KR19990084063A

KR19990084063A - 원심분리기의회전축윤활지지구조

Info

Publication number: KR19990084063A
Application number: KR1019990038546A
Authority: KR
Inventors: 이승철
Original assignee: 이승철
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 1999-12-06
Also published as: KR100320792B1; KR200171406Y1

Abstract

본 발명은 원심펌프나 모터, 팬, 발전기, 콤푸레셔, 스팀터빈등과 같은 각종 회전기계의 회전축을 지지하며 회전을 원활하게 하는 베어링을 윤활과 냉각시킬 수 있는 회전기계의 회전축 윤활지지구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오폐수중의 슬러지 등을 원심 탈수시키는 원심 농축 탈수기와 같이 대형이면서 오물을 처리하는 환경 설비의 회전축에 오일이 순환될 수 있는 오일리턴커버를 설치함으로서, 오일 씰이나 리테이너등과 같은 윤활지지수단이 없이도 베어링을 윤활시키면서 냉각시킬 수 있도록 하여 베어링의 수명을 연장시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 회전기계의 회전축 윤활지지구조는, 회전기계의 회전축이 축설되는 하우징커버에 베어링이 설치되고 회전축의 베어링 일측에 오일에 의한 베어링의 냉각 및 윤활을 위한 윤활지지수단이 설치되는 것에 있어서, 상기 회전축(2)에는 오일탱크(8)에 담겨 있는 오일을 오일공급관(5)을 통해 공급받는 오일공급로(6)를 회전축(2)의 중심방향으로 관통 형성한 뒤에 회전축(2)의 외주연 베어링(3) 측으로 오일이 누출되도록 회전축(2)의 직각 방향으로 오일누출공(7)을 오일공급로(6)와 연통되게 형성하고, 상기 베어링(3)이 설치된 하우징커버(9)의 몸체부 하측 소정위치에는 오일배출홈(10)을 하향 경사지게 하며, 상기 하우징커버(9)의 전방에는 외주연에 하우징커버(9)와 결합되는 플랜지부(12)를 형성하고 중앙부에 회전축(2)이 관통되는 회전축 관통지지부(13)를 형성하며 플랜지부(12)와 회전축 관통지지부(13) 사이이며 상기 하우징커버(9)의 오일배출홈(10)이 대응하는 위치에 원형상의 오일배출공간부(14)를 구비한 오일리턴커버(11)를 설치하며, 상기 회전축 관통지지부(13)의 내주연에는 2∼4개의 돌출테두리(15)를 일정간격으로 형성하여 각각의 돌출테두리(15)의 사이에는 오일회수홈(16)이 형성되게 하고, 각각의 오일회수홈(16)측의 회전축 관통지지부(13) 하측에는 오일회수홈(16)측으로 모여지는 오일이 오일배출공간부(14)측으로 흘러내리도록 오일배출구멍(17)을 형성한 것으로서, 회전기계의 회전체가 회전시 회전축(2)으로 공급되는 오일이 회전축(2)의 외주연으로 누출되면 이 오일은 베어링(3)을 윤활 냉각시킨 뒤에 오일리턴커버(11)의 오일회수홈(16)과 오일배출구멍(17), 그리고 오일배출공간부(14)을 통하여 하우징커버(9)의 오일배출홈(10)으로 배출 순환되도록 되어서 회전기계의 회전축(2)을 원활하게 윤활 냉각시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

회전기계의 회전축 윤활지지구조{The lubricative support structure of the rotation pivot of a rotary machine}

일반적으로 원심펌프나 모터, 팬, 발전기, 콤푸레셔, 스팀터빈, 원심 농축 탈수기등과 같은 각종 회전기계의 회전축은 베어링에 의해 지지되며, 회전체가 고속으로 회전시 베어링에는 마찰열이 발생하게 되는데, 이를 방치할 경우에는 베어링이 손상되어 회전체가 원활하게 회전할 수 없게 되는 문제가 발생되어 베어링에는 오일을 주입하여 원활하게 회전될 수 있도록 하며, 상기 오일을 계속적으로 공급하면 오일이 베어링의 마찰열을 냉각시켜 베어링의 수명을 연장시켜 그 회전기계가 원활하게 작동되도록 한다.

상기와 같이 베어링이 설치된 회전기계의 회전축에는 도 1에 도시된 바와 같이 회전기계의 하우징커버(1)에 회전축(2)을 설치한 경우에 상기 회전축(2)을 베어링(3)으로 지지하며, 그 베어링(3)의 일측에는 리테이너나 오일씰(4)과 같은 밀봉수단을 설치하여 베어링(3)에 주입한 오일이 외부로 누출되는 것을 차단하여 회전체의 마찰저항을 최소화시키게 되며, 그로 인하여 회전기계가 원활하게 동작될 수 있도록 하면서 수명이 연장될 수 있도록 한다.

그러나, 이는 오일씰(4)이나 리테이너는 장기간 사용할 때 회전축등 주위의 회전체와 계속적으로 마찰이 장기간에 걸쳐 이루어지기 때문에 마찰부위에서 마모가 발생되어 밀봉효과가 저하되면서 오일이 누출되게 되고, 오일이 누출됨에 따라 베어링의 마찰부위에서 열이 발생되면서 베어링이 손상되어 회전기계의 수명이 단축되게 되고, 손상된 베어링을 교체하기 위해서는 회전기계의 가동을 정지시켜야 하므로 생산성을 저하시키게 되는 등의 또 다른 문제점을 내포하고 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 회전기계의 회전축에 회전축과 소정의 틈새를 띠고 있으면서 오일이 순환될 수 있는 오일리턴커버를 설치함으로서, 베어링에 오일을 지속적으로 공급하여 회전기계의 회전부위에서 발생되는 마찰열을 효과적으로 냉각시켜 회전기계를 원활하게 구동시킬 수 있도록 하면서 회전기계의 수명이 대폭 연장되도록 한 것을 기술적 과제로 한다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 회전기계의 회전축 윤활지지구조는, 회전기계의 회전축이 축설되는 하우징커버에 베어링이 설치되고 회전축의 베어링 일측에 오일에 의한 베어링의 냉각 및 윤활을 위한 윤활지지수단이 설치되는 것에 있어서, 상기 회전축에는 오일탱크에 담겨 있는 오일을 오일공급관을 통해 공급받는 오일공급로를 회전축의 중심방향으로 관통 형성한 뒤에 회전축의 외주연 베어링 측으로 오일이 누출되도록 회전축의 직각 방향으로 오일누출공을 오일공급로와 연통되게 형성하고, 상기 베어링이 설치된 하우징커버의 몸체부 하측 소정위치에는 오일배출홈을 하향 경사지게 하며, 상기 하우징커버의 전방에는 외주연에 하우징커버와 결합되는 플랜지부를 형성하고 중앙부에 회전축이 관통되는 회전축 관통지지부를 형성하며 플랜지부와 회전축 관통지지부 사이이며 상기 하우징커버의 오일배출홈이 대응하는 위치에 원형상의 오일배출공간부를 구비한 오일리턴커버를 설치하며, 상기 회전축 관통지지부의 내주연에는 2∼4개의 돌출테두리를 일정간격으로 형성하여 각각의 돌출테두리의 사이에는 오일회수홈이 형성되게 하고, 각각의 오일회수홈측의 회전축 관통지지부 하측에는 오일회수홈측으로 모여지는 오일이 오일배출공간부측으로 흘러내리도록 오일배출구멍을 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 축지지부를 발췌하여 도시한 부분발췌도.

도 2는 본 발명의 일사용상태를 도시한 예시도.

도 3의 (가)(나)는 본 발명의 주요 구성요소인 오일리턴커버와 하우징커버의 구조를 나타내는 단면도.

도 4는 본 발명의 작용상태를 설명하기 위한 요부발췌 부분단면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 하우징커버 2 : 회전축 3 : 베어링

4 : 오일씰 5 : 오일공급관 6 : 오일공급로

7 : 오일누출공 8 : 오일탱크 9 : 하우징커버

10 : 오일배출홈 11 : 오일리턴커버 12 : 플랜지부

13 : 회전축 관통지지부 14 : 오일배출공간부 15 : 돌출테두리

16 : 오일회수홈 17 : 오일배출구멍 18 : 풀리

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일사용상태를 도시한 예시도이고, 도 3의 (가)(나)는 본 발명의 주요 구성요소인 오일리턴커버와 하우징커버의 구조를 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명의 작용상태를 설명하기 위한 요부발췌 부분단면도이다.

본 발명에 의한 회전기계의 회전축 윤활지지구조는, 회전기계의 회전축(2)이 축설되는 하우징커버(9)에 베어링(3)이 설치되고 회전축(2)의 베어링(3) 일측에 오일에 의한 베어링의 냉각 및 윤활을 위한 하우징커버(9)와 오일리턴커버(11)가 설치되는 것으로, 하우징커버(9)와 오일리턴커버(11)와 회전축(2)에 오일을 순환시킬 수 있는 구조를 형성한 것이다.

즉, 본 발명의 일사용상태를 도시하는 도 1에서 보는 바와 같이 회전기계의 축지지부 측 베어링(3)이 설치된 하우징커버(9)의 하부 소정위치에는 오일탱크(8)가 마련되고, 회전축(2)에는 오일이 공급되고 외주연으로 오일을 뿌려줄 수 있도록 오일공급로(6)와 오일누출공(7)이 서로 연통되게 형성되어 있고, 이 오일공급로(6)의 오일의 공급은 오일탱크(8)와 회전축(2)의 단부에 연결된 오일공급관(5)을 통해 공급받게 된다.

이때, 상기 오일공급관(5)의 소정위치에는 순환펌프(5a)가 설치되어 회전축(2)으로 오일을 지속적으로 공급할 수 있도록 되어 있으며, 상기 오일공급로(6)는 회전축(2)의 중심방향으로 관통 형성되어 있고, 오일누출공(7)은 회전축(2)의 외주연 베어링(3) 측으로 오일이 누출되도록 회전축(2)의 직각 방향으로 오일공급로(6)와 연통되게 형성되어 있다.

그리고, 상기 베어링(3)이 설치된 하우징커버(9)의 몸체부 하측 소정위치에는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 오일배출홈(10)을 하향 경사지게 형성하며, 상기 하우징커버(9)의 전방에는 외주연에 하우징커버(9)와 결합되는 플랜지부(12)를 형성하고 중앙부에 회전축(2)이 관통되는 회전축 관통지지부(13)를 형성하며 플랜지부(12)와 회전축 관통지지부(13) 사이이며 상기 하우징커버(9)의 오일배출홈(10)이 대응하는 위치에 원형홈 상의 오일배출공간부(14)를 구비한 오일리턴커버(11)가 설치된다.

상기 오일리턴커버(11)의 회전축 관통지지부(13)의 내주연에는 2∼4개의 돌출테두리(15)를 일정간격으로 형성하여 각각의 돌출테두리(15)의 사이에는 오일회수홈(16)이 형성되게 하고, 각각의 오일회수홈(16)측의 회전축 관통지지부(13) 하측에는 오일회수홈(16)측으로 모여지는 오일이 오일배출공간부(14)측으로 흘러내리도록 오일배출구멍(17)이 형성되어 있다.

도면 부호중 미성명부호 "18"은 미도시된 모터로 부터 동력을 전달받는 풀리이며, 본 발명에서 회전기계는 원심펌프나 모터, 팬, 발전기, 콤푸레셔, 스팀터빈, 원심 농축 탈수기등과 같이 모터와 같이 동력발생장치로 부터 동력을 공급받아 회전하는 기계를 통칭하는 것이다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용 관계를 도 2 내지 도 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

모터의 동력을 전달받아 회전체가 고속으로 회전할 때 순환펌프(5a)가 동작되어 오일탱크(8)에 담겨져 있는 오일을 오일공급관(5)을 통하여 고속으로 회전하고 있는 회전축(2)의 오일공급로(6)로 공급하면, 회전축(2)이 고속으로 회전하고 있기 때문에 회전축(2)의 중심방향으로 흐르고 있던 오일이 회전축(2)에 직각 방향으로 형성되어 있는 오일누출공(7)에서는 오일이 원심력에에 의해 회전축(2)의 외측으로 뿌려지듯이 빠져나가게 된다.

이렇게 회전축(2)의 외측으로 나온 오일은 베어링(3)의 외측방으로 뿌려진 상태이며 회전축(2)이 고속으로 회전하기 때문에 회전축(2)의 원심력에 의해 베어링(3)의 주변으로 뿌려진 오일중 일부는 베어링(3)으로 유입되어 베어링(3)을 냉각 윤활을 하게 되고, 다른 일부는 회전축(2)의 외주연에 묻혀지면서 회전축(2)을 윤활작용을 하게 된다.

상기와 같이 베어링(3)의 볼측으로 유입되는 오일은 베어링(3)을 냉각 윤활시키면서 오일리턴커버(11)의 내측면과 베어링(3) 사이의 공간으로 유입이 이루어지는데, 위에서 언급한바와 같이 회전축(2)이 고속으로 회전하고 있는 상태이기 때문에 오일리턴커버(11)의 내측면과 베어링(3) 사이의 공간으로 유입된 오일은 원심력이 작용하여 일부는 오일리턴커버(11)의 오일배출공간부(14)로 유입되면서 하우징커버(9)의 오일배출홈(10)을 통하여 오일탱크(8)로 흘러 내려가고, 다른 일부는 하우징커버(9)의 내측 단부(A부)에 부딪치면서 튀겨 회전축(2)의 외주면에 묻게되고 이렇게 회전축(2)의 외주연에 튀겨서 묻은 오일은 회전축(2)의 외주연과 돌출테두리(15) 선단부와의 미세한 틈새로 유입되게 되며, 이렇게 유입된 오일은 회전축(2)의 원심력에 의해 외측으로 뿌려지듯 떨어지면서 오일회수홈(16)으로 모여지게 되고, 이렇게 모여진 오일은 오일회수홈(16) 내의 하측으로 흘러내리다가 하측의 오일배출구멍(17)을 통하여 오일배출공간부(14)로 흘러내리게 된다.

그 뒤 상기 오일은 하우징커버(9)에 하향 경사지게 형성된 오일배출홈(10)을 통하여 오일탱크(8)로 유입되게 된다. 위에서 설명한 바와 같이 오일탱크(8)의 오일이 오일공급관(5)과 오일공급로(6)-오일누출공(7)-베어링(3)-오일회수홈(16)-오일배출공간부(14)-오일배출홈(10)-오일탱크(8)의 경로와, 오일공급관(5)과 오일공급로(6)-오일누출공(7)-베어링(3)-오일배출공간부(14)-오일배출홈(10)-오일탱크(8)의 경로를 계속적으로 순환하면서 베어링(3)을 냉각 윤활하여 회전기계를 원활하게 동작시키게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 회전기계의 회전축 윤활지지구조는, 회전기계의 회전축에 회전축과 소정의 틈새를 띠고 있으면서 오일이 순환될 수 있는 오일리턴커버와 하우징커버를 설치하면서 회전축에 오일이 순환공급될 수 있는 오일공급로를 형성함으로서, 베어링과 회전축에 오일을 지속적으로 공급하여 회전기계의 회전부위에서 발생되는 마찰열을 효과적으로 냉각시켜 회전기계를 원활하게 구동시킬 수 있게 하면서, 회전기계의 수명 또한 대폭 연장시키게 되는 효과가 있는 것이다.

Claims

회전기계의 회전축이 축설되는 하우징커버에 베어링이 설치되고 회전축의 베어링 일측에 오일에 의한 베어링의 냉각 및 윤활을 위한 윤활지지수단이 설치되는 것에 있어서,

상기 회전축(2)의 중심부에는 오일탱크(8)에 담겨 있는 오일을 오일공급관(5)을 통해 공급받는 오일공급로(6)를 형성한 뒤에 회전축(2)의 외주연 베어링(3) 측으로 오일이 누출되도록 회전축(2)의 직각 방향으로는 오일공급로(6)와 연통되는 오일누출공(7)을 형성하고,

상기 베어링(3)이 설치된 하우징커버(9)의 몸체부 하측 소정위치에는 오일배출홈(10)을 하향 경사지게 하며,

상기 하우징커버(9)의 전방에는 외주연에 하우징커버(9)와 결합되는 플랜지부(12)를 형성하고 중앙부에 회전축(2)이 관통되는 회전축 관통지지부(13)를 형성하며 플랜지부(12)와 회전축 관통지지부(13) 사이이며 상기 하우징커버(9)의 오일배출홈(10)이 대응하는 위치에 원형홈 형상의 오일배출공간부(14)를 구비한 오일리턴커버(11)를 설치하며,

상기 오일리턴커버(11)의 회전축 관통지지부(13)의 내주연에는 2∼4개의 돌출테두리(15)를 일정간격으로 형성하여 각각의 돌출테두리(15)의 사이에는 오일회수홈(16)이 형성되게 하고, 각각의 오일회수홈(16)측의 회전축 관통지지부(13) 하측에는 오일회수홈(16)측으로 모여지는 오일이 오일배출공간부(14)측으로 흘러내리도록 오일배출구멍(17)을 형성한 것을 특징으로 하는 회전기계의 회전축 윤활지지구조.