CN105793585B - 挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮 - Google Patents

挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮 Download PDF

Info

Publication number
CN105793585B
CN105793585B CN201480065340.0A CN201480065340A CN105793585B CN 105793585 B CN105793585 B CN 105793585B CN 201480065340 A CN201480065340 A CN 201480065340A CN 105793585 B CN105793585 B CN 105793585B
Authority
CN
China
Prior art keywords
outer ring
inner ring
squeeze
film
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480065340.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105793585A (zh
Inventor
川下伦平
藤川健
藤川健一
椙下秀昭
冈本直也
永田信博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN105793585A publication Critical patent/CN105793585A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105793585B publication Critical patent/CN105793585B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/02Sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/0237Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means involving squeeze-film damping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/108Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid with a plurality of elements forming the bearing surfaces, e.g. bearing pads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

挤压膜阻尼器(11)具备:作为内圈的轴承壳体(22),遍及对旋转轴(5)进行轴支承的轴承(10)的径向外侧的周围而设置;外圈(31),遍及轴承壳体(22)的径向外侧的周围而设置;挤压膜(35),使粘性流体在轴承壳体(22)与外圈(31)的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及连结销(32),将轴承壳体(22)与外圈(31)连结,能够对应于外圈(31)与轴承壳体(22)的径向上的相对的位移而变形,对于连结销(32),在与旋转轴(5)的轴向正交的截面中,铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高。

