KR20220001866U - Centrifugal Pump Motor Support Structure - Google Patents
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Abstract
본 고안은 액화천연가스, 액화석유가스, 디메틸에테르, 에틸렌, 프로필렌 등의 극저온의 액체를 꺼낼 때 사용하는 원심 펌프의 모터 지지 구조에 관한 것으로, 베어링을 지지하는 금속재의 지지 부재와 링형 절연체는 극저온의 액체에 의해 냉각됨으로써, 재료 고유한 열수축률의 차이에 의해, 링형 절연체의 내주면과 베어링측 지지 부재의 외주면과의 사이의 경사한 대향면 또는 링형 절연체의 외주면과 케이싱측 지지부재의 내주면과의 사이의 경사한 대향면으로 지름 방향으로 갭이 생기게 되지만, 가압된 액체의 유동에 의해 회전축이 상부에 떠오르는 작용에 의해서, 베어링 및 베어링측 지지 부재도 상부에 부상, 경사한 대향면으로 형성된 갭을 없애도록 링형 절연체가 지지 부재와 밀착되며, 베어링측 지지부재의 하부에 턱을 형성하고, 상기 턱하부에 절연판을 가지는 지지부재를 구비하여 링이 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있는 원심 펌프의 모터 지지 구조를 제안한다.The present invention relates to a motor support structure of a centrifugal pump used to take out cryogenic liquids such as liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, dimethyl ether, ethylene, and propylene. By cooling by the liquid of Although a gap is created in the radial direction with the inclined opposite surface between A ring-shaped insulator is in close contact with the support member to eliminate it, a jaw is formed under the support member on the bearing side, and a support member having an insulating plate under the jaw is provided to support the motor of the centrifugal pump, which can prevent the ring from falling down. suggest a structure.
Description
본 고안은 액화천연가스, 액화석유가스, 디메틸에테르, 에틸렌, 프로필렌 등의 극저온의 액체를 꺼낼 때 사용하는 원심 펌프의 모터 지지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a motor support structure of a centrifugal pump used to take out cryogenic liquids such as liquefied natural gas, liquefied petroleum gas, dimethyl ether, ethylene, and propylene.
최근들어, 세계적인 무공해 에너지의 수요에 수반하고, 종래의 석유나 석탄 등의 화석연료에 대신하는 에너지원으로서 천연가스가 각광을 받고 있어 우리 나라에서도 해마다 수입량이 증대하고 있다. 천연가스를 이용하기 위해서는 생산 기지에서 먼 곳의 수락 기지까지 천연가스를 효율적으로 수송할 필요가 있다. 그 수송 수단의 하나로서, 천연가스를-162℃이하의 극저온으로 냉각하고 액화천연가스(이하, LNG라고 칭한다)로 하고, LNG 유조선(tanker)에 의해서 대량 수송하는 방법이 있다.In recent years, along with the global demand for pollution-free energy, natural gas has been in the spotlight as an energy source instead of conventional fossil fuels such as petroleum and coal, and the amount of imports in our country is increasing year by year. In order to use natural gas, it is necessary to efficiently transport natural gas from a production base to an acceptance base far away. As one of the transportation means, there is a method of cooling natural gas to a cryogenic temperature of -162° C. or less, turning it into liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), and transporting it in bulk by an LNG tanker.
LNG 유조선(tanker)로부터 LNG를 쌓고 내릴 때 , 액화 가스용 펌프가 사용된다. 액화 가스용 펌프는 펌프 본체가 액화 가스의 액체 중 침지된 상태로 사용되기 때문에, 구동용 모터가 일체화된 수중 펌프가 사용되고 있다.When loading and unloading LNG from an LNG tanker, a pump for liquefied gas is used. Since the pump for liquefied gas is used in a state in which the pump body is immersed in the liquid of the liquefied gas, a submersible pump in which a driving motor is integrated is used.
수중 펌프는 예를 들면 펌프 유닛내로, 상하부의 베어링부에 의해 회전자재로 지지되는 회전축을 마련해 이 회전축의 상부측으로 모터부를 마련하고 또한 하부측에 펌프부를 마련해 액화 가스의 액체 중 침지하는 구조로 되어 있다.In the submersible pump, for example, in the pump unit, a rotary shaft supported by rotation by the upper and lower bearings is provided, a motor section is provided on the upper side of this rotary shaft, and a pump section is provided on the lower side to immerse in the liquid of liquefied gas. have.
그리고 펌프부로 가압된 액체는 배관을 통해 케이싱의 토출구로부터 압력 용기의 외부에 내보내지는 한편, 그 가압된 액체의 일부가 모터부 분의 하부측의 베어링부를 통해 모터부 분의 내부를 통해 상부측의 베어링부를 통해 케이싱외로 배출되어 재차 펌프부로 유입되는 순환이 행해져 상하부의 베어링부에 대한 윤활이나 모터부 분의 고정자 및 회전자에 대한 냉각 등에 이용되고 있다.And while the liquid pressurized by the pump unit is discharged from the discharge port of the casing to the outside of the pressure vessel through the pipe, a part of the pressurized liquid passes through the bearing unit at the lower side of the motor unit and through the inside of the motor unit at the upper side. Circulation is performed that is discharged out of the casing through the bearing and flows into the pump again, and is used for lubrication of the upper and lower bearings and cooling of the stator and rotor of the motor.
그런데, 이런 종류의 수중 펌프에 있어서는 액화 가스의 싣고 내리는 작업의 효율화를 도모하기 위해서, 대형의 펌프를 사용하는 것이 일반적으로 행하여져 모터를 대형화하거나 그 제어 수단으로 인버터 제어를 채용하거나 하는 것이 행해지도록 되고 있다.However, in this type of submersible pump, in order to increase the efficiency of loading and unloading of liquefied gas, it is generally performed to use a large pump, and to increase the motor size or employ inverter control as the control means. have.
그렇지만 모터를 대형화하거나 인버터 제어를 채용하거나 그러면, 자속 분포의 언밸런싱이나 편심량이 상대적으로 커져 축전압 및 축전류의 값도 커지고, 축전류에 의한 전해부식의 문제가 생기게 된다.However, if the motor is enlarged or an inverter control is employed, the unbalance or eccentricity of the magnetic flux distribution becomes relatively large, and the values of the shaft voltage and the shaft current also increase, and the problem of electrolytic corrosion by the shaft current occurs.
축전류에 의한 전해부식의 문제는 예를 들면 모터가 인버터 제어 됨으로써, 모터에 의한 축전압이 증가하고, 회전축과 케이싱과의 사이, 나아가서는 베어링의 집안과 외륜과의 사이에 전위차가 생겨 베어링 내에 전동체를 경유하고 전류가 흘러 그 결과, 내외축의 궤도면 또는 전동체의 전동면으로 전해부식이 생겨 베어링으로 손상을 발생시키는 문제가 있었다.The problem of electrolytic corrosion caused by shaft current is, for example, that when the motor is controlled by an inverter, the shaft voltage by the motor increases, and a potential difference occurs between the rotating shaft and the casing and further between the inner and outer rings of the bearing. Electric current flows through the rolling elements, and as a result, electrolytic corrosion occurs on the raceway surfaces of the inner and outer shafts or the raceways of the rolling elements, causing damage to the bearings.
전해부식 방지 대책으로서는, 베어링의 외륜의 외주면에 절연 피막을 마련하거나 베어링의 외륜과 케이싱측의 지지 부재와의 사이에 링형 절연체를 마련하거나 해 축전류의 흐름을 차단할 수 있으며, 수중 펌프의 모터부 분의 베어링 지지 구조에 적용하는 것을 생각할 수 있다.As a measure for preventing electrolytic corrosion, an insulating film is provided on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing, or a ring-shaped insulator is provided between the outer ring of the bearing and the support member on the casing side to block the flow of shaft current, and the motor part of the submersible pump It is conceivable to apply it to the bearing support structure of the minute.
그렇지만, 수중 펌프는 극저온으로 냉각되어 있는 액화 가스의 액체 중으로 사용되는 것으로부터, 베어링 지지 구조를 구성하는 금속이나 절연 피막 또는 링형 절연체도 열수축 하므로, 이 열수축에 의한 새로운 문제가 발생한다.However, since the submersible pump is used in the liquid of liquefied gas cooled to cryogenic temperature, the metal constituting the bearing support structure, the insulating film, or the ring-shaped insulator also heat-shrink.
즉 베어링 지지 구조를 구성하는 금속과 절연 피막 또는 링형 절연체는 재료의 종류에도 따르지만, 재료 고유한 열수축률로 큰 차이가 있으므로, 극저온으로 냉각되어 수축 그러면, 절연 피막에 있어서는 균열이 발생하거나 박리가 생기거나 해 절연면에서의 결함을 일으킬 우려가 있고, 또한 링형 절연체에 있어서는 링형 절연체와 베어링측 지지부재와의 사이 또는 링형 절연체과 케이싱측 지지부재와의 사이에 갭이 생겨 회전축으로 축치우침을 일으키게 해 모터를 크게 진동시키는 원인이 될 우려가 있었다.That is, the metal constituting the bearing support structure and the insulating film or ring-shaped insulator depend on the type of material, but there is a big difference due to the inherent thermal contraction rate of the material. In the case of a ring-shaped insulator, there is a risk of causing a defect in the insulating surface, and a gap is created between the ring-shaped insulator and the bearing-side support member or between the ring-shaped insulator and the casing-side supporting member, causing the motor to shift its axis. There was a fear that it could cause a large vibration.
본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 된 것이며, 그 목적으로 하는 것은, 극저온 아래에 있어서도 균열이나 박리를 일으키지 않고 축전류에 대한 절연을 확보할 수 있음과 동시에 회전축의 축치우침에 의한 진동한 발생을 방지할 수 있는 원심 펌프의 모터 지지 구조를 제공하는 것에 있다.The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to ensure insulation against axial current without cracking or peeling even under cryogenic temperatures, and at the same time generate vibration due to shaft bias of the rotating shaft. To provide a motor support structure of a centrifugal pump that can prevent
또한, 베어링측 지지부재의 하부에 흘림방지 돌기를 형성하고, 흘림장지 돌기가 갭이 발생 시에도 링형 절연체를 지지하여 링형 절연체가 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있는 원심 펌프의 모터 지지 구조를 제공하는 것에 있다.In addition, it provides a motor support structure of a centrifugal pump that can prevent the ring-shaped insulator from falling down by forming a spill-preventing protrusion on the lower part of the bearing-side support member and supporting the ring-shaped insulator even when a gap occurs. it is in
상기 목적을 달성하기 위해서 본 고안에 의한 원심 펌프의 모터 지지 구조는, 회전축의 상부에 모터부를 마련하고 하부에 펌프부를 마련해 펌프부로 가압한 액체의 일부를 모터부 내에 유통시키며, 밸런스 장치를 통하고 회전축을 떠오르게 해 회전축으로 작용하는 스러스트 하중을 조정하도록 한 원심 펌프의 모터 지지 구조에 있어서, 상기 회전축을 지지하는 베어링측 지지 부재와 케이싱측 지지부재와의 사이에 링형 절연체을 설치하며; 상기 링형 절연체는, 상기 베어링측 지지부재의 외주면과 링형 절연체의 내주면과의 대향면 또는 상기 케이싱측 지지부재의 내주면과 링형 절연체의 외주면과의 대향면을 회전축이 상부에 떠올랐을 때에 밀착하도록 회전축의 축심에 대해서 경사지게 구성되며; 상기 베어링측 지지부재는, 하단에 링형 절연체 방향으로 흘림방지 돌기가 돌출 구비되어, 링형 절연체가 아래로 빠져서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the motor support structure of the centrifugal pump according to the present invention provides a motor part on the upper part of the rotation shaft and a pump part on the lower part to distribute a part of the liquid pressurized by the pump part into the motor part, and through a balance device and A motor support structure for a centrifugal pump in which a rotating shaft is raised to adjust a thrust load acting on the rotating shaft, the motor supporting structure comprising: providing a ring-shaped insulator between a bearing-side supporting member supporting the rotating shaft and a casing-side supporting member; The ring-shaped insulator has an opposing surface between the outer circumferential surface of the bearing-side support member and the inner circumferential surface of the ring-shaped insulator or the opposite face between the inner circumferential surface of the casing-side support member and the outer circumferential surface of the ring-shaped insulator to be in close contact with the rotating shaft when the rotating shaft floats to the top. It is configured to be inclined with respect to the axis; The bearing-side support member is provided with a spill-preventing projection protruding in the direction of the ring-shaped insulator at the bottom thereof, so that it is possible to prevent the ring-shaped insulator from falling out.
바람직하게는, 상기 링형 절연체는 열수축률이 상기 베어링측 지지부재 및 상기 케이싱측 지지부재의 열수축률 보다 큰 경우에는 상기 링형 절연체의 외주면과 상기 케이싱측 지지부재의 내주면과의 대향면을 상기 회전축이 상부로 떠올랐을 때 밀착하도록 상기 회전축이 축심에 대하여 경사지게 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the ring-shaped insulator has an outer circumferential surface of the ring-shaped insulator and an inner circumferential surface of the casing-side support member when the thermal contraction rate is greater than that of the bearing-side support member and the casing-side support member. It is characterized in that the rotation shaft is configured to be inclined with respect to the shaft center so as to be in close contact when it floats to the top.
또한 바람직하게는, 상기 링형 절연체는 열수축률이 상기 베어링측 지지부재 및 상기 케이싱측 지지부재의 열수축률 보다 작은 경우에는 상기 링형 절연체의 내주면과 상기 베어링측 지지부재의 외주면과의 대향면을 상기 회전축이 상부로 떠올랐을 때 밀착하도록 상기 회전축이 축심에 대하여 경사지게 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, when the thermal contraction rate of the ring-shaped insulator is smaller than the thermal contraction rate of the bearing-side support member and the casing-side support member, the opposite surface of the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator and the outer peripheral surface of the bearing-side support member is the rotation shaft It is characterized in that the rotation shaft is configured to be inclined with respect to the shaft center so as to be in close contact when it floats to the top.
또한 바람직하게는, 상기 흘림방지 돌기는, 링형 절연체의 내주면과 베어링측 지지부재의 외주면과의 대향면 사이에 소정 치수의 갭이 형성되는 간격보다 길게 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the anti-slip protrusion is formed to protrude longer than an interval at which a gap of a predetermined dimension is formed between the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator and the opposite surface of the outer peripheral surface of the bearing-side support member.
본 고안에 의한 원심 펌프의 모터 지지 구조에 의하면, 베어링을 지지하는 금속재의 지지 부재와 링형 절연체은 극저온의 액체에 의해 냉각됨으로써, 재료 고유한 열수축률의 차이에 의해, 링형 절연체의 내주면과 베어링측 지지 부재의 외주면과의 사이의 경사한 대향면 또는 링형 절연체의 외주면과 케이싱측 지지부재의 내주면과의 사이의 경사한 대향면으로 지름 방향으로 갭이 생기게 되지만, 가압된 액체의 유동에 의해 회전축이 상부에 떠오르는 작용에 의해서, 베어링 및 베어링측 지지 부재도 상부에 부상, 경사한 대향면으로 형성된 갭을 없애도록 링형 절연체가 지지 부재와 밀착되는 효과를 가진다.According to the motor support structure of the centrifugal pump according to the present invention, the metal support member and the ring-shaped insulator supporting the bearing are cooled by a cryogenic liquid, so that the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator and the bearing side are supported by the difference in thermal contraction rate inherent in the material. A gap is formed in the radial direction on the inclined opposite surface between the outer peripheral surface of the member or the inclined opposite surface between the outer peripheral surface of the ring-shaped insulator and the inner peripheral surface of the casing-side support member By the action of floating on the surface, the bearing and the bearing-side support member are also floated on the upper part, and the ring-shaped insulator has an effect that the ring-shaped insulator is brought into close contact with the support member so as to eliminate the gap formed by the inclined opposing surface.
또한, 베어링측 지지부재의 하부에 흘림방지 돌기를 형성하여, 갭이 생기는 구간에서도 링형 절연체가 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.In addition, by forming a spill-preventing protrusion on the lower portion of the bearing-side support member, it has the effect of preventing the ring-shaped insulator from falling down even in a section where a gap is formed.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 흘림방지 돌기가 구비된 지지부재를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a support member provided with a spill-preventing protrusion according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the designer should properly understand the concept of the term in order to best describe his/her own design. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
도 1(a) 내지(c)는 본 고안의 원심 펌프의 모터 지지 구조의 주요부의 오른쪽 반을 나타내는 도면으로, 도 1(a)는 상온시 상태, 도 1(b)는 극저온으로 냉각되었을 때 상태, 도 1(c)는 운전 시 회전축이 상부에 떠올랐을 때 상태를 나타내는 도면이다.1 (a) to (c) is a view showing the right half of the main part of the motor support structure of the centrifugal pump of the present invention, Figure 1 (a) is a state at room temperature, Figure 1 (b) is when cooled to cryogenic temperature State, FIG. 1 ( c ) is a view showing a state when the rotating shaft floats to the top during operation.
본 고안의 일 실시형태에서는, 베어링측 지지부재(20)와 케이싱측 지지부재(30) 사이에는 축 전류를 절연하기 위해 링형 절연체(10)가 설치되어 있다.In one embodiment of the present invention, a ring-
이 링 형상 절연체(10)는 열수축률이 큰 3불화에틸렌{LNG(-163℃)상황 하에서의 재질의 선팽창률 6.62 E-05(/℃)}를 사용한 경우이며, 지지부재(20, 30)를 구성하는 금속의 SUS304{LNG(-163℃)상황 하에서의 재질의 선팽창률 1.40 E-05(/℃)}보다도 열수축률이 큰 경우이다.This ring-
이 링형 절연체(10)는, 그 외주면과 케이싱측 지지부재(30)의 내주면과의 대향면을, 회전축(1)이 상방으로 떠올랐을 때에 밀착되도록 회전축(1)의 축심에 대하여 경사지게 구성되어 있다.This ring-
즉, 링형 절연체(10)는 단면이 상방을 향해 테이퍼지는 쐐기 형상으로 구성되어 있고, 상온시의 상태에서는 도 1(a)에 나타나는 바와 같이 그 내주면에 베어링측 지지부재(20)의 외주면과의 대향면 사이에 소정 치수의 갭(gap, G1)이 형성되는 직경 치수로 구성되고, 외주면과 케이싱측 지지부재(30)의 대향면은 맞닿는 직경 치수로 구성될 수 있다.That is, the ring-
베어링측 지지부재(20)의 하부에 흘림방지 돌기(21)가 링형 절연체(10)가 위치하는 방향으로 돌출되어 형성되어 있어, 상기 흘림방지 돌기(21)를 통해 링형 절연체(10)가 아래로 빠져서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.The
이때, 흘림방지 돌기(21)가 돌출되는 길이는 베어링측 지지부재(20)의 외주면과의 대향면 사이에 소정 치수의 갭(gap, G1)이 형성되는 간격 보다 길게 형성되어, 갭(gap)이 형성되어도 안정적으로 링형 절연체(10)를 지지할 수 있다.At this time, the protruding length of the
이와 같은 구성을 갖고, 원심 펌프가 극저온 액체 중에두어 냉각되면, 지지부재(20,30)보다 링형 절연체(10)가 크게 수축하기 때문에, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 내주면에 베어링측 지지부재(20)의 외주면의 대향면에 밀착되어, 외주면과 케이싱측 지지부재(30)의 대향면에 갭(gap, G2)이 형성된다. 갭(G1)은 링형 절연체(10)가 수축됨으로써 베어링측 지지부재(20)와의 밀착 강도가 지나치게 커져서 파손되지 않는 치수를 확보하여 생성될 수 있다.With such a configuration, when the centrifugal pump is placed in a cryogenic liquid and cooled, the ring-
액화 가스의 액체가 가압되어 회전축(1)이 떠오르면, 베어링(11) 및 베어링측 지지부재(20)를 통해 링형 절연체(10)도 떠올라 도 1(c)에 도시된 바와 같이, 링형 절연체(10)의 외주면은 케이싱 지지부재(30)의 내주면에 접촉한다.When the liquid of the liquefied gas is pressurized and the rotating
따라서, 베어링측 지지부재(20)에 흘림방지 돌기(21)를 구비함을 통하여, 종래의 탈락방지구 또는 절열판을 가지는 지지부재가 구비되지 않아도 링형 절연체(10)가 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있어, 그 구조가 간단하며, 제작비용을 절감할 수 있는 효과를 가진다.Therefore, by providing the
본 고안의 다른 실시형태에서는, 축전류를 절연하기 위해서, 베어링측 지지 부재(20)와 케이싱측 지지부재와의 사이에 마련하는 링형 절연체(10)는 열수축률의 작은 에폭시유리 적층체{LNG(-163℃) 상황하에서의 재질의 선팽창율 7.90 E-06(/℃)}을 사용했을 경우이며, 지지 부재(20)를 구성하는 금속의 SUS304{LNG(-163℃) 상황 하에서의 재질의 선팽창율 1.40 E-05(/℃)}보다도 열수축률이 작은 경우이다.In another embodiment of the present invention, in order to insulate the axial current, the ring-
이 링형 절연체(10)는 베어링측 지지 부재(20)의 외주면과 링형 절연체(10)의 내주면과의 대향면을, 회전축이 상부에 떠올랐을 때에 밀착하도록, 회전축의 축심에 대해서 경사시켜 구성한 것이다.This ring-shaped insulator (10) is configured such that the opposite surface of the outer peripheral surface of the bearing-side support member (20) and the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator (10) is inclined with respect to the axis of the rotating shaft so as to be in close contact with the rotating shaft when it floats on the top.
링형 절연체(10)는 단면이 상부를 향해 광폭이 되는 역쐐기 모양으로 구성되고 있어 상온시 상태에서는, 그 내주면과 베어링측 지지 부재(20)의 외주면과의 경사면은 맞닿고, 외주면과 케이싱측 지지부재과의 내주면과의 대향면에는, 소정 치수의 갭이 형성되어 있다.The ring-
그리고 수중 펌프가 극저온의 액체 중에 있어 냉각되면, 지지 부재(20)이 링형 절연체(10)보다도 수축이 크기 때문에, 링형 절연체(10)의 내주면과 베어링측 지지 부재(20)의 외주면과의 대향면에는 갭이 형성되어 링형 절연체(10)의 외주면과 케이싱측 지지부재과의 대향면은 밀착하도록 된다.And when the submersible pump is cooled in cryogenic liquid, since the
이어서, 액체가 가압되어 밸런스 장치가 동작해 회전축이 떠오르면, 베어링 및 지지 부재(20)가 부상, 베어링측 지지 부재(20)의 외주면이 링형 절연체(10)의 내주면에 맞닿는다.Subsequently, when the liquid is pressurized to operate the balance device and the rotating shaft floats, the bearing and the
따라서 본 고안의 실시형태에 있어서도, 모터의 회전축은 극저온 아래에 있어서도, 상하부의 베어링부의 지름 방향의 갭이 존재하지 않게 되고, 지름 방향이 위치 결정되므로, 축치우침에 의한 진동한 발생을 방지할 수 있다.Therefore, even in the embodiment of the present invention, the rotation shaft of the motor does not have a gap in the radial direction of the upper and lower bearing parts even under cryogenic temperatures, and since the radial direction is positioned, the occurrence of vibration due to shaft bias can be prevented have.
이와 같이 본 고안은 극저온 아래에 있어서도 절연 결함이 생기기 어려운 링형 절연체(10)를 사용해 축전류에 대한 절연을 확보하고, 게다가 열수축률이 다르기 위해서 금속제의 지지 부재(20,30)과 링형 절연체(10)와의 사이에 갭이 생겨도, 회전축의 부상을 이용하여, 그 갭을 없앰으로써, 회전축의 지름 방향의 위치 결정이 행해져 축 치우침에 의한 진동한 발생을 방지할 수 있다.As described above, the present invention uses a ring-
또한, 베어링측 지지부재(20)의 하부에 흘림방지 돌기(21)를 형성하고, 상기 흘림방지 돌기(21)가 걸림 지지되어 링형 절연체(10)가 하측으로 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the
따라서, 본 고안에 따른 원심 펌프의 모터 지지 구조는 베어링을 지지하는 금속재의 지지 부재와 링형 절연체은 극저온의 액체에 의해 냉각됨으로써, 재료 고유한 열수축률의 차이에 의해, 링형 절연체의 내주면과 베어링측 지지 부재의 외주면과의 사이의 경사한 대향면 또는 링형 절연체의 외주면과 케이싱측 지지부재의 내주면과의 사이의 경사한 대향면으로 지름 방향으로 갭이 생기게 되지만, 가압된 액체의 유동에 의해 회전축이 상부에 떠오르는 작용에 의해서, 베어링 및 베어링측 지지 부재도 상부에 부상, 경사한 대향면으로 형성된 갭을 없애도록 링형 절연체가 지지 부재와 밀착되는 효과를 가진다.Therefore, in the motor support structure of the centrifugal pump according to the present invention, the support member of the metal material supporting the bearing and the ring-type insulator are cooled by a cryogenic liquid, thereby supporting the inner peripheral surface of the ring-type insulator and the bearing side by the difference in thermal contraction rate inherent in the material. A gap is formed in the radial direction on the inclined opposite surface between the outer peripheral surface of the member or the inclined opposite surface between the outer peripheral surface of the ring-shaped insulator and the inner peripheral surface of the casing-side support member By the action of floating on the surface, the bearing and the bearing-side support member are also floated on the top, and the ring-shaped insulator has an effect that the ring-shaped insulator is in close contact with the support member so as to eliminate the gap formed by the inclined opposing surface.
또한, 베어링측 지지부재의 하부에 흘림방지 돌기를 형성하여, 갭이 생기는 구간에서도 링형 절연체가 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.In addition, by forming a spill-preventing protrusion on the lower portion of the bearing-side support member, it has the effect of preventing the ring-shaped insulator from falling down even in a section where a gap is formed.
상기 실시 형태에 있어서는 극저온의 액체로서 LNG를 예를 들고 설명했지만, 액화석유가스, 디메틸에테르, 에틸렌, 프로필렌 등의 다른 극저온의 액체에도와 같이 적용할 수 있는 것이다.In the above embodiment, LNG is used as an example of the cryogenic liquid, but it can be applied to other cryogenic liquids such as liquefied petroleum gas, dimethyl ether, ethylene, and propylene.
또한 링형 절연체도, 불화 에틸렌이나 에폭시유리 적층체로 한정하지 않고, 다른 절연체도 적용할 수 있는 것이다.In addition, the ring-shaped insulator is not limited to an ethylene fluoride or an epoxy glass laminate, and other insulators are also applicable.
지금까지 본 고안의 원심 펌프의 모터 지지 구조에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 고안의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 실시변형이 가능함은 자명하다.Although specific embodiments regarding the motor support structure of the centrifugal pump of the present invention have been described so far, it is obvious that various embodiments are possible within the limits that do not depart from the scope of the present invention.
그러므로 본 고안의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 실용신안청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should be defined by the utility model claims and equivalents to the utility model claims to be described later.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 고안의 범위는 상세한설명 보다는 후술될 실용신안청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 실용신안청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the utility model claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and All changes or modifications derived from the scope and its equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 회전축
2: 베어링
10: 링형 절연체
11: 절연와셔
20: 베어링측 지지부재
21: 흘림방지 돌기
30: 케이싱측 지지부재1: axis of rotation
2: Bearing
10: ring-type insulator
11: Insulation washer
20: bearing side support member
21: anti-spill projection
30: casing side support member
Claims (4)
상기 회전축을 지지하는 베어링측 지지 부재와 케이싱측 지지부재와의 사이에 링형 절연체을 설치하며;
상기 링형 절연체는,
상기 베어링측 지지부재의 외주면과 링형 절연체의 내주면과의 대향면 또는 상기 케이싱측 지지부재의 내주면과 링형 절연체의 외주면과의 대향면을 회전축이 상부에 떠올랐을 때에 밀착하도록 회전축의 축심에 대해서 경사지게 구성되며;
상기 베어링측 지지부재는, 하단에 링형 절연체 방향으로 흘림방지 돌기가 돌출 구비되어, 링형 절연체가 아래로 빠져서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 원심 펌프의 모터 지지 구조.
A motor of a centrifugal pump in which a motor unit is provided on the upper part of the rotating shaft and a pump unit is provided at the lower part to distribute a part of the liquid pressurized by the pump unit into the motor unit, and to adjust the thrust load acting on the rotating shaft by raising the rotating shaft through a balance device In the support structure,
providing a ring-shaped insulator between the bearing-side support member supporting the rotation shaft and the casing-side support member;
The ring-shaped insulator,
The opposite surface of the outer peripheral surface of the bearing-side support member and the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator or the opposite surface of the inner peripheral surface of the casing-side support member and the outer peripheral surface of the ring-shaped insulator is inclined with respect to the axis of the rotation shaft so as to adhere when the rotation shaft floats to the top become;
The bearing-side support member is provided with a spill-preventing protrusion protruding in the direction of the ring-shaped insulator at the bottom thereof, and the motor support structure of the centrifugal pump, characterized in that it is possible to prevent the ring-shaped insulator from falling out.
상기 링형 절연체는 열수축률이 상기 베어링측 지지부재 및 상기 케이싱측 지지부재의 열수축률 보다 큰 경우에는 상기 링형 절연체의 외주면과 상기 케이싱측 지지부재의 내주면과의 대향면을 상기 회전축이 상부로 떠올랐을 때 밀착하도록 상기 회전축이 축심에 대하여 경사지게 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프의 모터 지지 구조.
The method according to claim 1,
When the thermal contraction rate of the ring-type insulator is greater than that of the bearing-side support member and the casing-side support member, the opposite surface of the outer circumferential surface of the ring-shaped insulator and the inner circumferential surface of the casing-side support member is the rotating shaft. The motor support structure of the centrifugal pump, characterized in that the rotation shaft is configured to be inclined with respect to the shaft center so as to be in close contact with each other.
상기 링형 절연체는 열수축률이 상기 베어링측 지지부재 및 상기 케이싱측 지지부재의 열수축률 보다 작은 경우에는 상기 링형 절연체의 내주면과 상기 베어링측 지지부재의 외주면과의 대향면을 상기 회전축이 상부로 떠올랐을 때 밀착하도록 상기 회전축이 축심에 대하여 경사지게 구성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프의 모터 지지 구조.
The method according to claim 1,
In the ring-shaped insulator, when the thermal contraction rate is smaller than the thermal contraction rate of the bearing-side support member and the casing-side support member, the opposite surface of the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator and the outer peripheral surface of the bearing-side support member The rotation shaft rises upward The motor support structure of a centrifugal pump, characterized in that the rotation shaft is configured to be inclined with respect to the shaft center so as to be in close contact with each other.
상기 흘림방지 돌기는,
링형 절연체의 내주면과 베어링측 지지부재의 외주면과의 대향면 사이에 소정 치수의 갭이 형성되는 간격보다 길게 돌출되어 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 펌프의 모터 지지 구조.4. The method according to claim 2 or 3,
The spill prevention protrusion,
A motor support structure for a centrifugal pump, characterized in that it is formed to protrude longer than an interval at which a gap of a predetermined dimension is formed between the inner peripheral surface of the ring-shaped insulator and the opposite surface of the outer peripheral surface of the bearing-side support member.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008148453A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Insulation ring and rotary electric machine |
| US20150108877A1 (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotary electric machine |
| JP5924613B2 (en) | 2011-10-06 | 2016-05-25 | 西芝電機株式会社 | Submerged pump motor support structure |
| JP2020018032A (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 愛三工業株式会社 | Motor |
| WO2020183574A1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 三菱電機株式会社 | Motor, electric blower, vacuum cleaner, and hand dryer |
-
2021
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008148453A (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | Insulation ring and rotary electric machine |
| JP5924613B2 (en) | 2011-10-06 | 2016-05-25 | 西芝電機株式会社 | Submerged pump motor support structure |
| US20150108877A1 (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Rotary electric machine |
| JP2020018032A (en) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 愛三工業株式会社 | Motor |
| WO2020183574A1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 三菱電機株式会社 | Motor, electric blower, vacuum cleaner, and hand dryer |
Also Published As
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