KR0159043B1 - 원자로 냉각펌프용 유체역학적 피벗패드 베어링 조립체 - Google Patents

원자로 냉각펌프용 유체역학적 피벗패드 베어링 조립체 Download PDF

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베로네시 루시아노
스탠리 젠킨스 레오날드
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지.에이치.델퍼
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Abstract

본 발명은 원자로 냉각펌프용 유체역학적 피벗 패드 베어링 조립체에 관한 것으로서, 하우징(32)에 부착할 수 있는 환상부재(50)와; 축(22)을 둘러싸서, 거기에 베어링 접촉을 제공하기 위하여 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 관계로 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝을 이을수 있도록 배치된 복수의 아치형 베어링 세그먼트(52)와; 상기 베어링 세그먼트(52)중 어느 하나와 상기 환상부재(50) 사이에 방사상으로 연장되는 복수의 피벗핀(54)과; 상기 베어링 세그먼트(52)중 어느 하나에 대한 내부말단(54A)에 상기 피벗핀(52) 각각을 널리 추축방향으로 방출 가능하게 설치하기 위한 수단(68)과; 상기 환상부재(50)에 대한 바깥쪽 말단에 상기 피벗핀(54) 각각을 설치하기 위한 수단(84)과; 상기 베어링 조립체(48)가 축(22)에 설치되기 전에 상기 베어링 세그먼트(52)로 부터 그 내부말단에서의 상기 피벗핀(54)의 부주의한 방출을 억제하기 위하여 환상부재(50)상에 상기 베어링 세그먼트(52)를 계속적으로 유지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 합니다.

Description

원자로 냉각펌프용 유체역학적 피벗패드 베어링 조립체
제1도는 선행기술의 원자로 냉각펌프의, 부분적으로 입면인, 축상의 단면도.
제2도는 제1도의 원자로 냉각펌프에서 사용된 선행기술의 방사상의 베어링 조립의 축상의 확대 부분단면도.
제3도는 본 발명에 따라서 추축에 놓인 패드 베어링 조립의 축상의 부분단면도.
제4도는 추축에 놓인 패드 베어링조립의, 부분적으로 떨어져 나가고 잘려진, 상단평면도.
제5도는 제4도의 5-5선을 따라 취한 베어링 조립의 축상의 단면도.
제6도는 제4도의 6-6선을 따라 취한 베어링 조립의 축상의 부분단면도.
제7도는 제4도의 도시된 베어링조립의 부분 절단된 부분의 확대도.
제8도는 제7도의 8-8선을 따라 취한 베어링 조립의 축상의 단면도.
제9도는 제7도의 9-9선을 따라 보여지는 베어링 조립의 클램프 플레이트의 입면도.
제10도는 제7도의 10-10선을 따라 보여지는 베어링 조립의 추축핀 록킹배열의 확대부분도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 원자로 냉각펌프 12,14,16 : 유압섹션
18 : 모터 지지대 20 : 스풀(spool)
22 : 수직펌프축 24,26,28 : 시일조립체
30 : 임펠러 32 : 펌프덮개
34 : 열교환기 36 : 저널베어링조립체
38 : 분할하우징 40 : 환상베어링카아트리지
42 : 환상저널 44 : 스테인레스강철슬리브
46 : 흑연부싱 48 : 유체역학적피벗패드베어링조립체
50 : 환상부재 52 : 아치형 베어링세그먼트
54 : 피벗핀 56,58 : 죔쇠
60 : 아치형패드호울더 62 : 아치형 베어링엘리먼트
64 : 클램프 플레이트 66 : 나사
72 : 컵엘리먼트 74,96 : 원통형 리세스
76 : 접촉표면 78,80 : 플랜지
82 : 아치형 기준림 85 : 소켓
88 : 개구부 90,94 : 나사
92 : 조절너트 98 : 노치
100 : 슬롯 102 : 로깅 컵
104 : 돌기태브
본 발명은 일반적으로 베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 원자로 냉각펌프용 유체역학적 피벗 패드 베어링 조립체에 관한 것이다.
가압수형원자력 발전소에서, 원자로 냉각시스템은 노심(爐心)으로 부터 증기를 생성하기 위한 증기발생기로 열을 전달하기 위해 사용된다.
증기는 그때 터어빈 발전기를 구동하기 위하여 사용된다. 원자로 냉각시스템은 노심(爐心)에 각각 연결되는 복수의 분리된 냉각루프를 포함하고, 증기발생기와 원자로 냉각펌프를 구비하고 있다.
냉각펌프는 전형적으로 높은 온도와 압력, 예를 들면 287.5℃(550 F)와 15.525㎫(2250psi)에서 많은 양의 원자로 냉각재를 이동시킬수 있도록 설계된 수직의, 단일단, 원심펌프이다.
상기 펌프는 기본적으로 꼭대기에서 바닥에 이르기 까지 세개의 일반적인 섹션-모터, 축봉(軸封) 및 유압 섹션을 포함한다.
상기 상부 모터섹션은 수직 펌프축을 구동하기 위하여 결합되는 모터를 포함한다. 상기 중간부 축봉섹션은 펌프축에 그 중심이 위치하고, 펌프축의 상부 말단 가까이에 위치하는 3개의 탠덤실링 조립체(tandem sealing assemblies)를 포함한다. 그들의 결합 목적은 정상 동작시 원자로 냉각시스템의 고정압 냉각재가 펌프축을 따라 격납대기로 누출되는 것을 기계적으로 견제하기 위함이다.
