KR101611378B1 - 풍력발전용 동력전달장치 - Google Patents

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KR101611378B1
KR101611378B1 KR1020150017402A KR20150017402A KR101611378B1 KR 101611378 B1 KR101611378 B1 KR 101611378B1 KR 1020150017402 A KR1020150017402 A KR 1020150017402A KR 20150017402 A KR20150017402 A KR 20150017402A KR 101611378 B1 KR101611378 B1 KR 101611378B1
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허욱
장희상
이진모
김남용
이채훈
허상현
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주식회사 태웅
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Abstract

풍력발전용 동력전달장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 풍력발전용 동력전달장치는: 블레이드에 연결된 허브와 함께 회전되는 메인샤프트와, 메인샤프트와 마주하는 입력축의 내측에 메인샤프트가 삽입되는 연결홈부를 구비하는 기어박스와, 입력축의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며 외측경사면이 외측에 구비되는 내측접촉부와, 외측경사면에 접하는 내측경사면을 구비하며, 내측접촉부를 감싸는 형상으로 설치되는 외측가압부와, 외측가압부와 입력축의 사이에 내측접촉부가 삽입되는 정도를 조절하여 입력축이 메인샤프트를 가압하는 힘을 조절하는 가압조절부를 포함하고, 가압조절부는, 내측접촉부와 외측가압부를 관통하는 가압연결부와, 가압연결부의 양단부에 결합되어, 내측접촉부와 외측가압부를 가압하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력발전용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION DEVICE FOR WIND TURBINE}
본 발명은 풍력발전용 동력전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력에 의해 회전되는 블레이드의 동력을 기어박스로 전달하는 동력전달장치의 조립과 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있는 풍력발전용 동력전달장치에 관한 것이다.
일반적으로, 풍력발전장치는 풍력에 의해 회전되는 로터의 회전력을 이용하여 전기를 발생시키는 장치로서, 로터에 의해 회전되는 메인샤프트와, 메인샤프트의 회전력을 발전기로 전달하는 기어박스를 포함한다.
종래 풍력발전용 동력전달장치는 메인샤프트와 기어박스를 포함하며, 풍력발전용 동력전달장치와 발전기는 풍력발전장치의 타워 위에 설치되는 메인프레임 내에 설치된다.
바람에 의해 회전되는 다수의 블레이드는 허브를 중심으로 연결되며, 허브는 메인샤프트에 연결되어 메인샤프트를 회전시킨다. 메인샤프트는 기어박스에 입력축에 연결되어 회전동력을 전달한다.
기어박스에 연결된 발전기는, 기어박스에 동력적으로 연결된 출력축의 회전력을 전기로 변환한다. 기어박스는 메인샤프트에 대한 출력축의 회전속도비를 증가시킴으로써, 발전기의 발전 효율을 증대시키는 증속기어부를 내부에 수용하고 있다.
종래에는 풍력발전용 메인샤프트가 기어박스의 입력축에 접한 상태에서 볼트조립으로 결합되므로 조립, 분해 작업과 유지보수 작업에 소요되는 시간이 증가된다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0001043호(2014.01.06 공개, 발명의 명칭: 풍력발전기용 로터 회전장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 풍력에 의해 회전되는 블레이드의 동력을 기어박스로 전달하는 동력전달장치의 조립과 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있는 풍력발전용 동력전달장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 풍력발전용 동력전달장치는: 블레이드에 연결된 허브와 함께 회전되는 메인샤프트; 상기 메인샤프트와 마주하는 입력축의 내측에 상기 메인샤프트가 삽입되는 연결홈부를 구비하는 기어박스; 상기 입력축의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며 외측경사면이 외측에 구비되는 내측접촉부; 상기 외측경사면에 접하는 내측경사면을 구비하며, 상기 내측접촉부를 감싸는 형상으로 설치되는 외측가압부; 및 상기 외측가압부와 상기 입력축의 사이에 상기 내측접촉부가 삽입되는 정도를 조절하여 상기 입력축이 상기 메인샤프트를 가압하는 힘을 조절하는 가압조절부;를 포함하고, 상기 가압조절부는, 상기 내측접촉부와 상기 외측가압부를 관통하는 가압연결부; 상기 가압연결부의 양단부에 결합되어, 상기 내측접촉부와 상기 외측가압부를 가압하는 가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 메인샤프트는, 상기 연결홈부로 삽입되는 삽입몸체; 및 상기 삽입몸체와 상기 허브를 연결하며, 상기 삽입몸체와 단차를 이루며 상기 삽입몸체보다 큰 직경으로 성형되는 샤프트몸체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 내측접촉부는, 상기 입력축의 외측에 접하는 내측면을 구비하는 접촉몸체; 상기 접촉몸체의 외측으로 경사지게 돌출되어 상기 외측경사면을 형성하는 경사부; 및 상기 접촉몸체에서 돌출되어 상기 외측가압부와 마주하며, 상기 가압조절부의 관통이 이루어지는 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 내측접촉부는 상기 입력축의 외측을 감싸는 링 형상으로 형성되며, 종단면은 "ㄴ"자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 돌출부는, 링 형상으로 형성되며, 외주면이 상기 접촉몸체의 내주면과 평행하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 풍력발전용 동력전달장치는, 상기 내측면과 상기 입력축의 사이에 윤활제를 도포하여 마찰을 저감시키는 제1마찰저감부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 외측가압부는, 상기 내측경사면을 구비하며 상기 가압조절부가 관통하는 가압몸체; 및 상기 가압몸체에 연결되며, 상기 가압몸체와 상기 돌출부의 주위를 링 형상으로 감싸며 설치되는 지지몸체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 외측가압부는, 상기 내측접촉부의 외측을 감싸는 링 형상으로 형성되며, 종단면은 "ㄱ"자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 풍력발전용 동력전달장치는, 상기 내측경사면과 상기 외측경사면의 사이에 윤활제를 도포하여 마찰을 저감시키는 제2마찰저감부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 가압부는, 상기 가압연결부의 일단부에 결합되며, 상기 내측접촉부에 접하는 제1가압부; 및 상기 가압연결부의 타단부에 위치 조절 가능하게 결합되며, 상기 외측가압부에 접하여, 상기 외측가압부와 상기 입력축 사이에 상기 내측접촉부가 삽입되는 정도를 조절하는 제2가압부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 가압연결부와 상기 제1가압부는 일체로서 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 가압연결부의 외주면과, 상기 제2가압부의 내주면에는 나사산이 형성되어, 상기 가압연결부와 상기 제2가압부는 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 가압연결부는 수평방향으로 설치되며, 상기 돌출부와 상기 가압몸체를 관통하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 풍력발전용 동력전달장치는, 메인샤프트를 입력축의 내측에 삽입한 상태에서 입력축의 외측에 내측접촉부와 외측가압부를 차례로 적층한 후, 내측접촉부와 외측가압부 사이의 간격을 가압조절부로 조절하는 작업만으로 메인샤프트와 입력축의 연결작업이 완료되므로 동력전달장치의 조립과 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 풍력발전용 동력전달장치는 돌출부의 외주면이 접촉몸체의 내주면과 평행하도록 형성되므로, 지지몸체의 내측에서 돌출부의 이동을 원활하게 하여, 작업자가 가압조절부와 외측가압부의 분해, 조립을 용이하게 할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치가 설치된 풍력발전기의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축의 외측에 내측접촉부와 외측가압부와 가압조절부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축에서 내측접촉부와 외측가압부와 가압조절부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축의 외측에 외측가압부가 위치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축의 내측에 메인샤프트가 삽입된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축과 외측가압부의 사이로 내측접촉부가 삽입된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치를 설명한다. 설명의 편의를 위해 블레이드형 풍력발전기에서 사용되는 풍력발전용 동력전달장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치가 설치된 풍력발전기의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축의 외측에 내측접촉부와 외측가압부와 가압조절부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축에서 내측접촉부와 외측가압부와 가압조절부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축의 외측에 외측가압부가 위치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축의 내측에 메인샤프트가 삽입된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력축과 외측가압부의 사이로 내측접촉부가 삽입된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치(1)는, 블레이드(14)에 연결된 허브(16)와 함께 회전되는 메인샤프트(20)와, 메인샤프트(20)와 마주하는 입력축(32)의 내측에 메인샤프트(20)가 삽입되는 연결홈부(34)를 구비하는 기어박스(30)와, 입력축(32)의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며 외측경사면(46)이 외측에 구비되는 내측접촉부(40)와, 외측경사면(46)에 접하는 내측경사면(54)을 구비하며 내측접촉부(40)를 감싸는 형상으로 설치되는 외측가압부(50)와, 외측가압부(50)와 입력축(32)의 사이에 내측접촉부(40)를 삽입시킨 상태로 내측접촉부(40)를 외측가압부(50)에 고정시키며 입력축(32)이 메인샤프트(20)에 밀착되는 힘을 조절하는 가압조절부(60)를 포함한다.
풍력발전기(10)는 바람에 의해 회전하는 블레이드(14)와, 블레이드(14)의 중심에 위치하는 허브(16)와, 허브(16)와 연결된 메인샤프트(20)에 의해 회전하는 기어박스(30)와 발전기(38)를 구비하는 하우징(18)을 포함한다. 하우징(18)은 지지프레임(12)의 상측에 위치하며, 허브(16)와 연결된 메인샤프트(20)는 베어링(19)에 의해 회전 가능하게 지지된다.
메인샤프트(20)는 블레이드(14)에 연결된 허브(16)와 함께 회전되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 메인샤프트(20)는 삽입몸체(22)와 샤프트몸체(24)를 포함한다.
삽입몸체(22)는 기어박스(30)의 입력축(32)에 형성된 연결홈부(34)로 삽입되어 입력축(32)에 고정된다. 삽입몸체(22)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 미끄럼 방지를 위해 다각형의 종단면을 구비하는 막대 형상으로 형성될 수도 있다.
샤프트몸체(24)는 삽입몸체(22)와 허브(16)를 연결하는 원기둥 형상으로 형성되며, 삽입몸체(22)와 단차를 이루며 삽입몸체(22)보다 큰 직경으로 성형된다. 따라서 삽입몸체(22)가 연결홈부(34)로 삽입되는 경우, 입력축(32)이 삽입몸체(22)와 연결된 샤프트몸체(24)의 단차에 걸리므로 메인샤프트(20)가 입력축(32)의 내측으로 설정된 길이보다 더 삽입됨을 방지할 수 있다.
기어박스(30)는 메인샤프트(20)에 연이어 설치되며, 메인샤프트(20)와 마주하는 일측에는 입력축(32)이 설치되며, 발전기(38)와 마주하는 타측에는 출력축(36)이 설치된다. 입력축(32)의 내측에는 메인샤프트(20)가 삽입되는 연결홈부(34)가 형성되며, 입력축(32)의 내측과 삽입몸체(22)의 외측에는 마찰력 증대를 위해 복수개의 돌기가 요철 형상으로 돌출될 수 있다. 또는 입력축(32)의 내측과 삽입몸체(22)의 외측에 마찰계수를 높이기 위한 별도의 코팅이 추가되어 입력축(32)과 삽입몸체(22)의 마찰력을 증대시킬 수 있다.
기어박스(30)의 출력축(36)과 연결된 발전기(38)는 회전동력을 이용하여 전기를 만들어 풍력발전기(10)의 외측으로 전달한다.
내측접촉부(40)는 입력축(32)의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며, 외측경사면(46)이 외측에 구비되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 내측접촉부(40)는 접촉몸체(42)와 경사부(45)와 돌출부(48)를 포함한다. 또한 내측접촉부(40)는 입력축(32)의 외측을 감싸는 링 형상으로 형성되며 종단면은 "ㄴ"자 형상으로 형성된다.
접촉몸체(42)는 입력축(32)의 외측에 접하는 내측면(43)을 구비하며 링 형상으로 형성된다.
경사부(45)는 접촉몸체(42)의 외측으로 경사지게 돌출되어 외측경사면(46)을 형성하며, 입력축(32)에서 연결홈부(34)의 개구된 부분이 좌측을 향할 경우, 외측경사면(46)의 일측(도 3 기준 좌측)은 입력축(32)과 멀리 이격된 상태로 설치되며, 외측경사면(46)의 타측(도 3 기준 우측)은 입력축(32)에 가까운 방향으로 경사지게 설치된다.
내측접촉부(40)의 내측면(43)과 경사부(45)의 외측경사면(46)이 이루는 각도를 제1각도(D1)로 설정하며, 제1각도(D1)의 크기에 따라 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)가 입력축(32)을 가압하는 힘이 변경된다.
접촉몸체(42)는 입력축(32)의 타측(도 3 기준 우측)을 향하여 점차 가늘게 형성되어 쐐기 형상으로 형성된다. 따라서 제1각도(D1)가 작을 경우, 적은 힘으로도 입력축(32)을 메인샤프트(20)로 가압하는 힘이 증대되어 메인샤프트(20)와 입력축(32)의 체결력을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 제1각도(D1)의 크기는 2.5 ~ 3.0 도에 해당하며, 바람직하게는 2.80 ~ 2.90 도로 설정되어, 가압조절부(60)를 통하여 입력축(32)을 가압하는 힘을 조절할 수 있도록 하고, 동시에, 가압조절부(60)에 의한 가압이 해제되는 경우, 작업자가 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)를 용이하게 분리할 수 있도록 한다.
경사부(45)의 일측에는 돌출부(48)가 연결된다. 돌출부(48)는 접촉몸체(42)에서 돌출되어 외측가압부(50)와 마주하는 형상으로 설치되며, 가압조절부(60)의 관통이 이루어지는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 돌출부(48)는 메인샤프트(20)를 둘러싸는 링 형상으로 형성되며, 외주면이 접촉몸체(42)의 내주면과 이루는 각도인 제2각도(D2)는 대략 0도가 되도록 외주면과 접촉몸체(42)의 내주면을 평행하게 설정하여, 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)의 분해 또는 결합 시 돌출부(48)가 후술할 지지몸체(56)의 내측에서 용이하게 이동할 수 있도록 하여 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)의 분해, 결합을 용이하게 한다.
외측가압부(50)는 외측경사면(46)에 접하는 내측경사면(54)을 구비하며, 내측접촉부(40)를 감싸는 형상으로 설치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 일 실시예에 따른 외측가압부(50)는 가압몸체(52)와 지지몸체(56)를 포함한다. 또한 외측가압부(50)는 내측접촉부(40)의 외측을 감싸는 링 형상으로 형성되며, 종단면은 "ㄱ"자 형상으로 형성된다.
가압몸체(52)는 외측경사면(46)에 접하는 내측경사면(54)이 내측에 구비되며, 가압조절부(60)가 관통된다. 외측경사면(46)은 내측경사면(54)과 같은 경사각도로 기울어져서 설치되거나, 내측경사면(54)의 제1각도(D1) 보다는 큰 각도로 기울어져서 설치된다.
내측경사면(54)과 외측경사면(46)이 접하는 길이가 증가될 수록, 외측가압부(50)가 내측접촉부(40)를 입력축(32)을 향한 방향으로 가압하는 힘이 증가된다. 즉, 제1각도(D1)의 크기에 따라 쐐기 형상의 내측접촉부(40)가 외측가압부(50)와 입력축(32) 사이로 삽입되어 입력축(32)을 메인샤프트(20)를 향한 방향으로 가압하는 힘이 변경된다.
지지몸체(56)는 가압몸체(52)에 연결되며 가압몸체(52)와 돌출부(48)의 주위를 링 형상으로 감싸며 설치된다. 지지몸체(56)와 가압몸체(52)는 링 형상으로 설치되며, 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)는 복수 개의 가압조절부(60)에 의해 서로 연결된다.
가압조절부(60)는 외측가압부(50)와 입력축(32)의 사이에 내측접촉부(40)를 삽입시킨 상태로, 내측접촉부(40)를 외측가압부(50)에 고정시킨다. 또한 가압조절부(60)를 조절하여 입력축(32)이 메인샤프트(20)를 가압하는 힘을 조절할 수 있다. 일 실시예에 따른 가압조절부(60)는 가압연결부(61) 및 가압부(63)를 포함한다.
가압연결부(61)는 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)를 관통한다. 본 실시예에서 가압연결부(61)는 금속 재질을 포함하여 이루어지며, 봉 형상으로 형성되어, 돌출부(48)와, 가압몸체(52)를 관통한다.
가압부(63)는 한 쌍이 구비되어 가압연결부(61)의 양단부에 결합되며, 사이에 개재된 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)를 가압한다. 일 실시예에 따른 가압부(63)는 제1가압부(64) 및 제2가압부(66)를 포함한다.
제1가압부(64)는 가압연결부(61)의 일단부에 결합되며, 내측접촉부(40), 구체적으로 돌출부(48)에 접한다. 본 실시예에서 제1가압부(64)는 가압연결부(61)와 일체로서 형성되며, 가압연결부(61) 보다 직경이 크게 형성되어, 가압연결부(61)와 함께 대략 'T' 형상으로 형성된다.
제2가압부(66)는 가압연결부(61)의 타단부에 위치 조절 가능하게 결합되며, 외측가압부(50)에 접하여, 외측가압부(50)와 입력축(32) 사이에 내측접촉부(40)가 삽입되는 정도를 조절한다.
본 실시예에서 제2가압부(66)는 가압연결부(61)를 둘러싸는 형상으로 형성되고, 가압연결부(61)와 나사 결합되며, 가압연결부(61)와의 결합 정도에 따라, 외측가압부(50)와 입력축(32) 사이로 내측접촉부(40)가 진입되는 정도를 조절한다.
가압연결부(61)는 수평방향으로 설치되며, 내측접촉부(40)의 돌출부(48) 및 외측가압부(50)의 가압몸체(52)를 관통하여 제2가압부(66)에 나사 결합된다.
가압연결부(61)와 제2가압부(66)가 체결되는 길이를 조절하면, 내측접촉부(40)의 돌출부(48)와 외측가압부(50)의 가압몸체(52) 사이의 수평거리가 조절되며, 이로 인하여 내측경사면(54)과 외측경사면(46) 사이의 접합길이도 조절되어 입력축(32)이 메인샤프트(20)를 가압하는 힘도 조절할 수 있다.
또한 풍력발전용 동력전달장치(1)는 내측면(43)과 입력축(32)의 사이에 윤활제를 도포하여 마찰을 저감시키는 제1마찰저감부(70)와, 내측경사면(54)과 외측경사면(46)의 사이에 윤활제를 도포하여 마찰을 저감시키는 제2마찰저감부(75)를 포함한다.
내측면(43)과 입력축(32)의 사이에 제1마찰저감부(70)가 설치되며, 내측경사면(54)과 외측경사면(46)의 사이에 제2마찰저감부(75)가 설치되므로, 내측접촉부(40)가 외측가압부(50)와 입력축(32) 사이로 삽입되는 동작이 원활하게 이루어져서 내측접촉부(40)의 쐐기작용이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전용 동력전달장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 메인샤프트(20)와 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)와 기어박스(30)의 입력축(32)이 서로 분리된 상태에서, 도 6에 도시된 바와 같이 외측가압부(50)를 입력축(32)의 외측에 위치시킨다.
도 7에 도시된 바와 같이, 입력축(32)의 내측에 메인샤프트(20)의 삽입몸체(22)를 삽입시킨 후, 도 8에 도시된 바와 같이, 입력축(32)과 외측가압부(50)의 사이로 내측접촉부(40)를 삽입한다.
도 3에 도시된 바와 같이 가압연결부(61)가 내측접촉부(40)의 돌출부(48) 및 외측가압부(50)의 지지몸체(52)를 관통하여 제2가압부(66)에 체결되므로, 외측경사면(46)에 내측경사면(54)이 접한 상태로 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)의 고정이 이루어진다.
가압연결부(61)와 제2가압부(66)의 체결로 쐐기 형상의 내측접촉부(40)가 외측가압부(50)의 내측경사면(54)과 입력축(32)의 외측으로 삽입되면서 입력축(32)을 메인샤프트(20)의 삽입몸체(22)를 향하여 가압하는 힘이 점차적으로 증가한다.
가압연결부(61)에 제2가압부(66)가 체결되는 위치를 조절하면, 돌출부(48)와 가압몸체(52) 사이의 수평 이격거리가 가변되며, 이로 인하여 내측경사면(54)과 외측경사면(46)이 접하는 길이가 가변되어 내측접촉부(40)가 입력축(32)을 가압하는 힘이 조절된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서 풍력발전용 동력전달장치(1)는 메인샤프트(20)를 입력축(32)의 내측에 삽입한 상태에서 입력축(32)의 외측에 내측접촉부(40)와 외측가압부(50)를 차례로 적층한 후, 내측접촉부(40)와 외측가압부(50) 사이의 간격을 가압조절부(60)로 조절하는 작업만으로 메인샤프트(20)와 입력축(32)의 연결작업이 완료되므로 동력전달장치의 조립과 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 풍력발전용 동력전달장치(1)는 돌출부(48)의 외주면이 접촉몸체(42)의 내주면과 평행하도록 형성되므로, 지지몸체(56)의 내측에서 돌출부(48)의 이동을 용이하게 하여, 작업자가 가압조절부(60)와 외측가압부(50)의 분해, 조립을 용이하게 할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한 블레이드형 풍력발전기에서 사용되는 풍력발전용 동력전달장치를 예로 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 메인샤프트와 기어박스를 사용하는 다른 기계장치에도 본 발명에 의한 풍력발전용 동력전달장치가 적용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 풍력발전용 동력전달장치
10: 풍력발전기 12: 지지프레임 14: 블레이드 16: 허브 18: 하우징 19: 베어링
20: 메인샤프트 22: 삽입몸체 24: 샤프트몸체
30: 기어박스 32: 입력축 34: 연결홈부 36: 출력축 38: 발전기
40: 내측접촉부 42: 접촉몸체 43: 내측면 45: 경사부 46: 외측경사면 48: 돌출부
50: 외측가압부 52: 가압몸체 54: 내측경사면 56: 지지몸체
60: 가압조절부 61: 가압연결부 63: 가압부 64: 제1가압부 66: 제2가압부
70: 제1마찰저감부 75: 제2마찰저감부
D1: 제1각도, D12: 제2각도

Claims (13)

  1. 블레이드에 연결된 허브와 함께 회전되는 메인샤프트;
    상기 메인샤프트와 마주하는 입력축의 내측에 상기 메인샤프트가 삽입되는 연결홈부를 구비하는 기어박스;
    상기 입력축의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며 외측경사면이 외측에 구비되는 내측접촉부;
    상기 외측경사면에 접하는 내측경사면을 구비하며, 상기 내측접촉부를 감싸는 형상으로 설치되는 외측가압부; 및
    상기 외측가압부와 상기 입력축의 사이에 상기 내측접촉부가 삽입되는 정도를 조절하여 상기 입력축이 상기 메인샤프트를 가압하는 힘을 조절하는 가압조절부;를 포함하고,
    상기 가압조절부는,
    상기 내측접촉부와 상기 외측가압부를 관통하는 가압연결부; 및
    상기 가압연결부의 양단부에 결합되어, 상기 내측접촉부와 상기 외측가압부를 가압하는 가압부;를 포함하고,
    상기 내측접촉부는,
    상기 입력축의 외측에 접하는 내측면을 구비하는 접촉몸체;
    상기 접촉몸체의 외측으로 경사지게 돌출되어 상기 외측경사면을 형성하는 경사부; 및
    상기 접촉몸체에서 돌출되어 상기 외측가압부와 마주하며, 상기 가압조절부의 관통이 이루어지는 돌출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인샤프트는,
    상기 연결홈부로 삽입되는 삽입몸체; 및
    상기 삽입몸체와 상기 허브를 연결하며, 상기 삽입몸체와 단차를 이루며 상기 삽입몸체보다 큰 직경으로 성형되는 샤프트몸체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측접촉부는, 상기 입력축의 외측을 감싸는 링 형상으로 형성되며, 종단면은 "ㄴ"자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는, 링 형상으로 형성되며, 외주면이 상기 접촉몸체의 내주면과 평행하게 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측면과 상기 입력축의 사이에 윤활제를 도포하여 마찰을 저감시키는 제1마찰저감부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 외측가압부는,
    상기 내측경사면을 구비하며 상기 가압조절부가 관통하는 가압몸체; 및
    상기 가압몸체에 연결되며, 상기 가압몸체와 상기 돌출부의 주위를 링 형상으로 감싸며 설치되는 지지몸체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외측가압부는, 상기 내측접촉부의 외측을 감싸는 링 형상으로 형성되며, 종단면은 "ㄱ"자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 내측경사면과 상기 외측경사면의 사이에 윤활제를 도포하여 마찰을 저감시키는 제2마찰저감부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 가압부는,
    상기 가압연결부의 일단부에 결합되며, 상기 내측접촉부에 접하는 제1가압부; 및
    상기 가압연결부의 타단부에 위치 조절 가능하게 결합되며, 상기 외측가압부에 접하여, 상기 외측가압부와 상기 입력축 사이에 상기 내측접촉부가 삽입되는 정도를 조절하는 제2가압부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가압연결부와 상기 제1가압부는 일체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 가압연결부의 외주면과, 상기 제2가압부의 내주면에는 나사산이 형성되어, 상기 가압연결부와 상기 제2가압부는 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
  13. 제 7항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압연결부는 수평방향으로 설치되며, 상기 돌출부와 상기 가압몸체를 관통하는 것을 특징으로 하는 풍력발전용 동력전달장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101162303B1 (ko) * 2011-12-23 2012-07-04 한전산업개발 주식회사 화력 발전소의 석탄 선별용 무용접 진동 스크린

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