JPH10508083A - ティルティングパッドジャーナル軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 回転軸２を支持するための軸受は、軸２の周囲に位置する環状ケーシング７と、環状ケーシング７内に配置されて、それぞれに回転軸２と軸受接触しつつ、その円周方向の移動が、ケーシング７内に取り付けられた位置決めピン９により抑制された可動軸受部材６とを有する。内向きに突出するピボット部材８が、ケーシング７内に配置され、各軸受部材６が各ピボット部材８に関して回転可能であるように軸受部材６と接触する凹面部分を有し、かつ／又はポリマ材料で形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 ティルティングパッドジャーナル軸受 技術分野 本発明は、回転軸を支持するためのティルティングパッドジャーナル軸受に関 する。 背景技術 高速回転機械において、軸の振動の影響及び不均一な軸の荷重を最小にするた めに、ティルティングパッドジャーナル軸受が回転軸を支持するのに広く使用さ れている。 従来より、このような軸受は、軸受ケーシング内に軸受パッドを取り付けるた めに、硬い金属ピボットや、枢軸様のインサート又はスプリングピボットが使用 されている（例えば、米国特許第４０３９２２８号明細書には、硬い枢軸様のイ ンサートを有するティルティングパッドジャーナル軸受が開示されている）。 上述したパッド取付方法は、硬いピボットが軸受ケーシングを介してかつ支持 構造に軸の振動を増幅する性質があり、かつスプリングピボットは満足すべき軸 受の整合性が得られないことから、いずれも問題点がある。更に、ピボット位置 における点荷重により強い応力が発生し、それにより軸受の寿命が短くなり、か つ疲労による軸受の故障を生じる可能性が増大する。 発明の開示 本発明によれば、軸を支持するためのティルティングパッドジャーナル軸受で あって、 （ａ）前記軸の周囲に配置可能な環状ケーシングを備え、 （ｂ）それぞれに円弧状の内側軸受面と反対側の円弧状外面とを有する複数の可 動軸受部材を備え、前記軸受部材が、使用時に前記内側軸受面が前記軸又はそれ に取り付けられた構成部品と軸受接触するように前記ケーシングの周囲に配置さ れ、前記ケーシングに関する前記軸受部材の円周方向の移動を抑制するように配 置された移動制限手段が、前記ケーシングと一体的に設けられ又は前記ケーシン グに取り付けられており、かつ （ｃ）それぞれに各軸受部材に隣接させて前記ケーシング内に配置された複数の 内向きに突出するピボット部材を備え、前記ピボット部材が、 （ｉ）前記軸受部材の前記円弧状外面に補完的に当接するように設けられたピ ボット凹面部分を有し、それにより前記各軸受部材が各ピボット凹面部分に関し て回転可能であり、かつ／又は （ii）ポリマ材料からなることを特徴とするティルティングパッドジャーナル 軸受が提供される。 ピボット凹面部分を設けること及びピボット部材にポリマ材料を用いることに より、上述した従来の軸受の欠点が解消される。 前記各ピボット部材が、実質的に前記軸と平行な縦軸を有する細長い部材の形 態をなすと好都合である。更に、前記ピボット部材が実質的に円形断面を有する と好都合である。好適には、前記ピボット部材は、ポリエーテルエーテルケトン （polyetheretherketone（ＰＥＥＫ））又はその類似物のようなエンジニアリン グポリマ材料で形成される。 前記移動制限手段が、軸受ケーシング内の各軸受部材の両端付近に固定可能な 複数のストップ部材（好適には細長いピン）からなり、前記各ピンの長手方向軸 即ち縦軸が実質的に前記軸と平行に配置されていると好都合である。 前記軸受部材がセラミック材料からなり、又は少なくともセラミック軸受面が 設けられていると好都合である。 好適には、前記軸に取り付けられた構成部品との間で軸受接触が生じ、この構 成部品が、前記軸との間に締まりばめを有する環状スリーブであると好都合であ る。この構成部品がセラミック材料からなり、又は少なくともセラミック材料か らなる軸受接触面が設けられていると有利である。 前記軸受部材が前記軸受ケーシングの周囲に一定間隔で配置されていると好都 合である。少なくとも４個、又はそれ以上、好適には６個の軸受部材が軸受ハウ ジングの周囲に設けられていることが好ましい。 使用時には、本発明による軸受は空気又は気体潤滑され、又は水、油又はこれ らの類似物であるような適当な潤滑剤を用いて流体潤滑することができる。 図面の簡単な説明 以下に、添付図面を参照しつつ、実施例を用いて、本発明を特定の実施態様に ついて詳細に説明する。 第１図は、本発明による軸受により支持された軸の部分断面端面図である。 第２図は、第１図に示す軸受のＸ−Ｘ線における断面図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図及び第２図において、カラー１が締まりばめにより回転軸２上に取り付 けられている。セラミック製スリーブ３が前記カラーの周囲に締まりばめにより 装着され、かつねじ５により前記カラーに固定された留付用スリーブ４により軸 方向に保持されている。 ６個の軸受パッド６が、環状ケーシング７の周囲に一定間隔で配置され、該パ ッド６の前記軸の軸線方向への移動を防止するように、前記ケーシングのＵ字形 溝内に配置されている。パッド６は、前記Ｕ字形溝内に部分的に突入しかつ該パ ッド６を支持するようにケーシング７内に配置されたポリマ材料の各円筒状ピボ ット８上に取り付けられている。各ピボット８は、パッド６と接触する領域に凹 面部分１０を有する。この凹面部分１０は各軸受パッド６の円弧状をなす外面に 当接しかつこれに整合している。位置決め用ストップピン９が、軸２の回転によ り生じるパッド６の円周方向への移動を防止するために、隣接するパッド６の端 部の中間位置の溝部分を横切るようにケーシング７内に取り付けられている。 運転時には、軸２がカラー１、セラミック製スリーブ３及び留付用スリーブ４ と一緒に回転する。前記セラミック製スリーブの外面が、軸受パッド６が軸受接 触する可動軸受面を形成する。軸受パッド６は、前記回転軸の放射方向への移動 、即ち前記回転軸における力のバランスが失われることを補償するために、それ ぞれ対応する前記ポリマ樹脂製ピボット上で回転可能である。ポリエーテルエー テルケトン（ＰＥＥＫ）のようなポリマ材料のピボットを用いること、及び凹面 部 分１０を設けることにより、高い整合性及び制振特性が得られ、かつ特に振動絶 縁の点において軸受特性全体が改善され、軸受を介して支持構造に伝達される振 動が低減される。 前記軸受は、従来の手法によりシールされたユニット内に収容されて、流体潤 滑される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 軸を支持するためのティルティングパッドジャーナル軸受であって、 （ａ）前記軸の周囲に配置可能な環状ケーシングを備え、 （ｂ）それぞれに円弧状の内側軸受面と反対側の円弧状外面曲とを有する複数 の可動軸受パッド部材を備え、前記軸受パッド部材が、使用時に前記内側軸受面 が前記軸又はそれに取り付けられた構成部品と軸受接触するように前記ケーシン グの周囲に配置され、前記ケーシングに関する前記軸受パッド部材の円周方向の 移動を抑制するように配置された移動制限手段が、前記ケーシングと一体的に設 けられ又は前記ケーシングに取り付けられており、かつ （ｃ）それぞれに各軸受パッド部材に隣接させて前記ケーシング内に配置され た複数の内向きに突出するピボット部材を備え、前記ピボット部材が、 （ｉ）前記軸受部材の前記円弧状外面に補完的に当接するように設けられたピ ボット凹面部分を有し、それにより前記各軸受パッド部材が各ピボット凹面部分 に関して回転可能であり、かつ／又は （ii）ポリマ材料からなる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。 ２． 前記各ピボット部材が、実質的に前記軸と平行な縦軸を有する細長い部材 の形態をなす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。 ３． 前記ピボット部材が実質的に円形断面を有することを特徴とする請求項１ 又は２記載のティルティングパッドジャーナル軸受。 ４． 前記ピボット部材がポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）からなるこ とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のティルティングパッドジャーナ ル軸受。 ５． 前記移動制限手段が、隣接する前記各軸受パッド部材の中間にそれぞれ配 置された複数のストップ部材からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ か記載のティルティングパッドジャーナル軸受。 ６． 前記ストップ部材が、前記ケーシング内の前記軸受パッド部材の両端付近 に固定可能な細長いピンからなり、前記各ピンの縦軸が前記軸と実質的に平行で あることを特徴とする請求項５記載のティルティングパッドジャーナル軸受。 ７． 前記軸受部材がセラミック材料からなることを特徴とする請求項１乃至６ のいずれか記載のティルティングパッドジャーナル軸受。 ８． 前記軸に設けられた環状スリーブとの間で軸受接触するようになっている ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか記載のティルティングパッドジャー ナル軸受。 ９． 前記環状軸受がセラミック材料からなることを特徴とする請求項８記載の ティルティングパッドジャーナル軸受。 １０． 少なくとも４個の可動軸受パッド部材を有することを特徴とする請求項 １乃至９のいずれか記載のティルティングパッドジャーナル軸受。 １１． 流体潤滑されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至１０の いずれか記載のティルティングパッドジャーナル軸受。 １２． 請求項１乃至１１のいずれか記載のティルティングパッドジャーナル軸 受を備えることを特徴とする回転機械。