KR200471094Y1 - 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴 - Google Patents

컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴 Download PDF

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김정욱
김충기
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Abstract

본 고안은 컴프레서의 생산 및 테스트를 위하여 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이를 측정하기 위한 게이지 툴에 관한 것으로서,
컴프레서의 스러스트 링(7)과 컴프레서 휠(3) 블레이드 사이의 길이인 K값을 측정하기 위한 게이지 툴에 있어서, 터빈 샤프트(2)에 안착되고 상기 터빈 샤프트(2)와 직교하도록 배치되는 베이스(11)와, 상기 터빈 샤프트(2)와 평행하게 배치되는 본체(13)와, 하단부가 상기 베이스(11)에 결합되고 상단 측부가 상기 본체(13)의 일측 단부에 결합되어 상기 본체(13)를 지지하는 연결체(14)와, 상기 본체(13)의 타측 단부에 설치되며 조작 노브(16)에 의해 전후 이동되어 컴프레서 휠(3)의 단부에 접촉되는 게이지 바(18)를 포함하는 다이얼 게이지(15)와, 상기 본체(13)의 하부에 결합되어 상기 게이지 바(18)를 지지하는 지지체(17)와, 상단이 상기 본체(13)에 결합되고 저부는 컴프레서 디스크(4)에 안착되어 상기 본체(13)를 지지하는 지지블록(12)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴{A Length Measuring Instrument Between the Edge of Compressor Wheel Blade and Thrust Ring}
본 고안은 컴프레서의 생산 및 테스트를 위하여 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이를 측정하기 위한 게이지 툴에 관한 것으로, 특히 컴프레서 휠 블레이드의 끝단 굴곡점까지의 길이를 정확하게 측정함으로써 양산 형태로 생산되는 컴프레서 휠의 휠 블레이드 사양(Specification)에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴에 관한 것이다.
일반적으로 컴프레서는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 블레이드가 구비되며 배출 가스에 의해 회전되는 터빈 로터(1)와, 복수의 블레이드가 구비되어 상기 터빈 로터(1)의 회전에 따라 회전되어 가스를 압축하는 컴프레서 휠(3) 및 컴프레서 디스크(4)와, 상기 터빈 로터(1)가 가공 부착되는 터빈 샤프트(2)와, 상기 터빈 샤프트(2)에 결합되어 상기 터빈 샤프트(2)가 자유롭게 회전되도록 하는 보조 베어링(6)과, 상기 컴프레서 디스크(4)의 끝단에 구비되는 실링 디스크(5)와, 상기 터빈 샤프트(2)에 설치되어 상기 보조 베어링(6)이 축방향으로 이동되지 않도록 지지하는 스러스트 링(7)을 포함하고 있다.
이때, 소재로부터 정밀 가공된 상기 컴프레서 휠은 균일한 블레이드를 가져야만 한다. 하지만 그 균일함을 측정하기 위한 신뢰성 있는 방법이 현재는 제대로 구축 되어 있지 않다.
보통 컴프레서 휠의 블레이드가 균일한 형태로 형성된 것인지를 감지하기 위한 방법으로는, 컴프레서 휠의 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이인 K값을 측정하는 방법이 있다. 이 K값을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있으나, 컴프레서 휠의 블레이드 끝단과 스러스트 링의 높이가 달라 정확한 K값을 측정하기가 쉽지 않다.
또한, 양산 시설에서 기계적 데이터를 입력한 가공머신에서의 최종 제품 역시, 전용 측정 게이지 툴이 없어서 마지막 정밀한 블레이드의 균일함을 원하는 공차의 범위까지는 측정하지 못하는 실상에 있다. 이는 컴프레서 휠의 블레이드 끝단이 굴곡점을 따라 휘어져 내려가기 때문이며, 또한 측정하는 포인트가 수평하지 않기 때문이다.
본 고안은 상술한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 컴프레서 휠 끝단과 스러스트 링 사이의 길이인 K값을 측정함에 있어서 신뢰성 있는 정확한 데이터 수집과 측정의 용이함을 보장할 수 있는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴을 제공하는데 그 목적이 있다.
다시 말해서 본 고안은 컴프레서의 테스트를 위한 보조장치로 사용되며, 컴프레서에 대한 성능 검증을 제대로 수행하기 위하여 컴프레서가 결합된 상태에서 측정이 이루어져 측정값의 정확성과 신속성 및 편리성을 얻을 수 있는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 스러스트 링과 컴프레서 휠 블레이드 사이의 길이인 K값을 측정하기 위한 게이지 툴에 있어서, 터빈 샤프트에 안착되고 상기 터빈 샤프트와 직교하도록 배치되는 베이스와, 상기 터빈 샤프트와 평행하게 배치되는 본체와, 하단부가 상기 베이스에 결합되고 상단 측부가 상기 본체의 일측 단부에 결합되어 상기 본체를 지지하는 연결체와, 상기 본체의 타측 단부에 설치되며 조작 노브에 의해 전후 이동되어 컴프레서 휠의 단부에 접촉되는 게이지 바를 포함하는 다이얼 게이지와, 상기 본체의 하부에 결합되어 상기 게이지 바를 지지하는 지지체와, 상단이 상기 본체에 결합되고 저부는 컴프레서 디스크에 안착되어 상기 본체를 지지하는 지지블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 상기 베이스 및 지지블록은 상기 터빈 샤프트 및 컴프레서 디스크에 선접촉하도록 하부면에 삼각형 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 상기 다이얼 게이지의 게이지 바는 그 끝단이 둥글게 가공된 것을 특징으로 한다.
또, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 상기 컴프레서 디스크를 지지하는 제1지그와 상기 터빈 샤프트를 지지하는 제2지그로 이루어진 받침 지그를 더 포함하고, 상기 제1지그와 제2지그의 상면에는 상기 컴프레서 디스크 및 터빈 샤프트가 회전 가능하게 안착되도록 삼각형 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 상기 다이얼 게이지는 보조 원점 툴을 이용하여 기준 원점을 잡은 상태에서 상대값을 측정하는 방식으로 K값을 측정하며, 상기 보조 원점 툴은 상기 터빈 샤프트에 대응되는 원통 형상부와, 상기 스러스트 링에 대응하는 링 형상부와, 상기 원통 형상부에 결합되며 컴프레서 디스크에 대응되는 확장링부와, 컴프레서의 휠에 대응하도록 상기 원통 형상부의 타단에 결합되며 상부에 길이 측정용 블록이 장착되는 보조블록으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 고안의 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴은 동일한 높이에서 툴의 끝단에 닿는 컴프레서 휠의 블레이드 끝단의 상대적인 거리를 측정하여 K값을 구하게 되므로 동일한 등급의 컴프레서 휠이라면 블레이드의 크기에 관계없이 그 K값을 정확하게 구할 수 있음은 물론 측정 작업이 용이해지는 효과가 있다.
또, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 베이스 및 지지블록에 형성된 삼각형 홈에 의해 베이스 및 지지블록이 터빈 샤프트 및 컴프레서 디스크에 선접촉하게 되므로 컴프레서에 대한 상대 회전이 가능하면서도 안정적인 지지가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 컴프레서가 받침 지그에 의해 안착된 상태에서 K값을 측정하도록 하고 있으므로 동일한 등급의 컴프레서 휠과 터빈 로터라면 블레이드의 크기에 관계없이 그 K값의 측정이 가능한 효과가 있다.
또, 본 고안의 게이지 툴에 따르면, 보조 원점 툴을 이용하여 기준 원점을 설정한 후 상대적인 측정값을 이용하여 K값을 결정하게 되므로, K값 측정의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 컴프레서의, 완성된 터빈로터 모듈의 구조가 도시된 구성도.
도 2는 본 고안에 의한 컴프레서의, 완성된 터빈로터 모듈의 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴이 도시된 구성도.
도 3은 컴프레서의 완성된 터빈로터 모듈을 지지하는 지지구가 도시된 구성도.
도 4는 본 고안의 게이지 툴을 이용하여 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이를 측정하는 모습이 도시된 사시도.
도 5는 본 고안의 게이지 툴을 이용하여 컴프레서 휠의 블레이드를 재기 위한 상대 측정 기준값을 설정하기 위한 보조 원점 툴이 도시된 구성도.
도 6은 도 5의 보조 원점 툴을 이용하여 본 고안의 게이지 툴의 보조 원점을 설정하는 모습이 도시된 사시도.
도 7은 각각의 다른 블레이드 크기를 가진 컴프레서 휠의 K값을 측정하기 위한 길이 측정용 블록이 도시된 구성도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴을 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 의한 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴은 도 1에 도시된 바와 같이, 스러스트 링(7)과 컴프레서 휠(3) 블레이드 사이의 길이인 K값을 측정하기 위한 게이지 툴로서, 도 2에 도시된 스러스트링(7)의 오른쪽 면과 면 접촉되고 상기 터빈 샤프트(2)에 직교로 안착되고 직교하도록 배치되는 베이스(11)와, 상기 터빈 샤프트(2)와 평행하게 배치되는 본체(13)와, 하단부가 상기 베이스(11)에 결합되고 상단 측부가 상기 본체(13)의 일측 단부에 결합되어 상기 본체(13)를 지지하는 연결체(14)와, 상기 본체(13)의 타측 단부에 설치되며 조작 노브(16)에 의해 전후 이동되어 컴프레서 휠(3)의 단부에 접촉되는 게이지 바(18)를 포함하는 다이얼 게이지(15)와, 상기 본체(13)의 하부에 결합되어 상기 게이지 바(18)를 지지하는 지지체(17)와, 상단이 상기 본체(13)에 결합되고 저부는 컴프레서 디스크(4)에 안착되어 상기 본체(13)를 지지하는 지지블록(12)을 포함하여 이루어진다.
상기 베이스(11) 및 지지블록(12)은 상기 터빈 샤프트(2) 및 컴프레서 디스크(4)에 선접촉하도록 하부면에 삼각형 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 베이스(11) 및 지지블록(12)이 안정적으로 지지됨과 아울러 상기 터빈 샤프트(2) 및 컴프레서 디스크(4)와의 선접촉으로 인해 상기 베이스(11) 및 지지블록(12)이 상기 터빈 샤프트(2) 및 컴프레서 디스크(4)에 대하여 회전될 수 있게 된다.
그리고, 상기 다이얼 게이지(15)의 게이지 바(18)는 그 끝단이 둥글게 가공되는 것이 바람직하다. 상기 게이지 바(18)의 끝단을 둥글게 가공하는 이유는 상기 게이지 바(18)가 컴프레서 휠(3)의 굴곡점에 관계없이 상기 컴프레서 휠(3)의 블레이드에 접촉되도록 함으로써 정확한 K값을 측정하기 위한 것이다.
한편, 본 고안의 게이지 툴을 이용하여 컴프레서의 K값을 측정하는 도중 상기 컴프레서를 안정적으로 지지할 수 있도록 하기 위하여 받침 지그(30)를 이용한다. 여기서, 상기 받침 지그(30)는 상기 컴프레서 디스크(4)를 지지하는 제1지그(31)와 상기 터빈 샤프트(2)를 지지하는 제2지그(32)로 이루어지며, 상기 제1지그(31)와 제2지그(32)의 상면에는 상기 컴프레서 디스크(4) 및 터빈 샤프트(2)가 회전 가능하게 안착되도록 삼각형 홈이 형성된 것이 바람직하다. 이는 상기 받침 지그(30)에 의해 상기 컴프레서가 안정적으로 지지되도록 하기 위한 것으로, 상기 컴프레서가 안정적으로 지지된 상태에서 K값을 측정함으로써 K값의 신뢰성을 향상시킨다.
그리고, 상기 다이얼 게이지(15)는 K값을 직접적으로 측정하는 것이 아니라 보조 원점 툴(40)을 이용하여 기준 원점을 잡은 상태에서 상대값을 측정하는 방식으로 K값을 측정한다. 이와 같이 보조 원점 툴(40)을 이용하여 K값을 상대적으로 측정하는 이유는 상기 다이얼 게이지(15)의 게이지 바(18) 끝단만 컴프레서 휠(3)에 접촉되어 K값을 직접 측정할 수 없고, 원점이 지정되어 있을 경우에만 그 원점으로부터의 상대적인 거리를 구함으로써 K값을 정확하게 측정할 수 있기 때문이다.
상기 보조 원점 툴(40)을 이용하여 K값을 측정하는 방식은, 상기 보조 원점 툴(40)을 이용하여 상기 다이얼 게이지(15)의 기준 원점을 설정한 후, 상기 다이얼 게이지(15)의 게이지 바(18)가 실제 컴프레서의 컴프레서 휠(3)에 접촉되도록 할 때 발생하는 상기 다이얼 게이지(15)의 눈금 변화를 통해 상대적인 거리를 측정함으로써, 기준 거리에 상기 다이얼 게이지(15)에 의한 상대적인 거리를 합산하여 K값을 구하게 된다.
상기 보조 원점 툴(40)은 상기 터빈 샤프트(2)에 대응되는 원통 형상부(41)와, 상기 스러스트 링(7)에 대응하는 링 형상부(43)와, 상기 원통 형상부(41)에 결합되며 컴프레서 디스크(4)에 대응되는 확장링부(42)와, 상기 컴프레서 휠(3)에 대응하도록 상기 원통 형상부(41)의 타단에 결합되는 보조블록(44), 상기 컴프레서 휠 블레이드 끝단에 대응되며 보조블록(44) 상부에 장착되는 길이 측정용 블록(45)으로 이루어진다.
상기 길이 측정용 블록(45)은 도 7에 도시된 바와 같이, 다양한 치수로 이루어져 있으며, 필요한 치수의 측정용 블록(45)을 상기 보조블록(44)에 장착함으로써 게이지 툴의 원점을 잡을 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴은 보조 원점 툴을 이용하여 기준 원점을 설정한 후, 이 기준 원점에 대하여 상대적인 측정값을 이용하여 K값을 구하게 된다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 보조 원점 툴(40)에 본 고안의 게이지 툴을 설치한 후 상기 보조 원점 툴(40)의 보조블록(44)에 길이 측정용 블록(45)을 교체하여 장착하고 원점 조정부(19)를 미세 조정함으로써 상기 다이얼 게이지(15)의 기준 원점을 설정한다.
상기 다이얼 게이지(15)의 기준 원점이 설정되면, 상기 보조 원점 툴(40)로부터 본 고안의 게이지 툴을 분리하여 컴프레서에 설치한다. 이때, 상기 컴프레서는 받침 지그(30)에 의해 지지되도록 하는 것이 바람직하며, 게이지 툴의 베이스(11)는 컴프레서의 스러스트링(7)의 터빈방향쪽 면과 면 접촉되고 상기 터빈 샤프트(2)에 직교로 안착되고 지지블록(12)은 컴프레서 디스크(4)에 안착되도록 게이지 툴을 설치한다.
게이지 툴의 설치가 완료되면 상기 다이얼 게이지(15)의 조작 노브(16)를 조작하여 게이지 바(18)의 끝단이 컴프레서 휠(3)의 블레이드 끝단에 접촉되도록 하고, 상기 다이얼 게이지(15)의 눈금을 읽어 들임으로써 상대적인 측정값을 구하는 것이다.
이상에서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 실용신안등록청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
1...터빈 로터 2...터빈 샤프트
3...컴프레서 휠 4...컴프레서 디스크
5...실링 디스크 6...보조베어링
7...스러스트 링
10...게이지 툴
11...베이스 12...지지블록
13...본체 14...연결체
15...다이얼 게이지 16...조작 노브
17...지지체 18...게이지 바
19...원점 조정부
30...받침 지그
31...제1지그 32...제2지그
40...보조 원점 툴
41...원통 형상부 42...확장링부
43...링 형상부 44...보조블록
45...길이 측정용 블록

Claims (5)

  1. 컴프레서의 스러스트 링(7)과 컴프레서 휠(3) 블레이드 사이의 길이인 K값을 측정하기 위한 게이지 툴에 있어서,
    스러스트링(7)의 터빈방향쪽 면과 면 접촉되고 상기 터빈 샤프트(2)에 직교로 안착되도록 배치되는 베이스(11)와, 상기 터빈 샤프트(2)와 평행하게 배치되는 본체(13)와, 하단부가 상기 베이스(11)에 결합되고 상단 측부가 상기 본체(13)의 일측 단부에 결합되어 상기 본체(13)를 지지하는 연결체(14)와, 상기 본체(13)의 타측 단부에 설치되며 조작 노브(16)에 의해 전후 이동되어 컴프레서 휠(3)의 단부에 접촉되는 게이지 바(18)를 포함하는 다이얼 게이지(15)와, 상기 본체(13)의 하부에 결합되어 상기 게이지 바(18)를 지지하는 지지체(17)와, 상단이 상기 본체(13)에 결합되고 저부는 컴프레서 디스크(4)에 안착되어 상기 본체(13)를 지지하는 지지블록(12)을 포함하는 것을 특징으로 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스(11) 및 지지블록(12)은 상기 터빈 샤프트(2) 및 컴프레서 디스크(4)에 선접촉하도록 하부면에 삼각형 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다이얼 게이지(15)의 게이지 바(18)는 그 끝단이 둥글게 가공된 것을 특징으로 하는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컴프레서 디스크(4)를 지지하는 제1지그(31)와 상기 터빈 샤프트(2)를 지지하는 제2지그(32)로 이루어진 받침 지그(30)를 더 포함하고,
    상기 제1지그(31)와 제2지그(32)의 상면에는 상기 컴프레서 디스크(4) 및 터빈 샤프트(2)가 회전 가능하게 안착되도록 삼각형 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이얼 게이지(15)는 보조 원점 툴(40)을 이용하여 기준 원점을 잡은 상태에서 상대값을 측정하는 방식으로 K값을 측정하며,
    상기 보조 원점 툴(40)은 상기 터빈 샤프트(2)에 대응되는 원통 형상부(41)와, 상기 스러스트 링(7)에 대응하는 링 형상부(43)와, 상기 원통 형상부(41)에 결합되며 컴프레서 디스크(4)에 대응되는 확장링부(42)와, 상기 컴프레서 휠(3)에 대응하도록 상기 원통 형상부(41)의 타단에 결합되는 보조블록(44), 상기 컴프레서 휠 블레이드 끝단에 대응되며 보조블록(44) 상부에 장착되는 길이 측정용 블록(45)으로 이루어진것을 특징으로 하는 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴.
KR2020120009605U 2012-10-23 2012-10-23 컴프레서 휠 블레이드 끝단과 스러스트 링 사이의 길이 측정을 위한 게이지 툴 KR200471094Y1 (ko)

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