JPH0435545Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ガスタービンエンジンにおけるロー
タシヤフトを支持するベアリングの潤滑装置に関
する。

［従来の技術］ 本考案に関連する従来技術の一つとして、ころ
軸受の内輪に潤滑油供給孔を貫通して設けたもの
が知られている（特開昭60−29924号）。

また、ガスタービンエンジンの出力軸と、該出
力軸からの出力を動力として取り出すたえのギヤ
を備えたギヤシヤフトとを、スプラインを切つた
シヤフトカツプリングで連結したシヤフトカツプ
リング部を潤滑する装置において、前記ギヤシヤ
フトにシヤフトカツプリングと反対側の端面から
シヤフトカツプリング側端面へ貫通するオイル供
給穴を設けるとともに、該オイル供給穴のシヤフ
トカツプリングと反対側端面の開口部に対向させ
て、オイル供給穴内へオイルを送り込むオイルジ
エツトを設けたシヤフトカツプリングの潤滑装置
が本出願人により提案されている（実願昭61−
20886号）。

第３図は、従来のタービンロータベアリングの
潤滑装置を示している。図中、１はロータシヤフ
トを示しており、ロータシヤフト１はベアリング
ホルダ２を貫通して設けられている。ロータシヤ
フト１にはコンプレツサ３とタービン４とが取付
けられており、コンプレツサ３はベアリングホル
ダ２の一方の側面側に配置され、タービン４はベ
アリングホルダ２の他方の側面側に配置されてい
る。ロータシヤフト１は、ベアリング５によつて
回転自在に支持されており、ベアリング５は上述
のベアリングホルダ２に保持されている。

ベアリング５の両側には、カーボンシール６が
配設されており、カーボンシール６はロータシヤ
フト側にホルダを介して固定され、ロータシヤフ
ト１と共回り可能となつている。ベアリングホル
ダ２には、ベアリング５の潤滑および冷却のため
のオイルジエツト通路７が形成されており、オイ
ルジエツト通路７のオイルが噴射されるオイルジ
エツト８の位置は、ベアリング５の一側面（コン
プレツサ側）に設定されていた。

このような潤滑装置では、ベアリング５の片側
からローラ（転動体）５ａに向けてオイルが吹き
付けられ、ベアリング５の潤滑と冷却とが行なわ
れる。ベアリング５の周囲はカーボンシール６に
よつて外部とシールされ、オイルミスの漏れが防
止されている。そしてベアリング５に吹き付けら
れたオイルは、ドレン穴９を経由してオイルパン
（図示略）に戻されるようになつている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記の潤滑装置では高速回転
（最高約70000rpm）するロータシヤフトを支持す
ベアリングのローラ（転動体）に向けてオイルが
吹き付けられるため、オイルがベアリングのロー
ラによつて撹乱されオイルミストが大量に発生
し、多量のオイルを消費するという問題がある。
すなわち、オイルがオイルミスト状態になると潤
滑および冷却効果が著しく悪くなり、その分、多
量のオイルが必要になるという問題がある。

また、オイルをベアリングの一側面から吹き付
けるようになつているので、ベアリングのローラ
（転動体）によつてオイルの進行が阻止され、ベ
アリングを介してタービン側のカーボンシールへ
供給されるオイルの量が著しく減少する。そのた
め、タービン側のカーボンシールのみが潤滑不良
となり、焼き付きを起こすという問題があつた。

本考案は、上記の問題を解決するために、オイ
ルミストの発生を大幅に低減してベアリングの潤
滑と冷却とを十分に行なうことができ、かつカー
ボンシールの焼き付きも防止できるタービンロー
タベアリングの潤滑装置を提供することを目的と
する。

［問題点を解決するための手段］ この目的に沿う本考案のタービンロータベアリ
ングの潤滑装置は、タービンとコンプレツサとが
取付けられたロータシヤフトに、該ロータシヤフ
トのコンプレツサ側の軸端から該ロータシヤフト
を支持するベアリング近傍まで延びるオイル供給
通路を形成し、前記ベアリングに、ベアリングの
転動体の両側に位置しインナレースを貫通する油
孔を形成するとともに、該油孔と前記オイル供給
通路とを接続し、前記オイル供給通路にオイルを
供給するオイルジエツトをオイル供給通路の開口
部に対向させて設け、前記オイル供給通路の開口
部に、オイル供給通路に供給されたオイルの逆流
を防止する絞りを設けたものから成る。

［作用］ このように構成されたタービンロータベアリン
グの潤滑装置において、オイルジエツトから噴射
されたオイルは、オイル供給通路の開口部からオ
イル供給通路内に送り込まれ、インナーレースの
油孔を通つてベアリングの転動体の両側に噴射さ
れる。そのため、噴出されたオイルは転動体に直
接吹き付けられず、転動体の撹乱による大量のオ
イルミストの発生が防止される。すなわち、オイ
ルミストとなる率が著しく少なくなるので、オイ
ルがベアリングに十分に吹きつけられ、十分な潤
滑と冷却とが可能となる。したがつて、オイルミ
ストの減少に伴なうオイルの消費量も大幅に低減
される。

また、オイルは転動体の両側に噴出されるの
で、タービン側およびコンプレツサ側のいずれの
カーボンシールにもオイルが十分行き渡り、カー
ボンシールの焼き付きが防止される。

オイルジエツトとオイル供給通路の開口部とは
対向しているので、すなわち非接触となつている
ので、オイル供給通路内に供給されたオイルが開
口部側へ逆流するおそれがあるが、オイル供給通
路の開口部に絞りが設けられているので、オイル
の流れが絞りで阻止され非接触であつてもオイル
が開口部から漏れ出すことはない。

［実施例］ 以下に、本考案に係るタービンロータベアリン
グの潤滑装置の望ましい実施例を、図面を参照し
て説明する。

第１図および第２図は、本考案の一実施例に係
るタービンロータベアリングの潤滑装置を示して
いる。図中、１１はロータシヤフトを示しており
ロータシヤフト１１は、ベアリングホルダ１２の
シヤフト挿通穴１３に挿通されている。ロータシ
ヤフト１１には、タービン１４とコンプレツサ１
５とが取付けられている。タービン１４は、ベア
リングホルダ１２の一方の側壁１２ａ側に配設さ
れており、コンプレツサ１５はベアリングホルダ
１２の他方の側壁１２ｂ側に配設されている。

ベアリングホルダ１２には、シヤフト挿通穴１
３と同軸上にベアリング固定穴１６が形成されて
いる。ベアリング固定穴１６はベアリングホルダ
１２の肉厚のほぼ中央に位置しており、このベア
リング固定穴１６にロータシヤフト１１を回転自
在に支持するベアリング１７が嵌合されている。
ベアリング１７は、本実施例では、ローラベアリ
ングが用いられているが、ローラベアリングに限
定されずボールベアリング、その他のベアリング
であつてもよい。なお、これらのベアリングは勿
論、高温、高速回転に耐えるものである。

ベアリング１７の両側には、ベアリング室１８
がそれぞれ形成されており、ベアリング室１８は
リング状のカーボンシール１９によつて外部とシ
ールされている。カーボンシール１９は、ロータ
シヤフト１１に固定されたホルダ２０，２１によ
つて保持されており、外周面がシヤフト挿通穴１
３の内周面に接触している。そして、カーボンシ
ール１９は、ロータシヤフト１１の回転に伴なつ
てシヤフト挿通穴１３と接触しながら回転し、外
部とベアリング室１８とを遮断している。

ロータシヤフト１１には、このロータシヤフト
１１のコンプレツサ１５側の軸端面１１ａからベ
アリング１７が取付けられている近傍まで、オイ
ル供給通路２２が形成されている。オイル供給通
路２２は、ロータシヤフト１１の軸心に沿つて延
びるストレート孔に形成されている。ベアリング
１７のインナレース２３には、ベアリング１７の
ローラ（転動体）２４の両側に位置しインナレー
ス２３を内側から外側に向けて貫通する複数の油
孔２５が形成されている。この油溝２５の穿設角
度は、ベアリング１７の軸心に対しほぼ直角とな
つている。油孔２５とオイル供給通路２２とは、
ロータシヤフト１１に形成された油通路２６を介
して接続されている。

また、ベアリングの１７の両側に形成されたベ
アリング室１８は、ベアリング１７の下方に形成
されたドレン穴２７に連通されている。ドレン穴
２７は図示されないオイルパンに接続されてい
る。

ロータシヤフト１１のコンプレツサ側の軸端面
１１ａにはオイル供給通路２２の開口部２２ａが
位置しており、この開口部２２ａに対向する位置
にオイルを噴射するオイルジエツト２８が設けら
れている。オイルジエツト２８はハウジング２９
に支持されており、オイルジエツト２８の先端形
状は、第２図に示すように先にいく程小となるテ
ーパ状に形成されてる。

オイル供給通路２２の開口部２２ａには、第２
図に示すようなソケツト３０が設けられており、
ソケツト３０はロータシヤフト１１に圧入されて
いる。ソケツト３０には、オイル供給通路２２に
供給されたオイルの逆流を防止する絞り３１が設
けられている。絞り３１は、オイル供給通路２２
と同軸心に形成されたテーパ孔３２から構成され
ており、テーパ孔３２は下流側にいくに従い断面
積が小となつている。絞り３１の最小径は、オイ
ル供給通路２２の径よりも小となつている。これ
により、オイル供給通路２２に段差が形成され、
オイルの逆流が防止されているようになつてい
る。なお、オイルジエツト２８の先端はテーパ孔
３２内に非接触で収納されている。

つぎに上記のタービンロータベアリングの潤滑
装置における作用について説明する。

コンプレツサ１５によつて圧縮された空気は、
その後、燃焼器（図示略）に送られて、エネルギ
を付与され、タービン１４を駆動させる。タービ
ン１４とコンプレツサ１５はロータシヤフト１１
と一体となつて回転し、回転しているロータシヤ
フト１１の一端からロータシヤフト１１を支持す
るベアリング１７の潤滑を行なうオイルが供給さ
れる。

ベアリング１７を潤滑する潤滑用オイルは、オ
イルジエツト２８からオイル供給通路２２の開口
部２２ａに向けて噴射され、オイル供給通路２２
内を軸方向に送られる。この場合、オイル供給通
路２２の開口部２２ａには絞り３１が設けられて
いるので、オイルジエツト２８とソケツト３０が
非接触であつてもオイル供給通路２２に供給され
たオイルが逆流することはない。すなわち、絞り
３１の最小径がオイル供給通路２２の径よりも小
であり、しかもオイルは遠心力によつてオイル供
給通路２２の壁面に貼付いた状態となつているの
で、絞り３１によつて形成された段差Ａによりオ
イルが開口部側へ漏れ出すことは防止される。

オイル供給通路２２とベアリング１７のインナ
レース２３に形成された油溝２５とは、油通路２
６を介して接続されているので、オイル供給通路
２２内のオイルは油孔２５を通つてベアリング１
７内に噴出される。すなわち、本実施例では、オ
イルは転動体としてのローラ２４の両側から噴出
される。そして、油孔２５の穿設角度は、ベアリ
ング１７の軸心にほぼ直角となつているので、噴
出されたオイルが、ローラ２４に直接吹きつけら
れることはない。そのため、ローラ２４の転動に
よるオイルの撹乱が回避され、大量のオイルミス
トの発生が防止される。すなわち、オイルミスト
の発生が抑えられた分ベアリングにオイルが十分
吹きつけられ、ベアリング１７の潤滑と冷却とが
十分に行なわれる。

また、ベアリング１７の両側に形成されたベア
リング室１８も油孔２５からのオイル噴出により
一様に潤滑されるので、カーボンシール１９の焼
付が防止される。

このように油孔２５から噴出されたオイルは、
各部に付着して潤滑、冷却した後、重力により自
然落下しドレン穴２７を通つてオイルパン（図示
略）に戻される。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のタービンロータ
ベアリングの潤滑装置によるときは、下記の効果
が得られる。

(イ) ベアリングの転動体の両側に位置しインナレ
ースを貫通する油孔を形成したので、油孔から
噴出するオイルと転動体との衝突が回避され、
オイルミストの発生を大幅に減少させることが
できる。その結果、オイル消費量を小に抑える
ことができるとともに、オイルがベアリングに
十分吹つけられ、ベアリングの潤滑と冷却とを
十分に行なうことができる。

(ロ) また、転動体の両側からオイルが噴出される
ことにより、ベアリングの両側のベアリング室
が一様に潤滑され、カーボンシールの焼付きも
防止することができる。

(ハ) オイルをロータシヤフトのコンプレツサ側の
軸端からオイル供給通路を介してベアリングに
供給するようにしたので、従来構造に比べてオ
イルの温度上昇が小に抑えられ、ベアリングの
冷却効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るタービンロー
タベアリングの潤滑装置の断面図、第２図は第１
図のオイル供給通路の開口部の拡大断面図、第３
図は従来のタービンロータベアリングの潤滑装置
の断面図、である。 １１……ロータシヤフト、１４……タービン、
１５……コンプレツサ、１７……ベアリング、１
９……カーボンシール、２２……オイル供給通
路、２２ａ……開口部、２３……インナレース、
２４……転動体としてのローラ、２５……油孔、
２８……オイルジエツト、３０……ソケツト、３
１……絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. タービンとコンプレツサとが取付けられたロー
   タシヤフトに、該ロータシヤフトのコンプレツサ
   側の軸端から該ロータシヤフトを支持するベアリ
   ング近傍まで延びるオイル供給通路を形成し、前
   記ベアリングに、ベアリングの転動体の両側に位
   置しインナレースを貫通する油孔を形成するとと
   もに、該油孔と前記オイル供給通路とを接続し、
   前記オイル供給通路にオイルを供給するオイルジ
   エツトをオイル供給通路の開口部に対向させて設
   け、前記オイル供給通路の開口部に、オイル供給
   通路に供給されたオイルの逆流を防止する絞りを
   設けたことを特徴とするタービンロータベアリン
   グの潤滑装置。