JP6934409B2

JP6934409B2 - Bearing equipment and rotating machinery

Info

Publication number: JP6934409B2
Application number: JP2017235356A
Authority: JP
Inventors: 泰憲時政
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: JP2019100516A

Description

本開示は、軸受装置及び該軸受装置を備える回転機械に関する。 The present disclosure relates to a bearing device and a rotating machine including the bearing device.

コンプレッサや蒸気タービン等の回転機械においては、回転軸系の安定支持が課題の一つとなっている。この課題を解決するためには、回転軸を支持する軸受部の支持特性（減衰、剛性等）を向上させることが効果的であり、この観点からの検討がなされている。
特許文献１には、インナリングとアウタリングとの間に形成された油膜形成隙間に油が供給され、回転軸が振動し油膜形成隙間が変位するとき、粘性をもった非圧縮性の油が該隙間を流動することで、回転軸の振動などを減衰させ安定支持するためのスクイズフィルムダンパが開示されている。 In rotating machines such as compressors and steam turbines, stable support of the rotating shaft system is one of the issues. In order to solve this problem, it is effective to improve the support characteristics (damping, rigidity, etc.) of the bearing portion that supports the rotating shaft, and studies have been made from this viewpoint.
In Patent Document 1, oil is supplied to the oil film forming gap formed between the inner ring and the outer ring, and when the rotating shaft vibrates and the oil film forming gap is displaced, a viscous incompressible oil is provided. A squeeze film damper for damping and stably supporting the vibration of the rotating shaft by flowing through the gap is disclosed.

米国特許第５４２１６５５号明細書U.S. Pat. No. 5,421,655

回転軸を安定支持するためには、スクイズフィルムダンパの油膜減衰常数を適正な値にする必要がある。油膜減衰常数が小さければ減衰効果も小さくなり、逆に油膜減衰常数が大きすぎるとインナリングが回転軸の径方向（以下単に「径方向」とも言う。）に動きにくくなり、減衰効果も小さくなる。後述するように、油膜減衰常数は油膜厚さの関数であり、油膜厚さが大きいと油膜減衰常数は小さくなり、油膜厚さが小さいと油膜減衰常数は大きくなる。
回転軸からインナリングに加わる径方向の荷重が変化すると油膜厚さが変わり、油膜厚さが変わると、油膜減衰常数も変化し、油膜減衰常数が適正値から外れるおそれがある。 In order to stably support the rotating shaft, it is necessary to set the oil film damping constant of the squeeze film damper to an appropriate value. If the oil film damping constant is small, the damping effect is also small. Conversely, if the oil film damping constant is too large, the inner ring becomes difficult to move in the radial direction of the rotation axis (hereinafter, also simply referred to as "diameter direction"), and the damping effect is also small. .. As will be described later, the oil film damping constant is a function of the oil film thickness. When the oil film thickness is large, the oil film damping constant is small, and when the oil film thickness is small, the oil film damping constant is large.
When the radial load applied to the inner ring from the rotating shaft changes, the oil film thickness changes, and when the oil film thickness changes, the oil film damping constant also changes, and the oil film damping constant may deviate from the appropriate value.

一実施形態は、スクイズフィルムダンパを備える軸受装置において、油膜減衰常数が最適となるように油膜厚さを調整可能とすることを目的とする。 One object of the embodiment is to make it possible to adjust the oil film thickness so that the oil film damping constant is optimized in the bearing device provided with the squeeze film damper.

（１）一実施形態に係る軸受装置は、
回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリング含むスクイズフィルムダンパと、
前記インナリングに対する前記アウタリングの相対位置を調整可能なアクチュエータと、
を備える。
上記（１）の構成において、スクイズフィルムダンパの減衰効果によって回転軸系の振動などを抑制し、回転軸系の安定支持が可能になる。また、油の流動量を調節することで、油膜形成隙間の油膜圧力を調節し、これによって減衰性能を調節できる。 (1) The bearing device according to the embodiment is
Bearings for rotatably supporting the rotating shaft,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
An actuator that can adjust the relative position of the outer ring with respect to the inner ring,
To be equipped.
In the configuration (1) above, the damping effect of the squeeze film damper suppresses vibration of the rotating shaft system, and stable support of the rotating shaft system becomes possible. Further, by adjusting the flow amount of the oil, the oil film pressure in the oil film forming gap can be adjusted, thereby adjusting the damping performance.

上記（１）の構成によれば、インナリングに対する前記アウタリングの相対位置を調整可能なアクチュエータを備えることで、油膜減衰常数が常に適正値となるように油膜形成隙間を調整できる。これによって、スクイズフィルムダンパの減衰効果を高めることができ、回転軸の振動などを抑制でき、回転軸を安定支持できる。 According to the configuration (1) above, by providing an actuator capable of adjusting the relative position of the outer ring with respect to the inner ring, the oil film forming gap can be adjusted so that the oil film damping constant is always an appropriate value. As a result, the damping effect of the squeeze film damper can be enhanced, vibration of the rotating shaft can be suppressed, and the rotating shaft can be stably supported.

（２）一実施形態では、前記（１）の構成において、
前記油膜形成隙間の大きさを計測するためのセンサと、
前記センサの検出値に基づいて前記アクチュエータを作動して前記油膜形成隙間の大きさを調整する制御部と、
を備える。
上記（２）の構成によれば、上記センサと上記制御部とを備えることで、油膜形成隙間を正確に目標値に調整できる。 (2) In one embodiment, in the configuration of (1) above,
A sensor for measuring the size of the oil film formation gap and
A control unit that operates the actuator based on the detected value of the sensor to adjust the size of the oil film forming gap, and a control unit.
To be equipped.
According to the configuration of (2) above, by providing the sensor and the control unit, the oil film formation gap can be accurately adjusted to the target value.

（３）一実施形態では、前記（２）の構成において、
前記インナリングと前記アウタリングとの間に設けられ、弾性部材を含む複数の弾性部を備え、
前記センサは前記弾性部材の変形量を計測するように構成され、
前記制御部は、前記センサで検出した前記弾性部材の変形量に基づいて前記アクチュエータの作動を制御するように構成される。
上記（３）の構成によれば、上記弾性部を備えることで、アウタリングがインナリングを弾性部を介して弾性的に支持するため、スクイズフィルムダンパの減衰効果を高めることができる。また、上記弾性部を備えることで、スクイズフィルムダンパの剛性は上記弾性部の剛性によって決定できる。従って、スクイズフィルムダンパの剛性と減衰性能とを夫々独立して設定できるため、減衰効果を高めるために夫々で最適な設定が可能になる。
また、油膜形成隙間の大きさを弾性部材の変形量から推定できるので、油膜形成隙間の大きさの把握が容易になる。 (3) In one embodiment, in the configuration of (2) above,
It is provided between the inner ring and the outer ring, and includes a plurality of elastic parts including elastic members.
The sensor is configured to measure the amount of deformation of the elastic member.
The control unit is configured to control the operation of the actuator based on the amount of deformation of the elastic member detected by the sensor.
According to the configuration of (3) above, by providing the elastic portion, the outer ring elastically supports the inner ring via the elastic portion, so that the damping effect of the squeeze film damper can be enhanced. Further, by providing the elastic portion, the rigidity of the squeeze film damper can be determined by the rigidity of the elastic portion. Therefore, since the rigidity and the damping performance of the squeeze film damper can be set independently, the optimum setting can be made for each to enhance the damping effect.
Further, since the size of the oil film forming gap can be estimated from the amount of deformation of the elastic member, it becomes easy to grasp the size of the oil film forming gap.

（４）一実施形態では、前記（３）の構成において、
前記弾性部は前記回転軸の軸方向に延在するように配置される。
上記（４）の構成によれば、複数の弾性部の各々は回転軸の軸方向（以下単に「軸方向」とも言う。）に延在するように配置されるため、該弾性部により軸方向で均等な弾性力で回転軸を支持できる。 (4) In one embodiment, in the configuration of (3) above,
The elastic portion is arranged so as to extend in the axial direction of the rotation axis.
According to the configuration of (4) above, each of the plurality of elastic portions is arranged so as to extend in the axial direction of the rotation axis (hereinafter, also simply referred to as “axial direction”), and therefore, the elastic portions extend in the axial direction. Can support the rotating shaft with even elastic force.

（５）一実施形態では、前記（３）又は（４）の構成において、
前記複数の弾性部は、前記インナリングと前記アウタリングとの間に周方向に離散的に設けられる。
上記（５）の構成によれば、複数の弾性部を周方向に離散的に設けることで、アウタリングは周方向で均一な弾性力でインナリングを支持できる。 (5) In one embodiment, in the configuration of (3) or (4) above,
The plurality of elastic portions are provided discretely in the circumferential direction between the inner ring and the outer ring.
According to the configuration of (5) above, by providing a plurality of elastic portions discretely in the circumferential direction, the outer ring can support the inner ring with a uniform elastic force in the circumferential direction.

（６）一実施形態では、前記（３）又は（４）の構成において、
前記弾性部材は、前記スクイズフィルムダンパの軸方向両端側に設けられる弾性シールリングを含む。
上記（６）の構成によれば、弾性部は、上記弾性シールリングを含む弾性部材を有するため、弾性部の構成を簡易かつ低コスト化できる。また、弾性シールリングによって油膜形成隙間を適度にシールしつつ油膜形成隙間で油の流動性を維持できる。 (6) In one embodiment, in the configuration of (3) or (4) above,
The elastic member includes elastic seal rings provided on both ends in the axial direction of the squeeze film damper.
According to the configuration (6), since the elastic portion has an elastic member including the elastic seal ring, the configuration of the elastic portion can be simplified and reduced in cost. Further, the elastic seal ring can appropriately seal the oil film forming gap and maintain the fluidity of the oil in the oil film forming gap.

（７）一実施形態では、前記（３）〜（６）の何れかの構成において、
前記センサは前記弾性部材に取り付けられた歪ゲージで構成される。
上記（７）の構成によれば、油膜厚さは弾性部材に加わる荷重と相関があるため、弾性部材に取り付けられた歪ゲージの検出値から油膜厚さを求めることができる。 (7) In one embodiment, in any of the configurations (3) to (6) above,
The sensor is composed of a strain gauge attached to the elastic member.
According to the configuration of (7) above, since the oil film thickness correlates with the load applied to the elastic member, the oil film thickness can be obtained from the detected value of the strain gauge attached to the elastic member.

（８）一実施形態では、前記（１）〜（７）の何れかの構成において、
前記アクチュエータはピエゾ素子で構成される。
上記（８）の構成によれば、ピエゾ素子は、電圧を印加すると変位が生じるために、インナリングに対するアウタリングの相対位置を調整可能なアクチュエータとして用いることができる。 (8) In one embodiment, in any of the configurations (1) to (7) above,
The actuator is composed of a piezo element.
According to the configuration of (8) above, the piezo element can be used as an actuator capable of adjusting the relative position of the outer ring with respect to the inner ring because the piezo element is displaced when a voltage is applied.

（９）一実施形態では、前記（２）〜（７）の何れかの構成において、
前記制御部は、前記油膜形成隙間の大きさの変化速度を増加させるように前記アクチュエータの作動を制御するように構成される。
回転軸からインナリングに加わる荷重の減衰効果は、油膜形成隙間の変化速度に比例する。上記（９）の構成によれば、制御部によって該変化速度を増加させることで、減衰効果向上でき、これによって、回転軸の振動などを抑制でき回転軸を安定支持できる。 (9) In one embodiment, in any of the configurations (2) to (7) above,
The control unit is configured to control the operation of the actuator so as to increase the rate of change in the size of the oil film forming gap.
The damping effect of the load applied to the inner ring from the rotation axis is proportional to the rate of change of the oil film forming gap. According to the configuration of (9) above, the damping effect can be improved by increasing the rate of change by the control unit, whereby the vibration of the rotating shaft can be suppressed and the rotating shaft can be stably supported.

（１０）一実施形態では、前記（９）の構成において、
前記制御部は、前記インナリングの変位に対して前記アウタリングを逆相で変位させるように前記アクチュエータを制御するように構成される。
上記（１０）の構成によれば、インナリングの変位に対してアウタリングを逆相で変位させることで、油膜形成隙間の変化速度を増加できる。これによって、回転軸の振動などを抑制でき回転軸を安定支持できる。 (10) In one embodiment, in the configuration of (9) above,
The control unit is configured to control the actuator so as to displace the outer ring in opposite phase with respect to the displacement of the inner ring.
According to the configuration of (10) above, the rate of change of the oil film forming gap can be increased by displacing the outer ring in the opposite phase with respect to the displacement of the inner ring. As a result, vibration of the rotating shaft can be suppressed and the rotating shaft can be stably supported.

（１１）一実施形態に係る回転機械は、
前記回転軸と、
前記（１）〜（１０）の何れかの構成を有する軸受装置と、
前記軸受装置の前記アウタリングを支持する支持部と、
を備え、
前記アクチュエータは、前記アウタリングと前記支持部との間に設けられる。
上記（１１）の構成によれば、上記アクチュエータによって、油膜減衰常数が常に適正値となるように油膜形成隙間を調整できる。これによって、回転軸の振動などを抑制でき、回転軸を安定支持できる。 (11) The rotary machine according to the embodiment is
With the rotation axis
A bearing device having any of the configurations (1) to (10) and
A support portion that supports the outer ring of the bearing device and
With
The actuator is provided between the outer ring and the support portion.
According to the configuration (11), the oil film forming gap can be adjusted by the actuator so that the oil film damping constant is always an appropriate value. As a result, vibration of the rotating shaft can be suppressed, and the rotating shaft can be stably supported.

幾つかの実施形態によれば、油膜減衰常数が常に適正値となるように油膜形成隙間を調整でき、これによって、回転軸系で発生する振動などを抑制でき、回転軸を安定支持できる。 According to some embodiments, the oil film forming gap can be adjusted so that the oil film damping constant is always an appropriate value, whereby vibration generated in the rotating shaft system can be suppressed, and the rotating shaft can be stably supported.

一実施形態に係る軸受装置の径方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the radial direction of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る軸受装置の軸方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る軸受装置の軸方向に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the axial direction of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るアクチュエータの制御系を示す断面を含むブロック線図である。It is a block diagram which includes the cross section which shows the control system of the actuator which concerns on one Embodiment. （Ａ）〜（Ｆ）は、幾つかの実施形態に係る弾性部の径方向に沿う断面図である。(A) to (F) are cross-sectional views taken along the radial direction of the elastic portion according to some embodiments. 一実施形態に係る軸受装置の油膜形成隙間の大きさの変化速度を示す線図である。It is a diagram which shows the change rate of the size of the oil film formation gap of the bearing apparatus which concerns on one Embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. No.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a state of relative displacement with tolerances or angles and distances to the extent that the same function can be obtained.
Further, for example, the expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also includes a concavo-convex portion or a concavo-convex portion within a range in which the same effect can be obtained. The shape including the chamfered portion and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.

図１〜図３は幾つかの実施形態に係る軸受装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）を示す。
図１〜図３において、軸受装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、回転軸１２の外周側に軸受部１４を備え、軸受部１４の外周側にスクイズフィルムダンパ１６を備える。軸受部１４は回転軸１２を回転自在に支持する。スクイズフィルムダンパ１６は、油膜形成隙間Ｓを挟んで互いに対向するインナリング１８及びアウタリング２０を有する。油膜形成隙間Ｓは回転軸１２の周方向（以下単に「周方向」とも言う。）に１個又は複数個形成される。 1 to 3 show bearing devices 10 (10A, 10B) according to some embodiments.
In FIGS. 1 to 3, the bearing device 10 (10A, 10B) includes a bearing portion 14 on the outer peripheral side of the rotating shaft 12, and a squeeze film damper 16 on the outer peripheral side of the bearing portion 14. The bearing portion 14 rotatably supports the rotating shaft 12. The squeeze film damper 16 has an inner ring 18 and an outer ring 20 facing each other with the oil film forming gap S interposed therebetween. One or a plurality of oil film forming gaps S are formed in the circumferential direction of the rotating shaft 12 (hereinafter, also simply referred to as “circumferential direction”).

油膜形成隙間Ｓに油供給部（不図示）から粘性をもった非圧縮性の油が供給される。インナリング１８は回転軸１２から荷重を受けて径方向に沿ってアウタリング側へ変位し、油膜形成隙間Ｓの大きさを変えることで油膜形成隙間Ｓの油を流動させる。これによって、回転軸１２から加わる荷重を減衰させる減衰効果を得ることができる。この減衰効果によって回転軸系の振動などを抑制し、回転軸系の安定支持が可能になる。また、油の流動量を調節することで、油膜形成隙間Ｓの油膜圧力を調節し、これによって、減衰性能を調節できる。 Viscous, incompressible oil is supplied from the oil supply unit (not shown) to the oil film forming gap S. The inner ring 18 receives a load from the rotating shaft 12 and is displaced toward the outer ring side along the radial direction, and the oil in the oil film forming gap S is made to flow by changing the size of the oil film forming gap S. As a result, it is possible to obtain a damping effect that attenuates the load applied from the rotating shaft 12. This damping effect suppresses vibration of the rotating shaft system and enables stable support of the rotating shaft system. Further, by adjusting the flow amount of the oil, the oil film pressure of the oil film forming gap S can be adjusted, thereby adjusting the damping performance.

油膜形成によって発揮される減衰効果を表す油膜減衰常数Ｃψは次の（１）式から求められる。

ここで、Ｂ＝１２πμＬ（Ｒ／ｃ）^３、μ：油の粘性係数、Ｒ：ダンパ径、Ｌ：ダンパ幅、ｃ：径方向隙間の大きさ、ε：回転軸の偏心量である。
ε＝ｅ／ｃ＝１−δ_０／ｃ
ここで、ｅ：回転軸の偏心量、δ_０：回転軸の軸受からの浮上量である。
（１）式から、油膜形成隙間の面積が大きいほど油膜減衰常数Ｃψが大きくなり、かつ油膜減衰常数Ｃψは径方向隙間の大きさｃの３乗に比例することがわかる。従って、回転軸１２から軸受装置に付加される荷重が大きくなり、油膜形成隙間Ｓが狭くなると、油膜圧が増加し、油膜減衰常数Ｃψが増加して減衰効果が増す。 The oil film damping constant Cψ, which represents the damping effect exerted by the oil film formation, can be obtained from the following equation (1).

Here, B = 12πμL (R / c) ³ , μ: oil viscosity coefficient, R: damper diameter, L: damper width, c: radial gap size, ε: eccentricity of the rotating shaft.
ε = e / c = 1-δ ₀ / c
Here, e: the amount of eccentricity of the rotating shaft, and δ ₀ : the amount of floating of the rotating shaft from the bearing.
From equation (1), it can be seen that the larger the area of the oil film forming gap, the larger the oil film damping constant Cψ, and the oil film damping constant Cψ is proportional to the cube of the radial gap size c. Therefore, when the load applied to the bearing device from the rotating shaft 12 becomes large and the oil film forming gap S becomes narrow, the oil film pressure increases, the oil film damping constant Cψ increases, and the damping effect increases.

図１〜図３に示すように、軸受装置１０は、さらに、インナリング１８に対するアウタリング２０の相対位置を調整可能なアクチュエータ３０を備える。
アクチュエータ３０を備えることで、油膜減衰常数Ｃψが常に適正値となるように油膜形成隙間Ｓを調整できる。これによって、スクイズフィルムダンパ１６の減衰効果を高めることができ、回転軸１２の振動などを抑制でき、回転軸１２を安定支持できる。 As shown in FIGS. 1 to 3, the bearing device 10 further includes an actuator 30 capable of adjusting the relative position of the outer ring 20 with respect to the inner ring 18.
By providing the actuator 30, the oil film forming gap S can be adjusted so that the oil film damping constant Cψ always becomes an appropriate value. As a result, the damping effect of the squeeze film damper 16 can be enhanced, vibration of the rotating shaft 12 can be suppressed, and the rotating shaft 12 can be stably supported.

一実施形態では、図１〜図３に示すように、軸受部１４はティルティングパッド２４を含む。ティルティングパッド２４はピボット２５を介してインナリング１８の内側面に接続されている。ティルティングパッド２４はピボット２５を基点として任意の方向へ傾動可能になっている。ティルティングパッド２４には内側面に開口する潤滑油流路（不図示）が形成され、回転軸１２とティルティングパッド２４との間に潤滑油が供給される。
この実施形態によれば、ティルティングパッド２４の周囲に形成される油膜による焼付き防止効果によって回転軸１２を安定して回転できる。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the bearing portion 14 includes a tilting pad 24. The tilting pad 24 is connected to the inner surface of the inner ring 18 via a pivot 25. The tilting pad 24 can be tilted in any direction with the pivot 25 as a base point. A lubricating oil flow path (not shown) that opens on the inner side surface is formed in the tilting pad 24, and lubricating oil is supplied between the rotating shaft 12 and the tilting pad 24.
According to this embodiment, the rotating shaft 12 can be stably rotated by the seizure prevention effect of the oil film formed around the tilting pad 24.

別な実施形態では、軸受部１４は、ティルティングパッドの代わりに転がり軸受を含む。この実施形態によれば、転がり軸受を含む軸受部の外周側に上記構成のスクイズフィルムダンパ１６を備え、これらの組合せで回転軸を支持できる。これによって、転がり軸受を含む軸受部による低摩擦支持とスクイズフィルムダンパ１６の減衰効果との相乗効果によって、高速回転時においても支持側の剛性を確保しつつ回転軸系で発生する振動等の減衰効果を高めることができ、回転軸１２を安定支持できる。 In another embodiment, the bearing portion 14 includes a rolling bearing instead of a tilting pad. According to this embodiment, the squeeze film damper 16 having the above configuration is provided on the outer peripheral side of the bearing portion including the rolling bearing, and the rotating shaft can be supported by a combination thereof. As a result, the synergistic effect of the low friction support by the bearing portion including the rolling bearing and the damping effect of the squeeze film damper 16 ensures the rigidity of the support side even during high-speed rotation and the damping of vibrations generated in the rotating shaft system. The effect can be enhanced, and the rotating shaft 12 can be stably supported.

一実施形態では、軸受装置１０（１０Ａ）において、図２に示すように、スクイズフィルムダンパ１６の軸方向両端面にサイドプレート２１が設けられる。サイドプレート２１は、アウタリング２０の軸方向両端面との間で油膜形成隙間Ｓに連通する油排出路Ｐｄを形成する。油排出路Ｐｄから油を排出することで、油膜形成隙間Ｓで油の流動状態を保ち、これによって、回転軸１２から加わる荷重を減衰させることができる。この減衰効果によって回転軸系の振動などを抑制し、回転軸系の安定支持が可能になる。また、油排出路Ｐｄからの油排出量を調節することで、油膜形成隙間Ｓの油膜圧力を調節し、これによって、減衰性能を調節できる。 In one embodiment, in the bearing device 10 (10A), as shown in FIG. 2, side plates 21 are provided on both end faces in the axial direction of the squeeze film damper 16. The side plate 21 forms an oil discharge path Pd communicating with the oil film forming gap S with both end faces in the axial direction of the outer ring 20. By discharging the oil from the oil discharge path Pd, the flowing state of the oil is maintained in the oil film forming gap S, whereby the load applied from the rotating shaft 12 can be attenuated. This damping effect suppresses vibration of the rotating shaft system and enables stable support of the rotating shaft system. Further, by adjusting the amount of oil discharged from the oil discharge path Pd, the oil film pressure in the oil film forming gap S can be adjusted, thereby adjusting the damping performance.

一実施形態では、図１に示すように、油膜形成隙間Ｓの大きさを計測するためのセンサ２８が設けられる。図４に示すように、センサ２８の検出値は制御部３４に入力され、制御部３４は、該検出値に基づいてアクチュエータ３０を作動し、油膜形成隙間Ｓの大きさを調整する。
この実施形態によれば、センサ２８と制御部３４とを備えることで、油膜形成隙間Ｓを正確に目標値に調整できる。
一実施形態では、図４に示すように、制御部３４によって調整された油膜形成隙間Ｓの大きさを表示する表示部３６が設けられる。 In one embodiment, as shown in FIG. 1, a sensor 28 for measuring the size of the oil film forming gap S is provided. As shown in FIG. 4, the detected value of the sensor 28 is input to the control unit 34, and the control unit 34 operates the actuator 30 based on the detected value to adjust the size of the oil film forming gap S.
According to this embodiment, by providing the sensor 28 and the control unit 34, the oil film forming gap S can be accurately adjusted to the target value.
In one embodiment, as shown in FIG. 4, a display unit 36 for displaying the size of the oil film forming gap S adjusted by the control unit 34 is provided.

一実施形態では、図１及び図３に示すように、インナリング１８とアウタリング２０との間に、弾性部材２６（２６ａ、２６ｂ）を含む複数の弾性部２２（２２ａ、２２ｂ）が設けられる。インナリング１８は弾性部２２を介してアウタリング２０によって弾性的に支持される。これによって、スクイズフィルムダンパ１６の減衰効果を高めることができる。また、弾性部２２を備えることで、スクイズフィルムダンパ１６の剛性は弾性部２２の剛性によって決定できる。従って、スクイズフィルムダンパ１６の減衰性能と剛性とを夫々独立して設定できるため、減衰効果を高めるために夫々で最適な設定が可能になる。
また、油膜形成隙間の大きさを検出可能な弾性部材２６の変形量から推定できるので、油膜形成隙間の大きさの把握が容易になる。 In one embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of elastic portions 22 (22a, 22b) including elastic members 26 (26a, 26b) are provided between the inner ring 18 and the outer ring 20. .. The inner ring 18 is elastically supported by the outer ring 20 via the elastic portion 22. Thereby, the damping effect of the squeeze film damper 16 can be enhanced. Further, by providing the elastic portion 22, the rigidity of the squeeze film damper 16 can be determined by the rigidity of the elastic portion 22. Therefore, since the damping performance and the rigidity of the squeeze film damper 16 can be set independently, the optimum setting can be made for each to enhance the damping effect.
Further, since the size of the oil film forming gap can be estimated from the amount of deformation of the elastic member 26 that can be detected, it becomes easy to grasp the size of the oil film forming gap.

一実施形態では、図１に示す軸受装置１０（１０Ａ）において、インナリング１８は弾性部材２６（２６ａ）を介して固定的に配置された支持部２９に支持される。アウタリング２０は支持部２９の配置によって周方向に複数に分割される。 In one embodiment, in the bearing device 10 (10A) shown in FIG. 1, the inner ring 18 is supported by a support portion 29 fixedly arranged via an elastic member 26 (26a). The outer ring 20 is divided into a plurality of parts in the circumferential direction depending on the arrangement of the support portion 29.

一実施形態では、図１に示す軸受装置１０（１０Ａ）において、弾性部２２は回転軸１２の軸方向に延在するように配置される。これによって、回転軸１２の軸方向で均等な弾性力を発揮でき、回転軸１２を回転軸１２の軸方向で均等な弾性力で支持できる。 In one embodiment, in the bearing device 10 (10A) shown in FIG. 1, the elastic portion 22 is arranged so as to extend in the axial direction of the rotating shaft 12. As a result, an even elastic force can be exerted in the axial direction of the rotating shaft 12, and the rotating shaft 12 can be supported by an even elastic force in the axial direction of the rotating shaft 12.

一実施形態では、軸受装置１０（１０Ａにおいて、インナリング１８とアウタリング２０との間に複数の弾性部２２が周方向に離散的に設けられる。このように、複数の弾性部２２を周方向に離散的に設けることで、アウタリング２０は周方向で均一な弾性力でインナリング１８を支持できる。 In one embodiment, the bearing device 10 (in 10A, a plurality of elastic portions 22 are discretely provided between the inner ring 18 and the outer ring 20 in the circumferential direction. In this way, the plurality of elastic portions 22 are provided in the circumferential direction. The outer ring 20 can support the inner ring 18 with a uniform elastic force in the circumferential direction.

一実施形態では、図３に示す軸受装置１０（１０Ｂ）のように、弾性部材２６（２６ｂ）は、スクイズフィルムダンパ１６の軸方向両端側に設けられる弾性シールリングを含む。
この実施形態によれば、弾性部材２６（２６ｂ）として弾性シールリングを用いるため、構成を簡易かつ低コスト化できる。また、該弾性シールリングによって油膜形成隙間Ｓを適度にシールしつつ、油膜形成隙間Ｓの油膜圧力に応じて適度に油を排出することで、油の流動性を維持でき、これによって、油膜による減衰効果を発揮できる。 In one embodiment, like the bearing device 10 (10B) shown in FIG. 3, the elastic member 26 (26b) includes elastic seal rings provided on both axially end sides of the squeeze film damper 16.
According to this embodiment, since the elastic seal ring is used as the elastic member 26 (26b), the configuration can be simplified and the cost can be reduced. Further, the fluidity of the oil can be maintained by appropriately sealing the oil film forming gap S with the elastic seal ring and appropriately discharging the oil according to the oil film pressure of the oil film forming gap S. It can exert a damping effect.

図３は、一実施形態に係る軸受装置１０（１０Ｂ）のスクイズフィルムダンパ１６を示す。軸受装置１０（１０Ｂ）は、弾性部材２６（２６ｂ）を含む弾性部２２（２２ｂ）を備える。スクイズフィルムダンパ１６は、インナリング１８とアウタリング２０との間に弾性部材２６（２６ｂ）としての弾性シールリングが介装されて油膜形成隙間Ｓが形成される。２個の弾性シールリングが油膜形成隙間Ｓの軸方向両端部に設けられ、これら弾性シールリング間で油膜形成隙間Ｓが形成される。油供給部（不図示）から油膜形成隙間Ｓに油が供給され、油膜形成隙間Ｓに供給された油は、回転軸系から加わる荷重によって油膜形成隙間Ｓが小さくなり油膜圧力が高くなると、弾性シールリングとインナリング１８又はアウタリング２０との間から排出される。この油の流動によって減衰効果を発揮できる。
一実施形態では、上記弾性シールリングは弾性Ｏリングで構成される。 FIG. 3 shows a squeeze film damper 16 of the bearing device 10 (10B) according to the embodiment. The bearing device 10 (10B) includes an elastic portion 22 (22b) including an elastic member 26 (26b). In the squeeze film damper 16, an elastic seal ring as an elastic member 26 (26b) is interposed between the inner ring 18 and the outer ring 20 to form an oil film forming gap S. Two elastic seal rings are provided at both ends in the axial direction of the oil film forming gap S, and an oil film forming gap S is formed between these elastic seal rings. Oil is supplied to the oil film forming gap S from the oil supply unit (not shown), and the oil supplied to the oil film forming gap S becomes elastic when the oil film forming gap S becomes smaller and the oil film pressure increases due to the load applied from the rotary shaft system. It is discharged from between the seal ring and the inner ring 18 or the outer ring 20. The flow of this oil can exert a damping effect.
In one embodiment, the elastic seal ring is composed of an elastic O-ring.

一実施形態では、センサ２８は弾性部材２６に取り付けられた歪ゲージで構成される。油膜厚さは弾性部材２６に加わる荷重と相関があるため、弾性部材２６に取り付けられた歪ゲージの検出値から油膜厚さを求めることができる。 In one embodiment, the sensor 28 comprises a strain gauge attached to the elastic member 26. Since the oil film thickness correlates with the load applied to the elastic member 26, the oil film thickness can be obtained from the detected value of the strain gauge attached to the elastic member 26.

一実施形態では、図５に示す弾性部２２（２２ｃ〜２２ｈ）は、油膜形成隙間Ｓに連通して周方向に離散的に形成された空間Ｓ_０に弾性部材２６（２６ｃ〜２２ｈ）が収容されて構成される。この実施形態では、空間Ｓ_０は軸方向に沿って延在し、空間Ｓ_０の径方向寸法は油膜形成隙間Ｓの径方向寸法より大きく形成され、例えば、空間Ｓ_０は四角形断面を有する。
図５は、弾性部２２の幾つかの実施形態を示す。 In one embodiment, the elastic unit 22 shown in FIG. 5 (22c~22h) has an elastic member 26 in the space _{S 0} which are discretely formed in the circumferential direction and communicates with the oil film formed gap S (26c~22h) is accommodated Is composed of. In this embodiment, the space S ₀ extends along the axial direction, the radial dimension of the space S ₀ is larger than the radial dimension of the oil film clearance S, for example, the space S ₀ has a square cross-section.
FIG. 5 shows some embodiments of the elastic portion 22.

一実施形態では、図５（Ａ）に示す弾性部２２（２２ｃ）では、弾性部材２６（２６ｃ）が四角形断面の弾性棒状体で構成され、センサ２８として用いられる歪ゲージは、インナリング１８及びアウタリング２０に接しない該弾性棒状体の外周面に取り付けられる。
この実施形態によれば、歪ゲージを他と比べて変形が大きい上記部位に取り付けることで、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。また、歪ゲージはインナリング１８やアウタリング２０に接していないので、検出値にひっかかりなどによる外乱が入るのを抑制できる。 In one embodiment, in the elastic portion 22 (22c) shown in FIG. 5A, the elastic member 26 (26c) is composed of an elastic rod-like body having a quadrangular cross section, and the strain gauge used as the sensor 28 is an inner ring 18 and It is attached to the outer peripheral surface of the elastic rod-like body that does not contact the outer ring 20.
According to this embodiment, by attaching the strain gauge to the above-mentioned portion where the deformation is larger than the others, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise. Further, since the strain gauge is not in contact with the inner ring 18 or the outer ring 20, it is possible to suppress disturbance due to being caught in the detected value.

一実施形態では、歪ゲージは、該弾性棒状体の外周面のうち、特に変形が大きい外周面の中央位置に取り付けられる。これによって、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。 In one embodiment, the strain gauge is attached to the center position of the outer peripheral surface of the elastic rod-shaped body, which is particularly deformed. As a result, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise.

一実施形態では、長尺の１個の弾性棒状体が空間Ｓ_０に収容され空間Ｓ_０の軸方向へ延在する。 In one embodiment, one of the elastic rod-like body long extends in the axial direction of the space S ₀ is accommodated in the space S _0.

一実施形態では、図５（Ｂ）に示す弾性部２２（２２ｄ）では、弾性部材２６（２６ｄ）は、断面が円形又は楕円形の弾性棒状体で構成され、歪ゲージは、インナリング１８及びアウタリング２０に接しない位置で該弾性棒状体の外周面に取り付けられる。
この実施形態によれば、歪ゲージを変形が大きい部位に取り付けることで、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。また、歪ゲージはインナリング１８やアウタリング２０に接していないので、検出値にひっかかりなどによる外乱が入るのを抑制できる。 In one embodiment, in the elastic portion 22 (22d) shown in FIG. 5B, the elastic member 26 (26d) is composed of an elastic rod-like body having a circular or elliptical cross section, and the strain gauge has an inner ring 18 and an inner ring 18. It is attached to the outer peripheral surface of the elastic rod-like body at a position not in contact with the outer ring 20.
According to this embodiment, by attaching the strain gauge to a portion having a large deformation, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise. Further, since the strain gauge is not in contact with the inner ring 18 or the outer ring 20, it is possible to suppress disturbance due to being caught in the detected value.

一実施形態では、長尺の１個の該弾性棒状体が空間Ｓ_０に収容され空間Ｓ_０の軸方向へ延在する。 In one embodiment, one of the elastic rod-shaped body of long extends in the axial direction of the space S ₀ is accommodated in the space S _0.

一実施形態では、図５（Ｃ）に示す弾性部２２（２２ｅ）では、弾性部材２６（２６ｅ）は、断面が円錐台形状（いわゆる皿バネ形状）を有する弾性体を中央が小径となるように２枚重ねにした弾性体で構成され、歪ゲージは、インナリング１８とアウタリング２０との間に位置する上記弾性体の外周面に取り付けられる。
この実施形態によれば、歪ゲージを変形が大きい上記部位に取り付けることで、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。また、歪ゲージは、上記弾性体の外周面のうちインナリング１８やアウタリング２０に接しない部位に設けられるので、検出値にひっかかりなどによる外乱が入るのを抑制できる。
一実施形態では、弾性部材２６（２６ｅ）は中実又は中空で構成される。 In one embodiment, in the elastic portion 22 (22e) shown in FIG. 5C, the elastic member 26 (26e) has an elastic body having a truncated cone shape (so-called countersunk spring shape) in cross section, and has a small diameter at the center. The strain gauge is attached to the outer peripheral surface of the elastic body located between the inner ring 18 and the outer ring 20.
According to this embodiment, by attaching the strain gauge to the above-mentioned portion where the deformation is large, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise. Further, since the strain gauge is provided on a portion of the outer peripheral surface of the elastic body that does not come into contact with the inner ring 18 or the outer ring 20, it is possible to suppress disturbance due to being caught in the detected value.
In one embodiment, the elastic member 26 (26e) is composed of solid or hollow.

一実施形態では、１個の棒状の弾性部材２６（２６ｅ）が回転軸１２の軸方向に延在する。別な実施形態では、複数の円形の弾性部材２６（２６ｅ）が軸方向に離散的に配置される。 In one embodiment, one rod-shaped elastic member 26 (26e) extends in the axial direction of the rotating shaft 12. In another embodiment, a plurality of circular elastic members 26 (26e) are arranged discretely in the axial direction.

一実施形態では、１個の部材で構成される弾性部材２６（２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ）は、スクイズフィルムダンパ１６の軸方向領域のほぼ全域に配置される。
一実施形態では、弾性部材２６（２６ｃ〜２６ｅ）は、例えば、弾性ゴムで製造される。
長尺な１個の部材で構成される弾性部材２６（２６ｃ〜２６ｅ）は空間Ｓ_０への収容が容易である。 In one embodiment, the elastic members 26 (26c, 26d, 26e) composed of one member are arranged in substantially the entire axial region of the squeeze film damper 16.
In one embodiment, the elastic members 26 (26c-26e) are made of, for example, elastic rubber.
Elastic member 26 composed of a long one member (26c~26e) is easily accommodated in the space _{S 0.}

一実施形態では、図５（Ｄ）に示す弾性部２２（２２ｆ）では、弾性部材２６（２６ｆ）はコイルバネで構成され、歪ゲージは、インナリング１８とアウタリング２０との間に位置するコイルバネの表面に取り付けられる。
この実施形態によれば、歪ゲージを変形が大きいコイルバネの表面に取り付けることで、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。また、歪ゲージは、インナリング１８とアウタリング２０との間に位置し、インナリング１８やアウタリング２０に接しないので、検出値にひっかかりなどによる外乱が入るのを抑制できる。 In one embodiment, in the elastic portion 22 (22f) shown in FIG. 5D, the elastic member 26 (26f) is composed of a coil spring, and the strain gauge is a coil spring located between the inner ring 18 and the outer ring 20. It is attached to the surface of.
According to this embodiment, by attaching the strain gauge to the surface of the coil spring having a large deformation, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise. Further, since the strain gauge is located between the inner ring 18 and the outer ring 20 and does not come into contact with the inner ring 18 or the outer ring 20, it is possible to suppress disturbance due to being caught in the detected value.

一実施形態では、弾性部材２６（２６ｆ）は、複数のコイルバネを空間Ｓ_０に回転軸１２の軸方向に離散的に配置される。 In one embodiment, the elastic member 26 (26f) has a plurality of coil springs _{arranged discretely in the space S 0} in the axial direction of the rotating shaft 12.

一実施形態では、図５（Ｅ）に示す弾性部２２（２２ｇ）では、弾性部材２６（２６ｇ）は、断面がＳ字形状を有する弾性体で構成され、歪ゲージは、インナリング１８とアウタリング２０との間に位置する弾性部材２６（２６ｇ）の外側面に取り付けられる。
この実施形態によれば、歪ゲージを変形が大きい弾性部材２６（２６ｇ）の外側面に取り付けることで、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。また、歪ゲージは、インナリング１８とアウタリング２０との間に位置し、インナリング１８やアウタリング２０に接しないので、検出値にひっかかりなどによる外乱が入るのを抑制できる。 In one embodiment, in the elastic portion 22 (22 g) shown in FIG. 5 (E), the elastic member 26 (26 g) is composed of an elastic body having an S-shaped cross section, and the strain gauge has an inner ring 18 and an outer. It is attached to the outer surface of the elastic member 26 (26 g) located between the ring 20 and the ring 20.
According to this embodiment, by attaching the strain gauge to the outer surface of the elastic member 26 (26 g) having a large deformation, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise. Further, since the strain gauge is located between the inner ring 18 and the outer ring 20 and does not come into contact with the inner ring 18 or the outer ring 20, it is possible to suppress disturbance due to being caught in the detected value.

一実施形態では、一実施形態では、長尺な１個の弾性部材２６（２６ｇ）を空間Ｓ_０に軸方向へ延在させる。別な実施形態では、複数の弾性部材２６（２６ｇ）を空間Ｓ_０に軸方向に離散的に配置する。 In one embodiment, in one embodiment, a long one elastic member 26 (26 g) to extend into the space S ₀ in the axial direction. In another embodiment, discretely arranged in the axial direction a plurality of elastic members 26 a (26 g) in the space S _0.

一実施形態では、図５（Ｆ）に示すように、弾性部材２６（２６ｈ）は、断面がジグザグ形状を有する弾性体で構成され、センサ２８としての歪ゲージは、インナリング１８とアウタリング２０との間で屈曲部の曲率中心Ｄに対し外側面に取り付けられる。
この実施形態によれば、歪ゲージを変形が大きい屈曲部の曲率中心Ｄに対し外側面に取り付けることで、ＳＮ比が高くノイズが少ない検出信号を得ることができる。
一実施形態では、長尺な１個の弾性部材２６（２６ｈ）を空間Ｓ_０に軸方向へ延在させる。別な実施形態では、複数の弾性部材２６（２６ｈ）を空間Ｓ_０に軸方向に離散的に配置する。 In one embodiment, as shown in FIG. 5 (F), the elastic member 26 (26h) is composed of an elastic body having a zigzag cross section, and the strain gauge as the sensor 28 is an inner ring 18 and an outer ring 20. It is attached to the outer surface with respect to the center of curvature D of the bent portion.
According to this embodiment, by attaching the strain gauge to the outer surface with respect to the center of curvature D of the bent portion having a large deformation, it is possible to obtain a detection signal having a high SN ratio and less noise.
In one embodiment, extend long one elastic member 26 (26h) in the axial direction in the space S _0. In another embodiment, discretely arranged in the axial direction a plurality of elastic members 26 (26h) in the space S _0.

一実施形態では、インナリング１８とアウタリング２０とは弾性部２２を介して一体に形成される。このとき、一実施形態では、弾性部２２はバネ部材を構成する。 In one embodiment, the inner ring 18 and the outer ring 20 are integrally formed via the elastic portion 22. At this time, in one embodiment, the elastic portion 22 constitutes a spring member.

一実施形態では、アクチュエータ３０はピエゾ素子で構成される。ピエゾ素子は、電圧を印加すると変位が生じるために、インナリング１８に対するアウタリング２０の相対位置を調整可能なアクチュエータとして用いることができる。 In one embodiment, the actuator 30 is composed of a piezo element. Since the piezo element is displaced when a voltage is applied, the piezo element can be used as an actuator capable of adjusting the relative position of the outer ring 20 with respect to the inner ring 18.

一実施形態では、制御部３４は、油膜形成隙間Ｓの大きさの変化速度を増加させるようにアクチュエータ３０の作動を制御するように構成される。
回転軸１２からインナリング１８に加わる荷重Ｌの減衰効果は、次の（２）式で示すように、油膜形成隙間Ｓの変化速度に比例する。
ダンパ力Ｆｄ＝Ｃψ・ΔＸ（２）
ここで、ダンパ力Ｆｄは減衰効果を表すものであり、Ｃψは油膜減衰常数であり、ΔＸは油膜形成隙間Ｓの変化速度である。即ち、油膜形成隙間Ｓの大きさをＸとし、時間をｔとすると、ΔＸ＝ｄＸ／ｄｔである。 In one embodiment, the control unit 34 is configured to control the operation of the actuator 30 so as to increase the rate of change in the size of the oil film forming gap S.
The damping effect of the load L applied from the rotating shaft 12 to the inner ring 18 is proportional to the rate of change of the oil film forming gap S, as shown by the following equation (2).
Damper force Fd = Cψ ・ ΔX (2)
Here, the damper force Fd represents the damping effect, Cψ is an oil film damping constant, and ΔX is the rate of change of the oil film forming gap S. That is, if the size of the oil film forming gap S is X and the time is t, then ΔX = dX / dt.

この実施形態によれば、制御部３４によって変化速度ΔＸを増加させることで、ダンパ力Ｆｄを増加できて減衰効果を向上でき、これによって、回転軸１２の振動などを抑制でき回転軸系を安定支持できる。 According to this embodiment, by increasing the change speed ΔX by the control unit 34, the damper force Fd can be increased and the damping effect can be improved, whereby the vibration of the rotating shaft 12 can be suppressed and the rotating shaft system can be stabilized. I can support it.

一実施形態では、図６に示すように、制御部３４は、インナリング１８の変位に対してアウタリング２０を逆相で変位させるように、アウタリング２０を制御する。図６において、Ｘ_１はインナリング１８の変位を示す曲線であり、Ｘ_２はアウタリング２０の変位を示す曲線である。そして、Ｘ（＝Ｘ_１−Ｘ_２）は油膜形成隙間Ｓを表し、ｄＸ／ｄｔ＝ｄ（Ｘ_１−Ｘ_２）／ｄｔは油膜形成隙間Ｓの変化速度を表す。
この実施形態によれば、インナリング１８の変位Ｘ_１に対してアウタリング２０を逆相で変位させることで、変化速度ΔＸを増加でき、減衰効果を高めることができる。これによって、回転軸１２の振動などを抑制でき回転軸系を安定支持できる。 In one embodiment, as shown in FIG. 6, the control unit 34 controls the outer ring 20 so as to displace the outer ring 20 in opposite phase with respect to the displacement of the inner ring 18. In FIG. 6, X ₁ is a curve showing the displacement of the inner ring 18, and X ₂ is a curve showing the displacement of the outer ring 20. Then, X (= X ₁ −X ₂ ) represents the oil film forming gap S, and dX / dt = d (X ₁ −X ₂ ) / dt represents the rate of change of the oil film forming gap S.
According to this embodiment, by displacing the _{outer ring 20 in the opposite phase with respect to the displacement X 1} of the inner ring 18, the change speed ΔX can be increased and the damping effect can be enhanced. As a result, vibration of the rotating shaft 12 and the like can be suppressed, and the rotating shaft system can be stably supported.

一実施形態に係る回転機械は、回転軸１２と、上記構成を有する軸受装置１０と、を備える。さらに、図１及び図２に示すように、アウタリング２０を支持する支持部３２を備える。アクチュエータ３０は、アウタリング２０と支持部３２との間に設けられる。
この構成によれば、アクチュエータ３０によってインナリング１８に対するアウタリング２０の相対位置を調整することで、油膜減衰常数Ｃψが常に適正値となるように油膜形成隙間Ｓを調整できる。これによって、回転軸１２から加わる荷重Ｌに対して減衰効果を高めることができる。従って、回転軸１２の振動などを抑制でき、回転軸１２を安定支持できる。 The rotating machine according to one embodiment includes a rotating shaft 12 and a bearing device 10 having the above configuration. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a support portion 32 for supporting the outer ring 20 is provided. The actuator 30 is provided between the outer ring 20 and the support portion 32.
According to this configuration, the oil film forming gap S can be adjusted so that the oil film damping constant Cψ is always an appropriate value by adjusting the relative position of the outer ring 20 with respect to the inner ring 18 by the actuator 30. As a result, the damping effect can be enhanced with respect to the load L applied from the rotating shaft 12. Therefore, the vibration of the rotating shaft 12 can be suppressed, and the rotating shaft 12 can be stably supported.

幾つかの実施形態によれば、スクイズフィルムダンパを備えて回転軸系を回転自在に支承する軸受装置において、スクイズフィルムダンパの減衰効果を向上させることで、回転軸系で発生する振動等を抑制でき、回転軸を安定支持できる。この軸受装置を備える回転機械は、例えば、圧縮機、蒸気タービン等に適用できる。 According to some embodiments, in a bearing device provided with a squeeze film damper and rotatably supporting the rotary shaft system, the damping effect of the squeeze film damper is improved to suppress vibration or the like generated in the rotary shaft system. It can stably support the rotating shaft. The rotating machine provided with this bearing device can be applied to, for example, a compressor, a steam turbine, or the like.

１０（１０Ａ、１０Ｂ）軸受装置
１２回転軸
１４軸受部
１６スクイズフィルムダンパ
１８インナリング
２０アウタリング
２１サイドプレート
２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈ）弾性部
２４ティルティングパッド
２５ピボット
２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｇ、２６ｈ）弾性部材
２８センサ
３０アクチュエータ
３２支持部
３４制御部
３６表示部
Ｄ曲率中心
Ｏ中心軸
Ｐｄ油排出路
Ｓ油膜形成隙間
Ｓ_０空間 10 (10A, 10B) Bearing device 12 Rotating shaft 14 Bearing part 16 Squeeze film damper 18 Inner ring 20 Outer ring 21 Side plate 22 (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, 22g, 22h) Elastic part 24 tilting Pad 25 Pivot 26 (26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g, 26h) Elastic member 28 Sensor 30 Actuator 32 Support 34 Control 36 Display D Curvature center O Central axis Pd Oil discharge path
S Oil film formation gap S ₀ space

Claims

回転軸を回転自在に支持するための軸受部と、
前記軸受部の外周側に設けられ、少なくとも一つの油膜形成隙間を挟んで互いに対向するインナリング及びアウタリングを含むスクイズフィルムダンパと、
前記インナリングに対する前記アウタリングの相対位置を調整可能なアクチュエータと、
前記油膜形成隙間の大きさを計測するためのセンサと、
前記センサの検出値に基づいて前記アクチュエータを作動して前記油膜形成隙間の大きさを調整する制御部と、
を備えることを特徴とする軸受装置。 Bearings for rotatably supporting the rotating shaft,
A squeeze film damper provided on the outer peripheral side of the bearing portion and including inner ring and outer ring facing each other with at least one oil film forming gap interposed therebetween.
An actuator that can adjust the relative position of the outer ring with respect to the inner ring,
A sensor for measuring the size of the oil film formation gap and
A control unit that operates the actuator based on the detected value of the sensor to adjust the size of the oil film forming gap, and a control unit.
A bearing device comprising.

前記インナリングと前記アウタリングとの間に設けられ、弾性部材を含む複数の弾性部を備え、
前記センサは前記弾性部材の変形量を計測するように構成され、
前記制御部は、前記センサで検出した前記弾性部材の変形量に基づいて前記アクチュエータの作動を制御するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。 It is provided between the inner ring and the outer ring, and includes a plurality of elastic parts including elastic members.
The sensor is configured to measure the amount of deformation of the elastic member.
The bearing device according to claim 1 , wherein the control unit is configured to control the operation of the actuator based on the amount of deformation of the elastic member detected by the sensor.

前記弾性部は前記回転軸の軸方向に延在するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 2 , wherein the elastic portion is arranged so as to extend in the axial direction of the rotating shaft.

前記複数の弾性部は、前記インナリングと前記アウタリングとの間に周方向に離散的に設けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 2 or 3 , wherein the plurality of elastic portions are provided discretely in the circumferential direction between the inner ring and the outer ring.

前記弾性部材は、前記スクイズフィルムダンパの軸方向両端側に設けられる弾性シールリングを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 2 or 3 , wherein the elastic member includes elastic seal rings provided on both ends in the axial direction of the squeeze film damper.

前記センサは前記弾性部材に取り付けられた歪ゲージで構成されることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の軸受装置。 The bearing device according to any one of claims 2 to 5 , wherein the sensor is composed of a strain gauge attached to the elastic member.

前記アクチュエータはピエゾ素子で構成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の軸受装置。 The bearing device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the actuator is composed of a piezo element.

前記制御部は、前記油膜形成隙間の大きさの変化速度を増加させるように前記アクチュエータの作動を制御するように構成されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の軸受装置。 The control unit according to any one of claims 1 to 6 , wherein the control unit is configured to control the operation of the actuator so as to increase the rate of change in the size of the oil film forming gap. Bearing device.

前記制御部は、前記インナリングの変位に対して前記アウタリングを逆相で変位させるように前記アクチュエータを制御するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の軸受装置。 The bearing device according to claim 8 , wherein the control unit is configured to control the actuator so as to displace the outer ring in a reverse phase with respect to the displacement of the inner ring.

前記回転軸と、
請求項１乃至９の何れか一項に記載の軸受装置と、
前記軸受装置の前記アウタリングを支持する支持部と、
を備え、
前記アクチュエータは、前記アウタリングと前記支持部との間に設けられる
ことを特徴とする回転機械。
With the rotation axis
The bearing device according to any one of claims 1 to 9.
A support portion that supports the outer ring of the bearing device and
With
The actuator is a rotating machine provided between the outer ring and the support portion.