CN108700116B - 径向轴承及旋转机械 - Google Patents

Abstract

径向轴承具备：承载环；多个轴瓦，设置于上述承载环的下半区域的内周侧，并构成为从下方支撑转子轴；及引导金属件，设置于上述承载环的上半区域，以覆盖上述转子轴的外周面中的上侧区域的方式设置于上述转子轴的轴向上的中央。

Description

径向轴承及旋转机械

技术领域

本公开涉及一种用于将转子轴支撑为能够旋转的径向轴承及旋转机械。

背景技术

通常，作为在蒸汽轮机或燃气轮机等旋转机械中使用的轴承装置，径向轴承已为人所知。

例如，在专利文献1中记载有通过多个轴瓦支撑转子轴的径向轴承。具体而言，专利文献1的径向轴承具备：承载环；上游侧轴瓦和下游侧轴瓦，支撑于承载环；及多个供油喷嘴，向各轴瓦与转子轴之间供给润滑油。多个供油喷嘴包括配置于比上游侧轴瓦靠上游侧的第一供油喷嘴(最上游喷嘴)、配置于上游侧轴瓦的两端部的第二及第三供油喷嘴及配置于下游侧轴瓦的上游侧端部的第四供油喷嘴。另外，在下半部承载环的两端面配置有侧板，抑制从供油喷嘴供给的润滑油向轴承外部漏出。

另外，在专利文献1中还记载了以防止转子轴的跳动为目的，而在上半部承载环的内周侧具备在轴向上相互分离地配置的一对引导金属件的结构。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第4764486号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在如专利文献1记载的那样具备多个轴瓦的径向轴承中，在正常动作时，伴随着转速的上升，而在转子轴与各轴瓦之间分别形成适当的厚度的油膜，通过这些油膜的油膜压力，而转子轴向大致向正上方浮起。

但是，根据本发明人的见解，由于无法维持多个轴瓦之间的负载能力的适当的平衡，因此可能导致轴承性能下降或者产生异常振动。例如，当上游侧轴瓦处的油膜压力不足，而无法确保上游侧区域的充分的负载能力，在转子轴浮起之际偏向上游侧时，这将成为异常振动的产生原因。

鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供能够维持多个轴瓦之间的负载能力的平衡，防止异常振动的产生并且提高轴承性能的径向轴承及旋转机械。

用于解决问题的技术方案

(1)本发明的至少几个实施方式的径向轴承，具备：

承载环；

多个轴瓦，设置于上述承载环的下半区域的内周侧，并构成为从下方支撑转子轴；及

引导金属件，配置于上述承载环的上半区域，以覆盖上述转子轴的外周面中的上侧区域的方式设置于上述转子轴的轴向上的中央。

(2)另外，在几个实施方式中，在上述(1)的结构的基础上，

上述径向轴承还具备在上述轴向上的上述多个轴瓦的两侧设置的一对侧板，

在各上述侧板的内周面与上述转子轴的外周面之间设置有用于使被上述一对侧板包围的轴承内部空间与外部连通的间隙。

本发明人认真研究的结果是，发现作为位于最上游侧的第一轴瓦与转子轴之间的油膜压力不足的原因，是在第一轴瓦所携带的润滑油中混入有空气。

即，如上述(2)的结构那样，在各侧板的内周面与转子轴的外周面之间具有用于使被一对侧板包围的轴承内部空间与轴承外部连通的间隙(侧板间隙)的径向轴承中，在从配置于下游侧的第二轴瓦到第一轴瓦的区域，从该间隙吸入的空气能够混入润滑油中。因此，认为在第一轴瓦携带的润滑油中包含较多的空气，实质的润滑油的油量较少。因此，即使第一轴瓦的上游侧紧前的供油单元与第二轴瓦的上游侧紧前的供油单元的喷出油量相同，与第二轴瓦相比，在第一轴瓦中也易于润滑油不足。另外，润滑油是非压缩性流体，与此相对，润滑油中包含的空气是压缩性流体，因此在上游侧的第一轴瓦(尤其是前缘附近)处，润滑油中包含的气泡被压破，在第一轴瓦的前缘侧难以产生动压。

由此，第一轴瓦的负载能力下降，不能维持多个轴瓦间的负载能力的适当的平衡。因此，伴随着转速的上升，而转子轴的轴心轨迹脱离铅垂线，发生异常振动或者轴承性能下降的可能性变高。

此外，本发明人反复认真研究的结果是，知道了由设置于承载环的上半区域的一对引导金属件夹着的半环状空间伴随着转子轴的旋转而变为负压，外部气体经由引导金属件与转子轴的外周面之间的微小间隙而流入上述半环状空间，这是空气向携带油中混入的原因之一。即，认为在承载环的上半区域流入引导金属件间的半环状空间的外部气体，向存在于上述微小间隙的油(附着于转子轴的外周面或引导金属件的内周面的油)中混入，而产生包含空气的携带油。

因此，上述(1)的径向轴承设为具备引导金属件，上述引导金属件配置于承载环的上半区域，以覆盖转子轴的外周面中的上侧区域的方式设置于转子轴的轴向上的中央。因此，与设置一对引导金属件的情况不同，不存在成为空气混入携带油中的原因的负压空间(一对引导金属件之间的半环状空间)，能够抑制产生包含较多的空气的携带油。

因此，即使如上述(2)的结构那样，在设置有用于使轴承内部空间与外部连通的侧板间隙的情况下，也能够适当地保持多个轴瓦之间的负载能力的平衡，能够防止径向轴承中的异常振动的发生并且提高轴承性能。

(3)在几个实施方式中，在上述(1)或(2)的结构的基础上，

上述径向轴承还具备设置于上述引导金属件的下游侧且沿着上述轴向的宽度比上述引导金属件大的坝部。

根据上述(3)的结构，通过在引导金属件的下游侧设置转子轴向上的宽度比引导金属件大的坝部，能够通过坝部有效地抑制在引导金属件的两侧的空间搬运的携带油流向下游侧。

(4)在几个实施方式中，根据上述(3)的结构，

上述引导金属件和上述坝部一体地形成。

根据上述(4)的结构，引导金属件与坝部一体地形成，且引导金属件与坝部连续地设置，因此在引导金属件的下游侧且坝部的上游侧不存在能够发生空气向携带油混入的空间。因此，能够有效地防止产生包含空气的携带油。

(5)在几个实施方式中，在上述(3)或(4)的结构的基础上，

在将上述多个轴瓦中的最上游侧的第一轴瓦的上述轴向上的宽度设为W_P1时，上述坝部的下游侧端部的沿着上述轴向的宽度W_{G TE}满足W_{G TE}≥0.8×W_P1。

根据上述(5)的结构，将坝部的下游侧端部的沿着轴向的宽度W_{G TE}设为最上游侧的第一轴瓦的轴向上的宽度W_P1的0.8倍以上，因此能够通过坝部，可靠地减少经过引导金属件的两侧而到达第一轴瓦的携带油。

(6)在几个实施方式中，在上述(3)至(5)中任一个结构的基础上，

上述坝部具有一对整流部，上述一对整流部形成上述坝部的上述轴向上的两端，并且构成为将来自上游侧的携带油向上述轴向上的外侧引导。

在上述(6)的结构中，通过一对整流部将在引导金属件的两侧的空间沿着转子轴的旋转方向流动的携带油改变方向而成为朝向轴承外部的液流，因此能够有效地抑制携带油到达最上游的轴瓦。

(7)在几个实施方式中，在上述(6)的结构的基础上，

各上述整流部的前缘以越向下游侧则越向上述轴向上的外侧的方式相对于上述转子轴的旋转方向倾斜。

在携带油的液流在整流部中急剧地改变方向的情况下，携带油有可能不能顺畅地向轴承外部排出。

关于这一点，根据上述(7)的结构，整流部的前缘以越向下游侧则越向轴向上的外侧的方式相对于转子轴的旋转方向倾斜，因此携带油沿着整流部顺畅地改变方向，能够将携带油顺畅地向轴承外部排出。

(8)在几个实施方式中，在上述(1)至(7)中任一个结构的基础上，

在上述引导金属件上形成有至少一个供油口，上述至少一个供油口在该引导金属件的与上述转子轴相向的表面开口，并且构成为向上述引导金属件的上述表面供给润滑油。

根据上述(8)的结构，经由设置于引导金属件的与转子轴相向的表面的供油口而向引导金属件的表面供给润滑油，因此在引导金属件与转子轴接触时能够确保它们之间的润滑性。

另外，认为从供油口向引导金属件与转子轴的外周面之间的微小间隙供给的润滑油在不与空气相互接触的情况下，在上述微小间隙中流向下游侧。因此，来自供油口的润滑油与经过引导金属件的两侧流向下游侧的携带油不同，混入空气的可能性较低。因此，如上述(8)的结构那样，通过在引导金属件的表面设置供油口，从该供油口供给润滑油，能够对位于引导金属件的下游侧的最上游轴瓦供给混入空气的风险小的润滑油。

(9)在一实施方式中，在上述(8)的结构的基础上，

上述至少一个供油口位于上述引导金属件的最上部或位于比该最上部靠下游侧处。

在典型的径向轴承中，在转子轴旋转时，转子轴的中心轴线存在于比承载环的中心轴线低的位置。因此，就承载环的上半区域而言，从转子轴的旋转方向的上游侧朝着下游侧，引导金属件与转子轴的外周面之间的间隙逐渐扩大，该间隙在引导金属件的最上部成为最大，然后该间隙逐渐变小。

因此，在上述(9)的结构中，将在引导金属件的表面开口的供油口设置于引导金属件的最上部或设于该最上部的下游侧处。由此，在引导金属件与转子轴的外周面之间的间隙朝着转子轴的旋转方向下游侧而逐渐变小的区域存在供油口，因此能够进一步减少向来自供油口的润滑油混入空气的可能性。

(10)本发明的至少几个实施方式的旋转机械具备：

上述(1)至(9)中任一个所述的径向轴承；及

由上述径向轴承支撑的转子轴。

根据上述(10)的旋转机械，由于具备不易发生异常振动且具有优异的轴承性能的径向轴承，因此能够提供可靠性高的旋转机械。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式，设为在转子轴的轴向上的中央设置引导金属件的结构，因此与设置一对引导金属件的情况不同，不存在成为空气混入携带油的原因的负压空间(一对引导金属件之间的环状空间)，因此能够抑制产生包含较多的空气的携带油。

因此，即使在设置有用于使轴承内部空间与外部连通的侧板间隙的情况下，也能够适当地保持多个轴瓦之间的负载能力的平衡，能够防止径向轴承中的异常振动的发生并且提高轴承性能。

附图说明

图1是一实施方式的径向轴承的沿着轴向的剖视图。

图2是图1的A-A线剖视图。

图3是图1的B-B线向视图。

图4是示出一实施方式的径向轴承的上半区域的展开图(从C方向观察图1所示的径向轴承的展开图)。

图5是示出一实施方式中的引导金属件及供油口的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的几个实施方式。其中，作为实施方式记载的或者附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不是意指本发明的保护范围限定于此，只不过是说明例。

首先，参照图1～图3来说明几个实施方式的径向轴承10的整体结构。

图1是一实施方式的径向轴承10的沿着轴向的剖视图。图2是图1的A-A线剖视图。图3是图1的B-B线向视图。

在本实施方式的说明中，“轴向”是支撑于径向轴承10的转子轴2的中心轴线O的方向，“径向”是转子轴2的半径方向，“周向”是转子轴2的周向。另外，“周向”可以是承载环12、13的周向，也可以是侧板17、18的周向。此外，在本实施方式中，“上游侧”或“下游侧”是指转子轴2的旋转方向上的上游侧或下游侧。

在图1～图3所示的实施方式中，径向轴承10成为如下的结构：作为润滑方式(供油方式)采用直接润滑方式，在承载环11的下半区域配置有第一轴瓦30及第二轴瓦32。例如，径向轴承10是可倾瓦轴承。另外，第一轴瓦30的前缘30a位于上游侧，后缘30b位于下游侧。另外，第二轴瓦32的前缘32a位于上游侧，后缘32b位于下游侧。

下面，例示性地说明图示的径向轴承10，但是本实施方式的径向轴承10不限于该结构。例如，在其他实施方式中，也可以是在承载环11的下半区域安装有三个以上的轴瓦的结构。

在几个实施方式中，径向轴承10具备：承载环11；多个轴瓦30、32，设置于承载环11的下半区域的内周侧，并构成为从下方支撑转子轴2；及一对侧板17、18，设置在转子轴2的轴向上的多个轴瓦30、32的两侧。

下面，说明径向轴承10的各部件的具体结构例。

承载环11支撑于未图示的轴承箱，包括上半部承载环12及下半部承载环13。上半部承载环12及下半部承载环13分别具有与轴向垂直的截面呈半圆弧状的内周面及外周面。另外，在图示的例子中，示出了承载环11被分割为上半部承载环12及下半部承载环13的结构，但是承载环11可以是一体结构，也可以是分割为三个以上的结构。另外，在未图示的其他结构的承载环11中，也将比经过中心轴线O的水平面靠上方侧的区域称为上方区域，将比经过中心轴线O的水平面靠下方侧的区域称为下方区域。

在承载环11的轴向的两端侧，沿着转子轴2的外周配置有一对侧板17、18。侧板17、18形成为圆板状，在中央形成有供转子轴2贯通的孔。如图3所示，侧板17、18也可以是包括上半部侧板17A、18A及下半部侧板17B、18B的分割为两半的结构。

通过上述侧板17、18，适度地抑制从后述的供油单元25～29供给的润滑油向外部漏出。

在上半部承载环12及下半部承载环13上设置有至少一个供油单元25～29。例如，供油单元25～29是供油喷嘴。

在图2所示的例子中，在转子轴2如图中箭头S所示地顺时针旋转的情况下，在转子轴2的旋转方向S上，从上游侧起设有包括第一供油单元25、第二供油单元26、第三供油单元27、第四供油单元28及第五供油单元29的共计五个供油单元。

具体而言，第一供油单元25及第二供油单元26沿着周向排列地配置于比位于最上游的第一轴瓦30靠上游侧处。第三供油单元27及第四供油单元28沿着周向排列地配置在第一轴瓦30与第二轴瓦32之间，上述第二轴瓦32与该第一轴瓦30相比位于下游侧。第五供油单元29配置于比第二轴瓦32靠下游侧处。另外，如图4所示，第五供油单元29也可以具备润滑油的喷射方向不同的第一喷射孔29a及第二喷射孔29b。在该情况下，第一喷射孔29a构成为以对第二轴瓦(最下游轴瓦)32进行冷却的目的，朝着第二轴瓦32而向上游侧喷射润滑油。另外，第二喷射孔29b构成为以保持后述的引导金属件20与转子轴2接触时的润滑性的目的，朝着引导金属件20而向下游侧喷射润滑油。

返回图1～图3，在承载环11的内部形成有润滑油供给路(未图示)。供给至润滑油供给路的润滑油被向各供油单元25～29输送，而从各供油单元25～29向各轴瓦30、32附近喷出。

第一轴瓦30及第二轴瓦32设置于下半部承载环13的内周侧，并构成为从下方支撑转子轴2。

第一轴瓦30在下半部承载环13的内周侧沿着转子轴2的外周设置。

第二轴瓦32在下半部承载环13的内周侧，沿着转子轴2的外周设置于比第一轴瓦30靠转子轴2的旋转方向S上的下游侧处。

这样，在下半部承载环13上设置有第一轴瓦30及第二轴瓦32，因此能够通过第一轴瓦30及第二轴瓦32适当地支撑转子轴2。

另外，在承载环11不是分割为上半部承载环12及下半部承载环13的结构而是一体结构的情况下，或者是分割为三个以上的结构的情况下，第一轴瓦30及第二轴瓦32只要设置在承载环11的下半区域即可。

接着，参照图1、图2、图4及图5，说明引导金属件20和其周边结构的具体结构。另外，图4是一实施方式的径向轴承10的上半区域的展开图(从C方向观察图1所示的径向轴承10的展开图)。图5是示出一实施方式的引导金属件20及供油口60的剖视图。

如图1、图2及图4所例示的那样，在几个实施方式中，径向轴承10具备引导金属件(半圆环轴承部)20，该引导金属件(半圆环轴承部)20配置于承载环11的上半区域(在图示的例子中，为上半部承载环12)，以覆盖转子轴2的外周面中的上侧区域的方式设置于转子轴2的轴向上的中央。

例如，径向轴承10具备设置于转子轴2的轴向上的中央且沿着周向延伸的一个引导金属件20。另外，引导金属件20的宽度(在转子轴2的轴向上的长度)未特别限定，但只要是在转子轴2跳动时能够承受其负荷的宽度即可。另外，如图2所示，引导金属件20也可以形成为半圆形状。能够通过该引导金属件20按压转子轴2的跳动，能够防止转子轴2的跳动引起的部件破损等。

另外，如上所述，在径向轴承10具备在轴向上的多个轴瓦30、32的两侧设置的一对侧板17、18的情况下，在各侧板17、18的内周面与转子轴2的外周面之间设置有用于使被一对侧板17、18包围的轴承内部空间与外部连通的间隙(侧板间隙)42。

本发明人的认真研究的结果，发现作为位于最上游侧的第一轴瓦30与转子轴2之间的油膜压力不足的原因，是在第一轴瓦30携带的润滑油中混入空气。

即，在各侧板17、18的内周面与转子轴2的外周面之间具有用于使被一对侧板17、18包围的轴承内部空间与轴承外部连通的侧板间隙42(参照图1及图3)的径向轴承10中，在从配置于下游侧的第二轴瓦32到第一轴瓦30的区域，从该间隙42吸入的空气能够混入润滑油。因此，认为在第一轴瓦30携带的润滑油中包含很多空气，实质的润滑油的油量较少。因此，即使比第一轴瓦30稍靠上游侧的供油单元25、26和比第二轴瓦32稍靠上游侧的供油单元27、28的喷出油量相同，与第二轴瓦32相比，在第一轴瓦30中更易于润滑油不足。另外，润滑油是非压缩性流体，与此相对，润滑油中包含的空气为压缩性流体，因此在上游侧的第一轴瓦30(尤其是前缘附近)处，润滑油中包含的气泡被压破，在第一轴瓦30的前缘30a侧难以产生动压。

由此，第一轴瓦30的负载能力低，不能维持多个轴瓦30、32之间的负载能力的适当的平衡。因此，伴随着转速的上升，转子轴2的轴心轨迹脱离铅垂线，发生异常振动或者轴承性能下降的可能性变高。

此外，本发明人反复进行认真研究的结果是得知：在承载环的上半区域设置有一对引导金属件的结构(未图示)中，伴随着转子轴的旋转，而由一对引导金属件夹着的半环状空间成为负压，外部气体经由引导金属件与转子轴的外周面之间的微小间隙而流入上述半环状空间的情况是空气混入携带油中的原因之一。即，认为在承载环的上半区域中流入一对引导金属件之间的半环状空间的外部气体向存在于上述微小间隙的油(附着于转子轴的外周面或引导金属件的内周面的油)混入，产生包含空气的携带油。

因此，在上述实施方式的径向轴承10设为具备引导金属件20的结构，上述引导金属件20配置于承载环11的上半区域，以覆盖转子轴2的外周面中的上侧区域的方式设置于转子轴2的轴向上的中央。因此，与设置一对引导金属件的情况不同，不存在成为在空气混入携带油中的原因的负压空间(一对引导金属件之间的半环状空间)，能够抑制产生包含很多空气的携带油。

因此，如上述实施方式那样，即使在设置有用于使轴承内部空间与外部连通的侧板间隙42的情况下，也能够适当地保持多个轴瓦30、32之间的负载能力的平衡，能够防止径向轴承10中的异常振动的发生并提高轴承性能。

如图4所例示的那样，在几个实施方式中，径向轴承10还具备设置于引导金属件20的下游侧且沿着轴向的宽度比引导金属件20大的坝部50。

根据上述实施方式，能够通过坝部50有效地抑制在引导金属件20的两侧的空间5被搬运的携带油流向下游侧。

在一实施方式中，可以是，引导金属件20和坝部50一体地形成。

根据该实施方式，引导金属件20与坝部50一体地形成，引导金属件20和坝部50连续地设置，因此在引导金属件20的下游侧且坝部50的上游侧不存在能够产生空气混入携带油中的空间。因此，能够有效地防止产生包含空气的携带油。

此外，虽然省略图示，但作为其他实施方式，引导金属件20及坝部50也可以分体地构成。

在几个实施方式中，在将多个轴瓦30、32中的最上游侧的第一轴瓦30的轴向上的宽度设为W_P1时，坝部50的下游侧端的沿着轴向的宽度W_{G TE}满足W_{G TE}≥0.8×W_P1。

根据上述实施方式，坝部50的下游侧端的沿着轴向的宽度W_{G TE}设为最上游侧的第一轴瓦30的沿着轴向的宽度W_P1的0.8倍以上，因此能够通过坝部50可靠地减少经过引导金属件20的两侧的空间5而到达第一轴瓦30的携带油。

在几个实施方式中，坝部50具有形成轴向上的坝部50的两端并且构成为将来自上游侧的携带油向轴向的外侧引导的一对整流部52、53。

在上述实施方式中，通过一对整流部52、53而使在引导金属件20的两侧的空间5沿着转子轴2的旋转方向流动的携带油以向轴承外部流动的方式改变方向，因此能够有效地抑制携带油到达最上游的第一轴瓦30。

在一实施方式中，各整流部52、53的前缘52a、53a以越向下游侧则越向轴向上的外侧的方式相对于转子轴2的旋转方向倾斜。即，各整流部52、53的前缘52a，53a以轴向中央部位于上游侧且轴向两端侧位于下游侧的方式倾斜。另外，“前缘”52a、53a是指在转子轴2的旋转方向上位于上游侧的缘部。

在携带油的流动在整流部52、53处急剧地改变方向的情况下，携带油有可能不能顺畅向轴承外部排出。

关于这一点，根据上述结构，整流部52、53的前缘52a、53a以越向下游侧则越向轴向上的外侧的方式相对于转子轴2的旋转方向倾斜，因此携带油沿着整流部52、53顺畅地改变方向，能够将携带油顺畅地向轴承外部排出。

如上所述，引导金属件20以防止转子轴2的跳动的目的设置，因此通常，引导金属件20设置为，引导金属件20的内周面位于比侧板17、18的内周面更接近转子轴2的位置。即，侧板17、18的内周面与转子轴2的外周面之间的间隙42(参照图1及图3)大于引导金属件20的内周面与转子轴2的外周面之间的间隙40(参照图1及图2)。因此，即使在侧板17、18上未设置润滑油的排出路，沿着整流部52、53而被导向侧板17、18侧的润滑油也能够从侧板17、18的内周面与转子轴2的外周面之间的间隙42(参照图1)向轴承外部排出。但是，当然也可以在侧板17、18上形成与整流部52、53对应的排出路。

在图4及图5例示的几个实施方式中，在引导金属件20上形成有至少一个供油口60，该供油口60构成为，在该引导金属件20的与转子轴2相向的表面开口，并且向引导金属件20的表面供给润滑油。

图4示出沿着轴向设置有多个供油口60的结构。另外，在第五供油单元29具备上述第二喷射孔29b的情况下，该第二喷射孔29b也可以与引导金属件20的位置对应地设置于轴向中央区域。能够通过从该第二喷射孔29b供给的润滑油，确保比供油口60靠上游侧的引导金属件20的润滑性。

根据上述实施方式，经由在引导金属件20的与转子轴2相向的表面设置的供油口60而向引导金属件20的表面供给润滑油，因此能够在引导金属件20与转子轴2接触时确保它们之间的润滑性。

另外，认为从供油口60向引导金属件20与转子轴2的外周面之间的微小间隙40(参照图1及图2)供给的润滑油，不会与空气相互接触，而在微小间隙40中向下游侧流动。因此，来自供油口60的润滑油与在引导金属件20的两侧经过而朝向下游侧的携带油不同，混入空气的可能性较低。因此，如上述实施方式那样，在引导金属件20的表面设置供油口60，从该供油口60供给润滑油，由此能够对位于引导金属件20的下游侧的第一轴瓦30供给混入空气的风险较低的润滑油。

如图5所例示的那样，至少一个供油口60可以位于引导金属件20的最上部H或位于比该最上部H靠下游侧的区域D。

在典型的径向轴承10中，在转子轴2旋转时，转子轴2的中心轴线O位于比承载环的中心轴线P低的位置。因此，就承载环11的上半区域而言，从转子轴2的旋转方向的上游侧朝着下游侧，引导金属件20与转子轴2的外周面之间的间隙40逐渐扩大，在引导金属件20的最上部H，该间隙40变为最大之后该间隙40逐渐变小。

因此，在上述结构中，将在引导金属件20的表面开口的供油口60设于引导金属件20的最上部H或设于该最上部H的下游侧。由此，供油口60存在于引导金属件20与转子轴2的外周面之间的间隙40随着朝向转子轴2的旋转方向下游侧而逐渐变小的区域D，因此能够进一步降低在来自供油口60的润滑油中混入空气的可能性。

如上所述，根据本发明的至少几个实施方式，设为在转子轴2的轴向上的中央设置有引导金属件20的结构，因此与设置有一对引导金属件的情况不同，不存在成为空气混入携带油中的原因的负压空间(一对引导金属件之间的环状空间)，从而能够抑制产生包含较多的空气的携带油。

因此，即使在设置有用于使轴承内部空间与外部连通的侧板间隙42的情况下，也能够适当地保持多个轴瓦30、32之间的负载能力的平衡，能够防止径向轴承10中的异常振动的发生并且能够提高轴承性能。

另外，如图1所示，作为应用了本实施方式的径向轴承10的旋转机械1，能够列举燃气轮机、蒸汽轮机(例如核电站蒸汽轮机)、机械驱动用涡轮机等轮机、风力发电装置等风力机械、鼓风机、增压器或压缩机等。

在此，旋转机械1具备：被旋转驱动的转子轴2、收容转子轴2的轴承箱(未图示)及用于支撑转子轴2的径向轴承10。

根据该旋转机械1，由于具备不易发生异常振动且具有优异的轴承性能的径向轴承10，因此能够提供可靠性较高的旋转机械1。

本发明不限于上述实施方式，还包括对上述实施方式实施了变形的方式、将这些方式适当组合而得到的方式。

例如，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“垂直”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对的或绝对的配置的用语，不仅表示严格地那样配置，还表示具有公差或能够获得相同的功能的程度的角度、距离地相对位移了的状态。

例如，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物为相同的状态的用语，不仅表示严格相等的状态，还表示存在公差或能够获得相同的功能的程度的差的状态。

例如，四边形或圆筒形状等表示形状的用语，不仅表示几何学严格意思的四边形或圆筒形状等形状，在获得相同效果的范围内还表示包括凹凸部、倒角部等的形状。

另一方面，“具备”、“包括”或“具有”一个构成要素的用语，并不是将其他构成要素的存在除外的排他性的用语。

附图标记说明

1 旋转机械

2 转子轴

5 空间

10 径向轴承

11 承载环

12 上半部承载环

13 下半部承载环

17、18 侧板

20 引导金属件

25 第一供油单元

26 第二供油单元

27 第三供油单元

28 第四供油单元

29 第五供油单元

29a 第一喷射孔

29b 第二喷射孔

30 第一轴瓦

32 第二轴瓦

50 坝部

52、53 整流部

52a，53a 前缘

60 供油口。

Claims (9)

1.一种径向轴承，其特征在于，具备：

承载环；

多个轴瓦，设置于所述承载环的下半区域的内周侧，并构成为从下方支撑转子轴；

一个引导金属件，配置于所述承载环的上半区域，以覆盖所述转子轴的外周面中的上侧区域的方式设置于所述转子轴的轴向上的中央；及

在所述轴向上的所述多个轴瓦的两侧设置的一对侧板，

在各所述侧板的内周面与所述转子轴的外周面之间设置有用于使被所述一对侧板包围的轴承内部空间与外部连通的第一间隙，

所述第一间隙大于所述一个引导金属件的内周面与所述转子轴的外周面之间的第二间隙。

2.根据权利要求1所述的径向轴承，其特征在于，

所述径向轴承还具备设于所述一个引导金属件的下游侧且沿着所述轴向的宽度比所述一个引导金属件大的坝部。

3.根据权利要求2所述的径向轴承，其特征在于，

所述一个引导金属件和所述坝部一体地形成。

4.根据权利要求2所述的径向轴承，其特征在于，

在将所述多个轴瓦中的最上游侧的第一轴瓦的所述轴向上的宽度设为W_P1时，所述坝部的下游侧端部的沿着所述轴向的宽度W_GTE满足W _GTE≥0.8×W _P1。

5.根据权利要求2所述的径向轴承，其特征在于，

所述坝部具有一对整流部，所述一对整流部形成所述坝部的所述轴向上的两端，并且构成为将来自上游侧的携带油向所述轴向上的外侧引导。

6.根据权利要求5所述的径向轴承，其特征在于，

各所述整流部的前缘以越向下游侧则越向所述轴向上的外侧的方式相对于所述转子轴的旋转方向倾斜。

7.根据权利要求1所述的径向轴承，其特征在于，

在所述一个引导金属件上形成有至少一个供油口，所述至少一个供油口在该一个引导金属件的与所述转子轴相向的表面开口，并且构成为向所述一个引导金属件的所述表面供给润滑油。

8.根据权利要求7所述的径向轴承，其特征在于，

所述至少一个供油口位于所述一个引导金属件的最上部或位于比该最上部靠下游侧处。

9.一种旋转机械，其特征在于，具备：

权利要求1至8中任一项所述的径向轴承；及

由所述径向轴承支撑的转子轴。

Images