JP2659843B2

JP2659843B2 - 回転機械の防振支持構造

Info

Publication number: JP2659843B2
Application number: JP2044510A
Authority: JP
Inventors: 岩男松本; 仁朗江崎; 豊秋古川; 充成後藤; 正憲古閑; 久登有村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1997-09-30
Anticipated expiration: 2012-09-30
Also published as: JPH03249421A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、回転機械の防振支持構造に関する。

従来の技術第２図は従来技術の一例を示し、回転機械の回転軸１
の両端にはそれぞれ翼車２が取り付けられ、各翼車２に
は翼３が植え込まれている。この回転軸１は、両端の翼
車２間において、一対のラジアルころ軸受4,5で支持さ
れてラジアル荷重が受けられていると共に、一方のラジ
アルころ軸受４に隣接して一対のラジアルころ軸受4,5
間に設けたスラスト玉軸受６で支持されてスラスト荷重
が受けられるようになっている。そして、これらの転が
り軸受4,5,6は円筒形の軸受台７の内側で支承されてい
る。

なお、８はスラスト軸受位置決め部、９はラジアル軸
受位置決め部、10は基礎である。

発明が解決しようとする課題以上述べた従来例の軸系では、しかし、十分な制振性
能が得られず、振動問題を発生することが多い。

すなわち、転がり軸受では、すべり軸受にみるような
減衰作用が無いため、危険速度で大きな振動を発生す
る。また、転がり軸受では、支持剛性の非線形性に起因
して軸系が異常振動を発生する一方、すべり軸受では減
衰作用はあるものの、最近の回転機械の高性能化、高速
化にともない、充分な減衰作用を確保できずに、オイル
ウィップ等の自励振動を発生するものがある。

これを解決する方法として、従来例に示す如くダンパ
軸受構造とするが、回転軸の心保持を行なわないと、信
頼性の高い制振性能が得られない。

また、回転軸の心保持を行うと、構造が複雑になる等
の問題がある。

なお、横形機械では、回転軸の重量が軸受にかかるた
め、心保持用部材がない場合には、ダンパ軸受部の隙間
が確保しにくく、信頼性の高いダンパ軸受とならない。

また、回転軸重量の重い大型機械では、軸受周辺部で
心保持を行う従来発想では、軸が長くなる等振動特性に
悪影響を与える。

課題を解決するための手段本発明は、このような従来技術の課題を解決するため
に、回転軸を転がり軸受で支持し、この転がり軸受を軸
受台の内側で支承する回転機械において、前記軸受台の
外側を囲繞する外部軸受台を設けて、それらの間に隙間
を形成し、この隙間に連通する複数の静圧ポケットを前
記外部軸受台に設けるとともに、この静圧ポケットには
潤滑油供給管を接続し、かつ前記回転軸の軸方向重心位
置又はその付近の部位において前記軸受台と前記外部軸
受台との間をその一方に形成した球面座を介して相対的
に回転自在に接続したものである。

作用上記の手段によれば、軸受台と外部軸受台との間に形
成されて潤滑油が充填された隙間すなわちダンパ隙間
と、球面座による相対的に回転自在な支持構造とによっ
て、支持剛性の非線形性を無くし、それに起因する異常
振動をなくすと共に、ダンパ部の有効面積を広くとれる
ので、スクイズ油膜による制振性能を高めることができ
る。

また、外部軸受台に設けた静圧ポケットの圧力を調整
することにより、最適なダンパ隙間を得て、回転軸の心
保持を行うことができる。

更に、球面座が回転軸の軸方向重心位置又はその付近
の部位に形成されているので、両側に設けられた隙間に
潤滑油を容易に導くことができると共に、両側のダンパ
部の荷重を非常に小さくできる。

実施例以下第１図を参照して、本発明の一実施例について詳
述する。なお、第１図において、第２図に示したものと
同一の部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は
省略する。

第１図に示すように、本発明によれば、内側で一対の
ラジアルころ軸受4,5及びスラスト玉軸受６を支承する
軸受台７の外側を囲繞する円筒形の外部軸受台11が設け
られて、それらの間に隙間12が形成されている。そし
て、この外部軸受台11には半径方向に延びる静圧ポケッ
ト13が円周方向に複数設けられて前記隙間12と連通さ
れ、静圧ポケット13には圧力が加えられている図示され
ていない潤滑油供給管が接続されている。

また、軸受台７と外部軸受台11とは、その一方本実施
例では外部軸受台11の内側に球面状の凹部として形成さ
れている球面座14と、軸受台７の外側に設けられて球面
座14と嵌合する球状先端部15を有する突起16とを介して
相対的に回転自在に接続されている。この球面座14は回
転軸１の軸方向重心位置又は付近の部位に形成される。
また、突起16は円周方向に複数例えば２〜３個設けられ
る。

以上述べた構成において、軸受台７と外部軸受台11と
の間の隙間12に充填された潤滑油の油膜に回転軸１及び
基礎10からの振動が伝わることにより、油膜のスクイズ
フィルムダンパ作用により回転機械の制振効果を高め
る。

そして、この場合、回転軸１は、このダンパ隙間12
と、球面座14による相対的に回転自在な支持構造とによ
って、回転軸１に内在するモーメントアンバランス、ミ
スアライメント等に起因して生じる軸受支持剛性の非線
形性を低減できて異常振動が発生しにくくなるととも
に、同一円筒形構造の軸受台7,11で支持することでスラ
スト玉軸受６位置の背面部までもダンパ隙間12を任意に
広げて、背面ダンパ部の有効面積を広くとることができ
るので、制振性能がより一層高まる。

また、前述したスクイズフィルムダンパ特性は油膜形
成部の隙間12分布に大きく影響するので、外部軸受台11
に設けた静圧ポケット13の圧力を調整して、最適隙間分
布を形成することができる。これにより、横形機械にお
いても、確実なダンパ隙間を確保できる。

更に、制振作用を確実なものとするために行う回転軸
１の心保持は、外部軸受台11に設けた複数の静圧ポケッ
ト13の圧力調整によって行われる。

発明の効果以上述べたように、本発明によれば、回転機械におけ
る回転軸を支持する転がり軸受を内側で支承する軸受台
とこの軸受台の外側を囲繞する外部軸受台との間に形成
したダンパ隙間と、これら両軸受台間に設けた球面座に
よる相対的に回転自在な支持構造によって、スクイズ油
膜による制振性能を高めることができる。

また、外部軸受台に設けた複数の静圧ポケットの圧力
調整によって横形機械においても確実なダンパ隙間を得
て、回転軸の心保持を行うことができると共に、特別な
心保持構造を必要とせず、したがって従来例の心保持構
造の複雑化を回避し、Ｏリング及びばね要素など心保持
部材も不要であって、経年的な信頼性を高めることがで
きる。

更に、球面座による相対的に回転自在な支持構造は回
転軸の軸方向重心位置又はその付近の部位で行われてい
るので、両側に設けられた隙間に潤滑油を容易に導くこ
とができると共に、両側のダンパ部の荷重を非常に小さ
くできる。

更にまた、ダンパ隙間は小さいので流量が少なく、既
設の転がり軸受の潤滑用のオイルラインを利用できるの
で、油圧ポンプ等を新しく設置する必要もなく、ほとん
どコストアップにならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転機械の防振支持構造の一例を
示す断面図、第２図は従来例を示す図である。１……ロータ、２……翼車、３……翼、4,5……ラジア
ルころ軸受、６……スラスト玉軸受、７……軸受台、８
……スラスト軸受位置決め部、９……ラジアル軸受位置
決め部、10……基礎、11……外部軸受台、12……隙間、
13……静圧ポケット、14……球面座、15……球状先端
部、16……突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤充成長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者古閑正憲長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (72)発明者有村久登長崎県長崎市飽の浦町１番１号三菱重工業株式会社長崎造船所内 (56)参考文献実開昭53−139446（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸を転がり軸受で支持し、この転がり
軸受を軸受台の内側で支承する回転機械において、前記
軸受台の外側を囲繞する外部軸受台を設けて、それらの
間に隙間を形成し、この隙間に連通する複数の静圧ポケ
ットを前記外部軸受台に設けるとともに、この静圧ポケ
ットには潤滑油供給管を接続し、かつ前記回転軸の軸方
向重心位置又はその付近の部位において前記軸受台と前
記外部軸受台との間をその一方に形成した球面座を介し
て相対的に回転自在に接続したことを特徴とする回転機
械の防振支持構造。