JP2012057768A

JP2012057768A - Vertical type bearing device

Info

Publication number: JP2012057768A
Application number: JP2010203942A
Authority: JP
Inventors: Koichi Asai; 孝一浅井; Motohisa Agari; 元久上里; Masahiro Kusaka; 雅博日下; Shinichi Sakurai; 真一櫻井
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2030-09-13
Also published as: JP5524778B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical type bearing device capable of stably circulating lubricating oil in response to both reciprocal rotations, by circulating the lubricating oil by using a circulator, in a vertical type rotating machine.SOLUTION: In this vertical type bearing device 1 for supporting a rotary shaft 7, the vertical type bearing device 1 includes the circulator 41 arranged around the rotary shaft 7 and a guide ring 29 arranged around the circulator 41, and the circulator 41 includes a first hole 47 and a second hole 49, and the guide ring 29 includes a discharge hole 53, a first suction hole 55 and a second suction hole 57, and the circulator 41 can rotate to the guide ring 29 fixed to the vertical type bearing device 1, and a resistance surface of a shape such as becoming resistance to a flow of the lubricating oil co-rotated by the rotary shaft 7, is formed on an outer surface of the circulator 41, to generate force for rotating the circulator 41.

Description

本発明は、立軸形回転機械の回転軸を支持するための立型軸受装置に関するものである。とりわけ、回転軸の周囲に配置されたサーキュレータの粘性ポンプ効果によって、潤滑油を自己循環させることができる立型軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a vertical bearing device for supporting a rotary shaft of a vertical shaft type rotary machine. In particular, the present invention relates to a vertical bearing device capable of self-circulating lubricating oil by a viscous pump effect of a circulator disposed around a rotating shaft.

水車発電機やポンプなどの立軸形回転機械においては、正逆両回転可能であることに対するニーズが高い。例えば、揚水発電所においては、発電機を回転させて発電を行うと共に、夜間には発電機を逆回転させてモータとして使用し、水を汲み上げる。また、ポンプにおいては、両方向に流体を移送するために正逆両回転を行う。上述のように、意図的に正逆両回転を行う場合の他にも、流体の逆流によって、事故的に逆回転させられる場合もある。 In vertical shaft rotating machines such as water turbine generators and pumps, there is a great need for both forward and reverse rotation. For example, in a pumped storage power plant, a generator is rotated to generate power, and at night, the generator is reversely rotated and used as a motor to pump water. In the pump, both forward and reverse rotations are performed to transfer the fluid in both directions. As described above, in addition to the case where both forward and reverse rotations are intentionally performed, the reverse rotation of the fluid may be caused accidentally by the backflow of the fluid.

回転機械には、回転軸を支持するために、スラスト軸受、ジャーナル軸受などの軸受が設置されている。これらの軸受は、潤滑油によって潤滑される。軸受を潤滑すると、潤滑油は、回転軸と軸受表面との間の摩擦によって加熱され、温度が上昇する。潤滑油の温度が上昇すると、軸受メタルの焼付き、損傷に至る。したがって、正常に軸受を作動させるためには、潤滑油を冷却し、所定の温度以下に保つ必要がある。 Bearings such as a thrust bearing and a journal bearing are installed in the rotating machine to support the rotating shaft. These bearings are lubricated with lubricating oil. When the bearing is lubricated, the lubricating oil is heated by friction between the rotating shaft and the bearing surface, and the temperature rises. If the temperature of the lubricating oil rises, it will cause seizure and damage to the bearing metal. Therefore, in order to operate the bearing normally, it is necessary to cool the lubricating oil and keep it below a predetermined temperature.

従来から、潤滑油を冷却するためには、軸受装置の外部に電動ポンプを備え、それによって油槽内の潤滑油を外部冷却器に循環させて、再び油槽に戻す方法がある。外部電動ポンプを用いれば、回転軸の回転方向は潤滑油の循環に影響しないので、軸受の構造自体を正逆両回転に対応可能とすることを考慮すればよく、実現は比較的容易である。
しかし、この従来の電動ポンプを利用する方法は、電動ポンプが別途必要であり、そのための電源も必要である。停電時や電動ポンプが故障したときは、潤滑油の循環が止まり、潤滑油の温度が上昇して軸受を充分冷却することができなくなり、安全上の問題もある。 Conventionally, in order to cool the lubricating oil, there is a method of providing an electric pump outside the bearing device, thereby circulating the lubricating oil in the oil tank to the external cooler and returning it to the oil tank again. If an external electric pump is used, the rotation direction of the rotating shaft does not affect the circulation of the lubricating oil, so it is only necessary to consider that the bearing structure itself can handle both forward and reverse rotations, and it is relatively easy to realize. .
However, this conventional method using an electric pump requires an electric pump separately and also requires a power source. In the event of a power failure or failure of the electric pump, the circulation of the lubricating oil stops, the temperature of the lubricating oil rises and the bearing cannot be cooled sufficiently, and there is a safety problem.

特許文献１には、立軸形回転機械に用いられる自己循環式の軸受装置が開示されている。この装置は、電動ポンプを使用せずに、油槽内の潤滑油を外部冷却器に循環させて冷却する。この装置においては、回転軸と一体のガイドスリーブの外周側に、ポンプケーシングが設置されており、ポンプケーシングの径方向深さが、入口端から出口端に向かうに従って徐々に狭くなっている。ガイドスリーブが回転すると、ガイドスリーブ外周側近くの潤滑油が、その粘性によりガイドスリーブと共に回転する。この粘性ポンプ効果によってポンプケーシング内に入った潤滑油は、径方向深さが小さくなるに従って、次第に圧力を高め、外部冷却器へ移送される。 Patent Document 1 discloses a self-circulating bearing device used in a vertical shaft type rotary machine. This device cools the lubricating oil in the oil tank by circulating it through an external cooler without using an electric pump. In this apparatus, the pump casing is installed on the outer peripheral side of the guide sleeve integrated with the rotating shaft, and the radial depth of the pump casing is gradually narrowed from the inlet end toward the outlet end. When the guide sleeve rotates, the lubricating oil near the outer periphery of the guide sleeve rotates with the guide sleeve due to its viscosity. The lubricating oil that has entered the pump casing due to the viscous pump effect gradually increases in pressure and is transferred to an external cooler as the radial depth decreases.

特許文献２には、横軸形回転機械の回転主軸を支持する自己潤滑式の軸受装置が開示されている。この装置においては、回転主軸に形成された大径部分にサーキュレータが備えられており、粘性ポンプ効果によって、油槽の潤滑油をスラスト軸受やジャーナル軸受に供給する。特許文献２のサーキュレータは、冷却器に潤滑油を循環させるものではなく、軸受に潤滑油を供給するためのものである。回転主軸の回転方向が、正回転方向又は逆回転方向へ切り換わると、サーキュレータの位置が円周方向に変化し、潤滑油の吸入孔と排出孔が切り換わると記載されている。 Patent Document 2 discloses a self-lubricating bearing device that supports a rotation main shaft of a horizontal shaft type rotary machine. In this apparatus, a circulator is provided in a large-diameter portion formed on the rotating main shaft, and lubricating oil in an oil tank is supplied to a thrust bearing and a journal bearing by a viscous pump effect. The circulator of Patent Document 2 is not for circulating lubricating oil through a cooler but for supplying lubricating oil to a bearing. It is described that when the rotation direction of the rotation main shaft is switched to the forward rotation direction or the reverse rotation direction, the position of the circulator changes in the circumferential direction, and the lubricating oil suction hole and the discharge hole are switched.

特開平５−１０６６３６号公報JP-A-5-106636 特開２００２−２２０９５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-22095

特許文献１の軸受装置は、潤滑油冷却のための外部電動ポンプを不要としているが、ポンプケーシングは、一方向の回転にしか対応できない構成をしている。したがって、正逆両回転に対応することができない。 The bearing device of Patent Document 1 eliminates the need for an external electric pump for cooling the lubricating oil, but the pump casing has a configuration that can only handle rotation in one direction. Therefore, it cannot cope with both forward and reverse rotations.

また、特許文献２の軸受装置は、正逆両回転に対応するが、横軸形回転機械にしか適用できない構成である。このサーキュレータは、横軸形の回転軸にぶら下がって支持されているだけである。サーキュレータ内周側の円周溝を流れる潤滑油による力を受けて、サーキュレータの位置が円周方向に変化するものと考えられるが、その力の大きさは、比較的小さくて済むはずである。立軸形回転機械において、このようなサーキュレータを適用すると、サーキュレータを支持する面との摩擦力が大きくなるため、サーキュレータを位置変化させることは困難である。さらに、サーキュレータの大きさ、重量が大きくなればなるほど、サーキュレータを動かすために必要な力は大きくなる。したがって、立軸形回転機械においては、正逆両回転に対応して安定的に潤滑油を供給するということはできない。 Moreover, although the bearing apparatus of patent document 2 respond | corresponds to both forward and reverse rotation, it is a structure applicable only to a horizontal-axis type rotary machine. This circulator is only supported by hanging from a horizontal axis of rotation. It is considered that the position of the circulator changes in the circumferential direction under the force of the lubricating oil flowing in the circumferential groove on the inner peripheral side of the circulator, but the magnitude of the force should be relatively small. When such a circulator is applied to a vertical shaft type rotating machine, the frictional force with the surface supporting the circulator increases, so that it is difficult to change the position of the circulator. Furthermore, the greater the size and weight of the circulator, the greater the force required to move the circulator. Therefore, in the vertical shaft type rotary machine, it is impossible to stably supply the lubricating oil corresponding to both forward and reverse rotations.

そこで、本発明はこのような課題を解決するものであり、立軸形回転機械において、サーキュレータを用いて潤滑油を循環させることが可能で、正逆両回転に対応して安定した潤滑油の循環をすることができる立型軸受装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves such a problem, and in a vertical shaft type rotary machine, it is possible to circulate the lubricating oil using a circulator, and stably circulate the lubricating oil corresponding to both forward and reverse rotations. It is an object of the present invention to provide a vertical bearing device capable of performing the above.

上記課題を解決するため、本発明は、回転軸を支持するための立型軸受装置において、立型軸受装置は、回転軸の周囲に配置されるサーキュレータと、サーキュレータの周囲に配置されたガイドリングとを含み、サーキュレータは、内周面に設けられた円周溝と外周面とを連通させる第１の孔及び第２の孔を含み、ガイドリングは、吐出孔、第１の吸込孔、及び第２の吸込孔を含み、サーキュレータは、立型軸受装置に固定されたガイドリングに対して回動できるようになっており、回転軸の回転方向に応じて、第１の回動位置または第２の回動位置に位置づけられるようになっており、回転軸が第１の回転方向に回転すると、サーキュレータが第１の回動位置に位置付けられ、サーキュレータの第２の孔とガイドリングの吐出孔との位置が整合し、サーキュレータからの潤滑油の吐出口を形成し、サーキュレータの第１の孔とガイドリングの第１の吸込孔との位置が整合し、円周溝と立型軸受装置内に備えられた油槽とが連通し、サーキュレータへの潤滑油の吸込口を形成するようになっており、回転軸が第２の回転方向に回転すると、サーキュレータが第２の回動位置に位置付けられ、サーキュレータの第１の孔とガイドリングの吐出孔との位置が整合し、サーキュレータからの潤滑油の吐出口を形成し、サーキュレータの第２の孔とガイドリングの第２の吸込孔との位置が整合し、円周溝と油槽とが連通し、サーキュレータへの潤滑油の吸込口を形成するようになっており、サーキュレータの外表面に、回転軸に連れまわされる潤滑油の流れに対して抵抗となるような形状の抵抗表面が形成されており、サーキュレータを回動させる力を発生させるようになっている、立型軸受装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a vertical bearing device for supporting a rotating shaft, wherein the vertical bearing device includes a circulator disposed around the rotating shaft, and a guide ring disposed around the circulator. The circulator includes a first hole and a second hole that allow the circumferential groove provided on the inner peripheral surface to communicate with the outer peripheral surface, and the guide ring includes a discharge hole, a first suction hole, and The circulator includes a second suction hole and is rotatable with respect to a guide ring fixed to the vertical bearing device. Depending on the rotation direction of the rotation shaft, the circulator is When the rotation shaft rotates in the first rotation direction, the circulator is positioned at the first rotation position, and the second hole of the circulator and the discharge hole of the guide ring And the position is And a lubricating oil discharge port from the circulator is formed, the positions of the first hole of the circulator and the first suction hole of the guide ring are aligned, and the circumferential groove and the vertical bearing device are provided. The oil tank communicates to form a lubricating oil suction port to the circulator. When the rotation shaft rotates in the second rotation direction, the circulator is positioned at the second rotation position, and the circulator first The position of the first hole and the discharge hole of the guide ring are aligned to form a discharge port for lubricating oil from the circulator, and the position of the second hole of the circulator and the second suction hole of the guide ring are aligned, The circumferential groove communicates with the oil tank to form a suction port for lubricating oil to the circulator, so that the outer surface of the circulator is resistant to the flow of lubricating oil carried by the rotating shaft. Various shapes And anti-surface is formed, adapted to generate a force for rotating the circulator to provide a stand-type bearing device.

本発明の別の実施形態では、抵抗表面が、サーキュレータの側面に、抵抗溝を設けることによって形成されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗表面が、サーキュレータの側面に、抵抗凸部を設けることによって形成されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗溝は、サーキュレータの半径方向に向かって形成されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗溝の断面が、略長方形であることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、複数の抵抗溝が溝群をなしており、溝群がサーキュレータの円周方向に一定の間隔で配置されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、溝群は、２〜５個の抵抗溝により形成されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗溝の断面において、溝巾と溝深さの比が、２：１〜６：１であることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗溝の断面において、溝巾と溝深さの比が、略４：１であることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗表面を設ける前のサーキュレータの体積に対する、抵抗表面を構成する凹部の容積の比率が、０．１〜１０％であることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗溝を設ける前のサーキュレータの体積に対する、抵抗溝の容積の比率が、０．１〜１０％であることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗表面が、サーキュレータの上側面に形成されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、抵抗表面が、サーキュレータの下側面に形成されていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、サーキュレータの内周面と回転軸の外周面との間のクリアランスが、円周方向においてほぼ一定となっていることが好ましい。
本発明の別の実施形態では、サーキュレータの第１の孔及び第２の孔の間において、円周溝内に隔壁が設けられていることが好ましい。 In another embodiment of the present invention, the resistance surface is preferably formed by providing a resistance groove on a side surface of the circulator.
In another embodiment of the present invention, the resistance surface is preferably formed by providing a resistance protrusion on the side surface of the circulator.
In another embodiment of the present invention, the resistance groove is preferably formed in the radial direction of the circulator.
In another embodiment of the present invention, the resistance groove preferably has a substantially rectangular cross section.
In another embodiment of the present invention, it is preferable that the plurality of resistance grooves form a groove group, and the groove group is arranged at a constant interval in the circumferential direction of the circulator.
In another embodiment of the present invention, the groove group is preferably formed by 2 to 5 resistance grooves.
In another embodiment of the present invention, the ratio of the groove width to the groove depth in the cross section of the resistance groove is preferably 2: 1 to 6: 1.
In another embodiment of the present invention, the ratio of the groove width to the groove depth is preferably about 4: 1 in the cross section of the resistance groove.
In another embodiment of the present invention, it is preferable that the ratio of the volume of the concave portion constituting the resistance surface to the volume of the circulator before providing the resistance surface is 0.1 to 10%.
In another embodiment of the present invention, the ratio of the volume of the resistance groove to the volume of the circulator before providing the resistance groove is preferably 0.1 to 10%.
In another embodiment of the present invention, the resistive surface is preferably formed on the upper side of the circulator.
In another embodiment of the present invention, the resistive surface is preferably formed on the lower surface of the circulator.
In another embodiment of the present invention, it is preferable that the clearance between the inner peripheral surface of the circulator and the outer peripheral surface of the rotating shaft is substantially constant in the circumferential direction.
In another embodiment of the present invention, a partition wall is preferably provided in the circumferential groove between the first hole and the second hole of the circulator.

本発明の立型軸受装置は、立軸形回転機械に適用可能である。また、簡易な構造のサーキュレータを用いて潤滑油を循環することが可能で、さらに、正逆両回転に対応して安定した潤滑油の循環をすることができる。 The vertical bearing device of the present invention can be applied to a vertical shaft type rotary machine. In addition, it is possible to circulate the lubricating oil using a circulator having a simple structure, and it is possible to circulate the lubricating oil stably corresponding to both forward and reverse rotations.

本発明の立型軸受装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the vertical bearing apparatus of this invention. 図１の立型軸受装置の２−２断面を示す横断面図であり、回転軸が第１の回転方向のときについて示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a 2-2 cross section of the vertical bearing device of FIG. 1, and is a view showing when a rotation shaft is in a first rotation direction. 図２において、回転軸が第２の回転方向のときについて示す図である。In FIG. 2, it is a figure shown when a rotating shaft is a 2nd rotation direction. サーキュレータの平面図である。It is a top view of a circulator. サーキュレータの側面図である。It is a side view of a circulator. 抵抗溝の巾深さ比が１：１のときの流体の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the fluid when the width-depth ratio of a resistance groove | channel is 1: 1. 抵抗溝の巾深さ比が２：１のときの流体の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the fluid when the width-depth ratio of a resistance groove is 2: 1. 抵抗溝の巾深さ比が４：１のときの流体の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the fluid when the width-depth ratio of a resistance groove is 4: 1.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の立型軸受装置の一実施例を示す縦断面図である。立型軸受装置を、全体的に参照番号１で示している。立型軸受装置の中央には、上下方向に回転主軸３が通っている。回転主軸３の外周側には、カラー５が設けられている。回転主軸３とカラー５とは、一体となって回転し、回転軸７を構成する。カラー５の外周側の面には、ジャーナル軸受９、正スラスト軸受１１、及び逆スラスト軸受１３が設けられている。ジャーナル軸受９は、カラー５を通じて、回転軸７を半径方向に支持している。正スラスト軸受１１及び逆スラスト軸受１３は、カラー５を通じて、回転軸７を軸方向に支持している。正スラスト軸受１１は、軸方向下向きの荷重を支持し、逆スラスト軸受１３は、軸方向上向きの荷重を支持する。なお、各軸受の配置は上記に限られない。ベースプレート１５の上には、ケーシング１７が載せられている。ケーシング１７内には、油槽１９が設けられている。油槽１９には、潤滑油が貯められている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the vertical bearing device of the present invention. The vertical bearing device is indicated generally by the reference numeral 1. In the center of the vertical bearing device, the rotary main shaft 3 passes in the vertical direction. A collar 5 is provided on the outer peripheral side of the rotation main shaft 3. The rotation main shaft 3 and the collar 5 rotate together to form a rotation shaft 7. A journal bearing 9, a normal thrust bearing 11, and a reverse thrust bearing 13 are provided on the outer peripheral surface of the collar 5. The journal bearing 9 supports the rotary shaft 7 in the radial direction through the collar 5. The normal thrust bearing 11 and the reverse thrust bearing 13 support the rotating shaft 7 in the axial direction through the collar 5. The forward thrust bearing 11 supports an axially downward load, and the reverse thrust bearing 13 supports an axially upward load. In addition, arrangement | positioning of each bearing is not restricted above. A casing 17 is placed on the base plate 15. An oil tank 19 is provided in the casing 17. Lubricating oil is stored in the oil tank 19.

図１の右側半分には、油槽１９と軸受との間の潤滑油の循環を矢印で示している。油槽１９の下部には供給孔２１が設けられている。潤滑油は、供給孔２１から長孔通路２３へ供給される。長孔通路２３は、ケーシング１７の長孔内周壁５８と長孔外周壁６０との間に形成されている。ベースプレート１５の上面には、半径方向に油供給溝２５がある。潤滑油は、長孔通路２３から油供給溝２５を通り、内側空間２７に供給される。 In the right half of FIG. 1, the circulation of the lubricating oil between the oil tank 19 and the bearing is indicated by an arrow. A supply hole 21 is provided in the lower part of the oil tank 19. Lubricating oil is supplied from the supply hole 21 to the long hole passage 23. The long hole passage 23 is formed between the long hole inner peripheral wall 58 and the long hole outer peripheral wall 60 of the casing 17. There is an oil supply groove 25 in the radial direction on the upper surface of the base plate 15. The lubricating oil passes through the oil supply groove 25 from the long hole passage 23 and is supplied to the inner space 27.

内側空間２７の潤滑油は、カラー５の回転によって、正スラスト軸受１１の内周側から引きずり込まれ、遠心力によって正スラスト軸受１１の外周側から排出される。排出された潤滑油は、ガイドリング２９の外周側に設けられた油排出溝３１を通り、油槽下部に設けられたスラスト軸受排出油戻り孔３３を通り、油槽１９に戻る。 The lubricating oil in the inner space 27 is dragged from the inner peripheral side of the positive thrust bearing 11 by the rotation of the collar 5 and discharged from the outer peripheral side of the positive thrust bearing 11 by centrifugal force. The discharged lubricating oil passes through the oil discharge groove 31 provided on the outer peripheral side of the guide ring 29, passes through the thrust bearing discharge oil return hole 33 provided in the lower part of the oil tank, and returns to the oil tank 19.

さらに、内側空間２７の潤滑油は、カラー５に設けられた逆スラスト軸受用供給孔３５を通り、逆スラスト軸受１３へも供給される。逆スラスト軸受１３から排出された潤滑油は、油槽下部に設けられたスラスト軸受排出油戻り孔３３を通り、油槽１９に戻る。 Further, the lubricating oil in the inner space 27 passes through the reverse thrust bearing supply hole 35 provided in the collar 5 and is also supplied to the reverse thrust bearing 13. The lubricating oil discharged from the reverse thrust bearing 13 returns to the oil tank 19 through a thrust bearing discharged oil return hole 33 provided in the lower part of the oil tank.

さらに、内側空間２７の潤滑油は、カラー５に設けられたジャーナル軸受用供給孔３７を通り、ジャーナル軸受９へも供給される。ジャーナル軸受９から排出された潤滑油は、油槽側壁部に設けられたジャーナル軸受排出油戻り孔３９を通り、油槽１９に戻る。 Further, the lubricating oil in the inner space 27 is supplied to the journal bearing 9 through the journal bearing supply hole 37 provided in the collar 5. The lubricating oil discharged from the journal bearing 9 returns to the oil tank 19 through the journal bearing discharged oil return hole 39 provided in the oil tank side wall.

次に、潤滑油冷却のための系統を説明する。図１の左側半分には、油槽１９と外部冷却器６７との間の潤滑油の循環を矢印で示している。カラー５の外周面には、サーキュレータ４１が設けられている。サーキュレータ４１の外周面には、ガイドリング２９が配置されている。潤滑油は、油槽１９の下部に設けられた供給孔２１から長孔通路２３へ供給される。さらに、潤滑油は、長孔内周壁５８及びガイドリング２９に設けられた孔を通り、サーキュレータ４１へ供給される。 Next, a system for cooling the lubricating oil will be described. In the left half of FIG. 1, the circulation of the lubricating oil between the oil tank 19 and the external cooler 67 is indicated by arrows. A circulator 41 is provided on the outer peripheral surface of the collar 5. A guide ring 29 is disposed on the outer peripheral surface of the circulator 41. Lubricating oil is supplied to the long hole passage 23 from a supply hole 21 provided in the lower part of the oil tank 19. Further, the lubricating oil passes through the holes provided in the long hole inner peripheral wall 58 and the guide ring 29 and is supplied to the circulator 41.

サーキュレータ４１から吐出された潤滑油は、ケーシング１７の長孔内周壁５８及び長孔外周壁６０を貫通して設けられた潤滑油供給連絡管６５を通り、外部冷却器へ供給される。外部冷却器６７で、冷却された潤滑油は、ケーシング側壁に設けられた潤滑油戻り連絡管６９を通り、油槽１９へ戻される。 The lubricating oil discharged from the circulator 41 is supplied to the external cooler through the lubricating oil supply connecting pipe 65 provided through the long hole inner peripheral wall 58 and the long hole outer peripheral wall 60 of the casing 17. The lubricating oil cooled by the external cooler 67 is returned to the oil tank 19 through the lubricating oil return connecting pipe 69 provided on the casing side wall.

図２は、図１の断面２−２における平面図を示しており、回転軸７が第１の回転方向４５に回転しているときについて示している。サーキュレータ４１の内周面には、円周溝４３が形成されている。また、サーキュレータ４１には、円周溝４３と外周面を連通する第１の孔４７及び第２の孔４９が設けられている。サーキュレータ４１の内周面と回転軸７の外周面との間のクリアランスは、円周方向においてほぼ一定となっている。また、円周溝４３の径方向深さは、円周方向において一定の深さとなっている。 FIG. 2 is a plan view of the section 2-2 in FIG. 1 and shows the case where the rotating shaft 7 rotates in the first rotation direction 45. A circumferential groove 43 is formed on the inner peripheral surface of the circulator 41. The circulator 41 is provided with a first hole 47 and a second hole 49 that communicate the circumferential groove 43 with the outer peripheral surface. The clearance between the inner peripheral surface of the circulator 41 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 7 is substantially constant in the circumferential direction. The radial depth of the circumferential groove 43 is a constant depth in the circumferential direction.

回転軸７が第１の回転方向４５へ回転すると、カラー５表面によって、潤滑油が、その粘性によって、第１の回転方向４５へ連れまわされる。潤滑油は、第１の孔４７から供給され、円周溝４３内を通り、第２の孔４９から排出される。第１の孔４７と第２の孔４９との間において、円周溝４３内には隔壁５１が設けられている。隔壁５１は、円周溝４３内の潤滑油が、何周も連れまわされることを防いでいる。第１の孔４７は、外周面から円周溝４３へ向けて、第１の回転方向４５へ円周方向斜め向きに開けてあり、潤滑油を吸い込みやすくしている。第２の孔４９は、円周溝４３から外周面へ向けて、第１の回転方向４５へ円周方向斜め向きに開けてあり、潤滑油を排出しやすくしている。 When the rotation shaft 7 rotates in the first rotation direction 45, the lubricating oil is driven in the first rotation direction 45 by the viscosity of the collar 5 surface. Lubricating oil is supplied from the first hole 47, passes through the circumferential groove 43, and is discharged from the second hole 49. A partition wall 51 is provided in the circumferential groove 43 between the first hole 47 and the second hole 49. The partition wall 51 prevents the lubricating oil in the circumferential groove 43 from being driven many times. The first hole 47 is opened from the outer peripheral surface toward the circumferential groove 43 in an oblique direction in the circumferential direction in the first rotation direction 45 so that the lubricating oil can be easily sucked. The second hole 49 is opened obliquely in the circumferential direction in the first rotation direction 45 from the circumferential groove 43 toward the outer circumferential surface, so that the lubricating oil can be easily discharged.

ガイドリング２９には、外周面と内周面とを連通する吐出孔５３、第１の吸込孔５５、及び第２の吸込孔５７が設けられている。さらに、ケーシング１７の長孔内周壁５８には、吐出孔５３、第１の吸込孔５５、及び第２の吸込孔５７に整合して、それぞれ、吐出孔５９、第１の吸込孔６１、及び第２の吸込孔６３が設けられている。 The guide ring 29 is provided with a discharge hole 53, a first suction hole 55, and a second suction hole 57 that communicate the outer peripheral surface and the inner peripheral surface. Further, the long hole inner peripheral wall 58 of the casing 17 is aligned with the discharge hole 53, the first suction hole 55, and the second suction hole 57, respectively, and the discharge hole 59, the first suction hole 61, and A second suction hole 63 is provided.

図２において、サーキュレータ４１の第１の孔４７とガイドリング２９の第１の吸込孔５５が連通し、サーキュレータ４１の第２の孔４９とガイドリング２９の吐出孔５３が連通している。ガイドリング２９の第２の吸込孔５７は、流路が遮断されている。 In FIG. 2, the first hole 47 of the circulator 41 communicates with the first suction hole 55 of the guide ring 29, and the second hole 49 of the circulator 41 communicates with the discharge hole 53 of the guide ring 29. The flow path of the second suction hole 57 of the guide ring 29 is blocked.

油槽１９下部の供給孔２１から長孔通路２３へ供給された潤滑油は、長孔内周壁５８に設けられた第１の吸込孔６１を通り、ガイドリング２９の第１の吸込孔５５を通り、サーキュレータ４１の第１の孔４７へ供給される。 The lubricating oil supplied from the supply hole 21 at the lower part of the oil tank 19 to the long hole passage 23 passes through the first suction hole 61 provided in the inner peripheral wall 58 of the long hole and passes through the first suction hole 55 of the guide ring 29. , And supplied to the first hole 47 of the circulator 41.

ケーシング１７の長孔内周壁５８及び長孔外周壁６０を貫通して設けられた潤滑油供給連絡管６５の一端は、ガイドリング２９の吐出孔５３に連通している。潤滑油供給連絡管６５の他の一端は、外部冷却器６７に連通している。したがって、サーキュレータ４１の第２の孔４９から吐出された潤滑油は、ガイドリング２９の吐出孔５３を通り、潤滑油供給連絡管６５を通り、外部冷却器６７へ移送されるようになっている。 One end of a lubricating oil supply connecting pipe 65 provided through the long hole inner peripheral wall 58 and the long hole outer peripheral wall 60 of the casing 17 communicates with the discharge hole 53 of the guide ring 29. The other end of the lubricating oil supply connecting pipe 65 communicates with the external cooler 67. Therefore, the lubricating oil discharged from the second hole 49 of the circulator 41 passes through the discharge hole 53 of the guide ring 29, passes through the lubricating oil supply connecting pipe 65, and is transferred to the external cooler 67. .

外部冷却器６７で冷却された潤滑油は、ケーシング側壁に設けられた潤滑油戻り連絡管６９を通り、油槽１９へ戻される。このように、サーキュレータ４１の粘性ポンプ効果によって、潤滑油を外部冷却器６７へ循環させるようになっている。 The lubricating oil cooled by the external cooler 67 is returned to the oil tank 19 through the lubricating oil return connecting pipe 69 provided on the casing side wall. Thus, the lubricating oil is circulated to the external cooler 67 by the viscous pump effect of the circulator 41.

次に、図３は、図２において回転方向が逆方向となったときの図を示す。サーキュレータ４１は、立型軸受装置に固定されたガイドリング２９に対して回動できるようになっており、回転軸７の回転方向に応じて、第１の回動位置または第２の回動位置に位置づけられるようになっている。 Next, FIG. 3 shows a view when the rotation direction is the opposite direction in FIG. The circulator 41 can be rotated with respect to the guide ring 29 fixed to the vertical bearing device, and the first rotation position or the second rotation position according to the rotation direction of the rotation shaft 7. It has come to be positioned.

回転軸７が逆回転をし、回転方向が第２の回転方向８７へ回転すると、カラー５表面によって、潤滑油が、その粘性によって、第２の回転方向８７へ連れまわされる。カラー５表面によって連れまわされる潤滑油は、サーキュレータ４１の主に外表面を通じて、サーキュレータ４１を回転軸７と同じ回転方向に回動させる力を与える。その力によって、サーキュレータ４１は、図２に示す第１の回動位置から第２の回動位置へ、第２の回転方向８７へ回動する。 When the rotation shaft 7 rotates in the reverse direction and the rotation direction rotates in the second rotation direction 87, the lubricating oil is driven in the second rotation direction 87 by the surface of the collar 5 due to its viscosity. The lubricating oil carried by the surface of the collar 5 gives a force for rotating the circulator 41 in the same rotational direction as the rotation shaft 7 mainly through the outer surface of the circulator 41. With this force, the circulator 41 is rotated in the second rotation direction 87 from the first rotation position shown in FIG. 2 to the second rotation position.

サーキュレータ４１には、サーキュレータ４１から軸方向に突出したピン７１が設けられている。ガイドリング２９には、ピン７１に対応してピン溝７３が設けてある。ピン７１が、ピン溝７３の第２の回転方向８７の壁に当接し、サーキュレータ４１が、第２の回動位置に位置付けられている。図２においては、ピン７１が、ピン溝７３の第１の回転方向４５の壁に当接し、サーキュレータ４１が、第１の回動位置に位置付けられている。ピン７１の代わりに、サーキュレータ４１の円周方向の回動運動を制限して位置決めする任意の手段が適用可能である。 The circulator 41 is provided with a pin 71 protruding in the axial direction from the circulator 41. The guide ring 29 has a pin groove 73 corresponding to the pin 71. The pin 71 abuts against the wall of the pin groove 73 in the second rotational direction 87, and the circulator 41 is positioned at the second rotational position. In FIG. 2, the pin 71 is in contact with the wall of the pin groove 73 in the first rotation direction 45, and the circulator 41 is positioned at the first rotation position. Instead of the pin 71, any means for limiting and positioning the circumferential movement of the circulator 41 can be applied.

サーキュレータ４１が、第２の回動位置に位置付けられると、サーキュレータ４１の第２の孔４９とガイドリング２９の第２の吸込孔５７が連通し、サーキュレータ４１の第１の孔４７とガイドリング２９の吐出孔５３が連通する。ガイドリング２９の第１の吸込孔５５は、流路が遮断される。したがって、潤滑油は、長孔内周壁５８に設けられた第２の吸込孔６３を通り、ガイドリング２９の第２の吸込孔５７を通り、サーキュレータ４１の第２の孔４９へ供給される。さらに、潤滑油は、円周溝４３内を通り、第１の孔４７から吐出される。 When the circulator 41 is positioned at the second rotation position, the second hole 49 of the circulator 41 and the second suction hole 57 of the guide ring 29 communicate with each other, and the first hole 47 of the circulator 41 and the guide ring 29 are communicated. The discharge holes 53 communicate with each other. The flow path of the first suction hole 55 of the guide ring 29 is blocked. Therefore, the lubricating oil passes through the second suction hole 63 provided in the long hole inner peripheral wall 58, passes through the second suction hole 57 of the guide ring 29, and is supplied to the second hole 49 of the circulator 41. Further, the lubricating oil passes through the circumferential groove 43 and is discharged from the first hole 47.

サーキュレータ４１の第１の孔４７から吐出された潤滑油は、ガイドリング２９の吐出孔５３を通り、潤滑油供給連絡管６５を通り、外部冷却器６７へ移送される。外部冷却器６７で冷却された潤滑油は、ケーシング側壁に設けられた潤滑油戻り連絡管６９を通り、油槽１９へ戻される。 The lubricating oil discharged from the first hole 47 of the circulator 41 passes through the discharge hole 53 of the guide ring 29, passes through the lubricating oil supply connecting pipe 65, and is transferred to the external cooler 67. The lubricating oil cooled by the external cooler 67 is returned to the oil tank 19 through the lubricating oil return connecting pipe 69 provided on the casing side wall.

このように、サーキュレータ４１は、回転軸７の正逆回転に対応して回動し、粘性ポンプ効果によって、常に潤滑油供給連絡管６５から潤滑油を吐出できるようになっている。回転軸７が、正逆回転どちらに回転しても、常に潤滑油を自己循環するため、信頼性が高い。 In this way, the circulator 41 rotates in response to the forward and reverse rotation of the rotary shaft 7 and can always discharge the lubricating oil from the lubricating oil supply connecting pipe 65 by the viscous pump effect. Regardless of whether the rotating shaft 7 rotates forward or backward, the lubricating oil always circulates automatically, so the reliability is high.

図１から分かるように、サーキュレータ４１は、外周面７５、上側面７７、及び下側面７９において、ガイドリング２９に接触して支持されている。サーキュレータ４１を回動させるためには、これらの面における摩擦力よりも大きい回動力が必要となる。とりわけ、下側面７９においては、サーキュレータ４１の自重を支持しているため、大きい摩擦力が生じる。 As can be seen from FIG. 1, the circulator 41 is supported in contact with the guide ring 29 on the outer peripheral surface 75, the upper side surface 77, and the lower side surface 79. In order to rotate the circulator 41, a rotational force larger than the frictional force on these surfaces is required. In particular, since the lower surface 79 supports the weight of the circulator 41, a large frictional force is generated.

この摩擦力よりも大きい回動力を得るために、上側面７７及び下側面７９には、カラー５によって連れまわされる潤滑油の流れに対して抵抗となるような形状の抵抗表面が形成されており、サーキュレータ４１を回動させる力を発生させるようになっている。この実施例では、上側面７７及び下側面７９の両面に抵抗表面が形成されているが、必要な回動力が得られれば、上側面７７又は下側面７９のいずれかの面に抵抗表面を形成させてもよい。 In order to obtain a rotational force larger than the frictional force, the upper side 77 and the lower side 79 are formed with resistance surfaces shaped to be resistant to the flow of lubricating oil carried by the collar 5. A force for rotating the circulator 41 is generated. In this embodiment, the resistance surfaces are formed on both the upper side surface 77 and the lower side surface 79. However, if the required turning force is obtained, the resistance surface is formed on either the upper side surface 77 or the lower side surface 79. You may let them.

図４は、本発明実施例のサーキュレータ４１の平面図を示す。上側面７７及び下側面７９に、抵抗表面の凹部の一形態である抵抗溝８５が半径方向に設けられている。この実施例では、４本の半径方向の抵抗溝が溝群をなしており、この溝群が、サーキュレータ４１の円周方向に一定の間隔で６箇所に配置されている。 FIG. 4 shows a plan view of the circulator 41 of the embodiment of the present invention. The upper side surface 77 and the lower side surface 79 are provided with resistance grooves 85 that are one form of the concave portions of the resistance surface in the radial direction. In this embodiment, four resistance grooves in the radial direction form a groove group, and the groove groups are arranged at six locations at regular intervals in the circumferential direction of the circulator 41.

抵抗溝８５は、半径方向から円周方向斜め向きに設けてもよく、ジグザグに蛇行して内周側から外周側にいたるものでもよく、潤滑油の流れに対し抵抗となるようなものであれば任意の方向やパターンで設けることができる。抵抗溝８５は、半径方向に貫通していなくても良い。 The resistance groove 85 may be provided obliquely from the radial direction to the circumferential direction, zigzag and from the inner peripheral side to the outer peripheral side, and may be resistant to the flow of the lubricating oil. It can be provided in any direction or pattern. The resistance groove 85 does not have to penetrate in the radial direction.

１つの溝群をなす抵抗溝の数は、２〜５本が好ましい。この溝群は、必要に応じて何箇所としてもよいが、それぞれの群が一定の間隔をなして、均等に配置されることが好ましい。また、溝群を形成せず、サーキュレータ４１の全周にわたり、均等に抵抗溝８５を設けてもよい。抵抗溝８５の配置は、回動動作をバランス良くするために、上側面及び下側面について、円周方向に対称に配置することが好ましい。 The number of resistance grooves forming one groove group is preferably 2 to 5. The number of groove groups may be any number as necessary, but it is preferable that the groups are evenly arranged with a certain interval. Alternatively, the resistance grooves 85 may be provided uniformly over the entire circumference of the circulator 41 without forming a groove group. The arrangement of the resistance grooves 85 is preferably arranged symmetrically in the circumferential direction with respect to the upper side surface and the lower side surface in order to improve the rotation operation.

図５は、図４の５−５断面によるサーキュレータ４１の側面図を示す。抵抗溝８５の断面は、長方形となっている。製作しやすくするために、長方形としているが、回転軸７に連れまわされる潤滑油の流れに対し抵抗となるようなものであれば任意の形状が可能である。例えば、断面を蟻溝形状や凹凸面形状としても良い。
円周溝４３には、隔壁５１が形成されている。また、ピン７１が、下側面７９から突出している。 FIG. 5 shows a side view of the circulator 41 taken along section 5-5 in FIG. The cross section of the resistance groove 85 is rectangular. In order to make it easy to manufacture, the shape is rectangular, but any shape is possible as long as it is resistant to the flow of the lubricating oil brought about by the rotating shaft 7. For example, the cross section may have a dovetail shape or an uneven surface shape.
A partition wall 51 is formed in the circumferential groove 43. Further, the pin 71 protrudes from the lower side surface 79.

図６〜図８は、抵抗溝８５の断面形状を示す。抵抗溝８５は、流体の力を受け止められる程、効果的で抵抗性能が良いと言える。ここで、溝巾８１と溝深さ８３との比（巾深さ比）を変化させたときの抵抗溝８５の抵抗性能について示す。 6 to 8 show the cross-sectional shape of the resistance groove 85. It can be said that the resistance groove 85 is more effective and has better resistance performance as the fluid force is received. Here, the resistance performance of the resistance groove 85 when the ratio between the groove width 81 and the groove depth 83 (width-depth ratio) is changed will be described.

図６に示すように、巾深さ比が１：１程度の場合、抵抗表面の形状にもよるが、抵抗溝８５へ流体が引き込まれる際に渦が発生する場合がある。渦が発生すると、流体が抵抗溝８５の側壁に垂直方向にぶつからず、流体の力を効果的にサーキュレータ４１に伝達することができない。 As shown in FIG. 6, when the width-to-depth ratio is about 1: 1, a vortex may be generated when fluid is drawn into the resistance groove 85 depending on the shape of the resistance surface. When the vortex is generated, the fluid does not collide with the side wall of the resistance groove 85 in the vertical direction, and the force of the fluid cannot be effectively transmitted to the circulator 41.

図７に示すように、巾深さ比が２：１程度より大きくなると、渦が発生しなくなり、流体が抵抗溝８５へ流入し、抵抗溝８５から流出する流線がＶ字状となる。流体が抵抗溝８５の側壁に垂直方向の成分を持ってぶつかるようになる。したがって、流体の力が、抵抗溝８５の側壁に伝達されやすくなり、抵抗性能が向上する。 As shown in FIG. 7, when the width-to-depth ratio is greater than about 2: 1, the vortex is not generated, the fluid flows into the resistance groove 85, and the streamline flowing out from the resistance groove 85 becomes V-shaped. The fluid hits the side wall of the resistance groove 85 with a vertical component. Therefore, the force of the fluid is easily transmitted to the side wall of the resistance groove 85, and the resistance performance is improved.

図８は、巾深さ比が４：１程度の抵抗溝８５を示している。巾深さ比が３：１程度より大きくなると、抵抗溝８５へ流入した流体がＶ字状に即座に流出されるのではなく、本流との並行流れ部を生じる。抵抗溝８５の側壁に対して、より垂直方向に流体がぶつかるため、さらに抵抗性能が向上する。本実施例では、巾深さ比４：１程度が、抵抗性能のピークである。 FIG. 8 shows a resistance groove 85 having a width-to-depth ratio of about 4: 1. When the width-to-depth ratio is greater than about 3: 1, the fluid that has flowed into the resistance groove 85 does not immediately flow out in a V shape, but generates a parallel flow portion with the main flow. Since the fluid collides with the side wall of the resistance groove 85 in a more vertical direction, the resistance performance is further improved. In this embodiment, the width / depth ratio of about 4: 1 is the peak of the resistance performance.

巾深さ比が６：１程度より大きくなると、抵抗溝８５の数も少なくなってしまうため、抵抗性能が低下する傾向がある。 If the width-to-depth ratio is greater than about 6: 1, the number of resistance grooves 85 is also reduced, and the resistance performance tends to decrease.

サーキュレータの大きさ、重量、形状等によって、抵抗性能の特性は変化し、最適な巾深さ比も変化する。サーキュレータの材質として例えばアルミ材を用いることができ、効率良く抵抗性能が良い巾深さ比を得られる範囲は、２：１〜６：１程度であり、４：１程度がピークである。 Depending on the size, weight, shape, etc. of the circulator, the characteristics of resistance performance change, and the optimum width-depth ratio also changes. For example, an aluminum material can be used as the material of the circulator, and the range in which the width-to-depth ratio with good resistance performance can be obtained efficiently is about 2: 1 to 6: 1, and about 4: 1 is the peak.

また、サーキュレータの体積に対する抵抗溝の抵抗溝容積の比率は、０．１〜１０％程度であることが回動性及び製作性において好ましい。ここで、サーキュレータの体積は、抵抗溝を設ける前の体積である。例えば、半径方向を向いた抵抗溝の場合、抵抗溝容積は、抵抗溝の溝巾、溝深さ、溝長さ、及び溝の個数の積から求まる容積によって定義される。 In addition, the ratio of the resistance groove volume of the resistance groove to the volume of the circulator is preferably about 0.1 to 10% in terms of rotation and manufacturability. Here, the volume of the circulator is the volume before providing the resistance groove. For example, in the case of a resistance groove facing in the radial direction, the resistance groove volume is defined by the volume obtained from the product of the groove width, groove depth, groove length, and number of grooves of the resistance groove.

１立型軸受装置
３回転主軸
５カラー
７回転軸
９ジャーナル軸受
１１正スラスト軸受
１３逆スラスト軸受
１５ベースプレート
１７ケーシング
１９油槽
２１供給孔
２３長孔通路
２５油供給溝
２７内側空間
２９ガイドリング
３１油排出溝
３３スラスト軸受排出油戻り孔
３５逆スラスト軸受用供給孔
３７ジャーナル軸受用供給孔
３９ジャーナル軸受排出油戻り孔
４１サーキュレータ
４３円周溝
４５第１の回転方向
４７第１の孔
４９第２の孔
５１隔壁
５３吐出孔
５５第１の吸込孔
５７第２の吸込孔
５８長孔内周壁
５９吐出孔
６０長孔外周壁
６１第１の吸込孔
６３第２の吸込孔
６５潤滑油供給連絡管
６７外部冷却器
６９潤滑油戻り連絡管
７１ピン
７３ピン溝
７５外周面
７７上側面
７９下側面
８１溝巾
８３溝深さ
８５抵抗溝
８７第２の回転方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vertical bearing apparatus 3 Rotating main shaft 5 Collar 7 Rotating shaft 9 Journal bearing 11 Normal thrust bearing 13 Reverse thrust bearing 15 Base plate 17 Casing 19 Oil tank 21 Supply hole 23 Long hole passage 25 Oil supply groove 27 Inner space 29 Guide ring 31 Oil discharge Groove 33 Thrust bearing discharge oil return hole 35 Reverse thrust bearing supply hole 37 Journal bearing supply hole 39 Journal bearing discharge oil return hole 41 Circulator 43 Circumferential groove 45 First rotational direction 47 First hole 49 Second hole 51 Partition 53 Discharge Hole 55 First Suction Hole 57 Second Suction Hole 58 Long Hole Inner Wall 59 Discharge Hole 60 Long Hole Outer Wall 61 First Suction Hole 63 Second Suction Hole 65 Lubricating Oil Supply Connection Pipe 67 External Cooler 69 Lubricating oil return communication tube 71 Pin 73 Pin groove 75 Outer peripheral surface 77 Upper side 79 Lower side 8 Groove width 83 depth 85 resistor groove 87 a second rotational direction

Claims

回転軸を支持するための立型軸受装置において、前記立型軸受装置は、
前記回転軸の周囲に配置されるサーキュレータと、
前記サーキュレータの周囲に配置されたガイドリングとを含み、
前記サーキュレータは、内周面に設けられた円周溝と外周面とを連通させる第１の孔及び第２の孔を含み、前記ガイドリングは、吐出孔、第１の吸込孔、及び第２の吸込孔を含み、
前記サーキュレータは、前記立型軸受装置に固定された前記ガイドリングに対して回動できるようになっており、前記回転軸の回転方向に応じて、第１の回動位置または第２の回動位置に位置づけられるようになっており、
前記回転軸が第１の回転方向に回転すると、前記サーキュレータが前記第１の回動位置に位置付けられ、前記サーキュレータの前記第２の孔と前記ガイドリングの前記吐出孔との位置が整合し、前記サーキュレータからの潤滑油の吐出口を形成し、前記サーキュレータの前記第１の孔と前記ガイドリングの前記第１の吸込孔との位置が整合し、前記円周溝と前記立型軸受装置内に備えられた油槽とが連通し、前記サーキュレータへの潤滑油の吸込口を形成するようになっており、
前記回転軸が前記第２の回転方向に回転すると、前記サーキュレータが前記第２の回動位置に位置付けられ、前記サーキュレータの前記第１の孔と前記ガイドリングの前記吐出孔との位置が整合し、前記サーキュレータからの潤滑油の吐出口を形成し、前記サーキュレータの前記第２の孔と前記ガイドリングの前記第２の吸込孔との位置が整合し、前記円周溝と前記油槽とが連通し、前記サーキュレータへの潤滑油の吸込口を形成するようになっており、
前記サーキュレータの外表面に、前記回転軸に連れまわされる潤滑油の流れに対して抵抗となるような形状の抵抗表面が形成されており、前記サーキュレータを回動させる力を発生させるようになっている、立型軸受装置。 In the vertical bearing device for supporting the rotating shaft, the vertical bearing device includes:
A circulator disposed around the rotation axis;
A guide ring disposed around the circulator,
The circulator includes a first hole and a second hole that allow a circumferential groove provided on an inner peripheral surface to communicate with the outer peripheral surface, and the guide ring includes a discharge hole, a first suction hole, and a second hole. Including suction holes
The circulator can rotate with respect to the guide ring fixed to the vertical bearing device, and the first rotation position or the second rotation depends on the rotation direction of the rotation shaft. It is supposed to be positioned in the position,
When the rotation shaft rotates in the first rotation direction, the circulator is positioned at the first rotation position, and the positions of the second hole of the circulator and the discharge hole of the guide ring are aligned, A discharge port for lubricating oil from the circulator is formed, and the positions of the first hole of the circulator and the first suction hole of the guide ring are aligned, and the circumferential groove and the vertical bearing device In communication with the oil tank provided to form a suction port for lubricating oil to the circulator,
When the rotation shaft rotates in the second rotation direction, the circulator is positioned at the second rotation position, and the positions of the first hole of the circulator and the discharge hole of the guide ring are aligned. Forming a lubricating oil discharge port from the circulator, the second hole of the circulator and the second suction hole of the guide ring are aligned, and the circumferential groove communicates with the oil tank And is designed to form a lubricating oil inlet to the circulator,
The outer surface of the circulator is formed with a resistance surface shaped so as to be resistant to the flow of the lubricating oil driven by the rotating shaft, and generates a force for rotating the circulator. Vertical bearing device.

前記抵抗表面が、前記サーキュレータの側面に、抵抗溝を設けることによって形成されている、請求項１に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to claim 1, wherein the resistance surface is formed by providing a resistance groove on a side surface of the circulator.

前記抵抗溝は、前記サーキュレータの半径方向に向かって形成されている、請求項２に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to claim 2, wherein the resistance groove is formed in a radial direction of the circulator.

前記抵抗溝の断面が、略長方形である、請求項２または請求項３に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to claim 2 or 3, wherein a cross section of the resistance groove is substantially rectangular.

複数の前記抵抗溝が溝群をなしており、前記溝群が前記サーキュレータの円周方向に一定の間隔で配置されている、請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The plurality of resistance grooves form a groove group, and the groove group is arranged at a constant interval in a circumferential direction of the circulator. Vertical bearing device.

前記溝群は、２〜５個の抵抗溝により形成されている、請求項５に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to claim 5, wherein the groove group is formed by 2 to 5 resistance grooves.

前記抵抗溝の断面において、溝巾と溝深さの比が、２：１〜６：１である、請求項２から請求項６までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to any one of claims 2 to 6, wherein a ratio of a groove width to a groove depth is 2: 1 to 6: 1 in a cross section of the resistance groove.

前記抵抗溝の断面において、前記溝巾と前記溝深さの比が、略４：１である、請求項２から請求項７までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to any one of claims 2 to 7, wherein a ratio of the groove width to the groove depth is approximately 4: 1 in a cross section of the resistance groove.

前記抵抗表面を設ける前のサーキュレータの体積に対する、前記抵抗表面を構成する凹部の容積の比率が、０．１〜１０％である、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 It is described in any one of Claim 1-8 whose ratio of the volume of the recessed part which comprises the said resistance surface with respect to the volume of the circulator before providing the said resistance surface is 0.1 to 10%. Vertical bearing device.

前記抵抗表面が、前記サーキュレータの上側面に形成されている、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to any one of claims 1 to 9, wherein the resistance surface is formed on an upper side surface of the circulator.

前記抵抗表面が、前記サーキュレータの下側面に形成されている、請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing device according to any one of claims 1 to 10, wherein the resistance surface is formed on a lower surface of the circulator.

前記サーキュレータの内周面と前記回転軸の外周面との間のクリアランスが、円周方向においてほぼ一定となっている、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The vertical type according to any one of claims 1 to 11, wherein a clearance between an inner peripheral surface of the circulator and an outer peripheral surface of the rotating shaft is substantially constant in a circumferential direction. Bearing device.

前記サーキュレータの前記第１の孔及び前記第２の孔の間において、円周溝内に隔壁が設けられている、請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載された立型軸受装置。 The vertical bearing according to any one of claims 1 to 12, wherein a partition wall is provided in a circumferential groove between the first hole and the second hole of the circulator. apparatus.