JP2690432B2 - ターボ機械 - Google Patents
ターボ機械Info
- Publication number
- JP2690432B2 JP2690432B2 JP4225944A JP22594492A JP2690432B2 JP 2690432 B2 JP2690432 B2 JP 2690432B2 JP 4225944 A JP4225944 A JP 4225944A JP 22594492 A JP22594492 A JP 22594492A JP 2690432 B2 JP2690432 B2 JP 2690432B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- pressure
- suction side
- axial thrust
- thrust
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/056—Bearings
- F04D29/058—Bearings magnetic; electromagnetic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/051—Axial thrust balancing
- F04D29/0516—Axial thrust balancing balancing pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
- F04D29/122—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/124—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for elastic fluid pumps with special means for adducting cooling or sealing fluid
-
- 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
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/04—Relieving load on bearings using hydraulic or pneumatic means
-
- 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
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハウジングによって包
囲された、吸引側及び吐出側を有しているロータ並びに
両側において適当な軸受によってハウジングの中に支持
されていると共にハウジングの内部に対してシールされ
ている軸及び吸引側と吐出側との間の圧力差によって生
成される軸スラストを吸収するための手段を有している
ターボ機械に関するものである。
囲された、吸引側及び吐出側を有しているロータ並びに
両側において適当な軸受によってハウジングの中に支持
されていると共にハウジングの内部に対してシールされ
ている軸及び吸引側と吐出側との間の圧力差によって生
成される軸スラストを吸収するための手段を有している
ターボ機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種類のターボ機械は、多くの文献、
例えば、ＣＨ−Ａ−６６３ ４４７号から公知となって
おり、更に、例えば、軸流方向、半径流方向又はそれら
の組み合わせ構造のターボ圧縮機として製作されている
が、しかしながら、圧力差がロータの吸引側と吐出側と
の間に現れる他の種類のターボ機械として製作されてい
る。
例えば、ＣＨ−Ａ−６６３ ４４７号から公知となって
おり、更に、例えば、軸流方向、半径流方向又はそれら
の組み合わせ構造のターボ圧縮機として製作されている
が、しかしながら、圧力差がロータの吸引側と吐出側と
の間に現れる他の種類のターボ機械として製作されてい
る。
【０００３】ロータの吸引側と吐出側との間の圧力差の
ために、軸スラストが生ずる。好適な場合には、この軸
スラストは、適当なスラスト軸受によって支承されるこ
とが出来る。このような軸受は、多数の実施形態で知ら
れているが、しかしながら、その負荷能力は制限されて
おり、特に、高い回転数及び大きな圧力差の下では制限
される。
ために、軸スラストが生ずる。好適な場合には、この軸
スラストは、適当なスラスト軸受によって支承されるこ
とが出来る。このような軸受は、多数の実施形態で知ら
れているが、しかしながら、その負荷能力は制限されて
おり、特に、高い回転数及び大きな圧力差の下では制限
される。
【０００４】それ故、軸スラストを特別の手段によって
支承すること又は少なくとも減少させることが、既に試
みられている。ＣＨ−Ａ−４４９ ６５９号には、軸ス
ラストが、一緒に回転する圧力室によって、歯車変速機
によって駆動される副軸の上において捕らえられるよう
な配置が記載されている。しかしながら、これは複雑な
且つ場所を取る構造を必要とする。
支承すること又は少なくとも減少させることが、既に試
みられている。ＣＨ−Ａ−４４９ ６５９号には、軸ス
ラストが、一緒に回転する圧力室によって、歯車変速機
によって駆動される副軸の上において捕らえられるよう
な配置が記載されている。しかしながら、これは複雑な
且つ場所を取る構造を必要とする。
【０００５】他の配置においては、圧力差は、吐出側に
おいて、ラビリンスシールを有する圧力つり合わせピス
トンによって減少されている。しかしながら、これは、
大きな漏れ損失、特に、大きな圧力降下および小さな供
給量を有する機械の場合に、大きな漏れ損失を生ずる。
おいて、ラビリンスシールを有する圧力つり合わせピス
トンによって減少されている。しかしながら、これは、
大きな漏れ損失、特に、大きな圧力降下および小さな供
給量を有する機械の場合に、大きな漏れ損失を生ずる。
【０００６】しかしながら、特に、例えば、磁気軸受の
ような小損失の軸受を使用している最近のターボ機械に
おいては、このような手段は、しばしば、充分では無
い。なぜならば、軸スラストは、これによって、小さな
スラスト能力のために、非常に限定されて支承されるこ
とが出来るだけであるからである。ＥＰ−Ａ−３７３８
１７号から、既に、磁気軸受によってロータが軸承され
ているターボ機械が公知となっているが、このターボ機
械においては、ハウジングに軸と整列されて取り付けら
れた管を介して阻止ガスが、吸引側ラビリンスシールに
及び同時に乾燥ガスシールを介して減少された圧力で、
軸の正面側に導かれる。阻止ガスの流出を絞ることによ
って、スラスト力が正面側の上において調整されること
が出来、軸スラストが補正されることが出来る。この場
合、軸の吸引側を軸承することは、可能ではない。すな
わち、ターボ機械は、片持ちで構成される。しかしなが
ら、大きな重量及び多数の段並びに対応して大きな構造
長さを有しているターボ機械においては、欠点のある安
定性のために、これは使用することが出来ない。その
上、使用されるラビリンスシールは、何らの大きな圧力
差をも許すことが無く、ないしは、望ましくは漏れ損失
の結果となる。
ような小損失の軸受を使用している最近のターボ機械に
おいては、このような手段は、しばしば、充分では無
い。なぜならば、軸スラストは、これによって、小さな
スラスト能力のために、非常に限定されて支承されるこ
とが出来るだけであるからである。ＥＰ−Ａ−３７３８
１７号から、既に、磁気軸受によってロータが軸承され
ているターボ機械が公知となっているが、このターボ機
械においては、ハウジングに軸と整列されて取り付けら
れた管を介して阻止ガスが、吸引側ラビリンスシールに
及び同時に乾燥ガスシールを介して減少された圧力で、
軸の正面側に導かれる。阻止ガスの流出を絞ることによ
って、スラスト力が正面側の上において調整されること
が出来、軸スラストが補正されることが出来る。この場
合、軸の吸引側を軸承することは、可能ではない。すな
わち、ターボ機械は、片持ちで構成される。しかしなが
ら、大きな重量及び多数の段並びに対応して大きな構造
長さを有しているターボ機械においては、欠点のある安
定性のために、これは使用することが出来ない。その
上、使用されるラビリンスシールは、何らの大きな圧力
差をも許すことが無く、ないしは、望ましくは漏れ損失
の結果となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現在
技術の欠点を除去し、両側を磁気軸受によって支持され
たロータを有しているターボ機械において、ロータの吸
引側と吐出側との間の圧力差のために現れる軸スラスト
を、有害な漏れ損失無しに可能な限り広範に解消し、ま
た、特に、大きな圧力降下、高い回転数及び大きな構造
長さ、従って、対応して大きな重量を有しているターボ
機械において、ロータの吸引側と吐出側との間の圧力差
のために現れる軸スラストを出来る限り解消すること
を、その解決すべき課題とするものである。
技術の欠点を除去し、両側を磁気軸受によって支持され
たロータを有しているターボ機械において、ロータの吸
引側と吐出側との間の圧力差のために現れる軸スラスト
を、有害な漏れ損失無しに可能な限り広範に解消し、ま
た、特に、大きな圧力降下、高い回転数及び大きな構造
長さ、従って、対応して大きな重量を有しているターボ
機械において、ロータの吸引側と吐出側との間の圧力差
のために現れる軸スラストを出来る限り解消すること
を、その解決すべき課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明によるターボ機械は、軸の吸引側及び吐出側
のシールが乾燥ガスシールとして構成されており、これ
らの乾燥ガスシールが、それぞれ、磁気軸受として形成
された主軸受の吸引側及び吐出側の軸受室に向かう外向
き流に対しシール作用を有し、また、ターボ機械の吸引
側の軸の端面側に他の乾燥ガスシールが設けられてお
り、この場合、乾燥ガスシール及び軸の端面側の一部分
が阻止ガスの圧力を受けており、吸引側と吐出側の圧力
差によってロータに作用する軸スラストと少なくとも実
質的につり合う反対方向軸スラストが、阻止ガス圧力作
用面に生起されるようになっていることを特徴とするも
のである。
に、本発明によるターボ機械は、軸の吸引側及び吐出側
のシールが乾燥ガスシールとして構成されており、これ
らの乾燥ガスシールが、それぞれ、磁気軸受として形成
された主軸受の吸引側及び吐出側の軸受室に向かう外向
き流に対しシール作用を有し、また、ターボ機械の吸引
側の軸の端面側に他の乾燥ガスシールが設けられてお
り、この場合、乾燥ガスシール及び軸の端面側の一部分
が阻止ガスの圧力を受けており、吸引側と吐出側の圧力
差によってロータに作用する軸スラストと少なくとも実
質的につり合う反対方向軸スラストが、阻止ガス圧力作
用面に生起されるようになっていることを特徴とするも
のである。
【０００９】この場合、圧力作用面の上に働く圧力を、
軸スラスト測定又は磁気軸受内のすきまの測定及び適切
な調節機構によって、軸スラストが、あるあらかじめ定
められた値に保持されるように調節することが有利であ
る。この場合、調節は、結果としての軸スラストが実際
的に消滅し、又は、所定のしきい値を超過しないように
行われる。
軸スラスト測定又は磁気軸受内のすきまの測定及び適切
な調節機構によって、軸スラストが、あるあらかじめ定
められた値に保持されるように調節することが有利であ
る。この場合、調節は、結果としての軸スラストが実際
的に消滅し、又は、所定のしきい値を超過しないように
行われる。
【００１０】特に、軸受すきまの計測のための測定装置
を有している磁気軸受を備えることが有利であり、この
場合、調節機構は、この軸受すきまが、前記他の乾燥ガ
スシールにかかる阻止ガスの圧力を介して、所定の値に
調整されるように形成される。
を有している磁気軸受を備えることが有利であり、この
場合、調節機構は、この軸受すきまが、前記他の乾燥ガ
スシールにかかる阻止ガスの圧力を介して、所定の値に
調整されるように形成される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を、その１実施例を添付図面に
基づいて、詳細に説明する。図は、６段半径流圧縮機の
縦断面図を示すものである。しかしながら、本発明は、
同様に他のターボ機械に対して適用しても、同様な利点
が得られるものであることに注目すべきである。
基づいて、詳細に説明する。図は、６段半径流圧縮機の
縦断面図を示すものである。しかしながら、本発明は、
同様に他のターボ機械に対して適用しても、同様な利点
が得られるものであることに注目すべきである。
【００１２】図示されたターボ圧縮機は、ハウジング１
の中にロータ２が配置されており、このロータ２は軸３
を有しており、軸３は、吸引側Ｓにおいても吐出側Ｐに
おいても、低損失のラジアル磁気軸受５及びアキシャル
磁気軸受４によってハウジング１の中に支持されてい
る。軸３は、回転羽根７を有している６個の羽根車６を
軸方向に前後して支持しているが、回転羽根７は、供給
される媒体、例えば、圧縮されるべきガスを半径方向外
方に送り、そこで、ガスは、ハウジング１の中のディフ
ューザによって、次ぎの段に導かれる。
の中にロータ２が配置されており、このロータ２は軸３
を有しており、軸３は、吸引側Ｓにおいても吐出側Ｐに
おいても、低損失のラジアル磁気軸受５及びアキシャル
磁気軸受４によってハウジング１の中に支持されてい
る。軸３は、回転羽根７を有している６個の羽根車６を
軸方向に前後して支持しているが、回転羽根７は、供給
される媒体、例えば、圧縮されるべきガスを半径方向外
方に送り、そこで、ガスは、ハウジング１の中のディフ
ューザによって、次ぎの段に導かれる。
【００１３】吸引側Ｓにおいては、軸３は、乾燥ガスシ
ール９により、ハウジング１の軸受室の内部に対してシ
ールされている。それと同様に、軸３は、ターボ圧縮機
の吐出側Ｐにおいて、同様に、乾燥ガスシール１０によ
って、ハウジング１の他の軸受室に対してシールされて
いる。吐出側Ｐにおける高い圧力のために、吐出側Ｐに
おいては、多段シール、例えば、３段の乾燥ガスシール
１０の使用が推奨される。このようなシールの構造は、
例えば、ＤＥ−Ａ−３９ ２５ ４０３号及び他の文献
（特開平３−５１５８３号公報）を参照されたい。これ
らのシールは、一般的に、ハウジング１の内部の吐出側
Ｐにおける内部圧力Ｐ1ないしは吸引側の圧力Ｐ2と、低
く設定されている圧力と穴１３を経て連通している軸受
室内の圧力Ｐ0との間において機能しており、かつ最小
量の漏れを有する無接触シールを行うための隙間を形成
して、一緒に回転するシールリングに遮蔽ガスによって
押しつけられる静止滑べりシールリングを有している。
ール９により、ハウジング１の軸受室の内部に対してシ
ールされている。それと同様に、軸３は、ターボ圧縮機
の吐出側Ｐにおいて、同様に、乾燥ガスシール１０によ
って、ハウジング１の他の軸受室に対してシールされて
いる。吐出側Ｐにおける高い圧力のために、吐出側Ｐに
おいては、多段シール、例えば、３段の乾燥ガスシール
１０の使用が推奨される。このようなシールの構造は、
例えば、ＤＥ−Ａ−３９ ２５ ４０３号及び他の文献
（特開平３−５１５８３号公報）を参照されたい。これ
らのシールは、一般的に、ハウジング１の内部の吐出側
Ｐにおける内部圧力Ｐ1ないしは吸引側の圧力Ｐ2と、低
く設定されている圧力と穴１３を経て連通している軸受
室内の圧力Ｐ0との間において機能しており、かつ最小
量の漏れを有する無接触シールを行うための隙間を形成
して、一緒に回転するシールリングに遮蔽ガスによって
押しつけられる静止滑べりシールリングを有している。
【００１４】吸引側Ｓと吐出側Ｐとの間の圧力差によ
り、ターボ圧縮機は軸スラストＦ0を生じ、また、両方
の乾燥ガスシール９及び１０において異なった軸方向ス
ラストＦ1及びＦ2を生成するが、それらの合成スラスト
（Ｆ0−Ｆ1＋Ｆ2）は、軸方向に沿って吸引側Ｓに向け
られ、磁気軸受として構成されている主軸受４及び５
に、軸方向スラストを作用せしめる。この、特に、磁気
軸受の場合における且つより大きな圧力差及びより高い
回転数のターボ圧縮機の場合における許容し難い軸スラ
ストを解消するために、又は、少なくとも、障害の無い
値に減少させるために、ロータ２の吸引側Ｓにおいて、
軸３の端面側１２に、別の乾燥ガスシール１１が追加し
て設けられている。すなわち、追加のガスシール１１が
内側において軸受室内の内部圧力Ｐ0に対してシール作
