JPS61129475A - チユ−ブ水車スラスト軸受 - Google Patents
チユ−ブ水車スラスト軸受Info
- Publication number
- JPS61129475A JPS61129475A JP59249595A JP24959584A JPS61129475A JP S61129475 A JPS61129475 A JP S61129475A JP 59249595 A JP59249595 A JP 59249595A JP 24959584 A JP24959584 A JP 24959584A JP S61129475 A JPS61129475 A JP S61129475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust bearing
- water
- thrust
- draft tube
- main 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
- F03B11/06—Bearing arrangements
-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は可動翼チューブ水車のスラスト軸受装置及び導
水路部品の構造に係り、特に、水車、発電機の機器寸法
を短縮し、建屋寸法を短縮するに好適なチューブ水車構
造に関する。
水路部品の構造に係り、特に、水車、発電機の機器寸法
を短縮し、建屋寸法を短縮するに好適なチューブ水車構
造に関する。
例えば特開昭５８−６２３７７号公報に示されるように
、従来のチューブ水車構造を第４図に示す。
、従来のチューブ水車構造を第４図に示す。
チューブ水車は次のような構成からなる。ランナベーン
５に回転駆動力を与える流水は図の左方、ケーシング１
よりステイリング６へ流入し、流量を調節するガイドベ
ーン２を通ってランナベーン５へ流入して、そのエネル
ギを回転エネルギに変換し、これを流水の外、すなわち
、大気中へ設置した発電機１３へ伝え、電力として取り
出す。回転駆動力はこの流水中に露出した主軸３により
伝達される。尚、これら回転体を支持する軸受岐、通常
、三個取り付けられ、一般には、発電機１３の両側に一
個づつ１１．１２のように取付けられる。尚、軸受１１
は通常は上下方向背型を支持するガイド軸受１７と、軸
方向に生じるスラスト力を支持するスラスト軸受１１と
を合せ備えたスラスト、ガイド軸受とすることが多い。
５に回転駆動力を与える流水は図の左方、ケーシング１
よりステイリング６へ流入し、流量を調節するガイドベ
ーン２を通ってランナベーン５へ流入して、そのエネル
ギを回転エネルギに変換し、これを流水の外、すなわち
、大気中へ設置した発電機１３へ伝え、電力として取り
出す。回転駆動力はこの流水中に露出した主軸３により
伝達される。尚、これら回転体を支持する軸受岐、通常
、三個取り付けられ、一般には、発電機１３の両側に一
個づつ１１．１２のように取付けられる。尚、軸受１１
は通常は上下方向背型を支持するガイド軸受１７と、軸
方向に生じるスラスト力を支持するスラスト軸受１１と
を合せ備えたスラスト、ガイド軸受とすることが多い。
又、発電機案内軸受１２は上・下方向力のみを支持する
ガイド軸受とするのが一般的である。更に、もう一つの
軸受は水車用で、その上下方向力を支持する水車軸受７
である。これは第４図のようにランナベーン５より上流
側でステイリング６の内部に固定し取付ける。ここで、
ランナベーン５を流れ出た流水は主軸３の廻りをほぼ軸
方向に流れ、その後、ドラフトチューブライナ９の曲が
ジ流路内を流れ放水路へ流出する。この間に、流水はそ
の方向を二度変えることになる。これは発電機１３が流
水の外部、大気空間へ設置されるという構造的なものか
ら不可避的なものとして生じる。この流れの変化によジ
管路内の流水は大きな水頭損失を生じることになる。特
に、このチューブ水車は低落差用として用いられている
ため、この水頭損失の影響は非常に犬きく、水草の効率
特性を低下させる要因となっている。この恵め、この流
路の曲がりによる損失を極力少なくするよう曲がり角度
θを小さく曲がり曲率半径Ｂを大きく採るような考慮が
払われる。このため、ドラフトチューブライナの寸法は
主軸方向に非常に長くなり、下記のような構造的な難点
が生じている。
ガイド軸受とするのが一般的である。更に、もう一つの
軸受は水車用で、その上下方向力を支持する水車軸受７
である。これは第４図のようにランナベーン５より上流
側でステイリング６の内部に固定し取付ける。ここで、
ランナベーン５を流れ出た流水は主軸３の廻りをほぼ軸
方向に流れ、その後、ドラフトチューブライナ９の曲が
ジ流路内を流れ放水路へ流出する。この間に、流水はそ
の方向を二度変えることになる。これは発電機１３が流
水の外部、大気空間へ設置されるという構造的なものか
ら不可避的なものとして生じる。この流れの変化によジ
管路内の流水は大きな水頭損失を生じることになる。特
に、このチューブ水車は低落差用として用いられている
ため、この水頭損失の影響は非常に犬きく、水草の効率
特性を低下させる要因となっている。この恵め、この流
路の曲がりによる損失を極力少なくするよう曲がり角度
θを小さく曲がり曲率半径Ｂを大きく採るような考慮が
払われる。このため、ドラフトチューブライナの寸法は
主軸方向に非常に長くなり、下記のような構造的な難点
が生じている。
（１） ドラ７トチユーブライナの主軸方向長さが長
くなり（第４図のＬｓ寸法が長くなる）、この結果、水
車発電機の機械寸法全長Ｌ２が非常に長くなり経済的で
な−反面、発電所の建屋寸法が非常に大きくなるという
欠点がある。
くなり（第４図のＬｓ寸法が長くなる）、この結果、水
車発電機の機械寸法全長Ｌ２が非常に長くなり経済的で
な−反面、発電所の建屋寸法が非常に大きくなるという
欠点がある。
（２）このため、主軸の長さが非常に長くなり、かつ、
横軸であるため、軸の撓み変位が大きく、強度、剛性が
低下し易い。又、軸受の間隔が小さく採れないため、軸
の固有振動数を充分高めることがむづかしい事になり、
軸振動の問題を生じ易い。
横軸であるため、軸の撓み変位が大きく、強度、剛性が
低下し易い。又、軸受の間隔が小さく採れないため、軸
の固有振動数を充分高めることがむづかしい事になり、
軸振動の問題を生じ易い。
（３） （２）の問題は寸法の大きい大容量機になれ
ばなるほど、この問題の大きさは無視できず、対応策が
採りにくい。この九め、本チューブ水車の大容量化が図
９にくいとされている。
ばなるほど、この問題の大きさは無視できず、対応策が
採りにくい。この九め、本チューブ水車の大容量化が図
９にくいとされている。
（４） （２）の問題に対しては主軸の直径を大きく
すると云う方法で対処するのが一般的であるが、特に、
高速回転機になると、この方法では対処できない領域と
なり、充分でない面がある。
すると云う方法で対処するのが一般的であるが、特に、
高速回転機になると、この方法では対処できない領域と
なり、充分でない面がある。
（５） スラスト軸受１１は水車と発電機間の大気中
に設置されるのが普通であるが、強大な軸方向スラスト
は床面に取付けられるスラストブラケット１８によって
基礎に伝達される。床面基礎に対して、スラストはオー
バーハングして作用するため、片持梁のような構造体と
なっており、非常に大型の機械で大スラストに対しては
充分な強度、剛性を与えることが出来ないと云う欠点が
あつ念。尚、従来この大盤機械に対処するには、このス
ラストブラケット構造が非常に大型で、かつ、重量品と
なる。従って、（１）（２）項の欠点を更に助長するも
のとなってしまう。
に設置されるのが普通であるが、強大な軸方向スラスト
は床面に取付けられるスラストブラケット１８によって
基礎に伝達される。床面基礎に対して、スラストはオー
バーハングして作用するため、片持梁のような構造体と
なっており、非常に大型の機械で大スラストに対しては
充分な強度、剛性を与えることが出来ないと云う欠点が
あつ念。尚、従来この大盤機械に対処するには、このス
ラストブラケット構造が非常に大型で、かつ、重量品と
なる。従って、（１）（２）項の欠点を更に助長するも
のとなってしまう。
本発明の目的は経済的な、しかも、振動強度、剛性等の
問題のない、しかも、大容量化を図ることのできるチュ
ーブ水車の構造を提供することにある。
問題のない、しかも、大容量化を図ることのできるチュ
ーブ水車の構造を提供することにある。
本発明の要点は、スラスト軸受装置を床面取付は方式か
ら、水車の導水路部品に直接固定接続させ、導水路部品
の内部流水面に主軸をとり囲み、はぼ、円筒状カバーと
、これと導水路内壁とを固定接続するほぼ放射状のリプ
とを設け、これらを導水路外へ引出し、これらとスラス
トブラケットとを直接接続させたことにある。
ら、水車の導水路部品に直接固定接続させ、導水路部品
の内部流水面に主軸をとり囲み、はぼ、円筒状カバーと
、これと導水路内壁とを固定接続するほぼ放射状のリプ
とを設け、これらを導水路外へ引出し、これらとスラス
トブラケットとを直接接続させたことにある。
以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図で説明する
。チューブ水車の発電機１３、スラスト軸受１１、主軸
３は上流に位置するケーシング１の導水路内を貫通する
主軸３によって上流側大気ヘ設置される場合と、逆に、
下流側のドラフトチューブライナ９の下流側大気へ設置
される場合とがあるが、第１図な込し第３図は後者の場
合を採り上げて図示し友ものであり、前者の場合にも本
発明は適用できる。
。チューブ水車の発電機１３、スラスト軸受１１、主軸
３は上流に位置するケーシング１の導水路内を貫通する
主軸３によって上流側大気ヘ設置される場合と、逆に、
下流側のドラフトチューブライナ９の下流側大気へ設置
される場合とがあるが、第１図な込し第３図は後者の場
合を採り上げて図示し友ものであり、前者の場合にも本
発明は適用できる。
第１図は第４図で述べたスラスト軸受装置１１が床面取
付けであったものを、水車導水路部品である下流側のド
ラフトチューブライナ９のベンド部外面に取付けられた
７ランジ２０．及び、スラストブラケット１ｓｔ−介し
てスラスト軸受装置１１を配置したものである。このよ
うにすることにより、スラストブラケット１８は第４図
のように、オーバーハングによる曲げモーメントを受け
ず、単に、軸方向力のみの伝達となるため、強度剛性の
設計面では非常に楽になる。と同時に、軸受の総合バネ
定数（機械バネ定数と油膜バネ定数との総合）もその機
械部分のバネ定数が従来より著しく大きく採れるため、
軸振動の面でも大きく改善でき、その分天容量化が図れ
る。第３図はスラスト軸受１１の構造を示したもので、
主軸３に取付けられ主軸と一体で動くスラストカラー２
４、これに取付けられたスラストランナ２５、これに対
向しスラスト荷重Ｗを支持するスラスト軸受１１、軸の
上下方向荷重を支持するガイド軸受１７、この上下方向
荷重を床面に伝達、支持する軸受台１９、埋込ベース２
１、スラスト荷重Ｗを取付フランジ２０を介してドラフ
トチューブライナ９に伝えるスラストブラケット１８等
よりなる。
付けであったものを、水車導水路部品である下流側のド
ラフトチューブライナ９のベンド部外面に取付けられた
７ランジ２０．及び、スラストブラケット１ｓｔ−介し
てスラスト軸受装置１１を配置したものである。このよ
うにすることにより、スラストブラケット１８は第４図
のように、オーバーハングによる曲げモーメントを受け
ず、単に、軸方向力のみの伝達となるため、強度剛性の
設計面では非常に楽になる。と同時に、軸受の総合バネ
定数（機械バネ定数と油膜バネ定数との総合）もその機
械部分のバネ定数が従来より著しく大きく採れるため、
軸振動の面でも大きく改善でき、その分天容量化が図れ
る。第３図はスラスト軸受１１の構造を示したもので、
主軸３に取付けられ主軸と一体で動くスラストカラー２
４、これに取付けられたスラストランナ２５、これに対
向しスラスト荷重Ｗを支持するスラスト軸受１１、軸の
上下方向荷重を支持するガイド軸受１７、この上下方向
荷重を床面に伝達、支持する軸受台１９、埋込ベース２
１、スラスト荷重Ｗを取付フランジ２０を介してドラフ
トチューブライナ９に伝えるスラストブラケット１８等
よりなる。
が設けられる。
ドラフトチューブライナ９に伝達されたスラスト荷重Ｗ
は、ドラフトベンド部外壁面からコンクリートに伝え、
建屋全体で支持されるよりになる。
は、ドラフトベンド部外壁面からコンクリートに伝え、
建屋全体で支持されるよりになる。
尚、ベンド部以外にもベンド上流のドラフトチューブラ
イナ９のほぼ円筒状となった胴板にも伝達される荷重を
効果的に建屋コンクリートに伝達するため、第１図のよ
うなスラストリング１６が設置される。
イナ９のほぼ円筒状となった胴板にも伝達される荷重を
効果的に建屋コンクリートに伝達するため、第１図のよ
うなスラストリング１６が設置される。
尚、第１図ではドラフトチューブライナ９の内部に第２
図のような構造体を配置するよう考慮されている。これ
はスラスト荷重Ｗをドラフトチューブライナ９の全体に
効果的に分散させ、建屋コンクリートの広い範囲に分散
伝達させることにより、建屋コンクリートの局部に無理
がかからないようにする事、及びドラフトチューブライ
ナ９の局部的な荷重伝達でそれ自体に過大な局部応力、
局部変形を生じさせないためのものである。
図のような構造体を配置するよう考慮されている。これ
はスラスト荷重Ｗをドラフトチューブライナ９の全体に
効果的に分散させ、建屋コンクリートの広い範囲に分散
伝達させることにより、建屋コンクリートの局部に無理
がかからないようにする事、及びドラフトチューブライ
ナ９の局部的な荷重伝達でそれ自体に過大な局部応力、
局部変形を生じさせないためのものである。
これはドラフトチューブライナ９の板厚、剛性らの効果
的なスラスト伝達を図るもので、主軸３の周りにほぼ円
筒状にカバーする円筒状カバー２４と、ドラフトチュー
ブライナ９の内壁とを固定的に接続するために複数枚の
放射リブ１４等から成っている。尚、この放射リブ１４
と円筒状カバー２４とは第２図、第３図に示すよう罠ド
ラフトチューブライナ９の外部に突出させ、スラストブ
ラケット１８を取付けるための取付フランジ２０に接続
する。このようにすることによシスラスト荷重Ｗをドラ
フトチューブライナ９のベンド部胴板のみでなくドラフ
トチューブライナ９全体に分散伝達させることが可能と
なる。更に、第２図の放射リブ１４はドラフトチューブ
ライナ９のベンド部で生じる二次流れを防止する作用が
ある。
的なスラスト伝達を図るもので、主軸３の周りにほぼ円
筒状にカバーする円筒状カバー２４と、ドラフトチュー
ブライナ９の内壁とを固定的に接続するために複数枚の
放射リブ１４等から成っている。尚、この放射リブ１４
と円筒状カバー２４とは第２図、第３図に示すよう罠ド
ラフトチューブライナ９の外部に突出させ、スラストブ
ラケット１８を取付けるための取付フランジ２０に接続
する。このようにすることによシスラスト荷重Ｗをドラ
フトチューブライナ９のベンド部胴板のみでなくドラフ
トチューブライナ９全体に分散伝達させることが可能と
なる。更に、第２図の放射リブ１４はドラフトチューブ
ライナ９のベンド部で生じる二次流れを防止する作用が
ある。
二次流れが激しい場合には激しい水圧振動を生じたり、
水車の効率特性を阻害したりする無効流れとなり、運転
状態を極度に悪化させることがちる。
水車の効率特性を阻害したりする無効流れとなり、運転
状態を極度に悪化させることがちる。
それ故従来、このベンドの曲がり曲率は極端に小さくな
らぬよう、又ベンド開始点は水車ランナ５の位置から充
分下流側に設定すると云う対応が必要とされる。このた
め、第４図のような、水車、発電機トータルの機械寸法
Ｌ！、２ンナ５、発電機１３間距離ＬＸ、ランナ５、主
軸３、貫通部距離Ｌ＋等が小さくできない。しかし、第
２図の放射リブ１４はこの二次流れを効果的に防止でき
るので第４図のり、よりも充分に小さく採ることができ
る。第１図では従来のＬｌ中２ＤをＬＬＬ１２５Ｄ（約
２５チ減）に低減できるっ〔発明の効果〕 水車ランナ、発電機中６迄の寸法を従来よりも３５チ低
減することができ、水車／発電機総合の機械全長は従来
より２０％低減、主軸全長は約３５−低減でき、機器の
価格低減ができる。
らぬよう、又ベンド開始点は水車ランナ５の位置から充
分下流側に設定すると云う対応が必要とされる。このた
め、第４図のような、水車、発電機トータルの機械寸法
Ｌ！、２ンナ５、発電機１３間距離ＬＸ、ランナ５、主
軸３、貫通部距離Ｌ＋等が小さくできない。しかし、第
２図の放射リブ１４はこの二次流れを効果的に防止でき
るので第４図のり、よりも充分に小さく採ることができ
る。第１図では従来のＬｌ中２ＤをＬＬＬ１２５Ｄ（約
２５チ減）に低減できるっ〔発明の効果〕 水車ランナ、発電機中６迄の寸法を従来よりも３５チ低
減することができ、水車／発電機総合の機械全長は従来
より２０％低減、主軸全長は約３５−低減でき、機器の
価格低減ができる。
第１図は本発明になるチューブ水車１晃電機の断面図、
第２図は本発明になるドラフトチューブライナ内に配置
された各種構造物の断面図、第３図は不発ＩＭＫなるス
ラスト軸受装置の構造図、第４図は従来形のチューブ水
車１晃電機の断面図である。
第２図は本発明になるドラフトチューブライナ内に配置
された各種構造物の断面図、第３図は不発ＩＭＫなるス
ラスト軸受装置の構造図、第４図は従来形のチューブ水
車１晃電機の断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、流水エネルギを回転力に変換するランナと、このラ
ンナへ流れ込む流量を調節するガイドベーンと、前記流
水を導くケーシングと、ドラフトチユーブと、前記回転
力を発電機に伝える主軸と、導水路の外部、大気中へ設
置された発電機と、主軸回転部の荷重を支持する案内軸
受と、前記ランナに生じる軸方向水スラスト荷重を支持
するスラスト軸受とから成る横軸チューブ水車に於いて
、前記スラスト軸受を支持するブラケットを水車導水部
を形成するケーシングもしくは前記ドラフトチューブラ
イナに固定した事を特徴とするチューブ水車スラスト軸
受。 ２、特許請求の範囲第１項に於いて、 前記ドラフトチューブライナもしくは前記ケーシングの
内部に前記主軸の中心にほぼ放射状に複数枚の放射リブ
を配し、前記主軸の外周をほぼリング状にとり囲む円筒
状カバーと前記ケーシングもしくは前記ドラフトチュー
ブの管壁との間を前記放射リブで固定的に接続させ、一
組の前記放射リブと前記円筒状カバーをベンドする管路
の外部へ突き出させ、これら構造体と前記スラスト軸受
ブラケットとを接続させるようにしたことを特徴とする
チューブ水車スラスト軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59249595A JPS61129475A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | チユ−ブ水車スラスト軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59249595A JPS61129475A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | チユ−ブ水車スラスト軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129475A true JPS61129475A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17195350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59249595A Pending JPS61129475A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | チユ−ブ水車スラスト軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129475A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373277A (en) * | 1991-08-07 | 1994-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Signal discriminator |
| US5486803A (en) * | 1991-01-24 | 1996-01-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Signal discriminator |
| US6259346B1 (en) | 1986-08-29 | 2001-07-10 | Kitagawa Industries Co., Ltd. | Electric noise absorber |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP59249595A patent/JPS61129475A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6259346B1 (en) | 1986-08-29 | 2001-07-10 | Kitagawa Industries Co., Ltd. | Electric noise absorber |
| US6559748B1 (en) | 1986-08-29 | 2003-05-06 | Kitigawa Industries Co., Ltd. | Electric noise absorber |
| US5486803A (en) * | 1991-01-24 | 1996-01-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Signal discriminator |
| US5373277A (en) * | 1991-08-07 | 1994-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Signal discriminator |
| US5537087A (en) * | 1991-08-07 | 1996-07-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Signal discriminator |
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