JPH0211617Y2 - - Google Patents
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- JPH0211617Y2 JPH0211617Y2 JP1985172338U JP17233885U JPH0211617Y2 JP H0211617 Y2 JPH0211617 Y2 JP H0211617Y2 JP 1985172338 U JP1985172338 U JP 1985172338U JP 17233885 U JP17233885 U JP 17233885U JP H0211617 Y2 JPH0211617 Y2 JP H0211617Y2
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、滑り面にセラミツクス材を使用した
セラミツクス軸受に関し、特に川砂等の硬い固形
物を混入する水を取扱う立軸ポンプの軸受とし
て、また立軸ポンプ等においてポンプの取扱い水
そのものを潤滑液として用いるようにした水中軸
受等に好適なものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a ceramic bearing that uses ceramic material for its sliding surface, and is particularly useful as a bearing for a vertical shaft pump that handles water mixed with hard solids such as river sand. It is suitable for submerged bearings in vertical shaft pumps, etc., in which the water itself used by the pump is used as a lubricant.
（従来の技術）
従来、この種の水中軸受ポンプには、ゴム軸
受、樹脂軸受、カーボン軸受等が用いられていた
が、立軸ポンプ等で、軸受用潤滑液にそのポンプ
の吐出水（取扱い水）を利用するように構成され
たものでは、起動時、所定回転数に達して軸受室
に必要な潤滑液を供給するまでの間、ドライ運転
となるため、従来軸受では、別途注水装置を設け
る等の必要があつた。また、川砂などの硬質アル
ミナの固形物を含む液では、軸受面の摩耗が大き
く、短時間で取り換えを余儀なくされているのが
実状であつた。(Conventional technology) Conventionally, rubber bearings, resin bearings, carbon bearings, etc. have been used in this type of submersible bearing pumps. ), the bearings are in dry operation until the specified rotational speed is reached and the necessary lubricant is supplied to the bearing chamber. Conventional bearings require a separate water injection device. There was a need for something like that. In addition, liquids containing hard alumina solids such as river sand cause significant wear on the bearing surface, necessitating replacement within a short period of time.
上記の点にかんがみ、起動時のドライ運転にも
耐え、また川砂などの硬質固形物の混入した河川
水及びスラリ入り海水にも十分な耐久性をもたせ
るために、第３図に示すように、セグメント状に
分割された各セラミツクスセグメント１１を、滑
り面を残してそれらの各セラミツクスセグメント
の周りを硬質ゴム等の弾性物質１２で支持させ、
軸受ハウジング３内面に間隔を隔てて取り付けた
セラミツクス軸受が、本出願人によつて既に開発
されている。（特開昭60−30822号）
上記のセラミツクス軸受によると、自己潤滑式
立軸ポンプの軸受として使用した場合、軸スリー
ブに超硬材料が使用されていると、ポンプ始動
時、軸受室に潤滑水が到達するまでの間でも、ド
ライ状態でも十分使用に耐えることができ、また
川砂などの固形物を含む液を取扱う場合、セラミ
ツクス片１１と軸スリーブ面６との間の摺動面に
固形物をかみ込んでも、該固形物は、各セラミツ
クス片相互の間に形成されているハウジング３と
軸スリーブ面６との間隙部、及びセラミツクス片
を支持する弾性材１２に一部くい込んで捕捉され
る。 In consideration of the above points, in order to withstand dry operation at startup and have sufficient durability against river water mixed with hard solids such as river sand and seawater containing slurry, as shown in Figure 3, Each ceramic segment 11 divided into segments is supported with an elastic material 12 such as hard rubber around each ceramic segment, leaving a sliding surface.
Ceramic bearings mounted at intervals on the inner surface of the bearing housing 3 have already been developed by the applicant. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-30822) According to the above ceramic bearing, when used as a bearing in a self-lubricating vertical shaft pump, if the shaft sleeve is made of carbide, lubricating water flows into the bearing chamber when the pump is started. The sliding surface between the ceramic piece 11 and the shaft sleeve surface 6 can be sufficiently usable even in a dry state, and when handling liquids containing solids such as river sand, solids can be used on the sliding surface between the ceramic piece 11 and the shaft sleeve surface 6. Even if the solids are bitten by the ceramic pieces, they are captured by partially biting into the gap between the housing 3 and the shaft sleeve surface 6 formed between the ceramic pieces, and into the elastic material 12 that supports the ceramic pieces. .
