JP7240892B2 - 軸受装置および回転機械 - Google Patents

Description

本発明は、回転軸を回転可能に支持する軸受装置および回転機械に関する。

蒸気タービンや圧縮機などの回転機械では、回転軸の周囲に傾斜可能に複数のパッドを配置するとともに、回転軸とパッドとの間に油膜を形成し、パッドによって回転軸を回転可能に支持するように構成した軸受装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の傾斜パッド軸受は、パッド軸受の限界を超えた軸振動の制振性能、耐荷重性能を得ることを目的としている。この傾斜パッド軸受は、複数のパッドが円筒状の軸受外郭にそれぞれ支持部で取り付けられ、１個あるいは複数のパッドの外郭側において支持部の両側に円周方向に伸縮する圧電素子を備え、圧電素子を伸縮させることによりパッドのプリロードを制御する。

特開平７－２９３５５３号公報

回転機械の軸受装置では、予め荷重が発生するようにプリロードをかけた状態で組み立てられることがある。従って、組み立て時に回転軸に圧力が負荷された状態となる。プリロードは、軸振動特性に影響を与える。つまり、プリロードによりかかる荷重を大きくすると、回転軸が振れ回りにくくなり、回転軸の重心が回転軸中心からずれるアンバランスが回転数成分に与える影響が小さくなる。一方、プリロードによりかかる荷重を小さくすると、回転軸が振れ回りやすくなり、軸受の減衰が大きくなるため、回転軸の固有値で振れ回る低周波振動などの不安定振動に効果がある。このように、プリロードを大きくした場合と小さくした場合とで長所短所があり、回転機械の構造や運転状況によって、最適なものを検討する必要がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、軸振動特性に合わせて最適なプリロードに調整することのできる軸受装置および回転機械を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る軸受装置は、回転軸の周囲に設けられて前記回転軸の外周面に沿って対向する軸受面を有するパッドと、前記軸受面が前記回転軸の周方向に傾斜可能に前記パッドを支持するピボットと、前記外周面と前記軸受面との間に油膜が形成されるように潤滑油を供給する潤滑油供給部と、前記軸受面に設けられた供給口から前記外周面と前記軸受面との間に潤滑圧油を供給する潤滑圧油供給部と、前記回転軸の軸振動を取得し、当該軸振動に基づいて前記潤滑圧油供給部による潤滑圧油の供給量を制御する制御部と、を備える。

また、本発明の一態様に係る軸受装置では、前記パッドが前記回転軸の周囲に複数設けられており、横置きに配置された前記回転軸の回転の中心よりも水平方向の上方に位置する前記パッドに前記潤滑圧油供給部が設けられていることが好ましい。

また、本発明の一態様に係る軸受装置では、前記パッドが前記回転軸の周囲に複数設けられており、各前記パッドに前記潤滑圧油供給部が設けられ、前記制御部は、各前記潤滑圧油供給部を各々制御することが好ましい。

また、本発明の一態様に係る軸受装置では、前記潤滑圧油供給部は、前記パッドの前記軸受面において前記回転軸の回転方向の一方側に偏らせて前記供給口が配置されていることが好ましい。

また、本発明の一態様に係る軸受装置では、前記パッドの前記軸受面において前記回転軸の回転方向の一方側と他方側とに前記供給口を配置してそれぞれ前記潤滑圧油供給部が設けられ、前記制御部は、各前記潤滑圧油供給部を各々制御することが好ましい。

また、本発明の一態様に係る軸受装置では、前記潤滑圧油供給部は、１つの前記パッドの前記軸受面において、前記潤滑油により前記外周面との間に油膜が形成される最小面積を確保しつつ前記供給口が配置されていることが好ましい。

上述の目的を達成するために、本発明の一態様に係る回転機械は、上述したいずれか１つに記載の軸受装置を備えている。

本発明によれば、回転軸を回転させながら潤滑圧油の供給量を制御して静圧荷重を増減調整することで、最適な荷重の調整を実施でき、軸振動特性に合わせて最適なプリロードに調整する。この結果、回転軸を備える回転機械を運転しながらプリロードの調整ができるので、例えば、回転機械を停止してピボットの設定変更を調整する必要がない。また、潤滑圧油供給部は、供給口がパッドの軸受面に設けられているため、回転軸の外周面とパッドの軸受面との間の潤滑油の油膜に対し、軸受面に静圧荷重の作用を直接付与できる。

図１は、本発明の実施形態１に係る軸受装置の概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施形態１に係る軸受装置のパッドを示す図である。 図３は、本発明の実施形態１に係る軸受装置の制御部の動作を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態２に係る軸受装置の概略構成を示す図である。 図５は、本発明の実施形態３に係る軸受装置の概略構成を示す図である。 図６は、本発明の実施形態３に係る軸受装置のパッドを示す図である。 図７は、本発明の実施形態４に係る軸受装置の概略構成を示す図である。 図８は、本発明の実施形態４に係る軸受装置のパッドを示す図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る軸受装置の概略構成を示す図である。図２は、実施形態１に係る軸受装置のパッドを示す図である。図２は、図１に示すパッド４において回転軸２の軸心Ｐから軸受面４ａを視た図である。

本実施形態の軸受装置１は、例えば蒸気タービンや圧縮機などの回転機械の回転軸２を回転可能に支持するものである。軸受装置１は、回転軸２の軸方向（回転軸２の回転の中心である軸心Ｐの延びる方向）の少なくとも２箇所に設けられている。図１では、軸受装置１を回転軸２の軸方向に直交した断面で示している。また、回転軸２は、軸心Ｐが水平方向に沿うように横置きとされている。

軸受装置１は、回転軸２のラジアル方向の位置を規制するジャーナル軸受（ラジアル軸受）として構成されている。軸受装置１は、ハウジング３と、パッド４と、ピボット５と、潤滑油供給部６と、潤滑圧油供給部７と、制御部８と、を有する。

ハウジング３は、回転軸２の周囲に設けられている。ハウジング３は、断面が円形の回転軸２の周りを囲むように断面が円形の筒状に形成されている。ハウジング３は、例えば、円環状が上下に分割して形成されボルト締結等で連結されている。また、ハウジング３は、図には明示しないが、軸方向の両端に、回転軸２の廻りの全周を覆うサイドプレートが設けられている。サイドプレートは、回転軸２を貫通させる。

パッド４は、ハウジング３と回転軸２との間に配置されている。パッド４は、回転軸２の外周面２ａに対向する軸受面４ａを有する。軸受面４ａは、回転軸２の外周面２ａに沿って円弧状に形成されている。また、パッド４は、ハウジング３の内周面３ａに対向する背面４ｂを有する。背面４ｂは、ハウジング３の円環状の内周面３ａに沿って円弧状に形成されている。また、パッド４は、背面４ｂ側がピボット５を介してハウジング３に支持されている。本実施形態において、パッド４は、回転軸の周囲に複数（図１では４個）設けられている。本実施形態において、複数のパッド４は、回転軸２の軸心Ｐよりも水平方向の上方に配置された２個を上部パッド４Ａとし、回転軸２の軸心Ｐよりも水平方向の下方に配置された２個を下部パッド４Ｂとする。

ピボット５は、上述したようにパッド４の背面４ｂ側をハウジング３に支持するものである。ピボット５は、ピボット５を介してハウジング３に支持されたパッド４は、軸受面４ａが回転軸２の外周面２ａに所定の隙間Ｈを有して配置される。ピボット５は、パッド４を回転軸２の周方向に傾斜可能に支持している。従って、パッド４はピボット５を介して揺動可能に設けられ、後述する潤滑油を介した回転軸２の振れ動きに伴い軸受面４ａが回転軸２の外周面２ａに近づいたり離れたりできる。また、ピボット５は、シムで構成されて、当該シムの厚さの選択により隙間Ｈを調整することができる。ピボット５により隙間Ｈを調整することで、パッド４の軸受面４ａと回転軸２の外周面２ａとの間に、後述する潤滑油を介して予め荷重が発生するようにプリロードをかけることができる。

潤滑油供給部６は、潤滑油をハウジング３の内部に供給する。潤滑油供給部６は、潤滑油タンク６ａと、供給ノズル６ｂと、潤滑油管６ｃと、ポンプ６ｄと、バルブ６ｅと、を有する。潤滑油タンク６ａは、ハウジング３の外部に設置されて潤滑油を貯留する。供給ノズル６ｂは、ハウジング３の内部に設置されて潤滑油をハウジング３の内部に排出する。潤滑油管６ｃは、潤滑油タンク６ａと供給ノズル６ｂとを連結して潤滑油を流通させる連結管である。ポンプ６ｄは、潤滑油管６ｃの途中に設けられて潤滑油管６ｃを介して潤滑油タンク６ａに貯留された潤滑油を供給ノズル６ｂに送り出す。バルブ６ｅは、潤滑油管６ｃの途中に設けられて潤滑油管６ｃにおける潤滑油の流通を行ったり止めたり流量を調整したりする。この潤滑油供給部６により、潤滑油がハウジング３の内部に供給されると、サイドプレートで塞がれたハウジング３の内部に潤滑油が満たされ、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間に潤滑油の油膜が形成される。従って、パッド４の軸受面４ａは、油膜を介して回転軸２を回転可能に支持する摺動面である。

潤滑圧油供給部７は、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間に潤滑圧油を供給する。潤滑圧油供給部７は、潤滑圧油タンク７ａと、供給口７ｂと、潤滑圧油管７ｃと、ポンプ７ｄと、バルブ７ｅと、を有する。潤滑圧油タンク７ａは、ハウジング３の外部に設置されて潤滑油を貯留する。本実施形態では、潤滑圧油タンク７ａは、潤滑油供給部６の潤滑油タンク６ａを共用している。即ち、潤滑圧油は潤滑油と同じである。潤滑圧油が潤滑油と異なる場合、潤滑圧油タンク７ａは、潤滑油タンク６ａとは別に設けられる。供給口７ｂは、パッド４の軸受面４ａに形成されている。供給口７ｂは、パッド４の軸受面４ａから背面４ｂ側に凹んで設けられた凹部であり、図２に示すように、軸受面４ａに開口して設けられている。潤滑圧油管７ｃは、潤滑圧油タンク７ａと供給口７ｂとを連結して潤滑油を流通させる連結管である。潤滑圧油管７ｃは、シール部７ｆを介してハウジング３を貫通しており、上述したパッド４の揺動を阻害しないようにパッド４の動きに追従して動くことができる。ポンプ７ｄは、潤滑圧油管７ｃの途中に設けられて潤滑圧油管７ｃを介して潤滑圧油タンク７ａに貯留された潤滑圧油を供給口７ｂに送り出す。本実施形態では、ポンプ７ｄは、潤滑油供給部６のポンプ６ｄを共用している。潤滑圧油タンク７ａが、潤滑油タンク６ａとは別に設けられる場合、ポンプ７ｄは、ポンプ６ｄとは別に潤滑圧油管７ｃに設けられる。バルブ７ｅは、潤滑圧油管７ｃの途中に設けられて潤滑圧油管７ｃにおける潤滑圧油の流通を行ったり止めたり流量を調整したりする。この潤滑圧油供給部７により、潤滑圧油が供給口７ｂから回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間に供給される。従って、潤滑圧油供給部７は、潤滑圧油を供給することにより、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間に静圧荷重をかけ、この静圧荷重を増減調整できる。

潤滑圧油供給部７は、供給口７ｂは、パッド４の軸受面４ａに設けられており、図１および図２では、パッド４の軸受面４ａにおいて、ピボット５が設けられた位置よりも回転軸２の回転方向Ｒの先寄りに配置されている形態を示している。また、潤滑圧油供給部７は、本実施形態では、各上部パッド４Ａに設けられている。また、潤滑圧油供給部７は、が複数設けられている場合、潤滑圧油タンク７ａや、潤滑圧油管７ｃの一部や、ポンプ７ｄを共有してもよい。

制御部８は、例えば、コンピュータであり、図には明示しないが、演算処理装置、記憶装置などにより実現され、表示装置、入力装置、音声出力装置、ドライブ装置、および入出力インターフェース装置を有してもよい。演算処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを含む。記憶装置は、ＲＯＭやＲＡＭのようなメモリおよびストレージを含む。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施する。表示装置は、フラットパネルディスプレイを含む。入力装置は、操作されることにより入力データを生成するもので、キーボードおよびマウスの少なくとも一方を含む。なお、入力装置が表示装置の表示画面に設けられたタッチセンサを含んでもよい。音声出力装置は、スピーカーを含む。ドライブ装置は、上述した潤滑油供給部６のポンプ６ｄおよびバルブ６ｅ、潤滑圧油供給部７のポンプ７ｄおよびバルブ７ｅの動作を実行させるためのプログラムなどのデータが記録された記録媒体からデータを読み出す。記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスクなどのように情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの様に情報を電気的に記録する半導体メモリなど、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。入出力インターフェース装置は、演算処理装置と記憶装置と表示装置と入力装置と音声出力装置とドライブ装置との間でデータ通信する。

制御部８は、入力部８ａと、判定部８ｂと、ポンプ駆動部８ｃと、バルブ駆動部８ｄと、を有する。入力部８ａは、回転軸２の軸振動を取得する。回転軸２の軸振動は、図１に示すように回転軸２に設けられた振動検出器９で検出される。判定部８ｂは、取得した軸振動が所定の閾値を超えているか否かを判定する。また、判定部８ｂは、取得した軸振動に基づいて回転数成分や周波数を分析する。また、判定部８ｂは、判定や分析に基づきバルブ駆動部８ｄ（およびポンプ駆動部８ｃ）に制御信号を出力する。ポンプ駆動部８ｃは、潤滑圧油供給部７のポンプ７ｄを制御する。バルブ駆動部８ｄは、潤滑圧油供給部７のバルブ７ｅを制御する。従って、制御部８は、回転軸２の軸振動を取得し、当該軸振動に基づいて潤滑圧油供給部７による潤滑圧油の供給を制御する。なお、制御部８は、潤滑油供給部６のポンプ６ｄおよびバルブ６ｅを制御することができ、ハウジング３の内部への潤滑油の供給を制御する。制御部８は、潤滑油供給部６と潤滑圧油供給部７とを独立してそれぞれ制御する。

制御部８は、単一で潤滑油供給部６および各潤滑圧油供給部７を制御しても、潤滑油供給部６や各潤滑圧油供給部７に設けられて潤滑油供給部６および各潤滑圧油供給部７を制御してもよい。

図３は、実施形態１に係る軸受装置の制御部の動作を示すフローチャートである。

制御部８は、図３に示すように、回転機械が運転されて回転軸２が回転しているとき、振動検出器９で検出された検出信号を入力部８ａで取得し判定部８ｂにて軸振動のモニタリングを行う（ステップＳ１）。そして、判定部８ｂにおいて軸振動が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において、軸振動が所定の閾値を超えていない場合は（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻って引き続きモニタリングを行う。また、ステップＳ２において、軸振動が所定の閾値を超えている場合は（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、判定部８ｂにおいて、回転数成分が起因したものか（ステップＳ３）あるいは低周波数振動が起因したものか（ステップＳ４）を判定する。回転数成分が起因したものである場合、回転軸２の重心が軸心Ｐからずれることにより遠心力が回転軸２からずれた位置を基準に働くため振動が発生する。一方、低周波数振動が起因したものである場合、プリロードが過剰に負荷されて生じる回転軸２の低周波振動が働き振動が発生する。そして、回転数成分が起因して軸振動が所定の閾値を超えている場合（ステップＳ３）、判定部８ｂは、バルブ駆動部８ｄ（およびポンプ駆動部８ｃ）に制御信号を出力し、潤滑圧油供給部７による潤滑圧油の供給量を増加し、静圧荷重を増加させる（ステップＳ５）。静圧荷重を増加させることで、プリロードが増加するため回転数成分が低減され、回転数成分が起因した軸振動を抑制できる。一方、低周波数振動が起因して軸振動が所定の閾値を超えている場合（ステップＳ４）、判定部８ｂは、バルブ駆動部８ｄ（およびポンプ駆動部８ｃ）に制御信号を出力し、潤滑圧油供給部７による潤滑圧油の供給量を減少し、静圧荷重を減少させる（ステップＳ６）。静圧荷重を減少させることで、プリロードが減少するため低周波数振動が低減され、低周波数振動が起因した軸振動を抑制できる。

このように、本実形態の軸受装置１は、回転軸２の周囲に設けられて回転軸２の外周面２ａに沿って対向する軸受面４ａを有するパッド４と、軸受面４ａが回転軸２の周方向に傾斜可能にパッド４を支持するピボット５と、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間に油膜が形成されるように潤滑油を供給する潤滑油供給部６と、パッド４の軸受面４ａに設けられた供給口７ｂから回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間に潤滑圧油を供給する潤滑圧油供給部７と、回転軸２の軸振動を取得し、当該軸振動に基づいて潤滑圧油供給部７による潤滑圧油の供給量を制御する制御部８と、を備える。

従って、この軸受装置１によれば、回転軸２を回転させながら潤滑圧油の供給量を制御して静圧荷重を増減調整することで、最適な荷重の調整を実施でき、軸振動特性に合わせて最適なプリロードに調整する。この結果、回転軸２を備える回転機械を運転しながらプリロードの調整ができるので、例えば、回転機械を停止してピボット５の設定変更を調整する必要がない。また、潤滑圧油供給部７は、供給口７ｂがパッド４の軸受面４ａに設けられているため、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａとの間の潤滑油の油膜に対し、軸受面４ａに静圧荷重の作用を直接付与できる。

また、本実施形態の軸受装置１では、潤滑圧油供給部７は、パッド４の軸受面４ａにおいて回転軸２の回転方向の一方側に偏らせて供給口７ｂが配置されている。具体的に、供給口７ｂは、ピボット５が設けられた位置よりも回転軸２の回転方向Ｒの先寄りであって下流側に配置されている形態を示している。

従って、回転軸２の回転方向Ｒの下流側に供給口７ｂを設けたことで、プリロードを効果的に負荷できる。例えば、回転軸２の回転方向Ｒの上流側にのみ供給口７ｂを設けた場合では、下流側でプリロードを負荷できない。

また、本実施形態の軸受装置１では、パッド４が回転軸２の周囲に複数設けられており、横置きに配置された回転軸２の回転の中心である軸心Ｐよりも水平方向の上方に位置する上部パッド４Ａに潤滑圧油供給部７が設けられている。

従って、回転軸２の軸心Ｐよりも水平方向の下方に位置する下部パッド４Ｂは、回転軸２にかかる荷重が負荷されるため、当該荷重に対して静圧荷重を負荷することになり、相応の油圧が必要になるが、回転軸２の軸心Ｐよりも水平方向の上方に位置する上部パッド４Ａには、回転軸２にかかる荷重が負荷されないため、静圧荷重の制御を容易に行うことができる。

［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る軸受装置の概略構成を示す図である。

図４に示す実施形態２の軸受装置１では、潤滑圧油供給部７は、実施形態１の軸受装置１に対し、回転軸２の周囲に複数設けられた全てのパッド４に設けられている点で異なり、他の構成は同等である。従って、実施形態２において、実施形態１と同等の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の軸受装置１は、回転軸２の周囲に複数設けられており、回転軸２の回転の中心である軸心Ｐよりも水平方向の上方に位置する上部パッド４Ａ、および軸心Ｐよりも水平方向の下方に位置する下部パッド４Ｂに潤滑圧油供給部７が設けられている。

制御部８は、各潤滑圧油供給部７を各々制御する。

従って、各位置のパッド４に対し、独立して静圧荷重の制御を行うことができる。

例えば、上方に位置する上部パッド４Ａには、プリロードの増減制御を行い、下方に位置する下部パッド４Ｂには、ピボット５に対して回転軸２の回転方向Ｒの下流側に供給口７ｂを設ける構成をもってピボット５のオフセット効果の制御を行うことができ、各位置のパッド４に対して最適な制御を行うことができる。ピボット５のオフセット効果は、回転軸２の回転方向において、パッド４の中心位置をピボット５の位置からずらすことにより、ピボット５の支持点回りのモーメントが釣り合うため、パッド４が振れるぐらつきを押さえることであり、回転軸２の回転中に軸振動が安定するように制御できる。

［実施形態３］
図５は、実施形態３に係る軸受装置の概略構成を示す図である。図６は、実施形態３に係る軸受装置のパッドを示す図である。

図５および図６に示す実施形態３の軸受装置１は、上述した実施形態１，２の軸受装置１に対し、潤滑圧油供給部７における供給口７ｂの構成を異ならせたものであり、他の構成は同等である。従って、実施形態３において、実施形態１，２と同等の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の軸受装置１は、パッド４の軸受面４ａにおいて、回転軸２の回転方向Ｒの一方側と他方側とに供給口７ｂを配置してそれぞれ潤滑圧油供給部７が設けられている。

具体的に、本実施形態の軸受装置１は、図５に示すように、１つのパッド４に対して２つの潤滑圧油供給部７が設けられている。一方の潤滑圧油供給部７は、パッド４の軸受面４ａにおいて、ピボット５に対して回転軸２の回転方向Ｒの上流側に供給口７ｂが設けられている。また、他方の潤滑圧油供給部７は、パッド４の軸受面４ａにおいて、ピボット５に対して回転軸２の回転方向Ｒの下流側に供給口７ｂが設けられている。

制御部８は、各潤滑圧油供給部７を各々制御する。制御部８は、単一で各潤滑圧油供給部７を制御しても、各潤滑圧油供給部７に設けられて各潤滑圧油供給部７を制御してもよい。

従って、１つのパッド４に対し、各供給口７ｂをもって独立して静圧荷重の制御を行うことができる。

例えば、プリロードの変更により軸振動特性を変化させる制御ができ、その他、パッド４の傾きを変えることによりピボット５のオフセット効果の制御を行うことができ、回転軸２の回転中に軸振動が安定するように制御できる。

なお、供給口７ｂは、１つのパッド４の軸受面４ａにおいて、回転軸２の回転方向Ｒの一方側と他方側とに設けられていれば、２つ以上設けられていてもよい。

その他の構成は、実施形態１，２と同様であり、実施形態１，２と同様に効果が得られる。

［実施形態４］
図７は、実施形態４に係る軸受装置の概略構成を示す図である。図８は、実施形態４に係る軸受装置のパッドを示す図である。

図７および図８に示す実施形態４の軸受装置１は、上述した実施形態１，２の軸受装置１に対し、潤滑圧油供給部７における供給口７ｂの構成を異ならせたものであり、他の構成は同等である。従って、実施形態４において、実施形態１，２と同等の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態の軸受装置１では、潤滑圧油供給部７は、１つのパッド４の軸受面４ａにおいて、潤滑油により回転軸２の外周面２ａとの間に油膜が形成される最小面積を確保しつつ供給口７ｂが配置されている。

即ち、本実施形態の軸受装置１は、図７および図８に示すように、潤滑圧油供給部７は、１つのパッド４の軸受面４ａにおいて、上述した実施形態１，２と比較して供給口７ｂが拡大して形成されている。軸受面４ａに最大に開口する供給口７ｂは、潤滑油供給部６において供給された潤滑油が、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａと間で油膜を形成できる最小面積を軸受面４ａに確保する範囲で形成されている。

このように、１つのパッド４の軸受面４ａに、回転軸２の外周面２ａとパッド４の軸受面４ａと間に油膜を形成できる最小面積を確保して大きな供給口７ｂを形成することで、潤滑圧油をパッド４の軸受面４ａの広範囲に供給でき、プリロードの変化を容易に制御でき、より効果的に実施できる。

その他の構成は、実施形態１，２と同様であり、実施形態１，２と同様に効果が得られる。

また、上述した実施形態１～４に記載の軸受装置１を備えた回転機械によれば、運転しながらプリロードの調整ができ、例えば、回転機械を停止してピボット５の設定変更を調整する必要がない。

１ 軸受装置
２ 回転軸
２ａ 外周面
３ ハウジング
３ａ 内周面
４ パッド
４Ａ 上部パッド
４Ｂ 下部パッド
４ａ 軸受面
４ｂ 背面
５ ピボット
６ 潤滑油供給部
６ａ 潤滑油タンク
６ｂ 供給ノズル
６ｃ 潤滑油管
６ｄ ポンプ
６ｅ バルブ
７ 潤滑圧油供給部
７ａ 潤滑圧油タンク
７ｂ 供給口
７ｃ 潤滑圧油管
７ｄ ポンプ
７ｅ バルブ
７ｆ シール部
８ 制御部
８ａ 入力部
８ｂ 判定部
８ｃ ポンプ駆動部
８ｄ バルブ駆動部
９ 振動検出器
Ｈ 隙間
Ｐ 軸心
Ｒ 回転方向

Claims (8)

1. 回転軸の周囲に設けられて前記回転軸の外周面に沿って対向する軸受面を有するパッドと、
   前記軸受面が前記回転軸の周方向に傾斜可能に前記パッドを支持するピボットと、
   前記外周面と前記軸受面との間に油膜が形成されるように潤滑油を供給する潤滑油供給部と、
   前記軸受面に設けられた供給口から前記外周面と前記軸受面との間に潤滑圧油を供給する潤滑圧油供給部と、
   前記回転軸の軸振動を取得し、当該軸振動に基づいて前記潤滑圧油供給部による潤滑圧油の供給量を増加させることで、プリロードを増加させる、または、潤滑圧油の供給量を減少させることで、前記プリロードを減少させる制御をする制御部と、
   を備える、軸受装置。
2. 前記制御部は、前記軸振動が所定の閾値を超えている場合、回転数成分が起因したものか、あるいは低周波数振動が起因したものかを判定し、起因が前記回転数成分または前記低周波数振動に基づいて前記潤滑圧油供給部による潤滑圧油の供給量を増減制御する、請求項１に記載の軸受装置。
3. 前記制御部は、前記回転数成分が起因して前記軸振動が所定の閾値を超えている場合に前記潤滑圧油供給部による潤滑圧油の供給量を増加させる一方、前記低周波数振動が起因して前記軸振動が所定の閾値を超えている場合に前記潤滑圧油供給部による潤滑圧油の供給量を減少させる、請求項２に記載の軸受装置。
4. 前記潤滑圧油供給部は、前記パッドの前記軸受面において前記回転軸の回転方向の一方側に偏らせて前記供給口が配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の軸受装置。
5. 回転軸の周囲に設けられて前記回転軸の外周面に沿って対向する軸受面を有するパッドと、
   前記軸受面が前記回転軸の周方向に傾斜可能に前記パッドを支持するピボットと、
   前記外周面と前記軸受面との間に油膜が形成されるように潤滑油を供給する潤滑油供給部と、
   前記軸受面に設けられた供給口から前記外周面と前記軸受面との間に潤滑圧油を供給する潤滑圧油供給部と、
   前記回転軸の軸振動を取得し、当該軸振動に基づいて前記潤滑圧油供給部による潤滑圧油の供給量を制御する制御部と、
   を備え、
   前記パッドの前記軸受面において前記回転軸の回転方向の一方側と他方側とに前記供給口を配置してそれぞれ前記潤滑圧油供給部が設けられ、前記制御部は、各前記潤滑圧油供給部を各々制御する、軸受装置。
6. 前記パッドが前記回転軸の周囲に複数設けられており、横置きに配置された前記回転軸の回転の中心よりも水平方向の上方に位置する前記パッドに前記潤滑圧油供給部が設けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の軸受装置。
7. 前記パッドが前記回転軸の周囲に複数設けられており、各前記パッドに前記潤滑圧油供給部が設けられ、前記制御部は、各前記潤滑圧油供給部を各々制御する、請求項１～５のいずれか１項に記載の軸受装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の軸受装置を備えた回転機械。

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