JP2002013528A - 高ダンピング軸受け装置 - Google Patents
高ダンピング軸受け装置Info
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- JP2002013528A JP2002013528A JP2000197152A JP2000197152A JP2002013528A JP 2002013528 A JP2002013528 A JP 2002013528A JP 2000197152 A JP2000197152 A JP 2000197152A JP 2000197152 A JP2000197152 A JP 2000197152A JP 2002013528 A JP2002013528 A JP 2002013528A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
- F16C17/03—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/02—Sliding-contact bearings
Abstract
(57)【要約】
【課題】ロータの振動に対し振動低減機能を持ち、該機
能に基づき大きな減衰力の系への付与を可能とするとと
もに、軸受けの減衰効果を軸振動系の特性の向上に寄与
するべく外部より調整可能とした高ダンピング軸受け装
置を提供する。 【構成】本発明の高ダンピング軸受け装置は、ＦＰ軸受
けの振動により変位を受けるパッド１０ａにＯリング１
５ａまたはシボリ機構１５ｂまたはラビリンスシール１
５ｃの付設により振動低減機能の増大を図る構成とす
る。
能に基づき大きな減衰力の系への付与を可能とするとと
もに、軸受けの減衰効果を軸振動系の特性の向上に寄与
するべく外部より調整可能とした高ダンピング軸受け装
置を提供する。 【構成】本発明の高ダンピング軸受け装置は、ＦＰ軸受
けの振動により変位を受けるパッド１０ａにＯリング１
５ａまたはシボリ機構１５ｂまたはラビリンスシール１
５ｃの付設により振動低減機能の増大を図る構成とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、滑り軸受けにピボ
ット式のティルティングパッド軸受けの改良形ＦＰ軸受
けを使用し、該軸受けを形成する複数のパッドの内変位
を受けるパットに振動低減手段を設け、大きな減衰を付
与できる軸受け装置に関するとともに、該軸受けの減衰
効果を軸系の振動特性が良好になるよう外部より調整可
能とした高ダンピング軸受け装置に関する。
ット式のティルティングパッド軸受けの改良形ＦＰ軸受
けを使用し、該軸受けを形成する複数のパッドの内変位
を受けるパットに振動低減手段を設け、大きな減衰を付
与できる軸受け装置に関するとともに、該軸受けの減衰
効果を軸系の振動特性が良好になるよう外部より調整可
能とした高ダンピング軸受け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より滑り軸受けにおいては、軸であ
るロータと軸受けの間の潤滑油を形成する粘性流体によ
るくさび効果、スクイーズ効果によって摩擦面の内部で
流体圧を発生させ荷重を支える軸受け機能を生じさせて
いる。しかし、振動低減機能に寄与する減衰能のみを増
加させたり、外部より前記減衰能を制御できる機能を持
つ軸受けは見受けられない状況でこのような軸受けの出
現が強く望まれている。
るロータと軸受けの間の潤滑油を形成する粘性流体によ
るくさび効果、スクイーズ効果によって摩擦面の内部で
流体圧を発生させ荷重を支える軸受け機能を生じさせて
いる。しかし、振動低減機能に寄与する減衰能のみを増
加させたり、外部より前記減衰能を制御できる機能を持
つ軸受けは見受けられない状況でこのような軸受けの出
現が強く望まれている。
【０００３】また、能動形磁気軸受けにおいては、特性
をある範囲内で変化させることは可能であるが、制御系
が複雑であり軸受けの大きさが大きく且コスト高になる
問題がある。
をある範囲内で変化させることは可能であるが、制御系
が複雑であり軸受けの大きさが大きく且コスト高になる
問題がある。
【０００４】本発明は、上記課題を解決すべくなされた
もので、ロータの振動に対し振動低減機能を持ち、該機
能に基づき大きな減衰力の付与を可能とするとともに、
軸受けの減衰効果を軸振動系の特性の向上に寄与するべ
く外部より調整可能とした高ダンピング軸受け装置の提
供を目的とするものである。
もので、ロータの振動に対し振動低減機能を持ち、該機
能に基づき大きな減衰力の付与を可能とするとともに、
軸受けの減衰効果を軸振動系の特性の向上に寄与するべ
く外部より調整可能とした高ダンピング軸受け装置の提
供を目的とするものである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明は上記課題解決の
ため、軸受けに、ピボット支持のセグメント形軸受けを
形成するティルティングパッドの改良形であるフレキシ
ブルパッド（ＦＰ）を使用するとともに、図８に示すよ
うに振動低減機能を形成する減衰係数Ｃのダンパ５０を
設け、質量ｍのパッド５１及び油膜弾性係数ｋを持つ油
膜５２とにより振動系を形成させるようにした。即ち、
上記振動系において質量ｍのパッド５１に上下方向の力
ｆが作用したときのパッドの変位をｘとすると下記運動
方程式が成立する。
ため、軸受けに、ピボット支持のセグメント形軸受けを
形成するティルティングパッドの改良形であるフレキシ
ブルパッド（ＦＰ）を使用するとともに、図８に示すよ
うに振動低減機能を形成する減衰係数Ｃのダンパ５０を
設け、質量ｍのパッド５１及び油膜弾性係数ｋを持つ油
膜５２とにより振動系を形成させるようにした。即ち、
上記振動系において質量ｍのパッド５１に上下方向の力
ｆが作用したときのパッドの変位をｘとすると下記運動
方程式が成立する。
【数１】 上記第２項が当該振動系が変位ｘで振動したときの持つ
減衰力の大きさを示したものである。本発明は、パッド
５１が振動により変位する速度に対応して減衰力を発生
する減衰係数Ｃを持つダンパを当該パッドに付設する構
成としたものである。
減衰力の大きさを示したものである。本発明は、パッド
５１が振動により変位する速度に対応して減衰力を発生
する減衰係数Ｃを持つダンパを当該パッドに付設する構
成としたものである。
【０００６】そこで、本発明の高ダンピング軸受け装置
に係わる第１の発明は、リング体を半径方向に複数分割
した弧状分割パッドを円筒状軸受けケース内にそれぞれ
ピボットを介して支持収納させ、各パッドは周囲を囲繞
する潤滑油流路を流動する流体膜を介在させて振動変位
する軸に対し傾動変位し、潤滑を行なうようにしたティ
ルティングパッド軸受けを備える高ダンピング軸受け装
置であって、軸の振動変位によりパッドの背面へ導かれ
る潤滑油流路の出入り口に、流路シボリ手段を設けたこ
とを特徴とする。
に係わる第１の発明は、リング体を半径方向に複数分割
した弧状分割パッドを円筒状軸受けケース内にそれぞれ
ピボットを介して支持収納させ、各パッドは周囲を囲繞
する潤滑油流路を流動する流体膜を介在させて振動変位
する軸に対し傾動変位し、潤滑を行なうようにしたティ
ルティングパッド軸受けを備える高ダンピング軸受け装
置であって、軸の振動変位によりパッドの背面へ導かれ
る潤滑油流路の出入り口に、流路シボリ手段を設けたこ
とを特徴とする。
【０００７】上記請求項１記載の発明は、パッドがピボ
ットを支点にして傾斜するとき、その傾斜に対応してパ
ッドの周囲を取りまく油膜は潤滑油流路を介してパッド
背面へ導かれ移動するが、この潤滑油の移動をシボリ手
段により抑圧してスクイーズ効果によって軸振動の減衰
効果を得るようにしたもので、この効果はパッドの変位
速度の大なる程潤滑油の移動の抑制の度合いを高めるよ
うにしたものである。
ットを支点にして傾斜するとき、その傾斜に対応してパ
ッドの周囲を取りまく油膜は潤滑油流路を介してパッド
背面へ導かれ移動するが、この潤滑油の移動をシボリ手
段により抑圧してスクイーズ効果によって軸振動の減衰
効果を得るようにしたもので、この効果はパッドの変位
速度の大なる程潤滑油の移動の抑制の度合いを高めるよ
うにしたものである。
【０００８】また、請求項１記載のシボリ手段は、Ｏリ
ングまたはシボリ機構またはラビリンスシールより構成
したことを特徴とする。
ングまたはシボリ機構またはラビリンスシールより構成
したことを特徴とする。
【０００９】また、本発明の第２の発明は、リング体を
半径方向に複数分割した弧状分割パッドを円筒状軸受け
ケース内にそれぞれピボットを介して支持収納させ、各
パッドは周囲を囲繞して流動する流体膜を介在させて変
位する軸に対し傾動変位し、潤滑を行なうようにしたテ
ィルティングパッド軸受けを備える高ダンピング軸受け
装置であって、前記傾動変位するパッドと軸受けケース
間の変位を検出する検出手段を設け、検出信号に基づい
てアクチュェータを作動させ、外部より上記変位の抑制
制御する構成としたことを特徴とする。
半径方向に複数分割した弧状分割パッドを円筒状軸受け
ケース内にそれぞれピボットを介して支持収納させ、各
パッドは周囲を囲繞して流動する流体膜を介在させて変
位する軸に対し傾動変位し、潤滑を行なうようにしたテ
ィルティングパッド軸受けを備える高ダンピング軸受け
装置であって、前記傾動変位するパッドと軸受けケース
間の変位を検出する検出手段を設け、検出信号に基づい
てアクチュェータを作動させ、外部より上記変位の抑制
制御する構成としたことを特徴とする。
【００１０】上記請求項３記載の発明は、傾動変位を受
けるパッドと軸受けケースの間の動作状態を検出手段で
検出し、該検出信号に基づきアクチュェータを介して当
該パッドに作動させ、外部より上記変位の抑制と減衰の
制御をする構成としたものである。
けるパッドと軸受けケースの間の動作状態を検出手段で
検出し、該検出信号に基づきアクチュェータを介して当
該パッドに作動させ、外部より上記変位の抑制と減衰の
制御をする構成としたものである。
【００１１】前記請求項３記載の検出手段は、圧力セン
サを使用する構成したことを特徴とする。
サを使用する構成したことを特徴とする。
【００１２】また、前記請求項３記載の検出手段には、
ギャップセンサを使用し、該検出値を微分回路で速度変
換をし、変換電流によりアクチュェータを作動させる構
成としたことを特徴とする。
ギャップセンサを使用し、該検出値を微分回路で速度変
換をし、変換電流によりアクチュェータを作動させる構
成としたことを特徴とする。
【００１３】上記請求項４記載の発明では検出手段に圧
力センサを使用するようにしたため、微分回路を使用す
ることなく、アクチュェータを作動させるようにし、請
求項５記載の発明では検出手段にギャップセンサを使用
するようにしたため、微分回路に掛け速度変換をした
後、アクチュェータを作動させるようにしたものであ
る。
力センサを使用するようにしたため、微分回路を使用す
ることなく、アクチュェータを作動させるようにし、請
求項５記載の発明では検出手段にギャップセンサを使用
するようにしたため、微分回路に掛け速度変換をした
後、アクチュェータを作動させるようにしたものであ
る。
【００１４】また、本発明の第３の発明は、リング体を
半径方向に複数分割した弧状分割パッドを円筒状軸受け
ケース内にそれぞれピボットを介して支持収納させ、各
パッドは周囲を囲繞して流動する流体膜を介在させて変
位する軸に対し傾動変位し、潤滑を行なうようにしたテ
ィルティングパッド軸受けを備える高ダンピング軸受け
装置であって、前記パッドに傾動変位を与える軸の変位
を軸受けケースとの間で検出するギャップセンサを設
け、該検出値を微分回路で速度変換をし、変換電流によ
りアクチュェータを前記パッドに作動させ、外部より上
記変位の抑制制御を可能とする構成としたことを特徴と
する。
半径方向に複数分割した弧状分割パッドを円筒状軸受け
ケース内にそれぞれピボットを介して支持収納させ、各
パッドは周囲を囲繞して流動する流体膜を介在させて変
位する軸に対し傾動変位し、潤滑を行なうようにしたテ
ィルティングパッド軸受けを備える高ダンピング軸受け
装置であって、前記パッドに傾動変位を与える軸の変位
を軸受けケースとの間で検出するギャップセンサを設
け、該検出値を微分回路で速度変換をし、変換電流によ
りアクチュェータを前記パッドに作動させ、外部より上
記変位の抑制制御を可能とする構成としたことを特徴と
する。
【００１５】上記請求項６記載の発明は、軸の振動変位
をギャップセンサで検出し、微分回路を経由、電磁石を
介してパッドの作動制御させるようにしたものである。
をギャップセンサで検出し、微分回路を経由、電磁石を
介してパッドの作動制御させるようにしたものである。
【００１６】また、前記請求項３、請求項６記載のアク
チュェータは、単一パッドに二つ以上設ける構成とした
ことを特徴とする。
チュェータは、単一パッドに二つ以上設ける構成とした
ことを特徴とする。
【００１７】上記請求項７記載の発明は、請求項３、請
求項４、請求項５、請求項６記載の電磁石をパッド支持
するピボットの両側に設け、制御機能の迅速化を図った
ものである。
求項４、請求項５、請求項６記載の電磁石をパッド支持
するピボットの両側に設け、制御機能の迅速化を図った
ものである。
【００１８】なお、上記請求項３、請求項４、請求項
５、請求項６記載の発明は、当該振動系の固有振動数に
基づく共振を起こす運転回転数の手前の回転数領域で前
記電磁石を介しての減衰機能を大なる状態に置き、前記
共振を起こす運転回転数経過後は前記減衰機能を小なる
状態に置くよう制御し、振動特性の最適化可能の構成に
してある。
５、請求項６記載の発明は、当該振動系の固有振動数に
基づく共振を起こす運転回転数の手前の回転数領域で前
記電磁石を介しての減衰機能を大なる状態に置き、前記
共振を起こす運転回転数経過後は前記減衰機能を小なる
状態に置くよう制御し、振動特性の最適化可能の構成に
してある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
（Ａ）、（Ｂ）は本発明の高ダンピング軸受け装置に適
用されるＦＰ軸受けの概略の構成を示す模式図で、図２
は本発明の高ダンピング軸受け装置に係わる第１の発明
の一実施例の概略構成を示す断面図とパッドのロータ対
応面から見た模式図で、（Ａ）はＯリングを設けた場合
の構成を示す図で、（Ｂ）はシボリ機構を設けた場合の
構成を示す図で、（Ｃ）はラビリンスシールを設けた場
合の構成を示す図である。図３は本発明の第２の発明の
一実施例の概略の構成を示す図で、図４は本発明の第２
の発明の別の実施例の概略の構成を示す図で、図５は本
発明の第３の発明の一実施例の概略の構成を示す図で、
図６は本発明の第２、第３の発明の図３、図４、図５図
示の実施例とは別の実施例の概略の構成を示す図であ
る。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特
に特定的な記載が無い限り、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
（Ａ）、（Ｂ）は本発明の高ダンピング軸受け装置に適
用されるＦＰ軸受けの概略の構成を示す模式図で、図２
は本発明の高ダンピング軸受け装置に係わる第１の発明
の一実施例の概略構成を示す断面図とパッドのロータ対
応面から見た模式図で、（Ａ）はＯリングを設けた場合
の構成を示す図で、（Ｂ）はシボリ機構を設けた場合の
構成を示す図で、（Ｃ）はラビリンスシールを設けた場
合の構成を示す図である。図３は本発明の第２の発明の
一実施例の概略の構成を示す図で、図４は本発明の第２
の発明の別の実施例の概略の構成を示す図で、図５は本
発明の第３の発明の一実施例の概略の構成を示す図で、
図６は本発明の第２、第３の発明の図３、図４、図５図
示の実施例とは別の実施例の概略の構成を示す図であ
る。
【００２０】本発明の第１の発明においては、軸受けに
高圧タービン軸や中圧タービン軸の軸受けに多用されて
いるピボット式のティルティングパッド軸受けの改良形
ＦＰ軸受けを使用し、該軸受けを構成する複数のパッド
の内変位を受けるパッドにダンパ機能を付与する構成と
したものである。上記ＦＰ軸受けは、一体材料への放電
加工により形成されパッド背面隙間を狭く高精度に加工
したもので、例えば図１に見るように図の（Ｂ）は
（Ａ）の軸受けケース１４を除いた図面を示してある
が、リング体を半径方向に４分割した弧状分割パッド１
０ａ〜１０ｄよりなり、各パッドはピボット１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ、１１ｄを支点として傾動可能に支持さ
れ、円筒状の軸受けケース１４に内蔵され、回転状態に
ある軸１２（以後ロータという）の振動変位につれ、パ
ッドを傾動させ、各パッドの周囲を囲繞する流体油膜に
潤滑油流路１３を形成させ、最適の潤滑を行なうように
している。又、ピボットは図１（Ｂ）に示すように球状
でも、（Ａ）に示すように針状でもよい。なお、上記パ
ッドはロータである軸１２の振動変位に沿って傾き、流
体油膜はロータ１２の運動を安定化する働きをする。
高圧タービン軸や中圧タービン軸の軸受けに多用されて
いるピボット式のティルティングパッド軸受けの改良形
ＦＰ軸受けを使用し、該軸受けを構成する複数のパッド
の内変位を受けるパッドにダンパ機能を付与する構成と
したものである。上記ＦＰ軸受けは、一体材料への放電
加工により形成されパッド背面隙間を狭く高精度に加工
したもので、例えば図１に見るように図の（Ｂ）は
（Ａ）の軸受けケース１４を除いた図面を示してある
が、リング体を半径方向に４分割した弧状分割パッド１
０ａ〜１０ｄよりなり、各パッドはピボット１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ、１１ｄを支点として傾動可能に支持さ
れ、円筒状の軸受けケース１４に内蔵され、回転状態に
ある軸１２（以後ロータという）の振動変位につれ、パ
ッドを傾動させ、各パッドの周囲を囲繞する流体油膜に
潤滑油流路１３を形成させ、最適の潤滑を行なうように
している。又、ピボットは図１（Ｂ）に示すように球状
でも、（Ａ）に示すように針状でもよい。なお、上記パ
ッドはロータである軸１２の振動変位に沿って傾き、流
体油膜はロータ１２の運動を安定化する働きをする。
【００２１】図２には、本発明の高ダンピング軸受け装
置に係わる第１の発明の一実施例の概略の構成を示す断
面図とパッドをロータ対応面から見た模式図で、（Ａ）
はＯリングを設けた場合の構成を示す図で、（Ｂ）はシ
ボリ機構を設けた場合の構成を示す図で、（Ｃ）はラビ
リンスシールを設けた場合の構成を示す図である。
置に係わる第１の発明の一実施例の概略の構成を示す断
面図とパッドをロータ対応面から見た模式図で、（Ａ）
はＯリングを設けた場合の構成を示す図で、（Ｂ）はシ
ボリ機構を設けた場合の構成を示す図で、（Ｃ）はラビ
リンスシールを設けた場合の構成を示す図である。
【００２２】本発明の第１の発明の場合は、前記ＦＰ軸
受けの複数のパッドの内、軸の振動変位により変位を受
ける例えばパッド１０ａに図２の（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）に示すＯリング１５ａまたはシボリ機構１５ｂま
たはラビリンスシール１５ｃの付設により前記振動低減
機能の増大を図ったもので、軸振動による変位を受ける
パッド１０ａの背面に導かれる潤滑油流路１３の出入り
口に、Ｏリング１５ａ、または シボリ機構１５ｂ、ま
たは曲折した狭い隙間を利用した非接触シールを形成す
るラビンリンスシール１５ｃを設けてある。
受けの複数のパッドの内、軸の振動変位により変位を受
ける例えばパッド１０ａに図２の（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）に示すＯリング１５ａまたはシボリ機構１５ｂま
たはラビリンスシール１５ｃの付設により前記振動低減
機能の増大を図ったもので、軸振動による変位を受ける
パッド１０ａの背面に導かれる潤滑油流路１３の出入り
口に、Ｏリング１５ａ、または シボリ機構１５ｂ、ま
たは曲折した狭い隙間を利用した非接触シールを形成す
るラビンリンスシール１５ｃを設けてある。
【００２３】図２に見るように、パッド１０ａのロータ
１２との対応面の周囲に、油の漏洩を皆無とするなかで
設けられ、当該パッド１０ａが軸の振動変位により傾動
したとき、パッド背面に通ずる潤滑油流路１３に油の流
通を阻害するＯリング１５ａまたはシボリ機構１５ｂま
たはラビリンスシール１５ｃによりダンパ機構を形成さ
せたもので、図７（Ａ）、に見るように、当該振動系は
或る運転回転数αのとき共振を起し危険速度に近くなる
が、上記ダンパ機構により共振点を下げ、点線図示のよ
うに危険速度を抑え振動低減機能を発揮させる。なお、
上記減衰効果は、パッド１０ａの変位速度ｄｘ／ｄｔの
大なる程潤滑油の移動の抑制の度合いを高まる。
１２との対応面の周囲に、油の漏洩を皆無とするなかで
設けられ、当該パッド１０ａが軸の振動変位により傾動
したとき、パッド背面に通ずる潤滑油流路１３に油の流
通を阻害するＯリング１５ａまたはシボリ機構１５ｂま
たはラビリンスシール１５ｃによりダンパ機構を形成さ
せたもので、図７（Ａ）、に見るように、当該振動系は
或る運転回転数αのとき共振を起し危険速度に近くなる
が、上記ダンパ機構により共振点を下げ、点線図示のよ
うに危険速度を抑え振動低減機能を発揮させる。なお、
上記減衰効果は、パッド１０ａの変位速度ｄｘ／ｄｔの
大なる程潤滑油の移動の抑制の度合いを高まる。
【００２４】図３は本発明の第２の発明の一実施形態の
概略構成をを示す図で、図４は同じく本発明の第２の発
明の別の実施形態の概略構成を示す図である。
概略構成をを示す図で、図４は同じく本発明の第２の発
明の別の実施形態の概略構成を示す図である。
【００２５】図３に見るように、この場合はパッド１０
ａの円筒状の軸受けケース１４との間の変位を検出する
ギャップセンサ１７を設け、該センサ１７による検出値
を微分回路１６に掛け速度変換をした後、アンプ２０を
介して電磁石１８により前記パッドに対し作動して、該
パッドの変位を抑える減衰効果を外部より与えるように
したもので、上記減衰効果は前記アンプ２０のゲインに
より調節する。
ａの円筒状の軸受けケース１４との間の変位を検出する
ギャップセンサ１７を設け、該センサ１７による検出値
を微分回路１６に掛け速度変換をした後、アンプ２０を
介して電磁石１８により前記パッドに対し作動して、該
パッドの変位を抑える減衰効果を外部より与えるように
したもので、上記減衰効果は前記アンプ２０のゲインに
より調節する。
【００２６】図４に見るように、この場合はパッド１０
ａが受ける軸の変位により軸受けケース１４に与える圧
力を検出する圧力センサ２１を軸受けケース１４に設
け、該センサ２１による検出値をアンプ２０を介して電
磁石１８により前記パッドに対し作動して、該パッドの
傾動変位を抑える減衰効果を外部より与えるようにした
もので、上記減衰効果は前記アンプ２０のゲインにより
調節する。
ａが受ける軸の変位により軸受けケース１４に与える圧
力を検出する圧力センサ２１を軸受けケース１４に設
け、該センサ２１による検出値をアンプ２０を介して電
磁石１８により前記パッドに対し作動して、該パッドの
傾動変位を抑える減衰効果を外部より与えるようにした
もので、上記減衰効果は前記アンプ２０のゲインにより
調節する。
【００２７】図５には、本発明の第３の発明の一実施形
態の概略構成を示してある。図５の（Ｂ）に見るよう
に、この場合はパッド１０ａの変位を検出する代わり
に、軸であるロータ１２と軸受けケース１４との間の変
位を検出するギャップセンサ１７を軸受けケース１４に
設け、図の（Ａ）に示すようにセンサ１７による検出値
を微分回路１６に掛け速度変換をした後、アンプ２０を
介して電磁石１８により前記変位するロータにより傾動
変位を受けるパッド１０ａに対し作動させ、パッド１０
ａの変位を抑える減衰効果を外部より与えるようにした
もので、上記減衰効果は前記アンプ２０のゲインにより
調節する。
態の概略構成を示してある。図５の（Ｂ）に見るよう
に、この場合はパッド１０ａの変位を検出する代わり
に、軸であるロータ１２と軸受けケース１４との間の変
位を検出するギャップセンサ１７を軸受けケース１４に
設け、図の（Ａ）に示すようにセンサ１７による検出値
を微分回路１６に掛け速度変換をした後、アンプ２０を
介して電磁石１８により前記変位するロータにより傾動
変位を受けるパッド１０ａに対し作動させ、パッド１０
ａの変位を抑える減衰効果を外部より与えるようにした
もので、上記減衰効果は前記アンプ２０のゲインにより
調節する。
【００２８】図６には本発明の第２、第３の発明の別の
実施形態の概略構成を示す図である。即ち、上記本発明
の第２、第３の実施例である図３、図４、図５に示す実
施例の別の実施例を示してあり、パッド１０ａ一つに対
し、二つの電磁石１９ａ、１９ｂを設け、該二つの電磁
石により外部よりパッド１０ａの傾動変位に対する減衰
効果を調整するようにしたものである。この場合は、例
えばセンサに圧力センサを使用した場合は図に示すよう
に、得られた検出値をアンプ２０を介して一方は直接電
磁石１９ａを作動させ、他方の前記ピボットに対し反対
側に作動点を持つ電磁石１９ｂにはインバータ２２を経
由作動させ、パッドの変位に対する減衰効果を外部より
の制御コントロールをより円滑迅速に行なうようにした
ものである。
実施形態の概略構成を示す図である。即ち、上記本発明
の第２、第３の実施例である図３、図４、図５に示す実
施例の別の実施例を示してあり、パッド１０ａ一つに対
し、二つの電磁石１９ａ、１９ｂを設け、該二つの電磁
石により外部よりパッド１０ａの傾動変位に対する減衰
効果を調整するようにしたものである。この場合は、例
えばセンサに圧力センサを使用した場合は図に示すよう
に、得られた検出値をアンプ２０を介して一方は直接電
磁石１９ａを作動させ、他方の前記ピボットに対し反対
側に作動点を持つ電磁石１９ｂにはインバータ２２を経
由作動させ、パッドの変位に対する減衰効果を外部より
の制御コントロールをより円滑迅速に行なうようにした
ものである。
【００２９】上記外部よりの減衰に対する制御コントロ
ールは、図７（Ｂ）に示すように、当該振動系の固有振
動数に基づく共振を起こす運転回転数αの手前の回転数
領域では、前記電磁石１８または１９ａ、１９ｂのアン
プ２０のゲインを上げ最大励磁状態に置き、変位に対し
大なる減衰効果を与える状態に置き、前記共振を起こす
運転回転数経過後は前記減衰効果の小なる状態に置くよ
う制御し、振動特性の最適化可能の構成にしてある。こ
れは変位検出後の前記アクチュェータの作動迄には時間
の遅れを伴うため、共振時の手前で減衰制御を行なうよ
うにしてある。
ールは、図７（Ｂ）に示すように、当該振動系の固有振
動数に基づく共振を起こす運転回転数αの手前の回転数
領域では、前記電磁石１８または１９ａ、１９ｂのアン
プ２０のゲインを上げ最大励磁状態に置き、変位に対し
大なる減衰効果を与える状態に置き、前記共振を起こす
運転回転数経過後は前記減衰効果の小なる状態に置くよ
う制御し、振動特性の最適化可能の構成にしてある。こ
れは変位検出後の前記アクチュェータの作動迄には時間
の遅れを伴うため、共振時の手前で減衰制御を行なうよ
うにしてある。
【００３０】
【発明の効果】以上、記載のごとく第一の発明によっ
て、軸受けの減衰効果を軸受けの構造を大きく変化させ
ることなく増大させることができ、従来の軸受けに比較
し大きな減衰機能を付加できる。又、第２、第３の発明
によって、軸受けの減衰効果を軸系の振動特性が良好に
なるように外部から調整して、振動特性の最適化が可能
となる。
て、軸受けの減衰効果を軸受けの構造を大きく変化させ
ることなく増大させることができ、従来の軸受けに比較
し大きな減衰機能を付加できる。又、第２、第３の発明
によって、軸受けの減衰効果を軸系の振動特性が良好に
なるように外部から調整して、振動特性の最適化が可能
となる。
【図１】 本発明の高ダンピング軸受け装置に使用する
ＦＰ軸受けの概略の構成を示す模式図であり、（Ａ）は
軸受けケースありの図、（Ｂ）は軸受けケースを除いた
図である。
ＦＰ軸受けの概略の構成を示す模式図であり、（Ａ）は
軸受けケースありの図、（Ｂ）は軸受けケースを除いた
図である。
【図２】 本発明の高ダンピング軸受け装置に係わる第
１の発明の一実施例の概略の構成を示す断面図とパッド
をロータ対応面から見た模式図で、（Ａ）はＯリングを
設けた場合の構成を示す図で、（Ｂ）はシボリ機構を設
けた場合の構成を示す図で、（Ｃ）はラビリンスシール
を設けた場合の構成を示す図である。
１の発明の一実施例の概略の構成を示す断面図とパッド
をロータ対応面から見た模式図で、（Ａ）はＯリングを
設けた場合の構成を示す図で、（Ｂ）はシボリ機構を設
けた場合の構成を示す図で、（Ｃ）はラビリンスシール
を設けた場合の構成を示す図である。
【図３】 本発明の第２の発明の一実施例の概略の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】 本発明の第２の発明の別の実施例の概略の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５】 本発明の第３の発明の一実施例の概略の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図６】 本発明の第２、第３の発明の図３、図４、図
５図示の実施例とは別の実施例の概略の構成を示す図で
ある。
５図示の実施例とは別の実施例の概略の構成を示す図で
ある。
【図７】 本発明の実施の状況を示す図で（Ａ）はパッ
ドに設けたＯリングまたはシボリ機構またはラビリンス
シールによる減衰効果を示す図で、（Ｂ）はパッドまた
は軸に変位センサ等を設け外部より系の減衰を制御コン
トロールする状況を示す図である。
ドに設けたＯリングまたはシボリ機構またはラビリンス
シールによる減衰効果を示す図で、（Ｂ）はパッドまた
は軸に変位センサ等を設け外部より系の減衰を制御コン
トロールする状況を示す図である。
【図８】 振動低減機能を形成する減衰係数Ｃのダンパ
を軸受けパッドに設けた振動系を示す図である。
を軸受けパッドに設けた振動系を示す図である。
１０ａ〜１０ｄ パッド １１ａ〜１１ｄ ピボット １２ ロータ １３ 潤滑油流路 １４ 軸受けケース １５ａ Ｏリング １５ｂ シボリ機構 １５ｃ ラビリンスシール １７ ギャップセンサ １８ 電磁石 １６ 微分回路 １９ａ、１９ｂ 電磁石 ２０ アンプ ２１ 圧力センサ ２２ インバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 千秋 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 山田 牧人 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3J011 AA04 BA02 BA14 3J012 AB07 BB01 CB10 DB04 DB12 FB01
Claims (7)
- 【請求項１】 リング体を半径方向に複数分割した弧状
分割パッドを円筒状軸受けケース内にそれぞれピボット
を介して支持収納させ、各パッドは周囲を囲繞する潤滑
油流路を流動する流体膜を介在させて変位する軸に対し
傾動変位し、潤滑を行なうようにしたティルティングパ
ッド軸受けを備える高ダンピング軸受け装置であって、 軸変位によりパッドの背面へ導かれる潤滑油流路の出入
り口に、流路シボリ手段を設けたことを特徴とする高ダ
ンピング軸受け装置。 - 【請求項２】 前記シボリ手段は、Ｏリングまたはシボ
リ機構またはラビリンスシールより構成したことを特徴
とする高ダンピング軸受け装置。 - 【請求項３】 リング体を半径方向に複数分割した弧状
分割パッドを円筒状軸受けケース内にそれぞれピボット
を介して支持収納させ、各パッドは周囲を囲繞して流動
する流体膜を介在させて変位する軸に対し傾動変位し、
潤滑を行なうようにしたティルティングパッド軸受けを
備える高ダンピング軸受け装置であって、 前記傾動変位するパッドと軸受けケース間の動作状態を
検出する検出手段を設け、検出信号に基づいてアクチュ
ェータを作動させ、外部より上記変位の抑制制御する構
成としたことを特徴とする高ダンピング軸受け装置。 - 【請求項４】 前記検出手段は圧力センサを使用する構
成したことを特徴とする請求項３記載の高ダンピング軸
受け装置。 - 【請求項５】 前記検出手段は変位センサを使用し、該
検出値を微分回路で速度変換をし、変換電流によりアク
チュェータを作動させる構成としたことを特徴とする請
求項３記載の高ダンピング軸受け装置。 - 【請求項６】 リング体を半径方向に複数分割した弧状
分割パッドを円筒状軸受けケース内にそれぞれピボット
を介して支持収納させ、各パッドは周囲を囲繞して流動
する流体膜を介在させて変位する軸に対し傾動変位し、
潤滑を行なうようにしたティルティングパッド軸受けを
備える高ダンピング軸受け装置であって、 前記パッドに傾動変位を与える軸の変位を軸受けケース
との間で検出するギャップセンサを設け、該検出値を微
分回路で速度変換をし、変換電流によりアクチュェータ
を前記パッドに作動させ、外部より上記変位の抑制制御
を可能とする構成としたことを特徴とする高ダンピング
軸受け装置。 - 【請求項７】 前記アクチュェータは、単一パッドに二
つ以上設ける構成としたことを特徴とする請求項３、請
求項４、請求項５、請求項６記載の高ダンピング軸受け
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000197152A JP2002013528A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 高ダンピング軸受け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000197152A JP2002013528A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 高ダンピング軸受け装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002013528A true JP2002013528A (ja) | 2002-01-18 |
Family
ID=18695523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000197152A Withdrawn JP2002013528A (ja) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | 高ダンピング軸受け装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002013528A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007093007A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Elliot Co | 軸受アセンブリ及び該軸受アセンブリに対するセンタリング支持構造体、並びに、軸受配置方法 |
| WO2008001736A1 (fr) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure de support pour corps rotatif |
| WO2018105162A1 (ja) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 三菱重工業株式会社 | ティルティングパッド、ガス軸受装置及び圧縮機 |
| JP2021514048A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-03 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | ティルティングパッド軸受 |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000197152A patent/JP2002013528A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007093007A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Elliot Co | 軸受アセンブリ及び該軸受アセンブリに対するセンタリング支持構造体、並びに、軸受配置方法 |
| WO2008001736A1 (fr) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure de support pour corps rotatif |
| WO2018105162A1 (ja) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | 三菱重工業株式会社 | ティルティングパッド、ガス軸受装置及び圧縮機 |
| JP2021514048A (ja) * | 2018-02-23 | 2021-06-03 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | ティルティングパッド軸受 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070904 |