KR100784613B1

KR100784613B1 - 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그

Info

Publication number: KR100784613B1
Application number: KR1020060138395A
Authority: KR
Inventors: 백승학
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2007-12-11

Abstract

본 발명은 터빈 로터에 결합되는 핑거형 버켓의 일측단에 돌출된 테논을 커버와 리벳팅 결합하기 위해 커버의 일측단을 지지하는 블록 지그에 관한 것으로서, 특히 커버의 일측단을 작업자 없이 지지할 수 있으며, 핑거형 버켓의 베인(VANE) 길이에 따라 달라지는 커버의 형상 및 각도에 대응할 수 있도록 일정한 각도로 회전이 가능한 블록 지그에 관한 것이다. 개시된 본 발명에 의하면, 터빈 로터에 결합되는 핑거형 버켓의 일측단에 돌출된 테논을 커버와 리벳팅 결합하기위해 커버의 일측단을 지지하는 블록 지그에 있어서, 지면에 접하며 전후 방향으로 이동할 수 있는 베이스, 베이스로부터 수직하게 결합되는 수직지지대, 수직지지대의 일측면에 결합되어 커버의 일측단을 지지할 수 있는 지지 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그가 제공된다.

터빈, 버켓, 리벳, 커버, 블록지그

Description

핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그{A SUPPORTING BLOCK JIG FOR RIVETING THE TENON OF FINGER TYPE BUCKET}

도 1은 종래의 기술에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅 과정을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그의 측면도.

도 3은 도 2의 블록 지그의 정면도.

도 4는 도 2의 블록 지그에 포함된 지지 블록의 사시도.

도 5는 도 2의 블록 지그를 통한 핑거형 버켓의 테논 리벳팅 과정을 나타낸 사시도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

10 : 수직지지대 11 : 이동용 아이 볼트(eye bolt)

12 : 수직지지대 회전 볼트 13 : 수직지지대 회전판

20 : 지지블록 21 : 지지유닛

22 : 상하높이조절볼트 23 : 회전각도조절볼트

24 : 지지유닛고정돌출부 25 : 회전원판

30 : 베이스 31 : 전후이동핸들

32 : 상하이동 클램핑 볼트

본 발명은 터빈 로터에 결합되는 핑거형 버켓의 일측단에 돌출된 테논을 커버와 리벳팅 결합하기 위해 커버의 일측단을 지지하는 블록 지그에 관한 것으로서, 특히 커버의 일측단을 작업자 없이 지지할 수 있으며, 핑거형 버켓의 베인(VANE) 길이에 따라 달라지는 커버의 형상 및 각도에 대응할 수 있도록 일정한 각도로 회전이 가능한 블록 지그에 관한 것이다.

터빈(TURBINE)은 원자로나 보일러 등에서 배출되는 고온, 고압의 증기에 의한 동적 에너지로부터 회전력을 받아 고속으로 회전하는 장치이다. 이러한 터빈은 회전하는 중심축으로서 로터(ROTOR)와, 로터에 결합되어 고온, 고압의 증기에 의한 동적 에너지를 회전 에너지로 변환시키는 버켓(BUCKET)을 포함한다.

일반적으로 터빈을 통한 발전기에서 사용되는 버켓의 종류에는 파인 트리 타입(Pine tree type), 사이드 엔트리 타입(Side entry type), 도브테일 타입(Dove tail type), 핑커 타입(Finger type) 등이 있다.

핑거형 버켓은, 로터에 결합될 수 있도록 손가락 모양을 가지는 핑거부가 일 단에 형성되고, 핑거부로부터 소정의 길이를 가지는 베인이 일체로 연장되어 형성된다. 버켓의 일측단, 즉 베인의 일측단에는 테논(tenon)이 일체로 돌출 형성된다. 이러한 핑거형 버켓은 터빈으로 공급되는 증기의 방향을 유도하면서 회전력을 발생시켜 로터에 전달하는 중요한 매개기능을 수행한다.

이러한 핑거형 버켓은 로터의 원주면을 따라 복수로 결합되는데, 이때 복수의 버켓을 결합하기 위해서는 별도의 구성으로서 커버가 필요하다. 이러한 커버가 버켓과 결합된 상태에서 반경방향에서 볼 때 대체로 'Z' 자 형상의 조인트(joint)를 형성하게 되어 이를 Z 커버라고 명칭하기도 한다.

커버에는 버켓의 일측단, 즉 베인의 일측단에 일체로 돌출된 테논(tenon)이 관통될 수 있는 복수의 개구가 형성되며, 테논은 이러한 개구에 삽입된 상태에서 리벳팅(riveting)됨으로써 버켓과 커버가 결합된다.

리벳팅이란 금속판 등을 결합하는 방법의 일종으로서 일측에 형성된 개구를 통해 돌출된 타측의 돌출부를 리벳건(Rivet gun)과 같은 장치로 타압하여 결합하는 방법이다. 일반적으로 리벳(rivet)을 결합이 필요한 각각의 금속 판에 형성된 개구에 삽입하고 리벳을 타압하여 뭉툭하게 만드는 방법을 칭한다.

다만 여기서는 피닝(Peening)의 의미로서 넓게 이해될 수 있다. 따라서 베인의 끝단에 돌출 형성된 테논을 커버에 형성된 개구에 삽입하여 리벳건으로 테논을 타압하는 결합방식을 리벳팅으로 이해할 수 있다.

커버는 증기압에 의한 버켓의 진동을 감쇄시키고 증기가 누설되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 버켓 베인의 길이는 터빈이 적용되는 발전 설비에 따라 다 양하게 변화될 수 있는 것으로서, 베인에 전달되는 증기의 동적에너지에 의해 발생하는 진동에너지를 감쇄시키기 위해서는 베인의 일측단에 돌출된 테논과 커버의 견고한 결합이 매우 중요하다.

도 1을 참조하면, 종래의 기술에 의해 핑거형 버켓을 커버와 리벳팅하기 위해서는, 크레인(미도시)을 통해 블록지그(2)를 들어 올려 적당한 위치에 위치시킨 뒤, 2인의 작업자 중 한 사람이 블록지그(2)를 고정하고, 다른 한사람이 리벳건(3)을 통해 로터(미도시)의 원주 방향으로 결합되는 핑거형 버켓(6)의 베인 끝단에 돌출된 테논(5)을 커버(7)에 리벳팅하는 것이다.

테논(5)을 리벳팅하는 과정은 터빈의 성능과 관련하여, 최종적으로 양산될 터빈에서 핑거형 버켓으로부터 발생하는 진동을 감소시키기 위해 정밀한 작업이 요구된다.

그러나 종래의 기술과 같이 블록지그(2)를 크레인에 매달은 상태에서 작업자가 직접 블록지그(2)를 고정하는 방법은, 블록지그(2)를 일정한 위치에 고정하기가 쉽지 않으며 정확도가 떨어지게 된다. 결과적으로 최종적으로 양산될 터빈의 성능 저하에 큰 영향을 미치게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 커버의 일측단을 작업자 없이 지지할 수 있으며, 핑거형 버켓의 베인(VANE) 길이에 따라 달라지는 커버의 형상 및 각도에 대응할 수 있도록 일정한 각도로 회전이 가능한 블록 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그는, 터빈 로터에 결합되는 핑거형 버켓의 일측단에 돌출된 테논을 커버와 리벳팅 결합하기위해 상기 커버의 일측단을 지지하는 블록 지그에 있어서, 지면에 접하며 전후 방향으로 이동할 수 있는 베이스; 상기 베이스로부터 수직하게 결합되는 수직지지대; 상기 수직지지대의 일측면에 결합되어 상기 커버의 일측단을 지지할 수 있는 지지 블록;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지 블록은, 상기 수직지지대의 일측면에 결합되며 360도 회전 가능한 회전 원판; 상기 회전 원판으로부터 돌출되게 형성되는 지지 유닛 고정 돌출부; 및, 상기 지지 유닛 고정 돌출부에 결합되어 상기 커버의 일측단을 지지할 수 있는 지지유닛;을 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록지그는, 지면에 접하며 전후 방향으로 이동할 수 있는 베이스(30), 베이스(30)로부터 수직하게 결합되는 수직지지대(10) 및, 수직지지대의 일측면에 결합되어 커버의 일측단을 지지할 수 있는 지지 블록(20)을 포함한다.

베이스(30)는 블록지그 전체를 전후 방향으로 이동시킬 수 있도록 지면과 접하면서 이동될 수 있다. 터빈 로터에 결합되는 핑거형 버켓의 길이는 앞서 언급한 것처럼 용도에 따라 다양한 길이로 형성되므로, 버켓의 길이에 따라 베이스(30)를 적절히 이동시켜, 블록지그가 커버를 지지할 수 있도록 한다.

베이스(30)의 이동 수단에는 특별한 제한은 없다. 베이스(30)의 하면에 롤러(미도시)와 같은 이동수단을 결합시켜 지면에 형성된 레일(미도시)을 통해 베이스(30)를 이동시킬 수 있을 것이다.

전후이동 핸들(31)은, 도 2를 참조하면, 베이스(30)의 일측단에 형성되는 것이 바람직하다. 전후이동 핸들(31)은 베이스(30)의 하면에 결합될 수 있는 이동수단을 구동시키는 동력을 수동으로 제공하는 기능을 수행한다. 다만 이러한 전후이동 핸들(31)을 통한 이동수단으로의 동력전달 방법은 알려진 것으로서 상세한 설명은 생략한다.

상하이동 클램핑 볼트(32)는 베이스(30)에 수직으로 결합되는 수직지지대(10)를 베이스(30)에 고정시키는 기능을 수행한다. 또한 상하이동 클램핑 볼트(32)를 풀고, 후술할 수직지지대(10)의 상면에 형성된 상하이동 핸들(14)을 돌리면 수직지지대(10)의 높이를 조절할 수 있다. 전후이동 핸들(31)과 마찬가지로 상하이동 핸들(14)을 통한 수직지지대(10)의 높이 조절은 나사산이 형성된 회전축을 이용하여 구현할 수 있는 것으로 상세한 설명은 생략한다.

수직지지대(10)는, 베이스(30)로부터 수직하게 결합되며, 상단에 이동용 아이볼트(11)와 상하이동 핸들(14)을 포함하고, 하단에는 수직지지대 회전판(13)을 포함한다. 또한 수직지지대(10)에는 지지블록(20)이 일측면에 결합된다.

이동용 아이볼트(11)는 크레인 등을 이용하여 블록지그를 이동시킬 수 있도록 수직지지대(10)의 상단에 견고하게 결합된다. 블록지그 전체의 하중을 견딜 수 있을 정도로 수직지지대(10)와 결합되어야 할 것이다.

수직지지대 회전판(13)은 베이스(30)와 수직지지대 회전볼트(12)를 통해 결합됨과 동시에, 수직지지대 회전볼트(12)를 풀고 일정한 각도로 회전시킨 뒤, 다시 수직지지대 회전볼트(12)를 조여 일정한 각도로 변위될 수 있다. 이는 수직지지대(10)에 결합된 지지블록(20)이 커버와 접하는 각도가, 버켓 베인의 길이에 따라 다양하기 때문에 필요한 기능이다.

상하이동 핸들(14)은 앞서 설명한 것처럼, 상하이동 클램핑 볼트(32)를 풀고 상하이동 핸들(14)을 돌려 수직지지대(10)의 높이를 조절할 수 있는 동력을 수동으로 제공하기 위해 포함된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 지지블록(20)은, 핑거형 버켓의 테논을 커버와 리벳팅하기 위해 커버의 일측단을 지지하는 구성으로서, 지지유닛(21), 상하높이조절볼트(22), 회전각도조절볼트(23), 지지유닛 고정돌출부(24) 및 회전원판(25)을 포함한다.

지지블록(20)은 수직지지대(10)의 일측면에 결합된다. 결합의 방법에는 특별한 제한이 없다. 일반적인 볼트 결합이 이용될 수 있을 것이다.

회전원판(25)은 회전각도조절볼트(23)를 통해 수직지지대(10)와 지지블록(20)을 결합시킨다. 또한 회전각도조절볼트(23)를 풀고 일정한 각도로 회전원 판(25)을 회전시킨 뒤, 다시 회전각도조절볼트(23)를 조이면, 전체 지지블록(20)의 각도를 조절할 수 있다. 이러한 회전 원판은 360도로 회전이 가능한데, 앞서 언급한 것처럼, 버켓 베인의 길이에 따라 결합되는 커버의 형상과 각도는 매우 다양하므로 각각의 상황에 적절하게 대응할 수 있다.

지지유닛 고정 돌출부(24)는 회전 원판(25)으로부터 돌출되게 형성되며, 바람직하게 좌우에 대칭되는 두 개가 쌍을 이루도록 돌출 형성된다. 따라서 지지유닛 고정 돌출부(24)의 사이에는 지지유닛(21)이 장착될 공간이 형성된다.

지지유닛(21)은 최종적으로 핑거형 버켓의 테논을 커버와 리벳팅하기 위해 커버의 일측단을 지지하는 구성요소이다. 지지유닛(21)은 지지유닛 고정 돌출부(24)에 결합된다. 결합의 방법에는 특별한 제한은 없다. 다만 지지유닛(21)을 상하로 회전시킬 수 있도록 지지유닛 고정 돌출부(24)와 힌지결합되는 것이 바람직하다. 또한 상하높이조절볼트(22)를 통해 지지유닛(21)의 높이를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 상하높이조절볼트(22)를 통해 높이를 조절하는 방법은 알려진 것으로서 상세한 설명은 생략한다.

지지유닛(21)은 바람직하게 충분한 강성을 가질 수 있도록 열처리하고, 전면을 흑색으로 코팅하여 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록지그는 아래와 같이 다양한 각도로 위치가 조절될 수 있다.

수직지지대(10)는 앞서 설명한 것처럼 지표면에서 수직하는 축(Y 축이라 한다.)을 중심으로 회전이 가능하므로 수직지지대(10)에 결합된 지지블록(20) 역시 Y 축을 중심으로 회전이 가능하게 된다. 또한 회전원판(25)이 수직지지대(10)로부터 수직하는 축(X 축이라 한다.)을 중심으로 회전하므로 결과적으로 지지블록(20) 역시 X 축을 중심으로 회전할 수 있다.

위와 같은 회전과 동시에 앞서 설명한 것처럼 수직지지대(10)의 높이가 함께 조절될 수 있을 것이다.

따라서 지지유닛(21)의 위치는 커버의 형상과 각도에 대응하여 다양한 위치로 변경될 수 있으며, 변경된 위치에서 효과적으로 커버의 일측단을 지지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그를 이용하면, 커버의 일측단을 블록 지그가 작업자 없이 효과적으로 지지하므로 1 인의 작업자가 리벳건(40)과 같은 장치를 이용하여 신속하고 정확하게 리벳팅 작업을 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그에 의하면, 블록지그 자체 하중으로 특정한 위치에 고정되어 커버를 지지할 수 있으므로, 1 인의 작업자에 의해 리벳팅을 할 수 있으며, 블록지그에 포함되는 지지유닛의 각도를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 핑거형 버켓의 베인(VANE) 길이에 따라 달라지는 커버의 형상 및 각도에 적절하게 대응할 수 있는 효과가 있다. 따라서 본 발명의 블록지그를 이용하여 리벳팅 작업을 하면, 작업 공 정 시간이 단축되어 생산성이 향상되므로 생산비용을 저감할 수 있음과 동시에, 리벳팅 작업의 정확성이 보장되어 제품 품질의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims

터빈 로터에 결합되는 핑거형 버켓의 일측단에 돌출된 테논을 커버와 리벳팅 결합하기위해 상기 커버의 일측단을 지지하는 블록 지그에 있어서,

지면에 접하며 전후 방향으로 이동할 수 있는 베이스;

상기 베이스로부터 수직하게 결합되는 수직지지대;

상기 수직지지대의 일측면에 결합되어 상기 커버의 일측단을 지지할 수 있는 지지 블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그.
제1항에 있어서, 상기 지지 블록은,

상기 수직지지대의 일측면에 결합되며 360도 회전 가능한 회전 원판;

상기 회전 원판으로부터 돌출되게 형성되는 지지 유닛 고정 돌출부; 및,

상기 지지 유닛 고정 돌출부에 결합되어 상기 커버의 일측단을 지지할 수 있는 지지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 핑거형 버켓의 테논 리벳팅을 위한 지지용 블록 지그.