KR101083343B1 - 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 변압기의 철심 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법에 관한 것으로, 변압기에 사용되는 철심을 이동시키는 크레인과; 상기 철심이 안착되어 고정되도록 상기 철심의 하부 절단면과 대응되는 형상의 단면을 갖는 철심 고정용 마그네트 치구와; 상기 철심이 안착되어 고정된 상기 철심 고정용 마그네트 치구를 이동시킬 수 있도록 상기 철심 고정용 마그네트 치구의 하부에 구비된 이동수단을 포함하여 구성되며, 이송수단이 구비된 철심 고정용 마그네트 치구를 가이드레일의 상측에 배치시키는 단계와; 크레인을 이용하여 상기 가이드레일의 상측에 배치된 철심 고정용 마그네트 치구에 철심을 안착시키는 단계와; 철심이 안착된 철심 고정용 마그네트 치구를 상기 가이드레일을 따라 이동시켜 그 간격을 미세조정하는 단계와; 미세조정이 완료된 철심의 상측에 상부프레임을 적층시키는 단계를 순차적으로 진행함으로써, 변압기의 철심을 조립함에 있어서 철심의 안착 위치를 미세조정 가능하도록 함으로써 작업 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킴과 동시에 인건비를 절감시켜 생산비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 변압기의 철심 조립방법{TRANSFORMER MANUFACTURING DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THREROF}

본 발명은 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 변압기의 철심을 조립함에 있어서 철심의 안착 위치를 미세조정 가능하도록 함으로써 작업 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킴과 동시에 인건비를 절감시켜 생산비용을 감소시킬 수 있는 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로, 변압기란 전자유도작용을 이용하여 교류전압이나 전류의 값을 바꾸는 정지기(靜止器)인데, 전력용 변압기는 변압기로 교류회로에 가해지는 어떤 전압을 그보다 높이거나 혹은 낮은 전압으로 변화시킬 수 있으며 전력은 변하지 아니한 특성을 갖는다.

이와 같은 변압기는 전원에 연결하는 1차 권선과 부하에 연결하는 2차 권선이 같은 철심 위에 감겨져 있으며, 철심은 두께가 0.35㎜인 규소강판이나 퍼멀로이, 페라이트 등의 자성재료를 포개서 필요한 두께로 조립된다.

변압기의 실제 구조는 용량이나 전압에 따라서 다양한 것이나 중요 부분은 권선과 철심이며, 이것을 탱크 안에 넣고 절연내력을 증가시키고, 철심이나 권선에서 발생하는 열을 기름의 대류나 복사에 의해 방열시키기 위해 절연유로 가득채워주게 된다.

철심의 구성은 얇은 규소강판을 사용하지 않고 띠 모양으로 기다란 규소띠강을 테이프 감듯 필요한 단면적이 될 때까지 성층하는 것으로 강판을 포개 성층하는 것보다 철심에서의 손실이나 무부하때의 전류도 적어지는 특성이 있으므로 널리 사용된다.

권선의 기능은 도체에 전류를 흘려서 자기유도를 발생시키는 것으로써 전류를 흐르게 하는 동이나 알루미늄 등의 도체와, 이를 타 부분과 절연시키는 절연체로 구성되어 있다.

도 1은 종래의 변압기 철심을 조립하는 조립장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 의하여 변압기 철심을 조립하는 과정을 순차적으로 기재한 공정 흐름도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 종래의 변압기 철심 적층 작업은, 사람의 손에 전적으로 의존하는 완전 수동에 의한 작업으로, 철심(1)을 이동시킴과 동시에 철심(1)의 위치를 미세조정하는 크레인(2)과, 조립(적층)세팅시 철심(1)을 일정한 위치에 고정시키는 고정용 마그네트 치구(3)로 구성된다.

기존에 작업하고 있는 철심 적층 방법을 기술하면, 고정용 마그네트 치구(3)를 적절하게 배치시키고, 크레인(2)을 사용하여 가공된 철심(1) 내의 홀간 거리를 맞추어서 고정용 마그네트 치구(3)에 안착시킨 후, 세팅이 정확하게 완료되면 철심(1)을 다단으로 적층하게 된다.

이때, 세팅이 정확하지 않은 경우에는 크레인(2)을 이용하여 철심(1)과 철심(1) 사이의 거리가 정확하게 배치될 때까지 고정용 마그네트 치구(3)를 반복적으로 이동시키면서 작업이 수행되어야 한다.

정확한 세팅이 이루어져서 철심(1)의 적층이 완료되면 철심(1)의 상측에 상부 프레임(4)을 적층함으로써 철심(1)의 제작 공정을 완료하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 철심 제작 방법은 철심(1)을 고정용 마그네트 치구(3)로 옮긴 후 철심(1)과 철심(1) 사이의 미세 간격을 조절해야 하므로 크레인(2)의 대기시간이 과다 발생하게 되고, 고정용 마그네트 치구(3)를 적절한 위치에 배치해야 하므로 작업의 준비 시간이 과다 소요되어 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.

또한, 크레인(2)으로 철심(1) 사이의 간격을 미세 조절할 때, 철심(1)의 위치를 일일이 수작업으로 조절하기 때문에 인건비가 많이 소요되며 그에 따라 생산 비용이 증가하게 된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 변압기의 철심을 조립함에 있어서 철심의 안착 위치를 미세조정 가능하도록 함으로써 작업 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킴과 동시에 인건비를 절감시켜 생산비용을 감소시킬 수 있는 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법은, 변압기에 사용되는 철심을 이동시키는 크레인과; 상기 철심이 안착되어 고정되도록 상기 철심의 하부 절단면과 대응되는 형상의 단면을 갖는 철심 고정용 마그네트 치구와; 상기 철심이 안착되어 고정된 상기 철심 고정용 마그네트 치구를 이동시킬 수 있도록 상기 철심 고정용 마그네트 치구의 하부에 구비된 이동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 이동수단은 상기 철심 고정용 마그네트 치구의 하부에 고정 결합되는 판상의 안착 플레이트와, 상기 안착 플레이트의 하부 복수의 개소에 고정 결합되는 브라켓과, 상기 안착 플레이트를 이동시킬 수 있도록 상기 브라켓에 회전 가능하게 구비되는 롤러로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 롤러는 상기 철심 고정용 마그네트 치구가 상기 안착 플레이트의 폭방향을 따라서만 이동 가능하도록 상기 롤러의 회전 중심축이 상기 안착 플레이트의 길이방향과 나란한 방향으로 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이동수단의 일측에는 상기 이동수단의 이동을 선택적으로 구속할 수 있는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 스토퍼는 상기 브라켓의 일측에 형성된 관통공과, 상기 롤러의 둘레 방향을 따라 상기 관통공과 대응되는 위치에 형성된 복수의 고정공과, 상기 관통공과 상기 고정공에 삽입되는 고정핀으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 이동수단이 이동되는 경로를 안내하며 상기 이동수단이 나란하게 배치되도고 하는 별도의 가이드레일이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드레일의 하부에는 상기 가이드레일이 수평을 이루도록 상기 가이드레일의 높이를 조절할 수 있는 높이조절부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 변압기의 철심 조립방법은, 이송수단이 구비된 철심 고정용 마그네트 치구를 가이드레일의 상측에 배치키시는 단계와; 크레인을 이용하여 상기 가이드레일의 상측에 배치된 철심 고정용 마그네트 치구에 철심을 안착시키는 단계와; 철심이 안착된 철심 고정용 마그네트 치구를 상기 가이드레일을 따라 이동시켜 그 간격을 미세조정하는 단계와; 미세조정이 완료된 철심의 상측에 상부프레임을 적층시키는 단계를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 철심 고정용 마그네트 치구 간의 간격을 미세조정하는 단계와 상기 상부프레임을 적층시키는 단계 사이에는 상기 철심 고정용 마그네트 치구를 미세조정된 위치에 고정시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법은 변압기의 철심을 조립함에 있어서 철심의 안착 위치를 미세조정 가능하도록 함으로써 작업 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킴과 동시에 인건비를 절감시켜 생산비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 변압기 철심을 조립하는 조립장치의 구조를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 의하여 변압기 철심을 조립하는 과정을 순차적으로 기재한 공정 흐름도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 변압기의 철심 조립장치의 구조를 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 이동수단을 분해하여 그 구조를 도시한 분해사시도이며,
도 5는 변압기의 철심을 조립하는 방법을 순차적으로 기재한 공정 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 조립방법를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 변압기의 철심 조립장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 이동수단을 분해하여 그 구조를 도시한 분해사시도이며, 도 5는 변압기의 철심을 조립하는 방법을 순차적으로 기재한 공정 흐름도이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 철심 조립장치는, 변압기에 사용되는 철심(1)을 이동시키는 크레인(2)과, 철심(1)이 안착되어 고정되도록 철심(1)의 하부 절단면과 대응되는 형상의 단면을 갖는 철심 고정용 마그네트 치구(100)와, 철심(1)이 안착되어 고정된 철심 고정용 마그네트 치구(3)를 이동시킬 수 있도록 철심 고정용 마그네트 치구(3)의 하부에 구비된 이동수단(100)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

철심(1)은 다수의 규소강판이 적층되어 이루어진 다각 형상의 기둥이 상호 결합되어 조립이 완료되면 대략적으로 'ㅌ'자 형상을 갖는 부재로서 그 외부에 코일이 권취되어 변압기 내부에 설치되는 코어로 사용되는 부품이며, 그 하단면은 일정한 경사를 갖도록 비스듬하게 절단된 절단면을 갖는다.

철심(1)이 안착되는 철심 고정용 마그케트 치구(3)는 철심(1)을 조립(적층)시에 철심(1)을 안전하게 안착시킬 수 있도록 철심(1)의 하단 절단면과 동일한 형상의 단면을 갖도록 형성되어 있다.

이동수단(100)은 철심 고정용 마그네트 치구(3)의 하부에 고정 결합되는 판상의 안착 플레이트(110)와, 안착 플레이트(110)의 하부 복수의 개소에 고정 결합되는 복수의 브라켓(120)과, 안착 플레이트(110)를 이동시킬 수 있도록 브라켓(120)에 회전 가능하게 구비되는 롤러(130)로 이루어진다.

안착 플레이트(110)는 평탄한 판상으로 형성되며 그 상면에는 철심 고정용 마그네트 치구(3)가 단단하게 고정 결합되며, 그 길이는 적어도 철심(1)의 길이보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

브라켓(120)은 'ㄷ'자 형상의 종단면을 갖도록 형성되어 안착 플레이트(110)의 하면에 고정 결합되는 부재로서, 그 단부 중심에는 롤러(130)가 회전가능하게 결합될 수 있도록 회전축(121)이 고정 결합되어 있다.

브라켓(120)의 회전축(121)은 철심 고정용 마그네트 치구(3)가 상기 안착 플레이트(110)의 폭방향을 따라서만 이동 가능하도록 안착 플레이트(110)의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치되어 브라켓(120)은 안착 플레이트(110)의 하면에 고정 결합된다.

롤러(130)는 철심 고정용 마그네트 치구(3)를 선택적으로 이동시킬 수 있도록 브라켓(120)의 회전축(121)에 회전 가능하게 결합되는 부재로서, 철심(1)이 철심 고정용 마그네트 치구(3)에 안착시에 그 무게를 감당할 수 있는 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

이동수단(100)의 일측에는 이동수단(100)의 이동을 선택적으로 구속할 수 있는 스토퍼(140)가 구비되는데, 스토퍼(140)는 브라켓(120)의 일측에 형성된 관통공(141)과, 롤러(130)의 둘레 방향을 따라 관통공(141)과 대응되는 위치에 형성된 복수의 고정공(142)과, 관통공(141)과 고정공(142)에 삽입되는 고정핀(143)으로 이루어진다.

본 실시예에서 관통공(141)은 브라켓(120)의 높이 방향을 따라 회전축(121)의 상측에 형성되지만, 롤러(130)와 상호 중첩되는 브라켓(120) 판면의 어느 위치에 형성되어도 무방하나 가급적 롤러(130) 회전의 중심에서 먼 거리에 형성되는 것이 더 효과적이다.

롤러(130)의 둘레 방향을 따라 관통공(141)과 대응되는 위치의 롤러(130) 판면에 관통 형성된 복수의 고정공(142)은 관통공(141)과 동일한 직경을 갖도록 형성되는 것이 가장 바람직하며, 고정핀(143)이 삽입시에 유동함을 방지할 수 있도록 적어도 관통공(141)의 직경보다는 큰 직경을 갖도록 형성되어야 한다.

고정핀(143)은 관통공(141)의 직경과 거의 동일한 직경을 갖도록 형성되어 관통공(141)에 삽입시에 유동되지 않아야 하며, 그 길이는 적어도 브라켓(120)의 폭보다는 길게 형성되어야 안정적으로 안착 플레이트(110)의 이동을 구속할 수 있다.

그리고, 고정핀(143)의 일측 단부에는 고정핀(143)이 용이하게 이탈되지 않도록 고정핀(143)의 직경보다 큰 직경을 갖는 핀머리가 형성되어 있다.

한편, 이동수단(100)이 이동되는 경로를 안내하며 안착 플레이트(110)가 상호 나란하게 배치되도록 하는 별도의 가이드레일(200)이 더 구비되며, 가이드레일(200)의 하부에는 가이드레일(200)이 수평을 이루도록 가이드레일(200)의 높이를 선택적으로 조절할 수 있는 높이조절부재(210)가 구비되어 있다.

높이조절부재(210)는 가이드레일(200)이 수평을 이루도록 다양한 높이를 갖도록 구비되어 그 중에서 가이드레일(200)을 수평으로 배치할 수 있는 높이조절부재(210)가 선택되어 가이드레일(200)의 하면에 가접합된 상태로 사용되며, 철심(1)의 조립(적층)이 완료된 후에는 탈거시킨 후 별도로 보관할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 철심 조립장치를 이용하여 변압기의 철심을 조립하는 방법은 다음과 같다.

우선, 이송수단(100)이 구비된 철심 고정용 마그네트 치구(3)를 가이드레일(200)의 상측에 배치(S1)시킨다. 여기서, 가이드레일(200)이 수평을 유지할 수 있도록 적당한 높이조절부재(210)를 선택하여 가이드레일(200)의 하면에 가접합시킨 후, 가이드레일(200)을 지면에 설치하게 된다.

철심 고정용 마그네트 치구(3)의 배치가 완료되면 별도의 크레인(2)을 이용하여 가이드레일(200)의 상측에 배치된 철심 고정용 마그네트 치구(3)에 철심(1)을 안착(S2)시킨다.

그 후, 철심(1)이 안착된 철심 고정용 마그네트 치구(3)를 이동수단(100)을 이용하여 가이드레일(200)을 따라 이동시켜 그 간격을 미세조정(S3)한 후, 미세조정이 완료되면 이동수단(100)의 이동을 구속하여 철심(1)을 안정적으로 지지하도록 스토퍼(140)의 고정핀(143)을 관통공(141)과 고정공(142)에 삽입하여 철심 고정용 마그네트 치구(3)를 일정한 위치에 고정한다.

철심 고정용 마그네트 치구(3)를 일정한 위치에 고정되면, 철심(1)의 상측에 상부프레임(4)을 적층(S4)시킨 후 고정함으로써 변압기에 사용되는 철심(1)의 조립이 완료된다.

이상, 본 발명의 변압기의 철심 조립장치 및 이를 이용한 변압기의 철심 조립방법을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다.

본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위에 있음은 말할 나위가 없다.

1 : 철심 2 : 크레인
3 : 철심 고정용 마그네트 치구 100 : 이동수단
110 : 안착 플레이트 120 : 브라켓
130 : 롤러 140 : 스토퍼
141 : 관통공 142 : 고정공
143 : 고정핀 200 : 가이드레일
210 : 높이조절부재

Claims (9)

1. 변압기에 사용되는 철심(1)을 이동시키는 크레인(2)과;
   상기 철심(1)이 안착되어 고정되도록 상기 철심(1)의 하부 절단면과 대응되는 형상의 단면을 갖는 철심 고정용 마그네트 치구(3)와;
   상기 철심(1)이 안착되어 고정된 상기 철심 고정용 마그네트 치구(3)를 이동시킬 수 있도록 상기 철심 고정용 마그네트 치구(3)의 하부에 구비되는 이동수단(100)을 포함하되;
   상기 이동수단(100)은,
   상기 철심 고정용 마그네트 치구(3)의 하부에 고정 결합되는 판상의 안착 플레이트(110)와,
   상기 안착 플레이트(110)의 하부의 복수의 개소에 고정 결합되는 복수의 브라켓(120)과,
   상기 브라켓(120)에 회전 가능하게 구비되고, 상기 철심 고정용 마그네트 치구(3)가 상기 안착 플레이트(110)의 폭방향을 따라서 이동 가능하도록 회전 중심축(121)이 상기 안착 플레이트(110)의 길이방향과 나란한 방향으로 설치되는 롤러(130) 및,
   상기 이동수단(100)의 이동을 선택적으로 구속할 수 있도록, 상기 브라켓(120)의 일측에 형성된 관통공(141)과, 상기 롤러(130)의 둘레 방향을 따라 상기 관통공(141)과 대응되는 위치의 상기 롤러(130) 판면에 관통 형성된 복수의 고정공(142)과, 상기 관통공(141)과 상기 고정공(142)에 삽입되는 고정핀(143)으로 구성되는 스토퍼(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 철심 조립장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 이동수단(100)이 이동되는 경로를 안내하며 상기 안착 플레이트(110)가 상호 나란하게 배치되도록 하는 가이드레일(200)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 변압기의 철심 조립장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가이드레일(200)의 하부에는 상기 가이드레일(200)이 수평을 이루도록 선택적으로 상기 가이드레일(200)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절부재(210)가 설치된 것을 특징으로 하는 변압기의 철심 조립장치.
8. 제6항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 변압기의 철심 조립장치를 이용하여 변압기의 철심을 조립하는 방법으로서,
   상기 이송수단이 구비된 상기 철심 고정용 마그네트 치구를 상기 가이드레일의 상측에 배치시키는 단계(S1)와;
   상기 크레인을 이용하여 상기 가이드레일의 상측에 배치된 상기 철심 고정용 마그네트 치구에 철심을 안착시키는 단계(S2)와;
   철심이 안착된 상기 철심 고정용 마그네트 치구를 상기 가이드레일을 따라 이동시켜 그 간격을 미세조정하는 단계(S3)와;
   미세조정이 완료된 철심의 상측에 상부프레임을 적층시키는 단계(S4)를;
   포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 철심 조립방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 철심 고정용 마그네트 치구 간의 간격을 미세조정하는 단계와 상기 상부프레임을 적층시키는 단계 사이에는 상기 철심 고정용 마그네트 치구를 미세조정된 위치에 상기 스토퍼를 이용하여 고정시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 변압기의 철심 조립방법.

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