KR20120003205A - 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기에 관한 것으로 특히, 회전자의 무게를 지탱해 주고 회전 자체가 원활하게 이루어지도록 대형 수직형 전동기의 회전자 상부에 설치되는 베어링으로 그리스 윤활형 볼 베어링을 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 스페이컬 스러스트 롤러 베어링을 사용하던 종래 대형 수직형 전동기보다 무게를 크게 감소시킬 수 있어 취급이 매우 용이하고, 유지 보수가 쉬울 뿐만 아니라 제품 자체의 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 또한 오일 누유현상 자체가 아예 발생되지 않게 됨은 물론 전동기의 작동 중 상부 베어링 측에서 발생되는 열을 공기 중에서 효율적으로 자연 냉각시킬 수 있어 동작 효율도 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
따라서, 스페이컬 스러스트 롤러 베어링을 사용하던 종래 대형 수직형 전동기보다 무게를 크게 감소시킬 수 있어 취급이 매우 용이하고, 유지 보수가 쉬울 뿐만 아니라 제품 자체의 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 또한 오일 누유현상 자체가 아예 발생되지 않게 됨은 물론 전동기의 작동 중 상부 베어링 측에서 발생되는 열을 공기 중에서 효율적으로 자연 냉각시킬 수 있어 동작 효율도 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
Description
본 발명은 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 대형 수직형 전동기의 회전자 무게를 지탱할 수 있도록 상부에 설치되는 베어링을 그리스(GREASE) 윤활형의 구름 베어링인 볼 베어링으로 적용하여 무게 감소를 통해 취급이 용이하고, 유지 보수가 쉬우며, 제품의 생산원가도 절감할 수 있고, 오일 누유를 방지할 수 있으며, 특히 전동기의 작동 중 상부 베어링 측에서 발생되는 열을 공기 중에서 효율적으로 자연 냉각시킬 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 발전소에서는 열에너지 또는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하므로 발전을 하려면 이에 상당하는 에너지를 소비해야 하는데, 이러한 발전을 위한 에너지의 근원을 발전자원 또는 전력자원이라고 한다.
현재 발전용으로 사용되고 있는 발전기는 거의 전자기유도 작용을 이용하여, 기계동력을 전력으로 변환시키는 방식임에 따라 모든 에너지의 흐름을 기계동력으로 바꾸어 전력을 발생하게 한다.
화학에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 전지나, 열에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 열전쌍이 있지만, 전지는 대규모 발전에는 사용하지 않으며, 열전쌍을 발전에 사용하는 것은 아직 시험적인 단계에 머물러 있다.
발전자원으로서 무엇을 사용하느냐에 따라서 발전방식과 원동 설비도 달라지는데, 현재 주로 사용되는 발전소에는 다음과 같다.
수력발전소, 화력발전소, 원자력발전소, 조력발전소, 풍력발전소, 지열발전소등이 있다.
한편, 원자력발전소에는 전기에너지를 생산하기 위해 원자로, 배관 및 원자로 안전계통 또는 주요 공정계통의 제어에 사용되는 전자식변환기 등을 포함한 여러 계통의 기기들이 설치되며, 특히 원자력발전소에서는 대형 수직형 전동기가 설치되고 있다.
이와 같은 대형 수직형 전동기의 상부에는 회전자의 무게를 지탱하기 위함과 동시에 회전자의 회전이 원활하게 이루어지도록 베어링이 설치되는데, 종래 대형 수직형 전동기에서는 도 1과 같이 회전자(2)의 회전시 발생되는 열을 원활히 냉각시키기 위하여 케이스(1)의 내부에 냉각 및 윤활용 오일(3)이 충진되어 있는 스페이컬 스러스트 롤러(SPHERICAL THRUST ROLLER) 베어링(4)이 설치된 구성으로 되어 있다.
그러나 이와 같은 스페이컬 스러스트 롤러 베어링은 베어링 관련 구조물들의 사이즈가 크고 중량이 많이 나가게 되어 대형 수직형 전동기 자체의 중량을 증대시킴에 따라 대형 수직형 전동기 자체의 취급 및 유지, 보수 보수하는데 많은 어려움이 있고, 또한 장기간 구동시 스페이컬 스러스트 롤러 베어링의 케이스 내부에 충진되어 있는 냉각 및 윤활용 오일의 일부가 외부로 누유되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 대형 수직형 전동기의 회전자 무게를 지탱할 수 있도록 회전자 상부에 설치되는 베어링을 그리스(GREASE) 윤활형의 구름 베어링인 볼 베어링을 설치하여 줌으로써 스페이컬 스러스트 롤러 베어링을 사용하던 종래 대형 수직형 전동기보다 무게를 크게 감소시킬 수 있어 취급이 매우 용이하고, 유지 보수가 쉬우며, 제품의 생산원가도 대폭 절감할 수 있고, 오일 누유현상 자체가 아예 발생되지 않으며, 특히 전동기의 작동 중 상부 베어링 측에서 발생되는 열을 공기 중에서 효율적으로 자연 냉각시킬 수 있는 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전자의 무게를 지탱해 주고 회전 자체가 원활하게 이루어지도록 대형 수직형 전동기의 회전자 상부에 설치되는 베어링으로 그리스 윤활형 볼 베어링을 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 그리스 윤활형 볼 베어링은, 대형 수직형 전동기의 상부에 볼트들을 통해 고정된 상태에서 볼 베어링들을 지지하고 베어링에서 발생되는 열을 대기중으로 방출시켜 주는 베어링 하우징과; 상기 베어링 하우징의 내부에 순차적으로 내설되어 회전자의 마찰력을 줄여주는 2개의 볼 베어링과; 상기 베어링 하우징의 상부 및 하부에 고정 설치되어 베어링 하우징 내의 그리스가 외부로 누출되지 않도록 하고, 외부로부터 베어링 하우징 내로 이물질이 유입되지 않도록 하는 상,하부 캡과; 상기 2개의 볼 베어링 중 하부 볼 베어링의 저면과 하부 캡의 상면 사이에 설치되어 사용된 그리스를 베어링 하우징 외측으로 배출하기 용이하게 하는 슬링거와; 상기 상부 캡의 내측부에 고정 설치되어 베어링 하우징 내의 그리스 유출을 방지하는 실링 디스크와; 상기 2개의 볼 베어링 중 상부 볼 베어링의 내측부에 설치되어 볼 베어링의 상,하 유동을 방지하는 와셔 및 너트;로 구성된 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기에 의하면, 대형 수직형 전동기의 회전자 무게를 지탱할 수 있도록 회전자 상부에 설치되는 베어링을 사이즈가 작고 가격이 저렴한 그리스 윤활형 구름 베어링인 볼 베어링을 설치하여 줌으로써 스페이컬 스러스트 롤러 베어링을 사용하던 종래 대형 수직형 전동기보다 무게를 크게 감소시킬 수 있어 취급이 매우 용이하고, 유지 보수가 쉬울 뿐만 아니라 제품 자체의 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 또한 오일 누유현상 자체가 아예 발생되지 않게 됨은 물론 전동기의 작동 중 상부 베어링 측에서 발생되는 열을 공기 중에서 효율적으로 자연 냉각시킬 수 있어 동작 효율도 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래 대형 수직형 전동기의 상부 일부 확대 정 단면도.
도 2는 본 발명이 적용된 대형 수직형 전동기의 상부 일부 확대 정 단면도.
도 3은 본 발명에서 사용된 그리스 윤활형 볼 베어링의 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 대형 수직형 전동기의 상부 일부 확대 정 단면도.
도 3은 본 발명에서 사용된 그리스 윤활형 볼 베어링의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명이 적용된 대형 수직형 전동기의 상부 일부 확대 정 단면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에서 사용된 그리스 윤활형 볼 베어링의 사시도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명의 대형 수직형 전동기는,
회전자(2)의 무게를 지탱해 주고 회전 자체가 원활하게 이루어지도록 대형 수직형 전동기의 회전자(2) 상부에 설치되는 베어링으로 그리스 윤활형 볼 베어링(5)을 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 그리스 윤활형 볼 베어링(5)은,
대형 수직형 전동기의 상부에 볼트(52)들을 통해 고정된 상태에서 볼 베어링(53)들을 지지하고 베어링에서 발생되는 열을 대기중으로 방출시켜 주는 베어링 하우징(51)과;
상기 베어링 하우징(51)의 내부에 순차적으로 내설되어 회전자(2)의 마찰력을 줄여주는 2개의 볼 베어링(53)과;
상기 베어링 하우징(51)의 상부 및 하부에 고정 설치되어 베어링 하우징(51) 내의 그리스가 외부로 누출되지 않도록 하고, 외부로부터 베어링 하우징(51) 내로 이물질이 유입되지 않도록 하는 상,하부 캡(54)(55)과;
상기 2개의 볼 베어링(53) 중 하부 볼 베어링의 저면과 하부 캡(55)의 상면 사이에 설치되어 사용된 그리스를 베어링 하우징(51) 외측으로 배출하기 용이하게 하는 슬링거(56)와;
상기 상부 캡(54)의 내측부에 고정 설치되어 베어링 하우징(51) 내의 그리스 유출을 방지하는 실링 디스크(57)와;
상기 2개의 볼 베어링(53) 중 상부 볼 베어링의 내측부에 설치되어 볼 베어링(53)의 상,하 유동을 방지하는 와셔(58) 및 너트(59);로 구성된 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 대형 수직형 전동기는 도 2에 도시된 바와 같이, 회전자(2)의 무게를 지탱해 주고 회전 자체가 원활하게 이루어지도록 대형 수직형 전동기의 회전자(2) 상부에 설치되는 베어링으로 그리스 윤활형 볼 베어링(5)을 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 그리스 윤활형 볼 베어링(5)은 베어링 하우징(51)과 2개의 볼 베어링(53), 상,하부 캡(54)(55), 슬링거(56), 실링 디스크(57), 와셔(58) 및 너트(59)로 구성된 형태를 갖는다.
상기에 있어서 베어링 하우징(51)은 대형 수직형 전동기의 본체 상부에 볼트(52)들을 통해 착탈 가능하게 고정된 구성을 갖고, 그 내부에 회동 가능하게 설치되는 2개의 볼 베어링(53)에 대한 지지기능과, 베어링들에서 발생되는 열을 대기중으로 방출시켜 자연 냉각이 이루어지도록 하는 기능을 수행하게 된다.
또, 2개의 볼 베어링(53)은 상기 베어링 하우징(51)의 내부에서 상,하부로 순차적으로 내설된 상태에서 회전자(2)가 회전할 때 마찰 없이 원활히 회전되도록 하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 상,하부 캡(54)(55)은 각각 상기 베어링 하우징(51)의 상부 및 하부에 착탈 가능하게 고정 설치된 상태에서, 상기 베어링 하우징(51) 내에 충진되어 있는 윤활유인 그리스가 외부로 누출되지 않도록 함과 동시에 외부로부터 베어링 하우징(51) 내로 유입될 수 있는 이물질의 유입을 방지하는 기능을 수행하게 된다.
그리고 상기 슬링거(56)는 2개의 볼 베어링(53) 중 하부 볼 베어링의 저면과 하부 캡(55)의 상면 사이에 설치되어, 대형 수직형 전동기를 장기간 구동시킴으로 인해 그 내부에 충진되어 있던 그리스의 교체가 필요할 때, 사용된 그리스를 베어링 하우징(51) 외측으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 실링 디스크(57)는 상부 캡(54)의 내측부에 고정 설치된 상태에서 상기 베어링 하우징(51) 내에 충진되어 있는 윤활유인 그리스가 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 와셔(58) 및 너트(59)는 2개의 볼 베어링(53) 중 상부 볼 베어링의 내측부에 고정 설치되어 볼 베어링(53)의 상,하 유동을 방지하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 대형 수직형 전동기의 회전자 무게를 지탱할 수 있도록 회전자 상부에 설치되는 베어링을 사이즈가 작고 가격도 저렴한 그리스 윤활형 구름 베어링인 볼 베어링을 설치하여 줌으로써 스페이컬 스러스트 롤러 베어링을 사용하던 종래 대형 수직형 전동기에서보다 대형 수직형 전동기 자체에 대한 무게를 크게 줄일 수 있어 취급이 매우 용이하고, 유지 보수가 쉽고, 제품 자체의 생산원가를 대폭 절감할 수 있다.
뿐만 아니라, 윤활유인 그리스의 누출 자체를 완벽히 방지할 수 있음은 물론 전동기의 작동 중 상부 베어링 측에서 발생되는 열 자체를 베어링 하우징을 통해 공기 중에서 효율적으로 자연 냉각시킬 수 있어 대형 수직형 전동기의 동작 효율도 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1 : 케이스 2 : 회전자
3 : 윤활용 오일 4 : 스페이컬 스러스트 롤러 베어링
5 : 그리스 윤활형 볼 베어링
51 : 베어링 하우징 52 : 볼트
53 : 볼 베어링 54 : 상부 캡
55 : 하부 캡 56 : 슬링거
57 : 실링 디스크 58 : 와셔
59 : 너트
3 : 윤활용 오일 4 : 스페이컬 스러스트 롤러 베어링
5 : 그리스 윤활형 볼 베어링
51 : 베어링 하우징 52 : 볼트
53 : 볼 베어링 54 : 상부 캡
55 : 하부 캡 56 : 슬링거
57 : 실링 디스크 58 : 와셔
59 : 너트
Claims (2)
- 회전자의 무게를 지탱해 주고 회전 자체가 원활하게 이루어지도록 대형 수직형 전동기의 회전자 상부에 설치되는 베어링으로 그리스 윤활형 볼 베어링을 설치한 것을 특징으로 하는 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기.
- 청구항 1에 있어서,
상기 그리스 윤활형 볼 베어링은,
대형 수직형 전동기의 상부에 볼트들을 통해 고정된 상태에서 볼 베어링들을 지지하고 베어링에서 발생되는 열을 대기중으로 방출시켜 주는 베어링 하우징과;
상기 베어링 하우징의 내부에 순차적으로 내설되어 회전자의 마찰력을 줄여주는 2개의 볼 베어링과;
상기 베어링 하우징의 상부 및 하부에 고정 설치되어 베어링 하우징 내의 그리스가 외부로 누출되지 않도록 하고, 외부로부터 베어링 하우징 내로 이물질이 유입되지 않도록 하는 상,하부 캡과;
상기 2개의 볼 베어링 중 하부 볼 베어링의 저면과 하부 캡의 상면 사이에 설치되어 사용된 그리스를 베어링 하우징 외측으로 배출하기 용이하게 하는 슬링거와;
상기 상부 캡의 내측부에 고정 설치되어 베어링 하우징 내의 그리스 유출을 방지하는 실링 디스크와;
상기 2개의 볼 베어링 중 상부 볼 베어링의 내측부에 설치되어 볼 베어링의 상,하 유동을 방지하는 와셔 및 너트;로 구성된 것을 특징으로 하는 상부 베어링의 자연냉각 및 누유방지 기능을 갖는 대형 수직형 전동기.
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|---|---|---|---|
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| KR20120003205A true KR20120003205A (ko) | 2012-01-10 |
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