JP5415601B1 - バランス修正用支承装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のバランス修正用支承装置は、多角形の断面形状に形成された部分26を端側に有する被回転体1の支持孔22が装着されるマンドレル11の外周面のうち、支持孔22の多角形の断面形状部分26aに臨む地点に、被回転体1の回転にしたがい多角形の断面形状部分26aとマンドレル11の外周面との間の空間内で変動する圧力を外部へ逃がす逃し孔38を設けた。同構成により、アンバランス(動的不釣合い)を計測する際、支持孔22の多角形の断面部分26aとマンドレル11の外周面との間の空間内で生ずる圧力変動は、逃し孔38を通じて、外部へ逃げる。このため、スクイーズを要因とした、支持孔22の多角形状の断面部分26aとマンドレル11の外周面間における圧力変動が抑えられる。
【選択図】図2
Description
ところで、ターボ圧縮機のロータは、ターボ圧縮機が利用される各種のシステム分野から、強固にシャフトと連結する、高精度にロータ軸心とシャフト軸心とを合わせるなど多くの要望が出てきている。
すなわち、通常、ロータのアンバランスを測定しているとき、ロータを静圧気体で支持している部分であるマンドレルの外周面と支持孔の内面との間には、静圧気体軸受の噴出孔から噴出する圧縮性流体が充満する。
同構成により、支持孔の一部を多角形の断面形状としても、アンバランス(動的不釣合い)を計測する際、支持孔の多角形の断面部分とマンドレルの外周面との間の空間内で生ずる圧力の変動は、逃し孔を通じて、外部へ逃げる。このため、スクイーズを要因とした、支持孔の多角形状の断面部分とマンドレルの外周面間における圧力変動は抑えられ、高い精度で、被回転体のアンバランス(動的不釣合い)の計測が行われる。
請求項3の発明は、上記目的に加え、さらに変動した圧力が逃げやすいよう、逃し孔は、マンドレルのうちの多角形の断面形状部分とマンドレルの外周面との間の空間の最下位近傍に入口を有し、静圧気体スラスト軸受面の近傍の外部に臨む地点に出口を有した、最短の経路で形成される通路を用いることとした。
したがって、支持孔の一部を多角形状にした被回転体は、高い精度でアンバランスの計測が行える。しかも、マンドレルに被回転体が接触するおそれも回避できる。そのうえ、簡単な構造ですむ。
請求項3の発明によれば、上記効果に加え、さらに逃し孔は最短の経路で形成してあるので、一層、圧力は外部へ逃げやすくなり、より一層、高い効果をもたらす。
図1は、被回転体、例えばターボ圧縮機のロータ1(ここでは例えばコンプレッサロータ)のアンバランス(動的不釣合い)を計測するバランス修正装置の概略構成を示していて、例えば図中2は同装置の基板、3は同基板2の上面に立設されたフレーム体、4はフレーム体3の前方に配置された振動ブリッジ体を示している。
すなわち、通常は、ロータ1の一端から他端までを全体を円形の内腔部とした支持孔22、同支持孔22の応じた円形なシャフト23を用いているが、ここでは、図6および図7に示されるように例えば支持孔22の一部となる端、具体的には支持孔22の基端となるボス部21内の内面は、他の円形の内腔より大きい多角形の断面形状、ここでは例えば三角形状の内面26aを有して形成され、内面26aの内側を三角形の内腔部26としている。シャフト23は、同三角形状の内腔部26と嵌合する例えば三角形状のフランジ部27を形成した構造を用いている、つまり、三角形状の内腔部26とフランジ部27とが嵌り合う構造を併用して、ロータ1とシャフト23とを連結させる構造にしている
図1および図2を参照して、この支承装置10の各部を説明すると、11は上述のマンドレルである。マンドレル11は、円柱状のマンドレル部材から構成される。同マンドレル部材が支持アーム体6の先端部の上面に立設され、ロータ1が、マンドレル11の上方から装着されるようにしている。
まず、ロータ1のアンバランスを計測するときは、図2に示されるようにロータ1の支持孔22を、鉛直方向に起立するマンドレル11に嵌めて、ロータ1をマンドレル11に装着する。これで、マンドレル11の円形の柱部分32a(含;上段の静圧気体ラジアル軸受け34)にはロータ1の孔部分22dが配置され、柱部分32b(含;下段の静圧気体ラジアル軸受け34)にはロータ1の段付部22aが配置され、柱部分32cにはロータ1の三角形状の内腔部26が配置される。また静圧式気体スラスト軸受面35b上には、ロータ1のボス部21端が配置される。
このとき、ロータ1における三角形状の内面26aとマンドレル11の柱部分32c間の空間(内腔部26)は、静圧気体軸受34,35の噴出孔34a,35aから噴出する空気で充満している。
それ故、高い精度で、ロータ1(被回転体)のアンバランス(動的不釣合い)の計測を行うことができる。しかも、マンドレル11の外周面のうち、支持孔22の多角形の断面形状部分に臨む地点に逃し孔38を形成するだけで改善されるので、簡単な構造ですむ。そのうえ、マンドレル11にロータ1が接触するおそれも心配も回避できる。
しかも、逃がし孔38が最短経路で形成してあると、変動した圧力が外部へ逃げやすくなるので、より効果的に圧力変動を抑えることができる。
10 支承装置(バランス修正用支承装置)
11 マンドレル
22 支持孔
26 三角形状の内腔部(多角形の断面形状の部位)
26a 三角形状の内面(多角形の内面)
34 静圧気体ラジアル軸受
35 静圧気体スラスト軸受
38 逃し孔
39a 入口
39b 出口
Claims (3)
- 回転中心部に円形の支持孔を有し、かつ当該支持孔の端側が多角形の断面形状で形成された被回転体と、前記支持孔との挿入により前記被回転体が鉛直方向から装着される縦形のマンドレルとを備え、前記マンドレルの外周面には前記支持孔の円形の内面を回転自在に受ける静圧気体ラジアル軸受を有し、基端側には前記支持孔の下端の開口周囲を回転自在に受ける静圧気体スラスト軸受を有し、前記静圧気体ラジアル軸受、前記静圧気体スラスト軸受から静圧気体軸受用の圧縮性流体を噴出させて、前記被回転体を前記マンドレルの周りで浮上させながら回転自在に支承させる構造で構成され、浮上状態の被回転体に回転力を加えることによりアンバランスの計測を可能としたバランス修正用支承装置であって、
前記マンドレルの外周面のうち、前記支持孔の多角形の断面形状部分に臨む外周面部分には、前記被回転体の回転にしたがい前記多角形の断面形状部分と前記マンドレルの外周面との間の空間内で変動する圧力を外部へ逃がす逃し孔が設けられる
ことを特徴とするバランス修正用支承装置。 - 前記逃し孔は、前記マンドレルの外周面に周方向に沿って多数、等間隔に設けられることを特徴とする請求項1に記載のバランス修正用支承装置。
- 前記逃し孔は、前記マンドレルのうちの前記多角形の断面形状部分と前記マンドレルの外周面との間の空間の最下位近傍に入口を有し、前記静圧気体スラスト軸受面の近傍の外部に臨む地点に出口を有した最短の経路で形成される通孔でなることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバランス修正用支承装置。
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