推力轴承的制作方法
[0083]初期倾斜角是负载为零时相对基板30的顶部箔片11的倾斜角。而且，倾斜角为如图3C所示根据背部箔片21的脊部23的高度增加量确定的角度(坡度)Θ。本实施方式的倾斜角为顶部箔片11和基板30的内面之间的角度。而且，该倾斜角与顶部箔片11和止推环4的被支撑面之间的角度相等。因而，如果负载增加，那么背部箔片21的脊部23被朝向基板30按压，其整体平坦化，从而顶部箔片11也朝向基板30移位，倾斜角Θ变得比初期倾斜角小。
[0084]在这种构造中，顶部箔片11配置为其固定边12与端边Ilc平行，支撑其的背部箔片21为其脊部23的排列方向与固定边12垂直。因而，成为顶部箔片11的自由端的端边Ilc即使在初期倾斜角的状态下，和通过止推环4的旋转经由顶部箔片11在背部箔片21上施加负载且倾斜角Θ变小时，离其基板30的高度也始终为一定。即，在端边Ilc上的偏向外周缘的部分的高度和偏向内周缘的部分的高度，在上述倾斜角变化的情况下也同样地变化。
[0085]S卩，由于在与固定边12垂直的方向上，从固定边12直至端边Ilc上的偏向外周缘的部分的长度(外周缘的长度)与从固定边12直至端边Ilc上的偏向内周缘的部分的长度(内周缘的长度)互相相同，因而即使顶部箔片11以固定边12作为支点(转动中心)，以从基板30远离或接近的方式移位(转动)，下游侧端边Ilc也变得与其偏向外周缘的部分和偏向内周缘的部分的高度相同。因而，即使在上述倾斜角变化的情况下，成为顶部箔片11的自由端的下游侧端边Ilc也变得始终相对止推环4平行。
[0086]而且，顶部箔片11如图3B所示在固定边12的附近、即固定边12上的旋转轴I的旋转方向下游侧的附近，具有与其其它部位相比薄壁地形成的薄壁部14。薄壁部14沿着固定边12直线状地形成，形成为构成顶部箔片11的其它部位的厚度(数百y m左右)的50%至70%左右的厚度。这种薄壁部14的形成能够通过例如蚀刻加工进行。而且，薄壁部14在顶部箔片11的偏向背部箔片21的面上形成，来不影响润滑流体的流动。
[0087]而且，该薄壁部14如图3B所示形成为，不接触背部箔片21上的多个脊部23中最接近固定边12的脊部23的顶点(棱线)。即，薄壁部14以位于固定边12和脊部23的顶点(棱线)之间的方式设定其宽度，该脊部23位于偏向固定边12。由此，顶部箔片11为，薄壁部14之外的位置(其它部位)置于全部的脊部23上来在其上均衡地被支撑，维持图3C所示的倾斜角Θ。而且，通过形成薄壁部14，从而使比薄壁部14更接近端边Ilc的部分能够更加容易且顺利地以固定边12作为支点(或者以薄壁部14作为支点)移位(转动)。此外，通过形成这种薄壁部14，还可能使薄壁部14之外的位置的壁厚比一直以来更厚。
[0088]接着，说明由这种构成组成的推力轴承3A⑶的作用。
[0089]在本实施方式中，如图2所示，将推力轴承3A设置于止推环4的两侧。通过这样在止推环4的两侧设置推力轴承3A，能够极力抑制在推力方向上的止推环4 (旋转轴I)的移动量。即，通过减少推力移动量，从而即使在图1所示的令顶部间隙6狭窄的情况下，也能够防止叶轮2等的向壳体5的接触，通过令顶部间隙6狭窄，能够提高涡轮机等的流体性會K。
[0090]由于极力地抑制推力方向的移动量，因而两个推力轴承3A设置为以不相对止推环4产生大间隙的方式接近。由此，两个推力轴承3A的顶部箔片11 (顶部箔10)变成相对止推环4 (止推环4的被支撑面)稍微被按压的状态。此时，因为在本实施方式中在顶部箔片11上形成有薄壁部14，因而偏向端边Ilc的部位变得易于移位(易于弯曲)。因而，根据按压量产生的按压力(反力)变小，由此，启动转矩变小。
[0091]S卩，一直以来，为了使负载增大时顶部箔片的倾斜角变成最适当的角度，预先为顶部箔片附加比最适当角度大的倾斜角。因而，在旋转停止状态下顶部箔片从两面夹入止推环4，变为被按压的状态(施加预加载荷的状态)。但是，由于一直以来顶部箔片的上游侧端边遍及其全长固定于基板，顶部箔片的壁厚也为一定，因而存在向止推环4的按压力(预加载荷)变强、且启动转矩变大的情况。
[0092]与此相对在本实施方式中，由于如前面所述令固定边12的长度比上游侧的端边Ile的整体的长度更短，此外在顶部箔片11上形成薄壁部14，因而产生的按压力(反力)降低，启动转矩变小。
[0093]而且，如果旋转轴I旋转而止推环4开始旋转，那么止推环4和顶部箔片11互相摩擦，并将周围流体压入在两者之间形成的侧面视为楔形的空间(轴承间隙)。如果止推环4达到一定的旋转速度，那么在两者之间形成流体润滑膜。通过该流体润滑膜的压力，顶部箔片11 (顶部箔10)被按压至背部箔片21 (背部箔20)，顶部箔片11从止推环4分离，止推环4相对顶部箔片11非接触地旋转。
[0094]如果添加推力负载，那么顶部箔片11被进一步向背部箔片21按压，顶部箔片11的倾斜角Θ变小。此时，虽然顶部箔片11以旋转轴I的旋转方向上游侧的固定边12作为支点并移位(弯曲)，但是由于成为自由端的下游侧的端边Ilc变得与固定边12平行，因而即使进行顶部箔片11的移位，也维持端边Ilc的与止推环4的平行状态。
[0095]因而，即使推力负载进一步增加而流体润滑膜的膜厚进一步变薄，由于顶部箔片11的相对止推环4的接触被抑制，因而作为结果也可以支撑更大的推力负载。
[0096]在本实施方式的推力轴承3A(3)中，以旋转轴I作为中心相对在其半径方向上延伸的直线倾斜地形成，并且相对端边Ilc平行地形成，来使固定至基板30的固定边12随着从顶部箔片11的偏向内周缘的位置朝向偏向外周缘的位置而接近旋转轴I的旋转方向下游侧(端边lie)。因而，即使顶部箔片11以固定边12作为支点，以从基板30远离或接近的方式移位，也能够使下游侧端边Ilc的直立量在其偏向外周缘的部分和偏向内周缘的部分处相同。因而，即使在止推环4的旋转时推力负载变化，也能够使成为顶部箔片11的自由端的下游侧端边Ilc相对止推环4维持始终平行，因而能够防止由顶部箔片11等接触止推环4并损伤造成的轴承寿命的下降和烧伤等。
[0097]而且，固定边12形成为从顶部箔片11的旋转轴I的旋转方向上游侧的端边Ile的两端之间的位置延伸至外周缘。由此，能够令固定边12的长度比上游侧的端边lie的整体短，由此能够使顶部箔片11易于移位(易于弯曲)，降低启动转矩。而且，在旋转轴I开始旋转后，由于顶部箔片11容易且顺利地移位，因而变得易于获得最适当的倾斜角(例如，0.1°左右)，轴承的负荷能力提尚。
[0098]而且，由于顶部箔片11的固定边12上的旋转方向下游侧的附近部上形成有薄壁部14，因而变得能够在施加负载时，接近端边Ilc的部分更容易且顺利地移位，因而启动转矩降低。而且，在旋转轴I开始旋转后，由于顶部箔片11容易且顺利地移位，因而易于获得最适当的倾斜角，负荷能力提尚。
[0099]由于在承受高推力负载时流体润滑膜的压力变高，因而有可能不直接在顶部箔片11的背部箔片21上支撑的部分，S卩，位于背部箔片21的沟部22上的位置挠曲，由此压力逃逸而负荷能力下降。
[0100]但是，在本实施方式中，由于在顶部箔片11的固定边12的附近形成薄壁部14，因而可以不妨碍顶部箔片11移位(弯曲)的动作，与一直以来相比使顶部箔片11的板厚变厚。因而，通过这样使顶部箔片11的板厚变厚，从而能够使未在背部箔片21上被支撑的部分处的挠曲变小，并能够抑制负荷能力的下降。
[0101]接着，说明本发明的推力轴承3的第2实施方式。
[0102]第2实施方式的推力轴承3B (3)与第I实施方式的推力轴承3A (3)主要不同处为，如图5A至图5C所示，在基板30的前述支撑领域31上形成
文档序号 :
【 9221371 】
技术研发人员：大森直陆
技术所有人：株式会社IHI
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：大森直陆
技术所有人：株式会社IHI
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除