KR101758042B1

KR101758042B1 - 발전기의 제동장치

Info

Publication number: KR101758042B1
Application number: KR1020170038013A
Authority: KR
Inventors: 김인갑; 이승현; 조벽래
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사; (주)케이텍플러스
Priority date: 2017-03-25
Filing date: 2017-03-25
Publication date: 2017-07-13

Abstract

본 발명은 수차 발전기의 로터를 마찰력으로 정지시키는 발전기의 제동장치에 관한 것으로, 하부 플레이트와 하부 플레이트 상에 형성되는 원통형의 실린더 몸체를 포함하는 실린더부, 실린더 몸체 내부의 하부에 배치되며 유압에 의해 상승하는 제1 피스톤과 실린더 몸체의 내부이면서 제1 피스톤의 상부에 배치되며 공압에 의해 상승하거나 또는 제1 피스톤의 상승에 따라 함께 상승하는 제2 피스톤을 포함하는 피스톤부, 제2 피스톤의 상부에 배치되고 제2 피스톤의 상승에 따라 함께 상승하는 리프트부, 및 상승된 리프트부가 하향 복귀되도록 탄성력을 제공하는 스프링부를 포함한다.

Description

발전기의 제동장치{Mechanical brake for a water turbine generator}

본 발명은 수차 발전기의 로터를 마찰력으로 정지시키는 발전기의 제동장치에 관한 것이다.

수력발전소는 낙하하는 물을 받아 회전하면서 직접 연결된 발전기를 운전하여 발전하는 수력 기계인 수차(water turbine) 발전기가 사용된다.

수차 발전기는 설치형태에 따라 회전축을 지면에 세우는 종형과 수평으로 놓는 횡형이 있으며, 물의 속도 에너지로 수차를 회전시키는 충동수차와 물이 수차로 들어갈 때 압력형으로 되어 수차를 회전시키는 반동수차가 있다.

수차의 일례로는 반동수차의 한 종류인 프란시스 수차(Francis turbine)를 들 수 있다. 프랜시스 수차 발전기는 물의 위치에너지를 기계적 에너지로 바꿔주는 회전기계인 수차와 전기를 생산하는 발전기가 수직선상에서 상하로 설치되어 수차의 동력을 받아 발전기에서 전기를 생산한다.

프란시스 수차 발전기의 구조를 살펴보면, 원주방향으로 물이 유입되어 회전축을 회전시키는 수차실이 하부에 구비되고, 회전축에 연결되어 함께 회전하는 로터와 로터 주변에 고정 설치된 스테이터로 구성된 발전실이 상부에 구비되며, 회전하는 로터를 정지시키기 위한 제동장치가 로터의 저면에서 원주방향을 따라 이격되어 다수 개 설치된다.

발전기의 로터를 정지시키는 제동장치의 일례로는 한국등록특허 제10-0760805호에 개시된 제동장치를 들 수 있다.

상기한 등록특허의 제동장치를 포함하는 종래 발전기의 제동장치는 실린더 내 피스톤이 공압에 의해 상하 이동되면서 피스톤 상부에 배치된 라이닝이 로터 측으로 이동하여 접촉되고 접촉에 따른 마찰력에 의해 제동력이 발생되는 구조로 이루어진다.

이때 피스톤은 일반적으로 유압이 아닌 공압으로 주로 작동하는데 이는 간단한 설비와 관리의 편의 외에 제동시 로터 및 제동장치에 가해질 수 있는 충격이 공기의 압축으로 흡수되도록 하려는 이유에서다.

한편, 수차 발전기는 수리를 위해 로터를 들어 올려야 하는 경우가 있고 이를 위해 별도의 승강(lifting) 장치가 추가로 마련되기도 한다. 하지만, 이러한 구조에서는 전체적인 구조 자체나 설치에 있어서 복잡, 불편이 불가피하다.

전술한 발전기의 제동장치가 로터를 들어올리는 잭(jack) 기능도 함께 수행한다면 로터의 제동(braking) 및 승강(lifting)을 단순한 하나의 제동장치로써 구현할 수 있겠지만, 종래의 수차 발전기의 제동장치는 실린더 내 피스톤이 여러 이유에서 공압에 의해 작동되어 로터를 원활하게 승강시키는 기능은 수행하지 못한다.

로터의 승강을 위해 피스톤을 유압으로 작동시킨다면 로터의 제동시 충격 흡수의 이점을 가질 수 없기 때문에 구조의 내구성이 저하되는 단점을 감수해야 한다.

또한, 종래의 발전기의 제동장치는 로터의 제동시 발생하는 분진의 유입으로 인해 제동장치의 실린더 내 실(seal)이 손상되기 쉬운 문제가 있고, 또한 피스톤의 복귀를 위한 스프링의 결합 구조의 문제로 인해 제동장치의 정비를 위한 분해 작업이 불편한 문제가 있는 등 추가적으로 개선해야 할 구조적인 문제를 가지고 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 로터에 대한 제동 및 승강을 원활하게 수행하는 발전기의 제동장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 분진의 유입을 효과적으로 차단하는 구조, 그리고 복귀 스프링의 분해 조립이 용이한 구조가 채용됨으로써, 내구성 및 관리 편의성이 향상된 발전기의 제동장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치는, 하부 플레이트와 하부 플레이트 상에 형성되는 원통형의 실린더 몸체를 포함하는 실린더부, 실린더 몸체 내부의 하부에 배치되며 유압에 의해 상승하는 제1 피스톤과 실린더 몸체의 내부이면서 제1 피스톤의 상부에 배치되며 공압에 의해 상승하거나 또는 제1 피스톤의 상승에 따라 함께 상승하는 제2 피스톤을 포함하는 피스톤부, 제2 피스톤의 상부에 배치되고 제2 피스톤의 상승에 따라 함께 상승하는 리프트부, 및 상승된 리프트부가 하향 복귀되도록 탄성력을 제공하는 스프링부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 리프트부는 제2 피스톤의 상부에 배치되는 상부 제1 플레이트, 상부 제1 플레이트 상면의 양쪽에 형성되는 한 쌍으로 이루어지고 서로 마주보는 측면에 결합홈이 형성되는 가이드 스트립, 양단부가 결합홈을 따라 안내되면서 결합되어 상부 제1 플레이트의 상면에 배치되는 상부 제2 플레이트, 및 상부 제2 플레이트의 상면에 형성되는 라이닝을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 하부 플레이트의 상면에 제1 스프링 브라켓이 분리 가능하도록 고정되고, 상부 제1 플레이트의 하면에 제2 스프링 브라켓이 분리 가능하도록 고정되며, 제1 스프링 브라켓은 제1 스프링 브라켓의 분리 과정에서 상향으로 이동 가능하고, 제2 스프링 브라켓은 제2 스프링 브라켓의 분리 과정에서 하향으로 이동 가능하며, 스프링부는 양단의 후크(hook)가 제1, 제2 스프링 브라켓에 형성된 결합홀에 결합되는 코일스프링일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 실린더 몸체의 내주면에 실홈(seal groove)이 형성되고, 실홈에 더스트 실(dust seal)이 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 제1 피스톤 또는 제2 피스톤 중 적어도 하나의 외면과 실린더 몸체의 내면 사이에 적어도 하나의 웨어링(wear-ring)이 개재될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 실린더 몸체는 상하 방향으로 관통되는 안내홀을 갖는 가이더가 외측면에 형성되고, 리프트부는 하향으로 연장되며 안내홀을 관통하도록 배치되는 안내바가 형성되어, 승강시 안내바가 안내홀을 따라 미끄럼 이동되면서 안내될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 안내바의 하부에 상기 안내홀의 내경보다 큰 외경을 갖는 스토퍼링이 형성되어, 스토퍼링이 가이더의 하면에 접촉되면서 리프트부의 상승이 제한될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 있어서, 스토퍼링의 상면 또는 가이더의 하면에 탄성 패드가 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 회전 중인 발전기의 로터를 제동할 때에는 제2 피스톤에 공압이 작용하도록 작동하여 충격 흡수 등의 공압이 갖는 이점을 가지면서 로터를 안정적으로 제동할 수 있으며, 정지 중인 로터를 정비를 위해 들어올리고자 하는 경우에는 제1 피스톤에 공압보다 강한 유압이 작용하도록 작동하여 로터를 들어올리기 위한 적절한 외력이 작용하도록 작동된다. 이처럼 본 발명에 의한 제동장치는 발전기의 로터에 대하여 제동 및 승강을 위한 작동을 모두 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제2 피스톤과 실린더 몸체 사이에 형성되는 더스트 실에 의해 분진의 유입이 효과적으로 차단되며, 제1 피스톤과 제2 피스톤 중 적어도 하나와 실린더 몸체 사이에 웨어링이 개재됨으로써 피스톤의 마모 발생을 최소화할 수 있다.

뿐만 아니라, 제1, 제2 스프링 브라켓이 분리 과정 중에 서로 접근하도록 이동할 수 있기 때문에 코일스프링의 분리가 손쉬우며, 이로써 제동장치의 분해 및 조립이 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치의 정면을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 'A'부분의 확대 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 'B'부분의 확대 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치의 측면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치의 평면을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 스토퍼링에 형성된 탄성패드를 나타낸 요부 확대도이다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치에 관하여, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치의 정면을 나타낸 도면, 도 2는 도 1에 도시된 'A'부분의 확대 도면, 도 3은 도 1에 도시된 'B'부분의 확대 도면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치의 측면을 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 제동장치의 평면을 나타낸 도면, 도 6은 도 1에 도시된 스토퍼링에 형성된 탄성패드를 나타낸 요부 확대도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기의 제동장치는 실린더부, 피스톤부, 리프트부, 및 스프링부를 포함한다.

여기서 실린더부는 하부 플레이트(110)와 실린더 몸체(120)를 포함한다.

하부 플레이트(110)는 일례로서 평판형일 수 있다. 실린더 몸체(120)는 하부 플레이트(110)의 상면에서 원통형으로 형성되며, 하부 플레이트(110)에 의해 하방으로 폐쇄되면서 내부에 후술할 피스톤부가 수용되는 공간을 가진다. 하부 플레이트(110)와 실린더 몸체(120)는 일체로 형성될 수도 있고 서로 조립될 수도 있다.

실린더 몸체(120)에는 후술할 리프트부의 승강을 안내하기 위한 가이더(121)가 형성될 수 있다. 가이더(121)는 일례로서 실린더 몸체(120)의 외측면에서 측방으로 연장되도록 형성되고 상하방향으로 관통되는 안내홀(122)이 형성되는 구조일 수 있다. 가이더(121)의 안내홀(122)에는 후술할 리프트부의 안내바(310)가 관통하여 결합된다. 도시된 예에서는 실린더 몸체(120)의 좌우 양측에 형성되는 한 쌍의 가이더(121)가 제시된다.

피스톤부는 제1 피스톤(210)과 제2 피스톤(220)을 포함할 수 있다. 제1 피스톤(210)은 실린더 몸체(120) 내부의 공간에서 하부에 배치되며, 제2 피스톤(220)은 실린더 몸체(120) 내부이면서 제1 피스톤(210)의 상부에 배치된다.

제1 피스톤(210)은 유압에 의해 상승될 수 있다. 제1 피스톤(210)에 유압이 작용하도록, 실린더 몸체(120)는 오일이 주입되는 제1 유입홀(125)이 형성될 수 있다. 그리고 제1 피스톤(210)의 외면과 실린더 몸체(120)의 내면 사이에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 유압 작용 공간이 폐쇄되도록 하는 실링(211)과 U 패킹(212)이 개재될 수 있다.

제2 피스톤(220)은 제1 피스톤(210)의 상부에 배치된 상태에서 제1 피스톤(210)이 유압에 의해 상승할 때 제1 피스톤(210)과 함께 상승한다. 또는 제1 피스톤(210)에 유압이 작용하지 않는 상태에서 제2 피스톤(220)에 작용하는 공압에 의해 상승할 수도 있다.

제2 피스톤(220)에 공압이 작용하도록 실린더 몸체(120)에는 공기가 주입되는 제2 유입홀(126)이 형성될 수 있다. 그리고 제2 피스톤(220)의 외면과 실린더 몸체(120)의 내면 사이에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 공압 작용 공간이 폐쇄되도록 하는 실링(222)이 개재될 수 있다.

한편, 제2 피스톤(220)의 상승에 따라 리프트부가 상승하여 마찰력에 의해 발전기의 로터(미도시)를 제동할 때, 제동장치에는 측압이 작용될 수 있다. 이 측압에 의해, 실린더 몸체(120)와 제2 피스톤(220) 사이에 금속 대 금속 간 접촉에 따른 마모가 발생할 수 있다.

