KR20190101722A - 밸런싱 플러그 셋팅툴 및 이를 이용한 밸런싱 플러그 장착 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밸런싱 플러그를 밸런싱 홀에 장착할 수 있는 밸런싱 플러그 셋팅툴에 대한 것이다. 밸런싱 플러그 셋팅툴은 제1 드라이버 및 제2 드라이버가 일체로 형성되어, 밸런싱 플러그의 삽입 후, 제1 드라이버와 제2 드라이버를 순차적으로 작동시켜 밸런싱 플러그를 삽입한다. 제1 드라이버의 회전에 의해 밸런싱 플러그는 장착 위치까지 빠른 속도로 회전 이동하고, 제2 드라이버의 회전에 의해 밸런싱 플러그가 밸런싱 홀의 말단까지 직선 이동한다.

Description

밸런싱 플러그 셋팅툴 및 이를 이용한 밸런싱 플러그 장착 방법 {Balancing plug setting tool and method for inserting balancing plug using it}
본 발명은 밸런싱 플러그 셋팅툴 및 이를 이용한 밸런싱 플러그 장착 방법에 관한 것이다.
가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.
일반적으로 가스 터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 외부 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기로 전달한다. 압축기에서 압축된 공기는 고압 및 고온의 상태가 된다. 연소기는 압축기로부터 유입된 압축 공기와 연료를 혼합해서 연소시킨다. 연소로 인해 발생된 연소 가스는 터빈으로 배출된다. 연소 가스에 의해 터빈 내부의 터빈 블레이드가 회전하게 되며, 이를 통해 동력이 발생된다. 발생된 동력은 발전, 기계 장치의 구동 등 다양한 분야에 사용된다.
하지만, 압축기의 회전시 압축기 디스크의 무게 균형이 맞지 않는 경우 수용 범위 이상의 진동이 발생한다. 이는 압축기 블레이드, 압축기 베인 등의 간섭으로 이어져 부품의 파손을 유발하며, 베어링 등의 부품이 손상될 수도 있다. 이를 방지하기 위하여 압축기 디스크 상에 밸런싱 플러그를 삽입하기도 한다.
밸런싱 플러그를 밸런싱 홀에 삽입하기 위해서는 큰 토크를 부여하는 공구, 작은 토크를 부여하는 공구 등 여러 개의 공구가 하나의 세트로서 구비되어야 한다. 이러한 복수의 공구를 이용하여 밸런싱 플러그를 장착하려면 각각의 공구로 밸런싱 플러그를 회전시키고 공구를 제거하는 단계를 여러 번 반복해야 한다는 불편이 있다. 또한, 이러한 복수의 공구와 결합하기 위하여 밸런싱 플러그에 복잡한 가공이 가해져야 한다는 문제가 있다. 이러한 문제는 밸런싱 작업 시간의 증가 및 유지 보수에 소요되는 시간, 비용의 증가로 이어진다.
따라서 여러 개의 공구 사용 없이 한번에 밸런싱 작업을 할 수 있고, 밸런싱 플러그의 가공도 최소화할 수 있는 밸런싱 플러그 셋팅툴의 개발이 요구된다.
대한민국 등록실용신안 제20-0443421호 (2009.02.05)
본 발명은 압축기 또는 터빈의 밸런싱을 조절함에 있어 하나의 셋팅툴을 이용하여 밸런싱 플러그를 밸런싱 홀의 말단까지 설치할 수 있는 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 압축기 또는 터빈의 밸런싱을 조절함에 있어 밸런싱 플러그에 복잡한 가공을 할 필요가 없는 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴은 제1 드라이버 및 제2 드라이버를 포함한다. 제1 드라이버는 몸체부, 헤드부, 제1 핸들을 구비한다. 몸체부는 파이프 형상으로 형성된다. 헤드부는 몸체부의 일단에 연결된다. 제1 핸들은 몸체부의 타단에 연결된다. 제2 드라이버는 샤프트, 스크류 바, 제2 핸들을 포함하한다. 스크류 바는 샤프트의 일단에 연결된다. 제2 핸들은 샤프트의 타단에 연결된다. 제2 드라이버는 제1 드라이버 내부에 삽입된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 헤드부는 일자 배열 형상 또는 원통 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 헤드부는 자성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 몸체부 하단의 내측면에 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 스크류 바의 단부에는 원기둥 형상의 돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 스크류 바는 제2 핸들의 회전에 의해 몸체부에 대하여 길이 방향으로 상대 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴은 제1 및 제2 드라이버를 회전시키는 구동 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제1 및 제2 드라이버는 분리 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런스 플러그는 원기둥 형상으로 형성되며,상단에 일자 또는 십자형의 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런스 플러그는 상단에 원형의 홈이 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴을 사용하여 밸런싱 플러그를 장착하는 방법은 디스크 상에 위치한 밸런싱 홀에 밸런싱 플러그 및 밸런싱 플러그 셋팅툴을 삽입하는 단계, 제1 드라이버를 회전시키는 단계, 제2 드라이버를 회전시키는 단계, 제1 드라이버를 역회전시켜 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴을 사용하여 밸런싱 플러그를 장착하는 방법은 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제거하는 단계 후에 밸런싱 플러그의 상부를 박음질하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 여러 개의 공구를 이용할 필요가 없이 밸런싱 플러그에 큰 토크 및 작은 토크를 하나의 공구로 제공할 수 있으며, 밸런싱 작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 밸런싱 플러그의 삽입을 위하여 밸런싱 플러그에 복잡한 가공을 가할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 단면을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서 디스크에 밸런싱 플러그가 삽입된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제1 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴의 제1 드라이버에서 헤드부를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제2 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴의 제2 드라이버에서 스크류 바를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제1 드라이버의 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제2 드라이버의 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은 밸런싱 플러그의 장착 후 밸런싱 홀에서 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제거하는 동작을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 단면을 개념적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기의 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈(1000)은 압축기(1100), 연소기(1200), 터빈(1300)을 포함한다. 압축기(1100)는 외부 공기를 흡입하여 압축하고, 연소기(1200)는 압축기(1100)에서 압축된 공기에 연료를 혼합해 연소시킨다. 터빈(1300)은 내부에 터빈 블레이드(1310)가 장착되며, 연소기(1200)로부터 배출되는 연소 가스에 의해 터빈 블레이드(1310)가 회전하게 된다.
압축기(1100)는 압축기 디스크(1110), 타이로드(1120), 압축기 블레이드(1130), 압축기 베인(1140), 압축기 케이싱(1150), 인테이크(1160), 압축기 디퓨저(1170)를 포함한다.
압축기 디스크(1110)에는 압축기 블레이드(1130)가 장착되며, 압축기 디스크(1110)를 관통하여 타이로드(1120)가 위치한다. 압축기 디스크(1110)는 타이로드(1120)의 회전에 따라 회전하여 압축기 블레이드(1130)를 회전시킨다. 압축기 디스크(1110)는 복수개 일 수 있다.
복수의 압축기 디스크(1110)들은 타이로드(1120)에 의해 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 각각의 압축기 디스크(1110)들은 타이로드(1120)에 의해 관통된 상태로 축 방향을 따라서 정렬된다. 압축기 디스크(1110)의 외주부에는 복수 개의 돌기(미도시)가 형성될 수 있고, 인접한 압축기 디스크(1110)와 함께 회전하도록 결합되는 플랜지(1111)가 형성될 수 있다.
복수 개의 압축기 디스크(1110) 중 적어도 어느 하나에는 압축기 디스크 냉각유로(1112)가 형성될 수 있다. 압축기 디스크 냉각유로(1112)를 통해 압축기(1100)의 압축기 블레이드(1130)에 의해 압축된 압축 공기가 터빈(1300) 측으로 이동되어 터빈 블레이드(1310)를 냉각시킬 수 있다.
압축기 디스크(1110)에는 무게 밸런싱을 위한 구조가 형성될 수 있다.
타이로드(1120)는 압축기 디스크(1110)를 관통하여 위치하며, 압축기 디스크(1110)를 정렬한다. 타이로드(1120)는 터빈(1300)에서 발생된 토크를 전달 받아서 압축기 디스크(1110)를 회전시킨다. 이를 위해 압축기(1100)와 터빈(1300) 사이에는 터빈(1300)에서 발생된 회전 토크를 압축기(1100)로 전달하는 토크 전달부재로서 토크튜브(1400)가 배치될 수 있다.
타이로드(1120)의 일측 단부는 최상류 측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타측 단부는 토크튜브(1400)에 삽입된다. 타이로드(1120)의 타측 단부는 토크튜브(1400) 내에서 가압너트(1121)와 체결된다. 가압너트(1121)는 토크튜브(1400)를 압축기 디스크(1110) 측으로 가압하여 각각의 압축기 디스크(1110)들이 밀착되게 한다.
압축기 블레이드(1130)는 압축기 디스크(1110)의 외주면에 방사상으로 결합된다. 압축기 블레이드(1130)는 복수 개일 수 있으며, 다단으로 형성될 수 있다. 압축기 블레이드(1130)에는 압축기 디스크(1110)에 체결되기 위한 압축기 블레이드 루트부재(1131)가 형성될 수 있으며, 압축기 디스크(1110)에는 압축기 블레이드 루트부재(1131)이 삽입되기 위한 압축기 디스크 슬롯(1113)이 형성될 수 있다.
압축기 블레이드(1130)는 압축기 디스크(1110)의 회전에 따라 회전하여 유입된 공기를 압축하면서 압축된 공기를 후단의 압축기 베인(1140)으로 이동시킨다. 공기는 다단으로 형성된 압축기 블레이드(1130)를 통과하면서 점점 더 고압으로 압축된다.
압축기 베인(1140)은 압축기 케이싱(1150)의 내부에 장착되며, 복수의 압축기 베인(1140)이 단을 형성하며 장착될 수 있다. 압축기 베인(1140)은 전단의 압축기 블레이드(1130)로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드(1130) 측으로 가이드한다. 일 실시예에서 복수의 압축기 베인(1140) 중 적어도 일부는 공기의 유입량의 조절 등을 위해 정해진 범위 내에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다.
압축기 케이싱(1150)은 압축기(1100)의 외형을 형성한다. 압축기 케이싱(1150)은 내부에 압축기 디스크(1110), 타이로드(1120), 압축기 블레이드(1130), 압축기 베인(1140) 등을 수용한다.
압축기 케이싱(1150)에는 다단의 압축기 블레이드(1130)에 의해 여러 단계로 압축된 압축 공기를 터빈(1300) 측으로 유동시켜서 터빈 블레이드를 냉각시키는 연결관이 형성될 수 있다.
압축기(1100)의 입구에는 인테이크(1160)가 위치한다. 인테이크(1160)는 외부 공기를 압축기(1100) 내부로 유입시킨다. 압축기(1100)의 출구에는 압축된 공기를 확산 이동시키는 압축기 디퓨저(1170)가 배치된다. 압축기 디퓨저(1170)는 압축기(1100)에서 압축된 공기가 연소기(1200)에 공급되기 전에 압축 공기를 정류시키며, 압축 공기의 운동 에너지 일부를 정압(static pressure)으로 전환시킨다. 압축기 디퓨저(1170)를 통과한 압축 공기는 연소기(1200)로 유입된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기에서 디스크에 밸런싱 플러그가 삽입된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압축기 디스크(1110)는 밸런싱을 위한 밸런싱 홀(1112)을 구비한다. 밸런싱 홀(1112)은 압축기 디스크(1110) 내측으로, 압축기 디스크(1110)의 반경 방향으로 형성된다. 밸런싱 홀(1112)은 원기둥 형상으로 형성되며, 내부에 나사산이 형성된다. 밸런싱 홀(1112)에 밸런싱 플러그(1114)가 삽입되어 압축기의 밸런싱이 조절된다. 밸런싱 홀(1112)은 압축기 디스크(1110) 상에 복수 개가 형성될 수 있다.
밸런싱 홀(1112)에 밸런싱 플러그(1114)를 삽입하기 위해서, 밸런싱 홀(1112)의 단부까지 삽입될 수 있는 공구를 이용한다. 밸런싱 플러그(1114)는 큰 토크로 밸런싱 홀(1112)의 하단까지 삽입되며, 밸런싱 홀(1112)의 단부에서는 작은 토크를 가하여 밸런싱 플러그(1114)가 끝까지 삽입되도록 한다. 본 실시예에서는 밸런싱 홀(1112)이 압축기 디스크(1110)의 반경 방향으로 형성되었으나, 밸런싱 홀(1112)은 압축기의 축 방향으로 형성될 수도 있다.
밸런싱 홀(1112)에는 밸런싱 플러그(1114)가 삽입된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 밸런싱 플러그(1114)는 원통형으로 형성된다. 밸런싱 플러그(1114)는 삽입되는 밸런싱 홀(1112)의 직경에 따라 다양한 직경을 가질 수 있다.
밸런싱 플러그(1114)의 상부에는 홈(1114a)이 형성될 수 있다. 홈(1114a)은 공구와 결합하여 공구의 회전력이 밸런싱 플러그(1114)에 전달될 수 있도록 한다. 홈(1114a)의 형상은 일자형 또는 십자형일 수 있다. 다른 실시예에서는 각기 상이한 형태를 갖는 공구와 원활한 결합을 위하여 추가적인 홈(1114b), 예를 들어 원기둥 형상의 홈이 형성될 수도 있다.
밸런싱 플러그(1114)는 다양한 무게를 가질 수 있다. 예를 들어, 밸런싱 플러그(1114)는 다른 무게를 갖도록 반경(r)은 동일하면서 높이(h)가 상이하게 형성될 수 있다. 각각의 밸런싱 플러그(1114)는 동일한 재질로 형성되어, 상이한 높이에 따라 각각 다른 무게를 갖는다. 밸런싱 플러그(1114)의 재질은 스틸 등일 수 있다.
밸런싱 플러그(1114)는 밸런싱 홀(1112) 내에 다양한 무게 조합으로 삽입될 수 있다. 압축기 동작시 발생되는 진동 등을 고려하여, 작업자는 요구되는 밸런싱을 위하여 다양한 무게의 밸런싱 플러그(1114)를 밸런싱 홀(1112) 내에 삽입하여 밸런싱을 수행할 수 있다. 밸런싱 플러그(1114)의 고정을 위해 밸런싱 플러그(1114) 일부에 나사산이 형성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제1 드라이버를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴의 제1 드라이버에서 헤드부를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제2 드라이버를 나타내는 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴의 제2 드라이버에서 스크류 바를 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴(2000)은 제1 드라이버(2100)와 제2 드라이버(2200)를 포함한다. 제1 드라이버(2100)는 밸런싱 플러그(1114)에 큰 토크를 제공하여 밸런싱 플러그(1114)가 밸런싱 홀(1112)의 하단까지 빠른 속도로 삽입되도록 한다. 제2 드라이버(2200)는 밸런싱 플러그(1114)를 압박하여 밸런싱 플러그(1114)를 밸런싱 홀(1112)의 끝까지 장착되도록 한다. 본 발명에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴(2000)은 제1 드라이버(2100) 및 제2 드라이버(2200)의 결합에 의해 일체형으로 형성된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 드라이버(2100)는 몸체부(2110), 헤드부(2120), 제1 핸들(2130)을 구비한다. 몸체부(2110)는 파이프 형상으로 형성된다. 몸체부(2110)의 직경은 삽입되는 밸런싱 홀(1112)의 직경보다 작게 형성된다. 몸체부(2110)는 밸런싱 플러그(1114)를 밸런싱 홀(1112)의 끝까지 회전시켜야 하므로, 몸체부(2110)의 길이는 밸런싱 홀(1112)의 깊이를 감안하여 1m 이상의 길이로 형성될 수 있다. 몸체부(2110)는 소정 두께 이상으로 형성하여 강성을 확보한다. 몸체부(2110)의 하단 내측면에는 나사산(2112)이 형성될 수 있다.
