JPS6044557B2 - スラスト軸受の冷却制御装置 - Google Patents
スラスト軸受の冷却制御装置Info
- Publication number
- JPS6044557B2 JPS6044557B2 JP14905478A JP14905478A JPS6044557B2 JP S6044557 B2 JPS6044557 B2 JP S6044557B2 JP 14905478 A JP14905478 A JP 14905478A JP 14905478 A JP14905478 A JP 14905478A JP S6044557 B2 JPS6044557 B2 JP S6044557B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust bearing
- oil
- stationary plate
- control device
- lubricating oil
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- Expired
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、例えば水車発電機のように立軸に構成された
回転機のスラスト軸受の冷却制御装置に係り、特に主機
の起動時に発生する静止板の熱交換形防止に関する。
回転機のスラスト軸受の冷却制御装置に係り、特に主機
の起動時に発生する静止板の熱交換形防止に関する。
この種の回転機に使用されるスラスト軸受は、近年主機
の大容量、高速化に伴つて高荷重、高周速化に耐えしか
も軸受損失をできるだけ小さくするものが要望されてい
る。
の大容量、高速化に伴つて高荷重、高周速化に耐えしか
も軸受損失をできるだけ小さくするものが要望されてい
る。
このため、様々な改良を施した一層構成の静止板を備え
た軸受装置、また２層構成の静止を備えたもの、あるい
は半径方向に２分割した静止板を備えたもの等が種々発
表されている。これらの軸受装置はいずれも油槽内に収
納され、一般的にその潤滑油を冷却する油冷却器を備え
ている。
た軸受装置、また２層構成の静止を備えたもの、あるい
は半径方向に２分割した静止板を備えたもの等が種々発
表されている。これらの軸受装置はいずれも油槽内に収
納され、一般的にその潤滑油を冷却する油冷却器を備え
ている。
ところで、上述したようにきびしい負荷条件のもとて運
転されるスラスト軸受装置は、ほぼ一定の推力と一定の
回転速度てある定格運転中における軸受性能の改良と、
回転速度や推力（水スラスト分）が変化する起動時の過
渡的状態での軸受性能の改良とに大別される。
転されるスラスト軸受装置は、ほぼ一定の推力と一定の
回転速度てある定格運転中における軸受性能の改良と、
回転速度や推力（水スラスト分）が変化する起動時の過
渡的状態での軸受性能の改良とに大別される。
前者の定格運転中における諸問題は、上述した種々の形
式の軸受を選択することによりほぼ解決され高速大容量
機の実現に役立つている。
式の軸受を選択することによりほぼ解決され高速大容量
機の実現に役立つている。
ところが、後者の起動時においては未だ解決できない問
題点がある。
題点がある。
それはこの過渡時に大半発生している過大な静止板の変
形による油膜切れや潤滑油の黒化あるいはこれに伴う静
止板の支持部材の破損等である。ここで、第５図に示し
た水車発電機の起動時運転モードとそれに対応する軸受
諸特性の実施例について説明する。
形による油膜切れや潤滑油の黒化あるいはこれに伴う静
止板の支持部材の破損等である。ここで、第５図に示し
た水車発電機の起動時運転モードとそれに対応する軸受
諸特性の実施例について説明する。
通常、油冷却器の冷却水は主機が停止中、運転中如何に
かかわらず通水（ＯＮ）されているか、又は主機の起動
数分前に通水を開始している。
かかわらず通水（ＯＮ）されているか、又は主機の起動
数分前に通水を開始している。
主機の水車に通水して起動すると、主機の回転速度Ｎは
１分前後で定格回転速度に到達し、同時に水スラストＷ
Ｔも１００％に達する。最小油膜厚さＨも又１分程度で
ピーク値に達する。しかしながらその後、５〜６分経過
すると最低の値を示し、その差は１５〜２０ｐもある。
このように起動時における急激な最小油膜厚さの減少は
前述した軸受損傷の主因をなすものである。この原因は
、静止板の熱変形にある。すなわち、起動後における静
止板摺動面の温度上昇は比較的速く安定するか、これに
対して静止板底面側の温度上昇は摺動面側より遅く、し
たがつて両面の温度差により静止板が凸形にわん曲し、
そのわん曲高さΔＺが異常に増大するからである。この
ことは、第５図に示した油温Ｔ。、静止板のわん曲高さ
ΔＺ１および最小油膜厚さＨとの関係でも明らかなよう
に、油温Ｔ。すなわち静止板底面の温度が、未だ低温に
ある時点でわん曲高さΔＺが急激に増大し、これに伴な
つて最小油膜厚さＨが激減する。以上説明したような静
止板の変形を防止するには、静止板の底面を加熱するか
、あるいは静止板の摺動面を水等の冷媒により冷却する
ことが考えられるが、何れにしても複雑な温度制御装置
や計測装置の装着が必要となり、軸受の信頼性や保守の
面で甚だ好ましくない。
１分前後で定格回転速度に到達し、同時に水スラストＷ
Ｔも１００％に達する。最小油膜厚さＨも又１分程度で
ピーク値に達する。しかしながらその後、５〜６分経過
すると最低の値を示し、その差は１５〜２０ｐもある。
このように起動時における急激な最小油膜厚さの減少は
前述した軸受損傷の主因をなすものである。この原因は
、静止板の熱変形にある。すなわち、起動後における静
止板摺動面の温度上昇は比較的速く安定するか、これに
対して静止板底面側の温度上昇は摺動面側より遅く、し
たがつて両面の温度差により静止板が凸形にわん曲し、
そのわん曲高さΔＺが異常に増大するからである。この
ことは、第５図に示した油温Ｔ。、静止板のわん曲高さ
ΔＺ１および最小油膜厚さＨとの関係でも明らかなよう
に、油温Ｔ。すなわち静止板底面の温度が、未だ低温に
ある時点でわん曲高さΔＺが急激に増大し、これに伴な
つて最小油膜厚さＨが激減する。以上説明したような静
止板の変形を防止するには、静止板の底面を加熱するか
、あるいは静止板の摺動面を水等の冷媒により冷却する
ことが考えられるが、何れにしても複雑な温度制御装置
や計測装置の装着が必要となり、軸受の信頼性や保守の
面で甚だ好ましくない。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、スラスト軸受
本体に特に特殊な装置を施すことなく、起動時における
静止板の熱変形を抑制し、油膜厚さの急激な変動を防止
したスラスト軸受の冷却制御装置を提供することを目的
とする。
本体に特に特殊な装置を施すことなく、起動時における
静止板の熱変形を抑制し、油膜厚さの急激な変動を防止
したスラスト軸受の冷却制御装置を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために、本発明においては扇形の静
止板を有するスラスト軸受を潤滑油を貯えた油槽内に設
置し、上記スラスト軸受の温度を油冷却器を備えた潤滑
油の冷却系統により制御するようにしたものにおいて、
前記冷却系統に主機を起動してから所定の時間を経過し
た後に冷媒を供給する遅延機構を設けたことを特徴とし
、起動時における静止板の摺動面と底面との温度差を低
減することにより、静止板の凸変形を抑制するようにし
たものである。
止板を有するスラスト軸受を潤滑油を貯えた油槽内に設
置し、上記スラスト軸受の温度を油冷却器を備えた潤滑
油の冷却系統により制御するようにしたものにおいて、
前記冷却系統に主機を起動してから所定の時間を経過し
た後に冷媒を供給する遅延機構を設けたことを特徴とし
、起動時における静止板の摺動面と底面との温度差を低
減することにより、静止板の凸変形を抑制するようにし
たものである。
本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図において符号１は回転子の回転軸である。この回
転軸１にはスラストカラ２が嵌着されており、その下端
面には回転板３が固着されている。これら回転体は環状
に並べられた比較的厚板からなる扇形の静止板４により
摺動自在に支承され、この静止板４は複数のスプリング
５を介して軸受台６に弾性支持される。上記の軸受部材
は潤滑油７を貯蔵した油槽８に収納されており、さらに
この油槽内には潤滑油７を冷却するための油冷却器９が
設置される。
転軸１にはスラストカラ２が嵌着されており、その下端
面には回転板３が固着されている。これら回転体は環状
に並べられた比較的厚板からなる扇形の静止板４により
摺動自在に支承され、この静止板４は複数のスプリング
５を介して軸受台６に弾性支持される。上記の軸受部材
は潤滑油７を貯蔵した油槽８に収納されており、さらに
この油槽内には潤滑油７を冷却するための油冷却器９が
設置される。
この油冷却器９には外部から冷却水を給排する管１０が
接続されており、その圧送は管路の電動ポンプ１１，１
２によつて行われる。この電動機１１の電源側には遅延
機構であるタイマー１３が接続されており、このタイマ
ー１３により主機を起動してから電動ポンプ１１，１２
を０Ｎ作動させるまての時間を任意に設定できるように
なつている。
接続されており、その圧送は管路の電動ポンプ１１，１
２によつて行われる。この電動機１１の電源側には遅延
機構であるタイマー１３が接続されており、このタイマ
ー１３により主機を起動してから電動ポンプ１１，１２
を０Ｎ作動させるまての時間を任意に設定できるように
なつている。
このように構成された装置は次のように作動する。
まず予め電動機１１のタイマー１３を主機を”起動させ
てから所定の時間が経過した後に０Ｎさせるように設定
しておく。この設定時間の基準は、軸受静止板４の変位
置かあるいは軸受や潤滑油の温度が考えられる。
てから所定の時間が経過した後に０Ｎさせるように設定
しておく。この設定時間の基準は、軸受静止板４の変位
置かあるいは軸受や潤滑油の温度が考えられる。
主機の起動後これら諸元の何れかが所定の値になつた時
にタイマー１３を０Ｎさせて油冷却器９に冷却水を流通
させる。このように、主機を起動させてから所定の時間
が経過した後に潤滑油７を冷却すると、スラスト軸受は
次のように挙動する。
にタイマー１３を０Ｎさせて油冷却器９に冷却水を流通
させる。このように、主機を起動させてから所定の時間
が経過した後に潤滑油７を冷却すると、スラスト軸受は
次のように挙動する。
つまり、ほぼ周囲温度に近い状態にある潤滑油中で回転
板３が回転し始めると静止板４の摺動面は急激に温度上
昇する。この時、油冷却器９には冷却水が流通していな
いので潤滑油７もかなり急速に昇温する。そこて、静止
板４の底面も潤滑油温度に追従して昇温する。したがつ
て、静止板４の摺動面側と、底面側との温度差増大が抑
制されて従来のものよりわん曲現象が小さくなる。
板３が回転し始めると静止板４の摺動面は急激に温度上
昇する。この時、油冷却器９には冷却水が流通していな
いので潤滑油７もかなり急速に昇温する。そこて、静止
板４の底面も潤滑油温度に追従して昇温する。したがつ
て、静止板４の摺動面側と、底面側との温度差増大が抑
制されて従来のものよりわん曲現象が小さくなる。
静止板４がこのように挙動すると、最小油膜厚さの急激
な変動がなくなり前述した軸受損傷を防止するものであ
る。そして、油膜厚さが安定した頃には油冷却器９に通
水されるので以後は通常の運転が続けられる。第２図は
この装置により運転した水車発電機の起動時運転モード
とそれに対応する軸受諸特性の実施例である。
な変動がなくなり前述した軸受損傷を防止するものであ
る。そして、油膜厚さが安定した頃には油冷却器９に通
水されるので以後は通常の運転が続けられる。第２図は
この装置により運転した水車発電機の起動時運転モード
とそれに対応する軸受諸特性の実施例である。
この実施例は主機の起動後、油槽内油温Ｔ。が５０℃に
なつた時、すなわち７分経過した後にタイマー１３を０
Ｎさせて油冷却器９に冷却水を通水（０Ｎ）させた。こ
の図でも明らかなように、静止板４のわん曲高さΔＺが
小さくなり、それに伴つて危険な最小油膜厚さＨの急激
な変動が抑制され、安定した特性を示した。また、静止
板４のわん曲は第５図に示した荷重による凹変形から凸
変形のピークに到る変位差が従来のものは１５０μもあ
つたものが、この発明によれば１００ｐであつた。
なつた時、すなわち７分経過した後にタイマー１３を０
Ｎさせて油冷却器９に冷却水を通水（０Ｎ）させた。こ
の図でも明らかなように、静止板４のわん曲高さΔＺが
小さくなり、それに伴つて危険な最小油膜厚さＨの急激
な変動が抑制され、安定した特性を示した。また、静止
板４のわん曲は第５図に示した荷重による凹変形から凸
変形のピークに到る変位差が従来のものは１５０μもあ
つたものが、この発明によれば１００ｐであつた。
このことは静止板４の摺動面１こライニングされている
とバビツトメタルに作用する無理なりを抑制するもので
あつて、摺動面の損傷を防止する効果かある。なお、上
記実施列では軸受の油槽内に油冷却器９を配設したいわ
ゆる油自蔵方式のスラスト軸受について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば第３図及
び第４図に示したように油冷却器９を別置したいわゆる
油循環方式のスラスト軸受にも適用できる。
とバビツトメタルに作用する無理なりを抑制するもので
あつて、摺動面の損傷を防止する効果かある。なお、上
記実施列では軸受の油槽内に油冷却器９を配設したいわ
ゆる油自蔵方式のスラスト軸受について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば第３図及
び第４図に示したように油冷却器９を別置したいわゆる
油循環方式のスラスト軸受にも適用できる。
第３図は、別置した油冷却器９と油槽８とを連通する管
１４に電動ポンプ１１，１２を接続して潤滑油を循環さ
せるようにしたものであつて、この電動機１１の電源側
にタイマー１３を接続する。
１４に電動ポンプ１１，１２を接続して潤滑油を循環さ
せるようにしたものであつて、この電動機１１の電源側
にタイマー１３を接続する。
このような構成にしたタイマー１３を遅延動作させるこ
とにより上記実施例と同様な作用効果を奏することがで
きる。第４図は、別置した油冷却器９と油槽８との潤滑
油循環系統については従来のものと何ら変りないが、冷
却水系により制御するようにしたものである。
とにより上記実施例と同様な作用効果を奏することがで
きる。第４図は、別置した油冷却器９と油槽８との潤滑
油循環系統については従来のものと何ら変りないが、冷
却水系により制御するようにしたものである。
すなわち、油冷却器９への冷却水を給排する管１０の給
水側に電動弁あるいは電磁弁等の自動弁１５を設けてお
く。
水側に電動弁あるいは電磁弁等の自動弁１５を設けてお
く。
一方軸受の静止板４には回転板２の間に形成される油膜
厚さを測定する計測装置１６を取付ける。この計測装置
は渦電流方式のものが好適であつて、そのプローブ１７
は静止板３の摺動面側に埋設されている。さらに自動弁
１５の電流側には制御器１８が設けられている。
厚さを測定する計測装置１６を取付ける。この計測装置
は渦電流方式のものが好適であつて、そのプローブ１７
は静止板３の摺動面側に埋設されている。さらに自動弁
１５の電流側には制御器１８が設けられている。
この制御器１８は計測装置よりの電気信号により自動弁
１５を開閉動作させるものである。上記のような構成に
より、主機の起動時には自動弁１５を閉じておき、潤滑
油系統のみ作動させる。
１５を開閉動作させるものである。上記のような構成に
より、主機の起動時には自動弁１５を閉じておき、潤滑
油系統のみ作動させる。
そして起動後、所定の油膜厚さ迄に減少してきた時（例
えば５０ｐ）に自動弁１５を開放させ潤滑油を冷却する
。この実施例によれは軸受損傷に直接的に関係する油膜
厚さにより制御できるので、装置としてはやや複雑にな
るが、最も安全な手段である。〔発明の効果〕 本発明によれば、スラスト軸受の潤滑油冷却系統に主機
を起動してから所定の時間を経過した後に冷媒を供給す
る遅延機構を設けたので、簡単な構成でしかも焼損頻度
の高い起動時における油膜変動を抑制てきる効果を有す
る。
えば５０ｐ）に自動弁１５を開放させ潤滑油を冷却する
。この実施例によれは軸受損傷に直接的に関係する油膜
厚さにより制御できるので、装置としてはやや複雑にな
るが、最も安全な手段である。〔発明の効果〕 本発明によれば、スラスト軸受の潤滑油冷却系統に主機
を起動してから所定の時間を経過した後に冷媒を供給す
る遅延機構を設けたので、簡単な構成でしかも焼損頻度
の高い起動時における油膜変動を抑制てきる効果を有す
る。
１図は本発明の一実施例を示すスラスト軸受の冷却制御
装置の構成図、第２図は本発明によるスラスト軸受の運
転モードと諸特性を示した曲線図、第３図は本発明の他
の実施例を示すスラスト軸受の冷却制御装置の構成図、
第４図はさらに他の実施例を示すスラスト軸受の冷却制
御装置の構・成図、第５図は従来のスラスト軸受の運転
モードと諸特性を示す曲線図である。 ４・・・・・・静止板、７・・・・・・潤滑油、８・・
・・・・油槽、９・・・・油冷却器、１１，１２・・・
・・・電動ポンプ、１３・・タイマー、１５・・・・・
・自動弁。
装置の構成図、第２図は本発明によるスラスト軸受の運
転モードと諸特性を示した曲線図、第３図は本発明の他
の実施例を示すスラスト軸受の冷却制御装置の構成図、
第４図はさらに他の実施例を示すスラスト軸受の冷却制
御装置の構・成図、第５図は従来のスラスト軸受の運転
モードと諸特性を示す曲線図である。 ４・・・・・・静止板、７・・・・・・潤滑油、８・・
・・・・油槽、９・・・・油冷却器、１１，１２・・・
・・・電動ポンプ、１３・・タイマー、１５・・・・・
・自動弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 扇形の静止板を有するスラスト軸受を潤滑油を貯え
た油槽内に設置し、上記スラスト軸受の温度を油冷却器
を備えた潤滑油の冷却系統により制御するようにしたも
のにおいて、前記冷却系統に主機を起動してから所定の
時間を経過した後に冷媒を供給する遅延機構を設けたこ
とを特徴とするスラスト軸受の冷却制御装置。 ２ 遅延機構を冷却水系統内に設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のスラスト軸受の冷却制御装
置。 ３ 遅延機構を潤滑油系統内に設けたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のスラスト軸受の冷却制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905478A JPS6044557B2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | スラスト軸受の冷却制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14905478A JPS6044557B2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | スラスト軸受の冷却制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576290A JPS5576290A (en) | 1980-06-09 |
| JPS6044557B2 true JPS6044557B2 (ja) | 1985-10-04 |
Family
ID=15466643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14905478A Expired JPS6044557B2 (ja) | 1978-12-04 | 1978-12-04 | スラスト軸受の冷却制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044557B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200121309A (ko) | 2018-02-16 | 2020-10-23 | 제이엔씨 주식회사 | 중합성 화합물, 중합성 조성물, 중합체 및 포토레지스트용 조성물 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2010204474B9 (en) * | 2010-02-19 | 2012-09-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Starting method for rotating machine and starting method for wind turbine generator |
-
1978
- 1978-12-04 JP JP14905478A patent/JPS6044557B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200121309A (ko) | 2018-02-16 | 2020-10-23 | 제이엔씨 주식회사 | 중합성 화합물, 중합성 조성물, 중합체 및 포토레지스트용 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5576290A (en) | 1980-06-09 |
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