JPH07158635A - 能動制御型傾斜パッド軸受 - Google Patents
能動制御型傾斜パッド軸受Info
- Publication number
- JPH07158635A JPH07158635A JP5338786A JP33878693A JPH07158635A JP H07158635 A JPH07158635 A JP H07158635A JP 5338786 A JP5338786 A JP 5338786A JP 33878693 A JP33878693 A JP 33878693A JP H07158635 A JPH07158635 A JP H07158635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pad
- bearing
- pad bearing
- piezoelectric element
- control type
- Prior art date
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- Pending
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のパッド軸受の限界を越えた制振性能、
耐荷重性能を得ることのできる傾斜パッド軸受を提供す
る。 【構成】 回転機械用のジャーナル油軸受で、複数のパ
ッド４が円筒状の軸受外殻２にそれぞれ１本の支柱３で
支えられており、その内の１本或いは複数本の支柱３に
取付けられた圧電素子５により、該支柱３をたわませ、
前記パッドの傾き角を制御する。
耐荷重性能を得ることのできる傾斜パッド軸受を提供す
る。 【構成】 回転機械用のジャーナル油軸受で、複数のパ
ッド４が円筒状の軸受外殻２にそれぞれ１本の支柱３で
支えられており、その内の１本或いは複数本の支柱３に
取付けられた圧電素子５により、該支柱３をたわませ、
前記パッドの傾き角を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は能動制御型傾斜パッド軸
受に係り、特にプラント用、建築物用の回転機械（ブロ
ワ、コンプレッサ、蒸気タービン等）のジャーナル油軸
受で、特に軸の振動防止を能動的に行うことのできる軸
受装置に関する。
受に係り、特にプラント用、建築物用の回転機械（ブロ
ワ、コンプレッサ、蒸気タービン等）のジャーナル油軸
受で、特に軸の振動防止を能動的に行うことのできる軸
受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来の傾斜パッド軸受の断面図
を示す。傾斜パッド軸受は、回転機械用のジャーナル油
軸受の一種であり、複数のパッド４が円筒状の軸受外殻
２にそれぞれ１本の支柱３で支えられている。軸１と軸
受外殻２との間には、油が満たされている。パッド４及
び支柱３は外殻２と一体的に形成された金属製であり、
軸１が回転すると軸１の円周面はパッド４の摺動面４ａ
と摺動する。パッド４の中央部の支柱３で支持された部
分は変形しないが、パッド４の先端部分は軸１の荷重力
により弾性変形する。そして、回転軸１の円周面とパッ
ドの摺動面４ａとの間にくさび状の油膜が形成され、該
くさび状の油膜の流体力により高い制振性能及び耐荷重
性能を得ることができる。このようにして、パッド先端
部の弾性変形とくさび状の油膜の形成により傾斜パッド
軸受は、従来の通常のジャーナル油軸受と比較して安定
した軸支持を実現できる。
を示す。傾斜パッド軸受は、回転機械用のジャーナル油
軸受の一種であり、複数のパッド４が円筒状の軸受外殻
２にそれぞれ１本の支柱３で支えられている。軸１と軸
受外殻２との間には、油が満たされている。パッド４及
び支柱３は外殻２と一体的に形成された金属製であり、
軸１が回転すると軸１の円周面はパッド４の摺動面４ａ
と摺動する。パッド４の中央部の支柱３で支持された部
分は変形しないが、パッド４の先端部分は軸１の荷重力
により弾性変形する。そして、回転軸１の円周面とパッ
ドの摺動面４ａとの間にくさび状の油膜が形成され、該
くさび状の油膜の流体力により高い制振性能及び耐荷重
性能を得ることができる。このようにして、パッド先端
部の弾性変形とくさび状の油膜の形成により傾斜パッド
軸受は、従来の通常のジャーナル油軸受と比較して安定
した軸支持を実現できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、係る従
来のパッド軸受でも、運転状態の変化により、或いは回
転機械の負荷状態の変化等により予じめ設定された負荷
能力を越えてしまう場合がある。この場合には、パッド
と軸との隙間のくさび状の油膜の流体力による制振機能
が及ばなくなってしまうため、従来のパッド軸受には一
定の限界がある。
来のパッド軸受でも、運転状態の変化により、或いは回
転機械の負荷状態の変化等により予じめ設定された負荷
能力を越えてしまう場合がある。この場合には、パッド
と軸との隙間のくさび状の油膜の流体力による制振機能
が及ばなくなってしまうため、従来のパッド軸受には一
定の限界がある。
【０００４】本発明は、係る上記従来の事情に鑑みて為
されたものであり、上記従来のパッド軸受の限界を越え
た制振性能、耐荷重性能を得ることのできる傾斜パッド
軸受を提供することを目的とする。
されたものであり、上記従来のパッド軸受の限界を越え
た制振性能、耐荷重性能を得ることのできる傾斜パッド
軸受を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の能動制御型傾斜
パッド軸受は、回転機械用のジャーナル油軸受で、複数
のパッドが円筒状の軸受外殻にそれぞれ１本の支柱で支
えられており、その内の１本或いは複数本の支柱に取付
けられた圧電素子により、該支柱をたわませ、前記パッ
ドの傾き角を制御することを特徴とする。
パッド軸受は、回転機械用のジャーナル油軸受で、複数
のパッドが円筒状の軸受外殻にそれぞれ１本の支柱で支
えられており、その内の１本或いは複数本の支柱に取付
けられた圧電素子により、該支柱をたわませ、前記パッ
ドの傾き角を制御することを特徴とする。
【０００６】更に、前記パッドの支柱に変位センサを取
付け、該変位センサの出力信号に基づいて前記圧電素子
に前記パッドの傾き角を制御する電流を出力するための
補償回路及びパワーアンプを備えたことを特徴とする。
付け、該変位センサの出力信号に基づいて前記圧電素子
に前記パッドの傾き角を制御する電流を出力するための
補償回路及びパワーアンプを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】パッドを支える支柱に取付けられた圧電素子の
電歪現象により、支柱をたわませることができ、パッド
の傾き角が制御される。パッドの傾き角が変化すると、
パッドの摺動面と軸の隙間のくさび状の油膜の厚さが変
化し、能動的に油膜の流体力を変化させ軸受の負荷能力
を向上させることができる。
電歪現象により、支柱をたわませることができ、パッド
の傾き角が制御される。パッドの傾き角が変化すると、
パッドの摺動面と軸の隙間のくさび状の油膜の厚さが変
化し、能動的に油膜の流体力を変化させ軸受の負荷能力
を向上させることができる。
【０００８】傾斜パッドの傾き角の能動制御は、パッド
支柱に取付けられた変位センサがパッドの傾きを検出
し、その検出された信号の位相およびゲインを補償回路
で調整し、その振動に対して減衰力を与えるようにパワ
ーアンプから圧電素子に電流を供給して動的な制御をす
ることにより、能動的な制振機能を付加して負荷能力を
向上させることができる。即ち、軸の振れ回り振動数に
応じて動的な制御をすることにより、強制的に減衰力を
発生させて制振することもできる。
支柱に取付けられた変位センサがパッドの傾きを検出
し、その検出された信号の位相およびゲインを補償回路
で調整し、その振動に対して減衰力を与えるようにパワ
ーアンプから圧電素子に電流を供給して動的な制御をす
ることにより、能動的な制振機能を付加して負荷能力を
向上させることができる。即ち、軸の振れ回り振動数に
応じて動的な制御をすることにより、強制的に減衰力を
発生させて制振することもできる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例の能動制御
型傾斜パッド軸受の断面図である。回転軸１が、複数の
パッド４により支持され、回転軸１と円筒状の軸受外殻
２との間には油が満たされている構造は、前述の従来の
傾斜パッド軸受と同様であり、同一の構成要素には同一
の符号を付して重複した説明を省略する。
ながら説明する。図１は、本発明の一実施例の能動制御
型傾斜パッド軸受の断面図である。回転軸１が、複数の
パッド４により支持され、回転軸１と円筒状の軸受外殻
２との間には油が満たされている構造は、前述の従来の
傾斜パッド軸受と同様であり、同一の構成要素には同一
の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１０】本実施例の傾斜パッド軸受では、ステイ７
と支柱３との間に圧電素子５を備えている。ステイ７に
固定された圧電素子５は、電流を印加することにより、
電流に比例した微小な歪みを発生し、支柱３をたわま
せ、パッド４の摺動面４ａの傾き角を変化させる。本実
施例においては、軸受外殻２、支柱３、パッド４及びス
テイ７はいずれも金属の一体加工により形成されてい
る。尚、これらの軸受を構成する部材は、一体加工では
なく、それぞれ個別に製造され、図１に示す形状に組立
てられてもよい。
と支柱３との間に圧電素子５を備えている。ステイ７に
固定された圧電素子５は、電流を印加することにより、
電流に比例した微小な歪みを発生し、支柱３をたわま
せ、パッド４の摺動面４ａの傾き角を変化させる。本実
施例においては、軸受外殻２、支柱３、パッド４及びス
テイ７はいずれも金属の一体加工により形成されてい
る。尚、これらの軸受を構成する部材は、一体加工では
なく、それぞれ個別に製造され、図１に示す形状に組立
てられてもよい。
【００１１】したがって、圧電素子５に制御電流を与
え、支柱３に歪力を加えパッド４の摺動面４ａを傾かせ
る。このパッド４の摺動面４ａの傾きによって、回転軸
１と摺動面４ａの間のくさび状の油膜の形状が変わり、
その流体力が変化する。したがって、油膜の流体力を負
荷状況に応じて変化させることにより、回転軸１の振動
を抑制し、軸受としての負荷能力の向上が図れる。
え、支柱３に歪力を加えパッド４の摺動面４ａを傾かせ
る。このパッド４の摺動面４ａの傾きによって、回転軸
１と摺動面４ａの間のくさび状の油膜の形状が変わり、
その流体力が変化する。したがって、油膜の流体力を負
荷状況に応じて変化させることにより、回転軸１の振動
を抑制し、軸受としての負荷能力の向上が図れる。
【００１２】同様に支柱３とステイ７との間には変位セ
ンサ６を備える。変位センサ６は、電気的出力の取り出
せる歪みゲージであり、その出力はセンサアンプ１０で
増幅される。そして、センサアンプ１０の出力は補償回
路１１に入力され、例えば軸の振れ回り振動数に応じて
傾き角を変化させ、強制的に減衰力を発生させるよう
に、補償回路１１で位相及び振幅が調整される。補償回
路１１より出力された動的な制御信号は、パワーアンプ
１２により電力増幅され、圧電素子５に制御電流が印加
される。圧電素子５には、印加された制御電流にしたが
って歪が発生し、支柱３にたわみ力を与え、パッド４の
摺動面４ａを傾ける。
ンサ６を備える。変位センサ６は、電気的出力の取り出
せる歪みゲージであり、その出力はセンサアンプ１０で
増幅される。そして、センサアンプ１０の出力は補償回
路１１に入力され、例えば軸の振れ回り振動数に応じて
傾き角を変化させ、強制的に減衰力を発生させるよう
に、補償回路１１で位相及び振幅が調整される。補償回
路１１より出力された動的な制御信号は、パワーアンプ
１２により電力増幅され、圧電素子５に制御電流が印加
される。圧電素子５には、印加された制御電流にしたが
って歪が発生し、支柱３にたわみ力を与え、パッド４の
摺動面４ａを傾ける。
【００１３】このように、補償回路１１により軸の振れ
周り振動数に応じて傾き角に動的な制御を行うことによ
り、回転軸１の振れ回り振動に対して強制的に減衰力を
付与することも可能である。
周り振動数に応じて傾き角に動的な制御を行うことによ
り、回転軸１の振れ回り振動に対して強制的に減衰力を
付与することも可能である。
【００１４】なお、図１に示す実施例においては、圧電
素子５は１本の支柱３のみを制御するように図示されて
いるが、その他の支柱に対しても同様に圧電素子を備
え、同様な制御を行ってもよい。このように、本発明の
趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施例が可能であ
る。
素子５は１本の支柱３のみを制御するように図示されて
いるが、その他の支柱に対しても同様に圧電素子を備
え、同様な制御を行ってもよい。このように、本発明の
趣旨を逸脱することなく、種々の変形実施例が可能であ
る。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の能動制御
型傾斜パッド軸受によれば、圧電素子により傾斜パッド
の摺動面の傾きを能動的に制御することにより、従来の
傾斜パッド軸受の限界を越えた制御が可能となり、軸受
の負荷能力が向上し、回転機械の安全性を向上させるこ
とができる。
型傾斜パッド軸受によれば、圧電素子により傾斜パッド
の摺動面の傾きを能動的に制御することにより、従来の
傾斜パッド軸受の限界を越えた制御が可能となり、軸受
の負荷能力が向上し、回転機械の安全性を向上させるこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例の能動制御型傾斜パッド軸受
の断面図。
の断面図。
【図２】従来の能動制御型傾斜パッド軸受の断面図。
１ 回転軸 ２ 軸受外殻 ３ 支柱 ４ パッド ５ 圧電素子 ６ 変位センサ ７ ステイ １０ センサアンプ １１ 補償回路 １２ パワーアンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 回転機械用のジャーナル油軸受で、複数
のパッドが円筒状の軸受外殻にそれぞれ１本の支柱で支
えられており、その内の１本或いは複数本の支柱に取付
けられた圧電素子により、該支柱をたわませ、前記パッ
ドの傾き角を制御することを特徴とする能動制御型傾斜
パッド軸受。 - 【請求項２】 前記パッドの支柱に変位センサを取付
け、該変位センサの出力信号に基づいて前記圧電素子に
前記パッドの傾き角を制御する電流を出力するための補
償回路及びパワーアンプを備えたことを特徴とする請求
項１記載の能動制御型傾斜パッド軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338786A JPH07158635A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 能動制御型傾斜パッド軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338786A JPH07158635A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 能動制御型傾斜パッド軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158635A true JPH07158635A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18321462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338786A Pending JPH07158635A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 能動制御型傾斜パッド軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07158635A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013539847A (ja) * | 2010-09-28 | 2013-10-28 | ウォーキシャー ベアリングス コーポレイション | 弾性軸受 |
| WO2014174097A1 (de) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Sulzer Pumpen Ag | Verfahren zur beurteilung eines verschleisszustandes einer baugruppe einer strömungsmaschine, baugruppe, sowie strömungsmaschine |
| DE102017202740A1 (de) | 2017-02-21 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Kippsegmentlager und Verfahren zur Herstellung eines Kippsegmentlagers |
| US10808756B2 (en) | 2007-04-13 | 2020-10-20 | Waukesha Bearings Corporation | Compliant bearing |
| CN113669369A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-19 | 青岛科技大学 | 一种主动控制气体可倾瓦轴承 |
| CN113669362A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-19 | 青岛科技大学 | 一种主动控制油膜间隙的可倾瓦轴承 |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP5338786A patent/JPH07158635A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10808756B2 (en) | 2007-04-13 | 2020-10-20 | Waukesha Bearings Corporation | Compliant bearing |
| JP2013539847A (ja) * | 2010-09-28 | 2013-10-28 | ウォーキシャー ベアリングス コーポレイション | 弾性軸受 |
| WO2014174097A1 (de) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Sulzer Pumpen Ag | Verfahren zur beurteilung eines verschleisszustandes einer baugruppe einer strömungsmaschine, baugruppe, sowie strömungsmaschine |
| CN105283671A (zh) * | 2013-04-26 | 2016-01-27 | 苏尔寿管理有限公司 | 用于估计涡轮机的模块的磨损状态的方法、模块和涡轮机 |
| US10444118B2 (en) | 2013-04-26 | 2019-10-15 | Sulzer Management Ag | Method for assessing a wear state of a module of a turbomachine, module, and turbomachine |
| DE102017202740A1 (de) | 2017-02-21 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Kippsegmentlager und Verfahren zur Herstellung eines Kippsegmentlagers |
| CN113669369A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-19 | 青岛科技大学 | 一种主动控制气体可倾瓦轴承 |
| CN113669362A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-19 | 青岛科技大学 | 一种主动控制油膜间隙的可倾瓦轴承 |
| CN113669362B (zh) * | 2021-08-10 | 2023-03-14 | 青岛科技大学 | 一种主动控制油膜间隙的可倾瓦轴承 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |