JP2002147455A - 軸受装置、及び、タービン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給
量を低減可能な軸受装置、及び、ロータを大径化して容
易に大容量化できるタービンの提供。 【解決手段】 蒸気タービン１に備えられた軸受装置３
０は、軸受面３４をもった軸受パッド３２を複数備え
る。各軸受パッド３２とロータ１２，２５との隙間に
は、ロータ１２の軸方向に配設された複数の給油孔３
６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを有する給油ノズ
ル３５から潤滑油が供給される。そして、制御装置５０
を介して流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開度を調整することに
より、給油孔３６〜３８ｂ間で給油量を変化させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸受装置、及び、
軸受装置を備えたタービンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ケーシング内で作動流体を膨
張させることにより、ロータ（回転軸）を回転させて動
力を発生する蒸気タービンやガスタービンといったター
ビンが様々な分野において幅広く利用されている。この
種のタービンでは、回転するロータを支持するために軸
受装置を設けることが不可欠となるが、タービンの大容
量化に基づくロータの大径化に伴い、軸受装置について
も従来から各種の改良が施されている。このような軸受
装置の一例としては、例えば、特開昭６０−１５７５１
２号公報によって開示されたものが挙げられる。

【０００３】同公報に記載された軸受装置は、いわゆ
る、ティルティングパッド形の軸受であり、軸受面をも
った軸受パッドを複数備える。また、複数の軸受パッド
のうち、下側に位置する２体の軸受パッドに対しては、
ロータ（回転軸）の回転方向上流側の端部に近接させた
状態で各１体の給油ノズルが配置されている。各給油ノ
ズルは、ロータの軸方向に配設された複数の給油孔を有
し、潤滑油供給源から潤滑油の供給を受ける。これによ
り、下側に位置する２体の軸受パッドの軸受面とロータ
のジャーナルとの隙間には、各給油ノズルの各給油孔か
ら吹き出された潤滑油が供給される。そして、下側２体
の軸受パッドに対して供給された潤滑油は、ロータの回
転に伴い、ロータの回転方向に流動する。これにより、
ロータのジャーナルと各軸受パッドの軸受面との隙間に
は、潤滑油の油膜が形成され、ロータは、当該油膜によ
って支持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、近年では、大容
量タービンの更なる大容量化のために、ジャーナル（ロ
ータ）を大径化することが進められている。この場合、
軸受油量、損失は、ジャーナル径の３乗、及び、軸受幅
に比例することから、ジャーナルを大径化すれば、それ
だけ必要油量、損失も増大化することになる。また、こ
れに伴い、タービン全体で必要とされる潤滑油量も必然
的に増加する。しかしながら、上述したように構成され
た従来の軸受装置に関しては、各軸受パッドと回転軸と
の隙間に供給された潤滑油のうち、かなりの量が各軸受
パッドの側縁部から滲出してしまうという問題が指摘さ
れている。このため、従来の軸受装置では、負荷能力を
良好に維持しつつ、潤滑油の量を低減させることが困難
であった。

【０００５】また、いわゆるティルティングパッド形の
軸受装置では、主として下側に位置する軸受パッドによ
ってロータが支持されることから、本来、上側の軸受パ
ッドに対する給油量は少量で足りる。これに対して、大
容量のタービンでは、蒸気供給の仕方によって、ロータ
から上側の軸受パッドに対して荷重が加えられることが
随時起こり得る。従って、上側の軸受パッドに対する給
油量が少ない場合、ロータと上側の軸受パッドとが焼付
きを起こすおそれがある。しかしながら、特開昭６０−
１５７５１２号公報によって開示されたような構成で
は、上側の軸受パッドに十分な量の潤滑油を行き渡させ
るために、下側の軸受パッドに対して極めて多量の潤滑
油を供給する必要が生じる。このため、軸受装置に対す
る給油量を低減させて設備コスト等を削減するといった
観点からみれば、特開昭６０−１５７５１２号公報によ
って開示された軸受装置を大容量タービンに適用するこ
とは困難である。

【０００６】そこで、本発明は、負荷能力を良好に維持
しつつ、潤滑油の供給量を低減可能な軸受装置、及び、
ロータを大径化して容易に大容量化を図ることができる
タービンの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による軸受装置は、軸受面をもった軸受パッドを複数備
えており、回転軸のジャーナルと各軸受パッドの軸受面
との隙間に潤滑油の油膜を形成し、当該油膜によって回
転軸を支持する軸受装置において、回転軸の軸方向に配
設された複数の給油孔を有し、複数の軸受パッドのう
ち、何れか一の軸受パッドと回転軸との隙間に潤滑油を
供給する給油ノズルと、給油ノズルに対して潤滑油を供
給する潤滑油供給手段と、複数の給油孔のうち、少なく
とも何れか一の給油孔からの給油量を変化させる流量調
整手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】この軸受装置は、複数の軸受パッドを備え
る。各軸受パッドは、支持環等の内部に収容されてター
ビンロータ等の回転軸の周囲に位置する。また、複数の
軸受パッドのうち、少なくとも何れか一の軸受パッドに
対しては、例えば、回転軸の回転方向上流側の端部に近
接させた状態で給油ノズルが配置される。給油ノズル
は、回転軸の軸方向に配設された複数の給油孔を有し、
潤滑油供給手段から潤滑油の供給を受ける。当該一の軸
受パッドの軸受面と回転軸のジャーナルとの隙間には、
給油ノズルの各給油孔から吹き出された潤滑油が供給さ
れる。そして、この軸受装置では、流量調整手段によっ
て、給油ノズルに設けられている複数の給油孔のうち、
少なくとも何れか一の給油孔からの給油量を変化させる
ことが可能である。

【０００９】これにより、この軸受装置では、要求され
る負荷に応じて、例えば、軸受パッドの幅方向（ロータ
の軸方向）における端部側に位置する給油孔からの給油
量を減少させたり、軸受パッドの幅方向における端部側
に位置する給油孔からの給油を停止させたりすることが
できる。従って、この軸受装置では、各軸受パッドの側
縁部から潤滑油が過剰に滲出してしまうこと（いわゆ
る、サイドフロー）を容易に防止することが可能とな
る。また、軸受装置に要求される負荷が増大化したよう
な場合には、軸受パッドの幅方向における端部側や中央
部に設けられている給油孔からの給油量をそれぞれ適宜
調整すれば、回転軸と軸受パッドとの隙間に、必要最小
限の供給油量で回転軸の軸方向に均一な厚さの油膜を形
成することが可能となる。この結果、この軸受装置によ
れば、負荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を
低減させることができる。

【００１０】また、各給油孔と潤滑油供給手段とを結ぶ
潤滑油ラインを複数備え、流量調整手段は、少なくとも
何れか一の潤滑油ライン上に設けられた流量調整弁であ
ると好ましい。

【００１１】このような構成を採用すれば、各給油孔間
で給油量を容易かつ確実に変化させることが可能とな
る。

【００１２】更に、軸受パッドの側縁部で潤滑油を回収
し、回収した潤滑油の流量を測定する溢出油量測定手段
と、溢出油量測定手段の測定値に基づいて、流量調整弁
を制御する制御手段とを備えると好ましい。

【００１３】この場合、滲出油量測定手段は、例えば、
軸受パッドに設けられた排油溝（排油凹部）及び排油孔
と、流量計等とから構成される。排油溝は、軸受パッド
の側縁部に回転軸の回転方向に沿うように形成される。
排油孔は、軸受パッドを貫通するように形成され、排油
溝と連通させられる。そして、排油溝を介して回収され
た後、排油孔から流出する潤滑油の流量を流量計によっ
て測定する。また、流量調整弁は、例えば、軸受パッド
の幅方向における端部側に位置する給油孔と潤滑油供給
手段とを結ぶ潤滑油ラインに設けられる。そして、制御
手段は、溢出油量測定手段（流量計）の測定値に基づい
て流量調整弁の開度を調整する。

