JPH11210611A - 水中軸受装置 - Google Patents
水中軸受装置Info
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- JPH11210611A JPH11210611A JP10013996A JP1399698A JPH11210611A JP H11210611 A JPH11210611 A JP H11210611A JP 10013996 A JP10013996 A JP 10013996A JP 1399698 A JP1399698 A JP 1399698A JP H11210611 A JPH11210611 A JP H11210611A
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- supply pipe
- water supply
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/30—Application independent of particular apparatuses related to direction with respect to gravity
- F16C2300/34—Vertical, e.g. bearings for supporting a vertical shaft
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F16C2380/00—Electrical apparatus
- F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
-
- 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)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受装置への給水装置すなわち給水ポンプや
急速ろ過装置等の設備を必要とせず、高性能で高信頼性
の水中軸受装置を得ること。 【解決手段】 水車やポンプ水車等の水力機械におけ
る、水を潤滑剤として使用する水中軸受装置において、
上記水力機械のランナ室に水を供給する水圧鉄管１６の
入口弁１７より上流側から、開閉弁１９を有する給水管
１８を分岐導入する。そして、その給水管１８を介して
水圧鉄管１６内の水を軸受３部に給水する。
急速ろ過装置等の設備を必要とせず、高性能で高信頼性
の水中軸受装置を得ること。 【解決手段】 水車やポンプ水車等の水力機械におけ
る、水を潤滑剤として使用する水中軸受装置において、
上記水力機械のランナ室に水を供給する水圧鉄管１６の
入口弁１７より上流側から、開閉弁１９を有する給水管
１８を分岐導入する。そして、その給水管１８を介して
水圧鉄管１６内の水を軸受３部に給水する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水車やポンプ水車
等の水力機械における水潤滑を行う水中軸受装置に関す
る。
等の水力機械における水潤滑を行う水中軸受装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１６は、一般的な水車或はポンプ水車
の水中軸受装置を示す図であって、下端部にランナ１が
直結された回転軸２が軸受３によって回転可能に軸支さ
れている。上記軸受３は上部カバー４に装着された軸受
ハウジング５内に配設されており、軸受ハウジング５に
は軸受３の上方及び下方において回転軸２の外周との間
の封水を行う軸封水装置６ａ、６ｂが設けられ、さらに
上記軸受ハウジング５の上方には水槽７が設けられてい
る。しかして、ケーシング８からステーベーン９に流入
した流体は、前記上カバー４と下カバー１０間に設けら
れたガイドベーン１１によってその流量及び流れ方向が
調整されてランナ室１２に流入し、ランナ１を回転さ
せ、そのランナ１が直結されている回転軸２を介して発
電機を回転させ発電を行う。
の水中軸受装置を示す図であって、下端部にランナ１が
直結された回転軸２が軸受３によって回転可能に軸支さ
れている。上記軸受３は上部カバー４に装着された軸受
ハウジング５内に配設されており、軸受ハウジング５に
は軸受３の上方及び下方において回転軸２の外周との間
の封水を行う軸封水装置６ａ、６ｂが設けられ、さらに
上記軸受ハウジング５の上方には水槽７が設けられてい
る。しかして、ケーシング８からステーベーン９に流入
した流体は、前記上カバー４と下カバー１０間に設けら
れたガイドベーン１１によってその流量及び流れ方向が
調整されてランナ室１２に流入し、ランナ１を回転さ
せ、そのランナ１が直結されている回転軸２を介して発
電機を回転させ発電を行う。
【０００３】ところで、一般に水中軸受装置は、軸受ハ
ウジング５内に配設された軸受３により、水を潤滑剤と
して回転軸２を支承するようになっている。すなわち、
回転軸２と軸受３との間には水が潤滑剤供給手段によっ
て供給されている。しかし、水は油と比較して粘度が低
いため、軸受３の負荷容量（軸受において潤滑剤の圧力
によって支持できる回転軸の重量）が小さくなり、回転
軸２の起動または停止時や、回転軸２に外力が加わった
ときのいわゆる過渡時には、回転軸２と軸受３とが接触
し易く、軸受３の摺動面を傷付ける可能性がある。
ウジング５内に配設された軸受３により、水を潤滑剤と
して回転軸２を支承するようになっている。すなわち、
回転軸２と軸受３との間には水が潤滑剤供給手段によっ
て供給されている。しかし、水は油と比較して粘度が低
いため、軸受３の負荷容量（軸受において潤滑剤の圧力
によって支持できる回転軸の重量）が小さくなり、回転
軸２の起動または停止時や、回転軸２に外力が加わった
ときのいわゆる過渡時には、回転軸２と軸受３とが接触
し易く、軸受３の摺動面を傷付ける可能性がある。
【０００４】このため、軸受３には、回転軸２との接触
に耐えられる材料が用いられている。すなわち、ホワイ
トメタル等の金属材を軸受に用いるとともに、グリース
または潤滑油を給油する潤滑油給油手段を設けたり、或
はフェノール樹脂等の軟質な合成樹脂を軸受３に用い、
かつ真水を潤滑剤として給水する潤滑給水手段が設けら
れている。
に耐えられる材料が用いられている。すなわち、ホワイ
トメタル等の金属材を軸受に用いるとともに、グリース
または潤滑油を給油する潤滑油給油手段を設けたり、或
はフェノール樹脂等の軟質な合成樹脂を軸受３に用い、
かつ真水を潤滑剤として給水する潤滑給水手段が設けら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記グ
リースまたは潤滑油を用いる軸受装置においては、グリ
ースまたは潤滑油が軸受装置から流出する可能性がある
ため、保護装置が必要となりコストアップやメンテナン
ス等の問題がある。またフェノール樹脂等の軟質な合成
樹脂を軸受に用いるとともに真水を潤滑剤として給水す
るようにしたものにおいては、軸受の耐摩耗性が低いた
め、特にスラリー等が混入した水を潤滑剤として使用し
た場合には、軸受部材の摩耗等により信頼性や安全性等
に問題がある。この点を解決する軸受装置として、特に
船舶用軸受として開発された硬質ゴム軸受が提案されて
いる。この軸受はスラリー等の異物に対してゴムの変形
で対応するものである。しかし、この軸受については、
異物の排除作用のために、常に潤滑剤を供給し続けなけ
ればならず、潤滑剤の供給が不足すると、焼き付き焼損
が生じる可能性がある。さらに、これらの軸受では面圧
（単位面積当りの荷重）に制限があり、高荷重の回転軸
を支持することが困難である。また。面圧を小さくする
ために、軸受の径と比較して軸受面の長さを大きく設定
する必要がある等、構造上の制約が生じ、設計上の自由
度に限界がある。
リースまたは潤滑油を用いる軸受装置においては、グリ
ースまたは潤滑油が軸受装置から流出する可能性がある
ため、保護装置が必要となりコストアップやメンテナン
ス等の問題がある。またフェノール樹脂等の軟質な合成
樹脂を軸受に用いるとともに真水を潤滑剤として給水す
るようにしたものにおいては、軸受の耐摩耗性が低いた
め、特にスラリー等が混入した水を潤滑剤として使用し
た場合には、軸受部材の摩耗等により信頼性や安全性等
に問題がある。この点を解決する軸受装置として、特に
船舶用軸受として開発された硬質ゴム軸受が提案されて
いる。この軸受はスラリー等の異物に対してゴムの変形
で対応するものである。しかし、この軸受については、
異物の排除作用のために、常に潤滑剤を供給し続けなけ
ればならず、潤滑剤の供給が不足すると、焼き付き焼損
が生じる可能性がある。さらに、これらの軸受では面圧
（単位面積当りの荷重）に制限があり、高荷重の回転軸
を支持することが困難である。また。面圧を小さくする
ために、軸受の径と比較して軸受面の長さを大きく設定
する必要がある等、構造上の制約が生じ、設計上の自由
度に限界がある。
【０００６】本発明はこのような点に鑑み、必要に応じ
常に軸受部に潤滑用の水を供給することができ、耐摩耗
性に優れるとともに、信頼性および安全性の向上を図る
ことができる水中軸受装置を得ることを目的とする。
常に軸受部に潤滑用の水を供給することができ、耐摩耗
性に優れるとともに、信頼性および安全性の向上を図る
ことができる水中軸受装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、水力機械
のランナ室に水を供給する水圧鉄管の入口弁よりも上流
側から、開閉弁を有する給水管を分岐導出し、その給水
管を介して水圧鉄管内の水を軸受部に給水するようにし
たことを特徴とする。しかして、潤滑用の水を入口弁よ
りも上流側の水圧鉄管から直接取水するので、軸受摺動
部には水車停止時においても常に潤滑水を供給すること
ができ、給水装置の設備を省略することができる。
のランナ室に水を供給する水圧鉄管の入口弁よりも上流
側から、開閉弁を有する給水管を分岐導出し、その給水
管を介して水圧鉄管内の水を軸受部に給水するようにし
たことを特徴とする。しかして、潤滑用の水を入口弁よ
りも上流側の水圧鉄管から直接取水するので、軸受摺動
部には水車停止時においても常に潤滑水を供給すること
ができ、給水装置の設備を省略することができる。
【０００８】また、第２の発明は、第１の発明において
さらに、水圧鉄管の入口弁より上流側から、開閉弁を有
する第２の給水管を分岐導出し、その第２の給水管を介
して水圧鉄管内の水を軸封水装置の外側と上カバー内側
との間のスペースに供給するようにしたことを特徴とす
る。
さらに、水圧鉄管の入口弁より上流側から、開閉弁を有
する第２の給水管を分岐導出し、その第２の給水管を介
して水圧鉄管内の水を軸封水装置の外側と上カバー内側
