(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に配置された支持環と、
前記支持環と前記回転軸との間の複数箇所に設けられて前記回転軸を支持する軸受パッドと、を有する軸受装置において、
前記軸受パッドのうち複数を前記回転軸の下側に配置し、
複数の前記軸受パッドを支持するキャリアリングと前記支持環との間に、これらの間に前記キャリアリングの外周の接線方向から挿入されて前記軸受パッドと前記支持環とを半径方向へ位置決めするキー部材が設けられていることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記キー部材は、前記キャリアリング及び前記支持環に対向する面が平面とされていることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記支持環は、前記回転軸の中心を通る水平線より下方で互いに分割可能に連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記キー部材は、前記キャリアリングと前記支持環との間でこれらの軸線方向への相対移動を規制することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置に係り、特に回転機械のロータ支持に用いられ、回転機械の据付け、及び分解・再組立において、隣接するロータ相互の同芯度の確保を容易とする軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、蒸気タービン、ガスタービン、原子力タービン等の大型の回転機械のロータ支持に適用される軸受装置としては、分割パッド形式の軸受装置（ティルティングパッド軸受、ジャーナル軸受）が周知である。
図４に示すように、このような軸受装置１０１においては、軸受本体１０３が支持環１０２によって支持されており、回転機械のロータ４は、ロータ４の周方向に沿って間隔を空けて配置されている複数の軸受パッド１０９によって揺動自在に支持されている。
また、軸受本体１０３の外周部を構成するキャリアリング１０８と支持環１０２の間には、軸受本体１０３の周方向の移動を規制するためのキー部材１１０が介在している。
【０００３】
ところで、例えば蒸気タービンの据付け、及び分解・再組立におけるロータ４の芯出しや、地盤沈下等、外的要因によるロータ４の芯ずれに対応するための再調整は、キー部材１１０のロータ径方向の厚さを変更することによって実施される。
【０００４】
具体的には、軸受本体１０３の位置調整は、軸受本体１０３を一旦抜き取り、キー部材１１０とキャリアリング１０８との間に介在するライナーを調整することによって実施される。この作業は、ロータ４が組み込まれた状態で実施され、軸受本体１０３をロータ４の周りに回転させて持ち上げる難しい作業となっている。また、支持環１０２とキー部材１１０とが互いに局所的に当接する所謂片当たりを防ぐために、調整毎に支持環１０２とキー部材１１０との当たり面の当たり付け作業を行う必要がある。
【０００５】
特許文献１には、ロータ４の芯出し（アライメント調整）を容易とするために、ロータ軸方向に挿抜自在に構成されたキー部材を備えた軸受装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６４−１５５１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、例えば蒸気タービン等の回転機械の大型化に伴って、軸受装置周辺の作業空間が限定されており、特許文献１に開示されている手法により、キー部材を挿抜することが困難になってきている。
【０００８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、回転装置が大型化された場合においても、ロータの位置調整を容易とする軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の軸受装置は、回転軸の周囲に配置された支持環と、前記支持環と前記回転軸との間の複数箇所に設けられて前記回転軸を支持する軸受パッドと、を有する軸受装置において、前記軸受パッドのうち複数を前記回転軸の下側に配置し、複数の前記軸受パッドを支持するキャリアリングと前記支持環との間に、これらの間に前記キャリアリングの外周の接線方向から挿入されて前記軸受パッドと前記支持環とを半径方向へ位置決めするキー部材が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、キー部材がキャリアリングと支持環との間に接線方向から挿入可能とされていることによって、キー部材による軸受パッドと支持環との半径方向の位置決めが容易となり、位置決めに要する作業時間を短縮することができる。
【００１１】
また、本発明の軸受装置において、前記キー部材は、前記キャリアリング及び前記支持環に対向する面が平面とされていることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、キー部材のキャリアリングと支持環との間への挿入をより円滑に実施することができる。
【００１３】
また、本発明の軸受装置において、前記支持環は、前記回転軸中心を通る水平線より下方で互いに分割可能に連結されていることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、キー部材をキャリアリングと支持環との間から抜く際の空間を確保することができる。即ち、キー部材をキャリアリングと支持環との間から抜いた際の、キー部材と支持環の下半部との干渉を回避することができる。
【００１５】
また、本発明の軸受装置において、前記キー部材は、前記キャリアリングと前記支持環との間でこれらの軸線方向への相対移動を規制することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、キー部材がキャリアリングと支持環との間に接線方向から挿入可能とされていることによって、キー部材による軸受パッドと支持環との半径方向の位置決めが容易となり、位置決めに要する作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る軸受装置の正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る軸受装置の要部拡大正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る軸受装置の支持部の斜視図である。
【図４】従来の軸受装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の軸受装置１は、例えば蒸気タービンに適用される装置であり、蒸気が流入されるタービンに貫通するように設けられたロータ４（回転軸）を回転可能に径方向に支持する装置である。図１に示すように、軸受装置１は、支持環２と、支持環２の内周側に収容されている軸受本体３とを有している。
【００１９】
支持環２は、ロータ４の周囲にロータ４と同軸に配置される環状体であり、支持環２の内周面は略円環状をなしている。支持環２は、床面に設置され、軸受本体３を下方から支持する支持環下半部５と、支持環下半部５の上方に、ロータ４を覆うように配置される支持環上半部６とからなり、これらは複数のボルト７によって締結（連結）されている。即ち、支持環２は、支持環下半部５と支持環上半部６とに、ロータ４の中心を通る水平線より下方で互いに分離可能、及び合体可能とされている。
【００２０】
また、支持環下半部５と支持環上半部６との分割面Ｓは、ロータ４の軸中心を含む水平面Ｃよりも下方に位置している。即ち、支持環下半部５と支持環上半部６との分割面は、水平面Ｃとは一致しておらず、支持環下半部５の高さは、図４に示す従来の軸受装置１０１の支持環１０２の分割面Ｓ１よりも低く抑えられている。
【００２１】
軸受本体３は、支持環２の内周側に配置されている環状のキャリアリング８と、ロータ４とキャリアリング８との間に配置された複数の軸受パッド９とを有している。
キャリアリング８の内周面には、各々の軸受パッド９と対応して設けられ、各々の軸受パッド９をキャリアリング８に対して揺動自在に支持する複数のピボット１１が設けられている。
【００２２】
軸受本体３と支持環２との間には、ロータ４の芯出し調整用の一対のキー部材１０が配置されている。詳しくは、一対のキー部材１０は、一対のキー部材１０が協働して軸受本体３を下方から支持するように配置されている。即ち、一方のキー部材１０が環状のキャリアリング８を下方斜め４５°から支持し、他方のキー部材１０がその反対側を支持するように配置されている。ここで、下方斜め４５°とは、ロータ４の軸線を含む縦断面に対する角度である。
【００２３】
図２に示すように、キー部材１０は、キャリアリング８の外周面の接線に沿う方向（接線方向）に着脱可能に設けられている。詳しくは、キー部材１０は、軸受本体３をやや浮かせた状態から、キー部材１０の一面１０ａに沿う方向に挿抜することができる。
【００２４】
具体的には、支持環下半部５に第一キー収容溝１３が形成されているとともに、キャリアリング８の外周面に第二キー収容溝１４が形成されており、第一キー収容溝１３の底面１３ａと第二キー収容溝１４の底面１４ａとの間の空間に収容されたキー部材１０が底面１３ａ，１４ａに沿う方向に挿抜自在とされている。
第一キー収容溝１３の底面１３ａ、及び第二キー収容溝１４の底面１４ａは平面形状とされており、水平面に対して斜め４５°の角度に沿うように形成されている。
【００２５】
図３に示すように、キー部材１０は、所定の厚さを有する平面視矩形の板状部材であり、軸受本体３側に面する一面１０ａと、支持環２側に面する他面１０ｂとを有している。一面１０ａ及び他面１０ｂは、互いに平行な平面とされている。また、キー部材１０には、キー部材１０を挿抜する際に把持することができるハンドル２０が設けられている。
【００２６】
キー部材１０の他面１０ｂには、平面視形状がキー部材１０と略同一であり、所定の厚さのライナー２１を取り付けることができる。ライナー２１は、ボルトなどの所定の締結部材を用いてキー部材１０に取り付けられている。ロータ４の高さは、このライナー２１の厚みや枚数を変更することにより調整することができる。
なお、ライナー２１をキー部材１０の他面１０ｂではなく一面１０ａに取り付ける構成としてもよい。
【００２７】
支持環下半部５は、軸方向に所定の厚みを有しており、図１に示したように、軸受本体３を支持環２の内周側の面で支持している。図３に示すように、支持環下半部５の内周面は円弧状とはなっておらず、複数の面によって構成されている。よって、ロータ４（図１参照）は、支持環下半部５の内周面全面で支持されず、平坦面をなす長方形の支持面１２によって支持される。支持面１２は、床面とのなす角度が４５°とされており、対向するもう一方の支持面１２とのなす角度が９０°とされている。
【００２８】
第一キー収容溝１３は、所定の深さを有するように支持面１２に形成されている。具体的には、第一キー収容溝１３は長方形の支持面１２に、支持面１２の外形に沿うように形成された矩形溝であって、上方が開放されるように形成されている。第一キー収容溝１３の深さ寸法は、キー部材１０の厚さ寸法よりも小さくされている。
具体的には、第一キー収容溝１３は、キー部材１０を第一キー収容溝１３に沿うように挿入した際に、キー部材１０の下方向の移動を制限する下壁部２２と、キー部材１０をガイドするとともに、キー部材１０の軸方向の移動を制限するガイド部２３によって画定されている。
【００２９】
上述したように、第一キー収容溝１３の上方は開放され開口２４とされている。また、支持面１２の上端は、支持環下半部５の上面５ａと略同一平面上か、僅かに下方に配置されている。これにより、キー部材１０は、支持環上半部６が支持環下半部５に締結されていない状態で、第一キー収容溝１３の底面１３ａに沿って斜め上方に挿抜自在とされている。
【００３０】
また、図示しないが、キャリアリング８に形成されている第二キー収容溝１４にも第一キー収容溝１３と同様にキー部材１０の軸方向の移動を制限するガイド部が設けられている。即ち、キー部材１０を第一キー収容溝１３と第二キー収容溝１４との間に挿入する際は、キー部材１０の側面がガイド部にガイドされる。また、挿入後においては、キー部材１０の側面がガイド部に当接する。
【００３１】
なお、第一キー収容溝１３及び第二キー収容溝１４は、ロータ４の軸線方向から視て左右対称に設けられている。上の説明においては、ロータ４の軸線方向から視て片側の第一キー収容溝１３のみを説明したが、第一キー収容溝１３及び第二キー収容溝１４は反対側にも形成されている（図１参照）。
【００３２】
次に、ロータ４の高さ調整の手順について説明する。
まず、支持環上半部６を取り除いた上で、軸受本体３と支持環２とを離間させるために、所定の油圧ジャッキ等を用いて軸受本体３を上昇させる。即ち、軸受本体３とロータ４の荷重を抜く。
次いで、ハンドル２０を把持することにより、キー部材１０を引き抜き、ライナー２１を所望の厚さに調整する。
次いで、キー部材１０を第一キー収容溝１３と第二キー収容溝１４との間に挿入し、再び軸受本体３を下降させる。
【００３３】
上記実施形態によれば、キー部材１０がキャリアリング８と支持環２との間に挿入可能とされていることによって、キー部材１０による軸受パッド９と支持環２との半径方向の位置決めが容易となり、ロータ４の位置決めに要する作業時間を短縮することができる。これにより、据付けコスト、調整コストの低減を図ることができる。
【００３４】
また、キー部材１０におけるキャリアリング８と接する面、及び支持環２と接する面は、平坦とされているため、キー部材１０のキャリアリング８と支持環２との間への挿入をより円滑に実施することができる。さらに、調整毎の当たり付け作業を実施する必要がなくなり、作業コストを低減することができる。
【００３５】
また、支持環下半部５と支持環上半部６との分割面Ｓが水平面Ｃよりも下方に設定されていることによって、キー部材１０をキャリアリング８と支持環２との間から抜く際の空間を確保することができる。即ち、キー部材１０をキャリアリング８と支持環２との間から抜いた際の、キー部材１０と支持環下半部５との干渉を回避することができる。
【００３６】
また、第一キー収容溝１３と第二キー収容溝１４とにはガイド部が設けられているため、キャリアリング８と支持環２との間でこれらの軸線方向への相対移動を規制することができる。
【００３７】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。例えば、以上で説明した実施形態では、キー部材の一面と他面は平行であるとしたが、必ずしも平行に限る必要はない。例えば、挿入方向に向かって面同士の距離が小さくなるようなテーパ形状を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  軸受装置
２  支持環
３  軸受本体
４  ロータ（回転軸）
５  支持環下半部
６  支持環上半部
８  キャリアリング
９  軸受パッド
１０  キー部材
１３  第一キー収容溝
１４  第二キー収容溝
【図１】
0005851880.tif 000002
【図２】
0005851880.tif 000003
【図３】
0005851880.tif 000004
【図４】
0005851880.tif 000005