JP6409049B2 - 適応型軸受ジャーナルを有する回転機械及び作動方法 - Google Patents
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Description
1E 軸1の端部
1S 軸1の外面
3 封止部材
5 ジャーナル軸受
7 ジャーナル軸受ハウジング
9 ジャーナル軸受パッド
9X パッド面
11 環状溝
11B 環状溝の底部
13 スリーブ
13A スリーブの第1の端部
13B スリーブの第2の端部
13C スリーブの中間部
13X スリーブの内面
13Y スリーブの外面
15 環状空洞
21 冷却流体回路
23 ポンプ装置
25 リザーバ
26A 供給導管
26B 供給導管
27A 戻り導管
27B 戻り導管
29A 熱交換装置
29B 熱交換装置
100 ロータ
101 軸
101A 軸101の外面
103 軸受
105 軸受
105A 軸受105の内面
107 油膜
109 収束する油のくさび
111 発散する油のくさび
112 圧力プロファイル
C 隙間
C1 隙間
d 軸の小径
I1 締め代のある領域
I2 締め代のある領域
L1 スリーブの軸方向長さ
L2 溝の軸方向長さ
LS 中間の速度
P1 回転数上昇時の振動振幅のピーク
P1X 回転数下降時の振動振幅のピーク
P2 回転数上昇時の振動振幅のピーク
P2X 回転数下降時の振動振幅のピーク
RD1 回転によって生じる遠心力の効果がなく、温度の効果のみによるスリーブの半径方向の変位
RD2 8,000rpmの回転速度の下での温度及び遠心力の組み合わさった効果によるスリーブの半径方向の変位
RD3 10,000rpmの回転速度の下での温度及び遠心力の組み合わさった効果によるスリーブの半径方向の変位
RD4 11,800rpmの回転速度の下での温度及び遠心力の組み合わさった効果によるスリーブの半径方向の変位
RS 定格速度
V1 回転数上昇時のロータの振動振幅
V2 回転数下降時のロータの振動振幅
ω1 危険速度
ω2 危険速度
Claims (19)
- ロータ(100)と、ロータ軸(1)と、前記ロータ軸(1)を支持する1つ以上のジャーナル軸受(5)とを備える回転機械を作動させるための方法であって、前記1つ以上のジャーネル軸受(5)が、軸受ハウジング(7)と、前記軸受ハウジング(7)内の軸受面と、前記軸(1)にねじり方向及び軸方向に嵌合され、前記軸受面に面する外面(13Y)及び前記軸(1)に面する内面(13X)を有するスリーブ(13)と、前記スリーブ(13)の前記外面(13Y)と前記軸受面との間の隙間を満たす潤滑油膜とから構成されており、前記スリーブ(13)の前記外面(13Y)の半径方向寸法を前記軸(1)の回転速度の関数として変えることによって前記隙間を変える段階を含む方法。
- 前記隙間を変える前記段階が、前記軸(1)の回転速度を第1の回転速度から第2の回転速度へ上昇させる段階と、前記回転速度を上昇させている間に前記隙間を減少させる段階とを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の回転速度と前記第2の回転速度との間で前記回転速度を上昇させる前記段階が、前記ロータ(100)の1つ以上の危険回転速度(ω1、ω2)を通過させることを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記隙間を変える段階が、前記軸(1)の回転速度を第2の回転速度から第1の回転速度へ下降させる段階と、前記回転速度を下降させている間に前記隙間を増大させる段階とを含む、請求項1又は請求項2又は請求項3に記載の方法。
- 前記軸(1)の前記回転速度を、前記第2の回転速度と前記第1の回転速度との間の中間の回転速度に維持して、前記軸(1)を冷却して前記隙間を増大させる段階をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記スリーブ(13)の前記外面(13Y)の半径方向寸法が、少なくとも前記軸(1)の回転によって生じる遠心力の効果によって変形される、請求項1乃至請求項5のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記スリーブ(13)を、軸方向に締め代の度合を変えて前記軸(1)に嵌合する段階をさらに含む、請求項1乃至請求項6のうちののいずれかに記載の方法。
- 前記スリーブ(13)の1つ以上の軸方向端部(13A、13B)を、前記スリーブ(13)の軸方向中間部(13C)より大きな締め代で前記軸(1)に嵌合する段階をさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記スリーブ(13)の前記内面(13X)と前記軸(1)との間に環状空洞(15)を形成する段階をさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記環状空洞(15)を加圧流体で加圧し、前記流体の圧力を前記回転速度の関数として変えて、前記スリーブ(13)の外径を増大又は減少させて、前記隙間を減少又は増大させる段階をさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記加圧流体によって前記軸受から熱を除去する段階をさらに含む、請求項10に記載の方法。
- ロータ(100)と、ロータ軸(1)と、前記軸(1)を支持する1つ以上のジャーナル軸受(5)とを備える回転機械であって、前記ジャーナル軸受(5)が、
内部に前記軸(1)を回転可能に収容する、軸受面を有する軸受ハウジング(7)と、
前記軸(1)に対してねじり方向及び軸方向で拘束され、前記軸(1)とともに回転する外側スリーブ(13)であって、前記軸受面に面する外面(13Y)及び前記軸(1)に面する内面(13X)を有する外側スリーブ(13)と、
前記スリーブ(13)の前記外面(13Y)と前記軸受面との間の、潤滑油を満たした隙間と
を備え、
前記軸(1)が回転するとき、前記スリーブ(13)の前記外面(13Y)が半径方向に変形されて、その結果、前記軸(1)の回転速度が上昇するとき、前記潤滑油を満たした隙間の半径方向寸法が減少する、回転機械。 - 前記スリーブ(13)の前記外面(13Y)が、前記軸(1)の回転によって生じる遠心力の効果の下で半径方向に変形可能である、請求項12に記載の回転機械。
- 前記スリーブ(13)が、第1の端部(13A)、第2の端部(13B)、及び前記第1の端部(13A)と前記第2の端部(13B)との間の中間部(13C)を有し、前記第1の端部(13A)及び前記第2の端部(13B)の1つ以上が、前記中間部(13C)と前記軸(1)との間の締め代より大きな締め代で前記軸(1)に嵌合される、請求項12又は請求項13に記載の回転機械。
- 前記第1の端部(13A)及び前記第2の端部(13B)の他方が、前記第1の端部(13A)及び前記第2の端部(13B)の一方と前記軸(1)との間の締め代よりも小さな締め代で前記軸(1)に嵌合される、請求項14に記載の回転機械。
- 環状空洞(15)が、前記スリーブ(13)の前記内面(13X)と、前記スリーブ(13)の前記中間部(13C)における前記軸(1)との間に設けられる、請求項14又は請求項15に記載の回転機械。
- 前記環状空洞(15)内に加圧流体を供給するための導管(26A、26B)をさらに備える、請求項16に記載の回転機械。
- 圧力制御装置が、前記加圧流体の圧力を前記ロータ(100)の前記回転速度の関数として制御するために設けられる、請求項17に記載の回転機械。
- 前記スリーブ(13)が、それの軸方向の展開部に沿って変化する半径方向の厚さを有する、請求項12乃至請求項18のいずれかに記載の回転機械。
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