[發明專利]平衡校正用支承裝置

有效

• 申請號: 201380051020.5
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104769404B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 藤牧健;宮原和昌;霜倉宜夫
• 申請（專利權）人: 株式會社IHI回轉機械
• 主分類號: G01M1/04
• 分類號: G01M1/04;G01M1/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳蘊輝

技術領域

本發明涉及為了進行渦輪壓縮機的轉子等以高速旋轉的被旋轉體的平衡校正，而使用裝備了靜壓氣體軸承的立式的心軸旋轉自如地支承該被旋轉體的平衡校正用支承裝置。

背景技術

對于以高速旋轉的渦輪壓縮機的轉子(相當于本申請的被旋轉體)而言，為了消除制作時的零件公差帶來的不平衡(動態不平衡)，通常使用平衡校正裝置對不平衡量進行計測后校正該不平衡。

在平衡校正裝置中，為了能夠高精度地進行不平衡量的計測而使用支承裝置(平衡校正用支承裝置)，該支承裝置(平衡校正用支承裝置)使用裝備了靜壓氣體軸承的心軸以單體旋轉自如地支承轉子。大多數情況下，如專利文獻1的圖5所公開的那樣，使用如下結構：作為心軸而使用供處于轉子的旋轉中心部的截面呈圓形的支承孔嵌入的圓柱狀的心軸部件，在該心軸部件的外周面設置靜壓氣體向心軸承(由具有噴出孔的向心軸承面構成)，在心軸部件的基端側設置靜壓氣體推力軸承(由具有噴出孔的推力軸承面構成)。

通過該結構，在將轉子的支承孔向心軸嵌入時，轉子整體安裝在心軸上。此后，從靜壓氣體向心軸承的噴出孔向支承孔的內面噴出壓縮性流體(空氣；靜壓氣體軸承用)，從靜壓氣體推力軸承的噴出孔向支承孔的下端的開口周圍(轉子的端面)噴出壓縮性流體(空氣；靜壓氣體軸承用)，由此，轉子在心軸的周圍浮起的同時旋轉自如地被支承。

不平衡量(動態不平衡量)的計測如下進行：從外部對該浮起狀態的轉子施加旋轉力，例如朝向轉子面噴射驅動用的空氣(驅動流體)，以使轉子以高速旋轉，從而利用設置于平衡校正裝置的各種傳感器計測旋轉的轉子的動作。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2005-172538號公報(圖5)

發明內容

發明要解決的課題

通常，作為轉子的支承孔，如專利文獻1中也已經公開的那樣，使用截面呈圓形的筒形形狀、即軸向整體成為圓形的截面形狀的孔。這是為了使與轉子組合的軸的端部嵌插于該支承孔中并通過螺栓緊固等使軸與轉子連結。

然而，從利用渦輪壓縮機的各種系統領域來看，對于渦輪壓縮機的轉子產生很多期望，例如牢固地與軸進行連結、高精度地使轉子軸心與軸的軸心吻合等。

于是，近來，在渦輪壓縮機的轉子中，為了應對上述情形已開始提出如下連結方式的結構：不僅由截面呈圓形的孔進行連結，而且混入多邊形狀部，以使轉子與軸嵌插來進行連結。為了實現該連結方式，已開始研究如下結構：在轉子的支承孔的端側形成與形成于軸的多邊形狀部嵌合的多邊形的截面形狀的內腔部。

但是，若采用具有多邊形狀的內腔部的支承孔，則恐怕不能充分地進行轉子的不平衡量的計測。

即，通常，在測定轉子的不平衡量時，在利用靜壓氣體支承轉子的部分即心軸的外周面與支承孔的內面之間，充滿從靜壓氣體軸承的噴出孔噴出的壓縮性流體。

此時，若支承孔是與心軸的外周形狀相同的截面呈圓形(正圓)的形狀，則即便轉子旋轉，也不產生壓力變動，因此，可以確保高計測精度。但是，若支承孔具有多邊形的內腔部，則與截面呈圓形(正圓)時不同，在具有多邊形狀的部分，隨著轉子的旋轉(位移)，在具有多邊形狀的部分與心軸的外周面之間產生擠壓。因此時的擠壓效應而導致在具有多邊形狀的部分與心軸的外周面之間壓力反復上升、下降。

由心軸支承的轉子因該壓力變動而產生擺動。因此，容易損害計測轉子的不平衡量的精度。另外，也存在轉子容易與心軸接觸的問題，有時不能充分地進行所期望的不平衡量的計測。

于是，本發明的目的在于提供一種能夠以高精度進行使支承孔的一部分形成為多邊形狀的被旋轉體的不平衡量的計測的平衡校正用支承裝置。

用于解決課題的方案

在本發明中，被旋轉體的支承孔在端側具有形成為多邊形的截面形狀的部分，在被旋轉體的支承孔被安裝的立式的心軸的外周面中的、與支承孔的多邊形的截面形狀部分面對的外周面部分，設置有將隨著被旋轉體的旋轉而在多邊形的截面形狀部分與心軸的外周面之間的空間內變動的壓力向外部釋放的釋放孔。(技術方案1)。

根據該結構，即便使支承孔的一部分形成為多邊形的截面形狀，在計測不平衡量(動態不平衡量)時，在支承孔的多邊形的截面部分與心軸的外周面之間的空間內產生的壓力的變動也通過釋放孔向外部釋放。因此，以擠壓為主要原因的、支承孔的多邊形狀的截面部分與心軸的外周面之間的壓力變動被抑制，能夠以高精度進行被旋轉體的不平衡量的計測。

優選為，除上述目的之外，進而為了將變動的壓力均勻地釋放，釋放孔在心軸的外周面沿周向設置有多個(技術方案2)。