KR102529464B1 - 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치 - Google Patents

터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치 Download PDF

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Abstract

터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치가 제공된다. 일 실시예에 있어서, 터빈 로터 블레이드의 탐상면에서 탐촉자의 이동이 가능한 구조를 갖는 위상배열 초음파탐상검사 장치에 있어서, 구동축이 마련된 구동부; 상기 구동부와 결합부재로 연결되어 상기 구동부와의 간격이 조절되는 블레이드 장착부;를 포함하고, 상기 블레이드 장착부의 일면에는, 가이드 레일 및 상기 가이드 레일 상에 장착되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하도록 바퀴가 형성된 이동블럭이 배치되고, 상기 이동블럭에는 상기 탐촉자가 장착되도록 상기 바퀴의 축과 평행한 방향으로 상기 블레이드 장착부 외부로 돌출된 홀더가 마련되어, 상기 탐촉자가 상기 이동블록의 이동에 따라 상기 블레이드 표면을 따라 이동하면서 검사를 수행하며, 상기 구동축에는 감속기가 설치되어, 상기 구동축의 회전 속도와 토크가 미리 설정된 값으로 제어될 수 있다.

Description

터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치{PHASED ARRAY ULTRASONIC TESTING DEVICE FOR TURBINE ROTOR BLADE}
본 발명은 비파괴검사장치에 관한 것으로, 상세하게는 터빈 로터의 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치에 관한 것이다.
터빈 로터 블레이드는 발전소에 설치되는 설비인 터빈의 주요 구성부품으로서, 터빈 로터 블레이드의 유지 관리를 위하여 열화, 부식 및 균열 등 결함의 유무를 정기적으로 검사하게 된다. 이 때 통상 육안으로 검사하는 것이 일반적이나, 터빈의 구조상 로터에서 블레이드를 분리하지 않으면 사람이 접근하기 어렵고, 내부 결함을 찾기 어렵다는 한계가 있다. 이에 따라 발전소의 운전 효율과 검사의 효율을 높이기 위해서 로터에서 블레이드를 분리하지 않은 상태에서 초음파를 이용한 비파괴검사방법이 수행되고 있다.
터빈 로터 블레이드의 초음파 검사는 일반적으로 위상배열 초음파탐상검사 장치를 활용하여 진행된다. 위상배열 초음파탐상검사 장치는 등록특허 제10-1809607호에서 개진된 바와 같이, 검사 장치가 터빈 블레이드에 장착되어 탐촉자가 탐상면에 접촉하여 이동함에 따라 터빈 로터 블레이드의 검사를 실시하였다. 블레이드에 안정적이게 고정된 검사 장치에 탐촉자가 이동 가능하도록 설치됨에 따라, 탐촉자와 블레이드의 측정거리를 일정하게 유지하여 검사정밀도를 향상시킬 수 있으며, 사람이 직접 터빈 로터의 블레이드에 접근하지 않고 검사를 진행할 수 있어 작업의 안정성과 효율성을 향상시킬 수 있었다.
위상배열 초음파탐상검사 장치는 정밀하고 정확하게 결함을 탐지하기 위해서, 위상배열 초음파탐상검사 장치의 탐촉자가 정밀하게 움직여야 하고, 정확한 이동거리가 측정될 수 있어야 한다. 그러나, 종래 사용된 블레이드용 위상배열 초음파탐상검사 장치는 검사 장치의 구조상 탐촉자의 이동에 와이어를 사용함에 따라 움직임의 오차발생 및 정밀한 움직임 제어가 불가능한 경우가 발생하였다. 예를 들어 와이어에 구동력을 전달하는 도르래가 구동될 시 와이어와 도르래 사이에 미끄러짐으로 인하여 움직임의 오차발생 및 정밀한 움직임이 불가능한 경우가 발생하였다. 따라서, 이를 개선할 수 있는 기술에 대한 개발이 필요하다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 탐촉자의 움직임을 안정적이고 정밀하게 제어하여 해당 블레이드에 안정적이게 고정된 상태로 이동 가능하도록 설치되도록 함에 따라, 탐촉자와 블레이드의 측정거리를 일정하게 유지하여 검사정밀도를 향상시키고 작업 효율을 향상시킬 수 있는, 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 터빈 로터 블레이드의 탐상면에서 탐촉자의 이동이 가능한 구조를 갖는 위상배열 초음파탐상검사 장치에 있어서, 구동축이 마련된 구동부; 상기 구동부와 결합부재로 연결되어 상기 구동부와의 간격이 조절되는 블레이드 장착부;를 포함하고, 상기 블레이드 장착부의 일면에는, 가이드 레일 및 상기 가이드 레일 상에 장착되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하도록 바퀴가 형성된 이동블럭이 배치되고, 상기 이동블럭에는 상기 탐촉자가 장착되도록 상기 바퀴의 축과 평행한 방향으로 상기 블레이드 장착부 외부로 돌출된 홀더가 마련되어, 상기 탐촉자가 상기 이동블록의 이동에 따라 상기 블레이드 표면을 따라 이동하면서 검사를 수행하며, 상기 구동축에는 감속기가 설치되어, 상기 구동축의 회전 속도와 토크가 미리 설정된 값으로 제어될 수 있는, 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터빈 로터 블레이드의 위상배열 초음파탐상검사에 있어서 탐촉자의 움직임을 안정적이고 정밀하게 제어하여 정확하고 정밀하게 결함을 탐지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 터빈 로터 블레이드의 위상배열 초음파탐상검사 장치의 탐촉자가 블레이드의 탐상면에서 이동 시 와이어와 이동블럭의 바퀴가 도르래에서 헛도는 문제를 해결하고 이동 정도의 미세한 조정이 가능함으로써, 작은 결함의 측정이 가능하고 검사정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 사시도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 측면에서 바라본 투시도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 하면에서 바라본 투시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 도르래와 와이어의 모식도 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 도르래와 고정롤러를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 검사 장치에 사용되는 도르래를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 각 실시예에 따른 검사 장치에 사용되는 고정롤러를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 각 실시예에 따른 검사 장치에 사용되는 와이어를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.
복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 발명자들은 종래 블레이드용 위상배열 초음파탐상검사 장치는 블레이드의 탐상면에서 탐촉자의 이동이 가능하도록 설계되었으나, 와이어를 이용한 이동방식이 적용되어 구동 시 와이어가 도르래 등에서 헛돌거나 미세조정이 가능하지 않아서 정확한 이동거리 측정이 가능하지 않았고 작은 결함의 측정이 어려움에 따라 검사정밀도가 떨어짐으로써 작업 효율이 열악해지는 문제점이 있음을 알게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 구조의 설계변경과 시행착오 끝에 감속기와 고정 롤러를 장착하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 도면을 들어 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 사시도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 검사장치(1)는 구동부(100)와 블레이드 장착부(200)를 포함한다.
구동부(100)와 블레이드 장착부(200)는 결합부재(500)로 연결되어 구동부(100)와 블레이드 장착부(200) 사이의 간격을 조절 및 유지할 수 있다. 예를 들어, 블레이드 장착부(200)의 장축 기준 일 단에 구동부(100)가 결합부재(500)로 연결될 수 있다. 이 때 탄성체(510)가 구동부(100)와 블레이드 장착부(200)사이에 배치되어 구동부(100)와 블레이드 장착부(200) 사이의 간격을 조절 및 유지에 도움을 줄 수 있고, 구동부(100)와 블레이드 장착부(200)의 움직임 및 결합부재(500)의 움직임에 따른 구동부(100)와 블레이드 장착부(200) 사이의 간격 변동 시 안정성을 부여할 수 있다.
블레이드 장착부(200)는 직사각형의 바 형태로 형성되되, 검사대상인 블레이드 폭 방향의 형상에 대응되는 길이와 굴곡이 형성될 수 있다.
블레이드 장착부(200)의 한쪽 면은 상기 블레이드와 결합하는 블레이드 결합부재(미도시)가 형성되어, 블레이드 장착부(200)가 상기 블레이드에 안정적으로 고정될 수 있다.
블레이드 장착부(200)는 상기 블레이드와 결합하는 면의 반대면에 장축 방향으로 가이드 레일(201)이 형성되고, 가이드 레일(201)위에 이동블럭(300)이 장착될 수 있다. 이때 가이드 레일(201)은 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 대향하는 한 쌍의 가이드 레일(201)이 형성될 수 있다.
블레이드 장착부(200)는 장축 방향으로 가이드 홈(202)이 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 평행한 두개의 가이드 레일(201) 사이에 가이드 홈(202)이 가이드 레일(201)과 평행하게 형성될 수 있다. 가이드 홈(202)과 이동블럭(300)은 가이드 홈 결합부재(미도시)로 서로 결합되어, 이동블럭(300)이 블레이드 장착부(200)에서 이탈하지 않으면서 가이드 홈(202)을 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 형성될 수 있다.
이동블럭(300)은 블레이드 장착부(200)의 가이드 레일(201)을 따라서 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동블럭(300)은 대향하는 한 쌍의 가이드 레일(201)에 대응하는 위치와 크기로 바퀴(310)가 하나 이상 장착되어 가이드 레일(201)을 따라서 이동할 수 있다.
이동블럭(300)은 바퀴(310)의 축과 평행한 방향으로 형성되되, 블레이드 장착부(200) 외부로 돌출되어 형성된 홀더(320)를 포함할 수 있다. 홀더(320)는 다양한 검사 탐촉자가 장착될 수 있도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 탐촉자는 블레이드 장착부(200)에서 움직이는 이동블럭(300)에 의해서 상기 블레이드의 표면에 접촉한 후 이동하면서 검사할 수 있다. 한편, 상기 탐촉자는 본 발명의 통상의 기술자가 검사 목적에 따라 그 구체적인 형태와 기능을 선택할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 측면 투시도를 나타낸 것이다.
도 2을 참조하면, 검사장치(1)의 구동부(100)는 구동축(101)을 포함한다.
구동축(101)에는 엔코더(160), 감속기(170) 및 제1도르래(110)가 결합될 수 있다.
구동축(101)은 외력에 의하여 회전할 수 있으며, 구동축(101)에 결합된 엔코더(160)에 의하여 구동축(101)의 회전이 전기적 신호로 변환할 수 있다.
또한 구동축(101)은 외력에 의해 회전할 수 있되, 결합된 감속기(170)에 의하여 구동축(101)의 회전 속도와 토크가 미리 설정된 값으로 조절되어, 제1도르래(110)에 전달될 수 있다. 이에 따라 과도한 회전 속도 또는 과도한 토크가 제1도르래(110)로 전달되는 것을 방지하여, 후술하는 와이어(도3, 400)와 제1도르래(110)의 미끄러짐을 방지하고, 블레이드 장착부(200)에서 이동블럭(300)이 안정적으로 움직일 수 있도록 정밀하게 제어할 수 있다. 따라서, 탐촉자가 정밀하게 움직여, 정확한 이동거리가 측정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 하면에서 바라본 투시도를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 검사장치(1)는 제1도르래(110), 제2도르래(210) 및 제1도르래(110)와 제2도르래(210)에 감겨 있는 와이어(400)를 포함한다.
제2도르래(210)는 블레이드 장착부(200)가 구동부(100)와 결합되는 단의 반대 단에 형성될 수 있다. 이에 따라, 구동부(100) 하부에 설치된 제1도르래(110)와 블레이드 장착부(200)의 단부에 설치된 제2도르래(210) 사이에 이동블럭(300)이 배치될 수 있다.
이동블럭(300)은 제1도르래(110)와 제2도르래(210)에 감겨 양방향으로 평행하게 위치한 와이어(400)의 한쪽에 고정되어, 와이어(400)의 움직임에 따라 이동블럭(300)이 움직일 수 있다.
구동부(100) 및 블레이드 장착부(200)에는 와이어(400)가 이동하는 와이어 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 이에 따라 와이어(400)가 움직일 때 검사장치(1)를 이탈하지 않고, 와이어 홈(미도시)을 따라 안정적으로 움직일 수 있다. 또한 와이어 홈(미도시)은 와이어(400)와의 마찰을 줄일 수 있도록 코팅처리 되어 와이어(400)의 마모 및 손상을 방지할 수 있다. 예를 들어 DLC(diamond like carbon), PTFE (Polytetrafluoroethylene) 코팅이 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 탐촉자가 정밀하게 움직여, 정확한 이동거리가 측정될 수 있도록 와이어(400)가 움직일 수 있다.
구동부(100) 하부에 제1도르래(110)에 인접하는 하나 이상의 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)가 마련될 수 있다.
제1고정롤러(120a, 120b, 120c)는 제1고정롤러 장착부(121a, 121b, 121c)에 장착될 수 있다. 이에 따라, 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)는 1고정롤러 장착부(121a, 121b, 121c)의 움직임에 따라, 제1도르래(110)를 감싸며 움직이는 와이어(400)와 밀착되거나 이격될 수 있다. 이는 도 4 및 도 5를 참조하여 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 도르래와 와이어의 모식도이다.
도 4를 참조하면, 제1도르래(110)와 제2도르래(210)는 와이어(400)로 감겨져 연결될 수 있다. 본 발명은 와이어(400)가 제1도르래(110) 및 제2도르래(210)에 적정 압력으로 압착되어 제1도르래(110) 및 제2도르래(210)가 헛돌지 않도록 하기 위해 이하 설명하는 제1고정롤러 장착부(121a, 121b, 121c)에 장착된 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)와 제2고정롤러 장착부(221)에 장착된 제2고정롤러(220)를 적용하였다.
제1도르래(110)의 회전운동에 따라 와이어(400)가 움직이게 되고, 이에 따라 제2도르래(210)도 회전운동할 수 있다. 이 때 와이어(400)가 안정적으로 움직이기 위해서는 와이어(400)가 제1도르래(110)와 밀착되어 제1도르래(110)의 움직임에 따라 미끄러짐 없이 움직일 수 있어야 한다. 이에 따라, 제1도르래(110) 주변으로 제1고정롤러 장착부(121a, 121b, 121c)에 장착된 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)가 하나 이상 배치될 수 있다. 이에 따라 제1도르래(110), 제2도르래 및 와이어(400)의 불필요한 미끄러짐이 개선되어 탐촉자가 정밀하게 움직여, 정확한 이동거리가 측정될 수 있다.
제1고정롤러 장착부(121a, 121b, 121c)에 장착된 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)는 와이어(400)가 제1도르래(110)와 밀착될 수 있도록 적정 압력으로 와이어(400)를 제1도르래(110)방향으로 압력을 가하거나 제거할 수 있다. 예를 들어, 제1고정롤러 장착부(121a, 121b, 121c)는 탄성편, 나사산 등을 포함하는 부재로 구동부(100) 하부에 연결되는 형태로 배치되어 제1도르래(110)에 접근하는 방향 및/또는 이격되는 방향으로 이동할 수 있다. 이때 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)가 와이어(400)에 가하는 압력이 너무 클 경우 와이어(400)의 움직임 또는 제1도르래(110)의 움직임을 방해할 수 있다. 또한 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)가 와이어(400)에 가하는 압력이 지나치게 작을 경우, 제1도르래(110)와 와이어(400)에 작용하는 밀착력이 떨어질 수 있다. 따라서, 와이어(400)의 소재, 탄성 등을 고려하여 제1고정롤러(120a, 120b, 120c)가 와이어(400)를 제1도르래(110) 방향으로 적정 압력으로 압착시킬 수 있도록 할 필요가 있으며, 이는 사용자가 수동으로 제어할 수 있고, 또는 미리 설정된 압력으로 압착력을 가하도록 자동 제어될 수도 있다.
또한 제2도르래(210)에 인접하게 배치된 제2고정롤러 장착부(221)에 장착된 제2고정롤러(220)가 하나 이상 배치될 수 있다. 이에 따라 와이어(400)의 움직임에 따라 제2도르래(210)의 회전운동을 정확하게 제어할 수 있다.
제2고정롤러 장착부(221)에 장착된 제2고정롤러(220)는 와이어(400)가 제2도르래(110)와 밀착될 수 있도록 적정 압력으로 와이어(400)를 제2도르래(210)방향으로 압력을 가하거나 제거할 수 있다. 예를 들어, 제2고정롤러 장착부(221)는 탄성편, 나사산 등을 포함하는 부재로 블레이드 장착부(200) 하부에 연결되는 형태로 배치되어 제2도르래(210)에 접근하는 방향 및/또는 이격되는 방향으로 이동할 수 있다.
이때 제2고정롤러(220)가 와이어(400)에 가하는 압력이 지나치게 클 경우 와이어(400)의 움직임 또는 제2도르래(210)의 움직임을 방해할 수 있고, 제2고정롤러(220)가 와이어(400) 가하는 압력이 지나치게 작을 경우 제2도르래(110)와 와이어(400)에 작용하는 밀착력이 떨어질 수 있다. 따라서, 와이어(400)의 소재, 탄성 등을 고려하여 제2고정롤러(220)가 와이어(400)를 제2도르래(210) 방향으로 적정 압력으로 압착시킬 수 있도록 할 필요가 있으며, 이는 사용자가 수동으로 제어할 수 있고, 또는 미리 설정된 압력으로 압착력을 가하도록 자동 제어될 수도 있다.
또한, 제1도르래(110)와 제2도르래(210)가 안정적으로 회전하기 위해서는 와이어(400)가 적절한 장력을 유지해야 하며, 와이어(400) 외관의 결함이나, 열화가 없어야 한다. 이에 따라, 와이어(400)의 장력과 외관 상태를 확인할 수 있는 와이어 측정 장치(150)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 와이어 측정 장치(150)를 통해 와이어(400)의 장력 변화가 감지될 경우, 결합부재(도 1, 500)를 이용하여 구동부(도 1, 100)와 블레이드 장착부(도 1, 200) 사이의 간격을 조절하여 와이어의 장력을 조절할 수 있다. 또한, 와이어 측정 장치(150)를 통해 와이어(400)에 결함이 확인될 경우 알람을 통해 와이어(400)교체 타이밍을 확인할 수 있다. 예를 들어, 와이어 측정 장치(150)를 와이어(400)가 통과하도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 와이어 측정 장치(150)를 통해 와이어(400) 표면에 결함이 확인되는 경우 이를 별도의 디스플레이부(미도시)에 표시할 수 있고, 알람을 발생시킬 수 있으며, 통신부(미도시)를 통해 사용자에게 알림을 전달할 수도 있다. 일 예로, 와이어 측정 장치(150)는 레이저 조사에 의한 광삼각법으로 와이어(400) 표면 상태를 검출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 도르래와 고정롤러를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 제1도르래(110)는 제1도르래 상부(111), 제1도르래 중앙부(112), 및 제1도르래 하부(113)로 구성될 수 있다.
제1도르래 상부(111) 및 제1도르래 하부(113)의 반지름은 제1도르래 중앙부(112) 반지름 보다 클 수 있다. 이에 따라, 와이어(400)는 제1도르래 상부(111) 및 제1도르래 하부(113) 사이에 위치하며, 제1도르래 중앙부(112)의 측면과 맞닿을 수 있다.
제1고정롤러 장착부(121)에 장착된 제1고정롤러(120)의 두께는, 제1도르래 상부(111) 및 제1도르래 하부(113)의 간격보다 얇게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1고정롤러(120)가 와이어(400)와 맞닿아, 제1도르래 중앙부(112) 방향으로 압력을 가할 수 있어, 와이어(400)와 제1도르래 중앙부(112)가 밀착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 각 실시예에 따른 검사 장치에 사용되는 도르래를 나타낸 것이다. 여기에서, 상기 도르래는 전술한 제1도르래(110) 및 제2도르래(210) 중 적어도 어느 하나를 지칭할 수 있다.
도 6을 참조하면, 도르래(10a, 10b, 10c, 10d)는 도르래 상부(11a, 11b, 11c, 11d), 도르래 중앙부(12a, 12b, 12c, 12d) 및 도르래 하부(13a, 13b, 13c, 13d)로 구성될 수 있고, 도르래 중앙부(12a, 12b, 12c, 12d)는 와이어(400)와 맞닿는 면을 포함할 수 있다.
도 6 (a)를 참조하면, 도르래(10a)의 도르래 상부(11a), 도르래 중앙부(12a) 및 도르래 하부(13a)는 같은 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라 도르래 제작의 편의 성을 높일 수 있되, 도르래 상부(11a), 도르래 중앙부(12a) 및 도르래 하부(13a)가 분리되어 도르래(10a)에 기능성을 부여할 수 있는 자유도를 확보할 수 있다.
도 6 (b)를 참조하면, 도르래(10b)의 도르래 중앙부(12b)는 도르래 중앙부 볼 홈(14)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라 볼 체인 형태의 와이어를 사용할 경우 상기 와이어와 대응되는 도르래 중앙부 볼 홈(14)을 형성하여 상기 와이어의 움직임에 따른 도르래(10b)의 움직임을 개선할 수 있다.
도 6 (c)를 참조하면, 도르래(10c)의 도르래 중앙부(12c)는 도르래 중앙부 돌기(15)가 더 형성될 수 있다. 이에 따라 돌출부가 형성된 와이어를 사용할 경우 도르래 중앙부(12c)의 도르래 중앙부 돌기(15)와 마찰력이 증가하여, 상기 와이어의 움직임에 따른 도르래(10c)의 움직임을 개선할 수 있다.
도 6 (d)를 참조하면, 도르래(10d)의 도르래 중앙부(12d)는 도르래 중앙부 패턴 홈(16)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라 메쉬 또는 외각이 특수처리된 와이어를 사용할 경우 도르래 중앙부(12d)의 도르래 중앙부 패턴 홈(15)과의 마찰력이 증가하여, 상기 와이어의 움직임에 따른 도르래(10d)의 움직임을 개선할 수 있다.
도 7은 본 발명의 각 실시예에 따른 검사 장치에 사용되는 고정롤러를 나타낸 것이다. 여기에서, 상기 고정롤러는 전술한 제1고정롤러(120, 120a, 120b, 120c) 및 제2고정롤러(220) 중 적어도 어느 하나를 지칭할 수 있다.
도 7 (a)를 참조하면, 고정롤러(20a)는 도르래(도 6, 10a)와 같은 재질로 형성될 수 있다.
도 7 (b)를 참조하면, 고정롤러(20b)의 측면에 고정롤러 볼 홈(21)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라 볼 체인 형태의 와이어를 사용할 경우 상기 와이어와 대응되는 도르래와 함께, 고정롤러 볼 홈(21)이 형성된 고정롤러(20b)를 사용함으로써 상기 와이어의 움직임에 따라 안정적으로 압력을 가할 수 있으며, 상기 도르래의 움직임을 개선할 수 있다.
도 7 (c)를 참조하면, 고정롤러(20c)의 측면에 고정롤러 돌기(22)가 더 형성될 수 있다. 이에 따라 돌출부가 형성된 와이어를 사용할 경우 고정롤러(20c)의 측면의 고정롤러 돌기(22)와 마찰력이 증가하여, 상기 와이어의 움직임에 따라 안정적으로 도르래에 압력을 가할 수 있으며, 상기 도르래의 움직임을 개선할 수 있다.
도 7 (d)를 참조하면, 고정롤러(20d)의 측면에 고정롤러 패턴 홈(23)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라 메쉬 또는 외각이 특수처리된 와이어를 사용할 경우 고정롤러(20d)의 측면의 고정롤러 패턴 홈(23)과의 마찰력이 증가하여, 상기 와이어의 움직임에 따라 안정적으로 도르래에 압력을 가할 수 있으며, 상기 도르래의 움직임을 개선할 수 있다.
도 8은 본 발명의 각 실시예에 따른 검사 장치에 사용되는 와이어를 나타낸 것이다.
도 8 (a), 도 8 (b) 및 도 8 (c)를 참조하면, 와이어(400a, 400b, 400c)는 돌출부(410a, 410b, 410c)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 표면에 돌출부가 없는 와이어 대비 돌출부(410a, 410b, 410c)가 형성된 와이어(400a, 400b, 400c)를 사용할 경우 도르래의 움직임을 개선할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(410a)는 마찰력을 부여할 수 있으나, 와이어를 제작함에 있어 유연성 등 물성이 부적합할 경우 돌출부(410a)형태로 가공하여 와이어(400a)의 특성을 개선할 수 있다. 또한, 볼 체인 형태로 가공된 와이어(400b)는 돌출부(410b)와 대응되는 도르래를 활용할 경우 타이밍 체인과 같이 작동할 수 있어 상기 도르래의 움직임의 정확도와 움직임을 개선할 수 있다. 또한, 돌출부(410c)가 미늘, 쐬기, 바늘 또는 콘 등 다양한 형태로 가공된 와이어(400c)는 도르래와의 마찰력을 증대시켜 상기 도르래의 움직임을 개선할 수 있다. 일 예로, 상기 미늘은, 일 방향으로 경사각이 형성된 형태일 수 있고, 상기 미늘이 중첩된 형태일 수 있으며, 서로 마주보는 방향으로 경사각이 형성된 미늘이 중첩되어 마련된 형태일 수 있다.
도 8 (d)를 참조하면, 와이어(400d)는 메쉬(420)가 외각에 형성될 수 있다. 이에 따라, 와이어(400d)의 외관 내구성을 향상시킬 수 있으며, 메쉬(420)의 재질과 메쉬(420)의 패턴에 따라 도르래와의 마찰력을 증대시켜 움직임을 개선할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
1 : 검사장치
10a, 10b, 10c, 10d : 도르래
11a, 11b, 11c, 11d : 도르래 상부
12a, 12b, 12c, 12d : 도르래 중앙부
13a, 13b, 13c, 13d : 도르래 하부
14 : 도르래 중앙부 볼 홈
15 : 도르래 중앙부 돌기
16 : 도르래 중앙부 패턴 홈
20a, 20b, 20c, 20d : 고정 롤러
21 : 고정롤러 볼 홈
22 : 고정롤러 돌기
23 : 고정롤러 패턴 홈
100 : 구동부
101 : 구동축
110 : 제1도르래
111 : 제1도르래 상부
112 : 제1도르래 중앙부
113 : 제1도르래 하부
120, 120a, 120b, 120c : 제1고정롤러
121, 121a, 121b, 121c : 제1고정롤러 장착부
150 : 와이어 측정 장치
160 : 엔코더
170 : 감속기
200 : 블레이드 장착부
201 : 가이드 레일
202 : 가이드 홈
210 : 제2도르래
220 : 제2고정롤러
221 : 제2고정롤러 장착부
300 : 이동블럭
310 : 바퀴
320 : 홀더
400, 400a, 400b, 400c, 400d : 와이어
410a, 410b, 410c : 돌출부
420 : 메쉬
500 : 결합부재
510 : 탄성체

Claims (5)

  1. 터빈 로터 블레이드의 탐상면에서 탐촉자의 이동이 가능한 구조를 갖는 위상배열 초음파탐상검사 장치에 있어서,
    구동축이 마련된 구동부;
    상기 구동부와 결합부재로 연결되어 상기 구동부와의 간격이 조절되는 블레이드 장착부;
    를 포함하고,
    상기 블레이드 장착부의 일면에는, 가이드 레일 및 상기 가이드 레일 상에 장착되어 상기 가이드 레일을 따라 이동하도록 바퀴가 형성된 이동블럭이 배치되고,
    상기 이동블럭에는 상기 탐촉자가 장착되도록 상기 바퀴의 축과 평행한 방향으로 상기 블레이드 장착부 외부로 돌출된 홀더가 마련되어, 상기 탐촉자가 상기 이동블럭의 이동에 따라 상기 블레이드 표면을 따라 이동하면서 검사를 수행하며,
    상기 구동축에는 감속기가 설치되어, 상기 구동축의 회전 속도와 토크가 미리 설정된 값으로 제어되며,
    상기 구동부의 하부에 설치되어 상기 구동부의 구동력으로 회전하는 제1도르래, 상기 블레이드 장착부에서 상기 구동부와 결합되는 단의 반대편에 형성된 단에 설치되는 제2도르래 및 상기 제1도르래 및 상기 제2도르래에 감겨서 설치되어 상기 제1도르래와 상기 제2도르래를 함께 회전시키는 와이어를 더 포함하고,
    상기 이동블럭은 상기 와이어에 연결되어 상기 와이어의 움직임에 따라 이동이 제어되되, 상기 구동부에 외력이 가해질 때 상기 감속기에 의해 상기 제1도르래로 미리 설정된 속도와 토크로 전환되어 구동력이 전달되어, 상기 탐촉자의 미세한 이동을 제어하고 미끄러짐을 방지하여 작은 결함의 측정이 가능하고 검사정밀도가 향상된, 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부 하부에서 상기 제1도르래에 인접하도록 배치되는 적어도 하나의 제1고정롤러; 및
    상기 제1고정롤러가 장착되도록 상기 구동부 하부에 설치되는 제1고정롤러 장착부;
    를 포함하고,
    상기 제1고정롤러 장착부가 상기 제1고정롤러로 접근하거나 이격되는 방향으로 이동하여 상기 제1고정롤러가 상기 와이어를 상기 제1도르래에 압착하여 상기 와이어가 상기 제1도르래에서 미끄러져 헛도는 현상을 방지함으로써 상기 탐촉자의 미세한 이동을 제어하고 미끄러짐을 방지하여 작은 결함의 측정이 가능하고 검사정밀도가 향상된, 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 블레이드 장착부 하부에서 상기 제2도르래에 인접하도록 배치되는 적어도 하나의 제2고정롤러; 및
    상기 제2고정롤러가 장착되도록 상기 블레이드 장착부 하부에 설치되는 제2고정롤러 장착부;
    를 포함하고,
    상기 제2고정롤러 장착부가
    상기 제2고정롤러 장착부가 상기 제2고정롤러로 접근하거나 이격되는 방향으로 이동하여 상기 제2고정롤러가 상기 와이어를 상기 제2도르래에 압착하여 상기 와이어가 상기 제2도르래에서 미끄러져 헛도는 현상을 방지함으로써 상기 탐촉자의 미세한 이동을 제어하고 미끄러짐을 방지하여 작은 결함의 측정이 가능하고 검사정밀도가 향상된, 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1도르래와 상기 제2도르래는 상기 와이어와 맞닿는 면이 형성되고,
    상기 와이어와 맞닿는 면은, 도르래 중앙부 볼 홈, 도르래 중앙부 돌기, 및 도르래 중앙부 패턴 홈 중 적어도 어느 하나가 마련되어 상기 와이어와의 마찰력을 증대시킴으로써 상기 탐촉자의 미세한 이동을 제어하고 미끄러짐을 방지하여 작은 결함의 측정이 가능하고 검사정밀도가 향상된, 터빈 로터 블레이드 위상배열 초음파탐상검사 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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