KR20150143481A - 중심선 장착형 변위 프로브를 갖춘 회전 오일 유니언, 가변 피치 축방향 팬의 조절 시스템의 변위 측정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

중심선 장착형 변위 프로브를 갖춘 회전 오일 유니언, 가변 피치 축방향 팬의 조절 시스템의 변위 측정 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위를 측정하기 위한 시스템이 개시된다. 이 시스템은 복수의 조절형 피치 팬 블레이드를 포함하는 허브를 포함한다. 이 시스템은 상기 허브에 연결되는 유압 실린더, 피스톤 및 회전 오일 유니언을 또한 포함한다. 상기 피스톤은 상기 유압 실린더 내부에 배치되며 피스톤 샤프트에 연결될 수 있다. 이 피스톤은 상기 허브에 대해 축방향으로 이동 가능할 수 있다. 상기 피스톤 샤프트의 일단부는 상기 피스톤의 축방향 이동에 응답하여 복수의 조절형 피치 팬 블레이드의 피치를 조절하기 위해 작동 어셈블리에 연결된다. 회전 오일 유니언은 하우징 및 내부 요소를 구비할 수 있다. 상기 내부 요소는 상기 실린더 및 상기 허브의 회전이 상기 내부 요소의 회전을 야기하도록 상기 유압 실린더에 연결될 수 있다. 이 회전 오일 유니언은 고정 하우징 및 상기 고정 하우징에 고정되는 중심 프로브를 더 포함할 수 있다. 상기 중심 프로브는 상기 내부 요소, 상기 유압 실린더 및 상기 피스톤 내의 각각의 개구부를 통해 연장할 수 있다. 상기 중심 프로브는 상기 피스톤의 축방향 위치를 감지하고 상기 축방향 위치를 나타내는 신호를 생성시키도록 구성될 수 있다. 상기 시스템을 이용하는 방법이 또한 개시된다.

Description

중심선 장착형 변위 프로브를 갖춘 회전 오일 유니언, 가변 피치 축방향 팬의 조절 시스템의 변위 측정 시스템 및 그 방법 {ROTATING OIL UNION WITH CENTERLINE MOUNTED DISPLACEMENT PROBE, SYSTEM FOR MEASURING DISPLACEMENT OF REGULATION SYSTEM OF VARIABLE PITCH AXIAL FAN AND METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 가변 피치 축방향 팬에 관한 것이며, 보다 상세하게는 가변 피치 축방향 팬 로터에 대한 조절 시스템의 변위를 측정하기 위한 중심선 장착형 변위 프로브(displacement probe)를 포함하는 회전 오일 유니언(rotating oil union)에 관한 것이다.
축류 팬은 개별 팬 블레이드의 외부 조절을 가능하게 하는 장치를 포함하는 것으로 알려져 있다. 이러한 "가변 피치" 팬은 비조절 팬으로 인한 손실을 최소화하면서 상당히 다양한 작동 조건들을 충족시키기 위해 팬을 통과하는 공기 유동/배기가스 유동의 제어를 용이하게 한다.
종래의 가변 피치 팬은 개별의 팬 블레이드가 피봇 조립체를 통해 회전 허브에 연결되는 장치를 포함한다. 블레이드 피치의 조절은 허브 및 블레이드와 함께 회전하는 유압 작동 메커니즘에 의해 실행될 수 있다. 유압 작동 메커니즘의 적어도 일부분은 또한 팬 바디 내부에서 종방향으로 이동할 수 있다. 작동 메커니즘의 원칭 부분(distal portion)은 피봇 조립체에 연결되며, 작동 메커니즘의 축방향 변위를 개별 블레이드의 회전 이동으로 변환시킨다.
공지된 바와 같이, 축류 팬의 블레이드의 피치는 유압 작동 메커니즘의 특정 위치에 대응한다. 통상적으로 이 위치는 기계적 위치 표시기를 이용하여 팬 조립체의 외부에서 측정된다. 이 변위를 측정하는 통상적인 방법은 로터의 외부에 모니터를 위치시키고 (고정 부품인) 스테이터에 대한 변위를 측정하는 것이다. 이 외부에 장착된 위치 모니터는 기계적 시스템을 불안정하게 만드는 높은 기계적 이력 현상(hysteresis)을 포함하는 문제를 겪게 된다. 이것은 복잡한 기계적 연결 시스템이 사용되었기 때문이다. 이 결과, 이들 시스템은 적절한 장기간 작동을 보장하기 위해 실질적인 유지보수를 필요로 한다.
상술한 관점에서, 작동 동안 팬 블레이드 피치의 정확한 결정 및 제어를 제공하는 개선된 시스템이 요구된다. 이와 같은 시스템은 최소의 조절 및 수선으로써 오랜 기간의 작동을 가능하게 해야만 한다.
배경 기술의 현재 상태의 상술한 단점의 관점에서, 기내 팬 블레이드 위치의 모니터링을 가능하게 하도록 가변 피치 팬의 블레이드 핀치를 작동/조절하는데 사용되는 유압 실린더 위치의 위치를 모니터링하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 본 시스템 및 방법은 팬의 회전 중심선을 따라 장착된 변위 프로브와 일체화된 회전 오일 유니언을 포함한다. 일 실시예에서, 회전 오일 유니언은 팬 로터로 그리고 팬 로터로 오일을 운송하기 위한 편심(off-center) 오일 통로를 포함한다. 회전 오일 유니언의 중심을 통해 변위 프로브가 장착된다. 이 프로브는 팬 로터의 축방향 변위를 측정하기 위해 유압 오일을 통해(즉, 프로브가 압축 오일을 받게 된다) 유압 실린더 안으로 연장된다. 오일 유니언이 유압 실린더와 함께 회전하지만, 변위 프로브는 고정되고, 고정형 오일 유니언 플랜지에 고정된다. 이 프로브는 유압 실린더 피스톤 내에 형성된 측정 포켓 내에 수용되어, 유압 실린더 피스톤이 고정 프로브 둘레로 회전한다. 프로브는 유압 실린더의 위치를 감지하고, 모니터링 유닛에 신호를 보내며, 이 모니터링 유닛은 이 신호를 디코딩하여 이를 팬 블레이드 피치의 결정으로 변환한다.
축류 팬에 사용하기 위한 회전 오일 유니언이 개시된다. 이 유니언은 하우징, 및 이 하우징에 회전 가능하게 연결되는 내부 요소를 포함할 수 있다. 내부 요소는 종방향 보어를 포함할 수 있다. 이 유니언은 또한 중심 프로브를 포함할 수 있으며, 여기서 중심 프로브의 일부분은 종방향 보어 내에 배치될 수 있다. 이 종방향 보어는 회전 오일 유니언의 중심 축선을 따라 정렬될 수 있다. 중심 프로브는 유도 감지를 통해 중심 프로브의 원칭 단부를 중심으로 배치된 피스톤 요소의 축방향 위치를 감지하도록 구성될 수 있다.
가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위를 측정하기 위한 시스템이 개시된다. 이 시스템은 복수의 조절형 피치 팬 블레이드를 포함하는 허브를 포함한다. 이 시스템은 상기 허브에 연결되는 유압 실린더, 피스톤 및 회전 오일 유니언을 또한 포함한다. 상기 피스톤은 상기 유압 실린더 내부에 배치되며 피스톤 샤프트에 연결될 수 있다. 이 피스톤은 상기 허브에 대해 축방향으로 이동 가능하다. 상기 피스톤 샤프트의 일 단부는 상기 피스톤의 축방향 이동에 응답하여 복수의 조절형 피치 팬 블레이드의 피치를 조절하기 위해 작동 어셈블리에 연결된다. 회전 오일 유니언은 하우징 및 내부 요소를 구비할 수 있다. 상기 내부 요소는 상기 실린더 및 상기 허브의 회전이 상기 내부 요소의 회전을 야기하도록 상기 유압 실린더에 연결될 수 있다. 이 회전 오일 유니언은 고정 하우징 및 상기 고정 하우징에 고정되는 중심 프로브를 더 포함할 수 있다. 상기 중심 프로브는 상기 내부 요소, 상기 유압 실린더 및 상기 피스톤 내의 각각의 개구부를 통해 연장할 수 있다. 상기 중심 프로브는 상기 피스톤의 축방향 위치를 감지하고 상기 축방향 위치를 나타내는 신호를 생성시키도록 구성될 수 있다.
가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템을 측정하는 방법이 개시된다. 상기 방법은 상기 중심 프로브를 중심으로 배치되는 피스톤의 축방향 위치를 나타내는 신호를 회전 오일 유니언 내에 장착되는 중심 프로브로부터 모니터링 시스템에서 수신하는 단계, 및 상기 모니터링 시스템에서 복수의 팬 블레이드의 피치를 결정하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 팬 블레이드의 피치는 상기 피스톤의 축방향 위치와 상관 관계에 있을 수 있다. 상기 중심 프로브는 상기 가변 피치 축방향 팬을 따라 장착될 수 있다.
첨부 도면은 본 방법의 원리의 실제 적용을 위해 지금까지 고려된 바람직한 실시예를 도시한다:
도 1은 팬 시스템의 예시적인 허브 부분의 등각도이다.
도 2는 도 1의 허브 부분의 전방 단부도이다.
도 3은 3-3선을 따라 취한 도 1의 허브 부분의 횡단면도이다.
도 4는 도 1의 허브 부분과 함께 사용하기 위한 예시적인 회전 오일 유니언 및 변위 측정 장치의 상세도이다.
도 5는 도 4의 시스템과 함께 사용하기 위한 회전 오일 유니언 및 변위 측정 장치의 추가의 상세도이다.
도 6은 도 1의 허브 부분과 함께 사용하기 위한 제어 및 모니터링 시스템의 개략도이다.
도 7은 개시된 방법의 예시적인 실시예를 도시하는 예시적인 논리흐름도이다.
도 1은 팬 시스템과 함께 사용하기 위한 허브(14) 부분의 등각도이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 허브(14)는 대체로 구형이며, 복수의 조절형 피치 팬 블레이드(16) 및 블레이드 베어링(18)을 수용하기 위해 그 외주 둘레 배치되는 복수의 개구부(17)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 허브(14)의 단부도이다. 명확성 위해, 허브(14)에 단일 블레이드(16)가 있는 것으로 도시된다. 이 허브(14)는 전면판(front faceplate; 20)을 구비할 수 있으며, 이 전면판(20)에 유압 실린더(22) 및 오일 유니언(24)이 연결된다. 도 3은 허브(14), 팬 블레이드(16), 블레이드 베어링(18) 및 허브 전면판(20)의 배열을 도시한다. 배열되듯이, 허브(14)는 샤프트 축선 C-C를 중심으로 화살표 "A"의 방향으로 회전한다. 팬 블레이드(16)는 상술한 바와 같이 피치 조절이 가능하도록 화살표 "B"의 방향으로 회전 가능하다. 단일의 팬 블레이드(16) 및 블레이드 베어링(18)을 도시하지만, 허브(14) 주위로 배치되는 복수의 개구부(17)가 추가의 팬 블레이드 및 블레이드 베어링(16, 18)을 수용하도록 구성됨을 이해할 것이다.
유압 실린더(22)는 패스너(28)를 통해 허브(14)의 전면판(20)에 연결될 수 있어서, 화살표 "A"의 방향으로 허브(14)와 함께 회전하도록 구성된다. 유압 실린더(22)의 원통형 내부 부분(32) 내에는 유압 피스톤(30)이 배치될 수 있어서, 이 피스톤(30)은 일 실시예에서 축선 C-C을 따라 있는 화살표 "C"의 방향을 따라 실린더 내부에서 축방향으로 이동 가능하다. 이해하는 바와 같이, 실린더(22) 내부에서 유압 실린더(22)의 축방향 이동은 피스톤(30)의 제1 또는 제2 측부(34, 36)에 대해 유체 압력의 선택적인 적용을 통해 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 유체는 오일이며, 허브(14)를 향해 유압 피스톤(30)을 이동시키기 위해 제1 내부 부분(32a)에 유체 압력이 적용된다. 대안으로, 허브(14)로부터 멀어지게 유압 피스톤(30)을 이동시키기 위해 유압 실린더(22)의 제2 내부 부분(32b)에 유체 압력이 적용될 수 있다.
피스톤(30)은 실린더(22)에 대해 회전적으로 고정될 수 있어서 이 피스톤(30)이 실린더(22) 및 허브(14)와 함께 회전한다. 이 피스톤(30)은 허브(14)와, 유압 실린더의 단부 플레이트(40) 내의 각각의 개구부를 통해 미끄럼 가능하게 수용되는 피스톤 샤프트(38)에 연결될 수 있다. 유압 실린더(22)로부터 유체의 유출을 방지하기 위해 실린더 단부 플레이트(40) 및 허브(14) 내의 개구부와 피스톤 샤프트(38) 사이에 적절한 밀봉이 제공될 수 있다.
종래 방식에서 피스톤의 축방향 운동을 팬 블레이드(16) 및 블레이드 베어링(18) 내에서 회전 이동으로 전환하기 위해 유압 피스톤(30)의 원칭 단부(42)가 작동 조립체(44)에 연결될 수 있다. 이러한 배열로 피스톤(30)의 제1 또는 제2 측부(34, 36) 상에 유체 압력의 조심스러운 적용에 의해 팬 블레이드 피치가 조절될 수 있다.
유압 실린더(22)에 작동 유체의 공급원을 제공하기 위해, 오일 유니언(24)이 유압 실린더(22)의 단부 플레이트(46)에 연결될 수 있다. 이 오일 유니언(24)은 유니언(24)의 하우징부(54)에 연결되는 제1 및 제2 오일 유입구(48, 50) 및 오일 유출구(52)를 포함할 수 있다. 하우징부(54)는 고정식이어서 실린더(22), 피스톤(30) 및 허브(14)와 함께 회전하지 않는다. 이와 같이, 오일 유입구, 유출구 및 하우징부 역시 고정식이다. 도시하지 않았지만, 오일 유입구 및 유출구는 유압 실린더(22)의 제1 및 제2 내부 부분(32a, b)에 적용되는 유체를 제어하기 위해 유체 제어 루프에 연결될 수 있다.
오일 유니언은 블레이드 피치를 용이하게 변화하도록 압축 오일을 전달하는 기능을 포함한 복수의 기능을 실행할 수 있다. 추가로, 조절이 요구되지 않는 기간 및 그렇지 않으면 시스템 내에서 천연 오일 교환이 발생하지 않는 기간에 오일 유니언 및 실린더로부터 폐 오일이 제거되는 것을 보장하기 위해, 피스톤(30) 내의 소형 오리피스(미도시)는 유압 실린더(22) 및 오일 유니언(24)을 통해 저압의 오일 유동이 순환할 수 있게 한다. 이들 기능 모두는 오일 유니언 베어링의 윤활을 보장한다.
오일 유니언(24)은 또한 유압 실린더(22)의 단부 플레이트(46)에 연결되는 내부 요소(56)를 포함할 수 있다. 이러한 상황에서, 이 내부 요소(56)는 실린더(22), 피스톤(30) 및 허브(14)와 함께 회전한다. 내부 요소(56)는 제1 및 제2 베어링 세트(58, 60)를 통해 회전하는 오일 유니언(24)의 하우징부(54)에 회전 가능하게 연결되어, 내부 요소(56)가 고정식 하우징부(54)에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 오일 유니언(24)의 전방 플랜지(66)에는 제1 단부(64)에 중심 프로브(62)가 연결될 수 있다. 이 중심 프로브(62)는 내부 요소(56) 내의 보어(68)를 통해, 유압 실린더(22)의 단부 플레이트(46) 내의 개구를 통해, 유압 피스톤(30) 내의 보어를 통해 피스톤 샤프트(38) 내의 보어(70) 안으로 연장될 수 있다. 이러한 배열로, 유압 피스톤(30)은 프로브(62)에 대해 축선 C-C을 따라 축방향으로 회전할 수 있다. 이 피스톤(30)은 또한 프로브에 대해 회전할 수 있다. 모니터링 시스템에 위치 피드백 신호를 제공하기 위해 프로브(62)의 제1 단부(64)에 통신 링크(72)가 제공된다(도 6 참조).
도 4를 참조하면, 오일 유니언(24) 및 중심 프로브(62)가 보다 상세히 도시된다. 도면에서 볼 수 있듯이, 중심 프로브(62)의 제1 단부(64)는 오일 유니언(24)의 전방 플랜지(66)에 고정되어, 유니온의 하우징부(54)에 대해 축방향으로 그리고 회전 가능하게 프로브를 고정시킨다. 상술한 바와 같이, 유압 피스톤(30)은 유압 실린더(22)에 대해(따라서 유니언 및 프로브에 대해) 축방향으로 이동 가능하다. 유압 피스톤(30)은 또한 허브(14)와 함께 회전한다. 중심 프로브(62)의 원칭 단부(74)가 피스톤 샤프트(38)의 보어(70) 내부에 수용된다. 축방향 팬 시스템이 작동하는 동안, 중심 프로브(62)가 고정되어 유지되는 한편 피스톤 샤프트(38)가 프로브에 대해 회전 및 축방향 회전한다.
일 실시예에서, 중심 프로브(62)는 프로브의 길이를 따라 회전하는 피스톤(30)의 위치를 나타내는 신호를 생성시키는 알루미늄 하우징 내에 격납된 유도 감지 프로브(inductive sensing probe)이다. 유도 감지 기술을 이용하는 한 가지 장점은 전자부품이 캡슐화되고 흙, 먼지 및 습도에 대해 높은 정도의 보호를 제공하며, 이 결과, 센서가 극한 상태에서 사용될 수 있다. 일반적으로, 프로브와 연관된 진동 회로의 코일은 고주파 전자기 교번 자계를 생성한다. 이 교번 자계는 프로브를 따라 발산된다. 감쇠 물질의 존재(즉, 피스톤(30)으로 인해 진동 회로에서 에너지를 끌어내어 진동을 감소시키는 와류(eddy current) 및 이력 현상을 생성시킨다. 신호 평가기는 이러한 감소를 검출하고 이를 제어기에 의해 검출될 수 있는 전환 신호로 변환시킨다(도 6 참조). 화살표 "C"의 방향을 따라 여러 공지된 피스톤 위치에 대한 이 신호를 보정함으로써 시스템이 작동을 위해 보정될 수 있다.
오일 유니언(24), 유압 실린더(22), 피스톤(30) 및 허브(14)를 포함하는 팬 시스템의 회전축에 대해 중심에 장착되는 프로브(62)를 구비하는 것의 장점은 회전 피스톤의 감지된 위치로부터 상당히 정확한 측정을 얻을 수 있다는 점이다. 센서 측정을 주의하여 보정함으로써, 피스톤의 상당히 정확한 위치가 결정될 수 있고, 마찬가지로 팬 블레이드의 피치가 정확하게 결정될 수 있다. 이것은 상술한 문제점들을 겪는 현재의 피스톤을 측정하는 "간접 방법"에 비교하여 상당히 유리하다.
도 5를 참조하여, 오일 유니언(24) 및 유압 실린더(22)의 오일 공급 특성을 보다 상세히 설명한다. 도 3 및 도 4에 관하여 설명하였듯이, 유니언의 하우징부(54)에는 한 쌍의 오일 유입구(48, 50) 및 오일 배출구(52)가 연결되어 유니언의 내부로 오일이 공급되고 내부로부터 오일이 배출된다. 이해되듯이, 이러한 오일 공급은 축방향 팬 시스템의 이동부를 윤활하는 데 사용될 수 있다. 이것은 또한 유압 실린더(22)의 제1 또는 제2 내부 부분(32a, 32b)에 선택적으로 오일을 공급함으로써 피스톤(30)을 작동시키는데(이에 따라 팬 블레이드(16)의 피치를 조절하는데) 사용될 수 있다. 도 5는 화살표 "D"의 방향으로 피스톤(30)을 이동시키기 위해 유압 실린더(22)의 제2 내부 부분(32b)에 오일을 공급하기 위한 유체 경로를 도시한다. 따라서, 오일이 유니언(24)의 내부 부분(76a)으로부터 유니언의 내부 요소(56) 내의 종방향 리세스(76b)를 통해 외부 튜브 부재(76c)를 통해 그리고 실린더(22)의 후방 플랜지 부분(78)의 방사상 및 종방향 개구(76d, 76e) 각각을 통해 공급될 수 있다. 유압 실린더의 제1 내부 부분(32a)의 (내부/외부)의 오일 공급이 오일 유입구(48)를 통해 제1 베어링(58)을 지나 그리고 유니언의 내부 요소(56)의 보어(68)를 통해 이루어진다.
도 6은 가변 피치 축방향 팬 시스템(1)의 복수의 팬 블레이드의 피치를 모니터링하는 시스템을 도시한다. 이 팬 시스템은 도 2 내지 도 5에 관하여 설명되는 바와 같은 회전 오일 유니언(24)을 포함할 수 있다. 중심 프로브(62)와 모니터링 유닛(80) 사이에 통신이 가능하도록 통신 채널(72)이 공급될 수 있다. 이 통신 채널(72)은 임의의 여러 고정 배선 또는 무선 연결일 수 있다. 비제한적인 예시적인 일 실시예에서, 중심 프로브(62)는 모니터링 유닛(80)에 의해 수신 및 디코딩될 수 있는 신호를 생성시킨다. 이 신호는 축방향 팬 시스템(1)의 허브(14) 내부에서 피스톤(30)의 축방향 위치를 대표할 수 있다. 일 실시예에서, 모니터링 유닛(80)은 중심 프로브(62)로부터 수신된 정보에 근거하여 시스템의 복수의 팬 블레이드(16)의 피치를 결정하는 명령어들을 실행시키는 프로세서를 포함한다. 이 프로세서는 팬 블레이드 피치 및/또는 피스톤 위치를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리와 연결될 수 있다. 시스템의 모니터링은 전용 프로그램가능 논리 제어기(PLC)를 이용하여 실행될 수 있다. 일 실시예에서, 이 PLC는 오로지 블레이드 피치를 제어하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 다른 플랜트 기능을 제어하는데 사용되는 현존 PLC를 이용하여 모니터링 및 제어될 수 있다. 다른 실시예에서, 블레이드 위치의 계속되는 재평가와 조절을 제공할 수 있는 능동형 피드백 루프가 사용될 수 있다.
도 7은 본 개시에 따른 방법의 실시예를 도해하는 예시적인 논리 흐름도이다. 단계(1000)에서, 회전 오일 유니언 내에 장착된 중심 프로브에서 신호가 발생된다. 이 신호는 피스톤의 위치를 나타낼 수 있다. 단계(1100)에서, 이 신호는 모니터링 유닛에 수신된다. 단계(1200)에서, 이 수신된 신호로부터 복수의 팬 블레이드의 피치가 연관성이 있게 된다. 단계(1300)에서, 복수의 팬 블레이드의 피치는 복수의 팬 블레이드의 피치의 연관성 값에 따라 복수의 팬 블레이드의 피치가 조절된다. 일부 실시예에서, 이 신호는 중심 프로브에 의해 생성되는 아날로그 신호이며, 여기서 프로브는 유도 센서를 포함한다. 다른 실시예들에서, 복수의 팬 블레이드의 피치의 조절은 피스톤의 제1 측부에 유체 압력을 적용함으로써 실행된다.
일부 실시예에서, 유체 압력을 적용하는 것은 유압 실린더에 연결된 회전 유체 유니언을 통해 유체를 공급하는 것을 포함하며, 여기서 피스톤은 유압 실린더 내부에서 상반되게 배치된다. 중심 프로브는 회전 유체 유니언에 연결될 수 있다. 피스톤은 중심 프로브의 일부분을 수용하기 위한 개구를 포함할 수 있어서, 피스톤이 중심 프로브에 대해 회전 가능하다. 일부 실시예에서, 수신 단계는 중심 프로브로부터 배선 연결을 통해 아날로그 신호를 수신하는 것을 포함한다.
특정 실시예들에 대해 본 발명을 개시하였지만, 첨부의 청구범위에 정의되는 바와 같은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 상술한 실시예들에 대해 다수의 변형, 변경 및 변화가 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되어서는 안 되며 다음의 청구범위의 언어에 의해 정의되는 모든 범위 및 그 균등물을 포함한다.

Claims (20)

  1. 축류 팬 내에서 사용하기 위한 회전 오일 유니언으로서,
    하우징,
    상기 하우징에 회전 가능하게 연결되며 종방향 보어를 포함하는 내부 요소, 및
    그 일부분이 상기 종방향 보어 내에 배치되는 중심 프로브를 포함하며,
    상기 종방향 보어는 상기 회전 오일 유니언의 중심 축선을 따라 배치되고,
    상기 중심 프로브는 유도 감지를 통해 상기 중심 프로브의 원칭 단부를 중심으로 배치되는 피스톤 요소의 축방향 위치를 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 회전 가능하게 고정되며, 상기 내부 요소는 상기 피스톤 요소와 함께 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중심 프로브의 상기 원칭 단부에 대해 상기 피스톤 요소의 축방향 위치를 나타내는 아날로그 신호를 전송하기 위해 상기 중심 프로브에 연결되는 통신 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부 부분 안으로 유체를 도입하기 위한 유체 유입구 및 상기 하우징의 내부 부분으로부터 상기 유체를 배출시키기 위한 오일 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내부 요소는 상기 유입구로부터 유체를 수용하기 위해 그리고 상기 내부 요소를 통해 상기 유체를 인도하기 위해 상기 유체 유입구와 소통하는 적어도 하나의 유체 유동 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 요소는 복수의 베어링 유닛을 통해 상기 하우징에 연결되는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중심 프로브는 내부에 유도 요소를 둘러싸는 긴 알루미늄 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전 오일 유니언.
  8. 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위를 측정하기 위한 시스템으로서,
    복수의 조절형 피치 팬 블레이드를 포함하는 허브,
    상기 허브에 연결되는 유압 실린더,
    상기 유압 실린더 내부에 배치되며 피스톤 샤프트에 연결되고 상기 허브에 대해 축방향으로 이동 가능한 피스톤으로서, 상기 피스톤 샤프트의 일단부는 상기 피스톤의 축방향 이동에 응답하여 복수의 조절형 피치 팬 블레이드의 피치를 조절하기 위해 작동 어셈블리에 연결되는, 피스톤,
    하우징 및 내부 요소를 구비하는 회전 오일 유니언으로서, 상기 실린더 및 상기 허브의 회전으로 상기 내부 요소가 회전하도록 상기 내부 요소가 상기 유압 실린더에 연결되며, 상기 회전 오일 유니언이 고정 하우징 및 상기 고정 하우징에 고정되는 중심 프로브를 더 포함하는, 회전 오일 유니언을 포함하며,
    상기 중심 프로브는 상기 내부 요소, 상기 유압 실린더 및 상기 피스톤 내의 각각의 개구부를 통해 연장하고,
    상기 중심 프로브는 상기 피스톤의 축방향 위치를 감지하고 상기 축방향 위치를 나타내는 신호를 생성시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중심 프로브의 상기 원칭 단부에 대해 상기 피스톤 요소의 축방향 위치를 나타내는 신호를 생성시키기 위해 상기 중심 프로브에 연결되는 통신 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 피스톤 요소의 상기 축방향 위치는 상기 복수의 조절형 피치 팬 블레이드의 피치를 나타내는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 하우징의 내부 부분 안으로 유체를 도입하기 위한 상기 회전 오일 유니언의 상기 하우징으로의 유체 유입구 및 상기 하우징의 내부 부분으로부터 상기 유체를 배출시키기 위한 오일 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내부 요소는 상기 유입구로부터 유체를 수용하기 위해 그리고 상기 내부 요소를 통해 상기 유체를 인도하기 위해 상기 유체 유입구와 소통하는 적어도 하나의 유체 유동 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 내부 요소는 복수의 베어링 유닛을 통해 상기 하우징에 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 중심 프로브는 내부에 유도 요소를 둘러싸는 긴 알루미늄 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 측정 시스템.
  15. 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템을 측정하는 방법으로서,
    상기 중심 프로브를 중심으로 배치되는 피스톤의 축방향 위치를 나타내는 신호를 회전 오일 유니언 내에 장착되는 중심 프로브로부터 모니터링 시스템에서 수신하는 단계, 및
    상기 모니터링 시스템에서 복수의 팬 블레이드의 피치를 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 팬 블레이드의 피치는 상기 피스톤의 축방향 위치와 상관 관계에 있고
    상기 중심 프로브는 상기 가변 피치 축방향 팬을 따라 장착되는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템의 측정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 신호는 상기 중심 프로브에 의해 생성되는 아날로그 신호를 포함하며, 상기 프로브는 유도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템의 측정 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 피스톤의 제1 측부에 유체 압력을 적용함으로써 상기 피스톤의 축방향 위치를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템의 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    유체 압력을 적용하는 단계는 유압 실린더에 연결되는 회전 유체 유니언을 통해 유체를 공급하는 단계를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 유압 실린더 내부에 상반되게 배치되는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템의 측정 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 중심 프로브는 상기 회전 유체 유니언에 연결되며, 상기 피스톤은 상기 피스톤이 상기 중심 프로브에 대해 회전 가능하도록 상기 중심 프로브의 일부분을 수용하기 위한 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템의 측정 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 상기 중심 프로브로부터 배선 연결을 통해 아날로그 신호를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변 피치 축방향 팬에 대한 조절 시스템의 변위 시스템의 측정 방법.
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