KR102360324B1 - 터빈 케이싱 회전장치 - Google Patents

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KR102360324B1
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문종호
권준성
한용섭
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김학군
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티엠디이엔지(주)
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 터빈 케이싱 회전장치는 증기터빈의 터빈 케이싱의 구동측 단부(130)를 지지하는 구동측 지그를 포함하는 구동 지지부; 상기 터빈 케이싱의 종동측 단부를 지지하는 종동측 지그를 포함하는 종동 지지부; 상기 구동 지지부와 상기 종동 지지부를 서로 연결하는 중간 베이스부; 및 상기 구동 지지부에 배치되고 상기 터빈 케이싱을 회전시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터빈 케이싱 회전장치{Apparatus for rotating turbine casing of steam turbine}
본 발명은 터빈 케이싱 회전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화력발전소 등에 사용되는 증기터빈의 터빈 케이싱 보수를 위한 터빈 케이싱 회전장치에 관한 것이다.
현재 국내 발전소는 원자력, 석탄화력, 복합화력 등 300여기가 운영되고 있고, 이 중 화력발전소는 보일러에서 발생하는 고온, 고압의 증기로 터빈을 회전시켜 발전기에서 전력을 생산한다. 증기터빈의 경우 계획된 분해정비 작업을 진행하기 위해 증기터빈 케이싱의 분해 및 회전작업이 반드시 수반된다.
터빈 케이싱은 무게가 수십톤에 이르는 무거운 무게이며, 케이싱의 회전을 위해서는 발전소에 설치된 크레인을 이용하여 회전시키는데, 이 때 크레인에 매달려 있는 무거운 케이싱이 위험하게 회전되며, 대형 안전사고의 발생으로 작업자의 위험 및 케이싱의 심각한 손상을 야기할 수 있는 우려가 있었다.
이를 위해 본 출원인에 의한 “터빈쉘 보수용 회전식 지지장치”(특허 제10-2082141호, 2020.2.27. 공고)가 제안되어 있다.
상기 특허에 기재된 장치가 도1 및 도2에 도시되어 있다. 도1,2를 참조하여 상기 특허 “터빈쉘 보수용 회전식 지지장치”에 대해 설명하면 우선 바닥프레임(1)이 작업장의 바닥에 고정 설치되고, 발판(4)을 설치하기 위한 발판설치대(3)가 상기 바닥프레임(1)의 좌우 양측에 서로 이격되게끔 직립 설치된다.
발판설치대(3)의 사이에 마련된 중심공간에는 터빈쉘(100)을 지지할 수 있는 터빈쉘받침대(5)가 설치되고, 터빈쉘 회전장치(7)가 터빈쉘받침대(5)를 지면에 수평을 이루고 있는 수평축(X)을 중심으로 회전시킴으로써 터빈쉘(100)이 중심공간 내에 위치된 상태에서 회전되면서 뒤집어질 수 있도록 한다.
터빈쉘받침대(5)는 터빈쉘(100)의 양단에 있는 조립평면(101,103)을 지지하기 위한 횡판(9)과, 횡판(9)에 직각을 이루도록 결합되는 종판(11)과, 종판(11)에 직각을 이루도록 고정 설치되는 회전축(13)과, 횡판(9)에 놓인 터빈쉘(100)을 고정하기 위한 터빈쉘 고정수단을 포함할 수 있다.
터빈쉘 고정수단은 상기 터빈쉘의 조립평면(101,103) 상에 마련된 볼트공(105)의 위치와 대응되게끔 상기 횡판(9)에는 각각 체결공(15)과, 체결볼트(17)을 포함할 수 있다. 체결볼트(17)는 체결공(15)을 통해 터빈쉘의 볼트공(105)에 나사결합함으로써 터빈쉘(100)로 하여금 횡판(9)에 고정될 수 있게 한다.
터빈쉘 회전장치(7)는 터빈쉘받침대(5)의 각 외측에 설치되는 한 쌍의 베이스판(19)과, 베이스판(19) 상에 직각으로 세워져 고정되는 회전축지지대(21)와, 회전구동부(23)를 포함한다. 베이스판(21)은 메인유압실린더(25)에 의해 승하강 가능하게끔 설치된다. 회전구동부(23)는 회전축(13)을 축회전시키기 위하여 베이스판(19) 중 어느 한 곳 위에 설치된다.
터빈쉘받침대(5)의 횡판(9) 아래에는 터빈쉘을 지지할 수 있도록 받침실린더(27)가 더 설치될 수 있다. 유압유닛(29)은 유압을 발생시킨 다음 메인유압실린더(25) 및 받침실린더(27)에 유압을 공급한다. 가이드봉(31)이 바닥프레임(1)에 수직을 이루도록 설치된다. 가이드봉(31)은 베이스판(19) 내지 터빈쉘받침대(5)가 수직으로 기동하도록 가이드하며, 한쪽 베이스판(19)에 2개 이상이 설치된다. 회전구동부(23)는 베이스판(19) 위에 고정 설치되는 구동모터(33)와, 감속기(35)와, 전동수단을 포함하고, 회전축(13)에는 종동기어(37)가 설치되고, 감속기(35)의 출력축은 전동수단을 통해 종동기어(37)에 회전력을 전달한다.
그런데, 상기 특허에서 제안된 장치의 경우 터빈쉘받침대(5)를 유압유닛(29)으로 상승시킨 후 180도 회전시켜 다시 하강시키는 구조로 되어 있어, 터빈쉘받침대(5)를 상승시키기 위한 유압유닛(29)이 필요하고, 무게중심이 높아진 상태에서 회전시킴으로써 구조적으로 불안정해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 터빈 케이싱을 안정적으로 지지하면서도 보다 안전하게 보수할 수 있는 터빈 케이싱 회전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 터빈 케이싱 회전장치는 증기터빈의 터빈 케이싱(110)의 구동측 단부(130)를 지지하는 구동측 지그(250)를 포함하는 구동 지지부(200); 상기 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)를 지지하는 종동측 지그(450)를 포함하는 종동 지지부(400): 상기 구동 지지부(200)와 상기 종동 지지부(400)를 서로 연결하는 중간 베이스부(300); 상기 구동 지지부(200)에 배치되고 상기 터빈 케이싱(110)을 회전시키는 회전부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동측 지그(250)는 상기 터빈 케이싱(110)의 구동측 단부(130)가 안착되어 결합되는 지지판(251) 및 상기 지지판(251)의 일측에 수직하게 배치되는 회전 지지판(252)을 포함한다.
또한, 상기 구동 지지부(200)는 구동측 지지프레임(210); 상기 구동측 지지프레임(210)의 상부에 결합되는 구동측 작업플레이트(220); 및 상기 구동측 지지프레임(210)의 일측에 결합되는 사다리(240)를 더 포함한다.
또한, 상기 종동측 지그(450)는 상기 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)가 안착되어 결합되는 지지판(451) 및 상기 지지판(451)의 일측에 수직하게 배치되는 회전 지지판(452)을 포함한다.
또한, 상기 종동 지지부(400)는 종동측 지지프레임(410); 및 상기 종동측 지지프레임(410)의 상부에 결합되는 구동측 작업플레이트(420);를 더 포함한다.
또한, 상기 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌우측 돌기(141)를 지지하는 두 개의 종동 지지대(490)를 더 포함한다.
또한, 상기 종동 지지대(490)는 상기 종동 지지부(400)에 회동가능하게 결합되는 수평 아암(491)과, 상기 수평 아암(492)에 결합되고, 상부에 상기 종동측 단부(140)의 좌우측 돌기(141) 중 하나를 지지하기 위한 돌기 받침부재(493)를 구비하는 수직 지주(492)를 포함한다.
또한, 상기 수직 지주(492)는 상기 돌기 받침부재(493)를 상하이동시키기 위한 회전 손잡이(494)를 더 포함한다.
또한, 상기 중간 베이스부(300)는 바닥 프레임(310); 상기 바닥 프레임(310)의 좌측에 배치되고 상기 종동 지지부(400)에 결합되는 좌측 수직프레임(321); 및 상기 바닥 프레임(310)의 우측에 배치되고 상기 구동 지지부(200)에 결합되는 우측 수직프레임(322)을 포함한다.
또한, 상기 구동 지지부(200)는 일측면에 결합공(210a)이 형성되는 구동측 지지프레임(210)을 포함하고, 상기 종동 지지부(400)는 일측면에 결합공이 형성되는 종동측 지지프레임(410)을 포함하며, 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 또는 좌측 수직프레임(321)의 결합공(322a) 중 하나에 기결합된 너트(326)가 고정되어 있는 상태에서 나사산이 형성되는 나사산부(325a)와 나사산부(325a)에서 연장되고 뽀족한 원추형의 선단(325c)을 가지는 연장돌기부(325b)를 포함하여 이루어지는 볼트(325)를 회전시켜 상기 볼트(325)의 나사산부(325a)가 너트에 나사결합되고, 원추형 선단(325c)을 가지는 연장돌기부(325b)가 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 및 좌측 수직프레임(321)의 결합공에 삽입되어 결합된다.
또한, 상기 중간 베이스부(300)는 상기 터빈 케이싱(110)이 회전하여 터빈 케이싱(110)의 크로스오버 플랜지(120)를 지지하기 위한 크로스오버 플랜지 받침대(330)를 포함한다.
또한, 상기 크로스오버 플랜지 받침대(330)는 상기 중간 베이스부(300)의 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고, 상기 크로스오버 플랜지(120)의 절반 부분을 지지하는 제1플랜지 받침대(340)와, 상기 중간 베이스부(300)의 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고, 상기 크로스오버 플랜지(120)의 나머지 절반 부분을 지지하는 제2플랜지 받침대(350)를 포함한다.
또한, 상기 제1플랜지 받침대(340) 및 상기 제2플랜지 받침대(350) 각각은 상기 크로스오버 플랜지(120)를 지지하는 반원의 호형상으로 이루어지는 지지플레이트(341, 351); 및 상기 지지플레이트(341, 351)에 결합되는 다수의 수직 지지부재(342, 352)를 포함한다.
또한, 상기 회전부(500)는 구동모터(520)와, 웜휠과 웜기어를 포함하여 구동모터의 회전력이 전달되는 웜기어부(525)와, 웜기어부(525)에 연결되는 구동기어(530)와, 구동기어에 치합되는 종동기어(540)와, 종동기어에 축결합되고 상기 구동측 지그에 결합되는 회전축(510)을 포함한다.
본 발명에 따르면 터빈 케이싱을 안정적으로 지지하면서도 보다 안전하게 보수할 수 있는 터빈 케이싱 회전장치가 제공된다.
도1은 종래 터빈쉘 회전지지장치를 도시한 도면이고,
도2는 도1에서 유압장치를 이용하여 터빈쉘을 상승시킨 상태를 도시한 도면이며,
도3은 본 발명에 따른 터빈 케이싱 회전장치의 정면도이고,
도4는 도3에서 터빈 케이싱을 안착시킨 상태의 터빈 케이싱 회전장치를 도시한 도면이며,
도5는 도3에서 사다리부재의 상세도이고,
도6은 도3에서 중간 베이스부와 구동측 지지프레임의 결합부분의 상세도이며,
도7은 도4의 사시도이고,
도8은 도4의 평면도이며,
도9는 도4의 다른 방향에서 바라본 사시도이고,
도10은 도4의 측면도이며,
도11은 도7에서 터빈 케이싱을 90도 회전시킨 상태의 도면이고,
도12은 도11의 평면도이며,
도13은 도7에서 터빈 케이싱을 180도 회전시킨 상태의 도면이고,
도14은 도13의 평면도이며,
도15는 도13에서 작업대 등을 부가조립한 상태의 도면이고,
도16은 도15의 평면도이며,
도17은 도15의 정면도이고,
도18은 도10의 일부상세도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈 케이싱 회전장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 터빈 케이싱 회전장치의 정면도이고, 도4는 도3에서 터빈 케이싱을 안착시킨 상태의 터빈 케이싱 회전장치를 도시한 도면이며, 도5는 도3에서 사다리부재의 상세도이고, 도6은 도3에서 중간 베이스부와 구동측 지지프레임의 결합부분의 상세도이며, 도7은 도4의 사시도이고, 도8은 도4의 평면도이며, 도9는 도4의 다른 방향에서 바라본 사시도이고, 도10은 도4의 측면도이며, 도11은 도7에서 터빈 케이싱을 90도 회전시킨 상태의 도면이고, 도12은 도11의 평면도이며, 도13은 도7에서 터빈 케이싱을 180도 회전시킨 상태의 도면이고, 도14은 도13의 평면도이며, 도15는 도13에서 작업대 등을 부가조립한 상태의 도면이고, 도16은 도15의 평면도이며, 도17은 도15의 정면도이고, 도18은 도10의 일부상세도이다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈 케이싱 회전장치는 터빈 케이싱(110)의 일측 단부를 지지하는 구동 지지부(200)와, 터빈 케이싱(110)의 타측 단부를 지지하는 종동 지지부(400)와, 구동 지지부와 종동 지지부를 서로 연결하는 중간 베이스부(300)와, 구동 지지부(200)에 배치되고 터빈 케이싱(110)을 회전시키는 회전부(500)를 포함한다.
상기 구동 지지부(200)는 터빈 케이싱(110)의 일측 단부를 지지하기 위한 것으로, 구체적으로 회전부(500)에 의해 회전되는 터빈 케이싱 구동측 단부(130)를 지지하고, 구동측 지지프레임(210)과, 구동측 지지프레임(210)의 상부에 결합되는 구동측 작업플레이트(220)와, 구동측 작업플레이트(220)의 상부에 배치되는 구동측 작업계단(230)과, 구동측 지지프레임(210)의 일측에 결합되는 사다리(240)와, 터빈 케이싱 구동측 지그(250)를 포함한다.
상기 구동측 지지프레임(210)은 회전부(500)와, 터빈 케이싱 구동측 지그(250) 등을 지지하기 위한 것으로, 도3, 도4, 도7에 도시된 바와 같이 다수 개의 H 형강 등이 결합되어 이루어진다.
구동측 지지프레임(210)의 일측에는 사다리부재(240)가 탈부착 가능하게 결합된다.
도5에 도시된 바와 같이 사다리부재(240)는 기초프레임(241)과, 기초프레임(241)의 하부에 결합되어 사다리부재(240)를 이동시키기 위한 다수의 바퀴(242)와, 기초프레임(241)에 결합되는 다수의 발판(243)을 포함한다. 또한, 구동측 지지프레임(210)에 형성되는 다수의 고리(211)에 결합되기 위해 기초프레임(241)의 상부에 다수의 결합공(244)이 형성되어, 이 결합공(244)에 각각 고리(211)를 걸어 사다리부재(240)가 탈부착 가능하게 결합된다.
상기 구동측 작업플레이트(220)는 구동측 지지프레임(210)의 상부에 결합되고, 구동측 작업플레이트(220) 상에 회전부(500)의 회전축 지지부가 배치되고, 또한 구동측 작업계단(230)이 배치된다.
상기 터빈 케이싱 구동측 지그(250)는 터빈 케이싱의 크로스오버 플랜지(120)의 하부를 지지하고 회전부(500)에 의해 회전되는 것으로, 크로스오버 플랜지(120)의 하부를 지지하기 위한 지지판(251)과, 지지판(251)의 일측에 결합되어 수직하게 배치되는 회전 지지판(252)을 포함하고, 회전 지지판(252)에는 회전축(510)이 결합되어 회전축(510)이 회전하여 터빈 케이싱 구동측 지그(250)가 회전하게 된다.
상기 종동 지지부(400)는 터빈 케이싱의 타측 단부를 지지하기 위한 것으로, 구체적으로 터빈 케이싱 구동측 단부(130)의 반대쪽 터빈 케이싱 종동측 단부(140)를 지지하고, 종동측 지지프레임(410)과, 종동측 지지프레임(410)의 상부에 결합되는 종동측 작업플레이트(420)와, 종동측 작업플레이트(420)의 상부에 배치되는 종동측 작업계단(430)과, 터빈 케이싱 종동측 지그(450)와, 한 쌍의 종동 지지대(460)를 포함한다.
상기 종동측 지지프레임(410)은 터빈 케이싱 종동측 지그(450) 등을 지지하기 위한 것으로, 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 다수 개의 H 형강 등이 결합되어 이루어진다.
상기 종동측 작업플레이트(420)는 종동측 지지프레임(410)의 상부에 결합되고, 종동측 작업플레이트(420) 상에 종동회전축 지지부가 배치되고, 또한 종동측 작업계단(430)이 배치된다.
상기 터빈 케이싱 종동측 지그(450)는 터빈 케이싱의 종동측 단부(140)의 하부를 지지하고 회전부(500)에 의해 터빈 케이싱이 회전할 때 함께 회전되는 것으로, 터빈 케이싱의 종동측 단부(140)의 하부를 지지하기 위한 지지판(451)과, 지지판(451)의 일측에 결합되어 수직하게 배치되는 회전 지지판(452)을 포함하고, 회전 지지판(452)에는 종동회전축(460)이 결합된다.
종동회전축(460)은 축지지부재(470)에 의해 지지되고 축지지부재(470)는 축지지프레임(475)에 의해 종동 지지프레임(410)에 고정된다. 이 때 도9에 도시된 바와 같이 축지지프레임(475)은 높낮이 조절 스크류(480)에 의해 종동 지지프레임(410)에 결합되고, 높낮이 조절 스크류(480)의 조절에 의해 축지지프레임의 수평 및 높낮이 조절이 가능하게 된다.
종동회전축(460)의 단부에는 외주면 일측에서 중심을 지나 외주면 반대쪽 타측까지 관통하는 관통공(461)이 형성된다. 이 관통공(461)에는 터빈 케이싱(110)의 회전 완료 후 종동축 고정핀(462)이 삽입되고, 종동축 고정핀(462)은 하부에 나사산이 형성되어 관통공(461)에 삽입되고 종동측 지지프레임(410)의 상부를 관통하여 관통 후 돌출되는 종동축 고정핀(461)의 단부에 너트가 나사결합되어 고정된다(도17 참조).
상기 한 쌍의 종동 지지대(490)는 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌우 돌기(141)를 지지하기 위한 것으로, 각각의 종동 지지대(490)는 종동측 지지프레임(410)에 회동가능하게 결합되고 상하로 배치되는 두 개의 수평 아암(491)과, 수평 아암(461)에 결합되어 수직으로 배치되는 수직 지주(492)를 포함하여 이루어진다.
수직 지주(492)는 터빈 케이싱(110)의 회전작업이 완료된 상태에서 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌우 돌기(141)를 지지하는 것으로, 수직 지주(492)의 하단은 본 장치가 설치되는 바닥에 지지되고, 수직 지주(492)의 상부에는 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌측 또는 우측 돌기(141)를 지지하기 위한 돌기 받침부재(493)가 구비된다.
돌기 받침부재(493)의 하부는 수직 지주(492)에 나사결합되고, 도시된 바와 같이 돌기 받침부재(493)를 회전시켜 상승 또는 하강시키기 위한 4개의 회전 손잡이(494)가 방사상으로 배치된다.
따라서, 터빈 케이싱(110)의 회전작업이 완료되면, 두 개의 수평 아암을 터빈 케이싱(110) 쪽으로 회동시켜 수직 지주(492)의 돌기 받침부재(493)가 터빈 케이싱의 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌우측 돌기(141)의 아래에 각각 위치되도록 한 후 회전 손잡이(494)를 회전하고 돌기 받침부재(493)가 상승하여 터빈 케이싱의 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌우측 돌기(141)를 지지하도록 한다.
상기 중간 베이스부(300)는 구동 지지부(200)와 종동 지지부(400)를 서로 연결하는 것으로, 바닥 프레임(310)과, 바닥 프레임(310)의 좌우 양측에 결합되는 좌,우측 수직 프레임(321, 322)과, 바닥 프레임(310)에 결합되는 크로스오버 플랜지 받침대(330)를 포함한다.
좌,우측 수직 프레임(321, 322)에서 좌측 수직 프레임(321)은 종동 지지부(400)의 종동측 지지프레임(410)에 결합되고, 우측 수직 프레임(322)은 구동 지지부(200)의 구동측 지지프레임(210)에 결합된다.
도6을 참조하여 우측 수직 프레임(322)과 구동측 지지프레임(210)의 결합을 설명하면, 우측 수직 프레임(322)의 우측 단부에 상하로 일정 간격 이격되어 형성되는 다수의 결합공(322a)과, 이 결합공(322a)에 대응되도록 구동측 지지프레임(210)의 좌측 단부에 형성되는 다수의 결합공(210a)에 볼트(323)가 각각 삽입된 다음 반대쪽 돌출되는 볼트(323)의 나사산에 너트(324)가 결합된다.
그리고, 추가적으로 볼트(325)가 결합된다. 볼트(325)는 볼트의 나사산이 형성되는 나사산부(325a)와 나사산부(325a)에서 연장되고 전단이 뽀족한 원추형의 선단(325c)을 가지는 연장돌기부(325b)를 포함하여 이루어지고, 너트(326)는 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 또는 우측 수직프레임(322)의 결합공(322a)에 용접으로 결합된다. 너트(326)가 고정되어 있는 상태에서 볼트(325)를 회전시켜 볼트(325)의 나사산부(325a)를 너트에 나사결합시키면 원추형 선단(325c)을 가지는 연장돌기부(325b)가 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 및 우측 수직프레임(322)의 결합공(322a)을 순차 통과하게 된다. 본 장치가 설치되는 바닥이 완전히 평탄하지 않는 경우 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 및 우측 수직프레임(322)의 결합공(322a)이 완전히 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 볼트(323)에 앞서 볼트(325)를 먼저 결합시킴으로써 이러한 문제점을 해소할 수 있게 된다.
좌측 수직 프레임(321) 또한 이와 동일한 방식으로 종동 지지부(400)의 종동측 지지프레임(410)에 결합된다.
상기 크로스오버 플랜지 받침대(330)는 터빈 케이싱(110)의 회전 완료시 크로스오버 플랜지(120)를 지지하기 위한 것으로, 제1플랜지 받침대(340)와 제2플랜지 받침대(350)를 포함하여 이루어진다.
제1플랜지 받침대(340)는 크로스오버 플랜지(120)를 가상의 일직선으로 양분하여 절반 부분을 지지하는 것으로 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고, 호형상의 지지플레이트(341)와, 지지플레이트(341)를 지지하는 다수의 수직 지지부재(342)와, 다수의 수직 지지부재(342)의 하부에 결합되는 호형상의 하부 지지플레이트(343)를 포함하여 이루어진다.
호형상의 지지플레이트(341)는 평면상에서 반원 형태의 호를 형성하여 크로스오버 플랜지(120)의 가장자리 절반부분을 지지하게 된다.
상기 수직 지지부재(342)는 지지플레이트(341)를 지지하기 위한 것으로, 다수 개의 수직 지지부재(342)가 지지플레이트(341)의 하부에 일정 간격 이격되어 결합된다.
수직 지지부재(342)에는 도시된 바와 같이 상부 회전손잡이(342a)와 하부 회전손잡이(342b)가 제공된다. 상부 회전손잡이(342a)는 지지플레이트(341)를 상승 또는 하강하기 위한 것으로, 상부 회전손잡이(342a)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜 수직 지지부재(342)의 상부와 함께 지지플레이트(341)가 상승하여 회전 완료된 터빈 케이싱(110)의 크로스오버 플랜지(120)의 절반 부분을 지지하게 되고, 터빈 케이싱(110)의 크로스오버 플랜지(120)의 지지를 해제하고자 할 경우 상부 회전손잡이(342a)를 반대방향으로 회전시켜 지지플레이트(341)를 하강시킨다.
하부 회전손잡이(342b)는 수직 지지부재(342) 하부의 지지다리(344)를 상승 또는 하강하기 위한 것으로, 하부 회전손잡이(342b)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜 수직 지지부재(342)의 하부와 함께 지지다리(344)가 하강하여 바닥에 지지되도록 하고, 하부 회전손잡이(342b)를 반대방향으로 회전시켜 지지다리(344)를 상승시킨다.
수직 지지부재(342)의 하부에는 하부 지지플레이트(343)가 결합되고, 수직 지지부재(342)의 하단에는 하부 지지플레이트(343)의 하부에 지지다리(344)가 배치된다.
하부 지지플레이트(343)는 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고 호형상의 지지플레이트(341)와 유사한 형태를 가져 평면상에서 반원 형태의 호를 형성하고, 다수의 수직 지지부재(342)의 하부가 하부 지지플레이트(343)에 의해 서로 연결된다.
제2플랜지 받침대(350)는 크로스오버 플랜지(120)의 반대쪽 절반 부분을 지지하는 것으로 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고, 도9에 도시된 바와 같이 그 구성은 제1플랜지 받침대(340)와 동일하게 호형상의 지지플레이트(351)와, 지지플레이트(351)를 지지하는 다수의 수직 지지부재(352)와, 다수의 수직 지지부재(352)의 하부에 결합되는 호형상의 하부 지지플레이트(353)를 포함하여 이루어지고, 수직 지지부재(352)에는 상부 회전손잡이(352a)와 하부 회전손잡이(352b)가 제공된다.
제2플랜지 받침대(350)의 호형상의 지지플레이트(351)와, 다수의 수직 지지부재(352)와, 호형상의 하부 지지플레이트(353)의 구성은 제1플랜지 받침대(340)와 동일하여 상세한 설명은 생략한다.
이러한 구성을 가지는 크로스오버 플랜지 받침대(330)는 터빈 케이싱(110)의 회전공정 전에 제1플랜지 받침대(340)와 제2플랜지 받침대(350)를 서로 멀어지도록 회전시키고, 터빈 케이싱 회전 완료 후 제1플랜지 받침대(340)와 제2플랜지 받침대(350)를 서로 가까워지도록 회전시켜 제1플랜지 받침대(340)의 지지플레이트(341)와 제2플랜지 받침대(350)의 지지플레이트(351)가 원형태를 이루도록 배치한 다음 크로스오버 플랜지(120)를 지지하게 된다.
상기 회전부(500)는 구동 지지부(200)에 배치되어 터빈 케이싱(110)을 회전시키기 위한 것으로, 도7, 도10 등에 도시된 바와 같이 구동모터(520)와, 웜기어부(525)와, 구동기어(530)와, 종동기어(540)와, 구동측 지그(250)의 회전 지지판(252)에 결합되는 회전축(510)을 포함한다.
구동모터(520)의 회전축은 웜기어부(525)에 연결되고, 웜기어부(525)는 웜휠과, 웜휠에 치합되는 웜기어를 포함하여 구동모터(520)의 회전축이 회전됨에 따라 웜기어가 회전되고, 웜기어에 치합되는 웜휠이 회전된다.
웜기어부(525)는 이와 같이 구성되어 구동모터(520)의 회전력을 전달하고 감속기의 역할을 수행하게 되며 추가적으로 터빈 케이싱(110)이 자중에 의해 회전하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
웜기어부(525)의 일측에 구동기어(530)가 연결되어 구동기어(530)가 회전하게 되며, 구동기어(530)에 치합되는 종동기어(540)가 회전하게 된다.
종동기어(540)의 중심에는 회전축(510)이 결합되어 종동기어(540)의 회전에 따라 회전축(510)이 회전하게 되고, 회전축(510)에 결합된 구동측 지그(250)의 회전에 의해 터빈 케이싱(110)이 회전하게 된다.
회전축(510)의 단부에는 외주면 일측에서 중심을 지나 외주면 반대쪽 타측까지 관통하는 관통공(511)이 형성된다. 이 관통공(511)에는 터빈 케이싱(110)의 회전 완료 후 구동축 고정핀(512)이 삽입되고, 구동축 고정핀(512)은 하부에 나사산이 형성되어 관통공(511)에 삽입되고 구동측 지지프레임(210)의 상부를 관통하여 관통 후 돌출되는 구동축 고정핀(512)의 단부에 너트가 나사결합되어 고정된다.(도15 참조)
터빈 케이싱 회전 완료후에는 터빙 케이싱(110)의 양측에 제1작업대(610)와 제2작업대(620)가 탈착가능하게 결합된다.
제1작업대(610)는 그 일단이 구동 지지부(200)에 결합되고, 제1작업대(610)의 타단은 종동 지지부(400)에 결합되어 터빙 케이싱(110)의 일측면에 배치된다.
구체적으로 제1작업대(610)의 양단에는 상하방향으로 다수의 결합공이 형성되는 수직결합프레임(611)이 제공되고, 제1작업대(610)의 일단에 배치되는 수직결합프레임(611)의 결합공에는 구동측 지지프레임(210)의 상부에 배치되는 수직프레임(211)에서 상하로 배치되는 다수의 결합돌기(212)가 결합되고(도9 참조), 제1작업대(610)의 타단에 배치되는 수직결합프레임(611)의 결합공에는 종동측 지지프레임(410)의 상부에 배치되는 수직프레임(411)에서 상하로 배치되는 다수의 결합돌기(412)가 결합되어 제1작업대(610)가 구동 지지부(200) 및 종동 지지부(400)에 탈착가능하게 결합된다.
제2작업대(620) 또한 제1작업대(610)와 유사한 구조로 그 일단이 구동 지지부(200)에 결합되고, 제2작업대(620)의 타단은 종동 지지부(400)에 결합되어 터빙 케이싱(110)의 타측면에 배치된다.
구체적으로 제2작업대(620)의 양단에는 상하방향으로 다수의 결합공이 형성되는 수직결합프레임이 제공되고, 제2작업대(620)의 일단에 배치되는 수직결합프레임의 결합공에는 구동측 지지프레임(210)의 상부에 배치되는 수직프레임(211)에서 상하로 배치되는 다수의 결합돌기(212)가 결합되고, 제2작업대(620)의 타단에 배치되는 수직결합프레임의 결합공에는 종동측 지지프레임(410)의 상부에 배치되는 수직프레임(411)에서 상하로 배치되는 다수의 결합돌기(412)가 결합되어 제2작업대(620)가 구동 지지부(200) 및 종동 지지부(400)에 탈착가능하게 결합된다.
다음으로 전술한 바와 같은 본 발명의 터빈 케이싱 회전장치를 이용하여 터빈 케이싱(110)을 회전하는 공정에 대해 설명한다.
먼저, 도3에 도시된 바와 같이, 중간 베이스부(300)의 좌우측에 각각 구동 지지부(200)와 종동 지지부(400)를 결합하고, 구동 지지부(200)의 작업 계단(230) 및 종동 지지부(400)의 작업 계단(430)을 조립한다.
그리고, 조립 지그를 이용하여 구동 지지부, 중간 베이스부, 종동 지지부와, 구동측 지그 및 종동측 지그의 각각의 위치를 조정한다.
그 다음 조립 지그를 분해하고 도4에 도시된 바와 같이 터빈 케이싱(110)을 구동측 지그(250) 및 종동측 지그(450)에 안착시키고 고정한다.
터빈 케이싱 고정은 터빈 케이싱의 구동측 단부(130)를 구동측 지그(250)의 지지판(251)에 볼트로 고정하고, 터빈 케이싱의 종동측 단부(140)를 종동측 지그(450)의 지지판(451)에 볼트로 고정하여 이루어진다.
그리고, 터빈 케이싱(110)을 회전시키는데, 회전 작업 전에 종동 지지대(490)를 바깥쪽으로 회동시켜 오픈시키고, 크로스오버 플랜지 받침대(330)의 제1,2플랜지 받침대(340, 350)를 바깥쪽으로 회동시켜 오픈시킨다.
이 상태에서 회전부(500)의 구동모터(520)를 통해 회전축(510)을 회전시키면 구동측 지그(250)가 회전함에 따라 터빈 케이싱(110) 및 종동측 지그(450)가 함께 회전하게 된다(도11 내지 도14 참조).
그리고, 도18에 도시된 바와 같이 회전축(510)의 양쪽에 상승 리미트 스위치(710)와 하강 리미트 스위치(720)가 구동측 지지프레임(210)의 상부에 제공된다. 따라서, 터빈 케이싱(110)을 회전시킬 때에는 먼저 작업자가 미도시된 제어패널 상에 구비된 하강 버튼을 누르게 되고 이에 따라 구동모터(520)에 의해 회전축(510)이 회전하게 된다. 그리고, 회전축(510)이 180도 회전하여 회전축(510)의 외주면 일측에 형성되는 돌기부(510a)가 하강 리미트 스위치(720)의 감지부(721)에 접촉하여 감지되면 구동모터(520)의 작동이 정지되고 이에 따라 회전축(510)의 회전이 정지되어 터빈 케이싱(110)의 회전작업이 완료된다.
그리고, 터빈 케이싱(110)의 보수작업 종료 후 터빈 케이싱(110)을 원상태로 회전시키고자 할 경우에는 미도시된 제어패널 상에 구비된 상승 버튼을 누르게 되고 이에 따라 구동모터(520)에 의해 회전축(510)이 반대방향으로 180도 회전하여 회전축(510)의 외주면 일측에 형성되는 돌기부(510a)가 상승 리미트 스위치(710)의 감지부(711)에 접촉하여 감지되면 구동모터(520)의 작동이 정지되고 이에 따라 회전축(510)의 회전이 정지되어 터빈 케이싱(110)의 회전이 완료된다.
도14에 도시된 바와 같이 터빈 케이싱(110)의 180도 회전이 완료되면 종동 지지대(490)를 안쪽으로 회동시켜 종동측 단부의 좌우측 돌기(141)를 지지하도록 하고, 크로스오버 플랜지 받침대(330)의 제1,2플랜지 받침대(340, 350)를 안쪽으로 회동시켜 크로스오버 플랜지(120)를 지지하도록 한다. 또한, 구동축 고정핀(512)을 회전축(510)에 삽입하여 고정하고, 종동축 고정핀(462)을 종동회전축(460)에 삽입하여 고정한다.
그 다음, 제1작업대(610) 및 제2작업대(620)를 조립하고 사다리부재(240)를 구동측 지지프레임(210)에 조립한 다음 터빈 케이싱(110)의 구동측 지그(250)의 지지판(251)와 종동측 지그(450)의 지지판(451)을 분리하여 회전공정을 완료하게 된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 수 있을 것이다.
110 : 터빈 케이싱 120 : 크로스오버 플랜지
200 : 구동 지지부 210 : 구동측 지지프레임
220 : 구동측 작업플레이트 230 : 구동측 작업계단
240 : 사다리부재 300 : 중간 베이스부
310 : 바닥프레임 321 : 좌측 수직프레임
322 : 우측 수직프레임 330 : 크로스오버 플랜지 받침대
400 : 종동 지지부 410 : 종동측 지지프레임
420 : 종동측 작업플레이트 430 : 종동측 작업계단
450 : 종동측 지그 460 : 종동회전축
500 : 회전부 510 : 회전축
520 : 구동모터 525 : 웜기어부
530 : 구동기어 540 : 종동기어

Claims (16)

  1. 증기터빈의 터빈 케이싱(110)의 구동측 단부(130)를 지지하는 구동측 지그(250)를 포함하는 구동 지지부(200);
    상기 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)를 지지하는 종동측 지그(450)를 포함하는 종동 지지부(400);
    상기 구동 지지부(200)와 상기 종동 지지부(400)를 서로 연결하는 중간 베이스부(300); 및
    상기 구동 지지부(200)에 배치되고 상기 터빈 케이싱(110)을 회전시키는 회전부(500)를 포함하고,
    상기 중간 베이스부(300)는
    바닥 프레임(310);
    상기 바닥 프레임(310)의 좌측에 배치되고 상기 종동 지지부(400)에 결합되는 좌측 수직프레임(321); 및
    상기 바닥 프레임(310)의 우측에 배치되고 상기 구동 지지부(200)에 결합되는 우측 수직프레임(322)을 포함하며,
    상기 구동 지지부(200)는 일측면에 결합공(210a)이 형성되는 구동측 지지프레임(210)을 포함하고,
    상기 종동 지지부(400)는 일측면에 결합공이 형성되는 종동측 지지프레임(410)을 포함하며,
    상기 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 또는 우측 수직프레임(322)의 결합공(322a) 중 하나에 기결합된 너트(326)가 고정되어 있는 상태에서
    나사산이 형성되는 나사산부(325a)와 상기 나사산부(325a)에서 연장되고 뽀족한 원추형의 선단(325c)을 가지는 연장돌기부(325b)를 포함하여 이루어지는 볼트(325)를 회전시켜 상기 볼트(325)의 나사산부(325a)가 상기 너트(326)에 나사결합되고, 상기 원추형 선단(325c)을 가지는 연장돌기부(325b)가 상기 구동측 지지프레임(210)의 결합공(210a) 및 상기 우측 수직프레임(322)의 결합공에 삽입되어 결합되는 터빈 케이싱 회전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동측 지그(250)는 상기 터빈 케이싱(110)의 구동측 단부(130)가 안착되어 결합되는 지지판(251) 및
    상기 지지판(251)의 일측에 수직하게 배치되는 회전 지지판(252)을 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구동 지지부(200)는
    구동측 지지프레임(210);
    상기 구동측 지지프레임(210)의 상부에 결합되는 구동측 작업플레이트(220); 및
    상기 구동측 지지프레임(210)의 일측에 결합되는 사다리(240)를 더 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 종동측 지그(450)는 상기 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)가 안착되어 결합되는 지지판(451) 및
    상기 지지판(451)의 일측에 수직하게 배치되는 회전 지지판(452)을 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 종동 지지부(400)는
    종동측 지지프레임(410); 및
    상기 종동측 지지프레임(410)의 상부에 결합되는 구동측 작업플레이트(420);를 더 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 터빈 케이싱(110)의 종동측 단부(140)의 좌우측 돌기(141)를 지지하는 두 개의 종동 지지대(490)를 더 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 종동 지지대(490)는
    상기 종동 지지부(400)에 회동가능하게 결합되는 수평 아암(491)과,
    상기 수평 아암(492)에 결합되고, 상부에 상기 종동측 단부(140)의 좌우측 돌기(141) 중 하나를 지지하기 위한 돌기 받침부재(493)를 구비하는 수직 지주(492)를 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수직 지주(492)는 상기 돌기 받침부재(493)를 상하이동시키기 위한 회전 손잡이(494)를 더 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 중간 베이스부(300)는
    상기 터빈 케이싱(110)이 회전하여 터빈 케이싱(110)의 크로스오버 플랜지(120)를 지지하기 위한 크로스오버 플랜지 받침대(330)를 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 크로스오버 플랜지 받침대(330)는
    상기 중간 베이스부(300)의 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고, 상기 크로스오버 플랜지(120)의 절반 부분을 지지하는 제1플랜지 받침대(340)와,
    상기 중간 베이스부(300)의 바닥 프레임(310)에 회동가능하게 결합되고, 상기 크로스오버 플랜지(120)의 나머지 절반 부분을 지지하는 제2플랜지 받침대(350)를 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1플랜지 받침대(340) 및 상기 제2플랜지 받침대(350) 각각은
    상기 크로스오버 플랜지(120)를 지지하는 반원의 호형상으로 이루어지는 지지플레이트(341, 351); 및
    상기 지지플레이트(341, 351)에 결합되는 다수의 수직 지지부재(342, 352)를 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 회전부(500)는
    구동모터(520)와, 상기 구동측 지그(250)에 결합되고 상기 구동모터(520)에 의해 회전하는 회전축(510)을 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 회전부(500)는 웜휠과 웜기어를 포함하여 구동모터의 회전력이 전달되는 웜기어부(525)와, 상기 웜기어부(525)에 연결되는 구동기어(530)와, 상기 구동기어(530)에 치합되고 상기 회전축(510)이 축결합되는 종동기어(540)를 더 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 구동 지지부(200)는
    상기 회전축(510)의 일측에 배치되고, 상기 회전축(510)의 180도 회전을 감지하는 감지부(721)를 포함하여 상기 회전축(510)이 180도 회전하여 상기 감지부(721)에 감지되면 상기 구동모터(520)의 작동을 정지시키기 위한 하강 리미트 스위치(720)와,
    상기 회전축(510)의 타측에 배치되고, 상기 회전축(510)의 반대방향으로 180도 회전을 감지하는 감지부(711)를 포함하여 상기 회전축(510)이 반대방향으로 180도 회전하여 상기 감지부(711)에 감지되면 상기 구동모터(520)의 작동을 정지시키기 위한 상승 리미트 스위치(710)를 더 포함하는 터빈 케이싱 회전장치.
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