JPH021498Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH021498Y2 JPH021498Y2 JP1983160046U JP16004683U JPH021498Y2 JP H021498 Y2 JPH021498 Y2 JP H021498Y2 JP 1983160046 U JP1983160046 U JP 1983160046U JP 16004683 U JP16004683 U JP 16004683U JP H021498 Y2 JPH021498 Y2 JP H021498Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- back pressure
- pressure chamber
- pipe
- oil
- water supply
- 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
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案はフランシス形水力機械の軸受冷却水装
置に関する。
置に関する。
水力発電所に設置される水車及びポンプ水車で
は、運転中にはランナは駆動水によりラジアル方
向に水力不平衡力を受けるが、これが原因となり
ランナに直結された主軸を含めた回転部に軸振れ
が発生する。この軸振れを抑制することを目的と
して通常、上カバに軸受装置が取り付けられ主軸
スカート部をラジアル方向から支持している。
は、運転中にはランナは駆動水によりラジアル方
向に水力不平衡力を受けるが、これが原因となり
ランナに直結された主軸を含めた回転部に軸振れ
が発生する。この軸振れを抑制することを目的と
して通常、上カバに軸受装置が取り付けられ主軸
スカート部をラジアル方向から支持している。
軸受装置は主軸受、軸受支持台、油槽及び油冷
却管等から構成されている。主機運転中は主軸ス
カート部と主軸受との間に介在する潤滑油膜に摩
擦損失が発生し、これが熱に変換するため油槽内
の油温は上昇するが、油温の上昇は潤滑油の粘度
を低下させこのことは主軸スカート部と主軸受と
の間に介在する潤滑油膜のバネ剛性を低下させる
ことになり、軸受としての性能を低下せしめる。
更に軸受性能低下が高じると軸振れが大きくなり
場合によつては主軸スカート外周面と主軸内周面
が金属接触を起こし主軸受内周面に鋳込まれたホ
ワイトメタルが金属接触の際の衝撃や高温のため
に剥離するなど大きな損傷を受けることがある。
この様な事態を避けるため、主機運転中は油槽内
の油冷却管には、冷却水を通水して油温の上昇を
防ぐようにしている。ところで、油冷却管への冷
却水給水は通常水車ピツトの外側に設置された給
水ポンプから行なわれるが、途中、屋内配管、コ
ンクリートバレル貫通の埋設管、水車基磁ピツト
内配管及び上カバ内配管といつた配管が必要不可
欠であり、また冷却水排水についても油冷却管か
ら排水ピツトまでの配管が必要であり、発電所建
屋内を配管が非常に輻奏するという難点がある。
却管等から構成されている。主機運転中は主軸ス
カート部と主軸受との間に介在する潤滑油膜に摩
擦損失が発生し、これが熱に変換するため油槽内
の油温は上昇するが、油温の上昇は潤滑油の粘度
を低下させこのことは主軸スカート部と主軸受と
の間に介在する潤滑油膜のバネ剛性を低下させる
ことになり、軸受としての性能を低下せしめる。
更に軸受性能低下が高じると軸振れが大きくなり
場合によつては主軸スカート外周面と主軸内周面
が金属接触を起こし主軸受内周面に鋳込まれたホ
ワイトメタルが金属接触の際の衝撃や高温のため
に剥離するなど大きな損傷を受けることがある。
この様な事態を避けるため、主機運転中は油槽内
の油冷却管には、冷却水を通水して油温の上昇を
防ぐようにしている。ところで、油冷却管への冷
却水給水は通常水車ピツトの外側に設置された給
水ポンプから行なわれるが、途中、屋内配管、コ
ンクリートバレル貫通の埋設管、水車基磁ピツト
内配管及び上カバ内配管といつた配管が必要不可
欠であり、また冷却水排水についても油冷却管か
ら排水ピツトまでの配管が必要であり、発電所建
屋内を配管が非常に輻奏するという難点がある。
特に、近年水力資源の有効活用が見直されてき
ており、水力機械もコンパクト化され、部品や設
備機器の数は少なく、また保守点検の容易さを重
視した簡素な構造が指向されているが、前述の配
管の引き廻しや給水ポンプの設置スペースの確保
は発電所の狭小な建屋内ではまことに容易ではな
い。
ており、水力機械もコンパクト化され、部品や設
備機器の数は少なく、また保守点検の容易さを重
視した簡素な構造が指向されているが、前述の配
管の引き廻しや給水ポンプの設置スペースの確保
は発電所の狭小な建屋内ではまことに容易ではな
い。
また油冷却管に冷却水を供給するために、ラン
ナの背圧室と油冷却管を連通させ背圧室から取水
する装置が実開昭58−96063号に記載されている。
この装置は大気と背圧室との圧力差を利用して貯
水層に取水し、過剰分をオーバーフロー管からオ
ーバーフローさせるとともに油冷却管を通過後、
大気に放出させている。このためスピードリング
からランナへの水流における背圧室への漏れ流量
が増加するので水力機械の効率が低下するという
不都合があつた。
ナの背圧室と油冷却管を連通させ背圧室から取水
する装置が実開昭58−96063号に記載されている。
この装置は大気と背圧室との圧力差を利用して貯
水層に取水し、過剰分をオーバーフロー管からオ
ーバーフローさせるとともに油冷却管を通過後、
大気に放出させている。このためスピードリング
からランナへの水流における背圧室への漏れ流量
が増加するので水力機械の効率が低下するという
不都合があつた。
本考案の目的は水力機械の効率低下を防止する
とともに、基礎ピツト内に配設する冷却水用配管
を省略して簡単な構成で冷却可能な水力機械の軸
受冷却装置を提供することにある。
とともに、基礎ピツト内に配設する冷却水用配管
を省略して簡単な構成で冷却可能な水力機械の軸
受冷却装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本考案においては
フランシス形ランナを有する水力機械の主軸を回
転自在に案内して支承する主軸受を上カバに固定
し、この主軸受を油冷却管を内蔵した油槽内の潤
滑油に浸し、この油冷却管の給水側と前記ランナ
の背圧室とを給水管で連通させて前記油冷却管に
冷却水が流入するようにした軸受冷却装置におい
て、前記油冷却管の排水側と前記ランナの背圧室
とを前記給水管より内側の背圧室に開口した排水
管によつて連通させたことを特徴とする水力機械
の軸受冷却装置を提供する。
フランシス形ランナを有する水力機械の主軸を回
転自在に案内して支承する主軸受を上カバに固定
し、この主軸受を油冷却管を内蔵した油槽内の潤
滑油に浸し、この油冷却管の給水側と前記ランナ
の背圧室とを給水管で連通させて前記油冷却管に
冷却水が流入するようにした軸受冷却装置におい
て、前記油冷却管の排水側と前記ランナの背圧室
とを前記給水管より内側の背圧室に開口した排水
管によつて連通させたことを特徴とする水力機械
の軸受冷却装置を提供する。
以下本考案による軸受冷却装置の一実施例を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
第１図において主軸６を支承する主軸受７の油
冷却管１１は油槽１２から給水管１０及び排水管
１３を介して上カバ２に接続されている。上カバ
２にはフランシス形のランナ３の背圧室に通じる
穴が設けられており、外側背圧室１４に開口する
穴は給水管１０へ、内側背圧室１５に開口する穴
は排水管１３へそれぞれ連通している。
冷却管１１は油槽１２から給水管１０及び排水管
１３を介して上カバ２に接続されている。上カバ
２にはフランシス形のランナ３の背圧室に通じる
穴が設けられており、外側背圧室１４に開口する
穴は給水管１０へ、内側背圧室１５に開口する穴
は排水管１３へそれぞれ連通している。
また第２図は中小水力発電所に多く見られる水
車であり、厚板１枚から成る上カバ２はスピード
リング１の主板に直接取り付けられている。第１
図と同様に主軸受７の油冷却管１１は給水管１０
及び排水管１３を介して上カバ２に接続されてお
り、それぞれ外側背圧室１４及び内側背圧室１５
に上カバ２に明けられた穴を介して連通してい
る。
車であり、厚板１枚から成る上カバ２はスピード
リング１の主板に直接取り付けられている。第１
図と同様に主軸受７の油冷却管１１は給水管１０
及び排水管１３を介して上カバ２に接続されてお
り、それぞれ外側背圧室１４及び内側背圧室１５
に上カバ２に明けられた穴を介して連通してい
る。
以上の様に構成された軸受冷却装置によれば下
記の作用効果が得られる。
記の作用効果が得られる。
第１図及び第２図において主機停止中は内外背
圧室の圧力に差はないが運転中は第３図に示すよ
うに内側背圧P2は外側背圧P1に比らべ、背圧室
内の水の遠心力の違い、バランスホール３ａ及び
中間シール３ｂの効果によりかなり低い値とな
る。また、中間シール３ｂがない場合では第４図
に示すように、背圧室内外周の遠心力の差及びバ
ランスホール３ａの効果によりランナ背圧は内周
面と外周部とではかなり差がある。
圧室の圧力に差はないが運転中は第３図に示すよ
うに内側背圧P2は外側背圧P1に比らべ、背圧室
内の水の遠心力の違い、バランスホール３ａ及び
中間シール３ｂの効果によりかなり低い値とな
る。また、中間シール３ｂがない場合では第４図
に示すように、背圧室内外周の遠心力の差及びバ
ランスホール３ａの効果によりランナ背圧は内周
面と外周部とではかなり差がある。
従つて、これらの背圧の差によりランナ背圧室
の流水は、高圧側の外側背圧室１４あるいは背圧
室外周部より上カバ底板に明けられた穴及び給水
管１０を介して油冷却管１１の流入し、油槽内を
回流したあと排水管１３及び上カバ底板の穴を介
して低圧側の内側背圧室１４あるいは背圧室内周
部へ排出される。
の流水は、高圧側の外側背圧室１４あるいは背圧
室外周部より上カバ底板に明けられた穴及び給水
管１０を介して油冷却管１１の流入し、油槽内を
回流したあと排水管１３及び上カバ底板の穴を介
して低圧側の内側背圧室１４あるいは背圧室内周
部へ排出される。
したがつて、主軸受冷却水の配管は僅かに油槽
１２と上カバ２に設けられた穴とを接続するだけ
で済み、従来の様な配管の屋内及び水車ピツト内
引き廻しが皆無となる。更に給水ポンプについて
は主軸受７への給水が不要となるため封水装置５
に給水するだけの小型なポンプで済むし、またポ
ンプに接続する配管の口径やストレーナ容量も小
さくすることができる。主軸受７への給水が専用
ポンプでなされる計画の発電所においては専用ポ
ンプそのものが不要となり、特に中小水力発電所
の狭小な建屋内でその他の機器設置が非常に楽に
なり、水力機械そのものも非場にコンパクトにな
る。
１２と上カバ２に設けられた穴とを接続するだけ
で済み、従来の様な配管の屋内及び水車ピツト内
引き廻しが皆無となる。更に給水ポンプについて
は主軸受７への給水が不要となるため封水装置５
に給水するだけの小型なポンプで済むし、またポ
ンプに接続する配管の口径やストレーナ容量も小
さくすることができる。主軸受７への給水が専用
ポンプでなされる計画の発電所においては専用ポ
ンプそのものが不要となり、特に中小水力発電所
の狭小な建屋内でその他の機器設置が非常に楽に
なり、水力機械そのものも非場にコンパクトにな
る。
以上詳述したように、本考案によれば油冷却管
と背圧室とを排水管で連通し、背圧室から給水さ
れた冷却水を背圧室に戻しているので水力機械の
効率を低下させることなく油槽を冷却することが
でき、基礎ピツト内の冷却水配管が省略され、フ
ランシス形水力機械の構成を簡素化するに有効で
ある。
と背圧室とを排水管で連通し、背圧室から給水さ
れた冷却水を背圧室に戻しているので水力機械の
効率を低下させることなく油槽を冷却することが
でき、基礎ピツト内の冷却水配管が省略され、フ
ランシス形水力機械の構成を簡素化するに有効で
ある。
第１図は本考案の一実施例を示す水力機械の断
面図、第２図は他の実施例を示す水力機械の断面
図、第３図は中間シールを有するランナの場合の
背圧室圧力分布図、第４図は中間シールのないラ
ンナの場合の背圧室圧力分布図である。 ２……上カバ、３……ランナ、６……主軸、７
……主軸受、１０……給水管、１１……油冷却
管、１２……油槽、１３……排水管、１４……外
側背圧室、１５……内側背圧室。
面図、第２図は他の実施例を示す水力機械の断面
図、第３図は中間シールを有するランナの場合の
背圧室圧力分布図、第４図は中間シールのないラ
ンナの場合の背圧室圧力分布図である。 ２……上カバ、３……ランナ、６……主軸、７
……主軸受、１０……給水管、１１……油冷却
管、１２……油槽、１３……排水管、１４……外
側背圧室、１５……内側背圧室。
Claims (1)
- フランシス形ランナを有する水力機械の主軸を
回転自在に案内して支承する主軸受を上カバに固
定し、この主軸受を油冷却管を内蔵した油槽内の
潤滑油に浸し、この油冷却管の給水側と前記ラン
ナの背圧室とを給水管で連通させて前記油冷却管
に冷却水が流入するようにした軸受冷却装置にお
いて、前記油冷却管の排水側と前記ランナの背圧
室とを前記給水管より内側の背圧室に開口した排
水管によつて連通させたことを特徴とする水力機
械の軸受冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983160046U JPS6069369U (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 水力機械の軸受冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983160046U JPS6069369U (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 水力機械の軸受冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069369U JPS6069369U (ja) | 1985-05-16 |
| JPH021498Y2 true JPH021498Y2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=30352139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983160046U Granted JPS6069369U (ja) | 1983-10-18 | 1983-10-18 | 水力機械の軸受冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069369U (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5896063U (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-29 | 富士電機株式会社 | 水力機械の主軸受冷却水供給装置 |
-
1983
- 1983-10-18 JP JP1983160046U patent/JPS6069369U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6069369U (ja) | 1985-05-16 |
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