헤드부(2120)는 밸런싱 플러그(1114)의 상단과 결합하여 몸체부(2110)의회전력을 밸런싱 플러그(1114)에 전달한다. 헤드부(2120)가 밸런싱 플러그(1114)의 홈(1114a)에 걸림으로써, 밸런싱 플러그(1114)가 제1 드라이버와 같이 회전한다.
헤드부(2120)는 밸런싱 플러그(1114)에 형성된 홈과 정합하는 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서 헤드부(2120)는 일자 배열 형상으로 형성될 수 있다(도 8의 (a)). 몸체부(2110)의 단부에 일자형 돌기가 이격 배치되어 일자 배열 형상을 형성한다. 두 개의 일자형 돌기가 몸체부(2110) 단부의 대칭되는 지점에 배치될 수 있다. 헤드부(2120)는 일자 배열 형상에 따라 밸런싱 플러그(1114)의 일자형 홈에 결합할 수 있다. 다른 실시예에서는 4개의 일자형 돌기가 십자형 배열로 배치되어, 밸런싱 플러그의 십자형 홈과 결합할 수도 있다.
다른 실시예에서 헤드부(2120)는 원통형일 수 있다(도 8의 (b)). 원통형의 헤드부(2120)와 밸런싱 플러그(1114) 상부가 결합하여, 제1 드라이버(2100)와 밸런싱 플러그(1114)가 같이 회전할 수 있다. 회전시 제1 드라이버(2100)가 헛도는 것을 방지하기 위하여, 헤드부(2120) 내부에 밸런싱 플러그(1114)의 고정을 위한 돌기(미도시)가 형성될 수도 있다.
헤드부(2120)는 밸런싱 플러그(1114)와 결합하여 밸런싱 플러그(1114)를 회전시키는데, 밸런싱 플러그(1114)의 무게로 인하여 헤드부(2120)와 밸런싱 플러그(1114)가 분리되는 경우가 있다. 이를 방지하기 위하여, 밸런싱 플러그(1114)가 헤드부(2120)에 더욱 잘 고정될 수 있도록 헤드부(2120)가 자성을 갖도록 형성할 수 있다. 밸런싱 플러그(1114)는 헤드부(2120)의 자성에 의해 작동 중 이탈하지 않고 밸런싱 홀(1112) 내에 장착될 수 있다.
제1 핸들(2130)은 몸체부(2110)의 타단에 연결되며, 몸체부(2110)를 회전시킨다. 제1 드라이버(2100)를 수동으로 회전시키는 경우, 적은 힘으로 핸들을 회전시킬 수 있도록, 제1 핸들(2130)의 반경을 크게 할 수 있다. 제1 핸들(2130)은 구동 유닛(미도시)에 의해 회전될 수도 있다.
몸체부(2110), 헤드부(2120), 제1 핸들(2130)은 스틸 등으로 일체로 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 드라이버(2200)는 샤프트(2210), 스크류 바(2220), 제2 핸들(2230)을 구비한다. 샤프트(2210)는 제1 드라이버(2100)의 내부에 삽입되며, 몸체부(2110)와 마찬가지로 스틸 등의 강재로 형성된다. 샤프트(2210)의 외경은 몸체부(2110)의 내경과 동일하거나 작게 형성된다. 샤프트(2210)는 몸체부(2110)의 내부에서 회전한다.
스크류 바(2220)는 샤프트(2210)의 일단에 연결된다. 스크류 바(2220)는 외주면에 나사산이 형성되어, 제1 드라이버(2100)의 몸체부(2110)의 하단 내측면과 나사산 결합을 한다. 본 발명의 밸런싱 플러그 셋팅툴(2000)은 스크류 바(2220)가 몸체부(2110) 하단부 내측과 나사산 결합을 함으로써, 제1 드라이버(2100) 및 제2 드라이버(2200)가 일체로 형성된다.
제2 드라이버(2200)를 회전시키면, 샤프트(2210) 및 스크류 바(2220)는 몸체부(2110) 내부에서 회전을 한다. 스크류 바(2220)는 제1 드라이버(2110)와 나사산으로 결합되어 있기 때문에, 제2 드라이버(2200)의 회전에 의해 밸런싱 홀(1112)의 반경 방향으로 전진 또는 후퇴할 수 있다. 스크류 바(222)는 몸체부(2110)에 대하여 길이 방향으로 상대 이동할 수 있다. 즉, 제2 드라이버(2200)의 회전 운동은 스크류 바(2220)의 직선 운동으로 전환된다.
스크류 바(2220)는 제2 드라이버(2200)의 하단에 소정의 길이로 형성될 수 있다. 스크류 바(2220)의 길이가 너무 짧으면 밸런싱 플러그(1114)를 밀어낼 수 내는 길이가 줄어들어 바람직하지 않다. 반면, 스크류 바(2220)의 길이가 지나치게 길면 몸체부(2110)의 나사산(2112)과 스크류 바(2220)의 마찰이 증가하여 회전 동작에 많은 힘이 소요된다. 스크류 바(2220)는 밸런싱 홀(1112)의 길이 및 구조에 따라 적당한 길이로 설계될 수 있다. 스크류 바(2220)의 외경은 몸체부(2110)의 내경과 동일한 직경으로 형성된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 스크류 바(2220)의 단부는 평면으로 형성되어 밸런싱 플러그(1114)의 상부를 압박하여 밀어낸다. 다른 실시예에서는 보다 안정된 동작을 위하여, 스크류 바(2220)의 단부에 돌기(2222)가 형성되어 밸런싱 플러그(1114)의 상부에 형성된 홈(1114b)과 결합한다. 이에 따라, 제2 드라이버(2200)의 직선 운동을 밸런싱 플러그(1114)에 안정적으로 전달할 수 있다. 돌기(2222)의 형상은 원기둥 형상일 수 있다.
제2 핸들(2230)은 샤프트(2210)의 타단에 연결되어, 제2 드라이버(2200)를 회전시킨다. 제2 핸들(2230)은 샤프트(2210)의 직경보다 큰 직경으로 형성되어, 작은 힘으로 제2 드라이버(2200)를 회전시킬 수 있다.
제1 및 제2 핸들(2130, 2230)은 수동으로 회전시킬 수 있으나, 구동 유닛(미도시)을 연결하여 전기적으로 회전시킬 수도 있다. 구동 유닛은 모터 등일 수 있다.
샤트프(2210), 스크류 바(2220), 제2 핸들(2230)은 스틸 등으로 일체로 형성될 수 있다.
제1 드라이버(2100) 및 제2 드라이버(2200)는 나사산 결합에 의해 결합되어 있으므로, 나사산 결합을 해제함으로서 쉽게 분리된다. 제1 드라이버(2100) 및 제2 드라이버(2200)가 분리됨으로써, 어느 하나가 파손되는 경우 쉽게 보수 또는 교체할 수 있다. 또한, 다양한 직경 및 길이의 밸런싱 홀에 대응하여, 제1 드라이버(2100) 및 제2 드라이버(2200)를 다양한 직경 및 길이로 형성할 수 있으며, 분리된 제1 및 제2 드라이버(2100, 2200)를 각각 다른 직경의 다양한 조합으로 결합할 수 있다. 이 경우, 제1 드라이버(2100)의 내경과 제2 드라이버(2200)의 스크류 바(2220)의 외경은 동일하게 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제1 드라이버의 동작을 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 플러그 셋팅툴에서 제2 드라이버의 동작을 나타내는 도면이며, 도 13은 밸런싱 플러그의 장착 후 밸런싱 홀에서 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제거하는 동작을 나타내는 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 밸런싱 플러그 셋팅툴(2000)은 밸런싱 플러그(1114)와 결합하여 일체적으로 밸런싱 홀(1112)에 삽입된다. 작업자는 제1 드라이버(2100)를 회전시켜 밸런싱 플러그(1114)에 회전력을 전달한다. 제1 드라이버(2100)의 회전에 의해 밸런싱 플러그 셋팅툴(2000) 및 밸런싱 플러그(1114) 전체가 회전한다. 밸런싱 플러그(1114)는 제1 드라이버(2100)의 회전에 의해 밸런싱 홀(1112)의 하단까지 빠른 속도로 이동할 수 있다.
밸런싱 플러그(1114)의 밸런싱 홀(1112)의 하단까지 이동하면, 제2 드라이버(2200)를 회전시킨다. 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 핸들(2230)의 회전에 의해 스크류 바(2220)가 회전하면서, 제2 드라이버(2200)가 제1 드라이버(2100)에 대하여 직선으로 상대 이동한다. 즉, 스크류 바(2220)는 밸런싱 홀(1112)의 하단부를 향하여 직선 운동을 하면서 밸런싱 플러그(1114)를 압박한다. 밸런싱 플러그(1114)는 밸런싱 홀(1112)의 끝까지 직선 이동하며 장착된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 밸런싱 플러그(1114)를 밸런싱 홀(1112)의 말단까지 장착한 후에, 제1 드라이버(2100)를 역방향으로 회전시켜 밸런싱 플러그 셋팅툴(2000)을 제거한다. 제1 드라이버(2100) 및 제2 드라이버(2200)는 일체형이므로, 제1 및 제2 드라이버(2100, 2200)는 동시에 제거된다.
밸런싱 플러그 셋팅툴(2000)을 제거 한 후, 밸런싱 플러그(1114)의 상부를 박음질하여, 밸런싱 플러그(1114)가 이동하거나 빠져나오지 않도록 고정시킨다.
본 발명은 제1 및 제2 드라이버(2100, 2200)가 일체형으로 형성되어, 여러 개의 공구를 삽입 및 제거할 필요 없이 한번에 밸런싱 플러그(1114)를 삽입할 수 있다.
앞서 설명한 실시예에서는 압축기 디스크의 밸런싱에 대해서 설명하였지만, 이에 한정하지는 않으며 본 발명은 터빈 디스크의 밸런싱, 유사한 플러그의 장착 등에도 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000 : 가스터빈 1100 : 압축기
1110 : 압축기 디스크 1112 : 밸런싱 홀
1114 : 밸런싱 플러그 2000 : 밸런싱 플러그 셋팅툴
2100 : 제1 드라이버 2110 : 몸체부
2120 : 헤드 부 2130 : 제1 핸들
2200 : 제2 드라이버 2210 : 샤프트
2220 : 스크류 바 2230 : 제2 핸들

Claims (10)

  1. 파이프 형상의 몸체부, 상기 몸체부의 일단에 연결된 헤드부, 상기 몸체부의 타단에 연결된 제1 핸들을 구비하는 제1 드라이버; 및
    상기 제1 드라이버 내부에 삽입되고, 샤프트, 상기 샤프트의 일단에 연결된 스크류 바, 상기 샤프트의 타단에 연결된 제2 핸들을 구비하는 제2 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는 일자 배열 형상 또는 원통 형상인 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는 자성을 갖는 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부 하단의 내측면에 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 바의 단부에 원기둥 형상의 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 바는 상기 제2 핸들의 회전에 의해 상기 몸체부에 대하여 길이 방향으로 상대 이동하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 드라이버를 회전시키는 구동 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 드라이버는 분리 가능한 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 셋팅툴.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어나 한 항에 기재된 밸런싱 플러그 셋팅툴을 사용하여 밸런싱 플러그를 장착하는 방법으로서,
    디스크 상에 위치한 밸런싱 홀에 밸런싱 플러그 및 밸런싱 플러그 셋팅툴을 삽입하는 단계;
    제1 드라이버를 회전시키는 단계;
    제2 드라이버를 회전시키는 단계; 및
    제1 드라이버를 역회전시켜 상기 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 장착 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 밸런싱 플러그 셋팅툴을 제거하는 단계 후에 상기 밸런싱 플러그의 상부를 박음질하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸런싱 플러그 장착 방법.
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