KR20160096706A - 블레이드 그루브 내로 스테이터 블레이드를 유입시키기 위한 휴대용 장치 - Google Patents

블레이드 그루브 내로 스테이터 블레이드를 유입시키기 위한 휴대용 장치 Download PDF

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KR20160096706A
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슈테판 벤틸레
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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

터빈의 스테이터 블레이드 지지부(17)에 배열되고 하나 이상의 코킹 요소(21)를 포함하는 블레이드 그루브(18) 내로 스테이터 블레이드(19)를 유입시키기 위한 휴대용 장치(1)이며, 상기 장치는, 유입될 스테이터 블레이드(19) 상으로 사전 설정 가능한 강도의 개별 망치질을 실행하기 위한 충격 장치(4)와, 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질의 수동 트리거링을 위한 트리거 장치(7)와, 각각, 충격 장치(4)에 의해 실행되는 개별 망치질을 이용하여 달성된 유입될 스테이터 블레이드(19)의 삽입력의 검출을 위한 검출 장치와, 각각, 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드(19)의 삽입력의 평가를 위한 전자 평가 장치와, 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드(19)의 삽입력의 신호화를 위한 하나 이상의 신호화 장치를 포함한다.

Description

블레이드 그루브 내로 스테이터 블레이드를 유입시키기 위한 휴대용 장치{HANDHELD DEVICE FOR DRIVING A STATOR BLADE INTO A BLADE GROOVE}
본 발명은 터빈의 스테이터 블레이드 지지부에 배열되고 하나 이상의 코킹 요소(caulking element)를 포함하는 블레이드 그루브 내로 스테이터 블레이드를 유입시키기 위한 휴대용 장치에 관한 것이다.
터빈, 특히 증기 터빈 또는 가스 터빈은 통상 터빈 하우징 내에 배열된 스테이터 블레이드 장치를 포함하며, 스테이터 블레이드 장치에 의해, 구동 유체가 최적의 각도로 터빈의 로터 블레이드로 안내될 수 있다. 상기 유형의 스테이터 블레이드 장치는 스테이터 블레이드 지지부와, 스테이터 블레이드 지지부에 고정된 복수의 스테이터 블레이드를 포함한다.
스테이터 블레이드는 통상 수작업으로 스테이터 블레이드 지지부에 고정된다. 이 경우에, 스테이터 블레이드 기부는, 스테이터 블레이드가 스테이터 블레이드 지지부에 대해 상대적으로, 의도한 위치를 취할 때까지 스테이터 블레이드 지지부에 존재하는 블레이드 그루브 내로 삽입된다. 스테이터 블레이드 지지부에 대한 스테이터 블레이드의 의도한 위치는 종래에는 코킹 요소를 이용하여 고정되었는데, 코킹 요소는 이러한 목적을 위해 변형된다. 이어서, 스테이터 블레이드 지지부에 고정된 스테이터 블레이드의 결합이 커버 스트립을 통해 수행될 수 있다.
스테이터 블레이드 기부가 의도한 대로 블레이드 그루브 내에 배열된 후에, 코킹 요소가 블레이드 그루브 내로 유입될 수 있다. 그러나, 먼저, 코킹 요소가 스테이터 블레이드 지지부의 블레이드 그루브 내에 배열되고, 이어서 스테이터 블레이드 기부가 블레이드 그루브 내로 유입될 경우에, 스테이터 블레이드 장치가 시간 절약적이고 저렴하게 제조될 수 있는 것이 제시되었다. 스테이터 블레이드 장치의 후자의 제조 방식이 본 발명의 범주 내에서 바람직하다.
스테이터 블레이드 지지부에의 스테이터 블레이드의 상응하는 고정을 위해, 종래에는, 스테이터 블레이드가 덜 인체 공학적으로 코킹 요소에 대한 망치질을 이용하여 유입된다. 이는, 스테이터 블레이드 고정에 참여한 작업자의 높은 수작업적 힘 소모 및 빠른 피로와 관련되기 때문에, 통상 작업자를 위해 작업 시간 당 15분의 휴식 시간이 계획되어야 한다. 통상, 스테이터 블레이드 장치의 생산 시에, 한 명의 작업자에 의해 연간 100,000 개까지의 스테이터 블레이드가 상응하게 스테이터 블레이드 지지부에 고정되어야 하는데, 이는 종래에는 중대한 작업 소모 및 시간 소모와 관련된다.
추가로, 작업자가 스테이터 블레이드 지지부에의 스테이터 블레이드의 고정 중에, 스테이터 블레이드의 스테이터 블레이드 기부가 너무 헐겁게 또는 너무 타이트하게, 스테이터 블레이드 지지부에 형성된 블레이드 그루브 내로 안내되는지의 여부를 판단해야 한다. 상기 전자의 경우는 블레이드 그루브 내에 존재하는 코킹 요소를 더 두꺼운 코킹 요소로 교체할 것을 요구하며, 상기 후자의 경우는 블레이드 그루브 내에 존재하는 코킹 요소를 더 얇은 코킹 요소로 교체할 것을 요구한다. 너무 느슨하게 스테이터 블레이드 지지부 내로 장착된 스테이터 블레이드에 의해, 스테이터 블레이드 지지부에 배열된 스테이터 블레이드로 구성된 스테이터 블레이드 그룹이 스테이터 블레이드 장치의 작동 중에 분해될 수도 있고, 이에 의해, 블레이드 균열이 야기될 수 있다. 너무 타이트하게 장착된 스테이터 블레이드에서는, 스테이터 블레이드의 스테이터 블레이드 기부가, 스테이터 블레이드 지지부에 형성된 블레이드 그루브 및 스테이터 블레이드 지지부에 대한 지지면을 손상시킬 수도 있다.
본 발명의 과제는, 더 인체 공학적이며 더 적은 힘 소모로 고정이 수행될 수 있도록 하는, 스테이터 블레이드 지지부에 스테이터 블레이드를 고정하는 새로운 가능성을 제공하는 것이다.
터빈의 스테이터 블레이드 지지부에 배열되고 하나 이상의 코킹 요소를 포함하는 블레이드 그루브 내로 스테이터 블레이드를 유입시키기 위한 본 발명에 따른 휴대용 장치는,
- 유입될 스테이터 블레이드 상으로 사전 설정 가능한 강도의 개별 망치질을 실행하기 위한 충격 장치와,
- 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질의 수동 트리거링을 위한 트리거 장치와,
- 각각, 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질을 이용하여 달성된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 검출을 위한 검출 장치와,
- 각각, 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 평가를 위한 전자 평가 장치와,
- 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 신호화를 위한 하나 이상의 신호화 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 휴대용 장치를 이용하여, 코킹 요소를 구비한, 스테이터 블레이드 지지부의 블레이드 그루브 내로의 스테이터 블레이드의 유입에 의해 수작업 망치질이 수행될 필요가 없음으로써, 스테이터 블레이드의 이러한 유입이 명확하게 감소된 힘 소모 하에 더 인체 공학적으로 수행될 수 있다. 검출 장치를 이용하여, 각각, 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질에 의해 달성된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 검출을 통해, 그리고 신호화 장치를 이용한 삽입력의 상응하는 신호화를 통해, 스테이터 블레이드의 유입에 의해 피드백이 획득되며, 작업자는 피드백을 기초로 하여, 너무 헐거운 또는 너무 타이트한 스테이터 블레이드의 삽입과 관련된 상술된 단점을 방지할 수 있도록, 유입되는 스테이터 블레이드가 너무 헐겁게, 최적으로 또는 너무 타이트하게, 스테이터 블레이드 지지부에 형성된 블레이드 그루브 내로 안내되는지의 여부를 판단할 수 있다.
유입될 스테이터 블레이드 상으로의 사전 설정 가능한 강도의 개별 망치질의 실행을 위한 충격 장치는 임의의 적절한 방식으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 충격 장치는, 개별 망치질을 실행할 수 있기 위해, 구동부 및, 구동부를 통해 구동 가능한, 예를 들어 공이(firing pin) 형태의 충격체를 포함한다.
충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질의 수동 트리거링을 위한 트리거 장치는 기계적으로 또는 전기 기계적으로 구성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 트리거 장치에 의해서만 개별 망치질이 트리거링 가능하며, 스테이터 블레이드 지지부의 블레이드 그루브 내로의 스테이터 블레이드의 유입과 관련된 작업자가 각각의 개별 망치질 후에, 각각 달성된 스테이터 블레이드의 삽입력에 대한 피드백을 획득하는 것은 중요하다.
각각, 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질에 의해 달성된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 검출을 검출 장치는 삽입력의 검출을 위한 임의의 바람직한 센서 수단을 포함할 수 있다.
각각, 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 평가를 위한 전자 평가 장치는, 각각 검출된 삽입력을 수신하여 평가할 수 있기 위해, 통신 기술적으로 검출 장치와 연결된다. 이를 위해, 전자 평가 장치는 마이크로 프로세서 및 저장 유닛을 포함할 수 있다.
검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 신호화를 위한 하나 이상의 신호화 장치는, 전자 평가 장치로부터 신호를 수신하고 스테이터 블레이드의 각각의 삽입력에 상응하는 신호를 출력할 수 있기 위해, 통신 기술적으로 전자 평가 장치와 연결된다.
터빈은 예를 들어 증기 터빈 또는 가스 터빈으로서 구성될 수 있다.
바람직하게는, 신호화 장치는 삽입력의 시각적 신호화를 위해 설치된다. 이를 위해, 신호화 장치가 시각 디스플레이를 포함할 수 있는데, 이는, 스테이터 블레이드의 각각의 삽입력에 상응하는 신호의 영숫자식, 칼라식 및/또는 심볼식 표시를 위해 설치된다.
바람직하게는, 신호화 장치는 삽입력의 음향 신호화를 위해 설치된다. 이를 위해, 신호화 장치가 스피커를 포함할 수 있으며, 이는, 유입될 스테이터 블레이드의 각각의 삽입력에 상응하는 음향 신호를 출력한다.
바람직하게는, 휴대용 장치는 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질의 강도의 수동 설정을 위한 설정 장치를 포함한다. 이는, 휴대용 장치가 각각의 환경 및 요건에 개별적으로 그리고 최적으로 적응되는 것을 가능케 한다.
바람직하게는, 휴대용 장치는, 설정 장치를 통해 수동으로 설정된, 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질의 강도를 표시하기 위한 디스플레이 장치를 포함한다. 이에 의해, 휴대용 장치를 조작하는 작업자는 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질의 각각 설정된 강도에 대한 피드백을 획득한다.
바람직하게는, 휴대용 장치는 휴대용 장치의 수동 조작을 위한 핸들을 포함한다. 이는, 휴대용 장치의 간단하고 확실한 조작을 가능케 한다. 핸들은 인체 공학적 관점의 고려 하에 형성될 수 있다.
바람직하게는, 핸들은 권총 손잡이로서 형성된다. 이는, 휴대용 장치의 특히 간단하고 직감적인 조작을 가능케 한다.
바람직하게는, 트리거 장치는 핸들의 영역 내에 배열된다. 이에 의해, 휴대용 장치가 단지 한 손으로 취급될 수 있다. 트리거 장치는 무기의 방아쇠 형태로 형성되며 배열될 수 있다.
바람직하게는, 충격 장치는, 적어도 부분적으로 구리로 형성된 하나 이상의 유입체(driving body)를 포함한다. 구리는, 유입될 스테이터 블레이드가 제조되는 재료보다 훨씬 더 유연한 재료이다. 이에 의해, 스테이터 블레이드의 유입 시에 스테이터 블레이드에서 손상이 야기되는 것이 방지된다. 또한, 스테이터 블레이드의 유입 중에 스테이터 블레이드와 접촉되는 유입체의 단부가, 스테이터 블레이드의 유입을 위해 최적인 접촉면이 유입체에 형성되도록, 가소적(plastically)으로 변형된다. 유입체는 적절하게 유연하게 형성된 다른 재료로 형성될 수도 있다.
바람직하게는, 충격 장치는 공압 구동부를 포함한다. 휴대용 장치는, 공압 구동부에 압축 공기를 공급할 수 있는 압축 공기 공급부와 연결될 수 있다. 대안적으로, 휴대용 장치는 자체 압축 공기 저장기를 포함할 수 있다. 대안적으로, 충격 장치는 전기 기계식 구동부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 신호화 장치는 충격 장치에 의해 실행되는 개별 망치질에 의해 형성된, 충격 장치의 충격체의 편향의 검출을 위한 하나 이상의 센서 유닛을 포함한다.
센서 유닛의 센서 신호는 전자 평가 장치로 송신될 수 있으며, 전자 평가 장치는 충격체의 검출된 편향의, 사전 설정된 예를 들어 본 발명에 따른 한계값과의 조정을 수행하여, 그로부터, 충격 장치에 의해 실행된 개별 망치질 후에, 스테이터 블레이드의 각각의 삽입력이 너무 작은지, 너무 큰지 또는 최적인지의 여부가 결정될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 휴대용 장치의 바람직한 실시예가 첨부된 개략도를 참조로 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 장치에 대한 일 실시예의 개략 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 장치의 예시적인 응용의 개략도를 도시한다.
도 1은, 도시되지 않은 터빈의 스테이터 블레이드 지지부에 배열되고 도시되지 않은 하나 이상의 코킹 요소를 포함하는 블레이드 그루브 내로 도시되지 않은 스테이터 블레이드를 유입시키기 위한 본 발명에 따른 휴대용 장치(1)에 대한 일 실시예의 개략 사시도를 도시한다. 휴대용 장치(1)는, 휴대용 장치(1)의 수동 취급을 위한 권총 손잡이 형태의 핸들(3)이 형성된 하우징(2)을 포함한다.
또한, 휴대용 장치(1)는, 상세히 도시되지 않았으며, 유입될 스테이터 블레이드에 대한 사전 설정 가능한 강도의 개별 망치질의 실행을 위한 충격 장치(4)를 포함한다. 충격 장치(4)는 하우징(2) 내에 배열된 공압 구동부를 포함하며, 압축 공기 연결부(5)를 통해 공압 구동부에 압축 공기가 공급될 수 있다. 또한, 충격 장치(4)는 구리로 형성된 유입체(6)를 포함한다. 또한, 충격 장치(4)는, 도시되지 않았으며, 공압 구동부를 이용하여 개별 망치질의 실행을 위해 작동 가능한 충격체를 포함한다.
또한, 휴대용 장치(1)는 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질의 수동 트리거링을 위한 트리거 장치(7)를 포함하며, 트리거 장치(4)는 핸들(3) 영역 내에 배열되고 무기 방아쇠와 유사하다.
또한, 휴대용 장치(1)는, 상세히 도시되지 않았으며, 하우징(2) 내에 배열되며, 각각 충격 장치(4)에 의해 실행되는 개별 망치질에 의해 달성된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 검출을 위한 검출 장치를 포함한다. 검출 장치는 충격 장치(4)에 의해 실행되는 개별 망치질에 의해 형성된, 충격 장치(4)의 충격체의 편향의 검출을 위한 하나 이상의 센서 유닛을 포함한다.
또한, 휴대용 장치(1)는, 하우징(2) 내에 배열되며 도시되지 않았으며, 각각 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 평가를 위한 전자 평가 장치를 포함한다.
또한, 휴대용 장치(1)는, 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드의 삽입력의 신호화를 위한 신호화 장치를 포함한다. 신호화 장치는, 하우징(2)에 배열된 신호화 장치의 시각 디스플레이(8)를 이용한, 삽입력의 시각적 신호화를 위해 설치된다. 또한, 신호화 장치의 음향 신호 유닛(9)을 이용한, 삽입력의 음향 신호화를 위한 신호화 장치가 설치된다. 음향 디스플레이(8)는 세 개의 디스플레이 패널(10, 11, 12)을 포함하며, 유입될 스테이터 블레이드의 각각의 삽입력이 활성화되고 이를 통해 발광된 상이한 수의 디스플레이 패널(10, 11, 12)을 통해, 또는 각각의 삽입력에 상응하는 디스플레이 패널(10, 11, 12) 중 하나의 활성화를 통해 신호화될 수 있다. 후자의 경우에, 디스플레이 패널(10, 11, 12)은 발광되는 색으로 서로 구별될 수 있다. 음향 신호 유닛(9)은, 각각의 삽입력에 상응하게 소음 또는 톤을 출력할 수 있는 스피커를 포함한다.
또한, 휴대용 장치(1)는 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질의 강도의 수동 설정을 위한 설정 장치(13)를 포함한다. 또한, 휴대용 장치(1)는, 각각 설정 장치(13)를 통해 수동으로 설정된, 충격 장치(4)에 의해 실행된 개별 망치질의 강도를 표시하기 위한 디스플레이 장치(14)를 포함한다. 디스플레이 장치(14)는 영숫자식 디지털 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 장치(1)의 예시적인 응용의 개략도를 도시하며, 휴대용 장치(1)는 매우 개략적으로 도시되며, 도 1에 도시된 실시예에 상응하게 구성될 수 있다.
조립 상태에 있는 스테이터 블레이드 장치(16)의 단면(15)이 도시되며, 스테이터 블레이드 장치(16)는, 블레이드 그루브(18)가 형성되어 있는 스테이터 블레이드 지지부(17)를 포함한다. 스테이터 블레이드 지지부(17)에는 이미 복수의 스테이터 블레이드(19)가 고정된다. 이를 위해, 블레이드 그루브(18)에는 코킹 요소 수용부(20)가 형성되며, 코킹 요소 수용부 내로 각각의 스테이터 블레이드(19)를 위해 별도의 코킹 요소(21)가 삽입된다. 도 2의 좌측에 도시된 스테이터 블레이드(19)는 휴대용 장치(1)에 의해 화살표(22) 방향으로 스테이터 블레이드 지지부(17)에 대해 상대적인, 의도한 위치 내에 할당된 코킹 요소(21)를 통해 유입될 것이다. 이를 위해, 구리로 형성된 유입체(6)가 좌측 스테이터 블레이드(19)와 도시된 접촉을 실행하며, 이어서, 트리거 장치(7)를 이용하여 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질이 트리거링된다. 이에 의해, 좌측 스테이터 블레이드(19)는 결정된 치수만큼 화살표(22) 방향으로 이동하며, 치수는 검출 장치에 의해 검출되며 전자 평가 장치에 의해 평가되며 휴대용 장치(1)를 조작하는 작업자의 신호화 장치에 의해 신호화된다.
본 발명이 바람직한 실시예에서 상세히 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 공개된 실시예로 한정되지 않으며, 다른 변형예들이 발명의 보호 범위를 벗어나지 않으면서 통상의 기술자에 의해 도출될 수 있다.

Claims (11)

  1. 터빈의 스테이터 블레이드 지지부(17)에 배열되고 하나 이상의 코킹 요소(21)를 포함하는 블레이드 그루브(18) 내로 스테이터 블레이드(19)를 유입시키기 위한 휴대용 장치(1)이며, 상기 장치는,
    - 유입될 스테이터 블레이드(19) 상으로 사전 설정 가능한 강도의 개별 망치질을 실행하기 위한 충격 장치(4)와,
    - 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질의 수동 트리거링을 위한 트리거 장치(7)와,
    - 각각, 충격 장치(4)에 의해 실행되는 개별 망치질을 이용하여 달성된 유입될 스테이터 블레이드(19)의 삽입력의 검출을 위한 검출 장치와,
    - 각각, 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드(19)의 삽입력의 평가를 위한 전자 평가 장치와,
    - 검출 장치에 의해 검출된 유입될 스테이터 블레이드(19)의 삽입력의 신호화를 위한 하나 이상의 신호화 장치를 포함하는 휴대용 장치(1).
  2. 제1항에 있어서, 신호화 장치는 삽입력의 시각적 신호화를 위해 설치되는 휴대용 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 신호화 장치는 삽입력의 음향 신호화를 위해 설치되는 휴대용 장치(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질의 강도의 수동 설정을 위한 설정 장치(13)를 포함하는 휴대용 장치(1).
  5. 제4항에 있어서, 설정 장치(13)를 통해 수동으로 설정되는, 충격 장치(4)에 의해 실행될 개별 망치질의 강도를 표시하기 위한 디스플레이 장치(14)를 포함하는 휴대용 장치(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 휴대용 장치(1)의 수동 조작을 위한 핸들(3)을 포함하는 휴대용 장치(1).
  7. 제6항에 있어서, 핸들(3)은 권총 손잡이로서 형성되는 휴대용 장치(1).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 트리거 장치(7)는 핸들(3)의 영역 내에 배열되는 휴대용 장치(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 충격 장치(4)는, 적어도 부분적으로 구리로 형성된 하나 이상의 유입체(6)를 포함하는 휴대용 장치(1).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 충격 장치(4)는 공압 구동부를 포함하는 휴대용 장치(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 검출 장치는, 충격 장치(4)에 의해 실행된 개별 망치질에 의해 형성된, 충격 장치(4)의 충격체의 편향을 검출하기 위한 하나 이상의 센서 유닛을 포함하는 휴대용 장치(1).
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