KR102085689B1

KR102085689B1 - The carrying apparatus with ultra-sonic inspection device for fir type turbine blade root

Info

Publication number: KR102085689B1
Application number: KR1020180092787A
Authority: KR
Inventors: 박상기
Original assignee: 주식회사 파워인스
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2020-04-23
Also published as: KR20200017651A

Abstract

본원 발명은, 터빈 블레이드 날개의 양측단부(50, 60)에 날개 폭방향으로 장착되는 가이드 지그(71); 상기 가이드 지그(71)의 길이방향을 따라서 관통하도록 형성된 이송레일(72); 상기 이송레일(72)의 양 단부에 각각 구비되는 구동부(71)와 종동부(72); 상기 구동부(71)와 종동부(72)의 각 축을 연결하도록 구비되는 벨트(73); 상기 벨트(73)의 소정 위치에 결합되어 벨트의 이동과 함께 위치가 변경되는 이송부재(76); 상기 이송부재의 하단부에 결합되어 블레이드를 향하여 초음파를 탐지하는 초음파 탐촉자(77);를 포함하는 퍼트리형 블레이드 루트 초음파센서 이송장치이다.
바람직하게, 상기 초음파 탐촉자(77)은 측정하고자 하는 블레이드의 사이에 웨지(78)를 더 포함하되, 상기 웨지는 터빈 블레이드 날개(10)과 밀착되도록, 날개(10)와 대응하는 표면을 갖는 것이다. 또한 상기 이송부재(76)은 웨지와 초음파 탐촉자의 위치와 각도를 조절하도록 상하조절블록(761)을 구비하거나 또는 하단부에 아암(74)을 구비하는 것이다. The present invention, the guide jig 71 is mounted to the blade width direction on both sides of the blade blades (50, 60); A transport rail 72 formed to penetrate along the longitudinal direction of the guide jig 71; A drive unit 71 and a driven unit 72 provided at both ends of the transfer rail 72; A belt 73 provided to connect each axis of the driving unit 71 and the driven unit 72; A transfer member 76 coupled to a predetermined position of the belt 73 to change its position with movement of the belt; It is coupled to the lower end of the conveying member, an ultrasonic probe (77) for detecting ultrasonic waves toward the blade; is a device for transporting the root of the tree.
Preferably, the ultrasonic probe 77 further includes a wedge 78 between blades to be measured, but the wedge has a surface corresponding to the blade 10 so as to be in close contact with the blade 10 of the turbine blade. . In addition, the transfer member 76 is provided with an upper and lower adjustment block 761 to adjust the position and angle of the wedge and the ultrasonic probe, or is provided with an arm 74 at the lower end.

Description

Sensor transport device for ultrasonic inspection of the turbine blade root of the tree (THE CARRYING APPARATUS WITH ULTRA-SONIC INSPECTION DEVICE FOR FIR TYPE TURBINE BLADE ROOT)

본원 발명은 퍼트리 타입 터빈 블레이드의 루트부분을 검사하는데 사용되는 초음파검사용 센서이송장치에 관한 것이다. 구체적으로 퍼트리형 터빈 블레이드 루트의 균열을 검사하기 위해 초음파를 이용하는데, 이 때 취약 영역에 초음파 탐지부를 정확하고 편리하게 이송시켜 검사할 수 있도록 고안된 초음파검사용 센서이송장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sensor transfer device for ultrasonic inspection used to inspect the root portion of the putry-type turbine blade. Specifically, ultrasonic waves are used to inspect the cracks of the root of the turbine tree blade. At this time, the present invention relates to an ultrasonic inspection sensor transport device designed to accurately and conveniently transport an ultrasonic detector to a vulnerable area.

터빈블레이드는 발전소에 설치되는 터빈의 구성부품으로서, 연소열 또는 증기의 열에너지를 이용하여 로터를 회전시키게 된다. 블레이드는 터빈의 로터에 체결되는 부위로 블레이드 날개(10)와 루트(20)를 포함하고 있다. 터빈 블레이드의 루트는 터빈의 로터에 장착되는 형식에 따라 스트래들 장착형 (Staddle mount), 퍼트리형(Fir tree type), 핑거형(finger type) 등의 여러 형태가 있다. 본원 발명은 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같은 루트 형태가 퍼 트리형인 블레이드에 주로 적용되는 것으로서, 터빈 로터에 삽입 장착되는 퍼 트리 타입의 루트는 그 형상이 복잡한 것이 특징이다. The turbine blade is a component of a turbine installed in a power plant, and rotates the rotor using thermal energy of combustion heat or steam. The blade is a part that is fastened to the rotor of the turbine and includes a blade blade 10 and a root 20. The root of the turbine blade has various types, such as a straddle mount, a fir tree type, and a finger type, depending on the type mounted on the rotor of the turbine. The present invention is mainly applied to blades having a root shape as a fur tree-type as shown in FIGS. 1 and 2, and a fur tree-type root inserted into a turbine rotor is characterized by a complicated shape.

블레이드는 루트를 통하여 터빈 로터에 장착되는데, 연소열 또는 증기의 열에너지에 의한 높은 회전력과 충돌력을 지탱해야 하기 때문에 충분한 강도를 갖도록 설계되고 있으나, 장시간 반복 사용시에는 피로에 의한 손상이 발생할 가능성이 높아 주기적으로 검사하여 신뢰성을 확인해야 한다. The blade is mounted on the turbine rotor through the route, and is designed to have sufficient strength because it must support high rotational force and collision force caused by the heat energy of combustion heat or steam, but it is highly likely to cause damage due to fatigue when repeatedly used for a long time. It should be checked to verify reliability.

도 3에서 응력분석을 통해서 나타난 터빈 블레이드(10)의 루트(20)는 블레이드의 폭방향으로 소정거리가 이동된 위치인 중앙부의 후크부(40)에 응력집중이 발생하게 됨에도 불구하고, 터빈 로터에 삽입 결합된 부분이 외부로 노출되지 않기 때문에 미소균열의 발생여부를 검출하기가 쉽지 않은 것이 문제이다. 이에 따라 미소균열이 발생된 루트(20)를 검출하지 못한 상태로 운전함에 따라 터빈 설비 사고를 일으키는 요인이 되고 있다. Although the root 20 of the turbine blade 10 shown through the stress analysis in FIG. 3 generates stress concentration in the hook portion 40 in the central portion, which is a position where a predetermined distance is moved in the width direction of the blade, the turbine rotor The problem is that it is not easy to detect whether micro-cracks are generated because the part inserted into and is not exposed to the outside. Accordingly, it is a factor that causes a turbine facility accident as the micro-cracked route 20 is operated without being detected.

로터에서 블레이드를 분리하지 않고서는 내부 결함을 찾기 어렵기 때문에 블레이드(10)의 루트(20)는 분해검사를 하고 있으나, 통상은 육안으로 검사하는 것이 일반적이다. Since it is difficult to find internal defects without removing the blade from the rotor, the root 20 of the blade 10 is disassembled, but it is generally inspected visually.

그러나, 발전소의 운전 효율과 검사의 효율을 높이기 위해서는 로터에서 블레이드를 분리하지 않은 상태에서 초음파를 이용한 비파괴 검사방법이 수행되어야 한다. However, in order to increase the operation efficiency and inspection efficiency of the power plant, a non-destructive inspection method using ultrasonic waves must be performed without removing the blade from the rotor.

초음파검사는 0.2Mhz 이상의 초음파를 검사체에 송신하여 반사되어 온 신호를 평가하여 결함의 유무, 결함의 크기, 위치 등을 평가하는 비파괴 검사법이다. 초음파의 종류에는 종파, 횡파, 판파, 표면파가 있으며, 초음파검사에는 종파와 횡파가 주로 사용된다. 초음파검사에서 결함을 잘 검출하기 위해서는 예상결함과 초음파 중심 빔이 수직으로 교차하게 될 경우, 결함에서 반사된 초음파의 음압이 크게 나타난다. 이러한 특성에 따라 초음파검사는 종파를 사용한 수직탐상법과 횡파를 사용한 경사각탐상법이 대표적이다. Ultrasonic inspection is a non-destructive inspection method that evaluates the reflected signal by transmitting ultrasonic waves of 0.2 Mhz or more to the inspection body to evaluate the presence or absence of defects, the size and location of defects. The types of ultrasonic waves include longitudinal waves, transverse waves, plate waves, and surface waves. Longitudinal waves and transverse waves are mainly used for ultrasonic examination. In order to detect defects well in ultrasound examination, when the expected defect and the ultrasonic center beam cross vertically, the sound pressure of the ultrasonic wave reflected from the defect is large. According to these characteristics, vertical inspection using longitudinal waves and inclination angle inspection using transverse waves are typical for ultrasonic inspection.

수직탐상법은 종파의 초음파가 초음파 탐촉자와 검사체 접촉면의 법선에서 초음파 빔이 0°~ 10°로 입사하는 방법이고, 경사각탐상법은 횡파의 초음파가 초음파 탐촉자와 검사체 접촉면 법선에서 초음파 빔이 35°내지 70°로 경사지게 입사하는 방법이다.In the vertical imaging method, the ultrasonic wave of the longitudinal wave enters the ultrasonic beam at 0 ° to 10 ° from the normal of the contact surface between the ultrasonic probe and the test object. This is a method of inclining incident from 35 ° to 70 °.

종파는 초음파의 진행방향과 입자의 진동방향이 일치하는 파로서, 고체, 액체, 기체에 존재하며, 강(鋼)의 경우 음속이 5,900m/s로서 가장 빠르며, 초음파검사의 수직탐상에 사용된다. Longitudinal waves are waves in which the traveling direction of ultrasonic waves and the vibration direction of particles coincide, and are present in solid, liquid, and gas. In the case of steel, the speed of sound is 5,900 m / s, which is the fastest, and is used for vertical inspection of ultrasonic inspection. .

횡파는 초음파의 진행방향과 입자의 진동방향이 수직으로 이루어지는 파동형태로서 고체에서만 존재하며, 경사각탐상에 사용된다. 횡파의 음속은 종파의 약 1/2 정도로서 종파에 비해 짧은 파장을 갖게 되기 때문에 미소결함에 대해서 잘 반사하지만, 초음파 진행시 종파에 비해 감쇠가 심하게 발생하는 특징이 있다. The transverse wave is a wave form in which the traveling direction of the ultrasonic wave and the vibration direction of the particle are perpendicular to each other, and exists only in the solid, and is used for tilt angle detection. The sound velocity of the transverse wave is about 1/2 of that of the longitudinal wave, so it has a shorter wavelength than the longitudinal wave, so it reflects fine defects.

특허문헌 1에는 블레이드 루트 초음파 검사장치로서, 터빈 슈라우드 밴드 위를 직접 접촉하여 움직이는 4-마그네틱 휠로 된 구성된 탐촉자 이송장치가 개시되어 있다. 이는 마그네틱 바퀴의 자력을 이용하여 터빈에 설치되어 있는 슈라우드 밴드 주위를 원주방향으로 이동하면서 터빈의 축방향로부터 수직으로 부착되어 있는 터빈 블레이드 디스크, 루트부 , 터빈의 각 고정 키 웨이 등에 대한 비파괴 검사를 수행할 수 있는 탐촉자 이송장치이다.Patent Document 1 discloses a probe transport device composed of a 4-magnetic wheel moving in direct contact with a turbine shroud band as a blade root ultrasonic inspection device. This is a non-destructive inspection of turbine blade disks, roots, and fixed keyways of turbines, which are vertically attached from the axial direction of the turbine, while moving in the circumferential direction around the shroud band installed in the turbine using the magnetic force of the magnetic wheel. It is a transducer transfer device that can be performed.

특허문헌 2도 블레이드 초음파 검사장치에 관한 것으로서, 구동용레일(100)을 따라서 이동하는 메인구동부(200)를 구비하되, 메인구동부에는 탐측부(400)가 구동용레일(100)을 따라 회전하면서 동시에 상하로 이동가능하도록 탐측대(300)에 장착된 구조가 개시되어 있다. Patent Document 2 also relates to an ultrasonic inspection device for a blade, and includes a main driving unit 200 that moves along the driving rail 100, while the main driving unit rotates the probe 400 along the driving rail 100. At the same time, a structure mounted on the probe 300 to be movable up and down is disclosed.

그러나 이러한 특허문헌 1, 2에는 각각 터빈 블레이드의 슈라우드밴드에 설치되거나 축의 레일에 설치되어 회동하면서 비파괴검사를 수행하는 것이어서, 블레이드와 루트의 양측면의 결함을 검사하는데는 유용하더라도, 블레이드와 루트의 폭방향으로 형성된 결함에 대해서는 협소한 공간의 문제로 인해서 검사하기 곤란한 점이 있었다. 특히 퍼트리 타입의 블레이드 루트에서 응력이 집중되는 후크부(40) 대해서는 아직까지 검사에 대한 신뢰성을 확인할 수 있는 검사 방법이 없는 상태이다.However, these patent documents 1 and 2 are installed on a shroud band of a turbine blade or installed on a rail of a shaft to perform a non-destructive inspection while rotating, although it is useful for inspecting defects on both sides of a blade and a root, the width of the blade and the root The defects formed in the direction were difficult to inspect due to the problem of a narrow space. In particular, for the hook portion 40 in which stress is concentrated in the blade root of the putry type, there is no inspection method capable of confirming the reliability of the inspection.

특허문헌 1 - 한국특허등록공보 10-0339039 (2002. 05. 20. 등록)Patent Literature 1-Korean Patent Registration Publication 10-0339039 (Registered on May 20, 2002) 특허문헌 2 - 한국특허등록공보 10-0820764 (2008. 04. 02. 등록)Patent Literature 2-Korean Patent Registration Publication 10-0820764 (Registered on 04. 02. 2008)

본원 발명은 퍼트리형 블레이드 루트 검사시 터빈 블레이드를 분해하지 않고서도 신속하고 정확하게 검사를 수행할 수 있도록 하여 검사의 편리성과 신뢰성을 확보할 수 있는 개선된 터빈 블레이드 루트 초음파센서 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an improved turbine blade root ultrasonic sensor transport device that can ensure the convenience and reliability of inspection by allowing the inspection to be performed quickly and accurately without disassembling the turbine blade during the inspection of the putry-type blade route. Is done.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본원 발명은, The present invention for solving the above problems,

터빈 블레이드 날개의 양측단부(50, 60)에 날개 폭방향으로 초음파 탐촉자를 이송시켜 가면서 블레이드 루트의 결함을 검사하는 초음파센서 이송장치(70)로서, As the ultrasonic sensor transfer device 70 for inspecting the defects of the blade root while conveying the ultrasonic transducer in the width direction of the blade to both side ends (50, 60) of the blade of the turbine blade,

상기 이송장치(70)는 상기 블레이드의 양측단부에 고정할 수 있도록 대응되는 측면에 고정부(71a, 71b)를 구비하는 가이드지그(71); 상기 블레이드의 폭방향에 대응되도록 상기 가이드 지그(71)의 길이방향을 따라서 관통하도록 형성된 이송레일(72); 상기 이송레일(72)의 양 단부에 각각 구비되는 구동부(73)와 종동부(74); 상기 구동부(73)와 종동부(74)의 각 축을 연결하도록 구비되는 벨트(75); 상기 벨트(75)의 소정 위치에 결합되어 벨트의 이동과 함께 위치가 변경되는 이송부재(76); 상기 이송부재의 하단부에 결합되어 블레이드를 향하여 초음파를 탐지하는 초음파 탐촉자(77);를 포함하는 블레이드 루트 초음파센서 이송장치이다. The transfer device 70 includes a guide jig 71 having fixing portions 71a and 71b on corresponding side surfaces to be fixed to both end portions of the blade; A transfer rail 72 formed to penetrate along the longitudinal direction of the guide jig 71 to correspond to the width direction of the blade; A drive unit 73 and a driven unit 74 provided at both ends of the transfer rail 72; A belt 75 provided to connect each axis of the drive unit 73 and the driven unit 74; A conveying member 76 coupled to a predetermined position of the belt 75 to change its position with movement of the belt; It is coupled to the lower end of the transfer member, an ultrasonic probe (77) for detecting ultrasonic waves toward the blade; is a blade root ultrasonic sensor transfer device comprising a.

바람직하게, 상기 초음파 탐촉부(77)은 측정하고자 하는 블레이드의 사이에 웨지(78)를 더 포함하되, 상기 웨지는 터빈 블레이드 날개(10)과 밀착되도록, 날개(10)와 대응하는 표면을 갖는 것이다. Preferably, the ultrasonic probe 77 further includes a wedge 78 between the blades to be measured, but the wedge has a surface corresponding to the blade 10 so as to be in close contact with the blade 10 of the turbine blade. will be.

한편, 이송부재(76)는 수직방향으로 슬라이딩 이동가능하도록 구비되는 상하조절블럭(761)와, 소정 각도로 회전이 가능하도록 구비되는 힌지(762)와 아암(763)을 구비한다. On the other hand, the transfer member 76 includes a vertical adjustment block 761 provided to be slidable in the vertical direction, a hinge 762 and an arm 763 provided to be rotated at a predetermined angle.

구동부과 종동부 사이의 회전에 의해서 회동되는 벨트(75)는 상기 이송레일(72)을 따라서 가이드 되면서 이송되며, 이때 원활한 이송을 위하여 적어도 벨트의 양측에 롤러(764)가 구비된다. The belt 75 that is rotated by rotation between the driving part and the driven part is transported while being guided along the transport rail 72. At this time, rollers 764 are provided on at least both sides of the belt for smooth transport.

본 발명은 초음파 탐촉자가 설치된 웨지가 터빈 블레이드와 밀착됨에 따라 초음파가 응력집중부분인 후크부(40)로 조사되는 과정에서 굴절되거나 확산되는 것을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 균일하고 정밀한 초음파 신호를 취득할 수 있고, 이를 이용하여 검사의 정밀도 및 건전성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, as the wedge installed with the ultrasonic probe is in close contact with the turbine blade, it is possible to minimize refraction or diffusion in the process of ultrasonic waves being irradiated to the hook 40, which is the stress concentration part, thereby obtaining a uniform and precise ultrasonic signal. It is possible to improve the precision and soundness of the inspection by using this.

본 발명은, 터빈 블레이드 루트와 로터를 분리하지 않고서도 블레이드와 블레이드 사이의 협소한 공간에서 초음파 탐촉자의 이송을 용이하게 수행하면서 루트의 응력집중부분인 후크부(40) 측정위치로 정확하게 위치할 수 있어 검사 작업을 신속하고 정확하게 할 수 있다. The present invention, without separating the turbine blade root and the rotor, while easily carrying the ultrasonic probe in a narrow space between the blade and the blade, it can be accurately located at the measuring position of the hook 40, which is the stress concentration part of the root. The inspection work can be done quickly and accurately.

도 1은 일반적인 퍼트리 루트 타입의 터빈 블레이드의 전체도
도 2는 도 1의 퍼트리 루트 타입 터빈 블레이드의 확대도
도 3은 도 1의 퍼트리 루트 타입 터빈 블레이드에 있어서 응력해석도
도 4는 본원 발명이 장착된 터빈 블레이드의 장착평면도
도 5는 본원 발명이 장착된 터빈 블레이드의 장착정면도
도 6은 본원 발명이 장착된 터빈 블레이드의 장착측면도
도 7은 블레이드 표면에 밀착된 웨지와 초음파 탐촉자를 이용한 검사실시 예시도 1 is an overall view of a typical putry root type turbine blade
FIG. 2 is an enlarged view of the putry root type turbine blade of FIG. 1;
FIG. 3 is a stress analysis diagram of the turbine root type turbine blade of FIG. 1.
4 is a mounting plan view of the turbine blade equipped with the present invention
Figure 5 is a front view of the turbine blade is mounted the present invention
Figure 6 is a side mounting view of the turbine blade is equipped with the present invention
Figure 7 is an exemplary embodiment of the inspection using a wedge and an ultrasonic probe in close contact with the blade surface

도 4 내지 도 6에 도시된 본원 발명은 초음파 탐촉자를 블레이드의 폭방향으로 안내하는 초음파센서 이송장치에 관한 것이다. The present invention shown in Figures 4 to 6 relates to an ultrasonic sensor conveying device for guiding the ultrasonic probe in the width direction of the blade.

초음파센서 이송장치는 블레이드에 폭방향으로 장착이 가능하도록 가이드지그를 구비하되, 상기 가이드지그는 블레이드의 형상을 따라서 설치가 되도록 아치형상을 가지는 것이며, 상기 가이드지그 양 단부의 측면에는 블레이드 측부에 맞닿아 고정되도록 고정부(71a, 71b)를 구비한다. The ultrasonic sensor conveying device is provided with a guide jig so that it can be mounted in the width direction on the blade, but the guide jig has an arc shape to be installed along the shape of the blade, and the side of both ends of the guide jig fits the blade side. The fixing parts 71a and 71b are provided to be fixed by touching.

바람직하게 상기 고정부는 블레이드 측부에 고정되는 걸림턱(71a, 71b)인 것이다. Preferably, the fixing portion is a locking jaw 71a, 71b fixed to the blade side.

한편 가이드지그(71)의 중앙부를 관통하도록 이송레일(72)이 구비되며, 상기 이송레일(72)의 양 단부 중앙에는 구동부(73)와 종동부(74)의 풀리에 의해서 구동되는 벨트(75)가 구비되어서 구동부의 구동력에 의해서 벨트가 이송되며, 상기 벨트의 소정위치에는 이송부재가 고정노브에 의해 고정된다. 이에 상기 이송부재는 상기 이송레일을 따라서 이송되는 벨트와 연동해서 블레이드의 폭방향으로 이동하게 된다. Meanwhile, a transfer rail 72 is provided to penetrate the central portion of the guide jig 71, and belts 75 driven by pulleys of the drive unit 73 and the driven unit 74 are provided at the center of both ends of the transfer rail 72. ) Is provided so that the belt is transferred by the driving force of the driving unit, and the transfer member is fixed at a predetermined position of the belt by a fixing knob. Accordingly, the transfer member moves in the width direction of the blade in conjunction with the belt transferred along the transfer rail.

상기 이송부재의 안정적인 이송을 위하여 바람직하게는 이송레일(72)과 벨트(75) 사이에는 롤러(764)가 구비된다. For stable transfer of the transfer member, a roller 764 is preferably provided between the transfer rail 72 and the belt 75.

상기 구동부에 의해서 회동되는 벨트를 따라서 이송되는 상기 이송부재(76)는 수직방향으로 길이를 변화시키는 상하조절블록(761)이 구비되고 바람직하게 상기 상하조절블록의 하부에는 힌지(762)를 중심으로 회동하는 아암(763)이 구비된다. The conveying member 76, which is transported along the belt rotated by the driving unit, is provided with an up-and-down adjustment block 761 for changing the length in the vertical direction, and preferably, a hinge 762 is centered at a lower portion of the up-and-down adjustment block. A pivoting arm 763 is provided.

이와 같은 초음파센서 이송장치는 아암의 단부에 웨지가 결합되고, 웨지에 초음파 탐촉자가 구비되어 벨트의 이동에 따라서 블레이드의 폭방향 소정 위치에 웨지와 초음파 탐촉자를 위치시키고 초음파의 발생 및 검출을 통해서 블레이드 루트의 결함을 찾아내게 된다. In the ultrasonic sensor transport apparatus, a wedge is coupled to the end of the arm, and an ultrasonic transducer is provided at the wedge, thereby positioning the wedge and ultrasonic transducer at a predetermined position in the width direction of the blade according to the movement of the belt, and generating and detecting ultrasonic waves. Root defects are found.

본원 발명의 초음파센서 이송장치는 웨지와 초음파 탐촉자를 원하는 소정의 위치에 정확하게 위치시킨 상태에서 루트의 가장자리뿐만 아니라 중앙부에서도 결함의 검사가 가능하게 된다. The ultrasonic sensor conveying apparatus of the present invention enables inspection of defects not only at the edge of the route but also at the center in a state where the wedge and the ultrasonic probe are accurately positioned at a desired predetermined position.

도 5는 본원 발명이 장착된 터빈 블레이드의 장착정면도로서, 초음파센서 이송장치는 손잡이에 의해서 구동되는 구동축을 따라서 이동되는 벨트의 중앙부에 고정된 이송부재에 스프링이 구비되어 웨지를 블레이드 표면에 탄성적으로 가압하게 된다. 5 is a front view of the installation of the turbine blade equipped with the present invention, the ultrasonic sensor transfer device is provided with a spring on the transfer member fixed to the center of the belt moving along the drive shaft driven by the handle, the wedge elastic on the blade surface Is pressed.

도 6에는 본원 발명이 장착된 터빈 블레이드의 장착측면도로서, 초음파 탐촉자와 블레이드 표면사이에 웨지가 부가된 것이다. 6 is a mounting side view of a turbine blade equipped with the present invention, in which a wedge is added between the ultrasonic probe and the blade surface.

본원 발명의 블레이드 루트 초음파센서 이송장치는 상기 블레이드와 대응하는 표면을 갖도록 제공되는 웨지(78)를 구비하고, 상기 웨지를 운반하는 이송부재(76)에 의해서 초음파 탐촉자(77)는 블레이드 루트 중 응력집중부분인 후크부(40)에 정확히 초음파를 조사하도록 한다. The blade root ultrasonic sensor conveying apparatus of the present invention has a wedge 78 provided to have a surface corresponding to the blade, and the ultrasonic probe 77 is stressed in the blade root by the conveying member 76 for conveying the wedge. It is to accurately irradiate ultrasonic waves to the hook portion 40 which is the central portion.

상기 초음파 탐촉자는 상기 웨지에 경사지게 결합되어 상기 퍼트리형 터빈 루트 중 응력집중부분인 후크부(40)로 초음파를 발진하거나 상기 후크부(40)에서 반사된 초음파를 수신한다. The ultrasonic probe is inclinedly coupled to the wedge to oscillate ultrasonic waves to the hook portion 40, which is a stress concentration portion of the putry-type turbine route, or to receive ultrasonic waves reflected from the hook portion 40.

벨트의 회동과 더불어 이송레일을 따라서 이동되는 이동부재(76)를 확대 도시한 것으로서, 이송부재의 원활한 이동을 위하여 적어도 이송부재의 양측면에 롤러(764)가 구비되고, 더욱 바람직하게는 이송부재의 상부에도 롤러가 구비될 수 있다. As an enlarged view of the moving member 76 that is moved along the conveying rail along with the rotation of the belt, rollers 764 are provided on at least both sides of the conveying member for smooth movement of the conveying member, and more preferably of the conveying member A roller may also be provided at the top.

상기 이송부재는 벨트와 함께 연동되도록 하기 위하여 고정노브에 의해서 벨트의 소정위치에 고정되고, 상기 벨트는 가이드 지그에 마련된 이송레일을 따라서 안착된 상태에서 구동부와 종동부의 축에 의해서 회동된다. 상기 가이드레일 일측 바깥 면과 타측의 안쪽 면에 각각 한 쌍으로 벨트가 안착된다. The transfer member is fixed to a predetermined position of the belt by a fixing knob in order to be interlocked with the belt, and the belt is rotated by the axis of the drive unit and the driven unit in a seated state along the transfer rail provided in the guide jig. The guide rails are seated in pairs on the outer surface of one side and the inner surface of the other side.

도 7은 본원 발명에서 사용하는 웨지와 초음파 탐촉자를 이용하여 터빈 블레이드의 루트부의 결함을 검사하는 방법을 도시한 것으로서, 경사각을 가진 웨지에 초음파 탐촉자를 부착하고 상기 웨지를 블레이드 표면에 밀착되도록 하며, 검사위치에서 예상되는 결함부위까지는 최단거리 빔 경로로 산출한다. 초음파 탐촉자와 웨지는 블레이드 날개의 볼록면에 위치될 수 있으며, 경우에 따라서는 블레이드 날개의 오목부에 위치하여 측정하는 것도 필요하다. 7 is a view showing a method for inspecting a defect of the root portion of a turbine blade using a wedge and an ultrasonic probe used in the present invention, the ultrasonic probe is attached to the wedge having an inclination angle, and the wedge is in close contact with the blade surface, The shortest distance beam path is calculated from the inspection position to the expected defect area. The ultrasonic probe and the wedge may be located on the convex surface of the blade wing, and in some cases, it is also necessary to measure by being located in the recess of the blade wing.

초음파 탐촉자를 이용하여 터빈 블레이드 루트의 결함을 검사하는 방법에 있어서, 먼저 시뮬레이션(전산해석)을 통하여 블레이트 루트에서 응력이 집중되는 부분을 해석 및 확인하고, 이를 근거로 초음파검사 위치를 선정한다. 통상적으로 증기입출구측 루트부 양단면과 루트부 내측의 블레이드 루트부 첫 번째 후크와 두 번째 후크에서 균열발생 가능성이 높다. 증기 입출구측 루트부 양 단면은 본원 발명의 초음파센서 이송장치가 없이도 가능하지만, 블레이드 루트의 내측부에 대해서는 본원 발명의 초음파센서 이송장치를 이용하여 검사를 수행하는 것이 바람직하다. 적용하는 초음파센서는 복수개의 미세한 초음파센서가 배열형(phased array)으로 조합된 다중초음파센서인 것이 좋은 영상을 획득하는데 좋다. In a method of inspecting a defect of a turbine blade root using an ultrasonic probe, first, a simulation (computational analysis) analyzes and checks a portion in which a stress is concentrated in a bleated route, and selects an ultrasonic inspection location based on this. Normally, there is a high likelihood of cracking in both the first and second hooks of the blade root portion inside the root portion at both ends of the root portion of the steam inlet and outlet side. Both ends of the root portion of the steam inlet and outlet side are possible without the ultrasonic sensor conveying device of the present invention, but it is preferable to perform inspection using the ultrasonic sensor conveying device of the present invention for the inner part of the blade route. The ultrasonic sensor to be applied is a multi-ultrasonic sensor in which a plurality of fine ultrasonic sensors are combined in a phased array.

블레이드 루트 내측 후크부에 대한 초음파 신호취득은 블레이드 날개에 본원발명의 초음파센서이송장치를 설치하고 초음파가 후크부위에 경사지게 입사되도록 한 후에 초음파 신호취득 장치를 이동시켜 가면서 루트부 초음파신호를 취득한다. The ultrasonic signal acquisition for the blade root inner hook portion is obtained by installing the ultrasonic sensor transfer device of the present invention on the blade blade and allowing the ultrasonic wave to be inclined to the hook portion, and then moving the ultrasonic signal acquisition device to acquire the ultrasonic signal of the root portion.

10 : 블레이드 날개
20 : 블레이드 루트
40 : 후크부
50, 60 : 블레이드 측단부
70 : 초음파센서 이송장치
71 : 가이드지그
71a, 71b : 고정부
72 : 이송레일
73 : 구동부
74 : 종동부
75 : 벨트
76 : 이송부재
761 : 상하조절블록
762 : 힌지
763 : 아암
764 : 롤러
77 : 초음파 탐촉자
78 : 웨지10: blade wings
20: blade root
40: hook
50, 60: blade side end
70: ultrasonic sensor transfer device
71: guide jig
71a, 71b: fixing part
72: Transfer rail
73: drive unit
74: follower
75: belt
76: transfer member
761: Up and down adjustment block
762: hinge
763: arm
764: roller
77: ultrasonic probe
78: wedge

Claims

As the ultrasonic sensor transfer device 70 for inspecting the defects of the blade root while conveying the ultrasonic probe in the width direction of the blade to both side ends (50, 60) of the blade of the turbine blade,
The transfer device 70 has an arch shape, a guide jig 71 having fixing portions 71a and 71b made of locking jaws on corresponding side surfaces to be fixed to both side ends of the blade;
A transfer rail 72 formed to penetrate through the longitudinal direction of the guide jig 71 to correspond to the width direction of the blade;
A drive unit 71 and a driven unit 72 provided at both ends of the transfer rail 72;
A belt 73 provided to connect each axis of the driving unit 71 and the driven unit 72;
A transfer member 76 coupled to a predetermined position of the belt 73 to change its position with movement of the belt; It is coupled to the lower end of the transfer member to detect the ultrasonic waves toward the blade (77); includes,

The transfer member 76 is provided with a vertical adjustment block 761 provided to be slidable in the vertical direction, a hinge 762 and an arm 763 provided to be rotated at a predetermined angle,
A transport device for ultrasonic inspection of a path of a tree root, characterized in that a spring is provided in a transport member fixed to a central portion of a belt moved by a drive shaft rotated by a handle to elastically press the wedge on the blade surface.

According to claim 1,
The ultrasonic probe 77 further includes a wedge 78 between the blades to be measured, wherein the wedge has a surface corresponding to the blade 10 so as to be in close contact with the turbine blade blade 10. The sensor conveying device for ultrasonic inspection of the root of the putry-type blade.

delete

According to claim 1,
The ultrasonic probe 77 is installed so that ultrasonic waves are inclinedly irradiated to the hook portion 40, which is a stress concentration part, among the putry-type blade roots.