JP2009299892A - 軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受 - Google Patents
軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受を提供する。
【解決手段】軸受ケースの内周面とローターの外周面との間に複数の軸受パッドを設置し、冷却潤滑油が供給されるように隣接する軸受パッドの間に形成されたオイル供給部にのみシールトゥースを設置し、軸受パッド部にはシールトゥースを省くことによって、軸受とローター間の流体摩擦トルクとメタル温度を低減させ、軸受パッドに対する信頼性を確保し、動力損失を低減して軸受の性能を向上させるように構成した。
【選択図】図４
【解決手段】軸受ケースの内周面とローターの外周面との間に複数の軸受パッドを設置し、冷却潤滑油が供給されるように隣接する軸受パッドの間に形成されたオイル供給部にのみシールトゥースを設置し、軸受パッド部にはシールトゥースを省くことによって、軸受とローター間の流体摩擦トルクとメタル温度を低減させ、軸受パッドに対する信頼性を確保し、動力損失を低減して軸受の性能を向上させるように構成した。
【選択図】図４
Description
本発明は、軸受ケースの内周面とローターの外周面との間に複数の軸受パッドを設置し、冷却潤滑油が供給されるように互いに隣接する軸受パッドの間に形成されたオイル供給部にのみシールトゥースを設け、軸受パッド部にはシールトゥースを省くことによって、軸受とローター間の摩擦トルクとメタル温度を低減させ、軸受パッドに対する信頼性を確保し、動力損失を減らし、軸受の性能を向上させるように構成した、軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受に関する。
一般に、ジャーナル軸受は、図１に示すように、外部から環状溝（Annulus Groove）７を通じて供給された潤滑油が、供給穴（Feed Hole）８を通ってオリフィス５を経由し、軸受パッド３に供給される構造となっている。
軸が回転すると、潤滑油は、軸受パッド３の回転方向前端側から流入し、軸方向と軸受パッド３の回転方向後端側とから抜け出る。
軸が回転すると、潤滑油は、軸受パッド３の回転方向前端側から流入し、軸方向と軸受パッド３の回転方向後端側とから抜け出る。
各軸受パッド３の後端側から抜け出た潤滑油は、摩擦によって温度が上昇する。
温度の上昇した潤滑油は、オイル供給部９のオリフィス５から供給される冷却した潤滑油と混合されるので、次の軸受パッド３の回転方向前端側に供給される潤滑油の温度は、オイル供給部９から供給される全体潤滑油の温度よりも高くなる。
一方、ティルティングパッドジャーナル軸受に設けられたシールトゥース１は、図２及び図３に示すように、軸受ケーシング１０の軸方向両端部に設けることによって、ローター２と軸受パッド３との間で油膜（潤滑油膜）を形成している潤滑油が軸方向に過度に排出されるのを防ぎ、軸受運転中にローター２と軸受パッド３との間において適正な油膜（潤滑油膜）が保持されるようにする。
温度の上昇した潤滑油は、オイル供給部９のオリフィス５から供給される冷却した潤滑油と混合されるので、次の軸受パッド３の回転方向前端側に供給される潤滑油の温度は、オイル供給部９から供給される全体潤滑油の温度よりも高くなる。
一方、ティルティングパッドジャーナル軸受に設けられたシールトゥース１は、図２及び図３に示すように、軸受ケーシング１０の軸方向両端部に設けることによって、ローター２と軸受パッド３との間で油膜（潤滑油膜）を形成している潤滑油が軸方向に過度に排出されるのを防ぎ、軸受運転中にローター２と軸受パッド３との間において適正な油膜（潤滑油膜）が保持されるようにする。
シールトゥース１が、軸受の油膜（潤滑油膜）を形成している潤滑油の軸方向への排出を防ぐことにより、運転中の軸受の内部に留まっている潤滑油の量は、シールトゥース１がない場合よりも多くなる。
したがって、軸受パッド３の回転方向後端側から軸受パッド３と軸受パッド３との間にあるオイル供給部９に抜け出る潤滑油の量が多くなり、各軸受パッド３の次の回転方向前端部３ａに流入する冷却した潤滑油の温度を上げることとなる。
したがって、軸受パッド３の回転方向後端側から軸受パッド３と軸受パッド３との間にあるオイル供給部９に抜け出る潤滑油の量が多くなり、各軸受パッド３の次の回転方向前端部３ａに流入する冷却した潤滑油の温度を上げることとなる。
このとき、軸受パッド３の回転方向前端部３ａに流入する潤滑油の温度は、軸受メタル温度を決定する主要な因子となるが、シールトゥース１は結果として軸受のメタル温度を上げてしまうという問題があった。
なお、シールトゥース１は、運転中に軸受の内部に留まっている潤滑油の量を増加させるので、軸受内部の潤滑油が過多になると、かえって軸受と軸との間の相対回転に伴う流体摩擦力を増加させ、結果として軸受の動力損失の増加を招くという問題点があった。
なお、シールトゥース１は、運転中に軸受の内部に留まっている潤滑油の量を増加させるので、軸受内部の潤滑油が過多になると、かえって軸受と軸との間の相対回転に伴う流体摩擦力を増加させ、結果として軸受の動力損失の増加を招くという問題点があった。
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、軸受ケースの内周面とローターの外周面との間に複数の軸受パッドを設置し、冷却潤滑油が供給されるように軸受パッドの間に形成されたオイル供給部にのみシールトゥースを設け、軸受パッド部におけるシールトゥースは省くことによって、軸受とローター間の流体摩擦トルクとメタル温度を低減させ、軸受パッドに対する信頼性を確保し、動力損失を低減して軸受の性能を向上させるように構成した、軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、ティルティングパッドジャーナル軸受において、軸受ケースの内周面とローターの外周面との間に設けられた複数の軸受パッドと、互いに隣接する軸受パッドの間にそれぞれ形成され、冷却潤滑油を供給するオリフィスが形成されたオイル供給部と、該オイル供給部に設けられたシールトゥース（seal tooth）と、を備える構成とした。
また、運転中の前記ローターと前記軸受パッドとの間における加熱した潤滑油は、前記ローターの軸方向に排出されることを特徴とする。
また、前記シールトゥースは、冷却されて前記軸受パッドと前記軸受パッドとの間のオイル供給部へ外部から供給された潤滑油が漏れるのを抑制し、前記軸受パッドの回転方向前端部に流入する潤滑油の温度を下げることを特徴とする。
また、前記シールトゥースは、冷却されて前記軸受パッドと前記軸受パッドとの間のオイル供給部へ外部から供給された潤滑油が漏れるのを抑制し、前記軸受パッドの回転方向前端部に流入する潤滑油の温度を下げることを特徴とする。
本発明は、軸受ケースの内周面とローターの外周面との間に複数の軸受パッドを設置し、冷却潤滑油が供給されるように互いに隣接する軸受パッドの間に形成されたオイル供給部にのみシールトゥースを設置し、軸受パッド部におけるシールトゥースは省いたため、軸受とローター間の流体摩擦トルクとメタル温度を低減させ、軸受パッドに対する信頼性を確保し、動力損失を減らし、軸受の性能を向上させるという効果を奏する。
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明について詳細に説明する。
図４は、本発明のジャーナル軸受を示す概略断面図で、図５は、図４のＢ−Ｂ’線断面図で、図６は、本発明による軸受に熱電対を設け、軸受パッドの油膜温度を測定する位置を示す概略図であり、図７は、本発明及び従来技術による軸受の運転中における軸受パッドの油膜温度を測定比較したグラフである。
図４は、本発明のジャーナル軸受を示す概略断面図で、図５は、図４のＢ−Ｂ’線断面図で、図６は、本発明による軸受に熱電対を設け、軸受パッドの油膜温度を測定する位置を示す概略図であり、図７は、本発明及び従来技術による軸受の運転中における軸受パッドの油膜温度を測定比較したグラフである。
本発明による、軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受を、図４〜図７を参照しつつ詳細に説明する。
本発明によるジャーナル軸受２００は、軸受ケース１０１と、軸受ケース１０１の内周面とローター１０２の外周面との間に設けられた複数の軸受パッド１０３と、で構成する。
本発明によるジャーナル軸受２００は、軸受ケース１０１と、軸受ケース１０１の内周面とローター１０２の外周面との間に設けられた複数の軸受パッド１０３と、で構成する。
ここで、回転方向で互いに隣接する軸受パッド１０３の間には、オイル供給部１０５がそれぞれ形成される。
オイル供給部１０５には、冷却潤滑油を供給するオリフィス１０４が形成される。
なお、オイル供給部１０５には、階段型シールトゥース（seal tooth）１０６が設けられる。
オイル供給部１０５には、冷却潤滑油を供給するオリフィス１０４が形成される。
なお、オイル供給部１０５には、階段型シールトゥース（seal tooth）１０６が設けられる。
すなわち、軸受パッド１０３間のオイル供給部１０５にのみシールトゥース１０６を設け、軸受パッド１０３部にはシールトゥース１０６を設けないことから、軸受内部の潤滑油を円滑に排出するとともに、軸受パッド１０３とローター１０２との間において、シールトゥース１０６により潤滑油量が増大した場合に増大する流体摩擦力を減少させ、軸受パッド１０３とローター１０２間の潤滑油温度の上昇を低減させることができる。
このようにオイル供給部１０５にのみ階段型シールトゥース１０６を設けるので、ローター１０２の回転時に、ローター１０２と軸受パッド１０３との間において加熱される潤滑油は、図４及び図５に示すように、ローター１０２の軸方向へと排出がし易くなる。
このように加熱された潤滑油を排出する理由は、ローター１０２と軸受パッド１０３との間に滞留する潤滑油の量を低減させるためである。
このように加熱された潤滑油を排出する理由は、ローター１０２と軸受パッド１０３との間に滞留する潤滑油の量を低減させるためである。
互いに隣接する軸受パッド１０３の間のオイル供給部１０５から供給する冷却潤滑油を、軸受パッド１０３の回転方向前端部１０７に供給し、回転方向前端部１０７に流入する潤滑油の温度を下げる。
軸受パッド１０３とローター１０２との間の潤滑油温度（油膜温度）を減少させ、潤滑油の温度の上昇による不必要な軸受の運転停止を減らし、軸受パッド１０３と軸受の信頼性を確保し、動力損失を低減し、軸受の性能を向上させることができる。
軸受パッド１０３とローター１０２との間の潤滑油温度（油膜温度）を減少させ、潤滑油の温度の上昇による不必要な軸受の運転停止を減らし、軸受パッド１０３と軸受の信頼性を確保し、動力損失を低減し、軸受の性能を向上させることができる。
図７は、ジャーナル軸受２００のオイル供給部１０５にのみ階段型シールトゥース１０６を設置した本発明の場合と、軸受パッドとオイル供給部の両方にシールトゥースを設けた従来の場合に対して、ローターと軸受パッドとの間に形成される油膜の温度（潤滑油の温度）を測定比較したグラフである。
以上説明した内容から、当業者にとっては本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは明らかである。
以上説明した内容から、当業者にとっては本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは明らかである。
したがって、本発明の技術的範囲は、実施例に記載された内容に限定されず、特許請求の範囲及びその均等物などによって定められなければならない。
１０１ 軸受ケース
１０２ ローター
１０３ 軸受パッド
１０４ オリフィス
１０５ オイル供給部
１０６ シールトゥース
１０７ 軸受パッドの回転方向前端部
２００ ジャーナル軸受
１０２ ローター
１０３ 軸受パッド
１０４ オリフィス
１０５ オイル供給部
１０６ シールトゥース
１０７ 軸受パッドの回転方向前端部
２００ ジャーナル軸受
Claims (3)
- ティルティングパッドジャーナル軸受において、
軸受ケース（１０１）の内周面とローター（１０２）の外周面との間に設けられた複数の軸受パッド（１０３）と、互いに隣接する前記軸受パッド（１０３）の間にそれぞれ形成され、冷却潤滑油を供給するオリフィス（１０４）が形成されたオイル供給部（１０５）と、前記オイル供給部（１０５）に設けられたシールトゥース（seal tooth）（１０６）と、を備えてなることを特徴とする、軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受。 - 運転中の前記ローター（１０２）と前記軸受パッド（１０３）との間に形成された加熱した潤滑油は、前記ローター（１０２）の軸方向に排出されることを特徴とする、請求項１に記載の軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受。
- 前記シールトゥースは、冷却されて前記軸受パッド（１０３）と前記軸受パッド（１０３）との間のオイル供給部（１０５）へ外部から供給された潤滑油が漏れるのを抑制し、前記軸受パッド（１０３）の回転方向前端部（１０７）に流入する潤滑油の温度を下げることを特徴とする、請求項１に記載の軸受パッドの間に形成されたオイル供給部に階段型シールトゥースを設けたティルティングパッドジャーナル軸受。
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