JPS6114364B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は協働する軸受面間の金属接触を防止す
る如く、ポンプ故障の際の減速時中、静圧軸受に
所要の液圧を維持する装置に関し、軸受の液体供
給システムへ連結されたアキユムレータを備えて
おり、そのアキユムレータに収容する液体に充分
な液圧を維持する為の装置を持つた維持装置に関
する。

静圧軸受では協働する軸受面は、通常、油の圧
力液体の層で隔離される。所要の油圧はポンプシ
ステムで発生される。該軸受は大きい負荷支持能
力と、低摩擦とを有している。しかしながら、低
摩擦は運転中に所要の油圧が常に維持されること
に依存する。圧力が何等かの理由、例えば停電に
よるポンプのモータの停止などで喪失されるとす
れば、金属接触を生じ、従つて、容易に故障に導
き得る協働する軸受面に大きい摩擦を生じ、これ
は、軸受で通常支持される大きい負荷に基づき大
きな損傷を生じ得る。従つて、例えば停電の際に
軸受はその減速時中、即ち、軸受で支持される部
材が停止するまでに要する時間中、充分な圧力油
が供給される様にすることが安全上必要である。

この目的に対し、圧力下の油の或る量を蓄積す
ること、例えばピストンアキユムレータに蓄積す
ることは公知である。この場合、アキユムレータ
は原理的にシリンダから成り、軸方向に自由に可
動なピストンが、シリンダ体積を２部分に区分
し、軸受圧力油系統に連通する油はシリンダの１
つの部分に収容され、圧力ガスはシリンダの他の
部分に収容される。自由に可動なピストンの夫々
の側部の油圧とガス圧とは、ピストンを平衡させ
るためにそれ自体自動的に等しくなる。ガスは圧
縮可能なのでガス体積はこれにより、軸受内に伝
播する油圧に応答して変化し、該軸受の圧力は、
軸受の負荷に関連して順次に変化する。このた
め、アキユムレータに収容される油量は軸受の負
荷で生じる変化に応答して変動する。更に、アキ
ユムレータ内の油量は減速時の所要量を充足する
のに常に充分でなければならない。大きな負荷変
動を受ける軸受、例えば圧延機の軸受ではアキユ
ムレータ体積が大きくなければならず、この体積
が非常に僅かな役割りにのみ利用されることを意
味する。従つて、アキユムレータユニツトの価格
は非常に高く、軸受システムの全体の価格の大き
な部分を占める。更に大きなスペースを要す。

また、ポンプ故障の際に静圧軸受の軸受面間の
金属接触を防止する他のシステム、例えば、停電
後の特定の時間中ポンプを駆動するフライホイー
ルにポンプシステムを連結するシステム、または
静圧軸受の圧力が喪失されるときに作用する様に
なるローラ軸受の様な補助軸受を支持部材に備え
るシステムが提案された。しかしながら、これ等
の装置は、技術的に複雑で高価であると共に、充
分な信頼性を有していないことが多い。

本発明の目的は比較的小さいアキユムレータに
より充分な信頼性を有して作用すると共に、非常
に大きい軸受圧力変動において作用する本特許請
求の範囲１記載の型式の装置を提供することであ
る。スペースを節減し且つ安全な装置が低価格で
得られる。これは、本発明により、該装置が本特
許請求の範囲１記載の特徴を賦与されることによ
つて達成される。

本発明を図示の実施例を参照して説明する。

第１図には３つの静圧軸受ブロツク２，３，４
で支持された回転可能なリング１を有する軸受が
示されている。ブロツク２，３，４は夫々１つの
モータ８，９を有する２つのポンプ６，７を介し
て油容器５から圧油を供給され、油の流れは容積
式ポンプとして構成される３つの連結された制量
ユニツト１０，１１，１２を備えそれ自体公知の
流量分配部材でブロツク間に分配される。速度表
示器１２ａは充分な量の油がブロツク２，３，４
に常に流れるのを検出する。軸受からの漏洩流
は、好ましくは、図示していない過装置を介し
導かれて容器５へ戻る。油がシステム内で逆流す
るのを阻止するため、一方向弁１３，１４，１
５，１６，１７が各ポンプユニツトの下流に配置
される。

ポンプ６，７の故障の際の軸受の減速時間中、
圧力下の油がブロツク２，３，４に供給されるの
を保証するアキユムレータはシリンダ１８を備
え、シリンダ１８の体積は軸方向へ自由に可動な
ピストン１９で２つのチヤンバに区分される。ピ
ストン１９が自由に移動可能なため、圧力は２つ
のチヤンバ内で常に等しい。１つのチヤンバ２０
内には押込ガスが収容され、該チヤンバは、好ま
しくは、ガスが常に充分な圧力を有するのを保証
する如く、特定の押込ガス容器２１に連結され
る。他のチヤンバ２２は、下記で説明する態様に
おいて軸受の圧油系統に連結され、油で充満され
ている。軸受にポンプ６，７から流れる油の一部
は、第１図の実施例では流量分配部材の附加的な
制量ユニツト２３である特定の圧力発生部材を介
して導かれ、このとき、油は軸受に現われる最大
圧力以上の圧力を与えられる。油は、定流量弁２
４，２５，２６が配置された導管を介して軸受ブ
ロツク２，３，４の夫々の１つに制量ユニツト２
３から導かれる。これ等の弁は制量ユニツト２３
を通る油の一部のみを軸受ブロツク２，３，４に
導く如く設定される。常態運転の際、残部は、流
量分配部材の上流の位置２７に導かれて戻され、
この位置では油圧は制量ユニツト２３の下流より
も低い。制量ユニツト２３から流れる油に所望の
油圧の設定を可能にするため、調節可能な定圧弁
２８は位置２７の上流で戻り導管に挿入される。
弁２８はアキユムレータのチヤンバ２２内の油の
所望の圧力で開口する如く設定される。例えば始
動の際に圧力が低い限り弁２８は閉鎖され、ユニ
ツト２３を通る流量がユニツト２４，２５，２６
を通る流量より多いとき、油の残部はチヤンバ２
２へ流れ、チヤンバ２２は制量ユニツト２３と、
弁２８を有する戻り導管と、軸受ブロツク２，
３，４の定流量弁２４，２５，２６を有する導管
とに連通する。始動の際に油がチヤンバ２２内へ
流れるとき、チヤンバ２２の容積は増大し、これ
により、チヤンバ２０の体積はこれに応じ減少し
てガス圧力が上昇し、従つてチヤンバ２２内の圧
力は上昇する。

圧力が弁２８の設定圧力に達すると弁２８は開
口し、過剰な油はアキユムレータへではなく戻り
導管を流通し、従つて、アキユムレータは運転
中、所望の圧力の油を常に充填される。ポンプ
６，７の故障の際、流量分配部材を通る流れは停
止し、従つて、制量ユニツト２３を通る流れも停
止し、これにより、この下流の圧力は低下する。
弁２８はこれによつて閉じ、油は金属接触がブロ
ツクとリングとの間に現われる程ブロツク２，
３，４における圧力が低くなる前に回転可能なリ
ング１が停止するための時間を有する様な長い時
間中、弁２４，２５，２６を有する導管を介しチ
ヤンバ２０内のガス圧力によりチヤンバ２２から
押出される。逆止弁２９は、油がアキユムレータ
から制量ユニツト２３を介して逆流するのを阻止
する。軸受の最大油圧を越え得る弁２８により、
チヤンバ２２内の油圧を所望の値に設定すること
が可能なため、チヤンバ２２に収容される全体の
油量は例えばポンプの故障の際、所要の圧力で軸
受に供給される。従つて、本発明により、軸受の
減速時の際に軸受に丁度必要な油量を貯蔵するの
に要する以上の如何なる大きさにもアキユムレー
タユニツトを製作することが必要ではない。

ポンプ故障の際の軸受の減速時中、アキユムレ
ータからの或る流量が必要であり、該流量は好ま
しくは、所与の軸受負荷での運転中の常態流量の
少くとも約10％である。この軸受は更に、軸受の
作用中にポンプ／モータユニツトの１台の補修と
手入れとを許容する如く、ポンプ６，７の１つの
みの運転、即ち、半分の流量で制約なしに駆動可
能でなければならない。更に、半分の流量での制
量ユニツト２３を通る油量は軸受への常態流量の
少くとも10％が必要で、即ち、アキユムレータ内
の圧力が維持されるのを確保するのに要するのと
少くとも同量が弁２４，２５，２６を流通するこ
とが必要である。これは、両者のポンプが作動し
ている常態運転ではユニツト２３を通つて圧送さ
れる油の半分以上が戻り導管を流通することを意
味する。しかしながら、全体の油の流量の約25％
のみがユニツト２３を通ることを要するため、弁
２４，２５，２６，２８を介する全体の流量損失
は、むしろ小さい。

第２図には、本発明の装置の他の一実施例が示
されている。軸受と液圧システムは第１図とほゞ
同一の構成を有しているが、特定の圧力発生部材
はこの実施例ではポンプユニツト３２，３３とし
て構成され、該ポンプユニツトは、流量分配部材
３４の附加的な制量ユニツトの代りに主ポンプ３
０，３１に連結される。この装置のその他の要素
は、第１図に示されたものに完全に対応し、この
装置は、対応する態様で運転される。

本発明は図示の実施例に限定されることなく特
許請求の範囲に記載された技術思想に則り種々に
変更して実施することができる。例えば、唯一の
軸受ブロツクが使用されるとすれば、流量分配部
材は必要ではなく、従つて、好ましくは、特定の
圧力発生部材と軸受ブロツクとの間の導管に唯一
の定流量弁が使用される。上述の型式の流量分配
部材の代りに、その他のシステム、例えば絞りを
各軸受ブロツクに連結された導管に使用すること
は勿論可能である。また、夫々流量分配部材を構
成する第１図のポンプ１０，１１，１２，２３
と、第２図の３４に対し特定の駆動モータを配置
することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の模式図、第２図は
同じく他の一実施例の模式図で、図中、１０，１
１，１２は制量ユニツト、１８はアキユムレータ
のシリンダ、１９はピストン、２０は圧力ガスの
チヤンバ、２１は圧力ガス容器、２２は圧油のチ
ヤンバ、２３は附加的な制量ユニツト、２４，２
５，２６は定流量弁、２７は低い圧力の位置、２
８は定圧弁、３２，３３はポンプユニツトを示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体供給系が静圧軸受に供給する圧力液体の
   一部を静圧軸受の最高液圧以上の圧力に加圧する
   特定の圧力発生部材と、 圧力発生部材が加圧した圧力液体の一部を軸受
   に導く定流量弁と、 圧力発生部材が加圧した圧力液体と通じ、内部
   の液圧を上記圧力液体の液圧と同等の圧力に維持
   するアキユムレータと、 上記アキユムレータの内部の液圧が軸受の最高
   液圧以上のときに開き、それよりも低いときには
   閉じる調整可能な一方向弁と、 上記アキユムレータに通じた圧力液体を、上記
   一方向弁が開いたときに低圧に維持される液体供
   給系中に連結する戻し導管と を備えていることを特徴とする静圧軸受に所要
   の液圧を維持する維持装置。