JPH0730396U - 多段式サブマージドポンプの軸支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプ軸の振れ回りを抑制し、ブッシュの磨
耗低減と寿命延長。 【構成】 上部がモータ部に下部がポンプ部に形成さ
れ、そのモータ部の中空ロータ軸13の中心をポンプ軸23
が外周面に間隙e を隔てて貫通して下方へ伸延し且つロ
ータ軸の両端部に結合され、ポンプ軸の下方へ伸延した
部分の途中に複数のインペラー22を有し、そのポンプ軸
の下端に軸流羽根車からなるインデューサ25を有し、前
記インペラー間の前記ポンプ軸をブッシュ22を介してポ
ンプケーシングに支持した立型多段式サブマージドポン
プの軸支持装置において、前記ロータ軸を貫通した前記
ポンプ軸の部分を、軸方向に間隔を置いた複数箇所でモ
ータ軸側に支持部60により支持していることを特徴とす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ＬＮＧ、ＬＰＧ、エチレン、プロピレン、アンモニア等の低温の 液の加圧に使用されている立型多段式サブマージドポンプのポンプ軸の軸支持装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のポンプは、その１例を図３に示すように、上部がモータ部１に、下部 がポンプ部２に形成されており、全体が取扱液体に漬かった状態で使用される。 モータ部１はモータハウジング１０内にステータ１１、ロータ１２、中空に形成 されたロータ軸１３、ロータ軸１３を支持する上部軸受１４および下部軸受１５ 、加圧液体通路１６等を設けたものであり、ポンプ部１で加圧された取扱液体の 一部によってモータ部１の冷却および軸受１４、１５の潤滑が行われるようにな っている。軸受１４、１５はラジアルボールベアリングである。図中５１は給電 線、１７はバランスドラム、１８は下部軸受ハウジングである。 ポンプ部２は、モータハウジング１０の下端に結合したポンプケーシング２０ 、そのケーシング２０内のデフューザ２１、インペラー２２、ロータ軸１３を貫 通して下方へ伸延しているポンプ軸２３、ケーシング２０の下端に形成された吸 い込み口２４、その吸い込み口２４に設けられたインデューサ２５等を有するも のである。

【０００３】 上記中空ロータ軸１３とポンプ軸２３は、図４（ａ）に誇張して示すように、 ロータ軸１３の中空部の内径がポンプ軸２３の外形よりも直径で２ｍｍ程度大き く形成されていて、ポンプ軸２３との間に隙間ｅが存在している。そして、ロー タ軸１３とポンプ軸２３は、上端部においてスプライン部５３で互いにスプライ ン結合されていると共にポンプ軸２３が抜け止めナット５４を螺合されており、 ロータ軸１３の下端部においてポンプ軸２３に締付固定されたコレット５５の本 体部分上端がロータ軸１３の下端部に嵌合して当接している。これによってロー タ軸１３とポンプ軸２３は、ロータ軸の両端部で互いに結合固定されて一体とな っており、ポンプ軸２３はロータ軸１３を介して軸受１４、１５に支持されてい る。 また、図４（ａ）に示すように、下方へ伸延するポンプ軸２３はその途中を複 数のブッシュ２６、３０を介してポンプケーシング２側に支持されている。この ポンプ軸２３は、細長く、特殊な低温環境で使用されるから、使用温度において 歪みができるだけ発生しないようにするために、途中にキー溝や段差部が設けら れておらず、スプライン部５３よりも下側の部分が一定した円形断面の単純な軸 とされている。前記隙間ｅが存在するのは、ロータ軸１３にポンプ軸２３を挿入 して組み立てる都合によるものである。 なお、図３において、４０はポットであり、低温液体を貯蔵したタンク近くの ピット内にに設置されていて、この中に前記サブマージドモータポンプを設置し てあり、タンク内の低温液体を別の場所へ移送するような場合に使用される。タ ンクにポット４０の入口４１、ガス抜き口４２を接続してあり、流入してくる低 温液体を吐出口５０から送出する。４３はポット支持脚、４４はドレン抜きであ る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の立型多段式サブマージドモータポンプは、ポンプ軸２３の振れ回り 振動が発生することがあり、これによってポンプ軸２３を支えているブッシュ２ ６、３０が短期間で磨耗することがある問題がある。このブッシュ２６、３０の 極端に大きい磨耗はポンプの破損事故につながるので、早期に発見してブッシュ を交換する必要がある。しかし、そのブッシュの磨耗は必ずしもポンプ使用時間 に比例しない。従って、上記ブッシュの磨耗に対する管理が容易でない問題もあ る。 前記ポンプ軸２３の振れ回り振動について、その状況を考察してみると、従来 のポンプ軸２３がロータ軸１３と一体化されているとはいっても、ロータ軸１３ の両端部でのみ結合されていてその途中は間隙ｅがあり、間隙ｅの存在しない状 態のもの（従来このようなものはないが）と比べると剛性の点で劣る。例えば、 何らかの原因でポンプ軸が振れ回りを起こすようなある大きさの作用力がポンプ 軸２３に作用して軸受１５の下側で撓みが生じたとき、間隙ｅが存在しているた めにポンプ軸２３は、図４（ｃ）に誇張して示すように、ロータ軸１３内でもた わむことが考えられる。この場合ブッシュ２６、３０がないものとして図示して あり、この撓みに応じた作用力がブッシュ２６、３０に作用すると考えればよい 。これにたいして間隙ｅが存在しなければ、ロータ軸１３の抵抗が反力として加 わるからその分剛性が大きいことになり、前記と同じ作用力がポンプ軸２３に作 用し場合には、ポンプ軸２３は軸受１５の下側部分で撓みが少なくなる。すなわ ち、振れ回り振動を抑制してブッシュの不規則摩耗を低減できる。

【０００５】 そこで考えられるのが隙間ｅをなくするように、ロータ軸１３とポンプ軸２３ を材料の段階から一体に形成すること、あるいはロータ軸１３とポンプ軸２３を 別個に形成して隙間のないように嵌合させることである。しかしながら、このよ うにすることは低温下で歪みが生じないようにすることの他に組立の困難性とコ ストの問題もあって、実施はきわめて困難である。 この考案は、比較的容易に実施できる手段により、ポンプ軸の振れ回りを抑制 できて、上記ブッシュの時間的に不規則な磨耗を低減すると共にブッシュの寿命 を延長させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上部がモータ部に下部がポンプ部に形成され、そのモータ部の中空 ロータ軸の中心をポンプ軸が外周面に間隙を隔てて貫通して下方へ伸延し且つロ ータ軸の両端部に結合され、ポンプ軸の下方へ伸延した部分の途中に複数のイン ペラーを有し、そのポンプ軸の下端に軸流羽根車からなるインデューサを有し、 前記インペラー間の前記ポンプ軸をブッシュを介してポンプケーシングに支持し た立型多段式サブマージドポンプの軸支持装置において、前記ロータ軸を貫通し た前記ポンプ軸の部分を、軸方向に間隔を置いた複数箇所でモータ軸側に支持部 により支持していることを特徴とする。 前記支持部は、ポンプ軸に固定された固定スリーブであり、そのスリーブの外 周が周方向の３箇所でモータ軸内面に当接しているものとするのがよい。

【０００７】

【作用】

ロータ軸を貫通したポンプ軸の部分を、軸方向に間隔を置いた複数箇所でモー タ軸側に支持部により支持していることにより、ポンプ軸のロータ軸内での撓み を支持部の反力で抑制するから、ポンプ軸の振れ回りを抑制できる。そして、支 持部をポンプ軸に固定された固定スリーブとし、周方向の３箇所でモータ軸内面 に当接しているものとしたときは、ポンプ軸の組立もほとんど従来と同様に行う ことができ、コストの増大も殆どない。

【０００８】

【実施例】

この考案の一実施例を図１、図２を用いて説明する。この実施例の多段式サブ マージドモータポンプは、図３に示した従来のものと大部分が同じであり、その 軸支持装置を改良してある。従って、その改良した異なる部分について説明し他 の部分の説明は省略する。その異なる部分は、図１に示すように、スリーブ６０ をロータ軸１３とポンプ軸２３の間隙ｅに２個設けた点である。 スリーブ６０は、図２に拡大して示すように、ロータ軸１３の内孔に丁度挿入 可能な外径寸法の単円筒状部材の外周面に軸方向の３個の溝６１を設けて３個の 突条６２を形成した３溝スプライン状のものであり、材質はロータ軸１３および ポンプ軸２３と同じであり、ポンプ軸２３に焼き嵌めしてある。なお、溝６１の 形状、大きさ、精度などは特に制限しないでもよい。２個のスリーブ６０の位置 は、軸受１４から軸受１５までの距離の一方から大略１／３、２／３の位置であ る。

【０００９】 このように構成した軸支持装置は、図１（ｂ）に略図で示すように、ポンプ軸 ２３を支持している。すなわち、ポンプ軸２３のロータ軸１３の上端部及び下端 部に対応する位置は従来と全く同様にロータ軸１３を介して軸受１４、１５に支 持されており、その軸受１４、１５間においてポンプ軸２３がスリーブ６０を介 してロータ軸１３に支持されている点が従来と異なる。例えば、何らかの原因で ポンプ軸が振れ回りを起こすようなある大きさの作用力がポンプ軸２３に作用し て軸受１５の下側で撓みが生じたとき、スリーブ６０が存在しているために、ポ ンプ軸２３は、図１（ｃ）に誇張して示すように、ロータ軸１３内で、たわむこ とが殆ど無くなるから、同じ大きさの作用力でも軸受１５の下側で撓みがスリー ブ６０がない場合（図４（ｃ）に示した状態）に比べて減少する。この場合図４ （ｃ）と同様にブッシュ２６、３０がないものとして図示してあり、この撓みに 応じた作用力がブッシュ２６、３０に作用すると考えればよい。撓みが少ない分 だけ、ブッシュ２６、３０に作用する振れ回りを起こすような作用力の大きさが 小さくなるから、ブッシュ２６、３０の摩耗が低減する。

【００１０】 また、この実施例の軸支持装置は、スリーブ６０が３個の突条６２を有するも のであるから、ロータ軸１３の内孔にポンプ軸を挿入した際に３箇所で確実に接 触するので、振れ回りを生じさせる作用力の方向の違いによってポンプ軸２３が ロータ軸１３内で撓むことはない。またスリーブ６０はそれほど長いものである 必要はなく、要はポンプ軸２３に撓みが生じないように支えるものであれば良い から、ポンプ軸２３をロータ軸１３の内孔に挿入する際の困難性はない。 また、この軸支持装置は、スリーブ６０を余分に装着しただけであるから、従 来の多段式サブマージドモータポンプの製作と比べて、簡単な構成の部品数が２ 個だけ増えたこと、焼き嵌めのために工数が増えたことであり、組立ての手順や 困難性は殆ど変わらない。従って、大幅なコスト上昇なく実施できる。

【００１１】

【考案の効果】

本考案は、従来の軸支持装置に簡単なスリーブを付加した構成で、ポンプ軸の 実質的な剛性を高めることによって、ポンプの振れ回りを軽減できるから、ブッ シュの摩耗を大幅に低減できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示し、（ａ）は軸支持装置
の概略の構成図、（ｂ）はポンプ軸の支持位置を示す概
略図、（ｃ）はポンプ軸の撓み状態を説明するための概
略図である。

【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ断面拡大図である。

【図３】従来の低温液体用多段式サブマージドモータポ
ンプの構成を示す縦断面図である。

【図４】図３のポンプの軸支持装置を示し、（ａ）は概
略の構成図、（ｂ）はポンプ軸の支持位置を示す概略
図、（ｃ）はポンプ軸の撓み状態を説明するための概略
図である。

【符号の説明】

１ モータ部 ２ ポンプ部 １３ ロータ軸 ２０ ポンプケーシング ２２ インペラー ２３ ポンプ軸 ２５ インデューサ ２６ ブッシュ ３０ ブッシュ ６０ スリーブ（支持部） ｅ 間隙

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部がモータ部に下部がポンプ部に形成
   され、そのモータ部の中空ロータ軸の中心をポンプ軸が
   外周面に間隙を隔てて貫通して下方へ伸延し且つロータ
   軸の両端部に結合され、ポンプ軸の下方へ伸延した部分
   の途中に複数のインペラーを有し、そのポンプ軸の下端
   に軸流羽根車からなるインデューサを有し、前記インペ
   ラー間の前記ポンプ軸をブッシュを介してポンプケーシ
   ングに支持した立型多段式サブマージドポンプの軸支持
   装置において、前記ロータ軸を貫通した前記ポンプ軸の
   部分を、軸方向に間隔を置いた複数箇所でモータ軸側に
   支持部により支持していることを特徴とする多段式サブ
   マージドポンプの軸支持装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多段式サブマージドポン
   プの軸支持装置において、前記支持部が、ポンプ軸に固
   定された固定スリーブであり、そのスリーブの外周が周
   方向の３箇所でモータ軸内面に当接していることを特徴
   とする多段式サブマージドポンプの軸支持装置。