KR101144001B1 - Device for assembly of turbopump in the case of liquid rocket engine - Google Patents

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이은석
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한국항공우주연구원
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Abstract

본 발명은 액체로켓엔진 시스템 조립 시 터보펌프 조립에 사용되는 장치에 관한 것으로,The present invention relates to an apparatus used for assembling a turbopump when assembling a liquid rocket engine system.

3축 방향 움직임이 가능하고, 상하이동기어와 상기 상하이동기어의 상하에 구비되어 상기 상하이동기어의 회전에 의해 상대 높이가 조절되는 상?하판을 구비하는 하부프레임 및 상기 상판의 상부에 구비되는 좌우레일을 타고 슬라이딩되는 좌우이동판에 회전동력을 제공하는 좌우이동기어와, 상기 좌우이동판의 상부에 구비되는 전후레일을 타고 슬라이딩되는 전후이동판에 회전동력을 제공하는 전후이동기어를 구비하는 상부프레임을 포함하여 구성 위치조절프레임, 및It is possible to move in three axes, and is provided on the upper and lower plates of the upper and lower plates and the upper and lower plates are provided in the upper and lower portions of the Shanghai dynamic gear and the Shanghai dynamic gear to adjust the relative height by the rotation of the Shanghai dynamic gear A left and right moving gear for providing rotational power to the left and right moving plates sliding on the left and right rails, and a forward and backward moving gear for providing rotational power to the front and rear moving plates sliding on the front and rear rails provided on the upper and left moving plates. Composition positioning frame, including an upper frame, and

3축 방향 회전이 가능하고, 상?하날개와 플랜지를 구비한 'ㄷ'형상으로 사잇 공간에 터보펌프가 끼워지는 장착프레임과 상기 상?하날개의 내측에 구비되어 상기 터보펌프가 회전할 수 있도록 하는 상?하회전판과 상기 상날개의 외측에 구비되되 상기 상회전판과 연동되어 회전동력을 제공하는 롤(Roll)방향회전기어가 구비된 터보펌프장착부, 일단이 상기 터보펌프장착부의 플랜지의 배면에 힌지 연결된 회전축을 구비하는 지지판과 상기 지지판의 타단부에 구비되어 회전축을 중심으로 상기 터보펌프장착부가 길이방향으로 상대회전하도록 밀어주는 동력을 제공하는 피치(Pitch)방향회전기어를 구비하는 피치회전부 및 상기 위치조절프레임의 상부에 고정되고 상기 지지판의 배면에 직교연결되어 상기 피치회전부와 연결된 터보펌프장착부를 전부 회전시키는 회전동력을 제공하는 요(Yaw)방향회전기어를 포함하여 구성되는 기울기조절프레임을 포함하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치를 제공한다. It is possible to rotate in three directions, and the upper and lower blades and flanges in the 'c' shape is provided inside the mounting frame and the upper and lower blades in which the turbo pump is fitted in the interspace and the turbo pump can rotate. The upper and lower rotary plate to be provided on the outside of the upper blade and the turbo pump mounting portion provided with a roll (Roll) directional rotary gear to provide rotational power in conjunction with the upper rotary plate, one end of the rear surface of the flange of the turbo pump mounting portion Pitch rotation unit provided with a support plate having a rotary shaft hinged to the support plate and the other end of the support plate to provide a power for pushing the turbo pump mounting portion relative to the rotation axis in the longitudinal direction about the rotary shaft; And a turbo pump mounting part fixed to an upper portion of the position adjusting frame and connected orthogonally to the rear surface of the support plate and connected to the pitch rotation part. The present invention provides a turbopump assembly device in a liquid rocket engine including an inclination adjustment frame including a yaw direction rotation gear to provide rotational power.

터보펌프, 조립장치, 액체로켓엔진 Turbo Pump, Assembly Equipment, Liquid Rocket Engine

Description

액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치{Device for assembly of turbopump in the case of liquid rocket engine}Device for assembly of turbopump in the case of liquid rocket engine

본 발명은 액체로켓엔진을 조립하는 과정에서 터보펌프를 조립하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 터보펌프의 정밀한 위치 조절을 위하여 높낮이, 수평방향 이동, 각 축에 대한 회전조절이 가능한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for assembling a turbopump in the process of assembling a liquid rocket engine, and more particularly, to an apparatus capable of adjusting height, horizontal movement, and rotation about each axis for precise position adjustment of a turbopump. will be.

터보펌프는 중량의 부품으로서 연소기와의 조립시 정밀성이 요구됨으로 이를 조립하기 위한 전용 장치가 필요하다.The turbopump is a heavy component and requires precision when assembling with a combustor, and thus requires a dedicated device for assembling it.

종래에는 구체적으로 터보펌프에만 전용으로 사용되는 조립 장치가 없는 실정이었으며, 크레인 등 일반적으로 중량의 물건을 드는데 사용되는 도구를 사용하여 터보펌프를 조립해왔다. 하지만, 크레인 등을 이용하여 조립을 할 경우 흔들림이 발생하여 주위 부품에 손상을 줄 가능성이 있고 정밀한 조립을 위해서는 별도의 조립용 장치가 요구되는 실정이었다.In the prior art, there has been no assembly device specifically used only for a turbo pump, and a turbo pump has been assembled using a tool generally used for lifting a heavy object such as a crane. However, when assembling using a crane or the like, shaking may occur and damage surrounding components, and a separate assembly device is required for precise assembly.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 액체로켓엔진에서의 터보펌프를 조립하는 경우 엔진의 타 부품에 손상을 주지 않으면서 엔진의 정확한 위치에 조립을 하기 위한 장치를 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a device for assembling in the correct position of the engine without damaging other parts of the engine when assembling the turbo pump in the liquid rocket engine.

본 발명은 액체로켓엔진 시스템 조립 시 터보펌프 조립에 사용되는 장치에 관한 것으로, 3축 방향 움직임이 가능한 위치조절프레임(100); 및 3축 방향 회전이 가능한 기울기조절프레임(200);을 포함하여 구성되는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치를 제공한다.The present invention relates to an apparatus used for assembling a turbopump when assembling a liquid rocket engine system, the position adjusting frame 100 capable of three-axis movement; It provides a turbo pump assembly in a liquid rocket engine comprising a; and the tilt control frame 200 capable of three-axis rotation.

여기서, 상기 위치조절프레임(100)은,Here, the position adjustment frame 100,

상하이동기어(111)와, 상기 상하이동기어(111)의 상하에 구비되어 상기 상하이동기어(111)의 회전에 의해 상대 높이가 조절되는 상?하판(112,113)을 구비하는 하부프레임(110); 및 상기 상판(112)의 상부에 구비되는 좌우레일(121)을 타고 슬라이딩되는 좌우이동판(122)에 회전동력을 제공하는 좌우이동기어(123)와, 상기 좌우이동판(122)의 상부에 구비되는 전후레일(125)을 타고 슬라이딩되는 전후이동판(126)에 회전동력을 제공하는 전후이동기어(127)를 구비하는 상부프레임(120);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A lower frame 110 having upper and lower plates 112 and 113 provided at the upper and lower sides of the shank shank gear 111 and the shank shank gear 111 to be adjusted by a rotation of the shank shank gear 111. ; And left and right moving gears 123 for providing rotational power to the left and right moving plates 122 sliding on the left and right rails 121 provided on the upper plate 112, and on the upper and left moving plates 122. And an upper frame 120 having a front and rear movement gear 127 that provides rotational power to the front and rear movement plate 126 that slides on the front and rear rails 125 provided therewith.

또한, 상기 상?하판(112,113) 사이에 구비되어 높이 조절을 보조하는 복수의 길이변동봉(114)이 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper and lower plates 112 and 113 are provided between the plurality of length variable rods 114 to assist the height adjustment is further provided.

또한, 상기 상하이동기어(111)는 웜기어 방식으로 회전 방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 높이가 조절되며, 전후이동기어(127) 및 좌우이동기어(123)는 나사잭 방식에 의해 슬라이딩되는 것을 특징으로 한다.In addition, the shank dong gear 111 is rotated in the worm gear method, the height is adjusted by the screw jack method, the front and rear movement gear 127 and the left and right movement gear 123 is sliding by the screw jack method. It is characterized by.

또한, 상기 하판(113)의 하부에는 다수 개의 바퀴(115)가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a lower portion of the lower plate 113 is characterized in that a plurality of wheels 115 are provided.

또한, 상기 하판(113)의 하부에는 다수 개의 움직임고정수단(116)이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower plate 113 is characterized in that the plurality of movement fixing means 116 is provided.

또한, 상기 상판(112)의 일단에는 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, one end of the top plate 112 is characterized in that the handle is provided.

또한, 상기 기울기조절프레임(200)은,In addition, the inclination adjustment frame 200,

상?하날개(211,212)와 플랜지(213)를 구비한 'ㄷ'형상으로 사잇 공간에 터보펌프가 끼워지는 장착프레임(214)과, 상기 상?하날개(211,212)의 내측에 구비되어 상기 터보펌프가 회전할 수 있도록 하는 상?하회전판(215,216)과, 상기 상날개(211)의 외측에 구비되되 상기 상회전판(215)과 연동되어 회전동력을 제공하는 롤(Roll)방향회전기어(217)가 구비된 터보펌프장착부(210);과 일단이 상기 터보펌프장착부(210)의 플랜지(213)의 배면에 힌지 연결된 회전축(221)을 구비하는 지지판(222)과, 상기 지지판(222)의 타단부에 구비되어 회전축(221)을 중심으로 상기 터보펌프장착부(210)가 길이방향으로 상대회전하도록 밀어주는 동력을 제공하는 피치(Pitch)방향회전기어(223)를 구비하는 피치회전부(220); 및 상기 위치조절프레임(100)의 상부에 고정되고, 상기 지지판(222)의 배면에 직교연결되어 상기 피치회전부(220)와 연결된 터보펌프장착부(210)를 전부 회전시키는 회전동력을 제공하는 요(Yaw)방향회전기어(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The upper and lower blades 211 and 212 and the flange 213 is provided in the inner frame of the upper and lower wings (211,212) and the mounting frame 214, the turbo pump is fitted to the internal space of the 'c' shape Upper and lower rotary plates 215 and 216 to allow the pump to rotate, and a roll direction rotary gear 217 which is provided on the outer side of the upper blade 211 to provide rotational power in conjunction with the upper rotary plate 215. ) Is provided with a turbo pump mounting portion 210; and a support plate 222 having one end of the rotary shaft 221 hinged to the rear surface of the flange 213 of the turbo pump mounting portion 210, and the support plate 222 Pitch rotation part 220 provided on the other end with a pitch direction rotary gear 223 for providing power to push the turbo pump mounting portion 210 to rotate relative to the longitudinal direction about the rotation axis 221 ; And fixed to the upper portion of the position adjustment frame 100, the orthogonal connection to the back of the support plate 222 to provide a rotational power for rotating the turbo pump mounting portion 210 is connected to the pitch rotation part 220 all ( Yaw) is characterized in that it comprises a directional rotary gear (230).

또한, 상기 롤(Roll)방향회전기어(217) 및 상기 요(Yaw)방향회전기어(230)는 웜기어 방식에 의해 동력을 전달하고, 상기 피치(Pitch)방향회전기어(223)는 웜기어 방식으로 회전 방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 밀어주는 동력을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the roll direction rotation gear 217 and the yaw direction rotation gear 230 transmits power by a worm gear method, and the pitch direction rotation gear 223 is a worm gear method. It is characterized by switching the direction of rotation and providing power for pushing by a screw jack method.

또한, 상기 상?하회전판(215,216) 중 어느 하나 이상에는 조임수단(미도시)이 구비되어 상기 장착프레임(214)에 끼워지는 터보펌프를 상하에서 눌러 고정하는 것을 특징으로 한다.In addition, any one or more of the upper and lower rotary plates (215, 216) is provided with a fastening means (not shown) is characterized in that the pressing by pressing the turbo pump fitted to the mounting frame 214 up and down.

또한, 상기 조임수단(미도시)은 나사잭 방식에 의해 조임동력을 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tightening means (not shown) is characterized in that for providing the tightening power by a screw jack method.

또한, 상기 상날개(211)는 탈착 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the upper wing 211 is characterized in that the removable.

또한, 상기 지지판(222)은 단면이 '┌┘' 형상인 것을 특징으로 한다.In addition, the support plate 222 is characterized in that the cross section '┌┘' shape.

본 발명을 이용하면,Using the present invention,

액체로켓엔진에서의 터보펌프를 조립하기 위한 용도로 발명된 것이므로 정확하고도 신속하며 타 부품에 영향을 주지 않는 엔진의 조립이 가능하다.Invented for assembling turbopumps in liquid rocket engines, it is possible to assemble an engine that is accurate, fast and does not affect other parts.

또한, 이를 위해 각 3축 방향의 이동과 각 3축 방향으로의 회전이 가능하도록 하였고, 이러한 이동과 회전은 기어를 사용하여 정밀하면서도 안정감 있게 이뤄지도록 하였다.In addition, for this purpose, it is possible to move in each of the three axis direction and rotation in each of the three axis direction, this movement and rotation was made to be precise and stable using the gear.

또한, 정밀한 위치에 터보펌프를 위치시켜 조립이 가능하도록 하여 조립의 정확성, 안정성을 확보하였고 이에 따른 조립기간을 단축할 수 있도록 하였다.In addition, by positioning the turbo pump in a precise position to ensure the assembly accuracy, stability and shorten the assembly time accordingly.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed in a common or dictionary sense, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. Based on the principle that it can, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that there may be water and variations.

도 1은 본 발명의 전체 형상을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 전체 형상을 나타내는 또 다른 사시도이며, 도 3은 본 발명에서 하부 프레임의 사시도이고, 도 4는 본 발명에서 상부 프레임 및 요방향회전기어의 사시도이며, 도 5는 본 발명에서 상부 프레임 및 요방향회전기어의 다른 방향 사시도이고, 도 6은 본 발명에서 터보펌프장착부 및 피치회전부의 사시도이다.1 is a perspective view showing the overall shape of the present invention, Figure 2 is another perspective view showing the overall shape of the present invention, Figure 3 is a perspective view of the lower frame in the present invention, Figure 4 is a top frame and yaw in the present invention Figure 5 is a perspective view of the directional rotary gear, Figure 5 is a perspective view of the other direction of the upper frame and the yaw rotation gear in the present invention, Figure 6 is a perspective view of the turbo pump mounting portion and the pitch rotation in the present invention.

도 1 및 도 2에서 보듯이, 본 발명은 액체로켓엔진 시스템 조립 시 터보펌프 조립에 사용되는 장치에 관한 것으로, 3축 방향 움직임이 가능한 위치조절프레임(100); 및 3축 방향 회전이 가능한 기울기조절프레임(200);을 포함하여 구성되는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치를 제공한다.1 and 2, the present invention relates to an apparatus used for assembling a turbopump when assembling a liquid rocket engine system, the positioning frame 100 capable of three-axis movement; It provides a turbo pump assembly in a liquid rocket engine comprising a; and the tilt control frame 200 capable of three-axis rotation.

즉, 약 250Kg의 무게를 가지는 부품으로 액체로켓엔진에서 연소기 다음으로 조립하는 부품인 터보펌프를 조립하는 과정에서 사용되는 장치에 관한 것으로, 종래 본 장치가 없이 크레인 등을 이용하여 조립을 할 경우 흔들림이 발생하여 주위 부품에 손상을 줄 가능성이 있고 정밀한 조립을 위해서는 별도의 조립용 장치가 필요하다는 요구에서 안출되게 된 것이다.That is, a device having a weight of about 250Kg and a device used in the process of assembling the turbopump, which is a component that is assembled after the combustor in the liquid rocket engine, it is shaken when assembled using a crane, etc. This may cause damage to the surrounding components, and the need for a separate assembly device for precise assembly has been created.

간략히 설명하면 터보펌프를 본 장치에 장착 후 터보펌프를 3축 방향으로 움직임이 가능하고 각 3축 방향으로 회전이 가능하도록 구성하였다. 각 3축 방향의 움직임이 가능하도록 스크류잭 부품을 이용하였고 각 3축 방향의 회전이 가능하도록 웜기어를 사용하였다. 구체적인 구성의 설명은 후술한다.Briefly, after installing the turbopump in the apparatus, the turbopump was configured to be able to move in three axes and to rotate in each of three axes. Screw jack parts are used to enable movement in each of three axes and worm gears are used to enable rotation in each of three axes. Description of the specific configuration will be described later.

상기 위치조절프레임(100)은 도 3 및 도 4에서 보듯이, 상하이동기어(111)와, 상기 상하이동기어(111)의 상하에 구비되어 상기 상하이동기어(111)의 회전에 의해 상대 높이가 조절되는 상?하판(112,113)을 구비하는 하부프레임(110); 및 상기 상판(112)의 상부에 구비되는 좌우레일(121)을 타고 슬라이딩되는 좌우이동판(122)에 회전동력을 제공하는 좌우이동기어(123)와, 상기 좌우이동판(122)의 상부에 구비되는 전후레일(125)을 타고 슬라이딩되는 전후이동판(126)에 회전동력을 제공하는 전후이동기어(127)를 구비하는 상부프레임(120);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.3 and 4, the position adjusting frame 100 is provided above and below the Shanghai dynamic gear 111 and the Shanghai dynamic gear 111, and the relative height is rotated by the Shanghai dynamic gear 111. FIG. A lower frame 110 having upper and lower plates 112 and 113 adjusted thereto; And left and right moving gears 123 for providing rotational power to the left and right moving plates 122 sliding on the left and right rails 121 provided on the upper plate 112, and on the upper and left moving plates 122. And an upper frame 120 having a front and rear movement gear 127 that provides rotational power to the front and rear movement plate 126 that slides on the front and rear rails 125 provided therewith.

여기서, 상기 상?하판(112,113) 사이에는 높이 조절을 보조하는 복수의 길이변동봉(114)이 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 위치조절프레임(100)의 하부프레임(110)은 도 3에서 보듯이 'Z'축의 길이 변화를 조절할 수 있도록 하는 것으로 통상 하나의 축을 이용하여 상기 상?하판(112,113) 사이의 간격을 조절하게 된다. Here, the upper and lower plates 112 and 113, it is preferable to further include a plurality of length variable rod 114 to assist the height adjustment. That is, the lower frame 110 of the position adjustment frame 100 is to adjust the change in the length of the 'Z' axis as shown in Figure 3 is usually used to adjust the interval between the upper and lower plates (112, 113) using one axis Will be adjusted.

이러한 경우에 상기 축을 중심으로 편심이 발생하게 되면(본 발명의 실시예인 도 1 및 도 2에서 보듯이 본 발명은 일측으로 편중하여 터보펌프를 들어올리게 되므로 편심은 필연적으로 발생하게 된다), 상기 상하이동기어(111)의 작동을 방해할 수 있으며 심한 경우 기구가 파손될 수 있다.In this case, when an eccentricity occurs about the axis (as shown in FIGS. 1 and 2 of the present invention, the eccentricity inevitably occurs because the present invention lifts the turbopump to one side). It may interfere with the operation of the mobile gear 111, and in severe cases the mechanism can be broken.

이에, 도 3에서 보듯이 복수 개의 길이변동봉(114)을 설치하여 편심이 가해지더라도 축력을 보충해 줄 수 있는 지지대를 구비하는 것이 바람직하다. 길이변동봉(114)은 상기 상하이동기어(111)의 길이 변화에 대응하여 길이가 조절되면서도 하중에는 버틸 수 있도록 공압 또는 유압잭 형식인 것이 바람직하다.Thus, as shown in Figure 3, it is preferable to provide a support that can supplement the axial force even if eccentricity is applied by installing a plurality of longitudinal variable rod (114). Length fluctuation bar 114 is preferably of the pneumatic or hydraulic jack type so as to withstand the load while the length is adjusted in response to the change in the length of the Shanghai dynamic gear (111).

또한, 상기 상하이동기어(111)는 웜기어 방식으로 회전 방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 높이가 조절되며, 전후이동기어(127) 및 좌우이동기어(123)는 나사잭 방식에 의해 슬라이딩되는 것이 바람직하다. In addition, the shank dong gear 111 is rotated in the worm gear method, the height is adjusted by the screw jack method, the front and rear movement gear 127 and the left and right movement gear 123 is sliding by the screw jack method. It is preferable.

본 발명에서는 각종 기어를 사용하여 3축 방향 회전 및 3축 방향 움직임을 제공하는데, 이는 기어를 사용하여 적은 힘으로 효율적으로 일을 하기 위한 것이며, 사용되는 기어의 방식은 그 목적에 따라 다양하게 사용하는 것이 가능하며, 본 발명에 사용된 것은 일 실시예에 해당하는 것들이다.In the present invention, a variety of gears are used to provide three-axis rotation and three-axis movement, which is to efficiently work with a small force using the gear, the type of gear used is variously used according to the purpose. It is possible to use, and those used in the present invention are those corresponding to one embodiment.

즉, 도 3에서 보듯이, 상하이동기어(111)의 작동을 편하게 하기 위해서는 상 하방향에 수직한 축을 중심으로 회전할 수 있는 휠 방식으로 구비되는 것이 바람직하다. 이에, 이 휠을 회전시켜 수직동력을 제공하기 위해서는, 먼저 수평회전력의 방향을 수직으로 변환시켜 힘이 수직으로 작용될 수 있도록 해야 한다. 그러므로, 수직방향으로 힘의 방향을 변환시키면서(웜기어의 원리) 적은 힘으로도 수직방향으로 힘을 제공하면서 상기 상?하판(112,113) 사이의 간격을 조절하도록(나사잭 방식) 하는 것이 바람직하다. 물론, 기어 방식은 다양한 것이 가능하며 이에 한정하는 것은 아니다.That is, as shown in Figure 3, in order to facilitate the operation of the shank and tooth gear 111, it is preferable that the wheel is provided that can rotate around the axis perpendicular to the vertical direction. Therefore, in order to rotate the wheel to provide vertical power, first, the direction of the horizontal rotational force must be changed vertically so that the force can be applied vertically. Therefore, it is preferable to adjust the distance between the upper and lower plates 112 and 113 (screw jack type) while providing a force in the vertical direction with a small force while changing the direction of the force in the vertical direction (the principle of the worm gear). Of course, the gear system may be various, but is not limited thereto.

나아가, 전후이동기어(127) 및 좌우이동기어(123)는 레일 형식으로 슬라이딩되게 구비되어 있으며, 이의 전후좌우 이동을 위해서는 간단하게 나사잭 방식을 이용할 수 있다. 이 또한 이에 한정하는 것은 아니다. 이들은 도 4에서 보듯이 'X축' 및 'Y축' 방향으로의 이동을 담당하게 된다.Furthermore, the front and rear movement gear 127 and the left and right movement gear 123 are provided to slide in a rail type, and the screw jack method can be simply used for the movement of the front, rear, left and right. This is also not limited to this. These are responsible for the movement in the 'X-axis' and 'Y-axis' direction as shown in FIG.

또한, 상기 하판(113)의 하부에는 다수 개의 바퀴(115)가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 바퀴(115)로 이동한 후 본 발명인 조립 장치를 고정시키기 위해 다수 개의 움직임고정수단(116)이 구비되는 것이 바람직하다.In addition, a lower portion of the lower plate 113 is preferably provided with a plurality of wheels 115, a plurality of movement fixing means 116 is provided to fix the assembly device of the present invention after moving to the wheel 115. It is desirable to be.

즉, 본 발명은 중량의 터보펌프를 싣게 되므로 이동의 편의를 위해 바퀴를 구비하는 것이 바람직하다. 물론, 터보펌프를 싣지 않은 경우라도 장비 자체가 무거우므로 장비의 사용 편의를 위해 바퀴를 구비하는 것이 바람직하다.That is, the present invention is to be equipped with a wheel for the convenience of movement because it is loaded with a turbopump of weight. Of course, even when the turbo pump is not mounted, the equipment itself is heavy, it is preferable to have a wheel for the convenience of use of the equipment.

다만, 본 발명은 조립 장치로서 터보펌프를 설치하는 순간에는 전혀 움직임이 없으며 상기 설명한 3축 방향의 이동 및 회전만을 가능하게 하는 것이 바람직하므로, 상기 바퀴에 대응하여 본 장비를 고정할 수 있는 움직임고정수단(116)을 구 비하는 것이 바람직하다. 이러한 것의 예로는 나사산 방식으로 고정수단을 구비하여 바퀴보다 다리의 길이를 더 길게 하여 바퀴가 공중에 떠 있게 하는 형식으로 구비할 수 있다.However, the present invention has no movement at the moment of installing the turbopump as an assembly device, it is preferable to enable only the movement and rotation in the three-axis direction described above, the movement fixed to fix the equipment corresponding to the wheels It is preferred to have a means 116. An example of this may be provided with a fixing means in a threaded manner so that the length of the legs longer than the wheels so that the wheels are floating in the air.

아울러, 본 발명의 이동 편의를 위해 바퀴에 수반하여, 상기 상판(112)의 일단에는 손잡이가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, with the wheel for convenience of movement of the present invention, one end of the top plate 112 is preferably provided with a handle.

또한, 상기 기울기조절프레임(200)은, 상?하날개(211,212)와 플랜지(213)를 구비한 'ㄷ'형상으로 사잇 공간에 터보펌프가 끼워지는 장착프레임(214)과, 상기 상?하날개(211,212)의 내측에 구비되어 상기 터보펌프가 회전할 수 있도록 하는 상?하회전판(215,216)과, 상기 상날개(211)의 외측에 구비되되 상기 상회전판(215)과 연동되어 회전동력을 제공하는 롤(Roll)방향회전기어(217)가 구비된 터보펌프장착부(210);와 일단이 상기 터보펌프장착부(210)의 플랜지(213)의 배면에 힌지 연결된 회전축(221)을 구비하는 지지판(222)과, 상기 지지판(222)의 타단부에 구비되어 회전축(221)을 중심으로 상기 터보펌프장착부(210)가 길이방향으로 상대회전하도록 밀어주는 동력을 제공하는 피치(Pitch)방향회전기어(223)를 구비하는 피치회전부(220); 및 상기 위치조절프레임(100)의 상부에 고정되고, 상기 지지판(222)의 배면에 직교연결되어 상기 피치회전부(220)와 연결된 터보펌프장착부(210)를 전부 회전시키는 회전동력을 제공하는 요(Yaw)방향회전기어(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inclination adjustment frame 200 is a 'c' shape having upper and lower wings 211 and 212 and the flange 213, the mounting frame 214, the turbo pump is fitted in the interspace, and the upper and lower Upper and lower rotary plates 215 and 216 provided inside the blades 211 and 212 to allow the turbo pump to rotate, and are provided on the outer side of the upper wing 211, and interlocked with the upper rotary plate 215 to provide rotational power. A turbo pump mounting portion 210 having a roll direction rotating gear 217 to be provided; and a support plate having a rotary shaft 221 hinged to a rear surface of a flange 213 of the turbo pump mounting portion 210. 222 and a pitch direction rotary gear provided at the other end of the support plate 222 to provide power for pushing the turbo pump mounting portion 210 to rotate relative to the longitudinal axis about the rotary shaft 221. A pitch rotation unit 220 having a 223; And fixed to the upper portion of the position adjustment frame 100, the orthogonal connection to the back of the support plate 222 to provide a rotational power for rotating the turbo pump mounting portion 210 is connected to the pitch rotation part 220 all ( Yaw) is characterized in that it comprises a directional rotary gear (230).

여기서, 상기 위치조절프레임(100)의 상부에 고정될 수 있으며, 특히 상기 전후이동판(126)의 상부에 장착되는 것이 바람직하다.Here, it may be fixed to the upper portion of the position adjustment frame 100, in particular it is preferably mounted on the upper portion of the front and rear movable plate 126.

즉, 도 5에서 보듯이, 요(Yaw)방향회전기어(230)는 'Y축'을 중심으로 회전동력을 발생시켜 터보펌프가 'Y축'을 중심으로 회전할 수 있도록 한다. 또한, 도 6에서 보듯이, 터보펌프장착부(210)에 구비된 롤(Roll)방향회전기어(217)는 'Z축'을 중심으로 회전동력을 발생시켜 터보펌프가 'Z축'을 중심으로 회전할 수 있도록 하며, 피치회전부(220)에 구비된 피치(Pitch)방향회전기어(223)는 상기 터보펌프가 장착된 지지판(222)을 미는 힘을 제공하여 터보펌프가 회전축(221)을 중심으로 회전하는, 즉 'X축'을 중심으로 회전할 수 있도록 한다. That is, as shown in Figure 5, the yaw (Yaw) rotational gear 230 generates a rotational power around the 'Y axis' to enable the turbo pump to rotate around the' Y axis. In addition, as shown in Figure 6, the roll (Roll) rotational gear 217 provided in the turbo pump mounting portion 210 generates a rotational power around the 'Z axis' to the turbo pump centered around the 'Z axis' Pitch direction rotary gear 223 provided in the pitch rotation unit 220 provides a force to push the support plate 222 on which the turbo pump is mounted, so that the turbo pump is centered on the rotating shaft 221. To rotate around the 'X axis'.

여기서, 상기 롤(Roll)방향회전기어(217) 및 상기 요(Yaw)방향회전기어(230)는 웜기어 방식에 의해 동력을 전달하고, 상기 피치(Pitch)방향회전기어(223)는 웜기어 방식으로 회전 방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 밀어주는 동력을 제공하는 것이 바람직하다.Here, the roll direction rotation gear 217 and the yaw direction rotation gear 230 transmits power by a worm gear method, and the pitch direction rotation gear 223 is a worm gear method. It is desirable to switch the direction of rotation and to provide power for pushing by the screw jack method.

즉, 상기 롤(Roll)방향회전기어(217) 및 상기 요(Yaw)방향회전기어(230)는 회전의 방향만 바꿔주면서 힘을 상대적으로 덜 들일 수 있는 웜기어를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 피치(Pitch)방향회전기어(223)는 힘을 상대적으로 덜 들일 수 있는 웜기어를 사용하여 회전 방향을 전환한 후에, 나사잭 방식을 이용하여 상기 장착프레임(214)을 밀어주는 것이 바람직하다. 다만, 이는 일례일 뿐 이에 한정하는 것은 아니다.That is, the roll direction rotation gear 217 and the yaw direction rotation gear 230 preferably use a worm gear that can relatively reduce the force while changing only the direction of rotation, and the pitch The (Pitch) direction rotation gear 223 is preferably used to push the mounting frame 214 using a screw jack method after the rotation direction using a worm gear that can take relatively less force. However, this is only an example and is not limited thereto.

여기서, 상기 상날개(211)는 탈착 가능한 것이 바람직하다. 상기 장착프레임(214)에 터보펌프를 끼우기 위해서이며, 끼우고 난 후에 단단히 조이기 위함이 다.Here, the upper wing 211 is preferably removable. In order to fit the turbo pump to the mounting frame 214, it is to tighten tightly after fitting.

또한, 상기 상?하회전판(215,216) 중 어느 하나 이상에는 조임수단(미도시)이 구비되어 상기 장착프레임(214)에 끼워지는 터보펌프를 상하에서 눌러 고정해주는 것이 바람직하다. 즉, 비록 본 발명의 실시에서는 상기 상날개(211)가 탈착식으로 구비되어 터보펌프의 장착을 용이하게 하지만, 터보펌프를 장착하고 난 후에 추가적인 힘을 제공하여 더욱 단단하게 고정하는 것이 바람직하므로 추가적으로 조임수단(미도시)을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, at least one of the upper and lower rotary plates (215, 216) is provided with a fastening means (not shown) is preferably fixed by pressing the turbo pump fitted to the mounting frame 214 up and down. That is, although in the practice of the present invention, the upper wing 211 is detachably provided to facilitate the mounting of the turbopump, but additional tightening is preferable since it is preferable to provide additional force after mounting the turbopump. It is preferred to have means (not shown).

상기 조임수단(미도시)으로는 다양한 기어 방식이 사용될 수 있으며, 도시는 생략되었으나, 상기 상?하회전판(215,216)을 상하로 밀어주는 방식이면 충분하다. 즉, 상기 롤(Roll)방향회전기어(217)와 동일한 방식을 적용하여 회전방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 적은 힘으로 서서히 상?하회전판(215,216)이 이동하여 터보펌프에 조임동력을 제공하는 방식이 바람직하다. 즉, 결과적으로 상기 상하이동기어(111)와 동일한 방식에 해당하게 된다.Various fastening methods may be used as the fastening means (not shown). Although not shown, a method of pushing up and down the rotating plates 215 and 216 is sufficient. That is, the rotational direction is changed by applying the same method as that of the roll direction rotary gear 217, and the upper and lower rotating plates 215 and 216 are gradually moved with a small force by a screw jack method to tighten the torque to the turbopump. The manner of providing is preferred. That is, as a result, it corresponds to the same method as the shanghai dynamic gear 111.

또한, 상기 지지판(222)은 단면이 '┌┘' 형상인 것을 특징으로 한다. 도 6에서 보듯이, 본 발명에서 'X축' 중심의 회전은 직접적인 회전력의 제공이 아니라 회전축(221)을 중심으로 편심을 작용시켜 간접적으로 회전이 되게 하는 것으로 미는 힘이 동력원이 된다. 그러므로, 상기 지지판(222)은 도 6에서 보듯이 단면이 '┌┘' 형상인 것이 바람직하다.In addition, the support plate 222 is characterized in that the cross section '┌┘' shape. As shown in FIG. 6, in the present invention, the rotation of the center of the 'X axis' is not a direct rotational force, but an inclination force that is indirectly rotated by acting the eccentricity about the rotation axis 221. Therefore, it is preferable that the support plate 222 has a '┌┘' shape as shown in FIG.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

도 1은 본 발명의 전체 형상을 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing the overall shape of the present invention,

도 2는 본 발명의 전체 형상을 나타내는 또 다른 사시도이며,2 is another perspective view showing the overall shape of the present invention,

도 3은 본 발명에서 하부 프레임의 사시도이고,3 is a perspective view of a lower frame in the present invention,

도 4는 본 발명에서 상부 프레임 및 요방향회전기어의 사시도이며,Figure 4 is a perspective view of the upper frame and the yaw rotation gear in the present invention,

도 5는 본 발명에서 상부 프레임 및 요방향회전기어의 다른 방향 사시도이고,5 is a perspective view of another direction of the upper frame and the yaw rotation gear in the present invention,

도 6은 본 발명에서 터보펌프장착부 및 피치회전부의 사시도이다.Figure 6 is a perspective view of the turbo pump mounting portion and pitch rotation in the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 기호의 설명><Explanation of Symbols for Main Parts of the Drawings>

100 : 위치조절프레임 110 : 하부프레임100: position adjustment frame 110: lower frame

111 : 상하이동기어 112 : 상판111: Shanghai East Gear 112: Top plate

113 : 하판 114 : 길이변동봉113: bottom plate 114: length change bar

115 : 바퀴 116 : 움직임고정수단115: wheel 116: movement fixing means

120 : 상부프레임 121 : 좌우레일120: upper frame 121: left and right rail

122 : 좌우이동판 123 : 좌우이동기어122: left and right moving plate 123: left and right moving gear

125 : 전후레일 126 : 전후이동판125: front and rear rail 126: front and rear moving plate

127 : 전후이동기어 127: forward and backward movement gear

200 : 기울기조절프레임 210 : 터보펌프장착부200: tilt control frame 210: turbo pump mounting portion

211 : 상날개 212 : 하날개211: upper wing 212: one wing

213 : 플랜지 214 : 장착프레임213: flange 214: mounting frame

215 : 상회전판 216 : 하회전판215: upper rotating plate 216: lower rotating plate

217 : 롤(Roll)방향회전기어 220 : 피치회전부217: Roll direction gear 220: Pitch rotation

221 : 회전축 222 : 지지판221: axis of rotation 222: support plate

223 : 피치(Pitch)방향회전기어 230 : 요(Yaw)방향회전기어223: Pitch rotary gear 230: Yaw rotary gear

Claims (13)

액체로켓엔진 시스템 조립 시 터보펌프 조립에 사용되는 장치에 관한 것으로,The device is used to assemble a turbopump when assembling a liquid rocket engine system. 3축 방향 움직임이 가능한 위치조절프레임(100); 및Positioning frame 100 capable of moving in three axes; And 3축 방향 회전이 가능한 기울기조절프레임(200);을 포함하되,Including; tilt control frame 200 capable of three-axis rotation; 상기 기울기조절프레임(200)은,The tilt control frame 200, 상?하날개(211,212)와 플랜지(213)를 구비한 'ㄷ'형상으로 사잇 공간에 터보펌프가 끼워지는 장착프레임(214)과, 상기 상?하날개(211,212)의 내측에 구비되어 상기 터보펌프가 회전할 수 있도록 하는 상?하회전판(215,216)과, 상기 상날개(211)의 외측에 구비되되 상기 상회전판(215)과 연동되어 회전동력을 제공하는 롤(Roll)방향회전기어(217)가 구비된 터보펌프장착부(210);The upper and lower blades 211 and 212 and the flange 213 is provided in the inner frame of the upper and lower wings (211,212) and the mounting frame 214, the turbo pump is fitted to the internal space of the 'c' shape Upper and lower rotary plates 215 and 216 to allow the pump to rotate, and a roll direction rotary gear 217 which is provided on the outer side of the upper blade 211 to provide rotational power in conjunction with the upper rotary plate 215. ) Is provided with a turbo pump mounting portion 210; 일단이 상기 터보펌프장착부(210)의 플랜지(213)의 배면에 힌지 연결된 회전축(221)을 구비하는 지지판(222)과, 상기 지지판(222)의 타단부에 구비되어 회전축(221)을 중심으로 상기 터보펌프장착부(210)가 길이방향으로 상대회전하도록 밀어주는 동력을 제공하는 피치(Pitch)방향회전기어(223)를 구비하는 피치회전부(220); 및One end is provided with a support plate 222 having a rotary shaft 221 hinged to the rear surface of the flange 213 of the turbo pump mounting portion 210, and the other end of the support plate 222 to the center of the rotary shaft 221 A pitch rotation part 220 having a pitch direction rotary gear 223 for providing power for pushing the turbo pump mounting part 210 to rotate relative to the longitudinal direction; And 상기 위치조절프레임(100)의 상부에 고정되고, 상기 지지판(222)의 배면에 직교연결되어 상기 피치회전부(220)와 연결된 터보펌프장착부(210)를 전부 회전시키는 회전동력을 제공하는 요(Yaw)방향회전기어(230)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.Yaw which is fixed to the upper portion of the position adjusting frame 100, is orthogonally connected to the rear surface of the support plate 222 to provide a rotational power for rotating the turbo pump mounting portion 210 connected to the pitch rotation part 220 altogether. Turbo pump assembly in a liquid rocket engine, characterized in that it comprises a directional rotary gear (230). 제1항에 있어서, 상기 위치조절프레임(100)은,According to claim 1, wherein the position adjustment frame 100, 상하이동기어(111)와, 상기 상하이동기어(111)의 상하에 구비되어 상기 상하이동기어(111)의 회전에 의해 상대 높이가 조절되는 상?하판(112,113)을 구비하는 하부프레임(110); 및A lower frame 110 having upper and lower plates 112 and 113 provided at the upper and lower sides of the shank shank gear 111 and the shank shank gear 111 to be adjusted by a rotation of the shank shank gear 111. ; And 상기 상판(112)의 상부에 구비되는 좌우레일(121)을 타고 슬라이딩되는 좌우이동판(122)에 회전동력을 제공하는 좌우이동기어(123)와, 상기 좌우이동판(122)의 상부에 구비되는 전후레일(125)을 타고 슬라이딩되는 전후이동판(126)에 회전동력을 제공하는 전후이동기어(127)를 구비하는 상부프레임(120);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.The left and right moving gears 123 for providing rotational power to the left and right moving plates 122 sliding on the left and right rails 121 provided on the upper plate 112 and the upper and left moving plates 122 are provided on the upper side. In the liquid rocket engine comprising a; the upper frame 120 having a front and rear movement gear 127 for providing a rotational power to the front and rear movement plate 126 sliding on the front and rear rails 125 to be Turbopump assembly device. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 상?하판(112,113) 사이에 구비되어 높이 조절을 보조하는 복수의 길이변동봉(114)이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.Apparatus for assembling the turbopump in a liquid rocket engine, characterized in that it is further provided between the upper and lower plates (112,113) is provided with a plurality of longitudinal variable rod (114) to assist the height adjustment. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 상하이동기어(111)는 웜기어 방식으로 회전 방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 높이가 조절되며,The shank dong gear 111 is rotated in the worm gear method, the height is adjusted by the screw jack method, 전후이동기어(127) 및 좌우이동기어(123)는 나사잭 방식에 의해 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.Front and rear movement gear 127 and the left and right movement gear 123 is a turbopump assembly apparatus in a liquid rocket engine, characterized in that sliding by a screw jack method. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 하판(113)의 하부에는 다수 개의 바퀴(115)가 구비되는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.Turbo pump assembly in a liquid rocket engine, characterized in that a plurality of wheels 115 is provided in the lower portion of the lower plate (113). 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 하판(113)의 하부에는 다수 개의 움직임고정수단(116)이 구비되는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.Turbo pump assembly in a liquid rocket engine, characterized in that the lower plate 113 is provided with a plurality of movement fixing means (116). 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 상판(112)의 일단에는 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.One end of the top plate 112, the turbopump assembly apparatus in a liquid rocket engine, characterized in that the handle is provided. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 롤(Roll)방향회전기어(217) 및 상기 요(Yaw)방향회전기어(230)는 웜기어 방식에 의해 동력을 전달하고,The roll direction rotating gear 217 and the yaw direction rotating gear 230 transmit power by a worm gear method. 상기 피치(Pitch)방향회전기어(223)는 웜기어 방식으로 회전 방향을 전환하고, 나사잭 방식에 의해 밀어주는 동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.The pitch direction rotary gear (223) is a worm gear system to change the direction of rotation, the turbo pump assembly apparatus for a liquid rocket engine, characterized in that to provide a power to push by the screw jack method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상?하회전판(215,216) 중 어느 하나 이상에는 조임수단이 구비되어 상기 장착프레임(214)에 끼워지는 터보펌프를 상하에서 눌러 고정하는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.Apparatus for assembling a turbopump in a liquid rocket engine, characterized in that any one or more of the upper and lower rotary plates (215, 216) is provided with a fastening means to press the turbopump fitted to the mounting frame (214) up and down. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 조임수단은 나사잭 방식에 의해 조임동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.The tightening means is a turbopump assembly apparatus in a liquid rocket engine, characterized in that to provide a tightening power by a screw jack method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상날개(211)는 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.The upper blade (211) is turbopump assembly apparatus in a liquid rocket engine, characterized in that detachable. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지판(222)은 단면이 '┌┘' 형상인 것을 특징으로 하는 액체로켓엔진에서의 터보펌프 조립 장치.The support plate 222 is a turbopump assembly device in a liquid rocket engine, characterized in that the cross section '┌┘' shape.
KR1020090124922A 2009-12-15 2009-12-15 Device for assembly of turbopump in the case of liquid rocket engine KR101144001B1 (en)

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