JPS6347882B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6347882B2 JPS6347882B2 JP56130146A JP13014681A JPS6347882B2 JP S6347882 B2 JPS6347882 B2 JP S6347882B2 JP 56130146 A JP56130146 A JP 56130146A JP 13014681 A JP13014681 A JP 13014681A JP S6347882 B2 JPS6347882 B2 JP S6347882B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating shaft
- support
- bearing
- shaft
- blower
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスタービン駆動発電装置、蒸気タ
ービン駆動発電装置、あるいはモータ駆動の送風
機装置等の軸流機械装置の回転軸軸芯保持方法に
関するものである。
ービン駆動発電装置、あるいはモータ駆動の送風
機装置等の軸流機械装置の回転軸軸芯保持方法に
関するものである。
従来、上記のごとき軸流機械装置の回転軸の軸
芯保持方法にあつては、運転時に加熱される回転
軸の支持装置を軸受の潤滑に使用されている潤滑
油を使用して冷却し、運転時に変化する軸芯の変
化量を軽減したり、水冷の支持脚装置を用いるこ
とによつて、その目的を果していた。
芯保持方法にあつては、運転時に加熱される回転
軸の支持装置を軸受の潤滑に使用されている潤滑
油を使用して冷却し、運転時に変化する軸芯の変
化量を軽減したり、水冷の支持脚装置を用いるこ
とによつて、その目的を果していた。
しかしながら、このような装置にあつては、使
用される冷却用の流体、例えば潤滑油、冷却水、
場合によつては空気等を供給する動力の損失、冷
却液等を供給する配管設備、あるいは軸芯の変化
を許容するために用いられる歯車継手、たわみ継
手等の設備を必要とすると共に、冷却媒体そのも
のの費用も必要となるという欠点があつた。
用される冷却用の流体、例えば潤滑油、冷却水、
場合によつては空気等を供給する動力の損失、冷
却液等を供給する配管設備、あるいは軸芯の変化
を許容するために用いられる歯車継手、たわみ継
手等の設備を必要とすると共に、冷却媒体そのも
のの費用も必要となるという欠点があつた。
更に、従来の軸芯保持方法にあつては、その支
持装置を冷却することの他、運転時に軸芯が直線
上に来るように、冷態時にあらかじめ軸芯を偏芯
させておく方法が取られて来た。
持装置を冷却することの他、運転時に軸芯が直線
上に来るように、冷態時にあらかじめ軸芯を偏芯
させておく方法が取られて来た。
このような従来の方法にあつては、回転体であ
る回転軸を冷態時に曲げて接続することにより、
起動時の安定性に問題が生じていた。
る回転軸を冷態時に曲げて接続することにより、
起動時の安定性に問題が生じていた。
この場合は、回転軸の剛性により、ベアリング
の安定性、あるいは芯出し方法が面倒であり、設
計及び組立保守上余計な時間と経費とを必要とす
る欠点があつた。
の安定性、あるいは芯出し方法が面倒であり、設
計及び組立保守上余計な時間と経費とを必要とす
る欠点があつた。
一方、回転軸の剛性を下げ、軸芯の調整を容易
に行なう目的で歯車継手や、たわみ継手が採用さ
れるが、コストが高くつくことの他、回転軸の剛
性が不安定になり、非線形振動を起し、安定した
運転を行ない得ない場合がある。
に行なう目的で歯車継手や、たわみ継手が採用さ
れるが、コストが高くつくことの他、回転軸の剛
性が不安定になり、非線形振動を起し、安定した
運転を行ない得ない場合がある。
従つて、従来は回転軸危険速度、ベアリング支
持剛性及び安定性等多くの計算を行ない、回転軸
の安定性を計算し、更に、組立保守を行なつてい
るのが現状である。
持剛性及び安定性等多くの計算を行ない、回転軸
の安定性を計算し、更に、組立保守を行なつてい
るのが現状である。
そこで本発明は、前記のごとき軸流機械装置の
回転軸軸芯保持方法における問題点を解消するた
めになされたものであり、上記のごとき回転軸
が、冷態時である組立時において、その軸芯が直
線上になるよう組付けられ、しかも運転時にも少
なくとも直線を保ち得るような支持方法を提供す
ることを目的としたものである。
回転軸軸芯保持方法における問題点を解消するた
めになされたものであり、上記のごとき回転軸
が、冷態時である組立時において、その軸芯が直
線上になるよう組付けられ、しかも運転時にも少
なくとも直線を保ち得るような支持方法を提供す
ることを目的としたものである。
即ち、本発明は回転軸の支持装置の伸び量を極
力少なくし、かつ、それぞれの支持装置の伸び差
を相対的に少なくする事にあり、その特徴として
は、例えばインバー材のごとき恒熱膨張材を他の
支持装置に比して上方への熱伸びの多い支持装置
の支持脚に用いることによつて熱伸びの少ないと
ころとの熱伸び差を同じくすることである。
力少なくし、かつ、それぞれの支持装置の伸び差
を相対的に少なくする事にあり、その特徴として
は、例えばインバー材のごとき恒熱膨張材を他の
支持装置に比して上方への熱伸びの多い支持装置
の支持脚に用いることによつて熱伸びの少ないと
ころとの熱伸び差を同じくすることである。
以下図面にもとづいて本発明の詳細を説明する
が、第1図は本発明の実施例1における軸流機械
装置として、送風機10を電動機11で駆動する
送風装置を示している。
が、第1図は本発明の実施例1における軸流機械
装置として、送風機10を電動機11で駆動する
送風装置を示している。
この送風機10の回転軸10Aは支持装置13
及び14で支持されており、また、電動機11の
回転軸11Aは支持装置15及び16で支持され
ており、これらの回転軸10A及び11Aは軸継
手12で結合されている。
及び14で支持されており、また、電動機11の
回転軸11Aは支持装置15及び16で支持され
ており、これらの回転軸10A及び11Aは軸継
手12で結合されている。
次に、A,Bは送風機10の回転軸10Aの支
持ベアリング、そしてC,Dは電動機11の回転
軸11Aの支持ベアリングの位置をそれぞれ示し
ている。
持ベアリング、そしてC,Dは電動機11の回転
軸11Aの支持ベアリングの位置をそれぞれ示し
ている。
このような軸流機械装置において、回転軸10
A及び11Aの軸芯に注目して軸芯の変化を示し
たのが第2図であり、この第2図において、A,
Bは第1図と同じく送風機10の回転軸10Aの
支持ベアリング、そしてC,Dは電動機11の回
転軸11Aの支持ベアリングの位置をそれぞれ示
している。
A及び11Aの軸芯に注目して軸芯の変化を示し
たのが第2図であり、この第2図において、A,
Bは第1図と同じく送風機10の回転軸10Aの
支持ベアリング、そしてC,Dは電動機11の回
転軸11Aの支持ベアリングの位置をそれぞれ示
している。
第2図において、送風機10及び電動機11の
各回転軸10A及び11Aの軸芯が冷態時にY1
の高さで直線f1であつたとすると、これが運転時
にはY2の高さの位置に全体的に上ると共に、そ
れら回転軸10A及び11Aの軸芯は破線で示す
f2のごとく曲つたとする。
各回転軸10A及び11Aの軸芯が冷態時にY1
の高さで直線f1であつたとすると、これが運転時
にはY2の高さの位置に全体的に上ると共に、そ
れら回転軸10A及び11Aの軸芯は破線で示す
f2のごとく曲つたとする。
この原因は、単純に仮定すると、送風機10の
ベアリング点17は運転時の高さY2に同じく点
18に上り、また、もう一方のベアリング点19
は、送風機10が第1図で矢印aで示す空気を断
熱的に圧縮して、そのために温度上昇をもたら
し、支持装置14を加熱して異常に熱伸びが大き
くなり、点20の位置に上つたことを示してい
る。
ベアリング点17は運転時の高さY2に同じく点
18に上り、また、もう一方のベアリング点19
は、送風機10が第1図で矢印aで示す空気を断
熱的に圧縮して、そのために温度上昇をもたら
し、支持装置14を加熱して異常に熱伸びが大き
くなり、点20の位置に上つたことを示してい
る。
一方、発電機11の回転軸11Aの軸芯は、ベ
アリング点21及び23が冷態時でY1の位置に
て直線f1であつたものが、運転時に点22及び2
4に上昇し、ほぼ点18と同じ高さであつたとす
る。
アリング点21及び23が冷態時でY1の位置に
て直線f1であつたものが、運転時に点22及び2
4に上昇し、ほぼ点18と同じ高さであつたとす
る。
ここにおいて、送風機10のベアリング点20
が冷態時のY1の位置の直線f1からY2の位置に上
るようになるなら、これら回転体10A,11A
の軸芯は、Y1の位置からY2の位置まで上るが、
直線f1と同様な直線f3を保つており、安定した運
転を保持することができる。
が冷態時のY1の位置の直線f1からY2の位置に上
るようになるなら、これら回転体10A,11A
の軸芯は、Y1の位置からY2の位置まで上るが、
直線f1と同様な直線f3を保つており、安定した運
転を保持することができる。
しかし、実際にはベアリング点20がY2の位
置より更に上り、全体的な上り量Y2−Y1=h1に
加えて、更に、h2だけ上つてくるため、運転時の
回転軸系が不安定になり、ベアリングの損傷をき
たす事故にまで発展する。
置より更に上り、全体的な上り量Y2−Y1=h1に
加えて、更に、h2だけ上つてくるため、運転時の
回転軸系が不安定になり、ベアリングの損傷をき
たす事故にまで発展する。
そこで、本発明においては、この点に鑑みて、
軸芯の異常となる上昇分h2だけその上昇を押える
ことに着目してなされたものである。
軸芯の異常となる上昇分h2だけその上昇を押える
ことに着目してなされたものである。
第3図は、第1図の送風装置に対する具体的な
回転軸10A,11Aに対する軸芯保持方法を説
明するものであり、送風機10は共通台板25に
対して支持装置である支持ブラケツト26及び支
持脚27で支持されている。
回転軸10A,11Aに対する軸芯保持方法を説
明するものであり、送風機10は共通台板25に
対して支持装置である支持ブラケツト26及び支
持脚27で支持されている。
ここで、第2図における上昇分h1の熱伸びは、
共通台板25の熱伸びに起因するものとし、支持
脚27の熱伸びが異常伸びとなる上昇分h2にな
る。
共通台板25の熱伸びに起因するものとし、支持
脚27の熱伸びが異常伸びとなる上昇分h2にな
る。
そこで、この支持装置14における支持脚27
に恒熱膨張材、例えばインバー材を使用してお
り、これにより回転軸10A,11Aの軸芯は
Y1の位置の直線f1からY2の位置の直線f3の状態に
なり、軸芯はほぼ直線の状態で運転され、理想的
にその軸芯を保持することができる。
に恒熱膨張材、例えばインバー材を使用してお
り、これにより回転軸10A,11Aの軸芯は
Y1の位置の直線f1からY2の位置の直線f3の状態に
なり、軸芯はほぼ直線の状態で運転され、理想的
にその軸芯を保持することができる。
次に、第4図は本発明の実施例2における軸流
機械装置であるガスタービン発電装置を示してお
り、30は低圧圧縮機、31は高圧圧縮機と高圧
タービンとが一体となつて構成されたガスジエネ
レータ、32は出力タービンであり、低圧圧縮機
30と発電機33とを同時に駆動するように構成
されている。
機械装置であるガスタービン発電装置を示してお
り、30は低圧圧縮機、31は高圧圧縮機と高圧
タービンとが一体となつて構成されたガスジエネ
レータ、32は出力タービンであり、低圧圧縮機
30と発電機33とを同時に駆動するように構成
されている。
ガスジエネレータ31の回転軸31A、出力タ
ービン32の回転軸32Aはe,e′,f,gで示
す位置で支持装置にて支持され、これらe,e′,
f,gの各部はガスタービンケーシングが一体で
構成され、e及びgがグランドに対して支持さ
れ、e′,fはケーシング内部にて支持されてい
る。
ービン32の回転軸32Aはe,e′,f,gで示
す位置で支持装置にて支持され、これらe,e′,
f,gの各部はガスタービンケーシングが一体で
構成され、e及びgがグランドに対して支持さ
れ、e′,fはケーシング内部にて支持されてい
る。
次に、低圧圧縮機30の回転軸30Aは、h,
iの支持脚でグランドに対して支持され、発電機
33の回転軸33Aはj,kの支持脚でグランド
に対して支持されている。
iの支持脚でグランドに対して支持され、発電機
33の回転軸33Aはj,kの支持脚でグランド
に対して支持されている。
また、発電機33と低圧圧縮機30とは、軸継
手34で結合され、出力タービン32と低圧圧縮
機30とは軸継手35で結合されている。
手34で結合され、出力タービン32と低圧圧縮
機30とは軸継手35で結合されている。
ここで、矢印Kで示すのは、上記の各支持装置
が油膜剛性、軸支持剛性と減衰系とからなること
を示している。
が油膜剛性、軸支持剛性と減衰系とからなること
を示している。
第5図は、第4図の各回転軸31A,32A,
30A,33Aの軸芯が従来の回転軸支持装置に
おいてどのように変位するかを示しており、この
ようなガスタービン発電装置において、冷態の静
止時に、軸芯がY1の位置にて直線f1であつたとす
ると、この状態から運転状態では全般的な平均高
さY2の位置までその軸芯が変位し、それぞれ各
支持装置のベアリング点36,38,40,4
2,44,46,48での軸芯は、Y1の位置で
直線f1上にあつたものが、運転時に熱伸びにより
変位し、それぞれ37,39,41,43,4
5,47,49に変化する様子を示している。
30A,33Aの軸芯が従来の回転軸支持装置に
おいてどのように変位するかを示しており、この
ようなガスタービン発電装置において、冷態の静
止時に、軸芯がY1の位置にて直線f1であつたとす
ると、この状態から運転状態では全般的な平均高
さY2の位置までその軸芯が変位し、それぞれ各
支持装置のベアリング点36,38,40,4
2,44,46,48での軸芯は、Y1の位置で
直線f1上にあつたものが、運転時に熱伸びにより
変位し、それぞれ37,39,41,43,4
5,47,49に変化する様子を示している。
従来、各回転軸31A,32A,30A,33
Aが安定して運転されるためには、少なくともあ
る許容制限変位△Y内におさめる必要がある。即
ち、多点支持の回転軸系にあつては、一つの支持
点が許容量を越えて異常に熱伸びを発生し高くな
ると、その高くなつた支持点である軸受の面圧は
高くなり、又その高くなつた軸受の両側の軸受は
逆に面圧を低下させる。これは軸受面圧の異常高
と他方では面圧の異常低下を来す。この事によつ
て軸支持系の安定性が得られない場合、或いは面
圧の異常高で軸受のメタル焼損を起す可能性があ
る。
Aが安定して運転されるためには、少なくともあ
る許容制限変位△Y内におさめる必要がある。即
ち、多点支持の回転軸系にあつては、一つの支持
点が許容量を越えて異常に熱伸びを発生し高くな
ると、その高くなつた支持点である軸受の面圧は
高くなり、又その高くなつた軸受の両側の軸受は
逆に面圧を低下させる。これは軸受面圧の異常高
と他方では面圧の異常低下を来す。この事によつ
て軸支持系の安定性が得られない場合、或いは面
圧の異常高で軸受のメタル焼損を起す可能性があ
る。
第5図において、例えば軸受40が異常高温と
なつて41迄上昇したとすれば、軸受41の面圧
は高く、軸受39,41の面圧は低く、軸受の焼
損、或いは軸系の不安定現象を起す。
なつて41迄上昇したとすれば、軸受41の面圧
は高く、軸受39,41の面圧は低く、軸受の焼
損、或いは軸系の不安定現象を起す。
このため、従来は冷態時において組立てる際、
異常に高くなる軸受部第5図のh3,h4およびh5を
それだけ軸芯Y1の位置での直線f1より下方向に下
げるような軸芯調整を行つて来た。これらの状況
を第5図から第5図Aに示す。即ち、第5図Aで
は運転時に許容変位△Y内に納めるためには冷態
時に異常高h3,h4,h5は下向きに押下げられる必
要があることを示す。
異常に高くなる軸受部第5図のh3,h4およびh5を
それだけ軸芯Y1の位置での直線f1より下方向に下
げるような軸芯調整を行つて来た。これらの状況
を第5図から第5図Aに示す。即ち、第5図Aで
は運転時に許容変位△Y内に納めるためには冷態
時に異常高h3,h4,h5は下向きに押下げられる必
要があることを示す。
そこで、本発明においては、このような異常な
軸芯変化量だけを恒熱膨張材、例えばインバー材
を使用することによつて、その許容制限変位△Y
の範囲内におさめるような調整を行なうものであ
る。
軸芯変化量だけを恒熱膨張材、例えばインバー材
を使用することによつて、その許容制限変位△Y
の範囲内におさめるような調整を行なうものであ
る。
本発明の軸芯保持方法を採用すれば、第5図に
おいて、各支持装置のヘアリング点が37,3
7′,39,41,43,45,47,49であ
つたものが、運転時においても許容制限変位△Y
(第5図、第5図A参照)の範囲内とすることが
できる。
おいて、各支持装置のヘアリング点が37,3
7′,39,41,43,45,47,49であ
つたものが、運転時においても許容制限変位△Y
(第5図、第5図A参照)の範囲内とすることが
できる。
即ち、第6図に示すように、第5図に示された
37,37′,39,41,43,45,47,
49は、それぞれ、37,37″,39′,41′,
43,45′,47,49となつて許容制限変位
△Yの範囲とすることができる。重要なことは第
6図のf1線は直線、即ち初期芯出しが直線で作業
し易く、且つロータの運転中における芯が許容制
限変位△Yになることである。
37,37′,39,41,43,45,47,
49は、それぞれ、37,37″,39′,41′,
43,45′,47,49となつて許容制限変位
△Yの範囲とすることができる。重要なことは第
6図のf1線は直線、即ち初期芯出しが直線で作業
し易く、且つロータの運転中における芯が許容制
限変位△Yになることである。
上記の如く、本発明は軸流機械装置の回転軸を
複数の支持装置によつて支持するに際し、前記支
持装置中、他に比して上方への熱伸びの多い支持
装置の支持脚を恒熱膨脹材により形成したので、
冷態静止時から運転時にわたつて回転軸の軸芯を
許容変位内に保持することが可能になり、支術的
に多くの計算を行う必要がなくなると共に、冷態
時の軸芯調整が不要になる。
複数の支持装置によつて支持するに際し、前記支
持装置中、他に比して上方への熱伸びの多い支持
装置の支持脚を恒熱膨脹材により形成したので、
冷態静止時から運転時にわたつて回転軸の軸芯を
許容変位内に保持することが可能になり、支術的
に多くの計算を行う必要がなくなると共に、冷態
時の軸芯調整が不要になる。
また、その軸流機械装置の支持脚の冷却装置は
不要となる等の技術的効果があり、従つて、分解
組立時の軸芯調整が容易になるという利点があ
る。
不要となる等の技術的効果があり、従つて、分解
組立時の軸芯調整が容易になるという利点があ
る。
更に、支持脚冷却装置が不要となるので、冷却
装置の運転保守が不要で、経済的効果も大きい。
装置の運転保守が不要で、経済的効果も大きい。
第1図は本発明の実施例1における送風装置の
支持装置の概略側面図、第2図は第1図の送風装
置に従来の軸芯保持方法を適用した時における各
支持装置のベアリング点の冷却時及び運転時の位
置を示す線図、第3図は第1図の送風装置の軸芯
保持装置の概略正面図、第4図は本発明の実施例
2におけるガスタービン発電装置の概略側面図、
第5図及び第5図Aは第4図のガスタービン発電
装置に従来の軸芯保持方法を適用した時における
各支持装置のベアリング点の冷態時及び運転時の
位置を示す線図、第6図は第4図のガスタービン
発電装置に本発明を適用した場合における各支持
装置のベアリング点の冷態時及び運転時の位置を
示す線図である。 10……送風機、10A……回転軸、11……
電動機、11A……回転軸、25……共通台板、
26……ブラケツト、27……支持脚、30……
低圧圧縮機、30A……回転軸、31……ガスジ
エネレータ、31A……回転軸、32……出力タ
ービン、32A……回転軸、33……発電機、3
3A……回転軸。
支持装置の概略側面図、第2図は第1図の送風装
置に従来の軸芯保持方法を適用した時における各
支持装置のベアリング点の冷却時及び運転時の位
置を示す線図、第3図は第1図の送風装置の軸芯
保持装置の概略正面図、第4図は本発明の実施例
2におけるガスタービン発電装置の概略側面図、
第5図及び第5図Aは第4図のガスタービン発電
装置に従来の軸芯保持方法を適用した時における
各支持装置のベアリング点の冷態時及び運転時の
位置を示す線図、第6図は第4図のガスタービン
発電装置に本発明を適用した場合における各支持
装置のベアリング点の冷態時及び運転時の位置を
示す線図である。 10……送風機、10A……回転軸、11……
電動機、11A……回転軸、25……共通台板、
26……ブラケツト、27……支持脚、30……
低圧圧縮機、30A……回転軸、31……ガスジ
エネレータ、31A……回転軸、32……出力タ
ービン、32A……回転軸、33……発電機、3
3A……回転軸。
Claims (1)
- 1 軸流機械装置の回転軸を複数の支持装置によ
つて支持するに際し、前記支持装置中、他に比し
て上方への熱伸びの多い支持装置の支持脚を恒熱
膨脹材により形成したことを特徴とする軸流機械
装置の回転軸軸芯保持方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13014681A JPS5832907A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 軸流機械装置の回転軸軸芯保持方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13014681A JPS5832907A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 軸流機械装置の回転軸軸芯保持方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5832907A JPS5832907A (ja) | 1983-02-26 |
| JPS6347882B2 true JPS6347882B2 (ja) | 1988-09-26 |
Family
ID=15027065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13014681A Granted JPS5832907A (ja) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | 軸流機械装置の回転軸軸芯保持方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5832907A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0616416Y2 (ja) * | 1988-08-04 | 1994-04-27 | モレックス インコーポレーテッド | 低挿入力型多ピン電気コネクタ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53120034A (en) * | 1977-03-30 | 1978-10-20 | Hitachi Ltd | Bearing level regulator |
-
1981
- 1981-08-21 JP JP13014681A patent/JPS5832907A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5832907A (ja) | 1983-02-26 |
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