KR20240022198A - 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조 - Google Patents

풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력 발전기의 축과 연결되는 그리드커플링과, 상기 그리드커플링에 연결되는 토크리미터로 구성된 풍력발전기의 축 커플링에 있어서, 상기 토크리미터는, 상기 그리드커플링에 결합되는 플랜지와, 상기 플랜지에 내부에 유체가 유입 가능한 공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 결합되는 허브로 구성된 본체; 상기 하우징 내부에 형성되는 내치차와 맞물리도록 외치차가 형성된 라이닝과, 허브 외치차와 맞물리도록 내치차가 형성된 마찰판이 교차 형성되고, 상기 라이닝과 디스크에 탄성력을 부가하는 스프링과, 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 토크조절볼트 및 상기 하우징 내부로 유체를 유입되게 하는 유입구로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조를 제공한다.

Description

풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조{Shaft Coupling Wet Torque Limiter for Wind Power Generators}
본 발명은 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조에 관한 것으로, 습식구조로 일정 이상의 과부하가 작용하게 되면 구동력 전달이 단절되면서 마찰 마모를 방지하고 유지 보수가 향상된 것이다.
토크 전동제한기(Torque releasor = Torque limiter)는 부하가 규정 이상으로 작동한 경우, 회전력을 전달하는 이음부가 미끄러지거나 떨어지도록 설계된 토크 전동제한기를 말한다.
기존의 중소형 풍력 커플링은 과부하 발생시 동력을 차단하는 기능이 없고 대형 풍력에 적용되는 건식 볼트 체결 타입으로 동력을 차단하는 기능을 보유했다.
동력을 차단하는 기능이 없는 구조는 과부하 발생시 커플링과 연계된 부품의 파손으로 설비 자체의 안전을 보장할 수 없어 위험하다고 볼 수 없으며 생산 중단에 따른 설비 유지비의 증가의 원인이 된다.
메가와트(MW)급 이상 대형풍력에 적용되는 건식 볼트 체결타입 동력차단 구조는 과부하를 흡수하는 슬립토크 정밀도와 밀접한 연관을 가지는 마찰판 접촉면 불안정에 의한 마찰계수 조정이 힘들고, 마찰판 마모에 의한 볼트 축력 감소로 토크리미터 수명이 저하된다.
KR 10-2175979 B1 "풍력발전기의 축 커플링 토크 리미터 구조"
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 토크리미터를 습식형태로 하여 마모를 방지할 수 있도록 하는 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 풍력 발전기의 축과 연결되는 그리드커플링과, 상기 그리드커플링에 연결되는 토크리미터로 구성된 풍력발전기의 축 커플링에 있어서, 상기 토크리미터는, 상기 그리드커플링에 결합되는 플랜지와, 상기 플랜지에 내부에 유체가 유입 가능한 공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 결합되는 허브로 구성된 본체; 상기 하우징 내부에 형성되는 내치차와 맞물리도록 외치차가 형성된 라이닝과, 허브 외치차와 맞물리도록 내치차가 형성된 마찰판이 교차 형성되고, 상기 라이닝과 디스크에 탄성력을 부가하는 스프링과, 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 토크조절볼트 및 상기 하우징 내부로 유체를 유입되게 하는 유입구로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조를 제공한다.
상기 그리드커플링과 토크리미터 사이에는, 복수개의 절재편이 두축을 연속 결합된 형태의 디스크팩어셈블리로 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기의 해결 수단에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 습식 토크리미터를 적용하여 과부하 동력차단 슬립 토크 정밀도 향상과 마찰판 마모에 의한 수명저하가 현저히 감소된다.
또한, 그리드커플링과 습식 토크리미터 사이에 디스크팩어셈블리로 연결되어 축 어긋남 보상 기능에 의한 유연한 구조로 설계할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조의 구성도.
도 2는 도 1의 라이닝과 마찰판의 부품도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조의 구성도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 풍력 발전기의 축과 연결되는 그리드커플링(10)과, 상기 그리드커플링(10)에 연결되는 토크리미터(20)로 구성된 풍력발전기의 축 커플링에 있어서, 상기 토크리미터(20)는 상기 그리드커플링(10)에 결합되는 플랜지(120)와, 상기 플랜지(120)에 내부에 유체가 유입 가능한 공간이 형성된 하우징(140)과, 상기 하우징(140) 내부에 결합되는 허브(160)로 구성된 본체(100)와, 상기 하우징(140) 내부에 형성되는 내치차와 맞물리도록 외치차가 형성된 라이닝(210)과, 허브 외치차와 맞물리도록 내치차가 형성된 마찰판(220)이 교차 형성되고, 상기 라이닝과 디스크에 탄성력을 부가하는 스프링(230)과, 상기 스프링(230)의 탄성력을 조절하는 토크조절볼트(240) 및 상기 하우징(140) 내부로 유체를 유입되게 하는 유입구(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조를 제공한다.
여기서, 그리드 커플링(10)은 동력전달과, 미스얼라이먼트를 흡수하는 부품이고, 토크리미터(20)는 습식으로 구성되어 과부하에 의한 토크를 차단하게 된다.
상기 토크리미터(20)가 습식으로 구성되게 하기 위해서 상기의 하우징(140)의 내부로 유입구(250)를 통하여 오일을 주입하게 되며 내부에 절반 정도를 충진하여 습식 구조를 가질 수 있게 된다.
그리고, 라이닝(210)과 마찰판(220)은 교차로 적층하여 구성되며 상기의 토크조절볼트(240)의 회전방향에 의해 상기 라이닝(210)과 마찰판(220)을 누름으로써 설정된 토크를 초과하는 과부하 토크 발생시 슬립이 발생하여 동력을 차단하게 된다. 도 2는 도 1의 라이닝과 마찰판의 부품도에는 라이닝(210)의 외측에 외치차가 형성되고, 마찰판(220)의 내측에는 내치차가 형성됨을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조의 구성도이다.
여기서, 상기 그리드커플링(10)과 토크리미터(20) 사이에는, 복수개의 절재편이 두축을 연속 결합된 형태의 디스크팩어셈블리(30)로 연결되는 것을 특징으로 하여 미스얼라이먼트에 대하여 흡수할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조의 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
100: 본체
120: 플랜지
140: 하우징
160: 허브
210: 라이닝
220: 마찰판
230: 스프링
240: 토크조절볼트
250: 유입구

Claims (2)

  1. 풍력 발전기의 축과 연결되는 그리드커플링과, 상기 그리드커플링에 연결되는 토크리미터로 구성된 풍력발전기의 축 커플링에 있어서,
    상기 토크리미터는,
    상기 그리드커플링에 결합되는 플랜지(120)와, 상기 플랜지에 내부에 유체가 유입 가능한 공간이 형성된 하우징(140)과, 상기 하우징 내부에 결합되는 허브(160)로 구성된 본체(100);
    상기 하우징 내부에 형성되는 내치차와 맞물리도록 외치차가 형성된 라이닝(210)과, 허브 외치차와 맞물리도록 내치차가 형성된 마찰판(220)이 교차 형성되고, 상기 라이닝과 디스크에 탄성력을 부가하는 스프링(230)과, 상기 스프링의 탄성력을 조절하는 토크조절볼트(240) 및 상기 하우징 내부로 유체를 유입되게 하는 유입구(250)로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그리드커플링과 토크리미터 사이에는,
    복수개의 절재편이 두축을 연속 결합된 형태의 디스크팩어셈블리로 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조.
KR1020220100572A 2022-08-11 2022-08-11 풍력 발전기의 축 커플링 습식 토크리미터 구조 KR20240022198A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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