KR101673540B1

KR101673540B1 - 풍력발전기용 요 브레이크

Info

Publication number: KR101673540B1
Application number: KR1020160031173A
Authority: KR
Inventors: 김종명
Original assignee: 에이펙스 주식회사
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2016-11-07

Abstract

본 발명은 풍력발전기용 요 브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 요 브레이크의 패드의 마모 정도를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 하고, 패드의 해체를 용이하도록 하여 유지보수의 편리성을 향상시키고, 캘리퍼의 유로구조를 개선하여 하나의 금형으로 상하측 한쌍의 캘리퍼를 동시에 사용할 수 있도록 하여 생산성이 제조단가를 절감할 수 있는 캘리퍼의 유로구조를 개선한 풍력발전기용 요 브레이크에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은 상기 캘리퍼에 패드가 닳아서 마모되는 정도를 육안으로 식별할 수 있도록 마모표시수단이 형성되고, 상기 캘리퍼에서 패드의 해체가 용이하도록 하는 해체홀이 형성되며, 상기 캘리퍼를 하나의 금형으로 제조하여 상하측 캘리퍼로 구분없이 사용할 수 있도록 연통배출유로가 구성된다.

Description

풍력발전기용 요 브레이크{Wind turbine yaw brake}

본 발명은 풍력발전기의 회동 정도를 조절하면서 유지 보수를 안전하게 할 수 있도록 하는 풍력발전기용 요 브레이크에 관한 것이다.

일반적으로, 풍력발전기는 바람에 의해 블레이드가 회전하면서 회전력에 따른 발전하는 장치이다.

이러한 풍력발전기는 타워 상단에 발전기 등이 설치되는 요 드라이브를 회전하도록 설치하여 바람 방향에 따라 요 드라이브가 회동되는 구조로 설치되며, 타워와 요 드라이브 사이에는 풍력발전기의 회동 정도를 적절히 조정함과 아울러 안전한 유지 보수가 가능토록 요 브레이크가 설치되고 있다.

상기 종래의 통상 타워에 도넛 형상의 디스크와 면접촉하는 패드가 결합되게 한 것으로서, 그 구성은 디스크가 내입되는 공간이 형성되게 상하 양분되는 캘리퍼를 결합하되, 각 캘리퍼에는 디스크가 내입되는 공간 쪽으로 유압실린더를 설치하고 패드를 결합하여 디스크의 양쪽을 가압할 수 있게 구성된다.

본 발명인의 기술에 의하면, 대한민국특허청 등록실용신안공보 제20-0451113호‘풍력발전기용 요 브레이크’에는 캘리퍼를 분리해도 캘리퍼 접착면에서 기름이 누유되지 않으며, 브레이크 해제시 패드가 디스크에서 완전히 이탈되어 불필요한 패드의 마모를 방지한 기술을 개시한바 있다.

이와 같은 종래기술은 브레이크 패드의 마모되는 정도를 육안으로 확인하기 어려워 요 브레이크 자체를 해체 또는 분해하여 확인하거나, 교체주기에 따라 무조건 교체함에 따른 유지보수 및 그에 따른 비용에서 비효율적인 문제점이 있었다.

KR 20-0451113 (Y1 2010. 11. 19) KR 10-1464593 (B1 2014. 11. 18)

이에 본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 요 브레이크의 패드의 마모 정도를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록 하고, 패드의 해체를 용이하도록 하며, 하나의 금형에서 상하캘리퍼를 제조할 수 있도록 캘리퍼의 유로구조를 개선한 풍력발전기용 요 브레이크를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 내부에 유로가 형성된 후반부프레임을 볼트로 체결하여 결합시 전반부 전단에 디스크가 내입되는 내입공간부가 형성되는 한 쌍의 캘리퍼가 구비되고, 상기 캘리퍼의 내입공간부에는 디스크의 양단을 밀착하기 위한 패드가 고정플레이트에 의해 내입되도록 설치되며, 고정플레이트의 내측으로 고정플레이트를 작동하도록 한 쌍의 유압실린더부가 구성된 요 브레이크에 있어서, 상기 캘리퍼에 패드가 닳아서 마모되는 정도를 육안으로 식별할 수 있도록 마모표시수단이 형성되며, 상기 마모표시수단은 캘리퍼 내입공간부의 반대측 전단에 확인홀이 관통되고, 상기 확인홀에 삽입되어 패드의 마모되는 정도를 표시하도록 고정플레이트에 체결 고정되는 마모표시기로 이루어지되, 상기 마모표시기는 확인홀에서 유동을 방지토록 부시가 끼워진 채로 너트로 고정되는 체결부와 체결부의 상단에 표시머리부로 형성되며, 패드가 닳아서 마모되는 만큼 유압실린더부에 의해 디스크방향으로 더 가동하게 되는 고정플레이트에 체결된 마모표시기가 확인홀에 내입되는 구조가 됨에 따라 패드의 마모를 육안으로 확인할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캘리퍼는 전반부 각 모서리마다 고정플레이트가 내입되는 내입홈을 관통하는 해체홀이 형성되며, 상기 해체홀에 잭볼트를 조립하여 패드를 포함한 고정플레이트를 해체할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캘리퍼는 하나의 금형으로 제조하여 상하측 구분없이 사용할 수 있도록 상하측 캘리퍼를 결합시 대칭되는 구조로 상호 연통하도록 T 형상의 연통배출유로가 형성되되, 상기 연통배출유로는 캘리퍼 후반부 프레임의 후단부에서 양측 유압실린더부와 연통하는 배출유로가 형성되고, 상기 배출유로의 중간에서 수직하방으로 연결유로가 형성되어 상하측 캘리퍼를 결합시 연결유로가 상호 연통되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 풍력발전기용 요 브레이크는 브레이크 작용에 따른 패드가 닳아서 마모되는 정도를 육안으로 쉽게 확인할 수 있어 유지보수가 편리하고, 요 브레이크의 사용수명을 극대화할 수 있어 유지보수에 따른 비용절감 효과를 제공할 수 있다.

또한 캘리퍼를 하나의 금형에서 제조하여 상하 구분없이 사용할 수 있도록 함으로써 생산성 및 제품호환성이 향상되고, 제조원가를 절감되는 등의 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 요 브레이크의 실시예를 보인 사시도
도 2는 본 발명의 평면도
도 3은 도 2의 A-A 및 B-B 단면도
도 4는 본 발명의 구성중 마모표시수단의 작용을 보인 도 2의 A-A 단면도
도 5는 본 발명의 구성중 해체홀의 작용을 보인 도 2의 A-A 단면도
도 6은 본 발명의 배면도
도 7은 도 6의 C-C 단면도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐,이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 통상의 기술자에게는 당연할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 요 브레이크의 실시예를 보인 사시도를 나타낸 것이고 도 2는 본 발명의 평면도를 나타낸 것이며, 도 3은 도 2의 A-A 및 B-B 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 풍력발전기용 요 브레이크(1)는 내부에 유로가 형성된 후반부프레임(2a)을 볼트로 체결하여 결합시 전반부 전단에 디스크(D)가 내입되는 내입공간부(H)가 형성되는 한 쌍의 캘리퍼(2,2')가 구비되고, 상기 캘리퍼(2,2')의 내입공간부(H)에는 디스크(D)의 양단을 밀착하기 위한 패드(3)가 고정플레이트(4)에 의해 내입되도록 설치되며, 고정플레이트(4)의 내측으로 고정플레이트(4)를 작동하도록 한 쌍의 유압실린더부(5,5a)가 구성된 요 브레이크를 적극 개선한 것으로,

상기 캘리퍼(2,2')에 패드(3)가 닳아서 마모되는 정도를 육안으로 식별할 수 있도록 마모표시수단(10)이 형성되고, 상기 캘리퍼(2,2')에서 패드(3)의 해체가 용이하도록 하는 해체홀(20)이 형성되며, 상기 캘리퍼(2,2')를 하나의 금형으로 제조하여 상하측 캘리퍼(2,2')로 구분없이 사용할 수 있도록 연통배출유로(30)가 구성된다.

마모표시수단(10)은 캘리퍼(2,2') 전반부의 내입공간부(H)의 반대측 전단에 확인홀(11)이 관통되고, 상기 확인홀(11)의 상단에는 확인홀(11) 보다 넓은 직경의 자리파기홈(12)이 형성되며, 상기 확인홀(11)에 삽입되어 패드(3)의 마모되는 정도를 표시하도록 고정플레이트(4)에 체결 고정되는 마모표시기(13)로 구성된다.

상기 마모표시기(13)는 고정플레이트(4)에 체결토록 나사산을 갖는 체결부(13a)와 체결부(13a)의 상단에 표시머리부(13b)로 형성되며, 상기 체결부(13a)는 확인홀(11) 보다 직경이 작게 형성되고, 표시머리부(13b)는 확인홀(11)의 직경과 비례하도록 형성되며, 확인홀(11)에서 마모표시기(13)의 가동시 유동을 방지하기 위해 체결부(13a)에 부시(14)가 끼워진 채로 너트(15)에 의해 고정된다.

상기 부시(14)는 확인홀(11)과 동일한 직경으로 구비됨이 바람직하다.

이와 같은 마모표시수단(10)은 도 4에 보인 바와 같이, 평상시 표시머리부(13b)가 확인홀(11)의 상단부에 자리파기홈(12)과 동일 선상이 되도록 돌출된 구조로 위치하다가 패드(3)가 점점 닳아서 마모될수록 고정플레이트(4)가 유압실린더부(5,5a)에 의해 디스크방향으로 더 가동됨에 따라 고정플레이트(4)에 체결된 마모표시기(13)가 확인홀(11)에 내입되는 구조가 되어 패드의 마모를 육안으로 확인할 수 있게 되며, 그에 따른 작업자로 하여금 패드(3)의 교체 여부를 쉽고 간편하게 판단할 수 있게 된다.

해체홀(20)은 도 5에 보인 바와 같이, 캘리퍼(2,2')의 전반부 각 모서리마다 고정플레이트(4)가 내입되는 내입홈(16)을 관통하도록 형성되며, 상기 해체홀(20)에 잭볼트(21)의 삽입하여 나사조립 함으로써 패드(3)를 포함한 고정플레이트(4)를 간편하게 해체할 수 있게 된다.

연통배출유로(30)는 도 6 내지 도 7에 보인 바와 같이, 상하측 한 쌍을 결합하는 캘리퍼(2,2')를 하나의 금형으로 제조하여 사용할 수 있도록 유로 구조를 개선한 것으로, 공급유로(2b)는 측면과 후방에서 한쌍의 유압실린더부(5,5a)와 연통하도록 형성되며, 유체가 배출되는 배출유로(31)를 형성하되, 상하측 캘리퍼(2,2')를 결합시 대칭되는 구조로 상호 연통하도록 T 형상으로 형성된다.

즉, 상기 연통배출유로(30)는 캘리퍼(2,2') 후반부 프레임(2a)의 후단부에서 양측 유압실린더부(5,5a)와 연통하는 배출유로(31)가 형성되고, 상기 배출유로(31)의 중간에서 수직하방으로 연결유로(32)가 형성되어 상하측 캘리퍼(2,2')를 결합시 연결유로(32)가 상호 연통되게 되며, 상하측 배출유로(31) 중 어느 한쪽은 막은 상태에서 한쪽에만 유체배출관(33)을 결합함으로써 유체를 배출하게 된다.

한편, 상기 한쌍의 유압실린더부(5,5a)에 유압을 제공하게 되는 후방에 형성된 공급유로(2b) 사이를 연통유로(2c)로 연결되도록 구성함으로써, 측면과 후방에 형성되는 공급유로(2b) 중 어느 한쪽에만 유압을 제공하더라도 양측 유압실더부(5,5a)에 동시에 유압을 형성하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 풍력발전기용 요 브레이크(1)는 패드(3)의 마모 정도를 캘리퍼(2,2')를 해체하지 않고도 마모표시수단(10)의 마모표시기(13)가 유압에 의해 가동되는 작동플레이트의 가동에 따라 확인홀로 내입되는 정도를 작업자가 육안으로 쉽게 확인하여 패드 교체 여부를 정확하게 판단할 수 있으며, 잭볼트를 해체홀(20)에 삽입한 채로 나사조립에 의해 패드(3)를 간편하게 해체할 수 있게 된다.

그리고 상하측 캘리퍼(2,2')를 하나의 금형에서 동일하게 제조하여 사용할 수 있도록 연통배출유로(30)를 구성함으로써 제조단가를 획기적으로 절감시키게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:요 브레이크
2,2':캘리퍼 2a:후반부프레임 2b:공급유로
2c: 연통유로
3: 패드 4:고정플레이트 5,5a:유압실린더부
10:마모표시수단
11:확인홀 12:자리파기홈 13:마모표시기
13a:체결부 13b:표시머리부 14:부시
15:너트 16:내입홈
20:해체홀 21:잭볼트
30:연통배출유로 31:배출유로 32:연결유로
33:유체배출관
D:디스크 H:내입공간부

Claims

내부에 유로가 형성된 후반부프레임(2a)을 볼트로 체결하여 결합시 전반부 전단에 디스크(D)가 내입되는 내입공간부(H)가 형성되는 한 쌍의 캘리퍼(2,2')가 구비되고, 상기 캘리퍼(2,2')의 내입공간부(H)에는 디스크(D)의 양단을 밀착하기 위한 패드(3)가 고정플레이트(4)에 의해 내입되도록 설치되며, 고정플레이트(4)의 내측으로 고정플레이트(4)를 작동하도록 한 쌍의 유압실린더부(5,5a)가 구성된 요 브레이크에 있어서,
상기 캘리퍼(2,2')에 패드(3)가 닳아서 마모되는 정도를 육안으로 식별할 수 있도록 마모표시수단(10)이 형성되며,
상기 마모표시수단(10)은 캘리퍼(2,2') 내입공간부(H)의 반대측 전단에 확인홀(11)이 관통되고, 상기 확인홀(11)에 삽입되어 패드(3)의 마모되는 정도를 표시하도록 고정플레이트(4)에 체결 고정되는 마모표시기(13)로 이루어지되, 상기 마모표시기(13)는 확인홀(11)에서 유동을 방지토록 부시(14)가 끼워진 채로 너트(15)로 고정되는 체결부(13a)와 체결부(13a)의 상단에 표시머리부(13b)로 형성되며,
패드(3)가 닳아서 마모되는 만큼 유압실린더부(5,5a)에 의해 디스크방향으로 더 가동하게 되는 고정플레이트(4)에 체결된 마모표시기(13)가 확인홀(11)에 내입되는 구조가 됨에 따라 패드의 마모를 육안으로 확인할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 요 브레이크.
제 1항에 있어서,
상기 캘리퍼(2,2')는 전반부 각 모서리마다 고정플레이트(4)가 내입되는 내입홈(16)을 관통하는 해체홀(20)이 형성되며,
상기 해체홀(20)에 잭볼트(21)를 조립하여 패드(3)를 포함한 고정플레이트(4)를 해체할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 요 브레이크.
제 1항에 있어서,
상기 캘리퍼(2,2')는 하나의 금형으로 제조하여 상하측 구분없이 사용할 수 있도록 상하측 캘리퍼(2,2')를 결합시 대칭되는 구조로 상호 연통하도록 T 형상의 연통배출유로(30)가 형성되되,
상기 연통배출유로(30)는 캘리퍼(2,2') 후반부 프레임(2a)의 후단부에서 양측 유압실린더부(5,5a)와 연통하는 배출유로(31)가 형성되고, 상기 배출유로(31)의 중간에서 수직하방으로 연결유로(32)가 형성되어 상하측 캘리퍼(2,2')를 결합시 연결유로(32)가 상호 연통되도록 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 요 브레이크.