JPH051783Y2

JPH051783Y2 -

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Publication number: JPH051783Y2
Application number: JP15014586U
Authority: JP
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1993-01-18
Anticipated expiration: 2001-09-30
Also published as: JPS6355120U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案はタービン式流量計に係り、特に羽根車
の回転軸を長期間安定に軸承しうるよう構成した
タービン式流量計に関する。

従来の技術従来、例えばガス配管を介して給送されるガス
等の流体の流量を計測するタービン式流量計とし
ては、例えば流量計測を開始する始動時の流量計
測性能及び器差性能を向上させるため、両側に回
転軸を有する羽根車のハブの上、下流側に対向す
るよう配設された上、下流側コーン内にピボツト
軸受を設け、羽根車の回転軸の両端をピボツト軸
受により軸承するものがある。また、羽根車の回
転軸の両端は円錐形状とされており、ピボツト軸
受の軸受面はこの回転軸の先端形状に対応して半
球状の凹形状とされている。

考案が解決しようとする問題点しかるに、上記タービン式流量計の軸受部にお
いては、流量計測時羽根車とともに回転軸がピボ
ツト軸受の軸受面上を回転するため、回転軸より
軸受面に作用する力が大になる。そのため、上記
タービン式流量計では長期間の使用により軸受面
及び回転軸の軸端が摩耗し、耐久性に劣るといつ
た問題点がある。

また、上記問題点を解決するため、その対策と
して潤滑油をピボツト軸受の軸受面に溜めておく
場合がある。その場合、潤滑油が少ないと潤滑不
足となり、また潤滑油が多過ぎると回転軸に抵抗
が生じて計測精度が低下したり、潤滑油が周囲に
飛散してりするといつた問題点がある。

そこで、本考案は上記問題点を解決したタービ
ン式流量計を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用本考案は上記タービン式流量計において、コー
ン部材の内部に一端が該流路の開口し流路内の高
圧気体を導入する導圧孔を設け、前記導圧孔の他
端に潤滑油を含浸された多孔質部材を設けてな
り、前記潤滑油が該導圧孔内の高圧気体の圧力を
受けて前記ピボツト軸受の軸受面に供給されるよ
う構成することにより回転軸及び軸受面の摩耗を
抑え長期間安定に流量計測を行なえるようにした
ものである。

実施例第１図Ａに本考案になるタービン式流量計の第
１実施例を示す。第１図Ａ中、タービン式流量計
１の流量計本体２はガス等の被測流体を給送する
配管途中に配設される。なお、流体は図中矢印で
示す如く給送される。

３は上流側コーンで、流量計本体２の流路２ａ
内に下方より挿入され支柱３ａに接続されたリン
グ部３ｂを段部２ｂに嵌入させている。さらに、
上流側コーン３は流量計本体２の下端のメネジ部
２ｃに螺入した押えリング４により固定される。

上流側コーン３の軸心には軸受金具５が螺入固
定されている。第２図に示す如く、軸受金具５は
上端の軸受取付部５ａと、軸方向に貫通する導圧
孔５ｂとを有する中空形状である。なお、導圧孔
５ｂの一端は上流側コーン３の上流側端部に開口
し、他端は軸受取付部５ａに連通している。この
軸受取付部５ａには多孔質材料製（例えば焼結金
属）のホルダ６が設けられている。また、ホルダ
６は潤滑油を含浸されており、ホルダ６の上面に
は凹部６ａが設けてある。

この凹部６ａ内には超硬合金又は宝石（例えば
サフアイア）等のピボツト軸受７が埋設されてい
る。なお、ピボツト軸受７は上面に半球凹部形状
の軸受面７ａを形成されている。

８は下流側コーンで、流量計本体２の流路２ａ
内に上方より挿入され、支柱８ａに接続されたリ
ング部８ｂを段部２ｄに嵌入させている。また、
下流側コーン８は流量計本体２の上端のメネジ部
２ｅに螺入した押えリング９により固定される。
なお、下流側コーン８の軸心には軸受金具１０が
螺入されている。この軸受金具１０は下端に軸受
取付部１０ａを有しており、軸受取付部１０ａ内
には多孔質材料製のホルダ２０が埋設されてい
る。

またホルダ２０は潤滑油を含浸されており、ホ
ルダ２０の凹部２０ａ内にはピボツト軸受１１が
設けてある。なお、第２図に示す如く、軸受金具
１０及びピボツト軸受１１、ホルダ２０は上記上
流側の軸受金具５、ピボツト軸受７、ホルダ６と
同一構成であるため、その説明は省略する。

１２はタービンロータ（羽根車）で、ロータハ
ブ１３の中央孔に回転軸１４を挿通して嵌合固着
し、ロータハブ１３の外周に複数の羽根１５を植
設してなる。回転軸１４は超硬合金又は鋼製で、
その両端は夫々半球形状に形成されている。ま
た、タービンロータ１２は回転軸１４の両端軸１
４ａ，１４ｂが上記ピボツト軸受７，１１の軸受
面７ａ，１１ａに軸承されるように組み込まれて
いる。

なお、ロータハブ１３の下面と上流側コーン３
上面との間には隙間１６が設けられ、かつロータ
ハブ１３の上面と下流側コーン８の下面との間に
隙間１７が設けられている。

１８は回転センサで、上流側コーン３の上面に
埋設されている。１９はマグネツトで、回転セン
サ１８に対向するようロータハブ１３の下面に埋
設されている。したがつて、流路２ａ内を流れる
流体の流量は、回転センサ１８により流量に応じ
て回転するタービンロータ１２のマグネツト１９
を磁気的に検出することにより計測される。

上記の如く、構成されたタービン式流量計にお
いて、第１図中、流量計本体２内の流路２ａを流
れる流体は、タービンロータ１２の羽根１５を回
転させながら通過する。したがつて、タービンロ
ータ１２は流量に応じて回転し、流量計測時には
第１図に示す如く回転軸１４の両軸端１４ａ，１
４ｂがピボツト軸受６，１１に摺接した状態で軸
承され、微小流量に対しても高感度に回転する。
また、高流量域の流量を計測する際には、タービ
ンロータ１２が高速回転し、回転軸１４の両軸端
１４ａ，１４ｂはピボツト軸受７，１１の軸受面
７ａ，１１ａを高速で摺接する。

ここで、流量計本体２の流路２ａ内を流れる被
測流体の軸方向の圧力分布は第１図Ｂに示す如く
になる。第１図Ｂを第１図Ａに対応させてみる
と、流量計本体２の入口２a₁では圧力P₁であり、
上流側コーン３よりタービンロータ１２側に移る
に従つて流路面積が減少するため静圧が徐々に低
下してタービンロータ１２近傍では圧力P₂にな
る。また、タービンロータ１２より下流側コーン
８を通過して下流側へ移るにつれて流路面積が広
がり、圧力は次第に上昇し流量計本体２の出口２
a₂では圧力P₃になる。

すなわち、流路２ａ内の軸方向の各位置におけ
る圧力の大小関係は、P₁＞P₃＞P₂になる。した
がつて、タービンロータ１２近傍が圧力P₂で他
の圧力P₁，P₃と比べて最も低い圧力となつてお
り、ハブ１３と上流側コーン３との隙間１６及び
ハブ１３と下流側コーン８との隙間１７も圧力
P₂になる。

また、上流側の軸受金具５の導圧孔５ｂ内には
入口２a₁側の圧力P₁が導入される。そのため、ホ
ルダ６の下面６ｂには圧力P₁が作用し、ホルダ
６の上部の端面６ｃと凹部６ａの内壁６ｄには圧
力P₂が作用する。また、下流側の軸受金具１０
の導圧孔１０ｂ内には出口２a₂側の圧力P₃が導入
される。したがつて、ホルダ２０の上面２０ｂに
は圧力P₃が作用し、ホルダ２０の下部の端面２
０ｃと凹部２０ａの内壁２０ｄには圧力P₂が作
用する。

上記のようにホルダ６及び２０の両側には圧力
差が生じているため、ホルダ６，２０に含浸され
た潤滑油は少量ずつ低圧力側へ供給される。すな
わち、回転軸１４の軸端１４ａ，１４ｂが摺接す
る軸受面７ａ，１１ａにはホルダ６，２０の端面
６ｃ，２０ｃ及び内壁６ｄ，２０ｄの表面ににじ
み出た潤滑油が常に供給される。

したがつて、回転軸１４はピボツト軸受７，１
１によつて安定的に軸承され、円滑に回転する。
また、回転軸１４の両軸端１４ａ，１４ｂ及び軸
受面７ａ，１１ａには常に少量の潤滑油が供給さ
れ続けるため、両軸端１４ａ，１４ｂ及び軸受面
７ａ，１１ａの摩耗が減少し、タービン式流量計
１の耐久性が向上する。また、ホルダ６，２０に
含浸された潤滑油が少量ずつ自動的に軸受面７
ａ，１１ａに供給され、しかも長期間持続するた
め、メンテナンスが容易であるばかりか、長期間
所期の計測精度を保つことができる。

なお、潤滑油が多量に供給されないため、回転
軸１４の回転により潤滑油が周囲に飛散せず、ま
た潤滑油が抵抗になつて回転軸１４の回転を妨げ
るといつた不都合も生じない。

第３図に本考案の第２実施例を示す。第３図
中、軸受金具５の軸受取付部５ａには多孔質材料
製（例えば焼結金属）のピボツト軸受２１が直接
設けられている。ピボツト軸受２１はその上面に
回転軸１４の軸端１４ａを軸承する半球凹形状の
軸受面２１ａを有する。また、下流側の軸受金具
１０の軸受取付部１０ａには上記と同様の多孔質
材料製のピボツト軸受２２が設けてある。ピボツ
ト軸受２２は下面側に回転軸１４の軸端１４ｂを
軸承する半球凹形状の軸受面２２ａを有する。ま
た、ピボツト軸受２１，２２には潤滑油が含浸さ
れている。

したがつて、ピボツト軸受２１の下面２１ｂに
は導圧孔５ｂ内の圧力P₁が作用し、軸受面２１
ａには圧力P₂が作用する。また、ピボツト軸受
２２の上面２２ｂには導圧孔１０ｂ内の圧力P₃
が作用し、軸受面２２ａには圧力P₂が作用する。
このため、ピボツト軸受２１，２２に含浸された
潤滑油は上記圧力差により軸受面２１ａ，２２ａ
の表面ににじみ出る。このように、軸受面２１
ａ，２２ａには常に少量の潤滑油が供給され、回
転軸１４は安定かつ円滑に軸承される。

考案の効果上述の如く、本考案になるタービン式流量計
は、多孔質部材に含浸した潤滑油を流路内の圧力
差を利用して少量ずつピボツト軸受の軸受面に供
給することができ、回転軸を安定かつ円滑に軸承
することができる。そのため、回転軸及び軸受面
の摩耗を抑えて耐久性の向上を図ることができ、
長期間所期の計測精度を保つことができる。さら
に、潤滑油が供給され過ぎて周囲に飛散したり、
また回転軸の回転を妨げることがない等の特長を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは本考案になるタービン式流量計の第
１実施例の縦断面図、第１図Ｂは流量計本体の流
路の軸方向位置に対する圧力分布を示す図、第２
図は回転軸の両端を軸承するピボツト軸受を拡大
して示す縦断面図、第３図は本考案の第２実施例
の縦断面図である。１……タービン式流量計、２……流量計本体、
３……上流側コーン、５，１０……軸受金具、５
ｂ，１０ｂ……導圧孔、６，２０……ホルダ、
７，１１，２１，２２……ピボツト軸受、７ａ，
１１ａ，２１ａ，２２ａ……軸受面、８……下流
側コーン、１２……タービンロータ、１４……回
転軸、１４ａ，１４ｂ……軸端。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

被測流体が流れる流路中に回転軸とともに回転
自在に設けられた羽根車と、前記羽根車に対向す
るコーン部材と、前記コーン部材に設けられ前記
回転軸を軸承する軸受面を有するピボツト軸受と
よりなるタービン式流量計において、前記コーン
部材の内部に一端が該流路に開口し流路内の高圧
気体を導入する導圧孔を設け、前記導圧孔の他端
に潤滑油を含浸された多孔質部材を設けてなり、
前記潤滑油が該導圧孔内の高圧気体の圧力を受け
て前記ピボツト軸受の軸受面に供給されるよう構
成したタービン式流量計。