WO2016121678A1

WO2016121678A1 - 排気タービン過給機

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Publication number: WO2016121678A1
Application number: PCT/JP2016/051977
Authority: WO
Inventors: 正義田川
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2016-08-04
Also published as: JP2016138464A; JP6382120B2; CN107208548B; KR20170080665A; CN107208548A; KR101900212B1

Abstract

　潤滑油を貯留する潤滑油ヘッドタンク（２４）とコンプレッサ羽根車（１４）との間に配置される取付サポート（２７）と空気ラビリンス（２８）とは、コンプレッサ羽根車（１４）と潤滑油ヘッドタンク（２４）とを隔て、取付サポート（２７）の取付サポートフランジ（３４）は、空気ラビリンス（２８）の空気ラビリンスフランジ（３６）よりコンプレッサ羽根車（１４）の側に配置されている。このような排気タービン過給機は、空気ラビリンス（２８）を軸受台本体ケーシング（２１）に設置したまま、軸受台本体ケーシング（２１）に対して取付サポート（２７）を容易に着脱することができることによりメンテナンス性が向上する。

Description

排気タービン過給機

　本発明は、排気タービン過給機に関する。

　ディーゼル機関等の内燃機関に対して燃焼用の圧縮空気を供給する排気タービン過給機が知られている。この排気タービン過給機は、ディーゼル機関の排ガスにより回転駆動されるタービンと、このタービンが生成した動力を用いて駆動され、吸込空気を圧縮する遠心コンプレッサとを備えている。
　特許文献１には、コンプレッサ翼車の背面に設けられた潤滑油ヘッドタンクを備える排気タービン過給機が開示されている。

　特許文献２には、コンプレッサ翼車と、コンプレッサ翼車とラジアルスリットにより離隔されたコンプレッサハウジングとを備えたコンプレッサが開示されている。特許文献２に記載のコンプレッサは、コンプレッサハウジングに締結されるラジアルスリットに対向する部分を備え、ラジアルスリットに対向する部分は、コンプレッサ翼車の背面とともにラビリンスシールを形成している。

特許第４３５９７９８号公報特表２０１０－５０６０９１号公報

　特許文献１に記載の排気タービン過給機は、コンプレッサインペラーの背面に潤滑油ヘッドタンクが備えられているため、コンプレッサインペラーがバーストした場合に、コンプレッサインペラーの一部が遠心力で外方に飛散すると潤滑油ヘッドタンクが破損する可能性があった。潤滑油ヘッドタンクが破損し、オイル漏れが生じた場合、火災事故に至るおそれがあった。
　特許文献２のように、コンプレッサハウジングに締結されるラジアルスリットに対向する部分が存在する場合は、コンプレッサ翼車の背面を覆うように配置される場合には、潤滑油ヘッドタンクの破損を抑制することが出来るものの、過給機の組立時およびメンテナンス時の作業性が悪化するという問題がある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、コンプレッサ羽根車の破断時に潤滑油ヘッドタンクの破損を抑制し、かつ過給機の組立およびメンテナンスが容易な排気タービン過給機を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明の排気タービン過給機は、以下の手段を採用する。
　本発明による排気タービン過給機は、内燃機関から排出される排ガスが供給されるタービン部により回転されるロータ軸と、前記ロータ軸に取り付けられるとともに前記内燃機関に給気される気体を圧縮するコンプレッサ羽根車と、前記ロータ軸を軸支する軸受台本体ケーシングと、前記軸受台本体ケーシング内に設けられ、軸受に供給される潤滑油を貯留する潤滑油ヘッドタンクと、前記潤滑油を前記ロータ軸との間でシールする油ラビリンスが取り付けられ、かつ前記軸受台本体ケーシングに対して取り付けられる取付サポートと、前記取付サポートの半径方向における外側で前記軸受台本体ケーシングに対して固定され、前記コンプレッサ羽根車との間で圧縮された気体をシールする空気ラビリンスとを備えている。前記取付サポートと前記空気ラビリンスとは、前記コンプレッサ羽根車と前記潤滑油ヘッドタンクとを隔てるように前記コンプレッサ羽根車と前記潤滑油ヘッドタンクとの間に配置されている。前記取付サポートの外周側端部は、前記空気ラビリンスの内周側端部より前記コンプレッサ羽根車の側に配置されている。

　このような排気タービン過給機は、取付サポートと空気ラビリンスとが分割不可能に一体に形成されている他の排気タービン過給機に比較して、取付サポートと空気ラビリンスとを別個に取り扱うことができ、メンテナンス性が向上する。
　このような排気タービン過給機は、さらに、取付サポートと空気ラビリンスとがコンプレッサ羽根車と潤滑油ヘッドタンクとを隔てていることにより、何らかの理由でコンプレッサ羽根車が破断したときに、コンプレッサ羽根車の破片が取付サポートまたは空気ラビリンスに衝突することになり、コンプレッサ羽根車の破片が直接に軸受台本体ケーシングに衝突されることが防止される。したがって、軸受台本体ケーシング内に設けられた潤滑油ヘッドタンクが破損することが防止され、潤滑油ヘッドタンクの破損により潤滑油が潤滑油ヘッドタンクから漏れ出すことが防止される。
　なお、取付サポートは、油ラビリンスだけでなく軸受も支持することとしても良い。この場合、軸受としては、例えば、ロータ軸のスラスト方向を支持するスラスト軸受が挙げられる。

　前記空気ラビリンスは、前記空気ラビリンスの前記内周側端部が前記取付サポートの前記外周側端部と前記軸受台本体ケーシングとの間に挟まれることにより、前記軸受台本体ケーシングに固定されている。

　このような排気タービン過給機は、空気ラビリンスの前記内周側端部が、取付サポートの前記外周側端部と軸受台本体ケーシングとの間に挟まれることとしたので、このように挟んだ状態で、空気ラビリンスの内周部を軸受台本体ケーシングに固定することができる。これにより、空気ラビリンスの内周部側を軸受台本体ケーシングに固定するボルトの負担を軽減し、ボルトの個数を低減することができる。

　前記取付サポートと前記空気ラビリンスとの間には、前記半径方向において隙間が形成されている。

　このような排気タービン過給機は、回転軸線に垂直である方向に取付サポートと空気ラビリンスとの間に隙間が形成されることにより、取付サポートや空気ラビリンスが熱変形した場合であっても、取付サポートと空気ラビリンスとの接触を回避することができる。したがって、隙間としては、組付け時と通常運転時との温度差から算出される熱膨張寸法よりも大きい寸法に設定される。このように取付サポートと空気ラビリンスとの接触が回避されるので、取付サポートに想定外の力が加わって取付サポートに支持されている油ラビリンスの位置が変化し、ロータ軸と干渉して損傷が発生するというおそれを回避することができる。

　前記取付サポートは、圧延鋼材から形成されている。

　圧延鋼材から形成される取付サポートは、鋳物から形成される他の取付サポートに比較して、延性が高く、コンプレッサ羽根車の破片が衝突する衝撃をより吸収しやすいので、コンプレッサ羽根車の破片の衝突により破損しにくい。このため、このような排気タービン過給機は、潤滑油ヘッドタンクがより破損しにくい。

　本発明は、コンプレッサ羽根車の破断時に潤滑油ヘッドタンクの破損を抑制し、かつ過給機の組立およびメンテナンスが容易な排気タービン過給機を提供することができる。

本発明の第１実施形態にかかる排気タービン過給機を示す縦断面図である。図１の排気タービン過給機のコンプレッサ羽根車の背面側を拡大して示した縦断面図である。第２実施形態の排気タービン過給機のコンプレッサ羽根車の背面側を拡大して示した縦断面図である。第３実施形態の排気タービン過給機のコンプレッサ羽根車の背面側を拡大して示した縦断面図である。

