JPS61106039A - 軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は室軸電気機械の油浸形軸受装置の軸受回転部と
油槽との間に設けられる軸封装置に関する。この種の軸
封装置においては前記軸受装置のＭＩ内のオイルミスト
を含むふん囲気が油槽外に漏出し、固定子コイル、回転
子界磁あるいは集電装置などの導電部あるいはその部品
を汚損することによりその電気的特性を劣化させるなど
の不都合が生ずるのを防止し得るものであることが要求
される。

（従来技術とその問題点） 回転電気機械はそれが立輪形であるか横軸形であるかの
如何を問わず、該電気機械の回転部の安定した動的状態
を維持するためには前記回転部の軸受を潤滑油により潤
滑し冷却することが必要である。即ち第２図に例示する
立軸回転電気機械の軸受装置においては、主軸に結合さ
れたスラスト軸受回転部５．該回転部５を支持するスラ
スト軸受固定部１１．前記スラスト軸受回転部５の外周
に接して配置される案内軸受１０などが油槽７内に貯留
された潤滑油に浸されて潤滑され冷却される如くになっ
ている。したがって前記潤滑油が前記スラスト軸受及び
案内軸受のしゆう動部の境界摩擦熱を奪って自ら昇温す
るから、これを冷却するため前記スラスト軸受回転部５
のポンプ作用を利用して油槽７内の潤滑油を送り管１７
を通じて適宜の冷却装置（図示せず）に送り、冷却した
後潤滑油戻り管１８を経て再び油槽７内に還流させる如
き循環を行なわせている。その際油槽７の内部の潤滑油
がスラスト軸受回転部５の回転に追従して旋回運動を行
ない潤滑油面が動揺するとともに、前記の潤滑油が循環
の際にその循環回路に存在する軸受装置の構成部品に絶
えず衝突して乱流を生じ該潤滑油が泡立ち飛沫をあげ、
前記の温度上昇と相まって油槽７内の潤滑油の油面上の
空気室２６がオイルミストを含むふん囲気により満たさ
れるに至る。前記の如き現象はスラスト軸受回転部５が
常に潤滑油内に浸される立軸回転電気機械の場合におい
て特に顕著である。

前記の如く油槽７の空気室ｚ６を満たす多量にオイルミ
ストを含むふん囲気は、該油槽７内のスラスト軸受回転
部５の潤滑油面上に露出する部分のファン作用及び潤滑
油の体積膨張により昇圧し、スラスト軸受装置の軸封装
置の抵抗に打勝って外部に漏出する。更に油槽７の近傍
に回転体が存在すると該回転体のファン作用により油槽
７の外周附近に生ずるマイナス圧によっても誘引されて
前記ふん囲気は同様に油槽７の外部に漏出する。前記の
如くにして前記ふん囲気が油槽７の外部に漏出すると多
量に含まれている前記オイルミストがじんあいと共に油
槽７の近傍の機器部品に耐着してこれらを汚損する。特
に回転電気機械の場合には油槽７の近傍に固定子コイル
、回転子界磁、あるいは集電装置の如き導電部分が存在
するから、これらが汚損されるとその電気的特性が劣化
する虞れがある。

前記の如き不都合な事態を防止する目的で設けられる軸
封装置として第２図あるいは第３図に例示する如きもの
が知られている。この種の軸封装置においては油槽７の
内部と外部とを境する部分、即ちスラスト軸受回転部５
の外周面に前記油槽７のふた１が接する部分に第２図に
示す如きラビリンス１５かあるいは第３図に部分的に示
す圧力空気室１６を設け、前記ラビリンス１５あるいは
圧力空気室１６を空気入れ管１４を通じて前記回転電気
機械の電気機械室の固定子コイル端附近に連通させ、前
記電気”機械の通風ファン１３によって加圧された空気
を前記ラビリンス１５あるいは圧力空気室１６に導き、
それらの内部の空気圧を前記油槽７の空気室２６内のふ
ん囲気の圧力よりも高く維持することにより、前記ラビ
リンス１５あるいは圧力空気室１６からの前記ふん囲気
の漏出を阻止するとともに、油槽７のふた１に設けられ
た排気管８を通して前記空気室２６のオイルミストを含
むふん囲気を前記回転電気機械外に設けたオイルミスト
分離装置に送りオイルミストを処理することにより前記
ふん囲気の漏出にもとづく不都合な事態を防止すること
が意図されている。

Ｉ−かし前記の如き構成の軸封装置においては、折角の
意図にもかかわらず前記ラビリンス１５あるいは圧力空
気室１６の圧力空気によるシーリング効果が、前記電気
機械の通風ファン１３により加圧され空気入れ管１４を
介して当該軸封部分１５゜１６に供給される空気の圧力
と前記油槽空気室２６内のふん囲気の圧力との均衡によ
り維持されるのであるから、前記ふん囲気に対する前記
供給空気の微妙でかつ厄介な圧力調整を必要とするとい
う欠点が伴なう。その上スラスト軸受回転部５が前記ふ
ん囲気並びに油槽７内の貯留潤滑油に直接接触しながら
回転する関係上、前記潤滑油面の動揺と前記ふん囲気の
圧力変動とが容易に生ずるから前記軸封部１５あるいは
１６内の加圧空気との均衡を保ち難く、前記軸封部１５
あるいは１６に対して直接通ずる広い空気室２６と相ま
って前記軸受部１５あるいは１６の圧力空気によるシー
リング効果は著しく不安定になり、前記オイルミストを
含むふん囲気の油槽７外への漏出を阻止することは極め
て困難である。

特に前記回転電気機械が高速大容量機である場合は、ス
ラスト軸受回転部５の周速が高く潤滑油面の動揺による
オイルミストの発生が盛んでかつ該オイルミストを含む
ふん囲気の昇圧と圧力変動とを生ずる上、油槽７の附近
の回転部分の強力なファン作用により生ずる大なるマイ
ナス圧による誘引も強く前記ふん囲気の油槽外漏出の防
止はますます困難になることを免れない。

（発明の目的） 本発明は車軸回転電気機械の油浸形軸受装置の油槽にお
ける軸封装置が有する前記の如き欠点に鑑み、至って簡
単な手段により軸封部のエアシール効果を維持するため
に供給する圧力空気の厄介な調整を必要とせずかつ軸受
回転部の影響を受けることのない安定した油浸形軸受装
置の油槽における軸封装設を提供することを目的とする
。

（発明の要点） 前記の目的を達成するために本発明では首記の軸封装置
において、前記油槽のふたの半径方向内側に、その先端
部が常に前記油槽内の潤滑油の基準油面下に位置する如
くに前記潤滑油内に浸される円筒形の仕切板を前記軸受
回転部の外周に近接して設けるとともに、その一端が前
記軸受回転部の半径方向内側の空間に開口しその他端が
前記軸封部の軸封室に向って開口する空気ポンプ孔を前
記軸受回転部に形成する如くにして前記円筒形の仕切に
より軸受回転部の回転に伴なう潤滑油の旋回運動と油面
の動揺とをできる限り抑制し、前記油槽内の直接外気に
連通ずる側の空気室を極力狭小にするとともに、前記軸
封部に圧力空気を供給することによりオイルミストを含
む前記ふん囲気の機内漏出を防止するものである。

（発明の実施例） 次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発明の詳細
な説明する。

第１図に示す室軸形回転電気機械の軸受装置においては
既に第２図において説明した如く、主軸に結合されたス
ラスト軸受回転部５、該回転部を支持するスラスト軸受
固定部１１．前記スラスト軸受回転部５の外周に接して
配置される案内軸受１０などが油槽７の内部の潤滑油に
浸されて潤滑冷却され、その結果温度の上昇した前記潤
滑油が前記スラスト軸受回転部５のポンプ作用により油
槽７に設けられた潤滑油送り管１７を通って適宜の冷却
装置（図示せず）に至り、冷却された後戻り管上８を経
て再び油槽１７内に還流する循環が行なわれている。

しかし本発明の前記スラスト軸受回転部５と前記油槽７
との間に設けられる軸封装設においては、第１図に示す
如くオイルミスト分離装置９に通ずる排気管８を備えた
前記油槽７のふた１は、その前記スラスト軸受回転部５
の外周に接する部分に圧力空気の供給される軸封室４ｃ
Ｌを有する軸封部４とともに、前記ふた１の前記軸封部
４が設けられる面と反対の面にその先端部が常に泊Ｎ７
内の潤滑油の基準油面３下に位置する如くに前記潤滑油
内に浸される円筒形の仕切板２が前記スラスト軸受回転
部５に極力接近して設けられる。更に前記スラスト軸受
回転部５にはその一端が該回転部５の半径方向内側空間
２５に開口し、他端が前記軸封部４の軸封室４αに向っ
て開口する空気ポンプ孔６が形成されている。

前記の如く構成することにより前記油槽７内の潤滑油面
上の空気室２７と潤滑油自体とは前記潤滑油内にその先
端部が浸される前記円筒状の仕切板２によって、該仕切
板２と前記スラスト軸受回転部５の外周との間に形成さ
れる極めて狭小なリング状の空気室２７ｂとその下の少
量の潤滑油、及び前記仕切板２の外側の油槽７内部の広
い空気室２７αとその下の多量の潤滑油に分割される。

