JP6745292B2 - パッド軸受、回転機械 - Google Patents
パッド軸受、回転機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6745292B2 JP6745292B2 JP2018043500A JP2018043500A JP6745292B2 JP 6745292 B2 JP6745292 B2 JP 6745292B2 JP 2018043500 A JP2018043500 A JP 2018043500A JP 2018043500 A JP2018043500 A JP 2018043500A JP 6745292 B2 JP6745292 B2 JP 6745292B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pad
- lubricating oil
- rotating shaft
- nozzle member
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 187
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 138
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 34
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 42
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001595 contractor effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/03—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/1045—Details of supply of the liquid to the bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/108—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid with a plurality of elements forming the bearing surfaces, e.g. bearing pads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/1085—Channels or passages to recirculate the liquid in the bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N1/00—Constructional modifications of parts of machines or apparatus for the purpose of lubrication
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/22—Internal combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/23—Gas turbine engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N2210/00—Applications
- F16N2210/14—Bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Description
軸受においては、回転軸と軸受との間の摩擦抵抗の低減、回転軸の振動減衰等のため、軸受の摺接面と回転軸との間に潤滑油が供給される場合が多い。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、軸受性能を向上することができるパッド軸受、回転機械を提供することを目的とする。
この発明の第一態様によれば、パッド軸受は、回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、前記パッド及び前記ノズル部材の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れを径方向内側に押さえて縮流させる縮流形成部と、を備え、前記縮流形成部は、前記回転軸の回転方向における前記パッドの前部に、前記回転軸の径方向外側に離間した位置で、前記潤滑油の流れの一部を前記回転軸の回転方向と反対方向に旋回させる凹部を形成する凹部形成部を備える。
また、凹部により生成された渦によって、パッドと回転軸の外周面との間に向かう潤滑油の流れの一部が、パッドとノズル部材との隙間に漏れ出るのを抑えることができる。そのため、ノズル部材より供給される潤滑油量を低減できる。
このように構成することで、ノズル部材の径方向内側の端部と回転軸の外周面との隙間を通り抜けた潤滑油の流れの一部を凹部によって効率良く捕捉して渦を生成することができる。
このように構成することで、回転軸の外周面とノズル部材の対向面との間を流れる潤滑油の流れの一部が突起に当たる。これにより、回転軸の回転方向と同方向に旋回する渦が生成される。この渦は、回転方向の後方においてノズル部材の対向面側から径方向内側の回転軸側に向かって流れた後に、回転方向の前方において回転軸側からノズル部材の対向面に向かって旋回する。この渦により、パッドと回転軸の外周面との間に向かう潤滑油の流れが径方向内側に押され、縮流される。このように縮流されることにより、潤滑油の流れを回転軸の外周面とパッドとの間に効率良く流れ込ませることができる。
このように構成することで、パッドのパッド端面とノズル部材のノズル端面との隙間を径方向外側Droに向かって流れる潤滑油がシール面に衝突して渦となる。これにより、パッドのパッド端面とその上流側のノズル部材のノズル端面との隙間から径方向の外側に向かって漏れ出る潤滑油の量を抑えることができる。したがって、回転軸の外周面に沿ってノズル部材からパッドに向かって流れる潤滑油の流れが径方向の外側に広がることを抑制して、潤滑油の流れを回転軸の外周面に向かって縮流させることができる。
このように構成することで、回転軸の回転にともなって回転軸の外周面に沿って連れ回り、温度が上昇している潤滑油(キャリーオーバー油)の一部を、分岐案内部によって、ノズル部材よりも回転方向の前方で径方向の外側に導くことができる。これにより、ノズル部材から供給される新たな潤滑油に対して、温度上昇している潤滑油が合流する量を抑えることができる。そのため、ノズル部材の下流側のパッドと回転軸の外周面との間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。したがって、ノズル部材から供給される新たな潤滑油の流量を増加させずに、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッドと回転軸との間における潤滑性を高めることができる。
このように構成することで、ノズル部材の径方向内側の端部から上流側に突出する突出部により、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部を、効率良く径方向外側に導くことができる。
このように構成することで、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油が突出部に当たったとき、潤滑油の流れの一部を、効率良く径方向外側に導くことができる。突出部の先端が鋭角であれば、潤滑油の流れを乱すのを抑えることができる。
このように構成することで、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油に乱れが生じている場合であっても、潤滑油の流れを、回転軸とノズル部材との間に流入する流れと、ノズル部材に沿って径方向外側に導かれる流れとに、安定的に分岐させることができる。
このように構成することで、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部は、流入孔に流れ込む。流入孔は、潤滑油が流れ込む入口部よりも流路断面積が小さいノズル部を有するので、流入孔内における潤滑油の流速は、入口部よりも、流路断面積が小さいノズル部で増す。これにより、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部は、流入孔の入口部に吸い込まれるようになる。したがって、ノズル部材の上流側から流れてくる潤滑油の一部を、効率良く径方向外側に導くことが可能となる。その結果、ノズル部材の下流側のパッドと回転軸の外周面との間に送り込まれる潤滑油の温度上昇を抑制できる。これにより、潤滑油の粘度が低下することを抑制して、パッドと回転軸との間における潤滑性を高めることができる。
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油は、回転軸の回転にともなって回転軸の回転方向の後方に向かって流れる。回転軸の外周面と第一面との間の第一隙間よりも、回転軸の外周面と第二面との間の第二隙間が小さいので、回転方向の後方に向かって流れる潤滑油は、第一隙間から第二隙間に流れ込むことによって圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油に空気が混ざって気泡が生じた場合に、この気泡を消すことができる。したがって、潤滑中に混入した気泡によって軸受の振動減衰効果や軸支持剛性が低下するのを抑えることができる。その結果、軸受の振動特性を高め、軸受性能を向上することができる。
このように構成することで、ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油が、第一隙間から第二隙間に流れ込むときに、傾斜面において漸次圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油中の気泡を消すことができる。
このように構成することで、段部形成面により、第一面と第二面との間に段部が形成される。ノズル部材の吐出孔から回転軸の外周面に向かって吐出された潤滑油が、回転軸の回転方向の後方に向かって流れて第一隙間から第二隙間に流れ込むときに圧縮される。また、潤滑油は、第一隙間から第二隙間へと流れ込むときに、段部形成面によって形成される段部において急激に圧縮される。これにより、吐出孔から吐出された潤滑油中の気泡をより確実に消すことができる。
このように構成することで、軸受性能を向上して、回転機械の効率を向上することができる。
(第一実施形態)
図1は、この実施形態におけるパッド軸受、回転機械の全体構成を示す模式図である。図2は、上記パッド軸受の構成を示す断面図である。
図1に示すように、この実施形態の回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Aと、を備える。
パッド12は、軸受ハウジング11の径方向内側において、回転軸2の径方向外側に配置されている。パッド12は、軸線O周りの周方向に複数個が設けられている。この実施形態において、パッド12は、回転軸2に対し、荷重方向、すなわち上下方向の下側に、2つが配置されている。軸受ハウジング11の内周面には、支持部材13が設けられている。各パッド12は、支持部材13により、揺動可能に支持されている。これらのパッド12は、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持する。
ノズル部材20Aには、潤滑油供給源(図示無し)から潤滑油が供給される。潤滑油は、吐出孔21を通して、回転軸2の外周面2fに向かって吐出される。吐出された潤滑油は、回転軸2の回転にともなって、回転軸2の外周面2fに沿って流れる。このとき、回転軸2の外周面2fに沿って、既に供給された潤滑油が、回転軸2の回転に連れ回って流れている。吐出孔21から吐出された潤滑油は、回転軸2に連れ回る潤滑油の流れFに合流する。
凹部31は、軸線Oを中心とした径方向で、その少なくとも一部が、ノズル部材20Aの径方向内側Driの端部20eよりも、径方向内側Driに配置されている。
凹部31で生成された渦Sw1は、回転軸2の径方向外側Droから回転軸2の外周面2fに向かう方向の流れ成分を有する。そのため、ノズル部材20Aからパッド12に向かって周方向に潤滑油が流れる際に、ノズル部材20Aとパッド12との間で径方向外側Droに向かって潤滑油の流れが広がろうとすることを抑制する。つまり、パッド12と回転軸2の外周面2fとの間に向かう潤滑油の流れは、径方向内側Driに押されて縮流される。
また、凹部31で生成された渦Sw1によって、パッド12と回転軸2の外周面2fとの間に向かう潤滑油の流れFの一部が、パッド12とノズル部材20Aとの隙間Sに漏れ出ることが抑えられる。
そこで、凹部31の内周面31fの中心となる点Cは、回転軸2の外周面2fからの径方向の距離Hが、回転軸2の外周面2fとノズル部材20Aのノズル先端面22との間隔Dに対し、
1/2・D≦H≦1・D
程度とするのが好ましい。これにより、凹部31により、パッド12と回転軸2の外周面2fとの間に向かう潤滑油の流れFの一部を効率良く捕捉して渦Sw1を生成することができる。
また、凹部31の内周面31fの曲率半径Rは、
R<1/2・H
とするのが好ましい。これにより、凹部31で生成する渦Sw1によって、回転軸2の回転に連れ回ってパッド12と回転軸2の外周面2fとの間に向かう潤滑油の流れFに対し、効率良く縮流効果を付与することができる。
このようにして、パッド軸受10A、回転機械1によれば、ノズル部材20Aから供給される潤滑油量を低減して軸受性能を向上させ、回転機械1の効率を向上することができる。
また、凹部31により生成された渦Sw1によって、パッド12と回転軸2の外周面2fとの間に向かう潤滑油の流れFの一部が、パッド12とノズル部材20Aとの隙間Sに漏れ出るのを抑えることができる。そのため、ノズル部材20Aより供給される潤滑油量を低減できる。
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と縮流形成部30Bの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図3に示すように、この実施形態における回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Bと、を備えている。
1/2・D≦G<D
とするのが好ましい。これにより、突起33により形成される渦Sw2によって、回転軸2の回転に連れ回ってパッド12と回転軸2の外周面2fとの間に向かう潤滑油の流れFに対し、効率良く縮流効果を付与することができる。
このようにして、パッド軸受10B、回転機械1によれば、回転軸2とパッド12との間の潤滑性を高めることが可能となる。
ここで、第二実施形態では、突起33をノズル先端面22から径方向内側Driに突出させるようにしたが、これに限るものではない。
図4は、上記パッド軸受、回転機械の第二実施形態の変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
この図4に示すように、縮流形成部30Bとしての突起33Bは、ノズル先端面22から径方向内側Driに突出させつつ、上流側Dfu(または下流側Dfd)に傾斜させて設けてもよい。
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第一、第二実施形態と縮流形成部30Cの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図5に示すように、この実施形態における回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Cと、を備えている。
また、シール面39A、39Bに漏れ流れが当たることで生成された渦Sw2の乱れを抑えるため、面36,37の径方向の長さL1,L2と、面36,37とノズル端面24との間隔M1,M2は、
L1:M1=1:1
L2:M2=1:1
となるように形成するのが好ましい。
このようにして、パッド軸受10C、回転機械1によれば、ノズル部材20Aから供給される潤滑油量を低減して軸受性能を向上することができる。
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第四実施形態について説明する。以下に説明する第四実施形態においては、第一実施形態と分岐案内部40Dの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図6に示すように、この実施形態における回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Dと、を備えている。
0.2・Q≦P≦0.5・Q
とするのが好ましい。突出部41Dの突出寸法Pを一定以上に大きくすることで、潤滑油の流れFの一部を、径方向外側Droに効率良く分岐させることができる。また、突出部41Dの突出寸法Pが過大であると、突出部41Dの十分な強度の確保が難しい。
ここで、第四実施形態では、突出部41Dを備えるようにしたが、その形状は、適宜変更することが可能である。
図7は、上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態の第一変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
この図7に示すように、本変形例における分岐案内部40Eの突出部41Eは、下流側Dfd(回転方向Drの後方)から上流側(回転方向の前方)に向かって、径方向の厚み寸法T1が漸次縮小するよう形成されている。突出部41Eの上流側Dfuの先端部41sは、角度α=30°以下の鋭角に形成するのが好ましい。
図8は、上記パッド軸受、回転機械の第四実施形態の第二変形例におけるパッド軸受の構成を示す断面図である。
この図8に示すように、この第二変形例における分岐案内部40Fの突出部41Fは、上流側Dfuの先端部41tが、予め定めた以上の曲率半径で形成された円弧状の円弧面43により形成されている。
ここで、円弧面43の曲率半径は、上流側Dfuへの突出部41Fの突出寸法Xの1/2以上とするのが好ましい。
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第五実施形態について説明する。以下に説明する第五実施形態においては、第一実施形態と分岐案内部40Gの構成のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図9に示すように、この実施形態における回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Gと、を備えている。
入口部51は、ノズル部材20Fにおいて、上流側Dfuを向く上流側端面27に開口している。この入口部51から、回転軸2の回転にともなって回転軸2の外周面2fに沿って流れる潤滑油の流れFの一部が流れ込む。
出口部53は、入口部51に対し、径方向外側Droに形成されている。出口部53は、ノズル部材20Gの上流側端面27に開口している。
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第六実施形態について説明する。
図10は、上記パッド軸受、回転機械の第五実施形態におけるパッド軸受10Hの構成を示す断面図である。
図1、図10に示すように、この実施形態の回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Hと、を備える。
パッド12Hは、軸受ハウジング11の径方向内側において、回転軸2の径方向外側に配置されている。パッド12Hは、軸線O周りの周方向に複数個が設けられている。この実施形態において、パッド12Hは、回転軸2に対し、荷重方向、すなわち上下方向の下側に、2つが配置されている。軸受ハウジング11の内周面には、支持部材13が設けられている。各パッド12Hは、支持部材13により、揺動可能に支持されている。これらのパッド12Hは、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持する。
また、ノズル部材20Hは、回転軸2の外周面2fに対して径方向に間隔をあけて対向する第一面61及び第二面62を有する。第一面61には、吐出孔21が開口する。第一面61は、回転軸2の外周面2fとの間で第一隙間S1を形成する。
第二面62は、第一面61に対し、回転軸2の回転方向Drの後方に設けられている。第二面62は、第一面61よりも径方向外側Droに設けられている。これにより、第二面62は、回転軸2の外周面2fとの間で、第一隙間S1よりも小さい第二隙間S2を形成する。本実施形態において、第一面61と第二面62との間には、回転軸2の回転方向Drの前方から後方に向かって、回転軸2の外周面2fとの隙間が漸次小さくなる傾斜面63が設けられている。
これに対し、本実施形態では、回転軸2の外周面2fと第一面61との間の第一隙間S1よりも、回転軸2の外周面2fと第二面62との間の第二隙間S2が小さい。これにより、潤滑油が第一隙間S1から第二隙間S2に流れ込むと、第二隙間S2によって潤滑油が圧縮される。このとき、第一隙間S1と第二隙間S2との間で、傾斜面63によって、潤滑油は、回転方向Drの前方から後方に向かって漸次圧縮される。このようにして潤滑油が圧縮されると、吐出孔21から吐出された潤滑油中の気泡が潰れて消される。したがって、パッド軸受10Hにおける潤滑油による振動減衰効果や回転軸2の支持剛性の低下が抑えられる。
ここで、第一隙間S1における油膜厚さh1は、第二隙間S2における油膜厚さh2に対し、h1/h2が1.5〜4程度となるように設定するのが好ましい。
次に、この発明に係るパッド軸受、回転機械の第七実施形態について説明する。以下に説明する第七実施形態においては、第六実施形態と第二面64、段部形成面65の構成のみが異なるので、第六実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
図11は、上記パッド軸受、回転機械の第五実施形態におけるパッド軸受10Iの構成を示す断面図である。
図1、図11に示すように、この実施形態の回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を軸線O周りに回転自在に支持するパッド軸受10Iと、を備える。
また、ノズル部材20Iは、回転軸2の外周面2fに対して径方向に間隔をあけて対向する第一面61及び第二面64を有する。第一面61には、吐出孔21が開口する。第一面61は、回転軸2の外周面2fとの間で第一隙間S1を形成する。
第二面64は、第一面61に対し、回転軸2の回転方向Drの後方に設けられている。第二面64は、第一面61よりも径方向外側Droに設けられている。これにより、第二面64は、回転軸2の外周面2fとの間で、第一隙間S1よりも小さい第二隙間S3を形成する。本実施形態において、パッド軸受10Iは、第一面61と第二面64との間に、回転軸2の径方向に延びる段部形成面65を備える。この段部形成面65により、第一面61と第二面64との間には、段部65dが形成される。
2 回転軸
2f 外周面
10A,10B,10C,10D,10G,10H,10I パッド軸受
11 軸受ハウジング
12 パッド
12f 摺動面
12s 傾斜部
13 支持部材
14 パッド端面
20A,20B,20C,20D,20F,20G,20H,20I ノズル部材
20e 端部
20f 端部
21 吐出孔
22 ノズル先端面(対向面)
24 ノズル端面
26 ノズル凹部
27 上流側端面
30A,30B,30C 縮流形成部
31K 凹部形成部
31 凹部
31e 端部
31f 内周面
33,33B 突起
35 非接触シール部
36,37,38 面
39A,39B シール面
40D,40E,40F,40G 分岐案内部
41D,41E,41F 突出部
41s 先端部
41t 先端部
43 円弧面
50 流入孔
50K 流入孔形成部
51 入口部
52 ノズル部
53 出口部
61 第一面
62,64 第二面
63 傾斜面
65 段部形成面
65d 段部
Dfd 下流側
Dfu 上流側
Dr 回転方向
Dri 径方向内側
Dro 径方向外側
G 突出高さ
H 距離
O 軸線
P 突出寸法
R 曲率半径
R1 曲率半径
S 隙間
S1 第一隙間
S2,S3 第二隙間
Sw1,Sw2 渦
Sw3 渦
T1 厚み寸法
X 突出寸法
α 角度
Claims (13)
- 回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、
前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、
前記パッド及び前記ノズル部材の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れを径方向内側に押さえて縮流させる縮流形成部と、を備え、
前記縮流形成部は、
前記回転軸の回転方向における前記パッドの前部に、前記回転軸の径方向外側に離間した位置で、前記潤滑油の流れの一部を前記回転軸の回転方向と反対方向に旋回させる凹部を形成する凹部形成部を備えるパッド軸受。 - 前記径方向で、前記凹部の少なくとも一部は、前記ノズル部材の径方向内側の端部よりも、径方向内側に配置されている
請求項1に記載のパッド軸受。 - 回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、
前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、
前記パッド及び前記ノズル部材の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れを径方向内側に押さえて縮流させる縮流形成部と、を備え、
前記ノズル部材は、
前記回転軸の外周面に対して前記径方向に間隔をあけて対向する対向面を有し、
前記対向面には、前記径方向外側に向かって窪み、その底面に前記吐出孔が開口するノズル凹部が形成され、
前記縮流形成部は、
前記対向面のうち、前記ノズル凹部よりも前記回転軸の回転方向の下流側に形成されるとともに、前記対向面の前記回転軸の回転方向の下流側に形成され、前記径方向の内側に突出する突起を有しているパッド軸受。 - 回転軸の径方向外側に配置され、前記回転軸を軸線周りに回転自在に支持するパッドと、
前記回転軸の径方向外側において前記パッドに対して前記回転軸の回転方向の前方に配置され、前記回転軸の外周面に向かって潤滑油を吐出する吐出孔を有するブロック状のノズル部材と、
前記パッド及び前記ノズル部材の少なくとも一方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れを径方向内側に押さえて縮流させる縮流形成部と、を備え、
前記縮流形成部は、
前記ノズル部材において前記軸線周りの周方向で前記パッドに対向するノズル端面と、前記パッドにおいて前記周方向で前記ノズル端面に対向するパッド端面と、の少なくとも一方に形成され、前記ノズル端面及び前記パッド端面と交差する方向に広がるシール面を備えた非接触シール部を有するパッド軸受。 - 前記ノズル部材は、
前記回転軸の回転方向における前部に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部を前記ノズル部材に沿って径方向外側に導く分岐案内部を備える
請求項1又は請求項2に記載のパッド軸受。 - 前記分岐案内部は、前記ノズル部材の径方向内側の端部から前記回転軸の回転方向の前方に突出する突出部を有する
請求項5に記載のパッド軸受。 - 前記突出部は、前記回転軸の回転方向の後方から前方に向かって、前記径方向の厚み寸法が漸次縮小するよう形成されている
請求項6に記載のパッド軸受。 - 前記突出部の前記回転方向の前方の先端部は、円弧状に形成されている
請求項6又は7に記載のパッド軸受。 - 前記分岐案内部は、
前記ノズル部材の回転方向の前方に設けられ、前記回転軸の回転にともなって前記回転軸の外周面に沿って流れる前記潤滑油の流れの一部が流れ込む流入孔を形成する流入孔形成部を備え、
前記流入孔は、
前記潤滑油が流れ込む入口部よりも流路断面積が小さいノズル部を有する
請求項5に記載のパッド軸受。 - 前記ノズル部材は、
前記吐出孔が開口して前記回転軸の外周面との間で第一隙間を形成する第一面と、
前記第一面に対し、前記回転軸の回転方向の後方に設けられて、前記回転軸の外周面との間で前記第一隙間よりも小さい第二隙間を形成する第二面と、を有する
請求項1から9の何れか一項に記載のパッド軸受。 - 前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の回転方向の前方から後方に向かって、前記回転軸の外周面との隙間が漸次小さくなる傾斜面が形成されている
請求項10に記載のパッド軸受。 - 前記第一面と前記第二面との間に、前記回転軸の径方向に延びる段部形成面が設けられている
請求項10に記載のパッド軸受。 - 請求項1から12の何れか一項に記載のパッド軸受と、
前記パッド軸受の前記パッドにより前記軸線周りに回転自在に支持される回転軸と、を備える回転機械。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018043500A JP6745292B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | パッド軸受、回転機械 |
| US16/292,688 US10907681B2 (en) | 2018-03-09 | 2019-03-05 | Pad bearing and rotary machine |
| CN201910179095.0A CN110242672B (zh) | 2018-03-09 | 2019-03-08 | 轴瓦式轴承、旋转机械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018043500A JP6745292B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | パッド軸受、回転機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019157956A JP2019157956A (ja) | 2019-09-19 |
| JP6745292B2 true JP6745292B2 (ja) | 2020-08-26 |
Family
ID=67843230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018043500A Active JP6745292B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | パッド軸受、回転機械 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10907681B2 (ja) |
| JP (1) | JP6745292B2 (ja) |
| CN (1) | CN110242672B (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115427695B (zh) * | 2020-04-07 | 2025-09-02 | 三菱发电机株式会社 | 轴颈轴承及使用轴颈轴承的旋转设备 |
| DE102021124857A1 (de) | 2021-09-27 | 2023-03-30 | Voith Patent Gmbh | Kippsegmentlager, insbesondere Radialkippsegmentgleitlager |
| CN114483780A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-05-13 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种径向可倾瓦轴承的热油隔离导流结构 |
Family Cites Families (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS539792Y2 (ja) * | 1972-10-23 | 1978-03-15 | ||
| JPS4977334A (ja) | 1972-11-29 | 1974-07-25 | ||
| JPS5544134A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 | Hitachi Ltd | Guide bearing |
| JPS57195914A (en) * | 1981-05-27 | 1982-12-01 | Hitachi Ltd | Tilting pad bearing |
| JPS5838036A (ja) | 1981-08-29 | 1983-03-05 | Fujitsu Ltd | レベル検出方式 |
| JPS5838036U (ja) * | 1981-09-09 | 1983-03-12 | 株式会社東芝 | スラスト軸受装置 |
| JPS58180815A (ja) * | 1982-04-15 | 1983-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | テイルテイングパツド軸受 |
| JPS637187A (ja) | 1986-06-26 | 1988-01-13 | Mitsubishi Electric Corp | リニアモ−タにおける可動子の位置決め制御装置 |
| JPH07293554A (ja) * | 1994-04-21 | 1995-11-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ティルティングパッド型軸受装置 |
| US5702186A (en) * | 1996-08-02 | 1997-12-30 | Westinghouse Electric Corporation | Journal bearing with leading edge groove vent |
| JPH10246225A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-09-14 | Toshiba Corp | 回転機械のスラスト軸受装置 |
| US5738447A (en) * | 1997-04-01 | 1998-04-14 | Rotating Machinery Technology, Inc. | Pad bearing assembly with fluid spray and blocker bar |
| JP3637187B2 (ja) | 1997-10-20 | 2005-04-13 | 三菱重工業株式会社 | ジャーナル軸受 |
| JP2000274432A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-10-03 | Toshiba Corp | パッド型ジャーナル軸受 |
| JP2001020952A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機のすべり軸受装置 |
| JP2004197890A (ja) | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Hitachi Ltd | ティルティングパッド軸受装置 |
| US7237957B2 (en) | 2005-02-28 | 2007-07-03 | Kingsbury, Inc. | Journal bearing having self-retaining shoes and method of using the same to support a rotating shaft |
| US7758247B2 (en) * | 2005-02-28 | 2010-07-20 | Kingsbury, Inc. | Journal bearing having surface-contact retained shoes |
| JP4592669B2 (ja) * | 2006-10-20 | 2010-12-01 | 三菱重工業株式会社 | 滑り軸受用オイルスクレーパ |
| JP5017250B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2012-09-05 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 軸受装置及び回転機械 |
| JP4764486B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2011-09-07 | 三菱重工業株式会社 | ジャーナル軸受 |
| CN201521553U (zh) * | 2009-09-17 | 2010-07-07 | 大连三环复合材料技术开发有限公司 | 具有密封结构的复合材料静压滑动轴承 |
| CN201535319U (zh) * | 2009-10-09 | 2010-07-28 | 大连理工大学 | 内π形气楔槽动静压复合气浮轴承 |
| JP5466143B2 (ja) * | 2010-12-16 | 2014-04-09 | トヨタ自動車株式会社 | 軸部材のすべり軸受構造 |
| DE102011105762A1 (de) | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg | Kippsegmentlager |
| US20140205224A1 (en) | 2011-09-29 | 2014-07-24 | Hitachi, Ltd. | Direct Lubrication Tilting Pad Journal Bearing |
| JP6426993B2 (ja) | 2014-12-10 | 2018-11-21 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ティルティングパッド型ジャーナル軸受 |
| JP6460818B2 (ja) | 2015-02-06 | 2019-01-30 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 軸受装置および回転機械 |
| EP3315832B1 (en) * | 2015-06-27 | 2020-01-15 | Eagle Industry Co., Ltd. | Sliding component |
| CN205478941U (zh) * | 2016-01-31 | 2016-08-17 | 王碧霞 | 一种端盖 |
| US11035404B2 (en) * | 2016-08-10 | 2021-06-15 | Mitsubishi Power, Ltd. | Bearing device and rotary machine |
-
2018
- 2018-03-09 JP JP2018043500A patent/JP6745292B2/ja active Active
-
2019
- 2019-03-05 US US16/292,688 patent/US10907681B2/en active Active
- 2019-03-08 CN CN201910179095.0A patent/CN110242672B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110242672A (zh) | 2019-09-17 |
| US20190277338A1 (en) | 2019-09-12 |
| US10907681B2 (en) | 2021-02-02 |
| JP2019157956A (ja) | 2019-09-19 |
| CN110242672B (zh) | 2021-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6312346B2 (ja) | ジャーナル軸受、回転機械 | |
| JP5637305B2 (ja) | スラスト軸受構造及び当該スラスト軸受構造を備える過給機 | |
| JP6745292B2 (ja) | パッド軸受、回転機械 | |
| CN103348148B (zh) | 倾斜垫片式轴颈轴承以及具备其的旋转机械 | |
| JP6038088B2 (ja) | 軸受及び軸受パッド | |
| US8708566B2 (en) | Half bearing | |
| JP4930290B2 (ja) | ティルティングパッド型ジャーナル軸受 | |
| JP6309651B2 (ja) | ターボ機械 | |
| CN102678201A (zh) | 涡轮增压器的轴承构造 | |
| JP6184299B2 (ja) | ティルティングパッド式スラスト軸受及びこれを備えた回転機械 | |
| JP2000274432A (ja) | パッド型ジャーナル軸受 | |
| JP5971544B2 (ja) | 軸シール装置および回転機械 | |
| JP2014533342A (ja) | 流体動圧スラスト軸受 | |
| JP2015010672A (ja) | ティルティングパッド型ジャーナル軸受 | |
| CN104114883A (zh) | 径向轴承 | |
| JP2016191465A (ja) | 軸受装置及び排気ガスターボチャージャー | |
| JP6920026B2 (ja) | ジャーナル軸受および回転機械 | |
| KR102240987B1 (ko) | 베어링 장치 및 회전기계 | |
| JP6579717B2 (ja) | ターボチャージャ | |
| JP2004197890A (ja) | ティルティングパッド軸受装置 | |
| CN108884861B (zh) | 轴承装置及旋转机械 | |
| JP7243848B2 (ja) | 多円弧軸受、および、過給機 | |
| JP5444254B2 (ja) | 軸流圧縮機用インレットコネクティングピース | |
| JPWO2020174611A1 (ja) | 浮動ブッシュ軸受および過給機 | |
| JP2011074805A (ja) | 遠心圧縮機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190208 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200107 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200309 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200421 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200612 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200707 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200803 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6745292 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |