KR102696117B1

KR102696117B1 - Externally pressurized journal bearing

Info

Publication number: KR102696117B1
Application number: KR1020210185394A
Authority: KR
Inventors: 류근; 최승호; 허준원; 위민수
Original assignee: 한양대학교 에리카산학협력단
Priority date: 2021-10-21
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2024-08-19
Also published as: KR20230057239A

Abstract

외부 가압 저널 베어링이 제공된다. 상기 외부 가압 저널 베어링은, 회전축의 외경면에 링 결합되는 형태로 장착되는 베어링 슬리브; 상기 베어링 슬리브의 내경면에 마련되되, 상기 회전축과 마주하는 베어링면을 가지며, 상기 베어링면을 통하여 상기 회전축을 반경 방향으로 지지하는 베어링 패드가 상기 베어링 슬리브의 내경면에서 원주 방향으로 간극을 가지면서 복수 개 배열되어 이루는 패드부; 및 상기 베어링 슬리브와 패드부 사이에 구비되되, 상기 베어링 슬리브 및 패드부와 일체형으로 형성되며, 유연성을 가지는 베어링 웹(web)을 포함할 수 있다.An external pressurized journal bearing is provided. The external pressurized journal bearing may include: a bearing sleeve mounted in a form of ring-joining on an outer surface of a rotational shaft; a pad portion formed on an inner surface of the bearing sleeve, the pad portion having a bearing surface facing the rotational shaft and supporting the rotational shaft in a radial direction through the bearing surface, the pad portion being formed by plural bearing pads arranged with a gap in a circumferential direction on the inner surface of the bearing sleeve; and a bearing web provided between the bearing sleeve and the pad portion, the bearing web being formed integrally with the bearing sleeve and the pad portion, and having flexibility.

Description

Externally pressurized journal bearing

본 발명은 외부 가압 저널 베어링에 관련된 것으로 보다 구체적으로는, 하중 지지력 및 회전체의 동역학적 안정성을 보다 향상시킬 수 있는, 외부 가압 저널 베어링에 관련된 것이다.The present invention relates to an externally pressurized journal bearing, and more specifically, to an externally pressurized journal bearing capable of further improving load bearing capacity and dynamic stability of a rotating body.

최근 에너지 및 추진, 동력과 관련된 산업 분야에서 극한 작동 환경에서 운용될 수 있는 초고속 회전 기계에 대한 수요가 늘어나면서 고성능, 고효율 유체 베어링 기술이 크게 주목 받고 있다.With the increasing demand for ultra-high-speed rotating machines capable of operating in extreme operating environments in the energy, propulsion, and power industries, high-performance, high-efficiency fluid bearing technology is receiving significant attention.

이는, 고속 및 고효율 터빈, 압축기, 펌프 시스템을 개발하고 운영하는데 있어서 베어링이 차지하는 비중이 매우 크기 때문이다. 특히, 작동 유체를 윤활제로 사용하는 외부 가압 베어링과 포일 베어링은 현재 유체 베어링 기술 분야에서 매우 큰 관심을 받고 있으며, 이를 적용한 제품 개발에 많은 글로벌 기업들이 투자를 지속적으로 하고 있다.This is because bearings play a very important role in developing and operating high-speed and high-efficiency turbines, compressors, and pump systems. In particular, externally pressurized bearings and foil bearings that use working fluids as lubricants are currently receiving a great deal of attention in the field of fluid bearing technology, and many global companies are continuously investing in the development of products that use them.

외부 가압 베어링은 외부에서 고압의 작동 유체를 베어링의 윤활 표면으로 공급하여 높은 하중 지지력과 높은 강성을 확보하고, 상대 운동이 없는 상태에서도 축과 베어링의 마찰과 마모를 최소화할 수 있는 장점을 가지고 있다.Externally pressurized bearings have the advantage of supplying high-pressure working fluid from the outside to the lubricating surface of the bearing to secure high load bearing capacity and high rigidity, and to minimize friction and wear between the shaft and the bearing even when there is no relative motion.

하지만, 종래 기술에 따른 외부 가압 저널 베어링은 베어링 포켓에 하나의 오리피스를 가지며, 회전체의 동역학적으로 안정성을 향상시킬 수 있는 구조적인 감쇠력을 부여할 수 있는 메커니즘을 가지고 있지 않다.However, externally pressurized journal bearings according to the prior art have one orifice in the bearing pocket and do not have a mechanism capable of providing structural damping force that can improve the dynamic stability of the rotating body.

또한, 종래 기술에 따른 외부 가압 저널 베어링은 회전축의 변형 및 팽창과 고하중 조건에서의 충분한 유막 두께 확보가 불가능한 단점을 가진다.In addition, externally pressurized journal bearings according to the prior art have the disadvantages of deformation and expansion of the rotating shaft and inability to secure sufficient oil film thickness under high load conditions.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 하중 지지력 및 회전체의 동역학적 안정성을 보다 향상시킬 수 있는, 외부 가압 저널 베어링을 제공하는데 있다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide an externally pressurized journal bearing that can further improve the load bearing capacity and dynamic stability of a rotating body.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 실시간으로 반경 방향 하중 측정 및 모니터링이 가능한, 외부 가압 저널 베어링을 제공하는데 있다.Another technical problem to be solved by the present invention is to provide an externally pressurized journal bearing capable of measuring and monitoring radial load in real time.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.The technical problems to be solved by the present invention are not limited to those described above.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 외부 가압 저널 베어링을 제공한다.To solve the above technical problem, the present invention provides an externally pressurized journal bearing.

일 실시 예에 따르면, 상기 외부 가압 저널 베어링은, 회전축의 외경면에 링 결합되는 형태로 장착되는 베어링 슬리브; 상기 베어링 슬리브의 내경면에 마련되되, 상기 회전축과 마주하는 베어링면을 가지며, 상기 베어링면을 통하여 상기 회전축을 반경 방향으로 지지하는 베어링 패드가 상기 베어링 슬리브의 내경면에서 원주 방향으로 간극을 가지면서 복수 개 배열되어 이루는 패드부; 및 상기 베어링 슬리브와 패드부 사이에 구비되되, 상기 베어링 슬리브 및 패드부와 일체형으로 형성되며, 유연성을 가지는 베어링 웹(web)을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the external pressurized journal bearing may include: a bearing sleeve mounted in a form of ring-joining on an outer surface of a rotational shaft; a pad portion formed by a plurality of bearing pads provided on an inner surface of the bearing sleeve and having a bearing surface facing the rotational shaft, the bearing pads supporting the rotational shaft in a radial direction through the bearing surface being arranged with a gap in the circumferential direction on the inner surface of the bearing sleeve; and a bearing web provided between the bearing sleeve and the pad portion, the bearing web being formed integrally with the bearing sleeve and the pad portion, and having flexibility.

일 실시 예에 따르면, 상기 베어링 슬리브는, 상기 회전축의 삽입이 가능하도록 중심이 축 방향으로 개방되어 있는 슬리브 본체; 상기 슬리브 본체의 내경면에 원주 방향으로 이격 형성되되, 상기 슬리브 본체의 내경면으로부터 깊이 방향으로 형성되며, 상기 베어링 패드 각각을 가이드하는 복수 개의 가이드 홈; 상기 가이드 홈의 바닥면으로부터 상기 슬리브 본체의 깊이 방향으로 형성되며, 상기 베어링 웹의 형성 공간을 제공하는 제1 슬롯; 및 상기 베어링 패드 각각과 대응되도록 상기 슬리브 본체의 내부에 마련되되, 상기 슬리브 본체의 내부에서, 상기 제1 슬롯보다 반경 방향 외측에 위치하는 제2 슬롯을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the bearing sleeve may include: a sleeve body having a center axially open to allow insertion of the rotation shaft; a plurality of guide grooves formed circumferentially spaced apart from each other on an inner surface of the sleeve body and formed in a depth direction from the inner surface of the sleeve body, the guide grooves guiding each of the bearing pads; a first slot formed in a depth direction of the sleeve body from a bottom surface of the guide grooves, the first slot providing a formation space of the bearing web; and a second slot provided inside the sleeve body to correspond to each of the bearing pads, the second slot being located radially outer than the first slot inside the sleeve body.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 홈, 제1 슬롯 및 제2 슬롯은 상기 슬리브 본체의 축 방향 양단을 연통하는 형태로 상기 슬리브 본체에 마련될 수 있다.According to one embodiment, the guide groove, the first slot and the second slot may be provided in the sleeve body in a form that connects the axial ends of the sleeve body.

일 실시 예에 따르면, 컴플라이언트 댐퍼를 더 포함하며, 상기 컴플라이언트 댐퍼는 상기 제2 슬롯에 설치되어, 상기 베어링 패드를 반경 방향으로 지지할 수 있다.According to one embodiment, the device further comprises a compliant damper, wherein the compliant damper is installed in the second slot and is capable of supporting the bearing pad radially.

일 실시 예에 따르면, 하중 측정 센서를 더 포함하며, 상기 하중 측정 센서는 상기 제2 슬롯에 임베디드되어, 상기 베어링 패드에 가해지는 반경 방향 하중을 측정할 수 있다.According to one embodiment, the device further comprises a load measuring sensor, wherein the load measuring sensor is embedded in the second slot and is capable of measuring a radial load applied to the bearing pad.

일 실시 예에 따르면, 상기 하중 측정 센서는 상기 베어링 패드를 기준으로, 상기 컴플라이언트 댐퍼보다 반경 방향 외측에 배치될 수 있다.In one embodiment, the load measuring sensor may be positioned radially outer than the compliant damper with respect to the bearing pad.

일 실시 예에 따르면, 작동 유체 공급 라인을 더 포함하며, 상기 작동 유체 공급 라인은 상기 베어링 슬리브의 외경면 측으로 공급되어 상기 베어링 슬리브, 베어링 웹 및 베어링 패드를 차례로 통과하여 상기 회전축을 향하여 고압 배출되는 작동 유체의 이동 경로를 제공할 수 있다.According to one embodiment, the device further includes a working fluid supply line, wherein the working fluid supply line is supplied to an outer diameter surface of the bearing sleeve and can provide a path for the working fluid to pass through the bearing sleeve, the bearing web, and the bearing pad in sequence and be discharged at high pressure toward the rotating shaft.

일 실시 예에 따르면, 상기 작동 유체 공급 라인은, 상기 베어링 슬리브의 내부에 마련되는 제1 공급 라인; 상기 제1 공급 라인과 연결되며, 상기 베어링 웹의 내부에 마련되는 제2 공급 라인; 및 상기 제2 공급 라인과 연결되며, 상기 베어링 패드의 내부에 마련되는 제3 공급 라인을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the working fluid supply line may include a first supply line provided inside the bearing sleeve; a second supply line connected to the first supply line and provided inside the bearing web; and a third supply line connected to the second supply line and provided inside the bearing pad.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 공급 라인은, 상기 베어링 슬리브의 외경면에 원주 방향으로 형성되는 포켓; 및 상기 포켓과 연결되되, 일 방향으로 연장되며, 상기 베어링 패드 각각과 대응되도록 구비되는 제1 유체 통로를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the first supply line may include a pocket formed circumferentially on an outer surface of the bearing sleeve; and a first fluid passage connected to the pocket, extending in one direction, and provided to correspond to each of the bearing pads.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 공급 라인은 상기 제1 유체 통로의 길이 방향 일측에서 상기 제3 공급 라인을 향하여 분기되는 제2 유체 통로를 포함할 수 있다.In one embodiment, the second supply line may include a second fluid passage branching from one longitudinal side of the first fluid passage toward the third supply line.

일 실시 예에 따르면, 상기 제3 공급 라인은, 상기 베어링 패드의 베어링면 측으로 형성되는 복수 개의 오리피스; 및 상기 제2 유체 통로와 상기 복수 개의 오리피스 사이에 연결되며, 상기 베어링 패드와 대응되는 형상을 가지는 공간으로 이루어지는 제3 유체 통로를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the third supply line may include a plurality of orifices formed toward the bearing surface of the bearing pad; and a third fluid passage connected between the second fluid passage and the plurality of orifices, the third fluid passage comprising a space having a shape corresponding to the bearing pad.

일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 오리피스는 상기 회전축의 중심을 향하지 않는 앵글드 인젝션(angled injection) 구조로 이루어질 수 있다.According to one embodiment, the plurality of orifices may have an angled injection structure that is not directed toward the center of the rotational axis.

일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 오리피스는 상기 회전축의 회전 방향과 반대되는 방향으로 기울어져 있되, 상기 회전축의 원주 방향으로 형성된 위치에 따라 서로 다른 기울기를 가질 수 있다.According to one embodiment, the plurality of orifices are inclined in a direction opposite to the rotational direction of the rotational axis, but may have different inclinations depending on the positions formed in the circumferential direction of the rotational axis.

일 실시 예에 따르면, 상기 회전축의 원주 방향으로 배열되는 복수 개의 오리피스 중에서, 상기 회전축의 회전 방향을 기준으로, 상기 회전축의 원주 방향에서 가장 하류에 위치하는 오리피스는 가장 큰 기울기를 가질 수 있다.According to one embodiment, among a plurality of orifices arranged in a circumferential direction of the rotational axis, an orifice located furthest downstream in the circumferential direction of the rotational axis based on the rotational direction of the rotational axis may have the greatest slope.

본 발명의 실시 예에 따르면, 회전축의 외경면에 링 결합되는 형태로 장착되는 베어링 슬리브; 상기 베어링 슬리브의 내경면에 마련되되, 상기 회전축과 마주하는 베어링면을 가지며, 상기 베어링면을 통하여 상기 회전축을 반경 방향으로 지지하는 베어링 패드가 상기 베어링 슬리브의 내경면에서 원주 방향으로 간극을 가지면서 복수 개 배열되어 이루는 패드부; 및 상기 베어링 슬리브와 패드부 사이에 구비되되, 상기 베어링 슬리브 및 패드부와 일체형으로 형성되며, 유연성을 가지는 베어링 웹(web)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a bearing sleeve is mounted in a ring-joined form on an outer surface of a rotation shaft; a pad portion formed by plural bearing pads provided on an inner surface of the bearing sleeve and having a bearing surface facing the rotation shaft, the bearing pads supporting the rotation shaft in a radial direction through the bearing surface while having a gap in a circumferential direction on the inner surface of the bearing sleeve; and a bearing web provided between the bearing sleeve and the pad portion, the bearing web being formed integrally with the bearing sleeve and the pad portion and having flexibility.

이에 따라, 종래의 외부 가압 저널 베어링과 비교하여, 하중 지지력 및 회전체의 동역학적 안정성을 보다 향상시킬 수 있는, 외부 가압 저널 베어링이 제공될 수 있다.Accordingly, an externally pressurized journal bearing can be provided that can further improve the load bearing capacity and dynamic stability of a rotating body compared to a conventional externally pressurized journal bearing.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 내부에 임베디드된 하중 측정 센서를 통하여, 실시간으로 반경 방향 하중 측정 및 모니터링이 가능한, 외부 가압 저널 베어링이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an externally pressurized journal bearing can be provided that is capable of measuring and monitoring radial load in real time through a load measuring sensor embedded therein.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링을 나타낸 부분 사시도이다.
도 5는 도 4의 단면 모식도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링의 하중 측정 센서를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링의 작동 유체 공급 라인을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링의 작동 유체 공급 라인을 설명하기 위한 투영 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링의 작동 유체 공급 라인을 통한 작동 유체를 이동 경로를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링의 작동 유체 공급 라인을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링의 작동 유체 공급 라인을 이루는 제3 공급 라인을 나타낸 정면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a plan view of Figure 1.
Figure 3 is a side view of Figure 1.
FIG. 4 is a partial perspective view showing an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional schematic diagram of Figure 4.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a load measuring sensor of an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a working fluid supply line of an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective projection view illustrating a working fluid supply line of an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a path of movement of working fluid through a working fluid supply line of an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a working fluid supply line of an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a front view showing a third supply line forming a working fluid supply line of an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content can be thorough and complete and so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3 의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when it is mentioned that a component is on another component, it means that it can be formed directly on the other component, or a third component can be interposed between them. Also, in the drawings, the shape and size are exaggerated for the effective explanation of the technical contents.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.Also, although terms such as first, second, third, etc. have been used in various embodiments of this specification to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Thus, what is referred to as a first component in one embodiment may also be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes its complementary embodiments. Also, "and/or" has been used herein to mean including at least one of the components listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.In the specification, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" should be understood to specify the presence of a feature, number, step, component, or combination thereof described in the specification, but should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, components, or combinations thereof. In addition, in the present specification, "connection" is used to mean both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting them.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, when describing the present invention below, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링을 설명하기 위한 도면들이다.FIGS. 1 to 11 are drawings for explaining an external pressurized journal bearing according to one embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 회전 기계의 반경 방향 하중을 지지하는 베어링으로서, 회전 기계, 예를 들어, 터빈, 압축기, 펌프 등에 구비되는 회전축(S)의 외경면에 장착될 수 있다. 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 고압의 작동 유체를 회전축(S) 방향으로 배출시켜, 회전축(S)의 회전 동작을 지지하게 된다.As illustrated in FIGS. 1 to 3, an external pressurized journal bearing (100) according to an embodiment of the present invention is a bearing that supports a radial load of a rotating machine, and can be mounted on an outer diameter surface of a rotating shaft (S) provided in a rotating machine, such as a turbine, a compressor, a pump, etc. The external pressurized journal bearing (100) according to an embodiment of the present invention discharges a high-pressure working fluid in the direction of the rotating shaft (S), thereby supporting the rotational motion of the rotating shaft (S).

본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 베어링 슬리브(110), 패드부(120) 및 베어링 웹(web)(130)을 포함하여 형성될 수 있다.An external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention may be formed including a bearing sleeve (110), a pad portion (120), and a bearing web (130).

베어링 슬리브(110)는 회전축(S)의 외경면에 링 결합되는 형태로 장착될 수 있다. 상기 베어링 슬리브(110)는 회전축(S)과의 사이에 배치되는 패드부(120)를 지지할 수 있다.The bearing sleeve (110) can be mounted in a ring-shaped manner on the outer surface of the rotation shaft (S). The bearing sleeve (110) can support a pad portion (120) positioned between it and the rotation shaft (S).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베어링 슬리브(110)는 슬리브 본체(111), 가이드 홈(112), 제1 슬롯(113) 및 제2 슬롯(114)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the bearing sleeve (110) may include a sleeve body (111), a guide groove (112), a first slot (113), and a second slot (114).

슬리브 본체(111)는 베어링 슬리브(110)의 외관을 이룬다. 슬리브 본체(111)는 회전축(S)의 삽입이 가능하도록 중심이 축 방향으로 개방되어 있을 수 있다. 이때, 슬리브 본체(111)는 회전축(S)의 외경보다 상대적으로 큰 내경을 가질 수 있다.The sleeve body (111) forms the outer appearance of the bearing sleeve (110). The sleeve body (111) may have its center axially open to allow insertion of a rotational shaft (S). At this time, the sleeve body (111) may have an inner diameter that is relatively larger than the outer diameter of the rotational shaft (S).

이에 따라, 베어링 슬리브(110)가 회전축(S)의 외경면에 링 결합되는 형태로 장착되는 경우, 슬리브 본체(111)의 내경면과 회전축(S)의 외경면 사이에는 원주 방향으로 간극(gap)이 형성될 수 있다.Accordingly, when the bearing sleeve (110) is mounted in a form of ring-joining on the outer surface of the rotation shaft (S), a gap can be formed in the circumferential direction between the inner surface of the sleeve body (111) and the outer surface of the rotation shaft (S).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 간극에는 패드부(120)가 배치될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a pad portion (120) may be placed in the gap.

상기 가이드 홈(112)은 슬리브 본체(111)의 내경면에 구비될 수 있다. 가이드 홈(112)은 슬리브 본체(111)의 내경면으로부터 깊이 방향으로 형성될 수 있다. 이때, 가이드 홈(112)은 슬리브 본체(111)의 축 방향 양단을 연통하는 형태로 슬리브 본체(111)에 마련될 수 있다. 이러한 가이드 홈(112)은 후술되는 패드부(120)의 베어링 패드(121)와 대응되는 크기로 형성될 수 있다.The above guide groove (112) may be provided on the inner surface of the sleeve body (111). The guide groove (112) may be formed in the depth direction from the inner surface of the sleeve body (111). At this time, the guide groove (112) may be provided on the sleeve body (111) in a form that connects both axial ends of the sleeve body (111). This guide groove (112) may be formed in a size corresponding to the bearing pad (121) of the pad portion (120) described below.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 홈(112)은 복수 개로 구비될 수 있다. 복수 개의 가이드 홈(112)은 슬리브 본체(111)의 내경면에 원주 방향으로 이격 형성될 수 있다. 이러한 복수 개의 가이드 홈(112)은 복수 개의 베어링 패드(121)와 일대일 대응되며, 일대일 대응되는 베어링 패드(121)를 가이드할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the guide grooves (112) may be provided in multiple numbers. The multiple guide grooves (112) may be formed spaced apart from each other in the circumferential direction on the inner surface of the sleeve body (111). The multiple guide grooves (112) correspond one-to-one with the multiple bearing pads (121) and can guide the bearing pads (121) corresponding one-to-one.

도 2에 도시된 바와 같이, 가이드 홈(112)에 안착되는 베어링 패드(121)는 가이드 홈(112)과 이격될 수 있다. 이때, 베어링 패드(121)의 일부는 가이드 홈(112) 내부에 수용되며, 나머지는 가이드 홈(112)의 전방, 즉, 회전축(S) 방향으로 돌출될 수 있다.As shown in Fig. 2, the bearing pad (121) that is seated in the guide groove (112) may be spaced apart from the guide groove (112). At this time, a part of the bearing pad (121) may be accommodated inside the guide groove (112), and the remainder may protrude forward of the guide groove (112), i.e., in the direction of the rotation axis (S).

가이드 홈(112)은 베어링 패드(121)가 베어링 작동 조건에 따라 움직일 때, 반경 방향으로 허용 가능한 베어링 패드(121)의 동작 범위를 정의해 줄 수 있다.The guide groove (112) can define the allowable range of motion of the bearing pad (121) in the radial direction when the bearing pad (121) moves according to the bearing operating conditions.

상기 제1 슬롯(113)은 가이드 홈(112)의 바닥면에 구비될 수 있다. 제1 슬롯(113)은 가이드 홈(112)의 바닥면으로부터 슬리브 본체(111)의 깊이 방향으로 형성될 수 있다. 이때, 제1 슬롯(113)은 슬리브 본체(111)의 축 방향 양단을 연통하는 형태로 슬리브 본체(111)의 내부에 마련될 수 있다.The first slot (113) may be provided on the bottom surface of the guide groove (112). The first slot (113) may be formed in the depth direction of the sleeve body (111) from the bottom surface of the guide groove (112). At this time, the first slot (113) may be provided inside the sleeve body (111) in a form that connects both axial ends of the sleeve body (111).

이와 같이, 제1 슬롯(113)이 가이드 홈(112)의 바닥면에 구비됨에 따라, 복수 개의 제1 슬롯(113)이 복수 개의 가이드 홈(112)과 일대일 대응되는 형태로 슬리브 본체(111)의 내부에 원주 방향으로 마련될 수 있다.In this way, as the first slot (113) is provided on the bottom surface of the guide groove (112), a plurality of first slots (113) can be provided in the circumferential direction inside the sleeve body (111) in a form that corresponds one-to-one with the plurality of guide grooves (112).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 제1 슬롯(113)은 베어링 웹(130)의 형성 공간을 제공할 수 있다. 이때, 제1 슬롯(113)과 베어링 웹(130) 사이에는 길이 방향으로 간극이 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first slot (113) can provide a space for forming a bearing web (130). At this time, a gap can be formed in the longitudinal direction between the first slot (113) and the bearing web (130).

제1 슬롯(113)은 베어링 웹(130)이 움직일 때, 원주 방향으로 허용 가능한 베어링 웹(130)의 동작 범위를 정의해 줄 수 있다.The first slot (113) can define a range of motion of the bearing web (130) that is allowable in the circumferential direction when the bearing web (130) moves.

상기 제2 슬롯(114)은 슬리브 본체(111)의 내부에 마련될 수 있다. 이때, 제2 슬롯(114)은 패드부(120)를 이루는 개별 베어링 패드(121)와 대응되도록 슬리브 본체(111)의 내부에 마련될 수 있다.The second slot (114) may be provided inside the sleeve body (111). At this time, the second slot (114) may be provided inside the sleeve body (111) so as to correspond to an individual bearing pad (121) forming the pad portion (120).

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제2 슬롯(114)은 패드부(120)를 이루는 베어링 패드(121)와 대응되는 개수로 구비될 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the second slot (114) may be provided in a number corresponding to the number of bearing pads (121) forming the pad portion (120).

이에 따라, 복수 개의 제2 슬롯(114)이 슬리브 본체(111)의 내부에 마련될 수 있으며, 이러한 복수 개의 제2 슬롯(114)은 각 베어링 패드(121)와 대응되도록 슬리브 본체(111)의 원주 방향으로 마련될 수 있다.Accordingly, a plurality of second slots (114) may be provided inside the sleeve body (111), and these plurality of second slots (114) may be provided in the circumferential direction of the sleeve body (111) to correspond to each bearing pad (121).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 제2 슬롯(114)은 슬리브 본체(111)의 축 방향 양단을 연통하는 형태로 슬리브 본체(111)의 내부에 마련될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second slot (114) may be provided inside the sleeve body (111) in a form that connects both axial ends of the sleeve body (111).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 슬롯(114)은 후술되는 스프링 댐퍼(도 5의 140) 및 하중 측정 센서(도 6의 150)의 설치 공간을 제공하는데, 이들에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.According to one embodiment of the present invention, the second slot (114) provides an installation space for a spring damper (140 of FIG. 5) and a load measuring sensor (150 of FIG. 6) to be described later, which will be described in more detail below.

계속해서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 패드부(120)는 베어링 슬리브(110)의 내경면에 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)이 회전축(S)에 장착되는 경우, 상기 패드부(120)는 회전축(S)의 외경면과 마주할 수 있다.Continuing, referring to FIGS. 1 to 3, the pad portion (120) may be provided on the inner diameter surface of the bearing sleeve (110). When the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention is mounted on a rotational shaft (S), the pad portion (120) may face the outer diameter surface of the rotational shaft (S).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 패드부(120)는 베어링 슬리브(110)의 내경면에서 원주 방향으로 간극을 가지면서 배열되는 복수 개의 베어링 패드(121)로 이루어질 수 있다. 이때, 패드부(120)를 이루는 복수 개의 베어링 패드(121)는 서로 동일한 형상 및 크기를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pad portion (120) may be formed of a plurality of bearing pads (121) arranged with a gap in the circumferential direction on the inner surface of the bearing sleeve (110). At this time, the plurality of bearing pads (121) forming the pad portion (120) may have the same shape and size.

본 발명의 일 실시 예에서는 베어링 슬리브(110)의 내경면 원주 방향으로 서로 간극을 가지면서 배열되는 4 개의 베어링 패드(121)를 예시하였으나, 이는 일례일 뿐, 본 발명에서 베어링 패드(121)의 형성 개수를 특별히 한정하는 것은 아니다. 즉, 베어링 패드(121)의 형성 개수는 베어링 설계, 성능, 작동 조건 및 환경 등에 따라 다양하게 조절될 수 있음은 물론이다.In one embodiment of the present invention, four bearing pads (121) are arranged with a gap between them in the inner circumferential direction of the bearing sleeve (110), but this is only an example, and the number of bearing pads (121) formed in the present invention is not particularly limited. That is, the number of bearing pads (121) formed can be adjusted in various ways depending on the bearing design, performance, operating conditions, environment, etc.

베어링 패드(121)는 베어링 슬리브(110)의 내경면에 마련되어 있는 가이드 홈(112) 상에 위치될 수 있다. 또한, 베어링 패드(121)는 베어링 웹(130)에 의해 지지되며, 베어링 웹(130)을 통하여, 베어링 슬리브(110), 보다 상세하게, 가이드 홈(112)과 이격될 수 있다.The bearing pad (121) may be positioned on a guide groove (112) provided on the inner surface of the bearing sleeve (110). In addition, the bearing pad (121) is supported by the bearing web (130) and may be spaced apart from the bearing sleeve (110), more specifically, the guide groove (112), through the bearing web (130).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베어링 패드(121)는 회전축(S)의 외경면과 마주하게 되는 베어링면(121a)을 가질 수 있다. 베어링 패드(121)는 상기 베어링면(121a)을 통하여, 회전축(S)을 반경 방향으로 지지할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the bearing pad (121) may have a bearing surface (121a) facing the outer diameter surface of the rotational shaft (S). The bearing pad (121) may support the rotational shaft (S) in the radial direction through the bearing surface (121a).

이러한 베어링 패드(121)는 대략, 두께를 가지는 판상으로 구비되며, 회전축(S)과 마주하는 베어링면(121a)은 베어링 슬리브(110)의 내경면과 동일한 곡률을 가지는 오목한 곡면으로 이루어질 수 있다. 이때, 베어링 패드(121)에서, 베어링면(121a)과 반대되는 후면은 베어링 슬리브(110)의 내경면과 동일한 곡률을 가지는 볼록한 곡면으로 이루어질 수 있다.These bearing pads (121) are provided in the shape of a plate having a thickness of about 100 mm, and the bearing surface (121a) facing the rotation axis (S) may be formed as a concave surface having the same curvature as the inner diameter surface of the bearing sleeve (110). At this time, in the bearing pad (121), the rear surface opposite to the bearing surface (121a) may be formed as a convex surface having the same curvature as the inner diameter surface of the bearing sleeve (110).

베어링 패드(121)는 가이드 홈(112)에 안착 가능한 크기를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 가이드 홈(112)은 슬리브 본체(111)의 축 방향 양단을 연통하는 형태로 마련되므로, 이와 대응되는 크기로 구비되는 베어링 패드(121)는 대략 슬리브 본체(111)의 축 방향 폭과 대응되는 폭을 가질 수 있다. 실질적으로, 베어링 패드(121)의 축 방향 폭은 슬리브 본체(111)의 축 방향 폭보다 좁을 수 있다.The bearing pad (121) may have a size that can be seated in the guide groove (112). According to one embodiment of the present invention, the guide groove (112) is provided in a form that connects both axial ends of the sleeve body (111), so the bearing pad (121) provided with a size corresponding thereto may have a width that approximately corresponds to the axial width of the sleeve body (111). In practice, the axial width of the bearing pad (121) may be narrower than the axial width of the sleeve body (111).

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베어링 패드(121)의 베어링면(121a)에는 회전축(S)의 외경면을 향하여 작동 유체를 고압 배출하는 다수 개의 오리피스(163a)의 배출구가 노출될 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, a plurality of discharge ports of orifices (163a) for discharging working fluid at high pressure toward the outer diameter surface of the rotation shaft (S) may be exposed on the bearing surface (121a) of the bearing pad (121).

이러한 오리피스(163a)는 외부 가압 저널 베어링(100)의 하중 지지력을 향상시킬 뿐 아니라, 외부 가압 저널 베어링(100)의 냉각 기능 또한 개선하여, 외부 가압 저널 베어링(100)의 내구성과 신뢰성을 높이는 역할을 할 수 있는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.These orifices (163a) not only improve the load bearing capacity of the external pressurized journal bearing (100), but also improve the cooling function of the external pressurized journal bearing (100), thereby playing a role in increasing the durability and reliability of the external pressurized journal bearing (100), which will be described in more detail below.

계속해서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 베어링 웹(130)은 베어링 슬리브(110)와 패드부(120) 사이에 구비될 수 있다. 이때, 베어링 웹(130)은 가이드 홈(112)의 바닥면으로부터 슬리브 본체(111)의 깊이 방향으로 형성되는 제1 슬롯(113)의 내부에 구비될 수 있다.Continuing, referring to FIGS. 1 to 3, a bearing web (130) may be provided between a bearing sleeve (110) and a pad portion (120). At this time, the bearing web (130) may be provided inside a first slot (113) formed in the depth direction of the sleeve body (111) from the bottom surface of the guide groove (112).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 베어링 웹(130)은 각 베어링 패드(121)와 대응되게 구비될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, these bearing webs (130) may be provided corresponding to each bearing pad (121).

즉, 베어링 웹(130)은 복수 개의 베어링 패드(121) 각각의 하측에 구비되어, 베어링 패드(121)와 베어링 슬리브(110)를 이격시키고, 상기 베어링 슬리브(110) 상에서 상기 베어링 패드(121)를 지지할 수 있다.That is, the bearing web (130) is provided on the lower side of each of the plurality of bearing pads (121), thereby spacing the bearing pads (121) and the bearing sleeve (110) apart and supporting the bearing pads (121) on the bearing sleeve (110).

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베어링 웹(130)은 유연성을 가지는 빔 형태로 구비될 수 있다. 예를 들어, 이러한 베어링 웹(130)은 베어링 패드(121)보다 좁은 폭을 가지며, 베어링 슬리브(110)의 축 방향 양단을 가로지르는 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라, 베어링 슬리브(110), 베어링 패드(121) 및 베어링 웹(130)은 대략 H자 형태의 단면 구조를 이룰 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the bearing web (130) may be provided in a flexible beam shape. For example, the bearing web (130) may have a narrower width than the bearing pad (121) and may be provided in a shape that crosses both axial ends of the bearing sleeve (110). Accordingly, the bearing sleeve (110), the bearing pad (121), and the bearing web (130) may form a cross-sectional structure having an approximately H shape.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베어링 슬리브(110)와 패드부(120) 사이에는 유연성을 가지며, 빔 형태로 이루어지는 복수 개의 베어링 웹(130)이 베어링 슬리브(110)의 원주 방향으로 구비될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of bearing webs (130) having flexibility and formed in a beam shape may be provided in the circumferential direction of the bearing sleeve (110) between the bearing sleeve (110) and the pad portion (120).

이와 같이, 유연한 빔 형태의 베어링 웹(130)에 의해 베어링 패드(121)가 지지되면, 베어링 패드(121)가 베어링 작동 조건에 따라, 즉, 정적 혹은 동적 하중 및 회전축(S)의 기울어짐과 팽창 등의 변화에 따라 능동적으로 움직일 수 있게 된다.In this way, when the bearing pad (121) is supported by the flexible beam-shaped bearing web (130), the bearing pad (121) can actively move according to the bearing operating conditions, i.e., changes in static or dynamic load and inclination and expansion of the rotation axis (S).

이를 통해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)의 하중 지지력은 향상될 수 있으며, 극한의 작동 조건에서도 신뢰성 있는 성능이 유지될 수 있다.Through this, the load bearing capacity of the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention can be improved, and reliable performance can be maintained even under extreme operating conditions.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베어링 웹(130) 및 이의 상단과 하단에 각각 연결되는 베어링 슬리브(110)와 베어링 패드(121)는 금속 3D 프린팅을 통하여 일체형으로 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the bearing web (130) and the bearing sleeve (110) and bearing pad (121) connected to the upper and lower ends thereof, respectively, may be formed as an integral body through metal 3D printing.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 금속 3D 프린팅을 통하여, 상기 베어링 슬리브(110), 복수 개의 베어링 패드(121)로 이루어진 패드부(120) 및 베어링 웹(130)이 일체형으로 이루어진 형태로 제조될 수 있다.That is, an external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention can be manufactured in a form in which the bearing sleeve (110), a pad portion (120) formed of a plurality of bearing pads (121), and a bearing web (130) are formed as an integral part through metal 3D printing.

한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 컴플라이언트 댐퍼(140)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 4 and 5, an external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention may further include a compliant damper (140).

상기 컴플라이언트 댐퍼(140)는 베어링 슬리브(110)의 외관을 이루는 슬리브 본체(111)의 내부에 마련되는 제2 슬롯(114)에 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 슬롯(114)이 슬리브 본체(111)의 원주 방향으로, 베어링 패드(121)와 대응되게 구비되므로, 컴플라이언트 댐퍼(140) 또한 복수 개로 구비될 수 있다.The above compliant damper (140) may be installed in a second slot (114) provided inside a sleeve body (111) forming an outer appearance of a bearing sleeve (110). According to one embodiment of the present invention, since the second slot (114) is provided in the circumferential direction of the sleeve body (111) to correspond to the bearing pad (121), a plurality of compliant dampers (140) may also be provided.

즉, 복수 개의 컴플라이언트 댐퍼(140)는 복수 개의 베어링 패드(121) 각각과 대응되는 반경 방향 외측에 위치되어, 각 베어링 패드(121)를 반경 방향으로 지지할 수 있다.That is, a plurality of compliant dampers (140) are positioned radially outerwardly corresponding to each of a plurality of bearing pads (121), so as to support each bearing pad (121) in the radial direction.

이에 따라, 각 베어링 패드(121)는 반경 방향 외측에 위치되는 스프링 댐퍼(140)에 의해, 반경 방향 하중에 따라 반경 방향으로 자유롭게 움직일 수 있다. 이는, 극한의 작동 조건에서도 외부 가압 저널 베어링(100)의 윤활을 위한 최소 유막 두께 확보가 가능하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)의 한계 성능을 향상시킬 수 있다.Accordingly, each bearing pad (121) can move freely in the radial direction according to the radial load by the spring damper (140) located radially outer. This makes it possible to secure a minimum oil film thickness for lubrication of the external pressurized journal bearing (100) even under extreme operating conditions, thereby improving the limit performance of the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 컴플라이언트 댐퍼(140)는 예를 들어, 범프 형태의 스프링 댐퍼로 구비될 수 있다. 이러한 범프 형태의 스프링 댐퍼로 구비되는 컴플라이언트 댐퍼(140)는 반경 방향 하중에 의한 베어링 패드(121)를 지지해주는 역할 뿐 아니라, 범프의 변형 과정에서 발생되는 마찰력에 의해 감쇠력을 제공할 수 있다. 따라서, 범프 형태의 스프링 댐퍼로 구비되는 컴플라이언트 댐퍼(140)는 외부 가압 저널 베어링(100)이 높은 강성과 감쇠력을 가지게 할 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the compliant damper (140) may be provided as, for example, a bump-shaped spring damper. The compliant damper (140) provided as the bump-shaped spring damper not only supports the bearing pad (121) due to the radial load, but also provides a damping force by the frictional force generated during the deformation process of the bump. Therefore, the compliant damper (140) provided as the bump-shaped spring damper can enable the external pressurized journal bearing (100) to have high rigidity and damping force.

이와 같이, 범프 형태의 스프링 댐퍼로 구비되는 컴플라이언트 댐퍼(140)에 의해 추가적으로 부여된 감쇠력은 회전축(S)의 반경 방향으로 큰 동적 하중이 발생하는 작동 환경에서 회전체 시스템의 안정성을 확보하고, 외부 가압 저널 베어링(100)의 파손을 회피할 수 있도록 할 수 있다.In this way, the damping force additionally provided by the compliant damper (140) equipped with a bump-shaped spring damper can secure the stability of the rotating system in an operating environment where a large dynamic load occurs in the radial direction of the rotating shaft (S) and prevent damage to the external pressurized journal bearing (100).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 컴플라이언트 댐퍼(140)의 범프 형상, 예를 들어, 범프의 높이, 간격, 두께 등의 설계 변경을 통하여, 외부 가압 저널 베어링(100)의 강성과 감쇠력을 튜닝하는 것도 가능할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it may also be possible to tune the stiffness and damping force of the external pressurized journal bearing (100) by changing the design of the bump shape of the compliant damper (140), for example, the height, spacing, thickness, etc. of the bump.

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 베어링(100)은 하중 측정 센서(150)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 6, an external pressurized bearing (100) according to one embodiment of the present invention may further include a load measuring sensor (150).

상기 하중 측정 센서(150)는 베어링 슬리브(110)의 외관을 이루는 슬리브 본체(111) 내부에 마련되어 있는 제2 슬롯(114)에 삽입될 수 있다. 이때, 하중 측정 센서(150)는 외부 가압 저널 베어링 제조 과정에서 제2 슬롯(115)에 임베이드될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하중 측정 센서(150)는 베어링 패드(121)를 기준으로, 제2 슬롯(114)에 설치되는 컴플라이언트 댐퍼(140)보다 반경 방향 외측에 배치될 수 있다.The load measuring sensor (150) may be inserted into the second slot (114) provided inside the sleeve body (111) forming the outer appearance of the bearing sleeve (110). At this time, the load measuring sensor (150) may be embedded in the second slot (115) during the manufacturing process of the external pressurized journal bearing. According to one embodiment of the present invention, the load measuring sensor (150) may be positioned radially outer than the compliant damper (140) installed in the second slot (114) with respect to the bearing pad (121).

이러한 하중 측정 센서(150)는 베어링 패드(121)에 가해지는 반경 방향 하중을 측정할 수 있고, 또한, 베어링 패드(121)에 가해지는 반경 방향 하중을 실시간으로 모니터링할 수 있다.These load measuring sensors (150) can measure the radial load applied to the bearing pad (121) and also monitor the radial load applied to the bearing pad (121) in real time.

종래에는 반경 방향의 하중을 직접 측정하는 방법이 없어서, 유입되는 유체와 유출되는 유체의 압력 차이를 통해 반경 방향의 하중을 추정할 수 밖에 없었는데, 본 발명의 일 실시 예에서는 하중 측정 센서(150)를 통하여, 반경 방향 하중을 추정이 아닌 직접 측정할 수 있다.In the past, there was no method to directly measure the radial load, so the radial load could only be estimated through the pressure difference between the inflowing fluid and the outflowing fluid. However, in one embodiment of the present invention, the radial load can be directly measured rather than estimated through a load measuring sensor (150).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 하중 측정 센서(150)를 통하여, 회전 기계가 작동하는 상태에서의 반경 방향 하중을 실시간으로 모니터링하고 상태 진단을 할 수 있어, 외부 가압 저널 베어링(100)은 물론, 회전 기계 시스템의 안정적인 유지 및 보수가 가능할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, through such a load measuring sensor (150), the radial load in the operating state of the rotating machine can be monitored in real time and the status can be diagnosed, so that stable maintenance and repair of the rotating machine system as well as the external pressurized journal bearing (100) can be possible.

한편, 도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 작동 유체 공급 라인(160)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 7 to 11, an external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention may further include a working fluid supply line (160).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 작동 유체 공급 라인(160)은 베어링 슬리브(110)의 외경면 측으로 공급되어, 베어링 슬리브(110), 베어링 웹(130) 및 베어링 패드(121)를 차례로 통과하여 회전축(S)을 향하여 고압 배출되는 작동 유체(도 9의 화살표)의 이동 경로를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the working fluid supply line (160) can be supplied to the outer diameter surface of the bearing sleeve (110) to sequentially pass through the bearing sleeve (110), the bearing web (130), and the bearing pad (121) to provide a path for the working fluid (arrow in FIG. 9) to be discharged at high pressure toward the rotational axis (S).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 작동 유체 공급 라인(160)은 제1 공급 라인(161), 제2 공급 라인(162) 및 제3 공급 라인(163)을 포함하여 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the working fluid supply line (160) may be formed including a first supply line (161), a second supply line (162), and a third supply line (163).

상기 제1 공급 라인(161)은 베어링 슬리브(110)의 내부에 마련되는, 작동 유체 공급 라인(160)의 일측 부분일 수 있다. 작동 유체가 이동되는 방향을 기준으로 볼 때, 상기 제1 공급 라인(161)은 작동 유체 공급 라인(160)의 상류측 부분일 수 있다.The first supply line (161) may be a portion of a working fluid supply line (160) provided inside the bearing sleeve (110). When viewed from the direction in which the working fluid moves, the first supply line (161) may be an upstream portion of the working fluid supply line (160).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 공급 라인(161)은 포켓(161a) 및 제1 유체 통로(161b)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first supply line (161) may include a pocket (161a) and a first fluid passage (161b).

상기 포켓(161a)은 베어링 슬리브(110)의 외관을 이루는 슬리브 본체(111) 외경면에 형성될 수 있다. 상기 포켓(161a)은 슬리브 본체(111)의 외경면에 원주 방향으로 형성될 수 있다.The above pocket (161a) may be formed on the outer surface of the sleeve body (111) forming the outer appearance of the bearing sleeve (110). The above pocket (161a) may be formed in a circumferential direction on the outer surface of the sleeve body (111).

상기 포켓(161a)은 슬리브 본체(111)의 외경면에 링 형태로 형성될 수 있다. 이때, 상기 포켓(161a)은 슬리브 본체(111) 외경면으로부터 깊이 방향으로 형성될 수 있다.The above pocket (161a) may be formed in a ring shape on the outer surface of the sleeve body (111). At this time, the pocket (161a) may be formed in the depth direction from the outer surface of the sleeve body (111).

작동 유체는 최초, 이와 같이, 슬리브 본체(111)의 외경면에 깊이 방향으로 링 형태로 형성되는 포켓(161a)으로 유입될 수 있다.The working fluid can initially be introduced into a pocket (161a) formed in a ring shape in the depth direction on the outer diameter surface of the sleeve body (111).

상기 제1 유체 통로(161b)는 슬리브 본체(111)의 내부에 형성될 수 있다. 도 10을 참조하면, 제1 유체 통로(161b)는 일 방향으로 연장되는 속이 빈 바(bar) 형태로 구비될 수 있다.The above first fluid passage (161b) may be formed inside the sleeve body (111). Referring to Fig. 10, the first fluid passage (161b) may be provided in the form of a hollow bar extending in one direction.

상기 제1 유체 통로(161b)의 길이 방향 양측 단부는 상기 포켓(161a)과 연결될 수 있다. 또한, 제1 유체 통로(161b)의 길이 방향 일측에는 제2 공급 라인(162)의 제2 유체 통로(162a)가 연결될 수 있다. 이에 따라, 포켓(161a)으로 유입되는 작동 유체는 제1 유체 통로(161b)를 통하여, 제2 공급 라인(162)의 제2 유체 통로(162a)로 공급될 수 있다.The longitudinal ends of the first fluid passage (161b) may be connected to the pocket (161a). In addition, the second fluid passage (162a) of the second supply line (162) may be connected to one longitudinal side of the first fluid passage (161b). Accordingly, the working fluid flowing into the pocket (161a) may be supplied to the second fluid passage (162a) of the second supply line (162) through the first fluid passage (161b).

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제1 유체 통로(161b)는 베어링 패드(121) 각각과 대응되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 슬리브 본체(111)의 내경면 측에 4 개의 베어링 패드(121)가 원주 방향으로 구비되는 경우, 슬리브 본체(111)의 내부에는 4 개의 제1 유체 통로(161b)가 베어링 패드(121)와 일대일 대응되는 형태로, 원주 방향으로 마련될 수 있다.As illustrated in FIG. 7, according to one embodiment of the present invention, the first fluid passages (161b) may be provided to correspond to each bearing pad (121). For example, when four bearing pads (121) are provided in a circumferential direction on the inner diameter side of the sleeve body (111), four first fluid passages (161b) may be provided in the circumferential direction in a form corresponding one-to-one with the bearing pads (121) inside the sleeve body (111).

제2 공급 라인(162)은 베어링 웹(130)의 내부에 마련될 수 있다. 이에 따라, 제2 공급 라인(162)은 제1 공급 라인(161)과 제3 공급 라인(163) 사이에서 이들을 연결할 수 있다.The second supply line (162) may be provided inside the bearing web (130). Accordingly, the second supply line (162) may connect the first supply line (161) and the third supply line (163).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 공급 라인(162)은 제2 유체 통로(162a)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second supply line (162) may include a second fluid passage (162a).

상기 제2 유체 통로(162a)의 길이 방향 하단은 제1 공급 라인(161)의 제1 유체 통로(161b)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 유체 통로(162a)의 길이 방향 상단은 베어링 패드(121)의 내부에 마련되는, 후술되는 제3 공급 라인(163)의 제3 유체 통로(163b)와 연결될 수 있다.The longitudinal lower end of the second fluid passage (162a) may be connected to the first fluid passage (161b) of the first supply line (161). In addition, the longitudinal upper end of the second fluid passage (162a) may be connected to the third fluid passage (163b) of the third supply line (163) provided inside the bearing pad (121), which will be described later.

상기 제2 유체 통로(162a)는 예를 들어, 제1 유체 통로(161b)의 길이 방향 일측에서 상기 제3 공급 라인(163)의 제3 유체 통로(163b)를 향하여 분기될 수 있다.The second fluid passage (162a) may, for example, branch from one longitudinal side of the first fluid passage (161b) toward the third fluid passage (163b) of the third supply line (163).

이때, 제2 유체 통로(162a)는 베어링 슬리브(110)의 내경측에서 원주 방향으로 배치되는 복수 개의 베어링 패드(121) 각각에 연결되는 복수 개의 베어링 웹(130)의 각각의 내부에 마련될 수 있다.At this time, the second fluid passage (162a) may be provided inside each of the plurality of bearing webs (130) connected to each of the plurality of bearing pads (121) arranged in the circumferential direction on the inner diameter side of the bearing sleeve (110).

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하나의 제1 유체 통로(161b), 하나의 제2 유체 통로(162a) 및 하나의 제3 유체 통로(163b)가 서로 일대일 연결되어 하나의 유체 통로 세트를 이루게 되며, 이러한 유체 통로 세트들이 복수 개의 베어링 패드(121) 각각과 대응되게 외부 가압 저널 베어링(100)의 원주 방향으로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 유체 통로 세트는 3D 프린팅을 통하여, 일체형으로 제조될 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, one first fluid passage (161b), one second fluid passage (162a), and one third fluid passage (163b) are connected one-to-one to form one fluid passage set, and these fluid passage sets may be provided in the circumferential direction of the external pressurized journal bearing (100) to correspond to each of the plurality of bearing pads (121). Here, the fluid passage set may be manufactured as an integral part through 3D printing.

제3 공급 라인(163)은 베어링 패드(121)의 내부에 마련되는, 작동 유체 공급 라인(160)의 타측 부분일 수 있다. 작동 유체가 이동되는 방향을 기준으로 볼 때, 상기 제3 공급 라인(163)은 작동 유체 공급 라인(160)의 하류측 부분일 수 있다.The third supply line (163) may be the other side of the working fluid supply line (160) provided inside the bearing pad (121). Based on the direction in which the working fluid moves, the third supply line (163) may be the downstream side of the working fluid supply line (160).

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제3 공급 라인(163)은 제2 공급 라인(162)과 연결될 수 있다. 이러한 제3 공급 라인(163)은 오리피스(163a) 및 제3 유체 통로(163b)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a third supply line (163) may be connected to the second supply line (162). The third supply line (163) may include an orifice (163a) and a third fluid passage (163b).

상기 오리피스(163a)는 베어링 패드(121)의 상면인, 회전축(S)과 마주하는 베어링면(121a) 측으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 베어링면(121a) 상에는 오리피스(163a)의 배출구가 노출될 수 있다.The above orifice (163a) may be formed on the bearing surface (121a) facing the rotational axis (S), which is the upper surface of the bearing pad (121). Accordingly, the discharge port of the orifice (163a) may be exposed on the bearing surface (121a).

도 8을 참조하면, 이러한 오리피스(163a)는 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 오리피스(163a)는 베어링면(121a) 상에서 특정 형태로 배열될 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수 개의 오리피스(163a)는 베어링면(121a) 상에서 오와 열을 맞춰 정렬될 수 있다. 하지만, 이는 일례일 뿐, 복수 개의 오리피스(163a)는 베어링면(121a) 상에서 S자, 지그재그 등의 형태로도 배열될 수 있다.Referring to Fig. 8, the orifices (163a) may be provided in multiple numbers. The multiple orifices (163a) may be arranged in a specific shape on the bearing surface (121a). As illustrated, the multiple orifices (163a) may be aligned in a row and column on the bearing surface (121a). However, this is only an example, and the multiple orifices (163a) may also be arranged in an S-shape, zigzag shape, etc. on the bearing surface (121a).

이러한 오리피스(163a)는 외부 가압 저널 베어링(100)의 하중 지지력을 향상시킬 뿐 아니라, 외부 가압 저널 베어링(100)의 냉각 기능 또한 향상시켜, 외부 가압 저널 베어링(100)의 내구성과 신뢰성을 높일 수 있다.These orifices (163a) not only improve the load bearing capacity of the external pressurized journal bearing (100), but also improve the cooling function of the external pressurized journal bearing (100), thereby increasing the durability and reliability of the external pressurized journal bearing (100).

한편, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 오리피스(163a)는 회전축(S)의 중심을 향하지 않는 앵글드 인젝션(angled injection) 구조로 이루어질 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 9 to 11, according to one embodiment of the present invention, the plurality of orifices (163a) may be formed in an angled injection structure that does not face the center of the rotation axis (S).

즉, 상기 복수 개의 오리피스(163a)는 베어링면(121a)의 법선 방향으로 설치되지 않고, 특정 방향을 향하여 기울어져 형성될 수 있다.That is, the plurality of orifices (163a) may not be installed in the normal direction of the bearing surface (121a), but may be formed to be inclined toward a specific direction.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 오리피스(163a)는 회전축(S)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 기울어져 형성될 수 있다. 이때, 이와 같이, 회전축(S)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 기울어져 형성되는, 복수 개의 오리피스(163a)는 회전축(S)의 원주 방향으로 형성된 위치에 따라 서로 다른 기울기를 가질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the plurality of orifices (163a) may be formed to be inclined in a direction opposite to the rotational direction of the rotational axis (S). At this time, the plurality of orifices (163a) formed to be inclined in a direction opposite to the rotational direction of the rotational axis (S) may have different inclinations depending on the positions formed in the circumferential direction of the rotational axis (S).

즉, 회전축(S)의 원주 방향으로 배열되는 복수 개의 오리피스(163a) 중에서, 상기 회전축(S)의 회전 방향을 기준으로, 회전축(S)의 원주 방향에서 가장 하류에 위치하는 오리피스(16a)는 가장 큰 기울기를 가질 수 있다.That is, among a plurality of orifices (163a) arranged in the circumferential direction of the rotational axis (S), the orifice (16a) located most downstream in the circumferential direction of the rotational axis (S) based on the rotational direction of the rotational axis (S) may have the greatest slope.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)이 장착되는 회전축(S)이 시계 방향으로 회전하는 회전축(S)인 경우, 복수 개의 오리피스(163a)는 회전축(S)을 기준으로, 반 시계 방향으로 기울어져 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, when the rotational axis (S) on which the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention is mounted is a rotational axis (S) that rotates clockwise, a plurality of orifices (163a) may be formed to be inclined counterclockwise with respect to the rotational axis (S).

이때, 회전축(S)의 회전 방향으로 기준으로, 회전축(S)의 원주 방향에서 가장 상류에 위치하는 오리피스, 즉, 도면 기준으로, 최상측에 위치하는 오리피스(163a)와 베어링면(121a)이 이루는 각도를 α라고 하고, 회전축(S)의 원주 방향에서 중간에 위치하는 오리피스(163a)와 베어링면(121a)이 이루는 각도를 β라고 하며, 회전축(S)의 원주 방향에서 가장 하류에 위치하는 오리피스, 즉, 도면 기준으로, 최하측에 위치하는 오리피스(163a)와 베어링면(121a)이 이루는 각도를 γ라고 할 때, 상기 최하측에 위치하는 오리피스(163a)와 베어링면(121a)이 이루는 각도 γ의 값이 가장 클 수 있다.At this time, when the angle formed between the orifice (163a) located most upstream in the circumferential direction of the rotational axis (S) based on the rotational direction of the rotational axis (S), that is, the orifice (163a) located at the uppermost side based on the drawing, and the bearing surface (121a) is α, the angle formed between the orifice (163a) located in the middle in the circumferential direction of the rotational axis (S) and the bearing surface (121a) is β, and the angle formed between the orifice (163a) located most downstream in the circumferential direction of the rotational axis (S), that is, the orifice (163a) located at the lowest side based on the drawing, and the bearing surface (121a) is γ, the value of the angle γ formed between the orifice (163a) located at the lowest side and the bearing surface (121a) can be the largest.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 회전축(S)의 원주 방향에서 가장 하류에 위치하는 오리피스(163a)가 가장 큰 기울기를 가질 수 있다. 이때, 도 11을 참조하면, 회전축(S)의 원주 방향에서 가장 상류에 위치하는 오리피스(163a), 중간에 위치하는 오리피스(163a) 및 가장 하류에 위치하는 오리피스(163a)는 각각, 수평 방향으로 배열된 복수 개의 오리피스(163a)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 각 위치를 기준으로 볼 때, 수평 방향으로 배열된 복수 개의 오리피스(163a) 각각이 베어링면(121a)과 이루는 각도는 모두 동일할 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the orifice (163a) located most downstream in the circumferential direction of the rotation axis (S) may have the greatest slope. At this time, referring to FIG. 11, the orifice (163a) located most upstream in the circumferential direction of the rotation axis (S), the orifice (163a) located in the middle, and the orifice (163a) located most downstream may each be understood to include a plurality of orifices (163a) arranged in the horizontal direction. Based on each position, the angles formed by each of the plurality of orifices (163a) arranged in the horizontal direction with the bearing surface (121a) may all be the same.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 회전축(S)의 원주 방향에서 가장 하류에 위치하는 오리피스(163a)들과 베어링면(121a)이 이루는 각도 γ의 값이 가장 클 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the value of the angle γ formed between the bearing surface (121a) and the orifices (163a) located most downstream in the circumferential direction of the rotation axis (S) can be the largest.

이와 같이, 복수 개의 오리피스(163a)가 회전축(S)의 중심을 향하지 않는 앵글드 인젝션 구조로 이루어짐과 아울러, 회전축(S)의 원주 방향으로 형성된 위치 별로 서로 다른 기울기를 가지도록 형성되면, 복수 개의 오리피스(163a)가 모두 회전축(S)의 중심을 향하도록 형성된 구조보다 반경 방향 하중 지지력을 더욱 향상시킬 수 있다.In this way, when a plurality of orifices (163a) are formed in an angled injection structure that does not face the center of the rotation axis (S) and have different inclinations at each position formed in the circumferential direction of the rotation axis (S), the radial load support capacity can be further improved compared to a structure in which all of the plurality of orifices (163a) are formed toward the center of the rotation axis (S).

한편, 상기 제3 유체 통로(163b)는 베어링 패드(121)의 내부에 마련될 수 있다. 제3 유체 통로(163b)는 베어링 패드(121)의 내부에서 복수 개의 오리피스(163a)와 제2 공급 라인(162)의 제2 유체 통로(162a) 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 유체 통로(163b)는 상측으로 복수 개의 오리피스(163a)와 연결되고, 하측으로 제2 공급 라인(162)의 제2 유체 통로(162a)와 연결될 수 있다.Meanwhile, the third fluid passage (163b) may be provided inside the bearing pad (121). The third fluid passage (163b) may be arranged between a plurality of orifices (163a) and the second fluid passage (162a) of the second supply line (162) inside the bearing pad (121). Accordingly, the third fluid passage (163b) may be connected to the plurality of orifices (163a) upwardly and connected to the second fluid passage (162a) of the second supply line (162) downwardly.

이때, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제3 유체 통로(163b)는 베어링 패드(121)와 대응되는 형상을 가지는 공간으로 이루어질 수 있다.At this time, referring to FIG. 8, according to one embodiment of the present invention, the third fluid passage (163b) may be formed as a space having a shape corresponding to the bearing pad (121).

이와 같이, 제3 유체 통로(163b)가 통상적인 배관의 형태가 아닌 하나의 커다란 통합형 공간으로 이루어지면, 베어링면(121a) 전체에 걸쳐 배열되어 있는 복수 개의 오리피스(163a)에 충분한 작동 유체가 동시에 공급되도록 할 수 있다.In this way, if the third fluid passage (163b) is formed as a single large integrated space rather than in the form of a conventional pipe, sufficient working fluid can be supplied simultaneously to multiple orifices (163a) arranged across the entire bearing surface (121a).

즉, 제3 유체 통로(163b)가 통상적인 배관의 형태가 아닌 하나의 커다란 통합형 공간으로 이루어지면, 제1 공급 라인(161)으로 유입된 작동 유체가 최종 복수 개의 오리피스(163a) 전체에 도달하는 경로가 짧아지므로, 그 만큼 작동 유체의 압력 손실이 줄어들어, 복수 개의 오리피스(163a) 전체에 충분한 작동 유체가 공급될 수 있다.That is, if the third fluid passage (163b) is formed as a single large integrated space rather than in the form of a conventional pipe, the path for the working fluid flowing into the first supply line (161) to reach all of the final multiple orifices (163a) becomes shorter, so the pressure loss of the working fluid is reduced accordingly, and sufficient working fluid can be supplied to all of the multiple orifices (163a).

포켓(161a)으로 유입되는 작동 유체는 제1 유체 통로(161b) 및 제2 유체 통로(162a)를 차례로 통과한 후, 제3 유체 유로(163b)에 공급될 수 있다. 제3 유체 유로(163b)에 공급된 작동 유체는 동시에 복수 개의 오리피스(163a)로 유입되고, 복수 개의 오리피스(163a)를 통하여, 회전축(S)을 향하여 고압 배출될 수 있다. 이때, 작동 유체는 앵글드 인젝션 구조로 이루어진 복수 개의 오리피스(163a)에 의하여, 회전축(S)의 원점 혹은 중심이 아닌 회전축(S)의 외경면 일측을 타겟으로 고압 배출될 수 있다.The working fluid flowing into the pocket (161a) may sequentially pass through the first fluid passage (161b) and the second fluid passage (162a), and then be supplied to the third fluid passage (163b). The working fluid supplied to the third fluid passage (163b) may simultaneously flow into a plurality of orifices (163a), and may be discharged at high pressure toward the rotational axis (S) through the plurality of orifices (163a). At this time, the working fluid may be discharged at high pressure to target one side of the outer diameter surface of the rotational axis (S), not the origin or center of the rotational axis (S), by the plurality of orifices (163a) formed in an angled injection structure.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 앵글드 인젝션(angled injection) 구조로 이루어지는 복수 개의 오리피스(163a)를 구비함과 아울러, 추가적인 감쇠력을 부여할 수 있는 범프 형태의 컴플라이언트 댐퍼(140)를 구비할 수 있다.As described above, the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention may be provided with a plurality of orifices (163a) formed in an angled injection structure, and may also be provided with a compliant damper (140) in the form of a bump capable of providing additional damping force.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 베어링 슬리브(110) 및 베어링 패드(121)와 일체형으로 이루어지는, 유연성을 가지는 베어링 웹(130)을 구비할 수 있다.In addition, an external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention may have a flexible bearing web (130) formed integrally with a bearing sleeve (110) and a bearing pad (121).

그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 베어링면(121a)에 작동 유체를 공급하기 위한, 일체형의 제1 공급 라인(161), 제2 공급 라인(162) 및 제3 공급 라인(163)으로 이루어진 작동 유체 공급 라인(160)을 구비할 수 있다.And, an external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention may have a working fluid supply line (160) composed of an integral first supply line (161), a second supply line (162), and a third supply line (163) for supplying working fluid to a bearing surface (121a).

이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 종래의 외부 가압 저널 베어링과 비교하여, 하중 지지력 및 회전체의 동역학적 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention can further improve the load bearing capacity and dynamic stability of the rotating body compared to conventional external pressurized journal bearings.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 베어링 슬리브(110)의 내부에 임베디드된 하중 측정 센서(150)를 구비함으로써, 반경 방향의 하중을 실시간으로 측정하고 모니터링할 수 있다.In addition, the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention has a load measuring sensor (150) embedded inside the bearing sleeve (110), thereby being able to measure and monitor the radial load in real time.

이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 외부 가압 저널 베어링(100)은 물론, 회전 기계 시스템의 안정적인 유지 및 보수가 가능할 수 있다.Accordingly, stable maintenance and repair of the external pressurized journal bearing (100) according to one embodiment of the present invention as well as the rotating machine system can be possible.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those who have acquired common knowledge in this technical field should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100; 외부 가압 저널 베어링 110; 베어링 슬리브
111; 슬리브 본체 112; 가이드 홈
113; 제1 슬롯 114; 제2 슬롯
120; 패드부 121; 베어링 패드
121a; 베어링면 130; 베어링 웹
140; 컴플라이언트 댐퍼 150; 하중 측정 센서
160; 작동 유체 공급 라인 161; 제1 공급 라인
161a; 포켓 161b; 제1 유체 통로
162; 제2 공급 라인 162a; 제2 유체 통로
163; 제3 공급 라인 163a; 오리피스
163b; 제3 유체 통로 S; 회전축100; Externally pressurized journal bearing 110; Bearing sleeve
111; Sleeve body 112; Guide groove
113; 1st slot 114; 2nd slot
120; Pad part 121; Bearing pad
121a; bearing surface 130; bearing web
140; Compliant damper 150; Load measuring sensor
160; Working fluid supply line 161; First supply line
161a; Pocket 161b; First fluid passage
162; Second supply line 162a; Second fluid passage
163; 3rd supply line 163a; orifice
163b; 3rd fluid passage S; Rotating shaft

Claims

A bearing sleeve mounted in a ring-shaped manner on the outer surface of a rotating shaft;
A pad portion formed by plural bearing pads arranged on the inner surface of the bearing sleeve, the bearing surface facing the rotational axis, and supporting the rotational axis in the radial direction through the bearing surface, with a gap in the circumferential direction on the inner surface of the bearing sleeve; and
A bearing web is provided between the bearing sleeve and the pad portion, is formed integrally with the bearing sleeve and the pad portion, and has flexibility;
Including an additional working fluid supply line,
The above working fluid supply line is supplied to the outer diameter surface of the bearing sleeve, and provides a path for the working fluid to pass through the bearing sleeve, bearing web, and bearing pad in sequence and be discharged at high pressure toward the rotating shaft.
The above working fluid supply line,
A first supply line provided inside the bearing sleeve;
A second supply line connected to the first supply line and provided inside the bearing web; and
A third supply line is connected to the second supply line and is provided inside the bearing pad,
The above third supply line,
Including a plurality of orifices formed on the bearing surface side of the above bearing pad,
An externally pressurized journal bearing in which the plurality of orifices are formed in an angled injection structure that does not face the center of the rotational axis and are inclined in a direction opposite to the rotational direction of the rotational axis, but have different inclinations depending on the position formed in the circumferential direction of the rotational axis.

In the first paragraph,
The above bearing sleeve,
A sleeve body having a center that is axially open to allow insertion of the above-mentioned rotary shaft;
A plurality of guide grooves formed circumferentially spaced apart on the inner surface of the sleeve body and formed in a depth direction from the inner surface of the sleeve body, each of which guides the bearing pad;
A first slot formed in the depth direction of the sleeve body from the bottom surface of the guide groove and providing a space for forming the bearing web; and
An external pressurized journal bearing, comprising a second slot provided inside the sleeve body to correspond to each of the bearing pads, the second slot being located radially outer than the first slot inside the sleeve body.

In the second paragraph,
An external pressurized journal bearing, wherein the guide groove, the first slot and the second slot are provided in the sleeve body in a form that connects the axial ends of the sleeve body.

In the second paragraph,
Including additional compliant dampers,
An externally pressurized journal bearing, wherein the compliant damper is installed in the second slot and supports the bearing pad radially.

In the fourth paragraph,
Including additional load measuring sensors,
An externally pressurized journal bearing, wherein the load measuring sensor is embedded in the second slot and measures a radial load applied to the bearing pad.

In clause 5,
An externally pressurized journal bearing, wherein the load measuring sensor is positioned radially outer than the compliant damper with respect to the bearing pad.

delete

In the first paragraph,
The above first supply line,
A pocket formed circumferentially on the outer surface of the bearing sleeve; and
An externally pressurized journal bearing comprising a first fluid passage connected to the pocket, extending in one direction, and provided to correspond to each of the bearing pads.

In Article 9,
An external pressurized journal bearing, wherein the second supply line includes a second fluid passage branching from one longitudinal side of the first fluid passage toward the third supply line.

In Article 10,
An external pressurized journal bearing, wherein the third supply line further includes a third fluid passage connected between the second fluid passage and the plurality of orifices and formed as a space having a shape corresponding to the bearing pad.

delete

In the first paragraph,
An externally pressurized journal bearing, wherein, among a plurality of orifices arranged in the circumferential direction of the rotational axis, an orifice located furthest downstream in the circumferential direction of the rotational axis has the greatest inclination based on the rotational direction of the rotational axis.