JPH0599237A - 磁気軸受／回転軸組立体 - Google Patents
磁気軸受／回転軸組立体Info
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- JPH0599237A JPH0599237A JP2830492A JP2830492A JPH0599237A JP H0599237 A JPH0599237 A JP H0599237A JP 2830492 A JP2830492 A JP 2830492A JP 2830492 A JP2830492 A JP 2830492A JP H0599237 A JPH0599237 A JP H0599237A
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- F16C32/0442—Active magnetic bearings with devices affected by abnormal, undesired or non-standard conditions such as shock-load, power outage, start-up or touchdown
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- 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
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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- F16C19/541—Systems consisting of juxtaposed rolling bearings including at least one angular contact bearing
- F16C19/542—Systems consisting of juxtaposed rolling bearings including at least one angular contact bearing with two rolling bearings with angular contact
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C39/02—Relieving load on bearings using mechanical means
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 後備軸受１８を有した磁気軸受１１によって
回転軸１０が支持されている組立体において、磁気軸受
１１が故障した後で後備軸受１８が軸と同じ速度で回転
するようになる時まで、後備軸受１８が回転要素の最大
設計速度以上で回転しないようにすること。 【構成】 前記後備軸受１８は１あるいはそれ以上の構
成部品を有し、その各々は単一のレース上に支持された
円筒状の回転要素２０あるいは半径方向内側および外側
レース２２，２６を備えたボールレース２０からなって
おり、半径方向外側のレースが設けられている場合には
それは基礎体１６に固定され、各々のレースには乾式軸
受材料が固定され、この乾式軸受材料は軸に対向する表
面を有している。
回転軸１０が支持されている組立体において、磁気軸受
１１が故障した後で後備軸受１８が軸と同じ速度で回転
するようになる時まで、後備軸受１８が回転要素の最大
設計速度以上で回転しないようにすること。 【構成】 前記後備軸受１８は１あるいはそれ以上の構
成部品を有し、その各々は単一のレース上に支持された
円筒状の回転要素２０あるいは半径方向内側および外側
レース２２，２６を備えたボールレース２０からなって
おり、半径方向外側のレースが設けられている場合には
それは基礎体１６に固定され、各々のレースには乾式軸
受材料が固定され、この乾式軸受材料は軸に対向する表
面を有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気軸受によって回転
軸が支持されるが、磁気軸受の故障時には後備軸受によ
って支持されるようになった組立体に関する。磁気軸受
は大きな回転エネルギを有する軸のために設けられ、そ
の様な場合には、軸のために満足のいく後備軸受を提供
することが特に重要である。
軸が支持されるが、磁気軸受の故障時には後備軸受によ
って支持されるようになった組立体に関する。磁気軸受
は大きな回転エネルギを有する軸のために設けられ、そ
の様な場合には、軸のために満足のいく後備軸受を提供
することが特に重要である。
【０００２】
【従来の技術および課題】前記後備軸受は、満足のいく
方法で軸を支持する形になっていて、組み合わされた磁
気軸受のどのような作動故障の後でも軸を停止にまでも
っていくことができることが要求される。軸を停止にま
でもっていく間は、軸や、軸と一緒に回転する組立体の
部品や、後備軸受は損傷したり、あるいは摩耗したりす
ることがないように要求される。
方法で軸を支持する形になっていて、組み合わされた磁
気軸受のどのような作動故障の後でも軸を停止にまでも
っていくことができることが要求される。軸を停止にま
でもっていく間は、軸や、軸と一緒に回転する組立体の
部品や、後備軸受は損傷したり、あるいは摩耗したりす
ることがないように要求される。
【０００３】軸は、軸の回転エネルギが後備軸受と接触
する軸によって熱に転換され、次にその熱を消散させる
ことによって停止させられ、また（あるいは）軸の回転
エネルギが作動している軸に関連したシステムによって
吸収されることによって停止させられる。もし、相当な
量の軸の回転エネルギが後備軸受と接触した軸によって
熱に転換される場合には、後備軸受に関連する摩擦係数
は大きくなければならない。あるいは、もし、相当な量
の軸の回転エネルギが軸に関連したシステムによって吸
収される場合には、後備軸受に関連する摩擦係数は小さ
くなければならない。
する軸によって熱に転換され、次にその熱を消散させる
ことによって停止させられ、また（あるいは）軸の回転
エネルギが作動している軸に関連したシステムによって
吸収されることによって停止させられる。もし、相当な
量の軸の回転エネルギが後備軸受と接触した軸によって
熱に転換される場合には、後備軸受に関連する摩擦係数
は大きくなければならない。あるいは、もし、相当な量
の軸の回転エネルギが軸に関連したシステムによって吸
収される場合には、後備軸受に関連する摩擦係数は小さ
くなければならない。
【０００４】もし、軸を短時間のうちに停止させなけれ
ばならない場合には、軸の回転エネルギを後備軸受と接
触し軸によって熱に転換する転換率、および（あるい
は）軸に関連したシステムによる回転エネルギの吸収率
は大きいことを要求される。
ばならない場合には、軸の回転エネルギを後備軸受と接
触し軸によって熱に転換する転換率、および（あるい
は）軸に関連したシステムによる回転エネルギの吸収率
は大きいことを要求される。
【０００５】回転要素に関連した少なくとも１つの構成
部品を有した後備軸受が知られており、例えば後備軸受
の各々の構成部品はレース上に支持された円柱体からな
っていたり、あるいは半径方向内側および外側のレース
と一緒になったボールレースからなっており、多分、ど
のような形態の潤滑剤も設けられていない。磁気軸受が
故障したときには、後備軸受の各構成部品の単一のレー
ス、あるいは２つのレースのうちの半径方向内側のレー
スが軸と一緒に回転することになる。もし半径方向外側
のレースが設けられている場合には、そのレースは適当
な基礎体に固定されている。
部品を有した後備軸受が知られており、例えば後備軸受
の各々の構成部品はレース上に支持された円柱体からな
っていたり、あるいは半径方向内側および外側のレース
と一緒になったボールレースからなっており、多分、ど
のような形態の潤滑剤も設けられていない。磁気軸受が
故障したときには、後備軸受の各構成部品の単一のレー
ス、あるいは２つのレースのうちの半径方向内側のレー
スが軸と一緒に回転することになる。もし半径方向外側
のレースが設けられている場合には、そのレースは適当
な基礎体に固定されている。
【０００６】普通は、単一のレース、すなわち半径方向
内側レースには黄銅あるいは硬質青銅でできたスリーブ
が設けられており、回転軸と接触した時にはレースが回
転し易くなっている。回転要素を有した後備軸受に関す
るその様な構造はすべて、回転要素との間に小さな摩擦
係数、すなわち約０．００１の摩擦係数を有している。
しかしながら、磁気軸受が故障した直後には、軸はその
様な後備軸受の回転要素の最大設計速度制限を越えた速
度で回転しているかもしれない。従って、磁気軸受が故
障した時には回転要素を有した後備軸受も普通は故障す
る。しかしながら、例えば、後備軸受に関する基礎体と
軸との間の間隙が小さい場合には、回転要素を有した後
備軸受を用いることが望ましい場合が時々ある。
内側レースには黄銅あるいは硬質青銅でできたスリーブ
が設けられており、回転軸と接触した時にはレースが回
転し易くなっている。回転要素を有した後備軸受に関す
るその様な構造はすべて、回転要素との間に小さな摩擦
係数、すなわち約０．００１の摩擦係数を有している。
しかしながら、磁気軸受が故障した直後には、軸はその
様な後備軸受の回転要素の最大設計速度制限を越えた速
度で回転しているかもしれない。従って、磁気軸受が故
障した時には回転要素を有した後備軸受も普通は故障す
る。しかしながら、例えば、後備軸受に関する基礎体と
軸との間の間隙が小さい場合には、回転要素を有した後
備軸受を用いることが望ましい場合が時々ある。
【０００７】各々が乾式軸受材料の層を有している平軸
受が知られている。その様な軸受は通常、軸受の中で発
生する高温のために軸受材料が膨脹することにより、軸
