KR20180059775A - 베어링 압축 스트랩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 베어링에 의하여 지지된 축이 회전할 때 베어링 링이 왜곡되는 것을 방지하기 위하여 베어링 링의 회전중심을 향하여 압축력을 가할 수 있는 베어링 링 의 긴장장치에 관한 것이다. 긴장장치는 스트랩(108)과 텐셔너(105)를 포함한다. 스트랩은 양단에 코넥터(106, 110a)를 포함하고, 텐셔너는 코넥터에 연결하기 위한 수단(106b, 110b)를 갖는다. 텐셔너는 또한 스트랩에 텐션을 가하기 위한 수단(112)을 갖는다. 스트랩이 베어링 링(102)의 둘레에 배치되어 베어ㅣㅇ 링에 접초가여 있는 스트랩의 주연길이를 감소시킴으로써 베어링 링에 압축력을 가한다.
Description
본 발명은 베어링 링(bearing ring)에 관한 것으로, 특히 베어링 링을 긴장시키기 위한 긴장장치에 관한 것이다. 긴장장치는 베어링 링의 회전중심을 향하여 주연방향으로 분배된 힘을 제공한다.
도 1은 외부 베어링 링(12), 베어링 레이스(14) 및 내부 베어링 링(16)을 갖는 전형적인 베어링 장치(10)를 보인 것이다. 내부 베어링 링은 전형적으로 어떠한 축(도시하지 않았음)에 축설된다.
대형 베어링의 경우, 축에 부하가 가하여질 때 베어링 링(12)이 왜곡될 수 있다는 것이 문제점이다.
본 발명은 베어링 링의 회전중심을 향하여 주연방향으로 분배된 힘(18)을 가함으로써 이러한 문제점을 해결한다.
본 발명의 한 관점에 따라서, 본 발명은 베어링 링을 긴장시키기 위한 장치로써 스트랩(strap)과 텐셔너(tensioner)를 포함하는 베어링 링의 긴장장치를 제공한다. 스트랩은 각 단부에 코넥터를 포함하고 텐셔너는 코넥터에 연결하기 위한 수단을 포함한다. 또한 텐셔너는 스트랩에 긴장을 가하기 위한 수단을 포함한다. 실제로, 스트랩은 베어링 링의 둘레에 배치되고 베어링 링에 접촉한 상태에서 스트랩의 길이를 줄임으로써, 베어링 링에 압축력을 가할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 본 발명은 베어링 링의 회전중심을 향하여 주연방향으로 분배된 힘을 가함으로써 축에 부하가 가하여질 때 베어링 링이 왜곡되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 베어링 장치의 단면도.
도 1b는 베어링 스트랩의 개략도.
도 2는 베어링 링 또는 베어링이 수용되어 있는 다른 구성요소에 사용하기 위한 긴장구성요소의 평면도.
도 3은 도 2의 부분확대도.
도 4는 도 2의 스트랩 구성요소와 취부구성요소를 보인 근접확대도.
도 5는 베어링 링에 결합된 베어링 압축 스트랩을 보인 사시도.
도 6은 연결수단과 스트랩 사이의 긴장수단을 보인 근접확대도,
도 7은 도 5에서 보인 베어링 압축 스트랩의 정면도.
도 8은 도 6에서보인 연결수단과 긴장수단을 근접하여 보인 사시도.
도 9는 스트랩 구성요소와 연결수단을 보인 사시도.
도 10은 도 9에서 보인 스트랩 구성요소와 연결수단을 보인 사시도.
도 11a-11d는 도 8 및 도 9에서 보인 취부판에 채널(132, 134A 및 136)dl 형성되어 있는 것을 보인 사시도,
도 12는 래치트형 텐셔너(ratchet tensioner)의 예를 보인 사시도.
도 1b는 베어링 스트랩의 개략도.
도 2는 베어링 링 또는 베어링이 수용되어 있는 다른 구성요소에 사용하기 위한 긴장구성요소의 평면도.
도 3은 도 2의 부분확대도.
도 4는 도 2의 스트랩 구성요소와 취부구성요소를 보인 근접확대도.
도 5는 베어링 링에 결합된 베어링 압축 스트랩을 보인 사시도.
도 6은 연결수단과 스트랩 사이의 긴장수단을 보인 근접확대도,
도 7은 도 5에서 보인 베어링 압축 스트랩의 정면도.
도 8은 도 6에서보인 연결수단과 긴장수단을 근접하여 보인 사시도.
도 9는 스트랩 구성요소와 연결수단을 보인 사시도.
도 10은 도 9에서 보인 스트랩 구성요소와 연결수단을 보인 사시도.
도 11a-11d는 도 8 및 도 9에서 보인 취부판에 채널(132, 134A 및 136)dl 형성되어 있는 것을 보인 사시도,
도 12는 래치트형 텐셔너(ratchet tensioner)의 예를 보인 사시도.
도 1b는 긴장장치(100)를 개념적으로 도시한 것으로, 스트랩(108)의 제1단부(A)와 제2단부(B)가 텐셔너(105)에 연결되어 있다. 텐셔너는 스트랩에 긴장을 가하기 위한 긴장수단(15)을 포함한다. 스트랩의 제2단부(B)는 긴장수단에 연결되고, 이 긴장수단은 텐셔너(105) 측으로 제2단부(B)를 끌어당기어 스트랩의 길이를 감소시킨다. 긴장장치가 베어링 링(도시하지 않았음)의 둘레에 배치되었을 때, 텐셔너의 연속작동으로 스트랩을 조이고 신장시켜 스트랩(108)의 긴장상태를 증가시킴으로써 베어링 링의 회전중심을 향하여 압축력이 가하여질 수 있도록 한다. 스트랩에 가하여지는 긴장의 장력은 베어링의 크기나 그 적용에 따라서 달라지지만, 전형적으로 그 값은 소형 베어링의 경우 전형적으로 25kN 이상, 중형 베어링의 경우 50kN 이상, 대형 베어링의 경우 75 kN 이상이다.
도 2는 베어링 링을 위한 긴장장치를 보인 것으로, 스트랩(108)이 텐셔너(105)에 연결되어 있다. 이 스트랩은 양단에 또는 양딘부근에 코넥터를 가지며, 도시된 실시예에서, 스트랩(108)은 와이러 로프이고 코넥터는 이러한 로프의 단부(A, B)에 버튼 또는 스웨이지형 스터드(swaged stud)(106a, 110a)를 포함한다.로프의 일측 단부(B)에 고정된 스터드(110a)에는 나선이 형성되어 있다. 타측 스터드(106a)는 평외면을 갖는 형태로 로프보다 큰 직경을 갖는다. 이들은 텐셔너(105)에 연결된다. 텐셔너(105)는 취부판(104)을 포함한다. 긴장장치는 베어링 링(102)에 착설된 것으로 도시되어 있다.
도 2 내지 도 8은 도 1에서 보인 긴장장치를 여러 방향에서 본 것으로, 평외면의 스터드(106a)를 포함하는 스트랩(108)의 단부(A)는 취부판(104)에 형성된 슬로트(106b)에 고정된다. 도 4에서 보인 바와 같이, 스트랩(108)의 타측 단부(B)는 코넥터(110a)를 통하여 관통된다. 텐셔너(105)는 통공 또는 채널(110b)(점선으로 도시함)fmf 포함하는 취부판(104)을 포함하고 나선형 스터드(110a)를 포함하는 스트랩(108)의 단부(B)는 채널(110b)를 통과하고 너트(112)로 결합되어 취부판(104)에 고정된다. 너트를 조일 때에, 나선형 스터드(110a), 취부판(104) 및 너트(112)를 포함하는 텐셔너(105)는 스트랩(108)을 당기는 역할을 한다. 전용의 공구를 이용하여 너트를 조임으로써 스트랩의 텐션을 증가시킬 수 있다. 스트랩은 일측 단부(A)가 슬로트(106b)에서 코넥터(106a)에 의하여 고정되어 있으므로, 스트랩의 텐션이 증가하는 것은 베어링 링(102)의 둘레에 배치되어 있는 스트랩(108)의 길이가 감소되는 것을 의미한다. 이와 같이 로프형태의 스트랩(108)의 텐션이 증가하면 베어링 링의 회전중심을 향하는 압축력이 증가된다. 이러한 압축력은 축에 부하가 가하여질 때 베어링 링이 왜곡되지 않도록 한다. 취부판(104)은 텐션을 용이하게 가할 수 있도록 하는 볼트텐션장비의 사용을 가능하도록 한다. 실제로 취부판(104)은 베어링 링에 접촉한다.
스트랩(108)은 베어링 링(102) 또는 베어링 링이 수용된 구성요소에 결합된다. 베어링 링(102) 또는 베어링 링을 수용하고 있는 구성요소는 기존에 존재하고 있는 구성요소로써 본 발명의 일부를 구성하는 것은 아니다. 긴장을 가하는 압착력은 스트랩에 의하여 가하여지고 베어링 링에 의하여 제공된 공간이 붕괴되지 않도록 한다.
도 2 내지 도 8에서 보인 실시예에서, 스트랩(108)은 도시된 로프와 같이 하나 이상의 요소를 포함하고, 이들은 베어링 링(102)의 둘레에 착설된다. 또한 코넥터(106a)는 슬로트(106b)를 통하여 취부판(104)에 연결된 것으로 도시되어 있다. 전문가라면 취부판을 스트랩(108)의 일측 단부(에 직접 그리고 영구적으로 연결하여 동일한 모든 효과를 얻을 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 9 및 도 10에서, 이는 텐셔너 구성의 다른 실시예를 보인 것으로, 스트랩(108)이 텐셔너(105)에 연결되어 있다. 로프형태의 스트랩(108)은 양 단부에 코넥터를 가지며, 도시된 실시예에서, 스트랩은 상기 언급된 바와 같이 타측 단부(B)에 스웨지형 스터드(110a)를 포함한다. 이 실시예에서, 스트랩(108)의 일측 단부(A)에서 스트립으로 형성된 루프(122)가 제공고 이러한 루프를 형성하는 단부가 앵커(120)로 고정된다, 이러한 루프(122)는 취부판(104)의 둘레에 결합되고 그 자리에서 풀리는 것을 방지하기 위하여 채널에 의하여 고정된다(아래 도면 참조). 취부판(104)은 사용시에 베어링 링(122)과 접촉한다. 또한 이 도면에는 봉합체(130)가 도시되어 있으며, 긴장장치는 베어링에 스트랩 조립체를 부착하는 동안에 사용될 것이다. 상기 언급된 바와 같이 스트랩은 너트(112)를 조여 긴장된다.
도 11a-d에서, 이들 도면에서는 취부판(104)을 여러 방향에서 본 것으로, 스트랩의 부분이 제자리에 고정되고 스트랩이 긴장될 때 날카로운 부분에 의하여 스트랩이 손상되는 것을 방지하기 위한 채널(132, 134, 136)이 텐셔너(105)에 형성되어 있다. 도 11d에서 보인 바와 같이, 채널(110b)은 텐셔너(105)를 관통한다.
스트랩(108)은 베어링이 다른 기계구성요소에 설치되기 전에 또는 그 후에 결합될 수 있다.
도시된 실시예에서, 긴장장치는 긴장될 때 베어링 링에 대하여 고정되며, 취부수단을 필수적인 것은 아니다.
다른 실시예에서, 긴장장치는 스트랩이 베어링 링의 주연에 배치될 수 있도록 하는 고정수단을 포함한다. 이러한 고정수단은 스트랩에 손상이 있는 경우 취부판을 고정하여 스트랩이 베어링 링으로부터 탈락되는 것을 방지하도록 한다.
비록 도시된 실시예에서 스트랩(108)이 로프의 형태인 것으로 설명되었으나, 스트랩(108)은 예를 들어 체인이나 밴드의 형태일 수 있다.
마찬가지로, 텐션을 가하는 수단은 예를 들어 래칫트와 기어를 포함할 수 있다.
래칫트 텐셔너는 잘 알려져 있는 것으로, 전형적인 래칫트 텐셔너(1200)가 도 12에 도시되어 있다. 이는 스풀(1210), 레칫트와 기어(1230) 및 핸들(1220)을 포함하며, 전형적으로 스트랩(108)을 긴장시키는데 사용되는 기계장치이다(기계장치이다).
다른 스트랩/텐셔너는 호스 클램프, T-볼트 클램프와, 사전에 형성된 통공과 버클을 포함한다.
다른 실시예에서, 긴장장치를 포함하는 풍력발전 터빈 베어링이 설명된다. 특히 긴장장치는 블레이드(blade)와 로터 허브(rotor hub) 사이에 위치하는 블레이드 피치 베어링의 외주연에 결합되고 스틸 브라킷(steel bracket) 형태인 취부판(104)에 의하여 고정된다. 이는 베어링에 압축력을 가하여 베어링 링내의 인장응력을 감소시켜피치 베어링의 수명을 개선한다.
10: 베어링 장치, 12; 외부 베어링 링, 14: 베어링 레이스, 15: 스트랩긴장수단, 16: 내부 베어링 링, 18: 힘, 100: 긴장장치, 102: 베어링 링, 104; 취부판, 105: 텐셔너, 106a, 110a: 스터드, 106b: 슬로트, 108: 스트랩, 110a: 코넥터, 110b: 채널, 122: 루프, 130a: 봉합체, 132, 134, 136: 채널, 1200: 래치트형 텐셔너, 1210: 스풀, 1220: 핸들, 1230: 기어
Claims (23)
- 베어링 링을 긴장시키기 위한 긴장장치에 있어서, 이 베어링 긴장장치가
제1 단부의 제1 코넥터와 제2 단부의 제2 코넥터를 포함하는 스트랩과;
상기 코넥터에 연결하기 위한 수단과 스트랩에 텐션을 가하기 위한 수단을 포함하는 텐셔너를 포함하고,
스트랩이 텐셔너에 연결되고 베어링 링의 둘레에 배치되며 텐셔너의 작동으로 베어링 링에 접촉하여 있는 스트랩의 주연길이가 감소하여 스트랩의 텐션을 증가시킴으로써, 베어링 링의 회전중심에 압축력을 가하여 베어링 링이 왜곡되는 것을 방지함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치. - 제1항에 있어서, 상기 제1 코넥터가 스터드를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 코넥터가 나선형 스터드를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 코넥터가 루프를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제4항에 있어서, 상기 루프가 스트랩으로부터 형성됨을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 코넥터의 상기 하나가 상기 텐셔너에 직접 연결됨을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 연결하기 위한 수단이 상기 스트랩의 일측 단부를 수용하기 위한 채널을 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제7항에 있어서, 상기 채널이 슬로트임을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제7항에 있어서, 상기 코넥터가 스웨이지형 스터드이고 상기 나선형 스터드가 슬로트에 의하여 상기 텐셔너에 고정됨을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제9항에 있어서, 상기 코넥터가 나선형 스터드를 포함하고 상기 나선형 스터드가 너트에 의하여 상기 텐셔너에 고정됨을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제10항에 있어서, 상기 텐션을 가하기 위한 수단이 상기 스트랩에 텐션을 증가시키기 위하여 상기 너트를 조이는 것을 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 텐셔너가 상기 스트랩의 제1 단부를 수용하기 위한 다수의 채널을 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제12항에 있어서, 상기 제1 코넥터가 루프를 포함하고 상기 루프가 상기 채널에 착설됨을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제13항에 있어서, 상기 제2 코넥터가 나선형 부재를 포함하고 상기 나선형 부재가 너트에 의하여 상기 텐셔너에 고정됨을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제14항에 있어서, 상기 텐션을 가하기 위한 수단이 상기 스트랩에 텐션을 증가시키기 위하여 상기 너트를 조이는 것을 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 텐션을 가하기 위한 수단이 나사와 너트장치를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 텐션을 가하기 위한 수단이 기어링장치를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 텐션을 가하기 위한 수단이 래칫트장치를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 텐션을 가하기 위한 수단이 유압장치를 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 스트랩이 로프, 체인 또는 밴드 중에서 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 베어링 과 베어링 링을 포함하고, 청구항 제1항의 긴장장치가 베어링 링의 외주연에 배치되는 풍력발전 터빈.
- 제1 항에 있어서, 상기 텐셔너가 스트랩의 텐션을 25kN 이상 증가시킴을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
- 제1항에 있어서, 상기 텐셔너가 취부판을 포함하고, 상기 취부판이 상기 베어링 링에 접촉함을 특징으로 하는 베어링 긴장장치.
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