KR100754480B1 - 터보 기계용 베어링 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링의 외주면을 지지하는 베어링 하우징에 있어서, 상기 베어링을 감싸는 원통형 하우징 바디와; 상기 하우징 바디의 외주면 일단에 등간격으로 형성하며, 상기 하우징 바디의 축방향과 미리 설정된 경사각만큼 경사지게 형성한 다수개의 경사빔을 포함함을 특징으로 하는 터보 기계용 베어링 하우징을 제공한다.

베어링 하우징, 경사빔

Description

터보 기계용 베어링 하우징{BEARING HOUSING FOR TURBO APPARATUS}

도 1은 일반적인 가스 터어빈 엔진의 일부를 나타낸 구성도,

도 2는 종래의 실시예에 따른 베어링 하우징을 나타낸 측면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 하우징을 나타낸 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200 : 베어링 하우징 210 : 하우징 바디

220 : 경사빔

본 발명은 터보 기계에 관한 것으로서, 특히 터보 기계의 구동축에 설치된 베어링을 지지하는 베어링 하우징에 관한 것이다.

통상적으로, 발전기 또는 항공기용 엔진에 사용되는 터보 기계는 크게 압축기, 연소기 및 터어빈 블레이드로 구성되며, 상기 터어빈 블레이드가 장착된 회전 축에는 고속 회전시 마찰을 감소시켜 회전을 원활히 하기 위한 베어링이 설치된다.

도 1은 일반적인 가스 터어빈 엔진의 일부를 나타낸 구성도이며, 도 2는 종래의 실시예에 따른 베어링 하우징을 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 가스 터어빈 엔진은 구동축(10), 상기 구동축의 외주면에 설치된 베어링 서포트(20), 상기 베어링 서포트(20)의 외주면에 설치된 베어링(30) 및 상기 베어링(30)의 외주면에 설치된 베어링 하우징(40)을 구비한다. 상기 베어링 하우징(40)은 로터의 회전을 원활히 하기 위해 설치된 베어링(30)의 외주면을 지지한다.

특히, 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 실시예에 따른 상기 베어링 하우징(100)은 하우징 바디(110)와 , 상기 하우징 바디(110)의 외주면 일단에 형성한 다수개의 빔(120)으로 구성된다.

상기 빔(120)은 로터의 진동을 감쇠시켜 로터 주위의 다른 부품들로 진동이 전해지지 않도록 하는 감쇠 역할과 함께, 상기 로터의 임계 회전 속도를 조절하여 내부 부품의 파손을 방지하는 역할을 한다. 상기 빔(120)은 하우징 바디(110)의 축방향과 평행한 방향으로 형성된다.

그러나, 종래의 실시예에 따른 베어링 하우징(100)은 일단에 형성한 빔(120)들이 축방향에 대해 직선형으로 형성되어 있어, 가스 터어빈 엔진 등 터보 기계의 축방향 길이를 제한하는 요소로 작용되었다. 즉, 종래의 베어링 하우징(100)은 빔(120)이 차지하는 길이로 인해 축방향 길이를 단축하는데 한계가 있었으며, 이로인해 터보 기계의 전체 길이가 늘어날 뿐만 아니라 공간 활용 및 중량에 있어서도 장애가 되어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 로터의 임계 속도를 조절하기 위한 기본 강성을 유지하면서도 가스터어빈 엔진 등 터보 기계의 축방향 길이를 단축시키고 중량을 감소시킬 수 있는 터보 기계용 베어링 하우징을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 비행기용 엔진에의 적용시 마찰 항력 및 중량을 감소시킬 수 있는 터보 기계용 베어링 하우징을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베어링의 외주면을 지지하는 터보 기계용 베어링 하우징에 있어서, 상기 베어링을 감싸는 원통형 하우징 바디와; 상기 하우징 바디의 외주면 일단에 등간격으로 형성하며, 상기 하우징 바디의 축방향에 대해 경사지게 형성한 다수개의 경사빔을 포함함을 특징으로 하는 터보 기계용 베어링 하우징을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베어링 하우징을 나타낸 측면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 베어링 하우징(200)은 하우징 바디(210)와 경사빔(220)으로 이루어진다.

상기 하우징 바디(210)는 베어링의 외주면을 감싸는 원통형 부재이다. 상기 하우징 바디(210)는 로터의 회전을 원활히 하는 베어링을 지지한다.

상기 경사빔(220)은 하우징 바디(210)의 외주면 일단에 등간격으로 다수개를 형성하며, 상기 하우징 바디(210)의 축방향과 미리 설정된 경사각(α)만큼 경사지게 형성한다. 본 발명의 경사빔(220)은 축방향 길이(l)는 줄어들지만, 자체 길이(l`)는 종래의 빔 길이와 같게 형성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 베어링 하우징(200)은 로터 임계 속도 조절에 필요한 강성 조건을 만족하면서도 상기 하우징 바디(210)의 축방향 길이를 줄일 수 있으며, 그에 따라 가스 터어빈 엔진 등 터보 기계에 본 발명의 베어링 하우징(200)을 적용할 경우 터보 기계의 소형화 및 경량화가 이루어진다. 또한, 본 발명의 베어링 하우징(200) 길이가 줄어듦으로써 터보 기계 내부의 허브 공간을 넓게 활용할 수 있어, 보기류 장착 및 열전달 특성을 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 경사빔(220)의 경사각(α) 및 상기 인접하는 경사빔(220)간의 간격(s)과 경사빔(220)의 축방향 길이(l)의 비(s/l)는 로터 임계 조절 속도, 베어링 하우징의 길이 등 터보 기계의 내부 특성을 고려하여 결정한다. 상기 경사각(α)은 3 내지 45도 범위 이내로 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 인접하는 경사빔(220)간의 간격(s)과 경사빔(220)의 축방향 길이(l)의 비(s/l)는 0.1 내지 1.1 범위 이내로 조절하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 터보 기계용 베어링 하우징은 빔을 경사지게 형성함으로써 기본 강성을 그대로 유지하면서 베어링 하우징의 축방향 길이를 줄일 수 있으므로, 가스터어빈 엔진 등 터보 기계의 축방향 길이를 단축시키고, 그에 따라 전체 중량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 터보 기계용 베어링 하우징은 비행기용 엔진에의 적용시 마찰 항력 및 중량을 감소시킴으로써 비연료소모율(specific fuel consumption)을 낮추는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 베어링의 외주면을 지지하는 베어링 하우징에 있어서,

   상기 베어링을 감싸는 원통형 하우징 바디와;

   상기 하우징 바디의 외주면 일단에 등간격으로 형성하며, 상기 하우징 바디의 축방향에 대해 경사지게 형성한 다수개의 경사빔을 포함함을 특징으로 하는 터보 기계용 베어링 하우징.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 경사빔의 경사각은 3 내지 45도 범위 이내임을 특징으로 하는 터보 기계용 베어링 하우징.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 경사빔과 인접하는 다른 경사빔 사이의 간격과 경사빔의 상기 하우징 바디의 축방향을 따르는 길이의 비는 0.1 내지 1.1 범위 이내임을 특징으로 하는 터보 기계용 베어링 하우징.

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