KR101516192B1 - 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 풍력 발전기의 메인 베어링을 고정하는 베어링 하우징의 하단에 위치하고, 하부 구조물의 상면에 고정되는 하부 지지 형상; 상기 하부 구조물의 상면 도는 측면에 고정되고, 상기 하부 지지 형상의 측면과 맞닿아 상기 하부 지지 형상으로부터 전달되는 미소 진동을 차단하기 위한 적어도 하나의 사이더 스토퍼를 포함한다.

Description

풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치{A SUPPORTING APPARATUS FOR A BEARING HOUSING OF AEROGENERATOR TYPE}

본 발명은 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위한 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 볼트 체결로 결합하는 것 외에, 베어링 하우징과 하부 구조물 간의 볼트 체결에 가해지는 과도한 예압을 일정 수준 이하로 줄이기 위한 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위하여 베어링 하우징을 사용하고 있으며, 이러한 베어링 하우징과 이를 지지하기 위한 하부 구조물 간을 볼트 체결로 결합하는 방식이 사용되고 있다.

또한, 위 설명된 베어링 하우징과 하부 구조물은 풍력 발전기의 메인 베어링에 가해지는 제1 횡 방향진동 및 제2 횡 방향 진동으로 인한 미소 진동에 노출되어 있다.

이에, 풍력 발전기에 적용되는 베어링 하우징 및 하부 구조물은 전술한 미소 진동에 견딜 수 있는 설계를 갖추어야 한다.

일본 공개특허공보 제2002-48052(2002.02.15)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위한 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 볼트 체결로 결합하는 것 외에, 베어링 하우징과 하부 구조물 간의 볼트 체결에 가해지는 과도한 예압을 일정 수준 이하로 줄이기 위한 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 풍력 발전기의 메인 베어링을 고정하는 베어링 하우징의 하단에 위치하고, 하부 구조물의 상면에 고정되는 하부 지지 형상; 상기 하부 구조물의 상면 도는 측면에 고정되고, 상기 하부 지지 형상의 측면과 맞닿아 상기 하부 지지 형상으로부터 전달되는 미소 진동을 차단하기 위한 적어도 하나의 사이더 스토퍼를 포함한다.

바람직하게는, 상기 사이더 스토퍼 및 상기 하부 지지 형상의 측면 사이에 배치되고, 상기 하부 지지 형상으로부터 전달되는 미소 진동을 흡수하기 위한 라이너를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 적어도 하나의 사이더 스토퍼는 상기 미소 진동의 방향과 대응하는 위치에 선택적으로 구비된다.

바람직하게는, 상기 적어도 하나의 사이더 스토퍼는 상기 하부 지지 형상으로부터 상기 미소 진동을 제공받기 위한 진동 전달부와 상기 하부 구조물의 상면과 결합한 고정을 통해 상기 진동 전달부로부터 전해지는 상기 미소 진동을 차단하기 위한 진동 차단부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 진동 차단부는 상기 미소 진동의 차단을 위한 레벨을 기초로 상기 하부 구조물의 측면과 결합하여 고정하기 위한 형상으로 구비된다.

따라서, 본 발명에서는 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위한 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 볼트 체결로 결합하는 것 외에, 베어링 하우징과 하부 구조물 간의 볼트 체결에 가해지는 과도한 예압을 일정 수준 이하로 줄이기 위한 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 제공함으로써, 베어링 하우징의 하부 지지 형상에 갖춰진 다수의 결합 홀을 관통하는 길이보다 더 긴 볼트가 사용됨에 따른 별도의 가이드 또는 소켓을 사용하지 않아도 될 뿐만 아니라, 베어링 하우징 및 하부 구조물에 발생하는 미소 진동에 대비한 볼트 수량을 줄일 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 일실시 예로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 지지 장치의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 다른 실시 예로 나타내는 도면이다.
그리고, 도 4는 도 3에 도시된 지지 장치의 단면을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

"및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 다음과 같이 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 일실시 예로 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위한 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 볼트(200)를 이용한 체결로 결합하는 것 외에, 더 추가되는 구조물에 대한 장치를 일컫는다.

즉, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 전술한 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 서로 다른 제1 횡 방향 또는 제2 횡 방향으로 가해지는 미소 진동을 차단하기 위한 제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)를 포함한다.

여기서, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 전술한 베어링 하우징 및 하부 구조물에서 발생하는 미소 진동의 방향에 따라 제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302) 중 어느 하나를 선택적으로 구비하는 것도 가능하다.

제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)는 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 결합하기 위한 형상이 갖춰진 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 지지한다.

제1 사이더 스토퍼(301)는 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 종 방향으로 가해지는 미소 진동을 차단하기 위한 것으로서, 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 종 방향으로 가해지는 미소 진동에 의한 떨림이 유발되는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 종 방향의 미세 움직임을 방지한다.

또한, 제2 사이더 스토퍼(302)는 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 제2 횡 방향으로 가해지는 미소 진동을 차단하기 위한 것으로서, 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 제2 횡 방향으로 가해지는 미소 진동에 의한 떨림이 유발되는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 제2 횡 방향의 미세 움직임을 방지한다. 제1 횡 방향과 제2 횡 방향은 서로 다른 방향이다. 일례로서, 제1 방향과 제2 방향은 서로 직각인 방향일 수 있다.

제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 사이드를 지지하는 구조물로서, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 추가 적으로 지지하기 위한 하부 구조물의 상단에 놓이게 된다.

즉, 전술한 하부 구조물의 상단에는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100), 제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)가 위치할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 지지 장치의 단면을 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 사이더 스토퍼(301)의 장착은 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 제1 횡 방향사이드에 제1 사이더 스토퍼(301)를 위치시킨 후 제1 사이더 스토퍼(301) 및 하부 구조물 간에 맞닿는 부위를 용접하여 연결할 수 있다.

마찬가지로, 제2 사이더 스토퍼(302)의 장착은 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 제2 횡 방향 사이드에 제2 사이더 스토퍼(302)를 위치시킨 후 제2 사이더 스토퍼(302) 및 하부 구조물 간에 맞닿는 부위를 용접하여 연결할 수 있다.

제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)의 각 사이드를 지지하면서 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)으로부터 전달되는 진동을 제공받기 위한 진동 전달부 및 하부 구조물과 맞닿는 부위의 고정을 통해 진동 전달부로 전달되는 진동을 차단하기 위한 진동 차단부를 포함한다.

더 나아가, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 제1 사이더 스토퍼(301)와 하부 구조물 사이의 틈새 부위에 실질적인 진동 흡수를 위한 라이너(400)를 더 포함하는 구조로 구비될 수 있다.

즉, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)이 종 방향으로 진동할 경우 하부 지지 형상(100)의 제1 횡 방향사이드에 위치한 라이너(400)를 통해 일차적으로 진동을 흡수한 후 제1 사이더 스토퍼(301)의 진동 전달부로 진동을 재차 전달하고, 제1 사이더 스토퍼(301)의 진동 전달부로부터 전달되는 진동을 차단하는 제1 사이더 스토퍼(301)의 진동 차단부로부터 역방향으로 전달되는 역방향 진동을 라이너(400)에서 추가 흡수하는 구조가 가능하다.

마찬가지로, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)이 제2 횡 방향으로 진동할 경우 하부 지지 형상(100)의 제2 횡 방향 사이드에 위치한 라이너(400)를 통해 일차적으로 진동을 흡수한 후 제2 사이더 스토퍼(302)의 진동 전달부로 진동을 재차 전달하고, 제2 사이더 스토퍼(302)의 진동 전달부로부터 전달되는 진동을 차단하는 제2 사이더 스토퍼(302)의 진동 차단부로부터 역방향으로 전달되는 역방향 진동을 라이너(400)에서 추가 흡수하는 구조가 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치를 다른 실시 예로 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위한 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 볼트(200)를 이용한 체결로 결합하는 것 외에, 볼트(200)를 이용한 체결의 예압을 줄일 수 있는 추가 구조물을 더 용이하게 장착하기 위한 장치이다.

즉, 앞서 설명한 제1 실시 예에 따른 제1 사이더 스토퍼(501) 및 제2 사이더 스토퍼(502)는 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 결합하기 위한 형상이 갖춰진 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 지지하는 것으로서, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 추가 적으로 지지하기 위한 하부 구조물의 상단에 놓인다.

이에, 앞서 설명한 제1 실시 예에 따른 제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 추가 적으로 지지하기 위한 하부 구조물의 상단에 여유 공간이 확보되지 않을 경우에는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)으로 전해지는 미소 진동을 차단하기 위한 설치 자체가 용이하지 않다.

통상적으로, 현재 설비되어 있는 하부 구조물은 풍력 발전기용 베어링 하우징과 맞닿는 부분만을 지지하는 프레임 형상으로 되어 있는바, 앞서 설명한 제1 실시 예에 따른 제1 사이더 스토퍼(301) 및 제2 사이더 스토퍼(302)를 장착하기 위해서는 하부 구조물의 형상 또한 변경되어야 할 필요가 있다.

따라서, 도 3에 도시된 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 전술한 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 종 방향으로 가해지는 미소 진동을 차단을 차단하면서 하부 구조물의 측면에 장착 가능한 제1 사이더 스토퍼(501), 전술한 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 제2 횡 방향으로 가해지는 미소 진동을 차단하면서 하부 구조물의 측면에 장착 가능한 제2 사이더 스토퍼(502)를 포함한다.

여기서, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 전술한 베어링 하우징 및 하부 구조물에서 발생하는 미소 진동의 방향에 따라 제1 사이더 스토퍼(501) 및 제2 사이더 스토퍼(502) 중 어느 하나를 선택적으로 구비하는 것도 가능하다.

제1 사이더 스토퍼(501) 및 제2 사이더 스토퍼(502)는 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 결합하기 위한 형상이 갖춰진 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 지지한다.

제1 사이더 스토퍼(501)는 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 종 방향으로 가해지는 미소 진동을 차단하기 위한 것으로서, 베어링 하우징 및 하부 구조물에 대해 종 방향으로 가해지는 미소 진동에 의한 떨림이 유발되는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 종 방향의 미세 움직임을 방지한다.

제1 사이더 스토퍼(501) 및 제2 사이더 스토퍼(502)는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 사이드를 지지하는 구조물로서, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)을 추가 적으로 지지하기 위한 하부 구조물의 측면에 장착된다.

그리고, 도 4는 도 3에 도시된 지지 장치의 단면을 나타내는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 사이더 스토퍼(501)의 장착은 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대한 제1 횡 방향사이드에 제1 사이더 스토퍼(501)를 위치시킨 후 제1 사이더 스토퍼(501) 및 하부 구조물의 측면 간에 맞닿는 부위를 용접하여 연결할 수 있다.

제1 사이더 스토퍼(501) 및 제2 사이더 스토퍼(502)는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)의 각 사이드를 지지하면서 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)으로부터 전달되는 진동을 제공받기 위한 진동 전달부 및 하부 구조물의 측면과 맞닿는 부위의 고정을 통해 진동 전달부로 전달되는 진동을 차단하기 위한 진동 차단부를 포함한다.

여기서, 진동 차단부는 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)에 대해 바로 아래에 위치한 하부 구조물의 측면과 용접을 통해 연결된다. 즉, 진동 차단부가 하부 구조물의 측면과 맞닿아 용접되는 영역은 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)으로부터 전달되는 미소 진동을 차단할 수 있는 레벨에 대응하여 제1 실시 예의 진동 차단부에 대한 용접 영역보다 확장되어 정해지는 것이 바람직하다.

더 나아가, 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치는 제1 사이더 스토퍼(501)와 하부 구조물 사이의 틈새 부위에 실질적인 진동 흡수를 위한 라이너(400)를 더 포함하는 구조로 구비될 수 있다.

즉, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)이 종 방향으로 진동할 경우 하부 지지 형상(100)의 제1 횡 방향사이드에 위치한 라이너(400)를 통해 일차적으로 진동을 흡수한 후 제1 사이더 스토퍼(501)의 진동 전달부로 진동을 재차 전달하고, 제1 사이더 스토퍼(501)의 진동 전달부로부터 전달되는 진동을 차단하는 제1 사이더 스토퍼(501)의 진동 차단부로부터 역방향으로 전달되는 역방향 진동을 라이너(400)에서 추가 흡수하는 구조가 가능하다.

마찬가지로, 베어링 하우징의 하부 지지 형상(100)이 제2 횡 방향으로 진동할 경우 하부 지지 형상(100)의 제2 횡 방향 사이드에 위치한 라이너(400)를 통해 일차적으로 진동을 흡수한 후 제2 사이더 스토퍼(502)의 진동 전달부로 진동을 재차 전달하고, 제2 사이더 스토퍼(502)의 진동 전달부로부터 전달되는 진동을 차단하는 제2 사이더 스토퍼(502)의 진동 차단부로부터 역방향으로 전달되는 역방향 진동을 라이너(400)에서 추가 흡수하는 구조가 가능하다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

또한, 본 발명은 풍력 발전기의 메인 베어링 위치를 유지하기 위한 베어링 하우징과 하부 구조물 간을 볼트 체결로 결합하는 것 외에, 베어링 하우징과 하부 구조물 간의 볼트 체결에 가해지는 과도한 예압을 일정 수준 이하로 줄이기 위한 것임에 따라, 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

100: 베어링 하우징의 하부 지지 형상
200: 볼트
301, 501: 제1 사이더 스토퍼
302, 502: 제2 사이더 스토퍼
400: 라이너

Claims (5)

1. 풍력 발전기의 메인 베어링을 고정하는 베어링 하우징의 하단에 위치하고, 하부 구조물의 상면에 고정되는 하부 지지 형상;
   상기 하부 구조물의 상면 또는 측면에 고정되고, 상기 하부 지지 형상의 측면과 맞닿아 상기 하부 지지 형상으로부터 전달되는 미소 진동을 차단하는 적어도 하나의 사이더 스토퍼; 및
   상기 사이더 스토퍼 및 상기 하부 지지 형상의 측면 사이에 배치되고, 상기 하부 지지 형상으로부터 전달되는 미소 진동을 흡수하는 라이너를 포함하는 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 사이더 스토퍼는 상기 미소 진동의 방향과 대응하는 위치에 선택적으로 구비되는 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 사이더 스토퍼는,
   상기 하부 지지 형상으로부터 상기 미소 진동을 제공받기 위한 진동 전달부와
   상기 하부 구조물의 상면과 결합한 고정을 통해 상기 진동 전달부로부터 전해지는 상기 미소 진동을 차단하기 위한 진동 차단부;를 포함하는 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 진동 차단부는 상기 미소 진동의 차단을 위한 레벨을 기초로 상기 하부 구조물의 측면과 결합하여 고정하기 위한 형상으로 구비되는 풍력 발전기용 베어링 하우징의 지지 장치.
   
   

Images