JPH0623765Y2 - ティルティングパッド型軸受装置 - Google Patents

ティルティングパッド型軸受装置

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JPH0623765Y2
JPH0623765Y2 JP1986038267U JP3826786U JPH0623765Y2 JP H0623765 Y2 JPH0623765 Y2 JP H0623765Y2 JP 1986038267 U JP1986038267 U JP 1986038267U JP 3826786 U JP3826786 U JP 3826786U JP H0623765 Y2 JPH0623765 Y2 JP H0623765Y2
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C17/06Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
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Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、回転機械に使用されるティルティングパッド
型の軸受装置に関し、その潤滑性能の向上を図ったもの
である。
〈従来の技術〉 ティルティングパッド型軸受は、その概念図を表わす第
6図に示すように、回転軸101を支承するパッド(テ
ィルティングパッド)102を軸受ハウジングに揺動自
在に支持したものであり、パッドが軸受ハウジングに固
定されている固定型軸受と比較して安定性等で優れた特
性を持ち、大形の蒸気タービン発電機等の回転機械用の
軸受として多用されている。
このティルティングパッド型軸受の潤滑方式として、油
漬け潤滑方式とノズル強制潤滑方式とがある。油漬け潤
滑方式のものは、その部分横断面図を表わす第7図に示
すように、軸受ハウジング103に揺動自在に支持され
た複数のティルティングパッド102により矢印A方向
に回転する回転軸101を支承する一方、隣り合うティ
ルティングパッド102の中間に位置する軸受ハウジン
グ103に開口された給油口104から潤滑油を供給し
て各ティルティングパッド102を油漬け状態とするこ
とで、互いに対向する回転軸101とティルティングパ
ッド102の軸受摺動面101a、102aの隙間に潤
滑油をかみ込ませて自然潤滑を行うものである。また、
ノズル強制潤滑方式のものは、その部分横断面図を表わ
す第8図に示すように、隣り合うティルティングパッド
102の間に軸受ハウジング103を貫通する油噴出ノ
ズル105を配設し、油噴出ノズル105先端部のノズ
ル口105aからティルティングパッド102の間に潤
滑油を噴出することによって、排油のかき落しと新油の
供給を強制的に行うものである。
〈考案が解決しようとする問題点〉 ところが、上述した油漬け潤滑方式では、給油口104
から供給された潤滑油のうち軸受摺動面101a、10
2aの潤滑に関与せずにティルティングパッド102と
軸受ハウジング103との隙間をすり抜けて無駄に流れ
去るものの比率が大きいという問題点があり、高周速、
高負荷状態ではティルティングパッド102表面の温度
上昇、ひいては焼付きが発生する虞れがある。
一方、ノズル強制潤滑方式では、ティルティングパッド
102の表面温度の上昇は抑制可能であるが、油噴出ノ
ズル105の効果を引き出すためには充分な潤滑油を供
給して大量に噴出させる必要があり、油漬け潤滑方式と
比較して供給潤滑油量が増加するという問題点があっ
た。
本考案は、このような従来のティルティングパッド型軸
受における問題点を解決するものであり、少ない供給潤
滑油量でティルティングパッドの表面温度の上昇を効果
的に抑制し得るティルティングパッド型の軸受装置を提
供することを目的としている。
〈問題点を解決するための手段〉 この目的を達成するための本考案の構成は、揺動自在に
支持された複数のティルティングパッドを介して軸を支
承するティルティングパッド型軸受装置において、隣り
合う前記各ティルティングパッドの間に形成された空間
内に該空間を略埋めつくしかつ前記軸の軸受摺動面と対
向する先端面が略平面なる給油片が配設され、前記先端
面には潤滑油を供給する給油口が開口されると共に、該
給油口の開口位置を前記軸の回転方向上流側のティルテ
ィングパッドより排出される潤滑油の排出噴流の拡散範
囲内に設定し、かつ前記給油片とその隣接する前記ティ
ルティングパッドとの隙間を前記給油片と前記軸の軸受
摺動面との隙間よりも小さく設定する一方前記ティルテ
ィングパッド間の距離を前記給油片と前記軸の軸受摺動
面との隙間よりも大きく設定したことを特徴とするもの
である。
〈作用〉 給油片の給油口は軸の軸受摺動面に近接して位置し、潤
滑油はその給油口から給油片と軸とに挾まれる空間内に
供給される。供給された潤滑油は軸の回転方向上流側の
ティルティングパッドと軸との隙間から排出される高温
の潤滑油の排出噴流によりそれと攪拌混合され、その温
