KR200394310Y1 - 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 로터를 지지하는 상부 틸팅패드에 작용하는 외력 또는 로드가 다르게 발생하게 되어서, 로터가 회전시 진동을 일으키게 되거나 또는 이들 로드차이로 인해서 틸팅패드가 손상되는 것을 방지하기 위해서, 발전설비 터빈 로터를 지지하는 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링으로서, 상기 로터를 지지하는 하나이상의 틸팅패드를 향해 로터가 회전하면서, 상기 틸팅패드와 로터의 접촉면상에 윤활유가 유입되는 하나 이상의 홈이 원주방향을 따라 테이퍼져서 틸팅패드에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링을 제공하여, 로터의 상부를 지지하던 틸핑패드에는 로드가 걸리지 않았던 종래의 틸팅패드와는 달리, 로터 상부의 틸팅패드에도 상당한 정도의 로드가 가해짐으로서 로드가 분산됨으로 상기 틸팅패드 및 록킹핀의 파손을 방지한다.

Description

압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링{Tilting Pad Bearing Having Pressure Impression part}

본 고안은 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링에 관한것으로서, 더욱 구체적으로는, 대형 회전 기기인 터빈 로터의 위치를 고정시키는 틸팅패드 베어링의 틸팅패드 구조물로서, 로터와 패드사이에서 테이퍼 형상의 홈을 원주 방향으로 패드상에 형성하여, 진동 발생을 방지하여 로터를 보다 효과적으로 지지하도록 하는 틸팅패드 구조물에 관한 것이다.

발전 설비에서는 고압증기에 의해 로터가 회전되는 증기터빈을 제공하여 전력을 생산하도록 한다. 이러한 회전부재, 즉 로터를 지지하기 위해서는 베어링이 제공되며, 특히 대형의 상기 증기터빈과 대형 장치에는 로터에 대한 부하를 감당하기 위해서 틸팅패드 베어링이 사용된다.

이러한 틸팅패드 베어링은 로터가 회전함에 따라 발생하는 축방향 또는 접선방향의 변위를 보상할 수 있다. 터빈장치와 같은 회전기구인 로터 둘레에 장착되는 틸팅패드 베어링은 로터를 회전시킬 때 각 패드에 가해지는 로드가 불균형을 이루게 되면 로터의 진동발생을 유발하므로 상술한 틸팅패드가 로터의 운전조건에 따라 틸팅이 이루어 지도록 해야한다.

도 1은 종래기술의 틸팅패드 베어링을 간단하게 예시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 틸팅패드 베어링은 하우징(40), 록킹핀(30), 및 다수개의 틸팅패드(20)로 구성된다. 이 틸팅패드(20)와 이것이 지지하는 목적한 구조물은 일정간격을 유지하며, 이들사이에 윤활제가 작용하여 마찰력을 감소시키고 운전을 원활하게 한다.

이러한 구조로 발전설비 터빈에서 사용되는 틸팅패드 베어링이 작동함에 있어서, 상기 틸팅패드(20)가 대형의 로터(10)를 지지하게 되는데, 이때 작업 로드는 주로 하부에 많이 작용하게 되어 힘의 불균형이 초래된다. 이렇게 로터(10)를 지지하는 틸팅패드가 불균형을 이루게 될 때, 즉 하부에 큰 로드가 걸리고, 상부에 로드가 걸리지 않게 될 때, 힘의 차이, 예컨대 틸팅패드(20)사이의 압력차이가 발생하여 틸팅패드의 진동을 유발시키게 되고, 이러한 힘의 불균형으로 인해서 특히 저압상태의 상부의 틸팅패드(20)가 자려진동으로 파손되는 위험성이 상존하게 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 고안된 것으로서, 대형 발전설비의 터빈 로터를 지지하는 틸팅패드 베어링에 있어서, 로터를 지지하는 틸팅패드에 작용하는 외력 또는 로드가 다르게 발생하게 되어서, 로터가 회전시 틸팅패드가 진동을 일으키게 되거나 또는 윤활유의 압력 차이로 인해서 틸팅패드가 손상되는 것을 방지하는 것을 고안의 목적으로 한다.

본 고안의 목적은 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링으로서, 상기 로터를 지지하는 하나이상의 틸팅패드를 향해 로터가 회전하면서, 상기 틸팅패드와 로터의 접촉면상에 쇄기 형상의 윤활유가 유입되도록 하는 하나 이상의 홈이 상기 틸팅패드의 원주방향을 따라 테이퍼져서 틸팅패드에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링을 제공함으로써 달성된다.

바람직하게는, 상기 틸팅패드 중 로터의 상부를 지지하는 틸팅패드에 상기 홈이 형성되어 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예의 틸팅패드 베어링의 상부 틸팅패드에 형성된 홈을 예시한 도면이다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 틸팅패드 베어링은 하우징(40), 다수의 록킹핀(30), 및 다수의 틸팅패드(20)로 구성된다. 상술한 바와 같이, 상부 틸팅패드(20)의 로드의 불균형은 쇄기 형상을 인가함으로서 압력차를 발생 시키고 틸팅패드의 자려진동의 원인을 제거하여 틸팅패드 베어링의 수명을 연장시키고 터빈운전의 안전성과 신뢰성을 높인다.

본 고안은 틸팅패드의 자려 진동으로 인한 파손을 방지하고 보다 효과적인 윤활유 공급을 위해 로터(10)의 상부와 이를 지지하는 틸팅패드(20)의 구조를 변경한다. 도 2에 도시된바와 같이, 로터(10)의 회전방향에 대해 처음 접하게 되는 틸팅패드(20) 면에 소정의 테이터 형태의 홈을 제공한다. 이 테이퍼 형태의 홈은 로터(10)의 회전 방향에 따라, 그 폭이 줄어드는 형상을 이룬다.

본 고안의 압력인가부(100)를 즉 홈을 갖춘 틸팅패드 베어링을 적용하여 로터(10)를 지지하여 작동시킬때, 로터(10)를 지지하는 상부 틸팅패드(20)의 홈을 향해 로터(10)가 회전운동을 하여 이동되면서 윤활유가 상기 틸핑패드의 압력인가부(100), 즉 테이퍼 형태의 홈에 유입되며, 로터(10)의 회전방향에 대해 점차로 그 홈의 깊이가 줄어드는 형태를 취하고 있으며, 이에따라 로터(10)가 회전되면서 윤활유가 상기 틸팅패드(20)의 홈에 임시적으로 가두어진 형태를 이루게 된다. 로터(10)가 고속으로 회전시, 상기 홈에 임시적으로 가두어져 있는 윤활유는 상당한 압력으로 압축되게 되며, 이 압축력이 상기 틸팅패드(20)에 로드로 전달되게 된다.

이에따라, 로드가 걸리지 않은 로터(10)의 상부를 지지하던 틸핑패드에도 로드가 가해짐으로써, 로드의 틸팅패드(20)에 가해지는 로드의 균형을 이루게 되어, 로터(10)의 하부와 이를 지지하는 틸팅패드(20)에만 집중되던 로드를 분산시켜서, 틸팅패드 진동 및 편심에 의한 편마모를 방지할 수 있게 된다.

본 고안의 틸팅패드에 형성된 홈에 의해, 로터의 상부를 지지하던 틸핑패드에는 로드가 걸리지 않았던 종래의 틸팅패드와는 달리, 로터 상부의 틸팅패드에도 상당한 정도의 로드가 가해짐으로 인해서, 로터 하부를 지지하는 틸팅패드와의 로드차이를 근소하게 유지하여, 상기 틸팅패드 및 록킹핀의 파손을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 틸팅패드 베어링을 간단하게 예시한 도면이다.

도 2a 및 도 2 b는 본 고안의 일 실시예인 틸팅패드 베어링의 상부 틸팅패드에 압력인가부가 형성된 것을 도시한 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10 : 로터 20 : 틸팅패드

30 : 록킹핀 40 : 하우징

50 : 틸팅패드 베어링 100 : 압력인가부

Claims (2)

1. 발전설비 터빈 로터를 지지하는 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링으로서, 상기 로터를 지지하는 하나이상의 틸팅패드를 향해 로터가 회전하면서, 상기 틸팅패드와 로터의 접촉면상에 윤활유가 유입되는 하나 이상의 홈이 원주방향을 따라 테이퍼져서 틸팅패드에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 틸팅패드 중 로터의 상부를 지지하는 틸팅패드에 상기 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력인가부를 갖춘 틸팅패드 베어링.