JPS588821A - 回転機の軸受支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 汰 本発明は回転機の軸受支持装置に後夛、特に室軸Ｏ水車
発電機等の案内軸受（以下、軸受と称す）と−この軸受
を支持する軸受支持枠、ブラケット等とを有する回転機
の軸受支持装置に関するものである。

近年の我が国の電力需要は昼夜の差が著しく、ピーク電
力の供給と夜間余剰電力の有効活用のため、水力発電設
備は大容量化してきている。このような大容量揚水発電
設備は経済性向上の丸めに高速化されてかハ従来の５ｏ
ｏｒ−級に対し、最近は７　Ｑ　Ｑ　ｒｐｏ１級が計画
されている０機械が高速化すると９１未に見られなかつ
九問題が生じてくる０本発明の動−となつ九軸受支持装
置０鴎廖彊に基づく軸受間−の減少による軸受焼損もそ
の一つである。

第１図から第３図には回転機の軸受支持装置の従来例が
示されている。軸受支持枠３は、その内側に回転軸１に
固着された軸力２−１１の周囲に配置した軸受２を保持
し、外側をブラケット円板４ａの内側に取シ付ける。こ
のブラケット円板４ａｔ−有するブラケット４は、ブラ
ケット円板４ｍと放射状に突出したブラケットアーム４
ｂとから表シ、ブラケットアーム４ｂの先端には防振ス
テー５が取）付けられ、周囲のコンクリート壁８に配置
したベース７に対して板ばね６を介して突張シ固定され
ている。そして回転軸１の曲げ固有振動数に関するブラ
ケット４の剛性は、これら軸受支持枠３から板ばね６ｔ
での半径方向の圧縮を受ける合成画さく以下、この半径
方向の合成画さをＫで示す）によってほぼ決定される。

ところでこのような軸受支持装置は、軸受間隙の保持に
関し次に述べるような欠点を有しておシ、機械を高速化
する上での障害となっている。

従来の装置では、運転時のブラケットアーム４ｂの熱膨
張によシコンクリート！８に半径方向の突張力Ｆｍが発
生する。この突張力Ｆｍは上述（ＤＭＰ径方向の合成画
さＫに比例する。一方機械を高速化するには回転軸１の
曲げ固有振動数を上げる、すなわち合成画さＫを上げな
すればならない。

従って機械を高速化するとコンクリート壁８の半径方向
の突張力Ｆｍが必然的に大きくなる。この突彊力Ｆ鳳は
、充分強固なコンクリート壁８を九はコンクリート基礎
によって支持することになるが、この場合にはブラケッ
トアーム４ｂの熱膨張による伸び（以下、熱伸びと称す
）によって逆に軸受３が内側に押されることになる。コ
ンクリート基礎が大きい場合、すなわちブラケットアー
ム４ｂの長さが大きい場合には、熱伸び量も大きく、熱
伸び量は所要軸受間隙量を搗かに越えてしまう。

このため軸受２０表表面軸カラー１ｍの表面との間に金
属接触が生じ、軸受焼損を発生する。

このように従来の軸受支持装置は、ブラケットアーム４
ｂの熱膨張による軸受間隙減少から金属接触による軸受
Ｏ焼損をおこし鳥い欠点を有していた。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであシ、その目的
とするところは、軸受の焼損を防止し九回転機の軸受支
持装置を提供するＫある。

すなわち本発明は、軸受支持枠を、その内周側の部分を
内軸受支持枠で、外周側部分を外軸受支押枠で形成し、
これら内軸受支持枠と外軸受支押枠とを周方向に拘束し
、径方向には拘束を解除するように結合し、かつ内軸受
支持枠の線膨張係数を軸カラーの線膨張係数よシも大き
くすると共に、内軸受支持枠を油槽内に配置したことを
特徴とするものである。

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
４図から第７図には本発明の一実施例が示されて偽る。

なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明は省
略する０本実施例では軸受支持枠３ａを、内周側の部分
を内軸受支持枠３ｂで、外周偲部分を外軸受支押枠３Ｃ
で形成し、これξ内軸受支持枠３ｂと外軸受支押枠３Ｃ
とを馬方向に拘束し、径方向には拘束を解除するように
結合し、かつ内軸受支持枠３ｂの線膨張係数を軸カラー
１ｍの線膨張係数よシも大きくすると共に、内軸受支持
枠３ｂを油槽１４内に設置した。すなわち内軸受支持枠
３ｂには、その外周部に第５図に示されているような複
数個の外向きの支持枠突起部９を設ける。この支持枠突
起部９は回転軸１の中心Ｏからの放射線ＯＣに対して対
称性を有し、かつその周方向の２つの側面ｆ、ｇは放射
線Ｏｅに平行な平行面を有するようにしている。

これに対し外輪受支押枠３Ｃの内周部には、支持枠突起
部９に対向した位置に第７図に示されていゐような支持
枠凹部１０を設け、この支持枠凹部１００周方向幅は支
持枠突起部９の周方向幅より大きくしである。そしてこ
れら支持枠突起部９と支持枠凹部ｌＯとを組合わせた状
態において、支持枠突起部９と支持枠凹部１０との間に
できる間隙に対し、第６ＥＫ示されているようＫｍライ
ナ１１を挿入して周方向の間隙を埋めると―ＫＳ支持支
持枠部脇部９ツイ？１１との間の半径方向の摺動を可能
とした。同図で横ライナ１２とボルト１３とは、縦ライ
ナ１１を支持するためのものである。

そして更に、内軸受支持枠３ｂを第４図に示されている
ように油槽１４に溜めた潤滑油の油面りの下に設置する
と共に、この内軸受支持枠３ｂの材質をその線膨張係数
が軸カラー１ａｆ）ｌｉ膨張係数よシ大きいもの、例え
ば銅またはその合金とした。

このようにすることによシ、次に述べるような効果をあ
げることができる。

軸受性能に大きな影響を与え、場合によっては軸受の焼
損の原因ともなシ得る運転時の軸受間隙縮小問題の原因
の一つであるブラケットアーム４ｂの熱伸びによる軸受
支持枠３ｍの内方向への圧縮に対し、軸受支持枠３１を
内軸受支持枠３ｂと外軸受支持枠３Ｃとで形成し、これ
らの半径方向の拘束を解除したので、ブラケットアーム
４ｂの内方向への圧縮が緩和されるようになシ、軸受２
を圧縮力から解放できる。

軸受間隙縮小問題の他の原因として、軸カラー１ｍと軸
受支持枠３ｍとの間の温度差に基づく熱膨張がある。す
なわち軸カラー１１は軸受２と摺動するので温度が高い
が、従来の軸受支持枠は大気中にあるため軸カッ−１ｓ
より温度が低い。この九め運転時の熱伸び差によって軸
受１％ｌ）隙が初期設定値に対して縮小する。この問題
に対し本実施例では内軸受支持枠３ｂを油槽１４内の油
面り下に配置し九ので、軸受支持枠３ｍの温度が高くな
って、軸カラー１ａと軸受支持枠３ｍとの温度差が縮小
するようにな）、軸受間隙の縮小量を少なくすることが
できる。

内軸受支持枠３ｂの線膨張係数を軸カラー１１のそれよ
〉大きな材料、例えば銅を九は鋼合金とし九ので、内軸
受支持枠３ｂの熱伸びが大きくなって上述の熱膨張差に
基づく軸受間隙縮小を回避ｉ丸線極めて小さくすること
ができる。

従来ＯＳ置においては、回転軸１の曲げ固有振動数に関
する軸受支持枠の横剛性は圧縮に基づいて得られ九が、
本実施例では半径方向の拘束を熱膨張対策として解除し
ているので、曲げ剛性で得ることになる。曲げ剛性は内
軸受支持枠３ｂと外軸受支持枠３Ｃとを周方向に拘束し
ているので大きい。

このように本実施例では、回転機の今後の高速化に備え
充分大きな横剛性を得ると共に、従来横剛性を大きくす
る場合に相反する障害であった軸受間隙縮小問題を同時
に解決することができる。

第８図及び第９図には本発明の他の実施例が示されてい
る。本実施例では内軸受支持枠３ｂと外軸受支持枠３Ｃ
との結合部にラジアルピン１５を配し、ボルト１６で結
合した。すなわち内軸受支持枠３ｂと外軸受支持枠３Ｃ
との間の半径方向の拘束の解除ならびに周方向の拘束に
関する構造を所謂ラジアルビン方式としたものでアシ、
ボルト１６はその締め付は摩擦力が内軸受支持枠３ｂと
外輪受支押枠３ｃとの熱伸びによる半径方向の相互の摺
動を妨げない種度の締め付けとする。一般的に熱膨張に
基づく突張力Ｆｍはかｔｂ大きいので、ボルト１６の締
め付は摩擦力が内軸受支持枠３ｂ１外軸受支持枠３Ｃ相
互の摺動に与える影響は極めて小さく問題はない。

第１０図及び第１１図には本発明の更に他の実施例が示
されている６本実施例では上、下に配置された内軸受支
持枠３ｂと外軸受支持枠３ｃとを、厚さが小さく、長さ
が大きい板ばね１′１で結合すると共に、厚さの面が径
方向に対向し、長さの面が局方向に対向するようにし丸
、この場合には径方向の剛性は小で、周方向の剛性は大
となるので前述のものと同様な作用効果を奏することが
できる。なか板ばね１７の方向は上述のように周方向の
曲げ剛さに＃が大で、牛径方向の曲げ剛さｋ。

が小となる配置とするが、ｋ＃とに、の比は大きい鵬効
果が大きい。

第１２図及び第１３図には本発明の更に他の実施例が示
されている０本実施例では内軸受支持枠３ｂと外輪受支
持枠３ｃとを、その周囲に複数の縦方向のスリット１８
を介し丸薄肉円筒１９で結合した。この場合には薄肉円
筒１９の薄肉で、厚さの小さい部分が径方向に対向し、
局方向の長さの大暑い面が周方向に対向するので、径方
向０剛性が小で、周方向の剛性は大となって紡速のもの
と同様な作用効果を奏することができる。

上述のように本発明は、軸受支持枠を、その内周側の部
分を内軸受支持枠で、外周側部分を外軸受支持枠で形成
し、これら内軸受支持枠と外軸受支持枠とを周方向に拘
束し、径方向には拘束を解除するように結合し、かつ内
軸受支持枠の線膨張係数を軸カラーの線膨張係数よシも
大きくすると共に、内軸受支持枠を油槽内に配置したの
で、軸で軸受の焼損が防止されるようになシ、軸受の焼
損を防止し丸目転機の軸受支持装置を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転機の軸受支持装置の回転機の縦断ｍ
１ｉｒ図、第２図は第１１１ＯＡ−Ａｌｌ！に沿う断面
図、第３図ｉ第１図のＰ枠部の拡大図、第４図は本発明
の回転機の軸受支持装置の一実施例の軸受囲りの縦断側
面図、第５図は第４図のＢ−ＢｌｓＫ沿う断面図、第６
図は第５図のＣ−ｃ線に沿う断面図、第７図は第４図の
外軸受支持粋の平面部分拡大図、第８図は本発明の回転
機の軸受支持装置の他の実施例の軸受囲シの縦断側面図
、第９図は第８図のＤ−Ｄ線に沿う断面図、第１０図は
本発明の回転機の軸受支持装置の更に他の実施例の軸受
囲シの縦断側面図、第１１図は第１０図のＥ−Ｅ線に沿
う断面図、第１２図は本発明の回転機の軸受支持装置の
更に他の実施例の軸受囲りの縦断側面図、第１３図は第
１２図のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。 １・・・回転軸、１１・・・軸カラー、２−案内軸受、
３ト・・軸受支持枠、３ｂ・・・内軸受支持枠、３ｃ・
・・外軸受支持枠、４・・・ブラケット、４ｍ・・・ブ
ラケット円板、４ｂ・・・ブラケットアーム、９・・・
支持枠突超部、１Ｇ・・・支持枠凹部、１１・・・縦ラ
イナ、１２・・・横りイナ、１４−・・油槽、１５””
ラジアルビン、１．７−・・板ばね、１８−・・縦方向
のスリット、１９・・・第ｚｒ：３ 葛８目

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ転軸に同着され外軸カッ−と、この軸カッ−を所
   定の間隙を介して支持し、かつ油槽内に設置され九案内
   軸壺と、この案内軸受をその内周側で保持し１外局側は
   ブラケットに接続されている軸受支持枠とからなる回転
   機の軸受支持装置において、＃記軸受支持枠を、その前
   記内周側の部分を内軸受゛支持枠で、前記外周側部分を
   外軸受支押枠で形成し、これら内軸受支持枠と外軸受支
   押枠とを周方向に拘束し、径方向には拘束を解除するよ
   うに結合し、°かつ前記内軸受支持枠の線膨張係数を前
   記軸カッ−のＩｌ！膨張係数よルも大きくすると共に、
   前記内軸受支持枠な前記油槽内に配置し九ことを特徴と
   する回転機の軸受支持装置。 雪、前記軸受支持枠が、前記内軸受支持枠の外周部に半
   径方向と平行な平行面、をも５九支持枠夷起部が、この
   支持枠突起部と対向した前記外軸受支押枠の支持枠凹部
   に挿入され、この挿入され九前記支持枠突起部と前記支
   持枠凹部との間隙に摺動　。 可能で、かつ密着する縦ライナを挿入し、この縦ライナ
   を横ライナ及びボルトで結合して形成されたものである
   特許請求の範囲第１項記載の回転機の軸受支持装置。 ３、前記軸受支持枠が、前記支持枠突起部は前記外軸受
   支押枠の内周に対向して、前記支持枠凹部は前記内軸受
   支持枠の外周に対向して形成されえものである特許請求
   の範囲第２項記載の回転機の軸受支持装置。 ４、前記軸受支持枠が、前記内軸受支持枠と前記外軸受
   支押枠との結合部にラジアルビンな配し、ボルトで結合
   して形成され九ものである特許請求の範囲第１項記載の
   回転機の軸受支持装置。 ５、前記軸受支持枠が、上下に配置された前記内軸受支
   持枠と前記外軸受支押枠とを、厚さが小さく、長さが大
   きい板ばねで結合すると共に、前記厚さの面が径方向に
   対向し、前記長さの藺が周方向に対向して形成されたも
   のである特許請求の範囲第１項記載の回転機の軸受支持
   装置。 ６、前記軸受支持枠が、上下に配置された前記内軸受支
   持枠と外輪受支持枠とを、その周囲にスリットを介しえ
   薄肉円筒で結合して形成されたものである特許請求の範
   囲第１項記載の回転機の軸受支持装置。