WO2010098003A1 - スラスト軸受用給油ノズル - Google Patents

スラスト軸受用給油ノズル Download PDF

Info

Publication number
WO2010098003A1
WO2010098003A1 PCT/JP2009/070986 JP2009070986W WO2010098003A1 WO 2010098003 A1 WO2010098003 A1 WO 2010098003A1 JP 2009070986 W JP2009070986 W JP 2009070986W WO 2010098003 A1 WO2010098003 A1 WO 2010098003A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
thrust bearing
thrust
nozzle
pad
oil supply
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/070986
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
脇 勇一朗
中野 隆
貝漕 高明
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to JP2011501466A priority Critical patent/JP5232909B2/ja
Priority to KR1020117016747A priority patent/KR101318554B1/ko
Priority to EP09840850.3A priority patent/EP2402622B1/en
Priority to CN200980131197XA priority patent/CN102119280B/zh
Publication of WO2010098003A1 publication Critical patent/WO2010098003A1/ja

Links

Images

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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • 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
    • F16C17/04Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F16C17/06Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/1045Details of supply of the liquid to the bearing
    • 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/1085Channels or passages to recirculate the liquid in the bearing
    • 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
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/02Arrangements for equalising the load on a plurality of bearings or their elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/50Bearings
    • F05D2240/52Axial thrust bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/12Two-dimensional rectangular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/20Three-dimensional
    • F05D2250/23Three-dimensional prismatic
    • F05D2250/231Three-dimensional prismatic cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/71Shape curved
    • F05D2250/712Shape curved concave
    • 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
    • F16C2360/00Engines or pumps

Definitions

  • the present invention relates to an oil supply nozzle for a thrust bearing that is applied to a thrust bearing used in a rotary machine such as a steam turbine, a gas turbine, a blower, and a compressor.
  • Patent Document 1 As an oil supply nozzle for a thrust bearing used for a steam turbine, for example, the one disclosed in Patent Document 1 is known.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thrust bearing oiling nozzle capable of improving the followability of the pad and increasing the surface pressure of the thrust bearing by efficient lubrication.
  • the purpose is to provide.
  • the thrust bearing oil supply nozzle includes a pad disposed along the circumferential direction at a position facing a thrust surface of a thrust collar that protrudes radially outward from the rotor shaft.
  • a thrust bearing oiling nozzle respectively disposed between the cylindrical shaft portion and a recess formed in a side surface of the pad at a center portion of both side surfaces in the height direction.
  • a plurality of protrusions having a disk shape are provided, and a lubricant oil supplied from the bottom surface of the shaft portion is jetted between the thrust collar and the pad on a top portion located on the side opposite to the shaft portion.
  • a rectangular parallelepiped main body having nozzle holes formed therein.
  • the side surface of the pad is point-supported by the protruding portion of the thrust bearing oil supply nozzle, so that the pad is parallel to the rotation axis of the rotor shaft. It can be rotated around the axis, and the followability (tilt property) of the pad can be improved.
  • the thrust bearing oil supply nozzle according to the first aspect of the present invention the lubricant is uniformly supplied (injected) from the nozzle hole formed at the top of the main body portion toward the side surface of the pad and supplied. Since the lubricating oil is efficiently supplied to the sliding surface of the pad, the metal temperature of the pad when the bearing surface pressure is high (for example, exceeding 6 MPa) can be lowered as compared with the conventional case.
  • the top portion of the main body portion is formed with two side surfaces inclined toward the top surface, and the nozzle holes are formed on these side surfaces.
  • the lubricating oil supplied from the bottom is efficiently supplied (injected) toward a pad or the like disposed adjacently, and the supplied lubricating oil is efficiently padded. Will be supplied to the sliding surface.
  • the thrust bearing according to the second aspect of the present invention is a thrust bearing oil supply nozzle capable of suppressing the rise in metal temperature even when the pad has good followability and the surface pressure is high (for example, exceeding 6 MPa). It has.
  • the thrust bearing according to the second aspect of the present invention can correspond to a rotating machine (steam turbine, gas turbine, blower, compressor, etc.) that is increased in size and pressure.
  • the thrust bearing according to the present invention it is possible to improve the followability of the pad and increase the surface pressure of the thrust bearing by efficient lubrication.
  • FIG. 4 is a front view of a thrust bearing provided with an oil supply nozzle according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a front view of a thrust bearing provided with an oil supply nozzle according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIGS. 1 and 2. It is sectional drawing which cut a part of thrust bearing provided with the oil supply nozzle which concerns on one Embodiment of this invention along the circumferential direction. It is a side view of the oil supply nozzle concerning one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow IX-IX in FIG. 5. It is a graph which shows the experimental result obtained by operating the thrust bearing provided with the oil supply nozzle which concerns on one Embodiment of this invention. It is a top view of the oil supply nozzle concerning other embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view of a thrust bearing having an oil supply nozzle according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 3, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIGS. 1 and 2, and FIG. FIG. 5 is a side view of the fueling nozzle according to the present embodiment, FIG. 6 is a plan view of the fueling nozzle according to the present embodiment, and FIG.
  • FIG. 7 is a fueling nozzle according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a front view of the fueling nozzle according to the present embodiment
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 5, and
  • FIG. It is a graph which shows the experimental result obtained.
  • the thrust bearing 10 is arranged along the circumferential direction, for example, eight pads 11, and arranged between the pads 11 and 11, for example, eight.
  • the oil supply nozzle 12 is configured as a main element.
  • the pad 11 is disposed at a position facing the thrust surface of the thrust collar 14 that protrudes radially outward from the rotor shaft (rotating shaft) 13.
  • a predetermined gap is formed between the pad 11 and the pad 11.
  • a carrier ring 15 having a ring shape in plan view is disposed on the back side of the pad 11.
  • the carrier ring 15 is formed with a plurality of (first) through holes 17 that are penetrated in the plate thickness direction and rotatably receive one end portion (lower end portion) of the shaft portion 16 of the oil supply nozzle 12.
  • a plurality of (second) through holes 19 that are penetrated in the plate thickness direction and receive the pillars 18 are formed.
  • the pillar 18 is fitted in the through hole 19 so that the outer peripheral surface thereof is in contact with the inner peripheral surface of the through hole 19 and the entire surface (or a part of the surface) protrudes from the surface of the carrier ring 15. Has been.
  • a (first) pivot 21 that supports the (first) leveling plate 20 in a swingable manner is provided on the back surface of the pillar 18.
  • the leveling plate 20 is disposed at a predetermined interval along the circumferential direction
  • a (second) leveling plate 22 is disposed between the leveling plate 20 and the leveling plate 20.
  • the pillar 18 is provided at a position 65% in the width direction of the pad 11 on the rear side in the axial rotation direction of the rotor shaft 13.
  • the back side of the pad 11 is the side opposite to the surface facing the thrust surface of the thrust collar 14, and the surface of the pillar 18 is the surface facing the back surface of the pad 11.
  • the front surface refers to a surface facing the back surface of the pad 11.
  • the leveling plate 20 and the leveling plate 22 are accommodated in a space formed between the carrier ring 15 and the carrying case (back cover) 23.
  • a (second) pivot 24 that supports the leveling plate 22 so as to be swingable is provided on the surface of the carrying case 23.
  • the leveling plate 22 is provided at a position where a part of the flat surface formed on the bottom surface thereof can come into contact with a part of the flat surface formed on the bottom surface of the shaft portion 16 of the fuel supply nozzle 12.
  • the surface of the carrying case 23 refers to a surface that faces the surface on which the pivot 21 of the carrier ring 15 protrudes.
  • the oil supply nozzle 12 includes a shaft portion 16 and a main body portion 31.
  • the shaft portion 16 is a substantially cylindrical member, and an oil supply hole 32 that guides the lubricating oil supplied from the bottom surface side to the main body portion 31 is formed in the center portion along the axial direction.
  • the main body 31 is a rectangular parallelepiped member, and in the center of both side surfaces in the height direction (left-right direction in FIG. 5), a recess 33 (in the shape of a rectangular section in cross section formed on the side surface of the pad 11).
  • a protrusion (saddle) 34 having a semicircular shape in plan view, which fits into FIG. 4), is provided.
  • An oil supply hole 32 is formed along the height direction at the center of the main body 31 in the length direction (vertical direction in FIG. 5).
  • An oil supply hole 32 is formed along the length direction at one end of the main body 31 (the end opposite to the shaft portion 16) at the center in the width direction (left and right in FIG. 6).
  • the top of the main body 31 (the tip at one end of the main body 31) has two side surfaces 35, one front surface (front surface) 36 that are inclined toward the top surface, and the side surfaces 35 and the front surface 36.
  • Two intermediate surfaces 37 connecting the side surface 35 and the front surface 36 are formed.
  • the side surface 35, the front surface 36, and the intermediate surface 37 are inclined surfaces that are inclined toward each other toward the top surface, and the rear surface (back surface) located on the side opposite to the front surface 36 is other than the top portion.
  • the same plane as the rear surface of the main body 31 is formed.
  • Each of the side surfaces 35 has a plurality of (first) nozzle holes 38 (three in the present embodiment) that eject the lubricant guided through the oil supply holes 32 toward the pads 11 and the like disposed adjacent to each other. ) Is formed.
  • Each of the intermediate surfaces 37 has at least one (second) nozzle hole 39 (in this embodiment) that ejects the lubricating oil guided through the oil supply hole 32 toward the pad 11 and the like disposed adjacent to each other. 1) is formed.
  • the nozzle hole 38 opens in the normal direction of the side surface 35.
  • the nozzle hole 39 opens in the normal direction of the intermediate surface 37.
  • Reference numeral 40 in FIGS. 5 to 7 denotes a plug that closes one end of the oil supply hole 32 opened in one end of the main body 31 by a drill (not shown).
  • the back surface of the pad 11 is point-supported by the surface of the pillar 18 and the side surface of the pad 11 is point-supported by the protruding portion 34 of the fueling nozzle 12.
  • the pad 11 can be rotated about an axis perpendicular to the rotation axis of the rotor shaft 13 and an axis parallel to the rotation axis of the rotor shaft 13, and the followability (tilt property) of the pad can be improved.
  • the lubricant oil is uniformly supplied (injected) from the nozzle holes 38 and 39 of the oil supply nozzle 12 toward the side surface of the pad 11, and the supplied lubricant oil is efficiently supplied. Since it is supplied to the sliding surface of the pad 11, the metal temperature when the surface pressure is high (for example, when exceeding 6 MPa) can be lowered as compared with the conventional case.
  • the thrust bearing oiling nozzle 12 is provided that is capable of suppressing the rise of the metal temperature even when the pad 11 has good followability and the surface pressure is high (for example, exceeding 6 MPa). Therefore, it is possible to cope with a rotating machine (steam turbine, gas turbine, blower, compressor, etc.) that is increased in size and surface pressure.
  • FIG. 10 is a graph showing experimental results obtained by operating the thrust bearing 10 having the oil supply nozzle 12 according to the present embodiment, in which the horizontal axis represents surface pressure [MPa] and the vertical axis represents metal temperature [° C.]. Is shown.
  • the metal temperature when the surface pressure is high is the oil supply according to the present embodiment. It is lower than a thrust bearing that does not include the nozzle 12 (that is, includes a disk-shaped oil supply nozzle), and is an effective experimental result that supports the above-described effects of the oil supply nozzle 12 according to the present embodiment. .
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the side surface 35 and the front surface 36 are connected via the intermediate surface 37.
  • the side surface 35 and the front surface 36 are connected without using the intermediate surface 37.
  • the front surface 36 and the intermediate surface 37 may be omitted.
  • a nozzle hole 38 that opens in the normal direction of the side surface 35 is formed in the side surface 35.
  • the pillar 18 can be provided anywhere as long as it is located 50% to 65% in the width direction of the pad 11 on the rear side of the rotor shaft 13 in the axial rotation direction.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

