JPH07317504A - 回転機械の軸受油量制御装置 - Google Patents

回転機械の軸受油量制御装置

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JPH07317504A
JPH07317504A JP13508294A JP13508294A JPH07317504A JP H07317504 A JPH07317504 A JP H07317504A JP 13508294 A JP13508294 A JP 13508294A JP 13508294 A JP13508294 A JP 13508294A JP H07317504 A JPH07317504 A JP H07317504A
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JP
Japan
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valve opening
bearing
minimum
rotational speed
oil
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Withdrawn
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JP13508294A
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English (en)
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Takashi Mikogami
隆 御子神
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 強制潤滑される軸受を備えた回転機械におい
て、軸受温度の検出系の不具合等により軸受温度検出値
が過小となっても、軸受に常時必要な潤滑油を供給して
軸受の焼付きの発生を防止する。 【構成】 ガスタービン等の回転機械の軸受温度の検出
値及びロータ軸の検出回転数に基づき電磁弁の実測対応
弁開度を算出し、この実測対応弁開度が予め設定された
最小弁開度設定値よりも小さくなったときには、電磁弁
の必要弁開度として前記最小弁開度設定値を出力するよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン、排気ター
ボ過給機等の高速回転機械におけるロータ軸の軸受への
油量を制御する軸受油量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービン等の高速回転機械において
は、ロータ軸の軸受に充分な量の潤滑油を供給するた
め、軸受温度を検知して潤滑油量を調整する手段が用い
られている。
【0003】図3にはガスタービンにおける軸受油量調
整装置の従前の1例が示されている。図3において、1
はタービン、2はコンプレッサ、3は該タービン1及び
コンプレッサ2が固着されるロータ軸、4、5は該ロー
タ軸3の前後を支承する軸受である。
【0004】前記2個の軸受4、5の外輪の外周面とハ
ウジング9との間には、一定間隙を存して区画形成され
た軸受背面ダンパ15、16が形成される。該ダンパ1
5、16には、オイルポンプ12から圧送された圧油が
油路21、22を介して導かれている。
【0005】前記ガスタービンにおいては、ロータ軸3
を支承する軸受4、5の焼損を防止するため、軸受温度
を検出しこの検出信号に基づき軸受への潤滑油量を調整
している。
【0006】即ち06は中央部軸受(玉軸受)4の軸受
温度を検知するための温度計、07は端部軸受5の軸受
温度を検知するための温度計、12はオイルポンプ、2
3、24、25は前記軸受4、5への潤滑油路、01
0、011は該潤滑油路23、24及び25の通路面積
を調整する(弁開度により調整)調整弁であり、各軸受
4、5に設けた温度計06、07により軸受温度を検出
し、この温度計出力に従がい調整弁010、011を手
動等により開度調整して、軸受4、5〜の油量を制御し
ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記のようなガスター
ビンの軸受油量制御装置においては、前記調整弁01
0、011の開度は軸受温度の上限値に対応して予め設
定された弁開度になるように、温度計06、07からの
軸受温度の検出値に従い制御するにとどまっている。こ
のため、軸受温度の検出系の故障等により温度検出値が
過小となった場合には、軸受には必要な油量が供給され
なくなり、軸受焼付き等の事故の発生をみることとな
る。
【0008】本発明の目的は、軸受温度検出系の故障等
の不具合が発生しても、常時軸受に必要油量を供給可能
として軸受の焼付き等の事故の発生を防止することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、調整弁(電磁弁)の最小弁開度を適切に制御
するようにした回転機械の軸受油量制御装置に係り、そ
の特徴とする点は、軸受の温度を検出する温度検出器
と、前記ロータ軸の回転数を検出する回転数検出器と、
前記オイルポンプと軸受とを接続する潤滑油路中に設け
られて前記軸受への油量を調整する電磁弁と、前記温度
検出器及び回転検出器から軸受温度の検出信号及び回転
数の検出信号が夫々入力される制御装置とを備え、前記
制御装置は、前記軸受温度の検出値及びロータ軸の検出
回転数に対応する実測対応の弁開度(θ3 )を算出する
実測対応弁開度算出手段と、前記軸受温度及び回転数に
対応して設定された最小弁開度設定値(θ1 )と前記実
測対応弁開度(θ3 )とを比較し、θ1 >θ3 のとき、
必要弁開度として前記最小弁開度設定値(θ1 )を前記
電磁弁に出力する弁開度選択部とを備えたことである。
【0010】
【作用】本発明によれば、軸受温度の検出信号とロータ
軸の回転数とが制御装置に入力され、制御装置の実測対
応弁開度算出手段にて軸受温度の上限値と検出値との偏
差に基づきこの偏差に対応する弁開度の補正量を算出し
た後、設定された弁開度の基準値を前記補正量にて補正
して検出回転数における実測対応弁開度を算出する。
【0011】この実測対応弁開度の算出値(θ3 )は弁
開度選択部に入力され、該選択部においては、軸受温度
により設定した回転数毎の最小弁開度設定値(θ1 )と
前記実測対応弁開度とを比較してθ1 >θ3 のときには
前記最小弁開度設定値(θ1)を必要弁開度として電磁
弁に出力する。
【0012】これにより軸受温度の検出系に不具合が発
生して軸受温度の検出値が過小となっても、軸受には常
時必要最小限の潤滑油の供給が確保される。
【0013】
【実施例】以下図1〜図2を参照して本発明の実施例に
つき詳細に説明する。但し、この実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特
に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0014】図1は本発明に係るガスタービンの軸振動
制御装置のハード構成図、図2は制御ブロック図であ
る。図1において1はタービン、2はコンプレッサであ
り、両部材はロータ軸3に固着されて一体回転せしめら
れる。4はタービン1とコンプレッサ2との間でロータ
軸3を支承する中央部軸受(玉軸受)、5はコンプレッ
サ2側軸端部でロータ軸3を支持する端部軸受(ころ軸
受)である。
【0015】15、16は前記2個の軸受4、5の外輪
の外周面とハウジング9との間に区画形成された軸受背
面ダンパである。該ダンパ15、16には油路21、2
2を介してオイルポンプ12により加圧された圧油(潤
滑油)が供給されている。
【0016】前記中央部軸受(玉軸受)4は、端部軸受
(コロ軸受)5よりも軸受荷重が大きく、かつスラスト
荷重も負荷されるので、オイルポンプ12からの潤滑油
を2つの油路に分け、その一方は油路24からロータ軸
3の中心油孔3aを経て軸受4の内側から半径方向へ、
他方は油路23から軸受の前方から軸方向へ注油される
ようになっている。また、端部軸受5にはオイルポンプ
12から油路25を経て軸受5の後側から軸方向へ注油
されている。
【0017】10は中央部軸受4への油路23、24を
開閉あるいはその通路面積を変化せしめる電磁弁、11
は端部軸受5への油路25を開閉あるいはその通路面積
を変化せしめる電磁弁である。これらの電磁弁10、1
1は制御装置90からの制御信号により弁開度を調整さ
れる。
【0018】6は中央部軸受4の軸受温度を検出する温
度検出器、7は端部軸受5の軸受温度を検出する温度検
出器である。また、8はロータ軸3の回転数を検出する
回転数検出器である。
【0019】前記制御装置90は図2のように構成され
ており、軸受温度検出器6、7から中央部軸受4及び端
部軸受5の軸受温度の検出信号T1 が入力されるととも
に、回転数検出器8からロータ軸3の回転数の検出信号
Nが入力され、後述する演算を行って弁開度信号θを前
記2個の電磁弁10、11に出力する。
【0020】図2のブロック図において、31はロータ
軸3の軸受温度の許容値の上限が回転数毎に設定された
上限軸受温度設定部、32は前記上限軸受温度設定部3
1からの上限軸受温度設定信号T2 と軸受温度の検出信
号T1 とを比較しその偏差T3 を算出する比較部であ
る。
【0021】33は前記軸受温度の偏差T3 と回転数の
検出信号Nに基づき前記軸受温度の偏差T3 に対応する
電磁弁10あるいは11の開度θ2 を算出する弁開度演
算部である。34は基準弁開度設定部であり、ロータ軸
の回転数Nと前記上限軸受温度に対応する基準の電磁弁
10あるいは11の弁開度との関係が設定された関数発
生器である。
【0022】35は弁開度比較部であり、弁開度演算部
33から出力される軸受温度の検出信号に基づき算出し
た弁開度補正量θ2 で、前記基準弁開度設定部34から
の基準弁開度θ0 を補正して実測対応弁開度θ3 を算出
するものである。
【0023】37は最小弁開度設定部であり、軸受温度
を抑制するに必要な油量に相当する電磁弁10、11の
開度、即ち軸受温度を許容値以下に抑制できる最小限の
油量に相当する電磁弁10、11の開度θ1 とロータ軸
回転数Nとの関係が設定されている。
【0024】36は弁開度選択部であり、前記弁開度比
較部35から出力される実測対応弁開度θ3 と前記最小
弁開度設定部37からの許容最小弁開度設定値θ1 とを
比較してθ1 >θ3 のときはθ1 を 、θ1 ≦θ3 のと
きはθ3 を弁操作量出力部38に出力する。
【0025】弁操作量出力部38は、前記最小弁開度選
択部36にて選択された弁開度に電磁弁10、11を操
作するための弁開度操作信号θを電磁弁10あるいは1
1に出力するものである。
【0026】次に前記のように構成された軸受温度制御
装置の動作を説明する。軸受温度検出器6、7にて検出
された2箇所の軸受の軸受温度検出信号T1 は制御装置
90の比較器32に入力され、また、ロータ軸3の回転
数の検出信号Nは制御装置90の弁開度演算部33及び
最小弁開度選択部36に入力される。
【0027】前記比較部32においては、上限軸受温度
設定部31に設定された軸受温度の許容値の上限値T2
と検出された軸受温度T1 とを比較してその偏差T3
算出し弁開度演算部33に出力する。
【0028】弁開度演算部33においては、回転数の検
出信号N及び前記軸受温度の偏差T3 より検出回転数N
における弁開度の補正量θ2 、即ち前記軸受温度の偏差
3に対応する弁開度の偏差θ2 を演算し、弁開度比較
部35に出力する。
【0029】弁開度比較部35においては、基準弁開度
設定部34から検出回転数Nに対応する弁開度の基準値
(この基準値は軸受温度の上限値に対応する弁開度とし
てよい)θ0 を呼び出し、これに前記弁開度の補正量θ
2 を加算して、実測対応の弁開度θ3 を(式1)により
算出し、弁開度選択部36に出力する。
【0030】θ3=θ0±θ2 …(式1)
【0031】(式1)において、“+”は軸受温度の検
出値T1 と上限軸受温度の設定値T2 との関係がT1
2 のとき、“−”はT1 <T2 のときである。
【0032】弁開度選択部36においては、検出回転数
Nに対応する最小弁開度設定値θ1を最小弁開度設定部
37から呼び出し、前記実測対応弁開度θ3 とを比較し
て、θ3 <θ1 のときはθ1 を出力し、θ3 ≧θ1 のと
きはθ3 を出力する。即ち、前記選択部36において
は、軸受温度の検出値T1 が軸受温度検出系の故障等に
より過小となった場合は弁開度を前記θ1 に保持して軸
受への最小限油量を確保する。
【0033】このようにして選択された弁開度(θ3
はθ1 )は弁操作量出力部38を介して操作信号θとし
て電磁弁10、11に出力される。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、軸受温度の検出値及び
ロータ軸の検出回転数に基づき電磁弁の実測対応弁開度
を算出し、この実測対応弁開度が、軸受温度検出系の故
障等により過小となった場合は予め設定された最小弁開
度設定値を電磁弁の必要弁開度として出力するので、軸
受には常時必要な潤滑油が供給されることとなる。
【0035】これにより、軸受油量不足に起因する軸受
焼付きの発生が防止され、回転機械の信頼性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るガスタービンの軸受温度
制御装置のハード構成図。
【図2】前記軸受温度制御装置のブロック図。
【図3】従来例を示す図1応当図。
【符号の説明】
1 タービン 2 コンプレッサ 3 ロータ軸 4 中央部軸受 5 端部軸受 6、7 軸受温度検出器 8 回転数検出器 10、11 電磁弁 12 オイルポンプ 31 上限軸受温度設定部 32 比較部 33 弁開度演算部 35 弁開度比較部 36 弁開度選択部 38 弁開度出力部 90 制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ロータ軸を軸支する軸受にオイルポンプ
    からの潤滑油が強制注油せしめられるように構成された
    回転機械において、 前記軸受の温度を検出する温度検出器と、 前記ロータ軸の回転数を検出する回転数検出器と、 前記オイルポンプと軸受とを接続する潤滑油路中に設け
    られて前記軸受への油量を調整する電磁弁と、 前記温度検出器及び回転数検出器から軸受温度の検出信
    号及び回転数の検出信号が夫々入力される制御装置とを
    備え、 前記制御装置は、前記軸受温度の検出値及びロータ軸の
    検出回転数に対応する実測対応の弁開度(θ3 )を算出
    する実測対応弁開度算出手段と、 前記軸受温度及び回転数に対応して設定された最小弁開
    度設定値(θ1 )と前記実測対応弁開度(θ3 )とを比
    較し、θ1 >θ3 のとき、必要弁開度として前記最小弁
    開度設定値(θ1 )を前記電磁弁に出力する弁開度選択
    部とを備えたことを特徴とする回転機械の軸受油量制御
    装置。
JP13508294A 1994-05-25 1994-05-25 回転機械の軸受油量制御装置 Withdrawn JPH07317504A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012208535B4 (de) * 2011-05-25 2015-07-23 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Motorbaugruppe mit turbolader
CN115717301A (zh) * 2022-10-10 2023-02-28 百福工业缝纫机(张家港)有限公司 一种缝纫机润滑油量检测补液方法及系统

Cited By (3)

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CN115717301B (zh) * 2022-10-10 2023-12-19 百福工业缝纫机(张家港)有限公司 一种缝纫机润滑油量检测补液方法及系统

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Effective date: 20010731