JP6875891B2 - 回転機械 - Google Patents
回転機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6875891B2 JP6875891B2 JP2017052769A JP2017052769A JP6875891B2 JP 6875891 B2 JP6875891 B2 JP 6875891B2 JP 2017052769 A JP2017052769 A JP 2017052769A JP 2017052769 A JP2017052769 A JP 2017052769A JP 6875891 B2 JP6875891 B2 JP 6875891B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- grease
- movable
- bearing base
- clawfoot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Description
例えば、蒸気タービンの熱膨張時に基礎プレートに対し排気フードを軸線方向に移動するために設計された技術ではあるが、特許文献1には、基礎プレートと排気フードとの間に低摩擦パッドを組込んだスライド用プレート組立体を設け、基礎プレートと排気フードとの間の摩擦力を低減する技術が記載されている。
すなわち、本発明の一態様に係る回転機械は、軸線回りに回転するロータを含む回転体と、前記回転体を回転自在に収納する車室と、前記ロータの一端側を回転自在に受ける軸受を支持する固定側軸受台であって、基部上において前記軸線方向位置が固定された固定側軸受台と、前記ロータの他端側を回転自在に受ける軸受を支持する可動側軸受台であって、前記車室の前記軸線方向の熱伸びに追従して前記基部上において前記軸線方向に移動するように構成された可動側軸受台と、を備え、前記可動側軸受台には、前記可動側軸受台の下部に対し鉛直方向上向きの浮上力を作用させるグリースを保持する少なくとも一のグリース保持空間であって、前記基部との間で前記グリースを保持する閉空間が形成されるように前記可動側軸受台の下部に設けられた切り欠きを含む、少なくとも一のグリース保持空間と、前記可動側軸受台の下面に前記軸線方向に延びるように形成されたキー溝と、が設けられており、前記グリース保持空間に前記グリースを供給する高圧グリース供給源と、前記高圧グリース供給源よりも低い圧力で前記グリースを前記キー溝に充満する低圧グリース供給源と、前記基部に設けられて、前記キー溝にはめ込まれることによって前記可動側軸受台を前記基部に対して前記軸線方向のみに移動可能とするキーと、をさらに備える。
ここにいう「可動側軸受台の下部」とは、可動側軸受台における基部との対向面をいい、例えば、可動側軸受台の下部に底板が設けられている場合、「底板」をいう。可動側軸受台の下部に底板が設けられている場合、「可動側軸受台の下部の全面積」とは、底板の全面積をいう。ここにいう「全面積」とは、浮上力発生空間に相当する範囲を含む底板の下面の全範囲の面積をいう。ここにいう浮上力発生空間に相当する範囲とは、浮上力発生空間を規定する面のうちの水平方向面の範囲をいう。
ここにいう「可動側猫足台の下部」とは、可動側猫足台における基部との対向面をいい、例えば、可動側猫足台の下部に底板が設けられている場合、「底板」をいう。可動側軸受台の下部に底板が設けられている場合、「可動側猫足台の下部の全面積」とは、底板の全面積をいう。ここにいう「全面積」とは、浮上力発生空間に相当する範囲を含む底板の下面の全範囲の面積をいう。ここにいう浮上力発生空間に相当する範囲とは、浮上力発生空間を規定する面のうちの水平方向面の範囲をいう。
例えば発電用の蒸気タービンは運転中に熱変形を生じて車室が軸方向に伸びることがある。この車室の軸方向の伸びに追従して軸受台が動くように車室と軸受台とが接続部材により接続されている。
このため、固定側軸受台を起点に車室が軸線方向に伸びると、接続部材は車室が伸びた分、可動側軸受台を押し、可動側軸受台が移動する設計になっている。
このように従来の回転機械では、可動側軸受台が軸線方向に可動する設計にはなっているものの、実際には、何等かの要因により、可動側軸受台がスティックしてしまうことがある。
本発明者らによれば、このような可動側軸受台のスティックは、特定の条件下で起こり得るというよりは、通常の運転中に起こり得る事象であることが分かった。
図1には本発明の一実施形態に係る回転機械の概略構成が模式的に示されている。なお、図1は模式図のため、浮上力発生体供給路、車室端部から外方に向けて突出する被支持部である猫足部分、および猫足部分を支持する猫足台の図示は省略している。
本発明の一実施形態に係る蒸気タービン(回転機械)10は、蒸気Sのエネルギーを回転動力として取りだす外燃機械であって、発電所における発電機等に用いられるものである。
ロータ22は、動翼24が設けられた中間部が車室14内に収容されている。
ロータ22は、その両端部が、軸線Oに沿った方向において車室14の両側の端部を貫通して、車室14の外部に突出している。
ロータ22は、車室14から外方に突出した両端が軸受部26、28により回転自在に支持されている。
車室14は、車室14に保持された静翼30を備えている。
可動側軸受台18は、その下面に、底板(可動側軸受台の下部)34が取り付けられている。底板34は、車室14と同じ材質で構成されている。
可動側軸受台18は、車室14の軸線O方向の熱伸びに追従して、台板32上において軸線O方向に移動するように構成されている。
