JPH04244621A - 回転機械 - Google Patents
回転機械Info
- Publication number
- JPH04244621A JPH04244621A JP796491A JP796491A JPH04244621A JP H04244621 A JPH04244621 A JP H04244621A JP 796491 A JP796491 A JP 796491A JP 796491 A JP796491 A JP 796491A JP H04244621 A JPH04244621 A JP H04244621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- gas
- radial force
- speed rotating
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
- F16C32/0696—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for both radial and axial load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
- F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空ポンプを始めとし
て、一般の回転機械にも広く利用される高速回転体の軸
受装置に関するものである。
て、一般の回転機械にも広く利用される高速回転体の軸
受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な軸受として、油軸受、静圧ガス
軸受あるいは動圧ガス軸受等が知られている。このうち
、高速回転体への適用には、動圧ガス軸受に対する期待
が大きい。その理由は、油軸受には油および軸受の劣化
に伴うメンテナンス上の不具合及びプロセスガスへの油
混入による安全性低下の不具合があり、また、静圧ガス
軸受には大量のガスを外部から供給しなければならない
ため不経済であるとともに空気中のゴミ等が侵入し易い
不具合があるのに対して、動圧ガス軸受にはそれらの不
具合を伴うことがないからである。
軸受あるいは動圧ガス軸受等が知られている。このうち
、高速回転体への適用には、動圧ガス軸受に対する期待
が大きい。その理由は、油軸受には油および軸受の劣化
に伴うメンテナンス上の不具合及びプロセスガスへの油
混入による安全性低下の不具合があり、また、静圧ガス
軸受には大量のガスを外部から供給しなければならない
ため不経済であるとともに空気中のゴミ等が侵入し易い
不具合があるのに対して、動圧ガス軸受にはそれらの不
具合を伴うことがないからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般的に高
速回転軸受は、回転体の負荷荷重が外周に沿って均等に
作用することが望まれる。しかし、実際にはあらゆる回
転機械が、回転体の外周に沿って軸受に均等に近い負荷
を及ぼさない場合がある。例えば、真空ポンプのうちに
も、特殊なポンプ羽根を高速回転体の一部に付帯したも
の等は、回転体が高速回転したときにポンプ羽根の営み
の反作用として半径方向力を受ける｛参考文献；ＴＵＲ
ＢＯＭＡＣＨＩＮＥＳ−Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｄｅｓ
ｉｇｎ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｔｈｅｏｒｙ
ＦＩＧ．６．１０２ （Ｏ．Ｅ．Ｂａｌｊｅ 著）な
ど｝。このような高速回転体においては、少なくとも半
径方向力を受けとめるだけの負荷容量を軸受が保有して
いることが要求される。しかし、動圧ガス軸受は他の形
式の軸受に比べて負荷容量／回転体重量比が小さく、他
に何らかの対策を講じなければ上述した課題の有効な解
決を図ることは難しい。 そこで、本発明の目的とす
るところは、そのような半径方向力を伴う高速回転体を
動圧ガス軸受を利用して適正に支持するための軸受装置
を提供することにある。
速回転軸受は、回転体の負荷荷重が外周に沿って均等に
作用することが望まれる。しかし、実際にはあらゆる回
転機械が、回転体の外周に沿って軸受に均等に近い負荷
を及ぼさない場合がある。例えば、真空ポンプのうちに
も、特殊なポンプ羽根を高速回転体の一部に付帯したも
の等は、回転体が高速回転したときにポンプ羽根の営み
の反作用として半径方向力を受ける｛参考文献；ＴＵＲ
ＢＯＭＡＣＨＩＮＥＳ−Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｄｅｓ
ｉｇｎ，Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ Ｔｈｅｏｒｙ
ＦＩＧ．６．１０２ （Ｏ．Ｅ．Ｂａｌｊｅ 著）な
ど｝。このような高速回転体においては、少なくとも半
径方向力を受けとめるだけの負荷容量を軸受が保有して
いることが要求される。しかし、動圧ガス軸受は他の形
式の軸受に比べて負荷容量／回転体重量比が小さく、他
に何らかの対策を講じなければ上述した課題の有効な解
決を図ることは難しい。 そこで、本発明の目的とす
るところは、そのような半径方向力を伴う高速回転体を
動圧ガス軸受を利用して適正に支持するための軸受装置
を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような手段を講じたものである。 すなわち、本発明に係る高速回転体の軸受装置は、
半径方向力を受ける高速回転体を動圧ガス軸受によって
支持するとともに、前記半径方向力を打消し若しくは軽
減する方向の静圧を発生する半径方向力補償機構を前記
高速回転体の周囲に配設したことを特徴とする。
達成するために、次のような手段を講じたものである。 すなわち、本発明に係る高速回転体の軸受装置は、
半径方向力を受ける高速回転体を動圧ガス軸受によって
支持するとともに、前記半径方向力を打消し若しくは軽
減する方向の静圧を発生する半径方向力補償機構を前記
高速回転体の周囲に配設したことを特徴とする。
【０００５】
【作用】このような構成の軸受装置であれば、回転に伴
って高速回転体に半径方向力が作用しても、その半径方
向力を該高速回転体上において半径方向力補償機構の発
生する静圧により打消し若しくは軽減することができる
。このため、高速回転体の外周に配設した軸受に集中荷
重が及ぶことを防止し、その結果、軸受の負荷を減らし
て適正な支持状態を実現することが可能になる。しかも
、半径方向力補償機構を、動圧ガス軸受のガスを利用し
て機能させることもできるため、ガスの一部共用化によ
るメリットも期待できるものとなる。
って高速回転体に半径方向力が作用しても、その半径方
向力を該高速回転体上において半径方向力補償機構の発
生する静圧により打消し若しくは軽減することができる
。このため、高速回転体の外周に配設した軸受に集中荷
重が及ぶことを防止し、その結果、軸受の負荷を減らし
て適正な支持状態を実現することが可能になる。しかも
、半径方向力補償機構を、動圧ガス軸受のガスを利用し
て機能させることもできるため、ガスの一部共用化によ
るメリットも期待できるものとなる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図４を参照
して説明する。
して説明する。
【０００７】図１は、本実施例の軸受装置が適用された
高速回転型真空ポンプＢの縦断面を示しており、半径方
向力を受ける高速回転体２を、動圧ガス軸受６、８、９
および半径方向力補償機構５ａ、５ｂによって支持して
いる。
高速回転型真空ポンプＢの縦断面を示しており、半径方
向力を受ける高速回転体２を、動圧ガス軸受６、８、９
および半径方向力補償機構５ａ、５ｂによって支持して
いる。
【０００８】具体的に説明すると、この真空ポンプＢは
、大きくケ−ス１と高速回転体２とから構成されている
。高速回転体２は、シャフト２３を主体とし、このシャ
フト２３の上端にロ−タ２１を、中央部に高周波モ−タ
７のモ−タ回転子７ａを、また下端近傍部にスラストラ
ンナ２５をそれぞれ固設している。これに対して、ケ−
ス１は、上端に吸気口ａを、外筒に排気口ｂをそれぞれ
開口したもので、前記ロ−タ２１に対応するケ−シング
１内周にポンプステ−タ３を配設し、前記モ−タ回転子
７ａの対向位置にモ−タステ−タ７ｂを配設し、このモ
−タステ−タ７ｂの両側に動圧ガス軸受であるジャ−ナ
ル軸受６、８を配設し、さらに前記スラストランナ２５
を包囲する位置に動圧ガス軸受であるスラスト軸受９を
配設している。これらの軸受６、８、９は、例えばフォ
イルを用いたもので、周囲に存在するガスを高速気流状
態で高速回転体２との隙間に巻き込み、これにより動圧
を発生して高速回転体２を浮上支持し得るようになって
いる。ところで、前記ロ−タ２１には、回転に伴ってポ
ンプステ−タ３との間に周方向に圧力分布の勾配を生じ
るポンプ羽根が一部に用いてあり、排気口ｂを大気開放
した状態で吸気口ａを１０−１Ｐａ程度にまで排気する
ドライポンプとして使用することが可能になっている。
、大きくケ−ス１と高速回転体２とから構成されている
。高速回転体２は、シャフト２３を主体とし、このシャ
フト２３の上端にロ−タ２１を、中央部に高周波モ−タ
７のモ−タ回転子７ａを、また下端近傍部にスラストラ
ンナ２５をそれぞれ固設している。これに対して、ケ−
ス１は、上端に吸気口ａを、外筒に排気口ｂをそれぞれ
開口したもので、前記ロ−タ２１に対応するケ−シング
１内周にポンプステ−タ３を配設し、前記モ−タ回転子
７ａの対向位置にモ−タステ−タ７ｂを配設し、このモ
−タステ−タ７ｂの両側に動圧ガス軸受であるジャ−ナ
ル軸受６、８を配設し、さらに前記スラストランナ２５
を包囲する位置に動圧ガス軸受であるスラスト軸受９を
配設している。これらの軸受６、８、９は、例えばフォ
イルを用いたもので、周囲に存在するガスを高速気流状
態で高速回転体２との隙間に巻き込み、これにより動圧
を発生して高速回転体２を浮上支持し得るようになって
いる。ところで、前記ロ−タ２１には、回転に伴ってポ
ンプステ−タ３との間に周方向に圧力分布の勾配を生じ
るポンプ羽根が一部に用いてあり、排気口ｂを大気開放
した状態で吸気口ａを１０−１Ｐａ程度にまで排気する
ドライポンプとして使用することが可能になっている。
【０００９】また、この真空ポンプＢには、図１に示す
ようにモ−タ冷却兼軸受冷却用のガスを導入するための
ガスポ−トｇ、ｈと、軸封用のガスをシ−ル４に導入す
るためのガスポ−トｄと、これらのガスをケ−ス１外に
排出するためのガスポ−トｃ、ｅ、ｊとが開口している
。これら以外にもケ−ス１にガスポ−トｆ、ｉが開口し
ているが、これについては後述する。そして、図４に示
すように、それらのガスポ−トｄ、ｇ、ｈを圧力レギュ
レ−タＣを介して例えばＮ２ ボンベ等の加圧用ガス源
Ｄに接続している。これにより、軸受冷却用ガスの流れ
の１つは、ポ−トｇに供給された後、ジャ−ナル軸受６
を冷却し、室ｍを介してポ−トｅより排出され、他の１
つは、ポ−トｈに供給された後、ジャ−ナル軸受８を冷
却して室ｎに排出され、さらにスラスト軸受９を冷却し
て室Ｏを介し室Ｓを通ってポ−トｊより排出されるよう
にしている。また、軸封用ガスの流れは、ポ−トｄに供
給された後、２方に別れて、一方はポ−トｃより排出さ
れ、他方は室ｌを経てポ−トｅより排出されるようにし
ている。１２はモ−タ冷却器である。
ようにモ−タ冷却兼軸受冷却用のガスを導入するための
ガスポ−トｇ、ｈと、軸封用のガスをシ−ル４に導入す
るためのガスポ−トｄと、これらのガスをケ−ス１外に
排出するためのガスポ−トｃ、ｅ、ｊとが開口している
。これら以外にもケ−ス１にガスポ−トｆ、ｉが開口し
ているが、これについては後述する。そして、図４に示
すように、それらのガスポ−トｄ、ｇ、ｈを圧力レギュ
レ−タＣを介して例えばＮ２ ボンベ等の加圧用ガス源
Ｄに接続している。これにより、軸受冷却用ガスの流れ
の１つは、ポ−トｇに供給された後、ジャ−ナル軸受６
を冷却し、室ｍを介してポ−トｅより排出され、他の１
つは、ポ−トｈに供給された後、ジャ−ナル軸受８を冷
却して室ｎに排出され、さらにスラスト軸受９を冷却し
て室Ｏを介し室Ｓを通ってポ−トｊより排出されるよう
にしている。また、軸封用ガスの流れは、ポ−トｄに供
給された後、２方に別れて、一方はポ−トｃより排出さ
れ、他方は室ｌを経てポ−トｅより排出されるようにし
ている。１２はモ−タ冷却器である。
【００１０】かくして、この真空ポンプＢの吸気口ａに
図４の如く真空室Ａを接続し、前記モ−タ７のステ−タ
７ｂに通電すると、高速回転体２が回転し始めるととも
に、真空ポンプＢのポ−トｄ、ｇ、ｈに加圧用ガス源Ｄ
から圧力レギュレ−タＣを通じてガスが供給され始める
。その結果、高速回転体２がある回転速度に達すると軸
受面から浮上し、真空ポンプＢに接続された真空室Ａ内
のガスを断続的に排気口ｂから排出することにより、真
空室Ａ内を例えば１０−１Ｐａ程度にまで排気すること
が可能になる。
図４の如く真空室Ａを接続し、前記モ−タ７のステ−タ
７ｂに通電すると、高速回転体２が回転し始めるととも
に、真空ポンプＢのポ−トｄ、ｇ、ｈに加圧用ガス源Ｄ
から圧力レギュレ−タＣを通じてガスが供給され始める
。その結果、高速回転体２がある回転速度に達すると軸
受面から浮上し、真空ポンプＢに接続された真空室Ａ内
のガスを断続的に排気口ｂから排出することにより、真
空室Ａ内を例えば１０−１Ｐａ程度にまで排気すること
が可能になる。
【００１１】ところで、半径方向補償力のない構成であ
ると、ロ−タ２１のポンプ羽根とポンプステ−タ３との
間に回転に伴って周方向に圧力分布の勾配を生じ、その
合力として高速回転体２に半径方向力が及ぶようになる
。この半径方向力は、大気と真空室Ａとの差圧が大きく
なるに伴って増大する。このため、真空室Ａが大気圧の
時には略０ｋｇｆとなるが、その後徐々に増大したとき
に高速回転体２をその合力方向に押し付け、ジャ−ナル
軸受６、８の一部に局所的に大きな負荷を作用させる。 したがって、このようなポンプ羽根の特性を考慮しない
ものでは、ジャ−ナル軸受６、８の負荷容量が不足し、
高速回転体２の支持が出来ない場合が生じる。
ると、ロ−タ２１のポンプ羽根とポンプステ−タ３との
間に回転に伴って周方向に圧力分布の勾配を生じ、その
合力として高速回転体２に半径方向力が及ぶようになる
。この半径方向力は、大気と真空室Ａとの差圧が大きく
なるに伴って増大する。このため、真空室Ａが大気圧の
時には略０ｋｇｆとなるが、その後徐々に増大したとき
に高速回転体２をその合力方向に押し付け、ジャ−ナル
軸受６、８の一部に局所的に大きな負荷を作用させる。 したがって、このようなポンプ羽根の特性を考慮しない
ものでは、ジャ−ナル軸受６、８の負荷容量が不足し、
高速回転体２の支持が出来ない場合が生じる。
【００１２】そこで、本実施例は、高速回転体２とケ−
ス１との間に、一対の半径方向力補償機構５ａ、５ｂを
構成している。各補償機構５ａ、５ｂは、図１〜図３に
示すように、高速回転体２に固設した補償円板５１、５
３と、これらの補償円板５１、５３に対応してケ−ス１
の内周に配設した補償ステ−タ５２、５４と、これら補
償円板５１、５３および補償ステ−タ５２、５４の間に
形成される隙間にガスを供給するためのガスポ−トｆ、
ｉと、その隙間から出たガスをケ−ス１外に排出するた
めのガスポ−トｋとを具備してなる。補償円板５１、５
３は、周方向に沿って均等な肉厚を有したもので、外周
を受圧面として利用されている。これに対して、補償ス
テ−タ５２、５４は、内周で前述した補償円板５１、５
３との隙間を適当な間隔数、間隔長さのセクタ−ｘに区
切ることができるものにしてある。そして、ポ−トｆ、
ｉから導入したガスを、オリフィス５２ａ、５４ａを介
して各セクタ−ｘに流入させ、補償円板５１、５３の受
圧面に静圧を立てた後、オリフィス５２ｂ、５４ｂを介
してポ−トｋより大気放出させるようにしている。すな
わち、各セクタ−ｘの圧力は、圧力レギュレ−タＣの出
口圧力、オリフィス５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂお
よびポ−トｋの出口圧力によりそれぞれ決定される。こ
れを、全周に亘るセクタ−ｘで考えたとき、全体の圧力
分布を決定することができる。勿論、補償円板５１、５
３に及ぼす力を割り出すためには、更に円板５１、５３
の厚みｗを考慮する必要はある。なお、前記ポ−トｆ、
ｉも先に述べた圧力レギュレ−タＣに接続されており、
この圧力レギュレ−タＣの出口圧力を、レギュレ−タ設
定圧（この場合は大気圧）と真空室Ａとの差圧の関数と
して制御するようにしている。
ス１との間に、一対の半径方向力補償機構５ａ、５ｂを
構成している。各補償機構５ａ、５ｂは、図１〜図３に
示すように、高速回転体２に固設した補償円板５１、５
３と、これらの補償円板５１、５３に対応してケ−ス１
の内周に配設した補償ステ−タ５２、５４と、これら補
償円板５１、５３および補償ステ−タ５２、５４の間に
形成される隙間にガスを供給するためのガスポ−トｆ、
ｉと、その隙間から出たガスをケ−ス１外に排出するた
めのガスポ−トｋとを具備してなる。補償円板５１、５
３は、周方向に沿って均等な肉厚を有したもので、外周
を受圧面として利用されている。これに対して、補償ス
テ−タ５２、５４は、内周で前述した補償円板５１、５
３との隙間を適当な間隔数、間隔長さのセクタ−ｘに区
切ることができるものにしてある。そして、ポ−トｆ、
ｉから導入したガスを、オリフィス５２ａ、５４ａを介
して各セクタ−ｘに流入させ、補償円板５１、５３の受
圧面に静圧を立てた後、オリフィス５２ｂ、５４ｂを介
してポ−トｋより大気放出させるようにしている。すな
わち、各セクタ−ｘの圧力は、圧力レギュレ−タＣの出
口圧力、オリフィス５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂお
よびポ−トｋの出口圧力によりそれぞれ決定される。こ
れを、全周に亘るセクタ−ｘで考えたとき、全体の圧力
分布を決定することができる。勿論、補償円板５１、５
３に及ぼす力を割り出すためには、更に円板５１、５３
の厚みｗを考慮する必要はある。なお、前記ポ−トｆ、
ｉも先に述べた圧力レギュレ−タＣに接続されており、
この圧力レギュレ−タＣの出口圧力を、レギュレ−タ設
定圧（この場合は大気圧）と真空室Ａとの差圧の関数と
して制御するようにしている。
【００１３】このようにして、高速回転体２に作用する
半径方向力が図１中点ｐにおける集中荷重Ｆｐであると
すると、点ｑ、ｒにおいて高速回転体２に作用する補償
力Ｆｑ、Ｆｒを定めるにあたり、これらの力Ｆｐ、Ｆｑ
、Ｆｒの間に高速回転体２を動かさず且つモ−メントを
発生させないような関係を一義的に定めることができる
。したがって、そのような関係が少なくとも定常運転時
において満たされ、好ましくはそれに至る立ち上がりの
過程においても可能な限り満たされるようにレギュレ−
タＣの制御を通じて補償力Ｆｑ、Ｆｒを推移させてやる
と、図示真空ポンプＢにおいて高速回転体２がポンプ羽
根の営みの反作用として受けていた半径方向力を相殺し
て、適正な支持状態を実現することが可能になる。また
、この実施例では、軸受冷却空気の後流にそれらの補償
機構５ａ、５ｂを配置しているので、ガスの一部共用化
により最大補償力を最少にする理想的な状態を実現する
ことができる。さらに、軸受冷却用ガスの流れがモ−タ
７の発熱によって昇温しないように２手に分けられてい
るので、フォイル表面に有機質のコ−ティングが施され
ている場合等、軸受温度を一定温度範囲に保つ必要があ
る場合に特に有利となる。
半径方向力が図１中点ｐにおける集中荷重Ｆｐであると
すると、点ｑ、ｒにおいて高速回転体２に作用する補償
力Ｆｑ、Ｆｒを定めるにあたり、これらの力Ｆｐ、Ｆｑ
、Ｆｒの間に高速回転体２を動かさず且つモ−メントを
発生させないような関係を一義的に定めることができる
。したがって、そのような関係が少なくとも定常運転時
において満たされ、好ましくはそれに至る立ち上がりの
過程においても可能な限り満たされるようにレギュレ−
タＣの制御を通じて補償力Ｆｑ、Ｆｒを推移させてやる
と、図示真空ポンプＢにおいて高速回転体２がポンプ羽
根の営みの反作用として受けていた半径方向力を相殺し
て、適正な支持状態を実現することが可能になる。また
、この実施例では、軸受冷却空気の後流にそれらの補償
機構５ａ、５ｂを配置しているので、ガスの一部共用化
により最大補償力を最少にする理想的な状態を実現する
ことができる。さらに、軸受冷却用ガスの流れがモ−タ
７の発熱によって昇温しないように２手に分けられてい
るので、フォイル表面に有機質のコ−ティングが施され
ている場合等、軸受温度を一定温度範囲に保つ必要があ
る場合に特に有利となる。
【００１４】なお、軸受６、８、９内のガス密度が、あ
る限界内で、密度が大である程度大きな負荷容量が得ら
れる場合に、室Ｓの圧力が大きくなることがある。そし
て、設計条件によっては、それが過大な軸方向力を生じ
させることがある。そこで、その際は、シャフト２３お
よびシ−ル１１を使用し、シャフト径ｔを適切に与える
ことによってこれを解決することができる。また、上記
構造において、軸方向力補償ピストンを設けてもよい。 さらに、この軸受装置が真空ポンプ以外の同様の問題を
抱える（半径方向力の発生原因は問わない）種々の回転
機械に適用できることは勿論であり、その他、ポンプ羽
根の組み合わせの態様なども本発明の趣旨を逸脱しない
範囲で種々変形が可能である。
る限界内で、密度が大である程度大きな負荷容量が得ら
れる場合に、室Ｓの圧力が大きくなることがある。そし
て、設計条件によっては、それが過大な軸方向力を生じ
させることがある。そこで、その際は、シャフト２３お
よびシ−ル１１を使用し、シャフト径ｔを適切に与える
ことによってこれを解決することができる。また、上記
構造において、軸方向力補償ピストンを設けてもよい。 さらに、この軸受装置が真空ポンプ以外の同様の問題を
抱える（半径方向力の発生原因は問わない）種々の回転
機械に適用できることは勿論であり、その他、ポンプ羽
根の組み合わせの態様なども本発明の趣旨を逸脱しない
範囲で種々変形が可能である。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る高速回転体の軸受装置は、
以上のような構成であるから、高速回転体の回転に伴っ
て該高速回転体に半径方向力が及ぶような回転機器に適
用した場合に、その半径方向力を高速回転体上において
半径方向力補償機構から作用する静圧により打消し若し
くは軽減し、その結果、高速回転体を支持する動圧ガス
軸受の負荷を減らして適正な支持状態を確保する効果が
得られる。
以上のような構成であるから、高速回転体の回転に伴っ
て該高速回転体に半径方向力が及ぶような回転機器に適
用した場合に、その半径方向力を高速回転体上において
半径方向力補償機構から作用する静圧により打消し若し
くは軽減し、その結果、高速回転体を支持する動圧ガス
軸受の負荷を減らして適正な支持状態を確保する効果が
得られる。
【図１】本発明の一実施例を示し、軸受装置を適用した
真空ポンプの縦断面図。
真空ポンプの縦断面図。
【図２】本発明の一実施例を示し、軸受装置を適用した
真空ポンプの横断面図。
真空ポンプの横断面図。
【図３】本発明の一実施例を示し、図２におけるＩＩＩ
−ＩＩＩ 線断面図。
−ＩＩＩ 線断面図。
【図４】本発明の一実施例を示し、軸受装置を適用した
真空ポンプの排気システム図。
真空ポンプの排気システム図。
２…高速回転体
５ａ、５ｂ…半径方向力補償機構
６、８…動圧ガス軸受（ジャ−ナル軸受）９…動圧ガス
軸受（スラスト軸受）
軸受（スラスト軸受）
Claims (1)
- 【請求項１】半径方向力を受ける高速回転体を動圧ガス
軸受によって支持する軸受装置であって、前記半径方向
力を打消し若しくは軽減する方向の静圧を発生する半径
方向力補償機構を前記高速回転体の周囲に配設したこと
を特徴とする高速回転体の軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP796491A JPH04244621A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 回転機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP796491A JPH04244621A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 回転機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244621A true JPH04244621A (ja) | 1992-09-01 |
Family
ID=11680156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP796491A Pending JPH04244621A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 回転機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04244621A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121501A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-15 | Shimadzu Corp | 航空機の空気調和装置 |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP796491A patent/JPH04244621A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01121501A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-15 | Shimadzu Corp | 航空機の空気調和装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11619263B2 (en) | Externally pressurized oil-free freon bearing | |
| US5791868A (en) | Thrust load compensating system for a compliant foil hydrodynamic fluid film thrust bearing | |
| AU2018201929B2 (en) | Air bearing for use as seal | |
| US6231302B1 (en) | Thermal control system for gas-bearing turbocompressors | |
| US4527912A (en) | Squeeze film damper | |
| US6478553B1 (en) | High thrust turbocharger rotor with ball bearings | |
| US5212940A (en) | Tip clearance control apparatus and method | |
| US3898793A (en) | Bearing system for gas turbine engine | |
| JPH056017B2 (ja) | ||
| JP2870749B2 (ja) | 航空機の空気調和装置 | |
| JP2017531142A (ja) | シールとしてのスラストベアリング | |
| US6966746B2 (en) | Bearing pressure balance apparatus | |
| CN107420201A (zh) | 用于可变挤压膜阻尼器的系统及方法 | |
| JPH04244621A (ja) | 回転機械 | |
| JP3103213B2 (ja) | タービン式膨張機及びその静圧スラスト気体軸受 | |
| JP2000018248A (ja) | 軸受装置および軸受装置用シール機構 | |
| WO2024185590A1 (ja) | ターボ機械 | |
| RU2027054C1 (ru) | Турбореактивный двигатель | |
| KR0183647B1 (ko) | 가스 터빈 | |
| JP3727706B2 (ja) | 超高速小型ガスタービン | |
| JPH02245496A (ja) | ターボ羽根車の軸方向隙間調節装置 | |
| JPH0211922A (ja) | 回転機械用ロータ支持装置 | |
| JP2001132682A (ja) | ターボ分子ポンプ | |
| Kamijo et al. | The development of small liquid oxygen and liquid hydrogen turbopumps of a LE-5 rocket engine | |
| JPS60162001A (ja) | 蒸気タ−ビン |