との間のスペースに供給するようにしたことを特徴とす
る。
【０００９】しかしてこの場合には水車等の運転停止操
作の際にランナ側が一時的に負圧になり、軸受内から潤
滑水が流出することを防止することができる。
作の際にランナ側が一時的に負圧になり、軸受内から潤
滑水が流出することを防止することができる。
【００１０】また第３の発明は、第１および第２の発明
における開閉弁が電動式操作弁は電磁式操作弁であり、
水車運転の始動時並びに停止時のシーケンスによって、
上記電動式操作或は電磁式操作弁の開閉操作が行われる
ことを特徴とする。このように電動式操作弁或は電磁式
操作弁の開閉操作を水車運転の始動時並びに停止時のシ
ーケンスに組み込むことによって回転軸が回転する数分
から数十分前に、また回転軸が停止しても数分から数十
分間は、確実に軸受摺動部に潤滑水を供給することがで
きる。
における開閉弁が電動式操作弁は電磁式操作弁であり、
水車運転の始動時並びに停止時のシーケンスによって、
上記電動式操作或は電磁式操作弁の開閉操作が行われる
ことを特徴とする。このように電動式操作弁或は電磁式
操作弁の開閉操作を水車運転の始動時並びに停止時のシ
ーケンスに組み込むことによって回転軸が回転する数分
から数十分前に、また回転軸が停止しても数分から数十
分間は、確実に軸受摺動部に潤滑水を供給することがで
きる。
【００１１】第４の発明は、電動式操作弁或は電磁式操
作弁が給水管または第２の給水管に設けられた流量計か
らの流量信号によって開閉操作されることを特徴とす
る。しかして電動式操作弁等が流量に応じて開閉操作さ
れ、常に流量が設定流量値になるように制御され、また
潤滑水が流れているかを確認することができる。
作弁が給水管または第２の給水管に設けられた流量計か
らの流量信号によって開閉操作されることを特徴とす
る。しかして電動式操作弁等が流量に応じて開閉操作さ
れ、常に流量が設定流量値になるように制御され、また
潤滑水が流れているかを確認することができる。
【００１２】さらに、第５の発明は、軸封水装置保持板
の外側と上カバー内側との間のスペースに設けられた圧
力センサーからの検出信号によって電動式操作弁或は電
磁式操作弁が開閉制御されることを特徴とする。
の外側と上カバー内側との間のスペースに設けられた圧
力センサーからの検出信号によって電動式操作弁或は電
磁式操作弁が開閉制御されることを特徴とする。
【００１３】すなわち、水車等の運転の停止操作の際に
はランナ側が一時的に負圧になり、これに伴い軸封水装
置保持板の外側と上カバー内側のスペースも負圧になる
ので、この負圧を圧力センサーで感知して電動式操作弁
等を開閉操作することにより、軸受摺動部に潤滑水を安
定供給することができる。
はランナ側が一時的に負圧になり、これに伴い軸封水装
置保持板の外側と上カバー内側のスペースも負圧になる
ので、この負圧を圧力センサーで感知して電動式操作弁
等を開閉操作することにより、軸受摺動部に潤滑水を安
定供給することができる。
【００１４】第６の発明は、水圧鉄管から分岐導出され
た給水管および第２の給水管には水圧鉄管内の水を給水
管側に案内する取水口カバーが設けられていることを特
徴とする。しかして、この場合上記取水口カバーによっ
て主機回転時の給水管ならびに第２の給水管への水量を
確実に保つことができる。
た給水管および第２の給水管には水圧鉄管内の水を給水
管側に案内する取水口カバーが設けられていることを特
徴とする。しかして、この場合上記取水口カバーによっ
て主機回転時の給水管ならびに第２の給水管への水量を
確実に保つことができる。
【００１５】また、第７の発明は、水圧鉄管から分岐導
出された給水管および第２の給水管に、水中に含まれる
大きい異物を分離するスラリー分離器が設けられている
ことを特徴とする。しかして、この場合には急速ろ過装
置等の設備を省略することができる。
出された給水管および第２の給水管に、水中に含まれる
大きい異物を分離するスラリー分離器が設けられている
ことを特徴とする。しかして、この場合には急速ろ過装
置等の設備を省略することができる。
【００１６】第８の発明は、回転軸の軸受と対向する外
周面に超硬合金材料またはセラミックスをコーティング
するとともに、軸受の軸受面に超硬合金材料またはセラ
ミックスをコーティングし、或は軸受をセラミックス軸
受としたことを特徴とする。さらに、第９の発明は、軸
受上部の軸受ハウジングに設けられた水位センサーによ
って給水管に設けられている電動式操作弁或は電磁式操
作弁の開閉操作が行われることを特徴とする。しかし
て、軸受上部における水位を常に一定以上に確保でき、
軸受摺動部を潤滑水で満たすことができる。
周面に超硬合金材料またはセラミックスをコーティング
するとともに、軸受の軸受面に超硬合金材料またはセラ
ミックスをコーティングし、或は軸受をセラミックス軸
受としたことを特徴とする。さらに、第９の発明は、軸
受上部の軸受ハウジングに設けられた水位センサーによ
って給水管に設けられている電動式操作弁或は電磁式操
作弁の開閉操作が行われることを特徴とする。しかし
て、軸受上部における水位を常に一定以上に確保でき、
軸受摺動部を潤滑水で満たすことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図１５を参照して
本発明の実施の形態について説明する。なお、図中図１
６と同一部分については同一符号を付しその詳細な説明
は省略する。図１は本発明の一つの実施の形態を示す図
であって、水車１３の上部にはカップリング１４を介し
て発電機１５が直結されるとともに、ケーシング８には
水圧鉄管１６が接続されている。上記水圧鉄管１６には
ケーシング８寄りに入口弁１７が設けられており、この
入口弁１７より上流側において水圧鉄管１６から給水管
１８が分岐導出されている。この給水管１８の先端は図
２に示すように、上カバー４を貫通し、水中軸受の軸受
３の下部に開口されており、またその給水管１８の途中
に開閉弁１９が設けられている。しかして、上記開閉弁
１９を開することによって水圧鉄管１６内の水が軸受３
に自動的に供給され、軸受の潤滑を行うことができる。
しかも給水管１８が入口弁１７の上流側において水圧鉄
管１６から分岐導出されているので、水車停止時、つま
り入口弁１７が閉の状態時においても軸受に潤滑水を確
実に供給することができる。したがって、従来のように
軸受部へ潤滑水を供給するために給水ポンプや急速ろ過
装置等の設備を設ける必要がない。
本発明の実施の形態について説明する。なお、図中図１
６と同一部分については同一符号を付しその詳細な説明
は省略する。図１は本発明の一つの実施の形態を示す図
であって、水車１３の上部にはカップリング１４を介し
て発電機１５が直結されるとともに、ケーシング８には
水圧鉄管１６が接続されている。上記水圧鉄管１６には
ケーシング８寄りに入口弁１７が設けられており、この
入口弁１７より上流側において水圧鉄管１６から給水管
１８が分岐導出されている。この給水管１８の先端は図
２に示すように、上カバー４を貫通し、水中軸受の軸受
３の下部に開口されており、またその給水管１８の途中
に開閉弁１９が設けられている。しかして、上記開閉弁
１９を開することによって水圧鉄管１６内の水が軸受３
に自動的に供給され、軸受の潤滑を行うことができる。
しかも給水管１８が入口弁１７の上流側において水圧鉄
管１６から分岐導出されているので、水車停止時、つま
り入口弁１７が閉の状態時においても軸受に潤滑水を確
実に供給することができる。したがって、従来のように
軸受部へ潤滑水を供給するために給水ポンプや急速ろ過
装置等の設備を設ける必要がない。
【００１８】図３は本発明の他の実施の形態を示す図で
あり、上記開閉弁１９の代りに電動式操作弁或は電磁式
操作弁２０が設けられており、この電動式操作弁或は電
磁式操作弁の開閉作用が水車運転の始動時ならびに停止
時のシーケンスに組み込まれている。すなわち水車運転
の始動時には回転軸が回転し始めるときより数分から数
十分前に操作弁が開き、水車運転の停止時には回転軸の
停止後数分から数十分までは開いた状態に保持されるよ
うにしてある。しかして、回転軸の始動前および停止後
の所定時間内には潤滑水を軸受に供給することができ、
潤滑水がない状態で回転軸が回転することが確実に防止
される。
あり、上記開閉弁１９の代りに電動式操作弁或は電磁式
操作弁２０が設けられており、この電動式操作弁或は電
磁式操作弁の開閉作用が水車運転の始動時ならびに停止
時のシーケンスに組み込まれている。すなわち水車運転
の始動時には回転軸が回転し始めるときより数分から数
十分前に操作弁が開き、水車運転の停止時には回転軸の
停止後数分から数十分までは開いた状態に保持されるよ
うにしてある。しかして、回転軸の始動前および停止後
の所定時間内には潤滑水を軸受に供給することができ、
潤滑水がない状態で回転軸が回転することが確実に防止
される。
【００１９】図４はまた他の実施の形態を示す図であっ
て、給水管１８には電動式操作弁或は電磁式操作弁２０
が設けられるとともに流量計２１が設けられており、そ
の流量計２１で検出された流量信号によって電動式操作
弁或は電磁式操作弁２０が開閉制御されるようにしてあ
る。すなわち、給水管１８を流れる水量を設定し、その
設定流量になるように電動式操作弁或は電磁式操作弁２
０が操作される。
て、給水管１８には電動式操作弁或は電磁式操作弁２０
が設けられるとともに流量計２１が設けられており、そ
の流量計２１で検出された流量信号によって電動式操作
弁或は電磁式操作弁２０が開閉制御されるようにしてあ
る。すなわち、給水管１８を流れる水量を設定し、その
設定流量になるように電動式操作弁或は電磁式操作弁２
０が操作される。
【００２０】したがって、潤滑水の流量を常に所望流量
とすることができ、潤滑水の不足が生ずるようなことが
確実に防止される。また、図５に示すように、軸封水装
置６ｂの保持板の外側と上カバー４の内側のスペース２
２内に圧力センサ２３を設置し、この圧力センサ２３に
より電動式操作弁或は電磁式操作弁２０の開閉操作を行
うようにすることもできる。
とすることができ、潤滑水の不足が生ずるようなことが
確実に防止される。また、図５に示すように、軸封水装
置６ｂの保持板の外側と上カバー４の内側のスペース２
２内に圧力センサ２３を設置し、この圧力センサ２３に
より電動式操作弁或は電磁式操作弁２０の開閉操作を行
うようにすることもできる。
【００２１】水車等の運転の停止操作の際には、ガイド
ベーン１１を閉、入口弁１７を閉にするため、今までラ
ンナ１へと流れていた水が遮断されることになるので、
一時的に水のないところが負圧状態になる。一方、水車
ならびに発電機は慣性力により回転状態にあり、軸受３
内の潤滑水が負圧状態になったところに流出しないよう
に、軸封水装置６ｂには多層のシール２４を設ける必要
がある。しかるに、本実施の形態においては、圧力セン
サー２３により減圧状態を感知して、電動式操作弁或は
電磁式操作弁２０が開閉操作されるので、減圧に応じて
多量の潤滑水が供給され、シール２４部から潤滑水が洩
れても軸受への潤滑水を安定供給することができる。
ベーン１１を閉、入口弁１７を閉にするため、今までラ
ンナ１へと流れていた水が遮断されることになるので、
一時的に水のないところが負圧状態になる。一方、水車
ならびに発電機は慣性力により回転状態にあり、軸受３
内の潤滑水が負圧状態になったところに流出しないよう
に、軸封水装置６ｂには多層のシール２４を設ける必要
がある。しかるに、本実施の形態においては、圧力セン
サー２３により減圧状態を感知して、電動式操作弁或は
電磁式操作弁２０が開閉操作されるので、減圧に応じて
多量の潤滑水が供給され、シール２４部から潤滑水が洩
れても軸受への潤滑水を安定供給することができる。
【００２２】図６は、本発明のさらに他の実施の形態を
示す図であり、水圧鉄管１６の入口弁１７より上流側に
おいてその水圧鉄管１６から給水管１８とは別に第２の
給水管２５が分岐導出されている。この第２の給水管２
５の先端は、図７に示すように、軸封水装置６ｂの保持
板の外側と上カバー４との内側のスペース２２に開口さ
れており、その第２の給水管２５の途中には開閉弁２６
が設けられている。しかして、上記開閉弁２６を開くこ
とによって、水車停止時つまり入口弁１７が閉の状態で
も上記スペース２２に水を供給することができ、軸受３
部からの潤滑水の漏出を低減することができる。
示す図であり、水圧鉄管１６の入口弁１７より上流側に
おいてその水圧鉄管１６から給水管１８とは別に第２の
給水管２５が分岐導出されている。この第２の給水管２
５の先端は、図７に示すように、軸封水装置６ｂの保持
板の外側と上カバー４との内側のスペース２２に開口さ
れており、その第２の給水管２５の途中には開閉弁２６
が設けられている。しかして、上記開閉弁２６を開くこ
とによって、水車停止時つまり入口弁１７が閉の状態で
も上記スペース２２に水を供給することができ、軸受３
部からの潤滑水の漏出を低減することができる。
【００２３】ところで、図８に示すように上記開閉弁２
６の代りに、電動式操作弁或は電磁式操作弁２７を設
け、その電動式操作弁或は電磁式操作弁２７の開閉操作
を水車運転の始動時ならびに停止時のシーケンスに組み
込むこともできる。しかして、図３に示す給水管１８に
おけると同様に、回転軸が回転し始めるときより数分か
ら数十分前に操作弁が開き、水車運転の停止後数分から
数十分までは開いた状態にすることができ、その間に前
記スペース２２内に水を補給することができる。また、
図９は図８に示すものの他の実施例を示す図であり、第
２の給水管２５には流量計２８が設けられており、その
流量計２８からの流量信号によって電動式操作弁或は電
磁式操作弁２７の開閉操作が行われるようにしてある。
したがって、この第２の給水管２５を介して所定流量の
水を前記スペース２２内に供給することができる。ま
た、上記電動式操作弁或は電磁式操作弁２７は、図５に
示すようにスペース２２内に設けられた圧力センサー２
３によって開閉操作が行われるようにしてもよい。した
がって、この場合には水車等の運転停止操作の際に上記
スペース２２が負圧状態になろうとすると、電動式操作
弁或は電磁式操作弁２７が開操作され、スペース２２内
に水圧鉄管１６から水が供給され、シール２４からの潤
滑水の漏量を少なくすることができる。
６の代りに、電動式操作弁或は電磁式操作弁２７を設
け、その電動式操作弁或は電磁式操作弁２７の開閉操作
を水車運転の始動時ならびに停止時のシーケンスに組み
込むこともできる。しかして、図３に示す給水管１８に
おけると同様に、回転軸が回転し始めるときより数分か
ら数十分前に操作弁が開き、水車運転の停止後数分から
数十分までは開いた状態にすることができ、その間に前
記スペース２２内に水を補給することができる。また、
図９は図８に示すものの他の実施例を示す図であり、第
２の給水管２５には流量計２８が設けられており、その
流量計２８からの流量信号によって電動式操作弁或は電
磁式操作弁２７の開閉操作が行われるようにしてある。
したがって、この第２の給水管２５を介して所定流量の
水を前記スペース２２内に供給することができる。ま
た、上記電動式操作弁或は電磁式操作弁２７は、図５に
示すようにスペース２２内に設けられた圧力センサー２
３によって開閉操作が行われるようにしてもよい。した
がって、この場合には水車等の運転停止操作の際に上記
スペース２２が負圧状態になろうとすると、電動式操作
弁或は電磁式操作弁２７が開操作され、スペース２２内
に水圧鉄管１６から水が供給され、シール２４からの潤
滑水の漏量を少なくすることができる。
【００２４】図１０は本発明の他の実施の形態を示す図
であり、水圧鉄管１６から分岐導出されている給水管１
８の分岐部には、水圧鉄管１６の上流側に向って開口す
る取水口カバー２９が設けられている。したがって、入
口弁１７が閉の場合には水圧鉄管１６内の水圧により給
水管１８内に水を取り入れることができ、入口弁１７が
開いている場合には、上記取水口カバー２９によって水
圧鉄管１６内を流れる水の一部の流動方向が変えられ、
給水管１８内に取り入れられる。そのため、入口弁１７
の開閉状態に関係なく確実に水圧鉄管１６から所定量の
潤滑水を軸受部に確実に供給することができる。
であり、水圧鉄管１６から分岐導出されている給水管１
８の分岐部には、水圧鉄管１６の上流側に向って開口す
る取水口カバー２９が設けられている。したがって、入
口弁１７が閉の場合には水圧鉄管１６内の水圧により給
水管１８内に水を取り入れることができ、入口弁１７が
開いている場合には、上記取水口カバー２９によって水
圧鉄管１６内を流れる水の一部の流動方向が変えられ、
給水管１８内に取り入れられる。そのため、入口弁１７
の開閉状態に関係なく確実に水圧鉄管１６から所定量の
潤滑水を軸受部に確実に供給することができる。
【００２５】なお、上記例においては給水管１８の分岐
部に取水口カバー２９を設けたものを示したが、第２の
給水管２５の分岐部に取水口カバーを設けることもで
き、これによりスペース２２内への給水量を確保するこ
とができる。
部に取水口カバー２９を設けたものを示したが、第２の
給水管２５の分岐部に取水口カバーを設けることもで
き、これによりスペース２２内への給水量を確保するこ
とができる。
【００２６】図１１は本発明のさらに他の実施の態様を
示す図であり、水圧鉄管１６内に挿入された給水管１８
の先端開口部にスラリー分離器が設けられている。すな
わち上記給水管１８の先端開口部には、支持板３０を介
して円錐台３１が装着されている。円錐台３１は下流側
に向って次第に拡開する形状を有し、その円錐台３１の
後端面と給水管１８の先端開口部との間に、給水管１８
の軸線に直交する方向に開口する環状の隙間３２が形成
されている。
示す図であり、水圧鉄管１６内に挿入された給水管１８
の先端開口部にスラリー分離器が設けられている。すな
わち上記給水管１８の先端開口部には、支持板３０を介
して円錐台３１が装着されている。円錐台３１は下流側
に向って次第に拡開する形状を有し、その円錐台３１の
後端面と給水管１８の先端開口部との間に、給水管１８
の軸線に直交する方向に開口する環状の隙間３２が形成
されている。
【００２７】しかして、水圧鉄管１６内を流れる水中に
混入している粒径の大きいスラリーは円錐台３１の傾斜
面に沿って外周方向に流動し、その粒径の大きいスラリ
ーが分離された水が上記環状の隙間３２から給水管１８
内に流入し、その水が軸受へと供給される。すなわち、
上記環状の隙間３２は小さく、また円錐台３１が設けら
れている部分の流路断面が円錐台３１により小さくなっ
ており、円錐台３１近傍を通過する水は流速が速いた
め、水中に混入しているスラリーは円錐台３１の傾斜面
に沿って水圧鉄管の外周方向に流れ、中心部の水のみが
環状の隙間３２から給水管１８内に流れる。したがっ
て、粒径の大きいスラリーが軸受部に流れることがな
く、良好な軸受潤滑特性を得ることができる。
混入している粒径の大きいスラリーは円錐台３１の傾斜
面に沿って外周方向に流動し、その粒径の大きいスラリ
ーが分離された水が上記環状の隙間３２から給水管１８
内に流入し、その水が軸受へと供給される。すなわち、
上記環状の隙間３２は小さく、また円錐台３１が設けら
れている部分の流路断面が円錐台３１により小さくなっ
ており、円錐台３１近傍を通過する水は流速が速いた
め、水中に混入しているスラリーは円錐台３１の傾斜面
に沿って水圧鉄管の外周方向に流れ、中心部の水のみが
環状の隙間３２から給水管１８内に流れる。したがっ
て、粒径の大きいスラリーが軸受部に流れることがな
く、良好な軸受潤滑特性を得ることができる。
【００２８】図１２は図１１の変形例を示す図であり、
水圧鉄管１６内に先端部が挿入された給水管１８が水圧
鉄管１６の側方に突出され、水圧鉄管１６はほぼ直線上
に配設されている。したがって、給水管１８の分岐部に
おいてもスラリー混入水の流動方向が変化することがな
く、給水管１８へのスラリーの流入をより少なくするこ
とができる。
水圧鉄管１６内に先端部が挿入された給水管１８が水圧
鉄管１６の側方に突出され、水圧鉄管１６はほぼ直線上
に配設されている。したがって、給水管１８の分岐部に
おいてもスラリー混入水の流動方向が変化することがな
く、給水管１８へのスラリーの流入をより少なくするこ
とができる。
【００２９】図１３は本発明のさらに他の実施の形態を
示す図であり、回転軸２の外周には軸受３と対向する位
置にスリーブ３３が設けられており、このスリーブ３３
の表面に超硬合金材料またはセラミックスがコーティン
グされている。一方軸受３の内周面にも超硬合金材料ま
たはセラミックス３４がコーティングされ、或は軸受３
自体がセラミックスによって形成されている。しかし
て、前記各実施の形態と組合わせることによって、スリ
ーブ３３および軸受３の耐摩耗性を一段と向上できる。
示す図であり、回転軸２の外周には軸受３と対向する位
置にスリーブ３３が設けられており、このスリーブ３３
の表面に超硬合金材料またはセラミックスがコーティン
グされている。一方軸受３の内周面にも超硬合金材料ま
たはセラミックス３４がコーティングされ、或は軸受３
自体がセラミックスによって形成されている。しかし
て、前記各実施の形態と組合わせることによって、スリ
ーブ３３および軸受３の耐摩耗性を一段と向上できる。
【００３０】図１４は、本発明のさらに他の実施の形態
を示す図であり、軸受３の上部の軸受ハウジング５に水
位センサ３５が設けられている。そして、この水位セン
サ３５の検出信号によって電動式操作弁或は電磁式操作
弁２０が開閉操作が行われるようにしてある。したがっ
て、軸受部に潤滑水が満たされていない場合には、電動
式操作弁或は電磁式操作弁２０が開かれ、軸受部へ潤滑
水が供給され、軸受摺動部が無潤滑状態になることがな
い。
を示す図であり、軸受３の上部の軸受ハウジング５に水
位センサ３５が設けられている。そして、この水位セン
サ３５の検出信号によって電動式操作弁或は電磁式操作
弁２０が開閉操作が行われるようにしてある。したがっ
て、軸受部に潤滑水が満たされていない場合には、電動
式操作弁或は電磁式操作弁２０が開かれ、軸受部へ潤滑
水が供給され、軸受摺動部が無潤滑状態になることがな
い。
【００３１】上記各実施の形態においては、軸受３の下
部側に設けられている軸封水装置６ｂは従来と同一のも
のを使用した例を示したが、本発明においては軸受摺動
部への潤滑水を十分確保できるので上記軸封水装置を簡
略化することができ、図１５に示すように、軸封水装置
６ｂの保持板３６を小さくするこどかできる。したがっ
て、軸受３による支持部とランナ１との軸距離を短くす
ることができて、水車の軸振れを小さくすることができ
る。
部側に設けられている軸封水装置６ｂは従来と同一のも
のを使用した例を示したが、本発明においては軸受摺動
部への潤滑水を十分確保できるので上記軸封水装置を簡
略化することができ、図１５に示すように、軸封水装置
６ｂの保持板３６を小さくするこどかできる。したがっ
て、軸受３による支持部とランナ１との軸距離を短くす
ることができて、水車の軸振れを小さくすることができ
る。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、軸
受装置への給水装置すなわち給水ポンプや急速ろ過装置
等の設備を必要とせず、軸受摺動面に対して潤滑水を確
実に供給でき、軸受摺動部が無潤滑状態になることを防
止することができる。したがって、軸封水装置を簡略化
することもできるとともに、軸受部の耐摩耗性を向上で
き、高性能で高信頼性の水中軸受装置を得ることができ
る。
受装置への給水装置すなわち給水ポンプや急速ろ過装置
等の設備を必要とせず、軸受摺動面に対して潤滑水を確
実に供給でき、軸受摺動部が無潤滑状態になることを防
止することができる。したがって、軸封水装置を簡略化
することもできるとともに、軸受部の耐摩耗性を向上で
き、高性能で高信頼性の水中軸受装置を得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態を示す概略構成図。
【図２】図１に示す装置の水中軸受部の構成を示す断面
図。
図。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す図。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す図。
【図５】本発明の他の実施の形態における水中軸受部の
構成を示す断面図。
構成を示す断面図。
【図６】本発明の他の実施の形態を示す図。
【図７】図６に示す実施の形態における水中軸受部の断
面図。
面図。
【図８】本発明の他の実施の形態を示す図。
【図９】図８の実施の形態の他の実施例を示す図。
【図１０】給水管の取水口部の例を示す断面図。
【図１１】給水管にスラリー分離器を設けた例を示す断
面図。
面図。
【図１２】図１１の他の変形例を示す図。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態を示す水中軸
受部の断面図。
受部の断面図。
【図１４】本発明のまた他の実施の形態を示す水中軸受
部の断面図。
部の断面図。
【図１５】本発明の他の実施の形態を示す水中軸受部の
断面図。
断面図。
【図１６】従来の水中軸受装置の概略構成を示す断面
図。
図。
１ ランナ ２ 回転軸 ３ 軸受 ５ 軸受ハウジング ６ａ、６ｂ 軸封水装置 ８ ケーシング １６ 水圧鉄管 １７ 入口弁 １８ 給水管 １９、２６ 開閉弁 ２０、２７ 電動式操作弁或は電磁式操作弁 ２１、２８ 流量計 ２２ スペース ２３ 圧力センサ ２４ シール ２５ 第２の給水管 ２９ 取水口カバー ３１ 円錐台 ３２ 隙間 ３５ 水位センサ
Claims (10)
- 【請求項１】水車やポンプ水車等の水力機械における、
水を潤滑剤として使用する水中軸受装置において、上記
水力機械のランナ室に水を供給する水圧鉄管の入口弁よ
り上流側から、開閉弁を有する給水管を分岐導出し、そ
の給水管を介して水圧鉄管内の水を軸受部に給水するよ
うにしたことを特徴とする水中軸受装置。 - 【請求項２】水圧鉄管の入口弁より上流側から、開閉弁
を有する第２の給水管を分岐導出し、その第２の給水管
を介して水圧鉄管内の水を軸封水装置の外側と上カバー
内側との間のスペースに供給するようにしたことを特徴
とする、請求項１記載の水中軸受装置。 - 【請求項３】開閉弁が電動式操作弁或は電磁式操作弁で
あり、水車運転の始動時並びに停止時のシーケンスによ
って上記電動式操作弁或は電磁式操作弁の開閉操作が行
われることを特徴とする、請求項１または２記載の水中
軸受装置。 - 【請求項４】開閉弁が電動式操作弁或は電磁式操作弁で
あり、前記給水管または第２の給水管に設けられた流量
計からの流量信号によって上記電動操作弁或は電磁式操
作弁が開閉操作されることを特徴とする、請求項１また
は２記載の水中軸受装置。 - 【請求項５】開閉弁が電動式操作或は電磁式操作弁であ
り、軸封水装置保持板の外側と上カバー内側との間のス
ペースに設けられた圧力センサーからの検出信号によっ
て上記電動式操作弁或は電磁式操作弁が開閉制御される
ことを特徴とする、請求項１または２記載の水中軸受装
置。 - 【請求項６】水圧鉄管から分岐導出された給水管および
第２の給水管には水圧鉄管内の水を給水管あるいは第２
の給水管側に案内する取水口カバーが設けられているこ
とを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の水
中軸受装置。 - 【請求項７】水圧鉄管から分岐導出された給水管および
第２の給水管には、水中に含まれる大きい異物を分離す
るスラリー分離器が設けられていることを特徴とする、
請求項１乃至５のいずれかに記載の水中軸受装置。 - 【請求項８】スラリー分離器は、水圧鉄管内に挿入され
た給水管の先端開口部との間に上記給水管の軸線に対し
て直交する方向に開口する隙間が生ずるように配設され
た円錐台であることを特徴とする、請求項７記載の水中
軸受装置。 - 【請求項９】回転軸の軸受と対向する外周面に超硬合金
材料またはセラミックスをコーティングするとともに、
軸受の軸受面に超硬合金材料またはセラミックスをコー
ティングし或は軸受をセラミックス軸受としたことを特
徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の水中軸受装
置。 - 【請求項１０】軸受上部の軸受ハウジングに水位センサ
ーが設けられ、その水位センサーによって検出された水
位信号によって給水管に設けられている電動式操作弁或
は電磁式操作弁の開閉操作が行われることを特徴とす
る、請求項１記載の水中軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10013996A JPH11210611A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 水中軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10013996A JPH11210611A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 水中軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11210611A true JPH11210611A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11848851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10013996A Withdrawn JPH11210611A (ja) | 1998-01-27 | 1998-01-27 | 水中軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11210611A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127026A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Hitachi Engineering & Services Co Ltd | 水中軸受装置の潤滑システム |
| JP2009275763A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Honda Motor Co Ltd | 弁装置 |
| JP2012136952A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水潤滑式水力発電装置 |
| JP2018096315A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 関西電力株式会社 | 水力発電用液体供給システム及び水車発電機への液体の供給方法 |
-
1998
- 1998-01-27 JP JP10013996A patent/JPH11210611A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127026A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Hitachi Engineering & Services Co Ltd | 水中軸受装置の潤滑システム |
| JP2009275763A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Honda Motor Co Ltd | 弁装置 |
| JP2012136952A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水潤滑式水力発電装置 |
| JP2018096315A (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 関西電力株式会社 | 水力発電用液体供給システム及び水車発電機への液体の供給方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |