[发明专利]立轴泵

说明书

技术领域

本发明涉及具有滑动轴承的立轴泵，尤其涉及先行待机运转泵或在干燥条件下进行管理运转的泵等、进行空气中运转和排水(输水)运转的立轴泵。

背景技术

近年来，由于城市化的发展，而加深了绿地的减少、以及路面的混凝土化及柏油化的扩大，由此产生了城市热岛现象，被称为所谓游击暴雨的局部集中暴雨在市区频发。局部大量的降雨在混凝土化、柏油化了的路面上，没有被吸收到地下而直接被导入到水渠中。其结果为，大量的雨水在短时间内流入到排水泵站。

为了防备因频发的这样的集中暴雨而带来的大量雨水的快速排水，在设置于排水泵站的排水泵中，进行着在雨水到达排水泵站之前预先启动的先行待机运转，从而避免产生因启动延迟而导致的浸水损失。

图1是进行先行待机运转的立轴泵的局部概略图。在排水泵站的水槽100中配置有立轴泵3，该立轴泵3在沿纵向配置的轴的前端具有叶轮22，即使由于使空气与水一起吸入到叶轮22而导致水槽100的水位为最低运转水位LWL以下也能够继续运转(先行待机运转)。在该立轴泵3中，在叶轮22入口侧的吸水钟状罩(bell)27的侧面部上设有贯穿孔5，且在该贯穿孔5上安装有具有与外部空气接触的开口6a的空气管6。由此，在该立轴泵3中使经由贯穿孔5向立轴泵3内供给的空气的供给量根据水位而变化，从而在最低运转水位LWL以下控制立轴泵3的排水量。

图2是说明先行待机运转的运转状态的图。例如作为大城市的雨水排水用，与吸入水位无关而是基于降雨信息等预先启动立轴泵(A：空气中运转)。随着水位从低水位的状态上升，水位达到叶轮的位置，立轴泵从空转(空气中运转)经由通过叶轮搅拌水的运转(B：气水搅拌运转)、进一步经由一边将从贯穿孔供给的空气与水一起吸入一边逐渐增加水量的运转(C：气水混合运转)，向百分之百地进行水的排出的全开运转(D：稳态运转)过渡。另外，在水位从高水位降低时，从全开运转向一边将从贯穿孔供给的空气与水一起吸入一边逐渐减少水量的运转(C：气水混合运转)过渡。在水位到达LLWL附近时，向不吸入水也不进行排水的运转(E：气闭(air lock)运转)过渡。将具有这五个特征的运转总称为先行待机运转。此外，泵启动从比壳体下端低的水位LLLWL开始。

图3是表示图1所示的进行先行待机运转的立轴泵3整体的剖视图。此外，图2所示的贯穿孔5及空气管6被省略图示。如图3所示，立轴泵3具有：固定设置在泵设置台面上的排出弯头30；与该排出弯头30的下端连接的壳体29；与壳体29的下端连接、且将叶轮22收纳于内部的排出碗形部(bowl)28；和与排出碗形部28的下端连接、且用于吸入水的吸水钟形罩27。

在立轴泵3的壳体29、排出碗形部28及吸水钟形罩27的径向大致中心部上配置有通过联轴器26而相互连接的旋转轴10、10′。旋转轴10、10′由经由支承部件固定在壳体29上的上部轴承32、和经由支承部件固定在排出碗形部28上的下部轴承33支承。在旋转轴10、10′的一端侧(吸水钟形罩27侧)连接有用于将水吸入到泵内的叶轮22。旋转轴10、10′的另一端侧从设在排出弯头30上的孔通向立轴泵3的外部，而与使叶轮22旋转的未图示的发动机或马达等驱动机连接。

在旋转轴10、10′与设在排出弯头30上的孔之间设有浮动密封件、压盖密封垫(gland packing)或机械密封件等轴密封件34，由此防止立轴泵3所处理的水流出到立轴泵3的外部。

驱动机设在地上从而能够容易地进行保养检查。驱动机的旋转传递到旋转轴10、10′，从而能够使叶轮22旋转。水通过叶轮22的旋转而被从吸水钟形罩27吸入，并从排出碗形部28、壳体29通过从而从排出弯头30排出。

图4是适用于图3所示的轴承32、33的以往的轴承装置的放大图，图5是滑动轴承的立体图。如图4所示，以往的轴承装置在旋转轴10(10′)的外周具有由不锈钢等构成的金属制的套筒11。在套筒11的外周侧，设有图5所示的、中空圆筒的由树脂材料、陶瓷、烧结金属或进行了表面改性的金属构成的滑动轴承1。套筒11的外周面与滑动轴承1的内周面(滑动面)隔着非常狭窄的余隙而相对，且以相对于滑动轴承1滑动的方式构成。滑动轴承1通过由金属或树脂构成的轴承壳12并经由凸缘部12a而固定在向泵的壳体29(参照图3)等连接的支承部件13上。