KR20230111455A - 터빈 블레이드 비파괴 검사장치 - Google Patents
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Abstract
터빈 블레이드 비파괴 검사장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치는, 상기 터빈 블레이드에 장착되어 상기 터빈 블레이드를 비파괴적으로 검사하는 스캐너; 상기 터빈 블레이드에 장착되어 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드를 향하여 2방향에서 가압하는 스캐너 지지 프레임; 및 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드 상에서 슬라이드 이동시키도록, 상기 스캐너와 상기 스캐너 지지 프레임 중 하나 이상에 설치되는 롤러부;를 포함한다.
Description
본 발명은 터빈 블레이드의 건전성을 평가하는 비파괴 검사장치에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 티타늄 소재를 포함하는 터빈 블레이드를 비파괴 검사 스캐너가 검사함에 있어서, 상기 스캐너의 센서와 상기 터빈 블레이드의 접촉을 유지하면서 상기 스캐너가 터빈 블레이드의 엣지 굴곡에 따라 슬라이드 이동이 가능한 터빈 블레이드 비파괴 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전소에 설치되는 터빈은 고온, 고압의 증기를 이용하여 터빈을 회전시키도록 다수의 터빈 블레이드가 결합된다. 터빈으로 유입된 증기는 팽창하면서 터빈의 블레이드를 회전시킴으로써, 블레이드와 연결된 로터를 회전시켜 발전하게 되고, 사용된 증기는 복수기에서 냉각되어 응축수로 된다.
이때 상기의 터빈에서 사용되는 터빈 블레이드는 블레이드의 마모, 균열 등을 지속적으로 진단해줘야 한다. 그동안 12 크롬 재질의 터빈 재질은 자성체로서 자분탐상시험에 의한 건전성 진단을 수행하였다. 최근 터빈 효율 상승을 위하여 블레이드 환상 면적을 높이기 위하여 밀도가 낮은 티타늄 재질의 블레이드를 채용하고 있다. 티타늄 재질은 비차성체로서 기존 적용해 왔던 자분탐상시험 적용이 불가능하다. 따라서 비자성체인 티타늄 터빈 블레이드 날개 부분에 대한 건전성 진단을 수행하기 위하여 와전류 어레이 센서에 의한 검사가 요구된다. 상기 와전류 어레이 센서는 각각의 와전류 신호를 조합하여 영상화 함으로서 검사의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 터빈 블레이드는 곡면 형상을 갖고 있기 때문에 블레이드를 따라 스캐너가 이동하면서 블레이드의 표면을 검사하는 것이 어렵다. 따라서, 터빈 블레이드를 따라서 원활히 이동하면서 블레이드의 표면을 검사할 수 있는 비파괴 검사장치가 요구된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터빈 블레이드의 표면을 엣지를 따라 원활히 슬라이딩 이동하면서 터빈 블레이드의 표면을 검사할 수 있는 터빈 블레이드 비파괴 검사장치를 제공하고자 한다.
또한, 비파괴 검사 스캐너를 터빈 블레이드에 밀착할 수 있도록 탄성 가압할 수 있는 비파괴 검사장치를 제공하고자 한다.
또한, 플렉시블한 와전류 센서를 이용하여 굴곡진 터빈 블레이드를 검사할 수 있는 비파괴 검사장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치는, 상기 터빈 블레이드에 장착되어 상기 터빈 블레이드를 비파괴적으로 검사하는 스캐너; 상기 터빈 블레이드에 장착되어 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드를 향하여 2방향에서 가압하는 스캐너 지지 프레임; 및 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드 상에서 슬라이드 이동시키도록, 상기 스캐너와 상기 스캐너 지지 프레임 중 하나 이상에 설치되는 롤러부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스캐너 지지 프레임은, 상기 터빈 블레이드에 장착되는 절곡된 형상의 홀더; 및 상기 홀더와 상기 스캐너 사이의 2방향에서 각각 설치되어 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드를 향하여 탄성 가압하는 탄성체;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성체는, 상기 터빈 블레이드의 엣지를 향하여 가압하는 제1 탄성체; 및 상기 터빈 블레이드의 측면을 향하여 가압하는 제2 탄성체;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스캐너는, 상기 터빈 블레이드의 엣지 부근을 탐상하도록 상기 엣지 부근의 형상에 대응하여 절곡될 수 있는 플렉시블한 와전류 센서; 및 상기 와전류 센서를 지지하고, 상기 탄성체에 의해 상기 터빈 블레이드를 향하여 탄성 가압되는 센서 지지체;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 지지체는 절곡된 형상을 가지고, 상기 와전류 센서의 일부는 상기 터빈 블레이드를 탐상하도록 상기 센서 지지체에 마련되고, 상기 와전류 센서의 다른 일부는 상기 와전류 센서의 신호를 처리하는 장비와 연결되도록 상기 스캐너 지지 프레임으로 연장하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 터빈 블레이드를 향하는 상기 와전류 센서의 일면에는 마찰저감시트가 마련되고, 상기 와전류 센서와 상기 센서 지지체 사이에는 상기 터빈 블레이드에 대한 상기 와전류 센서의 밀착력을 증대하기 위한 탄성부재가 마련될 수 있다.
또한, 상기 롤러부는, 상기 터빈 블레이드의 엣지를 따라 슬라이딩 이동가능한 제1 롤러부; 및 상기 터빈 블레이드의 측면을 따라 슬라이딩 이동가능한 제2 롤러부;를 포함하고, 상기 제1 롤러부 및 상기 제2 롤러부 중 하나 이상은 상기 터빈 블레이드의 곡면형상에 대응하여 이동가능 하도록 회동 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 롤러부는 상기 터빈 블레이드의 엣지를 향하여 탄성 가압하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 스캐너 지지 프레임을 상기 터빈 블레이드 상에서 이동 가능하도록 상기 터빈 블레이드 상에 설치되는 고정 지그부;를 더 포함하고, 상기 고정 지그부는, 상기 터빈 블레이드의 양 측에 각각 설치되는 한 쌍의 고정부; 한 쌍의 상기 고정부를 연결하고 상기 스캐너의 이동을 안내하도록 기다란 형상의 가이드 바; 및 상기 가이드 바를 따라 슬라이딩 이동 가능하고 상기 스캐너와 연결되는 리니어 부싱;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스캐너가 상기 터빈 블레이드의 곡면 형상에 대응하면서 상기 가이드 바를 따라 이동하도록, 상기 리니어 부싱과 상기 스캐너 사이에는 로드 엔드 베어링이 마련될 수 있다.
또한, 상기 와전류 센서는 어레이 타입이고, 상기 터빈 블레이드는 티타늄 소재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치는, 스캐너가 터빈 블레이드의 표면을 엣지를 따라 원활히 슬라이딩 이동하면서 터빈 블레이드의 표면을 검사할 수 있다.
또한, 스캐너를 터빈 블레이드에 밀착할 수 있도록 탄성 가압할 수 있다.
또한, 플렉시블한 와전류 센서를 이용하여 굴곡진 터빈 블레이드에 밀착한 상태로 이송하면서 터빈 블레이드를 검사할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드에 장착된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 상세 사시도이다.
도 3은 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 측면도이다.
도 4는 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드 상에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 배면도이다.
도 6은 플렉시블한 와전류 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 고정 지그부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드 상에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 상세 사시도이다.
도 3은 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 측면도이다.
도 4는 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드 상에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 5는 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 배면도이다.
도 6은 플렉시블한 와전류 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 고정 지그부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드 상에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드에 장착된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 상세 사시도이다. 도 3은 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 측면도이고, 도 4는 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드 상에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다. 도 5는 도 2의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 배면도이고, 도 6은 플렉시블한 와전류 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치(100)는, 스캐너(110), 스캐너 지지 프레임(120), 및 롤러부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 터빈 블레이드 비파괴 검사장치(100)는 고정 지그부(180)를 더 포함할 수 있다.
