JP3686969B2 - Pump bearing device and pump device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、排水機場に設置される立軸雨水排水ポンプ装置のポンプ主軸を支持する軸受装置と、その軸受装置を用いたポンプ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の急激な都市化の進行により、都市部では、都市型の洪水が発生し易くなってきている。このような都市型の洪水を防止するため、雨水を集めて河川に排水する排水機場の建設が行われてる。
【0003】
たとえば、図3に示すような、排水機場に設置される立軸雨水排水ポンプ装置が提案されている。同図において、ポンプケーシング1の所定の位置には、ケーシングフランジ部2を介してセラミック製の軸受3が支持されている。ポンプ主軸4には、軸受3と対向する位置に少なくとも表面が超硬合金で形成されたスリーブ5が取り付けられ、軸受3により回転可能に支持されている。このポンプ主軸4の下端には、羽根6が取り付けられている。
【0004】
そして、ポンプ主軸4が図示しない駆動源によって回転駆動されると、ポンプ主軸4とともに羽根6も回転して、羽根6によって揚水する。羽根6によって汲み上げられた雨水は、ポンプケーシング1内を上昇し、河川に排水される。
【0005】
排水機場においては、都市化される区域が拡大されると、流入する雨水が、急激、かつ大量なものとなるため、雨水が流入してから排水ポンプの運転を開始したのでは、流入する雨水の排水が間に合わなくなることがあり、排水ポンプを先行待機運転させることが要求されている。このため、通常は、ポンプ主軸を支える軸受3には、セラミック製の軸受を用いて、先行待機運転中の軸受やポンプ主軸の摩耗を少なくするように工夫されている。
【0006】
しかし、先行待機運転中は、ポンプ主軸が回転していても雨水の揚水が行われない気中運転状態であり、この気中運転状態が長時間継続されると、ドライ運転による軸受の異常摩耗の発生が避けられない。
【0007】
このような問題を解決する手段として、たとえば、特開平2−115592号公報には、気中運転期間中、排水ポンプの外部から軸受部に潤滑水を供給し、ポンプの揚水により軸受部に雨水が浸水すると潤滑水の給水を停止するようにした潤滑方法が提案されている。
【0008】
また、特開昭59−155621号公報には、軸受を含油セラミック材で形成し、軸受から滲み出す少量の油を潤滑剤とすることが提案されている。
【0009】
さらに、特開昭55−90718号公報には、ポンプ主軸に保護管を設けその内側を水溜め部として、清水を供給し、この清水により軸受の潤滑を行うことが提案されている。
また、特開平6−94035号公報には、軸受部を潤滑水で浸漬するように貯水槽を設けた軸受装置が提案されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、軸受部に潤滑水を供給するものでは、気中運転中外部から軸受に注水しなければならず、気中運転時間が長くなると多量の潤滑水が必要になる。また、給水配管系を設けているため、配管の保全管理が必要となり、そのための負担が多くなる。
【0011】
また、軸受から滲み出す油を潤滑剤とするものでは、軸受に含まれる油の量が少ないため、油切れが生じ、気中運転を繰返し行うと、ドライ運転と同じ状態になる。
【0012】
さらに、水を溜める構造のものでは水の水準管理が必要になる。水溜め部を設けるものでは給水配管系の保全管理が必要となり、そのための負担が多くなる。
【0013】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、気中運転を長期間安定した状態で繰返し行うことが可能なポンプの軸受装置と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】
上記の目的を達成するため、本出願の第1の発明においては、ポンプケーシングの内部に軸受ケースを介して配置され、ポンプ主軸を回転可能に支持する軸受と、前記軸受ケースを囲うようにその下端部が前記ポンプ主軸に固定された貯液槽とを備えたポンプの軸受装置において、
前記貯液槽に不揮発性の液を貯液しており、
上記不揮発性の液の比重が、ポンプで汲み上げる液の比重よりも大きく、かつ、該液がポンプで汲み上げる液と混ざり合わない特性を有する。
【0015】
また本出願の第2の発明においては、前記第1の発明における不揮発性の液が、潤滑特性を有する。
【0016】
また、本出願の第3の発明においては、前記第1〜第2の発明における不揮発性の液の上に、ポンプで汲み上げる液の層を設けた。
【0017】
さらに、本出願の第4の発明においては、ポンプ主軸が、前記第1〜第3の発明におけるいずれかに記載の軸受装置によって支持されている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明におけるポンプの軸受装置の第1の実施の形態を示す断面図である。
【0019】
同図において、1はポンプケーシング。2はケーシングフランジ部で、ポンプで汲み上げられた揚液を通す複数の穴2aが形成され、ポンプケーシング1に固定されている。3はセラミック製の軸受で、軸受ケース7を介してケーシングフランジ部2に固定されている。なお、この軸受ケース7には、放射状に複数の穴7aを形成してもよい。
【0020】
4はポンプ軸。5は超硬合金製もしくは超硬合金でコーティングされたスリーブで、前記軸受3と対向するようにポンプ主軸4に固定されている。8は貯液槽で、前記軸受3を囲うようにポンプ主軸4に固定されている。この貯液槽8の上端部は、軸受ケース7に向けてU字状に曲げられ、内部に供給された液9の遠心力による飛散を防止している。
【0021】
なお、前記液9は、不揮発性で潤滑特性を有し、かつ、ポンプで汲み上げられる液(たとえば、雨水)より比重が大きく、しかも、その液と混ざり合わない性質を有するものとして、たとえば、トリクロロトリフロロエタンを用いることができる。
【0022】
このような構成で、ポンプ主軸4を回転させると、貯液槽8および液9も同時に回転し、その遠心力により貯液槽8内の液9には、矢印で示すような循環が生じるが、軸受3は常に液9に浸漬されているため、液9による潤滑が行われ、先行待機運転時における気中運転状態のときであっても安定した運転を行うことができる。
【0023】
また、貯液槽8内で液9が循環するので、軸受3とスリーブ5の接触等により発熱しても、液9の循環により冷却され、軸受3の温度上昇を押さえることができ、軸受3の耐荷重特性を向上させることができる。さらに、液9が不揮発性であるため、管理のための労力を軽減することができる。
【0024】
図2は、本発明におけるポンプの軸受装置の第2の実施の形態を示す断面図である。
同図において、図1と同じものは同じ符号をつけて示してある。10は液9とは混ざり合うことなく、かつ、液9より比重が小さい液(たとえば、水、ポンプ揚液、あるいはポンプ揚液と混ざり合うことなく、ポンプ揚液より比重の大きな液)である。
【0025】
このような構成とすることにより、ポンプの揚液中にポンプ主軸4の周囲の隙間から貯液槽8に流入するポンプ揚液と液9とを完全に分離しておくことができ、ポンプ揚液の種類に係らず、液9による潤滑をおこなうことがで、安定した運転を行うことができる。
【0026】
【発明の効果】
以上に述べたごとく、本出願の第1の発明によれば、軸受が常に不揮発性の液に浸漬されているため、該液による潤滑が行なわれ、先行待機運転時における気中運転状態であっても、安定した運転を行なうことができる。また、液の管理を容易にすることができる。その上、前記不揮発性の液の比重がポンプで汲み上げる液の比重よりも大きく、かつ、ポンプで汲み上げる液と混ざり合わない特性を有するので、不揮発性の液のみによる潤滑を行なうことができ、装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【0028】
また、本出願の第2の発明によれば、前記不揮発性の液が潤滑特性を有する液であるので、軸受部の潤滑特性を向上させることができる。
【0029】
また、本出願の第3の発明によれば、前記不揮発性の液の上に、ポンプで汲み上げる液の層を設けたので、軸受部に供給される液にポンプの揚液が混ざることがなく、さらに軸受部の潤滑特性を向上させることができる。
【0030】
さらに、本出願の第4の発明によれば、ポンプ主軸を請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の軸受装置によって支持させることにより、排水機場などに設置されたポンプ装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるポンプの軸受装置の第1の実施の形態を示す断面図。
【図2】本発明によるポンプの軸受装置の第2の実施の形態を示す断面図。
【図3】排水機場におけるポンプ装置の設置状態を示す断面図。
【符号の説明】
1…ポンプケーシング、3…軸受、4…ポンプ主軸、
7…軸受ケース、8…貯液槽、9、10…液。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a bearing device that supports a pump main shaft of a vertical-axis rainwater drainage pump device installed in a drainage station, and a pump device that uses the bearing device.
[0002]
[Prior art]
Due to rapid urbanization in recent years, urban floods are more likely to occur in urban areas. In order to prevent such urban floods, construction of drainage stations that collect rainwater and drain it into rivers is underway.
[0003]
For example, as shown in FIG. 3, a vertical axis rainwater drainage pump device installed in a drainage station has been proposed. In the figure, a
[0004]
When the pump main shaft 4 is rotationally driven by a drive source (not shown), the
[0005]
In the drainage station, when the area to be urbanized is expanded, the inflowing rainwater becomes abrupt and large in volume. Therefore, if the drainage pump is started after the inflow of rainwater, the inflowing rainwater However, the drainage pump may not be in time, and it is required to operate the drainage pump in advance standby. For this reason, normally, the
[0006]
However, during the pre-standby operation, it is in an air operation state in which rainwater is not pumped even if the pump spindle is rotating, and if this air operation state continues for a long time, abnormal wear of the bearing due to dry operation will occur. The occurrence of is inevitable.
[0007]
As means for solving such a problem, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-115592, lubricating air is supplied to the bearing portion from the outside of the drainage pump during the aerial operation period, and rainwater is supplied to the bearing portion by pumping up the pump. There has been proposed a lubrication method in which the supply of lubricating water is stopped when water is submerged.
[0008]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 59-155621 proposes that a bearing is formed of an oil-containing ceramic material and a small amount of oil that oozes out from the bearing is used as a lubricant.
[0009]
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-90718 proposes that a protective pipe is provided on the pump main shaft, and the inside is used as a water reservoir to supply fresh water, and the bearing is lubricated with this fresh water.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-94035 proposes a bearing device provided with a water storage tank so that the bearing portion is immersed in lubricating water.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of supplying lubricating water to the bearing portion, water must be poured into the bearing from the outside during the air operation, and a large amount of lubricating water is required when the air operation time becomes long. Moreover, since the water supply piping system is provided, maintenance management of the piping is required, and the burden for that is increased.
[0011]
Further, in the case of using the oil that oozes out from the bearing as the lubricant, the amount of oil contained in the bearing is small, so that the oil runs out, and when the air operation is repeated, the state becomes the same as the dry operation.
[0012]
Furthermore, water level management is required for structures that store water. In the case where the water reservoir is provided, maintenance management of the water supply piping system is required, and the burden for that is increased.
[0013]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a pump bearing device and a pump device capable of repeatedly performing aerial operation in a stable state for a long period of time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the first invention of the present application, a bearing that is disposed inside the pump casing via a bearing case and rotatably supports the pump spindle, and that surrounds the bearing case. In a pump bearing device comprising a liquid storage tank having a lower end fixed to the pump main shaft,
Non-volatile liquid is stored in the liquid storage tank ,
The non-volatile liquid has a specific gravity greater than that of the liquid pumped up by the pump and does not mix with the liquid pumped up by the pump.
[0015]
In the second invention of the present application, the non-volatile liquid in the first invention has lubricating characteristics.
[0016]
In the third invention of the present application, a liquid layer to be pumped up by a pump is provided on the non-volatile liquid in the first to second inventions.
[0017]
Furthermore, in the fourth invention of the present application, the pump main shaft is supported by the bearing device according to any one of the first to third inventions.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a bearing device for a pump according to the present invention.
[0019]
In the figure, 1 is a pump casing. A
[0020]
4 is a pump shaft. A
[0021]
The
[0022]
In such a configuration, when the pump main shaft 4 is rotated, the
[0023]
Further, since the
[0024]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the bearing device of the pump according to the present invention.
In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 10 is a liquid that does not mix with the
[0025]
With such a configuration, it is possible to completely separate the pumping liquid and the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the bearings are always immersed in a non-volatile liquid, lubrication by the liquid is performed, the aerial operation state at the time of the prior standby operation even, it is possible to perform stable operation. Moreover, the management of the liquid can be facilitated. In addition, since the specific gravity of the non-volatile liquid is larger than the specific gravity of the liquid pumped up by the pump and does not mix with the liquid pumped up by the pump, it can be lubricated only by the non-volatile liquid. The reliability can be further improved.
[0028]
According to the second invention of the present application, since the non-volatile liquid is a liquid having a lubricating characteristic, the lubricating characteristic of the bearing portion can be improved.
[0029]
According to the third invention of the present application, since the liquid layer pumped up by the pump is provided on the non-volatile liquid, the pumped liquid is not mixed with the liquid supplied to the bearing portion. Furthermore, the lubrication characteristics of the bearing portion can be improved.
[0030]
Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, by supporting the bearing device according to the pump main shaft to one of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a pump bearing device according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of a pump bearing device according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing an installation state of a pump device in a drainage station.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
7 ... Bearing case, 8 ... Liquid storage tank, 9, 10 ... Liquid.
Claims (4)
前記貯液槽に不揮発性の液を貯液しており、
上記不揮発性の液の比重が、ポンプで汲み上げる液の比重よりも大きく、かつ、該液がポンプで汲み上げる液と混ざり合わない特性を有することを特徴とするポンプの軸受装置。A pump including a bearing disposed inside a pump casing via a bearing case and rotatably supporting the pump main shaft, and a liquid storage tank having a lower end fixed to the pump main shaft so as to surround the bearing case In the bearing device of
Non-volatile liquid is stored in the liquid storage tank ,
A pump bearing device , wherein the specific gravity of the non-volatile liquid is greater than the specific gravity of the liquid pumped up, and the liquid does not mix with the liquid pumped up by the pump.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21499397A JP3686969B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Pump bearing device and pump device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21499397A JP3686969B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Pump bearing device and pump device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1162874A JPH1162874A (en) | 1999-03-05 |
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Family
ID=16664932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21499397A Expired - Lifetime JP3686969B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Pump bearing device and pump device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3686969B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7028713B2 (en) * | 2018-05-18 | 2022-03-02 | 株式会社酉島製作所 | Cooling device for mechanical elements of fluid machinery |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP21499397A patent/JP3686969B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1162874A (en) | 1999-03-05 |
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