(57)【要約】【課題】水中軸受の経年劣化を正確かつ容易に検知することができる水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供する。【解決手段】本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システム１０は、回転軸を水中で軸支する軸受箱２４と、前記軸受箱２４に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段３０とを備える水中軸受２０の前記軸受箱２４に接続して、前記軸受箱２４を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放する摺動部劣化検知管４０を備えたことを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を水中で軸支する軸受箱と、前記軸受箱に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段とを備える水中軸受の前記軸受箱に接続して、前記軸受箱を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放する摺動部劣化検知管を備えたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項２】
前記グリース供給手段は、前記軸受箱に接続する給脂供給管を供え、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱との接続口の管径を前記給脂供給管の管径と同等以上に設定していることを特徴とする請求項１に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項３】
前記軸受箱と前記回転軸の摺動面に形成した軸受メタルは、前記回転軸の外周に沿って溝が形成され、前記摺動部劣化検知管と前記軸受箱の接続口は、前記溝の末端上部と一致させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項４】
前記摺動部劣化検知管は、管内部を目視可能な透明パイプ又はグリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項５】
前記軸受箱は、水中の前記摺動部劣化検知管の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板を設けたことを特徴とする請求項４に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項６】
前記摺動部劣化検知管は、本管から１つ以上分岐した分岐管に開閉弁を形成し、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリューポンプなどの回転機器に取り付けられた水中軸受の摩耗による経年劣化を検知する水中軸受の摺動部劣化検知システムに関し、特に経年劣化を正確かつ容易に検知することができる水中軸受の摺動部劣化検知システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低所から高所へ水を汲み上げるスクリューポンプがある。図４は従来のスクリューポンプの全体構成の概略図である。図示のように、スクリューポンプ１は、回転軸２の外周面に連続し、かつ螺旋状に突出した羽根を備えたエンペラー３と、回転軸２の上端側を陸上で支持する上部軸受４と、回転軸２の下端側を水中で支持する水中軸受５と、回転軸２の上端に連結してエンペラー３を回転させる駆動手段６とから構成されている。スクリューポンプ１は、上水路と下水路を繋ぐ傾斜水路に配設されている。このような構成のスクリューポンプ１は、駆動手段６により、エンペラー３を回転させて、下水路の水を汲み上げて上水路へ送水することができる。【０００３】
上部軸受４及び水中軸受５は、回転機器の稼動時間が長期化すると回転摺動部が摩耗する。特に、下水処理場や浄水場などに適用される大型回転機器の回転軸２を水中で支持する水中軸受５は、水中に混入している砂・泥などの細かい固形物が軸受の回転摺動部に入り込むと、摺動部分の摩耗が促進してしまう。このため、回転摺動部に固形物が入り込まないように、水中の軸受と回転軸２が摺動する部分を油で満たし、油が摺動部分から漏れないようにメタルシール、ゴムシールなどで、油部分と水中部分とを分離させるシールを形成する構成とするのが一般的である。【０００４】
従来、水中軸受の回転摺動部は、面接触による軸受と、転がり軸受に大別されている。面接触による軸受は、回転軸の外周に固定したスリーブの外周を、軸受メタル内面が面接触して回転する構造となる。この面接触による軸受の潤滑油としては、機械油、グリースを適用することができる。【０００５】
