JPH0697053B2 - ポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプ - Google Patents
ポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプInfo
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- JPH0697053B2 JPH0697053B2 JP58180649A JP18064983A JPH0697053B2 JP H0697053 B2 JPH0697053 B2 JP H0697053B2 JP 58180649 A JP58180649 A JP 58180649A JP 18064983 A JP18064983 A JP 18064983A JP H0697053 B2 JPH0697053 B2 JP H0697053B2
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- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
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- F04D29/047—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/043—Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、液体中及び気体中で使用されるポンプ用ジ
ャーナル軸受及びそれを用いたポンプに関し、特に、起
動時及び停止時に空気中におかれ、定常運転時に水中ま
たはスラリー中におかれて摺動する立軸ポンプ或いは斜
軸ポンプの水中軸受及び該軸受を用いたポンプに関す
る。
ャーナル軸受及びそれを用いたポンプに関し、特に、起
動時及び停止時に空気中におかれ、定常運転時に水中ま
たはスラリー中におかれて摺動する立軸ポンプ或いは斜
軸ポンプの水中軸受及び該軸受を用いたポンプに関す
る。
従来の立軸ポンプ及び斜軸ポンプの水中軸受にはゴム軸
受、鉛青銅軸受等の軸受が使用されていた。しかし、こ
れらのポンプを起動する場合には、この水中軸受が気体
中におかれていることが多くそのままの状態で起動する
ことは困難であった。即ち、ゴム軸受も鉛青銅等の金属
製軸受も水或いは油で潤滑された状態で使用されるので
あれば極めて安定した摺動特性を示すものであるが、気
体中、即ち無潤滑条件下で使用するとなると、摺動部か
ら激しく発熱し軸受部が速かに破損されるからである。
受、鉛青銅軸受等の軸受が使用されていた。しかし、こ
れらのポンプを起動する場合には、この水中軸受が気体
中におかれていることが多くそのままの状態で起動する
ことは困難であった。即ち、ゴム軸受も鉛青銅等の金属
製軸受も水或いは油で潤滑された状態で使用されるので
あれば極めて安定した摺動特性を示すものであるが、気
体中、即ち無潤滑条件下で使用するとなると、摺動部か
ら激しく発熱し軸受部が速かに破損されるからである。
従って、従来の立軸ポンプや斜軸ポンプでは起動時の無
潤滑条件下の運転時に水中軸受を保護するため、潤滑
油の供給或いは軸受部への注水等の手段が採用されて
いた。
潤滑条件下の運転時に水中軸受を保護するため、潤滑
油の供給或いは軸受部への注水等の手段が採用されて
いた。
第１図は軸受部へ注水する装置を設けた従来の立軸ポン
プの概略を示すもので、その概要を説明すれば、第１図
において１は外水位を示し、この外水位１に水没する位
置にインペラ２がくるように該ポンプは設置されてい
る。駆動用モータ３は保守点検が容易なように陸上に設
けられ、駆動用モータ３の回転は軸継手４を介して軸5,
5′に伝達され、軸５′の先端部に接続されたインペラ
２を回転することとなる。なお６は軸５と軸５′とを接
続する中間軸継手である。インペラ２の回転によって水
は吸込みベル７から吸い込まれ吐出ボウル８、吊下げ管
９、10を通過して吐出エルボ11から吐出される。12、13
は上部水中軸受14及び下部水中軸受15へ潤滑水を導くた
めの保護管である。また上部水中軸受14は水中軸受支え
16によって支持されており下部水中軸受15はリブ17,1
7′によって支持されている。
