[發明專利]軸承狀態監視裝置、渦輪增壓器以及軸承狀態監視方法

有效

• 申請號: 201980092453.2
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN113439168B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 矢野正義;石井裕太;鈴木淳;二江貴也;藥師寺后輔;段本洋輔
• 申請（專利權）人: 三菱重工發動機和增壓器株式會社
• 主分類號: F16C41/00
• 分類號: F16C41/00;F02B39/14;F02B39/16;F16C17/24
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲天佐

軸承狀態監視裝置對在推力方向上保持旋轉軸的推力軸承的狀態進行監視。軸承狀態監視裝置具備：用于測量推力軸承的溫度的第一溫度傳感器；以及運算裝置，對與基于第一溫度傳感器的測量值的推力載荷相關的評價指標超過允許值的次數進行計數，在所計數的次數超過閾值的情況下，輸出推力軸承的狀態存在異常的情況。另外，運算裝置也可以僅將推力載荷超過上限載荷的狀態持續了規定時間以上的情況作為次數而計數。

技術領域

本公開涉及軸承狀態監視裝置、渦輪增壓器以及軸承狀態監視方法。

背景技術

已知有在渦輪、電動機、泵、發動機等旋轉機械中監視保持旋轉軸的軸承的狀態的監視裝置。例如專利文獻1、2中公開了如下一種監視裝置，具備測量軸頸軸承的軸承溫度的溫度傳感器，將該溫度傳感器的測量值與作為允許極限的上限溫度比較而檢測軸承的狀態的異常。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本實開平4－96617號公報

專利文獻2:國際公開第2008/54019號

發明內容

發明將要解決的課題

但是，在監視對象是推力軸承的情況下，即使如專利文獻1、2那樣僅監視軸承溫度是否超過了上限溫度，也有異常檢測的精度不充分的情況。在渦輪增壓器的推力軸承上施加由渦輪側與壓縮機側的壓力平衡產生的軸向的載荷(推力載荷)。軸頸軸承所承受的載荷是在徑向外側即個一方向上作用的載荷，相對于此，推力軸承所承受的載荷可在軸向的兩側即兩個方向上作用。

例如在由于發動機的排氣脈動等而使推力載荷的變動重復的情況下，推力軸承將會磨損。若推力軸承磨損，則旋轉軸沿軸向移動，因此難以確保與葉片的間隙(葉梢間隙)。

另外，即使在伴隨著推力載荷的增加的軸承溫度的上升僅產生一次也不是異常的情況下，若其重復產生，則有時也是異常。在專利文獻1、2的監視裝置中，僅將軸承溫度與上限溫度比較，不對應于這種異常的辨別。因此，異常檢測的精度較低。

鑒于上述情況，本發明的至少一實施方式的目的在于提高軸承的狀態的監視中的異常檢測的精度。

用于解決課題的手段

(1)本發明的至少一實施方式的軸承狀態監視裝置對在推力方向上保持旋轉軸的推力軸承的狀態進行監視，其中，所述軸承狀態監視裝置具備：

第一溫度傳感器，其用于測量所述推力軸承的溫度；以及

運算裝置，其對與基于所述第一溫度傳感器的測量值的推力載荷相關的評價指標超過允許值的次數進行計數，在所計數的所述次數超過閾值的情況下，輸出所述推力軸承的狀態存在異常的情況。

根據上述(1)的構成，基于與推力載荷相關的評價指標超過允許值的次數檢測異常。因此，能夠提高推力軸承的狀態的監視中的異常檢測的精度。

(2)在幾個實施方式中，在上述(1)的構成中，所述軸承狀態監視裝置具備存儲裝置，該存儲裝置存儲表示所述推力軸承的溫度與所述推力載荷的關系性的參照用數據，所述運算裝置基于所述參照用數據，根據所述第一溫度傳感器的測量值計算所述推力載荷，將計算出的所述推力載荷作為所述評價指標而對超過所述允許值的所述次數進行計數。

根據上述(2)的構成，計算推力載荷，基于該推力載荷超過允許值的次數檢測異常。因此，能夠更直接地進行推力軸承的異常檢測。

(3)在幾個實施方式中，在上述(1)或者(2)的構成中，所述運算裝置僅將所述評價指標超過所述允許值的狀態持續了規定時間以上的情況作為所述次數而計數。