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KR102087118B1 - 레이디얼 저널 베어링 및 스러스트 저널 베어링 - Google Patents

레이디얼 저널 베어링 및 스러스트 저널 베어링 Download PDF

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KR102087118B1
KR102087118B1 KR1020180102991A KR20180102991A KR102087118B1 KR 102087118 B1 KR102087118 B1 KR 102087118B1 KR 1020180102991 A KR1020180102991 A KR 1020180102991A KR 20180102991 A KR20180102991 A KR 20180102991A KR 102087118 B1 KR102087118 B1 KR 102087118B1
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KR
South Korea
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cooling holes
oil
tilting pad
journal bearing
cooling channel
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KR1020180102991A
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English (en)
Inventor
김영춘
Original Assignee
두산중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

본 발명의 일 형태에 의한 레이디얼 저널 베어링은, 터빈의 회전축을 지지하는 레이디얼 저널 베어링에 있어서, 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 복수의 틸팅 패드; 및 상기 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 오일 냉각 채널을 포함한다.

Description

레이디얼 저널 베어링 및 스러스트 저널 베어링{Radial journal bearing and Thrust journal bearing}
본 발명은 레이디얼 저널 베어링 및 스러스트 저널 베어링의 패드 냉각 구조에 관한 것이다.
터빈이란 증기, 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충동력 또는 반동력으로 회전력을 얻는 기계장치로, 스팀을 이용하는 스팀 터빈 및 고온의 연소 가스를 이용하는 가스 터빈 등이 있다.
이 중, 가스 터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 공기 도입구가 구비되고, 압축기 하우징 내에 복수의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다.
연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.
터빈은 터빈 하우징 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 로터가 배치되어 있다.
상기 로터는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 상기 로터에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.
터빈의 회전축은 적어도 양단부에 한 쌍의 레이디얼 저널 베어링을 구비하여 반경방향으로 지지된다.
또한, 터빈의 회전축은 연소 가스 또는 스팀이 블레이드를 밀고 나가면서 회전됨에 따라 회전력은 물론 축방향으로 추력이 발생하게 된다. 이러한 추력을 지지하기 위해 스러스트 저널 베어링이 구비된다.
이러한 저널 베어링은 회전축의 원주면 또는 스러스트 칼라와 면접촉을 하므로 그 사이의 마찰을 줄이기 위해 윤활유를 공급한다.
그럼에도 불구하고 고속으로 회전하는 터빈 회전축을 지지하는 저널 베어링은 가열되어 고온에서 베어링 메탈의 강도가 작아지게 될 염려가 있다.
일반적으로 저널 베어링에서 패드의 온도가 105℃를 넘는 경우, 접촉면을 구성하는 베어링 메탈의 강도가 매우 낮아져서 베어링 메탈이 마멸되거나 파손되는 문제가 생기게 된다. 패드의 온도가 105℃를 넘으면 비상 정지 등의 조치를 취해야 한다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0368652호
본 발명은 저널 베어링의 틸팅 패드 내부에 오일 냉각 채널을 형성함으로써 틸팅 패드를 소정 온도 이하로 유지하도록 냉각할 수 있는 저널 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 의한 레이디얼 저널 베어링은, 터빈의 회전축을 지지하는 레이디얼 저널 베어링에 있어서, 상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 복수의 틸팅 패드; 및 상기 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 오일 냉각 채널을 포함한다.
상기 오일 냉각 채널에 공급되는 오일은 상기 틸팅 패드에 공급되는 윤활유 중 일부인 것이 바람직하다.
상기 틸팅 패드의 피봇은 상기 회전축의 슬라이딩 방향으로 치우친 위치에 배치되고, 상기 오일 냉각 채널은 상기 틸팅 패드에서 회전축의 원주면과 나중에 접촉되는 일측에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 오일 냉각 채널은, 상기 틸팅 패드의 내부에 관통형성되는 복수의 냉각홀; 상기 복수의 냉각홀의 유입측 및 유출측에 각각 연통되도록 형성되는 분배챔버; 및 상기 분배챔버를 덮도록 결합되고 유입구 또는 유출구가 형성된 챔버커버를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 냉각홀은 상기 회전축에 평행한 방향으로 배열된 세로 냉각홀들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 냉각홀은 상기 세로 냉각홀들과 교차하도록 연통되고 상기 틸팅 패드의 일측면으로부터 드릴링되는 가로 냉각홀들을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 가로 냉각홀은 오일이 누출되는 것을 막는 마개를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 형태에 의한 스러스트 저널 베어링은, 터빈의 회전축을 축방향으로 지지하는 스러스트 저널 베어링에 있어서, 상기 회전축의 스러스트 칼라를 지지하는 복수의 틸팅 패드; 및 상기 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 오일 냉각 채널을 포함한다.
상기 오일 냉각 채널에 공급되는 오일은 상기 틸팅 패드에 공급되는 윤활유 중 일부인 것이 바람직하다.
상기 틸팅 패드의 피봇은 상기 스러스트 칼라의 슬라이딩 방향으로 치우친 위치에 배치되고, 상기 오일 냉각 채널은 상기 틸팅 패드에서 스러스트 칼라와 나중에 접촉되는 일측에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 오일 냉각 채널은, 상기 틸팅 패드의 내부에 관통형성되는 복수의 냉각홀; 상기 복수의 냉각홀들의 유입측 및 유출측에 각각 연통되도록 형성되는 분배챔버; 및 상기 분배챔버를 덮도록 결합되고 유입구 또는 유출구가 형성된 챔버커버를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 냉각홀은 반경방향으로 배열된 제1냉각홀들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 냉각홀은 상기 제1냉각홀들과 교차하도록 연통되고 상기 틸팅 패드의 일측면으로부터 드릴링되는 제2냉각홀들을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제2냉각홀은 오일이 누출되는 것을 막는 마개를 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 저널 베어링에 의하면, 틸팅 패드 내부에 오일 냉각 채널을 형성함으로써 틸팅 패드를 소정 온도 이하로 유지할 수 있다.
또한, 틸팅 패드의 최고 온도를 낮추면 단위 하중을 높여서 패드의 사이즈를 줄일 수 있으므로, 마찰 면적을 줄여서 마찰에 의한 손실을 줄일 수 있다.
도 1은 가스 터빈 발전 시스템의 일예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 스팀 터빈 발전 시스템의 일예를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 레이디얼 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
도 4는 터빈 작동시 틸팅 패드의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 틸팅 패드의 베어링 메탈에서 온도에 따른 강도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 레이디얼 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 스러스트 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 스러스트 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 가스 터빈 발전 시스템의 일예를 나타내는 개략도이다.
압축기(10)는 유입되는 외부 공기를 압축하여 터빈(30) 쪽으로 공급한다.
터빈(30)에 연결되어 있는 연소기(20)는 압축된 공기에 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온 고압의 연소 가스를 생성한다.
연소 가스는 터빈(30)의 회전축(41)을 회전시키고 터빈 하우징 외부로 배출된다.
터빈(30)의 회전축(41)은 한 쌍의 레이디얼 저널 베어링(200)에 의해 반경방향으로 지지되고, 양방향 스러스트 베어링(300)에 의해 축방향으로 지지된다.
터빈(30)의 회전축(41)은 커플링(60)에 의해 발전기(50)의 회전축(42)과 연결되고, 결국 터빈(30)의 회전력이 발전기(50)로 전달되어 발전한다.
발전기(50)의 회전축(42)도 한 쌍의 레이디얼 저널 베어링(200)에 의해 반경방향으로 지지된다.
터빈(30)의 회전축(41)은 양방향 스러스트 베어링(300)에 지지되는 스러스트 칼라(45, thrust collar)를 구비한다.
상기한 터빈(30)의 회전축(41)과 스러스트 칼라(45)와 발전기(50)의 회전축(42)은 터빈 발전 시스템의 회전축(40)을 구성한다.
도 2는 스팀 터빈 발전 시스템의 일예를 나타내는 개략도이다.
보일러(미도시)에 의해 발생되는 스팀은 고압 터빈(110)의 블레이드를 회전시키고 다시 중압 터빈(120)을 통과하면서 그 블레이드를 회전시켜서 회전축(141)을 회전시킨다.
중압 터빈(120)을 통과한 스팀은 다시 저압 터빈(130)을 통과하면서 그 블레이드를 회전시켜서 회전축(142)을 회전시킨다.
고압 터빈(110) 및 중압 터빈(120)의 회전축(141)은 저압 터빈(130)의 회전축(142)과 커플링(160)에 의해 연결된다.
저압 터빈(130)의 회전축(142)은 발전기(150)의 회전축(143)과 커플링(160)에 의해 연결되고, 결국 터빈들(110, 120, 130)의 회전력이 발전기(150)로 전달되어 발전한다.
상기 회전축(141)은 한 쌍의 레이디얼 저널 베어링(200)에 의해 반경방향으로 지지되고, 상기 회전축(142)도 한 쌍의 레이디얼 저널 베어링(200)에 의해 지지되며, 상기 회전축(143)도 한 쌍의 레이디얼 저널 베어링(200)에 의해 지지된다.
상기 회전축(141)에는 스러스트 칼라(145)가 구비되고 이 스러스트 칼라(145)의 좌우를 지지하는 양방향 스러스트 베어링(300)이 구비되어 회전축(141)을 축방향으로 지지한다.
상기 터빈의 두 회전축(141, 142)과 스러스트 칼라(145)와 상기 발전기(150)의 회전축(143)은 서로 결합되어 하나의 회전축(140)을 구성한다고 볼 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 레이디얼 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
도 3에 도시된 것은 레이디얼 저널 베어링을 구성하는 복수의 틸팅 패드(200) 중 하나를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 터빈의 회전축을 지지하는 레이디얼 저널 베어링은, 회전축을 반경방향으로 지지하는 복수의 틸팅 패드(200)와, 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 오일 냉각 채널(220)을 포함한다.
틸팅 패드(200)는 소정 두께를 가진 직사각형 플레이트가 회전축의 원주면에 접하도록 소정 곡률반경으로 만곡되도록 형성될 수 있다.
틸팅 패드(200)의 하면에는 그 무게중심에서 회전축의 원주 방향을 따라 소정 거리 치우친 위치에 피봇(210)이 배치될 수 있다. 이 피봇(210)은 도 3에 도시된 바와 같이 반구 형태로 이루어질 수 있다.
오일 냉각 채널(220)은 피봇(210)에서 가까운 쪽 단변과 피봇(210) 사이에 형성될 수 있다. 오일 냉각 채널(220)은 회전축에 평행한 방향으로 틸팅 패드(200)를 관통하도록 형성될 수 있다.
이 오일 냉각 채널(220)에 공급되는 오일은 상기 틸팅 패드(200)에 공급되는 윤활유 중 일부일 수 있다.
틸팅 패드(200)와 회전축은 면접촉하며 슬라이딩하는바 그 사이의 마찰을 줄이기 위해 윤활유를 공급해야 한다. 오일 냉각 채널(220)에는 윤활유 공급 유로에서 분기시켜서 윤활유가 오일 냉각 채널(220)을 통과하도록 함으로써, 틸팅 패드(200)를 냉각시킬 수 있다.
오일 냉각 채널(220)에 연결되는 윤활유 공급 유로에는 밸브(미도시)를 구비하여 틸팅 패드(200)에 부하가 걸릴 때에만 윤활유가 공급되도록 제어할 수 있다.
오일 냉각 채널(220)은 틸팅 패드의 내부에 관통형성되는 복수의 냉각홀(230), 복수의 냉각홀들의 유입측 및 유출측에 각각 연통되도록 형성되는 분배챔버(240), 및 분배챔버를 덮도록 결합되고 유입구 또는 유출구가 형성된 챔버커버(250)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 냉각홀(230)은 회전축에 평행한 방향으로 배열된 세로 냉각홀들(230)을 포함할 수 있다. 도 3에서 세로 냉각홀들(230)은 3행×3열로 9개가 서로 평행하게 관통형성된 것이 예시적으로 도시되어 있다. 세로 냉각홀들(230)의 개수와 배열은 패드의 치수와 재질, 냉각 성능에 따라 적절히 변경될 수 있다.
상기 유입측 분배챔버(240)는 복수의 냉각홀(230)과 연통되어 공급되는 오일을 각 냉각홀(230)로 유입시키고, 반대쪽의 유출측 분배챔버(240)는 복수의 냉각홀(230)로부터 유출되는 오일을 모아서 패드 외부로 유출되도록 한다.
상기 챔버커버(250)는 분배챔버(240)를 덮어서 오일이 누설되지 않도록 한다. 이 챔버커버(250)는 복수의 나사(S)에 의해 틸팅 패드에 체결될 수 있다.
유입측 챔버커버(250)에는 유입공(252)이 형성되어 오일 공급 호스와 연결될 수 있고, 유출측 챔버커버(250)에는 유출공(254)이 형성되어 오일 공급 호스와 연결될 수 있다.
도 4는 터빈 작동시 틸팅 패드의 온도 분포를 나타내는 도면이고, 도 5는 틸팅 패드의 베어링 메탈에서 온도에 따른 강도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4를 보면, 회전축의 슬라이딩 방향으로 마찰이 진행될 수록 점점 온도가 올라가는 경향이 있음을 알 수 있다.
그래서, 상기 오일 냉각 채널(220)은 틸팅 패드(200)에서 회전축의 원주면과 나중에 접촉되는 일측에 형성되는 것이 바람직하다.
도 4의 경우, 틸팅 패드가 정상적으로 작동하는 경우의 온도를 나타내는 것으로서, 최고 온도는 84℃ 정도임을 알 수 있다.
그러나, 틸팅 패드가 비정상적으로 마찰하여 국부적으로 105℃를 넘는 경우에는 패드의 마멸과 파손 문제가 생길 수 있다.
도 5는 베어링 메탈의 일예로서 화이트 메탈의 온도에 따른 항복점, 즉 견딜 수 있는 최대 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5를 보면, 20℃에서 항복점은 약 42MPa이지만 100℃에서 항복점은 약 21MPa이 되어 절반 정도로 감소함을 알 수 있다. 또한, 150℃에서는 약 9MPa로서 강도가 훨씬 떨어짐을 알 수 있다.
일반적으로, 틸팅 패드의 베어링 메탈은 적어도 20MPa의 압력을 견딜 수 있도록 하기 위해서 105℃를 넘지 않도록 냉각되어야 한다.
본 발명의 레이디얼 저널 베어링 패드에는 오일 냉각 채널을 관통 형성하고 윤활유를 공급하여 패드를 효율적으로 냉각시킴으로써 패드의 온도가 105℃를 넘지 않도록 관리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 레이디얼 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
본 실시예의 경우, 상기 오일 냉각 채널(220)은 상기 세로 냉각홀들(230)과 교차하도록 연통되고 틸팅 패드의 일측면으로부터 드릴링되는 가로 냉각홀들(260)을 더 포함한다.
가로 냉각홀들(260)은 세로 냉각홀들(230)과 연통하기만 하면 되고 반드시 수직으로 만나야 하는 것은 아니다. 가로 냉각홀(260)은 패드의 일측면에서 드릴링에 의해 직선으로 천공되어 세로 냉각홀(230)과 만나도록 형성될 수 있다.
세로 냉각홀(230)이 9개 형성되는 경우 가로 냉각홀(260)도 3행×3열의 9개가 형성될 수 있다.
오일 냉각 채널(220)이 세로 냉각홀들(230)뿐만 아니라 가로 냉각홀들(260)을 더 구비하는 경우, 냉각 유로가 더 복잡해져서 냉각 성능이 더 좋아질 것이다.
가로 냉각홀(260)은 오일이 누출되는 것을 막는 마개(270)를 포함할 수 있다. 가로 냉각홀(260)의 입구는 드릴링을 위해 형성되는 것이고 오일이 입구로 새는 것을 막기 위해 그 입구에 마개(270)를 끼울 수 있다.
다음으로, 오일 냉각 채널이 형성된 스러스트 저널 베어링에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 스러스트 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
스러스트 저널 베어링(300)은 터빈의 회전축을 축방향으로 지지하는 것으로서, 터빈의 회전축에 구비되는 스러스트 칼라의 양측에 한 쌍이 구비되는 양방향 스러스트 저널 베어링으로 구성되는 것이 일반적이다.
이 스러스트 저널 베어링도 스러스트 칼라를 지지하는 복수의 틸팅 패드(300)와, 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 오일 냉각 채널(320)을 포함한다.
틸팅 패드(300)는 부채꼴 모양으로 형성되고 그 평면이 회전하는 스러스트 칼라의 평면과 슬라이딩 접촉한다.
상기 틸팅 패드(300)의 피봇(310)은 반구 형태로 형성되고, 상기 스러스트 칼라의 슬라이딩 방향으로 치우친 위치에 배치될 수 있다.
또한, 오일 냉각 채널(320)은 틸팅 패드에서 스러스트 칼라와 나중에 접촉되는 일측에 형성된다.
오일 냉각 채널은, 틸팅 패드의 내부에 관통형성되는 복수의 냉각홀(330), 복수의 냉각홀들의 유입측 및 유출측에 각각 연통되도록 형성되는 분배챔버(340), 및 분배챔버를 덮도록 결합되고 유입구 또는 유출구가 형성된 챔버커버(350)를 포함한다.
상기 복수의 냉각홀(330)은 반경방향으로 배열된 제1냉각홀들(330)을 포함할 수 있다. 여기서, "반경방향으로 배열"된 제1냉각홀들(330)은 반드시 원호의 중심을 지나도록 형성되어야 하는 것은 아니고, 대략 원호의 중심을 향하도록 형성될 수 있다.
상기 유입측 챔버커버(350)에는 유입구(352)가 형성되어 오일 공급 호스와 연결될 수 있고, 유출측 챔버커버(350)에는 유출공(354)이 형성되어 오일 공급 호스와 연결될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 스러스트 저널 베어링에 오일 냉각 채널이 형성된 것을 나타내는 정면도 및 하면도이다.
본 실시예의 경우, 상기 오일 냉각 채널(320)은 상기 제1냉각홀들(330)과 교차하도록 연통되고 틸팅 패드의 일측면으로부터 드릴링되는 제2냉각홀들(360)을 더 포함한다.
제2냉각홀들(360)은 제1냉각홀들(330)과 연통하기만 하면 되고 반드시 수직으로 만나야 하는 것은 아니다. 제2냉각홀들(360)은 패드의 일측면에서 드릴링에 의해 직선으로 천공되어 제1냉각홀들(330)과 만나도록 형성될 수 있다.
제1냉각홀들(330)이 9개 형성되는 경우 제2냉각홀들(360)도 3행×3열의 9개가 형성될 수 있다.
오일 냉각 채널(320)이 제1냉각홀들(330)뿐만 아니라 제2냉각홀들(360)을 더 구비하는 경우, 냉각 유로가 더 복잡해져서 냉각 성능이 더 좋아질 것이다.
제2냉각홀(360)은 오일이 누출되는 것을 막는 마개(370)를 포함할 수 있다. 제2냉각홀(360)의 입구는 드릴링을 위해 형성되는 것이고 오일이 입구로 새는 것을 막기 위해 그 입구에 마개(370)를 끼울 수 있다.
본 발명의 저널 베어링에 의하면, 틸팅 패드 내부에 오일 냉각 채널을 형성함으로써 틸팅 패드를 소정 온도 이하로 유지할 수 있다.
또한, 틸팅 패드의 최고 온도를 낮추면 단위 하중을 높여서 패드의 사이즈를 줄일 수 있으므로, 마찰 면적을 줄여서 마찰에 의한 손실을 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
10: 압축기 20: 연소기
30: 가스 터빈 40: 회전축
50: 발전기 60: 커플링
110: 고압 터빈 120: 중압 터빈
130: 저압 터빈 140: 회전축
150: 발전기 160: 커플링
200: 레이디얼 저널 베어링 패드 210: 피봇
220: 오일 냉각 채널 230: (세로) 냉각홀
240: 분배챔버 250: 챔버커버
260: 가로 냉각홀 270: 마개
300: 스러스트 저널 베어링 패드 310: 피봇
320: 오일 냉각 채널 330: (제1)냉각홀
340: 분배챔버 350: 챔버커버
360: 제2냉각홀 370: 마개

Claims (14)

  1. 터빈의 회전축을 지지하는 레이디얼 저널 베어링에 있어서,
    상기 회전축을 반경방향으로 지지하는 복수의 틸팅 패드; 및
    상기 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 복수의 냉각홀을 포함하는 오일 냉각 채널을 포함하고,
    상기 틸팅 패드의 피봇은 상기 회전축의 슬라이딩 방향으로 치우친 위치에 배치되며,
    상기 오일 냉각 채널은 상기 틸팅 패드에서 회전축의 원주면과 나중에 접촉되고 상기 피봇이 배치되는 일측에 형성되고,
    상기 복수의 냉각홀은,
    상기 회전축에 평행한 방향으로 배열된 세로 냉각홀들과,
    상기 세로 냉각홀들과 교차하도록 연통되고 상기 틸팅 패드의 일측면으로부터 드릴링되어 그 일측면으로 개구되도록 직선으로 천공되는 가로 냉각홀들과,
    상기 가로 냉각홀들의 개구에 삽입되어 오일이 누출되는 것을 막는 마개들을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 저널 베어링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일 냉각 채널에 공급되는 오일은 상기 틸팅 패드에 공급되는 윤활유 중 일부인 것을 특징으로 하는 레이디얼 저널 베어링.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 오일 냉각 채널은,
    상기 복수의 냉각홀의 유입측 및 유출측에 각각 연통되도록 형성되는 분배챔버; 및
    상기 분배챔버를 덮도록 결합되고 유입구 또는 유출구가 형성된 챔버커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이디얼 저널 베어링.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 터빈의 회전축을 축방향으로 지지하는 스러스트 저널 베어링에 있어서,
    상기 회전축의 스러스트 칼라를 지지하는 복수의 틸팅 패드; 및
    상기 틸팅 패드의 내부 일측에 관통 형성되는 복수의 냉각홀을 포함하는 오일 냉각 채널을 포함하고,
    상기 틸팅 패드의 피봇은 상기 스러스트 칼라의 슬라이딩 방향으로 치우친 위치에 배치되며,
    상기 오일 냉각 채널은 상기 틸팅 패드에서 스러스트 칼라와 나중에 접촉되는 일측에 형성되고,
    상기 복수의 냉각홀은,
    상기 회전축에 평행한 방향으로 배열된 세로 냉각홀들과,
    상기 세로 냉각홀들과 교차하도록 연통되고 상기 틸팅 패드의 일측면으로부터 드릴링되어 그 일측면으로 개구되도록 직선으로 천공되는 가로 냉각홀들과,
    상기 가로 냉각홀들의 개구에 삽입되어 오일이 누출되는 것을 막는 마개들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스트 저널 베어링.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 오일 냉각 채널에 공급되는 오일은 상기 틸팅 패드에 공급되는 윤활유 중 일부인 것을 특징으로 하는 스러스트 저널 베어링.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 오일 냉각 채널은,
    상기 복수의 냉각홀들의 유입측 및 유출측에 각각 연통되도록 형성되는 분배챔버; 및
    상기 분배챔버를 덮도록 결합되고 유입구 또는 유출구가 형성된 챔버커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스러스트 저널 베어링.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200368652Y1 (ko) 2004-09-07 2004-11-26 한국서부발전 주식회사 증기터빈 로터의 틸팅패드 베어링 구조
JP2006198656A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Hitachi Ltd 金型冷却用マニホールド及びそれを用いた成形用金型装置
JP2016109269A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ティルティングパッド軸受
JP2016138603A (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社神戸製鋼所 ティルティングパッドジャーナル軸受

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200368652Y1 (ko) 2004-09-07 2004-11-26 한국서부발전 주식회사 증기터빈 로터의 틸팅패드 베어링 구조
JP2006198656A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Hitachi Ltd 金型冷却用マニホールド及びそれを用いた成形用金型装置
JP2016109269A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ティルティングパッド軸受
JP2016138603A (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社神戸製鋼所 ティルティングパッドジャーナル軸受

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