KR101010519B1 - 베어링패드사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를설치한 틸팅패드 저어널 베어링. - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링케이스의 내주연과 로터의 외주연에 다수개의 베어링패드를 설치하고, 냉각윤활유가 공급되도록 베어링패드 사이에서 형성된 오일공급부에만 씰투스를 설치하고, 베어링패드부에 씰 투스를 제거하여 베어링과 로터간의 마찰토크와 메탈온도를 저감시켜 베어링 패드에 대한 건전성을 확보하고 동력손실을 줄여 베어링의 성능을 향상시키도록 구성한 베어링패드사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를 설치한 틸팅패드 저어널 베어링에 관한 것이다.

저어널 베어링, 베어링케이스, 로터, 베어링패드, 씰 투스(seal tooth)

Description

베어링패드사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를 설치한 틸팅패드 저어널 베어링.{Tilting pad journal bearing installed stepped seal tooth at oil supply zone position between bearing pads.}

본 발명은 베어링케이스의 내주연과 로터의 외주연에 다수개의 베어링패드를 설치하고, 냉각윤활유가 공급되도록 베어링패드 사이에서 형성된 오일공급부에만 씰투스를 설치하고, 베어링패드부에 씰 투스를 제거하여 베어링과 로터간의 마찰토크와 메탈온도를 저감시켜 베어링 패드에 대한 건전성을 확보하고 동력손실을 줄여 베어링의 성능을 향상시키도록 구성한 베어링패드 사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를 설치한 틸팅패드 저어널 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 저어널 베어링은 도 1에 도시된 바와 같이 윤활유는 외부에서 환상홈(Annulus Groove)(7)을 통해 공급된 윤활유가 공급홀(Feed Hole)(8)을 지나 오리피스(5)를 통과한 후 베어링 패드(3)로 공급되는 구조를 가지고 있다.

축이 회전하게 되면 윤할유는 베어링패드(3)의 선단으로 유입되고 축방향과 베어링패드(3)의 후단으로 빠져나가게 된다.

각 상기 베어링패드(3)의 후단으로 빠져나온 윤활유는 마찰로 인하여 온도가 상승하게 된다.

온도가 상승된 윤활유는 오일공급부(9)의 오피리스(5)로부터 공급되는 냉각된 윤활유와 혼합하게 되므로, 다음 상기 베어링패드(3) 선단으로 공급되는 윤활유의 온도는 오일공급부(9)에서 공급되는 전체 윤활유의 온도보다 높게 된다.

한편, 틸팅패드 저어널베어링에 설치된 씰투스(1)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링 케이싱(10)의 양 끝단 턱에 형성하여 로터(2)와 베어링패드(3)사이에서 유막(윤활유막)을 형성하고 있는 윤활유가 축방향으로 과도하게 배출되는 것을 막고, 베어링 운전중 로터(2)와 베어링패드(3)사이에 적정한 유막(윤활유막)이 유지되는 것을 돕도록 구성한다.

상기 씰 투스(1)가 베어링의 유막(윤활유막)을 형성하고 있는 윤활유의 축방향 배출을 막음으로 인해 운전중인 베어링의 내부에 머물고 있는 윤활유의 양은 상기 씰 투스(1)가 없을 경우 보다 많아진다.

따라서 상기 베어링패드(3)의 후단에서 상기 베어링패드(3)와 상기 베어링패드(3)사이인 오일공급부(9)로 빠져나오는 윤활유의 양이 많아져 각 상기 베어링패드(3)의 다음 선단(3a)으로 유입되는 냉각된 윤활유의 온도를 높이게 된다.

이때 상기 베어링패드(3)의 선단(3a)으로 유입되는 윤활유의 온도는 베어링 메탈온도를 결정하는 주요한 인자이므로, 상기 씰 투스(1)는 결국 베어링의 메탈온도를 높이는 문제를 발생시키되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 씰 투스(1)는 운전중 베어링의 내부에 머물고 있는 윤활유의 양을 증가시키므로 베어링과 축사이의 회전에 의한 마찰을 증가시켜서 결국 베어링의 동력손실을 증가시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 베어링케이스의 내주연과 로터의 외주연에 다수개의 베어링패드를 설치하고, 냉각윤활유가 공급되도록 베어링패드 사이에서 형성된 오일공급부에만 씰투스를 설치하고, 베어링패드부에 씰 투스를 제거하여 베어링과 로터간의 마찰토크와 메탈온도를 저감시켜 베어링 패드에 대한 건전성을 확보하고 동력손실을 줄여 베어링의 성능을 향상시키도록 구성한 베어링패드사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를 설치한 틸팅패드 저어널 베어링을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 틸팅패드 저어널 베어링에 있어서, 베어링 케이스의 내주연과 로터의 외주연사이에 다수개로 형성된 베어링패드와, 상기 베어링패드의 사이에 각각 형성되어, 냉각 윤활유를 공급하는 오리피스가 형성된 오일공급부와, 상기 오일공급부에 씰 투스(seal tooth)를 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 운전중인 상기 로터와 상기 베어링 패드사이에 형성된 가열된 윤활유는 상기 로터의 축방향으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 패드와 상기 베어링 패드사이의 오일공급부에 외부에서 공급되어 냉각된 윤활유가 새는 것을 억제하여 상기 베어링패드 선단에 유입되는 윤활유의 온도를 낮추는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 베어링케이스의 내주연과 로터의 외주연에 다수개의 베어링패드를 설치하고, 베어링패드 사이에서 냉각윤활유가 공급되도록 형성된 오일공급부에만 씰 투스를 설치하고 베어링패드부의 씰 투스를 제거하여 베어링과 로터간의 마찰토크와 메탈온도를 저감시켜 베어링 패드에 대한 건전성을 확보하고 동력손실을 줄여 베어링의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 개략적 단면도이고,도 5는 도 4의 B-B'선단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 베어링에 열전대를 설치하여 베어링 패드의 유막온도 측정위치를 나타낸 개략도이고, 도 7은 본 발명에 따른 베어링의 운전중 베어링패드의 유막온도를 측정비교한 그래프도이다.

본 발명에 따른 베어링패드사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를 설치한 틸팅패드 저어널베어링을 도 4 내지 도 7에 도시된 것을 참조하여 상세하게 설명하면;

본 발명에 따른 저어널 베어링(200)은 베어링 케이스(101)와 베어링 케이스(101)의 내주연과 로터(102)의 외주연사이에 다수개로 형성된 베어링패드(103)로 구성한다.

상기 베어링패드(103)의 사이에 오일공급부(105)를 각각 형성하여 구성한다.

상기 오일공급부(105)에는 냉각 윤활유를 공급하는 오리피스(104)를 형성하여 구성한다.

상기 오일공급부(105)에 계단형 씰 투스(seal tooth)(106)를 설치하여 구성한다.

즉, 상기 베어링패드(103) 사이의 상기 오일공급부(105)에만 상기 씰 투스(106)를 설치하고, 상기 베어링패드(103)부에는 상기 씰 투수(106)를 설치하지 않아 베어링 내부의 윤활유를 원할하게 배출하고 상기 베어링패드(103)와 상기 로터(102)의 사이에 상기 씰 투스(106)로 인한 마찰력을 감소시키고, 상기 베어링패드(103)와 상기 로터(102)의 사이의 윤활유 온도상승을 저감시키기 위해 구성한 것이다.

이렇게 상기 오일공급부(105)에만 계단형 상기 씰 투스(106)를 형성하므로 상기 로터(102)의 회전시 상기 로터(102)와 상기 베어링 패드(103)사이에 형성되어 가열되는 윤활유는 도 4 및 도 5에 도시된 것을 참조하여 상기 로터(102)의 축방향으로 쉽게 배출되도록 구성한다.

이와 같이 가열된 윤활유를 배출하는 것은 상기 로터(102)와 상기 베어링패드(103)사이에 체류하는 윤활유의 양을 줄이기 위함이다.

상기 오일공급부(105)인 상기 베어링 패드(103) 사이에서 공급하는 냉각 윤활유를 베어링패드 선단(107)으로 공급하여 상기 베어링패드 선단(107)에 유입되는 윤활유의 온도를 낮추도록 구성한다.

상기 베어링패드(103)들과 상기 로터(102)의 사이의 윤활유온도(유막온도)를 감소시켜 윤활유의 온도의 상승으로 인한 불필요한 베어링의 운전 정지를 감소시키고, 상기 베어링패드(103)와 베어링의 건전성을 확보하며 동력손실을 줄여 베어링의 성능을 향상시키도록 한 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 저어널베어링(200)의 상기 오일공급부(105)에만 계단형 상기 씰 투스(106)를 설치하여 상기 로터(102)와 상기 베어링패드(103)사이에 형성되는 유막의 온도(윤활유의 온도)와 종래의 로터와 베어링패드사이에 씰 투스를 설치한 저어널베어링의 유막온도를 비교 측정한 것을 나타낸 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사항을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

도 1은 종래의 저어널베어링의 사시도.

도 2는 종래의 저어널베어링의 개략단면도.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 개략적 단면도.

도 5는 도 4의 B-B'선단면도.

도 6은 본 발명에 따른 베어링에 열전대를 설치하여 베어링 패드의 유막온도의 측정위치를 나타낸 개략도.

도 7은 본 발명에 따른 베어링의 운전중 베어링패드의 유막온도를 측정비교한 그래프도.

**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****

101: 베어링케이스 102: 로터

103: 베어링패드 104: 오리피스

105: 오일공급부 106: 씰 투스(seal tooth)

107: 베어링패드 선단 200: 저어널 베어링

Claims (3)

1. 베어링 케이스(101)의 내주연과 로터(102)의 외주연사이에 다수개로 형성된 베어링패드(103)와, 상기 베어링패드(103)의 사이에 각각 형성되어 냉각 윤활유를 공급하는 오리피스(104)가 형성된 오일공급부(105)와, 상기 오일공급부(105)에 설치된 씰 투스(seal tooth)(106)가 구비되고, 운전중인 상기 로터(102)와 상기 베어링 패드(103)사이에 형성된 가열된 윤활유는 상기 로터(102)의 축방향으로 배출되게 하는 틸팅패드 저어널 베어링에 있어서,

   상기 베어링 패드(103)와 상기 베어링 패드(103)사이의 오일공급부(105)에서는 외부에서 공급되어 냉각된 윤활유가 새는 것을 억제함으로써 상기 베어링패드 선단(107)에 유입되는 윤활유의 온도를 낮추는 것을 특징으로 베어링패드 사이에 형성된 오일공급부에 계단형 씰 투스를 설치한 틸팅패드 저어널 베어링.
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