JP5911171B2 - Oil ring damping device - Google Patents
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Description
この発明は、滑り軸受のオイルリングが振れ動くのを抑制するオイルリング制振装置に関する。 The present invention relates to an oil ring damping device that suppresses swinging of an oil ring of a sliding bearing.
例えば、水力発電所のジャーナル軸受には、ジャーナル軸受を潤滑および冷却するためのオイルリングが設けられている。すなわち、水平に延びる主軸の回転に伴って回転自在に、金属製のオイルリングが配設され、このオイルリングの下部が潤滑油に接触・浸漬するように、軸受油槽内に潤滑油が収容されている。そして、主軸が回転してオイルリングが回転することで、軸受油槽内の潤滑油が汲み上げられ、この潤滑油がジャーナル軸受に飛散、接触し、ジャーナル軸受が潤滑および冷却されるものである。 For example, a journal bearing of a hydroelectric power plant is provided with an oil ring for lubricating and cooling the journal bearing. That is, a metal oil ring is disposed so as to be rotatable with the rotation of the horizontally extending main shaft, and the lubricating oil is accommodated in the bearing oil tank so that the lower part of the oil ring is in contact with and immersed in the lubricating oil. ing. Then, as the main shaft rotates and the oil ring rotates, the lubricating oil in the bearing oil tank is pumped up, and the lubricating oil is scattered and brought into contact with the journal bearing, whereby the journal bearing is lubricated and cooled.
また、主軸には、溝状で周方向に延びるオイルリングガイドが配設され、このオイルリングガイドの溝内にオイルリングの上部が装着・嵌合した状態で、オイルリングが主軸に対して垂直にぶら下がるように配設されている。これにより、オイルリングがオイルリングガイドでガイド・案内されながら、回転するようになっている。さらに、オイルリングとオイルリングガイドとの接触による金属摩耗粉の発生を防止するために、オイルリングガイド(オイルリング溝)の内面に、摩擦抵抗の小さい非金属材料を設ける技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 The main shaft is provided with a groove-shaped oil ring guide extending in the circumferential direction. The oil ring is perpendicular to the main shaft with the upper portion of the oil ring fitted and fitted in the groove of the oil ring guide. It is arrange | positioned so that it may hang from. As a result, the oil ring rotates while being guided and guided by the oil ring guide. Furthermore, a technique for providing a non-metallic material with low frictional resistance on the inner surface of the oil ring guide (oil ring groove) is known in order to prevent generation of metal wear powder due to contact between the oil ring and the oil ring guide. (For example, refer to Patent Document 1).
ところで、オイルリングは、その上部のみがオイルリングガイドによってガイド・支持されており、オイルリングの下部(軸受油槽側)はガイドされていない。このため、軸受油槽内の潤滑油の対流がオイルリングに作用して、オイルリングが軸線方向に振れ動かされ(揺れて)、オイルリングの円滑・適正な回転が阻害される、ということが本発明者によって確認された。 By the way, only the upper part of the oil ring is guided and supported by an oil ring guide, and the lower part (bearing oil tank side) of the oil ring is not guided. For this reason, the convection of the lubricating oil in the bearing oil tank acts on the oil ring, and the oil ring is swung (swayed) in the axial direction, preventing smooth and proper rotation of the oil ring. Confirmed by the inventor.
そして、このような振れが発生すると、オイルリングとオイルリングガイドとが接触し、接触状態が長時間継続すると、オイルリングに損傷や摩耗などが生じる。さらに、損傷や摩耗が生じると、オイルリングの摩耗抵抗が増加して回転異常が発生したり、損傷したオイルリングの金属片が軸受内に浸入して軸受面を損傷させたりする場合がある。一方、特許文献1の技術は、オイルリングとオイルリングガイドとの接触による金属摩耗粉の発生を防止するだけであり、オイルリングの振れ自体を抑制することはできない。
When such a vibration occurs, the oil ring and the oil ring guide come into contact with each other. If the contact state continues for a long time, the oil ring is damaged or worn. Furthermore, if damage or wear occurs, the wear resistance of the oil ring may increase and rotation abnormality may occur, or a damaged metal piece of the oil ring may enter the bearing and damage the bearing surface. On the other hand, the technique of
そこでこの発明は、オイルリングが振れ動くのを抑制することが可能なオイルリング制振装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an oil ring damping device that can suppress the oil ring from swinging.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、水平に延びる回転軸の回転に伴って回転自在に配設され、下部が油槽内の潤滑油に浸漬されて、回転することで前記油槽内の潤滑油を汲み上げるオイルリングが、振れ動くのを抑制するオイルリング制振装置であって、前記オイルリングの環面を挟むように前記油槽側に配設され、前記油槽内の潤滑油の対流が前記オイルリングに作用するのを防止する第1の整流板および第2の整流板と、前記第1の整流板とオイルリングとの距離(第1の距離)と、前記第2の整流板とオイルリングとの距離(第2の距離)とを同等に保ち、かつ、前記距離を調整自在な保持調整手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
この発明によれば、保持調整手段によって第1の距離と第2の距離とが調整され、かつ同等・同間隔に保たれて、オイルリングの環面を挟むように(オイルリングの両脇に)第1の整流板と第2の整流板とが油槽側に配設される。 According to the present invention, the first distance and the second distance are adjusted by the holding adjustment means, and are maintained at the same / same distance so as to sandwich the ring surface of the oil ring (on both sides of the oil ring). ) The first rectifying plate and the second rectifying plate are disposed on the oil tank side.
請求項2の発明は、請求項1に記載のオイルリング制振装置において、前記保持調整手段は、前記第1の整流板と第2の整流板とを連結し弾性変形自在な連結部材を備え、該連結部材が変形することで前記距離が調整自在となっている、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the oil ring vibration damping device according to the first aspect, the holding adjustment means includes a connecting member that connects the first rectifying plate and the second rectifying plate and is elastically deformable. The connecting member is deformed so that the distance can be adjusted.
請求項1の発明によれば、オイルリングの油槽側の両脇に第1の整流板と第2の整流板とが配設され、油槽内の潤滑油の対流がオイルリングに作用するのが防止されるため(オイルリングの両側の潤滑油が整流され)、潤滑油の対流によってオイルリングが振れ動くのを抑制することが可能となる。この結果、オイルリングの円滑・適正な回転が保たれ、オイルリングとオイルリングガイドとの接触による損傷や摩耗、さらには、金属片による軸受面の損傷などを防止、抑制することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the first rectifying plate and the second rectifying plate are disposed on both sides of the oil ring on the oil tank side, and the convection of the lubricating oil in the oil tank acts on the oil ring. Since this is prevented (the lubricating oil on both sides of the oil ring is rectified), the oil ring can be prevented from swinging due to the convection of the lubricating oil. As a result, smooth and proper rotation of the oil ring is maintained, and damage and wear due to contact between the oil ring and the oil ring guide, and further damage to the bearing surface due to metal pieces can be prevented and suppressed. .
また、第1の整流板とオイルリングとの距離(第1の距離)と、第2の整流板とオイルリングとの距離(第2の距離)とが同等に保たれるため、オイルリングの両脇・両側における油量や圧力が同等となり、両側の状態が均衡となる。この結果、オイルリングの振れ動きがより抑制され、オイルリングのより円滑・適正な回転が可能となる。しかも、第1の距離と第2の距離とが調整自在なため、オイルリングの幅や油槽の大きさなどに応じて、この距離を調整することで、オイルリングによる潤滑油の汲み上げ量を適正に確保しつつ、オイルリングの幅などに応じてオイルリングの振れ動きを適正に抑制することが可能となる。 Further, since the distance between the first rectifying plate and the oil ring (first distance) and the distance between the second rectifying plate and the oil ring (second distance) are kept equal, The oil amount and pressure on both sides and both sides are equal, and the states on both sides are balanced. As a result, the swinging movement of the oil ring is further suppressed, and the oil ring can be rotated more smoothly and appropriately. In addition, since the first distance and the second distance are adjustable, adjusting the distance according to the width of the oil ring and the size of the oil tank makes it possible to adjust the amount of lubricating oil pumped up by the oil ring. It is possible to appropriately suppress the swinging movement of the oil ring according to the width of the oil ring and the like.
請求項2の発明によれば、第1の整流板と第2の整流板とを連結する連結部材を変形させるだけで、各整流板とオイルリングとの距離を調整自在なため、容易に各整流板とオイルリングとの距離を調整することができる。しかも、第1の整流板と第2の整流板とが連結部材で連結されているため、第1の整流板と第2の整流板とを別々に取り扱い、調整する必要がなく、取り扱いや調整が容易となる。さらには、弾性変形自在な連結部材で第1の整流板と第2の整流板とを連結するだけであるため、構成が簡易で、製作費を低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, the distance between each rectifying plate and the oil ring can be adjusted by simply deforming the connecting member that connects the first rectifying plate and the second rectifying plate. The distance between the current plate and the oil ring can be adjusted. Moreover, since the first rectifying plate and the second rectifying plate are connected by the connecting member, there is no need to handle and adjust the first rectifying plate and the second rectifying plate separately, and handling and adjustment are not necessary. Becomes easy. Furthermore, since only the first rectifying plate and the second rectifying plate are connected by an elastically deformable connecting member, the configuration is simple and the manufacturing cost can be reduced.
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 The present invention will be described below based on the illustrated embodiments.
図1は、この発明の実施の形態に係るオイルリング制振装置1の各構成要素を示す斜視図である。まず、軸受装置について説明すると、図2に示すように、水平に延びる主軸(回転軸)101を軸支するジャーナル軸受(滑り軸受)102に、ジャーナル軸受102を潤滑および冷却するためのオイルリング103が設けられている。すなわち、金属製で円環状のオイルリング103の環内を貫通する主軸101の回転に伴って、回転自在にオイルリング103が配設され、このオイルリング103の下部が潤滑油Lに接触・浸漬するように、軸受油槽104内に潤滑油Lが収容されている。また、主軸101には、溝状で周方向に延びるオイルリングガイド105が配設され、このオイルリングガイド105の溝内にオイルリング103の上部が装着・嵌合した状態で、オイルリング103が主軸101に対して垂直にぶら下がるように配設されている。そして、主軸101が回転すると、オイルリング103がオイルリングガイド105で案内されながら回転し、これにより、軸受油槽104内の潤滑油Lが汲み上げられ、この潤滑油Lがジャーナル軸受102に飛散、接触して、ジャーナル軸受102が潤滑および冷却されるものである。
FIG. 1 is a perspective view showing each component of an oil ring
オイルリング制振装置1は、このような軸受装置のオイルリング103が、軸線方向(幅方向)に振れ動くのを抑制する装置であり、軸受油槽104内に配設され、図1に示すように主として、整流板ユニット2と、固定板3と、取付ピース4と、ガイドピース5とを備えている。
The oil
整流板ユニット2は、図3に示すように、第1の整流板21および第2の整流板22と、連結板(連結部材)23とを備えている。各整流板21、22は略長方形の板状で、後述するように、オイルリング103の環面・両脇を挟むように平行に油槽104に配設され、その主面21a、22aによって、油槽104内の潤滑油Lの対流(乱流)がオイルリング103に作用するのを防止するようになっている。つまり、主面21a、22aでオイルリング103の両側を囲うことで、潤滑油Lの対流がオイルリング103に作用するのを遮るものである。従って、整流板21、22の大きさ(幅、高さ)は、潤滑油Lに浸漬されているオイルリング103の下部を十分に囲って、下部周辺で潤滑油Lが製流・静流となるように設定されている。
As shown in FIG. 3, the
第1の整流板21の一側部と第2の整流板21の一側部とは、連結板23によって連結されている。この連結板23は、板バネで構成され、弾性変形自在となっており、変形する(伸縮する)ことで、整流板21、22間の距離が調整される。つまり、曲げたり伸ばしたりすることで、図4に示す、第1の整流板21とオイルリング103との距離・間隔(第1の距離D1)と、第2の整流板22とオイルリング103との距離・間隔D2(第2の距離D2)とが、調整自在となっている。
One side portion of the first rectifying
また、両整流板21、22の上端部には、水平方向に延びるツバ部21b、22bが形成され、このツバ部21b、22bの両端部には、垂直に延びる固定ボルト(ウエルトボルト)24が取り付けられている。さらに、第1の整流板21のツバ部21bには、後述する取付ボルト43を挿入するための挿入孔21cが複数形成されている。この挿入孔21cは、オイルリング103の軸線方向(幅方向)に延びる長孔となっており、後述するように第1の整流板21の配設位置を調整自在となっている。また、両整流板21、22の下端部には、後述するガイドピース5のガイドレール52が装着されるガイド溝21d、22d(22dは図示せず)が、ガイドピース5の配設数(2つ)および配設位置に合わせて形成されている。
Further,
固定板3は、図1に示すように、細長い平板状で、中央部に長手方向に延びる長孔3aが形成されている。そして、この長孔3aに固定ボルト24を挿入し、固定ボルト24に固定ナット31を締め付けることで、整流板21、22が固定されるものである。
As shown in FIG. 1, the fixing
取付ピース4は、整流板ユニット2を軸受油槽104に取り付けるための部材であり、図1に示すように、垂直断面がL字状となっており、水平部41にはネジ孔41aが形成されている。そして、図2、4に示すように、油槽104内を2つに仕切る中央壁104aに、垂直部42が固定され、第1の整流板21のツバ部21bを水平部41に重ねた状態で、挿入孔21cに取付ボルト43を挿入して、この取付ボルト43をネジ孔41aに締め付けることで、整流板ユニット2が軸受油槽104に取り付けられるようになっている。ここで、中央壁104aで仕切られた各油槽室に対して、それぞれオイルリング103が配設されており、後述するように、各オイルリング103に対してオイルリング制振装置1が配設される。
The
ガイドピース5は、整流板21、22をガイド・支持する部材であり、図1に示すように、垂直断面がL字状となっており、水平に延びる水平部51には、凸状のガイドレール52が水平に延びて形成されている。そして、図4に示すように、油槽104の中央壁104aに垂直部53が固定され、整流板21、22のガイド溝21d、22dにガイドレール52が装着・嵌合されることで、ガイドレール52によって整流板21、22がガイド・支持されるようになっている。つまり、整流板21、22の上部を固定板3で固定し、整流板21、22の下部をガイドピース5で支持することで、オイルリング103に対して両整流板21、22を平行に支持、保持するようになっている。
The
以上のように、連結板23と固定板3とガイドピース5とによって、保持調整手段が構成され、後述するようにして、第1の整流板21と第2の整流板22との距離(距離D1、D2)を調整し、かつ、第1の距離D1と第2の距離D2とを同等に保つようになっている。
As described above, the holding
次に、このような構成のオイルリング制振装置1の配設方法や作用などについて説明する。ここで、上記のように、取付ピース4とガイドピース5は、油槽104の中央壁104に配設されている。この際、整流板ユニット2を取り付けた際に、整流板21、22の下端縁が油槽104の底面に接しないように、つまり、整流板ユニット2の下方が開放されるように、取付ピース4とガイドピース5とを配設する。
Next, the arrangement method and operation of the oil ring
まず、オイルリング103の幅Wや油槽104の大きさなどに応じて、オイルリング103による潤滑油Lの汲み上げ量が適正に確保され、かつ、オイルリング103の下部周辺で潤滑油Lが製流・静流となってオイルリング103の振れ動きが適正に抑制されるように、第1の整流板21と第2の整流板22との距離を調整する。この際、上記のように、固定板3の長孔3aに固定ボルト24を挿入した状態で、連結板23を変形させながら整流板21、22を移動、スライドさせ、所定・所望の位置で固定ボルト24に固定ナット31を締め付ける。
First, according to the width W of the
そして、このようにして調整した整流板ユニット2を取付ピース4に取り付ける。この際、上記のように、ガイドピース5のガイドレール52を整流板21、22のガイド溝21d、22dに装着し、第1の整流板21のツバ部21bを取付ピース4に重ねて、取付ボルト43を締め付ける。ここで、第1の整流板21が所定の位置に配置されるように、つまり、図4に示す第1の距離D1が所定の距離となるように、取付ボルト43に対する挿入孔21cの位置を調整する。
Then, the rectifying
また、図5、6に示すように、潤滑油Lの汲み上げ側(オイルリング103が油槽104から出る側)に整流板ユニット2の開放側(反整流板23側)が位置し、オイルリング103が油槽104に入る側に整流板ユニット2の整流板23側が位置するように、整流板ユニット2を配置する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the open side (the
このような整流板ユニット2の調整と取り付けは並行して行ってもよい。すなわち、固定ナット31と取付ボルト43とを仮締めし、上記のように適正な汲み上げ量が確保され、オイルリング103の振れ動きが抑制されるように、かつ、距離D1、D2が同等となるように、整流板21、22を移動、調整する。そして、調整後に固定ナット31と取付ボルト43とを締め付ける。
Such adjustment and attachment of the
このようにして、各オイルリング103に対してオイルリング制振装置1を配設する。このような配設状態でオイルリング103が、図2、5、6の矢印R1方向に回転すると、油槽104内の潤滑油Lが汲み上げられ、この潤滑油Lによってジャーナル軸受102が潤滑、冷却される。そして、飛散した潤滑油Lは、多様な状態で多方から油槽104に流入し、油槽104内で潤滑油Lの対流・乱流が発生し得るが、整流板21、22が配設されているため、潤滑油Lが整流板21、22に沿って流れ、乱流の発生が抑制される。
In this way, the oil
また、乱流が発生したとしても、オイルリング103の両側に整流板21、22が配設されているため、対流・乱流がオイルリング103に作用するのが防止され、しかも、オイルリング103の両側における潤滑油Lは、整流板21、22に沿って流れる。つまり、その流れは、図2、5、6の矢印R2(破線矢印)に示すような整流・静流となり、潤滑油Lの対流によってオイルリング103が振れ動くのが防止、抑制される。
Even if turbulent flow occurs, the rectifying
さらに、オイルリング制振装置1を備えない場合、例えば図7に示すように、油槽(外壁)104とオイルリング103との距離D3に対して、中央壁104aとオイルリング103との距離D4が狭い場合、中央壁104a側の方が高い圧力となる。しかも、ジャーナル軸受102を冷却した高温の潤滑油Lが上方から油槽104に流入するため、油槽104の上部では高温となり、一方、油槽104の下部は冷却ファンや外気で冷却されて低温となる。このように、オイルリング103の周囲において、潤滑油Lの圧力差や温度差が生じるため、オイルリング103に作用する力がアンバランスとなり、オイルリング103が振れ動くこととなる。
Further, when the oil
これに対してオイルリング制振装置1を備えることで、図4に示すように、第1の距離D1と第2の距離D2とが同等になるため、オイルリング103の両側における圧力、油量が均等となる。さらに、オイルリング103の両側が整流板21、22で囲われているため、高温の潤滑油Lが直接オイルリング103側に流入することがなく、冷却された後に下方からオイルリング103側に流入する。このように、オイルリング103の周囲において、潤滑油Lの圧力差や温度差が生じないため、オイルリング103に作用する力が均衡となり、オイルリング103の振れ動きが防止、抑制される。
On the other hand, by providing the oil
以上のように、このオイルリング制振装置1によれば、オイルリング103が振れ動くのを抑制することが可能となる。この結果、オイルリング103の円滑・適正な回転が保たれ、オイルリング103とオイルリングガイド105との接触による損傷や摩耗、さらには、金属片による軸受面の損傷などを防止、抑制することが可能となる。
As described above, according to the oil
また、第1の整流板21とオイルリング103との距離D1と、第2の整流板22とオイルリング103との距離D2とが調整自在なため、オイルリング103の幅Wや油槽104の大きさなどに応じて、この距離D1、D2を調整することで、オイルリング103による潤滑油Lの汲み上げ量を適正に確保しつつ、オイルリング103の幅Wなどに応じてオイルリング103の振れ動きを適正に抑制することが可能となる。
Moreover, since the distance D1 between the
さらに、上記のように、整流板21、22の内外において潤滑油Lの乱流が抑制され整流となるため、油槽104を介しての外気との熱交換が効率的に行われ、潤滑油Lを効率的・効果的に冷却することが可能となる。しかも、上記のように、冷却された潤滑油Lが下方からオイルリング103側に流入し、この潤滑油Lがオイルリングによって汲み上げられるため、ジャーナル軸受102に対する冷却効果が向上する。
Furthermore, as described above, since the turbulent flow of the lubricating oil L is suppressed inside and outside the
一方、連結板を23曲げたり伸ばしたりするだけで、各整流板21、22とオイルリング103との距離D1、D2を調整自在なため、容易にこの距離D1、D2を調整することができる。しかも、第1の整流板21と第2の整流板22とが連結板23で連結されているため、第1の整流板21と第2の整流板22とを別々に取り扱い、調整する必要がなく、取り扱いや調整が容易となる。さらには、変形自在な連結板23で第1の整流板21と第2の整流板22とを連結するだけであるため、構成が簡易で、製作費を低減することができる。また、上記のようにして本オイルリング制振装置1を、既設・既存の軸受装置に容易に取り付けることができる。
On the other hand, since the distances D1 and D2 between the
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、挿入孔21cを長孔にすることで、第1の整流板21の位置(距離D1、D2)を調整自在としているが、取付ピース4の垂直部42の厚みを変えたり、中央壁104aと垂直部42との間にスペーサを設けたりすることで、調整自在としてもよい。また、第1の整流板21の配設位置によっては、第1の整流板21のツバ部21bから水平に突出した、固定板3の長孔3aに取付ボルト43を挿入して取付ピース4に固定するようにしてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, Included in the invention. For example, in the above embodiment, the position (distance D1, D2) of the
1 オイルリング制振装置
2 整流板ユニット
21 第1の整流板
22 第2の整流板
23 連結板(連結部材、保持調整手段)
3 固定板(保持調整手段)
4 取付ピース
5 ガイドピース(保持調整手段)
101 主軸(回転軸)
102 ジャーナル軸受
103 オイルリング
104 油槽
L 潤滑油
DESCRIPTION OF
3 Fixing plate (holding adjustment means)
4 Mounting
101 Spindle (Rotating shaft)
102 Journal bearing 103
Claims (2)
前記オイルリングの環面を挟むように前記油槽側に配設され、前記油槽内の潤滑油の対流が前記オイルリングに作用するのを防止する第1の整流板および第2の整流板と、
前記第1の整流板とオイルリングとの距離と、前記第2の整流板とオイルリングとの距離とを同等に保ち、かつ、前記距離を調整自在な保持調整手段と、
を備えることを特徴とするオイルリング制振装置。 The oil ring that is rotatably arranged with the rotation of the horizontally extending rotating shaft and the lower part is immersed in the lubricating oil in the oil tank, and prevents the oil ring that pumps up the lubricating oil in the oil tank from swinging. An oil ring damping device that
A first rectifying plate and a second rectifying plate which are disposed on the oil tank side so as to sandwich the ring surface of the oil ring and prevent convection of lubricating oil in the oil tank from acting on the oil ring;
Holding adjustment means for keeping the distance between the first rectifying plate and the oil ring equal to the distance between the second rectifying plate and the oil ring, and capable of adjusting the distance;
An oil ring damping device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のオイルリング制振装置。
The holding adjusting means includes a connecting member that is elastically deformable by connecting the first rectifying plate and the second rectifying plate, and the distance is adjustable by deforming the connecting member.
The oil ring damping device according to claim 1.
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