KR830002539B1 - 자동 조심 베어링 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 조심 베어링

제1도는 베어링 지지구조, 베어링 케이싱 및 터어빈 회전자를 도시한 부분 절단 사시도.

제2도는 베어링 케이싱과 지지구조의 정면도.

제3도는 회전자의 수평면에 대한 처짐을 도시한 베어링 케이싱과 지지구조의 정면도.

제4도는 회전자의 수직평면에 대한 처짐을 도시한 베어링 케이싱과 지지구조의 평면도.

본 발명은 대형 회전축을 갖는 터어보기계에서의 자동 조심 저어널 드러스트 베어링, 특히 그 지지구조에 관한 것이다.

많은 종류의 기계는 큰 축추력을 얻기 위한 회전축 또는 회전자를 갖고 있다. 축의 칼라 또는 런너(일명 : 회전자)는 고정식 드러스트 베어링에 축방향으 하중이 전달한다. 보통 고정식 드러스트 베어링 형태는 테이퍼진 랜드를 가진 드러스트 베어링이다. 베어링 면은 방사상의 윤활유 공급홈으로 분할된 네개의 랜드로 나누어져 있다.

이 홈은 외측단부에 댐을 가지고 있으며 공급량을 조절하면서 안정되게 가압 윤활유를 공급하도록 되어 있다. 각 랜드는 작동중에 높은 드러스트 하중 전달능력을 얻는데 필요한 유체역학적 유막을 형성하는 미끄럼 베어링 표면으로 이루어진다. 테이퍼진 랜드를 가진 드러스트 베어링은 적절히 설치하면 고부하에도 견딜 수 있다고 알려져 있다. 각 랜드의 후단부는 런너에 평행하게 되어 있어서 시동이나 저속회전시에 드러스트 하중을 받도록 되어 있다.

증기터어빈에서는 편심으로 인한 드러스트 베어링의 파괴가 많고 간혹 물이 침투하여 드러스트 하중이 높아져 상태가 악화되기 쉽다. 드러스트 하중이 높아서 고정베어링 지지대가 변형 또는 경사지거나 지지대와 베이스의 열팽창율의 차이 때문에 회전자를 지지하는 베어링이 서로 상대적으로 방사상으로 이동하면 편심이 발생할 수 있다. 따라서 작동조건에서 고정식 드러스트 베어링이 드러스트 런너를 확실하게 위치시키도록 하는 베어링 구조로는 자동 조심 베어링이 바람직하다. 드러스트 베어링의 각 랜드에 걸리는 부하는 같거나 거의 같기 때문에 모든 작동 시간 중에 정상위치를 유지할 수 있다.

본 발명의 목적은 회전자의 각 도상의 어긋남을 보상할 수 있는 자동 조심 베어링 지지구조를 제공하는 것이다.

본원은 증기터어빈등의 대형 회전축을 갖는 터어보기기계에 관하여 출원한 것이다. 터어빈 회전축 또는 회전자는 확장된 드러스트 칼라 또는 드러스트 런너라고 불리우는 회전축에 수직인 휘일형 부분으로 형성된다. 본 발명은 드러스트 저어널 베어링에 사용되는데 이 베어링의 축방향 운동이나 회전자의 추력이 드러스트 베어링에 전달된다. 드러스트 런너표면이 드러스트 베어링 표면에 평행이어야 한다는 것, 즉 드러스트 표면이 드러스트 베어링 표면에 일치되어야 한다는 것이 중요하며 또 바람직하다.

본 발명은 베어링 케이싱 또는 베어링 하우징, 환상링 또는 요우크, 두쌍의 축지주 및 가요성 수진판으로 구성된다. 한쌍의 제1축지주는 베어링 케이싱과 요우크를 연결한다. 제2축 지주는 요우크와 베어링 지지대 단부벽을 연결한다. 가요성 횡단판은 베어링 지지대 바닥에 고정되어 이 베어링 지지대의 자유단부와 베어링 케이싱을 연결한다. 축지주는 가요성 부위에 직사각형 단면부를 가질 수도 있다. 제1축지주는 가요성 부위의 중앙평면이 회전자의 중심선을 포함하는 수직 평면대에 놓이도록 설치되어 있어서 각도상의 어긋남을 조절한다. 제2축지주는 가요성부위의 중앙평면이 회전자 축의 중심선을 포함하는 수평면에 놓이도록 설치되어 있어서 수직 평면에서의 각도상의 어긋남을 조절한다.

가요성 횡단판은 비틀리고 굽혀져서 어떤 각도상의 어긋남도 조절하게 되어 있다. 따라서 베어링 케이싱 또는 하우징은 베어링 케이싱을 수직 또는 수평면대에서 한정된 범위로 회전자의 각도상으 어긋남에 따라 수직 또는 수평경사를 허용한다. 이리하여 베어링은 회전자와 자동 조심하게 되어 본 발명의 목적을 만족시킨다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 적합한 실시예에 의거하여 설명하겠다.

제1도 및 제2도는 본 발명에 따른 베어링 축받이(11)구조를 도시한 것이다. 베이스판(13)은 각종 베어링 축받이 요소를 지지한다. 베어링은 제1도에 도시한 베어링 지지 프레임(17)에 의해 부분적으로 폐쇄되어 있다. 베어링 지지프레임은 베어링 케이싱에 의해 전달된 축방향의 하중을 받도록 되어 있다.

베어링은 도면에 도시한 회전자(21)를 지지하는데 사용된다. 베어링은 회전자에 의해 발생되는 반경방향의 하중과 축방향의 드러스트 하중을 각 방향으로 지지하는 역할을 한다.

드러스트 칼라 또는 런너(25)는 베어링 케이싱(29)에 대해 양쪽으로 축방향의 드러스트 하중을 전달하기 위해 회전축에 수직으로 회전자에 설치되어 있다. 베어링 회전자를 둘러싸고 있으며 조립하기 쉽도록 수평 조인트(31)를 따라 분할되어 있다.

베어링 케이싱 대부에는 회전자를 양쪽에서 축방향 위치를 유지하기 위해 고정 드러스트 베어링판(33)을 포함한다. 또 베어링 케이싱은 저어널 베어링(35)을 수용한다. 도시한 베어링 케이싱은 저어널과 드러스트 베어링(35)의 결합이다.

본 실시예는 단일 드러스트 런너와 베어링의 칼라와는 격리된 저어널 베어링과 함께 드러스트 베어링 표면을 도시하였으나 베어링 부품을 재배열하여 저어널 베어링이 설치되는 베어링 케이싱 양단부 사이의 회전자상에 두 개의 드러스트 런너를 포함하도록 하는 것도 본 발명의 범위에 속한다.

제2도에 더욱 상세하게 도시된 바와같이 베어링 케이싱(29)에는 한쌍의 돌출부(41)를 형성할 수도 있다. 이 돌출부는 한쌍의축방향 제1가요성 지주(45) 중 하나의 단부에 결합면을 제공한다. 가요성 지주의 최소 단면의 가요성 부분은 직사각형 단면을 가질 수 있어서 취약한 쪽으로 굽힘 강성이 저하된다.

제1축 방향지주는 베어링 한쪽 단부에 위치하고, 베어링 케이싱중 제1축에 지주를 통해서만 횡단부재 또는 요우크(47)에 연결된다. 정지상태에서 요우크 또는 링 중앙축은 베어링 케이싱 중심축과 거의 일치한다. 요우크는 환상일 필요는 없으나 중앙에 구멍을 갖는다. 이 구멍은 회전자가 요우크를 통과하도록 할 뿐이며 실제는 고체판으로 되어 있다.

제2축 지주(49)는 요오크(47)에서의 위치에 대해 제1축 지주로부터 약 90°정도 격리되어 있다. 각 축 지주는 한 단부가 요우크에 고정되어 있고 다른 단부는 베어링 지지 프레임(17)에 고정되어 있다. 이리하여 제2축 지주(49)는 베어링 하중을 베어링 지지프레임에 전달한다. 제2축 지주(49)는 단면 직사각형으로 형성할 수 있고 수직 평면으로부터 베어링의 굽힘을 허용하도록 설치되어 있다.

또한 제1축 지주(45)는 제2축 지주(49)가 수직 평면대에서 상하로 굽힘을 허용하는 반면 수평면에서 양측으로 굽힘을 허용한다.

베어링 케이싱은 또 가요성 횡단판(51)에 의해 지지된다. 가요성 판의 기저부는 베이스판에 고정되어 있다. 본 발명의 적합한 실시예에서 가요성지주(45.49)의 가요성 부분은 가요성 수직 횡단판(51) 평면대에 중심이 맞추어져 있어서 조립체를 경사시키는데 필요한 모멘트가 최소로 된다.

다시 말하면 가요성판의 연장된 수직 평면이 축방향 지주의 가요성 부분의 기하학적 중심을 가로질러 통과한다. 따라서, 적합한 실시예에서 축지주의 가요성 부분(즉 축소단면부분)을 형성하기 위해 횡단판을 연장하여 축지주를 절결한다.

부언하면, 가요성 판은 레이디얼 하중으로 인한 경사를 최소화하기 위해 저어널 베어링의 길이의 거의 중간을 통과하는 수직 평면대에 설치되어 있다.

제3도는 제2도와 유사하나 수평축 또는 수평면(X-X)에 대하여 경사진 베어링 케이싱을 도시한 것이다. 수평면으로부터 굽힘이 발생하기 때문에 수직 평면대의 축지주(45)는 경직성을 그대로 유지하며 축지주(49)(한개만 도시되어 있음)는 수평면(X-X)으로부터 굴곡된다. 이 경우에, 요우크(47)는 베어링 케이싱(29)의 움직임에 따라 가며 굴곡은 축지주(49)와 가요성 수직 횡단판(51)에 의해 일어난다. 가요성 수직 횡단판(51)은 제3도에 도시한 바와같이 수직 평면(Y-Y)으로부터 변형된다.

수직 평면대의 축지주(34)가 굽힘으로 인해 수직평면으로 부터 변형되는 한편, 베어링 지지프레임(17)에 설치된 축지주(49)는 경직성을 유지한다는 것도 주목해야 한다. 이 때문에 요우크(47)는 베어링 지지 프레임에 대해 고정된 채로 유지된다.

가요성 횡단판(51)은 베어링 케이싱의 움직임에 따라 도시한 바와같이 뒤틀려 변형된다. 제3도 및 제4도에 도시한 실시예에서 주지하는 바와같이, 축지주는 굴곡중심점이 수직 지지판 평면대에서 발생된다.

본 발명의적합한 실시예라고 생각되는 것을 설명하였으나 기술분야에서 숙련된자에 의한 다른 실시예도 있을 수 있다.

이런 실시예에서는 베어링 케이싱의 각 단부에 드러스트 표면을 포함하는 드러스트 베어링 표면 및 저어널 베어링 표면과 그 사이의 저어널의 위치를 재배열하는 것을 포함할 수 있다.

또, 회전자가 요우크를 통과할 필요가 없을 때는 요우크는 실제로 환상 구조로 형성할 필요가 없다. 이 베어링 구조는 수직 을 갖는 기계에도 적합하다.

Claims (1)

1. 베어링 케이싱과, 회전자의 회전축에 근접 배치되며 베어링 케이싱의 한쪽 단부에 위치한 요우크를 포함하는 회전자를 지지하기 위한 지지구조를 가진 자동 조심베어링에 있어서, 상기 지지구조가 베어링 케이싱(29)을 요우크(47)에 연결하는 한쌍의제1축 지주(45)와 요우크(47)를 지지프레임(17)에 연결하는 한쌍의 제2축지주(49)를 갖는 것을 특징으로 하는 자동 조심 베어링.

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