【００１４】このような構成を採用することにより、溢
出油量測定手段の測定値が増大化した場合には、軸受パ
ッドの幅方向における端部側に位置する給油孔からの給
油量を減少させたり、軸受パッドの幅方向における端部
側に位置する給油孔からの給油を停止させたりすること
ができる。この結果、軸受装置に要求される負荷に応じ
た範囲内で、軸受パッドに対して供給する潤滑油量を必
要最小限とすることが可能となる。

【００１５】また、各給油孔と潤滑油供給手段とを結ぶ
潤滑油ラインを複数備え、流量調整手段は、少なくとも
何れか一の潤滑油ライン上に設けられたオリフィスであ
ると好ましい。

【００１６】このような構成を採用しても、各給油孔間
で給油量を容易かつ確実に変化させることが可能とな
る。また、この場合、軸受装置全体の構成を簡略化する
と共に、製造コスト等を低減することが可能となる。更
に、かかる構成のもとでは、オリフィスを装着して流量
調整を行う潤滑油ラインからも、常に給油孔に潤滑油が
供給されるので、各給油孔からの最低給油量を予め運転
条件等に応じて定めておけば、軸受装置に対する潤滑油
の供給量が不足してしまうような事態を防止可能とな
り、軸受装置における安全性を良好に確保することがで
きる。なお、タービン等の運転条件が変化した場合に
は、当初潤滑油ラインに装着したオリフィスを開口面積
の異なる他のオリフィスに交換すればよい。

【００１７】請求項５に記載の本発明による軸受装置
は、軸受面をもった軸受パッドを複数備えており、回転
軸のジャーナルと各軸受パッドの軸受面との隙間に潤滑
油の油膜を形成し、当該油膜によって回転軸を支持する
軸受装置において、複数の軸受パッドのうち、少なくと
も何れか一の軸受パッドの上流側端部に、回転軸の軸方
向に沿って配設された複数の給油孔と、各給油孔に潤滑
油を供給する潤滑油供給手段と、複数の給油孔のうち、
少なくとも何れか一の給油孔からの給油量を変化させる
流量調整手段とを備えることを特徴とする。

【００１８】この軸受装置は、複数の軸受パッドを備え
る。各軸受パッドは、支持環等の内部に収容されてター
ビンロータ等の回転軸の周囲に位置する。また、複数の
軸受パッドのうち、少なくとも何れか一の軸受パッドに
は、複数の給油孔が形成されている。各給油孔は、軸受
パッドの上流側端部に、回転軸の軸方向に沿うように配
設される。更に、各給油孔には、潤滑油供給手段から潤
滑油が供給される。これにより、当該一の軸受パッドの
軸受面と回転軸のジャーナルとの隙間には、各給油孔か
ら吹き出された潤滑油が供給される。そして、この軸受
装置では、流量調整手段によって、軸受パッドに設けら
れている複数の給油孔のうち、少なくとも何れか一の給
油孔からの給油量を変化させることが可能である。

【００１９】これにより、この軸受装置においても、要
求される負荷に応じて、例えば、軸受パッドの幅方向
（ロータの軸方向）における端部側に位置する給油孔か
らの給油量を減少させたり、軸受パッドの幅方向におけ
る端部側に位置する給油孔からの給油を停止させたりす
ることができる。従って、この軸受装置では、各軸受パ
ッドの側縁部から潤滑油が過剰に滲出してしまうこと
（いわゆる、サイドフロー）を容易に防止することが可
能となる。また、軸受装置に要求される負荷が増大化し
たような場合には、軸受パッドの幅方向における端部側
や中央部に設けられている給油孔からの給油量をそれぞ
れ適宜調整すれば、回転軸と軸受パッドとの隙間に、必
要最小限の供給油量で回転軸の軸方向に均一な厚さの油
膜を形成することが可能となる。この結果、この軸受装
置によっても、負荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の
供給量を低減させることができる。

【００２０】この場合も、各給油孔と潤滑油供給手段と
を結ぶ潤滑油ラインを複数備え、流量調整手段は、少な
くとも何れか一の潤滑油ライン上に設けられた流量調整
弁であると好ましい。

【００２１】また、軸受パッドの側縁部から回収される
潤滑油の流量を測定する溢出油量測定手段と、溢出油量
測定手段の測定値に基づいて、流量調整弁を制御する制
御手段とを備えると好ましい。

【００２２】更に、各給油孔と潤滑油供給手段とを結ぶ
潤滑油ラインを複数備え、流量調整手段として、少なく
とも何れか一の潤滑油ライン上にオリフィスを装着して
もよい。

【００２３】請求項９に記載の本発明による軸受装置
は、軸受面をもった軸受パッドを複数備えており、回転
軸のジャーナルと各軸受パッドの軸受面との隙間に潤滑
油の油膜を形成し、当該油膜によって回転軸を支持する
軸受装置において、複数の軸受パッドのうち、上側に位
置する軸受パッドと回転軸との隙間に潤滑油を供給する
第１の給油ノズルと、複数の軸受パッドのうち、下側に
位置する軸受パッドと回転軸との隙間に潤滑油を供給す
る第２の給油ノズルと、第１の給油ノズルと第２の給油
ノズルとに潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、油膜を
介して回転軸から各軸受パッドに加えられる荷重を測定
する荷重測定手段と、第１の給油ノズルからの給油量
と、第２の給油ノズルからの給油量とのうち、少なくと
も何れか一方を変化させる流量調整手段と、荷重測定手
段の測定値に基づいて、流量調整手段を制御する制御手
段とを備えることを特徴とする。

【００２４】この軸受装置は、複数の軸受パッドを備え
る。各軸受パッドは、支持環等の内部に収容されてター
ビンロータ等の回転軸の周囲に位置する。また、複数の
軸受パッドのうち、上側に位置する少なくとも１体の軸
受パッドに対しては、回転軸の回転方向上流側の端部に
近接させた状態で第１の給油ノズルが配置される。同様
に、複数の軸受パッドのうち、下側に位置する少なくと
も１体の軸受パッドに対しては、回転軸の回転方向上流
側の端部に近接させた状態で第２の給油ノズルが配置さ
れる。第１の給油ノズルと第２の給油ノズルとは、いず
れも潤滑油供給手段から潤滑油の供給を受ける。

【００２５】また、各軸受パッドに対しては、油膜を介
して回転軸から加えられる荷重を測定する荷重測定手段
が備えられる。更に、この軸受装置では、例えば、第１
の給油ノズルと潤滑油供給手段とを結ぶ潤滑油ライン
と、第２の給油ノズルと潤滑油供給手段とを結ぶ潤滑油
ラインとのうちの少なくと何れか一方に、流量調整弁等
の流量調整手段が設けられる。これにより、流量調整手
段によって、第１の給油ノズルからの給油量と、第２の
給油ノズルからの給油量とのうち、少なくとも何れか一
方を変化させることができる。荷重測定手段の測定値は
制御手段に送られる。そして、制御手段は、荷重測定手
段の測定値に基づいて流量調整手段を制御する。

【００２６】これにより、この軸受装置では、タービン
の運転条件が変化して、ロータから上側の軸受パッドに
対して荷重が加えられるようになり、また、上側の軸受
パッドに対する荷重が増加したような場合に、負荷が増
大化する上側の軸受パッドに対する第１の給油ノズルか
らの給油量を増加させて、ロータと上側の軸受パッドと
の焼付きを防止することができる。また、負荷が減少す
る下側の軸受パッドに対する第２の給油ノズルからの給
油量を減少させることも可能となるので、軸受装置全体
に供給する潤滑油量を必要最小限に止めることができ
る。従って、この軸受装置によれば、負荷能力を良好に
維持しつつ、潤滑油の供給量を低減させることができ
る。

【００２７】請求項１０に記載の本発明によるタービン
は、ケーシング内で作動流体を膨張させることにより、
ロータを回転させるタービンにおいて、ケーシングに対
して固定された静翼と、ロータに取り付けられた動翼
と、ロータを支持する軸受装置とを有し、軸受装置が、
ロータを支持するための軸受面をもった複数の軸受パッ
ドと、ロータの軸方向に配設された複数の給油孔を有
し、複数の軸受パッドのうち、何れか一の軸受パッドと
ロータとの隙間に潤滑油を供給する給油ノズルと、給油
ノズルに対して潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、複
数の給油孔のうち、少なくとも何れか一の給油孔からの
給油量を変化させる流量調整手段とを備えることを特徴
とする。

【００２８】このタービンに設けられた軸受装置は、負
荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減する
ことができるものである。従って、このタービンは、ロ
ータを大径化して大容量化を図ることが極めて容易であ
る。

【００２９】請求項１１に記載の本発明によるタービン
は、ケーシング内で作動流体を膨張させることにより、
ロータを回転させるタービンにおいて、ケーシングに対
して固定された静翼と、ロータに取り付けられた動翼
と、ロータを支持する軸受装置とを有し、軸受装置が、
ロータを支持するための軸受面をもった複数の軸受パッ
ドと、複数の軸受パッドのうち、少なくとも何れか一の
軸受パッドの上流側端部に、ロータの軸方向に沿って配
設された複数の給油孔と、各給油孔に潤滑油を供給する
潤滑油供給手段と、複数の給油孔のうち、少なくとも何
れか一の給油孔からの給油量を変化させる流量調整手段
とを備えることを特徴とする。

【００３０】このタービンに設けられた軸受装置も、負
荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減する
ことができるものである。従って、このタービンは、ロ
ータを大径化して大容量化を図ることが極めて容易であ
る。

【００３１】請求項１２に記載の本発明によるタービン
は、ケーシング内で作動流体を膨張させることにより、
ロータを回転させるタービンにおいて、ケーシングに対
して固定された静翼と、ロータに取り付けられた動翼
と、ロータを支持する軸受装置とを有し、軸受装置が、
ロータを支持するための軸受面をもった複数の軸受パッ
ドと、複数の軸受パッドのうち、上側に位置する軸受パ
ッドとロータとの隙間に潤滑油を供給する第１の給油ノ
ズルと、複数の軸受パッドのうち、下側に位置する軸受
パッドとロータとの隙間に潤滑油を供給する第２の給油
ノズルと、第１の給油ノズルと第２の給油ノズルとに潤
滑油を供給する潤滑油供給手段と、油膜を介してロータ
から各軸受パッドに加えられる荷重を測定する荷重測定
手段と、第１の給油ノズルからの給油量と、第２の給油
ノズルからの給油量とのうち、少なくとも何れか一方を
変化させる流量調整手段と、荷重測定手段の測定値に基
づいて、流量調整手段を制御する制御手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００３２】このタービンに設けられた軸受装置も、負
荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減する
ことができるものである。従って、このタービンは、ロ
ータを大径化して大容量化を図ることが極めて容易であ
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による軸受装置及びタービンの好適な実施形態について
詳細に説明する。

【００３４】〔第１実施形態〕図１は、本発明の第１実
施形態に係るタービンの一例を示す概略構成図である。
同図に示す蒸気タービン１は、原子力発電に適用される
ものとして構成されており、高圧タービン１０、第１低
圧タービン２１、第２低圧タービン２２、及び、第３低
圧タービン２３を備える。高圧タービン１０は、主蒸気
入口１１ａを備えたケーシング１１と、ケーシング１１
内に配されたロータ（回転軸）１２とを備える。ロータ
１２には、円胴１２ａが一体化されており、この円胴１
２ａの外周面には、複数の動翼１４が配設（固定）され
ている。また、ケーシング１１の内部には、複数の静翼
１５が配設（固定）されている。ロータ１２は、動翼１
４と静翼１５とが１組のステージを形成するようにケー
シング１１内に配される。そして、ロータ１２の両端部
は、ケーシング１１に対して位置決めされている軸受装
置（ティルティングパッド型ジャーナル軸受）３０によ
って支持される。

【００３５】第１低圧タービン２１、第２低圧タービン
２２、及び、第３低圧タービン２３は、高圧タービン１
０と基本的に共通の構造を有する。各低圧タービン２
１，２２，２３も、蒸気入口２４ａを備えたケーシング
２４と、ケーシング２４内に配されたロータ（回転軸）
２５とを備える。ロータ２５の外周面には、複数の動翼
２７が固定されている。また、ケーシング１１の内部に
は、複数の静翼２８が固定されている。ロータ２５は、
動翼２７と静翼２８とが１組のステージを形成するよう
にケーシング２４内に配される。そして、ロータ２５の
両端部も、ケーシング２４に対して位置決めされている
軸受装置３０によって支持される。

【００３６】この蒸気タービン１では、高圧タービン１
０のロータ１２の一端が、第１低圧タービン２１のロー
タ２５の一端に図示しないカップリング部材を介して連
結される。更に、第１低圧タービン２１のロータ２５と
第２低圧タービン２２のロータとが、また、第２低圧タ
ービン２２のロータ２５と第３低圧タービン２３のロー
タ２５とが、それぞれ連結される。第３低圧タービン２
３のロータ２５には、図示しない発電機が接続される。

【００３７】このように構成された蒸気タービン１を作
動させる場合、湿分分離加熱器等から高圧タービン１０
の主蒸気入口１１ａ、及び、各低圧タービン２１〜２３
の蒸気入口２４ａに作動流体としての飽和蒸気を供給す
る。これにより、ケーシング１０，２４内に供給された
蒸気は、ケーシング１０，２４に固定されている静翼１
５，２８により圧力降下させられ、これにより発生した
運動エネルギは、ロータ１２，２５に取り付けられた動
翼１４，２７を介して回転トルクに変換される。そし
て、動翼１４，２７で発生した回転トルクは、ロータ１
２，２５に伝達され、第３低圧タービン２３のロータ２
５に接続された図示しない発電機が駆動されることにな
る。

【００３８】図２は、上述した蒸気タービン１の高圧タ
ービン１０、第１低圧タービン２１、第２低圧タービン
２２、及び、第３低圧タービン２３に備えられている軸
受装置３０を示す横断面図である。同図に示すように、
軸受装置３０は、図示を省略する軸受ケーシングの内部
に配される支持環３１と、複数（この場合、４体）の軸
受パッド３２とを備える。各軸受パッド３２は、支持環
３１内に収容されてロータ１２，２５の周囲に位置す
る。また、各軸受パッド３２は、ロータ１２，２５のジ
ャーナルの傾きに応じて傾斜自在となるようにピボット
３３を介して支持環３１に連結されている。また、支持
環３１には、ロータ１２，２５の軸方向における両側か
ら図示しないサイドシール部（油止めリング）が装着さ
れる。

【００３９】この軸受装置３０に設けられている各軸受
パッド３２の背面は、略球面状に形成されている。ま
た、各軸受パッド３２の上面は、図２に示すように、略
円柱面状に形成されており、軸受面３４として機能す
る。更に、互いに隣り合う軸受パッド３２同士の隙間Ｇ
には、それぞれ１体（本実施形態では、合計４体）の給
油ノズル３５が配置される。これにより、各軸受パッド
３２に対しては、ロータ１２，２５の回転方向上流側の
端部に近接させた状態で給油ノズル３５が配置される。
各給油ノズル３５は、それぞれ、端面が各軸受パッド３
２の軸受面３４よりも外方（支持環３１側）に位置する
ように、支持環３１に取り付けられる。

【００４０】また、各給油ノズル３５は、図３に示すよ
うに、ロータ１２，２５の軸方向（軸受パッド３２の幅
方向）に配設された複数（本実施形態では、５個）の給
油孔３６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを有する。
本実施形態では、給油孔３７ａ、３７ｂは、中央の給油
孔３６から、それぞれ等距離を隔てて配置されている。
更に、各軸受パッド３２の幅方向（ロータ１２，２５の
軸方向）における端部側に位置する給油孔３８ａ，３８
ｂは、隣接する給油孔３７ａ，３７ｂから、それぞれ等
距離を隔てて配置されている。

【００４１】図３に示すように、給油孔３６は、潤滑油
ライン４６と接続されており、給油孔３７ａ，３７ｂ
は、それぞれ潤滑油ライン４７ａ，４７ｂと、給油孔３
８ａ，３８ｂは、それぞれ潤滑油ライン４８ａ，４８ｂ
と接続されている。潤滑油ライン４６は、潤滑油ライン
４１を介して、図示しない軸受ケーシングの外部に配置
されている潤滑油ポンプ４４の吐出口に接続されてい
る。また、潤滑油ライン４７ａ，４７ｂは、潤滑油ライ
ン４２と合流しており、この潤滑油ライン４２は潤滑油
ポンプ４４の吐出口に接続されている。同様に、潤滑油
ライン４８ａ，４８ｂは、潤滑油ライン４３と合流して
おり、この潤滑油ライン４３は潤滑油ポンプ４４の吐出
口に接続されている。

【００４２】潤滑油ポンプ４４の吸込口は、配管を介し
て潤滑油タンク４５と接続されている。潤滑油ポンプ４
４と潤滑油タンク４５とは、各給油ノズル３５に対して
潤滑油を供給する潤滑油供給手段として機能する。そし
て、潤滑油ポンプ４４から各給油ノズル３５に供給され
た潤滑油は、各給油孔３６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，
３８ｂから（本実施形態では、ロータ１２，２５の径方
向に）吹き出される。そして、各給油孔３６〜３８ｂか
ら吹き出された潤滑油は、各軸受パッド３２の軸受面３
４とロータ１２，２５のジャーナルとの隙間に供給され
る。

【００４３】また、図３に示すように、潤滑油ライン４
１の中途には、流量調整弁（流量調整手段）Ｖ１が備え
られている。同様に、潤滑油ライン４２，４３の中途に
も、それぞれ流量調整弁（流量調整手段）Ｖ２，Ｖ３が
それぞれ備えられている。すなわち、軸受装置３０で
は、中央の給油孔３６と、中央の給油孔３６を挟んで対
称に位置する一対の給油孔３７ａ，３７ｂ、及び、一対
の給油孔３８ａ，３８ｂとに対して、それぞれ１体の流
量調整弁が設けられることになる。

【００４４】各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３のアクチュエータ
部は、それぞれ信号ラインを介して制御装置５０に接続
されている。制御装置５０は、マイクロプロセッサ等と
して構成されている。制御装置５０には、蒸気タービン
１の運転中、蒸気タービン１の制御装置等（図示せず）
から、ロータ１２，２５の回転数を示す信号が入力され
る。また、制御装置５０は、図示しない記憶装置を有す
る。この記憶装置には、各軸受パッド３２毎に、ロータ
１２，２５の回転数に応じた各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の
開度を示す情報が記憶されている。

【００４５】ここで、各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開度を
示す情報は、次のような手順により定められる。まず、
数値解析によって、ロータ１２，２５の回転数に応じた
各軸受パッド３２の許容メタル温度（対応する回転数に
おけるメタル温度の上限値）を求める。また、蒸気ター
ビン１の試験運転時等に、ロータ１２，２５の所定の回
転数ごとに、各軸受パッド３２のメタル温度を実測す
る。次に、数値解析によって求めた許容メタル温度を、
実測したメタル温度により、蒸気タービン１の実際の運
転状態に合致するように補正する。そして、対応する回
転数で蒸気タービン１を運転させた際に、各軸受パッド
３２のメタル温度が実測値による補正を行った許容メタ
ル温度を越えない範囲で、各給油孔３６〜３８ｂから吹
き出される潤滑油の総量を最小とするように、ロータ１
２，２５の回転数に応じた各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開
度を定める。この際、各軸受パッド３２の幅方向におけ
る両端部側に位置する給油孔３８ａ，３８ｂに対応する
各流量調整弁Ｖ３については、各軸受パッド３２の側縁
部から滲出する潤滑油の量ができるだけ少なくなるよう
に開度が定められる。

【００４６】このように構成された軸受装置３０では、
蒸気タービン１の運転中、すなわち、ロータ１２，２５
の回転中に、各軸受パッド３２の軸受面３４とロータ１
２，２５のジャーナルとの隙間には、各給油ノズル３５
の各給油孔３６〜３８ｂから吹き出された潤滑油が供給
される。そして、各軸受パッド３２に対して供給された
潤滑油は、ロータ１２，２５の回転に伴い、ロータ１
２，２５の回転方向に流動する。これにより、ロータ１
２，２５のジャーナルと各軸受パッド３２の軸受面３４
との隙間には、潤滑油の油膜が形成され、ロータ１２，
２５は、当該油膜によって支持される。

【００４７】このような状態から、蒸気タービン１の運
転条件が変化し、ロータ１２，２５の回転数が低下する
と、制御装置５０は、記憶装置に記憶されている情報に
従って、各軸受パッド３２ごとに、流量調整弁Ｖ１〜Ｖ
３の開度を変化させる。これにより、当該運転条件（ロ
ータ１２，２５の回転数）に対して要求される負荷に応
じて、各軸受パッド３２の幅方向における端部側に位置
する給油孔３８ａ，３８ｂからの給油量が減少させら
れ、又は、停止させられる。従って、軸受装置３０で
は、各軸受パッド３２の側縁部から潤滑油が過剰に滲出
してしまうこと（いわゆる、サイドフロー）を容易に防
止することが可能となる。

【００４８】また、蒸気タービン１の運転条件が変化
し、ロータ１２，２５の回転数が増加した場合も、制御
装置５０は、記憶装置に記憶されている情報に従って、
各軸受パッド３２ごとに、流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開度
を変化させる。この場合は、ロータ１２，２５の回転数
の増加に伴って、軸受装置３０に要求される負荷も増大
化するが、各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３の開度、すなわち、
各軸受パッド３２の幅方向における端部側に設けられて
いる給油孔３８ａ，３８ｂや中央部に設けられている給
油孔３６からの給油量は、各軸受パッド３２のメタル温
度が許容メタル温度を越えないように調整される。これ
により、ロータ１２，２５と各軸受パッド３２との隙間
に、必要最小限の供給油量でロータ１２，２５の軸方向
に均一な厚さの油膜を形成することが可能となる。

【００４９】このように、軸受装置３０では、各給油ノ
ズル３５に設けられている中央の給油孔３６、対称に位
置する一対の給油孔３７ａ，３７ｂ、及び、一対の給油
孔３８ａ，３８ｂとの間で給油量を変化させることが可
能である。この結果、この軸受装置３０によれば、負荷
能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減させる
ことができる。そして、このような軸受装置３０が備え
られた蒸気タービン１は、ロータ１２，２５を大径化し
て大容量化を図ることが極めて容易となる。

【００５０】また、流量調整弁Ｖ１〜Ｖ３を用いること
により、各給油孔３６〜３８ｂ間で給油量を容易かつ確
実に変化させることが可能となる。なお、軸受装置３０
は、中央の給油孔３６と、中央の給油孔３６を挟んで対
称に位置する一対の給油孔３７ａ，３７ｂ、及び、一対
の給油孔３８ａ，３８ｂとに対して、それぞれ１体の流
量調整弁が設けられるものとして説明したが、これに限
られるものではない。すなわち、流量調整弁（流量調整
手段）は、少なくとも何れか一の潤滑油ライン上に設け
てもよく、また、各給油孔ごとに設けてもよい。流量調
整弁を各給油孔ごとに設けるのは、特に、軸受パッドを
ピボット支持（点支持）する代わりに、ライン支持する
場合に有効である。

【００５１】図４に、本発明による軸受装置の第１実施
形態における他の態様を示す。同図に示す軸受装置３０
Ａは、図２及び図３に示した軸受装置３０に対して、各
軸受パッド３２Ａの側縁部で潤滑油を回収する機能を備
えたものである。すなわち、図４に示すように、軸受装
置３０Ａでは、各軸受パッド３２Ａの両方の側縁部、す
なわち、ロータ１２，２５の回転方向（図４における白
抜矢印参照）に沿う両外縁部に、排油溝（排油凹部）５
５が形成されている。各排油溝５５は、各軸受パッド３
２Ａの上流側端部から下流側端部にかけて延在してい
る。また、各排油溝５５の深さは、ロータ１２，２５の
回転方向上流側から下流側に向かうにつれて漸増する。

【００５２】各軸受パッド３２Ａの下流側端部には、各
排油溝５５と連通する排油孔５６が２箇所に形成されて
いる。各排油孔５６は、各軸受パッド３２Ａを貫通して
おり、それぞれの下端には、排油管５７が接続されてい
る。各排油管５７は、潤滑油タンク４５と接続されてい
る図示しない潤滑油冷却装置等に導かれている。これに
より、各排油溝５５に流れ込んだ潤滑油は、各排油孔５
６、各排油管５７、及び、図示しない潤滑油冷却装置を
介して、潤滑油タンク４５に返送され、再利用される。

【００５３】更に、各排油管５７の中途には、それぞれ
流量計ｆｍ１，ｆｍ２が設けられている。各流量計ｆｍ
１，ｆｍ２は、信号ラインを介して、制御装置５０と接
続されている。そして、各流量計ｆｍ１，ｆｍ２は、各
排油管５７内を流通する潤滑油の流量を測定し、測定値
を示す信号を制御装置５０に送出する。このように、各
軸受パッド３２Ａに設けられた各排油溝５５及び各排油
孔５６と、流量計ｆｍ１，ｆｍ２とは、各軸受パッド３
２Ａの側縁部で潤滑油を回収し、回収した潤滑油の流量
を測定する溢出油量測定手段として機能する。

【００５４】制御装置５０は、各流量計ｆｍ１，ｆｍ２
から受け取った信号に基づいて、流量調整弁の開度を調
整する。すなわち、制御装置５０Ａも、図示しない記憶
装置を有する。この記憶装置にも、軸受装置３０に関し
て説明した手順に従って定められた各流量調整弁Ｖ１〜
Ｖ３の開度を示す情報が各軸受パッド３２Ａ毎に記憶さ
れている。そして、制御装置５０Ａは、各軸受パッド３
２の幅方向における両端部側に位置する給油孔３８ａ，
３８ｂに対応する各流量調整弁Ｖ３に対して、記憶装置
に記憶されている開度情報を、予め定められた制御プロ
グラム等に従って各流量計ｆｍ１，ｆｍ２の測定値で補
正した上で、制御信号を送出する。なお、制御装置５０
Ａは、各流量計ｆｍ１，ｆｍ２の測定値のみを用いて各
流量調整弁Ｖ３を制御するものとして構成してもよい。

【００５５】このように、軸受装置３０Ａでは、各流量
計ｆｍ１，ｆｍ２の測定値が増大化した場合、すなわ
ち、各軸受パッド３２Ａの側縁部に対する給油量が過剰
であると判断される場合には、各軸受パッド３２Ａの幅
方向における端部側に位置する給油孔３８ａ，３８ｂか
らの給油量を減少させたり、各軸受パッド３２Ａの幅方
向における端部側に位置する給油孔３８ａ，３８ｂから
の給油を停止させたりすることができる。この結果、軸
受装置３０Ａに要求される負荷に応じた範囲内で、各軸
受パッド３２Ａに対して供給する潤滑油量を必要最小限
とすることが可能となる。

【００５６】図５に、本発明による軸受装置の第１実施
形態における更に他の態様を示す。同図に示す軸受装置
３０Ｂでは、給油ノズル３５に設けられている複数の給
油孔３６〜３８ｂ間で給油量を変化させる流量調整手段
として、給油孔の数に応じたオリフィスが利用されてい
る。すなわち、軸受装置３０Ｂでは、各給油ノズル３５
の各給油孔３６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂは、
それぞれ、潤滑油ライン４６，４７ａ，４７ｂ，４８
ａ，４８ｂを介して潤滑油ポンプ４４に直結されてい
る。そして、各潤滑油ライン４６，４７ａ，４７ｂ，４
８ａ，４８ｂの中途には、それぞれオリフィスｏｒ１，
ｏｒ２，ｏｒ３，ｏｒ４，ｏｒ５が交換自在に装着され
ている。なお、必ずしも、すべての潤滑油ライン４６〜
４８ｂにオリフィスを設ける必要はなく、少なくとも何
れか一の潤滑油ライン４６〜４８ｂにオリフィスを設け
るようにしてもよい。

【００５７】ここで、各オリフィスｏｒ１〜ｏｒ５の開
口面積は、次のような手順により定められる。まず、数
値解析によって、ロータ１２，２５の回転数に応じた各
軸受パッド３２の許容メタル温度（対応する回転数にお
けるメタル温度の上限値）を求める。また、蒸気タービ
ン１の試験運転時等に、ロータ１２，２５の所定の回転
数ごとに、各軸受パッド３２のメタル温度を実測する。
次に、数値解析によって求めた許容メタル温度を、実測
したメタル温度により、蒸気タービン１の実際の運転状
態に合致するように補正する。

【００５８】そして、対応する回転数で蒸気タービン１
を運転させた際に、各軸受パッド３２のメタル温度が実
測値による補正を行った許容メタル温度を越えない範囲
で、各給油孔３６〜３８ｂから吹き出される潤滑油の総
量を最小とするように、ロータ１２，２５の回転数に応
じた各オリフィスｏｒ１〜ｏｒ５の開口面積を定める。
この際、各軸受パッド３２の幅方向における両端部側に
位置する給油孔３８ａ，３８ｂに対応するｏｒ４，ｏｒ
５については、各軸受パッド３２の側縁部から滲出する
潤滑油の量ができるだけ少なくなるように開度が定めら
れる。オリフィスｏｒ１〜ｏｒ５は、予め設定されてい
る蒸気タービン１の運転条件（回転数）毎に１セットと
して用意される。そして、蒸気タービン１の運転条件が
変化したならば、当初潤滑油ライン４６〜４８ｂに装着
されているオリフィスｏｒ１〜ｏｒ５を開口面積の異な
る他のセットのオリフィスｏｒ１〜ｏｒ５に交換する。

【００５９】このように構成された軸受装置３０Ｂによ
っても、各給油孔３６〜４８ｂ間で給油量を容易かつ確
実に変化させることが可能となる。また、この場合、制
御装置等が不要となることから、装置全体の構成を簡略
化できると共に、製造コスト等を低減することが可能と
なる。更に、かかる構成のもとでは、各潤滑油ライン４
６〜４８ｂからオリフィスｏｒ１〜ｏｒ５を介して常に
各給油孔３６〜３８ｂに潤滑油が供給される。従って、
各給油孔３６〜３８ｂからの最低給油量を予め運転条件
等に応じて定めておけば、軸受装置３０Ｂに対する潤滑
油の供給量が不足してしまうような事態を防止可能とな
り、軸受装置３０Ｂにおける安全性を良好に確保するこ
とができる。

【００６０】このように、蒸気タービン１に適用可能な
各軸受装置３０，３０Ａ，３０Ｂは、負荷能力を良好に
維持しつつ、潤滑油の供給量を低減可能なものである。
従って、これら軸受装置３０，３０Ａ，３０Ｂを蒸気タ
ービン１に備えれば、ロータ１２，２５を大径化して大
容量化を図ることが極めて容易となる。なお、上述した
軸受装置３０，３０Ａ，３０Ｂは、蒸気タービンだけで
はなく、ガスタービンに対しても適用可能である。

【００６１】〔第２実施形態〕以下、図６〜図８を参照
しながら、本発明による軸受装置の第２実施形態につい
て説明する。なお、上述した第１実施形態に関して説明
した要素と同一の要素については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。

【００６２】図６に示す軸受装置３０Ｃは、図２及び図
３に示した軸受装置３０から各給油ノズル３５を省略
し、給油孔３６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを各
軸受パッド３２Ｃに直接形成したものに相当する。この
場合、軸受パッド３２Ｃの上流側端部には、段部３２ｓ
が形成される。段部３２ｓの上面は、軸受面３４よりも
外方（支持環３１側）に位置する。そして、各給油孔３
６〜３８ｂは、段部３２ｓに所定の間隔を隔てて配設さ
れる。

【００６３】このような構成を採用しても、各給油ノズ
ル３５に設けられている中央の給油孔３６、対称に位置
する一対の給油孔３７ａ，３７ｂ、及び、一対の給油孔
３８ａ，３８ｂとの間で給油量を変化させることが可能
である。この結果、この軸受装置３０Ｃによっても、負
荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減させ
ることができる。なお、流量調整弁（流量調整手段）
は、少なくとも何れか一の潤滑油ライン上に設けてもよ
く、また、各給油孔ごとに設けてもよい。

【００６４】図７に示す軸受装置３０Ｄは、図４に示し
た軸受装置３０Ａから各給油ノズル３５を省略し、給油
孔３６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを各軸受パッ
ド３２Ｃに直接形成したものに相当する。この場合も、
軸受パッド３２Ｄの上流側端部には、段部３２ｓが形成
される。段部３２ｓの上面は、軸受面３４よりも外方
（支持環３１側）に位置する。そして、各給油孔３６〜
３８ｂは、段部３２ｓに所定の間隔を隔てて配設され
る。

【００６５】このような構成を採用しても、各流量計ｆ
ｍ１，ｆｍ２の測定値が増大化した場合、すなわち、各
軸受パッド３２Ｄの側縁部に対する給油量が過剰である
と判断される場合には、各軸受パッド３２Ｄの幅方向に
おける端部側に位置する給油孔３８ａ，３８ｂからの給
油量を減少させたり、各軸受パッド３２Ｄの幅方向にお
ける端部側に位置する給油孔３８ａ，３８ｂからの給油
を停止させたりすることができる。この結果、軸受装置
３０Ｄに要求される負荷に応じた範囲内で、各軸受パッ
ド３２Ｄに対して供給する潤滑油量を必要最小限とする
ことが可能となる。

【００６６】図８に示す軸受装置３０Ｅは、図５に示し
た軸受装置３０Ｂから各給油ノズル３５を省略し、給油
孔３６，３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを各軸受パッ
ド３２Ｅに直接形成したものに相当する。この場合も、
軸受パッド３２Ｅの上流側端部には、段部３２ｓが形成
される。段部３２ｓの上面は、軸受面３４よりも外方
（支持環３１側）に位置する。そして、各給油孔３６〜
３８ｂは、段部３２ｓに所定の間隔を隔てて配設され
る。

【００６７】このように構成された軸受装置３０Ｅによ
っても、各給油孔３６〜４８ｂ間で給油量を容易かつ確
実に変化させることが可能となる。また、この場合、制
御装置等が不要となることから、装置全体の構成を簡略
化できると共に、製造コスト等を低減することが可能と
なる。更に、かかる構成のもとでは、各潤滑油ライン４
６〜４８ｂからオリフィスｏｒ１〜ｏｒ５を介して常に
各給油孔３６〜３８ｂに潤滑油が供給される。従って、
各給油孔３６〜３８ｂからの最低給油量を予め運転条件
等に応じて定めておけば、軸受装置３０Ｅに対する潤滑
油の供給量が不足してしまうような事態を防止可能とな
り、軸受装置３０Ｅにおける安全性を良好に確保するこ
とができる。

【００６８】このように、蒸気タービン１に適用可能な
各軸受装置３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅも、負荷能力を良好
に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減可能なものであ
る。従って、これら軸受装置３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅを
蒸気タービン１に備えれば、ロータ１２，２５を大径化
して大容量化を図ることが極めて容易となる。なお、上
述した軸受装置３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅも、蒸気タービ
ンだけではなく、ガスタービンに対しても適用すること
ができる。

【００６９】〔第３実施形態〕以下、図９を参照しなが
ら、本発明による軸受装置の第３実施形態について説明
する。なお、上述した第１実施形態等に関して説明した
要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複す
る説明は省略する。

【００７０】図９に示す軸受装置３０Ｆも、上述した第
１実施形態に係る軸受装置３０等と同様に、蒸気タービ
ン１に適用可能なものであり、図示を省略する軸受ケー
シングの内部に配される支持環３１と、複数（この場
合、４体）の軸受パッド３２Ｆとを備える。各軸受パッ
ド３２Ｆは、支持環３１内に収容されてロータ１２，２
５の周囲に位置する。また、各軸受パッド３２Ｆは、ロ
ータ１２，２５のジャーナルの傾きに応じて傾斜自在と
なるようにピボット３３を介して支持環３１に連結され
ている。

【００７１】更に、互いに隣り合う軸受パッド３２Ｆ同
士の隙間Ｇには、それぞれ１体（本実施形態では、合計
４体）の給油ノズル６１，６２，６３，６４が配置され
ている。各軸受パッド３２Ｆに対しては、ロータ１２，
２５の回転方向上流側の端部に近接させた状態で給油ノ
ズル６１〜６４が配置されることになる。各給油ノズル
６１〜６４は、ロータ１２，２５の回転方向下流側に位
置する軸受パッド３２Ｆ側に向けられた給油孔６０を有
する。図９に示すように、給油ノズル６１〜６４は、そ
れぞれ潤滑油ライン７１，７２，７３，７４を介して潤
滑油ポンプ４４と接続されている。潤滑油ポンプ４４
は、配管を介して潤滑油タンク４５と接続されており、
両者は、各給油ノズル６１〜６４に潤滑油を供給する潤
滑油供給手段として機能する。

【００７２】これにより、潤滑油ポンプ４４を作動させ
て各給油ノズル６１〜６４に潤滑油を供給すると、各給
油孔６０から潤滑油が吹き出され、各軸受パッド３２Ｆ
に対しては、ロータ１２，２５の回転方向に沿うように
潤滑油が供給されることになる。そして、給油ノズル６
１，６２は、図９において上側に位置する各軸受パッド
３２Ｆとロータ１２，２５との隙間に潤滑油を供給する
第１の給油ノズルとして機能する。また、給油ノズル６
３，６４は、図９において下側に位置する各軸受パッド
３２Ｆとロータ１２，２５との隙間に潤滑油を供給する
第２の給油ノズルとして機能する。

【００７３】また、各ピボット３３と支持環３１との間
には、ロードセル等の荷重センサ８１，８２，８３，８
４が配置されている。各荷重センサ８１〜８４は、信号
ラインを介して制御装置５０Ｆに接続されている。そし
て、ロータ１２，２５の回転中、各荷重センサ８１〜８
４は、潤滑油の油膜を介してロータ１２，２５から対応
する軸受パッド３２Ｆに加えられる荷重を測定し、測定
値を示す信号を制御装置５０Ｆに送出する。

【００７４】更に、各潤滑油ライン７１〜７４の中途に
は、それぞれ１体ずつ流量調整弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ
４が備えられている。各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ４のアクチ
ュエータ部は、信号ラインを介して、制御装置５０Ｆと
接続されている。各流量調整弁Ｖ１〜Ｖ４は、給油ノズ
ル６１〜６４間で、給油量を変化させる流量調整手段と
して機能する。ここで、軸受装置３０Ｆでは、給油ノズ
ル６１から対応する軸受パッド３２Ｆ（図９において右
上の軸受パッド３２Ｆ）への給油量は、荷重センサ８１
の測定値に基づいて定められる。このため、制御装置５
０Ｆの図示しない記憶装置には、荷重センサ８１の測定
値に応じた流量調整弁Ｖ１の開度を示す情報が記憶され
ている。

【００７５】同様に、給油ノズル６２から対応する軸受
パッド３２Ｆ（図９において左上の軸受パッド３２Ｆ）
への給油量は、荷重センサ８２の測定値に基づいて定め
られ、給油ノズル６３から対応する軸受パッド３２Ｆ
（図９において左下の軸受パッド３２Ｆ）への給油量
は、荷重センサ８３の測定値に基づいて定められ、給油
ノズル６４から対応する軸受パッド３２Ｆ（図９におい
て右下の軸受パッド３２Ｆ）への給油量は、荷重センサ
８４の測定値に基づいて定められる。従って、制御装置
５０Ｆの図示しない記憶装置には、荷重センサ８２の測
定値に応じた流量調整弁Ｖ２の開度を示す情報、荷重セ
ンサ８３の測定値に応じた流量調整弁Ｖ３の開度を示す
情報、及び、荷重センサ８４の測定値に応じた流量調整
弁Ｖ４の開度を示す情報が記憶されている。

【００７６】各荷重センサ８１〜８４の測定値に応じた
流量調整弁Ｖ１〜Ｖ４の開度を示す情報は、解析結果
や、試験結果等を踏まえた上で、基本的に次のように定
められる。各荷重センサ８１〜８４の測定値が小さい場
合、つまり、潤滑油の油膜を介してロータ１２，２５か
ら何れかの軸受パッド３２Ｆに加えられる荷重が減少し
た場合、給油ノズル６１〜６４からの給油量が減少する
ように流量調整弁Ｖ１〜Ｖ４の開度が小さく設定され
る。また、荷重センサ８１〜８４の測定値が大きい場
合、つまり、潤滑油の油膜を介してロータ１２，２５か
ら軸受パッド３２Ｆに加えられる荷重が増加した場合、
給油ノズル６１〜６４からの給油量が増加するように流
量調整弁Ｖ１〜Ｖ４の開度が大きく設定される。

【００７７】このように構成された軸受装置３０Ｆで
は、蒸気タービン１の運転条件が変化して、ロータ１
２，２５から上側２体の軸受パッド３２Ｆに対して荷重
が加えられるようになった場合や、上側２体の軸受パッ
ド３２Ｆに対する荷重が増加したような場合に、負荷が
増大化する上側２体の軸受パッド３２Ｆに対する給油ノ
ズル６１，６２からの給油量を増加させて、ロータ１
２，２５と上側２体の軸受パッド３２Ｆとの焼付きを防
止することができる。また、負荷が減少する下側２体の
軸受パッド３２Ｆに対する給油ノズル６３，６４からの
給油量を減少させることができる。この結果、軸受装置
全体に供給する潤滑油量を必要最小限に止めることが可
能となる。従って、軸受装置に３０Ｆよれば、負荷能力
を良好に維持しつつ、潤滑油の供給量を低減させること
ができる。

【００７８】〔第４実施形態〕以下、図１０〜図１１を
参照しながら、本発明による軸受装置の第４実施形態に
ついて説明する。なお、上述した第１実施形態等に関し
て説明した要素と同一の要素については同一の符号を付
し、重複する説明は省略する。

【００７９】上述した第１実施形態や第２実施形態に係
る軸受装置３０〜３０Ｅ等では、流量調整弁やオリフィ
ス等を用いて、複数の給油孔間で給油量を変化させてい
た。これに対して、図１０に示す軸受装置３０Ｇは、給
油ノズル３５Ｇに設けられている複数の給油孔３６，３
７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂの開口面積（内径）をそ
れぞれ異ならせることにより、給油孔３６〜３８ｂ間で
給油量を変化させるようにしたものである。このような
構成を採用すれば、負荷能力を良好に維持しつつ、潤滑
油の供給量を低減可能な軸受装置を極めて簡易かつ低コ
ストで実現可能となる。なお、かかる構成は、図１１に
示すように、給油ノズルを省略し、軸受パッド３２Ｇに
複数の給油孔３６〜３８ｂを形成した場合に採用するこ
とも可能である。更に、上述した第１〜第３実施形態に
おいて、複数の給油孔の開口面積を変化させてもよい。

【００８０】

【発明の効果】本発明による軸受装置は、以上説明した
ように構成されているため、次のような効果を得る。す
なわち、本発明は、次の（１）〜（３）の特徴を採用し
た軸受装置、及び、この軸受装置を備えたタービンに係
るものである。 （１）回転軸の軸方向に配設された複数の給油孔を有す
る給油ノズルから軸受パッドと回転軸との隙間に潤滑油
を供給する際に、少なくとも何れか一の給油孔からの給
油量を変化させる。 （２）軸受パッドの上流側端部に、回転軸の軸方向に沿
うように複数の給油孔を配設し、各給油孔から軸受パッ
ドと回転軸との隙間に潤滑油を供給する際に、少なくと
も何れか一の給油孔からの給油量を変化させる。 （３）複数の軸受パッドのうち、上側に位置する軸受パ
ッドと回転軸との隙間に、第１の給油ノズルから潤滑油
を供給する一方、下側に位置する軸受パッドと回転軸と
の隙間に第２の給油ノズルから潤滑油を供給し、第１の
給油ノズルからの給油量と、第２の給油ノズルからの給
油量とのうち、少なくとも何れか一方を変化させる。

【００８１】これら（１）〜（３）の構成を採用するこ
とにより、負荷能力を良好に維持しつつ、潤滑油の供給
量を低減可能な軸受装置の実現が可能となる。そして、
このような軸受装置を用いれば、ロータを大径化できる
ので、タービンの大容量化を容易に達成することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタービンを示す概略構成図であ
る。

【図２】本発明による軸受装置の第１実施形態を示す横
断面図である。

【図３】本発明による軸受装置の第１実施形態を示す模
式図である。

【図４】本発明による軸受装置の第１実施形態における
他の態様を示す模式図である。

【図５】本発明による軸受装置の第１実施形態における
更に他の態様を示す模式図である。

【図６】本発明による軸受装置の第２実施形態を示す模
式図である。

【図７】本発明による軸受装置の第２実施形態における
他の態様を示す模式図である。

【図８】本発明による軸受装置の第２実施形態における
更に他の態様を示す模式図である。

【図９】本発明による軸受装置の第３実施形態を示す模
式図である。

【図１０】本発明による軸受装置の第４実施形態を示す
模式図である。

【図１１】本発明による軸受装置の第４実施形態におけ
る変形例を示す模式図である。

【符号の説明】

１…蒸気タービン、１０…高圧タービン、１１，２４…
ケーシング、１１ａ…主蒸気入口、１２，２５…ロー
タ、１４，２７…動翼、１５，２８…静翼、２１，２
２，２３…低圧タービン、２４ａ…蒸気入口、３０，３
０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ，３０Ｆ，３０
Ｇ…軸受装置、３１…支持環、３２，３２Ａ，３２Ｃ，
３２Ｄ，３２Ｅ，３２Ｆ，３２Ｇ…軸受パッド、３２ｓ
…段部、３３…ピボット、３４…軸受面、３５，３５
Ｇ，６１，６２，６３，６４…給油ノズル、３６，３７
ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂ，６０…給油孔、４１，４
２，４３，４６，４７ａ，４７ｂ，４８ａ，４８ｂ，７
１，７２，７３，７４…潤滑油ライン、４４…潤滑油ポ
ンプ、４５…潤滑油タンク、５０，５０Ａ，５０Ｆ…制
御装置、５５…排油溝、５６…排油孔、５７…排油管、
８１，８２，８３，８４…荷重センサ、ｆｍ１，ｆｍ２
…流量計、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４…流量調整弁、Ｇ…
隙間、ｏｒ１，ｏｒ２，ｏｒ３，ｏｒ４，ｏｒ５…オリ
フィス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 一彦 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 小澤 豊 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 AA07 BA14 JA02 KA02 LA06 MA23 MA26 RA03

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸受面をもった軸受パッドを複数備えて
   おり、回転軸のジャーナルと前記各軸受パッドの軸受面
   との隙間に潤滑油の油膜を形成し、当該油膜によって前
   記回転軸を支持する軸受装置において、 前記回転軸の軸方向に配設された複数の給油孔を有し、
   前記複数の軸受パッドのうち、何れか一の軸受パッドと
   前記回転軸との隙間に潤滑油を供給する給油ノズルと、 前記給油ノズルに対して潤滑油を供給する潤滑油供給手
   段と、 前記複数の給油孔のうち、少なくとも何れか一の給油孔
   からの給油量を変化させる流量調整手段とを備えること
   を特徴とする軸受装置。
2. 【請求項２】 前記各給油孔と前記潤滑油供給手段とを
   結ぶ潤滑油ラインを複数備え、前記流量調整手段は、少
   なくとも何れか一の潤滑油ライン上に設けられた流量調
   整弁であることを特徴とする請求項１に記載の軸受装
   置。
3. 【請求項３】 前記軸受パッドの側縁部で潤滑油を回収
   し、回収した潤滑油の流量を測定する溢出油量測定手段
   と、 前記溢出油量測定手段の測定値に基づいて、前記流量調
   整弁を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請
   求項２に記載の軸受装置。
4. 【請求項４】 前記各給油孔と前記潤滑油供給手段とを
   結ぶ潤滑油ラインを複数備え、前記流量調整手段は、少
   なくとも何れか一の潤滑油ライン上に設けられたオリフ
   ィスであることを特徴とする請求項１に記載の軸受装
   置。
5. 【請求項５】 軸受面をもった軸受パッドを複数備えて
   おり、回転軸のジャーナルと前記各軸受パッドの軸受面
   との隙間に潤滑油の油膜を形成し、当該油膜によって前
   記回転軸を支持する軸受装置において、 前記複数の軸受パッドのうち、少なくとも何れか一の軸
   受パッドの上流側端部に、前記回転軸の軸方向に沿って
   配設された複数の給油孔と、 前記各給油孔に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、 前記複数の給油孔のうち、少なくとも何れか一の給油孔
   からの給油量を変化させる流量調整手段とを備えること
   を特徴とする軸受装置。
6. 【請求項６】 前記各給油孔と前記潤滑油供給手段とを
   結ぶ潤滑油ラインを複数備え、前記流量調整手段は、少
   なくとも何れか一の潤滑油ライン上に設けられた流量調
   整弁であることを特徴とする請求項５に記載の軸受装
   置。
7. 【請求項７】 前記軸受パッドの側縁部で潤滑油を回収
   し、回収した潤滑油の流量を測定する溢出油量測定手段
   と、 前記溢出油量測定手段の測定値に基づいて、前記流量調
   整弁を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請
   求項６に記載の軸受装置。
8. 【請求項８】 前記各給油孔と前記潤滑油供給手段とを
   結ぶ潤滑油ラインを複数備え、前記流量調整手段は、少
   なくとも何れか一の潤滑油ライン上に設けられたオリフ
   ィスであることを特徴とする請求項５に記載の軸受装
   置。
9. 【請求項９】 軸受面をもった軸受パッドを複数備えて
   おり、回転軸のジャーナルと前記各軸受パッドの軸受面
   との隙間に潤滑油の油膜を形成し、当該油膜によって前
   記回転軸を支持する軸受装置において、 前記複数の軸受パッドのうち、上側に位置する軸受パッ
   ドと前記回転軸との隙間に潤滑油を供給する第１の給油
   ノズルと、 前記複数の軸受パッドのうち、下側に位置する軸受パッ
   ドと前記回転軸との隙間に潤滑油を供給する第２の給油
   ノズルと、 前記第１の給油ノズルと前記第２の給油ノズルとに潤滑
   油を供給する潤滑油供給手段と、 前記油膜を介して前記回転軸から前記各軸受パッドに加
   えられる荷重を測定する荷重測定手段と、 前記第１の給油ノズルからの給油量と、前記第２の給油
   ノズルからの給油量とのうち、少なくとも何れか一方を
   変化させる流量調整手段と、 前記荷重測定手段の測定値に基づいて、前記流量調整手
   段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする軸受
   装置。
10. 【請求項１０】 ケーシング内で作動流体を膨張させる
    ことにより、ロータを回転させるタービンにおいて、 前記ケーシングに対して固定された静翼と、 前記ロータに取り付けられた動翼と、 前記ロータを支持する軸受装置とを有し、 前記軸受装置は、 前記ロータを支持するための軸受面をもった複数の軸受
    パッドと、 前記ロータの軸方向に配設された複数の給油孔を有し、
    前記複数の軸受パッドのうち、何れか一の軸受パッドと
    前記ロータとの隙間に潤滑油を供給する給油ノズルと、 前記給油ノズルに対して潤滑油を供給する潤滑油供給手
    段と、 前記複数の給油孔のうち、少なくとも何れか一の給油孔
    からの給油量を変化させる流量調整手段とを備えること
    を特徴とするタービン。
11. 【請求項１１】 ケーシング内で作動流体を膨張させる
    ことにより、ロータを回転させるタービンにおいて、 前記ケーシングに対して固定された静翼と、 前記ロータに取り付けられた動翼と、 前記ロータを支持する軸受装置とを有し、 前記軸受装置は、 前記ロータを支持するための軸受面をもった複数の軸受
    パッドと、 前記複数の軸受パッドのうち、少なくとも何れか一の軸
    受パッドの上流側端部に、前記ロータの軸方向に沿って
    配設された複数の給油孔と、 前記各給油孔に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、 前記複数の給油孔のうち、少なくとも何れか一の給油孔
    からの給油量を変化させる流量調整手段とを備えること
    を特徴とするタービン。
12. 【請求項１２】 ケーシング内で作動流体を膨張させる
    ことにより、ロータを回転させるタービンにおいて、 前記ケーシングに対して固定された静翼と、 前記ロータに取り付けられた動翼と、 前記ロータを支持する軸受装置とを有し、 前記軸受装置は、 前記ロータを支持するための軸受面をもった複数の軸受
    パッドと、 前記複数の軸受パッドのうち、上側に位置する軸受パッ
    ドと前記ロータとの隙間に潤滑油を供給する第１の給油
    ノズルと、 前記複数の軸受パッドのうち、下側に位置する軸受パッ
    ドと前記ロータとの隙間に潤滑油を供給する第２の給油
    ノズルと、 前記第１の給油ノズルと前記第２の給油ノズルとに潤滑
    油を供給する潤滑油供給手段と、 前記油膜を介して前記ロータから前記各軸受パッドに加
    えられる荷重を測定する荷重測定手段と、 前記第１の給油ノズルからの給油量と、前記第２の給油
    ノズルからの給油量とのうち、少なくとも何れか一方を
    変化させる流量調整手段と、 前記荷重測定手段の測定値に基づいて、前記流量調整手
    段を制御する制御手段とを備えることを特徴とするター
    ビン。