KR101681256B1

KR101681256B1 - 풍력 발전기 및 풍력 발전기용 임펠러 로킹장치

Info

Publication number: KR101681256B1
Application number: KR1020157014004A
Authority: KR
Inventors: 젠니엔 수
Original assignee: 베이징 골드윈드 싸이언스 앤 크리에이션 윈드파워 이큅먼트 코.,엘티디.
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2016-11-30
Also published as: AU2013351700A1; CN202926533U; US20150260164A1; GB201502313D0; ES1140631U; GB2522796B; DE212013000242U1; ES1140631Y; US11041482B2; GB2522796A; AU2013351700B2; KR20150083871A; CA2882094A1; CA2882094C; WO2014082568A1

Abstract

풍력 발전기의 임펠러 로킹장치에 있어서, 상기 임펠러 로킹장치는 임펠러 커플링 디스크(1) 에 설치되는 로킹 홀(401) 및 상기 로킹 홀(401)과 매칭되는 로킹 핀(5)을 포함하되, 상기 로킹 핀(5)은 풍력 발전기의 베이스(10)와 연결되고, 상기 로킹 홀(401)과 상기 로킹 핀(5)이 로킹될 때, 상기 로킹 핀(5)과 상기 로킹 홀(401) 간에는 반경방향 갭이 구비된다. 상기 임펠러 로킹장치는 로킹 핀과 로킹 홀의 축선이 반경방향에서 편이가 발생할 때에도 로킹 핀을 로킹 홀에 삽입할 수 있으므로 로킹 핀과 로킹 홀의 반경방향 제한을 해제하였다. 또한, 상기 임펠러 로킹장치를 적용하는 풍력 발전기를 개시하였다.

Description

풍력 발전기 및 풍력 발전기용 임펠러 로킹장치{WIND-DRIVEN GENERATOR AND IMPELLER LOCKING DEVICE FOR WIND-DRIVEN GENERATOR}

본 발명은 풍력발전분야에 관한 것으로서, 특히 풍력 발전기 및 풍력 발전기용 임펠러 로킹장치에 관한 것이다.

풍력 발전기를 조립하거나 임펠러 각 컴포넌트를 유지보수할 때, 먼저 임펠러를 작동하여 회전을 정지시키고 로킹하여 임펠러의 위치 고정을 보장한 후 유지보수인원이 임펠러에 들어가 유지보수작업을 수행하여야 한다.

현재, 일반적으로 로킹 핀을 이용하여 임펠러의 로킹을 수행하는데 비교적 광범위하게 응용되고 있는 것은 유압 임펠러 로킹장치이다. 도1에 도시된 바와 같이, 임펠러와 임펠러 커플링 디스크(1)의 상대적 위치는 고정되고, 임펠러 커플링 디스크(1)는 제1 메인 베어링(2)과 제2 메인 베어링(3)을 통해 회전가능하게 풍력 발전기의 베이스(10)에 장착되며 베이스(10)는 회전축(12)과 고정 결합된다. 임펠러 커플링 디스크(1)의 단부에는 발전기 회전자(7)가 고정 연결되고 발전기 고정자(6)는 베이스(10)에 고정 연결되어, 임펠러 커플링 디스크(1)가 발전기 회전자(7)의 발전기 고정자(6)에 대한 회전을 이끌어 에너지의 전환을 구현한다. 브레이크(11)는 베이스(10)에 고정되어 있으며 상기 브레이크(11)는 또한 임펠러 커플링 디스크(1)를 작동하도록 임펠러 커플링 디스크(1)의 가장자리에 위치한다. 로킹 슬리브(4)는 임펠러 커플링 디스크(1)에 설치되고 로킹 홀(401)을 구비하며, 로킹 홀(401)과 매칭되는 로킹 핀(5)은 베이스(10)에 연결되며, 로킹 핀(5)에 이의 운동을 추진하는 피스톤(8)이 장착되며, 피스톤(8)은 또한 베이스(10)에 고정 연결된 로킹 핀 장착판(9)에 의해 지지된다.

임펠러에 대해 유지보수를 수행할 때, 임펠러 커플링 디스크(1)의 회전속도가 1rpm보다 작으면, 브레이크(11)는 작동을 시작하여 임펠러 커플링 디스크(1)의 가장자리를 꽉 물어 양자간의 마찰력을 이용하여 임펠러 커플링 디스크(1)의 회전을 정지시키며 임펠러 커플링 디스크(1)가 회전을 정지할 때 되도록 로킹 홀(401)의 축선과 로킹 핀(5)의 축선을 맞춘후 임펠러를 로킹한다. 로킹 시, 유압 오일이 로킹 핀(5)의 앞 캐비티에 들어가 유압의 작용하에 로킹 핀(5)을 로킹 홀(401)에 밀어 넣고 임펠러 커플링 디스크(1)와 베이스(1)를 하나로 고정 연결하여 임펠러의 로킹 및 포지셔닝을 구현한다. 로킹 해제가 필요할 때, 유압 오일은 로킹 핀(5)의 뒤 캐비티에 들어가고 동시에 로킹 핀(5)은 로킹 슬리브(4)에서 이탈하며, 브레이크(11)가 풀려 임펠러는 다시 회전할 수 있다.

도2에 도시된 바와 같이, 로킹 핀(5)의 외형은 원추대형이고 상응하게 로킹 슬리브(4) 상 로킹 홀(401)도 원추대형 홀이다. 임펠러가 작동한 후, 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)의 축선이 완전히 맞춰지지 않으면, 양자의 인접면 사이에 일정한 반경방향 갭이 존재하여 이러한 경우, 로킹 핀(5)의 원추대 헤드부도 로킹 홀(401)에 밀려들어갈 수 있어 양자의 축선이 완전히 맞춰지도록 한다. 로킹 핀(5)이 로킹 슬리브(4)에 완전히 밀려들어간 후, 로킹 핀(5)의 원추대 헤드부와 로킹 홀(401)은 완전히 맞는다.

상기 로킹 과정에서, 임펠러 커플링 디스크(1)는 하나의 원주방향 자유도 밖에 없으며, 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)의 축선만 맞추면 로킹핀(5)은 로킹 슬리브(4)에 순조롭게 밀려들어갈 수 있어 임펠러의 로킹을 완성한다. 그러나, 가공과 장착과정에 불가피하게 오차가 존재하며 로킹 핀(5)과 로킹 슬리브(4)의 축선은 언제나 일정한 반경방향 오차가 존재하며, 도3에 도시된 바와 같이, 임펠러에 대한 로킹이 비교적 어렵게 된다. 그리고, 로킹 핀(5)이 로킹 홀(401)에 밀려들어가는 과정에, 비교적 큰 측방향 힘을 받게 되며, 심지어 로킹 핀(5)의 원추대 헤드부가 변형되게 되며, 따라서 로킹을 해제하여야 할 때, 로킹 핀(5)이 로킹 슬리브(4)에서 순조롭게 퇴출하지 못할 가능성이 크며 로킹 핀(5)이 고착되는 현상이 발생하여 풍력 발전기가 정상적으로 작동하지 못하여 이때 로킹 핀(5)을 해제하여야 하는데 해제 과정이 어렵고 가능하게 몇일간 걸릴수도 있기에 유지보수 비용이 증가하고 몇일간 비가동으로 인해 발전손실을 초래한다. 또한, 로킹 핀(5)이 비가동되면, 메인 베어링의 반경방향 부하 증가를 초래하여 가능하게 메인 베어링의 손상을 초래하며 메인 베어링의 사용수명이 짧아진다.

따라서, 어떻게 임펠러의 로킹을 순조롭게 완성하고 로킹 핀이 비가동되는 현상을 피하는 것은 통상의 기술자가 해결하여야 할 기술과제로 되고 있다.

본 발명은 임펠러에 대한 로킹을 구현하고 데드락(deadlock) 현상을 피하는 풍력 발전기용 임펠러 로킹장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 임펠러 로킹장치를 포함하는 풍력 발전기를 제공하는 것을 다른 한 목적으로 한다.

상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명은 임펠러 로킹장치를 제공하며, 상기 임펠러 로킹장치는 임펠러 커플링 디스크에 설치된 로킹 홀 및 상기 로킹 홀과 매칭되는 로킹 핀을 포함하되, 상기 로킹 핀은 풍력 발전기의 베이스와 연결되고, 상기 로킹 홀과 상기 로킹 핀이 로킹될 때, 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀은 상기 임펠러 커플링 디스크의 반경방향에서 반경방향 갭을 구비하여 상기 로킹 핀이 상기 로킹 홀에 대해 상기 임펠러 커플링 디스크의 반경방향을 따라 접촉하지 않도록 한다.

바람직하게, 상기 임펠러 커플링 디스크에는 로킹 슬리브가 고정 연결되고, 상기 로킹 홀은 상기 로킹 슬리브에 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀이 매칭되는 단부는 쐐기형이다.

바람직하게, 상기 로킹 핀의 상기 임펠러 커플링 디스크의 반경방향과 평행되는 두 외면은 경사면이다.

바람직하게, 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀이 매칭되는 단부와 상기 로킹 홀의 횡단면은 모두 직사각형이다.

바람직하게, 상기 로킹 홀과 상기 로킹 핀이 로킹될 때, 동일한 횡단면에서 상기 로킹 홀과 상기 로킹 핀이 임펠러 커플링 디스크의 반경방향과 수직되는 방향에서의 크기가 같다.

바람직하게, 임펠러 로킹장치는 상기 로킹 핀의 외측원주가 항상 상기 로킹 홀의 내측원주 범위 내에 위치하도록 상기 로킹 핀의 원주방향 회전을 제한하는 제한장치를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 임펠러 로킹장치는 베이스에 고정 연결되는 로킹 핀 장착판을 더 포함할 수 있으며, 상기 제한장치는 상기 로킹핀 장착판과 상기 로킹 핀에 설치된다.

바람직하게, 상기 제한장치는 제한 로드를 포함하되, 상기 제한 로드는 제한 홀을 통해 상기 로킹 핀 장착판을 관통하며 상기 제한 로드의 상단와 상기 로킹 핀은 고정 연결된다.

바람직하게, 상기 제한 로드의 하단에는 보호커버가 장착될 수 있다.

바람직하게, 상기 로킹 핀 장착 판 상 제한 홀의 직경은 상기 제한 로드의 직경보다 클 수 있다.

또한, 본 발명은 풍력 발전기를 더 제공하며, 상기 풍력 발전기는 베이스를 포함하며 상기 베이스에 상술한 임펠러 로킹장치가 연결된다.

임펠러에 대해 로킹을 수행할 때, 임펠러가 브레이크에 의해 작동된 후, 툴링(tooling) 오차가 존재하여 상기 로킹 핀의 축선과 상기 로킹 홀의 축선이 맞춰지지 않아 반경방향 편이가 존재하면, 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀의 인접면 사이에 반경방향 갭이 존재하므로 상기 로킹 핀이 상기 로킹 홀에 삽입될 수 있으며 최종적으로 임펠러에 대한 로킹을 완성한다. 로킹 완료 후, 상기 로킹 핀의 외면과 상기 로킹 홀의 내면은 반경방향에서 적당한 갭이 존재한다.

본 발명에 의해 제공된 임펠러 로킹장치는 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀 사이의 반경반경 갭을 통해, 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀의 축선 사이에 일정한 반경방향 편이가 존재하는 경우에도 임펠러에 대한 로킹을 구현할 수 있기에 로킹 과정 중의 반경방향 제한을 해제한다. 또한, 로킹 과정에, 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀은 모두 변형이 발생하지 않고 비가동 현상이 발생하지 않아 로킹 핀이 퇴출할 수 없는 현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라 메인 베어링에 대해 추가적인 부하의 발생을 피할 수도 있다.

다른 한 바람직한 실시예에서, 본 발명에 의해 제공된 임펠러 로킹장치는 상기 로킹 핀의 원주방향 운동을 제한하는 제한장치를 더 포함한다. 상기 제한장치의 작용하에, 상기 로킹 핀의 외측원주가 항상 상기 로킹 홀의 외측 원주 범위 내에 위치하도록 하여 상기 로킹 핀의 원주방향 회전에 인해 정상적으로 로킹 홀에 삽입할 수 없는 현상을 피한다.

본 발명의 신규 로킹 핀을 실시한 후, 로킹 슬리브를 장착할 때, 더는 냉동실에 냉동할 필요가 없고 터닝기어 전기 자동차가 필요되지 않으며 동축 디버깅이 필요되지 않기에 장착 프로세스를 단순화하고 조립 시간을 줄이며 조립 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해 제공된 풍력 발전기는 상기 임펠러 로킹장치와 같은 기술효과가 있으므로 더 설명하지 않는다.

이하, 첨부도면을 결부하여 실시예를 설명하는바, 본 발명의 이들 및/또는 기타 방면 및 장점은 명확하고 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 여기서,
도1은 종래기술 중 임펠러 로킹장치의 구성을 나타낸 도면.
도2는 도1에 도시된 로킹 핀 및 로킹 슬리브 구성을 나타낸 도면.
도3은 도1에 도시된 로킹 핀 및 로킹 슬리브의 조립 상태를 나타낸 도면.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러 로킹장치의 구성을 나타낸 도면.
도5는 도4에 도시된 로킹 핀 및 로킹 슬리브의 구성을 나타낸 도면.
도6은 도4의 A-A선에 따라 절단한 단면도.
도7은 도4의 B-B선에 따라 절단한 단면도.
도8은 도4에 도시된 로킹 핀 및 로킹 슬리브의 조립 상태를 나타낸 도면.
도9는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 로킹 핀이 로킹 홀에 대해 원주방향 회전이 발생한 후 로킹 핀과 로킹 홀의 상대위치관계를 나타낸 평면도.
도10은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 로킹 핀이 로킹 홀에 삽입되기 전에 로킹 핀, 로킹 홀과 제한장치 상대위치관계를 나타낸 평면도.
도11은 도10에 도시된 로킹 핀이 로킹 홀에 완전히 삽입되었을 때 로킹 핀, 로킹 홀과 제한장치 상대위치관계를 나타낸 평면도.

지금부터 본 발명 실시예에 대해 상세히 설명하는바, 첨부도면에 그 실례가 표시되고, 여기서 동일한 부호는 항상 동일한 요소를 표시한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 실시예를 설명하여 본 발명을 해석하도록 한다.

도4를 참조하면, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러 로킹장치의 구성을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 풍력 발전기는 제1 메인 베어링(2)과 제2 메인 베어링(3)을 통해 회전 가능하게 풍력 발전기 회전축(12)의 베이스(10)에 장착되는 임펠러 커플링 디스크(1)를 포함한다. 임펠러 커플링 디스크(1)는 또 풍력 발전기의 발전기 회전자(7)와 연결되어 발전기 회전자(7)가 발전기 고정자(6)에 대한 회전을 이끌어 풍력 에너지를 전기 에너지로 전환한다. 임펠러 커플링 디스크(1)에는 로킹 홀(401)이 형성되고, 로킹 홀(401)과 매칭되는 로킹 핀(5)은 로킹 홀(401)의 아래측에 장착되며 풍력 발전기의 베이스(10)와 연결된다.

로킹 핀(5)은 베이스(10)와 발전기 고정자(6) 사이에 설치될 수 있으며, 피스톤(8)은 로킹 핀 장착판(9)을 통해 베이스(10)와 고정 연결되며, 피스톤(8)과 로킹 핀(5)이 구성한 전, 후 두개 오일 캐비티에는 유압 오일이 충진되어 있고 로킹 핀(5)은 유압력의 구동하에 로킹 홀(401)에서 상하운동할 수 있다. 다시 말하면, 로킹 핀(5)은 두개 자유도가 있을 수 있으며 상하 직선운동과 원주방향 회전의 자유도이다.

로킹 핀(5)의 상단부는 로킹 홀(401)과 매칭되는 푸시단(push-in end)이며, 푸시단이 로킹 홀(401)에 완전히 밀려들어갔을 때, 즉 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)이 로킹될 때, 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)이 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에서 반경방향 갭이 존재하기에 로킹 핀(5)이 로킹 홀(401)에 대해 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에 따라 접촉하지 않도록 하는바, 다시 말하면, 로킹 핀(5)은 로킹 홀(401)에 대해 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에 따라 접촉하지 않는다.

또한, 임펠러 커플링 디스크(1)에는 로킹 슬리브(4)가 더 장착될 수 있으며 로킹 홀(401)은 로킹 슬리브(4)에 구비된다. 로킹 슬리브(4)는 강도가 임펠러 커플링 디스크(1)보다 큰 재료를 적용하여 제작할 수 있다. 이렇게, 로킹 핀(5)과 임펠러 커플링 디스크(1)가 직접 접촉하는 것을 피할 수 있으며 로킹시 로킹 핀(5)이 임펠러 커플링 디스크(1)에 대한 손상을 피할 수 있다.

로킹 홀(401) 및 이와 매칭되는 로킹 핀(5)의 구체적인 형식이 비교적 많다. 예컨대, 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)이 매칭되는 단부(즉, 푸시단)는 쐐기형일 수 있으며(물론, 상기 쐐기형은 위에서 아래로 점차 좁아지는 쐐기형이다), 도5에 도시된 바와 같이, 즉, 로킹 핀(5)은 4개 외면을 구비하되, 여기서 두개 마주한 외면은 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에 평행되고, 나머지 두개 마주한 외면은 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에 수직되며, 로킹 홀(401)은 로킹 핀(5)의 삽입을 허용하는 각종 형태일 수 있으며, 양자간에 반경방향 갭이 존재하고 로킹 핀(5)이 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에서 접촉하지 않기만 하면 된다. 이러한 경우, 로킹 핀(5)의 4개 외면 중 하나의 외면 또는 다수개 외면은 경사면일 수 있다. 일 실시예에서, 로킹 핀(5)의 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향과 평행되는 두개 외면은 경사면일 수 있으며, 로킹 홀(401)은 로킹 핀(5)과 적응하는 쐐기형 또는 원통형일 수 있으며, 따라서 로킹 핀(5)을 삽입하는 과정에 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)은 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에 수직된 방향에서 일정한 갭을 구비하므로 로킹 핀(5)은 로킹 홀(401)에 용이하게 삽입될 수 있다.

상기 구체적인 형태 외에 로킹 핀(5)의 로킹 홀(401)과 매칭되는 단부와 로킹 홀(401)의 횡단면은 모두 직사각형일 수 있으며, 이리하여 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)은 모두 직육면체 형태를 나타낼 수 있다. 유사하게, 정상적인 로킹에 영향주지 않는 정황 하에, 로킹 핀(5)을 로킹 홀(401)에 용이하게 삽입하도록 로킹 핀(5)의 크기는 로킹 홀(401)의 크기보다 약간 작을 수 있다.

위의 각종 구체적인 형식에 있어서, 로킹 핀(5)이 로킹 홀(401)에 밀려들어갈 때, 도6에 도시된 바와 같이, 로킹 핀(5)의 외면과 로킹 홀(401)의 표면이 반경방향에서 일정한 간격이 존재하도록 보장하기 위하여, 동일한 횡단면에서, 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에서, 로킹 핀(5)의 길이는 로킹 홀(401)의 길이보다 작다. 도7 또는 도8에 도시된 바와 같이, 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향과 수직된 방향에서, 상기 각종 구체적인 형식과 부동한 것은, 로킹 핀(5)의 크기(또는 길이)는 로킹 홀(401)의 크기(또는 길이)와 동일할 수도 있으며, 따라서 로킹 핀(5)은 상기 방향에서 로킹 홀(401)과 완전히 맞으며 양자 간의 접촉 면적이 제일 크므로 로킹의 안정성과 신뢰성을 향상하는데 이롭다.

본 발명에서, 제공된 임펠러 로킹장치는 다수개 그룹의 매칭되는 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)을 포함하며, 이러한 로킹 핀(5)의 형태는 같을 수 있으며 이러한 로킹 홀(401)의 형태도 같을 수 있으며, 모든 로킹 핀(5)이 동시에 순조롭게 로킹 홀(401)에 삽입되도록 각 그룹 매칭되는 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401) 사이에는 임펠러 커플링 디스크(1)의 반경방향에서 모두 반경방향 갭이 존재하며로킹 홀(5)은 모두 각자의 로킹 홀(401)에 대해 반경방향에서 접촉하지 않을 수 있다.

임펠러에 대해 로킹을 수행하여야 할 때, 먼저 풍력 발전기를 정지시키고 임펠러 커플링 디스크(1)의 회전속도가 1rpm보다 작을 때, 브레이크(11)를 이용하여 임펠러 커플링 디스크(1)를 작동시키며 임펠러 커플링 디스크(1)를 작동시킨 후 로킹 홀(401)의 축선과 로킹 핀(5)의 축선을 맞추는 것이 좋다. 피스톤(8)을 조작하여 유압 오일을 로킹 핀(5)의 전 캐비티에 들어가게 하고 유압력을 이용하여 로킹 핀(5)을 로킹 홀(401)에 밀어 임펠러 커플링 디스크(1)에 대한 로킹을 구현한다.

임펠러 커플링 디스크(1)를 작동한 후 가공 또는 장착 오차 등 인소로 하여 로킹 홀(401)의 축선과 로킹 핀(5)의 축선 사이에 반경방향 편이가 존재하는 경우, 로킹 홀(401)과 로킹 핀(5) 사이에 반경방향 갭이 존재하므로, 반경방향에서 편이하는 경우 여전히 로킹 핀(5)을 로킹 홀(401)에 밀어 넣어 임펠러 커플링 디스크(1)를 로킹할 수 있기에 로킹 과정 중 반경방향 제한을 해제한다.

본 발명에 의해 제공된 임펠러 로킹장치는 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401) 사이에 반경방향 갭을 설치함으로써 양자의 축선에 반경방향 오차가 존재하는 경우 로킹 핀(5)이 여전히 순조롭게 로킹 홀(401)에 밀려들어가는 것을 보장한다. 또한, 로킹 핀(5)이 푸시(push) 또는 로킹 과정에 변형되지 않기에 로킹 핀(5)이 비가동하는 현상을 피하여 일정한 정도로 메인 베어링이 받는 측방향 힘을 절감하는데 유리하며 메인 베어링의 사용수명을 향상하는데 유리하다.

로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)의 형태가 쐐기형 또는 기타 비회전 형태일 때, 로킹 핀(5)이 원주방향 자유도가 있기에 제어를 받지 않고 회전할 수 있으므로 로킹 핀(5)과 로킹 홀(401)의 축선이 맞춰지더라도 로킹 핀(5)의 외면과 로킹 홀(401)의 내면은 일정한 각도의 오차가 있을 수 있다. 이러한 경우, 양자간의 각도오차가 너무 크지 않으면, 즉 로킹 핀(5)의 외측원주가 축방향 시각에서 로킹 홀(401)의 내측원주 범위 내에 있으면, 로킹 핀(5)은 밀려들어가는 과정에 로킹 홀(401) 간의 접촉을 통해 자신의 각도를 자동적으로 조절할 수 있기에 로킹 홀(401)에 완전히 밀려들어갔을 때 그 외면과 로킹 홀(401)의 표면은 매칭된다.

그러나, 로킹 핀(5)이 로킹 홀(401)에 대해 어긋난 각도가 비교적 크면, 즉 로킹 핀(5)의 외측원주 일부분이 로킹 홀(401) 내측원주 범위 외에 있으면, 예컨대 양자가 도9에 도시된 위치관계에 있으면, 로킹 핀(5)은 로킹 홀(401)에 순조롭게 밀려들어가지 않을 가능성이 크다. 이에 따라, 본 발명에 따른 다른 한 실시예에서, 임펠러 로킹장치는 로킹 핀(5)이 항상 로킹 홀(401)의 범위 내에 위치하게 보장하도록 로킹 핀(5)의 원주방향 회전을 제한하는 제한장치를 더 포함한다. 여기서, 상술한 제한은 두가지 의미를 포함하는바, 하나는 로킹 핀(5)이 어느 한 원주방향 위치에 로킹되어 움직이지 않고 단지 상하운동만 하는 것이고, 다른 하나는 상기 로킹 핀(5)이 작은 범위 내에서 자유롭게 회전할 수 있는 것이다. 또한, 제한장치는 로킹 핀(5) 및 베이스(12)와 고정 연결된 로킹 핀 장착판(8)에 설치된다.

구체적으로, 제한장치는 제한 로드(13)를 포함할 수 있으며, 제한 로드(13)는 로킹 핀 장착판(8)을 관통하며, 그 상단은 로킹 핀(5)의 하단에 삽입되고 로킹 핀(5)과 고정 연결된다. 또한, 제한 로드(13)는 일정한 길이를 구비하여야 하며, 제한 로드(13)가 로킹 핀(5)에 따라 적합한 로킹 위치에 조절된 후 그 하단은 로킹 핀 장착판(8)에서 이탈되지 않는다. 만약 이러한 제한 로드(13)가 상하 직선 운동의 자유도 밖에 없으면, 상응하게 로킹 핀(5)은 어느 한 원주방향 위치에 로킹된다. 로킹 핀(5)이 어느 한 원주 방향 위치에 로킹되어 움직이지 않는 경우, 본 발명에 의해 제공된 제한장치는 이에 한정되지 않으며 기타 형식일 수도 있다. 예컨대, 제한장치는 볼트일 수 있으며, 볼트의 상단은 로킹 핀(5)에 직접 체결되고 하단은 로킹 핀 장착판(8)을 가로질르거나 로킹 핀(5)의 정상적인 상향 푸시 및 로킹에 영향주지 않는 경우 볼트의 하단이 베이스(10)의 적합한 부위에 연결되는 것도 가능하다. 또한, 제한 로드(13)과 로킹 핀 장착판(8) 사이도 고정 연결일 수 있으며, 상기 제한 로드(13)의 길이는 조절할 수 있으며, 예컨대 로킹 핀(5)의 정상적인 푸시를 제한하지 않도록 출몰식 로드일 수 있다.

제한 로드(13)의 장착에 편리하게 하기 위하여, 로킹 핀 장착판(8)에 구비된 제한 로드(13)를 장착하기 위한 제한 홀의 직경은 제한 로드(13)의 직경보다 조금 클수 있다. 이렇게, 도10에 도시된 바와 같이, 로킹 핀(5)이 작은 각도 범위 내에서 회전할 수 있다. 물론, 로킹 핀(5)이 최대 각도로 회전될 때, 그 외측원주도 로킹 홀(401)의 내측원주 범위 내에 위치하여야 하며, 즉 상기 각도는 로킹 핀(5)의 정상적인 푸시 및 로킹에 영향주지 않는다.

또한, 제한 로드(13)를 보호하기 위하여, 제한 로드(13)의 하단에 보호커버(14)를 더 장착할 수 있다.

제한장치의 작용하에, 로킹 핀(5)은 비교적 큰 각도의 회전이 발생하지 않거나 로킹 핀(5)은 움직이지 않으며, 로킹 핀(5)이 도10에 도시된 바와 같은 작은 각도의 회전이 발생한 후 로킹 핀(5)은 정상적인 푸시과정에서 자신의 각도에 대해 조절을 진행하여 로킹 핀(5)의 외면과 로킹 홀(401)의 내면이 완전히 매칭되도록 하며 도11에 도시된 바와 같이 이때 제한 로드(13)와 로킹 핀 장착판(8) 상의 제한 홀은 같은 축을 가진다.

또한, 본 발명은 풍력 발전기를 더 제공하며, 상기 풍력 발전기는 베이스를 포함하며, 베이스에 상기 임펠러 로킹장치가 연결되며, 상기 풍력 발전기는 상기 임펠러 로킹장치와 일치한 장점과 특징을 구비한다. 풍력 발전기의 기타 구성은 종래기술을 참조하면 되므로 여기서 더 설명하지 않는다.

이상에서 본 발명에 의해 제공된 풍력 발전기 및 풍력 발전기용 임펠러 로킹장치에 대해 상세히 설명하였다. 비록 이미 본 발명의 일부 실시예를 표시 및 설명하였으나 통상의 기술자는 특허청구범위 및 그 동등물에 의해 그 범위가 한정되는 본 발명의 원리 및 정신을 벗어나지 않은 정황하에 이러한 실시예에 대해 수정을 진행할 수 있고 완선할 수 있으며 이러한 수정 및 완선도 본 발명의 보호범위 내에 있음을 이해할 것이다.

Claims

풍력 발전기용 임펠러 로킹장치에 있어서,
임펠러 커플링 디스크에 설치된 로킹 홀 및 상기 로킹 홀과 매칭되는 로킹 핀을 포함하되, 상기 로킹 핀은 풍력 발전기의 베이스와 연결되고, 상기 로킹 홀과 상기 로킹 핀이 로킹될 때, 상기 로킹핀이 비가동하는 현상을 피하도록 상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀은 상기 임펠러 커플링 디스크의 반경방향에서 반경방향 갭을 구비하고,
상기 로킹 핀의 외측원주가 항상 상기 로킹 홀의 내측원주 범위 내에 위치하도록 상기 로킹 핀의 원주방향 회전을 제한하는 제한장치 및 상기 베이스에 고정 연결되는 로킹 핀 장착판을 더 포함하며, 상기 제한장치는 상기 로킹핀 장착판과 상기 로킹 핀에 설치되고, 상기 제한 장치는 제한 로드를 포함하되, 상기 제한 로드는 제한 홀을 통해 상기 로킹 핀 장착판을 관통하며 상기 제한 로드의 상단과 상기 로킹 핀이 고정 연결되는 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
제1항에 있어서,
상기 임펠러 커플링 디스크에는 로킹 슬리브가 고정 연결되고, 상기 로킹 홀은 상기 로킹 슬리브에 형성되는 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
제1항에 있어서,
상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀이 매칭되는 단부는 쐐기형인 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
제3항에 있어서,
상기 로킹 핀의 상기 임펠러 커플링 디스크의 반경방향과 평행되는 두 외면은 경사면인 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
제1항에 있어서,
상기 로킹 핀과 상기 로킹 홀이 매칭되는 단부와 상기 로킹 홀의 횡단면은 모두 직사각형인 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
제3항에 있어서,
상기 로킹 홀과 상기 로킹 핀이 로킹될 때, 동일한 횡단면에서 상기 로킹 홀과 상기 로킹 핀이 상기 임펠러 커플링 디스크의 반경방향과 수직되는 방향에서의 크기가 같은 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
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제1항에 있어서,
상기 제한 로드의 하단에는 보호커버가 장착되는 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
제1항에 있어서,
상기 로킹 핀 장착 판 상 제한 홀의 직경은 상기 제한 로드의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 임펠러 로킹장치.
베이스를 포함하는 풍력 발전기에 있어서,
상기 베이스에 제1항 내지 제6항 및 제10항 내지 제11항 중 임의의 한 항의 임펠러 로킹장치가 연결되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.