KR101108087B1 - Evaluation apparatus for large size bearings - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치에 관한 것으로서 특히 풍력 발전기의 회전 블레이드 및 상기 회전 블레이드에 사용되는 베어링을 모사하여 대형 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가할 수 있는 장치에 관한 것이다.

Figure R1020090036000

풍력 발전기, 회전 블레이드용 베어링, 성능 평가, 내구 수명 평가, 피치 베어링

The present invention relates to an apparatus for evaluating the performance and endurance life of a large bearing, and more particularly, to an apparatus capable of evaluating the performance and endurance of a large bearing by simulating the rotating blades of a wind generator and the bearings used for the rotating blades.

Figure R1020090036000

Wind generators, bearings for rotating blades, performance evaluation, endurance life assessment, pitch bearings

Description

대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치{Evaluation apparatus for large size bearings}Evaluation apparatus for large size bearings

본 발명은 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치에 관한 것으로서 특히 풍력 발전기의 회전 블레이드 및 상기 회전 블레이드에 사용되는 베어링을 모사하여 상기 대형 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for evaluating the performance and endurance life of a large bearing, and more particularly, to an apparatus capable of evaluating the performance and the endurance life of a large bearing by simulating a rotating blade of a wind generator and a bearing used for the rotating blade.

일반적으로 풍력 발전기라고 하는 것은 바람으로 회전 블레이드(풍차)를 회전시켜 전기를 일으키는 발전기를 말하는 것으로서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Generally, a wind generator refers to a generator that generates electricity by rotating a rotating blade (windmill) with wind, which will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

상기 도 1은 풍력 발전기의 정면도이고, 도 2는 풍력 발전기의 내부 구조 일부를 개념적으로 도시한 일부 단면도이다.1 is a front view of a wind generator, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view conceptually illustrating a part of an internal structure of a wind generator.

풍력 발전기(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이 바람에 의해 회전되는 회전 블레이드(2)와 상기 회전 블레이드(2)가 수용되는 수용부(3)와 상기 회전 블레이드(2)의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전부(4)로 구성되며, 상기 수용부(3) 및 발전 부(4)를 지지하는 서포트 프레임(5)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the wind generator 1 generates electricity by the rotation of the rotary blade 2 rotated by the wind, the receiving portion 3 in which the rotary blade 2 is accommodated, and the rotation of the rotary blade 2. It is composed of a power generating unit 4 to produce, and includes a support frame (5) for supporting the receiving portion (3) and the power generating portion (4).

이때, 상기 회전 블레이드(2)는 도 2에 나타난 바와 같이 수용부(3)내에 장치되는데, 이때 상기 회전 블레이드(2)가 장치되는 수용부(3)에는 베어링(6)이 장치된다.At this time, the rotary blade 2 is installed in the receiving portion 3 as shown in FIG. 2, in which a bearing 6 is provided in the receiving portion 3 in which the rotating blade 2 is mounted.

또한, 상기 회전 블레이드(2)의 각도를 바람의 속도 즉, 풍속(風速)에 맞게 조절하는 회전 블레이드 제어부(7)가 구비되며, 상기 회전 블레이드(2)의 회전에 의해 전기를 생산하는 발전부(8)를 구비한다.In addition, a rotary blade control unit 7 is provided to adjust the angle of the rotary blade 2 to the speed of the wind, that is, wind speed, the power generation unit for producing electricity by the rotation of the rotary blade (2) (8) is provided.

즉, 상기 회전 블레이드(2)가 방향I로 회전하면서 전기를 생산하며, 불어오는 바람의 속도에 맞추기 위해 방향II로도 회전된다.That is, the rotating blade 2 rotates in the direction I to produce electricity, and also rotates in the direction II to match the speed of the blowing wind.

상기 바람의 속도가 낮을 경우 상기 회전 블레이드(2)를 방향 II로 특정 각도만큼 회전시켜 상기 회전 블레이드(2)에 작용되는 양력을 상승시키게 되며, 반대로 바람의 속도가 지나치게 높아 설정된 출력을 초과하는 경우 상기 회전 블레이드(2)를 반대로 회전하여 양력을 감소시키게 된다.When the wind speed is low, the rotary blade 2 is rotated by a certain angle in the direction II to increase the lift force applied to the rotary blade 2, and on the contrary, when the wind speed is too high to exceed the set output. By rotating the rotary blade 2 in reverse to reduce the lift.

이때, 상기 베어링(6)이 상기 방향II로 회전하는 회전 블레이드(2)를 지지하게 되는데, 이와 같은 베어링(6)은 통상적인 베어링과 달리 크기가 매우 큰 대형 베어링을 사용하게 된다.At this time, the bearing 6 supports the rotating blade 2 rotating in the direction II, and such a bearing 6 uses a large bearing which is very large in size, unlike a conventional bearing.

그런데 상술한 바와 같은 종래 풍력 발전기에 사용되는 대형 베어링(6)은 사용 수명과 같은 베어링 성능 특히 내구 수명을 평가하기가 어려운 문제점이 있었다.However, the large bearing 6 used in the conventional wind generator as described above has a problem in that it is difficult to evaluate the bearing performance such as the service life, in particular, the endurance life.

일반적인 베어링(특히 구름 베어링)의 경우 수명(특히 정격 수명)은 같은 베 어링을 동일조건에서 각각 회전시켰을 때, 90%(신뢰도)가 구름　피로에 의한 플레이킹을 일으키지 않고 회전할 수 있는 실질적인 총 회전수를 말하며, 일정회전속도로 회전시켰을 때는 총 회전시간을 말한다. For ordinary bearings (especially rolling bearings), the service life (especially the rated life) is the actual total rotation that can be rotated by 90% (reliability) without causing rolling fatigue when the same bearings are each rotated under the same conditions. The number refers to the total rotation time when rotated at a constant speed.

그런데 상기 풍력 발전기(1)에 사용되는 대형 베어링(6)의 경우 일반적인 베어링과 달리 회전 속도는 매우 낮으며 상기 회전 블레이드에 걸리는 공력적 추력으로 상기 베어링에 작용되는 하중이 매우 큰 특성이 있다.However, in the case of the large bearing 6 used in the wind generator 1, the rotational speed is very low, unlike a general bearing, and the load acting on the bearing is very large by aerodynamic thrust applied to the rotating blade.

이러한 특성으로 인해 기존의 볼 베어링에 대해 규정된 정격 수명 데이터에 의해서는 대형 베어링의 성능 특히 내구 수명을 평가하기 어려운 문제점이 있었다.Due to these characteristics, it is difficult to evaluate the performance of large bearings, especially the endurance life, based on the rated life data specified for conventional ball bearings.

따라서 상기 대형 베어링(6)의 성능을 평가하기 위해서는 실제 풍력 발전기(1)에 장착하여 시험을 해야 하나 상기 풍력 발전기(1)가 매우 대형, 고중량인 관계로 상기 대형 베어링(6)의 탈부착이 어려운 문제점이 있다.Therefore, in order to evaluate the performance of the large bearing (6), it must be mounted and tested in the actual wind generator (1), but since the wind generator (1) is very large and heavy, it is difficult to attach and detach the large bearing (6). There is a problem.

결국 상기 풍력 발전기(1)의 상태를 모사하여 대형 베어링(6)을 성능을 평가할 수 있는 장치의 개발이 요청되고 있으나, 아직 신뢰성 높은 평가장치가 개발되지 못하고 있다. As a result, the development of a device capable of evaluating the performance of the large bearing 6 by simulating the state of the wind generator 1 has been requested, but a reliable evaluation device has not been developed yet.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 풍력 발전기의 회전 블레이드를 모사하는 모사체와 상기 대형 베어링을 모사하는 피치 베어링과 상기 회전 블레이드에 작용하는 바람을 모사하는 가압장치를 포함하여 상기 대형 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가할 수 있는 장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, the large bearing including a replica to simulate the rotary blades of the wind generator, a pitch bearing to simulate the large bearing and a pressure device to simulate the wind acting on the rotary blades It is an object of the present invention to provide a device that can evaluate the performance and durability life of the.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 링 기어가 장착되는 것으로서 풍력 발전기의 회전 블레이드용 베어링을 모사하는 다수개의 피치 베어링과, 상기 피치 베어링 사이에 장치되어 상기 피치 베어링들을 상호 연동시키는 어댑터와, 상기 링 기어와 치차 결합하여 상기 피치 베어링을 회전하는 회전장치와, 상기 다수개의 피치 베어링 중 외측에 배치되는 피치 베어링의 외측면에 고정되는 프론트 디스크와, 상기 프론트 디스크에 고정되는 것으로서 풍력 발전기의 회전 블레이드를 모사한 모사체와, 상기 모사체 일측에 장치되어 상기 모사체를 일정한 방향으로 가압하여 상기 회전 블레이드에 작용되는 바람을 모사하는 가압장치를 포함하는 대형 베어링의 성능 평가 장치에 특징이 있다.The present invention for achieving the above object is a ring gear is mounted therein a plurality of pitch bearings to simulate the bearing for the rotary blades of the wind generator, an adapter installed between the pitch bearings and interlocking the pitch bearings, Rotation device for gear coupling with the ring gear to rotate the pitch bearing, a front disk fixed to the outer surface of the pitch bearing disposed on the outside of the plurality of pitch bearings, the rotation of the wind generator as fixed to the front disk It is characterized in that the performance evaluation device of a large bearing including a mimic body that simulates a blade, and a pressurizing device installed on one side of the mimic body to press the mimetic body in a predetermined direction to simulate the wind acting on the rotating blade.

이때, 상기 회전장치는 상기 프론트 디스크 외측면에 배치되는 액츄에이터와, 상기 다수개의 피치 베어링 중 하나의 링 기어의 내측면에 치차 결합하는 외접 기어와, 상기 외접 기어에 장치되는 한편 상기 액츄에이터에 의해 회전되는 샤프트를 포함할 수 있다.In this case, the rotary device is provided with an actuator disposed on the outer surface of the front disk, an external gear geared to the inner surface of one ring gear of the plurality of pitch bearings, and the external gear is rotated by the actuator It may include a shaft.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 대형 베어링 성능 평가 장치에 의해 풍력 발전기의 회전 블레이드에 사용되는 대형 베어링을 실제 풍력 발전기의 조건하에서 시험하여 상기 대형 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가할 수 있는 효과가 있다.The large bearing performance evaluation apparatus of the present invention as described above has the effect of evaluating the performance and endurance life of the large bearing by testing the large bearing used for the rotary blades of the wind generator under the conditions of the actual wind generator.

본 발명은 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치에 관한 것으로서 특히 풍력 발전기의 회전 블레이드 및 상기 회전 블레이드에 사용되는 베어링을 모사하여 상기 대형 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가할 수 있는 장치에 관한 것으로서 이하 첨부된 도면과 실시예를 통해 설명한다.The present invention relates to an apparatus for evaluating the performance and endurance life of a large bearing, and more particularly, to an apparatus capable of evaluating the performance and the endurance life of a large bearing by simulating a rotating blade of a wind generator and a bearing used for the rotating blade. It will be described with reference to the drawings and embodiments.

실시예Example

본 실시예에서 설명하고자 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치(100)는 도 3 내지 도 5에 나타난 바와 같이 다수개의 피치 베어링(P), 어댑터(130), 회전장치(170), 프론트 디스크(front disc)(140), 모사체(150), 가압장치(160) 및 수직 베이스(B2), 수평 베이스(B1)를 포함한다.The apparatus 100 for evaluating the performance and durability life of a large bearing to be described in this embodiment includes a plurality of pitch bearings P, an adapter 130, a rotating device 170, and a front disk as shown in FIGS. 3 to 5. and a front disc 140, a replica 150, a pressurizing device 160, a vertical base B2, and a horizontal base B1.

이때, 상기 도 3은 본 발명의 평가장치(100)의 사시도이고, 도 4는 상기 피치 베어링(P), 어댑터(130), 회전장치(170), 프론트 디스크(140)를 각각 분리하여 도시한 일부 분리 사시도이고, 도 5는 상기 회전장치(170)와 피치 베어링(P)의 결 합관계를 도시한 분리 사시도이다.At this time, Figure 3 is a perspective view of the evaluation apparatus 100 of the present invention, Figure 4 shows the pitch bearing (P), the adapter 130, the rotating device 170, the front disk 140 separately shown Partly separated perspective view, Figure 5 is an exploded perspective view showing a coupling relationship between the rotary device 170 and the pitch bearing (P).

본 실시예에서는 상기 피치 베어링(P)이 2개(110,120)가 마련된 경우를 상정하여 설명하기로 한다.In the present embodiment, it will be described assuming that the pitch bearing P is provided with two (110, 120).

상기 피치 베어링(110,120)은 널리 알려진 바와 같이 내부에 링 기어(112,122)가 장착되는 것으로서 베어링 볼(도시되지 않음)이 내재되는 링 형상의 리테이너(121)내측에 장치된다.The pitch bearings 110 and 120 are mounted inside the ring-shaped retainers 121 in which bearing balls (not shown) are embedded, as ring gears 112 and 122 are mounted therein as is widely known.

상기 피치 베어링(110,120)이 풍력 발전기의 회전 블레이드용 대형 베어링을 모사하는 것이다.The pitch bearings 110 and 120 simulate a large bearing for a rotary blade of a wind generator.

상기 어댑터(130)는 상기 피치 베어링(110,120) 사이에 장치되어 상기 피치 베어링(110,120)들을 상호 연동시키게 된다.The adapter 130 is installed between the pitch bearings 110 and 120 to interlock the pitch bearings 110 and 120.

이때 상기 어댑터(130)는 링 형상을 구비하되 상기 다수개의 피치 베어링(110,120)의 링 기어(112,122)사이에 고정되어 상기 피치 베어링(110,120)을 연동시킨다.At this time, the adapter 130 has a ring shape but is fixed between ring gears 112 and 122 of the plurality of pitch bearings 110 and 120 to interlock the pitch bearings 110 and 120.

본 실시예에서는 링 형상을 가지는 어댑터 본체(131)와, 상기 본체(131)의 양측면에 원주방향으로 다수개의 고정홀(131a)을 형성한 것이 예시된다.In this embodiment, an adapter body 131 having a ring shape and a plurality of fixing holes 131a are formed on both sides of the body 131 in the circumferential direction.

그러나 상기 어댑터(130)는 상술한 바와 같이 상기 피치 베어링(110,120)을 연동하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 어댑터(130)가 다른 형상을 구비하는 경우에도 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, the adapter 130 is intended to interlock the pitch bearings 110 and 120 as described above, so long as the adapter 130 has a different shape as long as such an object is achieved, the adapter 130 is in the scope of the present invention. Belonging is natural.

한편, 상기 어댑터(130)의 고정홀(131a)에 고정수단(도시되지 않음, 예를 들 어 볼트등)을 관통시킨 후 상기 피치 베어링(110,120)의 링 기어(112,122)에 형성되는 고정홀(112a,122a)에 삽입시켜 상기 어댑터 본체(131)를 상기 링 기어(112,122)사이에 고정시키게 된다.Meanwhile, a fixing hole (not shown, for example, a bolt, etc.) passes through the fixing hole 131a of the adapter 130 and is formed in the ring gears 112 and 122 of the pitch bearings 110 and 120. The adapter body 131 is fixed between the ring gears 112 and 122 by inserting into the 112a and 122a.

그러나, 본 실시예는 상기 어댑터(130)를 고정하는 일 예에 불과한 것으로서 다른 방법에 의해 상기 어댑터(130)가 상기 링 기어(112,122)에 고정되더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, the present embodiment is only an example of fixing the adapter 130, and even if the adapter 130 is fixed to the ring gears 112 and 122 by another method, all of them belong to the scope of the present invention.

이상 설명한 바와 같은 구성에 의해 상기 2개의 피치 베어링(110,120)이 연동된다.The two pitch bearings 110 and 120 are interlocked by the configuration as described above.

즉, 후술하는 회전장치(170)에 의해 상기 제1피치 베어링(110)의 링 기어(112)가 회전된다.That is, the ring gear 112 of the first pitch bearing 110 is rotated by the rotating device 170 to be described later.

이때 상기 링 기어(112)에 고정된 어댑터(130)도 같이 회전하며 상기 어댑터(130)에 고정되는 제2피치 베어링(120)의 링 기어(122)도 같이 연동되어 회전된다.In this case, the adapter 130 fixed to the ring gear 112 also rotates together, and the ring gear 122 of the second pitch bearing 120 fixed to the adapter 130 also rotates together.

상기 회전장치(170)는 후술하는 프론트 디스크(140) 외측면에 배치되는 액츄에이터(171)와, 상기 피치 베어링(110,120) 중 하나의 링 기어의 내측면에 치차 결합하는 외접 기어(173)와, 상기 외접 기어(173)에 장치되는 한편 상기 액츄에이터(171)에 의해 회전되는 샤프트(175)를 포함할 수 있다.The rotating device 170 is an actuator 171 disposed on the outer surface of the front disk 140, which will be described later, and an external gear 173 geared to the inner surface of one ring gear of the pitch bearing (110, 120), It may include a shaft 175 mounted to the external gear 173 and rotated by the actuator 171.

본 실시예에서는 상기 외접 기어(173)가 제1피치 베어링(110)의 링 기어(112)에 겹합되는 것이 예시된다.In this embodiment, it is illustrated that the external gear 173 overlaps the ring gear 112 of the first pitch bearing 110.

그러나 이는 상기 외접 기어(173)가 장치되는 일 예를 설명한 것에 불과하며 상기 제2피치 베어링(120)의 링 기어(122)의 내측면에 치차 결합하는 것도 가능하다.However, this is merely an example in which the external gear 173 is installed, and it is also possible to gear teeth to the inner surface of the ring gear 122 of the second pitch bearing 120.

또한, 본 실시예에서는 상기 외접 기어(173) 및 상술한 링 기어(121,122) 모두 평 기어(spur gear)인 경우를 예시하고 있다.In addition, in the present embodiment, the external gear 173 and the above-described ring gears 121 and 122 both illustrate spur gears.

그러나, 상기 외접 기어(173) 및 링 기어(121,122)는 상기 회전 장치(170)에서 발생한 회전 동력을 상기 피치 베어링(P)측으로 전달하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 상기 외접 기어(173) 및 링 기어(121,122)가 다른 종류의 기어를 사용하는 경우라 하더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, the external gear 173 and the ring gears 121 and 122 are intended to transmit the rotational power generated from the rotary device 170 to the pitch bearing P side, so long as the objective is achieved. Even if the gear 173 and the ring gears 121 and 122 use different types of gears, they all belong to the scope of the present invention.

이때, 상기 프론트 디스크(140)상에 관통공(143)을 형성하여 상기 회전장치(170)의 샤프트(175) 및 외접 기어(173)가 상기 관통공(143)을 통과한 후 상기 링 기어(112)와 치차 결합하도록 하는 것도 바람직하다.In this case, a through hole 143 is formed on the front disk 140 so that the shaft 175 and the external gear 173 of the rotating device 170 pass through the through hole 143 and then the ring gear ( It is also desirable to gear to 112).

한편 본 실시예와 같이 상기 회전장치(170)의 외접 기어(173)가 제1피치 베어링(110)의 링 기어(112)에 결합되는 경우 상기 샤프트(175)의 길이가 길어져서 처짐이 발생할 우려가 있다.On the other hand, when the external gear 173 of the rotary device 170 is coupled to the ring gear 112 of the first pitch bearing 110 as in the present embodiment, the length of the shaft 175 may be long, which may cause sagging. There is.

따라서, 후술하는 리어 플레이트(190) 일측에 상기 회전장치(170)의 샤프트(173)가 삽입되는 샤프트 서포트 홀(191b)을 형성하는 것이 처짐 방지에 유리하다.Therefore, it is advantageous to prevent the sag from forming a shaft support hole 191b into which the shaft 173 of the rotating device 170 is inserted at one side of the rear plate 190 to be described later.

한편, 본 실시예에서는 상기 액츄에이터(171)로서 모터를 사용하고, 상기 액츄에이터(171)가 감속기(172)를 구비한 것이 예시된다.In the present embodiment, a motor is used as the actuator 171, and the actuator 171 includes the reducer 172.

상기 감속기(172)은 널리 알려진 바와 같이 상기 액츄에이터(171)의 회전 속도를 감속시켜 토크를 증대하기 위한 것이다. The reducer 172 is to increase the torque by reducing the rotational speed of the actuator 171, as is widely known.

한편 상기 회전장치(170)의 저면에 배치되어 상기 회전장치(170)를 지지하는 지지대(180)를 포함하는 것도 바람직하다.On the other hand, it is also preferable to include a support 180 which is disposed on the bottom of the rotating device 170 to support the rotating device 170.

상기 프론트 디스크(140)는 상기 피치 베어링(110,120) 중 외측에 배치되는 피치 베어링(120)의 외측면에 고정된다.The front disk 140 is fixed to an outer surface of the pitch bearing 120 disposed outside of the pitch bearings 110 and 120.

본 실시예에서는 상기 프론트 디스크(140)는 상기 제2피치 베어링(120)의 외측에 고정된 것이 예시된다.In this embodiment, the front disk 140 is fixed to the outside of the second pitch bearing 120 is illustrated.

또한 본 실시예에서는 상기 프론트 디스크(140)가 디스크형상의 본체(141)와 상기 본체(141) 중앙부 일 영역에 주위보다 두께가 얇아 단차가 형성된 장착면(142)이 형성된 것이 예시된다.In addition, in the present embodiment, the front disk 140 has a disk-shaped main body 141 and a mounting surface 142 having a step thickness is formed in the central region of the main body 141 is thinner than the surroundings.

상기 장착면(142)에 후술하는 모사체(150)가 장착, 고정되며, 이를 위해 상기 장착면(142)에 다수개의 고정홀(142a)을 형성하였다.The mimetic body 150 to be described later is mounted and fixed to the mounting surface 142, and a plurality of fixing holes 142a are formed in the mounting surface 142.

한편, 상기 프론트 디스크(140)는 상기 제2피치 베어링(120)에 일측이 고정되고 후술하는 모사체(150)에 타측이 고정되어 상기 모사체(150)가 상기 제2피치 베어링(120)에 고정될 수 있도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 프론트 디스크(140)가 다른 형상을 가지거나 혹은 상기 장착면(142)이 다른 형상을 가지는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.On the other hand, the front disk 140 has one side fixed to the second pitch bearing 120 and the other side is fixed to the mimetic body 150 which will be described later, so that the mimetic body 150 to the second pitch bearing 120 It is an object of the present invention to ensure that the front disk 140 has a different shape or the mounting surface 142 has a different shape, so long as the object can be fixed. Of course.

또한, 본 실시예에서는 상기 본체(141) 가장자리부분에 원주방향으로 다수개 형성된 고정홀(141a)이 마련되어 상기 제2피치 베어링(120)의 리테이너(121)에 형 성되는 고정홀(121a)에 고정수단이 관통 삽입되어 상기 프론트 디스크(140)와 제2피치 베어링(120)이 고정되는 것이 예시된다.In addition, in the present embodiment, a plurality of fixing holes 141a are formed at the edges of the main body 141 in the circumferential direction to the fixing holes 121a formed in the retainer 121 of the second pitch bearing 120. It is illustrated that the fixing means is inserted through the front disk 140 and the second pitch bearing 120 is fixed.

그러나 이와 같은 실시예는 상기 프론트 디스크(140)와 제2피치 베어링(120)이 상호 고정되도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 다른 방법에 의해 고정되는 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속할 것이다.However, this embodiment is intended to ensure that the front disk 140 and the second pitch bearing 120 are mutually fixed, even if the case is fixed by another method to achieve this object all the scope of the present invention Will belong to.

상기 모사체(150)는 상술된 바와 같이 상기 프론트 디스크(140)에 고정되는 것으로서 풍력 발전기의 회전 블레이드를 모사한 것이다.As described above, the replica 150 is fixed to the front disk 140 to simulate the rotating blade of the wind generator.

즉, 풍력 발전기의 경우 회전 블레이드에 바람이 작용하여 상기 회전 블레이드가 회전하는데, 이때 상기 회전 블레이드에 모멘트가 작용하게 된다.That is, in the case of a wind generator, the wind is applied to the rotating blades so that the rotating blades rotate, and the moment acts on the rotating blades.

상기 모멘트에 의해 상기 회전 블레이드를 지지하는 베어링에 힘이 작용하게 된다.The moment causes a force to act on the bearing supporting the rotating blade.

즉, 상기 회전 블레이드를 지지하는 베어링을 본 발명의 피치 베어링(P)이 모사하는 것이 상기 회전 블레이드를 상기 모사체(150)가 모사하는 것이다.In other words, the pitch bearing P of the present invention simulates the bearing for supporting the rotary blade, and the replica 150 simulates the rotary blade.

상술한 바와 같은 모사체(150)는 원통형상의 모사체 본체(151)와 상기 모사체 본체(151)에 설치되어 후술하는 가압장치(160)와 핀 결합되는 브라켓(152)을 포함할 수 있다.The mimetic body 150 as described above may include a cylindrical mimic body 151 and a bracket 152 which is installed on the mimic body 151 and pin-coupled with the pressing device 160 to be described later.

본 실시예에서는 상기 모사체(150)의 본체(151)가 중공의 원통형상인 경우를 예시하고 있다.In this embodiment, the main body 151 of the mimetic body 150 has a hollow cylindrical shape.

그러나 상기 본체(151)는 상기 회전 블레이드를 모사하여 베어링에 힘(바람에 의해 작용되는 하중)을 가하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 달성하는 한 다른 형상 예를 들어 중실축이거나, 원통형상이 아닌 다각형 형상이거나, H빔, I빔 등의 형상을 구비하는 경우에도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, the main body 151 is intended to apply a force (a load acting by the wind) to the bearing by simulating the rotating blade, and as long as this object is achieved, for example, a solid axis, a polygonal shape other than a cylindrical shape, Naturally, even if it has the shape of H beam, I beam, etc., it belongs to the scope of the present invention.

상기 가압장치(160)는 상기 모사체(150) 일측에 장치되어 상기 모사체(150)를 일정한 방향으로 가압하여 상기 회전 블레이드에 작용되는 바람에 의해 작용하는 하중을 모사하기 위한 것이다.The pressurizing device 160 is installed on one side of the mimic body 150 to press the mimetic body 150 in a predetermined direction to simulate a load acting by wind acting on the rotating blade.

상기 가압장치(160)는 상기 모사체(150)를 밀어붙이거나 당길 수 있는 실린더 로드와 상기 실린더 로드를 전후진시키는 실린더를 포함하는 실린더 어셈블리(161)일 수 있다.The pressurizing device 160 may be a cylinder assembly 161 including a cylinder rod capable of pushing or pulling the replica 150 and a cylinder for advancing and retracting the cylinder rod.

본 실시예에서 상기 실린더 어셈블리(161)의 일측은 후술하는 수평 베이스(B1)에 장치된 브라켓(162)과 핀 결합되고 타측은 상기 모사체(150)의 브라켓(152)에 핀 결합되는 것이 예시된다.In this embodiment, one side of the cylinder assembly 161 is pin coupled to the bracket 162 installed on the horizontal base (B1) to be described later and the other side is pin coupled to the bracket 152 of the replica 150 do.

이는 상기 핀 결합에 의해 상기 가압장치(160)와 모사체(150)의 각도를 용이하게 조절할 수 있도록 하기 위함이다.This is to easily adjust the angle of the pressing device 160 and the mimetic body 150 by the pin coupling.

또한 본 실시예에서는 상기 모사체(150)의 끝부분에 상기 브라켓(152)을 장치한 후 상기 브라켓(152)에 상기 가압장치(160)를 설치하여 상기 가압장치(160)에 의해 상기 모사체(150)의 끝부분을 밀어 바람의 영향을 모사하고 있는 것을 예시하고 있다.In addition, in the present embodiment, after mounting the bracket 152 at the end of the simulated body 150, the pressing device 160 is installed on the bracket 152 and the mimetic body by the pressing device 160. The tip of 150 is used to simulate the effect of wind.

그러나, 이는 상기 모사체(150)에 모멘트를 작용하도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 상기 가압장치(160)의 장치 위치가 달라져도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.However, this is intended to allow the moment to act on the mimetic body 150, as long as the device position of the pressurizing device 160 is different as long as this object is achieved, it is obvious that all belong to the scope of the present invention.

한편 상술한 바와 같이 상기 모사체(150)는 회전 블레이드를 모사하고 있는바, 상기 모사체(150)의 장치방향이 수평방향 즉 지면 방향으로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.Meanwhile, as described above, the mimetic body 150 simulates a rotating blade, so that the apparatus direction of the mimetic body 150 is maintained in the horizontal direction, that is, the ground direction.

이는 상기 회전 블레이드의 일측 단부만이 고정되어 마치 외팔보와 같이 고정되어 있기 때문이다.This is because only one end of the rotating blade is fixed like a cantilever beam.

따라서 상기 피치 베어링(P)이 장치되는 한편 상기 모사체(150)가 수평방향을 유지하도록 지지하는 수직 방향(지면에서 수직방향)의 수직 베이스(B2)와, 상기 가압장치(160)를 저면에서 지지하는 수평 방향의 수평 베이스(B1)를 포함하는 것도 바람직하다.Therefore, the pitch bearing P is installed, while the vertical base B2 in the vertical direction (vertical direction from the ground) that supports the replica 150 to maintain the horizontal direction, and the pressing device 160 from the bottom It is also preferable to include the horizontal base B1 of the horizontal direction to support.

또한, 상기 다수개의 피치 베어링(P)과 수직 베이스(B2)사이에 장치되는 리어 플레이트(rear plate)(190)를 더 포함하는 것도 바람직하다.It is also preferable to further include a rear plate 190 mounted between the plurality of pitch bearings P and the vertical base B2.

이는 상기 피치 베어링(P)을 상기 수직 베이스(B2)에 보다 용이하게 고정할 수 있도록 하기 위함이다.This is to make it easier to fix the pitch bearing P to the vertical base B2.

이를 위해 본 실시예에서는 상기 리어 플레이트(190)에 상기 피치 베어링(P)의 형상과 유사한 장착면(192)을 형성한 것이 예시된다.To this end, in this embodiment, the mounting surface 192 similar to the shape of the pitch bearing P is formed on the rear plate 190.

상기 장착면(192)은 주위 부분보다 두께가 얇도록 하여 단차가 지도록 형성된다.The mounting surface 192 is formed to have a step thickness by making the thickness thinner than the peripheral portion.

또한 상기 장착면(192)에 고정홀(192a)을 형성하고 상기 피치 베어링(P)의 리테이너(111,121)에 형성된 고정홀(111a,121a)하여 상기 고정홀을 고정수단이 관통하여 고정되도록 하였다.In addition, a fixing hole 192a is formed in the mounting surface 192 and fixing holes 111a and 121a formed in the retainers 111 and 121 of the pitch bearing P to fix the fixing hole through the fixing means.

한편 상기 리어 플레이트(190)에 다수개의 고정홀(191a)을 형성하여 상기 수직 베이스(B2)에 견고하게 고정될 수 있도록 하였다.Meanwhile, a plurality of fixing holes 191a are formed in the rear plate 190 to be firmly fixed to the vertical base B2.

한편 상기 리어 플레이트(190)에 앞서 언급된 샤프트 서포트 홀(191b)이 형성된다.Meanwhile, the aforementioned shaft support hole 191b is formed in the rear plate 190.

상기 샤프트 서포트 홀(191b)에 상기 회전장치(170)의 샤프트(175) 끝부분이 삽입되도록 하여 상기 샤프트(175)의 처짐을 방지할 수 있다.The end portion of the shaft 175 of the rotating device 170 may be inserted into the shaft support hole 191b to prevent the shaft 175 from sagging.

이때, 상기 샤프트(175)에 장치되는 한편 상기 샤프트 서포트 홀(191b)에 삽입되는 베어링(176)을 더 포함하는 것도 바람직하다.In this case, it is also preferred that the shaft 175 is further provided with a bearing 176 inserted into the shaft support hole (191b).

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 성능 및 내구 수명 평가 장치에 의해 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가하는 방법에 대해 설명한다.The method of evaluating the bearing performance and durability life by the performance and durability life evaluation apparatus of this invention as demonstrated above is demonstrated.

우선 상기 가압장치(160)에 의해 상기 모사체(150)을 일정한 방향으로 가압한다.First, the replica unit 150 is pressed by a pressing device 160 in a predetermined direction.

이는 바람에 의해 회전 블레이드에 모멘트가 작용하는 것을 모사한 것이다.This simulates the moment acting on the rotating blades by the wind.

이때, 상기 회전장치(170)에 의해 제1피치 베어링(110)의 링 기어(112)를 회전시키고 이에 의해 상기 어댑터(130) 및 제2피치 베어링(120)의 링 기어(122)가 회전된다.At this time, the ring gear 112 of the first pitch bearing 110 is rotated by the rotating device 170, thereby rotating the ring gear 122 of the adapter 130 and the second pitch bearing 120. .

이때, 상기 제2피치 베어링(120)의 리테이너(121) 및 상기 리테이너(121)에 고정되는 프론트 디스크(140)는 회전하지 않게 되어 상기 모사체(150)를 안정적으로 지지할 수 있다.At this time, the retainer 121 of the second pitch bearing 120 and the front disk 140 fixed to the retainer 121 may not rotate to stably support the replica 150.

이와 같은 방법에 의해 상기 회전 블레이드가 바람이 불어오는 속도에 따라 회전하는 것을 모사할 수 있게 된다.In this way it is possible to simulate the rotation of the rotating blade according to the wind blowing speed.

상기 방법에 의해 상기 제1피치 베어링(110)에 내재되는 베어링 볼의 상태를 점검하여 상기 대형 베어링의 성능 및 내구 수명을 평가하게 된다.By the above method, the state of the bearing ball embedded in the first pitch bearing 110 is checked to evaluate the performance and the endurance life of the large bearing.

이때, 상기 제1피치 베어링(110)을 기준으로 성능 및 내구 수명을 평가하는 이유는 상기 제1피치 베어링(110)에 상기 모멘트가 작용되는 경우가 실제 풍력 발전기의 회전 블레이드용 베어링을 보다 정밀하게 모사하기 때문이다.In this case, the reason for evaluating the performance and the endurance life based on the first pitch bearing 110 is that the moment is applied to the first pitch bearing 110 more precisely the bearing for the rotary blades of the actual wind generator Because they copy.

도 1은 풍력 발전기의 정면도, 1 is a front view of a wind generator,

도 2는 종래 풍력 발전기의 내부 구조 일부를 개념적으로 도시한 일부 단면도,2 is a partial cross-sectional view conceptually showing a part of an internal structure of a conventional wind generator,

도 3은 본 발명의 평가장치의 사시도이고, 3 is a perspective view of the evaluation apparatus of the present invention,

도 4는 피치 베어링, 어댑터, 회전장치, 제2플레이트, 모사체를 각각 분리하여 도시한 일부 분리 사시도4 is a partially separated perspective view showing the pitch bearing, the adapter, the rotating device, the second plate, and the mimetics separately, respectively;

도 5는 회전장치와 피치 베어링의 결합관계를 도시한 분리 사시도이다.5 is an exploded perspective view illustrating a coupling relationship between a rotating device and a pitch bearing.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 평가 장치 110 : 제1피치 베어링100: evaluation device 110: first pitch bearing

111 : 리테이너 112 : 링 기어111: Retainer 112: Ring Gear

120 : 제2피치 베어링 121 : 리테이너120: second pitch bearing 121: retainer

122 : 링기어 130 : 어댑터122: ring gear 130: adapter

140 : 프론트 디스크 150 : 모사체140: front disk 150: mimetic

160 : 가압장치 170 : 회전장치160: pressurizing device 170: rotating device

Claims (11)

내부에 링 기어가 장착되는 것으로서 풍력 발전기의 회전 블레이드용 베어링을 모사하는 다수개의 피치 베어링과,A plurality of pitch bearings having a ring gear mounted therein, which simulates a bearing for a rotary blade of a wind generator, 상기 피치 베어링 사이에 장치되어 상기 피치 베어링들을 상호 연동시키는 어댑터와,An adapter mounted between the pitch bearings to interlock the pitch bearings; 상기 링 기어와 치차 결합하여 상기 피치 베어링을 회전하는 회전장치와,A rotary device for gear rotation with the ring gear to rotate the pitch bearing; 상기 다수개의 피치 베어링 중 외측에 배치되는 피치 베어링의 외측면에 고정되는 프론트 디스크와,A front disk fixed to an outer surface of a pitch bearing disposed outside of the plurality of pitch bearings; 상기 프론트 디스크에 고정되는 것으로서 풍력 발전기의 회전 블레이드를 모사한 모사체와,A mimetic that is fixed to the front disk and simulates a rotary blade of a wind generator, 상기 모사체 일측에 장치되어 상기 모사체를 일정한 방향으로 가압하여 상기 회전 블레이드에 작용되는 바람을 모사하는 가압장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.Apparatus for evaluating the performance and durability life of a large bearing, characterized in that it is provided on one side of the mimetic body and pressurizing the mimetic body in a predetermined direction to simulate the wind acting on the rotating blade. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수개의 피치 베어링이 장치되는 한편 상기 모사체가 수평방향을 유지하도록 지지하는 수직 방향의 수직 베이스와,A vertical base in a vertical direction in which the plurality of pitch bearings are provided while supporting the mimetic body in a horizontal direction; 상기 가압장치를 저면에서 지지하는 수평 방향의 수평 베이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.And a horizontal base in a horizontal direction for supporting the pressurizing device on the bottom thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 어댑터는 링 형상을 구비하되 상기 다수개의 피치 베어링의 링 기어사이에 고정되어 상기 피치 베어링을 연동시키는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.The adapter has a ring shape but is fixed between the ring gear of the plurality of pitch bearings and the performance of the large bearing, characterized in that for interlocking the pitch bearing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전장치는 상기 프론트 디스크 외측면에 배치되는 액츄에이터와,The rotating device includes an actuator disposed on the outer surface of the front disk, 상기 다수개의 피치 베어링 중 하나의 링 기어의 내측면에 치차 결합하는 외접 기어와,An external gear geared to an inner surface of one ring gear of the plurality of pitch bearings; 상기 외접 기어에 장치되는 한편 상기 액츄에이터에 의해 회전되는 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.And a shaft mounted on the external gear and rotated by the actuator. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 프론트 디스크상에 관통공을 형성하여 상기 회전장치의 샤프트 및 외접 기어가 상기 관통공을 통과한 후 상기 링 기어와 치차 결합하도록 하는 것을 특징 으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치. And forming a through hole on the front disk so that the shaft and the external gear of the rotating device are geared to the ring gear after passing through the through hole. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 회전장치 저면에 배치되어 상기 회전장치를 지지하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.Performance and durability life evaluation device of a large bearing, characterized in that it further comprises a support disposed on the bottom of the rotating device for supporting the rotating device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모사체는 원통형상의 모사체 본체와 상기 모사체 본체에 설치되어 상기 가압장치와 핀 결합되는 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.The mimetic body further comprises a cylindrical body and the bracket is installed on the mimetic body and the pin is coupled to the pressing device pin performance and durability life evaluation apparatus. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가압장치는 상기 모사체에 장치되는 실린더 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.The pressurization device is a performance and durability life evaluation device of a large bearing, characterized in that it comprises a cylinder assembly mounted to the mimetic body. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 수평 베이스에 장치되는 것으로서 실린더의 일측이 상기 수평 베이스와 핀 결합되도록 하는 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.Apparatus for evaluating the performance and endurance life of a large bearing, characterized in that it further comprises a bracket to be pin-coupled with the horizontal base as one side of the cylinder is mounted on the horizontal base. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 다수개의 피치 베어링과 수직 베이스사이에 장치되는 리어 플레이트를 더 포함하되,Further comprising a rear plate mounted between the plurality of pitch bearings and the vertical base, 상기 리어 플레이트 일측에 상기 회전장치의 샤프트가 삽입되는 샤프트 서포트 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.Performance and durability life evaluation device of a large bearing, characterized in that the shaft support hole is formed on one side of the rear plate is inserted into the shaft of the rotary device. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 샤프트에 장치되는 한편 상기 샤프트 서포트 홀에 삽입되는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 베어링의 성능 및 내구 수명 평가 장치.And a bearing which is mounted to the shaft and inserted into the shaft support hole.
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