상기 하부 유압섹션은 각각의 루프에 대해 원자로 냉각재를 펌핑하기 위하여 펌프내에 동작가능하도록 펌프축의 저부 말단에 설치된 임펠러를 포함한다. 또한, 상기 유압섹션은 임펠러위의 펌프축에 관하여 탠덤관계로 배열된 아래쪽 방사상의 저널 베어링 조립체 및 열교환기를 포함한다. 상기 열교환기는 원자로 냉각재에서 펌프베어링과 시일영역으로 열류의 속도를 감소시키는 작용을 한다. 상기 저널 베어링 조립체는 수평방향으로 두조각 분할된 분할하우징(split housing), 베어링 카아트리지(bearing cartridge) 및 저널(journal)을 포함한다. 상기 하우징의 내경은 베어링 조립체가 자동중심조정 될 수 있도록 베어링 카아트리지의 외경의 구형표면에 맞게 구형(球形)으로 만들어진다. 상기 베어링 카아트리지는 펌프축상에 맞게 수축된 저널에 대향하여 작동한다. 이 베어링 조립체는 시일섹션으로부터 열교환기의 열장벽 영역으로 아래쪽으로 시일주입 물흐름에 의하여 매끄러워지고 냉각 된다.
상술한 구성의 하부 방사상 베어링 조립체는 많은 시간의 작동을 수행하고 전체가 만족하게 수행된다. 그러나, 상기 방사상 베어링 조립체의 한가지 중요한 결점은 휠링(whirling)하는 경향과, 이러한 휠링에 기인하여 바람직하지 않은 진동을 발생시키는 것이다. 이것은 베어링 방사상의 부하가 감소할 때(루프온도가 증가할 때) 임의의 펌프설계에서 특별히 명백하다. 또한, 러닝스피드(running speed)의 전부 또는 대부분을 제거하는 격렬한 펌핑 발란스를 거쳐 진동의 요소는 베어링 휠진동수에 있어 비선형적으로 증가될 수 있다. 동작시에 나타나는 방사상의 베어링 조립체의 문제점을 보정하기 위한 시도가 맥그로우, 주니어등이 쓴 미국특허 제3,497,276호에 기술되어 있다. 그러나, 맥그로우등은 단지 한 조각의 베어링 조립체의 사용만을 개시하였다.
따라서, 상술한 선행 기술과 관련된 문제점을 극복하기 위한 개선된 베어링 조립체가 필요하다.
본 발명은 전술한 요구를 충족시키기 위하여 고안된 유체역학적 피벗패드 베어링 조립체를 제공한다.
본 발명의 베어링 조립체는 펌프축의 예압(豫壓)을 제공하기 위해 세그먼트가 머시닝센터로 부터 오프셋되도록 방사상으로 조절할 수 있고 자유자재로 피벗되는 복수의 아치형의 피벗 베어링 세그먼트를 채용한다.
그러한 예압은 낮은 부하가 존재할 때 축선회를 억제하는 베어링의 방사상 강성을 증가시키고, 또한 패드 플러터(pad flutter)를 방지할 것이다.
상기 피벗 세그먼트들은 축편향 또는 미스얼라인먼트(misalignment)를 조정하는 능력을 가지고 따라서 저널 베어링 보다 상대적으로 높은 부하를 운반할 수 있다.
다른 장점은 윤활성의 휠(whril)/휩(whip) 흔들림으로부터 자유로운 것이다. 이것은 원자로 냉각 펌프의 경우에 있어서와 같이 수직의 가이드 베어링 또는 가볍게 부하 걸린 베어링과 같은 그러한 응용에 대하여 적합하게 만든다. 그 이상의 장점은 본 발명의 피벗 패드 베어링 조립체가 원자로 냉각 펌프에 변경 없이 저널 베어링 조립체에 대신에 다루어질 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명은 하우징을 통하여 연장되는 축을 회전방향으로 지지하기 위해 피벗 패드 베어링 조립체로 행해진다. 상기 피벗 패드 베어링 조립체는 다음을 포함한다; (a) 하우징에 고정되게 부착할 수 있는 환상부재; (b) 축을 포함하고 그와 더불어 베어링 접촉을 준비하기 위한 주위로 공간진 관계에서 끝에서 끝으로 배열가능한 다수의 아치형 베어링 세그먼트; (c) 환상부재와 베어링 세그먼트의 하나 사이에 방사상으로 연장되는 다수의 피벗핀; (d) 피벗핀의 각각을 그것의 안쪽 끝에서 베어링 세그먼트의 하나에 널리 피벗방향으로 설치하기 위한 수단; (e) 피벗핀의 그것의 바깥쪽 끝에서 환상부재에 설치하고 환상부재에 관한 피벗핀 그리고 그것에 의해 축에 관한 아치형 베어링 세그먼트의 방사상의 위치를 변화시키기에 적절한 수단; 그리고 (f) 베어링 조립체가 축에 대하여 설치되기 전에 베어링 세그먼트로 부터 안쪽 끝에서 피벗핀의 부주의한 방면을 막기 위하여 환상 부재위에 베어링 세그먼트들을 유지하기 위한 수단.
더욱 상세하게, 피벗핀 안쪽 끝 고정수단은 내부 구멍 표면을 갖고 베어링 세그먼트의 각각의 외부표면에 형성된 우묵한 곳에서 설치된 컵 요소를 포함한다. 고정 수단은 또한 피벗핀의 각각의 안쪽 끝에 외부 접촉 표면을 포함한다. 컵 요소 내부 구멍 표면 또는 피벗핀 안쪽 끝 접촉 표면의 하나는 환상의 원통형 외형을 갖지만 다른 것은 그들 사이에서 도처에 피벗이 되게하는 환상의 구형 윤곽을 갖는다.
더욱이, 피벗핀 외부 끝 고정 수단은 개별적인 피벗핀을 받아들이기 위한 환상 부재를 통하여 주위로 공간지고 방사상으로 연장되는 다수의 개구부를 정의하기 위한 수단, 피벗핀의 각각의 외부 끝에 형성된 한 세트의 외부 나사, 그리고 각각은 피벗핀 외부 끝의 하나에 외부 나사의 세트와 맞물리기 위하여 그 위에 형성된 한 세트의 내부 나사를 가지고 그래서 각 피벗핀과 그것의 개별적인 조절 요소사이의 상대적인 회전이 환상 부재에 관하여 피벗핀의 방사상의 위치의 변화를 일으키는 다수의 조절 요소들을 포함한다.
또한, 베어링 조립체는 환상부재에 관하여 의도된 조정 위치안에 피벗핀을 고정시키기 위하여 각 피벗핀을 환상부재에 잠궈지게 연결하는 수단을 포함한다. 특별히, 잠글 수 있는 연결수단은 개구부의 각각의 주위에서 그것을 통하여 개구부로부터 방사상으로 연장되는 환상부재안의 적어도 하나의 리세스(recess)을 정의하는 수단, 개구부의 하나에 방사상으로 연장되는 조절요소의 각각의 주면 모서리에서 적어도 하나의 노치를 정의하는 수단, 또한 개구부의 하나로 방사상으로 연장되는 피벗핀의 외부 끝에 적어도 하나의 종 방향으로 연장하는 슬롯을 정의하는 수단, 그리고 개구부의 하나에 배치 가능한 다수의 록킹 컵을 포함한다. 컵의 각각은 회전 가능하지 않은 관계에서 피벗핀의 하나에 컵을 유지하기 위한 슬롯속으로 연장 가능한 적어도 하나의 돌기를 갖는다. 또한, 컵의 각각은 환상 부재의 리세스의 하나와 거기에 회전 가능하지 않은 관계안에 컵을 유지하기 위한 조절 요소의 노치들중의 하나속으로 변형 가능한 부분을 갖는 원통형 벽을 가진다.
각각의 피벗핀 내부 끝을 아치형 베어링 세그먼트의 하나에 널리 피벗방향으로 설치하기 위한 수단은 그것의 내부 끝에서 피벗핀을 방면 가능하게 설치한다. 베어링 조립체는 또한 베어링 조립체가 축에 대하여 설치되기 전에 아치형 베어링 세그먼트로 부터 그들의 안쪽 끝에 피벗핀의 부주의한 방면을 막기 위하여 환상 부재상에 피벗에 놓인 베어링 조각을 유지하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 첨부되는 도면을 통해 보여진 바람직한 실시예의 다음 기술로부터 더욱 명확해질 것이다.
이제 도면, 특히 제1도와 제2도를 참조하면, 가압 수형 원자력 발전소의 원자로 냉각시스템에서 취급된, 일반적으로 (10)으로 나타내지는, 원자로 냉각펌프가 도시되어 있다. 원자로 냉각펌프(10)는 높은 온도와 압력, 얘를 들어 550°F와 2250psi에서 원자로 냉각재의 많은 양을 이동시킬 수 있도록 고안된 수직의, 단일단, 원심펌프이다. 펌프(10)는 기본적으로 꼭대기로부터 바닥으로 세 개의 일반적인 섹션-모터, 축 시일 그리고 유압섹션(12-16)을 포함한다. 상부 모터섹션(12)은 수직 펌프축(22)을 구동하기 위하여 모터 지지대(18)로 지지되고 스풀(spool)(20)에 의하여 연결되는 모터(도시되지 않음)를 포함한다. 중간부의 축시일 섹션(14)은 펌프축(22)에 같은 중심을 두고 상부말단 가까이에 위치한 세개의 축상으로 앞뒤로 나란하게 배열된 첫번째, 두 번째 그리고 세번째의 시일 조립체(seal assembly)(24-28)를 포함한다. 그들의 결합 목적은 정상적인 작동 조건 동안 펌프축(22)을 따라 격납대기로 원자로 냉각시스템의 고정압 냉각제가 누출되는 것을 기계적으로 억제하기 위한 것이다.
하부 유압섹션(16)은 각각의 루프에 대하여 원자로 냉각제를 펌프질하기 위하여 펌프덮개(32)내에 작동 가능한 펌프축(22)의 아래쪽 끝에 설치된 임펠러(30)를 포함한다. 또한, 상기 유압섹션(16)은 열교환기(34) 그리고 임펠러(30)위의 펌프축(22)에 대하여 탠덤 관계로 배열된 아래쪽 방사상의 저널 베어링 조합체(36)를 포함한다. 열교환기(34)는 원자로 냉각재로부터 펌프 베어링과 시일영역속으로 열류의 속도를 감소하도록 작용한다.
