JPH02503711A - 傾斜位置補正機構を有するスラスト軸受支承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 傾斜位置補正機構を有するスラスト軸受支承装置本発明は、傾斜位置補正機構を 有するスラスト軸受支承装置において、ラジアル滑り軸受及びスラスト軸受セグ メントを受容するための軸受ケーシングと、該軸受ケーシングを回転機械の軸ケ ーシングに固定するだめの固定フランジとを備えている形式のものに関する。

技術分野 軸方向に作用する運転負荷を伴う高速回転するターボ機械において、この運転負 荷は、一般的に１つのラジアル軸受によって共通のケーシング内に配置されてい るスラスト軸受によって受止められる。運転負荷、すなわち車両における変向に 基づく渦巻作用による、あるいは製造に起因する支承装置の不正確さにもよるロ ータアンバランス及び／又は傾倒運動によって、軸ひいてはスラスト軸受の軸受 室が傾斜することになる。

このため例えば、船舶ディーゼル機関の大型ターボチャージャーが公知であるが 、これにおいては運転方向を変える場合にターボチャージャーロータの大きな慣 性モーメントが著しい渦巻モーメントを生ぜしめ、このことによりスラスト軸受 の片側負荷及び消耗を導き、並びにエツジ圧着によって、スラスト軸受によって 共通の軸受ケーシングに収容されているラジアル軸受の、これが滑り軸受である 限りでは、このラジアル軸受Ｏ片側負荷及び消耗も導く。

背景技術 ターボチャージャー機関のだめの傾斜位置補正機構を有する公知の軸受支承装置 においては、滑り軸受及びスラスト軸受の定置の支持リングを受容する軸受ケー シングがフランジを備えており、このフランジの周面が硬いリングとして形成さ れていて、該リングは軸受部材を受容するハブ部分と、公知のリングに較べて壁 薄の円板によって結合されており、この円板は、軸受負荷が強い場合にはその弾 性的な可縮性によってスラスト軸受及び滑り軸受への衝突を緩衝し、かつその滑 υ面の片側消耗を避ける。しかしすでに述べたように、公知の円板は、ターボチ ャージャーの軸ケーシングに軸受ケーシングを固定するために硬く、壁厚のリン グとして形成されているフランジの周面に較べてのみ壁薄である。しかも、円板 は絶対的に、その変形が規定の許容寸法を上回わもない程に硬くなっていなけれ ばならない。

このような設計だけでは、許容される変形を制限するだめの手段なしにこの変形 の中止を保証することはできない。それ故に、夕〜ボチャージヤーのためのこの ような支承装置を改良する場合には、硬いフランジリングを軸受ケーシングのボ ス部分と結合する前述の円板が、比較的薄く、実際には硬いダイヤフラムとして 形成されており、それ故にこのダイヤフラムは、軸に作用する条片によって簡単 に変形されるようになっており、しかしこの変形は、運転負荷によって実際には 顕著に変形できない極めて硬い中間フランジによって、規定される許容値に制限 される。このような中間フランジは軸ケーシングと、軸受ケーシングのダイヤフ ラムフランジとの間に締込まれておシ、さらに中間フランジの内側゛周面部分は 、ダイヤフラムフランジの内側周面におけるリング部分のだめのストッパとして 使用され、しかも負荷されない状態ではこのリング部分のリング状端面と中間フ ランジとの間に例えば１關の軸方向の遊びが存在しており、この遊びは、例えば スラスト軸受及び滑り軸受の軸受滑り面の傾倒によってダイヤフラムフランジの 最大変形を規定する。最大変形が生じる場合には、ダイヤフラムフランジの内側 局面における前述のリング部分の端面が中間７ランジの隣接する周面部分に当接 し、このことは、軸受周面にわたって負荷が変動する場合に、例えばアンバラン ス時に、互いに滑るリング状面の全周にわたって変動する点状の滑り摩擦を導き 、かつ時間が経過すると両者の間の遊びを拡大することになる。さらにこのこと は、負荷が大きい場合には遅かれ早かれ、軸の許容変形よシ著しく犬きくなり、 このことにより軸受部材の高い摩耗を導く。

フランス国出願Ａ−，２２７９１４１号明細書によりカップリングの形状の軸受 本体が公知であり、この軸受本体の傾斜位置補正に関する可縮性は、半硬質エラ ストマから成る部材によって調節される。処でこのような軸受本体を良好な緩衝 のために著しく弾性的にしようとすると、大きな軸方向の可縮性が準備されなけ ればならず、このことは平面上で半径方向に延びるスリットによっても具体化さ れる。さらに、曲り易い本体は完全にねじれを必要としていると言わなければな らず、このことにより疲労発生を迅速に導くことになる。

発明の課題 本発明の課題は、先に述べた使用例のだめのスラスト軸受支承装置において、公 知の構成の前述の欠点を排除することである。すなわち、軸受支承装置は、許容 される変形を可能にするために十分に弾性的でなければならず、並びに大きな変 形を阻止するために耐摩耗性でなければならない。

本発明によるスラスト軸受支承装置は、軸受ケーシングが、周面に形成されたス リットによって軸受動線に対して垂直な２つの平面内で前記固定フランジに隣接 する中央のケーシング部分と外側のケーシング部分とに分割されており、さらに 前記スリットの両端部が軸平行方向で、互いに直径方向で向かい合う少なくとも 各１対のウェブを制限するように拡張されており、さらに第一平面のウェブが、 第二平面のウェブに対して、同一平面に存在しかつ互いに隣接する２つのウェブ の半分の角度間隔だけずらされていることを特徴としている。

以下に本発明を図示した２つの実施例に関して詳しく説明する。

実施例の説明 第１図に示す第１実施例において符号１は固定フランジを示しており、この固定 フランジは軸受ケーシング２と一体に形成されている。フランジ１は、例えば排 ガスターボチャージャーの帽ケーシングの内側において軸受ケーシング２に固定 するために使用され、しかも圧縮機側で排ガスターボチャージャーに対してター ビンの軸方向推力が向けられている。孔３は図示しない軸受ブシュを受容するた めに使用され、該軸受ブシュは焼きばめによって孔３内に固定的に取付けられて いて、かつ滑り軸受及びその端面側で公知の形式のスラスト軸受を受容するため に規定されている。

軸受支承装置の必要な可縮性は、ケーシング２の全方向で可能な規定された角度 偏差である運転負荷の作用下で、ケーシング２におけるスリットによって得られ 、該スリットは、平行な２つの平面で延びていてかつケーシング２の準カルダン 運動を軸ケーシングと不動に結合されるフランジ１に対して相対的に行なう。

フランジ１に直接接して、互いに半径方向で向かい合う２つのスリット４が設け られており、該スリットの両端部はケーシング２の周面において各１つのウェブ ５で終わっている。スリット端部６は乳棒状拡張部の形状を有しており、このこ とによってウェブ５は、予期される運転負荷時に互いに向かい合う両方のウェブ を通って延びる軸線を中心にしたケーシング２の曲げを可能にするような長さの 軸方向延長部を有している。

ウェブ５は抵抗モーメント及び軸方向負荷に関して永久的強さで設計されている 。

スリット４に対して９０°だけずらした、同−寸法及び同一形状の２つのスリッ ト７は、やはり互いに直径方向で向かい合う２つのウェブ８を制限する。スリッ ト７は軸受ケーシング２を中央のケーシング部分９と外側のケーシング部分１０ とに分割する。後者は図示しない軸受スリーブを受容するために使用され、該軸 受スリーブはスラスト軸受のための公知の形式の滑シ軸受ブシュ及びレースセグ メントを有している。軸受スリーブは孔３内に焼きばめされており、しかも焼き ばめは外側のケーシング部分１０の範囲にわたってのみ延びており、シかしこの 孔に上゛って中央のケーシング部分９においては軸受溝シ面に対する潤滑オイル 供給のだめの環状室を制限する。

ウェブ５及び８はヒンジを形成し、このヒンジはスラスト軸受の完全な傾斜位置 に、この場合ケーシング部分９及び１０が著しく変形されることなしに追随する 。

第２図及び第６図は、互いに９０°だけずらした２つの投影方向で見て、第１図 による実施例の２つの正面図を示す。外側ケーシング部分はこの構成においては 、シールリングを受容するために方形横断面のリングみぞを備えている。第４図 は、軸断面ＩＶ−ＩＶにおいて、第２図を診照、この構成の上側学部を示す。

大きな重いロータ及びこのことによって強く負荷される軸受において、つまシラ ニブ５もしくは８の間に位置するスラスト軸受セグメントの支持部が許容されな いその変形を排除するのに十分でないような軸受において、第５図乃至第８図に 示す変化実施例を使用することができる。この変化実施例の構成は、両方のスリ ット４，７に各２つのウェブ５もしくは８を有する変化実施例とは、各４つのス リット１１及び１２を有するそのスリット平面に各４つのウェブ１３もしくは１ ４が存在していることによって異なる。第５図に示された破断線入１−■及び１ １１１−■に相応する第７図及び第８図は、スリット１１の間のウェブ１３がス リット１２の間のウェブ１４に対して４５°だけ周方向で互いにずらされている 。第８図には、第７図からのウェブ１３の輪郭が一点鎖線で記入されていて、こ の輪郭はウェブ１４に対する角度関係を示す。

ここでは解釈形式で以下に説明する： このような所謂「４−ポイント−変化実施例」においては、それ故に支持は、４ −セグメント−スラスト軸受の全ての力導入個所において行なわれる。要するに 力の流れは、ここにおいては４つの支えによって弾性的なげねリング１５に導入 され、かつここからさらに、固定フランジ１におけるすでに述べた４５°だけず らした４つの支えに導入される。このような解決策は、カルダン構成に比して、 構成スペースはわずかじか必要とせず、かつ先に背景技術下で引用されているよ うなダイヤフラム解決策に比して、同じ軸方向の可縮性においてほぼファクタ２ だけ良い傾斜位置特性を有する。このような４−ポイント支えは、同様に摩耗な しに作動し、かつ今日の軸受支承装置に対して交換可能にするのに有利に適して いる。これに関連して、中間リング１５が、最小の軸方向のばね弾性のために軸 方向の構成が製造される限りでは可能な曲げにのみ要求されていることを注意す る必要がある。

図面の簡単な説明 図面中： 第１図は本発明の第１実施例の斜視図、第２図及び第３図は第１実施例の互いに 垂直な２つの投影方向における２つの正面図、第４図は第６図の上半分に記載さ れた破断平面ＩＶ−ＩＶに沿った軸断面図、第５図及び第６図は第２実施例の軸 断面図もしくは側面図、第７図及び第８図はこの実施例の、第５図に示す破断線 ■−■もしくは１１１−１ｕｌｌ　Ｋ浴りた２りの断面図である。

国際調査報告 国際調査報告 ＣＨ８９０００５８

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．傾斜位置補正機構を有するスラスト軸受支承装置において、ラジアル滑り軸 受及びスラスト軸受セグメントを受容するための軸受ケーシング（２）と、該軸 受ケーシング（２）を回転機械の軸ケーシングに固定するための固定フランジ（ １）とを備えている形式のものにおいて、軸受ケーシング（２）が、周面に形成 されたスリット（４，７；１１，１２）に工つて軸受軸線に対して垂直な２つの 平面内で前記固定フランジ（１）に隣接する中央のケーシング部分（９）と外側 のケーシング部分（１０）とに分割されており、さらに前記スリット（４，７； １１，１２）の両端部が軸平行方向で、互いに直径方向で向かい合う少たくとも 各１対のウエブ（５，８；１３，１４）を制限するように拡張されており、さら に第一平面のウエブ（５，１３）が、第二平面のウエブ（８，１４）に対して、 同一平面内に存在しかつ互いに隣接する２つのウエブ（５，１３）の半分の角度 間隔（９０°，４５°）だけずらされていることを特徴とする、傾斜位置補正機 構を有するスラスト軸受支承装置。
2. ２．スリット（４，７）の２つの平面内に、各１対のウエブ（５，８）が存在し ており、該ウエブが９０°だけ周方向で互いにずらされている請求項１記載の軸 方向支承装置。
3. ３．スリツト（１１，１２）の２つの平面内に、各２対のウエブ（１３，１４） が存在しており、該ウエブが、それぞれ別の平面のウエブに対して４５°だけ周 方向で互いにずらされている請求項１記載の軸方向支承装置。