KR20080042198A - 고정형 패드를 가지는 틸팅 패드 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명의 틸팅 패드 베어링은 상부에 고정형 패드(10)가 설치되고, 고정형 패드(10)는 반원형의 길이를 가지게 구성되어 윤활유가 선단에서 후단으로 곧바로 나갈 수 있게 되어 상부 패드의 스프레깅 현상을 근본적으로 제거하여 베어링 패드의 파손을 방지하고 베어링 운전온도를 저감시켜 베어링의 건전성을 확보할 수 있게 한다.

저어널 베어링, 틸팅 패드, 일체형 패드

Description

고정형 패드를 가지는 틸팅 패드 베어링{Tilting pad bearing having a fixing pad}

도1은 종래의 틸팅 패드 베어링을 도시하는 도면

도2는 본 발명의 고정형 패드가 상부에 설치된 틸팅 패드 베어링을 도시하는 도면

도3은 본 발명의 틸팅 패드 베어링의 회전수 증가에 따라 베어링 온도분포를 도시하는 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 환상 홈 2: 공급홀

3: 오리피스 4: 패드

10: 고정형 패드 11,12: 틸팅 패드

13,14: 고정핀

본 발명은 상부에 고정형 패드를 가지는 틸팅 패드 베어링에 관한 것이다.

종래의 틸팅 패드 저어널 베어링은 도1에 도시된 바와 같이, 베어링의 윤활 유가 외부에서 환상 홈(Annulus Groove)(1)을 통해 공급되면 공급홀(Feed Hole)(2)을 지나 오리피스(3)를 통과한 후 베어링 패드(4)로 공급하게 된다.

일반적으로, 저압과 중압의 발전용 터빈에는 안전성이 우수한 틸팅 패드 베어링이 사용된다. 틸팅 패드 베어링의 상부 베어링은 무부하 패드 베어링으로서 운전 중 축하중을 받지 않기 때문에 베어링으로서 역활을 하지 못한다. 상부의 패드 베어링은 하중을 받지 않기 때문에 회전하는 저어널에 패드 자중으로 떨어졌다가 유막압력에 의해 다시 부상하는 등 불규칙적으로 거동하게 되어 패드 선단이나 후단에 파손을 야기하는 스프레깅(Spragging) 현상을 유발한다.

한편, 베어링 직경의 증가는 선속도를 증가시키기 때문에 윤활유의 유체마찰로 인해 윤활유의 온도가 상승하게 되고, 베어링 패드의 온도가 상승하게 된다.

상승된 베어링 패드의 온도는 발전소에서는 베어링 자체의 온도에 제한을 주어 운전하기 때문에 급격한 온도상승은 터빈을 정지시키는 경우도 발생하며 터빈의 용량 증대에 따라 베어링의 직경을 크게 설계할 경우, 필수적으로 베어링의 온도상승을 초래하게 된다.

따라서, 발전소의 비상정지와 베어링 자체의 건전성을 확보하기 위해서는 베어링의 온도를 일정온도 이하로 낮추어야 한다.

본 발명의 목적은 터빈용 저어널 베어링 운전시 베어링의 유막온도를 저감시키고 운전중 무부하 상태로 운전하는 상부패드의 스프레깅 현상을 제거하기 위하여 베어링 상부에 일체의 고정형 패드를 가지는 틸팅 패드 베어링을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 틸팅 패드 베어링은 상부에 고정형 패드가 설치되고, 고정형 패드는 반원형의 길이를 가지게 구성되어 윤활유가 선단에서 후단으로 곧바로 나갈 수 있게 한다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2에는 본 발명의 고정형 패드가 상부에 설치된 틸팅 패드 베어링이 도시된다.

틸팅 패드 베어링의 하부에는 이웃한 틸팅 패드(11)및(12)가 고정핀(13)및(14)에 의해서 설치된다.

틸팅 패드 베어링의 상부에는 고정형 패드(10)가 설치된다. 고정형 패드(10)는 반원형의 길이를 가진다.

축이 회전하게 되면 틸팅 패드(11)및(12)의 경우, 윤활유는 공급홀(2)과 오리피스(3)를 통해 틸팅 패드(12)의 선단A으로 유입하여 패드(12)의 후단B으로 빠져나가고 일부는 베어링의 측면으로 빠져나가며, 나머지는 다음 패드(10)로 유입된다.

일체형 패드(10)를 가지는 베어링 부분의 경우, 공급된 윤활유는 측면으로 빠져나가는 양이 적고 스프레깅에 의한 마찰열이 발생하지 않기 때문에 유막 온도가 낮게 형성되어 베어링 온도를 낮출 수 있다. 아울러 패드 입구를 증가시켜 온도가 낮은 윤활유가 패드(10)의 선단C으로 많이 공급되어 냉각손실을 줄이게 된다.

본 발명의 고정형 패드(10)는 윤활유가 선단C에서 후단D으로 곧바로 나갈 수 있게 한다.

그리고, 베어링 유막의 온도를 감소시키면 베어링 유막 두께를 증가시키고 베어링 동특성 계수인 강성계수와 감쇠계수를 증가시켜 축계의 안정성을 높일 수 있다.

도3에는 본 발명의 틸팅 패드 베어링의 회전수 증가에 따라 베어링 온도분포를 나타내는 그래프가 도시된다.

그래프의 세로축은 윤활유의 온도를 나타내고, 가로축은 각 위치를 나타낸다.

검은색의 사각형, 원형, 삼각형 및 역삼각형의 점을 이은 그래프는 틸팅패드만을 가지는 틸팅 패드 베어링을 나타내며, 흰색의 사각형, 원형, 삼각형 및 역삼각형의 점을 이은 그래프는 본 발명의 고정형 패드를 가지는 틸팅 패드 베어링을 나타내는데, 4가지 종류의 본 발명의 패드 베어링이 종래의 베어링보다 윤활유 온도가 낮게 표시된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 고정형 패드를 가지는 틸팅 패드 베어링은 상부 패드의 스프레깅 현상을 근본적으로 제거하여 베어링 패드의 파손을 방지하고 베어링 운전온도를 저감시켜 베어링의 건전성을 확보할 수 있게 한다.

Claims (2)

1. 베어링의 상부에는 고정형 패드(10)가 설치되고, 고정형 패드(10)는 반원형의 길이를 가지는 틸팅 패드 베어링.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정형 패드(10)는 윤활유가 선단에서 후단으로 곧바로 나갈 수 있게 하는 틸팅 패드 베어링.

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