스캐너(110)는 터빈 블레이드(10)에 장착되어 터빈 블레이드(10)를 비파괴 검사하기 위한 장치로서, 일례로 와전류 센서(112)를 포함할 수 있다. 또한, 터빈 블레이드(10)는 티타늄 소재를 포함할 수 있다. 여기서 와전류 센서는 코일에 교류를 흘리면 교번 자장이 발생하는데 이 때 코일을 전도성의 시험체에 가까이 접근시키면 이 교번 자장에 의해 전도체에 와전류가 유도될 수 있다. 상기 전도체에 와전류가 흐르게 되면 이에 의한 자기장이 생겨나고 이는 코일에 의한 자기장과 상호 작용하게 되어 코일의 임피던스를 변화시키게 된다. 와전류 검사 방식은 이러한 변화를 측정하고 전개하여 검사자로 하여금 시험체의 상태와 물성에 관한 중요한 정보를 알 수 있다. 본 실시예에서는, 플렉시블한 와전류 센서(112)는 어레이 형태로 마련되고, 코일에 교류를 흘리게 되면 교번 자장이 발생하여 터빈 블레이드에서 와전류가 발생하고, 터빈 블레이드(10) 표면에 균열이 존재할 경우 와전류의 위상차를 센서에서 감지하고 또한 이를 결함으로 인식하여 판별할 수 있다.
스캐너 지지 프레임(120)은 터빈 블레이드(10)에 장착되어 스캐너(110)를 터빈 블레이드(10)를 향하여 가압할 수 있다. 본 실시예에서 스캐너 지지 프레임(120)은 스캐너(100)를 터빈 블레이드(10)를 향하여 X축과 Y축의 2방향에서 가압할 수 있다.
롤러부(140)는 스캐너(110)를 터빈 블레이드(10) 상에서 슬라이드 이동시키도록, 스캐너(110)와 스캐너 지지 프레임(120) 중 하나 이상에 설치될 수 있다.
스캐너 지지 프레임(120)는 터빈 블레이드(10) 상에 창작되는 절곡된 형상의 홀더(122, 124, 126)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 홀더(122, 124, 126)는 뒤집힌 'U'자 형태의 구조로서, 홀더(122, 124, 126) 내부에는 스캐너(110)를 터빈 블레이드(10)를 향하여 탄성 가압하기 위한 탄성체를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 탄성체는 상기 홀더와 스캐너(110) 사이의 2방향에서 각각 설치되어 스캐너(110)를 터빈 블레이드(10)를 향하여 가압할 수 있다. 상기 탄성체는, 제1 탄성체(154)와 제2 탄성체(156)를 포함할 수 있다. 제1 탄성체(156)는 상부면의 홀더(124)에 마련되어 스캐너(110)를 Y축상의 아래 방향으로 블레이드(10)의 엣지 부위를 향하여 가압할 수 있다. 또한, 제2 탄성체(154)는 좌측면의 홀더(122)에 마련되어 스캐너(110)를 블레이드(10)의 측면을 향하여 가압할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 탄성체(154)에는 좌측면의 블레이드(10)의 측면을 가압한 상태에서 제2 탄성체(154)의 블레이드(10)에 대한 접촉위치를 설정하기 위한 누름봉(152)이 마련될 수 있다.
스캐너(110)는 와전류 센서(112)와 센서 지지체(114)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 와전류 센서(112)는 터빈 블레이드(10)의 엣지 부근을 탐상할 수 있도록 엣지 부근의 형상에 대응하여 절곡될 수 있는 플렉시블한 시트 형태일 수 있다.
센서 지지체(114)는 절곡된 형상을 가지며 와전류 센서(112)를 지지하고, 제1 탄성체(156)와 제2 탄성체(154)를 통하여 홀더(122, 124, 126)와 연결될 수 있다. 즉, 센서 지지체(114)는 제1 탄성체(156)와 제2 탄성체(154)에 의해 2방향으로 터빈 블레이드(10)를 향하여 탄성 가압 될 수 있다.
플렉시블한 와전류 센서(112)의 일부는 터빈 블레이드(10)를 탐상하도록 센서 지지체(114)에 마련되고, 다른 일부는 와전류 센서(112)가 측정한 신호를 처리하는 외부의 장비(미도시)와 연결되도록 스캐너 지지 프레임(120)으로 연장하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 스캐너 지지 프레임(120)의 홀더(122)의 하부에는 센서 바디(128)가 마련될 수 있다. 센서 바디(128)는 와전류 센서(112)가 측정한 신호를 처리하여 외부의 장비로 전달할 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 터빈 블레이드(10)를 향하는 와전류 센서(112)의 일면에는 마찰저감시트(113)가 마련될 수 있다. 일례로 마찰저감시트(113)는 테프론과 같은 접착 테이프 형태일 수 있다. 마찰저감시트(113)는 터빈 블레이드(10)와 직접적으로 면 접촉되는 면으로서, 터빈 블레이드(10)에 마찰 접촉되는 와전류 센서(112)를 보호할 수 있다. 또한, 와전류 센서(112)와 센서 지지체(114) 사이에는 터빈 블레이드(10)에 대한 와전류 센서(112)의 밀착력을 증개하기 위한 탄성부재(116)가 마련될 수 있다.
롤러부(140)는 터빈 블레이드(10)의 엣지를 따라 슬라이딩 이동가능한 제1 롤러부(146)와 터빈 블레이드(10)의 양측면을 따라 슬라이딩 이동가능한 제2 롤러부(142, 144)를 포함할 수 있다.
제1 롤러부(146)는 제2 롤러부(142, 144) 상부에 설치되고 일례로 한쌍으로 마련될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 롤러부(146)는 탄성 스프링(127)에 의해 홀더(126)에 연결될 수 있다. 또한, 탄성 스프링(127)과 제1 롤러부(146)의 일단은 홀더(126)에 마련된 장공(128)을 통하여 연결될 수 있다. 탄성 스프링(127)과 장공(128)의 구조 덕분에, 제1 롤러부(146)는 터빈 블레이드(10)의 엣지를 향하여 탄성력에 의해 편심 된 상태로 있을 수 있다. 이에 따라, 제1 롤러부(146)는 터빈 블레이드(10)의 엣지를 따라 이동시 터빈 블레이드(10)의 엣지를 향하여 탄성 가입될 수 있다.
제2 롤러부(142, 144)는 각각 터빈 블레이드(10)의 양측면에 위치하여 터빈 블레이드(10)의 양 측면을 타면서 슬라이드 이동할 수 있다. 이 경우, 제2 롤러부(142 144)는 터빈 블레이드(10)의 곡면형상에 대응하여 이동면에서도 밀착하며 슬라이드 이동할 수 있도록 시계방향 또는 반시계 방향으로 회동 가능한 구조로 설치될 수 있다.
도 7은 도 1의 터빈 블레이드 비파괴 검사장치의 고정 지그부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치(100)는 고정 지그부(180)를 더 포함할 수 있다.
고정 지그부(180)는 스캐너(110)가 터빈 블레이드(10) 상에서 원활히 이동할 수 있도록 가이드하기 위해 마련된 것으로, 한 쌍의 고정부(180a, 180b), 가이드 바(181), 및 리니어 부싱(160)을 포함할 수 있다. 한 쌍의 고정부(180a, 180b)는 서로 이격된 상태로 터빈 블레이드(10) 상에 고정될 수 있다. 가이드 바(181)는 기다란 형상을 가지고, 한 쌍의 고정부(180a, 180b)를 서로 연결할 수 있다. 리니어 부싱(160)은 스캐너 지지 프레임(120)의 상부에 마련될 수 있다. 리니어 부싱(160) 내에는 관통홀(162)이 형성되고 가이드 바(181)가 관통할 수 있다. 리니어 부싱(160) 덕분에, 스캐너 지지 프레임(120)은 가이드 바(181) 상에서 원활히 슬라이드 이동할 수 있다.
한편, 스캐너(110)가 터빈 블레이드(10)의 곡면 형상에 따라 대응하면서 가이드 바(181)를 따라 원활히 이동하도록, 리니어 부싱(160)과 스캐너(110) 사이에는 로드 엔드 베어링(164)이 마련될 수 있다. 로드 엔드 베어링(164) 덕분에 스캐너(110)는 가이드 바(181)를 따라 이동하면서도 터빈 블레이드의 곡면 형상에 따라 대응하며 움직일 수 있는 유격이 있다.
도 7을 참조하면, 고정부(180a)는 일측이 개방된 형태의 전체적으로 'U'자 형상의 고정 프레임(182), 고무발 볼트(183), 고무발(184), 조정 핸들(185), 이동 및 회전용 축(186), 및 각도 조절 브라켓(187)을 포함할 수 있다.
터빈 블레이드(10)의 양측면은 고무발 볼트(183)와 고무발(184) 사이에서 고정될 수 있고, 이 경우 사용자는 조정 핸들(185)를 돌려서 고무발 볼트(183)와 고무발(184) 사이의 유격을 조정할 수 있다. 각도 조절 브라켓(187)에는 가이드 관통구(188)가 형성되어 가이드 바(181)이 관통할 수 있다. 또한, 고정부(180a, 180b)의 설치시 터빈 블레이드(10)에 대한 가이드 바(181)의 위치를 조정하기 위하여, 이동 및 회전용 축(186)은 고정 프레임(182) 상에서 상하로 이동과 회동할 수 있고, 각도 조절 브라켓(187)은 이동 및 회전용 축(186)에 대하여 회전할 수 있다. 조정 핸들(185), 이동 및 회전용 축(186), 및 각도 조절 브라켓(187)을 이용하여 터빈 블레이드(10)에 대한 고정 지그부(180)의 전체의 위치를 설정할 수 있다.
가이드 바(181)는 양측의 고정부(180a, 180)에 의해 위치를 고정시키며, 고정부(180a, 180b) 사이에서 스캐너(110)를 위치시킴으로써 터빈 블레이드(10)의 곡률면에 대해서 일정한 힘으로 스캐너(110)가 탐상할 수 있어 일정한 결과값을 얻을 수 있다.
여기서, 조정된 위치에서 고정 지그부(180)의 고정을 위하여, 복수의 고정 레버(189-1, 189-2, 189-3)가 마련될 수 있다. 사용자는 고정 레버(189-1, 189-2, 189-3)을 풀어 느슨하게 한 후, 고정부(180a, 180b)를 터빈 블레이드(10) 상에서 원하는 위치와 원하는 각도로 조절하고, 위치와 형태가 정해지면, 각각의 고정 레버(189-1, 189-2, 189-3)을 조임으로써, 고정부(180a, 180b)의 위치와 형태를 고정시킬 수 있다. 또한, 사용자는 가이드 바(181)를 상황에 따라 교체할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사장치가 터빈 블레이드 상에 장착된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사장치(100-1)는 센서 지지체(114-1)의 형상이 전술한 실시예와 다른 것을 제외하고는 동일하다. 본 실시예에서는 센서 지지체(114-1)가 아래로 개방된 역 'U'자 형상을 지니고, 개방된 부분에 터빈 블레이드(10)의 엣지가 삽입되어 안착될 수 있다. 전술한 실시예와 비교할 때, 본 실시예에서 터빈 블레이드(10)의 엣지는 양측면에서 보다 안정적으로 지지될 수 있다.
상술한 실시예에 따른 터빈 블레이드 비파괴 검사장치는, 스캐너가 터빈 블레이드의 표면을 엣지를 따라 원활히 슬라이딩 이동하면서 터빈 블레이드의 표면을 검사할 수 있다. 또한, 스캐너를 터빈 블레이드에 밀착할 수 있도록 탄성 가압할 수 있다. 또한, 플렉시블한 와전류 센서를 이용하여 굴곡진 터빈 블레이드에 밀착한 상태로 이송하면서 터빈 블레이드를 검사할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 터빈 블레이드
100: 터빈 블레이드 비파괴 검사장치
110: 스캐너 112: 와전류 센서
113: 마찰저감시트 114, 114-1: 센서 지지체
116: 탄성부재 120: 지지 프레임
122, 124, 126: 홀더 127: 탄성 스프링
128: 센서 바디 140: 롤러부
142, 144: 제2 롤러부 146: 제1 롤러부
152: 누름봉 154: 제2 탄성체
156: 제1 탄성체 160: 부싱
162: 관통홀 180: 고정 지그부
180a, 180b: 고정부 181: 가이드바
182: 고정 프레임 183: 고무발 볼트
184: 고무발 186: 이동 및 회전용 축
187: 각도 조절 브라켓 188: 관통구
189-1, 189-2, 189-3: 고정 레버
110: 스캐너 112: 와전류 센서
113: 마찰저감시트 114, 114-1: 센서 지지체
116: 탄성부재 120: 지지 프레임
122, 124, 126: 홀더 127: 탄성 스프링
128: 센서 바디 140: 롤러부
142, 144: 제2 롤러부 146: 제1 롤러부
152: 누름봉 154: 제2 탄성체
156: 제1 탄성체 160: 부싱
162: 관통홀 180: 고정 지그부
180a, 180b: 고정부 181: 가이드바
182: 고정 프레임 183: 고무발 볼트
184: 고무발 186: 이동 및 회전용 축
187: 각도 조절 브라켓 188: 관통구
189-1, 189-2, 189-3: 고정 레버
Claims (11)
- 터빈 블레이드 비파괴 검사장치로서,
상기 터빈 블레이드에 장착되어 상기 터빈 블레이드를 비파괴적으로 검사하는 스캐너;
상기 터빈 블레이드에 장착되어 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드를 향하여 2방향에서 가압하는 스캐너 지지 프레임; 및
상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드 상에서 슬라이드 이동시키도록, 상기 스캐너와 상기 스캐너 지지 프레임 중 하나 이상에 설치되는 롤러부;를 포함하는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스캐너 지지 프레임은,
상기 터빈 블레이드에 장착되는 절곡된 형상의 홀더; 및
상기 홀더와 상기 스캐너 사이의 2방향에서 각각 설치되어 상기 스캐너를 상기 터빈 블레이드를 향하여 탄성 가압하는 탄성체;를 포함하는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제2항에 있어서,
상기 탄성체는,
상기 터빈 블레이드의 엣지를 향하여 가압하는 제1 탄성체; 및
상기 터빈 블레이드의 측면을 향하여 가압하는 제2 탄성체;를 포함하는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스캐너는,
상기 터빈 블레이드의 엣지 부근을 탐상하도록 상기 엣지 부근의 형상에 대응하여 절곡될 수 있는 플렉시블한 와전류 센서; 및
상기 와전류 센서를 지지하고, 상기 탄성체에 의해 상기 터빈 블레이드를 향하여 탄성 가압되는 센서 지지체;를 포함하는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제4항에 있어서,
상기 센서 지지체는 절곡된 형상을 가지고,
상기 와전류 센서의 일부는 상기 터빈 블레이드를 탐상하도록 상기 센서 지지체에 마련되고, 상기 와전류 센서의 다른 일부는 상기 와전류 센서의 신호를 처리하는 장비와 연결되도록 상기 스캐너 지지 프레임으로 연장하여 형성되는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제5항에 있어서,
상기 터빈 블레이드를 향하는 상기 와전류 센서의 일면에는 마찰저감시트가 마련되고,
상기 와전류 센서와 상기 센서 지지체 사이에는 상기 터빈 블레이드에 대한 상기 와전류 센서의 밀착력을 증대하기 위한 탄성부재가 마련되는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 롤러부는,
상기 터빈 블레이드의 엣지를 따라 슬라이딩 이동가능한 제1 롤러부; 및
상기 터빈 블레이드의 측면을 따라 슬라이딩 이동가능한 제2 롤러부;를 포함하고,
상기 제1 롤러부 및 상기 제2 롤러부 중 하나 이상은 상기 터빈 블레이드의 곡면형상에 대응하여 이동가능 하도록 회동 가능하게 설치되는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 롤러부는 상기 터빈 블레이드의 엣지를 향하여 탄성 가압하도록 마련되는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스캐너 지지 프레임을 상기 터빈 블레이드 상에서 이동 가능하도록 상기 터빈 블레이드 상에 설치되는 고정 지그부;를 더 포함하고,
상기 고정 지그부는,
상기 터빈 블레이드의 양 측에 각각 설치되는 한 쌍의 고정부;
한 쌍의 상기 고정부를 연결하고 상기 스캐너의 이동을 안내하도록 기다란 형상의 가이드 바; 및
상기 가이드 바를 따라 슬라이딩 이동 가능하고 상기 스캐너와 연결되는 리니어 부싱;을 포함하는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제9항에 있어서,
상기 스캐너가 상기 터빈 블레이드의 곡면 형상에 대응하면서 상기 가이드 바를 따라 이동하도록, 상기 리니어 부싱과 상기 스캐너 사이에는 로드 엔드 베어링이 마련되는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
- 제4항에 있어서,
상기 와전류 센서는 어레이 타입이고,
상기 터빈 블레이드는 티타늄 소재를 포함하는 것인 터빈 블레이드 비파괴 검사장치.
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| KR1020220007329A KR102624517B1 (ko) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | 터빈 블레이드 비파괴 검사장치 |
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| KR20230111455A true KR20230111455A (ko) | 2023-07-25 |
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2022
- 2022-01-18 KR KR1020220007329A patent/KR102624517B1/ko active IP Right Grant
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| KR102611547B1 (ko) * | 2023-05-20 | 2023-12-08 | 고려공업검사 주식회사 | 와전류탐상법을 이용한 터빈 블레이드 비파괴검사용 이송장치 |
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|---|---|
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