旋转轴支承结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在推力方向上支承旋转轴的旋转轴支承结构。
【背景技术】
[0002]燃气轮机、蒸汽轮机等旋转机械是使旋转轴旋转的机构。在这样的具有旋转轴的旋转机械中，为了承受推力，限制与推力方向的旋转轴平行的方向上的位置，而设置有推力轴承。另外，推力轴承存在设置有用于调节装配位置的机构的情况。
[0003]这里，专利文献I记载有，在推力轴承与所装配的壳体之间设置有调节衬套，调节相对于壳体的装配位置。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2002-70853号公报
[0007]然而，调节衬套的目的在于，在将推力轴承装配到壳体内时，使用合适且具有相同厚度的构件来调节推力轴承的轴向的位置。因此，即使在设置有调节衬套等调节机构并将推力轴承装配于旋转轴的情况下，也会因轴、外壳的热膨胀或者轴的自重等而使得旋转轴挠曲并发生倾斜。因此，推力轴承与旋转轴接触的接触面的负荷变不均匀，存在对接触面的局部作用比其他部分大的负荷的情况。若推力轴承的局部的负荷增大，导致推力轴承损伤而无法支承旋转轴，则担心燃气轮机、蒸汽轮机等旋转机械无法运转。
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够在更长期间支承旋转轴的旋转轴支承结构。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]用于实现上述目的本发明的旋转轴支承结构对形成有向径向外侧突出的推力环的旋转轴进行支承，其特征在于，所述旋转轴支承结构具有:推力轴承，其与所述推力环对置，并利用支承面来支承所述推力环的与所述旋转轴的轴向正交的面；以及支承机构，其在所述轴向上从所述支承面的与所述推力环相反侧的面侧支承所述推力轴承，所述支承机构的与所述推力轴承的端面对置的一侧向与所述旋转轴所倾斜的方向正交的方向倾斜。
[0012]根据本发明，能够抑制在旋转轴的旋转方向上，负载集中于推力轴承的局部，能够进一步延长推力轴承的寿命。由此，能够在更长期间支承旋转轴。
[0013]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，即，所述推力轴承将所述推力环夹在中间，并与所述推力环的与轴向正交的两个面、即上游侧的面以及下游侧的面分别对置地配置在所述推力环的所述轴向的两侧，所述支承机构在所述旋转轴的延伸方向上包括第一支承机构与第二支承机构，该第一支承机构配置于在所述推力环的下游侧配置的所述推力轴承的更下游侧的位置，该第二支承机构配置于在所述推力环的上游侧配置的所述推力轴承的更上游侧的位置，所述第一支承机构配置为，朝向上游侧的面与在所述推力环的下游侧配置的所述推力轴承的所述轴向的端面对置，且以随着朝向径向的下侧而趋近上游侧的朝向倾斜，所述第二支承机构配置为，朝向所述轴向的下游侧的面与在所述推力环的上游侧配置的所述推力轴承的所述轴向的端面对置，且以随着朝向径向上游侧而趋近所述轴向的下游侧的朝向倾斜。
[0014]根据本发明，能够利用推力轴承以及支承机构对旋转轴的推力方向的两端进行支承，即便推力作用于任一方向，也能够抑制负载集中于推力轴承的局部，能够进一步延长推力轴承的寿命。
[0015]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，S卩，所述支承机构包括固定于所述推力轴承的调节衬套，所述调节衬套的厚度随着从绕所述旋转轴的径向的端部朝向径向的相反侧的端部而逐渐变化。
[0016]根据本发明，通过利用调节衬套来调节推力轴承的朝向，能够抑制在旋转轴的旋转方向上，负载集中于推力轴承的局部，能够进一步延长推力轴承的寿命。
[0017]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，即，所述第一支承机构以及所述第二支承机构分别包括固定于所述推力轴承的调节衬套，所述调节衬套的厚度随着从绕所述旋转轴的径向的端部朝向径向的相反侧的端部而逐渐变化，所述第一支承机构的所述调节衬套的径向的厚度变化与所述第二支承机构的所述调节衬套的径向的厚度变化成为相反方向。
[0018]根据本发明，第一支承机构与第二支承机构的彼此对置的面相互平行。因此，支承机构与推力轴承能够以均匀的面接触，能够经由推力环传递均匀的推力负载。
[0019]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，S卩，所述支承机构具有:夕卜壳，所述旋转轴保持在所述外壳的内部，并且该外壳该配置在所述推力轴承的与所述支承面相反侧的面侧；以及调节机构，其插入至所述外壳，且具有多个螺栓，所述螺栓的所述推力轴承侧的端面与所述推力轴承接触，多个所述螺栓绕所述旋转轴配置，所述调节机构根据绕所述旋转轴的位置而改变所述螺栓从所述外壳突出的移动量。
[0020]根据本发明，通过根据螺栓的位置来调节推力轴承的朝向，从而能够抑制在旋转轴的旋转方向上，负载集中于推力轴承的局部，能够进一步延长推力轴承的寿命。另外，能够简单地进行微调。
[0021]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，即，所述支承机构包括外壳，所述旋转轴保持在所述外壳的内部，并且该外壳配置在所述推力轴承的与所述支承面相反侧的面侧，所述外壳通过与所述支承面相反侧的面支承所述推力轴承，进行支承的该面相对于铅垂方向倾斜。
[0022]根据本发明，通过对外壳进行加工来调节推力轴承的朝向，从而能够抑制在旋转轴的旋转方向上，负载集中于推力轴承的局部，能够进一步延长推力轴承的寿命。
[0023]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，即，所述支承机构包括所述推力轴承的所述支承面，所述支承面相对于铅垂方向倾斜。
[0024]根据本发明，通过对推力轴承进行加工来调节推力轴承的朝向，从而能够抑制在旋转轴的旋转方向上，负载集中于推力轴承的局部，能够进一步延长推力轴承的寿命。
[0025]在本发明的旋转轴支承结构中，也可以采用如下方式，即，所述推力轴承具有:衬垫，其配置于所述支承面，在所述旋转轴的周向上配置有多个，且与所述推力环滑动；以及衬垫支承机构，其从与所述支承面相反侧的面支承所述衬垫，且被所述支承机构支承，所述衬垫支承机构以能够相对于与所述旋转轴垂直的面移动的状态支承所述衬垫。
[0026]根据本发明，通过将衬垫设为能够移动的状态，从而即便衬垫移动，也能够抑制在旋转轴的旋转方向上负载集中于推力轴承的局部，能够延长推力轴承的寿命。
[0027]发明效果
[0028]根据本发明的旋转轴支承结构，通过使支承推力轴承的支承机构的端面与旋转轴的倾斜相应地倾斜，能够使推力轴承与旋转轴相应地倾斜。由此，在旋转轴的旋转方向上，能够抑制负载集中于推力轴承局部，从而能够进一步延长推力轴承的寿命。另外，能够在更长期间支承旋转轴。
【附图说明】
[0029]图1是示出具备旋转轴支承结构的一实施例的推力轴承机构的燃气轮机的简要结构的示意图。
[0030]图2是示出本实施例的推力轴承机构的简要结构的剖视图。
[0031]图3是示出本实施例的推力轴承机构的简要结构的剖视图。
[0032]图4是示出本实施例的推力轴承的简要结构的主视图。
[0033]图5是示出图4所示的推力轴承的局部的立体图。
[0034]图6是示出图4所示的推力轴承的局部的侧视展开图。
[0035]图7是示出本实施例的第一支承机构的调节衬套的简要结构的主视图。
[0036]图8是示出图7所示的调节衬套的简要结构的侧视图。
[0037]图9是示出本实施例的第二支承机构的调节衬套的简要结构的主视图。
[0038]图10是示出图9所示的调节衬套的简要结构的侧视图。
[0039]图11是用于对本实施例的推力轴承机构的功能进行说明的说明图。
[0040]图12是用于对比较例的推力轴承机构的功能进行说明的说明图。
[0041]图13是示出变形例的调节衬套的简要结构的主视图。
[0042]图14是示出图13所示的调节衬套的简要结构的侧视图。
[0043]图15是示出其他实施例的推力轴承机构的简要结构的剖视图。
[0044]图16是放大示出图15所示的推力轴承机构的支承机构的剖视图。
[0045]图17是示出其他实施例的推力轴承机构的简要结构的剖视图。
[0046]图18是示出其他实施例的推力轴承机构的简要结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0047]以下，参照附图对本发明的旋转轴支承结构的优选实施例进行详细说明。需要说明的是，并不通过该实施例来限定本发明，另外，在存在多个实施例的情况下，本发明也包括组合各实施例而构成的方案。
[0048]在以下的实施例中，对利用轴承装置支承燃气轮机的旋转轴的情况进行说明。轴承装置具备作为本实施例的旋转支承结构的一例的推力轴承机构。作为旋转支承结构的一例的推力轴承机构是在推力方向(旋转轴的轴向)上支承旋转轴的机构，配置在外壳与