KR20220107702A - Air foil thrust bearing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고속으로 회전되는 회전체의 축방향 하중을 지지하는 에어 포일 스러스트 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to an air foil thrust bearing supporting an axial load of a rotating body rotating at high speed.
터보 블로워나 터보 압축기 등에는 축방향의 하중을 지지할 수 있도록 스러스트 베어링이 사용되는데, 고속으로 회전하는 회전축의 축방향 하중을 지지하기 위해 스러스트 베어링 중 에어 포일 스러스트 베어링이 주로 사용되고 있다.Thrust bearings are used to support axial loads in turbo blowers and turbo compressors. Among thrust bearings, air foil thrust bearings are mainly used to support axial loads of rotating shafts rotating at high speed.
도 1은 종래의 에어포일 스러스트 베어링을 나타낸 조립사시도이다.1 is an assembled perspective view showing a conventional airfoil thrust bearing.
도시된 바와 같이 종래의 에어 포일 스러스트 베어링은 도넛 형상의 판으로 형성된 베이스 플레이트(10), 원주방향을 따라 서로 이격되어 배열된 복수의 범프 포일(20) 및 각각의 범프 포일(20) 위에 배치된 복수의 탑 포일(30)로 구성된다.As shown, the conventional air foil thrust bearing includes a
여기에서 에어 포일 스러스트 베어링은 베이스 플레이트(10)의 위에 복수의 범프 포일(20)이 스폿 용접되어 고정되며, 각각의 범프 포일(20)의 위에 탑 포일(30)이 배치된 후 베이스 플레이트(10)에 스폿 용접에 의해 탑 포일(30)들이 고정된다.Here, the air foil thrust bearing is fixed by spot welding a plurality of
이에 따라, 종래의 에어 포일 스러스트 베어링은 범프 포일들 및 탑 포일들을 각각 별도로 제조한 후 베이스 플레이트에 용접하여 고정하는 용접식 방법으로 제조되므로, 범프 포일 및 탑 포일의 개수에 따라 용접하여 결합되는 포인트가 많아지고, 범프 포일 및 탑 포일을 지그에 안착시키고 용접을 진행하는 공정에 많은 시간이 소요되어 조립이 용이하지 않으며 생산성이 저하되는 단점이 있다. 그리고 하나의 범프 포일(20)에 대응되는 위치에 하나의 탑 포일(30)이 배치되므로, 하나의 탑 포일(30)에서 지지해야 하는 하중의 부담이 커져 동력 손실로 이어지며, 탑 포일(30)의 고정된 경사각과 경사구간으로 인해 하중 변화에 대한 대처가 미흡한 단점이 있다.Accordingly, the conventional air foil thrust bearing is manufactured by a welding method in which bump foils and top foils are separately manufactured, respectively, and then fixed by welding to a base plate. There are disadvantages in that assembling is not easy and productivity is lowered because a lot of time is required for the process of placing the bump foil and the top foil on the jig and proceeding with welding. And since one
그리고 조립을 간편하게 하기 위해 범프 포일들 일체화 하고, 탑 포일들을 일체화 하여 용접 없이 일체형의 범프포일 플레이트와 일체형의 탑포일 플레이트를 베이스 플레이트(10)에 결합하는 일체형 구조의 에어 포일 스러스트 베어링 기술이 개시되어 있다. 그러나 이는 일체화된 플레이트들을 베이스 플레이트에 결합하기 위한 별도의 구조가 필요하다.And to simplify assembly, an air foil thrust bearing technology of an integrated structure that integrates the top foils and combines the integrated bump foil plate and the integrated top foil plate with the
또한, 용접 방식 및 일체형(무용접) 방식의 에어 포일 스러스트 베어링 모두에서 탑 포일의 곡률면을 관리하지 않으면 최대 하중지지 포인트에서 마찰 및 마모가 심해져 코팅층이 박리되고, 이에 따라 금속면들끼리 접촉되어 베어링이 파손되는 경우가 발생하게 된다.In addition, if the curvature surface of the top foil is not managed in both the welding method and the integral (non-welding) type air foil thrust bearing, friction and abrasion become severe at the maximum load bearing point, and the coating layer is peeled off. Bearings may be damaged.
도 2는 종래의 일체형 방식의 에어 포일 스러스트 베어링과 용접식 구조의 에어 포일 스러스트 베어링을 각각 압축기에 장착하여 진동에 대한 특성을 평가한 그래프이다.FIG. 2 is a graph illustrating characteristics of vibration evaluation by mounting a conventional integrated type air foil thrust bearing and a welding type air foil thrust bearing to a compressor, respectively.
도시된 바와 같이 일체형 대비 용접식의 경우 특정한 가진력 이상에서 에어 포일 스러스트 베어링이 배치되는 압축기 후단의 온도가 상대적으로 매우 높아지게 되며, 이와 같이 용접식에서 진동 성능이 저하되는 것을 알 수 있다.As shown, in the case of the welding type compared to the integrated type, the temperature at the rear end of the compressor where the air foil thrust bearing is disposed becomes relatively high above a specific excitation force, and it can be seen that the vibration performance is deteriorated in the welding type as described above.
이에 따라 포일들을 일체형으로 형성하여 용접 없이 결합할 수 있는 구조로 형성하면서, 아울러 작동 시 하중에 따른 댐핑 성능이 향상된 에어 포일 스러스트 베어링의 개발이 필요하다.Accordingly, it is necessary to develop an air foil thrust bearing in which the foils are integrally formed to form a structure that can be combined without welding, while also having improved damping performance according to load during operation.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 포일들을 일체로 형성하여 용접 및 별도의 결합구조 없이 결합할 수 있으며, 작동 시 하중의 변화에 따른 적절한 하중 지지력을 가질 수 있는 에어 포일 스러스트 베어링을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to form foils integrally so that they can be combined without welding and a separate coupling structure, and to provide an appropriate load bearing capacity according to a change in load during operation. It is to provide an air foil thrust bearing that can have.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 원주방향을 따라 형성된 제1둘레부, 원주방향을 따라 이격되어 배열되며 각각 상기 제1둘레부에 연결된 복수의 범프 포일, 및 상기 범프 포일들 사이에 배치되며 상기 제1둘레부에 연결된 복수의 제1탑 포일을 포함하는 베이스 플레이트; 및 원주방향을 따라 형성된 제2둘레부, 및 원주방향을 따라 이격되어 배열되며 각각 상기 제2둘레부에 연결된 복수의 제2탑 포일을 포함하는 미들 플레이트; 를 포함하여 이루어지고, 상기 베이스 플레이트와 미들 플레이트는 적층되며, 상기 미들 플레이트의 제2탑 포일들은 각각 원주방향 일측이 서로 이격된 범프 포일과 제1탑 포일 사이에 삽입되어, 상기 제2탑 포일의 원주방향 일측이 제1탑 포일의 후면 측에 배치되어 중첩되고, 상기 제2탑 포일의 원주방향 타측이 범프 포일의 전면 측에 배치되어 중첩될 수 있다.An air foil thrust bearing of the present invention for achieving the above object includes a first circumferential portion formed along a circumferential direction, a plurality of bump foils arranged spaced apart along the circumferential direction and respectively connected to the first circumferential portion, and a base plate disposed between the bump foils and including a plurality of first top foils connected to the first circumference; and a second peripheral portion formed along the circumferential direction, and a middle plate including a plurality of second top foils arranged spaced apart along the circumferential direction and connected to the second circumference, respectively; and the base plate and the middle plate are stacked, and the second top foils of the middle plate are respectively inserted between the bump foil and the first top foil spaced apart from each other in the circumferential direction, and the second top foil One side in the circumferential direction is disposed on the rear side of the first top foil and overlaps, and the other side in the circumferential direction of the second top foil is disposed on the front side of the bump foil and overlaps.
또한, 상기 베이스 플레이트는, 원주방향을 따라 이격되어 상기 제1둘레부에서 반경방향으로 복수의 제1연결부가 연장 형성되고, 상기 제1연결부들에서 각각 원주방향 일측으로 범프 포일이 연장 형성되며, 상기 제1연결부들에서 각각 원주방향 타측으로 제1탑 포일이 연장 형성될 수 있다.In addition, the base plate is spaced apart along the circumferential direction, and a plurality of first connection portions are formed to extend in a radial direction from the first circumference portion, and a bump foil is formed to extend to one side in the circumferential direction from each of the first connection portions, A first top foil may be formed to extend from the first connecting portions to the other side in the circumferential direction, respectively.
또한, 상기 이웃하는 제1연결부들 사이에 배치된 범프 포일과 제1탑 포일은 원주방향으로 서로 이격될 수 있다.In addition, the bump foil and the first top foil disposed between the adjacent first connection parts may be spaced apart from each other in the circumferential direction.
또한, 상기 미들 플레이트는, 원주방향을 따라 이격되어 상기 제2둘레부에서 반경방향으로 복수의 제2연결부가 연장 형성되고, 상기 제2연결부들에서 각각 원주방향 타측으로 제2탑 포일이 연장 형성될 수 있다.In addition, the middle plate is spaced apart along the circumferential direction to form a plurality of second connection portions extending in a radial direction from the second circumference, and a second top foil extending from the second connection portions to the other side in the circumferential direction, respectively. can be
또한, 상기 제2연결부 및 상기 제2탑 포일의 원주방향 일측이 상기 제1탑 포일의 후면측에 배치될 수 있다.In addition, the second connection part and one side in the circumferential direction of the second top foil may be disposed on the rear side of the first top foil.
또한, 상기 제2연결부는 원주방향으로 제1연결부와 범프 포일의 사이에 배치되며, 상기 제2연결부는 원주방향으로 제1연결부 및 범프 포일로부터 각각 이격될 수 있다.In addition, the second connection part may be disposed between the first connection part and the bump foil in the circumferential direction, and the second connection part may be spaced apart from the first connection part and the bump foil in the circumferential direction, respectively.
또한, 상기 제1탑 포일은 제1연결부에서 연장 형성된 제1곡면부 및 상기 제1곡면부에서 연장 형성된 제1평면부를 포함하고, 상기 제2탑 포일은 제2연결부에서 연장 형성된 제2곡면부 및 상기 제2곡면부에서 연장 형성된 제2평면부를 포함하며, 상기 제1탑 포일의 제1평면부의 자유단이 상기 제2탑 포일의 제2곡면부에 대응되는 위치에 배치되고, 상기 제2탑 포일의 제2평면부가 범프 포일에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.In addition, the first top foil includes a first curved portion extending from the first connecting portion and a first flat portion extending from the first curved portion, and the second top foil is a second curved portion extending from the second connecting portion. and a second flat portion extending from the second curved portion, wherein the free end of the first flat portion of the first top foil is disposed at a position corresponding to the second curved portion of the second top foil, and the second The second planar portion of the top foil may be disposed at a position corresponding to the bump foil.
또한, 상기 제1둘레부는 제1내측 둘레부 및 반경방향으로 상기 제1내측 둘레부의 외측에 이격된 제1외측 둘레부를 포함하고, 상기 제1연결부는 제1내측 둘레부와 제1외측 둘레부를 연결할 수 있다.Further, the first perimeter includes a first inner perimeter and a first outer perimeter spaced apart from the first inner perimeter in a radial direction, and the first connecting portion includes a first inner perimeter and a first outer perimeter. can connect
또한, 상기 제2둘레부는 제2내측 둘레부 및 반경방향으로 상기 제2내측 둘레부의 외측에 이격된 제2외측 둘레부를 포함하고, 상기 제2연결부는 제2내측 둘레부와 제2외측 둘레부를 연결할 수 있다.In addition, the second perimeter includes a second inner perimeter and a second outer perimeter spaced apart from the second inner periphery in a radial direction, and the second connecting portion includes a second inner perimeter and a second outer perimeter. can connect
또한, 상기 베이스 플레이트의 제1둘레부에는 원주방향으로 이격된 지점에 두 개 이상의 제1고정부가 형성되며, 상기 미들 플레이트의 제2둘레부에는 원주방향으로 이격된 지점에 두 개 이상의 제2고정부가 형성될 수 있다.In addition, two or more first fixing parts are formed at a point spaced apart in the circumferential direction on the first periphery of the base plate, and at least two second fixing parts are formed on the second periphery of the middle plate at a point spaced apart in the circumferential direction. An addition may be formed.
또한, 상기 베이스 플레이트 및 미들 플레이트는 각각 한 장의 판재를 프레싱 및 절단하여 각각 일체로 형성될 수 있다.In addition, each of the base plate and the middle plate may be integrally formed by pressing and cutting one sheet of plate material.
본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 포일들이 일체로 형성되고 별도의 결합구조가 없으므로 조립이 용이한 장점이 있다. 또한, 에어 포일 스러스트 베어링의 작동 시 하중의 변화에 따른 적절한 하중 지지력을 가질 수 있어 진동에 대한 성능이 향상되는 장점이 있다.The air foil thrust bearing of the present invention has the advantage of easy assembly since the foils are integrally formed and there is no separate coupling structure. In addition, since the air foil thrust bearing can have an appropriate load bearing capacity according to a change in load during operation, there is an advantage in that performance against vibration is improved.
도 1은 종래의 에어 포일 스러스트 베어링을 나타낸 조립사시도이다.
도 2는 종래의 일체형 방식의 에어 포일 스러스트 베어링과 용접식 구조의 에어 포일 스러스트 베어링을 각각 압축기에 장착하여 진동에 대한 특성을 평가한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 베이스 플레이트 및 미들 플레이트를 나타낸 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 평면도 및 배면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 베이스 플레이트와 미들 플레이트의 결합 방법을 나타낸 부분 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 작동 시 하중에 따른 제1탑 포일의 경사각 및 경사구간을 나타낸 부분 단면도이다.1 is an assembled perspective view showing a conventional air foil thrust bearing.
FIG. 2 is a graph illustrating vibration characteristics evaluated by mounting a conventional integral type air foil thrust bearing and a welding type air foil thrust bearing in a compressor, respectively.
3 is an exploded perspective view of an air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are plan views illustrating a base plate and a middle plate of an air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are a plan view and a rear view of an air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
8 is a partial cross-sectional view of an air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
9 is a partial cross-sectional view illustrating a method of coupling a base plate and a middle plate of an air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are partial cross-sectional views illustrating the inclination angle and the inclination section of the first top foil according to the load during operation of the air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an air foil thrust bearing of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 분해사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 베이스 플레이트 및 미들 플레이트를 나타낸 평면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 평면도 및 배면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 부분 단면도이다.3 is an exploded perspective view of an airfoil thrust bearing according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are plan views showing a base plate and a middle plate of an airfoil thrust bearing according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 and 7 are a plan view and a rear view of an airfoil thrust bearing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a partial cross-sectional view of an airfoil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링은 크게 베이스 플레이트(100) 및 미들 플레이트(200)로 구성될 수 있다.As shown, the air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention may be largely composed of a
베이스 플레이트(100)는 제1둘레부, 제1연결부(130), 범프 포일(140) 및 제1탑 포일(150)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1둘레부는 원주방향을 따라 형성된 링 형태의 제1내측 둘레부(110) 및 반경방향으로 상기 제1내측 둘레부(110)의 외측에 이격 배치된 제1외측 둘레부(120)를 포함하며, 제1내측 둘레부(110)와 제1외측 둘레부(120)가 동심원 형태로 배치될 수 있다. 그리고 제1내측 둘레부(110)와 제1외측 둘레부(120)는 각각 직경에 비해 두께가 매우 얇은 판형 링 형태로 형성될 수 있다. 제1연결부(130)는 제1내측 둘레부(110)에 반경방향 내측단이 연결되고 제1외측 둘레부(120)에 반경방향 외측단이 연결되며, 제1연결부(130)는 복수로 구성되어 복수의 제1연결부(130)가 원주방향을 따라 특정한 각도로 이격 배치될 수 있다. 범프 포일(140)은 두께 방향의 전면 측으로 요철 형상의 탄성 범프들이 볼록하게 돌출되어 있는 형태로 형성될 수 있으며, 범프 포일(140)은 요철 형상의 탄성 범프들이 원주방향을 따라 배열된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 범프 포일(140)은 각각의 제1연결부(130)에서 원주방향 일측인 반시계방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 범프 포일(140)은 복수로 구성되어 복수의 범프 포일(140)이 원주방향을 따라 특정한 각도로 이격 배치된 형태가 될 수 있다. 제1탑 포일(150)은 두께 방향의 전면 측으로 돌출되어 있는 판 형태로 형성될 수 있다. 그리고 제1탑 포일(150)은 각각의 제1연결부(130)에서 원주방향 타측인 시계방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제1탑 포일(150)은 복수로 구성되어 복수의 제1탑 포일(150)이 원주방향을 따라 특정한 각도로 이격 배치된 형태가 될 수 있다. 여기에서 이웃하는 제1연결부(130)들 사이에 배치된 범프 포일(140)과 제1탑 포일(150)은 서로 중첩되지 않고 서로 이격 배치될 수 있다. 즉, 서로 마주보는 범프 포일(140)의 자유단과 제1탑 포일의 자유단이 원주방향으로 이격될 수 있다. 또한, 제1탑 포일(150)은 제1곡면부(151) 및 제1평면부(152)를 포함할 수 있고, 제1연결부(130)에서 제1곡면부(151)가 연장 형성되고 제1곡면부(151)에서 제1평면부(152)가 연장 형성될 수 있다. 그리하여 제1곡면부(151)와 연결된 제1평면부(152)의 반대쪽 단이 자유단이 될 수 있다. 여기에서, 제1내측 둘레부(110)와 제1외측 둘레부(120)와 제1연결부(130)는 동일한 평면상에 위치하고, 제1곡면부(151)는 단면이 호 형태로 형성되어 제1연결부(130)를 기준으로 두께방향 전면 측으로 제1곡면부(151)가 볼록하게 돌출된 형태가 될 수 있으며, 평판 형태의 제1평면부(152)는 제1연결부(130)를 기준으로 두께방향 전면 측으로 이격되어 제1평면부(152)가 제1내측 둘레부(110), 제1외측 둘레부(120) 및 제1연결부(130)와 나란하게 배치될 수 있다.The
미들 플레이트(200)는 제2둘레부, 제2연결부(230) 및 제2탑 포일(250)을 포함하여 구성될 수 있다. 제2둘레부는 원주방향을 따라 형성된 링 형태의 제2내측 둘레부(210) 및 반경방향으로 상기 제2내측 둘레부(210)의 외측에 이격 배치된 제2외측 둘레부(220)를 포함하며, 제2내측 둘레부(210)와 제2외측 둘레부(220)가 동심원 형태로 배치될 수 있다. 그리고 제2내측 둘레부(210)와 제2외측 둘레부(220)는 각각 직경에 비해 두께가 매우 얇은 판형 링 형태로 형성될 수 있다. 제2연결부(230)는 제2내측 둘레부(210)에 반경방향 내측단이 연결되고 제2외측 둘레부(220)에 반경방향 외측단이 연결되며, 제2연결부(230)는 복수로 구성되어 복수의 제2연결부(230)가 원주방향을 따라 특정한 각도로 이격 배치될 수 있다. 제2탑 포일(250)은 각각의 제2연결부(230)에서 원주방향 타측인 시계방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제2탑 포일(205)은 복수로 구성되어 복수의 제2탑 포일(250)이 원주방향을 따라 특정한 각도로 이격 배치된 형태가 될 수 있다. 또한, 제2탑 포일(250)은 제2곡면부(251) 및 제2평면부(252)를 포함할 수 있고, 제2연결부(230)에서 제2곡면부(251)가 연장 형성되고 제2곡면부(251)에서 제2평면부(252)가 연장 형성될 수 있다. 그리하여 제2곡면부(251)와 연결된 제2평면부(252)의 반대쪽 단이 자유단이 될 수 있다. 여기에서 제2내측 둘레부(210)와 제2외측 둘레부(220)와 제2연결부(230)는 동일한 평면상에 위치하고, 제2곡면부(251)는 단면이 호 형태로 형성되어 제2연결부(230)를 기준으로 두께방향 전면 측으로 제2곡면부(251)가 볼록하게 돌출된 형태가 될 수 있으며, 평판 형태의 제2평면부(252)는 제2연결부(230)를 기준으로 두께방향 전면 측으로 이격되어 제2평면부(252)가 제2내측 둘레부(210), 제2외측 둘레부(220) 및 제2연결부(230)와 나란하게 배치될 수 있다. 이때, 제1탑 포일(150)과 제2탑 포일(250)은 서로 곡률, 두께 및 길이 등이 같거나 다를 수 있다. 또한, 베이스 플레이트(100)는 일례로 한 장의 평판을 프레싱 및 절단하여 일체로 형성될 수 있으며, 마찬가지로 미들 플레이트(200)도 한 장의 평판을 프레싱 및 절단하여 일체로 형성될 수 있다.The
그리고 베이스 플레이트(100)와 미들 플레이트(200)는 적층되며, 미들 플레이트(200)의 제2연결부(230)를 포함한 제2탑 포일(250)의 원주방향 일측이 서로 이격된 범프 포일(140)과 제1탑 포일(150) 사이에 삽입되어, 제2탑 포일(250)의 원주방향 일측이 제1탑 포일(150)의 후면 측에 배치되어 제1탑 포일(150)의 일부 영역과 제2탑 포일(250)의 일부 영역이 서로 중첩되고, 제2탑 포일(250)의 원주방향 타측이 범프 포일(140)의 전면 측에 배치되어 제2탑 포일(250)의 일부 영역과 범프 포일(140)이 서로 중첩될 수 있다.And the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 베이스 플레이트와 미들 플레이트의 결합 방법을 나타낸 부분 단면도이다.9 is a partial cross-sectional view illustrating a method of coupling a base plate and a middle plate of an air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 베이스 플레이트(100)와 미들 플레이트(200)를 적층하여 결합할 때, 우선 미들 플레이트(200)의 범프 포일(140)과 제1탑 포일(150)의 이격된 사이의 위치에 베이스 플레이트(100)의 제1연결부(130)가 위치하도록 한 상태에서 베이스 플레이트(100)를 미들 플레이트(200)에 적층하여, 제1연결부(130)가 범프 포일(140)과 제1탑 포일(150)의 사이로 삽입되도록 한다. 이후 베이스 플레이트(100)를 반시계방향으로 회전시켜 제2연결부(230)가 제1연결부(130)와 범프 포일(140)의 사이의 중간 위치 부근에 위치하도록 하면 두 플레이트가 결합되어 에어 포일 스러스트 베어링의 조립이 완료될 수 있다.Referring to FIG. 9 , when the
그리하여 베이스 플레이트(100)와 미들 플레이트(200)의 조립이 완료되면, 제1탑 포일(150)의 자유단인 제1평면부(152)의 원주방향 끝단이 제2탑 포일(250)의 제2곡면부(251)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 제1탑 포일(150)의 자유단은 제2탑 포일(250)의 제2곡면부(251)와 약간 이격되거나 접촉된 상태일 수 있다. 또한, 제2탑 포일(250)의 자유단 측인 제2평면부(252)는 범프 포일(140)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이때, 제2평면부(252)는 범프 포일(140)의 산과 약간 이격되거나 접촉된 상태일 수 있다.Thus, when the assembly of the
이와 같이 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은, 포일들이 일체로 형성되고 별도의 결합구조가 없으므로 조립이 용이할 수 있다.As described above, the air foil thrust bearing of the present invention can be easily assembled because the foils are integrally formed and there is no separate coupling structure.
또한, 베이스 플레이트(100)의 제1외측 둘레부(120)에는 원주방향으로 이격된 지점에 두 개 이상의 제1고정부(160)가 형성될 수 있으며, 미들 플레이트(200)의 제2외측 둘레부(220)에도 원주방향으로 이격된 지점에 두 개 이상의 제2고정부(260)가 형성될 수 있다. 그리고 제1고정부(160)는 일례로 제1외측 둘레부(120)에서 반경방향 바깥쪽으로 돌출된 형태로 형성될 수 있으며, 제2고정부(260)는 제2외측 둘레부(220)에서 반경방향 바깥쪽으로 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 이외에도 제1고정부 및 제2고정부는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링을 공기 압축기 등의 모터 하우징에 장착할 때, 모터 하우징에 돌출된 핀 형태의 결합부에 제1고정부(160)들 및 제2고정부(260)들을 결합하여, 베이스 플레이트(100)와 미들 플레이트(200)를 용이하게 고정할 수 있다.In addition, two or more first fixing
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포일 스러스트 베어링의 작동 시 하중에 따른 제1탑 포일의 경사각 및 경사구간을 나타낸 부분 단면도이다.10 and 11 are partial cross-sectional views illustrating the inclination angle and the inclination section of the first top foil according to the load during operation of the air foil thrust bearing according to an embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은 작동 시 도 10과 같이 상대적으로 하중의 크기가 작은 저하중이 작용할 경우 제1탑 포일(150), 제2탑 포일(250) 및 범프 포일(140)의 변형이 적어서 상대적으로 제1탑 포일(150)의 경사 구간(W1)이 짧고 경사각(A1)이 크게 형성된다. 한편, 도 11과 같이 고하중이 작용할 경우 제1탑 포일(150), 제2탑 포일(250) 및 범프 포일(140)의 변형이 커져서 상대적으로 경사 구간(W2)이 길고 경사각(A2)이 작게 형성된다. 이에 따라 본 발명의 에어 포일 스러스트 베어링은 작동 시 하중이 증가할수록 경사구간이 길어지고 경사각이 작아짐에 따라 하중지지력이 증가되므로, 작용 하중에 대한 적절한 하중지지력을 가질 수 있으며, 진동에 대한 댐핑 성능 및 내구성이 향상될 수 있다.First, in the air foil thrust bearing of the present invention, when a low load with a relatively small size of load acts during operation, as shown in FIG. 10 , the first
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is varied, and anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims It goes without saying that various modifications are possible.
100 : 베이스 플레이트
110 : 제1내측 둘레부
120 : 제1외측 둘레부
130 : 제1연결부
140 : 범프 포일
150 : 제1탑 포일
151 : 제1곡면부
152 : 제1평면부
160 : 제1고정부
200 : 미들 플레이트
210 : 제2내측 둘레부
220 : 제2외측 둘레부
230 : 제2연결부
250 : 제2탑 포일
251 : 제2곡면부
252 : 제2평면부
260 : 제2고정부100: base plate
110: first inner circumference 120: first outer circumference
130: first connection 140: bump foil
150: first tower foil 151: first curved portion
152: first flat portion 160: first fixing portion
200: middle plate
210: second inner circumference 220: second outer circumference
230: second connection part 250: second tower foil
251: second curved portion 252: second flat portion
260: second fixing part
Claims (11)
원주방향을 따라 형성된 제2둘레부, 및 원주방향을 따라 이격되어 배열되며 각각 상기 제2둘레부에 연결된 복수의 제2탑 포일을 포함하는 미들 플레이트;
를 포함하여 이루어지고,
상기 베이스 플레이트와 미들 플레이트는 적층되며, 상기 미들 플레이트의 제2탑 포일들은 각각 원주방향 일측이 서로 이격된 범프 포일과 제1탑 포일 사이에 삽입되어, 상기 제2탑 포일의 원주방향 일측이 제1탑 포일의 후면 측에 배치되어 중첩되고, 상기 제2탑 포일의 원주방향 타측이 범프 포일의 전면 측에 배치되어 중첩된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
A first circumferential portion formed along the circumferential direction, a plurality of bump foils arranged spaced apart along the circumferential direction and connected to the first circumferential portion, respectively, and a plurality of first circumferential portions disposed between the bump foils and connected to the first circumferential portion a base plate comprising a one-top foil; and
a middle plate comprising a second circumferential portion formed along the circumferential direction, and a plurality of second top foils arranged to be spaced apart along the circumferential direction and connected to the second circumferential portion, respectively;
is made, including
The base plate and the middle plate are stacked, and the second top foils of the middle plate are respectively inserted between the bump foil and the first top foil spaced apart from each other in the circumferential direction, so that the circumferential side of the second top foil is the second top foil. An air foil thrust bearing, characterized in that it is disposed on the rear side of the first top foil and overlaps, and the other side of the second top foil in the circumferential direction is disposed on the front side of the bump foil and overlaps.
상기 베이스 플레이트는,
원주방향을 따라 이격되어 상기 제1둘레부에서 반경방향으로 복수의 제1연결부가 연장 형성되고, 상기 제1연결부들에서 각각 원주방향 일측으로 범프 포일이 연장 형성되며, 상기 제1연결부들에서 각각 원주방향 타측으로 제1탑 포일이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
According to claim 1,
The base plate is
A plurality of first connecting portions are formed to extend in a radial direction from the first peripheral portion spaced apart along the circumferential direction, and a bump foil is formed to extend to one side in the circumferential direction from each of the first connecting portions, and in the first connecting portions, respectively Air foil thrust bearing, characterized in that the first top foil is formed extending to the other side in the circumferential direction.
상기 이웃하는 제1연결부들 사이에 배치된 범프 포일과 제1탑 포일은 원주방향으로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
3. The method of claim 2,
An air foil thrust bearing, characterized in that the bump foil and the first top foil disposed between the adjacent first connection parts are spaced apart from each other in the circumferential direction.
상기 미들 플레이트는,
원주방향을 따라 이격되어 상기 제2둘레부에서 반경방향으로 복수의 제2연결부가 연장 형성되고, 상기 제2연결부들에서 각각 원주방향 타측으로 제2탑 포일이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
4. The method of claim 3,
The middle plate is
A plurality of second connecting portions are spaced apart along the circumferential direction to extend radially from the second peripheral portion, and a second top foil is formed to extend from the second connecting portions to the other side in the circumferential direction, respectively. bearing.
상기 제2연결부 및 상기 제2탑 포일의 원주방향 일측이 상기 제1탑 포일의 후면측에 배치된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
5. The method of claim 4,
Air foil thrust bearing, characterized in that the second connection portion and the circumferential side of the second top foil are disposed on the rear side of the first top foil.
상기 제2연결부는 원주방향으로 제1연결부와 범프 포일의 사이에 배치되며, 상기 제2연결부는 원주방향으로 제1연결부 및 범프 포일로부터 각각 이격된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
6. The method of claim 5,
and the second connecting portion is disposed between the first connecting portion and the bump foil in the circumferential direction, and the second connecting portion is spaced apart from the first connecting portion and the bump foil in the circumferential direction, respectively.
상기 제1탑 포일은 제1연결부에서 연장 형성된 제1곡면부 및 상기 제1곡면부에서 연장 형성된 제1평면부를 포함하고, 상기 제2탑 포일은 제2연결부에서 연장 형성된 제2곡면부 및 상기 제2곡면부에서 연장 형성된 제2평면부를 포함하며,
상기 제1탑 포일의 제1평면부의 자유단이 상기 제2탑 포일의 제2곡면부에 대응되는 위치에 배치되고, 상기 제2탑 포일의 제2평면부가 범프 포일에 대응되는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
5. The method of claim 4,
The first top foil includes a first curved portion extending from the first connecting portion and a first flat portion extending from the first curved portion, and the second top foil includes a second curved portion extending from the second connecting portion and the It includes a second flat portion extending from the second curved portion,
The free end of the first flat portion of the first top foil is disposed at a position corresponding to the second curved portion of the second top foil, and the second flat portion of the second top foil is disposed at a position corresponding to the bump foil Air foil thrust bearing, characterized in that.
상기 제1둘레부는 제1내측 둘레부 및 반경방향으로 상기 제1내측 둘레부의 외측에 이격된 제1외측 둘레부를 포함하고, 상기 제1연결부는 제1내측 둘레부와 제1외측 둘레부를 연결하는 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
3. The method of claim 2,
The first perimeter includes a first inner perimeter and a first outer perimeter spaced apart from the first inner periphery in a radial direction, and the first connecting portion connects the first inner perimeter and the first outer periphery Air foil thrust bearing, characterized in that.
상기 제2둘레부는 제2내측 둘레부 및 반경방향으로 상기 제2내측 둘레부의 외측에 이격된 제2외측 둘레부를 포함하고, 상기 제2연결부는 제2내측 둘레부와 제2외측 둘레부를 연결하는 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
5. The method of claim 4,
The second perimeter includes a second inner perimeter and a second outer perimeter spaced apart from the outer side of the second inner perimeter in a radial direction, and the second connecting portion connects the second inner perimeter and the second outer periphery Air foil thrust bearing, characterized in that.
상기 베이스 플레이트의 제1둘레부에는 원주방향으로 이격된 지점에 두 개 이상의 제1고정부가 형성되며, 상기 미들 플레이트의 제2둘레부에는 원주방향으로 이격된 지점에 두 개 이상의 제2고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.
The method of claim 1,
Two or more first fixing parts are formed at a point spaced apart in the circumferential direction on the first periphery of the base plate, and two or more second fixing parts are formed on the second periphery of the middle plate at points spaced apart in the circumferential direction. Air foil thrust bearing, characterized in that.
상기 베이스 플레이트 및 미들 플레이트는 각각 한 장의 판재를 프레싱 및 절단하여 각각 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 에어 포일 스러스트 베어링.According to claim 1,
The base plate and the middle plate are each integrally formed by pressing and cutting a sheet of air foil thrust bearing.
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KR1020210010667A KR20220107702A (en) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | Air foil thrust bearing |
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---|---|---|---|---|
KR100954066B1 (en) | 2010-01-29 | 2010-04-20 | 최충기 | A air foil thrust bearing |
KR101558489B1 (en) | 2015-03-20 | 2015-10-07 | ㈜티앤이코리아 | Thrust foil air bearing |
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Patent Citations (2)
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KR101558489B1 (en) | 2015-03-20 | 2015-10-07 | ㈜티앤이코리아 | Thrust foil air bearing |
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