JPWO2017029852A1 - 立型軸受装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1、図2及び図3に示す立型軸受装置10は、図2に示すような回転機11の軸受として用いられる。回転機11は、例えば発電機、ポンプ、モータ及びタービンなど、回転軸部材12を中心に回転する回転体13を備えている。回転機11は、これらの例に限らず、回転軸部材12を中心に回転する機器であれば適用することができる。回転機11は、回転の中心となる回転軸部材12を備えている。この回転軸部材12は、重力方向でほぼ上下へ伸びている。立型軸受装置10は、この回転機11の上端つまり重力方向の上側で回転機11の回転軸部材12を支持している。立型軸受装置10は、設備の床14に固定され、回転機11を吊り下げた状態で支持している。なお、回転軸部材12が立型軸受装置10を上方へ貫き、この立型軸受装置10の上方に回転軸部材12を駆動する駆動源を設ける構成としてもよい。
立型軸受装置10は、図4に示すように循環機構部70を備えている。循環機構部70は、循環孔71を有している。循環孔71は、スラストカラー21の円環部33に設けられており、この円環部33を径方向で内周側から外周側へ貫いている。循環孔71は、図5に示すように円環部33の周方向へ設けられている。本実施形態の場合、円環部33は、周方向へ放射状に12本の循環孔71を有している。この循環孔71の一方の端部は円環部33の外周面332に開口し、他方の端部は円環部33の内周面331に開口している。又、循環孔71は、図4に示すように回転軸部材12の径方向において内周面331から外周面332にかけて上方へ傾斜している。つまり、循環孔71は、回転軸部材12の軸方向において、内周面331側の端部よりも、外周面332側の端部の方が上方に位置している。なお、循環孔71は、円環部33の径方向に対して傾斜していてもよい。循環孔71は、それぞれ又は群ごとに、太さや向きを一定にしたり、不規則にしてもよい。但し、製造的な視点からは、循環孔71は、いずれも同一の太さや向きであることが好ましい。このように、循環孔71の太さや向きは、立型軸受装置10に要求される性能に応じて潤滑油の移動を制御できるように任意に設定することができる。
経路(2)内周側通路56から円環部33の循環孔71、外周側通路57及び接続孔73を経由して上側油室46へ向かう循環経路
経路(3)内周側通路56からジャーナル貫通孔76を経由してジャーナル室59のジャーナル軸受部25を潤滑し、上側油室46へ向かう循環経路
スラストカラー21は、回転軸部材12と共に回転する。これにより、スラストカラー21は、固定されているベースプレート22及びケーシング24の内側で回転する。循環油室55に貯えられている潤滑油は、スラストカラー21の回転によって生じる遠心力や剪断力、あるいは流速の違いによる圧力差などによって回転軸部材12の内周側から外周側、つまり内周側通路56から外周側通路57へ向けた流れを形成する。この流れによって、内周側通路56の潤滑油は、上述の経路(1)のようにスラスト室58、経路(2)のように循環孔71、及び経路(3)のようにジャーナル室59を経由して上側油室46へ循環する。
上記の一実施形態では、接続孔73は、図7及び図8に示すようにケーシング24の周方向に対して傾斜面が互いに対象となるように反対方向へ傾斜している。しかし、接続孔73は、図10に示すように周方向において同一の方向へ傾斜する構成としてもよい。回転軸部材12の回転方向が正方向又は逆方向の双方に回転する場合、接続孔73は図7及び図8に示すような形状であることが好ましい。また、このケーシング24の周方向における接続孔73の前方又は後方の傾斜は、図8及び図10に示すように同一であってもよく、図11に示すように異なっていてもよい。いずれにしても、接続孔73の形状は、立型軸受装置10に要求される性能に応じて潤滑油の移動を制御できるように任意に設定することができる。
Claims (17)
- 重力方向へ延びる回転軸部材と共に回転する円筒状のスラストカラーと、
前記スラストカラーの下端に円環状に設けられている円環部と、
前記円環部と対向するベースプレートと、
