KR102690295B1 - 회전기 지지 장치 - Google Patents

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KR102690295B1
KR102690295B1 KR1020210178620A KR20210178620A KR102690295B1 KR 102690295 B1 KR102690295 B1 KR 102690295B1 KR 1020210178620 A KR1020210178620 A KR 1020210178620A KR 20210178620 A KR20210178620 A KR 20210178620A KR 102690295 B1 KR102690295 B1 KR 102690295B1
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정승욱
손락원
류순기
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에이치디현대일렉트릭 주식회사
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Abstract

본 발명은 회전기 지지 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치는 장치몸체;와, 상기 장치몸체에 구비되고, 지지 대상물이 접촉 및 결합되는 제1 지지유닛; 및 상기 장치몸체에 구비되고, 상기 대상물의 적어도 일부 영역이 삽입되는 제2 지지유닛;을 포함하고, 상기 제2 지지유닛의 적어도 일부 영역은, 상기 장치몸체의 두께 방향에 수직한 방향으로의 단면에서 상기 제1 지지유닛의 하부에 존재할 수 있다.

Description

회전기 지지 장치{SUPPORTING APPARATUS FOR ROTATING MACHINE}
본 발명은 회전기 지지 장치에 관한 것이다.
회전기는 회전하는 기계를 이르는 말로서, 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 전동기 및 회전에너지를 전기에너지로 바꾸는 발전기를 포함한다.
회전기에서 회전하는 부분을 회전자(rotor)라고 하고, 회전자의 바깥에 고정되어 있는 부분을 고정자(stator)라고 한다.
이러한 회전기는 다양한 산업 분야에서 사용되는 만큼 그 규모도 다양하다. 대형 엔진의 크랭크 축에 장착되는 회전기의 경우 그 고정자의 중량만 해도 약 7톤(ton) 이상이고, 회전자의 중량도 약 22톤(ton) 이상에 이른다.
이러한 대형 고정자 및 대형 회전자를 제작하는 작업이나 대형 고정자 및 대형 회전자를 크랭크 축 등에 조립하는 작업을 수행하기 위해서는 대형 인양 장치들이 필요하다.
그러나 고정자 및 회전자의 규모가 큰만큼 대형 인양 장치들을 이용하더라도 이들을 취급하는 과정은 쉽지 않으며, 이 과정에서 고정자 및 회전자의 손상이나 인명 사고가 발생하기 쉽다는 문제가 있다.
KR 10-2065882 B1 (2020.01.07)
본 발명은 회전기의 제작 작업 또는 조립 작업의 효율성 및 편의성을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 작업의 안전성을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치는 장치몸체; 상기 장치몸체에 구비되고, 지지 대상물이 접촉 및 결합되는 제1 지지유닛; 및 상기 장치몸체에 구비되고, 상기 대상물의 적어도 일부 영역이 삽입되는 제2 지지유닛을 포함하고, 상기 제2 지지유닛의 적어도 일부 영역은, 상기 장치몸체의 두께 방향에 수직한 방향으로의 단면에서 상기 제1 지지유닛의 하부에 존재하고, 상기 장치몸체는, 일측에 인양장치와 결합되는 적어도 하나 이상의 관통구멍; 및 타측에서 단부에 인접한 영역에 형성된 곡선부를 포함할 수 있다.
삭제
또한 일 실시 예에서 상기 제2 지지유닛은, 상기 장치몸체에 형성된 적어도 하나 이상의 노치를 포함할 수 있다.
또한 일 실시 예에서 상기 장치몸체는, 중공부;를 포함하고, 상기 제1 지지유닛은, 상기 장치몸체에서 상기 중공부의 둘레에 배치되도록 상기 장치몸체에 고정되는 지지프레임;을 복수로 포함하고, 복수의 상기 지지프레임은, 상기 대상물에 접촉 및 결합될 수 있다.
또한 일 실시 예에서 복수의 상기 지지프레임은, 상기 장치몸체에서 상기 대상물의 외주 방향으로 상호 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
또한 일 실시 예에서 복수의 상기 지지프레임은, 적어도 하나 이상의 결합구멍;을 포함하고, 상기 결합구멍에 상기 대상물을 관통하는 결합부재가 삽입될 수 있다.
또한 일 실시 예에서 상기 장치몸체는, 그 단부에 인접한 영역이 곡선을 포함할 수 있다.
또한 일 실시 예에서 상기 장치몸체는, 적어도 하나 이상의 관통구멍;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 회전기의 제작 작업 또는 조립 작업의 효율성 및 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 작업의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 에에 따른 회전기 지지 장치와 이에 장착된 대상물의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치 및 이에 장착된 대상물의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치 및 이에 장착된 대상물의 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 관한 설명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 동일한 부호로 기재된 요소는 동일한 요소이고, 각 실시 예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
또한, 본 발명의 요지를 명확히 하기 위하여 종래의 기술에 의해 익히 알려진 요소와 기술에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 당업자에 의해 특정 구성요소가 추가, 변경, 삭제된 다른 형태로도 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명과 동일한 사상의 범위 내에 포함됨을 밝혀 둔다.
이하 첨부된 도면에 도시된 X축 및 Y축은 지지할 대상물의 직경 방향이고, Z축은 상기 대상물의 높이 방향이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치(100)의 평면도이다.
도 1에서 보이듯, 본 발명의 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치(100)는 장치몸체(110), 상기 장치몸체(110)에 구비되고, 지지할 대상물이 접촉되는 제1 지지유닛(120) 및 상기 장치몸체(110)에 구비되고, 상기 대상물의 적어도 일부 영역이 삽입되는 제2 지지유닛(130)을 포함할 수 있다.
장치몸체(110)는 제1 장치몸체(110a) 및 상기 제1 장치몸체(110a)로부터 일정거리 이격되어 배치되는 제2 장치몸체(110b)를 포함할 수 있다.
제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)는 Y축 방향으로 일정거리 이격되며, 상기 제1 장치몸체(110a)와 상기 제2 장치몸체(110b)는 Y축에 평행하게 배치되는 적어도 하나 이상의 보강프레임(115)에 의해 상호 연결될 수 있다.
보강프레임(115)은 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)에 볼팅 결합되거나 용접 결합될 수 있다. 보강프레임(115)은 X축에 평행한 방향으로도 배치될 수 있으며, X축에 평행한 방향으로 배치되는 보강프레임(115)은 Y축에 평행한 방향으로 배치되는 보강프레임(115)에 용접되거나 볼팅 결합될 수 있다.
보강프레임(115)은 복수로 구비될 수 있으며, 복수의 보강프레임(115)은 그 두께 및 그 길이가 서로 다를 수 있다. 이는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 바는 아니며, 제1 장치몸체(110a)와 제2 장치몸체(110b) 간의 이격거리, Y축에 평행한 방향으로 배치되는 보강프레임(115)들 간의 이격거리 등에 의해 적절히 선택되어 적용될 수 있다.
복수의 보강프레임(115)은 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b) 사이에서 적어도 하나 이상의 도피구멍(116)을 형성할 수 있다.
도피구멍(116)은 빈 공간으로서, 추후에 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)에 장착되는 대상물(미도시)이 도피할 수 있는 공간이 될 수 있다. 상기 도피구멍(116)에 따르면 대상물(미도시)과 장치몸체 간의 불필요한 간섭을 방지할 수 있다.
더하여 상기 보강프레임(115)은 회전기 지지 장치의 강성을 증가시킬 수 있다. 따라서 장치몸체 및 보강프레임(115)의 체적 및 중량의 증가없이도 대상물(미도시)에 의한 하중에 버티는 힘을 상대적으로 증가시킬 수 있다. 이는 회전기 지지 장치의 대형화를 방지하고, 회전기 지지 장치의 수명을 연장시키는 것에 기여할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 상기 장치몸체 및 상기 보강프레임(115)은 스테인리스강을 포함하는 재질로 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 상기 장치몸체(110) 및 상기 보강프레임(115)은 SS400 및 SS440 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 재질로 구비될 수 있다.
한편, 제1 지지유닛(120)은 제1 장치몸체(110a), 제2 장치몸체(110b) 및 보강프레임(115) 중 적어도 어느 하나 이상에 고정될 수 있다.
상기 제1 지지유닛(120)은 제1 장치몸체(110a), 제2 장치몸체(110b) 및 보강프레임(115) 중 적어도 어느 하나 이상에 용접되어 고정되거나 볼트 등에 의해 탈부착 가능하게 고정될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 제1 지지유닛(120)은 제1 장치몸체(110a)에 고정되는 제1 지지프레임(121), Y축에 평행한 방향으로 배치되는 보강프레임(115)에 고정되는 제2 지지프레임(122), 제2 장치몸체(110b)에 고정되는 제3 지지프레임(123) 및 상기 제2 지지프레임(122)과 대향하도록 보강프레임(115)에 고정되는 제4 지지프레임(124)을 포함할 수 있다.
상기 제1,2,3,4 지지프레임(121,122,123,124)의 외주는 지지 대상물(미도시)의 외주 방향으로 상호 이격될 수 있다. 상기 제1,2,3,4 지지프레임(121,122,123,124)은 장치몸체(110)에 형성되는 중공부(111)를 둘러싸게 배치될 수 있다.
이에 따르면 회전기 지지 장치의 불필요한 중량 증가를 방지할 수 있고, 대상물의 지지에 최적화된 위치에 최소의 지지프레임(121)을 구비할 수 있다. 또한 이에 따르면, 회전기 지지 장치의 인양 하중을 줄일 수 있으므로 회전기의 제작 또는 조립 작업의 효율성 및 편의성을 향상시킬 수 있다.
중공부(111)는 지지 대상물(미도시)이 회전기 지지 장치에 장착된 경우, 지지 대상물(미도시)에 형성된 대상물 중공부(미도시)와 대향할 수 있다.
대상물(미도시)은 제1,2,3,4 지지프레임(121,122,123,124)에 접촉 및 결합될 수 있고, 상기 제1,2,3,4 지지프레임(121,122,123,124)은 상기 대상물을 지지할 수 있다. 이를 위해 제1,2,3,4 지지프레임(121,122,123,124)은 적어도 하나 이상의 결합구멍(125)을 포함할 수 있다. 상기 결합구멍(125)은 대상물을 장착하기 위한 결합부재(미도시)가 체결되는 구멍이 될 수 있다. 결합부재(미도시)가 볼트인 경우, 상기 결합구멍(125)에는 나사홈(미도시)이 형성될 수 있다. 이에 따르면 결합부재(미도시)의 결합력이 상승될 수 있다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 2에서 보이듯, 본 발명의 일 실시 예에서 상기 장치몸체(110)에는 제2 지지유닛(130)이 구비될 수 있다.
제2 지지유닛(130)은 제2 장치몸체(110b)에 형성된 복수의 노치(131)일 수 있다. 상기 노치(131)는 제1 장치몸체(도 1의 110a)에도 제2 장치몸체(110b)에서와 동일하게 형성될 수 있다.
상기 노치(131)는 장치몸체(110)의 두께방향에 수직한 방향의 단면에서 그 높이가 제1 지지유닛(120)의 높이보다 낮을 수 있다. 즉, 상기 노치(131)의 적어도 일부 영역은 Z축 방향으로 상기 제1 지지유닛(120)의 하부에 존재할 수 있다.
상기 노치(131)에는 대상물(미도시)의 적어도 일부 영역이 삽입될 수 있다. 상기 노치(131)는 대상물(미도시)이 장치몸체(110)에서 이탈하는 것을 방지하고, 대상물(미도시)이 회전기 지지 장치(도 1의 100)에 장착된 동안 심하게 흔들리거나 진동되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따르면 대상물(미도시)을 안정적으로 지지할 수 있고, 상기 대상물(미도시)의 손상을 최소화할 수 있다.
또한 상기 노치(131)는 대상물(미도시)이 장치몸체(110)에 올려진 상태에서 제1 지지유닛(120)에 볼팅 결합되는 동안 대상물(미도시)을 고정하는 역할도 수행할 수 있다. 따라서 대상물(미도시)을 제1 지지유닛(120)에 결합하는 작업의 편의성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 제2 장치몸체(110b)의 +X 방향으로의 단부(112)에 인접한 영역은 곡선부(113)를 포함할 수 있다. 이는 제1 장치몸체(도 1의 110a)에도 동일한 원리로 적용될 수 있다. 상기 곡선부(113)는 X-Z 평면에서 곡선일 수 있다.
상기 단부(112)는 장치몸체(110)를 인양할 때, 장치몸체(110)의 회전운동의 중심점이 될 수 있고, 상기 단부(112)가 바닥에 접촉한 상태에서 상기 장치몸체(110)가 인양장치(미도시)에 의해 일으켜 세워질 수 있다. 이때, 상기 곡선부(113)는 바닥면에 대해 회전운동하며 장치몸체(110)의 인양 작업을 용이하게 하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 장치몸체(110)의 인양 하중을 저감시키고, 인양 속도를 향상시키는 것에 기여할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 장치몸체(110)는 관통구멍(114)을 포함할 수 있다. 상기 관통구멍(114)은 인양장치(미도시)의 결합을 용이하게 하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 관통구멍(114)은 장치몸체(110)의 곡선부에 인접한 단부(112)로부터 X축 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 이에 따르면 인양장치(미도시)에 의해 장치몸체(110)를 인양하는 동안 곡선부와 바닥면의 회전 운동이 최적화되는 위치에 상기 관통구멍(114)을 위치시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 에에 따른 회전기 지지 장치(도 1의 100)와 이에 장착된 대상물(101)의 분해사시도이다.
도 3에서 보이듯, 상기 대상물은 회전기의 회전자 또는 고정자일 수 있다. 상기 대상물(101)은 원형일 수 있고, 그 둘레 방향으로 적어도 하나 이상의 장착구멍(102)을 포함할 수 있다.
상기 대상물(101)에 형성된 장착구멍(102)이 결합구멍(125)과 대향하도록 상기 대상물(101)을 제1 지지유닛(120) 상에 안착시킬 수 있다. 이때 상기 대상물(101)의 적어도 일부 영역은 노치(131)에 삽입될 수 있다.
상기 대상물(101)의 적어도 일부 영역이 노치(131)에 삽입되어 있기 때문에 상기 대상물(101)은 장치몸체(110) 상에서 부분적으로 고정될 수 있다.
이어서 장착구멍(102)과 결합구멍(125)에 결합부재(140)를 삽입하고, 대상물(101)을 장치몸체(110) 상에 고정시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 상기 결합부재(140)는 나사산이 형성된 볼트일 수 있다. 상기 결합부재(140)의 단부에는 너트(141)가 체결될 수 있다.
대상물(101)이 회전자 또는 고정자인 경우, 상기 대상물(101)에는 권선이 감기므로 상기 권선의 적어도 일부 영역은 도피구멍(116)에 삽입될 수 있다. 이에 따르면 권선이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치 및 이에 장착된 대상물(101)의 사시도이다.
도 4에 도시된 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)는 그 사이에 존재하는 보강프레임(115)의 개수가 최소화된 것으로서 이에 따르면 회전기 지지 장치의 중량이 더욱 감소될 수 있다. 보강프레임(115)의 설치 위치는 반드시 본 발명에 의해 한정되는 바는 아니며, 대상물(101)의 형상, 규격 등을 고려하여 적절히 선택되어 적용될 수 있는 사항이다.
도 4에는 인양장치(미도시)에 의해 대상물(101), 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)가 일부 인양된 상태를 도시되어 있다.
도 4에서 보이듯, 인양장치(미도시)가 관통구멍(114)에 삽입됨으로써 상기 인양장치(미도시)가 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)와 결합될 수 있다. 그 상태에서 인양장치(미도시)가 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)를 들어올리면 상기 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)의 곡선부(113)가 바닥면과 회전운동을 하고, 단부(112)가 바닥면과 접촉하는 상태가 된다.
이에 다르면 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)의 손상을 최소화할 수 있고, 회전기 지지 장치의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한 인양장치(미도시)는 비교적 적은 힘으로도 대상물(101), 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)를 일으켜 세울 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치 및 이에 장착된 대상물(101)의 사시도이다.
도 5에서 보이듯, 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 회전기 지지 장치는 커버부재(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 커버부재(150)는 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)와 대응되는 형상을 가질 수 있고, 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)에 형성된 노치(131)와 대향하는 또 다른 노치(152)를 포함할 수 있다.
상기 커버부재(150)는 상기 대상물(101)을 중심으로 상기 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)와 대칭인 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 상기 커버부재(150)는 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)에 대상물(101)이 고정된 이후 상기 제1 장치몸체(110a) 및 제2 장치몸체(110b)에 볼팅 결합될 수 있다.
상기 커버부재(150)에도 인양장치(미도시)가 체결되는 또 다른 관통구멍(151)이 형성될 수 있다. 또한 상기 커버부재(150)의 단부(153)와 인접한 영역도 곡선부(154)를 포함할 수 있다. 이에 따르면 대상물(101)의 이동의 자유도가 증가하고, 대상물(101)을 다방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 커버부재(150)에 따르면 상기 대상물을 더욱 견고하게 지지할 수 있고, 상기 대상물을 이동시키는 동안 상기 대상물의 진동 또는 충격이 가해지는 것을 최소화할 수 있다.
이상에서 설명한 사항은 본 발명의 일 실시 예에 관하여 설명한 것이며, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 회전기 지지 장치 101 : 대상물
102 : 장착구멍 110 : 장치몸체
110a: 제1 장치몸체 110b : 제2 장치몸체
120 : 제1 지지유닛 121 : 제1 지지프레임
122 : 제2 지지프레임 123 : 제3 지지프레임
124 : 제4 지지프레임 130 : 제2 지지유닛
131 : 노치 140 : 결합부재
150 : 커버부재

Claims (7)

  1. 장치몸체;
    상기 장치몸체에 구비되고, 지지 대상물이 접촉 및 결합되는 제1 지지유닛; 및
    상기 장치몸체에 구비되고, 상기 대상물의 적어도 일부 영역이 삽입되는 제2 지지유닛
    을 포함하고,
    상기 제2 지지유닛의 적어도 일부 영역은, 상기 장치몸체의 두께 방향에 수직한 방향으로의 단면에서 상기 제1 지지유닛의 하부에 존재하고,
    상기 장치몸체는,
    일측에 인양장치와 결합되는 적어도 하나 이상의 관통구멍; 및
    타측에서 단부에 인접한 영역에 형성된 곡선부
    를 포함하는 회전기 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지유닛은,
    상기 장치몸체에 형성된 적어도 하나 이상의 노치를 포함하는 회전기 지지 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장치몸체는,
    중공부;를 포함하고,
    상기 제1 지지유닛은,
    상기 장치몸체에서 상기 중공부의 둘레에 배치되도록 상기 장치몸체에 고정되는 지지프레임;을 복수로 포함하고,
    복수의 상기 지지프레임은,
    상기 대상물에 접촉 및 결합되는 회전기 지지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 지지프레임은,
    상기 장치몸체에서 상기 대상물의 외주 방향으로 상호 일정 거리 이격되어 배치되는 회전기 지지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    복수의 상기 지지프레임은,
    적어도 하나 이상의 결합구멍;을 포함하고,
    상기 결합구멍에 상기 대상물을 관통하는 결합부재가 삽입되는 회전기 지지 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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