KR950005839B1

KR950005839B1 - 수중트러스트베어링장치

Info

Publication number: KR950005839B1
Application number: KR1019880012829A
Authority: KR
Inventors: 고오지 아이자와; 가쓰또시 니이; 가즈히꼬 가와이께; 겐고 하세가와; 아끼라 사루따; 료오이찌 나까시마
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게
Priority date: 1987-10-02
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1995-05-31
Also published as: KR890006990A; JPH0694884B2; US5035519A; JPH0193614A

Abstract

내용 없음.

Description

수중트러스트베어링장치

제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치를 채택하는 수중모터의 종단면도.

제2도는 본 발명의 한 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치의 단면도.

제3도는 수중트러스트베어링장치의 중요부인 트러스트런너와 트러스트베어링의 사시도.

제4도는 제3도의 선 Ⅳ-Ⅳ에 따른 단면전개도.

제5도는 본 발명에 따른 트러스트베어링장치의 성능과 종래 트러스트베어링장치의 성능을 비교하여 나타낸 특성그래프.

제6도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 트러스트베어링의 평면도.

제7도는 제6도의 선 Ⅶ-Ⅶ에 따른 단면도.

제8도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치의 트러스트런너와 트러스트베어링의사시도.

제9도는 본 발명의 더욱 다른 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치의 트러스트런너, 트러스트베어링 및 베어링프레임의 사시도.

제10도는 본 발명의 더욱더 다른 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치의 트러스트런너, 트러스트베어링 및 베어링프레임의 사시도.

제11도는 본 발명의 기타 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치의 트러스트런너, 트러스트베어링 및 베어링프레임의 사시도.

제12도는 종래 수중트러스트베어링장치의 단면도.

제13도는 제12도에 나타낸 수중트러스트베어링장치의 트러스트베어링의 구성부품인 패드의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전샤프트 11, 39 : 칼라

12, 34 : 트러스트런너 13 : 피벗수납부재

20 : 트러스트베어링장치 21, 37, 42 : 베어링프레임

22, 30, 33, 36, 41, 45 : 트러스트베어링 23, 38, 43 : 리브

24, 40 : 슬릿 27 : 연통구멍

35 : 홈 44 : 스텝부

본 발명은 수중트러스트베어링장치에 관한 것으로, 특히 수중펌프에 사용되는 수직형 수중모터의 수중트러스트베어링장치에서 트러스트베어링부의 개량에 관한 것이다.

본 발명은 개량된 트러스트베어링이 수중트러스트베어링장치의 트러스트프레임과 링형 트러스트런너사이에 장착되는 수중트러스트베어링장치에 관한 것이고, 또는 수중트러스트베어링장치의 개량된 트러스트베어링과 개량된 트러스트프레임에 관한 것이다.

종래의 수중트러스트베어링장치에는 예를들어 일본국 특허공개 제87-4920호에 개시된 바와 같이 경사패드식 트러스트베어링장치가 사용되었다.

이 종래의 경사패드식 수중트러스트베어링장치(107)에서는 제12도에 도시된 바와 같이 샤프트칼라(111)가 육각너트(110)로 회전샤프트(101)에 고정되고, 링형 트러스트런너(112)가 샤프트칼라(111)에 삽입된다. 베어링프레임(115)는 트러스트런너(112)에 대향하도록 위치되고 피벗수납부재(113)로 지지되며, 베어링프레임(115)이 회전정지부재(114)와 결합하여 회전하지 않게 되고, 트러스트베어링(116) 이 베어링프레임(115)에 장착된다.

트러스트베어링(116)은 다수의 부채꼴형 패드(117)로 구성된다. 이 부채꼴형 패드(117)는 베어링프레임(115)상에서 원주방향에 위치된다. 각 패드(117)는 제13도에 도시된 바와 같이 중심저부에 핀(118)을 갖는다. 이 핀(118)은 베어링프레임(115)에 형성된 구멍(119)으로 삽입된다. 이 핀(118)은 경사져서 베어링프레임(115)과 같이 회전할 수 있다.

종래의 수중트러스트베어링장치(107)는 베어링프레임(115)상에 장착된 다수의 부채꼴형 패드(117)와 링형 트러스트런너(112)를 포함한다.

회전샤프트(101)가 회전할때 트러스트런너(112)도 회전한다. 회전샤프트(101)의 회전에 의해 물이 유동되고, 트러스트베어링(116)의 패드(117)는 물의 유동에 의해 트러스트런너(112)에 대항하여 원주방향으로 경사진다. 패드(117)의 경사는 패드(117)의 선단이 트러스트런너(112)에 대항하여 회전방향측에서 더 높게 한다.

그 결과 트러스트런너(112)의 저부면에 형성된 미끄럼면과 각 패드(117)의 상부면에 형성된 미끄럼면사이의 공간에 간극이 형성된다. 이 간극은 트러스트런너(112)에 대항하는 회전방향에서 끝이 뾰족한 쐐기형태를 갖는다. 이 쐐기형 간극은 쐐기효과로 동압력을 일으키고, 더우기 내부에 수막을 형성하며, 그때 모든 트러스트하중(축방향 하중)이 수막으로 지지된다.

그러나 종래의 수중트러스트베어링장치(107)에서 패드(117)의 경사를 이용하므로써 동압력이 발생하고 수막이 형성된다. 따라서 트러스트하중이 크게 될때 패드(117)의 경사도는 작게 되고, 이때 트러스트런너(112)상에 형성된 미끄럼면과 패드(117)상에 형성된 미끄럼면이 밀접하게 부착한다.

그 결과 쐐기형 간극이 더 좁게 되고 쐐기효과에 의한 동압력의 발생이 더 작아지며, 이에 따라 수막은 트러스트런너(112)상에 형성된 미끄럼면의 공간과 패드(117)상에 형성된 미끄럼면의 공간사이에 거의 형성되지 않는다.

이로 인하여 미끄럼면의 공간에서 온도상승이 크게 되고, 패드(117)의 미끄럼면은 패드(117)의 상부면의 온도와 하부면의 온도사이에 있는 온도차에 의해 볼록꼴로 변형된다. 더우기 패드(117)의 미끄럼면은 트러스트하중 자체에 의해서도 볼록꼴형태로 변형된다.

패드(117)의 미끄럼면에서 볼록꼴형태의 하중변형으로 쐐기형태의 간극이 더 좁아지게 되고, 이것은 수막의 형성을 어렵게 만든다. 그 결과 트러스트베어링장치(107)가 트러스트하중을 지지하는 것을 불가능하게 된다.

따라서 큰 트러스트하중을 지지하기 위하여 수중트러스트베어링장치(107) 자체를 전체적으로 크게 구성할 필요가 있으나 이것은 비용을 고가로 한다.

상기 설명한 바와 같이 종래의 수중트러스트베어링장치(107)에서는 큰 트러스트하중에 대한 쐐기형 간극의 감소, 트러스트베어링장치(107)의 열변형 그리고 트러스트하중에 의한 하중변형이 충분히 고려되지 못했다. 따라서 트러스트베어링장치(107)의 하중수용력을 충분히 가질 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 하중수용력을 증가시킬 수 있는 수중트러스트베어링장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 큰 하중에서도 사용될 수 있는 수중트러스트베어링장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 트러스트하중이 클때에도 쐐기효과에 의한 동압력의 발생과 수막의 형성을 확실하게 할 수 있는 수중트러스트베어링장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 더욱 다른 목적은 트러스트런너의 미끄럼면과 트러스트베어링의 미끄럼면사이에서 온도상승을 방지할 수 있는 수중트러스트베어링장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기타 목적은 안정된 베어링성능을 얻을 수 있는 수중트러스트베어링장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 수중트러스트베어링장치는 회전샤프트, 이 회전샤프트에 고정된 샤프트칼라, 이 샤프트칼라상에 장착된 링형 트러스트런너, 이 트러스트런너를 미끄럼가능하게 지지하는 트러스트베어링, 트러스트런너와 트러스트베어링이 장착되는 베어링프레임을 포함한다.

트러스트베어링은 링형 판체로 구성되고, 다수의 리브부재는 트러스트베어링의 링형 판체상에 제공되며, 리브부재는 트러스트하중에 따른 원주방향에서 하중변형량의 차이를 만들고 더우기 트러스트베어링의 링형판체의 미끄럼면과 트러스트런너의 미끄럼면사이에서 쐐기형 간극을 일으킨다.

트러스트베어링은 링형 판제로 구성되고, 다수의 리브부재는 트러스트린너상에 제공되며, 리브부재는 트러스트하중에 따른 원주방향에서 하중변형량의 차이를 만들고 더우기 트러스트베어링의 링형 판체의 미끄럼면과 트러스트런너의 미끄럼면사이에서 쐐기형 간극을 일으킨다.

본 발명에 따라 쐐기형 간극이 하중변형을 이용하여 형성되기 때문에 트러스트하중이 큰 하중치에서 크게 될때에도 쐐기형 간극은 좁아지지 않는다. 따라서 수막의 형성과 쐐기효과에 의한 동압력의 발생은 확실하게 될 수 있고, 트러스트런너의 미끄럼면과 트러스트베어링의 미끄럼면사이에서 온도상승이 방지될 수 있다.

본 발명의 수중트러스트베어링장치에 따라 수막의 형성과 쐐기효과에 의한 동압력의 발생은 트러스트하중이 크게 될때에도 확실하게 될 수 있고, 트러스트런너의 미끄럼면과 트러스트베어링의 미끄럼면사이에 형성된 공간에서 온도상승은 억제될 수 있으며, 이에 의해 수중트러스트베어링장치의 하중수용력이 증가될 수 있고, 이 장치가 큰 하중에서도 사용될 수 있다.

수중트러스트베어링장치의 하중수용력이 종래의 수중트러스트베어링장치의 하중수용력과 동일할때에도 수중트러스트베어링장치의 소형화를 달성할 수 있고 제조비를 낮출 수 있다.

더우기 수중트러스트베어링장치의 트러스트베어링이 단일체구조로 되어 있기 때문에 트러스트베어링의 높이방향에서 치수정밀도를 쉽게 얻을 수 있고 국부접촉이 사라지며, 이에 의해 수중트러스트베어링장치의 안정된 베어링성능을 달성할 수 있다. 또 마모에 의한 손상이 감소되기 때문에 수중트러스트베어링장치의 장수명화도 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 수중트러스트베어링장치의 한 실시예를 이하에서 도면을 참조하여 설명한다.

수중펌프에서 사용하는 수직형 수중모터가 제1도에 도시된 바와 같이 구성되고, 여기서 본 발명에 따른 수중트러스트베어링장치의 한 실시예를 채택한다.

회전샤프트(1)는 각각 샤프트의 상부에서 레이디얼베어링(2)에 의해 또 하부에서 레이디얼베어링(3)에 의해 지지된다. 회전자(4)는 회전샤프트(1)로 지지된다. 고정자(5)는 회전자(4)의 둘레에 배열된다. 고정자(5)는 모터의 주몸체(6)의 내측부내에 제공된다. 트러스트베어링장치(20)는 회전샤프트(1)의 하단부에 배치된다. 회전샤프트(1)의 상단부에 펌프(도시하지 않음)가 연결된다. 펌프구동으로 야기되는 모든 트러스트하중(축방향 하중)은 수중트러스트베어링장치(20)에 흡수된다.

물은 수중트러스트베어링장치(20)가 위치되는 부분을 포함하여 모터주몸체(6)의 내부에 채워진다. 시일링부재(8)는 물의 유출을 차단하기 위해 회전샤프트(1)의 상단부의 주위부에 제공된다. 수중트러스트베어링장치(20)는 베어링작용을 하며, 여기서 물이 윤활액체로써 작용한다. 이 종류의 트러스트베어링장치(20)는 일반적으로 수중트러스트베어링장치로 칭한다.

제2도는 본 발명에 따른 수중트러스트베어링장치의 한 실시예를 도시한다 샤프트칼라(11)는 육각너트(10)로 회전샤프트(1)에 고정되고, 링형 트러스트런너(12)는 샤프트칼라(11)에 삽입된다. 트러스트런너(12)는 베이킹 카본재로 만든다. 피벗수납부재(13)는 베어링프레임(21)을 수용하기 위해 모터주몸체(6)의 저부에 장착되고, 회전정지부재(14)는 모터주몸체(6)의 내측부에 장착된다.

본 발명의 상기 실시예의 수중트러스트베어링장치(20)는 피벗수납부재(13)로 지지되며 트러스트베어링(22)을 회전시키지 않기 위하여 회전정지부재(14)와 결합되는 베어링프레임(21)과, 베어링프레임(21)에 장착되며 트러스트런너(12)에 대향하도록 위치되어 미끄럼가능하게 지지하는 트러스트베어링(22)으로 이루어진다.

트러스트베에링(22)은 제3도에 도시된 바와 같이 링형 판체로 구성된다. 다수의 리브(23)는 베어링프레임(21)을 향하는 저부에서 링형 판체상에 제공된다. 각 리브(23)는 링형 판체의 저부에서 반경방향을 향하여 연장되고 각기 소정의 폭으로 되어 있다.

윤활하는 물을 도입하는 다수의 통로(슬릿)는 트러스트런너(12)에 대항하여 링형 판체의 미끄럼면에 형성되고 링형 판체의 반경방향을 향하여 연장된다. 각 슬릿(24)은 인접한 두개의 리브(23)의 거의 중간에 각각 위치된다. 각 슬릿(24)은 링형 판체의 내측직경단부에서 개방되고 링형 판체의 외측직경단부에서 폐쇄된다.

바꾸어 말하면 트러스트베어링(22)의 링형 판체는 슬릿(24)이 존재하는 위치에서도 외측주위부(26)에 연결된다. 슬릿(24)의 외측직경단부는 트러스트런너(12)의 외측면(25)을 지나 링형 판체의 외측주위부(26)로 연장된다.

슬릿(24)의 외측주위부(26)는 슬릿(24)의 외측직경단부와 트러스트런너(12)의 외측면(25)사이에 형성된다. 윤활하는 물의 다수 연통구멍(27)은 베어링프레임(21)내에 형성되고 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 상부 중심면을 향하여 개방된다.

본 발명의 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치(20)의 상기 구조에서 트러스트하중(축방향 하중)이 트러스트베어링(22)에 작용할때 리브(23)의 존재부와 비존재부에서 각각 두께가 다르기 때문에 변형량의 차이는 원주방향에서 링형 판체에 일어난다.

트러스트베어링(22)의 링형 판체상에서 하중변형은 리브(23)의 부근에 있는 링형 판체의 미끄럼면에서 더 작아진다. 하중변형은 리브(23)의 부근을 제외하고는 미끄럼면에서 더 커진다.

특히 슬릿(24)의 부근에 있는 링형 판체의 미끄럼면에서 하중변형은 더 크게 된다. 왜냐하면 슬릿(24)의 부근에서 미끄럼면을 갖는 링형 판체가 리브(23)의 두께보다 디 얇은 두께를 갖고, 또한 슬릿(24)이 존재하기 때문이다.

상기와 같이 변형량의 차이때문에 쐐기형 간극은 트러스트런너(12)의 하부면의 미끄럼면과 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 상부면의 미끄럼면사이에 형성된 공간에 발생한다.

즉 본 발명의 실시예의 러브(23)는 트러스트하중에 따른 트러스트베어링(22)의 원주방향에서 변형량의 차이를 만들고 또한 간극발생부재로써 작용하며, 여기서 쐐기형 간극이 트러스트런너(l2)의 미끄럼면과 트러스트베어링(22)의 미끄럼면사이의 공간에서 발생된다. 따라서 동압력은 회전샤프트(1)의 회전동안에 트러스트베어링장치(20)의 간극부에서 일어난다.

여기서 본 발명의 이런 사실은 제4도를 참고하여 설명한다. 하중변형은 리브(23)상에 위치된 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 미끄럼면의 A₁부분에서 거의 일어나지 않는다. 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 미끄럼면의 A₀와 A₂부분에서 하중변형량은 트러스트하중량에 비례하여 일어난다.

링형 판체의 A₀부분에서 트러스트런너(12)의 회전방향(R)에서 끝이 뾰족한 쐐기형 간극은 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 미끄럼면과 트러스트런너(12)의 미끄럼면사이의 공간에 형성된다. 따라서 동압력은 회전샤프트(1)의 회전동안에 트러스트런너(12)의 미끄럼면과 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 A₀부분사이의 공간에서 일어난다.

링형 판체의 A₂부분에서 트러스트런너(12)의 회전방향(R)에서 단부를 향하여 넓어지는 간극은 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 미끄럼면과 트러스트런너(12)의 미끄럼면사이의 공간에서 형성된다. 따라서 동압력은 회전샤프트(1)의 회전동안에 트러스트런너(12)의 미끄럼면과 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 A₂부분사이의 공간에서 발생되지 않는다.

게다가 트러스트베어링(22)의 외측주위부와 내측주위부를 비교하여 보면 트러스트베어링(22)의 외측주위부는 인접한 두개의 리브(23)사이의 거리가 트러스트베어링(22)의 내측주위부의 것보다 더 길기 때문에 쉽게 변형한다. 그러나 트러스트베어링(22)의 외측주위부에서 링형 판체가 슬릿(24)의 결핍때문에 연결된다.

따라서 필요량이상의 하중변형은 방지되며, 이결과 하중변형량은 거의 동일한 변형량치로 되도록 유지될수 있다. 그러므로 트러스트베어링(22)의 외측주위부의 과도한 하중변형때문에 반경방향에서 트러스트베어링(22)의 외측부를 향하는 동압력의 누출이 방지될 수 있다.

따라서 트러스트베어링(22)의 미끄럼면의 A₀부분에 형성된 쐐기형 간극을 만드는 동압력은 트러스트하중을 지지하기 위한 수막을 만들도록 효과적으로 이용될 수 있다. 트러스트베어링(22)의 A₀부분에서 이 쐐기형 간극은 하중변형의 이용에 의해 형성된다. 그러므로 트러스트하중이 큰 하중치일 경우에도 쐐기형 간극은 좁아지지 않게 된다.

수막형성물의 작용과 쐐기효과에 의한 동압력의 발생은 본 발명의 상기 실시예에서 유지될 수 있다. 더우기 트러스트베어링(22)의 미끄럼면과 트러스트런너(12)의 미끄럼면사이의 공간에서 온도상승은 상기 작용으로 억제될 수 있다.

따라서 본 발명의 상기 실시예에 따라 수중트러스트베어링장치(20)는 큰 하중조건에서도 사용될 수 있고, 이에 의해 수중트러스트베어링장치의 큰 하중수용력을 얻을 수 있다.

본 발명의 이 실시예에서 다수의 슬릿(24)은 상기한 바와 같이 트러스트베어링(22)상에 제공된다. 그 결과 트러스트런너(12)의 펌핑작용에 의해 윤활하는 물은 배어링프레임(21)의 연통구멍(27)을 통하여 흡입되고 베어링프레임(21)의 저부로부터 트러스트베어링(22)의 슬릿(24)을 지나며, 트러스트베어링(22)의 외측주위부(26)를 통하여 강제로 유출되는 물의 유동이 내부에서 일어날 수 있다.

다시 말하면 트러스트베어링(22)의 슬릿(24)은 베어링프레임(2l)의 저부로부터 트러스트베어링(22)의 미끄럼면과 트러스트런너(12)의 이끄럼면사이의 공간을 향하여 윤활하는 물이 지나도록 하는 통로부재로써 작용한다.

따라서 트러스트베어링(22)의 외측주위부(26)는 트러스트베어링(22)의 외측주위부(26)로부터 유출된 윤활하는 물에 의해 냉각되며, 이에 의해 트러스트베어링(22)의 외측주위부(26)로부터 열분산이 향상될 수 있다.

그 결과 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 미끄럼면에서 온도상승이 훨씬 더 효과적으로 억제될 수 있고, 볼록꼴형태의 열변형의 발생이 실질적으로 해결될 수 있다. 이것은 수중트러스트베어링장치(20)에 의한 큰 하중지지를 가능하게 하고, 수중트러스트베어링장치(20)에 의한 안정된 베어링작용이 고속에서도 또 큰하중상태에서도 달성될 수 있다.

제5도는 두 비교예의 특성그래프를 도시한 것으로, 여기서 제2도에 도시된 본 발명의 상기 실시예에서 수중트러스트베어링장치(20)에 있는 마찰토오크와 종래의 트러스트베어링장치에 있는 마찰토오크가 실질적으로 동일한 치수크기를 갖는 트러스트베어링에서의 상태하에서 비교된다.

수중트러스트메어링장치의 베어링성능은 베어링면압력의 변화에 비례하는 마찰토오크의 안정성으로 추정될 수 있다. 제5도에 도시된 바와 같이 종래의 수중트러스트베어링장치에섀서마찰토오크는 중간하중정도에서 급격하게 증가한다.

종래의 수중트러스트베어링장치와 대조적으로 본 발명의 상기 실시예에서 안정된 마찰토오크는 고하중치에서도 유지된다. 따라서 본 발명의 상기 실시예에 따른 수중트러스트베어링장치(20)가 우수한 베어링성능을 제공할 수 있다는 것을 실험적으로 확인하였다.

상기한 바와 같이 본 발명에서 상기 실시예의 수중트러스트베어링장치(20)에 따라 수중트러스트베어링장치(20)는 고하중에서도 사용될 수 있으며, 이에 의해 수중트러스트베어링장치(20)의 하중수용력이 대폭적으로 향상될 수 있다.

더우기 본 발명의 상기 실시예에 따라 단위면적에 대한 적재하중을 크게 할 수 있기 때문에 동일한 트러스트하중하에서 종래의 수중트러스트베어링장치와 비교하여 더 작은 수중트러스트베어링장치를 만들 수 있다.

수중트러스트베어링장치(20)의 소형화를 수반하여 재료 및 제조비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 트러스트베어링(22)에서 교반손실의 감소를 달성할 수 있다. 따라서 수중모터의 경량화 및 소형화를 달성할 수 있다,

더우기 본 발명에 따른 상기 실시예의 트러스트베어링(22)은 다수의 패드를 포함하는 종래의 트러스트베어링과 비교하여 단일화구조를 가지며, 트러스트베어링(22)의 내측면과 외측면의 처리는 한번에 실행될 수 있고, 또한 높이방향에서 치수정밀도가 쉽게 제공될 수 있다.

따라서 회전샤프트(1)의 회전하에서 트러스트베어링(22)의 국부접촉은 사라지게 되고, 안정된 베어링성능을 처음부터 달성할 수 있으며, 이에 의해 수중트러스트베어링장치(20)의 확실성이 향상될 수 있다. 트러스트베어링(22)의 국부접촉이 사라짐에 따라 트러스트베어링(22)이 손상은 방지될 수 있고 수중트러스트베어링장치(20)의 장수명화가 기대된다.

더우기 트러스트베어링(22)은 다수의 패드를 포함하는 종래의 수중트러스트베어링장치와 비교하여 단일화구조로 만들어질 수 있고, 트러스트베어링(22)을 구성하기 위한 제조정밀도가 쉽게 달성될 수 있다.

본 발명의 이 실시예에서 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 외측주위부(26)는 트러스트런너(12)의 외측직경면(25)으로부터 외측부에 위치된다. 이런 구조의 트러스트베어링(22)이 다음 이유로 채택된다.

트러스트베어링(22)상에 제공된 슬릿(24)의 외측직경 단부가 트러스트런너 (12)의 외측직경면(25)과 동일위치에 또는 내측에 세트되면 트러스트런너(12)의 펌핑작용에 의해 윤활하는 물의 유출량이 감소되고 트러스트런너(12)의 미끄럼면의 외측주위부의 부근에서의 냉각이 충분히 될 수 없는 것으로 간주된다.

더우기 본 발명의 상기 실시예에서 회전샤프트(1)의 역회전을 고려하면 트러스트베어링(22)상에 제공된 슬릿(24)의 위치는 인접한 두개의 리브(23)의 중간에 있도록 셋트된다. 그러나 트러스트베어링(22)의 슬릿(24)의 위치는 회전샤프트(1)의 회전방향에 따라 결정될 수 있고, 이에 따라 슬릿(24)의 위치는 연접한 두개의 리브(23)의 중간위치로 제한되지 않는다. 회전샤프트(1)가 단지 한 방향에서 회전할때 연접한 두개의 리브(23)사이에 배치된 슬릿(24)은 선두에 있는 리브(23)측을 향하여 멀리 위치된다.

더우기 트러스트베어링(22)의 각 슬릿(24)은 슬릿(24)의 내측직경단부가 개방되는 구조를 채택하였다, 그러나 트러스트베어링(22)의 각 슬릿(24)은 트러스트베어링(22)의 링형 판체상에 제공된 슬릿(24)이 외측직경단부에서 개방되고 내측직경단부에서 폐쇄되는 구조를 채택할 수 있다.

더우기 본 발명의 상기 실시예에서 반경방향에 있는 리브(23)의 폭은 토러스트베어링(22)의 링형 판체상의 어떤 부분에서도 동일하다. 그러나 반경방향에 있는 리브(23)의 폭은 트러스트하중상태에 따라 결정될수 있고, 이에 따라 트러스트베어링(22)상에 제공된 러브(23)의 폭은 트러스트베어링(22)의 반경방향에서 동일한 폭으로 한정되지 않는다.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 것으로, 여기서 하중변형이 트러스트베어링의 원주방향에서 또 반경방향에서 되고, 이에 의해 수중트러스트베어링장치의 하중수용력이 제2도에 도시된 상기 실시예에서 보다 더 향상될 수 있다.

즉 제2도에 도시된 본 발명의 실시예에서 트러스트베어링(22)의 링형 판체의 판폭은 반경방향에서 동일하고, 게다가 제6도에 도시된 본 발명의 실시예에서 트러스트베어링(30)의 링형 판체의 판폭은 트러스트베어링(30)의 반경방향에서 두 단계로 변화된다.

제7도에 도시된 바와 같이 본 발명의 이 실시예에서 리브가 없는 부분에서 트러스트베어링(30)의 링형판체의 판폭은 얇은 판폭을 갖는 내측주위부(31)와 두꺼운 판폭을 갖는 외측주위부(32)로 이루어진다.

제7도에 도시된 이 구조에서 트러스트하중이 작용할때 하중변형은 제4도에 도시된 것과 유사하게 트러스트베어링(30)의 반경방향에서 일어난다. 이 경우에 쐐기형 간극이 트러스트베어링(30)의 반경방향의 외측부에서 끝이 뾰족한 형상으로 형성된다.

따라서 동압력은 트러스트런너와 트러스트베어링(30)사이의 공간에서 트러스트베어링(30)의 반경방향에 있는 쐐기효과로 일어난다. 더우기 동압력이 부가됨에 따라 수중트러스트베어링장치의 하중수용력에서의 향상이 본 발명의 이 실시예에서 기대된다.

본 발명의 상기 실시예에서 윤활하는 물을 통과시키기 위한 통로부재로써 다수의 슬릿(24)은 트러스트베어링(30)에 형성된다. 그러나 슬릿(24)은 트러스트런너측에 제공될 수 있다.

제8도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 여기서 다수의 홈(35)은 트러스트런너(34)측에 제공된다. 제8도에서 트러스트베어링(33)은 슬릿을 갖지 않는 상부 미끄럼면을 갖고 있다. 다수의 리브(23)는 베어링프레임을 향하여 반대로 위치하도록 하기 위해 저부에서 트러스트베어링(33)상에 제공된다. 트러스트런너(34)는 윤활하는 물을 윤활시키기 위한 통로부재로써 미끄럼면측에서 다수의 홈(35)을 포함한다.

트러스트런너(34)상에 제공된 각 홈(35)은 반경방향에 있는 트러스트런너(34)의 미끄럼면의 내측주위면으로부터 외측주위면으로 연장되며 퍼진다. 이런 방식으로 홈(35)은 본 발명의 상기 실시예의 슬릿(24)과 유사하게 냉각작업을 달성시킬 수 있다.

더우기 본 발명의 이 실시예에서 회전샤프트의 회전에 따라 홈(35)에서 이 물질을 수집하는 것은 쉽다. 그 다음에 이물질은 트러스트런너(34)의 외측직경방향을 향하여 송출된다.

따라서 트리스트런너(34)의 미끄럼면과 트러스트베어링(33)의 미끄럼면사이의 공간에서 이물질에 의한 자극이 거의 없게 되고, 트러스트런너(34)의 미끄럼면과 트러스트베어링(33)의 미끄럼면상에서 손상이 방지될 수 있으며, 이에 따라 수중트러스트베어링장치의 안정된 베어링성능이 장기간 동안 확실하게 될 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명의 상기 실시예에서 다수의 리브(23)는 트러스트베어링(33)의 저부상에 제공된다. 그러나 리브(23)는 베어링프레임측에 형성될 수 있다.

제9도는 본 발명의 더욱 다른 실시예를 도시한 것으로, 여기서 다수의 리브(38)는 베어링프레임(37)측에 형성된다. 리브(38)는 트러스트베어링(36)측에 제공되는 것이 아니라 베어링프레임(37)측의 상부에 제공된다.

더우기 트러스트베어링(36)을 베어링프레임(37)에 위치시키기 위한 링형 칼라(39)는 외측직경단부에서 트러스트베어링(36)에 일체로 형성된다. 다수의 슬릿(40)은 트러스트베어링(36)상에 제공되고, 칼라(39)의 노출부를 포함하는 트러스트베어링(36)의 외측직경단부면을 향하여 처음부터 끝까지 연장된다.

윤활하는 물을 위한 다수의 통로는 인접한 리브(38)사이에 형성된다. 다수의 통로는 트러스트런너(12)의 미끄럼면과 트러스트베어링(36)의 미끄럼면사이의 공간으로 물을 윤활시킨다.

본 발명의 상기 실시예에서 트러스트베어링(36)은 리브(38)가 있던지 또는 없던지간에 각 장소에서 하중변형량의 차이를 만들고, 이에 의해 쐐기형 간극은 원주방향에서 트러스트베어링(36)의 미끄럼면과 트러스트런너(12)의 미끄럼면에 형성된다.

즉 리브(38)는 반경방향에서 하중변형량의 차이를 만들게 하고, 트러스트베어링(36)의 미끄럼면과 트러스트런너(12)의 미끄럼면사이에 형성된 공간에서 쐐기형 간극을 만들기 위한 간극발생부재로써의 역할을 한다.

따라서 본 발명의 상기 실시예에서 큰 트러스트하중이 지지될 수 있고, 수중트러스트베어링장치의 하중수용력은 제2도에 도시된 본 발명의 상기 실시예와 유사하게 향상될 수 있다.

본 발명의 상기 실시예에서 베어링프레임(37)은 예를들면 정밀주조과정을 통하여 제조되어 베어링프레임(37)을 제조하기 위한 대량생산을 채택할 수 있고, 더우기 다수의 리브(38)를 갖는 베어링프레임(37)이 본 발명이 상기 실시예와 유사하게 저렴한 비용으로 제조될 수 있다. 또한 링형 칼라(39)가 트러스트베어링(36)의 외측직경단부에 제공되기 때문에 베어링프레임(37)으로 트러스트베어링(36)의 위치선정은 쉽게 달성될 수 있고, 베어링프레임(37)에 트러스트베어링(36)의 조립은 간단히 실행될 수 있다.

제10도는 본 발명의 더욱더 다른 실시예를 도시한 것이다. 본 발명의 이 실시예는 제9도에 도시된 본 발명의 실시예의 것과 유사한 구조를 갖는다. 제10도에 도시된 본 발명의 이 실시예에서 베어링프레임(42)으로 위치선정하기 위한 칼라는 트러스트베어링(41)상에 제공되지 않고, 베어링프레임(42)의 스텝부(44)를 갖는 다수의 리브(43)는 외측주위부에서 계단형상으로 형성되며, 베어링프레임(42)에 트러스트베어링(41)의위치선정은 리브(43)의 스텝부(44)로 결정된다.

본 발명의 이 실시예에서 제9도에 도시된 본 발명의 상기 실시예의 트러스트베어링(36)상에 제공된 칼라(39)와 유사한 효과와 작동이 달성될 수 있다. 트러스트베어링(41)은 형상면에서 간단한 구조로 구성된다. 즉 트러스트베어링(41)의 링형 판체가 다수의 슬릿(24)을 가지며, 트러스트베어링(41)의 제조비의 감소가 기대된다.

제11도는 본 발명의 기타 실시예를 도시한 것으로, 여기서 제8도에 도시된 실시예의 구조가 제10도에 도시된 실시예의 윤활하는 물통로부재로써 채택된다. 본 발명의 이 실시예에서 트러스트베어링(45)은 슬릿을 갖지 않지만 양표면에 평면형상을 갖는 링형 판체로 된다. 다수의 홈(35)은 트러스트베어링(45)에 대향하여 위치되도록 반경방향에서 트러스트런너(34)상에 제공된다.

본 발명의 이 실시예에 따라 본 발명의 상기 실시예와 유사한 효과 및 작동이 달성될 수 있다. 더우기 본 발명의 이 실시예에 따라 트러스트베어링(45)이 간단한 형상의 링형 판체로써 구성되기 때문에 트러스트베어링(45)의 제조비가 더욱 감소될 수 있다.

본 발명의 상기 모든 실시예에서 리브부재들은 트러스트베어링측에 제공되고, 쐐기형 간극은 트러스트베어링의 하중변형에 따라 형성된다. 그러나 리브부재들이 트러스트런너측에 제공될 수 있고, 이때 트러스트런너가 하중변형을 만들게 한다.

상기 구조에서 쐐기형 간극은 트러스트베어링의 미끄럼면과 트러스트런너의 미끄럼면사이에 형성될 수 있고, 이에 의해 리브부재들을 갖는 트러스트베어링과 유사한 효과와 작동이 달성될 수 있다.

트러스트베어링의 미끄럼면과 트러스트런너의 미끄럼면사이에 쐐기형 간극을 형성하기 위한 본 발명의 상기 실시예들에서 하중변형을 이용하는 구조는 리브부재들의 제공으로 채택된다.

본 발명에 의한 하중변형의 장치에서 트러스트하중이 크게 되고 하중변형이 그 하중량에 따라 일어날때 쐐기효과에 따른 충분한 동압력이 기대된다. 더우기 미끄럼면에서 쐐기형을 위한 처리가 불필요하기 때문에 제조비용이 저렴하게 된다. 또한 트러스트런너나 트러스트베어링의 미끄럼면이 일정하게 마모되기 때문에 안정된 쐐기효과는 미끄럼면의 마모영향없이 달성될 수 있다.

Claims

회전샤프트와; 상기 회전샤프트에 고정된 샤프트칼라와; 실제로 편평한 상측 표면과 실제로 편평한 바닥표면을 가진 링형상 판체를 구비하여 상기 샤프트칼라상에 장착된 트러스트런너와; 상기 트러스트런너를 미끄럼가능하게 지지하기 위한 트러스트베어링수단과, 상기 트러스트베어링수단은 실제로 편평한 상측표면을 가진 링형 판체와, 각각 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체의 방사상 방향으로 연장되고 상기 트러스트베어링수단의 전체 두께에 결쳐 연장되는 복수의 슬릿을 포함하고, 상기 각 복수의 슬릿은 방사상 그것의 내측종단부에서 개방되고 그것의 방사상 외측부에서 폐쇄되고, 복수의 리브부재가 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체의 바닥표면에 구성요소로서 제공되고; 상기 트러스트베어링수단으로부터 분리되어 설치된 베어링프레임수단을 포함하는 수중트러스트베어링장치에 있어서; 상기 복수의 리브부재는 트러스트하중에 따른 원주방향에서 하중변형량의 차이를 야기하고, 그것의 상측 표면에 형성된 상기 트러스트베어링수단의 미끄럼면과 그것의 바닥표면에 형성된 상기 트러스트런너의 미끄럼면사이에 쐐기형 간극을 발생하고, 복수의 각 리브부재는 상기 트러스트베어링수단의 방사상 방향에서 같은 폭과 두께를 가지고 상기 트러스트베어링수단의 내측종단부로부터 그것의 외측종단부로 실제로 직선으로 연장되고, 상기 각 복수의 리브부재는 두개의 인접 슬릿사이의 실제로 중간지역에 위치되고 상기 베어링프레임수단의 상측 표면에 면하도록 배열되고; 여기에 있어서 상기 복수의 리브부재는 복수의 상기 각 슬릿의 출구부와 근접리브부재의 입구부사이에 상기 쐐기형 간극을 발생하고, 판체에서 하중변형량이 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체의 방사상방향에서 하중변형량의 값과 같은 것을 특징으로 하는 수중트러스트베어링장치.
제1항에 있어서, 상기 각 복수의 슬릿의 외직경부는 상기 트러스트런너의 외직경부에서 외측에 유지되는 것을 특징으로 하는 수중트러스트베어링장치.
제1항에 있어서, 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체는 상기 트러스트런너의 중심개구의 직경과 실제로 같은 직경을 가지는 중심개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중트러스트베어링장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 리브부재는 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체의 바닥표면에 균형적으로 배치되고, 상기 복수의 슬릿은 상기 트러스트베어링수단에 균형적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수중트러스트베어링장치.
제1항에 있어서, 복수의 통로호울부재가 상기 트러스트베어링수단의 미끄럼면과 상기 트러스트런너의 미끄럼면사이의 공간에 윤활제를 공급하기 위해 상기 베어링프레임수단에 제공되는 것을 특징으로 하는 수중트러스트베어링장치.
회전샤프트와; 상기 회전샤프트에 고정된 샤프트칼라와, 실제로 편평한 상측 표면과 실제로 편평한 바닥표면을 가진 링형상 판체를 구비하여 상기 샤프트칼라상에 장착된 트러스트런너와; 그위에 장착된 상기 트러스트베어링수단을 구비한 상기 트러스트베어링수단으로부터 분리된 베어링프레임을 포함하는 수중트러스트베어링수단에 있어서; 상기 트러스트베어링수단은 실제로 편평한 상측 표면을 가진 링형 판체와, 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체의 바닥표면에 구성요소로서 제공된 복수의 리브부재와, 오직 상기 트러스트베어링수단에만 제공되어 트러스트런너외 반지름 길이와 실제로 동등한 반지름 길이를 가지는 복수의 방사상으로 연장된 슬릿과, 그것의 상측 표면에 형성된 상기 트러스트베어링수단의 미끄럼면과 그것의 바닥표면에 형성된 상기 트러스트런너의 미끄럼면사이에 형성된 쐐기형 간극을 가지고; 상기 각 복수의 리브부재는 상기 트러스트베어링수단과 면하고 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체의 방사상 방향에서 연장된 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체의 실제로 편평한 바닥표면에 위치하고, 상기 복수의 슬릿은 상기 트러스트베어링수단의 전체 두께를 통해 연장되고 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체에 균형적으로 배치되고 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체의 내측종단부에서 개방되고 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체의 외측부에서 개폐되고, 상기 복수의 리브부재는 상기 트러스트베어링부재의 상기 판체의 바닥표면에 균형적으로 배치되고 방사상 방향에서 같은 폭과 두께를 가지고 각각 상기 복수의 슬릿의 두 인접슬릿사이의 실제로 중간지역에 위치하는 것을 특징으로 하고; 여기에 있어서, 상기 복수의 리브부재는 트레스트하중에 다른 원주방향에서 하중변형량의 차이를 야기하고, 상기 트러스트베어링수단의 미끄럼면과 상기 트러스트런너의 미끄럼면사이에 상기 쐐기형 간극을 발생하고, 상기 트러스트베어링수단의 각 상기 복수의 슬릿의 출구부와 상기 트러스트베어링수단의 인접리브부재의 입구부사이에 상기 쐐기형 간극을 발생하고, 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체에서 하중변형량이 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체의 방사상 방향에서의 변형량과 같은 값에서 유지되는 것을 특징으로 하는 수중트러스트베어링장치.
제6항에 있어서, 상기 트러스트베어링수단의 상기 링형 판체는 방사상 방향에서 균일한 두께를 가지고, 각 상기 복수의 슬릿은 같은 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 베어링장치.
제7항에 있어서, 상기 복수의 각 리브부재는 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체의 내측종단부로부터 상기 트러스트베어링수단의 상기 판체의 외측종단부로 실제로 직선으로 연장되는 것을 특징으로 하는 베어링장치.