KR20160032686A - 터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구 - Google Patents

터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구 Download PDF

Info

Publication number
KR20160032686A
KR20160032686A KR1020150130144A KR20150130144A KR20160032686A KR 20160032686 A KR20160032686 A KR 20160032686A KR 1020150130144 A KR1020150130144 A KR 1020150130144A KR 20150130144 A KR20150130144 A KR 20150130144A KR 20160032686 A KR20160032686 A KR 20160032686A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tool
guide plate
wing
blade
vane
Prior art date
Application number
KR1020150130144A
Other languages
English (en)
Inventor
버나르드 페우일라르드
에른스트 보그트
파비안 구벨만
알렉세이 보스코보이니코브
Original Assignee
제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하 filed Critical 제네럴 일렉트릭 테크놀러지 게엠베하
Publication of KR20160032686A publication Critical patent/KR20160032686A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/02—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/047—Accessories, e.g. for positioning, for tool-setting, for measuring probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/22—Feeler-pin gauges, e.g. dial gauges
    • G01B3/24—Feeler-pin gauges, e.g. dial gauges with open yoke, i.e. calipers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00—Measuring instruments characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B3/22—Feeler-pin gauges, e.g. dial gauges
    • G01B3/28—Depth gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/18—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring depth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/205—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures of turbine blades or propellers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
    • G01B2210/40—Caliper-like sensors
    • G01B2210/42—Caliper-like sensors with one or more detectors on a single side of the object to be measured and with a backing surface of support or reference on the other side

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

터보머신의 블레이드(17) 또는 베인(15)의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한, 특히 블레이드(17) 또는 베인(15)의 팁(3)과 기준 평면 사이의 거리를 측정하기 위한 공구(1)에 있어서, 상기 공구(1)는 제 1 안내 플레이트(4)와 제 2 안내 플레이트(5)를 포함하고, 상기 제 1 안내 플레이트(4)와 상기 제 2 안내 플레이트(5)는 적어도 2개의 스페이서들(6)에 의해서 형성된 위치에서 서로로부터 이격되고, 상기 제 2 안내 플레이트(5)와 상기 제 2 안내 플레이트(5)는 제 1 관통 구멍(7) 및 하나 이상의 제 2 관통 구멍들(8, 8',8'',8''',8'''')을 각각 구비하고, 상기 제 1 관통 구멍(7)은 상기 블레이드(17) 또는 상기 베인(15)의 날개부(2)를 통해서 삽입되도록 설계되고 상기 제 2 관통 구멍들(8, 8',8'',8''',8'''')은 길이 측정 공구(9), 예를 들어 깊이 게이지를 수용하도록 각각 설계된다.

Description

터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구{TOOL FOR MEASURING GEOMETRICAL PARAMETERS OF A BLADE OR VANE IN A TURBOMACHINE}
본 발명은 일반적으로 터보머신들의 기술적 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들, 예를 들어 날개부의 길이를 측정하기 위한 공구에 관한 것으로서, 상기 공구는 블레이드형 회전자 또는 블레이드형 고정자 뿐 아니라 단독형 부품들을 측정할 수 있게 한다.
터보머신들, 예를 들어 압축기들, 가스 터빈들, 증기 터빈들의 효율을 최적화하기 위하여, 결과적으로 손실이 되는 임의의 프로세스들은 가능한 최소화된다. 손실은 터보머신의 회전 구성요소와 고정 구성요소 사이의 갭을 통과하는 누설 유동에 의해서 발생된다. 누설 유동을 감소시키기 위하여, 상기 구성요소들 사이의 틈새는 작동 중에 최소로 세팅되어야 한다.
여러 이유들로 인하여, 회전 구성요소와 고정 구성요소 사이의 상호 접촉들은 표면 연마의 결과로 작동 중에 발생하고 따라서 갭과 누설 유동이 증가한다.
터보머신에는 틈새 예측을 입증하는 다른 방법들이 있다. 하나의 입증 방식은 구성요소들에서의 마찰(rub)을 측정함으로써 즉, 케이싱 마찰 및 블레이드 마모 또는 샤프트 마찰 및 베인 마모를 측정함으로써 작동 중에 발생하는 마찰을 평가하는 것이다.
블레이드 팁과 고정자 사이의 틈새 증가는 케이싱 마찰 및 블레이드 마모를 포함한다. 기계 효율을 고려할 때 고정식 구성요소에서의 마찰은 일반적으로 회전 구성요소의 마모와 비교할 때 양호하다. 예를 들어, 케이싱 마찰은 틈새에서의 국부적인 증가를 유도하고, 블레이드 팁에서의 마모는 섹션 주위에서 틈새 증가를 유도한다. 블레이드 마모를 측정하는 것은 블레이드들에서 발생하는 마찰 비율에 피드백을 부여한다.
기계에서 구성요소를 제거하지 않고 터보머신의 상기 구성요소에서 마모를 감시하기 위한 공지된 해결방안은 상기 구성요소의 관련 표면에 마커를 제공하는 것이다. 적어도 하나의, 양호하게는 결정된 깊이의 다수의 중공 마킹은 감시된 구성요소의 관련 표면으로 가공된다. 마킹들의 화상 신호를 제공하기 위하여 내시경 검사가 연속적으로 수행된다.
마커들을 사용하여 압축기에서의 마모를 감시하기 위한 이러한 방법은 WO 2013/050688호에 개시되어 있다.
이러한 방법은 블레이드들 또는 베인들과 같은 개별 구성요소의 변형을 요구한다는 단점이 있다.
WO 2009/085430호에 개시된 다른 방법에 따라서, 가스 터빈 엔진에서 주위 케이싱의 내면과 블레이드 팁 사이의 갭의 높이는 측정 공구에 의해서 측정된다. 이러한 측정 공구는 백킹 부분 및 연장 부분의 2개의 구성요소들을 포함하는 프레임으로 구성된다. 백킹 부분은 가스 터빈 엔진의 팬 케이스에 공구를 설치하도록 설계된 부착 부분을 포함한다. 이러한 목적을 위하여, 측정 공구와 팬 케이스는 각각의 고정 수단이 설치되고, 예를 들어 팬 케이스의 플랜지는 프레임의 백킹 부분으로부터 나사들을 수용하기 위한 구멍들을 가진다. 그리고 연장 부분은 센서를 위한 지지 아암을 유지하거나 또는 지지 아암으로 구성된다. 지지 아암의 한 단부는 백킹 부분에 부착되고 그 다른 단부는 자유롭고 두께 측정 센서를 유지한다. 지지 아암의 길이와 폭은 케이싱의 내면과 블레이드 팁 사이의 갭 안으로 돌출하도록 설계된다. 센서는 광학 또는 용량성 센서와 같은 비접촉 센서이다. 측정 공구가 엔진에서 제위치에 로킹된 후에, 팬 블레이드들은 회전하고 센서는 회전 블레이드들의 각각의 데이터를 획득할 수 있다. 지지 아암 팁의 길이방향 조정에 의해서, 다른 길이방향 위치에서 틈새 측정들이 이루어질 수 있다.
본 발명의 목적은 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들, 예를 들어 날개부의 길이를 용이한 방식으로 측정하기 위한 공구를 제공하는 것이다.
다른 목적에 따라서, 상기 공구는 재생 방식으로 측정 데이터를 제공해야 한다.
최종적으로, 상기 공구는 단독형 부품 뿐 아니라 블레이드형 회전자 또는 고정자에 적용될 수 있어야 한다.
상기 목적 및 기타 목적은 제 1 항에 따른 블레이드 또는 베인의 기하학적 파라미터를 측정하기 위한 공구에 의해서 달성된다.
본 발명에 따른 공구는 블레이드 또는 베인의 팁과 기준 평면, 예를 들어, 상기 블레이드 또는 베인의 플랫폼 표면 사이의 거리를 측정하기 위해 특히 적합하며, 상기 공구는 제 1 안내 플레이트와 제 2 안내 플레이트를 포함하고, 상기 제 1 안내 플레이트와 상기 제 2 안내 플레이트는 적어도 2개의 스페이서들에 의해서 서로에 대해서 한정된 위치에서 고정되고, 양자 모두의 안내 플레이트들 즉, 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트는 블레이드 또는 상기 베인의 날개부를 통과하도록 설계되는 제 1 관통 구멍과, 깊이 게이지 또는 캘리버와 같은 길이 측정 공구를 수용하도록 설계된 적어도 하나의 제 2 관통 구멍을 가진다.
작동을 위해, 상기 공구는 안내 플레이트에 있는 상기 제 1 관통 구멍들을 통과함으로써 날개부에 부착된다. 이 목적을 위하여, 상기 구멍들은 블레이드 또는 베인의 날개부와 공구 사이의 틈새 끼워맞춤을 제공하는 방식으로 성형 및 치수설정된다. 또한, 상기 관통 구멍들의 디자인은 블레이드 또는 베인 상의 상기 공구의 안정되고 반복가능한 배치를 가능하게 한다.
제 1 양호한 실시예에 따라서, 상기 안내 플레이트들 중 적어도 하나는 다른 기능들을 갖는 2개의 요소들로 조립되고, 제 1 요소는 상기 공구에 강성도를 부여하고 제 2 요소는 상기 날개부 상에서 정확한 즉, 안정되고 반복가능한 공구의 배치를 보장한다.
구체적으로, 상기 안내 플레이트들은 2개의 플레이트형 요소들로 조립된다.
특정 양호한 실시예에 따라서, 상기 날개부 상의 공구의 정확한 배치를 보장하는 상기 제 2 요소는 상기 날개부의 표면 재료보다 낮은 경도를 갖는 재료로 제조된다.
이러한 조치는 작동 중에, 특히 상기 날개부에 공구를 놓거나 또는 상기 날개부로부터 공구를 당길 때 날개부 표면의 손상을 회피한다.
다른 양호한 실시예에 따라서, 상기 안내 플레이트들은 길이 측정 공구를 삽입하기 위한 적어도 2개, 양호하게는 3개 또는 그 이상의 관통 구멍들을 구비한다.
구체적으로, 상기 구멍들은 상기 날개부의 팁과 선단 에지, 후미 에지 및 상기 선단 에지와 상기 후미 에지 사이의 적어도 하나의 위치에서의 기준 평면과 상기 날개부의 팁 사이의 거리 측정을 가능하게 한다.
더욱 구체적으로, 상기 관통 구멍들의 위치들은 상기 날개부 팁에 있는 동일 지점과 관련된 다른 기준 평면들에 도달하는 방식에서 추가적으로 변화될 수 있다.
이러한 조치는 상기 날개부의 팁과 선택된 기준 평면 사이에서 그리고 상기 날개부를 따른 선택된 적당한 위치들에서 거리 측정을 실행할 수 있게 한다.
관련 기준 평면들은 각각의 베인 또는 블레이드의 부품, 특히 그 플랫폼일 수 있거나 또는 회전자 샤프트의 표면 또는 케이싱의 내면과 같은, 베인 또는 블레이드에 인접한 다른 표면일 수 있다.
본 발명에 따른 공구는 작동 중에 발생하는 베인 또는 블레이드 날개부 마모를 측정할 수 있고 블레이드형 고정자 상의 고정자 내면과 비교되는 베인 팁의 위치 또는 블레이드형 회전자 상의 회전자 샤프트 외면과 비교되는 블레이드 팁의 위치를 측정할 수 있게 하고, 이는 홈 내부에 있는 블레이드 위치의 평가 및 블레이드형 회전자 또는 케이싱 직경 측정의 평가를 가능하게 한다.
본 발명의 상기 실시예 및 다른 실시예는 도면에 의해서 그리고 도면을 참조하여 하기에 더욱 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 블레이드 또는 베인의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구를 사시도로 도시한다.
도 2는 부착된 깊이 게이지를 갖는 블레이드 또는 베인 상의 작동 위치에 있는 공구를 도시한다.
도 3은 베인 상에 있는 본 발명에 따른 공구를 2개의 다른 도면들로 도시한다.
도 1은 기준 평면과 블레이드 또는 베인의 날개부의 팁 사이의 거리를 측정하기 위한 공구(1)의 양호한 실시예를 사시도로 도시한다. 본 발명에 따른 측정 공구(1)는 다수의 볼트결합된 연결 로드(6)에 의해서 서로 고정식으로 배열되는 2개의 안내 플레이트들(4,5)을 필수적으로 포함한다. 서로에 대한 상기 안내 플레이트들(4,5)의 구체적인 외형, 치수 및 거리는 주로 측정될 날개부의 치수에 의존하고 블레이드형 회전자 또는 고정자에서의 측정을 위해 사용되면, 인접 날개부들 사이의 거리에 따라 추가로 의존한다. 즉, 상기 파라미터들은 개별 경우에 따라서 변화될 수 있다.
상기 안내 플레이트들(4,5)은 적어도 두 유형의 관통 구멍들(7,8)을 구비하고, 제 1 관통 구멍(7)은 측정될 블레이드(17) 또는 베인(15)의 날개부를 통해서 삽입되도록 설계되고 적어도 하나, 양호하게는 다수의 추가 관통 구멍들(8)은 길이 측정 공구, 예를 들어 깊이 게이지를 수용하고 안내하도록 설계된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공구(1)의 예시적인 실시예는 깊이 게이지(9)를 삽입하고 정확하게 안내하기 위한 4개의 관통 구멍들(8',8'',8''',8'''')을 구비한다. 상기 구멍들(8',8'',8''',8'''')은 날개부(2)에 대한 다른 위치들에 배치된다. 3개의 관통 구멍들(8',8'',8''')은 블레이드(17) 또는 베인(15)의 팁(3)과 플랫폼(16,18) 사이의 거리 즉, 선단 에지와 후미 에지 사이의 다른 위치들에서의 날개부(2)의 길이를 측정하기 위하여 선단 에지와 후미 에지 사이에서 상기 날개부(2)를 따라 배치된다. 구멍(8') 안으로 삽입된, 깊이 게이지(9)는 선단 에지의 영역에 있는 날개부 길이를 측정한다. 구멍(8'')은 선단 에지와 후미 에지 사이의 지점에서 길이 측정을 가능하게 하고 구멍(8''')은 후미 에지의 영역에 있는 날개부(2)의 길이 측정을 가능하게 한다.
상술한 관통 구멍들(8',8'',8''')과 비교되는, 제 4 관통 구멍(8'''')은 날개부(2)로부터 더욱 멀리 배치된다. 상기 구멍(8'''')은 플랫폼 대신에 다른 기준 평면, 특히 상기 회전자 샤프트의 외면(블레이드의 경우) 또는 케이싱의 내면(베인의 경우)과 날개부(2)의 팁(3) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 관통 구멍(8''')과 나란하게 배치되기 때문에, 깊이 게이지(9)는 구멍(8''') 또는 구멍(8'''')에 삽입될 때 날개부 팁(3)의 동일 지점을 목표로 한다. 이는 양자 값들 사이의 비교를 가능하게 한다.
이전에 언급된 바와 같이, 상기 안내 플레이트들(4,5)에 있는 관통 구멍들(7)은 날개부(2)를 통해서 삽입되도록 설계된다. 한편, 상기 구멍(7)은 용이하게 삽입하고 제거하기 위하여 공구(1)와 날개부(2) 사이의 충분한 틈새 끼워맞춤을 제공해야 하지만, 다른 한편으로 편향되지 않고 재생가능한 측정 결과를 위하여, 공구(1)와 날개부(2) 사이의 정확한 배치가 요구된다. 이 목적을 위하여, 안내 플레이트들(4,5)은 날개부(2)를 향하여 작용하는 탄성 수단, 예를 들어 판 스프링(12) 및/또는 편심 휠들(22)을 구비한다.
날개부(2) 상의 공구(1)의 정확한 배치를 보장하기 위하여, 도 1의 예시적인 실시예에 따라서, 작동 중에 플랫폼(16,18)에 인접한 안내 플레이트(5)는 2개의 판 스프링(12)을 구비하고 작동 중에 날개부(2)의 팁(3)에 인접한 안내 플레이트(4)는 제 3 판 스프링(12)을 구비한다. 특히 12시 위치에 인접한 고정자 베인(15) 상의 제위치에서 작용할 때, 날개부(2)에 공구(1)를 고정하기 위하여 하나 이상의 편심 휠들(22)이 부가될 수 있다. 날개부(2)에 대한 임의의 손상을 회피하기 위하여 스프링(12)과 편심 휠들(22)의 외부 에지는 구리와 같은 낮은 경도의 재료로 제조된다. 용이한 작업을 위하여, 상부 안내 플레이트 즉, 작동 중에 날개부 팁(3)에 인접한 안내 플레이트에 있는 관통 구멍(7)의 외부 윤곽부는 하나 이상의 포켓들(21)을 구비한다. 상기 포켓들(21)은 작업자가 날개부(2)와 하부 안내 플레이트(5) 사이의 접촉 지점을 체크할 수 있게 한다.
안내 플레이트들(4,5)는 개별 기능을 갖는 2개의 개별 요소들(13,14)로 조립된다. 양자의 요소들(13,14)은 플레이트들이다. 비교적 두꺼운 플레이트(13)는 공구(1)의 충분한 강성도를 보장하고 비교적 얇은 다른 플레이트(14)는 관통 구멍(8)에서 측정 공구(9)의 정확한 안내와 날개부(2)에서의 공구(1)의 정확한 배치를 보장한다. 2개의 플레이트들(13,14)을 위한 재료는 그 기능에 따라서 채택되고, 예를 들어 기본적으로 강성 기능을 갖는 플레이트(13)를 위한 알루미늄과 먼저 안내 기능을 갖는 플레이트(14)를 위한 구리가 채택된다.
양자의 플레이트들(13,14)이 볼트들(20)에 의해서 함께 결합된다.
양호하게는 하부 플레이트(5)의 저부에 있는 2개의 지지 발형상체(19)에 의해서, 상기 공구(1)는 작동 중에 블레이드(17) 또는 베인(15)의 플랫폼(16,18)을 지지한다.
도 2는 블레이드(17) 또는 베인(15) 상의 작동 위치에 있는 본 발명에 따른 공구(1)의 예시적인 실시예를 도시한다. 상기 공구(1)는 안내 플레이트들(4,5)의 관통 구멍(7)을 통한 날개부(2)의 삽입에 의해서 블레이드(17) 또는 베인(15)에 부착된다. 상기 판 스프링(12)(도 1 참조)은 날개부(2)를 향하여 눌려지고 블레이드(17) 상의 공구(1)의 안정된 배치를 지지한다. 스페이서들(6)은 상부 안내 플레이트(4) 즉 작동 상태에 있는 날개부(2)의 팁(3)에 인접한 안내 플레이트와 작동 상태에 있는 블레이드(17) 또는 베인(15)의 플랫폼(16,18)에 인접한 하부 안내 플레이트(5) 사이의 거리를 한정한다. 상기 거리는 상기 날개부(2)의 길이보다 짧게 치수설정되어야 한다. 하부 안내 플레이트(5)는 그 저부 측부에서 2개의 지지 발형상체(19)를 구비한다. 상기 2개의 발형상체(19)는 블레이드(17) 또는 베인(15)의 플랫폼(16,18) 상에 안착된다.
공통 깊이 게이지(9)는 안내 플레이트들(4,5)의 관통 구멍(8')을 통해서 삽입된다. 관통 구멍들(8)은 깊이 게이지(9)의 정확한 위치설정을 보장하도록 설계된다. 깊이 게이지(9)의 하부 부분은 플랫폼(16,18)의 표면에 대한 접촉 영역 또는 접촉 핀(10)을 가진다. 상부 부분은 날개부 팁(3) 상에 배치될 가동 측정 브리지(11)를 구비한다.
도 3a와 도 3b는 블레이드형 고정자 상의 측정 공구(1)의 사용을 도시한다. 상기 공구(1)는 베인(15)에 부착된다. 상기 공구(1)의 안내 플레이트들(4,5)은 한편으로는 인접 베인들(15')에 대한 충분한 공간이 잔류하여 공구(1)의 구성요소와 인접 베인(15') 사이의 충돌을 회피하고 다른 한편으로는 깊이 게이지(9)가 관련 기준 평면들에 도달할 수 있는 방식으로 성형된다. 하부 플레이트(5)의 저부측 상의 발형상체(19)는 베인(15)의 플랫폼(16)에 안착된다. 공구(1)의 하부 플레이트(5)와 상부 플레이트(4) 사이의 거리는 날개부(2)의 팁(3)이 상부 플레이트(4)에 대해서 충분히 보호하는 방식으로 치수설정된다. 이러한 도시된 실시예는 날개부(2)에 대한 다른 위치들에서 깊이 게이지(9)를 삽입하기 위한 5개의 관통 구멍들(8)을 가져서, 깊이 게이지(9)가 베인(15)의 플랫폼(16)을 포함하는 다른 기준 평면들과 날개부(2)에서 다른 위치들에 도달할 수 있게 한다. 상기 안내 플레이트(4)와 상기 안내 플레이트(5)에 있는 대응 관통 구멍들(8)은 방사상 방향으로 정렬된다. 즉, 깊이 게이지(9)가 개별 관통 구멍들(8',8'',8''')에서 그에 따라 안내되는 측정 축은 회전자 축과 교차한다. 결과적으로, 깊이 게이지(9)의 측정값들은 방사상 길이를 나타낸다.
1: 공구
2: 날개부
3: 날개부의 팁
4: 제 1 플레이트(상부 플레이트)
5: 제 2 플레이트(하부 플레이트)
6: 스페이서, 연결 로드
7: 날개부(2)를 위한 관통 구멍
8: 길이 측정 공구를 위한 관통 구멍(들)
9: 길이 측정 공구, 깊이 게이지
10: 깊이 게이지의 접촉 핀
11: 깊이 게이지의 브리지
12: 탄성 수단, 예를 들어 판 스프링
13: 강성 기능을 갖는 플레이트(4 또는 5)의 구성요소
14: 안내 기능을 갖는 플레이트(4 또는 5)의 구성요소
15: 베인
16: 베인의 플랫폼
17: 블레이드
18: 블레이드의 플랫폼
19: 발형상체
20: 연결 볼트들
21: 포켓
22: 편심 휠들

Claims (22)

  1. 터보머신의 블레이드(17) 또는 베인(15)의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한, 특히 상기 블레이드(17) 또는 상기 베인(15)의 팁(3)과 기준 평면 사이의 거리를 측정하기 위한 공구(1)에 있어서,
    상기 공구(1)는 제 1 안내 플레이트(4)와 제 2 안내 플레이트(5)를 포함하고, 상기 제 1 안내 플레이트(4)와 상기 제 2 안내 플레이트(5)는 적어도 2개의 스페이서들(6)에 의해서 한정된 위치에서 서로로부터 이격되고, 상기 제 1 안내 플레이트(4)와 상기 제 2 안내 플레이트(5)는 제 1 관통 구멍(7) 및 하나 이상의 제 2 관통 구멍들(8, 8',8'',8''',8'''')을 각각 구비하고, 상기 제 1 관통 구멍(7)은 상기 블레이드(17) 또는 상기 베인(15)의 날개부(2)를 통해서 삽입되도록 설계되고 상기 제 2 관통 구멍들(8, 8',8'',8''',8'''') 각각은 길이 측정 공구(9)를 수용하도록 각각 설계되는 공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 평면은 상기 베인(15)의 플랫폼(16)의 표면이거나 또는 상기 기준 평면은 상기 터보머신의 케이싱의 내면인 것을 특징으로 하는 공구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 평면은 상기 블레이드(17)의 플랫폼(18)의 표면이거나 또는 상기 기준 평면은 회전자 샤프트의 외면인 것을 특징으로 하는 공구.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 안내 플레이트(4)와 상기 제 2 안내 플레이트(5)는 측정될 상기 블레이드(17) 또는 상기 베인(15)의 플랫폼(16,18)과 상기 팁(3) 사이의 거리보다 짧은 거리에서 서로로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 공구.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 안내 플레이트(4) 및 상기 제 2 안내 플레이트(5) 중 적어도 하나, 양호하게는 각각은 다른 기능들을 갖는 2개의 요소들(13,14)로 조립되고, 하나의 요소(13)는 상기 공구 구조체(1)에 강성도를 부여하고 다른 요소(14)는 상기 길이 측정 공구(9) 및/또는 상기 날개부(2)의 안정적 안내를 보장하는 것을 특징으로 하는 공구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 안내 플레이트(4) 및 상기 제 2 안내 플레이트(5) 중 적어도 하나, 양호하게는 각각은 다른 재료들의 2개의 플레이트형 요소들(13,14)로 조립되는 것을 특징으로 하는 공구.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 안내 플레이트들(4,5)은 2개의 플레이트들(13,14)로 조립되고, 하나의 플레이트(13)는 알루미늄에 기초하는 것을 특징으로 하는 공구.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 안내 플레이트들(4,5)은 2개의 플레이트들(13,14)로 조립되고, 하나의 플레이트(4)는 구리에 기초하는 것을 특징으로 하는 공구.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 2개의 플레이트형 요소들(13,14)은 볼트들(20)에 의해서 분리가능하게 상호연결되는 것을 특징으로 하는 공구.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 길이 측정 공구(9)를 수용하도록 설계된 상기 관통 구멍들(8, 8',8'',8''',8'''')은 측정값들이 방사상 길이가 되도록. 즉, 제자리에서 작동할 때, 상기 길이 측정 공구(9)가 안내되는 축이 상기 회전자 축을 교차하도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 공구.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 안내 플레이트들(4,5)은 상기 길이 측정 공구(9)를 위한 적어도 4개의 관통 구멍들(8',8'',8''',8'''')을 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
  12. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 길이 측정 공구(9)를 위한 적어도 4개의 관통 구멍들(8',8'',8''',8'''')은 상기 날개부(2)의 선단 에지, 후미 에지 및 상기 선단 에지와 상기 후미 에지 사이의 적어도 하나의 위치에 있는 기준 평면과 상기 날개부(2)의 팁(3) 사이의 거리의 측정들을 가능하게 하는 방식으로 배치되고, 적어도 2개의 위치들은 상기 팁(3)에 있는 동일 지점을 목표로 하지만 다른 기준 평면들에 도달하는 것을 특징으로 하는 공구.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 다른 기준 평면들은 상기 터보머신의 케이싱의 내면과 상기 베인(15)의 플랫폼(16)인 것을 특징으로 하는 공구.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 다른 기준 평면들은 상기 회전자 샤프트의 외면과 상기 블레이드(17)의 플랫폼(18)인 것을 특징으로 하는 공구.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 길이 측정 공구(9)는 깊이 게이지 또는 캘리버(caliber)인 것을 특징으로 하는 공구.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 날개부(2) 상에 상기 공구(1)를 정확하고 안정하게 배치하기 위하여, 탄성 수단, 예를 들어 판 스프링들(12)이 상기 안내 플레이트들(4,5) 상에 설치되며, 작동 중에 상기 날개부(2)를 향하여 누르기 위해 상기 제 1 관통 구멍(7) 안으로 연장되는 것을 특징으로 하는 공구.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 탄성 수단(12)은 상기 날개부(2)의 표면 재료보다 낮은 경도를 갖는 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 공구.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 탄성 수단(12)은 구리로 제조되는 것을 특징으로 하는 공구.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 수단(12)은 판 스프링들인 것을 특징으로 하는 공구.
  20. 제 19 항에 있어서,
    3개의 판 스프링들(12)이 설치되는 것을 특징으로 하는 공구.
  21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 수단(12)에 추가하여, 상기 날개부(2)를 향하여 누르기 위한 하나 이상의 편심 휠(들)(22)이 설치되는 것을 특징으로 하는 공구.
  22. 제 1 항에 있어서,
    작동 중에 상기 블레이드(17) 또는 상기 베인(15)의 플랫폼(16,18) 인근에 있는 상기 안내 플레이트(5)의 저부는 2개의 지지 발형상체들(19)을 구비하는 것을 특징으로 하는 공구.
KR1020150130144A 2014-09-16 2015-09-15 터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구 KR20160032686A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14185024.8A EP2998063B1 (en) 2014-09-16 2014-09-16 Tool for measuring geometrical parameters of a blade or vane in a turbomachine
EP14185024.8 2014-09-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160032686A true KR20160032686A (ko) 2016-03-24

Family

ID=51570295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150130144A KR20160032686A (ko) 2014-09-16 2015-09-15 터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9752873B2 (ko)
EP (1) EP2998063B1 (ko)
JP (1) JP2016061295A (ko)
KR (1) KR20160032686A (ko)
CN (1) CN105423976B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2998063B1 (en) * 2014-09-16 2019-03-13 Ansaldo Energia Switzerland AG Tool for measuring geometrical parameters of a blade or vane in a turbomachine
US9562440B2 (en) * 2014-10-30 2017-02-07 Hamilton Sundstrand Corporation Sensor assembly for detecting position of target surface based on a reference portion of target surface and method
US9541465B2 (en) 2014-10-30 2017-01-10 Hamilton Sundstrand Corporation Rotary-to-linear conversion for sensor assembly and method of detecting angular position of a target through multiple structures
US9606009B2 (en) 2014-10-30 2017-03-28 Hamilton Sundstrand Corporation Sensor assembly for detecting position of spring-loaded target surface and method of detecting position through multiple structures
US9606024B2 (en) 2014-10-30 2017-03-28 Hamilton Sundstrand Corporation Sensor assembly and method of detecting position of a target through multiple structures
US9605953B2 (en) 2014-10-30 2017-03-28 Hamilton Sundstrand Corporation Linkage assembly for sensor assembly and method of detecting angular position of a target through multiple structures
CN109073372B (zh) * 2016-05-19 2020-11-20 三菱日立电力系统株式会社 测量用夹具、测量装置以及间隙测量方法
US10408091B2 (en) * 2017-03-31 2019-09-10 General Electric Company Mounting apparatuses secured to turbine airfoils of turbine systems
CN108571426B (zh) * 2017-12-05 2021-05-11 湖南飞沃新能源科技股份有限公司 一种孔道深度检测设备
US10760889B2 (en) * 2018-09-12 2020-09-01 United Technologies Corporation Fan blade masking/coating check inspection tool
CN109373849A (zh) * 2018-12-10 2019-02-22 无锡透平叶片有限公司 菌形叶根检测装置
FR3100324B1 (fr) * 2019-08-30 2023-03-24 Psa Automobiles Sa Outil pour mesurer une hauteur d’un bord tombé
CN112985219A (zh) * 2021-03-17 2021-06-18 中国航发动力股份有限公司 一种涡轮叶片叶冠缘板测量装置

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB560474A (en) * 1942-10-03 1944-04-05 Sydney John Parker Improved precision depth gauge
US3110112A (en) * 1960-03-02 1963-11-12 John E Dalgleish Method and apparatus for gauging articles
US3639994A (en) * 1970-04-23 1972-02-08 Chromalloy American Corp Means for measuring bow in a turbine blade
US3778906A (en) * 1971-12-29 1973-12-18 Chromalloy American Corp Buttress twist gage
US4146967A (en) * 1977-08-15 1979-04-03 The Boeing Company Rotor blade inspection fixture
US4327495A (en) * 1979-09-18 1982-05-04 The L. S. Starrett Company Vane airfoil method and apparatus
US4322887A (en) * 1980-07-24 1982-04-06 Compair, Inc. Method and apparatus for open flow area classification
GB8303961D0 (en) * 1983-02-12 1983-03-16 Sigma Ltd Component measuring instrument
US4509265A (en) * 1983-03-21 1985-04-09 General Electric Company Turbine blade measurement
US4908782A (en) * 1983-05-19 1990-03-13 Compressor Components Textron Inc. Airfoil inspection method
GB8508391D0 (en) * 1985-03-30 1985-05-09 Ae Plc Measurement of engineering components
US4611408A (en) * 1985-10-03 1986-09-16 The L. S. Starrett Company Mechanical averaging gauge
US4718172A (en) * 1986-09-30 1988-01-12 Westinghouse Electric Corp. Turbine blade radial position gage
US5047966A (en) * 1989-05-22 1991-09-10 Airfoil Textron Inc. Airfoil measurement method
US6209216B1 (en) * 1999-08-16 2001-04-03 General Electric Company Methods and apparatus for measuring airfoil coordinates
US7024787B2 (en) * 2004-04-01 2006-04-11 United Technologies Corporation Template for evaluating parts and method of using same
US20050268461A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-08 Ouellette Randall M Method and apparatus for securing turbine components for manufacture
US7549345B2 (en) * 2004-06-14 2009-06-23 Surface Technology Holdings, Ltd. Method and apparatus for sensing distortion
US7178255B1 (en) * 2005-09-09 2007-02-20 General Electric Company Methods and apparatus for manufacturing components
CN2816793Y (zh) * 2005-09-09 2006-09-13 上海新三思计量仪器制造有限公司 大标距引伸计
US7681325B2 (en) * 2006-11-02 2010-03-23 General Electric Company Apparatus for measuring a turbine blade
US7762004B2 (en) * 2007-01-31 2010-07-27 General Electric Company Inspection tool for measuring bucket Z notch position
US7921575B2 (en) * 2007-12-27 2011-04-12 General Electric Company Method and system for integrating ultrasound inspection (UT) with a coordinate measuring machine (CMM)
US20090165540A1 (en) 2007-12-29 2009-07-02 Craig Terry A Method for measuring blade tip clearance
US20100043576A1 (en) * 2007-12-29 2010-02-25 Craig Terry A Apparatus for Measuring Blade Tip Clearance
CN201335658Y (zh) * 2008-07-04 2009-10-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种叶片边缘尺寸检测装置
US8240210B2 (en) * 2009-02-18 2012-08-14 General Electric Company Method and system for multimodal inspection with a coordinate measuring device
EP2336498A1 (de) * 2009-12-15 2011-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Bestimmung der Winkellage einer schwenkbaren Verdichterleitschaufel
FR2981131B1 (fr) 2011-10-07 2013-11-01 Turbomeca Compresseur centrifuge equipe d'un marqueur de mesure d'usure et procede de suivi d'usure utilisant ce marqueur
US8769839B1 (en) * 2012-02-09 2014-07-08 The Boeing Company Clamps and methods of using clamps to measure angular positions of components
CN202793371U (zh) * 2012-08-27 2013-03-13 亚普汽车部件股份有限公司 燃油箱变形测量工装
US20150075265A1 (en) * 2013-09-17 2015-03-19 General Electric Company Measurement device and method for evaluating turbomachine clearances
EP2998063B1 (en) * 2014-09-16 2019-03-13 Ansaldo Energia Switzerland AG Tool for measuring geometrical parameters of a blade or vane in a turbomachine

Also Published As

Publication number Publication date
US9752873B2 (en) 2017-09-05
EP2998063A1 (en) 2016-03-23
US20160076868A1 (en) 2016-03-17
EP2998063B1 (en) 2019-03-13
CN105423976B (zh) 2020-03-03
CN105423976A (zh) 2016-03-23
JP2016061295A (ja) 2016-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160032686A (ko) 터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구
US8102539B2 (en) Method for measuring a gap between a multibladed rotatable member and a surrounding housing
EP2294358B1 (en) An apparatus and a method of measuring erosion of an edge of a turbomachine aerofoil
US9328621B2 (en) Rotor blade assembly tool for gas turbine engine
US9037434B2 (en) Method and apparatus for obtaining discrete axial clearance data using radial clearance sensors
CN103644855A (zh) 用于测量涡轮构件的几何变形的方法
CA2688645A1 (en) Eddy current sensors
RU2012134278A (ru) Турбоустановка
EP2388442A2 (en) Apparatus and method for measuring internal clearances
JP2017096272A (ja) 構成部品をモニタリングするシステムおよび方法
Pickering Methods for validation of a turbomachinery rotor blade tip timing system
RU2698483C1 (ru) Инструмент для измерения угла между радиальной осью и линией центров тяжести сечений лопаток, способ измерения и лопатка
CN108132039B (zh) 用于测量涡轮导向叶片喉道最小面积装置的对标装置
JP2017101663A (ja) タービンエンジン内の摩耗を検出するための方法およびシステム
CN103790649B (zh) 可移动式双立柱结构的航空发动机转子装配装置
US20130171611A1 (en) Apparatus for simulating operation of fan blades in a gas turbine
US20170074120A1 (en) Device for positioning an inspection tool
RU2372595C1 (ru) Способ балансировки сборного ротора
EP3527785A1 (en) Method for measuring pre-twist amount of blade, and method for manufacturing rotor
US20180095006A1 (en) Method for non-destructive material testing
Huang et al. Effects of tip clearance on aerodynamic damping in a linear turbine cascade
JP2017025909A (ja) ターボ機械のダブテールスロットを補修するための方法及びシステム
CN103790644B (zh) 基于空间矢量投影的航空发动机转子装配方法与装置
CN113125158B (zh) 固定被检测的带冠叶片的装置和带冠叶片检测设备
US20210325177A1 (en) Measuring jig for rotary machine and member management method for rotary machine