JP7253936B2 - スクイーズフィルムダンパ軸受及び回転機械 - Google Patents
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Description
この発明の第一態様によれば、スクイーズフィルムダンパ軸受は、軸受部を支持する内部支持環と、前記内部支持環の外周に設けられる外部支持環と、を有し、前記内部支持環の外周面と前記外部支持環の内周面との間に形成されたダンパ隙間に粘性流体が充填され、前記外部支持環及び前記内部支持環の少なくともいずれか一方に振動エネルギーを散逸する散逸部を備え、内周面及び前記内部支持環の外周面の少なくともいずれか一方に、振動エネルギーを散逸する散逸部としての複数のホールを有し、前記複数のホールは、軸方向及び周方向に間隔をあけて配置されている。
また、このように構成することで、回転軸の回転に伴い、軸受部及びこれを支持する内部支持環が振動すると、粘性流体が軸方向又は周方向に移動して、ホールに渦が発生し、渦による粘性散逸が生じるため、振動エネルギーが散逸される。これにより、従来のスクイズ効果に加えて粘性散逸により減衰効果が得られるため、減衰効果を向上させることができる。また、ダンパ隙間を広くしたために、スクイズ効果による減衰効果が低下した場合でも、粘性散逸による減衰効果を付与することにより、減衰効果の低下を抑制し、回転軸系の安定性を確保できる。更に、ホールの寸法、形状、個数、配置、配置間隔等を調整することにより、減衰効果を調整することができる。
以下、図1から図5及び図16を参照して本発明の第一実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る回転機械を示す断面図である。図1に示すように、回転機械1は、回転軸2と、回転軸2を支持するスクイーズフィルムダンパ軸受3と、を備えている。スクイーズフィルムダンパ軸受3は、スクイーズフィルムダンパ20を有する。図2は、本実施形態に係る回転機械を示す軸方向断面図であり、図1のA-A線断面図である。図3は、本実施形態に係るスクイーズフィルムダンパ軸受を示す断面図であり、図2のB-B線断面図である。図4は、本実施形態に係る外部支持環の内周面の一部を示す概略図である。図5は、本実施形態の変形例に係る外部支持環の内周面の一部を示す概略図である。
次に、本発明の第二実施形態について、図6から図8を参照して説明する。図6は、本実施形態に係る回転機械を示す軸方向断面図である。図7は、本実施形態に係るスクイーズフィルムダンパ軸受を示す断面図であり、図6のC-C断面図である。図8は、本実施形態に係る外部支持環の内周面を示す概略図である。なお、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、ダンパ隙間30を形成する外部支持環28の内周面に、軸方向及び周方向に沿って周方向溝60が形成されている点で第一実施形態と相違する。周方向溝60は、軸方向及び周方向に所定の間隔を空けて複数配置されている。一例には、図6及び図8に示すように、複数の周方向溝60は、周方向及び軸方向に等間隔に形成されている。また、周方向溝60は、機械加工により径方向から見て距形に形成されるとともに径方向に所定の深さを有している。なお、周方向溝60の寸法、形状、個数、配置、配置間隔等は特に制限されない。
以下、本発明の第三実施形態について、図9から図11を参照して説明する。図9は、本実施形態に係る回転機械を示す軸方向断面図である。図10は、本実施形態に係るダンパ隙間の要部拡大図である。図11は、本実施形態に係る外部支持環の内周面の一部を示す概略図である。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、外部支持環28の内周面に第一の凸部70が設けられており、内部支持環24の外周面に第二の凸部80が設けられている点で、上記の各実施形態と相違する。
以下、本発明の第四実施形態について、図12及び図13を参照して説明する。図12は、本実施形態に係る外部支持環の内周面の一部を示す概略図である。図13は、本実施形態に係るダンパ隙間の要部拡大図である。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、第一の凸部70に第一の凸部流路72が設けられ、第二の凸部80に第二の凸部流路82が設けられている点で第三実施形態と相違する。一例には、第一の凸部70及び第二の凸部80は、自己相似なフラクタル図形の一種であり、立方体に貫通孔90が形成されたものである。即ち、凸部の各面に、各面の形状と相似な形状を持つ貫通孔90が設けられることにより、内部に流路が設けられている。上記のように、第一の凸部70と第二の凸部80に複雑な流路を設ける場合、第一の凸部70と第二の凸部80は、第三実施形態の場合と同様に、積層造形によって形成されることが望ましい。なお、第一の凸部流路72あるいは第二の凸部流路82の寸法、形状、配置等は特に制限されない。
以下、本発明の第五実施形態について、図14及び図15を参照して説明する。図14は、本実施形態に係る外部支持環の内周面の一部を示す概略図である。図15は、本実施形態に係る回転機械を示す軸方向断面図である。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、外部支持環28の内周面に複数の第一の流出入部74と、外部支持環28の内部の周方向に、複数の第一の流出入部74と連通する第一の流路76が設けられている。また、内部支持環24の外周面に複数の第二の流出入部84と、内部支持環24の内部の周方向に、複数の第二の流出入部84と連通する第二の流路86が設けられている。
2 回転軸
3 スクイーズフィルムダンパ軸受
4 ギア
5 インペラ
6 駆動軸
10 軸受部
11 軸受パッド
12 軸受面
13 ピボット
20 スクイーズフィルムダンパ
24 内部支持環
28 外部支持環
30 ダンパ隙間
38 油膜
60 周方向溝
70 第一の凸部
72 第一の凸部流路
74 第一の流出入部
74A 第一の流出入孔
76 第一の流路
76A 第一の径方向流路
76B 第一の周方向流路
80 第二の凸部
82 第二の凸部流路
84 第二の流出入部
84A 第二の流出入孔
86 第二の流路
86A 第二の径方向流路
86B 第二の周方向流路
90 貫通孔
95 隙間
100 ホール
O 中心軸
Claims (6)
- 軸受部を支持する内部支持環と、
前記内部支持環の外周に設けられる外部支持環と、を有し、
前記内部支持環の外周面と前記外部支持環の内周面との間に形成されたダンパ隙間に粘性流体が充填され、
前記外部支持環の内周面及び前記内部支持環の外周面の少なくともいずれか一方に、振動エネルギーを散逸する散逸部としての複数のホールを有し、
前記複数のホールは、軸方向及び周方向に間隔をあけて配置されているスクイーズフィルムダンパ軸受。 - 軸受部を支持する内部支持環と、
前記内部支持環の外周に設けられる外部支持環と、を有し、
前記内部支持環の外周面と前記外部支持環の内周面との間に形成されたダンパ隙間に粘性流体が充填され、
前記外部支持環及び前記内部支持環の少なくともいずれか一方に振動エネルギーを散逸する散逸部を備え、
前記散逸部は、
前記外部支持環の内周面に設けられた1以上の第一の凸部と、
前記内部支持環の外周面に設けられた1以上の第二の凸部と、を有し、
前記第一の凸部と前記第二の凸部は、所定の方向に交互に配置され、
隣り合う前記第一の凸部と前記第二の凸部の間には隙間が形成されており、
前記散逸部は、
前記第一の凸部の内部に設けられ、前記粘性流体が流通する第一の凸部流路と、
前記第二の凸部の内部に設けられ、前記粘性流体が流通する第二の凸部流路と、
をさらに有する、スクイーズフィルムダンパ軸受。 - 軸受部を支持する内部支持環と、
前記内部支持環の外周に設けられる外部支持環と、を有し、
前記内部支持環の外周面と前記外部支持環の内周面との間に形成されたダンパ隙間に粘性流体が充填され、
前記外部支持環及び前記内部支持環の少なくともいずれか一方に振動エネルギーを散逸する散逸部を備え、
前記散逸部は、
前記外部支持環の内周面に設けられ、前記粘性流体が流出入する複数の第一の流出入部と、
前記外部支持環の内部の周方向に設けられた前記第一の流出入部と連通し、前記粘性流体が流通する第一の流路と、を備える、スクイーズフィルムダンパ軸受。 - 前記散逸部は、
前記内部支持環の外周面に設けられ、前記粘性流体が流出入する複数の第二の流出入部と、
前記内部支持環の内部の周方向に設けられた前記第二の流出入部と連通し、前記粘性流体が流通する第二の流路と、を更に備える、
請求項3に記載のスクイーズフィルムダンパ軸受。 - 前記外部支持環と前記内部支持環とは、3次元構造が得られるように表面上に1種以上の材料からなる連続層を積層することによって積層造形された、請求項2から4のいずれか1項に記載のスクイーズフィルムダンパ軸受。
- 請求項1から請求項5の何れか一項に記載のスクイーズフィルムダンパ軸受と、
前記スクイーズフィルムダンパ軸受によって回転可能に支持される回転軸と、
を備えた回転機械。
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JP2019034787A JP7253936B2 (ja) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | スクイーズフィルムダンパ軸受及び回転機械 |
CN202010081128.0A CN111623036B (zh) | 2019-02-27 | 2020-02-05 | 挤压油膜阻尼器轴承及具备该挤压油膜阻尼器的旋转机械 |
US16/787,228 US11111956B2 (en) | 2019-02-27 | 2020-02-11 | Squeeze film damper bearing and rotary machine including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019034787A JP7253936B2 (ja) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | スクイーズフィルムダンパ軸受及び回転機械 |
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Family Applications (1)
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JP2019034787A Active JP7253936B2 (ja) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | スクイーズフィルムダンパ軸受及び回転機械 |
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JPH11193816A (ja) * | 1997-12-27 | 1999-07-21 | Nippon Seiko Kk | 減衰機構付転がり軸受 |
JP5974582B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-08-23 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | 軸受支持構造 |
US9970450B1 (en) * | 2017-01-26 | 2018-05-15 | Borgwarner Inc. | Vented bearing retainer for turbomachines |
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2019
- 2019-02-27 JP JP2019034787A patent/JP7253936B2/ja active Active
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