(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて支持する空気軸受にして、前記回転軸を周りから受ける軸受スリーブと、該軸受スリーブを周りから複数の放射状リブを介して支持する筒状ハウジングとを有し、前記軸受スリーブと前記筒状ハウジングの間の環状空間を前記複数の放射状リブにて仕切った複数の空気流路が前記コンプレッサに近い側の一端より前記タービンに近い側の他端まで延在しており、前記放射状リブは前記一端より前記他端へ向けて厚みが減じられていることを特徴とする空気軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気を潤滑材とする空気軸受に係り、特に軸線方向に熱落差のある回転軸のための空気軸受に係る。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて空気を潤滑材とする空気軸受により支持する構造が、下記の特許文献１に記載されている。この特許文献の図４、図５、図６、図７に示された実施例では、空気はタービンに近い側の一端よりコンプレッサに近い側の他端へ向けて流され、図８の実施例では、空気はコンプレッサに近い側の一端よりタービンに近い側の他端へ向けて流されているが、いずれの実施例についても、空気軸受内に於ける空気流路の詳細は言及されておらずまた図示されてもいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４-２４５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて軸受により支持する場合、回転軸はガスタービンの暖機後の運転中にはタービンを支持する一端部よりコンプレッサを支持する他端部に亙って軸線方向にかなり大きな熱落差を呈するので、ガスタービンの冷温始動時から始まる全運転域に亙って軸受部に於ける回転軸と軸受スリーブの間のクリアランスを可及的にて定常化して軸受性能を向上させるには、ガスタービンの運転中、軸受のタービンに近い側をコンプレッサに近い側より強く冷却する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記の事項に着目し、ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて支持する空気軸受を、ガスタービンの冷温始動時から始まる全運転域に亙って軸受部に於ける回転軸と軸受スリーブの間のクリアランスを可及的にて定常化する構造にて提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決すべく、本発明は、ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて支持する空気軸受にして、前記回転軸を周りから受ける軸受スリーブと、該軸受スリーブを周りから複数の放射状リブを介して支持する筒状ハウジングとを有し、前記軸受スリーブと前記筒状ハウジングの間の環状空間を前記複数の放射状リブにて仕切った複数の空気流路が前記コンプレッサに近い側の一端より前記タービンに近い側の他端まで延在しており、前記放射状リブは前記一端より前記他端へ向けて厚みが減じられていることを特徴とする空気軸受を提案するものである。
【発明の効果】
【０００７】
上記の如く、ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて支持する空気軸受が、前記回転軸を周りから受ける軸受スリーブと、該軸受スリーブを周りから複数の放射状リブを介して支持する筒状ハウジングとを有し、前記軸受スリーブと前記筒状ハウジングの間の環状空間を前記複数の放射状リブにて仕切った複数の空気流路が前記コンプレッサに近い側の一端より前記タービンに近い側の他端まで延在しており、前記放射状リブは前記一端より前記他端へ向けて厚みが減じられていれば、前記複数の放射状リブの間にあって前記空気流路に露呈される前記軸受スリーブの壁面の面積が前記一端より前記他端へ向けて増大することにより前記軸受スリーブが前記一端より前記他端へ向けてより強く冷却されることと、前記放射状リブがその厚みを前記一端より前記他端へ向けて減じられることにより該一端より該他端へ向かうに連れて前記空気流路を流れる空気流によってより強く冷却されることにより、前記軸受スリーブが前記回転軸より受ける熱の量が該軸受スリーブの前記コンプレッサに近い側の一端より前記タービンに近い側の他端へ向けて増大しても、該熱により前記軸受スリーブに生じる熱変形の両端間に於ける差は抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ガスタービンに於けるコンプレッサとタービンを直結する回転軸をその中間部にて本発明による空気軸受にて支持する要領を示す概略図である。
【図２】図１に示す空気軸受の構造を、軸線を通る縦断面（Ａ）、一方の端面（Ｂ）、切断面Ｓ−Ｓ（Ｃ）にて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に本発明に関与する要部が概略図にて示されたガスタービン於いて、１はコンプレッサ、２はタービンであり、両者は回転軸３により直結され、該回転軸はその中間部にて空気軸受４により支持されている。
【００１０】
空気軸受４は、その軸線を通る縦断面が図２の図Ａに示され、またそのタービン２に近い側の端面が図２の図Ｂに示されている構造のものであり、回転軸３を周りから受ける軸受スリーブ１０と、該軸受スリーブを周りから複数の放射状リブ１２を介して支持する筒状ハウジング１４とを有し、軸受スリーブ１０と筒状ハウジング１４の間の環状空間を複数の放射状リブ１２にて仕切った複数の空気流路１６がコンプレッサに近い側の一端４ｃよりタービンに近い側の他端４ｔまで延在している。図示の実施例では、放射状リブ１２は８個設けられており、いずれの放射状リブも、図２の図Ｃに示す如く、コンプレッサに近い側の一端４ｃよりタービンに近い側の他端４ｔへ向けて厚みが減じられている。
【００１１】
空気流路１６には、図には示されていない適当な冷却空気循環手段により、冷却空気が一端４ｃの側から導入され、他端４ｔの側から排出されるようになっている。この場合、放射状リブ１２がコンプレッサに近い側の一端４ｃよりタービンに近い側の他端４ｔへ向けて厚みが減じられていることにより、空気流路１６に露呈される軸受スリーブ１０の壁面の面積は一端４ｃより他端４ｔへ向けて増大しているので、空気流路１６内に流される冷却空気によって軸受スリーブ１０は一端４ｃより他端４ｔへ向けてより強く冷却される。また放射状リブ１２がその厚みを一端４ｃより他端４ｔへ向けて減じられていることにより、空気流路１６を流れる空気流が放射状リブ１２に及ぼす冷却効果は一端４ｃより他端４ｔへ向かうに連れて増大し、放射状リブ１２は一端４ｃより他端４ｔへ向かうに連れて空気流路１６を流れる空気流によってより強く冷却される。これら２つの一端４ｃより他端４ｔへ向かう冷却効果の変化により、ガスタービンの暖機後の運転中に軸受スリーブ１０が回転軸３より受ける熱の量が軸受スリーブのコンプレッサに近い側の一端４ｃよりタービンに近い側の他端４ｔへ向けて増大しても、該熱により軸受スリーブ１０に生じる熱変形の両端間に於ける差は抑制される。
【００１２】
以上に説明した実施例について、本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００１３】
１…コンプレッサ、２…タービン、３…回転軸、４…空気軸受、４ｃ…空気軸受の一端、４ｔ…空気軸受の他端、１０…軸受スリーブ、１２…放射状リブ、１４…筒状ハウジング、１６…空気流路
【図１】
0006311640.tif 000002
【図２】
0006311640.tif 000003