JPS6338698A

JPS6338698A - 無漏洩ポンプ

Info

Publication number: JPS6338698A
Application number: JP18289286A
Authority: JP
Inventors: Ryusuke Ushigoe; 牛越　隆介
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1988-02-19
Also published as: JPH0535278B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、軸受の摩耗を検出し軸受の摩耗によるポンプ
本体のトラブルを未然に防ぐことができる無漏洩ポンプ
に関するものである。

（従来の技術）従来の無漏洩ポンプは危険な化学薬液、高価な化学液、
高温の液等を移送できる特徴を有してあり、一般にこの
ような無漏洩ポンプはすべり軸受構造を採用している。

しかしながら上述した従来の無漏洩ポンプにおいては、
軸受の摩耗状態が外部から観察できないため軸受交換の
時期を逸し易く、そのためローターとケーシングが接触
して破壊し、液の漏出を生じることがあった。

この問題点を解決するため、本願人は実願昭６０−１９
５２９１号において、軸受が摩耗することにより生ずる
ケーシング内のオリフィスの変化により、ケーシング内
の圧力の変化を発生せしめ、軸受ｊ１耗を検出ｆる無漏
洩ポンプを提案している。

（発明が解決しようどする問題点）上述した軸受摩耗の検出構造を有する無漏洩ポンプにお
いては、同二の使用条件（流ｆｉｌ　）で使用リ−る限
りは軸受の摩耗状態を好適に検知できるが、ポンプの使
用条件（流量）が相違すると圧力変化が大さくなり、一
定圧力値の設定条件により摩耗を検出することが困難と
なり、使用条件の変化に追従できない欠点が生じてきた
。

ケなわら、第７図に上述した従来の無漏洩ポンプの流量
と圧力との関係の一例を示すように、例えば０．２ｍ　
ａ／ｍｉｎ流量のとき、軸受摩耗前の圧力は２１ｆ／３
であり軸受摩耗後は１．６’　ｆ　／ｊどなる。このた
め、流量が０．２ｍ　Ｌｉｉ／ｍｉｎの一定量に保たれ
ている限り、圧力が１．７１　ｆ　／３以下となったと
きに信号を出すことにより摩耗を検出ツることができる
。しかしながら、流量が０，２ｍａ／ｍｉｎ以外の例え
ば０．４ｒＱａ／ｍｉｎとなった場合、正常な場合でも
圧力は１．３５　’　ｆ　／３と１．７’　ｆ　／３以
下になってしまい、検出が正確にできない欠点があった
。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、流量が変化
しても軸受の摩耗を検出でき、軸受の摩耗によるポンプ
のトラブルを未然に防ぐことが可能であると共に、ポン
プ内に液の無い状態でローターを回転させる空運転の防
止、ポンプ内軸受冷却流量の監視、シャフト等の損傷検
知を可能とする軸受摩耗の検出構造を有する無漏洩ポン
プを提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明の無漏洩ポンプは、インペラーを有するローター
が軸受により回転自在に支承されるとともに、該ロータ
ーが回転することにより流体を吸引圧送する無漏洩ポン
プにおいて、軸受の摩耗により生ずる流量又は圧力の変
化を検知するために、流体流路の少なくとも２ケ所に検
出手段を設り、これら検出手段から得た圧力の差を測定
することにより軸受の摩耗を検出することを特徴とする
ものである。

（作　用）上述した構成において、流体流路の任意の少なくとも２
ケ所に圧力変化の検知手段を設け、これらの検出手段で
求めた圧力の差から軸受摩耗を検知しているため、流量
等の条件が変化しても正確に軸受摩耗を検出することが
できる。

なＪ３、検出手段を設ける位置は無漏洩ポンプ内の任意
の場所でよいが、軸受が摩耗することによりローターの
ポンプ本体内での位置変化や軸受摺動部の隙間の変化等
により圧力変化を生じる箇所と、軸受が摩耗することに
より液圧力が変化しない箇所の少なくとも２ケ所に検出
手段を設けると好適である。

（実施例）第１図は本発明の無漏洩ポンプとしてマグネット型無漏
洩ポンプの一実施例を示す断面図である。

本実施例では、一端部に従動マグネット９をまた他端部
にインペラー１を有するローター５を、ケーシング２と
キレン４との間に固定されたシャフト６に前軸受３ａ、
後軸受８ｂを介して装着する。

ローター５は、前軸受８ａ、俊軸受８ｂに嵌合され、ス
ラスト軸受７とシャフト６により回転自在に支承されい
る。ケーシング２．エンドカバー３゜キャン４はガスケ
ット１２．１３を介し互いに固定されており、ケーシン
グ２の吸入口２０より吸引した液を液密の状態で吐出口
２１へ排出している。

また、液の一部は第１図中黒い矢印で示すように、イン
ペラー１の外周部の高圧部２２からケーシング２内に設
けたバイパス孔２３を通り、シャツ１−６の中空孔２４
を抜け、前後軸受８ａおよび８ｂの摺動隙間２６ａ　、
　２７ａおよび２６ｂ　、　２７ｂを通り低圧部２８お
よび２９へ流れている。キャン４の外周部には従動マグ
ネット９に対向する位置に駆動マグネット１０を設ける
。この駆動マグネット１０は、スタンド１１を介してエ
ンドカバー３に固定されたモーターの回転軸に接続され
、モーターの駆動によりキャン４の周囲を回転する構造
となっている。

本実施例では、バイパス孔２３に連通ずる摩耗前後で液
圧が変化する位置に圧力検出孔３３を設け、この圧力検
出孔３３の他端の外部に圧力センサー３０を設けるとと
もに、ケーシング１内の高圧部の摩耗前債で液圧が変化
しない位置に圧力検出孔３２を設け、この圧力検出孔３
２の他端の外部に圧力センサー３１を設けている。この
２ケ所に設けた圧力センサー３０．３１より同時に圧力
を検出して、検出した差圧より軸受の摩耗を検出してい
る。

上述した構造のマグネット型無漏洩ポンプにおいて、５
００時間にわたる強制摩耗試験によりローター５の高速
回転を支持するシャフト６と軸受８ａ、８ｂ、７との隙
間２６ａ　、　２６ｂ　、　２７ａ　、　２７ｂが、試
験前の通常時および試験後の摩耗時にて第１表に示すよ
うに変化した。またそのときの液体の圧力を圧力センサ
ー３０．３１で測定した。

このとき、軸受隙間の変化すなわちＡリフイス変化によ
り、第１図中黒い矢印の流れは大きく変動する。すなわ
ら、この隙間が開くことにより黒い矢印方向の流量は大
きくなり、検出孔３３の圧力はバイパス孔２３の流れの
速度の変化の２乗に反比例し圧力降下を生じる（ベルヌ
イの定理）。結果を第２図に示す。

第２図の結果から、圧力センサー３０での圧力は、摩耗
航に比し摩耗侵は０．２’　ｒ　／３程度圧力が降下し
ており、明らかに摩耗の有無がわかる。しかしながら、
本例では第２図から明らかなように流量変化による圧力
変化が大きく、圧力センサー３０からの圧力値だけでは
流量変化に追随できない。

このとき、軸受の摩耗による圧力変化の少ない部分に設
けた圧力センサー３１の圧力を求めて、圧力センサー３
０の圧力との差圧を算出すると、第３図に示すように流
量による圧力変動が小さい値とイイる。そのため、第３
図において差圧の上限を０．９５１　ｒ　／３と設定す
ることにより、流星が変化しても摩耗による圧力変化を
正確に判断し得る。

また、差圧の下限を例えば０．３’　ｆ　／３と設定す
れば、ポンプ液の無い状態を検知して空運転防止の目安
とすることができる。

ざらに、シャフト６の中空孔２４が閉塞した場合でも検
出孔３３の°圧力が上昇するため、これを検知すること
ができ、軸受の潤滑状態を監視することも可能である。

又、シャフト６が切損した場合は、検出孔３３の圧ツノ
が低下するため、これを検出することが可能である。

第４図〜第６図はそれぞれ本発明の無漏洩ポンプの他の
実施例を示す断面図である。各図に示す実施例において
、第１図に示す実施例と同じ部材には同じ符号を付しそ
の説明を省略する。

第４図に示す実施例においては第１図に示す実施例と異
なり、ケーシング１内の高圧部で摩耗前後の液圧が変化
しない位置に圧力検出孔３２を介して圧力センサー３１
を設けるとともに、裏羽根の内周側にオリフィス４１を
またローター５の外周でエンドカバー３の内径部に対向
する位置にオリフィス４２を設置している。さらに、圧
力検出孔３２ａ。

３２ｂの各々を、オリフィス４１とオリフィス４２の問
およびオリフィス４２とローター人口部との間の摩耗前
後で液圧が変化する位置に開口し、これらの圧力検出孔
３３ａ　、　３３ｂの外周側の他端に圧力センサー３０
ａと３０ｂを設置している。本実施例では、３個の圧力
センサー３０ａ　、　３０ｂ　、　３１のうちの例えば
センサー３１と３０ａの差圧およびセンサー３１と３０
ｂの差圧を算出し、これらの差圧を上述した実施例と同
様同時に常時監視することにより、軸受摩耗をより正確
に検出することができる。

第５図に示す実施例では、ローター５の外周でエンドカ
バー３の内径部に対向する位置にオリフィス５１を設け
るとともに、ローター５にバランスホール５２を設け、
オリフィス５１を通過した液体の一部がバランスボール
５２を通り入口部５３へ流れ込む構造をとっている。本
実施例では、オリフィス５１とバランスホール５２の間
の摩耗前後の液圧が変化する位置のエンドカバー３内に
圧力検出孔３３を設け、この圧力検出孔３３の外部側の
端部に圧力センサー３０を設置している。さらに、摩耗
の前後で液圧が変化しないケーシング１の高圧部に圧力
検出孔３２ａと３２ｂを設け、それぞれの外部側端部に
圧力センサー３１ａと３１ｂを設置している。そのため
、３個の圧力センサー３０．３１ａ　、　３１ｂのうち
の例えばセンサー３０と３１ａの差圧およびセンサー３
０と３１１）の差圧を篩出し、これらの差圧を上述した
実施例と同様同時に常時監視することにより、軸受摩耗
をより正確に検出することができる。

第６図に示す実施例は、第１図に示す実施例と同一の構
造を有する無漏洩ポンプにおいて、摩耗６ｒｉ　後の液
圧が変化しない２箇所に圧力センサー３１ａ　、　３１
ｂ　′４ｉ−設けた例を示している。すなわち、ケーシ
ング２内の摩耗前後の液圧が変化しない高圧部に圧力検
出孔３２ａと３２ｂを設【プ、それぞれの外部側端部に
圧力センサー３１ａと３１ｂを設置している。そのため
、３個の圧力センサー３０．３１８　。

３１ｂのうちの例えばセンサー３０と３１ａの差圧およ
びセンサー３０と３１ｂの差圧を締出し、これらの差圧
を上述した実施例と同様同時に常時監視することにより
、軸受摩耗をより正確に検出することができる。

本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく
、幾多の変形、変更が可能である。例えば、上述した実
施例ではマグネツ１〜型の無漏洩ポンプについて説明し
たが、本発明はギＶンド型等の無漏洩ポンプにも好適に
応用することができる。

また、圧力検出手段として圧力センサーを使用したが、
圧力を検出できる装置であれば何を使用しても良いこと
はいうまでもない。

さらに、本実施例では、圧力を測定する形の軸受摩耗検
出器について説明したが、圧力変化ΔＰと流量変化ｌｖ
は ΔＶ−αＩ−Δ−Ｐ−であることより、圧力測定以外の
電磁流量計等による２点以上の流量の測定によって行な
っても良いことは云うまでもない。

（発明の効果）以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の軸受摩耗の検出構造を有する無漏洩ポンプによれば、
使用条件特に流量の変化に影響されることなく、軸受の
摩耗状態を常に検知することができるため、分解点検無
しで軸受の交換時期を示すことができる。また空運転に
よるポンプ本体のトラブルをも好適に防止できると共に
、シレフトの損傷も検出でき、安定したポンプ運転を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無漏洩ポンプの一実施例を示す断面図
、第２図は第１図に示した実施例における各圧力センサー
の圧力と流量の関係を示すグラフ、第３図は第１図の実
施例における各圧力センサーの差圧と流量の関係を示す
グラフ、第４図〜第６図はそれぞれ本発明の無漏洩ポンプの他の
実施例を示す断面図、第７図は従来の圧力センサーの圧力と流量との関係を示
すグラフである。１・・・インペラー　　　　２・・・ケーシング３・・
・エンドカバー　　４・・・キャン５・・・ローター　
　　　　６・・・シャフト７・・・スラスト軸受　　８
ａ・・・萌＠受８ｂ・・・侵軸受　　　　　　９・・・
従動マグネット１０・・・駆動マグネット　１１・・・
スタンド１２、１３・・・ガスケット　２０・・・吸引
口２１・・・吐出口　　　　　２２・・・高圧部２３・
・・バイパス孔　　　２４・・・中空孔２６ａ　、　２
６ｂ　、　２７ａ　、　２７ｂ−ｆｌ動部隙間２８・・
・低圧部３０、３０ａ　、　３０ｂ　、　３１．３１ａ　、　３
１ｂ　−・・圧力センサー３２、３２ａ　、　３２ｂ　
、　３３．３３ａ　、　３３ｂ　・−・圧力検出孔４１
、４２．５１・・・オリフィス５２・・・バランスボールＯＯグ　　　　　０２　　　　０．３　　　　　　ＯＡ
ぼジｍ％、７カ第３図０　　　　０、ｆ　　　　　Ｏ，２０，３θ４流９宿外
、４第７１蓬）Ｓ〃量ｍｇｎ、ｎ特許庁長官　　黒　　１）　明　　雄　　殿１事件の表
示昭和６１年特許願第１８２８９２号２発明の名称３捕正をする者事件との関係　　特許出願人１、・・１・−パ・１、代理人　　　　　　　　ゝ＼−ノ″゛明細書の「発
明の詳細な説明」　　　　　　　−の欄１、明細書第３
頁第１２行、第１４行、第１８行（２筒所）のｒｍ　ｄ
ｌ／ｍ１ｎＪをｒｍ３／ｍ１ｎＪと訂正する。２、同第３頁第１３行（２箇所）、第１５行、第１９行
、第２０行、第８頁第７行、第１７行、第１９行のｒ　
’　ｆ／３Ｊをｒｋｇｆ／ｃｍ２Ｊと訂正する。３、同第５頁第１２行の「好適である。」の後に以下の
文を加入する。「或いは、検出手段を流体配管路の吐出側の適当な位置
に設置してもよい。」４、同第９頁第１９行のｒ３２ａ　Ｊをｒ３３ａ　Ｊと
、第２０行のｒ３２ｂ　Ｊをｒ３３ｂ　Ｊとそれぞれ訂
正する。５、図面中、第１図を別紙の通り訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】１、インペラーを有するローターが軸受により回転自在
に支承されるとともに、該ローターが回転することによ
り流体を吸引圧送する無漏洩ポンプにおいて、軸受の摩
耗により生ずる流量又は圧力の変化を検知するために、
流体流路の少なくとも２ケ所に検出手段を設け、これら
検出手段から得た流量又は圧力の差を測定することによ
り軸受の摩耗を検出することを特徴とする無漏洩ポンプ
。２、軸受が摩耗することによるローターの位置変化や軸
受摺動部の隙間変化により流体流量あるいは液圧が変化
する部分と、軸受が摩耗することにより液圧が変化しな
い部分の少なくとも２ケ所に、前記検出手段を設けるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無漏洩ポン
プ。３、前記無漏洩ポンプがマグネットドライブ型ポンプ又
はキャンド型ポンプである特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の無漏洩ポンプ。