KR101497449B1 - 피치 베어링용 텐셔너 장치 - Google Patents

피치 베어링용 텐셔너 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피치 베어링용 텐셔너 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 허브 외주면에 결합된 볼트의 제거를 용이하도록 하는 피치 베어링용 텐셔너 장치에 관한 것이며, 이를 위하여 본 발명은 샤프트; 샤프트의 후단에 나선 방향으로 결합되어 로터 허브에 고정 지지되는 고정 부재; 샤프트의 선단에 이동가능하게 결합되는 손잡이 부재; 손잡이 부재에 의해 이동되어 회전하도록 손잡이 부재의 후면에 결합되는 회전 부재; 및 회전 부재의 원주 방향을 따라 설치되는 복수개의 렌치 캡;을 포함하는 피치 베어링용 텐셔너 장치를 제공한다.

Description

피치 베어링용 텐셔너 장치{TENSIONER DEVICE FOR PITCH BEARING}
본 발명은 피치 베어링용 텐셔너 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 허브 외주면에 결합된 볼트의 제거를 용이하도록 하는 피치 베어링용 텐셔너 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 풍력 에너지는 급성장하는 에너지 공급원으로서, 화석 기반 에너지 공급원에 비하여 청정하면서 재생 가능하며, 생태학적으로 자연 친화적인 에너지를 제공한다. 따라서, 풍력 발전은 유력한 대체 에너지원으로 인정받고 있으며, 그 이용이 늘어가고 있는 추세이다.
풍력 발전기는 여러 가지 형태나 구조의 블레이드를 이용하여 바람 에너지를 회전 에너지와 같은 기계적 에너지로 변환하고, 변환된 기계적 에너지를 이용하여 발전기를 구동시킴으로써 전력을 생산하는데, 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 풍력 발전기를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 풍력 발전기의 허브를 확대한 확대도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 풍력 발전기는 지면에 세워진 일정 높이의 타워(tower; 110)와, 타워(110)의 상단에 회전 가능하게 설치되어 지면으로부터 일정한 높이에 위치하는 나셀(nacelle; 120)과, 나셀(120)의 일측에 풍력에 의해 회전 가능하게 설치되는 로터(rotor; 130)로 구성된다.
여기서, 로터(130)는 다수의 블레이드(blade; 140)와, 이에 결합되는 로터 허브(hub; 150)로 구성된다.
로터(130)에서 블레이드(140) 각각과 로터 허브(150)는 도시된 바와 같이, 피치 베어링(160)을 매개로 서로 결합되고, 피치 베어링(160)은 복수개의 볼트(152) 및 너트(154)를 사용하여 허브(150) 외주면에 결합된다.
그러나, 종래 기술에 따른 풍력 발전기의 보수 시 블레이드(140)를 로터 허브(150)에서 제거한 후 피치 베어링(160)을 제거할 때, 로터 허브(150) 외주면에 결합된 복수개의 볼트 및 너트를 작업자가 하나씩 해제해야 하므로 작업 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제10-2013-0047107호(2013.05.08.) 한국공개특허 제10-2012-0120748호(2012.11.02.)
본 발명은 상술한 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 허브 외주면에 결합된 복수개의 볼트 및 너트의 해제를 용이하게 할 수 있는 피치 베어링용 텐셔너 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 샤프트; 샤프트의 후단에 결합되어 로터 허브에 고정 지지되는 고정 부재; 샤프트의 선단에 이동가능하게 결합되는 손잡이 부재; 손잡이 부재에 의해 이동되어 회전하도록 손잡이 부재의 후면에 결합되는 회전 부재; 및 회전 부재의 원주 방향을 따라 설치되는 복수개의 렌치 캡;을 포함하는 피치 베어링용 텐셔너 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 렌치 캡을 전/후방으로 이동시키도록 회전 부재의 원주 방향을 따라 설치되는 가이드 레일; 및 가이드 레일을 따라 이동하도록 렌치 캡에 설치되는 연결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 손잡이 부재와 회전 부재 사이에는 베어링이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 샤프트의 선단에는 나사산이 형성되고, 손잡이 부재는 샤프트의 나사산과 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 피치 베어링용 텐셔너 장치에 따르면, 피치 베어링에 회전 부재가 회전 가능하게 결합되고, 회전 부재의 원주 방향을 따라 볼트를 해제는 복수개의 렌치 캡을 설치하며, 하나의 렌치 캡은 임의의 제 1 렌치 캡에서 제 2 렌치 캡 사이의 볼트를 해제시킴으로써, 작업 시간을 단축시킬 수 있는 피치 베어링용 텐셔너 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 풍력 발전기를 개략적으로 도시한 도;
도 2는 풍력 발전기의 허브를 확대한 확대도;
도 3은 본 발명에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 분해 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 결합 사시도;
도 5는 도 4의 A-A'에 따른 단면도;
도 6은 본 발명에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 렌치 캡 확대도;
도 7은 본 발명의 피치 베어링용 텐셔너 장치와 허브의 결합 사시도; 및
도 8은 도 7에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 렌치 캡의 확대도이다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 결합 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A'에 따른 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 렌치 캡 확대도를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 피치 베어링용 텐셔너 장치(200)는 샤프트(210)와, 샤프트(210)의 후단에 나선 방향으로 결합되어 로터 허브에 고정 지지되는 고정 부재(220)와, 샤프트(210)의 선단에 이동가능하게 결합되는 손잡이 부재(230)와, 및 손잡이 부재(230)에 의해 이동되어 회전하도록 손잡이 부재(230)의 후면에 결합되는 회전 부재(240)를 포함할 수 있다.
샤프트(210)는 피치 베어링용 텐셔너 장치(200)의 중심으로 손잡이 부재(230)에 따른 직선 왕복 운동 및 회전 부재(240)에 따른 회전 운동의 동력을 전달하며, 손잡이 부재(230)가 결합되는 샤프트(210)의 선단 외주면에는 나사산(212, 도 5 참조)이 형성될 수 있다.
고정 부재(220)는 회전 부재(240)를 지지하는 상부 프레임(222)과, 상부 프레임(222)의 후면에 구비되어 로터 허브에 고정되는 하부 프레임(224)으로 구성될 수 있다.
상부 프레임(222)과 하부 프레임(224)의 중심에는 샤프트(210)가 관통삽입되어 고정되는 고정홀(226)이 구비될 수 있으며, 상부 프레임(222)의 가장 자리에는 피치 베어링(도 2의 160 참조)의 외주면에 형성된 홀에 삽입 고정되는 제 1 고정핀(228)이 구비될 수 있고, 하부 프레임(224)에는 로터 허브에 삽입 고정되는 제 2 고정핀(229)이 구비되 수 있다.
손잡이 부재(230)는 샤프트(210)의 나사산(212)과 결합하여 작업자가 손잡이 부재(230)를 회전시키면 샤프트(210)의 나사산(212)을 따라 회전하여 전/후방으로 이동가능한다.
회전 부재(240)는 고정 부재(220)의 상부 프레임(222)과 손잡이 부재(230) 사이에 결합되되, 손잡이 부재(230)를 따라 전·후방으로 이동하도록 손잡이 부재(230)와 연동되어 결합될 수 있다.
또한, 회전 부재(240)가 손잡이 부재(230)를 따라 전방으로 이동 후 손잡이 부재(230)에 대하여 회전할 수 있도록 손잡이 부재(230)와 회전 부재(240) 사이에는 베어링(250, 도 5 참조)이 결합될 수 있다.
또한, 회전 부재(240)의 외주면에는 로터 허브에 결합된 볼트를 해제하는 복수개의 렌치 캡(242, 도 6 참조)이 등간격으로 구성될 수 있다.
이때, 로터 허브(도 8의 150 참조)의 외주면에는 돌출편(도 8의 154 참조)이 형성되고, 로터 허브(도 8의 150 참조)와 돌출편(154) 사이의 단차에 의해 회전 부재(240)가 회전시 렌치 캡(242)이 돌출편(도 8의 154 참조)에 저촉(抵觸)되어 회전 부재(240)의 회전을 방해할 수 있다.
따라서, 렌치 캡(242)이 돌출편(154)에 저촉되지 않고 회전 부재(240)를 회전시킬 수 있도록, 도 6에 도시된 바와 같이, 회전 부재(240)에 대하여 렌치 캡(242)을 전·후방으로 이동시키는 가이드 레일(244)이 회전 부재(242)의 원주 방향을 따라 설치될 수 있다.
한편, 렌치 캡(242)이 가이드 레일(244)을 따라 이동할 수 있고, 또는 가이드 레일(244)을 따라 이동하는 연결부(246)가 렌치 캡(242)의 외주면에 설치될 수 있다.
연결부(246)는 플레이트 형상으로, 렌치 캡(242)이 고정될 수 있는 홀(246a)이 형성될 수 있으며, 이 홀(246a)은 피치 베어링의 크기에 따라서 렌치 캡(242)의 위치를 변경할 수 있도록 두 개의 홀이 형성될 수 있다.
또한, 가이드 레일(244)은 회전 부재(240)의 외주면에 구비된 렌치 캡(242)의 수만큼 구비될 수 있으며, 또는 회전 부재(240) 회전 시 돌출편(도 8의 154 참조)에 저촉될 수 있는 렌치 캡(242)의 수만큼 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 피치 베어링용 텐셔너 장치와 허브의 결합 사시도이고, 도 8은 도 7에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치의 렌치 캡의 확대도이다.
피치 베어링(도 2의 150 참조)의 홀(도 2의 152 참조)에 대응하여 고정 부재(220)의 제 1 고정핀(228)을 위치시키고, 제 1 고정핀(228)을 피치 베어링(도 2의 150 참조)의 홀(도 2의 152 참조)에 삽입하여 고정시킨다.
또한, 제 2 고정핀(229)은 로터 허브에 삽입하여 고정시킴으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정 부재(229)는 로터 허브(150)에 고정될 수 있다.
이후, 작업자가 손잡이 부재(230)를 회전시키면, 샤프트(210)의 나사산(212)과 나사 결합한 손잡이 부재(230)가 나선 방향을 따라서 전방으로 이동하며, 손잡이 부재(230)와 함께 연동하도록 결합된 회전 부재(240)도 전방으로 이동한다.
작업자는 회전 부재(240)를 회전하여 렌치 캡(242)을 볼트(152)와 대응하는 위치에 위치시키며, 이때, 회전 부재(240)와 손잡이 부재(230) 사이에 결합된 베어링(250)에 의해 회전 부재(240)는 손잡이 부재(230)에 대하여 회전될 수 있다.
손잡이 부재(230)를 반대 방향으로 회전시켜 손잡이 부재(230)와 회전 부재(240)를 후방으로 이동시키면, 렌치 캡(242) 내로 볼트(152)가 삽입되며, 렌치 캡(242)과 따로 연결된 유압 램을 사용하여 볼트(152)를 해제시킬 수 있다.
볼트(152)를 해제시킨 후, 다음 볼트(152a)를 해제하기 위하여 작업자는 다시 손잡이 부재(230)를 회전시켜 손잡이 부재(230)와 회전 부재(240)를 전방으로 이동시킨 후, 렌치 캡(242)이 다음 볼트(152a)에 위치될 수 있도록 회전 부재(240)를 회전시킨다.
이후의 작동 방법은 앞서 설명한 방법과 동일하므로 생략한다.
여기서, 하나의 렌치 캡(242)은 임의의 제 1 렌치 캡에서 제 2 렌치 캡 사이의 볼트를 해제하기 때문에 종래 기술에서와 같이 하나씩 작업자가 볼트를 해제할 때보다 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 피치 베어링용 텐셔너 장치에 따르면, 피치 베어링에 회전 부재가 회전 가능하게 결합되고, 회전 부재의 원주 방향을 따라 볼트를 해제는 복수개의 렌치 캡을 설치하며, 하나의 렌치 캡은 임의의 제 1 렌치 캡에서 제 2 렌치 캡 사이의 볼트를 해제하기 때문에 종래 기술에서와 같이 하나씩 작업자가 볼트를 해제할 때보다 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 피치 베어링용 텐셔너 장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형 실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
200 :피치 베어링용 텐셔너 장치 210 : 샤프트
220 : 고정 부재 230 : 손잡이 부재
240 : 회전 부재 242 : 렌치 캡
244 : 가이드 레일 250 : 베어링

Claims (4)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트의 후단에 결합되어 로터 허브에 고정 지지되는 고정 부재;
    상기 샤프트의 선단에 이동가능하게 결합되는 손잡이 부재;
    상기 손잡이 부재에 의해 이동되어 회전하도록 상기 손잡이 부재의 후면에 결합되는 회전 부재; 및
    상기 회전 부재의 원주 방향을 따라 설치되는 복수개의 렌치 캡;을 포함하는 피치 베어링용 텐셔너 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌치 캡을 전/후방으로 이동시키도록 상기 회전 부재의 원주 방향을 따라 설치되는 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일을 따라 이동하도록 상기 렌치 캡에 설치되는 연결부;를 더 포함하는 피치 베어링용 텐셔너 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 손잡이 부재와 상기 회전 부재 사이에는 베어링이 설치되는 피치 베어링용 텐셔너 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤프트의 선단에는 나사산이 형성되고, 상기 손잡이 부재는 상기 샤프트의 나사산과 나사 결합되는 피치 베어링용 텐셔너 장치.



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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011516775A (ja) * 2008-04-02 2011-05-26 アロイス・ヴォベン 複数の構成部分を有する風力エネルギー設備
KR20130026039A (ko) * 2011-09-05 2013-03-13 삼성중공업 주식회사 풍력 발전기의 유지보수 로봇
KR101279802B1 (ko) * 2012-09-18 2013-06-28 (주)은창티엔씨 천장 크레인용 집전장치

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