KR100414105B1 - Bearing for turbo compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터보 압축기 베어링 구조에 관한 것으로, 본 발명은 소정 형상의 내부에 회전축이 삽입되는 축 삽입구멍이 형성됨과 아울러 그 축 삽입구멍의 내주면에 복수개의 고정홈이 구비된 베어링 하우징과, 소정의 길이를 갖는 곡면 박판으로 형성된 지지부의 양단에 각각 절곡 연장된 고정부가 구비되어 그 고정부가 상기 베어링 하우징의 서로 인접한 고정홈에 각각 삽입되어 고정됨과 아울러 그 지지부가 상기 축 삽입구멍에 삽입되는 회전축을 지지하는 다수개의 양단 고정형 포일을 포함하도록 구성하여 동력발생부의 구동력을 전달받아 고속으로 회전하는 회전축을 안정적으로 지지함은 물론 구성 부품의 조립 작업을 간단하게 하여 조립 생산성을 높이고 또한 회전축과 베어링 하우징의 축 삽입구멍사이의 클리어런스를 감소시켜 가스의 누설을 최소화시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a turbo compressor bearing structure, the present invention is a bearing housing having a plurality of fixing grooves in the inner circumferential surface of the shaft insertion hole is formed, the shaft insertion hole is formed in the interior of the shaft insertion hole, Fixing parts which are bent and extended at both ends of the support part formed of curved thin plates having a length are provided so that the fixing parts are respectively inserted into and fixed to adjacent fixing grooves of the bearing housing, and the support part supports the rotating shaft inserted into the shaft insertion hole. It is configured to include a plurality of fixed end foils to support a rotating shaft that rotates at high speed in response to the driving force of the power generating section, and to simplify the assembly work of the components to increase the assembly productivity and also the axis of the rotating shaft and the bearing housing Gas leakage by reducing clearance between insertion holes It will have to be minimized.
Description
본 발명은 터보 압축기의 베어링 구조에 관한 것으로, 특히 고속으로 회전하는 회전축을 안정적으로 지지함은 물론 회전축과의 클리어런스를 최소화하고 구성 부품의 조립 작업을 간단하게 할 수 있도록 한 터보 압축기의 베어링 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing structure of a turbo compressor, and more particularly, to a bearing structure of a turbo compressor, which stably supports a rotating shaft rotating at high speed, minimizes clearance with the rotating shaft, and simplifies assembly of components. It is about.
일반적으로 압축기는 공기나 냉매 등의 유체를 압축하는 기계이다. 상기 압축기는 동력을 발생시키는 동력발생부와 그 동력발생부에서 전달되는 구동력에 의해 기체를 흡입하여 압축하는 압축기구부로 구성되며, 그 압축기구부의 형태에 따라 여러 종류가 있다.Generally, a compressor is a machine that compresses a fluid such as air or a refrigerant. The compressor is composed of a power generating unit for generating power and a compression mechanism unit for sucking and compressing gas by a driving force transmitted from the power generation unit, and there are various types according to the shape of the compression mechanism.
도 1은 상기 압축기의 일예로 터보 압축기를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 터보 압축기는 소정 형상을 갖는 케이스(10)에 동력을 발생시키는 동력발생실(R)이 형성되고 상기 동력발생실(R)의 양측에 제1,2 압축실(P1)(P2)이 형성된다. 상기 동력발생실(R)에 회전력을 발생시키는 동력발생수단(20)이 장착되며, 그 동력발생수단(20)에 연결된 회전축(30)의 양단이 상기 제1,2 압축실(P1)(P2)에 각각 위치하게 되며 그 회전축(30)의 양단에 제1,2 임펠러(40)(41)가 결합되어 그 제1,2 압축실(P1)(P2)에 각각 위치하게 된다.FIG. 1 illustrates a turbo compressor as an example of the compressor. As shown in the drawing, the turbo compressor has a power generating chamber R for generating power in a case 10 having a predetermined shape, and the power generating chamber. First and second compression chambers P1 and P2 are formed on both sides of R. As shown in FIG. Power generating means 20 for generating a rotating force in the power generating chamber (R) is mounted, both ends of the rotating shaft 30 connected to the power generating means 20 is the first, second compression chamber (P1) (P2) ) And the first and second impellers 40 and 41 are coupled to both ends of the rotation shaft 30, respectively, and are positioned in the first and second compression chambers P1 and P2, respectively.
그리고 상기 제1 압축실(P1)의 일측에 가스가 제1 압축실(P1)로 유입되도록 안내하는 유입 유로(F1)가 형성되고 상기 제1 압축실(P1)과 제2 압축실(P2)사이에제1 압축실(P1)에서 1단 압축된 가스를 제2 압축실(P2)로 유입되도록 안내하는 연통 유로(F2)가 형성되며 상기 제2 압축실(P2)에서 2단 압축된 가스가 외부로 토출되는 토출 유로(F3)가 구비된다.In addition, an inflow passage F1 is formed at one side of the first compression chamber P1 to guide gas into the first compression chamber P1, and the first compression chamber P1 and the second compression chamber P2 are formed. A communication flow path F2 for guiding the gas compressed in the first stage in the first compression chamber P1 to the second compression chamber P2 is formed therebetween, and the gas compressed in the second stage in the second compression chamber P2 is compressed. Is provided with a discharge flow path F3 discharged to the outside.
그리고 상기 회전축(30)의 양측에 그 회전축(30)을 반경방향으로 지지하는 반경방향 베어링(J)이 각각 설치됨과 아울러 상기 회전축(30)을 축방향으로 지지하는 축방향 베어링(T)이 회전축(30)을 지지하도록 결합된다.In addition, radial bearings J for supporting the rotary shaft 30 in the radial direction are respectively installed on both sides of the rotary shaft 30, and axial bearings T for supporting the rotary shaft 30 in the axial direction are rotated. Coupled to support 30.
상기한 바와 같은 터보 압축기의 작동은 먼저 동력발생수단(20)에서 동력이 발생되어 상기 회전축(30)을 고속 회전시키게 되면 그 회전축(30)의 양단에 결합된 제1,2 임펠러(40)(41)가 상기 제1,2 압축실(P1)(P2)내에서 각각 회전하면서 흡입력을 발생시키게 된다. 상기 임펠러(40)(41)의 흡입력에 의해 가스가 유입 유로(F1)를 통해 제1 압축실(P1)로 흡입되어 1단 압축되고 그 1단 압축된 가스는 연통 유로(F2)를 통해 제2 압축실(P2)로 유입되면서 그 제2 압축실(P2)에서 2단 압축되어 상기 토출 유로(F3)를 통해 토출된다.The operation of the turbo compressor as described above is the first and second impeller 40 coupled to both ends of the rotary shaft 30 when power is generated in the power generating means 20 to rotate the rotary shaft 30 at high speed ( 41 rotates in the first and second compression chambers P1 and P2, respectively, to generate suction force. Gas is sucked into the first compression chamber P1 through the inflow flow path F1 by the suction force of the impellers 40 and 41 and compressed into the first stage, and the gas compressed in the first stage is made through the communication flow path F2. 2 is compressed into the compression chamber (P2) and is compressed in two stages in the second compression chamber (P2) and discharged through the discharge passage (F3).
그리고 제1 압축실(P1)과 제2 압축실(P2)과의 압력차에 의해 회전축(30)에 작용하는 축방향의 힘은 축방향 베어링(T)에 의해 지지됨과 아울러 상기 회전축(30)에 작용하는 반경방향의 힘은 반경방향 베어링(J)에 의해 지지된다.And the axial force acting on the rotating shaft 30 by the pressure difference between the first compression chamber (P1) and the second compression chamber (P2) is supported by the axial bearing (T) and the rotation shaft (30) The radial force acting on is supported by the radial bearing (J).
한편, 고속으로 회전하는 회전축(30)을 지지하는 베어링에 대한 종래 구조의 일예로, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 회전축(30)이 삽입되는 축 삽입구멍(51)이 형성된 베어링 하우징(50)의 축 삽입구멍 내주면에 일정 폭과 깊이를 가지며 길이방향으로 관통된 고정홈(52)이 등간격으로 복수개 형성된다. 그리고 소정 형상을갖는 포일(60)이 상기 베어링 하우징의 고정홈(52)에 외팔보 형태로 각각 삽입 고정되어 상기 회전축(30)을 지지하게 된다. 상기 포일(60)은 일정 폭과 길이를 갖는 박판이 절곡되며 그 형태는 디귿자 형태로 절곡된 삽입 고정부(61)와 그 일측에 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 절곡된 지지부(62)로 이루어지며 그 삽입 고정부(61)가 상기 베어링 하우징의 고정홈(52)에 삽입 고정되고 상기 지지부(62)가 외팔보 형태로 상기 회전축(30)을 지지하게 된다.On the other hand, as an example of the conventional structure for the bearing for supporting the rotating shaft 30 to rotate at high speed, as shown in Figure 2, the bearing housing 50 is formed with a shaft insertion hole 51 is inserted into the rotating shaft 30 A plurality of fixing grooves 52 having a predetermined width and depth and penetrating in the longitudinal direction are formed at equal intervals on the inner peripheral surface of the shaft insertion hole. In addition, the foil 60 having a predetermined shape is inserted into and fixed in the cantilever shape to the fixing groove 52 of the bearing housing so as to support the rotation shaft 30. The foil 60 is a thin plate having a predetermined width and length is bent and the shape is composed of the insertion fixing portion 61 bent in the form of a depression and the support portion 62 bent to a curved surface having a predetermined curvature on one side thereof. The insertion fixing portion 61 is inserted into and fixed to the fixing groove 52 of the bearing housing, and the support portion 62 supports the rotation shaft 30 in the form of a cantilever beam.
이와 같은 구조는 상기 회전축(30)의 초기 구동시 다수개 포일의 지지부(61)에 의해 감싸진 상태에서 회전축(30)이 회전하게 되어 회전축(30)의 초기 구동이 안정되며 이어 회전축(30)의 고속 회전시 회전축(30)의 고속 회전으로 인한 포일 지지부(61)의 외면과 회전축(30)의 외주면사이의 작동가스 또는 공기의 경계층에 의해서 회전축(30)이 안정적으로 지지됨과 아울러 외부의 충격이 작용할 경우 그 충격을 흡수하여 회전축(30)의 지지가 이루어진다.Such a structure is such that the initial rotation of the rotary shaft 30 is stable since the rotary shaft 30 is rotated in the state of being wrapped by the support 61 of the plurality of foils during the initial driving of the rotary shaft 30. The rotary shaft 30 is stably supported by an operating gas or air boundary layer between the outer surface of the foil support 61 and the outer circumferential surface of the rotating shaft 30 due to the high speed of the rotating shaft 30 during the high speed rotation of the rotating shaft 30. In this case, the shock is absorbed to support the rotating shaft 30.
그러나 상기한 바와 같은 구조는 회전축(30)을 지지하는데 안정성이 높으나 회전축(30)과 베어링 하우징의 축 삽입구멍(51)사이의 클리어런스가 커 압축된 가스가 누설되고 또한 다수개의 포일(60)을 고정홈(52)에 삽입하여 결합하게 되므로 부품의 조립 작업이 번거로운 단점이 있다.However, the structure as described above has a high stability for supporting the rotating shaft 30, but the clearance between the rotating shaft 30 and the shaft insertion hole 51 of the bearing housing is large, the compressed gas is leaked and also the plurality of foils 60 Insertion into the fixing groove 52 is coupled, so there is a disadvantage in that the assembly of the parts is cumbersome.
한편, 상기 회전축(30)을 지지하는 베어링의 다른 일예로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 회전축(30)이 삽입되는 축 삽입구멍(71)이 형성된 베어링 하우징(70)의 축 삽입구멍 내주면에 일정 간격을 두고 힌지 핀(80)이 결합되고 일정 두께와 면적을 갖는 곡면 형태의 틸팅 패드(81)가 상기 힌지 핀(80)의 선단에각각 움직임 가능하게 결합되며 그 다수개의 틸팅 패드(81)가 회전축(30)을 지지하게 된다. 상기 틸팅 패드(81)는 그 중간부분이 상기 힌지 핀(80)에 결합된다.On the other hand, as another example of the bearing for supporting the rotating shaft 30, as shown in Figure 3, the inner peripheral surface of the shaft insertion hole of the bearing housing 70 in which the shaft insertion hole 71 is inserted into which the rotating shaft 30 is inserted The hinge pins 80 are coupled to each other at regular intervals, and the curved tilt pads 81 having a predetermined thickness and area are movably coupled to the front ends of the hinge pins 80, respectively. ) Will support the rotation shaft (30). The tilting pad 81 has a middle portion thereof coupled to the hinge pin 80.
이와 같은 구조는 상기 힌지 핀(80)에 결합된 다수개의 틸팅 패드(81)가 그 힌지 핀을 기준점으로 하여 좌우 틸팅되면서 회전축(30)을 지지하게 된다.Such a structure supports the rotating shaft 30 while the plurality of tilting pads 81 coupled to the hinge pins 80 are tilted left and right with reference to the hinge pins.
그러나 상기한 바와 같은 구조 또한 상기 회전축(30)을 지지하는데 안정성이 높으나 회전축(30)과 베어링 하우징의 축 삽입구멍(71)사이의 클리어런스가 커 압축된 가스가 누설되고 또한 다수개의 틸팅 패드(81)와 힌지 핀(80)을 결합하게 되므로 부품의 조립 작업이 번거로운 단점이 있다.However, the structure as described above also has a high stability for supporting the rotating shaft 30, but the clearance between the rotating shaft 30 and the shaft insertion hole 71 of the bearing housing is large, the compressed gas is leaked and a plurality of tilting pads 81 ) And the hinge pin 80, so there is a disadvantage in that the assembly of the parts is cumbersome.
상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 고속으로 회전하는 회전축을 안정적으로 지지함은 물론 회전축과의 클리어런스를 최소화하고 구성 부품의 조립 작업을 간단하게 할 수 있도록 한 터보 압축기의 베어링 구조를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to stably support the rotating shaft rotating at high speed, as well as to minimize the clearance with the rotating shaft and simplify the assembly work of the components of the turbo compressor In providing a structure.
도 1은 일반적인 터보 압축기의 일예를 개략적으로 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a general turbo compressor,
도 2,3은 종래 터보 압축기 베어링 구조를 각각 도시한 단면도,2 and 3 are cross-sectional views each showing a conventional turbo compressor bearing structure,
도 4는 본 발명의 터보 압축기 베어링 구조를 도시한 단면도,4 is a cross-sectional view showing a turbo compressor bearing structure of the present invention;
도 5는 본 발명의 터보 압축기 베어링 구조의 다른 실시예를 도시한 단면도,5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the turbo compressor bearing structure of the present invention;
도 6은 상기 터보 압축기 베어링 구조를 구성하는 다점 고정 지지형 포일의 변형예를 부분 도시한 단면도.FIG. 6 is a cross-sectional view partially showing a modification of the multi-point fixed support foil constituting the turbo compressor bearing structure; FIG.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
30 ; 회전축 90 ; 베어링 하우징30; Axis of rotation 90; Bearing housing
92 ; 축 삽입구멍 93 ; 고정홈92; Shaft insertion hole 93; Fixing groove
100 ; 양단 고정형 포일 101 ; 지지부100; Fixed ends of foil 101; Support
102 ; 양단 고정형 포일의 고정부 110 ; 다점 고정 지지형 포일102; A fixed portion 110 of the fixed foil at both ends; Multipoint Fixed Support Foil
111 ; 다점 고정 지지형 포일 고정부 112 ; 곡면부111; Multi-point fixed support foil holder 112; Curved part
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내부에 회전축이 삽입되는 축 삽입구멍이 형성됨과 아울러 그 축 삽입구멍의 내주면에 복수개의 고정홈이 구비된 베어링 하우징과; 상기 회전축의 외주면에 접촉되는 지지부와, 상기 지지부의 양단에 각각 절곡 연장된 고정부가 형성되어 상기 고정부가 상기 베어링 하우징의 서로 인접한 고정홈에 각각 삽입되어 고정되는 복수개의 양단 고정형 포일을; 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기의 베어링 구조가 제공된다.A bearing housing having a plurality of fixing grooves formed on an inner circumferential surface of the shaft insertion hole and having a shaft insertion hole formed therein to achieve the object of the present invention as described above; A plurality of both end fixed foils having a support part in contact with an outer circumferential surface of the rotation shaft and fixing parts bent and extended at both ends of the support part, respectively, in which the fixing parts are respectively inserted into and fixed to adjacent fixing grooves of the bearing housing; Provided is a bearing structure of a turbo compressor, characterized in that including the configuration.
또한, 내부에 회전축이 삽입되는 축 삽입구멍이 형성됨과 아울러 그 축 삽입구멍의 내주면에 복수개의 고정홈이 등간격으로 형성된 베어링 하우징과; 일정 두께와 소정의 길이를 갖는 박판체에 소정의 간격을 두고 상기 베어링 하우징의 고정홈에 상응하는 위치에 각각 절곡 형성되는 복수개의 고정부와, 상기 고정부들 사이에 형성되어 상기 회전축의 외주면에 접촉하는 복수개의 곡면부가 일체로 구비되어 상기 각 고정부가 상기 베어링 하우징의 고정홈에 각각 삽입되어 고정되는 단일 부재의 다점 고정 지지형 포일을; 포함하여 구성함을 특징으로 하는 터보 압축기의 베어링 구조가 제공된다.In addition, there is formed a shaft insertion hole into which the rotating shaft is inserted, and a bearing housing having a plurality of fixing grooves formed at equal intervals on the inner circumferential surface of the shaft insertion hole; A plurality of fixing portions each bent at a position corresponding to the fixing groove of the bearing housing at predetermined intervals in a thin plate having a predetermined thickness and a predetermined length, and formed between the fixing portions and formed on an outer circumferential surface of the rotating shaft. A single member of the multi-point fixed support type foil having a plurality of curved parts integrally contacted with the fixing parts inserted into and fixed to the fixing grooves of the bearing housing, respectively; Provided is a bearing structure of a turbo compressor, characterized in that including the configuration.
이하, 본 발명의 터보 압축기 베어링 구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the turbo compressor bearing structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 터보 압축기 베어링 구조의 일실시예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 터보 압축기의 동력발생수단(20)에 결합되는 회전축(30)이 관통 삽입되는 베어링 하우징(90)이 케이스(10) 또는 그 케이스(10)에 결합되는 지지부재에 고정 결합된다.Figure 4 shows an embodiment of the turbo compressor bearing structure of the present invention, as shown, the bearing housing 90 through which the rotary shaft 30 coupled to the power generating means 20 of the turbo compressor is inserted through The case 10 is fixedly coupled to the support member coupled to the case 10.
상기 베어링 하우징(90)은 소정의 두께를 갖도록 형성되는 하우징 몸체(91)의 내부에 상기 회전축(30)이 삽입되는 축 삽입구멍(92)이 형성되고 그 축 삽입구멍(92)의 내주면에 일정 간격을 두고 복수개의 고정홈(93)이 형성되어 이루어진다. 상기 고정홈(93)은 일정 폭과 깊이를 가지며 길이 방향으로 관통된 형태로 형성되며 그 단면 형태는 사각 형태로 형성됨이 바람직하다.The bearing housing 90 has a shaft insertion hole 92 in which the rotating shaft 30 is inserted in the housing body 91 formed to have a predetermined thickness, and is fixed on an inner circumferential surface of the shaft insertion hole 92. A plurality of fixing grooves 93 are formed at intervals. The fixing groove 93 has a predetermined width and depth and is formed in the form penetrated in the longitudinal direction, the cross-sectional shape is preferably formed in a square shape.
그리고 상기 베어링 하우징(90)의 고정홈(93)에 양단 고정형 포일(100)이 각각 결합된다. 상기 양단 고정형 포일(100)은 소정의 길이를 갖는 곡면 박판으로 형성되어 회전축(30)의 외주면에 접촉하는 지지부(101)와, 이 지지부(101)의 양단에 각각 절곡 연장된 고정부(102)가 구비되어 이루어진다. 상기 양단 고정형 포일(100)은 그 고정부(102)가 상기 베어링 하우징(90)의 서로 인접한 고정홈(93)에 각각 삽입되어 고정되고 다른 양단 고정형 포일(100)의 일측 고정부(102)가 상기 양단 고정형 포일(100)의 일측 고정부(102)가 삽입된 고정홈(93)에 삽입됨과 상기 양단 고정형 포일(100)의 타측 고정부(102)가 그 측부에 위치하는 고정홈(93)에 삽입된다. 이와 같은 과정으로 상기 베어링 하우징(90)의 다수개 고정홈(93)에 다수개의 양단 고정형 포일(100)이 고정 결합되어 그 양단 고정형 포일(100)의 지지부(101)가 그 축 삽입구멍(92)에 삽입되는 회전축(30)을 지지하게 된다.And both ends of the fixed foil 100 is coupled to the fixing groove 93 of the bearing housing 90, respectively. The both ends of the fixed foil 100 is formed of a curved thin plate having a predetermined length to contact the outer circumferential surface of the rotating shaft 30, and the fixing portion 102 is bent and extended to both ends of the support portion 101, respectively Is made. The both ends of the fixed foil 100 is fixed to the fixing portion 102 is inserted into the fixing grooves 93 adjacent to each other of the bearing housing 90, respectively, and one side fixing portion 102 of the other end of the fixed foil 100 is The fixing groove 93 is inserted into the fixing groove 93 into which one side fixing part 102 of the both ends of the fixed foil 100 is inserted, and the other fixing part 102 of the both ends of the fixing foil 100 is located at the side thereof. Is inserted into In this process, the plurality of fixed foils 100 at both ends are fixedly coupled to the plurality of fixing grooves 93 of the bearing housing 90 so that the support portion 101 of the fixed foils 100 at both ends thereof has the shaft insertion hole 92. Support the rotating shaft 30 is inserted into the).
상기한 바와 같은 구조는 다수개의 양단 고정형 포일(100)이 그 양측에 구비된 고정부(102)가 베어링 하우징(90)의 고정홈(93)에 각각 고정된 상태에서 그 지지부(101)가 상기 회전축(30)을 지지하게 되며 상기 회전축(30)의 초기 구동시 그 회전축(30)이 다수개의 양단 고정형 포일의 지지부(101)에 의해 접촉 지지된 상태에서 회전하게 되며 이어 그 회전축(30)이 고속으로 회전하게 되면 그 양단 고정형 포일의 지지부(101) 외면과 상기 회전축(30)의 외주면사이의 작동가스 또는 공기의 경계층에 의해서 회전축(30)이 안정적으로 지지된다.As described above, the supporting portion 101 is fixed in a state in which fixing portions 102 having a plurality of both end fixed foils 100 provided at both sides thereof are fixed to fixing grooves 93 of the bearing housing 90, respectively. The rotary shaft 30 is supported, and when the rotary shaft 30 is initially driven, the rotary shaft 30 is rotated in contact with and supported by the supporting portions 101 of the plurality of fixed foils, and then the rotary shaft 30 is rotated. When rotating at high speed, the rotating shaft 30 is stably supported by the boundary layer of the working gas or air between the outer surface of the support 101 of the fixed foil at both ends and the outer peripheral surface of the rotating shaft 30.
또한 상기한 바와 같은 구조는 양단 고정형 포일의 고정부(102)가 박판을 절곡한 형태로 형성되며 그 양단 고정형 포일(100)을 상기 베어링 하우징(90)에 결합시 그 양단 고정형 포일의 고정부(102)를 상기 베어링 하우징(90)의 인접하는 두 개 고정홈(93)에 삽입하는 과정을 거치는 것만으로 결합 공정이 완료되므로 조립 작업이 간단하게 된다. 그리고 상기 양단 고정형 포일(100)의 양측 고정부(102)가 두 개의 고정홈(93)에 걸쳐 결합되므로 그 양단 고정형 포일(100)의 지지부(101)에 접촉되는 회전축(30)과 상기 베어링 하우징(90)의 축 삽입구멍 내주면사이의 클리어런스가 최소화된다.In addition, the structure as described above is formed in the form in which the fixing portion 102 of the both ends of the fixed foil bent the thin plate and the both ends of the fixed foil (100) is coupled to the bearing housing (90) The assembly process is simplified because the coupling process is completed only by inserting 102 into two adjacent fixing grooves 93 of the bearing housing 90. Since both side fixing parts 102 of the both ends of the fixed foil 100 are coupled over the two fixing grooves 93, the rotating shaft 30 and the bearing housing are in contact with the support 101 of the both ends of the fixed foil 100. Clearance between the inner peripheral surface of the shaft insertion hole of 90 is minimized.
본 발명의 다른 실시예로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 동력발생수단(20)과 결합되는 회전축(30)이 관통 삽입되는 베어링 하우징(90)이 케이스(10) 또는 그 케이스(10)에 결합되는 지지부재에 고정 결합된다.As another embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, the bearing housing 90 through which the rotary shaft 30 is coupled to the power generating means 20 is inserted into the case 10 or the case 10 It is fixedly coupled to the support member to be coupled.
상기 베어링 하우징(90)은 소정의 두께를 갖도록 형성되는 하우징 몸체(91)의 내부에 상기 회전축(30)이 삽입되는 축 삽입구멍(92)이 형성되고 그 축 삽입구멍(92)의 내주면에 일정 간격을 두고 복수개의 고정홈(93)이 형성되어 이루어진다. 상기 고정홈(93)은 일정 폭과 깊이를 가지며 길이 방향으로 관통된 형태로 형성되며 그 단면 형태는 사각 형태로 형성됨이 바람직하다.The bearing housing 90 has a shaft insertion hole 92 in which the rotating shaft 30 is inserted in the housing body 91 formed to have a predetermined thickness, and is fixed on an inner circumferential surface of the shaft insertion hole 92. A plurality of fixing grooves 93 are formed at intervals. The fixing groove 93 has a predetermined width and depth and is formed in the form penetrated in the longitudinal direction, the cross-sectional shape is preferably formed in a square shape.
그리고 상기 베어링 하우징(90)의 고정홈(93)에 다점 고정 지지형 포일(110)이 결합된다. 상기 다점 고정 지지형 포일(110)은 일정 두께와 소정의 길이를 갖는 박판체에 소정의 간격을 두고 상기 베어링 하우징(90)의 고정홈(93)에 각각 삽입되도록 상기 고정홈(93)의 수와 상응하게 절곡 형성된 복수개의 고정부(111)와, 상기 고정부(111)와 고정부(111)사이에 소정의 곡률을 갖는 곡면으로 형성되어 상기 회전축(30)의 외주면에 접촉되는 곡면부(112)로 이루어진다.또한 본 실시례에 의한 상기 다점 지지형 포일(110)은 상기 고정부(111)들 중 어는 하나의 위치에서 절단된 상태로 형성된다.The multi-point fixed support foil 110 is coupled to the fixing groove 93 of the bearing housing 90. The multi-point fixed support foil 110 has a number of fixing grooves 93 to be inserted into fixing grooves 93 of the bearing housing 90 at predetermined intervals in a thin plate having a predetermined thickness and a predetermined length. And a plurality of fixing portions 111 that are bent in correspondence with a curved surface having a predetermined curvature between the fixing portions 111 and the fixing portions 111 to be in contact with the outer circumferential surface of the rotating shaft 30 ( In addition, the multi-point supporting foil 110 according to the present embodiment is formed in a state in which one of the fixing portions 111 is cut at one position.
상기 다점 고정 지지형 포일(110)은 그 다수개의 고정부(111)가 상기 베어링 하우징의 고정홈(93)에 각각 삽입되어 결합됨과 아울러 그 다점 고정 지지형 포일(110)의 양단은 하나의 베어링 하우징 고정홈(93)에 함께 삽입 고정된다. 그리고 상기 다점 고정 지지형 포일(110)의 곡면부(112)에 상기 베어링 하우징의 축 삽입구멍(92)에 삽입되는 회전축(30)이 접촉 지지된다.The multi-point fixed support foil 110 has a plurality of fixing portions 111 are respectively inserted into the fixing groove 93 of the bearing housing and coupled to each other, and both ends of the multi-point fixed support foil 110 are one bearing. The housing fixing groove 93 is inserted and fixed together. In addition, the rotating shaft 30 inserted into the shaft insertion hole 92 of the bearing housing is contacted and supported by the curved portion 112 of the multi-point fixed support foil 110.
상기 다점 고정 지지형 포일(110)의 변형예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 다점 고정 지지형 포일(110)은 복수개의 고정부(111)와 곡면부(112)들 전체가 엔드리스형(endless type)으로 형성된다. 즉 상기 다점 고정 지지형 포일(110)은 일정 두께와 폭을 갖는 폐곡선 형태의 박판에 일정 간격을 두고 상기 고정부(111)가 복수개 형성되며 그 고정부(111)와 고정부(111)사이가 소정의 곡률을 갖는 곡면부(112)가 형성되어 이루어진다.As a modified example of the multi-point fixed support foil 110, as shown in Figure 6, the multi-point fixed support foil 110 has a plurality of the fixed portion 111 and the curved portion 112 of the endless type (endless type) is formed. That is, the multi-point fixed support foil 110 has a plurality of fixing parts 111 formed at a predetermined interval on a closed curved thin plate having a predetermined thickness and width, and the fixing part 111 and the fixing part 111 are separated from each other. A curved surface 112 having a predetermined curvature is formed.
상기한 바와 같은 구조는 상기 회전축(30)의 초기 구동시 그 회전축(30)이 다점 고정 지지형 포일의 곡면부(112)에 의해 접촉 지지된 상태에서 회전하게 되며 이어 그 회전축(30)이 고속으로 회전하게 되면 그 다점 고정 지지형 포일(110)의 곡면부(112) 외면과 상기 회전축(30)의 외주면사이의 작동가스 또는 공기의 경계층에 의해서 회전축(30)이 안정적으로 지지된다.As described above, in the initial driving of the rotary shaft 30, the rotary shaft 30 is rotated in contact with and supported by the curved portion 112 of the multi-point fixed support foil, and the rotary shaft 30 is then rotated at a high speed. The rotary shaft 30 is stably supported by the boundary layer of the working gas or air between the outer surface of the curved portion 112 of the multi-point fixed support foil 110 and the outer circumferential surface of the rotary shaft 30.
또한 상기한 바와 같은 구조는 다점 고정 지지형 포일(110)이 하나의 개곡선 또는 폐곡선 형태의 박판체로 이루어지므로 상기 베어링 하우징(90)에 결합시 한번에 결합이 가능하게 되어 조립 작업이 간단하게 된다. 그리고 다점 고정 지지형 포일의 지지부(112)가 상기 베어링 하우징의 고정홈(93)들사이에 하나의 판체로 연결된 상태로 위치하게 되므로 그 다점 고정 지지형 포일의 지지부(112)에 접촉되는회전축(30)과 상기 베어링 하우징의 축 삽입구(멍92) 내주면사이의 클리어런스가 최소화된다.In addition, the structure as described above is a multi-point fixed support foil 110 is made of a thin plate of one open curve or closed curve form is coupled to the bearing housing 90 can be combined at a time to simplify the assembly work. And since the support portion 112 of the multi-point fixed support type foil is positioned in a state connected between the fixing grooves 93 of the bearing housing in a single plate body, the rotating shaft contacting the support portion 112 of the multi-point fixed support type foil ( 30) and the clearance between the inner circumferential surface of the shaft insertion hole (the yoke 92) of the bearing housing is minimized.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 터보 압축기 베어링 구조는 동력발생부의 구동력을 전달받아 고속으로 회전하는 회전축을 안정적으로 지지함은 물론 구성 부품의 조립 작업이 간단하게 되어 조립 생산성을 높이고 또한 회전축과 베어링 하우징의 축 삽입구멍사이의 클리어런스를 감소시켜 가스의 누설을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the turbo compressor bearing structure according to the present invention stably supports the rotating shaft which rotates at high speed by receiving the driving force of the power generating unit, and also simplifies the assembly work of the component parts, thereby increasing the assembly productivity and There is an effect that can minimize the leakage of gas by reducing the clearance between the shaft insertion hole of the bearing housing.
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2001
- 2001-08-22 KR KR10-2001-0050754A patent/KR100414105B1/en not_active IP Right Cessation
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