JPH11223197A - 液化ガス用ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸受の長寿命化、信頼性の向上、コストの低
減、複数列配置玉軸受の異常摩耗等の防止により、長期
安定運転が可能な液化ガス用ポンプ装置を提供する。 【解決手段】ポンプ軸５Ａと、該ポンプ軸５Ａを回転駆
動する駆動部と、ポンプ軸５Ａに沿って駆動部よりも下
方の位置に設けられ吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽根
車５Ｃと、羽根車５Ｃで昇圧した液化ガスを吐出する吐
出穴と、ポンプ軸５Ａを支持する複数の軸受等からな
り、この前記ポンプ装置における前記軸受部に、単列玉
軸受を複数列配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガス用ポンプ
装置に係わり、特に液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵す
る液化ガス用ポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液化天然ガス等の液化ガスを輸送する液
化ガス用ポンプ装置には、例えば、液化ガスタンク内で
用いられる、タンク内蔵式の液化ガスタンク用潜没ポン
プ装置があり、このような液化ガス用ポンプ装置では、
従来、例えば特開平８−２９６５８６号公報に示される
ように、静圧軸受および補助用の複列配置玉軸受が採用
されている。

【０００３】ここで、かかる従来の液化ガス用ポンプ装
置について、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を例とし
て、図１９を用いて説明する。

【０００４】１は液化ガスタンクであり、１Ａはガスタ
ンク１の天井板、そして、２は前記液化ガスタンク１内
に垂下された揚液管である。この液化ガスタンク１内に
垂下された揚液管２の下端には、吸込弁３が取り付けら
れ、この揚液管２の座面４には、前記の液化ガスタンク
用潜没ポンプ本体５が設置されており、６は、前記潜没
ポンプ本体５の外周に設けられた複数の吐出口である。
また、揚液管２の頂部には、ポンプ吊上機構を備えたヘ
ッドプレート７が設けられ、８は吊り上げ用ワイヤであ
り、９は給電ケーブルであり、１０は巻き上げ機であ
る。

【０００５】そして、前記液化ガスタンク用潜没ポンプ
本体５は、前記液化ガスタンク１の天井板１Ａから鉛直
に垂下された揚液管２の内部に、前記ヘッドプレート７
から、前記吊り上げ用ワイヤ８によって、例えば深さ５
０ｍ程度にまで吊り下げられて、前記揚液管２の下部の
前記座面４に着座して設置される。

【０００６】また、この液化ガスタンク用潜没ポンプ本
体５には、給電ケーブル９によって電源が供給されてお
り、ポンプの運転が開始されると、液化ガスは吸込弁３
から吸い込まれて昇圧されてポンプ吐出口６から吐出さ
れ、図中に矢印で示すように、前記揚液管２内を上昇し
て吐出管１１に送り出される。

【０００７】次に、従来の液化ガス用ポンプ本体の例と
して、図２０に示す液化ガスタンク用潜没ポンプ本体図
により説明する。

【０００８】液化ガスタンク用潜没ポンプ本体５の構造
は、ポンプ回転軸５Ａに、吸込性能向上のために取り付
けられたインデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブ
マージドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型
構造であり、一体となって回転するようになっている。
また、このポンプ回転軸５Ａ、インデューサ５Ｂ、複数
の羽根車５Ｃ、サブマージドモータロータ５Ｄは、軸受
寿命が長く、制振性に優れた自液潤滑される静圧軸受
（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）
によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸
受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補
助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５Ｉ
１）を設けている。

