JPH07248020A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
- Publication number
- JPH07248020A JPH07248020A JP6778894A JP6778894A JPH07248020A JP H07248020 A JPH07248020 A JP H07248020A JP 6778894 A JP6778894 A JP 6778894A JP 6778894 A JP6778894 A JP 6778894A JP H07248020 A JPH07248020 A JP H07248020A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- thrust
- pump
- static pressure
- rolling bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 起動時あるいは低速時にはころがり軸受でス
ラスト及びラジアル荷重を支え、定格回転数付近で静圧
軸受によってスラスト及びラジアル荷重を受けることが
できる軸受装置を提供する。 【構成】 プロセス流体で潤滑される高圧ポンプ用軸受
装置において、ころがり軸受１１と、ポンプ吐出圧力を
利用したスラスト及びジャーナル静圧軸受１２，１３と
をポンプケーシング１に取り付け、ころがり軸受１１の
内輪と回転軸２のあいだにアキシャル及びラジアルすき
まを設け、すきまの大きさは静圧軸受部のすきまより小
さくし、起動・低速時にはころがり軸受１１が回転軸２
と接触してスラスト及びラジアル荷重を受け、定格回転
数付近でポンプの吐出圧力が上昇したときに静圧軸受１
２，１３だけがスラスト及びラジアル荷重を受け、ころ
がり軸受１１が回転軸２と非接触になるように構成し
た。
ラスト及びラジアル荷重を支え、定格回転数付近で静圧
軸受によってスラスト及びラジアル荷重を受けることが
できる軸受装置を提供する。 【構成】 プロセス流体で潤滑される高圧ポンプ用軸受
装置において、ころがり軸受１１と、ポンプ吐出圧力を
利用したスラスト及びジャーナル静圧軸受１２，１３と
をポンプケーシング１に取り付け、ころがり軸受１１の
内輪と回転軸２のあいだにアキシャル及びラジアルすき
まを設け、すきまの大きさは静圧軸受部のすきまより小
さくし、起動・低速時にはころがり軸受１１が回転軸２
と接触してスラスト及びラジアル荷重を受け、定格回転
数付近でポンプの吐出圧力が上昇したときに静圧軸受１
２，１３だけがスラスト及びラジアル荷重を受け、ころ
がり軸受１１が回転軸２と非接触になるように構成し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軸受装置に係り、例えば
水、ＬＮＧ、液体水素等の低粘度液を扱う高圧ポンプに
取り付けられそのプロセス流体によって潤滑される軸受
装置に関する。
水、ＬＮＧ、液体水素等の低粘度液を扱う高圧ポンプに
取り付けられそのプロセス流体によって潤滑される軸受
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸受装置としてころがり軸受と静圧軸受
とを具備したポンプ装置が特開昭６４−３７０００号に
提案されている。このポンプ装置においては、ころがり
軸受の内輪は回転軸に固定されており、ころがり軸受の
外輪は静圧軸受によって支持されるように構成されてい
る。
とを具備したポンプ装置が特開昭６４−３７０００号に
提案されている。このポンプ装置においては、ころがり
軸受の内輪は回転軸に固定されており、ころがり軸受の
外輪は静圧軸受によって支持されるように構成されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６４−３７０００号の軸受装置にあっては、上述したよ
うにころがり軸受の内輪が回転軸に固定されているため
に、定常運転時でも回転しているが、ころがり軸受の外
輪は必ずしも内輪と同じ速度で回転しないし、かつ外輪
を支持している静圧軸受に形成される流体膜により剪断
抵抗を受けるので内外輪に速度差が生ずる。したがって
ころがり軸受は運転中でもころがり作用を行っている。
低粘度液潤滑ころがり軸受の寿命は大変短いので、ころ
がり軸受は必要以外にころがらないようにすることが重
要であるが、特開昭６４−３７０００号の軸受装置はこ
の点が問題となっている。
６４−３７０００号の軸受装置にあっては、上述したよ
うにころがり軸受の内輪が回転軸に固定されているため
に、定常運転時でも回転しているが、ころがり軸受の外
輪は必ずしも内輪と同じ速度で回転しないし、かつ外輪
を支持している静圧軸受に形成される流体膜により剪断
抵抗を受けるので内外輪に速度差が生ずる。したがって
ころがり軸受は運転中でもころがり作用を行っている。
低粘度液潤滑ころがり軸受の寿命は大変短いので、ころ
がり軸受は必要以外にころがらないようにすることが重
要であるが、特開昭６４−３７０００号の軸受装置はこ
の点が問題となっている。
【０００４】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、起動時あるいは低速時にはころがり軸受でスラスト
及びラジアル荷重を支え、定格回転数付近で静圧軸受に
よってスラスト及びラジアル荷重を受けることができる
軸受装置を提供することを目的とする。
で、起動時あるいは低速時にはころがり軸受でスラスト
及びラジアル荷重を支え、定格回転数付近で静圧軸受に
よってスラスト及びラジアル荷重を受けることができる
軸受装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため本発明は、プロセス流体で潤滑される高圧ポンプ用
軸受装置において、ころがり軸受と、ポンプ吐出圧力を
利用したスラスト及びジャーナル静圧軸受とをポンプケ
ーシングに取り付け、前記ころがり軸受の内輪と回転軸
のあいだにアキシャル及びラジアルすきまを設け、該す
きまの大きさは前記静圧軸受部のすきまより小さくし、
起動・低速時にはころがり軸受が回転軸と接触してスラ
スト及びラジアル荷重を受け、定格回転数付近でポンプ
の吐出圧力が上昇したときに前記静圧軸受だけがスラス
ト及びラジアル荷重を受け、前記ころがり軸受が回転軸
と非接触になるように構成したことを特徴とするもので
ある。
ため本発明は、プロセス流体で潤滑される高圧ポンプ用
軸受装置において、ころがり軸受と、ポンプ吐出圧力を
利用したスラスト及びジャーナル静圧軸受とをポンプケ
ーシングに取り付け、前記ころがり軸受の内輪と回転軸
のあいだにアキシャル及びラジアルすきまを設け、該す
きまの大きさは前記静圧軸受部のすきまより小さくし、
起動・低速時にはころがり軸受が回転軸と接触してスラ
スト及びラジアル荷重を受け、定格回転数付近でポンプ
の吐出圧力が上昇したときに前記静圧軸受だけがスラス
ト及びラジアル荷重を受け、前記ころがり軸受が回転軸
と非接触になるように構成したことを特徴とするもので
ある。
【０００６】
【作用】水、ＬＮＧ、液体水素のような低粘度液を扱う
高圧ポンプに取り付けるような軸受においては、潤滑剤
が極めて低粘度であるためにすべることによって軸受作
用が生じる動圧軸受では十分な負荷能力を持たないし、
また起動あるいは低速時にはポンプ吐出圧力が十分に大
きくなっていないので静圧軸受もその機能を発揮できな
い。そこで起動時あるいは低速時には、ころがり軸受で
スラスト及びラジアル荷重を支え、定格回転数付近でポ
ンプ吐出圧力を使用したスラスト及びジャーナル静圧軸
受が機能し、静圧軸受だけがスラスト及びラジアル荷重
を受け、ころがり軸受と回転軸は非接触となるようにし
たものである。
高圧ポンプに取り付けるような軸受においては、潤滑剤
が極めて低粘度であるためにすべることによって軸受作
用が生じる動圧軸受では十分な負荷能力を持たないし、
また起動あるいは低速時にはポンプ吐出圧力が十分に大
きくなっていないので静圧軸受もその機能を発揮できな
い。そこで起動時あるいは低速時には、ころがり軸受で
スラスト及びラジアル荷重を支え、定格回転数付近でポ
ンプ吐出圧力を使用したスラスト及びジャーナル静圧軸
受が機能し、静圧軸受だけがスラスト及びラジアル荷重
を受け、ころがり軸受と回転軸は非接触となるようにし
たものである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係る軸受装置の一実施例を図
面を参照して説明する。図１は本発明の軸受装置を備え
たＬＮＧ用高圧立軸ポンプの断面図である。略円筒状の
ケーシング１内には回転軸２が配設されており、この回
転軸２は上下の軸受装置１０Ａ，１０Ｂによって支承さ
れている。回転軸２には羽根車３及び回転子４が固定さ
れている。またケーシング１内にはモータの回転子４に
対向して固定子５が設けられている。
面を参照して説明する。図１は本発明の軸受装置を備え
たＬＮＧ用高圧立軸ポンプの断面図である。略円筒状の
ケーシング１内には回転軸２が配設されており、この回
転軸２は上下の軸受装置１０Ａ，１０Ｂによって支承さ
れている。回転軸２には羽根車３及び回転子４が固定さ
れている。またケーシング１内にはモータの回転子４に
対向して固定子５が設けられている。
【０００８】またケーシング１には、吸込口１ａと吐出
口１ｂとが形成されており、吸込口１ａから吸い込まれ
た流体（ＬＮＧ）は羽根車３により昇圧され、その大部
分は、吐出管６、吐出通路７を経て吐出口１ｂから外部
に送られる。羽根車３によって昇圧された流体の一部は
羽根車３の背後に回り込んで、軸受部及びモータ部を潤
滑あるいは冷却してポンプの吸込側に戻される。
口１ｂとが形成されており、吸込口１ａから吸い込まれ
た流体（ＬＮＧ）は羽根車３により昇圧され、その大部
分は、吐出管６、吐出通路７を経て吐出口１ｂから外部
に送られる。羽根車３によって昇圧された流体の一部は
羽根車３の背後に回り込んで、軸受部及びモータ部を潤
滑あるいは冷却してポンプの吸込側に戻される。
【０００９】図２は軸受装置１０Ａを示す断面図であ
り、軸受装置１０Ａは、正面合わせのアンギュラコンタ
クトころがり軸受１１とジャーナル静圧軸受１３及びス
ラスト静圧軸受１２とがケーシング１に並んで取り付け
られて構成されている。またころがり軸受１１と回転軸
２との間には、初期設定ラジアルすきまｒ1 及びアキシ
ャルすきまａ1 が設けられており、またジャーナル静圧
軸受１３と回転軸２に固定されたスリーブ１５との間に
は初期設定ラジアルすきまｒ2 が設けられ、スラスト静
圧軸受１２と回転軸２に固定された回転ディスク１４と
の間には初期設定アキシャルすきまａ2 が設けられてい
る。ころがり軸受１１の初期設定ラジアルすきまｒ1 及
びアキシャル軸受すきまａ1 は静圧軸受１２，１３の初
期設定ラジアルすきまｒ2 及びアキシャルすきまａ2 に
比べて小さくなっている。
り、軸受装置１０Ａは、正面合わせのアンギュラコンタ
クトころがり軸受１１とジャーナル静圧軸受１３及びス
ラスト静圧軸受１２とがケーシング１に並んで取り付け
られて構成されている。またころがり軸受１１と回転軸
２との間には、初期設定ラジアルすきまｒ1 及びアキシ
ャルすきまａ1 が設けられており、またジャーナル静圧
軸受１３と回転軸２に固定されたスリーブ１５との間に
は初期設定ラジアルすきまｒ2 が設けられ、スラスト静
圧軸受１２と回転軸２に固定された回転ディスク１４と
の間には初期設定アキシャルすきまａ2 が設けられてい
る。ころがり軸受１１の初期設定ラジアルすきまｒ1 及
びアキシャル軸受すきまａ1 は静圧軸受１２，１３の初
期設定ラジアルすきまｒ2 及びアキシャルすきまａ2 に
比べて小さくなっている。
【００１０】また、ジャーナル静圧軸受１３及びスラス
ト静圧軸受１２には、ポンプ吐出側からの流体が連通路
１５及び絞り１３ａ，１２ａを介して供給されるように
なっている。なお連通路１５には吐出管６あるいは吐出
通路７から静圧流体が取り込まれるようになっている。
ト静圧軸受１２には、ポンプ吐出側からの流体が連通路
１５及び絞り１３ａ，１２ａを介して供給されるように
なっている。なお連通路１５には吐出管６あるいは吐出
通路７から静圧流体が取り込まれるようになっている。
【００１１】図３はジャーナル静圧軸受１３を軸受中心
側から見た図であり、ジャーナル静圧軸受１３は絞り１
３ａを中心としてポケット１３ｂを有している。また図
４はスラスト静圧軸受１２の正面図であり、スラスト静
圧軸受１２は絞り１２ａを中心としてポケット１２ｂを
有している。
側から見た図であり、ジャーナル静圧軸受１３は絞り１
３ａを中心としてポケット１３ｂを有している。また図
４はスラスト静圧軸受１２の正面図であり、スラスト静
圧軸受１２は絞り１２ａを中心としてポケット１２ｂを
有している。
【００１２】対象とするポンプは立軸であるために起動
時に自重を支えなければならない。起動及び低速時には
ポンプ吐出圧力が十分に高くないためにその圧力を利用
した静圧軸受１２，１３のすきまは小さい。一方、ころ
がり軸受１１のアキシャル及びラジアルすきまは静圧軸
受１２，１３に比べて小さいので、起動及び低速時には
ころがり軸受１１と回転軸２が接触してスラスト及びラ
ジアル荷重を受けることになる。回転速度が上昇して静
圧軸受１２，１３の負荷能力が十分に高まり、回転ディ
スク１４及びスリーブ１５との間にすきまを形成するよ
うになれば、ころがり軸受１１と回転軸２とは非接触と
なる。
時に自重を支えなければならない。起動及び低速時には
ポンプ吐出圧力が十分に高くないためにその圧力を利用
した静圧軸受１２，１３のすきまは小さい。一方、ころ
がり軸受１１のアキシャル及びラジアルすきまは静圧軸
受１２，１３に比べて小さいので、起動及び低速時には
ころがり軸受１１と回転軸２が接触してスラスト及びラ
ジアル荷重を受けることになる。回転速度が上昇して静
圧軸受１２，１３の負荷能力が十分に高まり、回転ディ
スク１４及びスリーブ１５との間にすきまを形成するよ
うになれば、ころがり軸受１１と回転軸２とは非接触と
なる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、起
動及び低速時にころがり軸受で負荷を受け、高速時には
上昇したポンプの吐出圧力を利用した静圧軸受で負荷を
支えるようにする。ころがり軸受と回転軸とのすきまは
静圧軸受部のすきまに比べて小さいために、高速ではこ
ろがり軸受の動きを止めることができ、かつ回転部は静
圧軸受で支持されることになるので、低粘度液潤滑条件
でも長時間高速で運転することが可能となる。特にころ
がり軸受を低粘度液の潤滑下で長時間運転することは不
可能であり、ここでは起動・低速時にのみ回転させるよ
うにしたため、軸受の寿命は大きく伸びることになる。
動及び低速時にころがり軸受で負荷を受け、高速時には
上昇したポンプの吐出圧力を利用した静圧軸受で負荷を
支えるようにする。ころがり軸受と回転軸とのすきまは
静圧軸受部のすきまに比べて小さいために、高速ではこ
ろがり軸受の動きを止めることができ、かつ回転部は静
圧軸受で支持されることになるので、低粘度液潤滑条件
でも長時間高速で運転することが可能となる。特にころ
がり軸受を低粘度液の潤滑下で長時間運転することは不
可能であり、ここでは起動・低速時にのみ回転させるよ
うにしたため、軸受の寿命は大きく伸びることになる。
【図１】本発明に係る軸受装置を備えた高圧立軸ポンプ
の断面図である。
の断面図である。
【図２】本発明に係る軸受装置の一実施例を示す断面図
である。
である。
【図３】ジャーナル静圧軸受を軸受中心側から見た図で
ある。
ある。
【図４】スラスト静圧軸受の正面図である。
１ ケーシング ２ 回転軸 ３ 羽根車 ４ 回転子 ５ 固定子 ６ 吐出管 ７ 吐出通路 １０Ａ，１０Ｂ 軸受装置 １１ ころがり軸受 １２ スラスト静圧軸受 １３ ジャーナル静圧軸受 １４ 回転ディスク １５ スリーブ
Claims (1)
- 【請求項１】 プロセス流体で潤滑される高圧ポンプ用
軸受装置において、ころがり軸受と、ポンプ吐出圧力を
利用したスラスト及びジャーナル静圧軸受とをポンプケ
ーシングに取り付け、前記ころがり軸受の内輪と回転軸
のあいだにアキシャル及びラジアルすきまを設け、該す
きまの大きさは前記静圧軸受部のすきまより小さくし、
起動・低速時にはころがり軸受が回転軸と接触してスラ
スト及びラジアル荷重を受け、定格回転数付近でポンプ
の吐出圧力が上昇したときに前記静圧軸受だけがスラス
ト及びラジアル荷重を受け、前記ころがり軸受が前記回
転軸と非接触になるように構成したことを特徴とする軸
受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6778894A JPH07248020A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6778894A JPH07248020A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07248020A true JPH07248020A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=13355049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6778894A Pending JPH07248020A (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07248020A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113124054A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-16 | 北京工业大学 | 基于外环共面吸载的气浮止推轴承 |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP6778894A patent/JPH07248020A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113124054A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-16 | 北京工业大学 | 基于外环共面吸载的气浮止推轴承 |
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