KR101990847B1 - 터빈 로터 회전용 유압구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동축, 원웨이 클러치, 클러치의 외륜과 일체로 회전하도록 결합되며 유압에 의해 회전하는 로터, 상기 로터의 외측에 배치되면서 작동실을 형성하는 링, 및 상기 링에 고정되고 작동유체가 작동실로 유입 및 배출될 수 있게 형성된 커버부를 포함하는 터빈 로터 회전용 유압구동장치, 그리고 이를 포함하는 터빈 로터의 회전장치에 관한 것으로, 유압구동장치는, 필요시 터닝기어모터로 구동력을 제공하여 터닝기어모터를 통해 터빈 로터를 원하는 속도로 회전시킬 수 있고, 구조적인 특징에 의해 기존의 터닝기어모터 및 보조모터의 사이에서 용이하게 그리고 상시 설치되어 사용될 수 있는 이점을 제공한다.

Description

터빈 로터 회전용 유압구동장치{HYDRAULIC DRIVING APPARATUS FOR ROTATING TURBINE ROTOR OF POWER PLANT}

본 발명은 발전소의 터빈 로터를 회전시키는 유압구동장치 및 이를 포함하는 터빈 로터의 회전장치에 관한 것이다.

발전설비 중 터빈은 정지 후 냉각 과정에서 터빈 로터의 상, 하부에서의 온도차, 그리고 자중으로 인해 로터축이 변형되는 등, 터빈 로터에 편심이 발생할 수 있다.

또한, 장시간 정지된 터빈은 로터축이 변형된 상태일 수 있어 이를 그대로 회전시키면 진동이 발생하고 심할 경우 발전설비에 치명적인 손상을 발생시킬 수 있다.

이를 방지하고자, 터닝기어모터(Turning Gear Motor)를 포함하는 터빈 로터의 회전장치를 이용하여 터빈의 기동 전 또는 정지 후 터빈 로터축을 서서히 회전시킴으로써 터빈 로터의 편심 발생을 최소화하고 있다. 그리고 터빈 기어 모터는 기동 초기의 기동 충격을 저감하기 위해 보조모터(Piggy Back Motor)가 직렬로 설치될 수 있고, 이 보조모터를 통해 터빈의 초기 구동력을 지원받기도 한다.

한편, 터닝기어모터는 작동 제어부에서의 오신호나 터닝기어모터의 고장으로 인해 정상 작동하지 못하는 경우가 있는데, 이 경우 터빈 로터의 균일한 냉각이 어려워져 추후 터빈 작동시 진동 상승의 원인이 되며 그로 인한 발전설비의 손상이 발생할 수 있다. 또한 터빈 정비시 터빈 로터를 더 천천히 회전시켜야 하는 경우가 있는데 터닝기어모터로는 원하는 회전속도를 얻지 못하는 문제가 있다.

이러한 문제를 해소하고자, 종래에는 터빈의 비상 정지시 또는 정비시 보조모터를 제거한 후 유압모터를 설치하여 운용하기도 하였다. 이 유압모터는 터닝기어모터 작동에 대한 간섭의 이유로 평소에는 터닝기어모터로부터 취외되어 있다가 필요시에 작업을 통해 설치된다.

그러나, 이와 같은 종래 터빈 로터의 회전장치는 유압모터를 설치하기 위해 크레인을 이용하여 터빈 덮개를 제거하고 보조모터를 결선 및 취외한 후 유압모터를 장착해야 하는 등 복잡한 작업 과정과 많은 시간이 소요되었고, 설치 시간 동안 터빈 로터가 변형되는 등 발전설비의 손상이 불가피한 문제가 있었다.

한국공개특허 특1999-0080489(1999.11.15)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 터빈 정비시나 정전 등의 비상시에 터닝기어모터로 독립된 구동력을 제공하여 터닝기어모터를 통해 터빈 로터를 회전시킬 수 있는 유압구동장치를 제공하고자 하는 것이며, 또한, 터닝기어모터의 작동시, 또는 보조모터가 더 포함되는 구조에서 보조모터의 작동시에, 이들 모터의 회전에 간섭을 주지 않는 구조로 이루어짐으로써 상시 설치되어 유지될 수 있는 유압구동장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치는, 구동축, 서로 결합되는 내륜 및 외륜을 포함하며 상기 내륜은 상기 구동축이 관통 결합되며 상기 외륜에 대해 일방향으로만 회전 가능한 클러치, 내주면이 상기 외륜의 외주면을 마주하도록 배치된 채 상기 외륜과 일체로 회전하도록 결합되며 외주면에 형성되는 적어도 하나의 수용홈과 상기 수용홈에서 지름 방향으로 인출 또는 인입되도록 배치되는 베인과 상기 수용홈 내에 구비되어 상기 베인에 대해 인출 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링을 포함하는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되며, 상기 로터의 외주면을 마주하는 내측면에 지름방향으로 함몰되는 적어도 하나의 홈면이 형성되어 상기 홈면과 상기 로터의 외주면 사이에 작동유체가 공급될 수 있고 또한 상기 베인이 상기 로터의 외주면으로부터 지름방향으로 돌출되는 공간이 형성되는 링, 및 상기 공간을 폐쇄하도록 상기 링에 고정되며, 작동유체가 유입 및 배출될 수 있는 유입구 및 배출구가 형성되고, 상기 유입구 및 상기 배출구로부터 상기 공간으로 연결되는 유로가 형성된 커버부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치에 있어서, 상기 수용홈은 상기 로터의 외주면에서 원주 방향을 따라 이격되는 다수가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치에 있어서, 상기 홈면은 상기 링의 내측면에서 원주 방향을 따라 이격되는 다수가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치에 있어서, 상기 커버부는, 상기 클러치, 상기 로터, 및 상기 링을 사이에 두면서 마주보도록 배치된 채 상기 링에 고정되는 제1 커버 및 제2 커버를 포함하며, 상기 제1 커버 및 제2 커버 중 어느 하나에 상기 유입구가, 그리고 다른 하나에 상기 배출구가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치에 있어서, 상기 제1 커버 및 제2 커버 중 적어도 하나에 상기 구동축을 회전가능하도록 지지하는 베어링이 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터의 회전장치는, 터빈 로터의 축과 연결되는 터닝기어모터, 및 상기 터닝기어모터와 연결되는 전술한 유압구동장치를 포함하며, 상기 구동축의 일단부는 상기 터닝기어모터의 축에 일체로 회전하도록 직접 결합되거나 또는 커플링을 통해 연결되고, 상기 커버부의 일측은 직접 또는 브라켓에 의해 상기 터닝기어모터에 고정된다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터의 회전장치에 있어서, 상기 터닝기어모터에 구동력을 제공하는 보조모터를 더 포함하며, 상기 구동축의 타단부는 상기 보조모터의 축에 일체로 회전하도록 직접 결합되거나 또는 커플링을 통해 연결되어 상기 보조모터에서 제공되는 구동력이 상기 구동축을 통해 상기 터닝기어모터로 전달되며, 상기 커버부의 타측은 직접 또는 브라켓에 의해 상기 보조모터에 고정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 정비 목적상 터닝기어모터 자체에 의한 회전시보다 더 감속 또는 증속된 속도로 터빈 로터를 회전시키고자 할 때, 본 발명에 따른 유압구동장치를 이용하여 터닝기어모터를 통해 터빈 로터를 회전시킴으로써 터빈 로터를 원하는 속도로 용이하게 회전시킬 수 있다.

또한, 정전 등으로 인해 터닝기어모터가 작동하지 않는 비상시에도 유압구동장치를 이용하여 터닝기어모터로 구동력을 제공함으로써 신속하고 용이하게 터빈 로터를 회전시킬 수 있다.

또한, 유압구동장치는 터닝기어모터에 설치된 상태에서, 또는 보조모터가 더 포함되는 구조에서는 보조모터와 터닝기어모터의 사이에 설치된 상태에서 이들 모터의 작동에 영향(간섭)을 주지 않으면서 연동하는 구조를 가짐으로써, 종래기술과 달리 상시 설치된 상태로 유지될 수 있고 그로 인해 정비시나 비상시에 종래 기술과 같이 보조모터를 제거하고 유압모터를 장착하는 등의 불편 및 불필요한 작업시간의 소요를 초래하지 않고, 유압구동장치를 이용하여 신속하게 터빈 로터를 회전시킬 수 있다.

또한, 유압구동장치는 구조적 특징에 의해 기존의 터닝기어모터에, 또는 기존의 터닝기어모터 및 보조모터의 사이에 용이하게 설치될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압구동장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 유압구동장치의 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 유압구동장치에서 브라켓을 제외한 구성의 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 링, 로터, 및 클러치 배치구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압구동장치의 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 로터의 회전장치를 나타낸 개략도이다.

본 발명의 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치 및 이를 포함하는 터빈 로터의 회전장치에 관하여, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압구동장치의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 유압구동장치의 단면도, 도 3은 도 1에 도시된 유압구동장치에서 브라켓을 제외한 구성의 단면도, 도 4는 도 3에 도시된 링, 로터, 및 클러치의 배치구조를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 로터 회전용 유압구동장치(1)는 구동축(100), 클러치(200), 로터(300), 링(400), 및 커버부(500)를 포함한다.

구동축(100)은 서로 결합되는 제1 축(110) 및 제2 축(120)을 포함할 수 있다. 제1 축(110)은 클러치(200)에 관통 결합되고, 제2 축(120)은 클러치(200)를 관통하여 돌출된 제1 축(110)의 단부에 결합되면서, 구동축(100)과 클러치(200)가 서로 조립된다. 제1 축(110) 및 제2 축(120)은 예컨대 이들에 형성되는 키홈(key way) 및 키(key) 결합 구조로써 서로 일체로 회전하도록 결합될 수 있다.

구동축(100)의 일단부, 즉 도시된 바에서 제1 축(110)의 하단부는 터닝기어모터의 축과 일체로 회전되도록 연결될 수 있으며, 예컨대 제1 축(110)의 하단부 내측에 형성된 결합홈(111)을 통해 직접 결합되거나 또는 제1 축(110)의 하단부에 형성되는 커플링을 통해 서로 연결될 수 있다.

구동축(100)의 타단부, 즉 제2 축(120)의 상단부는 터닝기어모터에 초기 구동력을 제공하는 보조모터의 축과 일체로 회전하도록 연결될 수 있다. 마찬가지로 예컨대 제2 축(120)의 상단부 내측에서 제1 축의 상단부면과 함께 형성되는 결합홈(121)을 통해 직접 결합되거나 또는 제2 축(120)의 상단부에 결합되는 커플링을 통해 연결될 수 있다.

제1 축(110)과 터닝기어모터의 축, 그리고 제2 축(120)과 보조모터의 축은 예컨대 키홈 및 키의 결합구조로써 서로 일체로 회전하도록 결합될 수 있다.

클러치(200)는 내륜(210)과 외륜(220)을 포함한다. 내륜(210)은 외륜(220)에 대해 일 방향으로만 회전 가능하도록 외륜에 직접 또는 다른 부품을 통해 결합된다. 이와 같은 구조의 클러치로는, 원웨이 클러치(one-way clutch), 원웨이 베어링(one-way bearing), 캠 클러치(cam clutch), 스프래그 클러치(sprag clutch) 등의 용어로 지칭되는 종래 사용되고 있는 다양한 클러치가 사용될 수 있다. 이러한 클러치는 주지된 구성인바, 여기서는 클러치(200)의 구체적인 구조에 대한 설명을 생략한다.

제1 축(110)은 클러치(200)의 내륜(210)을 관통하여 결합된다. 이때 제1 축(110)과 내륜(210)은 키홈(211) 및 키 구조로써 서로 일체로 회전하도록 결합될 수 있다. 제1 축(110)에는 지름방향으로 연장되는 연장부(112)가 형성될 수 있다. 제1 축(110)은 연장부(112)의 상면 중 일부가 클러치(200)의 내륜(210)의 하면에, 그리고 연장부(112)의 하면이 후술할 제1 베어링(515)의 내륜에 지지되면서 회전 가능하도록 배치된다. 제2 축(120)에서도 연장부(122)가 제1 축(110)의 연장부(112)와 대칭적으로 형성될 수 있다.

로터(300)는 클러치(200)의 외륜(220)과 결합된다. 로터(300)는 그 내주면이 외륜(220)의 외주면을 마주하도록 배치된 채 외륜(220)에 결합되며, 예컨대 키홈 및 키(222) 구조로써 서로 일체로 회전하도록 결합된다.

로터(300)의 외주면에는 적어도 하나의 수용홈(310)이 형성된다. 수용홈(310)은 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 그 길이방향이 지름방향으로 향하도록 형성될 수 있다.

수용홈(310) 내에는 베인(vane; 320)이 배치된다. 베인(320)은 수용홈(310)에서 로터(300)의 지름방향을 따라 인출 또는 인입 가능하도록 배치된다.

베인(320)과 수용홈(310) 사이에는 스프링(330)이 개재된다. 스프링(330)은 예컨대 코일스프링일 수 있다. 스프링(330)은 일단부가 수용홈(310)의 바닥에 지지되고, 타단부가 베인(320)의 일단부에 결합되어 베인(320)에 대하여 인출 방향으로 탄성력을 제공한다. 베인(320)은 스프링(330)에 의해 로터(300)의 외주면에서 지름방향으로 돌출되도록 인출될 수 있고, 인출된 상태에서 타단부가 후술할 링(400)의 내측면에 접촉되어 지지된다.

수용홈(310)은 로터(300)의 외주면에서 다수가 형성될 수 있고, 다수의 수용홈(310) 각각에 베인(320)이 배치될 수 있다. 다수의 수용홈(310)은 로터(300) 외주면에서 원주방향을 따라 이격 형성될 수 있으며, 도 4에서처럼 등간격으로 이격 형성될 수도 있다.

링(400)은 후술할 커버부(500)를 통해 터닝기어모터에 회전 구속되도록 고정된다. 링(400)은 내측면이 로터(300)의 외주면을 마주하도록 로터(300)의 외측에 배치된다. 링(400)의 내측면은 일정한 곡률을 갖는 내주면(410)과 이 내주면(410)에서 이어지되 링(400)의 지름방향으로 함몰되는 적어도 하나의 홈면(420)을 포함한다. 홈면(420)은 링(400)의 내주면(410)으로 이어지는 완만한 면을 가질 수 있다. 홈면(420)이 형성됨으로써, 로터(300)의 외주면과 홈면(420) 사이에는 공간(421)이 형성되며 이 공간(421)으로 작동유체가 공급될 수 있다. 또한 이 공간(421)의 폭만큼 베인(320)이 로터(300)의 외주면에서 지름방향으로 돌출될 수 있으며, 이와 같이 인출된 상태에서 베인(320)의 타단부는 홈면(420)에 접촉되어 지지된다. 이때 베인(320)의 타단부면은 링(400)의 내측면과의 마찰면적을 줄이기 위해 도시된 바와 같이 요철면으로 형성될 수도 있다. 이 홈면(420)에 의해 형성되는 전술한 공간(421)을 이하에서는 '작동실'로 칭한다.

홈면(420)은 링(400)의 내측면에서 원주방향을 따라 다수가 형성될 수 있으며, 이때 도시된 바와 같이 180도 간격, 또는 그 외 다른 각도의 간격으로 등간격 이격되어 형성될 수도 있다. 홈면(420)이 이와 같이 다수로 형성됨으로써 작동실(421) 또한 다수로 형성된다.

커버부(500)는 제1 커버(510) 및 제2 커버(520)를 포함할 수 있다. 제1 커버(510)와 제2 커버(520)는 클러치(200), 로터(300), 및 링(400)의 배치구조를 사이에 두고 마주보도록 배치된다. 제1 커버(510)는 클러치(200), 로터(300), 및 링(400)의 배치구조의 하측에서 적어도 작동실(421) 영역을 하측 방향에 대해 폐쇄하도록 배치되어 볼트 등의 고정부재로써 링(400)에 고정된다. 제2 커버(520)도 클러치(200), 로터(300), 및 링(400)의 배치구조의 상측에서 마찬가지로 적어도 작동실(421) 영역을 상측 방향에 대해 폐쇄하도록 배치되어 볼트 등의 고정부재로써 링(400)에 고정된다.

제1 커버(510) 및 제2 커버(520)는 각각 중앙홀(511,521)이 형성되며 구동축(100)은 이 중앙홀(511,521)을 통해 축방향으로 연장된다. 그리고 제1 커버(510) 및 제2 커버(520) 중 적어도 하나에 베어링이 구비될 수 있으며, 구동축(100)은 이 베어링에 의해 커버부(500)에 대하여 회전 가능하도록 지지된다. 도시된 예에서는 제1 커버(510)의 중앙홀(511) 내주면과 제1 축(110)의 외주면 사이에 제1 베어링(515)이, 그리고 제2 커버(520)의 중앙홀(521) 내주면과 제2 축(120)의 외주면 사이에 제2 베어링(525)이 각각 배치된 예를 제시한다.

제1 커버(510)와 제2 커버(520) 중 어느 하나에는 유압펌프로부터 작동유체가 유입될 수 있는 유입구가 형성되고, 다른 하나에는 유압펌프로 작동유체를 배출하는 배출구가 형성된다. 도시된 예에서는 제2 커버(520)에 유입구(522)가, 그리고 제1 커버(510)에 배출구(512)가 형성된 예를 제시한다. 그리고 제2 커버(520)에는 유입구(522)로부터 작동실(421)로 연결되는 유로(523)가 형성되며 제1 커버(510)에도 작동실(421)로부터 상기 배출구(512)로 연결되는 유로(513)가 형성된다. 유입구(522)로 유입된 작동유체는 유로(523)를 통해 작동실(421)로 공급되어 베인(320)에 대해 유압을 작용한 후 다시 유로(513)를 통해 배출구(512)로 배출된다.

커버부(500)와, 구동축(100), 클러치(200), 로터(300), 및 링(400) 사이에 밀폐성을 향상시키는 부재가 결합될 수 있다. 구체적으로 제1 커버(510) 중앙홀(511)의 최하측 내주면과 제1 축(110)의 외주면 사이에 실링부(514)가 결합될 수 있고, 제2 커버(520) 중앙홀(521)의 최상측 내주면과 제2 축(120)의 외주면 사이에도 실링부(524)가 결합될 수 있다. 제1 커버(510)의 상면 및 링(400)의 하면 사이, 제1 커버(510)의 상면 및 로터(300)의 하면 사이, 제2 커버(520)의 하면 및 링(400)의 상면 사이, 그리고 제2 커버(520)의 하면 및 로터(300)의 상면 사이에도, 오링(517,527)이 개재될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유압구동장치(1')를 나타낸 사시도이다. 도시된 실시예는 전술한 일 실시예와 비교하여 구동축의 일단부 및 타단부에 결합되는 커플링(610,620)을 더 포함하는 예를 제시한다. 본 실시예에서는 구동축이 커플링(610,620)에 의해 터닝기어모터 축 및 보조모터 축과 일체로 회전하도록 연결될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 로터의 회전장치를 나타낸 개략도이다. 본 실시예에 따른 터빈 로터의 회전장치(2)는 터닝기어모터(10)와 전술한 유압구동장치(1)를 포함한다.

터닝기어모터(10)는 터빈 로터(30)의 축과 연결되며, 유압구동장치(1)에 포함되는 구동축(100)의 일단부, 즉 제1 축(110)의 하단부는 터닝기어모터(10)의 축에 일체로 회전하도록 연결된다. 커버부(500)의 일측, 즉 제1 커버(510)는 터닝기어모터(10)에 직접 고정되거나, 또는 도시된 바와 같이 브라켓(516)에 의해 고정된다.

본 실시예에 따른 회전장치(2)는 터닝기어모터(10)의 기동 충격을 저감하기 위해 터닝기어모터(10)에 구동력을 제공하는 보조모터(20)를 더 포함할 수 있다. 구동축(100)의 타단부, 즉 제2 축(120)의 상단부는 보조모터(20)의 축에 일체로 회전하도록 연결된다. 제2 커버(520)는 보조모터(20)에 직접 고정되거나 또는 도시된 바와 같이 브라켓(526)에 의해 고정될 수 있다.

이하에서는, 상술한 유압구동장치(1)를 포함하는 터빈 로터의 회전장치(2)의 작동 과정을 설명한다.

먼저, 터닝기어모터(10) 작동 모드로서, 본 실시예에 따른 회전장치(2)는 터닝기어모터(10)가 터빈의 기동 전, 후 터빈 로터(30)가 변형되지 않게 터빈 로터(30)를 회전시키도록 작동한다. 터닝기어모터(10)가 터빈 로터(30) 축을 회전시키기 위해 작동하면 유압구동장치(1)의 구동축(100)은 터닝기어모터(10)의 축과 일체로 회전하게 되는데, 이때 클러치(200)의 내륜(210)은 외륜(220)에 대해 일방향 회전이 허용되므로, 구동축(100)은 클러치(200)의 외륜 및 로터(300)에 간섭받지 않으면서 클러치(200)의 내륜과 일체로 회전하게 된다. 그에 따라, 유압구동장치(1)는 그 구동축(100)이 터닝기어모터(10) 축과 일체로 회전하더라도 터닝기어모터(10)의 회전에 영향(간섭)을 주지 않으면서 연동한다.

본 실시예에 따른 회전장치(2)가 터닝기어모터(10)의 기동 충격을 저감하기 위한 보조모터(20)를 더 포함하는 경우에는 보조모터(20)가 먼저 작동하여 보조모터(20)에 의해 터닝기어모터(10)로 초기 구동력이 제공되고, 그 후 터닝기어모터(10)가 작동하여 터빈 로터(30)를 회전시킨다. 보조모터(20)의 축이 회전하면 일체로 구동축(100)이 회전하며, 구동축(100)의 회전에 따라 터닝기어모터(10)의 축이 함께 회전한다. 보조모터(20)에서 제공되는 구동력은 이와 같이 구동축(100)을 통해 터닝기어모터(10) 축으로 전달된다. 이때에도 구동축(100)은 클러치(200)의 외륜 및 로터(300)에 간섭받지 않으면서 클러치(200)의 내륜과 일체로 회전하므로, 유압구동장치(1)는 그 구동축(100)이 보조모터(20)의 축과 일체로 회전하더라도 보조모터(20) 및 터닝기어모터(10)의 회전에 영향(간섭)을 주지 않으면서 연동한다.

다음, 유압구동장치(1) 작동 모드로서, 정비 목적으로 터빈 로터(30)를 터닝기어모터(10)에 의한 회전 속도보다 더 감속 또는 더 증속하여 회전시켜야 하거나 또는 정전 등의 이유로 터닝기어모터(10)가 작동하지 않는 비상시에 터빈 로터(30)를 회전시켜야 하는 경우, 유압구동장치(1)가 터닝기어모터(10)로 직접 구동력을 제공하도록 작동하여 터닝기어모터(10)를 통해 터빈 로터(30)를 원하는 속도로 회전시킨다.

더 구체적으로, 먼저 유압구동장치(1)는 유압펌프(40)와 연결되어 유압을 제공받는다. 유압펌프(40)로부터 제2 커버(520)의 유입구(522)를 통해 제공되는 작동유체는 유로(523)를 통해 작동실(421)로 공급된다. 공급된 작동유체의 압력에 의해 베인(320)의 돌출 부분의 일측면에 원주 방향으로 힘이 작용하며, 그 힘에 의해 로터(300)가 일방향으로 회전하게 된다. 회전하는 과정에서 베인(320)은 홈면(420) 및 내주면(410)에 의해 가압되면서 수용홈(310) 내로 인입되며 인접하는 다음 작동실(421)로 진입하면서 다시 인출되고, 인출된 상태에서 작동유체에 의해 다시 유압을 받게 된다.

로터(300)가 회전하면 로터(300)와 일체로 결합된 클러치(200)의 외륜(220)이 일방향으로 회전하는데, 클러치(200)의 내륜(210)은 외륜(220)에 대해 타방향 회전이 허용되지 않기 때문에 클러치(200)의 외륜(220)이 일방향으로 회전함에 따라 내륜(210) 또한 외륜(220)과 일체로 일방향으로 회전하게 된다. 그리고 내륜(210)의 회전에 따라 구동축(100)이 일체로 회전하며, 그에 따라 터닝기어모터(10)의 축도 구동축(100)과 일체로 회전함으로써 터빈 로터(30)를 회전시키게 된다.

이때 터빈 로터(30)의 회전속도는 유압구동장치(1)에 제공되는 유량을 조절함으로써 제어할수 있다. 또한 유압구동장치(1)가 증속기나 감속기 같은 변속장치를 더 포함함으로써 변속장치에 의해 터닝기어모터(10)로 전달되는 회전속도가 더 증속 또는 더 감속되도록 하여 터빈 로터(30)의 회전속도를 제어할 수도 있다.

종래에 터닝기어모터(10)만으로 터빈 로터(30)를 회전시키는 구조에서는 터닝기어모터(10)의 속도 제어범위의 한계로 인해 터빈 로터(30)를 원하는 속도로, 특히 더 천천히 회전시키도록 제어하는 것이 곤란하였다. 그러나, 본 실시예에 따른 회전장치에 의하면, 위와 같이 구성되는 유압구동장치(1)를 포함함으로써 종래 구조와 비교하여 터빈 로터(30)를 원하는 회전속도로 제어하는 것이 훨씬 용이하다.

한편, 유압구동장치(1)로 유압을 제공하는 유압펌프(40)는 전기식 펌프이거나 또는 발전소 내 기설치된 에어탱크로부터 공압을 제공받아 작동하는 펌프일 수 있다. 또는 전술한 유압구동장치(1)와 동일한 원리로 작동하는 공압구동장치(미도시)를 전기식 펌프와 직렬로 연결하여 평소에는 전기식 펌프를 작동하여 유압을 제공하고, 필요시에는 공압을 제공받아 작동하는 공압구동장치에 의해 펌프를 작동시킴으로써 유압구동장치(1)로 유압을 제공할 수도 있다. 유압펌프(40)가 이와 같은 구조로 구비됨으로써, 전기의 공급이 완전히 차단된 비상시에도 유압구동장치(1)로의 유압의 공급이 가능하고, 그에 따라 지체없이 유압구동장치(1)를 작동시켜 터빈 로터(30)를 회전시킬 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 이 실시예는 바람직한 예를 나타내는 것일 뿐, 본 발명이 이 실시예로만 한정되는 것은 아니다. 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이 실시예로부터 다양한 변형이나 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

1,1': 유압구동장치 2: 터빈 로터의 회전장치
10: 터닝기어모터 20: 보조모터
30: 터빈로터 40: 유압펌프
100: 구동축 110: 제1 축
120: 제2 축 200: 클러치
300: 로터 310: 수용홈
320: 베인 330: 스프링
400: 링 420: 홈면
500: 커버부 510: 제1 커버
512: 배출구 513: 유로
515: 제1 베어링 520: 제2 커버
522: 유입구 523: 유로
525: 제2 베어링 610,620: 커플링

Claims (7)

1. 구동축(100);
   서로 결합되는 내륜(210) 및 외륜(220)을 포함하며, 상기 내륜(210)은 상기 구동축(100)이 관통 결합되며 상기 외륜(220)에 대해 일방향으로만 회전 가능한 클러치(200);
   내주면이 상기 외륜(220)의 외주면을 마주하도록 배치된 채 상기 외륜(220)과 일체로 회전하도록 결합되며, 외주면에 형성되는 적어도 하나의 수용홈(310)과, 상기 수용홈(310)에서 지름 방향으로 인출 또는 인입되도록 배치되는 베인(320)과, 상기 수용홈(310) 내에 구비되어 상기 베인(320)에 대해 인출 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링(330)을 포함하는 로터(300);
   상기 로터(300)의 외측에 배치되며, 상기 로터(300)의 외주면을 마주하는 내측면에 지름방향으로 함몰되는 적어도 하나의 홈면(420)이 형성되어 상기 홈면(420)과 상기 로터(300)의 외주면 사이에 작동유체가 공급될 수 있고 또한 상기 베인(320)이 상기 로터(300)의 외주면으로부터 지름방향으로 돌출될 수 있는 공간(421)이 형성되는 링(400); 및
   상기 공간(421)을 폐쇄하도록 상기 링(400)에 고정되며, 작동유체가 유입 및 배출될 수 있는 유입구(522) 및 배출구(512)가 형성되고, 상기 유입구(522) 및 상기 배출구(512)로부터 상기 공간(421)으로 연결되는 유로가 형성된 커버부(500);를 포함하며,
   상기 커버부(500)는, 상기 클러치(200), 상기 로터(300), 및 상기 링(400)을 사이에 두면서 마주보도록 배치된 채 상기 링(400)에 고정되는 제1 커버(510) 및 제2 커버(520)를 포함하고,
   상기 제1 커버(510) 및 제2 커버(520) 중 어느 하나에 상기 유입구(522)가, 그리고 다른 하나에 상기 배출구(512)가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 로터 회전용 유압구동장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용홈(310)은 상기 로터(300)의 외주면에서 원주 방향을 따라 이격되는 다수가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 로터 회전용 유압구동장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 홈면(420)은 상기 링(400)의 내측면에서 원주 방향을 따라 이격되는 다수가 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈 로터 회전용 유압구동장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커버(510) 및 제2 커버(520) 중 적어도 하나에 상기 구동축(100)을 회전가능하도록 지지하는 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 터빈 로터 회전용 유압구동장치.
5. 터빈 로터(30)의 축과 연결되는 터닝기어모터(10); 및
   상기 터닝기어모터(10)와 연결되는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 유압구동장치(1);를 포함하며,
   상기 구동축(100)의 일단부는 상기 터닝기어모터(10)의 축에 일체로 회전하도록 직접 결합되거나 또는 커플링(610)을 통해 연결되고,
   상기 커버부(500)의 일측은 직접 또는 브라켓(516)에 의해 상기 터닝기어모터(10)에 고정되는 것을 특징으로 하는 터빈 로터의 회전장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 터닝기어모터(10)에 구동력을 제공하는 보조모터(20)를 더 포함하며,
   상기 구동축(100)의 타단부는 상기 보조모터(20)의 축에 일체로 회전하도록 직접 결합되거나 또는 커플링(620)을 통해 연결되어 상기 보조모터(20)에서 제공되는 구동력이 상기 구동축(100)을 통해 상기 터닝기어모터(10)로 전달되며,
   상기 커버부(500)의 타측은 직접 또는 브라켓(526)에 의해 상기 보조모터(20)에 고정되는 것을 특징으로 하는 터빈 로터의 회전장치.
7. 삭제

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