用をする一方、その外側において高い圧力Ｐ3を受ける
ように乾燥ガスシール９とは逆向きに設けられている。
この圧力Ｐ3は、追加の乾燥ガスシール１１及び同時に
軸３の端面側１２に作用をし、反対方向軸スラストすな
わち対向スラストＦ3を生成する。即ち、軸３の端面側
１２に隣接して隙間が形成されていて、ガスが導入され
るようになっており、高い圧力Ｐ 3 を生ずるそのガス
は、図示しない供給細孔を通して外部から導入される。
この対向スラストＦ3は、例えば、スラスト測定、又は
他の方法で、それが軸スラストの合計値（Ｆ0−Ｆ1＋Ｆ
2）を補償し、あるいは、少なくとも、磁気軸受にとっ
て許容される値に減少させるように調節されるのが好適
である。
り、ターボ圧縮機は軸スラストＦ0を生じ、また、両方
の乾燥ガスシール９及び１０において異なった軸方向ス
ラストＦ1及びＦ2を生成するが、それらの合成スラスト
（Ｆ0−Ｆ1＋Ｆ2）は、軸方向に沿って吸引側Ｓに向け
られ、磁気軸受として構成されている主軸受４及び５
に、軸方向スラストを作用せしめる。この、特に、磁気
軸受の場合における且つより大きな圧力差及びより高い
回転数のターボ圧縮機の場合における許容し難い軸スラ
ストを解消するために、又は、少なくとも、障害の無い
値に減少させるために、ロータ２の吸引側Ｓにおいて、
軸３の端面側１２に、別の乾燥ガスシール１１が追加し
て設けられている。すなわち、追加のガスシール１１が
内側において軸受室内の内部圧力Ｐ0に対してシール作
用をする一方、その外側において高い圧力Ｐ3を受ける
ように乾燥ガスシール９とは逆向きに設けられている。
この圧力Ｐ3は、追加の乾燥ガスシール１１及び同時に
軸３の端面側１２に作用をし、反対方向軸スラストすな
わち対向スラストＦ3を生成する。即ち、軸３の端面側
１２に隣接して隙間が形成されていて、ガスが導入され
るようになっており、高い圧力Ｐ 3 を生ずるそのガス
は、図示しない供給細孔を通して外部から導入される。
この対向スラストＦ3は、例えば、スラスト測定、又は
他の方法で、それが軸スラストの合計値（Ｆ0−Ｆ1＋Ｆ
2）を補償し、あるいは、少なくとも、磁気軸受にとっ
て許容される値に減少させるように調節されるのが好適
である。
【００１５】乾燥ガスシールの利用によって、漏れ損失
は、特別に小さく保持され、しかも、より大きな圧力降
下の場合にも、また、保持される。その場合に、吸引側
並びに吐出側における磁気軸受の使用は、高い回転数で
使用される多段の高負荷機械での低損失の軸承を許容す
る。
は、特別に小さく保持され、しかも、より大きな圧力降
下の場合にも、また、保持される。その場合に、吸引側
並びに吐出側における磁気軸受の使用は、高い回転数で
使用される多段の高負荷機械での低損失の軸承を許容す
る。
【００１６】隙間測定装置１４が、例えばアキシャル磁
気軸受４に、或いは他の軸受に設けられ、磁気軸受の隙
間量が予め定められた許容値内に入るように、隙間測定
装置１４が後述する調節機構を通じて軸３の端面側１２
に作用する圧力Ｐ 3 を調節するのが特に有利である。調
整機構は次のように構成される。乾燥ガスシール１１
は、前述のようにガスの限られた流通を許容し、ラジア
ル磁気軸受５及びアキシャル磁気軸受４等の磁気軸受
は、磁気の反発力を利用した無接触軸受であるからガス
の流通を許容する。従って高い圧力Ｐ 3 の領域から乾燥
ガスシール１１、ラジアル磁気軸受５、アキシャル磁気
軸受４及び小孔２１を通るガス流路が形成されている。
このガス流路は、高い圧力Ｐ 3 を供給するガス供給源に
上流側で連絡し、下流側で穴１３を介して低圧維持体に
連絡している。従って、高圧のガスがそのガス流路を通
って流れ得る。また、アキシャル軸受４の負担軸スラス
トは、普通の磁気軸受と同様に磁性体間の隙間の関数で
ある。このため測定された隙間量が支持している軸スラ
ストの値を表すから、測定隙間量に応じて高い圧力Ｐ 3
を前述のように調節する。このようにして調節機構乃至
阻止ガスの調節回路が形 成される。このようにして、低
損失の主軸受の利点が完全に使用尽くされ、特に、ター
ボ機械の高い回転数の場合及び高い圧力差の場合にも、
又、有害な漏れを生ずること無しに、或いは複雑な補償
装置を必要とすること無しに完全に使用し尽くされるよ
うにする。
気軸受４に、或いは他の軸受に設けられ、磁気軸受の隙
間量が予め定められた許容値内に入るように、隙間測定
装置１４が後述する調節機構を通じて軸３の端面側１２
に作用する圧力Ｐ 3 を調節するのが特に有利である。調
整機構は次のように構成される。乾燥ガスシール１１
は、前述のようにガスの限られた流通を許容し、ラジア
ル磁気軸受５及びアキシャル磁気軸受４等の磁気軸受
は、磁気の反発力を利用した無接触軸受であるからガス
の流通を許容する。従って高い圧力Ｐ 3 の領域から乾燥
ガスシール１１、ラジアル磁気軸受５、アキシャル磁気
軸受４及び小孔２１を通るガス流路が形成されている。
このガス流路は、高い圧力Ｐ 3 を供給するガス供給源に
上流側で連絡し、下流側で穴１３を介して低圧維持体に
連絡している。従って、高圧のガスがそのガス流路を通
って流れ得る。また、アキシャル軸受４の負担軸スラス
トは、普通の磁気軸受と同様に磁性体間の隙間の関数で
ある。このため測定された隙間量が支持している軸スラ
ストの値を表すから、測定隙間量に応じて高い圧力Ｐ 3
を前述のように調節する。このようにして調節機構乃至
阻止ガスの調節回路が形 成される。このようにして、低
損失の主軸受の利点が完全に使用尽くされ、特に、ター
ボ機械の高い回転数の場合及び高い圧力差の場合にも、
又、有害な漏れを生ずること無しに、或いは複雑な補償
装置を必要とすること無しに完全に使用し尽くされるよ
うにする。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、上記のような構成及び作用を
有しているので、従来技術のものにおける欠点を除去
し、両側を磁気軸受によって軸支されたロータを有して
いるターボ機械において、ロータの吸引側と吐出側とに
間の圧力差のために現れる軸スラストを、有害な漏れ損
失無しに可能な限り広範に解消し、また、特に、大きな
圧力降下、高い回転数及び大きな構造長さ、従って、対
応して大きな重量を有しているターボ機械において、ロ
ータの吸引側と吐出側との間の圧力差のために現れる軸
スラストを、出来る限り解消することが出来るもでのあ
る。
有しているので、従来技術のものにおける欠点を除去
し、両側を磁気軸受によって軸支されたロータを有して
いるターボ機械において、ロータの吸引側と吐出側とに
間の圧力差のために現れる軸スラストを、有害な漏れ損
失無しに可能な限り広範に解消し、また、特に、大きな
圧力降下、高い回転数及び大きな構造長さ、従って、対
応して大きな重量を有しているターボ機械において、ロ
ータの吸引側と吐出側との間の圧力差のために現れる軸
スラストを、出来る限り解消することが出来るもでのあ
る。
【図１】本発明による６段の半径流圧縮機の縦断面図で
ある。
ある。
【符号の説明】 １ ハウジング ２ ロータ ３ 軸 ４ アキシャル磁気軸受 ５ ラジアル磁気軸受 ６ 羽根車 ７ 回転羽根 ８ ディフューザ ９ 乾燥ガスシール １０ 乾燥ガスシール １１ 乾燥ガスシール １２ 軸３の端面側
Claims (4)
- 【請求項１】 ハウジング（１）によって包囲された、
吸引側（Ｓ）及び吐出側（Ｐ）を有しているロータ
（２）、該ロータ（２）と一体的に形成され該吸引側
（Ｓ）及び吐出側（Ｐ）で軸方向に延出していると共に
適当な軸受（４，５）によって該ハウジング（１）の中
に支持されており、更にシール（９，１０）によってシ
ールされている軸（３）及び該吸引側（Ｓ）と吐出側
（Ｐ）との間の圧力差によって生成される軸スラストを
吸収するための手段を有し、該シール（９，１０）は、
該ハウジング（１）の内部から吸引側（Ｓ）及び吐出側
（Ｐ）の該軸受（４、５）に向かう過剰なガス流失を防
止しているターボ機械において、乾燥ガスシールとして
構成された該シール（９，１０）が、該ロータ（２）の
両端と、磁気軸受として構成された該軸受（４，５）の
ための軸受室との間に配設されており、他の乾燥ガスシ
ール（１１）が該ハウジング（１）の内部で且つ該軸受
（５）の外側で該軸（３）の吸引側（Ｓ）の端部に設け
られて、該乾燥ガスシール（１１）と該軸（３）の端面
の一部とが阻止ガスの圧力を受けており、更に該乾燥ガ
スシール（１１）と該軸（３）の端面とに作用する圧力
によって生ずる反対方向軸スラストが該圧力差によって
生ずる該軸スラストと少なくとも実質的に釣り合ってい
ることを特徴とするターボ機械。 - 【請求項２】 調節機構が、前記軸スラストを測定する
ことによって、前記反対方向軸スラストが所定値を目標
にして制御されるように、前記軸（３）の端面に作用す
る圧力を調節することを特徴とする請求項１のターボ機
械。 - 【請求項３】 前記調整機構が、前記反対方向軸スラス
ト及び前記圧力差によって生成される前記軸スラストの
合計軸スラストを、予め定められたしきい値を超過しな
いように調節するように形成されている請求項２のター
ボ機械。 - 【請求項４】 アキシャル磁気軸受（４）が、磁気軸受
すきまの測定のための測定装置を有しており、また、こ
の磁気軸受すきまを軸の端面側（１２）に作用するため
の圧力（Ｐ3）を介して、所定値になるように調節する
調節機構が設けられている請求項１のターボ機械。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH02595/91-4 | 1991-09-04 | ||
| CH2595/91A CH684495A5 (de) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | Turbomaschine. |
| CH2595/91-4 | 1991-09-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288384A JPH06288384A (ja) | 1994-10-11 |
| JP2690432B2 true JP2690432B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=4237309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4225944A Expired - Fee Related JP2690432B2 (ja) | 1991-09-04 | 1992-08-25 | ターボ機械 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5312225A (ja) |
| EP (1) | EP0530518B1 (ja) |
| JP (1) | JP2690432B2 (ja) |
| CH (1) | CH684495A5 (ja) |
| DE (2) | DE4134255A1 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5445494A (en) * | 1993-11-08 | 1995-08-29 | Bw/Ip International, Inc. | Multi-stage centrifugal pump with canned magnetic bearing |
| DE29500744U1 (de) * | 1995-01-18 | 1996-05-15 | Sihi Ind Consult Gmbh | Strömungsmaschine mit Entlastungskolben |
| US5658125A (en) * | 1995-02-28 | 1997-08-19 | Allison Engine Company, Inc. | Magnetic bearings as actuation for active compressor stability control |
| US5791868A (en) * | 1996-06-14 | 1998-08-11 | Capstone Turbine Corporation | Thrust load compensating system for a compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing |
| EP0840016B1 (de) * | 1996-10-29 | 2003-02-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomaschine, insbesondere Verdichter in Topfbauweise |
| DE19745606C2 (de) * | 1996-10-29 | 1999-04-29 | Mannesmann Ag | Turbomaschine, insbesondere Verdichter in Topfbauweise |
| US5741116A (en) * | 1996-12-18 | 1998-04-21 | Delaware Capital Formation Inc. | Compressor thrust bearings |
| US6367241B1 (en) | 1999-08-27 | 2002-04-09 | Allison Advanced Development Company | Pressure-assisted electromagnetic thrust bearing |
| DE10003018B4 (de) * | 2000-01-25 | 2009-09-24 | Atlas Copco Energas Gmbh | Turboverdichter |
| US6457933B1 (en) | 2000-12-22 | 2002-10-01 | General Electric Company | Methods and apparatus for controlling bearing loads within bearing assemblies |
| WO2002077417A2 (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Pebble Bed Modular Reactor (Proprietary) Limited | A method of operating a turbine and a gas turbine |
| US7392713B2 (en) * | 2002-09-30 | 2008-07-01 | United Technologies Corporation | Monitoring system for turbomachinery |
| GB2417523B (en) * | 2004-08-23 | 2009-07-08 | Frank Mohn Flatoey As | Rotodynamic fluid machine |
| US8182201B2 (en) * | 2009-04-24 | 2012-05-22 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Load distribution system for gas turbine engine |
| IT1397059B1 (it) * | 2009-11-23 | 2012-12-28 | Nuovo Pignone Spa | Sistema di sigillo per gas secco a bassa emissione per compressori |
| DE102010045716A1 (de) * | 2010-09-16 | 2012-03-22 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Vakuumpumpe |
| JP6090926B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2017-03-08 | 三菱重工業株式会社 | ターボ圧縮機およびそれを用いたターボ冷凍機 |
| DE102014207430A1 (de) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung mit einem stirnseitigen Deckel |
| CN104154028B (zh) * | 2014-08-06 | 2016-06-29 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种能够减少转子轴向力的风机 |
| JP6398897B2 (ja) * | 2015-07-23 | 2018-10-03 | 株式会社豊田自動織機 | 遠心圧縮機 |
| ITUA20161854A1 (it) * | 2016-03-21 | 2017-09-21 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Compressore centrifugo con pale del diffusore senza perdite di flusso e metodo di assemblaggio di un compressore centrifugo |
| NO342066B1 (en) * | 2016-06-03 | 2018-03-19 | Vetco Gray Scandinavia As | Modular stackable compressor with gas bearings and system for raising the pressure in production gas |
| IT201700012500A1 (it) * | 2017-02-06 | 2018-08-06 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | Turbomacchina e metodo di funzionamento di una turbomacchina |
| JP6908472B2 (ja) * | 2017-08-31 | 2021-07-28 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 遠心圧縮機 |
| KR102383011B1 (ko) * | 2017-09-20 | 2022-04-04 | 한화파워시스템 주식회사 | 드라이 가스 실에 적용된 자기 감쇠기 시스템 |
| CN110792626A (zh) * | 2019-11-01 | 2020-02-14 | 山东核电有限公司 | 带有电磁轴向力平衡装置的核主泵 |
| CN110985551B (zh) * | 2019-11-08 | 2021-08-06 | 西安泵阀总厂有限公司 | 一种长距离立式浮动支撑轴系结构 |
| WO2021101565A1 (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | Justin Hood | Dynamic seal |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH449659A (de) * | 1966-12-30 | 1968-01-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Anordnung zur Aufnahme des Axialschubes einer Turbomaschine |
| US4413946A (en) * | 1981-08-20 | 1983-11-08 | Dresser Industries, Inc. | Vented compressor inlet guide |
| CH663447A5 (de) * | 1984-05-16 | 1987-12-15 | Escher Wyss Ag | Turbomaschine mit wenigstens einem radial durchstroemten laufrad. |
| FR2592688B1 (fr) * | 1986-01-08 | 1988-03-18 | Alsthom | Turbomachine. |
| US4795927A (en) * | 1986-05-02 | 1989-01-03 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Control system for a magnetic type bearing |
| US5046151A (en) * | 1988-07-29 | 1991-09-03 | Nippon Ferrofluidics Corporation | Magnetic bearing device |
| CA1326476C (en) * | 1988-09-30 | 1994-01-25 | Vaclav Kulle | Gas compressor having dry gas seals for balancing end thrust |
| CA1309996C (en) * | 1988-12-13 | 1992-11-10 | Vaclav Kulle | Axial thrust reducing arrangement for gas compressor having an overhung impeller shaft |
| CH680606A5 (ja) * | 1989-07-12 | 1992-09-30 | Escher Wyss Ag | |
| US5141389A (en) * | 1990-03-20 | 1992-08-25 | Nova Corporation Of Alberta | Control system for regulating the axial loading of a rotor of a fluid machine |
| US5104284A (en) * | 1990-12-17 | 1992-04-14 | Dresser-Rand Company | Thrust compensating apparatus |
-
1991
- 1991-09-04 CH CH2595/91A patent/CH684495A5/de not_active IP Right Cessation
- 1991-10-16 DE DE4134255A patent/DE4134255A1/de active Granted
-
1992
- 1992-08-04 EP EP92113258A patent/EP0530518B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-08-04 DE DE59206164T patent/DE59206164D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-08-25 JP JP4225944A patent/JP2690432B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-09-01 US US07/937,730 patent/US5312225A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5312225A (en) | 1994-05-17 |
| DE4134255A1 (de) | 1993-03-18 |
| EP0530518B1 (de) | 1996-05-01 |
| CH684495A5 (de) | 1994-09-30 |
| JPH06288384A (ja) | 1994-10-11 |
| DE59206164D1 (de) | 1996-06-05 |
| EP0530518A1 (de) | 1993-03-10 |
| DE4134255C2 (ja) | 1993-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2690432B2 (ja) | ターボ機械 | |
| KR890001725B1 (ko) | 유체누설을 감소시킨 회전식 유체처리장치 | |
| US5791868A (en) | Thrust load compensating system for a compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing | |
| US5141389A (en) | Control system for regulating the axial loading of a rotor of a fluid machine | |
| WO2010083427A1 (en) | Shaft sealing with convergent nozzle | |
| JPH04252804A (ja) | 改良した流体圧応答性バランス機構を有するスラスト力補償装置 | |
| US4118042A (en) | Air bearing vacuum seal assembly | |
| US20170023023A1 (en) | Perforated Drum of a Compressor of an Axial Turbine Engine | |
| EP3456980B1 (en) | Compressor | |
| CN101268284A (zh) | 离心压缩机的叶轮 | |
| US3597102A (en) | Turbines | |
| US2410769A (en) | Turbine, turbine type compressor, and the like rotating machine | |
| JPS6314205B2 (ja) | ||
| US5501583A (en) | Turbo vacuum pump | |
| CN116480584B (zh) | 一种用于干式真空泵及旋转机械的封油封气密封装置 | |
| JPH1113687A (ja) | ターボ機械 | |
| Li et al. | Experimental evaluation of slotted pocket gas damper seals on a rotating test rig | |
| JPS58180831A (ja) | ガス軸受構造 | |
| JPH0694032A (ja) | タービン式膨張機及びその静圧スラスト気体軸受 | |
| JP2927140B2 (ja) | 軸力釣合い装置 | |
| KR102205209B1 (ko) | 투 스풀 타입 발전 시스템 | |
| RU2005890C1 (ru) | Ступень турбомашины б.и.стрикицы | |
| KR20010010869A (ko) | 터보 압축기의 실링장치 | |
| WO1992019869A1 (en) | Co-planar seal arrangement | |
| JP2020133600A (ja) | 遠心圧縮機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080829 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090829 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |