JP2002156092A

JP2002156092A - 水中軸受潤滑システム

Info

Publication number: JP2002156092A
Application number: JP2000351363A
Authority: JP
Inventors: Yoji Sato; 洋司佐藤
Original assignee: Dengyosha Machine Works Ltd; DMW Corp
Current assignee: Dengyosha Machine Works Ltd; DMW Corp
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】水中軸受３４を潤滑液で濡らし、潤滑液の圧力
を軸受ケースの外側の圧力より僅かに高く調整する水中
軸受潤滑システムを提供する。【解決手段】軸受ケースの軸方向両端側に軸封部材を設
けて潤滑液室とし、その内に水中軸受３４を設けて潤滑
液で濡らし、潤滑液室に流入管６０で潤滑液ポンプ６４
で吐出した潤滑液を流入させ、さらに流出管６２で流出
させ、この流出管６２に潤滑液圧力センサー６８と流量
調整弁７２を設け、主ポンプ３０の吐出しエルボに圧力
センサー７６を設ける。揚水運転で、圧力センサー７６
の検出値と、その位置と水中軸受３４の高低差から軸受
ケースの外側の圧力を演算し、この演算した圧力よりも
潤滑液室内の圧力を僅かに高くなるよう流量調整弁７２
を調整し、また圧力センサー７６で吐出し圧力が検出さ
れない気中運転で、潤滑液室内の圧力が大気圧より僅か
に高くなるように流量調整弁７２を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中軸受を常に潤
滑液で濡れた状態とする水中軸受潤滑システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】先行待機運転ポンプは、大雨などによる
急激な出水に備えて、吸込水槽の水位が未だ揚水運転が
できるレベルの水位に到る前の低水位の状況から運転が
行われる。そこで、吸込水槽の水位が揚水レベルに達す
るまでは、ポンプは揚水がなされずに気中運転がなされ
る。その間、主ポンプの回転軸を支承する水中軸受には
揚水が供給されることがなく、濡れた状態とならずに水
中軸受は乾いた状態で運転がなされる。かかる運転で
は、水中軸受に大きな摩擦熱が生じ、破損する虞があ
る。

【０００３】この水中軸受が乾いた状態で運転される不
具合を改善すべく、従来にあっては、図９に示すごと
く、たとえば立軸ポンプ１０の回転軸１２および水中軸
受１４，１６全体を同軸状の保護管１８で覆い、この保
護管１８の下端部をメカニカルシール２０で水密状態と
し、保護管１８内に潤滑液ポンプ２２で潤滑液漕２４か
ら潤滑液を注入する構造が普及している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図９に示す従来構造に
あっては、保護管１８内を潤滑液が流下するものであ
り、保護管１８内の潤滑液の圧力は小さなものである。
なお、下端部に設けたメカニカルシール２０は、潤滑液
を循環利用するために、潤滑液が保護管１８内の下端部
から放出されるのを阻止するものである。ところで、保
護管１８の外部に揚水がない気中運転状態と、保護管１
８の外部に揚水がある揚水運転状態と、保護管１８の一
部が揚水に浸漬する気水撹拌運転状態とでは、保護管１
８の付加算量がそれぞれに大きく変化し、保護管１８の
固有振動数が大幅に変化する。この付加算量とは、例え
ば、保護管１８の外側に揚水があるときに保護管１８が
振動したとすると、振動した分だけ保護管１８の回りの
揚水を押しのけることとなり、その揚水の質量が振動体
としての保護管１８に付加されることをいう。そこで、
この付加算量が大きくなると保護管１８の固有振動数は
減少し、付加算量が小さくなると保護管１８の固有振動
数が増加する。したがって、保護管１８の固有振動数
は、揚水運転状態が最も小さく、気中運転状態で最も大
きくなる。先行待機運転ポンプは、起動時には気水運転
から気水撹拌運転を経て揚水運転に至り、保護管１８の
付加算量をも考慮した固有振動数は範囲が広く、その範
囲内に回転軸の回転数と一致する固有振動数が存在する
と、共振を生じる。このために、保護管１８が破損を生
じ易い、という不具合があった。また、揚水運転による
保護管１８の内外圧力差により、揚水がメカニカルシー
ル２０を介して保護管１８内に侵入する虞があり、この
揚水の侵入に伴い揚水に含まれる砂や泥がメカニカルシ
ール２０および水中軸受１４，１６の摺接部に侵入し、
摺接面を損傷させる危険もあった。

