DE112016003754T5

DE112016003754T5 - Vertikale Lagervorrichtung

Info

Publication number: DE112016003754T5
Application number: DE112016003754.6T
Authority: DE
Inventors: Kwangik Na; Shigeyoshi Mori
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2036-07-30
Also published as: CN107949713A; KR20180042302A; CN107949713B; GB2556299A; GB201802906D0; GB2556299B; JPWO2017029969A1; DE112016003754B4; US20180245636A1; WO2017029969A1; KR102010445B1; US10323690B2; JP6438145B2

Abstract

Ein Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51, der einen Kühlabschnitt 26 bildet, ist von einem Gehäuse 24 zu dem Außenbereich hin exponiert. Ein Schmieröl, das Wärme eines Drucklager-Abschnitts 23 und eines Gleitlager-Abschnitts 25 absorbiert hat, wird in dem Kühlabschnitt 26 gekühlt, wenn das Schmieröl von einer oberen Ölkammer 46 zu einer unteren Ölkammer 47 wandert, wobei es durch Nutzung der Schwerkraft zirkuliert. Somit treibt das Zirkulieren des Schmieröls ein Kühlen des erwärmten Drucklager-Abschnitts 23 und des erwärmten Gleitlager-Abschnitts 25 an. Darüber hinaus ist der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 des Kühlabschnitts 26 integral mit dem Gehäuse 24 auf der radial äußeren Seite des Gehäuses 24 bereitgestellt. Aus diesem Grund erfordert der Kühlabschnitt 26 keine lange Rohrleitung.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine vertikale Lagervorrichtung.
Stand der Technik
Eine vertikale Lagervorrichtung, die ein sich drehendes Wellenelement einer rotierenden Maschine lagert, wie beispielsweise eines großen Generators und eines Elektromotors, ist allgemein bekannt. Die vertikale Lagervorrichtung trägt sowohl eine Drucklast in der axialen Richtung als auch eine radiale Last in der radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements, das sich vertikal in der Richtung der Schwerkraft erstreckt. Lagerteilstücke, die einer axialen Last und einer radialen Last der vertikalen Lagervorrichtung entsprechen, werden durch die Drehung des sich drehenden Wellenelements erwärmt und müssen daher in einer geeigneten Weise gekühlt werden. Üblicherweise hat eine vertikale Lagervorrichtung einen Luftkühler, der die gesamte Einrichtung in erster Linie durch Blasen von Luft kühlt, oder einen Ölkühler eingesetzt, der ein Schmieröl im Außenbereich kühlt. Wenn ein Luftkühler verwendet wird, wird ein Ventilator, der sich mit dem sich drehenden Wellenelement dreht, dazu verwendet, die Lagervorrichtung durch einen Luftstrom zu kühlen, der mittels des Ventilators erzeugt wird (Patentliteratur 1). Wenn stattdessen ein Ölkühler verwendet wird, wird eine Pumpvorrichtung oder dergleichen für ein Zirkulieren eines Schmieröls verwendet, um das Schmieröl, welches das Lagerteilstück schmiert, zum Beispiel in den Außenbereich abzulassen, und das Schmieröl wird zwischen der Lagervorrichtung und dem Kühler zirkuliert, um dadurch die Lagervorrichtung zu kühlen (Patentliteratur 2).
Da rotierende Maschinen, auf welche die vertikale Lagervorrichtung angewendet wird, jedoch größer und hochtourig werden, nimmt auch die Wärme tendenziell zu, die an den Lagerteilstücken erzeugt wird. Aus diesem Grund ist es erforderlich, dass die vertikale Lagervorrichtung eine höhere Kühlleistung aufweist. Wenn jedoch ein Luftkühler verwendet wird, wie beispielsweise jener, der in der Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2003-292977 beschrieben wird, ist die Kühlleistung von dem Luftstrom und der Kontaktfläche zwischen dem Luftstrom und Kühlerrippen abhängig, die in Kontakt mit diesem kommen. Mit anderen Worten, um die Kühlleistung zu verbessern, ist es wesentlich, das Oberflächengebiet der Kühlerrippen zu vergrößern. Dementsprechend verursacht eine Verbesserung der Kühlleistung ein Problem hinsichtlich einer Vergrößerung der Kühlerrippen und daher einer Vergrößerung der vertikalen Lagervorrichtung selbst.
Wenn ein Ölkühler verwendet wird, kann eine Vergrößerung der vertikalen Lagervorrichtung selbst vermieden werden, es ist jedoch eine Rohrleitung von der vertikalen Lagervorrichtung zu dem externen Ölkühler erforderlich. Dies macht Aufbau und Wartung kompliziert. Darüber hinaus wird es schwierig, die vertikale Lagervorrichtung selbst zu kühlen, wenn in der Funktion des Ölkühlers oder der Rohrleitung ein Fehler auftritt.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2003-293977
Patentliteratur 2: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 5-106636

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine vertikale Lagervorrichtung bereitzustellen, die eine hohe Kühlleistung aufweist, während eine Vergrößerung und eine Verkomplizierung des Aufbaus und der Wartung verhindert werden.
Lösung für das Problem
Bei einer vertikalen Lagervorrichtung nach Anspruch 1 unterteilt ein behälterförmiges Gehäuse eine Ölkammer in der Richtung der Schwerkraft in eine obere Ölkammer auf der oberen Seite und eine untere Ölkammer auf der unteren Seite, wobei die Ölkammer durch das Gehäuse und eine Basisplatte gebildet wird. Ein Kühl-Teilstück weist ein Schmieröl-Durchlass-Teilstück auf, das ein Durchströmen des Schmieröls ermöglicht, das von der oberen Ölkammer zu der unteren Ölkammer wandert. Das in der oberen Ölkammer gespeicherte Schmieröl wandert in der Richtung der Schwerkraft durch das Schmieröl-Durchlass-Teilstück des Kühl-Teilstücks hindurch zu der unteren Ölkammer. Das Kühl-Teilstück ist zu dem Außenbereich des Gehäuses hin exponiert. Folglich verliert das Schmieröl, das durch das Kühl-Teilstück hindurch strömt, in dem Kühl-Teilstück Wärme, das zu dem Außenbereich des Gehäuses hin exponiert ist. Somit wird das Schmieröl, das Wärme eines Drucklager-Teilstücks und eines Gleitlager-Teilstücks absorbiert hat, in dem Kühl-Teilstück gekühlt, während es von der oberen Ölkammer in die untere Ölkammer wandert. Im Ergebnis treibt das zirkulierende Schmieröl ein Kühlen des erwärmten Drucklager-Teilstücks und Gleitlager-Teilstücks an. Darüber hinaus ist das Kühl-Teilstück auf der radial äußeren Seite des Gehäuses integral mit dem Gehäuse bereitgestellt. Aus diesem Grund erfordert das Kühl-Teilstück keine lange Rohrleitung. Auf diese Weise kann die Kühlleistung verbessert werden, während eine Verkomplizierung des Aufbaus und der Wartung verhindert wird.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Schaubild eines Schnitts einer vertikalen Lagervorrichtung einer ersten Ausführungsform;
2 ist ein Schaubild einer rotierenden Maschine, auf welche die vertikale Lagervorrichtung der ersten Ausführungsform angewendet wird;
3 ist eine Pfeilansicht bei einer Betrachtung aus einer Richtung eines Pfeils III von 1;
4 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Umgebung eines ringförmigen Teilstücks der vertikalen Lagervorrichtung von 1 vergrößert;
5 ist eine Querschnittsansicht des in 4 dargestellten ringförmigen Teilstücks entlang einer Schnittlinie V-V von 4;
6 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Umgebung eines Verbindungslochs der vertikalen Lagervorrichtung vergrößert, die in 4 dargestellt ist;
7 ist eine Querschnittsansicht eines Gehäuses der vertikalen Lagervorrichtung der ersten Ausführungsform entlang einer Schnittlinie VII-VII von 4;
8 ist eine Querschnittsansicht der Umgebung des Verbindungslochs von 7 entlang einer Schnittlinie VIII-VIII von 7;
9 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Umgebung des in 4 dargestellten ringförmigen Teilstücks der vertikalen Lagervorrichtung weiter vergrößert;
10 ist eine Querschnittsansicht der Umgebung eines Verbindungslochs einer Modifikation der ersten Ausführungsform entlang einer Schnittposition, die einer Linie VIII-VIII von 7 entspricht;
11 ist eine Querschnittsansicht der Umgebung des Verbindungslochs der Modifikation der ersten Ausführungsform entlang der Schnittposition, die der Linie VIII-VIII von 7 entspricht;
12 ist eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines Gehäuses und eines Kühl-Teilstücks einer vertikalen Lagervorrichtung einer zweiten Ausführungsform;
13 ist eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines Gehäuses und eines Kühl-Teilstücks einer vertikalen Lagervorrichtung einer Modifikation der zweiten Ausführungsform;
14 ist eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines Gehäuses und eines Kühl-Teilstücks einer vertikalen Lagervorrichtung einer Modifikation der zweiten Ausführungsform;
15 ist eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines Gehäuses und eines Kühl-Teilstücks einer vertikalen Lagervorrichtung einer Modifikation der zweiten Ausführungsform;
16 ist ein schematisches Schaubild eines Schnitts einer vertikalen Lagervorrichtung einer dritten Ausführungsform;
17 ist ein schematisches Schaubild eines Schnitts einer vertikalen Lagervorrichtung einer Modifikation der dritten Ausführungsform;
18 ist ein schematisches Schaubild eines Schnitts einer vertikalen Lagervorrichtung einer vierten Ausführungsform;
19 ist ein schematisches Schaubild eines Schnitts einer vertikalen Lagervorrichtung einer fünften Ausführungsform;
20 ist eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines Gehäuses und eines Kühl-Teilstücks einer vertikalen Lagervorrichtung einer sechsten Ausführungsform;
21 ist eine Querschnittsansicht eines Teilstücks eines Gehäuses und eines Kühl-Teilstücks einer vertikalen Lagervorrichtung einer weiteren Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden werden vertikale Lagervorrichtungen mehrerer Ausführungsformen auf der Basis der Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass im Wesentlichen gemeinsamen Teilstücken bei den mehreren Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen sind und Beschreibungen derselben weggelassen sind.
Erste Ausführungsform
Eine vertikale Lagervorrichtung 10, die in den 1, 2 und 3 dargestellt ist, wird als ein Lager einer rotierenden Maschine 11 verwendet, die in 2 dargestellt ist. Die rotierende Maschine 11 beinhaltet einen Rotor 13, der sich um ein sich drehendes Wellenelement 12 herum dreht, wie beispielsweise einen Generator, eine Pumpe, einen Motor und eine Turbine. Die rotierende Maschine 11 ist nicht auf diese Beispiele beschränkt und kann auf irgendeine Vorrichtung angewendet werden, die sich um ein sich drehendes Wellenelement 12 herum dreht. Die rotierende Maschine 11 beinhaltet das sich drehende Wellenelement 12 in dem Drehzentrum. Das sich drehende Wellenelement 12 erstreckt sich vertikal in der Richtung der Schwerkraft. Die vertikale Lagervorrichtung 10 lagert das sich drehende Wellenelement 12 der rotierenden Maschine 11 an dem oberen Ende der rotierenden Maschine 11, das heißt, auf der oberen Seite in der Richtung der Schwerkraft. Die vertikale Lagervorrichtung 10 ist an einem Boden 14 einer Anlage befestigt und hängt die rotierende Maschine 11 auf und lagert sie. Es ist anzumerken, dass das sich drehende Wellenelement 12 die vertikale Lagervorrichtung 10 in der Richtung nach oben durchdringen kann, und über der vertikalen Lagervorrichtung 10 kann eine Antriebsquelle bereitgestellt sein, die das sich drehende Wellenelement 12 antreibt.
Wie in 1 dargestellt, beinhaltet die vertikale Lagervorrichtung 10 einen Druckring 21, eine Basisplatte 22, einen Drucklager-Abschnitt 23, ein Gehäuse 24, einen Gleitlager-Abschnitt 25 sowie einen Kühlabschnitt 26. Der Druckring 21 ist in einem Zylinder ausgebildet und ist integral mit dem sich drehenden Wellenelement 12 bereitgestellt.
Dementsprechend dreht sich der Druckring 21 integral mit dem sich drehenden Wellenelement 12. Der Druckring 21 weist einen oberen Flächen-Abschnitt 31, einen Zylinderabschnitt 32 sowie einen ringförmigen Abschnitt 33 auf. Der obere Flächen-Abschnitt 31, der Zylinderabschnitt 32 und der ringförmige Abschnitt 33 sind als ein Körper ausgebildet. Der obere Flächen-Abschnitt 31 ist an dem oberen Ende des Druckrings 21 positioniert, und das sich drehende Wellenelement 12 durchdringt die Mitte des oberen Flächen-Abschnitts 31. Der Zylinderabschnitt 32 erstreckt sich von dem oberen Flächen-Abschnitt 31 aus nach unten und ist auf der axial äußeren Seite des sich drehenden Wellenelements 12 als ein Zylinder bereitgestellt, der konzentrisch mit dem sich drehenden Wellenelement 12 ist. Der ringförmige Abschnitt 33 ist an dem unteren Ende des Zylinderabschnitts 32 bereitgestellt, das heißt, an einem Endteilstück entgegengesetzt zu dem oberen Flächen-Abschnitt 31. Der ringförmige Abschnitt 33 weist einen größeren Außendurchmesser als der Zylinderabschnitt 32 auf, und sein Endteilstück auf der äußeren Umfangsseite ragt weiter zu der radial äußeren Seite hervor als der Zylinderabschnitt 32. Der ringförmige Abschnitt 33 weist in der radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 eine innere Umfangsfläche 331 auf der inneren Umfangsseite und eine äußere Umfangsfläche 332 auf der äußeren Umfangsseite auf. Das sich drehende Wellenelement 12 ist integral mit dem Druckring 21 montiert, indem es den oberen Flächen-Abschnitt 31 des Druckrings 21 durchdringt. Das sich drehende Wellenelement 12 wird zum Beispiel mittels Pressfitting bzw. Presspassen oder Schweißen an dem Druckring 21 befestigt.
Die Basisplatte 22 weist einen Hauptkörper 34 und einen Ölzylinder-Abschnitt 35 auf. Der Hauptkörper 34 und der Ölzylinder-Abschnitt 35 der Basisplatte 22 sind als einzelne Elemente ausgebildet oder mittels eines einzelnen Elements als ein Körper ausgebildet. Bei der Ausführungsform ist der Ölzylinder-Abschnitt 35 getrennt von dem Hauptkörper 34 ausgebildet und ist an dem Hauptkörper 34 angebracht. Der Hauptkörper 34 ist in einer kreisförmigen Platte ausgebildet, die eine Öffnung 36 in der Mitte derselben aufweist. Das sich drehende Wellenelement 12 durchdringt die mittige Öffnung 36. Der Ölzylinder-Abschnitt 35 ist als ein Zylinder bereitgestellt, der entlang des Rands der Öffnung 36 des Hauptkörpers 34 ausgebildet ist und sich von dem Hauptkörper 34 aus nach oben erstreckt. Folglich umgibt der Ölzylinder-Abschnitt 35 die radial äußere Seite des sich drehenden Wellenelements 12 zylindrisch. Die Basisplatte 22 ist an dem Boden 14 der Anlage befestigt oder ist an einem nicht dargestellten Gehäuse oder dergleichen der rotierenden Maschine 11 befestigt.
Der Drucklager-Abschnitt 23 ist in einem Teilstück bereitgestellt, in dem der Druckring 21 und die Basisplatte 22 einander gegenüberliegen. Noch genauer ist der Drucklager-Abschnitt 23 in einem Teilstück bereitgestellt, in dem der Druckring 21 und die Basisplatte 22 einander in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 gegenüberliegen. Bei der Ausführungsform ist der Drucklager-Abschnitt 23 in dem Hauptkörper 34 der Basisplatte 22 an einer Position bereitgestellt, an der er dem ringförmigen Abschnitt 33 des Druckrings 21 gegenüberliegt. Der Drucklager-Abschnitt 23 gleitet auf dem ringförmigen Abschnitt 33 des Druckrings 21, der sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht. Um spezifisch zu sein, gleitet der Drucklager-Abschnitt 23 auf einer Gleitoberfläche 333 auf der Seite des Hauptkörpers 34 des ringförmigen Abschnitts 33. Somit trägt der Drucklager-Abschnitt 23 axial die Drehung des sich drehenden Wellenelements 12.
Das Gehäuse 24 umgibt die äußere Umfangsseite des sich drehenden Wellenelements 12. Das Gehäuse 24 weist einen Gehäuse-Hauptkörper 41, eine mittlere Wand 42, eine innere Wand 43 und eine untere Wand 44 auf. Das Gehäuse 24 ist mit der Basisplatte 22 an deren unterem Ende verbunden. Das Gehäuse 24 bildet zusammen mit der Basisplatte 22 einen Behälter, der ein offenes oberes Ende aufweist. Bei dem behälterartigen Raum, der von dem Gehäuse 24 und der Basisplatte 22 gebildet wird, handelt es sich um eine Ölkammer 45, die ein Schmieröl speichert. Mit anderen Worten, das Gehäuse 24 ist mit der Basisplatte 22 integriert, um einen Behälter zu bilden, und bildet die Ölkammer 45. Das Schmieröl wird in die Ölkammer 45 gefüllt.
Der Gehäuse-Hauptkörper 41 ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet und bildet eine äußere Wand des Gehäuses 24. Das untere Ende des Gehäuse-Hauptkörpers 41 befindet sich in Kontakt mit der Basisplatte 22. Die mittlere Wand 42 ist in der axialen Richtung in der Mitte des Gehäuse-Hauptkörpers 41 bereitgestellt und ragt von dem Gehäuse-Hauptkörper 41 radial nach innen hervor. Das heißt, die mittlere Wand 42 ragt in einer ringförmigen Gestalt von einer inneren Wand des Gehäuse-Hauptkörpers 41 zu der Seite des sich drehenden Wellenelements 12 hervor. Die innere Wand 43 erstreckt sich von der Umgebung eines radial inneren Endteilstücks der mittleren Wand 42 aus nach oben. Die innere Wand 43 ist in einer zylindrischen Form in der Umgebung des radial inneren Endteilstücks der mittleren Wand bereitgestellt. Die untere Wand 44 erstreckt sich von der Mitte der mittleren Wand 42 aus in der radialen Richtung nach unten. Wie in dem Fall der inneren Wand 43 ist die untere Wand 44 in einer zylindrischen Form unter der mittleren Wand 42 bereitgestellt.
Somit unterteilt die mittlere Wand 42 des Gehäuses 24 die Ölkammer 45, die mit der Basisplatte 22 gebildet ist, in eine obere Ölkammer 46 und eine untere Ölkammer 47. Die obere Ölkammer 46 ist in einer ringförmigen Gestalt zwischen dem Gehäuse-Hauptkörper 41 und der inneren Wand 43 auf der oberen Seite der mittleren Wand 42 ausgebildet. Indessen ist die untere Ölkammer 47 in einer ringförmigen oder zylindrischen Gestalt zwischen dem Gehäuse-Hauptkörper 41 und der unteren Wand 44 auf der unteren Seite der mittleren Wand 42 ausgebildet. Wie vorstehend beschrieben, verwendet das Gehäuse 24 die mittlere Wand 42, um die Ölkammer 45 in der Richtung der Schwerkraft in die obere Ölkammer 46 auf der oberen Seite und die untere Ölkammer 47 auf der unteren Seite zu unterteilen. Das Gehäuse 24 weist eine obere Platte 48 auf. Die obere Platte 48 bedeckt die obere Endseite der behälterförmigen Ölkammer 45.
Der Gleitlager-Abschnitt 25 ist in einem Teilstück bereitgestellt, in dem der Druckring 21 und das Gehäuse 24 einander gegenüberliegen. Noch genauer ist der Gleitlager-Abschnitt 25 in einem Teilstück bereitgestellt, in dem der Druckring 21 und das Gehäuse 24 einander in der radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 gegenüberliegen. Bei der Ausführungsform ist der Gleitlager-Abschnitt 25 an der inneren Wand 43 des Gehäuses 24 an einer Position bereitgestellt, an der er dem Zylinderabschnitt 32 des Druckrings 21 gegenüberliegt. Der Gleitlager-Abschnitt 25 gleitet auf dem Zylinderabschnitt 32 des Druckrings 21, der sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht. Um spezifisch zu sein, gleitet der Gleitlager-Abschnitt 25 auf einer äußeren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 32. Somit trägt der Gleitlager-Abschnitt 25 radial die Drehung des sich drehenden Wellenelements 12.
Der Kühlabschnitt 26 weist einen Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 und einen abstrahlenden Abschnitt 52 auf. Der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 ist als ein rohrartiges Element konfiguriert, dass ein Durchlassen von Schmieröl ermöglicht, und weist eine darin ausgebildete Schmieröl-Nut auf. Der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 weist das eine Ende auf, das mit der oberen Ölkammer 46 verbunden ist, und weist das andere Ende auf, das mit der unteren Ölkammer 47 verbunden ist. Noch genauer weist der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 ein oberes Endteilstück auf, das mit der oberen Ölkammer 46 verbunden ist, und weist ein unteres Endteilstück auf, das mit der unteren Ölkammer 47 verbunden ist. Der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 ist direkt an dem Gehäuse-Hauptköper 41 angebracht. Mit anderen Worten, der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 ist integral mit dem Gehäuse-Hauptkörper 41 ausgebildet. Darüber hinaus ragt der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 von dem Gehäuse-Hauptkörper 41 radial nach außen hervor. Das heißt, der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 ist zu dem Außenbereich des Gehäuse-Hauptkörpers 41 hin exponiert. Der abstrahlende Abschnitt 52 ist in dem Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 bereitgestellt, der zu dem Gehäuse-Hauptkörper 41 hin exponiert ist. Der abstrahlende Abschnitt 52 weist nicht dargestellte Kühlerrippen und weitere Teilstücke auf, um ein Oberflächengebiet für einen Wärmeaustausch sicherzustellen. Wie in 3 dargestellt, sind mehrere Kühlabschnitte 26 in der Umfangsrichtung der vertikalen Lagervorrichtung 10 bereitgestellt. Bei der Ausführungsform beinhaltet die vertikale Lagervorrichtung 10 vier Kühlabschnitte 26, die in der Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Die Anzahl und die Anordnung der Kühlabschnitte 26 sind nicht auf das in 3 dargestellte Beispiel beschränkt und können beliebig festgelegt werden.
Das Schmieröl, das in der in 1 dargestellten oberen Ölkammer 46 gespeichert ist, strömt aufgrund der Schwerkraft und eines Pumpeffekts, der durch die Zirkulation des Schmieröls verursacht wird, durch den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 zu der unteren Ölkammer 47 auf der unteren Seite. Dabei strömt das Schmieröl durch den zu dem Gehäuse-Hauptkörper 41 hin exponierten Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 hindurch. Folglich verliert das Schmieröl Wärme in dem abstrahlenden Abschnitt 52, der in dem Weg des Schmieröl-Durchlass-Abschnitts 51 angeordnet ist. Das heißt, das Schmieröl verliert Wärme in dem abstrahlenden Abschnitt 52, während es von der oberen Ölkammer 46 durch den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 zu der unteren Ölkammer 47 strömt, und wird gekühlt. Wie beschrieben wurde, kühlt der Kühlabschnitt 26 das Schmieröl, das von der oberen Ölkammer 46 zu der unteren Ölkammer 47 strömt.
Zusätzlich zu dem obigen beinhaltet die vertikale Lagervorrichtung 10 außerdem einen Luftblas-Abschnitt 53. Der Luftblas-Abschnitt 53 weist einen Ventilator-Abschnitt 54 auf, der sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht. Die Drehung des Ventilator-Abschnitts 54 zusammen dem sich drehenden Wellenelement 12 erzeugt einen Luftstrom von oben nach unten auf der äußeren Seite des Gehäuses 24. Der Luftstrom wandert entlang der oberen Platte 48 und des Gehäuse-Hauptkörpers 41 des Gehäuses 24 und strömt durch den abstrahlenden Abschnitt 52 des Kühlabschnitts 26. Somit kühlt der Luftstrom, der durch die Drehung des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, das Gehäuse 24 und den Kühlabschnitt 26. Demzufolge wird ein Wärmeverlust von dem Schmieröl, das in der Ölkammer 45 gespeichert ist, und von dem Schmieröl angetrieben, das durch den Kühlabschnitt 26 hindurch strömt. Das Gehäuse 24 kann Rippen 49 an einer Position aufweisen, an welcher der Luftstrom durch die Drehung des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird.
Das Gehäuse 24 unterteilt die Ölkammer 45 nicht nur in die obere Ölkammer 46 und die untere Ölkammer 47, sondern auch in eine Zirkulations-Ölkammer 55. Die Zirkulations-Ölkammer 55 ist in einem Teilstück der Ölkammer 45 mit Ausnahme der oberen Ölkammer 46 und der unteren Ölkammer 47 ausgebildet. Die Zirkulations-Ölkammer 55 nimmt ein Teilstück des Zylinderabschnitts 32 und des ringförmigen Abschnitts 33 des Druckrings 21 auf. Darüber hinaus sind der Drucklager-Abschnitt 23 und der Gleitlager-Abschnitt 25 in der Zirkulations-Ölkammer 55 bereitgestellt. Das heißt, der Drucklager-Abschnitt 23, der auf dem ringförmigen Abschnitt 33 des Druckrings 21 gleitet, ist auf der unteren Seite der Zirkulations-Ölkammer 55 positioniert. Indessen ist der Gleitlager-Abschnitt 25, der auf dem Zylinderabschnitt 32 des Druckrings 21 gleitet, auf der oberen Seite der Zirkulations-Ölkammer 55 positioniert.
Die Zirkulations-Ölkammer 55 beinhaltet einen inneren peripheren Durchlass 56, einen äußeren peripheren Durchlass 57, eine Druckkammer 58 sowie eine Gleitkammer 59. Der innere periphere Durchlass 56 ist zwischen der inneren Umfangsfläche 331 des ringförmigen Abschnitts 33 und dem Ölzylinder-Abschnitt 35 der Basisplatte 22 ausgebildet. Der äußere periphere Durchlass 57 ist zwischen der äußeren Umfangsfläche 332 des ringförmigen Abschnitts 33 und der mittleren Wand 42 und der unteren Wand 44 des Gehäuses 24 ausgebildet. Der innere periphere Durchlass 56 und der äußere periphere Durchlass 57 sind in einer ringförmigen, in der Umfangsrichtung des sich drehenden Wellenelements 12 durchgehenden Gestalt ausgebildet. Die Druckkammer 58 ist zwischen dem unteren Ende des ringförmigen Abschnitts 33 und der Basisplatte 22 ausgebildet. Die Druckkammer 58 nimmt den Drucklager-Abschnitt 23 auf. Die Gleitkammer 59 ist zwischen dem Zylinderabschnitt 32 des Druckrings 21 und der inneren Wand 43 des Gehäuses 24 ausgebildet. Die Gleitkammer 59 nimmt den Gleitlager-Abschnitt 25 auf.
Das Schmieröl, das von der oberen Ölkammer 46 durch den Kühlabschnitt 26 zu der unteren Ölkammer 47 gewandert ist, strömt durch eine untere Öl-Nut 61, die in der Basisplatte 22 ausgebildet ist, in die Zirkulations-Ölkammer 55 hinein. Die untere Öl-Nut 61 ist als eine sich radial erstreckende Nut oder eine kreisförmige Vertiefung auf der oberen Seite, das heißt, auf der Seite des Gehäuses 24, der Basisplatte 22 ausgebildet. Das Schmieröl in der unteren Ölkammer 47 strömt durch die untere Öl-Nut 61 hindurch und wandert zu dem inneren peripheren Durchlass 56 der Zirkulations-Ölkammer 55.
Das Schmieröl, das in die Zirkulations-Ölkammer 55 hinein geströmt ist, wird durch Nutzung der Drehung des Druckrings 21 im Inneren der Zirkulations-Ölkammer 55 zu der oberen Ölkammer 46 zurückgeführt. Somit wird das Schmieröl, das in der oberen Ölkammer 46 gespeichert ist, durch den Kühlabschnitt 26, die untere Ölkammer 47, die untere Öl-Nut 61 und die Zirkulations-Ölkammer zirkuliert. Details des Systems für das Zirkulieren des Schmieröls werden später beschrieben. Wärme, die durch das Gleiten des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 erzeugt wird, wird durch das zirkulierende Schmieröl absorbiert. Dann wird die absorbierte Wärme mittels der Zirkulation des Schmieröls durch den Kühlabschnitt 26 hindurch geleitet und wird dadurch in dem Kühlabschnitt 26 abgeführt. Im Ergebnis wird das Schmieröl gekühlt, und das Kühlen des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 35, wo Reibungswärme erzeugt wird, wird angetrieben.
Als nächstes wird das System für ein Zirkulieren des Schmieröls von der Zirkulations-Ölkammer 55 zu der oberen Ölkammer 46 im Detail beschrieben.
Wie in 4 dargestellt, beinhaltet die vertikale Lagervorrichtung 10 ein Zirkulationssystem-Teilstück 70. Das Zirkulationssystem-Teilstück 70 weist ein Zirkulationsloch 71 auf. Das Zirkulationsloch 71 ist in dem ringförmigen Abschnitt 33 des Druckrings 21 bereitgestellt und durchdringt den ringförmigen Abschnitt 33 in der radialen Richtung von der inneren Seite zu der äußeren Seite. Wie in 5 dargestellt, erstrecken sich mehrere Zirkulationslöcher 71 radial in der Umfangsrichtung des ringförmigen Abschnitts 33. Bei der Ausführungsform weist der ringförmige Abschnitt 33 12 Zirkulationslöcher 71 auf, die sich radial in der Umfangsrichtung erstrecken. Ein Ende des Zirkulationslochs 71 ist an der äußeren Umfangsfläche 332 des ringförmigen Abschnitts 33 offen, und das andere Ende ist an der inneren Umfangsfläche 331 des ringförmigen Abschnitts 33 offen. Darüber hinaus ist das Zirkulationsloch 71, wie in 4 dargestellt, in der radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 von der inneren Umfangsfläche 331 in Richtung zu der äußeren Umfangsfläche 332 nach oben geneigt. Mit anderen Worten, das Ende des Zirkulationslochs 71 auf der Seite der äußeren Umfangsfläche 332 ist in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 höher als das Ende auf der Seite der inneren Umfangsfläche 331 positioniert. Es ist anzumerken, dass das Zirkulationsloch 71 in Bezug auf die radiale Richtung des ringförmigen Abschnitts 33 geneigt sein kann. Jedes von den Zirkulationslöchern 71 oder jede Gruppe der Zirkulationslöcher 71 kann die gleiche Breite oder unterschiedliche Breiten und/oder die gleiche Orientierung oder unterschiedliche Orientierungen aufweisen. Es ist jedoch anzumerken, dass es im Zusammenhang mit der Herstellung bevorzugt ist, dass die Zirkulationslöcher 71 sämtlich die gleiche Breite und die gleiche Orientierung aufweisen. Wie vorstehend beschrieben, können die Breite und die Orientierung der Zirkulationslöcher71 beliebig festgelegt werden, um das Wandern des Schmieröls in Abhängigkeit von der erforderlichen Leistungsfähigkeit der vertikalen Lagervorrichtung 10 zu steuern.
Da die Zirkulationslöcher 71 in dem ringförmigen Abschnitt 33 bereitgestellt sind, wird das Schmieröl auf der inneren Umfangsseite des ringförmigen Abschnitts 33 in der Zirkulations-Ölkammer 55 durch die Zirkulationslöcher 71 zu der äußeren Umfangsseite des ringförmigen Abschnitts 33 geführt, wenn sich der Druckring 21 zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht. Das heißt, da sich der Druckring 21 in Bezug auf die feste Basisplatte 22 dreht, strömt das Schmieröl auf der inneren Umfangsseite des ringförmigen Abschnitts 33 durch die Zirkulationslöcher 71 in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin. Somit wird ein Strom des Schmieröls von der Zirkulations-Ölkammer 55 in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 erzeugt. Dabei ermöglicht es die Neigung der Zirkulationslöcher 71 nach oben, dass das Schmieröl gleichmäßiger in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 auf der oberen Seite geführt wird. Da das Schmieröl in der Zirkulations-Ölkammer 55 durch die Zirkulationslöcher 71 in die obere Ölkammer 46 hinein strömt, wird das Schmieröl in der unteren Ölkammer 47 der Zirkulations-Ölkammer 55 durch die untere Öl-Nut 61 zugeführt. Die untere Öl-Nut 61 verbindet die untere Ölkammer 47 und den inneren peripheren Durchlass 56 der Zirkulations-Ölkammer 55. Das heißt, das in der unteren Ölkammer 47 gespeicherte Schmieröl wird dem inneren peripheren Durchlass 56 von der unteren Ölkammer 47 durch die untere Öl-Nut 61 zugeführt.
Wie vorstehend beschrieben, ist der äußere periphere Durchlass 57 zwischen der äußeren Umfangsfläche 332 des ringförmigen Abschnitts 33 des Druckrings 21 und der mittleren Wand 42 und der unteren Wand 44 des Gehäuses 24 ausgebildet. Der Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche 332 und dem Gehäuse 24 in dem äußeren peripheren Durchlass 57 ist an dem in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 oberen Teilstück bevorzugt größer als an dem unteren Teilstück festgelegt. Um eine spezifische Beschreibung anzugeben, wird das untere Ende des Zirkulationslochs 71, das in dem ringförmigen Abschnitt 33 bereitgestellt ist, verlängert, um eine gedachte Linie L festzulegen. Wie in 6 dargestellt, schneidet sich die gedachte Linie L mit dem Gehäuse 24, wenn das untere Ende des Zirkulationslochs 71 verlängert wird. Damit ist der äußere periphere Durchlass 57 so ausgebildet, dass er von den Flächen 571 und 572 umgeben ist, bei denen es sich um innere Wände des Gehäuses 24 handelt, und mit Flächen 573 und 574 umgeben ist, welche die äußere Umfangsfläche 332 des ringförmigen Abschnitts 33 bilden. In dem äußeren peripheren Durchlass 57 ist der Abstand zwischen den Flächen 572 und 574, die einander oberhalb der gedachten Linie L gegenüberliegen, größer als der Abstand zwischen den Flächen 571 und 573 festgelegt, die einander unterhalb der gedachten Linie L gegenüberliegen. Um spezifischer zu sein, tritt der äußere periphere Durchlass 57, der von der mittleren Wand 42 und der unteren Wand 44 des Gehäuses 24 und dem ringförmigen Abschnitt 33 umgeben ist, über einem Schnittpunkt P, an dem sich der äußere periphere Durchlass 57 mit der gedachten Linie L schneidet, in Richtung zu der äußeren Umfangsseite hervor. Somit nimmt der Abstand in dem äußeren peripheren Durchlass 57 zwischen gegenüberliegenden Flächen oberhalb der gedachten Linie L zu. Darüber hinaus kann das Gehäuse 24 einen gekrümmten Flächenabschnitt 72 auf einer Wandfläche aufweisen, der sich von dem Schnittpunkt P aus nach oben erstreckt. Mit anderen Worten, ein Endteilstück auf der inneren Umfangsseite der mittleren Wand 42 und der unteren Wand 44 des Gehäuses 24 kann den gekrümmten Flächenabschnitt 72 aufweisen, der von dem Schnittpunkt P aus nach oben gekrümmt ist. Es ist anzumerken, dass der äußere periphere Durchlass 57 derart ausgebildet sein kann, dass der Abstand zwischen dem Gehäuse 24 und der äußeren Umfangsfläche 332 in einem Bereich, der die Mittelachse des sich drehenden Wellenelements 12 beinhaltet, von einer unteren zu einer oberen Seite kontinuierlich zunimmt.
Das Gehäuse 24 weist in der mittleren Wand 42, welche die Zirkulations-Ölkammer 55 und die obere Ölkammer 46 trennt, ein Verbindungsloch 73 auf. Mit anderen Worten, das Verbindungsloch 73 verbindet die Zirkulations-Ölkammer 55 und die obere Ölkammer 46, indem es die mittlere Wand 42 durchdringt. Das Verbindungsloch 73 weist eine radial äußere Fläche 731 und eine radial innere Fläche 732 auf. Das Verbindungsloch 73 weist eine untere Öffnung 74 und eine obere Öffnung 75 auf. Bei der unteren Öffnung 74 handelt es sich um ein unteres Ende des Verbindungslochs 73, und sie ist zu dem äußeren peripheren Durchlass 57 der Zirkulations-Ölkammer 55 hin offen. Bei der oberen Öffnung 75 handelt es sich um ein oberes Ende des Verbindungslochs 73, und sie ist zu der oberen Ölkammer 46 hin offen. Wie in den 7 und 8 dargestellt, ist es bei dem Verbindungsloch 73 bevorzugt, dass die Öffnungsfläche der unteren Öffnung 74 kleiner als die Öffnungsfläche der oberen Öffnung 75 ist. Es ist außerdem bevorzugt, dass das Verbindungsloch 73 in einer sich verjüngenden Form ausgebildet ist, bei der die Schnittfläche von der unteren Öffnung 74 in Richtung zu der oberen Öffnung 75 hin kontinuierlich zunimmt.
In der Umfangsrichtung des Gehäuses 24 sind mehrere Verbindungslöcher 73 bereitgestellt. Bei der Ausführungsform weist das Gehäuse 24 sechs Verbindungslöcher 73 in der Umfangsrichtung auf. Die Anzahl von Verbindungslöchern 73 kann beliebig festgelegt werden. Wie in den 6 und 7 dargestellt, ist es zum Beispiel bei der mittleren Wand 42, in der das Verbindungsloch 73 ausgebildet ist, bevorzugt, dass sich die Fläche 732 auf der inneren Umfangsseite in der radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 parallel zu der Achse des sich drehenden Wellenelements 12 erstreckt. Das heißt, bei der Ausführungsform ist das Verbindungsloch 73 derart ausgebildet, dass die innere Umfangsfläche 732 parallel zu der Mittelachse des sich drehenden Wellenelements 12 ist. Indessen ist die äußere Umfangsfläche 731 in der mittleren Wand 42, in der das Verbindungsloch 73 ausgebildet ist, in der radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 in Bezug auf die Mittelachse des sich drehenden Wellenelements 12 geneigt. Das heißt, in dem Verbindungsloch 73 ist die äußere Umfangsfläche 731 in einer solchen Weise geneigt, dass sie von dem sich drehenden Wellenelement 12 in Richtung zu der oberen Seite hin weg zieht. Folglich ist das Verbindungsloch 73 in einer sich verjüngenden Form ausgebildet, bei der die Querschnittsfläche von der Seite der Zirkulations-Ölkammer 55 in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin kontinuierlich zunimmt.
Wie in den 4 und 9 dargestellt, beinhaltet die vertikale Lagervorrichtung 10 ein Gleit-Durchgangsloch 76. Das Gleit-Durchgangsloch 76 durchdringt den Zylinderabschnitt 32 des Druckrings 21 in der radialen Richtung. Das Gleit-Durchgangsloch 76 verbindet den inneren peripheren Durchlass 56 der Zirkulations-Ölkammer 55 und die Gleitkammer 59, indem es den Zylinderabschnitt 32 durchdringt. Folglich strömt das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 der Zirkulations-Ölkammer 55 durch das Gleit-Durchgangsloch 76 in die Gleitkammer 59 hinein. Das Schmieröl, das in die Gleitkammer 59 hinein geströmt ist, wird von der Gleitkammer 59 durch die Drehung des Druckrings 21 in die obere Ölkammer 46 hinein zirkuliert. Dabei schmiert das Schmieröl, das in die Gleitkammer 59 hinein geströmt ist, den Gleitlager-Abschnitt 25 und strömt in die obere Ölkammer 46 hinein. Das Gleit-Durchgangsloch 76 kann in der radialen Richtung und der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 von der inneren Umfangsseite zu der äußeren Umfangsseite hin geneigt sein oder nicht geneigt sein. Darüber hinaus kann jedes von den Gleit-Durchgangslöchern 76 oder jede Gruppe derselben die gleiche Breite oder unterschiedliche Breiten und/oder die gleiche Orientierung oder unterschiedliche Orientierungen aufweisen. Es ist jedoch anzumerken, dass es im Zusammenhang mit der Herstellung bevorzugt ist, dass die Gleit-Durchgangslöcher 76 sämtlich die gleiche Breite und die gleiche Orientierung aufweisen. Wie vorstehend beschrieben, können die Breite und die Orientierung der Gleit-Durchgangslöcher 76 beliebig festgelegt werden, um das Wandern des Schmieröls in Abhängigkeit von der erforderlichen Leistungsfähigkeit der vertikalen Lagervorrichtung 10 zu steuern.
Die vertikale Lagervorrichtung 10 beinhaltet ein Abdichtungselement 77. Das Abdichtungselement 77 ist an einer Position bereitgestellt, an der das obere Ende des ringförmigen Abschnitts 33 des Druckrings 21 und das untere Ende der mittleren Wand 42 des Gehäuses 24 einander gegenüberliegen. Wie früher erwähnt, beinhaltet die Zirkulations-Ölkammer 55 die Druckkammer 58, die den Drucklager-Abschnitt 23 aufnimmt, sowie die Gleitkammer 59, die den Gleitlager-Abschnitt 25 aufnimmt. Das Schmieröl, das der Zirkulations-Ölkammer 55 von der unteren Ölkammer 47 durch die untere Öl-Nut 61 hindurch zugeführt wird, wird durch die folgenden drei Zirkulationspfade in der Zirkulations-Ölkammer 55 zu der oberen Ölkammer 46 hin zirkuliert.
Pfad 1: ein Zirkulationspfad, der von dem inneren peripheren Durchlass 56 ausgeht, wobei der Drucklager-Abschnitt 23 der Druckkammer 58 geschmiert wird, und der durch den äußeren peripheren Durchlass 57 und das Verbindungsloch 73 hindurch in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 führt
Pfad 2: ein Zirkulationspfad, der von dem inneren peripheren Durchlass 56 ausgeht und durch das Zirkulationsloch 71 des ringförmigen Abschnitts 33, den äußeren peripheren Durchlass 57 und das Verbindungsloch 73 hindurch in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin führt
Pfad 3: ein Zirkulationspfad, der von dem inneren peripheren Durchlass 56 ausgeht, wobei der Gleitlager-Abschnitt 25 der Gleitkammer 59 geschmiert wird, nachdem er durch das Gleit-Durchgangsloch 76 hindurch geführt hat, und der in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin führt.
Wie vorstehend beschrieben, strömt das Schmieröl in der Zirkulations-Ölkammer 55 durch drei Pfade in die obere Ölkammer 46 hinein. Dabei kann das Schmieröl, das durch den Pfad 3 in die Gleitkammer 59 hinein geströmt ist, zwischen dem oberen Ende des ringförmigen Abschnitts 33 und dem unteren Ende der mittleren Wand 42 hindurch strömen und kann einen Strom in den äußeren peripheren Durchlass 57 hinein bilden, anstatt den in der Gleitkammer 59 aufgenommenen Gleitlager-Abschnitt 25 zu schmieren. Aus diesem Grund ist das Abdichtungselement 77 zwischen dem oberen Ende des ringförmigen Abschnitts 33 und dem unteren Ende der mittleren Wand 42 bereitgestellt. Somit wird der Strom des Schmieröls im Pfad 3 aus dem Gleit-Durchgangsloch 76, der in Richtung zu dem äußeren peripheren Durchlass 57 hin gleitet wird, durch das Abdichtungselement 77 beschränkt. Umgekehrt beschränkt das Abdichtungselement 77 auch das Schmieröl, das durch den äußeren peripheren Durchlass 57 hindurch strömt, nachdem es durch den Pfad 1 oder 2 hindurch geströmt ist, hinsichtlich eines Strömens in die Gleitkammer 59 hinein. Das Schmieröl, das durch den Pfad 1 hindurch geströmt ist und das den Drucklager-Abschnitt 23 der Druckkammer 58 gekühlt hat, strömt auch durch den äußeren peripheren Durchlass 57 hindurch. Das Schmieröl, das durch den Pfad 1 hindurch geströmt ist, wird erwärmt, nachdem es den Drucklager-Abschnitt 23 gekühlt hat. Wenn das erwärmte Schmieröl in die Gleitkammer 59 hinein strömt, kann es ein Kühlen des in der Gleitkammer 59 aufgenommenen Gleitlager-Abschnitts 25 mittels des Schmieröls behindern. Folglich ist das Abdichtungselement 77 bereitgestellt, um ebenso den Strom des Schmieröls von dem äußeren peripheren Durchlass 57 in die Gleitkammer 59 hinein zu beschränken.
Das obere Ende des ringförmigen Abschnitts 33 und das untere Ende der mittleren Wand 42 sind außerdem Teilstücke, bei denen das feste Gehäuse 24 und der sich drehende Druckring 21 einander in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 gegenüberliegen. Dementsprechend kann es sich bei dem Abdichtungselement 77 um einen sekundären Drucklager-Abschnitt handeln, der den Druckring 21 in der axialen Richtung zusammen mit dem Drucklager-Abschnitt 23 lagert. Das heißt, das Abdichtungselement 77 lagert das sich drehende Wellenelement 12 in der axialen Richtung zusammen mit dem Drucklager-Abschnitt 23.
Wie in den 4 und 9 dargestellt, kann der Druckring 21 Einleitungsabschnitte 78 und 79 aufweisen. Der Einleitungsabschnitt 78 ist an der inneren Umfangsfläche 331 des ringförmigen Abschnitts 33 des Druckrings 21 bereitgestellt. Der Einleitungsabschnitt 79 indessen ist an einer inneren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 32 des Druckrings 21 bereitgestellt. Enden des Zirkulationslochs 71 und des Gleit-Durchgangslochs 76 sind an der inneren Umfangsfläche des Druckrings 21 offen. Der Einleitungsabschnitt 78 ist an der inneren Umfangsöffnung des Zirkulationslochs 71 bereitgestellt. In einer ähnlichen Weise ist der Einleitungsabschnitt 79 an der inneren Umfangsöffnung des Gleit-Durchgangslochs 76 bereitgestellt. Der Einleitungsabschnitt 78 ist von der inneren Umfangsfläche 331 radial nach außen vertieft. Darüber hinaus ist der Einleitungsabschnitt 78 derart ausgebildet, dass sein innerer Durchmesser von der inneren Umfangsfläche 331 in Richtung zu der Öffnung des Zirkulationslochs 71 graduell abnimmt.
Der Einleitungsabschnitt 79 ist in einer ähnlichen Weise von der inneren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 32 radial nach außen vertieft. Auch der Einleitungsabschnitt 79 ist derart ausgebildet, dass sein innerer Durchmesser von der inneren Umfangsfläche des Zylinderabschnitts 32 in Richtung zu der Öffnung des Gleit-Durchgangslochs 76 hin graduell abnimmt Die Einleitungsabschnitte 78 und 79 sind in dem Zirkulationsloch 71 und dem Gleit-Durchgangsloch 76 bereitgestellt, die jeweils an der inneren Umfangsfläche des Druckrings 21 offen sind. Es ist anzumerken, dass die Einleitungsabschnitte 78 und 79 in einer in der Umfangsrichtung durchgehenden Nut an der inneren Umfangsfläche des Druckrings 21 ausgebildet sind. In diesem Fall ist jeder der Einleitungsabschnitte 78 und 79 derart ausgebildet, dass sein innerer Durchmesser in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 in Richtung zu der Öffnung des Zirkulationslochs 71 oder des Gleit-Durchgangslochs 76 hin graduell abnimmt. Das nut-artige Teilstück, wie die Einleitungsabschnitte 78 und 79, kann in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet sein, die in der Umfangsrichtung des Druckrings 21 kontinuierlich ist, oder es kann diskontinuierlich in der Umfangsrichtung sein. Darüber hinaus können die Umfangstiefe und die axiale Breite der nut-artigen Teilstücke, die als die Einleitungsabschnitte 78 und 79 dienen, an unterschiedlichen Positionen beliebig geändert werden. Der Einleitungs-Abschnitt 78 leitet das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 in das Zirkulationsloch 71 hinein. In einer ähnlichen Weise leitet der Einleitungs-Abschnitt 79 das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 in das Gleit-Durchgangsloch 76 hinein. Dies treibt das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 dazu, in das Zirkulationsloch 71 und das Gleit-Durchgangsloch 76 hinein zu strömen. Es ist anzumerken, dass die Ausführungsform ein Beispiel darstellt, bei dem beide Einleitungsabschnitte 78 und 79 ausgebildet sind. Die Konfiguration kann jedoch einen der Einleitungsabschnitte 78 und 79 oder beide beinhalten.
Es wird eine Beschreibung der Zirkulation des Schmieröls und der Kühlung des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 mittels des Schmieröls gemäß der vertikalen Lagervorrichtung 10 angegeben, die in der vorstehenden Weise konfiguriert ist.
Der Druckring 21 dreht sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12. Dementsprechend dreht sich der Druckring 21 im Inneren der festen Basisplatte 22 und des Gehäuses 24. Das in der Zirkulations-Ölkammer 55 gespeicherte Schmieröl bildet einen Strom, der zum Beispiel aufgrund der Zentrifugalkraft und der Scherkraft, die durch die Drehung des Druckrings 21 verursacht werden, oder aufgrund eines Differentialdrucks, der durch eine Differenz der Durchflussmenge verursacht wird, von einer inneren zu einer äußeren Seite des sich drehenden Wellenelements 12 gerichtet ist, das heißt, von dem inneren peripheren Durchlass 56 zu dem äußeren peripheren Durchlass 57. Dieser Strom bewirkt, dass das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 durch die Druckkammer 58 hindurch, wie bei dem zuvor erwähnten Pfad 1, durch das Zirkulationsloch 71 hindurch, wie bei dem zuvor erwähnten Pfad 2 und durch die Gleitkammer 59 hindurch, wie bei dem zuvor erwähnten Pfad 3, zu der oberen Ölkammer 46 strömt.
Das Zirkulationsloch 71, das den Pfad 2 bildet, durchdringt den ringförmigen Abschnitt 33 des Druckrings 21, und daher erfährt das Schmieröl einen relativ geringen Widerstand durch den Pfad. Die Druckkammer 58, die den Pfad 1 bildet, nimmt indessen den Drucklager-Abschnitt 23 auf. Folglich wird die Durchflussmenge des Schmieröls, die durch das Zirkulationsloch 71 hindurch strömt, größer als die Durchflussmenge des Schmieröls, die durch die Druckkammer 58 hindurch strömt. Das Schmieröl, das durch das Zirkulationsloch 71 hindurch geströmt ist und eine große Durchflussmenge aufweist, strömt zu dem äußeren peripheren Durchlass 57 heraus, und seine Strömungsrichtung ist entlang des gekrümmten Flächenabschnitts 72, der in dem Gehäuse 24 ausgebildet ist, gleichmäßig nach oben gerichtet. Somit ändert das Schmieröl, das aus dem Zirkulationsloch 71 in den äußeren peripheren Durchlass 57 hinein geströmt ist, seine Strömungsrichtung entlang des gekrümmten Flächenabschnitts 72 nach oben und strömt in das Verbindungsloch 73 hinein. Dabei ist die Durchflussmenge des Schmieröls von dem Zirkulationsloch 71 in Richtung zu dem Verbindungsloch 73 hin größer als die Durchflussmenge des Schmieröls von der Druckkammer 58 zu dem äußeren peripheren Durchlass 57. Die Differenz der Durchflussmenge zwischen dem Schmieröl, das durch unterschiedliche Pfade hindurch strömt, bewirkt, dass das Schmieröl, das von der Druckkammer 58 zu dem äußeren peripheren Durchlass 57 strömt, in das Schmieröl absorbiert wird, das von dem Zirkulationsloch 71 in Richtung zu dem Verbindungsloch 73 geleitet wird. Im Ergebnis wird das Schmieröl, das durch die Druckkammer 58 des Pfads 1 hindurch strömt, der einen hohen Widerstand aufweist, durch den Strom des Schmieröls, das durch das Zirkulationsloch 71 des Pfads 2 hindurch strömt, durch das Verbindungsloch 73 hindurch in die obere Ölkammer 46 hinein nach oben gesaugt. Folglich akkumuliert das Schmieröl, das den Drucklager-Abschnitt 23 in der Druckkammer 58 gekühlt hat, nicht in der Druckkammer 58 und dem äußeren peripheren Durchlass 57, sondern wird zu der oberen Ölkammer 46 hin zirkuliert.
Darüber hinaus zirkuliert die Drehung des Druckrings 21 einen Teil des Schmieröls in dem inneren peripheren Durchlass 56 durch das Gleit-Durchgangsloch 76 und die Gleitkammer 59 hindurch, die den Pfad 3 bilden, zu der oberen Ölkammer 46 hin. Auch in diesem Fall strömt das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 zum Beispiel aufgrund der Zentrifugalkraft und der Scherkraft, die durch die Drehung des Druckrings 21 verursacht werden, oder aufgrund eines Differentialdrucks, der durch eine Differenz der Durchflussmenge verursacht wird, durch das Gleit-Durchgangsloch 76 in die Gleitkammer 59 hinein. Es wird bewirkt, dass das Schmieröl, das in die Gleitkammer 59 hinein geströmt ist, von der Gleitkammer 59 in die obere Ölkammer 46 hinein strömt, nachdem das Schmieröl der Gleitkammer 59 durch die Drehung des Druckrings 21 kontinuierlich zugeführt wurde. Folglich akkumuliert das Schmieröl, das den Gleitlager-Abschnitt 25 in der Gleitkammer 59 gekühlt hat, nicht in der Gleitkammer 59, sondern wird zu der oberen Ölkammer 46 hin zirkuliert.
Das Schmieröl, das durch die Zirkulation zu der oberen Ölkammer 46 zurückgeführt wurde, strömt aufgrund der Schwerkraft und eines Pumpeffekts, der durch die Zirkulation des Schmieröls verursacht wird, hinunter zu der unteren Ölkammer 47. Da die obere Ölkammer 46 mit dem Kühlabschnitt 26 verbunden ist, strömt dabei das Schmieröl in der oberen Ölkammer 46 durch den Kühlabschnitt 26 in die untere Ölkammer 47 hinein. Wenngleich die obere Ölkammer 46 durch das Verbindungsloch 73 mit dem äußeren peripheren Durchlass 57 der Zirkulations-Ölkammer 55 verbunden ist, strömt das Schmieröl, das durch die Pfade 1 und 2 strömt, durch das Verbindungsloch 73 in die obere Ölkammer 46 hinein, wie früher beschrieben. Folglich wird angenommen, dass kein Strom des Schmieröls von der oberen Ölkammer 46 durch das Verbindungsloch 73 hindurch in Richtung zu der Zirkulations-Ölkammer 55 hin auftritt.
Das Schmieröl, das in den Kühlabschnitt 26 hinein geströmt ist, verliert Wärme, indem es durch den abstrahlenden Abschnitt 52 hindurch strömt. Noch genauer verliert das Schmieröl, das die Wärme absorbiert hat, die von dem Gleiten des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 erzeugt wurde, Wärme, indem es durch den Kühlabschnitt 26 hindurch strömt. Das gekühlte Schmieröl strömt in die untere Ölkammer 47 hinein. Wenn sich der Druckring 21 dreht, strömt das Schmieröl in der Zirkulations-Ölkammer 55 heraus in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin, wie früher erwähnt. Wenn folglich das Schmieröl in der Zirkulations-Ölkammer 55 abnimmt, wird das Schmieröl, das in die untere Ölkammer 47 hinein geströmt ist, dem inneren peripheren Durchlass 56 der Zirkulations-Ölkammer 55 durch die untere Öl-Nut 61 zugeführt.
Wie beschrieben wurde, erzeugt der Druckring 21, der sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht, einen Strom des Schmieröls, der durch die Zirkulations-Ölkammer 55 hindurch strömt, und einen Strom des Schmieröls, der durch den Kühlabschnitt 26 hindurch strömt, zwischen der oberen Ölkammer 46 und der unteren Ölkammer 47. Mit anderen Worten, es wird ein Strom des Schmieröls erzeugt, der zwischen der oberen Ölkammer 46 und der unteren Ölkammer 47 zirkuliert. Im Ergebnis wiederholt das Schmieröl das Kühlen des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 sowie die Wärmeabführung in dem Kühlabschnitt 26. Dies ermöglicht die Schmierung und die Kühlung des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 der vertikalen Lagervorrichtung 10 sowie die Wärmeabführung des Schmieröls, das die Wärme aus der Kühlung absorbiert hat.
Bei der zuvor erwähnten ersten Ausführungsform ist der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51, der den Kühlabschnitt 26 bildet, zu dem Außenbereich hin exponiert. Folglich verliert das Schmieröl, das durch den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 hindurch strömt, Wärme in dem abstrahlenden Abschnitt 532 in dem Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51, der zu dem Außenbereich des Gehäuses 24 hin exponiert ist. Somit wird das Schmieröl, das Wärme des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 absorbiert hat, in dem Kühlabschnitt 26 gekühlt, während es von der oberen Ölkammer 46 zu der unteren Ölkammer 47 wandert. Im Ergebnis treibt das zirkulierende Schmieröl eine Kühlung des erwärmten Drucklager-Abschnitts 34 und des erwärmten Gleitlager-Abschnitts 25 an. Darüber hinaus ist der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 des Kühlabschnitts 26 integral mit dem Gehäuse 24 auf der radial äußeren Seite des Gehäuses 24 bereitgestellt. Aus diesem Grund erfordert der Kühlabschnitt 26 keine lange Rohrleitung. Folglich kann die Kühlleistung verbessert werden, ohne den Aufbau und die Wartung kompliziert zu machen.
Darüber hinaus beinhaltet die erste Ausführungsform den Luftblas-Abschnitt 53. Der Luftblas-Abschnitt 53 erzeugt mittels des Ventilator-Abschnitts 54, der sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht, einen Luftstrom in Richtung zu dem Kühlungsabschnitt 26 hin. Dementsprechend wird die Kühlung des Kühlabschnitts 26 durch den Luftstrom angetrieben, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird. Folglich ist es möglich, eine Wärmeabführung des Schmieröls anzutreiben, das durch den Kühlabschnitt 26 zirkuliert, und eine Kühlung des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 mittels des Schmieröls anzutreiben.
