特許 7558107 横軸ポンプの内部点検装置及び横軸ポンプの内部点検方法

(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】

(24)【登録日】2024-09-19

(45)【発行日】2024-09-30

(54)【発明の名称】横軸ポンプの内部点検装置及び横軸ポンプの内部点検方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 11/00 20060101AFI20240920BHJP

   F04D 29/60 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

F04D11/00 101

F04D29/60 B

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021070233

(22)【出願日】2021-04-19

(65)【公開番号】P2022165053

(43)【公開日】2022-10-31

【審査請求日】2023-12-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167553

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 久典

(72)【発明者】

【氏名】久保田 響

(72)【発明者】

【氏名】石渡 隆行

(72)【発明者】

【氏名】中塩 雄二

【審査官】森 秀太

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－１６１４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２００２４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １１／００

Ｆ０４Ｄ ２９／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

点検口が上部に設けられたポンプケーシングと、前記ポンプケーシングの内部に収容された羽根車と、前記ポンプケーシングを貫通して内部に挿入され、且つ、前記点検口の下方を通って前記羽根車を水平支持しているポンプ軸と、を備える横軸ポンプの内部点検装置であって、
前記ポンプケーシングの内部において前記ポンプケーシングと前記羽根車との隙間を測定する隙間測定装置と、
前記ポンプケーシングの内部において前記隙間測定装置を支持する共に、前記ポンプ軸に装着され、前記ポンプ軸と共に回転可能な装着用治具と、を備える、ことを特徴とする横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項2】

前記装着用治具は、
ヒンジを介して複数の分割片が連結され、前記ポンプ軸に装着可能な閉状態と、前記ポンプ軸から脱着可能な開状態とに変形可能な環状部と、
前記環状部に係合し、前記環状部を閉状態で固定する固定部と、を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項3】

前記固定部の少なくとも一部は、円弧状に形成され、
前記環状部の外周面には、前記固定部が係合可能な係合部が形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項4】

前記ヒンジは、前記係合部を避けた位置に配置されている、ことを特徴とする請求項３に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項5】

前記複数の分割片は、円弧状の支持片と、前記支持片の周方向両端部に前記ヒンジを介して連結された一対の開閉片と、を備え、
前記ヒンジは、前記一対の開閉片の間の割れ面に対して、前記環状部の中心軸を挟んだ反対側の領域に配置されている、ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項6】

前記割れ面は、外周側に開いた開先形状を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項7】

前記装着用治具は、位置調整用治具を介して前記隙間測定装置を支持している、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項8】

前記位置調整用治具は、少なくとも前記ポンプ軸が延びる軸方向の位置、前記ポンプ軸と直交する半径方向の位置、及び前記隙間測定装置の取付角度を調整可能である、ことを特徴とする請求項７に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項9】

前記位置調整用治具は、前記羽根車のハブの端面との軸方向の距離を測定する距離測定部を備える、ことを特徴とする請求項７または８に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項10】

前記位置調整用治具は、前記羽根車のハブの端面に向かって３点以上のレーザーを照射するレーザー照射部を備える、ことを特徴とする請求項７または８に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項11】

前記隙間測定装置は、映像による状態観察が可能な撮像装置である、ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の横軸ポンプの内部点検装置。

【請求項12】

点検口が上部に設けられたポンプケーシングと、前記ポンプケーシングの内部に収容された羽根車と、前記ポンプケーシングを貫通して内部に挿入され、且つ、前記点検口の下方を通って前記羽根車を水平支持しているポンプ軸と、を備える横軸ポンプの内部点検方法であって、
前記点検口から挿入した装着用治具を、前記ポンプ軸に装着し、
前記ポンプ軸に装着した前記装着用治具に、前記ポンプケーシングと前記羽根車との隙間を測定する隙間測定装置を支持させ、
その後、前記ポンプ軸を回転させて、前記隙間測定装置を、少なくとも前記ポンプケーシングと前記羽根車との下部の隙間に対向させて、当該隙間を測定する、ことを特徴とする横軸ポンプの内部点検方法。

【請求項13】

前記ポンプ軸に装着した前記装着用治具に、位置調整用治具を介して前記隙間測定装置を支持させる、ことを特徴とする請求項１２に記載の横軸ポンプの内部点検方法。

【請求項14】

前記羽根車のブレードのエッジの最上流点から前記ポンプ軸の中心軸までの半径方向の高さをｈ´とし、前記位置調整用治具から前記羽根車のハブの端面までの軸方向の距離をａとし、前記羽根車のブレードのエッジの最上流点から前記羽根車のハブの端面までの軸方向の距離をａ´とし、前記羽根車のブレードのエッジの前記ポンプ軸の中心軸に対する傾きをθとしたとき、前記隙間測定装置の前記ポンプ軸の中心軸に対する半径方向の高さｈが、
ｈ ＝ ｈ´－（ａ－ａ´）×ｔａｎθ
の関係を満たすように、前記位置調整用治具によって前記隙間測定装置の位置を調整する、ことを特徴とする請求項１３に記載の横軸ポンプの内部点検方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、横軸ポンプの内部点検装置及び横軸ポンプの内部点検方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、河川水や農業用水などを移送するための横軸ポンプが知られている。このような横軸ポンプでは、羽根車とポンプケーシングとが水を介して摺動する隙間部分が徐々に摩耗する。当該隙間部分の摩耗が進むと、ポンプ本体の性能低下、異常振動、軸受部の発熱などの不具合が発生するため、定期的な点検が必要となる。横軸ポンプの口径が十分大きい場合、人が点検口からポンプケーシングの内部に半身を入れ、当該隙間部分をすきまゲージ等で計測しているが、このような点検作業は難易度が高いという課題がある。

【0003】

下記特許文献１には、横軸ポンプの内部状況を容易に点検するための横軸ポンプの内部点検装置が開示されている。この内部点検装置は、横軸ポンプのポンプケーシングの上部に設けられた点検口に取り付けられる第１固定具と、ポンプケーシングの内面に取り付けられる第２固定具と、第１固定具と第２固定具との間に設けられたレールと、レールに沿って移動可能な点検ユニットと、を備え、当該点検ユニットは、撮影装置を含み、撮影装置は、レールが延びる方向に対して垂直な方向に移動可能に構成されている（特許文献１の図４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１５－２００２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

横軸ポンプは、ポンプ軸によって羽根車を水平支持しているため、ポンプ軸は重力の影響を受け易く、羽根車とポンプケーシングとの隙間は、ポンプ軸の下部で最小となる。このため、ポンプ軸の下部における羽根車とポンプケーシングとの隙間の点検が重要である。しかしながら、上記先行技術では、ポンプケーシングの上部の点検口からポンプ軸を避けるようにレールが曲がっており、ポンプ軸の下部における羽根車とポンプケーシングとの隙間まで撮像装置を近づけることは困難であった。また、仮に撮像装置を近づけたとしても、数ミリ程度しかない羽根車とポンプケーシングとの隙間に対して撮像装置を精度よく対向させることは困難であった。また、ポンプ軸の下部における羽根車とポンプケーシングとの隙間までは、点検口から手が届かないため、従来のすきまゲージ等では測定を行うことができなかった。

【0006】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプ軸の下部における羽根車とポンプケーシングとの隙間の点検が可能な横軸ポンプの内部点検装置及び横軸ポンプの内部点検方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係る横軸ポンプの内部点検装置は、点検口が上部に設けられたポンプケーシングと、前記ポンプケーシングの内部に収容された羽根車と、前記ポンプケーシングを貫通して内部に挿入され、且つ、前記点検口の下方を通って前記羽根車を水平支持しているポンプ軸と、を備える横軸ポンプの内部点検装置であって、前記ポンプケーシングの内部において前記ポンプケーシングと前記羽根車との隙間を測定する隙間測定装置と、前記ポンプケーシングの内部において前記隙間測定装置を支持する共に、前記ポンプ軸に装着され、前記ポンプ軸と共に回転可能な装着用治具と、を備える。

【0008】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記装着用治具は、ヒンジを介して複数の分割片が連結され、前記ポンプ軸に装着可能な閉状態と、前記ポンプ軸から脱着可能な開状態とに変形可能な環状部と、前記環状部に係合し、前記環状部を閉状態で固定する固定部と、を備えてもよい。

【0009】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記固定部の少なくとも一部は、円弧状に形成され、前記環状部の外周面には、前記固定部が係合可能な係合部が形成されていてもよい。

【0010】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記ヒンジは、前記係合部を避けた位置に配置されていてもよい。

【0011】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記ヒンジは、前記環状部の割れ面に対して、前記環状部の中心軸を挟んだ反対側の領域に配置されていてもよい。

【0012】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記環状部の割れ面は、外周側に開いた開先形状を有してもよい。

【0013】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記装着用治具は、位置調整用治具を介して前記隙間測定装置を支持していてもよい。

【0014】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記位置調整用治具は、少なくとも前記ポンプ軸が延びる軸方向の位置、前記ポンプ軸と直交する半径方向の位置、及び前記隙間測定装置の取付角度を調整可能であってもよい。

【0015】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記位置調整用治具は、前記羽根車のハブの端面との軸方向の距離を測定する距離測定部を備えてもよい。

【0016】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記位置調整用治具は、前記羽根車のハブの端面に向かって３点以上のレーザーを照射するレーザー照射部を備えてもよい。

【0017】

上記横軸ポンプの内部点検装置においては、前記隙間測定装置は、映像による状態観察が可能な撮像装置であってもよい。

【0018】

本発明の一態様に係る横軸ポンプの内部点検方法においては、点検口が上部に設けられたポンプケーシングと、前記ポンプケーシングの内部に収容された羽根車と、前記ポンプケーシングを貫通して内部に挿入され、且つ、前記点検口の下方を通って前記羽根車を水平支持しているポンプ軸と、を備える横軸ポンプの内部点検方法であって、前記点検口から挿入した装着用治具を、前記ポンプ軸に装着し、前記ポンプ軸に装着した前記装着用治具に、前記ポンプケーシングと前記羽根車との隙間を測定する隙間測定装置を支持させ、その後、前記ポンプ軸を回転させて、前記隙間測定装置を、少なくとも前記ポンプケーシングと前記羽根車との下部の隙間に対向させて、当該隙間を測定する。

【0019】

上記横軸ポンプの内部点検方法においては、前記ポンプ軸に装着した前記装着用治具に、位置調整用治具を介して前記隙間測定装置を支持させてもよい。

【0020】

上記横軸ポンプの内部点検方法においては、前記羽根車のブレードのエッジの最上流点から前記ポンプ軸の中心軸までの半径方向の高さをｈ´とし、前記位置調整用治具から前記羽根車のハブの端面までの軸方向の距離をａとし、前記羽根車のブレードのエッジの最上流点から前記羽根車のハブの端面までの軸方向の距離をａ´とし、前記羽根車のブレードのエッジの前記ポンプ軸の中心軸に対する傾きをθとしたとき、前記隙間測定装置の前記ポンプ軸の中心軸に対する半径方向の高さｈが、
ｈ ＝ ｈ´－（ａ－ａ´）×ｔａｎθ
の関係を満たすように、前記位置調整用治具によって前記隙間測定装置の位置を調整してもよい。

【発明の効果】

【0021】

上記本発明の一態様によれば、ポンプ軸の下部における羽根車とポンプケーシングとの隙間の点検が可能な横軸ポンプの内部点検装置及び横軸ポンプの内部点検方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態に係る横軸ポンプ及びその内部点検装置を示す断面図である。

【図2】図１に示す内部点検装置をポンプ軸と共に１８０度回転させた様子を示す断面図である。

【図3】図１に示す矢視ＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。

【図4】一実施形態に係る環状部がポンプ軸に装着された閉状態を示す図である。

【図5】一実施形態に係る環状部がポンプ軸から脱着するときの開状態を示す図である。

【図6】一実施形態に係る環状部の開状態を示す斜視図である。

【図7】一実施形態に係る環状部をポンプ軸に装着する様子を示す図である。

【図8】一実施形態に係る位置調整用治具を示す斜視図である。

【図9】一実施形態に係る羽根車のハブの端面を示す図である。

【図10】一実施形態に係る位置調整用治具を装着用治具に取り付ける様子を示す図である。

【図11】一実施形態に係る横軸ポンプの内部点検方法を説明するフローチャートである。

【図12】一実施形態に係る装着用治具の軸部に延長棒を装着した様子を示す図である。

【図13】図１２に示す延長棒の要部拡大図である。

【図14】図１２に示す延長棒の使い方を示す図である。

【図15】一実施形態の変形例に係る装着用治具の閉状態を示す図である。

【図16】一実施形態の変形例に係る装着用治具の開状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0024】

図１は、一実施形態に係る横軸ポンプ１及びその内部点検装置１０を示す断面図である。図２は、図１に示す内部点検装置１０をポンプ軸４と共に１８０度回転させた様子を示す断面図である。
横軸ポンプ１は、図１に示すように、点検口２Ａが上部に設けられたポンプケーシング２と、ポンプケーシング２の内部に収容された羽根車３と、ポンプケーシング２を貫通して内部に挿入され、且つ、点検口２Ａの下方を通って羽根車３を水平支持しているポンプ軸４と、を備えている。

【0025】

以下、ポンプ軸４の中心軸が延びる方向を軸方向または水平方向という。また、ポンプ軸４の中心軸と直交する方向を半径方向という。また、半径方向のうち、水平面と直交する方向を鉛直方向という。また、ポンプ軸４の中心軸周りに周回する方向を周方向という。

【0026】

横軸ポンプ１は、非容積型ポンプの一つである横軸斜流ポンプであり、液体を斜め外方に吐出する羽根車３を備えている。羽根車３は、複数のブレード３ａと、複数のブレード３ａが接続されたハブ３ｂと、を備えている。ハブ３ｂは、ポンプ軸４に嵌合している。ブレード３ａのエッジは、ポンプ軸４の中心軸に対して角度θで傾いている。

【0027】

ポンプケーシング２は、吐出し側ケーシング２ａと、吐出し側ケーシング２ａに接続された吸込み側ケーシング２ｂと、を備えている。吐出し側ケーシング２ａは、水平方向に延び、羽根車３を取り囲むボウル状に形成されている。吐出し側ケーシング２ａ内の羽根車３よりも下流側には、羽根車３から吐出された液体の流れを整流する複数の案内羽根６が設けられている。

【0028】

吸込み側ケーシング２ｂは、エルボ状に形成され、吐出し側ケーシング２ａの上流側において水平方向に接続されている。吸込み側ケーシング２ｂは、鉛直方向に延びる鉛直部分と、水平方向に延びる水平部分と、を備えている。吸込み側ケーシング２ｂの水平部分の上部には、人の半身が入れる程の大きさの点検口２Ａが設けられている。

【0029】

ポンプ軸４は、吐出し側ケーシング２ａに沿って水平方向に延び、吸込み側ケーシング２ｂを貫通している。吸込み側ケーシング２ｂのポンプ軸４が貫通する部分には、軸封部５が設けられている。ポンプ軸４は、案内羽根６の半径方向内側に配置されたケーシング内軸受７と、軸封部５よりも軸方向外側に配置されたケーシング外軸受８とによって支持されている。

【0030】

ポンプ軸４のポンプケーシング２の外側の端部には、軸継手９が設けられている。軸継手９は、ポンプ軸４を図示しない駆動機と連結させる。ポンプ軸４は、この図示しない駆動機によって回転する。ポンプケーシング２に接続された図示しない真空ポンプによって吸込み水槽内の液体を羽根車３まで呼び水として揚水した後、ポンプ軸４の回転によって羽根車３が回転すると、エルボ状の吸込み側ケーシング２ｂから液体が吸い上げられ、吐出し側ケーシング２ａ内で羽根車３を通過した後、案内羽根６によって整流されて吐出される。

【0031】

次に、上記構成の横軸ポンプ１の内部を点検する内部点検装置１０について説明する。
本実施形態の内部点検装置１０は、ポンプケーシング２の点検口２Ａから挿入され、ポンプ軸４に装着されて、ポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓを点検する。特に、本実施形態の内部点検装置１０は、図２に示すように、ポンプ軸４と共に回転し、ポンプ軸４の下部における羽根車３とポンプケーシング２との隙間ｓ１を点検する。

【0032】

内部点検装置１０は、ポンプケーシング２の内部においてポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ（隙間ｓ１）を測定する隙間測定装置１１と、隙間測定装置１１の位置を調整する位置調整用治具１２と、位置調整用治具１２を介して隙間測定装置１１を支持する共に、ポンプ軸４に装着され、ポンプ軸４と共に回転可能な装着用治具１３と、を備えている。

【0033】

図３は、図１に示す矢視ＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。
図３に示すように、装着用治具１３は、ポンプ軸４に対して半径方向に脱着可能に装着された環状部２０と、環状部２０を固定する固定部３０と、固定部３０に設けられた門型部４０と、環状部２０から半径方向に延びて、門型部４０が固定される軸部５０と、を備えている。

【0034】

図４は、一実施形態に係る環状部２０がポンプ軸４に装着された閉状態を示す図である。図５は、一実施形態に係る環状部２０がポンプ軸４から脱着するときの開状態を示す図である。
図４に示すように、環状部２０は、複数の分割片２１と、複数の分割片２１を連結するヒンジ２２と、を備えている。

【0035】

本実施形態の環状部２０は、中心角がそれぞれ１２０度の３つの分割片２１に分割されている。具体的に、環状部２０は、３つの分割片２１として、軸部５０が接続された支持片２１ａと、支持片２１ａの周方向両端部にヒンジ２２を介して連結された一対の開閉片２１ｂと、を備えている。

【0036】

環状部２０は、一対の開閉片２１ｂが離間する割れ面２０ａを備えている。割れ面２０ａは、ポンプ軸４の下部において、ポンプ軸４の中心軸を通る鉛直線Ｌ１に沿って延びている。環状部２０は、割れ面２０ａにおいて、一対の開閉片２１ｂの端部が互いに離間することで環状から展開され、図４に示す閉状態から図５に示す開状態に変形可能とされている。

【0037】

ヒンジ２２は、図４に示すように、環状部２０の割れ面２０ａに対して、環状部２０の中心軸を挟んだ反対側の領域に配置されている。具体的に、ヒンジ２２は、ポンプ軸４の中心軸において鉛直線Ｌ１と直交した水平線Ｌ２を境界線とし、割れ面２０ａに対して当該水平線Ｌ２を挟んだ反対側（水平線Ｌ２よりも上側）の領域に配置されている。

【0038】

環状部２０の割れ面２０ａは、外周側に開いた開先形状を有している。具体的に、一対の開閉片２１ｂのヒンジ２２と反対側の端部には、割れ面２０ａを形成する鉛直面の半径方向外側に配置され、且つ、半径方向外側に向かうに従って互いに周方向に離間するように傾いた傾斜面２３が形成されている。

【0039】

図６は、一実施形態に係る環状部２０の開状態を示す斜視図である。
図６に示すように、環状部２０の外周面には、固定部３０が係合可能な係合部２４が形成されている。係合部２４は、凹形状を有し、環状部２０の各分割片２１の外周面に、一定の幅且つ一定の深さで形成されている。なお、係合部２４は、溝ではなく凸部とし、固定部３０に凹部を形成して係合しても構わない。

【0040】

ヒンジ２２は、係合部２４に係合する固定部３０と干渉しないように、係合部２４を避けた位置に配置されている。具体的に、ヒンジ２２は、係合部２４を挟んだ位置に軸方向に離間して一対で設けられ、支持片２１ａと開閉片２１ｂとの間を回動可能に連結している。

【0041】

固定部３０は、図５に示すように、円弧状の円弧部３１と、円弧部３１の両端から平行に延びる一対の直線部３２と、を備えている。この固定部３０が、上述した係合部２４に係合すると、図４に示すように、一対の直線部３２が、一対の開閉片２１ｂを水平方向両側から抱え込む状態となり、環状部２０が閉状態で固定される。

【0042】

図６に示すように、環状部２０には、軸部５０が接続されている。軸部５０は、支持片２１ａの係合部２４内であって、支持片２１ａの周方向の中央位置に接続されている。固定部３０の円弧部３１には、軸部５０が半径方向に挿通可能な挿通孔３１ａが形成されている。また、円弧部３１に接続された門型部４０にも、軸部５０が半径方向に挿通可能な挿通孔４０ａが形成されている。

【0043】

図４に示すように、門型部４０の上面は、円弧部３１よりもナット４１の座りをよくするために平面となっている。軸部５０には、ナット４１が螺合するためのネジ溝が形成されている。軸部５０に螺合したナット４１を門型部４０の上面まで締め付けることで、固定部３０の半径方向の移動を規制することができる。

【0044】

図７は、一実施形態に係る環状部２０をポンプ軸４に装着する様子を示す図である。
環状部２０をポンプ軸４に装着するためには、先ず、軸部５０を保持し、点検口２Ａからポンプケーシング２の内部に環状部２０を挿入し、図７（ａ）に示すように、環状部２０の割れ面２０ａの開先形状（傾斜面２３）をポンプ軸４の周面に押し付ける。

【0045】

そうすると、図７（ｂ）に示すように、環状部２０の割れ面２０ａが、ポンプ軸４の周面によって押し広げられ、一対の開閉片２１ｂがヒンジ２２を中心に回動する。これにより、環状部２０が閉状態から開状態に変形する。

【0046】

その後、さらに、環状部２０を押し下げると、一対の開閉片２１ｂの下端部がポンプ軸４の中心軸の水平位置より下がったところで重力によって閉じ始め、図７（ｃ）に示すように、環状部２０がポンプ軸４を抱え込む。

【0047】

この状態になったら、図４に示すように、環状部２０に固定部３０を係合させると共に、ナット４１を締め付け、固定部３０を固定する。
以上により、ポンプ軸４に対する装着用治具１３の装着が完了する。

【0048】

図８は、一実施形態に係る位置調整用治具１２を示す斜視図である。なお、図８において、ｘは軸方向（水平方向）を示し、ｙは半径方向のうちの水平方向、ｚは半径方向のうちの鉛直方向を示している。
図８に示す位置調整用治具１２は、少なくともポンプ軸４が延びる軸方向の位置、ポンプ軸４と直交する半径方向の位置、及び隙間測定装置１１の取付角度を調整可能とされている。

【0049】

具体的に、位置調整用治具１２は、装着用治具１３と連結する連結部６０と、第１ジョイント部７０と、第２ジョイント部８０と、取付部９０と、高さ調整部１００と、傾き調整部１１０と、を備えている。第１ジョイント部７０及び第２ジョイント部８０は、少なくともポンプ軸４が延びる軸方向の位置を調整するものである。

【0050】

例えば、第１ジョイント部７０は、ｙ軸周りのＰ方向に回転可能なジョイントであってもよい。第２ジョイント部８０も、ｙ軸周りのＰ方向に回転可能なジョイントであってもよい。また、第２ジョイント部８０は、さらに、ｘ軸周りのＲ方向に回転可能なジョイントであってもよい。

【0051】

また、第２ジョイント部８０は、さらに、ｚ軸周りのＹ方向に回転可能なジョイントであってもよい。なお、第１ジョイント部７０も同様である。例えば、第１ジョイント部７０及び第２ジョイント部８０の少なくとも一方は、ボールジョイントなどのユニバーサルジョイントであってもよい。

【0052】

取付部９０は、第２ジョイント部８０から下方に延びるロッドに取り付けられている。取付部９０は、ポンプ軸４と同心の半円弧状に形成されており、図１に示す羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃと軸方向で対向可能とされている。取付部９０の羽根車３を向く端面には、図８に示すように、複数のレーザー照射部９１が設けられている。レーザー照射部９１は、同一半径上に９０度間隔で３つ配置されている。

【0053】

図９は、一実施形態に係る羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃを示す図である。なお、図９は、図１に示す矢視ＩＸ－ＩＸ図に対応している。
図９に示すように、ハブ３ｂの端面３ｃには、機械加工面３ｃ１と、黒皮面３ｃ２と、が形成されている。黒皮面３ｃ２は、羽根車３を鋳造するときに形成される面であり、鋳物特有の色及び凸凹が形成されている。機械加工面３ｃ１は、例えば、ポンプ軸４が嵌合するキー溝３ｄや嵌合孔などをハブ３ｂに形成するために、黒皮面３ｃ２を平滑に機械加工した面である。

【0054】

機械加工面３ｃ１と黒皮面３ｃ２との間には、ポンプ軸４と同心の環状の境界線３ｃ３が形成されている。３つのレーザー照射部９１から照射されたレーザー光９１Ｐは、この境界線３ｃ３に向かって照射される。３つのレーザー光９１Ｐが、境界線３ｃ３上にある場合、取付部９０と羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃは、平行となる。

【0055】

図８に示すように、３つのレーザー照射部９１のうちの１つは、距離測定部９２となっている。この距離測定部９２としては、レーザー反射型の距離計を例示できる。距離測定部９２は、図１に示す位置調整用治具１２（取付部９０）と羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃとの軸方向の距離ａを測定する。

【0056】

図８に示すように、高さ調整部１００は、第２ジョイント部８０から上方に延びるロッドに取り付けられている。高さ調整部１００は、ｚ軸に沿って延びるネジ軸１０１と、ネジ軸１０１に螺合するナット１０２と、を備えている。この高さ調整部１００は、ネジ軸１０１とナット１０２とのｚ軸における螺合位置を変更することで、隙間測定装置１１の高さを調整する。

【0057】

傾き調整部１１０は、ネジ軸１０１の上端に取り付けられている。傾き調整部１１０は、図１に示すように、隙間測定装置１１のポンプ軸４の中心軸に対する傾きθを調整する。隙間測定装置１１は、例えば、映像による状態観察が可能な撮像装置である。なお、隙間測定装置１１は、ポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓを測定するための２点間距離を測定可能なものであれば、例えば、所定幅に亘ってレーザー光を照射するレーザー反射型の距離計であっても構わない。

【0058】

図８に示すように、連結部６０は、門型に形成されている。連結部６０の一対の脚部には、ｙ軸方向に貫通するネジ孔６１が形成されている。
上記構成の位置調整用治具１２は、図１０に示すようにして、装着用治具１３に取り付けられる。

【0059】

図１０は、一実施形態に係る位置調整用治具１２を装着用治具１３に取り付ける様子を示す図である。
位置調整用治具１２を装着用治具１３に取り付けるためには、先ず、装着用治具１３が装着された状態（上述した図４に示す状態）のポンプ軸４を１８０度回転し、図１０（ａ）に示すように、装着用治具１３を逆さまにする。

【0060】

次に、点検口２Ａからポンプケーシング２の内部に隙間測定装置１１付きの位置調整用治具１２を挿入する。このとき、位置調整用治具１２の連結部６０のネジ孔６１には、ボルト６２を螺合させておくとよい。これにより、ポンプケーシング２の内部におけるボルト６２の落下を防止できる。

【0061】

次に、図１０（ｂ）に示すように、装着用治具１３の固定部３０の一対の直線部３２に設けられた孔部３２ａに、連結部６０に螺合したボルト６２を挿入する。これにより、装着用治具１３に位置調整用治具１２が連結される。また、一対の直線部３２が、門型の連結部６０の内側に固定されることで、一対の直線部３２の開きが規制され、環状部２０をより確実に固定できる。

【0062】

続いて、上記構成の内部点検装置１０を用いた横軸ポンプ１の内部点検方法（以下、本手法と称する）について説明する。

【0063】

図１１は、一実施形態に係る横軸ポンプ１の内部点検方法を説明するフローチャートである。
本手法では、先ず、装着用治具１３をポンプ軸４に装着する（ステップＳ１）。具体的には、上述した図７に示すように、点検口２Ａからポンプケーシング２の内部に環状部２０を挿入し、環状部２０の割れ面２０ａの開先形状（傾斜面２３）をポンプ軸４の周面に押し付けて環状部２０を開き、環状部２０がポンプ軸４を抱え込む状態とする。

【0064】

この状態になったら、図４に示すように、環状部２０に固定部３０を係合させると共に、ナット４１を締め付け、固定部３０を固定する。以上により、ポンプ軸４に対する装着用治具１３の装着が完了する。
なお、このとき、以下の図１２～図１４に示すように、装着用治具１３の軸部５０に延長棒５２を装着するとよい。

【0065】

図１２は、一実施形態に係る装着用治具１３の軸部５０に延長棒５２を装着した様子を示す図である。図１３は、図１２に示す延長棒５２の要部拡大図である。図１４は、図１２に示す延長棒５２の使い方を示す図である。
図１２に示すように、軸部５０の上端部には、延長棒５２を連結可能な小径のネジ軸５１が設けられている。

【0066】

延長棒５２は、図１３に示すように、ネジ軸に螺合するネジ孔５３が形成されている。延長棒５２の上端には、孔部５４が形成され、落下防止用のワイヤー５５を通すことが可能とされている。延長棒５２の外径は、軸部５０の外径よりも小さく、図１４に示すように、軸部５０に螺合するナット４１の挿入を妨げないようになっている。

【0067】

延長棒５２は、図１４に示すように、その上端部が点検口２Ａの開口範囲２００の外側に延出可能な長さを有している。これにより、ナット４１を挿入するときに、誤ってナット４１を点検口２Ａ内に落下させてしまうことを防止することができる。また、延長棒５２は、ナット４１だけでなく、門型部４０を軸部５０に挿入するときにも脱落防止効果がある。さらには、延長棒５２は、ナット４１や門型部４０の挿入時だけでなく、これらを取り外すときにも脱落防止効果がある。

【0068】

図１１に戻り、ステップＳ１にて装着用治具１３をポンプ軸４に装着したら、次に、ポンプ軸４を１８０度回転させる（ステップＳ２）。なお、上述した延長棒５２は、ポンプ軸４の回転の妨げになるため、ステップＳ２の前に取り外す。これにより、上述した図１０（ａ）に示すような状態になり、その状態の装着用治具１３に、隙間測定装置１１付きの位置調整用治具１２を装着する（ステップＳ３）。具体的には、図１０（ｂ）に示すように、装着用治具１３の固定部３０と、位置調整用治具１２の連結部６０とをボルト６２によって固定する。

【0069】

位置調整用治具１２を装着用治具１３に装着したら、次に、ポンプ軸４を１８０度回転させる（ステップＳ４）。そうすると、図１に示すような状態になる。その状態で、位置調整用治具１２を用いて、隙間測定装置１１の位置を調整する（ステップＳ４）。

【0070】

具体的には、先ず、上述した図８に示す３つのレーザー照射部９１からレーザー光９１Ｐを照射し、図９に示すように、ハブ３ｂの端面３ｃの境界線３ｃ３に合わせ込むように、第１ジョイント部７０及び第２ジョイント部８０を動かす。これにより、取付部９０と羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃとの平行度を確保する。次に、図１に示すように、隙間測定装置１１のポンプ軸４の中心軸に対する半径方向の高さｈを調整する。

【0071】

具体的には、羽根車３のブレード３ａのエッジの最上流点からポンプ軸４の中心軸までの半径方向の高さをｈ´とし、位置調整用治具１２から羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃまでの軸方向の距離をａとし、羽根車３のブレード３ａのエッジの最上流点から羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃまでの軸方向の距離をａ´とし、羽根車３のブレード３ａのエッジのポンプ軸４の中心軸に対する傾きをθとしたとき、隙間測定装置１１のポンプ軸４の中心軸に対する半径方向の高さｈが、以下の式（１）の関係を満たすように、位置調整用治具１２によって隙間測定装置１１の位置を調整する。
ｈ ＝ ｈ´－（ａ－ａ´）×ｔａｎθ …（１）

【0072】

羽根車３の製造時の設計図等からｈ´、ａ´、θは既知である。また、ａは、上述した図８に示す距離測定部９２によって測定することができる。よって、上述した式（１）からｈを算出することができる。なお、θは既知であるため、図８に示す傾き調整部１１０によって、隙間測定装置１１の取付角度を予めθで固定しておけば、ｈの調整のみで、隙間測定装置１１をポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓに対向させることができる。

【0073】

図１１に戻り、上述したように位置調整用治具１２を用いて隙間測定装置１１の位置を調整したら、次に、ポンプ軸４を１８０度回転させる（ステップＳ５）。そうすると、図２に示すような状態になり、ポンプ軸４の下部において、隙間測定装置１１をポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ１に対向させることができる。次に、隙間測定装置１１を用いて、隙間ｓ１の測定及び診断を行う（ステップＳ６）。

【0074】

具体的には、隙間測定装置１１で、羽根車３のエッジの特定点と、ポンプケーシング２の内壁の任意の点との２点間距離を測定する。測定した２点間の距離が、既定値と異なる場合は、腐食等の可能性がある。また、隙間測定装置１１が撮像した画像で、腐食状況などを確認する。そして、運転時間と腐食時期と測定値などの情報を蓄積し、点検時期などの参考にする。

【0075】

以上により、横軸ポンプ１の内部点検が終了する。
なお、上述した測定及び診断は、隙間ｓ１だけでなく、ポンプ軸４を回転させることで、隙間ｓの全周に亘って実施することが可能である。ちなみに、内部点検装置１０を取り外す場合には、上述した取り付け手順を逆に行うことで、内部点検装置１０をポンプ軸４から取り外すことができる。

【0076】

このように、上述した本実施形態に係る横軸ポンプ１の内部点検装置１０は、点検口２Ａが上部に設けられたポンプケーシング２と、ポンプケーシング２の内部に収容された羽根車３と、ポンプケーシング２を貫通して内部に挿入され、且つ、点検口２Ａの下方を通って羽根車３を水平支持しているポンプ軸４と、を備える横軸ポンプ１の内部点検装置１０であって、ポンプケーシング２の内部においてポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ（隙間ｓ１）を測定する隙間測定装置１１と、ポンプケーシング２の内部において隙間測定装置１１を支持する共に、ポンプ軸４に装着され、ポンプ軸４と共に回転可能な装着用治具１３と、を備える。この構成によれば、ポンプ軸４の下部における羽根車３とポンプケーシング２との隙間ｓ１の点検が可能になる。

【0077】

また、本実施形態においては、装着用治具１３は、図４に示すように、ヒンジ２２を介して複数の分割片２１が連結され、ポンプ軸４に装着可能な閉状態と、ポンプ軸４から脱着可能な開状態とに変形可能な環状部２０と、環状部２０に係合し、環状部２０を閉状態で固定する固定部３０と、を備える。この構成によれば、点検口２Ａから装着用治具１３を挿入し、ポンプ軸４に対して半径方向から装着用治具１３を着脱できるようになる。

【0078】

また、本実施形態においては、固定部３０の少なくとも一部は、円弧状に形成され、環状部２０の外周面には、図６に示すように、固定部３０が係合可能な係合部２４が形成されている。この構成によれば、固定部３０が環状部２０を閉状態で安定して固定できるようになる。

【0079】

また、本実施形態においては、ヒンジ２２は、係合部２４を避けた位置に配置されている。この構成によれば、ヒンジ２２が、係合部２４に係合する固定部３０と干渉しないようにすることができる。

【0080】

また、本実施形態においては、ヒンジ２２は、図４に示すように、環状部２０の割れ面２０ａに対して、環状部２０の中心軸を挟んだ反対側の領域に配置されている。この構成によれば、図７（ｃ）に示すように、一対の開閉片２１ｂが重力によって自然に閉じ始めるため、環状部２０によるポンプ軸４の抱え込み及び環状部２０に対する固定部３０の係合が容易になる。

【0081】

また、本実施形態においては、環状部２０の割れ面２０ａは、外周側に開いた開先形状を有している。この構成によれば、図７（ｂ）に示すように、環状部２０の割れ面２０ａの開先形状（傾斜面２３）をポンプ軸４の周面に押し付けると、割れ面２０ａがポンプ軸４の周面によって押し広げられ、環状部２０を閉状態から開状態に変形させることができる。

【0082】

また、本実施形態においては、装着用治具１３は、位置調整用治具１２を介して隙間測定装置１１を支持している。この構成によれば、ポンプケーシング２の内部において、隙間測定装置１１の位置を調整し、隙間測定装置１１をポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ（隙間ｓ１）に対向させることができる。

【0083】

また、本実施形態においては、位置調整用治具１２は、少なくともポンプ軸４が延びる軸方向の位置、ポンプ軸４と直交する半径方向の位置、及び隙間測定装置１１の取付角度を調整可能である。この構成によれば、上述した式（１）のａ、ｈ、θを調整し、隙間測定装置１１を精度よくポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ（隙間ｓ１）に対向させることができる。

【0084】

また、本実施形態においては、位置調整用治具１２は、羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃとの軸方向の距離を測定する距離測定部９２を備えている。この構成によれば、上述した式（１）のａを測定することができる。

【0085】

また、本実施形態においては、位置調整用治具１２は、羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃに向かって３点以上のレーザーを照射するレーザー照射部９１を備えている。この構成によれば、位置調整用治具１２と羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃとの平行度を確保することができる。

【0086】

また、本実施形態においては、隙間測定装置１１は、映像による状態観察が可能な撮像装置である。この構成によれば、羽根車３のエッジの特定点と、ポンプケーシング２の内壁の任意の点との２点間距離の測定だけでなく、腐食状況などを確認することができる。

【0087】

また、本実施形態に係る横軸ポンプ１の内部点検方法においては、点検口２Ａが上部に設けられたポンプケーシング２と、ポンプケーシング２の内部に収容された羽根車３と、ポンプケーシング２を貫通して内部に挿入され、且つ、点検口２Ａの下方を通って羽根車３を水平支持しているポンプ軸４と、を備える横軸ポンプ１の内部点検方法であって、点検口２Ａから挿入した装着用治具１３を、ポンプ軸４に装着し、ポンプ軸４に装着した装着用治具１３に、ポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓを測定する隙間測定装置１１を支持させ、その後、ポンプ軸４を回転させて、隙間測定装置１１を、少なくともポンプケーシング２と羽根車３との下部の隙間ｓ１に対向させて、当該隙間ｓ１を測定する。この手法によれば、重力の影響を受け、ポンプ軸４の下部で最小となる羽根車３とポンプケーシング２との隙間ｓ１を測定及び診断することができる。

【0088】

また、本実施形態においては、ポンプ軸４に装着した装着用治具１３に、位置調整用治具１２を介して隙間測定装置１１を支持させる。この手法によれば、ポンプケーシング２の内部において、隙間測定装置１１の位置を調整し、隙間測定装置１１をポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ（隙間ｓ１）に対向させることができる。

【0089】

また、本実施形態においては、羽根車３のブレード３ａのエッジの最上流点からポンプ軸４の中心軸までの半径方向の高さをｈ´とし、位置調整用治具１２から羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃまでの軸方向の距離をａとし、羽根車３のブレード３ａのエッジの最上流点から羽根車３のハブ３ｂの端面３ｃまでの軸方向の距離をａ´とし、羽根車３のブレード３ａのエッジのポンプ軸４の中心軸に対する傾きをθとしたとき、隙間測定装置１１のポンプ軸４の中心軸に対する半径方向の高さｈが、
ｈ ＝ ｈ´－（ａ－ａ´）×ｔａｎθ
の関係を満たすように、位置調整用治具１２によって隙間測定装置１１の位置を調整する。この構成によれば、隙間測定装置１１を精度よくポンプケーシング２と羽根車３との隙間ｓ（隙間ｓ１）に対向させることができる。

【0090】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。

【0091】

例えば、図１５及び図１６に示す変形例を採用してもよい。

【0092】

図１５は、一実施形態の変形例に係る装着用治具１３の閉状態を示す図である。図１６は、一実施形態の変形例に係る装着用治具１３の開状態を示す図である。
図１５に示す装着用治具１３は、環状部２０の割れ面２０ａに磁着部２９を備えている。また、装着用治具１３は、軸部５０に装着されたスライダー４０Ａと、スライダー４０Ａとそれぞれの開閉片２１ｂとを接続するワイヤー４１Ａと、を備えている。

【0093】

この構成によれば、図１６に示すように、スライダー４０Ａを上昇させることで、ワイヤー４１Ａを介して一対の開閉片２１ｂを引っ張り上げ、環状部２０を閉状態から開状態に変形させることができる。また、環状部２０をポンプ軸４に装着する際には、割れ面２０ａに設けられた磁着部２９によって、環状部２０を閉状態で固定することができる。

【0094】

また、例えば、上記実施形態では、位置調整用治具１２を用いてポンプケーシング２の内部において隙間測定装置１１の位置を調整していたが、上述した式（１）のｈを予め求めておけば、必ずしも位置調整用治具１２を用いてポンプケーシング２の内部において隙間測定装置１１の位置を調整する必要はない。つまり、内部点検装置１０には、位置調整用治具１２が無い形態もあり得る。

【0095】

また、例えば、上記実施形態では、横軸ポンプ１として、非容積型ポンプの一つである横軸斜流ポンプを例示したが、横軸軸流ポンプであっても構わない。

【符号の説明】

【0096】

１ 横軸ポンプ
２ ポンプケーシング
２ａ 吐出し側ケーシング
２Ａ 点検口
２ｂ 吸込み側ケーシング
３ 羽根車
３ａ ブレード
３ｂ ハブ
３ｃ 端面
３ｃ１ 機械加工面
３ｃ２ 黒皮面
３ｃ３ 境界線
３ｄ キー溝
４ ポンプ軸
５ 軸封部
６ 案内羽根
７ ケーシング内軸受
８ ケーシング外軸受
９ 軸継手
１０ 内部点検装置
１１ 隙間測定装置
１２ 位置調整用治具
１３ 装着用治具
２０ 環状部
２０ａ 割れ面
２１ 分割片
２１ａ 支持片
２１ｂ 開閉片
２２ ヒンジ
２３ 傾斜面
２４ 係合部
２９ 磁着部
３０ 固定部
３１ 円弧部
３１ａ 挿通孔
３２ 直線部
３２ａ 孔部
４０ 門型部
４０ａ 挿通孔
４０Ａ スライダー
４１ ナット
４１Ａ ワイヤー
５０ 軸部
５１ ネジ軸
５２ 延長棒
５３ ネジ孔
５４ 孔部
５５ ワイヤー
６０ 連結部
６１ ネジ孔
６２ ボルト
７０ 第１ジョイント部
８０ 第２ジョイント部
９０ 取付部
９１ レーザー照射部
９１Ｐ レーザー光
９２ 距離測定部
１００ 調整部
１０１ ネジ軸
１０２ ナット
１１０ 調整部
２００ 開口範囲
Ｌ１ 鉛直線
Ｌ２ 水平線
ｓ 隙間
ｓ１ 隙間
Ｓ１ ステップ
Ｓ２ ステップ
Ｓ３ ステップ
Ｓ４ ステップ
Ｓ５ ステップ
Ｓ６ ステップ
Ｓ７ ステップ
θ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】