JPS6220604A - 気体軸受の給気方法と装置 - Google Patents
気体軸受の給気方法と装置Info
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- JPS6220604A JPS6220604A JP15950685A JP15950685A JPS6220604A JP S6220604 A JPS6220604 A JP S6220604A JP 15950685 A JP15950685 A JP 15950685A JP 15950685 A JP15950685 A JP 15950685A JP S6220604 A JPS6220604 A JP S6220604A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ターボチャージャー、ターボコンプレッサー
やタービンポンプ等高速回転するターボマシンの気体軸
受の給気方法と装置に関する。
やタービンポンプ等高速回転するターボマシンの気体軸
受の給気方法と装置に関する。
従来、気体機械の吐出側から配管を介し、加圧気体を軸
受に供給する装置は、例えば特公昭５７−３６４３６に
開示されている。
受に供給する装置は、例えば特公昭５７−３６４３６に
開示されている。
しかしながらこの従来例は、始動及び停止動作中、軸受
の支持圧力を確保するため配管途中に補助加圧装置を設
けであるため、気体機械の低速運転中や低速から高速へ
の切換え時に生じた圧力変動が直接軸受に伝わり、運転
の安定性に欠けたり装置が複雑になっていた。
の支持圧力を確保するため配管途中に補助加圧装置を設
けであるため、気体機械の低速運転中や低速から高速へ
の切換え時に生じた圧力変動が直接軸受に伝わり、運転
の安定性に欠けたり装置が複雑になっていた。
とくに気体軸受けその最大の長所である摩擦が少ないこ
とがわざわいして、停止時は惰走時間が長く、補助加圧
装置の動作時間が長くなる欠点があった。
とがわざわいして、停止時は惰走時間が長く、補助加圧
装置の動作時間が長くなる欠点があった。
ここにおいて本発明は、ターボマシンの始動及び停止時
つねに作動する補助加圧装置をなくし、停止時の惰走時
間を短縮すると同時に供給気体の圧力変動を生じない、
気体の供給方法とその装置を提供することを、その目的
とする。
つねに作動する補助加圧装置をなくし、停止時の惰走時
間を短縮すると同時に供給気体の圧力変動を生じない、
気体の供給方法とその装置を提供することを、その目的
とする。
（発明の概要）
本発明は、上記目的を実現するために、始動時低速支持
用気体を、あらかじめ蓄圧されたタンクから放出し、 ターボマシンが定常運転に入り吐出圧が充分な圧力に達
すると、上記タンクがサージ吸収用タンクとして動作す
るようにし、 停止動作中はターボマシンを摩擦ブレーキや渦電流ブレ
ーキやダイナミックブレーキを動作させるようにして惰
走時間の短縮を計り、 ターボマシンの負荷変動により、供給気体圧が不足した
場合は、非常用のバックアップ加圧機からタンクへ補給
する、 気体軸受の給気方法と装置である。
用気体を、あらかじめ蓄圧されたタンクから放出し、 ターボマシンが定常運転に入り吐出圧が充分な圧力に達
すると、上記タンクがサージ吸収用タンクとして動作す
るようにし、 停止動作中はターボマシンを摩擦ブレーキや渦電流ブレ
ーキやダイナミックブレーキを動作させるようにして惰
走時間の短縮を計り、 ターボマシンの負荷変動により、供給気体圧が不足した
場合は、非常用のバックアップ加圧機からタンクへ補給
する、 気体軸受の給気方法と装置である。
本発明の一実施例における一部を側断面で、その回路構
成をブロックで表わした図を第１図に示す。
成をブロックで表わした図を第１図に示す。
ターボマシン１００の制御フローを実施するための制御
装置１２１とモータをインバータ駆動するインバータ装
置１２０と、停電時切替えられる非常用電源１２７とダ
イナミックブレーキユニット１２６よりなる運転・制御
装置１１９に、始動指令１２２゛が入力されると、始動
時および圧力不足時作動するバックアップ加圧１１１１
７と逆止弁１１２を介し配管により接続され、他の配管
によりターボマシンの吐出側１０５と逆止弁１１０を経
て接続され、さらに他の配管により電磁弁１１４を介し
気体軸受１０７ａ、１０７ｂに接続される圧力スイッチ
１１６を装着し始動時及び圧力変動時に軸受を支持する
ために必要な圧力と給気】を蓄えるだけの容母をもつタ
