KR102062557B1 - 유막 베어링용 부싱 - Google Patents

Abstract

저널(18)을 회전식으로 지지하기 위한 부싱(20)은 저널을 둘러싸도록 구성되고 치수 설정된 내부 베어링면을 갖는 원통형 벽을 포함한다. 오일은 저널과 베어링면 사이의 피윤활 구역으로 연속적으로 공급된다. 이와 같이 공급된 오일은 피윤활 구역의 내향 및 외향 단부로부터 대향 방향들로 새어 나온다. 원형 채널이 피윤활 구역의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일을 포획하도록 위치된다. 배액부가 채널 내에 포획된 오일을 피윤활 구역의 내향 단부로부터 오일이 새어 나오는 방향으로 재차 운반한다.

Description

유막 베어링용 부싱 {BUSHING FOR OIL FILM BEARING}

본 발명의 실시예는 예를 들어 압연기 레잉 헤드(rolling mill laying head)를 포함하는 다양한 유형의 산업 장비에 채용된 유막 베어링(oil film bearing)에 관한 것이고, 특히 베어링을 통해 순환하는 오일을 더 효율적으로 보유하도록 설계된 개량된 부싱에 관련된다.

종래의 유막 베어링에서, 오일은 회전 저널(journal)과 고정된 원통형 부싱의 주위 베어링면 사이의 피윤활 구역(lubricated zone)으로 연속적으로 공급된다. 오일은 피윤활 구역의 내향 단부와 외향 단부로부터 새어 나오고, 하우징 섬프(sump) 내에 수집되고, 이 하우징 섬프로부터 베어링 내로 재도입되기 전에 냉각 및 여과 장비를 통해 재순환된다.

피윤활 구역의 내향 단부로부터 새어 나오는 오일은 섬프 내로 직접 유동한다. 피윤활 구역의 외향 단부로부터 반대 방향으로 새어 나오는 오일은 밀봉 조립체에 의해 섬프로 재차 재지향된다. 예를 들어 압연기 레잉 헤드에서 부닥치게 되는 것들과 같은 고속 작동 조건 하에서, 밀봉 조립체는 피윤활 구역의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일의 체적에 의해 전복될(overwhelmed) 수도 있어, 베어링으로부터의 오일의 누설을 야기한다.

광범위하게 말하면, 본 발명의 실시예는 피윤활 구역의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일을 포획하여 복귀하도록 설계되어, 이에 의해 베어링 밀봉부가 새어 나오는 오일에 의해 제압되는(overwhelmed) 것을 보호하는 특징부들을 갖는 개량된 부싱을 제공함으로써 전술된 누설 문제점을 처리한다.

예시적인 실시예에서, 부싱은 새어 나오는 오일을 수용하도록 위치된 원형 채널을 포함하고, 통로가 오일을 하우징 섬프로 재차 배액하도록 채널과 연통한다.

바람직하게는, 채널은 피윤활 구역의 외향 단부에 접경한다.

본 발명의 일 예시적인 실시예에서, 부싱은 채널의 저부에 장착되어 그로부터 반경방향으로 이격된 원형 밴드를 더 포함한다. 원형 밴드는 원형으로 이격된 구멍을 갖고 천공되고, 밴드로부터 반경방향 외향으로 채널의 저부를 향해 돌출하는 핀(fin)을 추가로 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 핀은 밴드를 천공하는 구멍을 둘러싸는 부분적으로 원형 칼라를 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 숙독할 때 더 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 부싱을 구비하는 유막 베어링에 의해 회전식으로 지지되는 퀼(quill)의 일 단부를 도시하는 압연기 레잉 헤드의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 부싱의 정면도이다.
도 3은 도 2의 라인 3-3을 따라 취한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 라인 4-4 및 5-5를 따라 각각 취한 도면이다.
도 6은 도 3의 원 부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 원형 밴드의 정면도이다.
도 8은 원형 밴드의 측면도이다.
도 9는 도 8의 원 부분의 확대 측면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 베어링의 하부 부분의 확대 단면도이다.

다양한 실시예를 구성하는 것으로서 이하에 설명되는 구성 요소들은 한정적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 본 명세서에 설명된 것과 동일한 또는 유사한 기능을 수행할 다수의 적합한 구성 요소 뿐만 아니라 재료는 본 발명의 실시예의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

이제, 유사한 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 유사한 부분을 표현하고 있는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예가 상세히 설명될 것이다.

도 1을 먼저 참조하면, 압연기 레잉 헤드의 퀼(10)이 베어링(14, 16) 사이에서 하우징(12) 내에 회전식으로 지지된 것으로 도시되어 있다. 베어링(14)은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 부싱(20)에 의해 둘러싸이고 퀼에 고정된 단차형 슬리브의 형태의 저널(18)을 포함하는, 바람직하게는 정유압식(hydrostatic type)인 유막 베어링이다. 부싱(20)은 하우징의 전방벽(22)에 고정된다. 베어링(16)은 통상의 롤러 베어링, 또는 다른 유막 베어링을 포함할 수도 있다.

도 2 내지 도 5 및 도 10을 추가로 참조하면, 부싱(20)은 저널(18)을 둘러싸도록 구성되고 치수 설정된 내부 베어링면(26)을 갖는 원통형 벽(24)을 포함한다. 오일은 베어링면 내의 원주방향으로 이격된 리세스(30)로 이어지는 입구 통로(28)에 의해 피윤활 구역("Z")에 연속적으로 공급된다.

퀼이 레잉 헤드의 작동 중에 회전함에 따라, 이와 같이 공급된 오일은 도 10에 화살표(32, 34)에 의해 지시된 바와 같이, 피윤활 구역(Z)의 내향 단부 및 외향 단부로부터 대향 방향들로 새어 나온다.

구역(Z)의 내향 단부로부터 방향(34)으로 새어 나오는 오일은 하우징(12)의 내부에 의해 형성된 섬프(36) 내에 수용된다. 통상적으로, 구역(Z)의 외향 단부로부터 방향(32)으로 새어 나오는 오일은 통로(42)를 거쳐 하우징 섬프(36)로 복귀를 위해 미로형 밀봉부(labyrinth seal)(40)에 의해서만 수용될 것이다.

그러나, 밀봉부(40)가 구역(Z)으로부터의 오일의 외향 새어 나옴에 의해 제압되는 것을 방지하기 위해, 그리고 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 부싱(20)은 새어 나오는 오일을 포착하도록 위치된 원형 채널(44)을 더 포함한다.

도 6에서 가장 양호하게 볼 수 있는 바와 같이, 채널(44)은 저부벽(46) 및 서로 이격된 내향 및 외향 측벽(48, 50)에 의해 형성된다. 바람직하게는, 내향 측벽(48)은 피윤활 구역(Z)의 외향 단부에 접경하고, 도 10에 도시된 바와 같이, 외향 측벽(50)은 채널(44)을 에워싸기 위해 저널(18)의 표면과 52에서 협동하도록 구성되고 배열된다.

부싱 내의 배액 통로(54)는 채널(44) 내의 배액구(55)와 연통하고, 채널(44) 내에 포획된 오일을 구역(Z)의 내향 단부로부터 오일이 새어 나오는 방향(34)에서 하우징 섬프(36)로 재차 운반하는 역할을 한다. 채널(44) 및 그 연통하는 배액 통로(54)는 따라서 회로를 단락하고 구역(Z)의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일을 복귀시켜, 따라서 새어 나오는 오일로의 밀봉부(40)의 노출을 최소화하는 역할을 한다.

구역(Z)의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일의 포획을 향상시키기 위해, 원형 밴드(56)가 바람직하게는 채널(44) 내에 장착될 수도 있다. 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 원형 밴드(56)는 원주방향으로 이격된 구멍(58)을 갖고 천공된다. 핀(60)이 원형 밴드(56)로부터 반경방향으로 돌출한다. 바람직하게는, 핀(60)은 구멍(58)을 부분적으로 둘러싸는 칼라(collar)를 포함할 수도 있다. 도 6에서 가장 양호하게 볼 수 있는 바와 같이, 원형 밴드(56)는 채널 저부(46)로부터 반경방향으로 이격된 위치에서 채널 측벽(48, 50)의 내부 레지(ledge)(62) 상에 장착될 수도 있고, 핀(60)이 채널 저부를 향해 반경방향으로 돌출하고 있다. 핀(60)은 채널(44) 주위의 오일의 소용돌이(whirling)를 최소화하고, 이에 의해 배액 통로(54)를 거쳐 하우징 섬프(36)로의 중력 유동 복귀를 조장한다.

본 발명의 예시적인 실시예가 개시되어 있지만, 수정, 추가 및 제외가 이하의 청구범위에 설명된 바와 같이, 본 발명 및 그 등가물의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있다.

Claims (8)

1. 저널을 회전식으로 지지하기 위한 부싱이며,
   상기 저널을 둘러싸도록 구성되고 치수 설정된 내부 베어링면을 갖는 원통형 벽과,
   상기 저널과 상기 베어링면 사이의 피윤활 구역으로 오일을 연속적으로 공급하기 위한 수단으로서, 이와 같이 공급된 오일이 상기 구역의 내향 단부 및 외향 단부로부터 대향 방향들로 새어 나오는, 오일을 연속적으로 공급하기 위한 수단과,
   상기 구역의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일을 포획하도록 위치된 원형 채널과,
   상기 채널 내에 포획된 오일을 상기 구역의 내향 단부로부터 오일이 새어 나오는 방향으로 재차 운반하기 위한 배액 통로를 포함하고,
   상기 채널은 저부 및 서로 이격된 내향 측벽 및 외향 측벽에 의해 형성되고, 상기 내향 측벽은 상기 피윤활 구역의 외향 단부에 접경하고,
   원주방향으로 이격된 구멍에 의해 천공된 원형 밴드를 더 포함하고, 상기 밴드는 상기 채널의 저부에 수용되고 그로부터 반경방향으로 이격되는 부싱.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 외향 측벽은 상기 채널을 에워싸도록 상기 저널의 표면과 협동하도록 구성되는 부싱.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 원형 밴드로부터 상기 채널의 저부를 향해 반경방향 외향으로 돌출하는 핀을 더 포함하는 부싱.
6. 제5항에 있어서, 상기 핀은 상기 밴드 내의 구멍을 부분적으로 둘러싸는 칼라를 포함하는 부싱.
7. 삭제
8. 저널을 회전식으로 지지하기 위한 부싱이며,
   상기 저널을 둘러싸도록 구성되고 치수 설정된 내부 베어링면을 갖는 원통형 벽과,
   상기 저널과 상기 베어링면 사이의 피윤활 구역으로 오일을 연속적으로 공급하기 위한 수단으로서, 이와 같이 공급된 오일이 상기 구역의 내향 단부 및 외향 단부로부터 대향 방향들로 새어 나오는, 오일을 연속적으로 공급하기 위한 수단과,
   상기 구역의 외향 단부로부터 새어 나오는 오일을 포획하도록 위치된 원형 채널로서, 상기 원형 채널은 저부, 서로 이격된 내향 측벽 및 외향 측벽에 의해 형성되고, 상기 내향 측벽은 상기 피윤활 구역의 외향 단부에 접경하고, 상기 외향 측벽은 상기 채널을 에워싸도록 상기 저널의 표면과 협동하는, 원형 채널과,
   상기 채널 내에 포획된 오일을 상기 구역의 내향 단부로부터 오일이 새어 나오는 방향으로 재차 운반하기 위한 배액 통로와,
   상기 원형 채널 내에 장착된 원형 밴드로서, 상기 원형 밴드는 상기 원형 채널의 저부를 향해 반경방향 외향으로 돌출하는 핀에 의해 부분적으로 접경된 원주방향으로 이격된 구멍에 의해 천공되는, 원형 밴드를 포함하는 부싱.

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