JP2010151283A - Bearing device and rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸気タービン、ガスタービン、圧縮機、過給機などの回転機械に適用される軸受装置及び軸受装置を備えた回転機械に関する。 The present invention relates to a bearing device applied to rotating machines such as a steam turbine, a gas turbine, a compressor, and a supercharger, and a rotating machine including the bearing device.
従来、蒸気タービン、ガスタービン、圧縮機、過給機などの回転機械において、回転軸に作用されるスラスト力は、スラスト軸受装置によって支持され、これにより回転軸はスラスト力を受けつつ軸回りに回転することが可能となっている。このような軸受装置としては、円周方向に給油ポートとテーパ部及びランド部からなる軸受パッドとで構成されて複数連続して形成されたセグメントと、セグメントの給油ポート内に設けられたオイルスクレーパとを備え、オイルスクレーパが、表面に形成されて回転軸の回転方向後方側から前方側にかけて裏面に向かって傾斜するテーパ面と、前記回転方向後方側に設けられ、潤滑油を掻き取るためのブレードとを有する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。そして、このような軸受装置では、回転軸が回転すると、オイルスクレーパは、テーパ面とスラストカラーの滑り面との間に負圧が発生するとともに、裏面に給油ポートに供給される潤滑油による給油圧力が作用することにより、スラストカラーの滑り面に向かって浮動し、前記回転方向後方側では後方側の軸受パッドから流出する高熱の潤滑油が掻き取られるとともに、前記回転方向前方側では前方の軸受パッドへ給油ポート内の低温の潤滑油が供給されるものとされている。
しかしながら、上記特許文献1のような軸受装置では、テーパ面とスラストカラーの滑り面との間に発生する負圧が低くてオイルスクレーパのスラストカラーに向かう浮動量が小さい場合には、前記回転方向後方側の軸受パッドから流出する高温の潤滑油を、ブレードによって効果的に掻き取ることができない。これにより、オイルスクレーパの回転方向後方側の軸受パッドから流出する高温の潤滑油が、前方側の軸受パッドに流入する、所謂キャリーオーバーと呼ばれる現象が生じることとなる。このため、軸受パッド上の油膜は、油溝から供給される低温の新しい潤滑油に、キャリーオーバーして高温となった潤滑油が混合されて形成されることとなり、低温の新しい潤滑油を供給しても軸受パッド上の油膜を効果的に低温にすることができなかった。そして、結果として、油膜の温度上昇により潤滑油の劣化が生じて潤滑性能が低下し、また、軸受パッド自身も温度上昇して強度低下の原因となってしまう問題があった。
However, in the bearing device as in
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、潤滑油のキャリーオーバーを防止しつつ、低温の新しい潤滑油を効果的に軸受パッドとスラストカラーとの間に供給することが可能な軸受装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can effectively supply new low-temperature lubricating oil between the bearing pad and the thrust collar while preventing carry-over of the lubricating oil. A bearing device is provided.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の軸受装置は、回転軸に設けられたスラストカラーと軸方向に対向配置されて、該スラストカラーとの間を潤滑油が供給される軸受ハウジングと、該軸受ハウジングと前記スラストカラーとの間に、前記回転軸の周方向に沿うようにして相互に間隔を設けて配置され、前記スラストカラーを回転可能に支持する複数の軸受パッドと、該軸受パッド同士の間隔に前記スラストカラーに近接して設けられ、前記潤滑油を供給する給油部材とを備え、前記給油部材は、前記スラストカラーの回転方向後方側に設けられ、該スラストカラーとの間に前記潤滑油によるクサビ効果を発生させるクサビ形成面と、該クサビ形成面よりも前記回転方向前方側に設けられ、前記潤滑油を供給するための供給手段と、前記クサビ形成面と前記供給手段との間に設けられ、前記潤滑油を排出する排出手段とを有することを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A bearing device according to the present invention includes a bearing housing that is axially opposed to a thrust collar provided on a rotating shaft and is supplied with lubricating oil between the thrust collar, and the bearing housing and the thrust collar. A plurality of bearing pads that are arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the rotating shaft and rotatably support the thrust collar, and close to the thrust collar at an interval between the bearing pads And an oil supply member that supplies the lubricating oil. The oil supply member is provided on the rear side in the rotation direction of the thrust collar, and generates a wedge effect due to the lubricating oil between the thrust collar and the oil supply member. A wedge-forming surface, a supply means provided on the front side in the rotational direction from the wedge-forming surface, for supplying the lubricating oil, and the wedge-forming surface and the supply means Provided, it is characterized by having a discharge means for discharging the lubricating oil.
この構成によれば、軸受パッド同士の間隔に設けられた給油部材がクサビ形成面を有することによって、スラストカラーの回転に伴って回転方向後方側から前方側に移動する潤滑油で形成される油膜によりクサビ効果が発生することとなる。このため、スラストカラーと給油部材との間には、このクサビ効果による圧力が作用することとなり、これにより給油部材をスラストカラーに近接させつつ接触してしまうのを確実に防止することができる。また、給油部材がスラストカラーに近接して設けられ、上記クサビ効果を発生させて油膜の圧力が高くなることにより、回転方向後方側から前方側への潤滑油のキャリーオーバーが制限されることとなる。そして、クサビ形成面により回転方向前方側に排出手段が設けられていることで、回転方向後方から前方へ移動する潤滑油は、クサビ形成面上を通過するのが制限されつつ通過したものについて効果的に排出させることができる。このため、給油部材よりも回転方向前方側に位置する軸受パッドとスラストカラーとの間には、後方側からキャリーオーバーされる潤滑油が混合されるのを防止しつつ、給油部材において排出手段の回転方向前方側に設けられた供給手段から新しい潤滑油を効果的に供給することができる。 According to this structure, the oil film formed with the lubricating oil that moves from the rear side in the rotational direction to the front side in accordance with the rotation of the thrust collar by the oil supply member provided in the space between the bearing pads having the wedge forming surface. As a result, a wedge effect is generated. For this reason, a pressure due to the wedge effect acts between the thrust collar and the oil supply member, and thus it is possible to reliably prevent the oil supply member from coming into contact with the thrust collar. In addition, the oil supply member is provided close to the thrust collar, and the wedge effect is generated to increase the pressure of the oil film, thereby restricting the carry over of the lubricating oil from the rear side to the front side in the rotation direction. Become. Further, since the discharging means is provided on the front side in the rotational direction by the wedge forming surface, the lubricating oil moving from the rear to the front in the rotational direction is effective for passing through the wedge forming surface while being restricted. Can be discharged. For this reason, the lubricating oil carried over from the rear side is prevented from being mixed between the bearing pad and the thrust collar located on the front side in the rotational direction with respect to the lubricating member, while the discharging means in the lubricating member is prevented. New lubricating oil can be effectively supplied from the supply means provided on the front side in the rotational direction.
また、上記の軸受装置において、前記給油部材は、前記スラストカラーに向かって進退可能に設けられており、前記給油部材を前記スラストカラーに向かって付勢する付勢手段を備えることがより好ましい。 In the above bearing device, it is more preferable that the oil supply member is provided so as to be able to advance and retract toward the thrust collar, and includes an urging means for urging the oil supply member toward the thrust collar.
この構成によれば、給油部材がスラストカラーに向かって進退可能としつつ、付勢手段によってスラストカラーに向かって付勢されていることで、給油部材は、クサビ形成面によって発生するクサビ効果によりスラストカラーとの接触を防止しつつ、より近接した位置とすることができる。このため、より効果的に回転方向後方側から前方側への潤滑油のキャリーオーバーを制限することができる。 According to this configuration, the oil supply member can be moved forward and backward toward the thrust collar, and is urged toward the thrust collar by the urging means, so that the oil supply member is thrust by the wedge effect generated by the wedge forming surface. It is possible to make the position closer to each other while preventing contact with the collar. For this reason, it is possible to more effectively limit the carry-over of the lubricating oil from the rear side in the rotational direction to the front side.
また、上記の軸受装置において、前記付勢手段の軸方向の剛性は、前記軸受パッドの軸方向の剛性よりも小さく設定されていることがより好ましい。 In the above bearing device, it is more preferable that the axial rigidity of the biasing means is set smaller than the axial rigidity of the bearing pad.
この構成によれば、付勢手段の軸方向の剛性が軸受パッドの軸方向の剛性よりも小さく設定されていることで、スラストカラーを軸受パッドで確実に支持しつつ、クサビ形成面によるクサビ効果によって、給油部材が付勢手段による付勢に抗してスラストカラーに接触しないように位置させることができる。 According to this configuration, since the axial rigidity of the biasing means is set to be smaller than the axial rigidity of the bearing pad, the wedge effect by the wedge forming surface is supported while the thrust collar is reliably supported by the bearing pad. Thus, the oil supply member can be positioned so as not to contact the thrust collar against the urging by the urging means.
また、上記の軸受装置において、前記給油部材が前記スラストカラーに向かって移動することを規制することが可能な規制部を備えることがより好ましい。 Moreover, in the above-described bearing device, it is more preferable to include a restricting portion capable of restricting the oil supply member from moving toward the thrust collar.
この構成によれば、規制部により給油部材がスラストカラーに向かって移動することを規制することができる。このため、給油部材をスラストカラーに近接するように移動させつつ、規制部によってスラストカラーに接触してしまうのを確実に防止することができる。 According to this structure, it can control that an oil supply member moves toward a thrust collar by a control part. For this reason, it can prevent reliably contacting with a thrust collar by a control part, moving an oil supply member so that it may adjoin to a thrust collar.
また、上記の軸受装置において、前記給油部材の内、少なくとも前記スラストカラーと最も近接する面には、なじみやすく、焼きつきにくい保護層が形成されていることがより好ましい。 In the above bearing device, it is more preferable that a protective layer that is easy to fit and hard to seize is formed on at least the surface of the oil supply member that is closest to the thrust collar.
この構成によれば、給油部材は、スラストカラーと最も近接する面でなじみやすく、焼きつきにくい保護層が形成されていることで、何らかの原因により万一スラストカラーに接触したとしても、損傷してしまうことを防止することができる。 According to this configuration, the oil supply member is easily fitted on the surface closest to the thrust collar and has a protective layer that is difficult to seize, so even if it contacts the thrust collar for any reason, it is damaged. Can be prevented.
また、本発明の回転機械は、上記の軸受装置によって回転軸を支持することを特徴としている。
この構成によれば、上記の軸受装置によって、潤滑油が高温となって潤滑性能が低下し、また、軸受パッドが温度上昇して強度が低下してしまうのを防止しつつ、スラストカラーを介して回転軸を軸方向に確実に支持することができる。
A rotating machine according to the present invention is characterized in that the rotating shaft is supported by the bearing device.
According to this configuration, the above-described bearing device causes the lubricating oil to have a high temperature and the lubrication performance is deteriorated, and the bearing pad is prevented from increasing in temperature and decreasing in strength. Thus, the rotating shaft can be reliably supported in the axial direction.
本発明の軸受装置では、給油部材がスラストカラーに近接して設けられ、クサビ形成面を有することで、潤滑油のキャリーオーバーを防止しつつ、低温の新しい潤滑油を効果的に軸受パッドとスラストカラーとの間に供給することができ、これにより潤滑油の潤滑性能を維持しつつ確実に回転軸を支持することができる。 In the bearing device of the present invention, the oil supply member is provided in the vicinity of the thrust collar and has a wedge forming surface, so that the lubricant oil can be effectively prevented from being carried over while the lubricant oil is prevented from being carried over. Thus, the rotating shaft can be reliably supported while maintaining the lubricating performance of the lubricating oil.
本発明の第1実施形態を図1から図5に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係わる軸受装置が搭載される回転機械の一例として、蒸気タービン100が示されている。蒸気タービン100は、蒸気タービン100に流入する蒸気(作動流体)の量と圧力を調整する調整弁101と、圧力を保持するケーシング102と、動力を発生する動力発生部103と、動力をコンプレッサー等の機械に伝達する回転軸105と、回転軸105を軸回りに回転可能に支持するジャーナル軸受装置106及びスラスト軸受装置1(軸受装置)とを主たる構成としている。回転軸105には、略フランジ状にスラストカラー107が設けられている。そして、スラスト軸受装置1は、スラストカラー107と軸方向に対向配置され、これにより回転軸105をスラストカラー107を介して軸方向に支持している。詳細は後述する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a
調整弁101は、ケーシング102の内部に複数個取り付けられており、それぞれ図示しないボイラから蒸気が流入する調整弁室108と、弁体109と、弁座110とを備えている。弁座110は、略円筒形状をし、その軸心は回転軸105の軸心と直交している。弁座110の内径は、回転軸105に向かう方向に徐々に拡大し、先端部は蒸気室111に連通している。弁座110の蒸気室111に対して反対側端部の内面は内側に凸な曲率を持つ曲面110aを形成している。弁体109の下部形状は、球体の一部分を形成しており、弁座110の曲面110aに接離可能に設けられている。弁体109が、弁座110から離れると蒸気流路が開き、弁座110に接触すると蒸気流路が閉じられることになる。調整弁101は、弁体109の開け閉めにより蒸気流量を制御する。さらに、複数の調整弁101の開閉タイミングを調整して蒸気タービンの出力を制御する。
A plurality of regulating
蒸気室111は、調整弁101から流入する蒸気を動力発生部103に案内するものであり、略ドーナツ型形状をしている。蒸気室111の蒸気流路は内側に向かって行くに従って、狭くなるとともに回転軸105の軸心と平行する向きに偏向している。
The
動力発生部103は、ケーシング102に固定されたノズル112と、回転軸105に取り付けられた動翼113とを備えている。ノズル112と動翼113との1組を段落といい、本実施形態では6段落備えている。ノズル112は、蒸気通路内で蒸気を膨張させて速度エネルギーを生み、流れの向きを変えて軸の回転方向の運動量を作る作用をする。動翼113は、ノズル112で速度エネルギーに変換された蒸気のエネルギーを回転軸105の回転エネルギーに変換する作用をする。
The
ノズル112は、放射状に多数配置され、ケーシング102に強固に固定されたリング状の仕切板外輪114と、リング状の仕切板内輪115とで保持されている。仕切板内輪115の回転軸105側の端部と回転軸105との間には、蒸気漏れを防止するシール構造となっている。蒸気圧力の高い段落では、シール構造としてラビリンス構造を採用している。
A large number of
動翼113は、放射状に多数配置され、回転軸105に突出して円筒状に設けられたディスク116の外周部に強固に取り付けられている。最終段の動翼113の先端には、シュラウド117が取り付けられ、仕切板外輪114側のシュラウド117に対向する位置には、蒸気漏れを防止するためのフィンが取り付けられている。
A large number of moving
ジャーナル軸受装置106及びスラスト軸受装置1によって回転可能に支持された回転軸105は、動力発生部103で発生した動力をコンプレッサー等の機械に伝達する作用をする。回転軸105とケーシング102の間には、蒸気等の漏れを防止するシール構造が設けられている。蒸気タービン100を作動させて仕事を終えた排気蒸気は、排気室118を通って図示しない復水器に送られる。
The
次に、図2から図5を参照して、回転軸105を軸方向Aに支持するスラスト軸受装置1について説明する。図2から図4に示すように、このスラスト軸受装置1は、装置本体(図示略)に固定された軸受架台120に支持されてスラストカラー107と対向配置された軸受ハウジング2と、軸受ハウジング2とスラストカラー107との間に設けられてスラストカラー107を回転可能に支持する複数の軸受パッド3と、軸受パッド3とスラストカラー107との間を油槽として潤滑油を供給する給油部材4とを備える。
Next, the
軸受ハウジング2は、略環状のハウジング本体5と、ハウジング本体5のスラストカラー107と対向する面に周方向Bに複数配列され、スラストカラー107に向かって突出した突出部6とを有する。そして、軸受パッド3は、各突出部6同士の間にそれぞれ収容されるようにしてハウジング本体5上で回転軸105及びスラストカラー107の回転方向Pとなる周方向Bに、相互に間隔を設けて複数配置されている。軸受パッド3は、スラストカラー107と対向する面を支持面3aとしてスラストカラー107を支持するとともに、反対側に面でハウジング本体5に支持されている。
The bearing
また、給油部材4は、軸受パッド3同士の各間隔で軸受ハウジング2の突出部6に支持されている。より具体的には、図5に示すように、給油部材4は、軸受パッド3同士の間隔に沿って径方向に延設されており、突出部6に形成された収容凹部6aにスラストカラー107に向かって進退可能に収容された基部7と、基部7からスラストカラー107に向かって突出した本体部8とを有する。本体部8において、スラストカラー107と対向する位置には、スラストカラー107の回転方向P後方側P1に位置して潤滑油によってクサビ効果を発生させるクサビ形成面10と、クサビ形成面10よりも回転方向P前方側P2の位置で潤滑油を供給する供給手段11と、供給手段11が潤滑油を供給する位置とクサビ形成面10との間で潤滑油を回収して排出する排出手段12とを有する。
Further, the
クサビ形成面10は、具体的には、スラストカラー107の被支持面107aに対して回転方向P後方側P1に面するように傾斜、すなわち、回転方向P後方側P1から前方側P2へ向かって次第にスラストカラー107の被支持面107aに近接するように傾斜した面である。また、クサビ形成面10より回転方向P後方側P1には、スラストカラー107の被支持面107aと略平行となる先端面13が形成されているとともに、さらにその後方側P1には、クサビ形成面10と反対側に傾斜した傾斜面14が形成されており、本実施形態では、クサビ形成面10と先端面13と傾斜面14とが周方向Bに略対称となるように形成されている。なお、給油部材4において、スラストカラー107と最も近接する先端面13には、ホワイトメタル等、なじみやすく、焼きつきにくい保護層15が設けられている。
Specifically, the
供給手段11は、給油部材4の径方向外周側に開口15aを有して該給油部材4内部に形成された給油連絡穴15と、給油連絡穴15と連通するとともに、傾斜面14に開口16aを有する吐出孔16とを有する。吐出孔16は、径方向に沿って複数形成されており、径方向全体に亙って潤滑油を吐出させることが可能となっている。そして、供給手段11は、給油連絡穴15の開口15aから供給される潤滑油を給油連絡穴15を経て吐出孔16の開口16aから吐出させて、内部に潤滑油を供給することが可能となっている。
The supply means 11 has an
また、排出手段12は、一方の開口17aが先端面13に形成されて基端側に向かって延設されるとともに、他方の開口17bが基端側で給油部材4の回転方向P後方側P1の側面に形成された排出孔17を有する。排出孔17は、径方向沿って複数形成されており、径方向全体に亙って潤滑油を回収することが可能となっている。そして、排出手段12は、一方の開口17aから回収した潤滑油を、排出孔17を通して他方の開口17bから排出させ、当該給油部材4と回転方向P後方側P1の軸受パッド3との間を通して径方向外周側へ排出することが可能となっている。
Further, the discharge means 12 has one
また、突出部6の収容凹部6aに収容された基部7には、第一の被係止片18が突出するように設けられている。一方、突出部6の先端側には、内方に向かって突出する係止片6bが設けられており、給油部材4は、基部7が収容凹部6aに収容された状態でスラストカラー107に向かって軸方向Aに進退可能であるとともに、本体部8の先端面13がスラストカラー107に当接しない位置で第一の被係止片18と係止片6bとが係合することで、それ以上給油部材4がスラストカラー107に向かって移動しないように規制することが可能となっており、すなわち第一の被係止片18と係止片6bとで規制部19を構成している。
In addition, a first locked
また、給油部材4において、本体部8には第二の被係止片20が突出するように設けられており、第二の被係止片20が突出部6の先端に当接することで、それ以上給油部材4がスラストカラー107から離間する方向に移動しないように規制することが可能となっている。このため、給油部材4は、自身の第一の被係止片18及び第二の被係止片20、並びに、軸受ハウジング2の突出部6によって、一定の範囲でスラストカラー107に向かって進退可能となっている。また、給油部材4の基部7の端面7aと、収容凹部6aの底面6cとの間には付勢手段としてバネ材21が介装されており、給油部材4は、バネ材21によって軸方向Aに沿ってスラストカラー107に向かって付勢されている。なお、このバネ材21の軸方向Aの剛性は、軸受パッド3の軸方向Aの剛性よりも小さく設定されている。
Further, in the
次に、この実施形態のスラスト軸受装置1の作用について説明する。図1に示すように、蒸気タービン100を稼働させると、回転軸105は自身の軸回りに回転することなる。図2から図4に示すように、回転軸105の回転に伴って、スラスト軸受装置1において、軸受パッド3の支持面3aとスラストカラー107の被支持面107aとの間には、軸受ハウジング2とスラストカラー107との間を油槽として存在する潤滑油によって油膜が形成され、回転軸105に設けられたスラストカラー107は、該油膜による圧力により、軸受パッド3の支持面3aと隙間を有した状態で支持されて所定の回転方向Pへ回転することとなる。
Next, the operation of the
ここで、軸受パッド3の支持面3aとスラストカラー107の被支持面107aとの間の潤滑油は、スラストカラー107の回転に伴って、回転方向P前方側P2の給油部材4に向かって移動することとなる。給油部材4の回転方向P後方側P1には、当該後方側P1に面し、後方側P1から前方側P2へ向かってスラストカラー107に近接するように傾斜したクサビ形成面10が設けられていることで、クサビ効果が発生して、給油部材4とスラストカラー107との間にはクサビ効果による圧力が作用することとなる。このため、給油部材4をスラストカラー107に近接させつつ接触してしまうのを確実に防止することができる。特に、本実施形態では、給油部材4がスラストカラー107に向かって進退可能としつつ、バネ材21によってスラストカラー107に向かって付勢されていることで、給油部材4は、クサビ形成面10によって発生するクサビ効果によりスラストカラー107との接触を防止しつつ、より近接した位置とすることができる。
