JP2012013218A - Pressed ring foil dynamic pressure gas bearing and method for manufacturing the same - Google Patents
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- F16C43/02—Assembling sliding-contact bearings
Abstract
Description
ターボ機械の回転軸を支持するガスや空気を使用した軸受に関する技術分野 Technical field on bearings using gas and air to support the rotating shaft of turbomachine
ターボ機械の回転軸を支える軸受として、油潤滑のすべり軸受、ボール軸受、ローラ軸受、空気やガスを潤滑材として使用するガス(空気)軸受、磁気で支える磁気軸受などがある。油軸受は、潤滑油を使用するために、潤滑油の供給ポンプ、潤滑油を冷却するオイルクーラー、潤滑油配管等が必要であり、これらの機器の価格がコストアップとなる。また、潤滑油が作動流体に入った場合、ターボ機械の損傷原因、熱交換器の効率低下要因となる。 Bearings that support the rotating shafts of turbomachines include oil-lubricated plain bearings, ball bearings, roller bearings, gas (air) bearings that use air or gas as a lubricant, and magnetic bearings that are supported by magnetism. In order to use the lubricating oil, the oil bearing requires a lubricating oil supply pump, an oil cooler for cooling the lubricating oil, a lubricating oil pipe, and the like, and the cost of these devices increases. Further, when the lubricating oil enters the working fluid, it becomes a cause of damage to the turbomachine and a factor of lowering the efficiency of the heat exchanger.
磁気軸受は、磁気で回転軸を支えるため、真空中などでの軸受として採用されている。磁気を発生し、制御する機器が高価である。また、何らかの原因で磁気浮上ができない場合、回転に軸に大きな損傷をもたらすため、別に軸受を設置する必要がある。 Magnetic bearings are used as bearings in vacuum because they support the rotating shaft with magnetism. Equipment that generates and controls magnetism is expensive. In addition, if the magnetic levitation cannot be performed for some reason, it is necessary to install a separate bearing in order to cause serious damage to the shaft during rotation.
ガス軸受には、静圧型と動圧型のものがあり、前者は別系統からのガスの供給が必要な軸受、後者は別系統でのガス供給を必要としないガス軸受である。本考案のガス軸受は、後者の動圧型である。動圧型のガス軸受は、軸受として高精度の加工、バネ支持構造、接触時の潤滑と磨耗防止などが必要なために高価なものとなっており、高価で限られた分野での使用に留まっている。 There are two types of gas bearings, a static pressure type and a dynamic pressure type. The former is a bearing that requires gas supply from another system, and the latter is a gas bearing that does not require gas supply from another system. The gas bearing of the present invention is the latter dynamic pressure type. Dynamic pressure type gas bearings are expensive because they require high precision machining, spring support structure, lubrication and wear prevention at the time of contact, and are limited to expensive and limited fields. ing.
従来のガス軸受は、部品点数と加工工数が多く、高精度の機械加工を必要とするため、コスト低減が困難である。 Conventional gas bearings have a large number of parts and processing man-hours and require high-precision machining, so it is difficult to reduce costs.
形状と構造がプレス加工等の大量、低コスト生産に適していない。 The shape and structure is not suitable for mass production and low-cost production such as pressing.
構成部品を薄板から製作される形状とした。 The component parts were formed from thin plates.
構成部品をプレス加工で成形される形状とした。 The component parts were shaped to be formed by press working.
寸法計測の容易な円と直線で形成される形状とした。 The shape is formed by a circle and a straight line that allow easy dimension measurement.
回転軸と接するリングフォイルを3個に分割、円筒に内接するように配置、リングフォイルの外縁部を接合して製作する。 The ring foil in contact with the rotating shaft is divided into three parts, arranged so as to be inscribed in the cylinder, and manufactured by joining the outer edges of the ring foil.
図1に、3分割リングフォイル110を示す。3分割リングフォイル110は、円弧部111、内側部112、内外縁部113、外側部114、外縁部115で構成されている。 FIG. 1 shows a three-
図2に、リングフォイルの組立構造を示す。リングフォイルは、3分割リングフォイル110を3個組み合わせられたもので、内外縁部113の外周面131と外外縁部115の内周面151を接するように接合されている。 FIG. 2 shows an assembly structure of the ring foil. The ring foil is a combination of three three-
図3に、軸受ケース200の構成を示す。軸受ケース200は、円筒形を呈しており、外周面にプレス孔230、支持板240、押さえ220、側円盤210で構成されている。 FIG. 3 shows the configuration of the
押さえ220は、延伸された円筒の一部が内側へ曲げ困れたもの、支持板240は、円筒にプレスで開けられた孔部の板が内側へ曲げこまれた部分で構成されている。 The
図4に、リングフォイル軸受の組立図を示す。リングフォイル軸受は、軸受ケース200の内部にリングフォイル100、リングフォイル100と軸受ケース200の間にスプリング300が収められた構成となっている。
リングフォイル100の内側部120と外側部140は、支持板240で周方向の動きが規制され、押さえ220で軸方向の動きが規制されている。FIG. 4 shows an assembly drawing of the ring foil bearing. The ring foil bearing has a structure in which a
The inner portion 120 and the outer portion 140 of the
スプリング300の軸方向の動きは、押さえ220で規制されている。 The axial movement of the
図1の3分割リングフォイル110を3枚組み合わせて、接合することにより、高精度で低コストのリングフォイル100を製作可能である。 A
従来の方法では、0.2mm以下の肉厚のリングフォイル100の製作が可能であり、小径のガス軸受の製作が可能となる。。 In the conventional method, the
リングフォイル100、軸受ケース200、スプリング300をプレス加工で製作可能となり、製造コストの削減が可能となる。 The
ここでは、3分割リングフォイルについて説明し、3以上の分割についての説明を省略しているが、3分割の説明から容易に推察できるように、3以上の分割も同様の効果を有している。 Here, the description is made on the three-divided ring foil, and the explanation on the three or more divisions is omitted. However, as can be easily inferred from the explanation on the three-divided, the three or more divisions have the same effect. .
100 リングフォイル
110 3分割リングフォイル
111 円弧部
112 内側部
113 内縁部
114 外側部
115 外縁部
131 外周面
151 内周面
230、240、220、210
200 軸受ケース
210 側円盤
220 押さえ
230 プレス孔
240 支持板
300 スプリングDESCRIPTION OF
200
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JP2010162238A JP2012013218A (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Pressed ring foil dynamic pressure gas bearing and method for manufacturing the same |
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JP2010162238A Pending JP2012013218A (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Pressed ring foil dynamic pressure gas bearing and method for manufacturing the same |
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