KR100269843B1 - 비방사형 라인 피봇식 추력베어링(Non-radial line pivoted pad thrust bearing) - Google Patents

Abstract

본 발명은 비방사형 라인 피봇식 추력베어링에 관한 것으로, 그 목적은 피봇식 추력베어링의 지지 라인을 비방사형으로하여 성능이 우수하고, 가격이 저렴한 비방사형 라인 피봇식 추력베어링을 제공하는 것이다.

본 발명은 추력편(1)과 회전원판(2) 사이에 윤활유를 공급하여 형성되는 윤활유막(3)의 유막 입구측의 두께(h1)와 출구측 유막 두께(h2)의 비가 자유스럽게 조절될 수 있도록 추력편의 일측 라인을 지지하는 라인 피봇식 추력베어링 베어링에 있어서; 상기 지지라인()의 연장선과 추력편의 외반경을 이루는 호() 또는 내반경을 이루는 호()의 중심선(0)이 서로 교차되지 않도록 지지라인(

Description

비방사형 라인 피봇식 추력베어링(Non-radial line pivoted pad thrust bearing)

본 발명은 비방사형 라인 피봇식 추력베어링에 관한 것으로, 라인 피봇식 추력베어링의 지지라인을 비방사형으로하여 하중지지능력을 향상시킨 비방사형 라인피봇식 추력베어링에 관한 것이다.

일반적으로 피봇식 추력베어링은 도 1 에 도시된 바와 같이 추력편(1)과 회전원판(2) 사이에 윤활유를 공급함으로써 형성되는 윤활유막(3)의 형성이 입구측유막(4)의 두께(h1)와 출구측 유막(5)의 두께(h2) 비가 자유스럽게 조절될 수 있도록 하기 위하여 추력편(1)을 한 점(6) 또는 도 2 에 도시된 바와 같이 라인(7)으로 지지하여 추력편(1)의 운동이 지지점(6) 및 지지라인(7)을 중심으로 자유로운 형태를 구비하는 베어링을 말한다. 이와 같은 피봇식 추력베어링은 추력편이 고정된 고정식 추력베어링에 비하여 하중지지능력이 우수하다.

종래에 사용되고 있는 피봇식 추력베어링은 현재까지 포인트 피봇방식과 라인 피봇방식이 있는데, 상기 포인트 피봇방식은 추력편의 한점을 지지하는 것으로 베어링의 성능이 뛰어난 반면에 그 설계와 제작이 어렵고, 고가인 문제점이 있었다.

또한, 상기 라인 피봇식 방식은 추력편의 라인을 지지하는 것으로, 도 3 에도시된 바와 같이 지지라인()이 추력편의 외반경을 이루는 호() 또는 내반경을 이루는 호()의 중심선(0)과 지지라인()의 연장선이 일치하도록 설계되어 있다. 즉 방사선의 일부분을 지지라인으로 사용하는 형식으로 되어 있어 포인트 피봇방식에 비해 제작이 용이하고, 가격이 비교적 저렴하나, 포인트 지지방식에 비해 베어링 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 피봇추력베어링의 지지 라인을 비방사형으로하여 성능이 우수하고, 가격이 저렴한 비방사형 라인 피봇식 추력베어링을 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 라인 피봇식 추력베어링의 지지 라인을 변형함으로써 달성되는데 추력편(1)과 회전원판(2) 사이에 윤활유를 공급하여 형성되는 윤활유막(3)의 유막 입구측의 두께(h1)와 출구측 유막 두께(h2)의 비가 자유스럽게 조절될 수 있도록 추력편의 일측 라인을 지지하는 라인 피봇식 추력베어링 베어링에 있어서, 상기 지지라인()의 연장선과 추력편의 외반경을 이루는 호() 또는 내반경을 이루는 호()의 중심선(0')이 서로 교차되지 않도록 지지라인()이 임의의 각도를 구비하며, 비방사형으로 형성된 비방사형 라인 피봇식 추력베어링을 제공함에 있다.

제1도는 포인트 피봇(point pivot)식 추력베어링의 개념도.

제2도는 라인 피봇(line pivot)식 추력베어링의 개념도.

제3도는 종래 라인 피봇식 추력베어링의 상세도.

제4도는 본 발명에 따른 비방사형 라인 피봇식 추력베어링의 상세도.

제5도는 종래의 라인 및 포인트 피봇식 추력베어링과 본 발명의 비방사형 라인 피봇식 추력베어링의 하중지지능력 비교도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 추력편 2 : 회전원판

3 : 유활유막 4 : 입구측 유막

5 : 출구측 유막 6 : 지지점

7 : 지지라인

1994년 한국윤활학회지 제 10권 제 4호의 "부채꼴형 추력베어링의 설계에 있어서 선단압력의 영향"에 의하면 윤활유막의 출구부에서 유막두께가 반경방향으로 일정한 높이를 이루며 평행을 이루게 될 때, 추력베어링의 하중지지능력이 최대가 된다. 즉 윤활유막에서 발생되는 유막압력은 윤활유막의 입구부에서 유입되는 윤활유량이 유출될 때 유출 저항력에 비례하게 되는데, 유출 윤활유량의 많은 부분이 윤활유량의 출구측을 통하여 빠져나가게 된다. 이 유막압력을 추력편의 윤활면 면적으로 적분한 것이 곧 추력편 하나의 하중지지용량이되므로 출구측의 통로면적을 최소화하는 것이 가장 효과적인 피봇식 추력베어링이 된다.

도 4 는 본 발명에 따른 비방사형 라인 피봇식 추력베어링의 상세도를 도시한 것으로, 본 발명은 추력편의 지지라인() 연장선과 추력편의 외반경을 이루는 호() 또는 내반경을 이루는 호()의 중심선(0')이 일치하지 않도록 설계 되어 있다. 즉 추력편의 외반경을 이루는 호() 또는 내반경을 이루는 호()의 중심선(0)과 지지라인()이 일치하지 않도록 지지라인()을 임의의 각도로 형성하여 추력편의 지지라인()을 비방사선 형태로 설계하도록 되어 있다.

또한 상기 추력편의 지지라인()을 추력편 윤활면의 출구선단()과 평행을 이루도록 형성하면 윤활유막의 출구부에서 유막두께가 반경방향으로 일정한 높이를 이루며 평행을 이루게 됨과 동시에 출구측의 통로면적이 최소화되므로, 가장 효과적인 하중지지능력을 구비하게 된다.

도 5 는 종래의 라인 및 포인트 피봇식 추력베어링과 본 발명의 비방사형(평행) 라인 피봇식 추력베어링의 하중지지능력 비교도를 도시한 것으로, 피봇위치(지지점 위치)의 변화에 따른 추력베어링의 하중지지능력 변화를 나타낸 것이다. 세로측은 최소 윤활유막 두께가 동일한 경우에 대한 추력베어링의 하중지지능력을 무차원 형태로 표시하고 있으며, 가로측은 미끄럼방향으로의 피봇위치()를 나타내고 있다. 윤활유막의 입구를 0으로 두고 출구를 1로 둔 경우의 비율로 나타낸 것이며, 포인트 피봇식에서 필요한 반경방향 피봇위치(Rp)는 내경부(도3의)를 0안로, 외경부(도 3 의)를 1로 둘 때 비율로 나타낸 것이다. 그리고 본 발명의 미끄럼방향(S) 지지위치는 지지라인()이 평균반경선()과 교차하는 점(P)을 위치로 하였다.

이와 같이 본 발명은 추력편의 지지라인을 방사선 형태가 아닌 임의의 각도를 구비하는 비방사선 형태로 형성하여 제작이 용이하고, 포인트 피봇식 추력베어링에 비해 가격이 저렴하며, 하중지지능력이 향상되는 등 많은 효과가 있다.

Claims (2)

1. 추력편(1)과 회전원판(2) 사이에 윤활유를 공급하여 형성되는 윤활유막(3)의 유막 입구측의 두께(h1)와 출구측 유막 두께(h2)의 비가 자유스럽게 조절될 수 있도록 추력편의 일측 라인을 지지하는 라인 피봇식 추력베어링 베어링에 있어서, 상기 지지라인()의 연장선과 추력편의 외반경을 이루는 호() 또는 내반경을 이루는 호()의 중심선(0')이 서로 교차되지 않도록 지지라인()이 임의의 각도를 구비하며, 비방사형으로 형성된 것을 특징으로 하는 비방사형 라인 피봇식 추력베어링.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지라인()이 추력편 윤활면의 출구선단()과 평행을 이르도록 형성된 것을 특징으로 하는 비방사형 라인 피봇식 추력베어링.