JPH048908A - Thrust bearing device for rotating equipment - Google Patents

Thrust bearing device for rotating equipment

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JPH048908A
JPH048908A JP2107405A JP10740590A JPH048908A JP H048908 A JPH048908 A JP H048908A JP 2107405 A JP2107405 A JP 2107405A JP 10740590 A JP10740590 A JP 10740590A JP H048908 A JPH048908 A JP H048908A
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JP
Japan
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thrust
thrust bearing
rotor shaft
rotor
shaft
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JP2107405A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Takahashi
正彦 高橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH048908A publication Critical patent/JPH048908A/en
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Abstract

PURPOSE:To eliminate influence of a rotor material on bearing characteristics by forming thrust collars reciprocally facing in the axial direction in one body and providing a thrust bearing main body sandwiching a slide surface at a specific position in the axial direction on the opposite side of a coupling surface of a shaft coupling hub to connect a rotor shaft. CONSTITUTION:Thrust collars 24a, 24b are formed in one body on the opposite side of a coupling surface of shaft coupling hubs 19a, 19b connecting rotor shafts 8a, 8b to each other and a thrust bearing device 6a is held on a bearing stand 13 through a bearing outer ring 14. The thrust collars 24a, 24b are arranged as sandwiched between thrust bearing pads 10a, 10b provided on this thrust bearing device 6a. Consequently, it is possible to decrease the manday for processing and the number of component parts and reduce cost without shaving the thrust collars 24a, 24b out of the rotor shafts 8a, 8b and accordingly, possible to eliminate influence of rotor materials on bearing characteristics.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は回転機器のスラスト軸受装置に係り、特にロー
タ軸の材質によって軸受特性が影響を受けることがなく
、製造コストおよび保守コストを低減することが可能な
回転機器のスラスト軸受装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a thrust bearing device for rotating equipment, and in particular, the bearing characteristics are not affected by the material of the rotor shaft, and the manufacturing cost and the The present invention relates to a thrust bearing device for rotating equipment that can reduce maintenance costs.

(従来の技術) 火力または原子力発電プラントや化学プラントにおいて
は、蒸気タービン等の大型の回転機器が多数配設される
。例えば発電プラントにおいては、第2図に示すような
蒸気タービン発電装置が設けられている。この蒸気ター
ビン発電装置は、高圧タービン1と、中圧タービン2と
、2基の低圧タービン3a、3bと、図示しない発電機
とを軸方向に連結して構成される。高圧タービン1のロ
ータ軸、中圧タービン2のロータ軸、および各低圧ター
ビン3a、3bのロータ軸の両端は、それぞれジャーナ
ル軸受4a〜4hで支持される一方、軸方向に隣接する
ロータ軸はそれぞれ軸継手58〜5cによって互いにボ
ルト結合されている。
(Prior Art) A large number of large rotating equipment such as steam turbines are installed in thermal or nuclear power plants and chemical plants. For example, in a power generation plant, a steam turbine power generation device as shown in FIG. 2 is provided. This steam turbine power generation device is constructed by axially connecting a high-pressure turbine 1, an intermediate-pressure turbine 2, two low-pressure turbines 3a and 3b, and a generator (not shown). Both ends of the rotor shaft of the high-pressure turbine 1, the rotor shaft of the intermediate-pressure turbine 2, and the rotor shaft of each low-pressure turbine 3a, 3b are supported by journal bearings 4a to 4h, respectively, while the rotor shafts adjacent in the axial direction are each They are bolted to each other by shaft couplings 58 to 5c.

さらに低圧タービン3bの出力側のロータ軸には軸継手
5dを介して図示しない発電機のロータ軸が結合される
Further, a rotor shaft of a generator (not shown) is coupled to the rotor shaft on the output side of the low-pressure turbine 3b via a shaft coupling 5d.

一方軸継手5a〜5dによって一体に結合されたロータ
軸が高圧蒸気によって回転すると、各タービン段落前後
の圧力差等によって軸方向にスラスト力が発生する。こ
のスラスト力を受けてロータ軸の軸方向への変位を防止
するためのスラスト軸受装置6が、中圧タービン2のロ
ータ軸に装備されている。なおスラスト軸受装置6は高
圧タービン1のロータ軸に配設される場合もある。
On the other hand, when the rotor shaft, which is integrally connected by the shaft joints 5a to 5d, is rotated by high pressure steam, a thrust force is generated in the axial direction due to the pressure difference before and after each turbine stage. The rotor shaft of the intermediate pressure turbine 2 is equipped with a thrust bearing device 6 for preventing displacement of the rotor shaft in the axial direction in response to this thrust force. Note that the thrust bearing device 6 may be disposed on the rotor shaft of the high-pressure turbine 1 in some cases.

第3図は従来の蒸気タービンのスラスト軸受装置の構造
例を示す断面図である。このスラスト軸受装置6は、ロ
ータ軸8から削り出して一体に形成したスラストカラー
9と、スラストカラー9の雨宿動面を軸方向両側から挾
み込むように配設された1対のスラスト軸受パッド10
a、10bと、これらのスラスト軸受パッド10a、1
0bを保持し、スラストカラー9の軸方向への変位を拘
束するU字状断面のスラスト軸受本体11と、スラスト
軸受本体11の外周に形成した曲面座12を介してスラ
スト軸受本体11を支持し、スラスト軸受本体11が受
けたスラスト力を軸受台13に伝達する軸受外輪14と
から構成される。またスラストカラー9に対向するスラ
スト軸受本体11の内周面には充填した潤滑油の漏洩を
防止するための油切り15が配設される一方、ロータ軸
8に対向するスラスト軸受本体11の内周面には、同じ
く潤滑油の漏洩を防止するためのシールリング16a、
16bが配設されている。
FIG. 3 is a sectional view showing a structural example of a conventional thrust bearing device for a steam turbine. This thrust bearing device 6 includes a thrust collar 9 that is cut out from a rotor shaft 8 and formed integrally, and a pair of thrust bearings that are arranged so as to sandwich the rain shelter surface of the thrust collar 9 from both sides in the axial direction. pad 10
a, 10b and these thrust bearing pads 10a, 1
The thrust bearing body 11 is supported via a thrust bearing body 11 with a U-shaped cross section that holds the thrust bearing body 11 and restrains displacement of the thrust collar 9 in the axial direction, and a curved seat 12 formed on the outer periphery of the thrust bearing body 11. , and a bearing outer ring 14 that transmits the thrust force received by the thrust bearing body 11 to the bearing stand 13. Furthermore, an oil drain 15 is provided on the inner circumferential surface of the thrust bearing body 11 facing the thrust collar 9 to prevent leakage of the lubricating oil filled therein. On the circumferential surface, there is also a seal ring 16a for preventing leakage of lubricating oil.
16b is provided.

昨今の蒸気タービン発電装置においては、熱効率の向上
を図り、運転の経済性を高めるために、蒸気条件の高温
高圧化が図られており、通常、主蒸気圧力は246kg
/caf、主蒸気および再熱蒸気温度は538℃あるい
は566℃程度に標準的に設定されている。
In recent steam turbine power generation equipment, the steam conditions have been increased to high temperature and high pressure in order to improve thermal efficiency and economical operation, and the main steam pressure is usually 246 kg.
/caf, the main steam and reheat steam temperatures are typically set at about 538°C or 566°C.

火力ボイラまたは原子炉から供給された主蒸気は、高圧
タービン1の一方からタービン内に進入し、高圧タービ
ン段落を膨脹して仕事をした後に、図示しないボイラ再
熱器に戻り再熱される。再熱された蒸気は、中圧タービ
ン2の中央部がらタービン内に進入して、中圧タービン
段落を膨脹して各ロータ軸に回転力を付与した後に、蒸
気連結管7を通って、低圧タービン3a、3bへ流レル
Main steam supplied from a thermal power boiler or nuclear reactor enters the turbine from one side of the high-pressure turbine 1, expands the high-pressure turbine stage to perform work, and then returns to the boiler reheater (not shown) to be reheated. The reheated steam enters the turbine from the center of the intermediate-pressure turbine 2, expands the intermediate-pressure turbine stage and applies rotational force to each rotor shaft, and then passes through the steam connecting pipe 7 to the low-pressure turbine. Flow to turbines 3a and 3b.

各タービン1,2,3aおよび3bで発生した回転力は
軸継手5a〜5dによって図示しない発電機のロータ軸
に、順次伝達され、発電機は回転力を電力に変換する。
The rotational force generated by each of the turbines 1, 2, 3a and 3b is sequentially transmitted to the rotor shaft of a generator (not shown) via shaft couplings 5a to 5d, and the generator converts the rotational force into electric power.

また各タービンのロータ軸が蒸気によって回転する際に
、各タービン段落前後の圧力差によって軸方向にスラス
ト力が発生するが、このスラスト力は、中圧タービン2
のロータ軸8に配設したスラスト軸受装置6によって保
持されるため、ロータ軸8の軸方向の変位は防止される
Furthermore, when the rotor shaft of each turbine is rotated by steam, a thrust force is generated in the axial direction due to the pressure difference before and after each turbine stage.
Since the rotor shaft 8 is held by the thrust bearing device 6 disposed on the rotor shaft 8, displacement of the rotor shaft 8 in the axial direction is prevented.

しかるに近年蒸気タービン発電装置の熱効率をより高め
、運転経済性をより高める社会的要請が高まっており、
その要請に応えるために、主蒸気温度または再熱蒸気温
度を566℃を超える高温度に設定する方式が採用され
つつある。この方式で発電を行うプラントが、いわゆる
USC(υ11「2SIIper Cr1tical 
:超高圧高温)発電プラントであり、例えば主蒸気温度
および再熱蒸気温度が共に593℃の蒸気条件で稼働す
る発電プラントが既に運転されている。
However, in recent years, there has been an increasing social demand to further improve the thermal efficiency of steam turbine power generation equipment and to improve its operating economy.
In order to meet this demand, methods are being adopted in which the main steam temperature or the reheat steam temperature is set to a high temperature exceeding 566°C. A plant that generates power using this method is a so-called USC (υ11 "2SIIper Cr1tical
: Ultra-high-pressure, high-temperature) power plants, for example, power plants that operate under steam conditions in which the main steam temperature and the reheat steam temperature are both 593° C. are already in operation.

ところで温度566℃以上の蒸気に接触するロータ軸を
、従来のCr−Mo−V@で形成した場合には高温クリ
ープ強度が不足するため、高Cr鋼で形成することが一
般的である。しかしながら、高Cr鋼は、熱伝導率が低
いために軸受特性が劣り、特に微細な異物が潤滑油とと
もに軸受ジャーナル部に混入すると、局部的に過熱を引
き起し、その結果、進展性を有する、いわゆるゴーリン
グと呼ばれる欠陥をジャーナル部に発生するおそれが高
い。
By the way, when a rotor shaft that comes into contact with steam at a temperature of 566° C. or higher is formed from conventional Cr-Mo-V@, high-temperature creep strength is insufficient, so it is generally formed from high-Cr steel. However, high Cr steel has poor bearing properties due to its low thermal conductivity, and when fine foreign matter gets mixed in with the lubricating oil into the bearing journal, it causes local overheating, resulting in propagation. , there is a high possibility that a defect called so-called galling will occur in the journal portion.

従来、上記ゴーリングの発生を防止するために、第4図
に例示するようにロータ軸8の材料(高CI#l)より
も熱伝導率が高い、例えばCr−M。
Conventionally, in order to prevent the occurrence of galling, a material having a higher thermal conductivity than the material of the rotor shaft 8 (high CI #l), for example, Cr-M, as illustrated in FIG. 4, has been used.

V綱で形成したジャーナルスリーブ17を焼嵌めによっ
てロータ軸8に圧入キー18によって一体的に固定する
構造も採用される。ロータ軸8の端部には軸継手ハブ1
9がキー20を介して一体的に固定されている。
A structure is also adopted in which a journal sleeve 17 formed of V-steel is integrally fixed to the rotor shaft 8 by shrink fitting with a press-fit key 18. A shaft coupling hub 1 is attached to the end of the rotor shaft 8.
9 are integrally fixed via a key 20.

また第5図に示すように高Cr鋼製のロータ軸8の外周
面に、Cr−Mo−V鋼に近い熱伝導度を有する溶着金
属21を形成してジャーナル部とする構造も採用されて
いる。
Further, as shown in Fig. 5, a structure is adopted in which a welded metal 21 having a thermal conductivity close to that of Cr-Mo-V steel is formed on the outer peripheral surface of the rotor shaft 8 made of high Cr steel to form a journal part. There is.

このようにジャーナル部を熱伝導度の低い部材で形成す
ることにより、ジャーナル部における過熱がなくなり、
ゴーリングの発生を効果的に防止することができる。
By forming the journal part with a material with low thermal conductivity in this way, overheating in the journal part is eliminated.
The occurrence of galling can be effectively prevented.

以上はジャーナル軸受4a〜4hについての対策である
が、主蒸気温度および再熱蒸気温度がいずれも566℃
を超える場合には、スラスト軸受装置のスラストカラー
の摺動面についても同様な対策が必要となる。そのため
第4図に示すようにCr−Mo−V鋼で製造したスラス
トカラー9aを、キー22を介して高Cr鋼製ロータ軸
8に焼嵌める構造や、第6図に示すように高Cr鋼製の
ロータ軸8に一体に形成されたスラストカラー9bの両
受圧面にCr−Mo−V鋼と同程度の低い熱伝導率を有
する金属層23a、23bをそれぞれ溶着させる構造も
採用されている。
The above measures are for journal bearings 4a to 4h, but the main steam temperature and reheat steam temperature are both 566°C.
If it exceeds this, similar measures will be required for the sliding surface of the thrust collar of the thrust bearing device. Therefore, as shown in FIG. 4, a structure in which a thrust collar 9a made of Cr-Mo-V steel is shrink-fitted to a rotor shaft 8 made of high Cr steel via a key 22, or a structure in which a thrust collar 9a made of high Cr steel is used as shown in FIG. A structure is also adopted in which metal layers 23a and 23b having thermal conductivity as low as that of Cr-Mo-V steel are welded to both pressure-receiving surfaces of the thrust collar 9b integrally formed on the rotor shaft 8 made of Cr-Mo-V steel. .

(発明が解決しようとする課題) しかしながら第4図に示すスラスト軸受装置の構成によ
れば、別個に調製したスラストカラー9aをロータ軸8
に焼嵌めによって、一体に固定する構造を有し、ロータ
軸8から伝達されるスラスト力をスラストカラー9aを
介して確実にスラスト軸受本体に伝達させるためには、
ロータ軸8とスラストカラー9aとの間に固定用のキー
22を設ける必要がある。
(Problem to be Solved by the Invention) However, according to the configuration of the thrust bearing device shown in FIG.
In order to ensure that the thrust force transmitted from the rotor shaft 8 is transmitted to the thrust bearing body via the thrust collar 9a,
It is necessary to provide a fixing key 22 between the rotor shaft 8 and the thrust collar 9a.

そのため、スラスおりラー9aの調製の他にキー溝加工
等も必要になり、装置を構成する部品点数が増加して軸
受装置の製作工数や保守管理工数が増大する欠点がある
。また別個に調製したロータ軸8とスラストカラー9a
とを結合した構造を有しているため、本質的にロータ軸
から一体にスラストカラーを削り出した構造のものと比
較して強度が弱く、スラスト力の許容値が小さくなると
いう欠点がある。
Therefore, in addition to the preparation of the slither roller 9a, keyway machining and the like are also required, which increases the number of parts constituting the device, resulting in an increase in the number of man-hours for manufacturing and maintenance of the bearing device. In addition, the rotor shaft 8 and thrust collar 9a were prepared separately.
Since it has a structure in which the thrust collar is essentially cut out integrally from the rotor shaft, the strength is weaker and the permissible value of the thrust force is smaller than that of a structure in which the thrust collar is essentially cut out integrally from the rotor shaft.

一方、第5図および第6図に例示したように、化学成分
や線膨張係数等が異なる高Cr鋼と、Cr−MQ−V鋼
などの低Cr鋼との完全なる溶着は、現時点では確証が
得られておらず、長期間に渡る実用に供するためには、
未だ信頼性が低い問題点がある。
On the other hand, as illustrated in Figures 5 and 6, it is currently not certain that complete welding between high Cr steel and low Cr steel such as Cr-MQ-V steel, which have different chemical compositions and linear expansion coefficients, is possible. has not yet been obtained, and in order to put it into practical use over a long period of time,
There are still problems with low reliability.

なお主蒸気温度および再熱蒸気温度のいずれかが538
℃付近の標準蒸気条件である場合には、主蒸気に接触す
る高圧タービンのロータ軸と、再熱蒸気に接触する中圧
タービンのロータ軸との材料を区分けして、中圧タービ
ンのロータ軸を従来材のCr−Mo−V鋼で形成すると
ともに、当該ロータ軸に削り出しによって一体にスラス
トカラーを形成することができ、ゴーリングの発生を効
果的に防止することができる。
Note that either the main steam temperature or the reheat steam temperature is 538
If the standard steam conditions are around ℃, the materials for the rotor shaft of the high-pressure turbine, which comes into contact with the main steam, and the rotor shaft of the intermediate-pressure turbine, which comes into contact with the reheated steam, are separated. is made of conventional Cr-Mo-V steel, and a thrust collar can be integrally formed on the rotor shaft by machining, making it possible to effectively prevent galling.

しかしながら、USC発電プラントの蒸気タービンのよ
うに、主蒸気温度および再熱蒸気温度がいずれも566
℃を超える場合には、いずれのロータ軸も高Cr鋼で形
成されるため、有効な解決手段とはならない。
However, as in the steam turbine of the USC power plant, both the main steam temperature and the reheat steam temperature are 566.
If the temperature exceeds .degree. C., both rotor shafts are formed of high Cr steel, which is not an effective solution.

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、ロータ軸の材質によって軸受特性が影響を受ける
ことがなく、製造コストおよび保守コストを低減するこ
とが可能な回転機器のスラスト軸受装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a thrust bearing for rotating equipment in which the bearing characteristics are not affected by the material of the rotor shaft, and the manufacturing cost and maintenance cost can be reduced. The purpose is to provide equipment.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、複数の回転機器の
ロータ軸を軸継手によって、軸方向に連結し、各ロータ
軸を一体に回転させる際に発生するスラスト力を受け、
各ロータ軸の軸方向位置を所定位置に保持する回転機器
のスラスト軸受装置において、隣接する回転機器のロー
タ軸を連結する一対の軸継手ハブと、各軸継手ハブの継
手面と反対側にそれぞれ配置され、相互に軸方向に対向
するように各軸継手ハブに一体に形成された1対のスラ
ストカラーと、両スラストカラーの摺動面を軸方向から
定位置で挾み込むスラスト軸受本体とを備えることを特
徴とする特 (作用) 上記構成に係る回転機器のスラスト軸受装置においては
、各軸継手ハブにスラストカラーを一体に形成している
ため、従来のようにスラストカラーをロータ軸から削り
出して形成していた場合と比較して加工工数および構成
部品数を低減することができ、スラスト軸受装置の製造
コストおよび保守コストを大幅に低減することができる
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention connects the rotor shafts of a plurality of rotating devices in the axial direction using a shaft coupling, and solves the problem that occurs when the rotor shafts of a plurality of rotating devices are rotated together. receives thrust force,
In a thrust bearing device for rotating equipment that maintains the axial position of each rotor shaft in a predetermined position, a pair of shaft coupling hubs that connect the rotor shafts of adjacent rotating equipment, and a shaft coupling hub on the opposite side of the joint surface of each shaft coupling hub, respectively. A pair of thrust collars are arranged and integrally formed on each shaft joint hub so as to face each other in the axial direction, and a thrust bearing body that sandwiches the sliding surfaces of both thrust collars at a fixed position from the axial direction. Features (Function) In the thrust bearing device for rotating equipment having the above configuration, since the thrust collar is integrally formed on each shaft joint hub, the thrust collar is separated from the rotor shaft as in the conventional case. Compared to the case where the bearing is formed by machining, the number of processing steps and the number of component parts can be reduced, and the manufacturing cost and maintenance cost of the thrust bearing device can be significantly reduced.

特にスラストカラーをロータ軸とは別個に製造する構造
となるため、ロータ軸の材質によって軸受特性が影響さ
れることがなく、回転機器の運転条件に合致し、かつ軸
受特性を高めることが可能な材料を適宜選択してスラス
トカラーを形成することができる。
In particular, since the thrust collar is manufactured separately from the rotor shaft, bearing characteristics are not affected by the material of the rotor shaft, making it possible to match the operating conditions of rotating equipment and improve bearing characteristics. The thrust collar can be formed by selecting an appropriate material.

(実施例) 次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第1図は本発明の一実施例を示す断面図であり、
USC発電プラントの蒸気タービンに本発明を適用した
例を示している。なお第3図に示す従来例と同一要素に
は同一符号を付してその重複する説明を省略する。
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention,
An example in which the present invention is applied to a steam turbine of a USC power plant is shown. Note that the same elements as those in the conventional example shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and redundant explanation thereof will be omitted.

すなわち本実施例に係る回転機器のスラスト軸受装置6
aは、隣接する回転機器のロータ軸8a。
That is, the thrust bearing device 6 for rotating equipment according to this embodiment
a is a rotor shaft 8a of an adjacent rotating device.

8bを軸継手によって、軸方向に連結し、各ロータ軸8
a、  8bを一体に回転させる際に発生するスラスト
力を受け、各ロータ軸8a、8bの軸方向位置を所定位
置に保持する回転機器のスラスト軸受装置において、隣
接する回転機器のロータ軸8a、8bを連結する一対の
軸継手ハブ19a。
8b are connected in the axial direction by a shaft coupling, and each rotor shaft 8
In a thrust bearing device for a rotating device, the rotor shafts 8a, 8b of adjacent rotating devices receive a thrust force generated when rotating the rotor shafts 8a, 8b together and hold the axial position of each rotor shaft 8a, 8b at a predetermined position. A pair of shaft joint hubs 19a connecting the shafts 8b.

19bと、各軸継手ハブ19a、19bの継手面と反対
側にそれぞれ配置され、相互に軸方向に対向するように
各軸継手ハブ19a、19bに一体に形成された1対の
スラストカラー24a、24bと、両スラストカラー2
4a、24bの摺動面を軸方向から定位置で挾み込むス
ラスト軸受本体11aとを備えて構成される。
19b, a pair of thrust collars 24a that are arranged on the opposite side of the joint surface of each shaft joint hub 19a, 19b, and integrally formed on each shaft joint hub 19a, 19b so as to face each other in the axial direction; 24b and both thrust collars 2
4a and 24b at fixed positions in the axial direction.

またロータ軸8a、8bはいずれも高温度の蒸気に直接
接触するため、クリープ強度に優れた高Cr鋼で形成さ
れる一方、軸継手ハブ19a、19bは直接には高温蒸
気に接触する部位ではないために、むしろ軸受特性を考
慮して、熱伝導率が高いCr−Mo−V鋼で形成されて
いる。軸継手ハブ19a、19bはそれぞれロータ軸8
a、8bの端部に焼嵌めによって圧入され、キー20a
Furthermore, since the rotor shafts 8a and 8b are both in direct contact with high-temperature steam, they are made of high Cr steel with excellent creep strength, while the shaft coupling hubs 19a and 19b are not in direct contact with high-temperature steam. Rather, it is made of Cr-Mo-V steel with high thermal conductivity in consideration of bearing characteristics. The shaft coupling hubs 19a and 19b are respectively connected to the rotor shaft 8.
The key 20a is press-fitted into the ends of the keys 20a and 8b by shrink fitting.
.

20bによって一体的に固定されるとともに、継手面2
5において当接するように軸継手ボルトナツト26によ
って結合される。また各スラストカラー24a、24b
の端面に摺接するスラスト軸受ハラF10a、10bが
配設され、このスラスト軸受パッド10a、10bを挾
み込むように保持するスラスト軸受本体11aが配設さ
れる。スラスト軸受本体11aの外周面に形成された曲
面座12aを介して、軸受外輪14が配設され、この軸
受外輪14は軸受台13に嵌合するように固定される。
20b, and the joint surface 2
5, they are connected by a shaft coupling bolt nut 26 so as to abut each other. In addition, each thrust collar 24a, 24b
Thrust bearing pads F10a, 10b are disposed in sliding contact with the end faces of the thrust bearing pads F10a, 10b, and a thrust bearing main body 11a is disposed that holds the thrust bearing pads 10a, 10b in a sandwiching manner. A bearing outer ring 14 is disposed via a curved seat 12a formed on the outer peripheral surface of the thrust bearing main body 11a, and the bearing outer ring 14 is fixed so as to fit into the bearing stand 13.

またスラスト軸受本体11a内に充填された潤滑油の漏
洩を防止するために、軸受本体11aの内周面には各ス
ラストカラー24a、24b方向に突設する油切り15
a、15bがそれぞれ配設される一方、各ロータ軸8a
、8bに対向する軸受本体11aの内周面には、シール
リング16a。
In addition, in order to prevent the lubricating oil filled in the thrust bearing body 11a from leaking, an oil cutter 15 is provided on the inner circumferential surface of the bearing body 11a to protrude in the direction of each thrust collar 24a, 24b.
a, 15b are respectively arranged, while each rotor shaft 8a
, 8b, a seal ring 16a is provided on the inner circumferential surface of the bearing body 11a facing the bearing body 11a.

16bが嵌装される。16b is fitted.

上記構成のスラスト軸受装置を装備したUSC発電プラ
ントを稼働させると、主として蒸気タービンの格段落前
後の圧力差によってロータ軸8a。
When a USC power plant equipped with a thrust bearing device configured as described above is operated, the rotor shaft 8a is mainly affected by the pressure difference before and after the special stage of the steam turbine.

8bの軸方向にスラスト力が発生する。このスラスト力
は、各ロータ軸8a、8bから軸継手ハブ19a、19
bへ伝達される。そして軸継手ハブ19a、19bとス
ラストカラー24a、24bは一体に形成されているた
め、スラスト力は、スラスト軸受バッド10a、10b
からスラスト軸受本体11aを伝達して、さらに軸受外
輪14を経て所定位置に固定された軸受台13へと伝達
される。従って、スラスト力によるロータ軸8a。
A thrust force is generated in the axial direction of 8b. This thrust force is applied from each rotor shaft 8a, 8b to the shaft coupling hub 19a, 19.
transmitted to b. Since the shaft joint hubs 19a, 19b and the thrust collars 24a, 24b are integrally formed, the thrust force is
The force is transmitted from the thrust bearing body 11a to the bearing stand 13 fixed at a predetermined position via the bearing outer ring 14. Therefore, the rotor shaft 8a due to the thrust force.

8bの軸方向への変位は効果的に抑止されスラスト軸受
としての機能が発揮される。
The displacement of 8b in the axial direction is effectively suppressed, and the function as a thrust bearing is exhibited.

特に軸継手ハブ19a、19bにそれぞれ一体に形成さ
れたスラストカラー24a、24bが熱伝導性が優れた
Cr−Mo−V鋼で形成されているため、スラストカラ
ー24a、24bにおける過熱の発生が少なく、ゴーリ
ングの発生を効果的に防止することができる。
In particular, since the thrust collars 24a and 24b integrally formed on the shaft coupling hubs 19a and 19b are made of Cr-Mo-V steel with excellent thermal conductivity, overheating in the thrust collars 24a and 24b is minimized. , the occurrence of galling can be effectively prevented.

すなわち本実施例によればロータ軸8a、8bに焼嵌め
によって圧入されるCr−Mo−V鋼製の軸継手ハブ1
9a、19bの一部にそれぞれスラストカラー24a、
24bを一体に形成しているため、たとえロータ軸8a
、8bが高Cr鋼で形成される場合についてもその影響
を受けず、ゴーリングの発生が少ないスラスト軸受装置
を得ることができる。
That is, according to this embodiment, the shaft coupling hub 1 made of Cr-Mo-V steel is press-fitted into the rotor shafts 8a and 8b by shrink fitting.
A thrust collar 24a is attached to a part of 9a and 19b, respectively.
24b is integrally formed, even if the rotor shaft 8a
, 8b are made of high Cr steel, it is possible to obtain a thrust bearing device which is not affected by this and has less occurrence of galling.

また第4図に示すように、熱伝導率が良好な部材をロー
タ軸8とは別個に調製してスラスト軸受部に焼嵌めした
り、または第6図に示すように熱伝導率が良好な金属層
23a、23bをスラストカラー9bの両面に溶着させ
る必要がなくなり、スラスト軸受装置6aの機械部品点
数が減少するとともに、製造コストおよび保守管理コス
トを大幅に低減することができる。
In addition, as shown in Fig. 4, a member with good thermal conductivity is prepared separately from the rotor shaft 8 and shrink-fitted to the thrust bearing, or as shown in Fig. 6, a member with good thermal conductivity is prepared separately from the rotor shaft 8 and is shrink-fitted to the thrust bearing. There is no need to weld the metal layers 23a, 23b to both sides of the thrust collar 9b, the number of mechanical parts of the thrust bearing device 6a is reduced, and manufacturing costs and maintenance costs can be significantly reduced.

特にロータ軸8a、8bを高Cr鋼で形成するとともに
、軸継手ハブ19a、19bをCr−M。
In particular, the rotor shafts 8a and 8b are made of high Cr steel, and the shaft coupling hubs 19a and 19b are made of Cr-M.

−V鋼で形成することにより、超高圧高温度の蒸気条件
で運転されるタービンの信頼性を大幅に向上させること
ができる。
By forming the -V steel, it is possible to significantly improve the reliability of a turbine operated under ultra-high pressure and high temperature steam conditions.

なお上記実施例では隣接するロータ軸8a、8bにそれ
ぞれ軸継手ハブ19a、19bを焼嵌めによって固定し
た構造で例示したが、ロータ軸の一方がCr−Mo−V
鋼製であり、かつ軸継手ハブを当該ロータ軸と一体に形
成するように構成しても、上記実施例と同一の効果を得
ることができる。
In the above embodiment, the shaft coupling hubs 19a and 19b were fixed to the adjacent rotor shafts 8a and 8b by shrink fitting, respectively, but one of the rotor shafts was made of Cr-Mo-V.
Even if the rotor is made of steel and the shaft coupling hub is formed integrally with the rotor shaft, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明のとおり本発明に係る回転機器のスラスト軸受
装置においては、各軸継手ハブにスラストカラーを一体
に形成しているため、従来のようにスラストカラーをロ
ータ軸から削り出して形成していた場合と比較して加工
工数および構成部品数を低減することができ、スラスト
軸受装置の製造コストおよび保守コストを大幅に低減す
ることができる。
As explained above, in the thrust bearing device for rotating equipment according to the present invention, the thrust collar is integrally formed on each shaft joint hub, so unlike the conventional thrust collar, it was formed by cutting out the rotor shaft. The number of processing steps and the number of component parts can be reduced compared to the conventional case, and the manufacturing cost and maintenance cost of the thrust bearing device can be significantly reduced.

特にスラストカラーをロータ軸とは別個に製造する構造
となるため、ロータ軸の材質によって軸受特性が影響さ
れることがなく、回転機器の運転条件に合致し、かつ軸
受特性を高めることが可能な材料を適宜選択してスラス
トカラーを形成することができる。
In particular, since the thrust collar is manufactured separately from the rotor shaft, bearing characteristics are not affected by the material of the rotor shaft, making it possible to match the operating conditions of rotating equipment and improve bearing characteristics. The thrust collar can be formed by selecting an appropriate material.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る回転機器のスラスト軸受装置の一
実施例を示す断面図、第2図は蒸気タービン発電装置の
構成例を示す断面図、第3図は従来のスラスト軸受装置
の構成例を示す断面図、第4図はスラストカラー、ジャ
ーナルスリーブおよび軸継手ハブを焼嵌めして一体的に
固定した従来のロータ軸の構造を示す断面図、第5図は
ロータ軸外周に溶着金属層を形成した従来のロータ軸の
構造を示す断面図、第6図はロータ軸に一体に形成した
スラストカラーの両端面に溶着金属層を形成した従来の
ロータ軸を示す断面図である。 1・・・高圧タービン、2・・・中圧タービン、3a。 3b・・・低圧タービン、4a〜4h・・・ジャーナル
軸受、5a〜5c、5d・・・軸継手、6,6a・・・
スラスト軸受装置、7・・・蒸気連絡管、8. 8a、
  8b・・・ロータ軸、9.9a、9b・・・スラス
トカラー10a、10b・・・スラスト軸受パッド、1
1,11a・・・スラスト軸受本体、12.12a・・
・曲面座、13・・・軸受台、14・・・軸受外輪、1
5,15a。 15b・・・油切り、15a、16b・・・シールリン
グ、17・・・ジャーナルスリーブ、18・・・キー、
19゜19a、19b・・・軸継手ハブ、20,20a
、20b・・・キー、21・・・溶着金属、22・・・
キー、23a、23b・・・スラストカラー、25・・
・継手面、26・・・軸継手ボルトナツト。 代理人弁理士  則  近  憲  佑第2図 ノ 83図 第4図 第5t!! 第6yJ
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a thrust bearing device for rotating equipment according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing an example of the configuration of a steam turbine power generator, and FIG. 3 is a configuration of a conventional thrust bearing device. A cross-sectional view showing an example. Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional rotor shaft in which the thrust collar, journal sleeve, and shaft coupling hub are integrally fixed by shrink fitting. Figure 5 is a cross-sectional view showing welded metal on the outer circumference of the rotor shaft. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional rotor shaft in which a layer is formed. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional rotor shaft in which a welded metal layer is formed on both end surfaces of a thrust collar integrally formed on the rotor shaft. 1... High pressure turbine, 2... Intermediate pressure turbine, 3a. 3b...Low pressure turbine, 4a-4h...Journal bearing, 5a-5c, 5d...Shaft coupling, 6, 6a...
Thrust bearing device, 7... steam communication pipe, 8. 8a,
8b... Rotor shaft, 9.9a, 9b... Thrust collar 10a, 10b... Thrust bearing pad, 1
1,11a... Thrust bearing body, 12.12a...
・Curved seat, 13...Bearing stand, 14...Bearing outer ring, 1
5,15a. 15b...Oil drainer, 15a, 16b...Seal ring, 17...Journal sleeve, 18...Key,
19° 19a, 19b...shaft coupling hub, 20, 20a
, 20b...key, 21...welding metal, 22...
Key, 23a, 23b... Thrust collar, 25...
・Joint surface, 26...Shaft joint bolt nut. Representative Patent Attorney Noriyuki Chika Figure 2-83 Figure 4 Figure 5t! ! 6th yJ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 複数の回転機器のロータ軸を軸継手によって、軸方向に
連結し、各ロータ軸を一体に回転させる際に発生するス
ラスト力を受け、各ロータ軸の軸方向位置を所定位置に
保持する回転機器のスラスト軸受装置において、隣接す
る回転機器のロータ軸を連結する一対の軸継手ハブと、
各軸継手ハブの継手面と反対側にそれぞれ配置され、相
互に軸方向に対向するように各軸継手ハブに一体に形成
された1対のスラストカラーと、両スラストカラーの摺
動面を軸方向から定位置で挾み込むスラスト軸受本体と
を備えることを特徴とする回転機器のスラスト軸受装置
A rotating device that connects the rotor shafts of multiple rotating devices in the axial direction using a shaft coupling, receives the thrust force generated when each rotor shaft rotates as a unit, and maintains the axial position of each rotor shaft in a predetermined position. A thrust bearing device includes a pair of shaft coupling hubs that connect rotor shafts of adjacent rotating equipment;
A pair of thrust collars are arranged on the opposite side of the joint surface of each shaft joint hub and integrally formed on each shaft joint hub so as to face each other in the axial direction. 1. A thrust bearing device for rotating equipment, comprising a thrust bearing body that is sandwiched in a fixed position from a direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10359159A1 (en) * 2003-12-16 2005-07-21 Ritz Pumpenfabrik Gmbh & Co Kg Motor for the underwater drive of water pumps in boreholes. The bearing bushing is made from e.g. graphite or epoxy resin has rotors having coupling pins on their ends facing each other
EP3540918A1 (en) * 2018-03-13 2019-09-18 FLET GmbH Electric vehicle

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