プの概略を示すもので、その概要を説明すれば、第１図
において１は外水位を示し、この外水位１に水没する位
置にインペラ２がくるように該ポンプは設置されてい
る。駆動用モータ３は保守点検が容易なように陸上に設
けられ、駆動用モータ３の回転は軸継手４を介して軸5,
5′に伝達され、軸５′の先端部に接続されたインペラ
２を回転することとなる。なお６は軸５と軸５′とを接
続する中間軸継手である。インペラ２の回転によって水
は吸込みベル７から吸い込まれ吐出ボウル８、吊下げ管
９、10を通過して吐出エルボ11から吐出される。12、13
は上部水中軸受14及び下部水中軸受15へ潤滑水を導くた
めの保護管である。また上部水中軸受14は水中軸受支え
16によって支持されており下部水中軸受15はリブ17,1
7′によって支持されている。
次に第２図に基いて上部水中軸受14について説明する。
第２図は第１図における上部水中軸受14の拡大図である
が、軸５′にはステンレス製の円筒状のスリーブ18が固
着されて、軸５′と一体に回転するようになっており、
また、水中軸受支え16にはゴム軸受19がスリーブ18の外
周面と僅かのすき間をもって固定されている。なおこの
ゴム軸受19の水平断面の内周形状は円形であって、潤滑
水用の縦溝が数本設けられているのが一般的である。そ
して軸5,5′の回転によって生じる軸5,5′の半径方向の
振れをスリーブ18の外周面がゴム軸受19の内周面に摺接
することにより制限するものである。
第２図は第１図における上部水中軸受14の拡大図である
が、軸５′にはステンレス製の円筒状のスリーブ18が固
着されて、軸５′と一体に回転するようになっており、
また、水中軸受支え16にはゴム軸受19がスリーブ18の外
周面と僅かのすき間をもって固定されている。なおこの
ゴム軸受19の水平断面の内周形状は円形であって、潤滑
水用の縦溝が数本設けられているのが一般的である。そ
して軸5,5′の回転によって生じる軸5,5′の半径方向の
振れをスリーブ18の外周面がゴム軸受19の内周面に摺接
することにより制限するものである。
この第１図及び第２図に示される従来の立軸ポンプの起
動時及び定常運転時に、注水口20（第１図参照）から軸
5,5′と保護管12、13との間に注水し、水中軸受14、15
を水で潤滑し保護するものである。第１図の立軸ポンプ
では水中軸受として上部水中軸受14と下部水中軸受15と
の２ケの水中軸受が設けられているが、立軸ポンプの軸
の長さは数10mにも及ぶこともあるのでその場合には多
数の水中軸受が設けられている。そして、この間の全て
の水中軸受を保護する為に、軸の全長にわたって保護管
が設けられている。従って、このようにポンプの起動時
における水中軸受を保護するために多大な設備費を強い
られるばかりでなく、ポンプ全体の重量も大となるた
め、ポンプを支えるための装置にも多大の設備費を強い
られていた。
動時及び定常運転時に、注水口20（第１図参照）から軸
5,5′と保護管12、13との間に注水し、水中軸受14、15
を水で潤滑し保護するものである。第１図の立軸ポンプ
では水中軸受として上部水中軸受14と下部水中軸受15と
の２ケの水中軸受が設けられているが、立軸ポンプの軸
の長さは数10mにも及ぶこともあるのでその場合には多
数の水中軸受が設けられている。そして、この間の全て
の水中軸受を保護する為に、軸の全長にわたって保護管
が設けられている。従って、このようにポンプの起動時
における水中軸受を保護するために多大な設備費を強い
られるばかりでなく、ポンプ全体の重量も大となるた
め、ポンプを支えるための装置にも多大の設備費を強い
られていた。
以上第１図及び第２図に基づく説明は、立軸ポンプに関
するものであるが、斜軸ポンプにおいても全く同様の問
題があった。
するものであるが、斜軸ポンプにおいても全く同様の問
題があった。
本発明の目的は、気体中と液体中とで使用されるポンプ
用ジャーナル軸受において、双方の使用条件下において
安定した摺動特性をもつジャーナル軸受及びそれを用い
たポンプを提供することであり、特に立軸ポンプ及び斜
軸ポンプの水中軸受として、ポンプ起動時における無潤
滑条件下でも起動が可能であり、起動後の定常運転時に
おいても良好な摺動特性を示し、しかも、清水中のみな
らず海水の如き良電導度液体やスラリー液中においても
安定した摺動特性を示すポンプ用ジャーナル軸受及びそ
れを用いたポンプを提供することである。
用ジャーナル軸受において、双方の使用条件下において
安定した摺動特性をもつジャーナル軸受及びそれを用い
たポンプを提供することであり、特に立軸ポンプ及び斜
軸ポンプの水中軸受として、ポンプ起動時における無潤
滑条件下でも起動が可能であり、起動後の定常運転時に
おいても良好な摺動特性を示し、しかも、清水中のみな
らず海水の如き良電導度液体やスラリー液中においても
安定した摺動特性を示すポンプ用ジャーナル軸受及びそ
れを用いたポンプを提供することである。
1.ポンプ軸をポンプの取扱液の流路内に通すポンプ装置
において、取扱液の流路内に露出して設け、流路内の取
扱液及び空気中で潤滑され、その回転側部材をタングス
テンカーバイド（WC）含有量90重量％以上の超硬合金と
し、固定側部材を窒化ケイ素（Si3N4）又は炭化ケイ素
（SiC）よりなるセラミックスにより構成したことを特
徴とするポンプ用ジャーナル軸受、 及び 2.回転側部材をタングステンカーバイド（WC）含有量90
重量％以上の超硬合金とし、固定側部材を窒化ケイ素
（Si3N4）又は炭化ケイ素（SiC）よりなるセラミックス
により構成したポンプ用ジャーナル軸受を、取扱液及び
空気中で回転されるポンプ軸上に少なくとも１箇設けた
ことを特徴とするポンプ軸をポンプの取扱液の流路内に
通すように構成されたポンプ である。
において、取扱液の流路内に露出して設け、流路内の取
扱液及び空気中で潤滑され、その回転側部材をタングス
テンカーバイド（WC）含有量90重量％以上の超硬合金と
し、固定側部材を窒化ケイ素（Si3N4）又は炭化ケイ素
（SiC）よりなるセラミックスにより構成したことを特
徴とするポンプ用ジャーナル軸受、 及び 2.回転側部材をタングステンカーバイド（WC）含有量90
重量％以上の超硬合金とし、固定側部材を窒化ケイ素
（Si3N4）又は炭化ケイ素（SiC）よりなるセラミックス
により構成したポンプ用ジャーナル軸受を、取扱液及び
空気中で回転されるポンプ軸上に少なくとも１箇設けた
ことを特徴とするポンプ軸をポンプの取扱液の流路内に
通すように構成されたポンプ である。
本発明者等は、気体中、即ち無潤滑条件下においてポン
プの起動が可能であり、しかも海水或いはスラリー液中
においても安定して良好な摺動特性を示す立軸ポンプ及
び斜軸ポンプ用の水中軸受について鋭意研究を重ねた結
果本発明をなすに至った。
プの起動が可能であり、しかも海水或いはスラリー液中
においても安定して良好な摺動特性を示す立軸ポンプ及
び斜軸ポンプ用の水中軸受について鋭意研究を重ねた結
果本発明をなすに至った。
以下、本発明を詳しく説明する。
立軸ポンプ或いは斜軸ポンプの水中軸受は、前述の如く
無潤滑条件下及び潤滑条件のいづれの条件の下において
も安定して良好な摺動特性を発揮することが望ましい。
然し乍ら、従来の水中軸受における摺動部材の組合せ、
例えばゴム軸受−ステンレス鋼製軸スリーブ或いはカー
ボン含有テフロン軸受−ステンレス鋼軸スリーブ等の場
合にあっては、清水中の摺動特性は優れているが無潤滑
条件においては全く使用できず、又、カーボン軸受或い
はカーボン含有銅合金軸受とステンレス鋼軸スリーブと
の組合せにおいては、水中軸受部がケイ砂（砂）やアル
ミナ粒子等を含むスラリー液に浸漬されると、摺動面が
速やかに損傷され、必らずしも満足できるものではなか
った。
無潤滑条件下及び潤滑条件のいづれの条件の下において
も安定して良好な摺動特性を発揮することが望ましい。
然し乍ら、従来の水中軸受における摺動部材の組合せ、
例えばゴム軸受−ステンレス鋼製軸スリーブ或いはカー
ボン含有テフロン軸受−ステンレス鋼軸スリーブ等の場
合にあっては、清水中の摺動特性は優れているが無潤滑
条件においては全く使用できず、又、カーボン軸受或い
はカーボン含有銅合金軸受とステンレス鋼軸スリーブと
の組合せにおいては、水中軸受部がケイ砂（砂）やアル
ミナ粒子等を含むスラリー液に浸漬されると、摺動面が
速やかに損傷され、必らずしも満足できるものではなか
った。
本発明者等は第３図に示す実験装置を用いて試験すると
共に、第５図に示すような立軸ポンプを用い、さまざま
なジャーナル軸受について、清水条件、気体条件、スラ
リー条件、海水条件或いはスラリーを含む海水条件等の
さまざまな使用環境における摺動特性を調べた結果、本
発明のジャーナル軸受が最も優れていることを見い出し
た。
