KR100944088B1

KR100944088B1 - 로터축 검사장치

Info

Publication number: KR100944088B1
Application number: KR1020090132307A
Authority: KR
Inventors: 황창성
Original assignee: 황창성
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2010-02-24

Abstract

본 발명은 로터축 검사장치에 관한 것으로서, 로터축(5)의 양단부를 각각 떠받치는 한 쌍의 로터스탠드(10); 상기 로터축(5)으로부터 일정거리 이격된 지점에서 이 로터축(5) 양단부로 레이저빔을 조사하여 로터축(5) 양단의 단차 및 편심 여부를 측정하는 레이저빔조사기(20); 상기 레이저빔조사기(20)의 측정값을 확인하고 편차값에 대한 로터스탠드(10)의 로터축(5) 떠받침 위치를 보정하기 위한 데스크패널(30); 및 상기 데스크패널(30)의 로터스탠드(10) 보정 조작 신호를 받아 로터스탠드(10)의 로터축(5)의 떠받침 위치를 조절하기 위한 콘트롤러(40)를 포함하여 구성된다. 따라서, 기본적으로 전자동 방식에 의한 로터축의 단차 및 편심 등을 정밀하게 검사할 수 있게 되고, 또한, 로터축을 떠받치는 한 쌍의 롤러 중 어느 하나가 축 회전 가능하도록 하는 동시에 이들 롤러가 서로 폭 방향으로 간격 조절이 가능하여 결과적으로 로터축의 축 회전 및 높낮이 조절에 의한 검사위치 조절이 가능하도록 함으로써, 노동력을 최소화하여 로터축의 위치 변경이 신속하고 간편하게 수행되어 전반적인 검사시간이 단축됨은 물론 검사효율이 향상될 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

로터축 검사장치, 레이저빔, 데스크패널, 콘트롤러, 볼스크류

Description

로터축 검사장치{Apparatus for inspecting rotor shaft}

본 발명은 로터축 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터축을 떠받치는 로터스탠드와, 로터축의 양단부에 레이저빔을 조사하는 레이저빔조사기와, 로터축의 단차 및 편심 등을 보정하기 위한 데스크패널 및 데스크패널의 보정신호에 따라 로터축의 위치를 조절하는 콘트롤러를 구비함으로써, 기본적으로 전자동 방식에 의한 로터축의 단차 및 편심 등을 정밀하게 검사할 수 있게 되고, 또한, 로터축을 떠받치는 한 쌍의 롤러 중 어느 하나가 축 회전 가능하도록 하는 동시에 이들 롤러가 서로 폭 방향으로 간격 조절이 가능하여 결과적으로 로터축의 축 회전 및 높낮이 조절에 의한 검사위치 조절이 가능하도록 함으로써, 노동력을 최소화하여 로터축의 위치 변경이 신속하고 간편하게 수행되어 전반적인 검사시간이 단축됨은 물론 검사효율이 향상될 수 있도록 하는 로터축 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자력발전소 등의 대형 발전소에서 사용되는 발전기의 터빈 로터나 대형 샤프트 등의 단차 및 편심 등을 검사하기 위해 로터스탠드의 장비가 사용된다.

이러한 로터스탠드를 사용하여 샤프트의 단차 및 편심 등을 검사하던 종래 방식에서는 상기 한 쌍의 로터스탠드를 마련하여 로터축의 양단부를 떠받치도록 한 후 검사자가 소정의 측정장비를 사용하여 육안으로 검사하고, 로터축이 로터스탠드에 일직선상으로 위치하지 않은 경우에는 별도의 기중기를 이용하여 로터축을 들어 올린 후 로터스탠드의 위치를 수동으로 재 정렬하고 나서 다시 검사를 반복 수행하는 방식이었다.

그러나, 위와 같은 종래 기술의 로터축 검사방식은 로터축의 단차 및 편심이 있는 경우 로터축을 상방으로 들어 올리고 로터스탠드의 위치를 재정렬하여 검사를 반복 수행하여야 했기 때문에, 전반적으로 노동력이 많이 소요됨은 물론 작업시간이 길어져 검사 효율이 나빠지며, 또한, 수동 작업에 의한 정밀도 역시 떨어지게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 로터축을 떠받치는 로터스탠드와, 로터축의 양단부에 레이저빔을 조사하는 레이저빔조사기와, 로터축의 단차 및 편심 등을 보정하기 위한 데스크패널 및 데스크패널의 보정신호에 따라 로터축의 위치를 조절하는 콘트롤러를 구비함으로써, 기본적으로 전자동 방식에 의한 로터축의 단차 및 편심 등을 정밀하게 검사할 수 있게 되고, 또한, 로터축을 떠받치는 한 쌍의 롤러 중 어느 하나가 축 회전 가능하도록 하는 동시에 이들 롤러가 서로 폭 방향으로 간격 조절이 가능하여 결과적으로 로터축의 축 회전 및 높낮이 조절에 의한 검사위치 조절이 가능하도록 함으로써, 노동력을 최소화하여 로터축의 위치 변경이 신속하고 간편하게 수행되어 전반적인 검사시간이 단축됨은 물론 검사효율이 향상될 수 있도록 하는 로터축 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 로터축 검사장치는 로터축의 양단부를 각각 떠받치는 한 쌍의 로터스탠드; 상기 로터축으로부터 일정거리 이격된 지점에서 이 로터축 양단부로 레이저빔을 조사하여 로터축 양단의 단차 및 편심 여부를 측정하는 레이저빔조사기; 상기 레이저빔조사기의 측정값을 확인하고 편차값에 대한 로터스탠드의 로터축 떠받침 위치를 보정하기 위한 데스크패널; 및 상기 데스크패널의 로터스탠드 보정 조작 신호를 받아 로터스탠드를 통해 로터축의 떠받침 위치를 조절하기 위한 콘트롤러를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 로터축 검사장치에 있어서, 상기 로터스탠드는, 하단부가 지면에 밀착되고 그 상단부가 상방으로 일정높이 연장되는 스탠드부; 및 상기 스탠드부의 상단부에 배치되고 로터축의 하단 외주면을 양측에서 떠받칠 수 있도록 일정간격 이격된 한 쌍의 롤러부를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 로터축 검사장치에 있어서, 상기 한 쌍의 롤러부 중 어느 하나의 롤러가 콘트롤러에 의해 제어되는 제1회전모터의 회전축과 연결되어 제자리 축 회전되고 나머지 롤러는 고정되는 구조로 된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 로터축 검사장치에 있어서, 상기 한 쌍의 롤러부는 서로 벌어지고 좁혀지도록 하는 폭조절수단이 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 로터축 검사장치에 있어서, 상기 폭조절수단은, 상기 각각의 롤러 하단부를 떠받쳐 지지하되 그 중앙부가 폭 방향으로 관통되고 그 내주면에 서로 반대방향의 나사산이 형성된 관통공을 갖는 받침부가 마련되며, 이들 각 받침부의 관통공을 폭 방향으로 관통하여 상기 나사산과 나사 결합되도록 중앙부를 기준으로 양측 외주면에 각각 반대방향의 나사산이 형성된 볼스크류; 및 상기 볼스 크류를 축 회전시켜 상기 받침부가 벌어지고 좁혀지도록 상기 콘트롤러에 의해 제어되는 제2회전모터가 구비되어 된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 로터축 검사장치에 있어서, 상기 한 쌍의 롤러 사이에 로터축이 이들 롤러 상에 안착된 것을 감지하여 로터축이 안착된 후에는 상기 롤러들이 서로 좁혀지는 방향으로 이동되는 것이 차단되도록 콘트롤러의 작동을 제어하는 감지센서가 더 구비된 것이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치는 로터축을 떠받치는 로터스탠드와, 로터축의 양단부에 레이저빔을 조사하는 레이저빔조사기와, 로터축의 단차 및 편심 등을 보정하기 위한 데스크패널 및 데스크패널의 보정신호에 따라 로터축의 위치를 조절하는 콘트롤러를 구비함으로써, 기본적으로 전자동 방식에 의한 로터축의 단차 및 편심 등을 정밀하게 검사할 수 있게 되고, 또한, 로터축을 떠받치는 한 쌍의 롤러 중 어느 하나가 축 회전 가능하도록 하는 동시에 이들 롤러가 서로 폭 방향으로 간격 조절이 가능하여 결과적으로 로터축의 축 회전 및 높낮이 조절에 의한 검사위치 조절이 가능하도록 함으로써, 노동력을 최소화하여 로터축의 위치 변경이 신속하고 간편하게 수행되어 전반적인 검사시간이 단축됨은 물론 검사효율이 향상될 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에서 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치는 로터축(5)의 양단부를 각각 떠받치는 한 쌍의 로터스탠드(10)와, 이 로터축(5)의 정중앙부로부터 일정거리 이격된 지점에서 이 로터축(5) 양단부로 레이저빔을 조사하여 로터축(5) 양단의 단차 및 편심 여부를 측정하기 위한 레이저빔조사기(20)와, 이 레이저빔조사기(20)의 측정값을 검사자가 확인하고 나서 그 편차값에 대한 로터스탠드(10)의 로터축(5) 떠받침 위치를 보정하기 위한 데스크패널(30) 및 이 데스크패널(30)의 로터스탠드(10)에 대한 보정 조작 정보를 받아 로터스탠드(10)의 로터축(5)의 떠받침 위치를 조절하기 위한 콘트롤러(40)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기 로터스탠드(10)는 하단부가 지면에 밀착되고 그 상단부가 상방으로 일정높이 상방으로 연장되는 사다리꼴 블록 형상의 스탠드부(11)와, 이 스탠드부(11)의 상단부에 배치되고 로터축(5)의 하단 외주면을 양측에서 떠받칠 수 있도록 일정간격 이격된 한 쌍의 롤러부(12)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 한 쌍의 롤러부(12) 중 어느 하나의 롤러(12a)는 상기 콘트롤러(40)에 의해 제어되는 제1회전모터(50)의 회전축(51)과 연결되어 제자리 축 회전되고 나머지 롤러(12b)는 고정되는 구조로 되어 있다.

여기서, 상기 축 회전되지 않는 나머지 롤러(12b)는 고정될 수도 있지만, 롤러(12a) 회전에 따라 로터축(5) 회전시 이 로터축(5)의 회전력에 의해 역 방향으로 아이들 회전되도록 하는 것도 바람직하다.

그리고, 상기 한 쌍의 롤러부(12)는 서로 벌어지고 좁혀지도록 하는 폭조절 수단이 더 구비되어 있으며, 이 폭조절수단은, 상기 각각의 롤러(12a,12b) 하단부를 떠받쳐 지지하되 그 중앙부가 폭 방향으로 관통되고 그 내주면에 서로 반대방향의 나사산(13b)이 형성된 관통공(13a)을 갖는 받침부(13)가 마련되며, 이들 각 받침부(13)의 관통공(13a)을 폭 방향으로 관통하여 상기 나사산(13b)과 나사 결합되도록 중앙부를 기준으로 양측 외주면에 각각 반대방향의 나사산(61)이 형성된 볼스크류(60) 및 이 볼스크류(60)를 축 회전시켜 상기 받침부(13)가 벌어지고 좁혀지도록 상기 콘트롤러(40)에 의해 제어되는 제2회전모터(70)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 한 쌍의 롤러(12a,12b) 사이에는 로터축(5)이 이들 롤러(12a,12b) 상에 안착된 것을 감지하여 로터축(5)이 안착된 후에는 상기 롤러(12a,12b)들이 서로 좁혀지는 방향으로 이동되는 것이 차단되도록 콘트롤러(40)의 작동을 제어하는 감지센서(80)가 구비되어 있다.

즉, 상기 로터축(5)이 롤러(12a,12b) 상에 안착된 상태에서 이들 롤러(12a,12b)를 서로 좁혀지는 방향으로 이동시키게 되면 이 로터축(5)의 하중에 의해 제2회전모터(70)에 무리가 발생하기 때문에 로터축(5)이 롤러(12a,12b) 상에 안착된 상태에서는 상기 롤러(12a,12b)들이 서로 좁혀지는 방향으로 작동되는 것을 차단시키는 것이 바람직할 것이다.

미 설명부호 90은 러터축(5)의 검사 지점 상에 놓여 레이저빔조사기(20)로부터 조사된 레이저빔을 수광하기 위한 수광부재를 나타낸 것이다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예인 로터축 검사장치의 로터축(5) 검사 과정을 살펴보면, 우선 한 쌍의 로터스탠드(10) 상에 로터축(5)의 양단부를 얹 혀 놓고 다시 이 로터축(5)의 해당 검사지점에는 수광부재(90)를 배치하고 나서 로터축(5) 중앙부에서 일정거리 이격된 장소에 설치되어 있는 레이저빔조사기(20)를 통해 레이저빔을 상기 수광부재(90)로 조사한다.

그러면, 조사된 레이저빔이 수광된 위치를 데스크패널(30)이 확인하고 나서 단차나 편심 등 편차가 생겨 조절이 필요한 경우에는 산출된 편차값에 대한 롤러(12a,12b)의 조절범위를 설정한 후 콘트롤러(40)를 통해 로터축(5)의 정확한 수평을 조절한다.

여기서, 상기 로터축(5)의 정위치 조절, 특히 높이에 대한 정위치 조절은 제2회전모터(70)의 조작에 의해 볼스크류(60)를 축 회전시켜 상기 롤러(12a,12b)들이 벌어지고 좁혀지도록 하면서 로터축(5)의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 볼스크류(60)의 나사산(61)이 그 중앙부를 기준으로 양측 외주면에 각각 반대방향으로 형성되어 있기 때문에 이 볼스크류(60)의 정역 회전에 따라 각 롤러(12a,12b)의 받침부(13)는 폭 방향으로 벌어지고 좁혀지면서 로터축(5)의 승강이 가능하게 되는 것이다.

이렇게 로터축(5)의 외주면 중 어느 한 지점의 단차 및 편심 검사가 완료되면 콘트롤러(40)를 통해 제1회전모터(50)를 작동시켜 일측의 롤러(12a)를 축 회전시키고, 이에 따라 이 롤러(12a)와 밀착되어 있는 로터축(5)을 회전시켜 로터축(5)의 검사 위치를 변경시킨 후 이 로터축(5))의 다른 외주면 지점의 단차 및 편심을 측정할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 롤러(12a) 타측의 롤러(12b)는 로터축(5)이 축 회전되는 동안 같 이 역 회전되면서 로터축(5)의 원활하게 축 회전되도록 한다.

이와 같이, 레어저빔을 조사하여 로터스탠드(10) 상에 놓여 있는 로터축(50)의 단차 및 편심을 측정한 후, 데스크패널(30)에서 편차값을 산출하고 나서, 보정된 값에 따라 콘트롤러(40)를 통해 롤러(12a,12b)를 작동시켜 로터축(50)을 축 회전 및 승강 이동시켜가면서 정확한 측정위치를 신속하고 간편하게 파악하여 검사를 수행할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 로터축(5)이 롤러(12a,12b) 상에 안착된 후에는 이들 롤러(12a,12b) 사이에 설치되어 있는 감지센서(80)가 상기 로터축(5)의 안착된 것을 감지하여 상기 콘트롤러(40)가 롤러(12a,12b)들이 서로 좁혀지는 방향으로 이동되는 것이 차단되도록 제2회전모터(70)의 작동을 제어하여 모터(70)에 부하가 발생되지 않는 안정된 상태로 검사가 진행될 수 있게 한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 이용한 실시예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변형하여 이용할 수 있는 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치를 나타낸 개략평면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치를 나타낸 개략측면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치 중 로터스탠드를 나타낸 개략평면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치 중 로터스탠드를 나타낸 개략측면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치 중 로터스탠드의 롤러가 벌어진 상태를 나타낸 개략측면도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터축 검사장치 중 롤러와 볼스크류의 결합구조를 나타낸 개략측면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

5 : 로터축 10 : 로터스탠드

11 : 스탠드부 12 : 롤러부

12a,12b : 롤러 13 : 받침부

13a : 관통공 13b : 나사산

20 : 레이저빔조사기 30 : 데스크패널

40 : 콘트롤러 50 : 제1회전모터

51 : 회전축 60 : 볼스크류

61 : 나사산 70 : 제2회전모터

80 : 감지센서 90 : 수광부재

Claims

로터축(5)의 양단부를 각각 떠받치는 한 쌍의 로터스탠드(10);

상기 로터축(5)으로부터 일정거리 이격된 지점에서 이 로터축(5) 양단부로 레이저빔을 조사하여 로터축(5) 양단의 단차 및 편심 여부를 측정하는 레이저빔조사기(20);

상기 레이저빔조사기(20)의 측정값을 확인하고 편차값에 대한 로터스탠드(10)의 로터축(5) 떠받침 위치를 보정하기 위한 데스크패널(30); 및

상기 데스크패널(30)의 로터스탠드(10) 보정 조작 신호를 받아 로터스탠드(10)의 로터축(5)의 떠받침 위치를 조절하기 위한 콘트롤러(40);

를 포함하여 구성되는 로터축 검사장치.
제1항에 있어서,

상기 로터스탠드(10)는,

하단부가 지면에 밀착되고 그 상단부가 상방으로 일정높이 연장되는 스탠드부(11); 및

상기 스탠드부(11)의 상단부에 배치되고 로터축(5)의 하단 외주면을 양측에서 떠받칠 수 있도록 일정간격 이격된 한 쌍의 롤러부(12);

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로터축 검사장치.
제2항에 있어서,

상기 한 쌍의 롤러부(12) 중 어느 하나의 롤러(12a)가 콘트롤러(40)에 의해 제어되는 제1회전모터(50)의 회전축(51)과 연결되어 제자리 축 회전되고 나머지 롤러(12b)는 고정되는 구조로 된 것을 특징으로 하는 로터축 검사장치.
제2항에 있어서,

상기 한 쌍의 롤러부(12)는 서로 벌어지고 좁혀지도록 하는 폭조절수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 로터축 검사장치.
제4항에 있어서,

상기 폭조절수단은,

상기 각각의 롤러(12a,12b) 하단부를 떠받쳐 지지하되 그 중앙부가 폭 방향으로 관통되고 그 내주면에 서로 반대방향의 나사산(13b)이 형성된 관통공(13a)을 갖는 받침부(13)가 마련되며,

이들 각 받침부(13)의 관통공(13a)을 폭 방향으로 관통하여 상기 나사산(13b)과 나사 결합되도록 중앙부를 기준으로 양측 외주면에 각각 반대방향의 나사산(61)이 형성된 볼스크류(60); 및

상기 볼스크류(60)를 축 회전시켜 상기 받침부(13)가 벌어지고 좁혀지도록 상기 콘트롤러(40)에 의해 제어되는 제2회전모터(70)가 구비되어 된 것을 특징으로 하는 로터축 검사장치.
제5항에 있어서,

상기 한 쌍의 롤러(12a,12b) 사이에 로터축(5)이 이들 롤러(12a,12b) 상에 안착된 것을 감지하여 로터축(5)이 안착된 후에는 상기 롤러(12a,12b)들이 서로 좁혀지는 방향으로 이동되는 것이 차단되도록 콘트롤러(40)의 작동을 제어하는 감지센서(80)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 로터축 검사장치.