JPS588825A - 静圧軸受 - Google Patents
静圧軸受Info
- Publication number
- JPS588825A JPS588825A JP10698381A JP10698381A JPS588825A JP S588825 A JPS588825 A JP S588825A JP 10698381 A JP10698381 A JP 10698381A JP 10698381 A JP10698381 A JP 10698381A JP S588825 A JPS588825 A JP S588825A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- pressure chamber
- fluid
- casing
- low pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、静圧軸受の改良に係り、特に流体の温度が急
激に変動しても、静圧軸受の軸受隙間の弯化量を極力小
さくした静圧軸受に関する。
激に変動しても、静圧軸受の軸受隙間の弯化量を極力小
さくした静圧軸受に関する。
静圧軸受は、通常のボールベアリングとは違って、固定
側と回転側との間に一定の環状隙間を設け（以下この隙
間を軸受隙間という。）、この軸受隙間内に圧力流体を
噴出し、この圧力流体の静圧によって、軸を支持するよ
うにしている。
側と回転側との間に一定の環状隙間を設け（以下この隙
間を軸受隙間という。）、この軸受隙間内に圧力流体を
噴出し、この圧力流体の静圧によって、軸を支持するよ
うにしている。
従ってこの支持構造では、圧力流体の圧力と、軸受隙間
の寸法によって支持状態が変る。
の寸法によって支持状態が変る。
従来の静圧軸受は、第１図に示す構造であった。
即ち吸入口１から流入した流体は、インペラ２によって
昇圧され、大部分の流体は、高圧室３を通って吐出口４
から流出し、その一部は軸受ケーシング５に穿設された
供給孔６より静圧軸受７に配液されて摺動面を潤滑した
後、上部低圧室８と、下部低圧室９に分れて流れるよう
になっている。
昇圧され、大部分の流体は、高圧室３を通って吐出口４
から流出し、その一部は軸受ケーシング５に穿設された
供給孔６より静圧軸受７に配液されて摺動面を潤滑した
後、上部低圧室８と、下部低圧室９に分れて流れるよう
になっている。
下部低圧室９に流入した流体は、バランスホール１０ａ
を通ってインペラ２の吸込側に戻され、一方上部低圧室
８に流入した流体は、外ケーシング１１内で自由液面を
形成し、連通孔１２ａを通ってオーバフロー管３より排
出され、１外部配管（図示省略）によって、インペラ２
の吸込口１に戻されるようになって匹る。
を通ってインペラ２の吸込側に戻され、一方上部低圧室
８に流入した流体は、外ケーシング１１内で自由液面を
形成し、連通孔１２ａを通ってオーバフロー管３より排
出され、１外部配管（図示省略）によって、インペラ２
の吸込口１に戻されるようになって匹る。
ｆｉＸｚ図において、従来の静圧軸受部をさらに詳しく
説明すると、静圧軸受部７は、軸受プッシュ１４と、軸
１６に密嵌させられた軸受スリーブ１５と力為ら構成さ
れており、この軸受ブツシュ１４の中に軸受隙間２ｏを
もたせて軸受スリーブ１５が挿入されている。父上記軸
受ブツシュ１４は、軸受ケーシング５との間に環状空間
１９を形成しで取付けられ、この環状空間１９と軸受隙
間２０とによって、軸受ブツシュ１４の内外面は、流体
に接するようになっている。
説明すると、静圧軸受部７は、軸受プッシュ１４と、軸
１６に密嵌させられた軸受スリーブ１５と力為ら構成さ
れており、この軸受ブツシュ１４の中に軸受隙間２ｏを
もたせて軸受スリーブ１５が挿入されている。父上記軸
受ブツシュ１４は、軸受ケーシング５との間に環状空間
１９を形成しで取付けられ、この環状空間１９と軸受隙
間２０とによって、軸受ブツシュ１４の内外面は、流体
に接するようになっている。
即ち、高圧室３内の流体の一部は、供給孔６を通って直
接環状空間１９内に流入し、次いで軸受供給孔１４１を
通って軸受−ｒ＆ＩＵ２０内に流入するようＫなってい
た。
接環状空間１９内に流入し、次いで軸受供給孔１４１を
通って軸受−ｒ＆ＩＵ２０内に流入するようＫなってい
た。
その結果、高圧室３内の流体の１度（吸込口１での流体
温度）が急激に変動したような場合、比較的薄肉で熱容
量が小さく且っ内°外面が流体の流厚肉であってしかも
軸１６に密嵌されでいて熱容量が大きく且つ外面しか流
体に接しないため、流体温度の変化に追従しにくく、あ
まり温度変化がない。
温度）が急激に変動したような場合、比較的薄肉で熱容
量が小さく且っ内°外面が流体の流厚肉であってしかも
軸１６に密嵌されでいて熱容量が大きく且つ外面しか流
体に接しないため、流体温度の変化に追従しにくく、あ
まり温度変化がない。
然るにこれら両者の間の相対的な熱膨張及び収縮は、軸
受ブツシュ１４のみが熱膨張及び収縮しているような状
態にあり、流体温度が急激に上昇した場合は、軸受隙間
２０が過大となり、又流体温度が急激に低下した場合は
、軸受隙間２０が小さくなって、゛軸１６の静圧支持状
態が不安定となり、撮動等を誘発する原因となっていた
。
受ブツシュ１４のみが熱膨張及び収縮しているような状
態にあり、流体温度が急激に上昇した場合は、軸受隙間
２０が過大となり、又流体温度が急激に低下した場合は
、軸受隙間２０が小さくなって、゛軸１６の静圧支持状
態が不安定となり、撮動等を誘発する原因となっていた
。
又時には、流体温度が急激に低下し過ぎた場合には、軸
受隙間がゼロとなって、いわゆる軸受ブツシュが軸受ス
リーブに抱き着く現象が起り、軸受が焼き付くことにな
る。
受隙間がゼロとなって、いわゆる軸受ブツシュが軸受ス
リーブに抱き着く現象が起り、軸受が焼き付くことにな
る。
このように従来の静圧軸受は、流体の温度変化に対する
信頼性が乏しく、シいては、プラント等において負荷変
動その他設計的事項に制約を加えることにもなり、プラ
ント全体に対しての信頼性を本低下させるという欠点が
あった。
信頼性が乏しく、シいては、プラント等において負荷変
動その他設計的事項に制約を加えることにもなり、プラ
ント全体に対しての信頼性を本低下させるという欠点が
あった。
本発明は、上記従来の欠点を解決した信頼性の高い静圧
軸受を提、供せんとする本のである。
軸受を提、供せんとする本のである。
即ち本発明は、従来のように高圧室の流体を直接軸受隙
間に供給するのではなく、高圧室内の流体のｍ−を、上
部低圧室に滞留してｈる流体との間で熱交換させ、流体
温度の急激な変動を緩和した後に、軸受隙間に供給する
ようにして、軸受部に対する流体温度の変動の影響を少
なくシ、一方高圧室内に露出している軸受ケｉシングの
外面を覆うように熱遮蔽板を設けて、流体温度の急激な
変動に対する外部からの影響を緩和し、たとえ流体温度
が急激に変動しても、軸受隙間をほぼ一定に保持するよ
うにしたことを特徴とする。
間に供給するのではなく、高圧室内の流体のｍ−を、上
部低圧室に滞留してｈる流体との間で熱交換させ、流体
温度の急激な変動を緩和した後に、軸受隙間に供給する
ようにして、軸受部に対する流体温度の変動の影響を少
なくシ、一方高圧室内に露出している軸受ケｉシングの
外面を覆うように熱遮蔽板を設けて、流体温度の急激な
変動に対する外部からの影響を緩和し、たとえ流体温度
が急激に変動しても、軸受隙間をほぼ一定に保持するよ
うにしたことを特徴とする。
以下その詳細を図に示した実施例によって説明する。第
３図において、外ケーシング１１の内部に軸受ケーシン
グ５を設け、外ケーシング１１内を低圧室と高圧室３に
区画し、前記低圧室は、静圧軸受７を介して、上部低圧
室８と下部低圧室９に区分している。１４は軸受ブツシ
ュでありミ前記軸受ケーシング５に環状空間１９を設け
て取付けられており、この軸受ブツシュ１４内に、軸１
６に密嵌して取付けられた軸受スリーブ１５を軸受隙間
２０を設けて挿入し、静圧軸受７を構成している。２は
インペラであって、下部低圧室９内に位置し、上部低圧
室８内を貫通し、静圧軸受７に軸支された軸１６に取付
けられている。６°′は、軸受ケーシング５に穿設され
た供給孔であって、高圧室３と上部低圧室８とを連通す
るように明けられている。１７は、熱！！蔽板であって
、高圧室３内に露出している軸受ケーシング５の外面を
覆うようにある一定隙間をもたせて取付けられている。
３図において、外ケーシング１１の内部に軸受ケーシン
グ５を設け、外ケーシング１１内を低圧室と高圧室３に
区画し、前記低圧室は、静圧軸受７を介して、上部低圧
室８と下部低圧室９に区分している。１４は軸受ブツシ
ュでありミ前記軸受ケーシング５に環状空間１９を設け
て取付けられており、この軸受ブツシュ１４内に、軸１
６に密嵌して取付けられた軸受スリーブ１５を軸受隙間
２０を設けて挿入し、静圧軸受７を構成している。２は
インペラであって、下部低圧室９内に位置し、上部低圧
室８内を貫通し、静圧軸受７に軸支された軸１６に取付
けられている。６°′は、軸受ケーシング５に穿設され
た供給孔であって、高圧室３と上部低圧室８とを連通す
るように明けられている。１７は、熱！！蔽板であって
、高圧室３内に露出している軸受ケーシング５の外面を
覆うようにある一定隙間をもたせて取付けられている。
本実施例の場合は、上部低圧室８と、環状空間１９に対
応した部分に熱遮蔽板１７が取付けられている。１８は
、熱交換器であって、供給孔６′と環状空間１９との間
を伝熱管によって連結しており、この供給孔６′と環状
空間１９との間の部分は、上部低圧室８内に位置するよ
うになっている。即ちこの熱交換器１８は、第４図（第
３図のＡ−Ａ矢視図）に示すように、上部低圧室８内に
おいて、平面状に配設され、必要伝熱面積を構成する。
応した部分に熱遮蔽板１７が取付けられている。１８は
、熱交換器であって、供給孔６′と環状空間１９との間
を伝熱管によって連結しており、この供給孔６′と環状
空間１９との間の部分は、上部低圧室８内に位置するよ
うになっている。即ちこの熱交換器１８は、第４図（第
３図のＡ−Ａ矢視図）に示すように、上部低圧室８内に
おいて、平面状に配設され、必要伝熱面積を構成する。
本実施例の場合、熱交換器１８の伝熱管は、平面状に配
設されているが、これを千鳥状或いは基盤目状に立体的
に配設してもよく、・設計上任意に行うことができこれ
に限定されるものではない。なお１０１は、バランスホ
ール、１０はインペラシュラウド、１４ａは、軸受供給
孔である。
設されているが、これを千鳥状或いは基盤目状に立体的
に配設してもよく、・設計上任意に行うことができこれ
に限定されるものではない。なお１０１は、バランスホ
ール、１０はインペラシュラウド、１４ａは、軸受供給
孔である。
以上のように構成した本願実施例において、次に作用を
説明する。先ずインペラ２は、要求される流体の流量乃
至は圧力に応じた回転速度で本って、軸１６と共に回転
する。このインペラ２によって吸込口１（第１図）から
吸込まれた流体は、昇圧されて高圧室３に流出する。こ
のようにして昇圧され高圧室３に流出した流体の一部は
、供給孔６′から流入して環状空間１９に導かれ、軸受
供給孔１４ｍから軸受隙間２０に圧送される。このよう
にして圧送された流体は、軸受スリーブ１５の壁面に衝
突し、軸受隙間２０内で上下に分流する。このようにし
て上方に分流した流体は、外ケーシング１１内に貯留さ
れ、オーバフロー管１３（第１図）から流出しながら自
由液面を形成し、滞留する。このようにして外ケーシン
グ１１内に滞留している流体は、軸１６の回転によって
旋回流となっている。又熱遮蔽板１７と軸受ケーシング
５との間の隙間には、流体が滞留しており一種の断熱層
を形成している。
説明する。先ずインペラ２は、要求される流体の流量乃
至は圧力に応じた回転速度で本って、軸１６と共に回転
する。このインペラ２によって吸込口１（第１図）から
吸込まれた流体は、昇圧されて高圧室３に流出する。こ
のようにして昇圧され高圧室３に流出した流体の一部は
、供給孔６′から流入して環状空間１９に導かれ、軸受
供給孔１４ｍから軸受隙間２０に圧送される。このよう
にして圧送された流体は、軸受スリーブ１５の壁面に衝
突し、軸受隙間２０内で上下に分流する。このようにし
て上方に分流した流体は、外ケーシング１１内に貯留さ
れ、オーバフロー管１３（第１図）から流出しながら自
由液面を形成し、滞留する。このようにして外ケーシン
グ１１内に滞留している流体は、軸１６の回転によって
旋回流となっている。又熱遮蔽板１７と軸受ケーシング
５との間の隙間には、流体が滞留しており一種の断熱層
を形成している。
さて流体温度が急激に変化した場合において、供給孔６
′から熱交換器１８内に流入したその流体は、外ケーシ
ング１１内に旋回流となって滞留している流体と熱交換
する。例えば流体ａ度が急激に上昇した場合、外ケーシ
ング１１内に滞留している流体によって冷却され、又急
激に低温になった場合は、昇温されて、急激な温度変化
は緩和され、環状空間１９内に供給される。
′から熱交換器１８内に流入したその流体は、外ケーシ
ング１１内に旋回流となって滞留している流体と熱交換
する。例えば流体ａ度が急激に上昇した場合、外ケーシ
ング１１内に滞留している流体によって冷却され、又急
激に低温になった場合は、昇温されて、急激な温度変化
は緩和され、環状空間１９内に供給される。
上記熱交換に際して、外ケーシング１１内に滞留してい
る流体は、旋回しているので、熱交換器１８を構成して
いる伝熱管外を軸１６０回転速度に見合った速さで流れ
ることになシ、それだけ熱伝達率が向上する。一方高圧
室３内においては、熱遮蔽板１７と、滞留している流体
の断熱層によって、軸受ケーシング５への熱伝導は緩和
される。
る流体は、旋回しているので、熱交換器１８を構成して
いる伝熱管外を軸１６０回転速度に見合った速さで流れ
ることになシ、それだけ熱伝達率が向上する。一方高圧
室３内においては、熱遮蔽板１７と、滞留している流体
の断熱層によって、軸受ケーシング５への熱伝導は緩和
される。
以上詳述した通り本発明によれば、高圧室の流体の一部
を、上部低圧室に滞留している流体と熱交換させた後、
軸受隙間に供給するように−したので、吸込まれた流体
の温度が急激に変動しても、上記熱交換によって軸受隙
間に供給される流体の温度変化が緩和され、さらに高圧
室に露出している軸受ケーシングの外表面を覆うように
熱遮蔽板を設けたので、吸込まれた流体の温度が急激丸
変動しても、軸受ケーシングへの熱伝達が抑制されて、
軸受ケーシングの温度の急激な温度変化が緩和され、こ
れら二つの相乗効果によって、軸受ブツシュの熱膨張及
び収縮を小さくシ、軸受隙間をほぼ一定に保つことがで
き、信頼性の高い静圧軸受を得ることができ、しいては
プラント全体の信頼性をも同時に向上させると共に設計
上の制約をもなくすることができる等その効果は、顕著
な屯のがある。
を、上部低圧室に滞留している流体と熱交換させた後、
軸受隙間に供給するように−したので、吸込まれた流体
の温度が急激に変動しても、上記熱交換によって軸受隙
間に供給される流体の温度変化が緩和され、さらに高圧
室に露出している軸受ケーシングの外表面を覆うように
熱遮蔽板を設けたので、吸込まれた流体の温度が急激丸
変動しても、軸受ケーシングへの熱伝達が抑制されて、
軸受ケーシングの温度の急激な温度変化が緩和され、こ
れら二つの相乗効果によって、軸受ブツシュの熱膨張及
び収縮を小さくシ、軸受隙間をほぼ一定に保つことがで
き、信頼性の高い静圧軸受を得ることができ、しいては
プラント全体の信頼性をも同時に向上させると共に設計
上の制約をもなくすることができる等その効果は、顕著
な屯のがある。
第１図は、従来例であって静圧軸受を使用している代表
例として液体金属ポンプを揚げ縦断面して示した図、第
２図は、従来の静圧軸受部分のみを拡大断面して示した
図、第３図け、本発明の実施例で静圧軸受部分を拡大し
て示した図、第４図は＄３図のＡ−Ａ矢視図である。 ３・・・高圧室、５・・・軸受ケーシング、６．６’・
・・供給孔、７・・・静圧軸受、訃・・上部低圧室、９
・・・下部低圧室、１１・・・外ケーシング、１４・・
・軸受ブツシュ、１５・・・軸受スリーブ、１６・・・
軸、１７・・・熱遮蔽板、１８・・・熱交換器、１９・
・・環状空間、２０・・・軸受隙間。 第１図 第２図 ／
例として液体金属ポンプを揚げ縦断面して示した図、第
２図は、従来の静圧軸受部分のみを拡大断面して示した
図、第３図け、本発明の実施例で静圧軸受部分を拡大し
て示した図、第４図は＄３図のＡ−Ａ矢視図である。 ３・・・高圧室、５・・・軸受ケーシング、６．６’・
・・供給孔、７・・・静圧軸受、訃・・上部低圧室、９
・・・下部低圧室、１１・・・外ケーシング、１４・・
・軸受ブツシュ、１５・・・軸受スリーブ、１６・・・
軸、１７・・・熱遮蔽板、１８・・・熱交換器、１９・
・・環状空間、２０・・・軸受隙間。 第１図 第２図 ／
Claims (1)
- 外ケーシングの内部に軸受ケーシングを設け、外ケーシ
ングの内部を高圧室と低圧室に区分し、さらに該低圧を
静圧軸受を介して上部低圧室と下部低圧室に区分し、前
記高圧室内の一部流体を上部低圧室に滞留せる流体との
間で熱交換させた後、静圧軸受部に導くようになし、一
方高圧室内に露出せる軸受ケーシングの外表面を覆うよ
うに熱迩藪板を取付け、流体温度が急激に変動しても、
軸受部の熱膨張量の変化による静圧軸受隙間の変化量を
小さくしたことを特徴とする静圧軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10698381A JPS588825A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 静圧軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10698381A JPS588825A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 静圧軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588825A true JPS588825A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14447493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10698381A Pending JPS588825A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 静圧軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588825A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817218A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-02-01 | Toshiba Corp | 空気軸受を用いた移動ステージ装置 |
| JPH01316512A (ja) * | 1988-04-29 | 1989-12-21 | Mecanique Magnetique Sa:Soc | 磁気軸受用補助軸受 |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP10698381A patent/JPS588825A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817218A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-02-01 | Toshiba Corp | 空気軸受を用いた移動ステージ装置 |
| JPH0238805B2 (ja) * | 1981-07-23 | 1990-09-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPH01316512A (ja) * | 1988-04-29 | 1989-12-21 | Mecanique Magnetique Sa:Soc | 磁気軸受用補助軸受 |
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