KR101891677B1 - Improved tilting pad thrust bearing - Google Patents
Improved tilting pad thrust bearing Download PDFInfo
- Publication number
- KR101891677B1 KR101891677B1 KR1020160153572A KR20160153572A KR101891677B1 KR 101891677 B1 KR101891677 B1 KR 101891677B1 KR 1020160153572 A KR1020160153572 A KR 1020160153572A KR 20160153572 A KR20160153572 A KR 20160153572A KR 101891677 B1 KR101891677 B1 KR 101891677B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tilting pad
- thrust bearing
- pad thrust
- tilting
- bearing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/06—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with tiltably-supported segments, e.g. Michell bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/02—Sliding-contact bearings
- F16C25/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
개시되는 틸팅 패드 스러스트 베어링은, 로터에 마련된 스러스트 칼라에 대해 서로 반대 방향의 추력을 받도록 각각 배치되는 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링; 및 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 내부에 구비되는 피봇 상에 각각 장착되고, 상기 피봇이 틸팅 패드를 피봇 지지하는 지지점을 기준으로 상기 스러스트 칼라의 반경 방향 내측 쪽으로 배치되는 제1 자성체 및 제2 자성체;를 포함하고, 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드는 상기 자성체의 자력에 의해 구속되는 것을 특징으로 한다.A tilting pad thrust bearing disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-22305 has a first tilting pad thrust bearing and a second tilting pad thrust bearing, respectively, which are respectively disposed to receive thrust forces opposite to each other with respect to a thrust collar provided in the rotor; And a first tilting pad thrust bearing and a second tilting pad thrust bearing, wherein each of the first and second tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing includes a pivot, Wherein the tilting pad of the tilting pad thrust bearing in a no-load state among the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing is constrained by the magnetic force of the magnetic body .
Description
본 발명은 틸팅 패드 스러스트 베어링에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 자기력을 이용하여 무부하측 틸팅 패드의 움직임을 제어함으로써 틸팅 패드의 불안정성을 해소하는 한편 마찰 손실을 줄일 수 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
고온, 고압의 연소가스로 터빈을 회전시키는 가스 터빈이나, 발전소에 주로 설치되어 고온, 고압의 증기를 이용하는 증기 터빈은 전력생산을 위해 로터가 고속으로 회전(3,600rpm, 즉 60㎐)하도록 되어 있다. 따라서, 고속으로 회전하는 로터를 안정적으로 지지하기 위한 베어링이 필수적으로 설치된다.A gas turbine that rotates a turbine with high-temperature and high-pressure combustion gas, or a steam turbine that is mainly installed in a power plant and utilizes high-temperature and high-pressure steam, is designed to rotate the rotor at high speed (3,600 rpm, or 60 Hz) . Therefore, a bearing for stably supporting the rotor rotating at high speed is essentially installed.
여기서 가스 터빈이나 증기 터빈(이하, '터빈 기관'이라 함)에 설치된 로터를 보유 지지하는 베어링은 터빈 기관의 로터 하중을 지지하고 안정적인 동 특성(dynamic characteristics)을 유지하기 위해 틸팅 패드 베어링(tilting pad bearing)을 적용하는 것이 일반적이다. 틸팅 패드 베어링은 원주방향의 하중을 지지하기 위한 틸팅 패드 저널 베어링과, 축 방향 하중을 지지하기 위한 틸팅 패드 스러스트 베어링의 두 종류가 있으며, 로터의 양단으로 각각 한 쌍씩 설치된다.Here, bearings holding a rotor installed in a gas turbine or a steam turbine (hereinafter referred to as "turbine engine") are supported by a tilting pad bearing (hereinafter referred to as a "tilting pad") to support the rotor load of the turbine engine and to maintain stable dynamic characteristics. bearing. There are two types of tilting pad bearings: a tilting pad journal bearing for supporting the circumferential load and a tilting pad thrust bearing for supporting the axial load, and each pair is provided at both ends of the rotor.
도 1은 터빈 기관의 로터(2)를 지지하는 틸팅 패드 저널 베어링(3)과 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)의 설치 구조를 보여준다. 도 1은 로터(2)의 한쪽 단부를 도시하고 있는데, 터빈 기관의 주 몸체(미도시)에 대해 직경 방향 내측에서 원주 방향을 따라 스트럿(1, strut)이 복수 개 이격 배치되어 있으며, 이 스트럿(1)에 틸팅 패드 저널 베어링(3)의 하우징(10)이 설치된다.1 shows a mounting structure of a tilting pad journal bearing 3 supporting a
틸팅 패드 스러스트 베어링(4)은 로터(2)에 마련된 디스크 형상의 스러스트 칼라(5)에 설치된다. 로터의 추력은 길이방향을 따라 어느 한 방향으로 작용하므로, 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)은 스러스트 칼라(5)의 양편에 각각 배치된다. 각 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)의 내부에는 피봇 지지되는 필팅 패드가 배치되어 있으며, 외부에서 압송되는 윤활유를 이용한 유체 윤활을 통해 마모를 방지하고 냉각을 하게 된다.The tilting pad thrust bearing 4 is installed in a disk-
전술한 바와 같이, 로터에 작용하는 추력은 어느 일 시점을 기준으로 하였을 때 길이방향을 따라 어느 한 방향으로만 작용하게 된다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 틸팅 패드 스러스트 베어링(4) 중 어느 한쪽의 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)은 무부하 또는 매우 낮은 부하상태에 있게 된다. 이처럼 무부하 상태에 있는 틸팅 패드는 스프래깅(spragging)으로 정의되는 현상에 의해 불안정하게 되어 진동이 발생하고, 이에 따라 금속 접촉에 의해 베어링 메탈이 손상되는 경우가 종종 발생한다.As described above, the thrust acting on the rotor acts only in one direction along the longitudinal direction at a certain point in time. Therefore, as shown in Fig. 2, either of the tilting
참고로, 도 1은 하나의 스러스트 칼라(5) 양편에 한 쌍의 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)이 배치되는 구조이고, 도 2는 두 개의 스러스트 칼라(5) 사이에 한 쌍의 틸팅 패드가 설치된 하나의 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)이 배치되는 구조로 도시되어 있다. 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)의 구조에서는 약간의 차이가 있지만 원리적으로는 동일하다.1 shows a structure in which a pair of tilting
한편, 발전용 터빈 기관은 전력망에 연결되어 있기 때문에 로터(2)의 회전속도는 60㎐의 거의 일정한 속도로 회전한다. 따라서, 급격한 부하 변동이 없는 한 추력은 거의 한 방향으로만 작용한다.On the other hand, since the power generating turbine engine is connected to the power grid, the rotational speed of the
그러나, 도시된 바와 같이, 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)은 두 개가 한 쌍으로 배치되어 있기 때문에, 어느 한쪽의 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)은 거의 무무하 상태로 있는 경우가 대부분이다. 따라서, 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)의 틸팅 패드는 실질적인 기능은 거의 하지 않은 채 유체 마찰에 기인하는 베어링 손실만 만들게 된다. 보통 베어링 손실은 300∼500㎾h 수준에 달하는데, 이 중 절반 정도가 추력 지지 기능은 전혀 하고 있지 않은 무부하측 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)에서 기인하는 것이다.However, since the two tilting
따라서, 무부하측 틸팅 패드 스러스트 베어링(4)에서의 베어링 손실을 줄일 수 있다면 터빈 기관의 효율 개선에 큰 도움이 될 수 있다.Therefore, if the bearing loss in the unloaded side tilting pad thrust bearing (4) can be reduced, the efficiency of the turbine engine can be greatly improved.
본 발명은 무부하측 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드 움직임을 효과적으로 제어함으로써 틸팅 패드의 불안정성을 해소할 수 있는 개선된 틸팅 패드 스러스트 베어링을 제공하는 것에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an improved tilting pad thrust bearing capable of eliminating the instability of the tilting pad by effectively controlling the movement of the tilting pad of the no-load side tilting pad thrust bearing.
또한, 본 발명은 무부하측 틸팅 패드 스러스트 베어링에서 발생하는 불필요한 베어링 손실을 효과적으로 줄일 수 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링을 제공하는 것에 또 하나의 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a tilting pad thrust bearing capable of effectively reducing unnecessary bearing loss occurring in a no-load side tilting pad thrust bearing.
본 발명에 따른 틸팅 패드 스러스트 베어링은, 로터에 마련된 스러스트 칼라에 대해 서로 반대 방향의 추력을 받도록 각각 배치되는 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링; 및 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 내부에 구비되는 피봇 상에 각각 장착되고, 상기 피봇이 틸팅 패드를 피봇 지지하는 지지점을 기준으로 상기 스러스트 칼라의 반경 방향 내측 쪽으로 배치되는 제1 자성체 및 제2 자성체;를 포함하고, 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드는 상기 제1 또는 제2 자성체의 자력에 의해 구속되는 것을 특징으로 한다.The tilting pad thrust bearing according to the present invention includes: a first tilting pad thrust bearing and a second tilting pad thrust bearing, respectively, which are respectively disposed to receive a thrust in opposite directions with respect to a thrust collar provided in the rotor; And a first tilting pad thrust bearing and a second tilting pad thrust bearing, wherein each of the first and second tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing includes a pivot, Wherein the tilting pad of the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing of the tilting pad thrust bearing in a no-load state is restrained by the magnetic force of the first or second magnetic body, .
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 제1 자성체 및 제2 자성체는 전자석이고, 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 무부하 상태에 있는 쪽의 전자석에만 착자하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the first magnetic body and the second magnetic body are electromagnets, and the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing are magnetized only on the electromagnet in the no-load state .
또한, 본 발명은 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링에 윤활 유체를 각각 공급하는 제1 윤활장치와 제2 윤활장치를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a first lubrication device and a second lubrication device for respectively supplying lubricating fluid to the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing.
여기서, 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 부하를 받는 틸팅 패드 스러스트 베어링에만 상기 윤활 유체를 공급할 수 있다.Here, the lubricating fluid may be supplied only to the tilting pad thrust bearing which is loaded in the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 틸팅 패드 스러스트 베어링은 자성체의 자력을 이용하여 무부하측 틸팅 패드 움직임을 자연적으로 구속할 수 있기 때문에 무부하시의 틸팅 패드의 불안정성을 효과적으로 해소할 수 있다.Since the tilting pad thrust bearing of the present invention having the above-described structure can naturally restrain the movement of the tilting pad on the no-load side by using the magnetic force of the magnetic body, instability of the tilting pad can be effectively solved.
또한, 본 발명은 무부하측 틸팅 패드 스러스트 베어링에 대해서는 윤활 유체의 공급을 정지시킴으로써 유체 마찰로 인해 발생하는 불필요한 베어링 손실을 효과적으로 줄일 수 있다.Further, according to the present invention, by stopping the supply of lubricating fluid to the no-load side tilting pad thrust bearing, unnecessary bearing loss caused by fluid friction can be effectively reduced.
도 1은 터빈 기관의 로터를 지지하는 틸팅 패드 저널 베어링과 틸팅 패드 스러스트 베어링의 설치 구조를 보여주는 도면.
도 2는 종래의 틸팅 패드 스러스트 베어링의 작동 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 틸팅 패드 스러스트 베어링의 작동 상태를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 틸팅 패드 스러스트 베어링의 작동 상태에 따라 윤활 장치가 연동되는 구성을 보여주는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an installation structure of a tilting pad journal bearing and a tilting pad thrust bearing for supporting a rotor of a turbine engine. FIG.
2 is a view showing an operating state of a conventional tilting pad thrust bearing.
3 is a view showing an operating state of a tilting pad thrust bearing of the present invention.
4 is a view showing a configuration in which a lubrication apparatus is interlocked according to an operation state of a tilting pad thrust bearing of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 개재되어 간접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; coupled "or" connected "indirectly.
도 3은 본 발명에 따른 틸팅 패드 스러스트 베어링을 도시한 도면으로서, 도 2에 도시된 종래의 틸팅 패드 스러스트 베어링과 대비하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.FIG. 3 is a view showing a tilting pad thrust bearing according to the present invention, and the present invention will be described in detail in comparison with a conventional tilting pad thrust bearing shown in FIG.
본 발명에 따른 틸팅 패드 스러스트 베어링은, 로터(2)에 마련된 스러스트 칼라(5)에 대해 서로 반대 방향의 추력을 받도록 각각 배치되는 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10) 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20)을 구비한다는 점에서는 종래의 틸팅 패드 스러스트 베어링과 유사하다.The tilting pad thrust bearing according to the present invention includes a first tilting pad thrust bearing 10 and a second tilting pad thrust bearing 10 arranged to receive thrusts opposite to each other with respect to a
여기서, 본 발명의 주요한 기술적 특징은 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10) 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20) 내부에 구비되는 피봇(30) 상에 각각 장착되는 제1 자성체(50) 및 제2 자성체(60)를 더 포함하고 있다는 것에 있다.The main technical features of the present invention are that the first
제1 자성체(50) 및 제2 자성체(60)는 각각 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20) 중 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)의 틸팅 패드(40)에 대해 자력을 작용함으로써 해당 틸팅 패드(40)의 움직임을 구속하게 된다.The first
도 3에서는 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20)이 무부하 상태에 있는 것으로 예시되어 있으며, 부하를 받고 있는 반대편의 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)의 틸팅 패드(40)는 자성체(50, 60)의 자력에 비해 부하가 월등히 크기 때문에 틸팅 패드(40)로서 기능을 하고 있다.3, the
여기서, '무부하 상태'라 함은 용어 그대로 부하가 전혀 없는 상태는 물론 부하가 극히 낮아 무부하 상태로 간주할 수 있는 상태를 모두 포괄하는 것이다. 다른 말로 표현한다면, 틸팅 패드(40)에 자성체(50, 60)의 자력이 작용함에 따라 틸팅 패드(40)의 움직임이 구속될 정도로 부하가 낮은 상태를 의미하는 것이라 할 수 있다.Here, the term 'no-load state' means a state including no load at all, and a state in which the load is extremely low and can be regarded as a no-load state. In other words, it means that the load is low enough that the movement of the
그리고, 제1 자성체(50) 및 제2 자성체(60)의 설치 위치는 부하를 받을 때의 틸팅 패드(40)의 움직임을 고려하여 피봇(30)이 틸팅 패드(40)를 피봇 지지하는 지지점(32)을 기준으로 하여 스러스트 칼라(5)의 반경 방향 내측 쪽에 배치하여야 한다. The mounting position of the first
피봇(30)의 지지점(32)을 기준으로 할 때 스러스트 칼라(5)의 반경 방향 바깥쪽의 선속도가 더 빠르기 때문에 윤활 유체의 압력이 상대적으로 낮아지고, 이에 따라 부하를 받는 틸팅 패드(40)는 스러스트 칼라(5)의 반경 방향 바깥쪽 부분이 피봇(30) 쪽으로 기울어지고, 이후 윤활 유체에 작용하는 마찰력으로 인해 기울어진 자세를 계속 유지하게 된다. The linear velocity of the radially outward side of the
따라서, 지지점(32)을 기준으로 하여 스러스트 칼라(5)의 반경 방향 내측 쪽에 제1 자성체(50)와 제2 자성체(60)가 배치되어야만 틸팅 패드(40)의 움직임을 방해하지 않게 된다. Therefore, the first
이상의 설명과 같이, 본 발명의 틸팅 패드 스러스트 베어링은 자성체(50, 60)를 구비함에 따라 어느 한쪽의 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)이 무부하 상태에 있을 때에는 자연적으로 해당 자성체(50, 60)의 자력이 무부하 상태의 틸팅 패드(40)를 구속하게 되고, 이에 따라 스프래깅 현상에 의해 발생하는 불안정한 진동이 방지되어 금속 접촉에 의한 베어링 메탈의 손상되는 문제가 해결된다.As described above, the tilting pad thrust bearing of the present invention includes the
도시되지는 않았지만, 틸팅 패드(40)에 대한 제1 자성체(50)와 제2 자성체(60)의 거리는 얇은 심(shim)으로 조정할 수 있다.Although not shown, the distance between the first
도 4는 제1 자성체(50)와 제2 자성체(60)가 전자석인 경우의 실시형태를 보여준다. 이러한 경우 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20) 중 무부하 상태에 있는 쪽의 전자석에만 착자/탈자 장치(90)를 통해 착자하는 것이 바람직하다. 물론, 영구자석을 사용하는 경우와 같이, 전자석인 제1 자성체(50)와 제2 자성체(60)를 항상 착자 상태로 하는 것도 가능하지만, 불필요한 에너지 소모를 줄인다는 측면에서 부무하 상태에 있는 쪽의 전자석만 착자하고, 반대편 전자석은 탈자하는 것이 적절할 것이다.Fig. 4 shows an embodiment in which the first
여기서, 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20) 중 어느 쪽의 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)이 무부하 상태에 있는지를 감지하는 기술은 이미 공지되어 있다. 로드 센서를 이용하여 부하가 작용하는지 여부를 감지할 수 있으며, 이외에도 초음파 센서를 이용하여 틸팅 패드(40)의 움직임을 파악하거나, 응답성이 조금 늦기는 하지만 유체 마찰에 의한 온도 변화를 측정하여 판단하는 것도 가능하다. 축에 작용하는 추력을 측정하는 센서를 베어링에 구비하는 기술로는 특허문헌 2를 참조할 수 있다. A technique for detecting whether the tilting pad thrust bearing 10 or 20 of the first tilting pad thrust bearing 10 and the second tilting pad thrust bearing 20 is in a no-load state is already known. It is possible to detect whether or not a load is applied by using a load sensor. In addition, it is possible to grasp the movement of the
본 발명의 경우에는 이러한 센서 두 개를 피봇(30)에 설치하여 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20)에 각각 작용하는 부하를 측정할 수 있다. 또는, 추력은 어느 한 방향으로만 작용한다는 것을 이용하여, 어느 한쪽의 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)에 작용하는 부하만 감지하도록 하나의 센서만 장착하는 대신 반대편 틸팅 패드 스러스트 베어링(20 또는 10)의 상태를 역으로 추정하는 것도 가능할 것이다.In the case of the present invention, two such sensors may be installed in the
또한, 본 발명은, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20)에 윤활 유체를 각각 공급하는 제1 윤활장치(70)와 제2 윤활장치(80)를 더 포함할 수 있다. 즉, 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20) 각각에 대해 독립적으로 윤활 유체를 공급하도록 구성될 수 있다.4, the present invention also includes a
이러한 경우, 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링(10)과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링(20) 중 부하를 받는 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)에만 윤활 유체를 공급하도록 제어한다. 이는 전술한 바와 같이, 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)의 틸팅 패드(40)는 실질적인 기능은 거의 하지 않은 채 유체 마찰에 기인하는 베어링 손실만 만들므로, 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링(10 또는 20)에 대한 윤활 유체의 공급을 중단하면 베어링 손실을 크게 줄일 수 있다는 점에서 유리하기 때문이다.In this case, only the tilting pad thrust bearing 10 or 20, which is loaded in the first tilting
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. Furthermore, the terms "comprises", "comprising", or "having" described above mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
1: 스트럿 2: 로터
3: 틸팅 패드 저널 베어링
4: 틸팅 패드 스러스트 베어링
5: 스러스트 칼라
10: 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링
20: 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링
30: 피봇 32: 지지점
40: 틸팅 패드 50: 제1 자성체
60: 제2 자성체 70: 제1 윤활장치
80: 제2 윤활장치 90: 착자/탈자 장치1: Strut 2: Rotor
3: Tilting pad journal bearing
4: Tilting pad thrust bearing
5: Thrust collar
10: 1st tilting pad thrust bearing
20: 2nd tilting pad thrust bearing
30: Pivot 32: Support point
40: tilting pad 50: first magnetic body
60: second magnetic material 70: first lubrication device
80: second lubrication apparatus 90: magnetizing / demagnetizing device
Claims (11)
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 내부에 구비되는 피봇 상에 각각 장착되고, 상기 피봇이 틸팅 패드를 피봇 지지하는 지지점을 기준으로 상기 스러스트 칼라의 반경 방향 내측 쪽으로 배치되는 제1 자성체 및 제2 자성체;를 포함하고,
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 무부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드는 상기 제1 또는 제2 자성체의 자력에 의해 구속되며,
상기 제1 자성체 및 제2 자성체는 전자석이고, 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 무부하 상태에 있는 쪽의 전자석에만 착자하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.A first tilting pad thrust bearing and a second tilting pad thrust bearing respectively disposed to receive thrusts opposite to each other with respect to a thrust collar provided in the rotor; And
A first tilting pad thrust bearing and a second tilting pad thrust bearing, wherein the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing are mounted on a pivot provided on the pivot, respectively, A magnetic body and a second magnetic body,
Wherein the tilting pad of the tilting pad thrust bearing in the no-load state among the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing is restrained by the magnetic force of the first or second magnetic body,
Wherein the first magnetic body and the second magnetic body are electromagnets and are magnetized only in the electromagnets of the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing in a no-load state.
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링에 윤활 유체를 각각 공급하는 제1 윤활장치와 제2 윤활장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.The method according to claim 1,
Further comprising a first lubrication device and a second lubrication device for supplying lubricating fluid to the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing, respectively.
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 부하를 받는 틸팅 패드 스러스트 베어링에만 상기 윤활 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.The method of claim 3,
Wherein the lubricating fluid is supplied only to the tilting pad thrust bearing which is loaded among the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing.
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 부하 상태에 있는 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드는 상기 제1 또는 제2 자성체의 자력에 의해 구속되지 않는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.The method according to claim 1,
Wherein the tilting pad of the tilting pad thrust bearing in a loaded state among the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing is not constrained by the magnetic force of the first or second magnetic body.
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 어느 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드가 무부하 상태에 있는지를 로드 센서에 의해 감지된 부하를 통해 결정하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.The method according to claim 1,
Wherein a tilting pad of a tilting pad thrust bearing of the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing is in a no-load state through a load sensed by a load sensor.
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 어느 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드가 무부하 상태에 있는지를 초음파 센서에 의해 감지된 상기 틸팅 패드의 움직임을 통해 결정하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.The method according to claim 1,
Wherein a tilting pad of the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing determines whether the tilting pad of the tilting pad thrust bearing is in a no-load state through movement of the tilting pad sensed by the ultrasonic sensor. Thrust bearings.
상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링과 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중 어느 틸팅 패드 스러스트 베어링의 틸팅 패드가 무부하 상태에 있는지를 온도 센서에 의해 감지된 유체 마찰에 의한 온도 변화를 측정하여 결정하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.The method according to claim 1,
Wherein a tilting pad of a tilting pad thrust bearing of the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing is determined to be in a no load state by measuring a temperature change due to fluid friction sensed by a temperature sensor Tilting pad thrust bearings.
상기 센서는 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 내부에 구비되는 상기 피봇 상에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.9. The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein the sensor is mounted on the pivot provided in the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing, respectively.
상기 센서는 상기 제1 틸팅 패드 스러스트 베어링 및 제2 틸팅 패드 스러스트 베어링 중의 어느 하나의 피봇 상에 설치되는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.9. The method according to any one of claims 6 to 8,
Wherein the sensor is mounted on a pivot of one of the first tilting pad thrust bearing and the second tilting pad thrust bearing.
상기 센서가 설치된 어느 하나의 틸팅 패드 스러스트 베어링에 대한 부하 감지에 대응하여, 상기 센서가 설치되지 않은 다른 하나의 틸팅 패드 스러스트 베어링에 대한 무부하 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 스러스트 베어링.11. The method of claim 10,
Wherein the tilting pad thrust bearing determines whether or not the tilting pad thrust bearing is mounted on the other tilting pad thrust bearing in which the sensor is not installed, in response to the load sensing of the tilting pad thrust bearing installed with the sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160153572A KR101891677B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Improved tilting pad thrust bearing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160153572A KR101891677B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Improved tilting pad thrust bearing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180055585A KR20180055585A (en) | 2018-05-25 |
KR101891677B1 true KR101891677B1 (en) | 2018-08-24 |
Family
ID=62299898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160153572A KR101891677B1 (en) | 2016-11-17 | 2016-11-17 | Improved tilting pad thrust bearing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101891677B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200025523A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 두산중공업 주식회사 | Thrust bearing and turbine generator system and method for controlling the same |
KR20210100926A (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-18 | 두산중공업 주식회사 | Thrust bearing and Power generating equipment comprising the same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110552745A (en) * | 2019-09-23 | 2019-12-10 | 云南锡业股份有限公司铜业分公司 | Steam turbine thrust pad assembly and method for prolonging service life of thrust pad |
CN114233745A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-25 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | Double-thrust self-balancing load-balancing structural bearing for high-speed rotor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5725514A (en) * | 1980-07-23 | 1982-02-10 | Hitachi Ltd | Supporting device for bearing pad |
JP6222952B2 (en) * | 2013-03-19 | 2017-11-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Rotating shaft support structure |
-
2016
- 2016-11-17 KR KR1020160153572A patent/KR101891677B1/en active IP Right Grant
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200025523A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 두산중공업 주식회사 | Thrust bearing and turbine generator system and method for controlling the same |
KR102090145B1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-17 | 두산중공업 주식회사 | Thrust bearing and turbine generator system and method for controlling the same |
KR20210100926A (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-18 | 두산중공업 주식회사 | Thrust bearing and Power generating equipment comprising the same |
KR102375041B1 (en) * | 2020-02-07 | 2022-03-16 | 두산중공업 주식회사 | Thrust bearing and Power generating equipment comprising the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180055585A (en) | 2018-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101891677B1 (en) | Improved tilting pad thrust bearing | |
JP5128397B2 (en) | Turbo machine | |
US10808757B2 (en) | Air bearing and rotor system | |
JP4727708B2 (en) | Journal bearing | |
CN105431638B (en) | Rotating machinery with least one Active Magnetic Bearing and auxiliary rolling bearing | |
AU2014273110B2 (en) | Rotating machine with at least one active magnetic bearing and spaced auxiliary rolling bearings | |
US20130084035A1 (en) | Fractured-Outer-Race Full-Complement Ball-Bearing System For Use In A Turbocharger | |
JP6469379B2 (en) | Ball bearing type auxiliary bearing for magnetically suspended rotor system | |
CN110249145B (en) | Thrust active magnetic bearing for shaft slow rolling control | |
CN108869540A (en) | A kind of control method of thrust bearing, rotor-support-foundation system and thrust bearing | |
JP5168587B2 (en) | Bearing device and fuel cell compressor | |
KR101552350B1 (en) | Thrust Magnetic Bearing for Bias Compensation | |
JP2008157340A (en) | Rolling bearing | |
US20110156394A1 (en) | Turbine engine powered system with hybrid bearing | |
CN108869542A (en) | A kind of control method of thrust bearing, rotor-support-foundation system and thrust bearing | |
US9212665B2 (en) | Planetary-type auxiliary bearing for a hydrostatic primary bearing | |
CN208123260U (en) | A kind of transverse bearing and rotor-support-foundation system | |
CN106884870B (en) | Novel active air foil bearing based on PZT and flexible hinge | |
CN108869541A (en) | A kind of control method of transverse bearing, rotor-support-foundation system and transverse bearing | |
JP3733160B2 (en) | Magnetic bearing device | |
CN208123273U (en) | A kind of bearing and rotor-support-foundation system | |
KR20130122885A (en) | An active magnetic hybrid bearing system using air hybrid bearing for auxiliary bearing | |
US20150117803A1 (en) | Air pressure bearing | |
US20130004104A1 (en) | Whirl Inhibiting Coast-Down Bearing for Magnetic Bearing Systems | |
Lui et al. | A zero wear assembly of a hydrodynamic bearing and a rolling bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |