KR20150034893A - Wear sensor for brake of wind power generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력 브레이크용 마모 센서에 관한 것으로서, 특히 파손될 위험이 없고 센서의 정비가 용이하며 정확한 마모량 식별이 가능한 풍력 브레이크용 마모 센서에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wear sensor for a wind brake, and more particularly, to a wear sensor for a wind brake capable of easily detecting a wear amount without any risk of breakage,
풍력발전이란 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기역학적(aerodynamic) 특성을 이용하여 회전자(rotor)를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시켜서 전력을 얻는 기술이다. 풍력발전기는 풍력에 의해 회전되는 로터(rotor)와, 이 로터에 연결되어 회전운동을 전달하는 드라이브 트레인(저속축, 증속기, 고속축)과 이의 후단에 연결된 발전기, 상기 기기들이 설치되는 너셀(nacelle) 및 상기 너셀을 지지하는 타워(tower)로 구성된다. Wind power is a technology that uses the aerodynamic characteristics of the kinetic energy of the air flow to convert the rotor into mechanical energy to obtain power. The wind turbine generator includes a rotor rotated by wind force, a drive train (low-speed shaft, speed reducer, high-speed shaft) connected to the rotor and transmitting rotational motion, a generator connected to the rear end of the drive train, nacelle and a tower supporting the nacelle.
한편, 너셀에는 요 에러(yaw error)가 존재한다. 요 에러는 로터의 회전면과 풍향이 수직 상태로부터 벗어난 각도로서, 값이 클수록 풍력 활용도가 저하되어 출력이 감소되고, 시스템에 불안정한 하중이 작용하게 되어 수명 단축을 초래하는 원인이 된다. 이러한 요 에러에 대응하기 위하여 요 시스템(yaw system)이 구비된다. 요 시스템은 최적의 효율로 전력을 생산하기 위하여 항상 맞바람이 부는 방향으로 너셀을 회전시키는 장치이다. 요 브레이크(Yaw brake)는 너셀이 회전한 후 고정을 시켜주는 역할을 한다. 풍력 발전기가 작동하는 동안 요 브레이크는 디스크를 항상 압착하게 된다. 따라서 요 브레이크는 패드의 수명이 짧으므로 잦은 교체를 해야 하며, 이를 위해 마모 센서를 통해 패드 교체 시기를 파악하고 있다. On the other hand, there is a yaw error in the nacelle. The yaw error is an angle deviating from the vertical direction of the rotating surface of the rotor and the wind direction. The larger the value is, the lower the wind power utilization is, the lower the output, and the unstable load is applied to the system. In order to cope with such a yaw error, a yaw system is provided. The yaw system is a device that always rotates the nacelle in the direction of upwind to produce power at optimum efficiency. The Yaw brake acts to fix the nacelle after rotation. While the wind generator is operating, the brakes will always squeeze the disc. Therefore, since the life of the pads is short, the pads must be replaced frequently, and wear sensors are used to determine when to replace the pads.
종래의 풍력브레이크용 마모센서는 패드 방향과 평행하게 설치되므로, 마모 후 센서가 패드 백 플레이트와 캘리퍼 사이에 끼워져 파손될 위험이 있고 센서의 정비가 어렵다. 또한 피스톤의 위치, 패드 마모량, 센서 크기 등 여러 인자를 고려해야 하므로 마모량 측정이 다소 부정확하다는 문제가 있다. 종래의 다른 타입의 마모센서는 패드 방향과 수직하게 설치되나, 센서를 고정하고 밀어주는 장치가 없기 때문에 상부의 패드 마모량만 확인이 가능하다.
Since the conventional wear sensor for wind brake is installed parallel to the pad direction, there is a risk that the sensor is caught between the pad back plate and the caliper after the abrasion and is damaged, and maintenance of the sensor is difficult. In addition, since various factors such as the position of the piston, the amount of wear of the pad, and the sensor size must be considered, there is a problem that the measurement of the wear amount is somewhat inaccurate. Conventional other types of abrasion sensors are installed perpendicular to the pad direction, but since there is no device for fixing and pushing the sensor, only the wear amount of the upper pad can be checked.
따라서 본 발명은 파손될 위험이 없고 센서의 정비가 용이한 마모 센서를 제공하는 것을 일 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wear sensor which is free from the risk of breakage and which facilitates the maintenance of the sensor.
또한 본 발명은 정확한 마모량 식별이 가능한 마모 센서를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a wear sensor capable of accurately identifying the amount of wear.
또한 본 발명은 캘리퍼 상부, 하부 모두 장착 가능한 마모 센서를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a wear sensor which can be mounted on both the upper and lower portions of the caliper.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 풍력 브레이크용 마모 센서에 있어서, 캘리퍼에 형성된 구멍에 배치되며 일단이 패드 백플레이트와 접촉하고 있는 센서 본체부와, 상기 센서 본체부의 타단을 노출시키면서 상기 센서 본체부를 상기 구멍에 가두는 덮개부와, 상기 구멍 내에 위치하며 상기 센서 본체부를 상기 패드 백플레이트의 방향으로 밀어주는 탄성부재를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a wear sensor for a wind brake, comprising: a sensor main body part disposed in a hole formed in a caliper and having one end in contact with a pad back plate; And a resilient member which is located in the hole and pushes the sensor main body in the direction of the pad back plate.
바람직하게는, 상기 탄성부재는 상기 센서 본체부를 상기 패드 백플레이트의 수직 방향으로 밀어준다. 상기 노출된 센서 본체부의 타단에는 눈금 표시 또는 계단 형상이 이루어진다. 상기 센서 본체부는 상기 탄성부재가 작용할 수 있도록 와셔 형상의 원형 판을 구비한다.
Preferably, the elastic member pushes the sensor body portion in the vertical direction of the pad back plate. The other end of the exposed sensor body part has a scale mark or a stepped shape. The sensor main body includes a washer-shaped circular plate so that the elastic member can act.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 파손될 위험이 없고 센서의 정비가 용이하며, 정확한 마모량 식별이 가능하다. 또한 본 발명에 의하면 캘리퍼 상부, 하부 모두에 미모 센서를 장착할 수 있다.
According to the present invention as described above, there is no risk of breakage, the maintenance of the sensor is easy, and accurate wear amount identification is possible. According to the present invention, the fine sensor can be mounted on both the top and bottom of the caliper.
도 1은 종래의 풍력 브레이크용 마모 센서로서 패드 방향에 평행하게 설치되는 제1 타입을 설명하는 도면이고,
도 2는 도 1에 도시된 제1 타입의 패드 마모 이전의 상태를 설명하는 도면이며,
도 3은 도 1에 도시된 제1 타입의 패드 마모 이후의 상태를 설명하는 도면이고,
도 4는 종래의 풍력 브레이크용 마모 센서로서 패드 방향에 수직하게 설치되는 제2 타입을 설명하는 도면이고,
도 5는 도 4에 도시된 2 타입의 동작 원리를 설명하는 도면이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마모 센서가 설치된 풍력 브레이크의 단면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 마모 센서를 구성하는 센서 본체부의 구성도이며,
도 8은 도 6에 도시된 마모 센서의 패드 마모 이전의 상태를 설명하는 도면이고,
도 9는 도 6에 도시된 마모 센서의 패드 마모 이후의 상태를 설명하는 도면이다. FIG. 1 is a view for explaining a first type of conventional wear sensor for a wind brake, which is installed parallel to the pad direction,
Fig. 2 is a view for explaining a state before the pad wear of the first type shown in Fig. 1,
FIG. 3 is a view for explaining a state after the pad wear of the first type shown in FIG. 1,
FIG. 4 is a view for explaining a second type of conventional wear sensor for a wind-driven brake, which is installed perpendicularly to the pad direction,
FIG. 5 is a view for explaining the two types of operation principle shown in FIG. 4,
6 is a sectional view of a wind-driven brake equipped with a wear sensor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a configuration diagram of a sensor main body constituting the wear sensor shown in FIG. 6,
8 is a view for explaining a state before the pad wear of the wear sensor shown in FIG. 6,
FIG. 9 is a view for explaining the state of the wear sensor shown in FIG. 6 after the wear of the pad.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the exemplary embodiments of the present invention, descriptions of techniques which are well known in the art and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to omit the unnecessary description so as to convey the key of the present invention more clearly without fading.
도 1은 종래의 풍력 브레이크용 마모 센서로서 패드 방향에 평행하게 설치되는 제1 타입을 설명하는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 제1 타입의 패드 마모 이전의 상태를 설명하고 도 3은 도 1에 도시된 제1 타입의 패드 마모 이후의 상태를 설명한다.FIG. 1 is a view for explaining a first type of conventional wear sensor for a wind brake, which is installed parallel to a pad direction. FIG. 2 illustrates a state before the pad wear of the first type shown in FIG. 1, and FIG. 3 illustrates a state after the pad wear of the first type shown in FIG.
디스크(102)의 면과 평행하게 패드(112)가 설치되고, 패드(112)는 백플레이트(114)에 고정된다. 피스톤(116)은 유압 등이 작용할 때 백플레이트(114)를 압착하므로 패드(112)가 디스크(102)에 마찰력을 가하도록 한다. 도시된 바와 같이, 마모 센서(106)는 패드(112)의 방향과 평행하게 설치된다. 패드(112)의 마모량을 측정하기 위해 마모 센서(106)를 손으로 밀어 넣으면, 패드(112)가 마모되기 이전에는 도 2에 도시된 바와 같이 마모 센서(106)의 일단이 백플레이트(114)와 접촉하나, 패드(112)가 마모된 이후에는 도 3에 도시된 바와 같이 마모 센서(106)의 일단이 피스톤(116)과 접촉한다. 도시된 바와 같이, 백플레이트(114)와 피스톤(116)의 계단 형상으로 형성되어 있다. 따라서 패드(112)가 마모된 이후에는 마모 이전에 비해 마모 센서(106)가 더 깊이 밀어 넣어지게 되며, 마모 센서(106)의 다른 일단에 마련된 색깔 띠에 의해 이러한 사실이 시각적으로 표시된다. A
마모 센서(106)는 육안으로 식별이 용이한 위치에 있고 마모량이 단계적으로 표시된다는 장점이 있다. 그러나 마모 후 센서(106)가 백플레이트(114)와 캘리퍼(104) 사이의 틈새에 끼워져 마모 센서(106)의 파손이 발생하고 있고, 마모 센서(106)의 정비가 어렵다는 문제가 있다. 또한 피스톤(116)의 위치, 패드(112)의 마모량, 센서(106)의 크기 등 여러 인자를 고려해야 마모량을 측정할 수 있으므로 측정값이 다소 부정확하다는 문제도 있다. The
도 4는 종래의 풍력 브레이크용 마모 센서로서 패드 방향에 수직하게 설치되는 제2 타입을 설명하는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 2 타입의 동작 원리를 설명하는 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a second type of a conventional wear sensor for a wind brake, which is installed perpendicularly to the pad direction. FIG. 5 is a view for explaining the two types of operation principle shown in FIG.
도시된 바와 같이, 마모 센서(406)는 패드(410)와 수직 방향으로 캘리퍼(402)에 형성된 구멍(404)에 설치된다. 디스크(412)와의 마찰로 패드(410)가 마모되면 백플레이트(408)는 디스크(412) 쪽으로 내려가게 된다. 마모 센서(406)는 일단이 백플레이트(408)와 접촉하고 있으므로 패드(410)의 마모에 따라 백플레이트(408)가 디스크(412) 쪽으로 내려가게 되면, 마모 센서(406)도 구멍(404)에서 화살표 방향으로 내려가게 된다. 구멍(404)에서 마모 센서(406)가 얼마나 내려갔는지 정도를 측정함으로써 패드(410)의 마모량을 측정한다. As shown, the
마모 센서(406)의 일단이 평평한 백플레이트(408)와 접촉하고 있으므로 파손될 우려가 없다. 또한 마모 센서(406)가 도 1 내지 도 3에 도시된 마모 센서(106)에 비해 정확한 마모량 식별이 가능하다. 그러나 마모 센서(406)를 패드(410) 쪽으로 밀어주는 장치가 없기 때문에 캘리퍼(402)의 상부에만 장착될 수 있다. 즉, 디스크(412)의 상부에 설치된 패드(410)의 마모량만 확인이 가능하다는 문제가 있다. There is no fear of breakage because one end of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 마모 센서가 설치된 풍력 브레이크의 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 마모 센서를 구성하는 센서 본체부의 구성도이다. 본 실시예에 의한 마모 센서는 센서 본체부(606)와 덮개부(610)와 스프링(608)을 포함하여 구성된다. FIG. 6 is a cross-sectional view of a wind brake equipped with a wear sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a sensor body constituting the wear sensor shown in FIG. The wear sensor according to the present embodiment includes a
센서 본체부(606)는 캘리퍼(602)에 형성된 구멍(604)에 배치되며 일단(702)이 패드 백플레이트(614)와 접촉하고 있다. 덮개부(610)는 센서 본체부(606)의 타단(704)을 노출시키면서 센서 본체부(606)를 구멍(604)에 가둔다. 탄성부재인 스프링(608)은 구멍(604) 내에 위치하며 센서 본체부(606)를 패드 백플레이트(614)의 방향으로 밀어준다. 이러한 덮개부(610)와 스프링(608)의 작용에 의해 본 실시예에 의한 마모 센서는 도 4 및 도 5에 도시된 마모 센서(406)와 달리 디스크의 아래 쪽에 위치한 패드의 마모량도 측정할 수 있다. The
스프링(608)은 센서 본체부(606)를 백플레이트(614)의 수직 방향으로 밀어줄 수 있다. 덮개부(610)에 형성된 구멍을 통해 노출된 센서 본체부(606)의 타단(704)에는 눈금 표시 또는 계단 형상이 이루어질 수 있다. 이로써 센서 본체부(606)의 타단(704)은 패드(616)의 마모량을 시각적으로 표시할 수 있다. The
센서 본체부(606)는 스프링(608)이 작용할 수 있도록 중간 부분에 와셔 형상의 원형 판(706)을 구비할 수 있다. 스프링(608)은 원형 판(706)과 덮개부(610)의 사이에 배치되므로써 센서 본체부(606)를 패드(616) 방향으로 밀어주게 된다. 백플레이트(614)와 접촉하는 센서 본체부(606)의 일단은 백플레이트(614)의 손상을 방지하기 위해 반구 모양을 가지도록 가공될 수 있다. The
도 8은 도 6에 도시된 마모 센서의 패드 마모 이전의 상태를 설명하는 도면이고, 도 9는 도 6에 도시된 마모 센서의 패드 마모 이후의 상태를 설명하는 도면이다. FIG. 8 is a view for explaining a state before the pad wear of the wear sensor shown in FIG. 6, and FIG. 9 is a view for explaining a state after the pad wear of the wear sensor shown in FIG.
도 8에 도시된 바와 같이, 패드(616)의 마모 이전에는 센서 본체부(606)의 노출부(704)가 덮개부(610)로부터 많이 노출되어 있다. 그러나 도 9에 도시된 바와 같이, 디스크(802)에 마찰력을 제공하는 과정에서 패드(606)가 마모되면 백플레이트(614)와 함께 센서 본체부(606)가 패드(606) 쪽으로, 즉 화살표 방향으로 움직이게 된다. 본 실시예에서 노출부(704)는 계단 모양의 형상으로 가공되어 있으나 색깔 띠로 표시될 수 있다. 노출부(704)는 계단 모양의 형상이 덮개부(610) 내로 들어간 정도로 패드(606)의 마모량을 시각적으로 표시한다.8, the exposed
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 파손될 위험이 없고 센서의 정비가 용이하며, 정확한 마모량 식별이 가능하다. 또한 본 발명에 의하면 캘리퍼 상부, 하부 모두에 마모 센서를 장착할 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention as described above, there is no risk of breakage, the maintenance of the sensor is easy, and accurate wear amount identification is possible. According to the present invention, the wear sensor can be mounted on both the upper and lower portions of the caliper.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
102, 412, 802 : 디스크
104, 402, 602 : 캘리퍼
106, 406 : 마모 센서
112, 410, 616 : 패드
114, 408, 614 : 백플레이트
116 : 피스톤
404, 604 : 구멍
606 : 센서 본체부
608 : 스프링
610 : 덮개부
704 : 노출부
706 : 원형 판102, 412, 802: disk
104, 402, 602:
106, 406: wear sensor
112, 410, 616: pad
114, 408, 614: back plate
116: Piston
404, 604: hole
606:
608: spring
610:
704: Exposed portion
706: Circular plate
Claims (4)
캘리퍼에 형성된 구멍에 배치되며 일단이 패드 백플레이트와 접촉하고 있는 센서 본체부와,
상기 센서 본체부의 타단을 노출시키면서 상기 센서 본체부를 상기 구멍에 가두는 덮개부와,
상기 구멍 내에 위치하며 상기 센서 본체부를 상기 패드 백플레이트의 방향으로 밀어주는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 마모 센서.
A wear sensor for a wind power brake,
A sensor body portion disposed in the hole formed in the caliper and having one end in contact with the pad back plate,
A lid part which covers the sensor body part in the hole while exposing the other end of the sensor body part,
And an elastic member which is located in the hole and pushes the sensor body portion in the direction of the pad back plate.
상기 탄성부재는 상기 센서 본체부를 상기 패드 백플레이트의 수직 방향으로 밀어주는 것을 특징으로 하는 마모 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the elastic member pushes the sensor body portion in the vertical direction of the pad back plate.
상기 노출된 센서 본체부의 타단에는 눈금 표시 또는 계단 형상이 이루어진 것을 특징으로 하는 마모 센서.
The method according to claim 1,
And the other end of the exposed sensor body part has a scale mark or step shape.
상기 센서 본체부는 상기 탄성부재가 작용할 수 있도록 와셔 형상의 원형 판을 구비하는 것을 특징으로 하는 마모 센서.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor main body comprises a washer-shaped circular plate so that the elastic member can act.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101673540B1 (en) * | 2016-03-15 | 2016-11-07 | 에이펙스 주식회사 | Wind turbine yaw brake |
CN109595273A (en) * | 2018-12-28 | 2019-04-09 | 江苏三斯风电科技有限公司 | It is a kind of that the friction plate clamping force device of buffering is provided |
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2013
- 2013-09-26 KR KR20130114594A patent/KR20150034893A/en active Application Filing
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101673540B1 (en) * | 2016-03-15 | 2016-11-07 | 에이펙스 주식회사 | Wind turbine yaw brake |
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