JP5159447B2 - 横軸型回転機 - Google Patents
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Description
本発明は例えば横軸型回転電機や横軸型ポンプ等の横軸型回転機に係り、特に、横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置と横軸回転軸に作用する推力を支承する推力軸受装置とを備えた横軸型回転機に関する。
横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置と横軸回転軸に作用する推力を支承する推力軸受装置とを備えた横軸型回転機は、例えば、特許文献１に開示のように既に提案されている。
この種横軸型回転機は、横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置に隣接して推力軸受装置を配設している。そして、この推力軸受装置は、その推力を必要最小限の受圧面で支承するために、横軸回転軸に形成された推力支承部の軸心よりも下方側のみに対向して設置されている。
上記特許文献１に開示に横軸型回転機は、推力を必要最小限の受圧面で支承できる点で有利である。
しかしながら、全周型の推力軸受装置を設置する場合と違い、半周型の推力軸受装置では摺動面に潤滑油を導入するために、横型摺動軸受装置とは別系統の専用の給油系統を必要となる。
そのために、２種の給油系統が必要になると共に、２種の給油制御が必要になるので、給油系統の配管が複雑になると共に、給油量制御が厄介になる問題がある。
本発明の目的は、推力軸受装置への給油を簡単に行える横軸型回転機を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、推力軸受装置の周方向端部に、横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を前記推力軸受装置の摺動面に導入する漏洩油導入手段を設けたのである。
上記構成とすることで、横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を利用して推力軸受装置の潤滑を行うことができ、その結果、推力軸受装置専用の給油系統を必要とすることがなく、給油系統の配管や給油量制御を簡素化できる。
したがって、構成簡単にして、推力軸受装置への給油を簡単に行える横軸型回転機を得ることができる。
以下本発明による横軸型回転機の第１の実施の形態を、図１〜図４に示すタービン発電機に基づいて説明する。
タービン発電機１は、横方向に設置されたハウジング２と、このハウジング２の長手方向両端部に設けられた横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂと、これら横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂに摺動自在に軸支された横軸回転軸６と、この横軸回転軸６に固定された回転子７と、この回転子７の外周側に空隙を介して対向配置され前記ハウジングに支持された固定子８とを備えている。
前記横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂは、夫々内周に摺動面４Ｓを形成した上下２分割構成の軸受メタル４と、この軸受メタル４を外周部で揺動自在に支持した軸受部材５とで構成されている。尚、前記上下２分割構成の軸受メタル４は、横軸回転軸２の中心を境として水平に上下に分割面４Ｆを有する。
また、これら横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂの端部で、横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂの下半分に対向する位置には、半円環状の推力軸受装置９が横軸回転軸６と同心的に隣接配置されている。そして、この推力軸受装置９と対向する横軸回転軸６には、推力支承部６Ｓが形成されている。
このように構成することで、タービン発電機１の通常運転時は、主に横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂで横軸回転軸６を含む回転子７を支承し、推力軸受装置９では回転子７が軸方向にずれないように保持している。また、負荷変動等横軸回転軸６を軸方向に移動させるような力が発生したときは、横軸回転軸７の推力支承部６Ｓが推力軸受装置９に接触摺動して対抗する。
上記構成のタービン発電機１において、横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂの摺動面に図示しない給油系統から潤滑油が供給されて横軸回転軸６との間に油膜を形成し、回転子７が低摩擦で回転できるようにしている。このような潤滑油の供給は、油膜が切れないように連続して供給しており、油膜形成を終えた潤滑油や油膜形成に寄与できなかった潤滑油は、軸受メタル４の両側から外部に漏洩し、その漏洩油を回収して再使用あるいは廃棄している。
しかしながら、本実施の形態においては、軸受メタル４に隣接配置した推力軸受装置９の摺動面９Ｓに、ほぼ半径方向に沿った油溝９Ｇを周方向複数箇所に設けていると共に、摺動面９Ｓの周方向端部に漏洩油導入傾斜面１０を設けて漏洩油導入手段を形成している。そして、この漏洩油導入傾斜面１０は、横軸回転軸６の回転方向に対向する周方向端部で、横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂから離れるにしたがって下向き傾斜となるように形成されている。その結果、半円環状の推力軸受装置９に対向する横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂからの漏洩油は油溝９Ｇによって摺動面９Ｓに供給され、一方、上半分の横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂからの漏洩油は、横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂの端部から下方に漏れ伝わり、推力軸受装置９の端部で漏洩油導入傾斜面１０によって摺動面９Ｓ内に導入される。
上記構成によれば、推力軸受装置９に専用の給油系統を設けることなく、横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂからの漏洩油を効率よく推力軸受装置９の潤滑に供することができる。
図５及び図６は、本発明による第２の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態の図２及び図４に対応する構成である。よって、図２及び図４と同符号は、同一構成部品を示すので、再度の説明は省略する。
第２の実施の形態は、推力軸受装置９の摺動面９Ｓへの漏洩油導入手段として、摺動面９Ｓの周方向端部に漏洩油導入傾斜面１０を設けず、推力軸受装置９の周方向端部から推力支承部６Ｓの軸心よりも上方側に前記横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂの軸方向端部を覆うように半円環状の漏洩油導入カバー１１を設けて漏洩油導入手段としたのである。
このように構成することで、上半分の横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂからの漏洩油は、漏洩油導入カバー１１によって横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂの端部から下方に集められ、行き場を失った漏洩湯は推力軸受装置９の周方向端部から摺動面９Ｓ内に導入される。
したがって、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同等の効果を奏することができる。
次に、本発明による第３の実施の形態を図７及び図８に基づいて説明する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを変形したものであり、したがって、図１〜図６と同符号は同一構成部品を示すので、再度の説明は省略する。
本実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、摺動面９Ｓの周方向端部に摺動面９Ｓの全幅に亘って漏洩油導入傾斜面１０を設けずに、摺動面９Ｓの周方向端部で横軸回転軸７の推力支承部６Ｓに対向する内径側に漏洩油導入傾斜面１０Ａを形成し、さらに第２の実施の形態による半円環状の漏洩油導入カバー１１の代わりに半円盤状の簡易カバー１１Ａを設けた点である。
このように構成することで、上半分の横型摺動軸受装置３Ａ，３Ｂからの漏洩油は、簡易カバー１１Ａの内周を伝わって下方に導かれる。そして、横軸回転軸７の推力支承部６Ｓに対向する漏洩油導入傾斜面１０Ａから効率よく推力軸受装置９の摺動面９Ｓと推力支承部６Ｓとの間に導入される。
したがって、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同等の効果を奏することができる。尚、本実施の形態においては、漏洩油導入傾斜面１０Ａが横軸回転軸７の推力支承部６Ｓに対向する側に形成されているので、より多くの潤滑油量を摺動面９Ｓに導入できるので、大量の潤滑油が必要な機種の横軸型回転機に有利である。
ところで、第１の実施の形態の漏洩油導入傾斜面１０と、第２の実施の形態の漏洩油導入カバー１１とは、夫々単独で形成した例を説明したが、これらを組合わせて用いても良く、さらに、給油量に応じて第３の実施の形態の漏洩油導入傾斜面１０Ａ及び簡易カバー１１Ａとの組合わせを適宜行ってもよいことは云うまでもない。
さらに、第１の実施の形態及び第３の実施の形態においては、推力軸受装置９の周方向の両端部に漏洩油導入傾斜面１０や漏洩油導入傾斜面１０Ａを設けた構成を図示したが、横軸回転機の回転方向が一定の場合には、回転方向に対向する側にのみ漏洩油導入傾斜面１０や漏洩油導入傾斜面１０Ａを設けるようにしてもよい。
尚、以上の説明は横軸型回転機としてタービン発電機を一例に説明したが、本発明は推力軸受を横型摺動軸受装置に隣接して設けた横軸回転機であれば、その種類を問わず本発明が適用できるのは云うまでもない。
１…タービン発電機、２…ハウジング、３Ａ，３Ｂ…横型摺動軸受装置、４…軸受メタル、４Ｓ…摺動面、４Ｆ…分割面、５…軸受部材、６…横軸回転軸、６Ｓ…推力支承部、７…回転子、８…固定子、９…推力軸受装置、９Ｓ…摺動面、９Ｇ…油溝、１０，１０Ａ…漏洩油導入傾斜面、１１…漏洩油導入カバー、１１Ａ…簡易カバー。
Claims (5)
- 横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置と、この横型摺動軸受装置に隣接し前記横軸回転軸に形成された推力支承部の軸心よりも下方側に対向して配設された推力軸受装置とを備えた横軸型回転機において、前記横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を前記推力軸受装置の摺動面に導入し、前記横型摺動軸受装置の軸方向端部を覆う漏洩油導入カバーを、前記推力軸受装置の周方向端部から推力支承部の軸心よりも上方側に形成したことを特徴とする横軸型回転機。
- 横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置と、この横型摺動軸受装置に隣接し前記横軸回転軸に形成された推力支承部の軸心よりも下方側に対向して配設された推力軸受装置とを備えた横軸型回転機において、前記推力軸受装置の摺動面に前記横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を導入する油溝を形成すると共に、前記横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を前記推力軸受装置の摺動面に導入し、前記横型摺動軸受装置の軸方向端部を覆う漏洩油導入カバーを、前記推力軸受装置の周方向端部から推力支承部の軸心よりも上方側に形成したことを特徴とする横軸型回転機。
- 前記漏洩油導入カバーは、推力支承部の軸心よりも上方側に連続して対向する半円環状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の横軸回転機。
- 横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置と、この横型摺動軸受装置に隣接し前記横軸回転軸に形成された推力支承部の軸心よりも下方側に対向して配設された推力軸受装置とを備えた横軸型回転機において、前記横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を前記推力軸受装置の摺動面に導入する漏洩油導入手段を、前記推力軸受装置の周方向端部に設けると共に、前記漏洩油導入手段を、前記推力軸受装置の周方向端部に形成した漏洩油導入傾斜面と、前記推力軸受装置の周方向端部から推力支承部の軸心よりも上方側に形成され前記横型摺動軸受装置の軸方向端部を覆う漏洩油導入カバーとで構成したことを特徴とする横軸型回転機。
- 横軸回転軸を支承する横型摺動軸受装置と、この横型摺動軸受装置に隣接し前記横軸回転軸に形成された推力支承部の軸心よりも下方側に対向して配設された推力軸受装置とを備えた横軸型回転機において、前記推力軸受装置の摺動面に前記横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を導入する油溝を形成し、さらに、前記横型摺動軸受装置からの潤滑油の漏洩油を前記推力軸受装置の摺動面に導入する漏洩油導入手段を、前記推力軸受装置の周方向端部に設けると共に、前記漏洩油導入手段を、前記推力軸受装置の周方向端部に形成した漏洩油導入傾斜面と、前記推力軸受装置の周方向端部から推力支承部の軸心よりも上方側に形成され前記横型摺動軸受装置の軸方向端部を覆う漏洩油導入カバーとで構成したことを特徴とする横軸型回転機。
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