KR20100042383A - 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 틸팅 패드 베어링의 회전축이 결합되는 내경부의 직경을 측정하는 데에 사용되는 보조장치에 관한 것이다.

본 발명은, 틸팅 패드 베어링의 내경부 중앙에서 상·하·좌·우측 패드의 내측면을 향하도록 사방에 각각 제1나사결합부를 구비한 중심축부재와, 상기 중심축부재의 제1나사결합부에 각각 결합되며 제1나사결합부와의 조임 길이에 따라 상기 패드를 향하는 길이가 조절되는 길이조절부재 및, 상기 길이조절부재에 결합되어 상기 패드의 내측면에 밀착되면서 패드를 지지하는 지지부재를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 그 구성 요소가 간소하므로 제작 및 관리 비용이 저렴하여 종래에 더미 샤프트를 사용하던 경우에 비해 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다. 또, 본 발명에 따르면 틸팅 패드 베어링의 내경 측정 작업이 쉽고 빠르게 진행될 수 있어, 작업 효율이 크게 향상되고 측정 정밀도 또한 향상되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 종래의 중량물인 더미 샤프트를 사용하는 경우에 비해 작업시 안전사고 발생 위험도 배제할 수 있는 효과가 있다.

틸팅 패드 베어링, 내경 측정, 보조장치

Description

틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치{Assistance tool for measuring inside diameter of tilting pad bearing}

본 발명은 틸팅 패드 베어링의 회전축이 결합되는 내경부의 직경을 측정하는 데에 사용되는 보조장치에 관한 것이다.

발전설비의 터빈 발전기를 비롯한 모든 회전기계와 장치에는 회전체를 지지하기 위한 베어링이 필요하다. 예를 들어, 가스 터빈의 회전체에는 고온 고압과 고속회전으로 인해 축계 불안정을 일으킬 수 있는 요인이 많기 때문에, 구조가 복잡하고 가격이 비싼데도 불구하고 안정성이 우수한 틸팅 패드 베어링이 많이 사용되고 있다.

일반적으로 베어링의 마찰면에는 마찰을 최소화하기 위한 유막이 형성되어야 하기 때문에 축 저널과 베어링 사이에 윤활 간극(오일 간극)이 필요하다. 일반적인 원통형 베어링의 경우에는 내경 마이크로미터를 이용하여 베어링의 내경을 측정하고, 외경 마이크로미터를 이용하여 베어링의 외경을 측정한 다음, 두 측정값을 정 산하면 오일 간극이 계산된다. 그러나, 틸팅 패드 베어링의 경우에는 패드가 유동되기 때문에 직접적인 측정이 곤란하다. 따라서, 틸팅 패드 베어링에 있어서는 오일 간극을 측정하거나 조정할 경우에 틸팅 패드 베어링의 내경부에 결합되는 회전축과 동일한 직경의 더미 샤프트(dummy shaft)를 사용하게 된다.

첨부도면 도 1은 종래의 더미 샤프트가 틸팅 패드 베어링의 내경부에 결합된 모습을 나타낸 도면이다. 즉, 틸팅 패드 베어링(1)의 내경부에 틸팅 패드 베어링(1)의 회전축(도시되지 않음)과 동일한 외경을 갖는 더미 샤프트(2)를 장착하면 틸팅 패드 베어링(1)의 패드(1a)들이 더미 샤프트(2)의 하중에 의해 틸팅된다. 이 상태에서 틸팅 패드 베어링(1)의 외주면으로부터 더미 샤프트(2)의 외주면까지의 치수를 틸팅 패드 베어링(1)의 전·후 두 부위에 대해 상측과 하측에서 측정 도구(M)를 이용하여 각각 측정한다. 이어서, 베어링(1)을 90°회전시켜 동일한 방법으로 측정하고, 다시 베어링(1)을 90°회전시켜 측정하는 방식으로 베어링(1)을 360°회전시키면서 총 16지점을 측정하여 소정의 공식에 대입하면 오일 간극이 산출된다.

그런데, 위의 설명과 같이 더미 샤프트를 이용할 경우, 내경의 치수가 서로 다른 각각의 틸팅 패드 베어링마다 상응하는 직경의 더미 샤프트를 제작하여 사용해야 하기 때문에 비용이 많이 소요되고, 다수의 더미 샤프트를 보관 및 관리해야 하는 문제점이 있다. 또한, 틸팅 패드 베어링 내경 측정의 정밀도가 떨어지며, 틸팅 패드 베어링의 고중량으로 인해 작업 시간이 많이 소요되고 안전사고가 발생할 우려가 있는 등의 문제점들이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 그 목적은, 틸팅 패드 베어링의 오일 간극 측정을 위해 틸팅 패드 베어링의 내경을 측정함에 있어서, 제작 및 관리 비용이 저렴하고, 베어링의 내경 측정 작업이 쉽고 빠르게 진행될 수 있을 뿐만 아니라 측정 정밀도를 높일 수 있으며, 작업시 안전사고 발생 위험도 배제할 수 있는 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 틸팅 패드 베어링의 내경부 중앙에서 상·하·좌·우측 패드의 내측면을 향하도록 사방에 각각 제1나사결합부를 구비한 중심축부재와, 상기 중심축부재의 제1나사결합부에 각각 결합되며 제1나사결합부와의 조임 길이에 따라 상기 패드를 향하는 길이가 조절되는 길이조절부재 및, 상기 길이조절부재에 결합되어 상기 패드의 내측면에 밀착되면서 패드를 지지하는 지지부재를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1나사결합부는 중심축부재의 내부에 암나사로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 길이조절부재는 상기 제1나사결합부에 체결되는 제1수나사와, 이 제1수나사의 나사산 방향과 반대로 나사산이 형성되어 상기 지지부재에 결합되는 제2수나사와, 상기 제1수나사 및 제2수나사와 각각 체결되도록 양단부에 제1암나사 와 제2암나사가 나사산이 서로 반대방향으로 형성되어 있는 너트로 이루어질 수 있다.

또, 상기 지지부재는 그 외측면이 상기 패드의 내측면과 동일한 곡률반경의 곡면으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 지지부재는 상기 패드에 밀착되는 면이 패드의 손상을 방지할 수 있는 소프트한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치는 그 구성 요소가 간소하므로 제작 및 관리 비용이 저렴하여 종래에 더미 샤프트를 사용하던 경우에 비해 비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 너트의 회전 조작만으로 틸팅 패드 베어링의 패드를 베어링 하우징에 견고하게 고정할 수 있으므로, 틸팅 패드 베어링의 내경 측정 작업이 쉽고 빠르게 진행될 수 있어, 작업 효율이 크게 향상되고, 측정 정밀도 또한 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 보조장치는 경량물로 구성되므로, 종래의 중량물인 더미 샤프트를 사용하는 경우에 비해 작업시 안전사고 발생 위험도 배제할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치에 대한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 실시예에 대한 일부 단면의 부분 분리 정면도이며, 도 4는 도 2의 실시예에 대한 적용 상태를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치는, 사방으로 제1나사결합부(11)를 구비한 중심축부재(10)와, 이 중심축부재(10)의 제1나사결합부(11)에 결합되면서 그 조임 길이에 따라 틸팅 패드 베어링(100)의 패드(110)를 향하는 길이가 조절되는 길이조절부재(20)와, 이 길이조절부재(20)에 결합되어 상기 패드(110)를 지지하는 지지부재(30)를 구성 요소로 포함하고 있다. 각 구성 요소별로 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 중심축부재(10)는 틸팅 패드 베어링(100)의 내경 측정시 틸팅 패드 베어링(100)의 내경부 중앙에 배치되는데, 그 형태는 본 실시예에서 십자형으로 예시되어 있으며, 십자형의 사방에 각각 제1나사결합부(11)가 구비되어 있다. 이 제1나사결합부(11)는 내부에 암나사가 형성된 구조로 이루어져 있다. 이들 제1나사결합부(11)는 틸팅 패드 베어링(100)의 내경부에서 각각 상·하·좌·우측 패드(110)의 내측면을 향하게 된다.

그리고, 상기 길이조절부재(20)는, 상기 제1나사결합부(11)의 암나사에 체결되는 제1수나사(21)와, 이 제1수나사(21)의 나사산 방향과 반대로 나사산이 형성되어 지지부재(30)에 결합되는 제2수나사(22), 그리고 이들 제1수나사(21) 및 제2수나사(22)와 각각 체결되도록 양단부에 제1암나사(23a)와 제2암나사(23b)가 나사산이 서로 반대방향으로 형성되어 있는 너트(23)로 구성되어 있다. 즉, 상기 제1수나사(21)와 제2수나사(22)는 어느 한쪽이 오른나사로 형성되고 다른 한쪽은 왼나사로 형성됨으로써, 이에 대응하는 제1암나사(23a) 및 제2암나사(23b)를 구비한 너트(23)와 함께 통상적인 턴버클(turnbuckle)과 같은 구조를 갖게 된다. 따라서, 너트(23)를 회전시키는 방향에 따라 제1수나사(21)와 제2수나사(22)가 서로 접근하거나 서로 멀어지게 된다.

상기 지지부재(30)는 길이조절부재(20)의 제2수나사(22) 말단부에 결합이 되는데, 제2수나사(22)가 결합되는 결합면은 암나사로 가공되어 체결되거나, 억지끼움방식으로 결합될 수 있다. 이러한 지지부재(30)는 그 외측면이 틸팅 패드 베어링(100)의 패드(110) 내측면과 동일한 곡률반경을 가진 곡면으로 형성됨으로써, 패드(110)의 내측면에 안정적으로 밀착되어 패드(110)를 틸팅 패드 베어링(100)의 베어링 하우징(120)에 안정적으로 밀착시켜 지지하게 된다. 지지부재(30)가 패드(110)의 표면에 밀착될 때 배빗 메탈(Babbitt metal)로 이루어진 패드(110)의 표면이 손상될 우려가 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 지지부재(30) 전체 또는 최소한 패드(110)에 밀착되는 지지부재(30)의 밀착면은 우레탄과 같은 소프트한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

다음에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 틸팅 패드 베어링에 적용하는 과정에 대해 설명한다.

먼저, 길이조절부재(20)를 조립하는데, 제1수나사(21)와 제2수나사(22)의 일단부를 각각 너트(23)의 제1암나사(23a)와 제2암나사(23b)에 꽉 조이도록 결합시킨다. 그리고, 제2수나사(22)의 타단부에 지지부재(30)를 견고하게 결합시킨다.

이어서, 중심축부재(10)의 사방에 구비된 제1나사결합부(11)에 각각 길이조절부재(20)의 제1수나사(21)의 타단부가 어느 정도 느슨하게 체결되도록 함으로써, 길이조절부재(20)를 중심축부재(10)와 결합시킨다.

이렇게 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치를 구성하는 구성 요소들이 조립된 상태에서, 이 보조장치를 틸팅 패드 베어링(100)의 내경부 중앙에 위치시킨다.

그리고는 길이조절부재(20)의 제1수나사(21)와 제2수나사(22)가 서로 멀어지는 방향으로 너트(23)를 회전시킴으로써, 제2수나사(22)의 타단부에 결합되어 있는 지지부재(30)가 틸팅 패드 베어링(100)의 패드(110) 내측면에 밀착되도록 한다. 즉, 위와 같이 너트(23)를 회전시키면, 중심축부재(10)의 제1나사결합부(11)에 느슨하게 체결되어 있던 제1수나사(21)가 너트(23)의 제1암나사(23a)로부터 조금씩 풀리면서 제1나사결합부(11)에 좀더 깊이 체결되고, 제2수나사(22)는 너트(23)의 제2암나사(23b)로부터 풀리면서 제2수나사(22)의 뻗은 방향에 위치하는 패드(110)를 향해 지지부재(30)를 밀착시키게 된다.

한편, 중심축부재(10)의 좌측과 우측에 각각 위치하는 길이조절부재(20)들을 동시에 조작하고, 중심축부재(10)의 상측과 하측에 각각 위치하는 길이조절부재(20)들을 동시에 조작하여, 중심축부재(10)가 틸팅 패드 베어링(100)의 중앙에 그대로 배치된 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

위와 같이 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치가 틸팅 패드 베어링의 내경부에 설치 완료되면, 지지부재(30)와 밀착된 상태로 지지되고 있는 패드(110)는 베어링 하우징(120) 내벽에 견고하게 밀착되면서 고정된다. 이러한 상태에서 틸팅 패드 베어링(100)의 내경부에 내경 마이크로미터(200)를 집어넣어 틸팅 패드 베어링(100)의 내경을 측정하면 된다.

한편, 전술한 실시예에서는 제1수나사(21)와 제2수나사(22)가 별도의 분리된 개체로 구성된 것으로 실시되었으나, 제1수나사(21)가 중심축부재(10)에 일체로 고정이 되고, 제2수나사(22)는 너트(23)의 제2암나사(23b) 부위에 일체로 고정이 된 구조로 구성이 될 수도 있다. 이렇게 되면, 너트(23)를 회전시켰을 때 너트(23)와 제2수나사(22) 및 지지부재(30)가 일체로 된 상태에서 너트(23)의 제1암나사(23a)가 제1수나사(21)와 조여지거나 풀림에 따라서 지지부재(30)가 패드(110)로부터 멀어지거나 패드(110)에 밀착된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 종래의 더미 샤프트가 틸팅 패드 베어링의 내경부에 결합된 모습을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치에 대한 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2의 실시예에 대한 일부 단면의 부분 분리 정면도이다.

도 4는 도 2의 실시예에 대한 적용 상태를 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 중심축부재 11 : 제1나사결합부

20 : 길이조절부재 21 : 제1수나사

22 : 제2수나사 23 : 너트

23a : 제1암나사 23b : 제2암나사

30 : 지지부재 100 : 틸팅 패드 베어링

110 : 패드 120 : 베어링 하우징

200 : 내경 마이크로미터

Claims (4)

1. 틸팅 패드 베어링의 내경부 중앙에서 상·하·좌·우측 패드의 내측면을 향하도록 사방에 각각 제1나사결합부를 구비한 중심축부재;

   상기 중심축부재의 제1나사결합부에 각각 결합되며, 제1나사결합부와의 조임 길이에 따라 상기 패드를 향하는 길이가 조절되는 길이조절부재; 및

   상기 길이조절부재에 결합되어 상기 패드의 내측면에 밀착되면서 패드를 지지하는 지지부재를 포함하여 이루어지는 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1나사결합부는 중심축부재의 내부에 암나사로 형성되고,

   상기 길이조절부재는 상기 제1나사결합부에 체결되는 제1수나사와, 이 제1수나사의 나사산 방향과 반대로 나사산이 형성되어 상기 지지부재에 결합되는 제2수나사와, 상기 제1수나사 및 제2수나사와 각각 체결되도록 양단부에 제1암나사와 제2암나사가 나사산이 서로 반대방향으로 형성되어 있는 너트로 이루어진 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 지지부재는 그 외측면이 상기 패드의 내측면과 동일한 곡률반경의 곡면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 패드에 밀착되는 면이 패드의 손상을 방지할 수 있는 소프트한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 틸팅 패드 베어링의 내경 측정용 보조장치.

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