KR200461263Y1 - 터빈 로터 리프팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원자력발전소의 핵심설비인 터빈 베어링의 분해, 조립시 사용하는 로터 리프팅 장치에 관한 것으로, 특히 터빈 로터를 분해하지 않고 베어링을 정비하는 경우에 사용하기 위한 터빈 로터 리프팅 장치에 관한 것이다.
본 고안은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 터빈로터축을 지지하는 브이블록(V-Block), 상기 브이블록의 하부 양측으로서 로드셀의 상부에 위치하고 오일펌프의 유압을 받아 상기 브이블록을 들어올리는 오일램, 상기 오일램과 인접된 위치에 설치되고 상기 오일램에 유압을 공급하기 위한 오일펌프, 상기 브이블록의 측면과 로드셀 고정판에 각각 상하부가 고정 설치되는 양측 리니어스케일, 그리고 상기 오일램의 하부 고정판 내부에 위치하고 터빈로터축의 하중을 측정하는 로드셀을 포함하는 본체와; 터빈로터축의 좌우 인접된 위치로서 챔버의 내측에 각각 설치되고 터빈로터축의 좌,우 이동량을 감지하는 좌,우 디지털 인디케이터와; 상기 본체의 하부에 위치하고 오일램의 이동량을 적게 하기 위하여 설치되는 스페이스 블록과; 그리고 상기 로드셀에 의하여 감지되는 터빈로터축의 중량, 상기 양측 리니어스케일에 의하여 감지되는 터빈로터축의 상하 이동량, 그리고 상기 좌,우 디지털 인디케이터에 의하여 감지되는 터빈로터축의 좌우 이동량에 의하여 제어하는 제어패널을 포함하여 이루어지는 터빈 로터 리프팅 장치를 제공한다.

Description

터빈 로터 리프팅 장치{Turbine rotor lifting device}

본 고안은 원자력발전소의 핵심설비인 터빈 베어링의 분해, 조립시 사용하는 로터 리프팅 장치에 관한 것으로, 특히 터빈 로터를 분해하지 않고 베어링을 정비하는 경우에 사용하기 위한 터빈 로터 리프팅 장치에 관한 것이다.

종래에 있어서 터빈 베어링을 분해 조립하고자 활용하고 있던 기존의 리프팅 장비는 여러 개별적인 기구로서, 예를 들면 브이 블록(V-Block), 유압 램 등을 각각 따로 설치하여야만 하므로 불편하고, 설치 시간이 많이 소비되며 관련 장비의 중량이 무거워서 취급하기가 어렵고, 작업공간 내부에 오일이 존재하게 되므로 미끄럼이나 협착 등의 안전사고 위험에 노출되어 있다.

또한 아날로그 방식의 다이얼 인디케이터를 설치하여 작업하면서 정비공간과 측정 장비 설치공간이 겹쳐질 경우 장비의 위치이동으로 정확한 로터의 포지션을 파악하지 못함으로 인한 인적 실수 유발 요인이 잠재되어 있다.

특히, 회전체인 터빈로터와 고정체인 다이아프램 사이에 위치하게 되는 터빈 내부간극이 협소하여 정밀작업이 요구되는데 기존에 사용되고 있는 리프팅 장비는 아나로그 방식의 측정장비와 숙련된 정비원의 감각에 의존하여 작업의 진행이 이루어지게 되므로, 항상 일정한 정비품질을 유지하기가 어렵고 때로는 정비품질의 저하가 우려되며, 터빈 내부간극을 초과하여 로터가 움직였을 때 즉, 회전체와 고정체가 닿았을 경우 이를 알려주는 경보장치가 없어서 설비의 손상을 초래할 수 있는 심대한 문제점을 내재하고 있다.

또한, 로터를 들어올릴 때 가해지는 부하를 정확하게 파악할 수 없어서 정상적인 리프팅인지 비정상적인 리프팅인지 알 수가 없고 비정상적인 상태가 발생하는 경우, 예를 들면 로터 저널과 베어링의 고착 등과 같은 경우, 즉각적인 대처를 할 수 없는 문제점이 있으며, 리프팅 장비로서 구성되는 기구로서 오일램, 브이 블록, 지지 블록 등이 각자 독립되어 있고 전용의 보관 장소도 마련되어 있지 아니하므로 보관 중 분실 가능성이 있는 등 여러 문제점을 내포하고 있는 상황이다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 고안의 목적은 구성요소인 오일램, 브이 블록, 로드셀, 리니어 스케일 등을 포함하여 한 세트로 구성하되, 고강도 경중량재질을 활용하여 취급이 용이하고 전체적인 강도증가로 손상을 방지하며, 터빈 로터의 리프팅시 정확한 중량계산이 가능하고 리프팅에 의한 올림량 측정과 좌,우 이동량 조정도 간편하게 행할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 터빈 로터의 각 베어링 마다 포지션의 차이로 생기는 공간에 설치하는 스페이스 블록을 장비와 같은 모양으로 제작하여 설치 및 분리 제거가 편리하고, 터빈로터축의 올림과 내림, 그리고 좌,우 이동시에 제한값을 설정하면 이러한 제한값에서 벗어나게 되면 즉시 경보가 울려 정비작업을 중지시킬 수 있도록 하여 예상되는 설비의 손상 및 안전사고도 미연에 방지하여 정비원의 업무 스트레스를 해소할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 고안은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 터빈로터축과 직접 접촉하여 중량물을 지지하는 브이블록(V-Block), 상기 브이블록의 하부 양측으로서 로드셀의 상부에 위치하고 오일펌프의 유압을 받아 상기 브이블록을 들어올리는 오일램, 상기 오일램과 인접된 위치에 설치되고 상기 오일램에 유압을 공급하기 위한 오일펌프, 상기 브이블록의 측면과 로드셀 고정판에 각각 상하부가 고정 설치되고 상기 브이블록의 승하강에 따라 축의 움직임을 측정하여 제어패널로 전송하는 양측 리니어스케일, 그리고 상기 오일램의 하부 고정판 내부에 위치하고 터빈로터축의 하중을 측정하여 제어패널로 전송하는 로드셀을 포함하는 본체와; 터빈로터축의 좌우 인접된 위치로서 챔버의 내측에 각각 설치되고 터빈로터축의 좌,우 이동량을 감지하여 제어패널로 전송하는 좌,우 디지털 인디케이터와; 상기 본체의 하부에 위치하고 오일램의 이동량을 적게 하기 위하여 설치되는 스페이스 블록과; 그리고 상기 로드셀에 의하여 감지되는 터빈로터축의 중량, 상기 양측 리니어스케일에 의하여 감지되는 터빈로터축의 상하 이동량, 그리고 상기 좌,우 디지털 인디케이터에 의하여 감지되는 터빈로터축의 좌우 이동량이 설정 제한치를 초과하는 경우 경보의 발령과 함께 작업을 중단하여 안전사고를 방지하는 제어패널을 포함하여 이루어지는 터빈 로터 리프팅 장치를 제공한다.

그리하여 본 고안에 의하면, 오일램, 브이 블록, 로드셀, 리니어 스케일 등을 포함하여 한 세트로 구성하되, 고강도 경중량재질을 활용하여 취급이 용이하고 전체적인 강도증가로 손상을 방지하며 터빈 로터의 리프팅시 정확한 중량계산이 가능하고 리프팅에 의한 올림량 측정과 좌,우 이동량 조정도 간편하게 행할 수 있고, 터빈 로터의 각 베어링 마다 포지션의 차이로 생기는 공간에 설치하는 스페이스 블록을 장비와 같은 모양으로 제작하여 설치 및 분리 제거가 편리하고, 터빈로터축의 올림, 내림, 그리고 좌,우 이동시에 제한값을 미리 설정하게 되면 이러한 제한값을 벗어나는 경우 즉시 경보가 울려 정비작업을 중지시킬 수 있도록 하여 예상되는 설비의 손상 및 안전사고도 미연에 방지할 수 있고, 유압 작동 시 양쪽 오일램에 균일한 유량과 압력이 공급되고, 하부에 내장되어 있는 로드셀은 터빈로터축의 하중을 제어패널로 전송하여 실시간으로 상태를 감시하며 터빈로터축의 이상 상태를 즉시 파악할 수 있도록 하여 사용상 편리성과 안전한 정비가 가능하게 된다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일례로서 정면 상하 방향 사시도,
도 2는 도 1의 일부 절결 정면도,
도 3은 본 고안에 의한 작동상태도로서 유압시스템 구성도,
도 4는 본 고안에 의한 작동상태도로서 제어시스템 구성도.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 고안에 대하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 4에 예시한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 예에 의하면, 터빈로터축(100)과 직접 접촉하여 중량물을 지지하는 브이블록(10), 상기 브이블록(10)의 하부 양측으로서 로드셀(14,14)의 상부에 위치하고 오일펌프(12)의 유압을 받아 상기 브이블록(10)을 들어올리는 오일램(11,11), 상기 오일램(11,11)과 인접된 위치에 설치되고 상기 오일램(11,11)에 유압을 공급하기 위한 오일펌프(12), 상기 브이블록(10)의 측면과 로드셀 고정판(15)에 각각 상, 하부가 고정 설치되고 상기 브이블록(10)의 승하강에 따라 터빈로터축(100)의 움직임을 측정하여 제어패널(7)로 전송하는 양측 리니어스케일(13,13), 그리고 상기 오일램(11,11)의 하부 고정판(15) 내부에 위치하고 터빈로터축(100)의 하중을 측정하여 제어패널(7)로 전송하는 로드셀(14,14)을 포함하는 본체(1)와; 터빈로터축(100)의 좌우 인접된 위치로서 챔버(9)의 내측에 각각 설치되고 터빈로터축(100)의 좌,우 이동량을 감지하여 제어패널(7)로 전송하는 좌,우 디지털 인디케이터(3,3)와; 상기 본체(1)의 하부에 위치하고 오일램(11,11)의 이동량을 적게 하기 위하여 설치되는 스페이스 블록(5)과; 그리고 상기 로드셀(14,14)에 의하여 감지되는 터빈로터축(100)의 중량, 상기 양측 리니어스케일(13,13)에 의하여 감지되는 터빈로터축(100)의 상하 이동량, 그리고 상기 좌,우 디지털 인디케이터(3,3)에 의하여 감지되는 터빈로터축(100)의 좌우 이동량이 설정 제한치를 초과하는 경우 경보의 발령과 함께 작업을 중단하여 안전사고를 방지하는 제어패널(7)을 포함하여 이루어지게 된다.

이때, 상기 본체(1)의 오일램(11,11)은 오일펌프(12)와 서로 유압라인(16,16)에 의하여 서로 연결 설치되어 유압의 공급 및 배출이 이루어지게 되어 있다.

또한, 상기 본체(1)의 리니어스케일(13,13)은 엘엠가이드(17,17)를 타고 슬라이드이동이 가능하게 설치되어 브이블록(10)의 상승 및 하강 이동량을 측정할 수 있게 되어 있다.

그리고, 좌,우 디지털인디케이터(3,3)는 터빈로터축(100)의 좌우 인접된 위치로서 챔버(9)의 내측에 각각 설치되어 터빈로터축(100)을 오일램(11,11)에 의하여 승,하강시키는 경우 터빈로터축(100)이 좌,우 방향으로 움직이게 되면 이러한 좌,우 이동량을 실시간에 감지하여 제어패널(7)로 전송하는 역할을 수행하게 된다.

다음은 전술한 바와 같이 이루어지는 본 고안의 작용 및 효과에 대하여 살펴보기로 한다.

우선, 정비가 필요한 터빈로터에 있어서 터빈로터축(100)의 적정 위치 하부에 본체(1)를 정위치시키고자 크레인을 이용하여 챔버(9)의 내부로서 터빈로터축(100)의 하부에 위치시키되, 챔버(9)의 바닥으로부터 터빈로터축(100)에 이르기까지 간격을 미리 감안하여 실제 작업시 본체(1)의 브이블록(10)이 이동하는 량을 최소화할 수있도록 이에 상응되게 스페이스블록(5)을 거치시키고 그 상부에 본체(1)를 정위치시키는 작업을 수행한다.

다음은 터빈로터축(100)의 좌우 인접된 위치로서 챔버(9)의 내측에 좌,우 디지털인디케이터(3,3)를 각각 설치한다.

상기 본체(1)의 리니어스케일(13,13), 로드셀(14,14), 그리고 좌,우 디지털인디케이터(3,3)와 제어패널(7)과 각각 케이블을 연결 설치하고 본체(1)의 오일램(11,11)과 오일펌프(12)를 서로 유압라인(16,16)을 연결 설치하여 준비작업을 행한다

다음, 제어패널(7)에 리니어스케일(13,13), 로드셀(14,14), 그리고 좌,우 디지털인디케이터(3,3)과 관련한 제한값을 미리 설정하는 작업을 수행하고 나서, 오일펌프(12)을 작동시켜 오일램(11,11)을 상승 구동시키고 이에 따라 오일램(11,11)의 상부에 위치하게 되는 브이블록(10)을 상승시키고 브이블록(10)은 그 상부에 위치하게 되는 터빈로터축(100)을 상승 작동시키게 되고 이때 제어패널(7)에 나타나는 측정치를 확인하면서 제한값의 이내 범위에서 터빈로터축(100)으로부터 베어링을 분해하는 정비작업을 수행할 수 있는 정도에 이르기까지 작동이 이루어지도록 오일펌프(12)의 작동이 이루어지도록 하고, 적정위치에서 오일펌프(12)의 작동을 중단시키고 그 정비를 위한 정위치 상태를 유지한다.

다음, 이와 같은 정위치 상태에서 터빈로터축(100)의 정비작업이 완료된 후엔 브이블록(10)의 위치를 하강시켜 원위치에 이르도록 하고, 좌,우 디지털 인디케이터(3,3), 본체(1), 스페이스 블록(5)을 분리하여 챔버(9) 내부로부터 외부로 꺼내어 다음의 작업을 위하여 별도로 보관하였다가 필요시에 다시 활용하게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의하면 오일램(11), 브이 블록(10), 로드셀(14), 리니어스케일(13) 등을 포함하여 본체(1)로서 한 세트로 구성하되, 고강도 경중량재질을 활용하여 취급이 용이하고 전체적인 강도증가로 손상을 방지하며 터빈로터축(100)의 리프팅시 정확한 중량계산이 가능하고 리프팅에 의한 올림량 측정과 좌,우 이동량 조정도 간편하게 행할 수 있고, 터빈로터의 각 베어링 마다 포지션의 차이로 생기는 공간에 설치하는 스페이스 블록(5)을 장비와 같은 모양으로 제작하여 설치 및 분리 제거가 편리하고, 터빈로터축(100)의 올림, 내림, 그리고 좌,우 이동시에 제한값을 미리 설정하게 되면 이러한 제한값을 벗어나는 경우 즉시 경보가 울려 정비작업을 중지시킬 수 있도록 하여 예상되는 설비의 손상 및 안전사고도 미연에 방지할 수 있고, 유압 작동 시 양쪽 오일램(11,11)에 균일한 유량과 압력이 공급되고, 하부에 내장되어 있는 로드셀(14,14)은 터빈로터축(100)의 하중을 제어패널(7)로 전송하여 실시간으로 상태를 감시하며 터빈로터축(100)의 이상 상태를 즉시 파악할 수 있도록 하여 사용상 편리성과 안전한 정비가 가능하게 된다.

1: 본체, 3: 디지털 인디케이터,
5: 스페이스블록, 7: 제어패널,
9: 챔버, 10: 브이블록,
11: 오일램, 12: 오일펌프,
13: 리니어스케일, 14: 로드셀,
15:로드셀고정판, 16:유압라인,
17: 엘엠가이드, 100: 터빈로터축

Claims (1)

1. 터빈로터축(100)과 직접 접촉하여 중량물을 지지하는 브이블록(10), 상기 브이블록(10)의 하부 양측으로서 로드셀(14,14)의 상부에 위치하고 오일펌프(12)의 유압을 받아 상기 브이블록(10)을 들어올리는 오일램(11,11), 상기 오일램(11,11)과 인접된 위치에 설치되고 상기 오일램(11,11)에 유압을 공급하기 위한 오일펌프(12), 상기 브이블록(10)의 측면과 로드셀 고정판(15)에 각각 상, 하부가 고정 설치되고 상기 브이블록(10)의 승하강에 따라 터빈로터축(100)의 움직임을 측정하여 제어패널(7)로 전송하는 양측 리니어스케일(13,13), 그리고 상기 오일램(11,11)의 하부 고정판(15) 내부에 위치하고 터빈로터축(100)의 하중을 측정하여 제어패널(7)로 전송하는 로드셀(14,14)을 포함하는 본체(1)와;
   터빈로터축(100)의 좌우 인접된 위치로서 챔버(9)의 내측에 각각 설치되고 터빈로터축(100)의 좌,우 이동량을 감지하여 제어패널(7)로 전송하는 좌,우 디지털 인디케이터(3,3)와;
   상기 본체(1)의 하부에 위치하고 오일램(11,11)의 이동량을 적게 하기 위하여 설치되는 스페이스 블록(5)과; 그리고
   상기 로드셀(14,14)에 의하여 감지되는 터빈로터축(100)의 중량, 상기 양측 리니어스케일(13,13)에 의하여 감지되는 터빈로터축(100)의 상하 이동량, 그리고 상기 좌,우 디지털 인디케이터(3,3)에 의하여 감지되는 터빈로터축(100)의 좌우 이동량이 설정 제한치를 초과하는 경우 경보의 발령과 함께 작업을 중단하여 안전사고를 방지하는 제어패널(7)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터빈 로터 리프팅 장치.

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