CN102119280B - 推力轴承用供油喷嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高垫的随动性并能够实现推力轴承的高面压化的推力轴承用供油喷嘴。一种推力轴承用供油喷嘴(12)，分别配置在沿周向配置在与推力环的推力面对置的位置上的垫与垫之间，该推力环从转子轴朝向径向外侧突出，所述推力轴承用供油喷嘴(12)具备：圆筒状的轴部；长方体状的主体部(31)，其在高度方向上的两侧面的中心部设有突出部(34)，且在位于与所述轴部相反侧的顶部上形成有多个喷嘴孔(38、39)，该突出部(34)嵌入到所述垫的侧面上形成的凹处且俯视呈半圆板形状，所述喷嘴孔(38、39)将从所述轴部的底面供给的润滑油向所述推力环与所述垫之间喷出。

Description

推力轴承用供油喷嘴
技术领域
本发明涉及蒸汽轮机、燃气轮机、鼓风机、压缩机等旋转机械中使用的推力轴承所适用的推力轴承用供油喷嘴。
背景技术
作为蒸汽轮机中使用的推力轴承用供油喷嘴，例如，已知有专利文献1所公开的技术。
专利文献1：日本实开昭63-178622号公报
然而，此种以往的推力轴承用供油喷嘴的供油喷嘴的侧面和垫的侧面进行面对面的接触(面接触)。因此，存在无法使垫绕与转子轴(旋转轴)的旋转轴线平行的轴线旋转，而垫的随动性(倾斜性)差的问题点。
发明内容
本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种能够提高垫的随动性并能够通过高效率的润滑来实现推力轴承的高面压化的推力轴承用供油喷嘴。
本发明为了解决上述课题而采用以下的方法。
本发明的第一形态的推力轴承用供油喷嘴分别配置在沿周向配置在与推力环的推力面对置的位置上的垫与垫之间，该推力环从转子轴朝向径向外侧突出，所述推力轴承用供油喷嘴具备：圆筒状的轴部；长方体状的主体部，其在高度方向上的两侧面的中心部设有突出部，且在位于与所述轴部相反侧的顶部上形成有多个喷嘴孔，该突出部嵌入到所述垫的侧面上形成的凹处且俯视呈半圆板形状，所述喷嘴孔将从所述轴部的底面供给的润滑油向所述推力环与所述垫之间喷出。
根据本发明的第一形态的推力轴承用供油喷嘴，垫的侧面由推力轴承用供油喷嘴的突出部进行点支承，因此能够使垫绕与转子轴的旋转轴线平行的轴线旋转，从而能够提高垫的随动性(倾斜性)。
另外，根据本发明的第一形态的推力轴承用供油喷嘴，从主体部的顶部上形成的喷嘴孔朝向垫的侧面没有遗漏地供给(喷射)润滑油，并将供给的润滑油高效率地向垫的滑动面供给，因此能够使轴承面压高时(例如，超过6MPa时)的垫的金属温度比以往下降。
在上述推力轴承用供油喷嘴中，更有选，在所述主体部的顶部形成有朝向顶面倾斜的两个侧面，在所述侧面上形成所述喷嘴孔。
根据此种推力轴承用供油喷嘴，从底部供给的润滑油高效率地向相邻配置的垫等供给(喷射)，并将供给的润滑油高效率地向垫的滑动面供给。
本发明的第二形态的推力轴承具备在垫的随动性良好且面压高时(例如，超过6MPa时)也能够抑制金属温度上升的推力轴承用供油喷嘴。
根据本发明的第二形态的推力轴承，能够对应于大型化及高面压化的旋转机械(蒸汽轮机、燃气轮机、鼓风机、压缩机等)。
发明效果
根据本发明的推力轴承，起到能够提高垫的随动性并能够通过高效率的润滑来实现推力轴承的高面压化的效果。
附图说明
图1是具备本发明的一实施方式的供油喷嘴的推力轴承的主视图，是图3的I-I向视剖面图。
图2是具备本发明的一实施方式的供油喷嘴的推力轴承的主视图，是图3的II-II向视剖面图。
图3是图1及图2的III-III向视剖面图。
图4是将具备本发明的一实施方式的供油喷嘴的推力轴承的一部分沿周向剖开的剖视图。
图5是本发明的一实施方式的供油喷嘴的侧视图。
图6是本发明的一实施方式的供油喷嘴的俯视图。
图7是本发明的一实施方式的供油喷嘴的仰视图。
图8是本发明的一实施方式的供油喷嘴的主视图。
图9是图5的IX-IX向视剖面图。
图10是表示使具备本发明的一实施方式的供油喷嘴的推力轴承运转而得到的实验结果的图形。
图11是本发明的另一实施方式的供油喷嘴的俯视图。
具体实施方式
以下，参照图1至图10，说明本发明的推力轴承用供油喷嘴(以下，称为“供油喷嘴”。)的一实施方式。
图1是具备本实施方式的供油喷嘴的推力轴承的主视图，是图3的I-I向视剖面图，图2是具备本实施方式的供油喷嘴的推力轴承的主视图，是图3的II-II向视剖面图，图3是图1及图2的III-III向视剖面图，图4是将具备本实施方式的供油喷嘴的推力轴承的一部分沿周向剖开的剖视图，图5是本实施方式的供油喷嘴的侧视图，图6是本实施方式的供油喷嘴的俯视图，图7是本实施方式的供油喷嘴的仰视图，图8是本实施方式的供油喷嘴的主视图，图9是图5的IX-IX向视剖面图，图10是表示使具备本实施方式的供油喷嘴的推力轴承运转而得到的实验结果的图形。
如图1及图2所示，推力轴承10主要包括沿周向配置的例如8个垫11、配置在垫11与垫11之间的例如8个供油喷嘴12。
如图3所示，垫11配置在与推力环14的推力面对置的位置，例如由锡基体的合金或PEEK(聚醚醚酮：polyetheretherketone)树脂制作，该推力环14从转子轴(旋转轴)13朝向径向外侧突出。而且，如图1、图2及图4所示，在垫11与垫11之间形成有规定的间隙。
如图4所示，在垫11的背面侧配置有俯视呈环形状的承载环15。在承载环15上形成有多个沿板厚方向贯通而接纳供油喷嘴12的轴部16的一端部(下端部)的(第一)贯通孔17，并形成有多个沿板厚方向贯通而接纳柱18的(第二)贯通孔19，该轴部16的一端部(下端部)转动自如。
柱18的外周面与贯通孔19的内周面相接且其表面整体(或其表面的一部分)以从承载环15的表面突出的方式嵌合在贯通孔19内。而且，在柱18的背面设有将(第一)调平板20支承为能够摆动的(第一)枢轴21。
调平板20沿周向隔开规定的间隔配置，在调平板20与调平板20之间配置有(第二)调平板22。
需要说明的是，如图1所示，在转子轴13的轴旋转方向后侧，柱18设置在垫11的宽度方向上的65％的位置。
另外，垫11的背面侧是指与推力环14的推力面对置的面的相反侧，柱18的表面是指与垫11的背面对置的面，承载环15的表面是指与垫11的背面对置的面。
调平板20及调平板22收容在承载环15与运载箱(里盖)23之间形成的空间内。在运载箱23的表面上设有将调平板22支承为能够摆动的(第二)枢轴24。而且，调平板22设置在其底面上形成的平坦面的一部分能够与供油喷嘴12的轴部16的底面上形成的平坦面的一部分接触的位置。
需要说明的是，运载箱23的表面是指与承载环15的枢轴21突出侧的面对置的面。
此外，如图5至图9中任一图所示，本实施方式的供油喷嘴12具备轴部16和主体部31。
轴部16是大致圆筒状的部件，在其中心部沿轴向形成有将从底面侧供给的润滑油向主体部31引导的供油孔32。
主体部31是长方体状的部件，在其高度方向(图5中的左右方向)上的两侧面的中心部设有突出部(突缘部)34，该突出部34嵌入到垫11的侧面上形成的剖视呈矩形形状的凹处33(参照图4)且俯视呈半圆板形状。而且，在主体部31的长度方向(图5中的上下方向)上的中心部沿高度方向形成有供油孔32。
在主体部31的一端部(与轴部16相反侧的端部)的宽度方向(图6中的左右方向)上的中心部沿长度方向形成有供油孔32。而且，在主体部31的顶部(主体部31的一端部的前端部)上形成有朝向顶面倾斜的两个侧面35、一个前表面(正面)36、及位于所述侧面35与前表面36之间而将所述侧面35和前表面36连接的两个中间面37。所述侧面35、前表面36及中间面37是朝向顶面以相互接近的方式倾斜的倾斜面，位于与前表面36相反侧的后表面(背面)形成与顶部以外的主体部31的后表面相同的平面。
在侧面35上分别形成有多个(在本实施方式中为3个)将经由供油孔32导出的润滑油朝相邻配置的垫11等喷出的(第一)喷嘴孔38。在中间面37上分别形成有至少1个(在本实施方式中为1个)将经由供油孔32导出的润滑油朝相邻配置的垫11等喷出的(第二)喷嘴孔39。喷嘴孔38沿侧面35的法线方向开口。喷嘴孔39沿中间面37的法线方向开口。
需要说明的是，图5至图7中的符号40是对供油孔32的一端进行密闭的塞子，该供油孔32通过未图示的钻头开设在主体部31的一端部。
根据本实施方式的供油喷嘴12，由于垫11的背面由柱18的表面进行点支承，并且垫11的侧面由供油喷嘴12的突出部34进行点支承，因此能够使垫11绕与转子轴13的旋转轴线垂直的轴线、以及与转子轴13的旋转轴线平行的轴线旋转，从而能够提高垫的随动性(倾斜性)。
另外，根据本实施方式的供油喷嘴12，由于从供油喷嘴12的喷嘴孔38、39朝向垫11的侧面没有遗漏地供给(喷射)润滑油，并将供给的润滑油高效率地向垫11的滑动面供给，因此能够使面压高时(例如超过6MPa时)的金属温度比以往下降。
根据本发明的推力轴承，由于具备垫11的随动性良好且即使面压高时(例如超过6MPa时)也能够抑制金属温度上升的推力轴承用供油喷嘴12，因此能够对应于大型化及高面压化的旋转机械(蒸汽轮机、燃气轮机、鼓风机、压缩机等)。
图10是表示使具备本实施方式的供油喷嘴12的推力轴承10运转而得到的实验结果的图形，横轴表示面压[MPa]，纵轴表示金属温度[℃]。
如图10所示，在具备本实施方式的杆型的供油喷嘴12的推力轴承10中，面压高时(例如超过6MPa时)的金属温度低于未具备本实施方式的供油喷嘴12(即具备圆盘形的供油喷嘴)的推力轴承，作为证明本实施方式的供油喷嘴12的上述作用效果是有效的实验结果。
需要说明的是，本发明并不局限于上述的实施方式，而在不脱离本发明要点的范围内能够进行各种变更、变形。
另外，在上述的实施方式中，说明了侧面35和前表面36经由中间面37连接的例子，但也可以不经由中间面37而将侧面35和前表面36连接，如图11所示，还可以不具有前表面36及中间面37。如此构成时，如图11所示，取代喷嘴孔39，而在侧面35上形成沿侧面35的法线方向开口的喷嘴孔38。
此外，柱18可以任意设置在转子轴13的轴旋转方向后侧的垫11的宽度方向上的50％～65％的位置上。
符号说明：
10推力轴承
11垫
12供油喷嘴(推力轴承用供油喷嘴)
13转子轴
14推力环
16轴部
31主体部
33凹处
34突出部
38喷嘴孔
39喷嘴孔

Claims (3)

1.一种推力轴承用供油喷嘴，分别配置在沿周向配置在与推力环的推力面对置的位置上的垫与垫之间，该推力环从转子轴朝向径向外侧突出，所述推力轴承用供油喷嘴具备：
圆筒状的轴部；承载环，其形成有多个沿板厚方向贯通而接纳所述轴部的一端部的贯通孔，该轴部的一端部转动自如；长方体状的主体部，其在高度方向上的两侧面的中心部设有突出部，且在位于与所述轴部相反侧的顶部上形成有多个喷嘴孔，该突出部嵌入到所述垫的侧面上形成的凹处且俯视呈半圆板形状，所述喷嘴孔将从所述轴部的底面供给的润滑油向所述推力环与所述垫之间喷出。
2.根据权利要求1所述的推力轴承用供油喷嘴，其中，
在所述主体部的顶部形成有朝向顶面倾斜的两个侧面、一个前表面、及位于所述两个侧面与所述一个前表面之间而将所述两个侧面和所述一个前表面连接的两个中间面，
在所述两个侧面上形成有多个所述喷嘴孔，
在所述两个中间面上分别形成有至少1个所述喷嘴孔。
3.一种推力轴承，具备权利要求1或2所述的推力轴承用供油喷嘴。
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