(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を支持する軸受の油切り部で、軸受の潤滑油が炭化して付着することを防止する油炭化防止装置であって、
回転軸を支持する軸受と、該軸受を収容する軸受箱と、該軸受箱に形成されて前記回転軸が貫通する開口部と、該開口部より前記軸受の潤滑油が漏出することを防止する油切り部とを有し、
前記油切り部は、前記軸受箱に着脱可能な炭化防止用部品から構成され、
前記炭化防止用部品は、前記軸受箱に着脱される着脱部と、前記回転軸の軸方向に間隔を有し前記回転軸の径方向を取り囲むように設けられた複数のフィンと、前記複数のフィンの間に形成される空間内に外部より空気を供給可能な空気供給管を含んで構成されていることを特徴とする油炭化防止装置。
【請求項２】
前記炭化防止用部品は、前記回転軸の径方向に分割可能であることを特徴とする請求項１記載の油炭化防止装置。
【請求項３】
前記空間内に供給する空気量を変動させることが可能な、供給量変動手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の油炭化防止装置。
【請求項４】
前記空間内に供給する空気の空気圧を調整可能な空気圧調整装置を設けたことを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の油炭化防止装置。
【請求項５】
前記空間内に供給する空気の温度を調整可能な空気温度調整装置を設けたことを特徴とする請求項１〜４何れかに記載の油炭化防止装置。
【請求項６】
回転軸を支持する軸受と、該軸受を収容する軸受箱と、該軸受箱に形成されて前記回転軸が貫通する開口部とを有する回転機器に取り付けられることで、前記軸受の潤滑油が炭化して前記回転機器に付着することを防止する油炭化防止用部品であって、
前記炭化防止用部品は、前記軸受箱に着脱可能な着脱部と、前記軸受箱へ取り付けられた際に回転軸の軸方向に間隔を有し前記回転軸の径方向を取り囲むように設けられた複数のフィンと、前記複数のフィンの間に形成される空間内に外部より空気を供給可能な空気供給管を含んで構成されていることを特徴とする油炭化防止用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン等に設けられる油切り部で、軸受の潤滑油が炭化して付着することを防止する油炭化防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば蒸気タービンにおいては、回転軸、軸受、軸受箱を有し、軸受によって回転軸を支持するとともに、軸受箱内に軸受が収容されている。軸受箱には開口部が形成され、軸受からの潤滑油の飛沫が前記開口部から流出することを防止するための油切り部が設けられている。
【０００３】
油切り部は、前記開口部と回転軸との間や、前記軸受箱から軸受箱外側方向に延設された壁部と回転軸との間に形成される。このような油切り部を設けることにより、軸受からの潤滑油が前記開口部を介して外部へ流出することを防止し、潤滑油の流出に起因する災害等を防止して安全運転を行うことができる。
【０００４】
しかしながら、前述のような油切り部においては、前記潤滑油の飛沫が蒸気タービンの運転に伴って回転軸が高温となることによって炭化し、油切り部で炭化した潤滑油が回転軸や油切り部を構成する各部品に付着して、付着量が増加すると回転軸に軸振動が生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、油切り部での潤滑油の炭化を防止するために、特許文献１においては、タービンロータに対峙してシールフィンを備えた油切り部に、空気圧縮機からの空気を供給する空気管を設け、さらに該空気管より供給する空気を冷却・除湿し、加えて空気圧を制御可能とすることで油切り部での炭化防止を可能とした蒸気タービンが開示されている。特許文献１に開示された技術によれば、油切り部に、適正圧力に制御するとともに、低温・乾燥化した空気を供給するため、軸受側からの潤滑油のベーパ熱を低くし、炭化を防止することができるとともに、空気の導入により付着した不純物をブローして除去できるため、回転軸の軸振動を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された油切り部での油炭化防止に係る技術においては、軸受箱と一体化した仕切壁によって空気を供給するためのパッキンボックスを形成する必要があり、新規に蒸気タービンを制作する場合には特に問題はないものの、既存の蒸気タービンを改造して油切り部での炭化防止を実施するためには軸受箱を交換する又は軸受箱に大きな改造を施す必要があるため、既存の設備へ対応するためには多額のコストが必要であるという課題がある。
【０００８】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、既存の設備を改造して実施するために高額のコストを必要とせず、油切り部での油の炭化を防止することができる油切りでの油炭化防止装置を提供するとともに、前記改造に必要な油切りでの油炭化防止用部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明においては、回転軸を支持する軸受の油切り部で、軸受の潤滑油が炭化して付着することを防止する油炭化防止装置であって、回転軸を支持する軸受と、該軸受を収容する軸受箱と、該軸受箱に形成されて前記回転軸が貫通する開口部と、該開口部より前記軸受の潤滑油が漏出することを防止する油切り部とを有し、前記油切り部は、前記軸受箱に着脱可能な炭化防止用部品から構成され、前記炭化防止用部品は、前記軸受箱に着脱される着脱部と、前記回転軸の軸方向に間隔を有し前記回転軸の径方向を取り囲むように設けられた複数のフィンと、前記複数のフィンの間に形成される空間内に外部より空気を供給可能な空気供給管を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、空気を前記空間内に供給することで、該空間内が冷却される。従って、軸受側からの潤滑油のベーパ熱を低くすることができ、潤滑油の炭化を抑制することができる。さらに、空気を前記空間内に供給することによって、該空間や回転軸、各フィンに付着・体積した潤滑油の炭化物等の不純物をブローして除去することができる。よって、油切り部で軸受の潤滑油が炭化して付着しても、付着物をブローして除去することができるため、該付着物に起因する回転軸の軸振動を防止することができる。
【００１１】
さらに、空気導入管を有する炭化防止用部品が軸受箱と別個の部品であるため、既存の軸受箱に対しても前記着脱部によって着脱可能な部分を設けて該部分に炭化防止用部品を取り付けるだけで発明の実施が可能となる。つまり、既存の軸受箱に対して、簡単な改造のみで低コストで発明の実施が可能となる。
【００１２】
また、前記炭化防止用部品は、前記回転軸の径方向に分割可能であるとよい。
これにより、炭化防止用部品の軸受箱への着脱が容易となる。
【００１３】
また、前記空間内に供給する空気量を変動させることが可能な、供給量変動手段を設けるとよい。
これにより、前記ブローの効果が高まる。
【００１４】
また、前記空間内に供給する空気の空気圧を調整可能な空気圧調整装置を設けるとよい。
空気圧調整装置を設けることで、適正な空気圧を前記空間内に供給することができ、確実に潤滑油の炭化物等の不純物をブローして除去することができる。
【００１５】
また、前記空間内に供給する空気の温度を調整可能な空気温度調整装置を設けるとよい。
空気温度調整装置を設けることで、適正な温度に前記空間内を冷却することができるためである。
【００１６】
また、回転軸を支持する軸受と、該軸受を収容する軸受箱と、該軸受箱に形成されて前記回転軸が貫通する開口部とを有する回転機器に取り付けられることで、前記軸受の潤滑油が炭化して前記回転機器に付着することを防止する油炭化防止用部品であって、前記炭化防止用部品は、前記軸受箱に着脱可能な着脱部と、前記軸受箱へ取り付けられた際に回転軸の軸方向に間隔を有し前記回転軸の径方向を取り囲むように設けられた複数のフィンと、前記複数のフィンの間に形成される空間内に外部より空気を供給可能な空気供給管を含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、既存の設備を改造して実施するために高額のコストを必要とせず、油切り部での油の炭化を防止することができる油切りでの油炭化防止装置を提供することができるとともに、前記改造に必要な油切りでの油炭化防止用部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例に係る油炭化防止装置周辺を模式的に表した図である。
【図２】図１におけるＡ部拡大図である。
【図３】図１におけるＢ方向矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例に係る油炭化防止装置周辺を模式的に表した図であり、図２は、図１におけるＡ部拡大図であり、図３は、図１におけるＢ方向矢視図である。図１及び図２を用いて、本発明の油炭化防止装置１について説明する。
ここで、油炭化防止装置１は、軸受箱２０内で軸受１４に使用される潤滑油が、軸受箱２０の端部の開口部２２を介して軸受箱２０外に漏れることを防止するために設けられる油切り部３０において、前記潤滑油が炭化することを防止するために設けられるものである。
【００２１】
油炭化防止装置１は、回転軸６と、軸受１４と、軸受箱２０と、油切り部３０とを有している。
軸受２は、回転軸６の外周側に設けられて回転軸６を回転可能に支持するものである。軸受箱２０は、軸受１４を囲うようにして設けられており、軸受１４を収容するものである。なお、本実施例においては軸受箱２０内にターニング装置４も収容されている。軸受箱２０は、その端部に開口部２２が設けられている。開口部２２は、回転軸６の径方向の大きさよりも大きく形成されており、回転軸６及び軸受箱２０は回転軸６が開口部２２を貫通するように配置される。
【００２２】
さらに、開口部２２周辺には、油切り部３０が設けられている。油切り部３０は、開口部２２から軸受１４に使用される潤滑油が、軸受箱２０外に漏れることを防止するためのものである。
【００２３】
油切り部３０は、油切り板３２に着脱可能な付属部品１０を有して構成される。
油切り板３２は、リング状の部材であって、ボルト３３によって軸受箱２に取り付けられている。油切り板３２は、軸受箱２にボルト３３によって取り付けられた際に、回転軸６と対向する側の先端部が回転軸６と接触せず、該先端部よりも回転軸６の径方向外側方向は空間部２２の一部を塞ぐように、軸受箱２に取り付けられる。即ち、軸受箱２に油切り板３２を取り付けることによって、油切り板３２と回転軸６との間に隙間８が形成される。そして、油切り板３２には、隙間８に該当する部分にフィン７が取り付けられている。なお、油切り部３２は軸受箱２０と一体に構成されていてもよい。
【００２４】
付属部品１０は、図３に示したようにリング状の部材であって、ボルト１６によって油切り板３２に取り付けられている。付属部品１０は、取付部１１と、２つのフィン１８ａ、１８ｂと、空気導入管１２とを有して構成される。取付部１１は、ボルト１６によって油切り板３２に取り付けられる部分である。フィン１８ａ及び１８ｂは、付属部品１０が油切り板３２に取り付けられた際に、その先端部が回転軸６と対向する位置に設けられるものである。フィン１８ａとフィン１８ｂとは回転軸６の軸方向に間隔を有して配置されており、フィン１８ａ、１８ｂとその他の部品とによって、回転軸６の外周側に空間１０ａを形成する。空気導入管１２は、外部より空間１０ａに空気を導入するための通路である。
【００２５】
また、付属部品１０は、フランジ１０ｂによって分割面１３で水平方向に２つに分割可能に構成されており、ボルト１０ｃを取り外すことで分割することができる。
分割面１３で２つに分割可能な付属部品１０の上側の部品には、前述の空間１０ａ内に空気を供給する空気供給管１２が接続されており、下側の部品には空間１０ａ内に溜まったドレンを排出するためのドレン排出管１５が設けられている。
【００２６】
以上の構成により、軸受１４からの潤滑油の飛沫は、各フィン７、１８ｂ、１８ａによって空間部２２より外部へ漏れることを防止される。
【００２７】
また、以上の構成の油炭化防止装置１において、外部からの空気は、空気導入管１２を介して空間１０ａ内に供給される。空間１０ａ内に供給された前記空気は、空間１０ａ内で拡散した後、その一部は大気側のフィン１８ａを介して流出する間に空間１０ａ、回転軸６や各フィンに付着した潤滑油の炭化物等の付着物をブローして排出する。さらに、空間１０ａ内に空気を導入することによって、該空気によって空間１０ａ周辺の回転軸６が冷却される。
【００２８】
本発明によれば、前記空気を空間１０ａ内に供給することによって、空間１０ａや回転軸６、各フィン７、１８ａ、１８ｂに付着・体積した炭化物等の不純物をブローさせることができる。これにより、油切り部３０で軸受４の潤滑油が炭化して付着しても、付着物をブローして除去することができるため、該付着物に起因する回転軸の軸振動を防止することができる。
なお、空間１０ａ内に導入する空気の空気圧を調整可能な空気圧調整装置５１を設けると、さらに好ましい。空気圧調整装置５１を設けることで、適正な空気圧を空間１０ａ内に供給することができ、確実に潤滑油の炭化物等の不純物を除去することができる。空気圧調整装置５１による空気圧の調整は、ブローの状況を目視して供給圧を作業員が決定することもでき、油切り装置３０で付着する潤滑油の炭化物量は油炭化防止装置１へ流出する軸受４の潤滑油量と回転軸の温度によって概算できると考えられるため、前記潤滑油量、回転軸温度とそれぞれ対応する軸受４への潤滑油供給量及び回転軸の回転数に応じて前記空気圧調整装置５１を自動制御することもできる。
【００２９】
また、本発明により、前記空気を空間１０ａ内に供給することで、空間１０ａ内が冷却される。これにより、軸受側からの潤滑油のベーパ熱を低くすることができ、潤滑油の炭化を抑制することができる。
なお、空間１０ａ内に導入する空気の温度を調整可能な空気温度調整装置５２を設けると、さらに好ましい。前記空気温度調整装置５２を設けることで、適正な温度に空間１０ａ内を冷却することができるためである。空間１０ａ内の温度を適正な温度に冷却するため、回転軸６の回転数に応じて空気温度調整装置５２を自動制御することもできる。
【００３０】
さらに、空間１０ａに導入する空気量を常に一定でなく、空気量調整装置５３によって脈動させるとさらに好ましい。これにより、前記ブローの効果が高まる。
【００３１】
さらに、本発明によれば、空気導入管１２を有する付属部品１０が、軸受箱２０と別個の部品であるため、既存の軸受箱２０に対してもボルト１６を螺入することができるボルト穴を設け、付属部品１０を取り付けるだけで発明の実施が可能となる。つまり、既存の軸受箱２０に関しては、前記ボルト穴を設ける改造のみで発明の実施が可能であり、簡単な改造で低コストで発明の実施が可能となる。
【００３２】
また、前記付属部品１０は、図３に示したように回転軸６の径方向（本実施例においては水平方向）に分割可能である。これにより、付属部品１０の軸受箱２０への着脱が容易となり、付属部品１０の補修等のメンテナンス性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
既存の設備を改造して実施するために高額のコストを必要とせず、油切り部での油の炭化を防止することができる油切りでの油炭化防止装置として利用することができるとともに、前記改造に必要な油切りでの油炭化防止用部品として利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  油炭化防止装置
６  回転軸
１０  付属部品（炭化防止用部品）
１０ａ  空間
１１  取付部
１２  空気導入管
１３  分割面
１４  軸受
１８ａ、１８ｂ  フィン
５１  空気圧調整装置
５２  空気温度調整装置
５３  空気量調整装置
【図１】
0005449234.tif 000002
【図２】
0005449234.tif 000003
【図３】
0005449234.tif 000004