また、セラミツクス材の脆性に対しても、各セ
ラミツクス片１１の周辺を弾性材１２によつて支
持されバツクアツプされているので、衝撃に対し
ても十分耐えることができ、また弾性体にテフロ
ン（登録商標、以下同じ）を使用した場合、耐熱
性にも高い性能を有する。 In addition, even against the brittleness of ceramic materials, the periphery of each ceramic piece 11 is supported and backed up by an elastic material 12, so it can sufficiently withstand impact. Trademark (hereinafter the same) is used, it also has high performance in heat resistance.
また、セグメント状に分割され、内周にシヤフ
トの外周に接する接面を構成したセラミツクス等
からなる軸受片を、軸方向のアリ溝によつてゴム
製の中間筒に取付け、該ゴム製中間筒を、金属製
外筒を介してハウジングの内側に一体に結合した
軸受も従来公知である（特開昭51−14365号公報
参照）。このものは、シヤフトの回転により、シ
ヤフトとの接面に楔作用によつて流体を強制圧入
し、該部の流体膜の圧力の強さを強めて軸受負荷
容量を著しく高め、また軸受片をゴム製の中間筒
で包囲しているので吸振性と緩衝性が高く、シヤ
フトの振動を吸収緩和するようになつている。 In addition, a bearing piece made of ceramics or the like that is divided into segments and whose inner periphery has a contact surface in contact with the outer periphery of the shaft is attached to a rubber intermediate cylinder through an axial dovetail groove, and the rubber intermediate cylinder A bearing that is integrally connected to the inside of a housing via a metal outer cylinder is also conventionally known (see Japanese Patent Laid-Open No. 14365/1983). This system forcibly injects fluid into the surface in contact with the shaft by wedge action as the shaft rotates, increasing the pressure of the fluid film in this area and significantly increasing the bearing load capacity. Since it is surrounded by a rubber intermediate cylinder, it has high vibration absorbing and buffering properties, and is designed to absorb and alleviate shaft vibrations.
（考案が解決しようとする問題点）
上記した従来公知のもの及び既に開発されたセ
グメント状セラミツクス軸受における各セメント
に、例えば第２図に示すように、セラミツクスセ
グメント（セラミツクス片）として最も製造が容
易で安価な円柱状セグメント１を使用する場合、
該セラミツクスセグメント１の固定は、セラミツ
クスセグメント１と弾性体２との接着力のみによ
つて行われるている。ところが、このような弾性
体とセラミツクスとの接着は強固なものではな
く、セラミツクスセグメント１が運転中にはがれ
て軸受としての機能を果さなくなるという恐れが
ある。(Problems to be solved by the invention) For each of the cements in the previously known and already developed segmented ceramic bearings, as shown in FIG. When using an inexpensive cylindrical segment 1,
The ceramic segment 1 is fixed only by the adhesive force between the ceramic segment 1 and the elastic body 2. However, such adhesion between the elastic body and the ceramic is not strong, and there is a fear that the ceramic segment 1 may peel off during operation and cease to function as a bearing.
また、上記のような恐れをなくすために、前記
第３図に示すように又は従来公知のもののよう
に、セラミツクスセグメントを特殊な形状にする
と、セラミツクスは硬くて脆く加工困難なため、
該セラミツクスセグメントが高価になり、また製
造も難しくなるという問題点があつた。 Furthermore, in order to eliminate the above-mentioned fear, if the ceramic segment is made into a special shape as shown in FIG.
There were problems in that the ceramic segment was expensive and difficult to manufacture.
本考案は、上記のような問題点を解決し、硬く
て脆く加工困難なセラミツクスセグメントを特殊
な形状にすることなく、しかも弾性体との接着を
強固にすることを技術的課題としている。 The technical objective of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to strengthen the bond with the elastic body without making the ceramic segment, which is hard, brittle and difficult to process, into a special shape.
（問題点を解決するための手段）
本考案は、上記した従来技術の問題点及び技術
的課題を解決するために、滑り面にセラミツクス
材を使用し且つセグメント状に分割された各セラ
ミツクスセグメントを、ゴムなどの弾性体の内面
に間隔を隔てて取付けたセラミツクス軸受におい
て、上記各セラミツクスセグメントを円柱状に形
成すると共に、滑り面を残してそれらの各セラミ
ツクスセグメントの周りを金属部材で覆い、両者
を焼嵌めや接着剤等によつて固く装着し、該金属
部材を、軸受ハウジング内面に設けられたゴムな
どの弾性体の内面に間隔を隔てて取り付けたこと
を特徴としている。(Means for Solving the Problems) In order to solve the problems and technical problems of the prior art described above, the present invention uses a ceramic material for the sliding surface and separates each ceramic segment into segments. In a ceramic bearing mounted at intervals on the inner surface of an elastic body such as rubber, each of the above-mentioned ceramic segments is formed into a cylindrical shape, and the periphery of each ceramic segment is covered with a metal member, leaving a sliding surface, so that both are firmly attached by shrink fitting or adhesive, and the metal members are attached at intervals to the inner surface of an elastic body such as rubber provided on the inner surface of the bearing housing.
（作用）
本考案は、上記のように構成したことにより、
例えば自己潤滑式立軸ポンプの軸受として使用し
た場合、軸スリーブに超硬材料が使用されている
と、ポンプ始動時、軸受室に潤滑水が到達するま
での間、ドライ状態でも十分使用に耐えることは
従来のものと変はないが、本考案では、円柱状に
形成されたセラミツクスセグメントが金属部材に
強固に固定できるため、運転中にセラミツクスセ
グメントが廻つてしまう恐れがない。(Function) The present invention is configured as described above, so that
For example, when used as a bearing in a self-lubricating vertical shaft pump, if the shaft sleeve is made of carbide material, it can withstand use even in dry conditions until lubricating water reaches the bearing chamber when the pump is started. is the same as the conventional one, but in the present invention, the cylindrical ceramic segment can be firmly fixed to the metal member, so there is no risk of the ceramic segment rotating during operation.
また、川砂などの固形物を含む液を取扱う場
合、セラミツクスセグメントと軸スリーブ面との
間の摺動面に固形物をかみ込んだ時は、弾性体が
緩衝材の働きをする。また、セラミツクスは脆く
て割れ易い性質を有するが、各セラミツクスセグ
メントは金属部材に直接接着されているので、各
セラミツクスセグメントに作用する曲げ応力や引
張り応力は最小限に押えられ、また金属部材とゴ
ム等の弾性体が接する面の大きさを適当に選ぶこ
とにより、該弾性体に加わる面圧を適当な値にす
ることができ、軸受は信頼性の高い運転を接続す
る。 Furthermore, when handling liquids containing solids such as river sand, the elastic body acts as a buffer when solids are caught in the sliding surface between the ceramic segment and the shaft sleeve surface. In addition, although ceramics are brittle and break easily, each ceramic segment is directly bonded to a metal member, so the bending stress and tensile stress acting on each ceramic segment can be kept to a minimum, and the metal member and rubber By appropriately selecting the size of the surface in contact with the elastic body, the surface pressure applied to the elastic body can be set to an appropriate value, and the bearing can be operated with high reliability.
（実施例） 次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。(Example) Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は、本考案の一実施例を示すセラミツク
ス軸受の端板を取り除いて示す平面図であつて、
図面に記載した符号のうち、第２図に記載した符
号と同一のものは同一ないし同類部分を示すもの
とする。図において、円柱形のセラミツクスセグ
メント１は、金属部材４に滑り面を残して焼きば
めで固く装着されている。なお、この装着方法と
しては、接着剤などの使用した他の方法でもよ
い。上記の金属部材４は、ゴムなどの弾性体５に
装着されており、該弾性体５は、金属シエルから
なる軸受ハウジング３に装着されている。 FIG. 1 is a plan view of a ceramic bearing showing an embodiment of the present invention with end plates removed;
Among the numerals shown in the drawings, the same numerals as those shown in FIG. 2 indicate the same or similar parts. In the figure, a cylindrical ceramic segment 1 is firmly attached to a metal member 4 by shrink fitting, leaving a sliding surface. Note that this attachment method may be any other method using adhesive or the like. The metal member 4 described above is attached to an elastic body 5 made of rubber or the like, and the elastic body 5 is attached to a bearing housing 3 made of a metal shell.
このようにして構成された金属シエルからなる
軸受ハウジング３の両側（両端面）には、図示し
ていないテフロン等よりなるシートを介して両端
板がボルトによつて一体に締付けられて軸受を構
成している。なお、上記セラミツクスセグメント
１は、Si3N4（窒化珪素）又はSiC（炭化珪素）等
によつて構成され、通常４〜10分割されている。
また金属部材４は、耐蝕性を有し、且つセラミツ
クス材とほぼ同様の熱膨脹係数を有するものであ
ればよく、その外形状も、弾性体５に安定して保
持される形であればよく、図示された断面形状が
扇形に限らないことは勿論である。 On both sides (both end surfaces) of the bearing housing 3 made of a metal shell constructed in this way, both end plates are integrally tightened with bolts through sheets made of Teflon or the like (not shown) to form a bearing. are doing. The ceramic segment 1 is made of Si 3 N 4 (silicon nitride) or SiC (silicon carbide), and is usually divided into 4 to 10 parts.
Further, the metal member 4 may be any material as long as it has corrosion resistance and a coefficient of thermal expansion substantially similar to that of the ceramic material, and its external shape may be such that it can be stably held by the elastic body 5. Of course, the illustrated cross-sectional shape is not limited to a fan shape.
この実施例によれば、セラミツクスセグメント
１は金属部材４に焼ばめ等により強固に固定され
るので、運転中にセラミツクスセグメント１が廻
つてしまう恐れがない。 According to this embodiment, the ceramic segment 1 is firmly fixed to the metal member 4 by shrink fitting or the like, so there is no fear that the ceramic segment 1 will rotate during operation.
また、ゴミなどの異物をセラミツクスセグメン
ト１と軸スリーブ面６との間の摺動部にかみ込ん
だ時には、弾性体５が緩衝材の働きをする。また
セラミツクス材の脆性に対しては、各セラミツク
スセグメント１は金属部材４に直接接着されてい
るので、各セグメント１に作用する曲げ応力や引
張り応力は最小限に押えることができるし、また
金属部材４と弾性体５との接合面の大きさを適当
に選ぶことにより、弾性体５に加わる面圧を適当
な値にすることができ、軸受の信頼性を向上させ
ることができる。 Further, when foreign matter such as dust gets caught in the sliding portion between the ceramic segment 1 and the shaft sleeve surface 6, the elastic body 5 acts as a buffer material. In addition, regarding the brittleness of ceramic materials, since each ceramic segment 1 is directly bonded to the metal member 4, the bending stress and tensile stress acting on each segment 1 can be suppressed to a minimum, and the metal member By appropriately selecting the size of the joint surface between the elastic body 5 and the elastic body 5, the surface pressure applied to the elastic body 5 can be set to an appropriate value, and the reliability of the bearing can be improved.
また、この実施例にも示すように、セラミツク
スセグメントの断面形状が円形であるため、焼ば
めの締代精度が容易に得られ、加工も容易である
ので、精度がよく信頼性の高いセグメント構造を
少ない加工工数で提供できる。また、各円柱状セ
グメントは軸側外周面と線接触に近い状態で摺動
するので、該軸受装置が例えばポンプ始動時、無
潤滑下で運転される時の、即ち気中（ドライ）運
転時の発熱を低下させる効果がある。これは高い
面圧にも十分耐えられるからである。 In addition, as shown in this example, since the cross-sectional shape of the ceramic segment is circular, it is easy to obtain tightness accuracy for shrink fit, and processing is also easy, so the segment is highly accurate and reliable. Structures can be provided with fewer processing steps. In addition, since each cylindrical segment slides in a state close to line contact with the shaft side outer circumferential surface, the bearing device is used, for example, when starting the pump or when operating without lubrication, that is, during dry operation. It has the effect of reducing heat generation. This is because it can withstand high surface pressure.
（考案の効果）
以上説明したように本考案によれだ、セグメン
ト状に分割された各セラミツクスセグメントを円
柱状に形成すると共に、滑り面を残してその周り
を焼ばめ等によつて固く金属部材で覆い、該金属
部材を、軸受ハウジング内面に設けられた弾性体
の内面に間隔を隔てて取り付けているので、セラ
ミツクスセグメントとして安価で加工し易い円柱
状セグメントを使用することができ、しかも該円
柱状セグメントが弾性体内で廻つてしまう恐れが
なく、また異物をかみ込んだ時の緩衝が可能とな
り、またセラミツクスに過度な曲げ応力が作用す
ることを防ぐことができるので、セラミツクス軸
受の信頼性を向上させることができる。(Effects of the invention) As explained above, according to the invention, each ceramic segment divided into segments is formed into a cylindrical shape, and the periphery of the ceramic segment is formed into a solid metal by shrink fitting etc., leaving a sliding surface. Since the metal member is attached at intervals to the inner surface of the elastic body provided on the inner surface of the bearing housing, it is possible to use a cylindrical segment that is inexpensive and easy to process as the ceramic segment. There is no risk of the cylindrical segment rotating inside the elastic body, and it is possible to buffer foreign matter from getting caught, and it also prevents excessive bending stress from acting on the ceramics, improving the reliability of ceramic bearings. can be improved.
また、セラミツクス材を分割しているので、容
易に大形の軸受にも適用でき、コスト的にも安価
となり、またドライ運転が可能になるので、従来
軸受で別個に設けていた注水装置も不要となる。 In addition, since the ceramic material is divided, it can be easily applied to large-sized bearings, resulting in lower costs.Dry operation is also possible, so there is no need for a separate water injection device for conventional bearings. becomes.
第１図は本考案の一実施例を示すセラミツクス
軸受の端板を取り除いて示した平面図、第２図及
び第３図は従来のセラミツクス軸受の同様の図面
である。
１……セラミツクスセグメント、３……軸受ハ
ウジング、４……金属部材、５……弾性体。
FIG. 1 is a plan view of a ceramic bearing with the end plate removed showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are similar views of a conventional ceramic bearing. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Ceramics segment, 3...Bearing housing, 4...Metal member, 5...Elastic body.
Claims (1)
ト状に分割されたセラミツクスセグメントを、ゴ
ムなどの弾性体の内面に間隔を隔てて取付けたセ
ラミツクス軸受において、上記各セラミツクスセ
グメントを円柱状に形成すると共に、滑り面を残
してこれら各セラミツクスセグメントの周りを金
属部材で覆い、両者を固く装着し、該金属部材
を、軸受ハウジング内面に設けられたゴムなどの
弾性体の内面に間隔を隔てて取付けたことを特徴
とするセラミツクス軸受。 In a ceramic bearing in which a ceramic material is used for the sliding surface and the ceramic segments are divided into segments and are attached at intervals to the inner surface of an elastic body such as rubber, each ceramic segment is formed into a cylindrical shape and the sliding surface is The surroundings of each ceramic segment are covered with a metal member, leaving the surface intact, and both are firmly attached, and the metal member is attached at intervals to the inner surface of an elastic body such as rubber provided on the inner surface of the bearing housing. Features of ceramic bearings.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1985172338U JPH0211617Y2 (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1985172338U JPH0211617Y2 (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS6280016U JPS6280016U (en) | 1987-05-22 |
| JPH0211617Y2 true JPH0211617Y2 (en) | 1990-03-27 |
Family
ID=31108789
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1985172338U Expired JPH0211617Y2 (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0211617Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| KR100471553B1 (en) * | 2002-03-28 | 2005-03-08 | 한국수력원자력 주식회사 | A Segmented Pin Type Journal Bearing for Water Lubricated Canned Motor Pump |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514365A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Arai Pump Mfg Co Ltd | Bearing |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP1985172338U patent/JPH0211617Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514365A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Arai Pump Mfg Co Ltd | Bearing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6280016U (en) | 1987-05-22 |
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