　以下に、本発明の実施形態にかかる排気タービン過給機について図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
　第１実施形態の排気タービン過給機１０は、内燃機関に設けられる。内燃機関としては、例えば、船舶用の低速２ストローク１サイクル機関が挙げられる。
　図１に示されるように、排気タービン過給機１０は、ロータ軸１と、タービン部２と、コンプレッサ部３と、軸受台５とを備えている。ロータ軸１は、軸受台５を介して回転軸線６を中心に回転可能に軸支されている。

　タービン部２は、複数のタービン翼７とタービンケーシング８とを備えている。複数のタービン翼７は、ロータ軸１に固定されている。タービンケーシング８は、複数のタービン翼７を覆うように形成され、排ガス導入流路１１と排ガス排出流路１２とを形成している。排ガス導入流路１１は、内燃機関に接続され、内燃機関から排出される排ガスを複数のタービン翼７に導く。排ガス排出流路１２は、複数のタービン翼７を通過した排ガスを排気タービン過給機１０の外部へと導く。複数のタービン翼７は、排ガス導入流路１１により導かれた排ガスのエネルギーを用いてロータ軸１を回転させる。

　コンプレッサ部３は、コンプレッサ羽根車１４とコンプレッサケーシング１５とを備えている。コンプレッサ羽根車１４は、ロータ軸１に固定されている。コンプレッサケーシング１５は、コンプレッサ羽根車１４を覆うように形成され、吸入空気導入流路１６と渦巻き室１７とを形成している。吸入空気導入流路１６は、排気タービン過給機１０の外部からの吸入空気をコンプレッサ羽根車１４に導く。コンプレッサ羽根車１４は、ロータ軸１が回転することにより、吸入空気導入流路１６により導かれる吸入空気を圧縮する。渦巻き室１７は、コンプレッサ羽根車１４の径方向外側を囲むように形成され、内燃機関に接続されている。渦巻き室１７は、コンプレッサ羽根車１４により圧縮された圧縮空気を内燃機関へと導く。

　軸受台５は、ジャーナル軸受２２及びスラスト軸受２３が取り付けられたロータ軸１の支持台となっており、タービン部２とコンプレッサ部３との間に配置されている。軸受台５の軸受台本体ケーシング２１内には、潤滑油ヘッドタンク２４が設けられている。ジャーナル軸受２２は、タービン部２側とコンプレッサ部３側のそれぞれに１つずつ軸受台本体ケーシング２１に対して取り付けられ、潤滑油を用いて回転軸線６を中心に回転可能にロータ軸１を軸支している。スラスト軸受２３は、ジャーナル軸受２２よりコンプレッサ部３の側に配置され、ロータ軸１に設けられたスラストカラー２９に対して押し当てられるパッド３０を備えている。パッド３０は、取付サポート２７を介して軸受台本体ケーシング２１に取り付けられている。スラスト軸受２３は、スラストカラー２９に対して潤滑油を介してパッド３０が摺接し、ロータ軸１が回転軸線６方向（スラスト方向）に移動しないように支持する。

　図１に示すように、潤滑油ヘッドタンク２４は、軸受台本体ケーシング２１の内部に設けられ、ロータ軸１よりも鉛直上方に位置するとともに、潤滑油ヘッドタンク２４の少なくとも一部分がコンプレッサ羽根車１４の背面の位置または近傍に配置されている。潤滑油ヘッドタンク２４は、図示されていないオイルポンプに接続されており、所定量の潤滑油が貯留される。軸受台本体ケーシング２１の内部には、潤滑油供給流路２５が形成されている。潤滑油供給流路２５は、一端が潤滑油ヘッドタンク２４に接続され、他端が分岐して各ジャーナル軸受２２とスラスト軸受２３とに接続されている。潤滑油ヘッドタンク２４は、オイルポンプから供給される潤滑油を一時的に貯留することにより、ジャーナル軸受２２及びスラスト軸受２３へ供給される潤滑油の流量変動を抑制できる。例えば、内燃機関が危急停止してオイルポンプから潤滑油の供給が停止した場合でも、貯留された潤滑油の自重によりジャーナル軸受２２とスラスト軸受２３とに潤滑油供給流路２５を介して潤滑油を所定の時間供給することができる。

　軸受台５は、さらに、図２に示されるように、油ラビリンス２６と取付サポート２７と空気ラビリンス２８とを備えている。油ラビリンス２６は、概ね筒状に形成されている。油ラビリンス２６は、スラスト軸受２３のコンプレッサ部３の側に配置され、ロータ軸１の外周を囲んでいる。油ラビリンス２６には、ロータ軸１に対向する内周面に複数段のラビリンス溝３１が形成されている。油ラビリンス２６は、複数段のラビリンス溝３１がロータ軸１に近接することにより、ジャーナル軸受２２とスラスト軸受２３とで利用された潤滑油がロータ軸１と軸受台５との間を通ってコンプレッサ部３の側に漏えいすることを防止している。

　取付サポート２７は、圧延鋼材（一般構造用圧延鋼材）から形成されている。一般構造用圧延鋼材としては、日本工業規格ＪＩＳの規格番号ＪＩＳ　Ｇ３１０１で規定される「一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００」が例示される。取付サポート２７の材料としては、所定の機械的性質、たとえば、「一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００」として許容される機械的性質（引張強さが４００～５１０Ｎ／ｍｍ^２である等）を満足するときに、ＡＳＴＭ規格の規格番号Ａ２８３で規定される炭素鋼「Ｇｒ．Ｃ」「Ｇｒ．Ｄ」に例示される他の鋼材を適用することもできる。取付サポート２７は、油ラビリンス２６を囲むように、油ラビリンス２６の半径方向外側に配置されている。取付サポート２７は、回転軸線６方向に軸受台本体ケーシング２１に締め付けられる複数のボルト３２を介して軸受台本体ケーシング２１に固定されている。油ラビリンス２６は、複数のボルト３３を介して取付サポート２７に固定されることにより、間接的に軸受台本体ケーシング２１に固定されている。スラスト軸受２３は、取付サポート２７を介して軸受台本体ケーシング２１に取り付けられている。

　取付サポート２７には、さらに、半径方向外側の外周面から半径方向外側に突出する外周側端部（より具体的には取付サポートフランジ３４）が一体的に形成されている。取付サポートフランジ３４には、タービン部２側に位置するタービン部側面３５が形成されている。タービン部側面３５は、回転軸線６に垂直である平面に沿うように、かつ、タービン部２側に、形成されている。

　空気ラビリンス２８は、ドーナツ状に形成され、取付サポート２７を囲むように、取付サポート２７の半径方向外側に配置されている。より具体的には、取付サポート２７の半径方向外側の外周面が空気ラビリンス２８の半径方向内側の内周面に突き合わされるように配置されている。

　空気ラビリンス２８には、内周面から半径方向内側に突出する内周側端部（より具体的には空気ラビリンスフランジ３６）が一体的に形成されている。空気ラビリンスフランジ３６には、コンプレッサ部３側に位置するコンプレッサ部側面３７が形成されている。コンプレッサ部側面３７は、回転軸線６に垂直である平面に沿うように、かつ、コンプレッサ部３側に、形成されている。

　空気ラビリンス２８は、複数のボルト３８を介して軸受台本体ケーシング２１に固定されている。複数のボルト３８は、回転軸線６を中心に周方向に並んで配置され、軸受台本体ケーシング２１に締め付けられることにより、空気ラビリンス２８を軸受台本体ケーシング２１に固定している。空気ラビリンス２８は、取付サポートフランジ３４と空気ラビリンスフランジ３６とが回転軸線６方向に並ぶように、かつ、コンプレッサ部側面３７が取付サポート２７のタービン部側面３５に密着するように、配置されている。すなわち、空気ラビリンス２８と取付サポート２７とは、コンプレッサ羽根車１４と軸受台本体ケーシング２１との間を隔てるように、軸受台本体ケーシング２１に取り付けられている。

　空気ラビリンス２８は、さらに、取付サポート２７の取付サポートフランジ３４により空気ラビリンスフランジ３６が軸受台本体ケーシング２１の側に押さえ付けられている。このとき、空気ラビリンス２８は、空気ラビリンスフランジ３６が軸受台本体ケーシング２１と取付サポート２７の取付サポートフランジ３４とに挟まれることにより、軸受台本体ケーシング２１にさらに固定されている。空気ラビリンス２８は、空気ラビリンスフランジ３６が軸受台本体ケーシング２１と取付サポート２７の取付サポートフランジ３４とに挟まれて軸受台本体ケーシング２１に固定されていることにより、複数のボルト３８が空気ラビリンス２８を軸受台本体ケーシング２１に固定する負担を軽減することができ、複数のボルト３８の個数を低減することができる。

　空気ラビリンス２８には、コンプレッサ羽根車１４に対向する面に複数段のラビリンス溝３９が形成されている。空気ラビリンス２８は、複数段のラビリンス溝３９がコンプレッサ羽根車１４に近接することにより、コンプレッサ羽根車１４との間で渦巻き室１７の圧縮空気をシールし、さらに、渦巻き室１７の圧縮空気の一部をシール用空気として油ラビリンス２６に供給する。

　以上に説明したとおり、本発明の排気タービン過給機は、空気ラビリンス２８と取付サポート２７とを別構成としつつ、空気ラビリンスフランジ３６を取付サポートフランジ３４と軸受台本体ケーシング２１とで挟むことで、空気ラビリンス２８を軸受台本体ケーシング２１に固定することとした。また、コンプレッサ羽根車１４と軸受台本体ケーシング２１との間が空気ラビリンス２８と取付サポート２７とに隔てられているため、コンプレッサ羽根車１４が運転中に何らかの理由で破断した場合でも、飛散したコンプレッサ羽根車１４の一部が、潤滑油ヘッドタンク２４を形成する軸受台本体ケーシング２１に直接に衝突することがない。よって、本発明の排気タービン過給機は、潤滑油ヘッドタンク２４の破損を抑制し、潤滑油ヘッドタンク２４により貯留される潤滑油が漏えいすることを防止できる。

　また、本発明の排気タービン過給機は、上述のように形成されていることにより、空気ラビリンス２８を軸受台本体ケーシング２１に設置したまま、取付サポート２７を空気ラビリンス２８に干渉させないで移動させ、取付サポート２７を軸受台本体ケーシング２１から取り外すことができる。このため、本発明の排気タービン過給機は、スラスト軸受２３を以下に記載されるようにメンテナンスすることができる。

　次に、スラスト軸受２３のメンテナンスについて説明する。
　排気タービン過給機１０は、スラスト軸受２３がメンテナンスされるときに、コンプレッサケーシング１５が取り外され、コンプレッサ羽根車１４がロータ軸１から取り外される。コンプレッサ羽根車１４が取り外された後に、複数のボルト３８を介して空気ラビリンス２８が軸受台本体ケーシング２１に固定されている状態で、かつ、油ラビリンス２６とスラスト軸受２３のパッド３０とが取付サポート２７に固定されている状態で、複数のボルト３２が軸受台本体ケーシング２１から外されて、取付サポート２７を回転軸線６方向に沿って移動させて取付サポート２７が軸受台本体ケーシング２１から取り外される。油ラビリンス２６と取付サポート２７とスラスト軸受２３のパッド３０とが取り外された後に、空気ラビリンス２８が軸受台本体ケーシング２１に固定されている状態で、スラスト軸受２３がメンテナンスされる。

　スラスト軸受２３がメンテナンスされた後に、空気ラビリンス２８が固定されている軸受台本体ケーシング２１に、油ラビリンス２６とスラスト軸受２３のパッド３０とが固定されている取付サポート２７が複数のボルト３２を用いて取り付けられる。取付サポート２７が軸受台本体ケーシング２１に取り付けられた後に、コンプレッサ羽根車１４がロータ軸１に取り付けられて、コンプレッサケーシング１５が軸受台５に取り付けられる。

　このように、排気タービン過給機１０は、取付サポート２７と空気ラビリンス２８とが別個であり、取付サポート２７が空気ラビリンス２８に干渉しないでコンプレッサ部３の側に移動可能であることにより、スラスト軸受２３がメンテナンスされるときに、空気ラビリンス２８が軸受台本体ケーシング２１に固定されている状態で、取付サポート２７を軸受台本体ケーシング２１から取り外すことができる。空気ラビリンス２８は、重量物であり、軸受台本体ケーシング２１からの取り外しと、軸受台本体ケーシング２１への取付とに多大な労力を要する。また、スラスト軸受２３の点検は、空気ラビリンス２８の点検に比較して行われる頻度が高いため、排気タービン過給機１０は、空気ラビリンス２８が点検されずにスラスト軸受２３のみがメンテナンスされることがある。排気タービン過給機１０は、スラスト軸受２３のみがメンテナンスされるときに、空気ラビリンス２８が軸受台本体ケーシング２１に固定されている状態で、スラスト軸受２３をメンテナンスすることができ、空気ラビリンス２８を軸受台本体ケーシング２１から取り外すことなく、容易にスラスト軸受２３をメンテナンスすることができる。

［第２実施形態］
　図３は、第２実施形態の排気タービン過給機に適用される軸受台を示している。軸受台５１は、既述の第１実施形態における取付サポート２７が他の取付サポート５２に置換され、空気ラビリンス２８が他の空気ラビリンス５３に置換されている。

　取付サポート５２には、取付サポートフランジ３４の代わりに、半径方向外側の外周面５４から半径方向外側に突出する取付サポートフランジ５５が形成されており、それ以外は、既述の取付サポート２７と同様に形成されている。取付サポートフランジ５５には、タービン部２側に位置するタービン部側面５６と、半径方向外側に位置するフランジ外周面５７とが形成されている。タービン部側面５６は、回転軸線６に垂直である平面に沿うように、かつ、タービン部２側に、形成されている。フランジ外周面５７は、半径方向外側の外周に形成されている。

　空気ラビリンス５３には、空気ラビリンスフランジ３６の代わりに、半径方向内側の内周面６１から半径方向内側に突出する空気ラビリンスフランジ６２が形成されており、それ以外は、既述の空気ラビリンス２８と同様にして形成されている。空気ラビリンスフランジ６２は、コンプレッサ部３側に位置するコンプレッサ部側面６３と、半径方向内側に位置するフランジ内周面６４とが形成されている。コンプレッサ部側面６３は、回転軸線６に垂直である平面に沿うように、かつ、コンプレッサ部３側に、形成されている。フランジ内周面６４は、半径方向内側の内周に形成されている。

　取付サポート５２と空気ラビリンス５３とは、半径方向に離れるように、より具体的には取付サポート５２のフランジ外周面５７と空気ラビリンス５３の半径方向内側の内周面６１との間に半径方向における隙間が形成され、かつ取付サポート５２の半径方向外側の外周面５４と空気ラビリンス５３のフランジ内周面６４との間に半径方向における隙間が形成ように軸受台本体ケーシング２１に取り付けられている。すなわち、取付サポート５２と空気ラビリンス５３とは、取付サポート５２の外周面５４と空気ラビリンス５３のフランジ内周面６４との間に隙間６５が形成されるように、かつ、取付サポート５２のフランジ外周面５７と空気ラビリンス５３の内周面６１との間に隙間６６が形成されるように、軸受台本体ケーシング２１に取り付けられている。隙間６５と隙間６６とは、過給機の停止時と運転時との温度差から算出される取付サポート５２と空気ラビリンス５３との熱膨張寸法よりも大きい寸法に設定されている。

　第２実施形態の排気タービン過給機は、取付サポート５２の外周部と空気ラビリンス５３の内周部が突き合わされることにより、既述の第１実施形態の排気タービン過給機１０と同様にして、コンプレッサ羽根車１４が破断したときにコンプレッサ羽根車１４の破片が直接に軸受台本体ケーシング２１に衝突することが防止され、潤滑油ヘッドタンク２４により貯留される潤滑油がコンプレッサ羽根車１４の側に漏えいすることが防止される。第２実施形態の排気タービン過給機は、さらに、既述の第１実施形態の排気タービン過給機１０と同様にして、空気ラビリンス５３が軸受台本体ケーシング２１に取り付けられた状態で取付サポート５２が軸受台本体ケーシング２１に対して着脱可能であり、スラスト軸受２３を容易にメンテナンスすることができる。

　空気ラビリンス５３は、運転時に高温となるコンプレッサ羽根車１４の影響を受け、また、コンプレッサ羽根車１４と空気ラビリンス５３との間の隙間を通過する空気の影響を受けるために、２００℃程度の高温になる。これに対して、取付サポート５２は、潤滑油によって冷却される軸受付近に配置されており、空気ラビリンス５３より温度上昇が少ない。第２実施形態の排気タービン過給機は、取付サポート５２と空気ラビリンス５３との間に隙間６５と隙間６６とが形成されていることにより、取付サポート５２と空気ラビリンス５３とに不均一に熱が与えられ、取付サポート５２または空気ラビリンス５３が熱変形しても、取付サポート５２と空気ラビリンス５３との相互の破損を防止することができる。第２実施形態の排気タービン過給機は、さらに、空気ラビリンス５３から取付サポート５２に想定外の力が加わって取付サポート５２に支持されている油ラビリンス２６の位置が変化することを回避し、油ラビリンス２６がロータ軸１と干渉して損傷が発生するというおそれを回避することができる。

［第３実施形態］
　図４は、第３実施形態の排気タービン過給機に適用される軸受台を示している。軸受台７１は、既述の第１実施形態における取付サポート２７が他の取付サポート７２に置換され、空気ラビリンス２８が他の空気ラビリンス７３に置換されている。

　取付サポート７２は、回転軸線６に直交する平面に対して半径方向外側の外周面７４が斜めに形成され、外周面７４のタービン部２側の端部がコンプレッサ部３側の端部より回転軸線６に近くなるように形成されており、それ以外は、既述の取付サポート２７と同様に形成されている。

　空気ラビリンス７３は、既述の空気ラビリンス２８と同様にして、形成され、渦巻き室１７の圧縮空気の一部をシール用空気として油ラビリンス２６に供給する。空気ラビリンス７３は、回転軸線６に直交する平面に対して半径方向内側の内周面７５が斜めに形成され、内周面７５のタービン部２側の端部がコンプレッサ部３側の端部より回転軸線６に近くなるように形成されている。空気ラビリンス７３は、内周面７５が取付サポート７２の外周面７４と密着するように配置され、複数のボルト３８を介して軸受台本体ケーシング２１に固定されている。

　第３実施形態の排気タービン過給機は、取付サポート７２の外周部と空気ラビリンス７３の内周部が突き合わされることにより、既述の第１実施形態の排気タービン過給機１０と同様にして、コンプレッサ羽根車１４が破断したときにコンプレッサ羽根車１４の破片が直接に軸受台本体ケーシング２１に衝突することが防止され、潤滑油ヘッドタンク２４により貯留される潤滑油がコンプレッサ羽根車１４の側に漏えいすることが防止される。第３実施形態の排気タービン過給機は、さらに、既述の第１実施形態の排気タービン過給機１０と同様にして、空気ラビリンス７３が軸受台本体ケーシング２１に取り付けられた状態で取付サポート７２を軸受台本体ケーシング２１に着脱可能であり、スラスト軸受２３を容易にメンテナンスすることができる。

　なお、空気ラビリンス７３は、内周面７５と取付サポート７２の外周面７４との間に隙間が形成されるように、軸受台本体ケーシング２１に取り付けられていてもよい。この場合、空気ラビリンス７３は、内周面７５の位置が取付サポート７２の外周面７４より半径方向外側にずれるように形成される。このような排気タービン過給機も、既述の実施形態における排気タービン過給機と同様にして、空気ラビリンス７３が軸受台本体ケーシング２１に取り付けられた状態で取付サポート７２が軸受台本体ケーシング２１に対して着脱可能であり、スラスト軸受２３を容易にメンテナンスすることができる。このような排気タービン過給機は、さらに、外周面７４と内周面７５との間に隙間が形成されていることにより、既述の第２実施形態における排気タービン過給機と同様にして、取付サポート７２と空気ラビリンス７３との相互の損傷を防止することができる。

　なお、取付サポート２７、５２、７２は、圧延鋼材と異なる材料から形成されることができる。このような材料としては、鋳物が例示される。排気タービン過給機は、圧延鋼材と異なる材料から取付サポート２７、５２、７２が形成されている場合でも、既述の実施形態における排気タービン過給機と同様にして、コンプレッサ羽根車１４が破断したときに潤滑油ヘッドタンク２４から潤滑油が漏えいすることが防止される。圧延鋼材が鋳物より強度、延性が高いことから、既述の実施形態における取付サポート２７、５２、７２は、鋳物から形成される取付サポートに比較して、コンプレッサ羽根車１４が破壊されたときに飛散する破片が衝突する衝撃を吸収しやすく、コンプレッサ羽根車１４の破片の衝突により破損しにくい。このため、既述の実施形態における排気タービン過給機は、鋳物から形成される取付サポートを備える他の排気タービン過給機に比較して、取付サポート２７、５２、７２の破損をより防止することができる。

　１　ロータ軸
　５　軸受台
　６　回転軸線
　７　複数のタービン翼
　１０　排気タービン過給機
　１４　コンプレッサ羽根車
　２１　軸受台本体ケーシング
　２３　スラスト軸受（軸受）
　２４　潤滑油ヘッドタンク
　２６　油ラビリンス
　２７　取付サポート
　２８　空気ラビリンス
　３４　取付サポートフランジ
　３６　空気ラビリンスフランジ
　３８　複数のボルト
　５１　軸受台
　５２　取付サポート
　５３　空気ラビリンス
　５４　外周面
　５５　取付サポートフランジ
　６２　空気ラビリンスフランジ
　６５　隙間
　６６　隙間
　７１　軸受台
　７２　取付サポート
　７３　空気ラビリンス

Claims

　内燃機関から排出される排ガスが供給されるタービン部により回転されるロータ軸と、
　前記ロータ軸に取り付けられるとともに前記内燃機関に給気される気体を圧縮するコンプレッサ羽根車と、
　前記ロータ軸を軸支する軸受台本体ケーシングと、
　前記軸受台本体ケーシング内に設けられ、軸受に供給される潤滑油を貯留する潤滑油ヘッドタンクと、
　前記潤滑油を前記ロータ軸との間でシールする油ラビリンスが取り付けられ、かつ、前記軸受台本体ケーシングに対して取り付けられる取付サポートと、
　前記取付サポートの半径方向における外側で前記軸受台本体ケーシングに対して固定され、前記コンプレッサ羽根車との間で圧縮された気体をシールする空気ラビリンスとを備え、
　前記取付サポートと前記空気ラビリンスとは、前記コンプレッサ羽根車と前記潤滑油ヘッドタンクとを隔て、
　前記取付サポートの外周側端部は、前記空気ラビリンスの内周側端部より前記コンプレッサ羽根車の側に配置されている排気タービン過給機。
　前記空気ラビリンスは、前記空気ラビリンスの前記内周側端部が前記取付サポートの前記外周側端部と前記軸受台本体ケーシングとの間に挟まれることにより、前記軸受台本体ケーシングに固定される請求項１に記載される排気タービン過給機。
　前記取付サポートと前記空気ラビリンスとの間には、前記半径方向において隙間が形成されている請求項１または２に記載される排気タービン過給機。
　前記取付サポートは、圧延鋼材から形成される請求項１～請求項３のうちのいずれか一項に記載される排気タービン過給機。