[发明专利]水下轴承的滑动部劣化检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及对安装在螺杆泵等旋转设备上的水下轴承的因磨损导致的经年劣化进行检测的水下轴承的滑动部劣化检测系统，尤其涉及可以准确且容易地检测经年劣化的水下轴承的滑动部劣化检测系统。

背景技术

存在将水从低处向高处汲取的螺杆泵。图4是现有的螺杆泵的整体结构的概要图。如图示那样，螺杆泵1由以下构件构成：在旋转轴2的外侧面上连续且具备呈螺旋状突出的叶片的叶轮(impeller)3、在陆地上支承旋转轴2的上端侧的上部轴承4、在水下支承旋转轴2的下端侧的水下轴承5、以及与旋转轴2的上端连结并使叶轮3旋转的驱动单元6。螺杆泵1配设于连接上游水路与下游水路的倾斜水路。这种结构的螺杆泵1可以利用驱动机构6使叶轮3旋转而汲取下游水路的水并向上游水路送水。

随着旋转设备的工作时间的长期化，上部轴承4和水下轴承5的旋转滑动部会产生磨损。特别是对于应用于污水处理厂、净水厂等的大型旋转设备的在水下支承旋转轴2的水下轴承5，若混入水中的沙/泥等细小固形物进入到轴承的旋转滑动部，则会加快滑动部分的磨损。因此，通常构成为，用油将水下的轴承和旋转轴2滑动的部分填满，以使得固形物不会进入到旋转滑动部；用金属密封件、橡胶密封件等形成使油部分与水下部分分离的密封，以使得油不会从滑动部分漏出。

以往，水下轴承的旋转滑动部与基于面接触的轴承和滚动轴承都有很大区别。基于面接触的轴承具有以下的构造，即轴承金属件内表面与固定于旋转轴的外侧的套筒的外周面接触而旋转。作为上述的基于面接触的轴承的润滑油，可以使用机械油、润滑脂。

专利文献1所公开的螺杆泵具备：将润滑油(机械油)供给到水下轴承与螺杆的轴部之间的供油管、将通过了水下轴承与螺杆的轴承之间的润滑油排出的排油管、分别连接供油管和排油管并将从水下轴承排出的润滑油回收的储存罐、以及以将储存罐内的润滑油从供油管通过水下轴承内从排油管排出的方式将润滑油进行循环供给的供油单元。由于润滑油的高流动性，上述类型的水下轴承的润滑油容易从密封部泄漏。若油在水下部泄漏，则只需少量即可在水面上形成油膜，即使油脂的绝对量为少量，也容易发生目视上的环境问题。由于上述理由，关于水下轴承的供脂，优选即使沾湿也会在之后沉淀而成为泥状的润滑脂(油脂)。

与润滑油相比流动性低的润滑脂具有与机械油相比难以泄漏、飞散，容易防止水、异物的浸入的特性。在将润滑脂供给到轴承的情况下形成为如下结构。图5是现有的水下轴承的供脂单元的结构概要的说明图。如图示那样，现有的水下轴承5的供脂单元将润滑脂从与水下轴承5的供油口5a连接的给脂供给配管8供给到旋转滑动部。在润滑脂的情况下，并不形成为如机械油那样使在轴套筒5b与轴承金属件5c之间的间隙内移动的油进行润滑的结构，而是使润滑脂从橡胶密封件9的间隙向水中排出。这是为了通过使润滑脂在旋转滑动部移动来吸收因旋转而产生的旋转滑动部的摩擦热，从而避免旋转滑动部的卡住(焼きつき)等不良现象。此外，利用水下轴承内的润滑脂能够阻挡欲向油封部分侵入的水。然而，由于如此构成，若磨损的油封的间隙变大，水中的沙11/泥等固形物侵入到轴套筒5b与轴承金属件5c之间的间隙，则反而由于锉磨效果会容易加快旋转滑动部的磨损。

此外，在滚动轴承的情况下，在轴承滑动部使用轴承座(bearing)，安装高价且密封性高的机械密封件而使其旋转。

此外，在专利文献2中公开了作为现有的水下轴承的磨损的检查方法。专利文献2所公开的立式轴泵的检查方法如下：测量立式轴泵的振动，监视包含立式轴泵的固有振动频率的频带中的振动的大小，根据振动的随运转时间经过的变化量来判断水下轴承的磨损状态。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：日本特开2011-21586号公报

专利文献2：日本特开2009-41465号公报

发明内容

(发明要解决的问题)

不必担心上述那样配置在陆地上的上部轴承像水下轴承那样被沙子/泥等侵入。这是因为对于上部轴承而言，供给至壳体内的机械油、润滑脂填充橡胶密封件与旋转轴之间的间隙而成为持续推压以使得无法从内部向外部的大气侧侵入空气的状态。从壳体被推向外侧的机械油、润滑脂微量地排出到大气中。若旋转滑动部的旋转轴和轴承侧的磨损度发展，则油、润滑脂会从上述部分排出得多，从而需要构成旋转滑动部的套筒、轴承金属件、轴承座、以及橡胶密封件等的更换作业。如此，除了对上部轴承进行目视观察之外，还可以通过将听诊器与轴承抵接而容易地测量旋转滑动部的磨损情况。