KR100899989B1 - 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치 - Google Patents

프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치 Download PDF

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Abstract

프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치를 개시한다. 본 발명의 장치는 각 작업자들이 휴대하고 전자식별태그 리더기가 내장된 휴대 단말기와, 발전기 실에 설치된 대형 디스플레이와, 발전기실 내의 상황을 촬영하기 위한 카메라와, 프로펠러 수차 분해 및 조립공정의 전자 작업 매뉴얼 자료가 저장된 데이터베이스와, 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 모드에서 데이터베이스의 수차 분해 및 조립 작업 전자 매뉴얼을 순차적으로 대형 디스플레이에 표시하고 발전기 실내의 프로펠러 수차 분해 및 조립 작업 상황을 카메라로 촬영하여 대형 디스플레이에 실시간으로 표시하며, 휴대 단말기들과 교신하여 현재 분해 또는 조립되는 프로펠러 수차 부품의 전자식별태그의 인식에 응답하여 관련된 수차 분해 또는 조립 매뉴얼 내용을 대형 디스플레이에 표시하고, 분해 및 조립시 측정된 측정값과 분해 및 조립 동영상을 해당 부품의 전자식별코드와 함께 수차 보수작업 데이터베이스로 구축하여 상기 데이터베이스에 저장하는 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원프로그램을 실행하는 제어부를 포함한다. 따라서 프로펠러 수차의 분해 및 조립시 대응 부품의 관련 매뉴얼 내용을 자동으로 디스플레이하여 줌으로써 작업성이 향상되고 오류나 안전사고 발생을 줄일 수 있다.

Description

프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치{Aiding Apparatus for Disassembling and Assembling Process of Francis Hydraulic Turbine }
본 발명은 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로펠러 수차의 각 부품들에 전자식별태그를 부착시키고 이를 단말기를 통하여 자동으로 인식하도록 함으로써 관련 분해 및 조립시 작업 매뉴얼 내용이 자동으로 디스플레이되는 지원 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 프로펠러 수차 발전기는 소수력 발전에 사용되는 것으로서, 발전기부 및 수차부가 모두 물에 완전히 잠긴 상태에서 물이 통과하면서 프로펠러를 회전시키고, 프로펠러의 회전에 의해 전력이 생산되도록 한 것이다.
상기와 같은 수차 발전기는 발전설비와 그 부속설비 기기의 성능을 정상적으로 유지시키고 각종 사고의 발생을 미연에 방지하여 더욱 안전하고 효율적으로 운용할 수 있도록 하기 위해 5, 10년을 주기로 분해점검을 실시해 주게 되며， 수차 발전기의 분해점검보수는 대체적으로 발전기와 수차를 분해하고， 분해된 기기를 보수점검 및 보조기기 분해점검을 실시하며， 보수된 수차 및 발전기를 조립 등의 공정으로 시행하게 된다．
수차발전기의 분해점검 보수는 정기적으로 시행하는 것으로써 이를 실시할 때에 각 기기마다 개별적으로 시기를 달리하여 시행하게 되면 여러 번의 정전회수가 필요하여 설비 가동율 저하에 따른 발전 손실을 초래하게 되고， 따라서 발전소 내부의 전체 설비를 일정 기간동안에 계획적으로 시행하는 것이 매우 효과적이고 주요하며， 따라서 이와 같은 분해점검 보수를 보다 짧은 기간 내에 안전하고 효율적으로 끝내기 위해서는 수차발전기와 상기 수차발전기를 분해 조립하기 위한 천정기중기와 같은 각종 장치들을 충분히 검사하여야 하고 치밀한 계획을 수립하여 사전 준비를 철저히 수행하여야 분해 점검 보수공정을 차질 없이 실시할 수 있게 된 다．
프로펠러 수차발전기를 보다 용이하고 능률적으로 분해시키기 위하여 각종 장비와 장치들을 점검 및 조작하고 분리시켜 주는 준비공정과， 발전기를 분해하고 각종 부품들을 정비 및 보수하여 주는 발전기분해공정과， 수차를 순차적으로 분해하고 분해된 각종 부품을 정비하고 보수하여 주는 수차분해공정과， 분해 보수된 수차의 부품을 역순으로 순차적 조립시켜 주는 수차조립공정과， 분해 보수된 발전기의 각종 부품을 역순으로 순차조립 하여 주는 발전기 조립공정과， 조립 완료된 수차발전기를 최종적으로 점검 하고 운전 에 필요한 각종 시험을 테스트하는 점검 및 시험공정을 순차적으로 실시하게 된다．
그러나 종래에는 상기와 같이 수차 발전기를 보수공사를 실시함에 있어 단순히 숙달된 기능에만 의존하여 실시하였으므로 보수에 따른 순서를 명확하게 설정하지 못한 상태에서 두서없이 분해하고 조립을 실시하여 보수기간을 추정할 수 없이 많은 시간과 인력이 소요되는 문제가 있었다.
그러므로 보수작업 매뉴얼을 책자로 작성하여 현장에서 작업자들이 책자나 설계도를 살펴보면서 분해 작업의 순서에 맞추어 작업을 진행하였으나 작업자가 현장에서 직접 책자나 설계도 등의 인쇄물을 보면서 작업을 하여야 하므로 번거롭고 불편하여 여전히 많은 시간과 노력이 요구되었다.
따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 전자식별태그와 모바일 리더기를 사용함으로서 자동적으로 관련 부품의 분해 및 조립 매뉴얼 내용이 디스플레이 되어 작업성을 향상시킬 수 있는 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 발전기의 분해 및 조립 공정이 영상자료 및 전자 파일 데이터로 자동적으로 구축됨으로써 부품 관리 및 유지보수를 체계적으로 할 수 있는 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각 작업자들이 휴대하고 전자식별태그 리더기가 내장된 휴대 단말기와, 발전기 실에 설치된 대형 디스플레이와, 발전기 실내의 상황을 촬영하기 위한 카메라와, 프로펠러 수차 분해 및 조립공정의 전자 작업 매뉴얼 자료가 저장된 데이터베이스와, 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 모드에서 데이터베이스의 수차 분해 및 조립 작업 전자 매뉴얼을 순차적으로 대형 디스플레이에 표시하고 발전기 실내의 프로펠러 수차 분해 및 조립 작업 상황을 카메라로 촬영하여 대형 디스플레이에 실시간으로 표시하며, 휴대 단말기들과 교신하여 현재 분해 또는 조립되는 프로펠러 수차 부품의 전자식별태그의 인식에 응답하여 관련된 수차 분해 또는 조립 매뉴얼 내용을 대형 디스플레이에 표시하고, 분해 및 조립시 측정된 측정값과 분해 및 조립 동영상을 해당 부품의 전자식별코드와 함께 수차 보수작업 데이터베이스로 구축하여 상기 데이터베이스에 저장하는 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원프로그램을 실행하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지원장치는 프로펠러 수차의 분해 및 조립시 대응 부품의 관련 매뉴얼 내용을 자동으로 디스플레이하여 줌으로써 작업성이 향상되고 오류나 안전사고 발생을 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 프로펠러 수차 분해 및 조립 지원 장치에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 분해 점검 보수되는 프로펠러 수차 발전소의 구조를 보인 개략도이다.
도면을 참조하면, 조력 발전소는 조석 간만의 차를 이용하여 방조제에 물을 저수하고 저수된 물을 방조제 중간에 설치된 취수구(12)를 통해 수압관로(14)로 유입하고 유입된 물을 방류하면서 프로펠러(16)를 회전시킨다. 프로펠러(16), 즉 프로펠러 터빈은 물의 충격력에 의해 회전되고 이 회전력이 벌브(18) 내의 발전기를 회전시켜서 전기를 발생시킨다. 발생된 전기에너지는 변압기 등이 설치된 변전소를 거쳐서 고압으로 변환된 다음에 송전선로를 타고 각 수용처로 송전된다. 취수구(12)에는 크레인으로 움직이는 취수문(20)이 설치되고 취수문의 폐쇄상태를 감지하기 위한 제1감지기(22)가 설치된다. 발전에 사용된 물은 흡출관(24)을 타고 방수구(26)를 통해 댐 하류로 방출된다. 방수구(26)에는 크레인으로 움직이는 방수문(28)이 설치되고 방수문의 폐쇄상태를 감지하기 위한 제2감지기(30)가 설치된다. 발전시에는 취수문과 방수문들이 모두 개방된다.
도면을 참조하면 발전기 실(32)은 상실과 하실로 구분되고 하실에는 수평으로 발전기(100)와 수차(200)가 벌브(18) 내에 설치된다. 하실은 수압관로를 형성하는 발전기 케이싱(15)에 의해 방수 격리된다. 벌브(18)는 케이싱(15) 하부를 통해 지지된다. 벌브(18) 내부는 케이싱(15) 하부로부터 연결된 냉기관을 통해 공급되는 냉기로 내부 발전기를 공랭식으로 냉각시킨다. 발전기실(32)의 상실 천정에는 크레인(310)이 설치된다. 발전기실(32)의 부속실로는 소내 변압실, 케이블실, 개폐기실, 모선실 등이 구비된다. 발전기실(32)의 내부에는 대형 디스플레이(430) 및 카메라(440)가 설치되고 소내 변압실 하부에는 배수 펌프(320)가 설치되고 배수펌프(320)는 하실에 설치된 배수피트(330)로부터 물을 펌핑하여 수압관과 흡출관 내부에 충만된 물을 배수시킨다. 배수피트(330) 내에는 수위검출기(340)가 설치되어 배수 수위를 감지한다.
도 2는 본 발명에 의한 프로펠러 수차 발전기의 수차 분해 및 조립공정 지원 장치의 블록도를 나타낸다.
도면을 참조하면 지원장치(400)는 제어부(410), 통신모듈(420), 대형 LCD 디 스플레이(430), 카메라(440), 관리자 컴퓨터(450), 데이터베이스(460), 배전반(470), 보수용 전원(480)을 포함하고 지원장치(400)는 작업자들이 휴대한 휴대 단말기(500)들과 무선으로 통신한다.
제어부(410)는 조작반이나 발전소 통제센터의 서버시스템으로 구성되거나 별도의 서버로 구현될 수 있다. 통신모듈(420)은 CDMA, 와이브로, 무선랜 등의 상용화된 쌍방향 무선 통신모듈로 구성되어 기지국을 통하여 단말기(500)와 교신한다.
대형 LCD 디스플레이는 50인치 이상의 벽걸이 타입으로 작업진행 상황을 동영상 또는 그래픽 또는 이들의 합성 영상으로 표시하거나 작업현장 상황을 촬영한 카메라 영상 및 작업 매뉴얼 자료 등을 표시한다. 카메라(440)는 발전기 실 내부의 작업 준비 상황을 적어도 1개소 이상에서 촬영하여 촬영된 영상을 제어부(410)에 제공하고 제어부(410)의 제어에 의해 틸트, 좌우회전, 줌 등의 제어가 가능하다. 카메라(440)는 천정 크레인(310)에 부착되어 크레인의 이동시 함께 이동되도록 구성하는 것이 바람직하다. 관리자 컴퓨터(450)는 제어부(410)와 연결되어 제어부(410)에 명령을 하달하거나 관리자가 작업자들의 작업진행보고나 상황을 모니터링할 수 있다. 관리자는 관리자 컴퓨터(450)를 통하여 단문 세시지를 수신받고 명령을 단문 메시지로 작성하여 송신한다. 관리자는 작업자들의 휴대용 단말기(500)의 식별번호와 작업자 이름, 작업담당업무 등을 작성하여 등록한다. 단말기의 등록된 식별번호에 의해 해당 명령이 대응하는 단말기로 전송된다.
데이터베이스(460)는 프로펠러 수차 발전기의 보수작업에 관련된 발전기 분배 및 조립공정 전자 매뉴얼 데이터베이스(462)와 프로펠러 수차 분해 및 조립 동 영상 데이터베이스(464) 및 프로펠러 수차 부품이력관리 데이터베이스(466)를 포함한다. 배전반(470)은 보수작업모드에서는 발전 동작이 정지되므로 별도의 보수용 전원(480)으로부터 시스템의 사용전원을 공급받도록 스위칭 동작한다. 즉, 발전기 및 수차에 공급되는 전원은 차단시키고 보수 작업을 위해 필요한 부분에만 전원을 공급한다.
단말기(500)는 CDMA 단말기, 즉 통상의 작업자 CDMA 휴대폰이거나 전용 CDMA 단말기이거나 와이브로 단말기 또는 무선랜 단말기 등으로 전자식별태그(RFID TAG) 리더기를 포함한다. 즉 단말기(500)는 내장된 리더기(510)를 통하여 발전기 부품(600)에 부착된 전자식별태그(610)에 부품관련 데이터를 리드한다. 리드된 데이터는 단문메시지로 작성되어 제어부(410)로 무선 송출된다.
도 3은 프로펠러 수차 발전기의 구조를 보인 단면도이고, 도 4는 도 3의 수차(200) 부분의 부분 확대도이다.
도면을 참조하면, 프로펠러 수차(200)는 부품 종류에 따라 다음과 같은 분해 공정과 그 역순으로 되는 조립공정을 포함한다.
1. 업스트림 드래프트 튜브 라이너 인출공정
2. 디스차지 링 인출공정
3. 스터핑 박스 인출공정
4. 가이드 베어링 실링 박스 인출공정
5. 가이드 베어링 인출공정
6. 샤프트 커플링 분리 공정
7. 러너 샤프트 인출공정
본 발명의 프로펠러 수차 분해 및 조립공정을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
먼저 관리자는 통제센터를 통하여 시스템을 프로펠러 수차 분해 및 조립모드로 설정하고 작업자들의 휴대폰 전화번호와 작업자 이름, 담당업무 등을 관리자 컴퓨터(450)를 통하여 등록한다.
이어서 작업지시명령을 하달하면 디스플레이(430)에 프로펠러 수차 분해 매뉴얼 자료가 표시된다. 작업자들은 화면에 표시된 작업 매뉴얼에 따라 먼저 업 스트림 드래프트 튜브 라이너(204) 인출공정을 수행한다. 먼저 루스 플랜지(206)의 고정 너트 및 케이싱 볼트와 너트를 분리한 후에 크레인(310)을 이용하여 인출한다. 이때 업 스트림 드래프트 튜브 라이너(204)의 여유로운 인출이 되기 위해 루스 플랜지(206)부를 여유 있게 풀어놓고, 드래프트 튜브 라이너(204)의 수평 유지 및 조정을 위해 체인블록을 이용한다. 분리된 각 부품들에는 기존의 전자식별태그가 없는 경우에는 새롭게 전자식별태그를 부착시키고 작업자는 자신의 단말기로 부품에 부착된 전자식별태그를 리드하고 리드된 정보와 함께 화면에 표시된 각 부품코드를 보고 단문메시지를 작성하여 전송한다. 제어부(410)에서는 단문메시지에 포함된 전자식별코드를 해당하는 부품코드와 매칭시켜서 등록한다. 이후부터는 전자식별코드에 응답하여 관련된 데이터를 대응하는 부품의 데이터로 기억시킨다.
디스차지 링(208) 인출공정)을 위해 먼저 러너 블레이드(202) 와 디스차지 링(208) 사이의 유격을 측정한다. 유격 측정 시 장착 상태대로 측정하면 무의미하 며, 수차 발전기가 운전 중 러너 블레이드(202)가 원심력에 의해 최대한 바깥으로 밀려났을 때를 가상하여 측정한다. 측정치는 작업자가 단문메시지로 제어부(410)에 전송하여 데이터베이스(466)에 기록한다.
상기와 같은 가상 상황을 만들어 주기 위해 러너 블레이드(202)와 허브(210) 사이 틈새에 쐐기를 박아 러너 블레이드(202)를 최대한 바깥쪽으로 밀어놓고 유격을 측정한다. 측정치는 작업자가 단문메시지로 제어부(410)에 전송하여 데이터베이스(466)에 기록한다. 디스차지 링(208) 고정은 러너 블레이드(202)와의 유격 유지를 위해 고정부에 테이퍼진 핀이 4개소에 설치되어 있으므로 각각 구멍의 번호를 마킹하여 차후 조립시 섞이지 않도록 주의 한다.
테이퍼 핀 인출 후 디스차지 링(208)에 와이어로프 및 체인블록을 설치 크레인 후크에 걸어 고정 볼트 분리 후 러너(202)에 충격이 가하지 않도록 주의하며 인출하고, 디스차지 링(208) 인출 후 스터핑 박스 인출공정을 위해 작업대를 설치한다.
스터핑 박스 인출공정은 작은 여러 부품으로 구성되어 있으며 분해순서 및 카본의 손상에 주의한다. 특히 스터핑 박스 구성품들이 장시간 물속에 잠겨 있었던 구성품들로 청결상태가 나쁜 상태이므로 분해시 미끄럼에 의한 낙하 및 안전사고에 주의한다.
먼저 회전축 기밀 부품 커버(212)는 2조각으로 구성되어 있으며 렌치볼트를 분리하여 회전축 기밀 부품 커버(212)를 분해 인출한다. 이제는 스터핑 박스 인출공정은 하류 측에서 상류 측으로 다음 순서로 인출한다. 회전축 시일 패킹 박스 커 버(214)는 2조각으로 구분되며, 정밀한 진원을 위해 리머볼트 2개가 설치되어 있다. 리머 볼트 및 회전축 시일 패킹 박스 커버(214)의 고정 볼트를 분리한 후 커버(214)를 분해 인출한다.
회전축 시일 패킹 박스(216)는 2조각으로 분리되며 리머볼트 및 소켓 볼트를 분리함으로 인출된다. 이때 내부에 카본(218) 4조각, 카본홀더(220) 4조각이 내장되어 있어 커버(214) 분리시 낙하되지 않도록 주의하며 인출한다.
회전축 시일 패킹 박스(216), 워터 디플렉터(224)를 분해 인출함으로 스터핑 박스 분해 인출공정 중 워터 시일 부분은 완료된다.
다음으로 회전축 실 서포트(226)는 2조각으로 구성되어 있어 육각 볼트를 분리한 후 인출한다. 다음 오일 디플렉터(227)를 2조각으로 분리 인출한 다음, 베어링 패킹 박스 커버(228)를 리머볼트와 소켓볼트로 분리 후 인출한다. 이때 내부에 카본(230) 4조각, 카본홀더(232) 4조각이 내장되어 있어 베어링 패킹 박스 커버(228) 분리시 낙하되지 않도록 주의하며 인출한다.
다음 마지막 작업으로 베어링 패킹 박스(234)를 2조각으로 인출하면 스터핑 박스 인출공정이 완료된다.
가이드 베어링 실링 박스 인출공정을 위해서 에어벤트 파이프, 오일 드레인 파이프, 물 공급 파이프, 워터 드레인 파이프, 워터와 오일 드레인 파이프 등을 분리 인출한다.
이때 파이프 라인의 형상이 복잡하여 조립시 순조로운 작업을 위해 분해시 분해 순서 및 위치를 마킹한다.
다음은 베어링 실링 박스(236)가 2조각으로 구분되어 있어 연결부 및 고정부 볼트를 분리하여 인출한다.
샤프트 커플링 분리공정은 발전기와 수차의 연결부로서 커플링 볼트 M42mm 6개를 풀어낸 후 2개는 가조립 상태로 체결한다. 2개의 커플링 볼트는 러너 샤프트 인출공정시 마지막에 풀어낸다. 이때 커플링(156) 하부에 위치한 커플링 볼트는 공구 체결이 불가하여 볼트를 풀어 낼 수 없으므로 하부에 위치한 볼트를 크레인(310)을 이용하여 수차발전기를 강제 회전시켜 공구 체결가능 위치에 놓는다. 이와 같은 작업을 반복 하면서 커플링 볼트를 풀어낸다.
가이드 베어링 인출공정은 가이드 베어링(238)이 2 조각으로 구성되었으며, 분해 인출 전 상, 하류 측 가이드 베어링(238) 유격을 측정한다. 측정치는 작업자가 단문메시지로 제어부(410)에 전송하여 데이터베이스(466)에 기록한다. 유격 측정 후 가이드 베어링(238)을 상류측으로 50% 정도 인출한 다음, 맞은 편 하류 측에 가이드 베어링(238)을 인출시 샤프트(240)의 처짐을 방지하기 위한 2개의 잭 볼트를 45°격으로 배치하여 러너 샤프트(240)를 지지한 다음, 가이드 베어링(238)을 수차 본체에서 인출하여 2조각으로 분리하여 크레인(310)을 이용하여 인출한다.
러너 샤프트(240) 인출공정은 러너(202)에 천 로프 및 와이어로프를 이용 풀리지 않도록 크레인(310)에 매단 후 샤프트 커플링(156) 분리공정에서 남겨둔 2개의 커플링 고정 볼트를 분리한 다음 크레인(310)을 이용 분해 인출한다. 이때 러너 샤프트(240) 인출시 커플링(156)을 분리하면 내부에 러너 블레이드 조작용 오일 공급 샤프트가 내장되어 있다, 커플링(156)을 작업공구가 들어갈 정도 벌린 다음 오 일 공급 파이프 플랜지를 분리한다. 그리고 러너 샤프트(240) 인출 후 오일 공급 파이프를 하류 측으로 인출한다.
이와 같이 실시함으로써 프로펠러 수차의 분해공정을 완료하게 된다．
본 발명에서는 각 부품에 부착된 전자식별태그를 리드하면 자동적으로 대형 화면에 대응된 부품의 전자 매뉴얼 내용이 표시되므로 이를 보면서 작업을 진행하므로 모든 작업자들이 다음 작업순서를 예측할 수 있고 작업능률이 향상되며 안전하게 작업할 수가 있다.
수차 분해 공정에 의해 분해된 수차의 각 부품들과 보조기기들은 분해 기기 점검 공정을 실시하여 보수를 실시한 다음에 수차 조립공정을 수행한다.
이와 같이 각 장치에 대한 점검 및 보수를 실시한 후에 조립을 실시하되 조립은 분해의 역으로 실시한다．
조립 공정은 분해과정에서 모든 부품에 전자식별 태그가 전부 부착된 상태이므로 단말기(500)를 통해 전자식별태그를 리드하고 리드된 내용을 단문메시지로 제어부에 송출하면 화면내용이 자동적으로 전환되어 표시된다.
발전기 조립 단계와 연계된 작업으로 먼저 시행한 수차 조립 단계 중 가이드 베어링 조립공정까지는 완료된 상태로 수차 조립 단계의 가이드 베어링 실링 박스 조립 공정부터 기술한다.
가이드 베어링 실링 박스 조립공정은 2조각으로 구성된 실링 박스(236)를 파이프 플랜지부 방향을 확인하여 고정 조립 후, 워터 & 오일 드레인 파이프, 워터 드레인 파이프, 물 공급관, 오일 드레인 파이프, 에어벤트 파이프 등을 조립한다. 이때 파이프 형상이 복잡하므로 위치가 서로 바뀌지 않도록 신중을 기한다. 본 발명에서는 부품별로 전자식별태그를 부착시키고 이를 데이터 베이스에 등록시켜서 현장에서 실시간적으로 관리하므로 서로 바뀌거나 하는 문제 발생을 없앨 수 있다.
스터핑 박스 조립공정은 분해기기 점검 보수공정에서 청소 및 도장이 완료된 상태여야 하며 분해의 역순으로 다음과 같은 순서로 시행한다.
베어링 패킹 박스(234)를 2조각으로 구성되어 있어 분해시 표시한 마킹 포인트를 확인하며 조립한다.
카본(230) 4조각, 카본홀더(232) 4조각을 샤프트 접촉면에 윤활제를 바르고(초기 기동시 카본 손상방지를 위함) 순서대로 조립한 후 베어링 패킹 박스 커버(228)를 리머볼트 와 소켓볼트로 조립한다.
오일 디플렉터(226) 2조각을 러너 샤프트(240)에 밀착 조립 후 샤프트 시일 서포트(226)를 조립한다. 이때 샤프트 시일 서포트(226)가 2조각으로 연결부에 시트 개스킷(0.5T)을 사용 수밀을 유지한다.
워터 디플렉터(224)를 샤프트에 밀착 조립 후 샤프트 시일 패킹 박스(222)를 조립한다. 이때 워터 시일의 흐름이 원활할 수 있도록 구멍 위치를 정확히 맞추고 누수 방지를 위해 규격품의 오링을 사용한다.
카본(218) 4조각, 카본홀더(220) 4조각을 샤프트 접촉면에 윤활제를 바르고 순서대로 조립 후, 샤프트 실 패킹 박스(216) 2조각을 리머볼트 및 소켓볼트로 조립한다.
스터핑 박스 마지막 작업으로 샤프트 기밀 부품 커버(212) 2조각을 렌치 볼 트로 조립 후 냉각수 펌프를 수동 기동하여 파이프 라인 연결부 누수 및 통수 상태를 점검하여 누수량이 허용 범위 안에 들어오면 스터핑 박스 조립상태는 양호하다.
디스차지 링(208) 조립공정은 디스차지 링(208)을 1톤 체인블럭 2개와 와이어로프 2개를 이용 수평을 유지하면서 러너 블레이드(202)에 충격이 가하지 않도록 주의하여 조립한 다음 러너 블레이드(202)와 디스차지 링(208) 사이의 유격이 1.5~0.375이내에 들어오는지 확인한다. 이때 반드시 러너 블레이드(202) 장착 상태대로 측정하면 무의미 하며, 수차발전기 운전 중 러너 블레이드(202)가 원심력에 의해 최대한 바깥으로 밀려났을 때를 가상하여 측정한다. 위와 같이 가상 상황을 만들어 주기 위해 러너 블레이드(202)와 허브(210) 사이 틈새에 쐐기를 박아 러너 블레이드(202)를 최대한 바깥쪽으로 밀어놓고 유격을 측정한다.
업 스트림 드래프트 튜브 라이너 조립공정은 크레인(310)을 이용하여 이동 후 루스 플랜지(206) 의 스테이 너트 및 케이싱 볼트, 너트를 대각선 방향으로 균일하게 조임 작업함으로 완료된다.
본 발명에 따르면, 프로펠러 수차 분해 및 조립 작업시 작업자가 현장에서 자신의 단말기로 부품의 전자식별태그를 리드하고 단문메시지로 이를 제어부에 전송하면 대응하는 매뉴얼 화면이 디스플레이 되므로 복잡한 프로펠러 수차 터빈의 분해 및 조립공정을 화면을 보면서 작업할 수 있으므로 전문적으로 숙련되지 않은 작업자라도 손쉽게 작업이 가능하므로 작업능률이 향상되고 측정된 값들은 자동적으로 데이터베이스로 구축되며 모든 작업내용이 동영상으로 촬영되므로 작업 후에 작업진행상황의 재검검할 수 있으며 다음 보수 작업시 참고로 활용될 수 있게 된다. 또한 모든 부품에 대한 부품이력이 데이터베이스로 구축되므로 부품의 교체시기 등을 일목요연하게 관리할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의해 분해 점검 보수되는 프로펠러 수차 발전소의 구조를 보인 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 프로펠러 수차 터빈의 분해 및 조립공정 지원장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 프로펠러 수차 발전기의 구조를 보인 단면도이다.
도 4는 도 3의 수차 부분의 부분 확대도이다.

Claims (1)

  1. 프로펠러 수차 부품들에 부착된 전자식별태그;
    각 작업자들이 휴대하고 상기 전자식별태그를 리드할 수 있는 전자식별태그 리더기가 내장되고, 리드된 상기 전자태그의 정보와 측정 데이터를 단문메세지로전송하는 휴대 단말기;
    상기 휴대 단말기와 교신하기 위한 통신 모듈;
    발전기 실에 설치된 대형 디스플레이;
    상기 발전기 실내의 상황을 촬영하기 위한 카메라;
    상기 휴대 단말기의 식별번호를 등록하기 위한 관리자 컴퓨터;
    프로펠러 수차 발전기의 보수를 위한 프로펠러 수차 분해 및 조립공정의 전자 매뉴얼 자료가 저장되고 프로펠러 수차의 각 부품들에 대응하는 전자식별코드에 대응하여 측정값 문자데이터가 기억되는 데이터베이스; 및
    상기 관리자 컴퓨터를 통하여 등록된 상기 휴대 단말기와 상기 통신 모듈을 통하여 단문 메세지를 교신하고, 상기 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 모드에서 상기 데이터베이스의 수차 분해 및 조립 고정의 전자 매뉴얼을 분해 및 조립 순서에 따라 순차적으로 상기 대형 디스플레이에 표시하고, 상기 발전기 실내의 프로펠러 수차 분해 및 조립 작업 상황을 상기 카메라로 촬영하여 상기 대형 디스플레이에 실시간으로 표시하며, 상기 휴대 단말기와 단문 메세지 방식으로 교신하여 현재 분해 또는 조립되는 프로펠러 수차 부품의 전자식별태그의 인식에 응답하여 관련된 수차 분해 또는 조립 매뉴얼 내용을 상기 대형 디스플레이에 표시하고, 분해 및 조립시 측정된 측정값과 분해 및 조립 동영상을 해당 부품의 전자식별코드와 함께 수차 보수작업 데이터베이스로 구축하여 상기 데이터베이스에 저장하는 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원프로그램을 실행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 프로펠러 수차 분해 및 조립공정 지원 장치.
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