KR100988439B1 - 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치에 관한 것으로서, 상부 다이아프램을 분해 상태 그대로 거치대에 거치할 수 있도록 함으로써, 분해부터 조립시까지 일체의 중간 뒤집기 공정이 불필요하고, 전공정을 일관(one-pass) 작업으로 수행할 수 있는 복합 기능의 수행이 가능함에 따라 작업소요시간을 절감할 수 있어 궁극적으로 공기 지연을 방지할 수 있는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사각 프레임 형상의 하부 프레임부 및 상부 프레임부와; 상기 하부 프레임부 및 상부 프레임부를 모서리에서 각각 수직으로 지지하는 지지 프레임부와; 상부 다이아프램이 분해 상태 그대로 장착될 수 있도록 그 상부 다이아프램의 분할 면과 상기 하부 프레임부 상면 사이에 결합 고정되는 체결고정수단을 포함하여 구성된 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치를 제공하고자 한다.

터빈, 상부 다이아프램, 거치장치, 상부 프레임부, 하부 프레임부, 체결고정수단

Description

터빈용 상부 다이아프램의 거치장치{Upper diaphragm work frame for turbin}

본 발명은 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부 다이아프램을 분해 상태 그대로 거치대에 거치할 수 있도록 하는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치에 관한 것이다.

일반적으로, 터빈은 물, 가스, 증기 등의 유체를 노즐로 내뿜게 하여, 기계적 에너지를 얻는 원동기로 유체의 종류에 따라 증기터빈, 가스터빈, 수력터빈 등으로 구분된다.

이러한 기능을 하는 터빈은 고압, 중압, 저압의 삼압 차실로 구성되고, 발전기가 동일 축 선상에 유압커플링으로 연결되어 회전하게 된다.

이때, 상기 터빈의 회전날개(bucket)의 사이에 장착되어 터빈 각단의 압력차를 유지하기 위한 격판으로서, 상기 회전날개의 열과 함께 단을 형성하고, 각 단의 기밀을 유지하는 다이아프램이 구성되어 있다.

이러한 다이아프램은 내,외부링 사이에 고정날개가 일체로 형성된 한 열로 상,하부로 이루어진 2분할 구조로 되어 있다.

그런데, 상기 다이아프램의 정비 공정인 분해, 조립 및 샌드 블라스팅, 비파괴 검사 등의 공정 시, 상기 다이아프램을 상,하부로 2분할하여 이를 거치대에 거치한 상태에서 상기 공정을 수행하게 되는 바, 하부 다이아프램은 분해상태, 즉 'U'자 형상 그대로 거치대에 내려 놓아 안정적인 거치상태를 유지하게 되지만, 상부 다이아프램은 이를 거치시키는 전용 거치장치가 개발되어 있지 않아 상기 상부 다이아프램의 분해 상태에서, 추가적인 뒤집기(turn over) 공정을 수행하여 거치대에 거치될 수 있도록 한다.

상기 상부 다이아프램의 뒤집기 공정에 대하여 설명하면, 하부 다이아프램으로부터 상부 다이아프램을 분해하기 위하여 그 상부 다이아프램의 외주연측의 결합홀에 아이 볼트(I-bolt) 및 와이어를 걸고, 크레인으로 들어올려 하부 다이아프램으로부터 상부 다이아프램을 분해한 후, 상부 다이아프램을 바닥에 내려 놓게 된다.

상기 상부 다이아프램을 내려 놓은 상태에서, 그 분할 면의 결합홀에 상기 아이 볼트 및 와이어를 걸고, 뒤집기 공정을 수행하여 크레인으로 들어올리게 된다.

마지막으로, 'U'자형으로 뒤집기된 상부 다이아프램을 단순 보관 기능만을 가지고 있는 거치대에 내려 놓아 안정적으로 거치하여 보관하게 된다.

이와 같이 분해, 조립 및 샌드 블라스팅, 비파괴 검사 등과 같은 작업을 수 행하기 위한 상부 다이아프램의 추가적인 뒤집기 공정은 그 작업 공정이 복잡하고, 전체 작업 시간의 약 13~15%를 차지하므로 작업 시간이 많이 걸리는 문제점이 있어 공기 지연 등의 잠재 요인이 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 상부 다이아프램의 뒤집기 공정이 필요 없고, 분해부터 조립 완료시까지 작업 공정의 변경 없이 일관(one-pass)작업의 수행이 가능한 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사각 프레임 형상의 하부 프레임부(11) 및 상부 프레임부(12)와; 상기 하부 프레임부(11) 및 상부 프레임부(12)를 모서리에서 각각 수직으로 지지하는 지지 프레임부(13)와; 상부 다이아프램(100)이 분해 상태 그대로 장착될 수 있도록 그 상부 다이아프램(100)의 분할 면(110)과 상기 하부 프레임부(11) 상면 사이에 결합 고정되는 체결고정수단(20)을 포함하는 육면체 형상의 프레임 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 체결고정수단(20)은 상기 상부 다이아프램(100)의 분할 면(110)의 양쪽 외측면에 천공되어 그 내측면으로 나사산을 갖는 결합홀부(21)와; 상기 결합홀부(21)에 체결되는 결합구(22a)를 갖는 일정한 길이의 별도 부재로 원형으로 이루어진 몸체의 하단부 외주연에 수평 방향으로 형성된 핀고정홀(22b)을 갖는 체결지지부(22)와; 상기 하부 프레임부(11)의 사이에 일정한 간격을 두고 배치되어 있는 하부 보강프레임부(11a)의 상면에 볼트 체결되어 고정되는 플레이트면(23a)이 일체 구비되고, 상기 체결지지부(22)의 몸체가 끼움 고정되도록 지지부 결합홀(23b)이 구비되며, 상기 체결지지부(22)의 핀고정홀(22b)과 일치되어 록킹핀(24)을 통해 그 체결지지부(22)와 함께 고정 가능하도록 형성된 핀고정홀(23c)을 갖는 홀더부(23)와; 상기 체결지지부(22) 및 홀더부(23)의 핀고정홀(22b,23c)에 끼움 고정되는 록킹핀(24)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부 및 상부 프레임부(11,12)는 그 사이에 일정한 간격을 두고 하부 및 상부 보강프레임부(11a,12a)가 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 보강프레임부(12a)의 간격 사이에 상부 다이아프램(100)의 양측을 고정시킬 수 있도록 다이아프램 지지용 핀(12a-1)이 장착된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상부 프레임부(12)는 상부 다이아프램(100)의 정비 공정 시 매 공정마다 각각의 작업장으로 크레인을 통해 이동시킬 수 있도록 와이어를 걸 수 있도록 하는 고정부(14)가 장착된 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치에 의하면, 상부 다이아프램의 뒤집기 공정이 필요 없고, 분해부터 조립 완료시까지 작업 공정의 변경 없이 일관(one-pass)작업의 수행이 가능함에 따라 작업소요시간 및 공정 단축으로 인한 노무비의 절감을 도모할 수 있어 궁극적으로 공기 지연을 방지할 수 있는 효과가 있다.

더불어, 종래의 뒤집기 수행 공정을 위한 크레인 사용 횟수의 감소에 따른 동력 소비를 절감할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치를 나타내는 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치를 나타내는 정면도 및 측단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치의 체결고정수단을 나타내는 도면이다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램을 고정하는 다이아프램 지지용 핀을 나타내는 도면이다.

본 발명은 터빈용 다이아프램의 정비 공정 시, 조립 완료시까지 공정의 변경 없이 일관 작업, 즉 연속 공정이 가능하도록 상부 다이아프램(100)을 분해 상태, 즉 역'U'자 형상 그대로 장착하여 복합 기능의 정비 공정을 수행 가능하도록 하는 거치장치(10), 즉 지그(Jig)에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 육면체 형상의 프레임 구조로서, 사각 프레임 형상의 하부 프레임부(11) 및 상부 프레임부(12)와, 상기 하부 프레임부(11) 및 상부 프레임부(12)를 모서리에서 각각 수직으로 지지하는 지지 프레임부(13)로 크게 구성되 어 있다.

이때, 상기 상부 다이아프램(100)의 중량, 크기, 작업 조건, 작업 내용, 효율적 운영관리, 크레인 용량 등을 고려하여 상기 거치장치(10)의 크기를 결정하게 된다.

고압 및 중압의 다이아프램은 중량 및 크기가 작으므로 터빈 내에 구성되어 있는 다이아프램 전체를 거치하고, 저압의 다이아프램은 중량 및 크기가 크므로 이보다 적은 개수, 약 6개의 다이아프램을 거치하여 운반하도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 상부 다이아프램(100)이 분해 상태 그대로 장착될 수 있도록 그 상부 다이아프램(100)의 분할 면(110)을 상기 하부 프레임부(11) 내에 일정한 간격을 두고 배치된 하부 보강프레임부(11a)에 고정시킬 수 있는 체결고정수단(20)이 구비되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 체결고정수단(20)은 상기 상부 다이아프램(100)의 분할 면(110)의 양쪽 외측면에 천공되어 그 내측면으로 나사산을 갖는 결합홀부(21)와; 상기 결합홀부(21)에 체결되는 결합구(22a)를 갖는 일정한 길이의 별도 부재로서, 원형으로 이루어진 몸체의 하단부 외주연에 수평 방향으로 형성된 핀고정홀(22b)을 갖는 체결지지부(22)와; 상기 하부 보강프레임부(11a)의 상면에 볼트 체결되어 고정되는 플레이트면(23a)이 일체 구비되고, 원형의 상기 체결지지부(22)의 몸체가 끼움 고정되도록 지지부 결합홀(23b)이 구비되며, 상기 체결지지부(22)의 핀고정홀(22b)과 일치되어 록킹핀(24)을 통해 그 체결지지부(22)와 함께 고정 가능하도록 형성된 핀고정홀(23c)을 갖는 홀더부(23)와; 상기 체결지지부(22) 및 홀더부(23)의 핀고정홀(22b,23c)에 끼움 고정되는 록킹핀(24)으로 구성되어 있다.

이때, 상기 상부 다이아프램(100)의 규격에 따라 그 결합홀부(21) 사이의 길이가 달라지게 되므로 상기 거치장치(10)의 하부 보강프레임부(11a)에 고정되는 홀더부(23)의 장착 위치 또한 각각 다르게 세팅되는 것이 바람직하며, 상기 상부 다이아프램(100)에 결합된 체결지지부(22)가 홀더부(23)에 용이하게 안착될 수 있도록 상기 지지부 결합홀(23b)은 슬롯 형상으로 이루어져 있다.

또한, 상기 체결지지부(22)의 부식을 방지하기 위하여 그 체결지지부(22)의 표면은 부식 방지용 착색 코팅이 이루어진 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 상부 다이아프램(100)을 분해 상태 그대로 상기 거치장치(10)의 하부 보강프레임부(11a)에 고정하게 될 경우, 그 상부 다이아프램(100)의 외주연측, 즉 장착한 상태에서의 상측은 그 좌,우 양측이 비대칭으로 이루어져 일측으로 기울어지는 바, 이를 방지하기 위하여 상기 상부 프레임부(12) 내에 일정한 간격을 두고 배치되어 있는 상부 보강프레임부(12a) 사이에 다이아프램 지지용 핀(12a-1)이 장착되어 상부 다이아프램(100)의 양측을 고정시키게 된다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상부 다이아프램(100)의 두께가 각각 상이할 경우, 상기 다이아프램 지지용 핀(12a-1)을 조절하여 상부 다이아프램(100)을 고정시키게 된다.

한편, 상기 상부 다이아프램(100)의 정비 공정인 분해, 조립 및 샌드 블라스 팅, 비파괴 검사 등의 공정 시, 매 공정마다 이를 각각의 작업장으로 이동시키게 되는데, 크레인을 통해 이를 이동시킬 수 있도록 상부 프레임부(12)에 상기 와이어를 걸 수 있도록 하는 고정부(14)가 장착되어 있다.

따라서, 이와 같이 크레인을 통해 거치장치(10)를 운반할 경우, 한번에 여러개씩 상부 다이아프램(100)을 각각의 작업장으로 운반이 가능하게 되므로 종래에 한개씩 운반하는 것보다 운반 시간이 대폭 단축되어 작업 능률이 향상되며, 분해부터 조립공정까지 전공정을 거치는 동안, 공정의 변경 없이 일관 정비가 가능한 복합 기능을 수행할 수 있게 된다.

이때, 상기 상부 다이아프램(100)을 크기별로 좌,우 대칭이 되도록 배치하여 이동시 무게 평형이 이루어지도록 하는 것이 안전 측면에서 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치의 작동 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상부 다이아프램(100) 외주연측에 아이 볼트(I-bolt) 및 와이어를 걸고, 크레인으로 약 1.5m 들어올린다.

상기 상부 다이아프램(100)을 들어올린 상태에서 그 분할 면(110)의 결합홀부(21)에 전용 거치장치(10)의 구성품의 하나인 체결지지부(22)를 결합한다.

다음으로, 상기 크레인을 통해 상부 다이아프램(100)을 거치장치(10)로 이동시켜 거치장치(10)의 홀더부(23)에 상기 체결지지부(22)를 안착시킨 다음, 흔들림이나 탈락 방지를 위해 이들 사이에 록킹핀(24)을 체결한다.

상기 상부 다이아프램(100) 상측의 흔들림을 방지하기 위해 상부 보강프레임 부(12a)에 장착된 다이아프램 지지용 핀(12a-1)을 조절하여 상부 다이아프램(100)을 고정시킨다.

상기 상부 다이아프램(100)의 정비 공정 시에 작업장을 옮기게 될 경우, 거치장치(10)의 고정부(14)에 와이어를 걸어 크레인을 통해 상기 거치장치(10)를 이동시키므로 한번에 여러개씩 각각의 작업장으로의 운반이 가능하다.

따라서, 본 발명은 상부 다이아프램(100)을 분해 상태 그대로 거치장치(10)에 거치할 수 있도록 함으로써, 분해부터 조립시까지 일체의 중간 뒤집기 공정이 불필요하고, 전공정을 일관(one-pass) 작업으로 수행할 수 있으면서 복합 기능의 수행이 가능토록 하는 새로운 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치를 나타내는 사시도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치를 나타내는 정면도 및 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치의 체결고정수단을 나타내는 도면,

도 5는 본 발명에 따른 터빈용 상부 다이아프램을 고정하는 다이아프램 지지용 핀을 나타내는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 거치장치 11 : 하부 프레임부

12 : 상부 프레임부 13 : 지지 프레임부

14 : 고정부 20 : 체결고정수단

21 : 결합홀부 22 : 체결지지부

23 : 홀더부 24 : 록킹핀

Claims (7)

1. 사각 프레임 형상의 하부 프레임부(11) 및 상부 프레임부(12)와;

   상기 하부 프레임부(11) 및 상부 프레임부(12)를 모서리에서 각각 수직으로 지지하는 지지 프레임부(13)와;

   상부 다이아프램(100)이 분해 상태 그대로 장착될 수 있도록 그 상부 다이아프램(100)의 분할 면(110)과 상기 하부 프레임부(11) 상면 사이에 결합 고정되는 체결고정수단(20)을 포함하는 육면체 형상의 프레임 구조로 이루어지며,

   상기 하부 및 상부 프레임부(11,12)는 그 사이에 일정한 간격을 두고 하부 및 상부 보강프레임부(11a,12a)가 배치되며,

   상기 상부 보강프레임부(12a)의 간격 사이에 상부 다이아프램(100)의 양측을 고정시킬 수 있도록 다이아프램 지지용 핀(12a-1)이 장착된 것을 특징으로 하는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 체결고정수단(20)은 상기 상부 다이아프램(100)의 분할 면(110)의 양쪽 외측면에 천공되어 그 내측면으로 나사산을 갖는 결합홀부(21)와;

   상기 결합홀부(21)에 체결되는 결합구(22a)를 갖는 일정한 길이의 별도 부재로 원형으로 이루어진 몸체의 하단부 외주연에 수평 방향으로 형성된 핀고정홀(22b)을 갖는 체결지지부(22)와;

   상기 하부 보강프레임부(11a)의 상면에 볼트 체결되어 고정되는 플레이트면(23a)이 일체 구비되고, 상기 체결지지부(22)의 몸체가 끼움 고정되도록 지지부 결합홀(23b)이 구비되며, 상기 체결지지부(22)의 핀고정홀(22b)과 일치되어 록킹 핀(24)을 통해 그 체결지지부(22)와 함께 고정 가능하도록 형성된 핀고정홀(23c)을 갖는 홀더부(23)와;

   상기 체결지지부(22) 및 홀더부(23)의 핀고정홀(22b,23c)에 끼움 고정되는 록킹핀(24)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 상부 프레임부(12)는 상부 다이아프램(100)의 정비 공정 시 매 공정마다 각각의 작업장으로 크레인을 통해 이동시킬 수 있도록 와이어를 걸 수 있도록 하는 고정부(14)가 장착된 것을 특징으로 하는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 체결지지부(22)는 그 표면이 부식 방지용 착색 코팅 처리된 것을 특징으로 하는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 지지부 결합홀(23b)은 체결지지부(22)가 홀더부(23)에 용이하게 안착될 수 있도록 슬롯 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 터빈용 상부 다이아프램의 거치장치.

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