KR101165144B1 - 단류형 수소 실 하우징 래핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단류형 수소 실 하우징 래핑장치에 관한 것으로, 특히 일체형인 대형의 래핑기구의 전체 둘레가 실 하우징의 내경보다 크나 그 구성을 개선하여 내장된 상태로 래핑작업이 가능하도록 한 단류형 수소 실 하우징 래핑장치에 관한 것이다.
본 발명은 중심에 구동축 연결부를 마련한 본체와 상기 본체의 가장자리에 상기 본체보다 더 두껍게 주강으로 형성하여 결합시킨 래핑플레이트를 결합하여 이루어지되, 상기 래핑플레이트의 양측은 상기 본체의 지름과 같은 폭으로 유지될 수 있도록 좌,우파단부를 각각 형성하고, 상기 좌,우파단부의 사이로서 상기 본체의 중심으로서 상기 구동축 연결부를 지나게 되는 중심선 부위를 중심으로 상기 래핑플레이드의 상,하부 위치에 상,하부파단부를 각각 형성하여 실 하우징의 내측으로 끼워 결합할 수 있게 이루어지는 단류형 수소 실 하우징 래핑장치를 제공한다.

Description

단류형 수소 실 하우징 래핑장치{Lapping Tool for single flow hydrogen gas seal housing}

본 발명은 단류형 수소 실 하우징 래핑장치에 관한 것으로, 특히 일체형인 대형의 래핑기구의 전체 둘레가 실 하우징의 내경보다 크나 그 구성을 개선하여 내장된 상태로 래핑작업이 가능하도록 한 단류형 수소 실 하우징 래핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 단류형 수소 밀봉실 장치는 표준형 화력발전소나 표준형 원자력 발전소에서 채용하고 있는 형식으로서, 실 하우징에 실링이 가스측(Gas Side)과 에어측(Air Side)에 각각 조립되어 정상운전 중에 매우 좁은 간극을 실링 자신이 스스로 실 오일(Seal Oil) 압력과 로터의 회전속도에 의하여 오릴 필름(Oil Film)을 형성하면서 전 둘레 압력 분표 편차에 의하여 저절로 발전기 로터와 실링 내경 간극을 조절한다고 하여 프로우팅 실 링(Floating Seal Ring)이라 칭하기도 한다.

이러한 밀봉실 장치는 발전소에서 활용하고 있는 많은 부품 중에서 최고로 복잡하고, 민감하며, 고장이 발생할 경우 파급효과가 지대한 취약설비 정비 실무분야로 분류되고 있다.

도 1을 참조하여 보면, 그 중에서 고질적인 취약부분인 양측의 실링 접촉부(Contact Area)를 정비현장에서 연마하고자 그동안 각고의 노력을 경주하였으나 이 부위를 래핑작업하기 위하여 요구되는 일체형 대형 래핑기구(Lapping Tool)의 제작이 어렵다는 막연한 개념으로 제작을 시도하지도 않고 있으며 실제로도 기존의 개념으로는 제작이 불가능한 실정이다.

그러므로 실 접촉부의 상태가 불량할 경우는 현장에서 해결할 수 있는 별도의 방법이 없기 때문에 관련된 부분을 분해하여 래핑가공을 위한 공장으로 반출하여 수직선반에서 연마하는 번거로운 현상이 실제로 지금도 지속적으로 발생하고 있다.

물론, 가끔은 현장에서 부분적으로 임시조치로 수동으로 연마하는 과정이 진행되었으나 많은 시간이 소요되고 수동작업의 특성상 결과적으로 정확성이 크게 떨어지게 되어 실제로 활용하기는 어렵다는 결과를 증명하였다.

또한, 이러한 문제를 해결하고자 장기간 여러 형식의 래핑기구(Lapping Tool)를 개발하였으나 일체형이면서 대형인 래핑기구(Lapping Tool)와는 많은 차이를 보이면서 계속하여 특별한 장치개발의 필요성이 요구되는 것이 현재의 상황인 것이다.

더욱이, 실링과 실 하우징이 축 길이(Axial) 방향으로 접촉 부분이 좁고, 장기간에 걸쳐 운전이 진행되어 실링의 플로우팅(Floating)이 불량할 경우, 손상형상은 대체로 점식(Fitting)현상으로 진행 발생되게 된다. 이러한 점식현상이 자주 발생하므로 정비현장에서는 래핑기구(Lapping Tool)의 장착이 불가능하다는 인식으로 래핑기구의 개발이 이루어지지 않았고, 경미할 경우엔 오일스톤(Oil Stone)으로 폴리싱(Polishing) 작업을 행하지만 심할 경우엔 수직선반에서나 대형 실 하우징의 상하가 조립된 상태에서 연마가 가능하므로 번거롭고 정비기간 연장과 복잡한 가공과정이 필요한 실정이다.

또한, 실링 접촉되는 부분의 실 하우징(Seal Housing)은 오일 속에서 윤활이 충분이 이루어지는 부분이지만 접촉이 불량하거나 기타 여러 가지 원인에 의하여 손상이나 마모가 발생할 경우 정밀한 연마가공이 필요하고, 상하 실 하우징이 조립되어 일체형인 원통형을 이루므로 조립되는 연결 부분에서 어떠한 스텝(Step) 현상도 발생하지 않도록 상하 일체형으로 조립되도록 안내하는 센터핀(Center Pin)의 관리도 매우 중요하며, 정밀측정을 통하여 비틀림이나 평탄도에도 전혀 문제가 없는가를 확인하여야 한다.

게다가, 실 하우징의 상하가 조립된 상태에서 이 부분에 실링이 조립되는데, 이와 같이 상하가 조립된 실 하우징의 내경에 이 내경보다 큰 래핑기구(Lapping Tool)는 조립이 될 수 없다는 선입견으로 인하여 과거에 정밀한 일체형의 래핑기구(Lapping Tool)의 개발이 이루어지지 못하였고, 정교하지 않으면서 임시로 제작된 래핑기구의 개발은 이미 수차례 시도가 있었으나 대형인 실 하우징 상하가 조립된 현장에 설치하면 평탄도 유지 불량으로 품질의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 계속하여 발생하고 있다.

실제로 정교하여 고품질을 유지할 수 있는 래핑기구로서 반드시 필요한 것은 완전히 일체형이면서 주물로 제작된 래핑기구가 필요하였으나 래핑기구를 내부로 넣기 위한 공간이 부족하여 설치가 불가능 한 문제가 여전히 남아 있는 게 현실이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명의 목적은 실 하우징의 내부로 집어넣고 정위치 시킨 상태에서 수평 회전작동이 가능하도록 기술구성을 개발하여 래핑작업 중 평탄도의 유지와 함께 고정도의 품질 유지가 가능한 래핑장치를 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 래핑작업이 요구되는 현장에서 직접 설치하여 정교한 래핑작업이 가능하게 되어 종래와 같이 외부의 공장에서 래핑작업을 수행하기 위하여 외부로 반출하여 래핑작업을 행한 다음 다시 현장으로 운반하여 부수작업을 행하여야 하는 폐단을 방지하고 숙련된 수작업에 의한 별도의 래핑작업도 행하지 않아도 되므로 사용상 편리하고 효과적인 래핑장치를 제공하고자 함에 있다.

본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여 중심에 구동축 연결부를 마련한 본체와 상기 본체의 가장자리에 상기 본체보다 더 두껍게 주강으로 형성하여 결합시킨 래핑플레이트를 결합하여 이루어지고, 상기 래핑플레이트의 양측은 상기 본체의 지름과 같은 폭으로 유지될 수 있도록 좌,우파단부를 각각 형성하고, 상기 좌,우파단부의 사이로서 상기 본체의 중심으로서 상기 구동축 연결부를 지나게 되는 중심선 부위를 중심으로 상기 래핑플레이드의 상,하부 위치에 상,하부파단부를 각각 형성하여 실 하우징의 내측으로 끼워 결합할 수 있게 이루어지되, 상기 본체와 상기 래핑플레이트가 서로 결합되는 부위에 다수의 체결공을 형성하고 상기 체결공엔 각각 가이드핀을 설치하여 이루어지고, 상기 가이드핀은 상부에 육각머리가 위치하고, 상기 육각머리의 하부엔 단턱플랜지가 위치하고, 상기 단턱플랜지의 하부엔 체결공과 서로 체결되는 나사부가 위치하며 상기 나사부의 하부엔 상기 나사부보다 지름이 작은 가이드부가 위치하며, 상기 육각머리, 단턱플랜지,나사부 및 가이드부는 순차적으로 서로 일체로 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 단류형 수소 실 하우징 래핑장치가 제공된다.

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그리하여 본 발명인 래핑장치에 의하면, 실 하우징의 내부로 집어넣고 정위치 시킨 상태에서 수평 회전작동이 가능하도록 구성하여 래핑작업 중 평탄도의 유지와 함께 고정도의 품질 유지가 가능하게 되고, 래핑작업이 요구되는 현장에서 직접 설치하여 정교한 래핑작업이 가능하므로 종래와 같이 외부의 공장에서 래핑작업을 수행하기 위하여 외부로 반출하여 래핑작업을 행한 다음 다시 현장으로 운반하여 부수작업을 행하여야 하는 폐단을 방지함은 물론, 숙련된 수작업에 의한 별도의 래핑작업도 행하지 않아도 되므로 사용상 편리하고 효과적이다.

도 1은 종래의 일반적인 수소 실링장치로서 실 하우징을 중심으로 개략적으로 나타낸 일부 생략 종단면도,
도 2는 본 발명인 래핑장치의 바람직한 일례를 보여주는 평면도,
도 3은 도 2의 일부 생략 종단면도,
도 4는 본 발명인 래핑장치의 다른 일례로서 사용상태를 함께 예시한 일부 생략 종단면도,
도 5는 도 4에 설치된 가이드핀을 중심으로 나타낸 확대단면도,
도 6은 본 발명인 래핑장치를 실 하우징의 내부로 집어넣어 장착하는 과정을 나타낸 과정도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예를 중심으로 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명인 래핑장치의 바람직한 예에 의하면 공통적으로 중심에 구동축 연결부(10)를 마련한 본체(1)와 상기 본체(1)의 가장자리에 상기 본체(1)보다 두께를 더 두껍게 주강으로 형성하여 결합시킨 래핑플레이트(2)를 결합하여 이루어지되, 상기 래핑플레이트(2)의 양측은 상기 본체(1)의 지름과 같은 폭으로 유지될 수 있도록 좌,우 파단부(3,4)를 각각 형성하고, 상기 좌,우 파단부(3,4)의 사이로서 상기 본체(1)의 중심인 상기 구동축 연결부(10)를 지나게 되는 중심선 부위를 중심으로 상기 래핑플레이드(2)의 상,하부 위치에 상,하부 파단부(3,4)를 각각 형성하여 실 하우징(9)의 내측으로 끼워 결합할 수 있게 이루어진다.

이때, 상기 본체(1)와 상기 래핑플레이트(2)가 서로 결합되는 부위에 다수의 체결공(7)을 형성하고 상기 체결공(7)엔 각각 가이드핀(8)을 설치하여 상기 가이드핀(8)에 의하여 래핑플레이트(2)가 실 하우징(9)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 이루어지도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 가이드핀(8)은 상부에 육각머리(80)가 위치하여 체결공(7)과 결합 또는 분리하는 경우 공구의 사용이 편리하게 구성하고, 상기 육각머리(80)의 하부엔 단턱플랜지(82)가 위치하여 래핑플레이트(2)와 밀착 결합될 수 있도록 하고, 상기 단턱플랜지(82)의 하부엔 체결공(7)과 서로 체결되는 나사부(84)가 위치하며 상기 나사부(84)의 하부엔 상기 나사부(84)보다 지름이 작은 가이드부(86)가 위치하여 실 하우징(9)의 내측에서 가이드가 될 수 있게 이루어지며, 상기 육각머리(80), 단턱플랜지(82), 나사부(84) 및 가이드부(86)는 순차적으로 서로 일체로 구성이 이루어지게 된다.

다음은 전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 대하여 그 작동이 이루어지는 과정을 살펴보기로 한다.

우선, 실 하우징(9)의 내부에 본체(1)와 결합된 래핑플레이트(2)를 집어 넣어 장착하는 방법은 도 6에 도시한 바와 같이 실 하우징(9)의 입구부(90)의 폭 보다 래핑플레이트(2)의 지름 폭이 크므로 A의 상태에서와 같이 그대로는 내부로 집어넣을 수 없기 때문에, 좌,우 파단부(3,4)가 위치하여 그 폭이 좁은 부분을 이용하면서 나머지 부분은 경사지게 기울여 입구부(90)를 통하여 내부로 집어 넣어 B의 상태로 하여 실 하우징(9)의 내부로 일단 위치시킨 다음 실 하우징(9)의 내부 공가을 활용하여 수평으로 유지시켜 래핑작업을 위한 래핑작업면 상부에 래핑플레이트(2)가 위치하고 내측으로는 다수의 가이드핀(8)이 위치하도록 배치하여 정위치시키고 래핑작업을 위한 준비상태를 완료한다.

다음 도 4에 예시한 바와 같이 구동축연결부(10)를 이용하여 에어모터와 같은 구동수단과 서로 연결하고 회전구동력을 얻어 래핑플레이트(2)의 회전에 의한 래핑작업을 수행하도록 한다.

이때, 래핑플레이트(2)는 좌,우 파단부(3,4) 및 상,하부 파단부(5,6)에 의하여 일부분이 파단되어 전체적으로 형성되어 있는 경우보다 유효 래핑면적이 조금 적지만 나머지 래핑플레이트(2)에 의하여 래핑작업을 수행하더라도 수평으로 정교하게 품질 좋은 래핑작업을 수행하는데인 지장이 없다.

위와 같은 래핑작업이 완료된 다음엔 전술한 래핑준비작업과는 반대의 순서로 실 하우징(9)의 내부로부터 본체(1)와 결합된 래핑플레이트(2)를 외부로 꺼내면 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 실 하우징(9)의 내부로 집어넣고 정위치 시킨 상태에서 수평 회전작동이 가능하도록 구성하여 래핑작업 중 평탄도의 유지와 함께 고정도의 품질 유지가 가능하게 되고, 래핑작업이 요구되는 현장에서 직접 설치하여 정교한 래핑작업이 가능하므로 종래와 같이 외부의 공장에서 래핑작업을 수행하기 위하여 외부로 반출하여 래핑작업을 행한 다음 다시 현장으로 운반하여 부수작업을 행하여야 하는 폐단을 방지함은 물론, 숙련된 수작업에 의한 별도의 래핑작업도 행하지 않아도 되므로 사용상 편리하고 효과적이다.

1: 본체, 2: 래핑플레이트,
3, 4: 좌,우 파단부, 5, 6: 상,하부 파단부,
7: 체결공, 8: 가이드핀,
9: 실 하우징, 10: 구동축 연결부,
80: 육각머리, 82: 단턱플랜지,
84: 나사부, 86: 가이드부,
90: 입구부

Claims (3)

1. 중심에 구동축 연결부(10)를 마련한 본체(1)와 상기 본체(1)의 가장자리에 상기 본체(1)보다 두께를 더 두껍게 주강으로 형성하여 결합시킨 래핑플레이트(2)를 결합하여 이루어지되고,
   상기 래핑플레이트(2)의 양측은 상기 본체(1)의 지름과 같은 폭으로 유지될 수 있도록 좌,우 파단부(3,4)를 각각 형성하고, 상기 좌,우 파단부(3,4)의 사이로서 상기 본체(1)의 중심인 상기 구동축 연결부(10)를 지나게 되는 중심선 부위를 중심으로 상기 래핑플레이드(2)의 상,하부 위치에 상,하부 파단부(3,4)를 각각 형성하여 실 하우징(9)의 내측으로 끼워 결합할 수 있게 이루어지되,
   상기 본체(1)와 상기 래핑플레이트(2)가 서로 결합되는 부위에 다수의 체결공(7)을 형성하고 상기 체결공(7)엔 각각 가이드핀(8)을 설치하여 이루어지고,
   상기 가이드핀(8)은 상부에 육각머리(80)가 위치하고, 상기 육각머리(80)의 하부엔 단턱플랜지(82)가 위치하고, 상기 단턱플랜지(82)의 하부엔 체결공(7)과 서로 체결되는 나사부(84)가 위치하며, 상기 나사부(84)의 하부엔 상기 나사부(84)보다 지름이 작은 가이드부(86)가 위치하여 이루어지되, 상기 육각머리(80), 단턱플랜지(82), 나사부(84) 및 가이드부(86)는 순차적으로 서로 일체로 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 단류형 수소 실 하우징 래핑장치.
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