JPH0112968B2 - - Google Patents
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- JPH0112968B2 JPH0112968B2 JP54134274A JP13427479A JPH0112968B2 JP H0112968 B2 JPH0112968 B2 JP H0112968B2 JP 54134274 A JP54134274 A JP 54134274A JP 13427479 A JP13427479 A JP 13427479A JP H0112968 B2 JPH0112968 B2 JP H0112968B2
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- JP
- Japan
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- annular
- bearing assembly
- fluid
- sleeve
- axial
- Prior art date
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- 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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
- F16F15/0237—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means involving squeeze-film damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/162—Bearing supports
- F01D25/164—Flexible supports; Vibration damping means associated with 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
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
- F16C27/045—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
-
- 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
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
- F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転軸を支持する軸受組立体に関し、
特に、軸に異常に大きな不釣合いが生じた場合に
振動を制御する装置に関する。
特に、軸に異常に大きな不釣合いが生じた場合に
振動を制御する装置に関する。
回転軸、特にガスタービンエンジンの回転軸は
運転中異常な不釣合いになるおそれがある。例え
ば、ガスタービンエンジンの高圧タービンロータ
はタービン動翼が消失した場合に異常な不釣合い
になる。異常に大きな不釣合いと、回転軸の作動
範囲における危険速度との組合せによつて、破損
を起こしやすい振動力と過度の軸たわみが生ずる
おそれがあり、このようなたわみが生ずると、破
損を起こす程の摩擦が生ずる危険がある。
運転中異常な不釣合いになるおそれがある。例え
ば、ガスタービンエンジンの高圧タービンロータ
はタービン動翼が消失した場合に異常な不釣合い
になる。異常に大きな不釣合いと、回転軸の作動
範囲における危険速度との組合せによつて、破損
を起こしやすい振動力と過度の軸たわみが生ずる
おそれがあり、このようなたわみが生ずると、破
損を起こす程の摩擦が生ずる危険がある。
従来の軸受組立体は軸振動特性を危険速度調整
と制動とによつて制御する。危険速度は、通常、
エンジン系を構成する様々な部材、例えば、回転
軸自体、軸受、支持構造体等のたわみ性の調整に
よつて制御される。危険速度における振動応答
は、しばしば、単一圧搾膜ダンパによつて抑制さ
れる。このダンパは、普通、半径方向の小間隙内
に入つたある量の油から成る。
と制動とによつて制御する。危険速度は、通常、
エンジン系を構成する様々な部材、例えば、回転
軸自体、軸受、支持構造体等のたわみ性の調整に
よつて制御される。危険速度における振動応答
は、しばしば、単一圧搾膜ダンパによつて抑制さ
れる。このダンパは、普通、半径方向の小間隙内
に入つたある量の油から成る。
従来の軸受組立体は、一般に、正常運転中にあ
まり大きくない不釣合いをもつ系において円滑さ
を確保するに適するが、異常に大きな不釣合いを
もつ系には一般に不適当である。例えば、従来の
軸受組立体がガスタービンエンジンの高圧タービ
ンロータと共に用いる時、タービン動翼が消失す
ると、単一圧搾膜ダンパと関連する小間隙が非線
形硬ばね系応答をもたらす。これは危険速度を高
めるとともに、制動による利点を無効にしがちで
ある。半径方向の間隙の寸法を増すと、より軟度
の高いばね率が得られるが、制動力がかなり減る
ので、摩擦による破損が発生しやすい。
まり大きくない不釣合いをもつ系において円滑さ
を確保するに適するが、異常に大きな不釣合いを
もつ系には一般に不適当である。例えば、従来の
軸受組立体がガスタービンエンジンの高圧タービ
ンロータと共に用いる時、タービン動翼が消失す
ると、単一圧搾膜ダンパと関連する小間隙が非線
形硬ばね系応答をもたらす。これは危険速度を高
めるとともに、制動による利点を無効にしがちで
ある。半径方向の間隙の寸法を増すと、より軟度
の高いばね率が得られるが、制動力がかなり減る
ので、摩擦による破損が発生しやすい。
従つて、本発明の目的は異常な不平衡運転が生
じた場合に大きな振動力を抑制する回転軸支持用
軸受組立体を提供することである。
じた場合に大きな振動力を抑制する回転軸支持用
軸受組立体を提供することである。
本発明の他の目的は正常運転中過大な軸たわみ
を防ぐ上記のような軸受組立体を提供することで
ある。
を防ぐ上記のような軸受組立体を提供することで
ある。
本発明の他の目的は比較的柔軟なばね系を維持
しながら大きな制動力を確保する上記のような軸
受組立体を提供することである。
しながら大きな制動力を確保する上記のような軸
受組立体を提供することである。
簡略に述べると、以上の目的、並びに以下の説
明と添付図面から明らかになるはずの他の目的と
利点は、本発明による回転軸支持用軸受組立体の
提供によつて達成される。本発明の軸受組立体は
支持構造体と、軸を囲む外輪を備えた軸受と、軸
受外輪を前記支持構造体に連結する弾性支持装置
と、軸における異常に高い不平衡力とたわみとを
抑制するために大きな制動力を発生する装置から
成る。前記制動装置は多重圧搾膜ダンパ装置から
成り、このダンパ装置は、軸を囲みそして軸方向
に相隔たつて相互間に環状空洞を形成する１対の
環状部材を含む。また、複数の入れ子式環状スリ
ーブが軸を囲んで環状空洞内に配設されており、
半径方向に最も内側のスリーブは前記弾性支持装
置と関連し、そして半径方向に最も外側のスリー
ブは前記支持構造体と関連している。スリーブの
直径は半径方向最内スリーブから最外スリーブへ
と変化してスリーブ相互間に環状空間を形成して
いる。各環状空間には粘性流体が圧送される。
明と添付図面から明らかになるはずの他の目的と
利点は、本発明による回転軸支持用軸受組立体の
提供によつて達成される。本発明の軸受組立体は
支持構造体と、軸を囲む外輪を備えた軸受と、軸
受外輪を前記支持構造体に連結する弾性支持装置
と、軸における異常に高い不平衡力とたわみとを
抑制するために大きな制動力を発生する装置から
成る。前記制動装置は多重圧搾膜ダンパ装置から
成り、このダンパ装置は、軸を囲みそして軸方向
に相隔たつて相互間に環状空洞を形成する１対の
環状部材を含む。また、複数の入れ子式環状スリ
ーブが軸を囲んで環状空洞内に配設されており、
半径方向に最も内側のスリーブは前記弾性支持装
置と関連し、そして半径方向に最も外側のスリー
ブは前記支持構造体と関連している。スリーブの
直径は半径方向最内スリーブから最外スリーブへ
と変化してスリーブ相互間に環状空間を形成して
いる。各環状空間には粘性流体が圧送される。
次に添付の図面を参照して本発明の実施例を説
明する。第１図は総体的に符号１０で示すガスタ
ービンエンジンの一部の部分断面図である。エン
ジン１０は、例えば、ターボフアン、ターボジエ
ツト、ターボシヤフト等の任意の型のものでよ
く、その主要構成部分と作動の詳述は本発明の理
解に不可欠でないと思われる。
明する。第１図は総体的に符号１０で示すガスタ
ービンエンジンの一部の部分断面図である。エン
ジン１０は、例えば、ターボフアン、ターボジエ
ツト、ターボシヤフト等の任意の型のものでよ
く、その主要構成部分と作動の詳述は本発明の理
解に不可欠でないと思われる。
軸１２、例えば、タービンロータの軸は、軸受
１４内で回転し得るように軸受されている。軸受
１４は任意の型のもの、例えば、ころ軸受でよ
く、外輪１６を有する。外輪１６は、総体的に２
０で示す弾性支持装置によつて、概して剛性の支
持構造体１８、例えば、軸受油だめケーシングに
弾性的に連結されている。
１４内で回転し得るように軸受されている。軸受
１４は任意の型のもの、例えば、ころ軸受でよ
く、外輪１６を有する。外輪１６は、総体的に２
０で示す弾性支持装置によつて、概して剛性の支
持構造体１８、例えば、軸受油だめケーシングに
弾性的に連結されている。
弾性支持装置２０は、回転軸１２の危険速度を
エンジン速度の低い割合に確定するために軟ばね
系として設計される。弾性支持装置２０はまた正
常運転中軸１２を中心に置かれた状態に保つ。以
下に明らかにする理由によつて、弾性支持装置２
０の弾性は軸１２の半径方向運動の発生を許容す
る。
エンジン速度の低い割合に確定するために軟ばね
系として設計される。弾性支持装置２０はまた正
常運転中軸１２を中心に置かれた状態に保つ。以
下に明らかにする理由によつて、弾性支持装置２
０の弾性は軸１２の半径方向運動の発生を許容す
る。
本実施例の弾性支持装置２０はいわゆる「スク
イレル・ケージ（りすかご）」であり、環状ケー
ジ支持ハウジング２２と、環状軸受ハウジング２
４と、周方向に相隔たりそして概して軸方向に心
合わされた複数の特定形状ピン（１本を26で示
す）とから成る。
イレル・ケージ（りすかご）」であり、環状ケー
ジ支持ハウジング２２と、環状軸受ハウジング２
４と、周方向に相隔たりそして概して軸方向に心
合わされた複数の特定形状ピン（１本を26で示
す）とから成る。
軸受ハウジング２４は環状軸受保持ナツト２８
によつて外輪１６に取付けられている。軸受保持
ナツト２８は、環状軸受ハウジング２４の半径方
向内部のねじ山３０を利用して外輪１６に対して
締付けられる。軸受保持ナツト２８の最初の締付
けは外輪１６の（第１図で見て）左側に圧力を加
え、これにより外輪１６が右方に押されて軸受ハ
ウジング２４の環状肩部３２に当接する。軸受保
持ナツト２８の締付けを続けると、外輪１６は第
１図に示すように軸受ハウジング２４に対してロ
ツクされる。
によつて外輪１６に取付けられている。軸受保持
ナツト２８は、環状軸受ハウジング２４の半径方
向内部のねじ山３０を利用して外輪１６に対して
締付けられる。軸受保持ナツト２８の最初の締付
けは外輪１６の（第１図で見て）左側に圧力を加
え、これにより外輪１６が右方に押されて軸受ハ
ウジング２４の環状肩部３２に当接する。軸受保
持ナツト２８の締付けを続けると、外輪１６は第
１図に示すように軸受ハウジング２４に対してロ
ツクされる。
ケージ支持ハウジング２２は、複数のボルトと
止めナツト（１対を３４，３６で示す）によつて
支持構造体または油だめケーシング１８に取付け
られている。ピン２６は、軸受１４の所望軟ばね
支持をなすためにケージ支持ハウジング２６を軸
受ハウジング２４に（後述の方法で）連結する。
不必要な繰返しを避けるために、１本のピンだけ
を両ハウジングに連結する方法について述べる
が、ピンはすべて同様に連結されることを理解さ
れたい。
止めナツト（１対を３４，３６で示す）によつて
支持構造体または油だめケーシング１８に取付け
られている。ピン２６は、軸受１４の所望軟ばね
支持をなすためにケージ支持ハウジング２６を軸
受ハウジング２４に（後述の方法で）連結する。
不必要な繰返しを避けるために、１本のピンだけ
を両ハウジングに連結する方法について述べる
が、ピンはすべて同様に連結されることを理解さ
れたい。
ピン２６の下流端部３８は、ケージ支持ハウジ
ング２２を軸方向に貫通する環状開口４０内にプ
レスばめによつて固定されている。（本明細書に
おいて下流方向とは第１図における右側への方向
を意味する。）ピン２６の下流端部の先端はボタ
ン４２を備え、このボタンは軸方向断面積が環状
開口４０より大きく、ケージ支持ハウジング２２
の下流側の大径開口４４内に配置されている。ボ
タン４２は、油だめケーシング１８の上流側また
はケージ支持ハウジング２２の下流側との当接に
よつて機械的な確実停止手段として作用し、ピン
２６の軸方向各向きの動きを制限する。ボタン４
２はまたピン２６が破損した際ピンの移動または
消失を防ぐ手段として働く。
ング２２を軸方向に貫通する環状開口４０内にプ
レスばめによつて固定されている。（本明細書に
おいて下流方向とは第１図における右側への方向
を意味する。）ピン２６の下流端部の先端はボタ
ン４２を備え、このボタンは軸方向断面積が環状
開口４０より大きく、ケージ支持ハウジング２２
の下流側の大径開口４４内に配置されている。ボ
タン４２は、油だめケーシング１８の上流側また
はケージ支持ハウジング２２の下流側との当接に
よつて機械的な確実停止手段として作用し、ピン
２６の軸方向各向きの動きを制限する。ボタン４
２はまたピン２６が破損した際ピンの移動または
消失を防ぐ手段として働く。
ピン２６の上流端部４６は、同様に、軸受ハウ
ジング２４を軸方向に貫通する環状開口４８内に
プレスばめによつて固定されている。ピン２６の
上流端部４６はまた延長部５０を有し、この延長
部の直径はピン２６の残部の直径より小さい。ピ
ン延長部５０は、軸受ハウジング２４の環状開口
５２と、まわり止め用の止め板５４の開口とを軸
方向に貫通している。ピン延長部５０のねじ付き
端部５８には止めナツト５６が装着され、止め板
５４と軸受ハウジング２４とに対して締付けら
れ、これによつて、ピン２６をその環状肩部６０
が（第１図に示すように）軸受ハウジング２４内
の環状座６２と係合するまで左方に引寄せてい
る。止めナツト５６は、ピン２６を軸受ハウジン
グ２４内に適当に位置づけ且つ止め板を適所に保
持する手段として働くほか、ピン破損付にピンの
移動または消失を防ぐ手段として働く。
ジング２４を軸方向に貫通する環状開口４８内に
プレスばめによつて固定されている。ピン２６の
上流端部４６はまた延長部５０を有し、この延長
部の直径はピン２６の残部の直径より小さい。ピ
ン延長部５０は、軸受ハウジング２４の環状開口
５２と、まわり止め用の止め板５４の開口とを軸
方向に貫通している。ピン延長部５０のねじ付き
端部５８には止めナツト５６が装着され、止め板
５４と軸受ハウジング２４とに対して締付けら
れ、これによつて、ピン２６をその環状肩部６０
が（第１図に示すように）軸受ハウジング２４内
の環状座６２と係合するまで左方に引寄せてい
る。止めナツト５６は、ピン２６を軸受ハウジン
グ２４内に適当に位置づけ且つ止め板を適所に保
持する手段として働くほか、ピン破損付にピンの
移動または消失を防ぐ手段として働く。
軸受ハウジング２４とケージ支持ハウジング２
２を上述のように結合するために個々のピン２６
を用いると、所与の剛性とロータたわみに対して
ピンの応力が低くなる。ピン２６は、軸受ハウジ
ング２４に半径方向たわみの負担がかかる時各ピ
ンの軸方向長さに沿つて一定の応力を生ずるよう
に形成されている。ピン応力が比較的低いので、
ピン２６の疲労破損なしに比較的大きなロータた
わみ（従つて、比較的大きな不釣合い）を許容す
る能力が増大する。
２を上述のように結合するために個々のピン２６
を用いると、所与の剛性とロータたわみに対して
ピンの応力が低くなる。ピン２６は、軸受ハウジ
ング２４に半径方向たわみの負担がかかる時各ピ
ンの軸方向長さに沿つて一定の応力を生ずるよう
に形成されている。ピン応力が比較的低いので、
ピン２６の疲労破損なしに比較的大きなロータた
わみ（従つて、比較的大きな不釣合い）を許容す
る能力が増大する。
総体的に６４で示す多重圧搾膜ダンパ装置が弾
性支持装置２０の半径方向外部と環状構造部材６
６の半径方向内部との間に配設されている。構造
部材６６は油だめケーシング１８に取付けられ、
この一部分を形成している。ダンパ装置６４の大
部分は第１環状部材またはダンパハウジング６８
で構成され、この部材６８は、第２環状部材また
はリング部材７０および軸受ハウジング２４の半
径方向外部の一部分と共に、環状ダンパ空洞（空
洞全域を７２で示す）を形成している。ダンパハ
ウジング６８は概してシリンダ６７から成り、こ
のシリンダはそれから半径方向内方に延在する第
１環状フランジ部材６９を有する。シリンダ６７
の半径方向外部はほぼ全面にわたつて構造部材６
６の半径方向内部と係合し、プレスばめによつて
半径方向に関して固定されている。シリンダ６７
の下流端７６からは第２環状フランジ部材７４が
半径方向内方に延び、そして油だめケーシング１
８にボルト止めされ、構造部材６６に対するダン
パハウジング６８の軸方向移動の防止に役立つ。
性支持装置２０の半径方向外部と環状構造部材６
６の半径方向内部との間に配設されている。構造
部材６６は油だめケーシング１８に取付けられ、
この一部分を形成している。ダンパ装置６４の大
部分は第１環状部材またはダンパハウジング６８
で構成され、この部材６８は、第２環状部材また
はリング部材７０および軸受ハウジング２４の半
径方向外部の一部分と共に、環状ダンパ空洞（空
洞全域を７２で示す）を形成している。ダンパハ
ウジング６８は概してシリンダ６７から成り、こ
のシリンダはそれから半径方向内方に延在する第
１環状フランジ部材６９を有する。シリンダ６７
の半径方向外部はほぼ全面にわたつて構造部材６
６の半径方向内部と係合し、プレスばめによつて
半径方向に関して固定されている。シリンダ６７
の下流端７６からは第２環状フランジ部材７４が
半径方向内方に延び、そして油だめケーシング１
８にボルト止めされ、構造部材６６に対するダン
パハウジング６８の軸方向移動の防止に役立つ。
リング部材７０は半径方向外向きに突出する環
状フランジ部７８を有し、このフランジ部はダン
パハウジング６８の環状肩部８０と当接してい
る。環状スパナナツト８２がダンパハウジング６
８における１組のねじ山８４と係合し、リング部
材７０を第１図に示す位置に固定するようにねじ
山８４に対して締付けられている。スパナナツト
８２は特に平坦部８６を有するように設計され、
この平坦部８６はリング部材の半径方向外部と係
合して均等な締付け力を加え、こうして、リング
部材７０が軸方向圧力によつてその位置を変えな
いようにする。
状フランジ部７８を有し、このフランジ部はダン
パハウジング６８の環状肩部８０と当接してい
る。環状スパナナツト８２がダンパハウジング６
８における１組のねじ山８４と係合し、リング部
材７０を第１図に示す位置に固定するようにねじ
山８４に対して締付けられている。スパナナツト
８２は特に平坦部８６を有するように設計され、
この平坦部８６はリング部材の半径方向外部と係
合して均等な締付け力を加え、こうして、リング
部材７０が軸方向圧力によつてその位置を変えな
いようにする。
環状ダンパ空洞７２内には複数（本実施例では
４個）の入れ子（nested）式環状スリーブ８８，
９０，９２，９４が配設されている。これらのス
リーブは、ダンパ空洞７２内に組込まれた時最小
の軸方向間隙かスリーブとダンパ空洞７２の半径
方向壁面との間に存在するように正確な軸方向長
さを有する。また、各スリーブは、第３図（１個
のスリーブだけを明示）に拡大して示すように１
個以上の非常に低い突起１２４を有して軸方向両
端間隙を形成し、かくて、スリーブの下流端と上
流端に作用する圧力を均等にする。
４個）の入れ子（nested）式環状スリーブ８８，
９０，９２，９４が配設されている。これらのス
リーブは、ダンパ空洞７２内に組込まれた時最小
の軸方向間隙かスリーブとダンパ空洞７２の半径
方向壁面との間に存在するように正確な軸方向長
さを有する。また、各スリーブは、第３図（１個
のスリーブだけを明示）に拡大して示すように１
個以上の非常に低い突起１２４を有して軸方向両
端間隙を形成し、かくて、スリーブの下流端と上
流端に作用する圧力を均等にする。
半径方向に最も内側のスリーブ８８は軸受ハウ
ジング２４の半径方向外部と関連し、後に明らか
にする態様で両者間に環状空間９６を形成してい
る。環状スリーブ８８，９０，９２，９４の直径
は半径方向最内スリーブから半径方向最外スリー
ブへと漸変して相互間に環状空間９８，１００，
１０２を形成している。例えば、スリーブ８８の
半径方向外径はスリーブ９０の半径方向内径より
わずかに小さく、従つて、両スリーブ間には環状
空間９８が形成されている。半径方向最外スリー
ブ９４はダンパハウジング６８の半径方向内部と
関連し、両者間に環状空間１０４を形成してい
る。
ジング２４の半径方向外部と関連し、後に明らか
にする態様で両者間に環状空間９６を形成してい
る。環状スリーブ８８，９０，９２，９４の直径
は半径方向最内スリーブから半径方向最外スリー
ブへと漸変して相互間に環状空間９８，１００，
１０２を形成している。例えば、スリーブ８８の
半径方向外径はスリーブ９０の半径方向内径より
わずかに小さく、従つて、両スリーブ間には環状
空間９８が形成されている。半径方向最外スリー
ブ９４はダンパハウジング６８の半径方向内部と
関連し、両者間に環状空間１０４を形成してい
る。
第２図に明示のように、粘性圧縮流体源（図示
せず）が（後述の手段によつて）ダンパ装置６４
に連結され、環状空間９６，９８，１００，１０
２，１０４内に圧縮流体を定常的に供給する。圧
縮流体は、油だめケーシング１８内に設けられた
第１流体導流路１０６を経て、ダンパハウジング
６８の半径方向外部と油だめケーシング１８との
間に形成された環状流体供給溝１０８に供給され
る。環状供給溝１０８の使用によつて、多数の外
部供給管路を設ける必要がなくなる。供給溝１０
８の両側に１個ずつ１対のピストンリングシール
１１０が配設されて、供給溝１０８からの流体漏
れを阻止する。
せず）が（後述の手段によつて）ダンパ装置６４
に連結され、環状空間９６，９８，１００，１０
２，１０４内に圧縮流体を定常的に供給する。圧
縮流体は、油だめケーシング１８内に設けられた
第１流体導流路１０６を経て、ダンパハウジング
６８の半径方向外部と油だめケーシング１８との
間に形成された環状流体供給溝１０８に供給され
る。環状供給溝１０８の使用によつて、多数の外
部供給管路を設ける必要がなくなる。供給溝１０
８の両側に１個ずつ１対のピストンリングシール
１１０が配設されて、供給溝１０８からの流体漏
れを阻止する。
供給溝１０８内の圧縮流体は、ダンパハウジン
グ６８内の第２導流路１１２を経てダンパ空洞７
２内へ流入する。第２導流路１１２の軸方向部分
１１４は、ダンパ空洞７２内に圧縮流体を保ち且
つ不釣合い状態の間ダンパ６４からの流体逆流を
防止する手段、例えば、逆止め弁１１６を有す
る。上記の説明は、供給溝１０８からの圧縮流体
をダンパ空洞７２に供給するための単一導流路１
１２に関するものであるが、ダンパ空洞７２内に
適量の流体を保つために周方向に相隔たる２つ以
上の上記のような導流路を設けることが望ましい
かも知れないということを理解されたい。
グ６８内の第２導流路１１２を経てダンパ空洞７
２内へ流入する。第２導流路１１２の軸方向部分
１１４は、ダンパ空洞７２内に圧縮流体を保ち且
つ不釣合い状態の間ダンパ６４からの流体逆流を
防止する手段、例えば、逆止め弁１１６を有す
る。上記の説明は、供給溝１０８からの圧縮流体
をダンパ空洞７２に供給するための単一導流路１
１２に関するものであるが、ダンパ空洞７２内に
適量の流体を保つために周方向に相隔たる２つ以
上の上記のような導流路を設けることが望ましい
かも知れないということを理解されたい。
第１，２，３図を参照するに、圧縮流体は導流
路１１２の軸方向部分１１４からダンパ空洞７２
に入り、そして環状空間９６，９８，１００，１
０２，１０４内に流体力学的な膜を形成する。各
環状空間への流体の流入を容易にするため、複数
の周方向離隔孔１１８が環状スリーブ８８，９
０，９２，９４に設けられている。図示の実施例
では、スリーブ９４の孔１１８は互い違いに設け
られて軸方向に相隔たる２つの周方向列をなして
いる。スリーブ９０の孔１１８も同様に配設され
ている。スリーブ９２，８８の孔１１８は単一の
周方向列をなすように設けられている。孔１１８
は上述のように隔設されて環状空間９６，９８，
１００，１０２，１０４相互間の順次の流体連通
に役立ち、かくて環状空間９６，９８，１００，
１０２，１０４内に圧縮流体の均一分布を保つ。
路１１２の軸方向部分１１４からダンパ空洞７２
に入り、そして環状空間９６，９８，１００，１
０２，１０４内に流体力学的な膜を形成する。各
環状空間への流体の流入を容易にするため、複数
の周方向離隔孔１１８が環状スリーブ８８，９
０，９２，９４に設けられている。図示の実施例
では、スリーブ９４の孔１１８は互い違いに設け
られて軸方向に相隔たる２つの周方向列をなして
いる。スリーブ９０の孔１１８も同様に配設され
ている。スリーブ９２，８８の孔１１８は単一の
周方向列をなすように設けられている。孔１１８
は上述のように隔設されて環状空間９６，９８，
１００，１０２，１０４相互間の順次の流体連通
に役立ち、かくて環状空間９６，９８，１００，
１０２，１０４内に圧縮流体の均一分布を保つ。
第１図と第２図を再び参照するに、１対の環状
ピストンリング１２０または他の適当な漏止め要
素が、ダンパハウジング６８の半径方向内部とプ
レスばめ式に係合している。ピストンリング１２
０は軸受ハウジング２４の半径方向外部内の１対
の環状溝１２２にはめ込まれており、ダンパ空洞
７２からの圧縮流体の漏れを阻止する。
ピストンリング１２０または他の適当な漏止め要
素が、ダンパハウジング６８の半径方向内部とプ
レスばめ式に係合している。ピストンリング１２
０は軸受ハウジング２４の半径方向外部内の１対
の環状溝１２２にはめ込まれており、ダンパ空洞
７２からの圧縮流体の漏れを阻止する。
正常運転中、弾性支持装置２０は柔軟な機械的
ばね系として、軸１２を中心設置状態に保つとと
もに、軸１２の危険速度を所望値に確定するよう
に作用する。なお前記所望値は通常エンジンの運
転範囲以下または該範囲内の低域にあるように定
められる。軸１２が異常に高い不平衡力または危
険速度での運転によつて旋回型運動をなす場合、
ピン２６は軸受ハウジング２４が軸１２と共に回
転することを防止する。軸受ハウジング２４は軌
道型運動をなし、この運動は、多重圧搾膜ダンパ
装置６４に軌道型運動を与える。これに対応する
変位によつて環状空間９６，９８，１００，１０
２，１０４の各々における流体膜が圧搾され、か
くて、該空間内に流体力学的な力が発生する。
ばね系として、軸１２を中心設置状態に保つとと
もに、軸１２の危険速度を所望値に確定するよう
に作用する。なお前記所望値は通常エンジンの運
転範囲以下または該範囲内の低域にあるように定
められる。軸１２が異常に高い不平衡力または危
険速度での運転によつて旋回型運動をなす場合、
ピン２６は軸受ハウジング２４が軸１２と共に回
転することを防止する。軸受ハウジング２４は軌
道型運動をなし、この運動は、多重圧搾膜ダンパ
装置６４に軌道型運動を与える。これに対応する
変位によつて環状空間９６，９８，１００，１０
２，１０４の各々における流体膜が圧搾され、か
くて、該空間内に流体力学的な力が発生する。
こうして発生した流体力学的な力は流体流動現
象の関数であり、この力の性質として、環状空間
が小さければ小さい程、所与の変位量に対する力
は大きくなる。従つて、一つの大きな間隙よりむ
しろ個別の小さな環状空間９６，９８，１００，
１０２，１０４を維持することによつて上記の力
を増大させ得る。また、スリーブ８８，９０，９
２，９４とダンパ空洞７２の壁面との間に最小の
軸方向間隙を保つことによつて流体力学的な力を
高め得るということも一つの特性である。このよ
うな最小間隙の維持によつて、流体は自由な軸方
向放出流としてよりもむしろ旋回型運動に従つて
主として周方向に流れるように強制される。流体
力学的な力は２つの成分、すなわち、ばね力と制
動力とに分けることができ、ばね力は変位方向の
成分であり、制動力は変位方向に直交する成分で
あつて旋回運動に対抗する。振動の抑制に望まし
いのはこの制動力の増大である。制動力成分の増
大によつてばね力成分も増大するが、多数の環状
空間９６，９８，１００，１０２，１０４が合し
て比較的大きな総合半径方向間隙となり、その結
果、全体的なばね定数が比較的低くなる。この低
いばね定数は前述の柔軟な機械的ばね系と共に軸
１２の全体的な軟支持に役立つ。
象の関数であり、この力の性質として、環状空間
が小さければ小さい程、所与の変位量に対する力
は大きくなる。従つて、一つの大きな間隙よりむ
しろ個別の小さな環状空間９６，９８，１００，
１０２，１０４を維持することによつて上記の力
を増大させ得る。また、スリーブ８８，９０，９
２，９４とダンパ空洞７２の壁面との間に最小の
軸方向間隙を保つことによつて流体力学的な力を
高め得るということも一つの特性である。このよ
うな最小間隙の維持によつて、流体は自由な軸方
向放出流としてよりもむしろ旋回型運動に従つて
主として周方向に流れるように強制される。流体
力学的な力は２つの成分、すなわち、ばね力と制
動力とに分けることができ、ばね力は変位方向の
成分であり、制動力は変位方向に直交する成分で
あつて旋回運動に対抗する。振動の抑制に望まし
いのはこの制動力の増大である。制動力成分の増
大によつてばね力成分も増大するが、多数の環状
空間９６，９８，１００，１０２，１０４が合し
て比較的大きな総合半径方向間隙となり、その結
果、全体的なばね定数が比較的低くなる。この低
いばね定数は前述の柔軟な機械的ばね系と共に軸
１２の全体的な軟支持に役立つ。
第１図は本発明の改良軸受組立体の一実施例を
含むガスタービンエンジンの一部の部分断面図、
第２図は第１図のエンジンの別部分の部分断面
図、第３図は第１図の一部分の拡大斜視図であ
る。 １２……回転軸、１４……軸受、１６……外
輪、１８……支持構造体（油だめケーシング）、
２０……弾性支持装置、６４……多重圧搾膜ダン
パ装置、６７……シリンダ、６８……第１環状部
材（ダンパハウジング）、６９……環状フランジ
部材、７０……第２環状部材（リング部材）、７
２……環状ダンパ空洞、８８，９０，９２，９４
……環状スリーブ、９６，９８，１００，１０
２，１０４……環状空間、１０６……第１流体導
流路、１０８……環状溝、１１２……第２流体導
流路、１１６……弁、１１８……孔、１２４……
突起。
含むガスタービンエンジンの一部の部分断面図、
第２図は第１図のエンジンの別部分の部分断面
図、第３図は第１図の一部分の拡大斜視図であ
る。 １２……回転軸、１４……軸受、１６……外
輪、１８……支持構造体（油だめケーシング）、
２０……弾性支持装置、６４……多重圧搾膜ダン
パ装置、６７……シリンダ、６８……第１環状部
材（ダンパハウジング）、６９……環状フランジ
部材、７０……第２環状部材（リング部材）、７
２……環状ダンパ空洞、８８，９０，９２，９４
……環状スリーブ、９６，９８，１００，１０
２，１０４……環状空間、１０６……第１流体導
流路、１０８……環状溝、１１２……第２流体導
流路、１１６……弁、１１８……孔、１２４……
突起。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 支持構造体１８と、 回転軸１２を囲みかつ外輪１６を有する軸受１
４と、 前記外輪を前記支持構造体に弾性的に連結する
ために前記回転軸を囲む軸方向に心合せされたピ
ン２６を有する弾性支持装置２０とを含む回転軸
支持用軸受組立体において、 正常運転中に軟ばね系を維持しながら前記回転
軸における異常に高い不平衡力とたわみとを抑制
するために大きな制動力を発生する制動手段を、
前記回転軸の周囲で且つ前記弾性支持装置を成す
前記ピンの一部と前記支持構造体との間に配設
し、該制動手段が多重圧搾膜ダンパ装置６４から
成り、該ダンパ装置は、 前記回転軸を囲みそして軸方向に相隔たつて相
互間に環状空洞７２を形成する第１および第２環
状部材６８，７０を含み、 前記第１環状部材は、概して、前記軸を囲みか
つ前記支持構造体と係合するシリンダ６７から成
り、このシリンダはそれから半径方向内方に延在
する環状フランジ部材６９を備え、 また前記第２環状部材はリングから成り、この
リングは前記シリンダと係合しかつ前記環状フラ
ンジ部材から軸方向に隔たつて前記環状空洞を形
成し、更に前記ダンパ装置は、 前記回転軸を囲みかつ前記環状空洞内に配設さ
れた複数の入れ子式環状スリーブ８８，９０，９
２，９４であつて、相互間に環状空間９８，１０
０，１０２を形成するように異なる直径を有し、
半径方向に最も内側のスリーブ８８が前記弾性支
持装置と関連しかつ半径方向に最も外側のスリー
ブ９４が前記支持構造体と関連し、該スリーブ８
８，９０，９２，９４と空間壁面との間に最小の
軸方向間〓が保たれている環状スリーブと、 前記環状空間の各々に粘性流体を圧送する手段
６８，１０６，１０８，１１２，１１４，１１６
とを含み、 前記最小間〓の結果として該環状空間の流体流
は旋回型運動に従つて主として周方向となつて一
更大きな間隔を用いたときに得られる流体力学的
な力以上に流体力学的な力を高める軸受組立体。 ２ 前記環状スリーブがその軸方向端部にかかる
圧力を均等にする手段を含む特許請求の範囲第１
項記載の軸受組立体。 ３ 前記均圧手段が前記環状スリーブの軸方向端
部の複数の周方向離隔突起１２４から成る特許請
求の範囲第２項記載の軸受組立体。 ４ 前記粘性流体を前記環状空間に圧送する手段
が、前記粘性流体を前記環状空間に前記環状部材
の一つに設けた１個以上の開口１１２を通して供
給する導流手段から成る、特許請求の範囲第１項
記載の軸受組立体。 ５ 前記導流手段が１本以上の概して軸方向の導
流路から成り、各導流路は、圧縮流体源に連結さ
れた第１端と、前記環状部材の前記開口の一つに
連結された第２端とを有する、特許請求の範囲第
４項記載の軸受組立体。 ６ 前記の１本以上の導流路の前記第１端が環状
流体供給溝１０８に連結され、この供給溝は圧縮
流体源に連結されている、特許請求の範囲第５項
記載の軸受組立体。 ７ 前記の１本以上の軸方向導流路が前記圧縮流
体を前記空洞内に保つ手段１１６を含む特許請求
の範囲第５項記載の軸受組立体。 ８ 前記環状スリーブが、前記流体の前記環状空
間への移動を容易にするための複数の周方向離隔
孔１１８を有する、特許請求の範囲第４項記載の
軸受組立体。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/952,871 US4214796A (en) | 1978-10-19 | 1978-10-19 | Bearing assembly with multiple squeeze film damper apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5572911A JPS5572911A (en) | 1980-06-02 |
| JPH0112968B2 true JPH0112968B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=25493306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13427479A Granted JPS5572911A (en) | 1978-10-19 | 1979-10-19 | Bearing assembly |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4214796A (ja) |
| JP (1) | JPS5572911A (ja) |
| DE (1) | DE2941910A1 (ja) |
| FR (1) | FR2468030B1 (ja) |
| GB (1) | GB2033495B (ja) |
Families Citing this family (82)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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