 パッドの追従性を向上させることができるとともに、スラスト軸受の高面圧化を図ることができるスラスト軸受用給油ノズルを提供する。ロータ軸から半径方向外側に向かって突出するスラストカラーのスラスト面と対向する位置に周方向に沿って配置されたパッドとパッドとの間にそれぞれ配置されたスラスト軸受用給油ノズル(12)であって、円筒状の軸部と、高さ方向における両側面の中心部に、前記パッドの側面に形成された凹所に嵌り込む、平面視半円板形状を呈する突出部(34)が設けられ、前記軸部と反対の側に位置する頂部に、前記軸部の底面から供給された潤滑油を、前記スラストカラーと前記パッドとの間に噴出する複数個のノズル孔(38,39)が形成された直方体状の本体部(31)とを備えている。

Description

スラスト軸受用給油ノズル
 本発明は、蒸気タービン、ガスタービン、送風機、圧縮機等の回転機械に用いられるスラスト軸受に適用されるスラスト軸受用給油ノズルに関するものである。
 蒸気タービンに用いられるスラスト軸受用給油ノズルとしては、例えば、特許文献1に開示されたものが知られている。
実開昭63-178622号公報
 しかしながら、このような従来のスラスト軸受用給油ノズルは、給油ノズルの側面とパッドの側面とが、面と面とで接触(面接触)している。そのため、パッドをロータ軸(回転軸)の回転軸線と平行な軸線回りに回転させることができず、パッドの追従性(ティルト性)がよくないといった問題点があった。
 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、パッドの追従性を向上させることができるとともに、効率的な潤滑によりスラスト軸受の高面圧化を図ることができるスラスト軸受用給油ノズルを提供することを目的とする。
 本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
 本発明の第1の態様に係るスラスト軸受用給油ノズルは、ロータ軸から半径方向外側に向かって突出するスラストカラーのスラスト面と対向する位置に周方向に沿って配置されたパッドとパッドとの間にそれぞれ配置されたスラスト軸受用給油ノズルであって、円筒状の軸部と、高さ方向における両側面の中心部に、前記パッドの側面に形成された凹所に嵌り込む、平面視半円板形状を呈する突出部が設けられ、前記軸部と反対の側に位置する頂部に、前記軸部の底面から供給された潤滑油を、前記スラストカラーと前記パッドとの間に噴出する複数個のノズル孔が形成された直方体状の本体部とを備えている。
 本発明の第1の態様に係るスラスト軸受用給油ノズルによれば、パッドの側面がスラスト軸受用給油ノズルの突出部によって点支持されることとなるので、パッドをロータ軸の回転軸線と平行な軸線回りに回転させることができて、パッドの追従性(ティルト性)を向上させることができる。
 また、本発明の第1の態様に係るスラスト軸受用給油ノズルによれば、本体部の頂部に形成されたノズル孔からパッドの側面に向かって潤滑油が満遍なく供給され(噴射され)、供給された潤滑油が効率よくパッドの摺動面に供給されることとなるので、軸受面圧が高い場合(例えば、6MPaを超える場合)のパッドのメタル温度を従来よりも低下させることができる。
 上記スラスト軸受用給油ノズルにおいて、前記本体部の頂部には、頂面に向かって傾斜する2つの側面が形成されており、これら側面には、前記ノズル孔が形成されているとさらに好適である。
 このようなスラスト軸受用給油ノズルによれば、底部から供給された潤滑油が、隣接して配置されたパッド等に向かって効率よく供給され(噴射され)、供給された潤滑油が効率よくパッドの摺動面に供給されることになる。
 本発明の第2の態様に係るスラスト軸受は、パッドの追従性が良く、面圧が高い場合(例えば、6MPaを超える場合)でもメタル温度の上昇を抑制することのできるスラスト軸受用給油ノズルを具備している。
 本発明の第2の態様に係るスラスト軸受によれば、大型化および高面圧化する回転機械(蒸気タービン、ガスタービン、送風機、圧縮機等)に対応させることができる。
 本発明に係るスラスト軸受によれば、パッドの追従性を向上させることができるとともに、効率的な潤滑によりスラスト軸受の高面圧化を図ることができるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受の正面図であって、図3のI-I矢視断面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受の正面図であって、図3のII-II矢視断面図である。 図1および図2のIII-III矢視断面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受の一部を周方向に沿って切った断面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルの側面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルの平面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルの底面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルの正面図である。 図5のIX-IX矢視断面図である。 本発明の一実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受を運転させて得られた実験結果を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係る給油ノズルの平面図である。
 以下、本発明に係るスラスト軸受用給油ノズル(以下、「給油ノズル」という。)の一実施形態について、図1から図10を参照しながら説明する。
 図1は本実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受の正面図であって、図3のI-I矢視断面図、図2は本実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受の正面図であって、図3のII-II矢視断面図、図3は図1および図2のIII-III矢視断面図、図4は本実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受の一部を周方向に沿って切った断面図、図5は本実施形態に係る給油ノズルの側面図、図6は本実施形態に係る給油ノズルの平面図、図7は本実施形態に係る給油ノズルの底面図、図8は本実施形態に係る給油ノズルの正面図、図9は図5のIX-IX矢視断面図、図10は本実施形態に係る給油ノズルを具備したスラスト軸受を運転させて得られた実験結果を示すグラフである。
 図1および図2に示すように、スラスト軸受10は、周方向に沿って配置された、例えば、8個のパッド11と、パッド11とパッド11との間に配置された、例えば、8個の給油ノズル12とを主たる要素として構成されたものである。
 図3に示すように、パッド11は、ロータ軸(回転軸)13から半径方向外側に向かって突出するスラストカラー14のスラスト面と対向する位置に配置されており、例えば、すずベースの合金またはPEEK(ポリエーテルエーテルケトン:polyetheretherketone)樹脂で作られている。また、図1、図2、および図4に示すように、パッド11とパッド11との間には、所定の隙間が形成されている。
 図4に示すように、パッド11の背面側には、平面視環形状を呈するキャリアリング15が配置されている。キャリアリング15には、板厚方向に貫通されて給油ノズル12の軸部16の一端部(下端部)を回動自在に受け入れる(第1の)貫通穴17が複数個形成されているとともに、板厚方向に貫通されてピラー18を受け入れる(第2の)貫通穴19が複数個形成されている。
 ピラー18は、その外周面が貫通穴19の内周面と接するとともに、その表面全体(またはその表面の一部)が、キャリアリング15の表面から突出するようにして貫通穴19内に嵌合されている。また、ピラー18の背面には、(第1の)レベリングプレート20を揺動可能に支持する(第1の)ピボット21が設けられている。
 レベリングプレート20は、周方向に沿って所定の間隔をあけて配置されており、レベリングプレート20とレベリングプレート20との間には、(第2の)レベリングプレート22が配置されている。
 なお、図1に示すように、ピラー18は、ロータ軸13の軸回転方向後側で、パッド11の幅方向における65%の位置に設けられている。
 また、パッド11の背面側とは、スラストカラー14のスラスト面と対向する面と反対側のことを、ピラー18の表面とは、パッド11の背面と対向する面のことを、キャリアリング15の表面とは、パッド11の背面と対向する面のことをいう。
 レベリングプレート20およびレベリングプレート22は、キャリアリング15とキャリングケース(裏蓋)23との間に形成された空間内に収容されている。キャリングケース23の表面には、レベリングプレート22を揺動可能に支持する(第2の)ピボット24が設けられている。また、レベリングプレート22は、その底面に形成された平坦面の一部が、給油ノズル12の軸部16の底面に形成された平坦面の一部と接触可能な位置に設けられている。
 なお、キャリングケース23の表面とは、キャリアリング15のピボット21が突出している側の面と対向する面のことをいう。
 さて、図5から図9のいずれかに示すように、本実施形態に係る給油ノズル12は、軸部16と本体部31とを備えている。
 軸部16は、略円筒状の部材であり、その中心部には、底面の側から供給された潤滑油を本体部31に導く給油孔32が軸方向に沿って形成されている。
 本体部31は、直方体状の部材であり、その高さ方向(図5において左右方向)における両側面の中心部には、パッド11の側面に形成された断面視矩形状を呈する凹所33(図4参照)に嵌り込む、平面視半円板形状を呈する突出部(鍔部)34が設けられている。また、本体部31の長さ方向(図5において上下方向)における中心部には、高さ方向に沿って給油孔32が形成されている。
 本体部31の一端部(軸部16と反対の側の端部)には、その幅方向(図6において左右方向)における中心部に、長さ方向に沿って給油孔32が形成されている。また、本体部31の頂部(本体部31の一端部における先端部)には、頂面に向かって傾斜する、2つの側面35、1つの前面(正面)36、およびこれら側面35と前面36との間に位置してこれら側面35と前面36とを接続する2つの中間面37が形成されている。これら側面35、前面36、および中間面37は、頂面に向かって互いに近づくように傾斜させられた傾斜面であって、前面36と反対の側に位置する後面(背面)は、頂部以外の本体部31の後面と同一の平面を形成している。
 側面35にはそれぞれ、給油孔32を介して導かれた潤滑油を隣接して配置されたパッド11等に向かって噴出させる(第1の)ノズル孔38が複数個(本実施形態では3個)形成されている。中間面37にはそれぞれ、給油孔32を介して導かれた潤滑油を隣接して配置されたパッド11等に向かって噴出させる(第2の)ノズル孔39が少なくとも1個(本実施形態では1個)形成されている。ノズル孔38は、側面35の法線方向に開口している。ノズル孔39は、中間面37の法線方向に開口している。
 なお、図5から図7中の符号40は、図示しないドリルによって本体部31の一端部にあけられた給油孔32の一端を閉塞するプラグである。
 本実施形態に係る給油ノズル12によれば、パッド11の背面がピラー18の表面によって点支持されるとともに、パッド11の側面が給油ノズル12の突出部34によって点支持されることとなるので、パッド11をロータ軸13の回転軸線に垂直な軸線回り、およびロータ軸13の回転軸線と平行な軸線回りに回転させることができて、パッドの追従性(ティルト性)を向上させることができる。
 また、本実施形態に係る給油ノズル12によれば、給油ノズル12のノズル孔38,39からパッド11の側面に向かって潤滑油が満遍なく供給され(噴射され)、供給された潤滑油が効率よくパッド11の摺動面に供給されることとなるので、面圧が高い場合(例えば、6MPaを超える場合)のメタル温度を従来よりも低下させることができる。
 本発明に係るスラスト軸受によれば、パッド11の追従性が良く、面圧が高い場合(例えば、6MPaを超える場合)でもメタル温度の上昇を抑制することのできるスラスト軸受用給油ノズル12を具備しているので、大型化および高面圧化する回転機械(蒸気タービン、ガスタービン、送風機、圧縮機等)に対応させることができる。
 図10は、本実施形態に係る給油ノズル12を具備したスラスト軸受10を運転させて得られた実験結果を示すグラフであり、横軸は面圧[MPa]、縦軸はメタル温度[℃]を示している。
 図10に示すように、本実施形態に係るバー型の給油ノズル12を具備したスラスト軸受10では、面圧が高い場合(例えば、6MPaを超える場合)のメタル温度が、本実施形態に係る給油ノズル12を具備していない(すなわち、円盤形の給油ノズルを具備した)スラスト軸受よりも低くなっており、本実施形態に係る給油ノズル12による上記作用効果を裏付けるものとして有効な実験結果である。
 なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
 また、上述した実施形態では、側面35と前面36とが中間面37を介して接続されたものを説明したが、側面35と前面36とを中間面37を介さずに接続する構成とすることもできるし、図11に示すように、前面36および中間面37を有しない構成とすることもできる。このように構成した場合、図11に示すように、ノズル孔39の代わりに、側面35の法線方向に開口するノズル孔38を側面35に形成することになる。
 さらに、ピラー18は、ロータ軸13の軸回転方向後側で、パッド11の幅方向における50%~65%の位置であれば、どこにでも設けることができる。
10 スラスト軸受
11 パッド
12 給油ノズル(スラスト軸受用給油ノズル)
13 ロータ軸
14 スラストカラー
16 軸部
31 本体部
33 凹所
34 突出部
38 ノズル孔
39 ノズル孔

Claims (3)

  1.  ロータ軸から半径方向外側に向かって突出するスラストカラーのスラスト面と対向する位置に周方向に沿って配置されたパッドとパッドとの間にそれぞれ配置されたスラスト軸受用給油ノズルであって、
     円筒状の軸部と、高さ方向における両側面の中心部に、前記パッドの側面に形成された凹所に嵌り込む、平面視半円板形状を呈する突出部が設けられ、前記軸部と反対の側に位置する頂部に、前記軸部の底面から供給された潤滑油を、前記スラストカラーと前記パッドとの間に噴出する複数個のノズル孔が形成された直方体状の本体部とを備えているスラスト軸受用給油ノズル。
  2.  前記本体部の頂部には、頂面に向かって傾斜する2つの側面が形成されており、これら側面には、前記ノズル孔が形成されている請求項1に記載のスラスト軸受用給油ノズル。
  3.  請求項1または2に記載のスラスト軸受用給油ノズルを備えているスラスト軸受。
PCT/JP2009/070986 2009-02-25 2009-12-16 スラスト軸受用給油ノズル WO2010098003A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011501466A JP5232909B2 (ja) 2009-02-25 2009-12-16 スラスト軸受用給油ノズル
KR1020117016747A KR101318554B1 (ko) 2009-02-25 2009-12-16 스러스트 베어링용 급유 노즐
EP09840850.3A EP2402622B1 (en) 2009-02-25 2009-12-16 Thrust bearing lubrication nozzle
CN200980131197XA CN102119280B (zh) 2009-02-25 2009-12-16 推力轴承用供油喷嘴

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009042656 2009-02-25
JP2009-042656 2009-02-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010098003A1 true WO2010098003A1 (ja) 2010-09-02

Family

ID=42631025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/070986 WO2010098003A1 (ja) 2009-02-25 2009-12-16 スラスト軸受用給油ノズル

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8408801B2 (ja)
EP (1) EP2402622B1 (ja)
JP (1) JP5232909B2 (ja)
KR (1) KR101318554B1 (ja)
CN (1) CN102119280B (ja)
WO (1) WO2010098003A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015145687A (ja) * 2014-01-31 2015-08-13 三菱重工業株式会社 スラスト軸受及びタービン
JP2015145688A (ja) * 2014-01-31 2015-08-13 三菱重工業株式会社 スラスト軸受及びタービン
JP2015200389A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 三菱重工業株式会社 スラスト軸受及び該スラスト軸受を備える回転機械
JP2017502199A (ja) * 2013-12-20 2017-01-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 遠心ポンプ用のスラスト軸受
JPWO2016084937A1 (ja) * 2014-11-28 2017-09-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ジャーナル軸受、回転機械
US11746676B1 (en) 2023-02-13 2023-09-05 General Electric Company Thrust bearing assembly

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9739310B2 (en) 2011-09-21 2017-08-22 Dresser-Rand Company Tilt pad bearing with through-pivot lubrication
ES2668505T3 (es) * 2012-04-18 2018-05-18 Sulzer Management Ag Segmento de cojinete, cuerpo de soporte, disposición de cojinete así como bomba
EP2873880A1 (en) * 2013-11-13 2015-05-20 Siemens Aktiengesellschaft Non symmetrical bi-directional thrust bearing with two active faces
CN103742770A (zh) * 2013-12-04 2014-04-23 镇江新区汇达机电科技有限公司 喷油式轴向轴承
US20150240830A1 (en) * 2014-02-26 2015-08-27 FS-Elliott Co., LLC Thrust Bearing for a Compressor
KR101819270B1 (ko) * 2014-12-24 2018-01-16 두산중공업 주식회사 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 틸팅 패드 스러스트 베어링 조립체
US9638203B2 (en) * 2015-09-15 2017-05-02 Borgwarner Inc. Bearing housing
JP6275681B2 (ja) * 2015-11-26 2018-02-07 大同メタル工業株式会社 レベリングプレート、並びにこれを用いるスラスト軸受装置及び回転機械装置
KR102142093B1 (ko) * 2016-04-29 2020-08-06 두산중공업 주식회사 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 틸팅 패드 스러스트 베어링 조립체
US10570776B2 (en) 2016-06-07 2020-02-25 United Technologies Corporation Nozzle for delivering fluid to a component
DE102016224123A1 (de) * 2016-12-05 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Planetenreibradgetriebe, Verfahren zum Betreiben eines Planetenreibradgetriebes und Fluidenergiemaschine
US10781751B1 (en) * 2018-03-22 2020-09-22 Florida Turbine Technologies, Inc. Gas turbine engine secondary air system and axial thrust management system for a rotor of the engine
CN110056571B (zh) * 2019-05-23 2024-01-12 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种燃气轮机用耦合双向止推油膜阻尼器支承系统
FR3117542A1 (fr) * 2020-12-10 2022-06-17 Safran Aircraft Engines Gicleur d’huile pour turbomachine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100331U (ja) * 1985-12-13 1987-06-26
JPS62151430U (ja) * 1986-03-18 1987-09-25
JPS63178622A (ja) 1987-01-19 1988-07-22 Fujitsu Ten Ltd アナログ/デジタル変換装置
JPS6427524U (ja) * 1987-08-11 1989-02-16
JPH0165922U (ja) * 1987-10-23 1989-04-27

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1004733A (en) * 1962-01-19 1965-09-15 Glacier Co Ltd Thrust bearing assemblies
FR1446668A (fr) * 1964-09-10 1966-07-22 Glacier Co Ltd Palier de butée
GB1199147A (en) * 1966-09-26 1970-07-15 Glacier Co Ltd Thrust Bearing Assemblies
US4077682A (en) * 1976-08-24 1978-03-07 Waukesha Bearings Corporation Large thrust bearing with lubrication in the spaces between pads
GB2033023B (en) * 1978-11-02 1983-01-19 Glacier Metal Co Ltd Thrust bearing
JPS58180815A (ja) * 1982-04-15 1983-10-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd テイルテイングパツド軸受
JPS62100331A (ja) 1985-10-25 1987-05-09 Toshiba Corp 紙葉類の取出装置
JPS62151430A (ja) 1985-12-25 1987-07-06 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd キチンポ−ラスビ−ズの製造法
JPS6427524A (en) 1987-07-22 1989-01-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Carpet maintenance machinery
JPS6465922A (en) 1987-09-04 1989-03-13 Nec Corp Semiconductor integrated circuit
US5046864A (en) * 1991-02-08 1991-09-10 Boller C William Tilting pad thrust bearing assemblies
US5738447A (en) * 1997-04-01 1998-04-14 Rotating Machinery Technology, Inc. Pad bearing assembly with fluid spray and blocker bar
JP2004252620A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Sony Corp 画像処理装置および方法、並びに、プログラム
JP4699210B2 (ja) * 2003-03-31 2011-06-08 Ntn株式会社 流体軸受装置
US7545397B2 (en) * 2004-10-25 2009-06-09 Bose Corporation Enhancing contrast
US7401979B2 (en) * 2004-10-27 2008-07-22 Nidec Corporation Dynamic pressure bearing device
CN100420866C (zh) * 2004-10-27 2008-09-24 日本电产株式会社 动压轴承装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100331U (ja) * 1985-12-13 1987-06-26
JPS62151430U (ja) * 1986-03-18 1987-09-25
JPS63178622A (ja) 1987-01-19 1988-07-22 Fujitsu Ten Ltd アナログ/デジタル変換装置
JPS6427524U (ja) * 1987-08-11 1989-02-16
JPH0165922U (ja) * 1987-10-23 1989-04-27

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2402622A4 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017502199A (ja) * 2013-12-20 2017-01-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 遠心ポンプ用のスラスト軸受
US11060526B2 (en) 2013-12-20 2021-07-13 Bl Technologies, Inc. Thrust bearings for centrifugal pumps
JP2015145687A (ja) * 2014-01-31 2015-08-13 三菱重工業株式会社 スラスト軸受及びタービン
JP2015145688A (ja) * 2014-01-31 2015-08-13 三菱重工業株式会社 スラスト軸受及びタービン
JP2015200389A (ja) * 2014-04-09 2015-11-12 三菱重工業株式会社 スラスト軸受及び該スラスト軸受を備える回転機械
JPWO2016084937A1 (ja) * 2014-11-28 2017-09-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ジャーナル軸受、回転機械
KR101901081B1 (ko) 2014-11-28 2018-09-20 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 저널 베어링, 회전 기계
US11746676B1 (en) 2023-02-13 2023-09-05 General Electric Company Thrust bearing assembly

Also Published As

Publication number Publication date
EP2402622A4 (en) 2013-09-11
CN102119280B (zh) 2013-09-04
US8408801B2 (en) 2013-04-02
EP2402622A1 (en) 2012-01-04
KR101318554B1 (ko) 2013-10-16
CN102119280A (zh) 2011-07-06
KR20110095424A (ko) 2011-08-24
JPWO2010098003A1 (ja) 2012-08-30
EP2402622B1 (en) 2016-10-26
US20100215299A1 (en) 2010-08-26
JP5232909B2 (ja) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010098003A1 (ja) スラスト軸受用給油ノズル
US8764377B2 (en) Thrust bearing, especially for a turbocharger
KR101901081B1 (ko) 저널 베어링, 회전 기계
WO2014208196A1 (ja) ティルティングパッド型ジャーナル軸受
KR101819270B1 (ko) 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 틸팅 패드 스러스트 베어링 조립체
JP2009257445A (ja) ティルティングパッドスラスト軸受
CN105697536A (zh) 倾斜垫片轴承
JP2006300324A (ja) ベアリング内側レースとジャーナルとの間のアセンブリ構成、そのような構成に適するレースおよびジャーナル、ならびにそれらが備え付けられているターボ機械
JP5974597B2 (ja) ターボチャージャー用転がり軸受装置
JP2008208732A (ja) ターボチャージャの軸受ハウジング構造
JP6190116B2 (ja) スラスト軸受
JP2014047680A (ja) ターボ過給機
US20180087397A1 (en) Retaining ring end gap features
JP6849310B2 (ja) ジャーナル軸受および回転機械
JP2011106493A (ja) 転がり軸受装置
KR20130115316A (ko) 연삭 숫돌
KR102659631B1 (ko) 틸팅패드 베어링
KR102142093B1 (ko) 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 틸팅 패드 스러스트 베어링 조립체
CN211525349U (zh) 气体脉冲器固体润滑转子副
JP5244762B2 (ja) スラスト軸受
JP2009041745A (ja) スラスト滑り軸受装置
JP2001263190A (ja) 分配型噴射ポンプ
JP5043798B2 (ja) すべり軸受および軸受装置
KR20180115761A (ko) 저널 베어링 및 회전 기계
KR102328278B1 (ko) 러더캐리어 디스크 베어링 고정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980131197.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09840850

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009840850

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009840850

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011501466

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117016747

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 5825/DELNP/2011

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE