KR102009110B1 - 저널 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 내측에 회전축이 배치되는 저널 베어링은 회전축과 평행한 방향을 따라 중공이 형성된 베어링 하우징 회전축과 평행한 방향을 따라 하우징의 내주면에 연장 형성되는 피벗홈 및 하우징의 내주면에 이격되어 배치되는 패드 및 패드가 하우징에 대하여 틸팅가능하도록 패드의 일면 측에 돌출 형성되어 피벗홈에 수용되는 피벗을 구비하는 복수 개의 틸팅패드를 포함하며, 피벗은 패드의 일면으로부터 회전축의 반경 방향을 따라 연장 형성되는 로드부 및 로드부로부터 양 측으로 각각 연장 형성되는 한 쌍의 지지부를 포함하며, 피벗은 피벗홈에 회전축과 평행한 방향을 따라 분리가능하게 수용되어 있는 저널 베어링을 개시한다.

Description

저널 베어링{JOURNAL BEARING}

본 발명의 실시예에 따른 저널 베어링은 틸팅패드를 이용하여 안정적으로 회전축이 회전되도록 지지하는 저널 베어링에 관한 것이다.

세계적으로 초정밀 및 고속 경량화에 대한 최근의 연구 추세는 신뢰성이 우수하고, 고효율의 회전체 시스템을 개발하는데 그 목표를 두고 있다. 최근의 산업기계의 회전속도는 점차 고속으로 발전하고 있으며, 이와 같이 고속 회전하게 됨으로써 회전기계 단위부피 또는 단위 무게당 운전 효율이 향상될 수 있다.

그러나, 회전기계가 이전에 비해 고속 회전하게 되면서 운전 중에 상당한 진동이 발생하게 되어, 소음 및 부품 손상 등의 문제점이 따르게 되었다. 특히, 터빈이나 발전기 등의 대형 회전 기계에 있어서는, 고중량(약 500t)의 회전축을 안정적으로 지지하여야 하며, 이를 위해 베어링 장치가 사용되고 있다.

여기서, 베어링은 회전축을 일정한 위치에 고정할 뿐만 아니라 회전축의 자중 및 회전축에 미치는 하중을 지지 하게 되므로 회전축이 원활히 회전할 수 있도록 한다. 그러나, 구름베어링 또는 미끄럼베어링과 같은 일반 베어링은 지지 강성이 떨어질 뿐만 아니라 진동 감쇠 능력이 떨어지므로 고속 회전하는 회전기계의 회전축에 일반 베어링을 설치할 경우 안정성이 떨어지게 되는 문제가 있었다. 이러한 이유로 고속 회전하는 회전축에는 등록실용신안 제20-0368652호에 개시된 바와 같은 틸팅패드 베어링이 적용되고 있다.

특히, 윤활 베어링의 1종류로써 틸팅패드 베어링은 우수한 고속 안정성과 피벗을 통해 자유롭게 하중방향에 적응하므로 베어링 특성이 매우 우수하여 고속/고압의 회전기계에 주로 사용되고 있다.

틸팅패드 베어링은 베어링 하우징 내에서 회전축 주위에 요동 가능한 복수의 베어링 패드(틸팅패드)가 배치된 구성을 갖는다. 틸팅패드는, 베어링 하우징의 내측에 설치된 피벗에 의해 요동 가능하게 지지되고 있다. 이러한, 틸팅패드를 갖는 베어링은 회전축을 회동 가능하게 설치된 틸팅패드로 지지하여 회전축의 편심 또는 기울어짐을 보완하여 보다 안정적으로 회전축의 회전이 이루어지게 하는 것이다. 그리고 회전축의 회전에 의해, 윤활액을 회전축의 외주면과 틸팅패드의 베어링면 사이로 유도하여, 이들 사이에 윤활액막을 형성해서 회전축을 지지하도록 되어 있다.

이러한 구조에서, 틸팅패드는 베어링 하우징과 일체로 형성되어 있어서, 틸팅패드가 고속으로 회전하는 회전축과 접촉되어 마모되어 못쓰게 되는 경우에도 틸팅패드만의 교체가 불가능하고 베어링 전체를 교체해야 되는 문제가 있었다.

또한, 틸팅패드와 베어링 하우징을 연결시키는 연결부를 피벗 축으로하여 패드가 요동되는데, 이러한 경우에 연결부에 응력이 집중되어 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0368652호 (공고일자 2004. 11. 26.)

본 발명의 실시예에 따른 저널 베어링은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하우징과 틸팅패드가 분리 가능하며, 틸팅패드와 하우징이 연결되는 부분에 집중되는 응력을 감소시키는 저널 베어링을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 내측에 회전축이 배치되는 저널 베어링은 회전축과 평행한 방향을 따라 중공이 형성된 베어링 하우징 회전축과 평행한 방향을 따라 하우징의 내주면에 연장 형성되는 피벗홈 및 하우징의 내주면에 이격되어 배치되는 패드 및 패드가 하우징에 대하여 틸팅가능하도록 패드의 일면 측에 돌출 형성되어 피벗홈에 수용되는 피벗을 구비하는 복수 개의 틸팅패드를 포함하며, 피벗은 패드의 일면으로부터 회전축의 반경 방향을 따라 연장 형성되는 로드부 및 로드부로부터 양 측으로 각각 연장 형성되는 한 쌍의 지지부를 포함하며, 피벗은 피벗홈에 회전축과 평행한 방향을 따라 분리가능하게 수용되어 있는 저널 베어링을 개시한다.

본 실시예에 있어서, 패드 및 로드부가 회전축의 반경 방향을 따라 왕복이동할 수 있도록 지지부가 탄성변형가능할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 복수 개의 틸팅패드 중 회전축의 하중이 가해지는 틸팅패드의 지지부 두께는 나머지 틸팅패드의 지지부 두께보다 더 두꺼울 수 있다.

본 실시예에 있어서, 회전축과 평행한 방향을 기준으로 로드부가 연장된 길이는 지지부가 연장된 길이보다 짧을 수 있다.

본 실시예에 있어서, 피벗홈의 내측면과 피벗의 외측면 사이에는 간극이 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 간극에는 패드의 진동을 감쇄시키는 댐퍼가 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 피벗홈의 내측면에는 윤활액이 유입될 수 있는 윤활액유입구가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 저널 베어링은 회전축을 회동 가능하게 설치된 틸팅패드로 지지하여 회전축의 편심 또는 기울어짐을 보완하여 보다 안정적으로 회전축의 회전이 이루어지게 할 수 있다. 또한, 틸팅패드가 하우징으로부터 회전축의 축방향으로 분리되어 교체가 가능할 수 있다. 또한, 틸팅패드의 일면에 형성된 피벗이 지지부를 구비하므로, 틸팅패드와 하우징을 연결하는 부분에 집중되는 응력을 분산시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅패드의 형태 변화를 보여주는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예 및 변형실시예에 따른 저널 베어링을 보여주는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예 및 다른 변형실시예에 따른 틸팅패드를 보여주는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링을 보여주는 분리사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 피벗홈(1110)에 댐퍼(d)가 배치된 모습을 보여주는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 또다른 변형실시예에 따른 윤활액유입구가 형성된 저널 베어링을 보여주는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 여러 실시예에 따른 하우징과 틸팅패드를 보여주는 정면도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링을 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)은 고속으로 회전하는 원기둥 형상의 회전축(S)을 지지하기 위해 이용될 수 있다. 저널 베어링(1000)은 그 내측에 회전축(S)이 배치될 수 있으며, 베어링 하우징(1100) 및 틸팅패드(1200)를 포함할 수 있다.