度を急速に低下させると共に、混合により温度の低下し
た潤滑油が下流側ティルティングパッドと軸との隙間に
入り込む。給油片は隣り合うティルティングパッドの間
に形成される空間を略埋めつくす形状を有し、且つ給油
片とティルティングパッドとの隙間はそれと軸の軸受摺
動面との隙間よりも小さいので、給油片とティルティン
グパッドとの隙間から漏洩する潤滑油の量が抑制され、
潤滑に関与しない油量が減少する。また、ティルティン
グパッド間の距離は給油片と軸の軸受摺動面との隙間よ
りも大きいので、空間内における排出噴流と供給油との
混合が促進されるとともに、空間内には、高温潤滑油の
排出噴流の温度を下げるのに十分な量の潤滑油が確保さ
れる。
〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面により詳細に説明する。
第1図〜第3図は本考案をジャーナル軸受に適用した一
実施例にかかり、第1図は本案軸受装置の部分横断面
図、第2図はその作用説明図、第3図はその軸受部の部
分斜視図である。
第1図〜第3図に示すように、軸受ハウジング11の内
周部には複数のティルティングパッド12が各々揺動自
在に支持されると共に、そのティルティングパッド12
の内周部に矢印A方向に回転する回転軸13が位置し、
回転軸13の回転によって互いに対向するティルティン
グパッド12と回転軸13の軸受摺動面12a、13a
の間に形成される潤滑油膜により回転軸13が支承され
る。この隣り合うティルティングパッド12の間に形成
される空間内には、その空間を略埋めつくす、つまりそ
の空間と略同形状の給油片14が配設されており、給油
片14の基端部は軸受ハウジング11を貫通支持されて
いる。回転軸13の軸受摺動面13aと対向する給油片
14の先端面14aはティルティングパッド12の軸受
摺動面12aより外周側へ若干引込んでおり、先端面1
4aと軸受摺動面13aの間には隙間aが形成されてい
る。この先端面14aには本実施例では3個の給油口1
4bが開口されると共に、これらの給油口14bは、第
1図に示されるように、給油片14の内部に凹設された
油路14cと連通している。油路14cは図示しない潤
滑油供給源と繋がっていて、そこから油路14c、給油
口14bを通って軸受摺動面13aに向かって潤滑油が
供給されるようになっている。また、給油片14の幅寸
法は、給油片14と隣接するティルティングパッド12
との隙間bが前述の先端面14aと軸受摺動面13aと
の隙間aよりも小さくなるように決められており、潤滑
油漏洩防止の観点から隙間bはティルティングパッド1
2の揺動を妨げない範囲でできるだけ小さいことが望ま
しい。
さらに、第3図に示されるように、軸受ハウジング11
の両端部にはシールリング15が固着される。シールリ
ング15の軸13の軸受摺動面13aと対向する摺動面
15aはティルティングパッド12の軸受摺動面12a
と略同一の面内に位置し、そこからの潤滑油の漏洩を防
止する一方、同じく潤滑油漏洩防止のためにこのシール
リング15と給油片14との隙間cを無くすと共にシー
ルリング15とティルティングパッド12との隙間dは
ティルティングパッド12の揺動を妨げない範囲ででき
るだけ小さくしている。
このような構成において、第2図に示されるように、回
転軸13の回転によってその回転方向上流側のティルテ
ィングパッド12と回転軸13との隙間から排出される
高温の潤滑油は、ティルティングパッド12の軸受摺動
面12aの第2図中右端部を起点としてθ=15°〜2
0°で拡がる排出噴流拡散範囲に亘って多くの渦を伴っ
た噴流となって拡がって行く。一方、給油片14の給油
口14bは回転軸13の軸受摺動面13aに近接してお
り、給油口14bは上述の排出噴流拡散範囲内に位置し
ている。因に、本実施例では給油口14bはθ=15°
の位置に設けられている。ここで、低温の潤滑油を給油
片14の給油口14bから供給すると、供給された潤滑
油は排出噴流に巻き込まれ、排出された高温の潤滑油と
攪拌混合されてその温度を急速に低下させる。この混合
によって冷却された潤滑油は下流側のティルティングパ
ッド12と回転軸13の軸受摺動面12a、13aの間
へ送られ、それら軸受摺動面12a、13aの冷却及び
潤滑を行う。また、給油片14とその隣接する部材との
隙間はできるだけ小さくしているので、その隙間からの
潤滑油の無駄な流出を最小限に抑えることができる。す
なわち、給油片14の先端面14aと回転軸13の軸受
摺動面13aとの間には隙間aが形成されて、そこで潤
滑油の混合がなされる一方、給油片14と隣接するティ
ルティングパッド12との隙間bはその隙間aよりも小
さくしているのでそこからの潤滑油の漏洩が抑制され
る。なお、前述した隙間a,b,c,dの関係をa/d=a
/c=a/b=2〜10とすると、潤滑油の漏洩防止等の点
で好適である。また、ティルティングパッド間の距離L
(第2図参照)をa/L=5以上とすると、排出噴流と供
給油との混合促進等の点で好適である。
第4図は本案軸受装置と従来の軸受装置の性能を比較す
るグラフである。これは、同一寸法の軸受装置を同一の
運転条件で使用したときの供給潤滑油量(V)とティル
ティングパッド表面最高温度(T)との関係を表わした
ものである。尚、この時のテスト条件として、隙間aを
0.136mm,隙間bを0.019mm,隙間cを0.0
19mm,隙間dを0.039mm,距離Lを25mmと設定
すると共に、ティルティングパッド12の径をφ14
0,回転軸13の回転数を8000rpm,面圧を10
kg/cm2,給油温度を40℃と設定した。第4図によれ
ば、実線で表わす本案軸受装置では破線で表わす油漬け
潤滑方式及び鎖線で表わすノズル強制潤滑方式のいずれ
の従来の軸受装置よりも少量の供給潤滑油量(V)でテ
ィルティングパッド表面最高温度(T)の上昇を抑制で
きることがわかる。
尚、上述の実施例はジャーナル軸受について適用された
ものであるが、本考案はスラスト軸受に適用することも
できる。第5図は本考案をスラスト軸受に適用した第2
の実施例の部分破断斜視図である。第5図において、軸
受ハウジング11と回転軸13に鍔状に突設されたスラ
ストカラー部13bとの間に複数のティルティングパッ
ド12が介装され、これらティルティングパッド12は
軸受ハウジング11に揺動自在に支持される。隣り合う
ティルティングパッド12の間には給油片14が配設さ
れ、給油片14の基端部は軸受ハウジング11に固定さ
れる一方、スラストカラー部13bの軸受摺動面13a
に対向する給油片14の先端面14aには潤滑油を供給
する給油口14bが開口されている。さらに、給油片1
4とスラストカラー部13bの軸受摺動面13aとの隙
間aや、給油片14と隣接するティルティングパッド1
2との隙間bも上述の実施例と同様に設定されるもので
ある。従って、このようなスラスト軸受においても上述
のジャーナル軸受と同様な作用、効果を奏する。
〈考案の効果〉 以上、実施例を挙げて詳細に説明したように本考案によ
れば、供給された潤滑油は上流側のティルティングパッ
ドと軸の軸受摺動面の間から排出される高温の潤滑油の
排出噴流によりそれと充分に攪拌混合され、その高温潤
滑油の温度を急速に低下させる一方、供給された潤滑油
が潤滑に関与せずに無駄に流出するのを最小限に抑える
ことができるので給油効率が向上し、従ってこれらの相
乗効果によって高周速、高負荷における運転を行っても
少ない供給潤滑油量でティルティングパッドの表面温度
の上昇を抑制して良好な潤滑を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は本考案をジャーナル軸受に適用した一
実施例にかかり、第1図は本案軸受装置の部分横断面
図、第2図はその作用説明図、第3図はその軸受部の部
分斜視図、第4図は本案軸受装置と従来の軸受装置の性
能を比較するグラフ、第5図は本考案をスラスト軸受に
適用した第2の実施例の部分破断斜視図である。第6図
はティルティングパッド型軸受の概念図、第7図及び第
8図はそれぞれ従来の油漬け潤滑方式及びノズル強制潤
滑方式の軸受装置の部分横断面図である。 図面中、 12はティルティングパッド、 12aは軸受摺動面、 13は回転軸、 13aは軸受摺動面、 14は給油片、 14bは給油口である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】揺動自在に支持された複数のティルティン
    グパッドを介して軸を支承するティルティングパッド型
    軸受装置において、隣り合う前記各ティルティングパッ
    ドの間に形成される空間内に該空間を略埋めつくしかつ
    前記軸の軸受摺動面と対向する先端面が略平面なる給油
    片が配設され、前記先端面には潤滑油を供給する給油口
    が開口されると共に、該給油口の開口位置を前記軸の回
    転方向上流側のティルティングパッドより排出される潤
    滑油の排出噴流の拡散範囲内に設定し、かつ前記給油片
    とその隣接する前記ティルティングパッドとの隙間を前
    記給油片と前記軸の軸受摺動面との隙間よりも小さく設
    定する一方前記ティルティングパッド間の距離を前記給
    油片と前記軸の軸受摺動面との隙間よりも大きく設定し
    たことを特徴とするティルティングパッド型軸受装置。
JP1986038267U 1986-03-18 1986-03-18 ティルティングパッド型軸受装置 Expired - Lifetime JPH0623765Y2 (ja)

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JPS62151430U JPS62151430U (ja) 1987-09-25
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KR101318554B1 (ko) * 2009-02-25 2013-10-16 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 스러스트 베어링용 급유 노즐

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