KR100392704B1 - 가스터빈 노즐의 변형측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각 노즐의 원형상에서 중심점을 정하여 반경을 측정하는 방식으로 정확한 치수를 취득하고 GE 모델 전 노즐의 치수측정이 가능하게 하여 작업의 편리성을 도모하는 가스터빈 노즐의 변형측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 장치는, 지지대의 역할을 하는 스탠드(10)와, 이런 스탠드(10)의 상부면에 고정되는 하부 플레이트(20)와, 이런 하부 플레이트(20)의 한 쪽의 상부에 위치하여 그 면을 따라 선회하는 상부 플레이트(30)와, 이런 상부 플레이트(30)가 선회하도록 기준축의 역할을 하는 샤프트(40)와, 이런 샤프트(40)에 연결되어 하부 플레이트(20)의 길이방향으로 연장되어 있으며 샤프트(40)를 따라 상하로 이동할 수 있도록 결합된 게이지 설치바(41)와, 이런 게이지 설치바(41)를 따라 이동하는 게이지 마운팅 블록(43)에 결합되어 노즐 후크의 변형치수를 측정하는 게이지(42)를 포함한다. 상기 하부, 상부 플레이트에는 각각의 노즐의 반경지점에 형성되어 각 노즐의 하부후크가 위치하도록 하는 슬롯이 형성되어 있고, 슬롯의 측면에는 각 노즐의 상부후크의 초기치수가 설정된 마스터 블록이 각각 설치되어 있다.
Description
본 발명은 가스터빈 노즐의 변형측정장치에 관한 것이며, 특히, 가스터빈 GE 모델 F5, 6B, 7EA, 7F, 7FA의 2, 3단 노즐의 후크 피트(HOOK FIT) 원형치수의 변형을 측정하는 장치에 관한 것이다.
가스터빈에 사용되는 노즐류들은 다수개의 노즐이 결합되어 1개의 큰 원형 노즐을 이루도록 구성된 것으로서, 중앙에는 공간이 형성되어 샤프트가 끼워지게 되어 있다. 그러므로, 분리된 노즐은 각각 동일한 원호를 갖게 된다.
이렇게 구성된 노즐류들은 고온에서 운전되고 열응력을 많이 받기 때문에 일정시간이 지나면 변형을 가져온다. 즉, 상부에 위치하는 상부 노즐 후크(HOOK)가 변형된다. 이의 변형정도를 측정하기 위해서 종래에는 원형 플레이트상에 분리된 각각의 노즐 후크 직경에 맞춰 원형으로 홈을 가공한 후에, 측정하고자 하는 노즐 한 세트(새로운 노즐과 측정 대상 노즐, 또는 측정 대상 노즐과 그 측면에 결합될 노즐)를 홈에 맞게 조립하여 새로운 노즐 후크(HOOK) 대 측정 대상 후크(HOOK)의 거리를 측정하는 방식을 이용하였다.
그러나, 이러한 종래의 방법은 노즐 후크의 직경은 알 수 있지만, 측정 중심점이 항상 일정하지 않아 어느 방향으로 노즐 후크가 변형되었는지 알 수가 없다. 또한, 모델별로 원형 플레이트가 갖추어져 있어야 하기 때문에 작업상의 번거로운문제점도 있다.
따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각 노즐의 원형상에서 중심점을 정하여 반경을 측정하는 방식으로 정확한 치수를 취득하고 GE 모델 전 노즐의 치수측정이 가능하게 하여 작업의 편리성을 도모하는 가스터빈 노즐의 변형측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가스터빈 노즐의 변형측정장치의 구성요소들을 설명하기 위한 사진이고,
도 2는 도 1에 도시된 변형측정장치를 사용하여 가스터빈 노즐의 변형상태를 측정하는 상태를 도시한 사진이고,
도 3은 도 1에 도시된 변형측정장치를 제로세팅하는 상태를 도시한 사진이며,
도 4는 도 1에 도시된 변형측정장치를 제로세팅하는 다른 상태를 도시한 사진이다.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
10 : 스탠드 20 : 하부 플레이트
21 - 24 : 슬롯 25, 26 : 마스터 블록
27, 28 : 대형 슬롯 30 : 상부 플레이트
31 - 33 : 슬롯 34 : 마스터 블록
35 : 대형 슬롯 40 : 샤프트
41 : 게이지 설치바 42 : 게이지
43 : 게이지 마운팅 블록
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 지지대의 역할을 하는 스탠드와, 상기 스탠드의 상부면에 고정되는 플레이트와, 상기 노즐의 원중심에 해당하는 위치에 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 연결되어 상기 플레이트의 길이방향으로 연장되어 있는 게이지 설치바와, 상기 게이지 설치바에 결합되어 노즐 후크의 변형치수를 측정하는 게이지를 포함하며, 상기 플레이트에는 각각의 노즐의 반경지점에 형성되어 각 노즐의 하부후크가 위치하도록 하는 슬롯이 형성되어 있고, 상기 슬롯의 측면에는 각 노즐의 상부후크의 초기치수가 설정된 마스트 블록이 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 각각의 노즐 직경은 다르지만 그 중심점이 같기 때문에 중심점을 정하여 샤프트를 설치하고, 이 샤프트를 기준으로 하여 각각의 노즐의 도면 치수대로 기준면(마스터 블록)을 설정한 후, 이 기준면을 기준으로 각각의 노즐 반경을 측정하는 것이다.
아래에서, 본 발명에 따른 가스터빈 노즐의 변형측정장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가스터빈 노즐의 변형측정장치의 구성요소들을 설명하기 위한 사진이고, 도 2는 도 1에 도시된 변형측정장치를 사용하여 가스터빈 노즐의 변형상태를 측정하는 상태를 도시한 사진이다. 그리고, 도 3은 도 1에 도시된 변형측정장치를 제로세팅하는 상태를 도시한 사진이고, 도 4는 도 1에 도시된 변형측정장치를 제로세팅하는 다른 상태를 도시한 사진이다.
도 1 및 도 2에 보이듯이, 본 발명의 가스터빈 노즐의 변형측정장치는 지지대의 역할을 하는 스탠드(10)와, 이런 스탠드(10)의 상부면에 고정되는 하부 플레이트(20)와, 이런 하부 플레이트(20)의 한 쪽의 상부에 위치하여 그 면을 따라 선회하는 상부 플레이트(30)와, 이런 상부 플레이트(30)가 선회하도록 기준축의 역할을 샤프트(40)와, 이런 샤프트(40)에 연결되어 하부 플레이트(20)의 길이방향으로 연장되어 있으며 샤프트(40)를 따라 상하로 이동할 수 있도록 결합된 게이지 설치바(41)와, 이런 게이지 설치바(41)를 따라 이동하는 게이지 마운팅 블록(43)에 결합되어 노즐 후크의 변형치수를 측정하는 게이지(42)를 포함한다.
상기 하부 플레이트(20)에는 샤프트(40)를 원중심으로 하여 그 반경크기를 달리하는 다수개의 슬롯이 형성되어 있다. 즉, 측정하고자 하는 각각의 노즐 후크의 반경크기에 따라 다수개의 슬롯이 각각 형성된다. 즉, 7F/FA 3단 노즐용 슬롯(21), 7F/FA 2단 노즐용 슬롯(22), 7E/EA 3단 노즐용 슬롯(23) 및 7E/EA 2단 노즐용 슬롯(24)이 각각 소정의 간격을 형성되어 있다. 이런 슬롯(21 - 24)에는각각 노즐의 외부쪽에 위치하는 하부 후크가 끼워진다.
그리고, 7F/FA 2단 노즐용 슬롯(22)의 제일 측면부위에는, 7F/FA 3단 노즐 및 7F/FA 2단 노즐의 기준치수로 제로세팅하는 7F/FA용 마스터 블록(25)이 설치되어 있고, 7E/EA 2단 노즐용 슬롯(24)의 제일 측면부위에는, 7E/EA 3단 노즐 및 7E/EA 2단 노즐의 기준치수로 제로세팅하는 7E/EA용 마스터 블록(26)이 설치되어 있다. 이런 7F/FA용 마스터 블록(25)에는 7F/FA 3단용 설정면(25a), 7F/FA 2단용설정면(25b)이 형성되고, 7E/EA용 마스터 블록(26)에는 7E/EA용 설정면(26a), 7E/EA 2단용 설정면(26b)이 형성된다.
또한, 이런 하부 플레이트(20)에는 7F/FA 노즐용 대형 슬롯(27), 7E/EA 노즐용 대형 슬롯(28)이 형성되어 있다. 이런 슬롯(27, 28)에는 각각 노즐의 상부쪽에 위치하는 하부 후크가 위치하게 된다.
상기 상부 플레이트(30)는 샤프트(40)를 축으로 하여 하부 플레이트(20)를 따라 선회하는 것으로서, 상부 플레이트(30)가 하부 플레이트(20)의 상부에 위치할 경우에는 상부 플레이트(30)에 형성된 7E/EA 노즐용 대형 슬롯(28)을 가리게 된다. 그래서, 7E/EA 3단 노즐 및 7E/EA 2단 노즐의 피팅을 검사할 경우에는 상부 플레이트(30)를 회전시켜 7E/EA 노즐용 대형 슬롯(28)을 노출시킨 후에 작업하게 된다.
이런 상부 플레이트(30)에는 샤프트(40)를 원중심으로 하여 그 반경크기를 달리하는 다수개의 슬롯이 형성되어 있다. 즉, 측정하고자 하는 각각의 노즐 후크의 반경크기에 따라 다수개의 슬롯이 각각 형성된다. 즉, 6B 3단 노즐용 슬롯(31), 6B 2단 노즐용 슬롯(32), F5 2단 노즐용 슬롯(33)이 각각 소정의 간격을두고 형성되어 있다. 이런 슬롯(31 - 33)에는 각각 노즐의 외부쪽에 위치하는 하부 후크가 끼워진다.
그리고, 상기 노즐용 슬롯(31 - 33)의 제일 측면부위에는, 6B 3단 노즐, 6B 2단 노즐 및 F5 2단 노즐의 상부후크의 기준치수로 제로세팅하는 마스터 블록(34)이 설치되어 있다. 이런 마스트 블록(34)에는 6B 3단용 설정면(34a), 6B 2단용 설정면(34b) 및 F5 2단용 설정면(34c)이 각각 형성되어 있다. 또한, 이런 상부 플레이트(30)에는 6B 3단 노즐, 6B 2단 노즐 및 F5 2단 노즐의 하부쪽에 위치하는 하부 후크가 위치하는 대형 슬롯(35)이 형성되어 있다.
아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 가스터빈 노즐의 변형측정장치의 측정방법을 상세히 설명하겠다. 여기서는 7FA 3단 노즐을 예를 들어 설명하겠다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 7FA 3단 노즐의 외부에 위치하는 하부 피팅을 하부 플레이트(20)의 7F/FA 3단 노즐용 슬롯(21)에 끼우고, 내부에 위치하는 하부 피팅을 7F/FA 노즐용 대형 슬롯(27)에 위치시킨다. 그런 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 7F/FA용 마스터 블록(25)의 7F/FA 3단용 설정면(25a)에 대해 게이지(42)를 제로세팅한다. 그리고, 7F/FA 노즐 후크의 양단에 위치하는 후크 피트(Hool Fit)와, 후크의 중심부위를 각각 측정하여 (+), (-)인지 확인하여 변형방향을 알아낸다. 그로 인해, 노즐 후크의 어느 부분이 어느 방향으로 변형되었는지 정확하게 알 수 있다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 가스터빈 노즐의 변형측정장치는 후크의 변형량을 정확하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라, GE 모델의 전 노즐류를 측정할 수 있어 측정시간 단축, 작업의 편리성을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 노즐의 변형측정장치를 사용할 경우에는 정확한 측정값을 근거로 하여 정비를 수행할 수 있으므로 정비품질 향상, 기술자립 및 고객만족 등의 효과가 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 노즐의 변형측정장치는 필요시에 후크를 용접한데 사용된 용접량과 그에 따른 변형량도 파악할 수가 있다.
이상에서 본 발명의 가스터빈 노즐의 변형측정장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
Claims (2)
- 가스터빈의 노즐 후크(HOOK)의 원형치수의 변형을 측정하는 장치에 있어서,지지대의 역할을 하는 스탠드와, 상기 스탠드의 상부면에 고정되는 플레이트와, 상기 노즐의 원중심에 해당하는 위치에 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 연결되어 상기 플레이트의 길이방향으로 연장되어 있는 게이지 설치바와, 상기 게이지 설치바에 결합되어 노즐 후크의 변형치수를 측정하는 게이지를 포함하며,상기 플레이트에는 각각의 노즐의 반경지점에 형성되어 각 노즐의 하부후크가 위치하도록 하는 슬롯이 형성되어 있고, 상기 슬롯의 측면에는 각 노즐의 상부후크의 초기치수가 설정된 마스트 블록이 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스터빈 노즐의 변형측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 플레이트의 한 쪽의 상부에는 상기 샤프트를 따라 선회하는 상부 플레이트가 설치되어 있으며, 상기 상부 플레이트에는 각각의 노즐의 반경지점에 형성되어 각 노즐의 하부후크가 위치하도록 하는 슬롯이 형성되어 있고, 상기 슬롯의 측면에는 각 노즐의 상부후크의 초기치수가 설정된 마스트 블록이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가스터빈 노즐의 변형측정장치.
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