JP5067391B2 - Centrifugal compressor and rotating machine - Google Patents

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JP5067391B2 JP2009062218A JP2009062218A JP5067391B2 JP 5067391 B2 JP5067391 B2 JP 5067391B2 JP 2009062218 A JP2009062218 A JP 2009062218A JP 2009062218 A JP2009062218 A JP 2009062218A JP 5067391 B2 JP5067391 B2 JP 5067391B2
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Description

本発明は、ジャーナル軸受にティルティングパッド式を用いた遠心圧縮機及び回転機械に関する。   The present invention relates to a centrifugal compressor and a rotary machine using a tilting pad type for a journal bearing.

高速で運転される回転機械の軸受には、非特許文献１に示されたティルティングパッド式の軸受が使用される。この軸受は、危険速度を超える高速回転時に生じるオイルウィップや、オイルホワールといった振動を生じにくいとされている。   A tilting pad type bearing shown in Non-Patent Document 1 is used as a bearing of a rotating machine that operates at a high speed. This bearing is said to be less susceptible to vibrations such as oil whip and oil whirl that occur during high-speed rotation exceeding the critical speed.

このようなティルティングパッド式の軸受においては、パッド円周方向前縁でしゅう動面に流れ込む潤滑油の温度は、回転数が増加するにつれて高くなる。これは、ひとつのパッドのしゅう動面の後縁から流出する高温の潤滑油が、次のパッドのしゅう動面の前縁に流入するためであり、ホットオイルキャリーオーバーと呼ばれている。このように、パッドのしゅう動面の前縁での温度が高くなると、しゅう動面における潤滑油の最高温度も高くなり、軸受が焼損しやすくなり、信頼性が低下するという課題があった。   In such a tilting pad type bearing, the temperature of the lubricating oil flowing into the sliding surface at the front edge in the pad circumferential direction increases as the rotational speed increases. This is because high-temperature lubricating oil flowing out from the trailing edge of the sliding surface of one pad flows into the leading edge of the sliding surface of the next pad, and is called hot oil carryover. As described above, when the temperature at the leading edge of the sliding surface of the pad is increased, the maximum temperature of the lubricating oil on the sliding surface is also increased, and there is a problem that the bearing is easily burned out and the reliability is lowered.

このような課題を解決する方法として、特開２００８−１５１２３９号公報には、油膜の高温油をしゅう動面外へ導くバイパス流路を備えた構成が開示されている。   As a method for solving such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-151239 discloses a configuration including a bypass channel that guides high-temperature oil in an oil film to the outside of the sliding surface.

特開２００８−１５１２３９号公報JP 2008-151239 A

（社）日本トライボロジー学会編、トライボロジーハンドブック、養賢堂（２００１）、ｐ５３−５７(Japan) Tribology Society of Japan, Tribology Handbook, Yokendo (2001), p53-57

しかしながら、バイパス通路を設けてもホットオイルキャリーオーバーの影響を排除する効果は小さい。これは、バイパス通路を通りしゅう動面外へ排出される潤滑油量は、油膜を流れる潤滑油量と比較してあまり多くないためである。油膜を流れるほとんどの潤滑油は、そのまま次のパッドまで流れてしまう。このため、次のパッドの入口温度は、バイパス流路があるか否かによる変化は殆どない。   However, even if the bypass passage is provided, the effect of eliminating the influence of hot oil carryover is small. This is because the amount of lubricating oil discharged to the outside of the sliding surface through the bypass passage is not so much as compared with the amount of lubricating oil flowing through the oil film. Most of the lubricating oil flowing through the oil film flows to the next pad as it is. For this reason, the inlet temperature of the next pad hardly changes depending on whether or not there is a bypass flow path.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ホットオイルキャリーオーバーの影響を排除した遠心圧縮機を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, and aims at providing the centrifugal compressor which excluded the influence of hot oil carryover.

上記目的を達成するために、回転軸と、前記回転軸を支える軸受と、前記回転軸に取り付けられた羽根車と、前記回転軸の回転により気体を吸入する吸入口と、前記回転軸の回転により圧縮された前記気体を吐出する吐出口とを備えた遠心圧縮機であって、前記軸受は、複数個のパッドから成り、前記複数個のパッドのうち少なくとも１個は、前記回転軸と接触する面に設けられた第１の開口部と、前記第１の開口部が設けられた面とは異なる面に設けられた第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する通油孔とが設けられ、前記通油孔の断面積は、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かうにつれて大きくなることを特徴とする。   To achieve the above object, a rotating shaft, a bearing that supports the rotating shaft, an impeller attached to the rotating shaft, a suction port for sucking gas by rotation of the rotating shaft, and rotation of the rotating shaft A centrifugal compressor having a discharge port for discharging the gas compressed by the step, wherein the bearing comprises a plurality of pads, and at least one of the plurality of pads is in contact with the rotating shaft. A first opening provided on a surface to be provided, a second opening provided on a surface different from the surface provided with the first opening, the first opening, and the second opening An oil passage hole communicating with the opening is provided, and a cross-sectional area of the oil passage hole increases from the first opening toward the second opening.

さらに、前記異なる面は、前記パッドの側面であることを特徴とする。   Further, the different surface is a side surface of the pad.

さらに、前記通油孔の前端部と前記通油孔の後端部とがなす角度は、３０°〜４５°の何れかである。   Furthermore, the angle formed by the front end portion of the oil passage hole and the rear end portion of the oil passage hole is 30 ° to 45 °.

さらに、前記通油孔の前端部と前記第２の開口部とが成す第１の縁が、前記通油孔の後端部と前記第２の開口部とが成す第２の縁よりも前記回転軸の回転方向の逆側に設けられたことを特徴とする。   Further, the first edge formed by the front end portion of the oil passage hole and the second opening portion is more than the second edge formed by the rear end portion of the oil passage hole and the second opening portion. It is provided on the opposite side of the rotation direction of the rotation shaft.

さらに、前記第１及び第２の縁の近傍に設けられた給油口を備えたことを特徴とする。   Furthermore, it is characterized by having an oil filler opening provided in the vicinity of the first and second edges.

また、回転軸と、前記回転軸を支える軸受と、前記回転軸に取り付けられた羽根車と、前記回転軸の回転により気体を吸入する吸入口と、前記回転軸の回転により圧縮された前記気体を吐出する吐出口とを備えた遠心圧縮機であって、前記軸受は、複数個のパッドから成り、前記複数個のパッドのうち少なくとも１個は、前記回転軸と接触する面に設けられた第１の開口部と、前記第１の開口部が設けられた面とは異なる面に設けられた第２の開口部と、前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する通油孔とを備え、前記回転軸から荷重を受ける少なくとも１個のパッドから、前記回転軸の回転方向と逆方向に位置する場所に設けられ、前記通油孔の断面積は、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かうにつれて大きくなることを特徴とする。   A rotating shaft; a bearing supporting the rotating shaft; an impeller attached to the rotating shaft; a suction port for sucking gas by rotation of the rotating shaft; and the gas compressed by rotation of the rotating shaft. And the bearing comprises a plurality of pads, and at least one of the plurality of pads is provided on a surface in contact with the rotating shaft. The first opening, the second opening provided on a surface different from the surface provided with the first opening, and the first opening and the second opening communicate with each other. The oil passage hole is provided at a location located in a direction opposite to the rotation direction of the rotation shaft from at least one pad that receives a load from the rotation shaft, and the cross-sectional area of the oil passage hole is the first through hole. Increase from the opening to the second opening And features.

本発明により、ホットオイルキャリーオーバーの影響を排除した遠心圧縮機を提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide a centrifugal compressor that eliminates the influence of hot oil carryover.

実施例１のパッドの断面図である。2 is a cross-sectional view of the pad of Example 1. FIG. 実施例１のパッドの斜視図である。1 is a perspective view of a pad according to Embodiment 1. FIG. 実施例１のパッドの他の例の斜視図である。6 is a perspective view of another example of the pad of Example 1. FIG. 実施例１のパッドのさらに他の例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of still another example of the pad of Example 1. 従来の軸受と実施例１の軸受との油膜温度を示す図である。It is a figure which shows the oil film temperature of the conventional bearing and the bearing of Example 1. θが０の場合と、ある角度を持つ場合との通油孔内の流れの比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of the flow in an oil passage hole with the case where (theta) is 0 and a certain angle. 通油孔の前端側壁面と後端側壁面とがなす角度θとＣ点油膜温度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of angle (theta) which the front end side wall surface and rear end side wall surface of an oil passage hole make, and C point oil film temperature. 実施例１のパッド配置例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the pad arrangement of Example 1. 実施例１の他のパッド配置例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing another example of the pad arrangement in Example 1. FIG. 実施例２の断面図である。6 is a cross-sectional view of Example 2. FIG. 実施例２のパッドの斜視図である。It is a perspective view of the pad of Example 2. 実施例３の遠心圧縮機の断面図である。6 is a cross-sectional view of a centrifugal compressor of Example 3. FIG. 実施例３の遠心圧縮機の運転回転数と吐出圧力について従来との比較を示すグラフである。It is a graph which shows the comparison with the former about the rotation speed and discharge pressure of the centrifugal compressor of Example 3.

実施例１を、図１〜図９を用いて説明する。   Example 1 will be described with reference to FIGS.

図１は、実施例１のティルティングパッド式の軸受の断面図である。図２は、図１のパッドの斜視図である。図３は、図１のパッドの他の例の斜視図である。図４は、図１のパッドのさらに他の例の斜視図である。図５は、従来の軸受と実施例１の軸受の油膜温度を示すグラフである。図６は、θが０の場合と、ある角度を持つ場合との比較を示す図である。図７は、通油孔１３の前端部１４の側壁と通油孔１３の後端部１５の側壁とがなす角度θと、Ｃ点油膜温度の関係を示すグラフである。ここで、通油孔１３の前端部１４は、側面開口部１２において、ハウジング２に最も近い側から回転軸１に向かう方向に設けられた部分とする。また、通油孔１３の後端部１５は、側面開口部１２において、回転軸１に最も近い側から回転軸１に向かう方向に設けられた部分とする。   1 is a cross-sectional view of a tilting pad type bearing of Example 1. FIG. FIG. 2 is a perspective view of the pad of FIG. FIG. 3 is a perspective view of another example of the pad of FIG. FIG. 4 is a perspective view of still another example of the pad of FIG. FIG. 5 is a graph showing the oil film temperature of the conventional bearing and the bearing of Example 1. FIG. 6 is a diagram showing a comparison between the case where θ is 0 and the case where there is a certain angle. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the angle θ formed by the side wall of the front end portion 14 of the oil passage hole 13 and the side wall of the rear end portion 15 of the oil passage hole 13 and the point C oil film temperature. Here, the front end portion 14 of the oil passage hole 13 is a portion provided in the side opening 12 in a direction from the side closest to the housing 2 toward the rotary shaft 1. The rear end portion 15 of the oil passage hole 13 is a portion provided in the side opening 12 in a direction from the side closest to the rotation shaft 1 toward the rotation shaft 1.

図８は、実施例１のパッド配置例を示す断面図である。図９は、実施例１の他のパッド配置例を示す断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a pad arrangement example according to the first embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating another pad arrangement example of the first embodiment.

図１を用いて、実施例１のティルティングパッド式の軸受のパッド３について説明する。パッド３と回転軸１とのしゅう動面の円周方向後端部近傍にしゅう動面開口部（第１の開口部）１１を設け、しゅう動面開口部１１とパッドの側面に設けられた側面開口部（第２の開口部）１２とを連通する通油孔１３を設けてある。この通油孔１３の断面積は、しゅう動面開口部１１から側面開口部１２に向かうにつれて大きくなっている。   The tilting pad type bearing pad 3 of Example 1 will be described with reference to FIG. A sliding surface opening (first opening) 11 is provided in the vicinity of the circumferential rear end of the sliding surface between the pad 3 and the rotating shaft 1, and the sliding surface opening 11 is provided on the side surface of the pad. An oil passage hole 13 that communicates with the side opening (second opening) 12 is provided. The cross-sectional area of the oil passage hole 13 increases from the sliding surface opening 11 toward the side opening 12.

図２は、図１のパッド３の斜視図を示す。しゅう動面開口部１１，側面開口部１２および通油孔１３は、それぞれ１つずつ設けられている。   FIG. 2 shows a perspective view of the pad 3 of FIG. One sliding surface opening 11, one side opening 12, and one oil passage hole 13 are provided.

図３は、図１のパッドの他の例の斜視図を示す。しゅう動面開口部１１，１１′，１１″，側面開口部１２，１２′，１２″および通油孔１３，１３′，１３″は、各々３個ずつ設けられており、軸受幅方向に並んでいる。このように、しゅう動面開口部１１を複数箇所に設けてもよい。   FIG. 3 shows a perspective view of another example of the pad of FIG. The sliding surface openings 11, 11 ', 11 ", the side openings 12, 12', 12" and the oil passage holes 13, 13 ', 13 "are provided in three each and are arranged in the bearing width direction. In this way, the sliding surface openings 11 may be provided at a plurality of locations.

図４は、図１のパッドの他の例の斜視図を示す。側面開口部１２の幅は、しゅう動面開口部１１の幅よりも広くなっている。このように、側面開口部１２としゅう動面開口部１１の幅は必ずしも同じ面積でなくてもよい。   FIG. 4 shows a perspective view of another example of the pad of FIG. The width of the side opening 12 is wider than the width of the sliding surface opening 11. Thus, the width of the side surface opening 12 and the sliding surface opening 11 does not necessarily have the same area.

次に、実施例１の動作および効果を説明する。   Next, operations and effects of the first embodiment will be described.

回転軸の回転と共に、パッド３のしゅう動面には、潤滑油が流れ込み、油膜が形成される。この油膜の温度は、パッドの円周方向後縁に進むにつれ、次第に高くなる。従来のパッドの場合、油膜の温度は、図５に点線で示す分布となる。なお、図５の横軸におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図１に示した各点の位置であることを示し、従来のパッドは点Ｂがパッドの後端とする。このときの外部給油装置からの給油温度Ｔ0を図５中に示す。油膜の円周方向前縁（点Ａ）での温度は、従来のパッドの方が高い。これは、前縁において油膜に流れ込む潤滑油は、軸受ハウジング内に満たされたほぼ給油温度の潤滑油と、前縁側のパッドの油膜から流出する高温の潤滑油とが混合されるためである。 Along with the rotation of the rotating shaft, lubricating oil flows into the sliding surface of the pad 3 to form an oil film. The temperature of the oil film gradually increases as it proceeds to the circumferential rear edge of the pad. In the case of a conventional pad, the temperature of the oil film has a distribution indicated by a dotted line in FIG. Note that A, B, C, and D on the horizontal axis in FIG. 5 indicate the positions of the respective points shown in FIG. 1, and in the conventional pad, point B is the rear end of the pad. The oil supply temperature T 0 from the external oil supply device at this time is shown in FIG. The temperature at the circumferential front edge (point A) of the oil film is higher for the conventional pad. This is because the lubricating oil flowing into the oil film at the leading edge is mixed with the lubricating oil having a substantially oil supply temperature filled in the bearing housing and the high-temperature lubricating oil flowing out from the oil film on the pad on the leading edge side.

実施例１によるパッドにおいては、点Ｂと点Ｃの間のしゅう動面開口部１１においてパッド周囲の低温の潤滑油と混合されることにより、油膜温度が低下するため、実線で示したような分布となる。点Ｃと点Ｄの間では、油膜が薄くなるために再度温度は若干上昇する。しかし、点Ｃにおいて油膜の一部が掻き出されるため、点Ｂでの温度ほどにはならない。点Ｄを通過した後では油膜温度は再び低下する。   In the pad according to the first embodiment, the oil film temperature is lowered by being mixed with the low-temperature lubricating oil around the pad at the sliding surface opening 11 between the points B and C. Distribution. Between point C and point D, the temperature rises again slightly because the oil film becomes thinner. However, since a part of the oil film is scraped off at the point C, the temperature at the point B is not reached. After passing through the point D, the oil film temperature decreases again.

点Ｂと点Ｃとの間のしゅう動面開口部１１における潤滑油の流れについて、図６を用いて説明する。図６（Ａ）は、通油孔１３の前端面１４と後端面１５とがなす角度θが０°の場合を示す。また、図６（Ｂ）は、θがある角度を持つ場合の通油孔１３内の流れを示す。図６（Ａ）に示すように、θが０°の場合は、しゅう動面から側面へ流れ出す流れしか起きない。また、この流量は大きくないため、油膜温度を低減する効果は小さい。これに対して、図６（Ｂ）に示すように、θが０°よりも大きい場合は、側面側からしゅう動面側へ流れ込む流れも生じるため、しゅう動面開口部１１で油膜温度を大きく低減することができる。   The flow of the lubricating oil in the sliding surface opening 11 between the points B and C will be described with reference to FIG. FIG. 6A shows a case where the angle θ formed by the front end surface 14 and the rear end surface 15 of the oil passage hole 13 is 0 °. FIG. 6B shows the flow in the oil passage hole 13 when θ has an angle. As shown in FIG. 6A, when θ is 0 °, only a flow that flows out from the sliding surface to the side surface occurs. Moreover, since this flow rate is not large, the effect of reducing the oil film temperature is small. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when θ is larger than 0 °, a flow that flows from the side surface side to the sliding surface side also occurs, so the oil film temperature is increased at the sliding surface opening 11. Can be reduced.

しゅう動面開口部１１での温度低減の効果は、図７に示すように、θの角度により変化する。θが、３０°程度で十分な効果が得られるようになり、４５°以上でもθが大きいほど効果はあるが、その変化は次第に小さくなる。したがって、θを３０°〜４５°の何れかに設定したほうがよい。   As shown in FIG. 7, the effect of temperature reduction at the sliding surface opening 11 varies depending on the angle of θ. When θ is about 30 °, a sufficient effect can be obtained. Even when 45 ° or more, the larger θ is more effective, but the change gradually decreases. Therefore, it is better to set θ to 30 ° to 45 °.

なお、実施例１の構造をパッド３に設けることは、先に示したように、通油孔１３内で旋回する流れを誘起するため、潤滑油の損失を増加させる懸念がある。これを避けるためには、軸受のすべてのパッドではなく、一部のパッドにのみ実施例１の構造を適用すればよい。図８，図９を用いて、この構造を用いた例について詳細に説明する。   In addition, providing the structure of Example 1 on the pad 3 induces a flow swirling in the oil passage hole 13 as described above, and thus there is a concern of increasing the loss of the lubricating oil. In order to avoid this, it is only necessary to apply the structure of the first embodiment to only a part of the pads instead of all the pads of the bearing. An example using this structure will be described in detail with reference to FIGS.

図８は、ロードビトイーンパッド式の軸受を示す図である。ロードビトイーンパッド式とは、図８の荷重方向にはパッドが設けられておらず、図８に示すように回転軸１からの負荷が主に２つのパッド（１０３が１個，２０３が１個）にかかる方式である。図８において、実施例１の構造のパッド２０３は、荷重方向から回転軸１の回転方向と逆方向に位置する場所に設けてられている。   FIG. 8 is a view showing a load bite pad type bearing. In the load bite pad type, no pad is provided in the load direction of FIG. 8, and as shown in FIG. 8, the load from the rotating shaft 1 is mainly two pads (one 103 and one 203). It is a method concerning. In FIG. 8, the pad 203 having the structure of the first embodiment is provided at a position located in the direction opposite to the rotation direction of the rotary shaft 1 from the load direction.

図９は、ロードオンパッド式の軸受を示す図である。ロードオンパッド式とは、図９の荷重方向にパッドが設けられており、図９に示すように回転軸１からの負荷が主に３個のパッド（１０３が２個，２０３が１個）にかかる方式である。図９において、実施例１の構造のパッド２０３は、荷重方向から荷重を主に受けるパッド１０３から、回転軸１の回転方向と逆方向に位置する場所に設けてられている。   FIG. 9 is a view showing a load-on-pad type bearing. In the load-on-pad type, pads are provided in the load direction of FIG. 9, and as shown in FIG. 9, the load from the rotating shaft 1 is mainly three pads (two 103 and one 203). It is a method concerning. In FIG. 9, the pad 203 having the structure of the first embodiment is provided at a position located in the direction opposite to the rotation direction of the rotary shaft 1 from the pad 103 that mainly receives a load from the load direction.

即ち、図８，図９において、上記した構造のパッドは、回転軸１から荷重を受ける少なくとも１個のパッドから、回転軸１の回転方向と逆方向に位置する場所に設けられる。   That is, in FIGS. 8 and 9, the pad having the above-described structure is provided at a position located in a direction opposite to the rotation direction of the rotary shaft 1 from at least one pad that receives a load from the rotary shaft 1.

次に、実施例２について、図１０，図１１を用いて説明する。   Next, Example 2 will be described with reference to FIGS.

図１０は、実施例２のティルティングパッド式の軸受のパッド３の外観図である。図１１は、実施例２のパッド３の斜視図である。   FIG. 10 is an external view of the pad 3 of the tilting pad type bearing of the second embodiment. FIG. 11 is a perspective view of the pad 3 according to the second embodiment.

実施例２においては、図１０，図１１に示すように、通油孔１３の前端面１４の壁面と側面開口部１２との第１の縁１６が、通油孔１３の後端面１５の壁面と側面開口部１２との第２の縁１７よりも回転軸１の回転方向の逆側に設けられている。すなわち、第１の縁１６から回転軸１の中心に向かって引いた直線と、第２の縁１７から回転軸１の中心に向かって引いた直線とが異なる直線となる。また、パッド３の形状は、第２の縁１７から第１の縁１６に向かうにつれて、回転軸１の回転方向と逆方向に凹む形状となる。この構造により、パッド３の周囲の潤滑油が通油孔１３に流れ込みやすくなっている。   In the second embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the first edge 16 between the wall surface of the front end surface 14 of the oil passage hole 13 and the side opening 12 is the wall surface of the rear end surface 15 of the oil passage hole 13. And the second edge 17 between the side opening 12 and the side opening 12 on the opposite side of the rotation direction of the rotary shaft 1. That is, the straight line drawn from the first edge 16 toward the center of the rotary shaft 1 is different from the straight line drawn from the second edge 17 toward the center of the rotary shaft 1. In addition, the shape of the pad 3 is a shape that is recessed in the direction opposite to the rotation direction of the rotary shaft 1 as it goes from the second edge 17 to the first edge 16. With this structure, the lubricating oil around the pad 3 can easily flow into the oil passage hole 13.

また、図１０に示すように、側面開口部１２の近傍に給油孔２２を設けている。この構造により、より低い温度の潤滑油が通油孔１３に流れ込むことになるため、しゅう動面開口部１１での温度の低減による効果がより大きいものとなる。   Further, as shown in FIG. 10, an oil supply hole 22 is provided in the vicinity of the side opening 12. With this structure, the lubricating oil having a lower temperature flows into the oil passage hole 13, so that the effect of reducing the temperature at the sliding surface opening portion 11 becomes greater.

また、実施例１のように、軸受の全てのパッドに実施例２の構造のパッドを用いるのではなく、一部のパッドのみに実施例２の構造とを適用すればよいことは言うまでもない。
また、適用の方法も実施例１と同じでよいことは言うまでもない。 Needless to say, the pads of the structure of the second embodiment are not used for all the pads of the bearing as in the first embodiment, and the structure of the second embodiment may be applied to only a part of the pads.
Needless to say, the application method may be the same as in the first embodiment.

次に、実施例３について、図１２，図１３を用いて説明する。   Next, Example 3 will be described with reference to FIGS.

図１２は、遠心圧縮機の断面図である。図１３は、実施例３の遠心圧縮機の運転回転数と吐出圧力について従来との比較を示すグラフである。   FIG. 12 is a cross-sectional view of a centrifugal compressor. FIG. 13 is a graph showing a comparison of the operation rotational speed and discharge pressure of the centrifugal compressor according to Example 3 with the conventional one.

実施例３において、遠心圧縮機のジャーナル軸受（軸受）に、実施例１又は２に示したティルティングパッド式を用いたものである。   In Example 3, the tilting pad type shown in Example 1 or 2 is used for the journal bearing (bearing) of the centrifugal compressor.

まず、図１２を用いて、遠心圧縮機について説明する。ケーシング３０１の中には、ジャーナル軸受３０４ａおよび３０４ｂにより支えられた回転軸３０３が収められている。
回転軸３０３に取り付けられた羽根車３０２は、回転軸３０３の回転により吸入口３０５から吸い込まれた気体を圧縮し、吐出口３０６から吐出する。 First, the centrifugal compressor will be described with reference to FIG. A casing 301 accommodates a rotating shaft 303 supported by journal bearings 304a and 304b.
The impeller 302 attached to the rotation shaft 303 compresses the gas sucked from the suction port 305 by the rotation of the rotation shaft 303 and discharges it from the discharge port 306.

図１３に示すように、回転機械に、実施例１又は２のティルティングパッド式を用いることにより、油膜の温度を低減し限界油膜温度に到達する回転数が高くなるため、運転回転数を従来のＮ１からＮ２へと増加させ、回転機械の作動範囲を広げることが可能となる。特に、遠心圧縮機のジャーナル軸受として、実施例１又は２のティルティングパッド式を用いることにより、遠心圧縮機の吐出圧力もＰ１からＰ２へと増加させることが可能となる。したがって、ティルティングパッド式のパッドの大きさを変えることなく、より高圧の遠心圧縮機を実現することが可能となる。   As shown in FIG. 13, by using the tilting pad type of Example 1 or 2 for the rotating machine, the temperature of the oil film is reduced and the number of revolutions reaching the critical oil film temperature is increased. N1 is increased from N1 to N2, and the operating range of the rotating machine can be expanded. In particular, by using the tilting pad type of Example 1 or 2 as the journal bearing of the centrifugal compressor, the discharge pressure of the centrifugal compressor can be increased from P1 to P2. Therefore, a higher-pressure centrifugal compressor can be realized without changing the size of the tilting pad type pad.

以上、実施例１〜３により、パッドのしゅう動面の後縁において、しゅう動面を通過した高温の潤滑油をパッド側面の低温の潤滑油と混合することにより温度を低減させることが可能となる。さらに、潤滑油の一部をしゅう動面の外に排出することにより、次のパッドの前縁における潤滑油の温度を下げることができるため、信頼性の高い遠心圧縮機を提供することが可能となる。   As described above, according to the first to third embodiments, at the trailing edge of the sliding surface of the pad, it is possible to reduce the temperature by mixing the high temperature lubricating oil that has passed through the sliding surface with the low temperature lubricating oil on the side surface of the pad. Become. Furthermore, by discharging a part of the lubricating oil out of the sliding surface, the temperature of the lubricating oil at the leading edge of the next pad can be lowered, so it is possible to provide a highly reliable centrifugal compressor It becomes.

１，３０３ 回転軸
２ ハウジング
３，３′，２０３ パッド
４ ピボット
５，３０５ 吸入口
１１，１１′，１１″ しゅう動面開口部（第１の開口部）
１２，１２′，１２″ 側面開口部（第２の開口部）
１３，１３′，１３″ 通油孔
１４ 前端面
１５ 後端面
１６ 通油孔１３の前端面１４の壁面と側面開口部１２との縁（第１の縁）
１７ 通油孔１３の後端面１５の壁面と側面開口部１２との縁（第２の縁）
２２ 給油孔
１０３ 通常のパッド
３０１ ケーシング
３０２ 羽根車
３０４ ジャーナル軸受
３０６ 吐出口 1,303 Rotating shaft 2 Housing 3, 3 ', 203 Pad 4 Pivot 5,305 Suction port 11, 11', 11 "Sliding surface opening (first opening)
12, 12 ', 12 "side opening (second opening)
13, 13 ', 13 "Oil passage hole 14 Front end surface 15 Rear end surface 16 Edge (first edge) of wall surface of front end surface 14 of oil passage hole 13 and side surface opening 12
17 Edge (second edge) between the wall surface of the rear end face 15 of the oil passage hole 13 and the side opening 12
22 Oil supply hole 103 Normal pad 301 Casing 302 Impeller 304 Journal bearing 306 Discharge port

Claims (7)

回転軸と、前記回転軸を支える軸受と、前記回転軸に取り付けられた羽根車と、前記回転軸の回転により気体を吸入する吸入口と、前記回転軸の回転により圧縮された前記気体を吐出する吐出口とを備えた遠心圧縮機であって、
前記軸受は、複数個のパッドから成り、
前記複数個のパッドのうち少なくとも１個は、
前記回転軸と接触する面に設けられた第１の開口部と、
前記第１の開口部が設けられた面とは異なる面に設けられた第２の開口部と、
前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する通油孔とが設けられ、
前記通油孔の断面積は、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かうにつれて大きくなることを特徴とする遠心圧縮機。 A rotary shaft, a bearing that supports the rotary shaft, an impeller attached to the rotary shaft, a suction port for sucking gas by rotation of the rotary shaft, and discharging the gas compressed by rotation of the rotary shaft A centrifugal compressor provided with a discharge port,
The bearing comprises a plurality of pads,
At least one of the plurality of pads is
A first opening provided on a surface in contact with the rotating shaft;
A second opening provided on a surface different from the surface provided with the first opening;
An oil passage hole is provided for communicating the first opening and the second opening;
The centrifugal compressor according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the oil passage hole increases from the first opening toward the second opening. 請求項１に記載の遠心圧縮機において、
前記異なる面は、前記パッドの側面であることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to claim 1,
The centrifugal compressor according to claim 1, wherein the different surface is a side surface of the pad. 請求項１に記載の遠心圧縮機において、
前記通油孔の前端部と前記通油孔の後端部とがなす角度は、３０°〜４５°の何れかであることを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to claim 1,
The angle formed by the front end portion of the oil passage hole and the rear end portion of the oil passage hole is any one of 30 ° to 45 °. 請求項１に記載の遠心圧縮機において、
前記通油孔の前端部と前記第２の開口部とが成す第１の縁が、前記通油孔の後端部と前記第２の開口部とが成す第２の縁よりも前記回転軸の回転方向の逆側に設けられたことを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to claim 1,
The first edge formed by the front end portion of the oil passage hole and the second opening portion is more rotatable than the second edge formed by the rear end portion of the oil passage hole and the second opening portion. A centrifugal compressor characterized in that it is provided on the opposite side of the rotation direction. 請求項４に記載の遠心圧縮機において、
前記第１及び第２の縁の近傍に設けられた給油口を備えたことを特徴とする遠心圧縮機。 The centrifugal compressor according to claim 4,
A centrifugal compressor comprising an oil filler port provided in the vicinity of the first and second edges. 回転軸と、前記回転軸を支える軸受と、前記回転軸に取り付けられた羽根車と、前記回転軸の回転により気体を吸入する吸入口と、前記回転軸の回転により圧縮された前記気体を吐出する吐出口とを備えた遠心圧縮機であって、
前記軸受は、複数個のパッドから成り、
前記複数個のパッドのうち少なくとも１個は、
前記回転軸と接触する面に設けられた第１の開口部と、
前記第１の開口部が設けられた面とは異なる面に設けられた第２の開口部と、
前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する通油孔とを備え、
前記回転軸から荷重を受ける少なくとも１個のパッドから、前記回転軸の回転方向と逆方向に位置する場所に設けられ、
前記通油孔の断面積は、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かうにつれて大きくなることを特徴とする遠心圧縮機。 A rotary shaft, a bearing that supports the rotary shaft, an impeller attached to the rotary shaft, a suction port for sucking gas by rotation of the rotary shaft, and discharging the gas compressed by rotation of the rotary shaft A centrifugal compressor provided with a discharge port,
The bearing comprises a plurality of pads,
At least one of the plurality of pads is
A first opening provided on a surface in contact with the rotating shaft;
A second opening provided on a surface different from the surface provided with the first opening;
An oil passage hole communicating the first opening and the second opening;
From at least one pad that receives a load from the rotating shaft, provided in a location that is opposite to the rotating direction of the rotating shaft,
The centrifugal compressor according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the oil passage hole increases from the first opening toward the second opening. 回転軸と、前記回転軸を支える軸受とを備えた回転機械であって、
前記軸受は、複数個のパッドから成り、
前記複数個のパッドのうち少なくとも１個は、
前記回転軸と接触する面に設けられた第１の開口部と、
前記第１の開口部が設けられた面とは異なる面に設けられた第２の開口部と、
前記第１の開口部と前記第２の開口部とを連通する通油孔とが設けられ、
前記通油孔の断面積は、前記第１の開口部から前記第２の開口部に向かうにつれて大きくなることを特徴とする回転機械。 A rotary machine comprising a rotary shaft and a bearing that supports the rotary shaft,
The bearing comprises a plurality of pads,
At least one of the plurality of pads is
A first opening provided on a surface in contact with the rotating shaft;
A second opening provided on a surface different from the surface provided with the first opening;
An oil passage hole is provided for communicating the first opening and the second opening;
The rotary machine according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the oil passage hole increases from the first opening toward the second opening.
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