(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジを備えるシャフトと、前記フランジの軸受表面に取り付けられたプレートとを備えるスラスト滑り軸受であって、
前記プレートは、軸方向両側に軸受表面と作用表面とをそれぞれ有する軸受円板と、耐摩耗材料からなる一式のセクタとを含み、
前記軸受円板の前記軸受表面は前記フランジの前記軸受表面に対向しており、
２つの周方向突起が、前記軸受円板の前記軸受表面に形成されており、
前記一式のセクタは、前記軸受円板の前記作用表面に取り付けられると共に前記円板の周方向に配列されており、
前記軸受円板は、交互に配置された軸受バンド及びスロットを前記一式のセクタに対向する前記作用表面に備え、
前記軸受円板は、前記作用表面の近傍において、取り付け表面を内径及び外径に沿ってそれぞれ備え、
前記一式のセクタを弾性要素を介して固定する外側及び内側リングが、前記取り付け表面にそれぞれ取り付けられ、前記セクタは、セクタが前記軸受円板に対して回転することを防止するために、セクタ間に配置された中間バーによって固定されており、
前記中間バーは、前記軸受円板の開口にピンを挿入することで固定されており、
前記一式のセクタは、前記外側及び内側リング用の段を備えており、
前記セクタの上部すなわち前記軸受円板とは軸方向において反対側の部分は、丸みを有しており、前記セクタの下部すなわち軸方向において前記軸受円板側の部分は、相互の軸方向の固定のために、スロットを有しており、
前記セクタの前記上部の前記周方向の一側にあるリードインエッジは、概ね放射状の曲線として成形されており、
飛び飛びに配置された冷却及び潤滑用のチャネルが、前記中間バー、前記セクタ、前記外側及び内側リングによって形成されている、ことを特徴とするスラスト滑り軸受。
【請求項２】
前記プレートは、緩むことを防止するために、前記軸受バンド間の中間空間においてボルト又はネジを用いてロック可能に前記フランジに固定されている、請求項１に記載のスラスト滑り軸受。
【請求項３】
前記セクタは、シリコン処理された黒鉛又はシリコンカーバイドから作られている、請求項１に記載のスラスト滑り軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン処理された黒鉛（又は、類似の特徴を有する他の耐摩耗材）からなる少なくとも１つの作用表面を備えるスラスト滑り軸受に関する。その主な使用領域は、（最大９００ｍｍの直径を備える）大型のスラスト軸受を有する電気機械及び油圧機械の対応する構造アセンブリであり、好ましくは、主循環ポンプアセンブリ（ＭＣＰＡ）、及び水冷却原子炉アセンブリ、例えば原子力プラント（ＮＰＰ）自体の主循環ポンプアセンブリを駆動する電動モータである。
【背景技術】
【０００２】
（軸受用の耐摩耗材である）シリコン処理された黒鉛は、（少なくとも最大３００度の）耐熱性材料であることを特徴とし、潤滑冷却剤として、油の替わりに水を使用することを可能にする。この解決方法は、前記ＭＣＰＡに含まれる羽根型ポンプのラジアル軸受及びスラスト軸受に使用される。
【０００３】
しかしながら、脆性と、金属の線膨張率よりも低い線膨張率と、最大９００ｍｍに及ぶ最大全体寸法を有する一体型ユニットとしてプレートを製造するプロセスの複雑さと、前記一体型プレートが使用される場合の摩擦部からの均一で効率的な熱除去を提供する上での複雑な問題とに起因して、耐摩耗材として、水によって潤滑及び冷却されるシリコン処理された黒鉛を使用する大直径のスラスト滑り軸受用のプレートを製造することは、不可能である。
【０００４】
キングスベリー社のレベリングレバーシステムを備える２組のスライダ間を移動する、カラーを有するシャフトに取り付けられた強力な蒸気タービン用のスラスト滑り軸受が知られており、このスラスト滑り軸受では、冷却及び潤滑流体として油が使用されている。（Ｓｅｒｚｈｋｉｎａ  Ｌ．  Ｐ．，Ｚａｒｙｅｔｓｋｙ  Ｅ．  Ｌ．，Ｔｈｒｕｓｔ  ｂｅｒａｉｎｇｓ  ｆｏｒ  ｐｏｗｅｒｆｕｌ  ｓｔｅａｍ  ｔｕｒｂｉｎｅｓ，  Ｍａｓｈｉｎｏｓｔｒｏｅｎｉｅ，１９８８，３９ページから４１ページ参照）
【０００５】
冷却及び潤滑流体として油を使用する既知のスラスト軸受の欠点は、無人領域において機能する主循環ポンプを含む原子力プラント設備の火災危険性の増加である。火災安全性を提供するために、不燃性の潤滑及び冷却流体、具体的には、水が使用されるべきである。水の使用は、構造の変更を必要とし、具体的には、水による冷却及び潤滑下で機能的に作動する耐摩耗材を使用して作られたプレートがカラーに取り付けられるべきである。
【０００６】
本体と、シャフトに固定されたフランジを備えるカラーとを備えるスラスト滑り軸受が知られている。当該スラスト滑り軸受では、軸受円板が前記カラーの軸受表面に取り付けられており、軸受表面で前記円板に接触する耐摩耗プレートを備えた複数の自動調心スライダを有するアセンブリが前記本体と円板の間に配置される（ロシア国特許第２２４２６４５号、Ｆ１６Ｃ１７／０４、２００３年７月１５日発行参照）。前記軸受は、締付リングを備え、前記締付リングは、耐摩耗プレート用の窓（セパレータ）を有し、前記アセンブリの作用表面に固定されている。前記アセンブリは、自動調心スライダと、ブッシュとして形成され前記締付リングの窓によって自在に収容される耐摩耗プレートとを備える。前記耐摩耗ブッシュの作用表面は、前記締付リングの接合表面を越えて突出する。前記軸受円板は、固体耐摩耗リングとして形成されている。前記耐摩耗ブッシュは、断面が段形状であり、前記段は、前記ブッシュが前記締付リングの窓から脱落することを防止する。
【０００７】
既知のスラスト滑り軸受の欠点は、前記フランジ（カラー）上に一体式に作られた固体耐摩耗材として形成された円板を使用することであり、これは、大型（直径が最大９００ｍｍのとき）のスラスト軸受の場合不可能である。更に、耐摩耗材からなるブッシュを備えた軸方向のバネリングを使用して、接触領域において荷重の平衡を保つことは、高い装置荷重がかかるスラスト軸受において、不可能である。
【０００８】
本体と、フランジを備えたシャフトとを備えるスラスト滑り軸受アセンブリが知られておる。当該スラスト滑り軸受アセンブリでは、周方向突起を有する円板が、フランジの軸受表面上に取り付けられており、自動調心スライダが、作用表面によって前記円板に接触しながら、本体と円板の間に配置されている。（ロシア国特許第１７４５００４号、Ｆ１６Ｃ１７／０４、１９９４年２月２８日発行参照）
【０００９】
潤滑及び冷却流体として水を使用する場合、シリコン処理された黒鉛からなる耐摩耗性プレートを使用して、大きな装置荷重の下で、スラスト滑り軸受を機能させることを可能にする技術的な解決策が知られているが、これは、自動調整式のセクタにかかる装置荷重が平衡していないという欠点と、潤滑及び冷却流体流れの流体力学的影響によって大型スラスト滑り軸受の長期間機能中に浸食の損傷が生じるというような欠点とを有している
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、所定の大型スラスト滑り軸受用のカラーの接触表面をプレートを用いて形成することである。この所定のスラスト滑り軸受は、キングスベリーのレベリングレバーシステムを備え、ＮＰＰにおけるＭＣＰＡの利用に対応する、水を使用した軸受の冷却及び潤滑の条件下で、シリコン処理された黒鉛（又は、類似の特徴を有する他の材料）を耐摩耗材料として使用して機能する。
【発明の効果】
【００１１】
提案する発明の実施形態によって、以下の技術的な結果：
−固体形態のプレートが使用されたときにおける接触部からの不均一な熱除去に起因する曲げ応力及び熱変形によって、シリコン処理された黒鉛からなる耐摩耗性要素を損傷する危険性の減少
−スラスト滑り軸受カラーの表面上における冷却水及び潤滑水の循環の改善
−大型スラスト滑り軸受のカラー用プレートの製造可能性の改善
−大型スラスト滑り軸受のカラー用プレートの修復性の提供
−信頼性の向上
−火災危険性の減少
−軸受円板に沿った一式のセクタの回転の防止
が達成できる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記特徴を有する効果の達成を可能にする目的の解決策として、フランジを有するシャフトと、前記フランジの軸受表面に取り付けられたプレートとを備えるスラスト滑り軸受であって、前記プレートは、軸方向両側に軸受表面と作用表面とをそれぞれ有する軸受円板と、耐摩耗材料からなる一式のセクタとを含み、前記軸受円板の前記軸受表面は前記フランジの前記軸受表面に対向しており、２つの周方向突起が前記軸受円板の前記軸受表面上に形成され、前記一式のセクタは前記軸受円板の前記作用表面上に取り付けられている、スラスト滑り軸受を提供する。本発明によれば、一式のセクタに向けられる側において交互に配置された軸受バンド及びスロットを前記軸受円板に備えることと、軸受円板の内径及び外径上に取り付け表面を備えることとが提案されており、ここで、耐摩耗材料からなるセクタを弾性要素を通して固定する外側及び内側リングは、前記取り付け表面に固定されている。また、本発明によれば、セクタが軸受円板に対して回転することを防ぐために、前記セクタの間に中間バー（スペーサバー）を配置することでセクタを固定することが提案されており、ここで、前記バーは、前記軸受円板の開口にバーピンを挿入することで固定されている。また、本発明によれば、耐摩耗性材料からなるセクタに外側及び内側リング用の段を備えることと、セクタの上部に、半径方向の丸みを備え、セクタの下部に相互の軸方向の固定を保証するスロットを備えることと、概ね放射状の曲線としてセクタのリードインエッジを成形することと、バー、セクタ、外側及び内側リングによって形成された交互に配置されたチャネルを通して冷却及び潤滑することとが提案されている。
【００１３】
前記プレートは、前記軸受バンド間の中間領域において、緩みを防止するために、ボルト又はネジを用いてロック可能に、カラーつまり前記フランジに固定されることが好ましい。
【００１４】
前記セクタは、シリコン処理された黒鉛又はシリコンカーバイドから作られるのが好ましい。
【００１５】
技術的な結果は、以下の方法で達成される。
【００１６】
シリコン処理された黒鉛（又は近い特徴を有する他の材料）からなるセクタを損傷する危険性を減少するために、及び作動運転中にカラーからセクタへの曲げ変形及び熱変形の伝達を低減させるために、軸受円板は、カラーに対向する側に複数の軸受バンドを備え、前記バンドは、シリコン処理された黒鉛からなるセクタの内表面及び外表面の平衡中心の近傍の区画に形成されている。
【００１７】
一式のセクタが、作動運転中に軸受円板に沿って回転することを防止するために、各セクタは、セクタの間に配置された（中間）スペーサバーの側面によってロックされている。前記スペーサバーは、軸受円板の開口に挿入されたバーピンによって軸受円板に対して固定されており、ロックは、取り付けピンを有しセクタ群の最初と最後において挿入されるバーによって実行される。前記複数のバー、シリコン処理された黒鉛（又は近い特徴を有する他の材料）からなる（曲線の）セクタ、及び外側及び内側リングは、作動運転中のスラスト滑り軸受のカラーの接触表面上の冷却及び潤滑水の循環の改善を保証するチャネルを形成している。
【００１８】
シリコン処理された黒鉛（又は近い特徴を有する他の材料）からなる一式のセクタを使用することは、大型のスラスト滑り軸受用のカラープレートの製造可能性の改善を保証する。
【００１９】
製造中及び実施中の前記プレートの分離されたセクタの置換可能性は、大型のスラスト滑り軸受用のカラープレートの修復性を保証する。
【００２０】
無人領域において機能する主循環ポンプを含む原子力プラント設備の火災危険性の増加を減少するために、不燃性の冷却及び潤滑流体、すなわち、水が使用され、水によって冷却及び潤滑されたときに機能する耐摩耗性材料を使用して製造されたプレートはカラー上に取り付けられる。
【００２１】
特許請求された発明は、具体的な実施形態において、図１から図８によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】スラスト滑り軸受の図。
【図２】スラスト滑り軸受のプレート（概観）の図。
【図３】プレートのチャネル（図２の視点Ｂ）の図。
【図４】プレート（図２のＡ−Ａに沿った断面）の図。
【図５】プレートセクタ（概観）の図。
【図６】プレートセクタ（図５の側面図）の図。
【図７】プレートバー（概観）の図。
【図８】プレートバー（図５の視点Ｃ）の図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
大型のスラスト滑り軸受は、１つの本体（図示せず）で具体化され、シャフトのフランジとしてのカラーに取り付けられる。前記軸受は、２組のスライダ間を動くカラー２６を備え、前記本体と軸受円板１（図４）との間に配置されたキングスベリーのレベリングレバーシステムと、前記カラー（図１参照）に取り付けられたプレート２７とを備える。前記プレート２７（図２）は、内径に沿って取り付け面を有するリングとして具体化された軸受円板１（図４）を含む。
【００２４】
軸受円板１は、一式のセクタに対向する側（図４）に、交互のスロット２と軸受バンド３を備える表面を有し、前記軸受バンドは、シリコン処理された黒鉛の強度条件に要求される軸受の条件を保証し、同時に、相互に隣接する表面を処理するための最小領域サイズ備える。
【００２５】
軸受円板１は、２つの軸受バンド４（図４）を、カラー２６に対向する側に備える。前記軸受バンドは、セクタを損傷する危険性を減少するために、及び作動機能中のカラーからセクタへの曲げ変形及び熱変形の伝達を減少させるために、シリコン処理された黒鉛からなるセクタの内表面及び外表面の平衡中心の近傍に位置する区域に配置されている。
【００２６】
前記軸受円板の前記取り付け表面に同軸性の環状溝（段）５及び６は、対応する外側リング７及び内側リング８を中心合わせするために、セクタに対向する側において、軸受円板１（図４）の内径及び外径に沿って形成される。シリコン処理された黒鉛からなり、作用接触表面を備えたセクタとして幾何的に成形された一式のセクタ９（図２及び図４）は、軸受円板１の上部軸受表面上に取り付けられる。シリコン処理された黒鉛からなる一式のセクタを使用することで、大型トラスト滑り軸受用のカラーのプレートの製造可能性の改善を保証し、実施中の信頼性と修復性を増加する。
【００２７】
流体力学的外乱を防止するために、セクタがより大きな直径を有する領域上でセクタ９のリードインエッジ１０（図２，５）は、半径方向から回転方向へ偏向させられる。セクタ間の入口及び出口近傍のスロットにおける冷却及び潤滑水流の円周方向から半径方向への、及びその逆方向の滑らかな方向転換を保証するために、セクタのリードインエッジ１０は、放物線状の曲線（図３）として概ね形成されており、対応する半径方向丸み１１，１２，１３，及び１４（図５）は、外側及び内側の外形に沿って形成されている。冷却及び潤滑流体として水を使用することで、火災安全性は保証される。
【００２８】
セクタ９は、作業機能中の軸受円板１に沿った回転を阻止するために、（中間）バー１５（図４，７）の側面を使用して固定されている。前記バーが取り付けられたとき、ピン１６は、軸受円板の開口１７に挿入され、ストッパ１８（図８）は、セクタのスロット１９（図６）に挿入されている。これにより、相互の軸方向の固定が提供される。
【００２９】
セクタ９は、外側リング７と、内側リング８と、弾性要素２０，２１（図４）とによって、軸受円板１（図４）に沿って取り付けられる。
【００３０】
セクタ９は、軸受円板１に沿って回転を防止するために、外側リング７及び内側リング８に対してセクタを止める（楔止めする）ことで更に固定される。
【００３１】
固定外側７及び内側８リングは、前記円板に、具体的には、ボルト２２と、ねじ２３（図４）と係止ワッシャ２４，２５（図４）とによって固定されている。
【００３２】
スラスト滑り軸受のプレート２７は、軸受バンド４の間の空間において、（特定の場合、緩み止めのストッパを備えたボルト又はねじを用いて）カラー２６に固定されている。
【００３３】
前記プレートは、軸受円板１上にバー１５を配置し、続けて、セクタ９と、弾性要素２０，２１と、固定外側７及び内側８リングを配置し、その後、それらを前記軸受円板に固定することで組み立てられる。
【図１】
0006435410.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006435410.tif 000008
【図８】
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