KR102360887B1 - 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치 - Google Patents

발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치 Download PDF

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Abstract

발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치는, 단면이 사각형 형상으로 형성되고, 중앙에 제1 관통홀이 형성되는 웨이트 본체; 중앙에 제2 관통홀이 형성되어, 웨이트 본체의 상측 또는 하측에 결합되는 웨이트 슬롯; 및 웨이트 본체와 웨이트 슬롯의 결합을 고정하기 위해, 길이방향을 따라 연장형성되어, 발전기의 회전자 내부 홈과 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 삽입관통하는 고정 볼트;를 포함한다. 이에 의해, 터빈에 설치되어 진동을 경감시킬 수 있다.

Description

발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치{Weight device for Generator turbine balancing}
본 발명은 웨이트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터빈(Turbine)은, 각 회전자를 하나 이상의 베어링이 지지하고 있으며, 각 베어링마다 변위센서가 축(shaft)의 직접적인 거동을 센싱하게 된다.
이때, 베어링에서 측정된 센서에서 매우 높은 진동이 측정된다면, 진동 발란싱(Balancing)을 수행하여 진동을 낮출 필요가 있다.
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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 터빈의 회전자 내부 홈에 설치되어 진동을 경감시킬 수 있는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치를 제공함에 있다
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치는, 단면이 사각형 형상으로 형성되고, 중앙에 제1 관통홀이 형성되는 웨이트 본체; 중앙에 제2 관통홀이 형성되어, 웨이트 본체의 상측 또는 하측에 결합되는 웨이트 슬롯; 및 웨이트 본체와 웨이트 슬롯의 결합을 고정하기 위해, 길이방향을 따라 연장형성되어, 발전기의 회전자 내부 홈에 마련되는 볼트 홀과 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 삽입관통하는 고정 볼트;를 포함한다.
또한, 고정 볼트는, 관통홀에 삽입관통되도록, 길이방향을 따라 나사산이 형성될 수 있다.
그리고 웨이트 슬롯은, 웨이트 본체와 결합하는 일면보다 반대면의 가로길이가 길게 형성되며, 양측면이 높이방향으로부터 30˚의 기울기를 갖는 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른, 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치는, 웨이트 슬롯의 일면이 웨이트 본체와 결합하는 경우, 결합하는 일면의 반대면의 일측에 결합하는 제1 테이퍼 키; 및 제1 테이퍼 키와 동일하게 반대면에 결합하되, 반대면의 타측에 결합하는 제2 테이퍼 키;를 더 포함할 수 있다.
그리고 웨이트 본체 및 웨이트 슬롯은, 상호 간에 결합된 상태로 발전기의 회전자 탑(Top) 부분 좌측 또는 우측 및 회전자 바텀(Bottom) 부분 좌측 또는 우측 중 적어도 한 곳에 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치 설치 방법은, 길이방향을 따라 연장형성되어, 발전기의 회전자 내부 홈과 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 삽입관통하는 고정 볼트를 이용하여, 단면이 사각형 형상으로 형성되고, 중앙에 제1 관통홀이 형성되는 웨이트 본체와 중앙에 제2 관통홀이 형성되어, 웨이트 본체의 상측 또는 하측에 결합되는 웨이트 슬롯의 결합을 고정시키는 단계; 및 상호 간에 결합된 웨이트 본체 및 웨이트 슬롯을 발전기의 회전자 탑(Top) 부분 좌측 또는 우측 및 회전자 바텀(Bottom) 부분 좌측 또는 우측 중 적어도 한 곳에 설치하는 단계;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 터빈에 설치되어 진동을 경감시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 구성요소들이 분리된 모습이 예시된 도면,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 구성요소들이 조립된 모습이 예시된 도면,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 본체의 설명에 제공된 도면,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 슬롯의 설명에 제공된 도면,
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 테이퍼 키 및 제2 테이퍼 키의 설명에 제공된 도면,
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 부착 형태의 설명에 제공된 도면,
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 설치 위치가 예시된 도면,
도 8은, 상기 도 7에 예시된 위치에 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치가 부착된 모습이 예시된 도면, 그리고
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 설치 방법의 설명에 제공된 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 구성요소들이 분리된 모습이 예시된 도면이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치의 구성요소들이 조립된 모습이 예시된 도면이다.
본 실시예에 따른 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치(이하에서는 '웨이트 장치'로 총칭하기로 함)는, 터빈에 설치되어 진동을 경감시키기 위해 마련된다.
이를 위해, 본 웨이트 장치는, 웨이트 본체(110), 웨이트 슬롯(120), 고정 볼트(130), 고정 너트(140), 제1 테이퍼 키(150) 및 제2 테이퍼 키(160)를 포함할 수 있다.
웨이트 본체(110)는, 발전기 회전자에 부착되어, 발전기 터빈 운전 시, 발생되는 진동값을 낮추는 진동 발란싱을 수행하기 위해 마련된다.
구체적으로, 웨이트 본체(110)는, 단면이 사각형 형상으로 형성되며, 두께에 따라 중량이 다르게 구현될 수 있다.
예를 들면, 웨이트 본체(110)는 단면이 200X200(mm) 크기의 사각형 형상으로 형성되며, 두께가 16.5mm인 경우, 중량이 5kg이고, 두께가 32mm인 경우, 중량이 10kg이며, 두께가 48mm인 경우, 중량이 15kg으로 구현될 수 있다.
따라서, 작업자는 다양한 중량의 웨이트 본체(110)들을 선택적으로 이용하여, 진동 발란싱 작업을 수행할 수 있다.
웨이트 슬롯(120)은, 웨이트 본체(110)의 상측 또는 하측에 결합되어, 웨이트 본체(110)가 발전기 회전자에 부착되도록 할 수 있다.
구체적으로, 웨이트 슬롯(120)은, 웨이트 본체(110)와 결합하는 일면보다 반대면의 가로길이가 길게 형성되며, 양 측면(120a)이 높이방향으로부터 30˚의 기울기를 갖는 형상으로 형성될 수 있다.
이때, 웨이트 슬롯(120)은, 웨이트 본체(110)와 결합하는 일면의 반대면의 가로길이가 90mm로 형성되고, 세로길이가 52mm, 두께가 19mm이고, 중량이 0.62kg으로 구현될 수 있다.
고정 볼트(130)는, 길이방향을 따라 연장형성되어, 회전자 내부 벽면에 마련되는 내부 홈(슬롯)과 웨이트 본체(110) 및 웨이트 슬롯(120)을 관통함으로써, 웨이트 본체(110)와 웨이트 슬롯(120)의 결합을 고정시킬 수 있다.
구체적으로, 고정 볼트(130)는, 회전자 내부 벽면에 마련되는 내부 홈(슬롯)과 웨이트 본체(110)와 웨이트 슬롯(120)에 삽입관통되기 위해, 길이방향을 따라 나사산(131)이 형성될 수 있다.
고정 너트(140)는, 회전자 내부 벽면에 마련되는 내부 홈과 웨이트 본체(110)와 웨이트 슬롯(120)을 관통한 고정 볼트(130)에 체결될 수 있다.
제1 테이퍼 키(150) 및 제2 테이퍼 키(160)는, 각각 소정의 기울기를 갖도록 형성되어, 웨이트 슬롯(120)에 끼움결합되어, 웨이트 슬롯(120)과 결합된 웨이트 본체(110)가 발전기 회전자에 부착되어 고정되도록 할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 본체(110)의 설명에 제공된 도면이다.
웨이트 본체(110)는, 웨이트 본체(110)는, 단면이 사각형 형상으로 형성되며, 중앙에 제1 관통홀(111)이 형성될 수 있다.
제1 관통홀(111)에는 웨이트 본체(110)와 웨이트 슬롯(120)이 결합하는 경우, 고정 볼트(130)가 삽입관통되어, 웨이트 본체(110)와 웨이트 슬롯(120)의 결합을 고정시킬 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 슬롯(120)의 설명에 제공된 도면이고, 도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 테이퍼 키(150) 및 제2 테이퍼 키(160)의 설명에 제공된 도면이다.
웨이트 슬롯(120)은, 중앙에 제2 관통홀(121)이 형성되어, 웨이트 본체(110)의 상측 또는 하측에 결합될 수 있다.
구체적으로, 웨이트 슬롯(120)은, 웨이트 본체(110)와 결합 시, 중앙에 형성된 제2 관통홀(121)이 제1 관통홀(111)과 포개어지고, 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(121)을 고정 볼트(130)가 삽입관통하는 방식으로, 웨이트 본체(110)와 웨이트 슬롯(120)의 결합을 고정시킬 수 있다.
제1 테이퍼 키(150)는, 웨이트 슬롯(120)의 일면이 웨이트 본체(110)와 결합하는 경우, 결합하는 일면의 반대면의 일측에 결합할 수 있다.
제2 테이퍼 키(160)는, 제1 테이퍼 키(150)와 동일하게 반대면에 결합하되, 반대면의 타측에 결합할 수 있다.
이때, 웨이트 슬롯(120)은, 제1 테이퍼 키(150)가 결합되도록 하기 위한 제1 삽입홈(122)과 제2 테이퍼 키(160)가 결합되도록 하기 위한 제2 삽입홈(123)이 마련될 수 있다.
즉, 웨이트 슬롯(120)은 일면이 웨이트 본체(110)와 결합하는 경우, 결합하는 일면의 반대면의 일측에 제1 삽입홈(122)이 마련되고, 결합하는 일면의 반대면의 타측에 제2 삽입홈(123)이 마련되어, 각각 제1 테이퍼 키(150)와 제2 테이퍼 키(160)가 결합되도록 할 수 있다.
이때, 제1 테이퍼 키(150) 및 제2 테이퍼 키(160)는, 제1 삽입홈(122) 및 제2 삽입홈(123)에 끼움결합될 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 장치의 부착 형태의 설명에 제공된 도면이고, 도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 장치의 설치 위치가 예시된 도면이며, 도 8은, 상기 도 7에 예시된 위치에 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 장치가 부착된 모습이 예시된 도면이다.
웨이트 본체(110) 및 웨이트 슬롯(120)을 비롯한 웨이트 장치는 상호 간에 결합된 상태로 발전기의 회전자 탑(Top) 부분 좌측 또는 우측 및 회전자 바텀(Bottom) 부분 좌측 또는 우측 중 적어도 한 곳에 설치될 수 있다.
구체적으로, 도 7에 예시된 바와 같이 발전기 회전자를 복수의 구역으로 나누는 경우, 5번 구역의 바텀 우측과 6번 구역의 탑 우측, 바텀 좌측 및 우측에 각각 웨이트 장치가 설치될 수 있다. 여기서, 발전기 회전자의 구역은, 발전기 회전자를 12시 방향을 시작으로 8 구역으로 분할하는 단위 영역을 의미한다.
도 8은, 6번 구역의 발전기 회전자의 모습이 예시된 도면이다.
또한, 이때, 각각 웨이트 장치에 마련되는 웨이트 본체(110)의 무게는 서로 다르게 설정될 수 있다.
여기서, 회전자는 회전 시, 설치된 웨이트 장치의 이탈을 방지하기 위해, 고정 볼트(130)에 의해 회전자 내부 벽면에 마련되는 내부 홈(슬롯)과 제1 관통홀(111)과 제2 관통홀(121)이 함께 삼입관통되어, 웨이트 장치가 내부 홈에 고정될 수 있다.
즉, 웨이트 장치를 회전자에 설치 시, 웨이트 장치를 회전자 내부 벽면에 마련되는 내부 홈(슬롯)에 끼움결합할 수 있으며, 끼움결합된 웨이트 장치를 회전자의 내부 홈과 함께 고정 볼트(130)에 의해 관통되도록 할 수 있다. 이를 위해, 회전자 내부 홈에는 나사산이 형성되는 관통홀이 형성될 수 있다.
도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이트 장치의 설치 방법의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 웨이트 장치의 설치 방법은, 도 1 내지 도 8을 참조하여 전술한 웨이트 장치를 설치하는 방법이다.
구체적으로, 작업자는, 길이방향을 따라 연장형성되어, 발전기의 회전자 내부 홈과 제1 관통홀(111) 및 제2 관통홀(121)에 삽입관통되는 고정 볼트(130)를 이용하여, 중앙에 제1 관통홀(111)이 형성되는 웨이트 본체(110)와 중앙에 제2 관통홀(121)이 형성되는 웨이트 슬롯(120)의 결합을 고정시킬 수 있다(S910).
그리고 작업자는 상호 간에 결합된 웨이트 본체(110) 및 웨이트 슬롯(120)을 발전기의 회전자 탑(Top) 부분 좌측 또는 우측 및 회전자 바텀(Bottom) 부분 좌측 또는 우측 중 적어도 한 곳에 설치할 수 있다(S920).
여기서, 웨이트 본체(110) 및 웨이트 슬롯(120)을 발전기 회전자에 설치 시, 웨이트 슬롯(120)의 일면이 웨이트 본체(110)와 결합하는 경우, 결합하는 일면의 반대면에 각각 설치되는 제1 테이퍼 키(150)와 제2 테이퍼 키(160)를 이용함으로써, 설치 작업 중 이탈을 방지할 수 있다.
그리고 작업자는, 발전기의 시운전을 통해 터빈의 진동을 측정하여, 웨이트 본체(110) 및 웨이트 슬롯(120)을 추가 설치하거나 또는 기존 설치된 위치를 재조정할 수 있다(S930).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 웨이트 본체
111 : 제1 관통홀
120 : 웨이트 슬롯
120a : 측면
121 : 제2 관통홀
122 : 제1 삽입홈
123 : 제2 삽입홈
130 : 고정 볼트
131 : 나사산
140 : 고정 너트
150 : 제1 테이퍼 키
160 : 제2 테이퍼 키

Claims (6)

  1. 단면이 사각형 형상으로 형성되고, 중앙에 제1 관통홀이 형성되는 웨이트 본체;
    중앙에 제2 관통홀이 형성되어, 웨이트 본체의 상측 또는 하측에 결합되는 웨이트 슬롯(Weight Slot); 및
    웨이트 본체와 웨이트 슬롯의 결합을 고정하기 위해, 길이방향을 따라 연장형성되어, 발전기의 회전자 내부 홈과 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 삽입관통하는 고정 볼트;를 포함하는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    고정 볼트는,
    관통홀에 삽입관통되도록, 길이방향을 따라 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    웨이트 슬롯은,
    웨이트 본체와 결합하는 일면보다 반대면의 가로길이가 길게 형성되며, 양측면이 높이방향으로부터 30˚의 기울기를 갖는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    웨이트 슬롯의 일면이 웨이트 본체와 결합하는 경우, 결합하는 일면의 반대면의 일측에 결합하는 제1 테이퍼 키(Taper Key); 및
    제1 테이퍼 키와 동일하게 반대면에 결합하되, 반대면의 타측에 결합하는 제2 테이퍼 키;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    웨이트 본체 및 웨이트 슬롯은,
    상호 간에 결합된 상태로 발전기의 회전자 탑(Top) 부분 좌측 또는 우측 및 회전자 바텀(Bottom) 부분 좌측 또는 우측 중 적어도 한 곳에 설치되는 것을 특징으로 하는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치.
  6. 길이방향을 따라 연장형성되어, 발전기의 회전자 내부 홈과 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 삽입관통하는 고정 볼트를 이용하여, 단면이 사각형 형상으로 형성되고, 중앙에 제1 관통홀이 형성되는 웨이트 본체와 중앙에 제2 관통홀이 형성되어, 웨이트 본체의 상측 또는 하측에 결합되는 웨이트 슬롯(Weight Slot)의 결합을 고정시키는 단계; 및
    상호 간에 결합된 웨이트 본체 및 웨이트 슬롯을 발전기의 회전자 탑(Top) 부분 좌측 또는 우측 및 회전자 바텀(Bottom) 부분 좌측 또는 우측 중 적어도 한 곳에 설치하는 단계;를 포함하는 발전기 터빈의 발란싱용 웨이트 장치 설치 방법.
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