KR20210094470A - 유체 베어링 - Google Patents

유체 베어링 Download PDF

Info

Publication number
KR20210094470A
KR20210094470A KR1020210005497A KR20210005497A KR20210094470A KR 20210094470 A KR20210094470 A KR 20210094470A KR 1020210005497 A KR1020210005497 A KR 1020210005497A KR 20210005497 A KR20210005497 A KR 20210005497A KR 20210094470 A KR20210094470 A KR 20210094470A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
fluid
pressure
pressure maintaining
fluid bearing
Prior art date
Application number
KR1020210005497A
Other languages
English (en)
Inventor
류근
정현성
Original Assignee
한양대학교 에리카산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 에리카산학협력단 filed Critical 한양대학교 에리카산학협력단
Publication of KR20210094470A publication Critical patent/KR20210094470A/ko
Priority to KR1020230134551A priority Critical patent/KR20230145022A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 반경방향 중심 방향의 내면에, 회전 축을 지지하는 축 수용구가 마련되는 하우징; 및 상기 하우징의 내면 가장자리 일 단 및 상기 일 단으로부터 소정거리 이격된 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 일면에, 회전하는 축을 지지하는 베어링 면을 가지는 하우징; 및 상기 하우징의 일면 가장자리 일 단 및 상기 일 단에 대응하는 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 반경방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함할 수 있다.

Description

유체 베어링{Fluid Bearing}
본 발명은 유체 베어링에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는 동압의 손실을 최소화하는 유체 베어링에 관련된 것이다.
최근 에너지 및 추진, 동력과 관련된 산업 분야에서 극한 작동 환경에서 운용될 수 있는 초고속 회전 기계에 대한 수요가 늘어나면서 고성능, 고효율 유체 베어링 기술이 크게 주목받고 있다. 이는, 고속 및 고효율 터빈, 압축기, 펌프 시스템을 개발하고 운용하는데 있어서 베어링이 차지하는 비중이 매우 크기 때문이다. 특히, 작동 유체를 윤활제로 사용하는 외부 가압 베어링과 포일 베어링은 현재 유체 베어링 기술 분야에서 매우 큰 관심을 받고 있으며, 이를 적용한 제품 개발에 많은 글로벌 기업들이 투자를 지속적으로 하고 있다.
이들 베어링은 슬리브와 축이 윤활 유체를 사이에 두고 계면하는 형태로 구성된다. 예를 들어, 외부 가압 유체 베어링은 외부에서 고압의 유체를 베어링의 윤활 표면으로 공급하도록 구성된다.
기존의 베어링은, 공급되는 윤활 유체가 거의 그대로 빠져나가기 때문에 손실이 많으며, 베어링 가장자리 부분에서 윤활 유체의 손실이 발생하기 때문에 하중 지지력, 강성 계수 및 감쇠 계수의 상승을 저해한다는 점에서 한계를 가지고 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 윤활 유체의 손실을 최소화하는 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 윤활 시스템 구동에 필요한 동력 손실을 최소화하는 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 높은 하중 지지력, 강성 계수, 감쇠 계수를 가지는 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 회전 기계의 시스템 효율을 향상시킬 수 있는 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 제조가 간단한 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 축 하중 방향에 관계 없이 적용 가능한 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 저널 베어링과 스러스트 베어링이 하나의 슬리브에 가공된 일체형 유체 베어링을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 반경방향 중심 방향의 내면에, 회전 축을 지지하는 축 수용구가 마련되는 하우징; 및 상기 하우징의 내면 가장자리 일 단 및 상기 일 단으로부터 소정거리 이격된 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 일면에, 회전하는 축을 지지하는 베어링 면을 가지는 하우징; 및 상기 하우징의 일면 가장자리 일 단 및 상기 일 단에 대응하는 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 반경방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 동압 유지브는, 그루브(groove)로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 스파이럴 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 헤링본 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, T자 형태의 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 뾰족한 단부를 가지는 T자 형태의 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 스텝 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 테이퍼 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 포켓 댐 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 양방향 스파이럴 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부는, 반원 그루브를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하우징의 일면에, 회전하는 축을 지지하는 베어링 면이 형성되며, 상기 일면 가장자리 일 단 및 상기 일 단에 대응하는 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 방향으로의 베어링 유체의 흐름을 저하시키는 다른 압력 유지부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 압력 유지부들은 상기 하우징 하나에 일체형으로 가공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 반경방향 중심 방향의 내면에, 회전 축을 지지하는 축 수용구가 마련되는 하우징; 및 상기 하우징의 내면 가장자리 일 단 및 상기 일 단으로부터 소정거리 이격된 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 일면에, 회전하는 축을 지지하는 베어링 면을 가지는 하우징; 및 상기 하우징의 일면 가장자리 일 단 및 상기 일 단에 대응하는 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 반경방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예들에 따르면, 압력 유지부가 외부 가압 유체가 축의 표면에 머무르도록 가두는 댐 역할을 수행하므로, 윤활 유체의 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라 윤활 시스템 구동에 필요한 동력이 최소화될 수 있고, 높은 하중 지지력, 높은 강성 계수, 높은 감쇠 계수를 제공할 수 있으므로, 회전 기계의 시스템 효율이 향상될 수 있다.
나아가, 일 실시 예들은, 저널 베어링과 스러스트 베어링이 하나의 슬리브에 일체형으로 가공될 수 있으므로 제조가 편리하고 사용 환경에 우수한 적응성을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 유체 베어링을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 에에 따른 유체 베어링을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 20은 본 발명의 변형 예들에 따른 유체 베어링을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상, 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 명세서에서 베어링 유체는 외부 가압 유체를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 또한 본 명세서에서 하우징은 슬리브를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따른 유체 베어링은 외부 가압 유체 및 동압을 혼용하여 사용하므로 하이브리드 유체 베어링으로도 호칭될 수 있다.
도 1은 종래 기술의 유체 베어링을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1의 상단을 참조하면, 종래 기술에 따른 유체 베어링은 슬리브(hybrid bearing으로 도시)의 유입구로 외부 가압 유체(pressurized fluid)가 유입되고, 유입된 유체는 포켓을 지나, 축(jounal or thrust disk로 도시)의 전면으로 유동하게 된다. 이에 따라, 축은 외부 가압 유체에 의하여 부드럽게 회전할 수 있다.
그런데 종래 기술에 따르면, 외부 가압 유체는 축의 표면에 일시적으로 제공될 뿐, 그대로 외부로 빠져나가게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이 외부 가압 유체의 좌측 단부 방향 및 우측 단부 방향으로 유실되는 것이다.
보다 정량적으로 살펴보면, 도 1의 하단에 도시된 바와 같이, 외부 가압 유체에 의한 압력이 유입구에서 유출구 방향으로 갈수록 감소하되, 유출구의 시작 시점부터 지속적으로 압력이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 외부 가압 유체가 어떠한 저항을 받지 않고 그대로 유출되는 것을 의미한다.
따라서, 종래 기술에 따른 유체 베어링은 윤활 유체의 손실이 많았고, 윤활 시스템 구동에 필요한 동력이 많이 소요되었다. 또한 압력 손실이 발생하기 때문에 높은 하중 지지력, 강성 계수, 감쇠 계수을 제공하는 데 한계가 있었던 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2의 상단을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은, 외부 가압 유체가 유체 베어링 내부로 유입된 후 유출되는 경로 사이에 압력 유지부 예를 들어, 그루브(groove)가 마련될 수 있다. 그루브는 예를 들어, 양 가장자리, 즉 외부 가압 유체의 유출단에 마련될 수 있다. 이에 따라 일 실시 예에 따른 유체 베어링은 축 회전 시, 그루브에서 발생하는 동압에 의해 베어링 양 가장자리로 유실되는 유체의 흐름을 저하시킬 수 있는 것이다.
도 2의 하단을 참고하면, 그루브가 발생시키는 동압에 의해 외부 가압 유체의 손실이 최소화되는 바, 하중 지지를 위한 압력 프로파일의 범위가 종래 기술에 비해 넓어지는 것을 확인할 수 있다.
즉, 일 실시 예에 따르면, 저널 베어링 및 스러스트 베어링의 가장자리에 압력 유지부인 그루브가 추가될 수 있다. 상기 그루브는 저널 및 스러스트 디스크가 회전을 할 때 유체 동압(hydrodynamic pressure)을 효율적으로 발생시킬 수 있다. 생성된 동압은 베어링 표면에서 가장자리로 유출되려는 유체에 대해 댐의 역할을 수행하여 손실되는 윤활 유체의 양을 줄이고 그루브에 형성된 유체 동압으로 베어링 내부에 생성되는 전체적인 압력분포를 크게 하는 효과를 제공할 수 있는 것이다.
따라서 압력 유지부인 그루브의 적용은 베어링의 하중 지지력 및 강성, 감쇠 모두 증가시키는 효과를 제공하며, 또한 베어링 표면에 공급되어 소모되는 윤활 유체의 유량이 감소하여 윤활 시스템 구동에 필요한 동력 손실이 줄어드는 효과를 제공할 수 있다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링을 상세히 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시 에에 따른 유체 베어링을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따른 유체 베어링은 축 선 방향으로 하중을 지지하는 스러스트 베어링 및 축의 중심선에 직각으로 하중을 지지하는 저널 베어링 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 일 실시 예에 따른 유체 베어링이 저널 베어링과 스러스트 베어링이 일체형으로 마련된 경우를 상정하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 베어링은 내부에 축 수용구(114)가 마련된 하우징(110)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(110)의 일면(111)은 스러스트 베어링으로 기능하기 위한 면일 수 있다. 즉 상기 일면(111)은 베어링 스러스트 면으로 기능할 수 있다.
상기 하우징(110)의 일면(111)에는, 가장자리 양 단에 압력 유지부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(110)의 일면(111)에는, 반경방향 내측에 제1-1 압력 유지부(122) 및 반경방향 외축에 제1-2 압력 유지부(124)가 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 제1-1 압력 유지부(122) 및 제1-2 압력 유지부(124)는 그루브(groove) 보다 구체적으로는 스파이럴 그루브로 마련될 수 있다.
상기 제1-1 압력 유지부(122) 및 제1-2 압력 유지부(124)는 원형의 띠 형상을 가질 수 있으며, 축 반경방향으로 서로 소정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 상기 제1-1 압력 유지부(122) 및 제1-2 압력 유지부(124)의 이격 간격 사이의 베어링 유체 동압이 상기 제1-1 압력 유지부(122) 및 제1-2 압력 유지부(124)을 통하여 베어링 유체가 유출되는 중에도, 유지될 수 있도록 구성되는 것이다.
상기 하우징(110)의 일면(111)에는 제1 베어링 유체 제공구(112)가 마련될 수 있다. 상기 제1 베어링 유체 제공구(112)에서는, 외부 가압 유체가 회전하는 축을 향하여 제공될 수 있다.
이로써, 상기 하우징(110)의 일면(111)의 제1 베어링 유체 제공구(112)를 통하여 외부 가압 유체가 공급되는 경우, 공급된 외부 가압 유체가 제1-1 압력 유지부(122)를 거쳐서 최종 유출되는데 있어서, 요구되는 베어링 지지 압력이 유지될 수 있다. 또한, 공급된 외부 가압 유체가 제1-2 압력 유지부(124)를 거쳐서 최종 유출되는데 있어서, 요구되는 베어링 지지 압력이 유지될 수 있다. 이로써, 축 선 방향으로의 하중이 지지될 수 있으며, 베어링 가장자리에서 하중 지지력이 향상될 수 있다.
한편 도 4를 참조하면, 상기 하우징(110)의 내면(131)은 저널 베어링으로 기능하기 위한 면일 수 있다. 즉, 상기 내면(131)은 저널 면으로 기능할 수 있다.
상기 하우징(110)의 내면(131)에는, 가장자리 양 단에 압력 유지부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(110)의 내면(131)에는, 축 길이방향 상단에 제2-1 압력 유지부(142) 및 축 길이방향 하단에 제2-2 압력 유지부(144)가 형성될 수 있다. . 일 예에 따르면, 제2-1 압력 유지부(142) 및 제2-2 압력 유지부(144)는 그루브(groove) 보다 구체적으로는 스파이럴 그루브로 마련될 수 있다.
상기 제2-1 압력 유지부(142) 및 제2-2 압력 유지부(144)는 원형의 띠 형상을 가질 수 있으며, 축 길이방향으로 서로 소정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 즉, 상기 제2-1 압력 유지부(142) 및 제2-2 압력 유지부(144)의 이격 간격 사이의 베어링 유체 동압이 상기 제2-1 압력 유지부(142) 및 제2-2 압력 유지부(144)을 통하여 베어링 유체가 유출되는 중에도, 유지될 수 있도록 구성되는 것이다.
상기 하우징(110)의 일면(131)에는 제2 베어링 유체 제공구(132)가 마련될 수 있다. 상기 제2 베어링 유체 제공구(132)에서는, 외부 가압 유체가 회전하는 축을 향하여 제공될 수 있다. 이로써, 축 반경방향으로의 하중이 지지될 수 있다.
이로써, 상기 하우징(110)의 내면(131)의 제2 베어링 유체 제공구(132)를 통하여 외부 가압 유체가 공급되는 경우, 공급된 외부 가압 유체가 제2-1 압력 유지부(142)를 거쳐서 최종 유출되는데 있어서, 요구되는 베어링 지지 압력이 유지될 수 있다. 또한, 공급된 외부 가압 유체가 제2-2 압력 유지부(144)를 거쳐서 최종 유출되는데 있어서, 요구되는 베어링 지지 압력이 유지될 수 있다. 이로써, 베어링 가장자리에서 하중 지지력이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142) 및 제2-2 압력 유지부(144)는 상기 하우징(110)에 일체로 한 번에 가공될 수 있다. 이로써, 가공 편의성을 확보할 수 있음은 물론, 별도의 저널 또는 스러스트 베어링을 준비할 필요 없이, 회전 시스템의 환경에 따라서, 저널 또는 스러스트 베어링으로 기능하는 유체 베어링이 제공될 수 있다.
이 때, 제1-1 압력 유지부(122)와 제2-1 압력 유지부(142)의 경계 또는, 제1-1 압력 유지부(122)와 제2-2 압력 유지부(144)의 경계의 그루브는 서로 비 연속적이도록 구비될 수 있다. 이로써, 경계선 상에서의 동압 유지 특성이 보다 향상될 수 있다.
이하 본 발명의 변형 예들에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 변형 예들은 상술한 일 실시 예를 기준으로, 압력 유지부에서만 차이가 있는 바, 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
도 5 내지 도 20은 본 발명의 변형 예들에 따른 유체 베어링을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 변형 예에 따른 유체 베어링(100a)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 헤링본 그루브로 이루어질 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 변형 예에 따른 유체 베어링(100b)을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 T 형 그루브로 이루어질 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제3 변형 예에 따른 유체 베어링(100c)을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제3 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 양 쪽 가장자리에 끝이 뾰족한 T 형그루브로 이루어질 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제4 변형 예에 따른 유체 베어링(100d)을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제4 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 스텝 그루브로 이루어질 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 제5 변형 예에 따른 유체 베어링(100e)을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 제5 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 테이퍼 그루브로 이루어질 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제6 변형 예에 따른 유체 베어링(100f)을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제6 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 포켓 댐 그루브로 이루어질 수 있다.
도 17 및 도 18은 본 발명의 제7 변형 예에 따른 유체 베어링(100g)을 설명하기 위한 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 제7 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 양방향 스파이럴 그루브로 이루어질 수 있다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 제8 변형 예에 따른 유체 베어링(100h)을 설명하기 위한 도면이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 제8 변형 예의 제1-1 압력 유지부(122), 제1-2 압력 유지부(124), 제2-1 압력 유지부(142), 및 제2-2 압력 유지부(144)가 반원 그루브로 이루어질 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시 예 및 그 변형 예들은, 저널 베어링과 스러스트 베어링이 일체형인 외부가압 하이브리드 베어링 슬리브로서, 각 베어링의 양쪽 가장자리 부분에 적용된 그루브로 인해, 하중 지지력이 증가하고, 강성 및 감쇠가 증가하는 효과를 제공할 수 있다. 또한 베어링 표면에 공급되어 소모되는 윤활 유체의 유량이 감소하여 윤활 시스템 구동에 필요한 동력 손실을 감소시키는 효과를 제공할 수 있다.
일 실시 예 및 그 변형 예들을 설명 함에 있어서, 저널 베어링과 스러스트 베어링이 일체형으로 구성된 것을 상정하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은, 저널 베어링에만 적용될 수도 있고, 스러스트 베어링에만 적용될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f, 100g, 100h : 유체 베어링
114: 축 수용구
112, 132: 베어링 유체 제공구
122, 124, 142, 144: 압력 유지부

Claims (14)

  1. 반경방향 중심 방향의 내면에, 회전 축을 지지하는 축 수용구가 마련되는 하우징; 및
    상기 하우징의 내면 가장자리 일 단 및 상기 일 단으로부터 소정거리 이격된 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함하는, 유체 베어링.
  2. 일면에, 회전하는 축을 지지하는 베어링 면을 가지는 하우징; 및
    상기 하우징의 일면 가장자리 일 단 및 상기 일 단에 대응하는 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 반경방향으로의 베어링 유체의 유출 흐름을 저하시키는 압력 유지부를 포함하는, 유체 베어링.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 동압 유지브는, 그루브(groove)로 이루어진, 유체 베어링.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 스파이럴 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 헤링본 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, T자 형태의 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 뾰족한 단부를 가지는 T자 형태의 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 스텝 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 테이퍼 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 포켓 댐 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 양방향 스파이럴 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  12. 제3 항에 있어서,
    상기 압력 유지부는, 반원 그루브를 가지는, 유체 베어링.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징의 일면에, 회전하는 축을 지지하는 베어링 면이 형성되며, 상기 일면 가장자리 일 단 및 상기 일 단에 대응하는 가장자리 타 단에 마련되되, 상기 축 방향으로의 베어링 유체의 흐름을 저하시키는 다른 압력 유지부를 더 포함하는, 유체 베어링.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 압력 유지부들은 상기 하우징 하나에 일체형으로 가공된, 유체 베어링.
KR1020210005497A 2020-01-21 2021-01-14 유체 베어링 KR20210094470A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230134551A KR20230145022A (ko) 2020-01-21 2023-10-10 유체 베어링

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200007911 2020-01-21
KR20200007911 2020-01-21

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230134551A Division KR20230145022A (ko) 2020-01-21 2023-10-10 유체 베어링

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210094470A true KR20210094470A (ko) 2021-07-29

Family

ID=77127749

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210005497A KR20210094470A (ko) 2020-01-21 2021-01-14 유체 베어링
KR1020230134551A KR20230145022A (ko) 2020-01-21 2023-10-10 유체 베어링

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230134551A KR20230145022A (ko) 2020-01-21 2023-10-10 유체 베어링

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20210094470A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230145022A (ko) 2023-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4930290B2 (ja) ティルティングパッド型ジャーナル軸受
EP2302240B1 (en) Bearing pad, bearing device and oil distribution method
US10408232B2 (en) Turbo machine
EP2878837A1 (en) Tilting-pad thrust bearing and rotary machine having the same
JP6635414B2 (ja) ターボ機械
WO2015111355A1 (ja) ターボ圧縮機
CN104014823A (zh) 一种双向人字槽动静压集成气体轴承支承的电主轴
JP2002349551A (ja) スラスト軸受装置およびターボチャージャ
CN102359596A (zh) 一种单向旋转三维l形槽端面密封结构
WO2016063340A1 (ja) スラスト軸受及び回転機械
US20220120193A1 (en) Exhaust gas turbocharger having a hydrodynamic plain bearing or a hydrodynamic plain bearing
US6241392B1 (en) Hybrid bearing
CN107795590B (zh) 轴承冷却结构、电机及离心式压缩机
US6935849B2 (en) Grooved shaft member and associated turbocharger and method
KR20210094470A (ko) 유체 베어링
US20200355218A1 (en) Tilting pad bearing device and rotating machine
KR20150050259A (ko) 공작 기계의 주축 구조
CN114688160A (zh) 气体轴承及压缩机
US9194425B2 (en) Device of the axial-directional oil chamber of hydrostatic spindle
JP7398332B2 (ja) ターボ圧縮機
CN214007791U (zh) 气体轴承及压缩机
JP5978946B2 (ja) 過給機
CN211343128U (zh) 一种转子系统及微型燃气轮机
JPH0467045B2 (ko)
WO2014132886A1 (ja) ターボチャージャの潤滑油供給機構

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
A107 Divisional application of patent