JPH07180721A - ティルティングパッドジャーナル軸受装置 - Google Patents
ティルティングパッドジャーナル軸受装置Info
- Publication number
- JPH07180721A JPH07180721A JP32785993A JP32785993A JPH07180721A JP H07180721 A JPH07180721 A JP H07180721A JP 32785993 A JP32785993 A JP 32785993A JP 32785993 A JP32785993 A JP 32785993A JP H07180721 A JPH07180721 A JP H07180721A
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- JP
- Japan
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- bearing device
- journal bearing
- load
- pads
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷側のパッドにかかる荷重分担を均等化し
て軸受の許容荷重を増大させ、かつ、無負荷側のパッド
に適量な予圧を与えて安定性を高めたティルティングパ
ッドジャーナル軸受装置を提供する。 【構成】 軸受台座内に円弧状に分割された複数のパッ
ドを内蔵したティルティングパッドジャーナル軸受装置
において、1.荷重を受ける下半3枚の各々のパッドを
支持する支持台とこの支持台を支えるために油を内蔵し
たポケットを設け、更にこれら3個のポケット間に連通
管を設ける。2.この連通管のポケット入口近傍にオリ
フィスを設ける。3.上半3枚のパッドにも各々下半と
同じ支持台ならびにポケットを設け、それらのポケット
入口に各々内圧を調整する圧力調整弁を設ける。4.以
上の構造を持つ軸受装置を回転軸の両端に取付け、かつ
両端軸受下半のポケット間に連通管を設ける。
て軸受の許容荷重を増大させ、かつ、無負荷側のパッド
に適量な予圧を与えて安定性を高めたティルティングパ
ッドジャーナル軸受装置を提供する。 【構成】 軸受台座内に円弧状に分割された複数のパッ
ドを内蔵したティルティングパッドジャーナル軸受装置
において、1.荷重を受ける下半3枚の各々のパッドを
支持する支持台とこの支持台を支えるために油を内蔵し
たポケットを設け、更にこれら3個のポケット間に連通
管を設ける。2.この連通管のポケット入口近傍にオリ
フィスを設ける。3.上半3枚のパッドにも各々下半と
同じ支持台ならびにポケットを設け、それらのポケット
入口に各々内圧を調整する圧力調整弁を設ける。4.以
上の構造を持つ軸受装置を回転軸の両端に取付け、かつ
両端軸受下半のポケット間に連通管を設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ティルティングパッド
ジャーナル軸受装置に係わり、特にタービンや電動機な
どの様に比較的高荷重の加わる回転軸に使用されるティ
ルティングパッドジャーナル軸受装置に関する。
ジャーナル軸受装置に係わり、特にタービンや電動機な
どの様に比較的高荷重の加わる回転軸に使用されるティ
ルティングパッドジャーナル軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】タービンやタービン発電機およビ電動機
などの高速回転機の回転軸は、ジャーナル軸受によって
支持されており、このジャーナル軸受には多円弧軸受や
ティルディングパッド軸受が採用されている。これらの
非真円軸受は、大きな制振力を有すると共に高い安定性
を備えている。中でもティルティングパッドジャーナル
軸受は他の軸受と比較して、自励振動に対して極めて高
い安定性を有しているが、負荷容量に若干難点があるこ
とが知られている。図5に従来技術(6枚ロードオン
形)のティルティングパッドジャーナル軸受を示す。円
筒形軸受と比較して負荷容易に劣る理由は、1.受圧面
が分割されている。2.特定のパッド(No.4パッド)
に荷重が集中するなどの点にあり、特に2は許容荷重を
大きく制約している。通常、無負荷側のパッド(No.
1、No.2およびNo.6)には、予圧(プリセット:軸
受加工半径すき間より内側にパッドを組む)を与えなけ
れば、圧力は発生しない。また、大形の実機において
は、これらのパッドには逃げ溝が加工されているため、
圧力の発生は無い。従って下半のパッドにて荷重を支え
ているが、荷重の大部分はNo.4のパッドに集中し、運
転時には図6に示すような圧力分布が生じている。この
ことより許容される荷重は、No. 4パッドの負荷容量に
大きく制約される。
などの高速回転機の回転軸は、ジャーナル軸受によって
支持されており、このジャーナル軸受には多円弧軸受や
ティルディングパッド軸受が採用されている。これらの
非真円軸受は、大きな制振力を有すると共に高い安定性
を備えている。中でもティルティングパッドジャーナル
軸受は他の軸受と比較して、自励振動に対して極めて高
い安定性を有しているが、負荷容量に若干難点があるこ
とが知られている。図5に従来技術(6枚ロードオン
形)のティルティングパッドジャーナル軸受を示す。円
筒形軸受と比較して負荷容易に劣る理由は、1.受圧面
が分割されている。2.特定のパッド(No.4パッド)
に荷重が集中するなどの点にあり、特に2は許容荷重を
大きく制約している。通常、無負荷側のパッド(No.
1、No.2およびNo.6)には、予圧(プリセット:軸
受加工半径すき間より内側にパッドを組む)を与えなけ
れば、圧力は発生しない。また、大形の実機において
は、これらのパッドには逃げ溝が加工されているため、
圧力の発生は無い。従って下半のパッドにて荷重を支え
ているが、荷重の大部分はNo.4のパッドに集中し、運
転時には図6に示すような圧力分布が生じている。この
ことより許容される荷重は、No. 4パッドの負荷容量に
大きく制約される。
【0003】一方、無負荷側のパッドにはほとんど圧力
が生じないため、これらのパッドに運転中時々不安定な
振動が発生することがあり、この振動が回転軸を励振し
て軸系の振動を引き起こすことがある。
が生じないため、これらのパッドに運転中時々不安定な
振動が発生することがあり、この振動が回転軸を励振し
て軸系の振動を引き起こすことがある。
【0004】また、通常電動機などの回転軸は両端2箇
所で、軸受によって支持されるが、これらの高さレベル
があっていないと片当たりなどの不具合を生ずることが
ある。
所で、軸受によって支持されるが、これらの高さレベル
があっていないと片当たりなどの不具合を生ずることが
ある。
【0005】従来このような問題点を解決するために、
組立時に荷重の集中するパッドをオフセット(軸受加工
半径すき間より外側にパッドを組む)したり、また逆に
前後のパッド(No.3とNo.5)をプリセットして図4
に示すような圧力の均等化を図っている。また、センサ
ーを用いて均等になるように制御する方法も考えられて
いる(例えば、特開昭61−238867号公報等)。
しかしながら、組立による調整では全ての運転域で同一
のオフセット量(プリセット量)が与えられるため、昇
速時や低速ホールド時などでは、充分な均等化を図るこ
とができない。一方、センサーによる制御方法は、この
ような運転状態に応じた調整が可能であるが、制御系補
器とその点検・調整が必要となりコスト・メンテナンス
面に難点を有する。また、上半のパッドにおいても、同
様に運転状態に応じた適正なプリセット量を調整するこ
とは困難である。
組立時に荷重の集中するパッドをオフセット(軸受加工
半径すき間より外側にパッドを組む)したり、また逆に
前後のパッド(No.3とNo.5)をプリセットして図4
に示すような圧力の均等化を図っている。また、センサ
ーを用いて均等になるように制御する方法も考えられて
いる(例えば、特開昭61−238867号公報等)。
しかしながら、組立による調整では全ての運転域で同一
のオフセット量(プリセット量)が与えられるため、昇
速時や低速ホールド時などでは、充分な均等化を図るこ
とができない。一方、センサーによる制御方法は、この
ような運転状態に応じた調整が可能であるが、制御系補
器とその点検・調整が必要となりコスト・メンテナンス
面に難点を有する。また、上半のパッドにおいても、同
様に運転状態に応じた適正なプリセット量を調整するこ
とは困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はティ
ルティングパッドジャーナル軸受において、特定のパッ
ドに荷重が集中することを避けるためのパッドの支持構
造、ならびに無負荷側パッドの不安定な振動を抑制する
支持構造、更に回転軸を平行に支えるための支持構造を
有するティルティングパッドジャーナル軸受装置を提供
することを目的とする。
ルティングパッドジャーナル軸受において、特定のパッ
ドに荷重が集中することを避けるためのパッドの支持構
造、ならびに無負荷側パッドの不安定な振動を抑制する
支持構造、更に回転軸を平行に支えるための支持構造を
有するティルティングパッドジャーナル軸受装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては 1.荷重を受ける下半3枚の各々のパッドを支持する支
持台とこの支持台を支えるために油を内蔵したポケット
を設け、更にこれら3個のポケット間に連通管を設け
る。 2.この連通管のポケット入口近傍にオリフィスを設け
る。 3.上半3枚のパッドにも各々下半と同じ支持台ならび
にポケットを設け、それらのポケット入口に各々内圧を
調整する圧力調整弁を設ける。 4.以上の構造を持つ軸受装置を回転軸の両端に取付
け、かつ両端軸受下半のポケット間に連通管を設けるこ
とを特徴とする。
めに、本発明においては 1.荷重を受ける下半3枚の各々のパッドを支持する支
持台とこの支持台を支えるために油を内蔵したポケット
を設け、更にこれら3個のポケット間に連通管を設け
る。 2.この連通管のポケット入口近傍にオリフィスを設け
る。 3.上半3枚のパッドにも各々下半と同じ支持台ならび
にポケットを設け、それらのポケット入口に各々内圧を
調整する圧力調整弁を設ける。 4.以上の構造を持つ軸受装置を回転軸の両端に取付
け、かつ両端軸受下半のポケット間に連通管を設けるこ
とを特徴とする。
【0008】
【作用】各々の作用を請求毎に説明する。 1.荷重が特定のパッドに集中し、図6のような圧力を
発生すると、このパッドを支持しているポケット内部の
圧力が上昇する。しかしながらこのポケットは、他の荷
重を受けるパッドのポケットと連通管によってつながっ
ているので、圧力がバランスするまで支持台が上下して
自動的に調整される。これにより各パッドに掛かる荷重
は均等化する。 2.ポケットの入口近傍にオリフィスを設けることによ
って流動抵抗を与え、油が移動し支持台が上下する時の
振動を防止する。 3.上半の各パッドに適量な予圧を与えて、圧力を発生
させ、不安定な振動を抑える。 4.回転軸両端の負荷側パッドのポケット部を連通管で
導通させることにより、圧力のバランスが図れ、回転軸
両端の軸受の高さレベルが自動調整される。
発生すると、このパッドを支持しているポケット内部の
圧力が上昇する。しかしながらこのポケットは、他の荷
重を受けるパッドのポケットと連通管によってつながっ
ているので、圧力がバランスするまで支持台が上下して
自動的に調整される。これにより各パッドに掛かる荷重
は均等化する。 2.ポケットの入口近傍にオリフィスを設けることによ
って流動抵抗を与え、油が移動し支持台が上下する時の
振動を防止する。 3.上半の各パッドに適量な予圧を与えて、圧力を発生
させ、不安定な振動を抑える。 4.回転軸両端の負荷側パッドのポケット部を連通管で
導通させることにより、圧力のバランスが図れ、回転軸
両端の軸受の高さレベルが自動調整される。
【0009】
【実施例】以下に、本発明によるティルティングパッド
ジャーナル軸受装置の一実施例を図1から図4に従い、
具体的に説明する。図1は本発明の一実施例を示す構造
図であり、回転軸1を軸受台座2に収納された6枚のテ
ィルティングパッド3で支えている。ここで、請求項1
および請求項2に対応する実施例について説明する。下
半3枚のパッドは支持台4とこの支持台を支えるために
油を内蔵して支持台の高さを調整するポケット5に支持
され、この支持台はポケット内を上下できるようにポケ
ット内径より若干小さく製作され、かつ油が軸受内部に
漏れないようにシール6が取り付けられている。
ジャーナル軸受装置の一実施例を図1から図4に従い、
具体的に説明する。図1は本発明の一実施例を示す構造
図であり、回転軸1を軸受台座2に収納された6枚のテ
ィルティングパッド3で支えている。ここで、請求項1
および請求項2に対応する実施例について説明する。下
半3枚のパッドは支持台4とこの支持台を支えるために
油を内蔵して支持台の高さを調整するポケット5に支持
され、この支持台はポケット内を上下できるようにポケ
ット内径より若干小さく製作され、かつ油が軸受内部に
漏れないようにシール6が取り付けられている。
【0010】各ポケットは連通管10によってつながれて
いる。支持台表面が軸受台座内周面と一致するように調
整弁8を開けて油を排出しながら組み立て、その後調整
弁は全閉しておく。油漏れにより油量が減少したときに
はポンプ9を駆動して微量ずつ調整弁8より供給する。
供給は軸心を監視するセンサーによって初期位置に軸心
が復帰するまで行う。荷重がNo.4パッドに集中する
と、この支持台を支えるポケット内部の圧力が上昇する
が、連通管によってNo.3とNo.5のポケットと導通し
ているので、これらの圧力がバランスするように支持台
が上下する。この際連通管を通した液面の振動を防止す
るために、オリフィス7を各々のポケット入口近傍に設
けた。
いる。支持台表面が軸受台座内周面と一致するように調
整弁8を開けて油を排出しながら組み立て、その後調整
弁は全閉しておく。油漏れにより油量が減少したときに
はポンプ9を駆動して微量ずつ調整弁8より供給する。
供給は軸心を監視するセンサーによって初期位置に軸心
が復帰するまで行う。荷重がNo.4パッドに集中する
と、この支持台を支えるポケット内部の圧力が上昇する
が、連通管によってNo.3とNo.5のポケットと導通し
ているので、これらの圧力がバランスするように支持台
が上下する。この際連通管を通した液面の振動を防止す
るために、オリフィス7を各々のポケット入口近傍に設
けた。
【0011】これらの効果を有する他の実施例を図2に
示す。油圧の替わりにばねを用いる方法でばねの圧縮を
利用して圧力の均等化を図る。単位面積当たりのばね定
数Kは、軸受平均面圧をPとした場合および K=P/
(Cr×0.05〜0.10)程度にとる。ここでCrは軸受半
径すき間である。
示す。油圧の替わりにばねを用いる方法でばねの圧縮を
利用して圧力の均等化を図る。単位面積当たりのばね定
数Kは、軸受平均面圧をPとした場合および K=P/
(Cr×0.05〜0.10)程度にとる。ここでCrは軸受半
径すき間である。
【0012】次に請求項3について図1を用いて説明す
る。上半の各パッドは下半と同様に支持台とポケットに
よって支持され、その各々に圧力調整弁11が設けられ
ている。回転中パッドに不安定な振動が発生したとき
に、加圧ポンプ12−aを駆動し、弁13−aを開にし
て振動の発生したパッドの調整弁により、適量な予圧を
該パッドに与えて振動を抑制する。予圧を掛け過ぎた
り、回転を停止したりするときは減圧ポンプ12−bを
駆動し、弁13−bを開けて調整弁によって予圧を解除
する。
る。上半の各パッドは下半と同様に支持台とポケットに
よって支持され、その各々に圧力調整弁11が設けられ
ている。回転中パッドに不安定な振動が発生したとき
に、加圧ポンプ12−aを駆動し、弁13−aを開にし
て振動の発生したパッドの調整弁により、適量な予圧を
該パッドに与えて振動を抑制する。予圧を掛け過ぎた
り、回転を停止したりするときは減圧ポンプ12−bを
駆動し、弁13−bを開けて調整弁によって予圧を解除
する。
【0013】図3に請求項4に対応する実施例を示す。
上記の構造のティルティングパッドジャーナル軸受装置
2−aおよび2−bを回転軸の両端に配置し、これらの
下半のポケットを連通管14にて導通させる。これによ
りレベルの高い軸受と低い軸受との間で請求項1と同様
にポケット内の圧力のバランスがとられて、微少な高さ
レベルが自動的に調整される。
上記の構造のティルティングパッドジャーナル軸受装置
2−aおよび2−bを回転軸の両端に配置し、これらの
下半のポケットを連通管14にて導通させる。これによ
りレベルの高い軸受と低い軸受との間で請求項1と同様
にポケット内の圧力のバランスがとられて、微少な高さ
レベルが自動的に調整される。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、負荷側のパッドを支
持台とこの支持台を支えるために油を内蔵して支持台の
高さを調整するポケットで支持し、更にこれらのポケッ
トを連通管で導通させることによって、負荷側のパッド
に均等に荷重を分担させて負荷容量の大きなティルティ
ングパッドジャーナル軸受装置を提供することができ
る。
持台とこの支持台を支えるために油を内蔵して支持台の
高さを調整するポケットで支持し、更にこれらのポケッ
トを連通管で導通させることによって、負荷側のパッド
に均等に荷重を分担させて負荷容量の大きなティルティ
ングパッドジャーナル軸受装置を提供することができ
る。
【0015】また、無負荷側のパッドの各々に油圧を利
用して適量な予圧をかけることにより、これらのパッド
の振動を抑制して軸系を安定化するティルティングパッ
ドジャーナル軸受装置を提供することができる。
用して適量な予圧をかけることにより、これらのパッド
の振動を抑制して軸系を安定化するティルティングパッ
ドジャーナル軸受装置を提供することができる。
【0016】更に回転軸両端の軸受下半のポケット部を
連通管で導通させ、両端軸受の微少な高さレベルを自動
調整して安定した回転状態を与えるティルティングパッ
ドジャーナル軸受装置を提供することができる。
連通管で導通させ、両端軸受の微少な高さレベルを自動
調整して安定した回転状態を与えるティルティングパッ
ドジャーナル軸受装置を提供することができる。
【図1】請求項1ないし3に対応する実施例によるティ
ルティングパッドジャーナル軸受装置の構造図。
ルティングパッドジャーナル軸受装置の構造図。
【図2】請求項1の他実施例によるティルティングパッ
ドジャーナル軸受装置の構造図。
ドジャーナル軸受装置の構造図。
【図3】請求項4に対応する一実施例によるティルティ
ングパッドジャーナル軸受装置の構造図。
ングパッドジャーナル軸受装置の構造図。
【図4】本発明により改良されたティルティングパッド
ジャーナル軸受の負荷側に発生する圧力分布の説明図。
ジャーナル軸受の負荷側に発生する圧力分布の説明図。
【図5】従来のティルティングパッドジャーナル軸受装
置の構造図。
置の構造図。
【図6】従来のティルティングパッドジャーナル軸受の
負荷側に発生する圧力分布の説明図。
負荷側に発生する圧力分布の説明図。
1…回転軸、2…軸受台座、3…パッド、4…支持台、
5…ポケット、6…シール、7…オリフィス、8…調整
弁、9…加圧ポンプ、10…連通管、11…調整弁、12−a
…加圧ポンプ、12−b…減圧ポンプ、13−a…開閉弁、
13−b…開閉弁、14…ばね、15…連通管。
5…ポケット、6…シール、7…オリフィス、8…調整
弁、9…加圧ポンプ、10…連通管、11…調整弁、12−a
…加圧ポンプ、12−b…減圧ポンプ、13−a…開閉弁、
13−b…開閉弁、14…ばね、15…連通管。
Claims (4)
- 【請求項1】 軸受台座内に円弧状に分割された複数の
パッドを内蔵したティルティングパッドジャーナル軸受
装置において、荷重を受ける下半3枚の各々のパッドを
支持する支持台とこの支持台を支えるために油を内蔵し
て支持台の高さを調整するポケットを設け、更にこれら
3個のポケット内圧を均等にするための連通管を設けた
ことを特徴とするティルティングパッドジャーナル軸受
装置。 - 【請求項2】 前記ポケット内部の圧力を振動などの外
乱から保護し、安定化させるために連通管のポケット入
口近傍にオリフィスを設けたことを特徴とする請求項1
記載のティルティングパッドジャーナル軸受装置。 - 【請求項3】 軸受台座内に円弧状に分割された複数の
パッドを内蔵したティルティングパッドジャーナル軸受
装置において、上半3枚の各々のパッドに各々下半と同
じ支持台ならびにポケットを設け、それらのポケット各
々に内圧を調整する圧力調整弁を設けたことを特徴とす
る請求項1記載のティルティングパッドジャーナル軸受
装置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の軸受装置を回転軸の両
端に取付け、かつ両端軸受下半のポケットの内圧を均等
にするための連通管を設けたことを特徴とするティルテ
ィングパッドジャーナル軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32785993A JPH07180721A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ティルティングパッドジャーナル軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32785993A JPH07180721A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ティルティングパッドジャーナル軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180721A true JPH07180721A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18203775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32785993A Pending JPH07180721A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ティルティングパッドジャーナル軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180721A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008126362A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | ジャーナル軸受装置 |
| JP2009115131A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Nachi Fujikoshi Corp | 動圧軸受及びラジアル動圧軸受を用いたスピンドル装置 |
| KR101067323B1 (ko) * | 2010-12-02 | 2011-09-26 | (주)동서기연 | 패드를 안정적으로 틸팅시키는 베어링 |
| CN107795577A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-13 | 中车集团台州第七八六工厂 | 一种径向滑动轴承 |
| JP2020521133A (ja) * | 2017-05-22 | 2020-07-16 | ワウケシャ ベアリングズ コーポレーションWaukesha Bearings Corporation | 軸受監視/解析システム |
| CN112922957A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-08 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 一种风力涡轮机的弹性可倾轴瓦滑动轴承 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32785993A patent/JPH07180721A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008126362A1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | ジャーナル軸受装置 |
| JP2009115131A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Nachi Fujikoshi Corp | 動圧軸受及びラジアル動圧軸受を用いたスピンドル装置 |
| KR101067323B1 (ko) * | 2010-12-02 | 2011-09-26 | (주)동서기연 | 패드를 안정적으로 틸팅시키는 베어링 |
| JP2020521133A (ja) * | 2017-05-22 | 2020-07-16 | ワウケシャ ベアリングズ コーポレーションWaukesha Bearings Corporation | 軸受監視/解析システム |
| US11841290B2 (en) | 2017-05-22 | 2023-12-12 | Waukesha Bearings Corporation | Bearing monitoring/analysis system |
| US12422337B2 (en) | 2017-05-22 | 2025-09-23 | Waukesha Bearings Corporation | Bearing monitoring/analysis system |
| CN107795577A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-13 | 中车集团台州第七八六工厂 | 一种径向滑动轴承 |
| CN107795577B (zh) * | 2017-11-22 | 2024-01-05 | 台州七八一六船舶工业有限公司 | 一种径向滑动轴承 |
| CN112922957A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-08 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 一种风力涡轮机的弹性可倾轴瓦滑动轴承 |
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