JPS6340951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は立軸形モータポンプに係り、特に軸受
にかかるスラスト荷重を軽減する装置と内部の油
を循環させる装置とを備えている立軸形モータポ
ンプに関する。

一般に立軸形モータポンプ、例えば立形サブマ
ージドポンプのように水や極低温液体の如く低粘
度液体を扱う機器の主軸受には耐食金属製の玉軸
受が使用されている。このため、玉軸受は低粘度
液によつて潤滑される構造となり、通常の油潤滑
方式の様に高荷重を負荷し、かつ、長寿命化を期
待することが難しく、軸受にかかるスラスト荷重
を軽減する装置を配設し、軽負荷運転によつて長
寿命化を図る方式が採用される。

第１図に従来の立軸形モータポンプの一例とし
てサブマージドポンプを例にとり、その概要を説
明する。

該図において１は外ケーシング、２はこの外ケ
ーシング１の上方において内側に延びるケーシン
グプレートで、そのほぼ中心には後述する循環装
置８を支持する。３は内ケーシングで外ケーシン
グ１と所定間隔を有し、その両者間で油の吐出路
３４を形成し、吐出路３４内には整流板３２を設
けてある。４はケーシングプレート２の上部に配
置されたエンドケースでケーシングプレート２に
はエンドフランジ４１を介して取付けられ、他端
には管用フランジ４２を有している。６は立形に
配置された回転軸でケーシング下方においては下
軸受１０３、上方においては上軸受１０１により
支持されている。ケーシング内のほぼ中央の回転
軸６には回転子５０が嵌着され、この回転子５０
と所定間隙をもつて固定子５１が対向配置され、
固定子５１は内ケーシング３に固定されている。
下軸受１０３は下軸受押え７７と下軸受ケース７
４により保持され、下軸受ケース７４は軽荷台７
５を有する固定シリンダ７３を介して内ケーシン
グ３の下部の内ケーシングボス３１に固定されて
いる。内ケーシングボス３１と固定シリンダ７３
の一部にはそれらを貫通し、吐出路３４と連通し
ている分岐孔３３、導入孔７６が形成されてい
る。７１は回転軸６と共に回転する回転ラムで下
軸受１０３との間にラムスリーブ７２を介在し、
固定シリンダ７３で回転ムラ７１の外周を覆うよ
うにして軽荷装置７を構成している。９は軽荷装
置７の下側に配置され、回転軸６と共に回転する
インペラ、９２はインペラカラー、９３はインペ
ラナツト、９１はインペラ９に設けたバランスホ
ール、９０はサクシヨンである。一方、上軸受１
０１は上軸受ケース１０２により静止円板８４を
介してケーシングプレート２に支持されている。
回転軸６のほぼ上端には補助ランナー８１がナツ
ト８３により固定され、補助ランナー８１の外周
端の静止円板８４と対向する位置には放流ダクト
８２を設けている。そして、内カバー２１でこれ
らを覆い放流ダクト８２からの油を回転軸６の貫
通孔６１に循環する循環装置８を形成している。
尚、固定子５１と回転子５０で形成する電磁装置
を境にして上側を上室３６、下側を下室３５とし
ている。

次に、上述した構成のサブマージドポンプの作
用を説明する、今、固定子５１が励磁されると回
転子５０が回転始動し、回転子５０に嵌着する回
転軸６、この回転軸６に装着するインペラ９が回
り出す。インペラ９の回転によりサクシヨン９０
側の液体はインペラ羽根内に流入し、昇圧されて
吐出路３４に流入し、整流板３２によつて流路４
３に至り配管（図示せず）へ移送される。この
時、回転体を支持する各軸受の潤滑に対しては、
吐出路３４の一部の液体をまず分岐孔３３へ導入
し、軽荷装置７に入り回転ラムを作動して、イン
ペラ下方スラスト力と反対方向の上方スラスト力
を発生させて下軸受１０３にかかる下方スラスト
力の軽減をはかつている。一方、この液体の一部
は回転ラム７１とシリンダ７３の円周隙間からモ
ータ下室３５に入り、他は回転ムラ７１の下面を
通り下軸受１０３を潤滑冷却してバランスホール
９１からサクシヨン９０へ回収される。また、モ
ータ下室３５に入つた液体は、回転子５０と固定
子５１の間隙に流入して通電加熱部を冷却しつつ
上室３６から上部軸受１０１を潤滑冷却し、循環
装置８により強制的に通液され内カバー２１内か
ら貫通孔６１を通り同じくサクシヨン９０へ回収
される。

このようにサブマージドポンプにおいては軽荷
装置７、及び循環装置８の設置は不可欠とされる
が、そのために部品数が多くなりポンプ構造が複
雑化し組立作業が難しく、しかも、嵌合部が多い
ため組立精度、特に軸受の同心度不良により寿命
が低下してしまう等種々問題があつた。

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その
目的とするところは、軽荷装置と循環装置の組立
作業が容易で、しかも、組立精度が向上する立軸
形モータポンプを提供するにある。

本発明は回転軸に固定され、下軸受の潤滑用油
の作用により上方へのスラスト力を発生する回転
ラムと、この回転ラムと下軸受間に配置されて該
回転ラムを支持するラムスリーブとを一体化する
と共に、該ラムスリーブの一部を下軸受の内周を
通つて該下軸受の下方に延長し、下軸受の内周を
前記ラムスリーブの外周に嵌合させ、この下軸受
の外周と嵌合する下軸受ケースと、ケーシングの
下方に固定され前記下軸受ケースを支持すると共
に、前記回転ラムをその外周から覆う固定シリン
ダとを一体に構成し、更に、前記回転軸に嵌合さ
れ、上軸受の潤滑用油を外方に飛散させる補助ラ
ンナーの嵌合部と、この補助ランナーと上軸受間
に配置されて該補助ランナーを支持するスリーブ
と一体にし、該スリーブの一部を上軸受の内周を
通つて該上軸受の下方に延長し、該上軸受の内周
を前記スリーブの外周に嵌合させ、かつ、上軸受
の外周と嵌合する前記上軸受ケースとケーシング
の上方から内側に延びるケーシングプレート上の
静止円板を一体にすることにより、所期の目的を
達成するように成したものである。

以下、図面の実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。尚、符号は従来と同一のものは同符号
を使用する。

本実施例でのポンプ構造は従来のものとほとん
ど同様でありここでの説明は省略し、本発明に関
連する軽荷装置の一実施例を第２図に、循環装置
の一実施例を第３図に示し、該図に基づいて本発
明の一実施例を説明する。

第２図に示す本実施例での軽荷装置７は回転軸
が挿入されない状態の図である。図において、回
転ラム７１とラムスリーブ７２とを一体化し、更
に、ラムスリーブ７２を下軸受１０３の内周を通
つて下方に延長している。下軸受１０３の内周は
ラムスリーブ７２の外周に嵌合されており、その
外周と嵌合する下軸受ケース７４と固定シリンダ
７３とは軽荷台７５によつて一体構成されてい
る。このため、回転軸が挿入されるラム孔７８と
ラムスリーブ７２との内径は容易に同心加工で
き、軸受ケース７４と固定シリンダ７３の内径も
一体同心加工できる。したがつて、同心度不良に
より軸受の片当りによる寿命低下、軽荷装置７の
機能低下を防げることは勿論、軽荷装置７は、モ
ータ組込前に定盤などの上で単独に組立調整で
き、しかも、ラム外径部の回転嵌合物（回転ムラ
７１と固定シリンダ７３）は軸受隙間精度に近い
精度で保たれ、極めて安定な回転が期待できる。
よつてラム嵌合隙間設定に対しては、モータ組込
時の据付誤差を考慮する必要がなく、モータ、及
び上軸受冷却量が確保できる隙間を設けるのみで
よく、上方のスラスト力の向上も図ることができ
る。更に、各部品を個々に組立ていたが、一体化
したために組立作業が非常に容易となる効果もあ
る。

次に第３図を用いて循環装置８の実施例を説明
するが、該図も回転軸が挿入されていない図であ
る。該図に示す本実施例での循環装置８は、スリ
ーブ８６を補助ランナー８１の嵌合部と一体に
し、その下方を上軸受１０１の嵌合部まで延長し
ているため、回転軸が挿入される中空孔８７が同
心加工できる。また、上軸受１０１の外周が納ま
る上軸受ケース１０２と静止円板８４の一体加工
が可能となる。したがつて、同心度、及び平坦度
（補助ランナー８１と静止円板８４の平坦度）精
度が向上すると共に、単独組立調整ができる。

このような構成の軽荷装置７、及び循環装置８
を組込んだサブマージドポンプとすることによ
り、例えば上部のケーシングプレートとモータ下
部の内ケーシングボスの内径部が、組立状態にお
いて同心不良であつても、軽荷装置７、及び循環
装置８には直接的な影響はなく、単独組立状態の
精度がそこなわれることがない。よつて、運転中
においても回転嵌合部の振れ回りは少なく、高精
度の据付状態が確保でき、軽荷装置７はラム嵌合
隙間の適正な加工が容易となり、スラスト軽減効
果を十分に発揮できる。また、同時にモータ内の
液流をスムース化し、ラムの効果ならびに軸受部
の冷却、およびモータコイルの冷却向上を目的と
した循環装置８に対しても、補助ランナ８１の吸
込，放出（ポンピング）効果を支配する静止円板
８４との平坦度に対しても、スリーブ８６のラン
ナ嵌合部と軸受嵌合部が同心加工でき、高精度組
立が可能となりモータ内の循環流量の効率化をは
かることができる。また、従来はそれぞれの装置
におけるラム部品や補助ランナ部品、および玉軸
受の組立に対しては、モータ据付時に回転軸，ケ
ーシングプレートなどに順次組立て行く構造であ
り、据付時の嵌合状態の確認が事実上不可能であ
つたが、本実施例では各装置はモータとは別体に
組立、かつ調整でき各嵌合部は、モータ据付以前
に単独に確認できる利点を有する。また、定期間
経過後の交換（軸受部）作業などに関しても、そ
れぞれの装置を取りはずすのみで、作業の簡単化
が期待できる。更に、低粘度液を使用するモータ
ポンプ等の回転機では、軸受要素部の定期保守時
の交換作業を余儀なくされるため、本実施例の如
く着脱容易な構造方式は、保守点検作業期間の短
縮などにも効果がある。

第４図に循環装置８の他の実施例を示す。該図
の実施例は、補助ランナー８１の静止円板８４と
対向する部分が水平方向に中空となつて放流ダク
ト８２を形成している中空カラー８８を用いてい
るものである。この実施例においても、その効果
は上述した循環装置８と同様である。

以上説明した本発明の立軸形モータポンプによ
れば、回転軸に固定され、下軸受の潤滑用油の作
用により上方へのスラスト力を発生する回転ラム
と、この回転ラムと下軸受間に配置されて該回転
ラムを支持するラムスリーブとを一体化すると共
に、該ラムスリーブの一部を下軸受の内周を通つ
て該下軸受の下方に延長し、下軸受の内周を前記
ラムスリーブの外周に嵌合させ、この下軸受の外
周と嵌合する下軸受ケースと、ケーシングの下方
に固定され前記下軸受ケースを支持すると共に、
前記回転ラムをその外周から覆う固定シリンダと
を一体に構成し、更に、前記回転軸に嵌合され、
上軸受の潤滑用油を外方に飛散させる補助ランナ
ーの嵌合部と、この補助ランナーと上軸受間に配
置されて該補助ランナーを支持するスリーブと一
体にし、該スリーブの一部を上軸受の内周を通つ
て該上軸受の下方に延長し、該上軸受の内周を前
記スリーブの外周に嵌合させ、かつ、上軸受の外
周と嵌合する前記上軸受ケースとケーシングの上
方から内側に延びるケーシングプレート上の静止
円板を一体にしたものであるから、軽荷装置にお
いては回転軸が挿入される回転ラム孔とラムスリ
ーブの内軽、軸受ケースと固定シリンダの内径が
一体同心加工できるため、同心度不良により軸受
の片当りによる寿命低下、軽荷装置の機能低下を
防げることは勿論、軽荷装置はモータ組込み前に
定盤などの上で単独に組立調整でき、しかも、ラ
ム外径部の回転嵌合部は軸受隙間精度に近い精度
で保たれ、極めて安定な回転が期待できる。更
に、各部品を個々に組立てていたが、一体化した
ために組立作業が非常に容易となる。また、循環
装置においては、回転軸が挿入されるスリーブ中
空孔が同心加工できると共に、上軸受ケースと静
止円板が一体に加工可能となるため、同心度、及
び平坦度の精度が向上し、組立調整が容易なもの
となり、従つて、このような構成の軽荷装置、循
環装置を組込むことにより優れた立軸形モータポ
ンプを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の立軸形モータポンプの一例とし
てサブマージドポンプを示す断面図、第２図は本
発明の立軸形モータポンプに採用される軽荷装置
の一実施例を示す断面図、第３図は本発明の立軸
形モータポンプに採用される循環装置の一実施例
を示す断面図、第４図は循環装置の他の実施例を
示す半断面図である。 １…外ケーシング、２…ケーシングプレート、
３…内ケーシング、６…回転軸、７…軽荷装置、
８…循環装置、９…インペラ、２１…内カバー、
３１…ケーシングボス、３２…整流板、３３…分
岐孔、３４…吐出路、３５…ポンプ下室、３６…
ポンプ上室、５０…回転子、５１…固定子、６１
…貫通孔、７１…回転ラム、７２…ラムスリー
ブ、７３…固定シリンダ、７４…軸受ケース、７
５…軽荷台、７６…導入孔、８１…補助ランナ
ー、８２…放電ダクト、８４…静止円板、８６…
スリーブ、８８…中空カラー、９０サクシヨン、
１０１…上軸受、１０２…上軸受ケース、１０３
…下軸受。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 立形の回転軸に嵌着された回転子と、該回転
   子と所定間隙をもつて配置されたケーシングに固
   定された固定子と、前記回転軸を回転子の下部で
   支持する下軸受と、該下軸受を支持する下軸受ケ
   ースと、前記回転軸に固定され、前記下軸受の潤
   滑用油の作用により上方のスラスト力を発生する
   回転ラムと、該回転ラムと前記下軸受間に配置さ
   れて該回転ラムを支持するラムスリーブと、前記
   ケーシングの下方に固定され前記下軸受ケースを
   支持すると共に、前記回転ラムをその外周から覆
   う固定シリンダと、前記回転軸を回転子の上部で
   支持する上軸受と、該上軸受を支持する上軸受ケ
   ースと、前記回転軸に嵌合され、前記上軸受の潤
   滑用油を外方に飛散させる補助ランナーと、該補
   助ランナーと前記上軸受間に配置され、該補助ラ
   ンナーを支持するスリーブとを備えた立軸形モー
   タポンプにおいて、前記回転ラムとラムスリーブ
   とを一体化すると共に、該ラムスリーブの一部を
   前記下軸受の内周を通つて該下軸受の下方に延長
   し、該下軸受の内周を前記ラムスリーブの外周に
   嵌合させ、かつ、下軸受の外周と嵌合する下軸受
   ケースと前記固定シリンダとを一体に構成し、更
   に、前記スリーブを前記補助ランナー嵌合部と一
   体にし、該スリーブの一部を前記上軸受の内周を
   通つて該上軸受の下方に延長し、該上軸受の内周
   を前記スリーブの外周に嵌合させ、かつ、上軸受
   の外周と嵌合する前記上軸受ケースと前記ケーシ
   ングの上方から内側に延びるケーシングプレート
   上の静止円板を一体にしたことを特徴とする立軸
   形モータポンプ。