JPS6036702B2 - 水素冷却回転電機における軸受装置の排油装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービン発電機のような水素冷却回転電機に係
り、特に軸受装置に隣接して取付けた集電装層内への水
素ガスの浸入防止を図った軸受装置の９Ｅ油装置に関す
る。

タービン発電機に代表される水素冷却回転電機は、固定
子の両端部に軸受装置を設け、この軸受装置に固定子内
の水素ガスを封止する軸シール装置を備えている。

さらに電機の反タービン側には軸受装置と隣接して回転
子を励磁するための集電装暦を装着しているものがある
。

したがってこのように水素ガス域とブラシ脂勤部を有す
る電機は集電装直に水素ガスが侵入しないようにしなけ
ればならない。

第１図は従来のタービン発電機を示し、固定子１に挿入
された回転子２は固定子１の両端部に設けた軸受装置３
，３により支承される。

さらに一方の軸受装置の外側には回転子軸に接着したコ
レクタリソグ５及びこれと酒勤するブラシ装置６を備え
た集電装暦４が装着されている。軸受装置３は、固定子
１に取付けられた軸受箱７の両端面に、回転子軸の回り
に微小ギャップを形成する内部油切り８、および外側油
切り９を取付けて軸受タ室を形成し、この軸受室の内部
に回転子を支承する軸受１０および軸受箱７に固着され
軸受１０の外周を支持する軸受座１ １と、軸受１０と
上記内側油切り８との間に配置され軸受箱７に固定され
た軸シール装置１２等が配設されている。従って、軸受
室は内側油切り８と軸シール装置１２との間に形成され
る第１の軸受室１３と、軸シール装置１２と軸受１０と
の間に形成される第２の軸受室１４と、軸受１０と外側
油切り９との間に形成される第３の軸受室１５とに分割
されている。

そして第２の軸受室１４と第３の軸受室１５とは軸受座
１１の下側に設けた切欠部１１ａを介して蓮適している
。このように構成された軸受装置３の油は、図示しない
外部の給油装置から軸受給油管１６を介して軸受１川こ
、また軸シール給油管１７を介して軸シール装置１２に
供給される。

一方、固定子の下方に配置される９Ｅ油回路には油に含
まれた水素ガスを分離する拡大槽１８が設けられており
、この拡大槽１８と第１の軸受室１３とは鞠シール油排
油管２０を介して運通している。

また、油に含まれた空気を分離する空気抽出槽１９も設
けられており、この空気抽出槽１９と第２および第３の
軸受室１４，１５とは軸受緋油管２１を介して運通して
いる。さらにこの空気抽出槽１９にはその内部上方と、
屋外大気中とを蓮適する大気放出管２２が設けられてい
る。以上のように構成された給排油装置の油の流れは次
のようになる。

軸受１０‘こ供給された油は軸受の両側から第２の軸受
室１４および第３の軸受室１５に排出され、切欠部１１
ａにより合流して軸受排油管２１を通り空気抽出槽１９
に流出する。一方、轍シール装置１２に供給された油は
シール部の両側から第１の軸受室１３および第２の軸受
室１４に排出され、軸シール９Ｅ油管２０を通って拡大
槽１８に流出するものと、前記軸受排油と合流して空気
抽出槽１９に流れるものとに分れる。ところで、前述し
たようにブラシ摺動の集電装層４に水素ガスの浸入を阻
止するためには、軸シール装置１２が常にその機能を果
すことが要求される。

しかしながら、油の供給回路の不具合により圧力不足を
生じたり、シール部に塵挨等が侠着すると、軸シール装
置１２の機能が低下し、水素ガスやガスを含んだ油が第
２の軸受室１４に漏れ出すことを考慮しなければならな
い。

すると、この水素ガスや水素ガスを含んだ油が軸受座１
１の切欠部１１ａを流れて第３の軸受室１５に侵入し、
水素ガスが外側油切り９のギャップを通って集電装層４
の内部に浸入するという問題がある。本発明は軸シール
装置を内部に併設した軸受装置と、この軸受装置に隣接
した集電装層とを備えた水素冷却回転電機において、た
とえこの鞠シール装置から水素ガスが漏洩しても集電装
層への侵入を防止しうる水素冷却回転電機における軸受
装置の排油装置を提供することを目的とする。

以下本発明の実施例について第２図を参照して説明する
。なお第１図に示した部品と同一作用の部品には同一符
号を用い説明は省略する。この実施例においては、固定
子１の両端部に軸受装置３，３が設置され、さらに一方
の軸受装置３の外側には隣接して集電装層４が設置され
ている。軸受装置３は、固定子１に取付けられ回転子軸
を微小ギャップを介して貫通する軸受箱７と、この軸受
箱７の内部に配設した軸受１０および軸シール装置１２
などにより構成されている。軸受１川ま、軸受箱７の内
側に突出した環状の軸受座２３によってその外周面を支
持している。

この軸受座２３は軸受箱７の内面に全周を気密に溶接し
て固着されている。軸シール装置１２は、上記軸受１０
の固定子側に並設され軸受箱７に固定されている。した
がって軸受箱７の内部には固定子側から軸方向外側に向
って軸受箱７と鞠シール装置１２との間に第１の軸受室
１３、軸シール装置２と軸受１０との間に気密の第２の
軸受室４および軸受１０と軸受箱７との間に第３の軸受
室１５とが順次形成される。これらの各軸受室１３，１
４，１５には夫々９Ｅ油管が接続される。

２０は鞄シール油排油管であり、この軸シール油排油管
２０‘こより第１の軸受室１３と拡大槽１８とを蓮通す
る。

また２４は第１の軸受磯油管であり、この第１の軸受排
油管２４により第２の軸受室１４と空気抽出槽１９とを
蓮適する。さらに２５は第２の軸受擬油管であり、この
第２の軸受８Ｅ油管２５により第３の軸受室１５と空気
抽出槽１９とを運通す。この第２の軸受排油管２５の途
中には空気抽出槽１９から第３の軸受室１５への水素ガ
スの逆流を防止するため、例えばＵ字型をした油溜部２
６が設けられる。一方給油系については、前記軸シ−ル
装置１２と給油装置（図示せず）とを連通し、軸シール
装置１２に所定の圧力で給油する軸シール給油管１７及
び前記軸受１０と給油装置（図示せず）とを蓮通し、軸
受１０‘こ所定の圧力で給油する軸受給油管１６が設け
られている。

次に作用について説明する。

鞠シール給油管１７から軸シール装置１２に供給された
油はシール部の両側から第１の軸受室１３及び第２の軸
受室１４に流れ込む。一方軸受給油管１６から軸受１０
に供給された油は軸受１０の両側から第２の軸受室１４
及び第３の軸受室１５に流れ込む。これら各軸受室１３
，１４，１５に流れ込んだ油のうち第１の軸受室１３の
油は鞠シール油排油管２０により拡大槽１８に導かれこ
の拡大槽１８により水素ガスを含んだ油は水素ガスと油
に分離され排出される。また第２の軸受室１４の油は第
１の軸受９Ｅ油管２４により空気抽出槽１９に導かれ、
第３の軸受室１５の油は第２の軸受排油管２５により空
気抽出槽１９に導かれて合流する。そしてこの空気抽出
槽１９にて空気と油に分離され排出される。なお空気抽
出槽１９にて分離された空気はこの空気抽出槽１９の上
部に接続された大気放出管２２を通り屋外大気中へ放出
される。従って機外への水素ガスの漏洩を防止する鞠シ
ール装置１２が油の供給系路の不具合等により機能低下
し、藤シール装置１２より機外側の第２の軸受室１４に
水素ガスが漏洩したり、水素ガスを含んだ油が排出され
ても、この水素ガスは第２の軸受室１４が軸受箱７、軸
受座２３および軸受１０‘こより気密に構成されている
ので、集電装眉４の内部に侵入することがない。

またこの第２の軸受室１４に排出された水素ガスを含む
油は第１の軸受排油管２４を通り空気抽出槽１９へ導か
れる。そしてこの空気抽出槽１９に導かれた油から分離
された水素ガスは、空気とともに大気放出管２２を通り
屋外へ放出される。さらに空気抽出槽１９に第２の軸受
室１４から流れ込んだ水素ガスが第２の軸受９Ｅ油管２
５を通り第３の軸受室１５へ逆流しようとしても第２の
軸受排油管２５の途上に逆流防止のための油溜部２６を
設けたので第３の軸受室１５に水素ガスが流れ込むこと
はない。したがって軸受装置に隣接して設置されている
集電装層４内への水素の侵入を防止することができる。

以上述べたように本発明によれば、軸シール装置とその
軸万向外側に配置した軸受部との間の第２の軸受室を気
密に形成し、この第２の軸受室の油を第１の軸受排油管
により空気抽出槽に排出せしめ、さらに軸受部の軸万向
外側に形成され集電装暦と隣接する第３の軸受室の油を
第２の軸受排油管により空気抽出槽に排出するとともに
この第２の轍受排油管に水素ガスの逆流を阻止する油溜
部を設けたので、たとえ鞠シール装置から水素ガスが第
２の軸受室に漏洩しても軸受装置に隣接した集電装置へ
の水素ガスの侵入を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水素冷却回転電機における軸受装置の給
なＥ油系統図、第２図は本発明の一実施例を示す水素冷
却回転電機における軸受装置の油給排装置の給排油系統
図である。 １……固定子、２……回転子、３……軸受装置、４・・
・・・・集電装贋、７・…・・軸受箱、１０・…・・軸
受、１２・・・・・・軸シール装置、１３・・・・・・
第１の軸受室、１４・・・・・・第２の軸受室、１５・
・・・・・第３の軸受室、１６・・・…軸受給油管、１
７・・・・・・軸シール給油管、１８・・・・・・拡大
槽、１９・・・・・・空気抽出槽、２０・・・・・・軸
シール油排油管、２３・・・・・・軸受座、２４・・・
・・・第１の軸受擬油管、２５・・・・・・第２の軸受
排油づ管、２６・・・・・・油潤部。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固定子の両端部に軸受装置とこれら軸受装置の一方
   に隣接する集電装置とを備え、 上記軸受装置内には、
   固定子に取付けられ微小ギヤツプを介して回転子軸を貫
   通する軸受箱とこの軸受箱の内部に配設され固定子内の
   水素ガスを外部から供給される圧油により封止する軸シ
   ール装置との間に第１の軸受室を、軸シール装置とその
   軸方向外側に配置され回転子軸を支承し外部から油を供
   給される軸受との間に第２の軸受室を、さらに軸受と軸
   受箱との間に第３の軸受室とを軸方向に順次形成し、
   一方、固定子の下方には油と気体とを分離する拡大槽お
   よび空気抽出槽を配置し、この拡大槽と上記第１の軸受
   室との間を軸シール油排油管を介して連通し、空気抽出
   槽と上記第２の軸受室および第３の軸受室との間を軸受
   排油管を介して連通するようにした軸受装置の排油装置
   において、 前記第２の軸受室を軸シール装置と軸受と
   軸受箱とにより気密に形成するとともに、前記軸受排油
   管は、第２の軸受室と空気抽出槽との間を連通する第１
   の軸受排油管と第３の軸受室と空気抽出槽との間を連通
   する第２の軸受排油管とからなり、この第２の軸受排油
   管には空気抽出槽から第３の軸受室へ気体の逆流を阻止
   する油溜部を設けたことを特徴とする水素冷却回転電機
   における軸受装置の排油装置。