JPH0678768B2 - 軸 受 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、軸に対する制振効果を高めたパッド形軸受に
関する。

〈従来の技術〉 従来のテイルティングパッド軸受を第５図，第６図に示
す。この軸受100は、油孔101を有する外枠102の内部に
パッド104を４ケ所に配置し、これらパッド104で軸106
を外周より支持するようになっている。パッド104は略
中央に一面が球面状に形成されたピボット108が設けて
あり、ピボット108の球面状突起で外枠102側の当て金11
0に接している。そして油孔101より潤滑油を圧送し外枠
102内を潤滑油で満たした状態で軸106を回転させると、
パッド104が適宜に傾斜して軸106との油に油膜を形成し
軸106を支持する。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような軸受100は、軸106を支持する油膜が安定し軸
106を確実に支持するという反面、その支持の剛性が高
く軸106に振動が生じた場合などには、この軸受100が支
点のように働き、軸の振動が大きく増幅されるという問
題があった。また、パッド104と軸106の調整は組み立て
時あるいは保守時に手動でしか行えないものであった。

〈問題点を解決するための手段〉 上記のような軸の振動を防止するため、本発明は軸受の
剛性を弱め油圧の厚さが変化させられれば軸に振動が生
じた場合軸受にその振動を吸収させることができると考
え、上記軸受を次のように構成したのである。すなわ
ち、軸を支持するパッドを移動自在にし、且つ軸の振動
を検出する検出器を設け、この検出器とパッドの移動手
段とを接続し、運転中であっても軸の振動が増加したと
きには前記パッドの支持剛性が弱くなる状態に自動調整
できるように構成したのである。

〈作用〉 軸の振動が増加したときパッドの支持剛性が弱くなるこ
とから、パッドと軸との油膜の変化によって振動を吸収
でき軸の振動の増大を防止することができる。

〈実施例〉 本発明の軸受の一実施例を次に示す。第１図の軸受２は
外枠４の内周に４個のパッド６を有し、このパッド６に
囲まれるように軸８が通してある。外枠４には導油孔10
が設けてあり、図示しない油圧ポンプと連通している。
パッド６は軸８に沿う曲面形状で、ピボット12が略中央
に固定してあり、このピボット12は外枠４に設けた凹部
14に挿入してある。ピボット12の外枠４側は球面状にな
っており、前記凹部14の奥に設けられた当て板16に当接
している。上記パッド６のうち軸８の下方に設けられた
２個のパッド６には、その凹部14の両側にパッド６に向
けて出退するピストン18が設けられている。このピスト
ン18は切換弁20及び22を介して油圧ポンプ26に連結し制
御装置24の出力信号により切換弁20及び22を操作して適
宜に出・退するようになっている。つまり、駆動装置は
ピストン18、切換弁20、22及び油圧ポンプ26によって構
成されている。

更に軸受２には、軸８の変位軸位置を検出する検出器
（図示せず）が設けてあり、この検出器からの信号線は
前記制御装置24に接続している。検出器は少なくとも２
ケ所に直角な向きに配置してあり、軸８のx,y軸方向の
振動が検知できるようになっている。

次に上記軸受２の作用について述べる。導油孔10から潤
滑油を送り、外枠４内を潤滑油で満たした状態で軸８を
矢印Ａ方向に回転させると軸８とパッド６との間に油膜
が形成され軸８が支持される。この状態で軸８に振動が
発生すると、検出器がその旨の信号を制御装置24に送
る。制御装置24は振動に合わせて切換弁20及び22を操作
して前述したようにピストン18a及びピストン18bを出・
後退させる。具体的には、例えば軸か下方に下ったとき
には回転する軸８の入口側にあたるピストン18aを後退
させ、一方のピストン18bを伸出させる。するとパッド
６は軸８の回転方向入口側が広く、出口側で狭くなるよ
う傾斜し、パッド６の油膜の負荷能力が大きくなり、油
膜が厚くなり軸８を上方に押し上げる。この逆にピスト
ン18aを伸出させピストン18bを後退させると、パッド６
は入口側が狭く出口側が広くなり油膜の負荷能力が小さ
くなって軸８を下方に下げる。このようにしてピストン
18a等を操作してパッド６が傾斜するのを利用すること
により、軸８が下がった場合は油膜の負荷能力が増大す
るようにパッド６を操作し、軸８を上昇させ、軸８が上
方に移動した場合には油膜の負荷能力を低減させて軸８
を下降させる。以上述べたようにパッド６の傾動を、検
出器が検出した軸８の振動に合わせて行なわせることに
より軸８の振動エネルギを吸収することができる。

第２図は軸受の他の実施例であり、ピストンの一方をバ
ネ42に代えてある。他の構成は前述した第１実施例のも
のと同様である。すなわちピストン44の後退時にはバネ
42の力でパッド６の傾動を行なわせるのである。この軸
受40によれば、第１実施例と同じ効果を軸受40及び圧油
装置等を簡単な構造にして達成できる。

第３図及び第４図はスライデングパッド軸受である。こ
の軸受50は外枠52の下方に２基のパッド54を備え中央に
軸56を通している。パッド54は、軸56側は軸56に沿う曲
面形状で、一方の外枠52側は平面となっていて、外枠52
に対してコロ58で摺動自在に取り付けてある。これらパ
ッド54は共に水平から45°の角度で傾けて設けてあり、
それらの下側には傾斜に沿ってバネ60が設置してある。
このバネ60に対向する側のパッド54の側方には駆動装置
としてのアクチュエータ62が設けてある。このアクチュ
エータ62は本体が外枠52に設けられ、油圧によってロッ
ド64を出退させるもので、ロッド64の先端がパッド54に
固定してある。このアクチュエータ62には、前述した第
１実施例におけるピストン18aと同様制御装置24で制御
される切換弁20等が接続してあり、前記ロッド64はこれ
により作動され、且つ前述したと同様制御装置24は軸56
の変位を検出する検出器に接続してある。したがって軸
56が矢印Ｂ方向に回転中に下方に下がったときは、図中
右方のパッド54を斜め上方に引き上げるようにアクチュ
エータ62を作動させ、且つ左方のパッド54は右下に下降
するようにアクチュエータ62を作動させる。するとパッ
ド54の軸56の回転方向進入側が広がり出口側が狭まるこ
ととなるので、油膜の負荷能力が大きくなり軸56を上方
に持ち上げる。又上記と逆にパッド54を作動させれば油
膜の負荷能力が低下し軸56を下げることとなる。このよ
うにしてパッド54を軸56の動きに合わせて作動させれば
軸56の振動を減衰できる。

上述した各実施例では、運転中の回転軸に対してパッド
の軸に対する位置を自動調整制御し、制振効果を高める
ようにしている。

〈発明の効果〉 本発明によれば、軸に対するパッドの傾斜を軸の変位に
対応させて、軸が下降したときにはパッドの油膜の負荷
能力を向上させるよう軸の回転方向入口側を拡大させ出
口側を狭めるべく作動させ、又逆に軸が上昇した場合に
は、パッドの負荷能力が低下するようにパッドを作動さ
せることから、バネ定数の設定に影響されることなく減
衰係数を任意に設定できることから、減衰係数の大きな
軸受を実現できる。そして、パッドの軸に対する位置を
軸の運転中に自動調整制御することができる。又流体力
学的な外乱が大きく、振動処理の面から設計困難な機械
や長い軸を有する固有振動数の低い機械の設計が容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の軸受の一実施例を示す断面図、第２図
及び第３図は他の実施例を示す断面図、第４図は第３図
の側面断面図、第５図及び第６図は従来例にかかるもの
で、第５図は断面図、第６図は側面断面図である。 図面中、 2,40,50は軸受、 ４は外枠、 6,54はパッド、 8,56は軸、 12はピボット、 18,18a,18b,44はピストン、 20,22は切換弁、 24は制御装置、 42はバネ、 58はコロ、 62はアクチュエータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸の周囲に複数のパッドを配し、前記パッ
   ドと前記軸との間の油膜で前記軸を支持する軸受におい
   て、 軸位置を検出する検出器と、 軸下方の少なくとも２個の前記パッドにそれぞれ当接し
   該パッドを移動させる駆動装置と、 前記検出器の信号を受け前記軸の位置が下方に下がった
   ときにはパッドを該軸の回転方向に対して進入側にあた
   る側を該軸より離し出口側では該軸との距離を狭め、一
   方前記軸が上方に移動したときには、パッドにおける進
   入側を該軸に対して狭め出口側を離すよう移動させるよ
   うに前記駆動装置を作動させる信号を出力する制御装置
   と、 を有してなることを特徴とする軸受。