Description

挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮
技术领域
本发明涉及在内圈与外圈的间隙内形成挤压膜的挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮。
背景技术
以往,已知有在轴承的周围形成弹力性的减振构造的轴承支承构造体(例如,参照专利文献1)。该轴承支承构造体具备将轴承支承体包围的外侧壳体,在轴承支承体的径向外侧面与外侧壳体的径向内侧面的间隙内形成挤压膜环。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4963916号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,当旋转轴旋转时,在旋转轴周围产生由旋转引起的振动,而且,产生包括旋转轴及轴承的旋转零件的固有振动。旋转振动的频率(旋转振动频率)成为与旋转轴的转速对应的频率。另一方面,固有振动成为其频率(固有振动频率)比旋转振动频率低的低频振动。挤压膜阻尼器为了抑制这些振动而设置在旋转轴的轴承周围。
此时,包括旋转轴及轴承的旋转零件的自重、及蒸气产生的静态的载荷主要向铅垂方向的下方侧施加给挤压膜阻尼器,因此成为外圈的外侧壳体与成为内圈的轴承支承体之间的间隙变窄,有时会接触。为了防止这种情况,利用棒状的连结构件将外圈与内圈连结,由此来维持外圈与内圈之间的间隙。另一方面,为了使外圈与内圈的间隙作为阻尼器发挥作用,需要相对于动态的载荷而使间隙的大小变化。因此,连结构件成为相对于静态的载荷而维持间隙以避免外圈与内圈接触,且能够容许外圈与内圈之间的间隙的变形的刚性。
然而,伴随着近年来的轴系的长大化或输出的增大而自重、蒸气力增大,因此连结构件需要更刚性地设计,但是形成为刚性时,相对于动态的载荷而间隙难以变化,难以得到由挤压膜产生的阻尼效果,难以抑制在旋转轴周围产生的振动。
因此,本发明的课题在于提供一种能够适当地维持内圈与外圈之间的间隙而抑制由挤压膜引起的阻尼器性能的下降的挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮。
用于解决课题的方案
本发明的挤压膜阻尼器的特征在于,具备:内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,对于所述连结构件,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的刚性比与所述载荷方向正交的正交方向上的刚性高。
根据该结构,即使在连结构件的长度变长的情况下,也能够提高连结构件的载荷方向上的刚性。因此,在载荷方向上能够适当地维持内圈与外圈的间隙,因此能够抑制由于间隙变窄而由挤压膜产生的阻尼效果的降低。另一方面,能够使连结构件的正交方向上的刚性比载荷方向上的刚性低。此时,在正交方向上,内圈与外圈的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持内圈与外圈的间隙。而且,能够使正交方向上的内圈与外圈的间隙的变形比载荷方向上的内圈与外圈的间隙的变形更容易变形。因此,在正交方向上能够适当地发挥由挤压膜产生的阻尼效果。需要说明的是,轴承可以是倾斜垫片式轴承、滑动轴承、或者滚动轴承,没有特别限定。而且,粘性流体可以是空气,也可以是润滑油,没有特别限定。此外,载荷方向可以是铅垂方向,正交方向可以是水平方向,没有特别限定。
这种情况下,优选的是,所述内圈和所述外圈分别具有沿所述轴向重合的重叠部,所述连结构件沿着轴向设置,将所述内圈的所述重叠部与所述外圈的所述重叠部连结,所述连结构件的一部分成为能够对应于所述位移而变形的变形阻尼部,对于所述变形阻尼部,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的刚性高于与所述载荷方向正交的正交方向上的刚性。
根据该结构,在将连结构件沿轴向配置的情况下,在与轴向正交的截面中,能够使连结构件的变形阻尼部的载荷方向上的刚性高于正交方向上的刚性,因此能够形成为与连结构件的配置对应的适当的刚性。
这种情况下,优选的是,在所述截面中,所述变形阻尼部成为所述载荷方向上的长度长且所述正交方向上的长度短的截面形状。
根据该结构,通过将变形阻尼部的截面形状形成为载荷方向上的长度长且正交方向上的长度短的截面形状,能够使连结构件的变形阻尼部的载荷方向上的刚性高于正交方向上的刚性。需要说明的是,作为载荷方向上的长度长而正交方向上的长度短的截面形状,没有特别限定,可以形成为例如长方形形状、椭圆形状或长圆形状等截面形状。
这种情况下,优选的是,在所述内圈的所述重叠部形成供所述连结构件插通的内侧连结孔,在所述外圈的所述重叠部形成供所述连结构件插通的外侧连结孔,所述连结构件具有:内侧嵌合部,与所述内侧连结孔嵌合;外侧嵌合部,与所述外侧连结孔嵌合;及所述变形阻尼部,设置在所述内侧嵌合部与所述外侧嵌合部之间,且收容于所述外侧连结孔,所述变形阻尼部与所述外侧连结孔的所述载荷方向侧的内表面抵接。
根据该结构,通过使连结构件的变形阻尼部与外侧连结孔的载荷方向侧的内表面抵接,能够限制变形阻尼部的载荷方向上的变形。因此,能够限制由载荷引起的内圈与外圈的间隙的变形,能够更适当地维持间隙。
这种情况下,优选的是,所述内圈和所述外圈分别具有沿载荷方向重合的重叠部,所述连结构件沿着所述载荷方向设置,将所述内圈的所述重叠部与所述外圈的所述重叠部连结,所述连结构件的一部分成为对应于所述位移而变形的变形阻尼部。
根据该结构,通过将连结构件沿着载荷方向设置,能够使连结构件的长度在载荷方向上长,因此能够使连结构件的变形阻尼部的载荷方向上的刚性高于正交方向上的刚性。因此,不用改变连结构件的形状,仅通过变更连结构件的配置,就能够形成为与连结构件的配置对应的适当的刚性。
这种情况下,优选的是,所述连结构件沿着轴向设置,并且在所述旋转轴的周向上隔开规定的间隔而设置多个,多个所述连结构件的周向上的所述间隔在所述载荷方向的两侧短且在所述正交方向的两侧长。
根据该结构,在载荷方向的两侧,连结构件彼此的间隔缩窄,而在正交方向的两侧,连结构件彼此的间隔变宽,因此能够使多个连结构件的载荷方向上的刚性高于正交方向上的刚性。因此,通过多个连结构件的配置,能够形成为适当的刚性。
本发明的另一挤压膜阻尼器的特征在于,具备:内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,所述内圈和所述外圈在与轴向正交的截面中使载荷方向侧接触而配置。
根据该结构,即使在连结构件的长度变长的情况下,通过使内圈与外圈接触,也能够限制载荷方向上的变形,能够提高载荷方向上的刚性。另一方面,正交方向上的刚性比载荷方向上的刚性变低。此时,在正交方向上,内圈与外圈的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持内圈与外圈的间隙。因此,在正交方向上,能够适当地发挥由挤压膜产生的阻尼效果。
这种情况下,优选的是,所述外圈的与所述内圈相对的内周面在所述载荷方向侧与所述内圈的外周面接触,对于所述外圈的所述内周面,在与轴向正交的截面中,所述载荷方向侧的部位的曲率半径大于所述载荷方向侧以外的部位的曲率半径。
根据该结构,通过增大载荷方向侧的部位的外圈的内周面的曲率半径,能够使外圈与内圈接触。而且,在外圈与内圈相对地沿正交方向移动的情况下,内圈沿着外圈的内周面移动,因此能够使正交方向上的内圈与外圈的间隙变化,能够适当地发挥阻尼效果。
本发明的另一挤压膜阻尼器的特征在于,具备:内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形;及间隔件,在所述内圈与所述外圈之间设置于载荷方向侧,并与所述内圈及所述外圈接触。
根据该结构,即使在连结构件的长度变长的情况下,通过使内圈与外圈经由间隔件接触,也能够限制连结构件的载荷方向上的变形,能够提高载荷方向上的刚性。另一方面,正交方向上的刚性比载荷方向上的刚性低。此时,在正交方向上,内圈与外圈的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持内圈与外圈的间隙。因此,在正交方向上,能够适当地发挥由挤压膜产生的阻尼效果。
这种情况下,优选的是,所述间隔件铺设于所述外圈的与所述内圈相对的内周面。
根据该结构,通过在外圈的内周面铺设间隔件,能够简单地设置间隔件,能够实现加工成本的抑制。
这种情况下,优选的是,所述间隔件从所述外圈的径向外侧向径向内侧贯通而设置。
根据该结构,通过贯通外圈地设置间隔件,能够简单地设置间隔件,能够实现加工成本的抑制。
这种情况下,优选的是,所述连结构件沿着轴向设置,并且在所述旋转轴的周向上隔开规定的间隔而设置多个,多个所述连结构件的所述载荷方向侧的个数少于所述载荷方向的相反侧的个数。
根据该结构,内圈与外圈在载荷方向侧接触,因此内圈由外圈支承载荷。因此,能够提高载荷方向侧的刚性,因此能够减少设置在载荷方向侧的连结构件的个数。由此,能够削减连结构件的个数,因此能够实现加工成本的抑制。
本发明的另一挤压膜阻尼器的特征在于,具备:内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,对于所述内圈和所述外圈,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的所述间隙大于与所述载荷方向正交的正交方向上的所述间隙。
根据该结构,即使在连结构件的长度变长的情况下,载荷方向上的内圈与外圈的间隙也不会变窄。因此,在载荷方向上能够适当地维持内圈与外圈的间隙,能够抑制由挤压膜产生的阻尼效果的降低。另一方面,在正交方向上,内圈与外圈的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持内圈与外圈的间隙。因此,在正交方向上能够适当地发挥由挤压膜产生的阻尼效果。
这种情况下,优选的是,所述外圈具有相对于与所述内圈相对的内周面而凹陷形成的槽部,在与所述轴向正交的截面中,所述槽部形成在所述载荷方向的两侧。
根据该结构,通过形成槽部,能够简单地确保载荷方向上的内圈与外圈的间隙,能够实现加工成本的抑制。
本发明的另一挤压膜阻尼器的特征在于,具备:内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,对于所述内圈,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的刚性高于与所述载荷方向正交的正交方向上的刚性。
根据该结构,内圈相对于正交方向,在载荷方向上更难以变形。因此,在载荷方向上,能够适当地维持内圈与外圈的间隙,因此能够抑制由挤压膜产生的阻尼效果的降低。而且,在正交方向上,内圈与外圈的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持内圈与外圈的间隙。因此,在正交方向上能够适当地发挥由挤压膜产生的阻尼效果。
这种情况下,优选的是,所述内圈具有形成在所述载荷方向的两侧的缺损部。
根据该结构,通过在内圈的载荷方向的两侧形成缺损部,能够简单地降低正交方向上的内圈的刚性,相对地能够提高载荷方向上的内圈的刚性,因此能够实现加工成本的抑制。
这种情况下,优选的是,所述轴承是倾斜垫片式轴承,所述轴承具有:在所述旋转轴的周围隔开规定的间隔而设置的多个垫片;及保持多个所述垫片并且遍及多个所述垫片的径向外侧的周围而设置的轴承壳体,所述轴承壳体与所述内圈成为一体。
根据该结构,能够将轴承壳体与内圈形成为一体,因此能够削减零件个数,能够降低制造成本。
本发明的轴承单元的特征在于,具备:对旋转轴进行轴支承的轴承;及设置在所述轴承的径向外侧的周围的上述的挤压膜阻尼器。
根据该结构,即使在对于挤压膜阻尼器施加载荷的情况下,通过挤压膜的阻尼效果,也能够适当地抑制旋转轴及轴承的振动。
本发明的涡轮的特征在于,具备:上述的轴承单元;及由所述轴承单元进行轴支承的所述旋转轴。
根据该结构,通过轴承单元能够抑制旋转轴的振动,并能够适当地使旋转轴旋转。
附图说明
图1是将具备实施例1的挤压膜阻尼器的轴承单元沿着轴向剖切时的剖视图。
图2是将具备实施例1的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的A-A剖视图。
图3是示意性地表示实施例1的挤压膜阻尼器的连结销的立体图。
图4是将实施例1的挤压膜阻尼器的连结销利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图5是将变形例1的挤压膜阻尼器的连结销利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图6是示意性地表示实施例2的挤压膜阻尼器的连结销的立体图。
图7是将实施例2的挤压膜阻尼器的连结销利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图8是将变形例2的挤压膜阻尼器的连结销利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图9是将具备实施例3的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图10是将具备实施例3的挤压膜阻尼器的轴承单元沿着轴向剖切时的B-B剖视图。
图11是将具备实施例3的挤压膜阻尼器的轴承单元沿着轴向剖切时的C-C剖视图。
图12是将具备实施例4的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图13是将具备实施例5的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图14是将具备变形例3的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图15是将具备实施例6的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图16是将具备实施例7的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
图17是将具备实施例8的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图,详细地说明本发明的实施例。需要说明的是,没有通过本实施例来限定本发明。而且,下述实施例的构成要素包括本领域技术人员能够容易置换的要素或者实质上相同的要素。
实施例1
图1是将具备实施例1的挤压膜阻尼器的轴承单元沿着轴向剖切时的剖视图。图2是将具备实施例1的挤压膜阻尼器的轴承单元利用与轴向正交的面剖切时的剖视图,是图1的A-A剖视图。图3是示意性地表示实施例1的挤压膜阻尼器的连结销的立体图。图4是将实施例1的挤压膜阻尼器的连结销利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。图5是将变形例1的挤压膜阻尼器的连结销利用与轴向正交的面剖切时的剖视图。
如图1所示,实施例1的挤压膜阻尼器11设于轴承单元1,与对旋转轴5进行轴支承的轴承10一体构成。即,轴承单元1由对旋转轴5进行轴支承的轴承10和对轴承10进行支承的挤压膜阻尼器11一体地构成。
旋转轴5是设于涡轮6的涡轮转子,以其轴向成为水平方向的方式配置。当旋转轴5旋转时,在旋转轴5周围产生由旋转引起的振动,并且产生包括旋转轴5及轴承10的旋转零件的固有振动。此时,固有振动的频率(固有振动频率)成为比旋转振动的频率(旋转振动频率)低的低频振动。轴承10将旋转轴5轴支承为旋转自如,挤压膜阻尼器11对旋转轴5进行减振。需要说明的是,涡轮6也可以是蒸气涡轮,还可以是燃气轮机,没有特别限定。
轴承10是例如倾斜垫片式轴承,具有在旋转轴5的周围设置多个的垫片21和在垫片21的周围设置的轴承壳体22。
垫片21在旋转轴5的外周隔开规定的间隔而沿周向设置多个,在实施例1中,设置例如4个。各垫片21形成为圆弧状,其内周面成为与旋转轴5的外周面相对的弯曲面。
壳体22在沿周向排列的垫片21的外周设置成圆环状。如图1所示,壳体22包括位于垫片21的外周侧的环状部22a、形成在环状部22a的轴向的两侧的一对内周侧凸缘部22b、及形成在环状部22a的轴向的两侧的一对外周侧凸缘部22c。
一对内周侧凸缘部22b分别设置在环状部22a的轴向的两侧,向径向的内侧突出设置。在一对内周侧凸缘部22b的轴向之间设有垫片21,一对内周侧凸缘部22b限制垫片21的在轴向上的移动。
一对外周侧凸缘部22c分别设置在环状部22a的轴向的两侧,向径向的外侧突出设置,由此在其内部能够收容后述的挤压膜阻尼器11的外圈31。即,一对外周侧凸缘部22c成为与后述的挤压膜阻尼器11的外圈31在轴向上重叠的重叠部。
环状部22a形成从径向外侧朝向径向内侧的垫片21供给润滑油的第一油路24。因此,润滑油从环状部22a的外周面流入到第一油路24并朝向环状部22a的内周面流通之后,向环状部22a的内周侧流出。由于在环状部22a的内周侧存在垫片21,因此润滑油向垫片21周围填充,而且,也填充在与旋转轴5的垫片21之间。
而且,如图2所示,在环状部22a的内周面,对应于垫片21的设置数量而形成多个用于对各垫片21进行定位的支点25。支点25成为从环状部22a的内周面向径向的内侧突出的突起部。另一方面,在垫片21的径向外侧的外周面上呈凹状地凹陷形成有与支点25卡合的卡合孔26。因此,通过垫片21的卡合孔26与环状部22a的支点25卡合,从而相对于轴承壳体22将垫片21定位。
这样构成的轴承10在旋转轴5与垫片21之间夹有润滑油的状态下,将旋转轴5轴支承为旋转自如。
在轴承10的径向外侧的周围设置的挤压膜阻尼器11包括内圈、外圈31、将内圈及外圈31连结的连结销(连结构件)32。在此,内圈与轴承壳体22成为一体,因此轴承壳体22的一部分作为内圈发挥作用。
外圈31设于在环状部22a的轴向的两侧设置的一对外周侧凸缘部22c之间,在轴向上的移动受到限制。而且,外圈31设置成环状,在轴向上与一对外周侧凸缘部22c重叠。该外圈31的外周面由固定构件38支承。
而且,外圈31的内周面与轴承壳体22的环状部22a的外周面相对。该外圈31形成从径向外侧朝向径向内侧的轴承壳体22的环状部22a供给润滑油的第二油路33。因此,润滑油从外圈31的外周面流入第二油路33且朝向外圈31的内周面流通之后,向环状部22a的外周侧流出。因此,通过在外圈31与环状部22a之间夹有作为粘性流体的润滑油,从而形成环状的挤压膜35。需要说明的是,在环状部22a的外周侧流通的润滑油流入第一油路24。
形成为环状的挤压膜35对于外圈31与轴承壳体22的径向上的相对的位移发挥阻尼效果,由此抑制在旋转轴5周围产生的振动。
连结销32成为在外圈31与环状部22a之间形成用于使润滑材料流通的间隙并将轴承壳体22与外圈31连结的构件。连结销32成为在长度方向上长的棒状,以长度方向成为旋转轴5的轴向的方式配置。
在轴承壳体22的一对外周侧凸缘部22c,沿轴向贯通形成有用于供连结销32插通的内侧连结孔41。而且,在外圈31,沿轴向贯通形成有用于供连结销32插通的外侧连结孔42。内侧连结孔41与外侧连结孔42沿轴向重叠配置,其截面成为圆形。而且,内侧连结孔41及外侧连结孔42的内径成为相同直径。
如图2所示,该内侧连结孔41及外侧连结孔42沿着外圈31的周向隔开规定的间隔而形成多个,在实施例1中,例如形成12个。
再次参照图1,棒状的连结销32插通于一方的外周侧凸缘部22c的内侧连结孔41,且经由外圈31的外侧连结孔42而插通于另一方的外周侧凸缘部22c的内侧连结孔41。该连结销32构成包括设置在长度方向的两侧端部的一对内侧嵌合部51、设置在一对内侧嵌合部51之间的外侧嵌合部52、设置在各内侧嵌合部51与外侧嵌合部52之间的一对变形阻尼部53。
如图1及图3所示,一对内侧嵌合部51分别嵌合于一对内侧连结孔41。因此,各内侧嵌合部51形成为与各内侧连结孔41的内径大致相同直径的圆柱形状,以与成为截面圆形状的各内侧连结孔41嵌合。
而且,外侧嵌合部52与外侧连结孔42嵌合。因此,外侧嵌合部52与内侧嵌合部51同样地形成为与外侧连结孔42的内径大致相同的直径的圆柱形状,以与成为截面圆形状的外侧连结孔42嵌合。而且,外侧嵌合部52的轴向上的长度比外侧连结孔42的轴向上的长度短,外侧嵌合部52以位于外侧连结孔42的轴向的中央的方式形成。
一对变形阻尼部53分别设置在一方的内侧嵌合部51与外侧嵌合部52之间、及另一方的内侧嵌合部51与外侧嵌合部52之间,且插通于外侧连结孔42。各变形阻尼部53对应于外圈31与轴承壳体22的径向上的相对的位移而能够变形。
在此,如图3及图4所示,变形阻尼部53的利用与长度方向(轴向)正交的面剖切的截面成为长方形形状。变形阻尼部53的截面成为比内侧嵌合部51及外侧嵌合部52的截面小的大小,且成为收纳于内侧嵌合部51及外侧嵌合部52的截面内的大小。此时,变形阻尼部53中,成为长方形形状的截面的长边成为铅垂方向,成为长方形形状的截面的短边成为水平方向。变形阻尼部53通过形成为这样的截面长方形形状,而铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高。因此,连结销32即使从铅垂方向将载荷施加给连结销32也难以挠曲。
如以上所述,根据实施例1的结构,即使在连结销32的长度变长的情况下,也能够提高连结销32的铅垂方向上的刚性。因此,在成为载荷方向的铅垂方向上,能够适当地维持外圈31与轴承壳体22的环状部22a的间隙,因此能够抑制由于间隙变窄而由挤压膜35产生的阻尼效果降低的情况。另一方面,能够使连结销32的水平方向上的刚性比铅垂方向上的刚性低。此时,在水平方向上,外圈31与轴承壳体22的环状部22a的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持外圈31与轴承壳体22的环状部22a之间的间隙。而且,能够使水平方向上的外圈31与轴承壳体22的环状部22a之间的间隙的变形比铅垂方向上的外圈31与轴承壳体22的环状部22a之间的间隙的变形容易变形。因此,在水平方向上能够适当地发挥由挤压膜35产生的阻尼效果。
而且,根据实施例1的结构,在以将连结销32的长度方向作为轴向的方式进行配置的情况下,在与轴向正交的截面中,能够使连结销32的变形阻尼部53的铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高,因此能够形成为与连结销32的配置对应的适当的刚性。
而且,根据实施例1的结构,通过将变形阻尼部53的截面形状形成为长方形形状这样简易的结构,能够使铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高。
而且,根据实施例1的结构,能够将轴承壳体22与内圈形成为一体,因此能够削减零件个数,能够降低轴承单元1的制造成本。
而且,根据实施例1的结构,即使在对于挤压膜阻尼器11施加铅垂方向的载荷的情况下,也能够发挥挤压膜35的阻尼效果。因此,能够利用轴承单元1适当地抑制旋转轴5的振动,并且能够适当地使旋转轴5旋转。
需要说明的是,在实施例1中,轴承10设为倾斜垫片式轴承,但也可以是滑动轴承或滚动轴承,没有特别限定。而且,在实施例1中,使用了润滑油作为粘性流体,但也可以是空气,没有特别限定。
而且,在实施例1中,连结销32的变形阻尼部53的截面形状设为长方形形状,但也可以是图5所示的形状。图5是利用与轴向正交的面将变形例1的挤压膜阻尼器的连结销剖切时的剖视图。如图5所示,变形例1的连结销32的截面形状成为铅垂方向的上方侧及下方侧为圆弧且水平方向的左右两侧为沿铅垂方向延伸的直线的截面形状。此时,连结销32与实施例1同样成为铅垂方向上的长度长而水平方向上的长度短的截面形状。因此,在将连结销32的长度方向配置成为轴向的情况下,在与轴向正交的截面中,能够使连结销32的变形阻尼部53的铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高,因此能够形成为与连结销32的配置对应的适当的刚性。
需要说明的是,变形阻尼部53没有限定为实施例1及变形例1的截面形状,只要是铅垂方向(载荷方向)上的长度长而水平方向上的长度短的截面形状则就可以是任意形状,例如,也可以形成为椭圆形状或长圆形状等的截面形状。
实施例2
接下来,参照图6及图7,说明实施例2的轴承单元。图6是示意性地表示实施例2的挤压膜阻尼器的连结销的立体图,图7是利用与轴向正交的面将实施例2的挤压膜阻尼器的连结销剖切时的剖视图。需要说明的是,在实施例2中,为了避免重复的记载,对于与实施例1不同的部分进行说明,并且对于与实施例1同样的结构的部分,标注相同标号进行说明。
如图6及图7所示,实施例2的轴承单元的连结销71的变形阻尼部73的位置成为与实施例1的轴承单元1的连结销32的变形阻尼部53的位置不同的位置。
具体而言,变形阻尼部73的利用与长度方向(轴向)正交的面剖切而成的截面与实施例1同样地成为长方形形状。此时,变形阻尼部73的铅垂方向的下方部,更具体而言,下方侧的角部配置成与供变形阻尼部73插通的外侧连结孔42的下表面抵接。即,实施例2的变形阻尼部73与实施例1的变形阻尼部53相比位于铅垂方向的下方侧。
如以上所述,根据实施例2的结构,通过使连结销71的变形阻尼部73与外侧连结孔42的下表面(铅垂方向的下侧的内表面)抵接,能够限制变形阻尼部73的载荷方向(铅垂方向的下方向)的变形。因此,能够限制由载荷引起的外圈31与轴承壳体22的环状部22a的间隙的变形,能够更适当地维持间隙。
需要说明的是,在实施例2中,连结销71的变形阻尼部73的截面形状设为长方形形状,但也可以是图8所示的形状。图8是利用与轴向正交的面将变形例2的挤压膜阻尼器的连结销剖切时的剖视图。如图8所示,变形例2的连结销71的变形阻尼部73的截面形状成为将作为截面长方形形状的实施例2的变形阻尼部73的下方侧的短边形成为沿着外侧连结孔42的内表面弯曲的圆弧的截面形状。因此,能够使连结销71的变形阻尼部73相对于外侧连结孔42的下表面(铅垂方向的下侧的内表面)增大接触面积而抵接。因此,能够更牢固地限制变形阻尼部73的载荷方向(铅垂方向的下方向)的变形。
需要说明的是,变形阻尼部73没有限定为实施例2及变形例2的截面形状,只要是能够使连结销71的变形阻尼部73与外侧连结孔42的下表面抵接的截面形状则就可以是任意形状,没有特别限定。
实施例3
接下来,参照图9至图11,说明实施例3的轴承单元101。图9是利用与轴向正交的面将具备实施例3的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。图10是将具备实施例3的挤压膜阻尼器的轴承单元沿着轴向剖切时的剖视图,是图9的B-B剖视图。图11是将具备实施例3的挤压膜阻尼器的轴承单元沿着轴向剖切时的剖视图,是图9的C-C剖视图。需要说明的是,在实施例3中,也是为了避免重复的记载,对于与实施例1及2不同的部分进行说明,并且对于与实施例1及2同样的结构的部分,标注相同标号进行说明。在实施例1及2中,将连结销32、71的长度方向设为与旋转轴5的轴向相同的方向,但是在实施例3中,将连结销121的长度方向设为与铅垂方向相同的方向。
如图9所示,连结销121成为在外圈31与环状部22a之形成用于供润滑材料流通的间隙并将轴承壳体22与外圈31连结的构件。连结销121成为在长度方向上长的棒状,以长度方向成为铅垂方向的方式配置。
在轴承壳体22上,沿铅垂方向贯通形成有用于供连结销121插通的内侧连结孔111。该内侧连结孔111成为从轴承壳体22的外周面经由内部而再次向外周面贯通的孔。内侧连结孔111夹着旋转轴5而在成为环状的轴承壳体22的水平方向的两侧形成一对。因此,一对内侧连结孔111平行地配置。
而且,在外圈31沿铅垂方向贯通形成有用于供连结销121插通的外侧连结孔112。该外侧连结孔112从外圈31的外周面贯通至内周面,并且从外圈31的内周面贯通至外周面,因此沿铅垂方向相连地形成2个。沿铅垂方向相连的2个一组的外侧连结孔112夹着旋转轴5而在成为环状的外圈31的水平方向的两侧形成一对。因此,一对外侧连结孔112平行地配置。
并且,一组的外侧连结孔112与内侧连结孔111沿铅垂方向重叠配置,其截面成为圆形。而且,内侧连结孔41及外侧连结孔112的内径成为相同直径。此时,内侧连结孔111在铅垂方向上配置于一组的外侧连结孔112之间。
而且,在外圈31形成有收容部113,该收容部113形成在外侧连结孔112的径向的外侧并收容连结销121的长度方向的端部。后述的防脱构件128与该收容部113抵接,由此,来限制连结销121的位置。
如图10及图11所示,该内侧连结孔111及一组的外侧连结孔112沿着旋转轴5的轴向隔开规定的间隔而形成多个。需要说明的是,在图10及图11中,省略在轴承壳体22的内部设置的垫片21及旋转轴的图示。
再次参照图9,棒状的连结销121插通于一方的外圈31的外侧连结孔112,经由轴承壳体22的内侧连结孔111而插通于另一方的外圈31的外侧连结孔112。该连结销121构成包括设置在长度方向的两侧端部的一对外侧嵌合部126、设置在一对外侧嵌合部126之间的内侧嵌合部125、设置在各外侧嵌合部126与内侧嵌合部125之间的一对变形阻尼部127。
如图10所示,一对外侧嵌合部126分别嵌合于一对外侧连结孔112。因此,各外侧嵌合部126形成为与各外侧连结孔112的内径大致相同的直径的圆柱形状,以与成为截面圆形状的各外侧连结孔112嵌合。在此,如图9所示,各外侧嵌合部126的长度方向的端部从外侧连结孔112突出而插通。在突出的外侧嵌合部126的端部设有用于限制连结销121的位置的防脱构件128。该防脱构件128插通于沿着外侧嵌合部126的径向贯通形成的贯通孔,在此状态下与收容部113抵接,由此防止连结销121脱落。
如图11所示,内侧嵌合部125与内侧连结孔111嵌合。因此,内侧嵌合部125形成为与内侧连结孔111的内径大致相同的直径的圆柱形状,以与成为截面圆形状的内侧连结孔111嵌合。
如图9所示,一对变形阻尼部127分别设置在一方的外侧嵌合部126与内侧嵌合部125之间、及另一方的外侧嵌合部126与内侧嵌合部125之间,遍及内侧连结孔111及外侧连结孔112地插通。各变形阻尼部127对应于外圈31与轴承壳体22的径向上的相对的位移而能够变形。该变形阻尼部127形成为比内侧连结孔111及外侧连结孔112的内径小径的圆柱形状。
如以上所述,根据实施例3的结构,通过将连结销121沿着铅垂方向(载荷方向)设置,能够使连结销121的长度在铅垂方向上长,因此能够使连结销121的变形阻尼部127的铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高。因此,不用改变连结销121的形状,仅通过变更连结销121的配置,就能够使连结销121的水平方向上的刚性比铅垂方向上的刚性低。
实施例4
接下来,参照图12,说明实施例4的轴承单元131。图12是利用与轴向正交的面将具备实施例4的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。需要说明的是,在实施例4中,也是为了避免重复的记载,对于与实施例1至3不同的部分进行说明,并且对于与实施例1至3同样的结构的部分,标注相同标号进行说明。在实施例4的轴承单元131中,使轴承壳体22与外圈31在铅垂方向的下方侧接触。
如图12所示,在实施例4的轴承单元131中,外圈31的铅垂方向的下方侧的部位31a的内周面与铅垂方向的下方侧以外的部位31b的内周面成为不同的曲率半径。具体而言,下方侧的部位31a的内周面成为比下方侧以外的部位31b的内周面大的曲率半径。并且,下方侧的部位31a在铅垂方向的下方侧,以旋转轴5为中心,形成在遍及规定的角度量的范围。这样形成的下方侧的部位31a向轴承壳体22侧突出,由此外圈31的下方侧的内周面与轴承壳体22的下方侧的外周面接触。
而且,将轴承壳体22与外圈31连结的连结销32成为在长度方向上长的棒状,以长度方向成为旋转轴5的轴向的方式配置。该连结销32沿着外圈31的周向隔开规定的间隔而设置多个。此时,多个连结销32的铅垂方向的下方侧的个数比铅垂方向的上方侧的个数少。具体而言,多个连结销32未设置在外圈31的铅垂方向的下方侧的半部,另一方面,在外圈31的铅垂方向的上方侧的半部设置。
如以上所述,根据实施例4,即使在连结销32的长度变长的情况下,通过使轴承壳体22与外圈31在铅垂方向的下方侧接触,也能够限制挤压膜阻尼器11的铅垂方向的下方侧的变形,能够提高铅垂方向的下方侧的刚性。另一方面,水平方向上的挤压膜阻尼器11的刚性比铅垂方向上的刚性低。此时,在水平方向上,轴承壳体22与外圈31的间隙不会因载荷而变窄,因此轴承壳体22与外圈31的间隙能够适当地维持。因此,在水平方向上,能够适当地发挥由挤压膜35产生的阻尼效果。
而且,根据实施例4,轴承壳体22与外圈31在铅垂方向的下方侧接触,因此轴承壳体22利用外圈31支承载荷。因此,能够提高铅垂方向的下方侧的刚性,因此能够减少设置在铅垂方向的下方侧的连结销32的个数。由此,能够削减连结销32的个数,因此能够实现加工成本的抑制。
需要说明的是,在实施例4中,外圈31的内周面通过向轴承壳体22侧突出而与轴承壳体22接触,但是没有限定为该结构。例如,也可以是轴承壳体22的外周面通过向外圈31侧突出而与外圈31的内周面接触的结构。
实施例5
接下来,参照图13,说明实施例5的轴承单元141。图13是利用与轴向正交的面将具备实施例5的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。需要说明的是,在实施例5中,也是为了避免重复的记载,对于与实施例1至4不同的部分进行说明,并且对于与实施例1至4同样的结构的部分,标注相同标号进行说明。在实施例5的轴承单元141中,在轴承壳体22与外圈31之间设置间隔件145。
如图13所示,在实施例5的轴承单元141中,在铅垂方向的下方侧的轴承壳体22与外圈31之间设置间隔件145。具体而言,间隔件145铺设于外圈31的铅垂方向的下方侧的内周面,安装于外圈31的内周面。该间隔件145的铅垂方向的下方侧与外圈31的内周面接触,并且铅垂方向的上方侧与轴承壳体22的外周面接触。因此,轴承壳体22与外圈31经由间隔件145而接触。
而且,将轴承壳体22与外圈31连结的连结销32成为在长度方向上长的棒状,以使长度方向成为旋转轴5的轴向的方式配置。该连结销32沿着外圈31的周向隔开规定的间隔而设置多个。此时,多个连结销32的铅垂方向的下方侧的个数比铅垂方向的上方侧的个数少。具体而言,多个连结销32未设置在外圈31的铅垂方向的下方侧的半部,另一方面,在外圈31的铅垂方向的上方侧的半部设置。
如以上所述,根据实施例5,即使在连结销32的长度变长的情况下,在铅垂方向的下方侧,通过使轴承壳体22与外圈31经由间隔件145接触,也能够限制挤压膜阻尼器11的铅垂方向的下方侧的变形,能够提高铅垂方向的下方侧的刚性。另一方面,水平方向上的挤压膜阻尼器11的刚性比铅垂方向上的刚性低。此时,在水平方向上,轴承壳体22与外圈31的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持轴承壳体22与外圈31的间隙。因此,在水平方向上,能够适当地发挥由挤压膜35产生的阻尼效果。
而且,根据实施例5,轴承壳体22与外圈31经由间隔件145而在铅垂方向的下方侧接触,因此轴承壳体22由外圈31支承载荷。因此,能够提高铅垂方向的下方侧的刚性,因此能够减少在铅垂方向的下方侧设置的连结销32的个数。由此,能够削减连结销32的个数,因此能够实现加工成本的抑制。
而且,根据实施例5,通过在外圈31的内周面铺设间隔件145,能够简单地设置间隔件145,因此能够实现加工成本的抑制。
需要说明的是,在实施例5中,将间隔件145安装于外圈31的内周面,但是没有限定为该结构,也可以安装于轴承壳体22的外周面。
而且,在实施例5中,将间隔件145在轴承壳体22与外圈31之间,铺设于外圈31的铅垂方向的下方侧的内周面,但也可以设为图14的变形例3所示的结构。图14是利用与轴向正交的面将具备变形例3的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。在图14所示的变形例3中,将间隔件145从外圈31的径向外侧向径向内侧贯通设置。
如图14所示,在变形例3的轴承单元141中,在铅垂方向的下方侧的轴承壳体22与外圈31之间设有间隔件145。该间隔件145具有间隔件主体145a和固定部145b。间隔件主体145a从外圈31的外周面到内周面地设置。并且,在外圈31贯通形成有供间隔件主体145a插通的间隔件贯通孔。
固定部145b设置在间隔件主体145a的外圈31侧(铅垂方向的下方侧),安装于外圈31的外周面。固定部145b安装于外圈31的外周面,由此将间隔件主体145a固定。被固定的间隔件主体145a从外圈31的内周面突出,与轴承壳体22的外周面接触。
如以上所述,根据变形例3,能够贯通外圈31地设置间隔件145,因此能够简单地设置间隔件145,能够实现加工成本的抑制。
实施例6
接下来,参照图15,说明实施例6的轴承单元151。图15是利用与轴向正交的面将具备实施例6的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。需要说明的是,在实施例6中,也是为了避免重复的记载,对于与实施例1至5不同的部分进行说明,并且对于与实施例1至5同样的结构的部分,标注相同标号进行说明。在实施例6的轴承单元151中,将多个连结销32靠近铅垂方向的两侧配置。
如图15所示,在实施例6的轴承单元151中,将轴承壳体22与外圈31连结的连结销32成为在长度方向上长的棒状,以长度方向成为旋转轴5的轴向的方式配置。该连结销32沿着外圈31的周向隔开规定的间隔而设置多个。此时,多个连结销32的周向上的间隔在铅垂方向的两侧(上方侧及下方侧)短,在水平方向的两侧(左方侧及右方侧)变长。因此,多个连结销32分别聚集地配置在铅垂方向的上方侧及下方侧,另一方面,在水平方向的左方侧及右方侧分别广阔地配置。
如以上所述,根据实施例6,在铅垂方向的两侧,连结销32彼此的间隔变窄,另一方面,在水平方向的两侧,连结销32彼此的间隔变宽,因此能够使多个连结销32的铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高。因此,通过多个连结销32的配置,能够将挤压膜阻尼器11形成为适当的刚性。
实施例7
接下来,参照图16,说明实施例7的轴承单元161。图16是利用与轴向正交的面将具备实施例7的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。需要说明的是,在实施例7中,也是为了避免重复的记载,对于与实施例1至6不同的部分进行说明,并且对于与实施例1至6同样的结构的部分,标注相同的标号进行说明。在实施例7的轴承单元161中,在外圈31的内周面形成槽部165。
如图16所示,在实施例7的轴承单元161中,外圈31在铅垂方向的下方侧的内周面形成槽部165,槽部165从外圈31的内周面凹陷形成。槽部165沿着外圈31的内周面形成,而且,形成为规定的深度。该槽部165在铅垂方向的两侧以旋转轴5为中心形成在遍及规定的角度量的范围内。而且,槽部165分别形成在铅垂方向的两侧(上方侧及下方侧)。因此,轴承壳体22与外圈31之间的铅垂方向的两侧的间隙大于水平方向的两侧的间隙。
如以上所述,根据实施例7,即使在连结销32的长度变长的情况下,在铅垂方向的两侧,轴承壳体22与外圈31的间隙也不会变窄。因此,在铅垂方向的两侧能够适当地维持轴承壳体22与外圈31的间隙,能够抑制由挤压膜35产生的阻尼效果的降低。另一方面,在水平方向上,轴承壳体22与外圈31的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持轴承壳体22与外圈31的间隙。因此,在水平方向上能够适当地发挥由挤压膜产生的阻尼效果。
而且,根据实施例7,通过形成槽部165,能够简单地确保铅垂方向的两侧的轴承壳体22与外圈31的间隙,能够实现加工成本的抑制。
需要说明的是,在实施例7中,在外圈31的内周面形成了槽部165,但也可以在轴承壳体22的外周面形成槽部165,或者可以在外圈31的内周面及轴承壳体22的外周面形成槽部165,没有特别限定。
实施例8
接下来,参照图17,说明实施例8的轴承单元171。图17是利用与轴向正交的面将具备实施例8的挤压膜阻尼器的轴承单元剖切时的剖视图。需要说明的是,在实施例8中,也是为了避免重复的记载,对于与实施例1至7不同的部分进行说明,并且对于与实施例1至7同样的结构的部分,标注相同标号进行说明。在实施例8的轴承单元171中,在轴承壳体22的内周面形成缺损部175。
如图17所示,在实施例8的轴承单元171中,轴承壳体22在铅垂方向的下方侧的内周面形成缺损部175,缺损部175从轴承壳体22的内周面凹陷形成。缺损部175对轴承壳体22进行切口,形成为规定的深度。而且,缺损部175分别形成在铅垂方向的两侧(上方侧及下方侧)。因此,轴承壳体22的铅垂方向上的刚性比水平方向上的刚性高。
如以上所述,根据实施例8,轴承壳体22相对于水平方向而铅垂方向难以变形。因此,在铅垂方向上,能够适当地维持轴承壳体22与外圈31的间隙,因此能够抑制由挤压膜35产生的阻尼效果的降低。而且,在水平方向上,轴承壳体22与外圈31的间隙不会因载荷而变窄,因此能够适当地维持轴承壳体22与外圈31的间隙。因此,在水平方向上能够适当地发挥由挤压膜35产生的阻尼效果。
而且,根据实施例8,通过在轴承壳体22的铅垂方向的两侧形成缺损部175,能够简单地降低水平方向上的轴承壳体22的刚性,相对地能够提高铅垂方向上的轴承壳体22的刚性,因此能够实现加工成本的抑制。
需要说明的是,在实施例8中,在轴承壳体22的内周面形成了缺损部175,但也可以在轴承壳体22的外周面形成缺损部175,或者还可以在轴承壳体22的内周面及外周面形成缺损部175,没有特别限定。
标号说明
1 轴承单元
5 旋转轴
6 涡轮
10 轴承
11 挤压膜阻尼器
21 垫片
22 轴承壳体
22a 环状部
22b 内周侧凸缘部
22c 外周侧凸缘部
31 外圈
32 连结销
35 挤压膜
41 内侧连结孔
42 外侧连结孔
51 内侧嵌合部
52 外侧嵌合部
53 变形阻尼部
71 连结销(实施例2)
73 变形阻尼部(实施例2)
101 轴承单元(实施例3)
111 内侧连结孔(实施例3)
112 外侧连结孔(实施例3)
113 收容部
121 连结销(实施例3)
125 内侧嵌合部(实施例3)
126 外侧嵌合部(实施例3)
127 变形阻尼部(实施例3)
128 防脱构件
131 轴承单元(实施例4)
141 轴承单元(实施例5)
145 间隔件
151 轴承单元(实施例6)
161 轴承单元(实施例7)
165 槽部
171 轴承单元(实施例8)
175 缺损部

Claims (17)

1.一种挤压膜阻尼器,其特征在于,具备:
内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;
外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;
挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及
连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,
对于所述连结构件,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的刚性比与所述载荷方向正交的正交方向上的刚性高。
2.根据权利要求1所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述内圈和所述外圈分别具有沿所述轴向重合的重叠部,
所述连结构件沿着轴向设置,将所述内圈的所述重叠部与所述外圈的所述重叠部连结,
所述连结构件的一部分成为能够对应于所述位移而变形的变形阻尼部,
对于所述变形阻尼部,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的刚性高于与所述载荷方向正交的正交方向上的刚性。
3.根据权利要求2所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
在所述截面中,所述变形阻尼部成为所述载荷方向上的长度长且所述正交方向上的长度短的截面形状。
4.根据权利要求2所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
在所述内圈的所述重叠部形成供所述连结构件插通的内侧连结孔,
在所述外圈的所述重叠部形成供所述连结构件插通的外侧连结孔,
所述连结构件具有:
内侧嵌合部,与所述内侧连结孔嵌合;
外侧嵌合部,与所述外侧连结孔嵌合;及
所述变形阻尼部,设置在所述内侧嵌合部与所述外侧嵌合部之间,且收容于所述外侧连结孔,
所述变形阻尼部与所述外侧连结孔的所述载荷方向侧的内表面抵接。
5.根据权利要求1所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述内圈和所述外圈分别具有沿载荷方向重合的重叠部,
所述连结构件沿着所述载荷方向设置,将所述内圈的所述重叠部与所述外圈的所述重叠部连结,
所述连结构件的一部分成为对应于所述位移而变形的变形阻尼部。
6.根据权利要求1所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述连结构件沿着轴向设置,并且在所述旋转轴的周向上隔开规定的间隔而设置多个,
多个所述连结构件的周向上的所述间隔在所述载荷方向的两侧短且在所述正交方向的两侧长。
7.一种挤压膜阻尼器,其特征在于,具备:
内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;
外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;
挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及
连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,
所述内圈的外周面和所述外圈的内周面在与轴向正交的截面中使载荷方向侧直接接触而配置。
8.根据权利要求7所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
对于所述外圈的所述内周面,在与轴向正交的截面中,所述载荷方向侧的部位的曲率半径大于所述载荷方向侧以外的部位的曲率半径。
9.一种挤压膜阻尼器,其特征在于,具备:
内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;
外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;
挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;
连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形;及
间隔件,在所述内圈与所述外圈之间设置于载荷方向侧,与所述内圈的外周面相接,并且与所述外圈的内周面或外周面中的至少一方接触,
所述间隔件从所述外圈的径向外侧向径向内侧贯通而设置。
10.根据权利要求7所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述连结构件沿着轴向设置,并且在所述旋转轴的周向上隔开规定的间隔而设置多个,
多个所述连结构件的所述载荷方向侧的个数少于所述载荷方向的相反侧的个数。
11.一种挤压膜阻尼器,其特征在于,具备:
内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;
外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;
挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及
连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,
对于所述内圈和所述外圈,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的所述间隙大于与所述载荷方向正交的正交方向上的所述间隙。
12.根据权利要求11所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述外圈具有相对于与所述内圈相对的内周面而凹陷形成的槽部,
在与所述轴向正交的截面中,所述槽部形成在所述载荷方向的两侧。
13.一种挤压膜阻尼器,其特征在于,具备:
内圈,遍及对旋转轴进行轴支承的轴承的径向外侧的周围而设置;
外圈,遍及所述内圈的径向外侧的周围而设置;
挤压膜,使粘性流体在所述内圈与所述外圈的径向上的间隙中流通而形成所述挤压膜;及
连结构件,将所述内圈与所述外圈连结,能够对应于所述外圈与所述内圈的径向上的相对的位移而变形,
对于所述内圈,在与轴向正交的截面中,载荷方向上的刚性高于与所述载荷方向正交的正交方向上的刚性。
14.根据权利要求13所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述内圈具有形成在所述载荷方向的两侧的缺损部。
15.根据权利要求1所述的挤压膜阻尼器,其特征在于,
所述轴承是倾斜垫片式轴承,所述轴承具有:
在所述旋转轴的周围隔开规定的间隔而设置的多个垫片;及
保持多个所述垫片并且遍及多个所述垫片的径向外侧的周围而设置的轴承壳体,
所述轴承壳体与所述内圈成为一体。
16.一种轴承单元,其特征在于,具备:
对旋转轴进行轴支承的轴承;及
设置在所述轴承的径向外侧的周围的权利要求1~15中任一项所述的挤压膜阻尼器。
17.一种涡轮,其特征在于,具备:
权利要求16所述的轴承单元;及
由所述轴承单元进行轴支承的所述旋转轴。
CN201480065340.0A 2013-12-04 2014-12-02 挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮 Expired - Fee Related CN105793585B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251380 2013-12-04
JP2013-251380 2013-12-04
PCT/JP2014/081864 WO2015083697A1 (ja) 2013-12-04 2014-12-02 スクイズフィルムダンパ、軸受ユニット及びタービン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105793585A CN105793585A (zh) 2016-07-20
CN105793585B true CN105793585B (zh) 2018-03-30

Family

ID=53273459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480065340.0A Expired - Fee Related CN105793585B (zh) 2013-12-04 2014-12-02 挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9890810B2 (zh)
EP (1) EP3061981B1 (zh)
JP (1) JP6117377B2 (zh)
KR (1) KR101861028B1 (zh)
CN (1) CN105793585B (zh)
WO (1) WO2015083697A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102121914B1 (ko) 2018-05-10 2020-06-11 한국과학기술연구원 발전 댐퍼링 장치
US11940032B2 (en) 2018-08-14 2024-03-26 General Electric Company Damping device for damping shaft vibration
CN111005937B (zh) * 2018-10-04 2021-11-19 三菱重工业株式会社 挤压油膜阻尼器以及旋转机械
CN111623036B (zh) * 2019-02-27 2022-06-14 三菱重工业株式会社 挤压油膜阻尼器轴承及具备该挤压油膜阻尼器的旋转机械
US11143234B2 (en) * 2019-03-02 2021-10-12 Superturbo Technologies, Inc. Fluid damping system for traction drive
US10808755B2 (en) 2019-03-04 2020-10-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Method to seal damper cavity of multi-film oil damper
US11125110B2 (en) 2019-03-18 2021-09-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Method and system to supply oil to a multi-film oil damper
US11067121B2 (en) 2019-03-18 2021-07-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Multi-film oil damper with tapered damper rings
CN112324800B (zh) * 2019-11-30 2022-05-13 江苏申瑞梁精密工业有限公司 用于汽车的平稳减震轴承装置
US11971054B2 (en) 2020-10-19 2024-04-30 General Electric Company Damping device for damping shaft vibration
US11891906B2 (en) 2022-02-22 2024-02-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Bearing housing

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994541A (en) 1975-10-03 1976-11-30 Carrier Corporation Bearing assembly
DE3328362A1 (de) 1983-08-04 1985-02-21 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Flexible gedaempfte wellenlageranordnung, insbesondere fuer elektrische maschinen
EP0143950B1 (de) * 1983-11-30 1987-03-18 BBC Brown Boveri AG Lagereinrichtung bei einem Abgasturbolader mit Tandem-Wälzlagern
JPS61133121A (ja) 1984-12-03 1986-06-20 Dowa Mining Co Ltd 化学工場排出ガスの処理方法
JPH028102Y2 (zh) * 1985-02-07 1990-02-27
JPS62215124A (ja) * 1986-03-13 1987-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械の軸受兼シ−ル装置
JPH0712933B2 (ja) 1986-09-05 1995-02-15 日本ゼオン株式会社 磁気記録用磁性粉
JPH0453458Y2 (zh) * 1986-10-16 1992-12-16
US5613781A (en) * 1996-04-30 1997-03-25 Dresser-Rand Company Hanging spring supported squeeze film damping system for shaft bearing
US7066651B2 (en) * 2004-07-09 2006-06-27 Rotating Machinery Technology Inc Disc spring centering device for squeeze film dampers
US7625121B2 (en) 2005-09-28 2009-12-01 Elliott Company Bearing assembly and centering support structure therefor
JP2008138779A (ja) 2006-12-01 2008-06-19 Ntn Corp 軸支持装置及び円筒ころ軸受の予圧法
US7731426B2 (en) 2007-04-27 2010-06-08 Honeywell International Inc. Rotor supports and systems
WO2012071563A1 (en) 2010-11-23 2012-05-31 Lufkin Industries, Inc. Bridge spring centering device for squeeze film dampers

Also Published As

Publication number Publication date
EP3061981A1 (en) 2016-08-31
KR101861028B1 (ko) 2018-05-24
EP3061981B1 (en) 2021-01-20
US20170002863A1 (en) 2017-01-05
CN105793585A (zh) 2016-07-20
JP6117377B2 (ja) 2017-04-19
KR20160078412A (ko) 2016-07-04
EP3061981A4 (en) 2017-08-09
JPWO2015083697A1 (ja) 2017-03-16
US9890810B2 (en) 2018-02-13
WO2015083697A1 (ja) 2015-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105793585B (zh) 挤压膜阻尼器、轴承单元及涡轮
KR20190071793A (ko) 슬라이딩 부품
JP6644855B2 (ja) 空気フォイルジャーナル軸受
CN105276094B (zh) 周转传动装置
CN101410638A (zh) 衬套轴承和使用该衬套轴承的用于汽车的齿条齿轮式转向装置
CN105793628B (zh) 滑动部件
CN105383253B (zh) 悬架用隔绝体
CN104093951B (zh) 排气涡轮增压器的轴承壳体
CN104919221A (zh) 谐波齿轮系统
CN104583617B (zh) 衬套轴承及采用其的汽车齿条齿轮式转向装置
JP6952760B2 (ja) シール装置
JP6471633B2 (ja) ダンパ装置
CN103629244B (zh) 滚动轴承
JP2008002576A (ja) シール装置
JP2007315416A (ja) ビスカスラバーダンパー
JP2013242028A (ja) 半割軸受及びすべり軸受
CN101137851B (zh) 支撑旋转轴的装置
CN104864803B (zh) 旋转角度检测器和具备该检测器的旋转机械
CN107923487A (zh) 具有支承装置的扭振减振器
CN107850179A (zh) 用于阻尼扭转振动的装置的滚动构件
CN104114917B (zh) 刷式密封件
CN109681531A (zh) 球轴承
CN106050328B (zh) 涡轮增压器轴颈轴承系统
JP2015102117A (ja) ローラユニットおよびトリポード型等速ジョイント
JP6145040B2 (ja) 軸受装置、及び回転機械

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180330

Termination date: 20211202