JP2017032133A - 回転機械 - Google Patents
回転機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017032133A JP2017032133A JP2015156103A JP2015156103A JP2017032133A JP 2017032133 A JP2017032133 A JP 2017032133A JP 2015156103 A JP2015156103 A JP 2015156103A JP 2015156103 A JP2015156103 A JP 2015156103A JP 2017032133 A JP2017032133 A JP 2017032133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lubricating oil
- bearing
- pump
- transfer pipe
- rotating shaft
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
【課題】オイルリングを用いないで、適切に潤滑油を軸受に供給することができる潤滑油供給システムを備えた回転機械を提供する。
【解決手段】回転機械は、回転軸1と、回転軸1を回転自在に支持する軸受15と、軸受15を収容する軸受ハウジング6と、軸受15の下方に配置された潤滑油槽10と、軸受15を向いて配置された潤滑油供給ノズル13と、潤滑油槽10と潤滑油供給ノズル13とを接続する潤滑油移送管11と、潤滑油移送管11に取り付けられた循環ポンプ12と、回転軸1の回転とは独立して循環ポンプ12を駆動することができるアクチュエータ19とを備える。潤滑油槽10、潤滑油供給ノズル13、潤滑油移送管11、および循環ポンプ12は、軸受ハウジング6内に収容されている。
【選択図】図1
【解決手段】回転機械は、回転軸1と、回転軸1を回転自在に支持する軸受15と、軸受15を収容する軸受ハウジング6と、軸受15の下方に配置された潤滑油槽10と、軸受15を向いて配置された潤滑油供給ノズル13と、潤滑油槽10と潤滑油供給ノズル13とを接続する潤滑油移送管11と、潤滑油移送管11に取り付けられた循環ポンプ12と、回転軸1の回転とは独立して循環ポンプ12を駆動することができるアクチュエータ19とを備える。潤滑油槽10、潤滑油供給ノズル13、潤滑油移送管11、および循環ポンプ12は、軸受ハウジング6内に収容されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、回転軸を回転自在に支持する軸受を備えた回転機械に関するものである。
回転機械には、回転軸を回転自在に支持するための軸受装置が設置される。この軸受装置として、オイルリングを用いた自己潤滑式軸受装置が知られている。この自己潤滑式軸受装置は、回転軸に支持されたオイルリングが回転軸の回転に追随して回転し、軸受の下方に配置された潤滑油槽内の潤滑油をオイルリングによってかき上げて潤滑油を軸受に供給するというものである。
しかしながら、オイルリングを回転させる力は、回転軸とオイルリングとの摩擦によって発生するため、潤滑油を適切に供給することができる回転軸の周速には上限(例えば、軸受の周速が18m/s以下)が存在する。つまり、回転軸の周速が大きいと、オイルリングは回転軸の回転に追随できなくなり、十分な量の潤滑油を軸受に供給できない。加えて、回転軸の周速が大きすぎると、オイルリングの摩耗が促進され、オイルリングの交換頻度が高くなる。
潤滑油を強制的に軸受に供給する強制給油装置を回転機械の外部に設置することも考えられるが、強制給油装置を設置するためには大きなスペースが必要となる。さらに、強制給油装置と回転機械との間で潤滑油を循環させるための循環ラインが長くなり、多量の潤滑油が必要となる。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたもので、オイルリングを用いないで、適切に潤滑油を軸受に供給することができる潤滑油供給システムを備えた回転機械を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するための本発明の一態様は、回転軸と、前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受を収容する軸受ハウジングと、前記軸受の下方に配置された潤滑油槽と、前記軸受を向いて配置された潤滑油供給ノズルと、前記潤滑油槽と前記潤滑油供給ノズルとを接続する潤滑油移送管と、前記潤滑油移送管に取り付けられた循環ポンプと、前記回転軸の回転とは独立して前記循環ポンプを駆動することができるアクチュエータとを備え、前記潤滑油槽、前記潤滑油供給ノズル、前記潤滑油移送管、および前記循環ポンプは、前記軸受ハウジング内に収容されていることを特徴とする回転機械である。
本発明の好ましい態様は、前記潤滑油に含まれる異物を除去するためのフィルタが前記潤滑油移送管に取り付けられていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記潤滑油供給ノズルは、スプレーノズル、ミストノズル、または滴下ノズルであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記潤滑油槽内には、前記潤滑油の温度を調整する温度調整器が配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記アクチュエータは、前記循環ポンプを間欠的に駆動することができることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記回転軸に連結され、前記回転軸の回転によって駆動される第2のポンプをさらに備え、前記第2のポンプは、連結管により前記潤滑油移送管および前記潤滑油槽に接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2のポンプは、ギヤポンプであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記潤滑油供給ノズルは、スプレーノズル、ミストノズル、または滴下ノズルであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記潤滑油槽内には、前記潤滑油の温度を調整する温度調整器が配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記アクチュエータは、前記循環ポンプを間欠的に駆動することができることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記回転軸に連結され、前記回転軸の回転によって駆動される第2のポンプをさらに備え、前記第2のポンプは、連結管により前記潤滑油移送管および前記潤滑油槽に接続されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2のポンプは、ギヤポンプであることを特徴とする。
本発明によれば、回転軸の回転とは独立してアクチュエータによって循環ポンプを駆動して、潤滑油槽内の潤滑油を、潤滑油供給ノズルから軸受に供給することができる。したがって、適切に潤滑油を軸受に供給することができる。さらに、回転機械の外部に強制給油装置を設置する場合と比較して、潤滑油移送管の長さを短くすることができる。したがって、循環ポンプと潤滑油供給ノズルとの間を循環するために必要な潤滑油の量を少なくすることができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下に説明する実施形態では、回転機械の一例としてポンプについて説明するが、回転機械はポンプに限定されない。回転機械の他の例として、コンプレッサやブロワなどを挙げることができる。
図1は本発明の一実施形態に係る回転機械を示す模式断面図である。回転機械は、回転軸1と、回転軸1に固定される複数の羽根車2と、回転軸1を回転自在に支持する軸受15(スラスト軸受および/またはラジアル軸受)とを備えている。回転軸1の大部分および複数の羽根車2はケーシング5内に収容されている。本実施形態において、4つの羽根車2が設けられているが、羽根車2の数はこの実施形態に限定されない。回転軸1の一端は図示しない電動機などの駆動機に連結されており、この駆動機によって回転軸1および羽根車2が回転されるようになっている。回転軸1の回転とともに羽根車2が回転すると、吸込口3から水などの液体がケーシング5内に導入され、複数の羽根車2の回転により順次昇圧され、吐出口4から吐出される。
図1に示すように、回転機械はその内部に潤滑油循環システム9を備えている。軸受15および潤滑油循環システム9は軸受ハウジング6内に収容されている。回転軸1の一部も軸受ハウジング6内に収容されている。軸受15の種類は特に限定されず、軸受15として、例えば転がり軸受やすべり軸受を使用することができる。潤滑油循環システム9は、軸受15を潤滑する潤滑剤としての潤滑油を貯留する潤滑油槽10と、潤滑油槽10内の潤滑油を移送する潤滑油移送管11と、潤滑油移送管11に取り付けられた循環ポンプ12とを備えている。潤滑油槽10は、回転軸1の下方に配置されている。本実施形態では、潤滑油槽10は軸受ハウジング6と別個に設けられているが、潤滑油槽10は軸受ハウジング6と一体でもよい。
潤滑油移送管11の一端は潤滑油槽10に接続されている。より具体的には、潤滑油移送管11の一端は、潤滑油槽10の底面よりも上方の位置で潤滑油槽10の側壁に接続されている。このような位置に潤滑油移送管11が接続されているので、潤滑油槽10の底部に溜まった異物が潤滑油移送管11内に導入されることを防止することができる。
潤滑油移送管11の他端は、潤滑油を軸受15に供給するための潤滑油供給ノズル13に接続されている。潤滑油移送管11は潤滑油槽10から潤滑油供給ノズル13まで延びており、潤滑油槽10と潤滑油供給ノズル13とを接続している。潤滑油供給ノズル13は、その供給口が軸受15を向いた状態で、軸受15の上方に配置されている。潤滑油槽10は、軸受15の下方に配置されている。潤滑油供給ノズル13として、潤滑油を軸受15にスプレーするスプレーノズルや、ミスト状の潤滑油を軸受15に噴出するミストノズルや、潤滑油を軸受15に滴下する滴下ノズルを使用することができる。
