KR200409972Y1

KR200409972Y1 - 터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구

Info

Publication number: KR200409972Y1
Application number: KR2020050034901U
Authority: KR
Inventors: 황성수
Original assignee: 한전기공주식회사
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2006-03-03

Abstract

본 고안은 터빈 회전축의 진동을 방지하기 위해 설치되는 웨이트의 이탈을 방지하기 위한 고정공구에 있어서, 일 단에 쐐기 형태의 돌기가 원형 배열된 램, 상기 램을 수용하는 하우징, 및 상기 램을 상하 이동시키는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 웨이트 고정공구는 웨이트를 터빈 회전축에 단단히 고정시킨다.

Description

터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구{Turbine Disc Balancing Weight Locking Tool}

도 1은 터빈 회전축을 개략적으로 나타낸 단면도이고,

도 2는 터빈 회전축에 삽입되는 웨이트를 나타낸 사시도이고,

도 3은 웨이트가 결합된 터빈 회전축의 일부분을 나타낸 부분도이고,

도 4는 본 고안의 한 실시예에 따른 터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구의 단면도이고,

도 5는 도 4에 도시된 고정공구의 램의 끝 부분을 확대한 부분확대 사시도이고,

도 6은 도 4에 도시된 고정공구의 장착상태를 나타낸 단면도이고,

도 7은 도 6에 도시된 고정공구의 램의 동작상태를 나타낸 요부 단면도이고,

도 8은 고정공구 작업 후의 터빈 회전축의 체결공 상태를 나타낸 평면도이고,

도 9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구의 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 터빈 회전축 12 : 체결공

14 : 단턱 20 : 웨이트

22 : 홈

100 : 고정공구 110 : 하우징

120 : 램 130 : 유압장치

140 : 균형조절 추 150 : 램 가이드

160 : 밀봉 개스킷 162 : 고무부재

본 고안은 터빈 회전축 진동방지용 웨이트를 고정하는 공구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 터빈 회전축에 설치된 웨이트가 회전축의 고속회전 및 진동에 의해 이탈되지 않도록 웨이트를 회전축에 단단히 고정할 수 있는 터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구에 관한 것이다.

원자력 발전소 및 화력 발전소에는 대형 터빈이 설치된다. 대형 터빈 중 저압 터빈은 열효율을 향상시키기 위해 진공상태에서 운전된다. 이러한 저압 터빈은 1800RPM 이상으로 회전되기 때문에 진동에 취약하다. 때문에 저압 터빈의 회전축에는 진동을 해소할 수 있는 웨이트가 설치된다.

도 1은 터빈 회전축을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 터빈 회전축에 삽입되는 웨이트를 나타낸 사시도이고, 도 3은 웨이트가 결합된 터빈 회전축의 일부분을 나타낸 부분도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 터빈 회전축(10)에는 원주 방향을 따라 다수의 나사체결공(12)이 형성된다. 그리고 체결공(12)에는 단턱(14)이 형성된다.

웨이트(20)는 도 2에 도시된 바와 같은 볼트형상이다. 웨이트(20)의 몸통에는 체결공(12)의 나사와 일치되는 나사가 형성되고, 머리에는 일자 또는 십자 드라이버와 일치되는 홈(22)이 형성된다. 그리고 십자 홈(22)의 중앙에는 이들 홈(22)보다 깊숙하게 패인 볼트 홈(24)이 형성된다. 이와 같이 형성된 웨이트(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 터빈 회전축(10)의 체결공(12)에 각각 나사체결방식으로 결합되어 터빈 회전축(10)의 진동을 감소시키는 구실을 한다.

그러나, 이러한 방식은 웨이트(20)와 터빈 회전축(10)의 결합관계가 나사체결에 의존하므로 터빈의 고속회전에 의해 웨이트(20)의 나사체결상태가 점차 느슨해져 웨이트(20)가 체결공(12)에서 이탈되는 문제점이 있다.

따라서, 터빈의 고속회전에서도 터빈 회전축(10)에 결합된 웨이트(20)가 이탈되지 않도록 하는 웨이트 고정공구가 필요하다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨이트가 터빈 회전축으로부터 이탈되지 않도록 단단히 고정할 수 있는 터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 한 특징에 따르면, 터빈 회전축의 진동을 방지하기 위해 설치되는 웨이트의 이탈을 방지하기 위한 고정공구에 있어서, 일 단에 쐐기 형태의 돌기가 원형 배열된 램, 상기 램을 수용하는 하우징, 및 상기 램을 상하 이동시키는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구가 제공된다.

본 고안의 하우징에는 램의 이동을 교정해 주는 램 가이드가 더 구비되는 것이 좋다. 이처럼 하우징에 램 가이드를 설치하면 램이 휘어지는 현상을 줄일 수 있다.

본 고안의 하우징에는 수평균형을 바로잡는 균형조절 수단이 더 구비되는 것이 좋다. 이처럼 하우징에 균형조절 수단을 설치하면 램을 웨이트의 중심축과 정확히 일직선상에 위치시킬 수 있다.

본 고안의 하우징에는 회전축과 하우징의 틈새공간을 밀폐시키는 밀봉 개스킷이 더 구비되는 것이 좋다. 이처럼 하우징에 밀봉 개스킷이 구비되면 웨이트와 회전축 사이로 공기가 유입되는 것을 차단할 수 있다.

본 고안의 개스킷의 일 면에는 회전축과 밀착되는 고무부재가 부착되는 것이 좋다. 이처럼 개스킷의 일 면에 고무부재를 부착하면 개스킷을 터빈 회전축에 보다 단단히 밀착시킬 수 있다.

본 고안의 램의 내부에는 가이드 볼트가 설치되는 것이 좋다. 가이드 볼트는 램이 웨이트 상부에 정확히 일치되도록 안내하는 구실을 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안의 한 실시예에 따른 터빈 회전축 진동방지용 웨이트 고정공구의 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 고정공구의 램의 끝 부분을 확대한 부분확대 사시도이고, 도 6은 도 4에 도시된 고정공구의 장착상태를 나타낸 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 웨이트 고정공구(100)는 하우징(110), 램(120), 유압장치(130), 균형조절 추(140), 램 가이드(150), 밀봉 개스킷(160)으로 구성된다.

하우징(110)은 고정공구(100)의 몸체를 형성하며 내부에 램(120)이 소통되는 통공(112)을 갖는다. 통공(112)은 하우징(110)을 상하로 수직하게 관통한다. 통공(112)의 내부면은 반복적으로 상하 왕복 운동하는 램(120)과 마찰을 일으키지 않도록 마름질 가공되는 것이 좋다.

램(120)은 하우징(110)의 통공(112)에 관통되게 설치된다. 램(120)의 끝에는 쐐기 형태의 돌기(122)가 원형 배열된다. 돌기(122)는 도 5에 도시된 바와 같이 안쪽 면이 경사지게 형성되어 뾰족한 형태를 이룬다. 램(120)은 복합재료와 같이 경량이면서 충분한 강도를 갖는 재질로 제작되는 것이 좋다. 본 실시예에서는 램(120)의 내부에 빈 공간을 형성하고 이 공간에 테프론을 채워 넣는 방식으로 램(120)을 제작한다.

유압장치(130)는 하우징(110)의 위쪽에 설치된다. 유압장치(130)는 램(120)을 가압하는 수단으로써 램(120)과 결합되어 램(120)을 상하로 동작시킨다.

균형조절 추(140)는 하우징(110)의 외측 측면에 설치된다. 균형조절 추(140)는 하우징(110)에 설치된 램(120)과 터빈 회전축(10)에 결합된 웨이트(20)의 중심축이 일치되도록 하우징(110)의 수평위치를 조절하는 균형조절 수단구실을 한다. 하우징(110)의 수평위치는 하우징(110)의 각 측면에 결합되는 균형조절 추(140)의 수와 무게를 조절함으로써 보정된다.

램 가이드(150)는 하우징(110)과 유압장치(130) 사이에 설치된다. 램 가이드(150)는 램(120)이 유압장치(130)의 가압방향과 정확히 일치되게 상하 운동하도록 램(120)의 운동방향을 잡아주는 구실을 한다. 램 가이드(150)는 하우징(110)과 밀봉 개스킷(160) 사이나 하우징(110)의 통공(112)에 설치될 수 있다.

밀봉 개스킷(160)은 하우징(110)의 아래쪽에 결합된다. 밀봉 개스킷(160)은 하우징(110)의 아래쪽으로 돌출되는 램(120)과 터빈 회전축(10)사이의 공간을 완전히 밀폐하여 진공상태로 유지하는 구실을 한다. 따라서, 밀봉 개스킷(160)은 도 6에 도시된 바와 같이 터빈 회전축(10)의 외형과 일치되는 단면형상을 갖는다. 밀봉 개스킷(160)의 밑면에는 고무부재(162)가 결합되어, 밀봉 개스킷(160)과 터빈 회전축(10)간의 밀착수준을 높여준다.

이와 같이 구성된 고정공구(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 밀봉 개스킷(160)을 매개로 터빈 회전축(10)에 밀착 고정되고, 균형조절 추(140)에 의해 웨이트(20)와 램(120)의 중심축이 일치되게 수평 조절된다. 고정공구(100)의 설치가 완료되면, 램(120)이 유압장치(130)에 의해 웨이트(20) 위쪽을 가압하여 웨이트(20)를 터빈 회전축(10)에 단단히 고정시킨다.

다음에서는 램(120)에 의한 웨이트(20) 고정방법을 아래에서 보다 상세히 설명하겠다.

도 7은 도 6에 도시된 고정공구의 램의 동작상태를 나타낸 요부 단면도이고, 도 8은 고정공구 작업 후의 터빈 회전축의 체결공 상태를 나타낸 평면도이다.

고정공구(100)가 터빈 회전축(10)에 장착되면 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 램(120)이 웨이트(20) 위에 정렬된다. 이러한 상태에서 램(120)이 유압장치(130)에 의해 웨이트(20)의 위쪽을 가압하면 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 램(120)의 돌기(122)가 체결공(12) 주변의 단턱(14)을 압박하여 오므린다. 오므려진 단턱(14)은 웨이트(20)의 상부를 덮어 웨이트(20)가 터빈 회전축(10)에서 이탈되는 것을 완벽하게 차단한다.

한편 돌기(122)의 위치를 웨이트(20)의 드라이버 홈(22)과 일치시키면 도 8에 도시된 바와 같이 램(120)의 돌기(122)에 의해 오므려지는 단턱(14)이 홈(22)으로 돌출되므로 웨이트(20)의 이탈방지효과를 극대화시킬 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 램(120)의 내측에 볼트(124)가 설치된다. 볼트(124)의 끝은 웨이트(20)의 중앙에 형성된 볼트 홈(14)에 용이하게 끼워질 수 있도록 뾰족하게 형성된다. 본 실시예에서와 같이 램(120)에 볼트(124)를 설치하면, 볼트(124)와 볼트 홈(14)의 결합에 의해 램(120)이 웨이트(20)의 상부에 용이하게 위치되므로 작업이 수월해진다. 한편, 램(120)의 내부에는 볼트(124)의 하향 이동을 바로 잡을 수 있도록 테프론(126)이나 다른 부재들로 채워지는 것이 좋다.

본 고안은 터빈의 고속으로 회전함에 따라 발생할 수 있는 웨이트의 이탈을 확실히 방지할 수 있다. 또한, 본 고안은 진공상태에서 웨이트를 설치할 수 있으므로 작업시간을 절감할 수 있다.

따라서, 본 고안에 따르면 저압 터빈의 정비품질을 향상시킬 수 있으며 웨이트 이탈로 인한 터빈 회전축의 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이상에서 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

터빈 회전축의 진동을 방지하기 위해 설치되는 웨이트의 이탈을 방지하기 위한 고정공구에 있어서,

일 단에 쐐기 형태의 돌기가 원형 배열된 램,

상기 램을 수용하는 하우징, 및

상기 램을 상하 이동시키는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구.
청구항 1에 있어서,

상기 하우징에는 상기 램의 이동을 교정해 주는 램 가이드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구.
청구항 1에 있어서,

상기 하우징에는 수평균형을 바로잡는 균형조절 수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구.
청구항 1에 있어서,

상기 하우징에는 상기 회전축과 상기 하우징의 틈새공간을 밀폐시키는 밀봉 개스킷이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정 공구.
청구항 4에 있어서,

상기 개스킷의 일 면에는 상기 회전축과 밀착되는 고무부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구.
청구항 1에 있어서,

상기 램은 경량의 복합재료로 제작되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 램의 내부에는 가이드 볼트가 설치되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전축의 진동방지용 웨이트 고정공구.