WO2020054935A1 - 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치 - Google Patents

저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치 Download PDF

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target temperature
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박광하
김두영
박현구
김정환
장용희
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Korea Electric Power Corp
Korea Midland Power Co Ltd
Korea Southern Power Co Ltd
Korea Western Power Co Ltd
Korea East West Power Co Ltd
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Korea Midland Power Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D3/00—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts
    • B21D3/16—Straightening or restoring form of metal rods, metal tubes, metal profiles, or specific articles made therefrom, whether or not in combination with sheet metal parts of specific articles made from metal rods, tubes, or profiles, e.g. crankshafts, by specially adapted methods or means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling

Definitions

  • the bending correction of the rotor can be divided into mechanical and thermal loading methods.
  • mechanical loading there is a high risk of damage to the rotor at the contact surface, so a method using thermal loading is preferred.
  • the method using the thermal load is a calibration method using a heat shelf or a calibration method using a torch.
  • a method of calibrating a rotor bending using low frequency induction heating includes: calculating a heating rate by setting a first target temperature for correcting a bending of a rotor using low frequency induction heating; In performing the first heat treatment calibration at the heating rate, maintaining the first target temperature for a heating time determined according to the size of the diameter of the rotor as the first target temperature is reached; And checking whether the amount of bending of the rotor reaches a predetermined threshold value according to a result of performing the first heat treatment calibration. And ending the bending correction of the rotor according to a result of checking the bending amount of the rotor.
  • a result of checking the bending amount of the rotor setting a second target temperature for correcting the bending of the rotor again using low-frequency induction heating; In performing the secondary heat treatment calibration at the heating rate, as the second target temperature is reached, maintaining for a predetermined heating time at the second target temperature; Checking whether the amount of bending of the rotor reaches a predetermined threshold according to a result of performing the second heat treatment calibration; And terminating bending correction of the rotor according to a result of checking the bending amount of the rotor.
  • the first target temperature and the second target temperature may be determined as a temperature giving a margin at a material phase change temperature of the rotor.
  • the first target temperature may be 600 to 700 ° C
  • the second target temperature may be 700 ° C.
  • the heating rate is divided into a first heating section and a second heating section, and the first heating section is heated to 10 to 80 ° C / hr, and the second heating section is heated to 10 to 50 ° C / hr. It may be.
  • the rotor may be one in which a low frequency induction coil is wound on a local bending portion of the rotor body.
  • the low frequency induction coil may be supplied with a low frequency power of 500 Hz or less.
  • the low frequency induction coil may be wound on a refractory cover wrapped around the rotor body.
  • the low frequency induction coil may be composed of a dual structure surrounding the outer surface of the coil layer with a cooling water layer.
  • the posture in performing the first heat treatment calibration or the second heat treatment calibration, the posture may be changed such that a curved portion is directed upward.
  • the heating time determined according to the diameter of the rotor at the first target temperature may be determined by calculating 0.5 to 2 hours per inch of the diameter of the rotor.
  • the preset threshold may be 0.2 mm, which is a bending amount at a level managed by the standard bending degree of the rotor, or a correction ratio of a bending amount after correction to a bending amount before heat treatment correction may be defined as 50%.
  • the rotor bending correction apparatus at least one processor; And a memory for storing computer readable instructions, wherein the instructions, when executed by the at least one processor, cause the control device to correct the bending of the rotor using low frequency induction heating.
  • the heating time determined according to the size of the diameter of the rotor at the first target temperature as the first target temperature It may be maintained for a while, and it may be determined whether the amount of bending of the rotor reaches a predetermined threshold according to the result of performing the first heat treatment calibration, and the bending of the rotor is terminated according to the result of checking the amount of bending of the rotor.
  • the second target temperature for causing the rotor bending correction device to correct the bending of the rotor again using low-frequency induction heating according to a result of checking the bending amount of the rotor.
  • the second target temperature As the second target temperature is reached, it is maintained for a predetermined heating time at the second target temperature, and according to the result of performing the second heat treatment calibration It may be checked whether the amount of bending of the rotor reaches a predetermined threshold, and according to a result of checking the amount of bending of the rotor, the bending correction of the rotor may be ended.
  • the present invention can correct the bending of the rotor by removing residual stress generated by bending the rotor using low frequency induction heating.
  • the present invention can develop a rotor calibration procedure because temperature control is possible using low frequency induction heating.
  • the present invention can optimize the heat loss because it can heat the local bending area requiring heat treatment correction.
  • the present invention since the present invention only heats the rotor, it is possible to prevent blade damage occurring during calibration.
  • the present invention uses a flexible low-frequency induction coil, it can be applied to any type of rotor generated bending correction regardless of the size of the rotor.
  • 3 is a view showing a local plastic deformation by high-frequency heating
  • FIG. 7 is a view showing a rotor bending correction device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a winding state of the low-frequency induction coil
  • 9 and 10 is a view showing a case surrounding the refractory cover between the low-frequency induction coil and the rotor body
  • FIG. 11 is a view showing a rotor bending calibration method using low-frequency induction heating according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view showing the temperature and time of the secondary heat treatment calibration process of FIG. 11,
  • FIG. 14 is a view showing a change in rotor stress due to low frequency heating.
  • part used in the specification means a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and “part” performs certain roles. However, “part” is not meant to be limited to software or hardware.
  • the “unit” may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors.
  • part refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables.
  • the functionality provided within components and “parts” can be combined into a smaller number of components and “parts” or further separated into additional components and “parts”.
  • High frequency heating method Advantages -Temperature can be controlled by using heat treatment pattern-Heat treatment is possible to the center of the material-Low risk of overheating during work -Possible to heat up to high temperature in a short time-Light weight compared to low frequency equipment Disadvantages -Can not give much heat in a short time-Heavy weight compared to high frequency equipment -If the gap between the material and the heater fails, there is much possibility of overheating-Difficult to control the temperature
  • FIGS. 2 to 6 a rotor bending correction apparatus using a high frequency heating method will exhibit the following characteristics.
  • 2 is a view showing a rotor bending correction apparatus using a high frequency heating method
  • FIG. 3 is a view showing local plastic deformation by high frequency heating
  • FIG. 4 is a view showing a tissue picture by high frequency heating
  • FIG. 5 is high frequency
  • FIG. 6 is a diagram showing the stress release treatment after high-frequency heating.
  • the rotor bending correction device using the high-frequency heating method is in a curved direction while fixed to the equipment. It is a method to correct heat distortion by applying heat by high frequency heating.
  • This method can cause plastic deformation due to local heating on the rotor surface, making the entire material unusable (see FIG. 3).
  • this method is not easy to control the temperature because a rapid temperature change occurs in a short time.
  • the material temperature may reach 300 ° C.
  • the high-frequency heating method has a larger residual stress caused by thermal deviation because the heat-affected portion is shallower than the low-frequency heating method.
  • the thermal stress is related to the temperature deviation as shown in Equation 1 below.
  • the rotor bending calibration device 100 includes a bending amount measuring unit 10, a low frequency induction coil 20, a temperature measuring unit 30, a current supply unit 40, and a control device 50.
  • the control device 50 performs preset heat treatment calibration conditions according to the bending amount of the rotor 1 measured by the bending amount measuring unit 10.
  • the control device 50 controls the current supply unit 40 according to the surface temperature of the rotor body 2 measured by the temperature measurement unit 30 to the low frequency induction coil 20. Supply current.
  • the current supply unit 40 supplies low-frequency power of 500 kHz or less.
  • the control device 50 calculates a rising temperature per minute (eg, 0.5 ° C per minute temperature increase) when a target temperature (eg, 30 ° C temperature increase per hour to 700 ° C) is set. Then, the control device 50 compares the measured temperature measured by the temperature measuring unit 30 with the calculated calculated temperature. At this time, when the measured temperature and the calculated temperature are different, the control device 50 increases or decreases the amount of current applied to the low-frequency induction coil 20 to control the measured temperature and the calculated temperature in the same state. Thereafter, when the target temperature (eg, 700 ° C) is reached, the control device 50 maintains a constant state or ends.
  • a rising temperature per minute eg, 0.5 ° C per minute temperature increase
  • a target temperature eg, 30 ° C temperature increase per hour to 700 ° C
  • control device 50 includes at least one processor 51 and a memory 52 for storing computer readable instructions.
  • the at least one processor 51 executes computer readable instructions stored in the memory 52 and causes the control device 50 to perform a rotor bending calibration method using low frequency induction heating.
  • the rotor bending correction device 100 performs a primary heat treatment correction.
  • the rotor bending calibration device 100 measures the bending amount of the rotor 1 before calibration (S101). Then, the rotor bending correction device 100 calculates the heating rate corresponding to the rising temperature per minute as the first target temperature is set (S102).
  • the transformation temperature is different depending on the material.
  • the first target temperature is set in consideration of material properties, and may be determined, for example, in the range of 600 to 700 ° C.
  • the heating rate is divided into two sections.
  • a 0 ° C to 540 ° C section that is, the first heating section
  • a 540 ° C to 700 ° C section ie , Second heating section
  • the heating rate is determined in consideration of the properties of the material since the amount of thermal stress generated according to the heating rate is different when the thermal conductivity is different for each material.
  • the first target temperature may be determined as a temperature that gives a margin of -100 ° C or less when the phase change temperature of the rotor material is 700 to 800 ° C.
  • the rotor bending correction apparatus 100 performs a primary heat treatment correction at a corresponding heating rate (S103).
  • the rotor bending correction device 100 determines a first target temperature as 670 ° C., and uses low-frequency induction heating to obtain a surface temperature of the rotor 1 at 50 ° C. in a range of 0 ° C. to 540 ° C. After heating at a heating rate of hr, the temperature of the surface of the rotor 1 is raised at a heating rate of 30 ° C / hr in a section of 540 ° C to 670 ° C while maintaining 540 ° C for 1 hour.
  • the first target temperature is determined as a temperature that gives a margin of -60 ° C to 730 ° C, which is the phase change temperature of the rotor material.
  • the rotor bending correction device 100 determines the heating time to maintain 670 ° C corresponding to the first target temperature according to the diameter (unit: inch) of the diameter of the rotor 1.
  • the heating time can be calculated as 0.5 to 2 hours per inch. For example, when the diameter of the rotor 1 is calculated as 1 hour per inch, the heating time is 9 hours if it is 9 inches. That is, the rotor bending correction device 100 is heated while maintaining the first target temperature for 9 hours.
  • the rotor bending correction device 100 measures the bending amount after the correction of the rotor 1 (S104).
  • the rotor bending correction apparatus 100 checks whether the bending amount of the rotor 1 reaches a preset threshold (S105).
  • the threshold value may be 0.2 mm, which is a bending amount at a level managed by the standard bending degree of the rotor 1, or a correction ratio of a bending amount after calibration to a bending amount before calibration may be defined as 50%.
  • the rotor bending correction apparatus 100 ends the bending correction of the rotor 1 through the first heat treatment correction as it is when the predetermined threshold is reached, but otherwise performs the second heat treatment correction.
  • the rotor bending correction device 100 sets a second target temperature (S106).
  • the second target temperature is 700 ° C.
  • the heating rate is the same as the primary heat treatment calibration.
  • the second target temperature is determined as a temperature that gives a margin of -30 ° C to 730 ° C, which is the phase change temperature of the rotor material.
  • the rotor bending correction apparatus 100 performs bending correction using the weight of the rotor 1 itself (ie, self-weight). Accordingly, the rotor 1 changes its posture so that the curved portion faces upward. This is also applicable in the first heat treatment calibration.
  • the rotor bending correction apparatus 100 uses a low-frequency induction heating to heat the surface of the rotor 1 at a temperature of 50 ° C./hr in a 0 ° C. to 540 ° C. section (that is, a first heating section). After heating at a rate, the temperature of the surface of the rotor 1 is raised at a heating rate of 30 ° C./hr in a section of 540 ° C. to 700 ° C. (that is, the second heating section) while maintaining 540 ° C. for 1 hour.
  • the rotor bending correction apparatus 100 maintains 700 ° C. corresponding to the second target temperature for 24 hours regardless of the size of the diameter of the rotor 1.
  • the secondary heat treatment calibration is performed by maintaining the temperature at a temperature of 700 ° C. or less for a long time, no stress release treatment is necessary. Since it is a heat treatment for stabilizing the structure and stress, it can be stabilized systematically.
  • the method according to some embodiments may be implemented in the form of program instructions that may be executed through various computer means and may be recorded on a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magneto-opticals such as floptical disks. And hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치는, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 교정하기 위한 제1 목표온도를 설정함에 따라 가열속도를 계산하는 단계; 상기 가열속도로 1차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제1 목표온도에 도달함에 따라 상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간 동안 유지시키는 단계; 및 상기 1차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하는 단계; 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 단계;를 포함한다.

Description

저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치
본 발명은 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치(ROTOR BENDING CORRECTION METHOD USING LOW FREQUENCY INDUCTION HEAT AND ROTOR BENDING CORRECTION APPARATUS USING THE SAME)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저주파 유도 가열을 이용해 로터의 벤딩으로 발생되는 잔류 응력을 제거함으로써 로터의 벤딩을 교정하기 위한, 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치에 관한 것이다.
본 발명은 2018년 9월 14일자로 출원된 대한민국 특허 제10-2018-0110172호에 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 본 명세서에 포함된다.
발전소 증기터빈은 로터의 열화, 기동정지시 발생하는 마찰(rubbing), 수분 유입 등에 의해 회전체와 고정체의 마찰이 심하게 발생되어 로터에 벤딩(bendding) 현상이 발생할 수 있다.
도 1은 로터의 벤딩 발생 매커니즘을 설명하는 도면이다. 로터는 외부 고정체와 마찰(rubbing)이 발생할 때 마찰열에 의해 국부적으로 팽창하게 되고, 냉각시 잔류응력에 의해 벤딩이 발생하게 된다.
로터에 벤딩이 발생하는 경우에는 발전소 설비의 진동이 증가할 수 있기 때문에 발전소 설비를 정지시켜 로터 벤딩을 교정하는 작업을 필요하다. 이러한 로터는 고속 회전(약 3,600rpm으로 회전)하므로 0.2㎜ 이하 수준으로 벤딩 정도가 관리되어야 한다.
이에 따라, 로터의 벤딩 현상이 발생한 부위만을 국부적으로 교정하는 로터의 변형 보정(straightening) 작업이 필요하다.
로터의 벤딩 교정은 기계적인 하중과 열적 하중을 가하는 방법으로 구분할 수 있는데, 기계적 하중을 이용하면 접촉면에서 로터에 손상이 가해질 우려가 크기 때문에 열적 하중을 이용한 방법이 선호되는 추세이다.
열적 하중을 이용한 방법에는 열선반을 이용한 교정 방식 또는 토치를 이용한 교정 방식이 있다.
먼저, 열선반을 이용한 교정 방식은 로터를 국부적으로 가열하는 방식이 아니기 때문에 블레이드 열화 손상이 발생할 수 있다. 또한, 이러한 교정 방식은 온도를 제어할 수 있는 변수가 없기 때문에, 경험적인 방법에 의한 다양한 케이스별 실험을 통해 교정하므로 교정시간이 오래 걸린다.
다음, 토치를 이용한 교정 방식은 토치를 이용하여 국부적으로 소재를 가열하는 방식이나, 원하는 부위만을 가열하기 어렵기 때문에 소재의 변형량을 제어할 수 없다. 이러한 교정 방식도 경험적인 방법에 의해 다양한 케이스별 실험을 통해 교정하므로 교정시간이 오래 걸릴 수 있다.
따라서, 로터의 벤딩을 교정하기 위해서는 로터에 국부적인 열적 하중을 가할 수 있는 방식이면서, 온도제어에 유리한 방식을 활용하여 짧은 교정 시간으로 로터를 교정하는 방식이 제안될 필요가 있다.
본 발명의 목적은 저주파 유도 가열을 이용해 로터의 벤딩으로 발생되는 잔류 응력을 제거함으로써 로터의 벤딩을 교정하기 위한, 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법은, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 교정하기 위한 제1 목표온도를 설정함에 따라 가열속도를 계산하는 단계; 상기 가열속도로 1차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제1 목표온도에 도달함에 따라 상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간 동안 유지시키는 단계; 및 상기 1차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하는 단계; 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 단계;를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 다시 교정하기 위한 제2 목표온도를 설정하는 단계; 상기 가열속도로 2차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제2 목표온도에 도달함에 따라 상기 제2 목표온도에서 기설정된 가열시간 동안 유지시키는 단계; 상기 2차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하는 단계; 및 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 목표온도 및 상기 제2 목표온도는, 상기 로터의 소재 상변환 온도에서 마진을 주는 온도로 결정되는 것일 수 있다.
상기 로터의 소재 상변환 온도가 700∼800℃일 때, 상기 제1 목표온도는 600∼700℃이며, 상기 제2 목표온도는 700℃인 것일 수 있다.
상기 가열속도는, 제1 가열 구간과 제2 가열 구간으로 구분되고, 상기 제1 가열 구간은, 10∼80℃/hr로 승온하고, 상기 제2 가열 구간은, 10∼50℃/hr로 승온하는 것일 수 있다.
상기 로터는, 로터 몸체의 국부적 벤딩 부위에 저주파 유도 코일이 권선되는 것일 수 있다.
상기 저주파 유도 코일은, 500㎐ 이하의 저주파 전원이 공급되는 것일 수 있다.
상기 저주파 유도 코일은, 상기 로터 몸체에 감싸진 내화커버 상에 권선되는 것일 수 있다.
상기 저주파 유도 코일은, 코일층의 외측면을 냉각수층으로 둘러싸는 이중 구조로 구성되는 것일 수 있다.
상기 로터는, 상기 제1 열처리 교정 또는 상기 제2 열처리 교정을 수행함에 있어서, 휘어진 부분을 위쪽 방향으로 향하도록 자세가 변경된 것일 수 있다.
상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간은, 상기 로터의 지름 크기 1인치 당 0.5∼2시간으로 계산되어 결정되는 것일 수 있다.
상기 제2 목표온도에서 기설정된 가열시간은, 상기 로터의 지름 크기와 상관없이 24시간일 수 있다.
상기 기설정된 임계치는, 상기 로터의 표준 벤딩 정도로 관리되는 수준의 벤딩량인 0.2㎜이거나, 열처리 교정전 벤딩량에 대한 교정후 벤딩량의 교정 비율이 50%로 정의되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 로터 벤딩 교정 장치로서, 적어도 하나의 프로세서; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제어 장치로 하여금, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 교정하기 위한 제1 목표온도를 설정함에 따라 가열속도를 계산하고, 상기 가열속도로 1차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제1 목표온도에 도달함에 따라 상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간 동안 유지시키며, 상기 1차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하고, 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 것일 수 있다.
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로터 벤딩 교정 장치로 하여금, 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 다시 교정하기 위한 제2 목표온도를 설정하고, 상기 가열속도로 2차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제2 목표온도에 도달함에 따라 상기 제2 목표온도에서 기설정된 가열시간 동안 유지시키며, 상기 2차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하고, 상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 것일 수 있다.
본 발명은 저주파 유도 가열을 이용해 로터의 벤딩으로 발생되는 잔류 응력을 제거함으로써 로터의 벤딩을 교정할 수 있다.
또한, 본 발명은 저주파 유도 가열을 이용하여 온도 제어가 가능하기 때문에 로터 교정 절차를 개발할 수 있다.
또한, 본 발명은 열처리 교정이 필요한 국부적 벤딩 부위를 가열할 수 있기 때문에 열손실을 최적화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 로터만 가열하기 때문에 교정시 발생하는 블레이드 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 신축성 있는 저주파 유도 코일을 이용하기 때문에 로터의 크기에 무관하게 모든 종류의 로터 발생된 벤딩 교정에 적용할 수 있다.
도 1은 로터의 벤딩 발생 매커니즘을 설명하는 도면,
도 2는 고주파 가열 방식을 이용한 로터 벤딩 교정 장치를 나타낸 도면,
도 3은 고주파 가열에 의한 국부 소성변형을 나타낸 도면,
도 4는 고주파 가열에 의한 조직 사진을 나타낸 도면,
도 5는 고주파 가열 간격에 따른 온도 변화를 나타낸 도면,
도 6은 고주파 가열 후 응력 풀림 처리를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로터 벤딩 교정 장치를 나타낸 도면,
도 8은 저주파 유도 코일의 권선 상태를 나타낸 도면,
도 9 및 도 10은 저주파 유도 코일과 로터 몸체 사이에 내화커버를 둘러싼 경우를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법을 나타낸 도면,
도 12는 상기 도 11의 1차 열처리 교정 과정의 온도 및 시간을 나타낸 도면,
도 13은 상기 도 11의 2차 열처리 교정 과정의 온도 및 시간을 나타낸 도면,
도 14는 저주파 가열에 의한 로터 응력 변화를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "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.
또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
후술할 본 발명의 실시예에 따른 로터 벤딩 교정 장치는 아래 표 1과 같이 고주파 가열 방식과 저주파 가열 방식의 특성 차이를 고려할 때, 고주파 가열 방식 대신 저주파 가열 방식을 이용하는 것이 바람직하다.
구분 저주파 가열 방식 고주파 가열 방식
장점 -열처리 패턴을 활용하여 온도 제어 가능-소재의 중심부까지 열처리 가능-작업중 오버히팅에 의한 위험성 낮음 -단시간에 고온까지 승온 가능-저주파 장비 대비 무게가 가벼움
단점 -단시간에 많은 열을 줄 수 없음-고주파 장비 대비 무게가 무거움 - 소재와 가열기 간격 제어 실패시,오버히팅 가능성이 많음- 온도제어가 어려움
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 고주파 가열 방식을 이용한 로터 벤딩 교정 장치에 대해 살펴보면 다음과 같은 특성을 나타낸다. 도 2는 고주파 가열 방식을 이용한 로터 벤딩 교정 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 고주파 가열에 의한 국부 소성변형을 나타낸 도면이며, 도 4는 고주파 가열에 의한 조직 사진을 나타낸 도면이고, 도 5는 고주파 가열 간격에 따른 온도 변화를 나타낸 도면이며, 도 6은 고주파 가열 후 응력 풀림 처리를 나타낸 도면이다.도 2와 같이, 고주파 가열 방식을 이용한 로터 벤딩 교정 장치는 장비에 고정되어 있는 상태에서 휘어진 방향에 대해 고주파 가열에 의해 열을 가하여 열변형을 교정하는 방식이다.
이러한 방식은 로터 표면에 국부 가열로 인한 소성 변형을 발생시켜 소재 전체를 사용할 수 없게 만들 수 있다(도 3 참조).
또한, 이러한 방식은 짧은 시간만에 급격하게 온도가 상승하기 때문에(60초에 1000℃ 상승 가능), 소재의 조직 변화가 발생할 수 있다(도 4 참조).
즉, 이러한 방식은 짧은 시간에 급격한 온도 변화가 발생하기 때문에 온도를 제어하기 용이하지 않다. 예를 들어, 고주파 가열의 경우에는 20초간 소재를 가열할 때 소재 온도가 300℃까지 도달할 수 있다.
이때, 고주파 가열 방식은 저주파 가열 방식에 비해 열영향부가 얕게 나타나기 때문에 열편차에 의해 발생되는 잔류 응력이 크다. 여기서, 열응력을 아래 수학식 1과 같이 온도편차와 관련되어 있다.
Figure PCTKR2019003227-appb-M000001
즉, 고주파 가열 방식은 소재의 심부까지 열전달이 발생하지 않고, 저주파 가열 방식은 소재의 심부까지 열전달이 발생한다. 이러한 이유로, 고주파 가열 방식은 표면과 심부 사이의 열편차가 크기 때문에 잔류 응력이 크게 나타나고, 저주파 가열 방식은 표면과 심부 사이의 열편차가 작기 때문에 잔류 응력이 작게 나타난다.
그리고, 이러한 방식은 고주파 가열 간격에 따라 온도 상승 차이가 민감하게 발생할 수 있다(도 5 참조). 도 5와 같이, 고주파 가열 간격이 20㎜인 경우에는 20초 가열시 최대 300℃에 도달할 수 있으나, 고주파 가열 간격이 10㎜인 경우에는 20초 가열시 최대 500℃에 도달할 수 있다. 이와 같이, 이러한 방식은 초기 세팅에 따라 결과가 상당히 달라질 수 있음을 알 수 있다.
고주파 가열 방식은 로터에 직접 접촉하여 가열할 경우 가열장치와 로터의 열화가 발생할 수 있기 때문에 소정의 가열 간격을 두고 로터를 가열하게 된다.
아울러, 이러한 방식은 잔류 응력이 발생하기 때문에 응력 풀림 처리를 필수적으로 진행해야 한다(도 6 참조). 즉, 이러한 방식은 응력 풀림 처리를 하지 않을 경우 잔류 응력에 의해 재변형 가능성이 상존한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로터 벤딩 교정 장치를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로터 벤딩 교정 장치(100)는, 저주파 유도 가열을 이용해 로터(1)의 벤딩으로 발생되는 잔류 응력을 제거함으로써 로터(1)의 벤딩을 교정할 수 있다.
구체적으로, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 벤딩량 측정부(10), 저주파 유도 코일(20), 온도 측정부(30), 전류 공급부(40), 제어 장치(50)를 포함한다.
저주파 유도 코일(20)은 코일층(22)의 열화 방지를 위해 코일층(22)의 외측면을 냉각수층(21)으로 둘러싸는 이중 구조로 구성된다.
또한, 저주파 유도 코일(20)은 로터 몸체(2)의 국부적 벤딩 부위에 직접 권선하므로 로터(1)의 지름 크기에 상관없이 적용할 수 있다(도 8 참고). 도 8은 저주파 유도 코일의 권선 상태를 나타낸 도면이다.
만약, 고주파 가열 방식을 적용하려는 경우에는 유도 코일의 형태가 고정될 수 밖에 없기 때문에 로터(1)의 지름에 따른 코일 권선이 용이하지 않다. 즉, 고주파 유도 코일은 하나의 로터에 대해서만 적용이 가능하게 된다.
그리고, 저주파 유도 코일(20)은 로터 몸체(2)에 내화커버(23)를 감싼 후, 내화커버(23) 상에 권선될 수 있다(도 9 및 도 10 참조). 도 9 및 도 10는 저주파 유도 코일과 로터 몸체 사이에 내화커버를 둘러싼 경우를 나타낸 도면이다. 이는 내화커버(23)의 단열 효과를 통해 열처리 효과를 극대화시키거나, 유도 가열에 의해 발생된 열에 의해 저주파 유도 코일(20)의 열화를 방지하기 위함이다.
이처럼, 저주파 유도 코일(20)은 국부적으로 가열하므로 로터(1)의 블레이드(3)의 열화 손상을 유발하지 않는다.
제어 장치(50)는 벤딩량 측정부(10)에 의해 측정된 로터(1)의 벤딩량에 따라 기 설정된 열처리 교정 조건을 수행한다. 이러한 제어 장치(50)는 열처리 교정 조건을 수행할 때, 온도 측정부(30)에 의해 측정된 로터 몸체(2)의 표면 온도에 따라 전류 공급부(40)를 제어하여 저주파 유도 코일(20)에 전류를 공급한다. 여기서, 전류 공급부(40)는 500㎐ 이하의 저주파 전원을 공급한다.
예를 들어, 제어 장치(50)는 목표온도(예, 700℃까지 시간당 30℃ 승온)가 설정되면 분당 상승 온도(예, 분당 0.5℃ 승온)를 계산한다. 그러면, 제어 장치(50)는 온도 측정부(30)에 의해 측정된 측정온도와 계산된 계산온도를 비교한다. 이때, 제어 장치(50)는 측정온도와 계산온도가 다를 경우에저주파 유도 코일(20)에 인가되는 전류량을 증가 또는 감소시켜 측정온도와 계산온도를 동일한 상태로 제어한다. 이후, 제어 장치(50)는 목표온도(예, 700℃)에 도달하면 일정상태를 유지하거나 종료한다.
이를 위해, 제어 장치(50)는 적어도 하나의 프로세서(51)와 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리(52)를 포함한다. 적어도 하나의 프로세서(51)는 메모리(52)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 실행함에 따라, 제어 장치(50)로 하여금 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법을 수행하게 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법을 나타낸 도면이고, 도 12는 상기 도 11의 1차 열처리 교정 과정의 온도 및 시간을 나타낸 도면이며, 도 13는 상기 도 11의 2차 열처리 교정 과정의 온도 및 시간을 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 저주파 유도 가열을 이용하여 로터(1)의 벤딩을 교정한다.
먼저, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 1차 열처리 교정을 수행한다.
로터 벤딩 교정 장치(100)는 로터(1)의 교정전 벤딩량을 측정한다(S101). 그리고, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 제1 목표온도를 설정함에 따라 분당 상승온도에 해당되는 가열속도를 계산한다(S102).
먼저, 제1 목표온도는 재료별 열전도도 및 열적 물성이 다르기 때문에 재료에 따라 변태온도가 다르다. 제1 목표온도는 재료 특성을 고려하여 설정되며, 예를 들어, 600∼700℃ 범위에서 결정될 수 있다.
이에 따라, 가열속도는 2개 구간으로 구분되는데, 0℃∼540℃ 구간(즉, 제1 가열 구간)의 경우 10∼80℃/hr의 가열속도로 결정되고, 540℃∼700℃ 구간(즉, 제2 가열 구간)의 경우 10∼50℃/hr의 가열속도로 결정될 수 있다. 이러한 가열속도는 재료 마다 열전도도가 다르면 가열속도에 따른 열응력 발생량이 달라지기 때문에, 재료의 특성을 고려하여 결정된다.
여기서, 제1 목표온도는 로터 소재의 상변환 온도인 700∼800℃일 때, -100℃ 이하의 마진을 주는 온도로 결정될 수 있다.
이후, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 해당 가열속도로 1차 열처리 교정을 수행한다(S103).
도 12를 참조하면, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 제1 목표온도를 670℃로 결정하고, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터(1)의 표면의 온도가 0℃∼540℃ 구간에서 50℃/hr의 가열속도로 승온한 후, 1시간 동안 540℃를 유지하면서 다시 로터(1)의 표면의 온도가 540℃∼670℃ 구간에서 30℃/hr의 가열속도로 승온시킨다. 여기서, 제1 목표온도는 로터 소재의 상변환 온도인 730℃에서 -60℃의 마진을 주는 온도로 결정된다.
그런 다음, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 로터(1)의 지름 크기(단위: 인치)에 따라 제1 목표온도에 해당되는 670℃를 유지시키는 가열시간을 결정한다. 이때, 가열시간은 1인치 당 0.5∼2시간으로 계산될 수 있다. 예를 들어, 로터(1)의 지름 크기가 1인치 당 1시간으로 계산할 경우, 9 인치인 경우라면 가열시간이 9시간이 된다. 즉, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 9시간 동안 제1 목표온도를 유지하면서 가열한다.
그런 다음, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 로터(1)의 교정후 벤딩량을 측정한다(S104).
이때, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 로터(1)의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인한다(S105). 여기서, 임계치는 로터(1)의 표준 벤딩 정도로 관리되는 수준의 벤딩량인 0.2㎜이거나, 교정전 벤딩량에 대한 교정후 벤딩량의 교정 비율이 50%로 정의될 수 있다.
로터 벤딩 교정 장치(100)는 기설정된 임계치에 도달하는 경우에 그대로 1차 열처리 교정을 통해 로터(1)의 벤딩 교정을 종료하지만, 그렇지 않으면 2차 열처리 교정을 수행한다.
먼저, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 제2 목표온도를 설정한다(S106).
도 13을 참조하면, 제2 목표온도는 700℃이고, 가열속도는 1차 열처리 교정과 동일하다. 여기서, 제2 목표온도는 로터 소재의 상변환 온도인 730℃에서 -30℃의 마진을 주는 온도로 결정된다.
이후, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 해당 가열속도로 2차 열처리 교정을 수행한다(S107).
이때, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 로터(1) 자체의 무게를 이용하여 벤딩 교정을 수행한다(즉, 자중 이용). 이에 따라, 로터(1)는 휘어진 부분을 위쪽 방향으로 향하도록 자세를 변경한다. 이는 1차 열처리 교정에서도 적용 가능하다.
도 13을 참조하면, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 저주파 유도 가열을 이용하여 로터(1)의 표면의 온도가 0℃∼540℃ 구간(즉, 제1 가열 구간)에서 50℃/hr의 가열속도로 승온한 후, 1시간 동안 540℃를 유지하면서 다시 로터(1)의 표면의 온도가 540℃∼700℃ 구간(즉, 제2 가열 구간)에서 30℃/hr의 가열속도로 승온시킨다.
그런 다음, 로터 벤딩 교정 장치(100)는 로터(1)의 지름 크기와 상관없이 24시간 동안 제2 목표온도에 해당되는 700℃를 유지시킨다.
이와 같이, 2차 열처리 교정은 700℃ 이하에서 장시간 온도를 유지시켜 열처리하기 때문에 응력풀림처리가 필요 없다. 이는 조직 및 응력 안정화를 위한 열처리이기 때문에 조직적으로 안정화시킬 수 있다.
도 14는 저주파 가열에 의한 로터 응력 변화를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 로터(1)는 초기 상태에 잔류 응력이 존재하나, 저주파 가열에 의해 심부에 인장응력이 집중되고, 최종 냉각 후 표면 잔류응력이 풀림 처리가 완료되어 벤딩량이 교정되게 된다.
일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.

Claims (21)

  1. 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 교정하기 위한 제1 목표온도를 설정함에 따라 가열속도를 계산하는 단계;
    상기 가열속도로 1차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제1 목표온도에 도달함에 따라 상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간 동안 유지시키는 단계; 및
    상기 1차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하는 단계;
    상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 단계;
    를 포함하는 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 다시 교정하기 위한 제2 목표온도를 설정하는 단계;
    상기 가열속도로 2차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제2 목표온도에 도달함에 따라 상기 제2 목표온도에서 기설정된 가열시간 동안 유지시키는 단계;
    상기 2차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하는 단계; 및
    상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 단계;
    를 더 포함하는 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 목표온도 및 상기 제2 목표온도는,
    상기 로터의 소재 상변환 온도에서 마진을 주는 온도로 결정되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로터의 소재 상변환 온도가 700∼800℃일 때, 상기 제1 목표온도는 600∼700℃이며, 상기 제2 목표온도는 700℃인 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가열속도는, 제1 가열 구간과 제2 가열 구간으로 구분되고,
    상기 제1 가열 구간은, 10∼80℃/hr로 승온하고,
    상기 제2 가열 구간은, 10∼50℃/hr로 승온하는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터는,
    로터 몸체의 국부적 벤딩 부위에 저주파 유도 코일이 권선되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저주파 유도 코일은,
    500㎐ 이하의 저주파 전원이 공급되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 저주파 유도 코일은,
    상기 로터 몸체에 감싸진 내화커버 상에 권선되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 저주파 유도 코일은,
    코일층의 외측면을 냉각수층으로 둘러싸는 이중 구조로 구성되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 로터는,
    상기 제1 열처리 교정 또는 상기 제2 열처리 교정을 수행함에 있어서, 휘어진 부분을 위쪽 방향으로 향하도록 자세가 변경된 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간은,
    상기 로터의 지름 크기 1인치 당 0.5∼2시간으로 계산되어 결정되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 목표온도에서 기설정된 가열시간은,
    상기 로터의 지름 크기와 상관없이 24시간인 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 기설정된 임계치는,
    상기 로터의 표준 벤딩 정도로 관리되는 수준의 벤딩량인 0.2㎜이거나, 열처리 교정전 벤딩량에 대한 교정후 벤딩량의 교정 비율이 50%로 정의되는 것인 저주파 유도 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법.
  14. 로터 벤딩 교정 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며,
    상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 제어 장치로 하여금,
    저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 교정하기 위한 제1 목표온도를 설정함에 따라 가열속도를 계산하고,
    상기 가열속도로 1차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제1 목표온도에 도달함에 따라 상기 제1 목표온도에서 상기 로터의 지름 크기에 따라 결정된 가열시간 동안 유지시키며,
    상기 1차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하고,
    상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 로터 벤딩 교정 장치로 하여금,
    상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 저주파 유도 가열을 이용하여 로터의 벤딩을 다시 교정하기 위한 제2 목표온도를 설정하고,
    상기 가열속도로 2차 열처리 교정을 수행함에 있어서, 상기 제2 목표온도에 도달함에 따라 상기 제2 목표온도에서 기설정된 가열시간 동안 유지시키며,
    상기 2차 열처리 교정의 수행 결과에 따라 상기 로터의 벤딩량이 기설정된 임계치에 도달하는지를 확인하고,
    상기 로터의 벤딩량 확인 결과에 따라, 상기 로터의 벤딩 교정을 종료하는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 목표온도 및 상기 제2 목표온도는,
    상기 로터의 소재 상변환 온도에서 마진을 주는 온도로 결정되는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 로터의 소재 상변환 온도는 730℃이고,
    상기 제1 목표온도는 670℃이며, 상기 제2 목표온도는 700℃인 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 가열속도는, 제1 가열 구간과 제2 가열 구간으로 구분되고,
    상기 제1 가열 구간은, 50℃/hr로 승온하고,
    상기 제2 가열 구간은, 30℃/hr로 승온하는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 로터는,
    로터 몸체의 국부적 벤딩 부위에 저주파 유도 코일이 권선되는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 저주파 유도 코일은,
    500㎐ 이하의 저주파 전원이 공급되는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 저주파 유도 코일은,
    상기 로터 몸체에 감싸진 내화커버 상에 권선되는 것인 로터 벤딩 교정 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102357555B1 (ko) * 2020-06-30 2022-02-04 한국전력공사 고주파 가열을 이용한 로터 벤딩 교정 방법 및 이를 이용한 로터 벤딩 교정 장치
CN113798351B (zh) * 2021-10-08 2024-06-14 内蒙古北方重工业集团有限公司 大型框架薄壁类零件的热校正方法
CN114700427B (zh) * 2022-02-16 2023-02-28 江苏科技大学 一种智能化电磁感应加热矫平系统及其方法
CN117161140A (zh) * 2023-07-21 2023-12-05 国家能源集团新能源技术研究院有限公司 弯曲转子的热矫正方法、装置、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002172411A (ja) * 2000-12-01 2002-06-18 Nkk Corp 厚鋼板の熱処理方法およびその熱処理設備
JP2005169458A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Jfe Steel Kk 鋼板の熱処理方法
JP2005186111A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼板の製造ライン及び製造方法
US20080276679A1 (en) * 2005-11-09 2008-11-13 Gerald Eckerstorfer Method for the Production of Hot-Rolled Steel Strip and Combined Casting and Rolling Plant for Carrying Out the Method
JP2011098393A (ja) * 2004-01-21 2011-05-19 Jfe Steel Corp 厚鋼板の熱処理装置及び方法並びに厚鋼板の製造方法及びその製造ライン

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1552854C3 (de) * 1966-11-16 1974-07-18 Aeg-Elotherm Gmbh, 5630 Remscheid Vorrichtung zum Warmrichten langgestreckter Werkstücke aus elektrisch leitenden metallischen Werkstoffen
DE2133345A1 (de) * 1971-07-05 1973-01-18 Aeg Elotherm Gmbh Arbeitsweise zum warmrichten von langgestreckten werkstuecken
JPS57123917A (en) * 1981-01-22 1982-08-02 Dai Ichi High Frequency Co Ltd Induction heating method for metallic bar material having different wall thickness
US4611744A (en) * 1982-06-23 1986-09-16 Refurbished Turbine Components Ltd. Turbine blade repair
US4498617A (en) * 1983-03-31 1985-02-12 United Technologies Corporation Method for reshaping a gas turbine engine combustor part
KR910700357A (ko) * 1989-02-13 1991-03-14 존 박스터 주사유도경화의 개량
KR19990074014A (ko) * 1998-03-05 1999-10-05 신종계 선체 외판의 곡면가공 자동화 장치
DE102007026728A1 (de) 2007-02-02 2008-08-07 Schumag Ag Richtrotor, Rotorrichter sowie Richtverfahren
US9278412B2 (en) * 2012-08-24 2016-03-08 Michael Eric Johnson Sucker rod
US10231289B2 (en) * 2013-11-07 2019-03-12 Illinois Tool Works Inc. Large scale metal forming

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002172411A (ja) * 2000-12-01 2002-06-18 Nkk Corp 厚鋼板の熱処理方法およびその熱処理設備
JP2005169458A (ja) * 2003-12-11 2005-06-30 Jfe Steel Kk 鋼板の熱処理方法
JP2005186111A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼板の製造ライン及び製造方法
JP2011098393A (ja) * 2004-01-21 2011-05-19 Jfe Steel Corp 厚鋼板の熱処理装置及び方法並びに厚鋼板の製造方法及びその製造ライン
US20080276679A1 (en) * 2005-11-09 2008-11-13 Gerald Eckerstorfer Method for the Production of Hot-Rolled Steel Strip and Combined Casting and Rolling Plant for Carrying Out the Method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHO, HWANGKI ET AL.: "Multi-physics Simulation of Electromagnetic Induction Heating Process for Local Straightening of Bent Rotors", THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS 2017 CONFERENCE, 1 November 2017 (2017-11-01), pages 3179 - 3184 *
KIM, YUN HO ET AL.: "Thermal Deformation Analysis of Rotor Straightening Process Using Flame Heating", THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS 2017 CONFERENCE, November 2017 (2017-11-01), pages 3190 - 3193 *

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