ンク１０８の残存圧力Ｐ１と、圧力スイッチ１１６の設
定圧Ｐ。
装置１２１とモータをインバータ駆動するインバータ装
置１２０と、停電時切替えられる非常用電源１２７とダ
イナミックブレーキユニット１２６よりなる運転・制御
装置１１９に、始動指令１２２゛が入力されると、始動
時および圧力不足時作動するバックアップ加圧１１１１
７と逆止弁１１２を介し配管により接続され、他の配管
によりターボマシンの吐出側１０５と逆止弁１１０を経
て接続され、さらに他の配管により電磁弁１１４を介し
気体軸受１０７ａ、１０７ｂに接続される圧力スイッチ
１１６を装着し始動時及び圧力変動時に軸受を支持する
ために必要な圧力と給気】を蓄えるだけの容母をもつタ
ンク１０８の残存圧力Ｐ１と、圧力スイッチ１１６の設
定圧Ｐ。
が、Ｐｌ＜Ｐａの場合は始動給気不可と判断し、制ｗＪ
装置１２１からバックアップ加圧Ｉｌｌ １７の運転指
令が発せられ、バックアップ加圧機１１７が運転を始め
ると、吸気された気体はフィルター１１８で除塵され、
逆止弁１１２を通りタンク１０８へ加圧補充され、Ｐ１
≧Ｐ、になると始動給気可能として、バックアップ加圧
機１１７が停止され、制御装置１２１から電磁弁１１４
へ開指令が発せられ、気体軸受１０７ａ、１０７ｂへ始
動用給気がなされ、ロータ１０２を気体支持する。
装置１２１からバックアップ加圧Ｉｌｌ １７の運転指
令が発せられ、バックアップ加圧機１１７が運転を始め
ると、吸気された気体はフィルター１１８で除塵され、
逆止弁１１２を通りタンク１０８へ加圧補充され、Ｐ１
≧Ｐ、になると始動給気可能として、バックアップ加圧
機１１７が停止され、制御装置１２１から電磁弁１１４
へ開指令が発せられ、気体軸受１０７ａ、１０７ｂへ始
動用給気がなされ、ロータ１０２を気体支持する。
ちなみに、気体軸受１０７ａは回転軸１０１を一定の空
隙をもって回転自在に支承し、気体軸受１０７ｂは回転
軸１０１の軸端をブラケットからある空隙で隔てる手段
である。
隙をもって回転自在に支承し、気体軸受１０７ｂは回転
軸１０１の軸端をブラケットからある空隙で隔てる手段
である。
つぎに、気体軸受１０７ａ、１０７ｂ直前の配管に設け
た圧力スイッチ１１５の設定圧Ｐ、と配管中の気体圧力
Ｐ２がＰ２〈Ｐｂであると、ターボマシン始動不可とし
て、電磁弁１１４を閉じ、スタート状態にもどり、再始
動を行なう。
た圧力スイッチ１１５の設定圧Ｐ、と配管中の気体圧力
Ｐ２がＰ２〈Ｐｂであると、ターボマシン始動不可とし
て、電磁弁１１４を閉じ、スタート状態にもどり、再始
動を行なう。
Ｐ ≧Ｐｂであると、ターボマシンの始！Ｆｊｌ準備完
了として、制御装置１２１からインバータ１２０へ始動
指令が発せられ、インバータ１２０からモータ１０３へ
給電され、ロータ１０２が回転を始めるとインペラ１０
４が回転し、ターボマシン１００の吸気口から気体はケ
ーシング内で加圧され、吐出側１０５へ至る。
了として、制御装置１２１からインバータ１２０へ始動
指令が発せられ、インバータ１２０からモータ１０３へ
給電され、ロータ１０２が回転を始めるとインペラ１０
４が回転し、ターボマシン１００の吸気口から気体はケ
ーシング内で加圧され、吐出側１０５へ至る。
この吐出気体はフィルター１０９を経て、負荷へ配管さ
れるが、この配管途中からタンク１０８へ逆止弁１１０
を介して加圧された気体が分岐され、ターボマシン運転
中給気される。
れるが、この配管途中からタンク１０８へ逆止弁１１０
を介して加圧された気体が分岐され、ターボマシン運転
中給気される。
インペラ１０４の回転数が上昇するにつれ、吐出圧も上
昇する。
昇する。
この段階で始動タイマー１２５のタイムアツプや負荷配
管に設けた図示しない圧力計やモータ軸に設けた回転計
等により始動完了が判断され、始動段階を完了する。
管に設けた図示しない圧力計やモータ軸に設けた回転計
等により始動完了が判断され、始動段階を完了する。
この段階での吐出圧は、Ｐａよりも高く、つねにタンク
１０８へ気体が補給され、さらにタンク１０８からミス
トセパレータ１１３．電磁弁１１４、気体軸受１０７ａ
、１０７ｂへ給気され、通常のバックアップ加圧機１１
７の運転なしでの、Ｐ２≧Ｐ、の状態が保たれる。
１０８へ気体が補給され、さらにタンク１０８からミス
トセパレータ１１３．電磁弁１１４、気体軸受１０７ａ
、１０７ｂへ給気され、通常のバックアップ加圧機１１
７の運転なしでの、Ｐ２≧Ｐ、の状態が保たれる。
始動が完了すると、インパフ夕はその速度指令に応じて
モータへ通電し、負荷に応答しながらロータ１０２を回
転するが、負荷の使用空気層によって吐出圧が変動する
けれども、タンク１０８の容量はサージを吸収するに充
分な容量にしであるので、軸受給気の圧力六動は剛性変
動には影響しない。
モータへ通電し、負荷に応答しながらロータ１０２を回
転するが、負荷の使用空気層によって吐出圧が変動する
けれども、タンク１０８の容量はサージを吸収するに充
分な容量にしであるので、軸受給気の圧力六動は剛性変
動には影響しない。
定常運転段階で°は、Ｐ１≧Ｐａの状態を維持するよう
に必要に応じバックアップ加圧機１１７が間欠的に運転
されるが、通常Ｐ１≧Ｐ、の状態は吐出側気体圧のみで
保てるので、バックアップ加圧１１１１７の運転はほと
んどない。
に必要に応じバックアップ加圧機１１７が間欠的に運転
されるが、通常Ｐ１≧Ｐ、の状態は吐出側気体圧のみで
保てるので、バックアップ加圧１１１１７の運転はほと
んどない。
また、負荷配管の目づまり等で吐出圧が異常に上昇し、
Ｐｌが異常上昇した場合は、タンク１０８または配管中
に設けた図示しないアンローダにより放圧されるように
しである。
Ｐｌが異常上昇した場合は、タンク１０８または配管中
に設けた図示しないアンローダにより放圧されるように
しである。
この段階での一番の問題は停電であって、停電を検知す
ると、非常用電１１ｉ１２７へ切替えられ電磁弁１１４
を開に保持し緊急停止へ移行する。
ると、非常用電１１ｉ１２７へ切替えられ電磁弁１１４
を開に保持し緊急停止へ移行する。
制御装置１２１に外部から停止指令１２３や停電検知１
２４が入力されると、制御装置１２１は、停電の場合は
非常用電源１２４から、そうでない場合はインバータ１
２０から、ダイナミックブレーキユニット１２６へ給電
され、モータ１０３のステータコイルに直流の制動電流
が供給され、ロータ１０２を電磁的に制動する。この間
気体軸受１０７ａ、１０７ｂへの給気はタンク１０８か
ら電磁弁１１４を介し行なわれる。
２４が入力されると、制御装置１２１は、停電の場合は
非常用電源１２４から、そうでない場合はインバータ１
２０から、ダイナミックブレーキユニット１２６へ給電
され、モータ１０３のステータコイルに直流の制動電流
が供給され、ロータ１０２を電磁的に制動する。この間
気体軸受１０７ａ、１０７ｂへの給気はタンク１０８か
ら電磁弁１１４を介し行なわれる。
タイマー１°２５やモータ軸に取り付けられたー示しな
い回転計からの信号によって、ロータ１０２の停止が確
認されると、制御装置１２１から電磁弁１１４へ閉指令
が出され、停止段階を終了する。
い回転計からの信号によって、ロータ１０２の停止が確
認されると、制御装置１２１から電磁弁１１４へ閉指令
が出され、停止段階を終了する。
これまで説明した気体軸受の給気方法を、第２図の流れ
図に表わす。 ′ すなわち、 ステップ２０１から２１０までは始動段階を示し、 ステップ２１１から２１７まではターボマシン１００の
運転段階であり、 ステップ２１８から２２１まではその停止段階である。
図に表わす。 ′ すなわち、 ステップ２０１から２１０までは始動段階を示し、 ステップ２１１から２１７まではターボマシン１００の
運転段階であり、 ステップ２１８から２２１まではその停止段階である。
なお、説明上モータ駆動のターボマシンで説明を行なっ
たが、ターボチャージャーの場合はインペラ１０４が両
軸端に設置され、モータ１０３にダイナミックブレーキ
用コイルや！Ｉｉ＆電！ブレーキや電磁ブレーキ等のブ
レーキａｔｓを設ければ、同様な動作が実現できるのは
、類推容易であるので説明を省略する。
たが、ターボチャージャーの場合はインペラ１０４が両
軸端に設置され、モータ１０３にダイナミックブレーキ
用コイルや！Ｉｉ＆電！ブレーキや電磁ブレーキ等のブ
レーキａｔｓを設ければ、同様な動作が実現できるのは
、類推容易であるので説明を省略する。
かくして本発明によれば、
始動もしくは停止時の回転軸を支持するに足る少量の気
体を蓄える小さなタンク容量で、運転中の吐出圧からの
気体軸受がサージを吸収しながら安定して支持できると
同時に、 停止時の惰走を除き、短時間で停止できるので、軸受の
高速接触による焼損を防止できるコンパクトな信頼性の
高い気体軸受を提供できる。
体を蓄える小さなタンク容量で、運転中の吐出圧からの
気体軸受がサージを吸収しながら安定して支持できると
同時に、 停止時の惰走を除き、短時間で停止できるので、軸受の
高速接触による焼損を防止できるコンパクトな信頼性の
高い気体軸受を提供できる。
したがって本発明は当該分野に寄与するところ、著しく
大きい。
大きい。
第１図は本発明の一実施例における一部の側断面とその
回路構成を表ねずブロックを示す図、第２図は制御方法
を表わす流れ図である。 １００はターボマシン、１０１は回転軸。 １０７ａ、１０７ｂは気体軸受、１０８はタンク。 １１０．１１２は逆止弁、１１４は電磁弁。 １１５．１１６は圧力スイッチ、１１７はバックアップ
加圧機、１１９は運転・制御盤、１２０はインバータ装
置、１２１は制御装首、１２５は始動タイマー、１２７
は非常用電源、１２６はダイナミックブレーキユニット
である。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図 第２図（０）
回路構成を表ねずブロックを示す図、第２図は制御方法
を表わす流れ図である。 １００はターボマシン、１０１は回転軸。 １０７ａ、１０７ｂは気体軸受、１０８はタンク。 １１０．１１２は逆止弁、１１４は電磁弁。 １１５．１１６は圧力スイッチ、１１７はバックアップ
加圧機、１１９は運転・制御盤、１２０はインバータ装
置、１２１は制御装首、１２５は始動タイマー、１２７
は非常用電源、１２６はダイナミックブレーキユニット
である。 出願人代理人 佐 藤 −雄 第１図 第２図（０）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ターボマシンの吐出圧の一部を分岐して気体軸受に
供給する気体軸受において、 逆止弁を介し、主として始動時気体をタンクへ蓄えるた
め作動するバックアップ加圧機と、逆止弁を経て、ター
ボマシンの吐出配管中から分岐された上記タンクへ接続
する配管と、 始動指令を受け停止完了まで開状態を保持する電磁弁を
介し上記タンクから気体軸受への供給配管と、 上記タンクに設けられた圧力スイッチと、 前記軸受への供給配管の軸受直前部に設けた圧力スイッ
チと、 回転軸の制動手段と、 始動指令や停止指令や圧力スイッチの設定圧に対応し前
記バックアップ加圧機の作動・停止や制動手段の作動を
行なう制御装置と、 よりなる気体軸受の給気装置。 ２、ターボマシンの吐出圧の一部を分岐してタンクを介
して給気し回転軸を気体軸受で支持するようにした気体
軸受において、 タンク残存圧力が第１の設定圧よりも高くなるようにバ
ックアップ加圧機より気体を供給し、タンク残存圧力が
第１の設定圧より高くなると電磁弁を開放しタンクから
気体軸受へ、気体軸受直前の配管圧が第２の設定圧より
高いことを確認しながらターボマシンを始動する始動段
階と、 電磁弁を開放保持したままでターボマシンの吐出側から
タンクへ補給される圧力をタンク残存圧が設定圧よりも
高くなるようにバックアップ加圧機より気体を供給した
り、停電検知信号に応じて非常用電源に切替える運転段
階と、 停電信号や停止指令を受けて制動手段を作動させ、停止
確認後電磁弁を閉鎖するようにした停止段階と、 を行なう気体軸受の給気方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15950685A JPS6220604A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 気体軸受の給気方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15950685A JPS6220604A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 気体軸受の給気方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6220604A true JPS6220604A (ja) | 1987-01-29 |
Family
ID=15695257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15950685A Pending JPS6220604A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 気体軸受の給気方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6220604A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168241A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転シャフト装置および燃料電池システム |
| JP6200127B1 (ja) * | 2016-12-09 | 2017-09-20 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | ガス軸受を備えた圧縮機システム、およびガス軸受を備えた圧縮機にガスを供給する方法 |
| JP2021502684A (ja) * | 2017-11-22 | 2021-01-28 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 特に燃料電池システムのためのターボコンプレッサ |
| CN115366859A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 沃尔沃卡车集团 | 制动装置、包括制动装置的车辆以及控制制动装置的方法 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP15950685A patent/JPS6220604A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168241A (ja) * | 2008-01-21 | 2009-07-30 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転シャフト装置および燃料電池システム |
| JP6200127B1 (ja) * | 2016-12-09 | 2017-09-20 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | ガス軸受を備えた圧縮機システム、およびガス軸受を備えた圧縮機にガスを供給する方法 |
| WO2018104987A1 (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | ガス軸受を備えた圧縮機システム、およびガス軸受を備えた圧縮機にガスを供給する方法 |
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| JP2021502684A (ja) * | 2017-11-22 | 2021-01-28 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 特に燃料電池システムのためのターボコンプレッサ |
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| CN115366859A (zh) * | 2021-05-21 | 2022-11-22 | 沃尔沃卡车集团 | 制动装置、包括制动装置的车辆以及控制制动装置的方法 |
| EP4091890A1 (en) * | 2021-05-21 | 2022-11-23 | Volvo Truck Corporation | A braking arrangement for a vehicle and a method of controlling a braking arrangement of a vehicle |
| CN115366859B (zh) * | 2021-05-21 | 2024-08-16 | 沃尔沃卡车集团 | 制动装置、包括制动装置的车辆以及控制制动装置的方法 |
| US12168425B2 (en) | 2021-05-21 | 2024-12-17 | Volvo Truck Corporation | Braking arrangement, vehicle comprising such a braking arrangement, and method of controlling the braking arrangement |
| EP4477484A1 (en) * | 2021-05-21 | 2024-12-18 | Volvo Truck Corporation | A braking arrangement, a vehicle comprising such a braking arrangement, and a method of controlling the braking arrangement |
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