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KR102411569B1 - 베인용 피벗 베어링 및 슬라이드 베어링을 구비한 회전식 슬라이딩 베인 기계 - Google Patents

베인용 피벗 베어링 및 슬라이드 베어링을 구비한 회전식 슬라이딩 베인 기계 Download PDF

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KR102411569B1
KR102411569B1 KR1020207022742A KR20207022742A KR102411569B1 KR 102411569 B1 KR102411569 B1 KR 102411569B1 KR 1020207022742 A KR1020207022742 A KR 1020207022742A KR 20207022742 A KR20207022742 A KR 20207022742A KR 102411569 B1 KR102411569 B1 KR 102411569B1
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KR
South Korea
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bearing
vane
slide
rotor
slot
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KR1020207022742A
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Inventor
아르네 회
Original Assignee
투써클 인더스트리즈 에이에스
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Publication date
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Abstract

본 발명은 회전자(9)를 구비한 공동(4)을 갖는 하우징(2)을 포함하는 유체 처리용 회전식 슬라이딩 베인 기계(1)에 관한 것이다. 베인(12)은 회전자(9)의 외향 슬롯(13)에 배열되고, 베인과 회전자 사이의 상대적인 슬라이딩은 회전 방향으로 가변 부피를 갖는 공간을 제공한다. 각각의 베인은 상기 베인(12)용 슬라이드 베어링을 형성하는 슬롯(13) 및 상기 슬롯(13) 반대쪽의 원통형 볼록면(116)을 구비한 슬라이드 베어링 몸체(105) 및 상기 슬롯(13)의 각각의 측면 상에, 상기 베인용 피벗 베어링을 형성하는 슬라이드 베어링 볼록면(116)과 대향하는 원통형 오목면(117)을 구비한 피벗 베어링 패드(106)를 포함하는 베인 베어링 장치(102)에 의해 지지된다.

Description

베인용 피벗 베어링 및 슬라이드 베어링을 구비한 회전식 슬라이딩 베인 기계
본 발명은 유체 처리용 회전식 슬라이딩 베인 기계에 관한 것으로, 상기 회전식 슬라이딩 베인 기계는 유체를 처리하기 위한 입구 및 출구를 갖는 공동(cavity)을 형성하는 원통형 내벽을 갖는 하우징; 상기 공동의 편심 회전자 축을 중심으로 회전 방향으로 회전 가능한 회전자로서, 상기 회전자의 외부면과 상기 하우징의 내벽 사이의 거리가 상기 회전 방향으로 변화하는, 회전자; 및 상기 공동의 중심 축을 중심으로 회전 가능한 베인으로서, 상기 베인은 상기 회전자의 외향 슬롯을 통하여 상기 하우징의 내벽으로 연장하고, 회전 동안 상기 베인과 상기 회전자 사이의 상대적인 운동이 있는, 베인을 포함한다.
폐쇄된 공간은 베인, 회전자의 외부면, 및 하우징의 내벽 사이에 정의된다. 회전자의 외부면과 벽 사이의 거리가 회전 방향으로 변하기 때문에, 폐쇄된 공간의 부피는 또한 회전 방향으로 변한다. 작동 동안, 이러한 공간이 공정 유체로 채워진다. 입구 및 출구의 위치 및 형상은 입구로부터 출구로의 공정 유체의 흐름을 제공하도록 구성된다.
상기 공동의 단부는 단부 캡에 의해 폐쇄되고, 회전자 및 베인은 공동을 통해 축방향으로 연장된다. 회전식 슬라이딩 베인 기계의 실제 사용에 대한 요구 사항에 따라, 베인의 외부 가장자리, 베인의 측면 및 회전자의 측면 모두에 시일이 제공될 수 있다.
회전자는 외부 드라이버에 의해 구동될 수 있다. 그런 다음 회전자가 베인을 구동하고 베인은 공정 유체를 움직인다. 이 경우, 회전식 베인 기계는 공정 유체가 액체인 경우 펌프로서 작동하고, 공정 유체가 기체 또는 2상, 즉 액체와 기체의 혼합물인 경우 압축기로서 작동한다. 다른 용도에서, 공정 유체는 베인 및 그에 따라 회전자를 구동시켜 외부 작업을 수행할 수 있다. 이 경우, 회전식 베인 기계는 공정 유체가 액체인 경우 유압 모터(hydromotor)로 작동하고 공정 유체가 기체 또는 2상인 경우 팽창기로 작동한다.
US 3130673 A호는 베인이 슬롯에서 자유롭게 미끄러져서 회전하는 동안 원심력으로 인해 회전자의 내벽을 지지하는 회전식 베인 펌프를 설명한다. 또한, 펌프 내의 압력은 베인의 내측에 작용하여 베인을 내벽에 대해 강제한다.
GB190621345A호는 원통형 공동을 구비한 케이싱과 공동 중심에 위치한 스핀들을 중심으로 독립적으로 회전 가능한 2 개의 베인을 갖는 회전식 베인 펌프를 설명한다. 상기 베인은 공동의 내부 반경과 동일한 길이를 갖는다. 원통형 벽을 구비한 종동 회전자는 케이싱에 편심으로 위치하고 스핀들은 벽 안에 있다. 베인은 두 개의 정반대 개구에 있는 회전자의 벽을 통과한다. 회전하는 동안, 회전자는 베인을 스핀들을 중심으로 회전시킨다. 회전자를 구동하기 위한 스핀들 및 샤프트는 반대쪽으로부터 공동 내로 연장한다. 이러한 방식으로, 회전하는 동안, 스핀들은 회전자를 간섭하지 않으며 샤프트는 베인을 간섭하지 않는다.
WO9943926A1호는 공동을 갖는 하우징, 하우징에 수용되고 회전자 축 및 주변 표면을 갖는 회전자, 상기 공동과 연통하는 입구 및 출구 통로, 각각 하우징의 내부 표면으로부터 회전자 축으로 방사상으로 연장하고 회전자 내의 슬롯에 반경 방향으로 미끄럼 가능하게 수용되는 하나 또는 그 초과의 베인, 및 공동의 일 부분이고 상기 하우징의 내부 표면, 회전자의 주변 표면, 및 적어도 하나의 베인의 측면에 의해 정의되는 적어도 하나의 작업 챔버를 포함하는 회전식-피스톤 기계를 기술한다. 각각의 베인은 축을 중심으로 제어 암의 일 단에 관절식으로 연결되어 있고, 타단에는 하우징의 공동을 통해 중심으로 연장하는 축과 일치하는 중심 축을 갖는 고정된 액슬 샤프트에 피벗식으로 저널링되며, 이러한 축은 회전자 축과 평행하게 연장하고 회전자 축으로부터 이격되고 회전자는 동력 인출 또는 동력 입력 장치를 적절히 구성한다.
US 3130673 A호는 자유롭게 미끄러지는 베인을 갖는 회전식 슬라이딩 베인 기계를 기술하는 반면, GB190621345A호 및 WO9943926A1호는 가이드 베인을 갖는 회전식 슬라이딩 베인 기계를 기술한다. 고성능 회전식 슬라이딩 베인 기계의 경우, 안내된 베인이 베인의 과도한 마모 없이 베인들 사이에 밀봉을 제공하기에 더 쉽게 만들기 때문에 안내된 베인은 자유롭게 미끄러지는 베인에 바람직하다. GB190621345A호의 회전식 슬라이딩 베인 기계는 저압 기계이며 고성능에는 적합하지 않다. WO9943926A1호의 회전식 슬라이딩 베인 기계는 고성능에 적합하다. 이 기계에서, 베인은 피버팅(pivoting) 및 슬라이딩에서 모두 안내된다. 그러나, 보다 콤팩트하고 덜 복잡한 설계가 바람직하다.
모든 회전식 슬라이딩 베인 기계에 대해, 압력은 입구로부터 출구까지 변화한다. 결과적으로, 베인에 걸쳐 다양한 차압이 있으며, 이는 베인에 작용하는 접선력을 변화시킨다. 정상적으로, 회전하는 동안 접선력의 방향이 변경된다.
각 베인에 작용하는 접선력에 의해 베인에 굽힘 모멘트가 생성된다. 접선력과 굽힘 모멘트는 슬롯의 베인에 작용하는 힘에 의해 흡수된다. 접선력과 굽힘 모멘트도 베인을 슬롯에서 기울어지게 한다. 접선력이 회전하는 동안 방향이 변경되므로, 베인이 슬롯에서 앞뒤로 기울어 진다. 베인에 작용하는 관성력으로 인한 동적 힘도 있다.
슬롯 내 힘은 슬롯 내에서 베인을 슬라이딩하는 동안 마찰을 증가시켜 슬라이딩을 줄이고 베인의 마모를 증가시킬 수 있다. 마찰을 줄이는 한 가지 방법은 슬라이드 베어링을 사용하는 것이다. 슬라이드 베어링은 건식, 고상 윤활, 액체 윤활유에 의해 윤활 처리 또는 공정 유체에 의해 윤활 처리될 수 있다.
슬롯 내에서 베인을 윤활하는 한 가지 방법은 유체역학적 베어링, 즉 베인의 움직임에 의해 패드와 베인 사이에 윤활유 막이 쌓이는 베어링 패드를 구비한 베어링을 사용하는 것이다. 그러나, 베인의 이동 방향의 연속적인 변화에 의해 충분히 두꺼운 윤활제 막이 쌓이는 것이 방지되며, 따라서 동압유체 베어링이 항상 적합하지는 않다.
많은 서비스에서, 공정 유체를 오염시키지 않기 위해, 액체 공정 유체 이외의 윤활유가 바람직하지 않을 수 있다. 예들은 회전식 슬라이딩 베인 기계를 발전 과정의 증기 팽창기 또는 산업 공정에서 열 펌프의 압축기로 사용하는 예들이 포함된다.
본 발명의 목적은 컴팩트한 설계의 안내 베인(guided vane)을 갖는 고성능 회전식 슬라이딩 베인 기계를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 조립 및 유지 보수에 대해 효율적이고 유리한 디자인의 윤활 베인을 구비한 회전식 슬라이딩 베인 기계를 제공하는 것이다. 추가의 목적은 본 발명이 적어도 종래 기술에 대한 대안을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 특징, 장점 및 목적 및 이들이 달성되는 방법은 상세한 설명, 도면 및 청구 범위로부터 나타날 것이다.
본 발명은 유체 처리용 회전식 슬라이딩 베인 기계에 관한 것으로, 이 기계는 공정 유체용 입구 및 출구를 구비한 공동을 형성하는 원통형 내벽을 구비한 하우징, 상기 공동의 편심 회전자 축을 중심으로 회전 방향으로 회전 가능한 회전자로서, 상기 회전자의 외부면과 상기 하우징의 내벽 사이의 거리가 회전 방향으로 변화하는, 회전자, 및 상기 공동의 중심 축을 중심으로 회전 가능한 베인으로서, 상기 회전자 내의 외향 슬롯을 통하여 상기 하우징의 내벽으로 연장하고, 회전 동안 상기 베인과 상기 회전자 사이의 상대적인 운동이 있는, 베인을 포함한다.
본 발명에 따라, 상기 회전자는 회전자 몸체 및 베인 베어링 장치를 포함하고, 각각의 베인 베어링 장치는 베인용 슬롯을 구비한 슬라이드 베어링 몸체로서, 상시 슬롯의 각 측면 상에, 상기 슬라이드 베어링 몸체는 상기 슬롯과 대향하는 평면을 가져서 상기 베인용 슬라이드 베어링을 형성하며; 상기 슬롯의 각 측면 상에, 상기 슬라이드 베어링 몸체가 상기 슬롯 반대쪽에 원통형 볼록면을 더 가지며, 상기 슬롯의 대향하는 측면들 상에 원통형 볼록면들이 상기 회전자 축에 대해 평행한 공통 축을 갖는, 슬라이드 베어링 몸체; 상기 슬롯의 각 측면 상에, 상기 회전자 몸체에 부착되거나 상기 회전자 몸체와 일체형인 피벗 베어링 패드로서, 상기 피벗 베어링 패드는 상기 슬라이드 베어링 볼록면과 대향하는 원통형 오목면을 가져서 상기 베인용 피벗 베어링을 형성하고, 상기 슬라이드 베어링 볼록면의 축은 피벗 베어링 축을 형성하는, 피벗 베어링 패드; 상기 슬롯의 각 측면 상에, 제 1 베어링 유체 공급원과 상기 피벗 베어링 오목면 사이의 제 1 베어링 유체 공급 라인; 및 상기 슬롯의 각 측면 상에, 상기 슬라이드 베어링 평면과 상기 베인 사이의 베어링 유체 막으로 베어링 유체를 공급하기 위해, 제 2 베어링 유체 공급원과 상기 슬라이드 베어링 평면 사이의 제 2 베어링 유체 공급 라인을 포함한다.
상기 회전식 슬라이딩 베인 기계의 일 실시예에서, 상기 슬롯의 각 측면 상에, 슬라이드 베어링 몸체가 실린더를 형성하는 만입부를 갖는다. 플런저는 실린더 내에 수용되고 베어링 유체는 실린더를 통하여 피벗 베어링으로 그리고 상기 플런저에 연결되거나 상기 플런저와 일체형인 슬라이드 베어링 베드에 공급된다. 상기 플런저는 작동 동안 상기 실런더 내에서 움직이며, 이는 상기 베어링 유체 압력을 증가시키고 상기 베인에 적용하는 베인 베어링 장치가 제공된다.
베인의 개수는 실제 설계에 따라 다르며 전형적으로 2개와 10개 사이이다.
베인 베어링 장치는 회전자의 일부이다. 베인 베어링 장치를 나머지 회전자와 구별하기 위해, 나머지 회전자는 로터 몸체로 지정된다.
본 발명의 실시예는 이제 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 회전식 슬라이딩 베인 기계의 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 회전식 슬라이딩 베인 기계의 베인 베어링 장치를 도시한 단면도이고,
도 3은 도 2의 베인 베어링 장치에 대한 대안을 도시하는 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 회전식 슬라이딩 베인 기계에서 베인에 가해지는 힘을 도시한 단면도이고,
도 5는 도 1의 베인 베어링 장치를 더 자세하게 도시하는 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 회전식 슬라이딩 베인 기계의 베인 베어링 장치의 사시도이다.
도 1은 축방향에서 본, 본 발명에 따른 회전식 슬라이딩 베인 기계(1)의 단면도이다. 하우징(2)은 공동 축(cavity axis)(43)을 갖는 원통형 공동(4)를 형성하는 내벽(3)을 갖는다. 입구 채널(6)은 공정 유체용 입구(5)로부터 공동(4)으로 연장되고, 출구 채널(8)은 공동(4)으로부터 공정 유체를 위한 출구(7)로 연장된다. 고정 스핀들(10)은 공동(4) 중앙에 위치된다. 6 개의 베인(12)은 플랜지(104)를 경유하고 스핀들(10)을 중심으로 독립적으로 회전할 수 있는 대응하는 스핀들 링(103)에 도시되지 않은 볼트에 의해 견고하게 연결된다. 이 배열에 의해, 베인(12)은 공동 축(43)을 중심으로 독립적으로 회전할 수 있다. 최전방 스핀들 링(103) 만이 가시적이다.
원통형 회전자(9)는 도시되지 않은 저널링된 샤프트에 연결되고, 방향(11)으로 회전자 축(42)을 중심으로 공동(4)에서 편심 회전한다. 회전자(9)는 회전자 몸체(101)와 베인 베어링 장치(102)를 포함한다. 베인(12)은 스핀들(10)로부터 베인 베어링 장치(102)의 반경 방향 슬롯(13)을 통해 하우징 내벽(3)으로 반경방향으로 연장한다. 베인 시일(107)은 벽(3)을 밀봉한다.
회전자(9)의 편심으로 인해, 회전자(9)의 외부면(14)과 하우징(2)의 내벽(3) 사이의 거리는 회전 방향(11)으로 변한다. 베인(12), 벽(3), 및 회전자 외부면(14) 사이에 공간(15)이 형성되고, 면(14)과 벽(3) 사이의 거리는 회전 방향(11)으로 변하기 때문에, 공간(15)의 부피는 또한 회전 방향(11)으로 변한다. 회전식 슬라이딩 베인 기계를 사용하는 동안, 공간(15)은 공정 유체로 채워진다. 다양한 부피의 공간(15)은 공정 유체의 순 흐름이 입구(5)에서 출구(7)로 흐르도록 한다. 입구(5)에서, 공간(15)은 입구 압력을 갖고, 출구(7)에서 공간(15)은 출구 압력을 갖는다. 공간(15)의 압력은 따라서 회전자(9) 주위에서 변한다.
회전자(9)가 공동(4)에 편심적으로 장착되기 때문에, 회전하는 동안, 베인(12)과 회전자(9) 사이에 상대적인 각도 및 반경 방향 운동이 존재하며, 즉, 도 1의 상이한 베인(12)들 사이의 비교로부터 이해되는 바와 같이, 회전하는 동안 베인(12)과 베인 베어링 장치(102) 사이에서 슬라이딩 출입 및 전후방 피벗팅 모두가 존재한다.
도 2는 도 1의 상부 베인 베어링 장치(102)와 동일한 위치에 있지만, 회전자 몸체(101) 및 베인 베어링 장치(102)를 보다 단순한 실시예로 도시하는 단면도이다.
도 2의 베인 베어링 장치(102)는 좌측 부분(105) 및 우측 부분(105’)을 갖는 슬라이드 베어링 몸체를 포함한다. 슬라이드 베어링 몸체(105, 105')는 회전자 축(42)과 평행한, 길이 방향으로 연장되는 슬롯(13)을 갖는 원통형이다. 베인(12)은 슬롯(13)을 통해 슬롯의 전체 길이로 연장된다. 양단(도 2에 도시되지 않음)에서 슬라이드 베어링 몸체(105, 105’)는 슬롯(13)을 넘어 연장된다. 베인 베어링 장치는 슬롯(13)의 대향 측면에 위치한 2개의 동일한 반부(half)를 포함한다. 좌측 및 우측 상의 대응하는 요소는 우측에 프라임 표시된 도면부호로 동일한 도면부호로 지정된다. 설명을 단순화하기 위해, 초점은 왼쪽에 있으며 오른쪽은 필요할 때 논의된다.
슬라이드 베어링 몸체(105)는 슬롯(13)과 대향하는 평면(115)을 가지며, 베인(12)을 위한 슬라이드 베어링을 형성한다. 슬라이드 베어링 몸체(105)는 슬롯(13)의 반대쪽에 원통형 볼록면(116)을 더 가진다. 슬라이드 베어링 몸체의 두 개의 원통형 볼록면(116, 116’)은 회전자 축(42)에 평행한 공통 축(118)을 갖는다.
도 2의 베인 베어링 장치(102)는 클램프(109)에 의해 회전자 몸체(101)에 부착된 피벗 베어링 패드(106)를 더 포함한다. 대안적으로, 피벗 베어링 패드(106)는 회전자 몸체(101)와 일체형일 수 있다. 피벗 베어링 패드(106)는 슬라이드 베어링 볼록면(116)과 대향하는 원통형 오목면(117)을 갖는다. 2개의 피벗 베어링 오목면(117, 117’)은 슬라이드 베어링 볼록면(116, 116')을 둘러싸고 슬라이드 베어링 볼록면과 함께 축(118)을 피벗 베어링 축으로 하여 베인(12)에 대한 피벗 베어링을 형성한다.
제 1 베어링 유체 공급 라인(112)은 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이에 베어링 유체를 공급하기 위해 제 1 베어링 유체 공급원(36)으로부터 회전자 몸체(101)의 개구(121)까지, 또한 피벗 베어링 패드(106)의 개구(122)를 통해 피벗 베어링 오목면(117)의 개구까지 연장된다. 시일(114)은 회전자 몸체(101)와 피벗 베어링 패드(106) 사이에 베어링 유체의 누출이 없음을 보장한다.
제 2 베어링 유체 공급 라인(113)은 슬라이드 베어링 평면(115)과 베인(12) 사이의 베어링 유체 막에 베어링 유체를 공급하기 위해, 제 2 베어링 유체 공급원(39)으로부터 슬라이드 베어링 평면(115)까지 연장된다.
도 3은 도 2의 베인 베어링 장치에 대한 대안을 도시하는데, 도 2에서, 제 2 베어링 유체 공급원(39)이 생략되고, 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)은 슬라이드 베어링 평면(115)과 베인(12) 사이의 베어링 유체 막에 베어링 유체를 공급하기 위해, 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이의 입구(125)로부터 연장된다.
포함되는 경우, 제 1 베어링 유체 공급원(36) 및 제 2 베어링 유체 공급원(39)은 회전자(9)의 축방향으로 연장되고, 베어링 유체를 정수압 베어링에 공급하는 채널, 보어, 또는 튜브의 분지형 네트워크의 부분이다. 베어링 유체는 고정식 공급원으로부터 공급되며 고정 부품 및 회전 부품을 통하여 회전 동안 회전자로 전달되고 상기 고정 부품 및 회전 부품 사이를 밀봉한다.
도 2 및 도 3은 또한 볼트(108)에 의한 베인 플랜지(104)와 스핀들 링(103) 사이의 연결을 도시한다.
베인 베어링 장치(102)의 추가 설명 전에, 도 4를 참조하는데, 도 4는 도 2 및 도 3의 베인(12)에 가하는 힘, 및 이러한 힘들이 흡수되는 방법을 도시한 간략화된 단면도이다. 도 1을 참조하여, 베인(12)의 좌측 공간(15')은 압력(p1)을 가지며, 베인(12)의 우측 공간(15")은 압력(p1)보다 높은 압력(p2)을 갖는다. 따라서, 베인(12)을 가로 지르는 차압이 존재한다. 차압의 힘은 차압과 차압에 노출된 베인의 면적의 곱과 동일한 크기를 갖는 결과적인 접선력(R)으로 나타낼 수 있다. 접선력(R) 및 R에 의해 생성된 굽힘 모멘트는 슬라이드 베어링 몸체(105)로부터의 반력(F1)과 스핀들(10)로부터의 보다 작은 반력(F2)에 의해 슬롯(13)에서 흡수된다. F2는 R과 동일한 방향으로 향하는 반면, F1은 R과 반대로 지향된다. F1은 힘 F3로서 피벗 베어링 패드(106)에 의해 흡수되어 회전자 몸체(101)로 전달된다.
평형 조건에 인해:
F1 = F2 + R
및
F1 = F3
공간(15', 15")의 압력이 회전 동안 변하기 때문에, 베인(12)을 가로지르는 차압도 회전 동안 변한다. 또한, 회전자 외측면(14)과 하우징 내벽(3) 사이의 거리는 회전 동안 변하기 때문에, 차압에 노출된 베인(12)의 영역도 변한다. 따라서 접선력(R)은 회전하는 동안 변한다. 정상적으로 차압은 회전 중에 방향을 변경하고 이에 따라 접선력(R)도 방향을 변경한다. 접선력(R)이 변하고 방향이 변할 때, 힘(F1, F2, 및 F3)도 변하고 방향도 변한다. 차압으로 인한 힘 외에도, 진동, 구심 가속, 코리올리 힘, 및 기타 관성력에 의해 야기되는 동적 힘이 있으며, 이는 베인(12), 슬라이드 베어링, 및 피벗 베어링 사이의 힘에 기여한다.
추가로 도 2 및 도 3을 참조하면, 회전식 슬라이딩 베인 기계의 작동 중에, 공급 압력으로 베어링 유체는 제 1 베어링 유체 공급원(36)으로부터 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)을 통해 피벗 베어링 오목면(117)으로 흐르고, 피벗 베어링 오목면에서, 베어링 유체는 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이로 분배된다. 도 2의 베인 베어링 장치에서, 공급 압력으로 베어링 유체는 또한 제 2 베어링 유체 공급원(39)으로부터 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)을 통해 슬라이드 베어링 평면(115)으로 흐르고, 슬라이드 베어링 평면에서 베어링 유체가 슬라이드 베어링 평면(115)과 베인(12) 사이로 분배되어 슬라이드 베어링 유체 막을 형성한다. 제 2 베어링 유체 공급 라인이 없는, 도 3의 대안적인 베인 베어링 장치에서, 일부 베어링 유체는 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이의 영역으로부터 입구(125) 내로, 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)을 통하여 슬라이드 베어링 평면(115)으로 흐르는데, 슬라이드 베어링 평면에서, 베어링 유체가 슬라이드 베어링 평면(115)과 베인(12) 사이로 분배되어 슬라이드 베어링 유체 막을 형성한다.
슬라이드 베어링에서, 슬라이드 베어링 평면(115)의 가장자리에서, 베어링 유체는 베어링 유체 막으로부터 슬롯(13)으로 누출되고, 공동 내 공간(15')에서 끝나고, 이 공간에서 베어링 유체는 공정 유체와 혼합된다. 이러한 이유로, 슬라이드 베어링의 압력 및 그에 따른 베어링 힘은 그 가장자리를 향해 감소된다.
피벗 베어링에서, 도 2 및 도 3은 피벗 베어링 시일(110)이 피벗 베어링 오목면(117)에서 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)의 단부를 둘러싸는 실시예를 도시한다. 피벗 베어링 시일(110)은 매우 적은 베어링 유체가 피벗 베어링으로부터 슬롯(13)으로 누출된다는 효과를 갖는다. 피벗 베어링 시일(110), 피벗 베어링 오목면(117), 및 슬라이드 베어링 볼록면(116)은 피벗 베어링 시일(110)에 의해 정의된 영역 전체에 걸쳐 압력이 유지되는 압력 챔버를 정의한다.이 압력 챔버는 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이에 유압력 전달을 제공한다.
피벗 베어링 시일(110)은 생략될 수 있고, 그렇다면, 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이의 베어링 유체가 정상 유압 베어링에서와 같이 막을 형성하고 베어링 유체가 막의 가장자리에서 누출되고 압력이 막의 가장자리를 향하여 감소된다.
슬롯(13)의 각 측면에서, 회전자 몸체(101)는 슬라이드 베어링 볼록면(116)을 향하는 원통형 회전자 몸체 오목면(120)을 갖는다. 회전자 몸체 오목면(120)과 피벗 베어링 오목면(117)은 인접하고, 회전자 몸체 시일(111)에 의해 분리된다.
회전식 슬라이딩 베인 기계의 작동 중에 슬롯(13)에서 베인(12)을 앞뒤로 피벗하는 동안, 베인, 슬라이드 베어링, 및 피벗 베어링과 관련된 힘이 피벗 베어링 시일(110) 및 회전자 몸체 시일(111)에 의해 정의된 영역에서 작용할 수 있음이 알려졌다. 회전자 몸체 시일(111)은 적어도 어느 정도까지 피벗 베어링 시일(110)로부터 누출되는 베어링 유체가 이 영역에 남아 있고 이 영역에 윤활유를 공급하는 것을 보장한다. 또한 극한 조건에서, 예를 들면, 예상하지 못한 압력 또는 진동으로 인해, 상기 힘들이 회전자 몸체 시일(111)을 넘어서 작용할 수 있고, 슬라이드 베어링 볼록면(116)은 회전자 몸체 오목면(120)에 로딩한다. 회전자 몸체 오목면(120)은 정수압 피벗 베어링을 위한 백업을 형성한다.
일반적으로, 표면과 유체 사이에 작용하는 힘은 유체의 압력과 표면의 면적의 곱과 같다. 그러나 정수압 베어링 패드에 대해, 베어링 유체 막 압력은 면적에 따라 변하며 베어링 패드의 가장자리에서 가장 낮다. 힘의 계산을 단순화하기 위해, 베어링 유체 막의 일정한 압력과 베어링 패드의 유효 면적이 추정된다. 유효 면적은 전형적으로 베어링 패드 면적의 60 내지 80%이다.
도 4 및 상기 힘의 논의를 참조하면, 슬라이드 베어링 몸체(105), 즉 슬라이드 베어링 평면(115)으로부터의 힘(F1)은 피벗 베어링 패드(106)로부터의 힘(F3)과 동일하다. 베인 베어링 장치(102)의 원활한 작동을 보장하기 위하여, 슬라이드 베어링 평면(115)의 유효 면적과 피벗 베어링 시일(110)에 의해 정의된 면적 사이의 차이는 슬라이드 베어링 평면(115)의 유효 면적의 25% 이하이어야 한다.
도 5는 도 1의 상부 베인(12)용 베인 베어링 장치(102)에 대응하는 본 발명에 따른 다른 베인 베어링 장치를 더 상세하게 도시하는 단면도이다. 도 5의 베인 베어링 장치(102)는 도 2 및 도 3의 베인 베어링 장치(102)와 많은 유사성을 가지며, 도 5의 이해를 위해 필요한 경우 유사한 항목만이 설명된다.
슬롯(13)의 양 측면 상의 요소는 동일하다. 왼쪽과 오른쪽의 해당 요소는 동일한 참조 번호로 표시되며, 참조번호의 오른쪽에 프라임이 표시된다. 슬롯(13)의 양 측면 상의 요소는 필요할 때만 설명될 것이다.
슬라이드 베어링 몸체(105)는 슬롯(13)을 향해 저부(23) 및 개구(22)를 갖는 실린더(21)를 형성하는 만입부를 갖는다. 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)은 슬라이드 베어링 볼록면(116)의 입구(125)로부터 실린더(21)로 연장되는 슬라이드 베어링 몸체(105)의 보어에 의해 형성된다. 저부(31)를 갖는 플런저(29)는 실린더(21)에 수용되고, O-링(35)은 플런저(29)와 실린더(21) 사이를 밀봉한다. 슬라이드 베어링 평면을 형성하는 면(115) 및 리세스(28)를 갖는 슬라이드 베어링 패드(27)가 플런저(29)와 일체형이고 실린더(21)의 확대부(44)에 수용된다. 대안적으로, 슬라이드 베어링 패드(27) 및 플런저(29)는 별도의 물품일 수 있고 예를 들면 나사 조립에 의해 기계적으로 연결된다. 리세스(28)는 슬라이드 베어링 패드 평면(115)과 베인(12) 사이의 슬라이드 베어링 유체 막 내로의 베어링 유체의 분배를 용이하게 한다. 리세스(28)는 이에 따라 바람직하지만, 생략할 수 있다. 베어링 유체 채널(32)은 플런저 저부(31) 내의 개구(33)와 슬라이드 베어링 패드 리세스(28) 사이로 연장한다. 대안적으로, 리세스(28)가 생략되면, 베어링 유체 채널(32)이 슬라이드 베어링 패드 평면(115) 내에 개구를 가질 수 있다.
교환 가능한 인서트(48’)는 나사식 연결부(38')에서 플런저(29’)에 나사 결합된다. 인서트(48’)는 베어링 유체 채널(32')을 제공하고, 베어링 유체 채널(32’)의 수축부에 의해 형성된 흐름 제한부(34')를 갖는다. 인서트(48’)는 또한 삽입 및 제거를 가능하게 하는 적절한 키(key), 예를 들어 6각형 키와 부합하는 내부 스크류 드라이브(40’)를 갖는다. 인서트(48’)는 상이한 작동 상태로의 작용을 위해 상이한 흐름 제한부로 제조될 수 있다.
피벗 베어링 패드(106)는 오목면(117)에 피벗 베어링 시일(110)에 의해 둘러싸이는 리세스(119)를 갖는다. 리세스(119)는 피벗 베어링 오목면(117)과 슬라이드 베어링 볼록면(116) 사이에 베어링 유체의 분배를 용이하게 한다. 따라서 리세스(119)는 바람직하지만 생략될 수 있다.
계속해서 도 5를 참조하면, 회전 동안, 공정 유체의 압력 변화는, 도 4를 참조하여 논의된 바와 같이, 베인(12)에 변화하는 접선력을 야기한다. 이들 접선력은 베인(12)을 슬라이드 베어링 패드(27, 27’)쪽으로 그리고 슬라이드 베어링 패드(27, 27')로부터 먼 쪽으로 슬롯(13)에서 앞뒤로 약간 기울어지게 한다. 베인(12)이 좌측 슬라이드 베어링 패드(27)쪽으로 기울어질 때, 이것은 좌측 슬라이드 베어링 유체 막의 압력을 증가시키고, 이는 좌측 슬라이드 베어링 패드(27) 및 좌측 플런저(29)를 좌측 실린더 저부(23)를 향해 강제한다. 이는 좌측 실린더의 베어링 유체 압력을 증가시키고, 이 압력 증가는 피벗 베어링 시일(110), 피벗 베어링 오목면(117), 및 슬라이드 베어링 볼록면(116)에 의해 정의된 좌측 압력 챔버로 전파된다. 좌측 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)은 수축부에 의해 형성된 흐름 제한부(25)를 가지며, 이는 베어링 유체의 좌측 제 1 베어링 유체 공급원(36)으로의 복귀를 제한하며, 이는 피벗 베어링 시일(110), 피벗 베어링 오목면(117), 및 슬라이드 베어링 볼록면(116), 및 좌측 실린더(21)에 의해 정의된 좌측 압력 챔버 내의 베어링 유체 압력을 유지한다. 이에 의해 압력이 증가된 베어링 유체는 좌측 실린더(21)로부터 좌측 베어링 유체 채널(32)을 통하여 좌측 슬라이드 베어링 패드 평면(115) 및 좌측 슬라이드 베어링 유체 막으로 흐른다. 이것은 좌측 실린더(21)로부터 유체를 제거하고, 결과적으로 슬라이드 베어링 유체 막은 좌측 슬라이드 베어링 패드(27)를 좌측 실린더(21)를 향해 더 밀어 내고, 좌측 플런저(29)를 좌측 실린더(21)로 더 밀어낸다. 이는 베인(12)이 다른 방식으로 기울어질 때까지 계속된다.
동시에 베인(12)은 우측 슬라이드 베어링 패드(27’)로부터 먼 쪽으로 기울어지며, 이는 우측 슬라이드 베어링 유체 막의 압력을 감소시킨다. 이러한 압력 감소는 우측 베어링 유체 채널(32’)을 통해 우측 실린더(21')로, 그리고 또한 피벗 베어링 시일(110’), 피벗 베어링 오목면(117'), 및 슬라이드 베어링 볼록면(116’)에 의해 정의된 우측 압력 챔버로 전파된다. 감소된 압력은 공급 압력으로 베어링 유체가 우측 제 1 베어링 유체 공급 라인(112')으로부터 우측 피벗 베어링 오목면(117’)의 리세스(119’)로, 그리고 또한 우측 제 2 베어링 유체 공급 라인(113')을 통해 우측 실린더(21’)로 흐르게 한다. 우측 실린더(21’)의 베어링 유체는 우측 플런저(29') 및 우측 베어링 패드(27’)를 베인(12)을 향해 바깥쪽으로 강제한다. 동시에, 우측 슬라이드 베어링 유체 막의 압력 감소로 인해, 베어링 유체는 우측 실린더(21')로부터 우측 베어링 유체 채널(32’)을 통하여 우측 슬라이드 베어링 패드 평면(115’)의 리세스(28’)로 그리고 우측 슬라이드 베어링 유체 막으로 흐른다. 이는 우측 실린더(21’)의 압력을 감소시키고, 결과적으로 공급 압력으로 더 많은 베어링 유체가 우측 제 2 베어링 유체 공급 라인(113') 및 우측 제 1 베어링 유체 공급 라인(112’)으로부터 우측 실린더(21')로 진입한다. 이는 베인(12)이 다른쪽으로 기울어질 때까지 계속된다.
따라서, 베인(12)이 좌측 베어링 패드(27)를 좌측으로 강제할 때, 우측 베어링 패드(27’)는 또한 베인(12)을 향해 좌측으로 이동하고 그 반대도 마찬가지이다. 이러한 방식으로 베어링 패드(27, 27’)의 위치는 베인(12)의 위치에 적응하고, 동시에 베인(12)의 슬라이딩을 허용하는 베어링 유체 막이 유지된다. 특별한 장점은 베어링 패드(27, 27’)가 정수압 베어링, 베인 및 슬롯을 형성하는 물품의 생산 편차 및 열 변형에 그들의 위치를 조정할 수 있다는 점이다.
리세스(28, 119)는 베인 베어링 장치(102)의 다양한 부분의 움직임을 부드럽게 하는 베어링 유체 저장소를 형성한다.
베어링 유체 채널(32)의 제한부(34) 및 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)의 제한부(25)는 베어링 유체의 흐름을 늦추고 베어링 유체 압력의 전파를 감소시킨다. 예시된 수축부는 유량 감소기의 예이지만, 임의의 유형의 흐름 감소기가 사용될 수 있다. 제한부는 별개의 흐름 제한기일 수 있지만, 유체 라인의 직경, 형상, 및 길이의 함수인 유체 라인 자체에 의해 형성될 수도 있다. 제한부(25)는 대안적으로 체크 밸브일 수 있다.
일부 작동 조건에서, 슬롯(13)의 반대 측면 상의 슬라이드 베어링 패드(27, 27’)는 베인(12)에 의해 고르지 않게 로딩된다. 이러한 작동 조건 동안, 슬롯(13)의 가장 많이 로딩된 측면 상의 제 1 베어링 유체 공급 라인(112, 112’)의 제한부(25, 25')가 체크 밸브를 포함하는 반면, 슬롯(13)의 가장 적게 로딩된 측면 상의 제한부(25, 25’)는 체크 밸브를 포함하지 않는다.
플런저(29) 및 슬라이드 베어링 패드(27)를 통한 바람직한 힘의 전달을 보장하기 위해, 바람직하게는 플런저 저부(31)의 면적은 슬라이드 베어링 패드(27)의 유효 면적보다 작아야 한다는 것이 알려졌다. 플런저(29)와 피벗 베어링 패드(106)를 통한 힘의 양호한 전달을 보장하기 위해, 바람직하게는 플런저 저부(31)의 면적과 피벗 베어링 시일(110)에 의해 정의된 면적 사이의 차이는 플런저 저부(31)의 면적의 25% 이하이어야 한다는 것이 알려졌다.
전형적으로 회전 속도는 500 내지 3600 rpm이다. 공정 유체 압력은 전형적으로 1 내지 16 bar이다. 베어링 유체 공급 압력은 공정 유체 압력보다 높아야하며 전형적으로 10 내지 40 bar이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전식 슬라이딩 베인 기계의 베인 베어링 장치의 일 실시예의 절개 사시도이다. 하우징과 대부분의 회전자 몸체가 제거되었다. 베인(12)은 볼록면(116)을 갖는 슬라이드 베어링 몸체(105)의 슬롯(13)에 배열된다. 슬라이드 베어링 몸체(105)가 슬롯(13) 및 베인(12)을 넘어 연장되는 경우, 단부는 단부 피벗 베어링(123)에 의해 지지된다. 단부 피벗 베어링(123)이 공동 단부 캡(234)에 의해 지지되고 공동 단부 캡은 회전자 몸체의 부분이다. 좌측 단부 캡이 제거되고, 이에 따라 좌측 단부 피벗 베어링(123)이 도 6에서 가시적이다. 우측 단부 캡(124)이 제 위치에 있고 우측 단부 피벗 베어링을 가린다.
피벗 베어링 패드가 제거되었다. 제 2 베어링 유체 공급 라인으로의 입구(125)의 열은 슬라이드 베어링 볼록면(116)에 배열된다.
회전자 몸체(101)상의 베인(12)으로부터의 하중의 적어도 80%가 베인 베어링 장치(102)를 통해 전달될 수 있고, 나머지는 단부 피벗 베어링(123)을 통해 전달된다는 것이 알려졌다. 베인 베어링 장치를 통하여 전달된 로드의 이러한 큰 부분은 매우 유리한데, 이는 단부 피벗 베어링(123)의 필요 크기를 감소시키기 때문이다. 또한, 슬라이딩 베어링 몸체의 길이를 따라, 슬라이드 베어링 몸체(105)의 지지는 슬라이딩 몸체의 변형을 감소시킨다.
도 6은 베인 시일(107), 스핀들(10), 베인 플랜지(104), 및 볼트(108)에 의한 스핀들 링(103)과의 연결부를 도시한다. 인접 스핀들 링(103’, 103", 103"')은 도시되지 않은 베인이다. 105’는 인접한 베인 베어링 장치의 슬라이드 베어링 몸체를 나타내며, 반면 107'는 베인을 위한 베인 시일을 나타낸다.

Claims (15)

  1. 유체 처리용 회전식 슬라이딩 베인 기계(1)로서,
    공정 유체용 입구(5) 및 출구(7)를 구비한 공동(cavity)(4)을 형성하는 원통형 내벽(3)을 구비한 하우징(2),
    상기 공동(4)의 편심 회전자 축(42)을 중심으로 회전 방향(11)으로 회전 가능한 회전자(9)로서, 상기 회전자(9)의 외부면(14)과 상기 하우징(2)의 내벽(3) 사이의 거리가 회전 방향(11)으로 변화하는, 회전자(9), 및
    상기 공동(4)의 중심 축(43)을 중심으로 회전 가능한 베인(12)으로서, 상기 회전자(9) 내의 외향 슬롯(13)을 통하여 상기 하우징(2)의 내벽(3)으로 연장하고, 회전 동안 상기 베인(12)과 상기 회전자(9) 사이의 상대적인 운동이 있는, 베인(12)을 포함하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계(1)에 있어서,
    상기 회전자(9)는 회전자 몸체(101) 및 베인 베어링 장치(102)를 포함하고,
    각각의 베인 베어링 장치(102)는,
    베인(12)용 슬롯(13)을 구비한 슬라이드 베어링 몸체(105)로서, 상기 슬롯(13)의 각 측면 상에, 상기 슬라이드 베어링 몸체(105)가 상기 슬롯(13)과 대향하는 평면(115)을 가져서 상기 베인(12)용 슬라이드 베어링을 형성하며; 상기 슬롯(13)의 각 측면 상에, 상기 슬라이드 베어링 몸체(105)가 상기 슬롯(13) 반대쪽에 원통형 볼록면(116)을 더 가지며, 상기 슬롯(13)의 대향하는 측면들 상의 원통형 볼록면(116)들이 상기 회전자 축(42)에 대해 평행한 공통 축(118)을 갖는, 슬라이드 베어링 몸체(105);
    상기 슬롯(13)의 각 측면 상에, 상기 회전자 몸체(101)에 부착되거나 상기 회전자 몸체(101)와 일체형인 피벗 베어링 패드(106)로서, 상기 피벗 베어링 패드(106)는 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116)과 대향하는 원통형 오목면(117)을 가져서 상기 베인(12)용 피벗 베어링을 형성하고, 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116)의 축(118)은 피벗 베어링 축(118)을 형성하는, 피벗 베어링 패드(106);
    상기 슬롯(13)의 각 측면 상에, 제 1 베어링 유체 공급원(36)과 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117) 사이의 제 1 베어링 유체 공급 라인(112); 및
    상기 슬롯(13)의 각 측면 상에, 상기 슬라이드 베어링의 평면(115)과 상기 베인(12) 사이의 베어링 유체 막으로 베어링 유체를 공급하기 위해, 제 2 베어링 유체 공급원(39, 125)과 상기 슬라이드 베어링의 평면(115) 사이의 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 베어링 유체 공급원은 상기 슬라이드 베어링 몸체(105)의 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)에 베어링 유체를 공급하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)은 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)과 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116) 사이의 베어링 유체 막으로 베어링 유체를 공급하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 유체 공급원은 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)과 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116) 사이의 베어링 유체 막으로 베어링 유체를 공급하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    피벗 베어링 시일(110)이 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)에서의 상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)의 단부를 둘러싸고, 상기 피벗 베어링 시일(110), 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117), 및 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116)이 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)과 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116) 사이의 유압력 전달을 위한 압력 챔버를 정의하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 유체 공급원은 상기 피벗 베어링 시일(110), 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117), 및 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116) 사이의 압력 챔버에 베어링 유체를 공급하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)은 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)의 리세스(119) 내로 개방되고, 상기 피벗 베어링 시일(110)은 상기 리세스(119)를 둘러싸는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬롯의 각 측면 상에, 상기 회전자 몸체(101)가 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116)과 대향하는 원통형 회전자 몸체 오목면(120)을 갖는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전자 몸체 오목면(120) 및 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)이 인접하는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전자 몸체 오목면(120) 및 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)은 회전자 몸체 시일(111)에 의해 분리되는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬롯의 각 측면 상에:
    상기 슬라이드 베어링 몸체(105)는 저부(23) 및 상기 슬롯(13)을 향하는 개구(22)를 구비한 실린더(21)를 형성하는 만입부를 가지며,
    상기 제 2 베어링 유체 공급 라인(113)은 상기 슬라이드 베어링 몸체의 원통형 볼록면(116)과 상기 실린더(21) 사이로 연장하고,
    저부(31)를 구비한 플런저(29)는 상기 실린더(21) 내에 수용되고,
    상기 슬라이드 베어링의 평면을 형성하는 면(115)을 구비한 슬라이드 베어링 패드(27)는 상기 플런저(29)에 연결되거나 상기 플런저(29)와 일체형이고,
    베어링 유체 채널(32)은 상기 플런저(29) 내의 개구(33)와 상기 슬라이드 베어링의 평면(115) 사이로 연장되고,
    상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)은 흐름 제한부(25)를 가지며,
    회전 동안:
    상기 공정 유체의 압력 변화는 상기 베인(12) 상에 변화하는 접선력을 유발하여 상기 베인이 상기 슬라이드 베어링 패드(27, 27’) 쪽으로 그리고 상기 슬라이드 베어링 패드(27, 27’)로부터 먼 쪽으로 기울어지고,
    상기 베인(12)이 상기 슬라이드 베어링 패드(27) 쪽으로 기울어질 때, 상기 베인(12)은 상기 슬라이드 베어링 패드(27) 및 상기 플런저(29)를 상기 실린더 저부(23)를 향하여 강제하여 상기 실린더(21) 내의 베어링 유체 압력을 증가시키고, 상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)의 흐름 제한부(25)가 상기 제 1 베어링 유체 공급원(36)으로의 베어링 유체의 복귀를 제한하여 상기 실린더(21) 내의 베어링 유체 압력을 유지하고, 베어링 유체가 상기 실린더(21)로부터 상기 베어링 유체 채널(32)을 통하여 상기 슬라이드 베어링 패드의 면(28, 115)으로 그리고 상기 슬라이드 베어링의 평면(115)과 상기 베인(12) 사이의 베어링 유체 막으로 흐르고,
    상기 베인(12)이 상기 슬라이드 베어링 패드(27’)로부터 먼 쪽으로 기울어질 때, 공급 압력으로 베어링 유체는 상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112’)으로부터 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117’, 119’)으로 그리고 추가로 상기 제 2 베어링 유체 공급 라인(113’)을 통하여 상기 실린더(21)로 흐르고, 이는 플런저(29’) 및 상기 슬라이드 베어링 패드(27’)를 상기 베인(12)을 향하여 강제하고, 동시에 베어링 유체가 실린더(21’)로부터 상기 베어링 유체 채널(32’)을 통하여 상기 슬라이드 베어링 패드의 면(28’, 115’)으로 그리고 상기 슬라이드 베어링의 평면(115)과 상기 베인(12) 사이의 베어링 유체 막으로 흐르는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플런저의 저부(31)의 면적이 상기 슬라이드 베어링 패드(27)의 유효 면적보다 작은, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 슬라이드 베어링의 평면(115)의 유효 면적과 상기 피벗 베어링 시일(110)에 의해 정의된 면적의 차이가 상기 슬라이드 베어링의 평면(115)의 유효 면적의 25% 이하인, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  14. 제 11 항에 있어서,
    피벗 베어링 시일(110)이 상기 피벗 베어링의 원통형 오목면(117)에서의 상기 제 1 베어링 유체 공급 라인(112)의 단부를 둘러싸고,
    상기 플런저의 저부(31)의 면적과 상기 피벗 베어링 시일(110)에 의해 정의된 면적의 차이가 상기 플런저의 저부(31)의 면적의 25% 이하인, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 슬롯(13)의 대향 측면들 상의 상기 슬라이드 베어링 패드(27, 27’)는 상기 베인에 의해 불균일하게 로딩되고, 상기 슬롯(13)의 가장 많이 로딩된 측면 상의 상기 제 1 베어링 유체 공급 라인의 흐름 제한부(25, 25’)는 체크 밸브를 포함하며, 상기 슬롯(13)의 최소로 로딩된 측면 상의 상기 제 1 베어링 유체 공급 라인의 흐름 제한부(25, 25’)는 체크 밸브를 포함하지 않는, 회전식 슬라이딩 베인 기계.
KR1020207022742A 2018-01-11 2018-12-18 베인용 피벗 베어링 및 슬라이드 베어링을 구비한 회전식 슬라이딩 베인 기계 Active KR102411569B1 (ko)

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