Bei der ersten Ausführungsform sind der Drucklager-Abschnitt 23 und der Gleitlager-Abschnitt 25 in der Zirkulations-Ölkammer 55 bereitgestellt, durch die hindurch das Schmieröl von der unteren Ölkammer 47 zu der oberen Ölkammer 46 hin strömt. Folglich werden der Drucklager-Abschnitt 23 und der Gleitlager-Abschnitt 25, die aus der Lagerdrehbewegung des sich drehenden Wellenelements 12 Wärme erzeugen, mittels des Schmieröls gekühlt, das durch die Zirkulations-Ölkammer 55 hindurch strömt. Dementsprechend ist es möglich, eine Kühlung des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 35 anzutreiben und ein Festfressen zu unterbinden. Folglich kann eine Anti-Festfress-Eigenschaft der vertikalen Lagervorrichtung 10 verbessert werden.
Darüber hinaus beinhaltet die erste Ausführungsform das Zirkulationssystem-Teilstück 70. Bei dem Zirkulationssystem-Teilstück 70 sind mehrere Zirkulationslöcher 71 in dem ringförmigen Abschnitt 22 des Druckrings 21 ausgebildet. Wenn sich der ringförmige Abschnitt 33 des Druckrings 21 zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement 12 dreht, werden bei dem Schmieröl in der Zirkulations-Ölkammer 55 zum Beispiel eine Zentrifugalkraft oder eine Scherkraft oder ein Differentialdruck durch die Differenz der Durchflussmenge erzeugt. Damit wird das Schmieröl in der Zirkulations-Ölkammer 55 durch die Zirkulationslöcher 71, die den ringförmigen Abschnitt 33 durchdringen, von einer inneren Seite zu einer äußeren Seite des ringförmigen Abschnitts 33 geführt. Der Strom des Schmieröls, der durch die Zirkulationslöcher 71 geführt wird, bildet einen Strom eines Schmieröls, das von der unteren Ölkammer 47 durch die Zirkulations-Ölkammer 55 hindurch in Richtung zu der oberen Ölkammer hin geleitet wird. Im Ergebnis wird das in der unteren Ölkammer 47 gespeicherte Schmieröl mittels der Drehung des Druckrings 21 durch die Zirkulations-Ölkammer 55 hindurch zu der oberen Ölkammer 46 hin zirkuliert. Dementsprechend ist es möglich, eine Zirkulation des Schmieröls ohne die Verwendung einer Pumpvorrichtung oder dergleichen anzutreiben. Dann werden der Drucklager-Abschnitt 23 und der Gleitlager-Abschnitt 25 durch den zirkulierenden Strom des Schmieröls geschmiert und gekühlt. Folglich kann ein Festfressen des Drucklager-Abschnitts 23 und des Gleitlager-Abschnitts 25 unterbunden werden.
Bei der ersten Ausführungsform ist das Zirkulationsloch 71 von der inneren Seite zu der äußeren Seite hin nach oben geneigt. Folglich wird der Strom des Schmieröls, das durch das Zirkulationsloch 71 hindurch strömt, nach oben geleitet, das heißt, in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin, wenn das Schmieröl aus dem Zirkulationsloch 71 heraus strömt. Dies ermöglicht es, dass das Schmieröl, das durch das Zirkulationsloch 71 hindurch geströmt ist, problemlos zu der oberen Ölkammer 46 hin geführt wird. Dementsprechend ist es möglich, den Strom des Schmieröls anzutreiben, der durch das Zirkulationsloch 71 geströmt ist, und dadurch die Zirkulation des Schmieröls anzutreiben. Darüber hinaus durchdringt das Zirkulationsloch 71 den ringförmigen Abschnitt 33 des Druckrings 21. Der Drucklager-Abschnitt 23 ist an dem unteren Ende des ringförmigen Abschnitts 33 bereitgestellt. Da das Schmieröl durch das Zirkulationsloch 71 hindurch strömt, wird der Drucklager-Abschnitt 23 mittels des Schmieröls gekühlt, das durch das Zirkulationsloch 71 hindurch strömt. Folglich ist es auch möglich, das Kühlen des Drucklager-Abschnitts 23 und des Druckrings 21 anzutreiben.
Bei der ersten Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Flächen 572 und 574 oberhalb der gedachten Linie L in dem äußeren peripheren Durchlass 57 größer als der Abstand zwischen den Flächen 571 und 573 unterhalb der gedachten Linie L festgelegt. Die Durchflussmenge des Schmieröls, die durch das Zirkulationsloch 71 hindurch strömt, ist größer als die Durchflussmenge des Schmieröls, die durch den Drucklager-Abschnitt 23 hindurch strömt. Folglich saugt der Strom des Schmieröls, der durch das Zirkulationsloch 71 hindurch strömt und in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin strömt, das Schmieröl nach oben, das durch den Drucklager-Abschnitt 23 hindurch strömt. Im Ergebnis strömt das Schmieröl, das durch den Drucklager-Abschnitt 23 hindurch geströmt ist, auf der oberen Seite der gedachten Linie L zusammen mit dem Schmieröl, das durch das Zirkulationsloch 71 hindurch geströmt ist. Aus diesem Grund wird der Abstand auf der oberen Seite der gedachten Linie L vergrößert, so dass das Schmieröl, das eine vergrößerte Durchflussmenge aufweist, nicht akkumuliert und in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin strömt. Folglich ist es möglich, die Zirkulation des Schmieröls anzutreiben.
Bei der ersten Ausführungsform weist das Gehäuse 24 den gekrümmten Flächenabschnitt 72 an einer Wandfläche auf, die höher als der Schnittpunkt P mit der gedachten Linie L bereitgestellt ist. Das Schmieröl, das aus dem Zirkulationsloch 71 heraus geströmt ist, wird mittels des gekrümmten Flächenabschnitts 72 gleichmäßig zu der oberen Ölkammer 46 auf der oberen Seite geführt. Dementsprechend ist der Widerstand in dem Zirkulationspfad des Schmieröls verringert, und die Zirkulation des Schmieröls kann angetrieben werden.
Bei der ersten Ausführungsform verbindet das Verbindungsloch 73, das in der mittleren Wand 42 des Gehäuses 24 bereitgestellt ist, die Zirkulations-Ölkammer 55 und die obere Ölkammer 46. Das Verbindungsloch 73 ist in einer sich verjüngenden Form ausgebildet, deren Querschnittsfläche von der Seite des äußeren peripheren Durchlasses 57 der Zirkulations-Ölkammer 55 in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 hin kontinuierlich zunimmt. Folglich wird das Schmieröl auf der Seite der Zirkulations-Ölkammer 55 mittels des Verbindungslochs 73 geführt, das die zunehmende Querschnittsfläche aufweist, und wandert zu der oberen Ölkammer 46. Dementsprechend ist es möglich, die Zirkulation des Schmieröls ohne eine Erhöhung des Widerstands anzutreiben.
Bei der ersten Ausfiihrungsform verläuft die innere Umfangsfläche 732 des Verbindungslochs 73 parallel zu der Mittelachse des sich drehenden Wellenelements 12. Dementsprechend wird in dem Schmieröl, das durch das Verbindungsloch 73 hindurch strömt, eine Strömung erzeugt, die in Richtung zu der oberen Ölkammer 46 auf der oberen Seite geleitet wird, und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass die Strömung gestört wird. Folglich ist es möglich, eine Vergrößerung des Widerstands aufgrund einer Strömungsstörung zu unterbinden und eine Zirkulation des Schmieröls anzutreiben.
Die erste Ausführungsform beinhaltet das Abdichtungselement 77. Das Abdichtungselement 77 beschränkt den Strom des Schmieröls zwischen dem äußeren peripheren Durchlass 57 und der Gleitkammer 59. Wenn das Schmieröl von der Gleitkammer 59 zu dem äußeren peripheren Durchlass 57 strömt, ist es möglich, dass eine Schmierung des Gleitlager-Abschnitts 35, der in der Gleitkammer 59 aufgenommen ist, unzureichend wird. Wenn andererseits das Schmieröl von dem äußeren peripheren Durchlass 57 zu der Gleitkammer 59 strömt, kann das Schmieröl, das durch das Kühlen des Drucklager-Abschnitts 23 erwärmt wird, in den Gleitlager-Abschnitt 25 hinein strömen und die Temperatur des Gleitlager-Abschnitts 25 erhöhen. Folglich kann der Strom des Schmieröls zwischen dem äußeren peripheren Durchlass 57 und der Gleitkammer 59 durch Bereitstellen des Abdichtungselements 77 blockiert werden. Es ist daher möglich, die Zirkulation des Schmieröls anzutreiben, ohne die Schmierung und Kühlung des Gleitlager-Abschnitts 25 zu behindern.
Bei der ersten Ausführungsform kann das Abdichtungselement 77 als ein sekundärer Drucklager-Abschnitt dienen. Bei dieser Konfiguration wird das sich drehende Wellenelement 12 durch das Abdichtungselement 77 gelagert, das als der Drucklager-Abschnitt 23 und der sekundäre Drucklager-Abschnitt dient. Folglich ist es möglich, das sich drehende Wellenelement 12 stabiler zu lagern und die Zirkulation des Schmieröls anzutreiben, ohne die Anzahl von Teilstücken zu vergrößern.
Die erste Ausführungsform beinhaltet den Einleitungsabschnitt 78 an dem Einlass des Zirkulationslochs 71 und den Einleitungsabschnitt 79 an dem Einlass des Gleit-Durchgangslochs 76. Die Einleitungsabschnitte 78 und 79 sind derart festgelegt, dass ihr innerer Durchmesser in Richtung zu dem Zirkulationsloch 71 und zu dem Gleit-Durchgangsloch 76 hin abnimmt. Damit führen die Einleitungsabschnitte 78 und 79 das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 zu dem Zirkulationsloch 71 und dem Gleit-Durchgangsloch 76 hin. Mit anderen Worten, das Schmieröl in dem inneren peripheren Durchlass 56 wird durch diese Einleitungsabschnitte 78 und 79 so geführt, dass es in das Zirkulationsloch 71 und das Gleit-Durchgangsloch 76 eingeleitet wird. Dies treibt den Strom des Schmieröls von dem inneren peripheren Durchlass 56 zu dem Zirkulationsloch 71 und dem Gleit-Durchgangsloch 76 an. Folglich ist es möglich, die Zirkulation des Schmieröls anzutreiben.
Modifikation der ersten Ausführungsform
Bei der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform sind geneigte Flächen in dem Verbindungsloch 73 in Bezug auf die Umfangsrichtung des Gehäuses 24 in entgegengesetzte Richtungen geneigt, so dass sie symmetrisch zueinander sind, wie in den 7 und 8 dargestellt. Das Verbindungsloch73 kann jedoch derart konfiguriert sein, dass die geneigten Flächen in der gleichen Richtung in Bezug auf die Umfangsrichtung geneigt sind, wie in 10 dargestellt. Wenn das sich drehende Wellenelement 12 so konfiguriert ist, dass es sich sowohl in der normalen als auch in der umgekehrten Richtung dreht, ist es bevorzugt, dass das Verbindungloch 73 in der in den 7 und 8 dargestellten Form ausgebildet ist. Darüber hinaus können die vordere und die hintere Neigung des Verbindungslochs 73 in der Umfangsrichtung des Gehäuses 24 gleich sein, wie in den 8 und 10 dargestellt, oder sie können unterschiedlich sein, wie in 11 dargestellt. In beiden Fällen kann die Form des Verbindungslochs 73 beliebig festgelegt werden, um die Wanderung des Schmieröls in Abhängigkeit von der erforderlichen Leistungsfähigkeit der vertikalen Lagervorrichtung 10 zu steuern.
Zweite Ausführungsform
12 stellt eine vertikale Lagervorrichtung einer zweiten Ausführungsform dar.
12 ist eine Querschnittsansicht bei einem Schnitt eines Gehäuses 24 in einem Zwischenteilstück desselben in der axialen Richtung, bei dem eine mittlere Wand 42, eine innere Wand 43 sowie weitere Teilstücke weggelassen sind. Bei der zweiten Ausführungsform weist ein Gehäuse-Hauptkörper 41, der eine äußere Wand des Gehäuses 24 bildet, einen ebenen Abschnitt 81 auf, der sich eben in der Umfangsrichtung erstreckt. Das heißt, der Gehäuse-Hauptkörper 41 weist den ebenen Abschnitt 81 auf, der in der Umfangsrichtung eben ist, und weist einen ringförmigen Abschnitt 82 auf, der die ebenen Abschnitte 81 in der Umfangsrichtung verbindet. Der ringförmige Abschnitt ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, die konzentrisch mit dem sich drehenden Wellenelement 12 ist. Das heißt, der ringförmige Abschnitt 82 ist in einer gekrümmten Fläche ausgebildet, die in Abschnitten bogenförmig ist, wie beispielsweise jenen in 12 dargestellten. Bei der zweiten Ausführungsform weist der Gehäuse-Hauptkörper 41 zwei ebene Abschnitte 81 und zwei ringförmige Abschnitte 82 auf.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Kühlabschnitt 26 an dem ebenen Abschnitt 81 des Gehäuse-Hauptkörpers 41 bereitgestellt. Das heißt, ein Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51, der den Kühlabschnitt 26 bildet, ist in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 von dem ebenen Abschnitt 81 zu dem Außenbereich des Gehäuse-Hauptkörpers 41 hin exponiert. Darüber hinaus ist ein abstrahlender Abschnitt 52, der den Kühlabschnitt 26 bildet, an einer Position bereitgestellt, die dem ebenen Abschnitt 81 gegenüberliegt. Die zwei Kühlabschnitte 26 der zweiten Ausführungsform sind jeweils an den zwei ebenen Abschnitten 81 des Gehäuse-Hauptkörpers 41 bereitgestellt.
Durch Bereitstellen des Kühlabschnitts 26 an dem ebenen Abschnitt 81 wie bei der zweiten Ausführungsform strömt ein Luftstrom, der mittels eines Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, gleichmäßig in einen Zwischenraum zwischen dem Kühlabschnitt 26 und dem ebenen Abschnitt 81 hinein. Wenn der planare Kühlabschnitt 26 an dem bogenförmigen Gehäuse-Hauptkörper 41 bereitgestellt ist, wie bei der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform, variiert der Abstand zwischen dem Kühlabschnitt 26 und dem Gehäuse-Hauptkörper 41 in der Umfangsrichtung des Gehäuse-Hauptkörpers 41. Das heißt, wenn der bogenförmige Gehäuse-Hauptkörper 41 und der planare Kühlabschnitt 26 einander gegenüberliegen, ist der Abstand zwischen dem Gehäuse-Hauptkörper 41 und dem Kühlabschnitt 26 an beiden Endseiten in der Umfangsrichtung des Gehäuse-Hauptkörpers 41 größer. Andererseits ist der Abstand zwischen dem Gehäuse-Hauptkörper 41 und dem Kühlabschnitt 26 in einem mittleren Teilstück in der Umfangsrichtung des Gehäuse-Hauptkörpers 41 kleiner. Wenn der bogenförmige Gehäuse-Hauptkörper 41 und der planare Kühlabschnitt 26 einander gegenüberliegen, variiert somit die Querschnittsfläche, durch die Luft hindurch strömt, die mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, in der Umfangsrichtung des Gehäuse-Hauptkörpers 41. Bei der zweiten Ausführungsform sind der Kühlabschnitt 26 und der ebene Abschnitt 81 indessen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Folglich ist die Querschnittsfläche des Raums, durch den die Luft hindurch strömt, in der Umfangsrichtung des Gehäuse-Hauptkörpers 41 im Wesentlichen gleichmäßig. Damit strömt der Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, gleichmäßig durch den Kühlabschnitt hindurch. Demzufolge kann die Kühleffizienz des Kühlabschnitts 26 verbessert werden.
Darüber hinaus ist der Kühlabschnitt 26 bei der zweiten Ausführungsform an dem planaren, ebenen Abschnitt 81 in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 angebracht. Folglich wird die Arbeit für eine Positionierung und Befestigung des Kühlabschnitts 26 einfacher gemacht, als wenn er an dem gekrümmten ringförmigen Abschnitt 82 bereitgestellt wird. Im Ergebnis ist es möglich, die Arbeitseffizienz beim Montieren des Kühlabschnitts 26 an dem Gehäuse-Hauptkörper 41 zu verbessern.
Wie beschrieben wurde, ist der ebene Abschnitt 81 bei der zweiten Ausführungsform in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 ausgebildet, und der Kühlabschnitt 26 ist an dem ebenen Abschnitt 81 bereitgestellt. Folglich strömt der Strom der Kühlluft, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, gleichmäßig durch den Kühlabschnitt 26 hindurch. Dementsprechend wird die Kühleffizienz des Kühlabschnitts 26 verbessert, und der Kühlabschnitt 26 kann verkleinert werden.
Darüber hinaus ist der Kühlabschnitt 26 bei der zweiten Ausführungsform an dem flachen, ebenen Abschnitt 81 bereitgestellt, so dass die Bearbeitbarkeit beim Montieren des Kühlabschnitts 26 an dem Gehäuse-Hauptkörper 41 ebenfalls verbessert werden kann.
Modifikation der zweiten Ausführungsform
Die in 12 dargestellte zweite Ausführungsform beschreibt ein Beispiel für das Bilden von zwei ebenen Abschnitten 81 in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 sowie das Bereitstellen der Kühlabschnitte 26 an jedem der zwei ebenen Abschnitte 81.
Der Gehäuse-Hauptkörper 41 kann jedoch drei ebene Abschnitte 81 aufweisen, wie in 13 dargestellt. Bei einer vertikalen Lagervorrichtung 10, die in 13 dargestellt ist, kann ein Kühlabschnitt 26 an jedem der drei ebenen Abschnitte 81 bereitgestellt sein. Stattdessen kann ein Gehäuse-Hauptkörper 41 vier ebene Abschnitt 81 aufweisen, wie in 14 dargestellt, oder kann lediglich aus ebenen Abschnitten 81 konfiguriert sein, wie in 15 dargestellt.
Somit kann irgendeine Anzahl von ebenen Abschnitten 81 in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 bereitgestellt sein. Dann können durch Bereitstellen des Kühlabschnitts 26 an sämtlichen oder irgendwelchen der ebenen Abschnitte 81 mehr Kühlabschnitte 26 bereitgestellt werden, und die Kühleffizienz kann noch mehr verbessert werden. Darüber hinaus wird eine Anbringung des Kühlabschnitts 26 an dem Gehäuse-Hauptkörper 41 vereinfacht, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, da der Kühlabschnitt 26 an dem ebenen Abschnitt 81 bereitgestellt wird. Folglich kann eine Anbringung des Kühlabschnitts 26 an dem ebenen Abschnitt 81 Arbeitsstunden erheblich verringern, auch wenn mehr Kühlabschnitte 26 bereitgestellt werden, um die Kühleffizienz zu verbessern.
Dritte Ausführungsform
16 stellt eine vertikale Lagervorrichtung einer dritten Ausführungsform dar.
Bei der dritten Ausführungsform ist ein abstrahlender Abschnitt 52 eines Kühlabschnitts 26 in Bezug auf die axiale Richtung eines sich drehenden Wellenelements 12 geneigt. Mit anderen Worten, der abstrahlende Abschnitt 52 ist nicht parallel zu dem sich drehenden Wellenelement 12, sondern ist in Bezug auf dieses geneigt. Wenn der abstrahlende Abschnitt 52 parallel zu dem sich drehenden Wellenelement 12 bereitgestellt ist, das heißt, wenn er bereitgestellt ist wie bei der ersten Ausführungsform, strömt ein Luftstrom, der mittels eines Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, in der axialen Richtung zwischen dem abstrahlenden Abschnitt 52 und einem Gehäuse-Hauptkörper 41 hindurch. Dann ist der Strom der Kühlluft, der zwischen dem abstrahlenden Abschnitt 52 und dem Gehäuse-Hauptkörper 41 hindurch geströmt ist, durch die Basisplatte 22 radial nach außen gekrümmt. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlicher, dass der Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, auf der unteren Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 strömt, als dass er auf der oberen Seite desselben strömt. Dementsprechend wird das Schmieröl hauptsächlich auf der unteren Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 gekühlt, und eine abstrahlende Oberfläche des abstrahlenden Abschnitts 52 kann in vielen Fällen nicht vollständig genutzt werden.
Folglich kann der Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, durch ein Neigen des abstrahlenden Abschnitts 52 wie bei der dritten Ausführungsform problemloser über den gesamten abstrahlenden Abschnitt 52 hinweg verteilt werden. Mit anderen Worten, es ist wahrscheinlicher, dass der Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, in den gesamten abstrahlenden Abschnitt 52 hinein strömt, als wenn der abstrahlende Abschnitt 52 parallel zu der Achse ist. Folglich ist es möglich, ein Kühlen des Schmieröls anzutreiben, ohne die Fläche des abstrahlenden Abschnitts 52 zu erweitern. Dementsprechend kann die Kühleffizienz des abstrahlenden Abschnitts 52 verbessert werden.
Im Übrigen kann der abstrahlende Abschnitt 52 senkrecht zu der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 bereitgestellt werden, wie in 17 dargestellt. Mit anderen Worten, der abstrahlende Abschnitt 52 bildet einen Winkel von 90 Grad mit dem sich drehenden Wellenelement 12. Durch eine derartige Anordnung des abstrahlenden Abschnitts 52 senkrecht zu der Achse des sich drehenden Wellenelements 12 strömt der Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, im Wesentlichen gleichmäßig durch den gesamten abstrahlenden Abschnitt 52 hindurch. Folglich ist es möglich, ein Kühlen des Schmieröls ohne eine Erweiterung der Fläche des abstrahlenden Abschnitts 52 anzutreiben. Dementsprechend kann die Kühleffizienz des abstrahlenden Abschnitts 52 noch mehr verbessert werden.
Vierte Ausführungsform
18 stellt eine vertikale Lagervorrichtung einer vierten Ausführungsform dar.
Bei der vierten Ausführungsform weist ein Kühlabschnitt 26 einen Richtflügel 91 auf. Der Richtflügel 91 ist auf einer Einlassseite bereitgestellt, auf der Luft von einem Ventilator-Abschnitt 54 in einen abstrahlenden Abschnitt 52 hinein strömt. Bei der vierten Ausführungsform ist der Richtflügel 91 in einem Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 bereitgestellt, der mit einer oberen Ölkammer 46 verbunden ist. Noch genauer ist der Richtflügel 91 in einem Teilstück bereitgestellt, in dem der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51, der sich von der oberen Ölkammer 46 aus erstreckt, mit dem abstrahlenden Abschnitt 52 verbunden ist. Durch Bereitstellen des Richtflügels 91 wird ein Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, durch den Richtflügel 91 ausgerichtet. Das heißt, der Richtflügel 91 löscht Störungen in dem von dem Ventilator-Abschnitt 54 erzeugten Luftstrom aus und führt einen stabilen Luftstrom so, dass er in den abstrahlenden Abschnitt 52 eintritt. Folglich strömt ein in geringerem Maße gestörter Luftstrom durch den abstrahlenden Abschnitt 52 hindurch.
Bei der vierten Ausführungsform wird der Luftstrom, der mittels des Ventilator-Abschnitts 54 erzeugt wird, durch den Richtflügel 91 ausgerichtet und wird zu dem abstrahlenden Abschnitt 52 geführt. Damit wird der Luftstrom stabilisiert, der durch den abstrahlenden Abschnitt 52 hindurch strömt. Folglich kann die Kühleffizienz verbessert werden.
Fünfte Ausführungsform
19 stellt eine vertikale Lagervorrichtung einer fünften Ausführungsform dar.
Eine vertikale Lagervorrichtung 10 der fünften Ausführungsform beinhaltet eine Abschirmplatte 92. Die Abschirmplatte 92 ist zwischen einem Kühlabschnitt 26 und einem Gehäuse 24 bereitgestellt. Die Abschirmplatte 92 blockiert eine Übertragung von Wärme von dem Kühlabschnitt 26 auf das Gehäuse 24. Wenn der abstrahlende Abschnitt 52 in Bezug auf die Achse des sich drehenden Wellenelements 12 wie bei der in den 16 und 17 dargestellten dritten Ausführungsform geneigt ist, ist der Abstand zwischen dem abstrahlenden Abschnitt 52 und dem Gehäuse 24 bei einigen Teilstücken verringert. Wenn sich der abstrahlende Abschnitt 52 und das Gehäuse 24 somit nahe kommen, kann Wärme von dem erwärmten abstrahlenden Abschnitt 52 auf das Gehäuse 24 übertragen werden. Aus diesem Grund ist die Abschirmplatte 92 zwischen dem abstrahlenden Abschnitt 52 und dem Gehäuse 24 bereitgestellt. Damit wird Wärme des abstrahlenden Abschnitts 52 mittels der Abschirmplatte 92 abgeschirmt, und eine Übertragung derselben auf das Gehäuse 24 kann unterbunden werden.
Die Abschirmplatte 92 bei der fünften Ausführungsform ist bereitgestellt, um eine Übertragung von Wärme von dem abstrahlenden Abschnitt 52 auf das Gehäuse 24 zu unterbinden. Dementsprechend ist es möglich, eine Verschlechterung der Kühlleistung zu unterbinden, auch wenn der geneigte abstrahlende Abschnitt 52 nahe an das Gehäuse 24 heran gebracht wird.
Sechste Ausführungsform
20 stellt eine vertikale Lagervorrichtung einer sechsten Ausführungsform dar.
Bei der sechsten Ausführungsform weist ein Kühlabschnitt 26 einen Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 sowie mehrere abstrahlende Abschnitte 52 auf. Der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 ist von einer oberen Ölkammer 46 zu dem Außenbereich eines Gehäuse-Hauptkörpers 41 hin exponiert und geht nacheinander durch mehrere abstrahlende Abschnitte 52 hindurch, bevor er mit einer unteren Ölkammer 47 verbunden ist. Das heißt, der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 geht nacheinander durch mehrere in Reihe angeordnete abstrahlende Abschnitt 52 hindurch. Folglich strömt das Schmieröl, das aus der oberen Ölkammer 46 in den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 hinein geströmt ist, durch die seriellen abstrahlenden Abschnitte 52 hindurch und wird dadurch in mehreren Stufen gekühlt. Dann strömt das Schmieröl, das durch die mehreren abstrahlenden Abschnitte 52 gekühlt wurde, in die untere Ölkammer 47 hinein.
Bei der sechsen Ausführungsform wird ein Kühlen des Schmieröls, das durch den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 hindurch strömt, angetrieben, indem ermöglicht wird, dass das Schmieröl nacheinander durch mehrere abstrahlende Abschnitte 52 hindurch strömt. Dann müssen bei der sechsen Ausführungsform, auch wenn mehrere abstrahlende Abschnitte 52 bereitgestellt sind, lediglich zwei Löcher, bei denen es sich um einen Einlass und einen Auslass handelt, in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 gebildet werden, um ein Durchströmen des Schmieröls zu ermöglichen. Wenn der abstrahlende Abschnitt 52 zum Beispiel vor jedem der sechs ebenen Abschnitte 81 angeordnet ist, die in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 bereitgestellt sind, müssen sechs Schmieröl-Durchlass-Abschnitte 51 mit dem Gehäuse-Hauptkörper 41 verbunden sein. In diesem Fall müssen zwei Löcher für einen Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51, das heißt insgesamt 12 Löcher, in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 ausgebildet sein, um ein Durchströmen des Schmieröls zu ermöglichen. Bei der sechsten Ausführungsform werden indessen, auch wenn sechs abstrahlende Abschnitte 52 bereitgestellt sind, lediglich zwei Schmieröl-Durchlass-Abschnitte 52 verwendet, und daher sind insgesamt vier Löcher in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 ausgebildet. Somit müssen bei der sechsten Ausführungsform weniger Löcher in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 ausgebildet sein, um ein Durchströmen des Schmieröls zu ermöglichen. Dies verringert Arbeitsstunden und erforderliche Teilstücke des Gehäuse-Hauptkörpers 41. Folglich kann der Aufbau vereinfacht werden, während die Kühlleistung aufrechterhalten wird.
Weitere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung, die vorstehend beschrieben ist, ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und ist auf verschiedene Ausführungsformen anwendbar, ohne von dem Hauptinhalt der Erfindung abzuweichen.
Die dritte Ausführungsform beschreibt eine Konfiguration, bei welcher der abstrahlende Abschnitt 52 geneigt ist, um die in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 obere Seite zu verbreitern. Umgekehrt kann jedoch der abstrahlende Abschnitt 52 so geneigt sein, dass die in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements 12 untere Seite verbreitert wird. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Abschirmplatte 92 der vierten Ausführungsform auf der oberen Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 bereitgestellt ist, die nahe an den Gehäuse-Hauptkörper 41 heran kommt. Darüber hinaus ist die Verbindung zwischen dem abstrahlenden Abschnitt 52 und dem Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt. Bei dem Beispiel von 17 ist der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 zum Beispiel von der oberen Ölkammer 46 aus mit der radial äußeren Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 verbunden und ist von der radial inneren Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 aus mit der unteren Ölkammer 47 verbunden. Im Gegensatz dazu kann der Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 von der oberen Ölkammer 46 aus mit der radial inneren Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 verbunden sein und kann von der radial äußeren Seite des abstrahlenden Abschnitts 52 aus mit der unteren Ölkammer 47 verbunden sein. Darüber hinaus kann der Strom des Schmieröls im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn um das sich drehende Wellenelement 12 herum gehen. Somit können eine Verbindung zwischen dem abstrahlenden Abschnitt 52 und dem Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 sowie die Richtung des Stroms des Schmieröls in Abhängigkeit von der Nutzung des eingesetzten abstrahlenden Abschnitts 52 beliebig geändert werden.
Darüber hinaus beschreiben die vorstehend erwähnten mehreren Ausführungsformen ein Beispiel, bei dem das Schmieröl, das durch den abstrahlenden Abschnitt 51 durch den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 hindurch strömt, von der oberen Ölkammer 46 zu der unteren Ölkammer 47 strömt. Andererseits kann das Schmieröl, das durch den abstrahlenden Abschnitt 52 durch den Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 hindurch strömt, bei einer weiteren denkbaren Konfiguration von der unteren Ölkammer 47 zu der oberen Ölkammer 46 strömen. In diesem Fall strömt das Schmieröl, das durch den abstrahlenden Abschnitt 52 hindurch strömt, durch einen Pumpeffekt, der eine Zentrifugalkraft und eine Scherkraft nutzt, die durch die Drehung des Druckrings 21 in dem Schmieröl erzeugt werden, von der unteren Ölkammer 47 zu der oberen Ölkammer 46. Somit können der Pfad und die Richtung, auf dem/in der das Schmieröl in dem Schmieröl-Durchlass-Abschnitt 51 strömt, beliebig festgelegt werden, solange das Schmieröl durch den abstrahlenden Abschnitt 52 hindurch strömt.
Darüber hinaus beschreiben die vorstehend erwähnten mehreren Ausführungsformen ein Beispiel, bei dem der ebene Abschnitt 81 für eine Anbringung des Kühlabschnitts 26 in dem Gehäuse-Hauptkörper 41 bereitgestellt ist. Wie in 21 dargestellt, muss der Kühlabschnitt 26 jedoch nicht zwangsläufig an dem ebenen Abschnitt 81 des Gehäuse-Hauptkörpers 41 angebracht sein. Das heißt, der Gehäuse-Hauptkörper 41 kann einen ebenen Abschnitt 81 aufweisen, an dem der Kühlabschnitt 26 nicht angebracht ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2003292977 [0003]
JP 2003293977 [0004]
JP 5106636 [0004]

Claims

Vertikale Lagervorrichtung, die aufweist: einen zylindrischen Druckring, der sich zusammen mit einem sich drehenden Wellenelement dreht, das sich in der Richtung der Schwerkraft erstreckt; eine Basisplatte, die dem unteren Ende des Druckrings gegenüberliegt; ein Drucklager-Teilstück, das in einem Teilstück bereitgestellt ist, in dem der Druckring und die Basisplatte einander in einer axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements gegenüberliegen, und welches das sich drehende Wellenelement in der axialen Richtung lagert; ein Gehäuse, das die äußere Umfangsseite des sich drehenden Wellenelements umgibt, das in einer Behälterform ausgebildet ist, die mit der Basisplatte integral eine Ölkammer zum Speichern eines Schmieröls bildet und die Ölkammer in eine obere Ölkammer, die auf der oberen Seite bereitgestellt ist, und eine untere Ölkammer unterteilt, die auf der unteren Seite in der Richtung der Schwerkraft bereitgestellt ist; ein Gleitlager-Teilstück, das in einem Teilstück bereitgestellt ist, in dem das Gehäuse und der Druckring einander in einer radialen Richtung des sich drehenden Wellenelements gegenüberliegen, und welches das sich drehende Wellenelement in der radialen Richtung lagert; und ein Kühl-Teilstück, das ein Schmieröl-Durchlass-Teilstück aufweist, das integral mit dem Gehäuse auf der radial äußeren Seite des Gehäuses bereitgestellt ist und von dem Gehäuse exponiert ist, um ein Durchströmen des Schmieröls zu ermöglichen, das von der oberen Ölkammer zu der unteren Ölkammer wandert, und welches das Schmieröl, das von der oberen Ölkammer durch das Schmieröl-Durchlass-Teilstück zu der unteren Ölkammer wandert, mittels Luft auf der äußeren Umfangsseite des Gehäuses kühlt.
Vertikale Lagervorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren ein Luftblas-Teilstück aufweist, das sich integral mit dem sich drehenden Wellenelement dreht und einen Luftstrom in Richtung zu dem Kühl-Teilstück erzeugt.
Vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei: das Gehäuse die Ölkammer nicht nur in die obere Ölkammer und die untere Ölkammer, sondern auch in eine Zirkulations-Ölkammer unterteilt, die ein Durchströmen des Schmieröls ermöglicht, das durch eine Drehung des Druckrings, der sich zusammen mit dem sich drehenden Wellenelement dreht, von der unteren Ölkammer zu der oberen Ölkammer zirkuliert wird; und das Drucklager-Teilstück und das Gleitlager-Teilstück in der Zirkulations-Ölkammer bereitgestellt sind.
Vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Gehäuse einen Gehäuse-Hauptkörper aufweist, der eine äußere Wand bildet; der Gehäuse-Hauptkörper ein ebenes Teilstück aufweist, das in der Umfangsrichtung eben ist; und das Kühl-Teilstück in dem ebenen Teilstück bereitgestellt ist.
Vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kühl-Teilstück in Bezug auf die axiale Richtung des sich drehenden Wellenelements geneigt ist.
Vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kühl-Teilstück einen Richtflügel aufweist, der einen Luftstrom ausrichtet, der in das Kühl-Teilstück eintritt.
Vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die des Weiteren eine Abschirmplatte aufweist, die zwischen dem Kühl-Teilstück und dem Gehäuse bereitgestellt ist, und die eine Übertragung von Wärme von dem Kühl-Teilstück auf das Gehäuse blockiert.
Vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kühl-Teilstück eine Mehrzahl von abstrahlenden Teilstücken aufweist, die ermöglichen, dass das Schmieröl durch das Schmieröl-Durchlass-Teilstück hindurch strömt, um Wärme zu verlieren; und das Schmieröl-Durchlass-Teilstück nacheinander durch die Mehrzahl von abstrahlenden Teilstücken hindurch geht.
Rotierende Maschine, die aufweist: die vertikale Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und einen Rotor, bei dem zumindest ein Ende in der axialen Richtung des sich drehenden Wellenelements durch die vertikale Lagervorrichtung gelagert ist.