JP6976027B1 - ジャーナル軸受および回転機器 - Google Patents
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Abstract
Description
回転機器の回転軸を支えるジャーナル軸受であって、
前記回転軸の外周側に間隔を隔てて配置され、内周面から外周面に貫通する排油口を周方向に複数個有するキャリアリングと、
前記キャリアリングのうち前記回転軸の荷重方向側に位置する半分を下半部とし、
前記キャリアリングの前記下半部の内周面と前記回転軸の外周面との間の、周方向の異なる位置に配置される、前記回転軸の回転方向の後方側に位置する上流パッドおよび前記回転軸の回転方向の前方側に位置する下流パッドを有し、
前記上流パッドを前記キャリアリングの内周面に揺動可能に支持する上流ピボットと、
前記下流パッドを前記キャリアリングの内周面に揺動可能に支持する下流ピボットと、
前記排油口のうち少なくとも1つに設けられる油の排油量を調整する開閉部と、
前記回転軸の外周面側の油の有無を検知するセンサの測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備え、
前記キャリアリングは、内周面から外周面に貫通する排油口を周方向に複数個備え、
前記ジャーナル軸受の軸方向に垂直な断面において、回転方向へ荷重方向の上端部を0度とし、下端部を180度とし、さらに、上端部を360度とすると、
前記排油口は、前記キャリアリングの、
前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の後方側の範囲、
または、180度から360度までの範囲であって、前記下流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲、
または、0度から180度までの範囲であって、前記上流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲のうち、
少なくともいずれか2つの範囲に配置され、
前記範囲に配置された少なくとも1つの前記排油口は、前記開閉部を有するものである。
また、本願に開示される回転機器は、
上記記載のジャーナル軸受と、
前記ジャーナル軸受により支持される前記回転軸とを備えたものである。
図1は、実施の形態1によるジャーナル軸受100の構成を示す断面図である。図1は、ジャーナル軸受100および回転機器1000(下記の実施の形態において説明する。図13参照)の回転軸101を、回転軸101の軸心Qに垂直な平面で切断した断面を示している。図1の紙面上の上下方向は、鉛直の上下方向を表している。図2は、図1に示したジャーナル軸受100のA−A線断面図である。
回転機器の回転軸を支えるジャーナル軸受であって、
前記回転軸の外周側に間隔を隔てて配置されたキャリアリングと、
前記キャリアリングのうち前記回転軸の荷重方向側に位置する半分を下半部とし、
前記キャリアリングの前記下半部の内周面と前記回転軸の外周面との間の、周方向の異なる位置に配置される、前記回転軸の回転方向の後方側に位置する上流パッドおよび前記回転軸の回転方向の前方側に位置する下流パッドを有し、
前記上流パッドを前記キャリアリングの内周面に揺動可能に支持する上流ピボットと、
前記下流パッドを前記キャリアリングの内周面に揺動可能に支持する下流ピボットと、
前記上流パッドおよび前記下流パッドの軸方向の両端でそれぞれ囲うサイドプレートとを備え、
前記キャリアリングは、内周面から外周面に貫通する排油口を周方向に複数個備え、
前記ジャーナル軸受の軸方向に垂直な断面において、回転方向へ荷重方向の上端部を0度とし、下端部を180度とし、さらに、上端部を360度とすると、
前記排油口は、前記キャリアリングの、
前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の後方側の範囲、
または、180度から360度までの範囲であって、前記下流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲、
または、0度から180度までの範囲であって、前記上流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲のうち、
少なくともいずれか2つの範囲に配置されるので、
排油口の作用により、軸受領域の油面分布を周方向の範囲によって調整でき、回転軸の外周面と各パッドの内周面の隙間において、上流パッドの回転方向の後方側の油面高さの低下を抑えたり、それ以外の油面高さは、低下させて回転軸の外周面と軸受領域に溜まっている油との接触面積を減らしたりできるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動を抑制しつつ、攪拌損失を最大限低減できる。
図3は、実施の形態2におけるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。尚、上記実施の形態1と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。図3に示すように、排油口6は、周方向Zの同一位置に、軸方向Yに複数個の排油口6A、6B、6C、6Dが形成される。
前記排油口のうち少なくとも1つは、同じ周方向位置において軸方向に複数個形成されているので、
効率よく排油できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図4は、実施の形態3によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。図5は、図4に示したジャーナル軸受100のB―B線断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記排油口のうち少なくとも1つは、前記上流パッドの配置されている周方向であって、かつ、前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側に配置されているので、
上流パッドの軸方向の両端側に発生する攪拌損失が低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図6は、実施の形態4によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。図7は、図6に示したジャーナル軸受100のC―C線断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記排油口のうち少なくとも1つは、前記下流パッドの配置されている周方向であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側に配置されているので、
下流パッドの軸方向の両端側に発生する攪拌損失が低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図8は、実施の形態5によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記排油口のうち少なくとも1つは、前記回転軸の外周面と、前記キャリアリングの内周面と、前記サイドプレートとに囲まれた軸受領域の油の排油量を調整する開閉部を備えているので、
開閉部の調整により、攪拌損失が低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図9は、実施の形態6によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記軸受領域のうち、0度から180度までの範囲であって、前記上流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲の油の有無を検知するセンサと、
前記センサの測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備えたので、
制御部の制御により、攪拌損失がさらに低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図10は、実施の形態7によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記軸受領域のうち、前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の後方側の油の有無を検知するセンサと、
前記センサの測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備えたので、
制御部の制御により、攪拌損失がさらに低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図11は、実施の形態8によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記軸受領域のうち、180度から360度までの範囲であって、前記下流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲の油の有無を検知するセンサと、
前記センサの測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備えたので、
制御部の制御により、攪拌損失がさらに低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図12は、実施の形態9によるジャーナル軸受100の軸方向Yに垂直な断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
前記回転機器が前記回転軸の外周面側に油の有無を検知するセンサを備える場合、
前記センサの測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部を備えたので、
制御部の制御により、攪拌損失がさらに低減できるため、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
図13は、実施の形態10による回転機器1000を軸方向Yに沿って切断した構成を示す断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。図13に示すように、回転機器1000は、水平に設置された回転軸101と、回転軸101の両端部を回転自在に支持する一対のジャーナル軸受100と、回転軸101の外周側に設置された固定子102と、を備えている。一対のジャーナル軸受100のうちの少なくとも一方は、上記各実施の形態のいずれかに係るジャーナル軸受100である。また、ジャーナル軸受100の詳細な構成は図においては適宜省略している。
ジャーナル軸受と、
前記ジャーナル軸受により支持される前記回転軸とを備えたので、
を備えたので、
回転機器の、各パッドおよび回転軸の不安定振動を抑制しつつ、攪拌損失を低減できる。
図14および図15は、実施の形態11による回転機器1000を軸方向Yに沿って切断した構成を示す断面図である。尚、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。また、ジャーナル軸受100の詳細な構成は図においては適宜省略している。よって、図において示していない符号の構成は上記各実施の形態と同様である。
ジャーナル軸受と、
前記ジャーナル軸受により支持される回転軸とを備えた回転機器であって、
前記上流パッドまたは前記下流パッドまたは前記回転軸の振動または変位を検知する振動計と、
前記振動計の測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備えたので、
回転機器の、各パッドおよび回転軸の不安定振動をさらに抑制しつつ、攪拌損失をさらに低減できる。
また、開閉部7の数、配置位置は、各図に示した数、配置位置に限定されない。
また、制御部9の数、配置位置は、各図に示した数、配置位置に限定されない。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (10)
- 回転機器の回転軸を支えるジャーナル軸受であって、
前記回転軸の外周側に間隔を隔てて配置され、内周面から外周面に貫通する排油口を周方向に複数個有するキャリアリングと、
前記キャリアリングのうち前記回転軸の荷重方向側に位置する半分を下半部とし、
前記キャリアリングの前記下半部の内周面と前記回転軸の外周面との間の、周方向の異なる位置に配置される、前記回転軸の回転方向の後方側に位置する上流パッドおよび前記回転軸の回転方向の前方側に位置する下流パッドを有し、
前記上流パッドを前記キャリアリングの内周面に揺動可能に支持する上流ピボットと、
前記下流パッドを前記キャリアリングの内周面に揺動可能に支持する下流ピボットと、
前記排油口のうち少なくとも1つに設けられる油の排油量を調整する開閉部と、
前記回転軸の外周面側の油の有無を検知するセンサの測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備え、
前記キャリアリングは、内周面から外周面に貫通する排油口を周方向に複数個備え、
前記ジャーナル軸受の軸方向に垂直な断面において、回転方向へ荷重方向の上端部を0度とし、下端部を180度とし、さらに、上端部を360度とすると、
前記排油口は、前記キャリアリングの、
前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の後方側の範囲、
または、180度から360度までの範囲であって、前記下流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲、
または、0度から180度までの範囲であって、前記上流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲のうち、
少なくともいずれか2つの範囲に配置され、
前記範囲に配置された少なくとも1つの前記排油口は、前記開閉部を有するジャーナル軸受。 - 前記センサは、前記回転軸の外周面と、前記キャリアリングの内周面と、前記上流パッドおよび前記下流パッドの軸方向の両端をそれぞれ囲うサイドプレートとに囲まれた軸受領域のうち、0度から180度までの範囲であって、前記上流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲の油の有無を検知する請求項1に記載のジャーナル軸受。
- 前記センサは、前記回転軸の外周面と、前記キャリアリングの内周面と、前記上流パッドおよび前記下流パッドの軸方向の両端をそれぞれ囲うサイドプレートとに囲まれた軸受領域のうち、前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の後方側の油の有無を検知する請求項1に記載のジャーナル軸受。
- 前記センサは、前記回転軸の外周面と、前記キャリアリングの内周面と、前記上流パッドおよび前記下流パッドの軸方向の両端をそれぞれ囲うサイドプレートとに囲まれた軸受領域のうち、180度から360度までの範囲であって、前記下流ピボットの鉛直高さの位置から、前記回転軸のうち最も高い鉛直高さの位置までの範囲の油の有無を検知する請求項1に記載のジャーナル軸受。
- 前記センサは、前記回転軸の外周側に設置された請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のジャーナル軸受。
- 前記排油口のうち少なくとも1つは、同じ周方向位置において軸方向に複数個形成されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のジャーナル軸受。
- 前記排油口のうち少なくとも1つは、前記上流パッドの配置されている周方向の範囲であって、かつ、前記上流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側に配置されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のジャーナル軸受。
- 前記排油口のうち少なくとも1つは、前記下流パッドの配置されている周方向の範囲であって、かつ、前記下流ピボットより前記回転軸の回転方向の前方側に配置されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のジャーナル軸受。
- 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のジャーナル軸受と、
前記ジャーナル軸受により支持される前記回転軸とを備えた回転機器。 - 前記上流パッドまたは前記下流パッドまたは前記回転軸の振動または変位を検知する振動計と、
前記振動計の測定値に基づいて前記開閉部を制御する制御部とを備えた請求項9に記載の回転機器。
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