[发明专利]轴承装置及旋转机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够实现由一端接触引起的应力集中的降低的滑动轴承装置及具有该轴承装置的旋转机械。

背景技术

以往，作为该种轴承装置，已知有专利文献1所示的“轴瓦式轴颈轴承”及专利文献2所示的“倾斜轴瓦式轴承”。这些专利文献所示的轴承装置均具有轴承箱和在该轴承箱内配置在该旋转轴的周围的多个轴瓦，其中轴承箱设置成作为被支承体的旋转轴穿过轴承箱的中央部。此外，在专利文献1中，在旋转轴的周围配置的多个轴瓦以沿着该旋转轴的轴向的方式设置有两组。

专利文献1：特开昭62-118114号公报

专利文献2：实开平5-42744号公报

然而，在上述专利文献所示的轴承装置中，随着旋转机械的大型化，作为转子的旋转轴的自重变大，产生该旋转轴相对于其轴线变形成弓形的现象。因此，由于这样的旋转轴的变形，产生轴瓦的内周面无法与该旋转轴的周面均匀地接触的一端接触的现象，由此轴瓦产生过度的磨损，产生温度上升的问题。图10是示意性地表示该一端接触的现象的图，示出旋转轴90和支承旋转轴90的轴瓦91。此外，在由于上述这样的轴瓦的一端接触产生的磨耗的情况下，还会产生轴承特性变化而轴振动的稳定性下降的问题。

另一方面，在汽轮机或压缩机这样的大型的旋转机械中，使用专利文献2所示的倾斜轴瓦式轴承。在该倾斜轴瓦式轴承中，与轴瓦的旋转轴相接的一侧的相反侧的背面为朝向外方弯曲的形状，利用这样的弯曲形状，使其追随旋转轴的变形，但相对于该变形的追随不充分，在使轴承特性稳定化方面存在问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其提供一种轴承装置及具有该轴承装置的旋转机械，该轴承装置能够有效地应对旋转轴相对于轴线变形成弓形而轴瓦的内周面无法与旋转轴的周面均匀接触的一端接触现象，能够使轴承特性稳定化。

为了解决上述问题，本发明的轴承装置具有：轴承箱，该轴承箱支承在设置于具备旋转轴的旋转机械的主体上的轴承基座，且所述旋转轴穿过该轴承箱的中央部；多个轴瓦，该多个轴瓦在所述轴承箱内配置于所述旋转轴的周围，支承所述旋转轴且使该旋转轴旋转自如。所述轴承箱的外周面与所述轴承基座的内周面相接的接触面形成为沿着所述旋转轴的轴向向外侧突出的凸状曲面，所述轴承箱经由所述凸状曲面的接触面而相对于轴承基座被支承为摆动自如，所述轴承箱的内周面或所述轴瓦的外周面中的至少一方形成为沿着轴向的曲面，所述轴承箱的内周面与轴瓦的外周面之间的间隙距离从沿着轴向的中央部侧朝向端部侧逐渐变大。

在上述的结构中，轴承箱的内周面或轴瓦的外周面中的至少一方形成为沿着轴线的曲面，所述内周面与外周面的间隙距离从沿着轴向的中央部侧朝向端部侧逐渐变大，因此，在旋转轴因自重或从外部传递的振动等使得相对于其轴线变形成弓形而在与轴向正交的方向上变位的情况下，轴瓦的基于轴承箱的支承位置沿着沿旋转轴的轴向的曲面缓慢地移动。由此，能够可靠地追随旋转轴的变形，能够防止以往那样的、由相对于轴瓦在局部应力集中而产生的磨损、温度上升，将轴承特性维持在始终稳定的状态。

另一方面，轴承箱的外周面与轴承基座的内周面接触的接触面为沿着旋转轴的轴向向外侧突出的凸状曲面，该轴承箱经由该凸状曲面的接触面而相对于轴承基座被支承为摆动自如，因此，即使在旋转轴相对于其轴线变形成弓形的情况下，轴承箱也能够经由形成为曲面的接触面相对于轴承基座滑动。由此，不会在所述轴承箱和轴承基座之间产生形变，能够使轴承箱相对于轴承基座稳定地被支承为摆动自如。

即，在旋转轴相对于其轴线变形成弓形的情况下，轴承箱相对于轴承基座摆动，轴瓦的基于轴承箱的支承位置沿着沿旋转轴的轴向的曲面缓慢地移动。由此，在所述轴瓦、轴承箱、轴承基座之间不会产生形变，且不会相对于轴瓦在局部产生应力集中，能够利用该轴瓦稳定地支承旋转轴。

此外，在本发明中，所述轴瓦的外周面沿着轴向形成为大致平坦，轴承箱的内周面形成为相对于旋转轴的轴向向内侧突出的凸状曲面也可。

在上述的结构中，由于轴瓦的外周面沿着轴向为大致平坦，因此能够容易地进行加工，并且能够直接使用已有的轴瓦，能够实现制造成本的降低。即，能够时间制造成本的降低，并且如上所述，能够使轴瓦可靠地追随沿着旋转轴的轴线的变形，能够将轴承特性维持在始终稳定的状态。

此外，在本发明中，在所述轴承箱的内周面的沿着轴向的中央部形成有与轴向大致平行的平坦面也可。