共に、第５図に示すような立軸ポンプを用い、さまざま
なジャーナル軸受について、清水条件、気体条件、スラ
リー条件、海水条件或いはスラリーを含む海水条件等の
さまざまな使用環境における摺動特性を調べた結果、本
発明のジャーナル軸受が最も優れていることを見い出し
た。
先ず、第３図について説明する。
第３図は摺動試験装置の縦断面図である。
第３図において、油圧モータ21によりトルクメータ22を
介して軸23が回され、軸23の端にはスリーブ状の試験片
25が嵌入固定され、試験片25がに摺動するように嵌入す
るリング状試験片26が軸受ハウス27に嵌入しており、矢
印30で示される方向より加わるラジアル荷重はロードセ
ル28を介してロッド29端を通じて軸受ハウス27の保持部
材31に伝えられる。軸受ハウス27には矢印32より液体が
送入されるホース33が配されている。34は軸23の回転数
を知る回転計である。
介して軸23が回され、軸23の端にはスリーブ状の試験片
25が嵌入固定され、試験片25がに摺動するように嵌入す
るリング状試験片26が軸受ハウス27に嵌入しており、矢
印30で示される方向より加わるラジアル荷重はロードセ
ル28を介してロッド29端を通じて軸受ハウス27の保持部
材31に伝えられる。軸受ハウス27には矢印32より液体が
送入されるホース33が配されている。34は軸23の回転数
を知る回転計である。
リング状試験片（直径60ミリメートル、幅10ミリメート
ル）26を支持する側の軸受ハウス27、ロードセル28、ロ
ッド29、軸受ハウス保持部材31、ホース33等は試験槽35
に支持され、試験槽35は上下送り装置36の上下動可能な
ロッド37により支持されている。従ってリング状試験片
26は上下動し、スリーブ状試験片25が回転し、それらの
軸受隙間に液体を送り込める如くなっている。
ル）26を支持する側の軸受ハウス27、ロードセル28、ロ
ッド29、軸受ハウス保持部材31、ホース33等は試験槽35
に支持され、試験槽35は上下送り装置36の上下動可能な
ロッド37により支持されている。従ってリング状試験片
26は上下動し、スリーブ状試験片25が回転し、それらの
軸受隙間に液体を送り込める如くなっている。
この摺動試験装置によって得られたデータを第１表に示
す。
す。
使用した材料の材質等は次のとおりである。
超硬合金……90％以上のWCを含有するJIS H 5501 G種３
号品 ステンレス鋼……SUS 304ステンレス鋼 硬質肉盛材……35％のWCを含む スラリー水……平均粒径80μ，最大粒径100μのSiO2
0.3重量％を含む水 河川水＋スラリー……川砂0.3重量％と、平均粒径80
μ，最大粒径100μのAl2O3 0.3重量％を含む水 海水＋スラリー……平均粒径80μ，最大粒径100μのSiO
2 0.3重量％を含む海水 第１表中No.1,2が本発明のポンプ用ジャーナル軸受であ
り、No.3〜10が従来のジャーナル軸受及び比較試験のた
めのジャーナル軸受である。
号品 ステンレス鋼……SUS 304ステンレス鋼 硬質肉盛材……35％のWCを含む スラリー水……平均粒径80μ，最大粒径100μのSiO2
0.3重量％を含む水 河川水＋スラリー……川砂0.3重量％と、平均粒径80
μ，最大粒径100μのAl2O3 0.3重量％を含む水 海水＋スラリー……平均粒径80μ，最大粒径100μのSiO
2 0.3重量％を含む海水 第１表中No.1,2が本発明のポンプ用ジャーナル軸受であ
り、No.3〜10が従来のジャーナル軸受及び比較試験のた
めのジャーナル軸受である。
なお、評価の欄の記号は、それぞれ ◎…十分な耐久性がある（16,000時間以上） ○…実用上使用可能（8,000時間以上） △…条件により使用可能 ×…使用不能 を意味し、摩擦係数、耐摩耗性、耐焼付性等の諸因子を
総合的に評価した結果を示すものである。
総合的に評価した結果を示すものである。
なお軸受に関しては、上記組合わせ以外のものについて
も多数の試験を行ったが、これらのデータは省略した。
も多数の試験を行ったが、これらのデータは省略した。
第４図は、横軸に運転時間、縦軸に摩擦係数をとり、摺
動速度2.5m/s、面圧はゴム軸受対ステンレス鋼SUS304に
ついては6.3kgf/cm2（×印の記号で表わす）、窒化ケイ
素セラミックス軸受対超硬合金（90％WC）については67
kgf/cm2（○印の記号で表わした本発明１）、炭化ケイ
素セラミックス軸受対超硬合金（90％WC）については67
kgf/cm2（・印の記号で表わした本発明２）及び42kgf/c
m2（・印の記号で表わした本発明２′）で試験した結果
を示す。
動速度2.5m/s、面圧はゴム軸受対ステンレス鋼SUS304に
ついては6.3kgf/cm2（×印の記号で表わす）、窒化ケイ
素セラミックス軸受対超硬合金（90％WC）については67
kgf/cm2（○印の記号で表わした本発明１）、炭化ケイ
素セラミックス軸受対超硬合金（90％WC）については67
kgf/cm2（・印の記号で表わした本発明２）及び42kgf/c
m2（・印の記号で表わした本発明２′）で試験した結果
を示す。
第１表及び第４図から明らかなように、本発明のポンプ
用ジャーナル軸受、即ち超硬合金と窒化ケイ素セラミッ
クス又は炭化ケイ素セラミックスとを組合せてなるポン
プ用ジャーナル軸受は、空気中、清水中或いはケイ砂・
アルミナ粒子を含むスラリー液中においても極めて安定
した摺動特性を示すものである。
用ジャーナル軸受、即ち超硬合金と窒化ケイ素セラミッ
クス又は炭化ケイ素セラミックスとを組合せてなるポン
プ用ジャーナル軸受は、空気中、清水中或いはケイ砂・
アルミナ粒子を含むスラリー液中においても極めて安定
した摺動特性を示すものである。
本発明において部材として用いる窒化ケイ素又は炭化ケ
イ素セラミックスは、圧縮強度は非常に高いが引張強度
が低く、また、線膨張率が小さいなどの金属材料と異な
る機械的性質をもつが、固定側部材として用いる場合金
属ケース中に焼ばめ等により固着して使用することによ
り前記性質の利点を生かし、かつ、欠点を充分に補うこ
とができる。
イ素セラミックスは、圧縮強度は非常に高いが引張強度
が低く、また、線膨張率が小さいなどの金属材料と異な
る機械的性質をもつが、固定側部材として用いる場合金
属ケース中に焼ばめ等により固着して使用することによ
り前記性質の利点を生かし、かつ、欠点を充分に補うこ
とができる。
また、第１表及び第４図に示した試験において使用した
超硬合金は、JIS H5501 G種３号に相当するものである
が、90重量％以上のタングステンカーバイド（WC）を含
む超硬合金であれば第１表及び第４図に示される良好で
且つ安定した摺動特性を有するものである。
超硬合金は、JIS H5501 G種３号に相当するものである
が、90重量％以上のタングステンカーバイド（WC）を含
む超硬合金であれば第１表及び第４図に示される良好で
且つ安定した摺動特性を有するものである。
第５図は、第１図に示した立軸ポンプに対応する本発明
の立軸ポンプの縦断面概略図を示す。
の立軸ポンプの縦断面概略図を示す。
第５図において、各符号は第１表で示した各符号と同じ
意味を有する。
意味を有する。
本発明のジャーナル軸受は、空気中、清水中或いは各種
の粒子を含むスラリー液中においても安定した摺動特性
を示すので、立軸ポンプに適用した場合、第１図に示さ
れている保護管12,13、注水口20及び第１図には図示さ
れていないが、該注水口20に注水するための装置は不要
となり、又本発明のジャーナル軸受を用いた場合、後で
述べるように軸受部材を小さく出来るので、下部水中軸
受15も小さくすることが可能となり、リブ17′に簡単に
取り付けることが出来るため、第１図で示されている下
部水中軸受15を支えるためのリブ17も不要となり、極め
て簡単な構造のものとなっている。
の粒子を含むスラリー液中においても安定した摺動特性
を示すので、立軸ポンプに適用した場合、第１図に示さ
れている保護管12,13、注水口20及び第１図には図示さ
れていないが、該注水口20に注水するための装置は不要
となり、又本発明のジャーナル軸受を用いた場合、後で
述べるように軸受部材を小さく出来るので、下部水中軸
受15も小さくすることが可能となり、リブ17′に簡単に
取り付けることが出来るため、第１図で示されている下
部水中軸受15を支えるためのリブ17も不要となり、極め
て簡単な構造のものとなっている。
即ち、第４図及び第４図に関する説明から明らかな如
く、本発明のジャーナル軸受は、従来品の10倍以上とい
う極めて高い面圧荷重にも耐えることができるので、摺
動面積を極めて小さくすることが可能となり、第５図に
示す水中軸受14及び15は小さなものでよい。
く、本発明のジャーナル軸受は、従来品の10倍以上とい
う極めて高い面圧荷重にも耐えることができるので、摺
動面積を極めて小さくすることが可能となり、第５図に
示す水中軸受14及び15は小さなものでよい。
第６図は第５図における上部水中軸受14の片側拡大図で
あるが、超硬合金製のスリーブ38と窒化ケイ素セラミッ
クス又は炭化ケイ素セラミックスの軸受39とによって摺
動部が形成されている。
あるが、超硬合金製のスリーブ38と窒化ケイ素セラミッ
クス又は炭化ケイ素セラミックスの軸受39とによって摺
動部が形成されている。
また軸受39は、焼きばめによってケース40に固着されて
軸受支え16側に固定され、スリーブ38は図示しない止め
ねじによって軸５′に固着されている。
軸受支え16側に固定され、スリーブ38は図示しない止め
ねじによって軸５′に固着されている。
以上は立軸ポンプの水中軸受に本発明を適用した例であ
るが斜軸ポンプに適用した場合にも同様の作用・効果を
奏するものである。
るが斜軸ポンプに適用した場合にも同様の作用・効果を
奏するものである。
なお、スリーブ38は軸受39に比し取付けの為長いものを
用いているが軸受39と同じ長さのものを用いてもよいの
は当然である。また、第５図に示したポンプで海水を取
扱う場合には、軸とケーシングとの間に発生する腐食電
流が極めて微量となるか、或いは実質的に腐食電流が流
れないこととなり好ましい。
用いているが軸受39と同じ長さのものを用いてもよいの
は当然である。また、第５図に示したポンプで海水を取
扱う場合には、軸とケーシングとの間に発生する腐食電
流が極めて微量となるか、或いは実質的に腐食電流が流
れないこととなり好ましい。
本発明のジャーナル軸受を前記水中軸受として用いる場
合、その形状は、第６図に示すように超硬合金及び窒化
ケイ素又は炭化ケイ素セラミックス共に円筒状とし、超
硬合金を軸スリーブとし、また窒化ケイ素又は炭化ケイ
素セラミックスを軸受として用いればよい。即ち、円筒
状の形状であれば超硬合金であっても、又、窒化ケイ素
又は炭化ケイ素セラミックスであっても形成が容易であ
り、複雑な形状の水中軸受に比べて安価に製作ができ
る。
合、その形状は、第６図に示すように超硬合金及び窒化
ケイ素又は炭化ケイ素セラミックス共に円筒状とし、超
硬合金を軸スリーブとし、また窒化ケイ素又は炭化ケイ
素セラミックスを軸受として用いればよい。即ち、円筒
状の形状であれば超硬合金であっても、又、窒化ケイ素
又は炭化ケイ素セラミックスであっても形成が容易であ
り、複雑な形状の水中軸受に比べて安価に製作ができ
る。
以上に述べた如く、本発明のジャーナル軸受は回転側部
材を超硬合金とし、固定側部材を窒化ケイ素又は炭化ケ
イ素セラミックスとしたジャーナル軸受であって、本発
明によれば、無潤滑条件下、即ち気体中において摺動す
る場合であっても極めて安定した摺動特性を有し、また
水潤滑がなされる条件の下においてもさらに優れた摺動
特性を有し、さらには、ケイ砂やアルミナ微粒子からな
るスラリー水中で摺動する場合であってもその良好な摺
動特性を維持しているものであるから、無潤滑状態と潤
滑状態とがくり返し出現する条件の下で作動する摺動
部、特に摩耗性取扱液中で作動する摺動部に極めて好適
なポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプを提
供し得るものである。
材を超硬合金とし、固定側部材を窒化ケイ素又は炭化ケ
イ素セラミックスとしたジャーナル軸受であって、本発
明によれば、無潤滑条件下、即ち気体中において摺動す
る場合であっても極めて安定した摺動特性を有し、また
水潤滑がなされる条件の下においてもさらに優れた摺動
特性を有し、さらには、ケイ砂やアルミナ微粒子からな
るスラリー水中で摺動する場合であってもその良好な摺
動特性を維持しているものであるから、無潤滑状態と潤
滑状態とがくり返し出現する条件の下で作動する摺動
部、特に摩耗性取扱液中で作動する摺動部に極めて好適
なポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプを提
供し得るものである。
また、窒化ケイ素セラミックスや炭化ケイ素セラミック
スは良絶縁性を有することから良電導度液中で作動する
軸受として用いれば、腐食電流を遮断し得ることととな
り周囲におかれた金属部材を保護することにもなり、さ
らには、高い面圧荷重にも耐えることから摺動部を小さ
なものとすることができ、しかも、摺動部の寿命を飛躍
的に延すことができるものであって、極めて優れた軸受
といえる。
スは良絶縁性を有することから良電導度液中で作動する
軸受として用いれば、腐食電流を遮断し得ることととな
り周囲におかれた金属部材を保護することにもなり、さ
らには、高い面圧荷重にも耐えることから摺動部を小さ
なものとすることができ、しかも、摺動部の寿命を飛躍
的に延すことができるものであって、極めて優れた軸受
といえる。
第１図は従来の立軸ポンプの概略図、第２図は同上部水
中軸受の概略図、第３図は摺動試験装置の断面図、第４
図は軸受の摩擦係数を示す図、第５図は本発明の軸受を
用いた立軸ポンプの概略図、第６図は同上部水中軸受の
概略図を示す。 １……外水位、２……インペラ、３……駆動モータ、5,
5′……軸、9,10……吊下げ管、11……吐出エルボ、12,
13……保護管、14……上部水中軸受、15……下部水中軸
受、17,17′……リブ、18……スリーブ、19……ゴム軸
受、20……注水口、21……油圧モータ、23……軸、25,2
6……試験片、27……軸受ハウス、28……ロードセル、3
3……ホース、35……試験槽、38……超硬合金製スリー
ブ、39……セラミックス軸受
中軸受の概略図、第３図は摺動試験装置の断面図、第４
図は軸受の摩擦係数を示す図、第５図は本発明の軸受を
用いた立軸ポンプの概略図、第６図は同上部水中軸受の
概略図を示す。 １……外水位、２……インペラ、３……駆動モータ、5,
5′……軸、9,10……吊下げ管、11……吐出エルボ、12,
13……保護管、14……上部水中軸受、15……下部水中軸
受、17,17′……リブ、18……スリーブ、19……ゴム軸
受、20……注水口、21……油圧モータ、23……軸、25,2
6……試験片、27……軸受ハウス、28……ロードセル、3
3……ホース、35……試験槽、38……超硬合金製スリー
ブ、39……セラミックス軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 志久男 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 溝淵 庄太郎 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭55−93998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−120612（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−109287（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−160625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−163198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−57034（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−61920（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭29−17308（ＪＰ，Ｙ１) 1977年10月、日刊工業新聞社発行、機械 設計第21巻第11号第109頁乃至第112頁
Claims (2)
- 【請求項１】ポンプ軸をポンプの取扱液の流路内に通す
ポンプ装置において、取扱液の流路内に露出して設け、
流路内の取扱液及び空気中で潤滑され、その回転側部材
をタングステンカーバイド（WC）含有量90重量％以上の
超硬合金とし、固定側部材を窒化ケイ素（Si3N4）又は
炭化ケイ素（SiC）よりなるセラミックスにより構成し
たことを特徴とするポンプ用ジャーナル軸受。 - 【請求項２】回転側部材をタングステンカーバイド（W
C）含有量90重量％以上の超硬合金とし、固定側部材を
窒化ケイ素（Si3N4）又は炭化ケイ素（SiC）よりなるセ
ラミックスにより構成したポンプ用ジャーナル軸受を、
取扱液及び空気中で回転されるポンプ軸上に少なくとも
１箇設けたことを特徴とするポンプ軸をポンプの取扱液
の流路内に通すように構成されたポンプ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180649A JPH0697053B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプ |
| AU32968/84A AU579834B2 (en) | 1983-09-30 | 1984-09-12 | Combination of slide members |
| US06/651,039 US4664595A (en) | 1983-09-30 | 1984-09-14 | Combination of slide members |
| DE3435821A DE3435821C2 (de) | 1983-09-30 | 1984-09-28 | Lager für eine Pumpe |
| KR1019840006058A KR930002055B1 (ko) | 1983-09-30 | 1984-09-29 | 활동부 결합체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180649A JPH0697053B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073123A JPS6073123A (ja) | 1985-04-25 |
| JPH0697053B2 true JPH0697053B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=16086883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180649A Expired - Lifetime JPH0697053B2 (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ポンプ用ジャーナル軸受及びそれを用いたポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697053B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237517A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | Ibiden Co Ltd | 摺動部材 |
| JPS62159813A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-15 | Kyocera Corp | 摺動装置 |
| JPS62167924A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-24 | Showa Denko Kk | 炭化けい素摺動部材 |
| JPH0444941Y2 (ja) * | 1986-03-13 | 1992-10-22 | ||
| JPS6388319A (ja) * | 1986-10-01 | 1988-04-19 | Agency Of Ind Science & Technol | 高温排気ガスタービン軸受における蒸気軸受方法 |
| JP6683553B2 (ja) * | 2016-06-24 | 2020-04-22 | 株式会社酉島製作所 | ポンプ設備 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5593998A (en) * | 1979-01-08 | 1980-07-16 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Canned pump |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180649A patent/JPH0697053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９７７年１０月、日刊工業新聞社発行、機械設計第２１巻第１１号第１０９頁乃至第１１２頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6073123A (ja) | 1985-04-25 |
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