JPH0792075B2 - 立軸ポンプの軸受に対する潤滑水の供給方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水路に配備されている排水機場に設置され
て、雨水の排水などに用いられる立軸ポンプの軸受に対
する潤滑水の供給方法に関する。

［従来の技術］ 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、ポンプの軌動直後のきわめて短い時
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著しく増大している。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。

［発明が解決しようとする課題］ 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。

本発明は上記実情に鑑みてさなれたもので、先行待機運
転や気中管理運転のように、ドライ運転が長時間継続さ
れる立軸ポンプであっても、セラミック軸受の採用を可
能とでき、しかも、潤滑水を効率良く供給することがで
きるうえ、潤滑水供給の要否を的確に判断することがで
きる立軸ポンプの軸受に対する潤滑水の供給方法を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、水位が揚水開始
水位以上になると揚水運転がなされ、水位が揚水遮断水
位以下になるとドライ運転に切換えられるように構成さ
れた立軸ポンプの主軸を軸支しているセラミックス軸受
に対して、潤滑水供給源と該軸受を連通させる管路に介
在されてなる潤滑水供給系により潤滑水を供給する方法
であって、立軸ポンプの吐出配管の内部に配設されて揚
水の通過によって開弁し、かつ揚水遮断によって閉弁す
る逆止弁の開弁および閉弁位置をそれぞれスイッチで検
出させる揚水および揚水遮断状態検知手段によって、立
軸ポンプの揚水状態と揚水遮断状態をそれぞれ検知し、
逆止弁の開弁による揚水状態の検知時に前記潤滑水供給
系を閉成して、前記軸受に対する潤滑水の供給を止め、
かつ、逆止弁の閉弁による揚水遮断状態の検知時に前記
潤滑水供給系を開成して、前記軸受に対して潤滑水を供
給するようにしたものである。

［作用］ 本発明によれば、立軸ポンプの揚水運転時には、その吐
出配管内に設けられている逆止弁の開弁により揚水状態
を検知して潤滑水供給系を閉成されて軸受に対する潤滑
水の供給が止められる。ここで、軸受は揚水運転を開始
したポンプの自揚水によって潤滑および冷却される。

また、水位が揚水遮断水位以下に低下することによっ
て、ポンプがドライ運転に切り換えられると、揚水およ
び揚水遮断手段における逆止弁の閉弁により揚水遮断状
態を検知して潤滑水供給系が開成される。そのために、
ポンプがドライ運転に切換えられても、潤滑水が軸受内
に直接供給されて潤滑および冷却されるので、安定運転
を継続できる。

もちろん、上記ポンプを運転させた時の水位が揚水開始
水位未満であれば、揚水運転はされないので、上記逆止
弁は閉弁され、潤滑水供給系は開成されて、潤滑水が軸
受内に直接供給される。

上記のように、潤滑水供給系は、吐出配管内の逆止弁が
閉弁する揚水遮断時にのみ開成されるので、潤滑水の供
給の無駄をなくすることができるとともに、水位の変動
になんら影響されることなく、潤滑水の供給の要否を的
確に判別することができる。

［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図は本発明にかかる方法によって、軸受に潤滑水を
供給するようにした立軸ポンプを示し、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、図示されていない原動機により回転駆動され
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。

立軸ポンプ１の吐出配管1Aには、揚水および揚水遮断状
態検知手段10が設けられている。この揚水および揚水遮
断状態検知手段10は、立軸ポンプ１が揚水運転状態であ
るか、或いはドライ運転状態であるかを検知するための
もので、第２図ないし第４図に示すように、吐出配管1A
の内部を横断して形成されている弁座1Bの下流側に配置
されて、該弁座1Bに形成した上下１対の透孔1b,1bに対
応している板状の逆止弁10A,10Aと、これら逆止弁10A,1
0Aの上端基部を外嵌固着しているとともに、吐出配管1A
に水平かつ回動自在に軸液密軸支された弁軸10B,10B
と、各弁軸10B,10Bの管外延出部に外嵌固着された突起1
0Cおよび突起10Cの回動軌跡上に配置された、例えば１
対のマイクロスイッチ10D,10Eによって構成されてい
る。そして、各マイクロスイッチ10D,10Eから出力され
る信号が制御器11に入力され、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を開閉させるようにな
っている。

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、羽根車３によって水が吸い揚げられる揚水運転がな
される。この場合、揚水が吐出配管1Aの弁座1Bに形成さ
れた透孔1b,1bを通過することによって、逆止弁10A,10A
を第２図の仮想線で示すように開弁させ、これによって
第４図の仮想線で示すように突起10Cがマイクロスイッ
チ10Eを押圧し、ここから制御器11に信号が出力され、
該制御器11から出力される信号によって弁9Cを閉成させ
る。したがって、軸受5,8に対して潤滑水は供給されな
いけれども、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。

水位が揚水遮断水位LWLに低下すると、立軸ポンプ１が
ドライ運転に切換えられる。つまり、吐出配管1A内に水
が流れなくなる。そのために逆止弁10A,10Aは自重によ
って第２図の実線で示す閉弁位置に回動して、下流側か
らの逆流を防止するとともに、第４図の実線で示すよう
に突起10Cがマイクロスイッチ10Eを押圧し、ここから制
御器11に信号が出力され、該制御器11から出力される信
号によって弁9Cを開弁させる。その結果、潤滑水供給系
９の潤滑水供給源9Aから管路9Bを通して軸受5,8に潤滑
水が供給され、これによって潤滑および冷却を行う。し
たがって、立軸ポンプ１がドライ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ものである。勿論、立軸ポンプ１を
運転させた際の水位が揚水開始水位HWL未満の時は、吐
出配管1A内を揚水が通過しない揚水遮断状態が検知され
て潤滑水供給系９が開成され、潤滑水供給源9Aから軸受
5,8に潤滑水が供給される。

ドライ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のドライ運転中は、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。

ところで、例えば立軸ポンプ１の運転前の水位のみから
潤滑水の供給の要否を判断することも考えられるが、こ
の場合は、潤滑水の供給効率がよくない。すなわち、ポ
ンプ１の運転前の水位が、例えば羽根車３の上縁より下
位であっても、ポンプ１の運転開始によって揚水が開始
されるが、このとき、上記水位の検知によって潤滑水の
供給が開始されてしまい、これがポンプ１の運転停止ま
で継続されるので、潤滑水が無駄に供給されることにな
る。これに対して、上記実施例のように、立軸ポンプ１
の吐出配管1Aに設けた揚水および揚水遮断状態検知手段
10によって潤滑水供給の要否を判断させることによっ
て、潤滑水は揚水遮断時にのみ確実に供給されることに
なる。また、水位の変動などの影響も全く受けないの
で、潤滑水の供給の要否の判断が的確に行なわれる。

尚、前記実施例では１対のマイクロスイッチ10D,10Eを
使用して説明しているが、マイクロスイッチ10Dのみを
使用し、マイクロスイッチ10Eの使用を省略した構成で
あってもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、立軸ポンプの吐
出配管内に設けられて揚水で開弁し、揚水遮断で閉弁す
る逆止弁の開閉をスイッチで検出させるようにした揚水
および揚水遮断検知手段によって揚水状態と揚水遮断状
態をそれぞれ検知し、自揚水によって軸受を潤滑するこ
とができなくなるドライ運転状態、即ち揚水遮断状態の
検知時に潤滑水供給系を開成して、ここからの潤滑水に
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立軸ポンプにも、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、立軸ポンプの吐出配管内で揚水および揚水遮断
状態を検知して潤滑水の供給の要否を決定することが可
能であるから、潤滑水の供給が揚水遮断状態にのみ限ら
れて潤滑水の無駄な供給をなくして、効率の良い潤滑水
供給を行なわせることができる。その上、水位の変動な
どに左右されることなく、潤滑水の供給・停止を的確に
行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる方法に適用される立軸ポンプの
実施例を示す概略構成図、第２図は要部の拡大縦断面
図、第３図は第２図の平面図、第４図は第２図における
IV−IV線に沿う断面図である。 １……立軸ポンプ 1A……吐出配管 ２……主軸 5,8……セラミックス軸受 ９……潤滑水供給系 9A……潤滑水供給源 9B……管路 9C……弁 10……揚水および揚水遮断状態検知手段 10A……逆止弁 10C,10D……スイッチ HWL……揚水開始水位 LWL……揚水遮断水位

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水位が揚水開始水位以上になると揚水運転
   がなされ、水位が揚水遮断水位以下になるとドライ運転
   に切換えられるように構成された立軸ポンプの主軸を軸
   支しているセラミックス軸受に対して、潤滑水供給源と
   該軸受を連通させる管路に介在されてなる潤滑水供給系
   により潤滑水を供給する方法であって、立軸ポンプの吐
   出配管の内部に配設されて揚水の通過によって開弁し、
   かつ揚水遮断によって閉弁する逆止弁の開弁および閉弁
   位置をそれぞれスイッチで検出させる揚水および揚水遮
   断状態検知手段によって、立軸ポンプの揚水状態と揚水
   遮断状態をそれぞれ検知し、逆止弁の開弁による揚水状
   態の検知時に前記潤滑水供給系を閉成して、前記軸受に
   対する潤滑水の供給を止め、かつ、逆止弁の閉弁による
   揚水遮断状態の検知時に前記潤滑水供給系を開成して、
   前記軸受に対して潤滑水を供給するようにしたことを特
   徴とする立軸ポンプの軸受に対する潤滑水の供給方法。