상기 유압섹션(16)의 저널 베어링 조립체(36)(제2도에 가장 잘 보여진다)는 두 조각의 수평방향으로 분할된 환상의 분할하우징(38), 환상 베어링 카아트리지(40), 그리고 환상저널(42)을 포함한다. 하우징(38)의 내경 표면(38A)은 베어링 조립체(36)가 자기중심조정될 수 있도록 베어링 카아트리지(40)의 외경의 구형 표면(40A)에 맞게 구형으로 만들어진다. 상기 베어링 카아트리지(40)는 펌프축(22)상에 알맞게 수축된 방사상의 부싱의 형태에서 저널(42)에 대항하여 작동하는 외부 스테인레스 강철 슬리이브(44)와 내부 흑연 부싱(46)을 포함한다. 선행기술의 저널 베어링 조립체(36)는 축시일 섹션(14)으로 부터 유압섹션(16)의 열교환기(34)의 열장벽 영역으로 아래쪽으로 밀봉주입 물 흐름에 의하여 매끄럽게 되고 냉각 된다.
이제 제3-10도에 있어서, 선행기술의 저널 베어링 조립체(36)를 개선한, 펌프 축편향 또는 미스얼라인먼트(misalignment)를 조절하고 축 궤도 또는 흔들거림, 특히 베어링 워터휠(water whirl)을 억제하는 능력을 가진 것으로서, 일반적으로 (48)로 지정되는 본 발명의 유체 역학적 피벗패드 베어링 조립체가 도시된다. 그것의 기본적인 구성에 있어서, 피벗패드 베어링 조립체(48)는 환상부재(50), 다수의 아치형 베어링 세그먼트(52), 그리고 환상부재(50)와 베어링 세그먼트(52)의 하나 사이에 방사상으로 연장하는 다수의 피벗핀(54)을 포함한다. 본 보기의 실시예에서, 개별적인 다수의 베어링 세그먼트(52)와 피벗핀(54)은 임의의 수로서 유용하게 사용할 수 있지만 본 실시예에서는 각각 넷이다.
더욱 상세하게, 제5, 6 및 8도에 가장 잘 보여진 바와같이, 환상부재(50)는 죔쇠(56), (58)에 의하여 상호간에 부착되고 죔쇠(58)에 의하여 단지 펌프덮개(32)에 부착된 아래와 윗성분(50A) (50B)를 갖는 분할루프의 형태에 있다.
제4, 7 및 9도에서 가장 잘 보여진 바와같이, 아치형 베어링 세그먼트(52)는 축(22)을 둘러싸고 그것과 함께 베어링 접촉의 공간진 호상 영역을 마련하기 위하여 주위로 공간진 관계에서 끝에서 끝으로 배열된다.
각각의 베어링 세그먼트(52)는 한쌍의 원주로 간격을 띤 반대 끝(60A)과 그들 사이에서 연장하는 방사상의 공간진 내부와 외부 아치형표면(60B),(60C)(제7도에서 가장 잘 보여짐)을 가진 아치형패드 호울더(60)를 포함한다. 아치형 베어링 엘리먼트(62)는 한쌍의 원주로 간격을 띤 반대 끝(62A)과 그들 사이에서 연장하는 방사상의 공간진 내부와 외부 아치형 표면(62B)(62C)를 갖는다.
각각의 베어링 엘리먼트(62)의 내부 표면(62B)은 베어링 접촉에 축(22)을 제공한다. 더욱이, 각각의 베어링 세그먼트(52)는 나사(66)에 의하여 패드 호울더(60)의 하나의 반대끝(60A)에 부착되고 그들 사이에서 베어링 엘리먼트(62)를 포획하고 패드 호울더(60)의 내부 표면(60B)에 이웃한 그것의 외부 표면(62C)에서 같은 것을 유지하기 위한 베어링 엘리먼트(62)의 하나의 반대끝(62A)과 맞물린 한쌍의 클램프 플레이트(64)을 포함한다.
또한, 제8도에서 가장 잘 보여진 바와같이, 베어링 조립체(48)는 피벗핀(54)의 각각을 그것의 내부끝(54A)에서 베어링 세그먼트(52)의 하나에 느슨하고 널리 피벗방향으로 설치하기 위한 수단(68)을 포함하고 그리고 베어링 조립체(48)가 축(22)에 대하여 설치되기 전에 베어링 세그먼트(52)로 부터 그들의 내부끝(54A)에서 피벗핀(54)의 부주의한 방면을 막기 위하여 환상부재(50)상에 개별적인 베어링 세그먼트(52)를 유지하기 위한 수단(70)을 포함한다.
더욱 상세하게, 제3-5, 7 그리고 8도에 가장 잘 보여진 바와 같이, 피벗핀 내부끝 설치수단(68)은 베어링 세그먼트(52)의 개별적인 패드 호울더(60)의 각자와 연합된 다수의 컵 요소(72)를 포함한다. 각 컵 요소(72)는 내부구멍 표면(72A)을 가지고 하나의 패드 호울더(60)의 외부표면(60C)에 형성된 원통형의 리세스(74)안에 설치된다. 또한, 고정수단(68)은 패드 호울더(60)와 연합된 피벗핀(54)의 개별적인 하나의 내부 끝(54A)위에 정의된 외부접촉 표면(76)을 포함한다.
본 실시예에서, 컵 요소내부 구멍 표면(72A)은 환상의 원통형 윤곽을 갖는 반면, 피벗핀 내부 끝 접촉 표면(76)은 그들 사이에서 민방의 피봇팅을 허락하는 환상의 구형 윤곽을 갖는다. 대신에, 개별적인 표면 윤곽은 반전되어질 수 있다.
또한, 제3, 5 및 8도에서 가장 잘 보여진 바와같이, 축(22)상에 베어링 조립체(48)를 설치하기 전에 패드 호울더(60)로부터 피벗핀(54)의 부주의한 방면을 막기 위한 베어링 조립체(48)의 유지수단(70)은 플랜지(78), (80)의 첫번째와 두번째 세트를 포함한다. 플랜지(78)의 첫번재 세트는 환상부재(50)의 내부면의 반대편의 축상으로 공간진 끝(50C)으로부터 개별적으로 상호간을 향하여 축상으로 돌기한다. 플랜지(80)의 두번째 세트는 패드 호울더(60)의 각각의 외부면 또는 표면(60C)의 반대편의 축상으로 공간진 끝(60A)으로부터 개별적으로 상호간으로부터 축상으로 멀어지게 돌기한다. 플랜지(78),(80)의 첫번째와 두번째 세트사이의 축상의 돌기와 개별적인 간격은 환상부재(50)위에 베어링 세그먼트(52)의 각각을 느슨하게 유지하기 위하여 상호간에 플랜지의 개별적인 세트의 상호 맞춤을 허락한다. 또한, 각 베어링 세그먼트 패드 호울더의 외부면(60C)에서 반대편 축상의 끝(60A)의 하나(다른 것이 아님)로부터 바깥으로 돌기하고 위에 고정된 아치형 기준림(reference rim)(82)은 환상부재(50)상에 베어링 세그먼트(52)의 각각을 설치하기 위하여 베어링 조립체(10)를 정확한 방향에 조립하는 것을 확인한다.
더욱이, 베어링 조립체(48)는 피벗핀(54)의 각각을 그것의 바깥쪽 끝(54B)에서 환상부재(50)에 설치하기 위한 수단(84)을 포함하고 환상부재(50)에 대하여 피벗핀(54)과 그것에 의하여 축(22)에 대하여 베어링 세그먼트(52)의 방사상의 위치를 변화시키기에 적합하다. 소켓(85)은 핀(54)을 돌리기 위한 보충적인 형상의 도구(보여지지않음)를 받아들이기 위하여 핀(54)의 외부끝(54B)위에 준비되어진다. 또한, 베어링 조립체(48)는 환상부재(50)에 대하여 요구된 조정 위치에서 피벗핀(54)을 고정하기 위하여 피벗핀(54)의 각각을 환상부재(50)에 잠궈지게 연결하기 위한 수단(86)을 포함한다.
더욱 상세하게, 제3, 5, 7, 8 및 10도에 보여지고 제8도에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 피벗핀 외부끝 고정 수단(84)은 개별적인 피벗핀(54)을 받기 위하여 환상부재(50)를 통하여 정의된 원주로 공간지고 방사상으로 연장하는 다수의 개구부(88)를 포함한다. 또한, 한 세트의 외부나사(90)가 피벗핀(54)의 각각의 바깥쪽 끝(54B)에 형성된다. 너트의 형태로 다수의 조절 요소(92)가 또한 준비되어진다. 각 조절노트(92)는 피벗핀 외부끝(54B)의 하나에 외부 나사(90)의 세트와 나사지게 맞물리게 하기 위하여 그 위에 형성된 한 세트의 내부나사(94)를 갖고 그래서 각 피벗핀(54)과 그것의 개별적인 조절너트(92) 사이의 상대적인 회전이 환상부재(50)에 대하여 피벗핀(54)의 방사상의 위치의 변화를 일으킨다. 제10도에서 보여진 바와같이, 각 조절너트(92)는 원통형 외부 표면(92A) 그리고 너트(92)를 돌리기 위한 보충적으로 형성된 도구(도시되지 않음)의 끝을 받기 위하여 너트(92)의 상부 끝에 형성된 방사상으로 연장하는 다수의 노치(98)를 갖는다.
또한, 제3, 5, 7, 8 및 10도에서 보여지는 바와같이, 잠글 수 있는 연결 수단(86)(제10도에서 가장 잘 보여짐)은 개구부(88A)의 각각의 주변의 반대편에서 환상부재(50) 안에 정의되고 거기로부터 방사상으로 연장하는 한쌍의 리세스(96)를 포함한다. 또한, 잠글 수 있는 연결 수단(86)은 주변 모서리의 반대편 또는 그것의 외부표면(92A)에서 각 조절너트(92)에 형성되고 개구부(88A)의 개별적인 하나의 주위를 향하여 방사상으로 연장하는 한쌍의 방사상으로 연장하는 노치(98)를 사용하고, 그리고 각 피벗핀(54)의 바깥쪽 끝(54B)에서 정의되고 개구부의 개별적인 하나의 주변을 향하여 방사상을 연장하는 한쌍의 종 방향으로 연장하는 슬롯(100)을 사용한다.
잠글 수 있는 연결 수단(86)은 더욱 열림-바닥의 다수의 록킹 컵(102)을 포함한다. 조절너트(92)의 하나를 따라서 각 컵(102)은 그것의 주위와 너트 사이에 개구부(88)의 하나의 외부 확대된 직경부분(88A)에 배열되어진다. 또한, 각 컵(102)은 컵(102)의 바닥림(102A)의 반대면으로부터 상호간을 향하여 안쪽으로 돌기하는 한쌍의 태브(104)를 갖는다. 돌기 태브(104)는 하나의 피벗핀(54)에 대하여 회전 가능하지 않게 컵(102)을 유지하기 위하여 피벗핀 외부끝(54B)에 개별적인 슬롯(100)속으로 연장된다. 각 컵(102)은 또한 환상부재(50)의 리세스(96) 속으로 변형되는 부분을 가진 변형 가능한 원통형측벽(102B) 그리고 컵(102)을 거기에 회전 가능하지 않은 관계에 유지하기 위한 조절너트(92)의 노치(98)를 가진다. 컵(102)은 따라서 부재(50)에 대하여 회전을 막도록 환상부재(50)에 피벗핀(54)과 조절너트(92)를 잠그기 위한 구조를 마련한다.
본 발명과 그것의 부수되는 장점의 많은 부분이 앞선 기술로부터 이해될 것이며, 그것의 형태, 구조 그리고 배열에 있어서의 많은 변경이 발명의 정신과 범위를 떠나지 않고 또는 단지 바람직하거나 본보기의 실시예가 되어 상기에 기술된 형태, 재료장점의 전부를 희생시키지 않고 만들어질 수 있다는 것이 명백하다는 생각이다.

Claims (17)

  1. 하우징(32)을 통하여 연장되는 축(22)을 회전가능하게 지지하기 위한 피벗패드 베어링 조립체(48)에 있어서, 상기 베어링 조립체(48)가 (a) 하우징(32)에 부착할 수 있는 환상부재(50)와; (b) 축(22)을 둘러싸서, 거기에 베어링 접촉을 제공하기 위하여 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 관계로 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝을 이을수 있도록 배치된 복수의 아치형 베어링 세그먼트(52)와; (c) 상기 베어링 세그먼트(52)중 어느 하나와 상기 환상부재(50) 사이에 방사상으로 연장되는 복수의 피벗핀(54)과; (d) 상기 베어링 세그먼트(52)중 어느 하나에 대한 내부말단(54A)에 상기 피벗핀(52) 각각을 널리 추축방향으로 방출 가능하게 설치하기 위한 수단(68)과; (e) 상기 환상부재(50)에 대한 바깥쪽 말단에 상기 피벗핀(54) 각각을 설치하기 위한 수단(84)과; (f) 상기 베어링 조립체(48)가 축(22)에 설치되기 전에 상기 베어링 세그먼트(52)로 부터 그 내부말단에서의 상기 피벗핀(54)의 부주의한 방출을 억제하기 위하여 환상부재(50)상에 상기 베어링 세그먼트(52)를 계속적으로 유지하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피벗핀 바깥쪽 끝단 장착수단(84)이 상기 환상부재(50)에 대한 피벗핀(54)의 상대적인 방사상 위치 및 그것에 의하여 상기 축(22)에 대한 베어링 세그먼트(52)의 상대적인 방사상 위치를 변화시킬 수 있도록 조정 가능한 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피벗핀(54)을 상기 환상부재에 대해 상대적인 소망 조정위치에 고정시키기 위하여 상기 피벗핀(54)을 상기 환상부재(50)에 잠금 가능하게 결합시키기 위한 수단을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 피벗핀 내부 끝단 설치수단(68)이 내부 구멍표면(72A)을 가지고, 상기 베어링 세그먼트(52) 각각의 외부 표면에 형성된 리세스(recess)(74)에 설치되는 복수의 컵 엘리먼트(cup elements)(72)와; 상기 피벗핀(54) 각각의 내부 끝단위의 외부접촉면(76), 상기 컵 엘리먼트 내부 구멍표면(72A)과 환상의 원통형 윤곽을 가지는 상기 피벗핀 내부 끝단 접촉면(76)중 어느 하나 및 그 사이에 만능 피보팅을 허용하는 환상의 구형 윤곽을 가지는 다른 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피벗핀 바깥쪽 끝단 설치수단(84)이 상기 각 피벗핀(54)을 수용하기 위하여 상기 환상부재(50)를 통해 원주상으로 일정한 간격을 유지하고, 방사상으로 연장되는 다수의 개구부(88)를 특징짓는 수단과; 상기 피벗핀(54) 각각의 바깥쪽 끝단(54B)상에 형성되는 외부 나사(90) 세트와; 각각은 상기한 피벗핀 외부끝(54B)의 하나에 외부 나사(90)의 상기한 세트와 맞물리기 위하여 그 위에 형성된 한 세트의 내부 나사(94)를 가지고 그로인해 각 피벗핀(54)과 그것의 개별적인 조절엘리먼트(92)사이의 상대적인 회전이 상기 환상부재(50)에 관하여 상기 피벗핀(54)의 방사상의 위치의 변화를 일으키는 복수의 조절엘리먼트(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 피벗핀(54)을 상기 환상부재에 대해 상대적인 소망 조정위치에 고정시키기 위하여 상기 피벗핀(54)을 상기 환상부재(50)에 잠금 가능하게 결합시키기 위한 수단을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 잠금가능 결합수단(86)이 상기 개구부(88)로 부터 방사상으로 연장되는 각 개구부의 외주에서 환상부재(50)내에 적어도 하나 이상의 리세스(96)를 정의하는 수단과; 상기 개구부(88)의 하나에 방사상으로 연장되는 상기 조절 엘리먼트(92) 각각의 주변 모서리에 적어도 하나의 노치(notch)(98)를 정의하는 수단과; 상기 개구부(88)의 하나에 방사상으로 연장되는 상기 피벗핀(54) 각각의 외부 끝단(54B)에 적어도 하나 이상의 종 방향으로 연장하는 슬롯(100)을 정의하는 수단; 및 상기 개구부(88)의 하나에 배치 가능하고, 상기한 컵(102) 각각은 회전 가능하지 않은 관계에서 상기 피벗핀(54)의 하나에 상기 컵(102)을 유지하기 위한 슬롯(100)속으로 연장 가능한 적어도 하나 이상의 돌기(104)를 갖고, 상기 컵(102) 각각은 상기 환상부재(50)의 리세스(96)의 하나와 거기에 회전가능하지 않은 관계로 상기 컵(102)을 유지하기 위한 조절 엘리먼트(92)의 노치(98)들 중의 하나속으로 변형 가능한 부분을 갖는 원통형 벽(102B)을 갖는 다수의 로킹 컵(locking cup)(102)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 베어링 세그먼트(52) 각각이 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 한쌍의 대향 끝단(60A)과 그 사이에 연장된 내부 아치형표면(60B)을 가지는 아치형 패드 호울더(60)와; 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 한쌍의 대향 끝단(62A)과 베어링 접촉을 상기 축(22)에 제공하기 위한 내부 아치형표면(62B)을 가지는 아치형 베어링 엘리먼트(62)와; 상기 패드 호울더(60)의 내부 아치형 표면(60B)에 대해 동일하게 인접하도록 유지하고, 그 사이에 상기 아치형 베어링 엘리먼트(62)를 포획하기 위해 상기 베어링 엘리먼트(62)의 대향 끝단(62A)과 맞물리게 패드 호울더(60)의 대향 끝단(60A)에 부착되는 한쌍의 클램프 플레이트(clamp plates)(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 유지수단(70)이 상기 환상 부재(50)의 내부면의 반대편의 축상으로 공간진 한쌍의 끝단(50C)으로 부터 개별적으로 돌기되는 플랜지(78)의 첫 번째 세트와; 상기 베어링 세그먼트(52) 각각의 외부면(60C)의 반대편의 축상으로 공간진 한쌍의 끝단(60A)으로 부터 개별적으로 돌기되는 플랜지(80)의 두번째 세트를 포함하고, 상기 플랜지의 첫 번째 및 두 번째 세트는 상기 환상부재(50) 위에 상기 베어링 세그먼트(52)를 느슨하게 유지하기 위해 서로간에 상호 맞춤이 허락될 수 있도록 축 방향으로 돌기되는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 각 베어링 세그먼트(52)의 외부면(60C)의 반대편의 축상으로 공간진 한쌍의(60A) 끝단(60A)중 하나로부터 바깥 방향으로 돌기되고, 상기한 환상 부재(50)상에 상기한 베어링 세그먼트(52)의 각각을 설치하기 위하여 정확한 방향을 확인하기 위한 기준림(reference rim)(82)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  11. 하우징(32)을 통하여 연장되는 축(22)을 가지는 펌프(10), 상기 축(22)을 회전가능하게 지지하기 위한 피벗패드 베어링 조립체(48)에 있어서, 상기 베어링 조립체(48)가 (a) 상기 하우징(32)에 부착되는 환상부재(50)와; (b) 축(22)을 둘러싸서, 거기에 베어링 접촉을 제공하기 위하여 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 관계로 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝을 이을수 있도록 배치된 복수의 아치형 베어링 세그먼트(52)와; (c) 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 한쌍의 대향 끝단(60A)과 그 사이에 연장된 내부 아치형표면(60B)을 가지는 아치형 패드 호울더(60)와; 원주상으로 일정한 간격을 유지하는 한쌍의 대향 끝단(62A)과 베어링 접촉을 상기 축(22)에 제공하기 위한 내부 아치형표면(62B)을 가지는 아치형 베어링 엘리먼트(62)와, 상기 패드 호울더(60)의 내부 아치형 표면(60B)에 대해 동일하게 인접하도록 유지하고, 그 사이에 상기 아치형 베어링 엘리먼트(62)를 포획하기 위해 상기 베어링 엘리먼트(62)의 대향 끝단(62A)과 맞물리게 패드 호울더(60)의 대향 끝단(60A)에 부착되는 한쌍의 클램프 플레이트(clamp plates)(64)를 포함하는 각각의 상기 베어링 세그먼트(52)와; (d) 상기 베어링 세그먼트(52)중 어느 하나와 상기 환상부재(50) 사이에 방사상으로 각각 연장되는 복수의 피벗핀(54)과; (e) 상기 베어링 세그먼트(52)중 어느 하나에 대한 내부말단(54A)에 상기 피벗핀(54) 각각을 널리 추축방향으로 방출 가능하게 설치하기 위한 수단(68)과; (f) 상기 환상부재(50)에 대한 피벗핀(54)의 상대적인 방사상 위치 및 그것에 의하여 상기 축(22)에 대한 베어링 세그먼트(52)의 상대적인 방사상 위치를 변화시킬 수 있도록 조정 가능하고, 상기 환상부재(50)에 대한 외부끝단(54B)에 상기 피벗핀(54) 각각을 설치하기 위한 수단(84)과; (g) 상기 피벗핀(54)을 상기 환상부재에 대해 상대적인 소망 조정위치에 고정시키기 위하여 상기 피벗핀(54)을 상기 환상부재(50)에 잠금 가능하게 결합시키기 위한 수단(86)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기한 피벗핀 바깥쪽 끝단 설치수단(84)이 상기 각 피벗핀(54)을 수용하기 위하여 상기 환상부재(50)를 통해 원주상으로 일정한 간격을 유지하고, 방사상으로 연장되는 다수의 개구부(88)를 특징짓는 수단과; 상기 피벗핀(54) 각각의 바깥쪽 끝단(54B)상에 형성되는 외부 나사(90) 세트와; 각각은 상기한 피벗핀 외부끝(54B)의 하나에 외부 나사(90)의 상기한 세트와 맞물리기 위하여 그 위에 형성된 한 세트의 내부 나사(94)를 가지고 그로인해 각 피벗핀(54)과 그것의 개별적인 조절엘리먼트(92)사이의 상대적인 회전이 상기 환상부재(50)에 관하여 상기 피벗핀(54)의 방사상의 위치의 변화를 일으키는 복수의 조절 엘리먼트(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 잠금가능 결합수단(86)이 상기 개구부(88)로 부터 방사상으로 연장되는 각 개구부의 외주에서 환상부재(50)내에 적어도 하나 이상의 리세스(96)를 정의하는 수단과; 상기 개구부(88)의 하나에 방사상으로 연장되는 상기 조절 엘리먼트(92) 각각의 주변 모서리에 적어도 하나의 노치(notch)(98)를 정의하는 수단과; 상기 개구부(88)의 하나에 방사상으로 연장되는 상기 피벗핀(54) 각각의 외부 끝단(54B)에 적어도 하나 이상의 길이방향으로 연장되는 슬롯(100)을 정의하는 수단; 및 상기 개구부(88)의 하나에 배치 가능하고, 상기한 컵(102) 각각은 회전 가능하지 않은 관계에서 상기 피벗핀(54)의 하나에 상기 컵(102)을 유지하기 위한 슬롯(100)속으로 연장 가능한 적어도 하나 이상의 돌기(104)를 갖고, 상기 컵(102) 각각은 상기 환상부재(50)의 리세스(96)의 하나와 거기에 회전가능하지 않은 관계로 상기 컵(102)을 유지하기 위한 조절 엘리먼트(92)의 노치(98)들 중의 하나속으로 변형 가능한 부분을 갖는 원통형 벽(102B)을 갖는 다수의 로킹 컵(locking cup)(102)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  14. 제11항에 있어서, 상기 피벗핀 내부 끝단 설치수단(68)이 상기 베어링 세그먼트(52)중 하나의 외부표면(60C)에 형성된 리세스(74)에 설치되고, 각각 내부 구멍표면(72A)을 가지는 복수의 컵 엘리먼트(72)와; 상기 피벗핀(54) 각각의 내부 끝단위의 외부접촉면(76), 상기 컵 엘리먼트 내부 구멍표면(72A)과 환상의 원통형 윤곽을 가지는 상기 피벗핀 내부 끝단 접촉면(76)중 어느 하나 및 그 사이에 만능 피보팅을 허용하는 환상의 구형 윤곽을 가지는 다른 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  15. 제11항에 있어서, 상기 베어링 조립체(48)가 축(22)에 설치되기 전에 상기 베어링 세그먼트(52)로 부터 그 내부말단에서의 상기 피벗핀(54)의 부주의한 방출을 억제하기 위하여 상기 환상부재(50)상에 상기 베어링 세그먼트(52)를 계속적으로 유지하기 위한 수단을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 유지수단(70)이 상기 환상 부재(50)의 내부면의 반대편의 축상으로 공간진 한쌍의 끝단(50C)으로 부터 개별적으로 돌기되는 플랜지(78)의 첫 번째 세트와; 상기 베어링 세그먼트(52) 각각의 외부면(60C)의 반대편의 축상으로 공간진 한쌍의 끝단(60A)으로 부터 개별적으로 돌기되는 플랜지(80)의 두번째 세트를 포함하고, 상기 플랜지의 첫 번째 및 두 번째 세트는 상기 환상부재(50) 위에 상기 베어링 세그먼트(52)를 느슨하게 유지하기 위해 서로간에 상호 맞춤이 허락될 수 있도록 축 방향으로 돌기되는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
  17. 제11항에 있어서, 각 베어링 세그먼트(52)의 외부면(60C)의 반대편의 축상으로 공간진 한쌍의(60A) 끝단(60A)중 하나로부터 바깥 방향으로 돌기되고, 상기한 환상 부재(50)상에 상기한 베어링 세그먼트(52)의 각각을 설치하기 위하여 정확한 방향을 확인하기 위한 기준림(reference rim)(82)을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 피벗패드 베어링 조립체.
KR1019890016116A 1988-11-07 1989-11-07 원자로 냉각펌프용 유체역학적 피벗패드 베어링 조립체 KR0159043B1 (ko)

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