JPH05187393A - ポンプ用磁気軸受 - Google Patents
ポンプ用磁気軸受Info
- Publication number
- JPH05187393A JPH05187393A JP4020587A JP2058792A JPH05187393A JP H05187393 A JPH05187393 A JP H05187393A JP 4020587 A JP4020587 A JP 4020587A JP 2058792 A JP2058792 A JP 2058792A JP H05187393 A JPH05187393 A JP H05187393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- pump
- side coil
- cans
- magnetic bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気軸受に流体潤滑すべり軸受の軸受特性を
持たせ、磁気軸受をポンプの水中軸受として使用可能と
する。 【構成】 非容積形ポンプの主軸１１に取付けた回転子
側コイル１２の外周と、この回転子側コイル１２に対面
して配置した固定子側コイル１４の内周とに、それぞ
れ、高透磁率・高抵抗の材料（例えば不銹鋼等）から成
る一対の薄肉円筒状のキャン１７，１８を設置する。こ
れらキャン１７，１８間の隙間Ｓ3にポンプ揚液を導入
して水中軸受として作用させ、流体潤滑すべり軸受の効
果を発揮させる。
持たせ、磁気軸受をポンプの水中軸受として使用可能と
する。 【構成】 非容積形ポンプの主軸１１に取付けた回転子
側コイル１２の外周と、この回転子側コイル１２に対面
して配置した固定子側コイル１４の内周とに、それぞ
れ、高透磁率・高抵抗の材料（例えば不銹鋼等）から成
る一対の薄肉円筒状のキャン１７，１８を設置する。こ
れらキャン１７，１８間の隙間Ｓ3にポンプ揚液を導入
して水中軸受として作用させ、流体潤滑すべり軸受の効
果を発揮させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポンプ、特に非容積形
ポンプの無給水形水中軸受として用いられる磁気軸受に
関する。
ポンプの無給水形水中軸受として用いられる磁気軸受に
関する。
【０００２】
【従来の技術】非容積形ポンプに使われる従来の無給水
形水中軸受の一例を図２に示す。図２において、ポンプ
の主軸１のジャーナル部にはタングステンカーバイドを
溶射した特殊合金製の軸スリーブ２が嵌着されている。
そして、軸受は、不銹鋼製のリテーナ３とセラミックス
製の筒４とを一体にして形成され、緩衝材５を介して軸
受箱６内に収容され、軸受支え７で支持されている。こ
の種軸受は、ドライ始動が可能で、優れた耐摩耗性・耐
腐食性を有し、また高い軸受特性を有する。
形水中軸受の一例を図２に示す。図２において、ポンプ
の主軸１のジャーナル部にはタングステンカーバイドを
溶射した特殊合金製の軸スリーブ２が嵌着されている。
そして、軸受は、不銹鋼製のリテーナ３とセラミックス
製の筒４とを一体にして形成され、緩衝材５を介して軸
受箱６内に収容され、軸受支え７で支持されている。こ
の種軸受は、ドライ始動が可能で、優れた耐摩耗性・耐
腐食性を有し、また高い軸受特性を有する。
【０００３】一方、磁気軸受は、静粛で振動が小さく、
高速回転に耐え、軸受損失が少なく、長寿命など多くの
特徴を持つものであり、図３は従来の磁気軸受を示す。
高速回転に耐え、軸受損失が少なく、長寿命など多くの
特徴を持つものであり、図３は従来の磁気軸受を示す。
【０００４】図３において、ロータ１０の主軸１１には
珪素鋼板等から成る回転子側コイル１２が取付けられて
いると共に、ステータ１３の対面位置には固定子側コイ
ル１４が取付けられて、磁気軸受を構成している。そし
て、これらのコイル１２，１４に電流を流すと電磁力が
発生し、この電磁力のバランスによってロータ１０は中
間に浮く。
珪素鋼板等から成る回転子側コイル１２が取付けられて
いると共に、ステータ１３の対面位置には固定子側コイ
ル１４が取付けられて、磁気軸受を構成している。そし
て、これらのコイル１２，１４に電流を流すと電磁力が
発生し、この電磁力のバランスによってロータ１０は中
間に浮く。
【０００５】この場合、磁気軸受のエアーギャップＳ1
は変位センサ１５で検出され、ギャップ量の情報によっ
てコイルに流れる電流が調節されて、ロータ偏心の制御
が行われる。また、非常の場合に備えて、エアーギャッ
プＳ1のほぼ１／２のギャップＳ2を有する球軸受１６が
補助軸受として取付けられている。
は変位センサ１５で検出され、ギャップ量の情報によっ
てコイルに流れる電流が調節されて、ロータ偏心の制御
が行われる。また、非常の場合に備えて、エアーギャッ
プＳ1のほぼ１／２のギャップＳ2を有する球軸受１６が
補助軸受として取付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の磁気
軸受は、しかし、流体潤滑すべり軸受としての軸受特性
を持たないため、ポンプ例えば前述した非容積形ポンプ
の無給水形水中軸受として用いることができない。
軸受は、しかし、流体潤滑すべり軸受としての軸受特性
を持たないため、ポンプ例えば前述した非容積形ポンプ
の無給水形水中軸受として用いることができない。
【０００７】また、従来の磁気軸受は、このように流体
潤滑すべり軸受としての軸受特性を持たず、すなわちく
さび状の粘性液膜がなく、軸振動に対して電磁力で抑制
を行う方式であるため、コイルへの電流量を調節して軸
偏心量の制御を行っているが、高周波領域での減衰効果
を上げて軸受定数を大きくするためには、それだけ高電
圧（電圧＝電流×周波数×コイル定数）が必要となり、
パワーユニットのコストが上昇する。その上、コイル励
磁のトラブルに備えて、緊急用の補助軸受（球軸受）を
必要とする。
潤滑すべり軸受としての軸受特性を持たず、すなわちく
さび状の粘性液膜がなく、軸振動に対して電磁力で抑制
を行う方式であるため、コイルへの電流量を調節して軸
偏心量の制御を行っているが、高周波領域での減衰効果
を上げて軸受定数を大きくするためには、それだけ高電
圧（電圧＝電流×周波数×コイル定数）が必要となり、
パワーユニットのコストが上昇する。その上、コイル励
磁のトラブルに備えて、緊急用の補助軸受（球軸受）を
必要とする。
【０００８】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、磁気軸受に流体潤滑すべ
り軸受の軸受特性を持たせ、これによりポンプの水中軸
受として用いることができるポンプ用磁気軸受を提供す
ることを目的とする。
決するためになされたもので、磁気軸受に流体潤滑すべ
り軸受の軸受特性を持たせ、これによりポンプの水中軸
受として用いることができるポンプ用磁気軸受を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係る磁気軸受は、ポンプの水中軸受とし
て用いられ、ポンプの主軸に一体に取付けた回転子側コ
イルの外周と、この回転子側コイルに対面して配置した
固定子側コイルの内周とに、それぞれ、高透磁率・高抵
抗の材料から成る一対の薄肉円筒状のキャンを設置し、
これらキャンの間にポンプ揚液を導入する構成となって
いる。
めに、本発明に係る磁気軸受は、ポンプの水中軸受とし
て用いられ、ポンプの主軸に一体に取付けた回転子側コ
イルの外周と、この回転子側コイルに対面して配置した
固定子側コイルの内周とに、それぞれ、高透磁率・高抵
抗の材料から成る一対の薄肉円筒状のキャンを設置し、
これらキャンの間にポンプ揚液を導入する構成となって
いる。
【００１０】
【作用】上記の手段によれば、磁気軸受の隙間にはポン
プ揚液が導入されるが、固定子側及び回転子側の各コイ
ルは一対のキャンによってポンプ揚液から隔離される。
そして、これらキャンの間に導入されたポンプ揚液は水
中軸受として作用し、流体潤滑すべり軸受の効果を発揮
する。
プ揚液が導入されるが、固定子側及び回転子側の各コイ
ルは一対のキャンによってポンプ揚液から隔離される。
そして、これらキャンの間に導入されたポンプ揚液は水
中軸受として作用し、流体潤滑すべり軸受の効果を発揮
する。
【００１１】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図１は、本実施例に係るポンプ用
磁気軸受を示す断面図であり、図３に示したものと同一
の部分には同一の符号を付して、重複する説明は省略す
る。
いて詳細に説明する。図１は、本実施例に係るポンプ用
磁気軸受を示す断面図であり、図３に示したものと同一
の部分には同一の符号を付して、重複する説明は省略す
る。
【００１２】本実施例によれば、図１に示すように、磁
気軸受は、非容積形ポンプの無給水形水中軸受として用
いられ、ポンプの主軸１１に一体に取付けられた回転子
側コイル１２の外周と、この回転子側コイル１２に対面
して配置されている固定子側コイル１４の内周とに、そ
れぞれ、高透磁率・高抵抗の材料（例えば、不銹鋼，ハ
ステロイ，インコネル，酸化チタン，セラミックス等の
耐摩材で、厚さが０．３ｍｍ程度の材料）から成る一対
の薄肉円筒状のキャン１７，１８が設置されている。そ
して、これらキャン１７，１８間の隙間Ｓ3は従来の磁
気軸受のエアーギャップよりも狭くされている。例え
ば、軸径が１００ｍｍ程度のとき、エアーギャップがほ
ぼ１ｍｍとすると、キャン間の隙間Ｓ3は０．５ｍｍ前
後とされる。
気軸受は、非容積形ポンプの無給水形水中軸受として用
いられ、ポンプの主軸１１に一体に取付けられた回転子
側コイル１２の外周と、この回転子側コイル１２に対面
して配置されている固定子側コイル１４の内周とに、そ
れぞれ、高透磁率・高抵抗の材料（例えば、不銹鋼，ハ
ステロイ，インコネル，酸化チタン，セラミックス等の
耐摩材で、厚さが０．３ｍｍ程度の材料）から成る一対
の薄肉円筒状のキャン１７，１８が設置されている。そ
して、これらキャン１７，１８間の隙間Ｓ3は従来の磁
気軸受のエアーギャップよりも狭くされている。例え
ば、軸径が１００ｍｍ程度のとき、エアーギャップがほ
ぼ１ｍｍとすると、キャン間の隙間Ｓ3は０．５ｍｍ前
後とされる。
【００１３】以上述べた構成の磁気軸受において、その
隙間Ｓ3にはポンプ揚液が導入されるが、回転子側及び
固定子側の各コイル１２，１４は一対のキャン１７，１
８によってポンプ揚液から隔離される。そして、これら
キャン１７，１８の間に導入されたポンプ揚液は水中軸
受として作用し、流体潤滑すべり軸受の効果を発揮す
る。
隙間Ｓ3にはポンプ揚液が導入されるが、回転子側及び
固定子側の各コイル１２，１４は一対のキャン１７，１
８によってポンプ揚液から隔離される。そして、これら
キャン１７，１８の間に導入されたポンプ揚液は水中軸
受として作用し、流体潤滑すべり軸受の効果を発揮す
る。
【００１４】また、コイル励磁のトラブル発生時、キャ
ン１７，１８間のポンプ揚液液膜の粘性摩擦と冷却効果
によって、キャン１７，１８の焼損が防止され、したが
って従来の磁気軸受に使われていた緊急用の補助軸受
（球軸受）を必要としない。
ン１７，１８間のポンプ揚液液膜の粘性摩擦と冷却効果
によって、キャン１７，１８の焼損が防止され、したが
って従来の磁気軸受に使われていた緊急用の補助軸受
（球軸受）を必要としない。
【００１５】さらに、磁気軸受の制御は従来通り変位セ
ンサ１５で主軸１１の変位を検出して行われるが、すべ
り軸受が高周波領域での励振を防止するために低周波領
域のみをカバーすれば良く、したがって高価な高電圧パ
ワーユニットを必要としない。
ンサ１５で主軸１１の変位を検出して行われるが、すべ
り軸受が高周波領域での励振を防止するために低周波領
域のみをカバーすれば良く、したがって高価な高電圧パ
ワーユニットを必要としない。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、磁
気軸受に流体潤滑すべり軸受の軸受特性を持たせること
ができるので、磁気軸受をポンプ等、例えば非容積形ポ
ンプの無給水形水中軸受として用いることができ、しか
も補助軸受や高電圧パワーユニットを必要とせず、信頼
性の向上とコストの低減を図ることができるなどの優れ
た効果を奏する。
気軸受に流体潤滑すべり軸受の軸受特性を持たせること
ができるので、磁気軸受をポンプ等、例えば非容積形ポ
ンプの無給水形水中軸受として用いることができ、しか
も補助軸受や高電圧パワーユニットを必要とせず、信頼
性の向上とコストの低減を図ることができるなどの優れ
た効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例に係るポンプ用磁気軸受を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】従来の水中軸受を示す縦断面図である。
【図３】従来の磁気軸受を示す縦断面図である。
１１ 主軸 １２ 回転子側コイル １４ 固定子側コイル １５ 変位センサ １７ キャン １８ キャン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 達哉 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 田川 雅士 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 川上 孝 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプの水中軸受として用いられ、ポンプ
の主軸に一体に取付けた回転子側コイルの外周と、この
回転子側コイルに対面して配置した固定子側コイルの内
周とに、それぞれ、高透磁率・高抵抗の材料から成る一
対の薄肉円筒状のキャンを設置し、これらキャンの間に
ポンプ揚液を導入することを特徴とするポンプ用磁気軸
受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020587A JPH05187393A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | ポンプ用磁気軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020587A JPH05187393A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | ポンプ用磁気軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187393A true JPH05187393A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=12031368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020587A Withdrawn JPH05187393A (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | ポンプ用磁気軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05187393A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002218708A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 高速モータ駆動圧縮機の補助軸受構造 |
| JP2004011538A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 吸収溶液ポンプ |
| JP2016008591A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 日機装株式会社 | キャンドモータポンプ |
| CN106678177A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-17 | 上海应用技术大学 | 一种可控复合阻尼主动减振磁流体轴承 |
-
1992
- 1992-01-09 JP JP4020587A patent/JPH05187393A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002218708A (ja) * | 2001-01-24 | 2002-08-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 高速モータ駆動圧縮機の補助軸受構造 |
| JP2004011538A (ja) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 吸収溶液ポンプ |
| JP2016008591A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 日機装株式会社 | キャンドモータポンプ |
| CN106678177A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-05-17 | 上海应用技术大学 | 一种可控复合阻尼主动减振磁流体轴承 |
| CN106678177B (zh) * | 2017-01-05 | 2019-10-25 | 上海应用技术大学 | 一种可控复合阻尼主动减振磁流体轴承 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |