JPH0972491A - 軸受の潤滑油排出構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成で潤滑油を吸引排出させることがで
き、コストダウンと装置全体の小型化にも寄与する軸受
の潤滑油排出構造を提供する。 【解決手段】ガスタービン１０の回転軸２０のタービン
１２側の軸端を支持するボールベアリング３０がベアリ
ング収容空間４０内に配設されると共に、このベアリン
グ収容空間４０とタービン１２の間にシール空間５０が
形成され、ベアリング収容空間４０は空気排出路４１及
びエゼクタ供給路４２を介してエゼクタ６０のノズル６
１に接続され、ベアリング収容空間４０の下部に開口形
成された排油孔４３は排油管路４４を介してエゼクタの
吸引室６２に接続されている。空気圧縮機１１から圧縮
空気供給路５１を介してシール空間５０に供給されてラ
ビリンスパッキン３２Ａを介してベアリング収容空間４
０に至る圧縮空気が、エゼクタ６０のノズル６１から噴
出してベアリング収容空間４０内の潤滑油１を排油孔４
３及び排油管路４４を介して吸引する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの回
転軸を支持する軸受に供給した潤滑油を、当該軸受の収
容空間から排出する構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転軸を支持する軸受の潤滑構造とし
て、タンクに蓄えた潤滑油をポンプで圧送して吹きかけ
ると共に、その潤滑油を再度タンクに回収して循環させ
るものがある。

【０００３】タービン等、回転軸の軸受部位に気密構造
を要するものでは、軸受のタービン側にケーシングと回
転軸との間にラビリンスパッキン等のシール部材を介す
る気密的な遮蔽壁が設けられると共に、これと軸受を挟
んで逆側が軸端であればケーシング又はカバー部材等に
よって密閉されて閉塞空間が形成され、この閉塞空間内
に軸受が配設される（軸受収容空間）。このような軸受
収容空間内の軸受に供給された潤滑油は、軸受収容空間
の下部に溜まり、この溜まった潤滑油は軸受収容空間の
下部に開口形成された排油孔を介して重力落下により又
は機械的なポンプによる吸引によって排出されてタンク
に回収され、循環使用されるように構成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、重力落
下を利用して潤滑油を排出させるものでは、その構成上
必然的に排出油路の前後に高低差が必要であり、これに
よって構成が規制されることから合理的な設計を阻害す
るという問題があると共に、潤滑油の油温が低く粘性が
高い場合には排出能力が低下するという問題があった。

【０００５】また、機械的なポンプで吸引して潤滑油を
排出させるものでは、ポンプが装置（ガスタービン）全
体の小型化を阻害すると共にコストアップの要因とな
り、更にその機械的回転部分に寿命があるために一定期
間毎に交換を要してメンテナンスが面倒であるといった
問題を有するものであった。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、簡単な構成で潤滑油を吸引排出させ
ることができ、コストダウンと装置全体の小型化にも寄
与する軸受の潤滑油排出構造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】上記目的を達成する本発
明の軸受の潤滑油排出構造は、ガスタービンの回転軸を
支持する軸受に供給された潤滑油を、タービンと隔絶さ
れた軸受収容空間から排出するものであって、前記軸受
収容空間の下部に排油孔が形成されると共に、該排油孔
が前記ガスタービンの空気圧縮機から供給された圧縮空
気によって吸引作動するエゼクタに排油管路を介して接
続されて構成されていることを特徴とする。

【０００８】また、上記軸受収容空間と上記タービンと
の間に、前記タービンとは一次シール部材によって隔絶
され前記軸受収容空間とは二次シール部材によって隔絶
されたシール空間が形成され、該シール空間に上記空気
圧縮機から圧縮空気が導入されてシール作用が行われる
と共に、前記シール空間から前記二次シール部材を介し
て前記軸受収容空間に至る圧縮空気が前記軸受収容空間
から上記エゼクタに供給されて吸引作動するように構成
されていることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下添付図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明に係る軸受の潤滑
油排出構造の一実施形態である潤滑油排出装置を備えた
ガスタービンの概念構成図である。

【００１０】図示ガスタービン１０は、空気圧縮機１１
とタービン１２が同一回転軸２０上に直列に配設される
と共に、空気圧縮機１１からの圧縮空気と図示しない燃
料供給装置からの燃料ガスが供給される燃焼器１３を備
えて構成され、空気圧縮機１１からの圧縮空気と燃料ガ
スを燃焼器１３内で混合・燃焼させてその高温・高圧の
燃焼ガスでタービン１２を駆動することで回転力を得る
ようになっているものである。回転軸２０は、図示しな
いが発電機等の被駆動装置に接続されるものである。

【００１１】回転軸２０のタービン１２側の軸端は、軸
受としてのボールベアリング３０を介してケーシング１
３に支持され、このボールベアリング３０より外端側の
ケーシング１３は密閉されている。

【００１２】ボールベアリング３０のタービン１２側の
ケーシング１３内面には、回転軸２０との間に隔壁３
１，３２が二重に設けられており、この隔壁３１と回転
軸２０との間には一次シール部材としてのラビリンスパ
ッキン３１Ａが介設され、隔壁３２と回転軸２０との間
には二次シール部材としてのラビリンスパッキン３２Ａ
が介設されている。

【００１３】これにより、隔壁３２とケーシング１３に
よって軸受収容空間としてのベアリング収容空間４０が
形成されて当該ベアリング収容空間４０内にボールベア
リング３０が配設され、このベアリング収容空間４０の
タービン１２側に、更に隔壁３１と隔壁３２によってシ
ール空間５０が形成されている。

【００１４】ボールベアリング３０には、図示しない潤
滑油供給機構によって潤滑油タンクに蓄えられた潤滑油
が吹きかけられるようになっている。ベアリング収容空
間４０の最下部には、排油孔４３が下方に向けて開口形
成されており、ボールベアリング３０の潤滑に供せられ
てベアリング収容空間４０内の下部に集合する潤滑油１
はこの排油孔４３を介して排出されるようになってい
る。排油孔４３には、排油管路４４が接続されており、
その他端はエゼクタ６０の吸引室６２に接続されてい
る。

【００１５】また、ベアリング収容空間４０の上部には
空気排出路４１が接続されており、ラビリンスパッキン
３２Ａを介して後述するシール空間５０から流入する圧
縮空気がこの空気排出路４１を介して外部に排出される
ようになっている。空気排出路４１はその途中からエゼ
クタ供給路４２が分岐しており、このエゼクタ供給路４
２はエゼクタ６０のノズル６１に接続されている。

【００１６】エゼクタ６０は、ノズル６１から吸引室６
２に噴出する流体によって吸引室６２に接続開口する管
路から流体を吸引するように構成されたものであり、エ
ゼクタ供給路４２を介して供給される圧縮空気がノズル
６１から吸引室６２内に噴出し、これによって吸引室６
２に接続された排油管路４４から潤滑油１を吸引するよ
うに作用するようになっているものである。

【００１７】シール空間５０には、空気圧縮機１１から
所定の圧力の圧縮空気が圧縮空気供給路５１を介して供
給されるようになっている。この圧縮空気の圧力は、隣
接するタービン１２内の圧力より大きく設定されてお
り、これによって圧縮空気が当該シール空間５０の両側
のラビリンスパッキン３１Ａ，３２Ａを介して外側に漏
れ、タービン１２内の高温の燃焼ガスがシール空間５０
を介してベアリング収容空間４０に侵入することを防ぐ
ように作用する。また、シール空間５０からラビリンス
パッキン３１Ａを介してタービン１２側に漏れる空気
は、タービン１２の翼の冷却作用も行う。

【００１８】而して、上記構成では、ボールベアリング
３０に供給されてベアリング収容空間４０内に溜まった
潤滑油１は、下部の排油孔４３を介して排出されるが、
エゼクタ６０はこの潤滑油１を吸引してその排出を促進
させるように作用する。即ち、シール空間５０からラビ
リンスパッキン３２Ａを介してベアリング収容空間４０
に漏れ出した圧縮空気は、空気排出路４１を介して外部
に排出されると共に、一部はエゼクタ供給路４２を介し
てエゼクタ６０に供給され、ノズル６１から噴出して吸
引室６２に接続された排油管路４４を介してベアリング
収容空間４０の下部に溜まった潤滑油１を吸引して排出
を促すものである。

【００１９】エゼクタ６０によってベアリング収容空間
４０から回収された潤滑油は、空気と混合した状態であ
るため、図示しないオイルセパレーターによって空気と
分離され、潤滑油タンクに戻されて循環使用されるもの
である。

【００２０】このように、空気圧縮機１１による圧縮空
気を利用して作用するエゼクタ６０によってベアリンク
収容空間４０に溜まった潤滑油１を回収する構成によれ
ば、機械的な可動部分がないために故障が少なく小型で
低コストに構成できると共に、全体構造に対する規制が
少なく自由な構成が可能となるものである。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る軸受の
潤滑油排出構造によれば、タービンの回転軸を支持する
軸受に供給された潤滑油を、ガスタービンの空気圧縮機
から供給された圧縮空気によって吸引作動するエゼクタ
によって吸引して排出させることができ、簡単な構成で
潤滑油の排出能力を増大させることができ、自然落下の
ような構成の規制が緩和されて自由な構成が可能とな
り、コストダウンと装置全体の小型化が可能となる。

【００２２】また、軸受収容空間のタービン側に形成さ
れたシール空間から軸受収容空間に至る加圧空気をエゼ
クタの作動流体とすることにより、より合理的な構成と
成し得、一層のコストダウンと装置全体の小型化が可能
となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軸受の潤滑油排出構造の一実施形
態を用いたガスタービンの概念構成図である。

【符号の説明】

１ 潤滑油 １０ ガスタービン １１ 空気圧縮機 １２ タービン １３ 燃焼器 ２０ 回転軸 ３０ ボールベアリング（軸受） ３１Ａ ラビリンスパッキン（一次シール部材） ３２Ａ ラビリンスパッキン（二次シール部材） ４０ ベアリング収容空間（軸受収容空間） ４３ 排油孔 ４４ 排油管路 ５０ シール空間 ６０ エゼクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスタービンの回転軸を支持する軸受に供
   給された潤滑油を、タービンと隔絶された軸受収容空間
   から排出するものであって、 前記軸受収容空間の下部に排油孔が形成されると共に、
   該排油孔が前記ガスタービンの空気圧縮機から供給され
   た圧縮空気によって吸引作動するエゼクタに排油管路を
   介して接続されて構成されていることを特徴とする軸受
   の潤滑油排出構造。
2. 【請求項２】上記軸受収容空間と上記タービンとの間
   に、前記タービンとは一次シール部材によって隔絶され
   前記軸受収容空間とは二次シール部材によって隔絶され
   たシール空間が形成され、該シール空間に上記空気圧縮
   機から圧縮空気が導入されてシール作用が行われると共
   に、前記シール空間から前記二次シール部材を介して前
   記軸受収容空間に至る圧縮空気が前記軸受収容空間から
   上記エゼクタに供給されて吸引作動するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の軸受の潤滑油
   排出構造。