KR20170077310A

KR20170077310A - Radial air bearing

Info

Publication number: KR20170077310A
Application number: KR1020150187052A
Authority: KR
Inventors: 정인환
Original assignee: 정인환
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-07-06

Abstract

본 발명(Disclosure)은, 터보압축시스템과 같은 고속회전체의 지지에 사용되며, 안정성과 내구성이 향상된 구조를 가지는 래디알 에어 베어링에 관한 것으로서, 원통형의 내면으로 정의되는 수용공간을 가지는 베어링 하우징; 상기 수용공간에 배치되며, 설정된 두께를 가지는 판 부재로서 속이 빈 원통형으로 구비되고, 그 길이방향으로 절개된 탑 포일; 상기 원통형의 내면과 상기 탑 포일의 외면 사이에 배치되며, 상기 원통형의 내면에 면 접촉되는 제1 접촉부와, 상기 원통형의 내면으로부터 볼록한 단면형상을 가지는 제1 볼록부가 상기 베어링 하우징의 내주를 따라 번갈아 배치되는 제1 범프 포일; 및 상기 제1 범프 포일과 상기 탑 포일의 외면 사이에 배치되며, 상기 제1 접촉부와 일대일 대응되고 상기 제1 접촉부에 접촉되며 상기 베어링 하우징의 내주 방향으로 상기 제1 접촉부보다 폭이 작은 제2 접촉부와, 상기 제1 볼록부와 일대일 대응되고 상기 베어링 하우징의 내주 방향으로 상기 제1 볼록부보다 폭이 크며 상기 베어링 하우징의 내경 방향으로 상기 제1 볼록부와 접촉되고 상기 원통형의 내면으로부터 볼록한 단면형상을 가지는 제2 볼록부가 상기 베어링 하우징의 내주를 따라 번갈아 배치되는 제2 범프;를 포함하는 래디알 에어 베어링을 제1 발명으로 제공한다.Disclosure of the Invention The present invention relates to a radial air bearing having a structure which is used for supporting a high speed rotating body such as a turbo compression system and has improved stability and durability, and includes a bearing housing having a cylindrical receiving space defined by an inner surface; A top foil disposed in the accommodating space and having a predetermined thickness and provided in a hollow cylindrical shape and cut in a longitudinal direction thereof; A first contact portion disposed between the inner surface of the cylindrical shape and the outer surface of the top foil and in surface contact with the inner surface of the cylindrical shape, and a first convex portion having a convex cross-sectional shape from the inner surface of the cylindrical shape, alternately along the inner circumference of the bearing housing A first bump foil disposed therein; And a second contact portion which is disposed between the first bump foil and the outer surface of the top foil and has a one-to-one correspondence with the first contact portion and which is in contact with the first contact portion and has a width smaller than the first contact portion in the inner circumferential direction of the bearing housing A bearing housing having a first convex portion and a second convex portion, the bearing housing having a first convex portion and a second convex portion, the bearing housing having a first convex portion and an inner circumferential surface, And a second bump in which a second convex portion having a second convex portion is alternately arranged along the inner periphery of the bearing housing.

Description

RADIAL AIR BEARING < RTI ID = 0.0 >

본 발명(Disclosure)은, 래디알 에어 베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터보압축시스템과 같은 고속회전체의 지지에 사용되며, 안정성과 내구성이 향상된 구조를 가지는 래디알 에어 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a radial air bearing, and more particularly, to a radial air bearing used for supporting a high speed rotating body such as a turbo compression system and having a structure with improved stability and durability.

여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present invention is provided, and they are not necessarily referred to as known arts.

터보 압축시스템의 구동모터는 영구자석을 사용하는 동기모터에 임펠라(IMPELLER)를 직결하고 고속회전하여 압축공기를 생산하는 모터이다.The driving motor of the turbo compression system is a motor that produces compressed air by directly rotating an impeller to a synchronous motor using a permanent magnet and rotating at a high speed.

터보 압축시스템의 구동모터를 사용한 터보 블로워는 기존의 루츠 블로워 대비 30~40%의 에너지가 절감되며, 오일이나 그리스를 사용하지 않으므로 주변의 오염이 없고, 압축된 공기를 추가적인 설비 없이 바로 사용 가능하다. The turbo blower using the turbo blower of the turbo compression system saves 30 ~ 40% energy compared to the conventional roots blower. Since it does not use oil or grease, there is no pollution around and compressed air can be used immediately without additional equipment .

주로 수 처리 시설이나 분체 이송용으로 많이 사용되고 있으며, 이 설비의 핵심은 모터이다. It is mainly used for water treatment facility and powder transfer, and the core of this facility is motor.

필요한 압축공기를 생산하기 위하여 고속으로 회전하며 고속회전을 하기 위해 비접촉식 에어 베어링이 사용된다. In order to produce the required compressed air, non-contact air bearings are used for high-speed rotation and high-speed rotation.

에어 베어링의 구성은 크게 스러스트 베어링과 래디알 베어링으로 되어 있으며 이들 베어링은 모터의 회전 시 유체 동압을 이용하여 자가 부양을 하고 비접촉식으로 고속회전이 가능하다.Air bearings consist largely of thrust bearings and radial bearings. These bearings can self-levitate using fluid dynamic pressure during rotation of the motor and can rotate at high speed in a noncontact manner.

통상적으로, 에어 베어링은 회전체와 탑 포일(top foil) 사이의 상대 운동으로 발생 된 동압에 의하여 회전체 및 하중을 지지하는데, 점성이 낮은 공기를 윤활제로 이용하기 때문에 고체 접촉시에 손상을 막기 위하여 마찰 면에는 고체 윤활 코팅을 하여 상기와 같은 단점을 보완할 수가 있다.Normally, the air bearing supports the rotating body and the load by the dynamic pressure generated by the relative motion between the rotating body and the top foil. Since the air having a low viscosity is used as a lubricant, Therefore, it is possible to compensate for the above disadvantages by applying a solid lubricant coating on the friction surface.

특히, 에어 포일 베어링은 일반적인 동압 베어링과는 달리 내부로부터 발생된 압력 분포와, 외부 하중 상황에 따라 탑 포일 및 범프 포일(bump foil)의 형상이 능동적으로 변화하기 때문에 고속 회전뿐만 아니라, 고하중 조건의 에어 베어링의 사용도 가능하다. In particular, unlike general dynamic pressure bearings, airfoil bearings actively change the shape of the top foil and bump foil depending on the pressure distribution generated from the inside and the external load condition, Air bearings can be used.

따라서, 종래의 볼 베어링(ball bearing) 및 유체막 베어링(fluid film bearing)으로 사용할 수 없었던 회전 직경과 속도의 곱(DN치), 예를 들어, 4,000,000DN까지 사용할 수 있다.Thus, a product of the rotational diameter and speed (DN value), for example, up to 4,000,000 DN, which could not be used in conventional ball bearings and fluid film bearings, can be used.

에어 베어링은 고속 회전이 가능하기 때문에 소형 또는 경량의 터보 기계의 베어링으로 사용 가능하며, 산업상으로는 공기 압축기, 가스 압축기, 냉매 압축기, 터보 블로워와 같은 터보 기계 내부에서 고속으로 회전하는 회전체를 축 방향 또는 반경 방향으로 지지하기 위하여 적용될 수 있다.Air bearings can be used as small or light turbomachine bearings because they can rotate at a high speed. In industry, rotors rotating at high speed in a turbo machine such as air compressors, gas compressors, refrigerant compressors, Or radial support.

한편, 종래의 에어 베어링은 고체 윤활제층을 베어링 면상(예: 에어 포일 베어링의 경우 탑 포일)에 코팅하는데, 회전체의 회전시에 항상 같은 부분에서 마모가 발생하게 되며, 마모가 발생하는 부분의 코팅의 내마모성이 전체 베어링 시스템의 내마모성을 좌우하게 된다. On the other hand, conventional air bearings coat the solid lubricant layer on a bearing surface (for example, a top foil in the case of an airfoil bearing), and wear is always caused in the same portion when the rotating body rotates, The abrasion resistance of the coating determines the abrasion resistance of the entire bearing system.

또한, 베어링에는 비교적 단열이 잘되지만, 베어링보다 표면적이 큰 회전체를 통하여 많은 열이 전달된다.In addition, the bearing is relatively heat-insulated, but a lot of heat is transferred through the rotating body having a larger surface area than the bearing.

이러한 이유로 종래 에어 베어링의 안정성 및 내구성을 향상시키기 위한 다양한 구조의 개발이 이루어져 왔다.For this reason, various structures have been developed to improve the stability and durability of the conventional air bearing.

한국공개특허 제10-2005-0081560호, 한국공개특허 제10-2006-0054524호, 한국공개특허 제10-2002-0067790호를 예로 들 수 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2005-0081560, Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2006-0054524, and Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2002-0067790.

1. 특허문헌 0001) 한국공개특허 제10-2005-0081560호1. Patent Document 0001) Korean Patent Publication No. 10-2005-0081560 2. 특허문헌 0002) 한국공개특허 제10-2006-0054524호2. Patent Document 0002) Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0054524 3. 특허문헌 0003) 한국공개특허 제10-2002-0067790호3. Patent Document 3: Korean Patent Laid-Open No. 10-2002-0067790

본 발명은, 고 하중의 불안정성에 대응할 수 있는 래디알 에어 베어링의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a radial air bearing capable of coping with high load instability.

본 발명은, 의도하지 않은 방향의 운전 또는 탑 포일의 열변형에 대응하여 베어링을 보호할 수 있는 래디알 에어 베어링의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a radial air bearing capable of protecting a bearing in response to operation in an unintended direction or thermal deformation of a top foil.

본 발명은, 내부 온도의 과도한 상승에 대응하여 베어링을 보호할 수 있는 래디알 에어 베어링의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a radial air bearing capable of protecting a bearing in response to an excessive increase in internal temperature.

여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).The present invention is not intended to be exhaustive or to limit the scope of the present invention to the full scope of the present invention. of its features).

상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 원통형의 내면으로 정의되는 수용공간을 가지는 베어링 하우징; 상기 수용공간에 배치되며, 설정된 두께를 가지는 판 부재로서 속이 빈 원통형으로 구비되고, 그 길이방향으로 절개된 탑 포일; 상기 원통형의 내면과 상기 탑 포일의 외면 사이에 배치되며, 상기 원통형의 내면에 면 접촉되는 제1 접촉부와, 상기 원통형의 내면으로부터 볼록한 단면형상을 가지는 제1 볼록부가 상기 베어링 하우징의 내주를 따라 번갈아 배치되는 제1 범프 포일; 및 상기 제1 범프 포일과 상기 탑 포일의 외면 사이에 배치되며, 상기 제1 접촉부와 일대일 대응되고 상기 제1 접촉부에 접촉되며 상기 베어링 하우징의 내주 방향으로 상기 제1 접촉부보다 폭이 작은 제2 접촉부와, 상기 제1 볼록부와 일대일 대응되고 상기 베어링 하우징의 내주 방향으로 상기 제1 볼록부보다 폭이 크며 상기 베어링 하우징의 내경 방향으로 상기 제1 볼록부와 접촉되고 상기 원통형의 내면으로부터 볼록한 단면형상을 가지는 제2 볼록부가 상기 베어링 하우징의 내주를 따라 번갈아 배치되는 제2 범프;를 포함하는 래디알 에어 베어링을 제1 발명으로 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a bearing housing comprising: a bearing housing having a housing space defined by a cylindrical inner surface; A top foil disposed in the accommodating space and having a predetermined thickness and provided in a hollow cylindrical shape and cut in a longitudinal direction thereof; A first contact portion disposed between the inner surface of the cylindrical shape and the outer surface of the top foil and in surface contact with the inner surface of the cylindrical shape, and a first convex portion having a convex cross-sectional shape from the inner surface of the cylindrical shape, alternately along the inner circumference of the bearing housing A first bump foil disposed therein; And a second contact portion which is disposed between the first bump foil and the outer surface of the top foil and has a one-to-one correspondence with the first contact portion and which is in contact with the first contact portion and has a width smaller than the first contact portion in the inner circumferential direction of the bearing housing A bearing housing having a first convex portion and a second convex portion, the bearing housing having a first convex portion and a second convex portion, the bearing housing having a first convex portion and an inner circumferential surface, And a second bump in which a second convex portion having a second convex portion is alternately arranged along the inner periphery of the bearing housing.

본 발명은, 제1 발명의 래디알 에어 베어링으로서, 상기 베어링 하우징은, 상기 원통형의 내면이 상기 수용공간의 반경 방향으로 함몰되어 형성되며, 상기 수용공간의 길이방향으로 길게 형성되는 키 홈;을 가지며, 상기 탑 포일은, 상기 탑 포일의 길이방향으로 절개된 단부의 외면에 각각 구비되며, 상기 키 홈에 삽입되는 2개의 키를 가지는 래디알 에어 베어링을 제2 발명으로 제공한다.The radial air bearing according to the first aspect of the present invention is characterized in that the bearing housing has a key groove formed by being embedded in a radial direction of the cylindrical inner surface of the cylindrical housing and extending in the longitudinal direction of the accommodation space, And the top foil is provided on the outer surface of the end section cut in the longitudinal direction of the top foil, and a radial air bearing having two keys inserted into the key groove is provided as the second invention.

본 발명은, 제2 발명의 래디알 에어 베어링으로서, 상기 베어링 하우징은, 상기 원통형의 내면이 상기 수용공간의 반경 방향으로 함몰되어 형성되며, 상기 수용공간의 길이방향으로 길게 형성되는 삽입홈; 및 상기 삽입홈에 삽입되어 설치되는 온도센서;를 가지는 래디알 에어 베어링을 제3 발명으로 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a radial air bearing according to the second aspect of the present invention, wherein the bearing housing comprises: an insertion groove formed in the cylindrical space such that the cylindrical inner surface is recessed in the radial direction of the accommodation space; And a temperature sensor inserted and installed in the insertion groove according to a third aspect of the present invention.

본 발명은, 제3 발명의 래디알 에어 베어링으로서, 상기 삽입홈은, 상기 수용공간의 중심에 대해 상기 키 홈과 100°~ 140°간격을 가지는 위치에 형성되는 래디알 에어 베어링을 제4 발명으로 제공한다.The radial air bearing according to the third invention is characterized in that the insertion groove includes a radial air bearing formed at a position spaced apart from the key groove by 100 ° to 140 ° with respect to the center of the accommodation space, .

본 발명은, 제4 발명의 래디알 에어 베어링으로서, 상기 삽입홈은, 상기 수용공간의 중심과 상기 키 홈에 의해 정의되는 면에 대해 대칭이 되는 위치에 각각 형성되는 래디알 에어 베어링을 제5 발명으로 제공한다.A radial air bearing according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the insertion groove has radial air bearings each formed at a position symmetrical with respect to a center defined by the accommodating space and the key groove, It is provided as an invention.

본 발명은, 제2 발명의 래디알 에어 베어링으로서, 상기 탑 포일은, 절개된 부분의 내측 단부가 모따기 처리된 래디알 에어 베어링을 제6 발명으로 제공한다.The present invention provides a radial air bearing according to the second aspect of the present invention, wherein the top foil has a radial air bearing in which the inner end of the incised portion is chamfered.

본 발명에 따르면, 제1,2 범프 포일에 의해 고 하중에 따른 불안전성에 대응할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to cope with the unstability due to the high load by the first and second bump foils.

본 발명에 따르면, 키 홈에 삽입되는 키를 탑 포일의 절개된 단부에 각각 구비하고, 탑 포일의 절개된 단부에 모따기를 형성하여 양방향 회전 또는 탑 포일의 변형에 의해 탑 포일의 단부에서 발생되는 코팅층의 벗겨짐을 방지할 수 있게 된다. 또한 According to the present invention, the key inserted into the key groove is provided at each of the cut end portions of the top foil, and a chamfer is formed at the cut end of the top foil, It is possible to prevent peeling of the coating layer. Also

본 발명에 따르면, 삽입홈을 형성하고 온도센서를 구비함으로써 내부 온도를 계측하여 소손을 미연에 방지할 수 있게 된다.According to the present invention, by forming the insertion groove and providing the temperature sensor, it is possible to prevent the burn-out by measuring the internal temperature.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 래디알 에어 베어링의 단면을 보인 도면.
도 2는 도 1의 일부를 확대하여 보인 도면.
도 3은 도 1에서 베어링 하우징을 분리하여 보인 도면.
도 4는 도 1에서 탑 포일을 분리하여 보인 도면.
도 5는 도 4에서 일부를 확대하여 보인 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a cross-sectional view of a radial air bearing according to one embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged view of a part of Fig. 1. Fig.
Fig. 3 is a view showing the bearing housing separated in Fig. 1; Fig.
Figure 4 is a top view of the top foil in Figure 1;
Fig. 5 is a partially enlarged view of Fig. 4; Fig.

이하, 본 개시에 따른 래디알 에어 베어링을 구현한 다양한 실시형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, various embodiments in which the radial air bearing according to the present disclosure is implemented will be described with reference to the drawings.

다만, 본 개시의 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 개시의 사상을 이해하는 통상의 기술자는 본 개시와 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다양한 실시 형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨을 밝힌다.It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present disclosure to the embodiments described below, and that those skilled in the art, having the benefit of the teachings of this disclosure, It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 개시의 기술적 내용을 파악함에 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 개시의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다. In addition, the terms used below are selected for convenience of explanation. Therefore, in order to grasp the technical contents of the present disclosure, they should be interpreted appropriately in accordance with the technical idea of the present disclosure without being limited to the prior meaning.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 래디알 에어 베어링의 단면을 보인 도면, 도 2는 도 1의 일부를 확대하여 보인 도면, 도 3은 도 1에서 베어링 하우징을 분리하여 보인 도면, 도 4는 도 1에서 탑 포일을 분리하여 보인 도면, 도 5는 도 4에서 일부를 확대하여 보인 도면이다.FIG. 1 is a sectional view of a radial air bearing according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a part of FIG. 1, FIG. 3 is a view showing a bearing housing separated from FIG. Fig. 5 is a partially enlarged view of Fig. 4. Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 래디알 에어 베어링(100)은, 베어링 하우징(110), 탑 포일(120), 제1 범프 포일(130), 제2 범프 포일(140)을 포함한다.1 and 2, a radial air bearing 100 according to the present embodiment includes a bearing housing 110, a top foil 120, a first bump foil 130, a second bump foil 140, .

베어링 하우징(110)은, 래디알 에어 베어링(100)의 외형을 형성하는 구성이며, 원통형의 내면으로 정의되는 수용공간(113)을 가진다.The bearing housing 110 is configured to form the outer shape of the radial air bearing 100 and has a receiving space 113 defined by a cylindrical inner surface.

탑 포일(120)은, 내부에 회전체(예: 모터의 회전축)가 결합 되어 베어링 지지 되는 것으로서, 내면은 고체윤활층으로 코팅되어 구비되는 것이 일반적이다.In general, the top foil 120 is provided with a solid lubricant layer coated on the inner surface of the top foil 120. The inner surface of the top foil 120 is coated with a solid lubricant layer.

탑 포일(120)은, 수용공간(113)에 배치되며, 설정된 두께를 가지는 판 부재로서 속이 빈 원통형으로 구비되고, 그 길이방향으로 절개되어 구비된다.The top foil 120 is disposed in the receiving space 113 and is a plate member having a predetermined thickness and is provided in a hollow cylindrical shape and is provided in an incision in the longitudinal direction thereof.

베어링 하우징(110)의 수용공간(113)과 탑 포일(120) 사이에는 탑 포일(120)의 내부에 결합 되는 회전체의 회전시 탑 포일(120)을 탄성 지지는 탄성체가 구비된다. Between the receiving space 113 of the bearing housing 110 and the top foil 120, an elastic body is provided to elastically support the top foil 120 when the rotating body coupled to the inside of the top foil 120 is rotated.

본 실시형태에서 탄성체는, 제1,2 범프 포일(130,140)로 구비된다.In this embodiment, the elastic body is provided as the first and second bump foils 130 and 140.

제1 범프 포일(130)은, 수용공간(113)을 정의하는 원통형의 내면과 탑 포일(120)의 외면 사이에 배치되며, 베어링 하우징(110)의 내주를 따라 번갈아 배치되는 제1 접촉부(131)와 제1 볼록부(133)를 가진다.The first bump foil 130 is disposed between the cylindrical inner surface defining the accommodation space 113 and the outer surface of the top foil 120 and includes a first contact portion 131 And a first convex portion 133, as shown in Fig.

제1 접촉부(131)는, 원통형의 내면에 면 접촉되도록 구비된다. 즉 원통형의 내면 곡률과 같은 곡률로 구비된다.The first contact portion 131 is provided so as to be in surface contact with the inner surface of the cylindrical shape. I.e., a curvature equal to the inner curvature of the cylindrical shape.

제1 볼록부(133)는, 원통형의 내면으로부터 볼록한 단면형상을 가지도록 형성된다. 즉 단면이 반원 또는 타원형으로 형성된다.The first convex portion 133 is formed to have a convex cross-sectional shape from the inner surface of the cylindrical shape. That is, the cross section is formed in a semicircular or oval shape.

제2 범프 포일(140)은, 제1 범프 포일(130)과 결합 될 수 있도록 제1 접촉부(131)와 일대일 대응되는 제2 접촉부(141)와, 제1 볼록부(133)와 일대일 대응되는 제2 볼록부(143)를 가진다.The second bump foil 140 includes a second contact portion 141 corresponding to the first contact portion 131 in one-to-one correspondence with the first bump foil 130, And has a second convex portion 143.

구체적으로, 제2 범프 포일(140)은, 제1 범프 포일(130)과 탑 포일(120)의 외면 사이에 배치되며, 제2 접촉부(141)와 제2 볼록부(143)는 베어링 하우징(110)의 내주를 따라 번갈아 배치된다. Specifically, the second bump foil 140 is disposed between the first bump foil 130 and the outer surface of the top foil 120, and the second contact portion 141 and the second convex portion 143 are disposed in the bearing housing 110, respectively.

제2 접촉부(141)는, 제1 접촉부(131)와 일대일 대응되고, 제1 접촉부(131)에 접촉되며, 베어링 하우징(110)의 내주 방향으로 제1 접촉부(131)보다 폭이 작게 구비된다.The second contact portion 141 is provided so as to correspond to the first contact portion 131 in one-to-one correspondence with the first contact portion 131 and to have a width smaller than the first contact portion 131 in the inner circumferential direction of the bearing housing 110 .

여기서, 제2 접촉부(141)은 제1 접촉부(131)와 선접촉하도록 구비되는 것이 바람직하다. 따라서 제2 접촉부(141)는 제1 접촉부(131)를 향하여 볼록하게 구비되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the second contact portion 141 is provided so as to be in line contact with the first contact portion 131. Therefore, it is preferable that the second contact portion 141 is convex toward the first contact portion 131.

제2 볼록부(143)는, 제1 볼록부(133)와 일대일 대응되고, 베어링 하우징(110)의 내주 방향으로 제1 볼록부(133)보다 폭이 크며, 베어링 하우징(110)의 내경 방향으로 제1 볼록부(133)와 접촉되고, 원통형의 내면으로부터 볼록한 단면형상을 가지도록 구비된다.The second convex portion 143 has one-to-one correspondence with the first convex portion 133 and is larger in width than the first convex portion 133 in the inner circumferential direction of the bearing housing 110, So as to have a convex cross-sectional shape from the inner surface of the cylindrical shape.

여기서 제1 볼록부(133)는 볼록한 부분이 제2 볼록부(143)에 의해 감싸지도록 배치되되 제2 볼록부(143)의 중앙에 제1 볼록부(133)가 배치되고 중앙에서 양자가 접촉하도록 구비되는 것이 바람직하다. Here, the first convex portion 133 is arranged so that the convex portion is surrounded by the second convex portion 143, the first convex portion 133 is disposed at the center of the second convex portion 143, .

이에 의하면, 회전체의 회전 시 탑 포일(120)에 가해지는 충격이 두 겹으로 구비되는 제1,2 범프 포일(130,140)에 의해 효과적으로 완충되는 것은 물론, 완충과정에서 제1,2 범프 포일(130,140)의 변형시 서로 간섭, 즉 제1,2 범프 포일(130,140)의 면이 서로 마주하여 미끄러지는 것이 방지되어 열발생 또는 마찰에 의한 범프 포일의 손상을 방지할 수 있다.In this way, the impact applied to the top foil 120 during the rotation of the rotating body is efficiently buffered by the first and second bump foils 130 and 140 provided in two layers, and the first and second bump foils 130, 140 are prevented from interfering with each other, that is, the surfaces of the first and second bump foils 130, 140 are prevented from sliding to each other, thereby preventing damage to the bump foil due to heat generation or friction.

다음으로, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 베어링 하우징(110)은, 키 홈(111)을 가지며, 탑 포일(120)은 키 홈(111)에 삽입되는 키(123)를 가진다.3 to 5, the bearing housing 110 has a key groove 111, and the top foil 120 has a key 123 to be inserted into the key groove 111.

키 홈(111)은, 원통형의 내면이 수용공간(113)의 반경 방향으로 함몰되어 형성되며, 수용공간(113)의 길이방향으로 길게 형성된다. The key groove 111 is formed by recessing the cylindrical inner surface in the radial direction of the accommodation space 113 and is formed long in the lengthwise direction of the accommodation space 113.

키(123)는, 탑 포일(120)의 길이방향으로 절개된 단부의 외면에 각각, 즉 2개가 구비되며 키 홈(111)에 삽입된다. The key 123 is provided on each of the outer surfaces of the end portion cut in the longitudinal direction of the top foil 120, that is, two pieces are inserted into the key groove 111.

탑 포일(120)의 내부에서 회전체가 회전하면서 탑 포일(120)에 가하는 충격으로 탑 포일(120)의 변형이 발생 되는데, 이는 탑 포일(120)의 길이방향으로 절개된 단부 사이의 단차를 유발하게 된다. 그 결과로 회전체가 탑 포일(120)의 길이방향으로 절개된 단부에 충격력이 집중되어 코팅된 고체 마찰층이 벗겨지는 문제가 발생 된다. Deformation of the top foil 120 due to impact applied to the top foil 120 while the rotating body rotates inside the top foil 120 is caused by the difference in the step between the longitudinally cut end portions of the top foil 120 . As a result, there is a problem that the impact force is concentrated on the end portion of the rotating body cut in the longitudinal direction of the top foil 120 to peel off the coated solid friction layer.

본 실시형태에서는 2개의 키(123)를 구비함으로써, 탑 포일(120)의 길이방향으로 절개된 단부 사이의 단차를 방지할 수 있게 된다. In this embodiment, by providing the two keys 123, it is possible to prevent a step between the end portions cut in the longitudinal direction of the top foil 120.

더하여, 본 실시형태에서, 탑 포일(120)은, 절개된 부분의 내측 단부가 모따기 처리되어 구비되는 것이 바람직하다. 이 또한 단차 발생시 탑 포일(120)의 길이방향으로 절개된 단부에 가해지는 충격을 완화하기 위함이다.In addition, in the present embodiment, it is preferable that the inside end of the cut portion of the top foil 120 is chamfered. This is also intended to alleviate the impact applied to the end portion cut in the longitudinal direction of the top foil 120 when a step is generated.

한편, 본 실시형태에서, 베어링 하우징(110)은, 원통형의 내면이 수용공간(113)의 반경 방향으로 함몰되어 형성되며, 수용공간(113)의 길이방향으로 길게 형성되는 삽입홈(112)과, 삽입홈(112)에 삽입되어 설치되는 온도센서(미도시)를 가진다.In the present embodiment, the bearing housing 110 includes an insertion groove 112, which is formed by recessing the cylindrical inner surface in the radial direction of the accommodation space 113 and is elongated in the longitudinal direction of the accommodation space 113, And a temperature sensor (not shown) inserted and installed in the insertion groove 112.

여기서, 삽입홈(112)은 회전체의 회전에 의해 발생 되는 열이 방출되는 통로로 작용할 수 있으며, 온도센서는 회전체의 회전에 의해 발생 되는 열이 과도한 경우 이를 외부에서 확인할 수 있도록 함으로써 베어링의 소손을 방지할 수 있게 한다.Here, the insertion groove 112 may act as a passage through which heat generated by the rotation of the rotating body is discharged. When the heat generated by the rotation of the rotating body is excessive, it can be confirmed from the outside, Thereby preventing burnout.

이를 위해, 온도센서에 의해 감지된 온도를 바탕으로 연산하여 이상 유무를 판단하는 컨트롤러와, 이러한 정보 및 알람을 외부에 시각적, 청각적으로 표시하는 인터페이스 수단이 구비될 수 있다.For this purpose, a controller may be provided for determining whether there is an abnormality by calculating on the basis of the temperature sensed by the temperature sensor, and interface means for visually and audibly displaying such information and alarms to the outside.

한편, 본 실시형태에서 삽입홈(112)은, 수용공간(113)의 중심에 대해 키 홈(111)과 100°~ 140°간격을 가지는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.In the present embodiment, it is preferable that the insertion groove 112 is formed at a position spaced 100 ° to 140 ° from the key groove 111 with respect to the center of the accommodation space 113.

또한, 삽입홈(112)은, 수용공간(113)의 중심과 키 홈(111)에 의해 정의되는 면에 대해 대칭이 되는 위치에 각각 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the insertion grooves 112 are formed at positions symmetrical with respect to a plane defined by the center of the accommodation space 113 and the key groove 111. [

이는 회전체의 회전시 정상상태의 운전에 이르기까지의 초기 기동 또는 정상상태의 운전에서 정지에 이르기까지의 정지기동시 충격이 가장 많이 발생 되는 부분으로서 열에 의한 소손에 가장 취약한 부분이기 때문이다.This is because it is the most vulnerable part to the burning due to the heat as the part in which the shock is most generated at the time of the stop operation from the initial start to the steady state operation or the steady state operation.

Claims

A bearing housing having a receiving space defined by a cylindrical inner surface;
A top foil disposed in the accommodating space and having a predetermined thickness and provided in a hollow cylindrical shape and cut in a longitudinal direction thereof;
A first contact portion disposed between the inner surface of the cylindrical shape and the outer surface of the top foil and in surface contact with the inner surface of the cylindrical shape, and a first convex portion having a convex sectional shape from the inner surface of the cylindrical shape alternately along the inner circumference of the bearing housing A first bump foil disposed therein; And
A second contact portion that is disposed between the first bump foil and the outer surface of the top foil and has a one-to-one correspondence with the first contact portion and is in contact with the first contact portion and has a width smaller than that of the first contact portion in the inner circumferential direction of the bearing housing A first convex portion, a second convex portion, and a second convex portion, the convex portion having a width larger than that of the first convex portion in the inner circumferential direction of the bearing housing and in contact with the first convex portion in the inner diameter direction of the bearing housing, And a second bump having a second convex portion alternately arranged along the inner periphery of the bearing housing.

The method according to claim 1,
Wherein the bearing housing has a key groove formed by being recessed in a radial direction of the receiving space of the cylindrical shape and being elongated in the longitudinal direction of the receiving space,
Wherein the top foil is provided on an outer surface of an end portion cut in the longitudinal direction of the top foil and has two keys inserted into the key groove.

The method of claim 2,
The bearing housing includes:
An insertion groove formed in the cylindrical inner surface in a radial direction of the accommodation space and elongated in the longitudinal direction of the accommodation space; And
And a temperature sensor inserted into the insertion groove to install the radial air bearing.

The method of claim 3,
Wherein the insertion groove is formed at a position spaced apart from the key groove by 100 占 to 140 占 with respect to the center of the accommodating space.

The method of claim 4,
Wherein the insertion groove is formed at a position symmetrical with respect to a plane defined by the center of the accommodation space and the key groove.

The method of claim 2,
Wherein the top foil has a chamfered inner end portion of the cut portion.