KR20110045729A

KR20110045729A - 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치

Info

Publication number: KR20110045729A
Application number: KR1020090102416A
Authority: KR
Inventors: 정병용
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-05-04

Abstract

터빈로터의 휠의 면부와 대응하는 면부를 포함하는 몸체(100), 몸체(100) 상부의 양측에 구비되어 휠의 외주면에 지지되는 지지부(105, 106), 및 지지부(105, 106)로터 유격되어 몸체(100)의 하부 양측에 구비되고 드릴 지그 홀(H)에 삽입됨으로써 휠의 외주면으로부터 터빈로터의 휠에 가공되는 드릴 지그 홀(H)의 정해진 반경방향 위치 및 원주방향 위치를 측정하는 측정 핀(107, 108)을 포함한다. 이와 같은 본 발명은 터빈로터의 휠에 버켓을 고정하는 핀 홀 가공 시 드릴 지그를 로터 휠의 정확한 위치에 설치하기 위한 지그 가이드 홀의 위치를 정확히 측정함으로써 센터 드릴가공 후 위치를 체크하여 품질 문제를 예방 할 수 있고, 측정 방법의 단순화로 측정 손실을 방지할 수 있으며, 측정 오차 제거로 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

터빈로터, 몸체, 지지부, 측정 핀, 자석

Description

터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치{Gauge for Wheel Guide hole of Turbine Rotor}

본 발명은 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터빈로터의 휠에 가공되는 드릴 지그 가이드 홀의 위치를 측정하는 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치에 관한 것이다.

터빈은 보일러 또는 증기발생기에서 생성된 증기의 열에너지를 기계적에너지로 변환하여 발전기를 구동시킴으로써 전력을 생산하는 장치이다. 터빈은 증기의 유동에 의하여 회전하는 로터를 구비하고 있다.

로터는 증기의 흐름방향에 수직하게 설치되어 있다. 로터는 일체로 휠이 구비된 샤프트를 포함하며, 휠에는 그 휠의 원주에 해당하는 림에 버켓이 설치된다. 버켓에는 유선형의 단면 형상을 가지는 블레이드가 구비된다.

보일러 등에서 생성된 증기가 블레이드를 통과하여 흐르면, 블레이드 상하면의 압력차에 의하여 회전력이 발생하게 됨으로써 로터는 한 방향으로 회전하게 된다.

종래의 버켓이 로터에 고정되는 방식은 도브테일(dovetail) 단면 형상의 림을 로터의 외주면에 형성하는 것으로서, 각각의 블레이드의 루트부(root) 부분은 블레이드가 로터에 고정되도록 림의 도브테일 영역과 상호 체결되는 상보적인 도브테일 특징부로 형성되어 있다.

버켓은 실질적으로 열에너지를 회전운동으로 바꾸어주는 역할을 하는 블레이드, 블레이드의 하부에 일체로 형성되어 휠에 조립되는 도브테일(dovetail)로 이루어지고, 도브테일은 그 형태에 따라 파인트리(fine tree)형 도브테일과, 핑거(finger)형 도브테일 등으로 나누어진다.

그리고, 버켓의 도브테일은 휠에 핀 결합되는 것으로서, 통상 하나의 휠에 도브테일 핀이 150 ~ 792개까지 다양하게 조립되며, 핀의 직경도 4mm ~ 16mm까지 여러 종류로 되어 있고, 특히 도브테일 핀 홀(hole)의 조도는 1800rpm ~ 3600rpm으로 고속 회전하는 터빈로터의 수명과 직결되므로, 도브테일이 사람의 손과 같이 형성된 핑거형 버켓의 경우에는 도브테일 핀 홀 작업이 매우 중요하다.

도브테일의 핀 홀 작업은 버켓을 고정하는 핀 홀 가공 시 드릴 지그를 로터 휠의 정확한 위치에 설치하기 위한 지그 가이드 홀(Jig Guide Hole)가공작업을 선행한다. 이후, 지그 가이드 홀의 위치를 마이크로미터와 버니어 캘리퍼스를 사용하여 측정한다. 지그 가이드 홀은 동일한 피치 간격으로 휠의 원주방향으로 위치해야 한다. 마이크로미터는 휠의 둘레로부터 지가 가이드 홀의 위치를 측정할 수 있고, 원주방향의 간격은 버니어 캘리퍼스에 의해 측정할 수 있다.

그런데, 마이크로미터에 의해 지그 가이드 홀의 위치를 휠의 둘레로부터 측정 시 마이크로미터의 앤빌과 스핀들의 접촉 점 위치가 일치하지 않아 측정 오차가 발생한다. 그리고, 작업자의 측정 자세가 불안하여 측정값이 부정확하므로 품질 문 제의 요인이 된다. 또한, 이러한 것들이 작업자의 심적 부담을 가중시켜 측정 손실을 유발하고 또한 작업 시간을 지연시킨다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 터빈로터의 휠에 버켓을 고정하는 핀 홀 가공 시 드릴 지그를 로터 휠의 정확한 위치에 설치하기 위한 지그 가이드 홀의 위치를 정확히 측정함으로써 센터 드릴가공 후 위치를 체크하여 품질 문제를 예방 할 수 있고, 측정 방법의 단순화로 측정 손실을 방지할 수 있으며, 측정 오차 제거로 품질을 향상시킬 수 있는 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치는 버켓이 설치되는 핀 홀을 가공하기 위해 드릴 지그 홀을 휠에 가공하는 발전용 터빈로터에 있어서, 상기 터빈로터의 휠의 면부와 대응하는 면부를 포함하는 몸체, 상기 몸체 상부의 양측에 구비되어 상기 휠의 외주면에 지지되는 지지부; 및 상기 지지부로터 유격되어 상기 몸체의 하부 양측에 구비되고, 상기 드릴 지그 홀에 삽입됨으로써 상기 휠의 외주면으로부터 상기 터빈로터의 휠에 가공되는 드릴 지그 홀의 정해진 반경방향 위치 및 원주방향 위치를 측정하는 측정 핀을 포함한다.

여기서, 상기 몸체는 “┗┛”같은 형상으로 형성된다.

또한, 상기 몸체의 하부 양측에는 상기 터빈로터의 휠에 상기 몸체를 고정시키는 자석이 구비된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치는 터빈로터의 휠에 버켓을 고정하는 핀 홀 가공 시 드릴 지그를 로터 휠의 정확한 위치에 설치하기 위해 지그 가이드 홀의 위치를 휠에 고정되는 몸체의 지지부 및 측정 핀에 의해 정확히 측정함으로써 센터 드릴가공 후 위치를 체크하여 품질 문제를 예방 할 수 있고, 측정 방법의 단순화로 측정 손실을 방지할 수 있으며, 측정 오차 제거로 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치의 사용 상태도이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이고, 도 4는 도 2의 휠과 몸체의 분해 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치는 버켓이 설치되는 핀 홀을 가공하기 위해 드릴 지그 홀(H)을 휠(W)에 가공하는 발전용 터빈로터에 사용할 수 있는 지그측정 장치로서, 몸체(100), 지지부(105, 106), 측정 핀(107, 108), 및 자석(111, 112)을 포함하며, 드릴 지그 홀(H)의 정해진 위치를 드릴 지그 홀(H)에 맞게 위치가 설정된 측정 핀(107, 108)에 의해 확인할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 몸체(100)는 휠의 면부와 대응하는 면부를 포함하며, “┗┛”같은 형상으로 형성되어 있다. 몸체(100)의 양측 면부는 휠의 면과 대응하여 거의 평면에 가깝다. 지지부(105, 106)는 휠의 외주면(S)에 지지가능한 원형판으로서, 몸체(100)의 상부 양측에 삽입되어 고정된다. 지지부(105, 106)는 두 개인데, 동일한 직경으로 형성됨으로써 휠의 외주면(S)에 선 접촉하게 된다. 지지부(105, 106)는 원형판으로 형성되거나 포함할 수 있고, 휠(W)의 외주면(S)에 지지되는 부분만 둥글게 형성될 수 있다.

몸체(100)의 하부 양측에는 측정 핀(107, 108)이 삽입되는 구멍이 형성되며, 측정 핀(107, 108)은 구멍에 삽입되어 몸체(100)의 하부 양측에 이동이 가능하다. 도 1을 참조하면, 자석(111, 112)은 지지부(105, 106)가 결합된 면부의 하부 양측에 고정된다. 자석(111, 112)은 동일한 두께 및 일정한 면부로 형성되어 몸체(100)에 고정된다. 몸체(100)는 자석(111, 112)에 의해 휠(W)에 고정될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 측정 핀(107, 108)은 휠(W)에 가공된 드릴 지그 홀(H)에 삽입됨으로써 휠(W)의 외주면(S)으로부터 터빈로터의 휠(W)에 가공되는 드릴 지그 홀(H)의 정해진 반경방향 거리(r) 및 원주방향 거리(c)를 측정한다. 즉, 지지부(105, 106)는 몸체(100)의 상부 양측에 결합되어 휠(W)의 외주면(S)에 지지될 수 있고, 측정 핀(107, 108)은 드릴 지그 홀(H)이 휠(W)의 외주면(S)으로부터 설정되는 거리만큼 지지부(105, 106)로부터 몸체(100)의 하방으로 이격되어 설치된 다. 지지부(105, 106)가 휠(W)의 외주면(S)에 지지될 때, 지지부(105, 106)를 지나는 휠(W)의 원주라인과 측정 핀(107, 108)이 드릴 지그 홀(H)에 삽입된 후, 측정 핀(107, 108)을 지나는 휠(W)의 원주라인은 동심원이다.

몸체(100)의 하부에 설치된 측정 핀(107, 108)이 휠(W)에 가공된 드릴 지그 홀(H)에 완전하게 삽입될 때, 드릴 지그 홀(H)은 휠(W)의 외주면(S)과 일정한 거리를 가진 동심원 상에 배치된 것이며, 원주방향으로 간격이 맞게 가공된 것이다.

드릴 지그 홀(H)이 휠(W)의 외주면(S)의 동심원을 이루는 원주라인에 일정한 간격으로 형성되므로, 몸체(100)의 상부를 잡고 원주방향으로 몸체(100)를 이동시키고, 지지부(105, 106)를 휠(W)의 외주면(S)에 지지하며, 측정 핀(107, 108)을 드릴 지그 홀(H)에 삽입함으로써 드릴 지그 홀(H)이 정해진 위치로 가공되었는지 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치의 사용 상태도이다.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이다.

도 4는 도 2의 휠과 몸체의 분해 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

W: 휠 H: 드릴 지그 홀

100: 몸체 105, 106: 지지부

107, 108: 측정 핀 111, 112: 자석

Claims

버켓이 설치되는 핀 홀을 가공하기 위해 드릴 지그 홀(H)을 휠에 가공하는 발전용 터빈로터에 있어서,

상기 터빈로터의 휠의 면부와 대응하는 면부를 포함하는 몸체(100);

상기 몸체(100) 상부의 양측에 구비되어 상기 휠의 외주면에 지지되는 지지부(105, 106); 및

상기 지지부(105, 106)로터 유격되어 상기 몸체(100)의 하부 양측에 구비되고, 상기 드릴 지그 홀(H)에 삽입됨으로써 상기 휠의 외주면으로부터 상기 터빈로터의 휠에 가공되는 드릴 지그 홀(H)의 정해진 위치 및 간격을 측정하는 측정 핀(107, 108)을 포함하는 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체(100)는 “┗┛”같은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체(100)의 하부 양측에는 상기 터빈로터의 휠에 상기 몸체(100)를 고정시키는 자석(111, 112)이 구비되는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 휠 가이드 홀 측정장치.