JPS5856424Y2 - ダンパ軸受 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転軸の振動量が許容範囲を超えた場合でも
、その振動量を許容範囲内に自動的に調整できるダンパ
軸受に関するものである。

近年高速回転機械に用いられる回転軸を支承保持する軸
受、特にころがり軸受の場合には前記回転軸の振動を効
果的に減衰させるために前記ころがり軸受の外輪を更に
スクイズ油膜を介して二次軸受で支承する油膜ダンパ軸
受を用いることが多い。

しかし、上述した様な油膜ダンパ軸受では各構成部品の
許容範囲内の蓄積誤差により上記−次軸受と二次軸受と
の間の間隙内に形成されるスクイズ油膜の厚さを各軸受
毎に適宜調整する必要があり、この調整をするために従
来は再度設計変更、組替えを行なうか、又は上記−次軸
受外輪と二次軸受の内周面を同一テーパで形威し、前記
両軸受の相対位置をライナ等の調整機構を用いて変化さ
せることにより両者間の間隙を調整していたが、このよ
うな方法では調整が非常にわずられしいのみならず、手
間のががるものであった。

本考案は、上述問題点を解消せんとしてなされたもので
あり、回転軸の振動を効果的に減衰せしめるためのスク
イズ油膜厚さおよび後述する幅を自動的に最適に調整し
うるダンパ軸受を提供せんとするものである。

以下本考案の一実施例を示す図面に基づいて説明する。

図面において、１は回転軸、２は該回転軸１を支承する
一次軸受（本実施例にあってはころがり軸受であり、以
下ころがり軸受と言う）、３は二次軸受（以下スライド
リングと云う）である。

上記スライドリング３はケーシング４内周部に精嵌され
ると共に、その一端部にサーボ弁５および上記スライド
リング３との相対変位量を検出するための位置検出器６
を備えたアクチュエータ７が取付けられている。

なお上記アクチュエータ７は例えばボルト等によりケー
シング４に固定配置されており、また上記スライドリン
グ３の内周面はテーパ面に形成されている。

８は上記したころがり軸受２とスライドリング３間に介
装されたダンパリングであり、該ダンパリング８はころ
がり軸受２に潤滑油を噴射するための給油口９を有する
と共に、その外周面を上記スライドリング３の内周テー
パ面と同一のテーパ面とした軸受支承部１０と、該支承
部１０の一端より延設された適宜数の棒ばね部１１と、
鉄棒ばね部１１の端部に固着されたフランジ部１２と、
更に該フランジ部１２の端部に延設されたリング部１３
とからなっている。

なお、このダンパリング８はそのフランジ部１２で例え
ばボルト等によりケーシング４に固定配置されている。

１４は上記リング部１３に取付けられて、回転軸１の振
動を検出する振動ピックアップであり、１５゜１６は、
ダンパリング８の軸受支承部１０と、スライドリング３
の外周面にそれぞれ嵌装されたＯリングである。

１７はケーシング４に設けられたスクイーズ油膜形成用
潤滑油の供給口であり、該供給口１７より供給された潤
滑油はスライドリング３に開設された油路１８を通って
スライドリング３内周面とダンパリング８の軸受支承部
１０外周面間の間隙に充填されてスクイーズ油膜を形成
する。

なお、上記スクイーズ油膜の厚さと幅の調整は、スライ
ドリング３に取付けられたアクチュエータフの伸縮動作
により、上記スライドリング３がケーシング４内を摺動
することで行なわれる。

上述した如く横取されたダンパ軸受は、回転軸１の振動
値を常時振動ピックアップ１４にて検出し、該検出値ａ
を自動制御装置１９に出力する。

自動制御装置１９はあらかじめ入力されている計算プロ
グラムによって振動分析と演算処理を行ない、上記振動
値の適否を判断し、その振動値が許容値を超えた場合に
は、回転軸の振動値を低減すべくサーボ制御器２０にス
ライドリング３の位置制御信号が出力され、その出力値
を受けてサーボ制御器２０はサーボ弁５に出力信号すを
出力する。

この出力信号すによってサーボ弁５は駆動し、油圧ユニ
ット２１から給油されているアクチュエータ７が作動す
る。

そして位置検出器６のフィードバック信号Ｃによりスラ
イドリング３の軸方向の位置が制御されて適正な位置に
セットされる。

また振動値が許容値内の場合には、スライドリング３の
現在位置が適正であるので、サーボ制御器２０、油圧ユ
ニット２１等は何等作動しない。

すなわち、油膜スクイーズダンパ軸受で得られる減衰係
数は、図面に示した記号を用いて表わすと下記式の如く
である。

Ｂ＝ｆ （ｕＢ （Ｌ／Ｃ） ｓ、 ε） ここで、
Ｂは減衰係数、μは油の粘度、Ｒはダンパリングの半径
、Ｌはスクイーズ油膜の幅、Ｃはスクイーズ油膜厚さ、
εはダンパリングの回転軸中心に対する偏心量である。

上記式において、いまμ、Ｒ１εを一定とすると減衰係
数ＢはＬとＣの関数となり、上述した様にスライドリン
グ３を軸方向に変位させることにより、図中のＬｌ、Ｌ
２．Ｌ３の幅か゛変位すると同時にＣも変化する。

一方、一つの回転軸系を想定した場合、振動特性上その
軸系に最適な支持特性が存在し、すなわち、支持部の弾
性係数と減衰係数の組合わせによって軸系の振動特性が
影響を受ける。

更に、それは軸上の励振力（主に回転機械においてはア
ンバランス質量によることが多い）の位置によっても、
その振動モードが変化することから影響を受ける。

上述した理由により、本考案装置を用いることによって
、振動ピックアップ１４で検出される軸振動の大きさに
応じて、スクイーズ油膜の厚さＣと幅りの自動調整がで
き、ある範囲内で最適な減衰特性を得ることができる。

上記実施例では自動制御機構として油圧サーボによる方
法について説明したが、これに代えてサーボモータによ
る機械的なサーボ機構を用いてもよい。

また一次軸受２としてころがり軸受を対象にしたダンパ
軸受について説明したが、これに代えてすべり軸受を用
いてもよい。

更に本実施例ではスクイーズ油膜の厚さＣと幅りを変更
する機構について開示したが、上記関係式からもわかる
ようにダンパリング８の偏心量εを関数でもあり、ダン
パリング８を自動偏心させつる機構を付設することによ
り、振動値を適正に制御してもよい。

また更に本実施例ではダンパ軸受の減衰係数のみに着目
した装置について説明したが、棒ばね部１１の弾性係数
をも変更し得る装置を付設すればさらに広範囲の調整が
可能となる。

以上述べた如く本考案ダンパ軸受によれば、回転軸を支
承保持する、一次軸受と二次軸受間にダンパリングを介
設すると共に、このダンパリング外周面と、二次軸受内
周面を同一テーパ面にて形成し、上記二次軸受をダンパ
リングに対して相対移動すべくアクチュエータおよび自
動制御装置等の自動調整装置を関連付設したために、回
転軸の振動が、運転中に何等かの原因により、増大した
場合にも自動的にスクイーズ油膜厚さおよび幅を調整し
て減衰能を強化し、回転軸の振動を許容範回内に制振す
ることができ、従来の如く調整に長時間を要することも
ない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案ダンパ軸受の一実施例を示す説明図である
。 １は回転軸、２は一次軸受、３は二次軸受、４はケーシ
ング、７はアクチュエータ、８はダンパ１ング、１４は
振動ピックアップ、１９は自動制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転軸を支承保持する一次軸受と該−次軸受を更にケー
   シング内面上で支承する二次軸受との間に棒ばね部を有
   する一次軸受用ダンパリングを介設し、かつ該ダンパリ
   ング外周面と二次軸受内周面を同一テーパ面に形威して
   これら両テーパ面間に油膜介在間隙を構成すると共に上
   記ダンパリングには回転軸の振動値を検出する振動ピッ
   クアップを取付け、又上記二次軸受にはアクチュエータ
   を付設して上記振動ピックアップとアクチュエータ間に
   自動制御装置を介装することにより、上記ダンパリング
   に対して二次軸受を最適位置に相対移動可能に構成した
   ことを特徴とするダンパ軸受。