KR101434492B1 - 풍력발전기 - Google Patents

풍력발전기 Download PDF

Info

Publication number
KR101434492B1
KR101434492B1 KR20120110209A KR20120110209A KR101434492B1 KR 101434492 B1 KR101434492 B1 KR 101434492B1 KR 20120110209 A KR20120110209 A KR 20120110209A KR 20120110209 A KR20120110209 A KR 20120110209A KR 101434492 B1 KR101434492 B1 KR 101434492B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sealing member
fixed
shaft
rotation
bearing
Prior art date
Application number
KR20120110209A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140044166A (ko
Inventor
정민우
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR20120110209A priority Critical patent/KR101434492B1/ko
Publication of KR20140044166A publication Critical patent/KR20140044166A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101434492B1 publication Critical patent/KR101434492B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/001—Integrated brakes or clutches for stopping or coupling the relatively movable parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/364—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F16C19/548—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings in O-arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/31—Wind motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

풍력발전기가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기는 고정축; 고정축에 대해 회전 가능한 회전축; 회전축을 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링; 전방 베어링의 후방에 위치하고 회전축을 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 후방 베어링; 회전축에 고정되는 전방 회전 실링 부재와 고정축에 고정되는 전방고정 실링 부재를 포함하고, 전방 베어링의 전방을 커버하는 전방 실링부; 회전축에 고정되는 후방 회전 실링 부재와 고정축에 고정되는 후방고정 실링 부재를 포함하고, 후방 베어링의 후방을 커버하는 후방 실링부; 및 전방 회전 실링 부재 및 전방 고정 실링 부재 사이 그리고 후방 회전 실링 부재 및 후방 고정 실링 부재 사이에 각각 제동을 위한 마찰력을 제공하는 제동 장치를 포함하고, 제동 장치는, 전방 회전 실링 부재와 대향하는 전방 고정 실링 부재의 일면에 마련된 전방 실린더홈에 삽입되는 전방 패드; 후방 회전 실링 부재와 대향하는 후방 고정 실링 부재의 일면에 마련된 후방 실린더홈에 삽입되는 후방 패드; 및 전방 실린더홈 및 후방 실린더홈에 작동 유체를 공급하거나 전방 실린더홈 및 후방 실린더홈에서 작동 유체를 회수하는 유체 구동부를 포함한다.

Description

풍력발전기{WIND POWER GENERATOR}
본 발명은 풍력발전기에 관한 것이다.
최근 들어 지구온난화, 고유가 등의 문제를 해결하기 위해 석유 자원을 대체할 대체 에너지 개발이 한창이다. 이러한 대체 에너지 중에서 풍력발전은 오염물질의 배출이 전혀 없고 환경을 훼손할 우려가 없다는 점에서 해당 기술에 대한 연구와 개발이 활발히 진행되고 있다.
통상적으로 풍력발전기는 기어 박스(Gear box)의 유무에 따라 직접 구동 방식과 기어 방식으로 나뉜다. 직접구동 방식의 풍력발전기(gearless wind turbine)는 기어 박스가 있는 풍력발전기(geared wind turbine)와 비교할 때 로터 브레이크 위치, 사이즈 및 개수가　차이가 난다.
기어 박스가 있는 풍력발전기의 경우 기어 박스에 의해 토크가 작아진 상태에서 제동이 이루어지기 때문에 흔히 켈리퍼(caliper) 방식의　제동 장치 1~2개를 설치한다.
하지만 직접 구동 방식의 풍력발전기에서는 기어 박스가 없기 때문에 토크가 큰 상태에서 제동이 이루어지기 때문에 큰 제동 장치가 필요하다. 통상 적으로 직접 구동 방식의 풍력발전기의 로터를 제동하기 위해 회전 샤프트(rotating shaft)에 별도로 제동 디스크(brake disc)가 설치되고, 회전하지 않는 발전기 스테이터(generator stator)에 반경방향으로 예컨대 6~8개의 켈리퍼가 장착된다.
