JP5922809B1 - Tilting pad bearing and rotating machine - Google Patents

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Abstract

【課題】軸受パッドの揺動に伴って軸受パッドとピボットの当接面に発生するフレッティング摩耗を抑制し得るティルティングパッド軸受および回転機械を提供する。【解決手段】ティルティングパッド軸受は、少なくとも一つの軸受パッドと、前記軸受パッドの外周面に設けられた第1凹部に嵌合して前記軸受パッドに固定され、且つ、前記第1凹部の底面に全面が接触する内側表面を有するライナと、前記ライナの前記内側表面とは反対側の外側表面に当接し、且つ、少なくとも軸受パッドの曲率中心が変位するように前記ライナを傾動可能に支持するピボットと、前記軸受パッドの外周側に設けられ、前記ピボットが嵌合する第2凹部を内周面に有するキャリアリングと、を備える。前記ライナの前記外側表面と前記ピボットとの当接部は前記第2凹部の内側に位置する。前記軸受パッドは、前記ライナが前記第2凹部に嵌合することで、前記軸受パッドの前記軸受面の周方向に回り止めされるように構成される。【選択図】 図2Provided are a tilting pad bearing and a rotating machine capable of suppressing fretting wear occurring on a contact surface between a bearing pad and a pivot as the bearing pad swings. A tilting pad bearing is fitted to and fixed to at least one bearing pad and a first recess provided on an outer peripheral surface of the bearing pad, and the bottom surface of the first recess. A liner having an inner surface that contacts the entire surface, and an outer surface opposite to the inner surface of the liner, and supports the liner in a tiltable manner so that at least the center of curvature of the bearing pad is displaced. A pivot, and a carrier ring provided on the outer peripheral side of the bearing pad and having a second recess into which the pivot is fitted on the inner peripheral surface. A contact portion between the outer surface of the liner and the pivot is located inside the second recess. The bearing pad is configured to be prevented from rotating in a circumferential direction of the bearing surface of the bearing pad by fitting the liner into the second recess. [Selection] Figure 2

Description

本開示は、ピボットを支点として揺動可能に設けられた少なくとも一つの軸受パッドを備えるティルティングパッド軸受および回転機械に関する。   The present disclosure relates to a tilting pad bearing and a rotating machine including at least one bearing pad provided so as to be swingable about a pivot.

一般に、すべり軸受の一種として、ティルティングパッド軸受が知られている。ティルティングパッド軸受は、回転軸の周方向に配置された複数の軸受パッドによって回転軸を支持するようになっている。回転軸の回転時には、各軸受パッドと回転軸との間にくさび形油膜が形成され、回転軸と軸受面の間の潤滑性が確保される。   In general, a tilting pad bearing is known as a kind of sliding bearing. The tilting pad bearing supports the rotating shaft by a plurality of bearing pads arranged in the circumferential direction of the rotating shaft. When the rotary shaft rotates, a wedge-shaped oil film is formed between each bearing pad and the rotary shaft, and lubricity between the rotary shaft and the bearing surface is ensured.

例えば、特許文献1には、ジャーナル軸受として用いられるティルティングパッド軸受が記載されている。このティルティングパッド軸受は、円筒状の軸受ハウジングの内周側に形成された凹部に球面ピボットが嵌着され、軸受パッドの外周側に形成された凹部に調整ライナが圧入された構成を有する。この構成により、軸受パッドは、調整ライナとピボットとの当接部を中心に揺動するようになっている。   For example, Patent Document 1 describes a tilting pad bearing used as a journal bearing. This tilting pad bearing has a configuration in which a spherical pivot is fitted into a concave portion formed on the inner peripheral side of a cylindrical bearing housing, and an adjustment liner is press-fitted into the concave portion formed on the outer peripheral side of the bearing pad. With this configuration, the bearing pad swings around the contact portion between the adjustment liner and the pivot.

特開2010−116959号公報JP 2010-116959 A

しかしながら、上述したティルティングパッド軸受においては、回転軸が回転を開始して軸受パッドが傾く時や回転軸の回転中に、軸受パッド(特許文献1では調整ライナ)と球面ピボットとの当接部の位置が微小変化するため、軸受パッドとピボットの当接面が摺動してフレッティング摩耗が発生することがある。フレッティング摩耗は、軸受パッドやピボットの当接面の状態を悪化させる要因となる。すなわち、軸受パッドとピボットの当接面における摺動量が大きい程、当接面の表面状態が悪化し、長期にわたってその状態が継続するとティルティングパッド軸受の動作不良を引き起こす可能性もある。
この点、特許文献1には、軸受パッドとピボットの当接面に発生するフレッティング摩耗を抑制するための具体的な対策は何ら開示されていない。
However, in the tilting pad bearing described above, the contact portion between the bearing pad (the adjustment liner in Patent Document 1) and the spherical pivot when the rotation shaft starts rotating and the bearing pad tilts or during rotation of the rotation shaft. Since the position of the bearing slightly changes, the contact surface between the bearing pad and the pivot may slide to cause fretting wear. Fretting wear becomes a factor that deteriorates the state of the contact surface of the bearing pad and the pivot. That is, as the sliding amount on the contact surface between the bearing pad and the pivot increases, the surface state of the contact surface deteriorates, and if the state continues for a long time, the tilting pad bearing may malfunction.
In this regard, Patent Document 1 does not disclose any specific measures for suppressing fretting wear occurring on the contact surface between the bearing pad and the pivot.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、軸受パッドの揺動に伴って軸受パッドとピボットの当接面に発生するフレッティング摩耗を抑制し得るティルティングパッド軸受および回転機械を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention provides a tilting pad bearing and a rotary machine that can suppress fretting wear occurring on the contact surface between the bearing pad and the pivot as the bearing pad swings. The purpose is to provide.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るティルティングパッド軸受は、
少なくとも一つの軸受パッドと、
前記軸受パッドの外周面に設けられた第1凹部に嵌合して前記軸受パッドに固定され、且つ、前記第1凹部の底面に全面が接触する内側表面を有するライナと、
前記ライナの前記内側表面とは反対側の外側表面に当接し、且つ、少なくとも軸受パッドの曲率中心が変位するように前記ライナを傾動可能に支持するピボットと、
前記軸受パッドの外周側に設けられ、前記ピボットが嵌合する第2凹部を内周面に有するキャリアリングと、を備え、
前記ライナの前記外側表面と前記ピボットとの当接部は前記第2凹部の内側に位置し、
前記軸受パッドは、前記ライナが前記第2凹部に嵌合することで、前記軸受パッドの前記軸受面の周方向に回り止めされるように構成されたことを特徴とする。
(1) A tilting pad bearing according to at least one embodiment of the present invention includes:
At least one bearing pad;
A liner having an inner surface that fits into a first recess provided on an outer peripheral surface of the bearing pad and is fixed to the bearing pad, and that contacts the entire bottom surface of the first recess;
A pivot that abuts the outer surface of the liner opposite to the inner surface and supports the liner in a tiltable manner so that at least the center of curvature of the bearing pad is displaced;
A carrier ring provided on the outer peripheral side of the bearing pad and having a second recess on the inner peripheral surface with which the pivot fits,
The contact portion between the outer surface of the liner and the pivot is located inside the second recess,
The bearing pad is configured to be prevented from rotating in a circumferential direction of the bearing surface of the bearing pad by fitting the liner into the second recess.

上記(1)のティルティングパッド軸受によれば、キャリアリングに形成された第2凹部の内側に、ライナの外側表面とピボットとの当接部が位置するので、軸受パッド及びライナの傾動に伴う軸受パッドの曲率中心の変位量に対する、ライナの外側表面とピボットとの摺動距離の比が小さくなり、当接部におけるフレッティング摩耗を抑制できる。すなわち、第2凹部の内側に当接部が位置する場合における軸受パッドの曲率中心から当接部までの距離dは、キャリアリングよりも内周側に当接部が位置する場合における軸受パッドの曲率中心から当接部までの距離dよりも長くなる。そのため、軸受パッドが当接部を支点として同じ角度だけ傾斜したとき、距離dよりも長い距離dの方が、軸受パッドの曲率中心の変位量は大きくなる。つまり、軸受パッドの曲率中心の変位量が同じとき、距離dよりも長い距離dの方が、軸受パッドの傾斜角は小さくてすむ。ライナの外側表面とピボットとの当接部との摺動距離は軸受パッドの傾斜角に対応しているので、軸受パッドの曲率中心から当接部までの距離dを長くすることでライナの外側表面とピボットとの摺動距離も小さくすることができ、よってフレッティング摩耗を抑制できる。
また、ライナは、軸受パッドの第1凹部に嵌合して軸受パッドに固定されているので、ライナがキャリアリングの第2凹部に嵌合することで、軸受パッドはキャリアリングに対して周方向に回り止めされるようなっている。このため、ロータの回転により軸受パッドが周方向に移動してしまうことを防止できる。また、回り止めの機構を別に設けなくてもよくなり、軸受構造の簡素化が図れる。
According to the tilting pad bearing of (1) above, the contact portion between the outer surface of the liner and the pivot is located inside the second recess formed in the carrier ring. The ratio of the sliding distance between the outer surface of the liner and the pivot with respect to the displacement amount of the center of curvature of the bearing pad is reduced, and fretting wear at the contact portion can be suppressed. That is, the distance d 1 from the center of curvature of the bearing pad to the contact portion when the contact portion is located inside the second recess is equal to the bearing pad when the contact portion is located on the inner peripheral side of the carrier ring. It is longer than the distance d 2 from the center of curvature to the abutment. Therefore, when the bearing pad is tilted by the same angle with the contact portion as a fulcrum, the displacement amount of the center of curvature of the bearing pad is larger at the distance d 1 longer than the distance d 2 . That is, when the displacement amount of the center of curvature of the bearing pads are the same, the direction of longer distance d 1 than the distance d 2, the inclination angle of the bearing pads is small. The sliding distance between the contact portion between the outer surface and the pivot of the liner corresponds to the inclination angle of the bearing pads, the liner by increasing the distance d 1 from the center of curvature of the bearing pads to the contact portion The sliding distance between the outer surface and the pivot can also be reduced, so that fretting wear can be suppressed.
In addition, since the liner is fitted to the first recess of the bearing pad and fixed to the bearing pad, the bearing pad is fitted in the second recess of the carrier ring so that the bearing pad is circumferential with respect to the carrier ring. It is designed to prevent rotation. For this reason, it can prevent that a bearing pad moves to the circumferential direction by rotation of a rotor. In addition, it is not necessary to provide a separate detent mechanism, and the bearing structure can be simplified.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記ライナの前記外側表面に当接する前記ピボットの当接面は、前記キャリアリングの中心軸に直交する断面形状が円弧状である。
上記(2)の構成によれば、キャリアリングの中心軸に直交する断面内において揺動する軸受パッド及びライナを、ピボットにより適切に支持することができる。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The abutting surface of the pivot that abuts on the outer surface of the liner has an arc shape in cross section perpendicular to the center axis of the carrier ring.
According to the configuration of (2) above, the bearing pad and the liner that swing within the cross section perpendicular to the central axis of the carrier ring can be appropriately supported by the pivot.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記軸受パッドの軸受面の周方向幅をWpad1とし、前記ライナの前記外側表面の周方向幅をWL1としたとき、0.3Wpad1≦WL1≦0.5Wpad1を満たす。
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、
前記軸受パッドの軸受面の軸方向幅をWpad2とし、前記ライナの前記外側表面の軸方向幅をWL2としたとき、0.25Wpad2≦WL2≦0.5Wpad2を満たす。
上記(3)又は(4)の構成によれば、ライナの剛性を向上させることができる。よって、回転軸の回転に起因した温度上昇及びピボットから受ける支持荷重によって曲率が小さくなる方向に変形しようとする軸受パッドをライナによって背面側から支えることで、軸受パッドの変形を抑制できる。
(3) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
When the circumferential width of the bearing surface of the bearing pad is W pad1 and the circumferential width of the outer surface of the liner is W L1 , 0.3W pad1 ≦ W L1 ≦ 0.5W pad1 is satisfied.
(4) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (3),
When the axial width of the bearing surface of the bearing pad is W pad2 and the axial width of the outer surface of the liner is W L2 , 0.25W pad2 ≦ W L2 ≦ 0.5W pad2 is satisfied.
According to the configuration of (3) or (4) above, the rigidity of the liner can be improved. Therefore, by supporting the bearing pad that is to be deformed in a direction in which the curvature is reduced by the temperature rise caused by the rotation of the rotating shaft and the support load received from the pivot from the back side, the deformation of the bearing pad can be suppressed.

(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、
前記ライナの前記内側表面の周方向幅をWL1とし、前記ライナの前記外側表面に当接する前記ピボットの当接面の周方向幅をWP1としたとき、0.5WP1≦WL1≦1.1WP1を満たす。
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れかの構成において、
前記ライナの前記内側表面の軸方向幅をWL2とし、前記ライナの前記外側表面に当接する前記ピボットの当接面の軸方向幅をWP2としたとき、0.5WP2≦WL2≦1.1WP2を満たす。
(5) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (4),
When the circumferential width of the inner surface of the liner is W L1 and the circumferential width of the contact surface of the pivot that contacts the outer surface of the liner is W P1 , 0.5 W P1 ≦ W L1 ≦ 1 .1W P1 is satisfied.
(6) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (5),
When the axial width of the inner surface of the liner is W L2 and the axial width of the contact surface of the pivot that contacts the outer surface of the liner is W P2 , 0.5 W P2 ≦ W L2 ≦ 1 .1W P2 is satisfied.

(7)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(6)の何れかの構成において、
前記ライナの厚さは、前記ピボットの厚さよりも大きい。
上記(7)の構成によれば、ライナの剛性を向上できるので、回転軸の回転に起因した温度上昇及びピボットから受ける支持荷重によって曲率が小さくなる方向に変形しようとする軸受パッドをライナによって背面側から支えることで、軸受パッドの変形を抑制できる。また、上記(1)に記載したように、ライナの外側表面とピボットとの当接部がキャリアリングの第2凹部の内側に位置するので、上記(7)の構成においてライナの厚さをピボットの厚さに比べて大きくしやすい。
(7) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (6) above,
The liner thickness is greater than the pivot thickness.
According to the configuration of the above (7), since the rigidity of the liner can be improved, the bearing pad which is to be deformed in a direction in which the curvature is reduced by the temperature rise caused by the rotation of the rotating shaft and the support load received from the pivot is backed by the liner. By supporting from the side, deformation of the bearing pad can be suppressed. Further, as described in (1) above, since the contact portion between the outer surface of the liner and the pivot is located inside the second recess of the carrier ring, the thickness of the liner in the configuration of (7) is pivoted. It is easy to make it larger than the thickness.

(8)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(7)の何れかの構成において、
前記キャリアリングの前記第2凹部の側壁面と前記ライナの側壁面との間には間隙が形成されており、
前記ライナは、前記キャリアリングに対して前記間隙の大きさに応じた量だけ傾動可能である。
上記(8)の構成によれば、キャリアリングの第2凹部の側壁面とライナの側壁面との間に間隙が形成されているため、キャリアリングとライナとの干渉を防止してライナを自在に傾動可能とすることができる。
(8) In some embodiments, in any one of the above configurations (1) to (7),
A gap is formed between the side wall surface of the second recess of the carrier ring and the side wall surface of the liner,
The liner can tilt with respect to the carrier ring by an amount corresponding to the size of the gap.
According to the configuration of (8), since the gap is formed between the side wall surface of the second recess of the carrier ring and the side wall surface of the liner, the liner can be freely prevented by preventing interference between the carrier ring and the liner. Can be tilted.

(9)本発明の少なくとも一実施形態に係る回転機械は、
上記(1)乃至(8)の何れか一に記載のティルティングパッド軸受と、
前記ティルティングパッド軸受によって支持される回転軸と、を備えることを特徴とする。
上記(9)の回転機械によれば、ライナの外側表面とピボットとの当接部におけるフレッティング摩耗を抑制可能なティルティングパッド軸受を採用することにより、耐久性の優れた回転機械を提供できる。
(9) A rotating machine according to at least one embodiment of the present invention includes:
The tilting pad bearing according to any one of (1) to (8) above;
And a rotating shaft supported by the tilting pad bearing.
According to the rotating machine of the above (9), a rotating machine having excellent durability can be provided by employing the tilting pad bearing capable of suppressing fretting wear at the contact portion between the outer surface of the liner and the pivot. .

本発明の少なくとも一実施形態によれば、キャリアリングに形成された第2凹部の内側に、ライナの外側表面とピボットとの当接部が位置するので、軸受パッド及びライナが傾動して軸受パッドの曲率中心が変位したとき、ライナの外側表面とピボットとの当接部との摺動距離が小さくなり、当接部におけるフレッティング摩耗を抑制できる。   According to at least one embodiment of the present invention, the contact portion between the outer surface of the liner and the pivot is located inside the second recess formed in the carrier ring, so that the bearing pad and the liner are tilted so that the bearing pad is tilted. When the center of curvature is displaced, the sliding distance between the outer surface of the liner and the contact portion of the pivot is reduced, and fretting wear at the contact portion can be suppressed.

幾つかの実施形態に係るティルティングパッド軸受の軸方向に沿った断面図である。It is sectional drawing along the axial direction of the tilting pad bearing which concerns on some embodiment. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 一実施形態に係るティルティングパッド軸受の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the tilting pad bearing which concerns on one Embodiment. 図3のB−B線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3. 他の実施形態に係るティルティングパッド軸受の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the tilting pad bearing which concerns on other embodiment. 図5のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 軸受パッドのフレッティング摩耗について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating fretting wear of a bearing pad.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.

最初に、図1及び図2を参照して、幾つかの実施形態に係るティルティングパッド軸受10に共通の全体構成について説明する。
図1は、一実施形態に係るティルティングパッド軸受10の軸方向に沿った断面図である。図2は、図1のA−A線断面図である。なお、図2は軸方向に直交する断面である。また、本実施形態において軸方向とは、ティルティングパッド軸受10に支持される回転軸(以下、ロータと呼ぶ)2の中心軸線Oの方向であり、径方向とは、ロータ2の半径方向である。
First, an overall configuration common to the tilting pad bearing 10 according to some embodiments will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a cross-sectional view along the axial direction of a tilting pad bearing 10 according to an embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 2 is a cross section orthogonal to the axial direction. In the present embodiment, the axial direction is the direction of the central axis O of the rotating shaft (hereinafter referred to as the rotor) 2 supported by the tilting pad bearing 10, and the radial direction is the radial direction of the rotor 2. is there.

図1及び図2に示すティルティングパッド軸受10は、潤滑方式(給油方式)として直接潤滑方式を採用しており、下半部に2個の軸受パッド30,32が配置された構成を有している。以下、図示されるティルティングパッド軸受10について例示的に説明するが、本実施形態に係るティルティングパッド軸受10はこの構成に限定されるものではない。例えば、他の実施形態に係るティルティングパッド軸受は、潤滑方式として、油浴方式や他の潤滑方式を採用してもよい。また、他の実施形態に係るティルティングパッド軸受は、周方向位置は限定されず少なくとも1個の軸受パッドを有していればよく、例えば、上半部および下半部にそれぞれ2個の軸受パッドが配置された構成であってもよい。   The tilting pad bearing 10 shown in FIGS. 1 and 2 employs a direct lubrication method as a lubrication method (oil supply method), and has a configuration in which two bearing pads 30 and 32 are arranged in the lower half. ing. Hereinafter, the illustrated tilting pad bearing 10 will be described as an example, but the tilting pad bearing 10 according to the present embodiment is not limited to this configuration. For example, the tilting pad bearing according to another embodiment may employ an oil bath system or another lubrication system as a lubrication system. In addition, the tilting pad bearing according to another embodiment is not limited in the circumferential position, and may have at least one bearing pad. For example, two bearings are provided in the upper half and the lower half, respectively. The structure by which the pad is arrange | positioned may be sufficient.

なお、本実施形態に係るティルティングパッド軸受10が適用される回転機械1としては、例えば、ガスタービンや蒸気タービンや機械駆動用タービン等のタービン、風力発電装置等の風力機械、または過給機などが挙げられる。
ここで、回転機械1は、回転駆動されるロータ2と、ロータ2を収容する軸受ハウジング(不図示)と、ロータ2を支持するためのティルティングパッド軸受10と、を備える。
In addition, as the rotary machine 1 to which the tilting pad bearing 10 according to the present embodiment is applied, for example, a turbine such as a gas turbine, a steam turbine, or a machine driving turbine, a wind machine such as a wind power generator, or a supercharger Etc.
Here, the rotating machine 1 includes a rotor 2 that is rotationally driven, a bearing housing (not shown) that houses the rotor 2, and a tilting pad bearing 10 that supports the rotor 2.

一実施形態において、ティルティングパッド軸受10は、回転機械1の軸受ハウジング(不図示)に取り付けられたキャリアリング11と、キャリアリング11の内周側に配置された2つの軸受パッド30,32と、各軸受パッド30,32に固定されるライナ36と、軸受パッド30,32及びライナ36を支持するピボット38と、を備える。   In one embodiment, the tilting pad bearing 10 includes a carrier ring 11 attached to a bearing housing (not shown) of the rotating machine 1, and two bearing pads 30 and 32 disposed on the inner peripheral side of the carrier ring 11. The liner 36 is fixed to the bearing pads 30 and 32, and the pivot 38 supports the bearing pads 30 and 32 and the liner 36.

以下、ティルティングパッド軸受10の各部材の具体的な構成例について説明する。
キャリアリング11は、上半部キャリアリング12及び下半部キャリアリング13を含む。上半部キャリアリング12及び下半部キャリアリング13は、それぞれ、軸方向に直交する断面が半円弧状となるような内周面12a,13a及び外周面12b,13bを有している。なお、図示される例では、キャリアリング11が上半部キャリアリング12及び下半部キャリアリング13に分割された構成を示しているが、キャリアリング11は一体構造であってもよい。
Hereinafter, a specific configuration example of each member of the tilting pad bearing 10 will be described.
The carrier ring 11 includes an upper half carrier ring 12 and a lower half carrier ring 13. The upper half carrier ring 12 and the lower half carrier ring 13 have inner circumferential surfaces 12a and 13a and outer circumferential surfaces 12b and 13b, respectively, such that the cross section perpendicular to the axial direction is a semicircular arc. In the illustrated example, the carrier ring 11 is divided into an upper half carrier ring 12 and a lower half carrier ring 13. However, the carrier ring 11 may be an integral structure.

上半部キャリアリング12及び下半部キャリアリング13は、それぞれ、軸受ハウジング(不図示)に対して、固定手段によって周方向位置及び軸方向位置が固定されている。
キャリアリング11の軸方向の両端側には、サイドプレート17,18が配置されている。サイドプレート17,18は、円板状に形成されており、中央にロータ2が貫通する穴17a,18aが形成されている。これらのサイドプレート17,18によって、後述する給油ノズル25〜29から供給される潤滑油の外部への漏出を抑制するようになっている。
Each of the upper half carrier ring 12 and the lower half carrier ring 13 is fixed in a circumferential position and an axial position by a fixing means with respect to a bearing housing (not shown).
Side plates 17 and 18 are disposed on both ends of the carrier ring 11 in the axial direction. The side plates 17 and 18 are formed in a disc shape, and holes 17a and 18a through which the rotor 2 passes are formed in the center. These side plates 17 and 18 suppress leakage of lubricating oil supplied from oil supply nozzles 25 to 29 described later to the outside.

上半部キャリアリング12は、主としてロータ2の跳ね上がりを防止するために、内周面12aにガイドメタル20,21が取り付けられている。例えば、上半部キャリアリング12の軸方向の両端側で且つサイドプレート17,18よりも軸方向において内側に、一対のガイドメタル20,21が取り付けられる。ガイドメタル20,21は、半円形状に形成されている。   In the upper half carrier ring 12, guide metals 20 and 21 are attached to the inner peripheral surface 12a mainly to prevent the rotor 2 from jumping up. For example, the pair of guide metals 20 and 21 are attached to both end sides in the axial direction of the upper half carrier ring 12 and inside the side plates 17 and 18 in the axial direction. The guide metals 20 and 21 are formed in a semicircular shape.

上半部キャリアリング12及び下半部キャリアリング13には、少なくとも一本の給油ノズル25〜29が設けられている。図2に示す例では、ロータ2が図中矢印Sに示すように時計回りに回転する場合、ロータ2の回転方向において上流側から第1給油ノズル25、第2給油ノズル26、第3給油ノズル27、第4給油ノズル28、第5給油ノズル29を含む5本の給油ノズルが設けられている。第1給油ノズル25及び第2給油ノズル26は、上流側に位置する軸受パッド30よりも上流側に、周方向に並んで配置されている。第2給油ノズル26と軸受パッド30の上流側端部との間には間隙が設けられていてもよい。第3給油ノズル27及び第4給油ノズル28は、軸受パッド30と、該軸受パッド30よりも下流側に位置する軸受パッド32との間に、周方向に並んで配置されている。第3給油ノズル27と軸受パッド30との間、及び、第4給油ノズル28と軸受パッド32との間には間隙が設けられていてもよい。第5給油ノズル29は、軸受パッド32よりも下流側に配置されている。第5給油ノズル29と軸受パッド32との間には間隙が設けられていてもよい。   The upper half carrier ring 12 and the lower half carrier ring 13 are provided with at least one oil supply nozzle 25 to 29. In the example shown in FIG. 2, when the rotor 2 rotates clockwise as indicated by an arrow S in the drawing, the first oil supply nozzle 25, the second oil supply nozzle 26, and the third oil supply nozzle from the upstream side in the rotation direction of the rotor 2. 27, four oil supply nozzles 28 and five oil supply nozzles 29 are provided. The first oil supply nozzle 25 and the second oil supply nozzle 26 are arranged side by side in the circumferential direction on the upstream side of the bearing pad 30 located on the upstream side. A gap may be provided between the second oil supply nozzle 26 and the upstream end of the bearing pad 30. The third oil supply nozzle 27 and the fourth oil supply nozzle 28 are arranged side by side in the circumferential direction between the bearing pad 30 and the bearing pad 32 located on the downstream side of the bearing pad 30. A gap may be provided between the third oil supply nozzle 27 and the bearing pad 30 and between the fourth oil supply nozzle 28 and the bearing pad 32. The fifth oil supply nozzle 29 is disposed on the downstream side of the bearing pad 32. A gap may be provided between the fifth oil supply nozzle 29 and the bearing pad 32.

キャリアリング11の内部には、潤滑油供給路(不図示)が形成されている。潤滑油供給路に供給された潤滑油は各給油ノズル25〜29に送られて、各給油ノズル25〜29から軸受パッド30,32の近傍に噴出される。   A lubricating oil supply path (not shown) is formed inside the carrier ring 11. The lubricating oil supplied to the lubricating oil supply path is sent to each of the oil supply nozzles 25 to 29, and is ejected from the oil supply nozzles 25 to 29 in the vicinity of the bearing pads 30 and 32.

次に、軸受パッド30,32及びその周辺構造について詳細に説明する。
図3は、一実施形態に係るティルティングパッド軸受10の部分拡大図である。図4は、図3のB−B線断面図である。図5は、他の実施形態に係るティルティングパッド軸受10の部分拡大図である。図6は、図5のC−C線断面図である。なお、図3及び図5は、図2と同一の方向から視たティルティングパッド軸受10における軸受パッド30及びその周辺構造を示している。また、図3乃至図6において、上流側に位置する軸受パッド30を例示しているが、下流側に位置する軸受パッド32も同一の構成を有している。
Next, the bearing pads 30 and 32 and the peripheral structure will be described in detail.
FIG. 3 is a partially enlarged view of the tilting pad bearing 10 according to the embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of a tilting pad bearing 10 according to another embodiment. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 3 and 5 show the bearing pad 30 and its peripheral structure in the tilting pad bearing 10 viewed from the same direction as FIG. 3 to 6 illustrate the bearing pad 30 positioned on the upstream side, the bearing pad 32 positioned on the downstream side also has the same configuration.

図3乃至図6に示すように、軸受パッド30は、ロータ2に対向する軸受面(内周面)30aと、下半部キャリアリング13に対向する外周面30bと、を有する。軸受面30a及び外周面30bは、それぞれ、周方向においては、ロータ2に対応した曲率を有するように湾曲した形状を有しており、軸方向においては、ロータ2の軸方向に沿って直線状に形成されている。軸受パッド30の外周面30bには、該軸受パッド30の略中央領域に第1凹部34が形成されている。第1凹部34は、周方向において、軸受パッド30の幅の中心よりも下流側に設けられており、軸方向において、軸受パッド30の長さの中心に設けられていてもよい。また、第1凹部34は、円柱状に形成されていてもよい。   As shown in FIGS. 3 to 6, the bearing pad 30 has a bearing surface (inner peripheral surface) 30 a facing the rotor 2 and an outer peripheral surface 30 b facing the lower half carrier ring 13. Each of the bearing surface 30a and the outer peripheral surface 30b has a curved shape so as to have a curvature corresponding to the rotor 2 in the circumferential direction, and linear in the axial direction of the rotor 2 in the axial direction. Is formed. A first recess 34 is formed on the outer peripheral surface 30 b of the bearing pad 30 in a substantially central region of the bearing pad 30. The first recess 34 is provided on the downstream side of the center of the width of the bearing pad 30 in the circumferential direction, and may be provided in the center of the length of the bearing pad 30 in the axial direction. Moreover, the 1st recessed part 34 may be formed in the column shape.

ライナ36は、第1凹部34に嵌合して軸受パッド30に固定され、且つ、第1凹部34の底面34aに全面が接触する内側表面36aを有している。ライナ36は、第1凹部34に対応した形状に形成されている。例えば、第1凹部34が、底面34aが平面状の円柱形状を有している場合、ライナ36も内側表面36aが平面状の円柱形状を有している。これにより、ライナ36の内側表面36a及び側壁面36cは、第1凹部34の底面34a及び側壁34cと隙間なく接触するようになっている。
また、ライナ36の厚みは第1凹部34の深さよりも大きい。そのため、ライナ36の内側表面36aが第1凹部34の底面34aに接触するようにライナ36が第1凹部34に嵌合した状態で、ライナ36の外側表面36bは軸受パッド30の外周面30bから径方向外側へ突出している。軸受パッド30の外周面30bから突出したライナ36の外側表面36bは、平坦に形成されていてもよい。
The liner 36 has an inner surface 36 a that fits into the first recess 34 and is fixed to the bearing pad 30, and the entire surface contacts the bottom surface 34 a of the first recess 34. The liner 36 is formed in a shape corresponding to the first recess 34. For example, when the first recess 34 has a cylindrical shape with a flat bottom surface 34a, the liner 36 also has a cylindrical shape with a flat inner surface 36a. Thus, the inner surface 36a and the side wall surface 36c of the liner 36 are in contact with the bottom surface 34a and the side wall 34c of the first recess 34 without any gap.
Further, the thickness of the liner 36 is larger than the depth of the first recess 34. Therefore, the outer surface 36b of the liner 36 is separated from the outer peripheral surface 30b of the bearing pad 30 in a state where the liner 36 is fitted to the first recess 34 so that the inner surface 36a of the liner 36 contacts the bottom surface 34a of the first recess 34. Projects radially outward. The outer surface 36b of the liner 36 protruding from the outer peripheral surface 30b of the bearing pad 30 may be formed flat.

ピボット38は、軸受パッド30の外周側に設けられ、下半部キャリアリング13の内周面13aに形成された第2凹部19に嵌合するように構成されている。例えば、第2凹部19は円柱状に形成され、ピボット38も略円柱状に形成されている。第2凹部19の底面19a側に位置するピボット38の嵌合面38aは平坦に形成されていてもよい。一方、ロータ2に対向する側に位置するピボット38の当接面38bは、キャリアリング11の中心軸に直交する断面形状が円弧状であり、この当接面38bは、ライナ36の外側表面36bに当接するようになっている。このため、キャリアリング11の軸方向に直交する断面内において揺動する軸受パッド30及びライナ36を、ピボット38により適切に支持することができる。図示される例では、ピボット38は、キャリアリング11の軸方向に直交する断面形状が円弧状であるとともに、軸方向を含む断面形状が円弧状となっている。すなわち、ピボット38は、当接面38bが球面形状の球面ピボットである。そのため、軸受パッド30の軸方向における揺動もピボット38によって適切に支持できる。   The pivot 38 is provided on the outer peripheral side of the bearing pad 30 and is configured to fit into a second recess 19 formed on the inner peripheral surface 13 a of the lower half carrier ring 13. For example, the second recess 19 is formed in a columnar shape, and the pivot 38 is also formed in a substantially columnar shape. The fitting surface 38a of the pivot 38 located on the bottom surface 19a side of the second recess 19 may be formed flat. On the other hand, the abutting surface 38b of the pivot 38 positioned on the side facing the rotor 2 has an arcuate cross section perpendicular to the central axis of the carrier ring 11, and this abutting surface 38b is the outer surface 36b of the liner 36. It comes to contact with. For this reason, the bearing pad 30 and the liner 36 that swing within the cross section orthogonal to the axial direction of the carrier ring 11 can be appropriately supported by the pivot 38. In the example shown in the drawing, the pivot 38 has an arc shape in cross section perpendicular to the axial direction of the carrier ring 11 and an arc shape in cross section including the axial direction. That is, the pivot 38 is a spherical pivot having a spherical contact surface 38b. Therefore, the pivot of the bearing pad 30 in the axial direction can be appropriately supported by the pivot 38.

図1乃至図6を参照して、上記構成を有するティルティングパッド軸受10においては、ロータ2の停止時、軸受パッド30,32の上流側端部とロータ2の外周面との間の軸受すきまと、軸受パッド30,32の下流側端部とロータ2の外周面との間の軸受すきまとは所定の間隔に維持されている。ロータ2の回転が開始すると、ロータ2の回転によって、軸受パッド30,32の軸受パッド30,32の軸受面30aとロータ2の外周面との間の軸受すきまに上流側端部側から潤滑油が引き込まれ、軸受すきまにくさび状油膜が形成される。このとき、軸受パッド30,32及びライナ36はピボット38との当接部37を中心に傾くので、軸受パッド30,32の軸受面30aの上流側端部とロータ2の外周面との間の軸受すきまは停止時に比べて拡がり、軸受パッド30,32の軸受面30aの下流側端部とロータ2の外周面との間の軸受すきまは停止時に比べて狭まる。軸受パッド30,32の軸受面30aとロータ2の外周面との間に形成されたくさび形油膜によって、軸受パッド30,32とロータ2との間の潤滑性が確保され、ロータ2がティルティングパッド軸受10によって安定的に支持される。   With reference to FIGS. 1 to 6, in the tilting pad bearing 10 having the above-described configuration, when the rotor 2 is stopped, the bearing clearance between the upstream end portions of the bearing pads 30 and 32 and the outer peripheral surface of the rotor 2. The bearing clearance between the downstream end of the bearing pads 30 and 32 and the outer peripheral surface of the rotor 2 is maintained at a predetermined interval. When the rotation of the rotor 2 starts, the rotation of the rotor 2 causes the lubricating oil from the upstream end side to the bearing clearance between the bearing surface 30a of the bearing pad 30, 32 of the bearing pad 30, 32 and the outer peripheral surface of the rotor 2. Is drawn, and a wedge-shaped oil film is formed in the bearing clearance. At this time, since the bearing pads 30 and 32 and the liner 36 are inclined about the contact portion 37 with the pivot 38, the upstream side end portion of the bearing surface 30 a of the bearing pads 30 and 32 and the outer peripheral surface of the rotor 2 are arranged. The bearing clearance is larger than that at the time of stopping, and the bearing clearance between the downstream end of the bearing surface 30a of the bearing pads 30 and 32 and the outer peripheral surface of the rotor 2 is narrower than that at the time of stopping. The wedge-shaped oil film formed between the bearing surface 30a of the bearing pads 30 and 32 and the outer peripheral surface of the rotor 2 ensures lubricity between the bearing pads 30 and 32 and the rotor 2, and the rotor 2 is tilted. The pad bearing 10 is stably supported.

また、上記ティルティングパッド軸受10において、ライナ36の外側表面36bとピボット38との当接部37は、下半部キャリアリング13の第2凹部19の内側に位置する。
このように、下半部キャリアリング13に形成された第2凹部19の内側に、ライナ36の外側表面36bとピボット38との当接部37が位置するので、軸受パッド30及びライナ36の傾動に伴う軸受パッド30の曲率中心の変位量に対する、ライナ36の外側表面36bとピボット38との摺動距離の比が小さくなり、当接部37におけるフレッティング摩耗を抑制できる。すなわち、図7に示すように、第2凹部19の内側に当接部37が位置する場合における軸受パッド30の曲率中心 から当接部37までの距離dは、キャリアリング11よりも内周側に当接部37が位置する場合における軸受パッド30の曲率中心 から当接部37までの距離dよりも長くなる。軸受パッド30が当接部37を支点として曲率中心 から曲率中心 まで同じ角度θだけ傾斜したとき、距離dよりも長い距離dの方が、軸受パッド30の曲率中心の変位量は大きくなる。つまり、軸受パッド30の曲率中心の変位量が同じとき、距離dよりも長い距離dの方が、軸受パッド30の傾斜角θは小さくてすむ。ライナ36の外側表面36bとピボット38との当接部37との摺動距離は軸受パッド30の傾斜角θに対応しているので、軸受パッド30の曲率中心から当接部37までの距離dを長くすることでライナ36の外側表面36bとピボット38との摺動距離も小さくすることができ、よってフレッティング摩耗を抑制できる。なお、図7において、軸受パッド30’、ライナ36’及び当接部37’は、傾斜後の状態を示している。
In the tilting pad bearing 10, the contact portion 37 between the outer surface 36 b of the liner 36 and the pivot 38 is located inside the second recess 19 of the lower half carrier ring 13.
As described above, since the contact portion 37 between the outer surface 36b of the liner 36 and the pivot 38 is located inside the second recess 19 formed in the lower half carrier ring 13, the bearing pad 30 and the liner 36 are tilted. The ratio of the sliding distance between the outer surface 36b of the liner 36 and the pivot 38 with respect to the displacement amount of the center of curvature of the bearing pad 30 is reduced, and fretting wear at the contact portion 37 can be suppressed. That is, as shown in FIG. 7 , the distance d 1 from the center of curvature M 1 of the bearing pad 30 to the contact portion 37 when the contact portion 37 is located inside the second recess 19 is larger than that of the carrier ring 11. When the contact part 37 is located on the inner peripheral side, the distance d 2 is longer than the distance d 2 from the center of curvature M 1 of the bearing pad 30 to the contact part 37. The bearing pads 30 abutting portion 37 from the center of curvature M 1 as a fulcrum when inclined by the same angle θ to the center of curvature M 2, towards the distance d 2 longer distance d 1 than is the heart in the curvature of the bearing pads 30 The amount of displacement increases. That is, when the displacement amount of the song in the ratio of mind bearing pads 30 are the same, direction of the distance d 2 longer distance d 1 than the inclination angle θ of the bearing pad 30 is small. The sliding distance between the contact portion 37 of the outer surface 36b and the pivot 38 of the liner 36 corresponds to the θ angle of inclination of the bearing pads 30, et al or heart in the curvature of the bearing pads 30 to the contact portion 37 sliding distance between the outer surface 36b and the pivot 38 of the liner 36 by increasing the distance d 1 can also be reduced, thus possible to suppress the fretting wear. In FIG. 7, the bearing pad 30 ′, the liner 36 ′, and the contact portion 37 ′ show a state after tilting.

さらに、軸受パッド30は、ライナ36が第2凹部19に嵌合することで、軸受パッド30の軸受面30aの周方向に回り止めされるように構成されている。すなわち、ライナ36は、軸受パッド30の第1凹部34に嵌合して軸受パッド30に固定されているので、ライナ36がキャリアリング11の第2凹部19に嵌合することで、軸受パッド30はキャリアリング11に対して周方向に回り止めされるようなっている。なお、軸受面30aの周方向とは、ロータ2の回転方向Sと概ね一致する。
これにより、ロータ2の回転によって軸受パッド30が周方向(回転方向S)に移動してしまうことを防止できる。また、回り止めの機構を別に設けなくてもよくなり、軸受構造の簡素化が図れる。
Further, the bearing pad 30 is configured to be prevented from rotating in the circumferential direction of the bearing surface 30 a of the bearing pad 30 by fitting the liner 36 into the second recess 19. That is, since the liner 36 is fitted to the first recess 34 of the bearing pad 30 and fixed to the bearing pad 30, the liner 36 is fitted to the second recess 19 of the carrier ring 11, so that the bearing pad 30. Is prevented from rotating with respect to the carrier ring 11 in the circumferential direction. Note that the circumferential direction of the bearing surface 30 a substantially coincides with the rotational direction S of the rotor 2.
Thereby, it can prevent that the bearing pad 30 moves to the circumferential direction (rotation direction S) by rotation of the rotor 2. FIG. In addition, it is not necessary to provide a separate detent mechanism, and the bearing structure can be simplified.

図3乃至図6に戻り、下半部キャリアリング13の第2凹部19の側壁面19cとライナ36の側壁面36cとの間には間隙が形成されていてもよい。この場合、ライナ36は、下半部キャリアリング13に対して前記間隙の大きさに応じた量だけ傾動可能となっている。
この構成によれば、下半部キャリアリング13の第2凹部19の側壁面19cとライナ36の側壁面36cとの間に間隙が形成されているため、下半部キャリアリング13とライナ36との干渉を防止してライナ36を自在に傾動可能とすることができる。なお、軸受パッド30が意図せず周方向に回動した際に、第2凹部19の側壁面19cとライナ36の側壁面36cとが接触することにより軸受パッド30の回動を阻止するように構成されていてもよい。
Returning to FIGS. 3 to 6, a gap may be formed between the side wall surface 19 c of the second recess 19 of the lower half carrier ring 13 and the side wall surface 36 c of the liner 36. In this case, the liner 36 can be tilted with respect to the lower half carrier ring 13 by an amount corresponding to the size of the gap.
According to this configuration, since the gap is formed between the side wall surface 19c of the second recess 19 of the lower half carrier ring 13 and the side wall surface 36c of the liner 36, the lower half carrier ring 13 and the liner 36 are Thus, the liner 36 can be freely tilted. When the bearing pad 30 rotates unintentionally in the circumferential direction, the side wall surface 19c of the second recess 19 and the side wall surface 36c of the liner 36 come into contact with each other so that the rotation of the bearing pad 30 is prevented. It may be configured.

一実施形態において、軸受パッド30の軸受面(内周面)30aの周方向幅をWpad1とし、ライナ36の外側表面36bの周方向幅をWL1としたとき、0.3Wpad1≦WL1≦0.5Wpad1を満たす。
また、軸受パッド30の軸受面(内周面)30aの軸方向幅をWpad2とし、ライナ36の外側表面36bの軸方向幅をWL2としたとき、0.25Wpad2≦WL2≦0.5Wpad2を満たす。
これらの構成によれば、ライナ36の剛性を向上させることができる。よって、ロータ2の回転に起因した温度上昇及びピボット38から受ける支持荷重によって曲率が小さくなる方向に変形しようとする軸受パッド30をライナ36によって背面側から支えることで、軸受パッド30の変形を抑制できる。
In an embodiment, when the circumferential width of the bearing surface (inner circumferential surface) 30a of the bearing pad 30 is W pad1 and the circumferential width of the outer surface 36b of the liner 36 is W L1 , 0.3W pad1 ≦ W L1 ≦ 0.5W pad1 is satisfied.
Further, when the axial width of the bearing surface (inner peripheral surface) 30a of the bearing pad 30 is W pad2 and the axial width of the outer surface 36b of the liner 36 is W L2 , 0.25 W pad2 ≦ W L2 ≦ 0. Satisfies 5W pad2 .
According to these configurations, the rigidity of the liner 36 can be improved. Therefore, the bearing pad 30 that is to be deformed in the direction in which the curvature is reduced by the temperature rise caused by the rotation of the rotor 2 and the support load received from the pivot 38 is supported from the back side by the liner 36, thereby suppressing the deformation of the bearing pad 30. it can.

また、ライナ36の厚さは、ピボット38の厚さよりも大きくてもよい。
この構成によれば、ライナ36の剛性を向上できるので、ロータ2の回転に起因した温度上昇及びピボット38から受ける支持荷重によって曲率が小さくなる方向に変形しようとする軸受パッド30をライナ36によって背面側から支えることで、軸受パッド30の変形を抑制できる。また、上述したように、ライナ36の外側表面36bとピボット38との当接部37が下半部キャリアリング13の第2凹部19の内側に位置するので、ライナ36の厚さをピボット38の厚さに比べて大きくしやすい。
Further, the thickness of the liner 36 may be larger than the thickness of the pivot 38.
According to this configuration, since the rigidity of the liner 36 can be improved, the bearing pad 30 that is to be deformed in a direction in which the curvature decreases due to the temperature rise caused by the rotation of the rotor 2 and the support load received from the pivot 38 is backed by the liner 36. By supporting from the side, deformation of the bearing pad 30 can be suppressed. Further, as described above, the contact portion 37 between the outer surface 36 b of the liner 36 and the pivot 38 is located inside the second recess 19 of the lower half carrier ring 13, so that the thickness of the liner 36 can be reduced. It is easy to enlarge compared to the thickness.

幾つかの実施形態において、ライナ36の内側表面36aの周方向幅をWL1とし、ライナ36の外側表面36bに当接するピボット38の当接面38bの周方向幅をWP1としたとき、0.5WP1≦WL1≦1.1WP1を満たす。
また、ライナ36の内側表面36aの軸方向幅をWL2とし、ライナ36の外側表面36bに当接するピボット38の当接面38bの軸方向幅をWP2としたとき、0.5WP2≦WL2≦1.1WP2を満たす。
以下、上記構成を有する各実施形態について説明する。
In some embodiments, when the circumferential width of the inner surface 36a of the liner 36 and W L1, the circumferential width of the contact surface 38b of the pivot 38 abuts against the outer surface 36b of the liner 36 was set to W P1, 0 .5W P1 ≦ W L1 ≦ 1.1W P1 is satisfied.
Further, the axial width of the inner surface 36a of the liner 36 and W L2, when the axial width of the contact surface 38b of the pivot 38 abuts against the outer surface 36b of the liner 36 was set to W P2, 0.5W P2W L2 ≦ 1.1W P2 is satisfied.
Hereinafter, each embodiment having the above configuration will be described.

図3及び図4に示す一実施形態は、一例として、原子力プラントに具備される蒸気タービンに用いられるティルティングパッド軸受10を示している。
図3に示す例では、ライナ36の内側表面36aの周方向幅をWL1とし、ライナ36の外側表面36bに当接するピボット38の当接面38bの周方向幅をWP1としたとき、0.9WP1≦WL1≦1.1WP1を満たす。
図4に示す例では、ライナ36の内側表面36aの軸方向幅をWL2とし、ライナ36の外側表面36bに当接するピボット38の当接面38bの軸方向幅をWP2としたとき、0.9WP2≦WL2≦1.1WP2を満たす。
なお、図示される例では、ライナ36の内側表面36aの周方向幅WL1と、ピボット38の当接面38bの周方向幅WP1とが概ね一致し、且つ、ライナ36の内側表面36aの軸方向幅WL2と、ピボット38の当接面38bの軸方向幅WP2とが概ね一致している。この場合、第2凹部19は、ピボット38が嵌合する部位の径と、ライナ36が位置する部位の径とは略同一であり、第2凹部19の側壁面19cに段差は設けられていない。
The embodiment shown in FIGS. 3 and 4 shows a tilting pad bearing 10 used for a steam turbine provided in a nuclear power plant as an example.
In the example shown in FIG. 3, the circumferential width of the inner surface 36a of the liner 36 and W L1, when the circumferential width of the contact surface 38b of the pivot 38 abuts against the outer surface 36b of the liner 36 was set to W P1, 0 .9W P1 ≦ W L1 ≦ 1.1W P1 is satisfied.
In the example shown in FIG. 4, the axial width of the inner surface 36a of the liner 36 and W L2, when the axial width of the contact surface 38b of the pivot 38 abuts against the outer surface 36b of the liner 36 was set to W P2, 0 .9W P2 ≦ W L2 ≦ 1.1W P2 is satisfied.
In the example shown, the inner surface 36a of the liner 36 and the circumferential width W L1, the circumferential width W P1 of the contact surface 38b is substantially coincident pivot 38, and, the inner surface 36a of the liner 36 the axial width W L2, the axial width W P2 of the contact surface 38b of the pivot 38 are substantially coincident. In this case, in the second recess 19, the diameter of the portion where the pivot 38 is fitted is substantially the same as the diameter of the portion where the liner 36 is located, and no step is provided on the side wall surface 19 c of the second recess 19. .

図5及び図6に示す他の実施形態は、一例として、ガスタービンに用いられるティルティングパッド軸受10を示している。
図5に示す例では、ライナ36の内側表面36aの周方向幅をWL1とし、ライナ36の外側表面36bに当接するピボット38の当接面38bの周方向幅をWP1としたとき、0.5WP1≦WL1≦0.7WP1を満たす。
図6に示す例では、ライナ36の内側表面36aの軸方向幅をWL2とし、ライナ36の外側表面36bに当接するピボット38の当接面38bの軸方向幅をWP2としたとき、0.5WP2≦WL2≦0.7WP2を満たす。
なお、図示される例では、ライナ36の内側表面36aの周方向幅WL1の方が、ピボット38の当接面38bの周方向幅WP1よりも大きく、且つ、ライナ36の内側表面36aの軸方向幅WL2の方が、ピボット38の当接面38bの軸方向幅WP2よりも大きい。そのため、第2凹部19は、ピボット38が嵌合する部位の径よりもライナ36が位置する部位の径の方が大きく形成されている。すなわち、第2凹部19は、ピボット38が嵌合する側壁面19cと、該側壁面19cから段差を介して延在する側壁面19dと、を含む。
The other embodiments shown in FIGS. 5 and 6 show a tilting pad bearing 10 used in a gas turbine as an example.
In the example shown in FIG. 5, the circumferential width of the inner surface 36a of the liner 36 and W L1, when the circumferential width of the contact surface 38b of the pivot 38 abuts against the outer surface 36b of the liner 36 was set to W P1, 0 .5W P1 ≦ W L1 ≦ 0.7W P1 is satisfied.
In the example shown in FIG. 6, the axial width of the inner surface 36a of the liner 36 and W L2, when the axial width of the contact surface 38b of the pivot 38 abuts against the outer surface 36b of the liner 36 was set to W P2, 0 .5W P2 ≦ W L2 ≦ 0.7W P2 is satisfied.
In the example illustrated, towards the circumferential width W L1 of the inner surface 36a of the liner 36 is greater than the circumferential width W P1 of the contact surface 38b of the pivot 38, and, the inner surface 36a of the liner 36 towards the axial width W L2 it is greater than the axial width W P2 of the contact surface 38b of the pivot 38. Therefore, the second recess 19 is formed so that the diameter of the portion where the liner 36 is located is larger than the diameter of the portion where the pivot 38 is fitted. In other words, the second recess 19 includes a side wall surface 19c into which the pivot 38 is fitted, and a side wall surface 19d extending from the side wall surface 19c through a step.

上述したように、本発明の実施形態によれば、キャリアリング11(下半部キャリアリング13)に形成された第2凹部19の内側に、ライナ36の外側表面36bとピボット38との当接部37が位置するので、軸受パッド30,32及びライナ36が傾動して軸受パッド30,32の曲率中心が変位したとき、ライナ36の外側表面36bとピボット38との当接部37との摺動距離が小さくなり、当接部37におけるフレッティング摩耗を抑制できる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the outer surface 36b of the liner 36 and the pivot 38 are brought into contact with the inner side of the second recess 19 formed in the carrier ring 11 (lower half carrier ring 13). Since the portion 37 is positioned, when the bearing pads 30 and 32 and the liner 36 are tilted and the centers of curvature of the bearing pads 30 and 32 are displaced, the sliding between the outer surface 36b of the liner 36 and the abutment portion 37 between the pivot 38 is avoided. A moving distance becomes small and the fretting wear in the contact part 37 can be suppressed.

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.

例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
For example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
On the other hand, the expression “comprising”, “including”, or “having” one constituent element is not an exclusive expression that excludes the presence of the other constituent elements.

1 回転機械
2 ロータ(回転軸)
10 ティルティングパッド軸受
11 キャリアリング
12 上半部キャリアリング
13 下半部キャリアリング
17,18 サイドプレート
19 第2凹部
20,21 ガイドメタル
25〜29 給油ノズル
30,32 軸受パッド
30a 内周面
30b 外周面
34 第1凹部
36 ライナ
37 当接部
38 ピボット
38b 当接面
1 Rotating machine 2 Rotor (Rotating shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tilting pad bearing 11 Carrier ring 12 Upper half carrier ring 13 Lower half carrier ring 17, 18 Side plate 19 2nd recessed part 20, 21 Guide metal 25-29 Oil supply nozzle 30, 32 Bearing pad 30a Inner peripheral surface 30b Outer periphery Surface 34 First recess 36 Liner 37 Contact portion 38 Pivot 38b Contact surface

Claims (8)

少なくとも一つの軸受パッドと、
前記軸受パッドの外周面に設けられた第1凹部に嵌合して前記軸受パッドに固定され、且つ、前記第1凹部の底面に全面が接触する内側表面を有するライナと、
前記ライナの前記内側表面とは反対側の外側表面に当接し、且つ、少なくとも軸受パッドの曲率中心が変位するように前記ライナを傾動可能に支持するピボットと、
前記軸受パッドの外周側に設けられ、前記ピボットが嵌合する第2凹部を内周面に有するキャリアリングと、を備え、
前記ライナの前記外側表面と前記ピボットとの当接部は前記第2凹部の内側に位置し、
前記軸受パッドは、前記ライナが前記第2凹部に嵌合することで、前記軸受パッドの前記軸受面の周方向に回り止めされるように構成され
前記キャリアリングの前記第2凹部の側壁面と前記ライナの側壁面とが、互いに間隙を有して対向しており、
前記ライナは、前記キャリアリングに対して前記間隙の大きさに応じた量だけ傾動可能である
ことを特徴とするティルティングパッド軸受。
At least one bearing pad;
A liner having an inner surface that fits into a first recess provided on an outer peripheral surface of the bearing pad and is fixed to the bearing pad, and that contacts the entire bottom surface of the first recess;
A pivot that abuts the outer surface of the liner opposite to the inner surface and supports the liner in a tiltable manner so that at least the center of curvature of the bearing pad is displaced;
A carrier ring provided on the outer peripheral side of the bearing pad and having a second recess on the inner peripheral surface with which the pivot fits,
The contact portion between the outer surface of the liner and the pivot is located inside the second recess,
The bearing pad is configured to be prevented from rotating in a circumferential direction of the bearing surface of the bearing pad by fitting the liner into the second recess .
The side wall surface of the second recess of the carrier ring and the side wall surface of the liner are opposed to each other with a gap between them,
The tilting pad bearing according to claim 1, wherein the liner is tiltable with respect to the carrier ring by an amount corresponding to the size of the gap .
前記ライナの前記外側表面に当接する前記ピボットの当接面は、前記キャリアリングの中心軸に直交する断面形状が円弧状であることを特徴とする請求項1に記載のティルティングパッド軸受。   2. The tilting pad bearing according to claim 1, wherein an abutting surface of the pivot that abuts on the outer surface of the liner has an arc shape in cross section perpendicular to a center axis of the carrier ring. 前記軸受パッドの軸受面の周方向幅をWpad1とし、前記ライナの前記外側表面の周方向幅をWL1としたとき、0.3Wpad1≦WL1≦0.5Wpad1を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載のティルティングパッド軸受。 When the circumferential width of the bearing surface of the bearing pad is W pad1 and the circumferential width of the outer surface of the liner is W L1 , 0.3W pad1 ≦ W L1 ≦ 0.5W pad1 is satisfied. The tilting pad bearing according to claim 1 or 2. 前記軸受パッドの軸受面の軸方向幅をWpad2とし、前記ライナの前記外側表面の軸方向幅をWL2としたとき、0.25Wpad2≦WL2≦0.5Wpad2を満たすことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載のティルティングパッド軸受。 When the axial width of the bearing surface of the bearing pad is W pad2 and the axial width of the outer surface of the liner is W L2 , 0.25W pad2 ≦ W L2 ≦ 0.5W pad2 is satisfied. The tilting pad bearing according to any one of claims 1 to 3. 前記ライナの前記内側表面の周方向幅をWL1とし、前記ライナの前記外側表面に当接する前記ピボットの当接面の周方向幅をWP1としたとき、0.5WP1≦WL1≦1.1WP1を満たすことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のティルティングパッド軸受。 When the circumferential width of the inner surface of the liner is W L1 and the circumferential width of the contact surface of the pivot that contacts the outer surface of the liner is W P1 , 0.5 W P1 ≦ W L1 ≦ 1 5. The tilting pad bearing according to claim 1, wherein the tilting pad bearing satisfies 1 W P1 . 前記ライナの前記内側表面の軸方向幅をWL2とし、前記ライナの前記外側表面に当接する前記ピボットの当接面の軸方向幅をWP2としたとき、0.5WP2≦WL2≦1.1WP2を満たすことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のティルティングパッド軸受。 When the axial width of the inner surface of the liner is W L2 and the axial width of the contact surface of the pivot that contacts the outer surface of the liner is W P2 , 0.5 W P2 ≦ W L2 ≦ 1 The tilting pad bearing according to claim 1, wherein the tilting pad bearing satisfies 1 W P2 . 前記ライナの厚さは、前記ピボットの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載のティルティングパッド軸受。   The tilting pad bearing according to claim 1, wherein a thickness of the liner is larger than a thickness of the pivot. 請求項1乃至の何れか一項に記載のティルティングパッド軸受と、
前記ティルティングパッド軸受によって支持される回転軸と、を備えることを特徴とする回転機械。
The tilting pad bearing according to any one of claims 1 to 7 ,
A rotating shaft supported by the tilting pad bearing.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113498456A (en) * 2019-03-07 2021-10-12 米巴滑动轴承奥地利有限公司 Sliding bearing
WO2023046947A1 (en) 2021-09-27 2023-03-30 Voith Patent Gmbh Tilting-pad radial bearing and shaft assembly

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK3577361T3 (en) * 2017-03-16 2021-01-25 Siemens Gamesa Renewable Energy As Plain cushion support
JP6899235B2 (en) * 2017-03-24 2021-07-07 三菱重工業株式会社 Bearing pads for tilting pad bearings, tilting pad bearings and rotating machinery

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568204A (en) * 1984-09-04 1986-02-04 Kingsbury, Inc. Journal bearing
JPS6411424U (en) * 1987-07-13 1989-01-20
JP2001124062A (en) * 1999-10-21 2001-05-08 Hitachi Ltd Tilting pad bearing device
JP2010116959A (en) * 2008-11-12 2010-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Rotating structure equipped with journal bearing
JP2011069491A (en) * 2009-09-22 2011-04-07 Nuovo Pignone Spa Bearing device, retention mechanism and method for retaining at least one pad
JP2013234746A (en) * 2012-05-11 2013-11-21 Toshiba Corp Tilting pad journal bearing and rotary machine
JP2014152875A (en) * 2013-02-08 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Journal bearing device, rotary machine including the same, and vibration damping method of rotary machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568204A (en) * 1984-09-04 1986-02-04 Kingsbury, Inc. Journal bearing
JPS6411424U (en) * 1987-07-13 1989-01-20
JP2001124062A (en) * 1999-10-21 2001-05-08 Hitachi Ltd Tilting pad bearing device
JP2010116959A (en) * 2008-11-12 2010-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Rotating structure equipped with journal bearing
JP2011069491A (en) * 2009-09-22 2011-04-07 Nuovo Pignone Spa Bearing device, retention mechanism and method for retaining at least one pad
JP2013234746A (en) * 2012-05-11 2013-11-21 Toshiba Corp Tilting pad journal bearing and rotary machine
JP2014152875A (en) * 2013-02-08 2014-08-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Journal bearing device, rotary machine including the same, and vibration damping method of rotary machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113498456A (en) * 2019-03-07 2021-10-12 米巴滑动轴承奥地利有限公司 Sliding bearing
WO2023046947A1 (en) 2021-09-27 2023-03-30 Voith Patent Gmbh Tilting-pad radial bearing and shaft assembly

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