JPH0758079B2 - ディーゼルエンジン駆動式ポンプの軸受に対する潤滑水供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ディーゼルエンジン駆動式ポンプの軸受に対
する潤滑水の供給方法に関する。

［従来の技術］ 例えば立軸ポンプの軸受として、自揚水によって潤滑お
よび冷却がなされて、安定運転を継続できるセラミック
ス軸受が採用されている。

この種の軸受では、ポンプの起動直後にきわめて短い時
間だけドライ運転がなされ、この短い時間が経過する
と、直ちに自揚水によって潤滑および冷却されて安定運
転に入る。即ち、セラミックス軸受では、ドライ運転が
短時間に制限されることになる。

一方、都市化の急激な進展に伴い、水路に配備されてい
る揚水機場への雨水流入量が大量かつ急激なものとなり
つつある。このような状況には、排水機場における吸水
井の水位が立軸ポンプの揚水遮断水位以下に低下しても
ドライ運転を継続して、ポンプの運転状態を先行させる
先行待機運転や気中管理運転を行うことによって対応し
ている。

前記先行待機運転や気中管理運転に使用される立軸ポン
プでは、長時間ドライ運転が継続されることになり、こ
の間、軸受に対して潤滑水が供給されなくなる。したが
って、先行待機運転や気中管理運転を行う立軸ポンプ
に、ドライ運転時間が短時間に制限されるセラミックス
軸受を採用し得なかった。

このような問題を解決する手段として、軸受に対して外
部から潤滑水を供給することが考えられるが、この場合
揚水運転中であるのにもかかわらず、外部から潤滑水の
供給を続けることは無意味である。したがって、吸水井
の水位を測定することにより、その水位が予め設定した
水位、つまり立軸ポンプの揚水開始水位よりも低い水位
に低下した場合に、軸受に対して潤滑水の供給を行う方
法が採用されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、このように、吸水井の水位に基づいて軸受に対
する潤滑水の供給を行う方法では、吸水井の水面が平穏
である場合と波立っている場合を考慮しなければなら
ず、通常は波立っている場合を考慮して、潤滑水の供給
停止水位を余裕をみて高目に設定しておく必要があっ
た。

ところが、このような制御方法では、水面が比較的穏や
かな場合において、揚水運転中であるのにもかかわら
ず、潤滑水の供給がなされることになる。つまり無駄な
潤滑水の供給が長時間にわたって続けられ、軸受に対し
て無駄な注水を行わないようにすることができなかっ
た。

本発明は、このような事情に鑑み、かつディーゼルエン
ジン駆動式ポンプでは揚水運転時と気中運転時のエンジ
ン負荷の変動によって、エンジンの燃料噴射量調整ラッ
クがガバナーにより移動させられて、回転数を所定範囲
内に保持するように構成されている点に着目してなされ
たものであって、軸受に対する潤滑水の供給を確実にし
かも必要最少限に制御して行うことができるディーゼル
エンジン駆動式ポンプの軸受に対する潤滑水供給方法の
提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエン
ジンの燃料噴射量調整ラックがエンジンの負荷変動時に
ガバナーにより移動させられる量を移動量検知手段によ
って検知し、この検知された移動量が設定上限値に到達
したとき潤滑水供給系からポンプ主軸の軸受への潤滑水
供給を停止し、前記移動量が設定下限値に低下したとき
前記潤滑水供給系から前記軸受に潤滑水を供給するよう
にしたものである。

［作用］ 本発明によれば、ポンプの揚水運転によりエンジンが高
負荷運転されることによって、燃料噴射量調整ラックの
移動量が設定上限値に達した場合、この移動量を移動量
検知手段によって検知し、潤滑水供給系からポンプ主軸
の軸受に対する潤滑水の供給を停止する。

また、ポンプの気中運転によりエンジンが低負荷運転さ
れることによって、燃料噴射量調整ラップの移動量が設
定下限値に達した場合、この移動量を移動量検知手段に
よって検知し、潤滑水供給系からポンプ主軸の軸受に潤
滑水を供給する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を適用したディーゼルエンジン駆動式立
軸ポンプを示し、図において、立軸ポンプ１の主軸２は
羽根車３上側のガイドベーン４の基部に固定された軸受
５と、吸水井６の床面７と略同じ高さレベルに固定され
ている軸受８によって回転自在に軸支され、ディーゼル
エンジンＥによって回転駆動される。

前記軸受5,8はそれぞれ炭化ケイ素などのセラミックス
によって形成されており、それぞれに潤滑水供給系９か
ら潤滑および冷却用の潤滑水が供給されるようになって
いる。

潤滑水供給系９は潤滑水供給源9Aと、この潤滑水供給源
9Aと軸受5,8を連通させる管路9Bおよび該管路9Bに介設
した、例えば電磁弁や電動ボール弁などの弁9Cによって
構成されている。したがって、弁9Cの開弁時に潤滑水供
給源9Aから軸受5,8に潤滑水の供給がなされ、弁9Cの閉
弁時には軸受5,8に対する潤滑水の供給が止められる。

エンジンＥに付設されている周知の燃料噴射ポンプＰに
は、第２図に示すように、エンジンＥの負荷変動時にガ
バナーＧによって移動させられて燃料の噴射量を調整す
る燃料噴射量調整ラックＲが設けられており、この燃料
噴射量調整ラックＲの移動量を検知する例えば差動トラ
ンスによってなる非接触形の移動量検知手段10が設けら
れている。そして、移動量検知手段10から制御手段11に
信号が出力され、ここから潤滑水供給系９の弁9Cに信号
が出力されて、弁9Cを開閉制御するようになっている。

また、この立軸ポンプ１では、吸込口の深さがこれ以下
では空気を吸込んでしまうポンプ固有の最低水位LWLよ
り上方に羽根車３が配設されるとともに、羽根車３の入
口下方、つまり羽根車室に開口され、かつその途中に気
水切換用吸気弁12を介装した吸気管13を装備している。
したがって、水位降下時には羽根車入口レベルの揚水開
始水位HWLと最低水位（揚水遮断水位）LWLの間の所定水
位になったときに、吸気弁12を開成して羽根車３の入口
に空気を送り込んで揚水運転から気中運転に切換え、水
位上昇時には、吸水井の水位が羽根車３の入口レベルHW
Lになったとき、吸気弁12を閉成し、残留空気を吸い揚
げながら気中運転から揚水運転に切換えるようにしてい
る。

なお、吸気弁12の開閉は、図示されていない水位計によ
って、前記揚水開始水位HWLまたはLWLを検知し、ここか
ら吸気弁12に出力される信号に基づいてなされる。

つぎに、軸受5,8に対する潤滑水の供給手順について説
明する。

主軸２が回転駆動されている立軸ポンプ１の運転状態に
おいて、吸水井６の水位が揚水開始水位HWL以上であれ
ば、吸気管13の吸気弁12は閉弁されており、羽根車３に
よって水が吸い揚げられるので揚水運転がなされる。こ
の場合、軸受5,8は羽根車３によって吸い揚げられる自
揚水によって潤滑および冷却されることになる。

揚水運転の継続によって、水位が揚水開始水位HWL未満
に低下しても、揚水遮断水位LWLに低下するまでの間
は、吸気弁12の閉成状態が保持されるとともに、自揚水
による軸受5,8の潤滑および冷却が継続される。

前述の揚水運転でディゼルエンジンＥが高負荷運転され
ると、燃料噴射ポンプＰのガバナーＧによって燃料噴射
量調整ラックＲが噴射量増量方向に移動し、このときの
移動量が移動量検知手段10によって検知され、その検知
信号を制御手段11に出力し、ここでは、燃料噴射量調整
ラックＲがエンジンＥの特性によって予め設定されてい
る上限値に達したときに、これを判断して弁9Cに制御信
号を出力し、弁9Cを閉成して潤滑水供給系９からポンプ
主軸２の軸受5,8に対する潤滑水の供給を停止する。

水位が揚水遮断水位LWL付近に低下すると、吸気弁12を
開成して羽根車３の入口に空気を送り込んで揚水運転か
ら気中運転に切換えられる。

気中運転によりエンジンＥが低負荷運転されると、燃料
噴射ポンプＰのガバナーＧによって噴射量調整ラックＲ
が噴射量減量方向に移動し、このときの移動量が移動量
検知手段10によって検知され、その検知信号を制御手段
11に出力し、ここでは、燃料噴射量調整ラックＲがエン
ジンＥの特性によって予め設定されている下限値に達し
たときに、これを判断して弁9Cに制御信号を出力し、弁
9Cを開成して潤滑水供給系９からポンプ主軸２の軸受5,
8に対して潤滑水を供給し、軸受5,8の潤滑および冷却を
行う。したがって、立軸ポンプ１が気中運転に切換えら
れて、自揚水により軸受5,8が潤滑されなくなっても、
潤滑水供給系９から供給される潤滑水によって潤滑がな
され、安定運転を継続することができるものである。

気中運転の継続によって、吸水井６の水位が上昇して、
揚水開始水位HWLに達すると、前述のように揚水運転に
切換えられ、軸受5,8は自揚水によって潤滑されること
になる。

このように、立軸ポンプ１の気中運転中は、潤滑水供給
系９から供給される潤滑水によって軸受5,8の潤滑およ
び冷却がなされるので、ドライ運転が長時間継続される
先行待機運転や気中管理運転を行う立軸ポンプ１にも、
セラミックス軸受5,8を採用することができる。

なお、本発明は、前記実施例で述べた立軸ポンプ１のみ
に限らず、気中運転を行うことのできる他のポンプにも
採用できることはいうまでもない。

なお、前記実施例では移動量検知手段10として差動トラ
ンスを使用して説明しているが、光電管を使用して光学
的に検知するようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、揚水運転時と気
中運転時のディーゼルエンジン負荷の変動に伴う燃料噴
射量調整ラックの移動量を移動量検知手段によって検知
し、自揚水によって軸受を潤滑することのできるディー
ゼルエンジンの高負荷運転時には潤滑水供給系を閉成
し、また気中運転に切換えられることで、自揚水によっ
て軸受を潤滑することのできない低負荷運転時には、移
動量検知器からの信号によって潤滑水供給系を開成し、
ここから供給される潤滑水によって軸受を潤滑および冷
却して、安定運転を継続させることができるので、従来
より採用不可能とされていた先行待機運転や気中管理運
転を行うポンプにも、セラミックス軸受の採用が可能に
なり、汎用性の向上を実現できる。

しかも、軸受に対する潤滑水の供給量を必要最小限に抑
えることができるから、潤滑水およびこれを供給するた
めの動力などの節減を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した立軸ポンプの実施例を示す概
略構成図、第２図は燃料噴射ポンプ構成部分の概略説明
図である。 １……立軸ポンプ ２……主軸 5,8……セラミックス軸受 ９……潤滑水供給系 10……移動量検知手段 Ｅ……ディーゼルエンジン Ｇ……ガバナー Ｐ……燃料噴射ポンプ Ｒ……燃料噴射量調整ラック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼルエンジン駆動式ポンプにおい
   て、エンジンの燃料噴射量調整ラックがエンジンの負荷
   変動時にガバナーにより移動させられる量を移動量検知
   手段によって検知し、この検知された移動量が設定上限
   値に到達したとき潤滑水供給系からポンプ主軸の軸受へ
   の潤滑水供給を停止し、前記移動量が設定下限値に低下
   したとき前記潤滑水供給系から前記軸受に潤滑水を供給
   するようにしたことを特徴とするエンジン駆動式ポンプ
   の軸受に対する潤滑水供給方法。