베어링 하우징(1100)은 베어링의 틸팅패드(1200)를 포함한 각종 부품을 수용하기 위한 것이다. 베어링 하우징(1100)에는 회전축(S)과 평행한 방향을 따라 중공이 관통 형성될 수 있다. 하우징(1100)의 내주면에는 오목하게 홈이 형성될 수 있다. 이러한 홈은 후술할 피벗(1220)을 수용하기 위한 것으로서 본 발명의 설명에서 용어 "피벗홈(1110)"으로 정의하기로 하며, 피벗홈(1110)은 회전축(S)과 평행한 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.

틸팅패드(1200)는 회전축(S)이 회전함에 따라서 요동될 수 있으며, 회전축(S)의 외주면을 감싸면서 회전축(S)의 진동을 감쇄시키고, 회전축(S)의 하중을 지지할 수 있는 것이다. 틸팅패드(1200)는 하우징(1100)의 내주면에 복수 개로 구비될 수 있다. 틸팅패드(1200)는 패드(1210) 및 피벗(1220)을 포함할 수 있다.

패드(1210)는 회전축(S)의 외주면에 직접 접촉되어 회전축(S)을 지지할 수 있다. 패드(1210)는 회전축(S)의 외주면에 대향되는 면이 회전축(S)의 외주면의 일부에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 패드(1210)는 하우징(1100)의 내주면에 대하여 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 패드(1210)의 일면은 하우징(1100)의 내주면과 대면하며, 반대면은 회전축(S)의 외주면에 접촉될 수 있다. 패드(1210)는 후술할 피벗(1220)을 중심축으로 하여 회전축(S)의 원주방향으로 요동될 수 있다.

피벗(1220)은 패드(1210)와 연결되며 패드(1210)가 하우징(1100)으로부터 이탈되지 않고 요동될 수 있도록 피벗홈(1110)에 수용되어 패드(1210) 요동운동의 중심축 기능을 수행할 수 있다. 피벗(1220)은 패드(1210)의 일면에 형성될 수 있다. 피벗(1220)은 패드(1210)의 일면에 회전축(S)과 평행한 방향으로 연장 형성될 수 있다. 피벗(1220)은 로드부(1221) 및 지지부(1222)를 포함할 수 있다.

로드부(1221)는 직접적으로 패드(1210)의 요동 중심축의 기능을 수행하고, 패드(1210)가 요동됨에 따라 형태변형이 되는 부분일 수 있다. 로드부(1221)는 패드(1210)의 일면으로부터 돌출되며 회전축(S)의 반경 방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 로드부(1221)의 단부에는 지지부(1222)가 형성될 수 있다.

지지부(1222)는 피벗홈(1110)에 피벗(1220)이 안착되도록 하며, 로드부(1221)에 집중되는 응력을 분산시킬 수 있는 부분일 수 있다. 지지부(1222)는 로드부(1221)의 단부에서 회전축(S)과 평행한 방향을 기준으로 좌우 양측으로 각각 연장 형성되어 한 쌍으로 구비될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅패드의 형태 변화를 보여주는 모식도이다.

도 2를 참조하면, 지지부(1222)는 패드(1210) 및 로드부(1221)가 회전축(S)의 반경 방향을 따라 왕복 이동될 수 있도록 탄성변형이 가능할 수 있다. 예를 들어, 회전축(S)이 상하로 진동하면 회전축(S)의 윗부분과 아랫부분에 배치된 틸팅패드(1200)에 하중이 가해질 수 있고, 하중으로 인하여 로드부(1221)가 회전축(S)의 반경방향으로 위치 이동되며, 지지부(1222)는 이에 대응하여 하중이 가해지는 방향으로 휘어지는 탄성변형이 될 수 있다. 로드부(1221)의 위치이동은 회전축(S)의 직경 대비 1/1000의 구간 범위 내에서 이루어지는 것이 회전축(S)의 진동 감쇄 및 틸팅패드(1200)의 파손 방지의 측면에서 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일실시예 및 변형실시예에 따른 저널 베어링을 보여주는 정면도이다.

도 3을 참조하면, 일실시예의 틸팅패드(1200)의 지지부 두께(t1)는 모두 동일할 수 있다(도 3의 (a) 참조). 반면에, 변형실시예로서 복수 개의 틸팅패드(1200) 중 회전축(S)의 하중이 가해지는 틸팅패드(1200')의 지지부 두께(t2)는, 나머지 틸팅패드의 지지부 두께(t1)보다 더 두꺼울 수 있다(도 3의 (b) 참조). 예를 들어, 회전축(S)의 아랫부분에 배치되는 틸팅패드(1200') 의 지지부 두께(t2)가 회전축(S)의 좌측 및 우측부분 또는 윗부분에 배치되는 틸팅패드(1200)의 지지부 두께(t1)보다 두꺼울 수 있다. 지지부의 두께(t1, t2)가 두꺼울수록 견고하기 때문에 형태변형이 쉽게 일어나지 않고, 회전축(S)의 하중이 지속적으로 가해진다고 하여도 쉽게 파손되지 않을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예 및 다른 변형실시예에 따른 틸팅패드를 보여주는 측면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅패드(1200)의 로드부(1221)와 지지부(1222)는 회전축(S)과 평행한 방향을 따라 패드(1210)가 연장된 길이와 동일한 길이로 연장 형성될 수 있다(도 4의 (a) 참조). 한편, 다른 변형실시예로서 틸팅패드(1200'')는 회전축(S)과 평행한 방향을 기준으로 패드(1210)의 중앙부분에만 로드부(1221'')가 형성될 수 있다. 이로써, 로드부(1221'')가 회전축(S)과 평행한 방향으로 연장된 길이(l2)는 패드(1210'') 및 지지부(1222'')가 연장된 길이(l1)보다 짧을 수 있다(도 4의 (b) 참조). 따라서, 패드(1210'')는 회전축(S)과 평행한 방향을 기준으로 앞부분과 뒷부분이 로드부(1221'')에 의해 고정되어 있지 않으므로 회전축(S)과 평행한 방향으로도 요동될 수 있다. 이로써, 회전축(S)의 축방향으로 발생될 수 있는 회전축(S)의 편심 또는 기울어짐을 보완하여 보다 안정적으로 회전축(S)의 회전이 이루어지게 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링을 보여주는 분리사시도이다.

도 5를 참조하면, 전술한 로드부(1221)와 지지부(1222)로 구성되는 피벗(1220)은 피벗홈(1110)에 회전축(S)과 평행한 방향을 따라 분리가 가능하도록 수용될 수 있다. 구체적으로, 피벗(1220)은 회전축(S)의 원주방향을 기준으로 측정되는 지지부(1222)의 폭이 로드부(1221)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 이러한 형상의 피벗(1220)이 수용되는 피벗홈(1110)은 로드부(1221)가 배치되는 부분은 단턱(1111)이 형성되어 폭이 좁게 형성되며, 지지부(1222)가 배치되는 부분의 폭은 넓게 형성될 수 있다. 이러한 피벗홈(1110)의 형상으로 인하여, 피벗(1220)을 피벗홈(1110)에서 회전축(S)의 반경방향으로 이탈시키려고 하는 경우에는, 지지부(1222)가 피벗홈(1110)의 단턱(1111)에 걸리게 되므로 이탈될 수 없다. 반면에, 회전축(S)과 평행한 방향으로는 피벗홈(1110)이 개방되어 있으므로, 피벗(1220)이 피벗홈(1110)으로부터 분리될 수 있다. 이로써, 피벗(1220)과 일체로 형성되는 패드(1210)도 베어링 하우징(1100)에서 회전축(S)과 평행한 방향으로 분리될 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 피벗홈(1110)에 댐퍼(d)가 배치된 모습을 보여주는 정면도이다.

도 6을 참조하면, 피벗홈(1110)은 피벗(1220)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 피벗홈(1110)의 내측면과 피벗(1220)의 외측면 사이에는 간극(r)이 형성되어 있을 수 있다. 간극(r)에는 틸팅패드(1200)의 진동을 감쇄시키는 댐퍼(d)가 배치될 수 있다. 댐퍼(d)는 지지부(1222)를 지지하며 지지부(1222)의 형태변화가 극단적으로 일어나는 것을 방지할 수 있다. 댐퍼(d)는 다양한 종류가 구비될 수 있다. 예를 들어, 점탄성 댐퍼(d1)(도 6의 (a)참조), 메탈 메쉬 댐퍼(d2) (도 6의 (b)참조), 스퀴즈 필름 댐퍼(d3) (도 6의 (c)참조) 등이 구비될 수 있다. 스퀴즈 필름 댐퍼(d3)는 지지부(1222)의 외측면을 감싸며, 피벗홈(1110)의 내측면과 지지부(1222)의 외측면 사이의 마찰을 줄일 수 있다. 또한, 스퀴즈 필름이 후술할 윤활액과 상호작용하여 지지부(1222)가 피벗홈(1110)에 대하여 잘 미끄러지게 함으로써, 윤활액 댐핑의 효과를 우수하게 할 수 있다. 댐퍼(d)는 다양한 종류의 것이 복합적으로 사용될 수 있고, 상술한 댐퍼(d)의 종류에 한정되는 것은 아니며, 댐퍼(d)의 소재 및 특성에 대한 설명은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7은 본 발명의 또다른 변형실시예에 따른 윤활액유입구가 형성된 저널 베어링을 보여주는 정면도이다.

도 7을 참조하면, 또다른 변형실시예로서 피벗홈(1110)의 내측면에는 윤활액이 유입될 수 있는 유로가 형성될 수 있다. 이러한 부분은 윤활액유입구(1120)라고 명명할 수 있다. 바람직하게 윤활액유입구(1120)는 피벗홈(1110)의 내측면 중에 하우징(1100)의 외주면에 가깝게 배치된 내측면에 관통 형성될 수 있다. 윤활액유입구(1120)에 호스가 연결되어 오일 등의 윤활액이 회전축(S)의 작동 중에 베어링의 내측으로 지속적으로 공급될 수 있다. 이로써, 피벗홈(1110)의 내측면과 피벗(1220)의 외측면 사이에서 발생될 수 있는 마찰을 줄일 수 있다. 또한 윤활액이 패드(1210)에도 공급되어, 회전축(S)과 패드(1210) 사이에 발생될 수 있는 마찰을 줄일 수 있다.

도 8은 본 발명의 여러 실시예에 따른 하우징과 틸팅패드를 보여주는 정면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 저널 베어링(1000, 2000,…, 5000)의 틸팅패드(1200, 2200,…, 5200)는 지지부(1222, 2222,…, 5222)의 형상에 따라서 다양한 형태로 구비될 수 있다. 이하에서는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 저널 베어링(1000, 2000,…, 5000)의 공통적인 특징에 대한 설명은 제외하고 각각의 실시예 별로 특징이 되는 부분을 설명하기로 한다.

도 8의 (a)를 참조하면, 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 지지부(1222)는 회전축(S)의 반경방향으로 연장된 로드부(1221)의 단부에서 좌우 양측으로 수평으로 연장되며 그 끝은 "┏┓형상처럼 굴곡될 수 있다. 피벗홈(1110)은 이에 대응하여 "

"형상으로 형성될 수 있다. 로드부(1221)는 회전축(S)의 반경방향으로 하중을 받게 되고, 이에 따라서 지지부(1222)의 수평으로 연장된 부분은 하중이 가해지는 방향으로 휘어짐으로써, 로드부(1221)에 집중되는 회전축(S)의 하중을 분산시킬 수 있다.

도 8의 (b)를 참조하면, 제2실시예에 따른 저널 베어링(2000)의 지지부(2222)는 로드부(2221)의 단부에서 하향경사를 가지고 연장되어 "Λ" 형상으로 형성될 수 있다. 피벗홈(2110)은 이에 대응하여 "

"형상으로 형성될 수 있다. 로드부(2221)는 회전축(S)의 반경방향으로 하중을 받게 되고, 이에 따라서 지지부(2222)의 연장된 부분이 하중이 가해지는 방향으로 휘어짐으로써, 로드부(2221)에 집중되는 회전축(S)의 하중을 분산시킬 수 있다.

도 8의 (c)를 참조하면, 제3실시예에 따른 저널 베어링(3000)의 지지부(3222)는 로드부(3221)의 단부에서 하향경사를 가지고 연장되며 그 끝부분은 수평으로 연장되도록 굴곡되어 "_Λ_"형상으로 형성될 수 있다. 피벗홈(3110)은 이에 대응하여 "

"형상으로 형성될 수 있다. 로드부(3221)는 회전축(S)의 반경방향으로 하중을 받게 되고, 이에 따라서 지지부(3222)의 하향경사를 형성하며 연장된 부분이 하중이 가해지는 방향으로 휘어짐으로써, 로드부(3221)에 집중되는 회전축(S)의 하중을 분산시킬 수 있다. 또한, 지지부(3222)의 수평으로 연장된 부분은 피벗홈(3110)의 내측면에 의해 지지됨으로써, 지지부(3222)의 형태변형을 가이드할 수 있다.

도 8의 (d)를 참조하면, 제4실시예에 따른 저널 베어링(4000)의 지지부(4222)는, 로드부(4221)의 단부에서 좌우 양측으로 수평으로 연장되며 그 끝은 라운드지게 되어 "

"와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 피벗홈(4110)은 이에 대응하여 수평방향으로 연장된 부분의 끝부분은 원형을 가지는 "

"와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 로드부(4221)는 회전축(S)의 반경방향으로 하중을 받게 되고, 이에 따라서 지지부(4222)의 라운드진 부분이 하중이 가해지는 방향으로 휘어짐으로써, 로드부(4221)에 집중되는 회전축(S)의 하중을 분산시킬 수 있다. 또한, 피벗홈(4110)의 형상이 지지부(4222)의 라운드진 부분에 대응되도록 원형으로 형성됨으로써, 지지부(4222)의 형태변형을 가이드할 수 있다.

도 8의 (e)를 참조하면, 제5실시예에 따른 저널 베어링(5000)의 지지부(5222)는, 로드부(5221)의 단부에서 양측으로 하부가 라운드를 가지도록 연장되어 "

"와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 피벗홈(5110)은 이에 대응하여, 내측 공간을 가지는 "

"와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 로드부(5221)는 회전축(S)의 반경방향으로 하중을 받게 되고, 이에 따라서 지지부(5222)의 라운드진 부분이 하중이 가해지는 방향을 따라 서로 벌어지면서 휘어짐으로써, 로드부(5221)에 집중되는 회전축(S)의 하중을 분산시킬 수 있다. 또한, 피벗홈(5110)의 형상이 지지부(5222)의 라운드진 부분에 대응되도록 형성됨으로써, 지지부(5222)의 형태변형을 가이드할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 작동일례를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)은 베어링 하우징(1100) 및 틸팅패드(1200)를 구비하고, 그 내측에 회전축(S)이 배치될 수 있다. 회전축(S)은 고속으로 회전하면서 진동을 발생시킬 수 있다. 회전축(S)의 외주면은 복수 개의 틸팅패드(1200)로 감싸지고 회전축(S)의 진동은 틸팅패드(1200)로 전달될 수 있다. 이에 따라서, 틸팅패드(1200)는 피벗(1220)을 중심축으로 하여 요동되면서 진동을 감쇄시킬 수 있다. 또한, 로드부(1221) 및 지지부(1222)의 형태변형으로 인하여, 틸팅패드(1200)의 소정의 위치이동 및 복원이 수행되면서 회전축(S)의 진동을 감쇄시킬 수 있다. 틸팅패드(1200)가 마모됐을 때에는, 하우징(1100)의 외측 사이드 부분에 틸팅패드(1200)의 축방향 이탈을 막기 위해 배치된 캡(미도시)을 분리하고 틸팅패드(1200)를 회전축(S)과 평행한 방향으로 분리시켜서, 틸팅패드(1200)의 교체를 수행할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 틸팅패드(1200)는 회전축(S)의 진동에 대응하여 요동됨으로써 회전축(S)의 진동을 감쇄시키며, 회전축(S)의 편심 또는 기울어짐을 보완하여 보다 안정적으로 회전축(S)의 회전이 이루어지게 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 틸팅패드(1200)는 하우징(1100)에 대하여 회전축(S)과 평행한 방향으로 분리될 수 있으므로, 틸팅패드(1200)가 마모됐을 때 교체가 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 피벗(1220)은 로드부(1221)와 지지부(1222)로 구성되며 각각 회전축(S)의 진동에 따라 형태변형 및 복원이 가능하여 회전축(S)의 진동을 감쇄시키는 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 저널 베어링(1000)의 지지부(1222)는 회전축(S)의 하중이 가해지는 방향으로 휘어짐 및 복원이 가능하여, 로드부(1221)에 집중될 수 있는 응력을 분산시킴으로써, 틸팅패드(1200)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1000: 저널 베어링
1100: 베어링 하우징
1110: 피벗홈
1111: 단턱
1120: 윤활액유입구
1200: 틸팅패드
1210: 패드
1220: 피벗
1221: 로드부
1222: 지지부
S: 회전축
r: 간극
d: 댐퍼

Claims (7)

1. 내측에 회전축이 배치되는 저널 베어링에 있어서,
   상기 회전축과 평행한 방향을 따라 중공이 형성된 베어링 하우징;
   상기 회전축과 평행한 방향을 따라 상기 하우징의 내주면에 연장 형성되는 피벗홈; 및
   상기 하우징의 내주면에 이격되어 배치되는 패드 및 상기 패드가 상기 하우징에 대하여 틸팅가능하도록 상기 패드의 일면 측에 돌출 형성되어 상기 피벗홈에 수용되는 피벗을 구비하는 복수 개의 틸팅패드를 포함하며,
   상기 피벗은 상기 패드의 일면으로부터 상기 회전축의 반경 방향을 따라 연장 형성되는 로드부 및 상기 로드부로부터 양 측으로 각각 연장 형성되는 한 쌍의 지지부를 포함하며,
   상기 피벗은 상기 피벗홈에 상기 회전축과 평행한 방향을 따라 분리가능하게 수용되어 있는 것을 포함하되,
   상기 복수 개의 틸팅패드 중 상기 회전축의 하중이 가해지는 틸팅패드의 지지부 두께는, 나머지 틸팅패드의 지지부 두께보다 더 두껍게 형성되고,
   상기 피벗홈의 내측면과 상기 피벗의 외측면 사이에는 간극이 형성되며, 상기 간극에는 상기 패드의 진동을 감쇄시키는 댐퍼가 배치된 것을 포함하는, 저널 베어링.
2. 제1항에 있어서,
   상기 패드 및 상기 로드부가 상기 회전축의 반경 방향을 따라 왕복이동될 수 있도록, 상기 지지부는 탄성변형가능한, 저널 베어링.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전축과 평행한 방향을 기준으로 상기 로드부가 연장된 길이는 상기 지지부가 연장된 길이보다 짧은, 저널 베어링.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 피벗홈의 내측면에는 윤활액이 유입될 수 있는 윤활액유입구가 형성되어 있는, 저널 베어링.

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