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JPS5825876B2 - 軸推力平衡装置 - Google Patents

軸推力平衡装置

Info

Publication number
JPS5825876B2
JPS5825876B2 JP55017816A JP1781680A JPS5825876B2 JP S5825876 B2 JPS5825876 B2 JP S5825876B2 JP 55017816 A JP55017816 A JP 55017816A JP 1781680 A JP1781680 A JP 1781680A JP S5825876 B2 JPS5825876 B2 JP S5825876B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
balance
pressure chamber
impeller
fixed wall
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55017816A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56132497A (en
Inventor
邦雄 鎌田
利喜 飯野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP55017816A priority Critical patent/JPS5825876B2/ja
Priority to US06/234,178 priority patent/US4538960A/en
Publication of JPS56132497A publication Critical patent/JPS56132497A/ja
Publication of JPS5825876B2 publication Critical patent/JPS5825876B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F01D3/04—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid axial thrust being compensated by thrust-balancing dummy piston or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/041—Axial thrust balancing
    • F04D29/0416—Axial thrust balancing balancing pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はポンプ、圧縮機などに用いられる軸推力平衡
装置に関するものである。
従来のこの種の軸推力平衡装置を有する多段ポンプ装置
について第１図〜第３図を用いて説明する。
第１図、第２図において、１は軸２に嵌挿固定した最終
段の羽根車、３はやはり軸２に固定され固定壁４と対向
するバランス胴、５はバランス胴３外周と固定壁４との
間に形成される軸２方向の細隙（軸方向細隙）、６はバ
ランス胴３と固定壁４との間に形成される軸２と垂直な
細隙（垂直方向細隙）、７は軸方向細隙５と垂直方向細
隙６との間に形成されバランス胴３の軸方向の動きに対
応し圧力変化を生ずるバランス胴圧力室、８は羽根車１
、固定壁４、及びこれを収納する吐出ケーシング１０で
形成される高圧の羽根車背部圧力室、９はバランス胴３
、固定壁４、及びこれを収納する吐出ケーシング１０で
形成される低圧のバランス胴背部圧力室、１１はポンプ
の吐出水を所定個所に送出する吐出管、１２はバランス
胴背部圧力室９をポンプの吸込側あるいは大気に連通ず
る均圧管である。
上記構成において、羽根車１の吸込側から流入した水の
大部分は吐出ケーシング１０の吐出管１１を経て所定の
箇所に送られる。
この吐出水の一部は羽根車背部圧力室８を経て軸方向細
隙５、バランス胴圧力室７、垂直方向細隙６、バランス
胴背部圧力室９を通り、均圧管１２によってポンプの吸
込側あるいは大気に排出する。
この状態位置で、羽根車１に作用する軸推力によって軸
２が図中左方に移動すると、垂直方向細隙６が挟まりこ
の部分の水の流通抵抗が増し、水の流通量が低下して軸
方向細隙５での圧力降下が少なくなり、バランス胴圧力
室７の圧力が上昇する。
したがって、バランス胴３には右向きの力が生起し軸２
を右方向に押し戻す働きをする。
しかし、上記構造では第３図に示すように支軸のポンプ
にすると、運転停止時には回転体の重量を支えバランス
胴３が固定壁４の側壁に接触するのを防ぐ対策が必要で
ある。
また、バランス胴３を軸２から取外す必要がある場合に
は第１図に示すように軸受装置１３、スタフイングボッ
クス１４を軸２から除去した後、バランス胴３を一方向
側（図ではバランス胴３の右側）から焼きばめを緩める
加熱をしなければならないが、固定壁４が存在するため
に加熱が充分できない問題があり、作業性が悪い不都合
があった。
この発明はポンプ分解の容易さと、支軸ポンプの場合、
運転停止時にバランス胴が固定壁に接触するのを防ぐ軸
推力平衡装置を提供することを目的とするものである。
この発明は最終段羽根車の背面側の軸にバランス胴を設
け、このバランス胴外周に軸方向の細隙を介して吐出ケ
ーシングより延びる固定壁を配設し、羽根車、固定壁及
びこれを収納する吐出ケーシングで羽根車背部圧力室を
形成し、固定壁の反羽根車側にこの固定壁よりバランス
胴の側壁に向かって端壁を突出させて軸と垂直な細隙を
形成し、かつ軸方向の細隙と垂直な細隙との間にバラン
ス胴の軸方向の動きに対応し圧力変化を生ずるバランス
胴圧力室を形成し、バランス胴、端壁、及びこれを収納
する吐出ケーシングでバランス胴背部圧力室を形成する
と共に、このバランス胴背部圧力室を羽根車吸込側ある
いは大気に連通して上記目的を達成するようにしたもの
である。
以下、この発明の実施例を第４図、第５図について説明
する。
第１図〜第３図と同じものには同じ符号を付して表わす
。
３は軸２に固定されたバランス胴で、このバランス胴３
の低圧側の背部圧力室９には固定壁４から突出した端壁
４ａが形成され、その内周部ではバランス胴３に近接し
て配置され垂直方向細隙１５を形成しており、この外周
のバランス胴３と端壁４ａとの間にはバランス胴圧力室
１６を造成している。
バランス胴背部圧力室９はポンプの吸込側あるいは大気
に連通している。
したがって、高圧の羽根車背部圧力室８と低圧のバラン
ス胴背部圧力室９との間にはこのポンプのほぼ全揚程外
の圧力差が作用しており、羽根車１よりの吐出水の一部
は羽根車背部圧力室８より軸方向細隙５、バランス胴圧
力室１６、垂直方向細隙１５を通って低圧のバランス胴
背部圧力室９に漏出する。
漏出する水の圧力は細隙５，１５の流通抵抗により高圧
の羽根車背部圧力室８の圧力から低圧のバランス胴背部
圧力室９の圧力に徐々に低下する。
バランス胴圧力室１６の圧力は細隙５゜１５の流通抵抗
の大きさの関係により定まる。
また、軸方向細隙５の流通抵抗は回転部の軸方向移動が
あっても変化しないが、垂直方向細隙１５の流通抵抗は
回転部の軸方向移動に大きく依存する。
すなわち、運転中の釣合状態において垂直方向細隙１５
が狭まると、この部分の流通抵抗が増し、水の漏出量が
低下し軸方向細隙５の圧力降下が少なくなり、バランス
胴圧力室１６の圧力が上昇し垂直方向細隙１５を押し拡
げるように働く。
第５図はこの発明の軸推力平衡装置を支軸ポンプに適用
した場合を示したものである。
図において、１７は軸受で、この軸受１７を介して軸２
はケーシング１８に支持されている。
軸受１７下端のケーシング１８には突起１８ａが設けら
れており、運転停止時には軸受１Ｔの外周部と接し回転
部の重量を支持する。
この状態でバランス胴３と固定壁４の端壁４ａで形成さ
れる細隙１５は運転時の隙間の１０〜２０倍程度を保つ
ように設定される。
運転時には上記軸推力平衡機能により軸２は上動し、軸
受１７と突起１８ａとの間には所定の隙間１９が形成さ
れ軸受１７にはスラスト荷重が作用することがなくなる
。
第６図〜第９図はこの発明の軸推力平衡装置における細
隙１５およびバランス胴圧力室１６形成の他の実施例を
示すものである。
第６図の細隙１５、バランス胴圧力室１６はバランス胴
３の背部圧力室９側の内周部を軸方向に延在させて形成
したものである。
また、第１図の細隙１５、バランス胴圧力室１６は固定
壁端壁４ａ内周部に突起片２０ａを取付けて形成したも
のであり、第８図の細隙１５、バランス胴圧力室１６は
バランス胴３の背部圧力室９側内周部に突起片２０ｂを
取付けて形成したものである。
さらに、第９図の細隙１５、バランス胴圧力室１６はバ
ランス胴３の側面に対向して延びる突起体２１を固定壁
４の側面に取付けて形成したものである。
上記のように構成することによって至って簡単に細隙及
びバランス胴圧力室を形成できる。
以上説明したように、この発明によればバランス胴と、
このバランス胴の低圧側側壁に固定壁から突出した端壁
との細隙によって圧力室を形成したので、分解が至って
容易になるのはもちろん、支軸ポンプに適用した場合に
は軸受にスラスト荷重が作用しないので軸受の寿命をの
ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の軸推力平衡装置の要部断面図、第２図は
第１図のバランス胴部分の拡大概略断面図、第３図は支
軸ポンプの場合のバランス胴部拡大概略断面図、第４図
、第５図はこの発明の軸推力平衡装置を示す要部断面図
、第６図〜第９図はこの発明の軸推力平衡装置を構成す
る細隙、バランス胴圧力室の他の実施例を示す断面図で
ある。 ２・・・軸、３・・・バランス胴、４・・・固定壁、４
ａ・・・端壁、９・・・バランス胴背部圧力室、１５・
・・垂直方向細隙、１６・・・バランス胴圧力室。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 最終段羽根車の背面側の軸にバランス胴を設け、前
    記バランス胴外周に前記軸方向の細隙を介して吐出ケー
    シングより延びる固定壁を配設し、前記羽根車、前記固
    定壁及びこれを収納する前記吐出ケーシングで羽根車背
    部圧力室を形成し、前記固定壁の反羽根車側に該固定壁
    より前記バランス胴の側壁に向かって端壁を突出させて
    前記軸と垂直な細隙を形成し、かつ前記軸方向の細隙と
    前記垂直な細隙との間に前記バランス胴の軸方向の動き
    に対応し圧力変化を生ずるバランス胴圧力室を形成し、
    前記バランス胴、前記端端及びこれを収納する吐出ケー
    シングでバランス胴背部圧力室を形成すると共に、前記
    バランス胴背部圧力室を羽根車吸込側あるいは大気に連
    通したことを特徴とする軸推力平衡装置。
JP55017816A 1980-02-18 1980-02-18 軸推力平衡装置 Expired JPS5825876B2 (ja)

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JP55017816A JPS5825876B2 (ja) 1980-02-18 1980-02-18 軸推力平衡装置
US06/234,178 US4538960A (en) 1980-02-18 1981-02-13 Axial thrust balancing device for pumps

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JP55017816A JPS5825876B2 (ja) 1980-02-18 1980-02-18 軸推力平衡装置

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JPS56132497A JPS56132497A (en) 1981-10-16
JPS5825876B2 true JPS5825876B2 (ja) 1983-05-30

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JP (1) JPS5825876B2 (ja)

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