JPH081212B2 - セラミックス軸受の破損検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、セラミックス軸受の破損検出装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、ポンプ等の水中軸受として、摺動体にセラミッ
クスを使用したセラミックス軸受が多数実用化されてい
る。

これは、セラミックスが、ポンプ等のドライ運転や川
砂等の硬質固形物の混入した河川水にも堪えられること
や、酸、アルカリに対する耐食性に優れているからであ
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、セラミックスは前記のような性質を有する
反面、耐衝撃力が極めて低いとともに脆く、使用中に、
振動等で大荷重がかかると破損する。そして、セラミッ
クス製摺動体が破損すると、破損したセラミックス片に
より軸が損傷するとともに、破損によるセラミックス片
と軸との摩擦により、軸受の破損部分の温度が上昇し、
ポンプ軸の焼付事故等の原因となる。一方、セラミック
ス製摺動体の破損情況は外部から見えず、その破損時の
発見は非常に困難であるという問題点を有する。

本発明は、セラミックス製摺動体が破損すると、必
ず、クラックが生じるという点に着目して、簡単な手段
で制御セラミックス軸受の破損を、外部にて容易に検知
して、大事故を未然に防ぐことのできるセラミックス軸
受の破損検出装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明にかかるセラミックス軸受の破損検出装置は、
前記目的を達成するために、ケーシング内に円筒状のセ
ラミックス製摺動体を弾性部材を介して取り付けたセラ
ミックス軸受において、前記弾性部材の一部に貫通孔を
設け、この貫通孔と前記摺動体および前記ケーシングと
で小室を形成するとともに、この小室内を圧力計に接続
したものであり、また、前記圧力計に、その検出量によ
り警報等を発する制御装置を設けたものである。

（作用および効果） 前記のように構成されているから、セラミックス製摺
動体が破損してクラックが生じると、前記小室内の冷却
水がクラック間の間隙を通って流出し、小室内の圧力が
低下する。したがって、圧力計の数値によってセラミッ
クス軸受が破損したことを、外部にて、極めて容易に知
ることができる。また、その数値によって破損状態を検
出し、異常事態であれば、ポンプ等の駆動を停止し、大
事故の発生を未然に防止することができる。

しかも、流出する冷却水によりセラミックス製摺動体
は冷却され、それだけ、破損部の発熱を抑制することが
できる。

（実施例） つぎに、本発明を一実施例である添付図面に従って説
明する。

図において、１はポンプのケーシングで、このケーシ
ング１内に、セラミックス軸受３が取り付けてある。こ
のセラミックス軸受３は、円筒状のセラミックス製摺動
体４と、その周囲に取り付けた硬質ゴム等の弾性部材５
とを収納したケース７とからなる。

そして、前記弾性部材５には、第２図に示すように、
所定幅で120゜に切り欠いた３個の貫通孔６が、互いに
位置をずらして設けられている。

また、前記各貫通孔６は、ケース７に設けた孔部８に
連通し、前記貫通孔６と孔部８とで３個の小室９を構成
している。

さらに、これら各小室９は、前記ケーシング１内面に
設けた空所10に連通し、この空所10は配管11を介して冷
却水タンク12に連通するとともに、前記配管11には圧力
計13が取り付けられている。なお、２はポンプ等の回転
軸、14は開閉弁である。

前記構成からなるため、まず、開閉弁14を開いて前記
小室９に冷却水タンク12内の冷却水Ｗを充満させ、その
後、開閉弁14を閉じる。

この状態で、ポンプを駆動するのであるが、いま、そ
の駆動中に、セラミックス製の摺動体４が破損したとす
ると、破損にもとずきクラックが発生し、小室９内の冷
却水Ｗはクラックを通して外部に流出し、小室９および
配管11内の圧力が低下する。したがて、圧力計13の数値
によりセラミックス製摺動体４が破損したことを外部か
ら知ることができる。

また、第１図に示すように、前記圧力計13に制御装置
15を設けると、第３図（イ）に示すように、セラミック
ス破損による圧力の低下は、式（１）に示す圧力降下速
度ａで検知される。

したがって、第３図（ロ）に示すように、圧力降下速
度ａにより、破損程度が所定値以内（破損程度中）であ
る場合には、警報を発してセラミックス軸受３が交換時
期にあることを知らせ、所定値以上（破損程度大）であ
れば警報を発するとともに、ポンプの駆動を直ちに緊急
停止して大事故の発生を未然に防止するものである。

なお、いずれにしても、摺動体４の破損と同時に、冷
却水Ｗが流出するため、セラミックス軸受３での異常発
熱を抑制することができる。

また、小室９を貫通孔６のみで構成し、各小室９を、
直接、配管11に接続するようにしてもよく、貫通孔６の
個数、形状も実施例のものに限られることはない。さら
に、ケース７も必ずしも必要でない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミックス軸受の破損検出装置の概
略図で、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図
（イ）はセラミックス摺動体破損時の圧力低下を示すグ
ラフで、第３図（ロ）は小室内圧力降下速度とセラミッ
クス製摺動体の破損程度との関係を示すグラフである。 １……ケーシング、２……回転軸、３……セラミックス
軸受、４……セラミックス製摺動体、５……弾性部材、
６……貫通孔、７……ケース、８……孔部、９……小
室、11……配管、12……冷却水タンク、13……圧力計、
15……制御装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に円筒状のセラミックス製摺
   動体を弾性部材を介して取り付けたセラミック軸受にお
   いて、前記弾性部材の一部に貫通孔を設け、この貫通孔
   と前記摺動体および前記ケーシングとで小室を形成する
   とともに、この小室内を圧力計に接続したことを特徴と
   するセラミックス軸受の破損検出装置。
2. 【請求項２】前記圧力計の検出量により警報等を発する
   制御装置を設けたことを特徴とする前記請求項１に記載
   のセラミックス軸受の破損検出装置。