(57)【要約】【課題】回転軸の低速回転時及び高速回転時においても、十分な油膜を形成して、軸受負荷能力の低下を防止することができるティルティングパッド軸受装置を提供する。【解決手段】回転軸１１をティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄを介して回転可能に支持すると共に、ティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ間の給油ノズル３１から、当該給油部３１における回転軸１１の回転方向下流側に配置されるティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄに向けて、潤滑油を供給するティルティングパッド軸受装置において、ティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃに開口する給油孔４１と、この給油孔４１を介して摺動面２４ｂ，２４ｃに潤滑油を供給する第２潤滑油供給用ポンプ４３と、回転軸１１の回転停止時に、当該回転軸１１を押圧して摺動面２４ｂ，２４ｃから離間させる油圧ジャッキ５１とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を、その周方向に複数配置されるティルティングパッドを介して、回転可能に支持すると共に、隣接した前記ティルティングパッド間に設けられる給油部から、当該給油部における前記回転軸の回転方向下流側に配置される前記ティルティングパッドに向けて、潤滑油を供給するティルティングパッド軸受装置において、
前記ティルティングパッドの摺動面に開口する給油孔と、
前記給油孔を介して前記摺動面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
前記回転軸の回転停止時に、前記回転軸を押圧して前記摺動面から離間させる回転軸押圧手段とを備える
ことを特徴とするティルティングパッド軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載のティルティングパッド軸受装置において、
前記回転軸押圧手段は、前記回転軸を上下方向に振動させる
ことを特徴とするティルティングパッド軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸を複数のティルティングパッドを介して回転可能に支持するティルティングパッド軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タービンや発電機等の大形回転機械においては、その回転軸を回転可能に支持するために、ティルティングパッド軸受装置が用いられている。このティルティングパッド軸受装置では、揺動可能なティルティングパッドを、回転軸の周方向に複数配置し、この回転軸の回転によって、潤滑油を回転軸の外周面とティルティングパッドの摺動面との間に供給するようにしている。これにより、それらの間に、動圧発生に必要なくさび状油膜が形成されるため、回転軸の振動が減衰されるようになっている。
【０００３】
また、従来の軸受装置の中には、油膜のくさび効果による十分な負荷能力を得ることができない回転軸の回転開始時や低速回転時に、回転軸の外周面と軸受の摺動面との接触を防止することを目的として、軸受の摺動面に開口させた給油孔から、摺動面に高圧の潤滑油を供給するものが提供されている。このような、軸受装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１８１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記従来の軸受装置では、回転軸の回転開始時や低速回転時に、強制的に外部から摺動面の給油孔に潤滑油を高圧で供給して、軸受に負荷能力を持たせるために、給油孔とその周囲とに亘り、摺動面に対して凹んだ溝部を形成するようにしている。
【０００６】
しかしながら、このような軸受装置の構成を、ティルティングパッド軸受装置に適用した場合、高圧給油を行う回転軸の回転開始時や低速回転時においては、凹状の溝部内の高圧油によって、その負荷能力が得られるものの、溝部を介した高圧給油を停止する回転軸の高速回転時においては、その溝部によって、油膜による十分なくさび効果が得られないため、その負荷能力が低下し、ティルティングパッドの損傷を招くおそれがある。
【０００７】
従って、本発明に係るティルティングパッド軸受装置は上記課題を解決するものであって、回転軸の低速回転時及び高速回転時においても、十分な油膜を形成して、軸受負荷能力の低下を防止することができるティルティングパッド軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係るティルティングパッド軸受装置は、
回転軸を、その周方向に複数配置されるティルティングパッドを介して、回転可能に支持すると共に、隣接した前記ティルティングパッド間に設けられる給油部から、当該給油部における前記回転軸の回転方向下流側に配置される前記ティルティングパッドに向けて、潤滑油を供給するティルティングパッド軸受装置において、
前記ティルティングパッドの摺動面に開口する給油孔と、
前記給油孔を介して前記摺動面に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
前記回転軸の回転停止時に、前記回転軸を押圧して前記摺動面から離間させる回転軸押圧手段とを備える
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係るティルティングパッド軸受装置は、
前記回転軸押圧手段は、前記回転軸を上下方向に振動させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
従って、本発明に係るティルティングパッド軸受装置によれば、ティルティングパッドの摺動面における凹部を最小限に抑えることができるので、回転軸の低速回転時及び高速回転時においても、十分な油膜を形成させることができ、軸受負荷能力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例に係るティルティングパッド軸受装置の概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】ティルティングパッドの外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るティルティングパッド軸受装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、図中の２点鎖線は、潤滑油の供給方向を示している。
【実施例】
【００１３】
図１及び図２に示すように、ティルティングパッド軸受装置１には、タービンや発電機等の大形回転機械の回転軸１１が回転可能に支持されている。回転軸１１の一端側及び他端側における径方向外側には、環状の軸受ハウジング２１が設けられており、この軸受ハウジング２１の内周面には、ピボット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが等角度間隔で設けられている。
【００１４】
ピボット２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄには、ティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが揺動（傾斜）可能に支持されている。これらティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄは、回転軸１１の外周面に沿うような所定の曲率を有する摺動面２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを有している。
【００１５】
また、各ティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ間には、給油ノズル（給油部）３１が回転軸１１に向けて設けられており、これら給油ノズル３１には、第１潤滑油供給用ポンプ３２が接続されている。従って、第１潤滑油供給用ポンプ３２を駆動することにより、給油ノズル３１から、当該給油ノズル３１における回転軸１１の回転方向下流側に隣接するティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの摺動面２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに向けて、潤滑油が供給されることになる。
【００１６】
更に、回転軸１１の中心よりも下方に配置される２つのティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃの中央部には、給油孔４１が開口されている。この給油孔４１は、ティルティングパッド２３ｂ，２３ｃ内部に形成される給油通路４２と連通しており、この給油通路４２には、第２潤滑油供給用ポンプ（潤滑油供給手段）４３が接続されている。従って、第２潤滑油供給用ポンプ４３を駆動することにより、給油孔４１から摺動面２３ａ上に潤滑油が供給されることになる（図３参照）。
【００１７】
そして、軸受ハウジング２１の軸方向内側及び外側における回転軸１１の下方には、油圧ジャッキ５１が設けられており、この油圧ジャッキ５１の押圧部５１ａは、回転軸１１をその下方から上方に向けて押圧可能となっている。また、油圧ジャッキ５１には、ジャッキ駆動用ポンプ５２が接続されている。なお、油圧ジャッキ５１及びジャッキ駆動用ポンプ５２は、回転軸押圧手段を構成するものである。
【００１８】
従って、ジャッキ駆動用ポンプ５２を駆動することにより、油圧ジャッキ５１の押圧部５１ａが上昇（伸長）及び下降（短縮）を繰り返すため、回転軸１１が上下方向に振動することになる。即ち、回転軸１１が、当該回転軸１１の中心よりも下方に配置されるティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃから、間欠的に上方に離間されることになる。
【００１９】
よって、回転軸１１を回転させる場合には、先ず、回転軸１１を停止させた状態で、第２潤滑油供給用ポンプ４３を駆動させ、潤滑油を給油孔４１に供給する。なお、停止状態の回転軸１１は、ティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃに載っており、ティルティングパッド２３ａ，２３ｄの摺動面２４ａ，２４ｄには接触していない。このとき、回転軸１１の外周面とティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃとが密着し、給油孔４１が塞がれているため、その摺動面２４ｂ，２４ｃには、潤滑油が供給されていない。
【００２０】
次いで、ジャッキ駆動用ポンプ５２を駆動させ、油圧ジャッキ５１の押圧部５１ａを繰り返し上下動させる。これにより、回転軸１１が上下方向に振動するため、この回転軸１１の上昇（離間）中においては、潤滑油が給油孔４１からティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃ上に染み出ることになる。
【００２１】
そして、更に、回転軸１１を上下方向に振動させ、給油孔４１からティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃ上に、潤滑油を十分に供給させる。
【００２２】
次いで、ジャッキ駆動用ポンプ５２を停止させる。これにより、回転軸１１の外周面とティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃとの間に油膜が形成されているため、回転軸１１がその摺動面２４ｂ，２４ｃから浮上した状態となる。
【００２３】
そして、回転軸１１の回転を開始する。このように、回転軸１１の回転が開始され、当該回転軸１１の回転速度が所定の回転速度を超えた場合、即ち、低速回転から高速回転に変わった場合には、第２潤滑油供給用ポンプ４３を停止させ、給油孔４１からの潤滑油の供給を停止すると共に、第１潤滑油供給用ポンプ３２を駆動させ、潤滑油を給油ノズル３１からその回転方向下流側のティルティングパッド２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄの摺動面２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに供給する。これにより、回転軸１１の外周面とその摺動面２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとの間に、動圧発生に必要なくさび状油膜が形成され、回転速度に関わらず、回転軸１１の振動が減衰されることになる。
【００２４】
なお、給油ノズル３１からの潤滑油の供給は、給油孔４１からの潤滑油の供給開始と同時に行うようにしたり、回転軸１１の低速回転時から行うようにしたりしても構わない。
【００２５】
従って、本発明に係るティルティングパッド軸受装置１によれば、回転軸１１の回転停止時に、給油孔４１を介して下方に配置されるティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃに潤滑油を供給すると共に、回転軸１１を押圧して上下方向に振動させることにより、摺動面２３ｂ，２３ｃにおける凹部を、給油孔４１のみに抑えることができる。これにより、回転軸１１の低速回転時及び高速回転時においても、十分な油膜を形成させることができるので、軸受負荷能力の低下を防止することができる。
【００２６】
また、回転軸１１の回転停止時に、回転軸１１を上下方向に振動させて、ティルティングパッド２３ｂ，２３ｃの摺動面２４ｂ，２４ｃに潤滑油を供給することにより、常に回転軸１１を摺動面２３ｂ，２３ｃから上方に離間させる場合と比較して、第２潤滑油供給用ポンプ４３の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、潤滑油量の低減を図ることを目的としたティルティングパッド軸受装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１      ティルティングパッド軸受装置
１１      回転軸
２１      軸受ハウジング
２２ａ〜２２ｄ      ピボット
２３ａ〜２３ｄ      ティルティングパッド
２４ａ〜２４ｂ    摺動面
３１      給油ノズル
３２      第１潤滑油供給用ポンプ
４１      給油孔
４２      給油通路
４３      第２潤滑油供給ポンプ
５１      油圧ジャッキ
５２      ジャッキ駆動用ポンプ
【図１】
2011179548.tif 000003
【図２】
2011179548.tif 000004
【図３】
2011179548.tif 000005