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旋转机械、轴颈轴承

2021-02-27 12:28:38

旋转机械、轴颈轴承

  技术领域

  本发明涉及一种旋转机械、轴颈轴承。

  本发明基于2017年11月10日在日本申请的专利2017-217658号主张优先权,并在此援引其内容。

  背景技术

  增压器等旋转机械具备旋转轴以及将旋转轴支承为绕中心轴旋转自如的轴承。

  例如,专利文献1公开了一种结构,通过沿中心轴方向空开间隔的两个轴承来支承旋转轴。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:国际公开第2009/013453号

  发明要解决的技术问题

  然而,当轴承是轴颈轴承的情况下,在轴承的内周面与旋转轴的外周面之间以及在轴承的外周面与支承轴承的轴承壳体的内周面之间形成有由润滑油形成的油膜。

  当像专利文献1那样,轴承沿中心轴方向空开间隔地配置时,若在支承旋转轴的多个轴承之间因油膜产生的振动衰减特性存在差异,则有可能会在旋转轴旋转时产生振动。上述振动包括平行模式和锥形模式。当旋转轴的转速变高时,产生的振动也变大。

  发明内容

  本发明是鉴于上述情况作出的,其目的在于提供一种能抑制旋转轴的振动的旋转机械、轴颈轴承。

  解决技术问题的技术手段

  本发明为了解决上述技术问题而采用以下方式。

  根据本发明的第一方式,旋转机械具备:旋转轴,该旋转轴沿着中心轴延伸;轴颈轴承,该轴颈轴承将所述旋转轴支承为绕所述中心轴旋转自如;以及轴承壳体,该轴承壳体支承所述轴颈轴承,所述轴颈轴承具备:载荷支承面,该载荷支承面形成于沿所述中心轴方向空开间隔的多个部位,并且与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方相对,该载荷支承面对与所述中心轴正交的方向的载荷进行支承;第一间隙形成部,该第一间隙形成部形成于沿所述中心轴方向相邻的所述载荷支承面之间,并且在以所述中心轴为中心的径向上在该第一间隙形成部与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间形成第一间隙;以及第二间隙形成部,该第二间隙形成部在所述中心轴方向上形成于所述第一间隙形成部的一部分,并且在所述径向上在该第二间隙形成部与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间形成比所述第一间隙小的第二间隙。

  通过如上所述地构成,由于轴颈轴承在沿中心轴方向空开间隔的多个部位具有载荷支承面,因此使多个载荷支承面一体化。由此,能抑制旋转轴的锥形模式的振动。

  并且,在沿中心轴方向相邻的载荷支承面之间形成有第一间隙和第二间隙,第二间隙比第一间隙小。由此,通过在第二间隙中,在旋转轴和轴承壳体的至少一方与轴承壳体之间保持润滑油的油膜,能得到旋转轴的振动衰减效果。通过在多个载荷支承面之间具备发挥振动衰减效果的第二间隙,能抑制旋转轴的平行模式的振动。

  根据本发明的第二方式,第一方式的旋转机械中,所述轴颈轴承也可以一体地具备:多个轴承部,该多个轴承部沿所述中心轴方向空开间隔地配置,该多个轴承部分别具有所述载荷支承面;中间相对部,该中间相对部在所述中心轴方向上配置于多个所述轴承部之间,并在该中间相对部与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间形成所述第二间隙;以及连接部,该连接部在所述中心轴方向上延伸并将多个所述轴承部和所述中间相对部连接起来,在该连接部与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间形成所述第一间隙。

  这样,通过一体地具备多个轴承部、中间相对部以及连接部,能构成在多个轴承部之间一体地具有形成第二间隙的中间相对部的轴颈轴承。由此,能抑制旋转轴的锥形模式和平行模式的振动。

  根据本发明的第三方式,第一或第二方式的旋转机械中,也可以具备润滑油供给部,该润滑油供给部向所述轴颈轴承与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间供给润滑油,所述润滑油供给部向所述第二间隙供给所述润滑油。

  通过如上所述地构成,能利用形成于第二间隙的油膜在多个载荷支承面之间得到旋转轴的振动衰减效果。

  根据本发明的第四方式,第一至第三方式的任意一个方式的旋转机械中,也可以具备润滑油供给部,该润滑油供给部向所述轴颈轴承与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间供给润滑油,所述润滑油供给部向所述载荷支承面与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方之间供给润滑油。

  通过如上所述地构成,在载荷支承面与旋转轴和轴承壳体的至少一方之间送入润滑油,从而能在沿中心轴方向空开间隔的多个部位得到旋转轴的振动衰减效果。

  根据本发明的第五方式,第一至第四方式的任意一个方式的旋转机械中,也可以是,所述轴颈轴承具有:第一相对面,该第一相对面形成于沿所述中心轴方向相邻的所述载荷支承面之间,并在所述径向上经由所述第一间隙与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方相对;以及第二相对面,该第二相对面形成于所述中心轴方向上的第一相对面的一部分,并在所述径向上经由所述第二间隙与所述旋转轴和所述轴承壳体的至少一方相对。

  通过如上所述地构成,在轴颈轴承的第一相对面与旋转轴和轴承壳体的至少一方之间形成有第一间隙。并且,在轴颈轴承的第二相对面与旋转轴和轴承壳体的至少一方之间形成有第二间隙。由此,能构成在中心轴方向上在两个第一间隙之间具有第二间隙的旋转机械。

  根据本发明的第六方式,第五方式的旋转机械中,也可以是,所述第一相对面形成于凹部,该凹部与沿所述中心轴方向相邻的所述载荷支承面相比向所述径向凹陷,所述第二相对面形成于凸部,该凸部形成于所述凹部的一部分,并且从所述第一相对面向所述径向突出。

  通过如上所述地构成,能在形成于轴颈轴承的凹部形成有构成第一间隙的第一相对面,在凸部形成有构成第二间隙的第二相对面。

  根据本发明的第七方式,第一至第六方式的任意一个方式的旋转机械中,也可以是,所述旋转轴具备轴侧突起,该轴侧突起向所述径向外侧突出,并在该轴侧突起与所述轴颈轴承之间形成所述第二间隙。

  通过如上所述地构成,能在形成于旋转轴的轴侧突起与轴颈轴承之间设置第二间隙,该第二间隙对发挥旋转轴的振动衰减效果的油膜进行保持。

  根据本发明的第八方式,第一至第七方式的任意一个方式的旋转机械中,也可以是,所述轴承壳体具备壳体侧突起,该壳体侧突起向所述径向内侧突出,并在该壳体侧突起与所述轴颈轴承之间形成所述第二间隙。

  通过如上所述地构成,能在形成于轴承壳体的壳体侧突起与轴颈轴承之间设置第二间隙,该第二间隙对发挥旋转轴的振动衰减效果的油膜进行保持。

  根据本发明的第九方式,第一至第八方式的任意一个方式的旋转机械中,也可以是,所述第二间隙形成于沿所述中心轴方向相邻的所述载荷支承面的中间部。

  通过如上所述地构成,能利用在彼此相邻的载荷支承面的中间部中由第二间隙保持的油膜,有效地发挥旋转轴的振动衰减效果。

  根据本发明的第十方式,一种轴颈轴承,该轴颈轴承将旋转轴支承为绕中心轴旋转自如,在该轴颈轴承的朝向以所述中心轴为中心的径向的外侧的外周面和朝向所述径向的内侧的内周面的至少一方具备:载荷支承面,该载荷支承面形成于沿所述中心轴方向空开间隔的多个部位,该载荷支承面对与所述中心轴正交的方向的载荷进行支承;凹部,该凹部形成于沿所述中心轴方向相邻的所述载荷支承面之间,该凹部形成为与所述载荷支承面相比向所述径向凹陷;以及凸部,该凸部形成于所述中心轴方向上的所述凹部的一部分,并且从所述凹部向所述径向突出。

  通过如上所述地构成,由于轴颈轴承在沿中心轴方向空开间隔的多个部位具有载荷支承面,因此使多个载荷支承面一体化。由此,能抑制旋转轴的锥形模式的振动。

  并且,在沿中心轴方向相邻的载荷支承面之间形成有凸部。由此,通过在该凸部与旋转轴和轴承壳体的至少一方之间保持润滑油的油膜,能得到旋转轴的振动衰减效果。这样,通过在多个载荷支承面之间具备能形成有发挥振动衰减效果的油膜的凸部,能抑制旋转轴的平行模式的振动。

  发明的效果

  上述旋转机械中,根据轴颈轴承,能抑制旋转轴的振动。

  附图说明

  图1是表示本发明一实施方式中的增压器的结构的示意图。

  图2是表示本发明第一实施方式中的轴颈轴承的剖视图。

  图3是表示本发明第二实施方式中的轴颈轴承的剖视图。

  图4是表示本发明第二实施方式的第一变形例中的轴颈轴承的结构的示意图。

  图5是表示本发明第二实施方式中的轴颈轴承的第二变形例的结构的示意图。

  图6是表示本发明第二实施方式中的轴颈轴承的第三变形例的结构的示意图。

  图7是本发明第三实施方式中的轴颈轴承的剖视图。

  图8是本发明第四实施方式中的轴颈轴承的剖视图。

  图9是表示本发明第五实施方式中的增压器的结构的示意图。

  图10是本发明第五实施方式中的轴颈轴承的剖视图。

  图11是本发明实施方式的其他变形例中的轴颈轴承的剖视图。

  具体实施方式

  以下,基于附图对本发明一实施方式的旋转机械、轴颈轴承进行说明。

  (第一实施方式)

  图1是表示本发明一实施方式的增压器的结构的示意图。

  如图1所示,本实施方式的增压器1A具备旋转轴2、涡轮叶轮3、压缩机叶轮4、轴颈轴承5A和推力轴承6A。本实施方式中例示的增压器1A以旋转轴2的中心轴O在水平方向上延伸的姿势搭载于船舶。

  旋转轴2绕中心轴O旋转自如地支承于增压器1A的壳体(未图示)。

  涡轮叶轮3设于旋转轴2的第一端部2a侧。该涡轮叶轮3利用从船舶的主机等排出的废气流与旋转轴2一体地绕中心轴O旋转。

  压缩机叶轮4设于旋转轴2的第二端部2b侧。该压缩机叶轮4与旋转轴2一体地绕中心轴O旋转。压缩机叶轮4对从外部导入的空气进行压缩,并向主机等供给。

  轴颈轴承5A支承于在增压器1A的壳体(未图示)内设置的轴承壳体10(参照图2)。轴颈轴承5A将旋转轴2支承为绕中心轴O旋转自如。轴颈轴承5A主要对与旋转轴2的中心轴O正交的径向载荷进行支承。

  推力轴承6A设于增压器1A的壳体(未图示)内。推力轴承6A对旋转轴2的中心轴O方向上的载荷进行支承。推力轴承6A具备:设于旋转轴2的推力盘7;以及支承于壳体(未示出)的静止盘8。

  图2是本发明第一实施方式的轴颈轴承的剖视图。

  如图2所示,本实施方式的轴颈轴承5A的与轴线O垂直的截面中的内周面和外周面分别呈圆形,并且轴颈轴承5A形成为在中心轴O方向上连续的筒状。轴颈轴承5A具备轴承部11A、中间相对部12A和连接部13。

  在轴颈轴承5A中轴承部11A分别设于中心轴O方向的两端部。各轴承部11A具备外周载荷支承面(载荷支承面)14和内周载荷支承面(载荷支承面)15。

  外周载荷支承面14在以中心轴O为中心的径向(以下,简称为“径向”)上与轴承壳体10的内周面10f相对。在外周载荷支承面14与轴承壳体10的内周面10f之间形成有约几μm~几十μm的微小间隙。该外周载荷支承面14在轴颈轴承5A与轴承壳体10之间对与中心轴O正交的径向的载荷进行支承。

  内周载荷支承面15在径向上与旋转轴2的外周面2f相对。在内周载荷支承面15与旋转轴2的外周面2f之间形成有约几μm~几十μm的微小间隙。内周载荷支承面15在轴颈轴承5A与旋转轴2之间对径向的载荷进行支承。

  中间相对部12A配置于中心轴O方向的两端部的两个轴承部11A之间,并且在中心轴O方向上与上述轴承部11A分开配置。中间相对部12A的外周相对面(第二相对面)16在径向上空开间隙地与轴承壳体10的内周面10f相对。中间相对部12A的外周相对面16与轴承壳体10的内周面10f之间的径向间隙(以下,称为第二间隙102)被设定为保持由润滑油形成的油膜的程度的尺寸Cd。另外,中间相对部12A的外周相对面16和轴承壳体10的内周面10f构成本发明的第二间隙形成部F2。

  中间相对部12A的外周相对面16与轴承壳体10的内周面10f之间的间隙的尺寸Cd可以等于或大于外周载荷支承面14与轴承壳体10的内周面10f之间的间隙的尺寸Ca。

  此处,当将轴颈轴承5A的直径设为D时,例如可以设为:

  Cd/D=1/1000~20/1000。

  本实施方式的中间相对部12A的内周面17形成为在与旋转轴2的外周面2f之间在径向上空开充分的间隔。

  连接部13是在中心轴O方向上延伸的筒状,将中心轴O方向两侧的各轴承部11A和中心轴O方向中间部的中间相对部12A连接起来。

  连接部13的外周面(第一相对面)18的直径被设定成充分小于轴承壳体10的内周面10f的内径。由此,连接部13的外周面18形成为在与轴承壳体10的内周面10f之间在径向上空开充分的间隙(以下,称为第一间隙101)。另外,上述连接部13的外周面18和轴承壳体10的内周面10f构成本发明的第一间隙形成部F1。

  连接部13的内周面(第一相对面)19的直径被设定为充分大于旋转轴2的外周面2f的外径。由此,连接部13的内周面19形成为在与旋转轴2的外周面2f之间在径向上空开充分的间隔。

  此处,连接部13的外周面18与轴承壳体10的内周面10f之间的间隙尺寸Cg优选为:

  Cg/D=100/1000以上。

  如上所述的轴颈轴承5A具有凹部21,该凹部21在沿中心轴O方向空开间隔而相邻的外周载荷支承面14彼此之间,分别由连接部13的外周面18形成。凹部21相对于轴颈轴承5A的外周面(例如,外周载荷支承面14、外周相对面16)形成为向径向内侧凹陷。

  轴颈轴承5A还具有凸部22,该凸部22在中心轴O方向上,在两个凹部21的中间部形成中间相对部12A的外周相对面16。凸部22相对于凹部21的外周面18向径向外侧突出。

  这样的轴颈轴承5A在位于中心轴O方向的两端部的轴承部11A的内周载荷支承面15与旋转轴2的外周面2f之间的间隙形成有由润滑油形成的油膜。该油膜是通过使润滑油随着旋转轴2的旋转而吸入内周载荷支承面15与旋转轴2的外周面2f之间的间隙而形成的。由此,可靠地形成有油膜,从而使内周载荷支承面15与旋转轴2的外周面2f之间的摩擦阻力减小,并且发挥了旋转轴2的径向振动衰减效果。

  并且,轴颈轴承5A在位于中心轴O方向的两端部的轴承部11A的外周载荷支承面14与轴承壳体10的内周面10f之间形成有由润滑油形成的油膜。利用该油膜在轴颈轴承5A与轴承壳体10之间发挥径向振动衰减效果。

  此外,轴颈轴承5A在位于中心轴O方向的中间部的中间相对部12A的外周相对面16与轴承壳体10的内周面10f之间的第二间隙102形成有由润滑油形成的油膜。利用该油膜在轴颈轴承5A与轴承壳体10之间发挥径向振动衰减效果。

  因此,根据上述第一实施方式的增压器1A、轴颈轴承5A,在沿中心轴O方向空开间隔的两个部位具备轴承部11A(外周载荷支承面14和内周载荷支承面15)。这样,由于沿中心轴O方向空开间隔的两个部位的轴承部11A一体化,因此抑制了两个部位的轴承部11A分别动作。由此,能够抑制旋转轴2的锥形模式的振动。

  并且,在沿中心轴O方向相邻的轴承部11A之间,形成有第一间隙101和第二间隙102,第二间隙102小于第一间隙101。由此,在第二间隙102中,能将润滑油的油膜保持在轴承壳体10与轴颈轴承5A的中间相对部12A的外周相对面16之间。能利用该油膜得到旋转轴2的振动衰减效果。这样,通过在多个轴承部11A的外周载荷支承面14、内周载荷支承面15之间具备发挥振动衰减效果的第二间隙102,能抑制旋转轴2的平行模式的振动。

  并且,轴颈轴承5A在多个轴承部11A之间,一体地具有形成第二间隙102的中间相对部12A。能利用上述轴颈轴承5A抑制旋转轴2的锥形模式和平行模式的振动。

  此外,第二间隙102配置于沿中心轴O方向相邻的外周载荷支承面14的中间部。通过如上所述地构成,能利用在彼此相邻的外周载荷支承面14的中间部中由第二间隙102保持的油膜,有效地发挥旋转轴2的振动衰减效果。

  (第二实施方式)

  接着,对本发明的增压器、轴颈轴承的第二实施方式进行说明。在以下说明的第二实施方式中,与第一实施方式的不同之处仅在于,在轴颈轴承的内周面也具备能够形成有发挥振动衰减效果的油膜的凸部,因此对与第一实施方式相同的部分标注相同的符号,并且省略重复的说明。

  图3是表示本发明第二实施方式的旋转机械的轴颈轴承的剖视图。

  如图3所示,本实施方式的增压器1B的轴颈轴承5B一体地具备轴承部11B、中间相对部12B以及连接部13。

  轴承部11B在轴颈轴承5B中分别设于中心轴O方向的两端部。各轴承部11B具备外周载荷支承面14和内周载荷支承面15。

  中间相对部12B在中心轴O方向上配置于两个轴承部11B的中间部。中间相对部12B的外周相对面16在径向上空开间隙地与轴承壳体10的内周面10f相对。

  中间相对部12B的内周相对面(第二相对面)17B在径向上空开间隙地与旋转轴2的外周面2f相对。中间相对部12B的内周相对面17B与旋转轴2的外周面2f之间的径向间隙(以下,称为第二间隙104)被设定为保持由润滑油形成的油膜的程度的尺寸Cd。

  此处,当将轴颈轴承5B的直径设为D时,例如优选设为:

  Cd/D=1/1000~20/1000。

  连接部13将位于中心轴O方向的两侧的各轴承部11B和位于中心轴O方向的中间部的中间相对部12B连接起来。

  这样的轴颈轴承5B具有凹部23,该凹部23在沿中心轴O方向空开间隔而相邻的两个内周载荷支承面15之间,形成连接部13的内周面19。该凹部23相对于轴颈轴承5B的内周面形成为向径向外侧凹陷。

  并且,轴颈轴承5B具有凸部24,该凸部24在沿中心轴O方向相邻的两个凹部23的中间部形成中间相对部12B的内周相对面17B。凸部24相对于形成凹部23的内周面19向径向内侧突出。

  增压器1B在上述轴颈轴承5B与旋转轴2的外周面2f之间具备第一间隙103和第二间隙104。

  第一间隙103形成于凹部23(内周面19)与旋转轴2的外周面2f之间。该第一间隙103在径向上具有尺寸Cg。

  第二间隙104形成于凸部24(内周相对面17B)与旋转轴2的外周面2f之间。第二间隙104在径向上具有比尺寸Cg小的尺寸(第二尺寸)Cd。另外,凹部23的内周面19和旋转轴2的外周面2f构成本发明的第一间隙形成部F3。凸部24的内周相对面17B和旋转轴2的外周面2f构成本发明的第二间隙形成部F4。

  与上述第一实施方式的轴颈轴承5A同样地,这样的轴颈轴承5B在中心轴O方向两端部的轴承部11B的内周载荷支承面15与旋转轴2的外周面2f之间,形成有由润滑油形成的油膜。由此,可靠地形成有油膜,从而使内周载荷支承面15与旋转轴2的外周面2f之间的摩擦阻力减小,并且发挥了旋转轴2的径向振动衰减效果。

  并且,轴颈轴承5B在中心轴O方向两端部的轴承部11B的外周载荷支承面14与轴承壳体10的内周面10f之间,形成有由润滑油形成的油膜。利用该油膜在轴颈轴承5B与轴承壳体10之间发挥径向的振动衰减效果。

  此外,轴颈轴承5B在中心轴O方向中间部的中间相对部12B的外周相对面16与轴承壳体10的内周面10f之间,形成有由润滑油形成的油膜。利用该油膜在轴颈轴承5B与轴承壳体10之间发挥径向的振动衰减效果。

  并且,轴颈轴承5B在中心轴O方向中间部的中间相对部12B的内周相对面17B与旋转轴2的外周面2f之间,形成有由润滑油形成的油膜。利用该油膜在轴颈轴承5B与旋转轴2之间发挥径向的振动衰减效果。

  因此,根据上述的第二实施方式的增压器1B、轴颈轴承5B,在沿中心轴O方向空开间隔的两个部位设有轴承部11B(外周载荷支承面14和内周载荷支承面15)。这样,由于沿中心轴O方向空开间隔的两个部位的轴承部11B一体化,因此抑制了两个部位的轴承部11B分别动作。由此,能够抑制旋转轴2的锥形模式的振动。

  并且,在轴颈轴承5B的内周面,在沿中心轴O方向相邻的轴承部11B之间,形成有第一间隙103和第二间隙104,第二间隙104小于第一间隙103。由此,在第二间隙104中,能将润滑油的油膜保持在旋转轴2与轴颈轴承5B的中间相对部12B的内周相对面17B之间。能利用该油膜得到旋转轴2的振动衰减效果。这样,通过在多个轴承部11B的内周载荷支承面15之间具备发挥振动衰减效果的第二间隙104,能抑制旋转轴2的平行模式的振动。

  并且,与上述第一实施方式同样地,在轴颈轴承5B的外周面,在沿中心轴O方向相邻的轴承部11B之间,形成有第一间隙101和第二间隙102,第二间隙102在径向上具有比第一间隙101的尺寸Cg小的尺寸Cd。由此,在第二间隙102中,能将润滑油的油膜保持在轴承壳体10与轴颈轴承5B的中间相对部12B的外周相对面16之间。能利用该油膜得到旋转轴2的振动衰减效果。这样,通过在轴线O方向上的多个轴承部11B的外周载荷支承面14之间、以及内周载荷支承面15之间分别具备发挥振动衰减效果的第二间隙102、104,能进一步抑制旋转轴2的平行模式的振动。

  此外,轴颈轴承5B在多个轴承部11B之间,一体地具有形成第二间隙102、104的中间相对部12B。能利用这样的轴颈轴承5B抑制旋转轴2的锥形模式和平行模式的振动。

  此外,第二间隙104配置于沿中心轴O方向相邻的内周载荷支承面15的中间部。通过如上所述地构成,能利用在彼此相邻的内周载荷支承面15的中间部由第二间隙104保持的油膜,有效地发挥旋转轴2的振动衰减效果。

  (第二实施方式的第一变形例)

  在上述第二实施方式中,与第一实施方式同样地,在轴颈轴承5B的外周面具备由凹部21形成的第一间隙101和由凸部22形成的第二间隙102,但是不限定于此。

  图4是表示第二实施方式第一变形例的轴颈轴承的结构的示意图。

  如图4所示,本第一变形例的轴颈轴承5C一体地具备轴承部11C、中间相对部12C以及连接部13。

  与上述第二实施方式同样地,增压器1C在轴颈轴承5C的内周面侧具备由凹部23的内周面19形成的第一间隙103和由凸部24的内周相对面17C形成的第二间隙104。

  增压器1C中,在轴颈轴承5C的外周面未形成有凹部21、凸部22。

  如上所述的增压器1C与第二实施方式同样地,在形成于轴颈轴承5B的内周面的凹部23和凸部24与旋转轴2的外周面2f之间,分别具有第一间隙103和第二间隙104。由此,在第二间隙104中,能将润滑油的油膜保持在旋转轴2的外周面2f与中间相对部12C的内周相对面(第二相对面)17C之间。能利用该油膜得到旋转轴2的振动衰减效果。这样,通过在多个轴承部11C的内周载荷支承面15之间具备发挥振动衰减效果的第二间隙104,能抑制旋转轴2的平行模式的振动。

  (第二实施方式的第二变形例)

  并且,在第二实施方式中,在轴颈轴承5B的内周面具备由凸部24形成的第二间隙104,但是不限定于此。

  图5是表示第二实施方式第二变形例的旋转机械、轴颈轴承的结构的示意图。

  如图5所示,本第二变形例的增压器1D中,在轴颈轴承5D中沿中心轴O方向相邻的轴承部11D之间具备轴侧突起30。轴侧突起30从旋转轴2的外周面2f向径向外侧突出。

  增压器1D在轴侧突起30与形成于轴颈轴承5D的内周面的凹部26之间具备第二间隙106。第二间隙106的径向尺寸Cd比形成在旋转轴2的外周面2f与凹部26之间的第一间隙105的尺寸Cg小。另外,凹部26的内周面26f和旋转轴2的外周面2f构成本发明的第一间隙形成部F5。此外,轴侧突起30的外周面30f和凹部26的内周面26f构成本发明的第二间隙形成部F6。

  这样的增压器1D在轴侧突起30与凹部26之间形成第二间隙106。

  这样,增压器1D利用形成于第二间隙106的油膜来发挥振动衰减效果,从而能够抑制旋转轴2的平行模式振动。

  (第二实施方式的第三变形例)

  并且,在第二实施方式中,在轴颈轴承5B的外周面具备由凸部22形成的第二间隙102,但是不限定于此。

  图6是表示第二实施方式的旋转机械、轴颈轴承的第三变形例的结构的示意图。

  如图6所示,本第三变形例的增压器1E在轴颈轴承5E中沿中心轴O方向相邻的两个轴承部11E之间具备壳体侧突起40。壳体侧突起40从轴承壳体10的内周面10f向径向内侧突出。

  增压器1E在壳体侧突起40的内周面40f与凹部25的外周面25f之间具备第二间隙108。第二间隙108的径向尺寸Cd比形成在轴承壳体10的内周面10f与凹部25之间的第一间隙107的尺寸Cg小。

  这样的增压器1E在壳体侧突起40与形成于轴颈轴承5E的外周面的凹部25之间具有第二间隙108。由此,能够抑制旋转轴2的锥形模式的振动。

  (第三实施方式)

  接着,对本发明的增压器的第三实施方式进行说明。在以下说明的第三实施方式中,与第一、第二实施方式的不同之处仅在于具备润滑油供给部,因此对与第一、第二实施方式相同的部分标注相同符号进行说明,并且省略重复说明。

  图7是表示本发明第三实施方式的旋转机械的轴颈轴承的剖视图。

  如图7所示,本第三实施方式的增压器1F具备与第一实施方式相同的结构的轴颈轴承5A。

  增压器1F还包括润滑油供给部60F。润滑油供给部60F具有润滑油流路61,该润滑油流路61向轴颈轴承5F的中间相对部12A与旋转轴2及轴承壳体10之间供给润滑油。润滑油流路61在绕中心轴O的周向上设有一个以上。润滑油供给部60F通过泵(未图示)等向中间相对部12A与旋转轴2及轴承壳体10之间送入润滑油。

  这样的润滑油供给部60F利用经由润滑油流路61送入的润滑油在第二间隙102形成由润滑油形成的油膜。

  通过如上所述地构成,能利用形成于第二间隙102的油膜,在多个轴承部11A彼此之间的中间部进一步得到旋转轴2的振动衰减效果。

  因此,根据上述第三实施方式的增压器1F,与第一实施方式同样地,在第二间隙102中,可以在轴承壳体10与轴颈轴承5A的中间相对部12A的外周相对面16之间,形成由通过润滑油供给部60F送入的润滑油形成的油膜。利用该油膜得到旋转轴2的振动衰减效果。这样,通过具备利用由润滑油形成的油膜来发挥振动衰减效果的第二间隙102,能够进一步通过润滑油的供液压进一步抑制旋转轴2的平行模式的振动。

  并且,与第一实施方式同样地,由于在轴颈轴承5C中沿中心轴O方向空开间隔的两个部位的轴承部11A一体化,因此抑制了两个部位的轴承部11A分别动作。由此,能够抑制旋转轴2的锥形模式的振动。

  (第四实施方式)

  接着,对本发明的增压器的第四实施方式进行说明。在以下说明的第四实施方式中,与第一至第三实施方式的不同之处仅在于具备润滑油供给部,因此对与第一至第三实施方式相同的部分标注相同符号进行说明,并且省略重复说明。

  图8是表示本发明第四实施方式的旋转机械的轴颈轴承的剖视图。

  如图8所示,本第四实施方式的增压器1G具备与第一实施方式相同的结构的轴颈轴承5G。

  增压器1G还包括润滑油供应部60G。润滑油供给部60G具有润滑油流路62,该润滑油流路62向轴颈轴承5G的各轴承部11A与旋转轴2及轴承壳体10之间供给润滑油。润滑油供给部60G通过泵(未图示)等向各轴承部11A的外周载荷支承面14与轴承壳体10之间以及内周载荷支承面15与旋转轴2之间送入润滑油。

  这样的润滑油供给部60G利用经由润滑油流路62送入的润滑油,在各轴承部11A的外周载荷支承面14与轴承壳体10之间以及内周载荷支承面15与旋转轴2之间分别形成由润滑油形成的油膜。

  因此,根据上述第四实施方式的增压器1G,润滑油被送入外周载荷支承面14、内周载荷支承面15与旋转轴2、轴承壳体10之间,从而在沿中心轴O方向空开间隔的多个部位利用润滑油的供液压更加有效地得到旋转轴2的振动衰减效果。

  并且,与第一实施方式同样地,由于在轴颈轴承5G中沿中心轴O方向空开间隔的两个部位的轴承部11A一体化,因此抑制了两个部位的轴承部11A分别动作。由此,能够抑制旋转轴2的锥形模式的振动。

  并且,在第二间隙102中,能利用在旋转轴2和轴承壳体10与轴颈轴承5G之间形成的油膜来得到旋转轴2的振动衰减效果。通过在多个外周载荷支承面14、内周载荷支承面15之间具备发挥振动衰减效果的第二间隙102,能抑制旋转轴2的平行模式的振动。

  (第五实施方式)

  接着,对本发明的增压器、轴颈轴承的第五实施方式进行说明。在以下说明的第五实施方式中,与第一实施方式的不同之处仅在于推力轴承,因此对与第一实施方式相同的部分标注相同符号进行说明,并且省略重复说明。

  图9是表示本发明第五实施方式的增压器的结构的示意图。图10是表示第五实施方式的轴颈轴承的剖视图。

  如图9所示,本第五实施方式的增压器1H具备旋转轴2、涡轮叶轮3、压缩机叶轮4、轴颈轴承5A和推力轴承6H。

  推力轴承6H设于增压器1H的壳体(未图示)内。推力轴承6H对旋转轴2的中心轴O方向上的载荷进行支承。

  如图10所示,推力轴承6H具备设于旋转轴2的推力盘7H。推力盘7H形成为从旋转轴2的外周面2f向径向外侧延伸。推力盘7H设于中心轴O方向上的轴颈轴承5A的两侧。各推力盘7H在中心轴O方向上分别与轴颈轴承5A的两侧的端面5s相对。

  为了在中心轴O方向上约束轴颈轴承5A,通过固定部件70将轴颈轴承5A固定于轴承壳体10。

  这样的推力轴承6H通过使设于旋转轴2的推力盘7H抵靠于轴颈轴承5A的端面5s,对旋转轴2向中心轴O方向(推力方向)的移动进行限制。

  在上述第四实施方式的增压器1G中,使推力盘7H在中心轴O方向上分别与轴颈轴承5A的端面5s相对。由此,推力轴承6H由推力盘7H和轴颈轴承5A构成。因此,能抑制构成推力轴承6H的部件数量。

  并且,由于在旋转轴2上用于设置推力轴承6H的空间较少,因此能缩短旋转轴2的中心轴O方向上的长度。通过缩短旋转轴2,能提高旋转轴2的固有振动频率,若旋转轴2不具有较高的转速,则难以产生自激振动。由此,也能抑制旋转轴2的振动。

  (其他变形例)

  本发明不限定于上述实施方式,并且在不脱离本发明的主旨的范围中包括对上述实施方式追加各种变更。即,实施方式中列举出的具体的形状、结构等只不过是一例,可以适当改变。

  图11是本发明实施方式的其他变形例的轴颈轴承的剖视图。

  例如,也可以如图11所示,轴颈轴承5A~5G中,将其内周面5h设为在周向上具备多个圆弧状面80的所谓的多圆弧形状。各圆弧状面80以比旋转轴2的外周面2f的曲率半径大的曲率半径形成。

  此外,也可以在上述各实施方式的轴承壳体10的内周面10f,以与凸部22、24相对的方式设置突起(例如,壳体侧突起40)。同样地,也可以设置与轴侧突起30相对的突起。

  并且,在上述实施方式中,轴颈轴承5A~5G一体地具备轴承部11A~11F、中间相对部12A、12B、12C、12F以及连接部13,但是不限定于此。例如,轴颈轴承5A~5G也可以通过组合多个部件而一体化。

  并且,在上述实施方式中,将增压器1A~1H用于船舶,但不限定于此。增压器1A~1H也可以用于汽车等车用、其他用途。

  此外,在上述实施方式中,作为旋转机械例示了增压器1A~1H,但若是旋转机械,那么也可以是例如压缩机等。

  产业上的可利用性

  本发明能应用于旋转机械、轴颈轴承。根据本发明,能抑制旋转轴的振动。

  符号的说明

  1A~1H 增压器

  2 旋转轴

  2a 第一端部

  2b 第二端部

  2f 外周面

  3 涡轮叶轮

  4 压缩机叶轮

  5A~5G 轴颈轴承

  5h 内周面

  5s 端面

  6A、6H 推力轴承

  7、7H 推力盘

  8 静止盘

  10 轴承壳体

  10f 内周面

  11A~11F 轴承部

  12A、12B、12C、12F 中间相对部

  13 连接部

  14 外周载荷支承面(载荷支承面)

  15 内周载荷支承面(载荷支承面)

  16 外周相对面(第二相对面)

  17 内周面

  17B、17C 内周相对面(第二相对面)

  18 外周面(第一相对面)

  19 内周面(第一相对面)

  21、23、25、26 凹部

  22、24 凸部

  30 轴侧突起

  40 壳体侧突起

  60F、60G 润滑油供给部

  61、62 润滑油流路

  70 固定部件

  80 圆弧状面

  101、103、105、107 第一间隙

  102、104、106、108 第二间隙

  F1、F3、F5 第一间隙形成部

  F2、F4、F6 第二间隙形成部

  O 中心轴。

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