KR101430664B1 - 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치 - Google Patents

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Abstract

핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치가 개시된다. 본 발명의 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치는, 리프팅 지그(lifting jig); 및 리프팅 지그에 착탈 가능하게 결합되며, 토카막장치를 이루는 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품을 그립핑(gripping)하는 그립핑 모듈을 포함한다.

Description

핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치{Lifting apparatus for superconducting tokamak}
본 발명은, 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 토카막장치에 적용되는 다양한 종류와 형상의 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품들을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있어 토카막장치의 조립 효율을 향상시킬 수 있는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치에 관한 것이다.
현재까지 개발된 초전도자석은 지구자장의 26만 배에 달하는 13테슬라의 자장을 얻을 수 있는 것으로 알려지고 있다. 이러한 자장은 핵융합 반응에서 요구되는 플라즈마를 만들고 가두기 위해 필요하다.
따라서 초전도자석의 핵심 기술은 '관내연선도체(CICC : Cable-in Conduit-Conductor)'라고 알려진 각각의 전선을 감아 코일을 형성하여 초전도자석을 제조함에 있다.
관내연선도체(CICC)는 35kA급의 대전류 운전을 위해서 360 또는 486가닥의 선재를 사각형의 금속관으로 둘러싸인 방식의 도체를 사용하여 자석을 제작하는 것으로, 초전도자석의 운전 시 침입 또는 발생하는 열을 4.5K로 냉각하기 위해 약 5기압의 초임계 헬륨을 관내연선도체로 강제 순환시킨다.
도 1은 초전도 토카막장치가 구비된 초전도자석에 대한 이미지이고, 도 2는 도 1에 장착된 초전도 토카막장치에 대한 개략적인 부분 이미지이다.
도 1에 도시된 바와 같이 초전도자석(6, SC Magnet)은 고온의 플라즈마를 진공용기 벽에 닿지 않고 가두어두기 위한 것으로서 그 내부에는 주요 장치로서 토카막장치(7)를 보유하고 있다.
토카막장치(7)는 포로이달 코일(4a, Poloidal Field coil) 및 토로이달 코일(4, Toroidal Field coil)을 사용하여 플라즈마의 생성, 구속, 제어를 담당한다.
여기서, 토로이달 코일(4)은 플라즈마 상태의 중수소를 강한 자기장으로 가두기 위한 역할을 하고, 포로이달 코일(4a)은 플라즈마를 발생시키고 그 위치와 모양을 제어하는 역할을 한다.
좀 더 부연하면, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 토카막장치(7)는, PF(Poloidal Field) 코일로 구성된 포로이달 코일 구조물(4a, 이하 포로이달 코일이라 함)과, TF(Toroidal Field) 코일로 구성된 토로이달 코일 구조물(4, 이하 토로이달 코일이라 함)과, CS(Central Solenoid) 코일로 구성된 CS 구조물(7a)과, 각 구조물을 연결하는 연결구조물(7b)을 구비한다.
토로이달 코일(4)은 약 35kA의 직류전류로 운전된다. 그리고 CS 구조물(7a)의 코일과 포로이달 코일(4a)은 펄스운전을 하여 상호 자장변화에 의한 기전력을 진공용기 내부에 발생시켜 플라즈마를 생성하고 플라즈마 전류 및 TF 자장과 함께 플라즈마를 구속시키는 역할을 수행한다.
한편, 토카막장치를 제작(조립)할 때는 전술한 코일 구조물들 외에도 다양한 종류와 형상을 갖는 진공용기 또는 초전도 자석 등의 부속품들이 사용된다.
예컨대, VV 수평 인양 부속품, TF 수평 인양 부속품, TF 수직 인양 부속품, 섹터 인양 부속품 등의 부속품들을 포함하는 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품들이 사용된다.
이와 같은 인양 부속품들은 수십 내지 수백 톤(ton) 정도의 거대 구조체이기 때문에 핸들링이 쉽지 않다.
특히, 이와 같은 인양 부속품들을 하역 상태에서 반전장치로 이동시키거나 혹은 반전장치에서 섹터 부조립장치로 이동시키려 할 때에는 인양 부속품들이 파손되거나 손상되지 않도록 하면서 해당 인양 부속품들을 리프팅(lifting)시킨 후에 원하는 방향으로 회전시키거나 해야 한다.
그렇지만, 아직까지는 인양 부속품들을 인양, 즉 리프팅시키는 일련의 작업을 효율적으로 진행하기 위한 수단이 갖춰져 있지 않기 때문에 이러한 작업을 진행시키기 위한 별도의 전용 리프팅 장치가 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2002-7006610호
본 발명의 목적은, 토카막장치에 적용되는 다양한 종류와 형상의 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품들을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있어 토카막장치의 조립 효율을 향상시킬 수 있는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 리프팅 지그(lifting jig); 및 상기 리프팅 지그에 착탈 가능하게 결합되며, 토카막장치를 이루는 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품을 그립핑(gripping)하는 그립핑 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치에 의해 달성된다.
상기 리프팅 지그는, 밸런싱 빔(balancing beam); 상기 밸런싱 빔의 내부에 배치되는 인보드 결합부를 구비하며, 상기 밸런싱 빔의 일측에서 상기 밸런싱 빔의 길이 방향에 교차되게 배치되는 인보드 크로스 빔(inboard cross beam); 및 상기 밸런싱 빔의 외부에 배치되는 다수의 아웃보드 결합부를 구비하며, 상기 밸런싱 빔의 길이 방향에 대해 상기 인보드 크로스 빔의 반대편에서 상기 인보드 크로스 빔과 나란하게 배치되는 아웃보드 크로스 빔(outboard cross beam)을 포함할 수 있으며, 상기 인보드 크로스 빔과 상기 아웃보드 크로스 빔은 종,횡방향 상호간격 조절이 가능하게 상기 밸런싱 빔에 결합될 수 있다.
상기 리프팅 지그는, 상기 밸런싱 빔에 결합되어 상기 인보드 크로스 빔을 이동 가능하게 지지하는 인보드 무빙 플레이트(inboard moving plate); 및 상기 밸런싱 빔에 결합되어 상기 아웃보드 크로스 빔을 이동 가능하게 지지하는 아웃보드 무빙 플레이트(outboard moving plate)를 더 포함할 수 있다.
상기 리프팅 지그는, 상기 인보드 무빙 플레이트를 종방향으로 구동시키는 인보드 종방향 드라이버 어셈블리(Inboard transverse driver assembly); 상기 인보드 무빙 플레이트를 횡방향으로 구동시키는 인보드 횡방향 드라이버 어셈블리; 상기 아웃보드 무빙 플레이트를 종방향으로 구동시키는 아웃보드 종방향 드라이버 어셈블리(Outboard transverse driver assembly); 및 상기 아웃보드 무빙 플레이트를 횡방향으로 구동시키는 아웃보드 횡방향 드라이버 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
상기 그립핑 모듈은, 상기 밸런싱 빔의 하부에서 상기 밸런싱 빔의 길이 방향을 따라 배치되며, 일단부의 상부에 상기 인보드 결합부와 결합되는 인보드 상부 고리가 마련되고 하부에 다수의 하부 고리가 마련되는 메인 보강 빔; 및 상기 메인 보강 빔의 타단부에서 상기 메인 보강 빔의 길이 방향에 교차되게 결합되며, 상기 다수의 아웃보드 결합부와 결합되는 아웃보드 상부 고리를 구비하는 제1 서브 보강 빔을 포함할 수 있다.
상기 그립핑 모듈은, 상기 메인 보강 빔의 길이 방향을 따라 상기 제1 서브 보강 빔의 반대편에서 상기 메인 보강 빔의 어느 한 하부 고리에 연결되는 제2 서브 보강 빔; 상기 메인 보강 빔의 다른 한 하부 고리와 상기 제2 서브 보강 빔의 양단부에 각각 결합되는 다수의 행거; 및 상기 행거들의 단부에 결합되어 상기 인양 부속품을 그립핑하는 그립퍼를 포함할 수 있다.
상기 그립퍼는, 상기 행거의 단부에 결합되는 상부 그립핑부; 상기 인양 부속품을 사이에 두고 상기 상부 그립핑부와 함께 상기 인양 부속품을 그립핑하는 하부 그립핑부; 및 상기 상부 그립핑부와 상기 하부 그립핑부를 연결하면서 조이는 다수의 볼 스크루를 포함할 수 있다.
상기 상부 그립핑부와 상기 하부 그립핑부와 마주보는 내면은 서로 나란하거나 상호간 대치되게 경사지게 형성될 수 있다.
상기 상부 그립핑부와 상기 하부 그립핑부의 내면에는 보호패드가 마련될 수 있다.
상기 그립핑 모듈은, 상기 메인 보강 빔의 하부 고리들에 결합되는 다수의 행거; 및 상기 행거들의 단부에 결합되어 상기 인양 부속품에 임시로 결합되는 임시 결합핸드를 포함할 수 있다.
상기 행거와 상기 임시 결합핸드는 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 그립핑 모듈은, 일단부는 상기 제1 및 제2 서브 보강 빔의 단부에 각각 결합되고 타단부는 상기 인양 부속품에 매달리는 다수의 인양 와이어를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 토카막장치에 적용되는 다양한 종류와 형상의 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품들을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있어 토카막장치의 조립 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 초전도 토카막장치가 구비된 초전도자석에 대한 이미지이다.
도 2는 도 1에 장착된 초전도 토카막장치에 대한 개략적인 부분 이미지이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 리프팅 지그에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 그립핑 모듈의 사시도이다.
도 6은 도 5의 측면도이다.
도 7은 도 3의 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사용 상태도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사용 상태도이다.
도 9는 도 8에 도시된 그립핑 모듈의 사시도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사용 상태도이다.
도 12는 도 11에 도시된 그립핑 모듈의 사시도이다.
도 13은 도 12의 측면도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 리프팅 지그에 대한 분해 사시도이며, 도 5는 도 3에 도시된 그립핑 모듈의 사시도이고, 도 6은 도 5의 측면도이며, 도 7은 도 3의 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사용 상태도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예의 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치(100)는 도 7에 도시된 인양 부속품(A)을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시키기 위해 마련되는 것으로서, 리프팅 지그(110, lifting jig)와, 리프팅 지그(110)에 착탈 가능하게 결합되며, 인양 부속품(A)을 그립핑(gripping)하는 그립핑 모듈(130)을 포함한다.
여기서, 인양 부속품(A)이란 토카막장치를 이루는 진공용기 또는 초전도 자석 등을 가리킬 수 있는데, 본 실시예의 경우에는 소위, TFC라 불리는 인양 부속품(A)을 가리킨다.
물론, 본 실시예의 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치(100)가 도 7처럼 TFC라 불리는 인양 부속품(A)을 인양, 즉 리프팅할 때 최적화되어 있기는 하지만 인양 부속품(A)과 유사한 형태의 다른 부속품들도 충분히 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있다.
다시 말해, 토카막장치를 구성하는 다양한 종류의 부속품들을 인양, 즉 리프팅할 때에도 본 실시예의 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치(100)가 충분히 적용될 수 있다.
리프팅 지그(110)는 크레인이나 호이스트 등에 매달리는 구조물이다. 그립핑 모듈(130)이 인양 부속품(A)에 그립핑된 후에, 그립핑 모듈(130)이 리프팅 지그(110)에 연결되고 리프팅 지그(110)가 크레인이나 호이스트 등에 매달려 이동되면서 도 7처럼 TFC라 불리는 인양 부속품(A)을 인양, 즉 리프팅할 수 있다.
리프팅 지그(110)는, 도 4에 주로 도시된 바와 같이, 밸런싱 빔(111, balancing beam), 인보드 크로스 빔(112, inboard cross beam), 그리고 아웃보드 크로스 빔(113, outboard cross beam)을 포함한다.
밸런싱 빔(111)은 대략 박스(box) 형태의 금속 구조물로서 그립핑 모듈(130) 등을 지지한다. 밸런싱 빔(111)의 내부는 비어 있으며, 그 양단부에 인보드 크로스 빔(112)과 아웃보드 크로스 빔(113)이 결합된다.
밸런싱 빔(111)을 측면에서 볼 때, 중앙 영역에 사다리꼴 구조를 형성한다. 사다리꼴 구조의 상단부에는 빔 고리부(111a)가 형성된다. 빔 고리부(111a)에 크레인이나 호이스트의 로프가 연결될 수 있다.
인보드 크로스 빔(112)은 밸런싱 빔(111)의 일측에서 밸런싱 빔(111)의 길이 방향에 교차되게 배치되는 금속 구조물이다.
인보드 크로스 빔(112)에는 밸런싱 빔(111)의 내부에 배치되는 인보드 결합부(112a)가 마련된다. 인보드 결합부(112a)가 그립핑 모듈(130)의 어느 한 쪽과 연결된다.
아웃보드 크로스 빔(113)은 밸런싱 빔(111)의 길이 방향에 대해 인보드 크로스 빔(112)의 반대편에서 인보드 크로스 빔(112)과 나란하게 배치되는 금속 구조물이다.
아웃보드 크로스 빔(113)에는 밸런싱 빔(111)의 외부에 배치되는 다수의 아웃보드 결합부(113a)가 마련된다. 한 쌍으로 마련되는 아웃보드 결합부(113a)가 그립핑 모듈(130)의 어느 한 쪽과 연결된다.
아웃보드 결합부(113a)에는 별도의 연결치구(114)가 더 매달려 그립핑 모듈(130)의 어느 한 쪽과 연결될 때 사용될 수 있다. 연결치구(114)는 그립핑 모듈(130)과의 길이 보상을 위해 마련되는 구조물일 수 있다.
한편, 인보드 크로스 빔(112)과 아웃보드 크로스 빔(113)은 상호간 간격 조절이 가능하게 밸런싱 빔(111)에 결합된다.
이를 위해, 리프팅 지그(110)에는 인보드 무빙 플레이트(115, inboard moving plate)와, 아웃보드 무빙 플레이트(116, outboard moving plate)가 마련된다.
인보드 무빙 플레이트(115)는 밸런싱 빔(111)의 일측에 결합되어 인보드 크로스 빔(112)을 이동 가능하게 지지한다.
인보드 무빙 플레이트(115)에는 인보드 종방향 드라이버 어셈블리(117, Inboard transverse driver assembly)가 연결되어 인보드 무빙 플레이트(115)를 밸런싱 빔(111)의 길이 방향인 종방향으로 구동시킨다.
또한 인보드 무빙 플레이트(115)에는 인보드 무빙 플레이트(115)를 횡방향으로 구동시키는 인보드 횡방향 드라이버 어셈블리(119)가 더 구비된다.
아웃보드 무빙 플레이트(116)는 밸런싱 빔(111)의 타측에 결합되어 아웃보드 크로스 빔(113)을 이동 가능하게 지지한다.
아웃보드 무빙 플레이트(116)에는 아웃보드 종방향 드라이버 어셈블리(118, Outboard transverse driver assembly)가 연결되어 아웃보드 무빙 플레이트(116)를 밸런싱 빔(111)의 길이 방향인 종방향으로 구동시킨다.
또한 아웃보드 무빙 플레이트(116)에는 아웃보드 무빙 플레이트(116)를 횡방향으로 구동시키는 아웃보드 횡방향 드라이버 어셈블리(120)가 더 구비된다.
이와 같은 구조에 의해 밸런싱 빔(111) 상에서 인보드 크로스 빔(112)과 아웃보드 크로스 빔(113)은 상호간 간격 조절될 수 있기 때문에, 인양 부속품(A)의 사이즈에 맞게 그립핑 모듈(130)을 선택하거나 그립핑 모듈(130)을 조절하여 리프팅 지그(110)에 연결시킬 수 있다.
한편, 그립핑 모듈(130)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 밸런싱 빔(111)의 하부에서 밸런싱 빔(111)의 길이 방향을 따라 배치되는 메인 보강 빔(140)과, 메인 보강 빔(140)의 타단부에서 메인 보강 빔(140)의 길이 방향에 교차되게 결합되는 제1 서브 보강 빔(150)을 포함한다.
메인 보강 빔(140)의 일단부 상부에는 리프팅 지그(110) 측의 인보드 결합부(112a)와 결합되는 인보드 상부 고리(141)가 마련된다. 그리고 메인 보강 빔(140)의 일단부 하부에는 하부 고리(142)가 마련된다.
인보드 상부 고리(141)가 한 개 적용되는 반면 하부 고리(142)는 메인 보강 빔(140)의 일단부를 포함하여 메인 보강 빔(140)의 길이 방향을 따라 위치별로 다수 개 적용될 수 있다.
제1 서브 보강 빔(150)은 메인 보강 빔(140)의 타단부에서 메인 보강 빔(140)의 길이 방향에 교차되게 결합되며, 리프팅 지그(110) 측의 아웃보드 결합부(113a)들과 결합되는 아웃보드 상부 고리(151)가 마련된다. 아웃보드 상부 고리(151)는 아웃보드 결합부(113a)에 그 상단부가 결합되는 연결치구(114)의 하단부에 연결될 수 있다.
제1 서브 보강 빔(150)의 하단부에는 다수의 하단 고리(152)가 마련되는데, 이 하단 고리(152)는 선택적으로 사용될 수 있으므로 반드시 마련되어야 하는 구성은 아니다.
본 실시예의 그립핑 모듈(130)에는 제2 서브 보강 빔(160), 다수의 행거(170a,170b), 그리고 그립퍼(180a,180b)가 더 구비된다.
제2 서브 보강 빔(160)은 메인 보강 빔(140)의 길이 방향을 따라 제1 서브 보강 빔(150)의 반대편에서 메인 보강 빔(140)의 어느 한 하부 고리(142)에 연결된다. 제2 서브 보강 빔(160)은 제1 서브 보강 빔(150)과의 무게 균형을 맞추기 위해 마련될 수 있다.
다수의 행거(170a,170b)는 메인 보강 빔(140)의 다른 한 하부 고리(142)와, 제2 서브 보강 빔(160)의 양단부에 각각 결합된다. 행거(170a,170b)들은 인양 부속품(A)에 대한 그립핑 모듈(130) 간의 거리 조절을 위해 마련된다. 본 실시예에서 다수의 행거(170a,170b)들의 길이는 서로 다르나 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
그립퍼(180a,180b)들은 행거(170a,170b)들의 단부에 결합되어 실질적으로 도 7처럼 인양 부속품(A)을 그립핑하는 구조물이다.
그립퍼(180a,180b)는 행거(170a,170b)의 단부에 결합되는 상부 그립핑부(181a,181b)와, 인양 부속품(A)을 사이에 두고 상부 그립핑부(181a,181b)와 함께 인양 부속품(A)을 그립핑하는 하부 그립핑부(182a,182b)와, 상부 그립핑부(181a,181b)와 하부 그립핑부(182a,182b)를 연결하면서 조이는 다수의 볼 스크루(183a,183b)를 포함한다.
이때, 상부 그립핑부(181a)와 하부 그립핑부(182a)와 마주보는 내면은 상호간 대치되게 경사지게 형성될 수도 있고, 상부 그립핑부(181b)와 하부 그립핑부(182b)와 마주보는 내면은 서로 나란할 수도 있다.
그리고 상부 그립핑부(181a,181b)와 하부 그립핑부(182a,182b)의 내면에는 보호패드(184a,184b)가 마련되어 인양 부속품(A)의 그립핑 시 인양 부속품(A)이 손상되는 것을 저지할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 도 7처럼 그립퍼(180a,180b)들을 이용하여 인양 부속품(A)을 위치별로 그립핑한 상태에서 그립핑 모듈(130)을 리프팅 지그(110)와 연결하고, 리프팅 지그(110)를 크레인이나 호이스트 등을 이용하여 인양, 즉 리프팅할 수 있으며, 이에 따라 토가막장치의 제조가 편리해질 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 토카막장치에 적용되는 다양한 종류와 형상의 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품(A)들을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있어 토카막장치의 조립 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사용 상태도이고, 도 9는 도 8에 도시된 그립핑 모듈의 사시도이며, 도 10은 도 9의 측면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치(200)는 도 8에 도시된 인양 부속품(B)을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시키기 위해 마련되는 것으로서, 리프팅 지그(110, lifting jig)와, 리프팅 지그(110)에 착탈 가능하게 결합되며, 인양 부속품(B)을 그립핑(gripping)하는 그립핑 모듈(230)을 포함한다.
본 실시예에서 인양, 즉 리프팅되는 인양 부속품(B)은 전술한 실시예에서 소개한 것과 동일할 수도 있고 다를 수도 있지만, 토카막장치를 이루는 진공용기 또는 초전도 자석 등을 가리킨다는 점에서는 동일하다.
리프팅 지그(110)의 구조는 전술한 실시예와 동일하기 때문에 설명을 생략하면서 동일한 참조부호를 부여했다.
그립핑 모듈(230)은 리프팅 지그(110)의 밸런싱 빔(111)의 하부에서 밸런싱 빔(111)의 길이 방향을 따라 배치되는 메인 보강 빔(240)과, 메인 보강 빔(240)의 타단부에서 메인 보강 빔(240)의 길이 방향에 교차되게 결합되는 제1 서브 보강 빔(250)을 포함하고 있다는 점에서는 전술한 실시예와 동일하다.
이러한 그립핑 모듈(230)에는 메인 보강 빔(240)의 하부 고리(242)들에 결합되는 다수의 행거(270a,270b)가 마련되며, 행거(270a,270b)들의 단부에는 임시 결합핸드(280)가 마련된다.
행거(270a,270b)들은 전술한 것처럼 그 길이가 서로 다르게 적용될 수 있는데, 이는 인양 부속품(B)의 형상이 일률적이지 않기 때문이다.
임시 결합핸드(280)는 행거(270a,270b)들의 단부에 결합되어 인양 부속품(B)에 임시로 결합되는 역할을 한다. 즉 인양 부속품(B)을 인양시키기 위해, 본 실시예의 경우에는 임시 결합핸드(280)를 인양 부속품(B)의 적당한 위치에 볼팅 결합시키고 있다.
인양 부속품(B)의 인양 시 행거(270a,270b)와 임시 결합핸드(280) 간의 결합부위가 파손되지 않도록 본 실시예에서 행거(270a,270b)와 임시 결합핸드(280)는 상대 회전 가능하게 결합된다.
이와 같은 구조의 그립핑 모듈(230)이 적용되더라도 토카막장치에 적용되는 다양한 종류와 형상의 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품(B)들을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있어 토카막장치의 조립 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치의 사용 상태도이고, 도 12는 도 11에 도시된 그립핑 모듈의 사시도이며, 도 13은 도 12의 측면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치(300)는 도 11에 도시된 인양 부속품(C)을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시키기 위해 마련되는 것으로서, 리프팅 지그(110, lifting jig)와, 리프팅 지그(110)에 착탈 가능하게 결합되며, 인양 부속품(C)을 그립핑(gripping)하는 그립핑 모듈(330)을 포함한다.
본 실시예에서 인양, 즉 리프팅되는 인양 부속품(C)은 전술한 실시예에서 소개한 것과 동일할 수도 있고 다를 수도 있지만, 토카막장치를 이루는 진공용기 또는 초전도 자석 등을 가리킨다는 점에서는 동일하다.
그립핑 모듈(330)은 리프팅 지그(110)의 밸런싱 빔(111)의 하부에서 밸런싱 빔(111)의 길이 방향을 따라 배치되는 메인 보강 빔(340)과, 메인 보강 빔(340)의 양단부 영역에 메인 보강 빔(340)의 길이 방향에 교차되게 결합되는 제1 서브 보강 빔(350) 및 제2 서브 보강 빔(360)을 포함하고 있다는 점에서는 전술한 실시예와 동일하다.
다만, 본 실시예의 경우에는 전술한 행거(170a,170b,270a,270b) 타입과는 달리, 제1 서브 보강 빔(350) 및 제2 서브 보강 빔(360)의 단부에 각각 결합되고 타단부는 인양 부속품(C)에 매달리는 다수의 인양 와이어(370)를 포함하고 있다.
이와 같은 인양 와이어(370)를 사용할 때는 도 11처럼 인양 부속품(C)을 별도의 베이스 플레이트(B/P)에 올려둔 상태에서 베이스 플레이트(B/P)를 들어 올리는 형태가 되어도 무방하다.
이와 같은 구조의 그립핑 모듈(330)이 적용되더라도 토카막장치에 적용되는 다양한 종류와 형상의 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품(C)들을 용이하게 핸들링하면서 리프팅시킬 수 있어 토카막장치의 조립 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치 110 : 리프팅 지그
111 : 밸런싱 빔 112 : 인보드 크로스 빔
112a : 인보드 결합부 113 : 아웃보드 크로스 빔
113a : 아웃보드 결합부 114 : 연결치구
115 : 인보드 무빙 플레이트 116 : 아웃보드 무빙 플레이트
117 : 인보드 종방향 드라이버 어셈블리
118 : 아웃보드 종방향 드라이버 어셈블리
119 : 인보드 횡방향 드라이버 어셈블리
120 : 아웃보드 횡방향 드라이버 어셈블리
130 : 그립핑 모듈 140 : 메인 보강 빔
141 : 인보드 상부 고리 142 : 하부 고리
150 : 제1 서브 보강 빔 160 : 제2 서브 보강 빔
170a,170b : 행거 180a,180b : 그립퍼
181a,181b : 상부 그립핑부 182a,182b : 하부 그립핑부
183a,183b : 볼 스크루 184a,184b : 보호패드

Claims (12)

  1. 리프팅 지그(lifting jig); 및
    상기 리프팅 지그에 착탈 가능하게 결합되며, 토카막장치를 이루는 진공용기 또는 초전도 자석 등의 인양 부속품을 그립핑(gripping)하는 그립핑 모듈을 포함하며,
    상기 리프팅 지그는,
    밸런싱 빔(balancing beam);
    상기 밸런싱 빔의 내부에 배치되는 인보드 결합부를 구비하며, 상기 밸런싱 빔의 일측에서 상기 밸런싱 빔의 길이 방향에 교차되게 배치되는 인보드 크로스 빔(inboard cross beam); 및
    상기 밸런싱 빔의 외부에 배치되는 다수의 아웃보드 결합부를 구비하며, 상기 밸런싱 빔의 길이 방향에 대해 상기 인보드 크로스 빔의 반대편에서 상기 인보드 크로스 빔과 나란하게 배치되는 아웃보드 크로스 빔(outboard cross beam)을 포함하며,
    상기 인보드 크로스 빔과 상기 아웃보드 크로스 빔은 종,횡방향 상호간격 조절이 가능하게 상기 밸런싱 빔에 결합되는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅 지그는,
    상기 밸런싱 빔에 결합되어 상기 인보드 크로스 빔을 이동 가능하게 지지하는 인보드 무빙 플레이트(inboard moving plate); 및
    상기 밸런싱 빔에 결합되어 상기 아웃보드 크로스 빔을 이동 가능하게 지지하는 아웃보드 무빙 플레이트(outboard moving plate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리프팅 지그는,
    상기 인보드 무빙 플레이트를 종방향으로 구동시키는 인보드 종방향 드라이버 어셈블리(Inboard transverse driver assembly);
    상기 인보드 무빙 플레이트를 횡방향으로 구동시키는 인보드 횡방향 드라이버 어셈블리;
    상기 아웃보드 무빙 플레이트를 종방향으로 구동시키는 아웃보드 종방향 드라이버 어셈블리(Outboard transverse driver assembly); 및
    상기 아웃보드 무빙 플레이트를 횡방향으로 구동시키는 아웃보드 횡방향 드라이버 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 그립핑 모듈은,
    상기 밸런싱 빔의 하부에서 상기 밸런싱 빔의 길이 방향을 따라 배치되며, 일단부의 상부에 상기 인보드 결합부와 결합되는 인보드 상부 고리가 마련되고 하부에 다수의 하부 고리가 마련되는 메인 보강 빔; 및
    상기 메인 보강 빔의 타단부에서 상기 메인 보강 빔의 길이 방향에 교차되게 결합되며, 상기 다수의 아웃보드 결합부와 결합되는 아웃보드 상부 고리를 구비하는 제1 서브 보강 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 그립핑 모듈은,
    상기 메인 보강 빔의 길이 방향을 따라 상기 제1 서브 보강 빔의 반대편에서 상기 메인 보강 빔의 어느 한 하부 고리에 연결되는 제2 서브 보강 빔; 및
    상기 메인 보강 빔의 다른 한 하부 고리와 상기 제2 서브 보강 빔의 양단부에 각각 결합되는 다수의 행거; 및
    상기 행거들의 단부에 결합되어 상기 인양 부속품을 그립핑하는 그립퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 그립퍼는,
    상기 행거의 단부에 결합되는 상부 그립핑부;
    상기 인양 부속품을 사이에 두고 상기 상부 그립핑부와 함께 상기 인양 부속품을 그립핑하는 하부 그립핑부; 및
    상기 상부 그립핑부와 상기 하부 그립핑부를 연결하면서 조이는 다수의 볼 스크루를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 그립핑부와 상기 하부 그립핑부와 마주보는 내면은 서로 나란하거나 상호간 대치되게 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상부 그립핑부와 상기 하부 그립핑부의 내면에는 보호패드가 마련되는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 그립핑 모듈은,
    상기 메인 보강 빔의 하부 고리들에 결합되는 다수의 행거; 및
    상기 행거들의 단부에 결합되어 상기 인양 부속품에 임시로 결합되는 임시 결합핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 행거와 상기 임시 결합핸드는 상대 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 그립핑 모듈은,
    일단부는 상기 제1 및 제2 서브 보강 빔의 단부에 각각 결합되고 타단부는 상기 인양 부속품에 매달리는 다수의 인양 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 핵융합 조립용 다기능 리프팅 장치.
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