特許 6972702 芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972702

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/60 20060101AFI20211111BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/60 E

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-123268(P2017-123268)

(22)【出願日】2017年6月23日

(65)【公開番号】特開2019-7404(P2019-7404A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2020年6月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100096677

【弁理士】

【氏名又は名称】伊賀 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100192212

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 貴明

(74)【代理人】

【識別番号】100204032

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 浩之

(72)【発明者】

【氏名】桐嶋 輝俊

(72)【発明者】

【氏名】永元 良治

【審査官】 嘉村 泰光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２７４９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２５６８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１２５４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２８１０１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ３９／００−３９／１６

Ｆ０４Ｃ ２３／００−２９／１２

Ｆ０４Ｄ １／００−１３／１６

Ｆ０４Ｄ １７／００−１９／０２

Ｆ０４Ｄ ２１／００−２５／１６

Ｆ０４Ｄ ２９／００−３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸受に軸支された回転軸が、その軸外周から外径方向に、少なくとも軸スリーブ、シール、エキスペラリング、及びフレームプレートの順に遊嵌又は密嵌されると共に、前記回転軸と軸結合されたエキスペラによる遠心軸封部を備えた二重ケーシング構造の遠心ポンプに適用可能なメンテナンス補助用の芯出し治具であって、
外径が前記エキスペラリングの内径と一致すると共に内径が前記軸スリーブの外径と一致し、
前記シールと置換可能な形状であり、中心に前記軸スリーブを被覆した前記回転軸を貫通して密嵌可能な軸孔を有する環状をなし、
前記軸孔は、一方の開口が軸嵌着口として漏斗型に拡径された芯出し治具。

【請求項2】

請求項１に記載の芯出し治具を用いる二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法であって、
前記二重ケーシング構造の遠心ポンプは、軸受に軸支された回転軸が、その軸外周から外径方向に、少なくとも軸スリーブ、シール、エキスペラリング、及びフレームプレートの順番に遊嵌又は密嵌されると共に、前記回転軸と軸結合されたエキスペラによる遠心軸封部を備え、
少なくとも、インペラ、前記フレームプレート、前記エキスペラ、及び前記エキスペラリングを、それぞれ取外す工程を有し、
前記フレームプレート及び前記エキスペラリングを前記順番となるように取付ける工程では、
予め前記エキスペラリングに芯出し治具を装着する工程と、
新たに取付ける更新フレームプレートに芯出し治具付きのエキスペラリングを装着する工程と、
芯出し治具付き更新フレームプレートを取付ける工程と、
芯出し治具付きのエキスペラリングを取外す工程と、
新たに取付ける更新エキスペラリングにシールを取付ける工程と、
シール付き更新エキスペラリングを取付ける工程と、
を有する二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法に関し、より詳しくは、エキスペラによりシール水を圧入する二重ケーシング構造の遠心ポンプの遠心軸封部に対し、特に、フレームプレートの交換作業を補助することが可能な芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されているような、遠心ポンプ本体と、そのポンプ内部で回転しスラリー等の被送流体を移送する羽根車（以下、「遠心羽根」ともいう）、すなわちインペラと、それに同軸結合されポンプ外部で軸受けのシール水を圧送する遠心羽根、すなわちエキスペラを備えたポンプが知られている。このエキスペラを備えたポンプ、すなわち二重ケーシング構造の遠心ポンプは、接液部分の材質選定により、被送流体として、アルカリ等のあらゆる液体及びスラリー等の輸送が可能である。ただし、被送流体として粘度の高いスラリー等を取り扱うため、被送流体と触れ合う箇所、すなわち接液部の損耗は不可避である。

【0003】

二重ケーシング構造の遠心ポンプのケーシングは、二重ケーシング構造が採用されており、外側の鋳鉄製ケーシングの内側に金属鋳造品又はゴム成型品による交換可能なライナが取り付けられている。このケーシングは交換作業が容易になるよう２分割されている。このような二重ケーシング構造の遠心ポンプは、損耗の状況により交換が必要な部品のみを交換することで性能を復帰させることができるため経済的である。

