(57)【要約】  【課題】  潤滑油を使用する軸受装置の油溜から潤滑油の一部を取り出すための時間やエネルギの消費を抑える。  【解決手段】  潤滑油を使用する軸受装置３０に対して用いられ、軸受装置３０の油溜３４内の潤滑油を攪拌するための攪拌装置５０１は、流体としての空気を排出する潤滑油用ポンプ５１１と、一端が油溜３４内の潤滑油に浸されて用いられ、他端が潤滑油用ポンプ５１１に接続される管５２１とを備え、潤滑油用ポンプ５１１から管５２１を通して油溜３４内の潤滑油に空気を供給することで、油溜３４内の潤滑油を攪拌する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を使用する軸受装置に対して用いられ、前記軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌するための攪拌装置であって、
流体を排出する潤滑油用ポンプと、
一端が前記油溜内の潤滑油に浸されて用いられ、他端が前記潤滑油用ポンプに接続される第１の管と、
を備え、
前記潤滑油用ポンプから前記第１の管を通して前記油溜内の潤滑油に前記流体を供給することで、前記油溜内の潤滑油を攪拌することを特徴とする攪拌装置。
【請求項２】
前記流体は空気であることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項３】
前記潤滑油用ポンプは逆運転可能であり、
前記潤滑油用ポンプを逆運転させて、前記油溜から前記第１の管を通して前記潤滑油を吸い出して前記潤滑油を採取することで、潤滑油採取装置としても機能することを特徴とする請求項２に記載の攪拌装置。
【請求項４】
前記流体は前記油溜内から吸い出した潤滑油であることを特徴とする請求項１に記載の攪拌装置。
【請求項５】
前記潤滑油用ポンプは、吐出口と吸込口とを備え、吸込口から吸い込んだ潤滑油を吐出口から吐き出すことが可能であり、
前記第１の管の他端は、前記吐出口に接続され、
前記攪拌装置は、さらに、一端が前記油溜内の潤滑油に浸されて用いられ、他端が前記潤滑油用ポンプの前記吸込口に接続される第２の管を備え、
前記油溜から前記第２の管を通して前記潤滑油用ポンプに前記潤滑油を吸い出して、吸い出した潤滑油を前記潤滑油用ポンプから前記第１の管を通して前記油溜に戻して潤滑油を循環させることを特徴とする請求項４に記載の攪拌装置。
【請求項６】
前記潤滑油用ポンプにて、前記油溜から前記第２の管を通して前記潤滑油用ポンプに吸い出した前記潤滑油を採取することで、潤滑油採取装置としても機能することを特徴とする請求項５に記載の攪拌装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の攪拌装置を用いて、軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌するステップと、
前記油溜内の潤滑油が攪拌された状態で、前記油溜内の潤滑油の一部を採取する採油ステップと、
を含むことを特徴とする潤滑油採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油を使用する軸受装置内の潤滑油を攪拌するための攪拌装置、及びそれを用いた潤滑油採取方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転機械システムの一例としてのポンプシステムは、駆動軸と、駆動軸によって回転される回転機械としてのポンプと、駆動軸を回転駆動する駆動モータと、駆動軸を回転可能に支持する軸受装置とを備えている。また、フライホイール、流体変速機（流体継手、トルクコンバータ等）、増減速機、クラッチ等の回転機械システムにも、駆動軸を回転可能に支持する軸受装置が用いられる。これらの軸受装置では、駆動軸との間の摩擦を低減するために潤滑油が用いられる。
【０００３】
近年、機械設備の管理・維持方法として故障の根本原因系を監視・除去するプロアクティブ保全が提唱され、中でも潤滑油診断は回転機械システムの軸受装置の回転体摺動部の状態を知る上で非常に重要な評価方法となっている。
【０００４】
この潤滑油診断のために、軸受装置からは少量の潤滑油が採取されるが、診断に用いる潤滑油は、滑油全体の代表となるものでなければならず、軸受装置内の潤滑油の全体が均一に混合された状態でその一部を採取すべきである。潤滑油に含まれる成分や異物は、ポンプの運転が長時間停止すると沈殿してしまうものもあり、そのような状態で一部の潤滑油を採取した場合には、潤滑油の全体に当該成分や異物がどの程度含まれているかを正確に知ることが困難になるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
理想的には運転中に採油するべきだが、多くの場合、運転停止後に採油せざるを得ず、停止後に長時間が経過していることもある。採油前に運転して回すこともあるが、特に大型機械では採油のためだけに再度運転を実施すると、この運転のために、時間やエネルギを消費してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、潤滑油を使用する軸受装置の油溜から、診断のために潤滑油の一部を取り出すための時間やエネルギの消費を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、潤滑油を使用する軸受装置に対して用いられ、前記軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌するための攪拌装置であって、流体を排出する潤滑油用ポンプと、一端が前記油溜内の潤滑油に浸されて用いられ、他端が前記潤滑油用ポンプに接続される第１の管とを備え、前記潤滑油用ポンプから前記第１の管を通して前記油溜内の潤滑油に前記流体を供給することで、前記油溜内の潤滑油を攪拌する構成を有している。
【０００９】
この構成により、軸受装置が軸受をする軸自体を回転させることなく、潤滑油用ポンプから流体（例えば、空気や潤滑油）を供給することで軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌できるので、油溜内の潤滑油を均一な状態にするための時間やエネルギの消費を抑えることができる。
【００１０】
前記流体は空気であってよい。この構成により、油溜内の潤滑油に空気を送ることで、潤滑油内でバブリングさせて、油溜内の潤滑油を攪拌できる。
【００１１】
前記潤滑油用ポンプは逆運転可能であってよく、上記の攪拌装置は、前記潤滑油用ポンプを逆運転させて、前記油溜から前記第１の管を通して前記潤滑油を吸い出して前記潤滑油を採取することで、潤滑油採取装置としても機能してよい。この構成により、攪拌のために用いる潤滑油用ポンプを用いて潤滑油を採取することもできる。
【００１２】
前記流体は前記油溜内から吸い出した潤滑油であってよい。この構成により、油溜内から取り出した潤滑油を油溜内に供給することで、油溜内の潤滑油を攪拌できる。
【００１３】
前記潤滑油用ポンプは、吐出口と吸込口とを備え、吸込口から吸い込んだ潤滑油を吐出口から吐き出すことが可能であってよく、前記第１の管の他端は、前記吐出口に接続されていてよく、前記攪拌装置は、さらに、一端が前記油溜内の潤滑油に浸されて用いられ、他端が前記潤滑油用ポンプの前記吸込口に接続される第２の管を備えて、前記油溜から前記第２の管を通して前記潤滑油用ポンプに前記潤滑油を吸い出して、吸い出した潤滑油を前記潤滑油用ポンプから前記第１の管を通して前記油溜に戻して潤滑油を循環させてよい。この構成により、潤滑油が油溜から、第２の管、潤滑油用ポンプ、第１の管をこの順に通って油溜に戻されて循環し、油溜内の潤滑油が攪拌される。
【００１４】
上記の攪拌装置は、前記潤滑油用ポンプにて、前記油溜から前記第２の管を通して前記潤滑油用ポンプに吸い出した前記潤滑油を採取することで、潤滑油採取装置としても機能してもよい。この構成により、攪拌のために用いる潤滑油用ポンプを用いて潤滑油を採取することもできる。
【００１５】
本発明の別の態様は、潤滑油採取方法であって、この潤滑油採取方法は、上記の攪拌装置を用いて、軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌するステップと、前記油溜内の潤滑油が攪拌された状態で、前記油溜内の潤滑油の一部を採取する採油ステップとを含む構成を有している。
【００１６】
この構成によれば、軸受装置が軸受をする軸自体を回転させることなく（軸受装置が回転機械に用いられる場合には回転機械を運転することなく）、潤滑油用ポンプから流体を供給することで軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌できるので、油溜内の潤滑油の一部を採取するにあたって、油溜内の潤滑油を均一な状態にすることができるとともに、そのための時間やエネルギの消費を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、潤滑油用ポンプから流体を供給することで軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌できるので、油溜内の潤滑油を均一な状態にするための時間やエネルギの消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の回転機械システムの概略構成を示す断面図
【図２】本発明の第１の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態の軸受装置の概略構成を示す断面図
【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実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の回転機械システムの概略構成を示す断面図である。図１に示すように、回転機械システム１００は、回転機械としてのポンプ１０と、駆動軸２０と、駆動軸２０を回転可能に支持する軸受装置３０とを備えている。回転機械システム１００はさらに、ポンプ１０を駆動する図示しない駆動源（モータ、エンジン等）を備えている。
【００２１】
駆動軸２０は、その一端がポンプ１０内に位置し、ポンプ１０から軸線ＡＬ方向（水平方向）に延びて軸受装置３０を貫通し、他端は駆動モータに接続されている。駆動軸２０の一端側には、駆動軸２０の周囲にポンプ１０の羽根車１１が固定されている。
【００２２】
軸受装置３０は、軸受ケーシング３１と軸受３２，３３とを備えている。軸受装置３０は、軸受３２，３３によって駆動軸２０を片持ち支承する。軸受３２，３３は、潤滑油を使用する玉軸受である。軸受３２と軸受３３との間には、軸受ケーシング３１によって油溜３４が形成されている。本実施の形態では、油溜３４におけるオイルレベルＯＬは、軸受３２，３３を構成する玉が最も下方に位置する際の当該玉の中心付近に維持される。
【００２３】
軸受ケーシング３１は、駆動源側において、軸受３３の位置で終端している。これにより、軸受３３の外側（軸受３２とは反対の側）は、軸受ケーシング３１から露出している。この軸受３３の露出部分は、軸受カバー３５によって覆われている。駆動軸２０は、軸受カバー３５を貫通して軸受カバー３５の外部にまで延びている。
【００２４】
油溜３４を構成する軸受ケーシング３１の上部には、油溜３４を外部に開放する給油口３６が形成されている。その給油口３６には、取り外し可能なねじ込み式のキャップ３７が設けられている。このキャップ３７を取り外すことで給油口３６を通じて軸受ケーシング３１の外部から油溜３４に管等を挿入し、油溜３４に潤滑油を供給したり、油溜３４内の潤滑油を吸い取ったりすることができる。
【００２５】
軸受ケーシング３１の油溜３４下方の部分には排油口３８（図２、図３参照）及びそれを塞ぐ栓ないし排油口３８を覆うキャップ（不図示）が設けられる。劣化した潤滑油を交換すべく油溜３４から潤滑油を排出する際には、排油口３８を開放することで、重力によって油溜３４内の潤滑油を油溜３４外に流し出し、排油口３８を閉めた後に給油口３６から新たな潤滑油を油溜３４内に供給する。
【００２６】
以下、軸受装置３０のメンテナンスにおいて、診断のために少量（１０ｍｌ〜５００ｍｌ程度）の潤滑油を採取する際に用いられる攪拌装置を説明する。以下の実施の形態の攪拌装置は、いずれも持ち運びが可能であり軸受装置３０のメンテナンスの際に上記の回転機械システム１００に対して用いられる。軸受装置３０の構成は従来通りの構成であってよく、即ち、以下の実施の形態の攪拌装置は、既存の軸受装置３０の構成を変更することなく、既存の軸受装置３０に対して使用することができる。
【００２７】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態の攪拌装置の構成を示す概略図である。図２では、油溜３４を構成する軸受ケーシング３１を長方形で示し、かつ、駆動軸２０の図示を省略するとともに、軸受ケーシング３１において駆動軸２０が貫通する箇所についても図示を省略する。
【００２８】
攪拌装置５０１は、携帯可能な小型の潤滑油用ポンプ５１１と、基端５２１２が潤滑油用ポンプ５１１に接続される管５２１とを備えている。潤滑油用ポンプ５１１は、所定流量の空気（エアー）を連続的に送り出すポンプである。潤滑油用ポンプ５１１は、送液する流体（ここでは空気）に接触する部分が非金属である。これとともに、管５２１を構成する部材（例えば、ホース、パイプ、エルボなど）についても、送液する流体（ここでは空気）に接触する部分が非金属であることが望ましい。これにより、潤滑油用ポンプ５１１及び管５２１から油溜３４内に金属成分等が混入することを防ぐことができる。管５２１は、ゴム等の可撓性で且つ耐油性のある部材で構成される。
【００２９】
この状態で、潤滑油用ポンプ５１１を作動させると、油溜３４の潤滑油が攪拌される。即ち、潤滑油用ポンプ５１１を作動させると、潤滑油用ポンプ５１１からは所定流量の空気が連続的に排出される。潤滑油用ポンプ５１１から排出された空気は、管５２１を通って、管５２１の先端５２１１から油溜３４に溜まった潤滑油の中に放出される。このように潤滑油の中に所定の速度をもって供給された空気流によって、油溜３４内の潤滑油はバブリングされて攪拌される。この攪拌作用によって、潤滑油内の異物等が潤滑油において均一に分散する。
【００３０】
軸受装置３０のメンテナンスの際には、診断のために少量の潤滑油が油溜３４から採取される。この採油の工程は、上記のバブリングによって油溜３４内で潤滑油が十分攪拌された状態で、即ち、潤滑油用ポンプ５１１から一定時間空気を供給して、その空気の供給を停止した後であって、潤滑油内の物質が沈殿する前（停止直後を含む）に行われる。これにより、油溜３４内で均質な状態になった潤滑油を採取できる。具体的には、上記のようにして攪拌装置５０１によって潤滑油を攪拌した後に、ポンプやシリンジなどで上から採油する。
【００３１】
なお、上記の実施の形態では、潤滑油用ポンプ５１１から送り出された空気が管５２１の先端５２１１から潤滑油内に供給されたが、これに代えて、管５２１の先端５２１１に近い箇所に複数の孔を設けて、管５２１の先端５２１１の先端に近い複数の箇所（油溜３４内の潤滑油に浸かる部分）から空気流を供給して潤滑油を攪拌してもよい。この場合には、攪拌された潤滑油を採取する場合には、潤滑油は複数の箇所から管５２１に吸い込まれて、潤滑油用ポンプ５１１まで吸い上げられる。
【００３２】
また、攪拌装置５０１を潤滑油採取装置としても機能させてもよい。即ち、潤滑油用ポンプ５１１は、上記とは逆向きに運転することが可能であってよい。潤滑油ポンプ５１１が逆向きに運転することにより、管５２１の先端５２１１から油溜３４内の潤滑油を潤滑油ポンプ５１１に吸い出すことができる。管５２１の先端５２１１から吸い込まれた潤滑油は、管５２１を通って潤滑油用ポンプ５１１まで吸い上げられて、潤滑油用ポンプ５１１にて採取される。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態の攪拌装置の構成を示す概略図である。図３においても、図２と同様に、油溜３４を構成する軸受ケーシング３１を長方形で示し、駆動軸２０の図示を省略するとともに、軸受ケーシング３１において駆動軸２０が貫通する箇所についても図示を省略する。
【００３４】
攪拌装置５０２は、携帯可能な小型の潤滑油用ポンプ５１２と、吸出管５２２と、供給管５２３とを備えている。潤滑油用ポンプ５１２は、吸込口５１２１から潤滑油を吸い込み、吸い込んだ潤滑油を吐出口５１２２から吐出する。吸出管５２２の基端５２２２は潤滑油用ポンプ５１２の吸込口５１２１に接続され、供給管５２３の基端５２３２は潤滑油用ポンプ５１２の吐出口５１２２に接続される。吸出管５２２及び供給管５２３は、耐油性のある部材で構成される。第１の実施の形態と同様に、潤滑油用ポンプ５１２は、送液する流体（ここでは潤滑油）に接触する部分が非金属である。これとともに、吸出管５２２及び供給管５２３を構成する部材（例えば、ホース、パイプ、エルボなど）についても、送液する流体（ここでは潤滑油）に接触する部分が非金属であることが望ましい。これにより、潤滑油用ポンプ５１２、吸出管５２２及び供給管５２３から油溜３４内に金属成分等が混入することを防ぐことができる。
【００３５】
吸出管５２２及び供給管５２３は、キャップ３７を取り外すことで開放された給油口３６から、先端５２２１及び先端５２３１がそれぞれ潤滑油に浸るまで、油溜３４に挿入される。この状態で、潤滑油用ポンプ５１２を作動させると、油溜３４内の潤滑油は、吸出管５２２によって油溜３４から潤滑油用ポンプ５１２に吸い出されて、潤滑油用ポンプ５１２の吐出口５１２２から吐き出されて供給管５２３を通って油溜３４に供給される（戻される）。潤滑油のこのような循環によって、油溜３４内の潤滑油は攪拌される。この攪拌作用によって、潤滑油内の異物等が潤滑油において均一に分散する。
【００３６】
なお、本実施の形態では、特に、潤滑油用ポンプ５１２に異物等を含む潤滑油が吸込口５１２１から入って吐出口５１２２から吐き出されることを踏まえて、潤滑油用ポンプ５１２には、噛み合いに異物が混入した潤滑油を流してもよいタイプのものを採用することが望ましい。
【００３７】
診断のために少量の潤滑油を油溜３４から採取する際には、上記のようにして油溜３４で潤滑油が十分攪拌した後に一旦停止をして、吸出管５２２を抜いて、採油瓶に入れ、再度潤滑油用ポンプ５１２を起動して採油する。
【００３８】
なお、潤滑油用ポンプ５１２にて吸出管５２２から吸い上げた潤滑油を採取してもよい。この場合に、上記のような潤滑油の循環が行われているときに潤滑油用ポンプ５１２にて一部の潤滑油を採取してもよいし、潤滑油の循環を停止した後に、吸出管５２２から少量の潤滑油を吸い上げて潤滑油を採取してもよい。
【００３９】
（変形例）
診断のための少量の潤滑油の取り出しは、軸受ケーシング３１の下部に設けられた排油口３８から行ってもよいし、軸受ケーシング３１の横に点検口がある場合には、点検口かから行ってもよい。この場合にも、潤滑油の採取は、潤滑油が十分に攪拌された状態で行われる。具体的には、潤滑油の採取は、攪拌装置５０１，５０２によって潤滑油を攪拌している最中に行ってもよいし、攪拌装置５０１，５０２の運転を停止した後であって潤滑油内の物質が沈殿する前（停止直後を含む）に行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、軸受装置が軸受をする軸自体を回転させることなく、潤滑油用ポンプから流体を供給することで軸受装置の油溜内の潤滑油を攪拌できるので、油溜内の潤滑油を均一な状態にするための時間やエネルギの消費を抑えることができるという効果を有し、潤滑油を使用する軸受装置の油溜から潤滑油の一部を取り出すための潤滑油採取装置等として有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１００  回転機械システム
１０  ポンプ
２０  駆動軸
３０  軸受装置
３１  軸受ケーシング
３２  軸受
３３  軸受
３４  油溜
３５  軸受カバー
３６  給油口
３７  キャップ
３８  排油口
５０１  攪拌装置
５１１  潤滑油用ポンプ
５２１  管
５２１１  先端
５２１２  基端
５０２  攪拌装置
５１２  潤滑油用ポンプ
５１２１  吸込口
５１２２  吐出口
５２２  吸出管
５２２１  先端
５２２２  基端
５２３  供給管
５２３１  先端
５２３２  基端
【図１】
2017122472.tif 000003
【図２】
2017122472.tif 000004
【図３】
2017122472.tif 000005