KR100942190B1 - 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈발전기의 고속 회전체 등에 사용되는 6-패드 틸팅 베어링의 정비시 베어링의 하부 패드를 고정시키는 고정장치에 관한 것이다.

본 발명은, 내부에 수용공간을 구비하고 베어링 페데스탈 내측의 베어링 링과 패드 사이의 갭에 삽입되는 바디와, 편심축에 의해 상기 바디의 수용공간에 설치되어 회전 조작되는 편심롤러 및, 상기 편심롤러의 외측에서 상기 바디의 수용공간에 설치되어 편심롤러의 회전에 따라 상기 베어링 링과 패드 사이의 갭으로 돌출되는 두께가 조정되면서 상기 패드를 고정시키는 두께조정편을 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 편심롤러의 간단한 회전 조작에 의해 패드를 견고하게 고정할 수 있으므로, 종래의 패드 고정수단에 비해 누구나가 용이하게 사용할 수 있어 사용편의성이 우수한 효과가 있다.

6-패드, 베어링, 고정, 편심롤러, 두께조정편

Description

6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치 {Fixing device for bottom pad of 6-pad tilting bearing}

본 발명은 터빈발전기의 고속 회전체 등에 사용되는 6-패드 틸팅 베어링의 정비시 베어링의 하부 패드를 고정시키는 고정장치에 관한 것이다.

현재 산업설비에는 수많은 형식의 미끄럼 베어링이 각각의 고유 특성과 장점에 맞게 적용되고 있는데, 6-패드 틸팅 베어링은 고속 회전체에서 발생하는 오일 휩(oil whip)이나 월(whirl)을 억제할 목적으로 고속 저하중에 유리하도록 개발된 신형 베어링이다. 일반적으로 6-패드 틸팅 베어링은 원자력 터빈과 같은 저속 대형 회전체에는 채용이 되지 않고 있으나, 3600RPM의 표준화력 터빈과 특수한 일반 산업설비의 고속 회전체에는 주로 많이 채용이 되고 있다.

첨부도면 도 1은 6-패드 틸팅 베어링의 하부를 나타내고 있는데, 베어링 페데스탈(bearing pedestal : 1) 내측의 베어링 링(2)과 저널(3) 사이에 세 개의 패드(4,5,6)가 위치하고, 이들 패드(4,5,6)는 피봇(pivot : 7,8,9)과 선접촉하고 있 는 상태에 있다. 베어링 하부의 구성과 동일하게 베어링 상부에도 세 개의 패드가 위치함으로써, 6-패드 틸팅 베어링 전체적으로는 총 6개의 패드가 구성되어 있다. 이러한 6-패드 틸팅 베어링은 하중의 변화에 따라 축 방향과 축에 직각인 방향의 기울어짐(tilting)이 용이하게 이루어지게 된다.

한편, 6-패드 틸팅 베어링은 운전 중에 유체유막형성과 속도에 의한 힘의 균형으로 인해 안정적인 상태를 유지하지만, 정비시에는 로터를 서서히 회전시키려면 하중이 베어링 하부의 바텀 패드(5)에 의해 모두 지지되어야 하기 때문에 매우 불안정한 상태가 된다. 그리고, 이때 좌측 패드(4)와 우측 패드(6)는 아무런 역할을 하지 못하기 때문에 이들 두 개의 패드(4,6)는 고정수단에 의해 고정시킨 상태에서 로터를 회전시켜야 축의 흔들림이 발생하지 않게 된다.

위의 설명과 같이 좌측 패드(4)와 우측 패드(6)를 고정시키기 위한 고정수단으로는 종래에 개발된 몇 가지 예가 있다. 첫째로, 나무 재질의 쐐기인데, 구조는 간단하지만 고정과정에서 부스러기가 발생하여 베어링 내에 이물질이 유입되는 문제가 있다. 둘째로, 동 또는 황동 재질의 쐐기인데, 이것은 나무 쐐기와 같은 모양으로 제작되지만 정확한 형상으로 제작하기가 어렵고, 때려 박는 힘의 크기를 조절하기가 힘들며, 고정과정에서 다소의 부스러기가 발생하는 문제가 있다. 이 밖에, 베어링 저널을 고정시키는 고정장치가 적용되는 경우도 있는데, 이것은 무게가 무겁고 복잡한 현장에서 설치 및 분해과정이 번거로운 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 간편하고 안전하게 사용할 수 있으며, 사용시 이물질 유입의 우려가 없는 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 수용공간을 구비하고 베어링 페데스탈 내측의 베어링 링과 패드 사이의 갭에 삽입되는 바디와, 편심축에 의해 상기 바디의 수용공간에 설치되어 회전 조작되는 편심롤러 및, 상기 편심롤러의 외측에서 상기 바디의 수용공간에 설치되어 편심롤러의 회전에 따라 상기 베어링 링과 패드 사이의 갭으로 돌출되는 두께가 조정되면서 상기 패드를 고정시키는 두께조정편을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 바디에 가이드홈이 구비되고, 상기 두께조정편에는 상기 가이드홈에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이더가 구비된 구성이 부가될 수 있다.

또, 상기 바디와 상기 두께조정편에는 상기 베어링 링과 상기 패드 위에 걸쳐지는 걸림턱이 구비된 구성이 부가될 수 있다.

또한, 상기 편심롤러의 편심축에는 편심롤러의 회전 조작을 위한 핸들이 구비된 구성이 부가될 수 있다.

또한, 상기 편심롤러의 하단부에는 편심롤러의 회전을 지지하기 위한 지지축 이 구비되고, 상기 바디의 하단부에는 상기 지지축이 회전 가능하게 결합되는 지지플레이트가 구비된 구성이 부가될 수 있다.

한편, 상기 바디와 상기 두께조정편의 외주면은 상기 베어링 링과 상기 패드의 대향면을 따라 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 편심롤러의 간단한 회전 조작에 의해 패드를 견고하게 고정할 수 있으므로, 종래의 패드 고정수단에 비해 누구나가 용이하게 사용할 수 있어 사용편의성이 우수한 효과가 있다.

또한, 두께조정편이 편심롤러의 회전에 의해 베어링 링과 패드 사이의 갭으로 돌출되면서 패드를 고정하므로, 종래의 패드 고정수단과 같이 부스러기 등의 이물질이 베어링 안으로 유입될 우려가 없어 정비품질향상에 기여하는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고정장치를 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 3 내지 도 5는 각각 도 2의 고정장치에 대한 최소 두께 상태, 중간 두께 상태, 최대 두께 상태를 나타낸 종단면도 및 편심롤러의 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 6은 도 2의 고정장치가 6-패드 틸팅 베어링의 하부에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

상기 도면에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치(100,100')는, 외관을 형성하는 바디(110)와 이 바디(110)에 설치되는 편심롤러(120) 및 이 편심롤러(120)에 의해 두께가 조정되는 두께조정편(130)을 구비하고 있으며, 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

바디(110)는 본 실시예에 따른 고정장치(100,100')의 외관을 형성하되, 그 외주면은 고정장치(100,100')가 설치될 베어링 페데스탈(200) 내측의 베어링 링(300)과 패드(400,500) 사이의 대향면을 따라서 곡면으로 형성되어 있다. 즉, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 베어링 링(300)과 패드(400,500)의 서로 마주보는 면은 곡면으로 형성되어 있는데, 본 실시예의 고정장치(100,100')가 베어링 링(300)과 패드(400,500) 사이의 갭(g)에 삽입되어 패드(400,500)를 안정적으로 고정시킬 수 있기 위해서는 그 외주면이 베어링 링(300)과 패드(400,500)의 곡면과 일치하도록 제작되는 것이 바람직하다. 이러한 바디(110)의 내부에는 바디(110) 외부로 트인 수용공간(111)이 형성되어 있으며, 이 수용공간(111)에 상기 편심롤러(120)와 두께조정편(130)이 설치된다. 특히, 수용공간(111)은 편심롤러(120)의 단면 직경과 두께조정편(130)의 두께를 합한 것보다 큰 폭으로 이루어짐으로써, 편심롤러(120) 와 두께조정편(130)을 충분히 수용할 수 있게 된다.

상기 수용공간(111)에 설치되는 편심롤러(120)는 원주형으로 이루어져 그 상단부에 편심축(121)을 구비하고 있으며, 편심축(121)은 바디(110)의 상부에 회전 가능하게 설치됨으로써 편심롤러(120)가 바디(110)의 수용공간(111) 내에서 회전할 수 있게 된다. 또, 편심롤러(120)의 하단부에는 편심롤러(120)가 보다 안정적으로 바디(110)에 설치된 상태에서 회전이 지지될 수 있도록 하기 위한 지지축(122)이 구비되어 있으며, 바디(110)의 하단부에는 이 지지축(122)이 회전 가능하게 설치되는 지지플레이트(140)가 결합되어 있다. 편심롤러(120)의 편심축(121)에는 편심롤러(120)를 회전 조작하기 용이하도록 핸들(123)이 구비되어 있다.

두께조정편(130)은 편심롤러(120)의 외측에서 바디(110)의 수용공간(111)에 설치되는데, 바디(110)에 'T'자형의 가이드홈(112)이 형성되어 있고 두께조정편(130)의 상단부에는 이 가이드홈(112)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이더(131)가 구비되어 있어서, 두께조정편(130)이 바디(110)에 결합된 상태에서 편심롤러(120)의 회전에 따라 바디(110)의 수용공간(111)으로부터 슬라이딩되면서 돌출될 수 있게 된다. 즉, 핸들(123)을 이용하여 편심롤러(120)를 회전시키면 도 3 내지 도 5에 차례로 나타난 바와 같이 두께조정편(130)의 외주면이 편심롤러(120)의 외주면과 접하여 밀리면서 돌출되는 것이다. 이러한 두께조정편(130)의 외주면 중 베어링 링(300)과 패드(400,500)의 대향면을 향하는 부위는, 바디(110)의 경우와 같이 베어링 링(300) 혹은 패드(400,500)의 대향하는 곡면과 일치하도록 제작되는 것이 바람직하다.

한편, 바디(110)와 두께조정편(130)의 상측부에는, 본 실시예의 고정장치(100,100')가 설치될 때 설치작업이 용이하도록, 베어링 링(300)과 패드(400,500) 위에 걸쳐지는 걸림턱(113,132)이 구비되어 있다.

위와 같이 구성된 본 실시예의 고정장치(100,100')가 베어링 링(300)과 좌측 패드(400) 및 우측 패드(500) 사이에 설치되어 이들 패드(400,500)를 고정시키는 작동 관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 3에서와 같이, 편심롤러(120)의 대부분이 바디(110)의 수용공간(111) 안쪽으로 완전히 들어간 상태에서 두께조정편(130) 역시 수용공간(111) 안쪽으로 최대한 삽입됨으로써, 바디(110)로부터 두께조정편(130)까지의 폭에 의해 결정되는 고정장치(100,100')의 두께가 최소 두께 상태를 갖게 된다.

도 3의 상태에서 고정장치(100,100')를 도 6에서와 같이 베어링 링(300)과 패드(400,500) 사이의 갭(g)에 삽입하는데, 이때 고정장치(100,100')의 조작을 용이하게 할 수 있도록 바디(110)와 두께조정편(130)에 각각 구비된 걸림턱(113,132)이 베어링 링(300)과 패드(400,500)의 위쪽에 걸쳐지게 한다. 그리고 편심롤러(120)의 편심축(121) 상단에 구비된 핸들(123)을 이용하여 편심롤러(120)를 도면상에서 시계방향으로 회전시키면, 도 4의 상태와 같이 편심롤러(120)에 의해 두께조정편(130)이 수용공간(111)으로부터 베어링 링(300)과 패드(400,500) 사이의 갭(g)으로 돌출됨으로써 고정장치(100,100')의 두께가 도 3의 상태로부터 증 가하게 된다. 이때, 바디(110)의 가이드홈(112)을 따라 두께조정편(130)의 가이더(131)가 슬라이딩하므로, 두께조정편(130)은 안정적으로 동작하게 된다.

계속해서 편심롤러(120)의 핸들(123)을 같은 방향으로 도 5와 같이 90°회전시키면 두께조정편(130)이 바디(110)의 수용공간(111)으로부터 최대한 돌출됨으로써 고정장치(100,100')의 두께가 최대 상태로 된다. 이에 따라, 도 6에서와 같이 고정장치(100,100')는 베어링 링(300)과 패드(400,500) 사이에 완전 밀착됨으로써, 패드(400,500)가 베어링 저널(600)과 고정장치(100,100') 사이에서 견고하게 고정이 된다.

한편, 두께조정편(130)은 그 두께 치수별로 여러 종류의 것들이 구비됨으로써, 적용되는 베어링의 링과 패드 사이의 갭(g) 간격에 따라 적합한 치수의 것을 바디(110)에 교체 결합하여 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 6-패드 틸팅 베어링의 하부를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고정장치를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 고정장치에 대한 최소 두께 상태를 나타낸 종단면도 및 편심롤러의 상태를 나타낸 평면도이다.

도 4는 도 2의 고정장치에 대한 중간 두께 상태를 나타낸 종단면도 및 편심롤러의 상태를 나타낸 평면도이다.

도 5는 도 2의 고정장치에 대한 최대 두께 상태를 나타낸 단면도 및 편심롤러의 상태를 나타낸 평면도이다.

도 6은 도 2의 고정장치가 6-패드 틸팅 베어링의 하부에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100,100' : 고정장치 110 : 바디

111 : 수용공간 112 : 가이드홈

113,132 : 걸림턱 120 : 편심롤러

121 : 편심축 122 : 지지축

123 : 핸들 130 : 두께조정편

131 : 가이더 140 : 지지플레이트

200 : 베어링 페데스탈 300 : 베어링 링

400,500 : 패드 600 : 저널

Claims (6)

1. 내부에 수용공간을 구비하고 베어링 페데스탈 내측의 베어링 링과 패드 사이의 갭에 삽입되는 바디;

   편심축에 의해 상기 바디의 수용공간에 설치되어 회전 조작되는 편심롤러;

   상기 편심롤러의 외측에서 상기 바디의 수용공간에 설치되어 편심롤러의 회전에 따라 상기 베어링 링과 패드 사이의 갭으로 돌출되는 두께가 조정되면서 상기 패드를 고정시키는 두께조정편을 포함하여 이루어진 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 바디와 상기 두께조정편에는 상기 베어링 링과 패드 위에 걸쳐지는 걸림턱이 구비된 것을 특징으로 하는 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 편심롤러의 편심축에는 편심롤러의 회전 조작을 위한 핸들이 구비된 것을 특징으로 하는 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 편심롤러의 하단부에는 편심롤러의 회전을 지지하기 위한 지지축이 구비되고, 상기 바디의 하단부에는 상기 지지축이 회전 가능하게 결합되는 지지플레이트가 구비된 것을 특징으로 하는 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 바디와 상기 두께조정편의 외주면은 상기 베어링 링과 상기 패드의 대향면을 따라 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 6-패드 틸팅 베어링의 하부 패드 고정장치.

Images