KR101980612B1 - 회전체의 제동장치 - Google Patents

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KR101980612B1
KR101980612B1 KR1020180002045A KR20180002045A KR101980612B1 KR 101980612 B1 KR101980612 B1 KR 101980612B1 KR 1020180002045 A KR1020180002045 A KR 1020180002045A KR 20180002045 A KR20180002045 A KR 20180002045A KR 101980612 B1 KR101980612 B1 KR 101980612B1
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Abstract

본 발명은 회전체의 제동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제동이 필요한 피제동 대상물의 회전력을 제동력으로 이용함으로써 제동시 별도의 에너지가 요구되지 않는 장점이 있고, 피제동 대상물에 과도한 회전력이 인가되더라도 제동장치의 손상이나 파손 없이 제동작용을 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 제동시 버려지는 회전력을 에너지원으로 재활용할 수 있는 회전체의 제동장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 회전체의 제동장치에 있어서, 상기 회전체로부터 회전력을 전달받는 제동회전축; 상기 제동회전축의 일측에 접속되는 편심회동부재; 상기 편심회동부재의 타측에 접속되어 회전되는 실린더구동부재; 상기 실린더구동부재에 일측이 접속되어 전후진되는 복수의 제동실린더; 및 상기 제동실린더의 타측이 설치되는 실린더지지하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전체의 제동장치{BRAKE APPARATUS FOR ROTATOR}
본 발명은 회전체의 제동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제동이 필요한 피제동대상물의 회전력을 제동력으로 이용함으로써 제동시 별도의 에너지가 요구되지 않는 장점이 있고, 피제동대상물에 과도한 회전력이 인가되더라도 제동장치의 손상이나 파손 없이 제동작용을 효과적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 제동시 버려지는 회전력을 에너지원으로 재활용할 수 있는 회전체의 제동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 화석에너지는 매장량이 점차 줄어들어 사용연한이 감소하고 있고, 전기에너지로 변환하는 과정에서 배기가스 등을 방출하여 환경오염을 초래하므로, 근래에는 태양광, 풍력 등을 활용하여 전기에너지를 수확하는 대체에너지 발생장치의 설치가 확산되고 있다.
풍력발전기는 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 수확하는 장치로서, 바람에 대한 구동회전축의 방향에 따라 수평축형과 수직축형으로 구분되어 있다.
수직축 풍력발전기는 고정자와 회전자로 이루어진 발전기가 지주의 상단에 설치되고 블레이드가 연결암에 의해 회전자에 연결되어 풍력에 의해 회전자가 회전됨으로써 고정자에서 전기가 발생된다. 이러한 수직축 풍력발전기는 정격 풍속을 초과한 과풍속이 발생할 경우 출력제어를 하지 않으면 과출력에 의하여 기계적인 구조의 손상이나 파손이 초래되는 단점이 있다.
이를 위해 수직축 풍력발전기는 정격 풍속 이상으로 강풍이 불 경우 마찰식 브레이크 방식이나 원심력 브레이크와 같은 접촉식 방식을 통해 급제동을 하는 방식을 취하고 있다.
예컨대, 한국등록특허공보 등록번호 제10-1361042호에는 도1에 도시된 바와 같이 수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치가 개시되어 있다.
상기한 수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치(100)는 발전기(110)의 회전자(114)에 도체 디스크(122)를 구비하고 발전기(110)가 설치되는 지주(10)에 코일이 권선된 코일 여자부(124)를 설치하여 정격풍속 이상의 과풍속시 상기 코일 여자부(124)에 전류를 공급하여 도체 디스크(122)에 와전류를 발생시킴으로써 비접촉 방식으로 발전기(110)의 회전속도를 제어하는 데 그 기술적 특징이 있다.
상기한 종래 수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치(100)는 과풍속의 발생시 코일여자부(124)로의 전류공급을 통해 와전류를 발생시킴으로써 비접촉식으로 풍력발전기의 회전자가 정격 속도 이상으로 회전되는 것을 방지할 수는 있지만, 태풍과 같은 과도한 풍력이 작용될 경우에는 제동작용을 전혀 수행할 수 없어서 제동장치(100), 블레이드(116), 연결암(115) 등의 발전기(110) 부분이 파손되거나 손상되는 단점이 있다.
그리고, 종래 수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치(100)는 코일여자부(124)로 와전류의 발생을 위한 전기에너지를 공급하여야 하므로 별도의 전기에너지가 요구되어 운전비용이 상승되고, 별도의 전원공급 장치를 구비하여야 하는 단점이 있다.
또한, 종래 수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치(100)는 제동기능 외에는 별다른 기능을 수행하지 않으므로 과풍속이 인가될 경우 풍력에너지를 무의미하게 소비하는 단점이 있다.
한국등록특허 등록번호 제10-1361042호 "수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치" 한국등록특허 등록번호 제10-0988920호 "유압력으로 제동하는 풍력발전기용 로터 브레이크" 한국등록특허 제10-1448540호 "풍력발전기의 기동 및 제동 제어장치"
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 제동이 필요한 피제동대상물의 회전력을 이용하여 제동할 수 있도록 함으로써 제동시 별도의 에너지가 요구되지 않도록 한 회전체의 제동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 과도한 회전력이 인가되더라도 제동장치의 손상이나 파손 없이 제동작용을 효과적으로 수행할 수 있도록 한 회전체의 제동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제동시 버려지는 회전력을 에너지원으로 재활용할 수 있도록 한 회전체의 제동장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 회전체의 제동장치에 있어서, 상기 회전체로부터 회전력을 전달받는 제동회전축; 상기 제동회전축의 일측에 접속되는 편심회동부재; 상기 편심회동부재의 타측에 접속되어 회전되는 실린더구동부재; 상기 실린더구동부재에 일측이 접속되어 전후진되는 복수의 제동실린더; 및 상기 제동실린더의 타측이 설치되는 실린더지지하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실린더지지하우징은 하부에 배치되는 하부실린더지지하우징, 상기 하부 실린더지지하우징의 상부에 배치되고 상기 제동회전축이 삽입되도록 축삽입홀이 천공된 상부실린더지지하우징을 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 상기 상부실린더지지하우징에 설치되고 상기 제동회전축이 삽입되는 축지지하우징; 및 상기 축지지하우징의 내부에 결합되어 상기 제동회전축을 회전 가능하게 지지하는 제동회전축베어링을 더 포함하여 구성할 수 있다.
여기서, 상기 축지지하우징은 원통형의 베어링삽입부와, 상기 베어링삽입부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상부실린더지지하우징에 결합되는 프랜지부로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제동회전축베어링은 상기 베어링삽입부의 상단에 삽입되는 제1 제동회전축베어링과, 상기 프랜지부의 내부에 삽입되는 제2 제동회전축베어링으로 구성될 수 있다.
상기 실린더구동부재는, 하부에 배치되는 하부실린더 결속부; 상기 하부실린더결속부의 상부에 마주보게 배치되는 상부실린더 결속부; 상기 하부실린더결속부와 상기 상부실린더 결속부의 중심에 설치되고 상기 편심회동부재가 결합되는 캠 결속축; 및 상기 하부실린더결속부와 상기 상부실린더결속부의 둘레로 설치되고 상기 제동실린더의 로드가 접속되는 복수의 로드접속부재를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 캠 결속축의 상단에 삽입되어 상기 상부실린더결속부에 결합되는 제1 캠축베어링; 및 상기 캠 결속축의 하단에 삽입되어 상기 하부실린더결속부에 결합되는 제2 캠축베어링이 더 구성될 수 있다.
상기 제동실린더는 일측 및 타측에 유체의 유동을 위한 제1 베럴 및 제2 베럴이 형성된 실린더몸체에 로드가 내장된 구조로 형성되되, 상기 실린더몸체의 후단부에 힌지축 삽입홀을 갖는 힌지부가 결합된 복동 공압실린더로 구성될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 상기 제동실린더로 공급 및 배출되는 유체의 흐름을 제어하도록 제어밸브가 구비된 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 상기 복동 공압실린더에 의해 압축, 배기되는 압축공기를 상기 제2 베럴에 접속되는 배기라인을 통해 공급받아 저장하는 압축공기 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 압축공기 저장장치에 저장된 공기를 상기 복동 공압실린더로 공급하는 제어동작을 수행하도록 제어밸브가 구비된 제어부가 구성될 수 있다.
상기 제동실린더는 실린더몸체에 로드가 내장된 구조로 형성되되, 상기 실린더몸체의 후단부에 힌지축 삽입홀을 갖는 힌지부가 결합된 단동 공압실린더로 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 상기 회전체에 마련된 구동회전축과 상기 제동회전축 사이의 동력전달을 단속하는 클러칭장치가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 상기 제동실린더로부터 배출되는 유체의 압력을 이용하여 전기를 발전하는 유체발전기가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 회전체의 제동장치에 의하면, 회전체의 구동회전축이 과도하게 회전하여 제동하고자 할 경우 구동회전축의 과출력 회전력을 이용하여 안정적으로 제동 작용을 수행할 수 있으므로 과출력에 따른 풍력발전기 등과 같은 회전체의 기계적인 구조의 손상이나 파손을 방지할 수 있고, 제동시 제동작용을 위해 별도의 에너지를 사용하지 않으므로 에너지비용을 절감할 수 있으며, 별도의 전원 공급장치를 갖추지 않아도 되므로 구조가 간결, 단순화되어 제동동작의 안정성을 담보할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 회전체의 제동장치에 의하면, 제동시 압축공기를 축척하여 풍력발전기 등을 구동시키는 에너지원 등으로 재활용할 수 있으므로 자연에너지의 활용도와 전기에너지 수확효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도1은 종래 수직축 풍력발전기용 과풍속 제동장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치의 일부 구성을 분리한 상태에서의 형상을 나타낸 사시도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치를 나타낸 분리사시도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치 요부를 설명하기 위한 도면으로서, 도5a는 편심회동부재 및 실린더구동부재의 일부를 분리한 상태를 나타낸 사시도, 도5b는 실린더구동부재 및 제동실린더의 일부를 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도6에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도6에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치를 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치의 일부 구성을 분리한 상태에서의 형상을 나타낸 사시도, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치를 나타낸 분리사시도, 도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치 요부를 설명하기 위한 도면으로서, 도5a는 편심회동부재 및 실린더구동부재의 일부를 분리한 상태를 나타낸 사시도, 도5b는 실린더구동부재 및 제동실린더의 일부를 분리한 상태를 나타낸 사시도이다.
도2 내지 도5b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치는 제동회전축(1), 편심회동부재(2), 실린더구동부재(3), 제동실린더(4) 및 실린더지지하우징(5)이 구비된 것으로, 회전체에 마련된 구동회전축(미도시)의 회전속도를 제어하거나 과회전에 따른 과출력시 제동기능을 수행하도록 되어 있다.
제동회전축(1)은 풍력발전기(미도시)와 같은 회전체에 마련된 구동회전축(미도시)에 접속되어 회전력을 전달받는 구성요소로서, 환봉 형상으로 형성된 몸체의 하단에 편심회동부재(2)에 접속되는 축접속돌부(12)가 형성되어 있다.
여기서 축접속돌부(12)는 대략 직사각 형상의 돌부로 형성되어 있으나, 편심회동부재(2)와의 견고한 접속상태를 유지할 수 있다면 형태나 구조에 특별한 제한없이 형성될 수 있다.
편심회동부재(2)는 도5a에 도시된 바와 같이 제동회전축(1)의 회전운동을 일정한 선회 반경을 갖는 선회운동으로 변환하는 구성요소로서, 원뿔형 캠 형상을 갖는 몸체의 일측에 제동회전축(1)의 하단부가 접속되도록 형성된 회전축접속홀(22)과, 후술되는 캠결속축(33)이 삽입되도록 형성된 결속축접속홀(23)과, 제동회전축(1)에 체결되는 체결볼트(미도시)가 삽입되도록 형성된 볼트삽입홀(24)가 구비되어 있다.
한편, 실린더구동부재(3)는 편심회동부재(2)의 타측에 접속되어 회전되면서 선회운동을 수행하는 구성요소로서, 하부실린더결속부(31), 상부실린더결속부(32), 캠결속축(33) 및 로드접속부재(34)가 구비되어 있다.
하부실린더결속부(31)는 원판 형상으로 형성되어 하부에 배치되는 부재로서, 중심에 캠결속축삽입공(311)이 천공되고 둘레에 로드접속부재(34)가 결합되는 접속부재삽입공(312)이 천공되어 있다.
상부실린더결속부(32)는 하부실린더결속부(31)의 상부에 마주보게 대칭구조로 배치되는 것으로 중심에 캠결속축삽입공(321)이 천공되고 둘레에 접속부재삽입공(322)이 천공되어 있다.
캠결속축(33)은 편심회동부재(2)에 결합되는 환봉 형상의 부재로서 하부실린더결속부(31)와 상부실린더결속부(32)의 캠결속축삽입공(311,321)에 설치되어 있다.
로드접속부재(34)는 제동실린더(4)의 로드(42)에 결속되게 로드삽입공(342)이 형성된 환봉 형상의 부재로서 하부실린더결속부(31)와 상부실린더결속부(32)의 둘레를 따라 복수 개가 설치되어 있다.
그리고 캠결속축(33)에는 실린더구동부재(3)의 원활한 선회운동을 위해 베어링이 설치되는 바, 캠결속축(33)의 상단에 삽입되어 상부실린더결속부(32)에 결합되는 제1 캠축베어링(35)와, 캠결속축(33)의 하단에 삽입되어 하부실린더결속부(31)에 결합되는 제2 캠축베어링(36)이 구비되어 있다.
한편, 제동실린더(4)는 실린더구동부재(3)에 일측이 접속되어 전후진 되면서 제동작용을 수행하는 구성요소로서, 하부실린더결속부(31) 및 상부실린더결속부(32)의 둘레를 따라 로드 부분이 결속되게 복수 개가 등각도로 설치되어 있다.
제동실린더(4)는 통형 구조가 되도록 형성된 실린더몸체(41)에 로드(42)가 내장된 구조로 형성되되, 실린더몸체(41)의 일측 및 타측에 유체의 유동을 위한 제1 베럴(43,포트) 및 제2 베럴(44,포트)이 형성되고, 후단부에 힌지축삽입홀이 형성된 힌지부(45)가 결합된 복동공압실린더로 구성되어 있다.
그리고, 상기 제동실린더(4)는 전술한 복동공압실린더 외에도 단동공압실린더(미도시)로 구성될 수 있다. 이때 단동공압실린더는 통형 구조가 되도록 형성된 실린더몸체에 로드가 구비된 구조로서, 부하에 의해 로드가 실린더몸체 내부로 이동되고 부하가 해제되면 내장된 탄성부재에 의해 로드가 복원되도록 구성되고, 실린더몸체의 후단부에 힌지축삽입홀을 갖는 힌지부가 결합된 것을 적용할 수 있다.
그 외에도, 상기 제동실린더는 전술한 공압실린더 외에도 유압실린더로도 구성할 수 있다.
한편, 실린더지지하우징(5)은 제동실린더(4)의 타측이 힌지핀(55)을 매개로 회동 가능하게 설치되는 구성요소로서, 하부에 배치되는 하부실린더지지하우징(51)과, 하부실린더지지하우징(51)의 상부에 배치되고 제동회전축(1)이 삽입되도록 축삽입홀(522)이 천공된 상부실린더지지하우징(52)으로 구성되어 있다.
그리고, 하부실린더지지하우징(51)는 링 형상의 원판으로 형성된 몸체의 외주연을 따라 복수의 체결공이 천공되어 있고, 상부실린더지지하우징(52)는 대략 원판 형상을 갖는 몸체의 외주연을 따라 복수의 체결공이 천공되어 있고, 이 하부 및 상부실린더지지하우징(51,52)는 중공부를 갖는 핀 형상의 하우징연결구(56)과, 이 하우징연결구(56)에 삽입되는 체결볼트(57)에 의해 서로 이격되게 체결되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 제동회전축(1)의 회전력을 안정적으로 전달하기 위해, 상부실린더지지하우징(52)에 설치되고 내부에 중공부가 형성된 축지지하우징(6)과, 축지지하우징(6)의 중공부에 결합되고 중심홀에 제동회전축(1)이 설치되는 제동회전축베어링(7)이 구비되어 있다.
상기 축지지하우징(6)은 원통형의 베어링삽입부(61)와, 이 베어링삽입부(61)의 하단에 일체로 형성되어 상부실린더지지하우징(52)에 결합되는 프랜지부(62)로 구성되어 있다.
상기 제동회전축베어링(7)은 베어링삽입부(61)의 상단에 삽입되는 제1 제동회전축베어링(71)과, 프랜지부(62)의 내부에 삽입되는 제2 제동회전축베어링(72)으로 구성되어 있다.
아울러, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 제동실린더(5)로 공급 및 배기되는 유체의 흐름을 제어하도록 제어밸브(미도시)가 구비된 제어부(미도시)가 더 구성될 수 있다.
예컨대, 제어밸브(미도시)는 통상 공압회로에서 교축릴리프밸브(Throttle relief valve)를 설치할 수 있다. 이 교축릴리프밸브는 통상 속도조절밸브로도 호칭되는 공지의 제어밸브로서 개폐 동작을 통해 제2 베럴로부터 배기되는 압축공기를 제어함으로써 제동실린더의 로드 후진속도를 제어할 수 있다.
그리고, 상기한 제어밸브는 전술한 교축릴리프밸브 외에도 제동실린더(4)로부터 배기(또는 흡입)되는 공기를 제어하여 로드 후진속도를 제어할 수 있다면 특별한 제한 없이 다양한 종류의 밸브를 설치할 수 있다.
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치의 작용을 간략하게 설명한다.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전체의 제동장치의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 축지지하우징, 상부실린더지지하우징 등을 분리한 상태에서의 형태를 나타낸 평면도이다.
도2 내지 도6을 참조하면, 풍력발전기(미도시)의 구동회전축(미도시)에 제동회전축(1)이 접속된 상태에서 과다한 풍속 등으로 풍력발전기(미도시)의 구동회전축이 고속으로 회전하게 되면 제동회전축(1)으로 회전력이 전달된다.
이와 같이 제동회전축(1)에 회전력이 전달되면, 회전축베어링(71)에 매개로 축지지하우징(6)에 회전 가능하게 접속된 제동회전축(1)은 연동되어 고속으로 회전운동을 수행하게 된다. 제동회전축(1)이 회전되면 그 하단에 결합된 편심회동부재(2)가 함께 회전하게 되고, 편심회동부재(2)의 타측에 결합된 실린더구동부재(3)가 선회운동을 수행하게 된다.
