(57)【要約】【課題】流体として腐食性の高い液体を採用している場合であっても、回転軸の軸振動を抑制することが可能な立形ポンプの軸受装置及びその組立方法を提供する。【解決手段】立形ポンプにおける軸受装置１０を、ハウジング２０に固定可能とされ、ハウジング２０の内周面から回転軸３に向かって張り出すフランジ部材３０と、該フランジ部材３０から回転軸３とハウジング２０との間を下方に向かって延びる支持棒４０と、回転軸３とハウジング２０との間において支持棒４０によって揺動可能に支持されるとともに、回転軸３の外周面及びハウジング２０の内周面との間でそれぞれ間隙を形成する円筒軸受５０とから構成する。そして、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０によってフランジ部材３０及び円筒軸受５０を径方向内側に向かって押圧する。【選択図】図２
2012225272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる回転軸に固定されたインペラによって作動流体を上方に向かって送出する立形ポンプにおいて、前記回転軸の径方向外側に間隔をあけて同軸に配置されるハウジングに対して前記回転軸を相対回転可能に支持する立形ポンプの軸受装置であって、
前記ハウジングに固定可能とされ、前記ハウジングの内周面から前記回転軸に向かって張り出すフランジ部材と、
該フランジ部材から前記回転軸とハウジングとの間を下方に向かって延びる支持棒と、
前記回転軸と前記ハウジングとの間において前記支持棒によって揺動可能に支持されるとともに、前記回転軸の外周面及び前記ハウジングの内周面との間でそれぞれ間隙を形成する円筒軸受と、
前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって挿通され、前記フランジ部材を径方向内側に向かって押圧可能な第一の押圧用ボルトとを備えることを特徴とする立形ポンプの軸受装置。
【請求項２】
前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって挿通され、前記円筒軸受を径方向内側に向かって押圧可能な第二の押圧用ボルトをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の立形ポンプの軸受装置。
【請求項３】
前記押圧用ボルトの内部に、該押圧用ボルトの延在方向に延びる貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の立形ポンプの軸受装置。
【請求項４】
請求項１に記載の立形ポンプの軸受装置の組立方法であって、
前記支持棒を介して前記円筒軸受を支持した前記フランジ部材を、前記ハウジングに水平移動可能に設置する工程と、
前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって第一の押圧用ボルトを挿通し、該第一の押圧用ボルトによって前記フランジ部材を押圧する工程と、
前記フランジ部材を前記ハウジングに固定する工程とを備えることを特徴とする立形ポンプの軸受装置の組立方法。
【請求項５】
前記フランジ部材を前記ハウジングに固定する工程の後に、
前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって第二の押圧用ボルトを挿通し、該第二の押圧用ボルトによって前記円筒軸受を押圧する工程をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の立形ポンプの軸受装置の組立方法。
【請求項６】
前記第一の押圧用ボルトによって前記フランジ部材を押圧する工程及び前記第二の押圧用ボルトによって前記円筒軸受を押圧する工程は、
前記押圧用ボルト内に形成された該押圧用ボルトの延在方向に延びる貫通孔を介して、前記ハウジングと前記フランジ部材との間隙の寸法、又は、前記ハウジングと前記円筒軸受との間隙の寸法を計測しながら行われることを特徴とする請求項５に記載の立形ポンプの軸受装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体を上方に向かって送出する立形ポンプの軸受装置に関するものであり、特に液体ナトリウム等の腐食性の高い作動流体を送出する立形ポンプの軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下方向に延びる軸線回りに回転する回転軸にインペラを取り付け、このインペラによって作動流体を上方に向かって送り出す立形ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記立形ポンプを備えた装置としては、高速増殖炉における中間熱交換器（ＩＨＸ）が知られている（例えば、特許文献２参照）。この中間熱交換器は、冷却材としての液体ナトリウムを循環させながら熱交換を行う装置であって、この液体ナトリウムを下方から上方に向かって循環させるために上記立形ポンプの構造が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７８６８６号公報
【特許文献２】特開平０７−１６７９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に上記中間熱交換器は上下に長尺な構造をなしているため、この中間熱交換器に組み込まれる立形ポンプの回転軸も上下に長尺なものとなる。これにより、軸振動が発生してしまうおそれがあった。
【０００６】
立形ポンプの軸振動を抑える手段として、スクイズフィルムダンパを設ける方法が知られている。スクイズフィルムダンパには弾性材料からなるＯリングが装着されている。ところが、中間熱交換器の立形ポンプでは作動流体として腐食性の高い液体ナトリウムを採用しているため、このＯリングが液体ナトリウムにより腐食されてしまう。したがって、Ｏリングを使用することはできない。
また、このような問題は中間熱交換器のみならず腐食性の高い作動流体を送り出す立形ポンプ全般について言えることである。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、作動流体として腐食性の高い液体を採用している場合であっても、回転軸の軸振動を抑制することが可能な立形ポンプの軸受装置及びその組立方法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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係る立形ポンプの軸受装置は、上下方向に延びる回転軸に固定されたインペラによって作動流体を上方に向かって送出する立形ポンプにおいて、前記回転軸の径方向外側に間隔をあけて同軸に配置されるハウジングに対して前記回転軸を相対回転可能に支持する立形ポンプの軸受装置であって、前記ハウジングに固定可能とされ、前記ハウジングの内周面から前記回転軸に向かって張り出すフランジ部材と、該フランジ部材から前記回転軸とハウジングとの間を下方に向かって延びる支持棒と、前記回転軸と前記ハウジングとの間において前記支持棒によって揺動可能に支持されるとともに、前記回転軸の外周面及び前記ハウジングの内周面との間でそれぞれ間隙を形成する円筒軸受と、前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって挿通され、前記フランジ部材を径方向内側に向かって押圧可能な第一の押圧用ボルトとを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような特徴の立形ポンプの軸受装置によれば、回転軸と円筒軸受との相対すべり運動によってこれら回転軸と円筒軸受との間に発生する作動流体の動圧により、円筒軸受の内側に回転軸を支持することができる。なお、例えば円筒軸受の内面から静圧を供給するように構成した場合には、円筒軸受と回転軸との間に潤滑流体膜を形成することができ、これによって円筒軸受の内側に回転軸を支持することができる。
また、円筒軸受が支持棒によって揺動可能に支持されているため、回転軸が傾斜して軸ズレが生じた場合には円筒軸受が回転軸に追従するように揺動する。軸振動が大きくなると円筒軸受も振動するが、該円筒軸受とハウジングとの間の流体膜がスクイズフィルムダンパとして機能し、振動が抑制される。
そして、フランジ部材を径方向内側に向かって押圧することができるため、立形ポンプの組立時や、当該立形ポンプの運転中にズレが生じた場合は定検（運転休止状態での定期検査）時に、フランジ部材及び円筒軸受の径方向のズレを是正するように調整することができる。
【００１０】
さらに、本発明に係る立形ポンプの軸受装置においては、前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって挿通され、前記円筒軸受を径方向内側に向かって押圧可能な第二の押圧用ボルトをさらに備えることが好ましい。
【００１１】
これによって、円筒軸受を径方向内側に向かって押圧することができるため、立形ポンプの組立時や、当該立形ポンプの運転中にズレが生じた場合は定検（運転休止状態での定期検査）時に、円筒軸受の傾斜を是正するように調整することができる。
【００１２】
また、本発明に係る立形ポンプの軸受装置においては、前記押圧用ボルトの内部に、該押圧用ボルトの延在方向に延びる貫通孔が形成されていることが好ましい。
【００１３】
これにより、例えばダイヤルゲージに取り付けた棒部材やデプスゲージ等を貫通孔に挿入することにより、フランジ部材とハウジングとの間隙の寸法や円筒軸受とハウジングとの間隙の寸法を測定することができ、円筒軸受の径方向位置調整や傾斜位置調整を容易に行うことが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明に係る立形ポンプの軸受装置の組立方法は、上記立形ポンプの軸受装置の組立方法であって、前記支持棒を介して前記円筒軸受を支持した前記フランジ部材を、前記ハウジングに水平移動可能に設置する工程と、前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって第一の押圧用ボルトを挿通し、該第一の押圧用ボルトによって前記フランジ部材を押圧する工程と、前記フランジ部材を前記ハウジングに固定する工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
これによって、軸受装置の組立時にフランジ部材及びこれに支持された円筒軸受の径方向位置を調整することができるため、円筒軸受と回転軸の間、及び、円筒軸受とハウジングとの間の間隙を周方向にわたって均一に形成することができる。
【００１６】
また、本発明に係る立形ポンプの軸受装置の組立方法は、前記フランジ部材を前記ハウジングに固定する工程の後に、前記ハウジングの径方向外側から内側に向かって第二の押圧用ボルトを挿通し、該第二の押圧用ボルトによって前記円筒軸受を押圧する工程をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
これによって、軸受装置の組立時に円筒軸受が回転軸に対して傾斜している場合には、当該傾斜を是正することができる。即ち、円筒軸受の傾斜位置調整を図ることができるため、円筒軸受と回転軸の間、及び、円筒軸受とハウジングとの間の間隙を周方向及び上下方向全域にわたってより一層均一に形成することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る立形ポンプの軸受装置の組立方法において、前記第一の押圧用ボルトによって前記フランジ部材を押圧する工程及び前記第二の押圧用ボルトによって前記円筒軸受を押圧する工程は、前記押圧用ボルト内に形成された該押圧用ボルトの延在方向に延びる貫通孔を介して、前記ハウジングと前記フランジ部材との間隙の寸法、又は、前記ハウジングと前記円筒軸受との間隙の寸法を計測しながら行われることを特徴とする。
【００１９】
これによって、軸受装置の組立時におけるフランジ部材及び円筒軸受の径方向位置調整や円筒軸受の傾斜位置調整を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の立形ポンプの軸受装置によれば、円筒軸受が揺動可能に支持されるとともに円筒軸受とハウジングとの間の作動流体がスクイズフィルムダンパとして機能し、さらに、フランジ部材及び円筒軸受の径方向のズレを是正するように調整することができるため、作動流体として腐食性の高い液体を採用している場合であってもＯリング等を使用することなく回転軸の軸振動を抑制することが可能となる。
また、本発明の立形ポンプの軸受装置の組立方法によれば、円筒軸受と回転軸の間、及び、円筒軸受とハウジングとの間の間隙を周方向にわたって均一に形成することができるため、円筒軸受と回転軸との間隙の作動流体による回転軸の支持作用や、円筒軸受とハウジングとの間隙によるスクイズフィルムダンパ作用を効果的に得ることができる。さらに、フランジ部材及び円筒軸受の径方向のズレを是正するように調整することができるため、回転軸の軸振動をより確実に抑制することができる。
回転軸の軸振動を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一実施形態に係る軸受装置を備えた立形ポンプの縦断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る軸受装置の概要を示す模式縦断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る軸受装置の概要を示す模式縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の第一実施形態に係る軸受装置を備えた立形ポンプについて説明する。
図１に示す立形ポンプ１は、例えば高速増殖炉における中間熱交換器（ＩＨＸ）に搭載され、中間熱交換器において液体ナトリウムを循環させながら熱交換を行う際に、この液体ナトリウムを下方から上方に向かって循環させる役割を有している。なお、この液体ナトリウムは腐食性が高いため、当該液体ナトリウムが流通する範囲に例えばゴム等の樹脂から成形されたＯリングを設けることはできない。
【００２３】
この立形ポンプ１は、図１に示すように、ケーシング２と、回転軸３と、インペラ４と、案内羽根ボス７と、案内羽根８と、軸受装置１０とを備えている。
ケーシング２は上下方向に延びる軸線Ｏを中心とした円筒形状をなしており、その下端開口から作動流体が導入され、当該作動流体が上方から排出されるようになっている。
回転軸３は、ケーシング２の内部において軸線Ｏに沿って上下方向に延在しており、該軸線Ｏ回りに回転駆動されるようになっている。この回転軸３の上端部（図示省略）は図示しない軸受によってケーシング２に対して相対回転可能に支持されている。
【００２４】
インペラ４は、ケーシング２の内部において回転軸３の下端に一端に固定されており、インペラボス５と羽根車６とから構成されている。
インペラボス５は、その外形が軸線Ｏを中心とした円錐状をなしており、即ち、インペラボス５の外表面は下方側に向かうに従って漸次縮径するテーパ状をなしている。このインペラボス５の上端が回転軸３の下端に一体に固定されていることで、回転軸３の回転とともにインペラボス５が回転するようになっている。
【００２５】
羽根車６は、インペラボス５の外表面から径方向外側に向かって、即ち、ケーシング２の内周面に向かって突設されており、周方向に間隔をあけて複数が設けられている。そして、周方向に隣り合う羽根車６とケーシング２の内周面とに囲まれた空間は、作動流体の昇圧流路Ｒ１とされている。これによって、インペラボス５が回転した際には、該インペラボス５とともに羽根車６が軸線Ｏ回りに回転することで、ケーシング２の下方から導入されて昇圧流路Ｒ１を通過する作動流体に遠心力が与えられ、該作動流体の圧力が上昇させられる。
【００２６】
案内羽根ボス７は、上記インペラ４の上方において回転軸３の外周側に配置されている。即ち、この案内羽根ボス７は、軸線Ｏを中心とした円筒型をなしており、回転軸３と同軸に該回転軸３の径方向外側に間隔をあけて配置されている。この案内羽根ボス７の外表面は、インペラボス５の外表面と滑らかに連続するように形成されており、上方に向かうに従って漸次縮径するテーパ状をなしている。このような形状の案内羽根ボス７の外表面は、その上端において、軸線Ｏに直行する平坦面状をなす案内羽根ボス７の上面に接続されている。
【００２７】
案内羽根８は、案内羽根ボス７の外表面とケーシング２の内周面との間にわたるようにして周方向に間隔をあけて複数が設けられている。即ち、これら案内羽根８は、その外周側の端部がその上下方向全域にわたってケーシング２に固定されるとともに内周側の端部がその上下方向全域にわたって案内羽根ボス７の外表面に固定されている。これによって、上記案内羽根ボス７は、これら複数の案内羽根８を介してケーシング２に一体に固定されており、即ち、案内羽根８によって支持されている。
【００２８】
そして、周方向に隣り合う案内羽根８とケーシング２の内周面とに囲まれた空間は、作動流体の案内流路Ｒ２とされており、上記昇圧流路Ｒ１により遠心力を受けて圧力が上昇した径方向外側に向かっての作動流体の流れは当該案内流路Ｒ２によって上方に向かっての流れとなるように案内される。これによって、作動流体が軸線Ｏ方向に流れるようにして損失の最小化を測っている。
【００２９】
軸受装置１０は、静止側である案内羽根ボス７と回転側である回転軸３との間に介在されている。以下、模式図である図２を参照してこの軸受装置１０について説明する。この軸受装置１０は、案内羽根ボス７をハウジング２０としてその内周側に回転軸３を相対回転可能に支持する役割を有しており、フランジ部材３０と、固定ボルト３５と、支持棒４０と、円筒軸受５０と、フランジ押圧ボルト（第一の押圧ボルト）６０と、軸受押圧ボルト（第二の押圧ボルト）７０とを備えている。
なお、案内羽根ボス７の上面、即ち、ハウジング２０の上面には、軸線Ｏを中心とした円形状に下方に向かって窪む凹部２１が形成されている。
【００３０】
フランジ部材３０は、フランジ本体３１と固定ボルト３５とから構成されている。
フランジ本体３１は、軸線Ｏに直交する方向に延在するとともに軸線Ｏ方向に所定の厚みを有する円盤状をなしており、その中央には軸線Ｏ方向に貫通する孔部３２が形成されている。このフランジ本体３１の外径はハウジング２０の内周面の内径よりも大きく、かつ、ハウジング２０の凹部２１の内径よりも小さく設定されている。また、孔部３２の内径は、回転軸３の外径よりも大きくかつハウジング２０の内周面の内径よりも小さく設定されている。
【００３１】
このようなフランジ本体３１はハウジング２０の凹部２１上に載置されており、該ハウジング２０の内周面から径方向内側に向かって、即ち、回転軸３に向かって張り出している。即ち、フランジ本体３１は、その外周側の部分が凹部２１上に載置された状態で、該フランジ部材３０の内周側の部分がハウジング２０の内周面から回転軸３に向かって張り出している。なお、このフランジ本体３１の孔部３２の内周面と回転軸３の外周面との間には間隙が形成されている。
また、フランジ本体３１における凹部２１上に載置される外周側の部分には、上下方向に貫通する固定ボルト挿通孔３３が周方向に間隔をあけて複数配置されている。
【００３２】
固定ボルト３５は、フランジ本体３１をハウジング２０に対して着脱可能に固定する役割を有しており、フランジ本体３１に上方から挿通されるとともに先端がハウジング２０に形成されたボルト固定穴２２に螺合する軸部３６と、該軸部３６の後端に一体に設けられた頭部３７とを備えている。即ち、軸部３６の先端部の外周面には雄ネジが形成されており、ボルト固定穴２２に形成された雌ネジに螺合されるようになっている。
この固定ボルト３５の軸部３６の外径はボルト挿通孔の内径よりも小さく設定されており、また、固定ボルト３５の頭部３７の外径は固定ボルト挿通孔３３の外径よりも大きく設定されている。
【００３３】
これにより、固定ボルト３５の軸部３６を固定ボルト挿通孔３３に挿通させた状態でボルト固定穴２２に締め付けた際には、固定ボルト３５の頭部３７がフランジ本体３１を下方に向かって押し付けることで該フランジ本体３１がハウジング２０に対して強固に固定される。一方、固定ボルト３５を緩めた際には、頭部３７によるフランジ本体３１の押し付けが解除され、フランジ本体３１は、固定ボルト挿通孔３３と固定ボルト３５との間隙の範囲、及び、フランジ本体３１の外周面とハウジング２０の凹部２１の内周面との間隙の範囲内で移動可能とされる。なお、固定ボルト３５を取り外した状態においても、フランジ本体３１は、フランジ本体３１の外周面とハウジング２０の内周面との間隙の範囲内で水平方向に移動可能とされる。
【００３４】
支持棒４０は、フランジ部材３０に固定されて回転軸３とハウジング２０との間の空間を下方に向かって延在する部材であって、円筒軸受５０を支持する役割を有している。
この支持棒４０は、ハウジング２０の内周面から張り出すフランジ本体３１の内周側の部分を上下に貫通する支持棒挿通孔３４を挿通して下方に向かって延びる棒部４１と、該棒部４１の上端に一体に固定されてフランジ本体３１の上面に当接する頭部４２とを備えている。なお、支持棒挿通孔３４の内周面に雌ネジが形成されるとともに棒部４１の上部に支持剛挿通孔に螺合する雄ネジが形成されて両者が螺合する構成であってもよい。また、棒部４１の下端には、円筒軸受５０を支持するための支持部４３が形成されている。
【００３５】
なお、フランジ部材３０におけるフランジ本体３１には、周方向に間隔をあけて複数の支持棒挿通孔３４が形成されており、これら支持棒挿通孔３４のそれぞれに支持棒４０が設けられている。即ち、支持棒挿通孔３４は、フランジ部材３０の周方向に間隔をあけて複数がフランジ部材３０に固定されている。
【００３６】
円筒軸受５０は、略円筒状をなしており、回転軸３とハウジング２０との間の空間に配置されている。この円筒軸受５０には、その上端面から下方に向かって窪む挿入用凹部５１が周方向に間隔をあけて複数設けられており、各挿入用凹部５１にはそれぞれ上記支持棒４０が上方から該挿入用凹部５１の底部にわたって挿入されている。そして、支持棒４０の下端である支持部４３が挿入用凹部５１の底部に固定されている。これによって、円筒軸受５０は、複数の支持棒４０を介してフランジ部材３０の下方に吊り下げられるようにして支持されている。
【００３７】
また、本実施形態では、挿入用凹部５１の内径は各支持棒４０の棒部４１の外径よりも大きく設定されており、挿入用凹部５１と支持棒４０との間に間隙が形成されている。これによって、支持棒４０と円筒軸受５０とは、互いの接続部である支持棒４０の支持部４３を支点として相対移動可能とされており、即ち、円筒軸受５０は支持棒４０によって当該支持棒４０及びフランジ部材３０に対して揺動可能に支持されている。
【００３８】
なお、例えば、支持棒４０の支持部４３と挿入用凹部５１の底部とが回動可能に支持されることにより円筒軸受５０が揺動可能とされていてもよい。また、例えば、支持部４３が弾性体から構成されており、当該弾性体が挿入用凹部５１の底部と接続されることで円筒軸受５０が揺動可能とされていてもよい。あるいは、支持棒４０の支持部４３と挿入用凹部５１との間に弾性体が介在されていてもよい。さらには、支持棒４０自体が可撓性のある材質から構成されていることにより、円筒軸受５０が揺動可能とされていてもよい。
【００３９】
また、円筒軸受５０の径方向の厚みは、回転軸３とハウジング２０との間の空間の径方向の寸法よりも小さく設定されている。これにより、円筒軸受５０の内周面と回転軸３の外周面との間には、円筒軸受５０の上下方向全域及び周方向全域にわたって延在する間隙が形成されている。また、円筒軸受５０の外周面とハウジング２０との間にも、円筒軸受５０の上下方向全域及び周方向全域にわたって延在する間隙が形成されている。
【００４０】
フランジ押圧ボルト６０は、ハウジング２０の径方向外側から内側に向かって挿通されたボルトであって、フランジ部材３０を径方向に向かって押圧可能とされている。
即ち、ハウジング２０における軸線Ｏ方向位置がフランジ部材３０に対応する箇所には、径方向内外を貫通する第一ボルト孔２３が形成されており、当該第一ボルト孔２３を径方向外側から内側に向かって挿通するようにしてフランジ押圧ボルト６０が設けられている。このように第一ボルト孔２３を挿通したフランジ押圧ボルト６０の先端はフランジ本体３１の外周面に当接している。
なお、第一ボルト孔２３は周方向に間隔をあけて複数形成されており、これら第一ボルト孔２３のそれぞれにフランジ押圧ボルト６０が挿通されている。
【００４１】
また、フランジ押圧ボルト６０の外周面には雄ネジが形成されており、第一ボルト孔２３には当該雄ネジに螺合可能な雌ネジが形成されている。これにより、フランジ押圧ボルト６０を例えば工具等により回転させることによってフランジ押圧ボルト６０を径方向に進退させることができるようになっている。
【００４２】
軸受押圧ボルト７０は、ハウジング２０の径方向外側から内側に向かって挿通されたボルトであって、円筒軸受５０を径方向に向かって押圧可能とされている。
即ち、ハウジング２０における軸線Ｏ方向位置が円筒軸受５０の上端付近及び下端付近に対応する箇所には、それぞれ径方向内外を貫通する第二ボルト孔２４が形成されており、当該第一ボルト孔２３を径方向外側から内側に向かって挿通するようにして軸受押圧ボルト７０が設けられている。このように第二ボルト孔２４を挿通した軸受押圧ボルト７０の先端は円筒軸受５０の外周面に当接している。
【００４３】
また、軸受押圧ボルト７０の外周面には雄ネジが形成されており、第二ボルト孔２４には当該雄ネジに螺合可能な雌ネジが形成されている。これにより、軸受押圧ボルト７０を例えば工具等により回転させることによって該軸受押圧ボルト７０を径方向に進退させることができるようになっている。
なお、第二ボルト孔２４は周方向に間隔をあけて複数形成されており、これら第二ボルト孔２４のそれぞれに軸受押圧ボルト７０が挿通されている。
【００４４】
次に以上のような構成の軸受装置１０の組立方法について説明する。
この軸受装置１０は、立形ポンプ１においてケーシング２、回転軸３、インペラ４、案内羽根ボス７、案内羽根８を構成した後に組み込まれる。
まず、立形ポンプ１とは別に、フランジ部材３０、支持棒４０及び円筒軸受５０とを一体化させる。即ち、フランジ部材３０に複数の支持棒４０を固定するとともに当該支持棒４０をそれぞれ円筒軸受５０の挿入用凹部５１に挿入する。これによって、支持棒４０を介してフランジ部材３０に円筒軸受５０が揺動可能に支持された状態となる。
【００４５】
次いで、このようなフランジ部材３０、支持棒４０及び円筒軸受５０の一体物をハウジング２０と回転軸３との間に設置する。即ち、ハウジング２０及び回転軸３の上方から、円筒軸受５０がハウジング２０の内周面と回転軸３の外周面との間に位置するように、フランジ部材３０をハウジング２０の凹部２１上に設置する。この際、フランジ部材３０の外周面の外径が凹部２１の内径よりも小さく形成されており、かつ、円筒軸受５０の厚みが回転軸３の外周面とハウジング２０の内周面との間の空間の径方向の寸法よりも小さく形成されているため、フランジ部材３０は凹部２１上を水平移動可能とされる。このようにして、フランジ部材３０がハウジング２０の凹部２１に水平移動可能に設置される。
【００４６】
続いて、ハウジング２０における複数の第一ボルト孔２３に対してハウジング２０の外周面側から径方向内側に向かってフランジ押圧ボルト６０を挿入し、フランジ押圧ボルト６０の先端をフランジ部材３０の外周面に当接させる。そして、この状態でフランジ押圧ボルト６０を回転させて前進させることでフランジ部材３０を押圧する。このようなフランジ部材３０に対する押圧は、複数のフランジ押圧ボルト６０を適宜進退させながら行われる。これによって、フランジ部材３０の径方向位置を調整することで、当該フランジ部材３０とハウジング２０の凹部２１との間隙を周方向にわたって均一に形成し、フランジ部材３０を回転軸３に対して同軸に配置する。
【００４７】
このようにフランジ部材３０及びこれに支持された円筒軸受５０の径方向位置を調整した後、固定ボルト３５を用いてフランジ部材３０をハウジング２０に対して固定する。即ち、固定ボルト３５をフランジ部材３０の固定ボルト挿通孔３３に挿通させるとともに該固定ボルト３５の軸部３６をハウジング２０のボルト固定穴２２に螺合させて、該固定ボルト３５の頭部３７によってフランジ部材３０を下方に押圧することで該フランジ部材３０を固定する。なお、固定ボルト３５の軸部３６の外径がフランジ部材３０の固定ボルト挿通孔３３の内径よりも小さく形成されているため、固定ボルト３５によってフランジ部材３０の径方向位置が一義的に定められることはなく、上記のようにフランジ部材３０の径方向位置を調整した後の状態で該フランジ部材３０を固定することができる。
【００４８】
次いで、ハウジング２０における複数の第二ボルト孔２４に対してハウジング２０の外周面側から径方向内側に向かって軸受押圧ボルト７０を挿入し、軸受押圧ボルト７０の先端を円筒軸受５０の外周面に当接させる。そして、この状態で軸受押圧ボルト７０を回転させて前進させることで円筒軸受５０を押圧する。このような円筒軸受５０の押圧は、複数のフランジ押圧ボルト６０を適宜進退させながら行われる。これによって、フランジ部材３０に対して揺動可能に支持された円筒軸受５０の傾斜位置を調整し、円筒軸受５０と回転軸３との間隙、及び、円筒軸受５０とハウジング２０との間隙を周方向及び上下方向全域にわたって均一に形成する。
【００４９】
このようにして、軸受装置１０の一連の組立工程が完了する。
なお、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０によってフランジ部材３０や円筒軸受５０を押圧してこれらの径方向位置や傾斜位置を調整した後には、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０を取り外してもよい。これらフランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０を取り外した後の第一ボルト孔２３及び第二ボルト孔２４には、これらを閉塞するためのプラグ部材等が挿入される。これにより、フランジ押圧ボルト６０、軸受押圧ボルト７０、第一ボルト孔２３及び第二ボルト孔２４の存在によって作動流体の圧力損失が発生することを回避することができる。
【００５０】
なお、上記のようなフランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０による押圧は、軸受装置１０の組立時のみならず、立形ポンプ１のメンテナンス時等に行ってもよい。また、軸受装置１０の組立後にフランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０を取り外すことなく、装着した状態としてもよい。この場合には、スクイズフィルムダンパとしての機能を適切に発現させるべく、円筒軸受５０を適切な位置に調整して軸受装置１０の組立が完了した後、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０の位置調整を行い、これらの先端が円筒軸受５０に対して接触しないようにする必要がある。また、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０によって作動流体に圧力損失が発生することのないよう、これらフランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０の後端がハウジング２０の外周面から第一ボルト孔２３及び第二ボルト孔２４内に埋設されていることが好ましい。この際、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０の回転は、例えばフランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０の後端に形成されたレンチ係合孔にレンチを嵌合させることにより行われる。
【００５１】
以上説明した立形ポンプ１の軸受装置１０によれば、立形ポンプ１の運転時に回転軸３が軸線Ｏ回りに回転した際には、当該回転軸３と円筒軸受５０との相対すべり運動によってこれら回転軸３と円筒軸受５０との間に発生する作動流体の動圧により、円筒軸受５０の内側に回転軸３を支持することができる。
【００５２】
また、円筒軸受５０が円筒軸受５０及び支持棒４０に対して揺動可能に支持されているため、例えば立形ポンプ１の運転時に回転軸３が傾斜して軸ズレが生じている場合であっても、円筒軸受５０が回転軸３に追従するように揺動する。そして、このような円筒軸受５０の揺動により当該円筒軸受５０が傾斜した際には、円筒軸受５０とハウジング２０との間の流体膜がスクイズフィルムダンパとして機能することで当該傾斜が抑制される。これによって、円筒軸受５０に支持された回転軸３の傾斜、即ち、軸ズレを抑制することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態においてはフランジ押圧ボルト６０によってフランジ部材３０を径方向内側に向かって押圧することができるため、立形ポンプ１の組立時や当該立形ポンプ１の運転時に生じたフランジ部材３０及び円筒軸受５０の径方向のズレを是正するように調整することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては軸受押圧ボルト７０によって円筒軸受５０を径方向内側に向かって押圧することができるため、立形ポンプ１の組立時や当該立形ポンプ１の運転時に生じた円筒軸受５０の傾斜を是正するように調整することができる。
【００５５】
ここで、立形ポンプ１の軸振動を抑える手段として、スクイズフィルムダンパを設ける方法が知られている。一般的な立形ポンプ１のスクイズフィルムダンパには弾性材料からなるＯリングが装着されている。ところが、本実施形態の立形ポンプ１のように高速増殖炉の中間熱交換器に搭載される場合、作動流体は腐食性の高い液体ナトリウムであるため、この液体ナトリウムによってＯリングが腐食されてしまう。
【００５６】
この点、本実施形態においては、円筒軸受５０が揺動可能に支持されるとともに円筒軸受５０とハウジング２０との間の作動流体がスクイズフィルムダンパとして機能し、さらに、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０によってフランジ部材３０や円筒軸受５０の径方向位置、傾斜位置を調整することができる。これにより、作動流体として腐食性の高い液体を採用している場合であっても、Ｏリングを使用することなく回転軸３の軸振動を抑制を図ることが可能となる。
【００５７】
さらに、実施形態の立形ポンプ１の軸受装置１０の組立方法によれば、円筒軸受５０と回転軸３の間、及び、円筒軸受５０とハウジング２０との間の間隙を周方向及び上下方向にわたって均一に形成することができるため、円筒軸受５０と回転軸３との間隙の作動流体による回転軸３の支持作用や、円筒軸受５０とハウジング２０との間隙によるスクイズフィルムダンパ作用を効果的に得ることができる。これによって、回転軸３の軸振動をより確実に抑制することができる。
【００５８】
次に第二実施形態について図３を参照して説明する。この第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
この第二実施形態の立形ポンプ１の軸受装置１０においては、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０のそれぞれの内部に、これらの延在方向に延びる貫通孔８０が形成されている。即ち、フランジ押圧ボルト６０及び軸受押圧ボルト７０は、この貫通孔８０によって先端側と後端側とが連通状態とされている。
【００５９】
このような貫通孔８０が形成されていることにより、フランジ押圧ボルト６０や軸受押圧ボルト７０によってフランジ部材３０のフランジ本体３１や円筒軸受５０を押圧する際には、例えばダイヤルゲージに取り付けた棒部材やデプスゲージ等の計測器具９０を当該貫通孔８０に挿入することにより、フランジ部材３０のフランジ本体３１とハウジング２０の凹部との間隙の寸法や、円筒軸受５０と回転軸３との間隙の寸法を測定することができる。
【００６０】
即ち、軸受装置１０の組立工程におけるフランジ部材３０や円筒軸受５０の押圧を、ハウジング２０とフランジ部材３０との間隙の寸法、又は、ハウジング２０と円筒軸受５０との間隙の寸法を計測しながら行うことができるため、軸受装置１０の組立時におけるフランジ部材３０及び円筒軸受５０の径方向位置調整や、円筒軸受５０の傾斜位置調整を容易に行うことができる。
【００６１】
なお、軸受装置１０の組立時のみならず、当該軸受装置１０のメンテナンスの際にも、同様に貫通孔８０を介してフランジ部材３０との間隙の寸法、又は、ハウジング２０と円筒軸受５０との間隙の寸法を計測することで、フランジ部材３０及び円筒軸受５０の径方向位置調整や、円筒軸受５０の傾斜位置調整を容易に行うことができる。
【００６２】
また、この第二実施形態では、例えば、円筒軸受５０とハウジング２０との間隙における計測器具９０をフランジ部材３０の上側から目視にて確認することができるように、フランジ部材３０のフランジ本体３１を上下方向に貫通する計測器具確認用孔部を設けてもよい。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば円筒軸受５０の内面から静圧を供給するように構成し、円筒軸受５０と回転軸３との間に潤滑流体膜を形成することで、円筒軸受５０の内側に回転軸３を支持するように構成してもよい。この場合、上記静圧は、ハウジング２０、フランジ部材３０及び支持棒４０の内部に連続的に形成された静圧供給孔を通過することにより円筒軸受５０の内面から供給される。これによっても、実施形態同様、円筒軸受５０の内側に回転軸３を確実に支持することができる。
【００６４】
また、実施形態では軸受装置１０のハウジング２０として立形ポンプ１における案内羽根ボス７を適用した例について説明したが、立形ポンプ１の種々の構造に応じて、例えば案内羽根８自体をハウジング２０としてもよいし、ケーシング２をハウジング２０として軸受装置１０を構成してもよい。
【００６５】
さらに、実施形態においては立形ポンプ１を高速増殖炉における中間熱交換器に適用して作動流体として液体ナトリウムを使用した例について説明したが、当該立形ポンプ１を他の産業機器に適用してもよく、作動流体として液体ナトリウム以外のものを使用してもよい。
【００６６】
また、実施形態においては、図２に示すように、ハウジング２０における円筒軸受５０の上端付近及び下端付近に対応するそれぞれ箇所に第二ボルト孔２４を形成し、これら第二ボルト孔２４に軸受押圧ボルト７０を挿通させた構成としたが、例えば、ハウジング２０における円筒軸受５０の下端付近のみに第二ボルト孔２４を形成し、該第二ボルト孔２４に軸受押圧ボルト７０を挿通させる構成としてもよい。即ち、ハウジング２０における円筒軸受５０の上端付近に対応する箇所の第二ボルト孔２４及び該第二ボルト孔２４に挿入される軸受押圧ボルト７０は設けなくてもよい。この場合でも、実施形態同様、円筒軸受５０を径方向内側に向かって押圧することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１    立形ポンプ
２    ケーシング
３    回転軸
４    インペラ
５    インペラボス
６    羽根車
７    案内羽根ボス
８    案内羽根
１０  軸受装置
２０  ハウジング
２１  凹部
２２  ボルト固定穴
２３  第一ボルト孔
２４  第二ボルト孔
３０  フランジ部材
３１  フランジ本体
３２  孔部
３３  固定ボルト挿通孔
３４  支持棒挿通孔
３５  固定ボルト
３６  軸部
３７  頭部
４０  支持棒
４１  棒部
４２  頭部
４３  支持部
５０  円筒軸受
５１  挿入用凹部
６０  フランジ押圧ボルト
７０  軸受押圧ボルト
８０  貫通孔
９０  計測器具
Ｒ１  昇圧流路
Ｒ２  案内流路
Ｏ    軸線
【図１】
2012225272.tif 000003
【図２】
2012225272.tif 000004
【図３】
2012225272.tif 000005