JPS5916132B2 - ランナ−軸振動低減装置 - Google Patents
ランナ−軸振動低減装置Info
- Publication number
- JPS5916132B2 JPS5916132B2 JP54120796A JP12079679A JPS5916132B2 JP S5916132 B2 JPS5916132 B2 JP S5916132B2 JP 54120796 A JP54120796 A JP 54120796A JP 12079679 A JP12079679 A JP 12079679A JP S5916132 B2 JPS5916132 B2 JP S5916132B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- runner
- pressure
- fixed part
- water
- liner
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
- B63H23/32—Other parts
- B63H23/321—Bearings or seals specially adapted for propeller shafts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は水車、ポンプ水車あるいはポンプなどの水力機
械におけるランナー軸振動低減装置の改良に関する。
械におけるランナー軸振動低減装置の改良に関する。
第１図の従来形水車の縦断面を、また第２図は第１図に
おけるランナーシール部の詳細図である。
おけるランナーシール部の詳細図である。
水力機械のランナーは、ランナー１自身のアンバランス
の池水圧変動等により回転中にアンバランスモーメント
を生スる。
の池水圧変動等により回転中にアンバランスモーメント
を生スる。
このアンバランスモーメントが異常に太きいと水車主軸
４の軸受（図示せず）の間隙いっばいに主軸４が振れ廻
り、軸受内面と主軸４との間で金属接触が起り、潤滑油
膜が切れるいわゆる境界潤滑の状態に至る。
４の軸受（図示せず）の間隙いっばいに主軸４が振れ廻
り、軸受内面と主軸４との間で金属接触が起り、潤滑油
膜が切れるいわゆる境界潤滑の状態に至る。
このため軸受の異常発熱、焼損等の事故を生じたり、ま
たランナーシール外周６と固定部ライナー１１間の間隙
いっばいにランナー１が振れ廻り、ランナーシール外周
６が固定部ライナー１１に接触する事故をひき起したり
する。
たランナーシール外周６と固定部ライナー１１間の間隙
いっばいにランナー１が振れ廻り、ランナーシール外周
６が固定部ライナー１１に接触する事故をひき起したり
する。
更に従来構造では一度回転部であるランナー１が正規回
転部中心から変位すると自励的に軸振動を発生する。
転部中心から変位すると自励的に軸振動を発生する。
この自励振動は連続的に安定した成長過程を有し、非常
に有害な現象である。
に有害な現象である。
この発生メカニズムを第７図及び第９図で説明する。
第７図において正規回転部外面２５が回転部偏心量２４
だけ変位方向２２の如く変位したとし、この時の変位後
回転部外面２１を破線で示す。
だけ変位方向２２の如く変位したとし、この時の変位後
回転部外面２１を破線で示す。
このように回転部が変位すると正規の隙間ｇ。
は変位後においてｇ１２ｇ２なる隙間に変化する。
ここでｇｌ＞ ｇｏ 、 ｇ２＜ｇ。
であり、隙間の大きくなった部分では第１図に示すラン
ナーの外周漏水１２の量が多量に入り込み、第９図に示
す如く固定部ライナー内面の圧力２８は高くなる。
ナーの外周漏水１２の量が多量に入り込み、第９図に示
す如く固定部ライナー内面の圧力２８は高くなる。
一方隙間の小さくなった部分ではランナー外周漏水１２
が減少し、固定部ライナー内面の圧力２８は低くなる。
が減少し、固定部ライナー内面の圧力２８は低くなる。
この圧力分布状態は第９図に示す如くになリ、この圧力
の合成力２３は回転部変位方向２２と一致することにな
る。
の合成力２３は回転部変位方向２２と一致することにな
る。
これは回転部の変位方向２２とこの変位によって固定部
ライナー内面に生ずる圧力２８の合成力２３の方向が一
致し、いったん回転部が変位するとそれと同方向に回転
部を押しやろうとする力が作用し、軸系は自励的に安定
した軸振動を発生することになり、きわめて有害なもの
となる。
ライナー内面に生ずる圧力２８の合成力２３の方向が一
致し、いったん回転部が変位するとそれと同方向に回転
部を押しやろうとする力が作用し、軸系は自励的に安定
した軸振動を発生することになり、きわめて有害なもの
となる。
更に従来構造では固定部ライナー１１とランナーシール
外周６との間の隙間を通って漏水があり、このランナー
外周漏水１２は水力的駆動力をランナー１に有効に与え
ることが不可能な無効漏水であり、この漏水分だけラン
ナー１の水力効率が低下する欠点があり、この漏水をい
かに減らすかは重要な問題である。
外周６との間の隙間を通って漏水があり、このランナー
外周漏水１２は水力的駆動力をランナー１に有効に与え
ることが不可能な無効漏水であり、この漏水分だけラン
ナー１の水力効率が低下する欠点があり、この漏水をい
かに減らすかは重要な問題である。
なお図面中２はランナー１に流入する水の流量を調整す
るガイドベーン、３及び５はランナー１を覆うと共に固
定部ライナー１１を保持し、しかも水圧が外部へ漏れ出
るのを防ぐために設けられた上カバー及び下カバー、７
はシール入口部、８はランナー側圧室、９は側圧室出口
、１０はランナー背圧変、１３は主軸フランジ外周、１
４はランナーコーンである。
るガイドベーン、３及び５はランナー１を覆うと共に固
定部ライナー１１を保持し、しかも水圧が外部へ漏れ出
るのを防ぐために設けられた上カバー及び下カバー、７
はシール入口部、８はランナー側圧室、９は側圧室出口
、１０はランナー背圧変、１３は主軸フランジ外周、１
４はランナーコーンである。
本発明をま上記欠点を改善しようとしてなされたもので
、その目的とするところは、軸系振動の低減を図り、し
かも漏水を減らして効率の向上を図ることにある。
、その目的とするところは、軸系振動の低減を図り、し
かも漏水を減らして効率の向上を図ることにある。
即ち本発明の特徴とするところは、ランナーのランナー
シール外周及び主軸フランジ外周に夫々対向し、かつ一
定の間隙において設けられた固定部ライナーと、これら
固定部ライナーを保持ししかも水圧が外部へ漏れ出るの
を防ぐためにランナーを覆うように設けられている上カ
バー及び下カバーと、ランナーの発生したトルクを伝え
る主軸と、ランナーに流入または流出する流量を調整す
るガイドベーンとからなる水力機械において、上記固定
部ライナーの内周面に複数個設けられた静圧ポケットと
、この静圧ポケットに上記シール部入口の圧力とほぼ同
等の圧力水かまたはそれ以上の圧力水を供給するために
設けられた給水口と、この給水口と接続された給水管に
より構成したランナー軸振動低減装置にある。
シール外周及び主軸フランジ外周に夫々対向し、かつ一
定の間隙において設けられた固定部ライナーと、これら
固定部ライナーを保持ししかも水圧が外部へ漏れ出るの
を防ぐためにランナーを覆うように設けられている上カ
バー及び下カバーと、ランナーの発生したトルクを伝え
る主軸と、ランナーに流入または流出する流量を調整す
るガイドベーンとからなる水力機械において、上記固定
部ライナーの内周面に複数個設けられた静圧ポケットと
、この静圧ポケットに上記シール部入口の圧力とほぼ同
等の圧力水かまたはそれ以上の圧力水を供給するために
設けられた給水口と、この給水口と接続された給水管に
より構成したランナー軸振動低減装置にある。
しかして、固定部ライナーの静圧ポケット部に圧力水を
供給することにより回転部の変化に対して復元力を生じ
、回転部の軸振動を防止する。
供給することにより回転部の変化に対して復元力を生じ
、回転部の軸振動を防止する。
以下本発明の一実施例を第３図乃至第５図によって説明
する。
する。
本発明は固定部ライナー１１の内面に静圧ポケツＮ１−
ａを複数個設げ、この静圧ポケツＮ１−ａに給水口１７
、給水管１６を通して給水するようにしたものである。
ａを複数個設げ、この静圧ポケツＮ１−ａに給水口１７
、給水管１６を通して給水するようにしたものである。
給水圧力は第１図のシール入口部７の圧力と同等かまた
はそれ以上の圧力とする。
はそれ以上の圧力とする。
このような構成に給水を行うと圧力水は固定部ライナー
１１の内面、即ちガイド面１１−ｂの隙間を通って漏水
１５となるが、給水量を適当に制御することにより静圧
ポケット１１−ａ内に静圧が確保され、圧力分布状態は
第６図に示すごとくポケット内静圧１９はきれいな台形
分布となる。
１１の内面、即ちガイド面１１−ｂの隙間を通って漏水
１５となるが、給水量を適当に制御することにより静圧
ポケット１１−ａ内に静圧が確保され、圧力分布状態は
第６図に示すごとくポケット内静圧１９はきれいな台形
分布となる。
この圧力分布を従来と比べると従来は第６図に示すごと
くライナー内面圧力１８は小さく、圧力分布状態は常に
一定となっている。
くライナー内面圧力１８は小さく、圧力分布状態は常に
一定となっている。
内面圧力１Ｂの小さい理由は、ランナー外周漏水１２は
ランナーシール外周６の小さな隙間を通してくるのでこ
の部分の圧力損失が太きいためである。
ランナーシール外周６の小さな隙間を通してくるのでこ
の部分の圧力損失が太きいためである。
また固定部ライナー１１の内面はポケットがない円筒面
なので回転部が正規回転中心で廻っている場合には第６
図のごとく一定な圧力１８の分布となる。
なので回転部が正規回転中心で廻っている場合には第６
図のごとく一定な圧力１８の分布となる。
このように本発明によると静圧ポケット１１−ａ内圧力
は従来よりも大きく、かつ第８図、第１０図に示すごと
〈従来とは異なり、回転部の変位方向２２とは反対方向
の合成力２３を得ることができる。
は従来よりも大きく、かつ第８図、第１０図に示すごと
〈従来とは異なり、回転部の変位方向２２とは反対方向
の合成力２３を得ることができる。
すなわち、第８図において正規回転部外面２５が回転部
変位方向２２の方面に回転部偏心量２４だけ変位し、変
位後回転部外面２１が破線で示すようになったとする。
変位方向２２の方面に回転部偏心量２４だけ変位し、変
位後回転部外面２１が破線で示すようになったとする。
この時正規隙間ｇｏは変位後にはｇｌ ｔｇ２により、
ｇｘ＞ｇｏ、ｇ２＜ｇｏの関係であるので、隙間の太き
（なった部分では給水口１７を通って給水される給水は
隙間の漏れ流量が増し、ポケット内圧力２９が第１０図
に示すとと（低下する。
ｇｘ＞ｇｏ、ｇ２＜ｇｏの関係であるので、隙間の太き
（なった部分では給水口１７を通って給水される給水は
隙間の漏れ流量が増し、ポケット内圧力２９が第１０図
に示すとと（低下する。
一方隙間の小さくなった部分では隙間が挟まり、漏れが
少なくなるためポケット内圧力（塙まる。
少なくなるためポケット内圧力（塙まる。
この圧力分布状況は第１０図に示すごとくなる。
その結果ポケット内圧力２９の合成力３０は回転部変位
方向２２とは逆方向に作用し、回転部の変位に対して復
元力を有することになる。
方向２２とは逆方向に作用し、回転部の変位に対して復
元力を有することになる。
これは回転系の軸振動を押えようとする効果、即ち制振
効果が生じることになリ、良好な運転を可能にする。
効果が生じることになリ、良好な運転を可能にする。
更に給水圧力を第１図に示すシール入口部圧カフと同等
かそれ以上にするためランナー外周漏水１２は無くなり
、漏れ損失は無いのでランナーの水力効率は向上する。
かそれ以上にするためランナー外周漏水１２は無くなり
、漏れ損失は無いのでランナーの水力効率は向上する。
本発明によれば制振作用によって軸系振動の低減を図る
ことができ、また漏水がなくなるので、その分ランナー
の水力効率の向上を図ることができる。
ことができ、また漏水がなくなるので、その分ランナー
の水力効率の向上を図ることができる。
第１図は従来形水車の縦断面図、第２図は第１図におけ
るランナーシール部の拡大縦断面図、第３図は本発明ラ
ンナーシール部の拡大縦断面図、第４図は本発明になる
固定部ライナーの平面図、第５図は第４図を内面から見
た展開図、第６図は固定部ライナー内静圧の分布状態を
示す線図、第７図と第９図は従来の軸変位と内面圧力分
布状況を、第８図と第１０図は本発明による軸変位と内
面圧力分布状況を示す図面である。 １・・・・・・ランナー、２・・・・・・ガイドベーン
、計・・・・・上カバー、４・・・・・・主軸、５・・
・・・・下カバー、６・・・・・・ランナーシール外周
、１１・・・・・・固定部ランナー、１１−ａ・・・・
・・静圧ポケット、１６・・・・・・給水管、１７・・
・・・・給水口。
るランナーシール部の拡大縦断面図、第３図は本発明ラ
ンナーシール部の拡大縦断面図、第４図は本発明になる
固定部ライナーの平面図、第５図は第４図を内面から見
た展開図、第６図は固定部ライナー内静圧の分布状態を
示す線図、第７図と第９図は従来の軸変位と内面圧力分
布状況を、第８図と第１０図は本発明による軸変位と内
面圧力分布状況を示す図面である。 １・・・・・・ランナー、２・・・・・・ガイドベーン
、計・・・・・上カバー、４・・・・・・主軸、５・・
・・・・下カバー、６・・・・・・ランナーシール外周
、１１・・・・・・固定部ランナー、１１−ａ・・・・
・・静圧ポケット、１６・・・・・・給水管、１７・・
・・・・給水口。
Claims (1)
- １ ランナーのライナーシール外周及び主軸フランジ外
周に夫々対向し、かつ一定の間隙において設けられた固
定部ライナーと、これら固定部ライナーを保持ししかも
水圧が外部へ漏れ出るのを防ぐためにランナーを覆うよ
うに設けられている上カバー及び下カバーと、ランナー
の発生したトルクを伝える主軸と、ランナーに流入また
は流出する流量を調整するガイドベーンとからなる水力
機械において、上記固定部ライナーの内周面に複数個設
けられた静圧ポケットと、この静圧ポケットに上記シー
ル部入口の圧力とほぼ同等の圧力水かまたはそれ以上の
圧力水を供給するために設けられた給水口と、この給水
口と接続された給水管とより構成したことを特徴とする
ランナー軸振動低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54120796A JPS5916132B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | ランナ−軸振動低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54120796A JPS5916132B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | ランナ−軸振動低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5547031A JPS5547031A (en) | 1980-04-02 |
| JPS5916132B2 true JPS5916132B2 (ja) | 1984-04-13 |
Family
ID=14795203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54120796A Expired JPS5916132B2 (ja) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | ランナ−軸振動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916132B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7629484B2 (en) | 2006-03-17 | 2009-12-08 | Invista North America S.A.R.L. | Method for the purification of triorganophosphites by treatment with a basic additive |
| US7919646B2 (en) | 2006-07-14 | 2011-04-05 | Invista North America S.A R.L. | Hydrocyanation of 2-pentenenitrile |
| EP2164587B1 (en) | 2007-06-13 | 2018-04-04 | INVISTA Textiles (U.K.) Limited | Process for improving adiponitrile quality |
| WO2009091790A1 (en) | 2008-01-15 | 2009-07-23 | Invista Technologies S.A.R.L. | Hydrocyanation of pentenenitriles |
| EP2334624B1 (en) | 2008-10-14 | 2014-10-01 | Invista Technologies S.à.r.l. | Process for making 2-secondary-alkyl-4,5-di-(normal-alkyl)phenols |
| CN102471218B (zh) | 2009-08-07 | 2014-11-05 | 因温斯特技术公司 | 用于形成二酯的氢化并酯化 |
| CN113153962B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-01-20 | 上海交通大学 | 一种用于轴系纵向振动控制的电磁减振推力支承 |
-
1979
- 1979-09-21 JP JP54120796A patent/JPS5916132B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5547031A (en) | 1980-04-02 |
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