KR20180096998A - Integrally Geared Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원심 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일부의 임펠러 스테이지에 스러스트가 발생하여 불 기어가 틸팅되더라도, 스토퍼가 피니언 샤프트에 설치됨으로써 임펠러와 쉬라우드 사이의 클리어런스가 증가하는 것을 방지하는 원심 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 압축기(Compressor)는 공기와 같은 유체를 압축하여 압력을 높이는 기계장치로서, 압축비(흡입 압력에 대한 토출 압력비)가 일정 값 이상을 나타내는 고압 유체 압축장치를 말한다. 이러한 압축기는 전기 모터 또는 터빈 등의 동력 발생장치로부터 동력을 전달받아, 공기, 냉매 또는 그 밖의 가스 등의 유체를 압축하여 고압으로 공급하며, 에어 콤프레서(Air Compressor) 또는 공기조화기 등 산업 전반에 다양하게 활용되고 있다. 압축기는 사용환경이나 조건 또는 유체의 종류에 따라 피스톤의 왕복 운동에 의한 왕복식, 특수한 형상의 회전체에 의한 회전식, 날개의 원심력을 이용한 원심식, 날개의 축 방향으로의 추력을 이용한 축류식 등이 있다.Generally, a compressor is a high pressure fluid compression device that increases the pressure by compressing a fluid such as air and has a compression ratio (discharge pressure ratio to suction pressure) of a certain value or more. Such a compressor receives power from a power generating device such as an electric motor or a turbine, compresses a fluid such as air, a refrigerant or other gas, and supplies the compressed fluid at a high pressure. The compressor compresses an air compressor or an air conditioner It is widely used. Compressors can be classified into reciprocating type by piston reciprocating motion, rotary type by special type of rotating body, centrifugal type by centrifugal force of wing, axial flow type by using axial thrust of wing etc. .
이하 종래의 원심 압축기(Integrally Geared Compressor)를 도 1을 참조하여 간략히 설명한다.Hereinafter, a conventional centrifugal compressor (Integrally Geared Compressor) will be briefly described with reference to FIG.
도 1은 종래의 원심 압축기(2)의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a conventional
종래의 원심 압축기(2)는 회전 운동을 하는 임펠러(27)를 이용하여 유체에 원심력을 부여함으로써, 유체가 압축되도록 하는 장치이다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체를 높은 압축비로 압축시키기 위하여 복수의 임펠러 스테이지(26)가 기어 결합되도록 설치되어 있다.The conventional
도 1에 도시된 원심 압축기(2)를 예로 들면, 4개의 임펠러 스테이지(26a, 26b, 26c, 26d)가 구비된 4단 압축기가 형성될 수 있다. 이 때, 복수의 임펠러(27)의 회전에 의한 스러스트가 각각 피니언 샤프트(25)의 길이 방향으로 발생하게 된다. 구체적으로, 제1 및 제2 임펠러 스테이지(26a, 26b)에서 발생하는 스러스트는 제1 피니언 샤프트(25a) 방향으로 작용하고, 제3 및 제4 임펠러 스테이지(26c, 26d)에서 발생하는 스러스트는 제2 피니언 샤프트(25b) 방향으로 작용한다. 만약 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 임펠러 스테이지(26a)와 제4 임펠러 스테이지(26d)가 형성된 방향으로 스러스트가 작용하게 되면, 제1 및 제2 피니언 기어(24a, 24b)와 치합된 불 기어(23)가 틸팅된다. 그리고 제1 및 제2 피니언 샤프트(25a, 25b)가 상기 스러스트가 작용한 방향으로 미세하게 이동한다. 그러면 제2 임펠러 스테이지(26b)와 제3 임펠러 스테이지(26c)에는, 제2 및 제3 임펠러(27b, 27c)와 제2 및 제3 쉬라우드(28b, 28c) 사이에 각각 클리어런스가 발생하게 된다. 이러한 클리어런스 때문에 압축 효율이 낮아지고, 불 기어(23)의 틸팅이 발생하여 기어의 변형이 발생할 수 있었다. 그리고 불 기어(23)와 피니언 기어(24) 간에 치합 불량이 발생하여, 압축기의 내구성이 저하되는 문제가 있었다.As an example of the
이를 해결하기 위해, 종래에는 스러스트 베어링(Thrust Bearing)을 설치하는 기술이 제안되었다. 스러스트 베어링이란 축방향으로 스러스트가 작용하는 경우에 사용되는 베어링이다. 그러나, 스러스트 베어링을 설치하면, 원심 압축기의 전체적으로 부품 수가 증가하여 비용이 증가하게 된다. 그리고, 구조가 복잡하게 되고 설계가 용이하지 않으며 고장이 날 수 있는 위험성이 커져 수명이 짧아지는 문제가 있었다.In order to solve this problem, a technique for installing a thrust bearing has been proposed. Thrust bearings are bearings used when the thrust acts in the axial direction. However, when thrust bearings are installed, the number of parts of the centrifugal compressor as a whole increases, resulting in an increase in cost. In addition, there is a problem that the structure is complicated, the design is not easy, the risk of failure is increased, and the service life is shortened.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 일부의 임펠러 스테이지에 스러스트가 발생하여 불 기어가 틸팅되더라도, 스토퍼가 피니언 샤프트에 설치됨으로써 임펠러와 쉬라우드 사이의 클리어런스가 증가하는 것을 방지하는 원심 압축기를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a centrifugal compressor that prevents a clearance between an impeller and a shroud from being increased by providing a stopper on a pinion shaft even when thrust is generated in a part of the impeller stage and the bull gear is tilted .
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 원심 압축기는 회전 동력을 발생시키는 동력 생성부; 상기 동력 생성부로부터 상기 회전 동력을 전달받는 불 샤프트; 상기 불 샤프트가 회전축이 되어, 상기 불 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 불 기어; 상기 불 기어에 치합되어, 상기 불 기어의 회전에 따라 함께 회전하는 피니언 기어; 상기 피니언 기어의 회전축이 되어, 상기 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전하는 피니언 샤프트; 상기 피니언 샤프트의 일단에 형성되어, 상기 피니언 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 임펠러 및 상기 임펠러를 커버하는 쉬라우드를 포함하는 임펠러 스테이지; 및 상기 피니언 샤프트에 조립되어, 상기 불 기어 및 상기 피니언 기어가 설치되는 기어 박스에 고정되도록 설치되는 스토퍼를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a centrifugal compressor including: a power generating unit generating a rotational power; A fire shaft receiving the rotational power from the power generating unit; A bull gear which rotates together with the rotation shaft of the bull shaft and serves as a rotation shaft; A pinion gear engaged with the bull gear and rotated together with the rotation of the bull gear; A pinion shaft which serves as a rotation shaft of the pinion gear and rotates together with the rotation of the pinion gear; An impeller stage formed at one end of the pinion shaft, the impeller stage including an impeller rotating together with rotation of the pinion shaft and a shroud covering the impeller; And a stopper assembled to the pinion shaft and fixed to the gear box in which the bull gear and the pinion gear are installed.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.The embodiments of the present invention have at least the following effects.
일부의 임펠러 스테이지에 스러스트가 발생하여 불 기어가 틸팅되더라도, 스토퍼가 피니언 샤프트에 설치됨으로써 임펠러와 쉬라우드 사이의 클리어런스가 증가하는 것을 방지할 수 있다.It is possible to prevent the clearance between the impeller and the shroud from increasing due to the provision of the stopper on the pinion shaft even if thrust is generated in some of the impeller stages and the bull gear is tilted.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.
도 1은 종래의 원심 압축기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2의 R 영역을 확대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼가 피니언 샤프트에 조립된 모습을 나타낸 사시도이다.1 is a schematic diagram of a conventional centrifugal compressor.
2 is a schematic block diagram of a centrifugal compressor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an enlarged view of the area R in Fig. 2 enlarged.
4 is a perspective view of a stopper according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a stopper according to an embodiment of the present invention assembled to a pinion shaft.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms " comprises "and / or" comprising "used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated element.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(1)의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2의 R 영역을 확대한 확대도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a
본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 동력을 생성하는 동력 생성부(11), 각각 치합되어 상기 생성된 동력을 전달하는 복수의 기어, 상기 기어와 함께 상기 동력을 전달하는 복수의 샤프트, 상기 동력을 전달받아 유체를 압축시키는 복수의 임펠러 스테이지(16) 및 상기 복수의 기어, 상기 복수의 기어의 틸팅을 방지하는 스토퍼(19) 및 복수의 샤프트가 내부에 설치되는 기어 박스(10)를 포함한다.2, the
동력 생성부(11)는 회전 동력을 생성하여, 임펠러(17)가 회전하도록 한다. 이 때, 동력 생성부(11)는 외부로부터 다른 동력을 인가받아 회전 동력을 발생시킨다. 이러한 동력 생성부(11)는 가스 터빈과 같은 내연 엔진, 전력을 이용하는 전기 모터 등 제한되지 않고 회전 동력을 생성할 수 있다면 다양하게 형성될 수 있다.The
복수의 기어는 불 기어(Bull Gear, 13), 복수의 피니언 기어(Pinion Gear, 14)를 포함한다. 도 2에 도시된 바를 예로 들면, 복수의 피니언 기어(14)는 2개 형성된다. 불 기어(13)와 피니언 기어(14)는 각각 치형이 회전축으로부터 경사지게 형성된 헬리컬 기어(Helical Gear)일 수 있다. 만약 헬리컬 기어인 경우, 불 기어(13)와 각각의 피니언 기어(14)는 상호 용이하게 치합되어 회전할 수 있도록, 치형의 경사진 방향이 상호 반대 방향이 된다. 그러나 이에 제한되지 않고, 치형이 회전축과 평행하게 형성된 스퍼 기어(Spur Gear) 등 다양한 기어일 수 있다.The plurality of gears includes a bull gear (13) and a plurality of pinion gears (14). In the example shown in Fig. 2, two pinion gears 14 are formed. The
복수의 샤프트는 불 기어(13)의 회전축이 되는 불 샤프트(Bull Shaft, 12), 피니언 기어(14)의 회전축이 되는 피니언 샤프트(Pinion Shaft, 15)를 포함한다. 도 2에 도시된 바를 예로 들면, 피니언 기어(14)가 2개이므로, 피니언 샤프트(15)도 2개 형성된다.The plurality of shafts include a pin shaft (pinion shaft) 15 serving as a rotary shaft of the pinion gear 14 and a
복수의 임펠러 스테이지(16)는 상기 피니언 샤프트(15)의 양 단에 각각 하나씩 형성되어, 유입되는 유체를 압축시켜 토출한다. 도 2에 도시된 원심 압축기(1)를 예로 들면, 4개의 임펠러 스테이지(16)가 구비된 4단 압축기가 형성될 수 있다. 임펠러 스테이지(16)는 피니언 샤프트(15)의 회전에 따라 함께 회전하는 임펠러(17), 상기 임펠러(17)를 지지하는 스크롤, 임펠러(17)로부터 토출된 유체의 동압 성분을 저하시키며 유체를 스크롤로 안내하도록 임펠러(17)를 둘러싸도록 형성된 복수의 베인을 구비한 디퓨저, 상기 스크롤과 결합하여 유체가 유동하는 내부 공간을 형성하고 임펠러(17)를 커버하는 쉬라우드(18)를 포함한다.A plurality of impeller stages 16 are formed on the both ends of the pinion shaft 15, respectively, so as to compress and discharge the inflow fluid. For example, in the
임펠러(17)는 피니언 샤프트(15)로부터 전달받은 회전 동력을 이용하여, 유체의 압력을 상승시킨다. 이러한 임펠러(17)는 축방향으로 유입구가 형성되고, 반경방향으로 토출구가 형성된 레이디얼 임펠러(Radial Impeller)일 수 있다.The impeller 17 uses the rotational power transmitted from the pinion shaft 15 to increase the pressure of the fluid. The impeller 17 may be a radial impeller having an inlet port formed in the axial direction and a discharge port formed in the radial direction.
임펠러(17)는 피니언 샤프트(15)의 양 단에 각각 하나씩 설치된다. 도 2에 도시된 바를 예로 들면, 제1 임펠러 스테이지(16a)와 제2 임펠러 스테이지(16b)는 제1 피니언 샤프트(15a)의 양 단에 각각 설치되고, 제3 임펠러 스테이지(16c)와 제4 임펠러 스테이지(16d)는 제2 피니언 샤프트(15b)의 양단에 각각 설치된다. 즉, 한 쌍의 임펠러 스테이지(16)가, 공통의 피니언 샤프트(15)에 의해 지지된다.The impeller 17 is provided at each end of the pinion shaft 15, respectively. 2, the
도 2에는 4개의 임펠러 스테이지(16)가 형성된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(1)는, 제한되지 않고 다양한 개수의 임펠러 스테이지(16)가 형성될 수 있다. 임펠러 스테이지(16)는 홀수 개가 마련될 수도 있으며, 이러한 경우, 복수의 피니언 샤프트(15) 중 하나는, 일단에 하나의 임펠러 스테이지(16)만을 지지할 수 있다. 그리고, 타단에는 이러한 임펠러 스테이지(16)와 무게의 균형을 이루기 위해, 밸런스 웨이트(Balance Weight)가 설치될 수 있다.Although the four impeller stages 16 are shown in FIG. 2, the
제1 및 제2 피니언 샤프트(15a, 15b)의 대략 중심에는 각각 제1 및 제2 피니언 기어(14a, 14b)가 형성되어 있다. 한편, 동력 생성부(11)는 불 샤프트(12) 일단에 설치되고, 불 샤프트(12)의 타단에는 불 기어(13)가 설치된다. 상기 제1 및 제2 피니언 기어(14a, 14b)는 하나의 불 기어(13)와 각각 치합되며, 동력 생성부(11)가 회전 동력을 발생시키면 불 샤프트(12)가 회전하면서 불 기어(13)를 함께 회전시킨다. 이에 따라 제1 및 제2 피니언 기어(14a, 14b)가 회전하면서 제1 및 제2 피니언 샤프트(15a, 15b)가 회전하고, 제1 내지 제4 임펠러 스테이지(16a, 16b, 16c, 16d)에 각각 포함된 제1 내지 제4 임펠러(17a, 17b, 17c, 17d)가 회전한다. 따라서 동력 생성부(11)는 불 기어(13), 피니언 기어(14) 및 피니언 샤프트(15)들을 각각 동시에 회전시킴으로써, 각각의 임펠러(17)들이 회전하여 공기를 다단 압축하게 된다.First and second pinion gears 14a and 14b are formed at the centers of the first and
상기 기술한 바와 같이, 원심 압축기(1)가 동작하게 되면 복수의 임펠러(17)의 회전에 의한 스러스트가 각각 피니언 샤프트(15)의 길이 방향으로 발생하게 된다. 구체적으로, 복수의 임펠러 스테이지(16)마다 유입 및 토출되는 유체의 유량, 임펠러(17)의 회전속도, 임펠러(17)의 반경 등이 상이하다. 이는, 유체가 복수의 임펠러 스테이지(16)를 각각 거치면서 단계적으로 압축되기 때문이다. 예를 들면, 제4 임펠러 스테이지(16d)에 유입된 유체가 제1 압력을 받아 압축되어 토출되면, 제3 임펠러 스테이지(16c)로 유입된다. 그리고, 상기 유체가 제1 압력보다 더 큰 제2 압력을 받아 압축되어 토출되면, 제2 임펠러 스테이지(16b)로 유입된다. 그리고, 상기 유체가 제2 압력보다 더 큰 제3 압력을 받아 압축되어 토출되면, 제1 임펠러 스테이지(16a)로 유입된다. 그리고, 제3 압력보다 더 큰 제4 압력을 받아 압축되어 토출된다. 따라서 유체는 궁극적으로 매우 큰 압력인 제4 압력으로 압축될 수 있다.As described above, when the
이와 같이, 복수의 임펠러 스테이지(16) 각각마다 작용되는 압력의 크기를 상이하도록 하기 위해, 복수의 임펠러 스테이지(16)마다 유입 및 토출되는 유체의 유량, 임펠러(17)의 회전속도, 임펠러(17)의 반경 등이 상이한 것이다. 그런데, 이러한 압력의 크기에, 압력이 작용하는 임펠러(17) 로터의 면적을 곱하면 스러스트(Thrust, 추력)가 발생한다. 도 1에 도시된 바를 예로 들면, 제1 및 제2 임펠러 스테이지(16a, 16b)에서 발생하는 스러스트는 제1 피니언 샤프트(15a) 방향으로 작용하고, 제3 및 제4 임펠러 스테이지(16c, 16d)에서 발생하는 스러스트는 제2 피니언 샤프트(15b) 방향으로 작용한다. 이 때, 만약 도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 스러스트가 제1 임펠러 스테이지(16a)와 제4 임펠러 스테이지(16d)가 형성된 방향으로 스러스트가 작용하게 되면, 제1 및 제2 피니언 기어(14a, 14b)와 치합된 불 기어(13)가 틸팅된다. 그리고 제1 및 제2 피니언 샤프트(15a, 15b)가 상기 스러스트가 작용한 방향으로 미세하게 이동한다.In order to make the magnitude of the pressure acting on each of the plurality of impeller stages 16 different from each other, the flow rate of the fluid flowing in and out of each of the plurality of impeller stages 16, the rotational speed of the impeller 17, And the like. By multiplying the magnitude of this pressure by the area of the rotor of the impeller 17 under pressure, a thrust is generated. 1, the thrust generated in the first and
그러면 제1 임펠러 스테이지(16a)와 제4 임펠러 스테이지(16d)는, 제1 및 제4 임펠러(17a, 17d)와 제1 및 제4 쉬라우드(18a, 18d)가 상호 간에 접촉할 수도 있다. 따라서, 처음부터 제1 내지 제4 임펠러 스테이지(16a, 16b, 16c, 16d)에는 모두 임펠러(17)와 쉬라우드(18) 사이에 어느 정도 간격을 형성하도록 설계가 된다.The first and
제2 임펠러 스테이지(16b)와 제3 임펠러 스테이지(16c)에도 이러한 간격이 존재한다. 그런데, 제1 임펠러 스테이지(16a)와 제4 임펠러 스테이지(16d)가 형성된 방향으로 스러스트가 작용하게 되면, 상기와 같이 제2 및 제3 임펠러(17b, 17c)와 제2 및 제3 쉬라우드(18b, 18c) 사이에는 각각 상기의 설계된 간격보다 더 큰 클리어런스(Clearance)가 발생하게 된다. 이러한 클리어런스 때문에 압축 효율이 낮아지고, 불 기어(13)의 틸팅이 발생하여 기어의 변형이 발생할 수 있으며, 불 기어(13)와 피니언 기어(14) 간에 치합 불량이 발생하여, 압축기의 내구성이 저하될 수 있다.This gap is also present in the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(1)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스토퍼(19)를 더 포함한다. 스토퍼(19)는 제1 또는 제2 피니언 샤프트(15a, 15b)에 형성된다. 특히, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 피니언 기어(14)의 근방에 형성되는 것이 바람직하다. 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼(19)가 제1 피니언 샤프트(15a)에 형성된 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않고 제2 피니언 샤프트(15b)에 형성될 수도 있으며, 제1 및 제2 피니언 샤프트(15a, 15b)에 각각 형성될 수도 있다. 나아가, 제1 피니언 기어(14a)의 전후로 하나씩, 제2 피니언 기어(14b)의 전후로 하나씩 총 4개가 형성될 수도 있다. 즉, 스러스트로 인하여, 임펠러(17)와 쉬라우드(18) 사이의 클리어런스가 원래의 간격보다 더욱 증가하는 것을 방지할 수 있다면, 스토퍼(19)는 다양한 개수로 형성될 수 있다.Accordingly, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼(19)의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼(19)가 피니언 샤프트(15)에 조립된 모습을 나타낸 사시도이다.FIG. 4 is a perspective view of a
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 스토퍼(19)는, 둥근 원반의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 스토퍼(19)의 중심에는 둥근 동공이 형성될 수 있다. 상기 스토퍼(19)에 형성된 동공으로, 피니언 샤프트(15)가 삽입되어 조립될 수 있다. 따라서, 피니언 샤프트(15)가 용이하게 삽입될 수 있도록, 스토퍼(19)의 내구경은 피니언 샤프트(15)의 구경과 대응되는 크기를 가지는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4, the
스토퍼(19)는 피니언 샤프트(15)가 삽입된 후, 기어 박스(10)에 설치된다. 이 때, 기어 박스(10)에 고정될 수 있도록, 도 4에 도시된 바와 같이 스토퍼(19)의 원주 방향을 따라 일정 간격으로 복수의 체결홀이 함몰되어 형성될 수 있다. 스토퍼(19)가 기어 박스(10)에 설치되면 상기 복수의 체결홀에 삽입될 수 있도록, 기어 박스(10)의 내부에는 복수의 체결부가 돌출 형성될 수 있다. 이 때, 상기 복수의 체결부는 상기 복수의 체결홀이 형성된 개수, 간격 및 크기에 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. 다만 이에 제한되지 않고, 별도의 볼트나 리벳 등의 결합 도구가 상기 체결홀에 결합될 수도 있다. 즉, 스토퍼(19)가 기어 박스(10)에 설치되어 고정될 수 있다면 다양한 방법이 사용될 수 있다.The
스토퍼(19)는 상기 기술한 바와 같이, 피니언 샤프트(15)에서, 피니언 기어(14)의 근방에 형성되는 것이 바람직하다. 나아가, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 피니언 기어(14a) 또는 제2 피니언 기어(14b)를 지지하는 스러스트 칼라(Thrust Collar, 151)와 축의 수직방향으로 작용하는 하중을 견디는 레이디얼 베어링(Radial Bearing, 152)의 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 피니언 샤프트(15)가 스토퍼(19)에 고정될 수 있으므로, 피니언 샤프트(15)가 스토퍼(19)에 삽입된 상태에서 슬라이딩되는 것을 방지할 수 있다.The
스토퍼(19)는 기어 박스(10)보다 내구성 및 내마모성이 더욱 뛰어나다. 즉, 스토퍼(19)는 스테인리스강, 티타늄 등 기어 박스(10)보다 강도 및 경도가 높은 재질로 제조된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심 압축기(1)는, 기어 박스(10) 자체가 상기 피니언 샤프트(15)를 고정하는 것 보다, 클리어런스의 증가를 더욱 효과적으로 방지하고, 수명을 연장시킬 수 있다.The
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
1: 원심 압축기
11: 동력 생성부
12: 불 샤프트
13: 불 기어
14: 피니언 기어
15: 피니언 샤프트
16: 임펠러 스테이지
17: 임펠러
18: 쉬라우드
19: 스토퍼
151: 스러스트 칼라
152: 레이디얼 베어링1: Centrifugal compressor
11:
12: Fire shaft
13: bull gear
14: Pinion gear
15: Pinion shaft
16: Impeller stage
17: Impeller
18: Shuraud
19: Stopper
151: Thrust collar
152: Radial bearing
Claims (3)
상기 동력 생성부로부터 상기 회전 동력을 전달받는 불 샤프트;
상기 불 샤프트가 회전축이 되어, 상기 불 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 불 기어;
상기 불 기어에 치합되어, 상기 불 기어의 회전에 따라 함께 회전하는 피니언 기어;
상기 피니언 기어의 회전축이 되어, 상기 피니언 기어의 회전에 따라 함께 회전하는 피니언 샤프트;
상기 피니언 샤프트의 일단에 형성되어, 상기 피니언 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 임펠러 및 상기 임펠러를 커버하는 쉬라우드를 포함하는 임펠러 스테이지; 및
상기 피니언 샤프트에 조립되어, 상기 불 기어 및 상기 피니언 기어가 설치되는 기어 박스에 고정되도록 설치되는 스토퍼를 포함하는 원심 압축기.A power generator for generating a rotational power;
A fire shaft receiving the rotational power from the power generating unit;
A bull gear which rotates together with the rotation shaft of the bull shaft and serves as a rotation shaft;
A pinion gear engaged with the bull gear and rotated together with the rotation of the bull gear;
A pinion shaft which serves as a rotation shaft of the pinion gear and rotates together with the rotation of the pinion gear;
An impeller stage formed at one end of the pinion shaft, the impeller stage including an impeller rotating together with rotation of the pinion shaft and a shroud covering the impeller; And
And a stopper that is assembled to the pinion shaft and is installed to be fixed to a gear box in which the bull gear and the pinion gear are installed.
상기 스토퍼는,
상기 피니언 기어를 지지하는 스러스트 칼라 및 상기 피니언 샤프트의 축방향과 수직인 방향으로 작용하는 하중을 견디는 레이디얼 베어링의 사이에 설치되는, 원심 압축기.The method according to claim 1,
The stopper
A thrust collar for supporting the pinion gear, and a radial bearing for enduring a load acting in a direction perpendicular to the axial direction of the pinion shaft.
상기 스토퍼는,
상기 기어 박스의 경도보다 더 큰 경도를 가지는, 원심 압축기.The method according to claim 1,
The stopper
And has a hardness greater than the hardness of the gearbox.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT202100010475A1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-10-26 | Nuovo Pignone Tecnologie Srl | HYDROGEN COMPRESSING ASSEMBLY, HYDROGEN PRODUCTION PLANT, AND COMPRESSING METHOD. |
Citations (2)
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KR20130001221A (en) | 2010-01-15 | 2013-01-03 | 드렛서-랜드 캄파니 | Integral compressor-expander |
KR20150140320A (en) | 2013-04-04 | 2015-12-15 | 누보 피그노네 에스알엘 | Integrally-geared compressors for precooling in lng applications |
-
2017
- 2017-02-22 KR KR1020170023507A patent/KR20180096998A/en not_active Application Discontinuation
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WO2022228720A1 (en) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | Nuovo Pignone Tecnologie - S.R.L. | Hydrogen compressing assembly, hydrogen production plant, and compressing method |
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