직접 구동 방식의 풍력발전기는 로터의 회전력을 별도의 감속장치 없이 바로 정지시켜야 되는 구조이므로 제동력이 커야 하며, 이에 따라 많은 수의 부품과 복잡한 유압장치가 추가된다. 따라서 부품의 고장 가능성이 많고 또한 여러 개의 켈리퍼로 인한 정지 시 진동이나 소음의 발생가능성도 커진다.
한편, 직접 구동 방식의 풍력발전기의 경우 효율과 성능을 유지하기 위해 발전기의 회전 시 영구 자석(Permanent magnet)과 코일(Magnet coil)간의 간격이 일정하게 유지되어야 한다.
직접 구동 방식의 풍력발전기의 경우, 통상적으로 로터에 대한 제동 장치는 회전 샤프트의 한쪽 끝부분에 디스크 및 여러 개의 켈리퍼가 배치되는 형태를 가진다. 따라서 급제동시 회전 샤프트의 한쪽 끝부분에 제동력이 치우쳐 작용하게 됨으로써 회전 샤프트가 흔들릴 수 있고 영구 자석과 코일의 충돌이 발생할 수 있다.
일본 공개특허공보 특개2003-120509호(2003.04.23.) 일본 공개특허공보 특개2009-052681호(2009.03.12.)
본 발명의 실시예는, 간단한 구조를 가지고 로터 제동을 효과적으로 수행할 수 있는 풍력발전기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고정축; 상기 고정축에 대해 회전 가능한 회전축; 상기 회전축을 상기 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링; 상기 전방 베어링의 후방에 위치하고 상기 회전축을 상기 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 후방 베어링; 상기 회전축에 고정되는 전방 회전 실링 부재와 상기 고정축에 고정되는 전방고정 실링 부재를 포함하고, 상기 전방 베어링의 전방을 커버하는 전방 실링부; 상기 회전축에 고정되는 후방 회전 실링 부재와 상기 고정축에 고정되는 후방고정 실링 부재를 포함하고, 상기 후방 베어링의 후방을 커버하는 후방 실링부; 및 상기 전방 회전 실링 부재 및 상기 전방 고정 실링 부재 사이 그리고 상기 후방 회전 실링 부재 및 상기 후방 고정 실링 부재 사이에 각각 제동을 위한 마찰력을 제공하는 제동 장치를 포함하는, 풍력발전기가 제공될 수 있다.
상기 제동 장치는, 상기 전방 회전 실링 부재와 대향하는 상기 전방 고정 실링 부재의 일면에 마련된 전방 실린더홈에 삽입되는 전방 패드; 상기 후방 회전 실링 부재와 대향하는 상기 후방 고정 실링 부재의 일면에 마련된 후방 실린더홈에 삽입되는 후방 패드; 및 상기 전방 실린더홈 및 상기 후방 실린더홈에 작동 유체를 공급하거나 상기 전방 실린더홈 및 상기 후방 실린더홈에서 작동 유체를 회수하는 유체 구동부를 포함할 수 있다.
또는 상기 제동 장치는, 상기 전방 고정 실링 부재와 대향하는 상기 전방 회전 실링 부재의 일면에서 상기 전방 고정 실링 부재 측으로 돌출 형성되는 전방 디스크; 상기 전방 고정 실링 부재에 고정 설치되어 상기 전방 디스크를 가압하는 전방 켈리퍼; 상기 후방 고정 실링 부재와 대향하는 상기 후방 회전 실링 부재의 일면에서 상기 후방 고정 실링 부재 측으로 돌출 형성되는 후방 디스크; 상기 후방 고정 실링 부재에 고정 설치되어 상기 후방 디스크를 가압하는 후방 켈리퍼; 및 상기 전방 켈리퍼 및 상기 후방 켈리퍼에 대해 작동 유체를 공급하거나 회수하는 유체 공급부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 풍력발전기는 상기 고정축과 나란하게 연장되어 상기 고정축과 연결되는 고정 지지부의 내주면에 마련되는 코일; 및 상기 회전축과 나란하게 연장되어 상기 회전축과 연결되는 회전 지지부의 외주면에 상기 코일과 대향하여 마련되는 영구 자석을 더 포함하고, 상기 제동 장치에 의해 마찰력이 제공되는 두 위치는 상기 코일 및 상기 영구 자석의 길이방향 중심선에 대해 상호 대칭일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 고정축과 회전축 사이에 개재되는 두 베어링에 각각 이웃하는 두 위치에 마찰력이 작용하게 되어, 제동 과정에서 회전축의 베어링과 멀리 떨어져 마찰력이 제공되는 경우에 비해 회전축이 고정축에 대해 균형을 이룰 수 있고 발전부의 코일 및 영구 자석의 간극을 유지할 수 있다. 또한, 베어링을 실링하는 실링부를 사용하여 제동 장치를 구성함으로써 제동 장치를 구성하는 부품의 수를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 도면이고,
도 3은 도 1의 B 영역을 확대한 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전기의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다. 참고로 도 1에서 볼 떼 좌측을 풍력발전기(10)의 전방으로 정의한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 풍력발전기(10)는 직접 구동방식으로 작동한다. 직접 구동 방식의 풍력발전기(10)는 허브(30)의 회전 에너지가 증속기를 거치지 않고 직접 발전부(180)로 전달되어 전기 에너지를 생산한다.
본 실시예에 따른 풍력발전기(10)는 고정축(110)과, 회전축(120)과, 전방 베어링(130)과, 후방 베어링(140)과, 전방 실링부(150)와, 후방 실링부(160)와, 제동 장치(170)를 포함한다.
고정축(110)은 허브(30)의 회전 중심축(LC)과 나란하게 형성된다. 고정축(110)은 메인 프레임(미도시)에 고정 지지될 수 있다. 메인 프레임은 타워(미도시)의 상단에 설치된다. 메인 프레임과 타워 사이에 요 베어링(미도시)이 개재되어, 메인 프레임이 타워에 대해 요 운동할 수 있다.
회전축(120)은 고정축(110)에 대해 회전 가능하다. 회전축(120)은 허브(30)와 연결되고 허브(30)가 회전할 때 함께 회전한다. 회전축(120)은 중공형상을 가질 수 있다.
회전축(120)을 고정축(110)에 대해 회전 가능하게 지지하기 위해 전방 베어링(130) 및 후방 베어링(140)이 사용된다. 전방 베어링(130)은 후방 베어링(140) 보다 전방에 배치된다.
전방 베어링(130) 및 후방 베어링(140)은 각각 내륜(131, 141)과 외륜(133, 143) 그리고 구름 부재(135, 145)를 포함한다. 도 1을 참조하면, 각 베어링(130, 140)의 내륜(131, 141)은 고정축(110)의 외주면에 고정되고 외륜(133, 143)은 회전축(120)의 내주면에 고정된다. 구름 부재(135, 145)는 예컨대 볼 또는 롤러를 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
전방 베어링(130)의 전방을 실링하기 위해 전방 실링부(150)가 사용된다. 전방 실링부(150)는 전방 베어링(130)과 이웃하여 배치될 수 있다. 전방 실링부(150)는 회전축(120)에 고정되는 전방 회전 실링 부재(151)와 고정축(110)에 고정되는 전방 고정 실링 부재(153)를 포함한다.
전방 회전 실링 부재(151)와 전방 고정 실링 부재(153)는 상호 비접촉 방식으로 전방 베어링(130)의 전방을 실링한다. 이 경우, 전방 회전 실링 부재(151)와 전방 고정 실링 부재(153)는 금속 재질로 제공되고, 래버린스 타입(labyrinth type)으로 제작될 수 있다.
후방 베어링(140)의 후방을 실링하기 위해 후방 실링부(160)가 사용된다. 후방 실링부(160)는 후방 베어링(140)과 이웃하여 배치될 수 있다. 후방 실링부(160)는 회전축(120)에 고정되는 후방 회전 실링 부재(161)와 고정축(110)에 고정되는 후방 고정 실링 부재(163)를 포함한다.
후방 회전 실링 부재(161)와 후방 고정 실링 부재(163)는 상호 비접촉 방식으로 후방 베어링(140)의 후방을 실링한다. 이 경우, 후방 회전 실링 부재(161)와 후방 고정 실링 부재(163)는 금속 재질로 제공되고, 래버린스 타입(labyrinth type)으로 제작될 수 있다.
본 실시예에 따른 제동 장치(170)는 전방 회전 실링 부재(151) 및 전방 고정 실링 부재(153) 사이 그리고 후방 회전 실링 부재(161) 및 후방 고정 실링 부재(163) 사이에 각각 제동을 위한 마찰력을 제공한다.
이 경우, 두 베어링(130, 140)에 각각 이웃하는 두 위치에 마찰력이 작용하게 되어, 제동 과정에서 베어링과 멀리 떨어져 마찰력이 제공되는 경우에 비해 회전축(120)이 고정축(110)에 대해 균형을 이룰 수 있고, 발전부(180)의 코일(181) 및 영구 자석(182)의 간극을 유지할 수 있다. 또한, 실링부(150, 160)를 사용하여 제동 장치(170)를 구성함으로써 제동 장치(170)를 구성하는 부품의 수를 줄일 수 있다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대한 도면이고, 도 3은 도 1의 B 영역을 확대한 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제동 장치(170)는 전방 패드(171)와, 후방 패드(173)와, 유체 구동부(175, 176)를 포함한다.
전방 패드(171)는 전방 회전 실링 부재(151)와 대향하는 전방 고정 실링 부재(153)의 일면에 마련된 전방 실린더홈(155)에 삽입된다. 전방 실린더홈(155)은 전방 패드(171)와 마찰을 일으키는 전방 회전 실링 부재(151)의 마찰면을 향해 개방된다. 전방 실린더홈(155)에 삽입된 전방 패드(171)는 전방 실린더홈(155)을 따라 슬라이딩 운동하며 전방 회전 실링 부재(151)에 대해 가까워지거나 멀어질 수 있다.
유체 구동부(175)는 전방 실린더홈(155)에 작동 유체를 공급하거나 전방 실린더홈(155)으로부터 작동 유체를 회수한다. 유체 구동부(175)는 예컨대 펌프를 포함할 수 있다.
유체 구동부(175)에 의해 작동 유체가 전방 실린더홈(155)에 공급되면 전방 패드(171)가 전방 실린더홈(155)에서 돌출되어 전방 회전 실링 부재(151)와 접촉함으로써 전방 회전 실링 부재(151) 및 전방 고정 실링 부재(153) 사이에 제동을 위한 마찰력이 제공된다. 이후, 유체 구동부(175)에 의해 작동 유체가 전방 실린더홈(155)에서 회수되면 전방 패드(171)가 전방 실린더홈(155)으로 복귀하여 제동을 위한 마찰력이 사라진다.
후방 패드(173)는 후방 회전 실링 부재(161)와 대향하는 후방 고정 실링 부재(163)의 일면에 마련된 후방 실린더홈(165)에 삽입된다. 후방 실린더홈(165)에 삽입된 후방 패드(173)는 후방 실린더홈(165)을 따라 슬라이딩 운동하며 후방 회전 실링 부재(161)에 대해 가까워지거나 멀어질 수 있다.
유체 구동부(176)는 후방 실린더홈(165)에 작동 유체를 공급하거나 후방 실린더홈(165)으로부터 작동 유체를 회수한다. 유체 구동부(176)는 예컨대 펌프를 포함할 수 있다.
유체 구동부(176)에 의해 작동 유체가 후방 실린더홈(165)에 공급되면 후방 패드(173)가 후방 실린더홈(165)에서 돌출되어 후방 회전 실링 부재(161)와 접촉함으로써 후방 회전 실링 부재(161) 및 후방 고정 실링 부재(163) 사이에 제동을 위한 마찰력이 제공된다. 이후, 유체 구동부(176)에 의해 작동 유체가 후방 실린더홈(165)에서 회수되면 후방 패드(173)가 후방 실린더홈(165)으로 복귀하여 제동을 위한 마찰력이 사라진다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 전방 패드(171)에 구동력을 제공하는 유체 구동부(175)는 후방 패드(173)에 구동력을 제공하는 유체 구동부(176)와 별개의 구동부일 수 있으나 이에 국한되지 않고 동일한 구동부일 수 있음은 물론이다.
도 1을 참조하면, 고정 지지부(113)는 고정축(110)과 나란하게 연장 형성된다. 고정 지지부(113)는 고정축(110)과 연결된다. 고정 지지부(113)는 고정 연결부(115)에 의해 고정축(110)과 연결된다. 고정 지지부(113), 고정 연결부(115) 및 고정축(110)은 일체로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
회전 지지부(123)는 회전축(120)과 나란하게 연장 형성된다. 회전 지지부(123)는 회전축(120)과 연결된다. 회전 지지부(123)는 회전 연결부(125)에 의해 회전축(120)과 연결된다. 회전 지지부(123), 회전 연결부(125) 및 회전축(120)은 일체로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
고정 지지부(113)의 내주면에는 코일(181)이 마련되고, 회전 지지부(123)의 외주면에는 코일(181)과 대향하여 영구 자석(182)이 마련된다. 코일(181)과 영구 자석(182)은 풍력발전기(10)의 발전부(180)를 구성하며, 소정의 간격을 두고 상호 마주보도록 배치된다.
본 실시예에 따르면, 제동 장치(170)에 의한 마찰력이 제공되는 두 위치는 코일(181) 및 영구 자석(182)의 길이방향 중심선에 대해 상호 대칭일 수 있다. 이 경우, 제동 과정에서 회전축(120)이 고정축(110)에 대해 균형을 이룰 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 제동 장치(190)는 전방 디스크(191), 전방 켈리퍼(192), 후방 디스크(미도시), 후방 켈리퍼(미도시) 및 유체 공급부(196)를 포함한다.
전방 디스크(191)는 전방 고정 실링 부재(153)와 대향하는 전방 회전 실링 부재(151)의 일면에서 전방 고정 실링 부재(153) 측으로 돌출 형성된다. 후방 디스크는 전방 디스크(191)와 동일한 구조를 갖는다. 예컨대, 후방 디스크는 후방 고정 실링 부재(163)(도 1 참조)와 대향하는 후방 회전 실링 부재(161)(도 1 참조)의 일면에서 후방 고정 실링 부재(163)(도 1 참조) 측으로 돌출 형성된다.
전방 디스크(191) 및 후방 디스크는 고정축(110)에 수직한 방향으로 연장 형성될 수 있다.
전방 켈리퍼(192)는 전방 고정 실링 부재(153)에 고정 설치되어 전방 디스크(191)의 양측면을 가압한다. 후방 켈리퍼는 도시되지 않았으나 후방 고정 실링 부재(163)(도 1 참조)에 고정 설치되어 후방 디스크의 양측면을 가압한다. 전방 켈리퍼(192) 및 후방 켈리퍼는 통상적인 제동 디스크를 가압하는 켈리퍼 구조를 가질 수 있다.
유체 공급부(196)는 전방 켈리퍼(192)에 대해 작동 유체를 공급하거나 회수한다. 유체 공급부(196)는 예컨대 펌프를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나 후방 켈리퍼에 대해 작동 유체를 공급하거나 회수하는 유체 공급부는 전방 켈리퍼(192)에 대해 작동 유체를 공급하거나 회수하는 유체 공급부(196)와 별개이거나 동일할 수 있다.
이와 같이 구성된 제동 장치(190)는 전방 켈리퍼(192) 및 후방 켈리퍼가 각각 전방 디스크(191) 및 후방 디스크를 가압함으로써, 전방 회전 실링 부재(151) 및 전방 고정 실링 부재(153) 사이 그리고 후방 회전 실링 부재(161)(도 1 참조) 및 후방 고정 실링 부재(163)(도 1 참조) 사이에 각각 제동을 위한 마찰력을 제공한다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 풍력발전기 30 : 허브
110 : 고정축 113 : 고정 지지부
115 : 고정 연결부 120 : 회전축
123 : 회전 지지부 125 : 회전 연결부
130 : 전방 베어링 131 : 내륜
133 : 외륜 135 : 구름 부재
140 : 후방 베어링 141 : 내륜
143 : 외륜 145 : 구름 부재
150 : 전방 실링부 151 : 전방 회전 실링 부재
153 : 전방 고정 실링 부재 155 : 전방 실린더홈
160 : 후방 실링부 161 : 후방 회전 실링 부재
163 : 후방 고정 실링 부재 165 : 후방 실린더홈
170 : 제동 장치 171 : 전방 패드
173 : 후방 패드 175, 176 : 유체 구동부
180 : 발전부 181 : 코일
182 : 영구 자석 190 : 제동 장치
191 : 전방 패드 192: 전방 켈리퍼
195 : 유체 구동부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 직접 구동방식으로 작동하는 풍력발전기로서,
    고정축;
    상기 고정축에 대해 회전 가능한 회전축;
    상기 회전축을 상기 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링;
    상기 전방 베어링의 후방에 위치하고 상기 회전축을 상기 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 후방 베어링;
    상기 회전축에 고정되는 전방 회전 실링 부재와 상기 고정축에 고정되는 전방고정 실링 부재를 포함하고, 상기 전방 베어링의 전방을 커버하는 전방 실링부;
    상기 회전축에 고정되는 후방 회전 실링 부재와 상기 고정축에 고정되는 후방고정 실링 부재를 포함하고, 상기 후방 베어링의 후방을 커버하는 후방 실링부; 및
    상기 전방 회전 실링 부재 및 상기 전방 고정 실링 부재 사이 그리고 상기 후방 회전 실링 부재 및 상기 후방 고정 실링 부재 사이에 각각 제동을 위한 마찰력을 제공하는 제동 장치를 포함하고,
    상기 제동 장치는,
    상기 전방 회전 실링 부재와 대향하는 상기 전방 고정 실링 부재의 일면에 마련된 전방 실린더홈에 삽입되는 전방 패드;
    상기 후방 회전 실링 부재와 대향하는 상기 후방 고정 실링 부재의 일면에 마련된 후방 실린더홈에 삽입되는 후방 패드; 및
    상기 전방 실린더홈 및 상기 후방 실린더홈에 작동 유체를 공급하거나 상기 전방 실린더홈 및 상기 후방 실린더홈에서 작동 유체를 회수하는 유체 구동부를 포함하는, 풍력발전기.
  3. 직접 구동방식으로 작동하는 풍력발전기로서,
    고정축;
    상기 고정축에 대해 회전 가능한 회전축;
    상기 회전축을 상기 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링;
    상기 전방 베어링의 후방에 위치하고 상기 회전축을 상기 고정축에 대해 회전 가능하게 지지하는 후방 베어링;
    상기 회전축에 고정되는 전방 회전 실링 부재와 상기 고정축에 고정되는 전방고정 실링 부재를 포함하고, 상기 전방 베어링의 전방을 커버하는 전방 실링부;
    상기 회전축에 고정되는 후방 회전 실링 부재와 상기 고정축에 고정되는 후방고정 실링 부재를 포함하고, 상기 후방 베어링의 후방을 커버하는 후방 실링부; 및
    상기 전방 회전 실링 부재 및 상기 전방 고정 실링 부재 사이 그리고 상기 후방 회전 실링 부재 및 상기 후방 고정 실링 부재 사이에 각각 제동을 위한 마찰력을 제공하는 제동 장치를 포함하고,
    상기 제동 장치는,
    상기 전방 고정 실링 부재와 대향하는 상기 전방 회전 실링 부재의 일면에서 상기 전방 고정 실링 부재 측으로 돌출 형성되는 전방 디스크;
    상기 전방 고정 실링 부재에 고정 설치되어 상기 전방 디스크를 가압하는 전방 켈리퍼;
    상기 후방 고정 실링 부재와 대향하는 상기 후방 회전 실링 부재의 일면에서 상기 후방 고정 실링 부재 측으로 돌출 형성되는 후방 디스크;
    상기 후방 고정 실링 부재에 고정 설치되어 상기 후방 디스크를 가압하는 후방 켈리퍼; 및
    상기 전방 켈리퍼 및 상기 후방 켈리퍼에 대해 작동 유체를 공급하거나 회수하는 유체 공급부를 포함하는, 풍력발전기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 고정축과 나란하게 연장되어 상기 고정축과 연결되는 고정 지지부의 내주면에 마련되는 코일; 및
    상기 회전축과 나란하게 연장되어 상기 회전축과 연결되는 회전 지지부의 외주면에 상기 코일과 대향하여 마련되는 영구 자석을 더 포함하고,
    상기 제동 장치에 의해 마찰력이 제공되는 두 위치는 상기 코일 및 상기 영구 자석의 길이방향 중심선에 대해 상호 대칭인, 풍력발전기.
KR20120110209A 2012-10-04 2012-10-04 풍력발전기 KR101434492B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120110209A KR101434492B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 풍력발전기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120110209A KR101434492B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 풍력발전기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140044166A KR20140044166A (ko) 2014-04-14
KR101434492B1 true KR101434492B1 (ko) 2014-08-27

Family

ID=50652290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120110209A KR101434492B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 풍력발전기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101434492B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003120509A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2009052681A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Ntn Corp 軸受構造

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003120509A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2009052681A (ja) * 2007-08-28 2009-03-12 Ntn Corp 軸受構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140044166A (ko) 2014-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2172665A1 (en) Bearing structure and wind power generator
CA2746744C (en) A hydroelectric turbine comprising a passive brake and method of operation
CA2730096C (en) Planetary gear train, bearing structure, wind turbine generator, and manufacture method of planetary gear
WO2014002296A1 (ja) 再生エネルギー型発電装置の軸系組立て方法及び軸系組立て治具
CN108757351B (zh) 直驱式风力发电机组
US11092140B2 (en) Yaw system for a wind turbine
JP3307572B2 (ja) スピンドルモータ
CN102820728A (zh) 用于风力涡轮机的发电机
CN201802752U (zh) 风电机组主轴三向组合自润滑滑动轴承
CN103354872B (zh) 直接驱动式发电机
AU2008331343A1 (en) Bearing structure and wind power generator
JP2011208662A (ja) 転がり軸受
KR101434492B1 (ko) 풍력발전기
CN105179462B (zh) 一种波箔型空气动压轴承
EP2913519B1 (en) Wind turbine power generation apparatus
JP2016142311A (ja) タービン
CN110360066A (zh) 滑动主轴承传动链及包括其的风力涡轮机
CN110799763A (zh) 风能设备转动连接件和具有其的风能设备
JP5901977B2 (ja) 旋回軸受
KR20100080007A (ko) 회전 하우징을 갖는 풍력발전기용 기어박스
JP2023536354A (ja) 回転噴霧器のためのベアリングシステム
KR20190071418A (ko) 마그네틱 브레이크가 구비된 수직축 방식 풍력발전시스템
CN201322052Y (zh) 一种风力发电轴承保持架结构
JPWO2014002296A1 (ja) 再生エネルギー型発電装置の軸系組立て方法及び軸系組立て治具
JP2016200158A (ja) 摩擦ローラ式増速機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant