JP5863437B2 - Thrust bearing device - Google Patents

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本発明は蒸気タービンやガスタービンのロータなどの回転体の回転軸に設けられるスラスト軸受装置に関する。   The present invention relates to a thrust bearing device provided on a rotating shaft of a rotating body such as a steam turbine or a rotor of a gas turbine.

図10及び図11に示すように、蒸気タービンやガスタービンのロータの回転軸1には、スラスト軸受装置2が設けられている。回転軸1は水平に設けられており、この回転軸1の外周面1aには、円盤状のスラストカラー3が、回転軸1の径方向に突設されている。スラスト軸受装置2は一対の軸受部4を有しており、これらの軸受部4を、回転軸1の軸方向(水平方向:以下、単に軸方向と称する)におけるスラストカラー3の両側に配設することにより、スラストカラー3の側面3aを支持している。即ち、図10に矢印A,Bで示すような軸方向の荷重(スラスト荷重)を、両側の軸受部4で受ける。   As shown in FIGS. 10 and 11, a thrust bearing device 2 is provided on the rotary shaft 1 of the rotor of the steam turbine or the gas turbine. The rotating shaft 1 is provided horizontally, and a disc-shaped thrust collar 3 is projected from the outer peripheral surface 1 a of the rotating shaft 1 in the radial direction of the rotating shaft 1. The thrust bearing device 2 has a pair of bearing portions 4, and these bearing portions 4 are disposed on both sides of the thrust collar 3 in the axial direction of the rotating shaft 1 (horizontal direction: hereinafter simply referred to as the axial direction). By doing so, the side surface 3a of the thrust collar 3 is supported. That is, an axial load (thrust load) as indicated by arrows A and B in FIG. 10 is received by the bearing portions 4 on both sides.

軸受部4は、何れも図12に示すような構成となっている。即ち、軸受部4は、ハウジング11に設けられた複数の軸受パッド12と、複数のピラー13と、複数の上レべリングプレート14と、複数の下レべリングプレート15と、複数の給油片16とを有して成るものである。   Each of the bearing portions 4 is configured as shown in FIG. That is, the bearing portion 4 includes a plurality of bearing pads 12 provided on the housing 11, a plurality of pillars 13, a plurality of upper leveling plates 14, a plurality of lower leveling plates 15, and a plurality of oil supply pieces. 16.

軸受パッド12は、回転軸1の円周方向(以下、単に円周方向と称する)に等間隔に配列され(図3を参照)、且つ、表面12aが軸方向を向いており、軸受パッド12の表面12aとスラストカラー3の側面3aとの間の隙間(以下、単に隙間と称する)を介して、スラストカラー3の側面3aに対向している。ピラー13は、軸受パッド12の背面12b側にそれぞれ配設され、円周方向に等間隔に配列されている。軸受パッド12は、背面12bに形成された凸部12cがピラー13の表面13aに当接しており、この凸部12cを支点として傾斜可能になっている。   The bearing pads 12 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 1 (hereinafter simply referred to as the circumferential direction) (see FIG. 3), and the surface 12a faces the axial direction. Is opposed to the side surface 3a of the thrust collar 3 through a gap (hereinafter simply referred to as a gap) between the surface 12a of the thrust collar 3 and the side surface 3a of the thrust collar 3. The pillars 13 are respectively arranged on the back surface 12b side of the bearing pad 12, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The bearing pad 12 has a convex portion 12 c formed on the back surface 12 b in contact with the surface 13 a of the pillar 13, and can tilt with the convex portion 12 c as a fulcrum.

上レべリングプレート14と下レべリングプレート15は、軸受パッド12のレべリング機構を構成している。   The upper leveling plate 14 and the lower leveling plate 15 constitute a leveling mechanism for the bearing pad 12.

上レべリングプレート14は、ピラー13の背面13b側にそれぞれ配設され、円周方向に等間隔に配列されている。ピラー13の背面13bには凸部13cが形成されている一方、上レべリングプレート14の表面14aには凹部14bが形成されており、これらの凸部13cと凹部14bが嵌合している。従って、上レべリングプレート14は、凹部14b(凸部13c)を支点として傾斜可能になっている。   The upper leveling plates 14 are respectively disposed on the back surface 13b side of the pillar 13 and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Convex portions 13c are formed on the back surface 13b of the pillar 13, while concave portions 14b are formed on the surface 14a of the upper leveling plate 14, and the convex portions 13c and the concave portions 14b are fitted. . Therefore, the upper leveling plate 14 can be inclined with the concave portion 14b (the convex portion 13c) as a fulcrum.

下レべリングプレート15は、円周方向(図12の左右方向)において隣り合う上レべリングプレート14の間に配設され、円周方向に等間隔に配列されている。円周方向における上レべリングプレート14の端部14cと、円周方向における下レべリングプレート15の端部15aは、互いに軸方向に重なり合って当接している。下レべリングプレート15の背面15bには凹部15cが形成されている一方、ハウジング11の裏蓋11aには凸部16が形成されており、これらの凹部15cと凸部16が嵌合している。従って、下レべリングプレート15は、凹部15c(凸部16)を支点として傾斜可能になっている。   The lower leveling plates 15 are arranged between the upper leveling plates 14 adjacent in the circumferential direction (left-right direction in FIG. 12), and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The end portion 14c of the upper leveling plate 14 in the circumferential direction and the end portion 15a of the lower leveling plate 15 in the circumferential direction are in contact with each other so as to overlap each other in the axial direction. A concave portion 15c is formed on the back surface 15b of the lower leveling plate 15, while a convex portion 16 is formed on the back cover 11a of the housing 11, and the concave portion 15c and the convex portion 16 are fitted to each other. Yes. Accordingly, the lower leveling plate 15 can be inclined with the concave portion 15c (the convex portion 16) as a fulcrum.

給油片16は、円周方向において隣り合う軸受パッド12の間に配設され、円周方向に等間隔に配列されている。給油片16には給油孔16aが形成されており、潤滑油供給系統(図示省略)から給油片16に供給される潤滑油が、給油孔16aから噴出して軸受パッド12の表面12aに供給される。その結果、隙間には、潤滑油の膜(以下、単に油膜と称する)が形成される。従って、スラスト荷重は、スラストカラー3から、隙間の油膜を介して、軸受パッド12にかかる。   The oil supply pieces 16 are disposed between the bearing pads 12 adjacent in the circumferential direction, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. An oil supply hole 16 a is formed in the oil supply piece 16, and lubricating oil supplied to the oil supply piece 16 from a lubricating oil supply system (not shown) is ejected from the oil supply hole 16 a and supplied to the surface 12 a of the bearing pad 12. The As a result, a film of lubricating oil (hereinafter simply referred to as an oil film) is formed in the gap. Accordingly, the thrust load is applied to the bearing pad 12 from the thrust collar 3 through the oil film in the gap.

図10に一点鎖線で示すように、回転軸1が撓みや熱変形などによって傾斜し、これにともなってスラストカラー3が傾斜した場合、レべリング機構がなければ、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が不均一になり、各軸受パッド12のスラスト荷重の分担が不均一になる。即ち、隙間が狭くなって油膜が薄くなった軸受パッド12では、スラスト荷重の分担が大きくなり、隙間が広くなって油膜が厚くなった軸受パッド12では、スラスト荷重の分担が小さくなる。   As shown by a one-dot chain line in FIG. 10, when the rotation shaft 1 is inclined due to bending or thermal deformation and the thrust collar 3 is inclined along with this, if there is no leveling mechanism, at each position in the circumferential direction. The gap (thickness of the oil film) becomes non-uniform, and the thrust load sharing of each bearing pad 12 becomes non-uniform. That is, in the bearing pad 12 in which the gap is narrowed and the oil film is thin, the sharing of the thrust load is large, and in the bearing pad 12 in which the gap is wide and the oil film is thick, the sharing of the thrust load is small.

これに対して、スラスト軸受装置2には上レべリングプレート14と下レべリングプレート15とで構成されたレべリング機構を備えているため、軸受パッド12をスラストカラー3の傾斜に追従させる(即ちスラストカラー3の傾斜に応じて軸受パッド12の軸方向の位置を調整する)ことにより(傾斜調整)、隙間を調整することができる。このため、スラストカラー3が傾斜しても、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)を均一して、各軸受パッド12のスラスト荷重の分担を均一にすることができる。   On the other hand, the thrust bearing device 2 includes a leveling mechanism including an upper leveling plate 14 and a lower leveling plate 15, so that the bearing pad 12 follows the inclination of the thrust collar 3. By adjusting (ie, adjusting the position of the bearing pad 12 in the axial direction in accordance with the inclination of the thrust collar 3) (inclination adjustment), the gap can be adjusted. For this reason, even if the thrust collar 3 is inclined, the gap (the thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction can be made uniform so that the thrust load of each bearing pad 12 can be made uniform.

例えば、図12において、中央の軸受パッド12で隙間が狭くなって油膜が薄くなり、スラスト荷重の分担が大きくなった場合、この大きな分担荷重に押されて中央の軸受パッド12は、その背面12b側のピラー13及び上レべリングプレート14とともに矢印Cの如くスラストカラー3から離れる方向に移動する。一方、上レべリングプレート14の端部14cと下レべリングプレート15の端部15aが当接しているため、中央の軸受パッド12の隣りの軸受パッド12は、その背面12b側の上レべリングプレート14及びピラー13とともに矢印Dの如くスラストカラー3に近づく方向に移動する。また、この隣りの軸受パッド12の隙間も狭ければ(油膜が薄ければ)、この隣りの軸受パッド12はスラストカラー3から離れ、更にその隣の軸受パッド12(図示せず)がスラストカラー3に近づく。このようなレべリング機構の動作が円周方向の全体に亘って生じる。   For example, in FIG. 12, when the gap is narrowed at the center bearing pad 12 and the oil film is thinned and the share of the thrust load is increased, the center bearing pad 12 is pushed by the large share load, and the back surface 12b It moves in the direction away from the thrust collar 3 as indicated by an arrow C together with the side pillar 13 and the upper leveling plate 14. On the other hand, since the end portion 14c of the upper leveling plate 14 and the end portion 15a of the lower leveling plate 15 are in contact with each other, the bearing pad 12 adjacent to the center bearing pad 12 has an upper level on the back surface 12b side. It moves together with the belling plate 14 and the pillar 13 in a direction approaching the thrust collar 3 as indicated by an arrow D. If the gap between the adjacent bearing pads 12 is narrow (if the oil film is thin), the adjacent bearing pad 12 is separated from the thrust collar 3, and the adjacent bearing pad 12 (not shown) is further thrust collar. Approach 3 Such an operation of the leveling mechanism occurs over the entire circumferential direction.

即ち、レべリング機構の働きにより、スラストカラー3の傾斜によって隙間が狭くなった軸受パッド12はスラストカラー3から離れる方向に移動させて当該隙間を広げ、スラストカラー3の傾斜によって隙間が広くなった軸受パッド12はスラストカラー3に近づく方向に移動させて当該隙間を狭める。かくして、軸受パッド12がスラストカラー3の傾斜に追従し、円周方向の各位置における隙間が均一になって、各軸受パッド12のスラスト荷重の分担が均一になる。   That is, the bearing pad 12 whose gap is narrowed by the inclination of the thrust collar 3 is moved away from the thrust collar 3 by the action of the leveling mechanism to widen the gap, and the gap is widened by the inclination of the thrust collar 3. The bearing pad 12 is moved in a direction approaching the thrust collar 3 to narrow the gap. Thus, the bearing pad 12 follows the inclination of the thrust collar 3, the gaps at the respective positions in the circumferential direction become uniform, and the share of the thrust load of each bearing pad 12 becomes uniform.

なお、上レべリングプレートと下レべリングプレートとで構成されたレべリング機構が装備されているスラスト軸受装置が開示されている先行技術文献としては、下記の特許文献1,2がある。   As prior art documents in which a thrust bearing device equipped with a leveling mechanism composed of an upper leveling plate and a lower leveling plate is disclosed, there are the following Patent Documents 1 and 2. .

米国特許第4,335,925号U.S. Pat. No. 4,335,925 特開2002−310142号公報JP 2002-310142 A

しかしながら、上記従来のスラスト軸受装置2では、上レべリングプレート14と下レべリングプレート15とで構成されたレべリング機構のみによって傾斜調整(隙間調整)を行っているため、スラストカラー3の傾斜が大きい場合には軸受パッド12を追従させることができない。   However, in the conventional thrust bearing device 2, since the inclination adjustment (gap adjustment) is performed only by the leveling mechanism constituted by the upper leveling plate 14 and the lower leveling plate 15, the thrust collar 3 When the inclination of the bearing is large, the bearing pad 12 cannot follow.

このため、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が不均一になり、各軸受パッド12のスラスト荷重の分担が不均一になる。その結果、隙間が狭くなって(油膜が薄くなって)スラスト荷重の分担の大きくなった軸受パッド12では、その温度(メタル温度)が上昇して焼損するおそれがある。   For this reason, the gaps (thickness of the oil film) at the respective positions in the circumferential direction are non-uniform, and the thrust load sharing of the respective bearing pads 12 is non-uniform. As a result, in the bearing pad 12 in which the gap becomes narrow (the oil film becomes thin) and the share of the thrust load becomes large, the temperature (metal temperature) may rise and burn out.

従って本発明は上記の事情に鑑み、スラストカラーが大きく傾斜した場合でも、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)を均一にして、各軸受パッドのスラスト荷重の分担を均一することなどが可能なスラスト軸受装置を提供することを課題とする。   Therefore, in view of the above-described circumstances, the present invention makes uniform the gap (the thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction even when the thrust collar is largely inclined, so that the thrust load of each bearing pad is shared uniformly. It is an object of the present invention to provide a thrust bearing device capable of performing the above.

上記課題を解決する第1発明のスラスト軸受装置は、回転体の回転軸の外周面に突設された円盤状のスラストカラーを、前記スラストカラーの両側に配設された一対の軸受部によって支持し、且つ、前記軸受部は、前記回転軸の円周方向に配列されて前記スラストカラーの側面に隙間を介して対向している複数の軸受パッドと、前記軸受パッドの背面側に配設された複数の上レベリングプレートと複数の下レベリングプレートとを有して成る前記軸受パッドのレベリング機構とを備えた構成であるスラスト軸受装置において、
前記下レベリングプレートの背面に油圧ジャッキをそれぞれ設置して、前記スラストカラーから前記隙間の油膜を介して前記軸受パッドへかかるスラスト荷重を、前記上レベリングプレート及び前記下レベリングプレートを介して、前記油圧ジャッキで受ける構成とし
前記複数の軸受パッドのうちの2つの軸受パッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって得られる前記の2つの軸受パッドの検出温度と設定温度とを比較し、その結果、前記検出温度の何れか一方又は両方が設定温度以上であると判定した場合には、前記検出温度の差を算出して、この検出温度差と設定温度差とを比較し、その結果、前記検出温度差が前記設定温度差以上であると判定した場合には、前記油圧ジャッキのストロークを調整することによって前記複数の軸受パッドの傾斜調整を行う一方、前記検出温度差が前記設定温度差以上ではないと判定した場合には、前記油圧ジャッキのストロークを調整することによって前記複数の軸受パッドの位置を調整することにより、前記隙間を全体的に広くするように制御する油圧ジャッキ制御手段と、
を備えた
ことを特徴とする。
A thrust bearing device according to a first aspect of the present invention that solves the above-described problem is to support a disc-shaped thrust collar projecting on the outer peripheral surface of a rotating shaft of a rotating body by a pair of bearing portions disposed on both sides of the thrust collar. The bearing portion is arranged on the back side of the bearing pad, and a plurality of bearing pads arranged in the circumferential direction of the rotating shaft and facing the side surface of the thrust collar via a gap. A thrust bearing device having a structure including a leveling mechanism for the bearing pad, which includes a plurality of upper leveling plates and a plurality of lower leveling plates;
A hydraulic jack is installed on the back surface of the lower leveling plate, and a thrust load applied from the thrust collar to the bearing pad through the oil film in the gap is transmitted to the hydraulic pressure via the upper leveling plate and the lower leveling plate. It is configured to receive with a jack ,
Temperature detecting means for detecting the temperature of two of the plurality of bearing pads;
When the detected temperature of the two bearing pads obtained by the temperature detecting means is compared with a set temperature, and as a result, when it is determined that one or both of the detected temperatures are equal to or higher than the set temperature, The difference between the detected temperatures is calculated, the detected temperature difference is compared with the set temperature difference, and as a result, when it is determined that the detected temperature difference is equal to or greater than the set temperature difference, the stroke of the hydraulic jack is set. While adjusting the inclination of the plurality of bearing pads by adjusting, if it is determined that the detected temperature difference is not greater than the set temperature difference, the plurality of bearing pads is adjusted by adjusting the stroke of the hydraulic jack. Hydraulic jack control means for controlling the gap to be widened as a whole by adjusting the position of
It is provided with.

また、第2発明のスラスト軸受装置は、第1発明のスラスト軸受装置において、
前記複数の軸受パッドのうちの少なくとも1つの軸受パッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって得られる前記の少なくとも1つの軸受パッドの検出温度に基づいて、前記油圧ジャッキのストロークを調整して前記軸受パッドの位置を調整することにより、前記隙間を調整する油圧ジャッキ制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
The thrust bearing device of the second invention is the thrust bearing device of the first invention,
Temperature detecting means for detecting the temperature of at least one of the plurality of bearing pads;
Hydraulic jack control means for adjusting the clearance by adjusting the stroke of the hydraulic jack and adjusting the position of the bearing pad based on the detected temperature of the at least one bearing pad obtained by the temperature detection means. When,
It is provided with.

また、第発明のスラスト軸受装置は、第1または第2発明のスラスト軸受装置において、前記油圧ジャッキへ作動油を供給する油圧系統の供給ラインに設けた可変絞り機構と、
前記回転軸の軸方向の変位量を検出する変位量検出手段と、
前記変位量検出手段で検出された前記回転軸の軸方向の変位量が、設定変位量以上になったとき、前記可変絞り機構の絞り量を調整することにより、前記回転軸の軸方向の揺動を抑制する可変絞り機構制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
A thrust bearing device according to a third aspect of the present invention is the thrust bearing device according to the first or second aspect , wherein a variable throttle mechanism provided in a supply line of a hydraulic system that supplies hydraulic oil to the hydraulic jack;
A displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the rotating shaft in the axial direction;
When the displacement amount in the axial direction of the rotary shaft detected by the displacement amount detection means becomes equal to or larger than a set displacement amount, the axial displacement of the rotary shaft is adjusted by adjusting the throttle amount of the variable throttle mechanism. Variable throttle mechanism control means for suppressing movement;
It is provided with.

第1発明のスラスト軸受装置によれば、回転体の回転軸の外周面に突設された円盤状のスラストカラーを、前記スラストカラーの両側に配設された一対の軸受部によって支持し、且つ、前記軸受部は、前記回転軸の円周方向に配列されて前記スラストカラーの側面に隙間を介して対向している複数の軸受パッドと、前記軸受パッドの背面側に配設された複数の上レベリングプレートと複数の下レベリングプレートとを有して成る前記軸受パッドのレベリング機構とを備えた構成であるスラスト軸受装置において、前記下レベリングプレートの背面に油圧ジャッキをそれぞれ設置して、前記スラストカラーから前記隙間の油膜を介して前記軸受パッドへかかるスラスト荷重を、前記上レベリングプレート及び前記下レベリングプレートを介して、前記油圧ジャッキで受ける構成としたことを特徴としているため、上レベリングプレートと下レベリングプレートとを有して成るレベリング機構によって各軸受パッドの軸方向の位置を調整(即ち隙間調整)することができるだけでなく、油圧ジャッキのストロークを調整することによっても、各軸受パッドの軸方向の位置を調整(即ち隙間調整)することができる。
このため、レベリング機構では対応できない程にスラストカラーが大きく傾斜した場合でも、油圧ジャッキのストロークを調整して、各軸受パッドの軸方向の位置を調整する(軸受パッドをスラストカラーの傾斜に追従させる)ことにより、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)を均一にして、各軸受パッドのスラスト荷重の分担を均一することができる。即ち、スラストカラーの傾斜が小さいときには、レベリング機構による軸受パッドの傾斜調整(隙間調整)で対応し、スラストカラーの傾斜が大きいときには、油圧ジャッキによる軸受パッドの傾斜調整(隙間調整)で対応することができるため、スラストカラーの傾斜に対して幅広く適切に対応することができる。従って、軸受パッドの焼損を確実に防止することができ、スラスト軸受装置の健全性が向上する。
更には、スラストカラーの傾斜に対応した傾斜調整だけでなく、油圧ジャッキによってエンドプレー(隙間)の調整を行うことも可能である。即ち、組み立て後(回転軸にスラスト軸受装置を取り付け後)でも、油圧ジャッキによって隙間調整を行うことができる。このため、回転体を据付後に隙間調整が必要になった場合でも、容易に対応することができる。
また、軸受パッドの背面に直接、油圧ジャッキを設けることも考えられるが、この場合には、組み立て時(回転軸にスラスト軸受装置を取り付けるとき)から、油圧ジャッキに作動油を供給しないと、隙間調整が難しく、組み立て作業に手間がかかる。これに対して、本発明のスラスト軸受装置では、下レベリングプレートの背面に油圧ジャッキを設けることにより、上レベリングプレートと下レベリングプレートとを有して成るレベリング機構も備えた構成になっているため、油圧ジャッキに作動油を供給しなくても、組み立て作業が容易である。
また、第1発明のスラスト軸受装置によれば、前記複数の軸受パッドのうちの2つの軸受パッドの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって得られる前記の2つの軸受パッドの検出温度と設定温度とを比較し、その結果、前記検出温度の何れか一方又は両方が設定温度以上であると判定した場合には、前記検出温度の差を算出して、この検出温度差と設定温度差とを比較し、その結果、前記検出温度差が前記設定温度差以上であると判定した場合には、前記油圧ジャッキのストロークを調整することによって前記複数の軸受パッドの傾斜調整を行う一方、前記検出温度差が前記設定温度差以上ではないと判定した場合には、前記油圧ジャッキのストロークを調整することによって前記複数の軸受パッドの位置を調整することにより、前記隙間を全体的に広くするように制御する油圧ジャッキ制御手段とを備えたことを特徴としているため、検出温度だけでなく、検出温度差も考慮して(軸受パッド温度の上昇が、スラストカラーが大きく傾斜したことに因るものか、エンドプレーの調整不足に因るものかを判断して)、より的確に油圧ジャッキのストローク調整(即ち隙間調整)を行うことができる。このため、軸受パッドの焼損をより確実に防止して、スラスト軸受装置の健全性が更に向上させることができる。
According to the thrust bearing device of the first aspect of the invention, the disc-shaped thrust collar projecting on the outer peripheral surface of the rotating shaft of the rotating body is supported by the pair of bearing portions disposed on both sides of the thrust collar, and The bearing portion includes a plurality of bearing pads arranged in a circumferential direction of the rotating shaft and facing a side surface of the thrust collar via a gap, and a plurality of bearing pads disposed on the back side of the bearing pad. In the thrust bearing device comprising the bearing pad leveling mechanism having an upper leveling plate and a plurality of lower leveling plates, a hydraulic jack is installed on the back surface of the lower leveling plate, and the thrust The thrust load applied from the collar to the bearing pad through the oil film in the gap is passed through the upper leveling plate and the lower leveling plate. Since the hydraulic jack is configured to receive the hydraulic jack, the axial position of each bearing pad can be adjusted (that is, the gap can be adjusted) by a leveling mechanism including an upper leveling plate and a lower leveling plate. In addition, the position of each bearing pad in the axial direction can be adjusted (that is, the gap can be adjusted) by adjusting the stroke of the hydraulic jack.
For this reason, even when the thrust collar is inclined so much that the leveling mechanism cannot handle it, the stroke of the hydraulic jack is adjusted to adjust the axial position of each bearing pad (the bearing pad is made to follow the inclination of the thrust collar). ), The gaps (the thickness of the oil film) at the respective positions in the circumferential direction can be made uniform, and the thrust load sharing of each bearing pad can be made uniform. In other words, when the thrust collar has a small inclination, the bearing pad can be adjusted by adjusting the inclination (gap adjustment) using the leveling mechanism, and when the thrust collar has a large inclination, the bearing pad can be adjusted by adjusting the inclination (gap adjustment) using the hydraulic jack. Therefore, it is possible to cope with the inclination of the thrust collar widely and appropriately. Therefore, it is possible to reliably prevent the bearing pad from being burned out and improve the soundness of the thrust bearing device.
Furthermore, not only the inclination adjustment corresponding to the inclination of the thrust collar but also the end play (gap) can be adjusted by a hydraulic jack. That is, even after assembly (after the thrust bearing device is attached to the rotating shaft), the clearance can be adjusted by the hydraulic jack. For this reason, even when it is necessary to adjust the gap after installing the rotating body, it can be easily handled.
It is also conceivable to provide a hydraulic jack directly on the back of the bearing pad. In this case, if hydraulic oil is not supplied to the hydraulic jack from the time of assembly (when the thrust bearing device is attached to the rotating shaft), the gap Adjustment is difficult and time-consuming assembly work. On the other hand, the thrust bearing device of the present invention is provided with a leveling mechanism including an upper leveling plate and a lower leveling plate by providing a hydraulic jack on the back surface of the lower leveling plate. The assembly work is easy without supplying hydraulic oil to the hydraulic jack.
According to the thrust bearing device of the first aspect of the present invention, temperature detecting means for detecting the temperature of two of the plurality of bearing pads, and detection of the two bearing pads obtained by the temperature detecting means. When the temperature is compared with the set temperature and, as a result, it is determined that one or both of the detected temperatures are equal to or higher than the set temperature, the difference between the detected temperatures is calculated, and the detected temperature difference and the set temperature are calculated. When the temperature difference is compared and, as a result, it is determined that the detected temperature difference is greater than or equal to the set temperature difference, the inclination of the plurality of bearing pads is adjusted by adjusting the stroke of the hydraulic jack. If it is determined that the detected temperature difference is not greater than or equal to the set temperature difference, the positions of the plurality of bearing pads are adjusted by adjusting the stroke of the hydraulic jack. In addition, since the hydraulic jack control means for controlling the gap to be widened as a whole is provided, not only the detected temperature but also the detected temperature difference is taken into account (the increase in the bearing pad temperature is It is possible to more accurately adjust the stroke of the hydraulic jack (that is, adjust the clearance) by determining whether the thrust collar is largely inclined or due to insufficient adjustment of the end play. For this reason, the burning of the bearing pad can be prevented more reliably, and the soundness of the thrust bearing device can be further improved.

第2発明のスラスト軸受装置によれば、第1発明のスラスト軸受装置において、前記複数の軸受パッドのうちの少なくとも1つの軸受パッドの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段によって得られる前記の少なくとも1つの軸受パッドの検出温度に基づいて、前記油圧ジャッキのストロークを調整して前記軸受パッドの位置を調整することにより、前記隙間を調整する油圧ジャッキ制御手段とを備えたことを特徴としているため、軸受パッドの温度に基づいて油圧ジャッキのストローク調整(即ち隙間調整)を行うことができる。このため、軸受パッドの焼損をより確実に防止することができ、スラスト軸受装置の健全性が更に向上する。   According to the thrust bearing device of the second invention, in the thrust bearing device of the first invention, the temperature detecting means for detecting the temperature of at least one of the plurality of bearing pads, and the temperature detecting means. Hydraulic jack control means for adjusting the gap by adjusting the position of the bearing pad by adjusting the stroke of the hydraulic jack based on the detected temperature of the at least one bearing pad. Therefore, the stroke adjustment (i.e., clearance adjustment) of the hydraulic jack can be performed based on the temperature of the bearing pad. For this reason, the burning of the bearing pad can be prevented more reliably, and the soundness of the thrust bearing device is further improved.

発明のスラスト軸受装置によれば、第1または第2発明のスラスト軸受装置において、前記油圧ジャッキへ作動油を供給する油圧系統の供給ラインに設けた可変絞り機構と、前記回転軸の軸方向の変位量を検出する変位量検出手段と、前記変位量検出手段で検出された前記回転軸の軸方向の変位量が、設定変位量以上になったとき、前記可変絞り機構の絞り量を調整することにより、前記回転軸の軸方向の揺動を抑制する可変絞り機構制御手段とを備えたことを特徴としているため、油圧ジャッキによって軸受パッドの傾斜調整を行うことができるだけでなく、可変絞り機構によって回転軸の揺動を抑えることもできる。 According to the thrust bearing device of the third invention, in the thrust bearing device of the first or second invention , a variable throttle mechanism provided in a supply line of a hydraulic system for supplying hydraulic oil to the hydraulic jack, and the shaft of the rotary shaft A displacement amount detecting means for detecting a displacement amount in the direction; and when a displacement amount in the axial direction of the rotary shaft detected by the displacement amount detecting means is equal to or greater than a set displacement amount, It is characterized in that it is equipped with a variable throttle mechanism control means that suppresses the swing of the rotating shaft in the axial direction by adjusting, so that the tilt of the bearing pad can be adjusted not only by a hydraulic jack, but also variable Oscillation of the rotating shaft can be suppressed by the diaphragm mechanism.

本発明の実施の形態例1に係るスラスト軸受装置の全体概要図である。1 is an overall schematic diagram of a thrust bearing device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態例1に係るスラスト軸受装置の背面側の概要図(図1のE方向矢視図)である。It is a schematic diagram (E direction arrow view of FIG. 1) of the back side of the thrust bearing device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態例1に係るスラスト軸受装置の軸受部の正面図(軸受部を軸方向からみた図)である。It is a front view (figure which looked at the bearing part from the axial direction) of the bearing part of the thrust bearing device concerning Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態例1に係るスラスト軸受装置の軸受部の一部を直線状に展開して示す断面図(図3のF−F線矢視断面図)である。FIG. 5 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 3) showing a part of the bearing portion of the thrust bearing device according to Embodiment 1 of the present invention in a straight line. 本発明の実施の形態例1に係るスラスト軸受装置の軸受部の模式図である。It is a schematic diagram of the bearing part of the thrust bearing apparatus which concerns on Example 1 of Embodiment of this invention. 本発明の実施の形態例2に係るスラスト軸受装置の軸受部の正面図(軸受部を軸方向からみた図)である。It is a front view (figure which looked at the bearing part from the axial direction) of the bearing part of the thrust bearing device concerning Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態例2に係るスラスト軸受装置の軸受部の模式図である。It is a schematic diagram of a bearing portion of a thrust bearing device according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態例2に係るスラスト軸受装置に装備された制御装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control apparatus with which the thrust bearing apparatus which concerns on Example 2 of this invention was equipped. 本発明の実施の形態例3に係るスラスト軸受装置の軸受部の模式図である。It is a schematic diagram of the bearing part of the thrust bearing apparatus which concerns on Example 3 of Embodiment of this invention. 従来のスラスト軸受装置の全体概要図である。It is a whole schematic diagram of a conventional thrust bearing device. 従来のスラスト軸受装置の背面側の概要図(図1のG方向矢視図)である。It is a schematic diagram of the back side of a conventional thrust bearing device (a view in the direction of arrow G in FIG. 1). 従来のスラスト軸受装置の軸受部の一部を直線状に展開して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of bearing part of the conventional thrust bearing apparatus linearly.

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

<実施の形態例1>
図1〜図5に基づき、本発明の実施の形態例1に係るスラスト軸受装置22Aについて説明する。
<Embodiment 1>
A thrust bearing device 22A according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1及び図2に示すように、蒸気タービンやガスタービンのロータの回転軸21には、本実施の形態例1のスラスト軸受装置22Aが設けられている。回転軸21は水平に設けられており、この回転軸21の外周面21aには、円盤状のスラストカラー23が、回転軸21の径方向に突設されている。スラスト軸受装置22Aは一対の軸受部24を有しており、これらの軸受部24を、回転軸21の軸方向(水平方向:以下、単に軸方向と称する)におけるスラストカラー23の両側に配設することにより、スラストカラー23の側面23aを支持している。即ち、図1に矢印H,Iで示すような軸方向の荷重(スラスト荷重)を、両側の軸受部24で受ける。   As shown in FIGS. 1 and 2, a thrust bearing device 22A according to the first embodiment is provided on a rotating shaft 21 of a rotor of a steam turbine or a gas turbine. The rotating shaft 21 is provided horizontally, and a disc-shaped thrust collar 23 is provided on the outer peripheral surface 21 a of the rotating shaft 21 so as to protrude in the radial direction of the rotating shaft 21. The thrust bearing device 22A has a pair of bearing portions 24, and these bearing portions 24 are disposed on both sides of the thrust collar 23 in the axial direction of the rotating shaft 21 (horizontal direction: hereinafter simply referred to as the axial direction). By doing so, the side surface 23a of the thrust collar 23 is supported. That is, an axial load (thrust load) as indicated by arrows H and I in FIG. 1 is received by the bearing portions 24 on both sides.

そして、本実施の形態例1のスラスト軸受装置22Aでは、軸受部24の背面に油圧ジャッキ31が設けられている。   In the thrust bearing device 22A of the first embodiment, the hydraulic jack 31 is provided on the back surface of the bearing portion 24.

図3〜図5に基づき、軸受部24の構成について詳細に説明する。なお、軸受部24は何れも図3〜図5に示すような構成になっているため、ここでは一方の軸受部24の構成について説明し、他方の軸受部24の構成については説明を省略する。   Based on FIGS. 3-5, the structure of the bearing part 24 is demonstrated in detail. Since all the bearing portions 24 are configured as shown in FIGS. 3 to 5, the configuration of one bearing portion 24 will be described here, and the description of the configuration of the other bearing portion 24 will be omitted. .

軸受部24の基本的な構成は、従来の軸受部4(図11)と同様である。即ち、図3〜図5に示すように、軸受部24は、ハウジング41に設けられた複数(図示例では8個)の軸受パッド32と、複数(図示例では8個)のピラー33と、複数(図示例では8個)の上レべリングプレート34と、複数(図示例では8個)の下レべリングプレート35と、複数(図示例では8個)の給油片36と、複数(図示例では8個)の油圧ジャッキ31とを有して成るものである。   The basic configuration of the bearing portion 24 is the same as that of the conventional bearing portion 4 (FIG. 11). That is, as shown in FIGS. 3 to 5, the bearing portion 24 includes a plurality of (eight in the illustrated example) bearing pads 32 provided in the housing 41, a plurality (eight in the illustrated example) pillars 33, A plurality (eight in the illustrated example) upper leveling plate 34, a plurality (eight in the illustrated example) lower leveling plate 35, a plurality (eight in the illustrated example) oil supply pieces 36, and a plurality ( 8 hydraulic jacks 31 in the illustrated example).

軸受パッド32は、回転軸21の円周方向(以下、単に円周方向と称する)に等間隔に配列され(図3)、且つ、表面32aが軸方向を向いており、軸受パッド32の表面32aとスラストカラー23の側面23aとの間の隙間(以下、単に隙間と称する)を介して、スラストカラー23の側面23aに対向している。ピラー33は、軸受パッド32の背面32b側にそれぞれ配設され、円周方向に等間隔に配列されている。軸受パッド32は、背面32bに形成された凸部32cがピラー33の表面33aに当接しており、この凸部32cを支点として傾斜可能になっている。   The bearing pads 32 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating shaft 21 (hereinafter simply referred to as the circumferential direction) (FIG. 3), and the surface 32a faces the axial direction. It faces the side surface 23a of the thrust collar 23 through a gap (hereinafter, simply referred to as a gap) between 32a and the side surface 23a of the thrust collar 23. The pillars 33 are respectively disposed on the back surface 32b side of the bearing pad 32, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The bearing pad 32 has a convex portion 32c formed on the back surface 32b in contact with the surface 33a of the pillar 33, and can be inclined with the convex portion 32c as a fulcrum.

上レべリングプレート34と下レべリングプレート35は、軸受パッド32のレべリング機構を構成している。   The upper leveling plate 34 and the lower leveling plate 35 constitute a leveling mechanism for the bearing pad 32.

上レべリングプレート34は、ピラー33の背面33b側にそれぞれ配設され、円周方向に等間隔に配列されている。ピラー33の背面33bには凸部33cが形成されている一方、上レべリングプレート34の表面34aには凹部34bが形成されており、こらの凸部33cと凹部34bが嵌合している。従って、上レべリングプレート34は、凹部34b(凸部33c)を支点として傾斜可能になっている。
なお、本実施の形態例1ではピラー33を設けているが、これに限定するものでなく、ピラー33は設けず、軸受パッド32の凸部32cを、直接、上レべリングプレート34の表面34aに当接させた構造にしてもよい。
The upper leveling plates 34 are respectively arranged on the back surface 33b side of the pillar 33, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Convex portions 33c are formed on the back surface 33b of the pillar 33, while concave portions 34b are formed on the surface 34a of the upper leveling plate 34, and these convex portions 33c and concave portions 34b are fitted. . Therefore, the upper leveling plate 34 can be inclined with the concave portion 34b (the convex portion 33c) as a fulcrum.
In the first embodiment, the pillar 33 is provided. However, the present invention is not limited to this. The pillar 33 is not provided, and the protrusion 32c of the bearing pad 32 is directly connected to the surface of the upper leveling plate 34. The structure may be abutted against 34a.

下レべリングプレート35は、円周方向において隣り合う上レべリングプレート34の間に配設され、円周方向に等間隔に配列されている。円周方向における上レべリングプレート34の端部34cと、円周方向における下レべリングプレート35の端部35aは、互いに軸方向に重なりあって当接している。   The lower leveling plates 35 are disposed between the upper leveling plates 34 adjacent in the circumferential direction, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. An end portion 34c of the upper leveling plate 34 in the circumferential direction and an end portion 35a of the lower leveling plate 35 in the circumferential direction are in contact with each other in the axial direction.

そして、油圧ジャッキ31は、下レべリングプレート35の背面35bにそれぞれ配設され、軸受パッド32のそれぞれに対応している。油圧ジャッキ31は、本体部(シリンダ部)31aがハウジング41の裏蓋41aに固定され、ロッド31bの伸縮方向が軸方向になるように配設されている。ロッド31bの先端面31b−1は、下レべリングプレート35の背面35bに当接している。従って、下レべリングプレート35は、ロッド31bの先端面31b−1を支点として傾斜可能になっている。また、スラストカラー23から軸受パッド32にかかるスラスト荷重は、ピラー33、上レべリングプレート34及び下レべリングプレート35を介して、油圧ジャッキ31で受ける。   The hydraulic jacks 31 are respectively disposed on the back surface 35 b of the lower leveling plate 35 and correspond to the bearing pads 32. The hydraulic jack 31 is disposed such that a main body (cylinder portion) 31a is fixed to the back cover 41a of the housing 41 and the expansion / contraction direction of the rod 31b is the axial direction. The front end surface 31 b-1 of the rod 31 b is in contact with the back surface 35 b of the lower leveling plate 35. Therefore, the lower leveling plate 35 can be tilted with the tip surface 31b-1 of the rod 31b as a fulcrum. The thrust load applied from the thrust collar 23 to the bearing pad 32 is received by the hydraulic jack 31 via the pillar 33, the upper leveling plate 34 and the lower leveling plate 35.

油圧ジャッキ31へ作動油を供給する油圧系統は、図5に示すように油圧ポンプ53と、作動油52を貯留しているタンク51と、供給ライン(配管)55及びその分岐ライン(配管)55aと、リリーフバルブ54とを備えた構成になっている。供給ライン55の下流側は複数(図示例では8つ)の分岐ライン55aに分岐され、供給ライン55の上流側は油圧ポンプ53の吐出側に接続されている。分岐ライン55aの下流側は油圧ジャッキ31にそれぞれ接続されている。油圧ポンプ53の吸い込み側はタンク51内に延びている。従って、油圧ポンプ53が作動すると、タンク51内の作動油52が、供給ライン55及び分岐ライン55aを介して、油圧ジャッキ31にそれぞれ供給される。   As shown in FIG. 5, the hydraulic system for supplying hydraulic oil to the hydraulic jack 31 includes a hydraulic pump 53, a tank 51 storing hydraulic oil 52, a supply line (pipe) 55, and a branch line (pipe) 55a. And a relief valve 54. The downstream side of the supply line 55 is branched into a plurality of (eight in the illustrated example) branch lines 55 a, and the upstream side of the supply line 55 is connected to the discharge side of the hydraulic pump 53. The downstream side of the branch line 55 a is connected to the hydraulic jack 31. The suction side of the hydraulic pump 53 extends into the tank 51. Therefore, when the hydraulic pump 53 operates, the hydraulic oil 52 in the tank 51 is supplied to the hydraulic jack 31 via the supply line 55 and the branch line 55a.

図3及び図4に示すように、給油片36は、円周方向において隣り合う軸受パッド32の間に配設され、円周方向に等間隔に配列されている。給油片36には給油孔36aが形成されており、潤滑油供給系統(図示省略)から給油片36に供給される潤滑油が、給油孔36aから噴出して軸受パッド32の表面32aに供給される。その結果、隙間には、潤滑油の膜(以下、単に油膜と称する)が形成される。従って、スラスト荷重は、スラストカラー23から、隙間の油膜を介して、軸受パッド32にかかる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the oil filler pieces 36 are disposed between the bearing pads 32 adjacent in the circumferential direction, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. An oil supply hole 36 a is formed in the oil supply piece 36, and lubricating oil supplied to the oil supply piece 36 from a lubricating oil supply system (not shown) is ejected from the oil supply hole 36 a and supplied to the surface 32 a of the bearing pad 32. The As a result, a film of lubricating oil (hereinafter simply referred to as an oil film) is formed in the gap. Therefore, the thrust load is applied to the bearing pad 32 from the thrust collar 23 through the oil film in the gap.

図1に一点鎖線で示すように、回転軸21が撓みや熱変形などによって傾斜し、これにともなってスラストカラー23が傾斜した場合、レべリング機構がなければ、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が不均一になり、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が不均一になる。即ち、隙間が狭くなって油膜が薄くなった軸受パッド32では、スラスト荷重の分担が大きくなり、隙間が広くなって油膜が厚くなった軸受パッド32では、スラスト荷重の分担が小さくなる。   As shown by the one-dot chain line in FIG. 1, when the rotary shaft 21 is inclined due to bending or thermal deformation, and the thrust collar 23 is inclined along with this, if there is no leveling mechanism, at each position in the circumferential direction. The gap (thickness of the oil film) becomes non-uniform, and the thrust load sharing of each bearing pad 32 becomes non-uniform. That is, the bearing pad 32 having a narrow gap and a thin oil film has a large share of thrust load, and the bearing pad 32 having a wide gap and a thick oil film has a small share of thrust load.

これに対して、スラスト軸受装置22Aには上レべリングプレート34と下レべリングプレート15とで構成されたレべリング機構を備えているため、軸受パッド32をスラストカラー23の傾斜に追従させる(即ちスラストカラー23の傾斜に応じて軸受パッド12の軸方向の位置を調整する)ことにより(傾斜調整)、隙間を調整することができる。。このため、スラストカラー23が傾斜しても、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)を均一にして、各軸受パッド12のスラスト荷重の分担を均一にすることができる。   On the other hand, the thrust bearing device 22A is provided with a leveling mechanism composed of an upper leveling plate 34 and a lower leveling plate 15, so that the bearing pad 32 follows the inclination of the thrust collar 23. The clearance can be adjusted by adjusting the position of the bearing pad 12 in the axial direction according to the inclination of the thrust collar 23 (inclination adjustment). . For this reason, even if the thrust collar 23 is inclined, the gap (the thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction can be made uniform, and the share of the thrust load of each bearing pad 12 can be made uniform.

例えば、図4において、中央の軸受パッド32で隙間が狭くなって油膜が薄くなり、スラスト荷重の分担が大きくなった場合、この大きな分担荷重に押されて中央の軸受パッド32は、その背面32b側のピラー33及び上レべリングプレート34とともに矢印Jの如くスラストカラー23から離れる方向に移動する。一方、上レべリングプレート34の端部34cと下レべリングプレート35の端部35aが当接しているため、中央の軸受パッド32の隣りの軸受パッド32は、その背面32b側の上レべリングプレート34及びピラー33とともに矢印Kの如くスラストカラー23に近づく方向に移動する。また、この隣りの軸受パッド32の隙間も狭ければ(油膜が薄ければ)、この隣りの軸受パッド32はスラストカラー23から離れ、更にその隣の軸受パッド32(図示せず)がスラストカラー23に近づく。このようなレべリング機構の動作が円周方向の全体に亘って生じる。   For example, in FIG. 4, when the gap is narrowed at the center bearing pad 32 and the oil film is thinned and the share of the thrust load is increased, the center bearing pad 32 is pushed by the large share load and the back surface 32b It moves in the direction away from the thrust collar 23 as indicated by an arrow J together with the side pillar 33 and the upper leveling plate 34. On the other hand, since the end portion 34c of the upper leveling plate 34 and the end portion 35a of the lower leveling plate 35 are in contact with each other, the bearing pad 32 adjacent to the center bearing pad 32 has an upper level on the back surface 32b side. It moves in the direction approaching the thrust collar 23 as shown by the arrow K together with the belling plate 34 and the pillar 33. If the gap between the adjacent bearing pads 32 is narrow (if the oil film is thin), the adjacent bearing pad 32 is separated from the thrust collar 23, and the adjacent bearing pad 32 (not shown) is further thrust collar. It approaches 23. Such an operation of the leveling mechanism occurs over the entire circumferential direction.

即ち、レべリング機構の働きにより、スラストカラー23の傾斜によって隙間が狭くなった軸受パッド32はスラストカラー23から離れる方向に移動させて当該隙間を広げ、スラストカラー23の傾斜によって隙間が広くなった軸受パッド32はスラストカラー23に近づく方向に移動させて当該隙間を狭める。かくして、軸受パッド32がスラストカラー23の傾斜に追従し、円周方向の各位置における隙間が均一になって、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が均一になる。   That is, the bearing pad 32 whose gap is narrowed by the inclination of the thrust collar 23 is moved away from the thrust collar 23 by the action of the leveling mechanism to widen the gap, and the gap is widened by the inclination of the thrust collar 23. The bearing pad 32 is moved in a direction approaching the thrust collar 23 to narrow the gap. Thus, the bearing pad 32 follows the inclination of the thrust collar 23, the gaps at the respective positions in the circumferential direction become uniform, and the share of the thrust load of each bearing pad 32 becomes uniform.

そして、スラスト軸受装置22Aには油圧ジャッキ31も装備されているため、スラストカラー23の傾斜が大きい場合には、油圧ジャッキ31による軸受パッド32の傾斜調整を行うこともできる。   Since the thrust bearing device 22A is also equipped with a hydraulic jack 31, if the tilt of the thrust collar 23 is large, the tilt of the bearing pad 32 can be adjusted by the hydraulic jack 31.

即ち、スラストカラー23の傾斜によって隙間が狭くなった(油膜が薄くなった)軸受パッド32に対しては、当該軸受パッド32に対応する油圧ジャッキ31のロッド31bのストローク(以下、単にストロークと称する)を短くする(ロッド31bを縮退させる)ことにより、当該軸受パッド32の隙間を広くする(油膜を厚くする)ことができる。一方、スラストカラー23の傾斜によって隙間が広くなった(油膜が厚くなった)軸受パッド32に対しては、当該軸受パッド32に対応する油圧ジャッキ31のストロークを長くする(ロッド31bを伸長させる)ことにより、当該軸受パッド32の隙間を狭くする(油膜を薄くする)ことができる。かくして、軸受パッド32をスラストカラー23の傾斜に追従させる(即ちスラストカラー23の傾斜に応じて軸受パッド32の軸方向の位置を調整する)ことができる(傾斜調整)。   That is, with respect to the bearing pad 32 in which the gap is narrowed (the oil film is thinned) due to the inclination of the thrust collar 23, the stroke of the rod 31b of the hydraulic jack 31 corresponding to the bearing pad 32 (hereinafter simply referred to as a stroke). ) Is shortened (the rod 31b is degenerated), the gap between the bearing pads 32 can be widened (the oil film is thickened). On the other hand, the stroke of the hydraulic jack 31 corresponding to the bearing pad 32 is lengthened (the rod 31b is extended) for the bearing pad 32 in which the gap is widened (the oil film is thick) due to the inclination of the thrust collar 23. As a result, the gap between the bearing pads 32 can be narrowed (the oil film can be thinned). Thus, the bearing pad 32 can follow the inclination of the thrust collar 23 (that is, the axial position of the bearing pad 32 is adjusted according to the inclination of the thrust collar 23) (tilt adjustment).

このような油圧ジャッキ31による傾斜調整(隙間調整)は、例えば、作業員が図5に示す油圧ジャッキ制御装置56に各油圧ジャッキ31の目標ストロークを設定(入力)し、油圧ジャッキ制御装置56が、各油圧ジャッキ31のストロークを前記目標ストロークとするように各油圧ジャッキ31を制御する。或いは、作業員が、各油圧ジャッキ31を直接操作して、各油圧ジャッキ31のストロークを調整してもよい。   In such inclination adjustment (gap adjustment) by the hydraulic jack 31, for example, an operator sets (inputs) a target stroke of each hydraulic jack 31 to the hydraulic jack control device 56 shown in FIG. Each hydraulic jack 31 is controlled so that the stroke of each hydraulic jack 31 is set to the target stroke. Alternatively, an operator may directly operate each hydraulic jack 31 to adjust the stroke of each hydraulic jack 31.

以上のように、本実施の形態例1のスラスト軸受装置22Aによれば、ロータの回転軸21の外周面21aに突設された円盤状のスラストカラー23を、スラストカラー23の両側に配設された一対の軸受部24によって支持し、且つ、軸受部24は、円周方向に配列されてスラストカラー23の側面23aに対向している複数の軸受パッド32と、軸受パッド32の背面32b側に配設された複数の上レべリングプレート34と複数の下レべリングプレート35とを有して成る軸受パッド32のレべリング機構とを備えた構成であるスラスト軸受装置22Aにおいて、下レべリングプレート34の背面35bに油圧ジャッキ31をそれぞれ設置して、スラストカラー23から軸受パッド32へかかるスラスト荷重を、上レべリングプレート34及び下レべリングプレート35を介して、油圧ジャッキ31で受ける構成としたことを特徴としているため、上レべリングプレート34と下レべリングプレート35とを有して成るレべリング機構によって各軸受パッド32の軸方向の位置を調整(即ち隙間調整)することができるだけでなく、油圧ジャッキ31のストロークを調整することによっても、各軸受パッド32の軸方向の位置を調整(即ち隙間調整)することができる。
このため、レべリング機構では対応できない程にスラストカラー23が大きく傾斜した場合でも、油圧ジャッキ31のストロークを調整して、各軸受パッド32の軸方向の位置を調整する(軸受パッド32をスラストカラー23の傾斜に追従させる)ことにより、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)を均一にして、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担を均一することができる。即ち、スラストカラー23の傾斜が小さいときには、レべリング機構による軸受パッド32の傾斜調整(隙間調整)で対応し、スラストカラー23の傾斜が大きいときには、油圧ジャッキ31による軸受パッド32の傾斜調整(隙間調整)で対応することができるため、スラストカラー23の傾斜に対して幅広く適切に対応することができる。従って、軸受パッド32の焼損を確実に防止することができ、スラスト軸受装置22Aの健全性が向上する。
更には、スラストカラー23の傾斜に対応した傾斜調整だけでなく、油圧ジャッキ31によってエンドプレー(隙間)の調整を行うことも可能である。即ち、組み立て後(回転軸21にスラスト軸受装置22Aを取り付け後)でも、油圧ジャッキ31によって隙間調整を行うことができる。このため、蒸気タービンやガスタービンのロータを据付後に隙間調整が必要になった場合でも、容易に対応することができる。
また、軸受パッドの背面に直接、油圧ジャッキを設けることも考えられるが、この場合には、組み立て時(回転軸にスラスト軸受装置を取り付けるとき)から、油圧ジャッキに作動油を供給しないと、隙間調整が難しく、組み立て作業に手間がかかる。これに対して、本実施の形態例1のスラスト軸受装置22Aでは、下レべリングプレート35の背面35bに油圧ジャッキ31を設けることにより、上レべリングプレート34と下レべリングプレート35とを有して成るレべリング機構も備えた構成になっているため、油圧ジャッキ31に作動油を供給しなくても、組み立て作業が容易である。
As described above, according to the thrust bearing device 22A of the first embodiment, the disk-shaped thrust collars 23 protruding from the outer peripheral surface 21a of the rotor rotating shaft 21 are disposed on both sides of the thrust collar 23. The bearing portion 24 is supported by the pair of bearing portions 24, and the bearing portion 24 is arranged in the circumferential direction and faces the side surface 23 a of the thrust collar 23, and the back surface 32 b side of the bearing pad 32. In a thrust bearing device 22A having a structure including a leveling mechanism for a bearing pad 32 having a plurality of upper leveling plates 34 and a plurality of lower leveling plates 35 disposed on the lower side, The hydraulic jacks 31 are respectively installed on the back surface 35b of the leveling plate 34, and the thrust load applied from the thrust collar 23 to the bearing pad 32 is increased by the upper leveling plate. 4 and the lower leveling plate 35, the leveling mechanism includes an upper leveling plate 34 and a lower leveling plate 35. In addition to adjusting the axial position of each bearing pad 32 (ie, adjusting the gap), the axial position of each bearing pad 32 can also be adjusted (ie, the gap can be adjusted) by adjusting the stroke of the hydraulic jack 31. Adjustment).
For this reason, even if the thrust collar 23 is inclined so much that the leveling mechanism cannot cope, the stroke of the hydraulic jack 31 is adjusted to adjust the axial position of each bearing pad 32 (the bearing pad 32 is thrust By following the inclination of the collar 23), the gap (the thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction can be made uniform, and the thrust load sharing of each bearing pad 32 can be made uniform. That is, when the inclination of the thrust collar 23 is small, the inclination adjustment (gap adjustment) of the bearing pad 32 by the leveling mechanism corresponds, and when the inclination of the thrust collar 23 is large, the inclination adjustment of the bearing pad 32 by the hydraulic jack 31 ( Therefore, it is possible to cope with the inclination of the thrust collar 23 widely and appropriately. Therefore, it is possible to reliably prevent the bearing pad 32 from being burned out and improve the soundness of the thrust bearing device 22A.
Furthermore, not only the inclination adjustment corresponding to the inclination of the thrust collar 23 but also the end play (gap) can be adjusted by the hydraulic jack 31. In other words, the gap can be adjusted by the hydraulic jack 31 even after assembly (after the thrust bearing device 22A is attached to the rotating shaft 21). For this reason, even when the clearance adjustment is necessary after installing the rotor of the steam turbine or the gas turbine, it can be easily handled.
It is also conceivable to provide a hydraulic jack directly on the back of the bearing pad. In this case, if hydraulic oil is not supplied to the hydraulic jack from the time of assembly (when the thrust bearing device is attached to the rotating shaft), the gap Adjustment is difficult and time-consuming assembly work. In contrast, in the thrust bearing device 22A of the first embodiment, the upper leveling plate 34 and the lower leveling plate 35 are provided by providing the hydraulic jack 31 on the back surface 35b of the lower leveling plate 35. Therefore, the assembly work can be easily performed without supplying hydraulic oil to the hydraulic jack 31.

<実施の形態例2>
図6,図7及び図8に基づき、本発明の実施の形態例2に係るスラスト軸受装置22Bについて説明する。なお、本実施の形態例2のスラスト軸受装置22Bの全体構成の概要については上記実施の形態例1のスラスト軸受装置22A(図1,図2を参照)と同様であるため、ここでの図示及び説明は省略する。また、本実施の形態例2のスラスト軸受装置22Bにおいて上記実施の形態例1のスラスト軸受装置22A(図1〜図5を参照)と同様の部分については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<Embodiment 2>
A thrust bearing device 22B according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. The outline of the overall configuration of the thrust bearing device 22B according to the second embodiment is the same as that of the thrust bearing device 22A according to the first embodiment (see FIGS. 1 and 2). And description is abbreviate | omitted. Further, in the thrust bearing device 22B of the second embodiment, the same parts as those of the thrust bearing device 22A (see FIGS. 1 to 5) of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and overlapped. Description is omitted.

図6及び図7に示すように、本実施の形態例2のスラスト軸受装置22Bでは、2つの温度センサ61A,61B(温度検出手段)と、制御装置62(油圧ジャッキ制御手段)とを備えている。   As shown in FIGS. 6 and 7, the thrust bearing device 22B according to the second embodiment includes two temperature sensors 61A and 61B (temperature detection means) and a control device 62 (hydraulic jack control means). Yes.

一方の温度センサ61Aは、軸受部24の最上部に配設された軸受パッド32(以下、この軸受パッドの符号を32Aとも表示する)に設置されている。他方の温度センサ61Bは、軸受部24の最下部に配設された軸受パッド32(以下、この軸受パッドの符号を32Bとも表示する)に設置されている。即ち、温度センサ61A,61Bは、回転軸21の径方向の両側に位置する(即ち互いに180℃回転対称の位置にある)2つの軸受パッド32A,32Bにそれぞれ設置されている。
全ての軸受パッド32において、スラストカラー23の傾斜によって最も温度が高くなる(即ち最も隙間が狭くなる)軸受パッド32と、最も温度が低くなる(即ち最も隙間が広くなる)軸受パッド32は、スラスト軸受装置22Bの設計段階で予測することができる。図示例の場合には、最上部の軸受パッド32Aと最下部の軸受パッド32Bが、スラストカラー23の傾斜によって最も温度が高くなる(最も隙間が狭くなる)軸受パッドと最も温度が低くなる(最も隙間が広くなる)軸受パッドであると予測されるため、これらの軸受パッド32A,32Bに温度センサ61A,61Bを設置している。
One temperature sensor 61 </ b> A is installed on a bearing pad 32 (hereinafter, this bearing pad code is also indicated as 32 </ b> A) disposed at the top of the bearing portion 24. The other temperature sensor 61B is installed in a bearing pad 32 (hereinafter, this bearing pad code is also indicated as 32B) disposed at the lowermost portion of the bearing portion 24. That is, the temperature sensors 61A and 61B are respectively installed on the two bearing pads 32A and 32B that are located on both sides in the radial direction of the rotating shaft 21 (that is, at positions that are rotationally symmetrical to each other by 180 ° C.).
In all the bearing pads 32, the bearing pad 32 having the highest temperature (ie, the narrowest gap) and the bearing pad 32 having the lowest temperature (ie, the widest gap) are inclined by the inclination of the thrust collar 23. This can be predicted at the design stage of the bearing device 22B. In the case of the illustrated example, the uppermost bearing pad 32A and the lowermost bearing pad 32B have the highest temperature (the smallest gap) and the lowest temperature due to the inclination of the thrust collar 23 (the lowest). Since the bearing pads are predicted to be wide), the temperature sensors 61A and 61B are installed on these bearing pads 32A and 32B.

温度センサ61Aでは、軸受パッド32Aの温度(メタル温度)T1を検出して、この検出温度T1の信号を制御装置62へ出力する。温度センサ61Bでは、軸受パッド32Bの温度(メタル温度)T2を検出して、この検出温度T2の信号を制御装置62へ出力する。 The temperature sensor 61A detects the temperature (metal temperature) T 1 of the bearing pad 32A and outputs a signal of the detected temperature T 1 to the control device 62. The temperature sensor 61B detects the temperature (metal temperature) T 2 of the bearing pad 32B and outputs a signal of the detected temperature T 2 to the control device 62.

制御装置62では、温度センサ61Aから入力する軸受パッド32Aの検出温度T1と、温度センサ61Bから入力する軸受パッド32Bの検出温度T2とに基づいて、隙間調整(傾斜調整又はエンドプレーの調整)を行う。この制御装置62の処理内容を、図8のフローチャートに基づいて詳述する。なお、図8の各ステップにはS1〜S8の符号を付した。制御装置62を起動すると、図8にフローチャートに示す処理が、制御装置62によって繰り返し実行される。 The control device 62 adjusts the clearance (inclination adjustment or end play adjustment) based on the detected temperature T 1 of the bearing pad 32A input from the temperature sensor 61A and the detected temperature T 2 of the bearing pad 32B input from the temperature sensor 61B. )I do. The processing contents of the control device 62 will be described in detail based on the flowchart of FIG. In addition, the code | symbol of S1-S8 was attached | subjected to each step of FIG. When the control device 62 is activated, the processing shown in the flowchart in FIG. 8 is repeatedly executed by the control device 62.

制御装置62では、ステップS1で処理を開始すると、まず、ステップS2において、温度センサ61Aから送られてくる軸受パッド32Aの検出温度T1の信号と、温度センサ61Bから送られてくる軸受パッド32Bの検出温度T2の信号とを入力する。一方、制御装置62には、設定温度T0と設定温度差ΔT0とが予め設定(入力)されている。 In the control unit 62 starts a process at step S1, first, in step S2, the signal of the detected temperature T 1 of the bearing pads 32A sent from the temperature sensor 61A, bearing pads 32B sent from the temperature sensor 61B inputs the detected temperature T 2 of the signal. On the other hand, a set temperature T 0 and a set temperature difference ΔT 0 are set (input) in advance in the control device 62.

エンドプレー(隙間)の調整が適切に行われている場合、スラストカラー23が傾斜しなければ、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が均一であり、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が均一であるため、検出温度差T1,T2が設定温度T0以上になることはない。また、スラストカラー23が傾斜しても、その傾斜が小さければ、上レべリングプレート14と下レべリングプレート15とで構成されるレべリング機構によって傾斜調整(隙間調整)が行われるため、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)がほぼ均一になり、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担がほぼ均一になるため、検出温度差T1,T2が設定温度差T0以上になることはない。 When the end play (gap) is properly adjusted, the gap (oil film thickness) at each position in the circumferential direction is uniform and the thrust of each bearing pad 32 unless the thrust collar 23 is inclined. Since the load sharing is uniform, the detected temperature differences T 1 and T 2 do not exceed the set temperature T 0 . Even if the thrust collar 23 is inclined, if the inclination is small, the inclination adjustment (gap adjustment) is performed by the leveling mechanism constituted by the upper leveling plate 14 and the lower leveling plate 15. Since the gaps (thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction are substantially uniform and the thrust load of each bearing pad 32 is substantially uniform, the detected temperature differences T 1 and T 2 are the set temperature differences T Never more than zero .

一方、前記レべリング機構だけでは十分な傾斜調整(隙間調整)を行うことができない程に大きくスラストカラー23が傾斜したときには、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が不均一になって各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が不均一になり、メタル温度のバラツキが大きくなる。このため、検出温度T1又は検出温度T2が設定温度T0以上になる。
即ち、スラストカラー23が軸方向の一方へ大きく傾斜した場合には、上の軸受パッド32Aの隙間は狭くなり、下の軸受パッド32Bの隙間は広くなるため、検出温度T1は上昇して設定温度T0以上になり、検出温度T2は低下する。スラストカラー23が軸方向の他方へ大きく傾斜した場合には、下の軸受パッド32Bの隙間は狭くなり、上の軸受パッド32Aの隙間は広くなるため、検出温度T2は上昇して設定温度T0以上になり、検出温度T1は低下する。
これらの場合、検出温度T1と検出温度T2の温度差ΔTは大きくなる。従って、温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上であれば、スラストカラー23が大きく傾斜したことが原因で軸受パッド温度が上昇したと推定することができる。
On the other hand, when the thrust collar 23 is tilted so large that the leveling mechanism alone cannot perform sufficient tilt adjustment (gap adjustment), the gap (oil film thickness) at each position in the circumferential direction is not uniform. Thus, the distribution of the thrust load of each bearing pad 32 becomes non-uniform, and the variation in metal temperature increases. For this reason, the detected temperature T 1 or the detected temperature T 2 becomes equal to or higher than the set temperature T 0 .
That is, when the thrust collar 23 is greatly inclined to one side in the axial direction, the gap between the upper bearing pad 32A is narrowed and the gap between the lower bearing pad 32B is widened, so that the detected temperature T 1 is increased and set. The temperature becomes equal to or higher than the temperature T 0 , and the detected temperature T 2 decreases. When the thrust collar 23 is greatly inclined to the other in the axial direction, the gap between the lower bearing pad 32B is narrowed and the gap between the upper bearing pad 32A is widened. Therefore, the detected temperature T 2 rises and the set temperature T The detected temperature T 1 is reduced to 0 or more.
In these cases, the temperature difference ΔT between the detected temperature T 1 and the detected temperature T 2 becomes large. Therefore, if the temperature difference ΔT is equal to or greater than the set temperature difference ΔT 0, it can be estimated that the bearing pad temperature has increased due to the large inclination of the thrust collar 23.

また、エンドプレーの調節が適切ではなくて隙間が全体的に(即ち円周方向の何れの位置においても)狭すぎる場合には、スラストカラー23の傾斜が小さくても、また、隙間の狭さによってはスラストカラー23が傾斜していなくても、検出温度T1又は検出温度T2が設定温度T0以上になること、或いは、検出温度T1及び検出温度T2が定温度T0以上になることがある。
この場合、検出温度T1と検出温度T2の温度差ΔTは小さい。従って、温度差ΔTが設定温度差ΔT0よりも小さければ、スラストカラー23が大きく傾斜したことが原因ではなく、エンドプレーの調節不足により隙間が全体的に狭すぎることが原因で軸受パッド温度が上昇したと推定することができる。
Further, when the adjustment of the end play is not appropriate and the gap is too narrow as a whole (that is, at any position in the circumferential direction), even if the inclination of the thrust collar 23 is small, the gap is narrow. Even if the thrust collar 23 is not inclined, the detection temperature T 1 or the detection temperature T 2 becomes equal to or higher than the set temperature T 0 , or the detection temperature T 1 and the detection temperature T 2 become equal to or higher than the constant temperature T 0 . May be.
In this case, the temperature difference ΔT between the detected temperature T 1 and the detected temperature T 2 is small. Therefore, if the temperature difference ΔT is smaller than the set temperature difference ΔT 0 , the bearing pad temperature is not caused by the large inclination of the thrust collar 23 but the overall gap is too narrow due to insufficient adjustment of the end play. It can be estimated that it has risen.

そこで、まず、次のステップS3では、ステップS2で入力した検出温度T1,T2と、設定温度T0とを比較し、検出温度T1が設定温度T0以上(T1≧T0)になったか否か、又は、検出温度T2が設定温度T0以上(T2≧T0)になったか否か、又は、検出温度T1及び検出温度T2が設定温度T0以上(T1≧T0及びT2≧T0)になったか否かを判定する。 Therefore, first, in the next step S3, the detected temperatures T 1 and T 2 input in step S2 are compared with the set temperature T 0, and the detected temperature T 1 is equal to or higher than the set temperature T 0 (T 1 ≧ T 0 ). Or whether the detected temperature T 2 is equal to or higher than the set temperature T 0 (T 2 ≧ T 0 ), or the detected temperature T 1 and the detected temperature T 2 are equal to or higher than the set temperature T 0 (T 1 ≧ T 0 and T 2 ≧ T 0 ).

ステップS3の判定結果がNOの場合、即ち検出温度T1,T2が何れも設定温度T0以上ではない(T1<T0及びT2<T0)と判定した場合には、ステップS2へ戻って、再度、温度センサ61A,61Bから検出温度T1,T2の信号を入力する。 If the determination result in step S3 is NO, that is, if it is determined that the detected temperatures T 1 and T 2 are not more than the set temperature T 0 (T 1 <T 0 and T 2 <T 0 ), step S2 Then, the signals of the detected temperatures T 1 and T 2 are input again from the temperature sensors 61A and 61B.

一方、ステップS3の判定結果がYESの場合、即ち検出温度T1と検出温度T2の何れか一方又は両方が設定温度T0以上(T1≧T0、又は、T2≧T0、又は、T1≧T0及びT2≧T0)であると判定した場合には、次のステップS4に進む。 On the other hand, if the decision result in the step S3 is YES, that is detected temperatures T 1 and either or both of the detected temperature T 2 is the set temperature T 0 or more (T 1 ≧ T 0, or, T 2 ≧ T 0, or , T 1 ≧ T 0 and T 2 ≧ T 0 ), the process proceeds to the next step S4.

ステップS4では、ステップS2で入力した検出温度T1と検出温度T2との差ΔT(T1−T2又はT2−T1)を算出する。即ち、この検出温度差ΔTは、検出温度T1,T2の何れか高い方から、検出温度T1,T2の何れか低い方を差し引いた値(換言すれば、検出温度T1,T2の差の絶対値)である。その後、次のステップS5へ進む。 In step S4, a difference ΔT (T 1 −T2 or T 2 −T 1 ) between the detected temperature T 1 and the detected temperature T 2 input in step S2 is calculated. That is, the detected temperature difference ΔT is detected from the temperature T 1, or higher T 2, if lower one minus the value of the detected temperatures T1, T2 (i.e., the difference between the detected temperatures T1, T2 Absolute value). Thereafter, the process proceeds to the next step S5.

ステップS5では、ステップS4で算出した検出温度差ΔTと、設定温度差ΔT0とを比較し、検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上(ΔT≧ΔT0)であるか否かを判定する。 In step S5, the detected temperature difference [Delta] T calculated in step S4, compared with the set temperature difference [Delta] T 0, whether or not the detected temperature difference [Delta] T is set a temperature difference [Delta] T 0 or more (ΔT ≧ ΔT 0) is determined .

ステップS5の判定結果がYESの場合、即ち検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上(ΔT≧ΔT0)であると判定した場合には、次のステップS6へ進む。つまり、この場合には、スラストカラー23が大きく傾斜したことよって、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が不均一になったことが、軸受パッド温度が上昇した原因であると推定することができるため、ステップS6へ進んで傾斜調整を行う。 If the determination result in step S5 is YES, that is, if it is determined that the detected temperature difference ΔT is greater than or equal to the set temperature difference ΔT 0 (ΔT ≧ ΔT 0 ), the process proceeds to the next step S6. That is, in this case, it can be presumed that the bearing pad temperature has increased because the thrust collar 23 is largely inclined and the load distribution of the bearing pads 32 is not uniform. Therefore, it progresses to step S6 and performs inclination adjustment.

即ち、ステップS6では、油圧ジャッキ31のストロークを調整することによって、軸受パッド3の傾斜調整(隙間調整)を行うことにより、軸受パッド32をスラストカラー23の傾斜に追従させる(即ちスラストカラー23の傾斜に応じて軸受パッド12の軸方向の位置を調整する)。
例えば、検出温度T1が設定温度T0以上(T1≧T0)になった場合(即ち検出温度T1の方が検出温度T2よりも高くなった場合)には、温度が高くなった軸受パッド32Aに近い方の油圧ジャッキ31のストロークは短くし、温度が低くなった軸受パッド32Bに近い方の油圧ジャッキ31のストロークは長くする。その結果、軸受パッド32Aやこれに近い方の軸受パッド32はスラストカラー23から離れ、軸受パッド32Bやこれに近い方の軸受パッド32はスラストカラー23に近づく。その結果、軸受パッド32がスラストカラー23の傾斜に追従するため、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が均一になり、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が均一になる。
逆に、検出温度T2が設定温度T0以上(T2≧T0)になった場合(即ち検出温度T2の方が検出温度T1よりも高くなった場合)には、温度が高くなった軸受パッド32Bに近い方の油圧ジャッキ31のストロークは短くし、温度が低くなった軸受パッド32Aに近い方の油圧ジャッキ31のストロークは長くする。その結果、軸受パッド32Bやこれに近い方の軸受パッド32はスラストカラー23から離れ、軸受パッド32Aやこれに近い方の軸受パッド32はスラストカラー23に近づく。その結果、軸受パッド32がスラストカラー23の傾斜に追従するため、円周方向の各位置における隙間(油膜の厚さ)が均一になり、各軸受パッド32のスラスト荷重の分担が均一になる。
That is, in step S6, the inclination of the bearing pad 3 is adjusted (gap adjustment) by adjusting the stroke of the hydraulic jack 31, thereby causing the bearing pad 32 to follow the inclination of the thrust collar 23 (that is, the thrust collar 23). The axial position of the bearing pad 12 is adjusted according to the inclination).
For example, when the detected temperature T 1 is equal to or higher than the set temperature T 0 (T 1 ≧ T 0 ) (that is, when the detected temperature T 1 is higher than the detected temperature T 2 ), the temperature becomes higher. The stroke of the hydraulic jack 31 closer to the bearing pad 32A is shortened, and the stroke of the hydraulic jack 31 closer to the bearing pad 32B having a lower temperature is lengthened. As a result, the bearing pad 32 </ b> A and the bearing pad 32 closer thereto are separated from the thrust collar 23, and the bearing pad 32 </ b> B and the bearing pad 32 closer thereto are closer to the thrust collar 23. As a result, since the bearing pad 32 follows the inclination of the thrust collar 23, the gap (the thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction becomes uniform, and the share of the thrust load of each bearing pad 32 becomes uniform.
Conversely, when the detected temperature T 2 is equal to or higher than the set temperature T 0 (T 2 ≧ T 0 ) (that is, when the detected temperature T 2 is higher than the detected temperature T 1 ), the temperature is higher. The stroke of the hydraulic jack 31 closer to the bearing pad 32B becomes shorter, and the stroke of the hydraulic jack 31 closer to the bearing pad 32A whose temperature is lower becomes longer. As a result, the bearing pad 32 </ b> B and the bearing pad 32 closer thereto are separated from the thrust collar 23, and the bearing pad 32 </ b> A and the bearing pad 32 closer thereto are closer to the thrust collar 23. As a result, since the bearing pad 32 follows the inclination of the thrust collar 23, the gap (the thickness of the oil film) at each position in the circumferential direction becomes uniform, and the share of the thrust load of each bearing pad 32 becomes uniform.

なお、このときの各油圧ジャッキ31のストローク調整量は、制御装置62に予め設定(入力)しておく。例えば、検出温度T1,T2の大きさに応じて各油圧ジャッキ31のストローク調整量を設定するようにしてもよい。或いは、制御装置62に予め設定温度差ΔT0よりも小さな設定温度差ΔT01を設定(入力)しておき、検出温度差ΔTが設定温度差ΔT01以下になるまで、各油圧ジャッキ31のストロークを調整(短く又は長く)するようにしてもよい。 Note that the stroke adjustment amount of each hydraulic jack 31 at this time is preset (input) to the control device 62. For example, the stroke adjustment amount of each hydraulic jack 31 may be set according to the detected temperatures T 1 and T 2 . Alternatively, a preset temperature difference ΔT 01 smaller than the preset temperature difference ΔT 0 is set (input) in the control device 62 in advance, and the stroke of each hydraulic jack 31 until the detected temperature difference ΔT becomes equal to or less than the preset temperature difference ΔT 01. May be adjusted (shorter or longer).

一方、ステップS5の判定結果がNOの場合、即ち検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上ではない(ΔT<ΔT0)と判定した場合には、次のステップS7へ進む。つまり、この場合には、エンドプレーの調節が適切ではなくて隙間が全体的に狭すぎることが、軸受パッド温度が上昇した原因であると推定することができるため、ステップS7へ進んでエンドプレーの調整を行う。 On the other hand, if the determination result in step S5 is NO, that is, if it is determined that the detected temperature difference ΔT is not greater than or equal to the set temperature difference ΔT 0 (ΔT <ΔT 0 ), the process proceeds to the next step S7. That is, in this case, it can be estimated that the adjustment of the end play is not appropriate and the gap is too narrow as a whole is the cause of the increase in the bearing pad temperature. Make adjustments.

ステップS7では、隙間を広げるようにエンドプレー調整を行う。即ち、全ての油圧ジャッキ31のストロークを調整(短く)することによって、全ての軸受パッド32がスラストカラー23から離れるようにすることにより、隙間を全体的に広くする。   In step S7, end play adjustment is performed to widen the gap. That is, by adjusting (shortening) the strokes of all the hydraulic jacks 31, all the bearing pads 32 are separated from the thrust collar 23, thereby widening the gap as a whole.

なお、このときの各油圧ジャッキ31のストローク調整量は、制御装置62に予め設定(入力)しておく。例えば、検出温度T1,T2の大きさに応じて各油圧ジャッキ31のストローク調整量を設定するようにしてもよい。或いは、制御装置62に予め設定温度T0よりも小さな設定温度T01を設定(入力)しておき、設定温度T0以上になった検出温度T1又はT2或いはT1及びT2が、設定温度T01以下になるまで、各油圧ジャッキ31のストロークを調整(短く)するようにしてもよい。 Note that the stroke adjustment amount of each hydraulic jack 31 at this time is preset (input) to the control device 62. For example, the stroke adjustment amount of each hydraulic jack 31 may be set according to the detected temperatures T 1 and T 2 . Alternatively, a preset temperature T 01 smaller than the preset temperature T 0 is set (input) in the control device 62 in advance, and the detected temperature T 1 or T 2 or T 1 and T 2 that is equal to or higher than the preset temperature T 0 is The stroke of each hydraulic jack 31 may be adjusted (shortened) until the set temperature T 01 or less.

本実施の形態例2のスラスト軸受装置22Bのその他の構成については、上記実施の形態例1のスラスト軸受装置22A(図1〜図5)と同様である。   Other configurations of the thrust bearing device 22B of the second embodiment are the same as those of the thrust bearing device 22A (FIGS. 1 to 5) of the first embodiment.

以上のことから、本実施の形態例2のスラスト軸受装置22Bによれば、上記実施の形態例1のスラスト軸受装置22Aと同様の作用効果を得ることができる。   From the above, according to the thrust bearing device 22B of the second embodiment, it is possible to obtain the same operational effects as the thrust bearing device 22A of the first embodiment.

更に、本実施の形態例2のスラスト軸受装置22Bによれば、軸受パッド32A,32Bの温度T1,T2を検出する温度センサ61A,61B(温度検出手段)と、温度センサ61A,61Bによって得られる軸受パッド32A,32Bの検出温度T1,T2に基づいて、油圧ジャッキ31のストロークを調整して軸受パッド32の位置を調整することにより、隙間を調整する制御装置62(油圧ジャッキ制御手段)とを備えたことを特徴としているため、軸受パッド32A,32Bの温度に基づいて油圧ジャッキのストローク調整(即ち隙間調整)を行うことができる。このため、軸受パッド32の焼損をより確実に防止することができ、スラスト軸受装置22Bの健全性が更に向上する。 Furthermore, according to the thrust bearing device 22B of the second embodiment, the temperature sensors 61A and 61B (temperature detecting means) for detecting the temperatures T 1 and T 2 of the bearing pads 32A and 32B and the temperature sensors 61A and 61B are used. Based on the detected temperatures T 1 and T 2 of the obtained bearing pads 32A and 32B, the controller 62 (hydraulic jack control) adjusts the gap by adjusting the stroke of the hydraulic jack 31 and adjusting the position of the bearing pad 32. Therefore, the stroke adjustment (i.e. clearance adjustment) of the hydraulic jack can be performed based on the temperature of the bearing pads 32A and 32B. For this reason, the burnout of the bearing pad 32 can be prevented more reliably, and the soundness of the thrust bearing device 22B is further improved.

しかも、制御装置62では、温度センサ61A,61Bによって得られる2つの軸受パッド32A,32Bの検出温度T1,T2と設定温度T0とを比較し、その結果、検出温度T1,T2の何れか一方又は両方が設定温度T0以上であると判定した場合には、検出温度T1,T2の差ΔTを算出して、この検出温度差ΔTと設定温度差ΔT0とを比較し、その結果、検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上であると判定した場合には、油圧ジャッキ31のストロークを調整することによって複数(図示例では8個)の軸受パッド32の傾斜調整を行う一方、検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上ではないと判定した場合には、油圧ジャッキ31のストロークを調整(短く)することによって複数(図示例では8個)の軸受パッド32の位置を調整することにより、隙間を全体的に広くするようにように制御することを備えたことを特徴としているため、検出温度T1,T2だけでなく、検出温度差ΔTも考慮して(軸受パッド温度の上昇が、スラストカラー23が大きく傾斜したことに因るものか、エンドプレーの調整不足に因るものかを判断して)、より的確に油圧ジャッキ31のストローク調整(即ち隙間調整)を行うことができる。このため、軸受パッド32の焼損をより確実に防止して、スラスト軸受装置22Bの健全性が更に向上させることができる。 Moreover, the control device 62 compares the detected temperatures T 1 and T 2 of the two bearing pads 32A and 32B obtained by the temperature sensors 61A and 61B with the set temperature T 0 , and as a result, detects the detected temperatures T 1 and T 2. When it is determined that one or both of them is equal to or higher than the set temperature T 0 , a difference ΔT between the detected temperatures T 1 and T 2 is calculated, and the detected temperature difference ΔT is compared with the set temperature difference ΔT 0. As a result, when it is determined that the detected temperature difference ΔT is equal to or greater than the set temperature difference ΔT 0 , the inclination of the plurality of (eight in the illustrated example) bearing pads 32 is adjusted by adjusting the stroke of the hydraulic jack 31. On the other hand, when it is determined that the detected temperature difference ΔT is not equal to or greater than the set temperature difference ΔT 0 , the strokes of the hydraulic jack 31 are adjusted (shortened) to adjust the number of bearing pads 32 (eight in the illustrated example). Adjust the position By, because it is characterized by comprising a controlling so as to widely generally to clearance, the detected temperature T 1, T 2 as well, also taking into account the detected temperature difference [Delta] T (bearing pads Temperature It is determined whether the increase in the pressure is caused by the inclination of the thrust collar 23 or the end play being insufficiently adjusted), and the stroke of the hydraulic jack 31 is adjusted more accurately (that is, the gap is adjusted). be able to. For this reason, the burning of the bearing pad 32 can be prevented more reliably, and the soundness of the thrust bearing device 22B can be further improved.

なお、上記では上下2つの軸受パッド32A,32Bに温度センサ61A,61Bが設けられている場合について説明したが、これに限定するものではなく、本発明は3つ以上(全部でもよい)の軸受パッド32に温度センサが設けられている場合にも適用することができる。
この場合、制御装置62では、例えば、温度センサによって得られる3つ以上の軸受パッド32の検出温度Tのうちの何れか2つの検出温度T1,T2を選定して、これらの検出温度T1,T2と設定温度T0とを比較し、その結果、検出温度T1,T2の何れか一方又は両方が設定温度T0以上(T1≧T0又はT2≧T0、或いは、T1≧T0及びT2≧T0)であると判定した場合には、検出温度T1,T2の差ΔT(絶対値)を算出して、この検出温度差ΔTと設定温度差ΔT0とを比較し、その結果、検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上(ΔT≧ΔT0)であると判定した場合には、油圧ジャッキ31のストロークを調整することによって複数(図示例では8個)の軸受パッド32の傾斜調整を行う一方、検出温度差ΔTが設定温度差ΔT0以上ではない(ΔT<ΔT0)と判定した場合には、油圧ジャッキ31のストロークを調整(短く)することによって複数(図示例では8個)の軸受パッド32の位置を調整することにより隙間を全体的に広くする(エンドプレー調整)ように制御すればよい。
In the above description, the case where the temperature sensors 61A and 61B are provided on the two upper and lower bearing pads 32A and 32B has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention includes three or more (or all) bearings. The present invention can also be applied when a temperature sensor is provided on the pad 32.
In this case, the control device 62 selects, for example, any two detected temperatures T 1 and T 2 from the detected temperatures T of the three or more bearing pads 32 obtained by the temperature sensor, and detects these detected temperatures T 1. 1 , T 2 and the set temperature T 0 , and as a result, one or both of the detected temperatures T 1 , T 2 are equal to or higher than the set temperature T 0 (T 1 ≧ T 0 or T 2 ≧ T 0 , or , T 1 ≧ T 0 and T 2 ≧ T 0 ), a difference ΔT (absolute value) between the detected temperatures T 1 and T 2 is calculated, and the detected temperature difference ΔT and the set temperature difference are calculated. comparing the [Delta] T 0, the result, when it is determined that the detected temperature difference [Delta] T is set a temperature difference [Delta] T 0 or more (ΔT ≧ ΔT 0), a plurality (shown example by adjusting the stroke of the hydraulic jack 31 8), the detected temperature difference ΔT is set to the set temperature difference ΔT 0. When it is determined that the above is not true (ΔT <ΔT 0 ), the clearance is adjusted by adjusting (shortening) the stroke of the hydraulic jack 31 to adjust the positions of a plurality (eight in the illustrated example) of the bearing pads 32. Control may be performed so that the entire area is widened (end play adjustment).

また、上記では複数の軸受パッド32に温度センサを設けた場合について説明したが、必ずしもこれに限定するものではなく、少なくと1つの軸受パッドに温度センサが設けられているスラスト軸受装置であれば、本発明を適用することができる。
例えば、スラストカラー23の傾斜によって最上部の軸受パッド32Aの温度が最も高くなることが予測できる場合には、この軸受パッド32Aに温度センサ61Aを設置するだけでもよい。この場合のスラスト軸受装置は、軸受パッド32Aの温度T1を検出する温度センサ61A(温度検出手段)と、この温度センサ61Aによって得られる軸受パッド32Aの検出温度T1に基づいて、油圧ジャッキ31のストロークを調整して軸受パッド32の位置を調整することにより、隙間を調整する制御装置62(油圧ジャッキ制御手段)とを備えた構成となる。この場合、例えば、温度センサ61Aの検出温度T1と設定温度T0とを比較し、その結果、検出温度T1が設定温度T0以上(T1≧T0)であると判定したとき、油圧ジャッキ31のストロークを調整して隙間を調整する(即ち軸受パッド32の傾斜調整行う、又は、隙間を広げるようにエンドプレー調整を行う)ように制御することができる。
Moreover, although the above demonstrated the case where the temperature sensor was provided in the several bearing pad 32, it is not necessarily limited to this, As long as it is a thrust bearing apparatus provided with the temperature sensor in at least one bearing pad. The present invention can be applied.
For example, if it can be predicted that the temperature of the uppermost bearing pad 32A will be the highest due to the inclination of the thrust collar 23, the temperature sensor 61A may be simply installed on the bearing pad 32A. The thrust bearing device of the case, on the basis of a temperature sensor 61A for detecting the temperature T 1 of the bearing pads 32A (temperature detecting means), the detected temperature T 1 of the bearing pads 32A obtained by the temperature sensor 61A, the hydraulic jack 31 The control device 62 (hydraulic jack control means) that adjusts the gap is obtained by adjusting the stroke of the bearing pad 32 and adjusting the position of the bearing pad 32. In this case, for example, when the detected temperature T 1 of the temperature sensor 61A is compared with the set temperature T 0 and, as a result, it is determined that the detected temperature T 1 is equal to or higher than the set temperature T 0 (T 1 ≧ T 0 ) It is possible to control to adjust the gap by adjusting the stroke of the jack 31 (that is, to adjust the inclination of the bearing pad 32 or to adjust the end play to widen the gap).

<実施の形態例3>
図9に基づき、本発明の実施の形態例3に係るスラスト軸受装置22Cについて説明する。なお、本実施の形態例3のスラスト軸受装置22Cの全体構成の概要については上記実施の形態例1,2のスラスト軸受装置22A,22B(図1,図2を参照)と同様であるため、ここでの図示及び説明は省略する。また、本実施の形態例3のスラスト軸受装置22Cにおいて上記実施の形態例1,2のスラスト軸受装置22A,22B(図1〜図8を参照)と同様の部分については、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<Embodiment 3>
Based on FIG. 9, a thrust bearing device 22C according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The outline of the overall configuration of the thrust bearing device 22C of the third embodiment is the same as the thrust bearing devices 22A and 22B (see FIGS. 1 and 2) of the first and second embodiments. Illustration and description here are omitted. Further, in the thrust bearing device 22C of the third embodiment, the same parts as those of the thrust bearing devices 22A and 22B (see FIGS. 1 to 8) of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. In addition, overlapping explanation is omitted.

図9に示すように、本実施の形態例3のスラスト軸受装置22Bでは、変位センサ72(変位量検出手段)と、可変絞り機構72と、制御装置62(油圧ジャッキ制御手段及び可変絞り機構制御手段)とを備えている。   As shown in FIG. 9, in the thrust bearing device 22B of the third embodiment, a displacement sensor 72 (displacement amount detection means), a variable throttle mechanism 72, and a control device 62 (hydraulic jack control means and variable throttle mechanism control). Means).

変位センサ71は、回転軸21の端面21bに対向して配設されており、矢印Lで示すような回転軸21の軸方向の変位量Wを検出して、この検出変位量Wの信号を制御装置62へ出力する。検出変位量Wは、所定の基準位置(例えば回転軸21が停止しているときの端面21bの位置)からの変位量である。隙間を広げすぎた場合には、蒸気タービンやガスタービンのロータ(回転軸21)が、軸方向に大きく変位する(即ち揺動する)おそれがあり、この揺動によってスラスト軸受装置22Cが損傷するおそれがある。従って、前記揺動の発生を検知するために変位センサ71が設けられている。   The displacement sensor 71 is disposed so as to face the end surface 21b of the rotating shaft 21, detects the displacement amount W in the axial direction of the rotating shaft 21 as indicated by the arrow L, and outputs a signal of the detected displacement amount W. Output to the control device 62. The detected displacement amount W is a displacement amount from a predetermined reference position (for example, the position of the end surface 21b when the rotating shaft 21 is stopped). If the gap is excessively widened, the rotor (rotary shaft 21) of the steam turbine or gas turbine may be greatly displaced (ie, oscillated) in the axial direction, and the thrust bearing device 22C is damaged by this oscillation. There is a fear. Therefore, a displacement sensor 71 is provided to detect the occurrence of the swing.

可変絞り機構72は、油圧ジャッキ31へ作動油52を供給する油圧系統の供給ライン55に配設されている。即ち、可変絞り機構72は、油圧ジャッキ31の油圧系統の上流側に設けられている。可変絞り機構72は、振動に対するダンパとしての役割を果たすこともできる。   The variable throttle mechanism 72 is disposed in a supply line 55 of a hydraulic system that supplies the hydraulic oil 52 to the hydraulic jack 31. That is, the variable throttle mechanism 72 is provided on the upstream side of the hydraulic system of the hydraulic jack 31. The variable aperture mechanism 72 can also serve as a damper against vibration.

そこで、制御装置62では、変位センサ71から入力する回転軸21の検出変位量Wと、制御装置62に予め設定(入力)されている設定変位量W0とを比較し、検出変位量Wが設定変位量W0以上になったとき、可変絞り機構72の絞り量を調整することにより、回転軸21の軸方向の揺動を抑制する。即ち、可変絞り機構72の絞り量を調整することよって、ダンパとしての役割を果たす可変絞り機構72の減衰係数を調整することにより、回転軸21の軸方向の揺動を抑制する。 Therefore, the control device 62 compares the detected displacement amount W of the rotating shaft 21 input from the displacement sensor 71 with the set displacement amount W 0 set (input) in advance in the control device 62, and the detected displacement amount W is calculated. When the set displacement amount W 0 or more is reached, by adjusting the aperture amount of the variable aperture mechanism 72, the axial rotation of the rotary shaft 21 is suppressed. That is, by adjusting the aperture amount of the variable aperture mechanism 72 and adjusting the attenuation coefficient of the variable aperture mechanism 72 serving as a damper, the axial rotation of the rotary shaft 21 is suppressed.

なお、このときの可変絞り機構72の絞り量(調整量)は、制御装置62に予め設定(入力)しておく。この場合、検出変位量Wの大きさに応じて可変絞り機構72の絞り量(調整量)を設定するようにしてもよい。或いは、制御装置62に予め設定変位量W0よりも小さな設定変位量W01を設定(入力)しておき、検出変位量Wが設定変位量W01以下になるまで、可変絞り機構72の絞り量を調整するようにしてもよい。 Note that the aperture amount (adjustment amount) of the variable aperture mechanism 72 at this time is preset (input) to the control device 62. In this case, the aperture amount (adjustment amount) of the variable aperture mechanism 72 may be set according to the magnitude of the detected displacement amount W. Alternatively, a preset displacement amount W 01 smaller than the preset displacement amount W 0 is set (input) in the control device 62 in advance, and the aperture of the variable aperture mechanism 72 is reduced until the detected displacement amount W becomes equal to or less than the set displacement amount W 01. The amount may be adjusted.

本実施の形態例3のスラスト軸受装置22Cのその他の構成については、上記実施の形態例1,2のスラスト軸受装置22A,22B(図1〜図8)と同様である。   Other configurations of the thrust bearing device 22C of the third embodiment are the same as those of the thrust bearing devices 22A and 22B (FIGS. 1 to 8) of the first and second embodiments.

以上のことから、本実施の形態例3のスラスト軸受装置22Cによれば、上記実施の形態例1,2のスラスト軸受装置22A,22Bと同様の作用効果を得ることができる。   From the above, according to the thrust bearing device 22C of the third embodiment, the same effects as the thrust bearing devices 22A and 22B of the first and second embodiments can be obtained.

しかも、本実施の形態例3のスラスト軸受装置22Cによれば、油圧ジャッキ31へ作動油52を供給する油圧系統の供給ライン55に設けた可変絞り機構72と、回転軸21の軸方向の変位量Wを検出する変位センサ71と、変位センサ71で検出された回転軸21の軸方向の変位量Wが、設定変位量ΔW0以上になったとき、可変絞り機構72の絞り量を調整することにより、回転軸21の軸方向の揺動を抑制する制御装置62とを備えたことを特徴としているため、油圧ジャッキ31によって軸受パッド32の傾斜調整を行うことができるだけでなく、可変絞り機構72によって回転軸21の揺動を抑えることもできる。 Moreover, according to the thrust bearing device 22C of the third embodiment, the variable throttle mechanism 72 provided on the supply line 55 of the hydraulic system that supplies the hydraulic oil 52 to the hydraulic jack 31 and the axial displacement of the rotary shaft 21. When the displacement sensor 71 for detecting the amount W and the displacement amount W in the axial direction of the rotary shaft 21 detected by the displacement sensor 71 are equal to or larger than the set displacement amount ΔW 0 , the diaphragm amount of the variable diaphragm mechanism 72 is adjusted. Therefore, the control device 62 is provided that suppresses the swinging of the rotating shaft 21 in the axial direction. Therefore, not only the inclination of the bearing pad 32 can be adjusted by the hydraulic jack 31, but also a variable throttle mechanism. The swinging of the rotating shaft 21 can be suppressed by 72.

なお、本発明のスラスト軸受装置は、蒸気タービンやガスタービンのロータの回転軸に設置されるスラスト軸受装置に適用して有用なものであるが、これに限定するものではなく、各種の回転体の回転軸に設置されるスラスト軸受装置に適用することができる。
また、上記実施の形態例1〜3では8個の軸受パッドを有するスラスト軸受装置の例を示したが、勿論、これに限定するもではなく、本発明は8個以外の個数(例えば6個、10個、12個など)の軸受パッドを有するスラスト軸受装置にも適用することができる。
The thrust bearing device of the present invention is useful when applied to a thrust bearing device installed on a rotating shaft of a rotor of a steam turbine or a gas turbine, but is not limited to this, and various rotating bodies The present invention can be applied to a thrust bearing device installed on the rotating shaft.
In the first to third embodiments, an example of a thrust bearing device having eight bearing pads is shown. However, the present invention is not limited to this example, and the present invention is not limited to eight (for example, six). The present invention can also be applied to a thrust bearing device having 10 or 12 bearing pads.

本発明は蒸気タービンやガスタービンのロータなどの回転体の回転軸に設けられるスラスト軸受装置に関するものであり、上レべリングプレートと下レべリングプレートとで構成されるレべリング機構だけでは軸受パッドをスラストカラーの傾斜に追従させることができなるおそれがある場合に適用して有用なものである。   The present invention relates to a thrust bearing device provided on a rotating shaft of a rotating body such as a rotor of a steam turbine or a gas turbine, and only a leveling mechanism constituted by an upper leveling plate and a lower leveling plate. This is useful when the bearing pad is likely to be able to follow the inclination of the thrust collar.

21 回転軸
21a 外周面
21b 端面
22A,22B,22C スラスト軸受装置
23 スラストカラー
23a 側面
24 軸受部
31 油圧ジャッキ
31a 本体
31b ロッド
31b−1 先端面
32,32A,32B 軸受パッド
32a 表面
32b 背面
32c 凸部
33 ピラー
33a 表面
33b 背面
33c 凸部
34 上レべリングプレート
34a 表面
34b 凹部
34c 端部
35 下レべリングプレート
35a 端部
35b 背面
36 給油片
36a 給油孔
41 ハウジング
41a 裏蓋
51 タンク
52 作動油
53 油圧ポンプ
54 リリーフバルブ
55 供給ライン
55a 分岐ライン
56 制御装置
61A,61B 温度センサ
62 制御装置
71 変位センサ
72 可変絞り機構
21 Rotating shaft 21a Outer peripheral surface 21b End surface 22A, 22B, 22C Thrust bearing device 23 Thrust collar 23a Side surface 24 Bearing portion 31 Hydraulic jack 31a Main body 31b Rod 31b-1 Tip surface 32, 32A, 32B Bearing pad 32a Surface 32b Protruding portion 32c 33 pillar 33a surface 33b rear surface 33c convex portion 34 upper leveling plate 34a surface 34b concave portion 34c end portion 35 lower leveling plate 35a end portion 35b rear surface 36 oil supply piece 36a oil supply hole 41 housing 41a back cover 51 tank 52 hydraulic oil 53 Hydraulic pump 54 Relief valve 55 Supply line 55a Branch line 56 Controller 61A, 61B Temperature sensor 62 Controller 71 Displacement sensor 72 Variable throttle mechanism

Claims (3)

回転体の回転軸の外周面に突設された円盤状のスラストカラーを、前記スラストカラーの両側に配設された一対の軸受部によって支持し、且つ、前記軸受部は、前記回転軸の円周方向に配列されて前記スラストカラーの側面に隙間を介して対向している複数の軸受パッドと、前記軸受パッドの背面側に配設された複数の上レベリングプレートと複数の下レベリングプレートとを有して成る前記軸受パッドのレベリング機構とを備えた構成であるスラスト軸受装置において、
前記下レベリングプレートの背面に油圧ジャッキをそれぞれ設置して、前記スラストカラーから前記隙間の油膜を介して前記軸受パッドへかかるスラスト荷重を、前記上レベリングプレート及び前記下レベリングプレートを介して、前記油圧ジャッキで受ける構成とし
前記複数の軸受パッドのうちの2つの軸受パッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって得られる前記の2つの軸受パッドの検出温度と設定温度とを比較し、その結果、前記検出温度の何れか一方又は両方が設定温度以上であると判定した場合には、前記検出温度の差を算出して、この検出温度差と設定温度差とを比較し、その結果、前記検出温度差が前記設定温度差以上であると判定した場合には、前記油圧ジャッキのストロークを調整することによって前記複数の軸受パッドの傾斜調整を行う一方、前記検出温度差が前記設定温度差以上ではないと判定した場合には、前記油圧ジャッキのストロークを調整することによって前記複数の軸受パッドの位置を調整することにより、前記隙間を全体的に広くするように制御する油圧ジャッキ制御手段と、
を備えた
ことを特徴とするスラスト軸受装置。
A disk-shaped thrust collar protruding from the outer peripheral surface of the rotating shaft of the rotating body is supported by a pair of bearing portions disposed on both sides of the thrust collar, and the bearing portion is a circle of the rotating shaft. A plurality of bearing pads arranged in the circumferential direction and opposed to the side surface of the thrust collar via a gap, and a plurality of upper leveling plates and a plurality of lower leveling plates disposed on the back side of the bearing pad. A thrust bearing device having a structure including a leveling mechanism for the bearing pad.
A hydraulic jack is installed on the back surface of the lower leveling plate, and a thrust load applied from the thrust collar to the bearing pad through the oil film in the gap is transmitted to the hydraulic pressure via the upper leveling plate and the lower leveling plate. It is configured to receive with a jack ,
Temperature detecting means for detecting the temperature of two of the plurality of bearing pads;
When the detected temperature of the two bearing pads obtained by the temperature detecting means is compared with a set temperature, and as a result, when it is determined that one or both of the detected temperatures are equal to or higher than the set temperature, The difference between the detected temperatures is calculated, the detected temperature difference is compared with the set temperature difference, and as a result, when it is determined that the detected temperature difference is equal to or greater than the set temperature difference, the stroke of the hydraulic jack is set. While adjusting the inclination of the plurality of bearing pads by adjusting, if it is determined that the detected temperature difference is not greater than the set temperature difference, the plurality of bearing pads is adjusted by adjusting the stroke of the hydraulic jack. Hydraulic jack control means for controlling the gap to be widened as a whole by adjusting the position of
A thrust bearing device according to claim <br/> further comprising a.
請求項1に記載のスラスト軸受装置において、
前記複数の軸受パッドのうちの少なくとも1つの軸受パッドの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって得られる前記の少なくとも1つの軸受パッドの検出温度に基づいて、前記油圧ジャッキのストロークを調整して前記軸受パッドの位置を調整することにより、前記隙間を調整する油圧ジャッキ制御手段と、
を備えたことを特徴とするスラスト軸受装置。
The thrust bearing device according to claim 1,
Temperature detecting means for detecting the temperature of at least one of the plurality of bearing pads;
Hydraulic jack control means for adjusting the clearance by adjusting the stroke of the hydraulic jack and adjusting the position of the bearing pad based on the detected temperature of the at least one bearing pad obtained by the temperature detection means. When,
A thrust bearing device comprising:
請求項1または請求項2に記載のスラスト軸受装置において、
前記油圧ジャッキへ作動油を供給する油圧系統の供給ラインに設けた可変絞り機構と、
前記回転軸の軸方向の変位量を検出する変位量検出手段と、
前記変位量検出手段で検出される前記回転軸の軸方向の変位量が設定変位量以上になったとき、前記可変絞り機構の絞り量を調整することにより、前記回転軸の軸方向の揺動を抑制する可変絞り機構制御手段と、
を備えたことを特徴とするスラスト軸受装置。
The thrust bearing device according to claim 1 or 2 ,
A variable throttle mechanism provided in a supply line of a hydraulic system for supplying hydraulic oil to the hydraulic jack;
A displacement amount detecting means for detecting a displacement amount of the rotating shaft in the axial direction;
When the displacement amount in the axial direction of the rotary shaft detected by the displacement amount detection means becomes equal to or greater than a set displacement amount, the swing amount in the axial direction of the rotary shaft is adjusted by adjusting the throttle amount of the variable throttle mechanism. Variable aperture mechanism control means for suppressing
A thrust bearing device comprising:
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