【０００９】ポンプが通常運転の状態（揚液管２がポン
プ吐出液で満たされている状態）では、玉軸受５Ｈ、５
Ｉ１の代わりに静圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇが働くよう
に、例えば特公昭６１−５５５８号公報に示されるよう
なバランスディスク等からなる軸スラスト平衡装置５Ｍ
が構成されている。これにより、ポンプ通常運転状態で
は軸スラスト平衡装置５Ｍの機能により、ポンプ回転軸
５Ａが軸方向へ遊動し、中玉軸受５Ｉ１はハウジング５
Ｌから離脱浮上し、中玉軸受５Ｉ１に負荷されるスラス
ト荷重はゼロとなる。しかし、ポンプ５を起動した場
合、吐出液で揚液管２内が満たされるまでの数分間は、
ポンプ５は、所定の吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で
運転される。この数分間は、液を押し上げるだけのわず
かな吐出圧力だけで充分なためである。このため、軸ス
ラスト平衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量
や、羽根車５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト
荷重が中玉軸受５Ｉ１に負荷される。特に、ポンプの大
容量化等によって、揚液管２の大口径化がなされた場
合、ポンプ５を起動してから液が揚液管２を満たすまで
に要する時間が更に延長し、それに伴い、スラスト荷重
が中玉軸受５Ｉ１に加わる時間も長くなり中玉軸受５Ｉ
１の寿命も短くなる。これに対処するため従来は、中玉
軸受５Ｉ１に、特開平８−２９６５８６号公報に示され
ている単列玉軸受を複列配置した複列配置玉軸受５Ｉ１
（以下複列玉軸受と云う）を用い、玉軸受１個当たりに
負荷される荷重を低減させていた。また、前記複列玉軸
受５Ｉ１は、特願平８−１３９８６４号公報に示されて
いるように、複列玉軸受の間にリングスペーサ５Ｊを介
し、リテーナ５Ｋにより玉軸受外輪あるいは内輪を固定
し（図２０は外輪固定の例）、一体化させ、複列玉軸受
のそれぞれの玉軸受への荷重の等分配を確保していた。
尚、リテーナ５Ｋにより外輪を固定する場合には内輪を
回転軸５Ａと、内輪を固定する場合には外輪をハウジン
グ５Ｌと、それぞれ固定する方法を取っていた。図２０
は前者である。また、前記の起動時の数分間は、ポンプ
５の吐出圧力が小さいために、静圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５
Ｇの軸受効果が小さく、回転軸５Ａは静圧軸受と回転軸
との隙間一杯に振れ廻る。これらの状態が組合わさる
と、複列玉軸受内輪を回転軸５Ａに固定する場合を例に
とれば、図２１に示すように回転軸５Ａは、複列玉軸受
用リテーナ５Ｋの下面着座面を支点として振れ廻るよう
な歳差運動を行う。この歳差運動の状態では、リテーナ
５Ｋ下面着座面が全面で着座せず点接触の状態で着座
し、多大なスラスト荷重を回転軸が傾いた状態で受ける
ため、前記複列玉軸受５Ｉに不安定な荷重がかかる状態
となり、前記複列玉軸受５Ｉの摩耗を増加させ、軸受寿
命が低下する。リテーナ５Ｋ下面着座面で、全面接触し
たとしても、複列玉軸受では角すきまが小さく、シャフト
が歳差運動することにより、玉軸受の玉に不安定な挙動
が生じ、摩耗を増加させる。これに対処するため、特開平
９−２１２９２７号公報、特開平９−３５６６７１号公
報に示されている緩衝材または緩衝構造をリテーナ５Ｋ
と回転軸５Ａの間、リテーナ５Ｋとハウジング５Ｌの間
等に介在させることで、前記歳差運動が起きた場合にお
いても、傾きに緩衝材または緩衝構造が追従し、これに
よって、複列配置玉軸受の異常摩耗を防止している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の液化ガスタンク
用潜没ポンプ装置における軸受部は、スラスト荷重に対
処していたが、ポンプがより大型化した場合等は、スラ
スト荷重、荷重負荷時間共にさらに増大することとな
る。この事例に対し、より過酷な荷重負荷状態に対処で
き、より信頼性の高い該ポンプ装置軸受部が要求され
る。

【００１１】本発明の目的は、該ポンプ装置軸受部の玉
軸受の配列数を増すことで、軸受１個当りに負荷される
荷重をより低減させたポンプ装置を提供するものであ
る。

【００１２】また本発明の目的は、該ポンプ装置軸受部
の部品数を低減し、構造が簡素化されたポンプ装置を提
供することにある。

【００１３】さらに本発明の目的は、前記のように玉軸
受の配列数を増した状態、構造を簡素化した状態におい
ても、軸受部に緩衝材や緩衝構造を設けることで、ポン
プ装置の歳差運動による異常摩耗等を防止できるポンプ
装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、液化ガスを
吸い込み吐出する、ポンプ軸と、該ポンプ軸を回転駆動
する駆動部と、ポンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位
置に設けられ吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、
羽根車で昇圧した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ
軸を支持する軸受等を有する液化ガス用ポンプ装置にお
いて前記ポンプ本体の前記軸受部に、単列軸受を複数列
配置する、ことによって達成される。

【００１５】液化ガス用ポンプ装置において、ポンプ起
動時、液化ガスが揚液管を満たし所定の吐出圧力とな
り、スラスト平衡装置が作用するまでの数分間、軸受に
負荷されるスラスト荷重に対して、玉軸受１個当たりに
負荷する荷重を低減させ、軸受の長寿命化、信頼性の向
上を図ることができる。

【００１６】さらに、本発明では、該ポンプ装置軸受部
のリングスペーサ５Ｊ、リテーナ５Ｋ等を排除し、部品
数を低減、簡素化された構造とした。

【００１７】本発明によれば、構造を簡素化したこと
で、軸受部の信頼性向上、及びコストの低減を図ること
ができる。

【００１８】また、本発明では、該ポンプ装置軸受部の
玉軸受の配列数を増した状態、構造を簡素化した状態に
おいて、該ポンプ装置軸受部に緩衝材や緩衝構造を設置
した。 本発明によれば、該ポンプ装置軸受部の玉軸受
の配列数の増加や構造の簡素化を実施しても、ポンプ回
転軸の振れ廻りによる歳差運動が起きた場合において、
軸の傾きに、緩衝材が追従し、これによって、玉軸受の
異常摩耗等を防止し、更に軸受長寿命に対する信頼性の
向上を図ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施例として、図１
９、図２０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置
に本発明を適用した場合のポンプ本体断面図である。ま
た、図２は図１に示すポンプ本体の中軸受部分の拡大図
であり、図３ないし図１８は、本発明の各種の実施例と
して、図１９、図２０で説明した液化ガスタンク用潜没
ポンプ装置に本発明を適用した場合のポンプの中軸受部
の断面図である。図中、図１９及び図２０と同一符号の
ものは、従来技術と同等部分であり、図１には示してい
ないが、図１９と同じように液化ガスタンク、吐出管等
が存在することは云うまでもない。

【００２１】図１に示す本実施例の液化ガスタンク用潜
没ポンプ装置は、液化ガスタンク内に垂下された揚液管
２と、揚液管２の底部座面４に設置されたポンプ本体５
からなる。揚液管の底部には、吸込弁３が取り付けら
れ、ここより液化ガスを吸い込み、前記ポンプ本体５の
外周に設けられた複数の吐出口６から溶液管２内部に吐
出される。ポンプ本体５の構造は、ポンプ回転軸５Ａ
に、インデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブマー
ジドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型構造
であり、一体となって回転するようになっている。ま
た、このポンプ回転軸５Ａは、自液潤滑される静圧軸受
（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）
によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸
受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補
助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５Ｉ
２）を設けている。中軸受付近の拡大図を図２に示す。

【００２２】中玉軸受５Ｉ２の内輪を、ポンプ回転軸５
Ａと固定する方法を取った場合、ポンプが通常運転の状
態では、軸スラスト平衡装置５Ｍによるポンプ回転軸５
Ａの軸方向への遊動により、中玉軸受５Ｉ２はハウジン
グ５Ｌから離脱（浮上）し、中玉軸受５Ｉ２に負荷され
るスラスト荷重はゼロとなる。しかし、ポンプ５を起動
した場合、吐出液で揚液管２内が満たされるまでの数分
間は、ポンプ５は、所定の吐出圧力よりかなり低い吐出
圧力で運転されるため、軸スラスト平衡装置５Ｍは機能
せず、ポンプ回転体の重量や、羽根車５Ｃの下向きの推
力といった大きなスラスト荷重が中玉軸受５Ｉ２に負荷
される。また、このポンプ起動時の数分間、回転軸５Ａ
は、図２１に示すように中軸受部を支点として振れ廻る
ような歳差運動を行う。

【００２３】このようなポンプ構造における実施例を説
明する。

【００２４】図２に複数列配置した玉軸受を示す。この
軸受は、玉軸受を複数列配置することにより、玉軸受１
個当りに加わるスラスト荷重を分配できる。

【００２５】従来の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置で
はポンプ起動後、揚液管が満液状態となるまでの数分間
は、所定の吐出圧力よりかなり低い圧力となり、スラス
ト荷重をゼロにするスラストバランス平衡装置が正常に
機能せず、玉軸受にスラスト荷重が負荷されていた。そ
のために、揚液管の口径が大型化した場合には、さらに
揚液管の満液状態が長くなり、スラスト荷重が負荷され
る時間が延長され、軸受寿命を著しく短縮してしまう問
題が生じた。これに対し、玉軸受を複列に配置し、スラ
スト荷重を分散させる方法がなされていたが、本発明
は、玉軸受配置列数をさらに増やすことで、より１個の
玉軸受に加わるスラスト荷重を低減し、さらなる軸受寿
命の低下防止、信頼性向上に寄与できるものである。
尚、図２は中玉軸受５Ｉ２内輪を回転軸５Ａに固定し、
外輪をリテーナ５Ｋにより固定した例であるが、本発明
は、外輪をハウジング５Ｌに固定し、内輪をリテーナ５
Ｋにより固定する方法にも適用可能である。また、中玉
軸受５Ｉ２内輪を回転軸５Ａと一体のものとして製作
し、外輪をリテーナ５Ｋにより固定しても良く、中玉軸
受５Ｉ２外輪をハウジング５Ｌと一体のものとして製作
し、内輪をリテーナ５Ｋにより固定しても良い。本発明
は、これらの方法にも適用可能である。

【００２６】次に、図３に示すのは、複数の玉軸受外輪
及び内輪を一体化することで、従来、軸受間に介してい
たリングスペーサ５Ｊ、外輪または内輪を固定していた
リテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図った一例であ
る。この一体化された玉軸受は、外輪をハウジングに固
定して使用しても良いし、内輪を軸に固定して使用して
も良い。また、外輪をハウジングと一体のものとして製
作しても良いし、内輪を軸と一体のものとして製作して
も良い。

【００２７】次に、図４に示すのは、複数の玉軸受外輪
を一体化し、玉軸受内輪自体を複数列配置することで、
従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、内輪を
固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図
った一例である。この一体化された玉軸受外輪は、ハウ
ジングに固定して使用しても良いし、ハウジングと一体
のものとして製作しても良い。

【００２８】次に、図５に示すのは、複数の玉軸受内輪
を一体化し、玉軸受外輪自体を複数列配置することで、
従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外輪を
固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図
った一例である。この一体化された玉軸受内輪は、軸に
固定して使用しても良いし、軸と一体のものとして製作
しても良い。

【００２９】尚、本発明を部分的に実施し、リングスペ
ーサ、リテーナ等と共用しても良い。

【００３０】本発明は、玉軸受を一体化する等の方法を
用いることで、部品数を低減、簡素化された構造とし、
コストの低減及び軸受部の信頼性向上に寄与できるもの
である。

【００３１】また、これら玉軸受を複数列配置した場
合、構造を簡素化した場合においても、緩衝材や緩衝構
造を効果的に用いることで、ポンプ起動時における回転
軸５Ａの歳差運動による、軸受の摩耗増加を防止するこ
とができる。

【００３２】図６に示すのは、玉軸受５Ｉ２内輪を回転
軸５Ａに固定して設置した場合における、複数列に配置
した玉軸受のリーテナ５Ｋ着座面と、該リテーナが着座
する相手側ハウジング着座面との間に、図７に示すの
は、玉軸受５Ｉ２外輪をハウジング５Ｌに固定して設置
した場合における、回転軸５Ａ着座面と、回転軸が着座
する複数列に配置した玉軸受のリーテナ５Ｋ着座面との
間に、それぞれ緩衝材として、皿ばね１２Ａを設けた一
例である。これによって、ポンプ回転軸の歳差運動が起
きた状態においても、皿ばね１２Ａがたわむことでポン
プ回転軸５Ａの傾きに追従し、歳差運動を緩衝させ、歳
差運動時に複数列玉軸受へ負荷される不安定な荷重を低
減させ、複数列玉軸受の異常摩耗等を防止することがで
きる。皿ばね１２Ａは、回転軸５Ａやリテーナ５Ｋ、ハ
ウジング５Ｌ等にネジ等により締結しても良いし、ある
いは回転軸５Ａやリテーナ５Ｋ、ハウジング５Ｌ等と一
体構造としても良い。

【００３３】尚、本発明は、図６に示すように複数列玉
軸受５Ｉ２の内輪を回転軸５Ａに固定した場合、図７に
示すように複数列玉軸受５Ｉ２の外輪をハウジング５Ｌ
に固定した場合のどちらの方法にも適用できる。

【００３４】次に図８に示すのは、前記のように玉軸受
外輪及び内輪を一体化することで、従来、軸受間に介し
ていたリングスペーサ５Ｊ、外輪または内輪を固定して
いたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図った状態
に、緩衝材を適用した例である。このようにすること
で、前記と同様の緩衝材による効果を得ることができ
る。また、この場合においても、複数列玉軸受５Ｉ２の
内輪を回転軸５Ａに固定した場合、複数列玉軸受５Ｉ２
の外輪をハウジング５Ｌに固定した場合のどちらの方法
にも適用可能である。図８は前者であり、玉軸受５Ｉ２
着座面と該玉軸受５Ｉ２が着座するハウジング５Ｌ着座
面の間に皿ばね１２Ａを設けている。後者においては、
回転軸５Ａ着座面と該回転軸５Ａが着座する玉軸受５Ｉ
２着座面の間に皿ばね１２Ａを設ければ良い。尚、この
場合も、皿ばね１２Ａは、回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２、
ハウジング５Ｌ等にネジ等により締結しても良いし、あ
るいは回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等と
一体構造としても良い。

【００３５】次に図９に示すのは、前記のように複数の
玉軸受内輪を一体化し、玉軸受外輪自体を複数列配置す
ることで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５
Ｊ、外輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の
簡素化を図った状態に、緩衝材を適用した例である。こ
のようにすることで、前記と同様の緩衝材による効果を
得ることができる。尚、この場合も、皿ばね１２Ａは、
玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等にネジ等により締結し
ても良いし、あるいは玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等
と一体構造としても良い。

【００３６】次に図１０に示すのは、前記のように複数
の玉軸受外輪を一体化し、玉軸受内輪自体を複数列配置
することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ
５Ｊ、内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造
の簡素化を図った状態に、緩衝材を適用した例である。
このようにすることで、前記と同様の緩衝材による効果
を得ることができる。尚、この場合も、皿ばね１２Ａ
は、回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２等にネジ等により締結し
ても良いし、あるいは回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２等と一
体構造としても良い。

【００３７】本発明の緩衝材としては、図６ないし図１
０に示した皿ばね１２Ａの他にも各種考えられる。図１
１は、緩衝材としてコイルばね１２Ｂを用いた例であ
り、二枚のリングプレートの間に複数のコイルばねを介
在させたものを示すが、コイルばねには、リングプレー
ト全周を取り巻く１コイルのばねを用いても良い。ま
た、皿ばね１２Ａの場合と同様、着座面間をコイルばね
１２Ｂで締結しても良いし、あるいは一体構造としても
良い。

【００３８】次に、図１２に示すのは緩衝材として板ば
ね１２Ｃを用いた例であり、図１２に示す板ばね１２Ｃ
は、リング状の板の下面内側をテーパ形状としてばねを
形成し、また、リテーナ５Ｋや玉軸受等との追従性を良
くするために、板ばね１２Ｃの周方向に複数の切り込み
と凸部１３を設けている。該突起部１３に関しては、図
１３に示すように、玉軸受等に設けても良い。また、玉
軸受５Ｉ２に関して、図１２、１３に示すように板ばね
１２Ｃとの着座面の内側にＬ字型の突起部１４を設ける
ことにより、万一、板ばね１２Ｃが破損した場合の破片
や異物等が玉軸受５Ｉ２の内部に侵入することを防ぐこ
とができる。この着座面の内側にＬ字型の突起部１４を
設ける方法は、前記皿ばね１２Ａや前記コイルばね１２
Ｂの場合にも当然適用できる。板ばねの形状に関して
は、図１２、図１３に示した形状の他に、例えば、図１
４に示すような形状でも良い。図１４に示す板ばね１２
Ｃでは、板ばねの下面に板をたわませるために板の厚さ
を薄くするような、複数の溝を設けており、さらにその
板の薄い部分の上面にはリテーナ５Ｋや玉軸受等との追
従性を良くするために、板ばね１２Ｃの周方向に複数の
突起部１３を設けている。板ばね１２Ｃの形状は他にも
あり得るが、図１２ないし図１４に示したような板ばね
の考え方であれば良い。また、板ばね１２Ｃは、皿ばね
１２Ａ及びコイルばね１２Ｂと同様に着座面間を締結し
ても良いし、あるいは一体構造としても良い。例とし
て、図１５、図１６に板ばね１２Ｃの取付け方法の概念
図を示す。図１５は、板ばね１２Ｃをハウジング５Ｌと
一体構造とした場合の一例であり、ハウジング５Ｌに最
初から板ばね１２Ｃを形成させておけばよい。また、図
１６は板ばね１２Ｃをハウジング５Ｌにボルト等で締結
する場合の一例であり、図１６に示す方法は、ハウジン
グ５Ｌを分割し、その間に板ばね１２Ｃを挟んで締結し
た場合である。図１６のように板ばね１２Ｃを締結する
方法によれば、簡単に板ばね１２Ｃを交換することもで
きる。以上述べたように、緩衝材として各種のばねを設
ける方法があるが、例えば板ばね１２Ｃの下面にコイル
ばね１２Ｂを介在させるなど組合せて用いてもよい。

【００３９】緩衝材としてばねを用いる方法の他に、着
座面間を緩衝構造とする方法もある。その例として、図
１７に、複数の玉軸受外輪及び内輪を一体化すること
で、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外
輪または内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構
造の簡素化を図った状態に、緩衝構造を適用した例を示
す。図１７では、それぞれの着座面を適当な円弧断面に
より形成する球面座緩衝構造としている。ポンプ回転軸
５Ａが歳差運動をしてわずかに傾いた場合にも、図１７
のように、着座する部分が点接触とならず全面で着座す
るように適当な球面座構造とすることによって、歳差運
動に対する追従性を確保することができ、歳差運動時に
玉軸受へ負荷される不安定な荷重を低減させ、玉軸受の
異常摩耗を防止することができる。図１８に示すのは、
球面座緩衝構造を交換できるように球面座を付けたリン
グ状の部品１５をハウジング５Ｌにネジ等で締結した場
合である。このようにすれば、球面座緩衝構造を交換で
きることに加え、ハウジング５Ｌと材質を変えることも
できる。球面座を付けたリング状の部品１５の材質とし
ては、特殊カーボン等の摺動性に優れた材質を用いるこ
とによって、耐摩耗性を向上させることができる。ま
た、図示はしていないが、球面座を付けたリング状の部
品１５は玉軸受５Ｋに取り付けても良い。尚、この緩衝
構造を適用する方法も、複数列玉軸受５Ｉ２の内輪を回
転軸５Ａに固定した場合、複数列玉軸受５Ｉ２の外輪を
ハウジング５Ｌに固定した場合のどちらの方法にも適用
可能である。本実施例では前者を例に述べたが、後者に
おいても回転軸、玉軸受の着座面を緩衝構造とするか、
あるいは回転軸、玉軸受の着座面に緩衝構造を設置する
ことで、同様の効果を得ることができる。また、この緩
衝構造の適用は、前記の複数の玉軸受外輪を一体化し、
玉軸受内輪自体を複数列配置する方法、複数の玉軸受内
輪を一体化し、玉軸受外輪自体を複数列配置する方法、
リテーナやリングスペーサを使用する方法等にも適用可
能である。

【００４０】以上、本発明について詳しく述べたが、本
発明は、他の種類の液化ガス用ポンプ装置の場合にも当
然適用できる。また、液化ガスに限らず、低温液体等を
取り扱うポンプにも有効な発明である。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、玉軸受を複数列配置す
ることで、ポンプ起動・停止時に起こるスラスト荷重に
よる軸受寿命低下を抑制し、信頼性向上を図ることがで
きる。

【００４２】また、本発明によれば、軸受部部品数を低
減することで、コストの低下、信頼性の向上を図ること
ができる。

【００４３】これらによって、液化ガス用ポンプ装置の
長期安定運転を図ることができる。

【００４４】また、本発明によれば、該ポンプ装置軸受
部の玉軸受の配列数の増加や構造の簡素化を実施して
も、ポンプ回転軸の振れ廻りによる歳差運動が起きた場
合において、軸の傾きに、緩衝材や緩衝構造が追従し、
これによって、複数列配置玉軸受の異常摩耗等を防止
し、更に軸受長寿命に対する信頼性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す液化ガス用ポンプ本体断
面図。

【図２】本発明の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。

【図３】本発明の他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大
図。

【図４】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。

【図５】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。

【図６】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。

【図７】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。

【図８】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。

【図９】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受
部拡大図。

【図１０】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１１】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１２】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１３】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１４】本発明の実施例を示す板ばねの図。

【図１５】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１６】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１７】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１８】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸
受部拡大図。

【図１９】液化ガスタンク用潜没ポンプ装置全体図。

【図２０】従来の液化ガスタンク用潜没ポンプ本体断面
図。

【図２１】ポンプ回転軸の歳差運動説明図。

【符号の説明】

１ 液化ガスタンク １Ａ タンク天井板 ２ 揚液管 ３ 吸込弁 ４ 座面 ５ 液化ガス用ポンプ本体 ５Ａ 回転軸 ５Ｂ インデューサ ５Ｃ 羽根車 ５Ｄ サブマージドモータロータ ５Ｅ 上静圧軸受 ５Ｆ 中静圧軸受 ５Ｇ 下静圧軸受 ５Ｈ 上補助玉軸受 ５Ｉ１ 中補助玉軸受（複列配置玉軸受） ５Ｉ２ 中補助玉軸受（複数列配置玉軸受） ５Ｊ リングスペーサ ５Ｋ リテーナ ５Ｌ ハウジング ５Ｍ 軸スラスト平衡装置 ６ ポンプ吐出口 ７ ヘッドプレート ８ 吊上ワイヤ ９ 給電ケーブル １０ 巻き上げ機 １１ 吐出管 １２Ａ 皿ばね １２Ｂ コイルばね １２Ｃ 板ばね １３ 突起物あるいは凸部形状 １４ Ｌ字型部 １５ 球面座部品

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポンプ軸と、該ポンプ軸を回転駆動する駆
   動部と、ポンプ軸に沿って駆動部よりも下方の位置に設
   けられ吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、羽根車
   で昇圧した液化ガスを吐出する吐出穴と、ポンプ軸を支
   持する軸受等を有する液化ガス用ポンプ装置において、
   前記ポンプ本体の前記軸受部に、単列軸受を複数列配置
   することを特徴とする液化ガス用ポンプ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の液化ガス用ポンプ装置にお
   いて、前記軸受部に複数の玉軸受の外輪及び内輪を一体
   化し、配置することを特徴とする液化ガス用ポンプ装
   置。
3. 【請求項３】請求項１記載の液化ガス用ポンプ装置にお
   いて、前記軸受部に複数の玉軸受の外輪を一体化し、軸
   受内輪を複数列配置することを特徴とする液化ガス用ポ
   ンプ装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の液化ガス用ポンプ装置にお
   いて、前記軸受部に、複数の玉軸受の内輪を一体化し、
   軸受外輪を複数列配置することを特徴とする液化ガス用
   ポンプ装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の液化
   ガス用ポンプ装置において、前記軸受部のポンプ軸、リ
   テーナ、玉軸受、ハウジングの着座面間に緩衝材もしく
   は緩衝構造が介在することを特徴とする液化ガス用ポン
   プ装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の液化ガス用ポンプ装置にお
   いて、前記の緩衝材もしくは緩衝構造を、ポンプ軸、リ
   テーナ、玉軸受、ハウジングと一体構造とすることを特
   徴とする液化ガス用ポンプ装置。
7. 【請求項７】請求項５記載の液化ガス用ポンプ装置にお
   いて、前記の緩衝材や緩衝構造を、ポンプ軸、リテー
   ナ、玉軸受、ハウジングに固定することを特徴とする液
   化ガス用ポンプ装置。
8. 【請求項８】請求項５ないし７のいずれかに記載の液化
   ガス用ポンプ装置において、前記緩衝材は皿ばね、コイ
   ルばね、板ばねのいずれかであることを特徴とする液化
   ガス用ポンプ装置。
9. 【請求項９】請求項１ないし４のいずれかに記載の液化
   ガス用ポンプ装置において、前記軸受部のポンプ軸、リ
   テーナ、玉軸受、ハウジングの着座面が、円弧断面によ
   って形成される球面座であることを特徴とする液化ガス
   用ポンプ装置。