JPH073248B2 - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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JPH073248B2
JPH073248B2 JP29062485A JP29062485A JPH073248B2 JP H073248 B2 JPH073248 B2 JP H073248B2 JP 29062485 A JP29062485 A JP 29062485A JP 29062485 A JP29062485 A JP 29062485A JP H073248 B2 JPH073248 B2 JP H073248B2
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oil
bearing
chamber
groove
disk
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JP29062485A
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正昭 仲野
知昭 井上
和彦 川池
祐司 山本
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は横軸の回転機械に係り、特に、軸受の潤滑に好
適な給油装置を有する軸受装置に関する。
〔発明の背景〕
従来、電動機用軸受等の給油装置は一般に軸受内部にオ
イルリングを配置し、油槽から潤滑油を揚油して軸受部
に給油する方式、あるいは、外部に潤滑装置を設置しポ
ンプ等による強制循環給油方式等が採用されている。
しかし、オイルリング方式は高速域での追従性が悪く、
給油量が高速域で低下するため、高速機械には適さな
い。一方、強制循環給油方式は給油量は十分であるが、
ポンプ,油タンク,配管系統の付帯設備が必要となるた
め高価であり、かつ、ポンプ及び電気系統のトラブル等
メインテナンスが容易ではない。
一方、省エエネ・省資源の観点から、低速から高速領域
まで安定した信頼性の高い自給油方式の適用拡大が要求
されている。
このような背景から、従来の軸受の給油装置は、特開昭
55−65721号公報に開示されているように、ポンプホイ
ールを回転主軸に取付け、ポンプホイールの外周にポン
プ室を形成する溝と吸込口と吐出口とをもつパッドを密
着させてポンプ構造とし、かつ、ポンプ部を潤滑油の内
部に設置し、ポンプの吐出口を軸受面に連通して給油す
る構造となつていた。。
一方、潤滑油の自蔵方式の場合は、シール部からの洩
れ、及び、軸受の撹拌損失等を考慮して油面の位置を低
く抑える構造となつており、このため、通常、ポンプホ
イール部は軸受ジャーナル部より大径に設計されてい
る。
この種の粘性ポンプは潤滑油の粘性と摩擦を利用するた
め、ポンプ性能の向上を図るにはポンプ回転軸の一部を
常に潤滑油中に設置することが不可決である。また、油
自蔵式の場合は、機器の長期間の使用によつて油槽内の
潤滑油がシール部から漏出し油量が減少するため、同一
油面を保持することは不可能である。
ところで、従来技術はポンプ部が、常に、潤滑油中に設
置されるため安定したポンプ作用を得ることができる反
面、回転部が油槽内で露出する構造となるため、油槽内
の潤滑油を撹拌し機器の高速化に伴つて撹拌損失の増大
化はさけられない等の問題点あつた。
一方、回転による撹拌低減を図るには油面を極力下位に
設定(ポンプ作用可能な状態)すればよいが、その際、
油面の低下によつて潤滑油とポンプ回転部が無接触の状
態に陥いり、再起動時に、吸込不可となつたり、ポンプ
機能が失なわれるなどの問題が生じる。
〔発明の目的〕
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的
とするところは、回転機の長期間の運転・停止などによ
り油槽内の潤滑油が外部へ散逸し、油面が多少変動低下
したとしても、ポンプ機能を損なうことなく、常に、軸
受部に安定した給油量を供給することのできる信頼性の
高い軸受装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明は、上記目的を達成するために、回転主軸を支承
する軸受を収納し、かつ、潤滑油を自蔵する油槽と前記
潤滑油を前記軸受に供給する給油装置とを有する軸受装
置において、前記給油装置は、前記回転主軸に嵌着さ
れ、かつ、前記軸受のジャーナル部よりも大径の凸形状