【０００５】本発明は、上記のごとき従来技術の不具合
を改善すべくなされたもので、水中軸受を濡らす潤滑液
の圧力を、軸受ケースの外側の圧力に応じて僅かに高く
調整するようにした水中軸受潤滑システムを提供するこ
とを目的とする。また、破損する虞のある保護管を必要
としない立軸ポンプの水中軸受潤滑システムを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の水中軸受潤滑システムは、軸受ケースの
内部に水中軸受を設けるとともに、前記軸受ケースの軸
方向両端側に軸封部材を設けて潤滑液室とし、この潤滑
液室内の潤滑液で前記水中軸受が濡れるようになし、前
記潤滑液室に流入管の一端を連通開口してこの流入管を
介して前記潤滑液室に前記潤滑液が流入し得るようにな
し、しかも前記潤滑液室内の前記潤滑液の圧力が前記軸
受ケースの外側の圧力より僅かに高くなるように調整す
る調整機構を設けて構成されている。

【０００７】また、軸受ケースの内部に水中軸受を設け
るとともに、前記軸受ケースの軸方向両端側に軸封部材
を設けて潤滑液室とし、この潤滑液室内の潤滑液で前記
水中軸受が濡れるようになし、前記潤滑液室に流入管お
よび流出管の一端をそれぞれ連通開口して、潤滑液ポン
プより吐出した前記潤滑液を前記流入管を介して前記潤
滑液室に流入させ前記流出管を介して流出させるように
なし、しかも前記潤滑液室内の前記潤滑液の圧力が前記
軸受ケースの外側の圧力より僅かに高くなるように調整
する調整機構を設けて構成しても良い。

【０００８】さらに、主ポンプの回転軸および水中軸受
を覆って保護管を設け、この保護管の軸方向両端側を水
密構造となし、前記保護管内に流入管と流出管を介して
潤滑液を流入させる水中軸受潤滑システムにおいて、前
記流出管に潤滑液圧力センサーと流量調整弁を設け、前
記主ポンプの流路に、その流路内の流体圧力を検出する
圧力センサーを設け、前記潤滑液圧力センサーの検出値
が前記圧力センサーの検出値よりも、所定値だけ高い値
となるように前記流量調整弁を調整する調整機構を設け
て構成することもできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を、図
１ないし図３を参照して説明する。図１は、本発明の水
中軸受潤滑システムの第１実施例の構造図である。図２
は、本発明で用いる水中軸受の一例の縦断面図である。
図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【００１０】図１において、主ポンプの一例としての立
軸ポンプ３０は、その回転軸３２が水中軸受３４，３６
で回転自在に支承される。なお、従来例のごとき保護管
は設けられていない。そして、これらの水中軸受３４，
３６の構造は、図２，３に示すごとく、回転軸３２にス
リーブ３８が嵌合固着され、このスリーブ３８に軸方向
に長尺な摺動部材片４０，４０…が摺接し、これらの摺
動部材片４０，４０…が略円筒状の合成ゴム部材４２を
介して金属シェル４４の内周に固着される。なお、摺動
部材片４０，４０…は、周方向に離して配設され、その
間には軸方向に長い隙間が設けられて通水路４８，４８
が形成される。さらに、この金属シエル４４が上部軸受
ケース５０と下部軸受ケース５２に挿入され、これらの
上部軸受ケース５０と下部軸受ケース５２が揚水管に固
定される筒状の支持部材５４に挿入固定される。そし
て、上部軸受ケース５０の上端部および下部軸受ケース
５２の下端には、スリーブ３８との間にそれぞれ軸封部
材５４，５６が配設されて水密構造とされる。そしてま
た、上部軸受ケース５０と下部軸受ケース５２内には、
摺動部材片４０，４０…の軸方向両端側の隙間で通水路
４８，４８…が連通された潤滑液室５８が形成される。
なお、上部軸受ケース５０と下部軸受ケース５２の間
に、適宜なＯリングなどが介装されて水密構造とされる
ことは勿論である。さらに、この潤滑液室５８の両端部
に流入管６０の一端と流出管６２の一端がそれぞれ連通
開口され、これらの流入管６０と流出管６２は揚水管の
外側に導出される。ここで、摺動部材４０，４０…と合
成ゴム部材４２および金属シエル４４で、水中軸受が構
成される。また、上部軸受ケース５０と下部軸受ケース
５２で軸受ケースが構成される。

【００１１】なお、軸封部材５４，５６は、従来のグラ
ンドパッキンに相当するシール部材が回転軸３２に対し
て斜めに取り付けられており、回転軸３２は回転により
シール部材に摺接する状態と揚水または潤滑液に晒され
る状態とが繰り返され、それだけ潤滑性が向上し、摺動
抵抗は小さなものとなる。ここで、軸封部材５４，５６
の揚水側を回転軸３２と直交する面にあるようにし、潤
滑液室５８側のみが回転軸３２に対して斜めとなるよう
にして、潤滑液によってのみ潤滑性を向上させるように
しても良い。

【００１２】さらに、配管構造について説明する。潤滑
液漕２４より、潤滑液ポンプ６４ａと流量計６６ａを介
して流入管６０ａが一方の水中軸受３６の潤滑液室５８
に連通開口される。そして、この水中軸受３６より、流
出管６２ａが潤滑液圧力センサー６８ａと流量計７０ａ
および流量調節弁７２ａを介して潤滑液漕２４に潤滑液
が戻るように配管される。また、潤滑液漕２４より、潤
滑液ポンプ６４ｂと流量計６６ｂを介して流入管６０ｂ
が他方の水中軸受３４の潤滑液室５８に連通開口され
る。そして、この他方の水中軸受３４より、流出管６２
ｂが潤滑液圧力センサー６８ｂと流量計７０ｂおよび流
量調節弁７２ａを介して潤滑液漕２４に潤滑液が戻るよ
うに配管される。なお、流量調整弁７２ａ，７２ｂは、
それぞれ調整モータ７４ａ，７４ｂでその弁の開度が調
整される。さらに、吐出しエルボに、吐出す流体の流体
圧力を検出する圧力センサー７６が設けられる。そし
て、流量計６６ａ，６６ｂ、７０ａ，７０ｂと潤滑液圧
力センサー６８ａ，６８ｂおよび圧力センサー７６の検
出信号が制御部７８に与えられ、この制御部７８の出力
信号で調整モータ７４ａ，７４ｂが制御されて、流量調
整弁７２ａ，７２ｂの弁の開度が調整される。

【００１３】かかる構成において、制御部７８は、以下
のごとき動作を行う。まず、吐出しエルボに設けた圧力
センサー７６の検出値が大気圧であれば、立軸ポンプ３
０は気中運転状態であり、水中軸受３４，３６はいずれ
も揚水に没することなく、その外側は大気圧である。そ
こで、制御部７８は、潤滑液圧力センサー６８ａ，６８
ｂが大気圧より僅かに高い圧力を検出するまで調整モー
タ７４ａ，７４ｂに流量調整弁７２ａ，７２ｂの弁を大
きく開くように信号を与える。また、立軸ポンプ３０が
揚水運転になると、吐出しエルボに設けた圧力センサー
７６は吐出す流体の大きな流体圧力が検出値となる。そ
して、水中軸受３４，３６は、揚水に没した状態とな
る。一方の水中軸受３４が揚水から受ける圧力は、吐出
しエルボに設けた圧力センサー７６よりＬ１だけ低い位
置にあるので、吐出し流体の流体圧力よりＬ１に応じた
水体積の重さによる圧力だけ大きなものとなる。同様
に、他方の水中軸受３６が揚水から受ける圧力は、吐出
し流体の流体圧よりＬ２に応じた水体積の重さによる圧
力だけ大きなものとなる。そこで、制御部７８は、吐出
しエルボに設けた圧力センサー７６の検出値とＬ１，Ｌ
２から、水中軸受３４，３６の外側の圧力をそれぞれに
演算し、さらにこれらの演算値より僅かに高い圧力をそ
れぞれに設定する。そして、水中軸受３４に対して、そ
の外側の演算された圧力より僅かに高い圧力が潤滑液圧
力センサー６８ｂで検出されるように調整モータ７４ｂ
を制御して流量調整弁７２ｂの開度を調整する。また、
水中軸受３６に対しても、その外側の演算された圧力よ
り僅かに高い圧力が潤滑液圧力センサー６８ａで検出さ
れるように調整モータ７４ａを制御して流量調整弁７２
ａの開度を調整する。なお、流量調整弁７２ａ，７２ｂ
の弁の開度を大きくすれば、水中軸受３４，３６内の潤
滑液室５８の圧力は下降し、弁の開度を小さくすれば、
圧力が上昇することは勿論である。このようにして、上
記配管構造および制御部７８は、水中軸受３４，３６内
の潤滑液の圧力が、軸受ケースの外側の圧力よりも僅か
に高くなるように調整する調整機構として作用する。

【００１４】さらに、流入管６０ａ，６０ｂに設けた流
量計６６ａ，６６ｂと、流出管６２ａ，６２ｂに設けた
流量計７０ａ，７０ｂのそれぞれ計測値の差から、潤滑
液室５８を水密構造とする軸封部材５４，５６からの潤
滑液の漏れ量が測定できる。そして、この計測値の差か
ら、軸封部材５４，５６の損傷程度を推定することがで
きる。そこで、この漏れ量が所定値より大きくなれば、
軸封部材５４，５６を交換するなどの保守を確実に行う
ことができる。

【００１５】次に、本発明の第２実施例を、図４および
図５を参照して説明する。図４は、本発明の水中軸受潤
滑システムの第２実施例の構造図である。図５は、駆動
電動機の入力と吐出し量を示す特性図である。図４にお
いて、図１と同じまたは均等な部材には同じ符号を付け
て重複する説明を省略する。

【００１６】図４において、回転軸３２は、減速装置８
０を介して駆動電動機８２に駆動連結されるが、この駆
動電動機８２の運転動力の大きさを運転動力検出手段８
４で検出する。駆動電動機８２の運転動力は、図５にそ
の一例を示すごとく、気中運転と気水撹拌運転および揚
水運転で、それぞれに大きな違いがある。そこで、この
運転動力の大きさの違いから、立軸ポンプ３０がいかな
る運転状況にあるか判別できる。

【００１７】そこで、図４に示す実施例では、気中運転
および揚水運転状態では、制御部７８は、図１に示す実
施例と同様に、吐出しエルボに設けた圧力センサー７６
で検出する圧力に基づいて調整モータ７４ａ，７４ｂを
制御して流量調整弁７２ａ，７２ｂの弁の開度を調整す
る。しかし、気水撹拌運転状態では、制御部７８は、以
下のごとき作用を行う。気水撹拌運転状態では、下側の
水中軸受３６は空気が混合された揚水中に没するが、上
側の水中軸受３４は大気中にあり、吐出しエルボからは
流体が吐き出されない。そこで、吐出しエルボに設けた
圧力センサー７６は大気圧しか検出できず、図１と同様
にして水中軸受３６の潤滑液の圧力を調整するならば、
揚水中に没する下側の水中軸受３６の潤滑液の圧力が軸
受ケースの外側の圧力よりも低く設定され、揚水が水中
軸受３６内に侵入する虞がある。このために、運転動力
検出手段８４から駆動電動機８２の入力に応じた信号が
与えられる制御部７８は、この入力に応じた信号から立
軸ポンプ３０の運転状態を判別し、気水撹拌運転である
と判別すると、下側の水中軸受３６に対しては、その潤
滑液の圧力を気水撹拌運転において予測される揚水の水
位に応じて１．２〜１．３気圧程度に適宜に設定し、ま
た上側の水中軸受３４は大気中であるからこれより僅か
に高い圧力に設定する。なお、図４の第２実施例では、
運転動力検出手段８４とその検出した信号から運転状況
を判別する制御部７８の一部分で、立軸ポンプ３０の運
転状態が気水撹拌運転であることを判定する判定手段が
構成される。

【００１８】さらに、本発明の第３実施例を、図６を参
照して説明する。図６は、本発明の水中軸受潤滑システ
ムの第３実施例の構成図である。図６において、図１お
よび図４と同じまたは均等な部材には同じ符号を付けて
重複する説明を省略する。

【００１９】図６において、回転軸３２にベベルギアを
設け、このベベルギアに、潤滑液ポンプ８８ａ，８８ｂ
の駆動軸に固定されたベベルギアが噛合される。この噛
合する２つのベベルギアからなる駆動連結部８６は、回
転軸３２に潤滑液ポンプ８８ａ，８８ｂが駆動連結され
ればいかなる連結機構が用いられても良い。この第３実
施例では、潤滑液ポンプ８８ａ，８８ｂの駆動用の電源
を必要としない。

【００２０】そしてさらに、本発明の第４実施例を、図
７を参照して説明する。図７は、本発明の水中軸受潤滑
システムの第４実施例の構成図である。図７において、
図１と図４および図６と同じまたは均等な部材には同じ
符号を付けて重複する説明を省略する。

【００２１】図７に示す第４実施例では、水中軸受３
４，３６の潤滑液室５８から潤滑液を流出させる流出管
が設けられていない。また、水中軸受３４，３６と同じ
高さ位置に揚水管内の圧力を検出できるように圧力セン
サー９０ａ，９０ｂが設けられる。さらに、潤滑液ポン
プ６４ａ，６４ｂに接続された配管は、２つに分岐さ
れ、一方は流量計６６ａ，６６ｂを介して流入管６０
ａ，６０ｂとして水中軸受３４，３６の潤滑液室５８に
それぞれ連通開口される。なお、水中軸受３４，３６の
潤滑液室５８は、流入管６０ａ，６０ｂのための開口が
設けられるだけであり、潤滑液の流出のための開口は設
けられていない。そして、分岐された配管の他方は、流
量調整弁７２ａ，７２ｂを介して潤滑液漕２４に連通さ
れる。ここで、潤滑液圧力センサー６８ａ，６８ｂは流
入管６０ａ，６０ｂにそれぞれ設けられる。さらに、潤
滑液圧力センサー６８ａ，６８ｂと圧力センサー９０
ａ，９０ｂおよび流量計６６ａ，６６ｂの検出信号は制
御部７８に与えられ、制御部７８からの信号で調整モー
タ７４ａ，７４ｂが制御される。

【００２２】かかる構成において、流量調整弁７２ａ，
７２ｂの弁の開度を調整することで、流入管６０ａ，６
０ｂの圧力が調整できる。そこで、圧力センサー９０
ａ，９０ｂの検出値より、潤滑液圧力センサー６８ａ，
６８ｂの検出値が僅かに高くなるように、制御部７８は
調整モータ７４ａ，７４ｂを制御して流量調整弁７２
ａ，７２ｂを調整する。そして、流量計６６ａ，６６ｂ
により水中軸受３４，３６における潤滑液の漏れ量を検
出する。

【００２３】この第４実施例では、水中軸受３４，３６
と同じ高さで揚水管内の流体の圧力を圧力センサー９０
ａ，９０ｂで検出するので、この検出値より僅かに高い
圧力に水中軸受３４，３６内の圧力を設定すれば良く、
制御部７８における演算が容易である。特に、気中運転
と気水撹拌運転および揚水運転のいずれの運転状態であ
っても、制御部７８による水中軸受３４，３６内の圧力
を設定する方法が同じで良く、制御部７８の構成が簡単
化できる。しかも、水中軸受３４，３６の外側の圧力を
圧力センサー９０ａ，９０ｂで検出するので、水中軸受
３４．３６内の圧力を所望の圧力に確実に設定し得る。
さらに、流出管が設けられておらず、それだけ配管構造
が簡単である。

【００２４】なお、第４実施例では、水中軸受３４，３
６へ流入する潤滑液を、漏れ量の分だけ補給できれば良
く、大きな流量を必要としない。そこで、潤滑液ポンプ
６４ａ，６４ｂに代えて、潤滑液を所望の圧力に調整し
て供給できるならば、アキュムレータ等いかなる構造で
あっても良い。

【００２５】ところで、上記第１ないし第４実施例にあ
っては、いずれも保護管を不用とするとともに水中軸受
３４、３６の潤滑液の圧力を外側よりも僅かに高く設定
するように構成したものである。ここで、図９に示す保
護管１８を用いる従来技術にあっては、保護管１８内の
潤滑液の圧力が低く、揚水運転状態では内外の圧力差に
より揚水が保護管１８内に侵入する虞があることは前述
の通りである。そこで、本発明の潤滑液の圧力を外側よ
りも僅かに高く設定する技術を、保護管１８内の潤滑液
に適用するならば、揚水が保護管１８内に侵入すること
を防ぐことができる。これは、常時揚水運転を行うポン
プでも効果的である。かかる観点から創作したのが、本
発明の第５実施例である。

【００２６】本発明の第５実施例を、図８を参照して説
明する。図８は、本発明の水中軸受潤滑システムの第５
実施例の構成図である。図８において、図９と同じまた
は均等な部材には同じ符号を付けて重複する説明を省略
する。

【００２７】図８に示す第５実施例では、従来例のごと
き回転軸１２および水中軸受１４，１６全体を保護管１
８で覆う構造である。まず、保護管１８の両端側に軸封
部材９２，９４を設けて、保護管１８内を水密構造の潤
滑液室５８とし、その上端部に潤滑液ポンプ２２で潤滑
液漕２４から潤滑液が流入管６０を介して注入される。
また、潤滑液室５８の下端部に連通開口する流出管６２
は、潤滑液圧力センサー６８と流量調整弁７２を介して
潤滑液漕２４に戻る。流量調整弁７２には、これを調整
するための調整モータ７４が設けられる。そして、吐出
しエルボには、吐出し流体の圧力を検出する圧力センサ
ー７６が設けられる。潤滑液圧力センサー６８および圧
力センサー７６の検出信号が制御部７８に与えられ、制
御部７８の出力信号で調整モータ７４が制御されて流量
調整弁７２の弁の開度が調整される。

【００２８】かかる構成において、流出管６２の潤滑液
圧力センサー６８の検出値が、吐出しエルボに設けた圧
力センサー７６の検出した圧力に吐出しエルボと下側の
水中軸受１６の高低差Ｌ１による水体積による重さを加
算した圧力よりも、僅かに高い圧力となるように、制御
部７８は流量調整弁７２を調整する。このようにして、
保護管１８内の潤滑液の圧力が、揚水管内の流体の圧力
に応じて設定され、揚水が保護管１８内に侵入すること
がない。そして、この第５実施例は、図９に示すごとき
保護管１８を有する従来構造のポンプを改造することに
より、本発明を簡単に適用することができる。

【００２９】上述の第５実施例では、保護管１８の上端
部に流入管６０を連通開口させて潤滑液が保護管１８内
を流下するようにしているが、保護管１８の下端部に流
入管６０を連通開口させ、上端部に流出管６２を連通さ
せても良い。このような配管にあっては、流出管６２の
開口位置と吐出しエルボに設けた圧力センサー７６の位
置がほぼ同じ高さであり、流出管６２に設けた潤滑液圧
力センサー６８の圧力を、吐出しエルボに設けた圧力セ
ンサー７６の圧力よりも僅かに高く設定すれば良い。

【００３０】なお、上記実施例において、潤滑液は、水
またはグリセリン水溶液などの他の液体のいかなるもの
であっても良い。また、流出管に潤滑液圧力センサを設
けて水中軸受内の潤滑液の圧力を検出しているが、流入
管に潤滑液圧力センサーを設けて適宜に潤滑液の圧力を
検出するようにしても良い。そして、潤滑液の圧力の調
整は、流出管に設けた流量調整弁の弁の開度の調整に限
られず、潤滑液ポンプの吐出し圧力自体を調整するもの
であっても良い。さらに、軸受ケースの外側の圧力より
も水中軸受内の潤滑液の圧力を僅かに高く設定するが、
その圧力差は、潤滑液の粘度や軸封部材の水密性能およ
び機械的強度などに応じて実験等により適当な値を選定
すれば良い。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、上述のごとく構成されている
ので、以下のごとき格別な効果が得られる。

【００３２】請求項１または２記載の水中軸受潤滑シス
テムは、水中軸受内の潤滑液の圧力を、その外側の圧力
より僅かに高く設定するので、揚水が水中軸受内に侵入
することがなく、揚水に含まれる砂や泥で水中軸受の摺
接面が損傷を受けることがない。そして、内外の圧力差
が小さいことから、潤滑液の漏れがなく、また漏れても
極めて僅かである。また、従来のごとき保護管を必要と
せず、保護管の破損などの重大な故障の虞がなく、それ
だけ信頼性が向上する。

【００３３】請求項３記載の水中軸受潤滑システムは、
揚水運転で、ポンプ流路内の流体の圧力を検出し、その
圧力センサーと水中軸受が設けられた高低差から、軸受
ケースの外側の流体の圧力を演算し、演算された圧力よ
り水中軸受内の潤滑液の圧力を僅かに高く設定し、気中
運転では水中軸受内の潤滑液の圧力を大気圧より僅かに
高く設定するので、揚水運転と気中運転のいずれでも潤
滑液の圧力を適正に設定できる。しかも、流路内の流体
圧力から水中軸受内に設定すべき圧力値を簡単に演算し
得る。

【００３４】請求項６記載の水中軸受潤滑システムは、
流出管に設けた流量調節弁の弁の開度を調整すること
で、水中軸受内の潤滑液の圧力を容易に調整できる。

【００３５】請求項７記載の水中軸受潤滑システムは、
流入管と流出管に設けた流量計で検出され流量の差か
ら、軸封部材からの潤滑液の漏れ量が演算でき、軸封部
材の摩耗度合いなどを判定でき、分解点検等をすること
なしに、軸封部材の適正な保守管理がなし得る。

【００３６】請求項８記載の水中軸受潤滑システムは、
潤滑液ポンプが主ポンプの回転軸に連結駆動されてい
て、潤滑液ポンプを駆動するための電源が不用である。

【００３７】請求項９記載の水中軸受潤滑システムは、
駆動電動機の運転動力の大きさから気水撹拌運転を判別
して、この気水撹拌運転状態における水中軸受内の潤滑
液の圧力を適宜に設定できるので、主ポンプがいかなる
運転状況であっても、水中軸受に揚水が侵入したりまた
潤滑液が漏れたりすることがない。

【００３８】請求項１０記載の水中軸受潤滑システム
は、保護管内の潤滑液の圧力を、運転状況および揚水の
圧力などから、外側より僅かに高くなるように設定する
ようにしたので、保護管内に揚水が侵入することがな
い。しかも、従来の保護管を用いた構造のポンプに対し
て、簡単な改造により本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中軸受潤滑システムの第１実施例の
構造図である。

【図２】本発明で用いる水中軸受の一例の縦断面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】本発明の水中軸受潤滑システムの第２実施例の
構造図である。

【図５】駆動電動機の入力と吐出し量を示す特性図であ
る。

【図６】本発明の水中軸受潤滑システムの第３実施例の
構成図である。

【図７】本発明の水中軸受潤滑システムの第４実施例の
構成図である。

【図８】本発明の水中軸受潤滑システムの第５実施例の
構成図である。

【図９】従来の立軸ポンプの水中軸受潤滑システムの一
例を示す図である。

【符号の説明】

１０，３０立軸ポンプ１２，３２回転軸１４，１６，３４，３６水中軸受１８保護管２２，６４，６４ａ，６４ｂ，８８ａ，８８ｂ潤滑液
ポンプ２４潤滑液漕４８通水路５０上部軸受ケース５２下部軸受ケース５４，５６，９２，９４軸封部材５８潤滑液室６０，６０ａ，６０ｂ流入管６２，６２ａ，６２ｂ流出管６６ａ，６６ｂ，７０ａ，７０ｂ流量計６８，６８ａ，６８ｂ，９０ａ，９０ｂ潤滑液圧力セ
ンサー７２ａ，７２ｂ流量調整弁７４ａ，７４ｂ調整モータ７６圧力センサー７８制御部８２駆動電動機８４運転動力検出手段８６駆動連結部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０４Ｄ 29/04 Ｆ１６Ｃ 17/14 Ｆ１６Ｃ 17/14 Ｆ０４Ｂ 21/00 Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸受ケースの内部に水中軸受を設けると
ともに、前記軸受ケースの軸方向両端側に軸封部材を設
けて潤滑液室とし、この潤滑液室内の潤滑液で前記水中
軸受が濡れるようになし、前記潤滑液室に流入管の一端
を連通開口してこの流入管を介して前記潤滑液室に前記
潤滑液が流入し得るようになし、しかも前記潤滑液室内
の前記潤滑液の圧力が前記軸受ケースの外側の圧力より
僅かに高くなるように調整する調整機構を設けて構成し
たことを特徴とする水中軸受潤滑システム。
【請求項２】軸受ケースの内部に水中軸受を設けると
ともに、前記軸受ケースの軸方向両端側に軸封部材を設
けて潤滑液室とし、この潤滑液室内の潤滑液で前記水中
軸受が濡れるようになし、前記潤滑液室に流入管および
流出管の一端をそれぞれ連通開口して、潤滑液ポンプよ
り吐出した前記潤滑液を前記流入管を介して前記潤滑液
室に流入させ前記流出管を介して流出させるようにな
し、しかも前記潤滑液室内の前記潤滑液の圧力が前記軸
受ケースの外側の圧力より僅かに高くなるように調整す
る調整機構を設けて構成したことを特徴とする水中軸受
潤滑システム。
【請求項３】請求項１または２記載の水中軸受潤滑シ
ステムにおいて、前記水中軸受を回転軸に設けた主ポン
プの流路に、その流路内の流体圧力を検出する圧力セン
サーを設け、揚水運転において、前記圧力センサーの検
出値と、前記圧力センサーの配設位置と前記水中軸受の
配設位置の高低差から前記軸受ケースの外側の圧力を演
算するとともに、この演算した圧力よりも前記潤滑液室
内の圧力が僅かに高くなるように前記調整機構で調整
し、前記圧力センサーで吐出し圧力が検出されない気中
運転において、前記潤滑液室内の圧力が大気圧より僅か
に高くなるように前記調整機構で調整するように構成し
たことを特徴とする水中軸受潤滑システム。
【請求項４】請求項３記載の水中軸受潤滑システムに
おいて、前記圧力センサーが主ポンプの吐出しエルボに
配設されることを特徴とした水中軸受潤滑システム。
【請求項５】請求項１または２記載の水中軸受潤滑シ
ステムにおいて、複数の前記水中軸受を主ポンプの回転
軸に軸方向に離して配設し、それぞれの前記潤滑液室内
の前記潤滑液の圧力がそれぞれに前記軸受ケースの外側
の圧力よりも僅かに高くなるように前記調整機構で調整
するように構成したことを特徴とする水中軸受潤滑シス
テム。
【請求項６】請求項２記載の水中軸受潤滑システムに
おいて、前記流出管に潤滑液圧力センサーと流量調整弁
を設け、この潤滑液圧力センサーの検出値が前記軸受ケ
ースの外側の圧力より僅かに高くなるように、前記流量
調整弁を前記調整機構で調整するように構成したことを
特徴とする水中軸受潤滑システム。
【請求項７】請求項２記載の水中軸受潤滑システムに
おいて、前記流入管と流出管にそれぞれ流量計を設け、
前記流入管と流出管の流量の差から前記軸封部材からの
前記潤滑液の漏れ量を検出する機構を設けたことを特徴
とする水中軸受潤滑システム。
【請求項８】請求項２記載の水中軸受潤滑システムに
おいて、潤滑液ポンプを前記水中軸受を設けた主ポンプ
の回転軸と連結駆動して構成したことを特徴とする水中
軸受潤滑システム。
【請求項９】請求項３記載の水中軸受潤滑システムに
おいて、前記主ポンプの駆動電動機の運転動力の大きさ
から気水撹拌運転状態であることを判定する判定手段を
設け、前記主ポンプの気水撹拌運転状態で前記圧力セン
サーが揚水に晒されず前記軸受ケースが揚水に水没する
場合には、前記判定手段による気水撹拌運転の判定によ
り、前記潤滑液室内の圧力が予め設定された所定の圧力
となるように前記調整機構で調整するように構成したこ
とを特徴とする水中軸受潤滑システム。
【請求項１０】主ポンプの回転軸および水中軸受を覆
って保護管を設け、この保護管の軸方向両端側を水密構
造となし、前記保護管内に流入管と流出管を介して潤滑
液を流入させる水中軸受潤滑システムにおいて、前記流
出管に潤滑液圧力センサーと流量調整弁を設け、前記主
ポンプの流路に、その流路内の流体圧力を検出する圧力
センサーを設け、前記潤滑液圧力センサーの検出値が前
記圧力センサーの検出値よりも所定値だけ高い値となる
ように前記流量調整弁を調整する調整機構を設けて構成
したことを特徴とする水中軸受潤滑システム。