KR20200120169A - removable air-foil journal bearing - Google Patents

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KR20200120169A
KR20200120169A KR1020190042703A KR20190042703A KR20200120169A KR 20200120169 A KR20200120169 A KR 20200120169A KR 1020190042703 A KR1020190042703 A KR 1020190042703A KR 20190042703 A KR20190042703 A KR 20190042703A KR 20200120169 A KR20200120169 A KR 20200120169A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, an airfoil journal bearing used for a turbo machine or an air cycle machine includes: a bump foil (10) including a bent part (110) formed by repetitively bending a thin plate for manufacturing the bump foil (10) with respect to a predetermined interval, connection parts (120, 210) extended at one end to a predetermined acute angle and combination parts (130, 220) extended so as to be parallel from the connection parts (120, 210) to the bent part (110); a tower (20) having a width and length corresponding to the bump foil (10), and including connection parts (120, 210) and combination parts (130, 220) corresponding to the connection parts (120, 210) and the combination parts (130, 220); and a bushing (30) in which the bump foil (10) and the tower (20) are placed on an inner circumference surface, and including an end fixing part provided at one end to fix positions of the tower (20) and the bump foil (10) and a fixing placement part engraved on an outer circumference surface to be penetrated by the connection parts (120, 210) and the combination parts (130, 220) to be fixed and combined on a predetermined position. The bump foil (10) is located on the inner circumference surface of the tower (20), and then, the tower (20) and the bump foil (10) are located on the inner circumference surface of the bushing (30) and the connection parts (120, 210) and the combination parts (130, 220) can be provided in the fixing placement part to be detachable through a predetermined combination member (40).

Description

탈착가능한 에어포일 저널 베어링 { removable air-foil journal bearing }Removable air-foil journal bearing {removable air-foil journal bearing}

본 발명은 에어포일 저널 베어링의 구조에 관한 것으로서, 상세하게는 특히 용접과 같은 복잡한 공정을 최소화하고 신속하게 베어링조립이 가능한 저널 베어링의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of an airfoil journal bearing, and more particularly, to a structure of a journal bearing that minimizes complex processes such as welding and enables quick bearing assembly.

통상적으로 회전되는 회전체의 축 방향 또는 반경 방향으로 에어 포일 베어링이 설치되는데, 이러한 에어 포일베어링은 설치된 에어 포일과 축 사이에 고압의 공기층을 형성하여 축을 지지하는 구조의 에어 포일 저널 베어링(journal bearing)과, 상기 저널 베어링이 내부에 구비된 하우징의 일측면에 설치되는 판 형태의 에어 포일스러스트 베어링(thrust bearing)이 있다.Typically, air foil bearings are installed in the axial or radial direction of the rotating body.These air foil bearings form a high-pressure air layer between the installed air foil and the shaft to support the shaft. ), and a plate-shaped air foil thrust bearing installed on one side of a housing in which the journal bearing is provided therein.

이러한 에어 포일 베어링은 주로 고속으로 회전하는 회전체를 지지하기 위한 용도로 사용되고 있는데, 5 ~ 15만RPM 가량의 고회전을 하는 터보 기기에 적용되던 기존의 볼 베어링이나 유체막 베어링 등을 대체하여 적용되며, 또한 산업용 소형 터보기기, 공기 및 가스 압축기와, 터보 블로워 등 공기 사이클 기계에 적용되고 있다.These air foil bearings are mainly used to support a rotating body that rotates at high speed.It is applied by replacing the existing ball bearings or fluid film bearings that were applied to turbo machines that rotate at high speeds of about 50,000 to 150,000 RPM. , It is also applied to air cycle machines such as industrial small turbo machines, air and gas compressors, and turbo blowers.

이 중에서도 에어 포일 저널 베어링은 산과 골이 번갈아 배치되어 있는 범프포일(10)을 형성하고, 이 범프포일(10)을 둥글게 말아서 베어링 하우징 내에 설치하여 축과 베어링 하우징 사이에 위치되는데, 통상 3부분으로 분리된 다수의 범프포일(10)을 베어링 하우징 내에 형성된 각각의 키홈부에 키를 끼워 넣어 일단을 고정하고, 그 타단은 자유단으로 둔 채, 이를 덮는 탑포일을 장착하고 있다.Among them, the air foil journal bearing forms a bump foil 10 in which mountains and valleys are alternately arranged, and the bump foil 10 is rolled round and installed in the bearing housing to be located between the shaft and the bearing housing. One end of the separated bump foils 10 is fixed by inserting a key into each of the key grooves formed in the bearing housing, while the other end is left as a free end, and a top foil covering them is mounted.

이러한 범프포일(10)의 종래기술로는 한국등록특허 제10-0604132호(포일 에어베어링)이 개시되어 있다.As a prior art of such a bump foil 10, Korean Patent Registration No. 10-0604132 (foil air bearing) is disclosed.

상기 기술은 회전로터가 장착되는 하우징의 내면을 따라 장착되는 탑포일과 상기 탑포일을 지지하는 범프포일(10)을 가지는 저널 베어링에 있어서, 상기 범프포일(10)은 그 길이방향을 중심으로 상호간에 마주보는 사선을 형성하도록 산과 골이 배치되어 있는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.The technology is a journal bearing having a top foil mounted along an inner surface of a housing on which a rotating rotor is mounted and a bump foil 10 supporting the top foil, wherein the bump foil 10 is mutually interposed around its longitudinal direction. The technical feature is that the mountains and valleys are arranged to form a diagonal line facing each other.

상기 기술은 범프포일(10)의 산과 골이 연속적으로 형성되어 물결 형상을 이루는데, 이처럼 형성된 산과 골이 축을 지지하는 과정에서 강한 압력을 받아 눌리게 되면 원상태로 복원되지 못하고 일부면의 산과 골이 펴진 상태가 유지되고, 이 경우 축을 고르게 지지하지 못하여 요동이 발생하기 때문에 고속회전되는 회전축의 중심이 이탈되면서 베어링 하우징 내벽에 부딪치면서 회전하게 된다.In the above technology, the mountains and valleys of the bump foil 10 are continuously formed to form a wave shape.If the formed mountains and valleys are pressed by strong pressure in the process of supporting the shaft, they cannot be restored to their original state. The unfolded state is maintained, and in this case, because the shaft cannot be supported evenly and fluctuation occurs, the center of the rotating shaft rotating at high speed is separated and rotates while hitting the inner wall of the bearing housing.

이처럼 회전축이 요동하여 베어링 하우징의 내벽에 부딪치면 회전축이 파손되기 쉽고, 이에 의해 베어링 하우징내의 범프포일(10)을 주기적으로 교체해야하는 번거로움이 있다.As such, when the rotation shaft swings and hits the inner wall of the bearing housing, the rotation shaft is liable to be damaged, thereby causing the inconvenience of periodically replacing the bump foil 10 in the bearing housing.

한편, 베어링 하우징 내에 설치되는 종래의 범프포일(10)은 3부분으로 분리되어 있으므로, 각각의 범프포일(10)을 고정하기 위한 고정핀이 일단에 각각 구비되어야 하고, 상기 고정핀이 삽입될 수 있는 키홈이 베어링 하우징 내에 다수 형성되어야 하는데, 이처럼 각각의 범프로일에 고정핀을 장착하는 공정과 하우징 내에 다수의 키홈을 형성하는 공정을 포함해야 하므로 제조 시간과 비용이 증가된다.Meanwhile, since the conventional bump foil 10 installed in the bearing housing is divided into three parts, a fixing pin for fixing each bump foil 10 must be provided at one end, and the fixing pin can be inserted. A number of key grooves having to be formed in the bearing housing are required, and manufacturing time and cost are increased since the process of attaching the fixing pin to each bump profile and the process of forming a plurality of key grooves in the housing are included.

이에 더해 범프포일(10)을 장착할 시 3부분의 범프포일(10)을 베어링 하우징 내에 위치시켜 고정핀을 키홈에 끼운뒤, 이를 덮는 탑포일을 장착하게 되므로 장착 도중에 범프포일(10)이 유동되면서 고정이 이탈되기 쉽고, 이 때문에 설치가 매우 번거롭다.In addition, when the bump foil 10 is mounted, the bump foil 10 is placed in the bearing housing and the fixing pin is inserted into the keyway, and the top foil covering the bump foil 10 is installed. It is easy to dislodge while fixing, so installation is very cumbersome.

또한 상기 범프포일(10) 일단에 고정되는 고정핀의 경우 범프포일(10)의 일단과 고정핀을 스폿 용접하여 고정하고 있는데, 이렇게 고정된 고정핀은 사용중에 고열에 의해 쉽게 떨어지기 쉽고, 고정핀이 떨어지면 범프포일(10) 판이 베어링 하우징 내에서 요동하면서 회전축 등과 부속에 끼이면서 터보기기를 파손시키게 되는 문제점이 있다.In addition, in the case of the fixing pin fixed to one end of the bump foil 10, the fixing pin and the one end of the bump foil 10 are fixed by spot welding, and the fixing pin thus fixed is easy to fall off due to high heat during use, and When the pin falls, there is a problem in that the bump foil (10) plate swings in the bearing housing and is caught in the rotating shaft or the like, thereby damaging the turbo device.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 실시 예에서는, 부쉬(30) 내부에 범프포일(10)과 탑을 소정의 순서대로 장착하고, 이를 기존의 용접을 통해서 결합하는 방식이 아닌 결합부재(40)를 이용하여 소정의 필요시 손쉽게 탈착 및 수리가 용이한 구성을 가진 탈착가능한 에어포일 저널 베어링의 구성을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and in the embodiment of the present invention, the bump foil 10 and the tower are mounted in a predetermined order inside the bush 30, and this through conventional welding. It is intended to provide a configuration of a detachable airfoil journal bearing having a configuration that is easily detachable and repairable when required by using the coupling member 40 instead of the coupling method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 실시 예에서는, 터보기기 또는 공기사이클 기기에 사용되는 에어포일 저널 베어링에 있어서, 범프포일(10) 제조용 박판을 소정의 간격에 대해서 절곡시켜서 반복하여 형성되는 절곡부(110)와, 일단부에는 소정의 예각에 대해 연장형성되는 연결부(120, 210)와 상기 연결부(120, 210)에서 상기 절곡부(110)에 대해 평행하도록 연장형성된 결합부(130, 220)가 구비된 범프포일(10); 상기 범프포일(10)에 대응하는 폭과 길이로 형성되고, 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)에 대응하는 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 구비되는 탑;과 상기 범프포일(10)과 탑이 내주면에 안착되며, 일단부에는 상기 범프포일(10)과 탑의 위치를 고정시키는 바텀고정부와 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 관통하여 소정의 위치에 고정결합되도록 외주면에 음각형성되는 고정안착부가 구비되는 부쉬(30);를 포함하여 구성되고, 상기 탑의 내주면에 상기 범프포일(10)을 위치시킨 후, 상기 탑과 범프포일(10)을 상기 부쉬(30)의 내주면에 위치시키고 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)를 상기 고정안착부에 소정의 결합부재(40)로 탈착이 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링의 구성을 제공한다.In an embodiment of the present invention in order to achieve the above object, in an airfoil journal bearing used in a turbo device or an air cycle device, a thin plate for manufacturing the bump foil 10 is repeatedly formed by bending a thin plate for a predetermined interval. The bent portion 110, the connecting portions 120 and 210 extending for a predetermined acute angle at one end, and the connecting portion 130 extending parallel to the bent portion 110 at the connecting portions 120 and 210, The bump foil 10 provided with 220; It is formed with a width and length corresponding to the bump foil 10, and includes connection portions 120 and 210 and coupling portions 130 and 220 corresponding to the connection portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 And the bump foil 10 and the tower are mounted on the inner circumferential surface, and at one end, a bottom fixing part fixing the positions of the bump foil 10 and the tower, the connection parts 120 and 210 and the coupling part 130 , 220, a bush 30 provided with an intaglio-shaped fixing seating portion on an outer circumferential surface so as to be fixedly coupled to a predetermined position through, and after placing the bump foil 10 on the inner circumferential surface of the tower, The tower and the bump foil 10 are positioned on the inner circumferential surface of the bush 30, and the connecting portions 120, 210 and the connecting portions 130, 220 are detached from the fixed seating portion with a predetermined coupling member 40. It provides a configuration of a detachable airfoil journal bearing, characterized in that provided to enable.

이때, 상기 부쉬(30)에 형성되는 고정안착부에는, 상기 결합부(130, 220)가 관통가능도록 형성되는 안내공(321)과, 상기 결합부(130, 220)가 안착하여 고정결합가능하도록 상기 결합의 크기와 형상에 대응하도록 형성되는 안착결합부(322)를 포함하여 구성되고, 상기 결합부(130, 220)가 상기 안내공(321)을 관통하여 상기 안착결합부(322)에 위치하면 결합부재(40)로 고정결합 또는 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.At this time, in the fixed seating portion formed in the bush 30, a guide hole 321 formed so that the coupling portions 130 and 220 can pass through, and the coupling portions 130 and 220 are seated and fixedly coupled. It is configured to include a seating coupling portion 322 formed to correspond to the size and shape of the coupling, and the coupling portions 130 and 220 penetrate the guide hole 321 to the seating coupling portion 322 When positioned, it is characterized in that it can be fixedly coupled or detached with the coupling member 40.

그리고, 상기 범프포일(10)은, 소정의 간격마다 소정의 높이 및 곡률로 반복하여 형성되는 절곡부(110)를 포함하여 구비되고, 일측에는 소정의 각도로 절곡되어 연장형성되는 연결부(120, 210)와, 상기 연결부(120, 210)의 단부에서 소정의 각도로 절곡형성되고, 상기 고정안착부에 대응하는 크기를 결합부(130, 220)를 포함하여 구비되고, 상기 범프포일(10)은 상기 부쉬(30)의 내측에 삽입하여 상기 결합부(130, 220)를 고정안착부에 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.Further, the bump foil 10 includes a bent portion 110 that is repeatedly formed at a predetermined height and curvature at predetermined intervals, and has a connection portion 120 that is bent at a predetermined angle to extend at one side thereof, 210), and is bent at a predetermined angle at the ends of the connecting portions 120 and 210, and has a size corresponding to the fixed seating portion, including coupling portions 130 and 220, and the bump foil 10 Is characterized in that it is inserted into the inside of the bush 30, and the coupling portions 130 and 220 are detachable by using the coupling member 40 to the fixed seating portion.

한편, 상기 탑은, 상기 범프포일(10)의 절곡부(110)의 크기와 형상에 대응하는 본체부(230)와, 상기 본체부(230)의 일측에는 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)에 대응하는 크기와 형상으로 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 각각 구비되고, 상기 탑은 상기 부쉬(30)의 내측에 삽입하여 상기 결합부(130, 220)를 고정안착부에 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.On the other hand, the top is coupled to the body portion 230 corresponding to the size and shape of the bent portion 110 of the bump foil 10 and the connection portions 120 and 210 at one side of the body portion 230 Each of the connecting portions 120 and 210 and the connecting portions 130 and 220 are provided in a size and shape corresponding to the portions 130 and 220, and the tower is inserted into the inner side of the bush 30 and the connecting portion 130 , 220) is characterized in that the detachable by using the coupling member 40 to the fixed seating portion.

이때, 상기 범프포일(10)을 상기 탑의 외면에 위치시킨 후, 상기 부쉬(30)의 내경의 크기에 대응하도록 절곡시킨 후 상기 부쉬(30)의 내주면에 삽입한 후, 상기 결합부(130, 220)를 상기 고정안착부에 안착시킨 후 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.At this time, after placing the bump foil 10 on the outer surface of the tower, bending it to correspond to the size of the inner diameter of the bush 30 and inserting it into the inner circumferential surface of the bush 30, the coupling portion 130 , 220) is mounted on the fixed seating portion and then detachable using the coupling member 40.

한편, 상기 결합부(130, 220)는 상기 부쉬(30)의 일측에 관통하여 형성되는 안내공(321)을 관통하여, 상기 부쉬(30)의 외측에 형성되는 안착결합부(322)와 결합부재(40)를 이용하여 고정결합되고, 상기 고정결합 및 탈착은 사용자의 임의선택에 따라 가능한 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the coupling portions 130 and 220 pass through a guide hole 321 formed through one side of the bush 30, and are coupled with a seating coupling portion 322 formed outside the bush 30. It is fixedly coupled using a member 40, and the fixed coupling and detachment are possible according to a user's random selection.

한편, 상기 범프포일(10)은, 상기 축중심에 대해서 직교하는 방향으로 둘 이상이 결합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the bump foil 10 is characterized in that it is configured by combining two or more in a direction orthogonal to the axis center.

그리고, 상기 탑은, 상기 축중심에 대해서 직교하는 방향으로 둘 이상이 결합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the tower is characterized in that it is configured by combining two or more in a direction orthogonal to the axis center.

한편, 상기 부쉬(30)에는, 상기 범프포일(10)과 탑을 삽입하는 개구부의 타측에는, 상기 범프포일(10)과 탑의 정위치 이탈을 방지하는 바텀고정부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the bush 30, the other side of the opening through which the bump foil 10 and the top are inserted, a bottom fixing part that prevents the bump foil 10 and the top from being in position is further provided. .

본 발명의 실시 예에 따른 상기와 같이 탈착가능한 에어포일 저널 베어링은, 완성된 범프포일(10)과 탑을 부쉬(30)에 형성된 안착결합부(322)와 결합부재(40)를 이용하여 결합한 후, 작업자의 선택에 따라서 탈착이 가능한 구성을 제공하게 된다.The detachable airfoil journal bearing as described above according to an embodiment of the present invention is a combination of the completed bump foil 10 and the top using the seating coupling portion 322 formed on the bush 30 and the coupling member 40 After that, a detachable configuration is provided according to the operator's choice.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는, 결합부재(40)를 이용하여 필요시 손쉽게 탈착 및 수리가 용이한 구성을 가진 탈착가능한 에어포일 저널 베어링(1)의 구성의 제공을 통해서 조립 및 수리가 용이하고, 수리 및 교체에 따른 재료비 및 소요시간을 획기적으로 절감할 수 있는 효과를 가져올 수 있다.And, in the embodiment of the present invention, the assembly and repair are easy through the provision of the configuration of the detachable airfoil journal bearing 1 having a configuration that is easily detachable and repairable when necessary using the coupling member 40 In addition, material costs and time required for repair and replacement can be drastically reduced.

도 1은 에어블로워의 제품을 도시한 것이다.
도 2와 3은 본 발명의 실시 예에 따른 탈착가능한 에어포일 저널 베어링(1)이 장착된 에어블로워를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에어포일 저널 베어링의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에어포일 저널 베어링의 결합상태를 도시한 단면도이다.1 shows a product of an air blower.
2 and 3 are views showing an air blower equipped with a detachable airfoil journal bearing 1 according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing the configuration of an airfoil journal bearing according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing an airfoil journal bearing coupled state according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention will be able to easily propose other embodiments within the scope of the same idea.

도 1은 에어블로워의 제품을 도시한 것이다. 도 2와 3은 본 발명의 실시 예에 따른 탈착가능한 에어포일 저널 베어링(1)이 장착된 에어블로워를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에어포일 저널 베어링의 구성을 나타낸 분해사시도이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에어포일 저널 베어링의 결합상태를 도시한 단면도이다.1 shows a product of an air blower. 2 and 3 are views showing an air blower equipped with a detachable airfoil journal bearing 1 according to an embodiment of the present invention. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of an airfoil journal bearing according to an embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view showing an airfoil journal bearing coupled state according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 에어블로워에 장착되는 에어포일 저널 베어링(1)을 기준으로 해서 설명하기로 하단. 도 1에서와 같이 에어포일 저널 베어링(1)은 에어블로워의 회전축의 양단에 한쌍이 축과 결합하여 구비된다.Referring to the drawings, in the embodiment of the present invention, it will be described on the basis of the airfoil journal bearing 1 mounted on the air blower. As shown in FIG. 1, the airfoil journal bearing 1 is provided at both ends of the rotary shaft of the air blower in combination with the shaft.

도 2는 에어포일 저널 베어링(1)이 장착된 에어블로워의 전체구성을 나타내는 단면도이다. 이를 참조하면, 외부의 공기를 흡입하여 수직방향으로 토출시키는 볼류트가 앞쪽에 구비되고, 볼류트의 일측에는 고정자와 회전자로 구성된 모터가 구비된다.2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an air blower equipped with an airfoil journal bearing 1. Referring to this, a volute for sucking external air and discharging it in a vertical direction is provided in the front, and a motor composed of a stator and a rotor is provided at one side of the volute.

볼류트로 회전동력을 제공하는 모터의 회전자 축과 한쌍의 본 발명의 실시 예에 따른 에어포일 쓰러스트 베어링(1)이 결합하여 구비된다. 터보기기 또는 공기사이클 기기에 사용되는 에어포일 저널 베어링에 있어서, 범프포일(10) 제조용 박판을 소정의 간격에 대해서 절곡시켜서 반복하여 형성되는 절곡부(110)와, 일단부에는 소정의 예각에 대해 연장형성되는 연결부(120, 210)와 상기 연결부(120, 210)에서 상기 절곡부(110)에 대해 평행하도록 연장형성된 결합부(130, 220)가 구비된 범프포일(10); 상기 범프포일(10)에 대응하는 폭과 길이로 형성되고, 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)에 대응하는 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 구비되는 탑(20);과 상기 범프포일(10)과 탑(20)이 내주면에 안착되며, 일단부에는 상기 범프포일(10)과 탑(20)의 위치를 고정시키는 바텀고정부와 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 관통하여 소정의 위치에 고정결합되도록 외주면에 음각형성되는 고정안착부가 구비되는 부쉬(30);를 포함하여 구성되고, 상기 탑(20)의 내주면에 상기 범프포일(10)을 위치시킨 후, 상기 탑(20)과 범프포일(10)을 상기 부쉬(30)의 내주면에 위치시키고 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)를 상기 고정안착부에 소정의 결합부재(40)로 탈착이 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링의 구성을 제공한다.A rotor shaft of a motor that provides rotational power with a volute and a pair of airfoil thrust bearings 1 according to an embodiment of the present invention are provided in combination. In the airfoil journal bearing used in a turbo machine or an air cycle machine, a bent portion 110 formed by repeatedly bending a thin plate for manufacturing a bump foil 10 for a predetermined interval, and one end portion for a predetermined acute angle A bump foil 10 having extended connection portions 120 and 210 and coupling portions 130 and 220 extending parallel to the bent portion 110 at the connection portions 120 and 210; It is formed with a width and length corresponding to the bump foil 10, and includes connection portions 120 and 210 and coupling portions 130 and 220 corresponding to the connection portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 A top 20; And the bump foil 10 and the top 20 are mounted on the inner circumferential surface, and at one end, a bottom fixing part for fixing the positions of the bump foil 10 and the tower 20 and the connection part ( 120, 210) and the coupling portion (130, 220) to pass through and fixedly coupled to a predetermined position, a bush 30 provided with an intaglio-shaped fixing seating portion on the outer circumferential surface; and the inner circumferential surface of the tower 20 After placing the bump foil 10 on, the tower 20 and the bump foil 10 are positioned on the inner circumferential surface of the bush 30, and the connecting portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 are It provides a configuration of a detachable airfoil journal bearing, characterized in that it is provided to be detachable with a predetermined coupling member 40 on the fixed seating portion.

상기 부쉬(30)는 소정의 크기의 내경부가 형성되는 중공관 형태로 구비되고, 상기 내경부에는 상기 범프포일(10)과 탑(20)이 안착되게 된다.The bush 30 is provided in the form of a hollow tube in which an inner diameter portion of a predetermined size is formed, and the bump foil 10 and the tower 20 are mounted on the inner diameter portion.

이렇게 구성된 상기 저널 베어링은 고속회전을 하는 터보회전기기의 회전축과 결합하게 된다. 이때 상기 저널 베어링은 회전축의 양단의 소정의 위치에 한쌍이 축결합을 통해서 구비된다.The journal bearing configured in this way is coupled to the rotating shaft of a turbo rotating machine that rotates at high speed. At this time, a pair of the journal bearings are provided through shaft coupling at predetermined positions on both ends of the rotating shaft.

상기 저널 베어링은 회전축을 중심으로 탑(20), 범프포일(10) 그리고 부쉬(30) 순으로 차례대로 결합하여 구성된다.The journal bearing is configured by sequentially combining the top 20, the bump foil 10, and the bush 30 around the rotation shaft in this order.

이때, 상기 부쉬(30)에 형성되는 고정안착부에는, 상기 결합부(130, 220)가 관통가능도록 형성되는 안내공(321)과, 상기 결합부(130, 220)가 안착하여 고정결합가능하도록 상기 결합의 크기와 형상에 대응하도록 형성되는 안착결합부(322)를 포함하여 구성되고, 상기 결합부(130, 220)가 상기 안내공(321)을 관통하여 상기 안착결합부(322)에 위치하면 결합부재(40)로 고정결합 또는 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.At this time, in the fixed seating portion formed in the bush 30, a guide hole 321 formed so that the coupling portions 130 and 220 can pass through, and the coupling portions 130 and 220 are seated and fixedly coupled. It is configured to include a seating coupling portion 322 formed to correspond to the size and shape of the coupling, and the coupling portions 130 and 220 penetrate the guide hole 321 to the seating coupling portion 322 When positioned, it is characterized in that it can be fixedly coupled or detached with the coupling member 40.

상기 안내공(321)은 상기 부쉬(30)의 내경부에서 외주면으로 관통하여 형성되고, 후술할 상기 범프포일(10)과 톱에 형성된 연결부(120, 210) 및 결합부(130, 220)가 관통가능한 크기와 형상으로 구비된다.The guide hole 321 is formed by penetrating from the inner diameter portion of the bush 30 to the outer circumferential surface, and the bump foil 10 to be described later and the connecting portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 formed on the saw It is provided in a penetrable size and shape.

그리고, 사이 안착결합부(322)는 상기 부쉬(30)의 외면의 일측에 음각으로 형성되고, 상기 연결부(120, 210) 및 결합부(130, 220)가 안착가능한 크기와 형상으로 구비된다. 상기와 같이 음각으로 형성되는 이유는 상기 연결부(120, 210) 및 결합부(130, 220)가 상기 부쉬(30)의 외경의 크기 밖으로 돌출되지 않도록 하기 위함이다.In addition, the seating coupling portion 322 is formed in an intaglio on one side of the outer surface of the bush 30, and the connecting portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 are provided in a size and shape that can be seated. The reason for being formed as an intaglio as described above is to prevent the connecting portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 from protruding outside the size of the outer diameter of the bush 30.

상기 연결부(120, 210) 및 결합부(130, 220)는 상기 안착결합부(322)에 안착되고, 볼트, 리벳 혹은 현재 적용되고 있는 다양한 형태의 결합부재(40)를 이용하여 상기 부쉬(30)와 고정결합하게 된다.The connection portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 are mounted on the seating and coupling portions 322, and the bushes 30 are mounted using bolts, rivets or various types of coupling members 40 currently applied. ) And fixedly.

그리고, 상기 범프포일(10)은, 소정의 간격마다 소정의 높이 및 곡률로 반복하여 형성되는 절곡부(110)를 포함하여 구비되고, 일측에는 소정의 각도로 절곡되어 연장형성되는 연결부(120, 210)와, 상기 연결부(120, 210)의 단부에서 소정의 각도로 절곡형성되고, 상기 고정안착부에 대응하는 크기를 결합부(130, 220)를 포함하여 구비되고, 상기 범프포일(10)은 상기 부쉬(30)의 내측에 삽입하여 상기 결합부(130, 220)를 고정안착부에 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.Further, the bump foil 10 includes a bent portion 110 that is repeatedly formed at a predetermined height and curvature at predetermined intervals, and has a connection portion 120 that is bent at a predetermined angle to extend at one side thereof, 210), and is bent at a predetermined angle at the ends of the connecting portions 120 and 210, and has a size corresponding to the fixed seating portion, including coupling portions 130 and 220, and the bump foil 10 Is characterized in that it is inserted into the inside of the bush 30, and the coupling portions 130 and 220 are detachable by using the coupling member 40 to the fixed seating portion.

상기 범프포일(10)은 소정의 간격마다 절곡형성되는 절곡부(110)가 구비된다. 상기 절곡부(110)는 다양한 형상으로 절곡되는 것이 일반적이다. 그리고 상기 범프포일(10)은 소재를 일정한 길이와 폭으로 절단하여 원재료가 구비된다.The bump foil 10 includes bent portions 110 that are bent at predetermined intervals. In general, the bent portion 110 is bent in various shapes. In addition, the bump foil 10 is provided with raw materials by cutting the material into a predetermined length and width.

그리고 상기 범프포일(10)의 일측에는 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 형성되고, 혹은 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 상기 범프포일(10)과 결합부재(40) 등을 이용하여 결합되는 것도 가능하다.Further, at one side of the bump foil 10, the connecting portions 120 and 210 and the connecting portions 130 and 220 are formed, or the connecting portions 120 and 210 and the connecting portions 130 and 220 are provided with the bump foil 10. ) It is also possible to be coupled using a coupling member 40 and the like.

상기 범프포일(10)은 소정의 곡률을 가지도록 성형이 되고, 마찬가기로 곡률 성형이 된 탑(20)과 겹쳐서 상기 부쉬(30)의 내경부에 삽입되어 안착되게 된다.The bump foil 10 is molded to have a predetermined curvature, and likewise, the bump foil 10 is inserted and seated in the inner diameter of the bush 30 by overlapping with the curvature-molded tower 20.

한편, 상기 탑(20)은, 상기 범프포일(10)의 절곡부(110)의 크기와 형상에 대응하는 본체부(230)와, 상기 본체부(230)의 일측에는 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)에 대응하는 크기와 형상으로 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 각각 구비되고, 상기 탑(20)은 상기 부쉬(30)의 내측에 삽입하여 상기 결합부(130, 220)를 고정안착부에 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.On the other hand, the tower 20, the body portion 230 corresponding to the size and shape of the bent portion 110 of the bump foil 10, and the connection portion 120, 210 on one side of the body portion 230 ) And coupling portions 130 and 220 in a size and shape corresponding to the coupling portions 130 and 220, respectively, and the tower 20 is inserted into the bush 30 Thus, it is characterized in that it is possible to detach the coupling portions 130 and 220 by using the coupling member 40 to the fixed seating portion.

이때, 상기 범프포일(10)을 상기 탑(20)의 외면에 위치시킨 후, 상기 부쉬(30)의 내경의 크기에 대응하도록 절곡시킨 후 상기 부쉬(30)의 내주면에 삽입한 후, 상기 결합부(130, 220)를 상기 고정안착부에 안착시킨 후 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 한다.At this time, after placing the bump foil 10 on the outer surface of the tower 20, bending it to correspond to the size of the inner diameter of the bush 30, inserting it into the inner circumferential surface of the bush 30, and then combining After the parts 130 and 220 are seated on the fixed seating portion, it is characterized in that it can be detached using the coupling member 40.

한편, 상기 결합부(130, 220)는 상기 부쉬(30)의 일측에 관통하여 형성되는 안내공(321)을 관통하여, 상기 부쉬(30)의 외측에 형성되는 안착결합부(322)와 결합부재(40)를 이용하여 고정결합되고, 상기 고정결합 및 탈착은 사용자의 임의선택에 따라 가능한 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the coupling portions 130 and 220 pass through a guide hole 321 formed through one side of the bush 30, and are coupled with a seating coupling portion 322 formed outside the bush 30. It is fixedly coupled using a member 40, and the fixed coupling and detachment are possible according to a user's random selection.

상기와 같은 구성을 통해서, 상기 탑(20) 또는 범프포일(10)이 파손되는 경우에 사용자는 상기 저널 베어링을 어셈블리 통채로 교체하는 것이 아니라, 파손이 된 해당부분만 결합부재(40)를 해체하여 분해 및 교체하는 것이 가능하다.Through the above configuration, when the tower 20 or the bump foil 10 is damaged, the user does not replace the journal bearing with the whole assembly, but disassembles the coupling member 40 only for the damaged part. It is possible to disassemble and replace.

한편, 상기 범프포일(10)은, 상기 축중심에 대해서 직교하는 방향으로 둘 이상이 결합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the bump foil 10 is characterized in that it is configured by combining two or more in a direction orthogonal to the axis center.

그리고, 상기 탑(20)은, 상기 축중심에 대해서 직교하는 방향으로 둘 이상이 결합하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the tower 20 is characterized in that it is configured by combining two or more in a direction orthogonal to the axis center.

한편, 상기 부쉬(30)에는, 상기 범프포일(10)과 탑(20)을 삽입하는 개구부의 타측에는, 상기 범프포일(10)과 탑(20)의 정위치 이탈을 방지하는 바텀고정부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the bush 30, on the other side of the opening through which the bump foil 10 and the tower 20 are inserted, a bottom fixing part that prevents the bump foil 10 and the tower 20 from being in position It characterized in that it is provided.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시 예에 따른 에어포일 저널 베어링에 의할 때, 상기 탑(20) 또는 범프포일(10)이 파손되는 경우에 사용자는 상기 저널 베어링을 어셈블리 통채로 교체하는 것이 아니라, 파손이 된 해당부분만 결합부재(40)를 해체하여 분해 및 교체하는 것이 가능한 구성을 통해서, 경제적이고 신뢰성을 구비한 제품을 제공하는 것이 가능하다.When using the airfoil journal bearing according to the embodiment of the present invention having the configuration as described above, when the top 20 or the bump foil 10 is damaged, the user is advised to replace the journal bearing with a whole assembly. Rather, it is possible to provide an economical and reliable product through a configuration capable of disassembling and replacing only the damaged part of the coupling member 40.

1. 에어포일 저널 베어링 10. 범프포일
20. 탑 30. 부쉬
110. 절곡부 120. 연결부
130. 결합부 210. 연결부
220. 결합부 310. 바텀고정부
320. 고정안착부 321. 안내공
322. 안착결합부 40. 결합부재
230. 본체부1. Airfoil journal bearing 10. Bump foil
20. Top 30. Bush
110. Bend 120. Connection
130. Joint 210. Connection
220. Joint 310. Bottom fixing
320. Fixed seat 321. Guide hole
322. Seating coupling part 40. coupling member
230. Body

Claims (9)

터보기기 또는 공기사이클 기기에 사용되는 에어포일 저널 베어링에 있어서,
범프포일(10) 제조용 박판을 소정의 간격에 대해서 절곡시켜서 반복하여 형성되는 절곡부(110)와, 일단부에는 소정의 예각에 대해 연장형성되는 연결부(120, 210)와 상기 연결부(120, 210)에서 상기 절곡부(110)에 대해 평행하도록 연장형성된 결합부(130, 220)가 구비된 범프포일(10);
상기 범프포일(10)에 대응하는 폭과 길이로 형성되고, 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)에 대응하는 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 구비되는 탑(20);과
상기 범프포일(10)과 탑(20)이 내주면에 안착되며, 일단부에는 상기 범프포일(10)과 탑(20)의 위치를 고정시키는 바텀고정부와 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 관통하여 소정의 위치에 고정결합되도록 외주면에 음각형성되는 고정안착부가 구비되는 부쉬(30);를 포함하여 구성되고,
상기 탑(20)의 내주면에 상기 범프포일(10)을 위치시킨 후, 상기 탑(20)과 범프포일(10)을 상기 부쉬(30)의 내주면에 위치시키고 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)를 상기 고정안착부에 소정의 결합부재(40)로 탈착이 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
In the airfoil journal bearing used in a turbo machine or an air cycle machine,
A bent portion 110 formed by repeatedly bending a thin plate for manufacturing the bump foil 10 for a predetermined interval, and a connecting portion 120 and 210 extending at a predetermined acute angle at one end, and the connecting portion 120 and 210 Bump foil 10 provided with coupling portions 130 and 220 extending parallel to the bent portion 110 in );
It is formed with a width and length corresponding to the bump foil 10, and includes connection portions 120 and 210 and coupling portions 130 and 220 corresponding to the connection portions 120 and 210 and the coupling portions 130 and 220 The tower 20; and
The bump foil 10 and the top 20 are seated on the inner circumferential surface, and at one end, a bottom fixing portion fixing the positions of the bump foil 10 and the top 20, the connection portions 120 and 210 and a coupling portion Consists of including; a bush (30) provided with an intaglio-shaped fixing seating portion on the outer circumferential surface such that (130, 220) penetrates and is fixedly coupled to a predetermined position,
After placing the bump foil 10 on the inner circumferential surface of the tower 20, the tower 20 and the bump foil 10 are placed on the inner circumferential surface of the bush 30 and coupled with the connection parts 120 and 210 Detachable airfoil journal bearing, characterized in that it is provided to be detachable with a predetermined coupling member (40) to the fixed seating portion (130, 220).
 제 1항에 있어서,
상기 부쉬(30)에 형성되는 고정안착부에는,
상기 결합부(130, 220)가 관통가능도록 형성되는 안내공(321)과,
상기 결합부(130, 220)가 안착하여 고정결합가능하도록 상기 결합의 크기와 형상에 대응하도록 형성되는 안착결합부(322)를 포함하여 구성되고,
상기 결합부(130, 220)가 상기 안내공(321)을 관통하여 상기 안착결합부(322)에 위치하면 결합부재(40)로 고정결합 또는 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 1,
In the fixed seating portion formed on the bush 30,
A guide hole 321 formed so that the coupling portions 130 and 220 can penetrate,
Consisting of including a seating coupling portion 322 formed to correspond to the size and shape of the coupling so that the coupling portions 130 and 220 are seated and fixedly coupled,
Detachable airfoil journal bearing, characterized in that it can be fixedly coupled or detached by the coupling member 40 when the coupling portions 130 and 220 penetrate the guide hole 321 and are positioned in the seating coupling portion 322 .
 제 2항에 있어서,
상기 범프포일(10)은,
소정의 간격마다 소정의 높이 및 곡률로 반복하여 형성되는 절곡부(110)를 포함하여 구비되고,
일측에는 소정의 각도로 절곡되어 연장형성되는 연결부(120, 210)와,
상기 연결부(120, 210)의 단부에서 소정의 각도로 절곡형성되고, 상기 고정안착부에 대응하는 크기를 결합부(130, 220)를 포함하여 구비되고,
상기 범프포일(10)은 상기 부쉬(30)의 내측에 삽입하여 상기 결합부(130, 220)를 고정안착부에 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 2,
The bump foil 10,
It is provided including a bent portion 110 that is repeatedly formed at a predetermined height and curvature at predetermined intervals,
One side is bent at a predetermined angle to extend the connection portion (120, 210),
It is bent at a predetermined angle at the ends of the connection parts 120 and 210 and has a size corresponding to the fixed seating part, including the coupling parts 130 and 220,
The bump foil 10 is a detachable airfoil journal, characterized in that it is inserted into the inside of the bush 30 so that the coupling parts 130 and 220 are detachable using the coupling member 40 to the fixed seating part. bearing.
 제 3항에 있어서,
상기 탑(20)은,
상기 범프포일(10)의 절곡부(110)의 크기와 형상에 대응하는 본체부(230)와,
상기 본체부(230)의 일측에는 상기 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)에 대응하는 크기와 형상으로 연결부(120, 210)와 결합부(130, 220)가 각각 구비되고,
상기 탑(20)은 상기 부쉬(30)의 내측에 삽입하여 상기 결합부(130, 220)를 고정안착부에 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 3,
The tower 20,
A body portion 230 corresponding to the size and shape of the bent portion 110 of the bump foil 10,
One side of the main body 230 is provided with connecting portions 120 and 210 and connecting portions 130 and 220 in a size and shape corresponding to the connecting portions 120 and 210 and the connecting portions 130 and 220, respectively,
The tower 20 is a detachable airfoil journal bearing, characterized in that it is inserted into the inside of the bush 30, and the coupling parts 130 and 220 are detachable by using a coupling member 40 to the fixed seating part. .
 제 4항에 있어서,
상기 범프포일(10)을 상기 탑(20)의 외면에 위치시킨 후, 상기 부쉬(30)의 내경의 크기에 대응하도록 절곡시킨 후 상기 부쉬(30)의 내주면에 삽입한 후,
상기 결합부(130, 220)를 상기 고정안착부에 안착시킨 후 결합부재(40)를 이용하여 탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 4,
After placing the bump foil 10 on the outer surface of the tower 20, bending it to correspond to the size of the inner diameter of the bush 30, and inserting it into the inner circumferential surface of the bush 30,
Detachable airfoil journal bearing, characterized in that it is detachable by using the coupling member (40) after the coupling portions (130, 220) are seated on the fixed seating portion.
 제 5항에 있어서,
상기 결합부(130, 220)는 상기 부쉬(30)의 일측에 관통하여 형성되는 안내공(321)을 관통하여,
상기 부쉬(30)의 외측에 형성되는 안착결합부(322)와 결합부재(40)를 이용하여 고정결합되고,
상기 고정결합 및 탈착은 사용자의 임의선택에 따라 가능한 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 5,
The coupling portions 130 and 220 pass through a guide hole 321 formed through one side of the bush 30,
It is fixedly coupled using a seating coupling portion 322 and a coupling member 40 formed on the outside of the bush 30,
The fixed coupling and detachable airfoil journal bearing, characterized in that it is possible according to the user's random selection.
 제 1항에 있어서,
상기 범프포일(10)은,
상기 축중심에 대해서 직교하는 방향으로 둘 이상이 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 1,
The bump foil 10,
Detachable airfoil journal bearing, characterized in that configured by combining two or more in a direction orthogonal to the axis center.
 제 1항에 있어서,
상기 탑(20)은,
상기 축중심에 대해서 직교하는 방향으로 둘 이상이 결합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 1,
The tower 20,
Detachable airfoil journal bearing, characterized in that configured by combining two or more in a direction orthogonal to the axis center.
 제 2항에 있어서,
상기 부쉬(30)에는,
상기 범프포일(10)과 탑(20)을 삽입하는 개구부의 타측에는, 상기 범프포일(10)과 탑(20)의 정위치 이탈을 방지하는 바텀고정부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 탈착가능한 에어포일 저널 베어링.
The method of claim 2,
In the bush 30,
Detachable air, characterized in that a bottom fixing part is further provided on the other side of the opening through which the bump foil 10 and the top 20 are inserted, and prevents the bump foil 10 and the top 20 from being displaced from their original positions. Foil journal bearings.
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