涡轮机械制造技术

涡轮机械具备：旋转轴；一对推力环，其绕所述旋转轴设置；推力轴承，其在所述一对推力环间的轴向位置绕所述旋转轴设置；排油流路，其绕所述旋转轴设置，用于将润滑所述推力轴承与所述推力环之间的滑动接触部后的润滑油排出。所述排油流路包含：排油口部，其用于将所述排油流路内的所述润滑油向下方排出；油引导流路部，其比所述排油口部靠上方设置，将来自所述滑动接触部的所述润滑油在所述旋转轴的周向上引导而引导到所述排油口部。所述油引导流路部关于所述旋转轴的旋转方向呈非对称的形状，在所述旋转方向上的上游侧的第一位置具有最小流路截面积，并且在比所述第一位置靠下游侧的第二位置具有最大流路截面积。

Turbomachinery

With the turbo machinery: a rotary shaft; a thrust ring, its around the axis of rotation; thrust bearing, the axial position of a thrust ring around the axis of rotation; oil flow path, which rotate around the rotating shaft is provided, for lubricating oil lubrication between the sliding contact region the thrust bearing and the thrust ring after discharge. The oil flow path includes oil discharge mouth, which is used for the lubricating oil to the oil flow path to below the discharge; guiding oil flow path, the ratio of the oil export department by the above settings, the lubricating oil from the sliding contact region in the the axis of rotation on the circumferential guide and guide to the oil export department. The oil guide the direction of rotation of the flow path portion on the rotating shaft of a non symmetrical shape, the first position in the upstream direction of rotation on the side with the minimum flow path cross-sectional area, and has a maximum flow path cross-sectional area than in the first position on the downstream side of the second position.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮机械
本公开涉及具有推力轴承的涡轮机械。
技术介绍
一直以来，在各种涡轮机械中，采用在绕旋转轴设置的一对推力环之间配置推力轴承并使推力轴承负担沿旋转轴轴向的载荷(推力载荷)的结构。推力轴承与推力环之间的滑动接触部被供给润滑油。润滑油在润滑推力轴承与推力环之间的滑动接触部后，经由绕旋转轴形成的排油流路排出。此外，作为排油流路，例如可列举由推力轴承的一个端面与形成于轴承壳体内壁面的轴承槽包围的空间、由推力轴承的另一个端面与导油件包围的空间、至少由将工作流体流路与轴承空间隔开的分隔壁包围的空间。在专利文献1中，公开了防止用于从由推力轴承的另一个端面与导油件包围的空间(排油流路)排出润滑油的排油口部被润滑油堵塞的增压器。在该增压器中，通过使形成于导油件的下部的舌片相对于水平方向倾斜，防止由推力轴承的另一个端面与导油件包围的空间(排油流路)的排油口部被润滑油堵塞。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11－2136号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题本专利技术人对润滑推力轴承与推力环的滑动接触部后的润滑油的流动进行了CFD分析。其结果，明确了润滑推力轴承与推力环的滑动接触部后的润滑油在排油流路内具有沿着旋转轴的旋转方向的回转成分。另外，得知了具有回转成分的润滑油在排油流路中的位于排油口部的上方的油引导流路部内被向油引导流路部的外周壁推压，沿油引导流路部的外周壁朝向排油口部流动。这样，在排油流路的油引导流路部内，润滑油沿油引导流路部的外周壁流动，因此在涡轮机械的低速旋转时(或者润滑油的供给量较少时)，沿油引导流路部的外周壁流动的润滑油的气液交界面比推力环的外周面靠径向外侧，不会引发润滑油与推力环外周面的直接接触。但是，伴随着涡轮机械的转速上升(或者润滑油的供给量增加)，存在于油引导流路部的润滑油增加，油引导流路部中气液交界面向径向内侧移动，润滑油与推力环外周面有时会接触。在此，润滑油从推力轴承与推力环的滑动接触部的较宽的角度区域飞散，在碰到油引导流路部的外周壁之后一边被该外周壁朝向排油口部引导一边流动。因此，特别是在油引导流路部的下游侧的区域润滑油量增加，存在润滑油与推力环外周面接触的趋势。若润滑油与推力环外周面接触，则推力环将润滑油搅拌，产生机械损失。在专利文献1中，为了防止用于排出润滑油的排油口部被润滑油堵塞，使形成排油口部的导油件的舌部相对于水平方向倾斜，并不是致力于油引导流路部的形状。因此，在专利文献1中，不能说充分采取了用于对与润滑油的搅拌损失相伴的涡轮机械的效率降低进行抑制的对策。鉴于上述情况，本专利技术的至少一实施方式的目的在于提供一种能够抑制润滑油的搅拌损失的涡轮机械。用于解决技术问题的手段(1)本专利技术的至少一实施方式的涡轮机械的特征在于，具备：旋转轴；一对推力环，其绕所述旋转轴设置；推力轴承，其在所述一对推力环间的轴向位置绕所述旋转轴设置；排油流路，其绕所述旋转轴设置，用于将润滑所述推力轴承与所述推力环之间的滑动接触部后的润滑油排出；所述排油流路包含：排油口部，其用于将所述排油流路内的所述润滑油向下方排出；油引导流路部，其比所述排油口部靠上方设置，将来自所述滑动接触部的所述润滑油在所述旋转轴的周向上引导而引导到所述排油口部；所述油引导流路部关于所述旋转轴的旋转方向呈非对称的形状，在所述旋转方向上的上游侧的第一位置具有最小流路截面积，并且在比所述第一位置靠下游侧的第二位置具有最大流路截面积。在上述(1)的结构中，油引导流路部有着在旋转方向上的上游侧的第一位置具有最小流路截面积、并且在比第一位置靠下游侧的第二位置具有最大流路截面积那样的非对称的形状。因此，与油引导流路部关于旋转轴的旋转方向为对称的形状的情况相比，排油性提高，即使在油引导流路部的下游侧的区域，也难以引发润滑油与推力环外周面的接触。因此，能够抑制与推力环对润滑油的搅拌相伴的涡轮机械的机械损失。此外，在几个实施方式中，油引导流路部的“流路截面积”的意思是沿着旋转轴的半径方向的油引导流路部的截面的面积。(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构中，所述油引导流路部的所述流路截面积随着沿所述旋转方向从所述第一位置朝向所述第二位置而增加。根据上述(2)的结构，使油引导流路部的流路从旋转方向上的上游侧的第一位置朝向下游侧的第二位置扩大，因此在润滑油量容易增加的油引导流路部的下游侧的区域，能够有效地防止润滑油与推力环外周面的接触。因此，能够进一步抑制与推力环对润滑油的搅拌相伴的涡轮机械的机械损失。(3)在几个实施方式中，在上述(1)或者(2)的结构中，所述油引导流路部在所述旋转轴的半径方向上的流路宽度在所述第二位置比在所述第一位置大。在上述(3)的结构中，油引导流路部的半径方向流路宽度并非恒定，相比于旋转方向上的上游侧的第一位置的半径方向流路宽度，下游侧的第二位置的半径方向流路宽度更大。因此，易于防止油引导流路部的下游侧的区域中的润滑油与推力环外周面的接触。因此，能够有效地抑制与推力环对润滑油的搅拌相伴的涡轮机械的机械损失。(4)在几个实施方式中，在上述(3)的结构中，所述油引导流路部的外周缘为在偏离所述旋转轴的轴中心的位置具有中心的圆弧形状。根据上述(4)的结构，例如能够通过使用车床的单纯的加工来形成油引导流路部的圆弧形状的外周缘。因此，在实现上述的(3)的结构(与旋转方向上的上游侧的第一位置相比，下游侧的第二位置的半径方向流路宽度更大的结构)时，能够通过提高加工性来减少涡轮机械的制造成本。(5)在几个实施方式中，在上述(4)的结构中，所述圆弧形状的所述中心至少存在于从所述旋转方向上的所述油引导流路部的上游侧区域向下游侧区域在水平方向上偏离所述轴中心的位置。根据上述(5)的结构，油引导流路部在比通过旋转轴的中心轴的铅垂平面靠上游侧的位置具有半径方向流路宽度最窄的部位(窄路部)。并且，油引导流路部的半径方向流路宽度从窄路部向排油口部随着朝向下游侧而逐渐扩大。因此，无论是否能够采用例如使用车床的单纯的加工，都能够有效地防止油引导流路部的下游侧的区域中的润滑油与推力环外周面的接触。因此，能够在不损害涡轮机械的加工性的情况下，有效地抑制与推力环对润滑油的搅拌相伴的涡轮机械的机械损失。(6)在几个实施方式中，在上述(1)至(5)中任一项的结构中，所述油引导流路部在所述旋转轴的轴向上的流路宽度在所述第二位置比在所述第一位置大。在上述(6)的结构中，油引导流路部的轴向流路宽度并非恒定，与旋转方向上的上游侧的第一位置的轴向流路宽度相比，下游侧的第二位置的轴向流路宽度更大。因此，易于防止油引导流路部的下游侧的区域中的润滑油与推力环外周面的接触。因此，能够有效地抑制与推力环对润滑油的搅拌相伴的涡轮机械的机械损失。(7)在几个实施方式中，在上述(1)至(6)中任一项的结构中，所述旋转方向上的最上游位置处的所述油引导流路部的流路截面积比所述旋转方向上的最下游位置处的所述油引导流路部的流路截面积小。根据上述(7)的结构，能够抑制到达排油口部的润滑油再次流入油引导流路部。因此，能够减少油引导流路部中的润滑油量，易于防止油引导流路部内的润滑油与推力环外周面的接触。因此，能够有效地抑制与推力环对润滑油的搅拌相伴的涡轮机械的机械损失。(8)在几个实施方式中，在上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机械，其特征在于，具备：旋转轴；一对推力环，其绕所述旋转轴设置；推力轴承，其在所述一对推力环间的轴向位置绕所述旋转轴设置；排油流路，其绕所述旋转轴设置，用于将润滑所述推力轴承与所述推力环之间的滑动接触部后的润滑油排出；所述排油流路包含：排油口部，其用于将所述排油流路内的所述润滑油向下方排出；油引导流路部，其比所述排油口部靠上方设置，将来自所述滑动接触部的所述润滑油在所述旋转轴的周向上引导而引导到所述排油口部；所述油引导流路部关于所述旋转轴的旋转方向呈非对称的形状，在所述旋转方向上的上游侧的第一位置具有最小流路截面积，并且在比所述第一位置靠下游侧的第二位置具有最大流路截面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡轮机械，其特征在于，具备：旋转轴；一对推力环，其绕所述旋转轴设置；推力轴承，其在所述一对推力环间的轴向位置绕所述旋转轴设置；排油流路，其绕所述旋转轴设置，用于将润滑所述推力轴承与所述推力环之间的滑动接触部后的润滑油排出；所述排油流路包含：排油口部，其用于将所述排油流路内的所述润滑油向下方排出；油引导流路部，其比所述排油口部靠上方设置，将来自所述滑动接触部的所述润滑油在所述旋转轴的周向上引导而引导到所述排油口部；所述油引导流路部关于所述旋转轴的旋转方向呈非对称的形状，在所述旋转方向上的上游侧的第一位置具有最小流路截面积，并且在比所述第一位置靠下游侧的第二位置具有最大流路截面积。2.如权利要求1所述的涡轮机械，其特征在于，所述油引导流路部的所述流路截面积随着沿所述旋转方向从所述第一位置朝向所述第二位置而增加。3.如权利要求1或2所述的涡轮机械，其特征在于，所述油引导流路部在所述旋转轴的半径方向上的流路宽度在所述第二位置比在所述第一位置大。4.如权利要求3所述的涡轮机械，其特征在于，所述油引导流路部的外周缘为在偏离所述旋转轴的轴中心的位置具有中心的圆弧形状。5.如权利要求4所述的涡轮机械，其特征在于，所述圆弧形状的所述中心至少存在于从所述旋转方向上的所述油引导流路部的上游侧区域向下游侧区域在水平方向上偏离所述轴中心的位置。6.如权利要求1至5中任一项所述的涡轮机械，其特征在于，所述油引导流路部在所述旋转轴的轴向上的流路宽度在所述第二位置比在所述第一位置大。7.如权利要求1至6中任一项所述的涡轮机械，其特征在于，所述旋转方向上的最上游位置处的所述油引导流路部的流路截面积比所述旋转方向上的最下游位置处的所述油引导流路部的流路截面积小。8.如权利要求1至7中任一项所述的涡轮机械，其特征在于，所述油引导流路部的外周缘的形状由一条以上的曲线、多条直线或者一条以上的直线及一条以上的曲线的组合形状形成。9.如权利要求1至8中任一项所述的涡轮机械，其特征在于，还具备收容所述推力轴承的轴承壳体，所述排油流路包含第一排油流路，该第一排油流路利用由所述推力轴承的第一端面和在与该第一端面对置的所述轴承壳体的内壁面上形成的轴承槽包围的空间形成。10.如权利要求1至9中任一项所述的涡轮机械，其特征在于，还具备导油件，该导油件被设为与所述推力轴承的第二端面、以及位于该第二端面侧的所述推力...

【专利技术属性】
技术研发人员：二江贵也，段本洋辅，西冈忠相，秋山洋二，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP