JPH0446089Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本案はタービンやコンプレツサなどの回転機械
に適用されるスラスト軸受に関するものである。

（従来の技術） 第４図〜第７図に従来のスラスト軸受の構造を
示す。先ず第４図において１は回転軸、２はスラ
ストカラー、３は架台に固定された軸受箱、４は
軸受台座、５ａは軸受メタル、６は油切り用のシ
ール部材である。潤滑油は潤滑油タンク７からポ
ンプ８により加圧され、熱交換器９を通つた後、
配管１０を経て軸受箱３に設けた給油孔１１から
給油され、軸受箱内が潤滑油で充される構造とな
つている。また軸受メタル５ａはスラストカラー
２に対向して、同スラストカラー２の両側に配置
されている。

さて回転軸１にはめ込まれたスラストカラー２
の回転により、スラストカラー２と軸受メタル５
ａの軸方向の隙間Ａ内の潤滑油の圧力が上昇す
る。そしてこの潤滑油の圧力上昇による軸方向の
力と、回転軸１に作用する軸方向の力とが釣合う
機構になつている。ここで１２は軸受箱３に設け
た潤滑油の排油孔であり、軸受箱３に供給された
潤滑油は、排油孔１２を通り配管１３を経て油タ
ンク７へと流れる。

第６図は高圧の潤滑油を、軸受メタル５ｂの摺
動面に設けた給油孔１５から直接スラストカラー
２と軸受メタル５ｂとの軸方向隙間Ａ内に供給す
る構造のスラスト軸受である。ここで１４は、軸
受箱３の給油孔１１と軸受メタル５ｂの給油孔１
５を結ぶ配管である。

（考案が解決しようとする問題点） 第４図及び第６図に示した動圧型スラスト軸受
や静圧型スラスト軸受では、タービンやコンプレ
ツサなどの回転機械の本体内で発生する軸に作用
する軸方向力の５〜10倍の荷重が支えられるよう
に製作されている。また回転機械本体の内部にお
ける、例えばタービンの翼とケーシングなどのよ
うな回転部と静止部の軸方向隙間については、ス
ラストカラー２とスラスト軸受メタル５ａとの軸
方向隙間より大きく製作されている。

しかし回転中に地震が発生した場合のように、
機械全体の架台が振動する場合には、回転軸１と
スラスト軸受部間で計画の軸方向荷重の50〜300
倍もの荷重が作用することがある。これらの荷重
をスラスト軸受部で支えられないと、軸の回転時
には軸受メタル５ａとスラストカラー２間で焼損
事故が発生する虞れがある。またこれらの大荷重
が支えられるようにする方法として、軸受メタル
を大きくし、軸受摺動面積を大きくする方法があ
るが、この方法では通常運転時に軸受部で生じる
損失動力が増加したり、軸受給油量が増加したり
するというような問題があつた。

本考案は前記従来の問題点を解決するために提
案されたものである。

（問題点を解決するための手段） このため本考案は、回転軸に固定されたスラス
トカラーの両側面を軸受メタルで支持し、同メタ
ル部に供給する潤滑油を循環させてなるスラスト
軸受において、前記回転軸に固定された軸方向位
置検出円板、同円板の軸方向の相対位置を検出す
る固定部材に取付けられた検出部材、同固定部材
が大変位してスラスト軸受部での軸方向荷重が増
大した場合、前記検出部材からの信号を受けて作
動し、高圧配管上の弁を開弁させる制御装置、同
高圧配管に連結され、前記通常の潤滑油と別系統
の高圧流体が収容された潤滑油タンクとよりなる
もので、これを問題点解決のための手段とするも
のである。

（作用） 回転軸と架台やケーシングとの軸方向の相対位
置を常時監視し、地震などの架台などの大変位に
よりスラスト軸受部での軸方向荷重が増大した場
合に、通常の軸受の潤滑油供給系統とは別に設け
た高圧タンク内の高圧の潤滑油を、軸受摺動面と
スラストカラー部の隙間へ供給して回転軸を支え
る。また前記高圧タンクは、ガスボンベなどで常
時加圧されており、軸と架台や軸受箱の相対位置
を検出する変位計の出力によつて、高圧タンク出
口部に設けた弁の開閉を制御する。

（実施例） 以下本考案を図面の実施例について説明する
と、第１図に本案の実施例を示す。なお、第１図
は、前記従来の第４図に示す動圧型スラスト軸受
に対応するものである。なお、第１図において第
４図及び第６図と同一の部分は、同一の符号を用
いて説明することにする。ここで前記従来との相
違点を説明すると、１０１は回転軸に取付けた軸
方向位置検出用の円板であり、１０２は軸受箱３
に取付けた軸方向位置検出用の変位計である。

また１０３は高圧ガスボンベ１０６により加圧
された潤滑油タンクである。１０４は高圧流体が
収容された潤滑油タンク１０３と軸受箱３の間に
設けた弁であり、変位計１０２の信号をコントロ
ールボツクス１０７にて処理し、このコントロー
ルボツクス１０７の信号により開閉制御される。
高圧タンク１０３内の潤滑油は、高圧配管１０
５、弁１０４を通り、第２図に示すように軸受メ
タル５の摺動面に設けた溝１０８内に供給され
る。

ここで地震などにより架台などの固定部材が大
変位すると、スラスト軸受部での軸方向荷重が増
大するが、軸方向位置検出円板１０１と変位計１
０２との相対位置も変位するため、これを変位計
１０２が検知してその信号をコントロールボツク
ス１０７に送る。コントロールボツクス１０７は
この信号を受けると弁１０４を開くため、潤滑油
タンク１０３内の高圧流体は高圧配管を通り、ス
ラストカラー２と軸受メタル５との間の隙間Ａに
供給される。

第３図に軸受隙間内の周方向の潤滑油の圧力分
布の例を示す。制御弁１０４の閉じている通常運
転時に対して、制御弁１０４が開くと、高圧油が
軸受メタル５の周辺部の溝１０８に供給されるた
め、通常運転時に比べ全体的に圧力が上昇し軸受
で支えられる荷重が増加することになる。

通常軸受隙間が小さくなる程軸受部で支える荷
重が増加するが、軸受隙間が、例えば軸受メタル
５の表面粗さの数倍の大きさ以下になると、回転
時において軸受メタルとスラストカラー部が焼損
することになるが、本考案により軸受隙間が小さ
くならなくても、軸受部で支えられる荷重が増加
するため、スラストカラー部とスラスト軸受部が
一定の隙間を保持することができる。

（考案の効果） 以上の如く本考案は構成されているので、回転
軸と回転機械本体の架台や軸受箱の相対位置を常
時監視し、地震時などのように、一時的に両者の
相対位置が大きく変わつてスラスト軸受に作用す
る荷重が大きく増加する場合には、通常の軸受給
油系統とは別に設けた高圧油給油系統が作動し、
スラスト軸受の摺動部の隙間へ高圧油を供給でき
る。これによりスラスト軸受部での軸受の負荷能
力が向上し、軸と軸受間の相対位置を一定に保つ
ことができ、回転時に起きる軸受メタル部の焼損
事故を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すスラスト軸受の
側断面図、第２図は第１図における軸受メタルの
正面図、第３図は第１図における軸受隙間内の周
方向の潤滑油の圧力分布例を示す線図、第４図は
従来の動圧型スラスト軸受の側断面図、第５図は
第４図における軸受メタルの上半分のみ示す正面
図、第６図は従来の静圧型スラスト軸受の側断面
図、第７図は第６図における軸受メタルの上半分
のみ示す正面図である。 図の主要部分の説明、１……回転軸、２……ス
ラストカラー、３……軸受箱、４……軸受台座、
５……軸受メタル、６……シール部材、１０１…
…軸方向位置検出用円板、１０２……軸方向位置
検出用変位計（検出部材）、１０３……潤滑油タ
ンク、１０４……弁、１０５……高圧配管、１０
７……コントロールボツクス（制御装置）、１０
８……軸受メタルの摺動面に設けられた溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸に固定されたスラストカラーの両側面を
   軸受メタルで支持し、同メタル部に供給する潤滑
   油を循環させてなるスラスト軸受において、前記
   回転軸に固定された軸方向位置検出円板、同円板
   の軸方向の相対位置を検出する固定部材に取付け
   られた検出部材、同固定部材が大変位してスラス
   ト軸受部での軸方向荷重が増大した場合、前記検
   出部材からの信号を受けて作動し、高圧配管上の
   弁を開弁させる制御装置、同高圧配管に連結さ
   れ、前記通常の潤滑油と別系統の高圧流体が収容
   された潤滑油タンクとよりなることを特徴とする
   スラスト軸受。