特許文献１に開示のスクリューポンプは、水中軸受とスクリューの軸部の間に潤滑油（機械油）を供給する給油管と、水中軸受とスクリューの軸受の間を通過した潤滑油を排出する排油管と、給油管と排油管がそれぞれ接続され、水中軸受から排出された潤滑油を回収する貯留タンクと、貯留タンク内の潤滑油を給油管から水中軸受内を通して排油管から排出するように潤滑油を循環供給する給油手段を備えている。このタイプの水中軸受は、潤滑油の高い流動性により、シール部より潤滑油が漏れ易くなる。水中部では油が漏れると少量で水面に油膜ができ、油脂の絶対量としては少量でも、ビジアルな環境問題が発生しやすい。上記の理由で、水中軸受の給脂には、濡れても後に沈殿して泥状となるグリース（油脂）が好まれる。【０００６】
潤滑油よりも流動性の低いグリースは、機械油と比べて漏れや飛散し難く、水や異物の浸入を防ぎ易い特性を備えている。グリースを軸受に供給する場合は次のような構成としている。図５は従来の水中軸受の給脂手段の構成概略の説明図である。図示のように、従来の水中軸受５の給脂手段は、水中軸受５の給油口５ａに接続する給脂供給配管８からグリースを回転摺動部に供給している。そして、グリースの場合、機械油のように軸スリーブ５ｂと軸受メタル５ｃの隙間内を移動した油を潤滑させる構成とするのではなく、ゴムシール９の隙間から水中へ放出させている。これは、グリースが回転摺動部を移動することによって、回転による回転摺動部の摩擦熱を吸収して、回転摺動部の焼きつき等の不具合を回避するためである。また、水中軸受内のグリースでオイルシール部分へ侵入しようとする水を食い止めようとしている。ところが、このような構成のため、摩耗したオイルシールの隙間が大きくなり、水中の砂１１・泥等の固形物が軸スリーブ５ｂと軸受メタル５ｃの隙間に侵入すると、逆に、ヤスリ効果によって回転摺動部の摩耗が進み易くなっていた。【０００７】
この他、転がり軸受の場合には、軸受摺動部にベアリングを用い、高価かつシール性の高いメカニカルシールを取り付けて回転させている。
また、従来の水中軸受の摩耗の点検方法として特許文献２が開示されている。特許文献２に開示の立軸ポンプの点検方法は、立軸ポンプの振動を測定し、立軸ポンプの固有振動数を含む周波数帯域における振動の大きさを監視して、運転時間経過に伴う振動の変化量から水中軸受の摩耗状態を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２１５８６号公報
【特許文献２】特開２００９−４１４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように陸上に配置されている上部軸受は、水中軸受のような砂・泥等の浸入のおそれがない。上部軸受は、ケーシング内に供給された機械油、グリースが、ゴムシールと回転軸の間の隙間を埋めて、内部から外部の大気側へ空気を侵入させないように押し続けた状態となるためである。ケーシングから外側へ押された機械油、グリースは、微量大気中に放出される。そして、回転摺動部の回転軸と軸受側の摩耗度が進行すると、この部分から油、グリースが多く放出されるようになって、回転摺動部を構成するスリーブ、軸受メタル、ベアリング、ゴムシールなどの交換作業が必要となる。このように上部軸受は目視のほかにも、聴診器を軸受に当てることにより容易に回転摺動部の摩耗具合を測定することができる。【００１０】
しかしながら、水中軸受は、水中に配置しているため、上部軸受のような目視による回転摺動部の摩耗具合を検知することができない。このため、水中軸受の場合、回転摺動部の摩耗を測定するためには、実際の摩耗の進行具合に係らず、定期的に揚水作業を停止して、交換作業を行わなければならなかった。【００１１】
また、特許文献２に開示の水中軸受の摩耗の点検方法によれば、立軸ポンプの回転数が高い場合には、固有振動数を含む周波数帯域における振動の大きさを監視することができる。しかしながら、スクリューポンプのように上部軸受の支点と下部軸受の支点間距離が長く、もともと芯振れの大きい低回転数のポンプは、振動が大きく、振動の大きさを監視しても意味がない。また、上部軸に比べ水中軸の振れの幅は大きくなり、測定する部分は、水中軸でなければならない。水中で振動を測定することは困難となる。【００１２】
上記従来技術の問題点を解決するため、本発明は、水中軸受の経年劣化を正確かつ容易に検知することができる水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、回転軸を水中で軸支する軸受箱と、前記軸受箱に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段とを備える水中軸受の前記軸受箱に接続して、前記軸受箱を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放する摺動部劣化検知管を備えたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の手段において、前記グリース供給手段は、前記軸受箱に接続する給脂供給管を供え、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱との接続口の管径を前記給脂供給管の管径と同等以上に設定していることを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段において、前記軸受箱と前記回転軸の摺動面に形成した軸受メタルは、前記回転軸の外周に沿って溝が形成され、前記摺動部劣化検知管と前記軸受箱の接続口は、前記溝の末端上部と一致させていることを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１ないし第３のいずれかの解決手段において、前記摺動部劣化検知管は、管内部を目視可能な透明パイプ又はグリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを用いたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第４の解決手段において、前記軸受箱は、水中の前記摺動部劣化検知管の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板を設けたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。【００１７】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第１ないし第３のいずれかの解決手段において、前記摺動部劣化検知管は、本管から１つ以上分岐した分岐管に開閉弁を形成し、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なることを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
従来、水中軸受は、グリースの水中への排出具合や、回転摺動部の摩耗具合を目視によって判断することができなかった。このため、水路の水を抜いて軸受の軸受箱を分解して摩耗具合をチェックしていた。このような方法では、摩耗具合のチェックは、機器を停止して行わなければならず、日常メンテナンスでは判断することができなかった。本発明によれば、上記のように、軸受箱に供給されたグリースを大気中へ排出する摺動部劣化検知管を設けているため、従来、水中に排出して目視することができなかったグリースを目視することができるので、グリースの状態、シール部の劣化・損傷による水や砂・泥等の固形物の混入などにより、水中軸受の経年劣化を容易に検知することができる実益がある。【００１９】
また、本発明によれば、上記のように、摺動部劣化検知管は、軸受箱との接続口の管径を給脂供給管の管径と同等以上に設定しているため、配管の圧力損失を少なくすることができるので、軸受箱に供給されたグリースを、摺動部劣化検知管を介して容易に大気中へ排出することができ、この摺動部劣化検知管中のグリースのヘッド圧の変化を目盛りで測定することにより、水中軸受の経年劣化を検知することができる実益がある。【００２０】
また本発明によれば、上記のように、軸受メタルにグリースが通過する溝を回転軸の外周に沿って設けて、摺動部劣化検知管を溝の端に接続させているため、スリーブと軸受メタルの間に均等にグリースを供給し、シール部に近い溝の端に摺動部劣化検知管を接続する構成としているので、軸受箱に供給されたグリースの排出を促進して、グリースの状態、シール部の劣化・損傷による水や砂・泥等の固形物の混入具合を検知することと、排出されるグリースのヘッド高さを測定することにより、水中軸受の経年劣化を容易に検知することができる実益がある。【００２１】
また本発明によれば、上記のように、摺動部劣化検知管は透明パイプ、ビニルホースを用いているため、軸受箱から排出されたグリースや、グリースに混入する水分等が配管から排出される前、換言すると配管内を通過中であっても、回転機器の稼働中に外部から目視によって容易に確認することができるため、水中軸受の経年劣化を容易に見極めることができる実益がある。また、グリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを使用すると分岐管、分岐弁を設けなくても、ホースの高さを自由に変更できるため、容易に排水グリース損失水頭に合わせてグリースを排出できる。【００２２】
また本発明によれば、上記のように、摺動部劣化検知管は、本管から複数分岐した分岐管に開閉弁を備え、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なるように取り付けているため、シール部の劣化によって、シール部から水中へ少しずつグリースが洩れるため、摺動部劣化検知管から排出されるグリースの排出量が減少すると、上位の分岐管から下位の分岐管へと排出する位置が変化するので、水中軸受の経年劣化を容易に見極めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムの構成概略を示す説明図である。
【図２】図２は軸受箱の断面図である。
【図３】図３は摺動部劣化検知管の変形例の構成概略を示す説明図である。
【図４】図４は従来のスクリューポンプの全体構成の概略図である。
【図５】図５は従来の水中軸受の給脂手段の構成概略を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムの実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図１は、本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムの構成概略を示す説明図である。
【００２５】
本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システム１０は、回転軸を水中で軸支する軸受箱２４と、前記軸受箱２４に接続して前記回転軸２との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段３０とを備える水中軸受２０の前記軸受箱２４に接続して、前記軸受箱２４を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放する摺動部劣化検知管４０を備えている。
【００２６】
水中軸受２０は、前述のように下水路に取り付けられ、回転機器の回転軸２の下端を軸支している。本実施形態の水中軸受２０は、スクリューポンプ、立型ポンプ、フロキュレータ、スクリューコンベア、汚泥掻寄機など、回転軸２を備えた回転機器に適用することができる。水中軸受２０は、軸受箱２４と、軸受メタル２６と、シール部２８とを主な基本構成としている。
【００２７】
軸受箱２４は、回転軸２下端に挿入口２２を備えたほぼ凹状のケースである。軸受箱２４は、下水路と傾斜水路の連結部分に取り付けられている。軸受箱２４の内部には、回転摺動部となるスリーブを備えた回転軸２と面接触する軸受メタル２６が配設されている。軸受メタル２６は、スリーブの外径よりも僅かに径が大きい内径の円筒状の滑り軸受である。図２は軸受箱の断面図である。図示のように、スリーブ２５と面接触する軸受メタル２６の内面には、溝５０が形成されている。溝５０は、軸受箱２４の挿入口２２と反対側の閉塞面２３から挿入口２２に向けて、回転軸２の外周に沿って、縦、横、十文字あるいは螺旋状に所定深さで形成されている。このような構成の溝５０は、軸受箱２４の下端から供給されたグリースを挿入口２２へ向けて、スリーブと軸受メタル２６の隙間を均一に移動させることができる。
【００２８】
シール部２８は、挿入口２２と、回転軸２の外周の隙間を塞いで、軸受箱２４内へ水や砂・泥などの固形物の浸入を防止している。シール部２８は、従来、ゴムシール、メタルタッチシールなどを適用し、この部分より少しグリースを漏らすことを期待していたが、本実施形態ではシール性の強いオイルシールを用いている。本実施形態のシール部２８は、軸受箱２４内を移動した少量のグリースを水中に放出できるように、締め付け力を調整していた。今回、グリースを軸受外に逃がす構成により、回転軸２の回転によって発生した摩擦熱がグリースの移動に伴って軸受箱２４の外部へ放出されるため、回転摺動部の摩擦熱が上昇し、スリーブと軸受メタル２６が膨張して、回転摺動部が焼きつくことを防止することができる。
【００２９】
グリース供給手段３０は、軸受箱２４の閉塞面２３に接続する給脂供給配管３２と、給脂供給配管３２に取り付けた給脂ポンプ３４から構成されている。給脂ポンプ３４は、グリースタンクと接続して陸上に配設されている。給脂供給配管３２は、陸上の給脂ポンプ３４から水中の軸受箱２４まで引き回すように配設されている。グリース供給手段３０は、給脂供給配管３２を介して、グリースを軸受箱２４の内部へ供給している。グリース供給手段３０は、給脂ポンプ３４によって、機械油よりも流動性の低いグリースを所定圧力で軸受箱２４内へ供給させている。ここで、本実施形態の所定圧力とは、給脂ポンプ３４の吐出側の給脂供給配管３２の管ロス、軸受箱２４内の管ロス、シール部２８の管ロス、シール部２８のロス、摺動部劣化検知管４０内の管ロス、摺動部劣化検知管４０排出口のグリース面と、給脂ポンプ３４側のグリースタンク面とのＨｅａｄ圧力差を加味したすべての圧力水頭を意味している。
【００３０】
摺動部劣化検知管４０は、一端が閉塞面２３の給脂供給口から、もっとも遠い軸受箱２４の上端に接続し、他端の開口が陸上に配設された配管である。摺動部劣化検知管４０は、水中の軸受箱２４から他端の開口まで引き回すように配設されている。このような構成の摺動部劣化検知管４０は、軸受箱２４内を移動したグリースを陸上、換言すれば大気へ排出させることができる。このような構成の摺動部劣化検知管４０は、軸受箱２４の内部圧力が、水中の圧力よりも大きい場合には、軸受箱２４内を移動したグリースが排出される。しかし、シール部２８が劣化すると、軸受箱２４の内部圧力を保持できなくなり、グリースが排出されなくなる。これにより、シール部２８の劣化を予測することができる。
【００３１】
また、摺動部劣化検知管４０は、本管４２の他端側に１つ以上の分岐管（図１では３本、第１分岐管４４，第２分岐管４６，第３分岐管４８）が接続されている。そして、第１〜第３分岐管４４，４６，４８にはそれぞれ第１開閉弁４５，第２開閉弁４７，第３開閉弁４９が取り付けられている。摺動部劣化検知管４０の本管４２は、開口を分岐管の開口よりも水面から高い位置に配設し、第１〜第３分岐管４４，４６，４８の開口は、本管４２の開口よりも下方となるように所定間隔を開けて配設させている。第１〜第３分岐管４４，４６，４８の開口は、水面からの位置が異なるように配置している。
【００３２】
また、摺動部劣化検知管４０は、軸受箱２４との接続口の管径を給脂供給管３２の管径と同等以上に設定している。これにより、配管の圧力損失を少なくすることができるので、グリースの排出管口を陸上へより高くして大気中へ排出することができる。また、グリースの排出面の高さ目盛りを図ることにより、グリースに混入する水分等から水中軸受の経年劣化を数値で表すことができる。
【００３３】
また、摺動部劣化検知管４０は、軸受メタル２６の溝５０の最上端に接続している。このような構成により、軸受箱２４に供給されたグリースの排出を促進して、グリースの状態、シール部２８の劣化・損傷による水分等の混入などにより、水中軸受２０の経年劣化を容易に検知測定することができる。
【００３４】
図３は摺動部劣化検知管の変形例の構成概略を示す説明図である。変形例の摺動部劣化検知管４０は、少なくとも水没していない大気中の管の一部を管内部が目視可能な透明パイプまたはグリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを用いることができる。このような構成により、軸受箱２４から排出されたグリースや、グリースに混入する水分等を配管から排出される前、換言すると配管を通過中であっても、目視によって容易に確認することができるため、水中軸受２０の経年劣化を容易に見極めることができる。
さらに、軸受箱２４は、水中の摺動部劣化検知管４０の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板５１を設けている。目盛り板５１には、水中の摺動部劣化検知管４０の接続部から目盛りが刻まれており、大気中で接続部からの高さを測定することができる。目盛り板５１に摺動部劣化検知管４０を並べて、透明の管内部に充填されたグリースの位置を測定することができる。
次に、グリース充填時の大気圧とグリース圧力関係について以下説明する。図３に示すように、
Ｐａ：水中軸受内のグリース圧力、
Ｐｂ：大気圧、
Ｐｃ：グリースのポンプ圧力、
Ｐｈ１：グリースタンクと水中軸受の摺動部劣化検知管４０の接続位置との差（グリース柱の圧力）、
Ｐｈ２：摺動部劣化検知管の大気開放末端部と水中軸受の接続位置との差（グリース柱５２の圧力）、
ΔＰα：水中軸受内の圧力Ｐａ測定部の１次側ロス（配管ロス、隙間のロス等）、
ΔＰβ：水中軸受内の圧力Ｐａ測定部の２次側ロス（配管等）、
ΔＰγ：シール部の隙間からグリースが排出されるロス
とする。
圧力Ｐａの１次側圧力バランスＡは、
Ｐａ＝Ｐｂ＋Ｐｃ＋Ｐｈ１−ΔＰα………(式１)
となる。
圧力Ｐａの２次側圧力バランスＢは、
Ｐａ−ΔＰγ＝Ｐｂ＋Ｐｈ２−ΔＰβ
Ｐｈ２＝Ｐａ−Ｐｂ−ΔＰγ＋ΔＰβ………(式２)
となる。
Ｐｈ２(２次側のグリース柱５２)は、水中の摺動部劣化検知管４０の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板５１で検知管中のグリースの垂直高さがわかる。従って、本実施形態の摺動部劣化検知管４０は、グリースのマノメータとして表すことができる。
また、摺動部劣化検知管４０の透明パイプの管表面に目盛りを打ち、グリースの高さを測定して、摩耗具合を指標として表すこともできる。
【００３５】
上記構成による本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システム１０の作用について、以下説明する。回転機器の稼動時において、水中軸受２０では、スリーブを備えた回転軸２が軸受箱２４内の軸受メタル２６と面接触して軸支されて、所定回転数で回転する。このとき、グリース供給手段３０によって、軸受箱２４内にグリースが供給される。グリースは給脂ポンプ３４により所定圧力で供給されている。そして、軸受箱２４の下端から導入されたグリースは、スリーブと軸受メタル２６の間の隙間を、軸受メタル２６に形成された溝５０に沿って移動する。溝５０は軸受メタル２６に回転軸２の外周に沿って形成され、かつ、軸受箱２４の閉塞面２３から挿入口２２に向けて形成されている。このため、軸受箱２４内に供給されたグリースをスリーブと軸受メタル２６の隙間を万遍なく移動させることができる。軸受箱２４の上端まで移動したグリースは、軸受箱２４の挿入口２２をシール部２８によって閉塞されているため、摺動部劣化検知管４０を通して外部に排出される。なお、シール部２８は、回転軸２と回転しながら接触している部分であり、グリースの水中への漏れが多少生じている。摺動部劣化検知管４０を通じて外部に排出されたグリースは、稼動初期において、グリースのみが排出される。そして、所定の稼動時間を経過すると、シール部２８の摩耗が進行する。そうすると、グリースの状態、グリースと混入する砂・泥などの固形物から、シール部２８が摩耗によって劣化して、シール部２８から水が軸受箱２４内に侵入して摺動部劣化検知管４０から排出されることになり、さらに、シール部２８が摩耗すると、このシール部２８よりグリースが水中部に漏れることにより摺動部劣化検知管４０にはグリースが流れなくなる。このようにして、シール部２８の劣化を検知することができる。
【００３６】
また、摺動部劣化検知管４０の他端に第１〜第３分岐管４４，４６，４８を配設した場合、軸受箱２４内の給脂圧力をΔＰ０とし、第１開閉弁４５までの配管の圧力損失をΔＰ１とし、第２開閉弁４７までの配管の圧力損失をΔＰ２とし、第３開閉弁４９までの配管の圧力損失をΔＰ３とし、本管４２の圧力損失をΔＰ４とする。そして、本管４２の圧力損失ΔＰ４がΔＰ０≧ΔＰ４となるように設定する。給油ポンプ３４が稼動して軸受箱２４内の給脂圧が上昇し、ΔＰ４以上になると本管４２（ΔＰ４）よりグリースが排出される。なお、第１〜第３開閉弁４５，４７，４９は閉止している。ΔＰ０≦ΔＰ４となると、本管４２からはグリースが排出されなくなり、これよりも下方の第３開閉弁４９を開放してグリースの排出具合を確認する。さらに、第３開閉弁４９からはグリースが排出されなくなると、これよりも下方の第２開閉弁４７を開放してグリースの排出具合を確認する。このような動作を繰り返し、グリースの排出具合を確認する。そして、排出されたグリースが水分等を含んでいれば、シール部２８の摩耗が進んでいるか、又は回転摺動部の摩耗が進行していると判断することができる。最終的に、最も下方の第１開閉弁４５からグリース、水分等が排出されなくなると、シール部２８、回転摺動部の摩耗が激しく進行して、グリースが水中へ排出されていると判断することができる。これにより、水中軸受２０の修理・メンテナンスを行う時期と判断することができる。
また、軸受箱２４は、水中の摺動部劣化検知管４０の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板５１を設けてもよい。目盛り板５１に摺動部劣化検知管４０を並べて、透明の管内部に充填されたグリースの位置を測定することにより、マノメータとして機能させることができる。
【００３７】
このような本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムによれば、従来、水中に排出して目視することができなかったグリースを目視することができるので、グリースの状態、シール部の劣化・損傷による水や異物の混入などにより、水中軸受の経年劣化を容易に検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、特に、例えば、水中に配置されるスクリューポンプなどの回転機器の軸受に、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１………スクリューポンプ、２………回転軸、３………エンペラー、４………上部軸受、５………水中軸受、６………駆動手段、８………給脂供給配管、９………ゴムシール、１０………水中軸受の摺動部劣化検知システム、２０………水中軸受、２２………挿入口、２３………閉塞面、２４………軸受箱、２５………スリーブ、２６………軸受メタル、２８………シール部、３０………グリース供給手段、３２………給脂供給配管、３４………給脂ポンプ、４０………摺動部劣化検知管、４２………本管、４４………第１分岐管、４５………第１開閉弁、４６………第２分岐管、４７………第２開閉弁、４８………第３分岐管、４９………第３開閉弁、５０………溝、５１………目盛り板、５２………グリース柱。
【図１】
2014010027.tif 000003
【図２】
2014010027.tif 000004
【図３】
2014010027.tif 000005
【図４】
2014010027.tif 000006
【図５】
2014010027.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月17日(2014.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を水中で軸支する軸受箱と、前記軸受箱に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段とを備える水中軸受の前記軸受箱に配管の一端を接続させて、前記配管の他端の開口を陸上に配置して前記軸受箱を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放して前記グリース圧力の状態、固形物の混入状態から回転摺動部及びシール部の劣化を検知可能な摺動部劣化検知管を備えたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項２】
前記グリース供給手段は、前記軸受箱に接続する給脂供給管を供え、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱との接続口の管径を前記給脂供給管の管径と同等以上に設定していることを特徴とする請求項１に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項３】
前記軸受箱と前記回転軸の摺動面に形成した軸受メタルは、前記回転軸の外周に沿って溝が形成され、前記摺動部劣化検知管と前記軸受箱の接続口は、前記溝の末端上部と一致させていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項４】
前記摺動部劣化検知管は、管内部を目視可能な透明パイプ又はグリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを用いたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項５】
前記軸受箱は、水中の前記摺動部劣化検知管の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板を設けたことを特徴とする請求項４に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項６】
前記摺動部劣化検知管は、本管から１つ以上分岐した分岐管に開閉弁を形成し、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、回転軸を水中で軸支する軸受箱と、前記軸受箱に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段とを備える水中軸受の前記軸受箱に配管の一端を接続させて、前記配管の他端の開口を陸上に配置して前記軸受箱を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放して前記グリース圧力の状態、固形物の混入状態から回転摺動部及びシール部の劣化を検知可能な摺動部劣化検知管を備えたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月9日(2015.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を水中で軸支する軸受箱と、前記軸受箱に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段とを備える水中軸受の前記軸受箱に配管の一端を接続させて、前記配管の他端の開口を陸上に配置して前記軸受箱を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放して前記グリース圧力の状態、固形物の混入状態から回転摺動部及びシール部の劣化を検知可能な摺動部劣化検知管を備えたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項２】
前記グリース供給手段は、前記軸受箱に接続する給脂供給管を供え、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱との接続口の管径を前記給脂供給管の管径と同等以上に設定していることを特徴とする請求項１に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項３】
前記軸受箱と前記回転軸の摺動面に形成した軸受メタルは、前記軸受箱の閉塞面から挿入口に向けて、前記回転軸の外周に沿って溝が形成され、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱の前記シール部に近い前記溝と接続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項４】
前記摺動部劣化検知管は、管内部を目視可能な透明パイプ又はグリースの排出高さを変えられる透明ホースを用いたことを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項５】
前記軸受箱は、水中の前記摺動部劣化検知管の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板を設けたことを特徴とする請求項４に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【請求項６】
前記摺動部劣化検知管は、本管から１つ以上分岐した分岐管に開閉弁を形成し、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の水中軸受の摺動部劣化検知システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１又は第２の手段において、前記軸受箱と前記回転軸の摺動面に形成した軸受メタルは、前記軸受箱の閉塞面から挿入口に向けて、前記回転軸の外周に沿って溝が形成され、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱の前記シール部に近い前記溝と接続していることを特徴する水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第１ないし第３の解決手段において、前記摺動部劣化検知管は、管内部を目視可能な透明パイプ又はグリースの排出高さを変えられる透明ホースを用いたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第４の解決手段において、前記軸受箱は、水中の前記摺動部劣化検知管の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板を設けたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
【国際調査報告】
2014010027.tif 000008
2014010027.tif 000009
2014010027.tif 000010