상기한 바와 같이 실린더구동부재(3)가 편심회동부재(2)의 선회반경을 따라 선회운동을 수행하게 되면, 이에 결속된 제동실린더(4)의 로드(42)가 실린더몸체(41) 내부로 이동하게 되어 피스톤(미도시)이 후진하게 되면서 실린더몸체(41)의 내부에서 공기가 압축되므로 로드의 후진운동에 대한 항력인 역부하가 작용된다. 이러한 역부하는 실린더구동부재(3)의 회전을 저지하는 반력으로 작용된다. 이러한 반력은 편심회동부재(2)를 통해 제동회전축(1)에 전달되고, 이 제동회전축(1)은 풍력발전기(미도시)의 구동회전축(미도시)에 제동기능을 수행하므로 과회전에 따른 풍력발전기의 기계적인 구조의 손상이나 파손을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 전술한 작용설명에 기재된 바와 같이 실린더구동부재(3)의 선회운동에 따라 로드(42)가 실린더몸체(41) 내부로 이동하게 되어 피스톤(미도시)이 후진하게 되면 실린더몸체(41)의 내부에서 공기가 압축되는데, 이러한 압축공기를 배기라인을 통해 수집하여 재활용할 수 있도록 구성할 수 있다.
예컨대, 상기한 복동공압실린더는 실린더몸체 내부에서 압축, 배기되는 공기를 수집할 수 있도록 제2 베럴(44)에 배기라인(미도시)을 설치하고, 각 배기라인으로부터 배기되는 압축공기를 저장하도록 저장용기와 같은 압축공기저장장치(미도시)가 더 구비될 수 있다.
이때, 저장용기(미도시)는 복수 개로 구성되고, 이 저장용기에 저장된 공기를 배기라인을 통해 복동공압실린더로 공급하는 제어동작을 수행하도록 제어밸브가 구비된 제어부(미도시)가 더 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 제어밸브(미도시)는 통상 공압회로에서 솔레노이드밸브 등으로 호칭되는 밸브를 설치할 수 있고, 이 제어밸브를 제어부의 제어하에 개폐시켜 압축공기 저장장치에 저장된 압축공기를 각 복동공압실린더의 제2 배럴(44)를 통해 차례로 공급하게 되면 로드(42)가 순차적으로 전진하게 되고, 이러한 제동실린더(4)의 역동작에 의해 실린더구동부재(3)가 선회운동을 수행하게 되고, 실린더구동부재(3)의 선회운동에 따라 편심회동부재(2) 및 제동회전축(1) 순으로 회전력이 전달되면서 제동회전축(1)과 결합된 풍력발전기 등의 구동회전축(미도시)을 회전시키게 되어 전기에너지를 발전할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 풍력발전기와 같은 회전체에 마련된 구동회전축(미도시)과 제동회전축(1) 사이에 동력전달을 단속하는 클러칭장치(미도시)가 구비될 수 있다. 여기서, 클러칭장치는 구동회전축과 제동회전축의 동력전달의 단속동작을 수조작에 의해 수행하는 수동식클러치(미도시)나, 구동회전축과 제동회전축의 동력전달의 단속동작을 기계장치에 의해 자동으로 수행하는 자동식클러치(미도시)로 구성될 수 있다.
예컨대, 수동클러치는 구동회전축의 하단과 대응하는 제동회전축 사이에 마주보게 설치되어 볼트에 의해 결속되는 단속용 결속프랜지와 같은 연결구로 구성할 수 있다. 이러한 연결구는 평상시 연결구를 해제한 상태로 사용하고, 태풍 등으로 과회전이 예상되는 경우 연결구를 볼트로 체결하여 구동회전축과 제동회전축이 서로 결속되도록 연결하여 제동작용이 수행되도록 한다.
그리고, 자동클러치는 프레스, 자동차 등에서 적용하고 있는 마찰클러치, 전자클러치, 유체클러치 등을 적용할 수 있는 것으로, 이는 공지된 기술이므로 구체적인 설명을 생략한다.
아울러, 본 발명에 따른 회전체의 제동장치는 제동실린더(4)로부터 배출되는 유체의 압력을 이용하여 전기를 발전하는 유체발전기(미도시)가 구비될 수 있다.
예컨대, 유체발전기(미도시)로는 제동실린더(4)가 복동공압실린더로 구성되는 점을 고려하여 배기라인을 통해 배출되는 압축공기를 이용하여 전기를 발전하는 공압모터를 대표적으로 적용할 수 있다.
여기서, 공압모터는 반경류(radial) 피스톤 모터나 축류(axial) 피스톤모터로 호칭되는 공지된 공압모터를 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 회전체의 제동장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
1:제동회전축
2:편심회동부재
3:실린더구동부재
31:하부실린더결속부
32:상부실린더결속부
33:캠결속축
34:로드접속부재
4:제동실린더
5:실린더지지하우징
6:축지지하우징
7:제동회전축베어링

Claims (12)

  1. 회전체의 제동장치에 있어서,
    상기 회전체로부터 회전력을 전달받는 제동회전축;
    상기 제동회전축의 일측에 접속되는 편심회동부재;
    상기 편심회동부재의 타측에 접속되어 회전되는 실린더구동부재;
    상기 실린더구동부재에 일측이 접속되어 전후진되는 복수의 제동실린더; 및
    상기 제동실린더의 타측이 설치되는 실린더지지하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더지지하우징은 하부에 배치되는 하부실린더지지하우징, 상기 하부실린더지지하우징의 상부에 배치되고 상기 제동회전축이 삽입되도록 축 삽입홀이 천공된 상부실린더지지하우징을 포함하고,
    상기 상부실린더지지하우징에 설치되고 상기 제동회전축이 삽입되는 축 지지하우징; 및
    상기 축 지지하우징의 내부에 결합되어 상기 제동회전축을 회전 가능하게 지지하는 제동회전축베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 축 지지하우징은 원통형의 베어링삽입부와, 상기 베어링삽입부의 하단에 일체로 형성되어 상기 상부실린더지지하우징에 결합되는 프랜지부로 구성되고,
    상기 제동회전축베어링은 상기 베어링삽입부의 상단에 삽입되는 제1 제동회전축베어링과, 상기 프랜지부의 내부에 삽입되는 제2 제동회전축베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실린더구동부재는,
    하부에 배치되는 하부 실린더 결속부;
    상기 하부실린더결속부의 상부에 마주보게 배치되는 상부 실린더 결속부;
    상기 하부실린더결속부와 상기 상부실린더결속부의 중심에 설치되고 상기 편심회동부재가 결합되는 캠 결속축; 및
    상기 하부실린더결속부와 상기 상부실린더결속부의 둘레로 설치되고 상기 제동실린더의 로드가 접속되는 복수의 로드접속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캠 결속축의 상단에 삽입되어 상기 상부실린더결속부에 결합되는 제1 캠축베어링; 및
    상기 캠 결속축의 하단에 삽입되어 상기 하부실린더결속부에 결합되는 제2 캠축베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제동실린더는 일측 및 타측에 유체의 유동을 위한 제1 베럴 및 제2 베럴이 형성된 실린더몸체에 로드가 내장된 구조로 형성되되, 상기 실린더몸체의 후단부에 힌지축 삽입홀을 갖는 힌지부가 결합된 복동 공압실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복동 공압실린더에 의해 압축, 배기되는 압축공기를 상기 제2 베럴에 접속되는 배기라인을 통해 공급받아 저장하는 압축공기 저장장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 압축공기저장장치에 저장된 공기를 상기 복동 공압실린더로 공급하는 제어동작을 수행하도록 제어밸브가 구비된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제동실린더는 실린더몸체에 로드가 내장된 구조로 형성되되, 상기 실린더몸체의 후단부에 힌지축 삽입홀을 갖는 힌지부가 결합된 단동 공압실린더로 구성된 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 회전체에 마련된 구동회전축과 상기 제동회전축 사이의 동력전달을 단속하는 클러칭장치가 구비된 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제동실린더로부터 배출되는 유체의 압력을 이용하여 전기를 발전하는 유체발전기가 구비된 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제동실린더로 공급 및 배출되는 유체의 흐름을 제어하도록 제어밸브가 구비된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체의 제동장치.
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