JP2016145591A - ジャーナル軸受及び回転機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ軸の回転方向上流側に位置する軸受パッドにおける油膜厚さを十分に確保可能なジャーナル軸受を提供する。【解決手段】ジャーナル軸受は、第１軸受パッドの上流側直前に設置された第１給油ユニットと、第１軸受パッドと第２軸受パッドとの間の周方向位置に設置された第２給油ユニットと、キャリアリングの軸方向一端部と他端部とにロータ軸の外周に沿って設置された一対のサイドプレートと、を備え、各々のサイドプレートの内周面とロータ軸の外周面との間に一対のサイドプレートによって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間を有する。第１給油ユニットから吐出される潤滑油の油量は、第２給油ユニットから吐出される潤滑油の油量よりも多く設定される。【選択図】 図３

Description

本開示は、ジャーナル軸受及び回転機械に関する。

蒸気タービン、ガスタービン、送風機、圧縮機等の回転機械に用いられるジャーナル軸受が広く知られている。
例えば、特許文献１には、キャリアリング、ガイドメタル、第１軸受パッド、第２軸受パッド、及び複数の給油ノズルを備えたジャーナル軸受が開示されている。給油ノズルは、供給された潤滑油をロータ軸の外周面と軸受パッドの内周面との間に供給するものであり、ガイドメタルの一端部に配置された第１の給油ノズルと、第１軸受パッドの両端部に配置された第２及び第３の給油ノズルと、第２軸受パッドの一端部に配置された第４の給油ノズルと、を備えている。そして、各給油ノズル（第１の給油ノズル、第２の給油ノズル、第３の給油ノズル及び第４の給油ノズル）から同量の潤滑油が供給されるようになっている。

特許第４７６４４８６号公報

本発明者らは、特許文献１が開示するジャーナル軸受では、第１軸受パッドに十分な厚さの油膜を形成することが難しい場合があり得ることを見出した。特に、第１軸受パッド及び第２軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合において、第１軸受パッドの油膜厚を十分に確保することが難しいことが明らかになった。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、ロータ軸の回転方向上流側に位置する軸受パッドにおける油膜厚さを十分に確保可能なジャーナル軸受及び回転機械を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るジャーナル軸受は、
円筒状に形成されたキャリアリングと、
前記キャリアリングの下半領域の内周側に設けられ、ロータ軸を下方から支持するように構成された第１軸受パッドと、
前記キャリアリングの前記下半領域の内周側において前記第１軸受パッドよりも前記ロータ軸の回転方向下流側に設けられ、前記ロータ軸を下方から支持するように構成された第２軸受パッドと、
前記キャリアリングの上半領域の内周側に設けられ、前記ロータ軸の外周面のうち上側領域を覆うガイドメタルと、
前記第１軸受パッドの上流側直前に設置された第１給油ユニットと、
前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置に設置された第２給油ユニットと、
前記キャリアリングの軸方向一端部と他端部とに前記ロータ軸の外周に沿って設置された一対のサイドプレートと、
を備え、
各々の前記サイドプレートの内周面と前記ロータ軸の外周面との間に前記一対のサイドプレートによって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間を有し、
前記第１給油ユニットから吐出される潤滑油の油量は、前記第２給油ユニットから吐出される潤滑油の油量よりも多く設定される。

本発明者らによる鋭意検討の結果、例えば特許文献１に記載された従来のジャーナル軸受における第１軸受パッドの油膜厚さ不足の問題の原因が、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油への空気の混入にあることを見出した。すなわち、従来のジャーナル軸受は、各々のサイドプレートの内周面とロータ軸の外周面との間に一対のサイドプレートによって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間を有し、第２軸受パッドからロータ軸の回転方向に第１軸受パッドに至る領域で該隙間から吸い込まれた空気が潤滑油に混入する。このため、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油には多くの空気が含まれ、実質の潤滑油の油量が少ない（例えば、空気９０％に対して潤滑油１０％）。したがって、第１軸受パッドの上流側直前の第１給油ユニットと、第２軸受パッドの上流側直前の第２給油ユニットと、の吐出油量が同じであっても、第２軸受パッドに比べて第１軸受パッドでは潤滑油不足となりやすい。特に、第１軸受パッド及び第２軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合には、第１軸受パッドにキャリーオーバされる潤滑油が少ないため、第１軸受パッドにおける潤滑油不足が顕著である。第１軸受パッドに供給される潤滑油が不足すると、第１軸受パッドは入口から濡れないために油膜圧力の発生域が狭くなり、第１軸受パッドの油膜が薄くなる。これにより、第１軸受パッド及び第２軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合には、ロータ軸の軸心軌跡が鉛直線上から逸れてジャーナル軸受の等方性が損なわれる虞がある。

この点、上記（１）の構成によれば、第２軸受パッドからロータ軸の回転方向下流側に第１軸受パッドに至る領域で潤滑油に空気が吸入されても第１給油ユニットから第１軸受パッドに十分な潤滑油が供給される。これにより、第1軸受パッド及び第２軸受パッドに対するロータ軸の面圧が低かったり、ロータ軸が低回転領域で回転したりする場合にも、第１軸受パッドにおける油膜厚さを十分に確保できる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第１給油ユニットの油吐出孔総面積は、前記第２給油ユニットの油吐出孔総面積よりも大である。
上記（２）の構成によれば、第１給油ユニットから第１軸受パッドに供給される潤滑油の油量を第２給油ユニットから第２軸受パッドに供給される潤滑油の油量よりも多く設定しやすい。

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記第１給油ユニットの油吐出孔の数は、前記第２給油ユニットの油吐出孔の数よりも多である。
上記（３）の構成によれば、第１給油ユニットと第２給油ユニットとの間に油吐出孔数の差を設けることで、第１給油ユニットの油吐出孔総面積を第２給油ユニットの油吐出孔総面積よりも大にできる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（２）又は（３）の構成において、
前記第１給油ユニットの油吐出孔の大きさは、前記第２給油ユニットの油吐出孔の大きさよりも大である。
上記（４）の構成によれば、第１給油ユニットと第２給油ユニットとの間に油吐出孔の大きさの差を設けることで、第１給油ユニットの油吐出孔総面積を第２給油ユニットの油吐出孔総面積よりも大にできる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（４）の何れか一つの構成において、
前記キャリアリングは、前記第１給油ユニット及び前記第２給油ユニットに連通するマニホールドを前記キャリアリングの内部に有する。
上記（５）の構成によれば、マニホールドに供給された潤滑油を第１給油ユニットと第２給油ユニットとに分配できる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記キャリアリングは、下半領域を構成する下半部と、上半領域を構成する上半部とを含み、前記マニホールドは、前記上半部と前記下半部の一方の接合面のみを貫通する。
上記（６）の構成によれば、マニホールドが貫通する一方の接合面のみをシールすればよく、コストダウンを図ることができる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れか一つの構成において、
前記第１給油ユニットの内圧は、前記第２給油ユニットの内圧よりも大である。
上記（７）の構成によれば、第１給油ユニットと第２給油ユニットとの間に内圧の差を設けることで、第１給油ユニットから第１軸受パッドに供給される潤滑油の油量を第２給油ユニットから第２軸受パッドに供給される潤滑油の油量よりも多く設定できる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）の構成において、
前記第２給油ユニットに潤滑油を供給する第２給油源と、前記第１給油ユニットに前記第２給油源よりも高い圧力で潤滑油を供給する第１給油源とを有する。
上記（８）の構成によれば、第１給油ユニットから第１軸受パッドに供給される潤滑油の油量を第２給油ユニットから第２軸受パッドに供給される潤滑油の油量よりも多く設定できる。

（９）本発明の少なくとも一実施形態に係る回転機械は、
上記（１）乃至（８）の何れか一つに記載のジャーナル軸受にロータ軸が支持される。
上記（９）の構成によれば、ロータ軸の回転方向上流側に位置する軸受パッドにおける油膜厚さを十分に確保することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、ロータ軸の回転方向上流側に位置する軸受パッドにおける油膜厚さを十分に確保することができる。

本発明の一実施形態に係るジャーナル軸受の断面を概略的に示す図であって、ハウジングに支持された状態を示す図である。 図１に示したハウジングに支持されたジャーナル軸受のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１に示したハウジングに支持されたジャーナル軸受のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 第１給油ユニットを構成するノズルを概略的に示す図である。 一実施形態に係るキャリアリング、サイドプレート、軸受パッド、給油ユニット及びサイドプレートを概略的に示す展開図である。 一実施形態に係るキャリアリング、サイドプレート、軸受パッド、給油ユニット及びサイドプレートを概略的に示す展開図である。 一実施形態に係るジャーナル軸受の横断面図である。 一実施形態に係るジャーナル軸受の横断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本発明の一実施形態に係るジャーナル軸受１の断面を概略的に示す図であって、ハウジングＨに支持された状態を示す図である。図２は、図１に示したハウジングＨに支持されたジャーナル軸受１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図３は、図１に示したハウジングＨに支持されたジャーナル軸受１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。尚、図１は、図２に示したハウジングＨに支持されたジャーナル軸受１のＩ−Ｉ線に沿う断面図でもある。

幾つかの実施形態では、図１から図３に示すように、ジャーナル軸受１は、ロータ軸１１を回転自在に支持するための機械要素であり、ハウジングＨに支持され、蒸気タービン、ガスタービン、送風機、又は圧縮機等の回転機械に取り付けられる。図２及び図３に示すように、ハウジングＨは、下半部を構成する台座部Ｈ１と上半部を構成するカバーＨ２とを有し、台座部Ｈ１とカバーＨ２との間に本発明の一実施形態に係るジャーナル軸受１を挟んだ状態で、台座部Ｈ１にカバーＨ２がボルトＨ３で締結される。これにより、ジャーナル軸受１はハウジングＨに支持され、ジャーナル軸受１に回転自在に支持されたロータ軸１１はハウジングＨに対しても回転自在に支持される。

幾つかの実施形態では、図１から図３に示すように、ジャーナル軸受１は、キャリアリング２、第１軸受パッド３１、第２軸受パッド３２、ガイドメタル３３、第１給油ユニット４、第２給油ユニット５、及び一対のサイドプレート７を備えている。

図１及び図２に示すように、キャリアリング２は、ハウジングＨの内部に配置され、円筒状の空間を有してロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２を囲繞可能である。キャリアリング２は、例えば、断面矩形形状の円筒形状を有する。

第１軸受パッド３１は、キャリアリング２の下半領域の内周側に設けられ、ロータ軸１１を下方から支持するように構成されている。第１軸受パッド３１は、キャリアリング２の軸線方向に沿って見たときに扇形の形状を有し、湾曲した内周面３１ａ及び外周面３１ｂを有している。第１軸受パッド３１の内周面３１ａは、軸受合金、例えば、ホワイトメタルによって形成され、ロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２の外周面１２ａと対向して配置される。

また、幾つかの実施形態では、第１軸受パッド３１とキャリアリング２との間には、図示せぬ傾動ユニットが設けられ、第１軸受パッド３１は傾動可能に支持される。

第２軸受パッド３２は、キャリアリング２の下半領域の内周側において第１軸受パッド３１よりもロータ軸１１の回転方向下流側に設けられ、第１軸受パッド３１と同様に、ロータ軸１１を下方から支持するように構成されている。第２軸受パッド３２は、第１軸受パッド３１と同様に、キャリアリング２の軸線方向に沿って見たときに扇形の形状を有し、湾曲した内周面３２ａ及び外周面３２ｂを有している。第２軸受パッド３２の内周面３２ａは、第１軸受パッド３１と同様に、軸受合金、例えば、ホワイトメタルによって形成され、ジャーナル１２の外周面１２ａと対向して配置される。

また、幾つかの実施形態では、第２軸受パッド３２とキャリアリング２との間には、第２軸受パッド３２とキャリアリング２との間と同様に、図示せぬ傾動ユニットが設けられ、第２軸受パッド３２は傾動可能に支持される。

一実施形態では、ガイドメタル３３は、図２に示すように、キャリアリング２の上半領域の内周側に設けられ、図示せぬボルト等によってキャリアリング２に対して固定されている。他の実施形態では、ガイドメタル３３はキャリアリング２と一体に形成される。
図２に示す例示的な実施形態では、ガイドメタル３３は、キャリアリング２の軸線方向に沿って見たときに扇形の形状を有し、ロータ軸１１の外周面のうち上側領域を覆っている。ガイドメタル３３は、キャリアリング２の径方向において内側に軸受面３３ａを有する。軸受面３３ａは、ジャーナル１２の外周面１２ａの上側領域に沿うように湾曲し、ジャーナル１２の外周面１２ａの上側領域と軸受隙間を有して対向する。

