JPH07332355A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
- Publication number
- JPH07332355A JPH07332355A JP12250594A JP12250594A JPH07332355A JP H07332355 A JPH07332355 A JP H07332355A JP 12250594 A JP12250594 A JP 12250594A JP 12250594 A JP12250594 A JP 12250594A JP H07332355 A JPH07332355 A JP H07332355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- conductive
- electric current
- rotary shaft
- rotating shaft
- 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- Withdrawn
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転軸と軸受の間で片当り等を生じた場合に
も、異常摩耗や焼損の防止が可能な装置を実現する。 【構成】 ケーシング１の内面に設けられた軸受ケース
２の内周面に配設され非鉄金属を複合させた導電セラミ
ック軸受３と、同軸受３と対向して回転軸９に設けられ
超硬合金よりなる導電軸スリーブ４と、上記導電セラミ
ック軸受３に接続されるとともにスリップリング７を介
して上記回転軸９に接続された電流コントローラ１０と
を備えたことによって、導電セラミック軸受３と導電軸
スリーブ４の間を流れ電流コントローラ１０により制御
される電流により、それぞれの表層の非鉄金属が溶出さ
れ、剪断が容易となるため、片当り等を生じた場合には
摺動面表層が剪断されて軸受部の焼損が防止されるとと
もに、摩耗の進行度の制御や電流値による電食量のモニ
タが可能となる。
も、異常摩耗や焼損の防止が可能な装置を実現する。 【構成】 ケーシング１の内面に設けられた軸受ケース
２の内周面に配設され非鉄金属を複合させた導電セラミ
ック軸受３と、同軸受３と対向して回転軸９に設けられ
超硬合金よりなる導電軸スリーブ４と、上記導電セラミ
ック軸受３に接続されるとともにスリップリング７を介
して上記回転軸９に接続された電流コントローラ１０と
を備えたことによって、導電セラミック軸受３と導電軸
スリーブ４の間を流れ電流コントローラ１０により制御
される電流により、それぞれの表層の非鉄金属が溶出さ
れ、剪断が容易となるため、片当り等を生じた場合には
摺動面表層が剪断されて軸受部の焼損が防止されるとと
もに、摩耗の進行度の制御や電流値による電食量のモニ
タが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、河川水ポンプや海水ポ
ンプ等の回転軸の軸受として用いて好適な軸受装置に関
する。
ンプ等の回転軸の軸受として用いて好適な軸受装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の軸受面に水を導くように構成され
た軸受装置を図３（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
図３（ａ），（ｂ）において、０１はケーシング、０２
はケーシング０１の内周に挿入され一端がケーシングに
固定された軸受ケースである。０３は軸受ケース０２の
内周に焼ばめによって固定されたセラミック軸受であ
り、セラミック軸受０３には、隙間ｈを有して回転軸０
４が挿入されている。
た軸受装置を図３（ａ），（ｂ）に基づいて説明する。
図３（ａ），（ｂ）において、０１はケーシング、０２
はケーシング０１の内周に挿入され一端がケーシングに
固定された軸受ケースである。０３は軸受ケース０２の
内周に焼ばめによって固定されたセラミック軸受であ
り、セラミック軸受０３には、隙間ｈを有して回転軸０
４が挿入されている。
【０００３】なお、図３（ａ），（ｂ）では省略してい
るが、回転軸０４の下端部にはインペラが設けられてお
り、回転軸０４の回転によりこのインペラが回転し、水
ｗの吸入、吐出を行う。
るが、回転軸０４の下端部にはインペラが設けられてお
り、回転軸０４の回転によりこのインペラが回転し、水
ｗの吸入、吐出を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の軸受装置におい
ては、母機の条件により、回転軸がたわんでセラミック
軸受が片当りしたり、また、軸受ケースとケーシングと
の取付誤差により軸受ケースが回転軸に対して傾斜し、
セラミック軸受端部と回転軸が片当りを生じる場合があ
る。
ては、母機の条件により、回転軸がたわんでセラミック
軸受が片当りしたり、また、軸受ケースとケーシングと
の取付誤差により軸受ケースが回転軸に対して傾斜し、
セラミック軸受端部と回転軸が片当りを生じる場合があ
る。
【０００５】この片当りを生じた場合、セラミック軸受
は材料のヤング率が高く弾性変形しにくい性質を持つた
め、接触部の単位面積当りの荷重である面圧が大きくな
り、このときの軸受摺動面の温度は異常に上昇し、セラ
ミック軸受は焼損を発生する。その結果、軸受の摩耗を
助長したり破損したりして事故の原因となる。
は材料のヤング率が高く弾性変形しにくい性質を持つた
め、接触部の単位面積当りの荷重である面圧が大きくな
り、このときの軸受摺動面の温度は異常に上昇し、セラ
ミック軸受は焼損を発生する。その結果、軸受の摩耗を
助長したり破損したりして事故の原因となる。
【０００６】このように、セラミック軸受が異常摩耗し
たり、破損したりすると、回転軸を正常に支承すること
が不可能となり、ポンプなどの運転に支障を来すという
課題があった。
たり、破損したりすると、回転軸を正常に支承すること
が不可能となり、ポンプなどの運転に支障を来すという
課題があった。
【０００７】また、片当りを防止するためにセラミック
軸受の外周に弾性体を設置するものもあるが、回転軸か
ら軸受に作用する力を安定して支承するためには、比較
的剛性の高い弾性体を用いる必要があり、片当り防止、
高面圧による焼損防止には不充分であるという課題があ
った。本発明は上記の課題を解決しようとするものであ
る。
軸受の外周に弾性体を設置するものもあるが、回転軸か
ら軸受に作用する力を安定して支承するためには、比較
的剛性の高い弾性体を用いる必要があり、片当り防止、
高面圧による焼損防止には不充分であるという課題があ
った。本発明は上記の課題を解決しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の軸受装置は、回
転軸が貫通するケーシングの貫通部の内面に固定された
軸受ケース、同軸受ケースの内周面に配設され炭化珪素
もしくは窒化珪素を基材に非鉄金属元素を複合させて形
成された導電セラミックス軸受、同軸受の内面に対向す
る上記回転軸の外周面に設けられ導電性の超硬合金より
なる導電軸スリーブ、および上記回転軸に接続されたス
リップリングと上記導電セラミック軸受との間に接続さ
れた電流コントローラを備えたことを特徴としている。
転軸が貫通するケーシングの貫通部の内面に固定された
軸受ケース、同軸受ケースの内周面に配設され炭化珪素
もしくは窒化珪素を基材に非鉄金属元素を複合させて形
成された導電セラミックス軸受、同軸受の内面に対向す
る上記回転軸の外周面に設けられ導電性の超硬合金より
なる導電軸スリーブ、および上記回転軸に接続されたス
リップリングと上記導電セラミック軸受との間に接続さ
れた電流コントローラを備えたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】上記において、導電セラミック軸受と導電軸ス
リーブは共に導電材で形成されており、静止側の導電セ
ラミック軸受は外部の電流コントローラと接続され、回
転する導電軸スリーブ側は回転軸とスリップリングを介
して上記電流コントローラに接続されているため、導電
セラミック軸受と導電軸スリーブは電気的な回路を形成
する。
リーブは共に導電材で形成されており、静止側の導電セ
ラミック軸受は外部の電流コントローラと接続され、回
転する導電軸スリーブ側は回転軸とスリップリングを介
して上記電流コントローラに接続されているため、導電
セラミック軸受と導電軸スリーブは電気的な回路を形成
する。
【００１０】このような回路が形成された軸受装置が、
水中もしくは海水中に浸漬されると、その電流値に応じ
て、導電セラミック軸受、導電軸スリーブの表層からＮ
i ，Ｃr 等の非鉄金属元素が電食作用により溶出する。
この溶出により基材の表面強度は低下し、摩擦により容
易に表層が剪断される。
水中もしくは海水中に浸漬されると、その電流値に応じ
て、導電セラミック軸受、導電軸スリーブの表層からＮ
i ，Ｃr 等の非鉄金属元素が電食作用により溶出する。
この溶出により基材の表面強度は低下し、摩擦により容
易に表層が剪断される。
【００１１】この溶出量は電流値に比例するものであ
り、電流値をコントロールすることにより摩耗の進行度
を制御することができる。また、導電セラミック軸受に
片当り等の高面圧が作用した場合も、容易に摺動面表層
が剪断されるため、焼損を防止し良好な回転軸の支承作
用を行う。更に、この電流値をモニタすることにより電
食量のセンサとして作用させることもできる。
り、電流値をコントロールすることにより摩耗の進行度
を制御することができる。また、導電セラミック軸受に
片当り等の高面圧が作用した場合も、容易に摺動面表層
が剪断されるため、焼損を防止し良好な回転軸の支承作
用を行う。更に、この電流値をモニタすることにより電
食量のセンサとして作用させることもできる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図１（ａ），（ｂ）に基
づいて具体的に説明する。図１（ａ），（ｂ）に示す本
実施例においては、ケーシング１に軸受ケース２が固定
されており、その軸受ケース２の内面にはＮi ，Ｃr が
複合された炭化珪素である導電セラミック軸受３が焼ば
め固定されている。
づいて具体的に説明する。図１（ａ），（ｂ）に示す本
実施例においては、ケーシング１に軸受ケース２が固定
されており、その軸受ケース２の内面にはＮi ，Ｃr が
複合された炭化珪素である導電セラミック軸受３が焼ば
め固定されている。
【００１３】更に、その内面には、回転軸９に貫入され
た超硬合金の導電軸スリーブ４が止め輪５によって回転
軸９に固定されている。導電セラミック軸受３のａ点は
電線１１を介して電流コントローラ１０に接続されてい
る。
た超硬合金の導電軸スリーブ４が止め輪５によって回転
軸９に固定されている。導電セラミック軸受３のａ点は
電線１１を介して電流コントローラ１０に接続されてい
る。
【００１４】また、回転軸９には回転側リング８が設置
され、ケーシング１には静止側リング６が取付けられ、
回転側リング８と静止側リング６はスリップリング７を
介して通電可能であり、静止側リング６のｂ点は電線１
１により電流コントローラ１０に接続されている。
され、ケーシング１には静止側リング６が取付けられ、
回転側リング８と静止側リング６はスリップリング７を
介して通電可能であり、静止側リング６のｂ点は電線１
１により電流コントローラ１０に接続されている。
【００１５】上記において、導電軸スリーブ４と導電セ
ラミック軸受３の間には、水ｗを介して電流が電流コン
トローラ１０に制御されて流れており、図２（ａ）に示
すようにその電流値に比例して導電セラミック軸受３と
導電軸スリーブ４の表層からＣr ，Ｎi の金属元素が電
食作用により溶出する。
ラミック軸受３の間には、水ｗを介して電流が電流コン
トローラ１０に制御されて流れており、図２（ａ）に示
すようにその電流値に比例して導電セラミック軸受３と
導電軸スリーブ４の表層からＣr ，Ｎi の金属元素が電
食作用により溶出する。
【００１６】この溶出により摺動面表層の強度が低下
し、容易に剪断されるため、回転軸９が流体力等によっ
て傾斜して片当りが発生した場合でも、高面圧接触部の
焼付が防止され、良好な軸受作用が維持される。
し、容易に剪断されるため、回転軸９が流体力等によっ
て傾斜して片当りが発生した場合でも、高面圧接触部の
焼付が防止され、良好な軸受作用が維持される。
【００１７】図２（ｂ）は、本実施例の効果を説明する
もので、運転時間Ｔ (ｈr ）と軸受温度ｔ（℃）との関
係を示している。導電セラミック軸受３に回転軸９が片
当りを生じた場合、従来の装置においては、摺動面の面
圧が大きくなることにより、異常発熱し、温度が急上昇
して焼付温度ｔ3 以上となり軸受が焼損・破損したりす
る。
もので、運転時間Ｔ (ｈr ）と軸受温度ｔ（℃）との関
係を示している。導電セラミック軸受３に回転軸９が片
当りを生じた場合、従来の装置においては、摺動面の面
圧が大きくなることにより、異常発熱し、温度が急上昇
して焼付温度ｔ3 以上となり軸受が焼損・破損したりす
る。
【００１８】これに対し、本実施例の場合、先に述べた
摺動面の剪断力が小さいために温度上昇もわずかで、良
好な軸受作用を呈する。また、電流コントローラ１０に
より電流値をコントロールすることにより、導電セラミ
ック軸受３、導電軸スリーブ４の摺動面の摩耗速度も制
御することができ、電流値をモニタすることにより、電
食量を評価することが可能となる。
摺動面の剪断力が小さいために温度上昇もわずかで、良
好な軸受作用を呈する。また、電流コントローラ１０に
より電流値をコントロールすることにより、導電セラミ
ック軸受３、導電軸スリーブ４の摺動面の摩耗速度も制
御することができ、電流値をモニタすることにより、電
食量を評価することが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の軸受装置においては、ケーシン
グの内面に設けられた軸受ケースの内周面に配設され非
鉄金属を複合させた導電セラミック軸受と、同軸受と対
向して回転軸に設けられ超硬合金よりなる導電軸スリー
ブと、上記導電セラミック軸受に接続されるとともにス
リップリングを介して上記回転軸に接続された電流コン
トローラとを備えたことによって、導電セラミック軸受
と導電軸スリーブの間を流れ電流コントローラにより制
御される電流により、それぞれの表層の非鉄金属が溶出
され、その表面強度が低下し、剪断が容易となるため、
片当り等を生じた場合には摺動面表層が剪断されて軸受
部の焼損が防止されるとともに、摩耗の進行度の制御や
電流値による電食量のモニタが可能となる。
グの内面に設けられた軸受ケースの内周面に配設され非
鉄金属を複合させた導電セラミック軸受と、同軸受と対
向して回転軸に設けられ超硬合金よりなる導電軸スリー
ブと、上記導電セラミック軸受に接続されるとともにス
リップリングを介して上記回転軸に接続された電流コン
トローラとを備えたことによって、導電セラミック軸受
と導電軸スリーブの間を流れ電流コントローラにより制
御される電流により、それぞれの表層の非鉄金属が溶出
され、その表面強度が低下し、剪断が容易となるため、
片当り等を生じた場合には摺動面表層が剪断されて軸受
部の焼損が防止されるとともに、摩耗の進行度の制御や
電流値による電食量のモニタが可能となる。
【図１】本発明の１実施例に係る軸受装置の説明図で、
（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図であ
る。
（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図であ
る。
【図２】上記一実施例に係る特性図で、（ａ）は電流値
と溶出速度の関係図、（ｂ）は運転時間と軸受温度の関
係図である。
と溶出速度の関係図、（ｂ）は運転時間と軸受温度の関
係図である。
【図３】従来の軸受装置の説明図で、（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視図である。
１ ケーシング ２ 軸受ケース ３ 導電セラミック軸受 ４ 導電軸スリーブ ５ 止め輪 ６ 静止側リング ７ スリップリング ８ 回転側リング ９ 回転軸 １０ 電流コントローラ １１ 電線
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸が貫通するケーシングの貫通部の
内面に固定された軸受ケース、同軸受ケースの内周面に
配設され炭化珪素もしくは窒化珪素を基材に非鉄金属元
素を複合させて形成された導電セラミックス軸受、同軸
受の内面に対向する上記回転軸の外周面に設けられ導電
性の超硬合金よりなる導電軸スリーブ、および上記回転
軸に接続されたスリップリングと上記導電セラミックス
軸受との間に接続された電流コントローラを備えたこと
を特徴とする軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12250594A JPH07332355A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12250594A JPH07332355A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07332355A true JPH07332355A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14837513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12250594A Withdrawn JPH07332355A (ja) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07332355A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015135783A1 (de) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | Invent Umwelt- Und Verfahrenstechnik Ag | Rührvorrichtung für abwasser |
-
1994
- 1994-06-03 JP JP12250594A patent/JPH07332355A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015135783A1 (de) * | 2014-03-14 | 2015-09-17 | Invent Umwelt- Und Verfahrenstechnik Ag | Rührvorrichtung für abwasser |
| CN106102891A (zh) * | 2014-03-14 | 2016-11-09 | 英文特环境及工艺股份公司 | 污水搅拌装置 |
| JP2017510456A (ja) * | 2014-03-14 | 2017-04-13 | インベント ウムウェルト− ウント フェルファーレンステヒニック アーゲー | 廃水用撹拌装置 |
| US10112161B2 (en) | 2014-03-14 | 2018-10-30 | Invent Umwelt—Und Verfahrenstechnik Ag | Stirring device for wastewater having a slide sleeve and a device for detecting state of wear of the slide sleeve |
| CN106102891B (zh) * | 2014-03-14 | 2019-10-25 | 英文特环境及工艺股份公司 | 污水搅拌装置 |
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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: 20010904 |