潤滑油に含まれる異物を除去するためのフィルタ17が潤滑油移送管11に取り付けられている。このフィルタ17は、潤滑油槽10と循環ポンプ12との間に位置している。本実施形態では、フィルタ17が設けられているので、潤滑油移送管11は潤滑油槽10の底部に接続されてもよい。さらに潤滑油移送管11には、潤滑油移送管11の流路を開閉する開閉弁18が取り付けられている。この開閉弁18は、循環ポンプ12と潤滑油供給ノズル13との間に位置している。潤滑油移送管11には、潤滑油移送管11の流路を開閉する開閉弁21をさらに取り付けてもよい。開閉弁21はフィルタ17と潤滑油槽10との間に位置している。開閉弁18,21を閉じることにより、循環ポンプ12を潤滑油移送管11から切り離すことができるので、循環ポンプ12のメンテナンスを行うことができる。
循環ポンプ12には、循環ポンプ12を駆動するための電動機などのアクチュエータ19が接続されている。循環ポンプ12は例えば小流量ポンプである。アクチュエータ19は回転軸1の回転とは独立して循環ポンプ12を駆動することができるように構成されている。アクチュエータ19によって循環ポンプ12が駆動されると、潤滑油槽10内の潤滑油は潤滑油移送管11を通じて潤滑油供給ノズル13まで移送され、潤滑油供給ノズル13から軸受15に供給される。潤滑油槽10は軸受15の下方に位置しているため、軸受15に供給された潤滑油は潤滑油槽10内に落下する。
潤滑油槽10内には、潤滑油の温度を調整する温度調整器20が配置されている。温度調整器20は潤滑油の温度を検出する温度センサ(図示しない)を備えている。温度調整器20は、温度センサによって検出された潤滑油の温度に基づいて、潤滑油の温度が目標温度に維持されるように潤滑油槽10内の潤滑油の温度を調整する。潤滑油の粘性は潤滑油の温度に依存して変わりうるため、潤滑油の温度を一定に制御することにより、潤滑油槽10内の潤滑油をスムーズに軸受15に供給することができる。
さらに、潤滑油の目標温度を変えることによって潤滑油の粘性を制御して、潤滑油が軸受15に滞在する時間を制御することも可能である。具体的には、潤滑油の目標温度を低く設定すれば、潤滑油の粘性は増加し、潤滑油が軸受15に滞在する時間は長くなる。潤滑油の目標温度を高く設定すれば、潤滑油の粘性は低下し、潤滑油が軸受15に滞在する時間は短くなる。
本実施形態によれば、アクチュエータ19は、回転軸1の回転とは独立して循環ポンプ12を駆動することが可能である。したがって、回転機械を駆動する前、つまり、回転軸1を回転させる前に、アクチュエータ19によって循環ポンプ12を駆動して、潤滑油を軸受15に供給することができる。さらに、回転機械を停止するまで、つまり、回転軸1の回転を停止させるまで、循環ポンプ12を駆動し続け、潤滑油を軸受15に供給することができる。このように、回転軸1を回転させる前に、および/または回転軸1の回転を停止させるまで、循環ポンプ12が軸受15に潤滑油を供給することにより、潤滑油の給油量の不足に起因する軸受15の損傷(焼き付き)を防止することができる。
潤滑油の供給方法として、ターボ形ポンプ等の循環ポンプ12を連続的に運転して、所定量の潤滑油を連続的に軸受15に供給してもよいし、潤滑油を間欠的に軸受15に供給してもよい。潤滑油を間欠的に供給する方法として、所定の時間間隔で、アクチュエータ19によって循環ポンプ12を間欠的に駆動してもよい。所定の時間間隔は回転軸1の回転速度に基づいて決定される。
回転軸とオイルリングとの摩擦力を動力とする従来の自己潤滑式軸受装置では、回転軸の回転速度、回転軸とオイルリングとの接触状態、潤滑油の粘度(温度などによる粘性変化)、オイルリングを使用することによる表面性状変化など、種々の条件が変動することで潤滑油の供給量を所要の状態に制御すること(つまり、実際に所望の給油量が供給されているかどうかを判別すること)が困難であった。本実施形態によれば、循環ポンプ12によって、所望の流量で潤滑油を軸受15に供給することができ、さらに潤滑油供給ノズル13によって所望の箇所に潤滑油を供給することができる。したがって、回転軸1の周速にかかわらず、適切に潤滑油を軸受に供給することができる。
さらに、本実施形態によれば、潤滑油槽10、潤滑油供給ノズル13、潤滑油移送管11、循環ポンプ12、およびアクチュエータ19を含む潤滑油循環システム9は軸受ハウジング6内に収容されているため、回転機械の外部に強制給油装置を設置する必要はない。さらに、外部に強制給油装置を設置する場合と比較して、潤滑油移送管11の長さを短くすることができる。したがって、循環ポンプ12と潤滑油供給ノズル13との間を循環するために必要な潤滑油の量を少なくすることができる。
図2は他の実施形態に係る回転機械を示す模式断面図である。図2において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。本実施形態では、潤滑油循環システム9は、回転軸1の回転によって駆動される第2のポンプ25をさらに備えている。第2のポンプ25として、例えば、回転軸1の回転と連動して駆動されるギヤポンプを使用することができる。
第2のポンプ25は、駆動軸26を介して回転軸1の端部に連結されている。したがって、第2のポンプ25は、回転軸1の回転(すなわち、回転機械の駆動)と連動して運転される。第2のポンプ25は、連結管35によって潤滑油移送管11および潤滑油槽10に連結されている。連結管35の一端は潤滑油槽10の側壁に接続されており、他端は潤滑油移送管11に連結されている。連結管35には、フィルタ27が取り付けられている。このフィルタ27は潤滑油槽10と第2のポンプ25との間に位置している。
連結管35に連結管35の流路を開閉する開閉弁31および開閉弁38を取り付けてもよい。開閉弁31はフィルタ27と潤滑油槽10との間に位置している。開閉弁38は第2のポンプ25の吐出側に位置している。開閉弁31,38を閉じることにより、第2のポンプ25を連結管35から切り離すことができるので、第2のポンプ25のメンテナンスを行うことができる。
第2のポンプ25が運転されると、潤滑油槽10内の潤滑油は連結管35および潤滑油移送管11を通じて潤滑油供給ノズル13まで移送され、潤滑油供給ノズル13から軸受15に供給される。潤滑油供給ノズル13では圧力損失が発生するため、例えば、第2のポンプ25が運転され、循環ポンプ12が停止される場合、第2のポンプ25によって移送された潤滑油は潤滑油移送管11を逆流する。そこで、本実施形態では、潤滑油移送管11および連結管35には逆止弁30,32がそれぞれ取り付けられている。逆止弁30は潤滑油移送管11と連結管35との接続点と循環ポンプ12との間に位置しており、逆止弁32は潤滑油移送管11と連結管35との接続点と第2のポンプ25との間に位置している。逆止弁30,32を取り付けることにより、潤滑油の逆流を防止することができる。
第2のポンプ25は回転軸1の回転と連動して動作するため、回転軸1を回転させる前に、潤滑油を軸受15に供給することができない。そこで、回転軸1を回転させる前に、循環ポンプ12を駆動して、軸受15への潤滑油の供給を開始することが好ましい。その後、回転軸1の回転と連動して第2のポンプ25が運転されると、潤滑油が第2のポンプ25によって軸受15に供給される。第2のポンプ25が安定的に運転されると、循環ポンプ12を停止させてもよい。
回転軸1の回転を停止させる直前では、回転軸1の回転速度が低下するため、第2のポンプ25によって軸受15に供給される潤滑油の給油量が低下する。したがって、回転軸1の回転を停止させる前に、循環ポンプ12を駆動して、潤滑油を軸受15に供給することが好ましい。本実施形態においても、回転軸1を回転させる前に、および/または回転軸1の回転を停止させるまで、軸受15に潤滑油を供給することができるので、潤滑油の給油量の不足に起因する軸受15の損傷(焼き付き)を防止することができる。なお、循環ポンプ12を停止させずに、循環ポンプ12および第2のポンプ25を並行して運転してもよい。
上述した実施形態の潤滑油循環システム9は、水平に延びる回転軸1の外周に配置された軸受15に潤滑油を供給するように構成されているが、潤滑油循環システム9は鉛直に延びる回転軸の外周に配置された軸受に潤滑油を供給してもよい。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
1 回転軸
2 羽根車
3 吸込口
4 吐出口
5 ケーシング
6 軸受ハウジング
9 潤滑油循環システム
10 潤滑油槽
11 潤滑油移送管
12 循環ポンプ
13 潤滑油供給ノズル
15 軸受
17 フィルタ
18 開閉弁
19 アクチュエータ
20 温度調整器
21 開閉弁
25 第2のポンプ
26 駆動軸
27 フィルタ
30,32 逆止弁
31 開閉弁
35 連結管
38 開閉弁
2 羽根車
3 吸込口
4 吐出口
5 ケーシング
6 軸受ハウジング
9 潤滑油循環システム
10 潤滑油槽
11 潤滑油移送管
12 循環ポンプ
13 潤滑油供給ノズル
15 軸受
17 フィルタ
18 開閉弁
19 アクチュエータ
20 温度調整器
21 開閉弁
25 第2のポンプ
26 駆動軸
27 フィルタ
30,32 逆止弁
31 開閉弁
35 連結管
38 開閉弁
Claims (7)
- 回転軸と、
前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記軸受を収容する軸受ハウジングと、
前記軸受の下方に配置された潤滑油槽と、
前記軸受を向いて配置された潤滑油供給ノズルと、
前記潤滑油槽と前記潤滑油供給ノズルとを接続する潤滑油移送管と、
前記潤滑油移送管に取り付けられた循環ポンプと、
前記回転軸の回転とは独立して前記循環ポンプを駆動することができるアクチュエータとを備え、
前記潤滑油槽、前記潤滑油供給ノズル、前記潤滑油移送管、および前記循環ポンプは、前記軸受ハウジング内に収容されていることを特徴とする回転機械。 - 前記潤滑油に含まれる異物を除去するためのフィルタが前記潤滑油移送管に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転機械。
- 前記潤滑油供給ノズルは、スプレーノズル、ミストノズル、または滴下ノズルであることを特徴とする請求項1または2に記載の回転機械。
- 前記潤滑油槽内には、前記潤滑油の温度を調整する温度調整器が配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回転機械。
- 前記アクチュエータは、前記循環ポンプを間欠的に駆動することができることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の回転機械。
- 前記回転軸に連結され、前記回転軸の回転によって駆動される第2のポンプをさらに備え、
前記第2のポンプは、連結管により前記潤滑油移送管および前記潤滑油槽に接続されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の回転機械。 - 前記第2のポンプは、ギヤポンプであることを特徴とする請求項6に記載の回転機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015156103A JP2017032133A (ja) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | 回転機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015156103A JP2017032133A (ja) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | 回転機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017032133A true JP2017032133A (ja) | 2017-02-09 |
Family
ID=57988339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015156103A Pending JP2017032133A (ja) | 2015-08-06 | 2015-08-06 | 回転機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017032133A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111396732A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-10 | 聂艳 | 一种轴承生产制造自动化润滑*** |
-
2015
- 2015-08-06 JP JP2015156103A patent/JP2017032133A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111396732A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-10 | 聂艳 | 一种轴承生产制造自动化润滑*** |
CN111396732B (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-19 | 盐城保源自动化设备有限公司 | 一种轴承生产制造自动化润滑*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1770295B1 (en) | Rolling bearing apparatus | |
JP4903662B2 (ja) | 遊星歯車装置およびタービンエンジン | |
CN105952639B (zh) | 压缩机设备以及此种压缩机设备的应用 | |
US5082428A (en) | Centrifugal pump | |
WO2006075741A1 (ja) | 転がり軸受装置および回転装置 | |
US9920767B2 (en) | Well pump system | |
EP2358477B1 (en) | Centrifugal separator with lubrication device | |
JP2020109319A (ja) | 軸受装置および真空ポンプ装置 | |
KR20190068013A (ko) | 차량용 모터 구동장치 및 그의 냉각 및 윤활방법 | |
JP5412087B2 (ja) | 真空ポンプ | |
WO2008142437A1 (en) | Vacuum pump | |
JP2007139036A (ja) | 潤滑装置 | |
JP2007138963A (ja) | 真空用転がり軸受装置 | |
US20150354355A1 (en) | Adaptation of a hydraulic motor | |
JP2017032133A (ja) | 回転機械 | |
CN107208638B (zh) | 具有油泵组件的压缩机 | |
KR100973833B1 (ko) | 양흡입 펌프 | |
KR101134351B1 (ko) | 드라이컨디션 상태에서 시험가동이 가능한 펌프 | |
JP2014156789A (ja) | 水中ポンプ | |
ATE439523T1 (de) | Schmierungsvorrichting für rotierende maschinen und pumpen | |
KR101434503B1 (ko) | 자력에 의해 성능을 향상시킨 입축펌프 | |
US9556877B2 (en) | Pump and drive bearing for a pump | |
EP3212941B1 (en) | Systems and methods to provide lubricant to a bearing | |
KR100885549B1 (ko) | 물을 작동매체로 사용하는 가변속 구동장치 | |
RU2773788C1 (ru) | Многосекционный электронасосный агрегат |