このために本実施形態では、車室14と可動側軸受台18とを軸線O方向に接続する接続部材であるセンタリングビーム36を備えている。
このために本実施形態では、可動側軸受台18の直下の底板34に、高圧グリース保持空間20が形成されている。ここにいう高圧とは、可動側軸受台18がスティックすることなく軸線O方向に移動可能な浮上力を発生する圧力をいう。
高圧グリース保持空間20は、高圧グリース(浮上力発生体)38で満たされている。 高圧グリース保持空間20は、高圧グリース38を、高圧グリース保持空間20と台板32とで形成される閉空間にしっかり保持している。この閉空間が底板34と台板32とで形成されるように、底板34に切り欠きが設けられている。
高圧グリース38は、可動側軸受台18の底板(可動側軸受台の下部)36に対し、鉛直方向上向き(図1中、上向き)の浮上力を作用させる。
この構成によれば、高圧グリース保持空間20により、可動側軸受台18に作用する抵抗力、例えば台板32と底板34との間の摩擦力を低減し、可動側軸受台18のスティックを防止することができる。
以下、この作用について、より具体的に説明する。
蒸気タービン10では、運転中、熱変形により車室14が軸線O方向に伸びる。この車室14の軸線O方向の伸びに追従して可動軸受台18が動くように、車室14と可動側軸受台18とは、センタリングビーム36により接続されている。
このため、固定側軸受台16を起点に車室14が軸線O方向に熱伸びすると、センタリングビーム36を介して可動側軸受台18を軸線O方向に押す。
ここで、一般的な蒸気タービンでは、可動側軸受台はスムーズに動く設計となっているものの、実際には何らかの要因により可動側軸受台と台板とがスティックして、可動側軸受台がスムーズに動かなくなる事象を生じる場合がある。
これに対し、本実施形態では、可動側軸受台18の底板34の下面に高圧グリース保持空間20を設け、グリースの圧力により可動側軸受台18に鉛直方向上向きの力を作用させて、可動側軸受台18に作用する抵抗力、例えば台板32と底板34との間の摩擦力を緩和している。このため、台板32と底板34とがスティックすることなく、底板34とともに可動側軸受台18がスムーズに動く。つまり、本実施形態では、運転中、可動側軸受台18を、車室14の熱延びの分だけ軸線O方向に移動させることができるので、車室14の熱伸びの影響を十分に解消することができる。
可動部品のスティックをより確実に防ぐためには、本実施形態の高圧グリース保持空間を、車室を支持する猫足台にも適用することが好適である。このために本実施形態においては、高圧グリース保持空間を図2に示されるような猫足台にも適用している。
猫足部分は、下半車室14aの各端部において、軸線Oを挟んだ両側に1つずつ、合計4箇所に配置されている。同図において、猫足部分は、固定側猫足部分40と、可動側猫足部分42と、を備えている。
固定側猫足部分40は、固定側猫足台44により支持されている。
可動側猫足部分42は、可動側猫足台46により支持されている。
台板32と底板34の高圧グリース保持空間48とで規定される閉空間に、高圧グリース38がしっかりと保持されている。
高圧グリース38は、可動側猫足台46直下の底板34に鉛直方向上向き(図中、上向き)の力(浮上力)を作用させている。
なお、可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすためには、本実施形態に係る高圧グリース保持空間の形成場所も非常に重要である。
そこで、本実施形態では、図3にも示されるように、底板34において、重量物である可動側軸受台18の直下に高圧グリース38を保持する高圧グリース保持空間20が設けられている。底板34において、重量物である可動側猫足台46の直下にも、高圧グリース38を保持する高圧グリース保持空間48が設けられている。
このようにして高圧グリース保持空間を軸受台直下および猫足台直下に設けることにより、可動側軸受台および可動側猫足台に対し、より効率よく浮上力を作用させることができるので、重量物である可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)のスティックを、より確実に防ぐことができる。
可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすためには、台板32に対する底板34の移動方向をより確実に軸線O方向のみに規制することも好ましい。
そこで、本実施形態では、図3に示されるように、底板34の下面には、軸線O方向(図示省略)にキー溝50が形成されている。台板32には、キー溝50に、はめ込まれたキー52が設けられている。
このように、本実施形態では、台板32に対し底板34は、キー溝50及びキー52の方向に沿って、つまり軸線方向のみに移動し、かつ直交方向には動かないように構成されているので、底板34のスティックを、より確実に防ぐことができる。
可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすためには、浮上力の付与に加えて、潤滑も好ましい。
そこで、本実施形態では、図3に示されるようなキー溝50に、潤滑のためのグリースを供給してもよい。
これにより台板32と底板34との間を潤滑し、台板32上を底板34が、より移動しやすくなっている。
可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすため、本実施形態では、図4に示されるような台板を裏側から見た図からも明らかなように、可動側軸受台直下の底板に高圧グリース保持空間20が設けられており、可動側猫足台直下の底板にも高圧グリース保持空間48が設けられている。
さらに、可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすためには、高圧グリース保持空間20、48の面積も非常に重要である。
そこで、本実施形態では、底板34の下面の全面積(水平方向面)に対する、可動側軸受台直下の高圧グリース保持空間20の面積(水平方向面)と可動側猫足台直下の高圧グリース保持空間48の面積(水平方向面)との合計を、20%以上としている。
可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすため、高圧グリース保持空間に、高圧グリースをより確実に供給することも非常に重要である。
そこで、本実施形態では、図4に示されるような、高圧グリース供給源60と、高圧グリース供給溝(浮上力発生体供給路)62と、をさらに備えている。
高圧グリース供給源60は、高圧グリース供給溝62に接続されている。高圧グリース供給源60は、グリースに圧力をかけて高圧グリース38としている。ここにいう高圧グリース38とは、底板34がスティックすることなくスムーズに軸線O方向に移動可能な浮上力を発生する圧力のグリースをいう。
高圧グリース供給溝62は、可動側軸受台の下にある底板(可動側軸受台の下部)に設けられ、高圧グリース保持空間20に、高圧グリース供給源60からの高圧グリース38を供給している。高圧グリース供給溝62は、可動側猫足台の下にある底板(可動側猫足台の下部)にも設けられており、高圧グリース保持空間48に、高圧グリース供給源60からの高圧グリース38を供給している。
高圧グリース保持空間20、48は、高圧グリース供給溝62よりも面積を大きくしている。つまり高圧グリース供給溝62の流路幅よりも、高圧グリース保持空間20、48の流路幅は広くなっている。
このような高圧グリース保持空間20、48に対し、高圧グリースを、高圧グリース供給溝62を介して供給し、供給された高圧グリース38を高圧グリース保持空間20、48に溜めている。これにより、高圧グリース保持空間20、48に高圧グリースを保持している。
その結果、本実施形態では、重量物である可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をグリースの圧力で浮上させることができる。
本実施形態によれば、可動側軸受台および可動側猫足台の重量にかかわらず、底板34の全体が均一に浮上するので、可動側軸受台および可動側猫足台のような重量物であっても、よりスムーズに動かすことができる。
本実施形態では、グリースが高圧になるため、高圧グリース保持空間20、48からグリースが漏れる可能性がある。このため、高圧グリース保持空間20、48から溢れたグリースを回収することも非常に重要である。
そこで、本実施形態では、図4に示されるように、高圧グリース保持空間20、48の外周囲に沿って、グリース回収ライン64を設けている。
上述したように、可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすためには、浮上力の付与に加えて、潤滑も重要である。
そこで、本実施形態では、キー溝50に潤滑のためのグリースを供給するため、低圧グリース供給源70と、低圧グリース供給溝72とを備えている。本実施形態では、低圧グリース供給源70からの低圧グリースを、低圧グリース供給溝72を介して、底板34のキー溝50に供給している。
可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)をよりスムーズに動かすためには、高圧グリース保持空間に支持部を設けることも好ましい。
そこで、図4にも示されるように、本実施形態では、高圧グリース保持空間20に支持部80を設け、高圧グリース保持空間48に支持部82を設けている。
図5に示されるように、高圧グリース保持空間20の溝幅(開口幅)aが2500mmを越えると、自重による底板34のたわみが過大になる可能性がある。
そこで、高圧グリース保持空間20の溝幅aが2500mmを越える場合は、図6に示されるような支持部80を高圧グリース保持空間20に必ず適用することとする。
さらに、実施形態の蒸気タービンによれば、組立時も高圧グリースを供給することにより、可動側軸受台および可動側猫足台(底板34)を容易に動かせるようにし、蒸気タービンの組立性を向上させることができる。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記実施形態では、回転機械として蒸気タービンを用いた例について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば他の回転機械としてもよい。
上記実施形態では、浮上力発生体として高圧グリースを用いることが特に好ましいが、台板(基部)に対する可動側軸受台および可動側猫足台(底板)のスティックを防止することのできる鉛直方向上向きの浮上力が得られるものであれば、他の浮上力発生体を用いることも可能である。
上記実施形態では、高圧グリース供給路として供給溝を用いた例について説明したが、本発明は供給溝に限定されるものではなく、供給管を用いることも可能である。
上記実施形態では、一の底板上に可動側軸受台と可動側猫足台とを設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、可動側軸受台と可動側猫足台とをそれぞれ、別の底板上に設けることも可能である。
なお、可動側軸受台と可動側猫足台とをそれぞれ、別の底板上に設けた場合、可動側軸受台用の底板の全面積に対する高圧グリース保持空間の面積を20%以上とし、かつ可動側軸猫足用の底板の全面積に対する高圧グリース保持空間の面積を20%以上とすることが好ましい。
12 タービン本体(回転体)
14 車室
16 固定側軸受台
18 可動側軸受台
20、48 高圧グリース保持空間(浮上力発生空間)
32 台板(基部)
34 底板(可動側軸受台の下部、可動側猫足台の下部)
38 高圧グリース(グリース、浮上力発生体)
46 可動側猫足台
62 高圧グリース供給溝(浮上力発生体供給路)
Claims (9)
- 軸線回りに回転するロータを含む回転体と、
前記回転体を回転自在に収納する車室と、
前記ロータの一端側を回転自在に受ける軸受を支持する固定側軸受台であって、基部上において前記軸線方向位置が固定された固定側軸受台と、
前記ロータの他端側を回転自在に受ける軸受を支持する可動側軸受台であって、前記車室の前記軸線方向の熱伸びに追従して前記基部上において前記軸線方向に移動するように構成された可動側軸受台と、
を備え、
前記可動側軸受台には、
前記可動側軸受台の下部に対し鉛直方向上向きの浮上力を作用させるグリースを保持する少なくとも一のグリース保持空間であって、前記基部との間で前記グリースを保持する閉空間が形成されるように前記可動側軸受台の下部に設けられた切り欠きを含む、少なくとも一のグリース保持空間と、
前記可動側軸受台の下面に前記軸線方向に延びるように形成されたキー溝と、が設けられており、
前記グリース保持空間に前記グリースを供給する高圧グリース供給源と、
前記高圧グリース供給源よりも低い圧力で前記グリースを前記キー溝に充満する低圧グリース供給源と、
前記基部に設けられて、前記キー溝にはめ込まれることによって前記可動側軸受台を前記基部に対して前記軸線方向のみに移動可能とするキーと、
をさらに備える回転機械。 - 前記グリース保持空間が、前記可動側軸受台の直下に設けられている請求項1に記載の回転機械。
- 前記可動側軸受台の下部の全面積に対する前記グリース保持空間の面積が、20%以上である請求項2に記載の回転機械。
- 前記可動側軸受台の前記グリース保持空間に設けられた支持部であって、前記可動側軸受台の下部を前記基部上にて支持する支持部を備える請求項1から3のいずれか一項に記載の回転機械。
- 前記車室から突出する猫足部分を支持する可動側猫足台であって、前記可動側軸受台とともに前記基部上において前記軸線方向に移動するように構成された可動側猫足台をさらに備え、
前記グリース保持空間がさらに、前記可動側猫足台の下部に設けられている請求項1から4のいずれか一項に記載の回転機械。 - 前記グリース保持空間が、前記可動側猫足台の直下に設けられている請求項5に記載の回転機械。
- 前記可動側猫足台の下部の全面積に対する前記グリース保持空間の面積が、20%以上である請求項6に記載の回転機械。
- 前記可動側猫足台の前記グリース保持空間に設けられた支持部であって、前記可動側猫足台の下部を前記基部上にて支持する支持部を備える請求項5から7のいずれか一項に記載の回転機械。
- 前記グリース保持空間から溢れた前記グリースを回収するグリース回収ラインをさらに備える請求項1から8のいずれか一項に記載の回転機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017052769A JP6875891B2 (ja) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 回転機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017052769A JP6875891B2 (ja) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 回転機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018155184A JP2018155184A (ja) | 2018-10-04 |
JP6875891B2 true JP6875891B2 (ja) | 2021-05-26 |
Family
ID=63717130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017052769A Active JP6875891B2 (ja) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 回転機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6875891B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114017138B (zh) * | 2021-11-24 | 2023-12-26 | 重庆江增船舶重工有限公司 | 一种抵消超临界二氧化碳透平热应力的结构 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5918207A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-30 | Toshiba Corp | 蒸気タ−ビンの隙間調整装置 |
JPS6010806U (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-25 | 株式会社日立製作所 | ベ−スプレ−ト |