のオイルディスクと、前記オイルディスクを内包し、か
つ、前記オイルディスクと所定の間隙をもつて保持され
ている凹形状のオイルケースとからなると共に、前記オ
イルケースに、その内周面のほぼ中央部に周方向に沿つ
て形成された油室と、前記油室の両側に周方向に沿って
形成され、かつ、前記油室に対して平行な油溝と、前記
油室の上部に形成された吐出口と、前記油室及び前記油
溝の下部に形成され、常時、前記潤滑油の油面下になる
吸込口とを設け、前記吐出口と前記軸受の給油孔とを連
結させたものである。
また、前記油室と前記油溝とは周方向の長さを同等と
し、かつ、溝幅は前記油室を広幅とし前記油溝を狭溝と
し、その幅比を1/8〜1/10範囲に設定したものである。
また、前記オイルディスクを内包し、その側端面と対向
する前記オイルケースの内側側端面に段付部を設けたも
のである。
また、前記オイルケースの側端面内側に円周方向の油溝
を設けたものである。
上記の構成を採用した本発明によれば、凸形状に形成さ
れるオイルデイスクの外周部及び側端面を凹形状のオイ
ルケースによつて内包し、かつ、オイルケース内の油室
は吸込口を介して油槽と連通しているため、オイルケー
ス内部にも油面を確保することができる。すなわち、ポ
ンプ軸は油槽の潤滑油とはオイルケースの側板によつて
隔離された状態となり、常時、油面下に設置されるが、
オイルケース内部に貯留される油量はオイルデイスクと
オイルケースとの間隙部、油室及び油溝等のスペース部
を満たすようにわずかの潤滑油だけとなる。
このようなポンプ構成にすることによつて、オイルデイ
スクが回転すると油室内の潤滑油は粘性によりオイルデ
イスクに引つぱられて、油室内を回転方向へ流動し、オ
イルデイスクの外周部とオイルケースとの間で相対すべ
り運動を生じるため、粘度の高い潤滑油はその摩擦作用
によつて吸込口から油室に導入される。しかし、オイル
デイスクの回転と共に流れる油量は上記のようにオイル
ケース内の少油量のみであり、油槽内の大半の潤滑油に
は波及しないため、静止油面が維持される。
従つて、回転速度が上昇しても油槽の潤滑油を撹拌する
ことは皆無で、単に吸込口を流通する油の流速が増加す
るだけで、撹拌損失の増大を抑制することが可能とな
る。
一方、運転中は配管系(上部タンク付設の場合はタンク
貯溜部)及び軸受部に滞溜する油量に相当する油量分だ
け油面がオイルケース下部に低下しても、吸込部が油槽
に連通した状態を保つていればポンプ作用を損なうこと
にはならない。
さらに、オイルケース両側板が油槽とは隔壁の役目をす
るので、予め油面位置を高く設定することが可能となる
ため、オイルペーパー、あるいは、回転軸表面を伝わつ
て外部へ逃散して減少する油量を配慮しておけば、例え
ば、機器の停止時ポンプ軸と潤滑油とが接する油面を確
保でき、ポンプ機能を損なうことなく常に、軸受部に安
定した給油量を供給することができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。横軸
回転機の主軸1は分割型軸受2によつて支承されてお
り、軸受2の外周部は軸受フレーム3を介してケーシン
グ4(油槽)内に設置されている。
また、ケーシング4には軸受2の下部が浸る程度の潤滑
油5が内蔵されている。さらに、ケーシング4の左右側
壁部は主軸1を嵌装するためラビリンスシール6が装着
されており、潤滑油5の散逸を防止している。
さらに、軸受2の一側端部における回転主軸1はジャー
ナル部より大径になる凸形状のオイルデイスク7が嵌装
固着され主軸1と共に回転する。オイルデイスク7には
その外周と側端面を覆うように凹形状のオイルケース8
がそれぞれ所定の間隙をもつて装架配置されており、油
面(A)は初期時、軸受2のジャーナル部より必ず下部
に、かつ、オイルデイスク7の下底部を浸漬して設定さ
れる。(第3図に示す) また、オイルケース8の内周面には油室9及び油溝10a,
10bが設けられている。油室9の下部には潤滑油中に連
通する吸込口11、上部には吐出口12が設けられており、
吐出口12には可撓性の給油配管14を介して軸受2に設置
された給油孔15に連通している。
また、油溝10a,10bは油室9の両側に平行して設けら
れ、下部のみに吸込口11a及び11bを設けた構造となつて
いる。さらに詳しくオイルケース8の構造と内面形状を
第2図ないし第4図に示す。第2図はオイルケース内周
形状を示す斜視図で左側端部をカツトして示している。
油室9及び油溝10a,10bは円環状のオイルケース8のほ
ぼ半周の範囲に亘つて形成され、その下部には吸込口11
及び11a,11bがほぼ同位置に配孔されるが、油溝10a,10b
には吐出口12が無く、油溝の終端部とランド13の段付部
でせきとめられた構造となつている。尚、この際油溝10
a,10bの幅寸法は油室9に比し約1/8〜1/10程度に設定す
るのが望ましい。
また、オイルケース8は円環状のリング8aと円板状のサ
イドプレート8b,8cとで形成されネジ等によつて一体化
されている。
一方、オイルケース8は潤滑油の粘性摩擦により回転し
ないようにストツパー16により回転防止されている。
先ず、第3図及び第4図に示すように、回転主軸1が起
動すると当初油面(A)はオイルデイスク7の下底部を
浸漬して設定されているため、オイルケース8の下部の
吸込口11及び油室9の下部も潤滑油で満たされており、
主軸表面に付着する潤滑油は粘性によつて回転方向に運
動するため油室9内に導入される。そして、オイルデイ
スク7の外周部とオイルケース8との内周面の間で相対
すべり運動が生じ、粘度の高い潤滑油はその層流摩擦作
用によつて、吸込口11から油室9内に流入し、回転主軸
1の回転に伴つて上方へ流動し、油室9の終端部とラン
ド13との段付部によるせきとめ効果によつて油室9内の
油は昇圧(P1)し、この昇圧油は吐出口12から給油配管
14を介して軸受2の給油孔15に供給される。
一方、油溝10a,10bの下部の吸込口11a,11bより流入する
潤滑油もまた上記と同様、オイルデイスク7により上方
へ流動するが、油溝10a,10b内には吐出口12を設けてな
いため溝終端部の段付部でせきとめられオイルダム効果
を生じ、油室9内の圧力よりもさらに高圧(P2)とな
る。
従つて、油溝10a,10b内部の潤滑油は圧力差(P2−P1
によつて油室内かあるいはオイルケース8の側端部の間
隙部から外部へ排出される。このように、ポンプ室(油
室)を油溝10a,10bのオイルダム効果でオイルカーテン
を生成することによつて外部からの空気の混入を防止し
ており吸油量の増加を図る要因ともなつてる。
ところで、この種粘性ポンプは回転主軸をポンプ軸とし
て利用するため回転稼動中はポンプが作動し確実にジャ
ーナル部へ給油ができ、かつ、給油装置もコンパクト化
が図れる等の大きなメリツトが得られる反面、ポンプと
しての自吸性が無いため、回転軸の一部を常に油に接し
た状態にないと正常なポンプ作用を期待できない。
また、油槽内4に内蔵する油量は長期間の運転・停止を
くり返す間、ラビリンスシール6から飛散、あるいは、
オイルペーパー等によつて少しずつ散逸するため、多少
の油面低下は免れない。
従つて、油面の設定に際してはオイルデイスク7の下部
表面のみを濡らす程度では不充分であり、第3図及び第
4図に示すように油面設定の配慮が必要となる。
このように、回転部の一部を油面下にしても、オイルケ
ース8のサイドプレート8b,8cによつて油槽とは隔壁を
形成するため、オイルデイスク7が高速で回転しても、
それに伴つて回流運動を行なう潤滑油はオイルケース8
内だけの最少油量であり油槽内のほとんどの潤滑油には
波及しないため油面が多少低下(B)するだけで静止油
面を維持することが可能である。
従つて、オイルデイスク7の回転速度が上昇しても油槽
内4の潤滑油を撹拌することなく、単に吸込口11,11a及
び11b等から流入する油の流速が増加するだけとなるた
め、撹拌損失を抑制することができ、その上自吸式ポン
プとしての性能及び信頼性の向上を図ることができる。
一方、油面は外部へ逃散して減少する油量を考慮して、
当初A面に設定されるが運転中は配管系、上部タンク
(図示せず)及び軸受部に滞溜する油量に相当する油量
分だけ油面がオイルケース下方に低下(B面)しても、
吸込部が油面に接した状態を保てばポンプは正常運転さ
れる。
さらに、運転停止後、潤滑油は自然落下によつて各流通
経路を経て油槽内4に戻されるが、この際油面はオイル
デイスク7の一部を浸す量だけ確保される限り粘性ポン
プは正常に再運転ができる。
尚、第3図において、サイドプレート8b,8cの内側にd
なる段付部を設け、オイルデイスク7のスラスト方向の
動きをガイドし、かつ、この部に発生するせん断摩擦に
よる損失の軽減を図つている。
第5図に本発明の他の実施例を示す。油溝11a,11bをオ
イルケース8の側端面に設けて、この部にオイルカーテ
ンを形成し、シール効果を図つたものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、回転機の長期間の運転・停止などによ
り油槽内の潤滑油が外部へ散逸し、油面が多少変動低下
したとしても、ポンプ機能を損なうことなく、常に、軸
受部に安定した給油量を供給することのできる信頼性の
高い軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の断面図、第2図は本発明の
オイルケースの斜視図、第3図は本発明のポンプの側断
面拡大図、第4図は第3図の縦断面図、第5図は他の実
施例の断面図である。 11,11a,11b……吸込口、12……吐出口。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転主軸を支承する軸受を収納し、かつ、
    潤滑油を自蔵する油槽と前記潤滑油を前記軸受に供給す
    る給油装置とを有する軸受装置において、 前記給油装置は、前記回転主軸に嵌着され、かつ、前記
    軸受のジャーナル部よりも大径の凸形状のオイルディス
    クと、前記オイルディスクを内包し、かつ、前記オイル
    ディスクと所定の間隙をもって保持されている凹形状の
    オイルケースとからなると共に、 前記オイルケースに、その内周面のほぼ中央部に周方向
    に沿って形成された油室と、前記油室の両側に周方向に
    沿って形成され、かつ、前記油室に対して平行な油溝
    と、前記油室の上部に形成された吐出口と、前記油室及
    び前記油溝の下部に形成され、常時、前記潤滑油の油面
    下になる吸込口とを設け、 前記吐出口と前記軸受の給油孔とを連結させたことを特
    徴とする軸受装置。
  2. 【請求項2】前記油室と前記油溝とは周方向の長さを同
    等とし、かつ、溝幅は前記油室を広幅とし前記油溝を狭
    溝とし、その幅比を1/8〜1/10範囲に設定したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の軸受装置。
  3. 【請求項3】前記オイルディスクを内包し、その側端面
    と対向する前記オイルケースの内側側端面に段付部を設
    けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の軸受
    装置。
  4. 【請求項4】前記オイルケースの側端面内側に円周方向
    の油溝を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の軸受装置。
JP29062485A 1985-12-25 1985-12-25 軸受装置 Expired - Lifetime JPH073248B2 (ja)

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JPS62151658A JPS62151658A (ja) 1987-07-06
JPH073248B2 true JPH073248B2 (ja) 1995-01-18

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT521687A4 (de) * 2018-12-13 2020-04-15 Miba Gleitlager Austria Gmbh Gondel für eine Windkraftanlage
US11746757B2 (en) 2018-12-13 2023-09-05 Miba Gleitlager Austria Gmbh Nacelle for a wind turbine
US11761429B2 (en) 2018-12-13 2023-09-19 Miba Gleitlager Austria Gmbh Slide bearing, in particular for a gearbox of a wind turbine
US11808247B2 (en) 2018-12-13 2023-11-07 Miba Gleitlager Austria Gmbh Planetary gear set for a wind turbine
US11940006B2 (en) 2018-12-13 2024-03-26 Miba Gleitlager Austria Gmbh Method for changing a sliding bearing element of a rotor bearing of a wind turbine, and nacelle for a wind turbine

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