KR200451113Y1

KR200451113Y1 - 풍력발전기용 요 브레이크

Info

Publication number: KR200451113Y1
Application number: KR2020100001292U
Authority: KR
Inventors: 김종명
Original assignee: 에이펙스 주식회사
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2010-11-25

Abstract

본 발명은 풍력발전기용 요 브레이크에 관한 것으로서, 구성이 간단하고 패드를 교체하기 위한 정비를 위하여 캘리퍼(Caliper)를 분리해도 캘리퍼 접착면에서 기름이 누유되지 않으며, 브레이크 해제시 패드(pad)가 디스크(Disk)에서 완전히 이탈되어 불필요한 패드의 마모를 방지할 수 있게 한 풍력발전기용 용 브레이크를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 고안은 전방으로 디스크(20)가 내입되는 내입홈(2)이 형성되게 상하 양분되는 캘리퍼(3)(4)에는 내입홈(2) 쪽으로 작동하도록 캘리퍼(3)(4)에 실린더홈(3a)(4a)을 형성하여 피스톤(6)을 설치하고, 피스톤(6)에는 패드(8)를 고정하는 패드고정판(7)을 결합한 요 브레이크(1)를 구성함에 있어서,
상기 실린더홈(3a)(4a)에는 오일을 공급하도록 실린더홈(3a)(3a) 후방으로 관통된 2개소의 유로(10)를 형성하되, 상기 상측과 하측의 캘리퍼(3)(4)에 형성된 2개소의 유로(10) 중 1개소는 유압장치(도시되지 않음)와 연결되는 유체공급관(11)을 배관하고, 나머지 1개소는 서로 연결관(12)으로 연결하여 상측과 하측 캘리퍼(3)(4)에 동시에 유압을 제공되게 하며,
상기 캘리퍼(3)(4)들에는 유압이 제거된 상태에서 패드고정판(7)을 캘리퍼(3)(4) 쪽으로 밀착시켜서 패드(8)를 디스크(20)와 확실하게 이완시키는 탄성수단(13)을 설치하되, 상기 탄성수단(13)은 캘리퍼(3)(4)에 형성된 자리파기 구멍(3b)(4b)을 통해서 패드고정판(7)의 배면에 고정되는 볼트(14)와, 상기 캘리퍼(3)(4)와 볼트머리(14a) 사이에 위치하도록 개재된 스프링(15)으로 구성한 것으로서, 패드(8)의 마모율을 줄일 수 있으면서 필요시 요 드라이브(1)를 확실하게 정지시킬 수 있고, 정비를 위해서 상하측 캘리퍼(3)(4)를 분할하더라도 캘리퍼(3)(4)에 공급되는 유체의 누유가 없으므로 유압유 손실에 따른 경제적 부담을 줄일 수 있고, 누유 유체를 처리하지 않아도 되므로 신속한 보수작업이 가능하다.

Description

풍력발전기용 요 브레이크{Yaw-brake for wind generator}

본 발명은 풍력발전기용 요(Yaw) 브레이크에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 구성이 간단하고 패드를 교체하기 위한 정비를 위하여 캘리퍼(Caliper)를 분리해도 캘리퍼 접착면에서 기름이 누유되지 않으며, 브레이크 해제 시 패드(pad)가 디스크(Disk)에서 완전히 이탈되어 불필요한 패드의 마모를 방지할 수 있게 한 풍력발전기 전용 브레이크를 제공코자 하는 것이다.

바람을 이용하는 풍력발전기는 타워(tower) 상단에 발전기 등이 설치되는 요 드라이브(Yaw drive)를 회전가능하게 설치하여 바람 방향에 따라 요 드라이브가 회동될 수 있게 하고 있다.

또한 상기한 풍력발전기의 타워와 요 드라이브 사이에는 요 브레이크가 설치되어 풍력발전기의 회동 정도를 적절히 조정하고 또한 유지 보수를 안전하게 행할 수 있도록 하고 있다.

상기 요 브레이크는 통상 타워에 도넛 형상의 디스크와 면접촉하는 패드가 결합되게 한 것으로서, 그 구성은 디스크가 내입되는 공간이 형성되게 상하 양분되는 캘리퍼를 결합하되, 각 캘리퍼에는 공간 쪽으로 유압실린더를 설치하고 패드를 결합하여 디스크의 양쪽을 가압할 수 있게 구성된다.

또한 상기 분할된 캘리퍼에는 유입실린더에 유체를 공급할 수 있도록 분할면에 수직방향으로 유로를 관통 형성한 구성으로 이루어져 있다.

상기한 종래 요 브레이크는 유압력을 가하지 않은 브레이크 해제 시 패드가 디스크에 미세하게 면 접착 상태를 유지하는 구성이어서 회동 시 패드가 불필요하게 마모되는 문제점이 있었다.

또한 캘리퍼에 형성되는 유로가 분할면에 직각방향으로 형성된 구성으로 인해 정비 과정에서 분할면에 유체가 누유되므로 정비에 많은 어려움이 있고, 누유에 의해 기기의 오염이 잦고 유압유의 손실도 발생하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안에서는 상기한 종래 요 브레이크가 갖는 제반 문제점을 일소코자 본 고안을 안출한 것으로서, 본 고안에서는 정비를 위하여 캘리퍼(Caliper)를 분리해도 캘리퍼 접착면에서 기름이 누유되지 않으며, 브레이크 해제시 패드(pad)가 디스크(Disk)에서 완전히 이탈되어 불필요한 패드의 마모를 방지할 수 있게 한 풍력발전기용 브레이크를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 고안에서는 유압이 제거된 상태에서 스프링의 탄성력으로 패드를 디스크에서 완전히 이탈되게 하였으며, 유체를 공급하는 유로를 구성함에 있어서, 외부 노출형 공급관을 이용하여 양측 유압실린더에 유체를 동시 공급되게 하였다.

본 고안에서 제공하는 요 브레이크를 풍력발전기에 적용할 경우 패드의 마모율을 줄여 수명이 연장되고 필요시 요 드라이브를 확실하게 정지시킬 수 있다.

정비를 위해서 상하 측 캘리퍼를 분할하더라도 캘리퍼에 공급되는 유체의 누유가 없으므로 유압유 손실에 따른 경제적 부담을 줄일 수 있고, 누유 유체를 처리하지 않아도 되므로 신속한 보수작업이 가능하다.

도 1은 본 고안에서 제공하는 요 브레이크를 풍력발전기에 설치한 상태도
도 2는 본 고안에서 제공하는 요 브레이크의 바람직한 실시예를 평단면도
도 3은 도 2의 배면도
도 4는 본 고안에서 제공하는 요 브레이크의 작동상태를 보인 정단면도
도 5는 본 고안에서 제공하는 요 브레이크의 작동상태를 보인 측단면도
도 6은 본 고안에서 제공하는 요 브레이크의 탄성수단 작동 상태를 보인 측단면도

이하에서 첨부 도면에 의거하여 본 고안의 구성을 설명한다.

본 고안에서 제공하는 요 브레이크(1)는 풍력발전기(100)의 타워(110)와 요 드라이브(120) 사이에 설치되어 풍력발전기(100)의 유지 보수를 안전하게 행할 수 있도록 요 드라이브(120)를 타워(100)에 고정하도록 설치된다.

본 고안의 요 브레이크(1)는 도시된 바와 같이 전방으로 디스크(20)가 내입되는 내입홈(2)이 형성되게 상하 양분되는 캘리퍼(3)(4)를 조립하여 볼트와 너트(5)로 결합하되, 양측 캘리퍼(3)(4)에는 내입홈(2) 쪽으로 작동할 수 있도록 캘리퍼(3)(4)에 실린더홈(3a)(4a)을 형성하고, 이들 실린더홈(3a)(4a)에 피스톤(6)을 설치하고, 피스톤(6)에는 패드(8)를 고정하는 패드고정판(7)을 결합한다.

상기 실린더홈(3a)(4a)에는 오일실(9)이 개재되고, 각 실린더홈(3a)(4a)에는 후방으로 관통된 2개소의 유로(10)가 형성된다.

상기 상측과 하측의 캘리퍼(3)(4)에 형성된 2개소의 유로(10) 중 1개소는 유압장치(도시되지 않음)와 연결되는 유체공급관(11)을 배관하여 유체를 공급 및 배출할 수 있게 하고, 나머지 1개소는 서로 연결관(12)으로 연결하여 상측과 하측 캘리퍼(3)(4)에 동시에 유체압을 제공할 수 있게 한다.

상기 연결관(12)은 패드(8)를 교환하는 등 캘리퍼(3)(4)의 보수성 등을 감안할 때 플렉시블한 관체를 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 고안에서는 유체압이 제거된 상태에서 패드고정판(7)을 캘리퍼(3)(4) 쪽으로 밀착시켜서 패드(8)를 디스크(20)와 확실하게 이완시키는 탄성수단(13)이 더 설치된다.

상기 탄성수단(13)은 캘리퍼(3)(4)에 형성된 자리파기 구멍(3b)(4b)을 통해서 패드고정판(7)의 배면에 고정되는 볼트(14)와, 상기 캘리퍼(3)(4)와 볼트머리(14a) 사이에 위치하도록 스프링(15)을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

이상과 같이 구성되는 본 고안의 요 브레이크(1)를 사용할 경우 풍력발전기(100)의 수리 등을 위해서 요 드라이브(110)를 고정코자 할 시에 유압장치를 구동하여 실린더홈(3a)(4a)에 유체를 주입하면 된다.

상기와 같이 유체가 주입되면 피스톤(6)이 유체압에 의해 구동되는데, 이때 피스톤(6)과 결합되어 있는 패드(8)를 포함하는 패드고정판(7)이 디스크(20) 쪽으로 이동되어 브레이크 된다. 이때 상기 탄성수단(13)의 볼트(14)가 패드고정판(7)과 함께 전진하면서 스프링(15)을 압축하게 된다.

상기한 상태에서 브레이크를 해제할 경우 유체압이 해제됨에 따라서 피스톤(6)이 실린더홈(3a)(4a) 내측으로 이동되면서 디스크(20)에서 패드(8)가 이완되는데, 본 고안에 의하면 탄성수단(13)에 의해서 디스크(20)와 패드(8)를 보다 확실하게 이완시키게 되는 것이다.

즉, 본 고안에 의하면 패드고정판(7)의 사방에 탄성수단(13)이 설치되어 있는 바, 상기와 같이 유체압이 제거되면 브레이크 되면서 유체압에 의해 압축되어 있던 스프링(15)이 팽창하면서 패드고정판(7)을 캘리퍼(3)(4)쪽으로 밀착시켜 디스크(20)와 패드(8)를 확실하게 이완시켜 불필요한 마찰이 방지되는 것이다.

그리고 본 고안은 패드(8) 교환등 캘리퍼(3)(4)의 보수를 위해서 상하측 캘리퍼(3)(4)를 분리하더라도 상하측 캘리퍼(3)(4)에 유체를 공급하는 연결관(12)이 외부 노출형이면서 플렉시블한 재질로 상호 연결되므로 유체의 누수 염려를 일소할 수 있고, 유압유 유실 등의 염려도 일소할 수 있는 것이다.

1:요 브레이크 2:내입홈
3,4:캘리퍼 3a,4a:실린더홈
5:볼트와 너트 6:피스톤
7:패드고정판 8:패드
9:오일실 10:유로
11:유체공급관 12:연결관
13:탄성수단 14:볼트
14a:볼트머리 15:스프링
20:디스크
100:풍력발전기 110:타워
120:요 드라이브

Claims

전방으로 디스크(20)가 내입되는 내입홈(2)이 형성되게 상하 양분되는 캘리퍼(3)(4)에는 내입홈(2) 쪽으로 작동하도록 캘리퍼(3)(4)에 실린더홈(3a)(4a)을 형성하여 피스톤(6)을 설치하고, 피스톤(6)에는 패드(8)를 고정하는 패드고정판(7)을 결합하고, 상기 캘리퍼(3)(4)들에는 유압이 제거된 상태에서 패드고정판(7)을 캘리퍼(3)(4) 쪽으로 밀착시켜서 패드(8)를 디스크(20)와 확실하게 이완시키는 탄성수단(13)을 설치한 공지된 요 브레이크(1)를 구성함에 있어서,
상기 실린더홈(3a)(4a)에는 오일을 공급하도록 실린더홈(3a)(3a) 후방으로 관통된 2개소의 유로(10)를 형성하되,
상기 상측과 하측의 캘리퍼(3)(4)에 형성된 2개소의 유로(10) 중 1개소는 유압장치와 연결되는 유체공급관(11)을 배관하고, 나머지 1개소는 서로 연결관(12)으로 연결하여 상측과 하측 캘리퍼(3)(4)에 동시에 유압을 제공할 수 있게 구성하고,
상기 탄성수단(13)은 캘리퍼(3)(4)에 형성된 자리파기 구멍(3b)(4b)을 통해서 패드고정판(7)의 배면에 고정되는 볼트(14)와, 상기 캘리퍼(3)(4)와 볼트머리(14a) 사이에 위치하도록 개재된 스프링(15)으로 구성된 것을 특징으로 하는 요 브레이크.
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