[发明专利]旋转机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转机械，其具有利用驱动源的旋转力进行旋转运动的轴和经由轴与油膜平滑滑动的轴承。

背景技术

目前，在利用超声波诊断旋转机械的轴承的磨耗量的技术方面，已有日本特开平5-34135号公报中记载的测量技术。具体地说，在轴承的外表面安装超声波传感器，而由在轴承的内周外周面的反射时间算出轴承部件的厚度变化。该测量技术的方法为：在轴承的外表面安装超声波传感器，利用所述超声波传感器向轴承传播超声波脉冲，且接收该超声波脉冲到达轴承的外周面及内周面而反射了的信号，根据接收到的两个反射波脉冲的时间间隔来算出轴承的厚度。

专利文献1：日本特开平5-34135号公报

专利文献2：日本特开2001-141617号公报

但是，在所述的现有例中，必须在测量器上将所述两个反射波脉冲在时间轴上分离并高精度地测定时间间隔，当用传播速度很快的声波测定磨耗引起的50μm以下的微小的轴承厚度变化时，因测定器的时间分解能力不足及反射波脉冲的识别误差等，存在容易增大轴承厚度的测定误差的难点。由此，在这种现有方法中，即使是搭载了测定磨耗量的装置，当可测定的磨耗量接近轴承的更换需要的磨耗量而测定50μm以下的磨耗量时，则难以在早期预测轴承更换时期。

另外，已有日本特开2001-141617号公报中记载的测量方法及测量装置：在滑动部的局部形成有底孔、在滑动面和有底孔的背面安装超声波传感器，并同时向各面发送超声波，测定在滑动面和有底孔底面反射的两个超声波反射波的干涉，由此算出磨耗量。该测量方法为：使反射超声波并作为测定对象的滑动面的面积和同样地反射超声波的有底孔的底面面积相等，同时向两者发送超声波，由此，将滑动面的磨耗引起的有底孔的深度变化作为影响超声波的干涉状态的主要因素，并根据干涉状态的变化来测定磨耗。

但是，在所述的现有例中，测定对象的滑动面和有底孔底面的面积的比率必须是一定的，由于接触荷重引起的表面变形、磨耗引起的有底孔附近的损伤、磨耗粒子及来自外部的异物侵入有底孔等使所述比率发生变动时，难以稳定地测量磨耗状态。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的问题点而开发的，其目的在于得到一种旋转机械，其具有能够高精度且稳定地测定平滑滑动的轴承中的滑动面的磨耗量。

为了实现这样的目的，本发明的旋转机械是具有利用自驱动源传递来的旋转力进行旋转的轴和支承该轴的轴承的旋转机械，其中，轴承具有：滑动面，其与轴对置；油槽，其设于该滑动面以作为润滑油的通路；基准台阶面，其与油槽连通并从滑动面向外周侧凹陷；油膜部，其形成于轴和轴承之间，并具有与滑动面为不同的面而设于滑动面和基准台阶面各自的法线上的轴承外周的超声波传感器设置面；超声波传感器，其与超声波传感器设置面对置设置，并使超声波脉冲分别向滑动面和基准台阶面传播，同时接收在油膜部中反射了的超声波脉冲；诊断装置，其驱动超声波传感器，并对预先储存好的油膜部超声波脉冲的强度和在油膜部中反射了的超声波脉冲的强度进行比较。

根据本发明，能够得到一种旋转机械，其具有能够高精度且稳定地测定平滑滑动的轴承中的滑动面和磨耗量的功能。

附图说明

图1是本发明的具有轴承的磨耗量诊断功能的离心压缩机的剖面图；

图2是本发明的旋转机械包含的轴承的外形图；

图3是表示轴承和超声波传感器的连接部和超声波的传播路径的局部剖面图；

图4是表示连接本发明的旋转机械包含的轴承和超声波传感器、并测定反射波时的反射波脉冲识别波形的测定画面之一例的图；

图5是预先存储于诊断装置的油膜厚度和超声波的反射波强度的关系之一例的图。

图6是表示本发明的旋转机械中的利用根据反射波的强度诊断磨耗量的第一机构在磨耗初期进行测定的数据例的图；

图7是表示本发明的旋转机械中的利用根据反射波的强度诊断磨耗量的第一机构在磨耗进行后进行测定的数据例的图；

图8是表示本发明的旋转机械中的利用根据反射波的强度诊断磨耗量的第二机构进行测定时的、取得基准值时的数据例的图；

图9是表示本发明的旋转机械中的利用根据反射波的强度诊断磨耗量的第二机构进行测定时的、取得油膜厚度差时的数据例的图；

图10是表示在本发明的旋转机械中使用夹具将超声波传感器固定于超声波传感器设置面上的结构的局部剖面图；

图11是表示在本发明的旋转机械中经由超声波传播体将超声波传感器连接在超声波传感器设置面上的结构的局部剖面图。

附图符号说明

1驱动源