倾斜垫片轴承装置制造方法及图纸

技术编号:12027546 阅读:97 留言:0更新日期:2015-09-10 12:21
本发明专利技术的目的在于提供一种能够以小的供给液压力使旋转轴浮起的倾斜垫片轴承装置,所述倾斜垫片轴承装置具备:多个轴瓦,配置在旋转轴的周围,将所述旋转轴支承为旋转自如;支承构件,夹设在所述多个轴瓦与对这些轴瓦进行支承的轴承壳体之间,将各轴瓦支承为能够摆动;及供油机构,向在所述多个轴瓦中的1个以上的轴瓦的轴承面上形成的至少1个油槽供给润滑油,其中,所述至少1个油槽在所述旋转轴停止时设置在所述轴承面中的与所述旋转轴的外周面接触的接触区域的内侧及外侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】倾斜垫片轴承装置
本专利技术涉及例如蒸汽涡轮的滑动轴承那样,利用能够摆动的多个轴瓦来支承大型回转机械的旋转轴的倾斜垫片轴承装置。
技术介绍
在涡轮或发电机等大型回转机械中,为了稳定地支承旋转轴,而使用倾斜垫片轴承装置。倾斜垫片轴承装置是滑动轴承的一种,具有如下结构:在轴承壳体内,在旋转轴的周围配置有能够摆动的多个轴瓦(倾斜垫片)。轴瓦由设置在轴承壳体的内侧的枢轴支承为能够摆动。并且,通过旋转轴的旋转,将润滑油导向旋转轴的外周面与轴瓦的轴承面之间,在它们之间形成楔状油膜而支承旋转轴。例如在专利文献1中公开了一种上述倾斜垫片轴承装置。在这样的倾斜垫片轴承装置中,在无法得到油膜的楔形效果产生的充分的负荷能力的旋转开始时或低速旋转时,需要消除旋转轴的外周面与倾斜垫片的轴承面的接触,防止轴承面的烧结。因此,有时采用被称为顶轴油泵的机构(JOP机构)。例如专利文献2记载的JOP机构在倾斜垫片的轴承面开设有供油口,经由供油通路从泵向该供油口供给高压的润滑油,在轴承面上形成油膜而利用油膜使旋转轴浮起。通常,在轴承面上形成油槽,以使润滑油遍及大范围。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开昭59-212520号公报【专利文献2】日本实开平2-146961号公报
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】然而,倾斜垫片轴承装置为了使轴瓦能够摆动而成为通过与轴瓦的外周面抵接的枢轴来支承轴瓦的结构,因此由于轴瓦的自重或经由旋转轴向轴瓦施加的载荷等而轴瓦稍微变形。因此,在旋转轴的停止时,在依赖于该轴瓦的变形的形状的接触区域,轴瓦与旋转轴进行接触。例如在轴瓦由枢轴进行点支承的情况下,轴瓦与旋转轴的接触区域成为大致椭圆形状。在此,本专利技术者进行的仔细研究的结果可知,JOP机构产生的旋转轴的浮起特性受到旋转轴的停止时的轴瓦和旋转轴的接触区域与设于轴瓦的轴承面上的润滑油导入用的油槽的相对的配置关系的影响。换言之,根据接触区域与油槽的相对的配置关系,为了使旋转轴浮起所需的向JOP机构的供给液压的大小不同。然而,在专利文献1及2中,对于即使向JOP机构的供给油的压力减小也能够由JOP机构产生的使旋转轴浮起的接触区域与油槽的相对的配置关系,没有任何公开。本专利技术的一形态的至少几个实施方式的目的在于提供一种能够以小的供给液压力使旋转轴浮起的倾斜垫片轴承装置。需要说明的是,本专利技术的另一形态的至少几个实施方式的目的在于提供一种能防止旋转轴与轴瓦的接触的倾斜垫片轴承装置。【用于解决课题的方案】本专利技术的一方案的至少几个实施方式的倾斜垫片轴承装置具备:多个轴瓦,配置在旋转轴的周围,将所述旋转轴支承为旋转自如;支承构件,夹设在所述多个轴瓦与对这些轴瓦进行支承的轴承壳体之间,将各轴瓦支承为能够摆动;及供油机构,构成为向在所述多个轴瓦中的1个以上的轴瓦的轴承面上形成的至少1个油槽供给润滑油,所述倾斜垫片轴承装置的特征在于,所述至少1个油槽在所述旋转轴停止时设置在所述轴承面中的与所述旋转轴的外周面接触的接触区域的内侧及外侧。根据上述倾斜垫片轴承装置,从供油机构供给润滑油的油槽设置在轴承面中的与旋转轴的外周面接触的接触区域的内侧及外侧。因此,在旋转轴的旋转开始时或低速旋转时从供油机构经由油槽供给润滑油时,能够使润滑油遍及接触区域的内侧及外侧这两方。由此,即使在向供油机构的供给液压比较小的情况下,也能够有效地使旋转轴浮起。需要说明的是,接触区域通过旋转轴的直径(旋转轴的外周面的曲率半径)、轴瓦的轴承面的曲率半径、轴瓦的材质及经由旋转轴向倾斜垫片轴承装置施加的载荷等来决定。接触区域的形状、位置可以试验性地求出,也可以通过模拟进行推定。例如,可以在旋转轴与轴瓦之间夹入感压纸,将感压纸的着色的部位判定为接触区域。或者,可以根据使用赫兹理论算出的接触应力来推定接触区域,也可以使用FEM解析来推定接触区域。另外,本专利技术的另一方案的至少几个实施方式的倾斜垫片轴承装置具备:多个轴瓦,配置在旋转轴的周围,将所述旋转轴支承为旋转自如;支承构件,夹设在所述多个轴瓦与对这些轴瓦进行支承的轴承壳体之间,将各轴瓦支承为能够摆动;及供油机构,向在所述多个轴瓦中的1个以上的轴瓦的轴承面上形成的至少1个油槽供给润滑油,所述倾斜垫片轴承装置的特征在于,所述支承构件相对于所述1个以上的轴瓦的所述旋转轴的旋转方向上的中央位置,向所述旋转轴的旋转方向上游侧或旋转方向下游侧偏置配置,将所述旋转轴的周向上的各个所述油槽的中心位置以该油槽的开口面积进行加权后的所述至少1个油槽的加权平均位置相对于所述支承构件的配置位置向以所述中央位置为基准的所述支承构件的偏置方向偏移。根据上述倾斜垫片轴承装置,将各个油槽的中心位置xi以油槽的开口面积Si进行加权后的油槽的加权平均位置相对于支承构件的配置位置向支承构件的偏置方向偏移,因此即使支承构件偏置,也能够抑制偏置侧的轴瓦端部与旋转轴的外周面的间隙小于与偏置的方向相反的一侧的轴瓦端部与旋转轴的外周面的间隙的情况。由此,在旋转轴的旋转开始时或低速旋转时,能抑制旋转轴的倾斜,能够防止旋转轴与轴瓦的接触。在一实施方式中,所述至少1个油槽从所述接触区域的内侧到外侧连续延伸。这样,通过设置从接触区域的内侧到外侧连续延伸的至少1个油槽,能够维持油槽产生的旋转轴的浮起特性并削减油槽的设置数目。在另一实施方式中,所述至少1个油槽包括设置在所述接触区域的内侧的内侧油槽和与所述内侧油槽独立地设置在所述接触区域的外侧的外侧油槽。这样,通过设置在接触区域的内侧的内侧油槽和设置在接触区域的外侧的外侧油槽的设置,能够维持油槽产生的旋转轴的浮起特性,并提高各油槽的设置位置或形状的自由度。在几个实施方式中,所述至少1个油槽分别沿着等压线设置,该等压线通过在所述旋转轴的旋转时形成于所述轴承面与所述旋转轴的外周面之间的油膜的压力相同的位置。各油槽分别由连通的1个空间形成,因此油槽内的任意位置都成为同一压力。因此,在跨越不同等压线地形成油槽的情况下,在旋转轴的旋转时,存在油槽内的压力均匀化而作为动压轴承的功能受损的可能性。因此,如上述实施方式那样,将各油槽分别沿着等压线设置,由此维持各等压线位置的油槽内的压力,良好地保持作为动压轴承的功能。在一实施方式中,所述至少1个油槽包括沿着第一等压线设置的第一油槽和沿着第二等压线设置的第二油槽,该第一等压线通过所述油膜的所述压力为第一压力的位置,该第二等压线通过所述油膜的所述压力为与所述第一压力不同的第二压力的位置,所述供油机构包括与所述第一油槽连通的第一供油通路和与所述第二油槽连通的第二供油通路,所述第一供油通路和所述第二供油通路设置作为至少在所述旋转轴的旋转时能够维持成互不相同的压力的另外的系统。根据上述实施方式,与第一油槽连通的第一供油通路和与第二油槽连通的第二供油通路设置作为至少在旋转轴的旋转时能够维持成互不相同的压力的另外的系统。由此,能够避免沿着不同等压线(第一等压线和第二等压线)设置的第一油槽及第二油槽的压力在旋转轴的额定旋转时均匀化的情况,能够良好地保持作为动压轴承的功能。在一实施方式中,沿着所述第一等压线设置的多个所述第一油槽构成为经由所述第一供油通路而相互连通。这样,对于沿着同一等压线设置的多个油槽,若采用供油通路相互连通的结构,则也能够简化供油通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倾斜垫片轴承装置,具备:多个轴瓦,配置在旋转轴的周围,将所述旋转轴支承为旋转自如;支承构件,夹设在所述多个轴瓦与对这些轴瓦进行支承的轴承壳体之间,将各轴瓦支承为能够摆动;及供油机构,构成为向在所述多个轴瓦中的1个以上的轴瓦的轴承面上形成的至少1个油槽供给润滑油,所述倾斜垫片轴承装置的特征在于,所述至少1个油槽在所述旋转轴停止时设置在所述轴承面中的与所述旋转轴的外周面接触的接触区域的内侧及外侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.31 JP 2013-016421;2013.07.12 JP 2013-146661.一种倾斜垫片轴承装置,具备:多个轴瓦,配置在旋转轴的周围,将所述旋转轴支承为旋转自如;支承构件,夹设在所述多个轴瓦与对这些轴瓦进行支承的轴承壳体之间,将各轴瓦支承为能够摆动;及顶轴油泵机构,构成为经由与在所述多个轴瓦中的1个以上的轴瓦的轴承面上形成的至少1个油槽连通的供油口而向所述油槽供给润滑油,从而使所述旋转轴浮起,所述倾斜垫片轴承装置的特征在于,接受来自所述顶轴油泵机构的所述润滑油的供给的所述至少1个油槽在所述旋转轴停止时设置在所述轴承面中的与所述旋转轴的外周面接触的接触区域的内侧及外侧。2.根据权利要求1所述的倾斜垫片轴承装置,其特征在于,所述至少1个油槽从所述接触区域的内侧到外侧连续地延伸。3.根据权利要求1所述的倾斜垫片轴承装置,其特征在于,所述至少1个油槽包括设置在所述接触区域的内侧的内侧油槽和与所述内侧油槽独立地设置在所述接触区域的外侧的外侧油槽。4.根据权利要求1~3中任一项所述的倾斜垫片轴承装置,其特征在于,所述至少1个油槽分别沿着等压线设置,该等压线通过在所述旋转轴的旋转时形成于所述轴承面与所述旋转轴的外周面之间的油膜的压力相同的位置。5.一种倾斜垫片轴承装置,具备:多个轴瓦,配置在旋转轴的周围,将所述旋转轴支承为旋转自如;支承构件,夹设在所述多个轴瓦与对这些轴瓦进行支承的轴承壳体之间,将各轴瓦支承为能够摆动;及供油机构,构成为向在所述多个轴瓦中的1个以上的轴瓦的轴承面上形成的至少1个油槽供给润滑油,所述倾斜垫片轴承装置的特征在于,所述至少1个油槽在所述旋转轴停止时设置在所述轴承面中的与所述旋转轴的外周面接触的接触区域的内侧及外侧,所述至少1个油槽分别沿着等压线设置,该等压线通过在所述旋转轴的旋转时形成于所述轴承面与所述旋转轴的外周面之间的油膜的压力相同的位置,所述至少1个油槽包括沿着第一等压线设置的第一油槽和沿着第二等压线设置的第二油槽,该第一等压线通过所述油膜的所述压力为第一压力的位置,该第二等压线通过所述油膜的所述压力为与所述第一压力不同...

【专利技术属性】
技术研发人员:西冈忠相角侑树
申请(专利权)人:三菱日立电力系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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