(57)【要約】  【課題】  運転中にも安全に潤滑油を取り出すことができる潤滑油採取システムを提供する。  【解決手段】  軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための潤滑油採取システム５０１であって、油溜３４内に潤滑油を供給する供給管５１１と、油溜３４に形成された採油口３１１と供給管５１１に接続された循環管路５１２と、循環管路５１２上に設けられたシリンダ５１３とを備え、シリンダ５１３は、シリンダ５１３内で供給管５１１側と採油口３１１側とを仕切るピストン５１４を備え、ピストン５１４によって仕切られたシリンダ５１３内の空間であって供給管５１１側の空間に潤滑油５１５が充填されている。【選択図】  図２
2017125532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための潤滑油採取システムであって、
前記油溜内に潤滑油を供給する供給管と、
前記油溜に形成された採油口と前記供給管に接続された循環管路と、
前記循環管路上に設けられたシリンダと、
を備え、
前記シリンダは、前記シリンダ内で供給管側と採油口側とを仕切るピストンを備え、前記ピストンによって仕切られた前記シリンダ内の空間であって前記供給管側の空間に潤滑油が充填されていることを特徴とする潤滑油採取システム。
【請求項２】
前記シリンダと前記供給管との間の少なくとも一部において、前記循環管路はコイルチューブによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油採取システム。
【請求項３】
前記循環管路は、前記供給管と前記シリンダとの間における管路の方が、前記シリンダと前記採油口との間における管路よりも細いことを特徴とする請求項１または２に記載の潤滑油採取システム。
【請求項４】
前記採油口は、前記油溜の底部より高い位置に形成されている請求項１ないし３のいずれか一項に記載の潤滑油採取システム。
【請求項５】
前記採油口から前記油溜内に延びると共に、採油のための複数の孔を有する採油管を備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の潤滑油採取システム。
【請求項６】
回転機械と、
前記回転機械の駆動軸と、
潤滑油を使用して、前記駆動軸を回転可能に支承する軸受装置と、
前記軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための請求項１ないし５のいずれか一項に記載の潤滑油採取システムと、
を備えたことを特徴とする回転機械システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための潤滑油採取システム及びそれを含む回転機械システム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。この潤滑油の採取（以下、「採油」ともいう。）は、採油管を軸受装置に挿入して、軸受装置の油溜から潤滑油を取り出すことで行うことができる。
【０００５】
ここで、診断に用いる潤滑油は、潤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】
【０００６】
【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】
【０００７】
軸受装置内の潤滑油を均一に混合された状態にするために、潤滑油を採取（採油）する前に駆動軸を運転することが考えられるが、採油のためだけに運転をすることは非効率である。したがって、通常運転の最中に採油することが望ましい。
【０００８】
しかしながら、採油を行うと当然ながら油溜内の潤滑油は減少する。したがって、運転中に採油すると、回転機械システムの運転に支障を生じる可能性があった。
【０００９】
本発明は、運転中にも安全に潤滑油を取り出すことができる潤滑油採取システム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】
【００１０】
本発明の一態様は、軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための潤滑油採取システムであって、前記油溜内に潤滑油を供給する供給管と、前記油溜に形成された採油口と前記供給管に接続された循環管路と、前記循環管路上に設けられたシリンダとを備え、前記シリンダは、前記シリンダ内で供給管側と採油口側とを仕切るピストンを備え、前記ピストンによって仕切られた前記シリンダ内の空間であって前記供給管側の空間に潤滑油が充填されていることを特徴とする。
【００１１】
この構成により、シリンダ内のピストンを採油口側から供給管側へ動かすことにより、シリンダ内の潤滑油が押し出され、循環管路及び供給管を通じて油溜内に供給される。それと同時に、ピストンが動くことによってできた空間へ、油溜の採油口に接続された循環管路を通じて、油溜内の潤滑油が取り込まれる。このように、ピストンを利用することにより、簡易な構成で、採油した潤滑油と同量の潤滑油を油溜に供給し、油溜内の潤滑油の量を変えることなく、診断用の潤滑油を採取することができる。
【００１２】
上記の潤滑油採取システムは、前記シリンダと前記供給管との間の少なくとも一部において、前記循環管路はコイルチューブによって構成されている。また、上記の潤滑油採取システムにおいて、前記循環管路は、前記供給管と前記シリンダとの間における管路の方が、前記シリンダと前記採油口との間における管路よりも細い構成を有する。
【００１３】
このように供給側の循環管路にコイルチューブを用いて、供給側の管路を長くすることで、新しい潤滑油が油溜に入って油溜内の潤滑油が希釈されるのを遅くすることができる。したがって、採取した潤滑油によって、軸受装置の状態等を適切に診断することができる。また、シリンダより供給管側の循環管路をシリンダより採油口側の循環管路より細くすることによって、新しい潤滑油の供給を遅らせ、油溜内の潤滑油の希釈を遅らせることができる。
【００１４】
上記の潤滑油採取システムにおいて、前記採油口は、前記油溜の底部より高い位置に形成されている。この構成により、油溜の底部に沈殿した汚物等を取り出すことがなく、取り出した潤滑油で適切な診断を行える。
【００１５】
上記の潤滑油採取システムは、前記採油口から前記油溜内に延びると共に採油のための複数の孔を有する採油管を備える。
【００１６】
このように油溜内に延びる採油管を有することにより、油溜の内壁面近くだけではなく、油溜の中央付近からも潤滑油を採取することができる。
【００１７】
本発明の別の態様は、回転機械と、前記回転機械の駆動軸と、潤滑油を使用して、前記駆動軸を回転可能に支承する軸受装置と、前記軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための上記潤滑油採取システムとを備えた回転機械システムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ピストンを利用することにより、採油した潤滑油と同量の潤滑油を油溜に供給することで、油溜内の潤滑油の量を変えることなく、分析用の潤滑油を採取することができ、運転中であっても潤滑油を安全に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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１の実施の形態において採油している様子を示す断面図
【図４】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】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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を回転可能に片持ち支承する。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。
【００２４】
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。
【００２５】
図１には図示していないが、軸受装置３０には、潤滑油診断において潤滑油を採取するための構成として潤滑油採取システムが備えられる。以下では、本発明の潤滑油採取システムの２つの実施の形態を説明する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態の潤滑油採取システムの概略構成を示す図である。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。
【００２７】
潤滑油採取システム５０１は、供給管５１１と、供給管５１１と油溜３４の採油口３１１とに接続された循環管路５１２とを備えている。
【００２８】
供給管５１１は、軸受ケーシング３１を貫通している。供給管５１１は、先端に単一の開口を有する管であり、その開口が油溜３４内の比較的高い位置にくるように、軸受ケーシング３１に固定される。図２の例では、供給管５１１は直線形状であるが、駆動軸２０等を避けるために屈曲ないし湾曲した形状とされてもよい。
【００２９】
採油口３１１は、軸受ケーシング３１の底部から０．５ｃｍ以上高い位置であって、液面より５ｃｍ以上低い位置、好ましくは底部から液面の間で底部から計って深さ１／５〜１／２程度の位置、言い換えれば底部から液面までの高さに対する底部から計った高さが１／５〜１／２程度の位置に形成されている。採油口３１１と供給管５１１とを接続する循環管路５１２の中途には、シリンダ５１３が備えられている。具体的には、シリンダ５１３の対向する２つの側面に設けられた開口５１３１，５１３２のそれぞれに、循環管路５１２が接続されている。開口５１３１は供給管５１１側の循環管路５１２と接続され、開口５１３２は採油口３１１側の循環管路５１２と接続されている。
【００３０】
シリンダ５１３は、その内部に、供給管５１１側と採油口３１１側を仕切るピストン５１４を備えている。ピストン５１４は図示しない駆動装置によって、シリンダ５１３の内部で摺動するが、採油を行う前の図２に示す状態では、ピストン５１４は採油口３１１側の内面に当接している。シリンダ５１３の内部には、新しい潤滑油５１５が充填されている。新しい潤滑油５１５は、ピストン５１４を採油口３１１側から供給管５１１側へと動かすことによってシリンダ５１３から押し出され、循環管路５１２及び供給管５１１を通じて油溜３４に供給される。
【００３１】
循環管路５１２の一部は、コイルチューブ５１２１，５１２２によって構成されている。供給管５１１側のコイルチューブ５１２１は、採油口３１１側のコイルチューブ５１２２の径よりも細い。
【００３２】
循環管路５１２にはバルブ５１６，５１７が設けられている。循環管路５１２を通じて採油を行う際には、バブル５１６，５１７を開け、採油を行わないときには、バルブ５１６，５１７を閉じておく。これにより、採油を行わないときに、潤滑油が不用意に採油口３１１から漏れ出すのを防止する。
【００３３】
供給管５１１には、別のバルブ５１８が設けられており、潤滑油の交換時には、バルブ５１８を開け、供給管５１１を通じて油溜３４に潤滑油を供給する。油溜３４内の潤滑油を交換する際には、まず、油溜３４の底部に設けられた排油口３１２のキャップ３１３を外し、潤滑油を油溜３４の外に排出した後、排油口３１２にキャップ３１３をして、バルブ５１８を開けて、供給管５１１を介して油溜３４内に新しい潤滑油を供給する。
【００３４】
図３は、油溜３４から潤滑油を採取するときの様子を示す図である。診断のために潤滑油を油溜３４から採取する際には、バルブ５１６とバルブ５１７とを同時に開けた状態で、図３に示すように、ピストン５１４を採油口３１１側から供給管５１１側へ動かす。これにより、シリンダ５１３内の新しい潤滑油５１５１が循環管路５１２及び供給管５１１を通じて油溜３４に供給される。ピストン５１４が移動することによってシリンダ５１３内において採油口３１１側に生じた空間は負圧となるため、採油口３１１に接続された循環管路５１２を通じて、シリンダ５１３内に油溜３４内の潤滑油５１５２が流れ込み、油溜３４内の潤滑油を採取できる。採取した潤滑油５１５２と油溜３４に供給される潤滑油の量が一致するので、油溜３４内の潤滑油の量は変化しない。従って、採油のために運転を停止する必要がなく、運転中でも採油が可能となる。よって、採油の際の潤滑油の攪拌のためにわざわざ運転をする必要がなくなる。すなわち、運転中に潤滑油の量を減らすことなく、採油を行うことができる。したがって、採油の頻度を高くすることができ、採油された潤滑油を分析することで、軸受状態の診断の頻度を高くすることができる。特に、連続運転が求められ、定期点検などの予定された運転停止以外の停止（例えば故障による停止）が許されない回転機械システム１００において、有効である。  
【００３５】
また、潤滑油を採取する際に、新しい潤滑油を供給すると、油溜３４内の潤滑油が新しい潤滑油によって希釈され、実際の状態とは異なる状態の潤滑油を採取してしまうことが懸念される。しかし、本実施の形態の潤滑油採取システム５０１では、供給管５１１とシリンダ５１３との間の循環管路５１２の一部にコイルチューブ５１２１を用いており、供給管５１１とシリンダ５１３との間の経路を長くした構成を採用している。これにより、潤滑油の採油のタイミングより油溜３４への新しい潤滑油の供給を遅らせ、採油する潤滑油の希釈を防止している。また、分析値の変化に基づいて診断を行うようにすれば、潤滑油が希釈されることは問題にならない。
【００３６】
採油口３１１は、軸受ケーシング３１の底面から若干高い位置にあるため、軸受ケーシング３１の底に沈殿した汚物等を取り出すことがなくなる。また、供給管５１１の開口は油溜３４内の比較的高い位置にあり、採油口３１１から離れているため、採油する潤滑油に、供給管５１１から供給された新しい潤滑油が入りにくい。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態の潤滑油採取システムの概略構成を示す図である。第２の実施の形態の潤滑油採取システム５０２の基本的な構成は、第１の実施の形態と同じであるが、第１の実施の形態と比較すると、採油口３１１から油溜３４の内部に向かって延びる採油管５２０を備えている。
【００３８】
採油管５２０には、採油口となる複数の孔（開口）５２０１が形成されている。採油管５２０は油溜３４の液面より低く、軸受ケーシング３１の底面より若干高い位置に位置し、全体が潤滑油に浸っている。なお、採油管５２０の断面は、円、四角、三角等の形状であってよい。
【００３９】
採油管５２０には、潤滑油を取り込む複数の孔が設けられているので、油溜３４内の複数の箇所から採油することができ、より均質な潤滑油を採取できる。
【００４０】
以上、本発明の潤滑油採取システムについて、実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではない。上記した実施の形態では、シリンダ５１３の上流と下流の両方においてコイルチューブ５１２１，５１２２を用いた構成を例としたが、供給管５１１側においてのみコイルチューブ５１２１を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、運転中であっても安全に潤滑油を取り出すことができるという効果を有し、軸受装置の油溜内の潤滑油を採取するための潤滑油採取システム等として有用である。
【符号の説明】
【００４２】
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
３１１  採油口
３１２  排油口
３１３  キャップ
５０１、５０２  潤滑油採取システム
５１１  供給管
５１２  循環管路
５１３  シリンダ
５１４  ピストン
５１５  潤滑油
５１６〜５１８  バルブ
５２０  採油管
【図１】
2017125532.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2017125532.tif 000006