KR101914682B1 - Floating bush bearing and ship exhaust turbine - Google Patents

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Abstract

선박용 엔진(5)과 함께 선박에 탑재되는 선박용 배기터빈(7)이, 선박용 엔진(5)으로부터 공급되는 배기가스에 의해 회전하는 터빈 부(71)와, 터빈 부(71)와 일체로 회전하는 축(3)과, 축을 지지하는 부동 부시 베어링(2)을 구비한다. 부동 부시 베어링(2)은, 베어링 하우징(21)과, 베어링 하우징(21)에 회전 불가능하게 내장됨과 함께 축(3)의 외측에 끼워지는 부시(4)와, 부시(4)의 내주면(42) 측과 외주면(41) 측 각각에 윤활유에 의해 형성되는 유막을 구비한다. 부시(4)는, 부시(4)를 반지름 방향으로 관통하는 적어도 하나의 급유 구멍(43)과, 부시(4)의 상반 부분 내주면(42)에 형성되고 축의(3) 회전 방향으로 깊이가 얕아지는 부분 원주홈(44)을 가진다. A marine exhaust turbine 7 mounted on a ship together with a marine engine 5 is connected to a turbine section 71 which is rotated by exhaust gas supplied from the marine engine 5 and a turbine section 71 which is rotated integrally with the turbine section 71 A shaft 3, and a floating bushing bearing 2 for supporting the shaft. The bush bearing 2 includes a bearing housing 21 and a bush 4 which is rotatably housed in the bearing housing 21 and fitted to the outside of the shaft 3 and an inner peripheral surface 42 of the bush 4 And the oil film formed on the outer peripheral surface 41 side by lubricating oil. The bush 4 is provided with at least one oil supply hole 43 penetrating the bush 4 in the radial direction and at least one oil supply hole 43 formed in the upper half inner circumferential surface 42 of the bush 4 and having a shallow depth in the rotational direction of the shaft 3 (44).

Description

부동 부시 베어링 및 선박용 배기터빈{FLOATING BUSH BEARING AND SHIP EXHAUST TURBINE}[0001] FLOATING BUSH BEARING AND SHIP EXHAUST TURBINE [0002] FIELD OF THE INVENTION [0003]

본 발명은 고속 회전하는 축을 지지하는 베어링으로서 적합한 부동(浮動) 부시 베어링 및 그것을 이용한 선박용 배기터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a floating bush bearing suitable as a bearing for supporting a high-speed rotating shaft and an exhaust turbine for a ship using the bearing.

최근, 선박의 연비를 향상시키기 위하여, 선박용(舶用) 주 기관으로부터의 배기가스 일부로 파워 터빈을 구동하여 얻어진 힘으로 주 기관의 크랭크축에 힘을 가하는 것이 행해지고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 파워 터빈의 베어링에 부동 부시 베어링이 이용되는 일이 있다. 부동 부시 베어링은, 일반적으로, 내주면 및 외주면에 윤활유에 의한 유막이 형성되는 부시를 가지며, 부시의 내주면 측의 유막을 통해서 축을 지지한다. Recently, in order to improve the fuel efficiency of a ship, a force is applied to a crankshaft of a main engine with a force obtained by driving a power turbine with a part of exhaust gas from a main engine for a ship (see, for example, Patent Document 1 ). Floating bush bearings may be used for such power turbine bearings. The floating bushing bearing generally has a bush on which an oil film of lubricating oil is formed on the inner circumferential surface and the outer circumferential surface and supports the shaft through the oil film on the inner circumferential surface side of the bush.

부동 부시 베어링에서는, 축과 부시 사이의 유막 거동이나 축심의 흔들림 등에 의해서 축의 회전이 불안정해지고, 축이 진동하는 현상이 생긴다는 것이 알려졌다. 특히, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 파워 터빈에서는, 축의 한쪽 단부는 선박용 주 기관 등의 동력 부하와 접속되지만, 반대쪽의 단부는 동력 부하와 접속되지 않는다. 그 때문에, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 파워 터빈은 일반적인 터빈과 비교하여 축의 진폭이 크다. 거기서, 파워 터빈의 베어링으로서 축의 진동 억제 효과가 높은 부동 부시가 요구된다. In the case of a floating bushing bearing, it has been known that the motion of the oil film between the shaft and the bushing or the shaking of the shaft center causes the rotation of the shaft to become unstable and the shaft to vibrate. Particularly, in a power turbine as disclosed in Patent Document 1, one end of the shaft is connected to a power load such as a main engine for a ship, and the other end is not connected to a power load. For this reason, the power turbine as disclosed in Patent Document 1 has a larger shaft amplitude than a general turbine. Therefore, as a bearing of the power turbine, a floating bush having a high vibration suppressing effect of the shaft is required.

축의 진동 억제 효과가 높은 베어링으로서, '다원호(多圓弧) 베어링'이라고 불리는, 축과의 미끄럼 부분이 복수 개의 원호로 이루어지는 베어링이 알려졌다. 예를 들면, 특허문헌 2에는, 내주면을 축심과 동심의 중립 원에 사인(sine) 곡선을 복수로 얹은 곡면형상으로 만든 부시를 구비한, 부동 부시 베어링(세미 부동 베어링)이 제시되어 있다. BACKGROUND ART [0002] A bearing having a high vibration suppression effect of a shaft is known as a " multiple arc bearing ", and a bearing in which a sliding portion with a shaft is formed by a plurality of arcs is known. For example, Patent Document 2 discloses a floating bush bearing (semi-floating bearing) having a bush formed in a curved surface shape in which a plurality of sine curves are placed on a neutral circle having an inner circumferential surface concentric with the axis.

또한, 축의 진동 억제 효과가 높은 베어링으로서, '압력 댐(dam) 베어링'이라고 불리는, 상부 베어링의 내면에 오일 웅덩이를 가지고, 오일 웅덩이에 생긴 압력으로 축을 누르는 작용을 지니는 베어링이 알려졌다. 예를 들면, 특허문헌 3에는, 축과의 미끄럼 면에, 윤활유의 운동 에너지를 압력으로 변환하여 저장하는 댐 부(오일 웅덩이)가 설치된 압력 댐 베어링이 제시되어 있다. Bearings known to be called "pressure dam" bearings having an oil sump on the inner surface of the upper bearing and a function of pressing the shaft by the pressure generated in the oil sump have been known as bearings having a high vibration suppressing effect on the shaft. For example, Patent Document 3 discloses a pressure dam bearing provided with a dam portion (oil sump) for converting kinetic energy of lubricating oil into pressure on a sliding surface with a shaft.

일본 특허출원공개 제2012-116234호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-116234 일본 특허출원공개 평11-336744호Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-336744 일본 특허출원공개 평9-126277호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-126277

특허문헌 2에 기재된 다원호 베어링에서는, 축이 고속으로 회전하는 것에 의해 축과 부시가 동심이 되더라도 부시 내주면의 사인 곡선에 의한 굴곡에 의해 강한 쐐기막 작용을 지닌 부분이 형성되고, 여기서 발생하는 동압에 의해 축의 진동이 억제된다. 그런데 다원호 베어링은 부시 내주면의 복잡한 형상을 가공하기 위하여 높은 기술을 필요로 하기 때문에 가공비용이 커지는 것이 과제가 된다. In the multi-arc bearing disclosed in Patent Document 2, even if the shaft and the bush are concentric with each other due to the rotation of the shaft at a high speed, a portion having a strong wedge action is formed by the bending due to the sinusoidal curve on the inner peripheral surface of the bush, The vibration of the shaft is suppressed. However, since the multi-arc bearing requires a high technology to process the complicated shape of the inner circumference of the bush, the problem is that the machining cost is increased.

또한, 특허문헌 3에 기재된 압력 댐 베어링에서는, 오일 웅덩이에서 발생하는 압력에 의해 축이 하방으로 눌려 내려가는 것에 의해 그 축의 진동이 억제된다. 그렇지만, 압력 댐 베어링에서는, 고속 회전에서는 유막의 발열량이 증대하고, 윤활유의 온도 상승에 의한 눌어붙음이나 마찰 토크 증대라고 하는 문제를 야기하는 것이 과제가 된다. Further, in the pressure dam bearing described in Patent Document 3, the shaft is depressed downward by the pressure generated in the oil sump, whereby the vibration of the shaft is suppressed. However, in the case of the pressure dam bearing, the amount of heat generated by the oil film at high speed rotation increases, causing a problem of causing a sticking due to the temperature rise of the lubricating oil and an increase in friction torque.

본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 선행기술의 과제 중 적어도 하나 이상을 경감하는 것이다. The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to alleviate at least one of the problems of the prior art.

본 발명의 한 형태에 따른 부동 부시 베어링은, 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징에 회전 불가능하게 내장됨과 함께, 축 외측에 끼워지는 부시로서, 상기 부시를 반지름 방향으로 관통하는 적어도 하나의 급유 구멍과, 상기 부시의 상반 부분 내주면에 형성되고 상기 축의 회전 방향으로 깊이가 얕아지는 부분 원주홈을 가지는 부시와, 상기 부시의 내주면 측과 외주면 측 각각에 윤활유에 의해 형성되는 유막을, 구비하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a floating bush bearing comprising: a bearing housing; at least one oil supply hole penetrating the bush in a radial direction, A bush having a partial circumferential groove formed on an inner peripheral surface of an upper half portion of the bush and shrunk in depth in a rotating direction of the shaft; and an oil film formed on the inner circumferential side and the outer circumferential side of the bush by lubricating oil, respectively .

또한, 본 발명의 한 형태에 따른 선박용 배기터빈은, 선박용 엔진과 함께 선박에 탑재되는 선박용 배기터빈으로서, 상기 선박용 엔진으로부터 공급되는 배기가스에 의해 회전하는 터빈 부와, 상기 터빈 부와 일체로 회전하는 축과, 상기 축을 지지하는 상기 부동 부시 베어링을, 구비하는 것을 특징으로 한다. In accordance with one aspect of the present invention, there is provided an exhaust turbine for a ship, which is mounted on a ship together with an engine for a ship, the exhaust turbine comprising: a turbine portion rotated by exhaust gas supplied from the marine engine; And the floating bushing bearing for supporting the shaft.

상기 구성의 부동 부시 베어링 및 선박용 배기터빈에서는, 부시의 내주면에 마련된 부분 원주홈에 윤활유의 오일 웅덩이가 형성되고, 이 오일 웅덩이 부분에 타부분과 비교하여 큰 유막 압력이 발생하고, 이 유막 압력으로 축이 하방으로 눌려진다. 이것에 의해, 부시 내의 축의 편심률이 커지게 되어, 축의 진동이 억제되고, 축의 회전 안정성을 향상시킬 수가 있다. 또한, 부시의 내주면에 설치된 부분 원주홈에 의해, 특허문헌 3에 기재된 것과 같은 종래의 압력 댐 베어링과 비교하여, 부시 및 윤활유의 온도 상승을 억제할 수가 있다. 더불어, 부분 원주홈은, 다원호 베어링의 부시 내주면과 비교하여 단순한 형상으로, 가공비용을 억제할 수가 있다. In the floating bushing bearing and the marine exhaust turbine configured as described above, an oil sump of lubricating oil is formed in the partial circumferential groove provided on the inner circumferential surface of the bush, a large oil film pressure is generated in the oil sump portion as compared with the other portions, The shaft is depressed downward. As a result, the eccentricity of the shaft in the bush is increased, vibration of the shaft is suppressed, and stability of rotation of the shaft can be improved. The partial circumferential groove provided on the inner circumferential surface of the bushing can suppress the temperature rise of the bush and the lubricating oil as compared with the conventional pressure dam bearing described in Patent Document 3. In addition, the partial circumferential groove has a simple shape compared to the inner circumferential surface of the bush of the multiple-arc bearing, and the machining cost can be suppressed.

상기 부동 부시 베어링 및 선박용 배기터빈에서, 상기 부분 원주홈이, 상기 부시의 상반 부분 내주면 중 상기 축의 회전 방향 상류 측의 사분원(1/4원)의 영역에 마련되는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 더 적은 용적의 부분 원주홈에 의해서 효과적으로 축의 진동을 억제할 수가 있다. In the floating bushing bearing and the exhaust turbine for a ship, it is preferable that the partial circumferential groove is provided in a quadrant (1/4 circle) on the upstream side in the rotational direction of the shaft among the inner circumferential surfaces of the upper half portion of the bush. According to this configuration, the vibration of the shaft can be effectively suppressed by the partial circumferential groove of smaller volume.

상기 부동 부시 베어링 및 선박용 배기터빈에서, 상기 부시가, 상기 부시의 내주면에서, 상기 적어도 하나의 급유 구멍과 중복하는 한편, 상기 부분 원주홈의 깊이가 얕은 쪽의 단부와 중복하거나 근접하는 위치에 설치되는, 적어도 하나의 축방향 홈을 가지는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 부분 원주홈에서 온도 상승한 윤활유가 신속하게 축방향 홈으로 유도되고, 축방향 홈을 통해 부시의 내주로부터 배출된다. In the above-mentioned floating bushing bearing and exhaust turbine for a ship, the bushing is installed at a position overlapping or near the shallow end of the partial circumferential groove while overlapping the at least one oil supply hole at the inner circumferential surface of the bush And at least one axial groove, According to this configuration, the lubricating oil whose temperature has risen in the partial circumferential groove is quickly guided to the axial groove, and is discharged from the inner circumference of the bush through the axial groove.

본 발명에 따른 부동 부시 베어링 및 선박용 배기터빈에서는, 부시의 내주면에 마련된 부분 원주홈의 유막 압력으로 축이 하방으로 눌려지는 것에 의해 축의 진동이 억제된다. 또한, 부시의 내주면에 마련된 부분 원주홈에 의해서, 특허문헌 3에 기재된 것과 같은 종래의 압력 댐 베어링과 비교하여, 부시 및 윤활유의 온도 상승을 억제할 수가 있다. 더불어, 부분 원주홈은, 다원호 베어링의 부시 내주면과 비교하여 단순한 형상으로, 가공 비용을 억제할 수가 있다. In the floating bushing bearing and the marine exhaust turbine according to the present invention, the shaft is depressed downward by the oil film pressure of the partial circumferential groove provided on the inner circumferential surface of the bush, whereby the shaft vibration is suppressed. The partial circumferential groove provided on the inner circumferential surface of the bushing can suppress the temperature rise of the bush and the lubricating oil as compared with the conventional pressure dam bearing described in Patent Document 3. In addition, the partial circumferential groove has a simple shape compared to the inner circumferential surface of the bush of the multiple-arc bearing, and the machining cost can be suppressed.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 선박용 배기터빈을 포함하는 선박용 엔진 시스템의 개략 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 부동 부시 베어링을 축방향에서 바라본 단면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 부시의 단면도이다.
도 4는 오목부의 변형 예를 나타내는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 부시의 단면도이다.
도 5는 오목부의 위치를 설명하는 도면이다.
도 6은 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링의 각종 치수를 설명하는 도면이다.
도 7은 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링으로 지지한 축과 비교예 1에 따른 부동 부시 베어링으로 지지한 축의 회전수와 진폭의 관계를 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a schematic configuration of a marine engine system including a marine exhaust turbine according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a cross-sectional view of the floating bushing bearing viewed from the axial direction.
3 is a cross-sectional view of the bushing taken along line III-III in Fig.
4 is a sectional view of the bushing taken along the line III-III in Fig. 2 showing a modified example of the recessed portion.
5 is a view for explaining the position of the concave portion.
6 is a view for explaining various dimensions of the floating bushing bearing according to the first embodiment.
7 is a graph showing the relationship between the rotation speed and the amplitude of the shaft supported by the floating bushing bearing according to the first embodiment and the shaft supported by the floating bushing bearing according to the first comparison example.

다음으로, 도면을 참조하여 본 발명의 한 형태를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 선박용 배기터빈(7)을 포함하는 선박용 엔진 시스템(1)의 개략 구성을 설명하는 도면이다. 도 1에 보인 선박용 엔진 시스템(1)은, 도시되지 않은 선박을 항행시키기 위한 이른바 '주 기관'으로서, 선박에 탑재된다. 선박용 엔진 시스템(1)은, 엔진 본체(5)와, 과급기(6)와, 배기터빈(7)을 구비하고 있다. 이하, 선박용 엔진 시스템(1)의 각 구성요소에 대해 차례로 설명한다. Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a view for explaining a schematic configuration of a marine engine system 1 including a marine exhaust turbine 7 according to an embodiment of the present invention. The marine engine system 1 shown in Fig. 1 is mounted on a ship as a so-called " main engine " for navigating a marine vessel (not shown). The marine engine system 1 includes an engine main body 5, a turbocharger 6, and an exhaust turbine 7. [ Hereinafter, each component of the marine engine system 1 will be described in turn.

엔진 본체(5)(선박용 엔진)는, 선박용 엔진 시스템(1)의 중심을 이루는 장치로서, 본 실시형태의 엔진 본체(5)는 이른바 '저속 디젤 엔진'이다. 엔진 본체(5)는, 선단에 프로펠러(16)가 장착된 프로펠러 축(15)을 회전시키기 위한 것으로, 프로펠러(16)를 선박이 전진하는 방향으로 추진력이 발생하도록 정회전시키거나 선박이 후진하는 방향으로 추진력이 발생하도록 역회전시킬 수 있다. 프로펠러 축(15)은 크랭크축(51)에 연결되어 있으며, 크랭크축(51)은 복수의 피스톤(52)에 연결되어 있다. 각 피스톤(52)은 실린더(53) 내에서의 연료의 폭발에 따라 왕복 운동하고, 각 피스톤(52)의 왕복운동에 의해서 크랭크축(51)이 회전한다. The engine main body 5 (marine engine) is a device constituting the center of the marine engine system 1. The engine main body 5 of the present embodiment is a so-called "low speed diesel engine". The engine main body 5 is for rotating the propeller shaft 15 having the propeller 16 mounted on the tip end thereof and is constituted to rotate the propeller 16 forward to generate propulsive force in the direction in which the ship advances, Direction to generate propulsive force. The propeller shaft 15 is connected to a crank shaft 51 and the crank shaft 51 is connected to a plurality of pistons 52. Each piston 52 reciprocates in accordance with the explosion of the fuel in the cylinder 53, and the crankshaft 51 is rotated by the reciprocating motion of each piston 52.

또한, 엔진 본체(5)는, 각 실린더(53)의 상류 측에 공통 소기관(掃氣管)(55)과, 각 실린더(53)의 하류 측에 공통 배기관(56)을 구비한다. 소기관(55)은, 과급기(6)에서 압축된 공기를 일단 모아서 각 실린더(53)로 공급한다. 배기관(56)은, 실린더(53)로부터 배출된 배기가스를 일단 모아서 과급기(6) 및 배기터빈(7)으로 공급한다. The engine main body 5 is provided with a common scavenging pipe 55 on the upstream side of each cylinder 53 and a common exhaust pipe 56 on the downstream side of each cylinder 53. The scavenging line 55 collects the compressed air in the turbocharger 6 and supplies it to each cylinder 53. The exhaust pipe 56 collects exhaust gas once discharged from the cylinder 53 and supplies it to the turbocharger 6 and the exhaust turbine 7. [

과급기(6)는, 외부로부터 취입된 공기를 압축하여 엔진 본체(5)에 공급하는 장치이다. 과급기(6)는, 터빈 부(61)와 컴프레서 부(62)를 가진다. 엔진 본체(5)의 배기관(56)으로부터 배출된 배기가스는 터빈 부(61)로 공급된다. 터빈 부(61)는, 공급된 배기가스의 에너지를 이용하여 회전한다. 터빈 부(61)를 통과한 배기가스는 연도로 유도된다. 컴프레서 부(62)는, 연결축(63)을 통해 터빈 부(61)와 연결되어 있다. 그 때문에, 터빈 부(61)의 회전에 따라서 컴프레서 부(62)도 회전한다. 컴프레서 부(62)는, 외부로부터 취입된 공기를 압축하여 소기관(55)으로 공급한다. The turbocharger 6 is a device for compressing the air taken in from outside and supplying the compressed air to the engine main body 5. The turbocharger (6) has a turbine portion (61) and a compressor portion (62). The exhaust gas discharged from the exhaust pipe 56 of the engine body 5 is supplied to the turbine portion 61. The turbine section 61 rotates using the energy of the supplied exhaust gas. The exhaust gas that has passed through the turbine section 61 is led to the flue. The compressor section (62) is connected to the turbine section (61) through a connecting shaft (63). Therefore, the compressor section 62 also rotates in accordance with the rotation of the turbine section 61. The compressor unit 62 compresses the air taken in from outside and supplies it to the scavenging line 55.

배기터빈(7)은, 배기가스 에너지를 이용하여 엔진 본체(5)를 조력하는 장치(파워 터빈)이다. 배기터빈(7)은, 터빈 부(71)와 가변 노즐(72)을 가진다. 배기터빈(7)에 엔진 본체(5)로부터 배기가스가 공급되면, 터빈 부(71)는, 공급된 배기가스의 에너지에 의해서 회전한다. 터빈 부(71)와 일체로 회전하는 축(3)은 엔진 본체(5)의 크랭크축(51)에 감속기(12)를 통해 연결되어, 터빈 부(71)의 회전 동력이 감속기(12)를 통해 크랭크축(51)에 전달된다. 또한, 배기가스에 의해서 회전할 때의 배기터빈(7)의 회전방향은 일정하며, 엔진 본체(5)가 정회전 할 경우에만 엔진 본체(5)를 조력할 수가 있다. The exhaust turbine 7 is an apparatus (power turbine) that assists the engine body 5 by using exhaust gas energy. The exhaust turbine 7 has a turbine portion 71 and a variable nozzle 72. When the exhaust gas is supplied from the engine body 5 to the exhaust turbine 7, the turbine portion 71 is rotated by the energy of the exhaust gas supplied. The shaft 3 rotating integrally with the turbine portion 71 is connected to the crankshaft 51 of the engine body 5 through the reducer 12 so that the rotational power of the turbine portion 71 is transmitted to the speed reducer 12 To the crankshaft (51). Further, the direction of rotation of the exhaust turbine 7 when the exhaust gas is rotated by the exhaust gas is constant, and the engine main body 5 can be assisted only when the engine main body 5 is rotated forward.

가변 노즐(72)은, 배기터빈(7)의 입구 측에 설치되어, 주로 환형으로 배치된 복수의 가동 베인(도시하지 않음)에 의해서 구성된다. 이 가동 베인의 각도를 바꾸는 것으로, 가변 노즐(72)의 개구 면적(개도)을 조정하는 것에 의해, 터빈 부(61)로의 배기가스 유입 속도를 변화시킬 수가 있다. 또한, 가변 노즐(72)의 개도를 조정하는 것으로, 과급기(6)에 공급되는 배기가스의 양(엔진 본체(5)로부터 배출되는 배기가스의 양에 대한 과급기(6)에 공급되는 배기가스의 양의 비율)을 변화시킬 수가 있다. The variable nozzle 72 is constituted by a plurality of movable vanes (not shown) arranged on the inlet side of the exhaust turbine 7 and arranged mainly in an annular shape. By varying the angle of the movable vane, the flow rate of the exhaust gas into the turbine section 61 can be changed by adjusting the opening area (opening degree) of the variable nozzle 72. The amount of exhaust gas supplied to the turbocharger 6 (the amount of exhaust gas supplied to the turbocharger 6 with respect to the amount of exhaust gas discharged from the engine body 5) is adjusted by adjusting the opening degree of the variable nozzle 72 Amount ratio) can be changed.

배기터빈(7)의 축(3)은, 부동 부시 베어링(2)에 의해 지지 된다. 부동 부시 베어링(2)은, 베어링 하우징(21)과, 베어링 하우징(21)에 회전 불가능하게 내장됨과 함께 축(3)의 외측에 끼워지는 부시(4)와, 부시(4)의 내주면(42) 측과 외주면(41) 측 각각에서 윤활유에 의해 형성되는 유막으로 구성된다. 부시(4)의 내주면(42)이, 축(3)과의 미끄럼 면(접동면)이다. The shaft (3) of the exhaust turbine (7) is supported by a floating bushing bearing (2). The bush bearing 2 includes a bearing housing 21 and a bush 4 which is rotatably housed in the bearing housing 21 and fitted to the outside of the shaft 3 and an inner peripheral surface 42 of the bush 4 And the oil film formed on the outer peripheral surface 41 side by lubricating oil. The inner peripheral surface 42 of the bush 4 is a sliding surface (sliding surface) with respect to the shaft 3.

베어링 하우징(21)에는, 부시(4)를 내장하기 위한 원기둥 모양의 공간인 하우징 보어(23)와, 하우징 보어(23)로 윤활유를 공급하기 위한 유로(22)가 형성된다. 본 실시형태에 따른 부동 부시 베어링(2)에는, 하우징 보어(23)의 감속기(12) 측과 배기터빈(7) 측 각각에 1개씩의 부시(4)가 설치된다. 이하, 각 부시(4)의 구조에 대해 상세하게 설명한다. 단, 각 부시(4)는 동일한 구조이므로, 여기서는 그 중 하나의 부시(4)에 대해서 설명한다. The bearing housing 21 is formed with a housing bore 23 which is a cylindrical space for housing the bush 4 and a flow passage 22 for supplying lubricating oil to the housing bore 23. One bush 4 is provided on the reduction gear 12 side and the exhaust turbine 7 side of the housing bore 23 in the floating bushing bearing 2 according to the present embodiment. Hereinafter, the structure of each bush 4 will be described in detail. However, since each bush 4 has the same structure, one of the bushes 4 will be described here.

도 2는 부동 부시 베어링(2)을 축방향(L)에서 바라본 단면도, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 부시(4)의 단면도, 도 4는 부분 원주홈(44)의 변형 예를 나타내는 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 부시(4)의 단면도, 도 5는 부분 원주홈(44)의 위치를 설명하는 도면이다. 도 2 및 도 3에 보인 바와 같이, 부시(4)는, 축(3)의 축방향과 평행하게 연장되는 두꺼운 원통 형상을 가진다. 부시(4)는, 부시(4)의 외주면(41)과 하우징 보어(23)의 내주면 사이에 소정의 간극이 생기도록 베어링 하우징(21)의 내측에 배치됨과 동시에, 적어도 1개(본 실시 형태에서는 3개)의 회전구속 핀(24)에 의해서 베어링 하우징(21)에 대한 부시(4)의 회전이 규제된다. 즉, 부동 부시 베어링(2)은, 이른바 '세미 부동 부시 베어링'이다. 3 is a cross-sectional view of the bush 4 along a line III-III in Fig. 2, Fig. 4 is a cross-sectional view of a modification of the partial circumferential groove 44 Fig. 5 is a view for explaining the position of the partial circumferential groove 44. Fig. 5 is a sectional view of the bush 4 taken along line III-III in Fig. 2 and 3, the bush 4 has a thick cylindrical shape extending in parallel with the axial direction of the shaft 3. As shown in Fig. The bush 4 is disposed inside the bearing housing 21 so that a predetermined clearance is formed between the outer peripheral surface 41 of the bush 4 and the inner peripheral surface of the housing bore 23 and at least one The rotation of the bush 4 relative to the bearing housing 21 is restricted by the rotation restraining pins 24 of the three bearings. That is, the floating bush bearing 2 is a so-called 'semi-floating bush bearing'.

부시(4)에는, 부시(4)를 반지름 방향으로 관통하고, 부시(4)의 내주면(42) 측과 외주면(41) 측을 연통시키는, 적어도 1개의 급유 구멍(43)이 형성된다. 본 실시 형태에서는, 부시(4)의 정상부를 포함하여, 부시(4)를 원주방향으로 3등분 하는 적절한 위치 각각에 급유 구멍(43)이 마련된다. 단, 급유 구멍(43)의 위치는 본 실시형태에 한정되지 않는다. At least one oil supply hole 43 is formed in the bush 4 so as to penetrate the bush 4 in the radial direction and to communicate the inner circumferential surface 42 side and the outer circumferential surface 41 side of the bush 4 with each other. In this embodiment, the oil supply hole 43 is provided at each of appropriate positions including the top of the bush 4 and dividing the bush 4 into three equal parts in the circumferential direction. However, the position of the oil supply hole 43 is not limited to the present embodiment.

부시(4)의 외주면(41) 측으로, 베어링 하우징(21)의 유로(22)를 통해서 윤활유가 공급되고, 이 윤활유에 의해 부시(4)의 외주면(41) 측에 유막이 형성된다. 그리고 부시(4)의 외주면(41) 측의 윤활유는, 부시(4)의 각 급유 구멍(43)을 통해서 부시(4)의 내주면(42) 측으로 공급되고, 이 윤활유에 의해 부시(4)의 내주면(42) 측에 유막이 형성된다. 이와 같이 하여, 부시(4)의 내주면(42) 및 외주면(41)에 형성된 유막에 의해 축(3)이 지지된다. Lubricating oil is supplied to the outer peripheral surface 41 side of the bush 4 through the oil passage 22 of the bearing housing 21 and an oil film is formed on the outer peripheral surface 41 side of the bush 4 by this lubricating oil. The lubricating oil on the outer peripheral surface 41 side of the bush 4 is supplied to the inner peripheral surface 42 side of the bush 4 through the respective oil supply holes 43 of the bush 4, An oil film is formed on the inner peripheral surface 42 side. Thus, the shaft 3 is supported by the oil film formed on the inner peripheral surface 42 and the outer peripheral surface 41 of the bush 4.

부시(4)의 내주면(42)에는, 적어도 1개의 축방향 홈(46)(축 방향(L)으로 연장되는 오일 홈)이 형성된다. 각 축방향 홈(46)에는 급유 구멍(43)이 개구 되어 있다. 각 축방향 홈(46)의 횡단면 형상은, 삼각형 또는 반원형이어도 좋다. 이들 축방향 홈(46)을 통하여, 부시(4)의 내주면(42) 측의 윤활유가 부시(4)의 축방향(L) 양측으로 유도되어 나간다. At least one axial groove 46 (oil groove extending in the axial direction L) is formed in the inner peripheral surface 42 of the bush 4. In each of the axial grooves 46, an oil supply hole 43 is opened. The cross-sectional shape of each axial groove 46 may be triangular or semicircular. The lubricating oil on the inner peripheral surface 42 side of the bush 4 is guided to both sides of the axial direction L of the bush 4 through these axial grooves 46. [

또한, 부시(4)의 상반(上半) 부분 내주면(42)에는, 축(3)의 회전 방향(정회전 방향)으로 깊이가 서서히 얕아지는 테이퍼 모양의 부분 원주홈(44)이 형성된다. 본 실시형태에 따른 부분 원주홈(44)은, 부시(4)의 축방향(L) 전체 폭에 걸쳐서 형성된, 이른바 '관통홈'이다. 단, 도 4에 보인 바와 같이, 부분 원주홈(44)이, 부시(4)의 축방향(L) 양단에 남겨 진 진원(眞圓) 형태의 랜드(land) 부(48) 사이에 형성되는, 이른바 '멈춤 홈'이어도 좋다. A tapered partial circumferential groove 44 is formed in the inner circumferential surface 42 of the upper half portion of the bush 4 so that the depth gradually decreases in the rotational direction of the shaft 3 (normal rotation direction). The partial circumferential groove 44 according to the present embodiment is a so-called " through-hole " formed across the whole width of the bush 4 in the axial direction L. 4, the partial circumferential groove 44 is formed between the land portions 48 of the circular shape left at both ends of the axial direction L of the bush 4 Called " stop groove ".

부분 원주홈(44)은, 더욱 적은 용적으로 효과적으로 축(3)의 진동을 억제하기 위하여, 부시(4)의 상반 부분의 내주면(42) 중 축(3)의 회전방향 상류 측의 사분원의 영역에 설치되는 것이 바람직하다. 도 5에 보인 바와 같이, 부시(4)를 축 방향(L)에서 바라볼 때, 부시(4)의 축심을 '원점(O)'으로 하고, 원점(O)을 통과하는 수평선을 'X-축'으로 하며, 원점(O)을 통과하는 수선을 'Y-축'으로 하고, 축(3)의 회전방향을 '회전방향'으로 하는 극좌표 계를 가정한다. 이 극좌표 계에서, 부분 원주홈(44)의 시작 단부(P1)는 X-축 상의 0°에서 45°까지의 범위(더 바람직하게는, 15°에서 30°까지의 범위)에 있고, 부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)는 45°에서 90°까지의 범위(더 바람직하게는, 70°에서 90°까지의 범위)에 있다. 즉, r1을 부시(4)의 내주면(42)의 반지름이라고 하면, 부분 원주홈(44)의 시작 단부(P1)의 좌표를 (r1, θ1)으로 표시하고, 부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)의 좌표를 (r1, θ2)로 표시할 수 있다. 여기서, 0°≤ θ1 ≤45°(더 바람직하게는, 15°≤ θ1 ≤ 30°), 45°≤ θ2 ≤ 90°(더 바람직하게는, 70°≤ θ2 ≤ 90°), θ1 ＜ θ2이다. 또한, 상기 극좌표 계에서, 부분 원주홈(44)의 깊이가 최대가 되는 최심부(P3)의 좌표는 (r2, θ3)로 표시할 수 있다. 여기서 r1 ＜ r2이고, θ1≤ θ3 ＜ θ2이다. The partial circumferential groove 44 is formed in the region of the quadrant of the inner circumferential surface 42 of the upper half portion of the bush 4 on the upstream side in the rotational direction of the shaft 3 in order to effectively suppress the vibration of the shaft 3, As shown in Fig. 5, when the bush 4 is viewed from the axial direction L, the axial center of the bush 4 is referred to as the 'origin O', and the horizontal line passing through the origin O is defined as' X- Axis, a waterline passing through the origin O is defined as a Y-axis, and a rotation direction of the shaft 3 is defined as a rotation direction. In this polar coordinate system, the starting end Pl of the partial circumferential groove 44 is in the range of 0 占 to 45 占 (more preferably in the range of 15 占 to 30 占 on the X-axis) The end P2 of the groove 44 is in the range of 45 DEG to 90 DEG (more preferably in the range of 70 DEG to 90 DEG). The coordinates of the start end P1 of the partial circumferential groove 44 are represented by (r1,? 1) and the end of the partial circumferential groove 44 is defined as The coordinates of the end P2 can be expressed by (r1, [theta] 2). Here, 0??? 1? 45 (more preferably, 15??? 1? 30) and 45?? 2? 90 (more preferably 70? . In the polar coordinate system, the coordinates of the deepest portion P3 at which the depth of the partial circumferential groove 44 is the maximum can be expressed by (r2,? 3). Here, r1 < r2 and? 1? 3 <

부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)(즉, 깊이가 얕은 쪽의 원주방향 단부)는, 부시(4)의 내주면(42)의 정상부에 형성된 축방향 홈(46)과 중복하거나 근접하는 것이 바람직하다. 여기서, 「근접하는」이란, 부시(4)를 축방향(L)에서 바라보았을 때, 부시(4)의 축심과 부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)를 통과하는 직선과, 부시(4)의 축심과 축방향 홈(46)을 통과하는 직선과의, 2개의 직선이 이루는 각도가 0°보다 크고 15°이하의 범위인 것을 말한다. The end portion P2 of the partial circumferential groove 44 (i.e., the circumferential end on the shallower side) overlaps or is close to the axial groove 46 formed in the top portion of the inner circumferential surface 42 of the bush 4 . Herein, the term " adjacent " means that a straight line passing through the axial center of the bush 4 and the end portion P2 of the partial circumferential groove 44 and the straight line passing through the bush 4, when viewed from the axial direction L, 4 and the straight line passing through the axial grooves 46 is an angle formed by two straight lines that is larger than 0 DEG and smaller than 15 DEG.

부분 원주홈(44)의 원주 방향 범위(α)(= θ2 - θ1)는, 클수록 오일 웅덩이의 용적이 커져서 더욱 큰 유막 압력이 발생하지만, 그만큼 오일 웅덩이의 윤활유의 발열량이 증대한다. 그 때문에, 부분 원주홈(44)의 원주 방향 범위(α)의 크기는, 후술하는 축(3)을 부상시키는 힘에 대해 적절하게 축(3)을 억누를 수 있는 유막 압력을 발생시키는 범위에서 좀 더 작은 것이 바람직하다. 이와 같은 부분 원주홈(44)의 원주 방향 범위(α)는, 예를 들면, 30° 이상 90° 이하(30°≤ α ≤ 90°)이다. The larger the circumferential range? (=? 2 -? 1) of the partial circumferential grooves 44 is, the larger the oil sump volume is, and the larger the oil film pressure is, the more the heating value of the lubricating oil in the oil sump is increased. Therefore, the size of the circumferential range? Of the partial circumferential groove 44 is set to be small in a range that generates the oil film pressure capable of suppressing the shaft 3 appropriately to the force for floating the shaft 3 Smaller is preferred. The circumferential range? Of the partial circumferential groove 44 is, for example, 30 degrees or more and 90 degrees or less (30 degrees??? 90 degrees).

여기서, 상기 구성의 부동 부시 베어링(2)의 작용에 대해 설명한다. 축(3)이 고속 회전하면, 부시(4)의 내주면(42) 측의 유막을 형성하고 있는 윤활유의 점성에 의해, 축(3)을 부상시키려고 하는 압력이 발생한다. 이것에 대해, 부시(4)의 내주면(42)에 형성된 부분 원주홈(44)이 윤활유의 오일 웅덩이로서의 기능을 하고, 이 오일 웅덩이에 윤활유의 운동 에너지가 압력으로 저장됨으로써, 오일 웅덩이 부분의 유막 압력이 다른 부분보다 높아진다. 이 오일 웅덩이 부분의 유막 압력에 의해서 축(3)이 하방으로 눌려진다. 이것에 의해, 부시(4) 내의 축(3)의 편심률이 커지게 되어, 축(3)의 진동이 억제되고, 축(3)의 회전 안정성을 향상시킬 수가 있다. Here, the action of the floating bush bearing 2 having the above-described structure will be described. When the shaft 3 rotates at a high speed, a pressure for raising the shaft 3 is generated due to the viscosity of the lubricating oil forming the oil film on the inner peripheral surface 42 side of the bush 4. On the other hand, the partial circumferential groove 44 formed in the inner circumferential surface 42 of the bush 4 functions as an oil sump of the lubricating oil, and the kinetic energy of the lubricating oil is stored as pressure in the oil sump, Pressure is higher than other parts. And the shaft 3 is pressed downward by the oil film pressure of the oil sump portion. As a result, the eccentricity of the shaft 3 in the bush 4 is increased, vibration of the shaft 3 is suppressed, and the stability of rotation of the shaft 3 can be improved.

그리고 상기 구성의 부동 부시 베어링(2)에서는, 부분 원주홈(44)의 깊이가 시작 단부(P1)로부터 끝 단부(P2)를 향하여(즉, 축(3)의 회전 방향을 따라서) 서서히 얕아지는 것에 의해, 부분 원주홈(44)의 깊이가 일정한 경우와 비교하여, 홈의 개구 면적에 대한 홈의 용적을 감소시킬 수 있다. 이것에 의해, 부분 원주홈(44)에 모인 윤활유에 의한 유막의 발열량을 감소시킬 수가 있다. In the above-described floating bush bearing 2, the depth of the partial circumferential groove 44 gradually becomes shallower from the starting end Pl to the end end P2 (that is, along the rotational direction of the shaft 3) The volume of the groove with respect to the opening area of the groove can be reduced as compared with the case where the depth of the partial circumferential groove 44 is constant. This makes it possible to reduce the heat generation amount of the oil film by the lubricating oil collected in the partial circumferential groove 44.

또한, 부분 원주홈(44)의 깊이가 시작 단부(P1)로부터 끝 단부(P2)를 향해서 얕아지고, 끝 단부(P2)와 랜드(미끄럼 면) 또는 축방향 홈(46)이 매끄럽게 연속하고 있음으로써, 축(3)의 회전에 따라서 부분 원주홈(44)에 모여있는 윤활유가 부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)로부터 서서히 배출됨과 함께, 부분 원주홈(44)의 시작 단부(P1)로부터 새로이 윤활유가 부분 원주홈(44) 안으로 도입된다. 이와 같이 부분 원주홈(44)에서 윤활유가 체류하지 않기 때문에, 부분 원주홈(44)에 모여있는 윤활유의 온도 상승을 낮출 수 있다. The depth of the partial circumferential groove 44 becomes shallower from the starting end portion P1 toward the end portion P2 and the end portion P2 and the land (sliding surface) or the axial grooves 46 continue smoothly The lubricating oil gathered in the partial circumferential groove 44 is gradually discharged from the end P2 of the partial circumferential groove 44 along with the rotation of the shaft 3, The lubricant is newly introduced into the partial circumferential groove 44. [0050] Since the lubricating oil does not stay in the partial circumferential groove 44, the temperature rise of the lubricating oil gathered in the partial circumferential groove 44 can be lowered.

또한, 상기 구성의 부동 부시 베어링(2)에서는, 부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)가, 부시(4)의 내주면(42)의 정상부에 형성된 축방향 홈(46)과 중복하거나 근접하고 있으므로, 부분 원주홈(44)에서 온도 상승한 윤활유가 신속하게 축방향 홈(46)으로 유도되고, 축방향 홈(46)을 통해서 부시(4)의 내주로부터 배출된다. 이와 같은 윤활유의 흐름에 의해 부분 원주홈(44)에서 발생한 열이 부시(4)의 외부로 방산 되므로, 부시(4) 안으로의 윤활유 급유에 의한 냉각 효과를 높일 수가 있다. The end portion P2 of the partial circumferential groove 44 overlaps or is close to the axial groove 46 formed in the top portion of the inner circumferential surface 42 of the bush 4 in the floating bushing bearing 2 having the above- The lubricating oil whose temperature has risen in the partial circumferential groove 44 is quickly guided to the axial grooves 46 and discharged from the inner circumference of the bush 4 through the axial grooves 46. [ Since the heat generated in the partial circumferential groove 44 is dissipated to the outside of the bush 4 by the flow of the lubricating oil, the cooling effect by lubrication oil lubrication into the bush 4 can be enhanced.

또한, 상기 구성의 부동 부시 베어링(2)에서, 부시(4)의 부분 원주홈(44)의 형상은 다원호 베어링의 부시 내주면 형상과 비교하여 단순하다. 따라서, 부시(4)에 부분 원주홈(44)을 가공하기 위한 비용을, 다원호 베어링의 부시 내주면 형상을 가공하는 경우와 비교하여 억제할 수가 있다. Further, in the floating bush bearing 2 having the above-described structure, the shape of the partial circumferential groove 44 of the bush 4 is simple compared with the bush inner circumferential surface shape of the multiple arc bearing. Therefore, the cost for machining the partial circumferential groove 44 in the bush 4 can be suppressed as compared with the case of machining the bush inner circumferential surface shape of the multiple arc bearing.

[실시예][Example]

본 발명에 따른 부동 부시 베어링(2)의 축(3)의 진동 억제 효과를 검증하기 위하여, 다음에 설명하는 실험을 수행하였다. 이 실험에서는 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링, 비교예 1에 따른 부동 부시 베어링 및 비교예 2에 따른 부동 부시 베어링 각각에 대해서, 부동 부시 베어링으로 축(3)을 지지하고, 축(3)의 회전수를 변화시켜가면서 축(3)의 진폭을 측정하였다. In order to verify the vibration suppressing effect of the shaft 3 of the floating bushing bearing 2 according to the present invention, the following experiment was performed. In this experiment, for each of the floating bushing bearing according to Example 1, the floating bushing bearing according to Comparative Example 1 and the floating bushing bearing according to Comparative Example 2, the shaft 3 was supported by a floating bushing bearing, And the amplitude of the shaft 3 was measured while varying the number of revolutions.

도 6은 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링의 각종 치수를 설명하는 도면이다. 도 6에 보인 바와 같이, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링에서는, 부동 부시 베어링(2)의 하우징 보어(23)의 직경(Φ2)을 53mm, 부시(4)의 외경(D)을 52.72mm, 부시(4)의 내경(d)(부분 원주홈(44) 부분을 제외한다)을 36.2mm, 축(3)의 직경(Φ1)을 36mm, 부시(4)의 축방향(L) 폭을 0.7mm, 축방향 홈(46)의 깊이를 0.7mm로 하였다. 또한, 부분 원주홈(44)의 최대 깊이(h)를 0.2mm, 부분 원주홈(44)의 시작 단부(P1)의 편각(θ1)을 15°, 부분 원주홈(44)의 끝 단부(P2)의 편각(θ2)을 75°, 부분 원주홈(44)의 원주 방향 범위(α)를 60°로 하였다. 6 is a view for explaining various dimensions of the floating bushing bearing according to the first embodiment. 6, the diameter? 2 of the housing bore 23 of the floating bushing bearing 2 is 53 mm, the outer diameter D of the bush 4 is 52.72 mm, The diameter 1 of the shaft 3 is 36 mm and the width of the bush 4 in the axial direction L is 0.7 mm, the inner diameter d of the bush 4 (excluding the partial circumferential groove 44) mm, and the depth of the axial groove 46 was 0.7 mm. The maximum depth h of the partial circumferential groove 44 is 0.2 mm and the inclined angle? 1 of the starting end P1 of the partial circumferential groove 44 is 15 占 and the end edge P2 of the partial circumferential groove 44 2 of 75 占 and the circumferential range? Of the partial circumferential groove 44 is 60 占.

비교예 1에 따른 부동 부시 베어링은, 부시(4)의 내주면(42)에 부분 원주홈(44)이 없고, 축방향(L)에서 바라본 부시(4)의 내주면(42)이 진원인 점을 제외하고는, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링과 동일한 형상이다. 또한, 비교예 2에 따른 부동 부시 베어링은, 부시(4)의 내주면(42)에 축방향 홈(46)이 없는 점을 제외하고는, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링과 동일한 형상이다. The floating bushing bearing according to the comparative example 1 has a structure in which the inner circumferential surface 42 of the bush 4 does not have the partial circumferential groove 44 and the inner circumferential surface 42 of the bush 4 viewed from the axial direction L is the perfect circle The same shape as that of the floating bushing bearing according to the first embodiment is obtained. The floating bushing bearing according to the comparative example 2 has the same shape as the floating bushing bearing according to the first embodiment except that the axial grooves 46 are not formed in the inner peripheral surface 42 of the bush 4.

도 7은 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링으로 지지한 축(3)과 비교예 1에 따른 부동 부시 베어링으로 지지한 축(3)의 회전수와 진폭의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 7의 그래프에서, 종축이 축(3)의 진폭[㎛]을 나타내고, 횡축이 축(3)의 회전수[rpm]를 나타낸다. 이 그래프에서는, 축(3)이 높은 회전수(25,000 ~ 50,000 rpm)일 때, 비교예 1에 따른 부동 부시 베어링으로 지지한 축(3)보다, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링으로 지지한 축(3)의 진폭이 큰 것으로 나타나고 있다. 이 결과로부터, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링은, 비교예 1에 따른 부동 부시 베어링과 비교하여, 축(3)의 높은 회전수(25,000 ~ 50,000 rpm)에서 축(3)의 진동을 억제하는 효과가 높은 것으로 판명되었다. 7 is a graph showing the relationship between the number of revolutions and the amplitude of the shaft 3 supported by the floating bushing bearing according to the first embodiment and the shaft 3 supported by the floating bushing bearing according to the first comparative example. In the graph of Fig. 7, the vertical axis indicates the amplitude [mu m] of the shaft 3, and the horizontal axis indicates the rotation speed [rpm] of the shaft 3. [ In this graph, when the shaft 3 has a high rotation speed (25,000 to 50,000 rpm), the shaft 3 supported by the floating bushing bearing according to the first embodiment is smaller than the shaft 3 supported by the floating bushing bearing according to the first comparative example. (3) is large. From this result, it can be seen that the floating bushing bearing according to the embodiment 1 suppresses the vibration of the shaft 3 at a high number of revolutions (25,000 to 50,000 rpm) of the shaft 3 as compared with the floating bushing bearing according to the comparative example 1 It proved to be highly effective.

또한, 상기 실험에서, 축(3)의 회전수가 35,000 rpm(원주 속도 66.0m/s) 이고 베어링 간극이 160㎛에서의 부시(4)의 3점평균온도를 계측하였는바, 비교예 1에 따른 부동 부시 베어링에서 79.6℃이던 것에 대해, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링에서는 74.4℃로 낮아졌다. 이 결과로부터, 부시(4)의 축(3)과의 미끄럼 면에 형성된 부분 원주홈(44)(오일 웅덩이)에 의해, 부시(4) 및 그 주위의 윤활유의 온도 상승이 억제되는 것으로 판명되었다. Further, in the above experiment, the three-point average temperature of the bush 4 was measured at the rotation number of the shaft 3 of 35,000 rpm (circumferential speed of 66.0 m / s) and the bearing clearance of 160 m, 79.6 DEG C in the case of the floating bushing bearing, and 74.4 DEG C in the case of the floating bushing bearing according to Example 1. [ This result proves that the temperature rise of the bush 4 and the lubricant around the bush 4 is suppressed by the partial circumferential groove 44 (oil sump) formed on the sliding surface of the bush 4 with the shaft 3 .

또한, 상기 실험에서, 축(3)의 회전수가 35,000 rpm(원주 속도 66.0m/s) 이고 베어링 간극이 200㎛에서의 부시(4)의 3점평균온도를 계측하였는바, 비교예 2에 따른 부동 부시 베어링에서 71.8℃인 것에 대해, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링에서는 67.3℃로 낮아졌다. 또한, 상기 조건에서, 부시(4)의 부분 원주홈(44)의 온도를 계측하였는바, 비교예 2에 따른 부동 부시 베어링에서 82.6℃이던 것에 대해, 실시예 1에 따른 부동 부시 베어링에서는 69.8℃로 낮아졌다. 이 결과로부터, 부시(4)의 내주면(42)에 형성된 축방향 홈(46)에 의해, 부시(4) 및 그 주위 윤활유의 온도 상승이 억제되는 것으로 판명되었다. In the above experiment, the three-point average temperature of the bush 4 was measured at a rotational speed of 35,000 rpm (circumferential speed of 66.0 m / s) and a bearing clearance of 200 m, Which is 71.8 DEG C in the case of the floating bushing bearing, but is lowered to 67.3 DEG C in the case of the floating bushing bearing according to the first embodiment. The temperature of the partial circumferential groove 44 of the bush 4 was measured under the above conditions and was 82.6 占 폚 in the case of the floating bushing bearing according to the comparative example 2. In the case of the floating bushing bearing according to the example 1, Respectively. This result proves that the temperature rise of the bush 4 and the lubricant around the bush 4 can be suppressed by the axial grooves 46 formed in the inner peripheral surface 42 of the bush 4.

1: 선박용 엔진 시스템 2: 부동 부시 베어링
3: 축 4: 부시
5: 엔진 본체(선박용 엔진) 6: 과급기
7: 배기터빈(선박용 배기터빈) 71: 터빈 부
12: 감속기 21: 베어링 하우징
22: 유로 23: 하우징 보어
24: 회전구속 핀 41: 외주면
42: 내주면 43: 급유 구멍
44: 부분 원주홈 46: 축방향 홈
48: 랜드 부1: Marine engine system 2: Floating bush bearing
3: Axis 4: Bush
5: engine body (marine engine) 6: supercharger
7: exhaust turbine (exhaust turbine for ship) 71: turbine section
12: Reduction gear 21: Bearing housing
22: Euro 23: Housing bore
24: rotation restraining pin 41: outer peripheral surface
42: inner peripheral surface 43: oil supply hole
44: partial circumferential groove 46: axial groove
48: Land portion

Claims (4)

베어링 하우징;
상기 베어링 하우징에 회전 불가능하게 내장됨과 동시에, 축 외측에 끼워지는 부시로서, 상기 부시를 반지름 방향으로 관통하는 하나 이상의 급유 구멍과, 상기 부시의 상반 부분의 내주면에 형성되고 상기 축의 회전 방향으로 깊이가 얕아지는 부분 원주홈을 갖는 부시; 및
상기 부시의 내주면 측과 외주면 측 각각에 윤활유에 의해 형성되는 유막을 구비하고,
상기 부시가, 상기 부시의 내주면에서 상기 하나 이상의 급유 구멍과 중복하는 동시에, 상기 부분 원주홈의 깊이가 얕은쪽의 단부와 중복하는 위치에 설치되는 하나 이상의 축방향 홈을 가지는 것을 특징으로 하는 부동 부시 베어링.
Bearing housing;
At least one oil supply hole formed in the bearing housing so as to be non-rotatably housed and fitted to the outside of the shaft, the at least one oil supply hole passing through the bush in the radial direction; A bush having a shallow partial circumferential groove; And
And an oil film formed on the inner circumferential side and the outer circumferential side of the bush by lubricating oil,
Characterized in that the bush has at least one axial groove which overlaps with the at least one oil supply hole at the inner circumferential surface of the bush and is provided at a position overlapping with the shallow end of the depth of the partial circumferential groove, bearing.
제 1 항에 있어서,
상기 부분 원주홈이, 상기 부시의 상반 부분의 내주면 중 상기 축의 회전 방향 상류 측의 사분원의 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 부동 부시 베어링.
The method according to claim 1,
Wherein the partial circumferential groove is provided in an area of a quadrant of the inner peripheral surface of the upper half portion of the bush on the upstream side in the rotational direction of the shaft.
선박용 엔진과 함께 선박에 탑재되는 선박용 배기터빈으로서,
상기 선박용 엔진으로부터 공급되는 배기가스에 의해 회전하는 터빈부;
상기 터빈부와 일체로 회전하는 축; 및
상기 축을 지지하는 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 부동 부시 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 배기터빈.
1. An exhaust turbine for a ship mounted on a ship together with a marine engine,
A turbine section rotated by the exhaust gas supplied from the marine engine;
A shaft rotating integrally with the turbine section; And
The exhaust turbine for a ship as claimed in any one of claims 1 to 3, which supports the shaft.
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