JPS58207521A - ジヤ−ナル軸受 - Google Patents

ジヤ−ナル軸受

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Publication number
JPS58207521A
JPS58207521A JP8846782A JP8846782A JPS58207521A JP S58207521 A JPS58207521 A JP S58207521A JP 8846782 A JP8846782 A JP 8846782A JP 8846782 A JP8846782 A JP 8846782A JP S58207521 A JPS58207521 A JP S58207521A
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JP
Japan
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bearing
bearing pad
pad
support
journal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8846782A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Sakakida
均 榊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP8846782A priority Critical patent/JPS58207521A/ja
Publication of JPS58207521A publication Critical patent/JPS58207521A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/03Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野] 不発明は、蒸気タービン、軸流コンプレッサや発電S擲
の回転軸を支承するジャーナル軸受に係り、特に、高速
回転をし、しかも、許容蛋動僅の小さい回転軸を支承す
るノ(ラド型ジャーナル軸受に関するっ 〔発明の技術的背景とその問題点] 従来、この種のパッド型ジャーナル軸受は、第1園乃至
第7図に示されるように、上・下2分割し得る軸受本#
−1に複数(8本)の支持ビン2を軸心方向に向けて4
袈し、この各支持ビン2の位置する上記軸受本体1の内
がねに8分割されt円弧状の各軸受パッド3を上記各支
持ビン2のF1部2aで支持するようにして設け、この
各JJJ受ノζラド3の内がかて、例えば、≠ブタービ
ンの回転!11114全点接触又は導接、触し得るよう
に、油l漠5を介して回転目在に@−すると共に、上記
軸受本体lに上記油膜5!IC連通する給油口6及び排
油ロアを設けたものである、 従って、上記回転軸4が、回転唖の撮動によって、変動
するときでも、この回転軸4の変動に対応して上記回転
軸4の軸心o8が変位するが、上記各軸受パッド3は、
油膜5によってj[潤滑液膜を保持するようにして、軸
受パッド面と軸受内面との接触点を中心に回動して自動
調心機能としての軸受機能tl−維持するようになって
いるっなか、上記油膜5tl−生成子る潤滑油は、給油
装置(図示されず)によって給油口6から軸受本体1内
に流入し、潤滑給油した後、排油ロアから流出、し得る
ようになっている。
コノように、上述したパッド型ジャーナル軸受は、自動
調心S能を備えているため、楕円形の軸受@置に比較し
て、軸受としての安定性及びオイルホイップ瀉に対する
自動摂動防止能力を保持しているう 特に、上述しtジャーナル剣受は、各蝿受バッド3が、
上記軸受本体10内圃面と点接触若しぐd1線接触をし
ているため、第3図の模形図で示されるように、上記各
軸受パッド3は、上記巾受本体lの各支持ビン2の内端
部c以下、支持点という)Kより支持されている。従っ
て、上記各・軸受バッド3ri、各支持点を支点Cl−
1:I心)に回動し潜るようKなっている、 なお、第3図に示されるように、上記回転@4の軸心を
01Ilとし、軸受本体1の中心をOBとすると、上記
軸受パッド3と回転@4との間隙VC住成された潤滑油
による油膜5の鷹さhは、上記回転軸4の回転数、潤滑
油の粘性、軸受形状などにより決定される。
このように1上述したパッド型ジャーナル軸受は、自動
調心機能(よ?て、軸受の安定性が得られる。即ち、第
4図に示されるように、回転@4は、その渚造誤運、材
料の不拘−及び熱的な不力増に起因し、これが勲撮、力
どなって、回転−4を振動させ、しかも、この回転惰4
の軸心0 をo、l K変効するうさら:(、この甫七
0 カ為ら。′eり に移動したどき、上記軸受パッド3は、−]油の油膜5
を形成する;うK、支持点2を中心に回動して、−線で
示゛す位置に移動する。つまり、遁、受パッド3の調心
機能が働くよう釦なっている〜。
しかしながら、上記軸受−くラド3の調心機能が損われ
ると、各軸受パッド3の支承は不安定となるっ 次に、上記パッド型ジャーナル軸受を数:i(Kよって
解説する。
即ち、上記回転軸4の軸心08の変動が、撮動のように
速いとき、軸受パッド3の調心動作と軸心08の変動と
の位相差が生じ、第5図のグラフに示されるように、位
相差δとパッド型ジャーナル軸受の安定性を示すシステ
ムダンピングαのf係を生じる、つまり、このシステム
ダンピングαは、 a = f(’k”c、 MT)11%)   、  
 −・・−川・・・−C1)となる、 但し、k:油膜のばn定数 O:油膜の滅戸係数 Mp:慣性マス 鴬0回転数 であるう 又、上記油膜5は、回転軸4の変動に対して反力を発生
する。この反力は、回転軸4の回転を妨げる力となる。
即ち、慣性マスVpは となる。
但シ、f:軸受パッドの支持点のまわりの慣性モーメン
ト Rp:@骨中ノリOBから支持点までの甲碓 を示すっ 従って、上記システムダンピングαIri、油膜ばね定
数に、城71F4 * 6 、慣性マス+、ln 、−
株数(のw4数として表される。
し′かして、上記システムダンピングαが正(4)のと
き、軸受d、不安定となり、システムダンピングαが9
(→の゛とき、安定となる(第7M滲旧)っ他方、棺5
団、のグラフに示される工う如、上記回転@4のv 魂
b :!: @受パッド3の動き釦位相走−di生じ、
この位相差が大きくなると、上記システムダンピングα
が正(イ)となり、軸受パッド:うは、不安定な状聾と
なる。これは、上記回転軸4のf動に対して、軸受バッ
ド3の動きが追従できなくなって、軸受バッド3が不安
定となり、振動が発散して、オイルホイップなどを生じ
るものと考えられる。
又、上記軸受バッド3の慣性マスMpを用いて、軸受バ
ッド3が不安定となる条件(システムダンピングα〉0
)t−導び(と、次のようにな石。
〆J)c/、、 > 2     ・・・・・・町・(
3)でちる。
ζ\テ、 Mpc ?i軸受パッド3のクリテ刀ルマス
と呼ばれるものであり、第6図で説明し7?:直を用。
いると、 となる! 但し、W:定格回転数 又、M p : Mpcのときは、回転軸4の動きと、
軸受バッド3の動きとか90°の位相差を持つことを示
している。
次に、第7図のグラフは、回転軸4の軸径、回転数、油
膜定ak、Cを一定にした侍に、軸受バッド3の慣性マ
スMpの変化に対するシステムダンピングαを承したも
のである。つまり、第7じは、横軸に軸受バッド3の慣
性マスMp 、’f!1軸にシステムダンピングαをと
り、この慣性マスMl)が大きくなると、軸受パッド3
0安定性が低下する。
又一方、最近のタービ/や発電機に使用される回転軸を
支承するジャーナル軸受は、タービン等の大容量化、大
型化に伴い、これに追随して大型化し、軸受バッドの不
安定現象であるオイルホイップなどを経験する。。
これは、軸受バッドの大型化に伴い、慣性マスMp も
大きくなるため、軸受バッドの安定性が圓下する等の欠
点がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した事情に鑑かてなされたものであって
、回転軸を油膜を介して支承する各軸受バッドの慣性マ
スt−at減して安定性のあるパッド型ジャーナル軸受
を提供することを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、上置下2分割し得る軸受本体に複数の支持ビ
ンを軸心方向忙螺装し、この各支持ビンの位置する上記
軸受本体の内がわく上記各支持ビンで支持された各軸受
バッドを回転軸を支承するようKして設け、この各軸受
バッドの重tを低減して慣性マスを減少するように構成
した本のである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明をパッド型ジャーナル軸受VC違用した図
示の一実施例について説明する。
なお、本発明は、上述した具体例と同一構成部材には同
じ符妥を付して説明する1、 第8図及び第9図において、符号1は、上・下2分割し
得る軸受本体であって、この軸受本体1の醐りKFi複
数(8本)の支持ビン2が軸心方向に向けて螺装されて
シリ、この各支持ビン20位蟹す6上記軸受本体1の内
がわにFi8分割された各軸受バッド3が上記各支持ビ
ン2の内端部で支持するようKして回動目在に設けられ
ている〜又、この各軸受バッド3の内がわには、回転軸
4が油膜5を介して回転自在に軸装されており、上記軸
受本体1には上記油膜5に連通ずる給油口6及び排油ロ
アがそれぞれ付設されている(第1図参照)。
一方、上記各軸受バッド3は、第9図に示されるようK
、その両端面を傾斜して殺ぎ取って傾斜面3aを形成し
て軽量化し、各軸受バンド30重量を低減して慣性マス
Mpを減少するよう処している。特に、この各軸受バッ
ドの幅W。とWとの関係及びその肉層H6とHとの関係
は、W≦畿。
Kなるようにすることが望ましい。
従って、上記各軸受パッド3はその両端部に傾斜面3a
を形成して軽量化するととKより、これに比例する慣性
モーメントが小さくなり、前述した(21式のように、
慣性マスMpが従来の軸受パッドよりも小さくなる。し
かして、本発明による軸受パッド3は、第7図に示され
るように、軸受の安定性が増加する。又、第8図に0線
で示されるように、油膜5に発生する圧力け、軸受パッ
ド3の中央部附近Wで曇天圧力となり、その両端部の傾
斜面3aで徐々に小さくなる。なお、上記軸受パッド3
の傾斜面3aを形成しても、材料強度は問題を生じない
次に1第10図忙示され為実施例は、本発明の他の実施
例であって、これは、各軸受パッド3゛を断面が三日月
形に形成して、軽量化したものであり、上述した異体例
と同一内容をなすものであるっ又、第11Mに示される
実施例は、本発明の他の実施例であって、これは、各軸
受パッド3“の両端部に貫通゛しない複数の円筒穴3”
aを1設して軽量化したものであり、上述した具体例と
同じ内容の本のである。
さらに又、第12図に示される実施例は、不発明の他の
実施例であって、こ7″Lは、各軸受パッド36の両端
部に格子溝31aを形成して廼量化したものであり、上
述した1体例と同じ内容をなすものである。
〔発明の効果〕
以上述べたよりに不発明によれば、上・下2分割し得る
軸受本体1に複数の支持ビン2を軸心方向に螺装し、こ
の各支持ビン2の位置する上記軸受本体1の内がわに上
記°各支持ビ/2で支持される各軸受パッド3を回転軸
4を油膜5を介して支承し得るようKして設け、この各
軸受パッド3の重量を低減して慣性マスを減少するよう
に構成しているので、タービン等Ω大容量化、大型化に
伴い、回転@4が大径化しても、軸受パッドの安定性を
向上することができるばかりでなく、構成も簡素である
から、゛組立調整も容易であり、安価に提供することが
で遣る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のジャーナル軸受の断面図、第2図は、
第1図中の鎖線■−■に旧う拡大断面図、第3図は、上
記ジャーナル軸受の作用を説明するために模形化した図
、第4図は、回転軸と軸受パッドとの関係を示す図、第
5図は、回転軸の動きと軸受パッドの動きの位相差に対
する安定性を示すシステムダンピングの大きさを示すグ
ラフ、第6図は、上記ジャーナル軸受の油膜の定数など
を説明するための図、第7図は、軸受パッドの慣性マス
とシステムダンピングの関係を示すグラフ、第8図は、
本発明のジャーナル軸受を楔形的に示す図、第9図は、
本発明に組込まれる軸受パッドの斜視図、第10 図乃
至第12図は本発明の他の実施例を示す図工壺乏・ 1・・・軸受本体、2・・・支持ビン、3・・・軸受ノ
くラド、4・・・回転軸、5・・・油膜。 出願人代理人  猪  股    清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、上・下2分割し得る軸受本体に複数の支持ビンを軸
    心方向に4装し、この各支持ビンの位置する上記軸受本
    体の内がわに上記各支持ビンで支持される各軸受バッド
    を回転軸を支承し得るようにして設け、この各軸受パッ
    ドの重量を低減して慣性マスを減少するようにしたこと
    を特徴とするジャーナル軸受。 2、各軸受パッドの両端面を傾餠して殺ぎ取って桶号化
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記畝のジャ
    ーナル匍受っ 3、各軸受パッドを断面が三日月形く形成して鐸1化し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項紀雪のジャー
    ナル軸受〜 4、各旬受パッドの両端部を複数の円筒穴を穿設して4
    −#化したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のジャーナル軸受つ 5、各軸受バッドの両1部を洛子博に形成して経量化し
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記剪のジャー
    ナル軸受っ
JP8846782A 1982-05-25 1982-05-25 ジヤ−ナル軸受 Pending JPS58207521A (ja)

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JPS58207521A true JPS58207521A (ja) 1983-12-03

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ID=13943576

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JP (1) JPS58207521A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734009A (en) * 1987-03-30 1988-03-29 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for aligning turbine rotors
JP2011137491A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Hitachi Ltd ティルティングパッドジャーナル軸受装置
JP2019519707A (ja) * 2016-05-09 2019-07-11 エリオット・カンパニー 内部冷却用軸受パッド

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4734009A (en) * 1987-03-30 1988-03-29 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for aligning turbine rotors
JP2011137491A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Hitachi Ltd ティルティングパッドジャーナル軸受装置
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