図２に示すように、幾つかの実施形態では、ジャーナル軸受１は、ロータ軸１１に向けて潤滑油を供給するための複数の給油ユニット（４，５，６）を備える。
これら複数の給油ユニット（４，５，６）は、周方向において相互に離間して配置され、それぞれ、ロータ軸１１に向けて潤滑油を供給可能である。例えば、キャリアリング２にマニホールド２４が形成され、マニホールド２４を通じて複数の給油ユニット（４，５，６）に潤滑油が供給される。

第１給油ユニット４は、ロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２に向けて潤滑油を供給するためのものであり、第１軸受パッド３１のロータ軸１１の回転方向上流側、第１軸受パッド３１の直前に配置されている。第１給油ユニット４は、複数のノズル４１，４２、例えば、二つのノズル４１，４２を含む。第１給油ユニット４の複数のノズル４１，４２は、第１軸受パッド３１の上流側直前に間隔を開けて固定されている。

図４は、第１給油ユニット４を構成するノズル４１，４２を概略的に示す図である。
図４に示すように、第１給油ユニット４のノズル４１，４２は、それぞれ、基部４３と枝部４４とを有している。基部４３は、先端が塞がれた円筒形状を有し、キャリアリング２の径方向に沿って配置され、マニホールド２４に連通するように、キャリアリング２に固定される。枝部４４は、基部４３よりも細い先端が塞がれた円筒形状を有し、キャリアリング２の軸方向に沿って配置され、基部４３の内部空間に連通するように、基部４３の両側に固定されている。また、枝部４４には、複数の油吐出孔４５がキャリアリング２の軸心を向くように設けられている。

図２に示すように、第２給油ユニット５は、第１給油ユニット４と同様、ロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２に向けて潤滑油を供給するためのものであり、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置に配置されている。第２給油ユニット５は、第１給油ユニット４と同様に、複数のノズル５１，５２、例えば、二つのノズル５１，５２を含む。第２給油ユニット５の複数のノズル５１，５２は、第１軸受パッド３１と第２軸受パッド３２との間の周方向位置に間隔を開けて配置されている。ノズル５１，５２は、第１給油ユニット４を構成するノズル４１，４２と同様の構成を有しているので、ここでは対応する基部５３、枝部５４及び油吐出孔５５を図４に符号を付して説明を省略する。

第３給油ユニット６は、第１給油ユニット４及び第２給油ユニット５と同様、ロータ軸１１、すなわちジャーナル１２に向けて潤滑油を供給するためのものであり、第２軸受パッド３２のロータ軸１１の回転方向下流側、第２軸受パッド３２の直後に配置されている。第３給油ユニット６は、複数のノズルを含んでいてもよいが、図２に示す例示的な実施形態では一つのノズル６１で構成されている。ノズル６１は、第１給油ユニット４を構成するノズル４１と同様の構成を有しているので、ここでは対応する基部６３、枝部６４及び油吐出孔６５を図４に符号を付して説明を省略する。

一対のサイドプレート７は、キャリアリング２の軸方向一端部と他端部とにロータ軸１１の外周に沿って配置され、キャリアリング２の軸線方向においてジャーナル軸受１の内部空間の両端を規定している。一対のサイドプレート７は、それぞれ、キャリアリング２にボルト７１によって固定されている。

図１に示すように、幾つかの実施形態では、ジャーナル軸受１における潤滑油供給方式は、いわゆる直接潤滑方式である。すなわち、ジャーナル軸受１は、各々のサイドプレート７の内周面とロータ軸１１の一部、すなわちジャーナル１２の外周面１２ａとの間に一対のサイドプレート７によって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間Ｃを有する。このため、ジャーナル軸受１の内部空間は完全に潤滑油で満たされているわけではなく、ジャーナル軸受１の内部空間の少なくとも一部は外部から侵入した空気によって占められている。そして、ジャーナル軸受１の内部に存在する潤滑油の圧力は大気圧と同等である。
この点において、上述した直接潤滑方式のジャーナル軸受１は、軸受内部空間を潤滑油で満たすようにした油浴潤滑方式のジャーナル軸受と相違する。油浴潤滑方式のジャーナル軸受では、サイドプレートとジャーナル外周面との間にシール部材を設けて、軸受内部空間からの潤滑油の外部への漏えいを防止し、軸受内部空間を潤滑油で満たすようになっている。このため、油浴潤滑方式のジャーナル軸受の内部空間に存在する潤滑油は、大気圧よりも高い圧力になっている。

ここで、直接潤滑方式のジャーナル軸受１では、ロータ軸１１の回転方向上流側に位置する軸受パッド（第１軸受パッド３１）における油膜厚さが不足する傾向がある。これは、第１軸受パッド３１にキャリーオーバされる潤滑油への空気の混入が原因だと考えられる。
すなわち、直接潤滑方式のジャーナル軸受１では、各々のサイドプレート７，７の内周面とロータ軸１１の外周面との間に一対のサイドプレート７によって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間Ｃを有し、第２軸受パッド３２からロータ軸１１の回転方向に第１軸受パッド３１に至る領域で該隙間Ｃから吸い込まれた空気が潤滑油に混入する。このため、第１軸受パッド３１にキャリーオーバされる潤滑油には多くの空気が含まれ、実質の潤滑油の油量が少ない（例えば、空気９０％に対して潤滑油１０％）。したがって、第１軸受パッド３１の上流側直前の第１給油ユニット４と、第２軸受パッド３２の上流側直前の第２給油ユニット５と、の吐出油量が同じであっても、第２軸受パッド３２に比べて第１軸受パッド３１では潤滑油不足となりやすい。特に、第１軸受パッド３１及び第２軸受パッド３２に対するロータ軸１１の面圧が低かったり、ロータ軸１１が低回転領域で回転したりする場合には、第１軸受パッド３１にキャリーオーバされる潤滑油が少ないため、第１軸受パッド３１における潤滑油不足が顕著である。第１軸受パッド３１に供給される潤滑油が不足すると、第１軸受パッド３１は入口から濡れないために油膜圧力の発生域が狭くなり、第１軸受パッド３１の油膜が薄くなる。これにより、第１軸受パッド３１及び第２軸受パッド３２に対するロータ軸１１の面圧が低かったり、ロータ軸１１が低回転領域で回転したりする場合には、ロータ軸１１の軸心軌跡が鉛直線上から逸れてジャーナル軸受１の等方性が損なわれる虞がある。

そこで、幾つかの実施形態では、第１給油ユニット４から吐出される潤滑油の油量は、第２給油ユニット５から吐出される潤滑油の油量よりも多く設定される。
この場合、第２軸受パッド３２からロータ軸１１の回転方向下流側に第１軸受パッド３１に至る領域で潤滑油に空気が吸入されても第１給油ユニット４から第１軸受パッド３１に潤滑油が十分に供給される。これにより、第１軸受パッド３１及び第２軸受パッド３２に対するロータ軸１１の面圧が低かったり、ロータ軸１１が低回転領域で回転したりする場合にも、ロータ軸１１の軸心軌跡が鉛直線上に位置するので、ジャーナル軸受１の等方性を維持できる。

図５及び図６は、キャリアリング２、サイドプレート７、軸受パッド３１，３２、給油ユニット４，５，６及びサイドプレート７を概略的に示す展開図である。
図５及び図６に示すように、幾つかの実施形態では、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積は、第２給油ユニット５の油吐出孔総面積よりも大である。例えば、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積が５に対して第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３である。この場合において、第１給油ユニット４及び第２給油ユニット５をそれぞれ二つのノズル４１，４２，５１，５２で構成すると、第１給油ユニット４を構成する二つのノズル４１，４２で油吐出孔面積が５となるように油吐出孔４５が形成され、第２給油ユニット５を構成する二つのノズル５１，５２で油吐出孔面積が３となるように油吐出孔５５が形成される。

また、第３給油ユニット６の油吐出孔総面積は第２給油ユニット５の油吐出孔総面積よりも少なく、第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に対して第３給油ユニット６の油吐出孔総面積が２である。この場合において、第２給油ユニット５を二つのノズル５１，５２で構成し、第３給油ユニット６を一つのノズル６１で構成すると、第２給油ユニット５を構成する二つのノズル５１，５２で油吐出孔総面積が３となるように油吐出孔５５が形成され、第３給油ユニット６を構成する一つのノズル６１で油吐出孔総面積が２となるように油吐出孔６５が形成される。

この構成によれば、第１給油ユニット４から吐出される潤滑油の油量を第２給油ユニット５から吐出される潤滑油の油量よりも多く設定しやすい。これにより、第１給油ユニット４から第１軸受パッド３１に供給される潤滑油の油量を第２給油ユニット５から第２軸受けパッドに供給される潤滑油量よりも多く設定できる。上述した例では、第１給油ユニット４から吐出される潤滑油の油量が５に対して第２給油ユニット５から吐出される潤滑油の油量を３に設定できる。同様に、第２給油ユニット５から吐出される潤滑油が３に対して第３給油ユニット６から吐出される潤滑油を３に設定できる。これにより、第１給油ユニット４、第２給油ユニット５及び第３給油ユニット６から吐出される潤滑油の総量を５とした場合に、第１給油ユニット４から２．５、第２給油ユニット５から１．５、第３給油ユニット６から１の潤滑油が吐出されることになる。

図５に示すように、幾つかの実施形態では、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の数は、第２給油ユニット５の油吐出孔４５の数よりも多である。例えば、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の大きさと第２給油ユニット５の油吐出孔５５の大きさを等しくした場合に、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の数が５に対して第２給油ユニット５の油吐出孔５５の数が３である。この場合において、第１給油ユニット４及び第２給油ユニット５をそれぞれ二つのノズル４１，４２，５１，５２で構成すると、第１給油ユニット４を構成する二つのノズル４１，４２で油吐出孔４５の数が５となるように油吐出孔４５が形成され、第２給油ユニット５を構成する二つのノズル５１，５２で油吐出孔５５の数が３となるように油吐出孔５５が形成される。

また、第２給油ユニット５の油吐出孔４５の大きさと第３給油ユニット６の油吐出孔５５の大きさを等しくした場合に、第３給油ユニット６の油吐出孔６５の数は第２給油ユニット５の油吐出孔５５の数よりも少なく、第２給油ユニット５の油吐出孔５５の数が３に対して第３給油ユニット６の油吐出孔６５の数が２である。この場合において、第２給油ユニット５を二つのノズル５１，５２で構成し、第３給油ユニット６を一つのノズル６１で構成すると、第２給油ユニット５を構成する二つのノズル５１，５２で油吐出孔５５の数が３となるように油吐出孔５５が形成され、第３給油ユニット６を構成する一つのノズル６１で油吐出孔６５の数が２となるように油吐出孔が形成される。これにより、第２給油ユニット５と第３給油ユニット６とではノズル一つあたりの油吐出孔５５，６５の数は、第２給油ユニット５よりも第３給油ユニット６のほうが多となるが、全体のノズル数でみると、第２給油ユニット５のほうが第３給油ユニット６よりも多となる。

この構成によれば、第１給油ユニット４と第２給油ユニット５との間に油突出孔数の差を設けることで、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積を第２給油ユニット５の油吐出孔総面積よりも大にできる。上述した例では、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積が５に対して第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に設定できる。同様に、第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に対して第３給油ユニット６の油吐出孔総面積が２に設定できる。

図６に示すように、幾つかの実施形態では、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の大きさは、第２給油ユニット５の油吐出孔５５の大きさよりも大である。例えば、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の数と第２給油ユニット５の油吐出孔５５の数を等しくした場合に、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の大きさ（開口面積）が５に対して第２給油ユニット５の油吐出孔５５の大きさ（開口面積）が３である。

この構成によれば、第１給油ユニット４と第２給油ユニット５との間に油吐出孔の大きさの差を設けることで、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積を第２給油ユニット５の油吐出孔総面積よりも大にできる。上述した例では、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積が５に対して第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に設定できる。同様に、第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に対して第３給油ユニット６の油吐出孔総面積が２に設定できる。

幾つかの実施形態では、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の数が第２給油ユニット５の油吐出孔５５の数よりも多であり、かつ、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の大きさが第２給油ユニット５の油吐出孔５５の大きさよりも大である。

この構成によれば、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積を第２給油ユニット５の油吐出孔総面積よりも大にできる。例えば、第１給油ユニット４の油吐出孔総面積が５に対して第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に設定できる。同様に、第２給油ユニット５の油吐出孔総面積が３に対して第３給油ユニット６の油吐出孔総面積が２に設定できる。

図７は、一実施形態に係るジャーナル軸受１の横断面図である。
図７に示すように、幾つかの実施形態では、キャリアリング２は、内部に第１給油ユニット４及び第２給油ユニット５に連通するマニホールド２４を有する。
この構成によれば、マニホールド２４に供給された潤滑油を第１給油ユニット４と第２給油ユニット５とに分配できる。

図７に示すように、幾つかの実施形態では、キャリアリング２は、下半領域を構成する下半部２５と、上半領域を構成する上半部２６とを含み、マニホールド２４は、下半部２５と上半部２６の一方の接合面２７のみを貫通する。
すなわち、マニホールド２４は、キャリアリング２の内周に沿って円弧状に設けられ、マニホールド２４の一端は、下半領域を構成する下半部２５の中央部分からロータ軸１１の回転方向上流側の接合面２７を通り、上半領域を構成する上半部２６に延在する。一方、マニホールド２４の他端部は、下半部２５の中央部分からロータ軸１１の回転方向下流側に延在し、ロータ軸１１の回転方向下流側の接合面２８の手前で止まる。

この構成によれば、マニホールド２４が貫通する一方の接合面２７のみをシールすればよく、両方の接合面２７，２８をシールする場合に較べてコストダウンを図ることができる。

図８は、一実施形態に係るジャーナル軸受１の横断面図である。
図８に示すように、幾つかの実施形態では、第１給油ユニット４の内圧は、第２給油ユニット５の内圧よりも大である。例えば、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の数と第２給油ユニット５の油吐出孔４５の数とが等しく、かつ、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の大きさと第２給油ユニット５の油吐出孔４５の大きさが等しくした場合に、第１給油ユニット４の内圧が５に対して第２給油ユニット５の内圧が３である。

この構成によれば、第１給油ユニット４と第２給油ユニット５との間に内圧の差を設けることで、第１給油ユニット４から第１軸受パッド３１に供給される潤滑油の油量を第２給油ユニット５から第２軸受パッド３２に供給される潤滑油の油量よりも多く設定できる。上述した例では、第１給油ユニット４から吐出される潤滑油の油量が５に対して第２給油ユニット５から吐出される潤滑油の油量を３に設定できる。

図８に示すように、幾つかの実施形態では、第２給油ユニット５に潤滑油を供給する第２給油源８２と、第１給油ユニット４に第２給油源よりも高い圧力で潤滑油を供給する第１給油源８１とを有する。例えば、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の数と第２給油ユニット５の油吐出孔５５の数とが等しく、かつ、第１給油ユニット４の油吐出孔４５の大きさと第２給油ユニット５の油吐出孔５５の大きさが等しい場合に、第１給油源８１の圧力が５に対して第２給油源８２の圧力が３である。

この構成によれば、第１給油ユニット４から第１軸受パッド３１に供給される潤滑油の油量を第２給油ユニット５から第２軸受パッド３２に供給される潤滑油の油量よりも多く設定できる。上述した例では、第１給油ユニット４から吐出される潤滑油の油量が５に対して第２給油ユニット５から吐出される潤滑油の油量を３に設定できる。

図８に示すように、幾つかの実施形態では、キャリアリング２は、下半領域を構成する下半部２５と、上半領域を構成する上半部２６とを含み、一のマニホールド２４Ａは、下半部２５と上半部２６の一方の接合面２７のみを貫通する。すなわち、一のマニホールド２４Ａは、キャリアリング２の内周に沿って円弧状に設けられ、下半部２５のロータ軸１１の回転方向上流部分からロータ軸１１の回転方向上流側の接合面２７を通り、上半部２６に延在する。一方、他のマニホールド２４Ｂは、下半部２５のロータ軸１１の回転方向下流部分に設けられ、下半部２５と上半部２６の他方の接合面２８の手前で止まる。すなわち、他のマニホールド２４Ｂは、キャリアリング２の内周に沿って円弧状に設けられ、下半部２５と上半部２６の他方の接合面２８の手前で止まる。

この構成によれば、一のマニホールド２４Ａが貫通する一方の接合面２７のみをシールすればよく、両方の接合面２７，２８をシールする場合に較べてコストダウンを図ることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

１ ジャーナル軸受
１１ ロータ軸
１２ ジャーナル
１２ａ 外周面
２ キャリアリング
２４ マニホールド
２４Ａ，２４Ｂ マニホールド
２５ 下半部
２６ 上半部
２７，２８ 接合面
３１ 第１軸受パッド
３１ａ 内周面
３１ｂ 外周面
３２ 第２軸受パッド
３２ａ 内周面
３２ｂ 外周面
３３ ガイドメタル
３３ａ 軸受面
４ 第１給油ユニット
４１ ノズル
４２ ノズル
４３ 基部
４４ 枝部
４５ 油吐出孔
５ 第２給油ユニット
５１，５２ ノズル
５３ 基部
５４ 枝部
５５ 油吐出孔
６ 第３給油ユニット
６１ ノズル
６３ 基部
６４ 枝部
６５ 油吐出孔
７ サイドプレート
７１ ボルト
８１ 第１給油源
８２ 第２給油源
Ｃ 隙間
Ｈ ハウジング
Ｈ１ 台座部
Ｈ２ カバー
Ｈ３ ボルト

Claims (9)

1. 円筒状に形成されたキャリアリングと、
   前記キャリアリングの下半領域の内周側に設けられ、ロータ軸を下方から支持するように構成された第１軸受パッドと、
   前記キャリアリングの前記下半領域の内周側において前記第１軸受パッドよりも前記ロータ軸の回転方向下流側に設けられ、前記ロータ軸を下方から支持するように構成された第２軸受パッドと、
   前記キャリアリングの上半領域の内周側に設けられ、前記ロータ軸の外周面のうち上側領域を覆うガイドメタルと、
   前記第１軸受パッドの上流側直前に設置された第１給油ユニットと、
   前記第１軸受パッドと前記第２軸受パッドとの間の周方向位置に設置された第２給油ユニットと、
   前記キャリアリングの軸方向一端部と他端部とに前記ロータ軸の外周に沿って設置された一対のサイドプレートと、
   を備え、
   各々の前記サイドプレートの内周面と前記ロータ軸の外周面との間に前記一対のサイドプレートによって囲まれた軸受内部空間と外部とを連通させるための隙間を有し、
   前記第１給油ユニットから吐出される潤滑油の油量は、前記第２給油ユニットから吐出される潤滑油の油量よりも多く設定されることを特徴とするジャーナル軸受。
2. 前記第１給油ユニットの油吐出孔総面積は、前記第２給油ユニットの油吐出孔総面積よりも大であることを特徴とする請求項１に記載のジャーナル軸受。
3. 前記第１給油ユニットの油吐出孔の数は、前記第２給油ユニットの油吐出孔の数よりも多であることを特徴とする請求項２に記載のジャーナル軸受。
4. 前記第１給油ユニットの油吐出孔の大きさは、前記第２給油ユニットの油吐出孔の大きさよりも大であることを特徴とする請求項２又は３に記載のジャーナル軸受。
5. 前記キャリアリングは、前記第１給油ユニット及び前記第２給油ユニットに連通するマニホールドを前記キャリアリングの内部に有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のジャーナル軸受。
6. 前記キャリアリングは、下半領域を構成する下半部と、上半領域を構成する上半部とを含み、前記マニホールドは、前記上半部と前記下半部の一方の接合面のみを貫通することを特徴とする請求項５に記載のジャーナル軸受。
7. 前記第１給油ユニットの内圧は、前記第２給油ユニットの内圧よりも大であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のジャーナル軸受。
8. 前記第２給油ユニットに潤滑油を供給する第２給油源と、前記第１給油ユニットに前記第２給油源よりも高い圧力で潤滑油を供給する第１給油源とを有すること特徴とする請求項７に記載のジャーナル軸受。
9. 前記請求項１乃至８の何れか一項に記載のジャーナル軸受にロータ軸が支持されることを特徴とする回転機械。
   

Images