KR102255290B1

KR102255290B1 - 피치 게이지

Info

Publication number: KR102255290B1
Application number: KR1020200116887A
Authority: KR
Inventors: 조명근; 김성봉
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-05-25

Abstract

본 발명은 변형이 일어나지 않은 스터드 볼트를 기준 스터드 볼트라고 하고, 측정의 대상이 되는 스터드 볼트를 측정 스터드 볼트라고 할 때, 상기 측정 스터드 볼트의 기둥부에 안착되어, 상기 기준 스터드 볼트에 대한 상기 측정 스터드 볼트의 변형을 측정하기 위한 피치 게이지에 관한 것으로서, 상기 기둥부의 외주면에 안착되게 마련되는 안착부, 상기 기준 스터드 볼트의 나사산의 형상에 대응되게 형성되는 검사부 및 상기 안착부와 상기 검사부를 서로 연결하는 바디를 포함된다.

Description

피치 게이지{PITCH GAUGE}

본 발명은 피치 게이지에 관한 것이다.

고압용기에서 사용되는 대형 스터드 볼트는 고온 및 고응력의 조건하에서 장시간 사용되기 때문에 경년열화를 일으킬 수 있다. 이로 인하여 스터드 볼트의 강도는 취약해져, 절손을 일으키거나 나사산이 변형될 수 있고, 그에 따른 과대 응력 발생으로 스터드 볼트의 신장량 과다가 발생될 수 있다. 이러한 스터드 볼트의 손상은 제품의 체결력 저하를 의미하므로, 대형 사고로 이어질 수 있다. 따라서, 스터드 볼트의 변형 여부를 효율적으로 판별할 수 있는 방식이 필요하다.

종래에는 스터드 볼트의 변형을 판별하기 위해 상온에서 스터드 볼트 신장량을 1/100mm 정밀도로 계측하여 재사용 여부를 판정하였다. 그런데, 대부분의 대형 스터드 볼트 길이는 약 1m 내외 이므로 1/100mm로 계측하는 것은 어려운 작업이다. 따라서 측정 작업자에 따른 편차가 심하여 측정 결과에 따른 신뢰도가 문제될 수 있다. 또한 스터드 볼트 길이가 크므로 열악한 현장 환경에서 절대 신장량을 측정하기에는 어려움이 많아, 단순하게 사용해 비정상 여부를 판정할 수 있는 도구가 필요하다.

본 발명의 과제는 스터드 볼트의 나사산의 손상을 신속하고 편리하게 판단할 수 있는 피치 게이지를 제공하는 것이다.

변형이 일어나지 않은 스터드 볼트를 기준 스터드 볼트라고 하고, 측정의 대상이 되는 스터드 볼트를 측정 스터드 볼트라고 할 때, 상기 측정 스터드 볼트의 기둥부에 안착되어, 상기 기준 스터드 볼트에 대한 상기 측정 스터드 볼트의 변형을 측정하기 위한 피치 게이지에 있어서, 상기 기둥부의 외주면에 안착되게 마련되는 안착부, 상기 기준 스터드 볼트의 나사산의 형상에 대응되게 형성되는 검사부, 상기 안착부와 상기 검사부를 서로 연결하고, 상기 기둥부에 상기 안착부가 안착되었을 때를 기준으로, 상기 안착부에서 상기 기둥부의 반경 외측 방향으로 돌출되는 제1 바디부재, 상기 제1 바디부재의 돌출 방향 측 말단에서 상기 기둥부의 축 방향으로 돌출되는 제2 바디부재 및 상기 제2 바디부재의 돌출 방향 측 말단에서 상기 기둥부의 반경 내측 방향으로 돌출되는 제3 바디부재를 포함하는 바디, 상기 검사부와 상기 제1 바디부재를 연결시키고, 상기 검사부를 상기 기둥부의 축 방향으로 탄성적으로 지지하는 제1 연결부, 상기 검사부와 상기 제2 바디부재를 연결시키고, 상기 검사부를 상기 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하는 제2-1 연결부 및 상기 검사부와 상기 제2 바디부재를 연결시키고, 상기 제2-1 연결부와 상기 축 방향을 따라 이격되며, 상기 검사부를 상기 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하는 제2-2 연결부를 포함한다.

다른 예에서 상기 기둥부에 상기 안착부가 안착되었을 때를 기준으로, 상기 검사부의 적어도 일부는 상기 제1 내지 제3 바디부재에 의해 정의되는 공간인 제1 공간에 배치될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1 연결부는, 상기 검사부에 결합되어, 상기 검사부를 상기 기둥부의 축 방향으로 탄성적으로 지지하는 제1 탄성부재 및 상기 제1 바디부재를 관통하고, 상기 제1 탄성부재에 연결되어, 상기 제1 탄성부재가 상기 축 방향을 따라 갖는 위치를 조절하는 제1 세트 스크류를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제2-1 연결부는, 상기 검사부에 결합되어, 상기 검사부를 상기 기둥부의 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하는 제2-1 탄성부재 및 상기 제2 바디부재를 관통하고, 상기 제2-1 탄성부재에 연결되어, 상기 제2-1 탄성부재가 상기 반경 외측 또는 내측 방향을 따라 갖는 위치를 조절하는 제2-1 세트 스크류를 포함하고, 상기 제2-2 연결부는, 상기 검사부에 결합되어, 상기 검사부를 상기 기둥부의 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하고, 상기 제2-1 탄성부재와 상기 축 방향을 따라 이격되는 제2-2 탄성부재 및 상기 제2 바디부재를 관통하고, 상기 제2-2 탄성부재에 연결되어, 상기 제2-2 탄성부재가 상기 반경 외측 또는 내측 방향을 따라 갖는 위치를 조절하는 제2-2 세트 스크류를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 검사부는, 상기 제1 바디부재 및 상기 제2 바디부재 중 적어도 어느 하나에 연결되는 검사부 바디 및 상기 검사부 바디에서 상기 기둥부를 향해 돌출되되, 상기 나사산의 모양에 대응되게 형성되는 복수 개의 톱니를 갖는 검사부재를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 톱니는, 열한 개 이상으로 형성될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 안착부는, 전자석일 수 있다.

본 발명에 의하면, 안착부를 스터드 볼트의 기둥에 안착시켜, 검사부를 스터드 볼트에 접촉시키는 방법을 통해 스터드 볼트의 변형을 검사함으로써, 신속하고 편리하게 스터드 볼트의 건전성을 검사할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 활용하여 스터드 볼트의 변형을 측정하는 모습이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 활용하여 스터드 볼트의 변형을 검사하는 순서를 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해선 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되면 그 상세한 설명은 생략한다.

<피치 게이지>

본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는 측정 스터드 볼트(1)의 기둥부에 안착되어 기준 스터드 볼트에 대한 측정 스터드 볼트(1)의 변형을 측정하기 위한 피치 게이지이다. 기준 스터드 볼트는 변형이 일어나지 않은 스터드 볼트일수 있다. 측정 스터드 볼트(1)는, 측정의 대상이 되는 스터드 볼트일 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는 안착부(10), 검사부(20) 및 바디(30)를 포함할 수 있다. 안착부(10)는 측정 스터드 볼트(1)의 기둥부(2)의 외주면에 안착될 수 있다. 안착부(10)는 전자석을 포함할 수 있다. 즉, 전기적 연결 여부에 따라, 기둥부(2)와 인력이 발생할 수 있다.

기둥부(2)는 측정 스터드 볼트(1)에서 나사산(3)이 형성되지 않은 부분을 의미할 수 있다. 검사부(20)는 기준 스터드 볼트의 나사산의 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 대응되게 형성된다 함은, 서로 접촉 시켰을 때 서로 맞물리게끔 대칭되게 형성됨을 의미할 수 있다. 바디(30)는 안착부(10)와 검사부(20)를 서로 연결할 수 있다.

예를 들어, 안착부(10)와 바디(30)가 없이 검사부(20)만 존재하는 형태의 피치 게이지를 생각해볼 수 있다. 피치 게이지를 활용해 측정 스터드 볼트(1)의 변형을 검사하기 위해서는, 피치 게이지와 측정 스터드 볼트(1)를 밀착시킨 후, 그 틈새로 빛을 비추어 빛의 통과 유무를 확인한다. 이 때, 안착부(10)와 바디(30)가 없는 경우, 검사부(20)를 손으로 들고 검사를 진행하는 과정에서 측정 스터드 볼트(1)와 검사부(20)의 밀착을 완벽하게 유지시키지 못하는 실수가 발생할 가능성이 있으므로 검사에 오차가 생길 가능성이 존재할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는 안착부(10)를 측정 스터드 볼트(1)의 기둥부에 안착시킬 수 있으므로, 작업자가 검사부(20)를 손으로 들고 검사를 진행하지 않아도 되므로, 검사에 오차가 생길 가능성이 줄어들 수 있다.

바디(30)는, 제1 바디부재(31), 제2 바디부재(32) 및 제3 바디부재(33)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 측정 스터드 볼트(1)의 기둥부(2)에 안착부(10)가 안착되었을 때를 기준으로 설명한다. 제1 바디부재(31)는 안착부(10)에서 기둥부(2)의 반경 외측 방향(D2)으로 돌출될 수 있다. 제2 바디부재(32)는 제1 바디부재(31)의 돌출 방향 측 말단에서 기둥부(2)의 축 방향(D1)으로 돌출될 수 있다. 제3 바디부재(33)는 제2 바디부재(32)의 돌출 방향 측 말단에서 기둥부의 반경 내측 방향(D3)으로 돌출될 수 있다. 제1 내지 제3 바디부재(31, 32, 33)를 연결한 모양은 'u'자 혹은 'n'자로 이해될 수 있다.

검사부(20)의 적어도 일부는 제1 공간(S)에 배치될 수 있다. 제1 공간(S)은 제1 내지 제3 바디부재(31, 32, 33)에 의해 정의되는 공간일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는 제1 연결부(40)를 더 포함할 수 있다. 제1 연결부(40)는 검사부(20)와 제1 바디부재(31)를 연결시킬 수 있다.

제1 연결부(40)는 제1 탄성부재(41) 및 제1 세트 스크류(42)를 포함할 수 있다. 제1 탄성부재(41)는 검사부(20)에 결합될 수 있다. 제1 탄성부재(41)는 검사부(20)를 기둥부(2)의 축 방향(D1)으로 탄성적으로 지지할 수 있다. 제1 탄성부재(41)는 용수철일 수 있다. 제1 탄성부재(41)가 검사부(20)를 기둥부(2)의 축 방향(D1)으로 탄성적으로 지지함에 따라, 검사부(20)를 기둥부(2)의 축 방향(D1)으로 가압하여 검사부(20)와 측정 스터드 볼트(1) 사이의 밀착성을 높일 수 있다.

제1 세트 스크류(42)는 제1 바디부재(31)를 관통할 수 있다. 제1 세트 스크류(42)는 제1 탄성부재(41)에 연결될 수 있다. 제1 세트 스크류(42)는 제1 탄성부재(41)가 기둥부(2)의 축 방향(D1)을 따라 갖는 위치를 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는 제2 연결부(50)를 더 포함할 수 있다. 제2 연결부(50)는 검사부(20)와 제2 바디부재(32)를 연결시킬 수 있다.

제2 연결부(50)는, 제2 탄성부재(51a, 51b) 및 제2 세트 스크류(52a, 52b)를 포함할 수 있다. 제2 탄성부재(51a, 51b)는 검사부(20)에 결합될 수 있다. 제2 탄성부재(51a, 51b)는 검사부(20)를 기둥부(2)의 반경 내측 방향(D3)으로 탄성적으로 지지할 수 있다. 제2 탄성부재(51a, 51b)가 검사부(20)를 기둥부(2)의 반경 내측 방향(D3)으로 탄성적으로 지지함에 따라, 검사부(20)를 기둥부(2)의 반경 내측 방향(D3)으로 가압하여 검사부(20)와 측정 스터드 볼트(1) 사이의 밀착성을 높일 수 있다.

제2 탄성부재(51a, 51b)는 두 개로 형성될 수 있다. 제2 탄성부재(51a, 51b)가 두 개로 형성됨에 따라, 제2 탄성부재(51a, 51b)가 한 개일 때 발생할 수 있는 가압에 따른 회전을 방지하여 검사부(20)와 측정 스터드 볼트(1) 사이의 밀착성을 더욱 높일 수 있다.

제2 세트 스크류(52a, 52b)는 제2 바디부재(32)를 관통할 수 있다. 제2 세트 스크류(52a, 52b)는 제2 탄성부재(51a, 51b)에 연결될 수 있다. 제2 세트 스크류(52a, 52b)는 제2 탄성부재(51a, 51b)가 기둥부(2)의 반경 외측 또는 내측 방향(D2, D3)을 따라 갖는 위치를 조절할 수 있다. 제2 세트 스크류(52a, 52b)는 제2 탄성부재(51a, 51b)에 대응되는 개수로 형성될 수 있다.

검사부(20)는, 검사부 바디(21) 및 검사부재(22)를 포함할 수 있다. 검사부 바디(21)는 제1 바디부재(31) 및 제2 바디부재(32) 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 검사부재(22)는 복수 개의 톱니를 포함할 수 있다. 복수 개의 톱니는 검사부 바디(21)에서 기둥부(2)를 향해 돌출될 수 있다. 복수 개의 톱니는 기준 스터드 볼트의 나사산의 모양에 대응되게 형성될 수 있다. 톱니는 열한 개 이상으로 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 활용하여 스터드 볼트의 변형을 측정하는 모습이다. 나사산의 변형은 주로 열 번째 이내에 위치한 나사산에 일어나게 되는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는 열한 개 이상의 톱니를 포함하므로, 도 2에 도시되어 있듯이, 변형이 거의 일어나지 않은 열 번째 이후의 나사산을 기준으로 삼아, 열 번째 이내에 위치한 나사산의 변형 여부를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지는, 기존의 피치 게이지에 비해 길게 제작되어 나사산 전체의 변형을 한 번에 검사할 수 있는 효과가 있다.

<스터드 볼트의 변형 확인 방법>

이하에서는, 도 3을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 활용하여 스터드 볼트의 변형을 검사하는 과정에 대하여 상술한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피치 게이지를 활용하여 스터드 볼트의 변형을 검사하는 순서를 나타낸 순서도이다. 이하에서의 스터드 볼트는 측정 스터드 볼트(1)를 의미할 수 있다.

첫 번째로, 스터드 볼트(1)를 스탠드에 안착 시키고, 스터드 볼트(1)의 나사산(3)을 세척한다. 이 과정에서 나사산(3)의 손상유무를 일차적으로 육안으로 점검한다.

두 번째로, 피치 게이지의 안착부(10)를 스터드 볼트(1)의 기둥부(2)에 안착 시킨다. 이 때, 안착부(10)의 전원을 켜서, 안착부(10)가 스터드 볼트(1)의 기둥부(2)와 인력이 발생하게 할 수 있다.

세 번째로, 검사부재(22)를 스터드 볼트(1)의 나사산(3)에 밀착시킨다. 이 때, 변형이 상대적으로 적은 나사산을 기준으로 하여 검사부재(22)를 밀착시킨다. 이후, 검사부재(22)와 나사산(3) 사이의 틈새로 빛을 비추어 빛의 통과 여부를 확인한다. 빛이 통과하는 경우, 나사산(3)의 변형이 일어난 것으로 판단할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 측정 스터드 볼트
2: 측정 스터드 볼트의 기둥부
3: 측정 스터드 볼트의 나사산
10: 안착부
20: 검사부
21: 검사부 바디
22: 검사부재
30: 바디
31: 제1 바디부재
32: 제2 바디부재
33: 제3 바디부재
40: 제1 연결부
41: 제1 탄성부재
42: 제1 세트 스크류
50: 제2 연결부
51a, 51b: 제2 탄성부재
52a, 52b: 제2 세트 스크류
D1: 축 방향
D2: 반경 외측 방향
D3: 반경 내측 방향
S: 제1 공간

Claims

변형이 일어나지 않은 스터드 볼트를 기준 스터드 볼트라고 하고, 측정의 대상이 되는 스터드 볼트를 측정 스터드 볼트라고 할 때, 상기 측정 스터드 볼트의 기둥부에 안착되어, 상기 기준 스터드 볼트에 대한 상기 측정 스터드 볼트의 변형을 측정하기 위한 피치 게이지에 있어서,
상기 기둥부의 외주면에 안착되게 마련되는 안착부;
상기 기준 스터드 볼트의 나사산의 형상에 대응되게 형성되는 검사부;
상기 안착부와 상기 검사부를 서로 연결하고, 상기 기둥부에 상기 안착부가 안착되었을 때를 기준으로, 상기 안착부에서 상기 기둥부의 반경 외측 방향으로 돌출되는 제1 바디부재, 상기 제1 바디부재의 돌출 방향 측 말단에서 상기 기둥부의 축 방향으로 돌출되는 제2 바디부재 및 상기 제2 바디부재의 돌출 방향 측 말단에서 상기 기둥부의 반경 내측 방향으로 돌출되는 제3 바디부재를 포함하는 바디;
상기 검사부와 상기 제1 바디부재를 연결시키고, 상기 검사부를 상기 기둥부의 축 방향으로 탄성적으로 지지하는 제1 연결부;
상기 검사부와 상기 제2 바디부재를 연결시키고, 상기 검사부를 상기 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하는 제2-1 연결부 및
상기 검사부와 상기 제2 바디부재를 연결시키고, 상기 제2-1 연결부와 상기 축 방향을 따라 이격되며, 상기 검사부를 상기 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하는 제2-2 연결부를 포함하는, 피치 게이지.
청구항 1에 있어서,
상기 기둥부에 상기 안착부가 안착되었을 때를 기준으로,
상기 검사부의 적어도 일부는 상기 제1 내지 제3 바디부재에 의해 정의되는 공간인 제1 공간에 배치되는, 피치 게이지.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 연결부는,
상기 검사부에 결합되어, 상기 검사부를 상기 기둥부의 축 방향으로 탄성적으로 지지하는 제1 탄성부재; 및
상기 제1 바디부재를 관통하고, 상기 제1 탄성부재에 연결되어, 상기 제1 탄성부재가 상기 축 방향을 따라 갖는 위치를 조절하는 제1 세트 스크류를 포함하는, 피치 게이지.
청구항 1에 있어서,
상기 제2-1 연결부는,
상기 검사부에 결합되어, 상기 검사부를 상기 기둥부의 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하는 제2-1 탄성부재; 및
상기 제2 바디부재를 관통하고, 상기 제2-1 탄성부재에 연결되어, 상기 제2-1 탄성부재가 상기 반경 외측 또는 내측 방향을 따라 갖는 위치를 조절하는 제2-1 세트 스크류를 포함하고,
상기 제2-2 연결부는,
상기 검사부에 결합되어, 상기 검사부를 상기 기둥부의 반경 내측 방향으로 탄성적으로 지지하고, 상기 제2-1 탄성부재와 상기 축 방향을 따라 이격되는 제2-2 탄성부재; 및
상기 제2 바디부재를 관통하고, 상기 제2-2 탄성부재에 연결되어, 상기 제2-2 탄성부재가 상기 반경 외측 또는 내측 방향을 따라 갖는 위치를 조절하는 제2-2 세트 스크류를 포함하는, 피치 게이지.
청구항 1에 있어서,
상기 검사부는,
상기 제1 바디부재 및 상기 제2 바디부재 중 적어도 어느 하나에 연결되는 검사부 바디 및
상기 검사부 바디에서 상기 기둥부를 향해 돌출되되, 상기 나사산의 모양에 대응되게 형성되는 복수 개의 톱니를 갖는 검사부재를 포함하는, 피치 게이지
청구항 5에 있어서,
상기 톱니는, 열한 개 이상으로 형성되는, 피치 게이지.
청구항 1에 있어서,
상기 안착부는, 전자석을 포함하는, 피치 게이지.