Here, the lubricating oil between the
そして、給油部材4がスラストカラー107に近接して設けられ、上記クサビ効果を発生させて油膜の圧力が高くなることにより、回転方向P後方側P1から前方側P2への潤滑油のキャリーオーバーが制限されることとなる。そして、クサビ形成面10より回転方向P前方側P2で排出手段12の排出孔17の一方の開口17aが形成されていることで、回転方向P後方側P1から前方側P2へ移動する潤滑油は、クサビ形成面10上を通過するのが制限されつつ通過したものについては、排出孔17から効果的に回収し排出させることができる。このため、給油部材4よりも回転方向P前方側P2に位置する軸受パッド3とスラストカラー107との間には、後方側P1からキャリーオーバーされる潤滑油が混合されるのを防止しつつ、給油部材4において排出手段12の回転方向P前方側P2に設けられた供給手段11の供給孔16の開口16aから、回転方向P前方側P2の軸受パッド3とスラストカラー107との間に新しい潤滑油を効果的に供給することができる。
The
以上のように、本実施形態のスラスト軸受装置1では、給油部材4がスラストカラー107に近接して設けられ、クサビ形成面10を有することで、潤滑油のキャリーオーバーを防止しつつ、低温の新しい潤滑油を効果的に軸受パッド3とスラストカラー107との間に供給することができ、これにより潤滑油の潤滑性能を維持しつつ確実に回転軸105を支持することができる。また、本実施形態では、給油部材4は、スラストカラー107に向かって進退可能であるとともに、バネ材21によって付勢されていることで、スラストカラー107により近接させた位置とすることができ、より効果的に回転方向P後方側P1から前方側P2への潤滑油のキャリーオーバーを制限することができる。その一方で、規制部19を備えることで、給油部材4がスラストカラー107に接触してしまうのを確実に防止することができる。また、このバネ材21の軸方向Aの剛性が、軸受パッド3の軸方向Aの剛性よりも小さく設定されていることで、スラストカラー107を軸受パッド3で確実に支持しつつ、クサビ形成面10によるクサビ効果によって、給油部材4がバネ材21による付勢に抗してスラストカラー107に接触しないように位置させることができる。さらに、給油部材4は、スラストカラー107と最も近接する面でなじみやすく、焼きつきにくい保護層15が形成されていることで、何らかの原因により万一スラストカラー107に接触したとしても、損傷してしまうことを防止することができる。
As described above, in the
なお、上記において、供給手段11が供給連絡穴15及び供給孔16を有し、排出手段12が排出孔17を有するものとしたが、これに限るものではなく、当然に異なる構造としても良い。図6から図8は、第2の実施形態を示している。この実施形態のスラスト軸受装置30では、排出手段の構造が異なっている。すなわち、図6から図8に示すように、軸受パッド3同士の間隔に設けられた給油部材31の排出手段32は、先端面13に形成された排出溝33を有する。排出溝33は、先端面13において径方向に沿って形成されている。このため、クサビ形成面10を通過した潤滑油は、排出溝33内部に回収され、排出溝33に沿って径方向外周側に排出されることとなり、回転方向P前方側P1の軸受パッド3とスラストカラー107との間には、供給手段11によって新たな潤滑油を供給することができる。
In the above description, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
なお、上記各実施形態では、給油部材は、スラストカラー107に面する位置に、クサビ形成面10、先端面13及び傾斜面14を有する構成としたが、これに限るものではない。少なくともクサビ効果を発生させるクサビ形成面10を有し、その回転方向P前方側P1で排出手段により潤滑油を排出し、さらに前方側Pで供給手段により新たな潤滑油を供給するものとすれば良い。なお、上記実施形態では、給油部材を一部材としてクサビ形成面10、排出手段及び供給手段として備えるものとしたが、これに限るものではなく、例えば、クサビ形成面10と別として、回転方向P前方側P1において隣接する軸受パッドに排出手段や供給手段を設けるものとしても良い。また、上記各実施形態では、給油部材をスラストカラーに向かって付勢する付勢手段としてバネ材21が設けられているものとしたが、これに限るものではなく、例えば、油圧によって付勢する等、様々な手段が適用可能である。
In each of the above embodiments, the oil supply member has the
1、30 スラスト軸受装置(軸受装置)
2 軸受ハウジング
3 軸受パッド
4、31 給油部材
10 クサビ形成面
11 供給手段
12 排出手段
15 保護層
19 規制部
21 バネ材(付勢手段)
100 蒸気タービン(回転機械)
105 回転軸
107 スラストカラー
1, 30 Thrust bearing device (bearing device)
DESCRIPTION OF
100 Steam turbine (rotary machine)
105
Claims (6)
該軸受ハウジングと前記スラストカラーとの間に、前記回転軸の周方向に沿うようにして相互に間隔を設けて配置され、前記スラストカラーを回転可能に支持する複数の軸受パッドと、
該軸受パッド同士の間隔に前記スラストカラーに近接して設けられ、前記潤滑油を供給する給油部材とを備え、
前記給油部材は、前記スラストカラーの回転方向後方側に設けられ、該スラストカラーとの間に前記潤滑油によるクサビ効果を発生させるクサビ形成面と、
該クサビ形成面よりも前記回転方向前方側に設けられ、前記潤滑油を供給するための供給手段と、
前記クサビ形成面と前記供給手段との間に設けられ、前記潤滑油を排出する排出手段とを有することを特徴とする軸受装置。 A bearing housing that is axially opposed to a thrust collar provided on the rotating shaft and is supplied with lubricating oil between the thrust collar;
Between the bearing housing and the thrust collar, a plurality of bearing pads are arranged so as to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the rotating shaft, and rotatably support the thrust collar;
An oil supply member that is provided close to the thrust collar at an interval between the bearing pads and that supplies the lubricating oil;
The oil supply member is provided on the rear side in the rotation direction of the thrust collar, and a wedge forming surface that generates a wedge effect due to the lubricating oil between the thrust collar and the thrust collar;
A supply means for supplying the lubricating oil provided on the front side in the rotational direction from the wedge forming surface;
A bearing device provided between the wedge forming surface and the supply means, and having a discharge means for discharging the lubricating oil.
前記給油部材は、前記スラストカラーに向かって進退可能に設けられており、
前記給油部材を前記スラストカラーに向かって付勢する付勢手段を備えることを特徴とする軸受装置。 The bearing device according to claim 1,
The oil supply member is provided so as to be able to advance and retract toward the thrust collar,
A bearing device comprising urging means for urging the oil supply member toward the thrust collar.
前記付勢手段の軸方向の剛性は、前記軸受パッドの軸方向の剛性よりも小さく設定されていることを特徴とする軸受装置。 The bearing device according to claim 2,
The bearing device characterized in that the axial rigidity of the biasing means is set smaller than the axial rigidity of the bearing pad.
前記給油部材が前記スラストカラーに向かって移動することを規制することが可能な規制部を備えることを特徴とする軸受装置。 In the bearing device according to claim 2 or 3,
A bearing device comprising a restricting portion capable of restricting movement of the oil supply member toward the thrust collar.
前記給油部材の内、少なくとも前記スラストカラーと最も近接する面には、なじみやすく、焼きつきにくい保護層が形成されていることを特徴とする軸受装置。 In the bearing device according to any one of claims 1 to 4,
A bearing device characterized in that a protective layer that is easy to fit and hard to seize is formed on at least a surface of the oil supply member that is closest to the thrust collar.
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