KR101808653B1 - 권선형 고정자 코어의 제거 및 교체를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

권선형 고정자 코어의 제거 및 교체를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

프레임(frame; 24)으로부터 발전기 코어(generator core; 10)를 제거하는 방법은 상기 코어와 상기 프레임 외부의 부품들 사이의 전기적 및 기계적 연결부들을 제거하는 단계, 상기 프레임의 여자기 단부 및 터빈(turbine) 단부 각각에서 상기 코어의 바깥쪽에 리프트 지지 조립체(lift support assembly; 34, 38, 42, 46)를 설치하는 단계; 상기 프레임의 여자기 단부 및 상기 터빈 단부의 각각에서 파일럿 샤프트(40)의 외측 표면(40A)과 코어 보어(core bore; 10D)의 내측 표면 사이에 파일럿 샤프트 지지 조립체(50, 70, 73)를 설치하는 단계; 상기 여자기 단부 및 상기 터빈 단부에서 상기 리프트 지지 조립체에 의해 지지되는 상기 파일럿 샤프트를 상기 제 1 및 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체들 및 상기 코어 보어를 통하여 설치하는 단계; 상기 코어 및 상기 프레임을 커플링(coupling) 해제하는 단계; 및 상기 코어가 상기 프레임 밖으로 활주되도록 힘-발생 장치(90)를 작동시키는 단계를 포함한다.

Description

권선형 고정자 코어의 제거 및 교체를 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR REMOVAL AND REPLACEMENT OF A WOUND STATOR CORE}
본 발명은 발전기들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 단일 구조물로서 권선형 고정자 코어(wound stator core)를 제거하고 교체하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
발전기 고정자 코어는 터빈-발전기 세트(turbine-generator set)에서 가장 큰 일체주조형 부품(monobloc component)이다. 고정자 코어는 발전기 프레임(generator frame) 내에 배치된 원통형 고정자 코어를 형성하도록 수평 방향으로 적층되고 함께 고정되는 수천 개의 얇은 강(thin steel)의 적층물(lamination)들(또한 "펀칭(punching)들"로서 지칭됨)을 포함한다. 각각의 적층물은 중심 개구를 형성하고 이에 따라 적층될 때 축방향 개구가 코어를 통하여 연장한다. 적층물들은 코어를 통하여 끝에서 끝까지 연장하는 복수의 축방향 관통-볼트(through-bolt)들에 의해 함께 결합된다.
회전자는 중심 개구 내에 배치되고 회전하는 터빈에 의해 기계적으로 회전된다. 회전자는 회전이 고정자 권선부들 내에 전류를 발생시키도록 전류에 응답한다. 고정자 전류는 발전기 프레임에 장착된 복수의 주 및 중립 전기 도선들에 공급되고 이어서 송배전 시스템(transmission and distribution system)을 통하여 전기 부하들에 공급된다.
코어 적층물들 또는 펀칭들은 공장에서 수직 방향으로 적층된다. 적층이 완료된 후, 코어는 수평 방향으로 조종되거나 수직 방향으로 유지되고 발전기 프레임 내로 적재된다. 개별적인 펀칭들을 적층하는 대신, 복수의 접합된 적층물들("도넛(donut)"으로 지칭됨)이 코어를 형성하기 위해 수직 방향으로 적층될 수 있다.
정상 작동 및 일시적인 상태들 동안 발생되는 정상-상태 및 일시적인 힘들은 고정자 코어 상에 상당한 힘들을 부과한다. 이러한 힘들은 코어의 기하학적 형상을 왜곡시키고, 적층물들을 진동시키고 그리고 코어, 회전자 및/또는 프레임을 손상시킬 수 있다. 또한, 이러한 힘들에 의해 유발된 기계적 피로는 발전기의 조기 고장을 초래할 수 있다.
이러한 결과들을 회피하도록, 발전기 프레임(generator frame)은 발전소의 플로어(floor)와 같은 안정된 지지부에 고정되고 고정자 코어는 발전기 프레임에 튼튼하게 부착된다. 두 개의 상이한 부착 기술들 및 대응하는 부착 부품들이 코어를 프레임에 부착하는데 이용된다.
키바(keybar)들이 하나의 부착 기술에 사용된다. 이러한 길다란 축방향 부재들은 고정자 코어의 외주를 따라, 구체적으로 외주를 따라 슬롯(slot)들 내에 배치된다. 각각의 키바의 반경방향 내측으로 향하는 표면은 기하학적으로 고정하는 결합 형상(geometrically capturing interfacing shape)(예를 들면 도브테일 형상(dovetail shape))에 의해 슬롯 내에 유지된다. 각각의 키바의 반경방향 외측으로 향하는 표면은 다양한 중간 장비(hardware) 부품들을 사용하여 고정자 프레임에 부착된다.
이 같은 하나의 중간 부착 부품은 탄성 스프링 바(resilient spring bar)를 포함한다. 수 개의 스프링 바들은 프레임의 내부 표면 둘레 원주에 분포되고 각각의 스프링 바는 프레임을 통하여 축방향으로 연장한다. 각각의 스프링 바의 제 1 표면은 반경 방향 내측으로 향하는 발전기 프레임 리브(generator frame rib)들에 부착되고 각각의 스프링 바의 마주하는 제 2 표면은 키 바(key bar) 장착 블록(block) 또는 판에 부착된다. 키 바 블록 또는 판은 키바에 부착된다. 이에 따라 키바들은 발전기 프레임에 직접 부착되지 않지만 대신 스프링 바들을 통하여 부착된다.
각각의 키바의 단부(여자기 단부(exciter end) 및 터빈 단부 모두)는 치형 너트(threaded nut) 및 와셔(washer)를 수용하기 위한 치형 부분을 포함한다. 상기 너트들은 고정자 코어에 고정력을 제공하기 위해 체결된다.
통상적인 제 2 부착 기술은 빌딩 볼트(building bolt)들로서 지칭되는 부착 장비를 이용한다. 빌딩 볼트는 기하학적으로 고정하는 경계면을 통하여 고정자 코어의 외주에 부착된 하나의 표면 및 복수의 발전기 프레임 리브들에 용접되는 대향 표면을 갖는 길다란 축방향 봉(rod)이다. 각각의 빌딩 볼트는 터빈 단부 및 여자기 단부 모두에 치형 부분을 포함한다.
빌딩 볼트들은 고정자 아이언(stator iron)의 삽입 전에 프레임 리브들에 설치되어 부착된다. (또한 펀칭들로서 지칭되는 개별적인 적층물들 또는 도넛들로서 지칭되는 복수의 접합된 적층물의 형태의) 고정자 코어 아이언(stator core iron)이 이어서 빌딩 볼트들 상에 쌓인다. 너트는 고정력을 고정자 코어에 제공하기 위해 조여진다.
도 1은 종래 기술의 발전기(8) 및 발전기 프레임(12) 내에 장착된 고정자 코어(10)의 부분 절개 사시도이다. 프레임(12)의 단지 관련된 특정 부품들이 도 1에 예시된다. 도 1은 코어(10)의 주변을 따라 분포된 복수의 스프링 바(15)들을 추가로 예시한다. 각각의 스프링 바(15)의 제 1 표면은 체결구(19)에 의해 복수의 프레임 링(frame ring; 13)들에 부착된다. 프레임 링(13)들은 이어서 발전기 프레임(12)의 내측 표면에 용접된다.
