JPH0217215Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は発電所の電力用発電機、水車、産業
機器用電動機等の大型回転機におけるすべり軸受
装置に関し、特にその冷却装置に関する。

（従来の技術） 従来より大型回転機（以下、本明細書では、
1000kW〜5000kW回転機を大型回転機という）。
のすべり軸受の冷却法として、水によつて冷却
（水冷式）および油槽内の潤滑油を外部に循環し
て冷却（強制油循環式）する方法が実施されてい
る。また小型の電動機では周囲の油槽、軸受カバ
ー等から大気中へ放熱する自然冷却（自冷式）が
実施されている。第４，５図に示すものは、前記
自冷式すべり軸受装置の一例であり、横軸１摺動
部の発生熱、潤滑油４の熱を軸受カバー７、油槽
３、冷却フイン８を介して大気中へ逃がすもので
ある。なお、第４，５図示のものはオイルリング
タイプのもので、横軸１を回動自在に支持した軸
受メタル２の下方へ油槽３を設け、油槽３内の潤
滑油４を横軸１へ巻掛けしたオイルリング５で汲
み上げて横軸１の表面へ浴油するものであり、こ
れにより横軸１の摩耗および摩擦抵抗を減少させ
るものである。また横軸１へ供給された潤滑油４
は発生熱を吸収した後、再び油槽３内へ戻される
ものである。

（考案が解決しようとする問題点） 前述の水冷式および強制油循環式の場合、冷却
源を含め、他に種々の設備を必要とし、これらの
保守点検も困難であり、安価に製造できない。ま
た自冷式のものは前記不都合を解消できるもの
の、大型回転機に採用することは次の理由により
極めて困難である。つまり油槽内の潤滑油は液体
であるため、底部に比べ油面近くが高温であり、
その温度差は極めて大きい。例えば2000kWの大
型回転機にに用いられる軸受であつて、油槽の深
さを例えば300〜400mmとすると、底部温度が45℃
のとき、油面近くが60〜65℃となる等、温度差は
数10℃まで達する。そしてオイルリングは油面に
近い潤滑油を汲み上げるため、極めて高温の潤滑
油を軸受メタル内に導入することとなる。よつて
軸受装置１０内部で発生する熱量と、軸受カバー
７、油槽３および冷却フイン８による放熱との熱
的均衡を高い値で保たざるを得ず、実施化は極め
て困難である。

（問題点を解決するための手段） この考案は、前述の不都合を解消するもので、
すなわち横軸１を回動自在に支持した軸受メタル
２の下方へ油槽３を設け、油槽３内の潤滑油４を
汲み上げて横軸１の表面へ供給するオイルリング
５を横軸１へ巻掛けし、油槽３内へ蓋部６ａおよ
び下方口６ｃを有するとともに蓋部６ａへオイル
リング５の出入口６ｂ，６ｂを有する箱状の油導
筒６を設け、しかもこの油導筒６でオイルリング
５を囲み、油槽３内へヒートパイプ１６，１６′，
１６″の一端を配設し、ヒートパイプ１６，１
６′，１６″の他端を油槽３外へ導出し、ヒートパ
イプ１６，１６′，１６″の他端を排気口１２を有
するヒートパイプカバー１７で囲み、また冷却フ
アン２４を有する大型回転機本体９の冷却風通路
１８の途中より風道１９を分岐し、風道１９をヒ
ートパイプカバー１７へ接続することを特徴とす
るものである。

（実施例の構成） 第１図中、９は1000kW〜5000kWの大型回転
機本体で、さらに具体的には発電所用の電力発電
機（2000kW）であり、横軸１は軸受装置１０の
軸受により回動自在に支持されている。大型回転
機本体９は後述の風道１９を除いて公知の冷却フ
アン付き回転機であり、図中、２０はフレーム、
２１はコイル用カバー、２２は鉄心、２３はコイ
ル、２４は冷却フアン、２５は回転子スパイダー
である。そしてこの大型回転機本体９の冷却風通
路１８の途中へ風道１９が設けられている。

第２，３図はこの考案のすべり軸受装置１０を
示すもので、横軸１は軸受メタル２により回動自
在に支持され、軸受メタル２は下方の油槽３内へ
固定されたメタル支持台１１と軸受カバー７とに
より固定されている。軸受メタル２へはオイルリ
ング５を通す空隙１３が形成されているとともに
第２図示のように空隙１３の外側で、しかも横軸
１の表面に沿つて環状溝１４が形成され、環状溝
１４の下方より油槽３への導通路１５が形成され
ている。横軸１へは空隙１３，１３通るオイルリ
ング５，５が巻掛けてあり、各オイルリング５の
下方は後述のように油槽３内へ設置された油導筒
６内の潤滑油４中に入つている。油槽３の深さは
300mmであり、油槽３内へは油導筒６，６が取付
金具６′，６′を介してメタル支持台１１に固定さ
れ、しかも各油導筒６は前述のようにオイルリン
グ５の下方を囲んでいる。油導筒６はベークライ
ト、FRPのような熱不良導体で、箱状に形成さ
れ、無底つまり下方口６ｃを有するとともにに凹
弧状の蓋部６ａを有し、蓋部６ａの左右（第６図
において）へオイルリング５の出入口６ｂ，６ｂ
が形成されている。各油導筒６の下方口６ｃは油
槽３の底面３ａより、やや上方に位置され、出入
口６ｂ，６ｂは油面４ａよりやや上方に位置され
ている。

また油槽３へは複数本のヒートパイプ１６，１
６′，１６″が取付けられ、ヒートパイプ１６，１
６′の一端は温度の高い油面４ａ近傍へ、ヒート
パイプ１６″の一端はメタル支持台１１内の上方
へそれぞれ配設され、ヒートパイプ１６，１６，
１６″の他端は油槽３外へ導出され、当該導出部
分は排気口１２を有するヒートパイプカバー１７
で囲まれている。そして前述の風道１９が第１，
３図のうにヒートパイプカバー１７内へ連通され
ている。

（実施例の作用） 横軸１の回動に伴い、オイルリング５は油導筒
６内の潤滑油４を汲み上げつつ回動し、潤滑油４
は横軸１の表面に供給される。このとき潤滑油４
の一部は横軸１と軸受メタル２との接触面間へ入
るが、多くは横軸１の表面へ浴油した後、第２図
の空隙１３より軸受メタル２の下半外周面を伝わ
り、流下する。ここに油導筒６には蓋部６ａがあ
るので、流した潤滑油４は油導筒６の上方より油
導筒６内へ入ることがない。また横軸１と軸受メ
タル２との接触面間へ供給された潤滑油４は環状
溝１４、導通路１５を経て油導筒６外の油槽３内
へ戻される。また出入口６ｂ，６ｂは油面４ａよ
り高い位置に設けてあるので、潤滑油４は常に下
方口６ｃより油導筒６内へ入り、つまり底方の低
温の潤滑油４が油導筒６内へ供給され、オイルリ
ング５を介して軸受メタル２内へ低温の潤滑油４
が供給される。なお油槽３内の潤滑油４はオイル
リング５の汲み上げによつて油槽３上下に強制的
に循環されるので、油槽３の表面に取付けてある
冷却フイン８も全体的に機能を発揮し、効率も増
大する。

また、第１図において横軸１の回動に伴い、回
転子スパイダー２５に取付けられた冷却フアン２
４が回動すると、冷却風は矢印の通り、コイル２
３および鉄心２２を通り、フレーム２０より排気
される。ここにフレーム２０に取付けられたコイ
ル用カバー２１と冷却フアン２４とのギヤツプを
図示のように小さくしてあるので、コイル用カバ
ー２１内の気圧が上昇し、このため冷却風が入口
２７附近で回つて入口２７から出ることがなく、
コイル用カバー２１内の冷却風の一部は風道１９
を通り、ヒートパイプカバー１７を経てヒートパ
イプ１６，１６′，１６″の他端を冷却した後、排
気される。一方、油槽３内の上方高温部および軸
受メタル２から直接熱が伝達されるメタル支持台
１１内の上方へ位置しているヒートパイプ１６，
１６′，１６″の一端は加熱され、ヒートパイプ１
６，１６′，１６″内の作動流体（図示省略）は蒸
発して前述の冷えた他端にに移動して凝縮され、
さらに凝縮した作動流体はヒートパイプ１６，１
６′，１６″のウイツク（図示省略）を内部を移動
して加熱部に戻り、再び蒸発する。この繰返しに
より油槽３内の潤滑油４および軸受メタル２の温
度上昇をおさえることができる。

なお、実験結果を示すと次のとおりである。

2000kWの大型の電力用発電機の軸受で、しか
も油槽３の潤滑油深さが300mmのとき、軸受メタ
ル２へ供給された潤滑油４の温度は従来構造の場
合、65℃であり、この考案のヒートパイプ１６，
１６′，１６″を使用した場合56℃であり、９℃低
下し、またこの考案のヒートパイプを使用せず、
油導管６，６のみを使用した場合58℃であり、７
℃低下し、さらに前述の実施例のようにヒートパ
イプ１６，１６′，１６″および油導筒６，６の両
方を使用した場合、51℃であり、14℃低下した。

（考案の効果） この考案は油槽内へヒートパイプの一端を配設
し、他端を油槽外へ導出し、大型回転機本体で生
ずる冷却風の一部をヒートパイプの他端へ導入し
て冷却するので、あらためて他の冷却源およびそ
の設備を要することがなく、ヒートパイプ、ヒー
トパイプカバーと風道を設置すれば足り、保守点
検も容易で、安価に製造でき、また軸受装置内の
温度低下をはかることができるので、軸受カバ
ー、油槽等による自然放熱を安全にすることがで
き、大型回転機のすべり軸受にあつても自冷式の
ものを採用することができ、さらに油槽内へ蓋部
および下方口を有するとともに蓋部へオイルリン
グの出入口を有する箱状の油導筒を設け、しかも
この油導筒でオイルリングを囲むので、油導筒内
へ油槽底方からの低温の潤滑油のみが供給され、
オイルリングは低温の潤滑油のみを横軸へ供給す
ることができ、極めて大きな冷却効果を奏するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の一部を切欠いた正
面図、第２図はこの考案の実施例中、軸受側の拡
大縦断正面図、第３図は同上一部を切欠いた拡大
側面図、第４図は従来の自冷式すべり軸受装置の
縦断正面図、第５図はＡ−Ａ断面図である。 １……横軸、２……軸受メタル、３……油槽、
４……潤滑油、５……オイルリング、６……油導
筒、６ａ……蓋部、６ｂ……出入口、６ｃ……下
方口、９……大型回転機本体、１０……軸受装
置、１２……排気口、１６，１６′，１６″……ヒ
ートパイプ、１７……ヒートパイプカバー、１８
……冷却風通路、１９……風道、２４……冷却フ
アン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 横軸１を回動自在に支持した軸受メタル２の下
   方へ油槽３を設け、油槽３内の潤滑油４を汲み上
   げて横軸１の表面へ供給するオイルリング５を横
   軸１へ巻掛けし、油槽３内へ蓋部６ａおよび下方
   口６ｃを有するとともに蓋部６ａへオイルリング
   ５の出入口６ｂ，６ｂを有する箱状の油導筒６を
   設け、しかもこの油導筒６でオイルリング５を囲
   み、油槽３内へヒートパイプ１６，１６′，１
   ６″の一端を配設し、ヒートパイプ１６，１６′，
   １６″の他端を油槽３外へ導出し、ヒートパイプ
   １６，１６′，１６″の他端を排気口１２を有する
   ヒートパイプカバー１７で囲み、また冷却フアン
   ２４を有する大型回転機本体９の冷却風通路１８
   の途中より風道１９を分岐し、風道１９をヒート
   パイプカバー１７へ接続することを特徴とする大
   型回転機用すべり軸受装置。