이러한 마모가 방지되도록, 제2 피스톤(220)의 외면과 실린더 몸체(120)의 내면 사이에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 웨어링(wear-ring; 221)이 개재될 수 있다. 웨어링(221)은 플라스틱 계열로 이루어질 수 있으며, 마모 방지에 더하여 측압에 대한 완충 기능, 틈새를 크게 함으로써 전술한 실링(222)에 작용하는 과부하를 방지하는 기능도 함께 수행할 수 있다.

도시된 예에서는 웨어링(221)이 상하 방향으로 이격되어 2 개가 배치된 예를 제시하고 있으나 이러한 개수로 한정되는 것은 아니다. 또한 웨어링(221)은 제1 피스톤(210)과 실린더 몸체(120)의 사이에서도 개재될 수 있다.

리프트부의 상승에 따라 발전기의 로터가 제동되는 중에는 분진이 발생될 수 있다. 실린더 몸체(120)와 제2 피스톤(220) 사이의 틈으로 이 분진이 유입될 경우, 분진으로 인한 마모가 발생하거나 분진으로 인해 제1 피스톤(210)이나 제2 피스톤(220)의 승강 작동에 문제가 발생할 수 있다.

본 실시예에 따른 제동장치는, 분진의 유입을 차단하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 실린더 몸체(120)의 내주면에 실홈(seal groove;123)이 형성될 수 있고, 이 실홈(123)에 더스트 실(dust seal;124)이 결합될 수 있다. 도시된 예에서는 실홈(123)이 실린더 몸체(120)의 상단부 내주면에 형성된 예를 제시한다. 더스트 실(124)은 실린더 몸체(120)의 내주면과 제2 피스톤(220) 외주면 사이의 틈을 폐쇄하여 실린더 몸체(120) 내부로의 분진의 유입을 차단한다.

리프트부는 제2 피스톤(220)의 상부에 배치되며, 제2 피스톤(220)의 상승에 따라 함께 상승한다. 리프트부는 상승되면서 리프트부의 상부에 배치될 수 있는 발전기의 로터와 접촉하며, 접촉에 의해 마찰력이 발생됨으로써 회전하는 로터를 제동하거나 또는 정지된 로터를 들어 올려 발전기의 정비가 가능하도록 한다.

리프트부의 구체적인 구조의 일례로서, 도시된 예에서는 상부 제1 플레이트(320), 가이드 스트립(330), 및 상부 제2 플레이트(340)를 포함하는 예가 제시된다.

상부 제1 플레이트(320)는 제2 피스톤(220)의 상승에 따라 제2 피스톤(220)에 의해 함께 상승되도록 제2 피스톤(220)의 상부에 배치된다.

가이드 스트립(330)은 상부 제1 플레이트(320) 상면의 양쪽에서 형성되는 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 한 쌍의 가이드 스트립(330)은 서로 마주보는 측면에 상부 제2 플레이트(340)가 결합되어 지지되는 결합홈(331)이 형성될 수 있다.

상부 제2 플레이트(340)는 양단부가 결합홈(331)을 따라 안내되면서 결합되어, 가이드 스트립(330)에 의해 지지되면서 상부 제1 플레이트(320)의 상면에 배치된다. 상부 제2 플레이트(340)의 상면에는 라이닝(lining; 350)이 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 제동장치는 상부 제2 플레이트(340)가 가이드 스트립(330)의 결합홈(331)을 통해 결합되는 구조가 채용됨으로써, 라이닝(350)의 교체가 필요한 경우 등에서 상부 제2 플레이트(340)의 분리 및 재조립이 용이하다.

상부 제1 플레이트(320)의 하면에는 전술한 가이더(121)의 삽입홀에 관통하여 결합되는 안내바(310)가 형성된다. 안내바(310)는 가이더(121)의 안내홀(122)에 대향하는 상부 제1 플레이트(320) 좌우 양측의 하면 부분에서, 하향으로 연장되도록 형성되고, 가이더(121)의 안내홀(122)에 관통되도록 결합된다. 안내바(310)가 안내홀(122)을 따라 미끄럼 이동하여 안내됨으로써 리프트부는 안정적으로 승강될 수 있다.

한편, 리프트부가 상향 이동할 때 로터에 의도하지 않은 과도한 마찰력을 발생시키지 않도록, 리프트부가 상향 이동할 수 있는 상한 위치가 정해지고 그 위치까지만 이동되도록 제한될 수 있다. 상향 이동의 제한을 위한 일례의 구조로서, 본 실시예는 전술한 안내바(310)의 하부에 안내홀(122)의 내경보다 큰 외경을 갖는 스토퍼링(311)이 형성되는 예를 제시한다. 리프트부가 상한 위치까지 이르렀을 때 스토퍼링(311)의 상면이 가이더(121)의 하면에 접촉됨으로써 리프트부의 상향 이동이 제한된다.

리프트부가 이동에 따라 상한 위치에 근접한 어느 지점에 이르렀을 때부터는, 로터와 제동장치 사이에 발생되는 마찰력에 의한 충격이 급격하게 작용하지 않도록 리프트부의 상향 이동 속도를 늦추는 것이 바람직하다. 이를 위해서 스토퍼링(311)의 상면에는 도 6에 도시된 바와 같이 탄성패드(312)가 형성될 수 있다.

탄성패드(312)는 고무 등 탄력적 변형이 허용되는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 리프트부는 상한 위치에 근접했을 때 스토퍼링(311)과 가이더(121) 사이에서 탄성패드(312)가 탄성 변형(압축)되는 과정이 진행되며, 이 과정을 통해 리프트부의 상승 속도가 늦추어질 수 있다. 전술한 탄성패드(312)는 도시되어 있지는 않지만 가이더(121)의 하면에서 형성되는 것도 가능하다.

도시되어 있지는 않지만, 안내바(310)의 외주면에는 탄성패드(312) 내주면과의 사이에서 마찰 면적을 넓히기 위한 요철면이 형성될 수 있다. 요철면은 나사산으로 이루어진 면일 수 있다. 이 나사산 형태의 요철면에 의해, 탄성패드(312)는 안내바(310)의 외주면에 나사 결합된 것과 같이 결합됨으로써 유동없이 안정적으로 제 위치를 유지할 수 있다. 또한, 요철면에 의한 마찰 면적의 증가로 인하여 탄성패드(312)가 상하방향으로 압축될 때 탄성패드(312)의 폭 변화의 속도가 더 늦추어지며, 그로 인해 리프트부의 상승 속도를 더 늦출 수 있다.

더욱 바람직하게는, 요철면은 상하방향의 요철면의 폭 범위에서 하측으로 갈수록 요철면을 형성하는 나사산의 산과 산의 간격(또는 골과 골의 간격)이 더 좁아지도록 형성될 수 있다. 요철면이 이와 같이 형성됨으로써, 리프트부가 상한 위치에 근접하여 탄성패드(312)가 압축될 때 마찰력이 점점 더 크게 작용하게 되고, 이로써 탄성패드(312)의 폭 변화의 속도를 더욱 완만하도록 늦출 수 있다.

스프링부는 제1 피스톤(210)에 작용된 유압 또는 제2 피스톤(220)에 작용된 공압이 제거되는 과정에서 리프트부가 하향 복귀되도록 탄성력을 제공한다. 스프링부는 일례로서 코일스프링(410)으로 이루어질 수 있다. 그리고 리프트부 자체에 연결되어 리프트부에 직접 탄성력을 제공할 수 있다.

구체적으로, 코일스프링(410)의 일단부는 하부 플레이트(110)에 연결될 수 있다. 이를 위해서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 하부 플레이트(110)의 상면에 제1 스프링 브라켓(111)이 고정될 수 있다. 코일스프링(410) 일단부의 후크(hook)는 제1 스프링 브라켓(111)에 형성된 결합홀(112)에 걸려 결합된다.

그리고, 코일스프링(410)이 리프트부에 직접 탄성력을 제공하도록 코일스프링(410)의 타단부는 상부 제1 플레이트(320)에 직접 연결될 수 있다. 이를 위해서 상부 제1 플레이트(320)의 하면에는 제2 스프링 브라켓(321)이 고정될 수 있다. 제2 스프링 브라켓(321)은 제1 스프링 브라켓(111)에 대향하는 상부 제1 플레이트(320)의 하면 부분에 배치될 수 있다. 코일스프링(410) 타단부의 후크는 제2 스프링 브라켓(321)에 형성된 결합홀(322)에 걸려 결합된다.

한편, 제동장치가 로터의 제동이나 리프팅을 위한 작동을 하지 않는 상태에서는, 회전 또는 정지 중인 로터에 불필요한 외력이 작용하지 않도록, 리프트부의 의도하지 않은 상승이 발생하지 않아야 한다. 이를 위해서 코일스프링(410)은 리프트부가 하한 위치까지 하강한 상태에서도 인장력이 작용하도록 배치될 수 있다.

하지만 코일스프링(410)이 인장력이 작용하도록 배치된 상태에서는 제동장치의 분해 또는 재조립시에 코일스프링(410) 양단부의 후크를 결합지점에서 분리하거나 다시 결합시키기 위하여 코일스프링(410)에 상당한 외력을 가하여 길이를 조정해야만 한다.

이러한 불편을 해소하기 위하여, 본 실시예의 제동장치는 제1 스프링 브라켓(111)이 제1 스프링 브라켓(111)의 분리 과정에서 상향으로 이동 가능하고, 제2 스프링 브라켓(321) 또한 제2 스프링 브라켓(321)의 분리 과정에서 하향으로 이동 가능한 구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 제1 스프링 브라켓(111)은 하부 플레이트(110)의 하면을 통해 관통 결합되는 고정볼트(113)에 의해 분리 가능하도록 고정될 수 있으며, 이러한 구조에서는 고정볼트(113)를 푸는 과정, 즉 제1 스프링 브라켓(111)이 분리되는 과정 중에 제1 스프링 브라켓(111)이 상향으로 이동될 수 있다.

제2 스프링 브라켓(321) 또한 상부 제1 플레이트(320)의 상면을 통해 관통 결합되는 고정볼트에 의해 분리 가능하도록 고정될 수 있으며, 고정볼트를 푸는 과정, 즉 제2 스프링 브라켓(321)을 분리하는 과정 중에 제2 스프링 브라켓(321)이 하향으로 이동될 수 있다.

제1 스프링 브라켓(111) 및 제2 스프링 브라켓(321)이 이와 같이 서로 접근하도록 이동되면 코일스프링(410)에 추가적인 외력을 가하지 않더라도 양단의 후크를 결합홀(112,322)로부터 손쉽게 이탈시킬 수 있고, 이로써 제동장치의 분해 및 조립이 신속하고 간편하게 진행될 수 있다.

도시된 예에서는 코일스프링(410)이 제동장치의 전, 후방 좌우 측에서 모두 4개가 배치된 구조를 제시하고 있으나 이러한 배치 위치나 개수로 한정되지 않는다.

한편, 도면에서 참조부호가 표시되어 있으나 자세히 설명되지 않은, 도 3에 표시된 참조부호 '223'은 공압이 제2 피스톤(220)의 상하방향 폭 내의 일 지점에서 작용할 수 있도록 제2 피스톤(220)에서 형성된 공기의 유로를 나타낸 것이며, 도 1 및 도 2에 표시된 참조부호 '127'은 실린더 몸체(120)의 상단부 외주면에 결합되는 너트(127)를 나타내는 것이다. 그리고, 도 4에 표시된 참조부호 '510'은 리프트부의 승강 위치를 확인하는 리미트 스위치를 나타낸 것이다.

이상에서 설명된 본 실시예에 따른 제동장치의 작동 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상술한 발전기의 제동장치는 로터의 하면에서 원주 방향을 따라 이격되어 배치되는 다수로 구성될 수 있다.

이와 같이 배치된 제동장치를 이용하여 회전 중인 발전기의 로터를 제동하고자 하는 경우에는, 제2 피스톤(220)에 공압이 작용되도록 작동하여 제2 피스톤(220)만을 상승시킴으로써 이와 함께 상승되는 리프트부에 의해 로터를 제동할 수 있다.

그리고, 발전기의 정비를 위해 정지 중인 로터를 들어올리고자 하는 경우에는 제1 피스톤(210)에 유압이 작용되도록 작동하여 제1 피스톤(210) 및 제2 피스톤(220)을 함께 상승시킴으로써 이와 함께 상승되는 리프트부에 의해 로터가 상승되도록 할 수 있다.

이상 본 발명에 따른 실시예에 관하여 자세히 설명하였다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것으로 본 발명은 상기한 실시예로만 한정되지 않는다. 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 상기 실시예로부터 다양한 변형이나 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

110: 하부 플레이트 111: 제1 스프링 브라켓
112: 결합홀 113: 고정볼트
120: 실린더 몸체 121: 가이더
122: 안내홀 123: 실홈
124: 더스트 실 125: 제1 유입홀
126: 제2 유입홀 127: 너트
210: 제1 피스톤 211: 실링
212: U 패킹 220: 제2 피스톤
221: 웨어링 222: 실링
223: 유로 310: 안내바
311: 스토퍼링 312: 탄성패드
320: 상부 제1 플레이트 321: 제2 스프링 브라켓
322: 결합홀 330: 가이드 스트립
331: 결합홈 340: 상부 제2 플레이트
350: 라이닝 410: 코일스프링
510: 리미트 스위치

Claims

하부 플레이트(110)와, 하부 플레이트(110) 상에 형성되는 원통형의 실린더 몸체(120)를 포함하는 실린더부;
실린더 몸체(120) 내부의 하부에 배치되며 유압에 의해 상승하는 제1 피스톤(210)과, 실린더 몸체(120)의 내부이면서 제1 피스톤(210)의 상부에 배치되며 공압에 의해 상승하거나 또는 제1 피스톤(210)의 상승에 따라 함께 상승하는 제2 피스톤(220)을 포함하는 피스톤부;
제2 피스톤(220)의 상부에 배치되고, 제2 피스톤(220)의 상승에 따라 함께 상승하는 리프트부; 및
상승된 리프트부가 하향 복귀되도록 탄성력을 제공하는 스프링부를 포함하며,
상기 리프트부는,
제2 피스톤(220)의 상부에 배치되는 상부 제1 플레이트(320)와, 상부 제1 플레이트(320) 상면의 양쪽에 형성되는 한 쌍으로 이루어지고 서로 마주보는 측면에 결합홈(331)이 형성되는 가이드 스트립(330)와, 양단부가 결합홈(331)을 따라 안내되면서 결합되어 상부 제1 플레이트(320)의 상면에 배치되는 상부 제2 플레이트(340), 및 상부 제2 플레이트(340)의 상면에 형성되는 라이닝(350)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
청구항 1에 있어서,
하부 플레이트(110)의 상면에 제1 스프링 브라켓(111)이 분리 가능하도록 고정되고,
상부 제1 플레이트(320)의 하면에 제2 스프링 브라켓(321)이 분리 가능하도록 고정되며,
제1 스프링 브라켓(111)은 제1 스프링 브라켓(111)의 분리 과정에서 상향으로 이동 가능하고, 제2 스프링 브라켓(321)은 제2 스프링 브라켓(321)의 분리 과정에서 하향으로 이동 가능하며,
스프링부는 양단의 후크(hook)가 제1, 제2 스프링 브라켓(111,321)에 형성된 결합홀(112,322)에 결합되는 코일스프링(410)인 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
청구항 1에 있어서,
실린더 몸체(120)의 내주면에 실홈(seal groove;123)이 형성되고,
실홈(123)에 더스트 실(dust seal;124)이 결합되는 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
청구항 1에 있어서,
제1 피스톤(210) 또는 제2 피스톤(220) 중 적어도 하나의 외면과 실린더 몸체(120)의 내면 사이에 적어도 하나의 웨어링(wear-ring;221)이 개재되는 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
청구항 1에 있어서,
실린더 몸체(120)는 상하 방향으로 관통되는 안내홀(122)을 갖는 가이더(121)가 외측면에 형성되고,
리프트부는 하향으로 연장되며 안내홀(122)을 관통하도록 배치되는 안내바(310)가 형성되어, 승강시 안내바(310)가 안내홀(122)을 따라 미끄럼 이동되면서 안내되는 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
청구항 5에 있어서,
안내바(310)의 하부에 상기 안내홀(122)의 내경보다 큰 외경을 갖는 스토퍼링(311)이 형성되어, 스토퍼링(311)이 가이더(121)의 하면에 접촉되면서 리프트부의 상승이 제한되는 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
청구항 6에 있어서,
스토퍼링(311)의 상면 또는 가이더(121)의 하면에 탄성패드(312)가 형성되는 것을 특징으로 하는 발전기의 제동장치.
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