KR102178955B1 - Rotor slot ultrasonic inspection device - Google Patents

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KR102178955B1
KR102178955B1 KR1020190102366A KR20190102366A KR102178955B1 KR 102178955 B1 KR102178955 B1 KR 102178955B1 KR 1020190102366 A KR1020190102366 A KR 1020190102366A KR 20190102366 A KR20190102366 A KR 20190102366A KR 102178955 B1 KR102178955 B1 KR 102178955B1
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이협우
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두산중공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a rotor slot ultrasonic inspection device which is inserted into a generator rotor slot to automatically check whether the rotor slot is damaged. According to an embodiment of the present invention, the rotor slot ultrasonic inspection device includes: a pair of probe holders facing each other; at least one probe mounted on at least one of the pair of probe holders; a gap adjusting unit formed between the pair of probe holders and adjusting the gap between the pair of probe holders; and a moving part moving the pair of probe holders.

Description

로터 슬롯 초음파 검사장치 {Rotor slot ultrasonic inspection device}Rotor slot ultrasonic inspection device

본 발명은 발전기 로터 슬롯에 삽입되어 로터 슬롯의 손상 여부를 자동으로 검사하는 로터 슬롯 초음파 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor slot ultrasonic inspection device that is inserted into a generator rotor slot and automatically inspects whether the rotor slot is damaged.

일반적으로, 로터는 본체(body)의 슬롯 부위에 블레이드(blade)가 고정된 형상을 가지고 있으며 회전에 의한 원심 응력이 작용하고 있어 터빈 구성요소 중에서도 가장 응력이 많이 걸리는 임계 요소이다.In general, a rotor has a shape in which a blade is fixed to a slot portion of a body, and centrifugal stress is applied by rotation, so it is a critical element that takes the most stress among turbine components.

또한, 가동 온도는 저온 영역에서 고온 영역까지 -150℃ ~ 540℃의 범위에 있으며, 본체가 보어(bore)를 갖는 중심공의 형상을 가지고 있어 크리프 파단, 응력 파단, 응력부식균열, 뜨임 취화(temper embrittlement), 침식(erosion) 및 고주기 피로(HCF ; high cyc1e fatigue)등 다양한 손상 형태를 가지고 있다.In addition, the operating temperature is in the range of -150°C to 540°C from the low temperature region to the high temperature region, and the body has a shape of a central hole with a bore. Temper embrittlement), erosion, and high cyc1e fatigue (HCF).

도 1은 종래 기술에 따른 로터 슬롯 초음파 검사방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a rotor slot ultrasonic inspection method according to the prior art.

작업자는 로터의 슬롯에 발생된 손상을 검사하기 위해 복수개(예를 들어, 5개)의 초음파 프로브가 탑재된 초음파 검사장치(1)를 도브테일(D)의 상면에 접촉하면서 초음파 검사를 수동으로 수행하였다. 한편, 종래의 초음파 검사장치(1)는 단순히 홀더에 복수개의 초음파 프로브를 탑재한 형태이다.The operator manually performs an ultrasonic inspection while contacting the upper surface of the dovetail (D) with an ultrasonic inspection device (1) equipped with a plurality of (for example, 5) ultrasonic probes to inspect the damage generated in the slot of the rotor. I did. On the other hand, the conventional ultrasonic inspection apparatus 1 is simply in the form of mounting a plurality of ultrasonic probes in a holder.

이러한 검사 방식은 작업자의 수동으로 진행되므로, 검사에 많은 시간이 소요되어 신속한 검사를 수행할 수 없고, 또한 검사에 많은 작업자가 필요하여 인건비가 상승하는 문제가 있다. 이에, 검사 시간을 단축시키고 비용을 절감시킬 수 있는 로터 슬롯 초음파 검사장치의 개발이 필요하다.Since such an inspection method is performed manually by an operator, it takes a lot of time to perform the inspection, so that a rapid inspection cannot be performed, and there is a problem in that labor costs increase due to the need for many workers for inspection. Accordingly, there is a need to develop a rotor slot ultrasonic inspection device capable of shortening the inspection time and reducing the cost.

한국등록특허 10-1847922호 (터빈 로터 핑거 도브테일의 초음파 검사장치)Korean Patent Registration No. 10-1847922 (ultrasonic inspection device of turbine rotor finger dovetail)

본 발명은 로터 슬롯을 자동으로 검사하여 검사 시간을 단축시키고 검사 비용을 절감시킬 수 있는 로터 슬롯 초음파 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a rotor slot ultrasonic inspection apparatus capable of shortening an inspection time and reducing an inspection cost by automatically inspecting a rotor slot.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치는,A rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention,

서로 대향하는 한 쌍으로 이루어진 프로브 홀더; 한 쌍의 프로브 홀더 중 적어도 어느 하나의 프로브 홀더에 탑재되는 적어도 하나 이상의 프로브; 한 쌍의 프로브 홀더 사이에 형성되며 한 쌍의 프로브 홀더 사이의 간격을 조절하는 간격 조절부; 및, 한 쌍의 프로브 홀더를 이동시키는 이동부;를 포함한다.A pair of probe holders facing each other; At least one probe mounted on at least one of a pair of probe holders; A gap adjusting unit formed between a pair of probe holders and adjusting a gap between the pair of probe holders; And a moving part for moving the pair of probe holders.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 프로브 홀더의 일 측에는 도브테일에 형성된 그루브 형상과 대응하는 형상으로 돌출 형성된 홀더 헤드가 형성될 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, a holder head protruding in a shape corresponding to a groove shape formed in a dovetail may be formed on one side of the probe holder.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 프로브는 검사 방향이 상방을 향하도록 홀더 헤드의 하부에 탑재될 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, the probe may be mounted under the holder head so that the inspection direction faces upward.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 홀더 헤드의 하부 양측에 회전 가능한 볼 베어링이 삽입 형성될 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, rotatable ball bearings may be inserted into both lower sides of the holder head.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 프로브 홀더의 일 측에는 홀더 헤드가 형성되며, 홀더 헤드의 측면에 측면 볼 베어링이 돌출 형성될 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, a holder head may be formed on one side of the probe holder, and a side ball bearing may protrude from the side of the holder head.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 간격 조절부는, 일 측이 한 쌍의 프로브 홀더 중 어느 하나의 프로브 홀더에 고정되고 타 측이 나머지 프로브 홀더에 형성된 삽입공에 삽입되는 코어 파이프와, 양 측이 한 쌍의 프로브 홀더에 고정되는 탄성부재를 포함할 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, the spacing adjustment unit is a core that is fixed to one of the probe holders on one side and inserted into the insertion hole formed on the other probe holder on the other side. It may include a pipe, and an elastic member having both sides fixed to the pair of probe holders.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 탄성부재는 코어 파이프의 외주면에 형성될 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to the embodiment of the present invention, the elastic member may be formed on the outer peripheral surface of the core pipe.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 탄성부재는 코어 파이프의 외주면에 형성되는 스프링일 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, the elastic member may be a spring formed on the outer peripheral surface of the core pipe.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 한 쌍의 프로브 홀더 중 적어도 어느 하나의 프로브 홀더에 형성되며 엔코더가 장착되는 엔코더 장착부를 더 포함할 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, an encoder mounting portion formed on at least one probe holder among a pair of probe holders and on which the encoder is mounted may be further included.

본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 있어서, 한 쌍의 프로브 홀더의 상면에 형성된 적어도 하나 이상의 이송용 핸들을 더 포함할 수 있다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, it may further include at least one transfer handle formed on the upper surface of the pair of probe holders.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other specific details of embodiments according to various aspects of the present invention are included in the detailed description below.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 로터 슬롯을 자동으로 검사하여 검사 시간을 단축시키고 검사 비용을 절감시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to shorten the inspection time and reduce the inspection cost by automatically inspecting the rotor slot.

또한, 간격 조절부를 통해 프로브 홀더 간의 간격을 조절할 수 있으므로, 로터의 종류, 크기 등에 따라 로터 슬롯의 간격이 상이한 경우에도 하나의 초음파 검사장치로 초음파 검사를 수행할 수 있다.In addition, since the distance between the probe holders can be adjusted through the distance adjustment unit, even when the distance between the rotor slots is different depending on the type and size of the rotor, it is possible to perform ultrasonic inspection with one ultrasonic inspection device.

또한, 로터의 종류, 크기 등에 따라 로터 슬롯과 홀더 헤드의 형상이 다른 경우라도, 별도로 초음파 검사장치를 제조할 필요없이 하나의 초음파 검사장치로 초음파 검사를 수행할 수 있다.In addition, even if the shape of the rotor slot and the holder head are different according to the type and size of the rotor, it is possible to perform ultrasonic inspection with one ultrasonic inspection device without the need to separately manufacture an ultrasonic inspection device.

도 1은 종래 기술에 따른 로터 슬롯 초음파 검사방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 정면에서 바라본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 측면에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 사용되는 전동릴의 일 예가 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 정면을 기준으로 좌우측, 상측, 하측에서 바라본 모습이 전개된 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치가 로터 슬롯에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a rotor slot ultrasonic inspection method according to the prior art.
2 is a front perspective view of a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a side perspective view of a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating an example of an electric reel used in a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention viewed from left and right, upper and lower sides based on the front side.
6 is a view showing a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to another embodiment of the present invention is installed in the rotor slot.
7 and 8 are views for explaining the operation of the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is intended to illustrate specific embodiments and to be described in detail in the detailed description, since various transformations can be applied and various embodiments can be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 설명한다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as'comprise' or'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance. Hereinafter, a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 정면에서 바라본 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 측면에서 바라본 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 사용되는 전동릴의 일 예가 도시된 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 정면을 기준으로 좌우측, 상측, 하측에서 바라본 모습이 전개된 도면이다.2 is a front perspective view of a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention viewed from the side, and FIG. A perspective view showing an example of an electric reel used in the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a left and right sides, upper and lower sides of the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. This is the unfolded view from the view.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치(이하, 초음파 검사장치라고도 함)는, 프로브(P), 프로브 홀더(100), 간격 조절부(200), 이동부(300)를 포함한다. 또한, 선택적으로 엔코더(E)와 엔코더 장착부(400), 이송용 핸들(H)을 더 포함할 수 있다. 이하의 설명에서, 로터 슬롯(S, 도 7 참조)은 도브테일(D, 도 7 참조) 사이에 형성된 블레이드 삽입 공간을 의미한다. 또한, 로터는 특정한 발전 설비에 한정되지 않는다. 2 to 5, the rotor slot ultrasonic inspection apparatus (hereinafter, also referred to as the ultrasonic inspection apparatus) according to an embodiment of the present invention includes a probe P, a probe holder 100, and a spacing adjustment unit ( 200), and a moving unit 300. In addition, it may optionally further include an encoder (E), an encoder mounting portion 400, and a handle for transfer (H). In the following description, the rotor slot (S, see FIG. 7) refers to a blade insertion space formed between the dovetails (D, see FIG. 7). In addition, the rotor is not limited to a specific power generation facility.

프로브(P)는 대상체 또는 대상면을 향해 초음파를 발신 및 수신하여 대상체 또는 대상면의 이상 발생 여부를 탐지한다. 프로브(P)는 프로브 홀더(100)에 수용되어 프로브 홀더(100)와 함께 이동한다. 프로브(P)는 프로브 홀더(100)에 적어도 하나 이상 탑재되며, 그 개수는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 프로브(P)가 탑재되는 경우, 수직 방향으로 초음파 검사를 수행할 수 있고, 복수개로 탑재되는 경우, 하나는 수직 방향으로, 나머지는 일정 각도의 사선 방향으로 초음파 검사를 수행할 수 있다.The probe P detects whether an abnormality occurs in the object or the target surface by transmitting and receiving ultrasonic waves toward the object or target surface. The probe P is accommodated in the probe holder 100 and moves together with the probe holder 100. At least one probe P is mounted on the probe holder 100, and the number of probes P is not particularly limited. When one probe P is mounted, an ultrasonic test may be performed in a vertical direction, and when a plurality of probes are mounted, one may be performed in a vertical direction and the other may be performed in a diagonal direction of a predetermined angle.

프로브 홀더(100: 101, 102)는 로터 슬롯(S, 도 7 참조)에 삽입될 수 있는 형상으로 형성되며 서로 대향하는 한 쌍으로 이루어진다. 한 쌍의 프로브 홀더(100)는 서로 대칭인 형상으로 형성될 수도 있고, 비대칭 형상으로도 형성될 수 있다. 도 2 및 도 3은 한 쌍의 프로브 홀더(100)가 대칭 형상인 경우를 예시하고 있다. 프로브 홀더(100)는 이동부(300)에 의해 로터 슬롯을 따라 이동된다. The probe holders 100 (101, 102) are formed in a shape that can be inserted into the rotor slot (S, see Fig. 7) and are formed of a pair facing each other. The pair of probe holders 100 may be formed in a symmetrical shape or asymmetrical shape. 2 and 3 illustrate a case in which a pair of probe holders 100 have a symmetrical shape. The probe holder 100 is moved along the rotor slot by the moving part 300.

프로브(P)는 한 쌍의 프로브 홀더(100) 중 적어도 어느 하나의 프로브 홀더(100)에 적어도 하나 이상 탑재될 수 있다. 프로브(P)는 초음파 검사 방향이 상방을 향하도록 프로브 홀더(100)에 탑재된다. 구체적으로 프로브(P)는 후술하는 홀더 헤드(110)의 하부에 탑재될 수 있다.At least one probe P may be mounted on at least one probe holder 100 of the pair of probe holders 100. The probe P is mounted on the probe holder 100 so that the ultrasonic inspection direction faces upward. Specifically, the probe P may be mounted under the holder head 110 to be described later.

프로브 홀더(100)의 일 측에는 도브테일(D)에 형성된 그루브(G) 형상과 대응하는 형상으로 돌출 형성된 홀더 헤드(110)가 형성된다. 홀더 헤드(110) 하부의 양 측에는 회전 가능한 볼 베어링(120)이 삽입 형성된다. 볼 베어링(120)은 로터 슬롯에 삽입된 초음파 검사장치가 로터 슬롯을 따라 이동할 수 있도록 한다. 홀더 헤드(110)는 도브테일(D)에 형성된 그루브(G)에 삽입된 채로 이동하면서 로터 슬롯의 손상 여부(구체적으로는, 도브테일의 손상 여부이나, 설명의 편의상 로터 슬롯의 손상이라고도 함)를 검사한다. 로터 슬롯의 손상은, 크리프 파단, 응력 파단, 응력부식균열, 뜨임 취화, 침식, 고주기 피로 등이 될 수 있다. 프로브(P)는 홀더 헤드(110)의 하부에 탑재되어 상방향으로 초음파 검사를 수행한다. 초음파 검사장치가 로터 슬롯을 따라 이동할 때, 로터 슬롯을 이루는 도브테일의 상부(도 7의 DU 참조)에 대해 초음파 검사를 수행한다. 이는 회전에 의한 원심 응력이 도브테일의 상부에 작용하기 때문이다.One side of the probe holder 100 is formed with a holder head 110 protruding in a shape corresponding to the shape of the groove G formed in the dovetail D. A rotatable ball bearing 120 is inserted into both sides of the lower portion of the holder head 110. The ball bearing 120 allows the ultrasonic inspection device inserted into the rotor slot to move along the rotor slot. The holder head 110 moves while being inserted into the groove G formed in the dovetail D and checks whether the rotor slot is damaged (specifically, whether the dovetail is damaged, or for convenience of explanation, it is also referred to as the rotor slot damage). do. Damage to the rotor slot may be creep fracture, stress fracture, stress corrosion cracking, temper embrittlement, erosion, high cycle fatigue, and the like. The probe P is mounted under the holder head 110 and performs an ultrasonic inspection upward. When the ultrasonic inspection apparatus moves along the rotor slot, the ultrasonic inspection is performed on the upper portion of the dovetail forming the rotor slot (refer to DU in FIG. 7 ). This is because centrifugal stress caused by rotation acts on the upper part of the dovetail.

간격 조절부(200)는 한 쌍의 프로브 홀더(100: 101, 102) 사이에 형성되며 한 쌍의 프로브 홀더 사이의 간격을 조절한다. 간격 조절부(200)는 코어 파이프(210)와 탄성부재(220)를 포함한다. The spacing adjustment part 200 is formed between the pair of probe holders 100 (101, 102) and adjusts the distance between the pair of probe holders. The spacing adjustment part 200 includes a core pipe 210 and an elastic member 220.

코어 파이프(210)의 일 측은 한 쌍의 프로브 홀더 중 어느 하나의 프로브 홀더에 고정되고, 코어 파이프(210)의 타 측은 나머지 프로브 홀더에 형성된 삽입공(미도시)에 삽입될 수 있다. One side of the core pipe 210 may be fixed to any one of a pair of probe holders, and the other side of the core pipe 210 may be inserted into an insertion hole (not shown) formed in the remaining probe holder.

탄성부재(220)는 한 쌍의 프로브 홀더(100: 101, 102) 사이에 형성될 수 있다. 탄성부재(220)는 외력에 의해 압축되고, 외력이 해제되면 팽창될 수 있는 부재이면 충분하며, 예를 들어 스프링, 탄성 고무 등이 될 수 있다.The elastic member 220 may be formed between a pair of probe holders 100 (101, 102). The elastic member 220 is a member that is compressed by an external force and can expand when the external force is released, and may be, for example, a spring or an elastic rubber.

구체적으로 예를 들어, 도 2 및 도 3과 같이, 탄성부재(220)는 코어 파이프(210)의 외주면에 형성된 스프링일 수 있다. 여기서, 탄성부재(220)는 반드시 코어 파이프(210)의 외주면에 형성된 것에 한정되지는 않는다. 탄성부재(220)의 일 측은 어느 하나의 프로브 홀더에 고정되고, 타 측은 나머지 프로브 홀더에 고정되면 충분하다.Specifically, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the elastic member 220 may be a spring formed on the outer peripheral surface of the core pipe 210. Here, the elastic member 220 is not necessarily limited to being formed on the outer peripheral surface of the core pipe 210. It is sufficient if one side of the elastic member 220 is fixed to any one probe holder and the other side is fixed to the other probe holder.

간격 조절부(200)를 통해 프로브 홀더(100) 간의 간격을 조절할 수 있으므로, 로터의 종류, 크기 등에 따라 로터 슬롯의 간격이 상이한 경우에도 하나의 초음파 검사장치로 초음파 검사를 수행할 수 있다.Since the spacing between the probe holders 100 can be adjusted through the spacing control unit 200, even when the spacing of the rotor slots is different according to the type and size of the rotor, it is possible to perform an ultrasonic test with one ultrasonic testing device.

한 쌍의 프로브 홀더(100: 101, 102) 중 적어도 어느 하나의 프로브 홀더에는 엔코더(E)가 장착되는 엔코더 장착부(400)가 형성될 수 있다. 엔코더(E)는 초음파 검사장치의 위치를 측정하는 센서이다. 엔코더(E)는 로터 슬롯의 일면에 접촉되도록 설치되고, 초음파 검사장치가 로터 슬롯을 따라 이동할 때, 로터 슬롯에 대한 초음파 검사장치의 위치를 측정한다. 엔코더(E)는, 예를 들어, 길이의 측정, 각의 측정에 사용되는 슬릿열(列)과 광전변환 소자를 이용한 광전식 리니어 엔코더, 광전식 로터리 엔코더 등이 될 수 있다. An encoder mounting part 400 on which an encoder E is mounted may be formed in at least one of the pair of probe holders 100: 101 and 102. The encoder (E) is a sensor that measures the position of an ultrasonic inspection device. The encoder (E) is installed to be in contact with one surface of the rotor slot, and when the ultrasonic inspection device moves along the rotor slot, the position of the ultrasonic inspection device with respect to the rotor slot is measured. The encoder E may be, for example, a photoelectric linear encoder using a slit row and a photoelectric conversion element used for measurement of length and angle, and a photoelectric rotary encoder.

프로브(P)에 의해 획득된 검사 데이터와 엔코더(E)에 의해 획득된 위치 데이터는 동기화되어, 로터 슬롯의 어느 위치에 손상이 발생하였는 지를 알려줄 수 있다.The inspection data acquired by the probe P and the position data acquired by the encoder E are synchronized, so that it is possible to inform which position of the rotor slot is damaged.

한편, 본 발명의 초음파 검사장치에서 엔코더(E)와 엔코더 장착부(400)는 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 등속도 또는 등가속도를 갖도록 초음파 검사장치를 로터 슬롯을 따라 이동시키고, 프로브(P)에 의해 획득된 검사 데이터의 획득 시간을 연계하여 손상 위치를 산출할 수도 있다.On the other hand, in the ultrasonic inspection apparatus of the present invention, the encoder E and the encoder mounting part 400 are not essential. For example, the ultrasonic inspection apparatus may be moved along the rotor slot so as to have a constant velocity or constant acceleration, and the damage location may be calculated by linking the acquisition time of the inspection data acquired by the probe P.

선택적으로 엔코더(E)는, 이동부(300)의 이동 속도 또는 가속도가 일정하지 않은 경우, 유용하게 활용될 수 있다.Optionally, the encoder E may be usefully utilized when the moving speed or acceleration of the moving unit 300 is not constant.

한 쌍의 프로브 홀더(100)의 상면 각각에는 적어도 하나 이상의 이송용 핸들(H)이 형성될 수 있다. 이송용 핸들(H)은 어느 하나의 로터 슬롯에 대해 초음파 검사를 수행하려고 하거나 또는 완료했을 때, 다른 로터 슬롯으로 초음파 검사장치를 이송시키거나, 또는 보관을 위해 초음파 검사장치를 이송시킬 때, 사용된다. 이송용 핸들(H)은 원칙적으로 이송을 위해 사용되는 것이나, 이동부(300)가 작동하지 않는 등, 필요한 경우 이송용 핸들(H)을 이용하여 초음파 검사장치를 슬롯을 따라 이동시켜서 초음파 검사를 수행할 수도 있다.At least one transfer handle H may be formed on each of the upper surfaces of the pair of probe holders 100. The transfer handle (H) is used when attempting to perform or completing an ultrasonic inspection on one rotor slot, transferring the ultrasonic inspection device to another rotor slot, or transferring the ultrasonic inspection device for storage. do. In principle, the transport handle (H) is used for transport, but if necessary, the ultrasonic inspection device is moved along the slot using the transport handle (H), such as when the moving part 300 does not work. You can also do it.

이동부(300)는 로터 슬롯에 삽입된 한 쌍의 프로브 홀더(100)를 이동시킨다. 예를 들어, 이동부(300)는 모터의 회전으로 동작하는 전동릴일 수 있다. 전동릴은 통상의 전동릴을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.The moving part 300 moves a pair of probe holders 100 inserted into the rotor slots. For example, the moving unit 300 may be an electric reel operated by rotation of a motor. Since a conventional electric reel can be used as the electric reel, a description thereof will be omitted.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치에 사용되는 전동릴의 일 예가 도시되어 있다. 전동릴의 줄을 코어 파이프(210)에 감아서 고정한 다음, 줄을 당기도록 전동릴을 가동하면 코어 파이프(210) 및 이와 연결 형성된 프로브 홀더(100)가 이동하면서 자동으로 초음파 검사를 수행할 수 있게 된다.4 shows an example of an electric reel used in the ultrasonic rotor slot inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. After the string of the electric reel is wound around the core pipe 210 and fixed, and the electric reel is operated to pull the string, the core pipe 210 and the probe holder 100 connected thereto are moved to automatically perform an ultrasonic test. .

다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 설명한다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치가 로터 슬롯에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.Next, a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6. 6 is a view showing a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to another embodiment of the present invention is installed in the rotor slot.

본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치는, 프로브(P), 프로브 홀더(100), 간격 조절부(200), 이동부(300)를 포함한다. 또한, 선택적으로 엔코더(E)와 엔코더 장착부(400), 이송용 핸들(H)을 더 포함할 수 있다.A rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to another embodiment of the present invention includes a probe P, a probe holder 100, a spacing adjustment unit 200, and a moving unit 300. In addition, it may optionally further include an encoder (E), an encoder mounting portion 400, and a handle for transfer (H).

본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치는, 프로브 홀더(100)의 구조가 상이할 뿐, 다른 구성은 전술한 일 실시예와 실질적으로 동일하므로 반복 설명은 생략한다.In the rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to another embodiment of the present invention, only the structure of the probe holder 100 is different, and the other configuration is substantially the same as that of the above-described embodiment, and thus a repeated description is omitted.

도 6를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서 홀더 헤드(110)의 측면에 형성된 측면 볼 베어링(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, in another embodiment of the present invention, a side ball bearing 130 formed on the side of the holder head 110 may be included.

전술한 일 실시예에서 홀더 헤드(110)는 로터 슬롯의 형상과 대응하는 형상으로 돌출 형성되나, 로터의 종류, 크기 등에 따라 로터 슬롯과 홀더 헤드(110)의 형상이 다르게 될 수 있다. 이 경우, 홀더 헤드(110)가 로터 슬롯에 삽입되지 못하거나 삽입되더라도 불필요한 여분의 공간이 발생하여 효과적인 초음파 검사를 수행하지 못할 수 있다. 따라서, 별도로 로터 슬롯에 대응하는 형상의 홀더 헤드(110)를 제조해야하는 불편함이 있을 수 있다. In the above-described embodiment, the holder head 110 is formed to protrude in a shape corresponding to the shape of the rotor slot, but the shape of the rotor slot and the holder head 110 may be different depending on the type and size of the rotor. In this case, the holder head 110 may not be inserted into the rotor slot, or even if it is inserted, unnecessary extra space may be generated, and thus effective ultrasonic inspection may not be performed. Therefore, there may be an inconvenience of separately manufacturing the holder head 110 having a shape corresponding to the rotor slot.

이에, 본 발명의 다른 실시예에서는 홀더 헤드(110)의 측면에 돌출 형성된 측면 볼 베어링(130)을 포함한다. 측면 볼 베어링(130)은 홀더 헤드(110)의 측면에서 돌출되어 도브테일(D)에 형성된 홈(groove, G)과 접촉하므로, 홀더 헤드(110)와 도브테일의 홈(G)이 대응하는 형상이 아닌 경우에도 초음파 검사장치는 로터 슬롯을 따라 이동할 수 있게 된다. 이때, 홀더 헤드(110)는 통상적인 기 제조된 로터 슬롯의 형상 크기보다 작은 크기로 형성될 수도 있다. 한편, 전술한 일 실시예의 볼 베어링(120)은 선택적으로 형성될 수 있다. 즉, 볼 베어링(120)과 함께 측면 볼 베어링(130)이 형성되거나, 또는 측면 볼 베어링(130)만 형성될 수 있다.Accordingly, another embodiment of the present invention includes a side ball bearing 130 protruding from the side of the holder head 110. Since the side ball bearing 130 protrudes from the side of the holder head 110 and contacts a groove (G) formed in the dovetail (D), the shape corresponding to the holder head 110 and the groove (G) of the dovetail is Even if not, the ultrasonic inspection device can move along the rotor slot. In this case, the holder head 110 may be formed to have a size smaller than the shape size of a conventionally manufactured rotor slot. Meanwhile, the ball bearing 120 of the above-described embodiment may be selectively formed. That is, the side ball bearing 130 may be formed together with the ball bearing 120, or only the side ball bearing 130 may be formed.

간격 조절부(200)의 탄성부재(220)에 의해 프로브 홀더(100)가 로터 슬롯 방향으로 팽창하면, 홀더 헤드(110) 및 측면 볼 베어링(130)이 로터 슬롯 방향으로 함께 팽창되고, 측면 볼 베어링(130)이 로터 슬롯의 면에 접촉하게 되면 탄성부재(220)에 의한 힘에 의해 측면 볼 베어링(130)이 압박되므로, 측면 볼 베어링(130)만 형성된 경우에도 로터 슬롯의 저면과 접촉하지 않아도 일정한 위치를 유지하면서 초음파 검사를 수행할 수 있게 된다.When the probe holder 100 expands in the rotor slot direction by the elastic member 220 of the spacing adjustment part 200, the holder head 110 and the side ball bearing 130 expand together in the rotor slot direction, and the side ball When the bearing 130 comes into contact with the surface of the rotor slot, the side ball bearing 130 is pressed by the force by the elastic member 220, so that even when only the side ball bearing 130 is formed, it does not contact the bottom surface of the rotor slot. It is possible to perform an ultrasound examination while maintaining a constant position.

다음으로, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치의 동작 과정을 설명한다. 도 6의 다른 실시예도 실질적으로 유사하게 동작하므로 이에 대한 설명은 생략한다.Next, an operation process of the ultrasonic rotor slot inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Since the other embodiment of FIG. 6 operates substantially similarly, a description thereof will be omitted.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 로터 슬롯 내부에 본 발명의 실시예들에 따른 로터 슬롯 초음파 검사장치를 위치시킨다. 이때, 대향하는 한 쌍의 프로브 홀더(100)에 외력을 가하여 간격 조절부(200)의 탄성부재(220)가 압축되도록 하여 로터 슬롯 내부에 위치시킨다. 이후, 외력을 제거하여 간격 조절부(200)의 탄성부재(220)가 팽창하면서 로터 슬롯 내부에 로터 슬롯 초음파 검사장치가 고정되도록 한다.First, as shown in FIG. 7, a rotor slot ultrasonic inspection apparatus according to embodiments of the present invention is positioned inside a rotor slot. At this time, an external force is applied to the pair of probe holders 100 facing each other so that the elastic member 220 of the spacing adjustment unit 200 is compressed and positioned inside the rotor slot. Thereafter, by removing the external force, the elastic member 220 of the gap adjusting unit 200 expands so that the rotor slot ultrasonic inspection apparatus is fixed inside the rotor slot.

다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 전동릴(이동부(300)로 도시함)의 줄을 코어 파이프(210)에 감아서 고정한 다음, 줄을 당기도록 전동릴을 가동한다. 코어 파이프(210) 및 이와 연결 형성된 프로브 홀더(100)는 전동릴에 의해 이동하면서 자동으로 초음파 검사를 수행하고, 프로브(P)에 의해 획득된 검사 데이터와 엔코더(E)에 의해 획득된 위치 데이터는 동기화되어 처리 프로세서(미도시)로 전송된다.Next, as shown in FIG. 8, the string of the electric reel (shown as the moving part 300) is wound around the core pipe 210 and fixed, and then the electric reel is operated to pull the string. The core pipe 210 and the probe holder 100 connected thereto perform an ultrasonic inspection automatically while moving by an electric reel, and the inspection data obtained by the probe P and the position data obtained by the encoder E are Synchronized and transmitted to a processing processor (not shown).

처리 프로세서(미도시)는 전송된 데이터들을 이용하여 로터 슬롯의 손상 여부 및 손상 위치를 산출하고 이를 디스플레이(미도시)를 통해 표시한다.The processing processor (not shown) calculates whether the rotor slot is damaged and the location of the damage using the transmitted data and displays it through a display (not shown).

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 로터 슬롯을 자동으로 검사하여 검사 시간을 단축시키고 검사 비용을 절감시킬 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, it is possible to shorten the inspection time and reduce the inspection cost by automatically inspecting the rotor slot.

또한, 간격 조절부를 통해 프로브 홀더 간의 간격을 조절할 수 있으므로, 로터의 종류, 크기 등에 따라 로터 슬롯의 간격이 상이한 경우에도 하나의 초음파 검사장치로 초음파 검사를 수행할 수 있다.In addition, since the distance between the probe holders can be adjusted through the distance adjustment unit, even when the distance between the rotor slots is different depending on the type and size of the rotor, it is possible to perform ultrasonic inspection with one ultrasonic inspection device.

또한, 로터의 종류, 크기 등에 따라 로터 슬롯과 홀더 헤드의 형상이 다른 경우라도, 별도로 초음파 검사장치를 제조할 필요없이 하나의 초음파 검사장치로 초음파 검사를 수행할 수 있다.In addition, even if the shape of the rotor slot and the holder head are different according to the type and size of the rotor, it is possible to perform ultrasonic inspection with one ultrasonic inspection device without the need to separately manufacture an ultrasonic inspection device.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, embodiments of the present invention have been described, but those of ordinary skill in the art will add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes can be made to the present invention by means of the like, and it will be said that this is also included within the scope of the present invention.

100 : 프로브 홀더 200 : 간격 조절부
300 : 이동부 400 : 엔코더 장착부
P : 프로브 E : 엔코더
H : 이송용 핸들 S : 로터 슬롯
D : 도브테일100: probe holder 200: gap adjustment unit
300: moving part 400: encoder mounting part
P: Probe E: Encoder
H: Transfer handle S: Rotor slot
D: Dovetail

Claims (10)

도브테일 사이에 형성된 로터 슬롯에 삽입되는 형상으로 형성되고, 일 측에는 상기 도브테일에 형성된 그루브 형상과 대응하는 형상으로 돌출 형성된 홀더 헤드가 형성되며, 서로 대향하는 한 쌍으로 이루어진 프로브 홀더;
상기 한 쌍의 프로브 홀더 중 적어도 어느 하나의 프로브 홀더에 탑재되는 적어도 하나 이상의 프로브;
상기 한 쌍의 프로브 홀더 사이에 형성되며 상기 한 쌍의 프로브 홀더 사이의 간격을 조절하고, 일 측이 상기 한 쌍의 프로브 홀더 중 어느 하나의 프로브 홀더에 고정되고 타 측이 나머지 프로브 홀더에 형성된 삽입공에 삽입되는 코어 파이프와, 양 측이 상기 한 쌍의 프로브 홀더에 고정되는 탄성부재를 포함하는 간격 조절부; 및,
상기 로터 슬롯을 따라 상기 한 쌍의 프로브 홀더를 이동시키는 이동부;
를 포함하는 로터 슬롯 초음파 검사장치.
A probe holder having a shape inserted into the rotor slot formed between the dovetails, and having a holder head protruding in a shape corresponding to the groove shape formed in the dovetail on one side, and having a pair of facing each other;
At least one probe mounted on at least one of the pair of probe holders;
It is formed between the pair of probe holders, the gap between the pair of probe holders is adjusted, one side is fixed to one of the pair of probe holders, and the other side is inserted into the remaining probe holders A spacing control unit including a core pipe inserted into the ball and an elastic member having both sides fixed to the pair of probe holders; And,
A moving part for moving the pair of probe holders along the rotor slot;
Rotor slot ultrasonic inspection device comprising a.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 프로브는 검사 방향이 상방을 향하도록 상기 홀더 헤드의 하부에 탑재되는 로터 슬롯 초음파 검사장치.
The method according to claim 1,
The probe is a rotor slot ultrasonic inspection apparatus that is mounted under the holder head so that the inspection direction faces upward.
 청구항 1에 있어서,
상기 홀더 헤드의 하부 양측에 회전 가능한 볼 베어링이 삽입 형성된 로터 슬롯 초음파 검사장치.
The method according to claim 1,
A rotor slot ultrasonic inspection device in which rotatable ball bearings are inserted into both lower sides of the holder head.
 청구항 1에 있어서,
상기 홀더 헤드의 측면에 측면 볼 베어링이 돌출 형성된 로터 슬롯 초음파 검사장치.
The method according to claim 1,
A rotor slot ultrasonic inspection device having a side ball bearing protruding from a side surface of the holder head.
 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 탄성부재는,
상기 코어 파이프의 외주면에 형성되는 로터 슬롯 초음파 검사장치.
The method according to claim 1, wherein the elastic member,
A rotor slot ultrasonic inspection device formed on an outer peripheral surface of the core pipe.
 청구항 1에 있어서, 상기 탄성부재는,
상기 코어 파이프의 외주면에 형성되는 스프링인 로터 슬롯 초음파 검사장치.
The method according to claim 1, wherein the elastic member,
A rotor slot ultrasonic inspection device that is a spring formed on the outer peripheral surface of the core pipe.
 청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 프로브 홀더 중 적어도 어느 하나의 프로브 홀더에 형성되며 엔코더가 장착되는 엔코더 장착부를 더 포함하는 로터 슬롯 초음파 검사장치.
The method according to claim 1,
The rotor slot ultrasonic inspection apparatus further comprising an encoder mounting portion formed on at least one of the pair of probe holders and on which the encoder is mounted.
 청구항 1에 있어서,
상기 한 쌍의 프로브 홀더의 상면에 형성된 적어도 하나 이상의 이송용 핸들을 더 포함하는 로터 슬롯 초음파 검사장치.The method according to claim 1,
Rotor slot ultrasonic inspection apparatus further comprising at least one or more transfer handles formed on the upper surface of the pair of probe holders.
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