JP3210018B2 - ステータに浮動軸受されたロータのための補助軸受装置 - Google Patents

ステータに浮動軸受されたロータのための補助軸受装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロータのための補助軸受装置に関し、更に
詳しくは、ロータが特にステータとロータの間に磁場を
発生させることによって無接触でステータに浮動支持さ
れ、機械的な補助軸受要素がロータから短い距離をおい
てステータに固定され、かつロータが半径方向に振れた
ときに作用する補助軸受装置に係る。
無接触軸受されたロータのための補助軸受装置は、特
にロータの半径方向の応力が大きくなったときに、誤機
能を封じるために必要である。ころがり軸受およびまた
は滑り軸受を備えた補助軸受は、ステータに次のように
設けられている。すなわち、ロータが普通の運転ではそ
の無接触位置を維持し、許容されないほど半径方向に振
れたときにのみ補助軸受装置によって支持されるように
設けられている。
補助軸受装置の設計は、その作用時に補助軸受要素が
負荷されるので、重要な意味がある。例えば定期刊行物
“Magnetic Bearing Insights"Vol.1,No.1,1991年11
月、第８〜10頁参照。補助軸受要素の負荷は、ロータと
補助軸受要素との間の摩擦が原因で発生し、半径方向の
支持力と共に累進的に増大するすりこぎ運動−逆方向運
動によって発生する。この運動は、ロータを破壊し、不
所望な場合にはロータの大きな曲がりによってロータ周
囲を破壊することになる。
この実情を認識した上で、既に補助軸受構造体が提案
されている。この補助軸受構造体は、すりこぎ運動を生
じないように作用する。ロータ軸を取り囲む補助軸受要
素によってロータ軸を普通のように支持しないで（外側
支持）、不所望な半径方向の振れが生じたときにロータ
軸の軸方向の穴に挿入された補助軸受要素を介してロー
タを受け止めること（内側支持）が、ドイツ連邦共和国
特許出願公開第2741062号公報によって知られている。
この両方の場合、補助軸受要素に接触するときに、接線
方向の摩擦力が補助軸受に発生する。この摩擦力はジャ
イロスコープ法則（ジャイロ力）に基づいて半径方向外
側へロータを駆動する。この力の結果、ロータは外側支
持の場合に、補助軸受によって累進的に引っ張られる。
なぜなら、支持力に増大につれてジャイロ力が増大する
からである。内側支持の場合には、外方へ移動するロー
タによって、補助軸受要素の負荷解除がそれと反対方向
に生じる。ロータは補助軸受内の接触面から離れようと
する。これが内側支持の場合の利点である。
内側支持はこのような利点と共に、次のような欠点を
有する。すなわち、補助軸受要素内の接触摩擦によっ
て、回転モーメントがロータに伝達され、ロータが支持
している補助軸受要素の回りにロータ回転方向に加速さ
れ、その際発生する“同方向運動（同期運動）”からも
はや解放されないという欠点を有する。これは特に、ロ
ータ周波数が補助軸受装置の同方向周波数を横切るとき
に発生する。
外側支持が逆方向運動を始め、同方向運動を減衰する
ように作用するのに対し、内側支持は反対の作用を有す
る。しかし、両支持方法はロータの不所望な運動状態を
引き起こす。
本発明の課題は、内側支持の利点を外側支持の利点と
効果的に結びつけることである。
この課題は、冒頭に述べた種類の補助軸受装置におい
て、本発明に従い、請求の範囲第１項に記載した特徴に
よって解決される。この特徴によれば、ロータを支持す
るために軸受要素が使用され、この軸受要素は少なくと
も、ロータの外側支持のための接触面とロータの内側支
持のための接触面を備えている。この場合、両接触面
は、ロータの半径方向の振れが増大するにつれて、ロー
タに順々に接触し、少なくとも、ロータの振れの時に先
ず最初に接触する軸受要素が半径方向に弾性的に取り付
けられている。
請求の範囲第２項に従って、外側支持のための軸受要
素が先ず最初に接触するように、軸受要素がステータに
次のように設けられていると有利である。この場合、ロ
ータは接触面で半径方向外側へ押しやられ、ロータは接
触面と直径方向で対向するロータ側で、内側支持のため
の軸受要素に接触し、反対方向からロータに作用する力
によって、それ以上の振れが阻止される。
本発明の他の実施例では請求の範囲第３項に従って、
外側支持および内側支持のための軸受要素がロータ軸線
に対して同心的に設けられ、軸方向にオーバーラップし
ている。軸受余所の接触時に発生する力は、実質的にト
ルクを生じないように、ロータに作用する。請求の範囲
第４項に従って、内側支持のための軸受要素が外側支持
のための軸受要素を取り囲んでいると有利である。少な
くとも一方の軸受要素のための接触面を形成するため
に、請求の範囲第５項に従って、滑りリングが設けられ
ていると有利である。
図に示した実施形に基づいて本発明を詳しく説明す
る。
図には、ステータ１に無接触で支承されたロータ２の
ための補助軸受装置を示している。この補助軸受装置は
ステータ１に固定された２個の補助軸受要素3,4を備え
ている。この場合、補助軸受要素３はロータの外側支持
のために役立ち、補助要素４はロータの内側支持のため
に役立つ。補助軸受要素３は、補助軸受要素とステータ
の間に設けられた弾性リング５によってステータ１に弾
性的に固定されている。この弾性リングは本実施例では
ゴムリングである。半径方向に振れたときにロータを載
せるための補助要素３の接触面６は、ロータの外側円筒
面７の方へ内方へ向いている。補助軸受要素３は、ロー
タが半径方向に振れたときに、補助軸受要素４よりも早
く接触するようにステータ１に設けられている。
補助軸受要素４はその外向きの接触面８を介してロー
タ２を支持している。ロータ２が半径方向に振れたとき
に、ロータ２に固定されたロータリング９が接触面８に
接触する。
補助軸受要素４はステータ１のスリーブ10に取付けら
れ、ロータリング９の凹部11に挿入され、ロータ２が振
れたときに接触面８が凹部11の内面12に接触する。補助
軸受要素４はステータ１上に次のように設けられてい
る。すなわち、半径方向に振れたときに、ロータの内側
支持部に対するその接触が、補助軸受３の後で初めて行
われるように設けられている。内面12と補助軸受要素４
の接触面８は、本実施例では滑り軸受部分として形成さ
れている。
補助軸受要素3,4はステータ１に同心的にかつ軸方向
にオーバーラップするように設けられている。その際、
内側支持のための軸受要素４は外側支持のための軸受要
素３を取り囲んでいる。
ロータ２が半径方向に大きく振れたときには、本実施
例では、先ず最初にロータの外側支持のための補助軸受
要素３が作用する。その際、ロータは接触面６に外方へ
押圧されるので、補助軸受要素３が弾性的に撓んで、ロ
ータリング９の軸受要素４の接触面８が接触する。接触
面８の実際に接触する面は、軸受要素３とのロータの最
初の接触部に対して直径方向においてロータの反対側に
ある。それによって、ロータの内側支持部によって発生
する力は、補助軸受要素３内の力と反対方向にロータに
作用し、補助軸受装置の負荷を低減する。
上記実施例と異なり、補助軸受要素3,4はオーバーラ
ップさせずに、ステータ１の異なる側に取付け可能であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 32/00 - 32/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ロータのための補助軸受装置であって、ロ
    ータが特にステータとロータの間に磁場を発生させるこ
    とによって無接触でステータに浮動支持され、補助軸受
    装置が機械的な補助軸受要素を備え、この補助軸受要素
    がロータから短い距離をおいてステータに固定され、か
    つロータが半径方向に振れたときに作用する補助軸受装
    置において、 補助軸受要素（3,4）が少なくともロータ（２）の外側
    支持のための接触面（６）と、ロータ（２）の内側支持
    のための接触面（８）を備え、ロータ（２）の半径方向
    の振れが大きくなるに連れて、両接触面（6,8）が順々
    にロータに接触し、少なくとも、ロータの振れのときに
    先ず最初に接触する軸受要素（３）が、半径方向に弾性
    的に取付けられていることを特徴とする補助軸受装置。
  2. 【請求項２】ロータ（２）の外側支持のための軸受要素
    （３）が先ず最初に接触することを特徴とする請求の範
    囲第１項の補助軸受装置。
  3. 【請求項３】両接触面（6,8）がロータ軸線に対して同
    心的にかつ軸方向にオーバーラップしてステータ（１）
    に設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項ま
    たは第２項の補助軸受装置。
  4. 【請求項４】内側支持のための接触面（８）が外側支持
    のための接触面（６）を取り囲んでいることを特徴とす
    る請求の範囲第１〜３項のいずれか一つの補助軸受装
    置。
  5. 【請求項５】少なくとも一方の接触面（８）を形成する
    ための滑りリングが使用されていることを特徴とする請
    求の範囲第１〜４項のいずれか一つの補助軸受装置。
JP51695993A 1992-03-27 1993-03-20 ステータに浮動軸受されたロータのための補助軸受装置 Expired - Fee Related JP3210018B2 (ja)

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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5714818A (en) * 1994-10-18 1998-02-03 Barber-Colman Company Backup bearing for magnetic bearings
DE4442384C1 (de) * 1994-11-29 1995-12-07 Wanger Gerhard Spindel zur aerostatischen Lagerung eines Offenend-Spinnrotors
US5986373A (en) * 1998-01-13 1999-11-16 Stucker; Leland Magnetic bearing assembly
DE19943682A1 (de) * 1999-09-13 2001-03-15 Pfeiffer Vacuum Gmbh Rotor mit Magnetlagerung
US7851957B2 (en) 2006-11-28 2010-12-14 W.A. Krapf, Inc. Magnetic bearing assembly for rotatable support apparatus
US20110052109A1 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 Dresser-Rand Company Hydrostatic auxiliary bearing for a turbomachine
EP2486296A4 (en) * 2009-10-09 2015-07-15 Dresser Rand Co AUXILIARY OIL TANK BEARING SYSTEM FOR A MAGNETIC ROTOR SYSTEM
WO2011044428A2 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Dresser-Rand Company Auxiliary bearing system for magnetically supported rotor system
WO2011044423A2 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Dresser-Rand Company Auxiliary bearing system with oil ring for magnetically supported rotor system
WO2011044432A2 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 Dresser-Rand Company Auxiliary bearing system with plurality of inertia rings for magnetically supported rotor system
EP2524148A4 (en) 2010-01-15 2015-07-08 Dresser Rand Co BEARING ARRANGEMENT AND ADJUSTMENT SYSTEM
IT1403260B1 (it) * 2010-12-15 2013-10-17 Rolic Invest Sarl Impianto di trasporto a fune con almeno una fune traente
US8994237B2 (en) 2010-12-30 2015-03-31 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of liquid and potential for the occurrence of resistance to ground faults in active magnetic bearing systems
WO2013109235A2 (en) 2010-12-30 2013-07-25 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems
WO2012138545A2 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Dresser-Rand Company Circulating dielectric oil cooling system for canned bearings and canned electronics
WO2012166236A1 (en) 2011-05-27 2012-12-06 Dresser-Rand Company Segmented coast-down bearing for magnetic bearing systems
US8851756B2 (en) 2011-06-29 2014-10-07 Dresser-Rand Company Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems
CN102996654A (zh) * 2011-09-16 2013-03-27 江苏格立环保科技有限公司 一种卧式螺旋离心机二级轴承装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2488825A (en) * 1945-10-22 1949-11-22 Palumbo Vincent Antifriction bearing
US3134037A (en) * 1960-10-21 1964-05-19 Napier & Son Ltd Motor with hydrodynamic supported rotor
DE2108590A1 (de) * 1971-02-23 1972-09-07 Siemens Ag Anordnung zur Lagerung einer hochtourig, insbesondere elektromotorisch angetriebenen Welle
US3811742A (en) * 1971-07-19 1974-05-21 Ackley D Redundant bearing
DE2349033C3 (de) * 1973-09-29 1984-08-30 Leybold-Heraeus Gmbh, 5000 Koeln Turbomolekularpumpe
DE2711065C3 (de) * 1977-03-14 1982-05-19 Gesellschaft für Kernverfahrenstechnik mbH, 5170 Jülich Radial gedämpftes Fanglager für überkritisch laufende Rotoren
DE2759324C2 (de) * 1977-03-14 1982-03-04 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München Radial gedämpftes Fanglager für überkritisch laufende Rotoren
DE2741062A1 (de) * 1977-09-13 1979-03-22 Teldix Gmbh Anordnung zur magnetischen lagerung
US4700094A (en) * 1984-12-17 1987-10-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Magnetic suspension system
FR2617925B1 (fr) * 1987-07-10 1991-11-08 Egretier Jean Michel Palier lisse a double portee concentrique
US5059845A (en) * 1990-05-07 1991-10-22 Mechanical Technology Incorporated Active magnetic bearing device for controlling rotor vibrations
US5021697A (en) * 1990-05-24 1991-06-04 Mechanical Technology Incorporated Auxiliary bearing design for active magnetic bearings
GB9103257D0 (en) * 1991-02-15 1991-04-03 Glacier Metal The Company Limi A magnetic bearing-shaft assembly having a bearing to support the shaft in the event of failure of the magnetic bearing

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DE4210042A1 (de) 1993-09-30
JPH07505208A (ja) 1995-06-08
US5616976A (en) 1997-04-01
DE4210042C2 (de) 1994-07-28
EP0633984A1 (de) 1995-01-18
WO1993020362A1 (de) 1993-10-14
DE59304136D1 (de) 1996-11-14

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