本發(fā)明涉及用于橫軸泵等的軸承裝置,尤其涉及即使旋轉(zhuǎn)軸大徑化、或轉(zhuǎn)速高速化也能夠恰當(dāng)?shù)貙櫥拖蜉S承供給的軸承裝置。另外,本發(fā)明涉及具有這樣的軸承裝置的泵。
背景技術(shù):
在旋轉(zhuǎn)軸水平地設(shè)置的橫軸式的旋轉(zhuǎn)機械(例如橫軸泵)中,為了旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸,在旋轉(zhuǎn)軸的端部附近配置有軸承裝置。而且,供用于對軸承進(jìn)行潤滑及冷卻的潤滑油蓄留的潤滑油蓄槽設(shè)在軸承裝置的內(nèi)部或外部。
作為從潤滑油蓄槽向軸承供給潤滑油的機構(gòu),可以列舉使用了外部動力的強制供油裝置、或沒有使用外部動力的自潤滑裝置。強制供油裝置使用外部動力從配置在軸承裝置外部的潤滑油蓄槽向配置在軸承裝置內(nèi)部的軸承供給潤滑油。在自潤滑裝置中,在軸承裝置內(nèi)部從配置在旋轉(zhuǎn)軸下部的潤滑油蓄槽利用旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)力來攪起潤滑油而將潤滑油向軸承供給。
強制供油裝置的一個例子示出在圖16及圖17中。圖16是表示使用強制供油裝置的情況下的軸承裝置的剖視圖。圖17是強制供油裝置的配管及儀表系統(tǒng)圖。
如圖16所示,橫軸泵100的旋轉(zhuǎn)軸1水平地延伸,旋轉(zhuǎn)軸1的端部旋轉(zhuǎn)自如地支承在軸承9A、9B上。另外,如圖17所示,旋轉(zhuǎn)軸1的端部與電動機200連接,在橫軸泵100的外部配置有強制供油裝置26。從強制供油裝置26向軸承9A、9B強制性地供給潤滑油。強制供油裝置26具有潤滑油泵21、過濾器24、潤滑油冷卻器23、多個油壓監(jiān)視儀表25、及潤滑油油箱22等多個構(gòu)成設(shè)備。因此,強制供油裝置26的成本增高。
而且,除了橫軸泵和用于驅(qū)動該橫軸泵的電動機的設(shè)置空間以外,還需要強制供油裝置的設(shè)置空間。其結(jié)果為,泵系統(tǒng)整體所需的設(shè)置空間大型化。
接下來,說明使用了自潤滑裝置的以往的軸承裝置。作為自潤滑裝置,以往使用如下方式:使用了油環(huán)(oil ring)的方式、及使用了油盤(oil disk)的方式。
圖18是表示使用了油環(huán)方式的自潤滑裝置的以往的軸承裝置的一個例子的剖視圖。如圖18所示,旋轉(zhuǎn)軸1的端部旋轉(zhuǎn)自如地支承在軸承9A、9B上。蓄留潤滑油的潤滑油蓄槽10配置在軸承9A、9B的下方。作為用于攪起該潤滑油蓄槽10內(nèi)的潤滑油的自潤滑裝置,設(shè)有油環(huán)20。油環(huán)20以包圍旋轉(zhuǎn)軸1的外周面的方式配置,隨著旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。并且,通過旋轉(zhuǎn)的油環(huán)20來攪起潤滑油蓄槽10內(nèi)的潤滑油,由此將潤滑油向軸承9A、9B供給。使用了這樣的油環(huán)20的自潤滑裝置作為油環(huán)式自潤滑裝置而從以往被公知。
但是,在這樣的以往的油環(huán)式自潤滑裝置中,當(dāng)因旋轉(zhuǎn)軸1的大徑化或旋轉(zhuǎn)軸1的高速化等而引起旋轉(zhuǎn)軸1的外周面的周向速度(以下簡稱為周速)上升時,油環(huán)20的旋轉(zhuǎn)會變得無法追隨旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)。即,與旋轉(zhuǎn)軸1相比,油環(huán)20的轉(zhuǎn)速大幅降低,油環(huán)20無法恰當(dāng)?shù)財嚻饾櫥?。其結(jié)果為,無法得到所期望的潤滑性能和冷卻性能。
另一方面,在使用了固定于旋轉(zhuǎn)軸的油盤的油盤式自潤滑裝置中,由于油盤與旋轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn),所以不會發(fā)生油盤無法追隨旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)的問題。但是,當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸以高速旋轉(zhuǎn)時,作用于被油盤攪起的潤滑油的離心力增大。其結(jié)果為,被油盤攪起的潤滑油僅向油盤的半徑方向飛散,而無法向沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向從油盤遠(yuǎn)離地設(shè)置的軸承供給潤滑油。因此,當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸大徑化、或旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速高速化時,難以將以往的自潤滑裝置適用于軸承裝置。
另外,以往公知一種施加了用于將通過油盤攪起的潤滑油可靠地向軸承引導(dǎo)的改良的油盤式自潤滑裝置。該改良后的油盤式自潤滑裝置示出在圖19的(a)及圖19的(b)中。圖19的(a)是表示使用了油盤方式的自潤滑裝置的以往的軸承裝置的一個例子的縱剖視圖,圖19的(b)是圖19的(a)中的A部的放大圖。在圖19的(a)及圖19的(b)所示的油盤式自潤滑裝置中,在油盤11的外周端部設(shè)有凹部80。另外,設(shè)有從該凹部80的外周端部向半徑方向內(nèi)側(cè)突出的突出部81。被油盤11攪起的潤滑油被凹部80及突出部81保持,在軸承9的上方被搬運到配置于突出部81下方的盛油器82中。盛油器82與向軸承9的中央部引導(dǎo)潤滑油的給油孔83連結(jié)。被凹部80及突出部81保持的潤滑油在落下到盛油器82中后,從給油孔83通過而到達(dá)軸承9。
但是,當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸1的大徑化和轉(zhuǎn)速的高速化加深后,作用于被凹部80及突出部81保持的潤滑油的離心力增大,因此如圖19的(b)所示,潤滑油會繼續(xù)留在凹部80內(nèi),無法落下到盛油器82中。其結(jié)果為,產(chǎn)生潤滑油向軸承9的供給不足這一新課題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平6-165430號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-341437號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述的各種問題而研發(fā)的,其目的在于提供一種軸承裝置,即使在旋轉(zhuǎn)軸的周速高速化的情況下,也能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)來將潤滑油以恰當(dāng)?shù)牧肯蜉S承穩(wěn)定地供給。另外,本發(fā)明的目的在于提供一種具有這樣的軸承裝置的泵。
用于解決上述的課題的本發(fā)明的一個方式為一種軸承裝置,其特征在于,具有:軸承單元,其承受旋轉(zhuǎn)軸的荷載;潤滑油蓄槽,其配置在上述軸承單元的下方;和油盤,其固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上而與該旋轉(zhuǎn)軸一體地旋轉(zhuǎn),由此攪起蓄留在上述潤滑油蓄槽中的潤滑油,上述油盤具有朝向上述軸承單元的側(cè)面,在該側(cè)面上形成有槽,上述槽的外周側(cè)端面與上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向平行地延伸,上述外周側(cè)端面構(gòu)成引導(dǎo)面,該引導(dǎo)面將上述槽內(nèi)的上述潤滑油的移動方向從上述油盤的半徑方向變成上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向,上述外周側(cè)端面與上述油盤的上述側(cè)面連接。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述槽為繞上述油盤的軸心排列的多個槽。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述外周側(cè)端面由距上述油盤的中心距離不同的大徑部和小徑部構(gòu)成。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述外周側(cè)端面具有相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向斜著傾斜的傾斜面。
本發(fā)明的其他方式為一種軸承裝置,其特征在于,具有:軸承單元,其承受旋轉(zhuǎn)軸的荷載;潤滑油蓄槽,其配置在上述軸承單元的下方;和油盤,其固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上,通過與該旋轉(zhuǎn)軸一體地旋轉(zhuǎn)來攪起蓄留在上述潤滑油蓄槽中的潤滑油,上述油盤具有朝向上述軸承單元的側(cè)面,在該側(cè)面上,繞上述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)有朝向上述軸承單元突出的周壁,上述周壁的內(nèi)周面與上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向平行地延伸,上述周壁的上述內(nèi)周面構(gòu)成引導(dǎo)面,該引導(dǎo)面將上述油盤的上述側(cè)面上的上述潤滑油的移動方向從上述油盤的半徑方向變成上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述周壁的上述內(nèi)周面由距上述油盤的中心距離不同的大徑部和小徑部構(gòu)成。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述周壁的上述內(nèi)周面具有相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向斜著傾斜的傾斜面。
本發(fā)明的其他方式為一種軸承裝置,其特征在于,具有:軸承單元,其承受旋轉(zhuǎn)軸的荷載;潤滑油蓄槽,其配置在上述軸承單元的下方;和油盤,其固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上,通過與該旋轉(zhuǎn)軸一體地旋轉(zhuǎn)來攪起蓄留在上述潤滑油蓄槽中的潤滑油,上述油盤具有:朝向上述軸承單元的第1側(cè)面;位于該第1側(cè)面的相反側(cè)的第2側(cè)面;和從上述第1側(cè)面延伸至上述第2側(cè)面的多個貫穿孔,上述貫穿孔的外周側(cè)表面與上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向平行地延伸,上述貫穿孔的上述外周側(cè)表面與上述油盤的上述第1側(cè)面及上述第2側(cè)面連接。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述外周側(cè)表面由距上述油盤的中心距離不同的大徑部和小徑部構(gòu)成。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,上述外周側(cè)表面具有相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向斜著傾斜的傾斜面。
本發(fā)明的優(yōu)選方式的特征在于,還具有承受上述旋轉(zhuǎn)軸的荷載的第2軸承單元,上述第2側(cè)面朝向上述第2軸承單元。
本發(fā)明的其他方式為一種泵,其特征在于,具有:旋轉(zhuǎn)軸;固定在上述旋轉(zhuǎn)軸上的葉輪;和旋轉(zhuǎn)自如地支承旋轉(zhuǎn)軸的上述軸承裝置。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,即使由于油盤以高周速旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致強大的離心力作用于通過油盤而被攪起的潤滑油,設(shè)在油盤上的槽的外周側(cè)端面也會阻擋潤滑油向半徑方向移動。其結(jié)果為,防止?jié)櫥蛢H向油盤的半徑方向飛散。而且,由于槽的外周側(cè)端面與旋轉(zhuǎn)軸的軸向平行地延伸,所以該外周側(cè)端面作為將受到離心力而移動到半徑方向外側(cè)的潤滑油向與旋轉(zhuǎn)軸的軸向平行的方向引導(dǎo)的引導(dǎo)面而發(fā)揮功能。因此,油盤能夠使?jié)櫥拖蛐D(zhuǎn)軸的軸向飛散。其結(jié)果為,能夠從油盤向沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向遠(yuǎn)離地配置的軸承單元穩(wěn)定地供給潤滑油。這些效果在油盤上設(shè)有周壁或貫穿孔的情況下也是同樣的。
像這樣,根據(jù)本發(fā)明,即使為在以往的油環(huán)和油盤中供油困難的高周速條件,也能夠通過槽、周壁或貫穿孔這樣的簡單的結(jié)構(gòu)來向軸承裝置內(nèi)的軸承單元穩(wěn)定地供給潤滑油。因此,即使不使用強制供油裝置,軸承裝置的適用范圍也會擴大,從而能夠縮小泵的設(shè)置面積,并且謀求成本降低,而提供具有更高的商品競爭力的泵。
附圖說明
圖1是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的軸承裝置的橫軸單級泵的一個例子的剖視圖。
圖2是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的軸承裝置的橫軸多級泵的一個例子的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的自潤滑式軸承裝置的構(gòu)造的剖視圖。
圖4是示意地表示本發(fā)明的一個實施方式的自潤滑式軸承裝置的油盤和引導(dǎo)殼體的放大剖視圖。
圖5中,圖5的(a)是表示以往的油盤的一個例子的俯視圖,圖5的(b)是圖5的(a)所示的油盤的縱剖視圖。
圖6是表示以往的油盤高速旋轉(zhuǎn)時的潤滑油的動作的示意圖,圖6的(a)示出油盤的俯視圖,圖6的(b)示出油盤的局部縱剖視圖。
圖7中,圖7的(a)是本發(fā)明的一個實施方式的油盤的俯視圖,圖7的(b)是圖7的(a)所示的油盤的縱剖視圖。
圖8是將設(shè)在圖7的(b)所示的油盤上的槽放大示出的示意圖。
圖9中,圖9的(a)及圖9的(b)是表示圖7的(a)及圖7的(b)所示的油盤高速旋轉(zhuǎn)時的潤滑油的動作的示意圖。
圖10是對使用具有圖5的(a)及圖5的(b)所示的以往的油盤的軸承裝置并使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的情況、和使用具有圖7的(a)及圖7的(b)所示的油盤的軸承裝置并使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的情況下的軸承單元的溫度進(jìn)行比較得到的實驗數(shù)據(jù)的曲線圖。
圖11是表示圖7的(a)及圖7的(b)所示的油盤的變形例的俯視圖。
圖12中,圖12的(a)是本發(fā)明的其他實施方式的油盤的俯視圖,圖12的(b)是圖12的(a)所示的油盤的縱剖視圖。
圖13中,圖13的(a)是本發(fā)明的另一其他實施方式的油盤的俯視圖,圖13的(b)是圖13的(a)所示的油盤的局部縱剖視圖。
圖14中,圖14的(a)至圖14的(d)是表示槽的外周側(cè)端面的各種變形例的截面形狀的圖。
圖15中,圖15的(a)及圖15的(b)是表示槽的外周側(cè)端面的另一其他變形例的截面形狀的圖。
圖16是表示使用強制供油裝置的情況下的軸承裝置的剖視圖。
圖17是強制供油裝置的配管及儀表系統(tǒng)圖。
圖18是表示使用了油環(huán)方式的自潤滑裝置的以往的軸承裝置的一個例子的剖視圖。
圖19中,圖19的(a)是表示使用了油盤方式的自潤滑裝置的以往的軸承裝置的一個例子的縱剖視圖,圖19的(b)是圖19的(a)中的A部的放大圖。
具體實施方式
以下參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。此外,在本說明書中,定義將原點置于泵的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心軸的極坐標(biāo)系。在該極坐標(biāo)系中,將旋轉(zhuǎn)軸的長度方向表示為軸向,將與軸向垂直的方向表示為半徑方向,將繞旋轉(zhuǎn)軸的外周面的方向表示為周向。
圖1是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的軸承裝置的橫軸單級泵的一個例子的剖視圖。圖1所示的作為旋轉(zhuǎn)機械的橫軸單級泵100具有葉輪2、和固定有該葉輪2的旋轉(zhuǎn)軸1。旋轉(zhuǎn)軸1水平地延伸。旋轉(zhuǎn)軸1的一端與未圖示的電動機等驅(qū)動機連結(jié),通過該驅(qū)動機來使旋轉(zhuǎn)軸1及葉輪2旋轉(zhuǎn)。另外,旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)自如地支承在設(shè)于其兩端部附近的軸承裝置9、9上。
葉輪2配置在泵殼體5內(nèi)。圖1所示的泵殼體5在其內(nèi)部具有蝸殼5a,葉輪2配置在蝸殼5a的內(nèi)部。當(dāng)葉輪2與旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)時,從吸入口3吸入水等液體,通過葉輪2和蝸殼5a的作用使液體的壓力上升并將液體從排出口4排出。
圖示的例子中的葉輪2具有從其兩側(cè)吸入液體的雙吸入構(gòu)造。在葉輪2的液體入口處分別安裝有金屬蓋2A、2B。通過以使這些金屬蓋2A、2B的直徑相互不同的方式進(jìn)行設(shè)計,而能夠使基于壓力差產(chǎn)生的推力作用于旋轉(zhuǎn)軸1的一個方向,使旋轉(zhuǎn)軸1在穩(wěn)定的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。該推力由軸承裝置9的推力軸承單元9A支承。由于在該推力軸承單元9A上作為載荷而作用有推力,所以需要將恰當(dāng)?shù)牧康臐櫥拖蛲屏S承單元9A供給來將推力軸承單元9A一邊潤滑一邊冷卻。因此,具有后述的本發(fā)明的一個實施方式的軸承裝置9。軸承單元9A通過潤滑油蓄槽10的潤滑油而被潤滑及冷卻,潤滑油蓄槽10內(nèi)的潤滑油通過附屬于潤滑油蓄槽10的冷卻套27而被冷卻。
除了該推力軸承單元9A以外,在旋轉(zhuǎn)軸1的兩側(cè)端部附近還配置有兩個向心軸承單元9B、9B。通過這兩個向心軸承單元9B、9B、和一個推力軸承單元9A合計三個軸承來支承旋轉(zhuǎn)軸1。在本實施方式中,對于向心軸承單元9B、9B使用套筒型的軸承,對該套筒型的向心軸承單元9B、9B采用具有油環(huán)20的常規(guī)的自潤滑裝置。
圖2是表示具有本發(fā)明的一個實施方式的軸承裝置的橫軸多級泵的一個例子的剖視圖。圖2所示的作為旋轉(zhuǎn)機械的橫軸多級泵100具有多個葉輪2、和固定有這些葉輪2的旋轉(zhuǎn)軸1。旋轉(zhuǎn)軸1水平地延伸。多個葉輪2串聯(lián)地排列在旋轉(zhuǎn)軸1上,以分別包圍這些葉輪2的方式配置有多個導(dǎo)葉6。旋轉(zhuǎn)軸1的一端與未圖示的電動機等驅(qū)動機連結(jié),通過該驅(qū)動機使旋轉(zhuǎn)軸1及葉輪2旋轉(zhuǎn)。另外,旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)自如地支承在設(shè)于其兩端部附近的軸承裝置9、9上。
葉輪2配置在泵殼體5內(nèi)。當(dāng)多個葉輪2與旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)時,從吸入口3吸入水等液體,通過葉輪2和導(dǎo)葉6的作用使液體的壓力上升并將液體從排出口4排出。多個葉輪2朝向相同的方向排列,因此由于相鄰的葉輪2之間的壓力差而產(chǎn)生的推力與葉輪2的片數(shù)相應(yīng)地重疊,產(chǎn)生大的推力。該推力通過設(shè)在橫軸多級泵100內(nèi)的平衡裝置7而被抵消,但在瞬態(tài)運行時等會殘留一定程度的推力。該殘留推力由軸承裝置9的推力軸承單元9A支承。在該推力軸承單元9A上作為載荷而作用有殘留推力,因此需要將恰當(dāng)?shù)牧康臐櫥拖蛲屏S承單元9A供給來將推力軸承單元9A一邊潤滑一邊冷卻。
除了該推力軸承單元9A以外,在旋轉(zhuǎn)軸1的兩側(cè)端部附近還配置有兩個向心軸承單元9B、9B。由這兩個向心軸承單元9B、9B、和一個推力軸承單元9A合計三個軸承來支承旋轉(zhuǎn)軸1。在本實施方式中,對向心軸承單元9B、9B使用套筒型的軸承,對該套筒型的向心軸承單元9B、9B采用具有油環(huán)20的常規(guī)的自潤滑裝置。這些配置在旋轉(zhuǎn)軸1的兩端部附近的軸承裝置9、9的結(jié)構(gòu)與圖1所示的橫軸單級泵相同。
在圖1及圖2所示的任一橫軸泵100的情況下,旋轉(zhuǎn)軸1均貫穿泵殼體5而延伸。旋轉(zhuǎn)軸1與泵殼體5之間的間隙通過機械密封等的軸封裝置8、8而被密封。因此,通過葉輪2而被升壓的液體不會浸入到軸承裝置9、9中。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施方式的自潤滑式軸承裝置的構(gòu)造的剖視圖。該自潤滑式軸承裝置用于圖1或圖2所示的橫軸泵100。如圖3所示,該軸承裝置9具有承受水平地延伸的旋轉(zhuǎn)軸1的軸向荷載及半徑方向荷載的推力軸承單元9A、和承受旋轉(zhuǎn)軸1的半徑方向荷載的向心軸承單元9B。在推力軸承單元9A中使用多個角接觸球軸承。
在推力軸承單元9A及向心軸承單元9B的下方配置有潤滑油蓄槽10,蓄留在該潤滑油蓄槽10中的潤滑油的自由表面(潤滑油面)以標(biāo)注了附圖標(biāo)記10A的虛線來示出。此外,以使?jié)櫥托畈?0內(nèi)的自由表面10A恒定的方式來管理潤滑油量。在潤滑油蓄槽10的下方設(shè)有冷卻套27,通過在冷卻套27中流動的冷卻液來冷卻潤滑油蓄槽10內(nèi)的潤滑油。也可以代替冷卻套27而采用帶翅片的氣冷構(gòu)造?;蛘?,也可以為在潤滑油蓄槽10內(nèi)插入帶翅片的冷卻液管來直接冷卻潤滑油的構(gòu)造。
在軸承裝置9上,在推力軸承單元9A與向心軸承單元9B之間具有油盤12,且該油盤12固定在旋轉(zhuǎn)軸1上。由于油盤12固定在旋轉(zhuǎn)軸1上,所以以與旋轉(zhuǎn)軸1始終相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。油盤12的下部浸漬于潤滑油蓄槽10內(nèi)的潤滑油中,隨著旋轉(zhuǎn)軸1的旋轉(zhuǎn),油盤12旋轉(zhuǎn),從而攪起蓄留在潤滑油蓄槽10中的潤滑油。如圖3所示,軸承裝置9為了防止通過油盤12而被攪起的潤滑油向軸承裝置內(nèi)的不需要的區(qū)域飛散,而具有引導(dǎo)殼體15。
圖4是表示油盤12和引導(dǎo)殼體15的放大剖視圖。如圖4所示,引導(dǎo)殼體15由從油盤12的兩側(cè)面相對地配置的兩個環(huán)狀的引導(dǎo)盤15A、15B構(gòu)成。通過引導(dǎo)盤15A、15B覆蓋油盤12的兩側(cè)面及外周面,而將其收納到軸承裝置9內(nèi)。在圖4所示的實施方式中,引導(dǎo)殼體15由以將油盤12的周緣部(包含外周面在內(nèi)的區(qū)域)夾入的方式構(gòu)成的兩個引導(dǎo)盤15A、15B構(gòu)成,但也可以由將油盤12的周緣部包入那樣的一個結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成。
引導(dǎo)盤15A、15B的內(nèi)表面與油盤12的兩側(cè)面及外周面接近地配置,這些引導(dǎo)盤15A、15B的內(nèi)表面與油盤12的兩側(cè)面及外周面相對。在油盤12與引導(dǎo)殼體15之間形成有軸向的間隙W1和半徑方向的間隙W2。軸向的間隙(間隔)W1為油盤12的側(cè)面與引導(dǎo)殼體15之間的間隙,半徑方向的間隙(間隔)W2為油盤12的外周面與引導(dǎo)殼體15之間的間隙。
這些間隙W1、W2基于所使用的潤滑油的粘度、溫度及旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速等泵運轉(zhuǎn)條件等來適宜地設(shè)計并設(shè)定。被油盤12攪起的潤滑油從潤滑油通路17通過而被引導(dǎo)到推力軸承單元9A。
在引導(dǎo)殼體15的與油盤12的側(cè)面相對的內(nèi)表面(內(nèi)側(cè)的側(cè)面)上設(shè)有潤滑油導(dǎo)入槽16。潤滑油導(dǎo)入槽16的上端部分與潤滑油通路17連接,另外,潤滑油導(dǎo)入槽16與油盤12的側(cè)面接近地配置。
圖5的(a)是表示以往的油盤的一個例子的俯視圖,圖5的(b)是圖5的(a)所示的油盤的縱剖視圖。如圖5的(a)及圖5的(b)所示,在以往的油盤101的各側(cè)面上設(shè)有沿該油盤101的半徑方向延伸的四個徑向槽14。這些徑向槽14延伸至油盤101的外周面,各徑向槽14的外側(cè)端部處于油盤101的外周面上。當(dāng)油盤101旋轉(zhuǎn)時,通過形成在油盤101的兩側(cè)面上的徑向槽14來保持并攪起潤滑油。
圖6的(a)及圖6的(b)是表示油盤101高速旋轉(zhuǎn)時的潤滑油的動作的示意圖。更詳細(xì)地說,圖6的(a)示出油盤101的俯視圖,圖6的(b)示出油盤101的局部縱剖視圖。參照該圖6的(a)及圖6的(b),來說明在油盤101的轉(zhuǎn)速增加的情況下附著在油盤101的表面上而被攪起的潤滑油的動作。
對附著在油盤101的表面上的潤滑油,除了重力、表面張力及摩擦力以外還作用有隨著油盤101的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力。該離心力與潤滑油的質(zhì)量及從油盤101的中心到潤滑油為止的距離成比例,且與油盤101的角速度的平方成比例。
在油盤101的轉(zhuǎn)速低的情況下,附著在油盤101上的潤滑油不會大幅改變其位置而以保持在油盤101上的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使油盤101的轉(zhuǎn)速上升時,作用于附著在油盤101上的潤滑油的離心力增大,潤滑油向油盤101的半徑方向外側(cè)移動。因此,潤滑油會較多地蓄積在油盤101的外周緣上。因此,圖5的(a)及圖5的(b)所示那樣的具有多個徑向槽14的油盤101能夠一邊在其外周緣上較多地蓄積潤滑油一邊將潤滑油搬運至油盤101的頂部。
但是,當(dāng)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增加時,相對于作用于油盤101上的潤滑油的重力、表面張力及摩擦力,離心力成為主導(dǎo)。因此與表面張力、基于粘性產(chǎn)生的摩擦力及重力無關(guān)地,附著在油盤101的表面上的潤滑油向油盤101的半徑方向外側(cè)飛散的傾向增強。即,在油盤101的轉(zhuǎn)速非常高的情況下,無法使?jié)櫥拖蛐D(zhuǎn)軸1的軸向飛散,因此無法向軸承單元9A供給充分量的潤滑油。
例如,作為泵運轉(zhuǎn)條件,設(shè)想油盤的半徑r為90mm、旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速(即固定在旋轉(zhuǎn)軸1上的油盤101的轉(zhuǎn)速)為3600min-1的情況。在該情況下,在泵運轉(zhuǎn)時,油盤101所產(chǎn)生的離心力的離心加速度rω2如下述的算式(1)所示比重力加速度的1300倍更大。
離心加速度/重力加速度=rω2/9.8
=(90/1000)·(2π×3600/60)2/9.8
≒1304···(1)
即,在附著于油盤101的表面的潤滑油中,產(chǎn)生伴隨比重力加速度的1300倍大的加速度的離心力,因此該離心力成為主導(dǎo)。
附著在油盤101的表面上的潤滑油因表面張力及摩擦力而欲繼續(xù)留在油盤101的表面上。但是,在上述那樣的離心力成為主導(dǎo)的狀態(tài)下,附著在油盤101的表面上的潤滑油通過遠(yuǎn)遠(yuǎn)凌駕于重力、表面張力及摩擦力的巨大的離心力而會向油盤101的半徑方向外側(cè)移動。
通過油盤101的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力在油盤101的整周發(fā)揮作用。因此,如圖6的(a)所示,從潤滑油蓄槽10被甩出并附著在油盤101的表面上的潤滑油在出現(xiàn)于潤滑油蓄槽10的自由表面10A上后即刻通過強大的離心力而向油盤101的半徑方向外側(cè)飛散。因此,在離心力成為主導(dǎo)的高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,圖5的(a)及圖5的(b)所示那樣的以往的油盤101無法將大部分潤滑油攪起至油盤101的頂部。若油盤101無法攪起充分量的潤滑油,則無法向沿旋轉(zhuǎn)軸1的軸向遠(yuǎn)離地配置的軸承單元9A供給潤滑油。
能夠解決上述的問題的油盤12的一個實施方式示出在圖7的(a)、圖7的(b)及圖8中。圖7的(a)是本發(fā)明的一個實施方式的油盤12的俯視圖,圖7的(b)是圖7的(a)所示的油盤12的縱剖視圖。圖8是將圖7的(b)所示的油盤12的一部分放大示出的示意圖。
如圖7的(a)及圖7的(b)所示,本實施方式的油盤12具有與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向垂直的側(cè)面52。在該側(cè)面52上,在油盤12的軸心(即旋轉(zhuǎn)軸1)周圍設(shè)有以相等間隔排列的多個(在圖示的例子中為三個)槽50。各槽50形成為沿油盤12的周向延伸的圓弧狀。槽50的深度d為從油盤12的側(cè)面52到槽50的底面56為止的距離。如圖7的(b)及圖8所示,槽50的外周側(cè)端面51與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行地延伸。該外周側(cè)端面51與油盤12的側(cè)面52成直角地連接。油盤12的側(cè)面52以朝向軸承單元9A(參照圖3)的方式配置。
如圖7的(a)所示,本實施方式的槽50在油盤12的側(cè)面52上設(shè)有三個。因此,在油盤12的側(cè)面52上存在沒有設(shè)置槽50的部分55。當(dāng)沒有設(shè)置槽的部分55的區(qū)域過大時,油盤12的側(cè)面52與俯視下的以往的油盤101接近,因此無法得到該實施方式的優(yōu)勢性(后述)。因此,優(yōu)選相鄰的槽50的端部之間的角度θ的總和為油盤12的整周(即360°)的40%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為30%以下。
此外,也可以將槽50構(gòu)成為在油盤12的側(cè)面52的整周范圍內(nèi)延伸的一條槽。在該情況下,擔(dān)心潤滑油不會恰當(dāng)?shù)乇3衷诓?0中(即對潤滑油的潤濕性的擔(dān)心),因此優(yōu)選的是通過恰當(dāng)?shù)剡x擇槽50的表面粗糙度、或油盤12的材質(zhì)來調(diào)整潤滑油對槽50的潤濕性。
在本實施方式中,槽50形成在油盤12的一個側(cè)面52上。也可以將槽50設(shè)在與軸承單元9A相對的側(cè)面(第1側(cè)面)52及與軸承單元9B相對的側(cè)面(第2側(cè)面)52這兩者上。在該情況下,潤滑油通過油盤12的兩側(cè)面52、52而被攪起,向配置在油盤12的兩側(cè)的兩個軸承單元9A、9B供給。也可以代替在油盤12的兩側(cè)面52、52上設(shè)置槽50而將后述的貫穿孔設(shè)在油盤12上。
當(dāng)使這樣的結(jié)構(gòu)的油盤12旋轉(zhuǎn)時,如圖8所示,槽50內(nèi)的潤滑油通過離心力的作用而被按壓在槽50的外周側(cè)端面51上。通過離心力而被按壓在外周側(cè)端面51上的潤滑油無法朝向油盤12的半徑方向外側(cè)。即,外周側(cè)端面51能夠阻擋潤滑油向半徑方向的移動從而防止?jié)櫥蛢H向油盤12的半徑方向飛散。
而且,槽50的外周側(cè)端面51與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行地延伸,因此受到離心力而移動到油盤12的半徑方向外側(cè)的潤滑油通過與槽50的外周側(cè)端面51碰撞而將移動方向變更為旋轉(zhuǎn)軸1的軸向,然后離開油盤12。其結(jié)果為,能夠使?jié)櫥拖蛲庵軅?cè)端面51所延伸的方向且向槽50開口的方向、即旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散。像這樣,外周側(cè)端面51作為將槽50內(nèi)的潤滑油的移動方向從油盤12的半徑方向變成旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的引導(dǎo)面而發(fā)揮功能。
向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散的潤滑油的速度成分通過將由于強大的離心力而在潤滑油中產(chǎn)生的朝向半徑方向的動壓力、或被外周側(cè)端面51提高的潤滑油的靜壓力利用外周側(cè)端面51從半徑方向向軸向的動壓力轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生。因此,作用有強大的離心力的潤滑油的飛散速度成為非常高的速度。潤滑油飛散的方向受槽50的外周側(cè)端面51相對于旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的角度影響。為了從油盤12向沿旋轉(zhuǎn)軸1的軸向遠(yuǎn)離地配置的軸承單元9A最有效地供給潤滑油,而優(yōu)選外周側(cè)端面51與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行(即與油盤12的側(cè)面52垂直)地延伸。即,優(yōu)選該外周側(cè)端面51與油盤12的側(cè)面52成直角地連接。
參照圖9的(a)及圖9的(b)來說明向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散的潤滑油的動作。圖9的(a)及圖9的(b)是表示圖7的(a)及圖7的(b)所示的油盤12高速旋轉(zhuǎn)時的潤滑油的動作的示意圖。更詳細(xì)地說,圖9的(a)是油盤12的俯視圖,圖9的(b)是油盤12的局部縱剖視圖。
如圖9的(a)所示,當(dāng)設(shè)在油盤12上的槽50沒入潤滑油蓄槽10內(nèi)的潤滑油時,潤滑油附著在槽50的外周側(cè)端面51及底面56上。當(dāng)通過油盤12旋轉(zhuǎn)而使槽50出現(xiàn)在比潤滑油的自由表面10A靠上方時,槽50內(nèi)的潤滑油受到離心力的作用而向半徑方向外側(cè)移動。在槽50內(nèi)移動到半徑方向外側(cè)的潤滑油與外周側(cè)端面51碰撞,而無法與外周側(cè)端面51相比向半徑方向外側(cè)移動。其結(jié)果為,潤滑油被保持在槽50中。與槽50的外周側(cè)端面51碰撞的潤滑油沿著與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行的外周側(cè)端面51改變移動方向,從油盤12的槽50向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散。飛散的潤滑油經(jīng)由設(shè)在圖4所示的引導(dǎo)殼體15上的潤滑油導(dǎo)入槽16而流入到潤滑油通路17中。其結(jié)果為,將潤滑油從油盤12穩(wěn)定地向沿旋轉(zhuǎn)軸1的軸向遠(yuǎn)離地配置的軸承單元9A供給。
綜上所述,即使強大的離心力作用于附著在油盤12上的潤滑油,也可通過槽50的外周側(cè)端面51來防止該潤滑油向油盤12的半徑方向外側(cè)飛散。而且,槽50的外周側(cè)端面51與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行地延伸,因此通過離心力而向油盤12的半徑方向移動的潤滑油通過外周側(cè)端面51而改變其移動方向,向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散。
槽50所保持的潤滑油量、即從油盤12向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散的潤滑油量依存于槽50的深度d而變化。因此,通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定槽50的深度d,而能夠優(yōu)化向軸承單元9A供給的潤滑油量。其結(jié)果為,能夠抑制因向軸承單元9A過度供給潤滑油而導(dǎo)致的軸承的轉(zhuǎn)動摩擦增大、以及以其為原因的軸承的發(fā)熱。
進(jìn)行了測定將上述實施方式的油盤12、和圖5的(a)及圖5的(b)所示的以往的油盤101組入到圖3所示的軸承裝置中并使旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)時的軸承單元9A的溫度變化的實驗。在圖10中示出實驗結(jié)果。在圖10中,縱軸表示軸承單元9A的溫度,橫軸表示使旋轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)時間。將旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速設(shè)定為3600min-1。另外,將油盤101、12與引導(dǎo)殼體15之間的間隙W1和W2(參照圖4)分別設(shè)定為4mm和10mm。而且,由透明丙烯酸樹脂來制作軸承裝置的引導(dǎo)殼體15,并對軸承裝置內(nèi)的潤滑油的流動狀態(tài)進(jìn)行了觀察。
如圖10所示,在組入了以往的油盤101的軸承裝置中,軸承單元9A的溫度從運轉(zhuǎn)開始持續(xù)急劇上升。與此相對,在組入了本實施方式的油盤12的軸承裝置中,在35℃附近,溫度上升停止,成為溫度平衡狀態(tài)。
另外,進(jìn)行了運轉(zhuǎn)中的潤滑油的流動狀態(tài)的觀察。在以往的油盤101中,觀察到潤滑油會向油盤101的半徑方向飛散而沒有向軸承單元9A供給潤滑油的狀態(tài)。與此相對,在本實施方式的油盤12中,觀察到潤滑油向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散而向軸承單元9A供給潤滑油的狀態(tài)。
根據(jù)該實驗結(jié)果可知,以往的油盤101未能將潤滑油向軸承單元9A恰當(dāng)?shù)毓┙o,因此產(chǎn)生了潤滑不足、與之相隨的發(fā)熱、及冷卻不足。與此相對,本實施方式的油盤12能夠?qū)櫥拖蜉S承單元9A恰當(dāng)?shù)毓┙o,因此可以想到會促進(jìn)恰當(dāng)?shù)臐櫥?、發(fā)熱抑制及冷卻。
接下來,參照圖11來說明油盤12的變形例。圖11是表示圖7的(a)所示的油盤12的變形例的俯視圖。
如圖11所示,在該實施方式中,槽50的外周側(cè)端面51由距油盤12的中心距離較大的大徑部57、和距油盤12的中心距離較小的小徑部58構(gòu)成,多個這些大徑部57和小徑部58交替地連續(xù)而相連。若將大徑部57中的從油盤12的中心到外周側(cè)端面51為止的距離設(shè)為r1,將小徑部58中的從油盤12的中心到外周側(cè)端面51為止的距離設(shè)為r2,則r1比r2大。如上述那樣,對附著在油盤12上的潤滑油作用有與油盤12上的半徑位置成比例的離心力。因此,根據(jù)圖11所示的實施方式,能夠使大徑部57中的作用于潤滑油的離心力、和小徑部58中的作用于潤滑油的離心力不同。其結(jié)果為,能夠使從大徑部57飛散的潤滑油的飛散距離、和從小徑部58飛散的潤滑油的飛散距離在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向上不同,因此能夠在旋轉(zhuǎn)軸1的軸向上在大范圍內(nèi)供給潤滑油。
由于油盤12以高速旋轉(zhuǎn),所以保持在槽50的外周側(cè)端面51上的潤滑油量相對于油盤12的周向是不同的。因此,在圖11所示的實施方式中,根據(jù)運轉(zhuǎn)條件,能夠使?jié)櫥推虿?0的大徑部57中的角部72地保持。設(shè)在槽50上的大徑部57的數(shù)量(即角部72的數(shù)量)能夠適當(dāng)選擇,因此能夠調(diào)整油盤12的槽50所保持的潤滑油量。其結(jié)果為,能夠調(diào)整向軸承單元9A供給的潤滑油量。
也可以代替設(shè)置槽50而如圖12的(a)及圖12的(b)所示那樣設(shè)置從油盤12的側(cè)面52朝向軸承單元9A而向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向突出的周壁60。圖12的(a)是本發(fā)明的其他實施方式的油盤12的俯視圖,圖12的(b)是圖12的(a)所示的油盤12的縱剖視圖。與槽50的外周側(cè)端面51同樣地,該周壁60的內(nèi)周面61與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行地延伸。通過設(shè)置從油盤12的側(cè)面52向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向突出的周壁60,而也能夠得到與槽50相同的效果。即,附著在油盤12的側(cè)面52上的潤滑油由于強大的離心力而向半徑方向外側(cè)移動,通過周壁60的內(nèi)周面61來阻擋其移動。由此,防止?jié)櫥拖蛴捅P12的半徑方向外側(cè)飛散。而且,與周壁60碰撞的潤滑油通過與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行的內(nèi)周面61而被改變移動方向,因此能夠使?jié)櫥拖蛐D(zhuǎn)軸1的軸向飛散。像這樣,內(nèi)周面61構(gòu)成將側(cè)面52上的潤滑油的移動方向從油盤12的半徑方向變成旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的引導(dǎo)面。此外,也可以如圖11所示的實施方式那樣,由大徑部57和小徑部58構(gòu)成周壁60的內(nèi)周面61。
圖13的(a)是本發(fā)明的另一其他實施方式的油盤12的俯視圖,圖13的(b)是圖13的(a)所示的油盤12的局部縱剖視圖。在圖13的(a)及圖13的(b)所示的實施方式中,在油盤12上設(shè)有從該油盤12的一個側(cè)面(第1側(cè)面)52貫穿至另一個側(cè)面(第2側(cè)面)52的多個貫穿孔70。這些貫穿孔70繞油盤12的軸心(即旋轉(zhuǎn)軸1)以等間隔配置,各貫穿孔70沿油盤12的周向延伸。貫穿孔70的外周側(cè)表面71與油盤12的兩側(cè)面52、52連接。貫穿孔70在其外周側(cè)表面71與旋轉(zhuǎn)軸1的軸向平行地延伸這一點上與圖7的(a)及圖7的(b)所示的實施方式的油盤12的槽50相同,但在去除了槽50的底面56這一點上不同。
貫穿孔70的外周側(cè)表面71發(fā)揮與槽50的外周側(cè)端面51相同的效果。即,通過貫穿孔70的外周側(cè)表面71來防止被以高速旋轉(zhuǎn)的油盤12攪起的潤滑油向油盤12的半徑方向飛散。而且,通過貫穿孔70的外周側(cè)表面71,將潤滑油的移動方向向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向轉(zhuǎn)換,從而使?jié)櫥蛷挠捅P12向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散。像這樣,外周側(cè)表面71構(gòu)成將潤滑油的移動方向從油盤12的半徑方向變成旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的引導(dǎo)面。
如圖13的(b)所示,通過設(shè)置貫穿孔70而能夠使被油盤12攪起的潤滑油從油盤12的兩側(cè)面52、52向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散。因此,能夠在軸承裝置內(nèi)向配置在油盤12的兩側(cè)的推力軸承單元9A及向心軸承單元9B雙方供給潤滑油。另外,通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計油盤12的厚度及貫穿孔70的周向長度,而能夠優(yōu)化貫穿孔70所保持的潤滑油量,因此能夠優(yōu)化潤滑油向軸承單元9A、9B的供給量。此外,也可以如圖11所示的實施方式那樣由大徑部57和小徑部58構(gòu)成貫穿孔70的外周側(cè)表面71。
圖14的(a)至圖14的(d)是表示槽50的外周側(cè)端面51的各種變形例的截面形狀的圖。圖14的(a)至圖14的(d)所示的外周側(cè)端面51具有相對于旋轉(zhuǎn)軸1的軸向斜著傾斜的傾斜面。即,圖14的(a)所示的槽50的外周側(cè)端面51具有朝向側(cè)面(第1側(cè)面)52而向外側(cè)傾斜的傾斜面51a。該傾斜面51a與油盤12的側(cè)面52連接。通過這樣的傾斜面51a,對從槽50的外周側(cè)端面51飛散的潤滑油施加朝向油盤12的半徑方向外側(cè)的速度成分。因此,通過調(diào)整傾斜面51a的傾斜角度而能夠調(diào)整向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散的潤滑油的飛散距離。
圖14的(b)所示的槽50的外周側(cè)端面51具有朝向側(cè)面52而向外側(cè)傾斜的傾斜面51a,而且具有從槽50的底面56朝向側(cè)面52而向內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜面51b。傾斜面51a與油盤12的側(cè)面52連接,傾斜面51b與底面56連接。通過設(shè)置這樣的傾斜面51b,在槽50內(nèi)移動到半徑方向外側(cè)的潤滑油難以向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換,因此能夠調(diào)整向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散的潤滑油量及飛散時刻。另外,如在圖14的(a)所示的實施方式中所說明的那樣,通過傾斜面51a,對從槽50的外周側(cè)端面51飛散的潤滑油施加朝向油盤12的半徑方向外側(cè)的速度成分。因此,通過調(diào)整傾斜面51a的傾斜角度而能夠調(diào)整向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向飛散的潤滑油的飛散距離。
圖14的(c)所示的槽50的外周側(cè)端面51具有從槽50的底面56朝向側(cè)面52而向外側(cè)傾斜的傾斜面51c。該傾斜面51c與底面56連接。圖14的(d)所示的槽50的外周側(cè)端面51具有從槽50的底面56朝向側(cè)面52而向內(nèi)側(cè)傾斜的傾斜面51d。該傾斜面51d與底面56連接。
圖14的(c)所示的截面形狀為槽50內(nèi)的潤滑油的移動方向能夠容易從油盤12的半徑方向變成旋轉(zhuǎn)軸1的軸向的截面形狀。與此相對,圖14的(d)所示的截面形狀為槽50內(nèi)的潤滑油難以向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換的截面形狀。像這樣,通過控制槽50內(nèi)的潤滑油從油盤12的半徑方向向旋轉(zhuǎn)軸1的軸向進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換的容易度,而能夠調(diào)整使?jié)櫥惋w散的時刻及飛散的量。圖14的(c)及圖14的(d)所示的截面形狀是在想要通過配置在軸承裝置內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)要素來調(diào)整潤滑油的飛散時刻及飛散量時有效的截面形狀。
圖15的(a)及圖15的(b)是表示槽50的外周側(cè)端面51的另一其他變形例的截面形狀的圖。圖15的(a)示出在槽50的外周側(cè)端面51上設(shè)有沿油盤12的周向延伸的槽59的截面形狀。圖示的例子的槽59設(shè)有兩條,但也可以設(shè)置一條或三條以上的槽59。通過設(shè)置槽59,而能夠調(diào)整槽50的外周側(cè)端面51所保持的潤滑油量,因此能夠調(diào)整向軸承單元9A供給的潤滑油量。
圖15的(b)示出槽50的外周側(cè)端面51由向半徑方向外側(cè)凹陷的曲面構(gòu)成的截面形狀。通過將外周側(cè)端面51設(shè)為曲面形狀,而能夠調(diào)整槽50的外周側(cè)端面51所保持的潤滑油量,因此能夠調(diào)整向軸承單元9A供給的潤滑油量。
也可以將圖14的(a)至圖14的(d)所示的截面形狀、及圖15的(a)及圖15的(b)所示的截面形狀適用于圖12的(a)及圖12的(b)所示的周壁60的內(nèi)周面61。另外,也可以將圖14的(a)至圖14的(d)所示的截面形狀、及圖15的(a)及圖15的(b)所示的截面形狀適用于圖13的(a)及圖13的(b)所示的貫穿孔70的外周側(cè)表面71。
根據(jù)至此所說明的實施方式,即使為在以往的油環(huán)和油盤中供油困難的高周速條件,也能夠通過將槽50、周壁60或貫穿孔70設(shè)在油盤12上這樣的簡單結(jié)構(gòu)來向軸承裝置內(nèi)的軸承單元9A穩(wěn)定地供給潤滑油。因此,即使不使用強制供油裝置,軸承裝置的適用范圍也會擴大,從而能夠縮小泵的設(shè)置面積并且謀求成本降低,而提供具有更高的商品競爭力的泵。
以上說明了本發(fā)明的實施方式,但本發(fā)明并不限定于上述實施方式,能夠在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。雖然無需言及,但通過根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)速等旋轉(zhuǎn)機械的運轉(zhuǎn)條件、及潤滑油粘度等物性值來適當(dāng)設(shè)計設(shè)在油盤12上的槽50的外周側(cè)端面51、周壁60的內(nèi)周面61、或貫穿孔70的外周側(cè)表面71的形狀及大小等,而能夠?qū)Ω鞣N類型的旋轉(zhuǎn)機械適用本發(fā)明。
工業(yè)實用性
本發(fā)明能夠利用于即使旋轉(zhuǎn)軸大徑化、或轉(zhuǎn)速高速化也可恰當(dāng)?shù)貙櫥拖蜉S承供給的軸承裝置。另外,本發(fā)明能夠利用于具有這樣的軸承裝置的泵。
附圖標(biāo)記說明
1 旋轉(zhuǎn)軸
2 葉輪
3 吸入口
4 排出口
5 泵殼體
6 導(dǎo)葉
7 平衡裝置
8 軸封裝置(機械密封)
9 軸承裝置
9A 推力軸承單元
9B 向心軸承單元
10 潤滑油蓄槽
10A 自由表面(潤滑油面)
11、12、101 油盤
14 徑向槽
15 引導(dǎo)殼體
16 潤滑油導(dǎo)入槽
17 潤滑油通路
20 油環(huán)
21 油泵
22 油箱
23 油冷卻器
24 過濾器
25 監(jiān)視儀表
26 強制供油裝置
27 冷卻套
50 槽
51 外周側(cè)端面
51a、51b、51c、51d 傾斜面
52 側(cè)面
55 沒有設(shè)置槽的部分
56 底面
57 大徑部
58 小徑部
59 槽
60 周壁
61 內(nèi)周面
70 貫穿孔
71 外周側(cè)表面
72 角部
80 凹部
81 突出部
100 橫軸泵(旋轉(zhuǎn)機械)
200 電動機