JPS6014208U (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-30 | 株式会社日立製作所 | 軸受箱摺動部構造 |
JPS6088004U (ja) * | 1983-11-25 | 1985-06-17 | 株式会社日立製作所 | ベ−スプレ−ト |
JPH11210406A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-08-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンロータ軸方向位置調整装置 |
US7267319B2 (en) * | 2004-11-09 | 2007-09-11 | General Electric Company | Low-friction slide-plates for rotary machines |
-
2017
- 2017-03-17 JP JP2017052769A patent/JP6875891B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018155184A (ja) | 2018-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4509385B2 (ja) | ガスタービンの運転方法 | |
JP6190149B2 (ja) | 回転機械用の空力シール | |
JP2016502618A (ja) | 回転機械用のフィルム浮動空力シール | |
EP1655531B1 (en) | Low-friction slide-plates for rotary machines | |
KR101104576B1 (ko) | 풍력 발전 장치의 피치 구동장치 및 풍력 발전 장치 | |
JP2014202207A (ja) | ターボ機械のブレードアセンブリ | |
JP6783534B2 (ja) | ラジアル軸受装置、及び、回転機械 | |
JP6875891B2 (ja) | 回転機械 | |
JP2017194056A (ja) | 軸受 | |
JP5834538B2 (ja) | 廃熱発電装置 | |
JP2015135076A (ja) | 動翼体のシール構造、動翼体及び回転機械 | |
JP2015175246A (ja) | 車室支持構造、車室、タービン | |
Grondahl et al. | Film riding leaf seals for improved shaft sealing | |
CN110345160B (zh) | 机器推力轴承组件 | |
KR20110030169A (ko) | 작동유체 침투 방지용 유기랭킨사이클용 터보발전기 | |
JP2016142311A (ja) | タービン | |
Zhao et al. | Dynamics and thermal analysis of the auxiliary bearing for the helium circulator of HTR-PM | |
CN111981956B (zh) | 一种汽轮发电机轴承平行度工厂测试装置及方法 | |
JP6944866B2 (ja) | 軸受装置及び回転機械 | |
JP5611425B2 (ja) | 軸受箱 | |
Kasiri et al. | Hydrodynamic Plain Bearings for the Main Bearing Arrangement of a 6 MW Offshore Wind Turbine | |
Liu et al. | Dynamic characteristics analysis of micro air spiral grooved thrust bearing-rotor system | |
JP2010001777A (ja) | シール装置および蒸気タービン | |
Ertas et al. | Stabilizing A 46 MW multi-stage utility steam turbine using integral squeeze film bearing support dampers | |
ES2633280T3 (es) | Rodamiento, especialmente rodamiento de agujas, para su colocación en un pivote de giro de una aleta de guía de una turbomáquina |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170321 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181109 |
|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20200124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200929 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210406 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210423 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6875891 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |