KR20220048030A - 병렬 베어링 및 로터 시스템 - Google Patents

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KR1020227009498A
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푸 진
무화 류
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테크놀로지스 재너두 오브 레저네이터리-솔라-시스템드 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 회전축 베어링 및 스테이터 베어링을 포함하되; 회전축 베어링은 접촉 베어링이고, 회전축 베어링은 회전축에 씌움 설치되며; 스테이터 베어링은 비접촉 베어링이고, 스테이터 베어링은 회전축 베어링에 씌움 설치되며, 스테이터 베어링과 회전축 베어링 사이에는 간극이 남아 있고, 스테이터 베어링은 스테이터에 고정되는 병렬 베어링을 개시한다. 본 발명의 병렬 베어링은 비용이 저렴하고 각 등급의 베어링의 상대 회전 속도가 감소하며 이론적인 DN 값의 제한을 받지 않고 윤활유 의존도가 낮다. 본 발명에서 공기 베어링과 베어링 하우징 사이의 고무 링이 쉽게 마모되지 않아 사용 수명이 길다. 본 발명은 상기 병렬 베어링을 구비하는 로터 시스템을 더 개시하고, 상기 로터 시스템은 동일한 회전축 상의 다수의 병렬 베어링의 회전 속도를 자가 적응적으로 조절할 수 있어, 동기화 회전 효과를 달성할 수 있고, 로터 시스템의 고속 운행 시 안정성이 우수하다.

Description

병렬 베어링 및 로터 시스템
본 발명은 베어링 기술분야에 관한 것이고, 구체적으로 병렬 베어링 및 로터 시스템에 관한 것이다.
DN 값은 구름 베어링 윤활유의 선택을 위한 하나의 참고 값으로, 여기서 D는 베어링 직경이고, N은 베어링의 내륜과 외륜의 상대 회전 속도이다. DN 값이 높은 베어링은 그리스 또는 윤활유의 부착성, 작동 수명 및 작동 온도에 대한 요구 사항이 더 높으며 이러한 그리스 또는 윤활유의 가격도 일반적으로 더 높다.
이론상으로, 회전축의 직경이 클수록 견딜 수 있는 하중이 커지고 임계 회전 속도가 빨라지지만 이에 맞는 베어링의 DN 값이 높아져 고성능 윤활유가 필요하게 되며, 그렇지 않으면 베어링 마모, 축 걸림 등 고장이 초래된다.
베어링 마모 문제를 해결하기 위하여 출원번호 제201480053353.6호, 발명의 명칭 "터보차저용 베어링 장치 및 터보차저용 베어링 장치의 제조 방법"인 특허는 베어링 장치를 제공하였는데, 상기 장치는 볼 베어링 외부에 유막 베어링에 해당하는 배럴을 덧씌웠지만 상기 배럴 내벽과 볼 베어링 외륜이 고정되어 있고 외벽과 스테이터 사이에 상대 회전이 있기에, 볼 베어링 외부에 한 층의 보호 슬리브를 추가한 것에 해당된다. 그러나 베어링의 상대 회전 속도는 변경하지 않았기에 여전히 고성능 그리스 또는 윤활유가 필요하다.
반경방향 공기 베어링과 같은 비접촉 베어링은 축과 베어링 내륜 사이의 압축 공기에 의해 지지 작용을 하고, 베어링 외경과 베어링시트 사이에 고무 링을 설치하며 고무링과 베어링 외경 사이의 마찰력에 의해 베어링을 고정함으로써 원주 방향 회전이 발생하는 것을 방지한다. 그러나 공기 베어링의 실제 작동 과정에서, 회전축의 회전 속도가 약 10만 회전 이상에 달할 경우, 압축 공기막과 회전축 사이에 공기 마찰이 생기며, 이런 마찰도 회전축의 회전 속도가 증가함에 따라 증가하고, 이런 마찰력이 발생하는 토크로 인해 공기 베어링은 회전축에 따라 더 명확하고 빈번한 회전이 발생하게 된다. 또한 회전축의 회전 속도가 더 증가하거나 회전축의 직경이 증가함에 따라, 공기막과 반경방향 공기 베어링 내경 사이의 마찰력이 더 증가하게 되고, 반경방향 공기 베어링이 베어링 시트에 대한 상대 회전 속도가 커져, 고무 링이 매우 쉽게 마모 손상된다.
선행기술에 존재하는 상기 문제를 극복하기 위해, 본 발명은 종래의 접촉 베어링의 윤활제 의존도가 높고 종래의 비접촉 베어링과 고속으로 회전하는 회전축 사이의 마찰력이 너무 큰 기술적 과제를 해결할 수 있는 병렬 베어링 및 병렬 베어링을 구비하는 로터 시스템을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명이 사용하는 과제 해결 수단은 아래와 같다.
병렬 베어링은 회전축 베어링 및 스테이터 베어링을 포함하되; 회전축 베어링은 접촉 베어링이고, 회전축 베어링은 회전축에 씌움 설치되며; 스테이터 베어링은 비접촉 베어링이고, 스테이터 베어링은 회전축 베어링에 씌움 설치되며, 스테이터 베어링 내벽과 회전축 베어링 외벽 사이에는 간극이 남아 있고, 스테이터 베어링은 스테이터에 고정된다.
본 발명에 대한 개선으로서, 상기 병렬 베어링은 베어링 하우징을 더 포함하고, 베어링 하우징은 스테이터 베어링의 하나의 단면 및 외주에 설치되며, 베어링 단부 커버는 스테이터 베어링의 다른 하나의 단면에 설치되어 베어링 하우징과 고정되며, 베어링 하우징 및/또는 베어링 단부 커버는 스테이터에 고정되고, 스테이터 베어링과 베어링 하우징 또는 베어링 단부 커버는 원주 방향으로 고정된다.
상기 스테이터 베어링의 외주면에는 에어 캐비티가 설치되며, 에어 캐비티 저부에는 기공이 설치되고, 기공의 일단은 에어 캐비티와 연통되며, 타단은 스테이터 베어링과 회전축 베어링 사이의 간극에 연결되고, 스테이터 베어링과 베어링 하우징 사이에는 고무 링이 더 설치된다.
또한, 스테이터 베어링과 베어링 하우징 또는 베어링 단부 커버의 원주 방향 고정 연결 방식은 핀 연결, 다월(dowel) 연결 또는 키(key) 연결이다.
상기 회전축 베어링은 볼 베어링, 세라믹 베어링 또는 테트라플루오로에틸렌 베어링이고, 볼 베어링은 1열, 2열 또는 다열 볼 베어링을 선택할 수 있으며;
상기 회전축 베어링은 대향 배치된 한 쌍의 각 접촉 볼 베어링이고, 2개의 각 접촉 볼 베어링의 외륜 사이에는 예압 스프링이 설치된다.
스테이터 베어링은 공기 베어링, 유막 플로팅 링 베어링 또는 틸딩 베어링이다.
상기 회전축 베어링은 볼 베어링이고, 상기 스테이터 베어링은 공기 베어링이다.
본 발명에 대한 개선으로서, 상기 병렬 베어링은 적어도 하나의 중간 베어링을 더 포함하고, 중간 베어링은 접촉 베어링이며, 중간 베어링은 회전축 베어링과 스테이터 베어링 사이에 씌움 설치되고, 스테이터 베어링과 중간 베어링 사이에는 간극이 남아 있다.
상기 중간 베어링은 볼 베어링이다.
본 발명은 병렬 베어링을 구비하는 로터 시스템을 더 제공하고, 상기 로터 시스템은 2개의 동일한 상기 병렬 베어링, 즉 제1 병렬 베어링 및 제2 병렬 베어링을 포함하며, 제1 병렬 베어링 및 제2 병렬 베어링은 쌍을 이루어 회전축에 씌움 설치된다.
본 발명에 대한 개선으로서, 상기 로터 시스템은 터빈, 압축기, 모터, 및 스러스트 베어링을 더 포함하고; 상기 회전축은 순차적으로 설치된 스러스트 베어링, 제1 병렬 베어링, 모터, 제2 병렬 베어링, 압축기 및 터빈을 통과하며, 상기 회전축은 상기 스러스트 베어링의 스테이터, 제1 병렬 베어링, 모터의 스테이터 및 제2 병렬 베어링 내에서 회전하고, 상기 회전축과 스러스트 베어링의 스러스트 칼라 및 터빈의 터보, 압축기의 압축 휠은 고정 연결된다.
본 발명은 마이크로 가스 터빈에 적용될 수 있고, 마이크로 가스 터빈은 상기 로터 시스템을 구비한다.
마이크로 가스 터빈(Microturbine 또는 Micro-turbines)은 새로 개발된 소형 열기관으로, 단일 기계 동력 범위가 25 ~ 300 kW이고, 기본적인 기술특징은 레이디얼 임펠러 기계(레이디얼 터빈 및 원심식 압축기) 및 열회수 사이클을 사용하는 것이다.
첨단 마이크로 가스 터빈은 다중 통합 확장, 다중 연료 공급, 저연비, 저소음, 저배출, 저진동, 낮은 유지보수율, 원격 제어 및 진단 가능 등 일련의 첨단 기술특징을 구비하고, 분산 발전 외에도, 예비 발전소, 열병합 발전, 계통 연계 발전, 피크 부하 발전 등에 사용할 수 있으며. 깨끗하고 신뢰할 수 있는 고품질, 다목적 소규모 분산 발전 및 열병합 발전을 제공하는 최적의 방식으로서 중앙 도시, 오지 농촌 및 편벽한 지역에 모두 적용할 수 있다. 이 밖에, 마이크로 가스 터빈은 민용 수송(하이브리드 차량), 군용차량, 육상 및 해상방어 분야에서 모두 우세가 있어 미국, 러시아 등 군사강국의 주목을 받고 있다. 따라서 국가 안보의 관점에서도 마이크로 가스 터빈의 발전은 매우 중요하다.
마이크로 가스 터빈은 분산 발전에 사용할 수 있으며 중앙 발전소에 비해 발전소가 사용자에게 더 가깝고 신뢰성이 더 우수하며 최종 사용자에게는 다른 소형 발전 장치보다 환경 친화적인 발전 장치로서, 미래에 중앙발전소와 병행하여 운영할 수 있는 미래 공공시설의 기본 구성요소 중 하나가 될 것이다.
본 발명의 유익한 효과: 본 병렬 베어링은 비용이 저렴하고 병렬 베어링의 각 등급의 베어링의 상대 회전 속도가 감소하며 이론적인 DN 값의 제한을 받지 않고 윤활유 의존도가 낮다. 선행기술에서, 공기막이 회전축과 공기 베어링 사이에 존재하기에, 회전축의 회전 속도가 더 증가하거나 회전축의 직경이 증가함에 따라 마찰력이 더 증가하게 되지만, 본 발명의 병렬 베어링을 사용하면, 공기막이 구름 베어링의 외륜과 공기 베어링 사이에 존재하기에, 구름 베어링 외륜의 회전 속도가 작으므로, 공기막과 공기 베어링 사이의 상대 회전 속도가 상대적으로 작고 마찰력이 작으며, 베어링 시트에 대한 상대 회전 속도도 작다. 따라서 공기 베어링과 베어링 하우징 사이의 고무 링이 쉽게 마모되지 않아 사용 수명이 길다. 또한 동일한 회전축 상의 다수의 병렬 베어링의 회전 속도를 자가 적응적으로 조절할 수 있어, 인위적인 설정 또는 회전 속도 조절이 필요없이 동기화 회전 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 병렬 베어링 구조의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 병렬 베어링 구조의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2의 병렬 베어링 구조 모식도이다.
도 4는 병렬 베어링을 구비하는 로터 시스템의 구조 모식도이다.
도 5는 본 발명의 병렬 베어링이 축 양단에 배치된 구조 모식도이다.
도 6은 본 발명의 회전축이 시동 시 베어링의 위치 관계 모식도이다.
도 7은 본 발명의 회전축이 안정적인 상황에서 베어링의 위치 관계 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3의 회전축 베어링이 각 접촉 볼 베어링을 사용하는 구조 모식도이다.
도 9는 본 발명의 회전축 베어링이 일체형 다층 베어링을 사용하는 구조 모식도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 해결수단을 명확하고 완전하게 설명할 것이며, 설명된 실시예들은 본 발명의 실시예의 전부가 아니라 일부 실시예임은 자명하다.
본 발명이 제공하는 병렬 베어링은 회전축(100)에 설치되어, 반경방향에서 회전축(100)을 지지한다.
실시예 1
도 1, 도 2를 참조하면, 본 실시예에서 병렬 베어링은 하나의 회전축 베어링(1) 및 하나의 스테이터 베어링(2)을 포함한다. 회전축 베어링(1)은 회전축(100)에 씌움 설치되고, 스테이터 베어링(2)은 회전축 베어링(1) 외부에 씌움 설치되며, 회전축 베어링(1) 외벽과 소정 간극을 유지한다.
베어링 하우징(4)은 스테이터 베어링(2)의 하나의 단면과 외주에 설치되고, 베어링 단부 커버(5)는 스테이터 베어링(2)의 다른 하나의 단면에 설치되어 베어링 하우징(4)과 당접 고정되며, 베어링 하우징(4) 및 베어링 단부 커버(5)는 모터 스테이터 상에 고정되고, 스테이터 베어링(2)과 베어링 하우징(4) 또는 베어링 단부 커버(5)는 원주 방향에서 고정된다.
스테이터 베어링(2)의 외주면에는 에어 캐비티(22)가 설치되며, 에어 캐비티(22) 저부에는 기공(23)이 설치되고, 기공(23)의 일단은 에어 캐비티(22)와 연통되며, 타단은 스테이터 베어링(2)과 회전축 베어링(1) 사이의 간극에 연결되고, 스테이터 베어링(2)과 베어링 하우징(4) 사이에는 고무 링(21)이 더 설치된다.
스테이터 베어링(2)과 베어링 하우징(4) 또는 베어링 단부 커버(5)의 원주 방향 고정 연결 방식은 핀 연결, 다월 연결 또는 키 연결이다.
핀은 스테이터 베어링(2)의 단면에 고정 장착될 수 있고, 베어링 하우징(4)에는 상응한 수용홀이 설치된다.
핀은 베어링 하우징(4)의 스테이터 베어링(2)을 향한 단면에 고정 장착될 수 있고, 스테이터 베어링(2)에는 상응한 수용홀이 설치된다.
핀 또는 다월은 베어링 하우징(4)의 외주로부터 베어링 하우징(4)의 반경방향을 따라 장착될 수 있고, 핀의 일단은 베어링 하우징(4)에 고정되며, 타단은 스테이터 베어링(2)의 외주에 삽입되고, 스테이터 베어링(2)의 외주에는 상응한 수용홀이 설치된다.
키는 스테이터 베어링(2)의 단면에 고정 장착되거나 스테이터 베어링(2)의 하나의 단면과 일체로 성형될 수 있고, 베어링 하우징(4)에는 상응한 키홈이 설치된다.
키는 베어링 하우징(4)의 내경면에 고정 장착되거나 베어링 하우징(4)의 내경면과 일체로 성형될 수 있고, 스테이터 베어링(2)에는 상응한 키홈이 설치된다.
도 6을 참조하면, 회전축(100)이 시동 시, 회전축(100) 외부에 씌워진 회전축 베어링(1)은 스테이터 베어링(2) 저부와 접촉하고, 회전축(100)이 회전하면서 회전축 베어링(1) 내륜이 회전하게 되고, 동시에 스테이터 베어링(2)과 회전축 베어링(1) 외륜 사이는 공기막 또는 유막 작용에 의해 점차 분리되며, 회전축 베어링(1)은 스테이터 베어링(2) 내에서 편심 회전한다. 회전축(100)이 고속으로 안정적으로 운행 시, 회전축(100), 회전축 베어링(1)은 동축이고, 스테이터 베어링(2) 내에서 하나의 원주를 중심으로 편심 회전하며 도 7에 도시된 바와 같다. 동시에 회전축 베어링(1)의 외륜도 자전한다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명은 하나의 볼 베어링을 회전축 베어링(1)으로 사용하고, 하나의 공기 베어링을 스테이터 베어링(2)으로 사용한다.
회전축(100)이 회전 시, 볼 베어링 내륜도 회전하고, 구름 베어링의 외륜과 공기 베어링 사이에 공기막이 형성된다. 공기 베어링은 스테이터 상에 고정되고, 구름 베어링의 외륜 사이에 상대 회전 속도가 존재한다.
기존의 볼 베어링에 있어서, 축 직경이 변하지 않는 상황에서 기존의 축 상에 설치된 회전축 베어링은 회전축이 회전 시 볼 베어링의 내륜 회전 속도를 V2로 설정하고 외륜 회전 속도를 V0으로 설정하면, 외륜이 스테이터에 고정되었기에 V0이 0에 근접하므로 볼 베어링 외륜의 상대 회전 속도 n = V2 - V0이다.
본 발명의 병렬 베어링을 사용한 후, 회전축(100)이 회전 시, 볼 베어링의 내륜 회전 속도를 V2로 설정하고 외륜 회전 속도를 V1로 설정하며, 공기 베어링 회전 속도를 V0으로 설정하면, 공기 베어링이 스테이터에 고정되었기에 V0이 0에 근접하므로 볼 베어링 외륜이 내륜에 대한 속도 차이는 a = V2 - V1이고, 공기 베어링에 대한 속도 차이는 b = V1 - V0이며, a 및 b는 모두 n보다 작다. 보다시피, 구름 베어링의 내륜과 외륜의 상대 회전 속도가 작아졌는 바, 즉 같은 조건에서 실제 DN 값이 감소하고 일반적인 그리스를 사용하면 요구를 만족할 수 있다.
이렇게 유추하면, 회전축 베어링(1)에 순차적으로 병렬 연결된 구름 베어링이 아무리 많아도, 실제 DN 값이 너무 커지지 않게 되고, 축 직경 D와 베어링 회전 속도 N 사이는 상관이 없게 된다. 따라서 본 발명의 병렬 베어링은 큰 축 직경, 고속 회전 상황에 적합하다. 또한 본 발명의 병렬 베어링의 감쇠 및 강도는 단일 베어링의 감쇠 및 강도보다 낮지 않고, 구체적으로, 병렬 베어링 감쇠 = 공기 베어링 감쇠 + 각 베어링 고무 링 감쇠; 병렬 베어링 강도 = 공기 베어링 강도이다.
실시예 2
도 3을 참조하면, 본 실시예에서, 병렬 베어링은 하나의 회전축 베어링(1), 하나의 스테이터 베어링(2) 및 하나의 중간 베어링(6)을 포함한다.
본 실시예는 실시예 1의 기초상에서, 회전축 베어링(1)에 하나의 중간 베어링(6)(또는 외부에 다수의 중간 베어링(6)을 순차적으로 씌우고 각 중간 베어링(6)은 동축임)을 씌움 설치하였고, 스테이터 베어링(2)은 최외곽의 중간 베어링(6) 외부에 씌움 설치되어 최외곽의 중간 베어링(6) 외벽과 소정 간극을 유지한다.
구체적으로, 중간 베어링(6)은 볼 베어링을 사용한다. 도 8을 참조하면, 회전축(100)이 시동 시, 중간 베어링(6) 외륜은 스테이터 베어링(2) 저부와 접촉하고, 회전축(100)이 회전하면서 회전축 베어링(1) 내륜이 회전하게 되고, 동시에 중간 베어링(6) 외륜과 회전축 베어링(1) 외륜 사이는 공기막 또는 유막 작용에 의해 점차 분리되며, 회전축(100)에 의해 회전축 베어링(1) 및 중간 베어링(6)은 스테이터 베어링(2) 내에서 편심 회전한다. 회전축(100)이 고속으로 안정적으로 운행 시, 회전축(100), 회전축 베어링(1), 중간 베어링(6)은 동축이고, 스테이터 베어링(2) 내에서 하나의 원주를 중심으로 편심 회전한다. 동시에 회전축 베어링(1)의 외륜, 각 중간 베어링(6)의 내륜 및 외륜도 모두 자전한다.
또한, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2의 회전축 베어링(1)의 볼 베어링 또는 롤러 베어링은 일체형 다층 베어링이고, 볼 층 또는 롤러 층은 다층으로 설치되며, 도 9에 도시된 바와 같다.
실시예 3
도 8을 참조하면, 본 발명의 회전축 베어링(1)이 각 접촉 볼 베어링을 사용할 경우, 베어링 내륜이 회전축(100)에 고정되고, 외륜, 케이지와 볼 사이에 상대적 변위가 발생하여, 통송적으로 말하면 베어링 내부 볼이 너무 느슨하여 적절한 처리 조치가 필요하다.
본 발명이 제공하는 해결수단은 한 쌍의 각 접촉 볼 베어링을 대향되게 배치하고, 2개의 각 접촉 볼 베어링의 외륜 사이에 예압 스프링을 설치한다.
스프링의 예압력을 조절하는 것을 통해, 볼과 케이지 사이를 가깝게 하거나 멀어지게 할 수 있고, 즉 베어링 내부 마찰력을 증가하거나 감소할 수 있으며, 이로써 필요한 사용 조건에 적합한 마찰력으로 조절할 수 있다.
구체적인 응용에서, 본 발명의 병렬 베어링은 쌍을 이루어 회전축(100) 상에 설치되고, 도 5를 참조하면, 회전축(100)이 회전 시, 회전축 베어링(1) 내륜이 회전하고, 회전축 베어링(1) 외륜 또는 최외곽 중간 베어링(6)의 외륜이 공기 베어링 또는 유막 플로팅 링 베어링의 작용에 의해 회전한다. 동일한 회전축 상의 다수의 병렬 베어링의 회전 속도는 받는 힘에 따라 자가 적응적으로 조절할 수 있어, 동기화 회전 효과를 달성한다.
본 발명의 병렬 베어링은 로터 시스템, 마이크로 가스 터빈 시스템 등 고속 회전축 작동 조건에 적용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 병렬 베어링을 포함하는 로터 시스템을 더 제공하며, 이는 회전축(100), 터빈(700), 압축기(600), 모터(400), 제1 병렬 베어링(300), 제2 병렬 베어링(500) 및 스러스트 베어링(200)을 포함하고, 상기 회전축(100)은 순차적으로 설치된 스러스트 베어링(200), 제1 병렬 베어링(300), 모터(400), 제2 병렬 베어링(500), 압축기(600) 및 터빈(700)을 통과하며, 상기 회전축(100)은 상기 스러스트 베어링(200), 제1 병렬 베어링(300), 모터(400)의 스테이터 및 제2 병렬 베어링(500) 내에서 회전하고, 상기 회전축(100)과 스러스트 베어링(200)의 스러스트 칼라(210) 및 터빈(700)의 터보, 압축기(600)의 압축 휠은 고정 연결된다.
상기 로터 시스템에서, 제1 병렬 베어링(300) 및 제2 병렬 베어링(500), 즉 본 발명의 병렬 베어링, 제1 병렬 베어링(300) 및 제2 병렬 베어링(500)을 사용하는 회전축 베어링(1) 외륜 회전 속도는 회전 상황에 의해 완전히 자가 적응적으로 조절 가능하여, 회전축(100)의 신뢰성 있는 회전 효과를 달성한다.
또한, 스러스트 베어링(200)은 비접촉 베어링이다.
또한, 스러스트 베어링(200)은 공기 베어링이고, 이는 구체적으로 동압 베어링, 정압 베어링 또는 동압 및 정압 병렬 베어링 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 터보의 고온단에서의 열전도가 압축기(600)의 효율에 대한 영향을 줄이기 위해, 터빈(700)의 터보는 열전도 계수가 보다 낮은 세라믹 터보 재료 또는 기타 재료로 제조될 수 있다.
바람직하게, 압축기(600)와 터빈(700) 사이에는 보강 링이 설치된다.
로터 동역학적 성능 측면을 고려하면, 회전축(100)의 무게는 가벼울수록 좋고, 회전축(100)의 직경이 작을수록 무게가 가볍지만 로터 시스템의 고속 회전 과정에서 회전축(100)은 강도에 대한 요구가 매우 높다. 로터 동역학적 특성 및 회전축(100)의 강도를 동시에 고려하면, 압축기(600)와 터빈(700) 사이의 축 직경을 가늘게 설치하는 동시에 압축기(600)와 터빈(700) 사이에 보강 링을 설치하여 로터 강도에 대한 요구를 충족시킬 수 있다.
본 발명의 로터 시스템은 상기 분산 상황을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 마이크로 가스 터빈에 적용되고, 모든 베어링은 전부 모터 케이싱 내에 설치되며, 이로써 상기 케이싱 내에서 베어링 스테이터를 설치하기 위한 부위의 가공 정밀도만 보장하면 되고, 조립 시 상기 케이싱 내에서 베어링 스테이터를 연결하기 위한 부위는 1회의 걸림 조립 가공만 거치면 된다. 보다시피, 본 발명은 마이크로 가스 터빈의 가공 정밀도 및 조립 정밀도를 낮추고 비용을 절감하며, 엔지니어링 배치(batch) 생산에 적합하다. 아울러 본 발명의 마이크로 가스 터빈은 배치가 콤팩트하고 회전축의 축방향 길이가 짧으며 로터 시스템의 고속 운행 안정성이 우수하다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하였지만, 이들은 본 발명의 보호 범위를 한정하지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 해결 방안을 기초로 진보적인 노력 없이 이루어질 수 있는 다양한 수정 또는 변형은 여전히 본 발명의 보호 범위 내에 있음을 이해할 것이다.

Claims (12)

  1. 병렬 베어링에 있어서,
    회전축 베어링 및 스테이터 베어링을 포함하되; 회전축 베어링은 접촉 베어링이고, 회전축 베어링은 회전축에 씌움 설치되며; 스테이터 베어링은 비접촉 베어링이고, 스테이터 베어링은 회전축 베어링에 씌움 설치되며, 스테이터 베어링 내벽과 회전축 베어링 외벽 사이에는 간극이 남아 있고, 스테이터 베어링은 스테이터에 고정되는 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 베어링은 베어링 하우징을 더 포함하고, 베어링 하우징은 스테이터 베어링의 하나의 단면 및 외주에 설치되며, 베어링 단부 커버는 스테이터 베어링의 다른 하나의 단면에 설치되어 베어링 하우징과 고정되며, 베어링 하우징 및/또는 베어링 단부 커버는 스테이터에 고정되고, 스테이터 베어링과 베어링 하우징 또는 베어링 단부 커버는 원주 방향으로 고정되는 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전축 베어링은 볼 베어링, 세라믹 베어링 또는 테트라플루오로에틸렌 베어링인 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전축 베어링은 1열, 2열 또는 다열 볼 베어링인 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전축 베어링은 대향 배치된 한 쌍의 각 접촉 볼 베어링이고, 2개의 각 접촉 볼 베어링의 외륜 사이에는 예압 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 베어링은 공기 베어링, 유막 플로팅 링 베어링 또는 틸딩 베어링인 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스테이터 베어링은 공기 베어링이고, 그 외주면에는 에어 캐비티가 설치되며, 에어 캐비티 저부에는 기공이 설치되고, 기공의 일단은 에어 캐비티와 연통되며, 타단은 스테이터 베어링과 회전축 베어링 사이의 간극에 연결되고, 스테이터 베어링과 베어링 하우징 사이에는 고무 링이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전축 베어링은 볼 베어링이고, 상기 스테이터 베어링은 공기 베어링인 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 병렬 베어링은 적어도 하나의 중간 베어링을 더 포함하고, 중간 베어링은 접촉 베어링이며, 중간 베어링은 회전축 베어링과 스테이터 베어링 사이에 씌움 설치되고, 스테이터 베어링과 중간 베어링 사이에는 간극이 남아 있는 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중간 베어링은 볼 베어링인 것을 특징으로 하는 병렬 베어링.
  11. 로터 시스템에 있어서,
    상기 로터 시스템은 2개의 동일한 제1항 또는 제9항에 따른 병렬 베어링, 즉 제1 병렬 베어링 및 제2 병렬 베어링을 포함하고, 제1 병렬 베어링 및 제2 병렬 베어링은 쌍을 이루어 회전축에 씌움 설치되는 것을 특징으로 하는 로터 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 로터 시스템은 터빈, 압축기, 모터, 및 스러스트 베어링을 더 포함하고; 상기 회전축은 순차적으로 설치된 스러스트 베어링, 제1 병렬 베어링, 모터, 제2 병렬 베어링, 압축기 및 터빈을 통과하며, 상기 회전축은 상기 스러스트 베어링의 스테이터, 제1 병렬 베어링, 모터의 스테이터 및 제2 병렬 베어링 내에서 회전하고, 상기 회전축과 스러스트 베어링의 스러스트 칼라 및 터빈의 터보, 압축기의 압축 휠은 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 로터 시스템.
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