JPH07103894B2 - 磁気軸受のための補助ラジアル軸受 - Google Patents
磁気軸受のための補助ラジアル軸受Info
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- JPH07103894B2 JPH07103894B2 JP63100025A JP10002588A JPH07103894B2 JP H07103894 B2 JPH07103894 B2 JP H07103894B2 JP 63100025 A JP63100025 A JP 63100025A JP 10002588 A JP10002588 A JP 10002588A JP H07103894 B2 JPH07103894 B2 JP H07103894B2
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Classifications
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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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
-
- 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
-
- 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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
-
- 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
- F16C2360/44—Centrifugal pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、アウタレースと、インナレースと、前記両レ
ース間に挾設された転動要素とを有し、前記両レースの
いずれか一方が固定部材に対向しており、かつ前記両レ
ースのいずれか他方がラジアル磁気軸受により支持され
たロータに対向しており、通常の作動時にあって前記両
レースのいずれか一方と前記ロータ若しくは前記固定部
材との間に、通常の作動時に於ける前記ラジアル磁気軸
受の空隙よりも少ない遊隙が設けられているような、前
記ロータを支持するための少なくとも１対のラジアル磁
気軸受を備える、磁気軸受のための補助ラジアル軸受に
関する。
ース間に挾設された転動要素とを有し、前記両レースの
いずれか一方が固定部材に対向しており、かつ前記両レ
ースのいずれか他方がラジアル磁気軸受により支持され
たロータに対向しており、通常の作動時にあって前記両
レースのいずれか一方と前記ロータ若しくは前記固定部
材との間に、通常の作動時に於ける前記ラジアル磁気軸
受の空隙よりも少ない遊隙が設けられているような、前
記ロータを支持するための少なくとも１対のラジアル磁
気軸受を備える、磁気軸受のための補助ラジアル軸受に
関する。
〈従来の技術〉 能動的な磁気軸受を有する回転機械は、従来から、過負
荷や、制御系の故障や、機械の停止に際して、磁気軸受
のロータとステイタとが互いに機械的に接触するのを防
止するために、補助ラジアル軸受を備えている。このよ
うな補助ラジアル軸受は、通常、例えば米国特許第4,18
0,946号明細書に開示されているように玉軸受の形式を
なすものがある。アウタレース及びインナレースのいず
れか一方が機械のフレームに固定されており、他方のレ
ースがラジアル磁気軸受に対応する空隙の約半分の遊隙
をもってロータに相対している。
荷や、制御系の故障や、機械の停止に際して、磁気軸受
のロータとステイタとが互いに機械的に接触するのを防
止するために、補助ラジアル軸受を備えている。このよ
うな補助ラジアル軸受は、通常、例えば米国特許第4,18
0,946号明細書に開示されているように玉軸受の形式を
なすものがある。アウタレース及びインナレースのいず
れか一方が機械のフレームに固定されており、他方のレ
ースがラジアル磁気軸受に対応する空隙の約半分の遊隙
をもってロータに相対している。
磁気軸受に取着されたロータは多くの場合極めて高速の
回転を行う。従って、制御系の故障や磁気軸受に対する
電力の供給の停止等によりロータが着地を行い、即ち補
助ラジアル軸受により支持されるようになる際に、ロー
タは補助ラジアル軸受の遊隙により定められる偏心量を
もってかつ回転速度に対応する周波数をもって旋回運動
を行う。この場合に、不釣合慣性が重要な働きを果し、
軸受を破壊したり、軸受の変形を引き起こす場合があ
る。
回転を行う。従って、制御系の故障や磁気軸受に対する
電力の供給の停止等によりロータが着地を行い、即ち補
助ラジアル軸受により支持されるようになる際に、ロー
タは補助ラジアル軸受の遊隙により定められる偏心量を
もってかつ回転速度に対応する周波数をもって旋回運動
を行う。この場合に、不釣合慣性が重要な働きを果し、
軸受を破壊したり、軸受の変形を引き起こす場合があ
る。
従って、例えば、小型圧縮機のロータに於ては、質量が
30kgであって、回転速度は30,000rpmであった場合に、
従来形式の補助ラジアル軸受は約0.15mmの遊隙を有する
ことから、ロータが補助ラジアル軸受上に着地する際に
約45,000Nのオーダの遠心力を発生する。
30kgであって、回転速度は30,000rpmであった場合に、
従来形式の補助ラジアル軸受は約0.15mmの遊隙を有する
ことから、ロータが補助ラジアル軸受上に着地する際に
約45,000Nのオーダの遠心力を発生する。
〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、高速回転を行う回転軸が補助ラジアル軸受上に着地
する際に、軸受或いは回転軸が破損するのを単純かつ経
済的な方法により防止することにある。
は、高速回転を行う回転軸が補助ラジアル軸受上に着地
する際に、軸受或いは回転軸が破損するのを単純かつ経
済的な方法により防止することにある。
〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、アウタレースと、
インナレースと、前記両レース間に挟設された転動要素
とを有し、前記両レースのいずれの一方が固定部材に対
向しており、かつ前記両レースのいずれか他方がラジア
ル磁気軸受により支持されたロータに対向しており、通
常の作動時にあって前記両レースのいずれか一方と前記
ロータ若しくは前記固定部材との間に、前記ラジアル磁
気軸受の空隙の約半分の幅を有する遊隙が設けられてい
るような、前記ロータを支持するための少なくとも１対
のラジアル磁気軸受を備える、磁気軸受のための補助ラ
ジアル軸受であって、 前記ロータが前記固定支持部材に対して着地するとき
に、前記ロータの旋回周波数を抑制するべく、前記固定
支持部材と、前記固定支持部材に対向する前記インナレ
ース若しくは前記アウタレースとの間に挾設された旋回
周波数抑制手段を有し、該手段が（ａ）前記ロータの公
称回転速度の半分以下、好ましくはその1/3乃至1/5に対
応するような固有振動数をロータに与えるような剛性を
有するばねを形成する手段と、（ｂ）前記ばね手段に対
して減衰作用を与えるためのダンピング手段と、（ｃ）
前記ロータの旋回運動の振幅を前記補助ラジアル軸受の
遊隙の幅の約半分のオーダに制限するための機械的スト
ッパ手段とを有し、前記抑制手段が、第１及び第２の円
筒面間に位置するように、前記固定支持部材と、前記固
定支持部材１に対向するインナレース若しくはアウタレ
ースとの間に挾設された波状の帯鋼板からなり、前記ば
ね手段を構成する手段の剛性が、該帯鋼板の厚さ、該帯
鋼板の波状部分のピッチ及び高さ並びに帯鋼板の幅によ
って決定され、前記ダンピング手段が前記帯鋼板と、前
記ロータが着地を行う際の前記帯鋼板と前記アウタレー
ス若しくはインナレースとの間の摩擦により形成され、
前記機械的ストッパ手段が、前記波状帯板の最大圧潰量
により決定されることを特徴とする補助ラジアル軸受を
提供することにより達成される。
インナレースと、前記両レース間に挟設された転動要素
とを有し、前記両レースのいずれの一方が固定部材に対
向しており、かつ前記両レースのいずれか他方がラジア
ル磁気軸受により支持されたロータに対向しており、通
常の作動時にあって前記両レースのいずれか一方と前記
ロータ若しくは前記固定部材との間に、前記ラジアル磁
気軸受の空隙の約半分の幅を有する遊隙が設けられてい
るような、前記ロータを支持するための少なくとも１対
のラジアル磁気軸受を備える、磁気軸受のための補助ラ
ジアル軸受であって、 前記ロータが前記固定支持部材に対して着地するとき
に、前記ロータの旋回周波数を抑制するべく、前記固定
支持部材と、前記固定支持部材に対向する前記インナレ
ース若しくは前記アウタレースとの間に挾設された旋回
周波数抑制手段を有し、該手段が（ａ）前記ロータの公
称回転速度の半分以下、好ましくはその1/3乃至1/5に対
応するような固有振動数をロータに与えるような剛性を
有するばねを形成する手段と、（ｂ）前記ばね手段に対
して減衰作用を与えるためのダンピング手段と、（ｃ）
前記ロータの旋回運動の振幅を前記補助ラジアル軸受の
遊隙の幅の約半分のオーダに制限するための機械的スト
ッパ手段とを有し、前記抑制手段が、第１及び第２の円
筒面間に位置するように、前記固定支持部材と、前記固
定支持部材１に対向するインナレース若しくはアウタレ
ースとの間に挾設された波状の帯鋼板からなり、前記ば
ね手段を構成する手段の剛性が、該帯鋼板の厚さ、該帯
鋼板の波状部分のピッチ及び高さ並びに帯鋼板の幅によ
って決定され、前記ダンピング手段が前記帯鋼板と、前
記ロータが着地を行う際の前記帯鋼板と前記アウタレー
ス若しくはインナレースとの間の摩擦により形成され、
前記機械的ストッパ手段が、前記波状帯板の最大圧潰量
により決定されることを特徴とする補助ラジアル軸受を
提供することにより達成される。
〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。
説明する。
第１図は、図示省略された能動的ラジアル磁気軸受の補
助的な軸受として用いられるべき本発明に基づく補助ラ
ジアル軸受の一実施例を示す。ラジアル磁気軸受の構成
については上記した米国特許第4,180,946号明細書を参
照されたい。この補助ラジアル軸受は、アウタレース31
と、インナレース32と、これら両レース間に挾設された
転動ボール33からなる概ね従来形式の転動軸受３を有す
る。第１図に於ては、ラジアル磁気軸受が通常の動作を
行う際のロータ２の位置が破線により示されている。内
側に位置するロータ２は、インナレース32に対しては、
ラジアル磁気軸受の空隙の約半分のオーダの遊隙５をも
って対峙している。第１図には、磁気軸受がロータを支
持する通常の動作を行っていないとき、即ちロータが着
地を行ったときの位置が実線により示されている。この
場合に、ロータ２はインナレース32に当接しており、ロ
ータ２が極めて高速で回転し、インナレース32とロータ
２との間に遊隙５が設けられていることから、以下に説
明する抑制手段４を備えていない場合には、ロータ２
が、ロータの回転速度に対応する旋回運動を行い、補助
軸受３を破損したり、ロータ２を変形させる等の問題を
発生する虞れがある。
助的な軸受として用いられるべき本発明に基づく補助ラ
ジアル軸受の一実施例を示す。ラジアル磁気軸受の構成
については上記した米国特許第4,180,946号明細書を参
照されたい。この補助ラジアル軸受は、アウタレース31
と、インナレース32と、これら両レース間に挾設された
転動ボール33からなる概ね従来形式の転動軸受３を有す
る。第１図に於ては、ラジアル磁気軸受が通常の動作を
行う際のロータ２の位置が破線により示されている。内
側に位置するロータ２は、インナレース32に対しては、
ラジアル磁気軸受の空隙の約半分のオーダの遊隙５をも
って対峙している。第１図には、磁気軸受がロータを支
持する通常の動作を行っていないとき、即ちロータが着
地を行ったときの位置が実線により示されている。この
場合に、ロータ２はインナレース32に当接しており、ロ
ータ２が極めて高速で回転し、インナレース32とロータ
２との間に遊隙５が設けられていることから、以下に説
明する抑制手段４を備えていない場合には、ロータ２
が、ロータの回転速度に対応する旋回運動を行い、補助
軸受３を破損したり、ロータ２を変形させる等の問題を
発生する虞れがある。
第１図に模式的に示したように、本発明に基づく補助ラ
ジアル軸受の第１の実施例に於ては、アウタレース31が
機械の固定フレーム１にばね41を介して支持されてい
る。ばね手段41の剛性は、ロータ２が、機械の公称回転
速度ωＮに対応する周波数fNの約半分以下の固有振動数
fCを有するように、ロータの質量との関係に於て定めら
れている。振動数fCは、振動数fNの約1/3乃至1/5である
のが好ましい。この臨海振動数fCを越えると、ロータ２
はその慣性中心の回りを回転し、ロータが補助ラジアル
軸受の固有振動数fC以下の振動数に対応する回転を行う
とき以外は旋回運動を行うことはない。
ジアル軸受の第１の実施例に於ては、アウタレース31が
機械の固定フレーム１にばね41を介して支持されてい
る。ばね手段41の剛性は、ロータ２が、機械の公称回転
速度ωＮに対応する周波数fNの約半分以下の固有振動数
fCを有するように、ロータの質量との関係に於て定めら
れている。振動数fCは、振動数fNの約1/3乃至1/5である
のが好ましい。この臨海振動数fCを越えると、ロータ２
はその慣性中心の回りを回転し、ロータが補助ラジアル
軸受の固有振動数fC以下の振動数に対応する回転を行う
とき以外は旋回運動を行うことはない。
ロータ２が、公称回転速度に近い回転速度をもって回転
しているときに補助ラジアル軸受上に着地すると、ロー
タ２は減速するに伴いロータ２の最大回転速度の周波数
の例えば1/3程度の低い固有振動数fCをもって旋回運動
を行うが、この場合に於ては、旋回運動周波数を低減す
るための抑制手段４を用いなかった場合に発生するよう
な遠心力の値の約1/9に対応するような小さな遠心力を
発生するのみで済む。
しているときに補助ラジアル軸受上に着地すると、ロー
タ２は減速するに伴いロータ２の最大回転速度の周波数
の例えば1/3程度の低い固有振動数fCをもって旋回運動
を行うが、この場合に於ては、旋回運動周波数を低減す
るための抑制手段４を用いなかった場合に発生するよう
な遠心力の値の約1/9に対応するような小さな遠心力を
発生するのみで済む。
ばね手段41にダンピング手段42が付設されていることか
ら、ロータ２の回転速度が、ばね手段41を有する抑制手
段４の固有振動数fCに対応する値を越えるときであって
も、過大な張力の発生が回避される。更に、ストッパ手
段43が、ロータの旋回運動の振幅を、補助ラジアル軸受
の遊隙の約半分のオーダの値に抑制する。
ら、ロータ２の回転速度が、ばね手段41を有する抑制手
段４の固有振動数fCに対応する値を越えるときであって
も、過大な張力の発生が回避される。更に、ストッパ手
段43が、ロータの旋回運動の振幅を、補助ラジアル軸受
の遊隙の約半分のオーダの値に抑制する。
なお、第１図にはばね手段41とダンピング手段42により
抑制手段４を構成しているが、第15図に示すように、こ
れに代えてばね手段41とダンピング手段42の機能を共に
備える粘弾性体41,42と別に固定フレーム１にリング状
のストッパ手段43を取り付けて、補助軸受３の動きを補
助軸受３とロータ２の遊隙の約半分にする構成も可能で
ある。
抑制手段４を構成しているが、第15図に示すように、こ
れに代えてばね手段41とダンピング手段42の機能を共に
備える粘弾性体41,42と別に固定フレーム１にリング状
のストッパ手段43を取り付けて、補助軸受３の動きを補
助軸受３とロータ２の遊隙の約半分にする構成も可能で
ある。
第２図及び第３図はロータの旋回運動の振動数を抑制す
るための手段の実施例を示す。この実施例に於ては、波
状の帯鋼板44が補助軸受３のアウタレース31とフレーム
１との間に挾設されている。この可撓性を有する波状の
帯鋼板44が環状に形成される前の状態が第10図及び第11
図に示されている。この帯鋼板44の厚さａ、波状部分の
ピッチｐ及び高さｈ、帯鋼板44の幅Ｌが、帯鋼板44が補
助軸受３のアウタレース31とフレーム１との間に挾設さ
れたときのばねとしての剛性を定める。
るための手段の実施例を示す。この実施例に於ては、波
状の帯鋼板44が補助軸受３のアウタレース31とフレーム
１との間に挾設されている。この可撓性を有する波状の
帯鋼板44が環状に形成される前の状態が第10図及び第11
図に示されている。この帯鋼板44の厚さａ、波状部分の
ピッチｐ及び高さｈ、帯鋼板44の幅Ｌが、帯鋼板44が補
助軸受３のアウタレース31とフレーム１との間に挾設さ
れたときのばねとしての剛性を定める。
帯鋼板44と補助軸受３或いはフレーム１との間の摩擦
が、重要なダンピング作用を発揮し、特に帯鋼板44の圧
縮された部分が補助軸受３の周方向に沿って進行するこ
とによる回転モーメントが特に重要な働きをし、帯鋼板
44が第１図に示されたダンパ42の働きをする。他方に於
て、帯鋼板４の最大圧潰量が第１図の機械的ストッパ43
の働きを行う。
が、重要なダンピング作用を発揮し、特に帯鋼板44の圧
縮された部分が補助軸受３の周方向に沿って進行するこ
とによる回転モーメントが特に重要な働きをし、帯鋼板
44が第１図に示されたダンパ42の働きをする。他方に於
て、帯鋼板４の最大圧潰量が第１図の機械的ストッパ43
の働きを行う。
第２図はロータ２が補助ラジアル軸受上に着地した初期
の状態を示しており、帯状の帯鋼板44はまだ十分に変形
していない。これに対して、第３図はロータ２の着地の
末期であって、ロータ２が略停止した状態を示してい
る。これらの図面から、波状帯鋼板44が大きく変形する
が、この帯鋼板が、ばね、ダンパ及びストッパとしての
３つの機能を果すことにより、発生する遠心力を低減
し、ロータ２及び補助軸受３の破損を防止することがで
きることがわかる。
の状態を示しており、帯状の帯鋼板44はまだ十分に変形
していない。これに対して、第３図はロータ２の着地の
末期であって、ロータ２が略停止した状態を示してい
る。これらの図面から、波状帯鋼板44が大きく変形する
が、この帯鋼板が、ばね、ダンパ及びストッパとしての
３つの機能を果すことにより、発生する遠心力を低減
し、ロータ２及び補助軸受３の破損を防止することがで
きることがわかる。
第２図及び第３図は、ロータ２が内側に設けられ、補助
軸受３がフレーム１側に着取されてなる形式の補助ラジ
アル軸受の例を示している。
軸受３がフレーム１側に着取されてなる形式の補助ラジ
アル軸受の例を示している。
しかしながら、本発明は他の形式の補助ラジアル軸受に
も適用することができる。第４図〜第９図には、第２図
及び第３図と同様な図により、ロータ２及びフレーム１
に対して異なる関係を有する軸受について波状の帯鋼板
44を適用してなる抑制手段４の実施例を示している。
も適用することができる。第４図〜第９図には、第２図
及び第３図と同様な図により、ロータ２及びフレーム１
に対して異なる関係を有する軸受について波状の帯鋼板
44を適用してなる抑制手段４の実施例を示している。
第４図及び第５図に示された実施例に於ては、ロータ２
が内側に位置し、補助軸受３がロータ２に取着されてい
る。第６図及び第７図に示された実施例に於ては、ロー
タ２が外側に設けられ、補助軸受３がロータ２に取着さ
れている。補助軸受３は、フレーム１に固着された中心
軸により支持されている。第８図及び第９図に示された
実施例に於ては、ロータ２が外側に設けられ、補助軸受
３がフレームに固着された中心軸１に取着されている。
が内側に位置し、補助軸受３がロータ２に取着されてい
る。第６図及び第７図に示された実施例に於ては、ロー
タ２が外側に設けられ、補助軸受３がロータ２に取着さ
れている。補助軸受３は、フレーム１に固着された中心
軸により支持されている。第８図及び第９図に示された
実施例に於ては、ロータ２が外側に設けられ、補助軸受
３がフレームに固着された中心軸１に取着されている。
第４図及び第５図に示され実施例に於ては、帯鋼板44
が、固定フレーム１に設けられた凹面11により形成され
る第１の円筒面と、固定フレーム１と固定フレーム１に
対向するアウタレース31との間に挾設されたリング131
により郭成された第２の円筒面との間に挾設されてい
る。
が、固定フレーム１に設けられた凹面11により形成され
る第１の円筒面と、固定フレーム１と固定フレーム１に
対向するアウタレース31との間に挾設されたリング131
により郭成された第２の円筒面との間に挾設されてい
る。
第６図及び第７図に示された実施例に於ては、帯鋼板44
が、固定された支持部材１と固定支持部材に対向するイ
ンナレース32との間に挾設されたリング132の凸面によ
り形成される第１の円筒面と、インナレース32により形
成される第２の円筒面との間に挾設されている。
が、固定された支持部材１と固定支持部材に対向するイ
ンナレース32との間に挾設されたリング132の凸面によ
り形成される第１の円筒面と、インナレース32により形
成される第２の円筒面との間に挾設されている。
第２図、第３図、第８図及び第９図に示された実施例に
於ては、帯鋼板44が固定支持部材１の凹面11（第２図及
び第３図）若しくは凸面11（第８図及び第９図）と、固
定支持部材１に対向するアウタレース31（第２図及び第
３図）若しくはインナレース32（第８図及び第９図）と
により郭成される両円筒面間に挾設されている。
於ては、帯鋼板44が固定支持部材１の凹面11（第２図及
び第３図）若しくは凸面11（第８図及び第９図）と、固
定支持部材１に対向するアウタレース31（第２図及び第
３図）若しくはインナレース32（第８図及び第９図）と
により郭成される両円筒面間に挾設されている。
第12図は、内側のロータ２と、フレーム１に取着された
補助軸受３とを用いた実施例を示すもので、ロータ２の
旋回運動の周波数を抑制するための手段が、複数の（例
えば２つの）波状帯鋼板44a、44bを、中間リング40によ
り隔絶されるように互いに同心的に配設してなる。これ
により、直列に接続された複数のバネとして機能する波
状帯鋼板44a、44bの全体により定められるばね剛性をよ
り容易に調節することができる。
補助軸受３とを用いた実施例を示すもので、ロータ２の
旋回運動の周波数を抑制するための手段が、複数の（例
えば２つの）波状帯鋼板44a、44bを、中間リング40によ
り隔絶されるように互いに同心的に配設してなる。これ
により、直列に接続された複数のバネとして機能する波
状帯鋼板44a、44bの全体により定められるばね剛性をよ
り容易に調節することができる。
なお、上記実施例においては、補助軸受３として転動軸
受を用いたが、本実施例はこれに限定されるものでな
く、第13図、第14図に示すようにホワイトメタル、テフ
ロンあるいは炭素繊維などからなるすべり軸受を用いる
ことができる。
受を用いたが、本実施例はこれに限定されるものでな
く、第13図、第14図に示すようにホワイトメタル、テフ
ロンあるいは炭素繊維などからなるすべり軸受を用いる
ことができる。
第１図は、本発明に基づくロータの旋回運動の周波数を
抑制するための手段を備える補助ラジアル軸受を示す模
式図である。 第２図及び第３図は、本発明に基づくロータの旋回運動
の周波数を抑制するための手段を備える補助ラジアル軸
受であって、内側にロータを備えかつフレーム側に軸受
を取着してなる形式のものに於て、それぞれ、ロータが
高速回転を行っているときに着地した直後の状態及び着
地完了後の状態を示している。 第４図及び第５図は、ロータが内側に設けられ軸受がロ
ータに取着された形式の本発明に基づく補助ラジアル軸
受を示す第２図及び第３図と同様の図である。 第６図及び第７図は、ロータが外側に設けられ軸受がロ
ータに取着された形式の本発明に基づく補助ラジアル軸
受を示す第２図及び第３図と同様の図である。 第８図及び第９図は、ロータが内側に設けられ軸受が固
定フレームに取着された形式の本発明に基づく補助ラジ
アル軸受を示す第２図及び第３図と同様の図である。 第10図及び第11図は、それぞれ、第１図〜第９図に示さ
れた補助ラジアル軸受に用いられた抑制手段として用い
ることのできる波状帯鋼板の平面図及び側面図である。 第12図は、複数の波状帯鋼板を用いる形式の旋回運動の
振動数を抑制するための手段を備える本発明に基づく補
助ラジアル軸受の作動を行っていないときの状態を示す
第２図及び第３図と同様の図である。 第13図および第14図は他の実施例を示す図および断面図
である。 第15図は第１図に示すばね手段41とダンピング手段42に
代えてばね手段41とダンピング手段42の機能を共に備え
る粘弾性体41,42を用いた状態を示す参考図としての横
断面図である。 １……固定フレーム ２……ロータ ３……軸受 ４……抑制手段 ５……遊隙 11……面 31……アウタレース 32……インナレース 33……ボール 40……リング 41……ばね手段 42……ダンピング手段 43……ストッパ手段 44、44a、44b……帯鋼板 131、132……リング
抑制するための手段を備える補助ラジアル軸受を示す模
式図である。 第２図及び第３図は、本発明に基づくロータの旋回運動
の周波数を抑制するための手段を備える補助ラジアル軸
受であって、内側にロータを備えかつフレーム側に軸受
を取着してなる形式のものに於て、それぞれ、ロータが
高速回転を行っているときに着地した直後の状態及び着
地完了後の状態を示している。 第４図及び第５図は、ロータが内側に設けられ軸受がロ
ータに取着された形式の本発明に基づく補助ラジアル軸
受を示す第２図及び第３図と同様の図である。 第６図及び第７図は、ロータが外側に設けられ軸受がロ
ータに取着された形式の本発明に基づく補助ラジアル軸
受を示す第２図及び第３図と同様の図である。 第８図及び第９図は、ロータが内側に設けられ軸受が固
定フレームに取着された形式の本発明に基づく補助ラジ
アル軸受を示す第２図及び第３図と同様の図である。 第10図及び第11図は、それぞれ、第１図〜第９図に示さ
れた補助ラジアル軸受に用いられた抑制手段として用い
ることのできる波状帯鋼板の平面図及び側面図である。 第12図は、複数の波状帯鋼板を用いる形式の旋回運動の
振動数を抑制するための手段を備える本発明に基づく補
助ラジアル軸受の作動を行っていないときの状態を示す
第２図及び第３図と同様の図である。 第13図および第14図は他の実施例を示す図および断面図
である。 第15図は第１図に示すばね手段41とダンピング手段42に
代えてばね手段41とダンピング手段42の機能を共に備え
る粘弾性体41,42を用いた状態を示す参考図としての横
断面図である。 １……固定フレーム ２……ロータ ３……軸受 ４……抑制手段 ５……遊隙 11……面 31……アウタレース 32……インナレース 33……ボール 40……リング 41……ばね手段 42……ダンピング手段 43……ストッパ手段 44、44a、44b……帯鋼板 131、132……リング
Claims (6)
- 【請求項１】アウタレースと、インナレースと、前記両
レース間に挾設された転動要素とを有し、前記両レース
のいずれか一方が固定部材に対向しており、かつ前記両
レースのいずれか他方がラジアル磁気軸受により支持さ
れたロータに対向しており、通常の作動時にあって前記
両レースのいずれか一方と前記ロータ若しくは前記固定
部材との間に、前記ラジアル磁気軸受の空隙よりも少な
い遊隙が設けられているような、前記ロータを支持する
ための少なくとも１対のラジアル磁気軸受を備える、磁
気軸受のための補助ラジアル軸受であって、 前記ロータが前記固定支持部材に対して着地するとき
に、前記ロータの旋回周波数を抑制するべく、前記固定
支持部材と、前記固定支持部材に対向する前記インナレ
ース若しくは前記アウタレースとの間に挾設された旋回
周波数抑制手段を有し、該手段が （ａ）前記ロータの公称回転速度の半分以下、好ましく
はその1/3乃至1/5に対応するような固有振動数をロータ
に与えるような剛性を有するばねを形成する手段と、 （ｂ）前記ばね手段に対して減衰作用を与えるためのダ
ンピング手段と、 （ｃ）前記ロータの旋回運動の振幅を前記補助ラジアル
軸受の遊隙の幅の約半分のオーダに制限するための機械
的ストッパ手段とを有し、 前記抑制手段が、第１及び第２の円筒面間に位置するよ
うに、前記固定支持部材と、前記固定支持部材１に対向
するインナレース若しくはアウタレースとの間に挾設さ
れた波状の帯鋼板からなり、前記ばね手段を構成する手
段の剛性が、該帯鋼板の厚さ、該帯鋼板の波状部分のピ
ッチ及び高さ並びに帯鋼板の幅によって決定され、前記
ダンピング手段が前記帯鋼板と、前記ロータが着地を行
う際の前記帯鋼板と前記アウタレース若しくはインナレ
ースとの間の摩擦により形成され、前記機械的ストッパ
手段が、前記波状帯板の最大圧潰量により決定されるこ
とを特徴とする補助ラジアル軸受。 - 【請求項２】前記第１の円筒面が前記固定部材の壁面に
より郭成され、前記第２の円筒面が前記固定部材に対向
するアウタレース若しくはインナレースにより直接郭成
されることを特徴とする請求項１に記載の補助ラジアル
軸受。 - 【請求項３】前記第１の円筒面が前記固定部材の壁面に
より郭成され、前記第２の円筒面が前記固定部材と前記
固定部材に対向するアウタレース若しくはインナレース
との間に挾設されたリングにより郭成されることを特徴
とする請求項１に記載の補助ラジアル軸受。 - 【請求項４】前記第１の円筒面が前記固定部材と前記固
定部材に対向するインナレースとの間に挾設されたリン
グにより郭成され、前記第２の円筒面がインナレースに
より郭成されることを特徴とする請求項１に記載の補助
ラジアル軸受。 - 【請求項５】前記抑制手段が、中間リングにより郭成さ
れる円筒面により互いに区分されるように同心的に層を
なして配設された複数の波状帯鋼板により形成され、前
記ばね手段を構成する手段の剛性が前記波状帯鋼板の全
体により決定されることを特徴とする請求項１に記載の
補助ラジアル軸受。 - 【請求項６】一方が固定部材に対向し、他方がラジアル
磁気軸受により支持されたロータに対向したすべり軸受
要素とを有し、通常の作動時にあっては前記ロータ若し
くは前記固定部材との間に、前記ラジアル磁気軸受の空
隙よりも少ない遊隙が設けられているような、前記ロー
タを支持するための少なくとも１対のラジアル磁気軸受
を備える、磁気軸受のための補助ラジアル軸受であっ
て、 前記ロータが前記固定支持部材に対して着地するとき
に、前記ロータの旋回周波数を抑制するべく、前記固定
支持部材と、前記固定支持部材に対向する前記すべり軸
受要素との間に挾設された旋回周波数抑制手段を有し、
該手段が （ａ）前記ロータの公称回転速度の半分以下、好ましく
はその1/3乃至1/5に対応するような固有振動数をロータ
に与えるような剛性を有するばねを形成する手段と、 （ｂ）前記ばね手段に対して減衰作用を与えるためのダ
ンピング手段と、 （ｃ）前記ロータの旋回運動の振幅を前記補助ラジアル
軸受の遊隙の幅の約半分のオーダに制限するための機械
的ストッパ手段とを有し、 前記抑制手段が、第１及び第２の円筒面間に位置するよ
うに、前記固定支持部材と、前記固定支持部材１に対向
する前記軸受メタル要素との間に挾設された波状の帯鋼
板からなり、前記ばね手段を構成する手段の剛性が、該
帯鋼板の厚さ、該帯鋼板の波状部分のピッチ及び高さ並
びに帯鋼板の幅によって決定され、前記ダンピング手段
が前記帯鋼板と、前記ロータが着地を行う際の前記帯鋼
板と前記すべり軸受要素との間の摩擦により形成され、
前記機械的ストッパ手段が、前記波状帯板の最大圧潰量
により決定されることを特徴とする補助ラジアル軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8705769A FR2614375B1 (fr) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | Palier auxiliaire radial pour suspension magnetique |
| FR8705769 | 1987-04-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6479415A JPS6479415A (en) | 1989-03-24 |
| JPH07103894B2 true JPH07103894B2 (ja) | 1995-11-08 |
Family
ID=9350413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100025A Expired - Lifetime JPH07103894B2 (ja) | 1987-04-23 | 1988-04-22 | 磁気軸受のための補助ラジアル軸受 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07103894B2 (ja) |
| FR (1) | FR2614375B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101413512B1 (ko) * | 2006-04-18 | 2014-07-01 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 자기 베어링 및 안전 베어링을 구비한 전기 기계 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5714818A (en) * | 1994-10-18 | 1998-02-03 | Barber-Colman Company | Backup bearing for magnetic bearings |
| EP0816654B1 (en) * | 1996-06-26 | 2004-09-22 | Rolls-Royce Corporation | Bearing combination for gas turbine engine |
| JP4426049B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2010-03-03 | エドワーズ株式会社 | 磁気軸受装置及び真空ポンプ |
| FR2804476B1 (fr) * | 2000-01-31 | 2002-04-12 | Cit Alcatel | Systeme amortisseur et centreur de roulement pour pompe a vide sur palier magnetique |
| FR2826076B1 (fr) * | 2001-06-15 | 2003-12-12 | Mecanique Magnetique Sa | Palier de secours insensible a la charge axiale |
| WO2002103215A1 (fr) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Societe De Mecanique Magnetique | Palier de secours insensible a la charge axiale |
| FR2870303B1 (fr) * | 2004-05-13 | 2007-07-27 | Thermodyn Soc Par Actions Simp | Palier magnetique actif radial et machine tournante pourvue d'un tel palier |
| DE102008051446B3 (de) * | 2008-10-13 | 2010-05-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Fanglager eines Magnetlagers oder Luftlagers |
| JP5359303B2 (ja) * | 2009-01-20 | 2013-12-04 | 株式会社ジェイテクト | 転がり軸受装置 |
| JP5229499B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2013-07-03 | 株式会社安川電機 | 磁気軸受装置、およびそれを備える真空ポンプ |
| ITTO20090655A1 (it) * | 2009-08-21 | 2011-02-22 | Torino Politecnico | Gruppo rotore-cuscinetto elettrodinamico perfezionato |
| DE102010035183A1 (de) | 2010-08-24 | 2012-03-01 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Fanglager für eine Magnetlagerung |
| DE102011005761A1 (de) * | 2011-03-18 | 2012-09-20 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lageranordnung mit einem Fanglager |
| DE102013210215A1 (de) | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Lageranordnung mit einem Fanglager |
| EP2829756B1 (en) | 2013-07-26 | 2016-06-29 | SKF Magnetic Mechatronics S.A.S. | Auxiliary bearing of the ball bearing type for a magnetically suspended rotor system |
| FR3016667B1 (fr) * | 2014-01-22 | 2016-08-26 | Ntn-Snr Roulements | Assemblage roulant comprenant une unite de roulement et une piece mecanique. |
| DE102015207156A1 (de) * | 2015-04-20 | 2016-10-20 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Doppelkupplungsgetriebe |
| DE102016220196B4 (de) | 2015-11-18 | 2021-12-09 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Fanglagersystem |
| CN106545572B (zh) * | 2017-01-11 | 2018-07-10 | 四川金占机械制造有限责任公司 | 一种镶齿滚刀钻头液压轴承 |
| CN110259824B (zh) * | 2019-06-05 | 2020-06-19 | 清华大学 | 磁轴承保护轴承总成 |
| CN111005939A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-04-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种磁悬浮轴承径向保护系统 |
| CN112610603B (zh) * | 2020-11-30 | 2021-11-23 | 珠海格力电器股份有限公司 | 磁悬浮转子起浮控制方法和控制装置、磁悬浮轴承 |
| CN115045909B (zh) * | 2022-06-16 | 2023-09-15 | 浙江飞旋科技有限公司 | 一种抗冲击载荷的箔片动压轴承及轴系 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR680623A (fr) * | 1928-09-11 | 1930-05-02 | Separator Ab | Palier-guide à billes pour centrifugeuses |
| US3993942A (en) * | 1975-09-11 | 1976-11-23 | Allis-Chalmers Corporation | Forced commutation chopper having current limit |
| DE2924815C2 (de) * | 1979-06-20 | 1986-06-26 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Fanglager für überkritisch laufende Rotoren |
| CH658499A5 (en) * | 1982-05-26 | 1986-11-14 | Bbc Brown Boveri & Cie | Resilient supporting device for shaft bearings of high-speed rotors, in particular those of turbo machines |
| US4440456A (en) * | 1983-03-24 | 1984-04-03 | General Motors Corporation | Squeeze film bearing mount |
-
1987
- 1987-04-23 FR FR8705769A patent/FR2614375B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63100025A patent/JPH07103894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101413512B1 (ko) * | 2006-04-18 | 2014-07-01 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 자기 베어링 및 안전 베어링을 구비한 전기 기계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2614375A1 (fr) | 1988-10-28 |
| JPS6479415A (en) | 1989-03-24 |
| FR2614375B1 (fr) | 1992-07-31 |
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