JP5416859B2

JP5416859B2 - ティルティングパッド型ジャーナル軸受及びこれを備えた回転機械

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Publication number: JP5416859B2
Application number: JP2013500741A
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Inventors: 健太鈴木; 真辺見
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Description

本発明は、ティルティングパッド型ジャーナル軸受及びこれを備えた回転機械に関する。

高速で運転される回転機械においては、非特許文献１で示されるようなティルティングパッド型ジャーナル軸受を採用することが多い。このティルティングパッド型ジャーナル軸受は、一般的に、回転軸の外周側に配置され回転軸の径方向荷重を受ける複数のパッドと、これら複数のパッドを傾斜可能にそれぞれ支持する複数のピボットと、複数のパッド及び複数のピボットを収納するケーシングとを備えている。そして、回転軸の回転により、回転軸とパッドとの間に潤滑油が導入されて、くさび型の油膜が形成される。このとき、パッドが傾斜可能なため、回転軸の偏心が荷重方向となり、振動安定性に優れる。そのため、ティルティングパッド型ジャーナル軸受は、例えば蒸気タービン、ガスタービン、及び遠心圧縮機等の高速回転機械において広く採用されている。

近年、蒸気タービン等の回転機械は効率向上のために大型化しており、その回転軸を支持するティルティングパッド型ジャーナル軸受は、これに起因する高周速や高面圧に対応する必要がある。すなわち、回転軸との摺動面であるパッドの内周面には摩擦熱が生じ、高周速や高面圧になるほど焼き付きが発生しやすくなるため、パッドの内周面の温度を低減する工夫が必要となる。

そこで、例えば特許文献１に記載の従来技術においては、各パッドを冷却するために、各パッドの内部に周方向一端側から周方向他端側に延在する潤滑油供給流路を形成している。また、パッドの周方向一端側（言い換えれば、回転軸の回転方向の下流側）に形成された潤滑油供給流路の入口に可撓配管を接続している。また、パッドの周方向他端側（言い換えれば、回転軸の回転方向の上流側）に吹き出しブロックを一体的に固定し、パッドの周方向他端側に形成された潤滑油供給流路の出口に吹き出しブロックの導油流路を接続している。そして、潤滑油は、可撓配管を介しパッドの潤滑油供給流路に導出され、パッドの潤滑油供給流路内で回転軸の回転方向とは反対方向に流れて吹き出しブロックの導油流路に導出され、吹き出しブロックのノズルを介し回転軸の外周面に向かって吹き付けられるようになっている。これにより、撹拌損失を伴うことなく、少ない給油量で、効果的に冷却するとともに潤滑するようになっている。

特開２００３−１１３８３４号公報（図１及び図２参照）

（社）日本トライボロジー学会編、トライボロジーハンドブック、養賢堂（２００１）、ｐ５３−５７

しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地が存在する。すなわち、上記特許文献１に記載の従来技術においては、パッドの潤滑油供給流路の入口に可撓配管を接続し、パッドの潤滑油供給流路の出口に吹き出しブロックの導油流路を接続している。そのため、部品点数の削減の点で改善の余地があった。

本発明の目的は、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができるティルティングパッド型ジャーナル軸受を提供することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、回転軸の外周側に配置され前記回転軸の径方向荷重を受ける複数のパッドと、前記複数のパッドを傾斜可能にそれぞれ支持する複数のピボットと、前記複数のパッド及び前記複数のピボットを収納するケーシングとを備え、前記複数のパッドのそれぞれは、周方向一方側から周方向他方側に延在する通油孔を前記パッドの内部に形成したティルティングパッド型ジャーナル軸受において、前記複数のパッドの間にそれぞれ配置された複数のガイドを備え、前記複数のガイドのそれぞれは、前記ケーシングの給油孔からの潤滑油を導入して前記ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの通油孔に導出する第１案内流路を、前記ガイドの内部に形成するとともに、前記ガイドと隣り合う周方向一方側の前記パッドの通油孔からの潤滑油を導入して前記周方向他方側のパッドの内周面と前記回転軸の外周面との間に導出する第２案内流路を、前記ガイドの内部に又は前記ガイドの内周面と前記回転軸の外周面との間に形成する。

このように第１の発明においては、第１案内流路及び第２案内流路を形成するガイドを設けることにより、例えば特許文献１に記載の従来技術と比べ、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。

上記目的を達成するために、第２の発明は、回転軸の外周側に配置され前記回転軸の径方向荷重を受ける複数のパッドと、前記複数のパッドを傾斜可能にそれぞれ支持する複数のピボットと、前記複数のパッド及び前記複数のピボットを収納するケーシングとを備え、前記複数のパッドのうちの少なくとも２つのパッドのそれぞれは、周方向一方側から周方向他方側に延在する通油孔をその内部に形成したティルティングパッド型ジャーナル軸受において、前記通油孔が内部に形成された前記少なくとも２つのパッドの間に配置された少なくとも１つの第１ガイドと、前記通油孔が内部に形成された前記少なくとも２つのパッドの周方向両外側に配置された第２ガイド及び第３ガイドとを備え、前記第１ガイドは、前記ケーシングの給油孔からの潤滑油を導入して前記第１ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの通油孔に導出する第１案内流路をその内部に形成するとともに、前記第１ガイドと隣り合う周方向一方側の前記パッドの通油孔からの潤滑油を導入して前記周方向他方側のパッドの内周面と前記回転軸の外周面との間に導出する第２案内流路をその内部に又はその内周面と前記回転軸の外周面との間に形成し、前記第２ガイドは、前記ケーシングの給油孔からの潤滑油を導入して前記第２ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの通油孔に導出する第１案内流路をその内部に形成し、前記第３ガイドは、前記第３ガイドと隣り合う周方向一方側の前記パッドの通油孔からの潤滑油を導入して前記第３ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの内周面と前記回転軸の外周面との間に導出する第２案内流路をその内部に又はその内周面と前記回転軸の外周面との間に形成する。

このように第２の発明においては、第１案内流路及び第２案内流路を形成する第１ガイドを設けることにより、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。

上記目的を達成するために、第３の発明は、上述した第１の発明又は第２の発明によるティルティングパッド型ジャーナル軸受を少なくとも１つ備えた回転機械とする。

本発明によれば、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。

本発明の第１の実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第１の実施形態におけるパッド及びガイドの構造を表す斜視図である。本発明の第１の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第２の実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第２の実施形態におけるパッド及びガイドの構造を表す斜視図である。本発明の第２の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第３の実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第３の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第４の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第４の実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第５の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第６の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第５の実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第５の実施形態におけるパッドの構造を表す斜視図である。本発明の第７の変形例におけるパッドの構造を表す径方向断面図である。本発明の第８の変形例におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。本発明の第６の実施形態における回転機械の構成を表す概略図である。本発明の第７の実施形態における回転機械の構成を表す概略図である。本発明の第８の実施形態における回転機械の構成を表す概略図である。

本発明の第１の実施形態を、図１及び図２により説明する。図１は、本実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。図２は、本実施形態におけるパッド及びガイドの構造を表す斜視図である。

これら図１及び図２において、ティルティングパッド軸受は、回転軸１の外周側に配置され回転軸１の径方向荷重を受ける複数（本実施形態では５つ）のパッド２と、複数のパッド２を傾斜可能にそれぞれ支持する複数（本実施形態では５つ）のピボット３と、複数（本実施形態では５つ）のパッド２の間にそれぞれ配置された複数（本実施形態では５つ）の金属製ガイド４と、それらパッド２、ピボット３、及びガイド４を収納するとともに潤滑油が溜められたケーシング５とを備えている。なお、回転軸１は、図１中点線矢印Ｒで示す方向（時計回り）に回転するようになっている。

パッド２は、回転軸１との摺動面である内周面がホワイトメタル等の低融点合金で形成されている。また、パッド２を冷却するために、パッド２の内部には周方向一方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の上流側）の前端から周方向他方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の下流側）の後端まで例えば直線状に延在する通油孔６が形成されている。なお、本実施形態では、図２で示すように、３つの通油孔６が各パッド２の幅方向に配列されている。なお、図２では、通油孔６の断面を四角状に形成している場合を示すが、円状に形成してもよい（後述の図５、図１４、及び図１５も同様）。

ティルティングパッド軸受の外周側（すなわち、ケーシング５の外周側）には略円筒状の軸受ハウジング７が設けられている。軸受ハウジング７の内周面には全周に亘って延在する周方向導油溝８が形成されており、この内周面側の周方向導油溝８と外周面側とを連通する径方向導油孔９が形成されている。また、ティルティングパッド軸受のケーシング５には、複数のガイド４にそれぞれ対応する周方向位置に複数（本実施形態では５つ）の給油孔１０が形成されている。

本実施形態の要部である各ガイド４は、ケーシング５の内周面に固定されている。また、各ガイド４の内部には、ケーシング５の給油孔１０からの潤滑油を導入してガイド４と隣り合う周方向他方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の下流側）のパッド２の通油孔６に導出する第１案内流路１１が形成されている。また、各ガイド４の内部には、ガイド４と隣り合う周方向一方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の上流側）のパッド２の通油孔６からの潤滑油を導入して周方向他方側のパッド２の内周面と回転軸１の外周面との間に導出する第２案内流路１２が形成されている。なお、ガイド４とパッド４との間の間隙は、パッド４が傾斜しても干渉しない微少な間隔（例えば１ｍｍ程度）としている。

次に、本実施形態の動作及び作用効果を説明する。

軸受ハウジング７の径方向導油孔９から供給された潤滑油は、軸受ハウジング７の周方向導油溝８及びケーシング５の給油孔１０を介し各ガイド４の第１案内流路１１に導出され、各ガイド４と隣り合う周方向他方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の下流側）のパッド２の通油孔６に導出される。そして、各パッド２の通油孔６内で回転軸１の回転方向に流れて各ガイド４の第２案内流路１２に導出され、各ガイド４と隣り合う周方向他方側のパッド２の内周面と回転軸１の外周面との間に導出される。これにより、撹拌損失を伴うことなく、少ない給油量で、効果的に冷却するとともに潤滑することができる。したがって、高周速、高面圧に対応することができる。

そして、本実施形態においては、第１案内流路１１及び第２案内流路１２を形成するガイド４を設けることにより、例えば特許文献１に記載の従来技術のように可撓配管及び吹き出しブロックを設ける場合と比べ、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。また、部品点数を削減することにより、軸受の製造作業や設置作業を簡便化することができる。また、給油量を低減することにより、給油装置の小型化や運転コストの低減を図ることができる。

また、金属製のガイド４を設けるので、特許文献１に記載の従来技術のように柔軟性を有する可撓配管を設ける場合と比べ、耐久性や耐震性等が向上し、信頼性を高めることができる。

なお、上記第１の実施形態においては、特に説明しなかったが、図３で示す変形例のように、各ガイド４とこれに隣り合う周方向他方側のパッド２との間隙に弾性シール材（Ｏリング）１３Ａを設け、ガイド４の第１案内流路１１から周方向他方側のパッド２の通油孔６へ導出する潤滑油の漏れを防止してもよい。また、各ガイド４とこれに隣り合う周方向一方側のパッド２との間隙に弾性シール材（Ｏリング）１３Ｂを設け、周方向一方側のパッド２の通油孔６からガイド４の第２案内流路１２へ導出する潤滑油の漏れを防止してもよい。このような変形例においては、給油量をさらに低減することができる。

本発明の第２の実施形態を、図４及び図５により説明する。図４は、本実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。図５は、本実施形態におけるパッド及びガイドの構造を表す斜視図である。なお、これら図４及び図５において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態では、ティルティングパッド軸受は、複数（本実施形態では５つ）のパッド２の間にそれぞれ配置された複数（本実施形態では５つ）の金属製ガイド４Ａを備えている。各ガイド４Ａの内部には、上記第１の実施形態のガイド４と同様、ケーシング５の給油孔１０からの潤滑油を導入してガイド４と隣り合う周方向他方側のパッド２の通油孔６に導出する第１案内流路１１が形成されている。

また、各ガイド４Ａの内周面は、周方向一方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の下流側）から周方向他方側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の下流側）に向かって回転軸１の径方向内側に傾斜する傾斜面として形成されており、この内周面と回転軸の外周面との間に第２案内流路１２Ａが形成されている。

このように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。

なお、上記第２の実施形態においては、特に説明しなかったが、図６で示す変形例のように、各ガイド４とこれに隣り合う周方向他方側のパッド２との間隙に弾性シール材（Ｏリング）１３Ａを設け、ガイド４の第１案内流路１１から周方向他方側のパッド２の通油孔６へ導出する潤滑油の漏れを防止してもよい。このような変形例においては、給油量をさらに低減することができる。

本発明の第３の実施形態を、図７により説明する。図７は、本実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。なお、この図７において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態では、各ガイド４は、ケーシング５の内周面に固定されていない。その代わり、各ガイド４とこれに隣り合う周方向他方側のパッド２とを接合して一体化している。すなわち、ガイド４は、パッド２と共に傾斜するようになっている。

このように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。また、ガイド４とパッド２とを一体化することにより、ガイド４の設置作業を不要とすることができる。

なお、上記第３の実施形態においては、ガイド４とパッド２とを別部材として成形してから接合した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図８で示す変形例のように、最初から、ガイド４とパッド２とを一体成形してもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第３の実施形態においては、特に説明しなかったが、図９で示す変形例のように、ガイド４とケーシング５との間隙に弾性シール材（Ｏリング）１３Ｃを設け、ケーシング５の給油孔１０からガイド４の第１案内流路１１へ導出する潤滑油の漏れを防止してもよい。このような変形例においては、給油量をさらに低減することができる。

本発明の第４の実施形態を、図１０により説明する。図１０は、本実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。なお、この図１０において、上記第２の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態では、各ガイド４Ａは、ケーシング５の内周面に固定されていない。その代わり、各ガイド４Ａとこれに隣り合う周方向他方側のパッド２とを接合して一体化している。すなわち、ガイド４Ａは、パッド２と共に傾斜するようになっている。

このように構成された本実施形態においても、上記実施形態と同様、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。また、ガイド４とパッド２とを一体化することにより、ガイド４の設置作業を不要とすることができる。

なお、上記第４の実施形態においては、ガイド４Ａとパッド２とを別部材として成形してから接合した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば図１１で示す変形例のように、最初から、ガイド４Ａとパッド２とを一体成形してもよい。このような変形例においても、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第４の実施形態においては、特に説明しなかったが、図１２で示す変形例のように、ガイド４Ａとケーシング５との間隙に弾性シール材（Ｏリング）１３Ｃを設け、ケーシング５の給油孔１０からガイド４Ａの第１案内流路１１へ導出する潤滑油の漏れを防止してもよい。このような変形例においては、給油量をさらに低減することができる。

本発明の第５の実施形態を、図１３及び図１４により説明する。本実施形態は、パッドの内周面に排油溝を形成した実施形態である。

図１３は、本実施形態におけるティルティングパッド軸受の構造を表す径方向断面図である。図１４は、本実施形態におけるパッドの構造を表す斜視図である。なお、これら図１３及び図１４において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

本実施形態では、各パッド２の内周面における後端側（言い換えれば、回転軸１の回転方向の下流側）に排油溝１４を形成している。この排油溝１４は、パッド２の内周面において回転軸１の軸方向に沿って一直線状に延在し、パッド２における回転軸１の軸方向一方側及び軸方向他方側の側面にそれぞれ連通するように形成されている。これにより、パッド２の内周面と回転軸１の外周面との間（摺動部）において、パッド２の前端側から流入して高温となった潤滑油を、排油溝１４を介しパッドの側面側に排出するようになっている。したがって、回転方向の上流側のパッド２の後端側から高温の潤滑油が流出して回転方向の下流側のパッド２の前端側に流入するのを抑えることができる。すなわち、冷却性能を向上することができる。

以上のように構成された本実施形態においても、上記実施形態と同様、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。また、本実施形態においては、各パッド２の内周面に排油溝１４を形成することにより、冷却性能を向上することができる。

なお、上記第５の実施形態においては、上記第１の実施形態に適用して各パッド２の内周面に排油溝１４を形成した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、上記第２〜第４の実施形態及び変形例のいずれかに適用してパッド２の内周面に排油溝を形成してもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第５の実施形態においては、排油溝１４は、回転軸１の軸方向に一直線状に延在する場合を例にとって説明したが、これに限られず、図１５で示す変形例のように、排油溝１４Ａは、その中央部から回転軸１の軸方向一方側及び軸方向他方側にそれぞれ向かって回転軸１の回転方向の下流側に傾斜するように延在してもよい。このような変形例においては、より高温となった潤滑油を排出しやすくなる。

また、上記第１〜第５の実施形態及び変形例においては、各パッド２の内部に周方向一方側から周方向他方側に向かって直線状に延在する３つの通油孔６を形成した場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、通油孔６の数は３つに限られず、例えば１つ、２つ、又は４つ以上としてもよい。また、通油孔６は、例えば周方向に沿って円弧状に延在してもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。

また、上記第１〜第５の実施形態及び変形例においては、全てのパッド２の内部に通油孔６を形成し、全てのパッド２の間にガイド４又は４Ａを配置した場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形例が考えられる。すなわち、少なくとも２つのパッド２の内部に通油孔６を形成し、通油孔６が形成されたパッド２の間に少なくとも１つのガイド４又は４Ａを配置するのであれば、上記同様の効果を得ることができる。このような変形例の一つを図１６により説明する。なお、この図１６において、上記第５の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１６で示す変形例では、５つのパッド２のうち、回転軸１から荷重を受ける側（図中下側）の３つのパッド２の内部に通油孔６を形成している。そして、通油孔６が形成された３つのパッドの間に２つの第１ガイド４を配置している。
この第１ガイド４の内部には、上述した第１案内流路１１及び第２案内流路１２が形成されている。

また、通油孔６が形成された３つのパッド２の両外側（言い換えれば、通油孔６が形成されたパッド２と通油孔６が形成されていないパッド２との間）には、第２ガイド１５及び第３ガイド１６を配置している。第２ガイド１５の内部には、上述した第１案内流路１１のみが形成され、第３ガイド１６の内部には、上述した第２案内流路１２のみが形成されている。

以上のように構成された変形例においても、第１案内流路１１及び第２案内流路１２を形成する第１ガイド４を設けることにより、部品点数を削減しつつ、給油量を低減することができる。

なお、上記変形例においては、上記第５の実施形態に適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、上記第１〜第４の実施形態等に適用してもよいことは言うまでもない。

本発明の第６の実施形態を、図１７により説明する。本実施形態は、上述したティルティングパッド型ジャーナル軸受を、蒸気タービンに採用したものである。

図１７は、本実施形態における蒸気タービンの構成を表す概略図である。

この図１７において、蒸気タービンは、高圧蒸気により回転駆動する高圧タービン２０と、低圧蒸気により回転駆動する複数（本実施形態では３つ）の低圧タービン２１と、これら高圧タービン２０及び低圧タービン２１の回転動力を電気エネルギに変換する発電機２２とを備えている。高圧タービン２０、低圧タービン２１、及び発電機２２は回転軸１を介し連結されており、回転軸１は複数（本実施形態では８つ）のジャーナル軸受１７を介し回転可能に支持されている。

本実施形態においては、ジャーナル軸受１７は、上記第１〜第５の実施形態及び変形例のうちのいずれかのティルティングパッド型ジャーナル軸受を使用する。これにより、軸受摺動部の温度上昇の抑制や給油量の低減等の対策に有用である。
なお、上述したティルティングパッド型ジャーナル軸受を全てのジャーナル軸受１７に使用することが望ましいものの、高周速や高面圧となるジャーナル軸受１７のみに使用してもよい。

本発明の第７の実施形態を、図１８により説明する。本実施形態は、上述したティルティングパッド型ジャーナル軸受を、ガスタービンに採用したものである。

図１７は、本実施形態におけるガスタービンの構成を表す概略図である。

この図１７において、ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機２３と、この圧縮機２３で生成した圧縮空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器２４と、この燃焼器２４からの燃焼ガスにより回転駆動するタービン２５と、このタービン２５の回転動力を電気エネルギに変換する発電機（図示せず）とを備えている。圧縮機２３、タービン２５、及び発電機は回転軸１を介し連結されており、回転軸１は複数のジャーナル軸受１７を介し回転可能に支持されている。

本実施形態においては、ジャーナル軸受１７は、上記第１〜第５の実施形態及び変形例のうちのいずれかのティルティングパッド型ジャーナル軸受を使用する。これにより、軸受摺動部の温度上昇の抑制や給油量の低減等の対策に有用である。特に、ガスタービンは一般的に蒸気タービンより高速回転であるから、有用である。

本発明の第８の実施形態を、図１９により説明する。本実施形態は、上述したティルティングパッド型ジャーナル軸受を、遠心圧縮機に採用したものである。

図１９は、本実施形態における遠心圧縮機の構造を表す軸方向断面図である。

この図１９において、遠心圧縮機は、圧縮機ケーシング２６と、この圧縮機ケーシング２６内に設けられた回転軸１と、この回転軸を回転可能に支持する２つのジャーナル軸受１７及びスラスト軸受２７と、回転軸１に取り付けられた複数段の羽根車２８とを備えている。そして、回転軸１と共に複数段の羽根車２８が回転すると、吸入口２９から気体を吸い込んで圧縮し、その圧縮気体を吐出口３０から吐出するようになっている。

本実施形態においては、ジャーナル軸受１７は、上記第１〜第５の実施形態及び変形例のうちのいずれかのティルティングパッド型ジャーナル軸受を使用する。これにより、軸受摺動部の温度上昇の抑制や給油量の低減等の対策に有用である。特に、遠心圧縮機はガスタービンと同様に高速回転であるから、有用である。

１回転軸
２パッド
３ピボット
４，４Ａガイド
５ケーシング
６通油孔
１０給油孔
１１第１案内流路
１２，１２Ａ第２案内流路
１３Ａ，１３Ａ，１３Ｂ弾性シール材
１４，１４Ａ排油溝
１５第２ガイド
１６第３ガイド

Claims

回転軸の外周側に配置され前記回転軸の径方向荷重を受ける複数のパッドと、
前記複数のパッドを傾斜可能にそれぞれ支持する複数のピボットと、
前記複数のパッド及び前記複数のピボットを収納するケーシングとを備え、
前記複数のパッドのそれぞれは、周方向一方側から周方向他方側に延在する通油孔を前記パッドの内部に形成したティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記複数のパッドの間にそれぞれ配置された複数のガイドを備え、
前記複数のガイドのそれぞれは、前記ケーシングの給油孔からの潤滑油を導入して前記ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの通油孔に導出する第１案内流路を、前記ガイドの内部に形成するとともに、前記ガイドと隣り合う周方向一方側の前記パッドの通油孔からの潤滑油を導入して前記周方向他方側のパッドの内周面と前記回転軸の外周面との間に導出する第２案内流路を、前記ガイドの内部に又は前記ガイドの内周面と前記回転軸の外周面との間に形成することを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項１記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記第２案内流路は、前記ガイドの内周面と前記回転軸の外周面との間に形成されており、
前記ガイドの内周面は、周方向一方側から周方向他方側に向かって前記回転軸の径方向内側に傾斜する傾斜面として形成されたことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項１又は２記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記複数のガイドのそれぞれは、前記ケーシングに固定されたことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項３記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記ガイドとこれに隣り合う前記周方向他方側のパッドとの間隙に、前記ガイドの第１案内流路から前記周方向他方側のパッドの通油孔へ導出する潤滑油の漏れを防止する第１の弾性シール材を設けたことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項４記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記第２案内流路は、前記ガイドの内部に形成されており、
前記ガイドとこれに隣り合う前記周方向一方側のパッドとの間隙に、前記周方向一方側のパッドの通油孔から前記ガイドの第２案内流路へ導出する潤滑油の漏れを防止する第２の弾性シール材を設けたことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項１又は２記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記複数のガイドのそれぞれは、前記ガイドと隣り合う前記周方向他方側のパッドと一体化されたことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項６記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記ガイドと前記ケーシングとの間隙に、前記ケーシングの給油孔から前記ガイドの第１案内流路へ導出する潤滑油の漏れを防止する弾性シール材を設けたことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項１乃至７のいずれか１項記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記複数のパッドのそれぞれは、その内周面における前記回転軸の回転方向側に排油溝を形成し、
前記排油溝は、前記パッドにおける前記回転軸の軸方向一方側及び軸方向他方側の側面にそれぞれ連通したことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項８記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記排油溝は、その中央部から前記回転軸の軸方向一方側及び軸方向他方側にそれぞれ向かって前記回転軸の回転方向側に傾斜するように延在したことを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
回転軸の外周側に配置され前記回転軸の径方向荷重を受ける複数のパッドと、
前記複数のパッドを傾斜可能にそれぞれ支持する複数のピボットと、
前記複数のパッド及び前記複数のピボットを収納するケーシングとを備え、
前記複数のパッドのうちの少なくとも２つのパッドのそれぞれは、周方向一方側から周方向他方側に延在する通油孔をその内部に形成したティルティングパッド型ジャーナル軸受において、
前記通油孔が内部に形成された前記少なくとも２つのパッドの間に配置された少なくとも１つの第１ガイドと、
前記通油孔が内部に形成された前記少なくとも２つのパッドの周方向両外側に配置された第２ガイド及び第３ガイドとを備え、
前記第１ガイドは、前記ケーシングの給油孔からの潤滑油を導入して前記第１ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの通油孔に導出する第１案内流路をその内部に形成するとともに、前記第１ガイドと隣り合う周方向一方側の前記パッドの通油孔からの潤滑油を導入して前記周方向他方側のパッドの内周面と前記回転軸の外周面との間に導出する第２案内流路をその内部に又はその内周面と前記回転軸の外周面との間に形成し、
前記第２ガイドは、前記ケーシングの給油孔からの潤滑油を導入して前記第２ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの通油孔に導出する第１案内流路をその内部に形成し、
前記第３ガイドは、前記第３ガイドと隣り合う周方向一方側の前記パッドの通油孔からの潤滑油を導入して前記第３ガイドと隣り合う周方向他方側の前記パッドの内周面と前記回転軸の外周面との間に導出する第２案内流路をその内部に又はその内周面と前記回転軸の外周面との間に形成することを特徴とするティルティングパッド型ジャーナル軸受。
請求項１乃至１０のいずれか１項記載のティルティングパッド型ジャーナル軸受を少なくとも１つ備えたことを特徴とする回転機械。