JP3377746B2 - X線測定ユニット案内装置 - Google Patents

X線測定ユニット案内装置

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JP3377746B2 JP11879798A JP11879798A JP3377746B2 JP 3377746 B2 JP3377746 B2 JP 3377746B2 JP 11879798 A JP11879798 A JP 11879798A JP 11879798 A JP11879798 A JP 11879798A JP 3377746 B2 JP3377746 B2 JP 3377746B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、長時間使用された
タービンロータ、特に、最も損傷を起し易い周方向に植
設される動翼の翼根部に隣接して周方向に穿設された溝
底表面、若しくは溝肩部の疲労検査等に使用されるX線
測定ユニット案内装置に関する。 【0002】 【従来の技術】複数段の動翼を周方向に配設して、高速
回転するタービンロータは、大きな熱応力、荷重が負荷
されるため、疲労が大きく定期的に疲労度の検査をする
必要がある。 【0003】すなわち、図6(a)に示すように、ロー
タ01のディスクに翼根部を嵌合して、周方向に植設し
た動翼02からなる翼列を軸方向に複数列設け、各翼列
の動翼02の上流側に配設した、図示省略された静翼
で、その方向および速度が制御された、蒸気若しくは燃
焼ガス等の高温、高圧の作動流体で動翼02を駆動し
て、発電機等を作動させる外部出力を出力するようにし
たタービンロータ03は、図6(a)のA部詳細図であ
る図6(b)に示すように、周方向に植設された各翼列
の動翼02の翼根部に隣接する外周面の周方向に、ロー
タ01に発生する熱応力を緩和するため等の理由によ
り、溝05が穿設されている。 【0004】この溝05の溝底表面や溝底等には、大き
な熱応力等が発生し、最も損傷が発生し易く、定期的に
これらの部分の疲労度を検査する必要がある。この検査
のためには、検査を行うタービンロータ03の周辺に足
場を組み、足場上に重量の大きいX線測定ユニットを据
え付けて、ロータ01の天側(上方)から下向き姿勢で
X線を照射することにより、溝底表面や溝底等の疲労度
を照射したX線の検出により検知するようにしている。 【0005】しかしながら、上述した従来の検査装置で
は、検査を行うタービンロータ03の近傍に足場を組
み、この足場上にX線測定ユニットを据付けて検査を行
い、検査後にはこれらを撤去し、さらには、これらのX
線測定ユニットの据付け、撤去のため等にクレーン等の
取り付け、および撤去を行う必要があり、検査に長時間
を要する不具合があった。 【0006】特に、前述した大きな熱応力等が発生す
る、溝底の検査、測定に当っては、検査を行う溝05に
隣接する動翼02を取り除き、X線を照射して検査を行
う検査面を水平に削る必要があり、この切削に時間を要
するとともに、検査後には切削個所に肉盛りを行って復
旧する必要があり、繁雑な作業となり、さらには、長時
間の作業となる等の不具合があった。なお、図におい
て、04はロータ01の外周に周方向に植設された動翼
02の先端を、全周、若しくは数グループに分けて連結
し、高速で回転する動翼02の強度を補強するととも
に、動翼02に発生する振動を抑制するようにした、動
翼02の先端に固着されたシュラウドである。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したタ
ービンロータの疲労度検査のように、X線測定ユニット
を使用して、特に疲労度が大きく検査を必要とする検査
位置の検査を行う場合に生じる不具合を解消するため
に、足場、クレーン等の設備を設ける必要がなく、これ
らの装置の組み立て、撤去又はX線測定ユニットの着脱
に時間を要せず、また、検査を行うX線測定ユニットも
分割して、検査を必要とする任意の周方向位置に、取り
付けることができるように重量を軽減できるようにし、
しかも、高い位置になる天側からの測定に限定されず、
低い背高位置からも検査ができるようにしたX線測定ユ
ニット案内装置を提供することを課題とする。 【0008】 【課題を解決するための手段】このため、本発明のX線
測定ユニット案内装置は、次の手段とした。 【0009】(1)周方向に複数列植設された動翼の先
端部にそれぞれ固着されたシュラウドの外周面上に配置
され、シュラウドの外周面上を転動して周方向に移動で
きるようにしたローラ、およびシュラウドの側部に略水
平に穿設された凹部に挿入され、転動して周方向に移動
するローラの浮き上がりを防止するガイドピンにより、
シュラウドに対して、配設される相対位置が決められる
とともに、ガイドピンが挿入された凹部から外れたシュ
ラウドの側面と、それに対向する反対側の側面とを締め
込むようにしたネジクランプで、シュラウドに固着する
ようにした取付け架台を設けた。 【0010】(2)取付け架台上にボルト等により締め
付けられて固定された取付け架台に設けられたレール等
の軸と摺動して、取付け架台の上下、前後、左右方向に
移動自在にされ、タービンロータの外周面を検査を行な
うようにした特定の検査位置にX線測定ユニットの計測
装置の位置決めができるようにした3軸位置決め機構を
設けた。 【0011】(3)取付け架台上を上下、前後、左右方
向に移動自在にされた3軸位置決め機構に固着され、特
定の検査位置に位置決めされ、タービンロータの外周面
の検査を行なうようにしたX線測定ユニットが、検査位
置にX線を照射する細管スリット、X線が照射されてい
る検査位置の外周面の状態を検出して、検査位置の疲労
度等を検知する検出器が設けられた計測装置を有するも
のとした。 【0012】(4)取付け架台上を上下、前後、左右方
向に移動自在にされた3軸位置決め機構に固着され、検
査を必要とする検査位置を検出して、タービンロータの
外周面を検査するX線測定ユニットの計測装置である、
細管スリットおよび検出器が、検査を行う好適な位置に
正確に配置されるように、3軸位置決め機構を作動させ
て、位置決めをするようにした位置決めセンサユニット
を設けた。 【0013】これにより、本発明のX線測定ユニット案
内装置では、 (a)取付け架台と3軸位置決め機構を分離式にでき、
X線測定ユニットを軽量化して、簡単に検査位置、若し
くは検査位置近傍に着脱できる構造とすることができる
ようになる。また、タービンロータの検査も天側からの
みでなく、例えば、タービンロータの横側である3時位
置から、いわゆる背高の低い位置からでも検査すること
ができるようになり、安全で、しかも精度の高い検査が
できるようになる。また、X線測定ユニットの設置のた
めに、検査位置の近傍に設ける必要の足場の架設、撤去
又はクレーンの設置、撤去等が不要になり、検査位置の
検査時間を大幅に短縮できる。 【0014】(b)取付け架台、ローラにより、シュラ
ウドの周方向の位置決めがなされるとともに、ガイドピ
ンをシュラウドの溝部に挿入することにより取付け架台
の浮き上がり防止を行い、また、ねじクランプを締め付
けることで、シュラウドに取付け架台を安定した固定が
できるようになり、取付け架台が任意周方向位置の検査
位置近傍に強固に取付けられるようになり、これに伴い
X線測定ユニットの設置の自由度が増大する。さらに、
X線測定ユニット、換言すれば、取付け架台設置のため
の特別の支持構造物の設置が不要になる。 【0015】(c)位置決め変位センサーにより、ター
ビンロータにおいて検査を必要とする検査位置を検出
し、X線測定ユニットの検査位置にX線を照射する細管
スリットと、検査位置に入射されたX線を検出し、検出
位置の疲労度等を検出する検査器検査とを、必要とする
検査位置における検査、測定に好適位置に正確に案内
し、配置することができる。 【0016】 【発明の実施の形態】以下、本発明のX線測定ユニット
案内装置の実施の一形態を、図面にもとづき説明する。
図1は本発明のX線測定ユニット案内装置の実施の第1
形態を示す正面図、図2は図1に示す矢視A−Aにおけ
る側面図、図3は図1に示す矢視B−Bにおける側面図
である。なお、図6に示す部材と同一若しくは類似の部
材には、同一符号を付して説明は省略する。 【0017】図において、1はシュラウド04の外周面
上方に軸方向へ架設される架設部材と、架設部材の両端
からシュラウド04の両側面に垂下させた垂下部材で形
成され、シュラウド04外周面に向けて開口するコの字
形の断面形状にされた取付け架台である。取付け架台1
は、図2に示すように、シュラウド04の外周面上に配
設され、外周面上を転動するローラ2により、シュラウ
ド04の周方向の位置決めがなされるとともに、ガイド
ピン3をシュラウド04の1側面から内方に穿設されシ
ュラウド溝4内に挿入して、ローラ2の浮き上がり防止
を行うようにしている。 【0018】すなわち、このガイドピン3は、挿入され
たシュラウド溝4の上面に当接して、ローラ2の浮き上
りを防止し、ローラ2のシュラウド04の外周面との接
触を保持するようにして、取付け架台1を検査を行う周
方向のシュラウド04の位置に保持するようにしてい
る。 【0019】また、ガイドピン3が挿入されるようにし
たシュラウド溝4と離隔させた周方向位置のシュラウド
04の側面には、図3に示すように、ハンドルで締め込
み、又は解放するようにしたねじクランプ5が設けら
れ、ねじクランプ5先端面のシュラウド04の側面との
当接、およびシュラウド04の両側面に垂設された取付
け架台1の垂下部材のうちの、ねじクランプ5が設けら
れる側とは反対側の垂下部材のねじクランプ5先端部と
対向する面とシュラウド04の側面とを当接させること
により、シュラウド04を両側から挟み込み、ねじクラ
ンプ5の締め付けることで、シュラウド04の周方向の
定位置、すなわちタービンロータ03の検査位置の近傍
に取付け架台1を固定するようにしている。 【0020】このようにして、取付け架台1がシュラウ
ド04に取り付けられ、固定された状態を図4に示す。
図4に示すように、取付け架台1は、後述する3軸位置
決め機構等とは独立にシュラウド04に取り付けられ、
換言すれば、3軸位置決め機構7等とは分離されて、シ
ュラウド04に取り付けられるようにしている。 【0021】次に7は、取付け架台1をシュラウド04
に取付けた後、ボルト6で取付け架台1に組み付けられ
た3軸位置決め機構である。この3軸位置決め機構7
は、取付け架台1上に配置され、前後方向の移動を行う
前後軸8、前後軸の上方に配置され、左右方向の移動を
行う左右軸9、取付け架台1の側方から前後軸8および
左右軸9の上方にわたって配置され、上下方向の移動を
行う上下軸10と、上下軸10の下端に配置され、前後
軸8、左右軸9および上下軸10の個々の移動、若しく
はこれらの軸8,9,10の移動の組合せで、取付け架
台1の側部を、任意の位置に移動できるようにされた移
動部材11とからなる。 【0022】この3軸位置決め機構7により、X線測定
ユニットにおいて、X線を発生させるX線管球12、X
線管球12で発生させたX線をタービンロータ03の検
査位置の表面に照射する細管スリット13、X線の照射
されたX線を検出して、検査位置の疲労度等の損傷状況
を検知する、検出器としてのPSD(Position
Sensitive Detector(位置敏感型
検出器))14を、疲労度を検査する、例えば、溝05
の底部等の検査位置近傍に移動させ、位置決め変位セン
サー15のガイドにより検査を行う好適な位置に正確に
設定する位置決めを行う。 【0023】すなわち、シュラウド04への固定によ
り、検査位置近傍に粗め決めされた取付け架台1に固定
された3軸位置決め機構は、上下軸10、左右軸9、前
後軸8で3軸方向の位置決めが行なわれ、シュラウド0
4に固定された取付け架台1の側面から動翼02の側方
で3軸方向の正確な位置決めがなされるようにした、移
動部材11の上部から上方へ突出させた支持部材16に
固定されたX線管球12を、この移動部材11の位置決
めにより、取付け架台1上の所定の位置に配置するとと
もに、X線管球12の下端から斜め下方に突き出して設
けた細管スリット13の先端も、タービンロータ03の
検査位置にX線を照射するのに好適な位置に、対向して
配置されるように位置決めがなされる。 【0024】また、移動部材11には、細管スリット1
3の先端を対向して配置するようにした検査位置に軸心
を向けて配置され、X線検出器であり、X線管球12よ
り細管スリット13を経て検査位置に入射されたX線を
検出して、検査位置の状況を検知するようにしたPSD
14の後端部がボルト18で固定されるとともに、接触
式変位センサであり、検査位置と細管スリット13との
検査距離(一定)の位置検出を行い、細管スリット13
を、検査位置に正確なX線照射ができる好適な位置にガ
イドする位置決め変位センサ15を吊持するようにし
た、支柱17の上端部がそれぞれボルト18で固着され
ている。 【0025】これにより、上述した移動部材11の移動
により、所定位置に配設される細管スリット13の先端
とPSD14のX線の入射面とは、検査位置に正確にX
線を照射できる位置および検査位置に照射された、X線
が正確に検出できる位置とにそれぞれ配置できるように
なる。 【0026】このように、本実施の形態のX線測定ユニ
ット案内装置では、取付け架台1と3軸位置決め機構7
を分離式にして、簡単に着脱できる構造とすることによ
り、それぞれ軽量化でき、取扱い易くなり、作業時の作
業者負荷を少なくすることができる。 【0027】すなわち、従来30kg以上あり、検査位
置の検査を行うため足場を組み、またクレーンを必要と
し、しかも、タービンロータ03の天側からしか、検査
が難しかったX線測定ユニットは、10kg程度の取付
け架台1、3軸位置決め機構7およびX線管球12、細
管スリット13、PSD14および位置決めセンサ15
等からなる計測ユニットに分割されるので取扱い易くな
り、これを取扱う作業者の負担で軽減するとともに、図
5に示すように、タービンロータ03の横側、すなわ
ち、3時位置の照射および測定を可能にする3時位置に
取付けることができるようになり、高所において行う必
要のあった検査作業が、低い位置でもできるようにな
り、検査作業が安全で、しかも容易になり、さらには、
作業時間を短縮できるようになる。 【0028】さらに、位置決め変位センサー15によ
り、検査位置の位置決めを行うことにより、X線測定ユ
ニットの細管スリット13とPSD14とは、検査位置
に正確に配置でき、しかも配置のための細管スリット1
3およびPSD14の案内を容易にすることができるよ
うになる。 【0029】 【発明の効果】以上述べたように、本発明のX線測定ユ
ニット案内装置によれば、シュラウドの外周面上を転動
して周方向に移動できるようにしたローラ、シュラウド
の側部に穿設された凹部に挿入され、周方向に移動する
ローラの浮き上がりを防止するガイドピン、およびシュ
ラウドの両側面を締め込むようにしたネジクランプを設
け、シュラウドとの相対位置が決められて、シュラウド
と固着される取付け架台、取付け架台上を上下、前後、
左右方向に移動自在にして、検査位置にX線を照射する
細管スリット、照射されているX線を検出して検査位置
の状態を検知する検出器を設けたX線測定ユニットの位
置決めをする3軸位置決め機構、細管スリットおよび検
出器が検査に好適な位置に配置されるように、3軸位置
決め機構を検査位置に正確に位置決めをする位置決めセ
ンサユニットを設けるものとした。 【0030】これにより、特に、重量が大きくなる取付
け架台と3軸位置決め機構とは、分離式にでき、X線測
定ユニットを軽量化して、簡単に、検査位置若しくは検
査位置近傍に着脱できる構造とすることができ、しか
も、周方向の任意の位置に取付けることができて、検査
位置の検査をすることができ、安全で、しかも精度の高
い検査ができるようになる。また、X線測定ユニットの
設置のために、検査位置の近傍に設ける必要のあった足
場の架設、撤去又はクレーンの設置、撤去等が不要にな
り、検査位置の検査時間を大幅に短縮できる。 【0031】また、取付け架台は、ローラによりシュラ
ウドの周方向の位置決めをし、ガイドピンの挿入により
取付け架台の浮き上がり防止を行い、また、ねじクラン
プを締め付けることで、シュラウドに取付け架台を安定
して固定できるようになる。これにより、従来必要とし
ていた取付け架台設置のための特別の支持構造物のター
ビンロータ近傍での設置が不要になる。また、位置決め
変位センサーにより検査位置を検出し、X線測定ユニッ
トの細管スリットと検出器とを、検査を必要とする検査
位置の検査に好適な位置に正確に案内し、配置すること
ができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のX線測定ユニット案内装置の実施の第
1形態を示す正面図、 【図2】図1に示す矢視A−AにおけるX線測定ユニッ
ト案内装置の側面図、 【図3】図1に示す矢視B−BにおけるX線測定ユニッ
ト案内装置の側面図、 【図4】取付け架台をシュラウドに取付けた状況を示す
図で、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図、 【図5】タービンロータの3時位置に本実施の形態のX
線測定ユニット案内装置を取付けた状態を示す正面図、 【図6】本実施の形態のX線測定ユニット案内装置を適
用するタービンを示す図で、図6(a)は全体縦断面
図、図6(b)は図6(a)のA部詳細縦断面図であ
る。 【符号の説明】 01 ロータ 02 動翼 03 タービンロータ 04 シュラウド 05 溝 06 シュラウド 1 取付け架台 2 ローラ 3 ガイドピン 4 シュラウド溝 5 ねじクランプ 6 ボルト 7 3軸位置決め機構 8 前後軸 9 左右軸 10 上下軸 11 移動部材 12 X線管球 13 細管スリット 14 PSD 15 位置決め変位センサ 16 支持部材 17 支柱 18 ボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−1534(JP,A) 特開 昭62−181810(JP,A) 特開 昭64−57156(JP,A) 特開 平6−58850(JP,A) 特開 平7−120443(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 13/00 G01N 23/20

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 周方向に動翼を複数列植設したタービン
    ロータの外周面を検査するX線測定ユニットを、検査の
    必要な検査位置にガイドするためのX線測定ユニット案
    内装置において、前記動翼の先端部に固着されたシュラ
    ウドの外周面上に配置されたローラおよび前記シュラウ
    ドの側面に穿設された凹部に挿入されたガイドピンによ
    り前記シュラウドに対する相対位置が決められ、前記シ
    ュラウドの側面を締め込むようにしたネジクランプで前
    記シュラウドに固着される取付け架台と、前記取付け架
    台上を、上下、前後、左右に移動自在にされ、位置決め
    を行う3軸位置決め機構と、前記3軸位置決め機構に固
    着され、前記検査位置にX線を照射し、若しくは照射時
    の状態を検出する細管ユニットおよび検出器が設けられ
    た前記X線測定ユニットと、前記3軸位置決め機構に固
    着され、前記検出位置を検出して、前記細管ユニットお
    よび検出器が検査を行う位置に配置されるように、前記
    3軸位置決め機構の位置決めをする位置決めセンサユニ
    ットとを設けたことを特徴とするX線測定ユニット案内
    装置。
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