JP6494065B2 - 軸受パッド、該軸受パッドを備える軸受装置、及び該軸受装置を備える回転機械 - Google Patents
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Description
本発明の第一の態様における軸受パッドは、軸受ケーシング内で回転軸の回転方向に隣接して複数配置されたパッド本体を備える軸受パッドであって、前記パッド本体は、回転軸を支持するとともに、該回転軸とは前記回転方向と反対方向に相対回転するパッド面を有し、前記回転軸の回転方向の前方側の第一面及び前記回転方向の後方側の側面である第二面に開口する冷却流路が前記パッド面よりも内側に形成され、前記冷却流路の前記第一面側の開口に接続されて該開口から冷却油を導入するよう供給する冷却油供給部をさらに備え、前記パッド本体同士の間には潤滑油を供給する給油ノズルが設けられて、前記パッド面は前記回転軸との間に介在する潤滑油に曝されている。
また上記の軸受パッドでは、前記冷却流路は、前記回転方向に延びるとともに、前記回転軸の径方向に離れて複数形成された溝を備え、一の前記溝は、前記回転方向の一端で前記径方向の一方に隣接する他の前記溝と接続され、前記回転方向の他端で前記回転方向の他方に隣接する他の前記溝と接続されていてもよい。
以下、本発明に係る第一実施形態について図1から図6を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る蒸気タービン100(回転機械)について説明する。
蒸気タービン100は、蒸気のエネルギーを回転動力として取り出す外燃機関であって、発電所における発電機等に用いられるものである。
なお、軸受部60は、ジャーナル軸受61及びスラスト軸受1(軸受装置)を備えており、回転軸30を回転可能に支持している。
スラスト軸受1は、スラストカラー31を回転軸30の軸線O方向に支持する。本実施形態のスラスト軸受1は、外装である軸受ケーシング11と、回転軸30の回転方向Rに隣接して配置される軸受パッド10と、隣接する軸受パッド10の間に配置されて低温の潤滑油を供給する給油ノズル12と、を備えている。
第二固定孔133bは、第二パッド材層132に形成される円形断面の貫通孔である。第二固定孔133bは、ボルト133cが第一パッド材層131側に抜けないように、第二パッド材層132の冷却面CS側に貫通孔を縮径するよう段部が形成される。第二固定孔133bは、第一パッド材層131に第二パッド材層132を重ねた場合に、第一固定孔133aと対応する位置に形成される。また、第二固定孔133bは、冷却流路F1と重ならない位置に複数形成される。
ボルト133cは、第二固定孔133bを介して第一固定孔133aに挿入されることで、第一パッド材層131に対して第二パッド材層132を固定する。
第一実施形態のスラスト軸受1によれば、蒸気タービン100が駆動することで回転軸30がスラストカラー31とともに回転し、給油ノズル12の給油口12aから潤滑油が供給される。供給された潤滑油は、スラストカラー31とパッド本体110のパッド面PSとの間の隙間に流入する。同時に、スラスト軸受1では、冷却油供給部140から潤滑油と同じ低温の冷却油がパッド本体110の冷却流路F1の第一面S1側に供給される。第一面S1側に供給された冷却油は、パッド面PSにおける回転方向Rの前方側であって、冷却面CSの径方向Xの外側に形成された導入開口α1から冷却流路F1内に導入される。導入された冷却油は、排出開口β1に向かって冷却流路F1内を流通し、排出開口β1からパッド本体110の外部に排出される。排出された冷却油は、不図示の排出口から潤滑油とともに軸受ケーシング11の外部に排出される。
次に、図7及び図8を参照して第二実施形態の軸受パッド10aについて説明する。
第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の軸受パッド10aは、冷却流路F2の形状について第一実施形態と相違する。
次に、図9から図11を参照して参考例の軸受パッド10bについて説明する。
参考例においては第一実施形態及び第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。この参考例の軸受パッド10は、冷却流路F3について第一実施形態及び第二実施形態と相違する。
流通溝F32は、図11に示すように、第二パッド材層132の冷却面CSの冷却位置Pを中心として、渦状をなす一本の流路として形成される。具体的には、本実施形態の流通溝F32は、パッド面PS側から冷却面CSを見た場合に、冷却位置Pから反時計回りの渦状に形成され、第一面S1に形成された排出開口β3に接続される。
Claims (7)
- 軸受ケーシング内で回転軸の回転方向に隣接して複数配置されたパッド本体を備える軸受パッドであって、
前記パッド本体は、回転軸を支持するとともに、該回転軸とは前記回転方向と反対方向に相対回転するパッド面を有し、前記回転軸の回転方向の前方側の第一面及び前記回転方向の後方側の側面である第二面に開口する冷却流路が前記パッド面よりも内側に形成され、
前記冷却流路の前記第一面側の開口に接続されて該開口から冷却油を導入するよう供給する冷却油供給部をさらに備え、
前記パッド本体同士の間には潤滑油を供給する給油ノズルが設けられて、前記パッド面は前記回転軸との間に介在する潤滑油に曝されている軸受パッド。 - 前記冷却流路は、前記第一面側の開口から前記回転方向に沿って前記第二面側に向かうように形成される請求項1に記載の軸受パッド。
- 前記冷却流路に導入される冷却油が、前記パッド面において前記回転軸との間に介在する潤滑油と同じ材料である請求項1または請求項2に記載の軸受パッド。
- 前記冷却流路は、前記回転軸の径方向に延びるとともに、前記回転方向に離れて複数形成された溝を備え、
一の前記溝は、前記径方向の一端で前記回転方向の一方に隣接する他の前記溝と接続され、前記径方向の他端で前記回転方向の他方に隣接する他の前記溝と接続されている請求項1から3のいずれか一項に記載の軸受パッド。 - 前記冷却流路は、前記回転方向に延びるとともに、前記回転軸の径方向に離れて複数形成された溝を備え、
一の前記溝は、前記回転方向の一端で前記径方向の一方に隣接する他の前記溝と接続され、前記回転方向の他端で前記回転方向の他方に隣接する他の前記溝と接続されている請求項1から3のいずれか一項に記載の軸受パッド。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の軸受パッドと、
前記軸受パッドを外側から覆う軸受ケーシングと、を備える軸受装置。 - 前記回転軸を支持する請求項6に記載の軸受装置を備える回転機械。
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