JP7023091B2 - Bearing equipment and rotary machinery - Google Patents

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JP7023091B2 JP2017230535A JP2017230535A JP7023091B2 JP 7023091 B2 JP7023091 B2 JP 7023091B2 JP 2017230535 A JP2017230535 A JP 2017230535A JP 2017230535 A JP2017230535 A JP 2017230535A JP 7023091 B2 JP7023091 B2 JP 7023091B2
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Description

本開示は、軸受装置及び該軸受装置を備える回転機械に関する。 The present disclosure relates to a bearing device and a rotary machine including the bearing device.

コンプレッサや蒸気タービン等の回転機械においては、回転軸系の安定支持が課題の一つとなっている。この課題を解決するためには、回転軸を支持する軸受部の支持特性(減衰、剛性等)を向上させることが効果的であり、この観点からの検討がなされている。
特許文献1には、インナリングとアウタリングとの間に形成された隙間に油が供給され、回転軸が振動し上記隙間が変位するとき、粘性をもった非圧縮性の油が該隙間を流動することで、回転軸の振動を減衰する効果を発揮させるスクイズフィルムダンパが開示されている。
In rotating machines such as compressors and steam turbines, stable support of the rotating shaft system is one of the issues. In order to solve this problem, it is effective to improve the support characteristics (damping, rigidity, etc.) of the bearing portion that supports the rotating shaft, and studies have been made from this viewpoint.
In Patent Document 1, oil is supplied to the gap formed between the inner ring and the outer ring, and when the axis of rotation vibrates and the gap is displaced, viscous incompressible oil fills the gap. A squeeze film damper that exerts the effect of dampening the vibration of the rotation axis by flowing is disclosed.

米国特許第5421655号明細書U.S. Pat. No. 5,421,655

上記スクイズフィルムダンパにおいて、油膜形成隙間は、特許文献1に示されているように、径方向断面において周方向へ円弧状に配置されているのが一般的であり、油膜形成隙間の形状などについて減衰効果を向上させるための検討はなされていない。従って、現状において、一定以上の減衰効果は得られていない。 In the squeeze film damper, as shown in Patent Document 1, the oil film forming gaps are generally arranged in an arc shape in the circumferential direction in the radial cross section, and the shape of the oil film forming gaps and the like are generally arranged. No studies have been made to improve the damping effect. Therefore, at present, the damping effect above a certain level has not been obtained.

一実施形態は、回転軸系を回転自在に支承し、スクイズフィルムダンパを備える軸受装置において、回転軸系に対するスクイズフィルムダンパの減衰効果を向上させることを目的とする。 One embodiment is intended to rotatably support a rotary shaft system and improve the damping effect of the squeeze film damper on the rotary shaft system in a bearing device provided with a squeeze film damper.

(1)一実施形態に係る軸受装置は、
回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリング含むスクイズフィルムダンパと、
を備え、
前記少なくとも一つの油膜形成隙間は、前記回転軸の軸方向に沿った軸方向断面、又は、前記回転軸の径方向に沿った径方向断面において、前記回転軸の中心軸から前記油膜形成隙間までの距離が一定ではない特殊形状隙間を含み、
前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の軸方向長さを第1基準長さLstとし、
前記径方向断面における前記特殊形状隙間の前記中心軸からの最小距離rmin及び最大距離rmaxと、前記特殊形状隙間が占める角度範囲Δθとを用いて、Δθ×(rmin+rmax)/2で表される第2基準長さをLstとしたとき、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の全長Lが1.1×Lst以上である第1条件、または、前記径方向断面における前記特殊形状隙間の全長Lが1.1×Lst以上である第2条件の少なくとも一方を満たしている。
(1) The bearing device according to the embodiment is
Bearings for rotatably supporting the axis of rotation,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
Equipped with
The at least one oil film forming gap is from the central axis of the rotating shaft to the oil film forming gap in the axial cross section along the axial direction of the rotating shaft or the radial cross section along the radial direction of the rotating shaft. Including specially shaped gaps where the distance is not constant,
The axial length of the special shape gap in the axial cross section is defined as the first reference length Lst 1 .
Using the minimum distance r min and the maximum distance r max of the special shape gap from the central axis in the radial cross section and the angle range Δθ occupied by the special shape gap, Δθ × ( rmin + r max ) / 2 When the second reference length represented by is Lst 2 ,
The special shape gap has the first condition that the total length L 1 of the special shape gap in the axial cross section is 1.1 × Lst 1 or more, or the total length L 2 of the special shape gap in the radial cross section is 1. . At least one of the second conditions of 1 × Lst 2 or more is satisfied.

油膜形成隙間に油を供給し、油膜形成隙間に粘性をもった非圧縮性の油を流動させることで、回転軸から加わる荷重を減衰させる減衰効果を得ることができる。この減衰効果によって回転軸系の振動などを抑制し、回転軸系の安定支持が可能になる。また、油の流動量を調節することで、油膜形成隙間の油膜圧力を調節し、これによって、減衰性能を調節できる。 By supplying oil to the oil film forming gap and flowing viscous incompressible oil in the oil film forming gap, it is possible to obtain a damping effect of damping the load applied from the rotating shaft. This damping effect suppresses vibration of the rotating shaft system and enables stable support of the rotating shaft system. Further, by adjusting the flow amount of the oil, the oil film pressure in the oil film forming gap can be adjusted, whereby the damping performance can be adjusted.

上記(1)の構成によれば、上記特殊形状隙間は、回転軸の軸方向(以下単に「軸方向」とも言う。)に沿った軸方向断面(以下単に「軸方向断面」とも言う。)における全長Lが第1基準長さLst1の1.1倍以上であり、又は回転軸の径方向(以下単に「径方向」とも言う。)に沿った径方向断面(以下単に「径方向断面」とも言う。)における全長Lが第2基準長さをLstの1.1倍以上であるために、スクイズフィルムダンパに形成される油膜形成隙間の面積を拡大できる。これによって、スクイズフィルムダンパが生み出す減衰効果を増大できるため、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸の安定支持が可能になる。 According to the configuration of the above (1), the special shape gap is an axial cross section (hereinafter, also simply referred to as “axial cross section”) along the axial direction of the rotating shaft (hereinafter, also simply referred to as “axial direction”). The total length L1 in the above is 1.1 times or more the first reference length Lst1 or a radial cross section along the radial direction of the rotation axis (hereinafter, also simply referred to as “diametrical direction”) (hereinafter, simply “diametrical cross section”). Since the total length L 2 in) is 1.1 times or more the second reference length of Lst 2 , the area of the oil film forming gap formed in the squeeze film damper can be expanded. As a result, the damping effect produced by the squeeze film damper can be increased, so that vibrations and the like generated in the rotation axis system can be effectively damped, and stable support of the rotation axis becomes possible.

(2)一実施形態では、前記(1)の構成において、
前記インナリングと前記アウタリングとの間に周方向に離散的に設けられた複数の弾性部を備える。
上記(2)の構成によれば、上記弾性部を備えることで、スクイズフィルムダンパの剛性は上記弾性部の剛性によって決定できる。従って、スクイズフィルムダンパの剛性と減衰性能とを夫々独立して設定できるため、減衰効果を高めるために夫々で最適な設定が可能になる。
(2) In one embodiment, in the configuration of (1) above,
It is provided with a plurality of elastic portions discretely provided in the circumferential direction between the inner ring and the outer ring.
According to the configuration of the above (2), the rigidity of the squeeze film damper can be determined by the rigidity of the elastic portion by providing the elastic portion. Therefore, since the rigidity and the damping performance of the squeeze film damper can be set independently, the optimum setting can be made for each to enhance the damping effect.

(3)一実施形態では、前記(2)の構成において、
前記弾性部は前記回転軸の軸方向に延在するように配置されている。
上記(3)の構成によれば、複数の弾性部の各々は回転軸の軸方向に延在するように配置されるため、該弾性部により回転軸の軸方向で均等な弾性力で回転軸を支持できる。
(3) In one embodiment, in the configuration of (2) above,
The elastic portion is arranged so as to extend in the axial direction of the rotation axis.
According to the configuration of (3) above, since each of the plurality of elastic portions is arranged so as to extend in the axial direction of the rotating shaft, the elastic portion causes the rotating shaft to have an even elastic force in the axial direction of the rotating shaft. Can be supported.

(4)一実施形態では、前記(1)~(3)の何れかの構成において、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面又は前記径方向断面においてジグザグ形状を有する。
ここで、「ジグザグ形状」とは、複数の直線状の線分が端部又は該端部以外の部位で互いに180度以外の角度で連続的に接続されている形状を言う。
上記(4)の構成によれば、特殊形状隙間が、軸方向断面又は径方向断面においてジグザグ形状を有するため、スクイズフィルムダンパに形成される油膜形成隙間の面積を拡大できるだけでなく、上記ジグザグ形状は直線状の線分が接続されて形成される曲り部を有するため、該曲り部で流路抵抗が増加し、油膜形成隙間の油膜圧が増加する。これら2つの要因によって減衰効果を相乗的に増大できる。これによって、回転軸で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸の安定支持が可能になる。
(4) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (3) above,
The special shape gap has a zigzag shape in the axial cross section or the radial cross section.
Here, the "zigzag shape" refers to a shape in which a plurality of linear line segments are continuously connected to each other at an angle other than 180 degrees at an end portion or a portion other than the end portion.
According to the configuration of (4) above, since the special shape gap has a zigzag shape in the axial cross section or the radial cross section, not only the area of the oil film forming gap formed in the squeeze film damper can be expanded, but also the zigzag shape can be expanded. Has a curved portion formed by connecting linear line segments, so that the flow path resistance increases at the curved portion and the oil film pressure in the oil film forming gap increases. The damping effect can be synergistically increased by these two factors. As a result, vibrations and the like generated on the rotating shaft can be effectively damped, and stable support of the rotating shaft becomes possible.

(5)一実施形態では、前記(1)~(3)の何れかの構成において、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面又は前記径方向断面において波形形状を有する。
上記(5)の構成によれば、特殊形状隙間が、軸方向断面又は径方向断面において波形形状を有するため、スクイズフィルムダンパに形成される油膜形成隙間の面積を拡大でき、減衰効果を増大できる。この実施形態では、特殊形状隙間が全体として曲面を有するため、ジグザグ形状の場合と比べて油膜形成隙間の面積を拡大しやすい。
(5) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (3) above,
The special shape gap has a corrugated shape in the axial cross section or the radial cross section.
According to the configuration of (5) above, since the special shape gap has a corrugated shape in the axial cross section or the radial cross section, the area of the oil film forming gap formed in the squeeze film damper can be expanded and the damping effect can be increased. .. In this embodiment, since the special shape gap has a curved surface as a whole, it is easy to expand the area of the oil film forming gap as compared with the case of the zigzag shape.

(6)一実施形態では、前記(1)~(5)の何れかの構成において、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面において前記スクイズフィルムダンパの軸方向中央部で外側又は内側に凸の曲面形状を有する。
上記(6)の構成によれば、特殊形状隙間が、軸方向断面においてスクイズフィルムダンパの軸方向中央部で外側又は内側に凸の曲面形状を有するため、スクイズフィルムダンパに形成される油膜形成隙間の面積を拡大できる。これによって、減衰効果を増大できるため、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸の安定支持が可能になる。
(6) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (5) above,
The special shape gap has a curved surface shape that is convex outward or inward at the axial center portion of the squeeze film damper in the axial cross section.
According to the configuration of (6) above, since the special shape gap has a curved surface shape that is convex outward or inward at the axial center portion of the squeeze film damper in the axial cross section, the oil film forming gap formed in the squeeze film damper. The area of can be expanded. As a result, the damping effect can be increased, so that vibrations and the like generated in the rotating shaft system can be effectively damped, and stable support of the rotating shaft becomes possible.

(7)一実施形態では、前記(1)~(6)の何れかの構成において、
前記軸受部は、ティルティングパッドを含む。
上記(7)の構成によれば、ティルティングパッドを含む軸受部の外周側に上記構成のスクイズフィルムダンパを備え、これらの組合せで回転軸を安定支持できる。また、ティルティングパッドの周囲に形成される油膜による焼付き防止効果によって回転軸を安定して回転できる。
(7) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (6) above,
The bearing portion includes a tilting pad.
According to the configuration (7), the squeeze film damper having the above configuration is provided on the outer peripheral side of the bearing portion including the tilting pad, and the rotation shaft can be stably supported by these combinations. In addition, the rotation axis can be rotated stably due to the seizure prevention effect of the oil film formed around the tilting pad.

(8)一実施形態では、前記(1)~(6)の何れかの構成において、
前記軸受部は、転がり軸受を含む。
上記(8)の構成によれば、転がり軸受を含む軸受部の外周側に上記構成のスクイズフィルムダンパを備え、これらの組合せで回転軸を支持できる。これによって、転がり軸受を含む軸受部による低摩擦支持とスクイズフィルムダンパの減衰効果との相乗効果によって、高速回転時においても支持側の剛性を確保しつつ回転軸系で発生する振動等の減衰効果を高めることができ、回転軸を安定支持できる。
(8) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (6) above,
The bearing portion includes a rolling bearing.
According to the configuration of (8) above, the squeeze film damper having the above configuration is provided on the outer peripheral side of the bearing portion including the rolling bearing, and the rotating shaft can be supported by the combination thereof. As a result, the synergistic effect of low friction support by the bearing part including the rolling bearing and the damping effect of the squeeze film damper ensures the rigidity of the support side even during high-speed rotation, and the damping effect of vibration generated in the rotating shaft system. Can be increased and the rotating shaft can be stably supported.

(9)一実施形態に係る回転機械は、
前記回転軸と、
前記(1)~(8)の何れかの構成を有する軸受装置と、
を備える。
上記(9)の構成を有する回転機械は、スクイズフィルムダンパが生み出す減衰効果を増大できるため、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸の安定支持が可能になる。
(9) The rotary machine according to the embodiment is
With the rotation axis
A bearing device having any of the configurations (1) to (8) and
To prepare for.
Since the rotating machine having the above configuration (9) can increase the damping effect produced by the squeeze film damper, the vibration generated in the rotating shaft system can be effectively damped, and the rotating shaft can be stably supported.

幾つかの実施形態によれば、回転軸系に対するスクイズフィルムダンパの減衰効果を向上させることができるため、回転軸系で発生する振動等を抑制でき、回転軸を安定支持できる。 According to some embodiments, the damping effect of the squeeze film damper on the rotation axis system can be improved, so that vibration and the like generated in the rotation axis system can be suppressed, and the rotation axis can be stably supported.

一実施形態に係る軸受装置の径方向断面図である。It is a radial sectional view of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る軸受装置の径方向断面図である。It is a radial sectional view of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. (A)は一実施形態に係る軸受装置の径方向断面図であり、(B)は(A)中のA―A線に沿う軸方向断面図である。(A) is a radial cross-sectional view of the bearing device according to one embodiment, and (B) is an axial cross-sectional view taken along the line AA in (A). (A)は一実施形態に係る軸受装置の径方向断面図であり、(B)は(A)中のB―B線に沿う軸方向断面図である。(A) is a radial cross-sectional view of the bearing device according to one embodiment, and (B) is an axial cross-sectional view along the line BB in (A). 一実施形態に係る軸受装置のスクイズフィルムダンパを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the squeeze film damper of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る軸受装置の特殊形状隙間を示す軸方向断面の模式図である。It is a schematic diagram of the axial cross section which shows the special shape gap of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る軸受装置の特殊形状隙間を示す径方向断面の模式図である。It is a schematic diagram of the radial cross section which shows the special shape gap of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. (A)~(F)は幾つかの実施形態に係る弾性部を示し、(A)及び(B)は断面図であり、(C)~(F)は正面図である。(A) to (F) show elastic portions according to some embodiments, (A) and (B) are sectional views, and (C) to (F) are front views. 一実施形態に係る軸受装置のスクイズフィルムダンパを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the squeeze film damper of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment.

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。
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。
また例えば、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」、「具える」、「具備する」、「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。
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 as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. do not have.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in one direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a tolerance or a state of relative displacement at an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
Further, for example, the expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also has a concavo-convex portion or a concavo-convex portion within a range where the same effect can be obtained. The shape including the chamfered portion and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions excluding the existence of other components.

図1~図4は幾つかの実施形態に係る軸受装置10(10A、10B、10C、10D)を示す。図3及び図4において、(A)は径方向から視た断面図であり、(B)は(A)中のA―A線又はB―B線に沿う軸方向から見た断面図である。
図1~図4において、軸受装置10(10A~10D)は、回転軸12の外周側に軸受部14を備え、軸受部14の外周側にスクイズフィルムダンパ16を備える。軸受部14は回転軸12を回転自在に支持する。スクイズフィルムダンパ16は、油膜形成隙間Sを挟んで互いに対向するインナリング18及びアウタリング20を有する。油膜形成隙間Sは1個又は複数個形成される。
1 to 4 show bearing devices 10 (10A, 10B, 10C, 10D) according to some embodiments. In FIGS. 3 and 4, (A) is a cross-sectional view seen from the radial direction, and (B) is a cross-sectional view taken from the axial direction along the AA line or the BB line in (A). ..
In FIGS. 1 to 4, the bearing devices 10 (10A to 10D) include a bearing portion 14 on the outer peripheral side of the rotating shaft 12, and a squeeze film damper 16 on the outer peripheral side of the bearing portion 14. The bearing portion 14 rotatably supports the rotating shaft 12. The squeeze film damper 16 has an inner ring 18 and an outer ring 20 facing each other with the oil film forming gap S interposed therebetween. One or more oil film forming gaps S are formed.

上記構成により、油膜形成隙間Sに油供給部(不図示)から油を供給し、油膜形成隙間Sに粘性をもった非圧縮性の油を流動させることで、回転軸12から加わる荷重を減衰させる減衰効果を得ることができる。この減衰効果によって回転軸系の振動などを抑制し、回転軸系の安定支持が可能になる。また、油の流動量を調節することで、油膜形成隙間Sの油膜圧力を調節し、これによって、減衰性能を調節できる。 With the above configuration, oil is supplied to the oil film forming gap S from the oil supply unit (not shown), and the viscous incompressible oil is made to flow in the oil film forming gap S to attenuate the load applied from the rotating shaft 12. It is possible to obtain a damping effect. This damping effect suppresses vibration of the rotating shaft system and enables stable support of the rotating shaft system. Further, by adjusting the flow amount of the oil, the oil film pressure of the oil film forming gap S can be adjusted, whereby the damping performance can be adjusted.

油膜形成隙間Sは、回転軸12の軸方向(矢印a方向)に沿った軸方向断面又は回転軸12の径方向(矢印b方向)に沿った径方向断面において、回転軸12の中心軸Oから油膜形成隙間Sまでの距離が一定ではない特殊形状隙間Sf(図6及び図7参照)を含む。なお、図1~図4に示す軸受装置10(10A~10D)は、油膜形成隙間Sの全域が特殊形状隙間Sfとなった実施形態である。特殊形状隙間Sfは油膜形成隙間Sの一部に形成されていてもよい。 The oil film forming gap S is the central axis O of the rotary shaft 12 in the axial cross section along the axial direction (arrow a direction) of the rotary shaft 12 or the radial cross section along the radial direction (arrow b direction) of the rotary shaft 12. Includes a specially shaped gap Sf (see FIGS. 6 and 7) in which the distance from the oil film forming gap S to the oil film forming gap S is not constant. The bearing devices 10 (10A to 10D) shown in FIGS. 1 to 4 have an embodiment in which the entire area of the oil film forming gap S has a special shape gap Sf. The special shape gap Sf may be formed in a part of the oil film forming gap S.

ここで、図6の模式図に示すように、軸方向断面における特殊形状隙間Sfの軸方向長さを第1基準長さLstとする。また、図7の模式図に示すように、径方向断面における特殊形状隙間Sfの中心軸Oからの最小距離rmin及び最大距離rmaxと、特殊形状隙間Sfが占める角度範囲Δθとを用いて、Δθ×(rmin+rmax)/2で表される第2基準長さをLstとする。このとき、特殊形状隙間Sfは、軸方向断面における特殊形状隙間Sfの全長Lが1.1×Lst以上である第1条件、又は径方向断面における特殊形状隙間Sfの全長Lが1.1×Lst以上である第2条件の少なくとも一方を満たしている。 Here, as shown in the schematic diagram of FIG. 6, the axial length of the special shape gap Sf in the axial cross section is defined as the first reference length Lst 1 . Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 7, the minimum distance r min and the maximum distance r max of the special shape gap Sf in the radial cross section from the central axis O and the angle range Δθ occupied by the special shape gap Sf are used. , Δθ × (r min + r max ) / 2, let Lst 2 be the second reference length. At this time, the special shape gap Sf is the first condition in which the total length L 1 of the special shape gap Sf in the axial cross section is 1.1 × Lst 1 or more, or the total length L 2 of the special shape gap Sf in the radial cross section is 1. . At least one of the second conditions of 1 × Lst 2 or more is satisfied.

上記構成によれば、特殊形状隙間Sfは、軸方向断面における全長Lが第1基準長さLst1の1.1倍以上であり、又は径方向断面における全長Lが第2基準長さをLstの1.1倍以上であるために、スクイズフィルムダンパ16に形成される油膜形成隙間Sの面積を拡大できる。これによって、スクイズフィルムダンパ16が生み出す減衰効果を増大できるので、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸12の安定支持が可能になる。 According to the above configuration, in the special shape gap Sf, the total length L 1 in the axial cross section is 1.1 times or more the first reference length Lst 1, or the total length L 2 in the radial cross section has the second reference length. Since it is 1.1 times or more the Lst 2 , the area of the oil film forming gap S formed in the squeeze film damper 16 can be expanded. As a result, the damping effect produced by the squeeze film damper 16 can be increased, so that vibrations and the like generated in the rotation axis system can be effectively damped, and stable support of the rotation axis 12 becomes possible.

油膜形成によって発揮される減衰効果を表す油膜減衰常数Cψは次の(1)式から求められる。

Figure 0007023091000001
ここで、B=12πμL(R/c)、μ:油の粘性係数、R:ダンパ径、L:ダンパ幅、c:径方向隙間の大きさ、ε:回転軸の偏心量である。
ε=e/c=1-δ/c
ここで、e:回転軸の偏心量、δ:回転軸の軸受からの浮上量である。
(1)式から、油膜形成隙間の面積が大きいほど油膜減衰常数Cψが大きくなり、かつ油膜減衰常数Cψは径方向隙間の大きさcの3乗に比例することがわかる。従って、回転軸12から軸受装置に付加される圧力が大きくなり、油膜形成隙間Sが狭くなると、油膜圧が増加し、油膜減衰常数Cψが増加して減衰効果が増す。 The oil film damping constant Cψ, which represents the damping effect exerted by the oil film formation, is obtained from the following equation (1).
Figure 0007023091000001
Here, B = 12πμL (R / c) 3 , μ: oil viscosity coefficient, R: damper diameter, L: damper width, c: radial gap size, ε: eccentricity of the rotating shaft.
ε = e / c = 1-δ 0 / c
Here, e: the amount of eccentricity of the rotating shaft, and δ 0 : the amount of floating of the rotating shaft from the bearing.
From equation (1), it can be seen that the larger the area of the oil film forming gap, the larger the oil film damping constant Cψ, and the oil film damping constant Cψ is proportional to the cube of the radial gap size c. Therefore, when the pressure applied to the bearing device from the rotating shaft 12 becomes large and the oil film forming gap S becomes narrow, the oil film pressure increases, the oil film damping constant Cψ increases, and the damping effect increases.

一実施形態では、図5に示すように、軸受装置10(10A~10D)において、スクイズフィルムダンパ16の軸方向両端面にサイドプレート21が設けられる。サイドプレート21は、アウタリング20の軸方向両端面との間で油膜形成隙間Sに連通する油排出路Pdを形成する。油排出路Pdから油を排出することで、油膜形成隙間Sで油の流動状態を保ち、これによって、回転軸12から加わる荷重を減衰させることができる。この減衰効果によって回転軸系の振動などを抑制し、回転軸系の安定支持が可能になる。また、油排出路Pdからの油排出量を調節することで、油膜形成隙間Sの油膜圧力を調節し、これによって、減衰性能を調節できる。 In one embodiment, as shown in FIG. 5, in the bearing device 10 (10A to 10D), side plates 21 are provided on both end faces in the axial direction of the squeeze film damper 16. The side plate 21 forms an oil discharge path Pd communicating with the oil film forming gap S between the outer ring 20 and both ends in the axial direction. By discharging the oil from the oil discharge path Pd, the flowing state of the oil can be maintained in the oil film forming gap S, whereby the load applied from the rotating shaft 12 can be attenuated. This damping effect suppresses vibration of the rotating shaft system and enables stable support of the rotating shaft system. Further, by adjusting the amount of oil discharged from the oil discharge path Pd, the oil film pressure of the oil film forming gap S can be adjusted, whereby the damping performance can be adjusted.

一実施形態では、図1~図4に示すように、インナリング18とアウタリング20との間に複数の弾性部22が周方向に離散的に設けられる。弾性部22を備えることで、スクイズフィルムダンパ16の剛性は弾性部22の剛性によって決定できる。従って、スクイズフィルムダンパ16の剛性と油膜形成による減衰性能とを夫々独立して設定できるため、スクイズフィルムダンパ16の減衰効果を高めるために、各々で最適な設定が可能になる。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of elastic portions 22 are discretely provided in the circumferential direction between the inner ring 18 and the outer ring 20. By providing the elastic portion 22, the rigidity of the squeeze film damper 16 can be determined by the rigidity of the elastic portion 22. Therefore, since the rigidity of the squeeze film damper 16 and the damping performance due to the formation of the oil film can be set independently, the optimum setting can be made for each in order to enhance the damping effect of the squeeze film damper 16.

一実施形態では、弾性部22は回転軸12の軸方向に延在するように配置されている。この弾性部22の配置によって回転軸12の軸方向で均等な弾性力を発揮でき、回転軸12を回転軸12の軸方向で均等な弾性力で支持できる。 In one embodiment, the elastic portion 22 is arranged so as to extend in the axial direction of the rotating shaft 12. By arranging the elastic portions 22, uniform elastic force can be exerted in the axial direction of the rotary shaft 12, and the rotary shaft 12 can be supported by the uniform elastic force in the axial direction of the rotary shaft 12.

一実施形態では、図1に示す軸受装置10(10A)は、特殊形状隙間Sfは、径方向断面においてジグザグ形状を有する。
この実施形態によれば、特殊形状隙間Sfが径方向断面においてジグザグ形状を有するため、スクイズフィルムダンパ16に形成される油膜形成隙間Sの面積を拡大できる。従って、スクイズフィルムダンパ16が生み出す減衰効果を増大できるため、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸12の安定支持が可能になる。
また、ジグザグ形状は直線状の線分が接続されて形成される曲り部Beを有するため、曲り部Beで流路抵抗が増加し、油膜形成隙間Sの油膜圧が増加する。これら2つの要因によって減衰効果を相乗的に増大できる。
In one embodiment, in the bearing device 10 (10A) shown in FIG. 1, the special shape gap Sf has a zigzag shape in a radial cross section.
According to this embodiment, since the special shape gap Sf has a zigzag shape in the radial cross section, the area of the oil film forming gap S formed in the squeeze film damper 16 can be expanded. Therefore, since the damping effect produced by the squeeze film damper 16 can be increased, the vibration and the like generated in the rotation axis system can be effectively damped, and the rotation shaft 12 can be stably supported.
Further, since the zigzag shape has a curved portion Be formed by connecting linear line segments, the flow path resistance increases at the curved portion Be, and the oil film pressure in the oil film forming gap S increases. The damping effect can be synergistically increased by these two factors.

一実施形態では、図3に示す軸受装置10(10C)は、特殊形状隙間Sfは、軸方向断面においてジグザグ形状を有する。これによって、図1に示す軸受装置10(10A)と同様の作用効果を得ることができる。
一実施形態では、軸受装置10(10C)の径方向断面において、油膜形成隙間Sは回転軸12の中心軸Oを中心とした円弧形状を有する。
In one embodiment, in the bearing device 10 (10C) shown in FIG. 3, the special shape gap Sf has a zigzag shape in an axial cross section. Thereby, the same operation and effect as the bearing device 10 (10A) shown in FIG. 1 can be obtained.
In one embodiment, in the radial cross section of the bearing device 10 (10C), the oil film forming gap S has an arc shape centered on the central axis O of the rotating shaft 12.

一実施形態では、図2に示す軸受装置10(10B)は、特殊形状隙間Sfは径方向断面において波形形状を有する。
この実施形態によれば、特殊形状隙間Sfが軸方向断面において波形形状を有するため、スクイズフィルムダンパ16に形成される油膜形成隙間Sの面積を拡大でき、減衰効果を増大できる。また、特殊形状隙間Sfが全体として曲面を有するため、ジグザグ形状の場合と比べて油膜形成隙間Sの面積を拡大しやすくなる。
In one embodiment, in the bearing device 10 (10B) shown in FIG. 2, the special shape gap Sf has a corrugated shape in a radial cross section.
According to this embodiment, since the special shape gap Sf has a corrugated shape in the axial cross section, the area of the oil film forming gap S formed in the squeeze film damper 16 can be expanded, and the damping effect can be increased. Further, since the special shape gap Sf has a curved surface as a whole, the area of the oil film forming gap S can be easily expanded as compared with the case of the zigzag shape.

一実施形態では、特殊形状隙間Sfは軸方向断面において波形形状を有する。これによって、図2に示す実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 In one embodiment, the special shape gap Sf has a corrugated shape in an axial cross section. Thereby, the same action and effect as those of the embodiment shown in FIG. 2 can be obtained.

一実施形態では、図4に示す軸受装置10(10D)において、特殊形状隙間Sfは、軸方向断面においてスクイズフィルムダンパ16の軸方向中央部で外側又は内側に凸の曲面形状を有する。
この実施形態によれば、スクイズフィルムダンパ16に形成される油膜形成隙間Sの面積を拡大できる。これによって、減衰効果を増大できるため、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸12の安定支持が可能になる。
図4に示す実施形態は、特殊形状隙間Sfが軸方向断面においてスクイズフィルムダンパ16の軸方向中央部で外側に凸の曲面形状を有する実施形態である。
In one embodiment, in the bearing device 10 (10D) shown in FIG. 4, the special shape gap Sf has a curved surface shape that is convex outward or inward at the axial center portion of the squeeze film damper 16 in the axial cross section.
According to this embodiment, the area of the oil film forming gap S formed in the squeeze film damper 16 can be expanded. As a result, the damping effect can be increased, so that vibrations and the like generated in the rotation shaft system can be effectively damped, and stable support of the rotation shaft 12 becomes possible.
The embodiment shown in FIG. 4 is an embodiment in which the special shape gap Sf has a curved surface shape that is convex outward at the central portion in the axial direction of the squeeze film damper 16 in the axial cross section.

一実施形態では、軸受装置10(10D)の径方向断面において、油膜形成隙間Sは回転軸12の中心軸Oを中心とした円弧形状を有する。 In one embodiment, in the radial cross section of the bearing device 10 (10D), the oil film forming gap S has an arc shape centered on the central axis O of the rotating shaft 12.

一実施形態では、図1~図4に示すように、軸受部14はティルティングパッド24を含む。ティルティングパッド24はピボット25を介してインナリング18の内側面に接続されている。ティルティングパッド24はピボット25を基点として任意の方向へ傾動可能になっている。ティルティングパッド24には内側面に開口する潤滑油流路(不図示)が形成され、回転軸12とティルティングパッド24との間に潤滑油が供給される。
この実施形態によれば、ティルティングパッド24の周囲に形成される油膜による焼付き防止効果によって回転軸12を安定して回転できる。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, the bearing portion 14 includes a tilting pad 24. The tilting pad 24 is connected to the inner surface of the inner ring 18 via a pivot 25. The tilting pad 24 can be tilted in any direction with the pivot 25 as a base point. A lubricating oil flow path (not shown) that opens on the inner side surface is formed in the tilting pad 24, and lubricating oil is supplied between the rotating shaft 12 and the tilting pad 24.
According to this embodiment, the rotating shaft 12 can be stably rotated by the seizure prevention effect of the oil film formed around the tilting pad 24.

一実施形態では、軸受部14は転がり軸受を含む。この実施形態によれば、転がり軸受を含む軸受部の外周側に上記構成のスクイズフィルムダンパ16を備え、これらの組合せで回転軸を支持できる。これによって、転がり軸受を含む軸受部による低摩擦支持とスクイズフィルムダンパ16の減衰効果との相乗効果によって、高速回転時においても支持側の剛性を確保しつつ回転軸系で発生する振動等の減衰効果を高めることができ、回転軸12を安定支持できる。 In one embodiment, the bearing portion 14 includes a rolling bearing. According to this embodiment, the squeeze film damper 16 having the above configuration is provided on the outer peripheral side of the bearing portion including the rolling bearing, and the rotating shaft can be supported by a combination thereof. As a result, the synergistic effect of the low friction support by the bearing portion including the rolling bearing and the damping effect of the squeeze film damper 16 ensures the rigidity of the support side even at high speed rotation and the damping of vibrations generated in the rotating shaft system. The effect can be enhanced and the rotating shaft 12 can be stably supported.

一実施形態では、図1~図4に示すように、弾性部22は、インナリング18とアウタリング20との間の隙間に配置される。一実施形態では、弾性部22は、油膜形成隙間Sに連通して周方向に離散的に形成された空間Sに弾性部材が収容されて構成される。空間Sは軸方向に沿って延在し、空間Sの径方向寸法は油膜形成隙間S又は特殊形状隙間Sfの径方向寸法より大きい。一実施形態では、空間Sは四角形断面を有する。
図8は、弾性部22の幾つかの実施形態を示す。
In one embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, the elastic portion 22 is arranged in the gap between the inner ring 18 and the outer ring 20. In one embodiment, the elastic portion 22 is configured such that the elastic member is housed in the space S0 which is discretely formed in the circumferential direction so as to communicate with the oil film forming gap S. The space S 0 extends along the axial direction, and the radial dimension of the space S 0 is larger than the radial dimension of the oil film forming gap S or the special shape gap Sf. In one embodiment, space S 0 has a quadrilateral cross section.
FIG. 8 shows some embodiments of the elastic portion 22.

図8(A)に示す弾性部22(22a)は、断面が四角形状の1個の弾性棒状材26aが空間Sに収容され、軸方向に延在する。
図8(B)に示す弾性部22(22b)は、断面が四角形状の1個の弾性棒状材26bが空間Sに収容され、軸方向に延在する。
図8(C)に示す弾性部22(22c)は、断面が皿バネ形状(円錐台形状)の弾性体を中央が小径となるように2枚重ねにした弾性体26cが空間Sに収容される。一実施形態では、1個の棒状の弾性体26cが回転軸12の軸方向に延在する。別な実施形態では、複数の弾性体26cが軸方向に離散的に配置される。この弾性体は中空又は中実であってもよい。
In the elastic portion 22 (22a) shown in FIG. 8A, one elastic rod-shaped member 26a having a rectangular cross section is accommodated in the space S0 and extends in the axial direction.
In the elastic portion 22 (22b) shown in FIG. 8B, one elastic rod-shaped member 26b having a rectangular cross section is housed in the space S0 and extends in the axial direction.
In the elastic portion 22 (22c) shown in FIG. 8C, an elastic body 26c in which two elastic bodies having a disc spring shape (conical cone shape) in cross section are stacked so as to have a small diameter in the center is housed in the space S0 . Will be done. In one embodiment, one rod-shaped elastic body 26c extends in the axial direction of the rotating shaft 12. In another embodiment, the plurality of elastic bodies 26c are arranged discretely in the axial direction. The elastic body may be hollow or solid.

一実施形態では、1個の部材で形成される弾性棒状材26a、26b及び弾性体26cは、スクイズフィルムダンパ16の軸方向領域のほぼ全域に配置される。
一実施形態では、弾性棒状材26a、26b及び弾性体26cは、例えば、弾性ゴムで製造される。
1個の部材で形成される弾性棒状材26a、26b及び弾性体26cは空間Sへの収容が容易である。
In one embodiment, the elastic rod-shaped members 26a, 26b and the elastic body 26c formed by one member are arranged in almost the entire axial region of the squeeze film damper 16.
In one embodiment, the elastic rods 26a, 26b and the elastic body 26c are made of, for example, elastic rubber.
The elastic rod-shaped members 26a and 26b and the elastic body 26c formed by one member can be easily accommodated in the space S0 .

図8(D)に示す弾性部22(22d)は、複数のコイルバネ26dを空間Sに回転軸12の軸方向に離散的に配置される。
図8(E)に示す弾性部22(22e)は、断面がS字形状をした弾性体26eを空間Sに収容する。一実施形態では、1個の弾性体26eを空間Sに軸方向へ延在させる。別な実施形態では、複数の弾性体26eを空間Sに軸方向に離散的に配置する。
図8(F)に示す弾性部22(22f)は、断面がZ字形状をした弾性体26fを空間Sに収容する。一実施形態では、1個の弾性体26fを空間Sに軸方向へ延在させる。別な実施形態では、複数の弾性体26fを空間Sに軸方向に離散的に配置する。
In the elastic portion 22 (22d) shown in FIG. 8D, a plurality of coil springs 26d are arranged discretely in the space S0 in the axial direction of the rotation shaft 12.
The elastic portion 22 (22e) shown in FIG. 8 (E) accommodates an elastic body 26e having an S-shaped cross section in the space S0. In one embodiment, one elastic body 26e extends axially in space S0. In another embodiment, a plurality of elastic bodies 26e are arranged discretely in the axial direction in the space S0 .
The elastic portion 22 (22f) shown in FIG. 8F accommodates an elastic body 26f having a Z-shaped cross section in the space S0. In one embodiment, one elastic body 26f is axially extended in space S0. In another embodiment, a plurality of elastic bodies 26f are arranged discretely in the axial direction in the space S0 .

一実施形態では、インナリング18とアウタリング20とは弾性部22を介して一体に形成される。このとき、一実施形態では、弾性部22はバネ部材を構成する。 In one embodiment, the inner ring 18 and the outer ring 20 are integrally formed via the elastic portion 22. At this time, in one embodiment, the elastic portion 22 constitutes a spring member.

図9は、一実施形態に係る軸受装置10(10E)のスクイズフィルムダンパ16を示す。このスクイズフィルムダンパ16は、インナリング18とアウタリング20との間にOリング28が介装されて油膜形成隙間Sが形成される。2個のOリング28が油膜形成隙間Sの軸方向両端部に設けられ、これらOリング28間で油膜形成隙間Sが形成される。油供給部(不図示)から油膜形成隙間Sに油が供給され、油膜形成隙間Sに供給された油は、回転軸系から加わる荷重によって油膜形成隙間Sが小さくなるとき、Oリング28とインナリング18又はアウタリング20との間から排出する。この油の流動によって減衰効果を発揮できる。 FIG. 9 shows a squeeze film damper 16 of the bearing device 10 (10E) according to the embodiment. In this squeeze film damper 16, an O-ring 28 is interposed between the inner ring 18 and the outer ring 20, and an oil film forming gap S is formed. Two O-rings 28 are provided at both ends of the oil film forming gap S in the axial direction, and an oil film forming gap S is formed between these O-rings 28. Oil is supplied to the oil film forming gap S from the oil supply unit (not shown), and the oil supplied to the oil film forming gap S is the O-ring 28 and the inner when the oil film forming gap S becomes smaller due to the load applied from the rotary shaft system. It is discharged from between the ring 18 and the outer ring 20. The flow of this oil can exert a damping effect.

軸受装置10(10E)のインナリング18とアウタリング20との間に形成される油膜形成隙間Sの少なくとも一部を特殊形状隙間Sfとすることで、スクイズフィルムダンパ16の減衰効果を向上できる。従って、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸12の安定支持が可能になる。
なお、図5及び図9に示す油膜形成隙間S及び油排出路Pdの大きさは誇張して図示されており、実際は微小な隙間を形成している。
By forming at least a part of the oil film forming gap S formed between the inner ring 18 and the outer ring 20 of the bearing device 10 (10E) as the special shape gap Sf, the damping effect of the squeeze film damper 16 can be improved. Therefore, the vibration and the like generated in the rotation shaft system can be effectively damped, and the rotation shaft 12 can be stably supported.
The sizes of the oil film forming gap S and the oil discharge passage Pd shown in FIGS. 5 and 9 are exaggerated and shown, and actually form a minute gap.

一実施形態に係る回転機械は、回転軸12と、上記構成を有する軸受装置10とを備える。
この回転機械によれば、スクイズフィルムダンパ16が生み出す減衰効果を増大できるため、回転軸系で発生する振動等を効果的に減衰でき、回転軸12の安定支持が可能になる。従って、例えば圧縮機や蒸気タービン等の回転機械に適用できる。
The rotary machine according to the embodiment includes a rotary shaft 12 and a bearing device 10 having the above configuration.
According to this rotating machine, the damping effect generated by the squeeze film damper 16 can be increased, so that the vibration and the like generated in the rotating shaft system can be effectively damped, and the rotating shaft 12 can be stably supported. Therefore, it can be applied to rotating machines such as compressors and steam turbines.

幾つかの実施形態によれば、スクイズフィルムダンパを備えて回転軸系を回転自在に支承する軸受装置及び該軸受装置を備える例えば圧縮機や蒸気タービン等の回転機械において、スクイズフィルムダンパの減衰効果を向上させることで、回転軸系で発生する振動等を抑制でき、回転軸を安定支持できる。 According to some embodiments, the damping effect of the squeeze film damper in a bearing device provided with a squeeze film damper to rotatably support the rotary shaft system and in a rotating machine including the bearing device, for example, a compressor or a steam turbine. By improving the above, vibration and the like generated in the rotating shaft system can be suppressed, and the rotating shaft can be stably supported.

10(10A、10B、10C、10D、10E) 軸受装置
12 回転軸
14 軸受部
16 スクイズフィルムダンパ
18 インナリング
20 アウタリング
21 サイドプレート
22(22a、22b、22c、22d、22e、22f) 弾性部
24 ティルティングパッド
25 ピボット
26a、26b 弾性棒状材
26c、26e,24f 弾性体
26d コイルバネ
28 Oリング
O 中心軸
S 油膜形成隙間
Sf 特殊形状隙間
空間
10 (10A, 10B, 10C, 10D, 10E) Bearing device 12 Rotating shaft 14 Bearing part 16 Squeeze film damper 18 Inner ring 20 O-ring 21 Side plate 22 (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f) Elastic part 24 Tilting pad 25 Pivot 26a, 26b Elastic rod-shaped material 26c, 26e, 24f Elastic body 26d Coil spring 28 O-ring O Central axis S Oil film formation gap Sf Special shape gap S 0 Space

Claims (9)

回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリング含むスクイズフィルムダンパと、
を備え、
前記少なくとも一つの油膜形成隙間は、前記回転軸の軸方向に沿った軸方向断面、又は、前記回転軸の径方向に沿った径方向断面において、前記回転軸の中心軸から前記油膜形成隙間までの距離が一定ではない特殊形状隙間を含み、
前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の軸方向長さを第1基準長さLstとし、
前記径方向断面における前記特殊形状隙間の前記中心軸からの最小距離rmin及び最大距離rmaxと、前記特殊形状隙間が占める角度範囲Δθとを用いて、Δθ×(rmin+rmax)/2で表される第2基準長さをLstとしたとき、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の全長Lが1.1×Lst以上である第1条件、または、前記径方向断面における前記特殊形状隙間の全長Lが1.1×Lst以上である第2条件の少なくとも一方を満たし、
前記軸受部は、ティルティングパッドを含み、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面において前記スクイズフィルムダンパの軸方向中央部で外側又は内側に凸の曲面形状を有する
ことを特徴とする軸受装置。
Bearings for rotatably supporting the axis of rotation,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
Equipped with
The at least one oil film forming gap is from the central axis of the rotating shaft to the oil film forming gap in the axial cross section along the axial direction of the rotating shaft or the radial cross section along the radial direction of the rotating shaft. Including specially shaped gaps where the distance is not constant,
The axial length of the special shape gap in the axial cross section is defined as the first reference length Lst 1 .
Using the minimum distance r min and the maximum distance r max of the special shape gap from the central axis in the radial cross section and the angle range Δθ occupied by the special shape gap, Δθ × ( rmin + r max ) / 2 When the second reference length represented by is Lst 2 ,
The special shape gap has the first condition that the total length L 1 of the special shape gap in the axial cross section is 1.1 × Lst 1 or more, or the total length L 2 of the special shape gap in the radial cross section is 1. .Satisfy at least one of the second conditions of 1 × Lst 2 or more,
The bearing portion includes a tilting pad.
The special shape gap has a curved surface shape that is convex outward or inward at the axial center portion of the squeeze film damper in the axial cross section.
A bearing device characterized by that.
回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリング含むスクイズフィルムダンパと、
を備え、
前記少なくとも一つの油膜形成隙間は、前記回転軸の軸方向に沿った軸方向断面、又は、前記回転軸の径方向に沿った径方向断面において、前記回転軸の中心軸から前記油膜形成隙間までの距離が一定ではない特殊形状隙間を含み、
前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の軸方向長さを第1基準長さLst とし、
前記径方向断面における前記特殊形状隙間の前記中心軸からの最小距離r min 及び最大距離r max と、前記特殊形状隙間が占める角度範囲Δθとを用いて、Δθ×(r min +r max )/2で表される第2基準長さをLst としたとき、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の全長L が1.1×Lst 以上である第1条件、または、前記径方向断面における前記特殊形状隙間の全長L が1.1×Lst 以上である第2条件の少なくとも一方を満たし、
前記軸受部は、ティルティングパッドを含み、
前記インナリングと前記アウタリングとの間に周方向に離散的に設けられた複数の弾性部を備えることを特徴とする軸受装置。
Bearings for rotatably supporting the axis of rotation,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
Equipped with
The at least one oil film forming gap is from the central axis of the rotating shaft to the oil film forming gap in the axial cross section along the axial direction of the rotating shaft or the radial cross section along the radial direction of the rotating shaft. Including specially shaped gaps where the distance is not constant,
The axial length of the special shape gap in the axial cross section is defined as the first reference length Lst 1 .
Using the minimum distance r min and the maximum distance r max of the special shape gap from the central axis in the radial cross section and the angle range Δθ occupied by the special shape gap, Δθ × ( rmin + r max ) / 2 When the second reference length represented by is Lst 2 ,
The special shape gap has the first condition that the total length L 1 of the special shape gap in the axial cross section is 1.1 × Lst 1 or more, or the total length L 2 of the special shape gap in the radial cross section is 1 . .Satisfy at least one of the second conditions of 1 × Lst 2 or more,
The bearing portion includes a tilting pad.
A bearing device comprising a plurality of elastic portions discretely provided in the circumferential direction between the inner ring and the outer ring.
前記弾性部は前記回転軸の軸方向に延在するように配置されていることを特徴とする請求項2に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 2, wherein the elastic portion is arranged so as to extend in the axial direction of the rotating shaft. 回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリング含むスクイズフィルムダンパと、
を備え、
前記少なくとも一つの油膜形成隙間は、前記回転軸の軸方向に沿った軸方向断面、又は、前記回転軸の径方向に沿った径方向断面において、前記回転軸の中心軸から前記油膜形成隙間までの距離が一定ではない特殊形状隙間を含み、
前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の軸方向長さを第1基準長さLst とし、
前記径方向断面における前記特殊形状隙間の前記中心軸からの最小距離r min 及び最大距離r max と、前記特殊形状隙間が占める角度範囲Δθとを用いて、Δθ×(r min +r max )/2で表される第2基準長さをLst としたとき、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の全長L が1.1×Lst 以上である第1条件、または、前記径方向断面における前記特殊形状隙間の全長L が1.1×Lst 以上である第2条件の少なくとも一方を満たし、
前記軸受部は、ティルティングパッドを含み、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面又は前記径方向断面においてジグザグ形状を有することを特徴とする軸受装置。
Bearings for rotatably supporting the axis of rotation,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
Equipped with
The at least one oil film forming gap is from the central axis of the rotating shaft to the oil film forming gap in the axial cross section along the axial direction of the rotating shaft or the radial cross section along the radial direction of the rotating shaft. Including specially shaped gaps where the distance is not constant,
The axial length of the special shape gap in the axial cross section is defined as the first reference length Lst 1 .
Using the minimum distance r min and the maximum distance r max of the special shape gap from the central axis in the radial cross section and the angle range Δθ occupied by the special shape gap, Δθ × ( rmin + r max ) / 2 When the second reference length represented by is Lst 2 ,
The special shape gap has the first condition that the total length L 1 of the special shape gap in the axial cross section is 1.1 × Lst 1 or more, or the total length L 2 of the special shape gap in the radial cross section is 1 . .Satisfy at least one of the second conditions of 1 × Lst 2 or more,
The bearing portion includes a tilting pad.
The bearing device characterized in that the special shape gap has a zigzag shape in the axial cross section or the radial cross section.
回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリング含むスクイズフィルムダンパと、
を備え、
前記少なくとも一つの油膜形成隙間は、前記回転軸の軸方向に沿った軸方向断面、又は、前記回転軸の径方向に沿った径方向断面において、前記回転軸の中心軸から前記油膜形成隙間までの距離が一定ではない特殊形状隙間を含み、
前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の軸方向長さを第1基準長さLstとし、
前記径方向断面における前記特殊形状隙間の前記中心軸からの最小距離rmin及び最大距離rmaxと、前記特殊形状隙間が占める角度範囲Δθとを用いて、Δθ×(rmin+rmax)/2で表される第2基準長さをLstとしたとき、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面における前記特殊形状隙間の全長Lが1.1×Lst以上である第1条件、または、前記径方向断面における前記特殊形状隙間の全長Lが1.1×Lst以上である第2条件の少なくとも一方を満たし、
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面又は前記径方向断面において波形形状を有することを特徴とする軸受装置。
Bearings for rotatably supporting the axis of rotation,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
Equipped with
The at least one oil film forming gap is from the central axis of the rotating shaft to the oil film forming gap in the axial cross section along the axial direction of the rotating shaft or the radial cross section along the radial direction of the rotating shaft. Including specially shaped gaps where the distance is not constant,
The axial length of the special shape gap in the axial cross section is defined as the first reference length Lst 1 .
Using the minimum distance r min and the maximum distance r max of the special shape gap from the central axis in the radial cross section and the angle range Δθ occupied by the special shape gap, Δθ × ( rmin + r max ) / 2 When the second reference length represented by is Lst 2 ,
The special shape gap has the first condition that the total length L 1 of the special shape gap in the axial cross section is 1.1 × Lst 1 or more, or the total length L 2 of the special shape gap in the radial cross section is 1. .Satisfy at least one of the second conditions of 1 × Lst 2 or more,
A bearing device characterized in that the specially shaped gap has a corrugated shape in the axial cross section or the radial cross section.
前記特殊形状隙間は、前記軸方向断面において前記スクイズフィルムダンパの軸方向中央部で外側又は内側に凸の曲面形状を有することを特徴とする請求項乃至5の何れか一項に記載の軸受装置。 The bearing according to any one of claims 2 to 5, wherein the special shape gap has a curved surface shape that is convex outward or inward at the axial central portion of the squeeze film damper in the axial cross section. Device. 前記軸受部は、ティルティングパッドを含むことを特徴とする請求項5に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 5, wherein the bearing portion includes a tilting pad. 前記軸受部は、転がり軸受を含むことを特徴とする請求項5に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 5, wherein the bearing portion includes a rolling bearing. 前記回転軸と、
請求項1乃至8の何れか一項に記載の軸受装置と、
を備えることを特徴とする回転機械。
With the rotation axis
The bearing device according to any one of claims 1 to 8.
A rotating machine characterized by being equipped with.
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