JP5787631B2

JP5787631B2 - Bearing test equipment

Info

Publication number: JP5787631B2
Application number: JP2011128138A
Authority: JP
Inventors: 千尋吉峰; 山下　一彦; 一彦山下; 山下　勝也; 勝也山下; 倫平川下; 岡本　直也; 直也岡本
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-06-08
Also published as: JP2012255688A

Description

本発明は、蒸気タービンや発電機などの回転機械において、その回転軸を支持する軸受の動特性を評価するための軸受試験装置に関するものである。 The present invention relates to a bearing test apparatus for evaluating dynamic characteristics of a bearing that supports a rotating shaft in a rotating machine such as a steam turbine or a generator.

回転機械は、回転軸とこの回転軸に装着される羽根車や歯車などからなる回転体が軸受により回転自在に支持された構造であり、このような回転機械では、作動時に振動が発生する。この振動は、回転体を支持する軸受の静的特性や動的特性に大きく影響を受けるものである。この回転機械における回転体の振動特性は、実際の回転機械の作動を模擬した試験により調べることができる。 A rotating machine has a structure in which a rotating body including a rotating shaft and an impeller or gear mounted on the rotating shaft is rotatably supported by a bearing. In such a rotating machine, vibration is generated during operation. This vibration is greatly influenced by the static characteristics and dynamic characteristics of the bearing that supports the rotating body. The vibration characteristics of the rotating body in this rotating machine can be examined by a test simulating the actual operation of the rotating machine.

従来の軸受試験装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された軸受試験装置は、供試軸受が嵌め合わされて試験用回転系を形成する試験用回転軸、試験用回転系に荷重を負荷する荷重負荷手段、試験用回転系に負荷された荷重を計測する荷重計測手段、試験用回転系の変位を計測する変位計測手段を備えたものである。 As a conventional bearing test apparatus, for example, there is one described in Patent Document 1 below. The bearing test apparatus described in Patent Document 1 includes a test rotating shaft in which a test bearing is fitted to form a test rotating system, a load loading means for applying a load to the test rotating system, and a test rotating system. A load measuring means for measuring a loaded load and a displacement measuring means for measuring the displacement of the test rotating system are provided.

特開２００１−０５０８６３号公報JP 2001-050863 A

軸受試験装置は、一般に、供試軸受における回転軸を支持するための油膜剛性が、周囲の支持（補助）軸受で回転軸を支持する剛性に対して十分に小さく、装置の剛性が油膜と比較して十分に大きいことを前提としている。近年、例えば、発電用蒸気タービンは、高効率、大容量化が求められており、それに伴い軸受性能への要求も厳しいものになってきている。特に、回転軸の大型化、大重量化により荷重条件が厳しい軸受は、油膜の剛性が非常に大きくなり、評価試験装置の剛性を上回ってくるようなケースが発生する。すると、計測結果に装置自体の構造変形等が大きく影響することになり、その結果、高精度な軸動特性を取得することが困難となる。 In general, the bearing test equipment has an oil film rigidity for supporting the rotating shaft in the test bearing that is sufficiently smaller than the rigidity of the surrounding support (auxiliary) bearing to support the rotating shaft. It is assumed that it is sufficiently large. In recent years, for example, power generation steam turbines are required to have high efficiency and large capacity, and accordingly, requirements for bearing performance have become severe. In particular, a bearing having severe load conditions due to an increase in the size and weight of the rotating shaft has a very large oil film rigidity, which sometimes exceeds the rigidity of the evaluation test apparatus. Then, the structural deformation of the apparatus itself greatly affects the measurement result, and as a result, it becomes difficult to acquire highly accurate axial dynamic characteristics.

本発明は上述した課題を解決するものであり、軸受の動特性を高精度に取得可能な軸受試験装置を提供することを目的とする。 This invention solves the subject mentioned above, and aims at providing the bearing test device which can acquire the dynamic characteristic of a bearing with high precision.

上記の目的を達成するための本発明の軸受試験装置は、試験用回転軸に供試軸受が嵌め合わされて構成される試験用回転系と、前記試験用回転系を弾性支持する弾性支持装置と、前記試験用回転系に荷重を負荷する荷重負荷装置と、前記試験用回転軸の変位を計測する軸変位計測装置と、前記試験用回転系への負荷荷重と前記試験用回転軸の変位と前記弾性支持装置の弾性支持特性に応じて前記試験用回転系に入力する負荷荷重とから前記供試軸受の動特性を求める評価装置と、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a bearing test apparatus according to the present invention includes a test rotation system configured by fitting a test bearing to a test rotation shaft, and an elastic support device that elastically supports the test rotation system. A load loading device for applying a load to the test rotating system, an axial displacement measuring device for measuring a displacement of the test rotating shaft, a load applied to the test rotating system, and a displacement of the test rotating shaft, And an evaluation device for obtaining dynamic characteristics of the test bearing from a load applied to the test rotation system in accordance with an elastic support characteristic of the elastic support apparatus.

従って、評価装置は、試験用回転系への負荷荷重と、試験用回転軸の変位と、弾性支持装置の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重とから供試軸受の動特性を求めることから、弾性支持装置の弾性支持特性を除去して試験用回転系における動剛性を求めることで、供試軸受の動特性を高精度に取得することができる。 Therefore, the evaluation device determines the dynamics of the test bearing from the load applied to the test rotating system, the displacement of the test rotating shaft, and the load applied to the test rotating system according to the elastic support characteristics of the elastic support device. Since the characteristic is obtained, the dynamic characteristic of the test bearing can be obtained with high accuracy by removing the elastic support characteristic of the elastic support device and obtaining the dynamic rigidity in the test rotating system.

本発明の軸受試験装置では、前記試験用回転系への負荷荷重Ｆ１、前記試験用回転軸の変位Δｄ１、前記弾性支持装置の弾性支持特性に応じて前記試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３とするとき、前記評価装置は、前記供試軸受の動剛性Ｚ１を、
Ｚ１＝（Ｆ１−Ｆ３）／Δｄ１
により算出して動特性を評価することを特徴としている。 In the bearing test apparatus of the present invention, the load F1 applied to the test rotary system according to the load F1 applied to the test rotary system, the displacement Δd1 of the test rotary shaft, and the elastic support characteristics of the elastic support apparatus. When the evaluation device, the dynamic stiffness Z1 of the test bearing,
Z1 = (F1-F3) / Δd1
It is characterized in that the dynamic characteristics are calculated by the above.

従って、試験用回転系への負荷荷重Ｆ１から弾性支持装置の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３を減算して供試軸受の動剛性Ｚ１を算出することで、供試軸受の動特性を高精度に取得することができる。 Accordingly, the dynamic stiffness Z1 of the test bearing is calculated by subtracting the load F3 input to the test rotation system in accordance with the elastic support characteristics of the elastic support device from the load F1 applied to the test rotation system. The dynamic characteristics of the test bearing can be obtained with high accuracy.

本発明の軸受試験装置では、前記試験用回転軸の慣性力を計測する慣性力計測装置を設け、前記評価装置は、前記試験用回転系への負荷荷重と前記試験用回転軸の変位と前記弾性支持装置の弾性支持特性に応じて前記試験用回転系に入力する負荷荷重と前記試験用回転軸の慣性力とから前記供試軸受の動特性を求めることを特徴としている。 In the bearing test apparatus of the present invention, an inertial force measuring device for measuring the inertial force of the test rotating shaft is provided, and the evaluation device includes a load applied to the test rotating system, a displacement of the test rotating shaft, and the The dynamic characteristics of the test bearing are obtained from the load applied to the test rotation system and the inertial force of the test rotation shaft in accordance with the elastic support characteristics of the elastic support device.

従って、弾性支持装置の弾性支持特性と試験用回転軸の慣性力とを除去して試験用回転系における動剛性を求めることで、供試軸受の動特性を高精度に取得することができる。 Therefore, the dynamic characteristics of the test bearing can be obtained with high accuracy by removing the elastic support characteristics of the elastic support device and the inertial force of the test rotating shaft to obtain the dynamic rigidity in the test rotating system.

本発明の軸受試験装置では、前記試験用回転系への負荷荷重Ｆ１、前記試験用回転軸の変位Δｄ１、前記弾性支持装置の弾性支持特性に応じて前記試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３、前記試験用回転軸の慣性力Ｆ２とするとき、前記評価装置は、前記供試軸受の動剛性Ｚ１を、
Ｚ１＝（Ｆ１−Ｆ２−Ｆ３）／Δｄ１
により算出して動特性を評価することを特徴としている。 In the bearing test apparatus of the present invention, the load F1 applied to the test rotary system according to the load F1 applied to the test rotary system, the displacement Δd1 of the test rotary shaft, and the elastic support characteristics of the elastic support apparatus. When the inertial force F2 of the test rotating shaft is given, the evaluation apparatus determines the dynamic rigidity Z1 of the test bearing,
Z1 = (F1-F2-F3) / Δd1
It is characterized in that the dynamic characteristics are calculated by the above.

従って、試験用回転系への負荷荷重Ｆ１から、弾性支持装置の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３と、試験用回転軸の慣性力Ｆ２とを減算して供試軸受の動剛性Ｚ１を算出することで、供試軸受の動特性を高精度に取得することができる。 Therefore, the test is performed by subtracting, from the load F1 applied to the test rotating system, the load F3 input to the test rotating system in accordance with the elastic support characteristics of the elastic support device and the inertial force F2 of the test rotating shaft. By calculating the dynamic rigidity Z1 of the bearing, the dynamic characteristics of the test bearing can be obtained with high accuracy.

本発明の軸受試験装置では、前記試験用回転系は、前記供試軸受の両側で前記試験用回転軸を回転自在に支持する一対の支持軸受を有し、前記弾性支持装置は、前記一対の支持軸受を弾性支持することを特徴としている。 In the bearing test apparatus of the present invention, the test rotation system includes a pair of support bearings that rotatably support the test rotation shaft on both sides of the test bearing, and the elastic support device includes the pair of support bearings. The support bearing is elastically supported.

従って、簡単な構成で容易に弾性支持装置の弾性支持特性を除去して試験用回転系における動剛性を求めることができ、構造の簡素化を可能とすることができる。 Therefore, it is possible to easily remove the elastic support characteristic of the elastic support device with a simple configuration and obtain the dynamic rigidity in the test rotation system, and to simplify the structure.

本発明の軸受試験装置では、前記供試軸受は、軸受台に支持される軸受ハウジングと、前記軸受ハウジングの内面に装着されて油膜を介して前記試験用回転軸を支持するティルティングパッドとを有するティルティングパッド型軸受であることを特徴としている。 In the bearing test apparatus of the present invention, the test bearing includes a bearing housing supported by a bearing base, and a tilting pad that is mounted on the inner surface of the bearing housing and supports the test rotating shaft through an oil film. It is a tilting pad type bearing having.

従って、試験用回転系の振動に応じてティルティングパッドが変形しても、供試軸受としてのティルティングパッド型軸受の動特性を高精度に取得することができる。 Therefore, even if the tilting pad is deformed according to the vibration of the test rotation system, the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing as the test bearing can be obtained with high accuracy.

本発明の軸受試験装置によれば、試験用回転系への負荷荷重と試験用回転軸の変位と弾性支持装置の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重とから供試軸受の動特性を求める評価装置を設けるので、供試軸受の動特性を高精度に取得することができる。 According to the bearing test apparatus of the present invention, a test bearing is obtained from the load applied to the test rotating system, the displacement of the test rotating shaft, and the load applied to the test rotating system in accordance with the elastic support characteristics of the elastic support device. Therefore, the dynamic characteristics of the bearing under test can be obtained with high accuracy.

図１は、本発明の実施例１に係る軸受試験装置を表す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a bearing test apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図２は、実施例１の軸受試験装置における試験方法を表すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a test method in the bearing test apparatus according to the first embodiment. 図３は、ティルティングパッド型軸受の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a tilting pad type bearing. 図４は、図３のIV-IV断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 図５は、本発明の実施例２に係る軸受試験装置を表す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a bearing test apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 図６は、実施例２の軸受試験装置における試験方法を表すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a test method in the bearing test apparatus according to the second embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る軸受試験装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a bearing test apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this Example, Moreover, when there exists multiple Example, what comprises combining each Example is also included.

図１は、本発明の実施例１に係る軸受試験装置を表す概略図、図２は、実施例１の軸受試験装置における試験方法を表すブロック図、図３は、ティルティングパッド型軸受の断面図、図４は、図３のIV-IV断面図である。 1 is a schematic diagram showing a bearing test apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a test method in the bearing test apparatus of the first embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a tilting pad type bearing. 4 and 4 are sectional views taken along line IV-IV in FIG.

実施例１の軸受試験装置は、ティルティングパッド型軸受に適用している。まず、このティルティングパッド型軸受について説明する。図３及び図４に示すように、ティルティングパッド型軸受１０は、回転軸１１を回転自在に支持している。この回転軸１１は、例えば、蒸気タービンのロータである。 The bearing test apparatus of Example 1 is applied to a tilting pad type bearing. First, the tilting pad type bearing will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, the tilting pad type bearing 10 supports the rotating shaft 11 in a freely rotatable manner. The rotating shaft 11 is, for example, a steam turbine rotor.

このティルティングパッド型軸受１０は、軸受台１２と、この軸受台１２に固定支持される軸受ハウジング１３と、軸受ハウジング１３の内面に装着されて油膜を介して回転軸１１を支持するティルティングパッド１４により構成されている。 The tilting pad type bearing 10 includes a bearing base 12, a bearing housing 13 fixedly supported on the bearing base 12, and a tilting pad that is mounted on the inner surface of the bearing housing 13 and supports the rotating shaft 11 via an oil film. 14.

軸受台１２は、断面が半円状の凹部１２ａを有している。一方、軸受ハウジング１３は、半円リング形状をなす上下一対の軸受ハウジング１３ａ，１３ｂが図示しない位置決めピン及び結合ボルトにより結合されて構成されている。ティルティングパッド１４は、ほぼ同形状をなす４個のティルティングパッド１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄより構成されている。そして、この軸受ハウジング１３は、その内側に周方向に沿ってこのティルティングパッド１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されている。この場合、各ティルティングパッド１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、隣接するもの同士の間に所定の隙間が確保されている。 The bearing stand 12 has a recess 12a having a semicircular cross section. On the other hand, the bearing housing 13 is configured by combining a pair of upper and lower bearing housings 13a and 13b having a semicircular ring shape by a positioning pin and a coupling bolt (not shown). The tilting pad 14 includes four tilting pads 14a, 14b, 14c, and 14d having substantially the same shape. And this bearing housing 13 has this tilting pad 14a, 14b, 14c, 14d arrange | positioned along the circumferential direction inside. In this case, each tilting pad 14a, 14b, 14c, 14d has a predetermined gap between adjacent ones.

また、軸受ハウジング１３は、その内面に４個の球面ピボット２１が周方向にほぼ均等間隔で装着され、一方、ティルティングパッド１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）は、その背面にそれぞれ調整ライナ２２が装着されている。そして、軸受ハウジング１３の各球面ピボット２１とティルティングパッド１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）の調整ライナ２２とが対向して配置されている。この球面ピボット２１は、表面が球面状に形成され、各ティルティングパッド１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、この球面ピボット２１に沿って回転軸１１の周方向及び軸方向に揺動可能となっている。 Also, the bearing housing 13 has four spherical pivots 21 mounted on the inner surface thereof at substantially equal intervals in the circumferential direction, while the tilting pads 14 (14a, 14b, 14c, 14d) are respectively provided with adjusting liners on the rear surface. 22 is installed. The spherical pivots 21 of the bearing housing 13 and the adjustment liners 22 of the tilting pads 14 (14a, 14b, 14c, 14d) are arranged to face each other. The spherical pivot 21 has a spherical surface, and the tilting pads 14a, 14b, 14c, and 14d can swing in the circumferential direction and the axial direction of the rotary shaft 11 along the spherical pivot 21. Yes.

軸受ハウジング１３及びティルティングパッド１４は、回転軸１０の軸方向における両側が全周にわたってリング形状をなす一対のサイドプレート２３により支持されている。
サイドプレート２３は、周方向に所定間隔で複数配置されたボルト２４により軸受ハウジング１３に結合されている。なお、サイドプレート２３は、内周面と回転軸１１の外周面との間に所定の隙間が確保されている。 The bearing housing 13 and the tilting pad 14 are supported by a pair of side plates 23 that form a ring shape on both sides in the axial direction of the rotating shaft 10.
The side plate 23 is coupled to the bearing housing 13 by a plurality of bolts 24 arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The side plate 23 has a predetermined gap between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the rotating shaft 11.

軸受ハウジング１３は、その外周面に各球面ピボット２１に対応してアウタライナ２５が設けられている。このアウタライナ２５は、図示しない結合ボルトにより軸受ハウジング１３の外周面に結合されており、外周面が軸受ハウジング１３の外周面よりわずかに外方へ突出している。そのため、軸受ハウジング１３が軸受台１２の凹部１２ａに入り込んだとき、アウタライナ２５が軸受台１２に接触し、軸受ハウジング１３は、アウタライナ２５を介して軸受台１２に固定支持されることとなる。 The bearing housing 13 is provided with an outer liner 25 corresponding to each spherical pivot 21 on the outer peripheral surface thereof. The outer liner 25 is coupled to the outer peripheral surface of the bearing housing 13 by a coupling bolt (not shown), and the outer peripheral surface slightly protrudes outward from the outer peripheral surface of the bearing housing 13. Therefore, when the bearing housing 13 enters the recess 12 a of the bearing base 12, the outer liner 25 comes into contact with the bearing base 12, and the bearing housing 13 is fixedly supported by the bearing base 12 via the outer liner 25.

複数の給油ノズル２６は、各ティルティングパッド１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを挟むように配置されている。給油ノズル２６は、同形状をなし、主ケーシング２６ａが軸受ハウジング１３に固定され、２つの腕部２６ｂが回転軸１１の軸方向に延設され、内部に潤滑油供給孔（図示略）が形成されている。そのため、各給油ノズル２６は、腕部２６ｂの先端から潤滑油を吐出し、回転軸１１の回転力によりティルティングパッド１４の内周面と回転軸１１の外周面との間に入りこみ、ここに油膜を形成することができる。 The plurality of oil supply nozzles 26 are arranged so as to sandwich the tilting pads 14a, 14b, 14c, and 14d. The oil supply nozzle 26 has the same shape, the main casing 26a is fixed to the bearing housing 13, the two arm portions 26b extend in the axial direction of the rotary shaft 11, and a lubricating oil supply hole (not shown) is formed inside. Has been. Therefore, each oil supply nozzle 26 discharges lubricating oil from the tip of the arm portion 26b, and enters between the inner peripheral surface of the tilting pad 14 and the outer peripheral surface of the rotary shaft 11 by the rotational force of the rotary shaft 11, An oil film can be formed.

従って、ティルティングパッド型軸受１０は、ティルティングパッド１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）が油膜を介して回転する回転軸１１を支持することができ、このとき、回転軸１１の振動に応じてティルティングパッド１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）が揺動することで、回転軸１１を適正に支持することができる。 Accordingly, the tilting pad type bearing 10 can support the rotating shaft 11 in which the tilting pad 14 (14a, 14b, 14c, 14d) rotates through the oil film, and at this time, according to the vibration of the rotating shaft 11. As the tilting pad 14 (14a, 14b, 14c, 14d) swings, the rotating shaft 11 can be properly supported.

ところで、回転軸１１は、この回転軸１１に作用する各種の応力により振動が発生する。この振動は、回転軸１１を支持するティルティングパッド型軸受１０の静的特性や動的特性に大きく影響を受けるものであることから、回転軸１１の振動特性を模擬した試験により調べることが必要となる。 Incidentally, the rotation shaft 11 is vibrated by various stresses acting on the rotation shaft 11. Since this vibration is greatly influenced by the static characteristics and dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 that supports the rotating shaft 11, it is necessary to investigate by a test simulating the vibration characteristics of the rotating shaft 11. It becomes.

実施例１において、図１に示すように、軸受試験装置３０は、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を求めて評価するものである。この軸受試験装置３０において、試験用回転軸３１は、ティルティングパッド型軸受１０により回転自在に支持されると共に、このティルティングパッド型軸受１０の両側で、一対の支持軸受３２により回転自在に支持されている。なお、各軸受１０，３２は、図示しない潤滑油供給装置により潤滑油が供給されており、潤滑油、つまり、軸受油膜部１０ａ，３２ａにより試験用回転軸３１を支持している。この場合、試験用回転軸３１は、軸方向に並んで配置された支持軸受３２、ティルティングパッド型軸受１０、支持軸受３２により回転自在に支持されることとなり、各軸受１０，３２の間隔は同間隔となっている。 In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the bearing test apparatus 30 obtains and evaluates the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10. In this bearing test apparatus 30, the test rotating shaft 31 is rotatably supported by the tilting pad type bearing 10 and is also rotatably supported by a pair of support bearings 32 on both sides of the tilting pad type bearing 10. Has been. The bearings 10 and 32 are supplied with lubricating oil by a lubricating oil supply device (not shown), and the test rotating shaft 31 is supported by the lubricating oil, that is, the bearing oil film portions 10a and 32a. In this case, the test rotary shaft 31 is rotatably supported by the support bearing 32, the tilting pad type bearing 10, and the support bearing 32 that are arranged side by side in the axial direction. It is the same interval.

ここで、試験用回転軸３１にティルティングパッド型軸受（供試軸受）１０が嵌め合わされることで、試験用回転系が構成される。つまり、本発明の試験用回転系は、試験用回転軸３１と一対の支持軸受３２により構成される。 Here, when the tilting pad type bearing (test bearing) 10 is fitted to the test rotating shaft 31, a test rotating system is configured. That is, the test rotating system of the present invention is configured by the test rotating shaft 31 and the pair of support bearings 32.

各支持軸受３２は、軸受台３３に対してそれぞればね（弾性支持装置）３４により弾性支持されている。即ち、軸受台３３は、各ばね３４により各支持軸受３２を介して試験用回転軸３１を弾性支持することで、各ばね３４が試験用回転系を弾性支持することとなる。 Each support bearing 32 is elastically supported by a spring (elastic support device) 34 with respect to the bearing base 33. That is, the bearing base 33 elastically supports the test rotating shaft 31 via the support bearings 32 by the springs 34, so that the springs 34 elastically support the test rotating system.

ティルティングパッド型軸受１０と各支持軸受３２との間には、試験用回転系に荷重を負荷する油圧シリンダ（荷重負荷装置）３５が設けられている。即ち、中央のティルティングパッド型軸受１０は、軸受台３３に載置され、油圧シリンダ３５の一端部が連結され、この油圧シリンダ３５が載置台３３の貫通孔３３ａ内に挿通されている。一方、両側にある２つの支持軸受３２は、それぞれ連結ロッド３９が連結され、各連結ロッド３９同士が連結アーム４０により回動自在に連結されている。そして、油圧シリンダ３５は、他端部がこの連結アーム４０における長さ方向の中間部に回動自在に連結されている。ここで、連結アーム４０は、油圧シリンダ３５との連結部を支点として、その端部、つまり、各連結ロッド３９との連結部側が天秤のように上下移動するリンク機構を形成している。 Between the tilting pad type bearing 10 and each support bearing 32, a hydraulic cylinder (load load device) 35 for applying a load to the test rotating system is provided. That is, the center tilting pad type bearing 10 is placed on the bearing base 33, one end of the hydraulic cylinder 35 is connected, and the hydraulic cylinder 35 is inserted into the through hole 33 a of the mounting base 33. On the other hand, the connecting rods 39 are connected to the two support bearings 32 on both sides, and the connecting rods 39 are rotatably connected to each other by the connecting arm 40. The other end of the hydraulic cylinder 35 is rotatably connected to an intermediate portion in the length direction of the connecting arm 40. Here, the connecting arm 40 forms a link mechanism in which the end portion, that is, the connecting portion side with each connecting rod 39 moves up and down like a balance with the connecting portion with the hydraulic cylinder 35 as a fulcrum.

従って、油圧シリンダ３５は、油圧が供給されることで、ティルティングパッド型軸受１０に対して試験用回転軸３１の径方向に向けて荷重を負荷することができ、その結果、ティルティングパッド型軸受１０と各支持軸受３２との各支持位置で、試験用回転軸３１の径方向に対して逆方向で動荷重を作用させることができる。 Therefore, the hydraulic cylinder 35 can apply a load toward the radial direction of the test rotating shaft 31 with respect to the tilting pad type bearing 10 by supplying hydraulic pressure, and as a result, the tilting pad type A dynamic load can be applied in the opposite direction to the radial direction of the test rotating shaft 31 at each support position of the bearing 10 and each support bearing 32.

この場合、試験用回転軸３１は、荷重負荷装置の一部として、軸中心からずれた位置に重り３６が装着されており、試験用回転軸３１の回転時に各軸受１０，３２に動荷重を作用させることができる。 In this case, the test rotary shaft 31 is mounted with a weight 36 at a position deviated from the center of the shaft as a part of the load loading device, and a dynamic load is applied to the bearings 10 and 32 when the test rotary shaft 31 rotates. Can act.

また、ティルティングパッド型軸受１０は、試験用回転軸３１の変位、つまり、ティルティングパッド１４（図３参照）と試験用回転軸３１との距離を計測する変位計測センサ（軸変位計測装置）３７が設けられている。具体的に、この変位計測センサ３７は、ティルティングパッド１４に設けられており、ティルティングパッド１４の内面と試験用回転軸３１の外面との距離を計測する。 Further, the tilting pad type bearing 10 is a displacement measuring sensor (axial displacement measuring device) that measures the displacement of the test rotating shaft 31, that is, the distance between the tilting pad 14 (see FIG. 3) and the testing rotating shaft 31. 37 is provided. Specifically, the displacement measuring sensor 37 is provided on the tilting pad 14 and measures the distance between the inner surface of the tilting pad 14 and the outer surface of the test rotating shaft 31.

そして、図１及び図２に示すように、評価装置４１は、試験用回転系への負荷荷重と試験用回転軸３１の変位とばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重とからティルティングパッド型軸受１０の動特性を求める。 As shown in FIGS. 1 and 2, the evaluation device 41 inputs the test rotation system according to the load applied to the test rotation system, the displacement of the test rotation shaft 31, and the elastic support characteristics of the spring 34. The dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 are obtained from the applied load.

具体的に説明すると、評価装置４１は、変位計測センサ３７がティルティングパッド１４の内面と試験用回転軸３１の外面との距離を計測することで、ティルティングパッド型軸受１０の軸受油膜部１０ａの振幅（相対変位）Δｄ１を取得する。また、評価装置４１は、油圧シリンダ３５がティルティングパッド型軸受１０に対して負荷した荷重、つまり、加振力Ｆ１を取得する。この場合、評価装置４１は、油圧シリンダ３５に供給する油圧から加振力Ｆ１を推定してもよいし、また、図示しない計測器（ロードセルなど）を用いて加振力Ｆ１を計測してもよい。 More specifically, in the evaluation apparatus 41, the displacement measurement sensor 37 measures the distance between the inner surface of the tilting pad 14 and the outer surface of the test rotating shaft 31, whereby the bearing oil film portion 10a of the tilting pad type bearing 10 is measured. The amplitude (relative displacement) Δd1 is obtained. Further, the evaluation device 41 acquires a load applied by the hydraulic cylinder 35 to the tilting pad type bearing 10, that is, the excitation force F1. In this case, the evaluation device 41 may estimate the excitation force F1 from the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder 35, or may measure the excitation force F1 using a measuring device (load cell or the like) not shown. Good.

また、評価装置４１は、各支持軸受３２に作用するばね３４の変位Δｄ３を取得する。この場合、評価装置４１は、図示しない計測器によりばね３４の変位Δｄ３を直接計測してもよいし、また、軸受台３３に対する各支持軸受３２の変位Δｄ３を計測してもよい。そして、評価装置４１は、ばね３４の変位Δｄ３と、事前に取得した各支持軸受３２に作用するばね３４のばね特性Ｚ３とに基づいて、下記数式によりばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３を算出する。
Ｆ３＝Ｚ３×Δｄ３ Further, the evaluation device 41 acquires the displacement Δd3 of the spring 34 that acts on each support bearing 32. In this case, the evaluation device 41 may directly measure the displacement Δd3 of the spring 34 with a measuring instrument (not shown), or may measure the displacement Δd3 of each support bearing 32 with respect to the bearing base 33. Then, the evaluation device 41 is used for testing according to the elastic support characteristic of the spring 34 by the following formula based on the displacement Δd3 of the spring 34 and the spring characteristic Z3 of the spring 34 acting on each support bearing 32 acquired in advance. The load F3 input to the rotating system is calculated.
F3 = Z3 × Δd3

このように評価装置４１は、加振力Ｆ１と負荷荷重Ｆ３が求められたら、下記数式によりティルティングパッド型軸受１０に実際に作用する負荷荷重Ｆ１１を算出する。
Ｆ１１＝Ｆ１−Ｆ３
そして、評価装置４１は、負荷荷重Ｆ１１とティルティングパッド型軸受１０（ティルティングパッド１４）の相対変位Δｄ１に基づいて下記数式によりティルティングパッド型軸受１０の動剛性Ｚ１を、ティルティングパッド型軸受１０の動特性として算出して評価する。
Ｚ１＝（Ｆ１１）／Δｄ１ In this way, when the excitation force F1 and the load load F3 are obtained, the evaluation device 41 calculates the load load F11 that actually acts on the tilting pad type bearing 10 according to the following mathematical formula.
F11 = F1-F3
Then, the evaluation device 41 calculates the dynamic rigidity Z1 of the tilting pad type bearing 10 from the following formula based on the load F11 and the relative displacement Δd1 of the tilting pad type bearing 10 (tilting pad 14). It is calculated and evaluated as 10 dynamic characteristics.
Z1 = (F11) / Δd1

即ち、ティルティングパッド型軸受１０の動特性、つまり、軸受油膜部１０ａの動剛性Ｚ１を取得することで、ティルティングパッド型軸受１０が特定の回転機械に対して適用可能かどうかを評価する。 That is, by obtaining the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10, that is, the dynamic rigidity Z1 of the bearing oil film portion 10a, it is evaluated whether the tilting pad type bearing 10 can be applied to a specific rotating machine.

このように実施例１の軸受試験装置にあっては、試験用回転軸３１にティルティングパッド型軸受１０が嵌め合わされて構成される試験用回転系と、この試験用回転系を弾性支持するばね３４と、試験用回転系に荷重を負荷する油圧シリンダ３５と、試験用回転軸３１の変位を計測する変位計測センサ３７と、試験用回転系への負荷荷重と試験用回転軸３１の変位とばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重とからティルティングパッド型軸受１０の動特性を求める評価装置４１とを設けている。 As described above, in the bearing test apparatus according to the first embodiment, the test rotary system configured by fitting the tilting pad type bearing 10 to the test rotary shaft 31 and the spring that elastically supports the test rotary system. 34, a hydraulic cylinder 35 for applying a load to the test rotary system, a displacement measuring sensor 37 for measuring the displacement of the test rotary shaft 31, the load applied to the test rotary system and the displacement of the test rotary shaft 31 There is provided an evaluation device 41 for determining the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 from the load applied to the test rotation system in accordance with the elastic support characteristics of the spring 34.

従って、評価装置４１は、試験用回転系への負荷荷重と、試験用回転軸３１の変位と、ばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重とからティルティングパッド型軸受１０の動特性を求めることから、ばね３４の弾性支持特性を除去して試験用回転系における動剛性を求めることで、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を高精度に取得することができる。 Accordingly, the evaluation device 41 is a tilting pad type based on the load applied to the test rotating system, the displacement of the test rotating shaft 31, and the load applied to the test rotating system in accordance with the elastic support characteristics of the spring 34. Since the dynamic characteristic of the bearing 10 is obtained, the dynamic characteristic of the tilting pad type bearing 10 can be obtained with high accuracy by removing the elastic support characteristic of the spring 34 and obtaining the dynamic rigidity in the test rotating system. .

また、実施例１の軸受試験装置では、試験用回転系への負荷荷重Ｆ１、試験用回転軸３１の変位Δｄ１、ばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３とするとき、評価装置４１は、ティルティングパッド型軸受１０の動剛性Ｚ１を、
Ｚ１＝（Ｆ１−Ｆ３）／Δｄ１
により算出して動特性を評価している。 In the bearing test apparatus of Example 1, the load F1 applied to the test rotary system, the displacement Δd1 of the test rotary shaft 31, and the load load F3 input to the test rotary system according to the elastic support characteristics of the spring 34 When performing the evaluation, the evaluation device 41 determines the dynamic rigidity Z1 of the tilting pad type bearing 10 as follows:
Z1 = (F1-F3) / Δd1
Is used to evaluate the dynamic characteristics.

従って、試験用回転系への負荷荷重Ｆ１からばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３を減算して供試軸受の動剛性Ｚ１を算出することで、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を高精度に取得することができる。 Accordingly, the dynamic rigidity Z1 of the test bearing is calculated by subtracting the load F3 input to the test rotation system according to the elastic support characteristic of the spring 34 from the load F1 applied to the test rotation system, thereby calculating the tilting. The dynamic characteristics of the pad type bearing 10 can be obtained with high accuracy.

また、実施例１の軸受試験装置では、試験用回転系として、ティルティングパッド型軸受１０の両側で試験用回転軸３１を回転自在に支持する一対の支持軸受３２を設け、ばね３４が支持軸受３２を弾性支持している。従って、簡単な構成で、容易にばね３４の弾性支持特性を除去して試験用回転系における動剛性を求めることができ、構造の簡素化を可能とすることができる。 In the bearing test apparatus of the first embodiment, a pair of support bearings 32 that rotatably support the test rotating shaft 31 are provided on both sides of the tilting pad type bearing 10 as a test rotating system, and the spring 34 is a support bearing. 32 is elastically supported. Therefore, with a simple configuration, the elastic support characteristic of the spring 34 can be easily removed to determine the dynamic rigidity in the test rotating system, and the structure can be simplified.

また、実施例１の軸受試験装置では、供試軸受としてティルティングパッド型軸受１０を適用している。従って、試験用回転系の振動に応じてティルティングパッド１４が変形しても、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を高精度に取得することができる。 Moreover, in the bearing test apparatus of Example 1, the tilting pad type | mold bearing 10 is applied as a test bearing. Therefore, even if the tilting pad 14 is deformed according to the vibration of the test rotation system, the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 can be obtained with high accuracy.

図５は、本発明の実施例２に係る軸受試験装置を表す概略図、図６は、実施例２の軸受試験装置における試験方法を表すブロック図である。なお、上述した実施例と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 FIG. 5 is a schematic view showing a bearing test apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing a test method in the bearing test apparatus of the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to the Example mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.

実施例２において、図５に示すように、軸受試験装置３０は、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を求めて評価するものである。この軸受試験装置３０において、試験用回転軸３１は、ティルティングパッド型軸受１０により回転自在に支持されると共に、このティルティングパッド型軸受１０の両側で、一対の支持軸受３２により回転自在に支持されており、各軸受１０，３２は、潤滑油、つまり、軸受油膜部１０ａ，３２ａにより試験用回転軸３１を支持している。 In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the bearing test apparatus 30 obtains and evaluates the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10. In this bearing test apparatus 30, the test rotating shaft 31 is rotatably supported by the tilting pad type bearing 10 and is also rotatably supported by a pair of support bearings 32 on both sides of the tilting pad type bearing 10. The bearings 10 and 32 support the test rotary shaft 31 with lubricating oil, that is, the bearing oil film portions 10a and 32a.

また、ティルティングパッド型軸受１０は、試験用回転軸３１の変位、つまり、ティルティングパッド１４（図３参照）と試験用回転軸３１との距離を計測する変位計測センサ（軸変位計測装置）３７が設けられている。具体的に、この変位計測センサ３７は、ティルティングパッド１４に設けられており、ティルティングパッド１４の内面と試験用回転軸３１の外面との距離を計測する。また、ティルティングパッド型軸受１０は、試験用回転軸３１の絶対振動（絶対変位）、つまり、軸受台３３（または、軸受ハウジング１３など、図３参照）と試験用回転軸３１との距離を計測する変位計測センサ３８が設けられている。具体的に、この変位計測センサ３８は、軸受台３３に設けられており、軸受台３３の内面と試験用回転軸３１の外面との距離を計測する。 Further, the tilting pad type bearing 10 is a displacement measuring sensor (axial displacement measuring device) that measures the displacement of the test rotating shaft 31, that is, the distance between the tilting pad 14 (see FIG. 3) and the testing rotating shaft 31. 37 is provided. Specifically, the displacement measuring sensor 37 is provided on the tilting pad 14 and measures the distance between the inner surface of the tilting pad 14 and the outer surface of the test rotating shaft 31. Further, the tilting pad type bearing 10 determines the absolute vibration (absolute displacement) of the test rotating shaft 31, that is, the distance between the bearing base 33 (or the bearing housing 13, etc., see FIG. 3) and the test rotating shaft 31. A displacement measuring sensor 38 for measuring is provided. Specifically, the displacement measuring sensor 38 is provided on the bearing base 33 and measures the distance between the inner surface of the bearing base 33 and the outer surface of the test rotating shaft 31.

そして、図５及び図６に示すように、評価装置４１は、試験用回転軸３１の変位に基づいてこの試験用回転軸３１の慣性力を計測（慣性力計測装置）する。評価装置４１は、試験用回転系への負荷荷重と試験用回転軸３１の変位とばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重と試験用回転軸３１の慣性力とからティルティングパッド型軸受１０の動特性を求める。 Then, as shown in FIGS. 5 and 6, the evaluation device 41 measures the inertial force of the test rotating shaft 31 (inertial force measuring device) based on the displacement of the test rotating shaft 31. The evaluation device 41 includes the load applied to the test rotating system, the displacement of the test rotating shaft 31, the load applied to the test rotating system according to the elastic support characteristics of the spring 34, and the inertial force of the test rotating shaft 31. From these, the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 are obtained.

具体的に説明すると、評価装置４１は、変位計測センサ３７がティルティングパッド１４の内面と試験用回転軸３１の外面との距離を計測することで、ティルティングパッド型軸受１０の軸受油膜部１０ａの振幅（相対変位）Δｄ１を取得する。評価装置４１は、油圧シリンダ３５がティルティングパッド型軸受１０に対して負荷した荷重、つまり、加振力Ｆ１を取得する。評価装置４１は、変位計測センサ３８が軸受台３３の内面と試験用回転軸３１の外面との距離を計測することで、軸受油膜部１０ａの振動（絶対変位）ｄ２を取得する。そして、評価装置４１は、軸受油膜部１０ａの振動（絶対変位）ｄ２と、試験用回転軸３１の質量（重量）ｍと、試験用回転軸３１の角速度ωとに基づいて、下記数式により試験用回転軸３１の慣性力（ロータ慣性力）Ｆ２を算出する。
Ｆ２＝ｍω^２×ｄ２ More specifically, in the evaluation apparatus 41, the displacement measurement sensor 37 measures the distance between the inner surface of the tilting pad 14 and the outer surface of the test rotating shaft 31, whereby the bearing oil film portion 10a of the tilting pad type bearing 10 is measured. The amplitude (relative displacement) Δd1 is obtained. The evaluation device 41 acquires a load applied by the hydraulic cylinder 35 to the tilting pad type bearing 10, that is, an excitation force F1. In the evaluation device 41, the displacement measurement sensor 38 measures the distance between the inner surface of the bearing base 33 and the outer surface of the test rotating shaft 31, thereby acquiring the vibration (absolute displacement) d2 of the bearing oil film portion 10a. The evaluation device 41 performs a test using the following formula based on the vibration (absolute displacement) d2 of the bearing oil film portion 10a, the mass (weight) m of the test rotating shaft 31, and the angular velocity ω of the testing rotating shaft 31. An inertial force (rotor inertial force) F2 of the rotary shaft 31 is calculated.
F2 = mω ² × d2

また、評価装置４１は、各支持軸受３２に作用するばね３４の変位Δｄ３を取得する。そして、評価装置４１は、ばね３４の変位Δｄ３と、事前に取得した各支持軸受３２に作用するばね３４のばね特性Ｚ３とに基づいて、下記数式によりばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３を算出する。
Ｆ３＝Ｚ３×Δｄ３ Further, the evaluation device 41 acquires the displacement Δd3 of the spring 34 that acts on each support bearing 32. Then, the evaluation device 41 is used for testing according to the elastic support characteristic of the spring 34 by the following formula based on the displacement Δd3 of the spring 34 and the spring characteristic Z3 of the spring 34 acting on each support bearing 32 acquired in advance. The load F3 input to the rotating system is calculated.
F3 = Z3 × Δd3

このように評価装置４１は、加振力Ｆ１と慣性力Ｆ２と負荷荷重Ｆ３が求められたら、下記数式によりティルティングパッド型軸受１０に実際に作用する負荷荷重Ｆ１１を算出する。
Ｆ１１＝Ｆ１−Ｆ２−Ｆ３ As described above, when the excitation force F1, the inertial force F2, and the load load F3 are obtained, the evaluation device 41 calculates the load load F11 that actually acts on the tilting pad type bearing 10 according to the following formula.
F11 = F1-F2-F3

そして、評価装置４１は、負荷荷重Ｆ１１とティルティングパッド型軸受１０（ティルティングパッド１４）の相対変位Δｄ１に基づいて下記数式によりティルティングパッド型軸受１０の動剛性Ｚ１を、ティルティングパッド型軸受１０の動特性として算出して評価する。
Ｚ１＝（Ｆ１１）／Δｄ１ Then, the evaluation device 41 calculates the dynamic rigidity Z1 of the tilting pad type bearing 10 from the following formula based on the load F11 and the relative displacement Δd1 of the tilting pad type bearing 10 (tilting pad 14). It is calculated and evaluated as 10 dynamic characteristics.
Z1 = (F11) / Δd1

このように実施例２の軸受試験装置にあっては、試験用回転軸３１にティルティングパッド型軸受１０が嵌め合わされて構成される試験用回転系と、この試験用回転系を弾性支持するばね３４と、試験用回転系に荷重を負荷する油圧シリンダ３５と、試験用回転軸３１の変位を計測する変位計測センサ３７と、試験用回転系への負荷荷重と試験用回転軸３１の変位とばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重と試験用回転軸３１の慣性力からティルティングパッド型軸受１０の動特性を求める評価装置４１とを設けている。 As described above, in the bearing test apparatus according to the second embodiment, the test rotation system configured by fitting the tilting pad type bearing 10 to the test rotation shaft 31 and the spring that elastically supports the test rotation system. 34, a hydraulic cylinder 35 for applying a load to the test rotary system, a displacement measuring sensor 37 for measuring the displacement of the test rotary shaft 31, the load applied to the test rotary system and the displacement of the test rotary shaft 31 An evaluation device 41 is provided for determining the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 from the load applied to the test rotating system and the inertial force of the test rotating shaft 31 in accordance with the elastic support characteristics of the spring 34.

従って、評価装置４１は、試験用回転系への負荷荷重と、試験用回転軸３１の変位と、ばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重と、試験用回転軸３１の慣性力とからティルティングパッド型軸受１０の動特性を求めることから、ばね３４の弾性支持特性と試験用回転軸３１の慣性力を除去して試験用回転系における動剛性を求めることで、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を高精度に取得することができる。 Therefore, the evaluation apparatus 41 includes the load applied to the test rotating system, the displacement of the test rotating shaft 31, the load applied to the test rotating system in accordance with the elastic support characteristic of the spring 34, and the test rotating shaft. Since the dynamic characteristic of the tilting pad type bearing 10 is obtained from the inertial force 31, the elastic support characteristic of the spring 34 and the inertial force of the test rotary shaft 31 are removed to obtain the dynamic rigidity in the test rotary system. The dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 can be obtained with high accuracy.

また、実施例２の軸受試験装置では、試験用回転系への負荷荷重Ｆ１、試験用回転軸３１の変位Δｄ１、ばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３、試験用回転軸３１の慣性力Ｆ２とするとき、評価装置４１は、ティルティングパッド型軸受１０の動剛性Ｚ１を、
Ｚ１＝（Ｆ１−Ｆ２−Ｆ３）／Δｄ１
により算出して動特性を評価している。 Further, in the bearing test apparatus of the second embodiment, the load F1 applied to the test rotary system according to the load F1 applied to the test rotary system, the displacement Δd1 of the test rotary shaft 31 and the elastic support characteristic of the spring 34, When the inertial force F2 of the test rotating shaft 31 is set, the evaluation device 41 determines the dynamic rigidity Z1 of the tilting pad type bearing 10 as follows:
Z1 = (F1-F2-F3) / Δd1
Is used to evaluate the dynamic characteristics.

従って、試験用回転系への負荷荷重Ｆ１から、ばね３４の弾性支持特性に応じて試験用回転系に入力する負荷荷重Ｆ３と、試験用回転軸３１の慣性力Ｆ２とを減算してティルティングパッド型軸受１０の動剛性Ｚ１を算出することで、ティルティングパッド型軸受１０の動特性を高精度に取得することができる。 Therefore, tilting is performed by subtracting the load F3 input to the test rotating system according to the elastic support characteristic of the spring 34 and the inertial force F2 of the test rotating shaft 31 from the load F1 applied to the test rotating system. By calculating the dynamic rigidity Z1 of the pad type bearing 10, the dynamic characteristics of the tilting pad type bearing 10 can be obtained with high accuracy.

なお、上述した各実施例では、本発明の供試軸受をティルティングパッド型軸受として説明したが、この形式の軸受に限るものではない。例えば、スリーブなどを用いたすべり軸受や玉やころを用いた転がり軸受に適用してもよいものである。 In each of the above-described embodiments, the test bearing of the present invention has been described as a tilting pad type bearing, but is not limited to this type of bearing. For example, the present invention may be applied to a sliding bearing using a sleeve or the like, or a rolling bearing using balls or rollers.

１０ティルティングパッド型軸受（供試軸受）
１１回転軸
１２軸受台
１３軸受ハウジング
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄティルティングパッド
３０軸受試験装置
３１試験用回転軸（試験用回転系）
３２支持軸受（試験用回転系）
３３軸受台
３４ばね（弾性支持装置）
３５油圧シリンダ（荷重負荷装置）
３６重り
３７変位計測センサ（軸変位計測装置）
３８変位計測センサ
４１評価装置 10 Tilting pad type bearing (test bearing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Rotating shaft 12 Bearing stand 13 Bearing housing 14, 14a, 14b, 14c, 14d Tilting pad 30 Bearing test apparatus 31 Rotating shaft for test (rotating system for test)
32 Support bearing (rotating system for testing)
33 Bearing stand 34 Spring (elastic support device)
35 Hydraulic cylinder (loading device)
36 Weight 37 Displacement measurement sensor (Axial displacement measurement device)
38 Displacement measurement sensor 41 Evaluation device

Claims

A test rotating system configured by fitting a test bearing to the test rotating shaft;
An elastic support device for elastically supporting the test rotation system;
A load loading device for applying a load to the bearing under test in the test rotating system;
An axial displacement measuring device for measuring the displacement of the test rotary shaft obtained from the distance between the inner surface of the test bearing and the outer surface of the test rotary shaft ;
Evaluation to determine the dynamic characteristics of the test bearing and a load applied to the input to the rotating system for the test in accordance with the elastic support characteristics of displacement and the elastic supporting device of the test rotation axis and load applied to the test bearing Equipment,
A bearing test apparatus comprising:

When the load F1 applied to the test rotary system, the displacement Δd1 of the test rotary shaft, and the load F3 input to the test rotary system according to the elastic support characteristics of the elastic support device, the evaluation device is , The dynamic rigidity Z1 of the test bearing,
Z1 = (F1-F3) / Δd1
The bearing test apparatus according to claim 1, wherein the dynamic characteristics are calculated by the following calculation.

An inertial force measuring device for measuring the inertial force of the test rotating shaft is provided, and the evaluation device is adapted to load load on the test rotating system, displacement of the test rotating shaft, and elastic support characteristics of the elastic support device. 2. The bearing test apparatus according to claim 1, wherein the dynamic characteristics of the bearing under test are obtained from a load applied to the test rotating system and an inertial force of the test rotating shaft.

Load F1 applied to the test rotary system, displacement Δd1 of the test rotary shaft, load F3 input to the test rotary system according to the elastic support characteristics of the elastic support device, inertia of the test rotary shaft When the force F2 is set, the evaluation apparatus determines the dynamic rigidity Z1 of the test bearing,
Z1 = (F1-F2-F3) / Δd1
The bearing test apparatus according to claim 3, wherein the dynamic characteristics are calculated by the following calculation.

The test rotation system has a pair of support bearings that rotatably support the test rotation shaft on both sides of the test bearing, and the elastic support device elastically supports the pair of support bearings. 5. The bearing test apparatus according to claim 1, wherein the bearing test apparatus is characterized in that:

The test bearing is a tilting pad type bearing having a bearing housing supported by a bearing base, and a tilting pad mounted on an inner surface of the bearing housing and supporting the test rotating shaft via an oil film. The bearing test apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein