JPH11190289A - 液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置 - Google Patents
液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置Info
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- JPH11190289A JPH11190289A JP35667197A JP35667197A JPH11190289A JP H11190289 A JPH11190289 A JP H11190289A JP 35667197 A JP35667197 A JP 35667197A JP 35667197 A JP35667197 A JP 35667197A JP H11190289 A JPH11190289 A JP H11190289A
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- double
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複列配置した深溝形玉軸受の機能及び信頼性を
向上させ、軸受の長寿命化を可能にする。 【解決手段】ポンプ軸５Ａを支持する複数の軸受、及び
ポンプ軸近傍に設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減
を行う軸スラスト平衡装置５Ｍを有するII軸型潜没ポン
プにおいて、軸スラスト平衝装置５Ｍの近傍でリングス
ペーサを介し複列配置した深溝型玉軸受の内輪側にリテ
ーナ５Ｋを設け、リテーナ５Ｋ上面着座面とリテーナ５
Ｋに着座する相手側回転軸着座面との間に、緩衝材１２
Ａ又は緩衝構造を介在させる。
向上させ、軸受の長寿命化を可能にする。 【解決手段】ポンプ軸５Ａを支持する複数の軸受、及び
ポンプ軸近傍に設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減
を行う軸スラスト平衡装置５Ｍを有するII軸型潜没ポン
プにおいて、軸スラスト平衝装置５Ｍの近傍でリングス
ペーサを介し複列配置した深溝型玉軸受の内輪側にリテ
ーナ５Ｋを設け、リテーナ５Ｋ上面着座面とリテーナ５
Ｋに着座する相手側回転軸着座面との間に、緩衝材１２
Ａ又は緩衝構造を介在させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガス用ポンプ
装置に係わり、特に液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵す
る液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置に関する。
装置に係わり、特に液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵す
る液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液化天然ガス等の液化ガスを輸送する液
化ガス用ポンプ装置には、例えば、液化ガスタンク内で
用いられる、タンク内蔵式の液化ガスタンク用潜没ポン
プ装置があり、このような液化ガス用ポンプ装置では、
従来、例えば特開平８−２９６５８６号公報に示される
ように、静圧軸受および補助用の複列配置深溝形玉軸受
が採用されている。
化ガス用ポンプ装置には、例えば、液化ガスタンク内で
用いられる、タンク内蔵式の液化ガスタンク用潜没ポン
プ装置があり、このような液化ガス用ポンプ装置では、
従来、例えば特開平８−２９６５８６号公報に示される
ように、静圧軸受および補助用の複列配置深溝形玉軸受
が採用されている。
【０００３】ここで、かかる従来の液化ガス用ポンプ装
置について、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を例とし
て、図９を用いて説明する。
置について、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を例とし
て、図９を用いて説明する。
【０００４】１は液化ガスタンクであり、１Ａはガスタ
ンク１の天井板、そして、２は前記液化ガスタンク１内
に垂下された揚液管である。この液化ガスタンク１内に
垂下された揚液管２の下端には、吸込弁３が取り付けら
れ、この揚液管２の座面４には、前記の液化ガスタンク
用潜没ポンプ本体５が設置されており、６は、前記潜没
ポンプ本体５の外周に設けられた複数の吐出口である。
また、揚液管２の頂部には、ポンプ吊上機構を備えたヘ
ッドプレート７が設けられ、８は吊り上げ用ワイヤであ
り、９は給電ケーブルであり、１０は巻き上げ機であ
る。
ンク１の天井板、そして、２は前記液化ガスタンク１内
に垂下された揚液管である。この液化ガスタンク１内に
垂下された揚液管２の下端には、吸込弁３が取り付けら
れ、この揚液管２の座面４には、前記の液化ガスタンク
用潜没ポンプ本体５が設置されており、６は、前記潜没
ポンプ本体５の外周に設けられた複数の吐出口である。
また、揚液管２の頂部には、ポンプ吊上機構を備えたヘ
ッドプレート７が設けられ、８は吊り上げ用ワイヤであ
り、９は給電ケーブルであり、１０は巻き上げ機であ
る。
【０００５】そして、前記液化ガスタンク用潜没ポンプ
本体５は、前記液化ガスタンク１の天井板１Ａから鉛直
に垂下された揚液管２の内部に、前記ヘッドプレート７
から、前記吊り上げ用ワイヤ８によって、例えば深さ５
０ｍ程度にまで吊り下げられて、前記揚液管２の下部の
前記座面４に着座して設置される。
本体５は、前記液化ガスタンク１の天井板１Ａから鉛直
に垂下された揚液管２の内部に、前記ヘッドプレート７
から、前記吊り上げ用ワイヤ８によって、例えば深さ５
０ｍ程度にまで吊り下げられて、前記揚液管２の下部の
前記座面４に着座して設置される。
【０００６】また、この液化ガスタンク用潜没ポンプ本
体５には、給電ケーブル９によって電源が供給されてお
り、ポンプの運転が開始されると、液化ガスは吸込弁３
から吸い込まれて昇圧されてポンプ吐出口６から吐出さ
れ、図中に矢印で示すように、前記揚液管２内を上昇し
て吐出管１１に送り出される。
体５には、給電ケーブル９によって電源が供給されてお
り、ポンプの運転が開始されると、液化ガスは吸込弁３
から吸い込まれて昇圧されてポンプ吐出口６から吐出さ
れ、図中に矢印で示すように、前記揚液管２内を上昇し
て吐出管１１に送り出される。
【０００７】次に、従来の液化ガス用ポンプ本体の例と
して、図１０に示す液化ガスタンク用潜没ポンプ本体図
により説明する。
して、図１０に示す液化ガスタンク用潜没ポンプ本体図
により説明する。
【０００８】液化ガスタンク用潜没ポンプ本体５の構造
は、ポンプ回転軸５Ａに、吸込性能向上のために取り付
けられたインデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブ
マージドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型
構造であり、一体となって回転するようになっている。
また、このポンプ回転軸５Ａ、インデューサ５Ｂ、複数
の羽根車５Ｃ、サブマージドモータロータ５Ｄは、軸受
寿命が長く、制振性に優れた自液潤滑される静圧軸受
（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）
によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸
受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補
助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５
Ｉ）を設けている。
は、ポンプ回転軸５Ａに、吸込性能向上のために取り付
けられたインデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブ
マージドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型
構造であり、一体となって回転するようになっている。
また、このポンプ回転軸５Ａ、インデューサ５Ｂ、複数
の羽根車５Ｃ、サブマージドモータロータ５Ｄは、軸受
寿命が長く、制振性に優れた自液潤滑される静圧軸受
（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）
によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸
受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補
助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５
Ｉ）を設けている。
【０００９】ポンプが通常運転の状態（揚液管２がポン
プ吐出液で満たされている状態）では、玉軸受５Ｈ、５
Ｉの代わりに静圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇが働くように、
例えば特公昭６１−５５５８号公報に示されるようなバ
ランスディスク等からなる軸スラスト平衡装置５Ｍが構
成されている。これにより、ポンプ通常運転状態では軸
スラスト平衡装置５Ｍの機能により、ポンプ回転軸５Ａ
が軸方向へ遊動し、中玉軸受５Ｉはハウジング５Ｌから
離脱浮上し、中玉軸受５Ｉに負荷されるスラスト荷重は
ゼロとなる。しかし、ポンプ５を起動した場合、吐出液
で揚液管２内が満たされるまでの数分間は、ポンプ５
は、所定の吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転され
る。この数分間は、液を押し上げるだけのわずかな吐出
圧力だけで充分なためである。このため、軸スラスト平
衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量や、羽根車
５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト荷重が中玉
軸受５Ｉに負荷される。特に、ポンプの大容量化等によ
って、揚液管２の大口径化がなされた場合、ポンプ５を
起動してから液が揚液管２を満たすまでに要する時間が
更に延長し、それに伴い、スラスト荷重が中玉軸受５Ｉ
に加わる時間も長くなり中玉軸受５Ｉの寿命も短くな
る。これに対処するため、中玉軸受５Ｉには、特開平８
−２９６５８６号公報に示されている単列深溝形玉軸受
を複列配置した複列配置深溝形玉軸受５Ｉ（以下複列玉
軸受と云う）を用い、玉軸受１個当たりに負荷される荷
重を低減させている。
プ吐出液で満たされている状態）では、玉軸受５Ｈ、５
Ｉの代わりに静圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇが働くように、
例えば特公昭６１−５５５８号公報に示されるようなバ
ランスディスク等からなる軸スラスト平衡装置５Ｍが構
成されている。これにより、ポンプ通常運転状態では軸
スラスト平衡装置５Ｍの機能により、ポンプ回転軸５Ａ
が軸方向へ遊動し、中玉軸受５Ｉはハウジング５Ｌから
離脱浮上し、中玉軸受５Ｉに負荷されるスラスト荷重は
ゼロとなる。しかし、ポンプ５を起動した場合、吐出液
で揚液管２内が満たされるまでの数分間は、ポンプ５
は、所定の吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転され
る。この数分間は、液を押し上げるだけのわずかな吐出
圧力だけで充分なためである。このため、軸スラスト平
衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量や、羽根車
５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト荷重が中玉
軸受５Ｉに負荷される。特に、ポンプの大容量化等によ
って、揚液管２の大口径化がなされた場合、ポンプ５を
起動してから液が揚液管２を満たすまでに要する時間が
更に延長し、それに伴い、スラスト荷重が中玉軸受５Ｉ
に加わる時間も長くなり中玉軸受５Ｉの寿命も短くな
る。これに対処するため、中玉軸受５Ｉには、特開平８
−２９６５８６号公報に示されている単列深溝形玉軸受
を複列配置した複列配置深溝形玉軸受５Ｉ（以下複列玉
軸受と云う）を用い、玉軸受１個当たりに負荷される荷
重を低減させている。
【００１０】また、前記複列玉軸受５Ｉは、特願平８−
１３９８６４号公報に示されているように、複列玉軸受
の間にリングスペーサ５Ｊを介しハウジング５Ｌに設置
し、リテーナ５Ｋにより玉軸受内輪を固定し、ポンプ運
転中の軸スラスト平衡装置５Ｍが機能する間は、回転軸
５Ａがリテーナ５Ｋから浮上しスラスト荷重は負荷され
ず、スラスト平衡装置５Ｍが機能しないポンプ起動時に
は、回転軸が複列玉軸受の内輪に固定したリテーナ５Ｋ
に着座しそれぞれの玉軸受への荷重の等分配を確保して
いる。従来の技術では、ハウジング５Ｌに固定された複
列玉軸受５Ｉは、内輪側にリテーナを有し、ポンプ起動
・停止時には、回転軸５Ａの着座面がリテーナ５Ｋ上面
に直接着座しポンプのスラスト荷重を受けるものとして
いた。
１３９８６４号公報に示されているように、複列玉軸受
の間にリングスペーサ５Ｊを介しハウジング５Ｌに設置
し、リテーナ５Ｋにより玉軸受内輪を固定し、ポンプ運
転中の軸スラスト平衡装置５Ｍが機能する間は、回転軸
５Ａがリテーナ５Ｋから浮上しスラスト荷重は負荷され
ず、スラスト平衡装置５Ｍが機能しないポンプ起動時に
は、回転軸が複列玉軸受の内輪に固定したリテーナ５Ｋ
に着座しそれぞれの玉軸受への荷重の等分配を確保して
いる。従来の技術では、ハウジング５Ｌに固定された複
列玉軸受５Ｉは、内輪側にリテーナを有し、ポンプ起動
・停止時には、回転軸５Ａの着座面がリテーナ５Ｋ上面
に直接着座しポンプのスラスト荷重を受けるものとして
いた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図１１に、液化ガスタ
ンク用立軸形潜没ポンプの起動直後のシステムヘッドカ
ーブを示す。この図１１左側のカーブは、横軸が吐出流
量、縦軸が吐出圧力を示し、が起動時、以後、、
、と変化していく様子を示している。起動後約３分
後にの状態となって吐出管１１から昇圧液化ガスが吐
出する。図１１右側には、揚液管２と、ポンプ５と、ヘ
ッドプレート７と、吐出管１１より成る例を示してい
る。
ンク用立軸形潜没ポンプの起動直後のシステムヘッドカ
ーブを示す。この図１１左側のカーブは、横軸が吐出流
量、縦軸が吐出圧力を示し、が起動時、以後、、
、と変化していく様子を示している。起動後約３分
後にの状態となって吐出管１１から昇圧液化ガスが吐
出する。図１１右側には、揚液管２と、ポンプ５と、ヘ
ッドプレート７と、吐出管１１より成る例を示してい
る。
【００１２】ポンプ５が起動した後最初の数分間は、ポ
ンプ５の吐出圧力が小さいために図１０に示す軸スラス
ト平衡装置５Ｍは働かず、前記複列玉軸受５Ｉに羽根車
５Ｃの多大なスラスト力がかかった状態が続く。また、
この数分間は、ポンプ５の吐出圧力が小さいために、静
圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇの軸受効果が小さく、回転軸５
Ａは静圧軸受と回転軸との隙間一杯に振れ廻る。これら
の状態が組合わさると、図１２に示すように回転軸５Ａ
は、複列玉軸受用リテーナ５Ｋの下面着座面を支点とし
て振れ廻るような歳差運動を行う。この歳差運動の状態
では、回転軸５Ａ下面の着座面が全面で着座せず点接触
の状態で着座し、多大なスラスト荷重を回転軸が傾いた
状態で受けるため、前記複列玉軸受５Ｉに不安定な荷重
がかかる状態となり、前記複列玉軸受５Ｉの摩耗を増加
させ、軸受寿命が低下する。
ンプ５の吐出圧力が小さいために図１０に示す軸スラス
ト平衡装置５Ｍは働かず、前記複列玉軸受５Ｉに羽根車
５Ｃの多大なスラスト力がかかった状態が続く。また、
この数分間は、ポンプ５の吐出圧力が小さいために、静
圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇの軸受効果が小さく、回転軸５
Ａは静圧軸受と回転軸との隙間一杯に振れ廻る。これら
の状態が組合わさると、図１２に示すように回転軸５Ａ
は、複列玉軸受用リテーナ５Ｋの下面着座面を支点とし
て振れ廻るような歳差運動を行う。この歳差運動の状態
では、回転軸５Ａ下面の着座面が全面で着座せず点接触
の状態で着座し、多大なスラスト荷重を回転軸が傾いた
状態で受けるため、前記複列玉軸受５Ｉに不安定な荷重
がかかる状態となり、前記複列玉軸受５Ｉの摩耗を増加
させ、軸受寿命が低下する。
【００１３】本発明の目的は、ポンプの大容量化、揚液
管の大口径化のもとで、複列配置した深溝形玉軸受の機
能と信頼性を向上させ、軸受の長寿命化を可能にする液
化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置を提供することに
ある。
管の大口径化のもとで、複列配置した深溝形玉軸受の機
能と信頼性を向上させ、軸受の長寿命化を可能にする液
化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置を提供することに
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、液化ガスタ
ンク内に垂下された揚液管内に挿入され、液化タンクか
らの液化ガスを吸い込み吐出する液化ガスタンク用立軸
形潜没ポンプ装置において、ポンプ軸と、該ポンプ軸を
回転駆動する駆動部と、ポンプ軸に沿って駆動部よりも
下方の位置に設けられ液化タンクから吸い込んだ液化ガ
スを昇圧する羽根車と、羽根車で昇圧した液化ガスを吐
出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する複数の軸受と、ポ
ンプ軸近傍に設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減を
行う軸スラスト平衡装置と、軸スラスト平衝装置の近傍
に設けられた軸受は単列深溝形玉軸受をリングスペーサ
を介し複列配置し、複列配置した深溝型玉軸受の内輪側
にリテーナを有し、該複列配置深溝形玉軸受用リテーナ
上面着座面と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面
との間に、緩衝材または緩衝構造を介在させる、ことに
よって達成される。
ンク内に垂下された揚液管内に挿入され、液化タンクか
らの液化ガスを吸い込み吐出する液化ガスタンク用立軸
形潜没ポンプ装置において、ポンプ軸と、該ポンプ軸を
回転駆動する駆動部と、ポンプ軸に沿って駆動部よりも
下方の位置に設けられ液化タンクから吸い込んだ液化ガ
スを昇圧する羽根車と、羽根車で昇圧した液化ガスを吐
出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する複数の軸受と、ポ
ンプ軸近傍に設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減を
行う軸スラスト平衡装置と、軸スラスト平衝装置の近傍
に設けられた軸受は単列深溝形玉軸受をリングスペーサ
を介し複列配置し、複列配置した深溝型玉軸受の内輪側
にリテーナを有し、該複列配置深溝形玉軸受用リテーナ
上面着座面と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面
との間に、緩衝材または緩衝構造を介在させる、ことに
よって達成される。
【００１５】また上記発明は、ポンプ軸と、該ポンプ軸
を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸に沿って駆動部より
も下方の位置に設けられ液化タンクから吸い込んだ液化
ガスを昇圧する羽根車と、羽根車で昇圧した液化ガスを
吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する複数の軸受と、
ポンプ軸近傍に設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減
を行う軸スラスト平衡装置と、軸スラスト平衝装置の近
傍に設けられた軸受は単列深溝形玉軸受をリングスペー
サを介し複列配置し、複列配置した深溝型玉軸受の内輪
側にリテーナを有する液化ガスタンク用立軸形潜没ポン
プ装置において、複列配置した深溝型玉軸受の外輪側と
該複列配置した深溝玉軸受が設置される相手側ハウジン
グの間に、予圧かけた緩衝材を介在させ支持する構造と
する、ことによって達成される。
を回転駆動する駆動部と、ポンプ軸に沿って駆動部より
も下方の位置に設けられ液化タンクから吸い込んだ液化
ガスを昇圧する羽根車と、羽根車で昇圧した液化ガスを
吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支持する複数の軸受と、
ポンプ軸近傍に設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減
を行う軸スラスト平衡装置と、軸スラスト平衝装置の近
傍に設けられた軸受は単列深溝形玉軸受をリングスペー
サを介し複列配置し、複列配置した深溝型玉軸受の内輪
側にリテーナを有する液化ガスタンク用立軸形潜没ポン
プ装置において、複列配置した深溝型玉軸受の外輪側と
該複列配置した深溝玉軸受が設置される相手側ハウジン
グの間に、予圧かけた緩衝材を介在させ支持する構造と
する、ことによって達成される。
【００１６】液化ガスタンク用潜没ポンプ装置におい
て、ポンプ起動時、液化ガスが揚液管を満たし所定の吐
出圧力となり、スラスト平衡装置が作用するまでの数分
間、軸受に負荷されるスラスト荷重に対して、深溝形玉
軸受１個当たりに負荷する荷重を低減させ、軸受長寿命
化を図るために複列配置した深溝形玉軸受に関し、該複
列配置深溝形玉軸受の内輪側に設けたリテーナ上面接触
面と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面との間
に、緩衝材または緩衝構造を介在させることによって、
または、内輪側にリテーナを設けた複列配置深溝形玉軸
受の外輪下面と相手側ハウジングの間に、予圧をかけた
緩衝材を介在させることによりポンプ回転軸の振れ廻り
による歳差運動が起きた場合においても、該リテーナ下
面着座面の傾きに、緩衝材または緩衝構造が追従し、こ
れによって、複列配置深溝形玉軸受の異常摩耗を防止
し、さらに軸受長寿命に対する信頼性の向上を図る。
て、ポンプ起動時、液化ガスが揚液管を満たし所定の吐
出圧力となり、スラスト平衡装置が作用するまでの数分
間、軸受に負荷されるスラスト荷重に対して、深溝形玉
軸受１個当たりに負荷する荷重を低減させ、軸受長寿命
化を図るために複列配置した深溝形玉軸受に関し、該複
列配置深溝形玉軸受の内輪側に設けたリテーナ上面接触
面と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面との間
に、緩衝材または緩衝構造を介在させることによって、
または、内輪側にリテーナを設けた複列配置深溝形玉軸
受の外輪下面と相手側ハウジングの間に、予圧をかけた
緩衝材を介在させることによりポンプ回転軸の振れ廻り
による歳差運動が起きた場合においても、該リテーナ下
面着座面の傾きに、緩衝材または緩衝構造が追従し、こ
れによって、複列配置深溝形玉軸受の異常摩耗を防止
し、さらに軸受長寿命に対する信頼性の向上を図る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、詳細に説明する。
面を参照しながら、詳細に説明する。
【００１８】図１は、本発明の一実施例として、図９、
図１０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に本
発明を適用した場合のポンプ本体断面図である。また、
図２は図１に示すポンプ本体の中軸受部分の拡大図であ
り、図３から図８は、本発明の各種の実施例として、図
９、図１０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置
に本発明を適用した場合のポンプの中軸受部の断面図で
ある。図中、図９及び図１０と同一符号のものは、従来
技術と同等部分であり、図１には示していないが、図９
と同じように液化ガスタンク、吐出管等が存在すること
は云うまでもない。
図１０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に本
発明を適用した場合のポンプ本体断面図である。また、
図２は図１に示すポンプ本体の中軸受部分の拡大図であ
り、図３から図８は、本発明の各種の実施例として、図
９、図１０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置
に本発明を適用した場合のポンプの中軸受部の断面図で
ある。図中、図９及び図１０と同一符号のものは、従来
技術と同等部分であり、図１には示していないが、図９
と同じように液化ガスタンク、吐出管等が存在すること
は云うまでもない。
【００１９】図１に示す本実施例の液化ガスタンク用潜
没ポンプ装置は、液化ガスタンク内に垂下された揚液管
２と、揚液管２の底部座面４に設置されたポンプ本体５
からなる。揚液管の底部には、吸込弁３が取り付けら
れ、ここより液化ガスを吸い込み、前記ポンプ本体５の
外周に設けられた複数の吐出口６から溶液管２内部に吐
出される。ポンプ本体５の構造は、ポンプ回転軸５Ａ
に、インデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブマー
ジドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型構造
であり、一体となって回転するようになっている。ま
た、このポンプ回転軸５Ａは、自液潤滑される静圧軸受
（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）
によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸
受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補
助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５
Ｉ）を設けている。中軸受付近の拡大図を図２に示す。
没ポンプ装置は、液化ガスタンク内に垂下された揚液管
２と、揚液管２の底部座面４に設置されたポンプ本体５
からなる。揚液管の底部には、吸込弁３が取り付けら
れ、ここより液化ガスを吸い込み、前記ポンプ本体５の
外周に設けられた複数の吐出口６から溶液管２内部に吐
出される。ポンプ本体５の構造は、ポンプ回転軸５Ａ
に、インデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブマー
ジドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型構造
であり、一体となって回転するようになっている。ま
た、このポンプ回転軸５Ａは、自液潤滑される静圧軸受
（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）
によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸
受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補
助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５
Ｉ）を設けている。中軸受付近の拡大図を図２に示す。
【００２０】ポンプが通常運転の状態では、軸スラスト
平衡装置５Ｍによるポンプ回転軸５Ａの軸方向への遊動
により、回転軸５Ｉはリテーナ５Ｋから離脱（浮上）
し、中玉軸受５Ｉに負荷され、スラスト荷重はゼロとな
る。しかし、ポンプ５を起動した場合、吐出液で揚液管
２内が満たされるまでの数分間は、ポンプ５は、所定の
吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転されるため、軸
スラスト平衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量
や、羽根車５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト
荷重が中玉軸受５Ｉに負荷される。このため、中玉軸受
５Ｉには、単列深溝形玉軸受を複列配置した複列配置深
溝形玉軸受５Ｉ（以下複列玉軸受と云う）を用い、玉軸
受１個当たりに負荷される荷重を低減させている。ま
た、前記複列玉軸受５Ｉは、複列玉軸受の間にリングス
ペーサ５Ｊを介してリテーナ５Ｋにより玉軸受内輪を固
定し一体化させ、複列玉軸受のそれぞれの玉軸受への荷
重の等分配を確保している。
平衡装置５Ｍによるポンプ回転軸５Ａの軸方向への遊動
により、回転軸５Ｉはリテーナ５Ｋから離脱（浮上）
し、中玉軸受５Ｉに負荷され、スラスト荷重はゼロとな
る。しかし、ポンプ５を起動した場合、吐出液で揚液管
２内が満たされるまでの数分間は、ポンプ５は、所定の
吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転されるため、軸
スラスト平衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量
や、羽根車５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト
荷重が中玉軸受５Ｉに負荷される。このため、中玉軸受
５Ｉには、単列深溝形玉軸受を複列配置した複列配置深
溝形玉軸受５Ｉ（以下複列玉軸受と云う）を用い、玉軸
受１個当たりに負荷される荷重を低減させている。ま
た、前記複列玉軸受５Ｉは、複列玉軸受の間にリングス
ペーサ５Ｊを介してリテーナ５Ｋにより玉軸受内輪を固
定し一体化させ、複列玉軸受のそれぞれの玉軸受への荷
重の等分配を確保している。
【００２１】しかし図１２に示すように、ポンプ起動後
の数分間は、回転軸５Ａは、複列玉軸受用リテーナ５Ｋ
の上面着座面を支点として振れ廻るような歳差運動を行
う。
の数分間は、回転軸５Ａは、複列玉軸受用リテーナ５Ｋ
の上面着座面を支点として振れ廻るような歳差運動を行
う。
【００２２】従来、歳差運動の状態では、リテーナ５Ｋ
下面着座面が全面で着座せず点接触の状態で着座し、多
大なスラスト荷重を回転軸が傾いた状態で受けていた。
本発明では、複列玉軸受用リテーナ下面着座面と該リテ
ーナに着座する相手側回転軸５Ａ着座面との間に緩衝
材、または緩衝構造を介在させることを特徴としてお
り、図１及び図２に示す実施例では、複列玉軸受用リテ
ーナ下面着座面と該リテーナが着座する相手側回転軸５
Ａ着座面との間に緩衝材として、皿状ばね１２Ａを設け
ている。これによって、ポンプ回転軸の歳差運動が起き
た状態においても、皿状ばね１２Ａがたわむことで複列
玉軸受用リテーナ５Ｋ上面着座面の傾きに追従し、リテ
ーナ上面着座面が皿状ばね１２Ａと点接触ではなく全面
で着座することによって、ポンプ回転軸の歳差運動を緩
衝させ、歳差運動時に複列玉軸受へ負荷される不安定な
荷重を低減させ、複列玉軸受の異常摩耗を防止すること
ができる。
下面着座面が全面で着座せず点接触の状態で着座し、多
大なスラスト荷重を回転軸が傾いた状態で受けていた。
本発明では、複列玉軸受用リテーナ下面着座面と該リテ
ーナに着座する相手側回転軸５Ａ着座面との間に緩衝
材、または緩衝構造を介在させることを特徴としてお
り、図１及び図２に示す実施例では、複列玉軸受用リテ
ーナ下面着座面と該リテーナが着座する相手側回転軸５
Ａ着座面との間に緩衝材として、皿状ばね１２Ａを設け
ている。これによって、ポンプ回転軸の歳差運動が起き
た状態においても、皿状ばね１２Ａがたわむことで複列
玉軸受用リテーナ５Ｋ上面着座面の傾きに追従し、リテ
ーナ上面着座面が皿状ばね１２Ａと点接触ではなく全面
で着座することによって、ポンプ回転軸の歳差運動を緩
衝させ、歳差運動時に複列玉軸受へ負荷される不安定な
荷重を低減させ、複列玉軸受の異常摩耗を防止すること
ができる。
【００２３】緩衝材としては、図１、図２に示した皿状
ばね１２Ａの他にも各種考えられる。次に、図３に示す
のは緩衝材として板ばね１２Ｂを用いた場合であり、図
３に示す板ばね１２Ｂは、リング状の板の下面内側をテ
ーパ形状としてばねを形成し、また、リテーナ５Ｋとの
追従性を良くするために、板ばね１２Ｂの周方向に複数
の切り込みと凸部１３を設けている。
ばね１２Ａの他にも各種考えられる。次に、図３に示す
のは緩衝材として板ばね１２Ｂを用いた場合であり、図
３に示す板ばね１２Ｂは、リング状の板の下面内側をテ
ーパ形状としてばねを形成し、また、リテーナ５Ｋとの
追従性を良くするために、板ばね１２Ｂの周方向に複数
の切り込みと凸部１３を設けている。
【００２４】リテーナ５Ｋと回転軸５Ａの間に緩衝材を
挿入する構造の他に、複列玉軸受用リテーナ下面着座面
と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面を緩衝構造
とする方法もある。その例として、図４に、複列玉軸受
用リテーナ下面着座面１５と該リテーナに着座する相手
側回転軸５Ａの着座面を、それぞれ適当な円弧断面によ
り形成する球面座緩衝構造とする場合を示す。ポンプ回
転軸５Ａが歳差運動をしてわずかに傾いた場合にも、図
１２のように、リテーナ５Ｋ上面着座面１４及び回転軸
５Ａの着座面１５を、着座する部分が点接触とならず全
面で着座するように適当な球面座構造とする。
挿入する構造の他に、複列玉軸受用リテーナ下面着座面
と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面を緩衝構造
とする方法もある。その例として、図４に、複列玉軸受
用リテーナ下面着座面１５と該リテーナに着座する相手
側回転軸５Ａの着座面を、それぞれ適当な円弧断面によ
り形成する球面座緩衝構造とする場合を示す。ポンプ回
転軸５Ａが歳差運動をしてわずかに傾いた場合にも、図
１２のように、リテーナ５Ｋ上面着座面１４及び回転軸
５Ａの着座面１５を、着座する部分が点接触とならず全
面で着座するように適当な球面座構造とする。
【００２５】さらに他の実施例を図５、６に示す。内輪
側をリテーナ５Ｋにより固定された複列玉軸受の外輪下
面と複列玉軸受が着座する相手側ハウジングの間に、緩
衝材設置させ、予め緩衝材に圧が加わるように、固定板
１６により複列玉軸受外輪上面を固定する。図５には、
請求項２を実施した際、皿ばねを適用した場合、図６に
は、二枚のリングプレートの間に複数のコイルばね１２
Ｃを介在させたものを示す。これらばね類の介在とし
て、図３に示すような板ばね、リングプレート全集を取
り巻く１コイルのばねを用いてもよい。
側をリテーナ５Ｋにより固定された複列玉軸受の外輪下
面と複列玉軸受が着座する相手側ハウジングの間に、緩
衝材設置させ、予め緩衝材に圧が加わるように、固定板
１６により複列玉軸受外輪上面を固定する。図５には、
請求項２を実施した際、皿ばねを適用した場合、図６に
は、二枚のリングプレートの間に複数のコイルばね１２
Ｃを介在させたものを示す。これらばね類の介在とし
て、図３に示すような板ばね、リングプレート全集を取
り巻く１コイルのばねを用いてもよい。
【００２６】また、板ばね１２Ｃは、皿ばね１２Ａ及び
コイルばね１２Ｂと同様にハウジング５Ｌと板ばね１２
Ｃを締結しても良いし、あるいは一体構造としても良
い。例として、図７、図８に板ばね１２Ｃの取付け方法
の概念図を示す。図７は、板ばね１２Ｂをハウジング５
Ｌと一体構造とした場合であり、ハウジング内部の複列
玉軸受用リテーナが着座する面に最初から板ばね１２Ｃ
を形成させておけばよい。また、図８は板ばね１２Ｂを
ハウジングにボルト等で締結する場合の一例であり、図
８に示す方法は、ハウジング５Ｌを上下に分割し、その
間に板ばね１２Ｃを挟んで締結した場合である。図８の
ように板ばね１２Ｃを締結する方法によれば、簡単に板
ばね１２Ｃを交換することもできる。
コイルばね１２Ｂと同様にハウジング５Ｌと板ばね１２
Ｃを締結しても良いし、あるいは一体構造としても良
い。例として、図７、図８に板ばね１２Ｃの取付け方法
の概念図を示す。図７は、板ばね１２Ｂをハウジング５
Ｌと一体構造とした場合であり、ハウジング内部の複列
玉軸受用リテーナが着座する面に最初から板ばね１２Ｃ
を形成させておけばよい。また、図８は板ばね１２Ｂを
ハウジングにボルト等で締結する場合の一例であり、図
８に示す方法は、ハウジング５Ｌを上下に分割し、その
間に板ばね１２Ｃを挟んで締結した場合である。図８の
ように板ばね１２Ｃを締結する方法によれば、簡単に板
ばね１２Ｃを交換することもできる。
【００２７】これらにより、回転軸の歳差運動に対する
リテーナ着座面１５の追従性を確保することができ、ま
たは、複列玉軸受の外輪下面に設けた緩衝材により回転
軸の歳差運動による挙動を吸収させることができ、回転
軸の歳差運動時に複列玉軸受へ負荷される不安定な荷重
を低減させ、複列玉軸受の異常摩耗を防止することがで
きる。
リテーナ着座面１５の追従性を確保することができ、ま
たは、複列玉軸受の外輪下面に設けた緩衝材により回転
軸の歳差運動による挙動を吸収させることができ、回転
軸の歳差運動時に複列玉軸受へ負荷される不安定な荷重
を低減させ、複列玉軸受の異常摩耗を防止することがで
きる。
【００２８】以上、本発明は、他の種類の液化ガス用ポ
ンプ装置の場合（例えば特公平７−６５５８８号公報に
示されるような、サクションケーシング内にポンプを収
納するポット式液化ガス用ポンプ）にも当然適用でき
る。また、液化ガスに限らず、低温液体を取り扱うポン
プにも有効な発明である。
ンプ装置の場合（例えば特公平７−６５５８８号公報に
示されるような、サクションケーシング内にポンプを収
納するポット式液化ガス用ポンプ）にも当然適用でき
る。また、液化ガスに限らず、低温液体を取り扱うポン
プにも有効な発明である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、複列玉軸受用リテーナ
上面着座面と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面
との間に緩衝材として各種のばねを設ける構造、及び複
列玉軸受用リテーナ上面着座面と該リテーナに着座する
相手側回転軸着座面を球面座とした緩衝構造とする構
造、または、内輪側をリテーナによって固定した複列玉
軸受の外輪下面と該複列玉軸受が着座する相手側ハウジ
ングの間に予圧をかけた緩衝材を介在支持する構造によ
って、ポンプ起動時に起こるスラスト荷重が複列玉軸受
に作用した状態でのポンプ回転軸の歳差運動に緩衝材、
緩衝構造が追従することによって、複列配置深溝形玉軸
受の異常摩耗を防止し、さらに軸受長寿命に対する信頼
性が向上し、これによって、液化ガスタンク用潜没ポン
プ装置の長期安定運転を図ることができる。
上面着座面と該リテーナに着座する相手側回転軸着座面
との間に緩衝材として各種のばねを設ける構造、及び複
列玉軸受用リテーナ上面着座面と該リテーナに着座する
相手側回転軸着座面を球面座とした緩衝構造とする構
造、または、内輪側をリテーナによって固定した複列玉
軸受の外輪下面と該複列玉軸受が着座する相手側ハウジ
ングの間に予圧をかけた緩衝材を介在支持する構造によ
って、ポンプ起動時に起こるスラスト荷重が複列玉軸受
に作用した状態でのポンプ回転軸の歳差運動に緩衝材、
緩衝構造が追従することによって、複列配置深溝形玉軸
受の異常摩耗を防止し、さらに軸受長寿命に対する信頼
性が向上し、これによって、液化ガスタンク用潜没ポン
プ装置の長期安定運転を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す液化ガス用ポンプ本体
断面図。
断面図。
【図２】本発明の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図３】本発明の他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大
図。
図。
【図４】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。
部拡大図。
【図５】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。
部拡大図。
【図６】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。
部拡大図。
【図７】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。
部拡大図。
【図８】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。
部拡大図。
【図９】液化ガスタンク用潜没ポンプ装置全体図。
【図１０】従来の液化ガスタンク用潜没ポンプ本体断面
図。
図。
【図１１】液化ガスタンク用潜没ポンプの起動直後のシ
ステムヘッドカーブ図。
ステムヘッドカーブ図。
【図１２】ポンプ回転軸の歳差運動説明図。
１ 液化ガスタンク １Ａ タンク天井板 ２ 揚液管 ３ 吸込弁 ４ 座面 ５ 液化ガス用ポンプ本体 ５Ａ 回転軸 ５Ｂ インデューサ ５Ｃ 羽根車 ５Ｄ サブマージドモータロータ ５Ｅ 上静圧軸受 ５Ｆ 中静圧軸受 ５Ｇ 下静圧軸受 ５Ｈ 上補助玉軸受 ５Ｉ 中補助玉軸受（複列配置深溝形玉軸受） ５Ｊ リングスペーサ ５Ｋ リテーナ ５Ｌ ハウジング ５Ｍ 軸スラスト平衡装置 ６ ポンプ吐出口 ７ ヘッドプレート ８ 吊上ワイヤ ９ 給電ケーブル １０ 巻き上げ機 １１ 吐出管 １２Ａ 皿ばね １２Ｂ 板ばね類 １２Ｃ コイルばね １３ 突起物あるいは凸部形状 １４ リテーナ上面着座面球面座部 １５ 回転軸側着座面球面座部 １６ 固定板
Claims (8)
- 【請求項１】液化ガスタンク内に垂下された揚液管内に
挿入され、液化タンクからの液化ガスを吸い込み吐出す
る液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置において、ポ
ンプ軸と、該ポンプ軸を回転駆動する駆動部と、ポンプ
軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設けられ液化タン
クから吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、羽根車
で昇圧した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支
持する複数の軸受と、ポンプ軸近傍に設けられて軸受へ
のスラスト荷重の軽減を行う軸スラスト平衡装置と、軸
スラスト平衝装置の近傍に設けられた軸受は単列深溝形
玉軸受をリングスペーサを介し複列配置し、複列配置し
た深溝型玉軸受の内輪側にリテーナを有し、該複列配置
深溝形玉軸受用リテーナ上面着座面と該リテーナに着座
する相手側回転軸着座面との間に、緩衝材または緩衝構
造を介在することを特徴とする液化ガスタンク用立軸形
潜没ポンプ装置。 - 【請求項２】請求項１記載の液化ガスタンク用立軸形潜
没ポンプ装置において、前記複列配置深溝形玉軸受用リ
テーナ上面着座面と該リテーナ上面に着座する相手側シ
ャフト着座面との間の緩衝材として皿状ばねを設けるこ
とを特徴とする液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装
置。 - 【請求項３】請求項１記載の液化ガスタンク用立軸形潜
没ポンプ装置において、前記複列配置深溝形玉軸受用リ
テーナ上面着座面と該リテーナ上面に着座する相手側シ
ャフト着座面との間の緩衝材として板ばねを設けること
を特徴とする液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置。 - 【請求項４】請求項１記載の液化ガスタンク用立軸形潜
没ポンプ装置において、前記複列配置深溝形玉軸受用リ
テーナ上面と該リテーナ上面に着座する回転軸の着座面
のそれぞれの面が、円弧断面によって形成された球面座
の構造とすることを特徴とする液化ガスタンク用立軸形
潜没ポンプ装置。 - 【請求項５】ポンプ軸と、該ポンプ軸を回転駆動する駆
動部と、ポンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設
けられ液化タンクから吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽
根車と、羽根車で昇圧した液化ガスを吐出する吐出穴
と、ポンプ軸を支持する複数の軸受と、ポンプ軸近傍に
設けられて軸受へのスラスト荷重の軽減を行う軸スラス
ト平衡装置と、軸スラスト平衝装置の近傍に設けられた
軸受は単列深溝形玉軸受をリングスペーサを介し複列配
置し、複列配置した深溝型玉軸受の内輪側にリテーナを
有する液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置におい
て、複列配置した深溝型玉軸受の外輪側と該複列配置し
た深溝玉軸受が設置される相手側ハウジングの間に、予
圧かけた緩衝材を介在させ支持する構造とすることを特
徴とする液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置。 - 【請求項６】請求項２記載の液化ガスタンク用立軸形潜
没ポンプ装置において、複列配置した深溝型玉軸受の外
輪側と、該複列配置した深溝玉軸受が設置される相手側
ハウジングの間に予圧をかけて介在させる緩衝材とし
て、さらばねを設けることを特徴とする液化ガスタンク
用立軸形潜没ポンプ装置。 - 【請求項７】請求項２記載の液化ガスタンク用立軸形潜
没ポンプ装置において、複列配置した深溝型玉軸受の外
輪側と、該複列配置した深溝玉軸受が設置される相手側
ハウジングの間に予圧をかけて介在させる緩衝材とし
て、板ばねを設けることを特徴とする液化ガスタンク用
立軸形潜没ポンプ装置。 - 【請求項８】請求項２記載の液化ガスタンク用立軸形潜
没ポンプ装置において、複列配置した深溝型玉軸受の外
輪側と、該複列配置した深溝玉軸受が設置される相手側
ハウジングの間に予圧をかけて介在させる緩衝材とし
て、コイルばねを設けることを特徴とする液化ガスタン
ク用立軸形潜没ポンプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35667197A JP3906539B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35667197A JP3906539B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11190289A true JPH11190289A (ja) | 1999-07-13 |
| JP3906539B2 JP3906539B2 (ja) | 2007-04-18 |
Family
ID=18450208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35667197A Expired - Fee Related JP3906539B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 液化ガスタンク用立軸形潜没ポンプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3906539B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11223197A (ja) * | 1998-02-05 | 1999-08-17 | Hitachi Ltd | 液化ガス用ポンプ装置 |
| JP2008151143A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Snecma | ポンプ |
| CN102748320A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-10-24 | 无锡太博泵业有限公司 | 立式离心泵底座 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35667197A patent/JP3906539B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11223197A (ja) * | 1998-02-05 | 1999-08-17 | Hitachi Ltd | 液化ガス用ポンプ装置 |
| JP2008151143A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Snecma | ポンプ |
| CN102748320A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-10-24 | 无锡太博泵业有限公司 | 立式离心泵底座 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3906539B2 (ja) | 2007-04-18 |
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