KR20210014460A - Testing apparatus and methods for Speed Increaser - Google Patents

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KR20210014460A
KR20210014460A KR1020190092574A KR20190092574A KR20210014460A KR 20210014460 A KR20210014460 A KR 20210014460A KR 1020190092574 A KR1020190092574 A KR 1020190092574A KR 20190092574 A KR20190092574 A KR 20190092574A KR 20210014460 A KR20210014460 A KR 20210014460A
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유성효
양현대
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유성효
양현대
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for testing a speed increaser and, more specifically, to an apparatus and a method for testing a speed increaser, which measure the number of rotation output to an output shaft of the speed increaser after driving the speed increaser by applying artificial rotational force to an input shaft of the speed increaser by a motor and measure a torque applied to the speed increaser by applying a load to the speed increaser by a powder brake, thereby identifying the presence or absence of an abnormality of the speed increaser.

Description

증속기의 시험장치 및 시험방법{Testing apparatus and methods for Speed Increaser}Testing apparatus and methods for speed increaser

본 발명은 증속기의 시험장치 및 시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증속기의 입력축에 모터에 의해 인위적인 회전력을 부여하여 증속기를 구동한 다음 증속기의 출력축으로 출력되는 회전수를 측정하고, 파우더브레이크에 의해 증속기에 부하를 줌으로써 증속기에 걸리는 토크를 측정하여 증속기의 이상 여부를 파악하는 증속기의 시험장치 및 시험방법이다.The present invention relates to a test apparatus and a test method for a gearbox, and more particularly, by applying an artificial rotational force to the input shaft of the gearbox by a motor to drive the gearbox, and then measure the number of rotations output to the output shaft of the gearbox, This is a test apparatus and test method for a speed reducer that measures the torque applied to the speed reducer by applying a load to the speed reducer by powder brake to determine whether there is an abnormality in the speed reducer.

일반적으로 증속기는 증속이 필요한 기계장치에 사용되며, 특히 풍력발전기에는 풍차(블레이트)의 회전이 발전에 필요한 회전수만큼 되지 않을 때 증속기를 사용하여 출력축의 회전수를 높여 전기를 생산하게 된다.In general, a gearbox is used in a mechanical device that needs to increase speed, and in particular, in a wind turbine, when the rotation of a windmill (blate) is not as much as the rotation speed required for power generation, a gearbox is used to increase the rotation speed of the output shaft to produce electricity.

이러한 증속기는 유성기어를 사용한 증속기가 있는데, 유성기어를 사용한 증속기의 경우 선기어, 유성기어 및 링기어 간의 기어 치합에 따라 구동이 원활하게 이루어지거나 그 반대의 경우도 생길 수 있으며, 발전을 위해 강한 토크가 걸리게 되면 기어가 파손될 수 있다.These gearboxes are gearboxes using planetary gears. In the case of gearboxes using planetary gears, the drive may be smoothly performed or vice versa depending on the gear engagement between the sun gear, planetary gear and ring gear. Gears can be damaged if torque is applied.

따라서, 풍력발전기에 사용되는 증속기는 제작 후 면밀한 검사가 필요한데, 이와 관련된 종래기술로서는 공개특허공보 제10-2014-0125626호에 제안되어 있는 풍력 발전기용 증속기 시험 장치가 있다.Therefore, a gearbox used in a wind turbine needs a close inspection after manufacture, and as a related art, there is a test apparatus for a wind turbine generator proposed in Korean Patent Publication No. 10-2014-0125626.

상기 특허에는 동력을 입력받는 아웃터 기어 케이스와, 입력받은 동력을 증속시켜 출력하는 출력축을 갖는 풍력 발전용 증속기의 성능을 테스트하는 시험 장치에 있어서, 상기 풍력 발전용 증속기를 지지하는 지지체; 상기 아웃터 기어 케이스에 회전 동력을 전달하는 동력 입력부; 상기 출력축으로부터 증속된 회전 동력을 전달받는 동력 출력부; 및 상기 출력축에 연결되어 상기 출력축의 회전 토크를 측정하는 토크 측정 시스템을 포함하며, 상기 토크 측정 시스템은, 상기 출력축에 부착되어 상기 출력축의 회전 토크를 전기적 신호로 변환시키는 스트레인 게이지와; 상기 스트레인 게이지가 발생한 전기적 신호를 수집하는 데이터 수집부(data acquisition, DAQ); 그리고 상기 데이터 수집부가 수집한 데이터로부터 상기 출력축의 회전 토크를 산출하는 컴퓨터를 포함하는 풍력 발전기용 증속기 시험 장치가 제안되어 있는데, 출력축의 회전 토크만을 측정함으로써 증속기에 의한 증속 배율이 정확히 이루어지는지에 대한 측정이 어렵다.In the patent, there is provided a test apparatus for testing the performance of a wind power generator having an outer gear case receiving power and an output shaft for accelerating and outputting the received power, comprising: a support for supporting the wind power generator; A power input unit for transmitting rotational power to the outer gear case; A power output unit receiving increased rotational power from the output shaft; And a torque measuring system connected to the output shaft to measure a rotation torque of the output shaft, the torque measuring system comprising: a strain gauge attached to the output shaft to convert the rotation torque of the output shaft into an electrical signal; A data acquisition (DAQ) collecting electrical signals generated by the strain gauge; In addition, a wind turbine generator test apparatus including a computer that calculates the rotation torque of the output shaft from the data collected by the data collection unit is proposed. By measuring only the rotation torque of the output shaft, it is possible to determine whether the speed increase factor by the gearbox is accurately achieved. It is difficult to measure.

이와 관련된 또 다른 종래기술로서는 등록특허 제10-1255679호에 제안되어 있는 증속기 시험장비의 토크 발생장치 및 이를 제어하는 토크 제어 시스템이 있다.As another related art, there is a torque generating device for a speed increaser testing equipment proposed in Patent Registration No. 10-1255679 and a torque control system for controlling the torque generating device.

상기 특허에는 시험 대상인 증속기(이하 "피시험 증속기"라 함)에 인가할 비틀림 토크를 생성하는 토크 발생장치(50)에 있어서, 상기 토크 발생장치와 연결되는 구동축과 맞물리는 하나 이상의 기어를 포함하는 기어박스(53); 상기 기어박스를 지지하는 지그(51); 및 일단과 타단이 각각 상기 지그와 상기 기어박스에 힌지 연결되어 상기 기어박스(53)에 회전력을 인가하는 복수 개의 액추에이터;를 포함하고, 상기 토크 발생장치는 상기 피시험 증속기에 비틀림 토크를 인가하는 구동 경로상에서 상기 피시험 증속기와 별개로 설치되고, 상기 복수개의 액추에이터는 제1, 제2, 제3, 및 제4 액추에이터를 포함하며, 상기 제1 액추에이터의 일단은 상기 지그의 좌측 하단에 힌지 연결되고 타단이 상기 기어박스의 좌측 단부에 힌지 연결되고, 상기 제2 액추에이터의 일단은 상기 지그의 좌측 상단에 힌지 연결되고 타단이 상기 기어박스의 좌측 단부에 힌지 연결되고, 상기 제3 액추에이터의 일단은 상기 지그의 우측 상단에 힌지 연결되고 타단이 상기 기어박스의 우측 단부에 힌지 연결되고, 상기 제4 액추에이터의 일단은 상기 지그의 우측 하단에 힌지 연결되고 타단이 상기 기어박스의 우측 단부에 힌지 연결되고, 상기 제1 내지 제4 액추에이터는, 상기 구동축을 중심으로 상기 기어박스(53)를 소정 각도 범위내에서 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 상기 구동축에 비틀림 토크를 인가하는 것을 특징으로 하는 토크 발생장치가 제안되어 있는데, 구동축에 비틀림 토크를 인가함으로써 구동축에 대한 비틀림 토크의 측정은 가능하나, 증속기에 의한 증속 배율과 기어의 이상 유무에 대한 측정이 불가능하다.In the above patent, in the torque generating device 50 for generating a torsional torque to be applied to the gearbox to be tested (hereinafter referred to as "speed gearbox under test"), at least one gear meshed with a drive shaft connected to the torque generating device Gearbox 53 comprising; A jig 51 supporting the gearbox; And a plurality of actuators having one end and the other end hingedly connected to the jig and the gearbox, respectively, to apply a rotational force to the gearbox 53, wherein the torque generating device applies a torsional torque to the gearbox under test. It is installed separately from the gearbox under test on the driving path, the plurality of actuators include first, second, third, and fourth actuators, and one end of the first actuator is hinged to the lower left of the jig And the other end is hingedly connected to the left end of the gearbox, one end of the second actuator is hingedly connected to the upper left of the jig, and the other end is hingedly connected to the left end of the gearbox, and one end of the third actuator is The jig is hinged to the upper right of the jig, the other end is hinged to the right end of the gearbox, one end of the fourth actuator is hinged to the lower right of the jig, and the other end is hinged to the right end of the gearbox , The first to fourth actuators apply a twisting torque to the drive shaft by rotating the gearbox 53 around the drive shaft in a clockwise or counterclockwise direction within a predetermined angle range. A device has been proposed, and it is possible to measure the torsion torque on the drive shaft by applying the torsion torque to the drive shaft, but it is impossible to measure the speed increase factor by the gearbox and whether there is an abnormality in the gear.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0125626호(2014. 10. 29. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0125626 (published on October 29, 2014) 대한민국 등록특허공보 제10-1255679호(2013. 4. 17. 공고)Korean Patent Publication No. 10-1255679 (announced on April 17, 2013)

따라서, 본 발명은 증속기의 입력축에 모터에 의해 인위적인 회전력을 부여하여 증속기를 구동한 다음 증속기의 출력축으로 출력되는 회전수를 측정하고, 파우더브레이크에 의해 증속기에 부하를 줌으로써 증속기에 걸리는 토크를 측정하여 증속기의 이상 여부를 파악하는 증속기의 시험장치 및 시험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention drives the gearbox by applying artificial rotational force to the input shaft of the gearbox by a motor, and then measures the number of revolutions output to the gearbox output shaft, and applies a load to the gearbox by the powder brake to determine the torque applied to the gearbox. The purpose of this is to provide a test apparatus and test method for a gearbox to determine whether the gearbox is abnormal by measuring.

또한, 무부하 상태에서 모터를 구동시켜 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교하고, 모터에 의해 증속기가 구동되는 도중에 파워드브레이크에 의해 증속기에 부하를 가하여 증속기에 걸리는 토크를 측정하고, 파우더브레이크에 의한 제동력을 해제하여 무부하 상태에서 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교함으로써 증속기에 의한 증속 배율의 측정과 함께 증속기가 견뎌야하는 토크를 동시에 측정함으로써 보다 정확한 검사를 수행할 수 있는 증속기의 시험장치 및 시험방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, by driving the motor in a no-load state, the number of rotations of the input shaft by the motor and the number of rotations of the output shaft coming out through the gearbox are compared, and the torque applied to the gearbox is measured by applying a load to the gearbox by the powered brake while the gearbox is driven by the motor. And, by releasing the braking force by the powder brake and comparing the number of rotations of the input shaft by the motor and the number of rotations of the output shaft coming through the gearbox in a no-load state, the speed increase factor by the gearbox and the torque that the gearbox must endure are measured simultaneously. Another object is to provide a test apparatus and test method for a gearbox capable of performing inspection.

본 발명에 의한 증속기의 시험장치는 풍력발전기에 사용되는 증속기의 시험장치에 있어서, 테이블(1)과, 상기 테이블(1)에 설치되는 지지블록들(2a, 2b, 2c)과, 상기 지지블록들 중에서 모터지지블록(2a)에 고정 결합되며 증속기에 회전력을 부여하기 위한 모터(3)와, 상기 모터(3)의 출력축과 연결되어 시험을 수행할 증속기(6)의 입력축(8)과 연결되는 커플링(7)과, 상기 증속기(6)의 출력축(9)과 연결되어 출력축(9)에 부하를 가하는 파우더브레이크(4)와, 상기 출력축(9)의 일측에 설치되어 출력축(9)의 회전수를 측정하는 rpm측정기(5)로 구성된 것이 특징이다.The test apparatus for a speed increaser according to the present invention is a test apparatus for a speed reducer used in a wind power generator, the table 1, the support blocks 2a, 2b, 2c installed on the table 1, and the Among the support blocks, the motor 3 is fixedly coupled to the motor support block 2a to impart rotational force to the gearbox, and the input shaft 8 of the gearbox 6 to be connected to the output shaft of the motor 3 to perform the test. ) And a powder brake (4) connected to the output shaft (9) of the gearbox (6) to apply a load to the output shaft (9), and installed on one side of the output shaft (9) It is characterized by consisting of an rpm measuring device (5) that measures the number of rotations of the output shaft (9).

본 발명에 의한 증속기의 시험장치 및 시험방법은 증속기의 입력축에 모터에 의해 인위적인 회전력을 부여하여 증속기를 구동한 다음 증속기의 출력축으로 출력되는 회전수를 측정하고, 파우더브레이크에 의해 증속기에 부하를 줌으로써 증속기에 걸리는 토크를 측정하여 증속기의 이상 여부를 파악하는 효과와 함께, 무부하 상태에서 모터를 구동시켜 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교하고, 모터에 의해 증속기가 구동되는 도중에 파워드브레이크에 의해 증속기에 부하를 가하여 증속기에 걸리는 토크를 측정하고, 파우더브레이크에 의한 제동력을 해제하여 무부하 상태에서 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교함으로써 증속기에 의한 증속 배율의 측정과 함께 증속기가 견뎌야하는 토크를 동시에 측정함으로써 보다 정확한 검사를 수행할 수 있는 현저한 효과가 있다.In the test apparatus and test method of a speed reducer according to the present invention, an artificial rotational force is applied to the input shaft of the speed reducer by a motor to drive the speed reducer, and then measure the number of rotations output to the output shaft of the speed reducer. By applying a load, the torque applied to the gearbox is measured to determine whether there is an error in the gearbox, and the number of rotations of the input shaft by the motor is compared with the number of rotations of the output shaft from the gearbox by driving the motor under no load. While the gearbox is running, a load is applied to the gearbox by a powered brake to measure the torque applied to the gearbox, and by releasing the braking force by the powder brake, the number of rotations of the input shaft by the motor and the number of rotations of the output shaft from the gearbox are compared under no load. There is a remarkable effect that a more accurate inspection can be performed by simultaneously measuring the torque to be endured by the gearbox as well as the measurement of the speed increase factor by the gearbox.

도 1은 본 발명에 의한 증속기의 시험장치의 구성도
도 2는 본 발명에 의한 증속기의 시험장치의 정면구성도
도 3은 본 발명에 의한 증속기의 시험방법의 순서도1 is a configuration diagram of a test apparatus for a speed increaser according to the present invention
2 is a front configuration diagram of a test apparatus for a speed increaser according to the present invention
Figure 3 is a flow chart of the test method of the gearbox according to the present invention

본 발명은 증속기의 시험장치 및 시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증속기의 입력축에 모터에 의해 인위적인 회전력을 부여하여 증속기를 구동한 다음 증속기의 출력축으로 출력되는 회전수를 측정하고, 파우더브레이크에 의해 증속기에 부하를 줌으로써 증속기에 걸리는 토크를 측정하여 증속기의 이상 여부를 파악하는 증속기의 시험장치 및 시험방법이다.The present invention relates to a test apparatus and a test method for a gearbox, and more particularly, by applying an artificial rotational force to the input shaft of the gearbox by a motor to drive the gearbox, and then measure the number of rotations output to the output shaft of the gearbox, This is a test apparatus and test method for a speed reducer that measures the torque applied to the speed reducer by applying a load to the speed reducer by powder brake to determine whether there is an abnormality in the speed reducer.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 증속기의 시험장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 증속기의 시험장치의 정면구성도로써, 본 발명에 의한 증속기의 시험장치는 풍력발전기에 사용되는 증속기의 시험장치에 있어서, 테이블(1)과, 상기 테이블(1)에 설치되는 지지블록들(2a, 2b, 2c)과, 상기 지지블록들 중에서 모터지지블록(2a)에 고정 결합되며 증속기에 회전력을 부여하기 위한 모터(3)와, 상기 모터(3)의 출력축과 연결되어 시험을 수행할 증속기(6)의 입력축(8)과 연결되는 커플링(7)과, 상기 증속기(6)의 출력축(9)과 연결되어 출력축(9)에 부하를 가하는 파우더브레이크(4)와, 상기 출력축(9)의 일측에 설치되어 출력축(9)의 회전수를 측정하는 rpm측정기(5)로 구성된 것이 특징이다.1 is a configuration diagram of a test apparatus for a gearbox according to the present invention, and FIG. 2 is a front configuration diagram of a test apparatus for a gearbox according to the present invention. The test apparatus for a gearbox according to the present invention is used in a wind power generator. In the test apparatus for a speed increaser, the table 1, the support blocks 2a, 2b, 2c installed on the table 1, and among the support blocks are fixedly coupled to the motor support block 2a and increase speed. A motor 3 for imparting rotational force to the device, a coupling 7 connected to the output shaft of the motor 3 to be connected to the input shaft 8 of the gearbox 6 to be tested, and the gearbox ( A powder brake (4) connected to the output shaft (9) of 6) to apply a load to the output shaft (9), and an rpm meter (5) installed on one side of the output shaft (9) to measure the number of rotations of the output shaft (9) It is characterized by consisting of.

먼저, 테이블(1)은 시험을 위한 구성들이 안착되는 기대(機臺)이고, 상기 테이블(1) 상부에는 지지블록들(2a, 2b, 2c)이 고정 설치되어 있는데, 도시된 실시예는 총 3개의 지지블록이 설치되어 있다. 상기 지지블록들(2a, 2b, 2c)은 모터(3) 고정을 위한 모터지지블록(2a)과 증속기(6) 고정을 위한 증속기 지지블록(2b)과 파우더브레이크(4)의 고정을 위한 파우더브레이크 지지블록(2c)으로 구성된다.First, the table (1) is a base on which the components for the test are seated, and the support blocks (2a, 2b, 2c) are fixedly installed on the table (1). Three support blocks are installed. The support blocks (2a, 2b, 2c) are the motor support block (2a) for fixing the motor (3), the gearbox support block (2b) and the powder brake (4) for fixing the gearbox (6). It consists of a powder brake support block (2c) for.

상기 모터(3)는 모터지지블록(2a)에 고정 결합되며 전력을 인가하면 모터축이 회전되어 증속기(6)에 회전력을 부여하는데, 상기 모터(3)의 모터축은 커플링(7)에 의해 연결되어 있고, 상기 커플링(7)은 증속기(6)의 입력축(8)과 연결되어 있어서 모터축이 회전되면 커플링(7)을 통해 증속기(6)의 입력축(8)으로 회전력이 전달된다.The motor 3 is fixedly coupled to the motor support block 2a, and when power is applied, the motor shaft rotates to impart a rotational force to the gearbox 6, and the motor shaft of the motor 3 is attached to the coupling 7 And the coupling (7) is connected to the input shaft (8) of the gearbox (6), so when the motor shaft rotates, the rotational force to the input shaft (8) of the gearbox (6) through the coupling (7) Is delivered.

상기 증속기(6)는 내부에 증속을 위한 기어장치들이 설치되어 있고, 입력축(8)을 통해 들어온 회전력은 상기 기어장치를 통해 회전속도가 증속된 다음 출력축(9)을 회전시키게 되는데, 상기 출력축(9)은 파우더브레이크(4)의 회전축과 연결되어 있으며, 상기 출력축(9)의 일측에는 rpm측정기(5)가 설치되어 출력축(9)의 분당 회전수를 측정하게 된다.The gearbox 6 has gear devices installed therein for increasing speed, and the rotational force input through the input shaft 8 rotates the output shaft 9 after the rotational speed is increased through the gear device. 9 is connected to the rotational shaft of the powder brake 4, and an rpm measuring device 5 is installed on one side of the output shaft 9 to measure the number of revolutions per minute of the output shaft 9.

또한, 상기 파우더브레이크(4)는 증속기(6)의 출력축(9)을 잡는데 필요한 토크가 실시간 측정되어 컨트롤러(10)를 통해 수치화되어 나타나게 된다.In addition, in the powder brake 4, the torque required to hold the output shaft 9 of the gearbox 6 is measured in real time, and is displayed as a numerical value through the controller 10.

즉, 상기 파우더브레이크(4)는 입력되는 전압에 따라 토크 즉, 제동력이 달라지게 되는데, 증속기(6)의 출력축(9)이 회전하는 도중에 파우더브레이크(4)에 특정한 전압을 인가하면 브레이크가 걸리면서 증속기(6)에 토크가 가해지게 되며, 증속기(6)에 가해진 토크는 실시간 측정되어 컨트롤러(10)를 통해 수치화되어 나타남으로써 검사하고자 하는 증속기가 견딜 수 있는 최대의 토크를 확인할 수 있으며, 특정 토크가 걸렸을 때 이상 유무를 확인할 수 있다.That is, the torque, that is, the braking force of the powder brake 4 is changed according to the input voltage. When a specific voltage is applied to the powder brake 4 while the output shaft 9 of the gearbox 6 is rotating, the brake is activated. Torque is applied to the gearbox 6 while being caught, and the torque applied to the gearbox 6 is measured in real time and displayed numerically through the controller 10, so that the maximum torque that the gearbox to be tested can withstand can be checked. , You can check whether there is an abnormality when a specific torque is applied.

또한, 상기 증속기(6)의 일측에는 소음측정기와 온도센서가 설치되며, 상기 소음측정기는 모터(3)의 회전수에 따라 증속기(6) 외부로 나오는 소음을 측정하고, 상기 온도센서는 증속기의 가동에 따라 증속기(6)의 온도를 측정하게 된다.In addition, a noise meter and a temperature sensor are installed on one side of the speed reducer 6, the noise measurer measures the noise coming out of the speed reducer 6 according to the number of rotations of the motor 3, and the temperature sensor According to the operation of the gearbox, the temperature of the gearbox 6 is measured.

즉, 본 발명에서 검사하고자 하는 대상물인 증속기(6)는 주로 풍력발전기에 사용되게 되는데, 풍력발전기의 경우 증속기로 인한 소음발생이 많으면 설치장소에 제약을 받을 수 있으므로, 저소음의 증속기가 필요하다. 따라서, 소음측정기를 통해 증속기의 구동에 따른 소음을 측정하고, 증속기의 회전수에 따른 소음을 측정함으로써 많은 소음이 나는 증속기를 걸러낼 수 있으며, 증속기의 조립에 대한 이상 유무를 확인할 수 있다.That is, the gearbox 6, which is an object to be inspected in the present invention, is mainly used for wind power generators.In the case of wind power generators, if there is a lot of noise generated by the gearbox, the installation place may be restricted, so a low-noise gearbox is required. . Therefore, by measuring the noise caused by the driving of the gearbox through a noise meter, and by measuring the noise according to the speed of the gearbox, it is possible to filter out the gearbox that makes a lot of noise, and to check whether there is an abnormality in the assembly of the gearbox. have.

또한, 증속기(6)의 경우 바람이 강하게 불 때면 계속하여 구동되고 이로써 증속기 내부의 기어들 즉, 선기어, 유성기어 및 링기어 간의 기어접촉이 계속 이루어지고 이로써 열이 발생하게 되는데, 온도센서를 이용해 증속기의 열발생을 측정함으로써 증속기 내부의 기어접촉에 대한 이상 유무를 확인할 수 있다.In addition, in the case of the gearbox 6, when the wind blows strongly, it continues to be driven, and as a result, gear contact between the gears inside the gearbox, that is, the sun gear, the planetary gear, and the ring gear continues, and thereby heat is generated. By measuring the heat generation of the gearbox, it is possible to check whether there is an abnormality in the gear contact inside the gearbox.

증속기에 대한 시험방법에 대해 살펴보면, 본 발명에 의한 증속기의 시험방법은 풍력발전기에 사용되는 증속기의 시험방법에 있어서, 테이블(1)과, 상기 테이블(1)에 설치되는 지지블록들(2a, 2b, 2c)과, 상기 지지블록들 중에서 모터지지블록(2a)에 고정 결합되며 증속기에 회전력을 부여하기 위한 모터(3)와, 상기 모터(3)의 출력축과 연결되어 시험을 수행할 증속기(6)의 입력축(8)과 연결되는 커플링(7)과, 상기 증속기(6)의 출력축(9)과 연결되어 출력축(9)에 부하를 가하는 파우더브레이크(4)와, 상기 출력축(9)의 일측에 설치되어 출력축(9)의 회전수를 측정하는 rpm측정기(5)로 구성된 것이 특징인 증속기의 시험장치를 사용하되, 무부하 상태에서 모터(3)를 구동시켜 모터(3)에 의한 입력축(8) 회전수와 증속기(6)를 거쳐 나오는 출력축(9) 회전수를 비교하는 회전수 비교단계(S 10)와, 모터(3)에 의해 증속기(6)가 구동되는 도중에 파워드브레이크(4)에 의해 증속기(9)에 부하를 가하여 증속기(9)에 걸리는 토크를 측정하는 토크 측정단계(S 20)와, 파우더브레이크(4)에 의한 제동력을 해제하여 무부하 상태에서 모터(3)에 의한 입력축(9) 회전수와 증속기(6)를 거쳐 나오는 출력축(9) 회전수를 비교하는 무부하 회전단계(S 30)가 순차적으로 이루어지는 것이 특징이다.Looking at the test method for the gearbox, the test method for the gearbox according to the present invention is a test method for a gearbox used in a wind power generator, including a table 1 and support blocks installed on the table 1 ( 2a, 2b, 2c) and, among the support blocks, the motor 3 is fixedly coupled to the motor support block 2a and is connected to the output shaft of the motor 3 to provide rotational force to the speed increaser. A coupling (7) connected to the input shaft (8) of the gearbox (6), and a powder brake (4) connected to the output shaft (9) of the gearbox (6) to apply a load to the output shaft (9), Use a test apparatus of a speed increaser, which is installed on one side of the output shaft 9 and consists of an rpm measuring device 5 that measures the number of rotations of the output shaft 9, but drives the motor 3 in a no-load state to The speed comparison step (S10) comparing the speed of the input shaft (8) by 3) and the speed of the output shaft (9) exiting through the gearbox (6) (S10) and the speed reducer (6) by the motor (3) The torque measurement step (S20) of measuring the torque applied to the gearbox 9 by applying a load to the gearbox 9 by the powered brake 4 while it is being driven, and the braking force by the powder brake 4 is released. It is characterized in that a no-load rotation step (S30) for comparing the rotation speed of the input shaft 9 by the motor 3 and the rotation speed of the output shaft 9 exiting through the gearbox 6 in a no-load state is sequentially performed.

먼저, 증속기의 시험장치는 앞서 살펴본 바와 같이 테이블(1), 지지블록들(2a, 2b, 2c), 모터(3), 커플링(7), 파우더브레이크(4) 및 rpm 측정기(5)로 구성된다.First, the test apparatus of the gearbox is a table (1), support blocks (2a, 2b, 2c), motor (3), coupling (7), powder brake (4) and rpm measuring device (5), as described above. Consists of

상기 회전수 비교단계(S 10)는 파우더브레이크(4)에 전압을 인가하지 않은 무부하 상태에서 모터(3)를 구동시켜 증속기(6)의 입력축(8)을 회전시키고 이후 증속기(6)의 출력축(9)을 통해 나오는 출력축(9)의 회전속도를 비교하는 단계로써, 증속기(6)의 경우 통상 4~9배속의 증속이 이루어지므로, 입력된 회전수에 대비하여 설계된 증속배율만큼 증속이 이루어지는지를 대비하게 된다.In the rotation speed comparison step (S 10), the motor 3 is driven in a no-load state in which no voltage is applied to the powder brake 4 to rotate the input shaft 8 of the gearbox 6, and then the gearbox 6 This is the step of comparing the rotational speed of the output shaft 9 coming out through the output shaft 9 of the gearbox (6), and since the speed increase is usually 4 to 9 times, it is as much as the designed speed increase factor compared to the input speed. It is prepared to see if there is an increase in speed.

즉, 모터(3)에 의해 입력축(8)에 입력된 회전수가 100rpm이고, 증속기의 증속배율이 4배라면 정상적인 출력축(9)의 회전수는 400rpm이 되어야 하므로, 출력축(9)의 회전수를 측정하여 이를 대비함으로써 증속기(6)의 이상 유무를 확인할 수 있다.That is, if the number of revolutions input to the input shaft 8 by the motor 3 is 100 rpm, and the speed increase rate of the speed increaser is 4 times, the normal number of revolutions of the output shaft 9 should be 400 rpm, so the number of revolutions of the output shaft 9 By measuring and preparing for this, it is possible to check the presence or absence of an abnormality in the gearbox 6.

회전수 비교단계(S 10)를 통과한 증속기는 토크 측정단계(S 20)를 통해 증속기가 견뎌야 하는 토크를 측정하게 되는데, 모터(3)에 의해 증속기(6)가 구동되는 도중 즉, 모터(3)에 의해 증속기(6)의 입력축(8)이 회전되고 이로써 증속기(6)의 출력축(9)이 회전되는 상태에서 파우더브레이크(4)에 전압을 인가하여 제동력을 부여하고 이로써 증속기(6)에 부하를 가하여 증속기(6)에 걸리는 토크를 측정하게 된다.The gearbox that has passed the speed comparison step (S10) measures the torque that the gearbox must endure through the torque measurement step (S20), that is, while the gearbox 6 is driven by the motor 3 In a state in which the input shaft 8 of the gearbox 6 is rotated by (3), and thereby the output shaft 9 of the gearbox 6 is rotated, a voltage is applied to the powder brake 4 to provide a braking force, thereby increasing it. A load is applied to the speed reducer 6 and the torque applied to the speed reducer 6 is measured.

즉, 증속기(6)의 경우 풍력발전기의 날개가 회전되면서 토크가 걸리게 되고, 강한 바람이 부는 경우 발전기에 의한 발전량도 많아짐으로써 증속기(6)에 걸리는 토크의 세기가 높아지게 되므로, 이러한 토크를 견딜 수 있는지에 대해 테스트를 수행하게 된다.That is, in the case of the gearbox 6, torque is applied as the blades of the wind turbine are rotated, and when strong wind blows, the amount of power generated by the generator increases, so that the intensity of the torque applied to the gearbox 6 increases. Tests are conducted to see if it can withstand.

토크 측정단계(S 20)까지 완료된 증속기는 무부하 회전단계(S 30)를 거쳐 최종 시험을 수행하게 되는데, 상기 무부하 회전단계(S 30)는 파우더브레이크에 인가한 전압을 해제하여 증속기에 가해주는 토크를 "0"으로 만들고 이후 회전수 비교단계(S 10)와 마찬가지로 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교함으로써 정상적인 증속배율이 나오는지를 확인하게 된다.The gearbox completed up to the torque measurement step (S20) undergoes a final test through the no-load rotation step (S30).In the no-load rotation step (S30), the torque applied to the gearbox by releasing the voltage applied to the powder brake As in the next rotation speed comparison step (S10), by comparing the rotation speed of the input shaft by the motor and the rotation speed of the output shaft through the gearbox, it is checked whether or not a normal speed increase factor is produced.

즉, 증속기의 경우 최초 제작된 상태에서는 문제가 없으나, 부하를 가해준다음 다시 무부하상태에서 회전시킬 경우 기어의 파손 등에 의해 최초 제작된 상태의 증속배율이 나오지 않을 수 있으므로, 이러한 경우의 불량품을 걸러낼 수 있다.In other words, in the case of the gearbox, there is no problem in the initially manufactured state, but if a load is applied and then rotated again in a no-load state, the increase rate in the originally manufactured state may not come out due to the damage of the gear. Can be filtered.

또한, 상기 회전수 비교단계(S 10)와 무부하 회전단계(S 30)는 시험 도중에 회전수에 대한 급격한 변화를 줌으로써 실제 사용환경과 유사한 상태로 시험을 수행할 수 있다.In addition, the rotation speed comparison step (S10) and the no-load rotation step (S30) can perform the test in a state similar to the actual use environment by making a sudden change in the rotation speed during the test.

즉, 풍력발전기의 경우 실외에 설치됨으로써 돌풍이나 태풍 등에 의해 풍차의 회전속도가 급격히 높아지거나 낮아질 수 있는데, 증속기 역시 이러한 풍차의 급격한 회전속도 변화에 대응되어야 하므로, 모터(3)에 의해 증속기(6)에 가해주는 회전력을 급격히 변화시키고 이러한 입력축(8)의 회전속도에 대한 변화그래프와 증속기(6) 출력축(9)의 회전속도에 대한 변화그래프를 서로 대비함으로써 이상 유무를 보다 면밀히 확인할 수 있다.That is, in the case of a wind turbine, the rotational speed of the windmill may be rapidly increased or decreased due to a gust or typhoon by being installed outdoors. Since the gearbox must also respond to such a sudden change in the rotational speed of the windmill, the gearbox by the motor 3 (6) The rotational force applied to (6) is rapidly changed, and the change graph of the rotational speed of the input shaft (8) and the change graph of the rotational speed of the gearbox (6) output shaft (9) are compared. I can.

또한, 상기 회전수 비교단계(S 10)와 무부하 회전단계(S 30)에서는 출력축(9)을 고속으로 회전시킨 상태에서 진동시험을 수행할 수 있다. 즉, 출력축(9)을 고속으로 회전시켜 출력축의 진동량에 대해 파악함으로써 증속기(6) 내부의 기어배치가 정확하게 이루어졌는지를 출력축의 고속회전에 의해 파악할 수 있으며, 지정된 진동량보다 초과하여 측정되는 경우 시험을 수행한 증속기에 대해 이상이 있음을 확인할 수 있다.In addition, in the rotation speed comparison step (S10) and the no-load rotation step (S30), a vibration test may be performed while the output shaft 9 is rotated at high speed. In other words, by rotating the output shaft 9 at high speed and grasping the amount of vibration of the output shaft, it is possible to determine whether the gear arrangement inside the gearbox 6 is correctly made by the high-speed rotation of the output shaft, and measure exceeding the specified amount of vibration. If it is, it can be confirmed that there is a problem with the gearbox that has been tested.

이러한 시험이 완료된 이후에는 수밀 테스트를 부가적으로 수행하여 증속기 내부로 수분이 침투되는지 여부를 확인하고, 염수분무테스트를 통해 증속기가 바닷물에 노출되었을 경우 부식 여부를 추가적으로 확인할 수 있다.After these tests are completed, a watertight test is additionally performed to check whether moisture penetrates into the accumulator, and if the accumulator is exposed to seawater through a salt spray test, corrosion can be additionally confirmed.

결국, 본 발명에 의한 증속기의 시험장치 및 시험방법은 증속기의 입력축에 모터에 의해 인위적인 회전력을 부여하여 증속기를 구동한 다음 증속기의 출력축으로 출력되는 회전수를 측정하고, 파우더브레이크에 의해 증속기에 부하를 줌으로써 증속기에 걸리는 토크를 측정하여 증속기의 이상 여부를 파악하는 효과와 함께, 무부하 상태에서 모터를 구동시켜 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교하고, 모터에 의해 증속기가 구동되는 도중에 파워드브레이크에 의해 증속기에 부하를 가하여 증속기에 걸리는 토크를 측정하고, 파우더브레이크에 의한 제동력을 해제하여 무부하 상태에서 모터에 의한 입력축 회전수와 증속기를 거쳐 나오는 출력축 회전수를 비교함으로써 증속기에 의한 증속 배율의 측정과 함께 증속기가 견뎌야하는 토크를 동시에 측정함으로써 보다 정확한 검사를 수행할 수 있는 현저한 효과가 있다.In the end, the test apparatus and test method of the gearbox according to the present invention drives the gearbox by imparting artificial rotational force to the input shaft of the gearbox by a motor, and then measures the number of rotations output to the output shaft of the gearbox, and then by powder brake. By applying a load to the gearbox, the torque applied to the gearbox is measured to determine whether the gearbox is abnormal, and the motor is driven under no load to compare the number of rotations of the input shaft by the motor and the number of rotations of the output shaft from the gearbox. The torque applied to the gearbox is measured by applying a load to the gearbox while the gearbox is driven by, and the braking force by the powder brake is released, and the number of rotations of the input shaft by the motor and the number of rotations of the output shaft exiting through the gearbox are measured in a no-load state. By comparison, there is a remarkable effect that a more accurate inspection can be performed by simultaneously measuring the torque that the gearbox must endure together with the measurement of the speed increase factor by the gearbox.

1. 테이블 2. 지지블록
2a. 모터지지블록 2b. 증속기 지지블록
2c. 파우더브레이크 지지블록
3. 모터 4. 파우더브레이크
5. rpm측정기 6. 증속기
7. 커플링 8. 입력축
9. 출력축 10. 컨트롤러1. Table 2. Support block
2a. Motor support block 2b. Gearbox support block
2c. Powder brake support block
3. Motor 4. Powder brake
5. rpm meter 6. gearbox
7. Coupling 8. Input shaft
9. Output shaft 10. Controller

Claims (6)

풍력발전기에 사용되는 증속기의 시험장치에 있어서,
테이블(1)과, 상기 테이블(1)에 설치되는 지지블록들(2a, 2b, 2c)과, 상기 지지블록들 중에서 모터지지블록(2a)에 고정 결합되며 증속기에 회전력을 부여하기 위한 모터(3)와, 상기 모터(3)의 출력축과 연결되어 시험을 수행할 증속기(6)의 입력축(8)과 연결되는 커플링(7)과, 상기 증속기(6)의 출력축(9)과 연결되어 출력축(9)에 부하를 가하는 파우더브레이크(4)와, 상기 출력축(9)의 일측에 설치되어 출력축(9)의 회전수를 측정하는 rpm측정기(5)로 구성된 것이 특징인 증속기의 시험장치.
In the test apparatus for a gearbox used in a wind power generator,
The table 1, the support blocks 2a, 2b, 2c installed on the table 1, and a motor for providing rotational force to the speed increaser are fixedly coupled to the motor support block 2a among the support blocks ( 3), a coupling 7 connected to the output shaft of the motor 3 and connected to the input shaft 8 of the gearbox 6 to be tested, and the output shaft 9 of the gearbox 6 The gearbox is characterized by consisting of a powder brake (4) that is connected to apply a load to the output shaft (9), and an rpm meter (5) installed on one side of the output shaft (9) to measure the number of rotations of the output shaft (9). Test device.
 제1항에 있어서,
상기 파우더브레이크(4)는 증속기(6)의 출력축(9)을 잡는데 필요한 토크가 실시간 측정되어 컨트롤러(10)를 통해 수치화되어 나타나는 것이 특징인 증속기의 시험장치.
The method of claim 1,
The powder brake (4) is a test apparatus for a gearbox, characterized in that the torque required to hold the output shaft (9) of the gearbox (6) is measured in real time and then numerically displayed through the controller (10).
 제1항에 있어서,
상기 증속기(6)의 일측에는 소음측정기와 온도센서가 설치되며, 상기 소음측정기는 모터의 회전수에 따라 증속기 외부로 나오는 소음을 측정하고, 상기 온도센서는 증속기(6)의 가동에 따라 증속기의 온도를 측정하는 것이 특징인 증속기의 시험장치.
The method of claim 1,
A noise meter and a temperature sensor are installed on one side of the speed reducer 6, the noise measurer measures the noise coming out of the speed reducer according to the number of revolutions of the motor, and the temperature sensor Therefore, it is a test device for a gearbox characterized by measuring the temperature of the gearbox.
 풍력발전기에 사용되는 증속기의 시험방법에 있어서,
테이블(1)과, 상기 테이블(1)에 설치되는 지지블록들(2a, 2b, 2c)과, 상기 지지블록들 중에서 모터지지블록(2a)에 고정 결합되며 증속기에 회전력을 부여하기 위한 모터(3)와, 상기 모터(3)의 출력축과 연결되어 시험을 수행할 증속기(6)의 입력축(8)과 연결되는 커플링(7)과, 상기 증속기(6)의 출력축(9)과 연결되어 출력축(9)에 부하를 가하는 파우더브레이크(4)와, 상기 출력축(9)의 일측에 설치되어 출력축(9)의 회전수를 측정하는 rpm측정기(5)로 구성된 것이 특징인 증속기의 시험장치를 사용하되,
무부하 상태에서 모터(3)를 구동시켜 모터(3)에 의한 입력축(8) 회전수와 증속기(6)를 거쳐 나오는 출력축(9) 회전수를 비교하는 회전수 비교단계(S 10)와, 모터(3)에 의해 증속기(6)가 구동되는 도중에 파워드브레이크(4)에 의해 증속기(9)에 부하를 가하여 증속기(9)에 걸리는 토크를 측정하는 토크 측정단계(S 20)와, 파우더브레이크(4)에 의한 제동력을 해제하여 무부하 상태에서 모터(3)에 의한 입력축(9) 회전수와 증속기(6)를 거쳐 나오는 출력축(9) 회전수를 비교하는 무부하 회전단계(S 30)가 순차적으로 이루어지는 것이 특징인 증속기의 시험방법.
In the test method of the gearbox used in a wind power generator,
The table 1, the support blocks 2a, 2b, 2c installed on the table 1, and a motor for providing rotational force to the speed increaser are fixedly coupled to the motor support block 2a among the support blocks ( 3), a coupling 7 connected to the output shaft of the motor 3 and connected to the input shaft 8 of the gearbox 6 to be tested, and the output shaft 9 of the gearbox 6 The gearbox is characterized by consisting of a powder brake (4) that is connected to apply a load to the output shaft (9), and an rpm meter (5) installed on one side of the output shaft (9) to measure the number of rotations of the output shaft (9). Use a test device,
A rotation speed comparison step (S10) of driving the motor 3 in a no-load state to compare the rotation speed of the input shaft 8 by the motor 3 and the rotation speed of the output shaft 9 exiting through the gearbox 6; Torque measurement step (S20) of measuring the torque applied to the gearbox 9 by applying a load to the gearbox 9 by the powered brake 4 while the gearbox 6 is being driven by the motor 3, and , No-load rotation step (S) comparing the number of revolutions of the input shaft 9 by the motor 3 and the number of rotations of the output shaft 9 coming out of the gearbox 6 in a no-load state by releasing the braking force by the powder brake 4 30) is a test method of a gearbox characterized in that it is made sequentially.
 제4항에 있어서,
상기 회전수 비교단계(S 10), 토크 측정단계(S 20) 및 무부하 회전단계(S 30)에는 증속기(6)로부터 발생되는 소음과 증속기의 온도를 동시에 측정하여 기준값 이상의 소음이나 온도로 측정될 경우 증속기에 이상이 있는 것으로 판단하는 것이 특징인 증속기의 시험방법.
The method of claim 4,
In the rotation speed comparison step (S 10), the torque measurement step (S 20) and the no-load rotation step (S 30), the noise generated from the gearbox 6 and the temperature of the gearbox were measured at the same time to achieve a noise or temperature above the reference value. A test method for a gearbox characterized by determining that there is a problem with the gearbox when measured.
 제4항에 있어서,
상기 토크 측정단계(S 20)는 모터(3)의 회전수를 점점 높이고 파우더브레이크(4)에 의한 제동력을 모터(3)의 회전수에 대해 비례관계로 부여하여 증속기(6)에 대한 시험을 수행한 다음, 모터(3)의 회전수를 점점 낮추고 파우더브레이크(4)에 의한 제동력을 반비례관계로 부여하여 증속기(6)에 대한 시험을 수행하는 것이 특징인 증속기의 시험방법.
The method of claim 4,
In the torque measurement step (S20), the number of revolutions of the motor 3 is gradually increased, and the braking force by the powder brake 4 is given in a proportional relationship to the number of revolutions of the motor 3 to test the gearbox 6 After performing, the speed of rotation of the motor (3) is gradually lowered and the braking force by the powder brake (4) is given in an inversely proportional relationship to perform a test on the gearbox (6).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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