KR102135953B1 - 터빈로터 터닝장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈로터 터닝장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유압램을 이용한 터빈로터 터닝 작업을 통해 터빈로터 터닝 작업을 위한 장비를 간소화할 수 있으며, 유압램은 베입스 플레이트를 통해 설치됨으로써 유압램 작동시 발생하는 반력에 대한 저항 지지력을 높여 유압램 작동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 터빈로터 터닝장치에 관한 것이다.
이를 위해, 로터 커플링 볼트홀에 터닝바가 삽입된 터빈로터가 제공되고, 상기 터빈로터 일측의 구조물에 결합된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 힌지 결합되며, 삽입홈이 형성된 홀더; 실린더는 상기 홀더의 삽입홈에 삽입되며, 피스톤로드는 터닝바에 연결된 유압램:을 포함하여, 상기 유압램의 피스톤로드 인출을 통해 터닝바를 밀어 터빈로터 회전이 이루어질 수 있도록 하며, 상기 구조물은 모서리를 갖는 직선의 받침대로 터빈로터와 나란하게 제공되고, 상기 베이스 플레이트는 받침대의 상면 및 모서리를 따라 터빈로터에 대향된 받침대 측면으로 절곡된 형태로 이루어지며, 상기 유압램의 피스톤로드에는 상기 피스톤로드에 탈착되는 푸싱부재가 결합되며, 상기 푸싱부재는, 피스톤로드가 삽입되는 결합부와, 상기 터닝바의 곡률에 대응되는 내주면을 갖는 호(arc) 형태의 파지부로 구성되며, 상기 유압램의 실린더 외주면에는 외측을 향해 설치된 밸브가 마련되고, 상기 삽입홈은 일측의 실린더를 향해 개구되어, 상기 유압램의 실린더가 개구된 부위를 통해 탈착될 수 있도록 제공되되, 상기 홀더의 일측에는 삽입홈에 삽입된 실린더의 밸브 간섭을 방지하기 위해 홀더의 길이 방향으로 절개된 개구부가 형성되며, 상기 푸싱부재는 유압램의 피스톤 로드를 향해 개구된 탈착홈을 형성하여, 유압램의 피스톤 로드가 상기 탈착홈에 탈착될 수 있도록 제공된 것을 특징으로 하는 터빈로터 터닝장치를 제공한다.

Description

터빈로터 터닝장치{A turbine rotor turning apparatus}

본 발명은 터빈로터 터닝장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 계획 예방정비 작업시 터빈로터 터닝 작업의 편의성 및 효율성을 높일 수 있는 터빈로터 터닝장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스터빈이나 증기터빈과 같은 터보 머신은 유체의 열에너지를 기계적 에너지인 회전력으로 변환하는 동력발생장치로, 유체에 의해 축 회전하는 회전체 및 그 회전체를 지지하고 감싸는 고정체를 포함하고 있다.

일 예로 증기터빈은 고압(HP) 터빈, 중압(IP) 터빈, 저압(LP) 터빈을 직렬 또는 병렬로 구비하고, 직렬구조의 경우 고압, 중압, 저압 터빈이 하나의 로터를 공유한다.

증기터빈에서는 고압 증기가 고압(HP) 터빈, 중압(IP)터빈, 저압(LP) 터빈의 회전익을 구동시켜 로터를 회전시키게 된다.

가스터빈은 연소가스를 생성하기 위한 연소기와, 연소기로부터 토출되는 연소가스에 의해 구동하는 터빈 및 연소기로 고압의 공기를 공급하는 압축기를 포함한다.

상기 가스터빈은 압축기를 회전시켜 외부 공기를 흡입ㆍ압축하여 연소기로 공급하고, 상기 연소기에서 압축 공기에 연료를 공급하여 연소시킴으로써 고온ㆍ고압의 연소 가스를 생성한 후 터빈으로 공급한다.

연소기는 고온ㆍ고압의 연소가스를 토출시켜 터빈의 회전익을 구동시켜 터빈의 로터를 회전시키게 된다.

상기한 터빈의 로터는 정기적인 정비 검사를 통해, 이상 유무를 확인하도록 되어 있는바, 발전소 운영 중 터빈의 고장은 발전량과 발전 신뢰성에 직결되는 문제이기 때문에 현장에서는 예방 정비공사를 계획하여 정기적으로 수행하고 있다.

상기 계획 예방정비공사시 터빈로터는 축 정렬상태 등을 점검하기 위한 회전작업이 진행되는데, 상기 터빈로터를 회전시키기 위한 터닝장치가 제공된다.

이하, 도 1을 참조하여 종래의 터빈로터 터닝 점검을 위한 터닝장치에 대하여 간략히 살펴보도록 한다.

로터 커플러(10) 볼트홀(11)에 터닝바(12)를 삽입하고, 작업장 천장에 마련된 인양 중장비(20)의 와이어 슬링(21)을 사용하여 로터(30)를 회전시킨다.

상기 인양 중장비(20)로써, 크레인이나 호이스트가 제공될 수 있으며 크레인이나 호이스트에 연결된 와이어 슬링(21)을 상기 터닝바(12)에 연결한 후 인양 중장비(20)가 상기 와이어 슬링(21)을 리프팅함으로써 로터(30)가 회전되는 것이다.

이때, 터빈 로터(30)가 한번에 360도 회전되는 것은 아니며, 대략 90도씩 4번에 걸쳐 회전시키면서 터빈 로터(30) 터닝 점검을 실시한다.

이와 같은 터빈 로터 터닝 작업에 있어서, 인양 중장비(20)를 이용한 종래의 터빈로터 터닝 작업방법은 다음과 같은 문제가 있다.

첫째, 크레인 또는 호이스트 등의 인양 중장비(20)에 설치된 와이어 슬링(21)에 과하중(over load)이 발생하여 와이어 슬링(21) 절단 등의 장비 손상 발생 및 와이어 슬링(21) 절단으로 인한 안전사고의 위험이 발생할 수 있는 문제가 있다.

둘째, 인양 중장비(20)와 터닝바(12) 간 위치를 정확하게 맞추어야 하는 번거로운 문제가 있다.

즉, 와이어 슬링(21)을 터닝바(12)에 연결하기 위해 인양 중장비(20) 제어를 세밀하게 해야하는 번거로움이 있는 것이다.

특히, 터빈로터(30)를 회전시키기 위하여 인양 중장비(20)로 하여금 와이어 슬링(21)을 상방으로 당겨야 하는데, 와이어 슬링(21)을 상방으로 당기기 위한 힘 제어가 세밀하게 이루어지기 어려운 문제가 있다.

셋째, 터닝 작업을 위해 기존 장비인 인양 중장비(20)를 사용함에 따라, 다른 인양 작업이 지연될 수 있는 문제가 있다.

즉, 작업 현장에서의 중장비 운용의 효율성이 떨어지는 문제가 있는 것이다.

대한민국 등록번호 제10-1827171호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유압을 이용한 터빈로터 터닝 작업을 통해 터빈로터 계획 예방점검 작업에 대한 편의성을 높이고, 유압장치의 반력을 넓게 분산시켜 유압작용이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 터빈로터 터닝장치를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 로터 커플링 볼트홀에 터닝바가 삽입된 터빈로터가 제공되고, 상기 터빈로터 일측의 구조물에 결합된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 힌지 결합되며, 삽입홈이 형성된 홀더; 실린더는 상기 홀더의 삽입홈에 삽입되며, 피스톤로드는 터닝바에 연결된 유압램:을 포함하여, 상기 유압램의 피스톤로드 인출을 통해 터닝바를 밀어 터빈로터 회전이 이루어질 수 있도록 하며, 상기 구조물은 모서리를 갖는 직선의 받침대로 터빈로터와 나란하게 제공되고, 상기 베이스 플레이트는 받침대의 상면 및 모서리를 따라 터빈로터에 대향된 받침대 측면으로 절곡된 형태로 이루어지며, 상기 유압램의 피스톤로드에는 상기 피스톤로드에 탈착되는 푸싱부재가 결합되며, 상기 푸싱부재는, 피스톤로드가 삽입되는 결합부와, 상기 터닝바의 곡률에 대응되는 내주면을 갖는 호(arc) 형태의 파지부로 구성되며, 상기 유압램의 실린더 외주면에는 외측을 향해 설치된 밸브가 마련되고, 상기 삽입홈은 일측의 실린더를 향해 개구되어, 상기 유압램의 실린더가 개구된 부위를 통해 탈착될 수 있도록 제공되되, 상기 홀더의 일측에는 삽입홈에 삽입된 실린더의 밸브 간섭을 방지하기 위해 홀더의 길이 방향으로 절개된 개구부가 형성되며, 상기 푸싱부재는 유압램의 피스톤 로드를 향해 개구된 탈착홈을 형성하여, 유압램의 피스톤 로드가 상기 탈착홈에 탈착될 수 있도록 제공된 것을 특징으로 하는 터빈로터 터닝장치를 제공한다.

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본 발명에 따른 터빈로터 터닝장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 터빈로터 터닝을 위한 동력원으로 유압램이 제공됨으로써, 터빈로터 터닝 작업을 위한 장비를 간소화할 수 있다.

이에 따라, 중장비가 소요되지 않으므로, 중장비 운용 대비 터닝 작업 편의성을 높일 수 있으며, 중장비 운용에 대한 효율성을 높일 수 있다.

둘째, 유압램을 이용해 터닝 작업이 이루어짐으로써, 터빈로터 터닝 제어를 세밀하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 유압램 설치를 위한 고정수단으로 터빈로터 일측 구조물에 접촉면적을 넓게 할 수 있는 베이스 플레이트가 제공됨으로써, 유압램 작용에 따른 반력을 넓게 분산시킬 수 있다.

또한, 베이스 플레이트의 일측이 절곡되어 베이스 플레이트가 설치된 받침대 측면에 밀착됨으로써, 유압램 작용시 발생하는 반력에 대한 저항력을 극대화할 수 있다.

이에 따라, 유압램 작용이 안정적으로 이루어질 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 인양 중장비를 이용한 터빈로터 터닝작업을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈로터 터닝장치를 나타낸 분해 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈로터 터닝장치를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈로터 터닝장치가 터빈로터 커플링에 설치된 상태를 나타낸 요부 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈로터 터닝장치에 대하여 설명하도록 한다.

터빈로터 터닝장치는 터빈로터 예방점검을 위한 터빈로터 터닝 작업에 있어서, 터빈로터 회전 동력원으로써 유압장치를 사용하여 작업 편의성을 높였다.

이를 위한 터빈로터 터닝장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(100)와, 홀더(200)와, 유압램(300)과, 푸싱부재(400)를 포함하여 구성된다.

베이스 플레이트(100)는 유압램(300)을 지지하는 역할을 하며, 도 4에 도시된 바와 같이 터빈 로터(30)의 일측 구조물(P)에 설치된다.

상기 일측 구조물(P)은 받침대(pedestal)를 말하며, 터빈로터(30)와 나란하게 설치된다.

또한, 베이스 플레이트(100)는 유압램(300) 작동시 유압램(300)의 반력을 지지한다.

상기 베이스 플레이트(100)는 받침대(P)의 상면에 설치되되, 받침대(P)의 측면 모서리를 따라 절곡된 절곡부(110)를 포함한다.

상기 절곡부(110)는 터빈로터(30)에 대항된 받침대(P)의 측면에 걸려 지지된다.

이와 같은 구성의 베이스 플레이트(100)는 유압램(300)이 터빈로터(30)를 터닝시키는 과정에서 반력이 발생하더라도, 베이스 플레이트(100)의 절곡부(110)가 받침대(P) 측면에 걸려 지지됨으로써, 그 반력에 대한 저항력을 높일 수 있어 유압램(300) 작동이 안정적으로 이루어질 수 있다.

또한, 베이스 플레이트(100)의 형태 특성상, 받침대(P) 상면과의 접촉면적을 늘릴 수 있으므로, 유압램(300)의 반력을 분산시킬 수 있어, 유압램(300) 작동이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있다.

상기 베이스 플레이트(100)에는 복수의 체결공(120)이 형성되고, 받침대(P)에도 체결공(120)에 대응되는 결합공이 형성된다.

이에 따라, 베이스 플레이트(100)는 볼트 및 너트 등을 통해 받침대(P)에 고정될 수 있다.

다음으로, 홀더(200)는 유압램(300)을 베이스 플레이트(100)에 지지시키는 역할을 하며, 베이스 플레이트(100)에 힌지 결합된다.

홀더(200)는 유압램(300)의 실린더 부위를 수용하며, 회전 방향이 터빈로터(30)를 향하도록 설치된다.

즉, 홀더(200)의 힌지축은 터빈로터(30)와 나란한 것이다.

이때, 홀더(200)에는 유압램(300)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 삽입홈(210)이 형성된다. 삽입홈(210)은 도 2에 도시된 바와 같이 후술하는 유압램(300)의 실린더(310)를 향해 개구되어, 상기 실린더(310)가 상기 삽입홈(210)에 탈착될 수 있도록 형성된다.

또한, 홀더(200)의 일측에는 유압램(300)으로 유압 공급 및 토출을 위한 밸브가 간섭없이 설치될 수 있도록 개구부(220)가 형성된다. 개구부(220)는 도 2에 도시된 바와 같이 홀더(200)의 길이 방향으로 절개된 형태로 이루어진다.

다음으로, 유압램(300)은 터빈로터(30) 터닝 동력을 발생시키며, 실린더(310)와 피스톤 로드(320)로 구성된다.

이러한 유압램(300)은 공지된 기술이 적용되어도 무방하다.

즉, 터빈로터(30) 터닝을 위한 동력원으로써, 유압장치가 적용되되 시중으로부터 공급이 용이한 유압램(300)을 사용함으로써 터빈로터 터닝작업에 대한 편의성 및 효율성을 높일 수 있는 것이다.

이때, 유압램(300)의 실린더(310)가 홀더(200)의 삽입홈(210)에 삽입 설치되며, 실린더(310)의 외주면에는 도 2에 도시된 바와 같이 외측을 향해 설치된 밸브가 마련된다. 밸브는 실린더(310)로의 유압 공급 및 토출이 이루어지는 구성이다.

다음으로, 푸싱부재(400)는 유압램(300)의 동력을 통해 터빈로터(30)를 밀어 회전시키는 역할을 한다.

상기 푸싱부재(400)는 유압램(300)의 피스톤 로드(320)에 탈착될 수 있도록 구성된다.

상기 터비로터(30)의 커플러(10)에는 터닝바(12)가 삽입설치되며, 이러한 구성은 종래 구성과 동일하다.

즉, 상기 푸싱부재(400)는 터빈로터(30)의 커플러(10)에 삽입되어 있는 터닝바(12)를 밀어내는 구성인 것이다.

이때, 푸싱부재(400)는 결합부(410)와 파지부(420)로 구성된다.

결합부(410)는 유압램(300)의 피스톤로드(320)에 탈착되는 구성으로써, 피스톤로드(320)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 탈착홈(411)을 형성한다. 탈착홈(411)은 도 2에 도시된 바와 같이 유압램(300)의 피스톤로드(320)를 향해 개구되어, 피스톤로드(320)가 상기 탈착홈(411)에 탈착될 수 있도록 형성된다.

파지부(420)는 터닝바(12)에 밀착되는 구성으로써, 터닝바(12)의 외주면 곡률에 대응되는 내주면을 갖도록 호(arc)형태로 구성된다.

즉, 터닝바(12)가 원통형으로 형성됨을 고려할 때, 터닝바(12)의 둘레면을 감쌀 수 있도록 파지부(420)의 내주면은 호 형태를 갖는 것이다.

이와 같이 파지부(420)가 호 형태로 구성됨에 따라, 터닝바(12)를 효과적으로 파지할 수 있으며, 터닝바(12)에 유압램(300)의 동력이 고르게 작용함에 따라 터닝바(12)를 유연하게 밀어낼 수 있다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 터빈로터 터닝장치 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

홀더(200)가 힌지 결합된 베이스 플레이트(100)를 받침대(pedestal)(P)에 결합시킨다.

이를 위해, 베이스 플레이트(100)의 체결공(120)을 받침대(P)의 결합공에 대응시키고, 볼트 및 너트를 이용하여 체결시킨다.

이때, 베이스 플레이트(100)의 절곡부(110)는 받침대(P)의 측면에 밀착된다.

다음으로, 유압램(300)의 실린더(310)를 홀더(200)의 삽입홈(210)에 삽입하고, 피스톤로드(320)에는 푸싱부재(400)를 결합시킨다.

다음으로, 푸싱부재(400)의 파지부(420)를 터닝바(12)에 결합시킨다.

이때, 홀더(200)는 회전되면서 유압램(300)을 터빈로터(30)의 커플러(10)에 대하여 접선방향으로 유도한다.

다음으로, 유압램(300)을 작동시키면, 실린더(310)로부터 피스톤로드(320)가 인출되고, 피스톤로드(320) 인출을 통해 푸싱부재(400)는 커플러(10)에 삽입된 터닝바(12)를 밀어낸다.

이때, 커플러(10)와 일체로 구성된 터빈로터(30)는 해당 운동량만큼 회전된다.

이때, 터빈로터(30)의 회전 범위는 대략 300mm정도이다.

한편, 유압램(300)이 터닝바(12)를 밀어내는 과정에서 반력이 발생하며, 베이스 플레이트(100)의 절곡부(110)는 받침대(P)에 지지되어 상기 반력에 저항함으로써 유압램(300) 작용이 안정적으로 이루어질 수 있다.

이후, 터빈로터(30)가 일정 각도만큼 회전되면, 피스톤로드(320)를 복귀시킨 후, 커플러(10)의 다른 통공(11)에 터닝바(120)를 삽입시켜 다음 터닝 작업을 준비한다.

이후, 상기한 일련의 과정을 반복함으로써 터빈로터의 터닝 작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 터빈로터 터닝장치는 유압램(300)을 이용하여 터빈로터(30)를 터닝시키되, 유압램(300) 작동시 발생되는 반력에 대한 지지력을 높이기 위하여 베이스 플레이트(100)를 구성하였다.

이에 따라, 터빈로터 터닝 작업이 용이하게 이루어질 수 있음은 물론, 베이스 플레이트(100)를 통해 반력 저항 및 반력 분산을 극대화할 수 있으므로 안정적인 유압램 작용이 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 베이스 플레이트 110 : 절곡부
120 : 체결공 200 : 홀더
210 : 삽입홈 220 : 개구부
300 : 유압램 310 : 실린더
320 : 피스톤 로드 400 : 푸싱부재
410 : 결합부 411 : 탈착홈
420 : 파지부 P : 받침대

Claims (3)

1. 로터 커플링 볼트홀에 터닝바가 삽입된 터빈로터가 제공되고,
   상기 터빈로터 일측의 구조물에 결합된 베이스 플레이트;
   상기 베이스 플레이트에 힌지 결합되며, 삽입홈이 형성된 홀더;
   실린더는 상기 홀더의 삽입홈에 삽입되며, 피스톤로드는 터닝바에 연결된 유압램:을 포함하여,
   상기 유압램의 피스톤로드 인출을 통해 터닝바를 밀어 터빈로터 회전이 이루어질 수 있도록 하며,
   상기 구조물은 모서리를 갖는 직선의 받침대로 터빈로터와 나란하게 제공되고,
   상기 베이스 플레이트는 받침대의 상면 및 모서리를 따라 터빈로터에 대향된 받침대 측면으로 절곡된 형태로 이루어지며,
   상기 유압램의 피스톤로드에는 상기 피스톤로드에 탈착되는 푸싱부재가 결합되며,
   상기 푸싱부재는,
   피스톤로드가 삽입되는 결합부와, 상기 터닝바의 곡률에 대응되는 내주면을 갖는 호(arc) 형태의 파지부로 구성되며,
   상기 유압램의 실린더 외주면에는 외측을 향해 설치된 밸브가 마련되고,
   상기 삽입홈은 일측의 실린더를 향해 개구되어, 상기 유압램의 실린더가 개구된 부위를 통해 탈착될 수 있도록 제공되되, 상기 홀더의 일측에는 삽입홈에 삽입된 실린더의 밸브 간섭을 방지하기 위해 홀더의 길이 방향으로 절개된 개구부가 형성되며,
   상기 푸싱부재는 유압램의 피스톤 로드를 향해 개구된 탈착홈을 형성하여, 유압램의 피스톤 로드가 상기 탈착홈에 탈착될 수 있도록 제공된 것을 특징으로 하는 터빈로터 터닝장치.
   
   
   
   
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