KR20170083019A - 펌프를 위한 베어링 및 펌프를 위한 베어링을 개장하는 방법 - Google Patents

Abstract

축방향(A) 주위로 회전하는 축(10)을 갖는 펌프를 위한 베어링이 제안되는 바, 본 베어링은 하우징(2), 하우징(2)에 고정되는 베어링 커버(3), 펌프(100)의 축(10)을 지지하기 위한 베어링 구조체(4), 윤활유 저장부(22), 및 윤활유를 전달하고 베어링 구조체(4)에 윤활유를 공급하기 위한 오일 링(5)을 포함하고, 오일 링(5)은 회전 축(10)에 의해 움직이도록 배치되고, 하우징(2) 또는 커버(3)에 대해 고정되는 유지 요소(7)가 제공되며, 이 유지 요소(7)는 적어도 축방향(A)으로의 오일 링(5)의 움직임을 억제하도록 설계 및 배치된다. 또한, 펌프를 위한 베어링을 개장(retrofitting)하는 방법이 제안된다.

Description

펌프를 위한 베어링 및 펌프를 위한 베어링을 개장하는 방법{BEARING FOR A PUMP AND METHOD OF RETROFITTING A BEARING FOR A PUMP}

본 발명은 독립 장치 청구항의 전제부에 따른, 축방향 주위로 회전하는 축을 갖는 펌프를 위한 베어링 및 펌프에 관한 것이다. 본 발명은 또한 펌프를 위한 베어링을 개장(retrofitting)하는 방법에 관한 것이다.

펌프의 회전 축의 베어링을 위해, 당업계에 많은 방안이 알려져 있다. 특히, 수평으로 배치되는 펌프에서, 베어링에 윤활유를 공급하기 위해 오일 링(슬링거(slinger) 링이라고도 함)을 사용하는 것은 알려져 있는 기술이다. 오일 링은 축에 또는 토크 전달 방식으로 축과 연결되어 있는 부품(예컨대, 오일 방사기)에 헐겁게 매달려 있게 되며, 축 아래에, 예컨대 베어링 하우징의 바닥부에 배치되는 윤활유 저장부 안으로 들어가 있다. 축이 회전하면, 오일 링은 그 축과 함께 회전하면서 윤활유를 베어링 안으로 전달하게 된다. 이러한 오일 링은 구름 베어링 및 저널 베어링 모두에 사용된다.

특히, 오일 및 가스 산업에서 탄화수소 유체를 펌핑하는 분야에서, 펌프는 종종 매우 가혹한 작업 환경에 노출된다. 예컨대, 오일 및 가스의 근해 생산의 경우에는, 더 깊은 물속으로 또한 더 먼 위치까지 탐사가 수행되므로 부유식 생산 저장 및 오프로딩(offloading) 유닛(FPSO)을 사용하는 것이 오늘날의 일반적인 관행이다. FPSO는 탄화수소의 생산과 처리 및 오일의 저장에 사용되는 부유식 선박이다. 이러한 선박에 설치되는 펌프는, 다른 어려움 외에도, 작동 중에 전체 펌프가 더 이상 정지 상태로 유지되지 않고 상당히 많이 움직이게 되는 바다 환경에서 작동해야 한다. 출렁거리는 바다는 선박 및 그와 함께 있는 펌프를 움직이게 한다.

그래서, 펌프는 피치(pitch) 운동과 롤(roll) 운동을 하게 된다. 수평 베어링을 갖는 수평 펌프의 경우에는, 피치 운동으로 인해 펌프 축의 축선이 수평으로부터의 편차를 갖게 되는데, 즉 축의 베어링이 상하로 움직이게 되고, 반면 롤 운동이 일어나면, 전체 펌프가 펌프의 축선 주위로 회전 운동하게 된다. 선박에 대한 펌프의 배향은 보통 설치 전에는 알려져 있지 않으므로, 이하의 설명에서 피치 및 롤 운동은 선박 또는 FPSO에 대한 것이 아니라 펌프에 대한 것임을 이해해야 한다.

지금까지, 이러한 펌프의 알려져 있는 설계 및 기술은 일반적으로 5°까지의 피치 및 롤 각도에 대해서는 충분한데, 즉 수평 펌프의 표준적인 또는 원하는 배향과 비교하여, 작동 중에 축선은 수평으로부터 5°까지의 편차를 가질 수 있고 전체 펌프는 펌프 축의 축선 주위로 기울어지거나 회전될 수 있다.

그러나, 바다에서 사용되는 경우의 펌프에 대한 요구 사항은 점점 증가하고 있고 5°보다 큰 롤 및 피치 각도에 대해서도 펌프를 안전하게 작동시키는 것이 요망된다. 알려져 있는 기술은 더 큰 각도에 대해서는 기능하지 못한다. 특히, 베어링 요소 또는 저널의 윤활을 위해 오일 링을 사용하는 베어링에서는, 각도가 5°를 초과하면 적절한 윤활이 더 이상 보장되지 않는다. 불충분하거나 부족한 윤활은 베어링에 유해하며 베어링 및 펌프의 심각한 손상 또는 심지어는 파손을 유발할 수 있다. 특히, 근해에서 사용되는 경우, 주된 사고로서 펌프 베어링 또는 펌프의 완전한 파손이 일어나 큰 경제적 손실을 초래할 수 있다.

종래 기술의 위와 같은 점을 감안한 본 발명의 목적은, 축방향 주위로 회전하는 축을 갖는 펌프를 위한 베어링으로서, 베어링과 펌프가 예컨대 베어링 또는 펌프의 피치 또는 롤 운동에 의해 작동 중에 표준 배향으로부터의 큰 편차를 갖더라도 베어링의 적절한 윤활을 보장해주는 베어링을 제공하는 것이다. 특히, 상기 베어링은 바다용으로, 예컨대 FPSO에 있는 펌프를 위해 사용되기에 적합하다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 주제는 독립 청구항의 특징적 사항을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따르면, 축방향 주위로 회전하는 축을 갖는 펌프를 위한 베어링이 제안되는 바, 이 베어링은 하우징, 하우징에 고정되는 베어링 커버, 펌프의 축을 지지하기 위한 베어링 구조체, 윤활유 저장부, 및 윤활유를 전달하고 상기 베어링 구조체에 윤활유를 공급하기 위한 오일 링을 포함하고, 상기 오일 링은 회전 축에 의해 움직이도록 배치되고, 상기 하우징 또는 커버에 대해 고정되는 유지 요소가 제공되며, 유지 요소는 적어도 축방향으로의 오일 링의 움직임을 억제하도록 설계 및 배치된다.

적어도 축방향에 대한 오일 링의 움직임을 억제하는 유지 요소를 제공함으로써, 펌프의 기움각이 5도를 초과하더라도 오일 링은 저장부 내의 윤활유와의 접촉을 유지할 수 있다. 또한, 유지 요소는 오일 링이 하우징의 벽과 접촉하는 것을 방지한다. 이러한 접촉이 일어나면, 오일 링이 더 이상 회전하지 못할 수 있다. 그래서, 유지 요소는, 0도 내지 5도의 펌프의 기움각에 대한 위치에 대응하는 작동 위치에 오일 링을 구속시키고, 그래서, 펌프의 기움각이 5도를 초과하는 경우에도 오일 링이 베어링 구조체에 오일을 계속 전달 할 수 있게 된다.

유지 요소는 하우징에 대해 고정되어 있으므로 그 하우징에 대해 움직이지 못하고, 하우징에 대해 정지 상태로 유지된다.

또한, 오일 링을 위한 유지 요소를 제공하는 것은, 비용이 매우 낮고 더 큰 기움각에 대해서도 적절한 윤활을 보장해 주는 매우 간단하고 효율적이고 경제적인 방안이다.

추가로, 본 발명에 따른 베어링은, 기존의 베어링에 적절한 유지 요소를 제공하여 그 기존의 베어링에도 실현될 수 있다. 그래서, 본 발명은 기존의 베어링을 개장하거나 업그레이딩하는데에도 적합하다. 베어링에 유지 요소를 장착하는 것은, 큰 수고 없이 쉽게 실현될 수 있는 복잡하지 않은 방안이다.

바람직한 제 1 실시 형태에 따르면, 상기 유지 요소는 축방향에 수직하게 연장되어 있다. 이로써, 유지 요소는 오일 링에 의해 둘러싸여 있는 평면에 본질적으로 평행하게 연장되어 있다.

제 1 실시 형태를 위한 바람직한 방안으로서, 상기 유지 요소는 서로 평행하게 연장되어 있는 2개의 측면 바아를 포함하고, 측면 바아들은 서로 이격되어 있어 측면 바아들 사이에 틈이 형성되어 있고, 상기 틈은 상기 오일 링의 일 부분을 수용하게 된다. 그래서, 오일 링의 움직임은 유지 요소의 두 측변 바아에 의해 억제된다.

바람직하게는, 상기 측면 바아 각각은 축의 원주 방향으로 그 축의 일 부분 주위로 연장되도록 만곡되어 있다. 이로써, 오일 링의 안내가 더욱 개선될 수 있다.

상기 2개의 측면 바아는 2개의 단부편에 의해 연결되어 있고 각 단부편은 측면 바아의 일 단부에 위치되어 있는 것이 유리하다. 이들 단부편은 유지 요소를 베어링의 하우징에 장착하는데에 사용될 수 있다.

구성적 관점에서, 각 단부편은 상기 측면 바아에 수직하게 연장되어 있는 것이 바람직하다.

각각의 용례에 따라서는. 각 단부편이 본질적으로 L-형으로 되어 있는 것이 유지 요소의 장착을 용이하게 해준다.

단부편은, 상기 유지 요소가 하우징의 측벽에 장착되도록 설계될 수 있다.

대안적으로, 단부편은, 상기 유지 요소가 하우징의 바닥에 장착되도록 설계될 수 있다. 이러한 유형의 장착을 위해서는 L-형 단부편이 바람직하다.

다른 바람직한 실시 형태에서, 유지 요소는 상기 축을 둘러싸기 위한 본질적으로 링형의 본체, 및 본체로부터 연장되어 있고 상기 오일 링의 일 부분을 수용하도록 되어 있는 적어도 하나의 마운트를 포함한다.

구성적 관점에서, 상기 마운트는 본질적으로 U-형인 것이 유리하다. 이는 축방향에 대한 오일 링의 움직임을 억제하는 용이한 방법이다.

이 실시 형태와 관련하여, 상기 유지 요소의 본체는 베어링 커버에 고정되는, 예컨대 베어링 커버에 볼트 체결되는 것이 바람직한 방안이다.

본 발명에 따른 베어링은 구름 베어링, 특히 볼 베어링으로 설계될 수 있다. 이러한 설계의 경우, 베어링 구조체는, 축과 함께 회전하는 베어링 내륜, 하우징에 대해 정지되어 있는 베어링 외륜, 및 이들 베어링 내륜과 베어링 외륜 사이에 배치되는 볼 또는 원통체와 같은 구름 요소를 포함한다.

본 발명에 따른 베어링은 저널 베어링으로도 설계될 수 있다. 이러한 베어링은 보통 유체역학적 베어링인데, 이 경우 베어링 구조체는 축을 둘러싸는 정지 베어링 표면을 포함한다. 작동 중에 회전 축과 베어링의 베어링 표면 사이에 얇은 윤활유 막이 형성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 하나의 베어링을 포함하는 펌프가 제안된다. 이러한 펌프는 바다용으로 특히 적합한데, 예컨대 FPSO에의 장착에 적합하며, FPSO에서는, 선박의 롤 또는 피치 운동과 같은 기움 운동에 의해 전체 펌프는 표준적인 또는 통상적인 배향으로부터의 편차를 갖게 된다. 추가로, 본 발명에 따른 펌프는, 예컨대 펌프가 경사 기부에 장착되어 있을 때 정치식으로 통상적인 작동 배향으로부터의 편차를 항상 갖게 되는 배향으로 펌프가 장착되는 경우에도 적합하다.

추가로, 본 발명은 축방향 주위로 회전하는 축을 갖는 펌프를 위한 베어링을 개장(retrofitting)하는 방법을 제안하는 바, 상기 베어링은 하우징, 하우징에 고정되는 베어링 커버, 및 윤활유를 전달하고 베어링 구조체에 윤활유를 공급하기 위한 오일 링을 포함하고, 상기 방법은, 상기 오일 링의 움직임을 억제하도록 설계되어 있는 유지 요소를 제공하는 단계, 상기 유지 요소가 적어도 축방향으로의 오일 링의 움직임을 억제하도록 유지 요소를 배치하는 단계, 및 유지 요소를 베어링의 하우징 또는 베어링 커버에 대해 고정시키는 단계를 포함한다.

유지 요소는 어떤 특정한 펌프에도 쉽게 적합하게 되고 설계될 수 있는 간단한 요소이므로, 전술한 바와 같이 피치 및 롤 운동과 같은 더 큰 기움 운동에 대한 더 큰 내성을 베어링에 주기 위해 기존의 베어링을 업그레이딩하거나 개선할 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 방안과 실시 형태는 종속 청구항에서 명백히 알 수 있을 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더 상세히 설명한다. 도면은 개략적으로 나타나 있다.

도 1은 본 본 발명에 따른 펌프의 일 실시 형태를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 발명에 따른 베어링의 제 1 실시 형태의 개략적인 단면도이다.
도 3은 제 1 실시 형태의 유지 요소의 사시도이다.
도 4는 제 1 실시 형태의 사시도로, 하우징과 베어링 커버는 부분적으로 절취되어 있다.
도 5는 유지 요소에 대한 일 대안예의 사시도(상측) 및 저면도(하측)이다.
도 6은 본 발명에 따른 베어링의 제 2 실시 형태의 사시도로, 베어링 커버는 생략되어 있다.
도 7은 도 6에 있는 실시 형태의 유지 요소의 사시도이다.
도 8은 도 4와 유사한 도이지만, 본 발명에 따른 베어링의 제 3 실시 형태에 대한 것이다.
도 9는 도 8에 있는 실시 형태의 유지 요소의 사시도이다.
도 10은 제 3 실시 형태의 베어링 커버 및 유지 요소의 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 베어링의 제 4 실시 형태를 도시하는 사시도이다(부분적으로 절취되어 있음).

서로 다른 실시 형태들의 도면에서, 동일한 부품들 또는 동일한 기능 또는 유사한 기능을 갖는 부품들은 동일한 참조 번호로 표시되어 있다.

본 발명은 회전축을 갖는 펌프를 위한 베어링 및 이러한 베어링을 갖는 펌프에 관한 것이다. 도 1은 이러한 펌프(전체적으로 참조 번호 "100"으로 표시되어 있음)의 일 실시 형태를 개략적으로 나타낸다. 이 실시 형태에서, 펌프(100)는, 예컨대 오일 및 가스 산업에서 프로세스 펌프로서 사용되는 것과 같은 수평 원심 베어링간 펌프이다. 펌프(100)는 유체를 입구로부터 출구에 전달하기 위한 원심 회전자(103)를 갖는 임펠러 유닛(102)을 포함한다. 회전자(103)는 축방향(A)으로 회전하는 축 상에 장착되고 이 축에 의해 구동된다. 임펠러 유닛(102)의 각 측에는 축(10)을 지지하기 위한 베어링(1)에 제공되어 있다. 이 베어링에 대해서는 뒤에서 더 자세히 설명할 것이다. 임펠러 유닛(102)은 2개의 베어링(1) 사이에 배치되므로, 상기 펌프(100)를 베어링간 펌프라고 한다. 또한, 펌프(100)의 축(10)을 회전시키기 위한 구동기(101), 예컨대 전기 모터가 있다.

물론, 본 발명은 베어링간 펌프 또는 이러한 베어링간 펌프를 위한 베어링(1)에 한정되지 않고, 윤활을 위해 오일 링을 사용하는 모든 종류의 펌프, 특히 원심 펌프에도 적용될 수 있다. 바람직한 실시 형태에 대한 이하의 설명에서는, 베어링(1) 및 펌프(100)가 예컨대 FPSO에서 바다 환경에서 작동되는 중요한 실제 용례를 참조하도록 한다.

그러나, 본 발명은 이 용례에 한정되지 않는다. FPSO 또는 다른 선박에서 펌프(100)는 통상적인 수평 작동 배향으로부터의 편차를 가질 수 있다. 이러한 편차는 선박의 피치 및 롤 운동으로 인해 생길 수 있다. 도 1에서 직선 화살표(B)로 표시되어 있는 피치 운동으로 인해, 축방향(A)에 수직이고 또한 도 1의 면에 수직인 축선 주위로 전체 펌프(100)가 기울어지게 된다. 이러한 운동에 의해, 축방향(A)을 규정하는 축(10)의 축선이 선(A1)과 선(A2)으로 표시되어 있는 방향 사이에서 기울어지게 된다. 기움각(α)은 선(A1 또는 A2)과 선(A) 사이의 각도이다. 곡선 화살표(C)로 표시되어 있는 롤 운동으로 인해, 전체 펌프(100)가 축방향(A) 주위로 기울게 되고 상기 롤 운동도 기움각으로 기술될 수 있다.

당업계에 알려져 있는 펌프는 5도까지의 기움각을 다룰 수 있는데, 더 큰 기움각에서는 펌프의 안전하고 신뢰적인 작동이 더 이상 보장되지 않는다. 본 발명에 따른 베어링에 의해, 훨씬 더 큰 기움각, 예컨대 적어도 20도까지의 기움각에서도 안전한 작동이 보장된다.

도 2는 본 발명에 따른 베어링(1)의 제 1 실시 형태의 개략적인 단면도를 나타낸다. 베어링(1)은 하우징(2) 및 예컨대 스크류 또는 볼트로 그 하우징(2)에 고정되는 베어링 커버(3)를 포함한다. 또한, 당업계에 알려져 있는 방식으로 펌프(100)의 축(10)을 수용하여 지지하기 위한 베어링 구조체(4)가 있다. 이 베어링 구조체(4)는 2개의 볼 베어링 요소(41)를 포함하며, 각 볼 베어링 요소는 베어링 내륜(411), 베어링 외륜(412) 및 이들 베어링 내륜(411)과 베어링 외륜(412) 사이에 배치되는 구름 요소인 복수의 볼(413)을 포함한다. 베어링 내륜(411)은 토크 전달 방식으로 축(10)과 연결되어 있고 베어링 외륜(412)은 하우징(2)에 대해 정지되어 있다. 베어링 구조체(4)를 윤활하기 위해, 오일 링(5)이 제공된다. 이 오일 링(5)은, 축(10) 상에 고정되어 그 축(10)과 함께 회전하는 슬리브형 오일 방사기(6)의 홈에 배치된다. 베어링(1)의 하우징(2)의 바닥(21)에는, 윤활유(예컨대, 오일)를 위한 저장부(22)가 제공되어 있다. 펌프(100)의 작동 중에 저장부(22)는 도 2에서 선(L)으로 표시된 레벨까지 윤활유로 채워지게 된다. 오일 링(5)은 축(10)에 느슨하게 매달려 있고 저장부(22) 내의 윤활유에 부분적으로 잠기게 된다. 축(10)이 회전하면 오일 링(5)도 회전하여, 저장부(22)로부터 윤활유를 오일 방사기(6)에 보내고 그 윤활유를 베어링 구조체(4)에 전달하게 된다.

본 발명에 따르면, 하우징(2)에 대해 고정되어 있는 유지 요소(7)가 제공되어 있는데, 이 유지 요소는 적어도 축방향으로의 오일 링(5)의 움직임을 제한하도록 설계 및 배치되어 있다.

도 3은 상기 유지 요소(7)의 사시도를 나타낸다. 이 유지 요소(7)는 2개의 측면 바아(71)를 포함하는데, 이들 측면 바아는 서로 평행하게 연장되어 있고 또한 서로로부터 이격되어 있어 그들 사이에 틈(72)을 형성한다. 측면 바아(71)는 얇은 와이어 형상으로 설계될 수 있다. 유지 요소(7)는, 도 2 및 4에서 보는 바와 같이 측면 바아(71) 사이의 틈(72)이 오일 링(5)의 일 부분을 수용하도록 장착된다.

측면 바아(71) 각각은, 축의 원주 방향으로 그 축의 일 부분 주위로 연장되도록 만곡되어 있다. 두 측면 바아(71)는 2개의 단부편(73)에 의해 연결되어 있고, 각 단부편(73)은 측면 바아(71)의 끝에 위치되어 있다. 단부편(73)과 측면 바아(71)는 본질적으로 사각형인 영역을 형성하고, 이 영역을 통해 오일 링(5)이 틈(72)에 들어가게 된다. 각 단부편은 측면 바아(71)에 본질적으로 수직하게 연장되어 있다. 또한, 각 단부편(73)에는, 스크류에 의해 유지 요소(7)를 하우징(2)의 측벽(23)에 장착하기 위한 구멍(74)이 제공되어 있다.

도 4는 베어링(1)의 제 1 실시 형태의 사시도를 나타내는데, 더 잘 이해할 수 있도록 하우징(2) 및 베어링 커버(3)는 부분적으로 절취되어 있다. 도 4에서 하우징(2)과 베어링 커버(3)의 절단은 축방향(A)에 수직하게 되어 있고, 그래서 오일 링(5)과 유지 요소(7)를 볼 수 있다. 도 4는 특히 오일 링(5)과 유지 요소(7)(오일 링(5)의 일 부분을 수용하기 위한 틈(72)을 가짐)의 상대 위치를 나타낸다. 유지 요소(7)는 두 측벽(23) 사이에서 축방향(A)에 수직하게 연장되어 있고, 유지 요소의 구멍(74)을 통과하는 스크류(미도시)에 의해 하우징(2)에 고정된다.

펌프(100)의 작동 중에, 유지 요소(7)는 축(10)에 대한 오일 링(5)의 움직임을 제한한다. 이 제한은 축방향(A) 및 축방향(A)에 수직인 방향, 예컨대 반경 방향으로의 오일 링(5)의 움직임에 대한 것일 수 있다. 펌프(100) 및 베어링(1)이 강한 피치 운동 또는 롤 운동을 하게 되면, 오일 링(5)은 축(10) 주위로의 회전 운동 외에 유지 요소(7)의 측면 바아(71) 사이의 틈(72) 내부에서만 움직일 수 있다. 오일 링(5)이 측면 바아(71) 중의 하나와 접촉할 정도로 축방향(A)으로 움직이자 마자, 그 오일 링(5)은 축방향(A)에 대해 더 움직이는 것이 방지된다. 이리하여, 오일 링(5)은 저장부(22) 내의 윤활유와의 접촉을 잃지 않고 윤활유에 부분적으로 잠긴 상태로 유지될 수 있다. 또한, 유지 링(7)은, 오일 링(5)이 벽, 예컨대 하우징의 측벽(23) 중의 하나 또는 하우징(2) 내부의 다른 부분과 접촉하는 것을 방지한다. 이러한 접촉은 축(10) 주위로의 오일 링(5)의 회전 운동을 멈추게 하거나 적어도 상당히 방해할 수 있기 때문에 유해하다. 그래서, 펌프(100)의 큰 피치 및 롤 운동이 일어나는 경우에도, 저장부(22)로부터 베어링 구조체로의 윤활유의 적절하고 효율적인 전달 및 베어링 구조체에의 윤활유 공급이 항상 보장되게 된다.

바람직하게는, 유지 요소(7) 및 이 실시 형태에서 특히 틈(72)은, 오일 링(5)의 통상적인 또는 표준적인 작동 위치로부터 오일 링(5)의 최대 편차가 5도의 최대 기움각에 대응하는 편차로 제한되도록 설계 및 치수 결정된다. 그래서, 베어링(1) 또는 펌프(100)의 기움각이 예컨대 20도까지 크게 되는 경우에도, 오일 링(5)의 움직임은 이 오일 링의 표준적인 또는 통상적인 작동 위치에 대해 ±5°범위로 제한된다.

따라서, 본 발명에 따른 베어링(1)은. 베어링(1) 또는 펌프(100)의 기움각(α)(롤 또는 피치 운동)이 5도의 한계를 초과하는 상황에 대해서도 오일 링(5)에 의한 베어링 구조체(4)의 적절하고 효율적인 윤활을 보장해 준다.

도 5는 유지 요소(7)에 대한 일 대안예의 사시도(상측) 및 저면도(하측)를 나타낸다. 도 3에 따른 유지 요소와의 주된 차이점은, 하우징(2)에 대한 유지 요소(7)의 장착에 있다. 도 5에 도시되어 있는 유지 요소(7)에는 이 유지 요소(7)를 하우징(2)에 대해 고정시키기 위한 돌출 탭(tab)(75)이 제공되어 있다. 이 탭(75)에는, 하우징(2)의 평평한 표면 또는 지점에 탭(75)을 고정시키는 스크류를 수용하기 위한 구멍(미도시)이 제공될 수 있다. 추가로, 각각의 단부편(73)에는 구멍이 제공되어 있지 않고 하우징(2)의 크레비스(crevice) 또는 이 하우징에 장착되는 다른 부품에 꼭 끼워맞춤되도록 형성되어 있다. 물론, 단부편(73)의 특정한 설계는 베어링(1) 또는 그의 하우징(2)의 특정한 설계에 달려 있다. 그러나, 당업자는, 단부편(73)과 베어링(1)의 하우징(2) 내부의 크레비스 또는 오목부 사이의 그러한 끼워맞춤이 가능하도록 단부편(73)을 위한 적절한 위치 및 적절한 설계를 찾을 수 있을 것이다. 한가지 예를 들면, 단부편(73)은 하우징(2)의 벽과 베어링(1)의 냉각 코일 사이에 단단히 끼워맞춤되도록 설계될 수 있다.

도 6은 베어링(1)의 제 2 실시 형태의 사시도를 나타내는데, 더 양호한 도시와 이해를 위해 베어링 커버(3)는 생략되어 있다. 또한, 도 7은 제 2 실시 형태에 따른 유지 요소(7)의 사시도를 나타낸다. 베어링(1)은 구름 베어링이고, 특히, 구름체로서 복수의 볼을 갖는 적어도 하나의 베어링 요소(41)를 포함하는 베어링 구조체(4)를 갖는 볼 베어링이다. 오일 링(5)은 저장부(22)로부터 윤활유를 베어링 구조체(4)에 전달하고 그 베어링 구조체(4)에 윤활유를 공급한다.

도 7에서 가장 잘 볼 수 있듯이, 유지 요소(7)는 2개의 측면 바아(71)를 연결하는 2개의 단부편(73)을 갖는다. 이 실시 형태에 따르면, 각 단부편(73)은 본질적으로 L-형으로 되어 있고, L의 긴 아암(731)은 2개의 측면 바아(71)를 연결하고 측면 바아(71)에 본질적으로 수직하게 연장되어 있고, L의 짧은 아암(732)에는 유지 요소(7)를 하우징(2)에 장착하기 위한 스크류(미도시) 또는 다른 고정 수단을 수용하기 위한 구멍(74)이 제공되어 있다. 이 실시 형태는 유지 요소(7)를 하우징의 바닥(21)에 장착하는데에 특히 적합하다(도 6 참조).

도 8은 베어링(1)의 제 3 실시 형태를 도 4와 유사하게 도시하는 것으로, 즉 하우징(2)과 베어링 커버(3)는 더 양호한 이해를 위해 부분적으로 절취되어 있다. 도 8에서 하우징(2)과 베어링 커버(3)의 절단은 축방향(A)에 수직하게 되어 있고, 그래서 오일 링(5)과 유지 요소(7)를 볼 수 있다. 제 3 실시 형태는, 유지 요소(7)의 설계 및 장착에 있어 제 1 실시 형태와 다르다. 제 3 실시 형태의 유지 요소(7)는 도 9에 사시도로 나타나 있다. 이 유지 요소(7)는 축(10)을 둘러싸는 본질적으로 링형의 본체(76) 및 이 본체(76)로부터 연장되어 있는 적어도 하나의 마운트(77)를 포함하고, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 그 마운트는 오일 링(5)의 일 부분을 수용하도록 되어 있다. 이 실시 형태에서, 유지 요소는 2개의 마운트(77)를 가지고 있는데, 각 마운트는 본질적으로 U-형으로 되어 있거나 훅크로 형성되어 있다. 마운트(77)는, 서로 평행하게 또는 서로에 대해 약간 경사져 연장되어 있는 2개의 아암(771) 및 이들 아암(771)을 연결하는 중간 부분(772)을 가지고 있다. 2개의 아암(771) 및 중간 부분(772)에 의해 형성되는 공간은 제 1 실시 형태에 있는 상기 틈(72)과 본질적으로 동일한 기능을 수행하는데, 즉 그 공간은 축(10)에 대한 오일 링(5)의 움직임을 억제한다. 본체(76)의 원주 방향으로 측정되는 두 마운트(77)의 거리는 본체(76)의 원주의 절반 보다 작다. 그래서, 유지 요소(7)의 장착 후에, 두 마운트(77)가 축(10)의 축선 아래에 위치되어, 서로 다른 두 위치에서 오일 링(5)의 움직임을 억제할 수 있다. 물론, 2개 보다 많은 마운트(77)를 가질 수 있고 또는 마운트(77)를 다른 방식으로 설계할 수도 있다.

이 제 3 실시 형태에서, 유지 요소(7)는 베어링 커버(3)에 고정되도록 설계되어 있다. 도 10은 베어링 커버(3)와 유지 요소(7)의 사시도를 나타낸다. 본체(76)에는 이 본체의 외주를 따라 있는 여러 개의 오목부(761)가 제공되어 있다. 이들 오목부(761)는 도 10에서 가장 볼 수 있는 바와 같이 베어링 커버(3)에 제공되어 있는 대응하는 돌출부(31)를 수용하도록 위치 및 설계되어 있다. 돌출부(31)가 본체(76)의 오목부(761)에 결합함으로써, 유지 요소(7)는 축방향(A) 주위로 회전하지 못하게 된다. 선택적으로, 유지 요소(7)의 본체(76)에는, 마운트(77)와는 반대 방행으로 본체(76)에 본질적으로 수직하게 연장되어 있는 적어도 하나의 장착 탭(762)이 제공될 수 있다. 이 장착 탭(762)은, 베어링 커버(3)에의 장착시 각 장착 탭(762)이 베어링 커버(3)에 있는 오목부 또는 노치와 결합하거나 그와 협력하도록 위치 및 설계되어 있다.

물론, 오목부(761)와 장착 탭(762) 모두의 특정한 배치 및 설계는, 유지 요소(7)가 장착되는 특정한 베어링 커버(3)의 설계 및 기하학적 구조에 달려 있다. 그러나, 당업자는 유지 요소(7)의 설계를 특정 용례에 따라 적합하게 하는데에 문제 없을 것이다.

추가적인 고정 조치로서, 유지 요소(7)는 예컨대 스크류에 의해 베어링 커버(3)에 볼트 체결되거나 부착될 수 있다. 유지 요소(3)가 베어링 커버(3)에 장착된 후에, 베어링 커버(3)는 베어링(1)의 하우징(2)에 고정될 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 베어링의 제 4 실시 형태의 사시도를 나타낸다. 더 양호한 이해를 위해, 베어링(1)의 하우징(2)과 축(10)의 도시는 생략되어 있고 베어링 구조체(4)의 절반만 나타나 있다.

제 4 실시 형태는 저널 베어링 또는 마찰 베어링으로 설계되어 있다. 베어링 구조체(4)는 축(10)(나타나 있지 않음)을 둘러싸는 베어링 슬리브(42)를 포함하며, 이 슬리브는 캐리어(43)에 장착되고 이 캐리어는 베어링(1)의 하우징(2)(나타나 있지 않음)에 고정된다. 저널 베어링에서 베어링 구조체(4)는 축(10)과 함께 회전하는 부분은 포함하지 않고, 축(10)의 지지는 회전 축(10)과 정지 베어링 슬리브(42) 사이의 마찰에 기초한다. 특히 베어링 슬리브(42)와 회전 축(10) 사이의 윤활을 위해, 오일 링(5)은 저장부(22)로부터 윤활유를 베어링 구조체(4)에 전달한다. 축(10)이 회전하면, 이 축(10)과 베어링 슬리브(42) 사이에 얇은 윤활 막이 형성된다. 저널 베어링(1)은 유체역학적 베어링이다.

제 4 실시 형태의 유지 요소(7)는 제 2 실시 형태의 유지 요소(도 7 참조)에 대응하고 그래서 더 설명할 필요는 없다.

물론, 유지 요소(7)의 모든 다른 실시 형태도 유사한 방식으로 저널형 베어링에 적합하다.

본 발명의 특정 실시 형태를 참조하여 설명한 특정한 특징 또는 방안 각각은 등등한 또는 유사한 방식으로 각각의 다른 실시 형태에도 적용가능하다.

상이한 실시 형태들을 참조하여 설명한 상기 유지 요소(7)는 별도의 개별적인 부품이므로, 이미 설계된 기존의 베어링(들) 또는 일정한 설계를 갖는 표준적인 베어링을 개장시키거나 업그레이딩하는데에 쉽게 사용될 수 있다.

유지 요소(7)의 적합한 특정 설계 및 기하학적 구조는 베어링의 특정한 설계에 달려 있다. 그러나, 이는 유지 요소(7)의 기하학적 구조 및 설계를 특정 용례에 적합하게 함에 있어 당업자에게 어떤 부당한 부담도 주지 않는다.

유지 요소(7)는 금속, 플라스틱, 복합 재료 또는 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 예컨대, 유지 요소(7)는 폴리카보네이트 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 유지 요소(7)는 오일 링(5)에 대해 마찰이 낮은 재료로 만들어지고, 작동 중에, 오일 링(5)에 있는 윤활유는 오일 링과 유지 요소(7) 사이의 마찰을 줄이는데에 도움을 줄 것이다. 오일 링(5)과 유지 요소(7) 사이의 낮은 마찰로 인해, 유지 요소(7)는 오일 링(5)의 회전 운동을 크게 방해하지 않는다는 이점이 얻어진다.

Claims (15)

1. 축방향(A) 주위로 회전하는 축(10)을 갖는 펌프를 위한 베어링으로서, 상기 베어링은 하우징(2), 하우징(2)에 고정되는 베어링 커버(3), 펌프(100)의 축(10)을 지지하기 위한 베어링 구조체(4), 윤활유 저장부(22), 및 윤활유를 전달하고 상기 베어링 구조체(4)에 윤활유를 공급하기 위한 오일 링(5)을 포함하고, 상기 오일 링(5)은 회전 축(10)에 의해 움직이도록 배치되고, 상기 하우징(2) 또는 커버(3)에 대해 고정되는 유지 요소(7)가 제공되며, 유지 요소(7)는 적어도 축방향(A)으로의 오일 링(5)의 움직임을 억제하도록 설계 및 배치되는, 펌프를 위한 베어링.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유지 요소(7)는 축방향(A)에 수직하게 연장되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 유지 요소(7)는 서로 평행하게 연장되어 있는 2개의 측면 바아(71)를 포함하고, 측면 바아들은 서로 이격되어 있어 측면 바아들 사이에 틈(72)이 형성되어 있고, 상기 틈(72)은 상기 오일 링(5)의 일 부분을 수용하는, 펌프를 위한 베어링.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 측면 바아(71) 각각은 축의 원주 방향으로 축(10)의 일 부분 주위로 연장되도록 만곡되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 2개의 측면 바아(71)는 2개의 단부편(73)에 의해 연결되어 있고, 각 단부편(73)은 측면 바아(71)의 일 단부에 위치되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
6. 제 5 항에 있어서,
   각 단부편(73)은 상기 측면 바아(71)에 수직하게 연장되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
7. 제 6 항에 있어서,
   각 단부편(73)은 본질적으로 L-형인, 펌프를 위한 베어링.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유지 요소(7)는 하우징(2)의 측벽(23)에 장착되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유지 요소(7)는 하우징(2)의 바닥(21)에 장착되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지 요소(7)는 상기 축(10)을 둘러싸기 위한 본질적으로 링형의 본체(76), 및 본체(76)로부터 연장되어 있고 상기 오일 링(5)의 일 부분을 수용하도록 되어 있는 적어도 하나의 마운트(77)를 포함하는, 펌프를 위한 베어링.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 마운트(77)는 본질적으로 U-형인, 펌프를 위한 베어링.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 유지 요소의 본체(76)는 베어링 커버(3)에 고정되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링은 구름 베어링, 특히 볼 베어링으로 설계되어 있거나 또는 저널 베어링으로 설계되어 있는, 펌프를 위한 베어링.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 베어링(1)을 포함하는 펌프.
15. 축방향 주위로 회전하는 축을 갖는 펌프를 위한 베어링을 개장(retrofitting)하는 방법으로서, 상기 베어링은 하우징(2), 하우징(2)에 고정되는 베어링 커버(3), 및 윤활유를 전달하고 베어링 구조체(4)에 윤활유를 공급하기 위한 오일 링(5)을 포함하고, 상기 방법은, 상기 오일 링(5)의 움직임을 억제하도록 설계되어 있는 유지 요소(7)를 제공하는 단계, 상기 유지 요소가 적어도 축방향으로의 오일 링(5)의 움직임을 억제하도록 유지 요소(7)를 배치하는 단계, 및 유지 요소(7)를 베어링(1)의 하우징(2) 또는 베어링 커버(3)에 대해 고정시키는 단계를 포함하는, 펌프를 위한 베어링을 개장하는 방법.

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