각각의 스프링 바(15)는 코어(10)의 축방향 길이로 연장한다. 복수의 축방향으로 분포된 코어 위치들에서, 각각의 스프링 바(15)의 제 2 표면은 체결구(18)들을 사용하여 키 브래킷(key bracket) 또는 키 블록(key block; 20)에 부착된다. 각각의 키 블록(20)은 키바(22)의 폭에 걸치고 복수의 키 블록(20)들은 각각의 키바(22)를 따라 축방향으로 분포된다.
키바(22)들은 코어(10)의 외측 표면에 형성된 그루브(groove)와의 기하학적으로 고정하는 경계면에 의해 코어(10)에 단단히 고정된다. 키바(22)들 및 코어 그루브들은 키바(22)들이 예시된 도브테일 형상과 같은, 기하학적 고정 특징물에 의해 그루브 내에 고정되도록 형성된다. 체결구(7)는 키바(22)를 코어(10)에 고정하기 위한 부가 힘들을 제공하기 위해 조여진다. 이에 따라 코어(10)는 코어 그루브들, 키 블록(20)들 및 스프링 바(15)들 내에 기하학적으로 유지된 키바(22)들의 연속 커플링(serial coupling)에 의해 발전기 프레임에 연결된다.
고정자 권선부(또한 고정자 바(stator bar)들로 지칭되지만 예시안됨)들은 권선부 슬롯(21)들 내에 배치된다. 관통-볼트들(도시 안됨)은 개구(23)들을 통하여 축방향으로 연장한다. 관통 볼트들 및 정합 너트들(어느 것도 도 1에 예시안됨)은 코어 단부 판들 및 코어(10)를 포함하는 적층물들 상에 내향 고정 축력들을 가하기 위해 협동한다.
당업자가 알 수 있는 바와 같이, 발전기 프레임으로부터 고정자 코어를 제거하기 위한 수 개의 기술들 및 장치들이 공지된다. 하나의 기술에 따라, 먼저 회전자 및 고정자 권선부들이 제거된다. (예를 들면 공장에서 또는 특정의 현장 장소들에서) 충분한 공간 및 리프팅 성능(lifting capability)을 이용가능한 경우, 발전기 프레임은 코어의 제 1 축방향 단부에 부착된 리프팅 판에 커플링된(coupled) 크레인(crane) 또는 다른 호이스팅 장치(other hoisting device)를 사용하여 수직 위치로 회전된다. 유압 잭(hydraulic jack)들이 이어서 지지 표면상에 배치되고 코어의 제 2 축방향 단부에서 코어 단부 판과 접촉하도록 프레임 면을 통하여 수직 상방으로 연장된다. 체결구(18)들을 제거함으로써, 키바(22)들은 스프링 바(15)들로부터 분리되어 코어(10)를 프레임(24)으로부터 분리한다. 이어서 잭들이 작동되어 크레인 또는 다른 호이스팅 장치가 프레임으로부터 코어를 수직 방향으로 제거하는 것을 보조하도록 수직 상방력을 인가한다.
고정자 코어를 수직 방향으로 리프팅할 때, 리프팅 공정 동안 의도하지 않은 접촉에 의해 코어 또는 발전기 프레임 중 어느 하나에 손상을 가하는 것을 회피하도록 조심하여야 한다. 고정자 코어의 비교적 작은 직경, 축방향 길이 및 중량 그리고 발전기 프레임과의 비교적 작은 반경 방향 간격이 주어진 경우, 호이스팅 작업 동안 고정자 코어의 작은 좌우 흔들림(yaw)은 프레임과의 의도하지 않은 충돌을 유발할 수 있다. 크레인들, 호이스트(hoist)들 및 유사한 무거운 이동 장비는 구입하거나 리스(lease)하기에 비싸고, 필요할 때 현장에서 이들을 이용가능하게 하기 위한 물류 계획을 요구하고 또한 작동 기술자들을 요구한다.
수평 방향으로 유지하면서 코어를 제거하도록, 고정자 및 회전자 권선부들이 제거된다. 펀칭들(또는 도넛들)은 코어-대-프레임(core-to-frame) 부착 부품들(즉, 키바들 또는 빌딩 볼트들)이 제위치에 유지되는 동안 개별적으로 제거되며, 이는 효과적이고 부분적으로 프레임 내로부터 코어를 동시에 제거하고 조립 해제하게 한다.
코어가 제거된 후, 새로운 코어 또는 개장된 코어가 다시 부분적인 공정(piecewise process)에 따라 설치된다. 먼저 펀칭들 또는 도넛들은 키바들 또는 빌딩 볼트들 상에 개별적으로 설치된다. 나머지 코어 아이언 부품들(즉, 층간 적재 부재들, 관통 볼트들, 단부 판들 및 핑거 플레이트(finger plate)들(축방향 코어 고정 부하를 고정자 펀칭들에 직접 전달하는 강 구조물, 핑거 플레이트들은 펀칭들의 표면 프로파일(surface profile)을 닮은 표면 프로파일을 가짐)은 코어를 완성하기 위해 설치된다.
이어서 권선 바들, 권선 슬롯 부품들, 평행한 링들 및 단부 권선 지지 구조물들을 포함하는 권선부들이 설치된다. 설치 공정은 보편적으로 코어를 수평 방향으로 하여 종료된다.
이러한 설명으로부터 알 수 있고, 당업자에 의해 공지된 바와 같이, 고정자 코어의 부분적인 제거 및 설치는 시간 및 노동 집약적 작업이다.
본 발명은 도시하는 도면들을 고려하여 아래 설명에서 설명된다.
도 1은 발전기 프레임 내에 있는 종래 기술의 고정자 코어를 예시한다.
도 2 내지 도 13은 권선형 고정자 코어를 제거 및 설치하기 위한 방법의 각각의 단계와 연관된 구조들을 예시한다.
도 14는 본원에서 개시된 방법을 실행하기 위한 단계들을 나타내는 흐름도를 예시한다.
본 발명은 수평 방향으로 유지하면서 전체의 권선형 고정자 코어(즉, 소정의 위치에 고정자 권선부들을 구비함)의 제거 및 교체를 수행하기 위한 방법 및 장치들에 관한 것이다. 유사한 공정들 및 장치들이 공지되지 않았다. 제거된 코어는 개장된 후 동일한 코어 또는 기계적 및 전기적으로 실질적인 등가 특성들을 갖는 새로운 코어로 교체된다.
본 발명에 따라, 제거 및 교체 모두가 수평한 (거의 수평하거나 수직하지 않은) 방향의 코어에 의해 달성되어, 넓은 플로어 공간 및 무거운 크레인 장비(rigging)에 대한 요구를 회피한다. 특정 코어 부품들의 단지 최소한의 조립 해제는 코어가 제거되기 전에 요구된다. 코어 교체 외에, 코어의 제거는 발전기 프레임 내부 부품들의 정비 또는 수리를 허용한다.
본 발명은 코어를 프레임에 부착하기 위해 스프링 바 조립체들을 사용하는 발전기 코어와의 사용에 대해 설명된다. 그러나, 본 발명의 원리들은 다른 다이나모일렉트릭 머신(dynamoelectric machine)들 특히 코어 전체가 단일 피스(single piece)로서 머신(machine)의 프레임으로부터 분리될 수 있는 머신들에 적용될 수 있다.
제거 및 재설치 시퀀스(sequence), 및 관련된 장치들이 아래에서 제시된다. 그러나, 구체화된 시퀀스(specified sequence)는 현장 요건들 및 제한들을 용이하게 하기 위해 수정될 수 있으며 따라서 본 발명은 제한적이지 않다.
발전기 회전자는 터빈 단부(TE; turbine end) 및 여자기 단부(EE; exciter end) 모두에서 베어링 블록(bearing block)들에 의해 고정자 내에 지지된다. 본 발명에 따른 코어 제거 시퀀스를 시작하기 위하여, 여자기 및 터빈 단부들 모두에서 베어링 블록 상반부가 제거된다. 발전기 작동 동안 회전자는 TE 및 EE 모두에 상반부 및 하반부 베어링 브래킷들을 포함하는 베어링 브래킷들 내에서 회전한다. 회전자 및 (회전자 자기장을 발생시키기 위해 회전자에 전류를 공급하는) 여자기가 이어서 제거된다.
도 2는 발전기 프레임(24), 프레임 취약부를 보강하는 외부 리브(external rib; 25)들 및 (프레임(24)의 각각의 모서리에 하나씩) 프레임 받침대(frame feet; 26)들을 예시한다. 통상적으로, 발전기 프레임은 터빈 데크(turbine deck; 도 2에 도시되지 않음) 아래 배치되는 피트(pit; 또한 도시 안됨) 위에 매달린다. 프레임 받침대(26)들은 더 높은 터빈 데크 상에 놓인다. 외부 리브(25)들은 프레임(24)에 취약부 지지를 제공하기 위해 (기준으로서 시계 문자판을 사용하여) 대략 5시 30분 내지 6시 30분에 걸쳐지고 어떤 표면상에도 놓이지 않는다. 프레임 받침대(26)들은 터빈 데크 상에 프레임 지지를 제공하기 위해 약 4시 30분 및 7시 30분 위치들에 배치된다. 명료성을 위해 그리고 다른 부품들을 불명확하게 하는 것을 회피하기 위해, 외부 리브(25)들 및 프레임 받침대(26)들은 후속하는 도면들에서 도시되지 않는다.
스프링 바(15)들은 키 바들, 키 블록들 및 체결구(fastener)들(도 2에서는 가시적이지 않지만 도 1 참조)과 협동하여 코어(10)를 발전기 프레임(24)에 고정한다. 고정자 권선부들이 고정자 슬롯(21)들(도 1 참조) 내에 배치되기 때문에 도면에서 숨겨지지만, (TE 및 EE 모두에서) 권선부 단부들이 예시된다.
본 발명의 사상들이 적용될 수 있는 발전기가 프레임 길이에 따라 4개 이상의 프레임 링들을 가질 수 있지만 도 2는 3개의 프레임 링(13)들을 예시한다. 또한 링들이 프레임 축선을 따라 동일하게 이격되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따라, 공정이 아래와 같이 진행한다.
1. 기존의 또는 선택된 장착 위치들 중 어느 하나에 프레임(24)의 측부 표면들에 리프팅 지축(lifting trunnion; 30)들을 설치하는 단게. 통상적으로 상기 지축들은 프레임(24) 상의 정각 3시 및 9시의 대향 위치들에 위치된다. 도 2는 단지 정각 3시 위치에 위치되는 지축(30)들 만을 예시한다. 명료성을 위해 그리고 다른 중요한 부품들을 불명확하게 하는 것을 회피하기 위해, 지축들이 도 2에서만 예시된다.
2. 프레임(24)과 외부 부품들 사이의 모든 외부 배관 및 전기 연결들의 조립을 해제하는 단계. 외부 배관은 발전기 냉각 시스템 또는 오일(oil)의 공급 및 배출을 위한 것과 같은 다른 발전기 보조 시스템의 요소일 수 있다. 질소 또는 CO2와 같은 퍼지 가스(purge gas)들이 또한 이러한 배관을 통하여 발전기 프레임의 내부 영역들에 공급될 수 있다. 이 단계는 모든 외부 부품들로부터 프레임 및 이의 코어를 자유롭게 하고 이에 의해 프레임(24)이 상승되는 것을 허용한다.
3. 코어(10)(고정자 권선부들을 포함함)가 여자기 단부 프레임 면을 통하여 인출되는 것을 허용하는 높이로 프레임(24)을 상승시키는 단계. 전술된 바와 같이, 발전기 프레임은 피트 위에 매달리고 이 같은 설치들에서 이 단계는 수평한 코어를 제거를 허용하는 것이 요구된다. 리프팅 작업은 지축(30)들 아래 배치되는 잭킹 도구(jacking tool)들(예시안됨)을 사용하여 프레임(24)을 잭킹함으로써 달성될 수 있으며, 이러한 도구들은 터빈 데크 플로어 상에 놓인다. 리프팅 후, 프레임(24)은 잭킹 도구들 상에 놓이는 지축(30)들에 의해 지지된다. 잭킹 도구들은 프레임 하중(load)을 통상적으로 강화 콘크리트(concrete) 기초부인 터빈 데크에 분배하고, 프레임을 상승 또는 하강시키기 위한 수직 방향 조정 성능을 제공한다. 도 3은 리프팅 작업이 완료된 후의 프레임(24)을 예시하지만, 현재 프레임을 지지하는 지축들 및 잭킹 도구들이 도 3에 도시되지 않는다. 이러한 지지 기술은 오버헤드 크레인(overhead crane)과 같은 부가적인 보강 부재들에 의해 보완될 수 있다.
4. EE 및 TE 모두에서, 발전기 프레임으로부터 하반부 베어링 브래킷(예시안됨)들을 제거.
5. 권선형 고정자 코어가 추후 프레임으로부터 제거될 때 간섭이 제거되도록 주 도선 접점 근처의 평행한 링들의 연결 해제하는 단계(주 도선들은 발전기 프레임으로부터 외측으로 연장함). 몇몇 용도들에서, 이러한 단계는 평행한 링들로의 주 도선 연결부들을 절단하는 것을 요구할 수 있다.
6. EE 및 TE 프레임 단부 링(35)들 모두 상에 리프트 지지 브래킷(lift support bracket; 34)들(도 3 참조)을 설치하는 단계. 바람직하게는, 리프트 지지 브래킷(34)들은 단계 4에서 제거된, 하부 베어링 브래킷들을 부착하기 위해 사용된 볼트 홀(bolt hole) 위치들에서 각각의 프레임 단부 링(35)의 바깥쪽 표면에 볼트 결합하는 볼트 홀 패턴(bolt hole pattern)들을 갖는다. 일 실시예에서, 리프트 지지 브래킷(34)들은 리프트 지지 브래킷(34)들이 권선형 고정자 코어의 수직 하중을 각각의 프레임 단부 링(35)의 내측 표면(35a) 상으로 전달하는 것을 허용하는 립(lip; 34A)을 포함한다. 도 4의 확대도를 참조. 립(34A) 없이, 수직 코어 하중은 지지 브래킷(34)들을 프레임 단부 링(35)에 고정하고 각각의 볼트가 이에 의해 전단력을 경험하는 (볼트(36)와 같은) 볼트들에 전달될 것이다. 립(34A)은 이러한 상당한 전단력들을 회피한다.
7. EE 및 TE에 각각의 리프트 지지 브래킷(34) 상에 리프트 블록(38) 설치. 도 3 및 도 5의 확대도 참조. 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 코어(10)가 파일럿 샤프트(pilot shaft; 40)를 따라 횡단함으로써 프레임(24)으로부터 축방향으로 인출될 때 리프트 블록(38)들은 파일럿 샤프트(40)에 상방 수직력을 가한다(아래에서 더 상세하게 설명됨). 각각의 리프트 블록(38)은 도 3 및 도 5에 예시된 세그먼트(segment; 38A 및 38B)들을 구비한, 복수의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 치형 부재(42)는 리프트 블록 세그먼트(38A 및 38B)들을 함께 구동하기 위해 조여진다.
리프트 블록 세그먼트(38A 및 38B)들은 리프트 블록(38A 및 38B)들 위에 배치된 샤프트 새들(shaft saddle; 46)과의 테이퍼진 경계면(tapered interface)(각각의 테이퍼진 표면(36AA 및 36BB) 참조)을 제공한다. 샤프트 새들(46)의 상부의 곡선형 표면(46A)은 파일럿 샤프트(40)와 접촉한다. 특히 도 5 참조. 블록(38A 및 38B)들이 합쳐질 때, 접촉 영역은 테이퍼진 표면(38AA 및 38BB)들을 따라 이동한다. 리프트 블록(38A 및 38B)들의 바닥 표면은 편평하고 조이는 공정 동안 블록(38A 및 38B)들이 서로 더 근접하게 됨에 따라 그와 같이 이러한 바닥 표면들이 동일한 평면 위치를 유지한다. 리프트 블록(38A 및 38B)들과의 테이퍼진 경계면은 치형 부재(42)를 조임으로써(느슨하게 함으로써) 샤프트 새들(46)(및 이에 따라 파일럿 샤프트(40))을 상승(하강)시킨다. 파일럿 샤프트(40)의 상승 및 하강은 코어가 파일럿 샤프트를 따라 프레임으로부터 인출됨에 따라 유리하게는 파일럿 샤프트가 다양한 코어 부품들에 대해 위치 설정되는 것을 더 정밀하게 보장하게 될 수 있다.
파일럿 샤프트(40)는 샤프트 새들(46) 상에 놓이거나 샤프트 새들에 부착될 수 있다. 상방 지향력을 발전시키고 파일럿 샤프트의 수직 높이 조정을 제공하는 대안적인 기술들은 당업자들에 의해 공지된 바와 같이, 유압 또는 공압 장비를 이용함으로써 달성될 수 있다.
8a. EE 및 TE 모두에서 고정자 코어(10)의 코어 보어(core bore; 10A)를 통하여 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)(도 6, 7, 및 8 참조)를 설치하는 단계. 각각의 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)는 EE 및 TE 모두에서 코어 보어(10A)의 단부 영역에서 파일럿 샤프트(40) 둘레를 둘러싼다. 특히 도 7 및 도 8 참조.
각각의 파일럿 샤프트 지지부(50)는 아래의 특성들을 가질 수 있다:
고정자 코어가 파일럿 샤프트(40)를 따라 활주될 때 마찰을 감소시키기 위한 베어링 표면으로서 기능할 수 있는 기계 가공된 부싱(machined bushing). 미끄럼 마찰을 추가로 감소시키도록 상기 경계면에서 오일(또는 등가의) 윤활제가 도포된 파일럿 샤프트(40)의 외주 표면(outer circumferential surface; 40A)과 접촉하는 내주 표면(inner circumferential surface; 50A). 상기 표면(50A)은 또한 베어링/부싱 표면으로서 지칭될 수 있다. 바람직하게는, 비-전도성 윤활유는 또한 코어 보어(10A) 내로 파일럿 샤프트의 삽입 전에 파일럿 샤프트(40)의 외측 표면에 인가된다. 다른 마찰 감소 구조들 및 여기서 설명된 윤활제들과 함께 이러한 윤활제는 코어(10)가 파일럿 샤프트(40)를 따라 이동할 때 마찰을 감소시킨다.
아래에서 추가로 설명되는 코어 아이언 부하 링(core iron load ring: 70)과 경계를 이루는 테이퍼진 외주 표면(50B)들.
EE 및 TE 각각에서 그리고 파일럿 샤프트 지지부들 사이의 폭(span)을 따라 파일럿 샤프트 지지부(50)들을 통과하기에 충분한 길이의 관통-볼트(56)들을 수용하기 위한 복수의 관통-홀(51)들. 일 실시예에서 볼트(56)들은 각각의 파일럿 샤프트 지지부(50)의 바깥쪽으로 돌출하는 치형 단부들을 구비한 원통형 봉들을 포함한다. 치형 단부들은 너트(59)들 및 와셔들(도시 안됨)과 같은 부가 체결 장비 부품들과 정합한다. 본 발명의 상이한 실시예들은 도면들에서 예시된 것과 상이한 개수의 관통-홀들 및 연관된 관통-볼트들을 포함할 수 있다.
아래에서 더 상세하게 설명되는 이후 인장 케이블(tension cable; 64)을 수용하기 위한 아이볼트(eyebolt; 62)들(또는 유사한 부품)을 수용하기 위한 파일럿 샤프트 지지부(50)의 바깥쪽 면(50C) 상의 하나 또는 둘 이상의 치형 홀들. 다른 실시예에서, 파일럿 샤프트 지지부(50) 상에서 180도 이격된 두 개 또는 그 초과의 케이블들이 사용될 수 있다.
8b. TE 및 EE 모두에서 코어 보어(10A) 내로 코어 아이언 부하 링(70)(도 7 및 도 8 참조)을 설치하는 단계. 일 실시예에서, 코어 아이언 부하 링(70)들은 아래의 특성들을 가져야 한다:
파일럿 샤프트 지지부(50)의 표면(50B)와 경계를 형성하기 위한 테이퍼진 외주 표면(70A).
고정자 코어 단차 아이언 영역(10B) 및 주 몸체 아이언 영역(10C)과 경계를 형성하도록 프로파일을 갖는 외주 표면(70B). 도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 단차 아이언 영역(10B)은 고정자 코어의 TE 및 EE 단부들에서 "단차진" 영역(통상적으로 최종 6 내지 7 인치(inch))인 반면, 주 몸체 아이언 영역(10C)은 고정자 코어의 나머지를 포함한다. 단차 아이언 영역(10B)은 점증적으로 증가하는 내경을 갖는다.
단차 아이언 영역(10B) 및 주 몸체 아이언 영역(10C)을 따라 고정자 보어(10)의 내측 표면(10D)과 부하 링(70)들의 외측 표면(70B) 사이에 인가되는 합성 고무 및 플루오로폴리머 일래스토머(fluoropolymer elastomer)(예를 들면 미국 델라웨어(Delaware) 주 윌밍턴(Wilmington) 소재의 DuPont Performance Elastomers L.L.C.로부터 입수 가능한 바이턴(Viton)? 브랜드(brand) 재료)의 조합물과 같은, 압축성의 고강도 가요성 재료(73)(도 8 참조)의 층. 외측 표면(70B)과 내측 표면(10D) 사이의 경계면은 고정자와 충분한 접촉을 달성하는 거리로 고정자 보어(10A)로 안쪽으로 축방향으로 연장하여야 한다. 일 실시예에서, 이러한 거리는 약 6인치이다.
부하 링(70)들은 TE 및 EE에서 단차 아이언 영역(10B)의 바로 바깥쪽에 위치되는 핑거플레이트(75)의 안쪽에 설치된다. 부하 링(70)들은 코어 보어(10)의 내부 주변 표면(10D)와 재료(73) 사이에 접촉을 설정하도록 반경방향으로 조정된다.
9. 도 7에서 묘사된 관통-구멍(56)들을 조임으로써 TE 상의 파일럿 샤프트 지지부(50)에 맞대고 EE 상의 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)를 조이는 단계. 조임 작용은 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)들을 서로를 향하여 안쪽으로 그리고 코어 아이언 부하 링(70)들(즉 표면(50B 및 70A)을 따른 경계면)과의 테이퍼진 경계면에 대해 힘을 가한다. 이러한 작용은 부하 링(70)들을 반경 방향으로 외측으로 힘을 가하고 이에 의해 코어(10)의 표면(10D)에 대해 재료(73)를 압축한다. 특히 도 8 참조.
일 실시예에서 볼트(56) 상의 너트가 느슨해지는 것을 방지하기 위하여 관통-볼트(56)들과 이들의 동반하는 너트들(도 7 및 도 8에 도시안됨)을 잠그는 것이 바람직할 수 있다. 잠금은 관통-볼트 치형부들을 적층함으로써 또는 치형부들에 나사-잠금 화학 작용제를 인가함으로써 달성될 수 있다.
10a. 프레임(24) 및 코어 보어(core bore; 10A)를 통하여 파일럿 샤프트(40)의 설치. 일 실시예에서, 파일럿 샤프트(40)는 적어도 일 인치의 벽 두께를 가지고 직경이 적어도 30 인치(inch)인 파이프(pipe)를 포함한다. 파일럿 샤프트(40)는 제 1 지점으로부터 TE 프레임 정면을 약간 넘어 대략적으로 적어도 고정자의 길이의 거리 만큼 EE 프레임 면의 바깥쪽으로 제 2 지점으로 연장하여야 한다. 발전기 프레임(24)의 양 측면들 상의 이러한 간격은 코어(10)가 프레임(24)에서 인출될 때 충분한 공간이 파일럿 샤프트(40)를 수용하는 것을 허용한다.
다른 실시예들에 따라, 파일럿 샤프트(40)는 단일 샤프트 또는 연속적인 파일럿 샤프트의 기능성을 제공하도록 고정된 일련의 연속적으로 부착된 서브-피스(sub-piece)들을 포함할 수 있다.
복수의 파일럿 샤프트 장치(80) 중 하나 또는 둘 이상의 장치(지지부(80)들의 예시적인 배치를 위해 도 7, 도 9, 및 도 10 참조)는 EE 상의 프레임(24)으로부터 연장할 때 파일럿 샤프트(40)를 지지하도록 프레임(24)의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
충분한 터빈 데크 공간은 이용가능하여서 파일럿 샤프트(40)가 EE로부터 TE를 향하여 발전기 프레임(24)을 통하여 삽입되는 것을 허용하고 프레임(24)으로부터 EE를 통하여 연장한다. 일부 설비들에서, 플랫폼(platform) 건설 및/또는 벽 섹션(section)들을 포함하는 간섭 구조물들을 임시적으로 제거하는 것과 같이 터빈 데크의 연장이 요구될 수 있다.
10b. 상술된 TE 구조들을 통한 파일럿 샤프트(40)를 완전히 설치하기 전에, 복수의 스프링 바 지지 링(84)들(도 3, 도 7, 도 9, 및 도 10 참조)은 파일럿 샤프트(40) 상에 설치된다. 이러한 지지 링(84)은 코어(10)가 프레임(24)으로부터 인출될 때 파일럿 샤프트(40)를 위한 중간 지지부들로서 기능한다. 구체적으로, 지지 링(84)들은 파일럿 샤프트가 코어 개구(10A)에 설치될 때 TE를 향하여 코어(10)의 바깥쪽의 파일럿 샤프트(40) 상에 미리 설치된다. 코어가 EE를 향하여 파일럿 샤프트(40)를 따라 활주되기 때문에, 이러한 지지 링(84)들은 코어를 향하는 방향으로 파일럿 샤프트(40) 상에 수동으로 재위치될 수 있고 샤프트를 따라 코어가 따르도록 스프링 바(15)들에 부착된다. 도 13 및 도 14는 스프링 바(15)들에 부착된 스프링 바 지지 링(84)들을 예시한다.
각각의 지지 링(84)은 이로부터 연장하는 스포크(spoke; 84B)들을 구비한 고리형 중심 구조(84A)를 포함한다. 스포크(84B)들은 코어가 파일럿 샤프트를 따라 그리고 프레임의 밖으로 활주될 때 스프링 바(15)들에 커플링된다. 스프링 바(15)들은 이어서 도 1과 함께 위에서 설명된 것과 같은 프레임 링(13)들에 부착된다. 지지 링(84)들은 프레임(24) 내에 파일럿 샤프트(40)의 중간 지지부를 제공하고, 이에 의해 코어가 샤프트(40)를 따라 활주될 때, 특히 매스(mass)의 코어 중심이 EE를 향하여 이동할 때 샤프트의 지지되지 않는 폭 길이를 감소시킨다.
11. 제거 공정의 이 지점에서 위에서 언급된 아이볼트(eyebolt)(들)(62)(도 8 참조)는 (위의 단계 8a에서 미리 설치되지 않은 경우) EE에서 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)의 바깥쪽 표면상에 설치되는 단계. 인장 케이블(64)을 아이볼트(들)(62)에 부착하고 EE 상의 파일럿 샤프트(40)의 단부(40A)를 향하여 바깥쪽으로 케이블(64)을 연장한다. 도 7, 도 9 및 도 10 참조.
12. 파일럿 샤프트(40)의 단부(40A)(EE)에서 단부 샤프트 반작용 판(88)을 설치하는 단계. 도 9 및 도 11 참조. 반작용 판(88)은 축력이 고정자 코어(10)에 인가되는 것을 허용하며, 상기 판은 파일럿 샤프트(40)를 따라 코어(10)가 활주되도록 축력을 제공하는 하나 또는 둘 이상의 유압 잭(hydraulic jack; 90)들을 위한 장착 표면을 제공한다.
반작용 판(88)의 후방 표면 상의 보스(boss; 91)는 파일럿 샤프트(40) 내에 끼워져서 파일럿 샤프트(40)의 단부에서 반작용 판(88)을 고정하고 위치 설정하는 것을 돕는다. 특히 도 11 참조.
반작용 판(88)은 적재될 때 반작용 판의 굽힘 효과를 감소시키는 거싯(gusset; 92)들과 같은 복수의 보강 부재들을 더 포함한다. 특히 도 11 및 도 12 참조.
도 12에 추가로 예시된 바와 같이, 거싯(92)들은 인장 케이블(64)이 관통하여 경로를 형성하는 하나 또는 둘 이상의 관통 홀들을 형성할 수 있다. 바람직하게는 단부 샤프트 반작용 판(88)의 외경은 고정자 코어(10)의 보어(10A) 보다 더 작다.
13. 반작용 판(88)의 바깥쪽 면 상으로 중공형 플런저 실린더(hollow plunger cylinder)들과 같은, 하나 또는 둘 이상의 유압 실린더들(잭들)(90)을 장착하는 단계. 인장 케이블(64)은 유압 실린더들의 피스톤(piston)으로 직접 또는 어댑터 부품(adapter component)을 통하는 것 중 어느 하나로 부착될 수 있다.
도 7은 본 발명의 방법의 이러한 지점에서 다양하고 중요한 부품들의 구성을 예시한다. 그러나, 도 7에서, 프레임(24)은 필요한 지지 부재들 없이 부유되는 것으로 나타난다. 중요한 부품들의 방해받지 않는 도면을 제공하기 위한 것을 고려하여, 지축 및 (터빈 데크 표면상에 놓이는) 재킹 도구(jacking tool)들은 도 7에 예시되지 않는다. 이러한 부품들은 프레임을 도 7에 예시된 방향으로 유지하도록 프레임 상에 필요한 힘을 인가한다.
14. 전술된 바와 같이 도구들 모두를 설치한 후, 리프트 지지 브래킷(34)의 위치들(양 단부들)에서 연관된 부품들 및 파일럿 샤프트를 상승하는 것이 필요할 수 있다. 파일럿 샤프트를 상승시켜서 도 5에 예시된, 치형 부재(42)를 조이는 것이 수행된다. 이러한 리프팅 력의 인가는 아래의 단계 15에서 수행된 바와 같이 스프링 바(15)들로부터 고정자 코어(10)를 연결 해제하기 전에 스프링 바(15)들 상에 고정자 코어가 늘어지는 결과를 극복한다.
15. 스프링 바(15)들에 고정자 코어(10)/키 블록(20)들/키 바(22)들을 직접 커플링하는 장비 모두를 제거함으로써 스프링 바(15)들로부터 고정자 코어(10)를 연결 해제하는 단계.
특정 발전기 모델(model)들에서, 이러한 단계는 스프링 바(15)를 통하여 키 블록(20) 및 키바(22) 내로 통과하는 치형 체결구(18)들을 제거하는 것을 요구한다. 스프링 바(15)들을 코어(10)로 부착하기 위한 하나의 기술의 상세한 예시에 대해 도 1 참조.
16. 코어(10)가 스프링 바(15)들로부터 커플링 해제한(decoupled) 후, 유압 실린더(90)들 (또는 축력을 고정자 코어(10)에 인가하기 위한 임의의 등가 장치)을 타격하여 코어(10)가 파일럿 샤프트(40)를 따라 EE를 향하여 이동하는 것을 유발한다. 공압, 전동 및 다른 축력 발생 장치들은 유압 실린더(90) 대신에 사용될 수 있다. 코어가 EE를 향하여 이동함에 따라, 스프링 바 지지 링(84)들은 코어의 바로 안쪽으로 EE를 향하여 수동으로 이동된다.
17. 코어(10)가 EE 파일럿 샤프트 지지부(80)들 중 하나 근처의 위치로 축방향으로 이동할 때, 파일럿 샤프트 지지부(80)를 제거하는 단계. 도 9 참조. 이때, 코어가 프레임(24)의 밖으로 계속해서 이동함에 따라 파일럿 샤프트(40) 및 코어(10)에 대한 필요한 지지를 제공하기 위하여 EE 프레임 단부의 바깥쪽으로 남아 있는 파일럿 샤프트 지지부(80)들을 재 배치하는 것이 바람직할 수 있다.
18. 각각의 스프링 바 지지 링(84)이 적절히 위치 설정될 때까지 코어(10)를 파일럿 샤프트(40)를 따라 계속적으로 이동시키는 단계. 예를 들면, 코어(10)가 TE에 가장 가까운 스프링 바 볼트 결합 위치들을 제거할 때, 스프링 바 지지 링(84)은 상기 장소에 설치될 수 있다. 스프링 바 지지 링(84)을 스프링 바(15)들에 부착하도록 스프링 바들을 코어(10)에 부착하기 위해 사용된 스프링 바(15)들에 존재하는 관통-홀들을 사용하는 것이 바람직하다. 도 10 및 도 13 참조.
19. 코어가 EE 단부에서 프레임 면을 통하여 돌출하기 시작할 때까지 코어(10)를 파일럿 샤프트(40)를 따라 계속해서 이동시키는 단계. 코어(10)가 코어 바(10A) 내의 각각의 스프링 바 볼트 결합 위치를 제거할 때, 코어(10)의 TE 표면 근처에 다른 스프링 바 지지 링(84)을 설치한다. 코어가 EE에 도달할 때, 지지 브래킷(34)은 돌출하는 코어와의 간섭을 회피하기 위해 제거되어야 한다는 점에 주의한다.
20. 코어(10)가 발전기 프레임으로부터 돌출하기 때문에, 복수의 코어 지지부(95)들(도 14 참조)은 정각 6시 위치 근처의 고정자 코어(10)의 외측 표면과 터빈 데크(97) 사이에 배치될 수 있다. 코어가 프레임(24)으로부터 돌출할 때 이러한 코어 지지부(95)들은 수동으로 재위치되어야 하거나 부가 지지부들이 제공되어야 한다. 코어 지지부(95)들은 터빈 데크(97) 상의 적절한 코어 하중 분포를 유지한다.
21. 코어(10)가 도 13 및 도 14에 예시된 바와 같이 파일럿 샤프트(40)의 단부에 도달할 때, 갠트리(gantry) 또는 오버헤드 크레인(overhead crane)(또는 도면들에 도시되지 않는 다른 리프팅/풀링 장비(pulling equipment))은 파일럿 샤프트(40)로부터 코어(10)를 제거하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 제거 단계는 단지 프레임으로부터 제거된 권선형 코어가 다른 권선형 코어로 교체될 경우에만 요구된다. 그러나, 제거된 권선형 코어가 개장되어 프레임에 재설치되는 경우, 파일럿 샤프트(40)는 재설치 공정을 용이하게 하도록 코어 보어 내에 남아 있을 수 있다.
22. 파일럿 샤프트(40)의 EE 측부로부터 단부 샤프트 반작용 판(88)을 제거하고 상기 판(88)을 파일럿 샤프트(40)의 TE 측부에 재 위치 설정하는 단계.
아래 단계들은 발전기 프레임에 교체 코어 또는 동일한 코어를 설치하기 위해 실행된다.
1. 교체 코어를 준비하거나 EE의 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)로부터 TE의 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)로 아이볼트(62)들을 이동시킴으로써 프레임(24) 내로 복귀될 기존 코어를 사용하는 단계. 이제 아이볼트(62)들이 파일럿 샤프트(40)의 TE 상의 단부 샤프트 반작용 판(88)을 향한다. 축력을 코어(10)에 인가하는데 사용하기 위해 인장 케이블(64)을 설치하고 상기 코어를 파일럿 샤프트(40)를 따라 프레임(24) 내로 TE를 향하여 당기는 단계.
2. TE를 향하여 파일럿 샤프트(40)를 따라 고정자 코어(10)를 이동시키기 위해 축력을 생성하도록 유압 실린더들(또는 유사한 축력 발생 장치들)을 작동시키는 단계로서, 파일럿 샤프트(40) 및 코어(10)를 지지하기 위해 필요에 따라 중간 파일럿 샤프트 지지부(80)들 및 코어 지지부(95)들을 이동시키는, 상기 유압 실린더들을 작동시키는 단계. 상기 작동시키는 단계 후, 상기 파일럿 샤프트(40) 상에 하나 또는 둘 이상의 스프링 바 지지 링들을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 각각의 스프링 바 지지 링은 상기 파일럿 샤프트로부터 반경 방향 바깥쪽으로 연장하는 복수의 암(arm)들을 포함하고 각각의 암은 상기 발전기 프레임의 내부에 배치된 스프링 바들에 연결되고, 상기 코어가 상기 프레임으로부터 인출됨에 따라 상기 스프링 바들의 세그먼트들이 노출될 때 상기 스프링 바 지지 링들이 상기 스프링 바들에 부착된다.
3. 코어(10)가 스프링 바 지지 링(84)에 접근할 때 지지 링(84)을 연결 해제하고 지지 링을 TE를 향하는 코어의 앞으로 이동시키는 단계. 스프링 바 지지 링(84)들은 코어(10)에 의해 적재됨에 따라 샤프트(40)의 지지되지 않는 길이를 감소시킨다. 코어가 샤프트 상으로 이동할 때 코어와의 간섭을 제거하도록 코어를 샤프트를 따라 TE를 향하여 이동할 때 지지 링(84)이 제거되어야 한다.
4. 코어가 프레임(24) 내의 이의 최종 축방향 위치에 도달할 때, 리프트 지지 브래킷(34)을 샤프트(40)를 지지하기 위해 EE 프레임 면에 재설치하는 단계.
5. 스프링 바(15)들을 키 블록(20)들 및 키 바(22)들에 커플링하는 장비를 설치함으로써 코어(10)를 프레임(24)에 재부착하는 단계.
6. 코어(10)가 스프링 바(15)들에 의해 완전히 지지되면, 파일럿 샤프트(40), (현재 TE 상에 있는) 반작용 판(88), 임의의 남아 있는 스프링 바 지지 링(84)들, 및 모든 중간 지지부들을 프레임(24) 및 터빈 데크(97)로부터 조립 해제 하는 단계.
7. 코어 제거 공정 전에 분리가 사전에 요구되는 주 도선들 접점에서 병렬 링들을 재부착 및 재절연하는 단계. 이를 수행하는 하나의 기술은 코어를 제거하기 위해 절단된 병렬 링들의 연장선 위에 구리 슬리브(sleeve)를 경납땜하는 단계를 포함한다. 새로운 코어는 존재하는 주 도선들 또는 교체되지만 이 같은 전기 연결이 설정되는 것을 허용하는 특징을 가지는 주 도선에 직접 부착하도록(또는 그렇지 않으면 볼트 결합하도록) 설계되는 병렬 링 경계면을 가질 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예와 연관된 다양한 단계들을 예시하며, 상기 단계들은 아래와 같다.
단계 150은 코어와 프레임 외부의 부품들 사이의 전기적 및 기계적 연결부들을 제거한다.
단계 164는 코어의 수평 방향 제거를 위해 충분한 간격을 허용하도록 프레임을 상승시킨다.
단계 168은 리프트 지지 조립체를 프레임의 터빈 단부 및 여자기 단부 각각에서 코어의 바깥쪽에 설치한다.
단계 172는 프레임의 여자기 단부와 터빈 단부 각각에서 파일럿 샤프트의 외측 표면과 코어 보어의 내측 표면 사이에 파일럿 샤프트 지지 조립체(50, 70, 73)를 설치한다.
단계 176은 파일럿 샤프트가 여자기 단부 및 터빈 단부들에서 리프트 지지 조립체에 의해 지지되면서 제 1 및 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체들(50, 70, 73) 및 코어 보어를 통하여 파일럿 샤프트를 설치한다.
단계 180은 코어의 제거를 위해 필요에 따라 파일럿 샤프트틀 조정한다.
단계 184는 인장 케이블을 설치한다.
단계 188은 코어 및 프레임을 커플링 해제(decoupling)한다.
단계 192는 코어가 파일럿 샤프트 상에서 그리고 프레임 밖으로 활주되도록 코어 상에 외향 축력을 인가한다.
단계 196은 코어가 여자기 단부에서 프레임으로부터 나오는 것을 허용하도록 여자기 단부에서 리프트 지지 조립체를 제거한다.
단계 200은 코어가 파일럿 샤프트를 따라 프레임 바깥쪽으로 이동할 때 파일럿 샤프트를 지지하도록 필요에 따라 파일럿 샤프트 지지부를 설치한다.
단계 204는 코어가 파일럿 샤프트를 따라 이동할 때 코어를 지지하기 위해 필요에 따라 코어 지지부들을 설치한다.
단계 208은 코어가 파일럿 샤프트를 따라 이동함에 따라 스프링 바들이 노출될 때 스프링 바 지지 링들을 설치한다.
단계 212는 코어가 프레임으로부터 나올 때 코어를 수용하도록 필요에 따라 코어 지지부들 및 파일럿 샤프트 지지부들을 재 배치한다. 단계 212는 코어가 프레임으로부터 완전히 나올 때까지 필요에 따라 반복된다.
비록 본 발명이 권선형 코어를 프레임의 여자기 단부로부터 제거하기 위해 설명되었지만, 유사한 방법 단계들이 코어를 프레임의 터빈 단부로부터 제거하도록 실행될 것이다. 어느 한 단부로부터의 추출은 청구 범위의 범주 내에 있다.
본 발명의 다양한 실시예들이 여기서 도시되고 설명되었지만, 이 같은 실시예들이 단지 예로서 제공되는 것이 명백할 것이다. 다양한 변화들, 변경들 및 치환들이 본원의 발명으로부터 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명이 단지 첨부된 청구범위들의 사상 및 범주에 의해서만 제한되는 것이 의도된다.

Claims (20)

  1. 권선부들과 함께, 발전기 코어(generator core)를 발전기 프레임(generator frame)으로부터 제거하기 위한 방법으로서,
    상기 코어와 상기 프레임 외부의 부품들 사이의 전기적 및 기계적 연결부들을 제거하는 단계;
    상기 프레임의 여자기 단부(exciter end) 및 터빈 단부(turbine end) 각각에서 상기 코어 바깥쪽에 리프트 지지 조립체(lift support assembly)를 설치하는 단계;
    상기 프레임의 여자기 단부 및 터빈 단부 각각에서 코어 보어(core bore)의 내측 표면과 파일럿 샤프트(pilot shaft) 외측 표면 사이에 파일럿 샤프트 지지 조립체(50 및 70)를 설치하는 단계;
    상기 파일럿 샤프트 지지 조립체(50 및 70) 및 상기 코어 보어를 통하여 상기 여자기 단부 및 상기 터빈 단부에서 상기 리프트 지지 조립체에 의해 지지되는 상기 파일럿 샤프트를 설치하는 단계;
    상기 코어와 상기 프레임을 커플링 해제(decoupling)하는 단계; 및
    상기 코어가 상기 파일럿 샤프트 상에서 그리고 상기 프레임의 밖으로 활주되도록 상기 코어 상에 외향력을 가하기 위하여 축력 발생 장치를 작동시키는 단계를 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임으로부터 상기 코어의 인출을 허용하기 위해 상기 프레임을 수직 방향으로 상승시키는 단계를 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각각의 리프트 지지 조립체는 상기 파일럿 샤프트를 상승 또는 하강시키기 위한 수직 방향으로 조정가능한 상부 표면을 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각각의 리프트 지지 조립체는 리프트 지지 브래킷(bracket) 및 상기 리프트 지지 브래킷의 상부 표면 상에 배치되는 리프트 블록(block)을 더 포함하며, 상기 리프트 블록은 상기 파일럿 샤프트를 상승 또는 하강시키기 위해 조정가능하며, 상기 리프트 지지 브래킷은 프레임 단부 링(ring)에 부착되는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각각의 리프트 지지 조립체는 상기 리프트 블록의 상부 표면 상에 샤프트 새들(shaft saddle)을 더 포함하며, 상기 파일럿 샤프트는 상기 샤프트 새들과 접촉하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    각각의 리프트 블록은 각각 경사진 상부 표면을 형성하는 제 1 및 제 2 리프트 블록 세그먼트(segment), 및 상기 제 1 및 제 2 리프트 블록 세그먼트들을 연결하는 치형(threaded) 부재를 더 포함하며, 상기 방법은 상기 제 1 및 제 2 리프트 블록 세그먼트들 사이의 거리를 제어하기 위해 상기 치형 부재를 조정하고 이에 의해 상기 파일럿 샤프트를 상승 또는 하강시키는 단계를 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어는 상기 여자기 단부와 상기 터빈 단부 중 하나에서 상기 프레임 밖으로 활주되는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿 샤프트 지지 조립체(50 및 70)는 제 1 및 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체들 각각은 상기 제 1 파일럿 샤프트 지지 조립체로부터 축방향으로 상기 코어 보어를 통하여 상기 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체까지 연장하는 하나 또는 둘 이상의 체결구들을 더 포함하며, 상기 방법은 상기 코어 보어의 내주 표면에 대해 상기 제 1 및 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체들 각각의 반경방향 외주 표면을 압박하도록 상기 하나 또는 둘 이상의 체결구들을 조이는 단계를 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 파일럿 샤프트 지지 조립체들은 각각 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50) 및 부하 링(load ring)(70)의 동심 배열체를 더 포함하고, 상기 고리형 파일럿 샤프트 지지부들(50)은 각각 상기 파일럿 샤프트의 외주 표면과 접촉하는 제 1 표면 및 상기 제 1 표면 반대편에, 상기 부하 링(70)의 제 1 표면과 접촉하는 제 2 표면을 가지며, 상기 부하 링(70)의 제 2 표면은 상기 코어 보어의 내주 표면과 접촉하며, 상기 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)의 제 2 표면이 수평선에 대해 경사지고 상기 부하 링(70)의 제 1 표면이 상기 고리형 파일럿 샤프트 지지부(50)의 제 2 표면과 경계를 이루기 위해 수평선에 대해 경사지는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 부하 링(70)의 제 2 표면과 상기 코어 보어의 내주 표면 사이에 배치되는 재료 층을 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어가 상기 터빈 단부에서 상기 프레임으로부터 인출되는 경우 상기 터빈 단부 상에, 또는 상기 코어가 상기 여자기 단부에서 상기 프레임으로부터 인출되는 경우 상기 여자기 단부 상에 하나 또는 둘 이상의 파일럿 샤프트 지지부들(80)을 설치하는 단계를 더 포함하며, 상기 하나 또는 둘 이상의 파일럿 샤프트 지지부들(80)은 상기 코어가 상기 파일럿 샤프트를 따라 활주될 때 상기 파일럿 샤프트를 지지하기 위해 상기 프레임의 바깥쪽에 위치되는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동시키는 단계 후, 상기 파일럿 샤프트 상에 하나 또는 둘 이상의 스프링 바(spring bar) 지지 링들을 설치하는 단계를 더 포함하며, 각각의 스프링 바 지지 링은 상기 파일럿 샤프트로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장하는 복수의 암(arm)들을 포함하고 각각의 암은 상기 발전기 프레임의 내부에 배치된 스프링 바들에 연결되고, 상기 코어가 상기 프레임으로부터 인출됨에 따라 상기 스프링 바들의 세그먼트들이 노출될 때 상기 스프링 바 지지 링들이 상기 스프링 바들에 부착되는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 스프링 바 지지 링은 상기 파일럿 샤프트를 둘러싸는 고리형 요소를 포함하며, 상기 복수의 암들이 상기 고리형 요소로부터 연장하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 축력-발생 장치들은 유압 실린더(hydraulic cylinder)들, 공압 장치 및 전동 장치 중 하나를 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿 샤프트의 단부에 부착된 반작용 판을 더 포함하며, 상기 축력 발생 장치가 상기 반작용 판에 힘을 가하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동시키는 단계 후, 상기 코어가 상기 발전기 프레임으로부터 인출될 때 상기 코어 아래에 하나 또는 둘 이상의 코어 지지부들(95)을 설치하는 단계를 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어가 상기 여자기 단부에서 상기 리프트 지지 조립체에 도달할 때 상기 리프트 지지 조립체를 상기 프레임의 여자기 단부에서 제거하는 단계를 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 축력 발생 장치의 작동에 의해 인장 케이블(tension cable)이 상기 코어 상에 외향력을 가하도록 상기 코어와 상기 축력 발생 장치 사이에서 상기 인장 케이블을 연장시키는 단계를 더 포함하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 파일럿 샤프트의 단부에 반작용 판을 부착하는 단계로서, 상기 인장 케이블이 상기 반작용 판에 부착되는, 상기 파일럿 샤프트의 단부에 반작용 판을 부착하는 단계를 더 포함하며,
    상기 축력 발생 장치가 상기 반작용 판에 외향력을 가하며, 이에 의해 상기 코어를 상기 파일럿 샤프트를 따라 이동시키도록 상기 인장 케이블 상에 외향력을 가하는,
    권선부들과 함께, 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하기 위한 방법.
  20. 발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하는데 사용하기 위한 장치로서,
    상기 프레임의 여자기 단부 및 터빈 단부의 각각에 설치하기 위한 리프트 지지 조립체;
    상기 프레임의 여자기 단부 및 터빈 단부 각각에서 코어 보어의 내측 표면과 파일럿 샤프트의 외측 표면 사이에 설치하기 위한 파일럿 샤프트 지지 조립체(50 및 70); 및
    상기 코어가 상기 파일럿 샤프트를 따라 그리고 상기 프레임 밖으로 활주되도록 상기 코어 상에 외향 축력을 가하기 위한 축력 발생 장치를 포함하며,
    상기 파일럿 샤프트는 상기 파일럿 샤프트 지지 조립체(50 및 70) 및 상기 코어 보어를 통하여 연장하기 위한 것이며,
    상기 리프트 지지 조립체 및 상기 파일럿 샤프트 지지 조립체(50 및 70)는 상기 여자기 단부 및 상기 터빈 단부에서 상기 파일럿 샤프트와 상기 코어를 지지하기 위해 협동하는,
    발전기 코어를 발전기 프레임으로부터 제거하는데 사용하기 위한 장치.
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