JPS626119B2 - - Google Patents

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JPS626119B2
JPS626119B2 JP58034508A JP3450883A JPS626119B2 JP S626119 B2 JPS626119 B2 JP S626119B2 JP 58034508 A JP58034508 A JP 58034508A JP 3450883 A JP3450883 A JP 3450883A JP S626119 B2 JPS626119 B2 JP S626119B2
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JP
Japan
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thrust
motor
seal ring
thrust disk
disk
Prior art date
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JP58034508A
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JPS59160093A (ja
Inventor
Masahiro Yoshioka
Ko Inoe
Eiichi Hazaki
Shiro Nakahira
Akihisa Okada
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to AT84101200T priority patent/ATE27341T1/de
Priority to DE8484101200T priority patent/DE3463824D1/de
Priority to EP84101200A priority patent/EP0121053B1/en
Publication of JPS59160093A publication Critical patent/JPS59160093A/ja
Publication of JPS626119B2 publication Critical patent/JPS626119B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/041Axial thrust balancing
    • F04D29/0413Axial thrust balancing hydrostatic; hydrodynamic thrust bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/041Axial thrust balancing
    • F04D29/0416Axial thrust balancing balancing pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサブマージブルポンプに係り、特に主
インペラ部に軸スラスト低減装置を装着すること
が困難な構造のサブマージブルポンプに好適な軸
スラスト低減装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のサブマージブルポンプは例えば特開昭57
―88288号公報に示されるように、サブマージブ
ルモータ部の上方側に主インペラを備えている。
そして、主インペラによつて生ずる上向きの水力
的軸方向スラスト荷重は、その全荷重をモータ室
内に設けたスラスト軸受によつて支持している。
このスラスト軸受におけるスラストデイスクはモ
ータへの冷却水循環用の補助インペラ機能も兼ね
備えている。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の従来技術において、主インペラの水力的
軸スラスト荷重のすべてを支持するスラスト軸受
は大型で高価となり、また苛酷な荷重条件で使用
されるため、長寿命が期待できなく、さらには、
スラスト軸受の多大なメカロスによりポンプ効率
が低減する等の欠点を有していた。
本発明は、スラスト軸受へ伝わる軸スラスト荷
重を低減させると共に補助インペラのポンプ効率
を向上させることができる軸スラスト荷重低減装
置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の上記の目的は、モータ及び軸受の冷却
のために水を循環する補助インペラの機能を兼ね
るスラストデイスクの外周面、及び内周面近くに
流路抵抗となるモータ軸線と平行な細隙部を構成
するシールリングを設けることにより達成され
る。
〔作用〕
スラストデイスクの下面側にはシールリングに
よつて調圧室が形成され、このスラストデイスク
の下面側の調圧室内の圧力とスラストデイスクの
上面側の調圧室内の圧力とにより、スラスト軸受
へ伝わる軸スラスト荷重を低減すると共に、スラ
ストデイスクの外周面側に設けたシールリングに
より逆流が低減され補助インペラのポンプ効率を
向上させることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明す
る。本発明によるサブマージブルポンプは、ポン
プ室A内に設けた主インペラ1、案内羽根2及び
モータ室B内に設けたモータ固定子3、モータ回
転子4、シヤフト7a,7b、モータ室B内にお
けるシヤフト7a,7bの上部を支持するラジア
ル軸受5a,5b、シヤフト7a,7bの下部に
設けられたスラスト軸受6a,6b、スラスト軸
受6a,6b間に設けられ、かつモータ冷却水循
環用補助インペラを兼ねるスラストデイスク8、
補助インペラの吐出水が吸込側に逆流する時の流
路となるスラストデイスク8の外周面に細隙部9
aを形成するためのシールリング9、シールリン
グ9とスラスト軸受6bとの間に形成された調圧
室13及びスラストデイスク8の内周面近くにモ
ータ軸線と平行な細隙部12aを形成するように
モータ室ケースB1に設けたシールリング12よ
りなつている。またスラストデイスク8にはポン
プ用穴8aが複数個設けられている。
次に上述した本発明の装置の一実施例の動作を
第1図および第2図によつて説明する。
第2図に示すように、ポンプが回転している時
スラストデイスク8に設けられた穴8aによつて
揚水された冷却水の大部分は、上側のスラスト軸
受6aのパッド間を通つてシヤフト7bの外周に
流れ出て、さらに上側に流れモータ固定子3を冷
却し、第1図に示す外部の熱交換器20内を流れ
てモータ室Bの下部に戻る。また揚水された水の
一部は、シールリング9によつて構成される細隙
部9aを流れ、さらに調圧室13、下側のスラス
ト軸受6bのパツド間、シールリング12によつ
て構成されるモータ軸線と平行な細隙部12aを
通つて、補助インペラの吸込口つまり穴8aの入
口へ逆流する。調圧室13内の圧力P3は吸込圧P1
と吐出圧P2との間の圧力になるわけであるが、こ
の圧力P3はシールリング9,12の形状寸法
(径、長さ、すきま等)によつて、任意に制御が
可能である。さて、主インペラの推力W1は第2
図に示すように一般に上向きに働く。この荷重を
上側のスラスト軸受6aにより支持するわけであ
るが、このスラスト軸受に加わる荷重を低減する
には、調圧室13の圧力P3を吐出圧P2より小さく
し吸込圧P1に近づけることによりスラストデイス
ク8には下向きの水力軸スラストW2が発生す
る。この方向は、主インペラ1に発生するスラス
トの方向と反対であるから、スラスト軸受6aへ
伝わるスラスト荷重が低減させることができる。
ところで、この水力軸スラストW2が過大である
と、上側のスラスト軸受6aの荷重が0もしくは
過少になつて軸方向の位置決めが不安定になつて
振動が発生したり、また、メカロス低減から本来
ロータの自重程度しか負荷能力のない下側のスラ
スト軸受6bへの荷重が過大になり、下側のスラ
スト軸受の損傷をきたす。
そこで最適のスラスト荷重が加わるように調圧
室13の圧力P3を最適の圧力に制御できるよう
に、シールリング9,12を設置したことが、本
発明の特徴であつて、前述したようにシールリン
グ9,13の形状、寸法により圧力P3を制御でき
る。なお、明らかなように、シールリング9がな
い場合は圧力P3は圧力P2となり、スラスト低減効
果はない。またシールリング12がない場合は圧
力P3は圧力P1と等しくなり、圧力P3が一意的に決
まり、W2の値を制御できないものである。
第3図は本発明の装置別の実施例を示すもので
あつて、第2図の実施例と異なる点は、ポンプ穴
8aを斜め穴としたことである。これにより、シ
ールリング9の長さを長くすることができ、同一
の流路抵抗を実現させる場合、すきまを増大させ
ることができ、スラストデイスク8とシールリン
グ9,12の接触がさけられる。
第4図は本発明の装置のさらに別の実施例を示
すものであつて、スリーブ14をスラストデイス
ク8の内周側近傍の下端に設けると共にその外側
にモータ軸と平行な細隙部12aを形成するシー
ルリング12をモータ室ケースB1に設けて細隙
部12aの流路抵抗を形成したものである。スリ
ーブ14の端面とモータ室ケースB1との間隙1
5およびシールリング12の端面とスラストデイ
スク8との間隙16はスラスト軸受6a,6bが
摩耗してもこれらの対向する面が接触または衝突
しないような寸法に設定されている。このように
構成したことにより、遠心ポンプ作用によりシー
ルリングからのもれを少なくしたもので、細隙部
12aの増大が図れるのでスリーブ14とシール
リング12との接触をさけうる。
第5図は本発明の装置の別の一実施例を示すも
ので、スリーブ14をスラストデイスク8の内周
側近傍の下端に設け、このスリーブ14の内側お
よび外側にそれぞれシールリング17,18を設
けたもので、シール長がさらに長くなり、従つて
細隙部17a,18aのすきまを増大でき、スリ
ーブ14とシールリング17,18との接触をさ
けうる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、従来技術
によるサブマージブルポンプの補助インペラと兼
用のスラストデイスクの内外周面にシールリング
を設けることにより、スラスト軸受に加わる荷重
を低減させて、スラスト軸受の小形化、長寿命化
を図ることができ、大巾に信頼性を向上できる。
また、シールリングを2箇所に設置したので、補
助インペラの揚水の逆流が小さくなり、補助イン
ペラの効率も増大する。さらに本構造では、各シ
ールリングのすきまの増大を図れるので、回転中
ロータとシールリングとの接触を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の一例を備えたサブマー
ジブルポンプの縦断面図、第2図は第1図に示す
本発明の装置を一部拡大して示す縦断面図、第3
図〜第5図はそれぞれ本発明の装置の他の実施例
の一部分を示す縦断面図である。 1…主インペラ、6a,6b…スラスト軸受、
8…補助インペラを兼ねるスラストデイスク、
9,12…シールリング、13…調圧室、14…
スリーブ、A…ポンプ室、B…モータ室。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 モータ室ケーシング内にサブマージブルモー
    タ部を設け、このモータの上向き側のシヤフトに
    主インペラ部を設け、モータの下向き側のシヤフ
    トにモータ冷却水循環のための複数個のポンプ用
    穴を有する補助インペラを兼ねるスラストデイス
    クを設け、このスラストデイスクの下面,上面に
    それぞれ対向するスラスト軸受をモータ室ケース
    に設けたサブマージブルポンプにおいて、補助イ
    ンペラの吐出水が吸込側に逆流する時の流路とな
    るスラストデイスクの外周面との間に細隙部を形
    成するようにモータ室ケースに第1のシールリン
    グを設け、スラストデイスクの内周面近傍にモー
    タ軸線と平行な細隙部を形成する第2のシールリ
    ングを設け、前記スラストデイスクの下面側およ
    び上面側にそれぞれ調圧室を形成したことを特徴
    とするサブマージブルポンプの軸スラスト低減装
    置。 2 スラストデイスクの内周面側の第2のシール
    リング部は、スラストデイスクの内周面との間に
    モータ軸線と平行な細隙部を形成するように、モ
    ータ室ケースに設けたシールリングを備えたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサブマ
    ージブルポンプの軸スラスト荷重低減装置。 3 スラストデイスクの内周面側の第2のシール
    リング部は、モータ室ケースに設けたシールリン
    グと、これに対向するようにスラストデイスクに
    設けたスリーブとによつて少なくとも1つのモー
    タ軸線と平行な細隙部を形成したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のサブマージブルポ
    ンプの軸スラスト荷重低減装置。
JP58034508A 1983-03-04 1983-03-04 サブマ−ジブルポンプの軸スラスト荷重低減装置 Granted JPS59160093A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58034508A JPS59160093A (ja) 1983-03-04 1983-03-04 サブマ−ジブルポンプの軸スラスト荷重低減装置
AT84101200T ATE27341T1 (de) 1983-03-04 1984-02-06 Axialschubausgleichsvorrichtung fuer pumpen.
DE8484101200T DE3463824D1 (en) 1983-03-04 1984-02-06 Axial thrust reducing device for pumps
EP84101200A EP0121053B1 (en) 1983-03-04 1984-02-06 Axial thrust reducing device for pumps

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Publications (2)

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JPS59160093A JPS59160093A (ja) 1984-09-10
JPS626119B2 true JPS626119B2 (ja) 1987-02-09

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JP58034508A Granted JPS59160093A (ja) 1983-03-04 1983-03-04 サブマ−ジブルポンプの軸スラスト荷重低減装置

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EP (1) EP0121053B1 (ja)
JP (1) JPS59160093A (ja)
AT (1) ATE27341T1 (ja)
DE (1) DE3463824D1 (ja)

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