KR101536860B1 - 수력 발전기의 회전자폴 인출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수력 발전기의 회전자폴 인출장치에 관한 것으로서, 수력발전기의 회전자에 장착되어진 회전자폴의 점검을 위한 인출 및 조립작업이 보다 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 회전자폴(3)의 주변 테두리를 감싸는 형태로 장착되어질 수 있도록 상부프레임(110)과, 하부프레임(120) 그리고 상부프레임(110)과 하부프레임(120)을 양측에서 연결하여 전체적으로 사각형태를 이루도록 쌍을 이루는 수직프레임(130,140)으로 구성되는 회전자폴 지지프레임(100)과; 상기 회전자폴 지지프레임(100)에 의해 지지되는 회전자폴(3)의 안착이 가능하도록 안착홈(210)이 형성되고, 상기 회전자폴(3)을 수직상태에서 수평상태로 변환시키기 위해 저면에는 일정 곡률을 이루는 곡면부(220)가 형성된 회전자폴 회동 안치대(200)로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

수력 발전기의 회전자폴 인출장치{SALIENT ROTOR POLE EXTRACTION ASSEMBLY EQUIPMENT}

본 발명은 수력발전기의 회전자폴 인출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수력 발전기의 정비과정에서 회전자폴의 인출 및 조립작업이 보다 안전하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 발전기는 계자코일에 의해 자속이 발생되며 회전자를 수차의 동력으로 회전시키면서 고정자코일에 교류를 유기시키는 장치로서, 프레임의 내부에 원통형으로 고정 설치된 고정자와, 상기 고정자의 중심에서 회전되면서 교류를 유기시키기 위한 회전자를 포함하는 구조를 가지고 있다.

도 1은 일반적인 수력 발전기의 개략적인 단면 구조를 나타낸 것으로서, 발전기 내부에는 회전자 샤프트(1)에는 회전자(2)가 결합되어져 있으며, 회전자(2)를 감싸는 형태로 다수의 회전자폴(3)이 구성되어져 있다. 그리고, 고정자프레임(4)의 내벽면에는 고정자 코일이 권선된 고정자 권선(5)이 구성된 것을 확인할 수 있다. 도면 중 미설명 부호 6은 고정자 권선의 엔드코일을 나타낸다.

한편, 수력발전기는 발전설비와 그 부속설비 기기의 성능을 정상적으로 유지시키고 각종사고의 발생을 미연에 방지하여 더욱 안전하고 효율적으로 운용할 수 있도록 하기 위해 5 ~ 10년을 주기로 분해점검(OVER HAUL)을 실시해 주게 되며, 수차발전기의 분해점검보수는 대체적으로 발전기와 수차를 분해하고, 분해된 기기를 보수점검 및 보조기기 분해점검을 실시하며, 보수된 수차 및 발전기를 조립 등의 공정으로 시행하게 된다.

이때, 회전자폴(3)은 회전자(2)에 슬롯 방식으로 끼워져 있기 때문에 폴키(미도시) 인출 후 회전자폴(3)을 크레인 등을 이용하여 수직방향으로 상승시켜 인출시키게 된다.

이때, 회전자폴(3)은 무게가 약 6.5톤에 달하는 중량물이기 때문에 인출 및 이동과정에서 무게중심이 일치하지 않는 경우 추락에 따른 안전사고 발생의 위험이 상존하게 된다.

그러나, 종래에는 회전자폴의 인출 및 이동을 위한 별도의 장비가 없기 때문에 회전자폴(3)의 상단부에 와이어를 연결하여 크레인을 이용하여 수직 상승시켜야 하고, 이러한 인출 및 이동과정에서 회전자폴(3)의 유동 방지를 위해 많은 작업자를 필요로 하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 회전자폴 인출과정에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 회전자폴의 인출 및 이동이 안정적으로 이루어질 수 있는 인출장치를 제공함으로서 발전기의 분해 정비작업시 안전사고 발생을 방지토록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 회전자폴 인출장치는, 회전자폴의 주변 테두리를 감싸는 형태로 장착되어질 수 있도록 상부프레임과, 하부프레임 그리고 상부프레임과 하부프레임을 양측에서 연결하도록 쌍을 이루는 수직프레임으로 구성되는 회전자폴 지지프레임과; 상기 회전자폴 지지프레임에 의해 지지되는 회전자폴의 안착이 가능하도록 안착홈이 형성되고, 상기 회전자폴을 수직상태에서 수평상태로 변환시키기 위해 저면에는 일정 곡률을 이루는 곡면부가 형성된 회전자폴 회동 안치대로 이루어짐을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은, 수력발전기의 회전자에 장착되어진 회전자폴의 점검을 위한 인출 및 조립작업이 보다 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있도록 하여 작업효율을 향상시킴과 함께 작업과정에서의 안전사고 발생을 방지하는 효과를 나타내게 된다.

도 1은 일반적인 수력 발전기의 개략 단면 구조도.
도 2는 본 발명에서의 회전자폴 지지프레임 정면 구조도.
도 3은 본 발명에서의 회전자폴 지지프레임 사시도 및 요부 확대도.
도 4는 본 발명에서 인출작업이 이루어질 회전자폴 평면 구조도.
도 5는 본 발명의 회전자폴 지지프레임에 회전자폴이 장착된 상태 정면 구조도.
도 6은 본 발명에서의 회전자폴 회동 안치대 구조도.
도 7은 본 발명에서 인출이 이루어질 회전자폴의 회전자 장착상태 평면 개략도.
도 8은 본 발명의 회전자폴 지지프레임 설치상태도.
도 9는 본 발명의 회전자폴 지지프레임을 이용한 회전자폴 상승 후 폴 고정로드 설치 상태도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 회전자폴 회동 안치대를 이용하여 회전자폴을 수직상태에서 수평상태로 변환 상태도.
도 12는 본 발명에서의 이동용 블럭 구조도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전자폴 인출장치의 구조를 살펴보면, 회전자폴(3)을 감싸는 형태로 장착되어 회전자(2)로 부터 인출작업이 이루어지는 회전자폴 지지프레임(100)과, 인출이 이루어진 회전자폴(3)을 수직상태에서 수평상태로 눕혀서 안치시킬 수 있는 회전자폴 회동안치대(200)와, 회전자폴 회동 안치대(200)에 의해 수평방향으로 안치된 회전자폴의 수평 이동을 위한 이동용 블럭(300)으로 이루어진다.

그중, 회전자폴 지지프레임(100)은 상부프레임(110)과, 하부프레임(120) 그리고 상부프레임(110)과 하부프레임(120)을 양측에서 연결하여 전체적으로 사각형태를 이루도록 쌍을 이루는 수직프레임(130,140)으로 구성됨으로서, 회전자폴(3)의 인출시 안정적인 지지가 이루어질 수 있게 된다.

특히, 상부프레임(110)에는 회전자폴(3)의 슬롯홈(3a)에 삽입되어 회전자폴(3)의 유동을 방지하기 위한 폴 고정로드(111)가 구성되어지게 되는데, 폴 고정로드(111)는 일측에 돌기부(112)가 수직방향으로 돌출 구비되며, 상부에는 상부프레임(110)과 체결볼트(113)에 의한 착탈이 가능하도록 착탈플레이트(114)가 구성된 것을 확인할 수 있다.

또한, 회전자폴 회동안치대(200)는, 회전자폴 지지프레임(100)에 의해 지지되는 회전자폴(3)의 안착이 가능하도록 안착홈(210)이 형성되고, 상기 회전자폴(3)을 수직상태에서 수평상태로 변환시키기 위해 저면에는 일정 곡률을 이루는 곡면부(220)가 하부에 구성되고, 일측에는 회전자폴(3)의 슬롯홈(3a)에 삽입되어 회전자폴(3)의 유동을 방지하기 위한 폴 고정로드(201)가 구비됨이 바람직하다.

도면 중 미설명 부호 115는 인양용 샤클이고, W는 상,하부프레임(110,120)과 회전자폴(3)의 직접 접촉을 방지하기 위한 받침목을 각각 나타낸다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 회전자폴 인출장치의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 수력발전기로 부터 회전자(2)를 인출하여 작업공간에 안치시킨 상태에서 회전자(2)의 외측 둘레를 따라 구성되어져 있는 회전자폴(3)을 분리. 인출시키기 위한 작업을 실시하게 되는데, 이때에는 회전자폴(3)을 회전자(2)에 고정시키고 있는 폴키(미도시)를 작업공구를 이용하여 인출하여 회전자폴(3)에 대한 고정력을 해제시킨 상태에서 크레인을 이용하여 본 발명의 회전자폴 지지프레임(100)을 회전자폴(3) 둘레를 감싸는 형태로 장착하게 된다.

즉, 회전자폴 지지프레임(100) 중 하부프레임(120)을 분리하여 하부가 개방된 상태를 이루도록 한 상태에서 회전자폴 지지프레임(100)을 상부로 부터 하강시키는 방식으로 끼워넣은 후 개방되어져 있는 하부에 하부프레임(120)을 체결 마감함으로서 회저자폴 지지프레임(100)이 회전자폴(3)을 감싸도록 설치가 이루어지게 된다.

이러한 상태에서 크레인 와이어를 인양용 샤클(115)에 연결 후 크레인을 이용하여 회전자폴 지지프레임(100)을 일정 높이로 상승시키게 되면 회전자폴(3)이 서서히 상승되어지게 되는데, 슬롯홈(3a)의 상부가 일부 노출되어지는 높이까지 1차 상승이 이루어지게 되면 상승을 일시 정지시키고 상부프레임(110)에 폴 고정로드(111)를 고정설치하게 된다.

이때, 폴 고정로드(111)는 먼저 슬롯홈(3a)에 삽입시킨 상태에서 착탈플레이트(114)를 상부프레임(110)에 볼트 고정시킴으로서 회전자폴(3)의 보다 안정적인 지지가 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이 폴 고정로드(111)의 체결작업이 완료되면 계속하여 회전자폴 지지프레임(100)을 계속하여 상승시켜서 회전자폴(3)이 회전자(2)로 부터 완전히 상승 인출되어지도록 한 후 이를 회전자폴 회동 안치대(200)의 안착홈(210)에 안치시키게 된다.

이때, 회전자폴 지지프레임(100)의 하부가 안착홈(210)에 안착되는 과정에서 회전자폴(3)의 슬롯홈(3a) 하부에 회전자폴 회동 안치대(200)의 폴 고정로드(201)가 끼워져 삽입됨으로서 회전자폴(3)이 안정적인 안착상태를 이룰 수 있게 된다.

이후, 수직으로 세워진 상태의 회전자폴(3)을 일측으로 기울여주게 되면 곡면부(220)로 인해 회전자폴 회동 안치대(200)가 용이하게 회동되어짐으로서 회전자폴(3)이 수평상태로 전환되어지게 된다.

이와 같이 수평상태로 회전자폴(3)이 눕혀지는 위치에는 미리 본 발명의 이동용 블럭(300)을 다수개 바닥면에 위치시킴으로서 회전자폴(3)이 바닥면과 접촉되는 것을 방지함과 함께, 수평상태 전환 후 점검작업 위치로 회전자폴(3)을 수평 이동시키는 과정에서의 손상발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 점검작업이 완료되면 상기 과정을 반대로 하여 회전자폴(3)을 수직으로 세운 후 회전자폴 지지프레임(100)을 상승시켜서 회전자폴(3)을 회전자에 원위치 장착을 실시함으로서 조립작업이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 회전자폴 인출장치를 이용하면 회전자폴의 인출작업 및 조립작업이 안전하고 용이하게 이루어질 수 있게 되어 작업효율을 향상시킴과 함께 안전사고 발생을 방지하는 효과를 나타낼 수 있게 된다.

2 : 회전자 3 : 회전자폴
100 : 회전자폴 지지프레임 110 : 상부프레임
111 : 폴 고정로드 112 : 돌기부
113 : 체결볼트 114 : 착탈플레이트
120 : 하부프레임 130,140 : 수직프레임
200 : 회전자폴 회동 안치대 201 : 폴 고정로드
210 : 안착홈 220 : 곡면부
300 : 이동용 블럭

Claims (5)

1. 회전자폴(3)의 주변 테두리를 감싸는 형태로 장착되어질 수 있도록 상부프레임(110)과, 하부프레임(120) 그리고 상부프레임(110)과 하부프레임(120)을 양측에서 연결하여 전체적으로 사각형태를 이루도록 쌍을 이루는 수직프레임(130,140)으로 구성되는 회전자폴 지지프레임(100)과;
   상기 회전자폴 지지프레임(100)에 의해 지지되는 회전자폴(3)의 안착이 가능하도록 안착홈(210)이 형성되고, 상기 회전자폴(3)을 수직상태에서 수평상태로 변환시키기 위해 저면에는 일정 곡률을 이루는 곡면부(220)가 형성된 회전자폴 회동 안치대(200)와;
   상기 상부프레임(110)에 구성되어 회전자폴(3)의 슬롯홈(3a)에 삽입됨으로서 회전자폴(3)의 유동을 방지하는 폴 고정로드(111)와;
   상기 폴 고정로드(111) 일측에 수직방향으로 돌출 구비된 돌기부(112)와;
   상기 폴 고정로드(111) 상부에 구성되어 상부프레임(110)과 체결볼트(113)에 의한 착탈이 가능한 착탈플레이트(114)와;
   상기 회전자폴 회동 안치대(200)에 구성되어 회전자폴(3)의 슬롯홈(3a)에 삽입됨으로서 회전자폴(3)의 유동을 방지하는 폴 고정로드(201);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 수력 발전기의 회전자폴 인출장치.
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