JP3637187B2 - ジャーナル軸受 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、タービンあるいは発電機のような高速回転かつ高荷重を受ける回転軸を支承する軸受に、回転軸のジャーナル周囲に複数個の軸受パッドを配置して形成された、ティルティングパッド軸受を使用するようにしたジャーナル軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービン、ガスタービン等の大型回転機械の回転軸を支承する軸受で、ジャーナル外周面と軸受の摺動面との間に形成される軸受面（以下軸受面という）を形成する、複数の軸受パッドをピボットで可動支持して、回転軸のジャーナル全周に配置して形成され、回転軸の動きにそって、それぞれの軸受パッドを傾かせ、動的な油膜力で回転軸の振れまわらせようとする成分をもたせないようにした、ティルティングパッド軸受をジャーナル軸受として使用するようにした回転軸の軸受が、従来から広く用いられている。
【０００３】
すなわち、軸受面に潤滑油を注入してジャーナル外周面および軸受の摺動面を潤滑するようにしたジャーナル軸受は、軸受面を潤滑する潤滑油の給油方式でみると大きく２種類に分けられ、一つは、従来から広く用いられている軸受箱の中に潤滑油を供給して、満たし、軸受面を潤滑油で浸漬するとともに、上方から摺動に使用された油等を排出するようにして、軸受面に潤滑油を浸漬循環させるようにした油浴方式（Ｆｌｏｏｄｅｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）のジャーナル軸受であり、もう一つは、最近、供給油量低減、損失低減の点で有利なために適用が拡大しつつある、軸受面に潤滑油膜を形成して、この潤滑油膜により軸受面を潤滑するようにした直接潤滑方式（Ｄｉｒｅｃｔｅｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）のジャーナル軸受の２種類がある。
【０００４】
本発明のジャーナル軸受は、後者の直接潤滑方式のジャーナル軸受に関するものである。
この直接潤滑方式のジャーナル軸受として、従来から使用されているティルティングパッド軸受の代表例について、図５ないし図７によって説明する。
【０００５】
図５はティルティングパッド軸受の横断面図、図６は図７の矢視Ｂ−Ｂにおける縦断面図、図７は図５に示すティルティングパッド軸受の軸受パッドの摺動面（内周面）に設けられた溝形状と潤滑油の流れを説明するための斜視図である。これらのティルティングパッド１０軸受は、回転軸１が回転することによる流体潤滑作用により、図５に示すように、下側軸受パッド２ｃ〜２ｄが回転軸１の回転方向に若干傾いて荷重を支えるようにしている。
【０００６】
すなわち、上側軸受パッド２ａ，２ｂ、および下側軸受パッド２ｃ，２ｄの４個からなる軸受パッド２は、それぞれの外周面が支持環６の内周面に内接され、両側部が油止め輪８で保持されて、回転軸１の回転方向に、ティルトできるようになっており、特に、下側軸受パッド２ｃ〜２ｄは、転方向に傾いて回転軸１の荷重を支えるようにしている。
【０００７】
また、軸受面３に供給される潤滑油７は、支持環６外周に配置され、支持環６を固定する、図示されていない軸受ケーシングに設けられた給油孔から支持環６の外周側に供給され、その潤滑油７は、支持環６外周に凹設された円環状の給油ポケット１２により支持環６の全周に廻りこむ。
【０００８】
さらに、給油ポケット１２の全周に流入した潤滑油７は、その円環状の給油ポケット１２と連通させて、支持環６の周方向に等ピッチの間隔を設け、径方向に挿通された給油孔と、支持環６に内接された上側軸受パッド２ａ，２ｂ、および下側軸受パッド２ｃ，２ｄのそれぞれ外周面から内径側にそれぞれ穿設された、上側パッド用給油ノズル４ａ，４ｂおよび下側パッド用給油ノズル４ｃ，４ｄからなる給油ノズル４とを連結する、支持環６の内周側並びに上側軸受パッド２ａ，２ｂ、および下側軸受パッド２ｃ，２ｄの外周側に挿入された上側パッド用スリーブ５ａ，５ｂおよび下側パッド用スリーブ５ｃ，５ｄからなる給油スリーブ５を介して、給油ノズル４に供給される。
【０００９】
給油ノズル４に供給された潤滑油は、して、軸受パッド２上流側の摺動面９に、それぞれ回転軸１の軸心に平行に設けられた、上側パッド用給油溝１１ａ，１１ｂおよび下側パッド用給油１１ｃ，１１ｄからなる給油溝１１内に供給される。
さらに、給油パッド２の摺動面９に設けた給油溝１１に供給された潤滑油７は、給油力と回転軸１の回転により生じるポンプ作用（油に引き込み作用）により軸受面３に流入し、回転軸１の荷重を支える油膜を回転軸１のジャーナル全周に形成する。
【００１０】
このとき、油膜を形成する潤滑油７は、軸受パッド２の中央だけでなく、軸受パッド２の摺動面９幅方向全面へ供給され、軸受面３の軸方向の全面に油膜を形成する必要があるために、軸受パッド２の軸受面３の摺動面９幅方向の細長く設けた給油溝１１の全体に潤滑油７が行き渡るように、給油溝１１の両サイドには、チャンフャ１３が設けられている。
【００１１】
しかしながら、このようにして構成されたティルティングパッド軸受１０を使用するようにしたジャーナル軸受においては、軸受パッド２の摺動面９に設けた給油溝１１の両サイドにはチャンフャ１３が設けられ、細長く設けた給油溝１１全体に潤滑油７が充満するようにしているが、給油溝１１への潤滑油７の供給は、軸受パッド２中央に設けた給油ノズル４のみからおこなわれるようにしているために、給油溝１１中央は潤滑油７で充満するものの、給油ノズル４から遠ざかる給油溝１１の両端側は油不足となり、軸受パッド２の摺動面９の両サイドが油不足となり、軸受面３の焼き付きを起す危険性がある。
【００１２】
また、給油溝１１の両端が油不足とならないように、給油溝１１の両サイドにチャンフャ１３を設けるようにしているが、この部分からジャーナル外周と支持環６の内周面との間に流出する潤滑油７は、軸受面３の潤滑には殆んど利用されず、メタル温度の低下には有効に作用せず、無駄な潤滑油７となっており、このため給油溝１１には余剰の潤滑油７を供給が必要になり、供給潤滑油量低減の点から改善の必要がある。
【００１３】
さらに、軸受パッド２の摺動面９に設けられる給油溝１１の形状は、軸受面３に開口したものとなっているため、軸受油膜厚さとの比でみると、段差形状を形成し、このために、回転軸１の回転による潤滑油７の軸受面３への引き込み作用が有効に作用せず、潤滑油７が軸受面３に流入しにくいという不具合もある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したジャーナルの円弧に沿って複数個の軸受パッド２を配置し、回転軸１を支承する、ティルティングパッド軸受１０を使用するようにした、従来のジャーナル軸受の上述した不具合を解消するため、給油溝１１の両端部においても、潤滑油不足を起すことがなく、軸受面の両サイドにおいても油不足になることがなく、焼き付きが起る危険性がなく、また、給油溝に供給した潤滑油は、全てを軸受の両サイドを含む軸受面に流出させることができ、メタル温度の低下に有効に作用させることができるので、無駄にならず供給する潤滑油量を低減できるとともに、軸受パッドの幅方向全体に潤滑油を均等になるように供給するために軸受パッドの幅方向に設ける供給流路の形状が、潤滑油膜の比でも、軸受パッドの摺動面に段差を形成するものにならず、さらには、回転軸の回転による潤滑油の引き込み作用を有効に発生させることができて、潤滑油をジャーナル外周面に設けられる軸受面に効果的に流入させることのできるジャーナル軸受を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明のジャーナル軸受は、次の手段（１）（２）を提案するものである。
【００１６】
（１）複数個の軸受パッドをジャーナルの円弧に沿って配置して形成されるティルティングパッド軸受で、回転軸を支承するようにしたジャーナル軸受において、前記軸受パッドの前記回転軸の回転上流側にそれぞれの幅方向に間隔をおいて径方向に穿設され、独立した穴径にされて軸受面に開口し、前記軸受面に新油を送り込む３個の給油ノズルと、前記給油ノズルの外径側の前記軸受パッド内を幅方向に穿設され前記給油ノズルのそれぞれに新油を送り込む油ポケットを設けると共に、前記給油ノズルの中央位置のノズル径を、両サイドのノズル径よりも大きくしたことを特徴とするジャーナル軸受である。
【００１７】
なお、給油ノズルの穴径は、給油ノズル毎に可変にできるようにするとともに、軸受パッドの幅方向の選択された給油ノズルの穴径を全開かつ全閉にまで制御できるような構造のものにすることが好ましい。
【００１８】
なお、油ポケットは給油ノズル以外からは軸受の内部に潤滑油を供給できない構造のものにすることが好ましい。
【００１９】
このような、ティルティングパッド軸受のパッド軸受の軸受面のメタル温度は、パッド軸受の入口側の油温、油膜のせん断による発熱、および軸受パッドから周囲への放熱等により決まり、周方向および幅方向には、通常２０°〜４０°程度の大きな温度むらが生じる。この温度むらを低減し、ひいてはメタル最高温度を下げることは、軸受の信頼性向上の点から非常に重要である。
さらに、軸受面における油温は、当該軸受面を形成する軸受パッドの上流側に配置されている軸受パッドから流出する、温度が高くなっている潤滑油の油温と油量、および当該軸受パッドの給油ノズルから新たに流入する冷たい油の温度と油量によって支配されるものとなっており、これらの潤滑油の混ざりあい方によって影響される。
【００２０】
本発明のジャーナル軸受は、前記（１）の手段により、次の作用効果を奏するものである。
（ａ）パッド軸受の径方向に穿設され、軸受パッドの幅方向に間隔を設けて独立した給油ノズルを配置し、給油ノズル穴径の設定により、パッド軸受の幅方向に設けられた油ポケットから独立に制御された油量が軸受面に供給されることにより、幅方向の油量が調整可能になり、幅方向での潤滑油の供給が必要な個所に、必要なだけの量の給油が行われ、パッド軸受の幅方向に最適な給油量配分にされることで、軸受面油温の分布を最適な状態とし、軸受パッドの幅方向のメタル温度分布の温度むらの少ないものにでき、メタル最高温度を低くすることができる。
【００２１】
また、油ポケットに供給された潤滑油は、給油ノズルから全て軸受面に供給されるので、この点からもメタル温度の低下に効果的に作用させることができるとともに、余剰な潤滑油の供給が必要なくなり、供給油量を低減することができる。
さらに、油ポケットは、給油ノズルの外周側の軸受パッド内に穿設され、従来の給油溝のように軸受面に開口することがなく、軸受油膜厚さ比で見た場合においても、油ポケット形成による段差は、全く形成されず、回転軸の回転による給油ノズルから吐出された潤滑油の軸受面への引き込み作用が有効に作用するようになり、軸受面への潤滑油の流入がしやすくなり、ジャーナル全周の油膜の形成が良好になり、軸受パッドの摺動面又はジャーナル外周面の摩耗を軽微なものにできる。
【００２２】
また、本発明のジャーナル軸受は、前記（１）の手段に加え、次の手段を提案するものである。
【００２３】
（２）前記（１）に記載のジャーナル軸受において、前記回転軸の回転上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くしたスクープ形状にされたスクープ型給油口を、前記給油ノズルの前記軸受面への開口に設けたものである。
【００２４】
本発明のジャーナル軸受は、上述の作用効果（ａ）に加え、前記（２）の手段により、次の作用効果を奏するものである。
（ｂ）回転軸の回転による軸受パッドの軸受面への給油ノズルの出口から流入する潤滑油の引き込みがスクープ型給油口の設置により、よりスムースに行われるので、軸受パッドの幅方向の全てにおいて軸受面の潤滑油不足が、より起りにくくなる。
【００２５】
また、何等かの原因により、潤滑油の給油圧が低下し、圧力により軸受面へ流入する油量が低下するような事態が生じた場合においても、スクープ型給油口の設置により、ポンプ作用による引き込み力が増大することとなり、軸受面には潤滑に必要な油量を軸受パッドの幅方向の全てにおいて、充分に確保できるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のジャーナル軸受の実施の一形態を図面にもとづき説明する。
図１は、本発明のジャーナル軸受の実施の第１形態としてのティルティングパッド軸受の横断面図、図２は図１の矢視Ａ−Ａにおける縦断面図、図３は図１に示すティルティングパッド軸受を構成する軸受パッドの斜視図である。
なお、これらの図において、図５〜図７に示す部材と同一部材には、同一符号を付し説明は省略する。
【００２７】
これらの図に示すように、本実施の形態のティルティングパッド軸受２０においては、潤滑油７は、ケーシング２１内を貫通させた給油通路２２から、支持環６の外周面に図６に示したものと同様に穿設された円環状の給油ポケット１２に給油され、この給油ポケット１２に充満した潤滑油７は、円環状の給油ポケット１２と連通する支持環６側を貫通させた給油通路２３と軸受パッド側２５を貫通させた給油通路２４とをつなぐための給油スリーブ５を介して、軸受パッド２５内部の幅方向に穿設された油ポケット２６に潤滑油７が供給される。
【００２８】
なお、軸受パッド２５は、従来例と同様に、ジャーナルの上方の上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下方の下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄの４個からなり、支持環６の内周と支持環６の内周面に内接する軸受パッド２５の外周に凹設された溝に挿入されたピボット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄにより、回転軸１の回転方向に傾動自在にして支持環６に連結されている。
【００２９】
従って、支持環６の給油通路２３からは、上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下側軸受２５ｃ，２５ｄのそれぞれに貫通させた給油通路２４ａ，２４ｂ，２５に、上側パッド用給油スリーブ５ａ，５ｂ、下側パッド用給油スリーブ５ｃ，５ｄを介して潤滑油７が供給され、上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄ内にそれぞれ穿設された、上側軸受パッド用油ポケット２６ａ，２６ｂ、下側軸受パッド用油ポケット２６ｃ，２６ｄのそれぞれに充填される。
【００３０】
さらに、油ポケット２６に充満した潤滑油７は、上側パッド用給油ノズル４ａ，４ｂ、下側パッド用給油ノズル４ｃ，４ｄのそれぞれを、軸受パッド２５幅方向に間隔をおいて配置するようにした給油ノズル４ｘ〜４ｚを通じて、軸受パッド２５の摺動面９から軸受面３に供給される。
ここで、給油ノズル４ｘ〜４ｚは、各々独立して潤滑油７が供給できるようにされており、それらが配置された軸方向位置の軸受面３への供給流量は、給油ノズル４ｘ〜４ｚのそれぞれの径を自由に設定することで、軸受パッド２５の幅方向各個所への潤滑油の供給油量７ｘ〜７ｚが調整できる。
【００３１】
さらに、給油ノズル４ｘ〜４ｚのそれぞれ摺動面１０への開口には、回転軸１の回転方向上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くして、上流側の軸受面３から流出する潤滑油を掬いやすくした、スクープ形状にされたスクープ型給油口２７が上側パッド用給油ノズル４ａ，４ｂ、下側パッド用給油ノズル４ｃ，４ｄのそれぞれ軸受パッド２５幅方向に間隔をおいて配置するようにした給油ノズル４ｘ〜４ｚの各出口に設けている。
【００３２】
また、回転軸１が回転することによる、流体潤滑油作用により、上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄのそれぞれ、特に下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄは、従来の軸受パッド２と同様に、回転軸１の回転方向に若干傾いて、回転軸１の荷重を支える。
【００３３】
次に、図４は、給油ノズル４を幅方向に間隔を設けて複数配置するようにした、給油ノズル４ｘ〜４ｚの開度、および給油ノズルの数を変えたときのパッド表面の油の充満状況を模式的に示す図である。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、回転軸１への負荷が小さい場合には、例えば、軸受パッド２５の幅方向に３個設けた給油ノズル４ｘ〜４ｚのうちの中央位置の給油ノズル４ｙからのみ潤滑油７を供給するようにし、軸受面３に潤滑油を供給する他の給油ノズル４ｘ，４ｚを閉鎖することにより、負荷に応じた油量に供給量を絞ることができる。
【００３５】
また、図４（ｂ）に示すように、中央位置の給油ノズル４ｙのノズル径を、両サイドの給油ノズル４ｘ，４ｚのノズル径よりも比較的大きくして、給油ノズル４等から供給する油量を多めにし、両サイドの給油ノズル４ｘ，４ｚから軸受面３への潤滑油７の供給量を少くして、両サイドの油量を少なくするようにして、軸受面３の幅方向に均等の膜厚の油膜を形成するようにすることもできる。
【００３６】
さらに、図４（ｃ）に示すように、軸受パッド２５の軸方向の給油ノズル４の数を図４（ａ）、図４（ｂ）に示す３個以上に増すことで、さらに細かく軸受面３幅方向の油量を均等に配分し、より均一にされた膜厚の油膜を幅方向に形成することもできる。
【００３７】
したがって、本実施の形態のジャーナル軸受では、幅方向での潤滑油７の供給が、必要な個所に必要なだけの潤滑油７を給油し、軸受面３の幅方向に最適な給油量配分にすることで、軸受面３の幅方向の油温の分布を最適な状態とし、メタル温度分布の温度むらの低減およびメタル最高温度を低くすることができる。
【００３８】
さらに、油ポケット２６に供給された潤滑油７の全ては、軸受面３に供給されるので、潤滑油７が無駄にならず供給油量を低減することができるとともに、油ポケット２６が軸受面３に直接開口しないので、軸受パッド２５の摺動面には油膜厚さ程度の段差が生じることもなく、回転軸６による潤滑油７の軸受面への引込みが増大する。
また、軸受面３への給油ノズル４の出口に設けたスクープ型給油口２７の設置により、回転軸１の回転による潤滑油の軸受面３への引き込みがさらに増大することになり、軸受面３には潤滑に必要な油量を充分に確保できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態のジャーナル軸受によれば、
（１）軸受パッド２５上流側（幅方向）に独立した穴径の複数の給油パッド給油通路２４を設けることにより、幅方向の給油量が調整できるので、従来の一本溝タイプの給油ノズル４の欠点である軸受パッド２５両サイドの油不足を解消することができる。
【００４０】
また、幅方向の給油量を独立して配分できるので、上流側軸受パッド２５からの高温油の流入と供給新油との混合によって決まる軸受パッド２５の幅方向入口温度を所定の分布にすることができる。
それにより、メタル温度が高くなる個所に多くの潤滑油７を供給し、メタル温度の低い個所は油量を絞ることで、メタル最高温度の低減および油量の低減が可能となる。
また、現状と同等のメタル温度レベルを許容する場合には、油量の大幅な低減が可能である。
【００４１】
（２）給油された潤滑油７は、ほとんどが軸受パッド２５の摺動面９に供給され、メタル温度低減に効率的に使われるので、少ない油量でメタル温度の低い軸受が実現できる。
【００４２】
（３）軸受パッド２５の軸受面３への出口にスクープ型給油口２７を設けるこで、回転軸１の回転による潤滑油７の軸受面３への引き込みを効果的かつ安定して行うことができる。
【００４３】
また、給油圧が低下した場合でも、軸受面３への潤滑に必要な油量が充分確保できるため、軸受面３の焼き付きを回避し安定した軸受特性を保持することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のジャーナル軸受は、複数個の軸受パッドをジャーナルの円弧に沿って配置して形成されるティルティングパッド軸受で、回転軸を支承するようにしたジャーナル軸受において、前記軸受パッドの前記回転軸の回転上流側にそれぞれの幅方向に間隔をおいて径方向に穿設され、独立した穴径にされて軸受面に開口し、前記軸受面に新油を送り込む給油ノズルと、前記給油ノズルの外径側の前記軸受パッド内を幅方向に穿設され前記給油ノズルのそれぞれに新油を送り込む油ポケットを設けると共に、前記給油ノズルの中央位置のノズル径を、両サイドのノズル径よりも大きくしたものである。
【００４５】
これにより、パッド軸受の径方向に穿設され、軸受パッドの幅方向に間隔を設けて独立した給油ノズルを配置し、給油ノズル穴径の設定により、パッド軸受の幅方向に設けられた油ポケットから独立した油量が調整可能にして軸受面に供給されることにより、幅方向での潤滑油の供給が必要な個所に必要な軸受面に必要な量の給油が行われ、パッド軸受の幅方向に最適な給油量配分にすることで、軸受パッド入口油温の分布を最適な状態とし、メタル温度分布の温度むら低減およびメタル最高温度を低くすることができる。
【００４６】
また、油ポケットに供給された潤滑油は、給油ノズルかつ全て軸受面に供給されるので、この点からもメタル温度の低下に効果的に作用させることができるので、余剰な潤滑油の供給が必要なくなり油量を低減することができる。
さらに、油ポケットは給油ノズルの外周側の軸受パッド内に穿設され給油溝のように軸受面に開口部が露出せず、軸受油膜厚さ比で見た場合においても、段差が形成されず、回転軸の回転による給油ノズルから吐出された潤滑油の引き込み作用が有効に作用するようになり、軸受面への潤滑油の流入がしやすくなる。
【００４７】
また、本発明は、前記ジャーナル軸受において、前記回転軸の回転上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くしたスクープ形状にされたスクープ型給油口を、前記給油ノズルの前記軸受面への開口に設けたものである。
【００４８】
これにより、回転軸の回転による軸受パッドの軸受面への給油ノズルの出口から流入する潤滑油の引き込みが、よりスムースに行われるので、軸受面の潤滑油不足になりにくくなる。
【００４９】
また、給油圧が低下し、圧力により軸受面へ流入する油量が低下した場合でも、スクープ型給油口の設置によるポンプ作用により引き込み力が増大することとなり、軸受面の潤滑に必要な油量を充分に確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のジャーナル軸受の実施の第１形態としてのティルティングパッド軸受の横断面図、
【図２】図１の矢視Ａ−Ａにおける縦断面図、
【図３】図１に示すティルティングパッド軸受を構成する軸受パッドの斜視図、
【図４】給油ノズルの幅方向に間隔を設け、複数設けられたノズルの開度およびノズルの数をかえたときのパッド表面の油の充満状況を模式的に示す図で、図４（ａ）は負荷が小さい場合に、軸受パッドの幅方向に３個設けた給油ノズルのうちの中央位置の給油ノズル４ｙからのみ潤滑油を供給する場合を示す図、図４（ｂ）は中央位置の給油ノズルのノズル径を両サイドのノズル径よりも比較的大きくして油量を多めにし、両サイドの給油のノズル径を小さくして軸受面両サイドの油量を少なくして供給する場合を示す図、図４（ｃ）は軸受パッド５の軸方向の給油ノズルの数を図４（ａ）、図４（ｂ）に示すものより増すことで、さらに細かく軸受面３幅方向の油量を配分するようにした場合を示す図、
【図５】従来のティルティングパッド軸受の横断面図、
【図６】図５に示す矢視Ｂ−Ｂにおける縦断面図、
【図７】図５に示すティルティングパッド軸受の軸受パッドの摺動面（内周面）に設けられた溝形状と潤滑油の流れを説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ 回転軸
２ 軸受パッド
２ａ，２ｂ 上側軸受パッド
２ｃ，２ｄ 下側軸受パッド
３ 軸受面
４，４ｘ，４ｙ，４ｚ 給油ノズル
４ａ，４ｂ 上側パッド用給油ノズル
４ｃ，４ｄ 下側パッド用給油ノズル
５ 給油スリーブ
５ａ，５ｂ 上側パッド用給油スリーブ
５ｃ，５ｄ 下側パッド用給油スリーブ
６ 支持環
７ 潤滑油
７′ 排油
７ｘ〜７ｙ 軸受面幅方向の潤滑油量
８ 油止め輪
９ 摺動面
１０ ティルティングパッド軸受
１１ 給油溝
１１ａ，１１ｂ 上側パッド用給油溝
１１ｃ，１１ｄ 下側パッド用給油溝
１２ 給油ポケット
１３ チャンフャ
２０ ティルティングパッド軸受
２１ ケーシング
２２ （ケーシング）給油通路
２３ （支持環）給油通路
２４ （軸受パッド）給油通路
２４ａ，２４ｂ 上側軸受パッド用給油通路
２４ｃ，２４ｄ 下側軸受パッド用給油通路
２５ 軸受パッド
２５ａ，２５ｂ 上側軸受パッド
２５ｃ，２５ｄ 下側軸受パッド
２６ 油ポケット
２７ スクープ型給油口
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ ピボット
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、タービンあるいは発電機のような高速回転かつ高荷重を受ける回転軸を支承する軸受に、回転軸のジャーナル周囲に複数個の軸受パッドを配置して形成された、ティルティングパッド軸受を使用するようにしたジャーナル軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービン、ガスタービン等の大型回転機械の回転軸を支承する軸受で、ジャーナル外周面と軸受の摺動面との間に形成される軸受面（以下軸受面という）を形成する、複数の軸受パッドをピボットで可動支持して、回転軸のジャーナル全周に配置して形成され、回転軸の動きにそって、それぞれの軸受パッドを傾かせ、動的な油膜力で回転軸の振れまわらせようとする成分をもたせないようにした、ティルティングパッド軸受をジャーナル軸受として使用するようにした回転軸の軸受が、従来から広く用いられている。
【０００３】
すなわち、軸受面に潤滑油を注入してジャーナル外周面および軸受の摺動面を潤滑するようにしたジャーナル軸受は、軸受面を潤滑する潤滑油の給油方式でみると大きく２種類に分けられ、一つは、従来から広く用いられている軸受箱の中に潤滑油を供給して、満たし、軸受面を潤滑油で浸漬するとともに、上方から摺動に使用された油等を排出するようにして、軸受面に潤滑油を浸漬循環させるようにした油浴方式（Ｆｌｏｏｄｅｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）のジャーナル軸受であり、もう一つは、最近、供給油量低減、損失低減の点で有利なために適用が拡大しつつある、軸受面に潤滑油膜を形成して、この潤滑油膜により軸受面を潤滑するようにした直接潤滑方式（Ｄｉｒｅｃｔｅｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ）のジャーナル軸受の２種類がある。
【０００４】
本発明のジャーナル軸受は、後者の直接潤滑方式のジャーナル軸受に関するものである。
この直接潤滑方式のジャーナル軸受として、従来から使用されているティルティングパッド軸受の代表例について、図５ないし図７によって説明する。
【０００５】
図５はティルティングパッド軸受の横断面図、図６は図７の矢視Ｂ−Ｂにおける縦断面図、図７は図５に示すティルティングパッド軸受の軸受パッドの摺動面（内周面）に設けられた溝形状と潤滑油の流れを説明するための斜視図である。これらのティルティングパッド１０軸受は、回転軸１が回転することによる流体潤滑作用により、図５に示すように、下側軸受パッド２ｃ〜２ｄが回転軸１の回転方向に若干傾いて荷重を支えるようにしている。
【０００６】
すなわち、上側軸受パッド２ａ，２ｂ、および下側軸受パッド２ｃ，２ｄの４個からなる軸受パッド２は、それぞれの外周面が支持環６の内周面に内接され、両側部が油止め輪８で保持されて、回転軸１の回転方向に、ティルトできるようになっており、特に、下側軸受パッド２ｃ〜２ｄは、転方向に傾いて回転軸１の荷重を支えるようにしている。
【０００７】
また、軸受面３に供給される潤滑油７は、支持環６外周に配置され、支持環６を固定する、図示されていない軸受ケーシングに設けられた給油孔から支持環６の外周側に供給され、その潤滑油７は、支持環６外周に凹設された円環状の給油ポケット１２により支持環６の全周に廻りこむ。
【０００８】
さらに、給油ポケット１２の全周に流入した潤滑油７は、その円環状の給油ポケット１２と連通させて、支持環６の周方向に等ピッチの間隔を設け、径方向に挿通された給油孔と、支持環６に内接された上側軸受パッド２ａ，２ｂ、および下側軸受パッド２ｃ，２ｄのそれぞれ外周面から内径側にそれぞれ穿設された、上側パッド用給油ノズル４ａ，４ｂおよび下側パッド用給油ノズル４ｃ，４ｄからなる給油ノズル４とを連結する、支持環６の内周側並びに上側軸受パッド２ａ，２ｂ、および下側軸受パッド２ｃ，２ｄの外周側に挿入された上側パッド用スリーブ５ａ，５ｂおよび下側パッド用スリーブ５ｃ，５ｄからなる給油スリーブ５を介して、給油ノズル４に供給される。
【０００９】
給油ノズル４に供給された潤滑油は、して、軸受パッド２上流側の摺動面９に、それぞれ回転軸１の軸心に平行に設けられた、上側パッド用給油溝１１ａ，１１ｂおよび下側パッド用給油１１ｃ，１１ｄからなる給油溝１１内に供給される。
さらに、給油パッド２の摺動面９に設けた給油溝１１に供給された潤滑油７は、給油力と回転軸１の回転により生じるポンプ作用（油に引き込み作用）により軸受面３に流入し、回転軸１の荷重を支える油膜を回転軸１のジャーナル全周に形成する。
【００１０】
このとき、油膜を形成する潤滑油７は、軸受パッド２の中央だけでなく、軸受パッド２の摺動面９幅方向全面へ供給され、軸受面３の軸方向の全面に油膜を形成する必要があるために、軸受パッド２の軸受面３の摺動面９幅方向の細長く設けた給油溝１１の全体に潤滑油７が行き渡るように、給油溝１１の両サイドには、チャンフャ１３が設けられている。
【００１１】
しかしながら、このようにして構成されたティルティングパッド軸受１０を使用するようにしたジャーナル軸受においては、軸受パッド２の摺動面９に設けた給油溝１１の両サイドにはチャンフャ１３が設けられ、細長く設けた給油溝１１全体に潤滑油７が充満するようにしているが、給油溝１１への潤滑油７の供給は、軸受パッド２中央に設けた給油ノズル４のみからおこなわれるようにしているために、給油溝１１中央は潤滑油７で充満するものの、給油ノズル４から遠ざかる給油溝１１の両端側は油不足となり、軸受パッド２の摺動面９の両サイドが油不足となり、軸受面３の焼き付きを起す危険性がある。
【００１２】
また、給油溝１１の両端が油不足とならないように、給油溝１１の両サイドにチャンフャ１３を設けるようにしているが、この部分からジャーナル外周と支持環６の内周面との間に流出する潤滑油７は、軸受面３の潤滑には殆んど利用されず、メタル温度の低下には有効に作用せず、無駄な潤滑油７となっており、このため給油溝１１には余剰の潤滑油７を供給が必要になり、供給潤滑油量低減の点から改善の必要がある。
【００１３】
さらに、軸受パッド２の摺動面９に設けられる給油溝１１の形状は、軸受面３に開口したものとなっているため、軸受油膜厚さとの比でみると、段差形状を形成し、このために、回転軸１の回転による潤滑油７の軸受面３への引き込み作用が有効に作用せず、潤滑油７が軸受面３に流入しにくいという不具合もある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述したジャーナルの円弧に沿って複数個の軸受パッド２を配置し、回転軸１を支承する、ティルティングパッド軸受１０を使用するようにした、従来のジャーナル軸受の上述した不具合を解消するため、給油溝１１の両端部においても、潤滑油不足を起すことがなく、軸受面の両サイドにおいても油不足になることがなく、焼き付きが起る危険性がなく、また、給油溝に供給した潤滑油は、全てを軸受の両サイドを含む軸受面に流出させることができ、メタル温度の低下に有効に作用させることができるので、無駄にならず供給する潤滑油量を低減できるとともに、軸受パッドの幅方向全体に潤滑油を均等になるように供給するために軸受パッドの幅方向に設ける供給流路の形状が、潤滑油膜の比でも、軸受パッドの摺動面に段差を形成するものにならず、さらには、回転軸の回転による潤滑油の引き込み作用を有効に発生させることができて、潤滑油をジャーナル外周面に設けられる軸受面に効果的に流入させることのできるジャーナル軸受を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明のジャーナル軸受は、次の手段（１）（２）を提案するものである。
【００１６】
（１）複数個の軸受パッドをジャーナルの円弧に沿って配置して形成されるティルティングパッド軸受で、回転軸を支承するようにしたジャーナル軸受において、前記軸受パッドの前記回転軸の回転上流側にそれぞれの幅方向に間隔をおいて径方向に穿設され、独立した穴径にされて軸受面に開口し、前記軸受面に新油を送り込む３個の給油ノズルと、前記給油ノズルの外径側の前記軸受パッド内を幅方向に穿設され前記給油ノズルのそれぞれに新油を送り込む油ポケットを設けると共に、前記給油ノズルの中央位置のノズル径を、両サイドのノズル径よりも大きくしたことを特徴とするジャーナル軸受である。
【００１７】
なお、給油ノズルの穴径は、給油ノズル毎に可変にできるようにするとともに、軸受パッドの幅方向の選択された給油ノズルの穴径を全開かつ全閉にまで制御できるような構造のものにすることが好ましい。
【００１８】
なお、油ポケットは給油ノズル以外からは軸受の内部に潤滑油を供給できない構造のものにすることが好ましい。
【００１９】
このような、ティルティングパッド軸受のパッド軸受の軸受面のメタル温度は、パッド軸受の入口側の油温、油膜のせん断による発熱、および軸受パッドから周囲への放熱等により決まり、周方向および幅方向には、通常２０°〜４０°程度の大きな温度むらが生じる。この温度むらを低減し、ひいてはメタル最高温度を下げることは、軸受の信頼性向上の点から非常に重要である。
さらに、軸受面における油温は、当該軸受面を形成する軸受パッドの上流側に配置されている軸受パッドから流出する、温度が高くなっている潤滑油の油温と油量、および当該軸受パッドの給油ノズルから新たに流入する冷たい油の温度と油量によって支配されるものとなっており、これらの潤滑油の混ざりあい方によって影響される。
【００２０】
本発明のジャーナル軸受は、前記（１）の手段により、次の作用効果を奏するものである。
（ａ）パッド軸受の径方向に穿設され、軸受パッドの幅方向に間隔を設けて独立した給油ノズルを配置し、給油ノズル穴径の設定により、パッド軸受の幅方向に設けられた油ポケットから独立に制御された油量が軸受面に供給されることにより、幅方向の油量が調整可能になり、幅方向での潤滑油の供給が必要な個所に、必要なだけの量の給油が行われ、パッド軸受の幅方向に最適な給油量配分にされることで、軸受面油温の分布を最適な状態とし、軸受パッドの幅方向のメタル温度分布の温度むらの少ないものにでき、メタル最高温度を低くすることができる。
【００２１】
また、油ポケットに供給された潤滑油は、給油ノズルから全て軸受面に供給されるので、この点からもメタル温度の低下に効果的に作用させることができるとともに、余剰な潤滑油の供給が必要なくなり、供給油量を低減することができる。
さらに、油ポケットは、給油ノズルの外周側の軸受パッド内に穿設され、従来の給油溝のように軸受面に開口することがなく、軸受油膜厚さ比で見た場合においても、油ポケット形成による段差は、全く形成されず、回転軸の回転による給油ノズルから吐出された潤滑油の軸受面への引き込み作用が有効に作用するようになり、軸受面への潤滑油の流入がしやすくなり、ジャーナル全周の油膜の形成が良好になり、軸受パッドの摺動面又はジャーナル外周面の摩耗を軽微なものにできる。
【００２２】
また、本発明のジャーナル軸受は、前記（１）の手段に加え、次の手段を提案するものである。
【００２３】
（２）前記（１）に記載のジャーナル軸受において、前記回転軸の回転上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くしたスクープ形状にされたスクープ型給油口を、前記給油ノズルの前記軸受面への開口に設けたものである。
【００２４】
本発明のジャーナル軸受は、上述の作用効果（ａ）に加え、前記（２）の手段により、次の作用効果を奏するものである。
（ｂ）回転軸の回転による軸受パッドの軸受面への給油ノズルの出口から流入する潤滑油の引き込みがスクープ型給油口の設置により、よりスムースに行われるので、軸受パッドの幅方向の全てにおいて軸受面の潤滑油不足が、より起りにくくなる。
【００２５】
また、何等かの原因により、潤滑油の給油圧が低下し、圧力により軸受面へ流入する油量が低下するような事態が生じた場合においても、スクープ型給油口の設置により、ポンプ作用による引き込み力が増大することとなり、軸受面には潤滑に必要な油量を軸受パッドの幅方向の全てにおいて、充分に確保できるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のジャーナル軸受の実施の一形態を図面にもとづき説明する。
図１は、本発明のジャーナル軸受の実施の第１形態としてのティルティングパッド軸受の横断面図、図２は図１の矢視Ａ−Ａにおける縦断面図、図３は図１に示すティルティングパッド軸受を構成する軸受パッドの斜視図である。
なお、これらの図において、図５〜図７に示す部材と同一部材には、同一符号を付し説明は省略する。
【００２７】
これらの図に示すように、本実施の形態のティルティングパッド軸受２０においては、潤滑油７は、ケーシング２１内を貫通させた給油通路２２から、支持環６の外周面に図６に示したものと同様に穿設された円環状の給油ポケット１２に給油され、この給油ポケット１２に充満した潤滑油７は、円環状の給油ポケット１２と連通する支持環６側を貫通させた給油通路２３と軸受パッド側２５を貫通させた給油通路２４とをつなぐための給油スリーブ５を介して、軸受パッド２５内部の幅方向に穿設された油ポケット２６に潤滑油７が供給される。
【００２８】
なお、軸受パッド２５は、従来例と同様に、ジャーナルの上方の上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下方の下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄの４個からなり、支持環６の内周と支持環６の内周面に内接する軸受パッド２５の外周に凹設された溝に挿入されたピボット２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄにより、回転軸１の回転方向に傾動自在にして支持環６に連結されている。
【００２９】
従って、支持環６の給油通路２３からは、上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下側軸受２５ｃ，２５ｄのそれぞれに貫通させた給油通路２４ａ，２４ｂ，２５に、上側パッド用給油スリーブ５ａ，５ｂ、下側パッド用給油スリーブ５ｃ，５ｄを介して潤滑油７が供給され、上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄ内にそれぞれ穿設された、上側軸受パッド用油ポケット２６ａ，２６ｂ、下側軸受パッド用油ポケット２６ｃ，２６ｄのそれぞれに充填される。
【００３０】
さらに、油ポケット２６に充満した潤滑油７は、上側パッド用給油ノズル４ａ，４ｂ、下側パッド用給油ノズル４ｃ，４ｄのそれぞれを、軸受パッド２５幅方向に間隔をおいて配置するようにした給油ノズル４ｘ〜４ｚを通じて、軸受パッド２５の摺動面９から軸受面３に供給される。
ここで、給油ノズル４ｘ〜４ｚは、各々独立して潤滑油７が供給できるようにされており、それらが配置された軸方向位置の軸受面３への供給流量は、給油ノズル４ｘ〜４ｚのそれぞれの径を自由に設定することで、軸受パッド２５の幅方向各個所への潤滑油の供給油量７ｘ〜７ｚが調整できる。
【００３１】
さらに、給油ノズル４ｘ〜４ｚのそれぞれ摺動面１０への開口には、回転軸１の回転方向上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くして、上流側の軸受面３から流出する潤滑油を掬いやすくした、スクープ形状にされたスクープ型給油口２７が上側パッド用給油ノズル４ａ，４ｂ、下側パッド用給油ノズル４ｃ，４ｄのそれぞれ軸受パッド２５幅方向に間隔をおいて配置するようにした給油ノズル４ｘ〜４ｚの各出口に設けている。
【００３２】
また、回転軸１が回転することによる、流体潤滑油作用により、上側軸受パッド２５ａ，２５ｂ、下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄのそれぞれ、特に下側軸受パッド２５ｃ，２５ｄは、従来の軸受パッド２と同様に、回転軸１の回転方向に若干傾いて、回転軸１の荷重を支える。
【００３３】
次に、図４は、給油ノズル４を幅方向に間隔を設けて複数配置するようにした、給油ノズル４ｘ〜４ｚの開度、および給油ノズルの数を変えたときのパッド表面の油の充満状況を模式的に示す図である。
【００３４】
図４（ａ）に示すように、回転軸１への負荷が小さい場合には、例えば、軸受パッド２５の幅方向に３個設けた給油ノズル４ｘ〜４ｚのうちの中央位置の給油ノズル４ｙからのみ潤滑油７を供給するようにし、軸受面３に潤滑油を供給する他の給油ノズル４ｘ，４ｚを閉鎖することにより、負荷に応じた油量に供給量を絞ることができる。
【００３５】
また、図４（ｂ）に示すように、中央位置の給油ノズル４ｙのノズル径を、両サイドの給油ノズル４ｘ，４ｚのノズル径よりも比較的大きくして、給油ノズル４等から供給する油量を多めにし、両サイドの給油ノズル４ｘ，４ｚから軸受面３への潤滑油７の供給量を少くして、両サイドの油量を少なくするようにして、軸受面３の幅方向に均等の膜厚の油膜を形成するようにすることもできる。
【００３６】
さらに、図４（ｃ）に示すように、軸受パッド２５の軸方向の給油ノズル４の数を図４（ａ）、図４（ｂ）に示す３個以上に増すことで、さらに細かく軸受面３幅方向の油量を均等に配分し、より均一にされた膜厚の油膜を幅方向に形成することもできる。
【００３７】
したがって、本実施の形態のジャーナル軸受では、幅方向での潤滑油７の供給が、必要な個所に必要なだけの潤滑油７を給油し、軸受面３の幅方向に最適な給油量配分にすることで、軸受面３の幅方向の油温の分布を最適な状態とし、メタル温度分布の温度むらの低減およびメタル最高温度を低くすることができる。
【００３８】
さらに、油ポケット２６に供給された潤滑油７の全ては、軸受面３に供給されるので、潤滑油７が無駄にならず供給油量を低減することができるとともに、油ポケット２６が軸受面３に直接開口しないので、軸受パッド２５の摺動面には油膜厚さ程度の段差が生じることもなく、回転軸６による潤滑油７の軸受面への引込みが増大する。
また、軸受面３への給油ノズル４の出口に設けたスクープ型給油口２７の設置により、回転軸１の回転による潤滑油の軸受面３への引き込みがさらに増大することになり、軸受面３には潤滑に必要な油量を充分に確保できる。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態のジャーナル軸受によれば、
（１）軸受パッド２５上流側（幅方向）に独立した穴径の複数の給油パッド給油通路２４を設けることにより、幅方向の給油量が調整できるので、従来の一本溝タイプの給油ノズル４の欠点である軸受パッド２５両サイドの油不足を解消することができる。
【００４０】
また、幅方向の給油量を独立して配分できるので、上流側軸受パッド２５からの高温油の流入と供給新油との混合によって決まる軸受パッド２５の幅方向入口温度を所定の分布にすることができる。
それにより、メタル温度が高くなる個所に多くの潤滑油７を供給し、メタル温度の低い個所は油量を絞ることで、メタル最高温度の低減および油量の低減が可能となる。
また、現状と同等のメタル温度レベルを許容する場合には、油量の大幅な低減が可能である。
【００４１】
（２）給油された潤滑油７は、ほとんどが軸受パッド２５の摺動面９に供給され、メタル温度低減に効率的に使われるので、少ない油量でメタル温度の低い軸受が実現できる。
【００４２】
（３）軸受パッド２５の軸受面３への出口にスクープ型給油口２７を設けるこで、回転軸１の回転による潤滑油７の軸受面３への引き込みを効果的かつ安定して行うことができる。
【００４３】
また、給油圧が低下した場合でも、軸受面３への潤滑に必要な油量が充分確保できるため、軸受面３の焼き付きを回避し安定した軸受特性を保持することが可能となる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のジャーナル軸受は、複数個の軸受パッドをジャーナルの円弧に沿って配置して形成されるティルティングパッド軸受で、回転軸を支承するようにしたジャーナル軸受において、前記軸受パッドの前記回転軸の回転上流側にそれぞれの幅方向に間隔をおいて径方向に穿設され、独立した穴径にされて軸受面に開口し、前記軸受面に新油を送り込む給油ノズルと、前記給油ノズルの外径側の前記軸受パッド内を幅方向に穿設され前記給油ノズルのそれぞれに新油を送り込む油ポケットを設けると共に、前記給油ノズルの中央位置のノズル径を、両サイドのノズル径よりも大きくしたものである。
【００４５】
これにより、パッド軸受の径方向に穿設され、軸受パッドの幅方向に間隔を設けて独立した給油ノズルを配置し、給油ノズル穴径の設定により、パッド軸受の幅方向に設けられた油ポケットから独立した油量が調整可能にして軸受面に供給されることにより、幅方向での潤滑油の供給が必要な個所に必要な軸受面に必要な量の給油が行われ、パッド軸受の幅方向に最適な給油量配分にすることで、軸受パッド入口油温の分布を最適な状態とし、メタル温度分布の温度むら低減およびメタル最高温度を低くすることができる。
【００４６】
また、油ポケットに供給された潤滑油は、給油ノズルかつ全て軸受面に供給されるので、この点からもメタル温度の低下に効果的に作用させることができるので、余剰な潤滑油の供給が必要なくなり油量を低減することができる。
さらに、油ポケットは給油ノズルの外周側の軸受パッド内に穿設され給油溝のように軸受面に開口部が露出せず、軸受油膜厚さ比で見た場合においても、段差が形成されず、回転軸の回転による給油ノズルから吐出された潤滑油の引き込み作用が有効に作用するようになり、軸受面への潤滑油の流入がしやすくなる。
【００４７】
また、本発明は、前記ジャーナル軸受において、前記回転軸の回転上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くしたスクープ形状にされたスクープ型給油口を、前記給油ノズルの前記軸受面への開口に設けたものである。
【００４８】
これにより、回転軸の回転による軸受パッドの軸受面への給油ノズルの出口から流入する潤滑油の引き込みが、よりスムースに行われるので、軸受面の潤滑油不足になりにくくなる。
【００４９】
また、給油圧が低下し、圧力により軸受面へ流入する油量が低下した場合でも、スクープ型給油口の設置によるポンプ作用により引き込み力が増大することとなり、軸受面の潤滑に必要な油量を充分に確保できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のジャーナル軸受の実施の第１形態としてのティルティングパッド軸受の横断面図、
【図２】図１の矢視Ａ−Ａにおける縦断面図、
【図３】図１に示すティルティングパッド軸受を構成する軸受パッドの斜視図、
【図４】給油ノズルの幅方向に間隔を設け、複数設けられたノズルの開度およびノズルの数をかえたときのパッド表面の油の充満状況を模式的に示す図で、図４（ａ）は負荷が小さい場合に、軸受パッドの幅方向に３個設けた給油ノズルのうちの中央位置の給油ノズル４ｙからのみ潤滑油を供給する場合を示す図、図４（ｂ）は中央位置の給油ノズルのノズル径を両サイドのノズル径よりも比較的大きくして油量を多めにし、両サイドの給油のノズル径を小さくして軸受面両サイドの油量を少なくして供給する場合を示す図、図４（ｃ）は軸受パッド５の軸方向の給油ノズルの数を図４（ａ）、図４（ｂ）に示すものより増すことで、さらに細かく軸受面３幅方向の油量を配分するようにした場合を示す図、
【図５】従来のティルティングパッド軸受の横断面図、
【図６】図５に示す矢視Ｂ−Ｂにおける縦断面図、
【図７】図５に示すティルティングパッド軸受の軸受パッドの摺動面（内周面）に設けられた溝形状と潤滑油の流れを説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ 回転軸
２ 軸受パッド
２ａ，２ｂ 上側軸受パッド
２ｃ，２ｄ 下側軸受パッド
３ 軸受面
４，４ｘ，４ｙ，４ｚ 給油ノズル
４ａ，４ｂ 上側パッド用給油ノズル
４ｃ，４ｄ 下側パッド用給油ノズル
５ 給油スリーブ
５ａ，５ｂ 上側パッド用給油スリーブ
５ｃ，５ｄ 下側パッド用給油スリーブ
６ 支持環
７ 潤滑油
７′ 排油
７ｘ〜７ｙ 軸受面幅方向の潤滑油量
８ 油止め輪
９ 摺動面
１０ ティルティングパッド軸受
１１ 給油溝
１１ａ，１１ｂ 上側パッド用給油溝
１１ｃ，１１ｄ 下側パッド用給油溝
１２ 給油ポケット
１３ チャンフャ
２０ ティルティングパッド軸受
２１ ケーシング
２２ （ケーシング）給油通路
２３ （支持環）給油通路
２４ （軸受パッド）給油通路
２４ａ，２４ｂ 上側軸受パッド用給油通路
２４ｃ，２４ｄ 下側軸受パッド用給油通路
２５ 軸受パッド
２５ａ，２５ｂ 上側軸受パッド
２５ｃ，２５ｄ 下側軸受パッド
２６ 油ポケット
２７ スクープ型給油口
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ ピボット
Claims (2)
- 複数個の軸受パッドをジャーナルの円弧に沿って配置して形成されるティルティングパッド軸受で、回転軸を支承するようにしたジャーナル軸受において、前記軸受パッドの前記回転軸の回転上流側にそれぞれの幅方向に間隔をおいて径方向に穿設され、独立した穴径にされて軸受面に開口し、前記軸受面に新油を送り込む給油ノズルと、前記給油ノズルの外径側の前記軸受パッド内を幅方向に穿設され前記給油ノズルのそれぞれに新油を送り込む油ポケットを設けると共に、前記給油ノズルの中央位置のノズル径を、両サイドのノズル径よりも大きくしたことを特徴とするジャーナル軸受。
- 前記回転軸の回転上流側を深くするとともに、回転下流側を浅くしたスクープ形状にされたスクープ型給油口を、前記給油ノズルの前記軸受面への開口に設けたことを特徴とする請求項１に記載のジャーナル軸受。
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