【0004】

二重ケーシング構造の遠心ポンプに対し、通常の遠心式ポンプには、グランドパッキンとメカニカルシールという二種類の軸封機構が採用されているが、スラリーポンプに適する二重ケーシング構造の遠心ポンプでは、上記の二種類に加えてエキスペラ（遠心羽根）シール（以下、「遠心軸封部」、又は単に「軸封部」ともいう）が採用されている。この遠心軸封部のメンテナンスには接液部とは異なる特別な配慮を必要とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−２７４９２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このような二重ケーシング構造の遠心ポンプを定期的に分解修繕するためには熟練技能者が不可欠で、遠心軸封部を主とするメンテナンス方法、特にフレームプレートの交換作業に伴う芯出しに相当の熟練技能を必要とするという問題がある。その熟練技能者を養成し、確保することが昨今の社会環境では困難になりつつあるので、その対策も必要である。特に、二重ケーシング構造の遠心ポンプにおけるフレームプレートの交換作業を補助し、非熟練者でも芯出しを確実容易にする芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法を実現することが課題である。

【0007】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、二重ケーシング構造の遠心ポンプにおけるフレームプレートの交換作業を補助し、非熟練者でも芯出しを確実容易にする芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、このような目的を達成するためになされたものである。本発明の一態様は、軸受（９２）に軸支された回転軸（６０）が、その軸外周（６１）から外径（Ｒ）方向に、少なくとも軸スリーブ（７０）、シール（８０）、エキスペラリング（４０）、及びフレームプレート（２０）の順に遊嵌又は密嵌されると共に、前記回転軸（６０）と軸結合されたエキスペラ（３０）による遠心軸封部（９０）を備えた二重ケーシング構造の遠心ポンプ（１００）に適用可能なメンテナンス補助用の芯出し治具（１）であって、
外径（Ｄ１）が前記エキスペラリング（４０）の内径（Ｅ）と一致すると共に内径（Ｄ２）が前記軸スリーブ（７０）の外径（Ｆ）と一致し、
前記シール（８０）と置換可能な形状であり、中心に前記軸スリーブ（７０）を被覆した前記回転軸（６０）を貫通して密嵌可能な軸孔（２）を有する環状をなし、
前記軸孔（２）は、一方の開口が軸嵌着口（３）として漏斗型に拡径されたものである。

【0009】

また、本発明の他の態様は、前記芯出し治具（１）を用いる二重ケーシング構造の遠心ポンプ（１００）のメンテナンス方法であって、
前記二重ケーシング構造の遠心ポンプ（１００）は、軸受（９２）に軸支された回転軸（６０）が、その軸外周（６１）から外径（Ｒ）方向に、少なくとも軸スリーブ（７０）、シール（８０）、エキスペラリング（４０）、及びフレームプレート（２０）の順番に遊嵌又は密嵌されると共に、前記回転軸（６０）と軸結合されたエキスペラ（３０）による遠心軸封部（９０）を備え、
少なくとも、インペラ（１０）、前記フレームプレート（２０）、前記エキスペラ（３０）、及び前記エキスペラリング（４０）を、それぞれ取外す工程（Ｓ４０，Ｓ９０，Ｓ１００）を有し、
前記フレームプレート（２０）及び前記エキスペラリング（４０）を前記順番となるように取付ける工程（Ｓ２２０）では、
予め前記エキスペラリング（４０）に芯出し治具（１）を装着する工程（Ｓ２２１）と、
新たに取付ける更新フレームプレート（２０Ｎ）に芯出し治具付きのエキスペラリング（４１）を装着する工程（Ｓ２２２）と、
芯出し治具付き更新フレームプレート（２１Ｎ）を取付ける工程（Ｓ２２３）と、
芯出し治具付きのエキスペラリング（４１）を取外す工程（Ｓ２２４）と、
新たに取付ける更新エキスペラリング（４０Ｎ）にシール（８０）を取付ける工程（Ｓ２２５）と、
シール付き更新エキスペラリング（４２Ｎ）を取付ける工程（Ｓ２２６）と、
を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、二重ケーシング構造の遠心ポンプにおけるフレームプレートの交換作業を補助し、非熟練者でも芯出しを確実容易にする芯出し治具、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法を提供できる。よって、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】二重ケーシング構造の遠心ポンプの概要を示すため軸中心線に沿った縦断面図である。

【図2】図１に示した二重ケーシング構造の遠心ポンプの遠心軸封部を拡大した要部拡大断面図である。

【図3】図１に類似する二重ケーシング構造の遠心ポンプのフレームプレート交換を説明するために簡略化した斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係る芯出し治具（以下、「本治具」ともいう）を説明するための図であり、図４（Ａ）は軸嵌着口を斜め前方から視認した斜視図、図４（Ｂ）は軸中心線に沿った縦断面図、をそれぞれ示している。

【図5】本発明の実施形態に係る二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法（以下、「本方法」ともいう）における前半の分解補修段階を示すフローチャートである。

【図6】本方法における後半の組み立段階を示すフローチャートである。

【図7】図５及び図６に示した本方法において、フレームプレート交換をより詳細に説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図を用いて本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、二重ケーシング構造の遠心ポンプの概要を示すため軸中心線に沿った縦断面図である。図２は、図１に示した二重ケーシング構造の遠心ポンプの遠心軸封部を拡大した要部拡大断面図である。図１及び図２に示す二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００は、ケーシング内で回転するインペラ１０により、中心部の吸入口９６で被送流体を吸入し、外周部の吐出口９７から吐出するように液送力を発生させる遠心ポンプである点で、その基本的構造について、他の一般的なポンプと大差なく、揚程も５〜６０ｍと幅広く、多くのプラントで採用されている。

【0013】

また、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００の特徴は、普通のポンプと違って高粘度の流体専用に使用できる点であり、耐腐食性や強度を高めるため、遠心羽根のブレードを始めシール材やケーシングに、堅牢かつ耐腐食性の材質を用いて構成され、特にインペラ１０のブレード、及び軸封部９０については、それらの強度、耐腐食性、耐摩耗性、に加えてメンテナンス性を、被送流体の物性や運転条件に適応させている。

【0014】

図１及び図２に示すように、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００は、ポンプ台９１に固定されたポンプ部９５及び駆動部９９により主要構成され、これらは、外部動力により回転駆動される回転軸６０により同軸結合されている。ポンプ部９５は、フレームプレート２０を始めとするケーシングに包まれた遠心羽根を備えて構成されている。駆動部９９は、ポンプ台９１に固定された軸受箱（以下、単に「軸受」ともいう）９２と、その軸受９２に軸支された回転軸６０と、を備えている。

【0015】

その回転軸６０の一端に配設されて従動するＶプーリ９４は、不図示の電動機よりＶベルトを介して駆動力を得る。この駆動力は、回転軸６０に同軸結合され、異なる機能を有する２枚の遠心羽根に回転力を付与する。２枚の遠心羽根は、回転軸６０により同軸結合されたインペラ１０及びエキスペラ３０であり、それらがフレームプレート２０及びフレームプレートライナ２４により隔てられ、エキスペラシールを構成している。

【0016】

エキスペラシールとは、二重軸封装置、（以下、「遠心式軸封装置」、「遠心軸封部」又は「軸封部」ともいう）９０であり、遠心ポンプで揚力を発生するインペラ１０の裏側に配設され、インペラ１０と同軸回転するエキスペラ３０の遠心力によってスラリー揚液をケーシング内に押し戻す力が働き、ポンプ運転中にスラリー揚液が軸封部９０に浸入することを抑制するシール機構をいう。なお、ポンプ停止中は、エキスペラシールの機能も停止するため、それを補完可能に配設されたグランドパッキンやリップシール（以下、単に「シール８０」ともいう）などでスラリー揚液をシールする。

【0017】

ポンプ部９５側の軸封部９０は、駆動部９９側の軸受９２に軸支された回転軸６０が、その軸外周６１から外径Ｒ方向に、少なくとも軸スリーブ７０、シール８０、エキスペラリング４０、及びフレームプレート２０の順に、遊嵌又は密嵌されて構成されている。なお、「遊嵌」とは、嵌めたものと嵌められたものとが互いに動けるように嵌めることをいう。さらに、ここでいう「遊嵌」された状態では、ガタツキや液漏れは無いものとする。すなわち、回転軸６０、軸スリーブ７０、及びシール８０は、相互に回転自在かつ液密に支承され、軸封（シール）機能を維持している。

【0018】

一方、シール８０、エキスペラリング４０、及びフレームプレート２０は、相互に密嵌状態で固定されている。このような構成の二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００は、回転軸６０と軸結合されたエキスペラ３０による遠心軸封部９０を備えて、運転中に軸封部９０からの漏洩を抑止できるように構成されている。なお、図３に示すように、フレームプレート２０の内径Ｇと、そこに受容して密嵌されるエキスペラリング４０の外径Ｇと、は同一寸法（同一符号）である。また、エキスペラリング４０の内径Ｅと、そこに受容して密嵌される本治具１の外径Ｄ１と、は同一寸法である。また、本治具１の内径Ｄ２と、そこに受容して遊嵌される軸スリーブ７０の外径Ｆと、も同一寸法である。

【0019】

また、図１に示すように、駆動部９９の軸受９２は、所定間隔をおいて配設された２組のテーパコロ軸受９３を備え、これらにより相当の強度で回転軸６０を軸支している。したがって、回転軸６０は、外径Ｒ方向及びスラスト方向Ｘの何れにも基本的にガタツキや振動はなく、一般的な回転機器の軸受で生じる摩耗等に対応する程度のメンテナンスで足りる。これに対し、スラリー揚液をシールするポンプ９５側の軸封部９０は、ポンプの液接部の損耗程ではないが、ポンプの運転に応じたある程度の損耗が不可避なので、適切なメンテナンスを要する。

【0020】

二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００のメンテナンス方法については後述するが、メンテナンスの際、分解して点検、清掃又は更新する箇所を規定されていることが多く、これに関係する箇所を主に説明する。図１に示すように、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００は、回転軸６０の軸端６２の方（図１及び図２の右側）から順に、カバープレート１１、カバープレートライナ１２、インペラ１０、フレームプレートライナ２４、フレームプレート２０、エキスペラ３０、エキスペラリング４０、シール８０、及び軸スリーブ７０が、回転軸６０に対して同軸上に配設されている。これらは、順番に取外して分解することが可能である。また、概ね逆の順番に組み立てることが可能である。

【0021】

なお、組み立て手順を説明する便宜上、新たに取付ける更新フレームプレート２０Ｎ、芯出し治具付き更新フレームプレート２１Ｎ、更新エキスペラリング４０Ｎ、芯出し治具付きのエキスペラリング４１、シール付き更新エキスペラリング４２Ｎ、といった呼び方により、取外して処分される古い部材と区別する。なお、符号２１Ｎ，４０Ｎ，４１，４２Ｎは図に記載されていない。

【0022】

図３は、図１に類似する二重ケーシング構造の遠心ポンプのフレームプレート交換を説明するために簡略化した斜視図である。なお、図３に示す二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００と、図１及び図２に示す二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００とは、主に駆動部９９の形状が異なるものの、本発明の説明に不都合はないので、同一符号を付して説明する。

【0023】

図３に示すように、図１に類似する二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００において、フレームプレート２０は、駆動部９９の前方に固定されるように構成されている。駆動部９９の概ね中心から水平かつ前方へ回転軸６０が突出している。また、この回転軸６０と平行かつ前方に、駆動部９９から突出するように３本の支持軸９８が植設されている。これらに対応するように、フレームプレート２０に穿設された軸孔２２に回転軸６０を挿入すると共に、取付け孔２３に支持軸９８をそれぞれ挿入し、芯出しした後に位置決め（以下、単に「芯出し」ともいう）してから、フレームプレート２０は駆動部９９の前方（図１ではポンプ台９１）に固定される。

【0024】

芯出しされたフレームプレート２０は、支持軸９８の先端近傍に螺設された雄ネジと螺合する不図示のナット等により締結されて固定される。また、上述のように締結されたナット等を緩めれば、フレームプレート２０を駆動部９９（図１ではポンプ台９１）から取り外して分解することができる。つまり、フレームプレート２０は、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００本来の機能を果たした結果による損耗の程度に応じて、適宜に分解清掃又は新品交換することが可能である。なお、フレームプレート２０の損耗程度は、目視により確認される。

【0025】

また、フレームプレート２０の軸孔２２及び取付け孔２３の内径寸法は、これらに対応する回転軸６０及び支持軸９８の外径寸法に対し、所定の余裕を設けてある。一般的な機械装置は、精密に寸法設計されていても、材料、組み立て加工品質、自己重量、運搬、衝撃、環境変化、据え付け、その他諸般の原因によって変形や誤差が生じる。その誤差吸収に加えて、軸封のために比較的柔軟性の有る材料によって形成された軸スリーブ７０やシール８０の介在まで見込まれて所定の余裕を設けてある。また、分解清掃又は新品交換する際の作業性も考慮して、所定の余裕を設けてある。

【0026】

このため、フレームプレート２０を駆動部９９に取り付ける際、芯出しの配慮がなければ、上述した余裕の範囲内で当然に軸心がずれて不具合を生じる。つまり、芯出しに配慮を要する理由は、第１に二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００の運転中に軸封部９０からの漏洩を抑止する機能、すなわち軸封（シール）機能を維持するためであり、第２に軸封部９０の芯出し不備による振動や偏摩耗を抑制して構成部材の長寿命化を図るためである。

【0027】

したがって、取付け部分に設けられた所定の余裕の範囲内で、芯出ししてからボルト締めするような配慮を要する。本発明の目的は、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００におけるフレームプレート２０の交換作業を補助し、非熟練者でも芯出しを確実容易にする芯出し治具１（図３及び図４）、及びそれを用いた二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法を提供することにある。

【0028】

図４は、本治具を説明するための図であり、図４（Ａ）は軸嵌着口を斜め前方（図３の後方）から視認した斜視図、図４（Ｂ）は軸中心線に沿った縦断面図、をそれぞれ示している。図３及び図４に示す本治具１は、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００におけるメンテナンスを補助するために用いられるものである。

【0029】

本治具１は、シール８０と置換可能な形状の環状をなし、その環状の中心に軸孔２を有する。この軸孔２は、一方の開口が軸嵌着口３を形成し漏斗型に拡径されている。したがって、本治具１の軸孔２に回転軸６０の軸端６２を嵌挿させる際、円滑に滑り込ませられる。

【0030】

また、本治具１は、外径Ｄ１がエキスペラリング４０の内径Ｅに一致すると共に、内径Ｄ２が軸スリーブ７０の外径Ｆと一致している。この軸孔２は、回転軸６０の外径より軸スリーブ７０の厚さ分だけ大きく穿設されている。したがって、本治具１の軸孔２は、軸スリーブ７０を被覆した回転軸６０を貫通してガタツキ無く遊嵌することが可能である。

【0031】

ここで、エキスペラリング４０の内径Ｅとは、最も縮径された箇所の内径をいう。つまり、図１及び図２に示すように、シール８０はエキスペラリング４０の内周面の凹部に嵌着される構成であるため、その凹部の近傍で凹部よりも軸中心線Ｘに近い内周面が内径Ｅ、すなわち最も縮径された箇所である。

【0032】

このような、エキスペラリング４０の内周面の形状に対し、本治具１は、軸中心線Ｘに沿った前後方向から嵌脱するにあたって、シール８０と置換可能な形状であるため、形状だけについては、シール８０と置き換え可能である。ただし、本治具１とシール８０とは、全く異なる目的及び機能に適合する材質でそれぞれが形成されているため、柔軟性のシール８０に代えて硬質性の本治具１を嵌着した状態で二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００を稼働できるものではない。

【0033】

本治具１の使用方法は、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００のメンテナンス方法における各工程の説明の中で詳細に後述するが、以下に簡略な説明をする。図３を用いて説明したように、本治具１は、その外径Ｄ１がエキスペラリング４０の内径Ｅに略一致しているので、新品のエキスペラリング４０Ｎに密嵌できる。この新品のエキスペラリング４０Ｎは、新品のフレームプレート２０Ｎの軸孔２２に密嵌できる。

【0034】

このため、新品のフレームプレート２０Ｎの軸孔２２に、新品のエキスペラリング４０Ｎが密嵌（図３矢印Ｊ）され、さらにその内径側に本治具１が密嵌（図３矢印Ｋ）された状態、すなわち三つの部材が同心円状に嵌着されて一体化した状態となる。これを説明の便宜上、「芯出し用フレームプレート２０Ｎ」と呼ぶことにする。この芯出し用フレームプレート２０Ｎを駆動部９９に嵌着する（図３矢印Ｈ）作業は容易かつ円滑であり、しかも芯出しまでできる。このことを以下に説明する。

【0035】

上述のように、本治具１は、シール８０と置換可能な形状の環状をなし、その中心に軸孔２を有する。この軸孔２は、一方の開口が軸嵌着口３を形成し漏斗型に拡径されている。したがって、本治具１の軸孔２に回転軸６０の軸端６２を挿入する際、円滑に滑り込ませられる。また、本治具１の軸孔２は、回転軸６０の外径より軸スリーブ７０の厚さ分だけ大きく穿設されている。したがって、本治具１の軸孔２は、軸スリーブ７０を被覆した回転軸６０を貫通して液密に遊嵌可能である。このとき、概ね０．１ｍｍレベルの精度で適切に芯出しされた位置決めがなされる。

【0036】

このようにして芯出しされた芯出し用フレームプレート２０Ｎを、駆動部９９（図１ではポンプ台９１）にボルト締めする。それから、芯出し用フレームプレート２０Ｎに付随するエキスペラリング４０Ｎから本治具１を外す。本治具１の外されたエキスペラリング４０Ｎには、その代わりに置換可能な形状のシール８０を嵌入する。

【0037】

このようにして、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００のメンテナンス作業における組み立作業が、特別な熟練技能を要せずに進められる。つまり、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００のメンテナンス作業において、本治具１を用いれば、一連の作業に高度な熟練作業は含まれない。その結果、本治具１は、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００におけるフレームプレート２０の交換作業を、非熟練者でも芯出しまで確実容易にできる。

【0038】

＜本方法の概要＞
図５及び図６は、図４の本治具を用いる本方法の概要を示すフローチャートであり、図５は本方法における前半の分解補修段階であり、図６は本方法における後半の組み立段階、をそれぞれ示している。図５に示すように、本方法は、その前半部に、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００を分解・修繕する工程（Ｓ１０〜Ｓ１３０）を有している。また、図６に示すように、本方法は、その後半部に、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００を組み立て・復元する工程（Ｓ２１０〜Ｓ２９０）を有している。なお、図５末尾の「終了」は、全工程の終了でなく、前半段階の区切りを意味する。

【0039】

図５に示すように、二重ケーシング構造の遠心ポンプを分解・修繕する工程（Ｓ１０〜Ｓ１３０）は、分解準備・養生工程（Ｓ１０）と、内部洗浄工程（Ｓ２０）と、カバープレート取外し工程（Ｓ３０）と、インペラ取外し工程（Ｓ４０）と、インペラボス部ゴムライニング補修工程（Ｓ５０）と、インペラボスカバー補修工程（Ｓ６０）と、フレームプレートライナ取外し工程（Ｓ７０）と、フレームプレート点検工程（Ｓ８０）と、エキスペラ取外し工程（Ｓ９０）と、エキスペラリング取外し工程（Ｓ１００）と、軸スリーブ取外し工程（Ｓ１１０）と、軸受けシール交換工程（Ｓ１２０）と、カバープレートライナ交換工程（Ｓ１３０）と、を有する。

【0040】

まず、分解準備・養生工程（Ｓ１０）では、被送液の液抜き（drain抜き）、隣接ポンプからの飛散防止のための養生、給電停止の徹底、その他、安全確認等を行う。つぎに、内部洗浄工程（Ｓ２０）では、不図示の吸入短管（suction pipe）を取外してケーシング（casing）内を水洗する。つぎに、カバープレート取外し工程（Ｓ３０）では、カバープレート１１を外す。

【0041】

つぎに、インペラ取外し工程（Ｓ４０）では、インペラ１０を外して点検し必要なら新品に交換する。つぎに、インペラボス部ゴムライニング補修工程（Ｓ５０）では、インペラボス部のゴムライニングを点検して必要なら新品に交換する。つぎに、インペラボスカバー補修工程（Ｓ６０）では、インペラボスカバーに生じる摩耗・脱落の有無を点検して必要なら新品に交換する。これにより、インペラ芯金部に被送液が滲入して腐食することを予防する。

【0042】

つぎに、フレームプレートライナ取外し工程（Ｓ７０）では、フレームプレートライナ２４を外す。つぎに、フレームプレート点検工程（Ｓ８０）では、ライナの外れたフレームプレート１１に穴あきや摩耗の有無を点検し必要なら新品に交換する。つぎに、エキスペラ取外し工程（Ｓ９０）では、エキスペラ３０を外して点検し必要なら新品に交換する。つぎに、エキスペラリング取外し工程（Ｓ１００）では、エキスペラリング４０を外して点検し必要なら新品に交換する。

【0043】

なお、本方法では、少なくとも、インペラ１０と、フレームプレート２０と、エキスペラ３０と、エキスペラリング４０と、を取外す工程（Ｓ４０，Ｓ９０，Ｓ１００）を有している場合に限って、所望の効果を得ることが可能である。その理由について、フレームプレート２０を交換するためには、そのフレームプレート２０に随伴する部材も併せて取外すことが必要だからである。つまり、フレームプレート２０を新品に交換するためには、少なくとも、インペラ１０、エキスペラ３０、及びエキスペラリング４０まで併せて順次着脱する必要がある。

【0044】

ここで、軸スリーブ取外し工程（Ｓ１１０）では、軸スリーブ７０を外して点検し必要なら新品に交換する。つぎに、軸受けシール交換工程（Ｓ１２０）では、軸受けシール（以下、単に「シール」ともいう）８０を外して点検し必要なら新品に交換する。つぎに、カバープレートライナ交換工程（Ｓ１３０）では、カバープレートライナ１２を外して点検し必要なら新品に交換する。

【0045】

また、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００を分解・修繕する工程（Ｓ１０〜Ｓ１３０）によって、適宜に各部の清掃や部品交換を進めたならば、その二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００を組み立て・復元する工程（Ｓ２１０〜Ｓ２９０）によって、本方法によるメンテナンスを完了する。

【0046】

その後、二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００を組み立て・復元する工程（Ｓ２１０〜Ｓ２９０）は、軸スリーブ取付け工程（Ｓ２１０）と、エキスペラリング取付け工程（Ｓ２２０）と、エキスペラ取付け工程（Ｓ２３０）と、フレームプレートライナ取付け工程（Ｓ２４０）と、インペラ取付け工程（Ｓ２５０）と、カバープレート取付け工程（Ｓ２６０）と、吸入短管取付け工程（Ｓ２７０）と、養生撤去・復元工程（Ｓ２８０）と、試運転工程（Ｓ２９０）と、を有する。

【0047】

まず、軸スリーブ取付け工程（Ｓ２１０）では、軸スリーブ７０を取り付ける。つぎに、エキスペラリング取付け工程（Ｓ２２０）では、エキスペラリング４０を取り付ける。つぎに、エキスペラ取付け工程（Ｓ２３０）では、エキスペラ３０を取り付ける。つぎに、フレームプレートライナ取付け工程（Ｓ２４０）では、フレームプレートライナ２４を取り付ける。つぎに、インペラ取付け工程（Ｓ２５０）では、インペラ１０を取り付ける。

【0048】

つぎに、カバープレート取付け工程（Ｓ２６０）では、カバープレート１１を取り付ける。つぎに、吸入短管取付け工程（Ｓ２７０）では、不図示の吸入短管を取り付ける。つぎに、養生撤去・復元工程（Ｓ２８０）では、隣接ポンプからの飛散防止養生を取り外す。つぎに、試運転工程（Ｓ２９０）では、吸入バルブ（suction valve）を開けて液漏れの有無を確認すると共に、Brg温度測定、及びBrgアッセンブリの振動加速度測定、その他異音、異常電流の有無を確認する。以下、本方法の要点についてのみ図７を用いて説明する。

【0049】

図７は、図５及び図６に示した本方法において、フレームプレート交換をより詳細に説明するためのフローチャートである。図７に示す各工程のうち、既に同一符号を付して図５及び図６を用いて説明した工程については重複を避けて省略する。図７に示すように、フレームプレートライナ取外し工程（図５のＳ７０）に続くフレームプレート点検工程（Ｓ８０）において、フレームプレート２０の交換が必要か否かを目視により判断する。損耗の程度が軽微なら交換不要であり、洗浄後に再利用する。必要と判断されたならば、新品である更新フレームプレート２０Ｎを用意する。

【0050】

エキスペラ取外し工程（Ｓ９０）及びエキスペラリング取外し工程（Ｓ１００）では、軸スリーブ７０を軸６０に残した状態で、フレームプレート２０及びエキスペラリング４０が取外される。ここで、フレームプレート被取付け面清掃工程（Ｓ１０１）の後、軸スリーブ７０の取外し／取付け工程（Ｓ１１０／Ｓ２１０）が行われる。軸スリーブ７０も損耗程度が軽微ならグリスを塗布して継続使用するが、適宜に新品交換する。

【0051】

つぎのエキスペラリング取付け工程（Ｓ２２０）は、本発明の特徴的な工程であり、エキスペラリングへの芯出し治具装着工程（Ｓ２２１）と、更新フレームプレートへの芯出しエキスペラリングの装着工程（Ｓ２２２）と、芯出し治具付き更新フレームプレートの取付け工程（Ｓ２２３）と、芯出しエキスペラリング取外し工程（Ｓ２２４）と、更新エキスペラリングへのシール取付け工程（Ｓ２２５）と、シール付き更新エキスペラリングの取付け工程（Ｓ２２６）と、エキスペラ取付け工程（Ｓ２３０）と、よりなる。

【0052】

まず、更新エキスペラリングへの芯出し治具装着工程（Ｓ２２１）では、エキスペラリング４０の内径部に芯出し治具１を嵌着して芯出し治具付きのエキスペラリング４１を用意する。つぎに、更新フレームプレートへの芯出しエキスペラリングの装着工程（Ｓ２２２）では、更新フレームプレート２０Ｎの内径部に芯出し治具付きのエキスペラリング４１を嵌着することにより、芯出し治具付き更新フレームプレート２１Ｎを用意する。

【0053】

上述したように、この芯出し用フレームプレート２０Ｎは、新品のフレームプレート２０Ｎの軸孔２２に、エキスペラリング４０が密嵌（図３矢印Ｊ）され、さらにその内径側に本治具１が密嵌（図３矢印Ｋ）された状態、すなわち三つの部材が同心円状に嵌着されて一体化したものをいう。つぎに、芯出し治具付き更新フレームプレートの取付け工程（Ｓ２２３）では、芯出し用フレームプレート２０Ｎを駆動部９９に嵌着し、ボルト締めにより固定する。

【0054】

つぎに、芯出しエキスペラリング取外し工程（Ｓ２２４）では、芯出しされて駆動部９９に固定された芯出し用フレームプレート２０Ｎから、芯出し治具付きのエキスペラリング４１を取り外す。つぎに、更新エキスペラリングへのシール取付け工程（Ｓ２２５）では、新品交換用の更新エキスペラリング４０Ｎの内径に規定どおりのシール８０を取付けたシール付き更新エキスペラリング４２Ｎを予め用意しておく。

【0055】

つぎに、シール付き更新エキスペラリングの取付け工程（Ｓ２２６）では、予め用意されたシール付き更新エキスペラリング４２Ｎを、フレームプレート２０Ｎの内径に嵌着する。ここは、芯出し治具付きのエキスペラリング４１を取り外した場所である。したがって、既に芯出しがなされているところである。その後、エキスペラ取付け工程（Ｓ２３０）以降は、図６を用いて説明したとおりである。

【0056】

このようにして、本方法による二重ケーシング構造の遠心ポンプ１００のメンテナンスを完了する。本発明によれば、少なくともフレームプレート２０の更新まで含め、非熟練者にも無理なく対応可能な二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法を提供できる。したがって、その工業的価値は極めて大きい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス、特にフレームプレートの交換を伴うメンテナンスにおける作業補助用の芯出し治具、及びそれを用いて行われる二重ケーシング構造の遠心ポンプのメンテナンス方法として採用される可能性がある。

【0058】

なお、上述のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

【0059】

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、本発明に係る芯出し治具、及びそれを用いたメンテナンスの対象となる二重ケーシング構造の遠心ポンプの構成、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

【符号の説明】

【0060】

１ 芯出し治具、２ （本治具１の）軸孔、３ 軸嵌着口、１０ インペラ、１１ カバープレート、１２ カバープレートライナ、２０ フレームプレート、２０Ｎ 新たに取付ける更新フレームプレート、２１Ｎ 芯出し治具付き更新フレームプレート、２２ （フレームプレート２０の）軸孔、２３ （フレームプレート２０の）取付け孔、２４ フレームプレートライナ、３０ エキスペラ、４０ エキスペラリング、４０Ｎ 更新エキスペラリング、４１ 芯出し治具付きのエキスペラリング、４２Ｎ シール付き更新エキスペラリング、６０ 回転軸、６１ （回転軸６０の）軸外周、６２ （回転軸６０の）軸端、７０ 軸スリーブ、８０ シール、９０ 遠心軸封部、９１ ポンプ台、９２ 軸受箱（軸受）、９３ テーパコロ軸受、９４ Ｖプーリ、 ９５ ポンプ部、９６ 吸込み口、９７ 吐出口、９８ 支持軸、９９ 駆動部、１００ 二重ケーシング構造の遠心ポンプ、Ｄ１，Ｄ２ （本治具１の）外径，内径、Ｅ （エキスペラリングの）内径、Ｆ （軸スリーブ７０の）外径、Ｊ，Ｋ，Ｈ 矢印、Ｓ１０ 分解準備・養生工程、Ｓ２０ 内部洗浄工程、Ｓ３０ カバープレート取外し工程、Ｓ４０ インペラ取外し工程、Ｓ５０ インペラボス部ゴムライニング補修工程、Ｓ６０ インペラボスカバー補修工程、Ｓ７０ フレームプレートライナ取外し工程、Ｓ８０ （交換が必要か否か？）フレームプレート点検工程、Ｓ９０ エキスペラ取外し工程、Ｓ１００ （適宜フレームプレート及び）エキスペラリング取外し工程、Ｓ１０１ フレームプレート被取付け面清掃工程、Ｓ１１０ 軸スリーブ取外し工程、Ｓ１２０ 軸受けシール交換工程、Ｓ１３０ カバープレートライナ交換工程、Ｓ２１０ 軸スリーブ取付け工程、Ｓ２２０ （適宜フレームプレート及び）エキスペラリング取付け工程、Ｓ２２１ エキスペラリングへの芯出し治具装着工程、Ｓ２２２ 更新フレームプレートへの芯出しエキスペラリングの装着工程、Ｓ２２３ 芯出し治具付き更新フレームプレートの取付け工程、Ｓ２２４ 芯出しエキスペラリング取外し工程、Ｓ２２５ 更新エキスペラリングへのシール取付け工程、Ｓ２２６ シール付き更新エキスペラリングの取付け工程、Ｓ２３０ エキスペラ取付け工程、Ｓ２４０ フレームプレートライナ取付け工程、Ｓ２５０ インペラ取付け工程、Ｓ２６０ カバープレート取付け工程、Ｓ２７０ 吸入短管取付け工程、Ｓ２８０ 養生撤去・復元工程、Ｓ２９０ 試運転工程、Ｘ 軸中心線（スラスト方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】