JPH04343001A - Method and apparatus for inspecting position of cooling hole at end of turbine blade - Google Patents
Method and apparatus for inspecting position of cooling hole at end of turbine bladeInfo
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Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、タービンブレードの先
端部に開口する冷却空気孔が、タービンブレードの肉厚
中心に適正に穿設されているか否かを検査するタービン
ブレード先端部冷却孔位置検査方法およびその装置に関
するものである。[Industrial Application Field] The present invention relates to the position of the cooling hole at the tip of a turbine blade, which is used to inspect whether or not the cooling air hole opening at the tip of the turbine blade is properly drilled at the center of the thickness of the turbine blade. This invention relates to an inspection method and apparatus.
【０００２】0002
【従来の技術】ガスタービン等に使用するタービンブレ
ードには、タービンブレードを冷却するために冷却空気
孔が多数穿設されている。これらの冷却空気孔のうちに
は、図４の横断平面図に示すように、タービンブレード
１の先端部２に開口してタービンブレード１の内部に達
する冷却空気孔３がある。2. Description of the Related Art Turbine blades used in gas turbines and the like are provided with a large number of cooling air holes for cooling the turbine blades. Among these cooling air holes, there is a cooling air hole 3 that opens at the tip 2 of the turbine blade 1 and reaches the interior of the turbine blade 1, as shown in the cross-sectional plan view of FIG.
【０００３】タービンブレード１の先端部２の肉厚は１
ミリメートル程度の寸法になっており、この先端部２か
ら直径０．３ミリメートル程度の寸法の冷却空気孔３が
放電加工等により、間隔をおいて多数穿設されることに
なる。[0003] The wall thickness of the tip portion 2 of the turbine blade 1 is 1
It has a dimension of about millimeters, and a large number of cooling air holes 3 having a diameter of about 0.3 millimeters are bored at intervals from the tip 2 by electric discharge machining or the like.
【０００４】冷却空気孔３は先端部２の肉厚中心に穿設
しなければならないが、１ミリメートル程度の肉厚の先
端部２の中心に直径０．３ミリメートル程度の冷却空気
孔３を正確に穿設することは極めて困難であり、冷却空
気孔３が先端部２の肉厚中心からずれていると、タービ
ンの回転中にタービンブレード１が割損事故を起こす恐
れがある。The cooling air hole 3 must be drilled at the center of the wall thickness of the tip 2, and the cooling air hole 3 with a diameter of about 0.3 mm must be precisely placed at the center of the tip 2, which has a wall thickness of about 1 mm. If the cooling air hole 3 is deviated from the center of thickness of the tip portion 2, there is a risk that the turbine blade 1 will break during rotation of the turbine.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが従来は冷却空
気孔３がタービンブレード１の先端部２の肉厚中心に適
正に穿設されているか否かを精度よく検査する方法がな
かった。However, conventionally, there has been no method for accurately inspecting whether the cooling air holes 3 are properly formed at the center of the thickness of the tip portion 2 of the turbine blade 1.
【０００６】本発明は上述した点に鑑みてなしたもので
、タービンブレードの先端部に開口する冷却空気孔が、
タービンブレード先端部に適切に穿設されているか否か
を、簡単にしかも正確に検査できるようにしたタービン
ブレード先端部冷却孔位置検査方法およびその装置を提
供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and the cooling air holes opened at the tips of the turbine blades are
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for inspecting the position of a cooling hole at the tip of a turbine blade, which can simply and accurately inspect whether or not the tip of the turbine blade is properly drilled.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、タービンブレ
ードの先端部に開口する冷却空気孔内に磁性体の線材を
密に嵌入し、磁場を発生する試験コイルを前記タービン
ブレードの表面に沿って移動させ、前記試験コイルのイ
ンピーダンスの変化により生ずる渦流信号の振幅によっ
て前記線材とタービンブレード表面との間の距離を計測
することを特徴とするタービンブレード先端部冷却孔位
置検査方法およびタービンブレードを保持する固定治具
と、前記タービンブレードの先端部に開口する冷却空気
孔内に密に嵌入する磁性体の線材と、前記タービンブレ
ードの表面に沿って移動させる試験コイルを保持する保
持治具と、前記試験コイルに高周波電流を加える発振器
と、前記試験コイルのインピーダンスの変化により生ず
る渦流信号の振幅を検出する手段と、を備えたことを特
徴とするタービンブレード先端部冷却孔位置検査装置で
ある。[Means for Solving the Problems] The present invention involves closely fitting a magnetic wire into a cooling air hole opened at the tip of a turbine blade, and running a test coil that generates a magnetic field along the surface of the turbine blade. A method for inspecting the position of a cooling hole at a tip of a turbine blade, characterized in that the distance between the wire and the surface of the turbine blade is measured by the amplitude of an eddy current signal generated by a change in the impedance of the test coil, and the turbine blade is a fixing jig for holding a test coil; a magnetic wire rod tightly fitted into a cooling air hole opened at a tip of the turbine blade; and a holding jig for holding a test coil to be moved along the surface of the turbine blade. , a turbine blade tip cooling hole position inspection device comprising: an oscillator that applies a high-frequency current to the test coil; and means for detecting the amplitude of an eddy current signal caused by a change in impedance of the test coil. .
【０００８】[0008]
【作用】タービンブレードの表面に沿って試験コイルを
移動させると、冷却空気孔内に密に嵌入している磁性体
の線材とタービンブレードの表面との間の距離によって
試験コイルによる渦流信号の振幅が変化するため、この
振幅を検出することによって冷却空気孔のタービンブレ
ード先端部に対する位置が、適正であるか否かを判断す
ることができる。[Effect] When the test coil is moved along the surface of the turbine blade, the amplitude of the eddy current signal due to the test coil is determined by the distance between the magnetic wire that is tightly fitted in the cooling air hole and the surface of the turbine blade. changes, so by detecting this amplitude it can be determined whether the position of the cooling air hole relative to the tip of the turbine blade is appropriate.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１０】図１は本発明の請求項１の発明を実施して
いる状態の斜視図であって、タービンブレード１の先端
部２に開口して多数穿設されている冷却空気孔３には、
冷却空気孔３の直径にほぼ近い直径で作られている鉄の
針金等の磁性体の線材４を密に嵌入し、タービンブレー
ド１の表面には試験コイル５の先端を接触させている。FIG. 1 is a perspective view of the state in which the invention according to claim 1 of the present invention is being implemented. ,
A wire 4 made of a magnetic material such as iron wire and having a diameter approximately close to that of the cooling air hole 3 is tightly fitted, and the tip of the test coil 5 is brought into contact with the surface of the turbine blade 1.
【００１１】試験コイル５の内部には巻線６が設けてあ
って、この巻線６には、発振器７、ブリッジ８を介して
、例えば５００キロヘルツ等の高周波電流が加えられる
ようになっている。そしてこの高周波電流により、図２
に示すようにタービンブレード１の内部には、渦電流９
が生ずることになる。A winding 6 is provided inside the test coil 5, and a high frequency current of, for example, 500 kilohertz is applied to the winding 6 via an oscillator 7 and a bridge 8. . And due to this high frequency current, Figure 2
As shown in the figure, there is an eddy current 9 inside the turbine blade 1.
will occur.
【００１２】タービンブレード１はＮｉ合金等の非磁性
材で作られており、タービンブレード１の冷却空気孔３
に密に嵌入した磁性体の線材４によって透磁率および導
電率が変り、試験コイル５をタービンブレード１の表面
に沿って移動させて試験コイル５が磁性体の線材４の直
上に達すると、渦電流９の変化量が最も大きくなる。こ
の渦電流９の変化に対応して、試験コイル５内の巻線６
に流れる高周波電流の電流値が変化する。The turbine blade 1 is made of a non-magnetic material such as Ni alloy, and the cooling air holes 3 of the turbine blade 1 are made of a non-magnetic material such as Ni alloy.
When the test coil 5 is moved along the surface of the turbine blade 1 and the test coil 5 reaches directly above the magnetic wire 4, a vortex is generated. The amount of change in current 9 becomes the largest. In response to this change in the eddy current 9, the winding 6 in the test coil 5
The current value of the high-frequency current flowing through changes.
【００１３】試験コイル５内の巻線６に流れる電流値の
変化により試験コイル５のインピーダンスが変化し、こ
れが図１に示すブリッジ８を介して増巾器１１に入力さ
れ、増巾された後同期検波器１２で波形処理され、検出
手段として備えてある表示器１３に渦流信号として表示
すると同時に、同じく検出手段として備えてある記録器
１４に記録する。The impedance of the test coil 5 changes due to a change in the value of the current flowing through the winding 6 in the test coil 5, and this is input to the amplifier 11 via the bridge 8 shown in FIG. 1, where it is amplified. The waveform is processed by a synchronous detector 12 and displayed as an eddy current signal on a display 13 provided as a detection means, and simultaneously recorded on a recorder 14 also provided as a detection means.
【００１４】図２に示すタービンブレード１の先端部２
における肉厚１５は、例えば１ミリメートル等の既知の
一定寸法に作られており、また先端部２から穿設する冷
却空気孔３の直径１６も、例えば０．３ミリメートル等
の既知の一定寸法で穿設される。従って検出手段である
表示器１３、記録器１４（図１参照）によって渦流信号
の振幅から磁性体の線材４とタービンブレード１の表面
との間の距離１０が判明すると、肉厚１５から距離１０
および直径１６を差引いて、磁性体の線材４とタービン
ブレード１の背面との間の距離１７が算出され、冷却空
気孔３がタービンブレード１の先端部２の肉厚１５中心
に位置しているか否かを検査することができる。Tip portion 2 of turbine blade 1 shown in FIG.
The wall thickness 15 of the cooling air hole 3 is made to have a known constant dimension, such as 1 mm, for example, and the diameter 16 of the cooling air hole 3 formed from the tip 2 is also a known constant dimension, such as 0.3 mm. drilled. Therefore, when the distance 10 between the magnetic wire 4 and the surface of the turbine blade 1 is determined from the amplitude of the eddy current signal by the display 13 and the recorder 14 (see FIG. 1), which are detection means, the distance 10 is determined from the wall thickness 15.
The distance 17 between the magnetic wire rod 4 and the back surface of the turbine blade 1 is calculated by subtracting the diameter 16 and whether the cooling air hole 3 is located at the center of the wall thickness 15 of the tip portion 2 of the turbine blade 1. It can be checked whether or not.
【００１５】図３は本発明の請求項２の装置の一実施例
の正面図であって、１８はタービンブレード１を水平に
保持する固定治具であり、台盤１９上には挾持具２０が
設けてあって、蝶ねじ２１を締付けることにより台盤１
９と挾持具２０との間にタービンブレード１のセレーシ
ョン部２２を挾持し、タービンブレード１を水平に保持
するようになっている。蝶ねじ２１を緩めると、台盤１
９と挾持具２０との間に介装されているスプリング２３
によって挾持具２０が上昇し、タービンブレード１の保
持を解除するようになっている。FIG. 3 is a front view of an embodiment of the apparatus according to claim 2 of the present invention, in which reference numeral 18 denotes a fixing jig for horizontally holding the turbine blade 1, and a clamping tool 20 is mounted on the base plate 19. is provided, and by tightening the butterfly screw 21, the base plate 1
The serrations 22 of the turbine blade 1 are held between the holder 9 and the holding tool 20 to hold the turbine blade 1 horizontally. When you loosen the butterfly screw 21, the base plate 1
Spring 23 interposed between 9 and clamping tool 20
This causes the gripper 20 to rise and release the grip on the turbine blade 1.
【００１６】固定治具１８の近傍には予め多数の磁性体
の線材４が準備してあって、固定治具１８で水平に保持
したタービンブレード１の先端部２に開口している冷却
空気孔３に、それぞれ密に嵌入することになる。A large number of magnetic wire rods 4 are prepared in advance near the fixing jig 18, and cooling air holes are opened in the tips 2 of the turbine blades 1 held horizontally by the fixing jig 18. 3, they will fit tightly into each other.
【００１７】２４は試験コイル５を保持する保持治具で
あって、マグネット基台２５に鉛直に取付けてある支柱
２６には水平の支持腕２７が高さを変えて固定できるよ
うになっている。そして支持腕２７に沿って移動させる
ことができる支持金具２８には杆２９が枢着されており
、杆２９の先端にはさらに別の杆３０が枢着されていて
、杆３０の先端に枢着されている保持具３１に試験コイ
ル５が緊締保持されている。３２は、杆２９，３０の間
に張設したスプリングである。Reference numeral 24 denotes a holding jig for holding the test coil 5, and a horizontal support arm 27 can be fixed at different heights to a column 26 that is vertically attached to a magnet base 25. . A rod 29 is pivotally attached to a support fitting 28 that can be moved along the support arm 27, and another rod 30 is pivotally attached to the tip of the rod 29. The test coil 5 is tightly held by the attached holder 31. 32 is a spring stretched between the rods 29 and 30.
【００１８】試験コイル５はリード線３３によって図１
に示すブリッジ８に接続され、発振器７からの高周波電
流が加えられるようになっている。The test coil 5 is connected by a lead wire 33 as shown in FIG.
It is connected to a bridge 8 shown in FIG. 8, and a high frequency current from an oscillator 7 is applied thereto.
【００１９】図３の装置において、固定治具１８にター
ビンブレード１を水平に保持し、先端部２に開口してい
る冷却空気孔３の全てに磁性体の線材４を密に嵌入した
後、保持治具２４を固定治具１８に適当に近付け、支持
腕２７をタービンブレード１の方に向けると共に高さを
調節して支柱２６に固定する。In the apparatus shown in FIG. 3, the turbine blade 1 is held horizontally in the fixing jig 18, and after the magnetic wire rods 4 are tightly fitted into all the cooling air holes 3 opened in the tip part 2, The holding jig 24 is brought appropriately close to the fixing jig 18, the support arm 27 is directed toward the turbine blade 1, the height is adjusted, and the support arm 27 is fixed to the support column 26.
【００２０】次に杆２９，３０を動かして試験コイル５
の先端をタービンブレード１の表面に沿って移動させる
と、図１に示す巻線６に流れる電流の変化によりインピ
ーダンスが変化し、これがブリッジ８、増巾器１１、同
期検波器１２を介して、渦流信号として検出手段である
表示器１３、記録器１４に表示と記録とが行われる。こ
の渦流信号の振幅から、冷却空気孔３がタービンブレー
ド１の先端部２の肉厚１５（図２参照）中心に位置して
いるか否かを検査することができる。Next, move the rods 29 and 30 to test the test coil 5.
When the tip of the turbine blade 1 is moved along the surface of the turbine blade 1, the impedance changes due to the change in the current flowing through the winding 6 shown in FIG. The eddy current signal is displayed and recorded on a display 13 and a recorder 14, which are detection means. From the amplitude of this eddy current signal, it can be checked whether the cooling air hole 3 is located at the center of the wall thickness 15 (see FIG. 2) of the tip portion 2 of the turbine blade 1.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明は、タービンブレードの先端部に
開口する冷却空気孔が、タービンブレード先端部の肉厚
中心に穿設されているか否かを、極めて容易に高い精度
で検査することができる効果がある。[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to very easily and highly accurately inspect whether or not the cooling air hole opening at the tip of a turbine blade is drilled at the center of the wall thickness of the tip of the turbine blade. There is an effect that can be done.
【図１】請求項１の発明を実施している状態の斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view of a state in which the invention of claim 1 is being implemented.
【図２】図１の要部を拡大した正面図である。FIG. 2 is an enlarged front view of main parts of FIG. 1;
【図３】請求項２の発明の一実施例の正面図である。FIG. 3 is a front view of an embodiment of the invention according to claim 2.
【図４】タービンブレードの横断平面図である。FIG. 4 is a cross-sectional plan view of a turbine blade.
１ タービンブレード ２ 先端部 ３ 冷却空気孔 ４ 磁性体の線材 ５ 試験コイル ６ 巻線 ７ 発振器 １３ 表示器 １４ 記録器 １８ 固定治具 ２４ 保持治具 1 Turbine blade 2 Tip part 3 Cooling air hole 4 Magnetic wire rod 5 Test coil 6 Winding wire 7 Oscillator 13 Display 14 Recorder 18 Fixing jig 24 Holding jig
Claims (2)
冷却空気孔内に磁性体の線材を密に嵌入し、磁場を発生
する試験コイルを前記タービンブレードの表面に沿って
移動させ、前記試験コイルのインピーダンスの変化によ
り生ずる渦流信号の振幅によって前記線材とタービンブ
レード表面との間の距離を計測することを特徴とするタ
ービンブレード先端部冷却孔位置検査方法。1. A test coil that generates a magnetic field is moved along the surface of the turbine blade by tightly fitting a magnetic wire into a cooling air hole that opens at the tip of a turbine blade, and A method for inspecting the position of a cooling hole at a tip of a turbine blade, characterized in that the distance between the wire and the surface of the turbine blade is measured based on the amplitude of an eddy current signal caused by a change in impedance.
と、前記タービンブレードの先端部に開口する冷却空気
孔内に密に嵌入する磁性体の線材と、前記タービンブレ
ードの表面に沿って移動させる試験コイルを保持する保
持治具と、前記試験コイルに高周波電流を加える発振器
と、前記試験コイルのインピーダンスの変化により生ず
る渦流信号の振幅を検出する手段と、を備えたことを特
徴とするタービンブレード先端部冷却孔位置検査装置。2. A test in which a fixing jig for holding a turbine blade, a magnetic wire closely fitted into a cooling air hole opened at a tip of the turbine blade, and a wire rod of a magnetic material are moved along the surface of the turbine blade. A turbine blade tip comprising: a holding jig for holding a coil; an oscillator for applying a high-frequency current to the test coil; and means for detecting the amplitude of an eddy current signal caused by a change in impedance of the test coil. Cooling hole position inspection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14379891A JPH04343001A (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Method and apparatus for inspecting position of cooling hole at end of turbine blade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14379891A JPH04343001A (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Method and apparatus for inspecting position of cooling hole at end of turbine blade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343001A true JPH04343001A (en) | 1992-11-30 |
Family
ID=15347232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14379891A Pending JPH04343001A (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Method and apparatus for inspecting position of cooling hole at end of turbine blade |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04343001A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005345157A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toshiba Corp | Crack depth inspection method of metallic material |
| EP1655568A1 (en) * | 2004-11-03 | 2006-05-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of Determining the Wall Thickness of a Hollow Element |
| US8376211B2 (en) | 2006-01-06 | 2013-02-19 | United Technologies Corporation | Turbine element repair fixture |
| JP2016529479A (en) * | 2013-06-20 | 2016-09-23 | カンパニー ジェネラレ デ エスタブリシュメンツ ミシュラン | System for measuring the thickness of rubber layers for tires |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP14379891A patent/JPH04343001A/en active Pending
Cited By (4)
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