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KR101859625B1 - 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치 - Google Patents

회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치 Download PDF

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Publication number
KR101859625B1
KR101859625B1 KR1020170001529A KR20170001529A KR101859625B1 KR 101859625 B1 KR101859625 B1 KR 101859625B1 KR 1020170001529 A KR1020170001529 A KR 1020170001529A KR 20170001529 A KR20170001529 A KR 20170001529A KR 101859625 B1 KR101859625 B1 KR 101859625B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
misalignment
journal bearing
journal
bearing housing
rotor
Prior art date
Application number
KR1020170001529A
Other languages
English (en)
Inventor
김양석
김대웅
이병오
박치용
장희승
신유수
Original Assignee
한국수력원자력 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국수력원자력 주식회사 filed Critical 한국수력원자력 주식회사
Priority to KR1020170001529A priority Critical patent/KR101859625B1/ko
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01M13/025Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • GPHYSICS
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    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치가 제공된다. 장치는, 모터, 모터의 축과 회전축을 연결하는 커플링, 회전축, 회전축에 연결되고 로터 불평형을 모사할 수 있도록 구성된 로터, 로터의 회전축 방향 양측에 위치하여 회전축을 지지하는, 저널 베어링이 포함된 2 이상의 저널 베어링 하우징, 저널 베어링에 오일을 공급하는 오일 공급 장치 및 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면에 배치되어 저널 베어링 하우징에 소정 크기의 힘을 가함으로써 회전축계 오정렬을 모사할 수 있는 오정렬 모사 장치를 포함한다. 따라서, 다양한 오정렬 및 불평형 유형을 모사하고 오정렬과 불평형의 정도를 정량화하여 데이터 분석을 용이하게 할 수 있다.

Description

회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치{AN APPARATUS FOR SIMULATING ABNORMAL OPERATION OF ROTATOR SYSTEM}
본 발명은 회전 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 회전 시스템의 비정상 거동을 모사하기 위한 장치에 관한 것이다.
발전소에 설치되어 운전되고 있는 급수펌프는 증기발생기 또는 보일러에서 증기를 생산하기 위한 급수를 공급하는 매우 중요한 역할을 하는 설비로써 발전소 정상운전시 고장 없이 운전되어야 한다. 특히 대형의 급수펌프에 적용되어 있는 슬리브 유형의 베어링과 틸팅형 베어링 등은 베어링의 운전조건, 예를 들면 베어링 윤활 온도 변화, 윤활유의 부족, 구동축과 펌프축과의 오정렬, 임펠러와 같은 회전체의 질량 불평형 등의 조건이 발생하면 이로 인한 반경 방향 또는 축 방향 하중을 일차적으로 감당하여야 하는 아주 중요한 부품 중의 하나이다.
따라서 이러한 이상상태를 정확히 진단하기 위한 진단 기법뿐만 아니라 이상 상태를 조기에 감지하고 고장시기를 예측하는 것이 매우 중요하다. 따라서 축 진동을 비롯한 각종 변수들을 상시 모니터링 하면서 진동 수치가 올라가거나 베어링 윤활 온도 상승 등의 이상 상태 발생시 경보를 발생시켜 원인을 진단해보거나 심지어 발전을 정지시키기도 한다. 진단 기능을 보유한 모니터링 장치도 있으나 모든 고장유형에 대하여 진단을 내려주지는 못한다. 따라서 지속적으로 새로운 진단기법을 개발하거나 기존 진단기능을 개선하고 검증하여야 한다.
한국 공개특허공보 제 2001-0071503 호 ("회전 기기의 성능 테스트 방법 및 시스템", 엠.이.에이. 모터 인스펙션 리미티드)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 급수펌프와 같은 대형 회전시스템이 특정한 스트레스 조건에서 장시간 운전할 경우 성능이 점진적으로 저하되는 상태를 파악하여 진단모델 개발에 활용하기 위한 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치는, 모터; 상기 모터의 축과 회전축을 연결하는 커플링; 회전축; 상기 회전축에 연결되고 로터 불평형을 모사할 수 있도록 구성된 로터; 상기 로터의 회전축 방향 양측에 위치하여 상기 회전축을 지지하는, 저널 베어링이 포함된 2 이상의 저널 베어링 하우징; 상기 저널 베어링에 오일을 공급하는 오일 공급 장치; 및 상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면에 배치되어 상기 저널 베어링 하우징에 소정 크기의 힘을 가함으로써 회전축계 오정렬을 모사할 수 있는 오정렬 모사 장치를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 회전 속도의 변화에 따른 거동을 모사할 수 있도록 상기 모터의 회전 속도를 가변할 수 있는 인버터를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 로터는 상기 로터의 원주 방향 및 반경 방향의 미리 정의된 간격으로 형성된 복수의 불평형 질량 시편 체결 구멍을 구비하고, 상기 복수의 불평형 질량 시편 체결 구멍 중 적어도 하나에 불평형 질량 시편을 체결함으로써 로터 불평형을 모사할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 오정렬 모사 장치는 상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면에 2 이상 배치되어 회전축계 오정렬을 모사할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 오정렬 모사 장치는 상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면의 소정 크기의 힘이 가해지는 위치에 로드 셀을 구비함으로써 오정렬을 형성하기 위한 힘을 측정할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 오정렬 모사 장치는 수평 다이얼 게이지 및 수직 다이얼 게이지를 구비하여 회전축계 오정렬을 정량화할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 2 이상의 저널 베어링 하우징 중 적어도 하나는, 추력 베어링을 더 포함하는 저널-추력 베어링 하우징이고, 상기 저널-추력 베어링 하우징은 오정렬에 의한 이상 거동을 모사할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치의 거동을 모니터링하는 복수의 센서들로 구성된 센서 세트; 및 상기 센서 세트로부터의 측정 데이터들을 수집하는 데이터 취득 장치를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 센서 세트는 엔코더, 가속도 센서, 갭 센서, 온도 센서 및 음향 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치에 따르면, 다양한 오정렬 및 불평형 유형을 모사하고 오정렬과 불평형의 정도를 정량화하여 데이터 분석을 용이하게 하며, 회전체에서 발생할 수 있는 다양한 오정렬과 불평형 상태를 모사하고 장기간 운전하여 봄으로써 회전체의 이상상태에 대한 정보를 보다 정확하게 분석할 수 있고 회전체 이상상태 진단에 유용하게 활용할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치의 구성도이다.
도 2 는 로터 불평형을 모사할 수 있는 로터의 구성도이다.
도 3 은 오정렬 모사 장치의 구성도이다.
도 4 는 오정렬에 따른 축 중심선 변화 비교를 나타내는 그래프이다.
도 5 는 오정렬에 따른 정적 하중 변화 비교를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명은 급수펌프와 같은 대형 회전시스템이 특정한 스트레스 조건에서 장시간 운전할 경우 성능이 점진적으로 저하되는 상태를 파악하여 진단모델 개발에 활용하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터, 커플링, 축, 저널 베어링 및 하우징, 로터 등으로 구성된 장치에서 회전축계 오정렬, 로터 불평형과 같은 이상 상태를 모사할 수 있는 장치에 관한 것이다.
전술한 바와 같이, 발전소에 설치되어 운전되고 있는 급수펌프는 증기발생기 또는 보일러에서 증기를 생산하기 위한 급수를 공급하는 매우 중요한 역할을 하는 설비로써 발전소 정상운전시 고장 없이 운전되어야 하므로, 이상 상태를 정확히 진단하기 위한 진단 기법뿐만 아니라 이상상태를 조기에 감지하고 고장시기를 예측하는 것이 매우 중요하며, 지속적으로 새로운 진단기법을 개발하거나 기존 진단기능을 개선하고 검증하여야 한다.
진단 기법을 개발하거나 검증하기 위해서는 대상이 되는 대형 펌프에 대하여 인위적으로 고장부품을 이용하거나 오정렬을 일으키는 방법으로 데이터를 취득할 수 있으나 이는 경제적이지 않다. 따라서 대형 펌프를 대상으로 하더라도 회전체의 특성을 그대로 모사할 수 있는 장치를 이용하여 필요한 데이터를 취득하는 것이 효과적이다.
관련하여, 회전체의 특성을 모사하기 위한 장치가 종래 고안된 바 있으나, 예를 들어 장치가 설치된 지지대의 한쪽에 모터와 모터 축이 경미하게 이동이 가능하도록 하거나, 오정렬 결함을 모사하기 위하여 모터 지지대 또는 베어링 하우징 지지대 자체를 축과 직각방향으로 수평 이동이 용이하도록 하는 데에 그쳐, 오정렬 정도를 정밀하게 측정하거나 조정하기에는 어려움이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대형 회전체의 오정렬이나 불평형과 같은 이상 상태를 모사하기 위하여 모터, 커플링, 축, 저널 베어링 하우징, 로터, 저널-추력 베어링 하우징으로 장치를 구성하고, 저널 및 추력 베어링에 오일을 공급하는 오일 공급 장치와 회전체를 구동하기 위한 전원 공급 장치, 가속도계, 변위계, 온도계 등을 이용하여 장치의 거동을 측정하는 데이터 취득 장치를 포함할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치의 구성도이다. 이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치는 모터 (100), 상기 모터 (100) 의 축과 회전축을 연결하는 커플링 (110), 회전축, 상기 회전축에 연결되고 로터 불평형을 모사할 수 있도록 구성된 로터 (130) 및 상기 로터의 회전축 방향 양측에 위치하여 상기 회전축을 지지하는, 저널 베어링이 포함된 2 이상의 저널 베어링 하우징 (140) 으로 회전 시스템을 구성하고, 상기 저널 베어링에 오일을 공급하는 오일 공급 장치 및 상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면에 배치되어 상기 저널 베어링 하우징에 소정 크기의 힘을 가함으로써 회전축계 오정렬을 모사할 수 있는 오정렬 모사 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 2 이상의 저널 베어링 하우징 중 적어도 하나는, 추력 베어링을 더 포함하는 저널-추력 베어링 하우징 (150) 이고, 저널-추력 베어링 하우징 (150) 은 오정렬에 의한 이상 거동을 모사할 수 있다.
일 측면에 따르면, 도 1에 나타낸 바와 같이 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치는 보다 구체적으로 모터 (100), 커플링 (110), 토크 및 RPM 센서 (120), 회전축, 로터 (130), 저널 베어링을 포함하는 저널 베어링 하우징 (140), 저널-추력 베어링 하우징 (150), 오일 공급 장치, 데이터 취득 장치, 전원 공급 장치로 구성될 수 있다. 여기서, 회전체를 구동하기 위한 모터 전원 공급 장치에는 회전 속도의 변화에 따른 거동을 모사할 수 있도록 상기 모터 (100) 의 회전 속도를 가변할 수 있는 인버터를 구비할 수 있다.
저널 베어링을 포함하는 저널 베어링 하우징 (140) 은 조립 및 설치가 용이하도록 상하 분리형으로 구성될 수 있으며, 상부에는 압력 센서, 온도 센서 및 갭 센서 등을 장착하여 저널 베어링 유막 압력, 저널 베어링 메탈 온도, 저널 베어링 간극 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있다.
저널-추력 베어링 하우징 (150) 은 저녈 베어링과 추력 (쓰러스트) 베어링을 전부 포함하고 있고 저널 베어링 하우징 (140) 과 마찬가지로 조립 및 설치가 용이하도록 상하 분리형으로 구성될 수 있다. 여기에는 압력 센서, 온도 센서, 갭 센서 등을 장착하여 저널 베어링 유막 압력, 저널 베어링 메탈 온도, 쓰러스트 베어링 패드 온도, 저널 베어링 간극, 축 방향 축 변위 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있도록 한다.
저널 베어링 하우징 (140) 과 저널-추력 베어링 하우징 (150) 에는 오일 공급 및 배출을 위한 홀을 가공하여 오일 공급 장치와 연결할 수 있도록 하고 공급되는 윤활유의 유량 조절이 가능하다.
도 2 는 로터 불평형을 모사할 수 있는 로터의 구성도이다. 로터 불평형 결함을 모사하기 위하여 도 2와 같이 로터 (200) 에 일정 간격으로 일정 크기의 구멍 (210) 을 가공하고 여기에 불평형 질량 시편을 부착하여 불평형 질량을 유발할 수 있도록 한다. 즉, 로터 (130, 200) 는 상기 로터의 원주 방향 및 반경 방향의 미리 정의된 간격으로 형성된 복수의 불평형 질량 시편 체결 구멍 (210) 을 구비하고, 상기 복수의 불평형 질량 시편 체결 구멍 중 적어도 하나에 불평형 질량 시편 (미도시) 을 체결함으로써 로터 불평형을 모사할 수 있다.
도 3 은 오정렬 모사 장치의 구성도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이 저널 베어링 하우징 (도 1 의 140) 및/또는 저널-추력 베어링 하우징 (도 1 의 150) 외부 표면 (320) 4 군데에 90도 간격 (45°, 135°, 225°, 315°) 으로 오정렬 모사 장치 (300) 를 설치하여 일정한 외력을 가할 수 있도록 함으로써 축계 오정렬을 모사하고, 수직 상부 및 수평 위치에 두 개의 다이얼 게이지를 설치하여 오정렬을 양을 정량화 할 수 있다.
보다 구체적으로, 저널 베어링 하우징 (도 1 의 140) 및/또는 저널-추력 베어링 하우징 (도 1의 150) 의 반경 방향 외부 표면에 오정렬 모사 장치 (300) 가 배치되어 상기 저널 베어링 하우징 (도 1 의 140) 및/또는 저널-추력 베어링 하우징 (도 1의 150) 에 소정 크기의 힘을 가함으로써 회전축계 오정렬을 모사할 수 있다. 오정렬 모사 장치 (300) 는 상기 저널 베어링 하우징 (도 1 의 140) 및/또는 저널-추력 베어링 하우징 (도 1의 150) 의 반경 방향 외부 표면에 각각 2 이상 배치되어 회전축계 오정렬을 모사할 수도 있다. 여기서, 오정렬 모사 장치 (300) 는 수평 다이얼 게이지 및 수직 다이얼 게이지를 구비하여 회전축계 오정렬을 정량화할 수 있다.
또한, 외력을 가하는 위치에 로드 셀 (310) 을 설치하여 외력의 양을 측정할 수 있도록 하여 기존의 방법보다 보다 정밀하게 오정렬의 정도를 조정하고 정량화할 수 있도록 한다. 즉, 오정렬 모사 장치 (300) 는 상기 저널 베어링 하우징 (도 1 의 140) 및/또는 저널-추력 베어링 하우징 (도 1의 150) 의 반경 방향 외부 표면의 소정 크기의 힘이 가해지는 위치에 로드 셀 (310) 을 구비함으로써 오정렬을 형성하기 위한 힘을 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치는 상기 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치의 거동을 모니터링하는 복수의 센서들로 구성된 센서 세트 및 상기 센서 세트로부터의 측정 데이터들을 수집하는 데이터 취득 장치를 더 포함할 수 있고, 센서 세트는 엔코더, 가속도 센서, 갭 센서, 온도 센서 및 음향 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 저널 베어링 하우징 (140) 에는 압력 센서, 온도 센서 및 갭 센서 등을 장착하여 저널 베어링 유막 압력, 저널 베어링 메탈 온도, 저널 베어링 간극 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있으며, 저널-추력 베어링 하우징 (150) 에는 압력 센서, 온도 센서, 갭 센서 등을 장착하여 저널 베어링 유막 압력, 저널 베어링 메탈 온도, 쓰러스트 베어링 패드 온도, 저널 베어링 간극, 축 방향 축 변위 중 적어도 하나 이상을 측정할 수 있도록 한다.
본 발명에 일 실시예에 따른 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치를 이용하여 회전체 기초의 변화와 케이싱 변형 및 베어링 온도차 등에 의해 축의 정렬 상태가 허용 범위를 이탈하는 것을 검출하기 위한 실험을 수행한 사례를 제시한다. 외측 저널-추력 베어링 하우징 (도 1의 150) 은 그대로 두고, 도 3의 오정렬 모사 장치 (300) 로 내측 저널베어링 하우징 (도 1의 140) 의 위치를 조정하여 오정렬을 모사 하였다.
오정렬의 정도와 방향에 따른 변화를 관찰하기 위해 수평, 수직 방향으로 베어링 하우징을 정상 위치에서 이동시켰으며, 각각의 방향에 대해 2단계로 증가시켰다. 도 4는 0 내지 5,000 RPM으로 운전하여 취득한 실험 데이터를 이용하여 오정렬에 따른 축 중심선의 변화를 나타낸 것으로, 수평 방향 (a) 과 수직 방향 (b) 모두에서 정렬 불량이 증가할수록 중심선이 베어링의 중앙에서 벗어나는 것을 잘 보여주고 있다.
이는 장치에 함께 설치된 로드 셀을 이용하여 측정한 정적 하중 신호 (도 5) 에서 알 수 있듯이 오정렬이 증가할수록 축에서 베어링으로 전달되는 작용 힘의 크기가 증가하기 때문이다. 그러므로 축 중심선의 위치 변화는 정렬상태를 진단하기에 매우 유용한 특징량으로 사용 가능함을 알 수 있으며 더불어 본 발명에 의한 장치를 이용할 경우 회전체 진단에 대한 많은 정보를 도출할 수 있다.
이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 모터
110 : 커플링
120 : 토크 및 RMP 센서
130 : 로터
140 : 저널 베어링 하우징
150 : 저널-추력 베어링 하우징
200 : 불평형 질량 시편 체결용 로터
210 : 불평형 질량 시편 체결 구멍
300 : 오정렬 모사 장치
310 : 로드 셀
320 : 베어링 하우징

Claims (9)

  1. 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치로서,
    모터;
    상기 모터의 축과 회전축을 연결하는 커플링;
    회전축;
    상기 회전축에 연결되고 로터 불평형을 모사할 수 있도록 구성된 로터;
    상기 로터의 회전축 방향 양측에 위치하여 상기 회전축을 지지하는, 저널 베어링이 포함된 2 이상의 저널 베어링 하우징;
    상기 저널 베어링에 오일을 공급하는 오일 공급 장치; 및
    상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면에 배치되어 상기 저널 베어링 하우징에 소정 크기의 힘을 가함으로써 회전축계 오정렬을 모사할 수 있는 오정렬 모사 장치를 포함하고,
    상기 오정렬 모사 장치는 상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면 4 군데에 90도 간격으로 배치되어 회전축계 오정렬을 모사할 수 있고,
    상기 오정렬 모사 장치는 상기 저널 베어링 하우징의 반경 방향 외부 표면의 소정 크기의 힘이 가해지는 위치에 로드 셀을 구비함으로써 오정렬을 형성하기 위한 힘을 측정할 수 있고,
    상기 오정렬 모사 장치는 수평 다이얼 게이지 및 수직 다이얼 게이지를 구비하여 회전축계 오정렬을 정량화할 수 있는, 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    회전 속도의 변화에 따른 거동을 모사할 수 있도록 상기 모터의 회전 속도를 가변할 수 있는 인버터를 더 포함하는, 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터는 상기 로터의 원주 방향 및 반경 방향의 미리 정의된 간격으로 형성된 복수의 불평형 질량 시편 체결 구멍을 구비하고, 상기 복수의 불평형 질량 시편 체결 구멍 중 적어도 하나에 불평형 질량 시편을 체결함으로써 로터 불평형을 모사할 수 있는, 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 2 이상의 저널 베어링 하우징 중 적어도 하나는, 추력 베어링을 더 포함하는 저널-추력 베어링 하우징이고, 상기 저널-추력 베어링 하우징은 오정렬에 의한 이상 거동을 모사할 수 있는, 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치의 거동을 모니터링하는 복수의 센서들로 구성된 센서 세트; 및
    상기 센서 세트로부터의 측정 데이터들을 수집하는 데이터 취득 장치를 더 포함하는, 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 센서 세트는 엔코더, 가속도 센서, 갭 센서, 온도 센서 및 음향 센서 중 적어도 하나를 포함하는, 회전 시스템의 비정상 거동 모사 장치.
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