[發明專利]浮動襯套軸承以及船舶用排氣渦輪機

有效

• 申請號: 201580057594.2
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN107076198B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 古賀和樹;山口正人;西山徹
• 申請（專利權）人: 川崎重工業株式會社
• 主分類號: F16C17/02
• 分類號: F16C17/02;F02B37/00;F02B41/10;F16C17/18
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲

與船舶用發動機5一同搭載于船舶的船舶用排氣渦輪機7具備：借助于從船舶用發動機5供給的排氣而旋轉的渦輪部71；與渦輪部71一體地旋轉的軸3；以及支承軸的浮動襯套軸承2。浮動襯套軸承2具備：軸承殼體21；不能旋轉地內置于軸承殼體21并且外嵌于軸3的襯套4；以及在襯套4的內周面42側和外周面41側的每一側由潤滑油形成的油膜。襯套4具有在半徑方向上貫通襯套4的至少一個供油孔43、和形成于襯套4的上半部分的內周面42上且在軸3的旋轉方向上深度變淺的部分圓周槽44。

技術領域

本發明涉及適合作為支持高速旋轉的軸的軸承的浮動襯套軸承以及使用該浮動襯套軸承的船舶用排氣渦輪機。

背景技術

近幾年，為了提高船舶的燃料消耗率，利用來自于船舶用主機的排氣的一部分驅動動力渦輪機，用所得的力助力主機的曲軸（例如參照專利文獻1）。這樣的動力渦輪機的軸承中，有時使用浮動襯套軸承。浮動襯套軸承通常具有在內周面和外周面上形成有潤滑油油膜的襯套，借助于襯套的內周面側的油膜而支持軸。

已知在浮動襯套軸承中，軸與襯套之間的油膜的行為或軸心的搖晃等會導致軸的旋轉變得不穩定，發生軸振動的現象。尤其，在如專利文獻1記載的動力渦輪機中，軸的一方的端部與船舶用主機等動力負荷連接，但另一方的端部未與動力負荷連接。因此，如專利文獻1記載的動力渦輪機與一般的渦輪機相比軸的振動幅度較大。因此，作為動力渦輪機的軸承，要求軸的振動的抑制效果較高的浮動襯套。

作為軸的振動抑制效果較高的軸承，已知有被稱為多圓弧軸承的、與軸之間的滑部由多個圓弧構成的軸承。例如，專利文獻2中示出了：具備將內周面設為在與軸心同心的中位圓上加載多條正弦（sin）曲線而得到的曲面形狀的襯套的、浮動襯套軸承（半浮動（semi-floating）軸承）。

又，作為軸的振動抑制效果較高的軸承，已知有被稱為壓力壩軸承（pressure dambearing）的、在上部軸承的內面具有儲油部并具有利用在儲油部產生的壓力按壓軸的作用的軸承。例如，專利文獻3中示出了：在與軸之間的滑面上設置有將潤滑油的運動能量轉換為壓力而儲存的壩部（儲油部）的壓力壩軸承。

現有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1 : 日本特開2012-116234號公報；

專利文獻2 : 日本特開平11-336744號公報；

專利文獻3 : 日本特開平9-126277號公報。

發明內容

發明要解決的問題：

在專利文獻2記載的多圓弧軸承中，軸以高速進行旋轉，從而即使軸與襯套成為同心，由襯套內周面的正弦曲線的高低起伏形成具有較強的楔形膜作用（楔效應）的部分，由在此產生的動壓抑制軸的振動。可是，存在以下問題：多圓弧軸承中，為了加工襯套內周面的復雜形狀而需要高超的技術，因此加工費用增多。

又，在專利文獻3記載的壓力壩軸承中，由在儲油部產生的壓力將軸向下方按下，從而抑制該軸的振動。然而，存在以下問題：在壓力壩軸承中，高速旋轉時油膜的發熱量增大，引發由潤滑油的溫度上升造成的燒傷或摩擦轉矩的增大等問題。

本發明鑒于以上的情況而形成，其目的在于至少減輕現有技術的問題中的一個以上。

解決問題的手段：

根據本發明的一種形態的浮動襯套軸承具備：

軸承殼體；

不能旋轉地內置于所述軸承殼體并且外嵌于軸的襯套，所述襯套具有在半徑方向上貫通所述襯套的至少一個供油孔、和形成于所述襯套的上半部分的內周面上且在所述軸的旋轉方向上深度變淺的部分圓周槽；以及

在所述襯套的內周面側和外周面側的每一側由潤滑油形成的油膜。