前記円環部と前記ベースプレートとが前記回転軸部材の軸方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を軸方向で支持するスラスト軸受部と、
前記回転軸部材の外周側を包囲し、前記ベースプレートと一体に潤滑油を貯える油室を形成する容器状であり、前記油室を重力方向において上方に設けられている上側油室、下方に設けられている下側油室、及び前記下側油室から前記上側油室への前記潤滑油の経路に設けられ前記円環部を収容する循環油室に区画するケーシングと、
前記ケーシングと前記スラストカラーとが前記回転軸部材の径方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を径方向で支持するジャーナル軸受部と、
前記円環部に前記回転軸部材の径方向において前記円環部の内周側から外周側へ貫く循環孔を有し、前記回転軸部材と共に回転する前記スラストカラーの回転によって、前記循環油室の前記潤滑油を前記円環部の内周側から前記外周側へ案内し、前記下側油室から前記上側油室へ向かう前記潤滑油の流れを形成する循環機構部と、
を備える立型軸受装置。 - 前記循環孔は、前記回転軸部材の径方向において内周側から外周側へかけて上方へ傾斜している請求項1記載の立型軸受装置。
- 前記ケーシングは、前記円環部の外周面との間に前記潤滑油が流れる外周側通路を形成し、
互いに対向して前記外周側通路を形成する前記外周面と前記ケーシングとの間の距離は、前記循環孔の下端を前記ケーシングに向けて外周側へ延長した仮想的な仮想直線を境界として上方が前記仮想直線の下方より大きい請求項1又は2記載の立型軸受装置。 - 前記ケーシングは、前記循環孔の外周側の端部と対向する側において、前記仮想直線と交差する位置から上方へ向かう壁面に曲面部を有する請求項3記載の立型軸受装置。
- 前記ケーシングは、前記循環油室と前記上側油室とを区画する中間壁に、前記外周側通路を形成し前記循環油室と前記上側油室とを接続する接続孔を有し、
前記接続孔は、前記循環油室側から前記上側油室に向けて断面積が連続的に拡大するテーパ状に形成されている請求項1から4のいずれか一項記載の立型軸受装置。 - 前記接続孔は、前記回転軸部材の径方向において内周側が前記回転軸部材の軸方向と平行である請求項5記載の立型軸受装置。
- 前記循環油室は、前記スラスト軸受部を収容するスラスト室、及び前記ジャーナル軸受部を収容するジャーナル室を有し、
前記スラストカラーと前記ケーシングとの間を経由する前記外周側通路と前記ジャーナル室との間の前記潤滑油の流れを制限するシール部材をさらに備える請求項3から6のいずれか一項記載の立型軸受装置。 - 前記シール部材は、前記円環部の上端面と前記ケーシングの下端面との間に設けられ、前記スラスト軸受部と共に前記回転軸部材を軸方向で支持する副スラスト軸受部である請求項7記載の立型軸受装置。
- 前記スラストカラーを、前記回転軸部材の径方向において内周側から前記ジャーナル室へ貫くジャーナル貫通孔と、
前記スラストカラーの内周側の壁部に、前記循環孔及び前記ジャーナル貫通孔の少なくともいずれか一方へ向けて内径が小さくなり、前記スラストカラーの内周側の前記潤滑油を前記循環孔及び前記ジャーナル貫通孔へ導く導入部と、
をさらに備える請求項7又は8記載の立型軸受装置。 - 重力方向へ延びる回転軸部材と共に回転する円筒状のスラストカラーと、
前記スラストカラーの下端に円環状に設けられている円環部と、
前記円環部と対向するベースプレートと、
前記円環部と前記ベースプレートとが前記回転軸部材の軸方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を軸方向で支持するスラスト軸受部と、
前記回転軸部材の外周側を包囲し、前記ベースプレートと一体に潤滑油を貯える油室を形成する容器状であり、前記油室を重力方向において上方に設けられている上側油室、下方に設けられている下側油室、及び前記下側油室から前記上側油室への前記潤滑油の経路に設けられ前記円環部を収容する循環油室に区画するケーシングと、
前記ケーシングと前記スラストカラーとが前記回転軸部材の径方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を径方向で支持するジャーナル軸受部と、を備え、
前記ケーシングは、前記円環部の外周面との間に前記潤滑油が流れる外周側通路を形成し、
互いに対向して前記外周側通路を形成する前記外周面と前記ケーシングとの間の距離は、前記循環孔の下端を前記ケーシングに向けて外周側へ延長した仮想的な仮想直線を境界として上方が前記仮想直線の下方より大きい立型軸受装置。 - 前記ケーシングは、前記循環孔の外周側の端部と対向する側において、前記仮想直線と交差する位置から上方へ向かう壁面に曲面部を有する請求項10記載の立型軸受装置。
- 重力方向へ延びる回転軸部材と共に回転する円筒状のスラストカラーと、
前記スラストカラーの下端に円環状に設けられている円環部と、
前記円環部と対向するベースプレートと、
前記円環部と前記ベースプレートとが前記回転軸部材の軸方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を軸方向で支持するスラスト軸受部と、
前記回転軸部材の外周側を包囲し、前記ベースプレートと一体に潤滑油を貯える油室を形成する容器状であり、前記油室を重力方向において上方に設けられている上側油室、下方に設けられている下側油室、及び前記下側油室から前記上側油室への前記潤滑油の経路に設けられ前記円環部を収容する循環油室に区画するケーシングと、
前記ケーシングと前記スラストカラーとが前記回転軸部材の径方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を径方向で支持するジャーナル軸受部と、を備え、
前記ケーシングは、前記循環油室と前記上側油室とを区画する中間壁に、前記外周側通路を形成し前記循環油室と前記上側油室とを接続する接続孔を有し、
前記接続孔は、前記循環油室側から前記上側油室に向けて断面積が連続的に拡大するテーパ状に形成されている立型軸受装置。 - 前記接続孔は、前記回転軸部材の径方向において内周側が前記回転軸部材の軸方向と平行である請求項12記載の立型軸受装置。
- 重力方向へ延びる回転軸部材と共に回転する円筒状のスラストカラーと、
前記スラストカラーの下端に円環状に設けられている円環部と、
前記円環部と対向するベースプレートと、
前記円環部と前記ベースプレートとが前記回転軸部材の軸方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を軸方向で支持するスラスト軸受部と、
前記回転軸部材の外周側を包囲し、前記ベースプレートと一体に潤滑油を貯える油室を形成する容器状であり、前記油室を重力方向において上方に設けられている上側油室、下方に設けられている下側油室、及び前記下側油室から前記上側油室への前記潤滑油の経路に設けられ前記円環部を収容する循環油室に区画するケーシングと、
前記ケーシングと前記スラストカラーとが前記回転軸部材の径方向で対向する部分に設けられ、前記回転軸部材を径方向で支持するジャーナル軸受部と、を備え、
前記循環油室は、前記スラスト軸受部を収容するスラスト室、及び前記ジャーナル軸受部を収容するジャーナル室を有し、
前記ケーシングは、前記円環部の外周面との間に前記潤滑油が流れる外周側通路を形成し、
前記外周側通路と前記ジャーナル室との間における前記潤滑油の流れを制限するシール部材をさらに備える立型軸受装置。 - 前記シール部材は、前記円環部の上端面と前記ケーシングの下端面との間に設けられ、前記スラスト軸受部と共に前記回転軸部材の軸方向で支持する副スラスト軸受部である請求項14記載の立型軸受装置。
- 前記ケーシングの径方向外側に前記ケーシングと一体に設けられ、前記ケーシングから露出して前記上側油室から前記下側油室へ移動する前記潤滑油が通る潤滑油通路部を有し、前記潤滑油通路部を経由して前記上側油室から前記下側油室へ移動する前記潤滑油を前記ケーシングの外周側における空気の流れにより冷却する冷却部をさらに備える請求項1から15のいずれか一項記載の立型軸受装置。
- 請求項1から16のいずれか一項記載の立型軸受装置と、
前記回転軸部材の軸方向において少なくとも一方の端部が前記立型軸受装置により支持される回転体と、
を備える回転機。
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