受の相対的に回転する構成部品が動かなくなることによ
って故障する。その様な高温は、軸受による回転エネル
ギの熱への転換率が、そこからの熱の消散率よりも大き
いがゆえに発生する。熱の消散率は軸受の温度に応じて
変化し、軸受の構成部品が機械的に溶接されることによ
り動かなくなるような温度になっていて、回転エネルギ
の熱への転換率が熱の消散率よりも大きい場合には軸受
は故障することが理解されるであろう。
受が知られている。その様な軸受は通常、軸受の中で発
生する高温のために軸受材料が膨脹することにより、軸
受の相対的に回転する構成部品が動かなくなることによ
って故障する。その様な高温は、軸受による回転エネル
ギの熱への転換率が、そこからの熱の消散率よりも大き
いがゆえに発生する。熱の消散率は軸受の温度に応じて
変化し、軸受の構成部品が機械的に溶接されることによ
り動かなくなるような温度になっていて、回転エネルギ
の熱への転換率が熱の消散率よりも大きい場合には軸受
は故障することが理解されるであろう。
【０００８】便宜上、この明細書および添付した特許請
求の範囲においては今後、乾式軸受材料という言葉は平
軸受に含まれるのに適した乾式層の既知の構造を称する
ために用いられる。その様な材料によって設けられた表
面は小さな摩擦係数を有している。
求の範囲においては今後、乾式軸受材料という言葉は平
軸受に含まれるのに適した乾式層の既知の構造を称する
ために用いられる。その様な材料によって設けられた表
面は小さな摩擦係数を有している。
【０００９】併わせて出願中の英国特許出願第８９１７
８７５．０においては、磁気軸受に後備軸受を設けるこ
とが提案されており、前記後備軸受は耐摩耗性材料の層
と協動する乾式軸受材料の層を有し、その様な層の内の
１つは軸とともに回転し、他の層は組立体の静止部分の
上に位置し、前記層の材料は組立体の通常の作動状態に
おいて、後備軸受の中に発生する熱の消散率が熱の発生
率よりも大きくなり、かつ軸が後備軸受と一緒になって
動かなくなってしまうことのないように選択される。
８７５．０においては、磁気軸受に後備軸受を設けるこ
とが提案されており、前記後備軸受は耐摩耗性材料の層
と協動する乾式軸受材料の層を有し、その様な層の内の
１つは軸とともに回転し、他の層は組立体の静止部分の
上に位置し、前記層の材料は組立体の通常の作動状態に
おいて、後備軸受の中に発生する熱の消散率が熱の発生
率よりも大きくなり、かつ軸が後備軸受と一緒になって
動かなくなってしまうことのないように選択される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、回転軸
が磁気軸受によって支持されているような組立体のため
の、回転要素を有した後備軸受に関する新規でかつ有利
な装置を提供することにあり、後備軸受は、軸が磁気軸
受の故障時に停止される場合、また軸が最初は後備軸受
の回転要素に関する最大設計速度制限よりも大きな速度
で回転している場合にも、損傷あるいは摩耗しないよう
な構造を有している。
が磁気軸受によって支持されているような組立体のため
の、回転要素を有した後備軸受に関する新規でかつ有利
な装置を提供することにあり、後備軸受は、軸が磁気軸
受の故障時に停止される場合、また軸が最初は後備軸受
の回転要素に関する最大設計速度制限よりも大きな速度
で回転している場合にも、損傷あるいは摩耗しないよう
な構造を有している。
【００１１】本発明に関していうと、磁気軸受によって
回転軸が支持されるようになっている組立体は、基礎体
に固定された後備軸受であって、組立体が作動している
時に前記軸によって回転されるように少なくとも１つの
レース上に支持された回転要素を有し、前記後備軸受と
軸との間の間隙が回転軸と磁気軸受との間の間隙より小
さくなっている、後備軸受を含み、前記後備軸受がまた
前記少なくとも１つのレースと共に回転するように固定
された乾式軸受材料の層を有し、前記軸に対向した表面
を備えていることを特徴とする。
回転軸が支持されるようになっている組立体は、基礎体
に固定された後備軸受であって、組立体が作動している
時に前記軸によって回転されるように少なくとも１つの
レース上に支持された回転要素を有し、前記後備軸受と
軸との間の間隙が回転軸と磁気軸受との間の間隙より小
さくなっている、後備軸受を含み、前記後備軸受がまた
前記少なくとも１つのレースと共に回転するように固定
された乾式軸受材料の層を有し、前記軸に対向した表面
を備えていることを特徴とする。
【００１２】後備軸受の乾式軸受材料の層に対向し、か
つそれと協動する回転軸の円筒状部分もまた乾式軸受材
料でできていてもよく、また（あるいは）それは耐摩耗
性材料でできていてもよい。便宜上、この明細書および
添付した特許請求の範囲においては、回転軸によって接
触されているレース上に支持された乾式軸受材料の層の
みが参考にされているが、さもなければ軸上の適当な層
は軸の一部分と考えられる。
つそれと協動する回転軸の円筒状部分もまた乾式軸受材
料でできていてもよく、また（あるいは）それは耐摩耗
性材料でできていてもよい。便宜上、この明細書および
添付した特許請求の範囲においては、回転軸によって接
触されているレース上に支持された乾式軸受材料の層の
みが参考にされているが、さもなければ軸上の適当な層
は軸の一部分と考えられる。
【００１３】このように、後備軸受は従来型の平軸受の
少なくとも一部分を有し、前記平軸受のその、あるいは
１つの、構成層は軸によって回転されるようになってい
る回転要素のための少なくとも１つのレースに固定され
ている。少なくとも平軸受の部分が存在するために、後
備軸受の作動が必要な時には、回転要素は、乾式軸受材
料の中の軸の滑りのために、遅い率で速度を増す。軸と
乾式軸受材料との間の摩擦係数を適当に選択することに
よって、軸が、当然のこととして、最大でも回転要素に
関する最大設計速度よりも余り大きくない速度で回転す
るように配置されていることが要求される。
少なくとも一部分を有し、前記平軸受のその、あるいは
１つの、構成層は軸によって回転されるようになってい
る回転要素のための少なくとも１つのレースに固定され
ている。少なくとも平軸受の部分が存在するために、後
備軸受の作動が必要な時には、回転要素は、乾式軸受材
料の中の軸の滑りのために、遅い率で速度を増す。軸と
乾式軸受材料との間の摩擦係数を適当に選択することに
よって、軸が、当然のこととして、最大でも回転要素に
関する最大設計速度よりも余り大きくない速度で回転す
るように配置されていることが要求される。
【００１４】さらに、後備軸受の乾式軸受材料は、軸と
後備軸受とが一緒に動かなくなってしまう前に、熱を組
立体から消散させることができるような率を考慮しなが
ら、軸との間に望みの摩擦係数が存在するようにして選
択される。
後備軸受とが一緒に動かなくなってしまう前に、熱を組
立体から消散させることができるような率を考慮しなが
ら、軸との間に望みの摩擦係数が存在するようにして選
択される。
【００１５】後備軸受の乾式軸受材料と軸との間の摩擦
係数は、後備軸受の残りの部分に関連する摩擦係数より
も大きいことが必要である。
係数は、後備軸受の残りの部分に関連する摩擦係数より
も大きいことが必要である。
【００１６】従って、後備軸受は、磁気軸受がどのよう
に故障してもその後で軸が停止されようとしている時
に、乾式軸受材料と軸とを含み後備軸受が損傷しないよ
うに、あるいは摩耗しないように簡単に配置することが
できる。
に故障してもその後で軸が停止されようとしている時
に、乾式軸受材料と軸とを含み後備軸受が損傷しないよ
うに、あるいは摩耗しないように簡単に配置することが
できる。
【００１７】また便宜上、この明細書および添付した特
許請求の範囲の中では、後備軸受の乾式軸受材料と軸と
の間の摩擦係数はそれが０．２以下の時は比較的小さい
と呼び、それが０．２以上のときに比較的大きいと呼ぶ
ことにしている。
許請求の範囲の中では、後備軸受の乾式軸受材料と軸と
の間の摩擦係数はそれが０．２以下の時は比較的小さい
と呼び、それが０．２以上のときに比較的大きいと呼ぶ
ことにしている。
【００１８】前記乾式軸受材料は焼結粉末、例えば錫青
銅の母材の中に保持されたグラファイトのような乾式潤
滑剤からなっていてもよく、この場合は当然のことなが
ら比較的小さな摩擦係数が存在することになる。あるい
は、前記乾式軸受材料は織布材料、例えばフェノール樹
脂を含浸させたアスベストあるいはグラスファイバーか
らなっていてもよく、この場合は比較的大きな摩擦係数
を有することになる。
銅の母材の中に保持されたグラファイトのような乾式潤
滑剤からなっていてもよく、この場合は当然のことなが
ら比較的小さな摩擦係数が存在することになる。あるい
は、前記乾式軸受材料は織布材料、例えばフェノール樹
脂を含浸させたアスベストあるいはグラスファイバーか
らなっていてもよく、この場合は比較的大きな摩擦係数
を有することになる。
【００１９】
【実施例】以下添付図面を参照しながら例を挙げて本発
明を説明する。添付図面は本発明による１実施例の部分
断面的な側面図で、磁気軸受の中に取り付けられた回転
軸の組立体が示されており、後備軸受が設けられてい
る。
明を説明する。添付図面は本発明による１実施例の部分
断面的な側面図で、磁気軸受の中に取り付けられた回転
軸の組立体が示されており、後備軸受が設けられてい
る。
【００２０】添付図面に示したように、組立体は全体的
に１１で示された従来型の磁気軸受の中に取付けられた
回転軸１０を有し、この磁気軸受と軸との間のギャップ
が１２で示されている。
に１１で示された従来型の磁気軸受の中に取付けられた
回転軸１０を有し、この磁気軸受と軸との間のギャップ
が１２で示されている。
【００２１】軸１０の一端が示されており、この端部は
組立体のためのハウジング１６の一部分における開口１
４を貫通しているが、図にはハウジングのこの部分しか
示されていない。前記ハウジング１６を含む基礎におけ
る開口１４の中には、組立体のための後備軸受が設けら
れていて、この後備軸受は１８で示されている。
組立体のためのハウジング１６の一部分における開口１
４を貫通しているが、図にはハウジングのこの部分しか
示されていない。前記ハウジング１６を含む基礎におけ
る開口１４の中には、組立体のための後備軸受が設けら
れていて、この後備軸受は１８で示されている。
【００２２】本発明に関して言うと、前記後備軸受１８
は半径方向内側および外側のレースの中で支持された回
転要素２０を有している。図示した配置においては、２
つのほぼ従来的なボールレースが存在し、各々のボール
レースは非常に正確な方法で製作され、その中には潤滑
剤は存在していない。これらの２つのボールレースは２
つのスペーサ２１によって軸方向に離隔されている。各
々の半径方向外側のレース２２は、開口１４の中での締
まりばめによってハウジング１６に固定されている。乾
式軸受材料の層２４が各々の半径方向内側のレース２６
に固定されている。前記乾式軸受材料の層２４に対向し
て材料の層２８があり、これは軸の直径の減少した円筒
状部分上にプレスばめによって、軸１０に固定されてい
る。材料の層２８は軸１０の一部分であると考えられ
る。特に、乾式軸受材料の層２４の半径方向内側３０
は、層２８の耐摩耗性の表面層部分３４によって設けら
れた半径方向外側３２と対向している。
は半径方向内側および外側のレースの中で支持された回
転要素２０を有している。図示した配置においては、２
つのほぼ従来的なボールレースが存在し、各々のボール
レースは非常に正確な方法で製作され、その中には潤滑
剤は存在していない。これらの２つのボールレースは２
つのスペーサ２１によって軸方向に離隔されている。各
々の半径方向外側のレース２２は、開口１４の中での締
まりばめによってハウジング１６に固定されている。乾
式軸受材料の層２４が各々の半径方向内側のレース２６
に固定されている。前記乾式軸受材料の層２４に対向し
て材料の層２８があり、これは軸の直径の減少した円筒
状部分上にプレスばめによって、軸１０に固定されてい
る。材料の層２８は軸１０の一部分であると考えられ
る。特に、乾式軸受材料の層２４の半径方向内側３０
は、層２８の耐摩耗性の表面層部分３４によって設けら
れた半径方向外側３２と対向している。
【００２３】組立体の１つの例において、この組立体が
作動している場合、磁気軸受１１と軸１０との間のギャ
ップ１２を含めた間隙は０．５ｍｍであり、後備軸受１
８と軸との対向するそれぞれの表面３０と３２との間の
間隙は０．２５ｍｍである。
作動している場合、磁気軸受１１と軸１０との間のギャ
ップ１２を含めた間隙は０．５ｍｍであり、後備軸受１
８と軸との対向するそれぞれの表面３０と３２との間の
間隙は０．２５ｍｍである。
【００２４】磁気軸受１１の作動に何等かの故障が生じ
た後、また軸や、軸と一緒に回転する組立体のあらゆる
部品や、後備軸受が損傷、あるいは摩耗する前に、軸１
０は停止させられることが要求され、また後備軸受と軸
の中での温度上昇が原因で軸と後備軸受１８とが動かな
くなることがないように要求される。
た後、また軸や、軸と一緒に回転する組立体のあらゆる
部品や、後備軸受が損傷、あるいは摩耗する前に、軸１
０は停止させられることが要求され、また後備軸受と軸
の中での温度上昇が原因で軸と後備軸受１８とが動かな
くなることがないように要求される。
【００２５】熱は軸と後備軸受との接触によって生じ、
軸１０を介した熱伝導によって、また軸に固定された組
立体のあらゆる部品への熱伝導によって、さらにまた後
備軸受１８を設けている静止部分１６への熱伝導によっ
て消散される。普通は、軸１０は少なくともほぼ鋼でで
きており、大きな熱伝導率を有している。
軸１０を介した熱伝導によって、また軸に固定された組
立体のあらゆる部品への熱伝導によって、さらにまた後
備軸受１８を設けている静止部分１６への熱伝導によっ
て消散される。普通は、軸１０は少なくともほぼ鋼でで
きており、大きな熱伝導率を有している。
【００２６】もし、後備軸受１８と軸１０とが一緒に動
かなくなっていまう前に、熱を低い割合でしか消散でき
ないような配置になっているのであれば、層２４と３４
との間の摩擦係数は比較的小さなものでなければならな
い。従って、各々の半径方向内側のレース２６は軸の速
度に達するのに比較的長時間を要することになる。
かなくなっていまう前に、熱を低い割合でしか消散でき
ないような配置になっているのであれば、層２４と３４
との間の摩擦係数は比較的小さなものでなければならな
い。従って、各々の半径方向内側のレース２６は軸の速
度に達するのに比較的長時間を要することになる。
【００２７】あるいは、もし後備軸受１８と軸とが一緒
に動かなくなってしまう前に、熱を高い割合で消散させ
ることができるような配置になっておれば、層２４と３
４との間の摩擦係数は上述した場合よりも大きくてよ
い。従って、各々の半径方向内側のレース２６は軸の速
度に達するのに短時間しかかからないことになる。軸と
後備軸受との接触によって回転軸のエネルギを熱に転換
する割合が、後備軸受の通常の予想温度における熱の消
散率よりも確実に小さいことが要求される。
に動かなくなってしまう前に、熱を高い割合で消散させ
ることができるような配置になっておれば、層２４と３
４との間の摩擦係数は上述した場合よりも大きくてよ
い。従って、各々の半径方向内側のレース２６は軸の速
度に達するのに短時間しかかからないことになる。軸と
後備軸受との接触によって回転軸のエネルギを熱に転換
する割合が、後備軸受の通常の予想温度における熱の消
散率よりも確実に小さいことが要求される。
【００２８】後備軸受１８の乾式軸受材料の層２４は、
もし層２４と３４との間の摩擦係数が比較的小さくてよ
いのならば、焼結された粉末、例えば青銅の母材によっ
て保持されたグラファイト、あるいは二硫化モリブデ
ン、あるいは二硫化タングステン、あるいはテトラフル
オロポリエチレン、のような乾式潤滑剤からなってい
る。
もし層２４と３４との間の摩擦係数が比較的小さくてよ
いのならば、焼結された粉末、例えば青銅の母材によっ
て保持されたグラファイト、あるいは二硫化モリブデ
ン、あるいは二硫化タングステン、あるいはテトラフル
オロポリエチレン、のような乾式潤滑剤からなってい
る。
【００２９】あるいは、後備軸受１８の乾式軸受材料の
層２４は、もし層２４と３４との間の摩擦係数が比較的
大きくてよいのならば、織布材料、例えば、フェノール
樹脂を含浸させたアスベスト、あるいはグラスファイバ
ーからなっている。
層２４は、もし層２４と３４との間の摩擦係数が比較的
大きくてよいのならば、織布材料、例えば、フェノール
樹脂を含浸させたアスベスト、あるいはグラスファイバ
ーからなっている。
【００３０】上に示したように、層２４と３４との間の
摩擦係数が、都合よく、比較的大きい場合には、層２８
は合成層でできていて、耐摩耗性の層３４は、層２４と
３４との間に生じた熱のシンクを含んだ層３６の上に位
置している。説明している実施例においては、層２８は
硬質クロムからなる表面層部分３４を有し、銅とクロム
との合金からなる層３６上にメッキされた耐摩耗性表面
３２を提供し、ビッカース硬さが１３０であり、０．９
５カロリー／秒・ｃｍ．℃の熱伝導率を有している。
摩擦係数が、都合よく、比較的大きい場合には、層２８
は合成層でできていて、耐摩耗性の層３４は、層２４と
３４との間に生じた熱のシンクを含んだ層３６の上に位
置している。説明している実施例においては、層２８は
硬質クロムからなる表面層部分３４を有し、銅とクロム
との合金からなる層３６上にメッキされた耐摩耗性表面
３２を提供し、ビッカース硬さが１３０であり、０．９
５カロリー／秒・ｃｍ．℃の熱伝導率を有している。
【００３１】層２４と３４との間の摩擦係数が比較的小
さいことを要求されても、あるいは比較的大きいことを
要求されても、これらの層は、後備軸受の作動時に発生
が予想される温度においても、互いに他に対して機械的
に溶接されるようになることによって、一緒に動かなく
なることがないような組成を有していることが要求され
る。
さいことを要求されても、あるいは比較的大きいことを
要求されても、これらの層は、後備軸受の作動時に発生
が予想される温度においても、互いに他に対して機械的
に溶接されるようになることによって、一緒に動かなく
なることがないような組成を有していることが要求され
る。
【００３２】しかしながら、さらに、特に本発明に関す
る装置に関しては、軸１０が作動中に最大設計速度以上
の速度で回転している時に回転要素２０がこの値以上の
速度で回転することによって、後備軸受が損傷するに至
らないこと、あるいは重大な摩耗をしないことが要求さ
れる。従って、磁気軸受１１が故障して、軸１０が後備
軸受の乾式軸受材料の層２４と最初に接触した時に、後
備軸受１８は、乾式軸受材料の層２４に対する軸の滑り
によって、層でなかった場合よりも遅い割合で速度到達
するように配置されていることが要求される。さらに、
この組立体は、普通の作動状態の下では、後備軸受１８
が軸と同じ速度で回転するようになる時までは、後備軸
受が、当然のこととして、最大でも回転要素２０に関す
る最大設計速度よりも余り大きくない速度で回転するよ
うに配置されていることが要求される。この基準は、軸
１０と乾式軸受材料の層２４との間の摩擦係数を上述し
たように、軸と乾式軸受材料の層とが一緒になって動か
なくならないようにすることと釣合いを持たせながら適
当に選択することによって得られる。
る装置に関しては、軸１０が作動中に最大設計速度以上
の速度で回転している時に回転要素２０がこの値以上の
速度で回転することによって、後備軸受が損傷するに至
らないこと、あるいは重大な摩耗をしないことが要求さ
れる。従って、磁気軸受１１が故障して、軸１０が後備
軸受の乾式軸受材料の層２４と最初に接触した時に、後
備軸受１８は、乾式軸受材料の層２４に対する軸の滑り
によって、層でなかった場合よりも遅い割合で速度到達
するように配置されていることが要求される。さらに、
この組立体は、普通の作動状態の下では、後備軸受１８
が軸と同じ速度で回転するようになる時までは、後備軸
受が、当然のこととして、最大でも回転要素２０に関す
る最大設計速度よりも余り大きくない速度で回転するよ
うに配置されていることが要求される。この基準は、軸
１０と乾式軸受材料の層２４との間の摩擦係数を上述し
たように、軸と乾式軸受材料の層とが一緒になって動か
なくならないようにすることと釣合いを持たせながら適
当に選択することによって得られる。
【００３３】説明してきた組立体を修正することは可能
である。
である。
【００３４】軸上の層２８は大きな熱伝導率を有した材
料の層３６を含んでいなくてもよい。
料の層３６を含んでいなくてもよい。
【００３５】耐摩耗性材料３４の層が軸上に設けられて
いることは本質的ではなく、その代わりに、層３４は上
述したような乾式軸受材料でできていたり、あるいは、
層３４は省略され、後備軸受の乾式軸受材料の層２４は
軸１０と直接接触している。
いることは本質的ではなく、その代わりに、層３４は上
述したような乾式軸受材料でできていたり、あるいは、
層３４は省略され、後備軸受の乾式軸受材料の層２４は
軸１０と直接接触している。
【００３６】組立体の静止部分１６はハウジングからな
っていなくてもよい。
っていなくてもよい。
【００３７】ボールレースの必要な数はどんな数であっ
てもよい。
てもよい。
【００３８】回転要素を有した後備軸受の形状はどのよ
うな適当な形状であってもよく、例えば、単一のレース
の中で軸と一緒に回転するように支持された円筒状の回
転要素を有した少なくとも１つの軸受けからなっていて
もよい。
うな適当な形状であってもよく、例えば、単一のレース
の中で軸と一緒に回転するように支持された円筒状の回
転要素を有した少なくとも１つの軸受けからなっていて
もよい。
【図１】本発明の１つの実施例の、部分断面的な側面
図。
図。
１０ 軸 １１ 磁気軸受 １６ 基礎体 １８ 後備軸受 ２０ 回転要素 ２２，２６ レース ２４ 乾式軸受材料の層 ３０ 表面対向 ３４ 耐摩耗性材料の層
Claims (9)
- 【請求項１】 磁気軸受によって回転軸が支持されるよ
うになっている組立体で、基礎体に固定された後備軸受
であって、組立体が作動している時に前記軸によって回
転されるように少なくとも１つのレース上に支持された
回転要素を有し、前記後備軸受と前記軸の間の間隙が該
回転軸と磁気軸受との間の間隙より小さくなっている後
備軸受を含む組立体において、前記後備軸受がまた前記
少なくとも１つのレースと共に回転するように固定され
た乾式軸受材料の層を有し、前記軸に対向した表面を備
えていることを特徴とする磁気軸受／回転軸組立体。 - 【請求項２】 請求項１記載の組立体において、前記後
備軸受の乾式軸受材料の層と軸の間の摩擦係数が比較的
小さい磁気軸受／回転軸組立体。 - 【請求項３】 請求項２記載の組立体において、前記乾
式軸受材料の層は焼結された粉末の母材の中に保持され
た乾式潤滑剤を有する磁気軸受／回転軸組立体。 - 【請求項４】 請求項１記載の組立体において、前記後
備軸受の乾式軸受材料の層と軸の間の摩擦係数が比較的
大きい磁気軸受／回転軸組立体。 - 【請求項５】 請求項４記載の組立体において、前記乾
式軸受材料の層はフェノール樹脂を含浸させた織布材料
からなる磁気軸受／回転軸組立体。 - 【請求項６】 請求項１から５のいずれか１項記載の組
立体において、前記軸上に耐摩耗性材料の層が設けら
れ、この層が後備軸受の乾式軸受材料の層と接触するよ
うに配置されている磁気軸受／回転軸組立体。 - 【請求項７】 請求項６記載の組立体において、前記耐
摩耗性材料の層は、大きな熱伝導率を有しかつ熱シンク
を有した材料の層の上に設けられている磁気軸受／回転
軸組立体。 - 【請求項８】 請求項７記載の組立体において、前記耐
摩耗性材料の層は、クロムと銅の合金の層の上にメッキ
された硬質クロムでできている磁気軸受／回転軸組立
体。 - 【請求項９】 請求項１から５のいずれか１項記載の組
立体において、前記乾式軸受材料の層は前記軸の上に設
けられ、後備軸受の乾式軸受材料の層と接触するように
配置されている磁気軸受／回転軸組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB91032565 | 1991-02-15 | ||
| GB9103256A GB9103256D0 (en) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | A magnetic bearing-shaft assembly having a bearing to support the shaft in the event of failure of the magnetic bearing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599237A true JPH0599237A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=10690096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2830492A Pending JPH0599237A (ja) | 1991-02-15 | 1992-02-14 | 磁気軸受／回転軸組立体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0499309A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0599237A (ja) |
| GB (1) | GB9103256D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200599A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | 軸受装置 |
| JP2011012690A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Yaskawa Electric Corp | 磁気軸受装置、およびそれを備える真空ポンプ |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5714818A (en) * | 1994-10-18 | 1998-02-03 | Barber-Colman Company | Backup bearing for magnetic bearings |
| US5747907A (en) * | 1995-12-29 | 1998-05-05 | United Technologies Automotive, Inc. | Backup bearings for positive re-centering of magnetic bearings |
| SE513971C2 (sv) | 1998-10-15 | 2000-12-04 | Skf Nova Ab | Anordning för begränsning av en whirlhastighet för en axel |
| DE102012203340A1 (de) * | 2012-03-02 | 2013-09-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Maschine mit Fanglager mit Hybridanordnung |
| EP3627003A1 (en) * | 2018-09-20 | 2020-03-25 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG | Epicyclic gear system and gas turbine engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2234560B (en) * | 1989-08-04 | 1993-08-18 | Glacier Metal Co Ltd | A magnetic bearing shaft assembly having a bearing to support the shaft in the event of failure of the magnetic bearing |
-
1991
- 1991-02-15 GB GB9103256A patent/GB9103256D0/en active Pending
-
1992
- 1992-02-01 EP EP92200291A patent/EP0499309A1/en not_active Ceased
- 1992-02-14 JP JP2830492A patent/JPH0599237A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006200599A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | 軸受装置 |
| JP2011012690A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Yaskawa Electric Corp | 磁気軸受装置、およびそれを備える真空ポンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0499309A1 (en) | 1992-08-19 |
| GB9103256D0 (en) | 1991-04-03 |
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