その結果前記スラスト軸受回転部５の回転する外周が直
接接触するのは前記狭小なリング状空気室２７Ａのふん
囲気とその下の少量の潤滑油のみであって、前記広いリ
ング状空気室２７１Ｚ内のふん囲気とその下の多量の潤
ｉ油とは常に前記仕切板２に隔てられて直接前記スラス
ト軸受回転部５の外周に接触しないから、前記空気室２
８α内のふん囲気の前記軸受回転部５のファン作用にも
とづく圧力上昇も、またその下の潤滑油の旋回運動も著
しく抑制される結果、前記空気室２８α内のオイルミス
トを含んだふん囲気は前記排気管８を経てオイルミスト
分離装置に至り穏やかな自然排気により機外に排出され
て前記回転電気機械の機内に何の影響も及ぼさない。

一方前記狭小なリング状空気室２７Ａは前記軸封室４α
を介して直接機内空気に連通しているが、該空気室２７
ｂの容積が狭小でオイルミストを含むふん囲気の絶対量
が少ない上に、前記スラスト軸受回転部５に形成された
空気ポンプ孔６を通じて加圧された空気が前記軸封室４
ｃＬ内に供給されるから、前記スラスト軸受回転部のフ
ァン作用により圧力の上昇する空気室２７ｂ内のふん囲
気も前記軸封室４ＬＬ内の加圧空気のシーリング効果に
より軸封部４から漏出することはなく、また前記油槽７
の近傍に存在する回転部分の作るマイナス圧によって誘
引されることもない。

（発明の効果） 本発明は以上に説明した如く、立軸回転電気機械の軸受
回転部と、該軸受回転部の外周に接して位置する軸封部
とオイルミスト分離装置に通ずる排気管とを有する油槽
とを備えた油浸形軸受装置の軸封装置において、前記油
槽のふたの半径方向内側に、その先端部が常に前記油槽
内の潤滑油の基準油面下に位置する如くに前記潤滑油内
に浸される円筒形の仕切板を前記軸受回転部の外周に近
接して設けるとともに、その一端が前記軸受回転部の半
径方向に内側の空間に開口しその他端が前記軸封装置の
軸封室に向って開口する如き空気ポンプ孔を前記軸受回
転部に形成することによって、前記円筒形の仕切により
前記油槽の内部を２個の室に分割し、前記オイルミスト
を含む油槽内ふん囲気の前記軸封室を介して直接油槽外
の機内空気に連通ずる量を極力少くしかつ前記軸受回転
部に設けた空気ポンプ孔からの圧力空気により前記軸封
部のエアシーリングを行なうことにより前記ふん囲気の
前記軸封部からの漏出を確実に阻止して固定子コイル、
回転子界磁あるいは集電装置などの導電部分を汚損しそ
の電気的特性を劣化させることを防止し得るとともに、
従来の回転電気機械の場合の如く前記軸封室のエアシー
リングのための圧力空気を軸受装置の外部空気源から受
給しないから、厄介な圧力空気の圧力調整を行なう必要
がなく軸受装置まわりの構成が簡素になり経済的に有利
になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軸封装置を備えた立軸回転電気機械の
軸受装置の概略縦断面図、第２図は従来の軸封装置を備
えた前記電気機械の軸受装置の概略縦断面図、第３図は
従来の軸封装置の軸封部の第２図と異なる実施例の概略
縦断面図を表わす。 １：油槽ふた、２：仕切板、３：潤滑油の基準油面、４
：軸封部、４ｃＬ：軸封室、５：軸受回転部、６：空気
ポンプ孔、７：油槽、８：排気管、９ニオイルミスト分
離装置、１１ニスラスト軸受。 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）立軸回転電気機械の軸受回転部と、該軸受回転部の
   外周に接して位置する軸封部とオイルミスト分離装置に
   通ずる排気管とを有する油槽とを備えた油浸形軸受装置
   の軸封装置において、前記油槽のふたの半径方向内側に
   、その先端部が常に前記油槽内の潤滑油の基準油面下に
   位置する如くに前記潤滑油内に浸される円筒形の仕切板
   を前記軸受回転部の外周に近接して設けるとともに、そ
   の一端が前記軸受回転部の半径方向に内側の空間に開口
   し、その他端が前記軸封装置の軸封室に向つて開口する
   如き空気ポンプ孔を前記軸受回転部に形成してなること
   を特徴とする軸封装置。