[发明专利]平衡校正用支承装置

说明书

技术领域

本发明涉及为了进行涡轮压缩机的转子等以高速旋转的被旋转体的平衡校正，而使用装备了静压气体轴承的立式的心轴旋转自如地支承该被旋转体的平衡校正用支承装置。

背景技术

对于以高速旋转的涡轮压缩机的转子(相当于本申请的被旋转体)而言，为了消除制作时的零件公差带来的不平衡(动态不平衡)，通常使用平衡校正装置对不平衡量进行计测后校正该不平衡。

在平衡校正装置中，为了能够高精度地进行不平衡量的计测而使用支承装置(平衡校正用支承装置)，该支承装置(平衡校正用支承装置)使用装备了静压气体轴承的心轴以单体旋转自如地支承转子。大多数情况下，如专利文献1的图5所公开的那样，使用如下结构：作为心轴而使用供处于转子的旋转中心部的截面呈圆形的支承孔嵌入的圆柱状的心轴部件，在该心轴部件的外周面设置静压气体向心轴承(由具有喷出孔的向心轴承面构成)，在心轴部件的基端侧设置静压气体推力轴承(由具有喷出孔的推力轴承面构成)。

通过该结构，在将转子的支承孔向心轴嵌入时，转子整体安装在心轴上。此后，从静压气体向心轴承的喷出孔向支承孔的内面喷出压缩性流体(空气；静压气体轴承用)，从静压气体推力轴承的喷出孔向支承孔的下端的开口周围(转子的端面)喷出压缩性流体(空气；静压气体轴承用)，由此，转子在心轴的周围浮起的同时旋转自如地被支承。

不平衡量(动态不平衡量)的计测如下进行：从外部对该浮起状态的转子施加旋转力，例如朝向转子面喷射驱动用的空气(驱动流体)，以使转子以高速旋转，从而利用设置于平衡校正装置的各种传感器计测旋转的转子的动作。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-172538号公报(图5)

发明内容

发明要解决的课题

通常，作为转子的支承孔，如专利文献1中也已经公开的那样，使用截面呈圆形的筒形形状、即轴向整体成为圆形的截面形状的孔。这是为了使与转子组合的轴的端部嵌插于该支承孔中并通过螺栓紧固等使轴与转子连结。

然而，从利用涡轮压缩机的各种系统领域来看，对于涡轮压缩机的转子产生很多期望，例如牢固地与轴进行连结、高精度地使转子轴心与轴的轴心吻合等。

于是，近来，在涡轮压缩机的转子中，为了应对上述情形已开始提出如下连结方式的结构：不仅由截面呈圆形的孔进行连结，而且混入多边形状部，以使转子与轴嵌插来进行连结。为了实现该连结方式，已开始研究如下结构：在转子的支承孔的端侧形成与形成于轴的多边形状部嵌合的多边形的截面形状的内腔部。

但是，若采用具有多边形状的内腔部的支承孔，则恐怕不能充分地进行转子的不平衡量的计测。

即，通常，在测定转子的不平衡量时，在利用静压气体支承转子的部分即心轴的外周面与支承孔的内面之间，充满从静压气体轴承的喷出孔喷出的压缩性流体。

此时，若支承孔是与心轴的外周形状相同的截面呈圆形(正圆)的形状，则即便转子旋转，也不产生压力变动，因此，可以确保高计测精度。但是，若支承孔具有多边形的内腔部，则与截面呈圆形(正圆)时不同，在具有多边形状的部分，随着转子的旋转(位移)，在具有多边形状的部分与心轴的外周面之间产生挤压。因此时的挤压效应而导致在具有多边形状的部分与心轴的外周面之间压力反复上升、下降。

由心轴支承的转子因该压力变动而产生摆动。因此，容易损害计测转子的不平衡量的精度。另外，也存在转子容易与心轴接触的问题，有时不能充分地进行所期望的不平衡量的计测。

于是，本发明的目的在于提供一种能够以高精度进行使支承孔的一部分形成为多边形状的被旋转体的不平衡量的计测的平衡校正用支承装置。

用于解决课题的方案

在本发明中，被旋转体的支承孔在端侧具有形成为多边形的截面形状的部分，在被旋转体的支承孔被安装的立式的心轴的外周面中的、与支承孔的多边形的截面形状部分面对的外周面部分，设置有将随着被旋转体的旋转而在多边形的截面形状部分与心轴的外周面之间的空间内变动的压力向外部释放的释放孔。(技术方案1)。

根据该结构，即便使支承孔的一部分形成为多边形的截面形状，在计测不平衡量(动态不平衡量)时，在支承孔的多边形的截面部分与心轴的外周面之间的空间内产生的压力的变动也通过释放孔向外部释放。因此，以挤压为主要原因的、支承孔的多边形状的截面部分与心轴的外周面之间的压力变动被抑制，能够以高精度进行被旋转体的不平衡量的计测。

优选为，除上述目的之外，进而为了将变动的压力均匀地释放，释放孔在心轴的外周面沿周向设置有多个(技术方案2)。