JPH09317820A - 回転機械のダンパ装置 - Google Patents

回転機械のダンパ装置

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JPH09317820A
JPH09317820A JP8136436A JP13643696A JPH09317820A JP H09317820 A JPH09317820 A JP H09317820A JP 8136436 A JP8136436 A JP 8136436A JP 13643696 A JP13643696 A JP 13643696A JP H09317820 A JPH09317820 A JP H09317820A
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damper
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Yasushi Mori
靖 毛利
Yoshikuni Kouno
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油シール以外のシール形式をもつ回転機械に
も適用可能であり、また、既存の回転機械に適用が容易
で制振効果の大きいダンパ装置を提供する。 【解決手段】 シャフト1にはスラストカラー2が止め
ねじ3で固定されている。スラストカラー2の端部は、
軸端方向に延長され、シャフト1の端部から中空でオー
バハングする延長部とされている。同延長部にはダンパ
装置の静止側を構成する制振用可動リング71が組合わ
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機・タービン
等の回転機械の軸振動を制振する目的に適用されるダン
パ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高速回転機械では、流体に起因する励振
力による不安定振動や、回転系に内在あるいは発生する
不釣合による振動など大きな軸振動が生じて運転が中段
される問題が発生する。従来、この種の軸振動を防止す
るやり方の1つとして、軸受部の減衰のみに頼らず、軸
受以外の部分にダンパ装置を設けて振動を抑制する方法
が考えられている。
【0003】ダンパ装置には媒体として機械油を使用す
るため、潤滑油を使用する軸受に近接させるのが便利
で、軸受の機内側に隣接するシール部あるいは、機
外側に隣接するスラスト軸受先端部に設けることとな
る。
【0004】まず上記のシール部にダンパ装置を設け
た例を図2により説明すると、1が回転体としてのシャ
フト、10が軸受装置、40がシール装置である。軸受
装置10のうち、11が環状の軸受メタル、12が同軸
受メタル11を支持する環状の軸受ハウジング、25が
同軸受ハウジング12を支持する軸受台である。15が
上記軸受メタル11の内周面と上記シャフト1の外周面
との間に形成される油膜で、同軸受装置10によりシャ
フト1が回転可能に支持されている。
【0005】また上記シール装置40のうち、41がシ
ールハウジング33の環状溝内に収容した制振用可動リ
ングで、この制振用可動リング41は同廻り止めピン4
3により半径方向の移動のみを可能にシールフランジ3
4に支持されている。
【0006】また46は同可動リング41の外周面と上
記環状溝の内周面との間に形成した外側の環状間隙、4
5は同可動リング41の内孔内周面と同内孔を貫通する
上記回転体1の外周面との間に形成した内側の環状間隙
である。
【0007】また42は上記可動リング41の両側部と
シールハウジング33との間に介装したOリングであ
る。なお、上記外側の環状間隙46は、軸受装置10の
回転体センタリング作用により形成されるので、制振用
可動リング41は廻り止めピン43以外で支持されてい
ない。
【0008】次にこのように構成された図2に示す回転
体のシール装置の作用を具体的に説明する。制振用可動
リング41の内孔内周面と同内孔を貫通するシャフト1
の外周面との間に形成される内側の環状間隙45が複数
の円弧状間隙部に区画されるとともに、同各円弧状間隙
部がシャフト1の回転方向下流側に向かって次第に狭く
なる楔状になっている。
【0009】シャフト1の回転とともにこの円弧状間隙
部のシール用流体が間隙狭小部に向かい流動し、同シー
ル用流体に楔作用が発生して、同シール用流体が剛性の
非常に高い流体膜になる。
【0010】一方、制振用可動リング41の外周面と環
状溝の内周面との間に形成される外側の環状間隙46に
は、スクイズ作用によりシャフト1の振動を減衰するシ
ール流体膜が形成されている。
【0011】以上の構成をもつダンパ装置において、シ
ャフト1の振動は、上記内側の環状間隙45に形成され
る剛性の高い流体膜と半径方向に移動可能な制振用可動
リング41とを介し上記外側の環状間隙間46に形成さ
れるシール流体膜に伝えられて、効果的に抑制される。
上記の従来例は特公平6−60692号公報に記述され
ている。
【0012】また、上記のスラスト軸受先端部にダン
パ装置を設けた例を図3により説明すると、1’〜3’
が回転体を構成し、10が軸受装置、60がスラスト軸
受装置で、シャフト1’にはスラストカラー2’が止め
ねじ3’で固定されており、上記軸受装置10の構成は
図2と同様である。
【0013】また上記スラスト軸受装置60のうち、6
1がスラスト軸受メタル組立品、62がメタル組立品6
1を支持するスラスト軸受ハウジング、71’が制振用
可動リングで63’が可動リング71’を収容したダン
パハウジングである。また72’,73’,75’,7
6’は図2のOリング42、廻り止めピン43、環状間
隙45と46にそれぞれ相当する部品である。
【0014】この図3に示すスラスト軸受装置において
は、制振用可動リング71’,Oリング72’,廻り止
めピン73’,内側の環状間隙75’,外側の環状間隙
76’が、それぞれ、図2で説明した可動リング41,
Oリング42,廻り止めピン73,内側の環状間隙4
5,外側の環状間隙46におけると同様に機能する。
【0015】そして、内側の環状間隙75’に形成され
る剛性の高い流体膜と、外側の環状間隙76’に形成さ
れるシール流体膜に振動が伝えられて回転体1の振動を
効果的に抑制する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】前記図2に示す従来の
ダンパ装置は、ラビリンスシールやガスシールなどの油
を使用しないシール形式を組込む回転機械には適用出来
ない不具合がある。
【0017】また、前記図3に示す従来のダンパ装置で
は、(i) 回転体の軸端部を延長することになりオーバハ
ングの重量が増加するため、却って回転体が振動し易く
なる。(ii)回転体の直径は軸端に向って小さくしてゆく
必要があり、ダンパの径が小さくなって充分なダンピン
グ力を得られない。といった不具合がある。
【0018】この(ii)項の解消を図るべく軸端にスリー
ブをはめ込んでダンパ部の径を大きくすることは可能で
あるが、このスリーブの重量分だけオーバハングの重量
が増加するため(i) 項の不具合に対しては却って悪化す
ることになり、全体としては不具合を解消出来ない。
【0019】本発明は、油シール以外のシール形式をも
つ回転機械にも適用可能であり、また、既存の回転機械
に適用が容易で制振効果の大きいダンパ装置を提供する
ことを課題としている。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明によるダンパ装置
では前記課題を解決するため、回転体に取付けられたス
ラストカラー端部を軸端方向へ延長させてダンパ装置取
付部を形成する。延長部は中空で回転体の端部からオー
バハングする形式でシャフトに取付け、これにダンパ装
置の静止側を組合せる。
【0021】このように構成した本発明のダンパ装置で
は、オーバハング重量を大幅に増大させることなく、大
径のダンパを軸端に組込むことが可能となる。また、本
発明によるダンパ装置では、スラストカラーの延長部に
取付けるダンパ装置の静止側の構造は従来と同様である
が、ダンパ径を大きく出来ることで従来のダンパ装置よ
り大きなダンピング力を得られるので、より有効な制振
作用が実現できる。
【0022】図4は本発明によるダンパ装置の制振作用
の効果を示したものである。同一の回転体に対しダンパ
装置を付加することにより、より大きな振動の減衰が得
られること、および本発明のダンパ装置は従来のダンパ
装置より大きな制振効果が得られることが判る。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明による回転体のダン
パ装置を図1に示した実施の一形態に基づいて具体的に
説明する。図1において、図2及び図3に示した従来の
ダンパ装置と同じ構成の部分には説明を簡潔にするため
同一符号を付してあり、それらについての重複する説明
は省略する。
【0024】図1において、シャフト1、スラストカラ
ー2、止めねじ3が回転体を構成し、10が軸受装置、
60がスラスト軸受装置で、シャフト1にはスラストカ
ラー2が止めねじ3で固定されており、上記軸受装置1
0の構成は図2に示す従来のものにおける軸受装置と同
様でありその説明を省略する。
【0025】また上記スラスト軸受装置60のうち、6
1がスラスト軸受メタル組立品、62がメタル組立品6
1を支持するスラスト軸受ハウジング、71が制振用可
動リングで、63が可動リング71を収容したダンパハ
ウジングである。またOリング72,廻り止めピン7
3,環状空間75と76は図2の42,43,45,4
6相当の部品である。
【0026】次に図1に示すスラスト軸受装置におい
て、制振用可動リング71,Oリング72,廻り止めピ
ン73,内側の環状間隙75,外側の環状間隙76が、
それぞれ、図2で説明した可動リング41,Oリング4
2,廻り止めピン73,内側の環状間隙45,外側の環
状間隙46におけると同様に機能する。
【0027】このようにして、内側の環状間隙75に形
成される剛性の高い流体膜と、外側の環状隙間76に形
成されるシール流体膜に振動が伝えられて回転体1の振
動が効果的に抑制される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるダン
パ装置は、スラストカラーの端部を軸受方向に延長させ
て制振すべき回転体の端部から中空でオーバハングする
延長部を形成し、同延長部にダンパ装置の静止側を組合
せて構成したもので、次の効果を奏することができる。
【0029】(1)軸端部の重量増加による回転体の振
動増大を併なうことなくオーバハング部に直径の大きな
回転部を形成出来、これにより従来より大きく有効な制
振効果が得られる。
【0030】(2)油シール以外のシール形式を組込む
回転機械全般にも適用出来る。
【0031】(3)運転中に振動問題を生じている従来
の回転機械に対しても、高価でかつ製作に長期間を要す
るシャフトを再製作することなく本ダンパ装置を追設出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るダンパ装置の断面
図。
【図2】従来の回転体シール部に設けるダンパ装置の断
面図。
【図3】従来のスラスト軸受先端部に設けるダンパ装置
の断面図。
【図4】本発明によるダンパ装置の制振作用の効果を示
すグラフ。
【符号の説明】
1 シャフト 2 スラストカラー 3 止めねじ 10 軸受装置 60 スラスト軸受装置 71 制振用可動リング 75 内側の環状すきま 76 外側の環状すきま

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 着脱可能なスラストカラーを有する回転
    機械において、同スラストカラーの端部を軸端方向に延
    長させて制振すべき回転体の端部から中空でオーバハン
    グする延長部を形成し、同延長部にダンパ装置の静止側
    を組合せて構成したことを特徴とする回転機械のダンパ
    装置。
JP13643696A 1996-05-30 1996-05-30 回転機械のダンパ装置 Expired - Lifetime JP3396370B2 (ja)

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