KR910010160B1 - 배기 가스 터어보 과급기의 자동 급유 원심 윤활유 펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

배기 가스 터어보 과급기의 자동 급유 원심 윤활유 펌프

제1도는 내부 베어링을 구비한 배기 가스 터어보 과급기의 자동 급유 원심 윤활유 펌프의 종단면도.

제2도는 제1도의 선 A-A를 따른 방사상 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 터어보 과급기 축 2 : 축 베어링

3 : 베어링 내측링 4 : 베어링 외측링

5 : 로울링체 6 : 케이싱

7 : 펌프 로우터 8 : 방사 립(radial rib)

9 : 중공 공간 10 : 오일 흡입관

11 : 오일 회전환 12 : 유조(Oil sump)

13 : 통풍도관 14 : 오일트랩구멍

15 : 시일 갭(Seal gap) 16 : 오일 분기관

17 : 오일링 도관 18 : 분출구멍

19 : 오일 압력관 20 : 분사노즐

21 : 포켓

본 발명은 배기 가스 터어보 과급기의 자동 급유 원심 윤활유 펌프에 관한 것이다.

배기 가스 터어보 과급기는 보통 로울링 베어링을 구비하고 있으며, 상기 로울링 베어링은 고속으로 회전하기 때문에 다량의 분사 오일로 냉각되어 윤활되어야 한다. 반면, 시동중이나 저속 회전시에는 어떠한 오일도 필요없이 작동할 수 있다. 분사되는 오일의 양은 정확하게 결정되어야 하며, 대략 회전 속도에 비례하여 증가하게 된다. 로울링 베어링의 로울링체 레이스(race)속으로 오일을 분사하는 것은 베어링 내측링 근처에서 일어나야 한다. 윤활유는 터어보 과급기의 축상에 위치한 원심 펌프에 의해 유조로부터 흡입되어 로울링 베어링으로 통한다. 오일의 일부는 냉각을 위해 과다한 열부하를 받는 부분에 직접 분사된다. 상기 언급한 자동급유 원심 윤활유 펌프는 예로써 스위스연방 특허 제451,714호에서와 같이 공지되어 있다. 여기에서는 윤활유 펌프가 터어보 과급기 축의 한 단부에 부착되었고, 외측 베어링을 구비한 터어보 과급기에만 사용될 수 있었는데, 이는 상기 시스템에 베어링 직경에 비해 비교적 작은 직경을 갖는 회전 오일링에 의존하기 때문에, 설계상 내측 베어링을 구비한 터어보 과급기를 얻을 수가 없었다. 내측 베어링을 구비한 배기 가스 터어보 과급기의 축 베어링의 윤활은 기어 또는 피스톤 펌프와 같은 외측 펌프에 의해 규칙적으로 수행된다. 이런 펌프는 또 다른 구동 기구를 필요로 할뿐만 아니라 많은 공간을 차지하며, 또한 유지를 필요로하고 각 부품의 고장을 무시할 수 없다.

본 발명의 목적은 내측 베어링을 구비한 배기 가스 터어보 과급기에도 사용될 수 있는 높은 효율의 윤활유 펌프를 제공하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명의 특허 청구의 범위 제1항의 특정부에 의해 달성된다.

본 발명에 의해 얻어진 장점은 주로 다음과 같다.

즉, 원심력으로 인하여, 축 베어링 속으로 분사를 위해 축과 함께 회전하는 오일환에서 발생한 오일 압력을 직접 사용할 설계상의 가능성이 없을지라도, 내부 베어링을 구비한 배기 가스 터어보 과급기의 원심 윤활유 펌프내에는 적당한 분사 압력이 얻어진다는 것이다. 원심 윤활유 펌프의 위치가 직접 내부 베어링을 구비한 배기 가스 터어보 과급기의 축상에 있는 것은 터어보 과급기의 이용성에 불리한 효과를 주는 인자를 제거해 준다.

본 발명에 의한 하나의 실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 설명한다. 도면에서 동일한 부분은 참고 번호로 나타낸다. 배기 가스 터어보 과급기 부품중 본 발명에 별로 중요하지 않은 터어빈, 콤프레셔 등은 생략되어 있다. 제1도에 도시된 윤활유 펌프에서 터어보 과급기 축(1)은 베어링 내측링(3), 베어링 외측링(4) 및 로울링체(5)로 구성되는 축 베어링(2)에 의해 케이싱(6)에 지지된다. 방사상으로 위치한 통풍도관(13)을 구비하고 있는 펌프 로우터(7)는 터어보 과급기 축(1)에 고정되어 있다. 오일 흡입관(10)의 하단부는 유조(12)에 잠겨있다. 오일 흡입관(10)의 상단부는 중공 공간(9)에 연결되어 있으며, 그 내부는 통풍도관(13)의 흡입 효과로 인하여 작동중 진공이 발생된다. 작동중에 유조(12)로부터 흡입된 오일은 원심력으로 인하여 중공 공간(9)내에 오일 회전환(11)을 만든다.

상기 오일 회전환(11)내에서의 오일 압력은 반경이 증가함에 따라 지수 함수로 증가한다. 작은 직경으로 시작되는 오일 회전환(11)내의 압력증강은, 로울링체 레이스 속으로 오일의 분사가 베어링 내측링(3) 근처에서 일어나야 하기 때문에 오일 회전환으로부터 더 작은 직경을 갖는 베어링 속으로 직접 오일을 분사하기에 필요한 조건이 된다. 내부 베어링을 구비한 배기 가스 터어보 과급기에 제공된 윤활유 펌프의 경우에 오일 회전환의 내측 반경은 분사노즐(20)이 위치한 지점의 반경보다 더 적게 될수는 없으며, 이는 축 베어링(2) 속으로의 효과적인 주입을 위해 필요한 조건이다. 터어보 과급기 축(1)은 강도상의 이유로 펌프 로우터(7)의 위치에서 두께가 감소되어서는 안되며, 선택된 베어링 직경은 증가된 원심력, 마찰 에너지 및 물질온도 때문에 더 커서는 안된다.

본 발명에 의한 펌프 로우터(7)는 두개의 축 베어링(2) 사이에 있는 터어보 과급기 축(1)상에 고정되어 있다. 시일 갭(15)은 펌프 로우터(7)와 고정 오일 흡입관(10) 사이에 위치된다. 내부에서 오일 회전환(11)을 형성하는 펌프 로우터(7)이 중공 공간(9)은 오물 분리기로 작용하는 포켓(21)을 가지고 있다. 중공 공간(9)에 일정한 압력을 유지하기 위하여 공기가 시일 갭(15)을 통해 들어오며, 오일에 의해 연속적으로 제거되어야 한다. 상기 작업은 통풍도관(13)의 흡입 효과에 의해 일어난다. 윤활유가 펌프 로우터(7)의 통풍도관(13)을 통해 나타나는 것을 방지하기 위해 공기가 먼저 오일 트랩 구멍(14)을 통해 방사상 내부로 유도되며, 오일은 원심력에 의해 도관을 통과할 수 없게 된다. 이들 오일 트랩구멍(14)은 가능한한 방사상 내부에 위치한다. 펌프 로우터(7)에 위치한 분출구멍(18)은 가능한한 방사상 외부에 위치하여 그들이 오일 회전환(11)의 내측 반경에 의해 내부 개구에 작은 깊이의 커버를 구비할 수 있도록 해준다.

이리하여 선회 성능의 손실이 최소가 되도록 하여 공기가 진공하에 있는 중공 공간(9)으로 분출구멍(18)을 통해 침투하는 것을 방지하는 장점을 얻을 수 있다. 이 경우 오일 흐름이 불충분하기 때문에 드로틀 포인트가 없어야 한다는 것이 오일 흡입관(10)에 매우 중요하다. 펌프 로우터(7)의 통풍도관(13)에서 공기는 작동중 원심력에 의해 외부로 나오게 되며, 이는 중공 공간(9) 내부가 진공인 이유로, 오일이 오일 흡입관(10)을 통해 유조(12)로 흡입된다. 벽의 마찰로 인하여 오일 회전환(11)은 중공 공간(9)내에 형성되며, 오일 회전환(11)의 내측 반경은 분출구멍(18)을 통하여 오일 링 도관(17)으로 분출되는 오일 량과 공급량에 따르게 된다. 오일 압력은 원심력에 의하여 오일 회전환(11)내에서 증강된다.

오일내에 있음직한 오물은 중공 공간(9)의 내부벽의 외부에 침전되며, 포켓(21)의 모양으로 형성되며, 때때로 제거된다. 정확한 크기의 분출구멍(18)을 갖는 즉, 오일 회전환의 내측 직경이 분출구멍(18)의 개구가 위치한 곳의 직경보다 작은 몇 밀리미터라면 중공 공간(9)내에 자동적으로 어떤 진공이 발생된다. 오일환의 직경이 감소한다면 분출구멍(18)속의 개구에서의 오일 압력은 증가하며, 좀더 오일이 분출되면 오일환의 직경은 다시 증가되며, 그 역도 성립한다. 이렇게하여 오일 레벨 또는 오일 회전환의 내측 직경 및 중공 공간(9)에서의 진공은 일정한 회전 속도에서 일정하게 유지된다. 고정된 U형 오일링 도관은 오일 회전환(11) 외부의 더 큰 직경에 위치한다.

상기 도관(17)은 오일 분기관(16)과 오일 압력관(19)을 통하여 축 베어링(2)의 측면에 위치한 분사노즐(20)에 연결되어 있다. 오일의 분출은 오일 회전환(11)에서 고정 오일링 도관(17)으로 일어나며, 이때 분출구멍(18)에서 선회에 따르는 오일을 포획하게 된다. 오일 감손이 선회 성능이 과도하게 손실되지 않도록 공기와류를 발생하는 방사 립(8)은 펌프 로우터(7)상에 제공되어 있다. 오일 회전환은 오일링 도관(17)내에 형성되며, 오일 회전환의 내측 직경은 자체 조정되어서 외측 반경에서의 원심 압력이 오일 분기관(16)과 로울링 베어링 속으로 분사노즐(20)을 통해 오일을 주입하는데 충분하다. 분사노즐(20)에서 오일 압력을 증가하기 위해 제2도에 도시된 것과 같이 오일 분기관(16)이 오일링 도관(17)에 접하도록 설계하는 것이 바람직하다. 그러한 링 도관(17)으로 얻을 수 있는 오일 압력은 약 2바아이다.

Claims (3)

1. 터어보 과급기 축(1)상에 위치하고 통풍도관(13)을 구비하며 그 상부에 분출구멍(18)을 가지는 펌프 로우터(7)와, 하단부가 유조(12)에 잠겨 있으며 상단부는 원심력에 의해 작동중에 오일 회전환(11)을 내부에 형성하며 포켓(21)을 가지는 중공 공간(9)에 연결되어 있는 오일 흡입관(10)으로 구성되는 배기 가스 터어보 과급기의 자동 급유 원심 윤활유 펌프에 있어서, 펌프 로우터(7)는 두개의 축 베어링(2) 사이에서 터어보 과급기 축(1)에 고정되어 있으며, 고정된 U형 오일링 도관(17)은 오일 회전환(11) 외부의 더 큰 직경에 위치하며 오일 분기관(16)과 오일 압력관(19)을 통해 축 베어링(2)의 측면에 위치한 분사노즐(20)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 자동 급유 원심 윤활유 펌프.
2. 제1항에 있어서, 오일 분기관(16)은 오일링 도관(17)에 접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 자동 급유 원심 윤활유 펌프.
3. 제1항에 있어서, 작동중 내부에 오일 회전환(11)을 형성하는 펌프 로우터(7)의 중공 공간의 포켓(21)은 오물 분리기로 작용하는 것을 특징으로 하는 자동 급유 원심 윤활유 펌프.

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