KR200479044Y1 - 2단 베인 코팅용 지그 - Google Patents

Abstract

본 고안은 베이스플레이트, 베이스플레이트의 상면에 결합되는 바디커버, 베이스플레이트의 상면에 결합되고 바디커버의 내측에 배치되는 제1 가이드블록, 제1 가이드블록의 상면에 결합되는 제2 가이드블록, 베이스플레이트의 상면에 결합되고 제1 가이드블록의 전면에 배치되며 바디커버의 내측에 배치되는 가이드샤프트 및 바디커버 상부에 결합되는 하단커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 베인 코팅용 지그이다. 본 고안의 목적은, 2단 베인의 블레이드패스를 코팅할 수 있도록 하는 2단 베인 코팅용 지그를 통하여, 코팅되지 않는 부분을 차폐시킬 수 있음과 동시에 블레이드패스의 코팅에 따른 마모 및 파손 방지 등을 통하여 정비효율을 증대시킬 수 있도록 하기 위한 2단 베인 코팅용 지그를 제공하고자 함에 있다.

Description

2단 베인 코팅용 지그{COATING JIG FOR 2 ROW VANE}

본 고안은 2단 베인 코팅용 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2단 베인의 블레이드패스를 코팅할 수 있도록 하는 2단 베인 코팅용 지그를 제공함으로써, 코팅되지 않는 부분을 차폐시킬 수 있음과 동시에 블레이드패스의 코팅에 따른 마모 및 파손 방지 등을 통하여 정비효율을 증대시킬 수 있도록 하기 위한 2단 베인 코팅용 지그에 관한 것이다.

가스터빈은 크게 공기압축기, 연소기 및 터빈으로 구성되고, 연료분사구를 통하여 주입된 연료는 연소기에서 압축기의 공기와 혼합 및 연소되어 고온, 고압의 연소가스로 전환되며, 전환된 연소가스는 안내관을 통하여 터빈으로 유입된다.

터빈은 연소가스를 안내하는 고정체 베인(Stator Vane)과 이를 받아 동력을 발생하는 회전체 블레이드가 각각 배치되며, 연소가스는 베인을 통하여 회전체인 블레이드를 충격함으로써 고속으로 회전시켜 연동된 발전기를 구동하고 전력을 생산하는 동력을 얻도록 한다.

도 1을 참조하면, 2단 베인(10)은, 터빈에 장착되는 고정체로서 1단 베인과 블레이드로부터 유입되는 연소가스를 받아 2단 블레이드로 안내하는 역할을 하며, 한 개의 측벽으로 지지되는 형식으로, 연소가스를 안내하고 방향을 유지하는 날개부(13)와 2단 블레이드와의 밀봉 역할을 수행하는 블레이드패스(11) 및 날개연결부(12)로 구성된다.

2단 베인(10)은 장시간 고온, 고압의 연소가스에 노출되며 가스터빈의 첨두부하(peak load)를 담당하는 가스터빈의 운전 특성상 운전과 정지를 반복함으로써 발생하는 소재의 손상과 성능저하를 줄이기 위하여 니켈기 초합금을 사용하는 것이 일반적이다. 2단 베인(10)의 날개연결부(12)와 날개부(13)의 소재에 내산화성 및 내마모성을 부여하기 위한 코팅처리가 되어있다.

이와 같은 2단 베인(10)은 고온, 고압 연소가스에 오랜 시간 노출됨으로써 발생하는 creep과 가스터빈의 운전 특성상 반복되는 기동, 정지에 따른 피로, 그리고 열낙차(thermal difference)에 의하여 코팅이 손상 및 탈락되며, 운전 중 발생한 균열, 마모 침식 및 부식 등의 손상을 원형으로 복원하기 위해 교정 및 용접하여야 하므로, 이를 위해서는 정비 전 코팅을 제거하고 정비 후 재코팅하여야 한다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 종래에는 날개연결부(12)와 날개부(13)에만 코팅처리가 되어 있고 블레이드패스(11)에는 코팅처리가 되어 있지 않아, 가동 및 정지에 따른 혹독한 환경 또는 운전 중 발생하는 열낙차 등에 의해 블레이드패스(11)가 손상되는 경우가 많았다.

따라서, 정비를 위한 2단 베인(10)의 재코팅작업 및 2단 베인(10)에서 가장 손상이 빈번하고 심한 블레이드패스(11)를 포함하여 날개연결부(12) 및 날개부(13) 전체를 코팅할 수 있도록 하는 지그의 필요성이 대두되었다.

이와 관련하여, 한국공개특허공보 제2000-0046255호는 가스터빈의 고온부 부품을 용사시킬 때 한꺼번에 다량의 베인을 자동으로 코팅시킬 수 있도록 하기 위한 가스터빈의 베인 코팅장치를 개시하고 있다. 하지만, 상기와 같은 구성에 의하더라도 베인의 전체를 균일하게 코팅할 수 없는 한계가 있다.

본 고안의 목적은, 2단 베인의 블레이드패스를 코팅할 수 있도록 하는 2단 베인 코팅용 지그를 통하여, 코팅되지 않는 부분을 차폐시킬 수 있음과 동시에 블레이드패스의 코팅에 따른 마모 및 파손 방지 등을 통하여 정비효율을 증대시킬 수 있도록 하기 위한 2단 베인 코팅용 지그를 제공하고자 함에 있다.

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 2단 베인 코팅용 지그는, 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 상면에 결합되는 바디커버; 2단 베인의 일부가 안착되고, 상기 베이스플레이트의 상면에 결합되고 상기 바디커버의 내측에 배치되는 제1 가이드블록; 상기 2단 베인의 다른 일부가 안착되고, 상기 제1 가이드블록의 상부에 결합되는 제2 가이드블록; 상기 베이스플레이트의 상면에 결합되고 상기 제1 가이드블록의 전면에 배치되며 상기 바디커버의 내측에 배치되는 가이드샤프트; 및 상기 바디커버 상부에 결합되는 하단커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 바디커버는, 일측에서 타측으로 연장될수록 하향 경사진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 하단커버는, 일측에서 타측으로 연장될수록 하향 경사진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 상기 하단커버의 최상단에는 상기 2단 베인의 블레이드패스의 끝단을 덮는 상단커버가 결합되는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 고안에 따르면, 코팅되지 않는 부분을 차폐시킬 수 있음과 동시에 블레이드패스의 코팅에 따른 마모 및 파손을 방지함으로써 정비효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 일정 각도로 경사진 2단 베인의 날개부를 수직으로 세울 수 있도록 가이드 블록의 높이를 다르게 하여 코팅효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 2단 베인을 나타내는 도면이다.
도 2는 2단 베인의 블레이드패스가 손상된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 사시도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 바디커버의 사시도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 제1 가이드블록의 사시도이다.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 제2 가이드블록의 사시도이다.
도 7은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 가이드샤프트의 사시도이다.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 하단커버의 사시도이다.
도 9는 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 시제품을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그에 2단 베인이 결합된 것을 나타내는 도면이다.

이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 사시도이다.

2단 베인 코팅용 지그의 최하단에는 베이스플레이트(100)가 배치된다. 베이스플레이트(100)는 평판형의 형상으로 형성되며, 베이스플레이트(100)의 상부에 배치되는 바디커버(200)의 하면보다 넓은 면적으로 형성된다.

베이스플레이트(100)의 상부에는 제1 가이드블록(400) 및 제2 가이드블록(500)이 설치된다. 제1 가이드블록(400)은 2단 베인의 코팅부 이외의 부분이 코팅되지 않도록 방지한다. 제1 가이드블록(400) 은 경사진 2단 베인을 수용하기 위하여 2단의 층을 형성한다. 제1 가이드블록(400)의 상부에는 제2 가이드블록(500)이 배치된다. 즉, 제1 가이드블록(400) 및 제2 가이드블록(500)의 상부에는 2단 베인이 안착된다.

가이드샤프트(300)는 기둥형상으로 형성되며, 제1 가이드블록(400)의 전면부에 설치된다. 가이드샤프트(300)는 베이스플레이트(100)의 상면에 결합되며 2단 베인의 위치를 결정한다.

하단커버(700)는 베이스플레이트(100)의 상면에 결합되며, 4개의 면으로 둘러싸여 경사지게 형성된다. 즉, 2단 베인의 4방향 측면이 코팅되는 것을 방지하기 위하여 바디커버(200)의 상면에 결합된다.

상단커버(600)는 하단커버(700)의 최상단에 결합되며, 2단 베인의 블레이드패스의 끝단을 덮어 코팅되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 바디커버(200)의 사시도이다.

바디커버(200)는 4개의 면으로 형성된다. 일측면은 높이가 높은 면으로 형성되고, 타측면은 높이가 상대적으로 낮은 면으로 형성되며, 일측면과 타측면을 연결하는 한 쌍의 면이 결합된다.

바디커버(200)는 경사지게 형성되어, 경사진 2단 베인이 결합되었을 때 날개부가 수직방향으로 설 수 있도록 한다.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 제1 가이드블록(400)의 사시도이다.

제1 가이드블록(400)의 직육면체 형상의 블록의 상면에 2단의 층이 형성되는 구조로 제작된다. 제1 가이드블록(400)은 베이스플레이트의 상면에 결합되며, 2단의 층으로 제작됨으로써 2단 베인에 고정될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 제2 가이드블록(500)의 사시도이다.

제2 가이드블록(500)은 제1 가이드블록(400)의 상면에 결합된다. 제2 가이드블록(500)은 'ㄱ'자 형상으로 형성되며, 높이방향의 면에는 한 쌍의 관통홀이 일정간격으로 이격되어 형성된다.

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 가이드샤프트(300)의 사시도이다.

가이드샤프트(300)는 원기둥형상으로 형성되며, 상면과 하면에 돌출부가 형성된다. 상면에 형성된 돌출부는 2단 베인의 위치를 조절하기 위하여 2단 베인에 결합되며, 하면에 형성된 돌출부는 베이스플레이트에 결합된다.

도 8은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 하단커버(700)의 사시도이다.

하단커버(700)는 바디커버의 상부에 결합되며, 일단에서 타단으로 연장될수록 하향경사지게 형성된다. 하단커버(700)의 4개의 면을 통하여 2단 베인이 타이트하게 조여지게 되어 정확히 고정될 수 있도록 한다.

이하에서는, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 고안의 2단 베인 코팅용 지그의 조립순서에 대해 기술한다.

베이스플레이트(100)의 상면에 제1 가이드블록(400), 제2 가이드블록(500) 및 가이드샤프트(300)를 결합한 후 바디커버(200)를 체결한다.

바디커버(200)에 하단커버(700)를 조립한 후, 베이스플레이트(100)를 코팅장비의 transition block(미도시)에 조립한다.

코팅하고자 하는 2단 베인의 블레이드패스를 상단커버(600)의 내측으로 밀어넣으며 2단 베인에 형성된 outer shroud cap(미도시)을 가이드샤프트(300)에 맞추어 삽입하면 2단 베인이 제1 가이드블록(400) 및 제2 가이드블록(500)에 안착된다.

4개의 면으로 둘러싸인 하단커버(700) 및 상단커버(600)는 2단 베인에 밀착되어 압박함으로써, 2단 베인이 코팅 중 지그로부터 이탈하는 것을 방지한다.

도 9는 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그의 시제품을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 고안의 실시예에 따른 2단 베인 코팅용 지그에 2단 베인이 결합된 것을 나타내는 도면이다.

이와 같이 본 고안에 따르면, 코팅되지 않는 부분을 차폐시킬 수 있음과 동시에 블레이드패스의 코팅에 따른 마모 및 파손을 방지함으로써 정비효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있고, 일정 각도로 경사진 2단 베인의 날개부를 수직으로 세울 수 있도록 가이드 블록의 높이를 다르게 하여 코팅효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

상기와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 2단 베인 11: 블레이드패스
12: 날개연결부 13: 날개부
100: 베이스플레이트 200: 바디커버
300: 가이드샤프트 400: 제1 가이드블록
500: 제2 가이드블록 600: 상단커버
700: 하단커버

Claims (5)

1. 베이스플레이트;
   상기 베이스플레이트의 상면에 결합되는 바디커버;
   2단 베인의 일부가 안착되고, 상기 베이스플레이트의 상면에 결합되고 상기 바디커버의 내측에 배치되는 제1 가이드블록;
   상기 2단 베인의 다른 일부가 안착되고, 상기 제1 가이드블록의 상부에 결합되는 제2 가이드블록;
   상기 베이스플레이트의 상면에 결합되고 상기 제1 가이드블록의 전면에 배치되며 상기 바디커버의 내측에 배치되는 가이드샤프트; 및
   상기 바디커버 상부에 결합되는 하단커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 베인 코팅용 지그.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디커버는, 일측에서 타측으로 연장될수록 하향 경사진 것을 특징으로 하는 2단 베인 코팅용 지그.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 하단커버는, 일측에서 타측으로 연장될수록 하향 경사진 것을 특징으로 하는 2단 베인 코팅용 지그.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 하단커버의 최상단에는 상기 2단 베인의 블레이드패스의 끝단을 덮는 상단커버가 결합되는 것을 특징으로 하는 2단 베인 코팅용 지그.
5. 삭제

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