特許 6488178 超音波検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6488178

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】超音波検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/265 20060101AFI20190311BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/265

【請求項の数】15

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-89077(P2015-89077)

(22)【出願日】2015年4月24日

(65)【公開番号】特開2016-206049(P2016-206049A)

(43)【公開日】2016年12月8日

【審査請求日】2018年1月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】上林 正和

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】木村 是

(72)【発明者】

【氏名】中井 正義

【審査官】 嶋田 行志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１６３８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１１９７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０２６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１３７７０６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２９４１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１２１６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２５０８６０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−２５６８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１７４７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２４４０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１８９６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１４８６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２１１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８６４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０９０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部を超音波により検査するための超音波検査装置であって、
プローブと、前記プローブを前記ロータディスクに対して相対移動させるための台車と、を備え、
前記台車は、前記ロータディスクのディスク面を走行するための複数のロータディスク走行用ローラと、前記ロータディスクと同心に設けられたロータシャフトの周面を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラと、前記プローブを前記ディスク面に対向した状態で保持するホルダと、を含み、
前記ホルダは、前記プローブに沿って延在する第１フレームと、前記プローブに沿って延在する第２フレームであって前記第１フレームとの間に前記プローブが位置するように設けられた第２フレームと、を有し、
前記第１フレーム及び前記第２フレームの各々は、所定の磁気吸引力を有する少なくとも一つのマグネット部材を有し、
前記ホルダは、前記複数のロータディスク走行用ローラおよび前記複数のロータシャフト走行用ローラに対する前記ロータシャフトの軸線方向における相対位置が不変に構成されている
超音波検査装置。

【請求項2】

前記ホルダを前記ロータシャフトの径方向（以下、Ｙ方向と称する）に案内するための前記Ｙ方向に延在する少なくとも一つのガイドレールを更に備え、
前記複数のロータシャフト走行用ローラの各々は、前記ガイドレールの基端側に連結されるマグネットローラである請求項１に記載の超音波検査装置。

【請求項3】

タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部を超音波により検査するための超音波検査装置であって、
プローブと、前記プローブを前記ロータディスクに対して相対移動させるための台車と、を備え、
前記台車は、前記ロータディスクのディスク面を走行するための複数のロータディスク走行用ローラと、前記ロータディスクと同心に設けられたロータシャフトの周面を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラと、前記プローブを前記ディスク面に対向した状態で保持するホルダと、を含み、
前記ホルダは、前記プローブに沿って延在する第１フレームと、前記プローブに沿って延在する第２フレームであって前記第１フレームとの間に前記プローブが位置するように設けられた第２フレームと、を有し、
前記第１フレーム及び前記第２フレームの各々は、少なくとも一つのマグネット部を有し、
前記複数のロータディスク走行用ローラは、前記第１フレームに設けられる少なくとも一つの非マグネットローラと、前記第２フレームに設けられる少なくとも一つの非マグネットローラとを含む
超音波検査装置。

【請求項4】

前記第１フレームは、前記ロータシャフトの径方向（以下、Ｙ方向と称する。）及び前記ロータシャフトの軸線方向（以下、Ｚ方向と称する。）の各々に直交するＸ方向において前記プローブに対して一方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在し、
前記第２フレームは、前記Ｘ方向において前記プローブに対して他方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在する請求項１乃至３の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項5】

前記第１フレームの前記少なくとも一つのマグネット部は、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に配列された複数のマグネット部材を含み、
前記第２フレームの前記少なくとも一つのマグネット部は、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に配列された複数のマグネット部材を含む請求項４に記載の超音波検査装置。

【請求項6】

タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部を超音波により検査するための超音波検査装置であって、
プローブと、前記プローブを前記ロータディスクに対して相対移動させるための台車と、を備え、
前記台車は、前記ロータディスクのディスク面を走行するための複数のロータディスク走行用ローラと、前記ロータディスクと同心に設けられたロータシャフトの周面を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラと、前記プローブを前記ディスク面に対向した状態で保持するホルダと、を含み、
前記ホルダは、前記プローブに沿って延在する第１フレームと、前記プローブに沿って延在する第２フレームであって前記第１フレームとの間に前記プローブが位置するように設けられた第２フレームと、を有し、
前記第１フレーム及び前記第２フレームの各々は、少なくとも一つのマグネット部を有し、
前記第１フレームは、前記ロータシャフトの径方向（以下、Ｙ方向と称する。）及び前記ロータシャフトの軸線方向（以下、Ｚ方向と称する。）の各々に直交するＸ方向において前記プローブに対して一方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在し、
前記第２フレームは、前記Ｘ方向において前記プローブに対して他方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在し、
前記第１フレームの前記少なくとも一つのマグネット部は、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に配列された複数のマグネット部材を含み、
前記第２フレームの前記少なくとも一つのマグネット部は、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に配列された複数のマグネット部材を含み、
前記複数のロータディスク走行用ローラは、
前記第１フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も外側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の外側に間隔を空けて設けられた第１非マグネットローラと、
前記第１フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も内側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の内側に間隔を空けて設けられた第２非マグネットローラと、
前記第２フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も外側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の外側に間隔を空けて設けられた第３非マグネットローラと、
前記第２フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も内側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の内側に間隔を空けて設けられた第４非マグネットローラと、
を含む
超音波検査装置。

【請求項7】

前記ホルダをＸ軸の周りに回動可能に支持する第１支持ユニットと、前記第１支持ユニットをＹ軸の周りに回動可能に支持する第２支持ユニットとを含む２軸ジンバルユニットを更に備える請求項４乃至６の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項8】

タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部を超音波により検査するための超音波検査装置であって、
プローブと、前記プローブを前記ロータディスクに対して相対移動させるための台車と、を備え、
前記台車は、前記ロータディスクのディスク面を走行するための複数のロータディスク走行用ローラと、前記ロータディスクと同心に設けられたロータシャフトの周面を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラと、前記プローブを前記ディスク面に対向した状態で保持するホルダと、を含み、
前記ホルダは、前記プローブに沿って延在する第１フレームと、前記プローブに沿って延在する第２フレームであって前記第１フレームとの間に前記プローブが位置するように設けられた第２フレームと、を有し、
前記第１フレーム及び前記第２フレームの各々は、少なくとも一つのマグネット部を有し、
前記第１フレームは、前記ロータシャフトの径方向（以下、Ｙ方向と称する。）及び前記ロータシャフトの軸線方向（以下、Ｚ方向と称する。）の各々に直交するＸ方向において前記プローブに対して一方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在し、
前記第２フレームは、前記Ｘ方向において前記プローブに対して他方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在し、
前記ホルダをＸ軸の周りに回動可能に支持する第１支持ユニットと、前記第１支持ユニットをＹ軸の周りに回動可能に支持する第２支持ユニットとを含む２軸ジンバルユニットを更に備え、
前記ホルダを前記Ｙ方向に案内するための前記Ｙ方向に延在する少なくとも一つのガイドレールと、前記ガイドレールに沿って前記Ｙ方向に移動可能なスライダとをさらに備え、
前記第２支持ユニットは、前記スライダに連結されるとともに、前記Ｙ方向において前記プローブに対して外側に位置するように構成される
超音波検査装置。

【請求項9】

前記複数のロータディスク走行用ローラの各々は、前記ホルダにおける前記ディスク面と対向する面に対して、前記Ｚ方向において前記ディスク面側に突出するよう構成される請求項１乃至８の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項10】

前記プローブは、前記ホルダにおける前記ディスク面と対向する面に対して、前記Ｚ方向において前記ディスク面側に突出するよう構成される請求項１乃至９の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項11】

前記台車は、前記複数のロータシャフト走行用ローラを連結する連結部材を含み、
前記連結部材は、前記ホルダを含む台車本体に対して着脱可能に構成される請求項１乃至１０の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項12】

前記台車は、前記複数のロータシャフト走行用ローラを連結する連結部材を含み、
前記連結部材は、フレキシブル材で構成される請求項１乃至１１の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項13】

前記台車は、前記複数のロータシャフト走行用ローラとは別の増設用のロータシャフト走行用ローラを含む増設ユニットを接続するための接続部を含む請求項１乃至１２の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項14】

前記台車に接続されるとともに前記台車を前記ロータシャフトの周方向に引っ張るためのワイヤーと、前記ワイヤーの変位量を計測するためのエンコーダと、を更に備える請求項１乃至１３の何れか１項に記載の超音波検査装置。

【請求項15】

タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部を超音波により検査するための超音波検査装置であって、
プローブと、前記プローブを前記ロータディスクに対して相対移動させるための台車と、を備え、
前記台車は、前記ロータディスクのディスク面を走行するための複数のロータディスク走行用ローラと、前記ロータディスクと同心に設けられたロータシャフトの周面を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラと、前記プローブを前記ディスク面に対向した状態で保持するホルダと、を含み、
前記ホルダは、前記プローブに沿って延在する第１フレームと、前記プローブに沿って延在する第２フレームであって前記第１フレームとの間に前記プローブが位置するように設けられた第２フレームと、を有し、
前記第１フレーム及び前記第２フレームの各々は、少なくとも一つのマグネット部を有し、
前記複数のロータディスク走行用ローラの各々は非マグネットローラであり、
ＪＩＳＢ０４０１で規定される呼び径ｄに対する軸の公差域クラスｇ６の最小公差をＴ１とし、ＪＩＳＢ０４０１で規定される呼び径Ｄに対する穴の公差域クラスＨ７の最大公差をＴ２としたと場合に、
前記複数のロータディスク走行用ローラの軸受隙間Ｓは、Ｓ＞｛（Ｄ＋Ｔ２）―（ｄ―Ｔ１）｝／２の關係を満たす
超音波検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、超音波検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば発電プラントにおける蒸気タービンのタービンロータは、高い温度条件で運転されるために、長時間使用されると、応力を受ける部位に応力腐食割れが発生することがある。この応力は、タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部（溝部）に作用するため、翼植込部はタービンロータの余寿命を評価する上で重要な部位である。しかしながら、この翼植込部にはタービンブレードの翼根部が植え込まれているために、表面から見えない。そこで、従来から超音波を利用した応力腐食割れの非破壊検査方法が採用されてきた。

【0003】

例えば、特許文献１には、ロータシャフトの周面を走行するロータシャフト走行用のマグネットローラと、ロータディスクのディスク面を走行するロータディスク走行用のマグネットローラとを有する台車を備えた超音波検査装置が開示されている。この超音波検査装置は、ロータシャフト走行用のマグネットローラをロータシャフトの周面に吸着させるとともにロータディスク走行用のマグネットローラをロータディスクのディスク面に吸着させた状態で、台車をタービンロータの周方向に移動させながら超音波によって翼植込部を検査するよう構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第２６８０１３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、超音波による翼植込部の検査を高精度化するために、プローブが大型化する傾向にある。特許文献１に記載されるようにロータディスク走行用のマグネットローラをロータディスクのディスク面に吸着させる構成の場合、大型のプローブをロータディスクのディスク面に安定的に押し付けるためには、例えばロータディスク走行用のマグネットローラを大型化する等の工夫が考えられる。

【0006】

しかしながら、ロータディスク走行用のマグネットローラを大型化すると、超音波検査装置自体が大型化するため、隣接するロータディスク同士のロータシャフト軸方向の間隔が狭い場合に、隣接するロータディスク同士の間に超音波検査装置を配置することが困難となりやすい。

【0007】

本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、ロータディスクのディスク面に安定的にプローブを押し付けるとともに、ロータシャフトの軸方向における装置構成の大型化を抑制することを可能とする超音波検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る超音波検査装置は、タービンブレードの翼根部が植え込まれているロータディスクの翼植込部を超音波により検査するための超音波検査装置であって、プローブと、前記プローブを前記ロータディスクに対して相対移動させるための台車と、を備え、前記台車は、前記ロータディスクのディスク面を走行するための複数のロータディスク走行用ローラと、前記ロータディスクと同心に設けられたロータシャフトの周面を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラと、前記プローブを前記ディスク面に対向した状態で保持するホルダと、を含み、前記ホルダは、前記プローブ及び前記ディスク面に沿って延在する第１フレームと、前記プローブ及び前記ディスク面に沿って延在する第２フレームであって前記第１フレームとの間に前記プローブが位置するように設けられた第２フレームと、を有し、前記第１フレーム及び前記第２フレームの各々は、少なくとも一つのマグネット部を有する。

【0009】

上記（１）に記載の超音波検査装置によれば、ロータディスクのディスク面に対向するプローブの一方側に位置する第１フレームのマグネット部と、他方側に位置する第２フレームのマグネット部とがロータディスクのディスク面側に吸引される。このため、プローブの両側で生じるマグネット部の吸引力によって、ホルダに保持されたプローブをディスク面に安定的に押し付けることができる。また、複数のロータディスク走行用ローラに吸着力の強い大型のマグネットローラを採用せずとも、第１フレームのマグネット部及び第２フレームのマグネット部の吸引力によってプローブをロータディスクのディスク面に安定的に押し付けることができるため、ロータシャフトの軸方向における超音波検査装置の大型化を抑制することができる。

【0010】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の超音波検査装置において、前記ホルダをロータシャフトの径方向（以下、Ｙ方向と称する）に案内するための前記Ｙ方向に延在する少なくとも一つのガイドレールを更に備え、前記複数のロータシャフト走行用ローラの各々は、前記ガイドレールの基端側に連結されるマグネットローラである。

【0011】

上記（２）に記載の超音波検査装置によれば、ホルダをＹ方向に案内するためのガイドレールに連結されたマグネットローラの吸着力によって、ロータシャフトの周面に沿って超音波検査装置を移動させることができ、ロータシャフトの周面からの超音波検査装置の落下するリスクを低減することができる。

【0012】

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の超音波検査装置において、前記複数のロータディスク走行用ローラは、前記第１フレームに設けられる少なくとも一つの非マグネットローラと、前記第２フレームに設けられる少なくとも一つの非マグネットローラとを含む。

【0013】

ロータディスク走行用ローラにマグネットローラを採用すると、マグネットローラから生じた磁粉がマグネットローラの軸受部に入り込み、ローラのスムーズな回転を阻害する場合がある。これに対し、上記（１）に記載の超音波検査装置では、第１フレームのマグネット部及び第２フレームのマグネット部の吸引力によってプローブをロータディスクのディスク面に安定的に押し付けることができるため、上記（３）に記載のように、ロータディスク走行用ローラに非マグネットローラを採用することが可能となる。これにより、ロータディスク走行用ローラが磁粉によってスムーズに回転しなくなるリスクを低減することができ、超音波検査装置の高寿命化を実現することができる。

【0014】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記第１フレームは、前記ロータシャフトの径方向（以下、Ｙ方向と称する。）及び前記ロータシャフトの軸線方向（以下、Ｚ方向と称する。）の各々に直交するＸ方向において前記プローブに対して一方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在し、前記第２フレームは、前記Ｘ方向において前記プローブに対して他方側に設けられ、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に延在する。

【0015】

翼植込部の検査のためにプローブとして斜角プローブを用いる場合には、検査範囲を広くする観点で、ロータシャフトになるべく近い位置から超音波を発信することが望ましい。このため、Ｙ方向におけるプローブの内側の構成を極力簡素化して、プローブをロータシャフトに近い位置に配置することが望ましい。そこで、上記（４）に記載の超音波検査装置では、上記Ｘ方向おける一方側の第１フレームと他方側の第２フレームとが有するマグネット部の吸引力によってプローブをディスク面に押し付けるよう構成している。このため、例えばホルダのうちＹ方向におけるプローブの内側のフレームを薄くする等の工夫が可能となり、Ｙ方向におけるプローブの内側の構成を簡素化することができる。したがって、プローブをロータシャフトに近い位置に配置することができ、超音波検査装置の広い検査範囲を実現することができる。

【0016】

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載の超音波検査装置において、前記第１フレームの前記少なくとも一つのマグネット部は、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に配列された複数のマグネット部材を含み、前記第２フレームの前記少なくとも一つのマグネット部は、前記プローブに沿って前記Ｙ方向に配列された複数のマグネット部材を含む。

【0017】

上記（５）に記載の超音波検査装置によれば、第１フレームの長手方向（Ｙ方向）に配列された複数のマグネット部材と第２フレームの長手方向（Ｙ方向）に配列された複数のマグネット部材とによって、ロータディスクのディスク面にプローブを安定的に押し付ける効果を高めることができる。

【0018】

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の超音波検査装置において、前記複数のロータディスク走行用ローラは、前記第１フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も外側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の外側に間隔を空けて設けられた第１非マグネットローラと、前記第１フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も内側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の内側に間隔を空けて設けられた第２非マグネットローラと、前記第２フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も外側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の外側に間隔を空けて設けられた第３非マグネットローラと、前記第２フレームの前記複数のマグネット部材のうち前記Ｙ方向において最も内側に位置するマグネット部材に対して、前記Ｙ方向の内側に間隔を空けて設けられた第４非マグネットローラと、を含む。

【0019】

ロータディスク走行用ローラにマグネットローラを採用すると、マグネットローラから生じた磁粉がマグネットローラの軸受部に入り込み、ローラのスムーズな回転を阻害する場合がある。これに対し、上記（１）に記載の超音波検査装置では、第１フレームのマグネット部及び第２フレームのマグネット部の吸引力によってプローブをロータディスクのディスク面に安定的に押し付けることができるため、上記（６）に記載のように、ロータディスク走行用ローラに非マグネットローラを採用することが可能となる。これにより、ロータディスク走行用ローラが磁粉によってスムーズに回転しなくなるリスクを低減することができ、超音波検査装置の高寿命化を実現することができる。

【0020】

また、上記（６）に記載の超音波検査装置によれば、第１〜第４非マグネットローラの各々は、複数のマグネット部材のうち隣接するマグネット部材に対して間隔を空けて設けられているため、各非マグネットローラが各フレームのマグネット部材によって磁化されにくくなる。これにより、ロータディスク走行用ローラから磁粉が生じるリスク及び該磁粉がローラの軸受部へ侵入するリスクを低減できる。したがって、ロータディスク走行用ローラが磁粉によってスムーズに回転しなくなるリスクを低減することができ、超音波検査装置の高寿命化を実現することができる。

【0021】

（７）幾つかの実施形態では、上記（４）乃至（６）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記ホルダをＸ軸の周りに回動可能に支持する第１支持ユニットと、前記第１支持ユニットをＹ軸の周りに回動可能に支持する第２支持ユニットとを含む２軸ジンバルユニットを更に備える。

【0022】

上記（７）に記載の超音波検査装置によれば、ホルダに収容されたプローブを、ホルダと一体でＸ軸とＹ軸の各々の周りを回動させることができる。このため、ロータディスクのディスク面に傾斜部や曲面部があっても、ディスク面に追従してプローブを移動させることができるため、プローブを安定的にディスク面に押し付けることができる。

【0023】

（８）幾つかの実施形態では、上記（７）に記載の超音波検査装置において、前記ホルダを前記Ｙ方向に案内するための前記Ｙ方向に延在する少なくとも一つのガイドレールと、前記ガイドレールに沿って前記Ｙ方向に移動可能なスライダとをさらに備え、前記第２支持ユニットは、前記スライダに連結されるとともに、前記Ｙ方向において前記プローブに対して外側に位置するように構成される。

【0024】

上記（４）に記載したように、翼植込部の検査のためにプローブとして斜角プローブを用いる場合には、検査範囲を広くする観点で、Ｙ方向におけるプローブの内側の構成を簡素化することが望ましい。そこで、上記（８）に記載の超音波検査装置では、２軸ジンバルユニットの上記第２支持ユニットは、スライダに連結されるとともに、Ｙ方向においてプローブに対して外側に位置するように構成されている。これにより、プローブをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に移動させるためにガイドレールとプローブのホルダとの間に介在する構成を、Ｙ方向におけるプローブの内側に位置させないようなレイアウトを実現することができる。このため、超音波検査装置の広い検査範囲を実現する効果と、上記（７）に記載の効果とを両立することができる。

【0025】

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記複数のロータディスク走行用ローラの各々は、前記ホルダにおける前記ディスク面と対向する面に対して、前記Ｚ方向において前記ディスク面側に突出するよう構成される。

【0026】

上記（９）に記載の超音波検査装置によれば、これにより、ロータディスクのディスク面とホルダとの接触を回避し、プローブをディスク面に沿ってスムーズに移動させることができる。

【0027】

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記プローブは、前記ホルダにおける前記ディスク面と対向する面に対して、前記Ｚ方向において前記ディスク面側に突出するよう構成される。

【0028】

上記（１０）に記載の超音波検査装置によれば、ホルダのマグネット部による吸引力を調節する（例えばホルダにマグネット部材を増設する）ことにより、ロータディスクのディスク面に対するプローブの押しつけ力を調節することが可能となる。

【0029】

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記台車は、前記複数のロータシャフト走行用ローラを連結する連結部材を含み、前記連結部材は、前記ホルダを含む台車本体に対して着脱可能に構成される。

【0030】

上記（１１）に記載の超音波検査装置によれば、ロータシャフトの径に応じて複数のロータシャフト走行用ローラ及び連結部材からなる走行ユニットと一体で交換することが可能となり、該交換によって、ロータシャフト走行用ローラ同士の間隔をロータシャフトの径に応じた最適な間隔にすることができる。

【0031】

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１１）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記台車は、前記複数のロータシャフト走行用ローラを連結する連結部材を含み、前記連結部材は、フレキシブル材で構成される。

【0032】

上記（１２）に記載の超音波検査装置によれば、ロータシャフトの周面に沿ってフレキシブル材で構成された連結部材を変形させることによって、ロータシャフトの径が互いに異なる複数のタービンロータに対して超音波検査装置を適用することが可能となる。

【0033】

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１２）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記台車は、前記複数のロータシャフト走行用ローラとは別の増設用のロータシャフト走行用ローラを含む増設ユニットを接続するための接続部を含む。

【0034】

上記（１３）に記載の超音波検査装置によれば、増設ユニットの取り付け個数を調節することによって、ロータシャフトの径が互いに異なる複数のタービンロータに対して超音波検査装置を適用することが可能となる。

【0035】

（１４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１３）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記台車に接続されるとともに前記台車を前記ロータシャフトの周方向に引っ張るためのワイヤーと、前記ワイヤーの変位量を計測するためのエンコーダと、を更に備える。

【0036】

上記（１４）に記載の超音波検査装置によれば、ワイヤーを周方向に引っ張ることによって台車をロータシャフトの周りに周回させれば、エンコーダによって計測されたワイヤーの変位量から台車におけるロータシャフトの周りの移動距離を測定することができる。これにより、ロータシャフトの周方向における全周に亘って、ロータディスクの翼植込部を容易に精度良く検査することができる。

【0037】

（１５）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１４）の何れか１項に記載の超音波検査装置において、前記複数のロータディスク走行用ローラの各々は非マグネットローラであり、ＪＩＳＢ０４０１で規定される呼び径ｄに対する軸の公差域クラスｇ６の最小公差をＴ１とし、ＪＩＳＢ０４０１で規定される呼び径Ｄに対する穴の公差域クラスＨ７の最大公差をＴ２としたと場合に、前記複数のロータディスク走行用ローラの軸受隙間Ｓは、Ｓ＞｛（Ｄ＋Ｔ２）−（ｄ−Ｔ１）｝／２の関係を満たす。

【0038】

上記（１）に記載の超音波検査装置では、第１フレームのマグネット部及び第２フレームのマグネット部の吸引力によってプローブをロータディスクのディスク面に安定的に押し付けることができるため、上記（１５）に記載のように、ロータディスク走行用ローラに非マグネットローラを採用することが可能となる。

【0039】

ここで、仮に、ロータディスク走行用ローラにマグネットローラを採用した場合、ロータディスク走行用ローラ自体がロータディスクのディスク面に吸着するため、ロータディスクのディスク径に応じてディスク面（特に傾斜や曲面があるディスク面）に追従して走行することが困難となりやすい。

【0040】

この点、上記（１５）に記載の超音波検査装置では、ロータディスク走行用ローラに非マグネットローラを採用した上で、Ｓ＞｛（Ｄ＋Ｔ２）―（ｄ―Ｔ１）｝／２の関係を満たすことにより、ローラの進行方向を柔軟に変化させることが可能となり、ロータディスクのディスク径に応じてディスク面に追従して走行することができる。なお、上記（１５）において、「軸受隙間Ｓ」とは、ロータディスク走行用ローラの軸と軸受穴との隙間を意味し、ロータディスク走行用ローラの軸の外径をＲ１とし、ロータディスク走行用ローラの軸受穴の孔径をＲ２とすると、Ｓ＝（Ｒ２−Ｒ１）／２によって規定される。

【発明の効果】

【0041】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、ロータディスクのディスク面に安定的にプローブを押し付けるとともに、ロータシャフトの軸方向における装置構成の大型化を抑制することを可能とする超音波検査装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】一実施形態に係る超音波検査装置の構成を示す斜視図である。

【図2】図１に示した超音波検査装置のプローブ付近の拡大斜視図である。

【図3】図１に示した超音波検査装置のプローブ付近をディスク面側から見た拡大斜視図である。

【図4】図１に示した超音波検査装置におけるプローブ付近の拡大側面図である。

【図5】ホルダアセンブリの構成を示す斜視図である。

【図6】ホルダの構成を示す斜視図である。

【図7】ホルダの内部構成を示す斜視図である。

【図8】ホルダの内部構成を示す斜視図である。

【図9】ロータシャフトの径に応じて走行ユニットを交換可能であることを説明するための図である。

【図10】フレキシブル材で構成された連結部材を説明するための図である。

【図11】ロータシャフト走行用ローラを増設するための増設ユニットについて説明するための図である。

【図12】台車の移動距離を測定する構成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0044】

図１は、一実施形態に係る超音波検査装置１００の構成を示す斜視図である。

【0045】

一実施形態では、図１に示すように、超音波検査装置１００は、タービンブレード２の翼根部４が植え込まれているロータディスク６の翼植込部８（溝部）を超音波により検査するための超音波検査装置である。タービンブレード２は、例えば蒸気タービンのタービンブレードである。

【0046】

図１に示す超音波検査装置１００は、プローブ１０と、プローブ１０をロータディスク６に沿ってロータディスク６の周方向に相対移動させるための台車１２と、を備える。なお、ロータディスク６に対するプローブ１０の相対移動は、例えば手動で台車１２を移動させる形態であってもよいし、不図示のモータ等の動力源からの動力を利用して台車１２を移動させる形態であってもよいし、台車１２の位置を固定した状態でロータディスク６を含むタービンロータ５を回転させる形態であってもよい。

【0047】

図２は、図１に示した超音波検査装置１００のプローブ１０付近の拡大斜視図である。図３は、図１に示した超音波検査装置１００のプローブ１０付近をロータディスク６のディスク面６ａ側から見た拡大斜視図である。図４は、図１に示した超音波検査装置１００におけるプローブ１０付近の拡大側面図である。

【0048】

図２〜図４に示すように、台車１２は、ロータディスク６のディスク面６ａ（図２参照）を走行するための複数のロータディスク走行用ローラ１４（図２及び図３参照）と、ロータディスク６と同心に設けられたロータシャフト１６の周面１６ａ（図２参照）を走行するための複数のロータシャフト走行用ローラ１８（図２〜図４参照）と、プローブ１０をディスク面６ａに対向した状態で保持するホルダ２０を含むホルダアセンブリ２２（図２〜図４参照）と、ホルダ２０をロータシャフト１６の径方向（以下、Ｙ方向と称する）に案内するための少なくとも一つのガイドレール２４（図２〜図４参照。図示する形態では２本のガイドレール２４）と、を含む。

【0049】

ロータシャフト走行用ローラ１８の各々はマグネットローラであり、ガイドレール２４の基端側（Ｙ方向内側）に連結されている。ロータディスク走行用ローラ１４の各々は、非マグネットローラ（磁力によるロータディスク６に対する吸引力を有しないローラ）であり、ホルダ２０に保持されている。なお、ロータシャフト走行用ローラ１８の各々は、ローラ全体がマグネット部材で構成されていても良いし、ローラの一部がマグネット部材で構成されていてもよい。また、ロータシャフト走行用ローラ１８の各々は、超音波検査装置１００がロータシャフト１６から落下しない程度のロータシャフト１６に対する吸引力（磁力）を有することが望ましい。

【0050】

上記構成によれば、ホルダ２０をＹ方向に案内するためのガイドレール２４に連結されたマグネットローラであるロータシャフト走行用ローラ１８の吸着力によって、ロータシャフト１６の周面１６ａに沿って超音波検査装置１００を移動させることができ、ロータシャフト１６の周面１６ａから超音波検査装置１００が落下するリスクを低減することができる。

【0051】

図４に示すように、複数のロータディスク走行用ローラ１４の各々は、ホルダ２０におけるディスク面６ａと対向する面２０ａよりも、ロータシャフト１６の軸方向（以下、Ｚ方向と称する）においてディスク面６ａ側に突出するよう構成されている。また、プローブ１０は、ホルダ２０におけるディスク面６ａと対向する面２０ａよりもＺ方向においてディスク面６ａ側に突出するよう構成されている。これにより、ホルダ２０とディスク面６ａとの接触を回避し、超音波検査装置１００をディスク面６ａに沿ってスムーズに移動させることができる。

【0052】

図２〜図４において、ガイドレール２４はＹ方向に沿って延設されている。ホルダアセンブリ２２は、ガイドレール２４に沿ってＹ方向に移動可能なスライダ２６を備えており、プローブ１０のＹ方向位置は、ガイドレール２４に対するスライダ２６のＹ方向の取り付け位置をＹ軸調整ノブ２８によって変更することにより調整される。また、プローブ１０のＺ方向位置は、ガイドレール２４に対するホルダ２０のＺ方向位置をＺ軸調整ノブ３０（図３及び図４参照）によって変更することにより調整される。

【0053】

図５は、ホルダアセンブリ２２の構成を示す斜視図である。図５に示すように、ホルダアセンブリ２２は、ホルダ２０を互いに直交する２軸の周りに回動可能に支持する２軸ジンバルユニット３２を含む。Ｙ方向とＺ方向の各々に直交する方向をＸ方向とすると、２軸ジンバルユニット３２は、ホルダ２０をＸ軸とＹ軸の各々の周りを回動可能に支持している。２軸ジンバルユニット３２は、ホルダ２０をＸ軸の周りに回動可能に支持する第１支持ユニット３４と、第１支持ユニット３４をＹ軸の周りに回動可能に支持する第２支持ユニット３６とを含む。第２支持ユニット３６は、スライダ２６に連結されるとともに、Ｙ方向においてプローブ１０に対して外側に位置するように構成される。

【0054】

第１支持ユニット３４は、ホルダ２０をＸ軸の周りに回動可能に支持する２本の回動アーム４０，４２と、回動アーム４０及び回動アーム４２を連結する連結フレーム３８とを含む。ホルダ２０は、Ｘ方向において回動アーム４０及び回動アーム４２の間に設けられる。回動アーム４０は、Ｙ方向一端側においてホルダ２０をＸ軸の周りに回動可能に支持し、Ｙ方向他端側において連結フレーム３８にＸ軸の周りに回動可能に支持される。回動アーム４２は、Ｙ方向一端側においてホルダ２０をＸ軸の周りに回動可能に支持し、Ｙ方向他端側において連結フレーム３８にＸ軸の周りに回動可能に支持される。

【0055】

上記構成によれば、ホルダ２０に収容されたプローブ１０を、ホルダ２０と一体でＸ軸とＹ軸の各々の周りを回動させることができる。このため、ロータディスク６のディスク面６ａ（図２参照）に傾斜部や曲面部があっても、ディスク面６ａに追従してプローブ１０を移動させることができるため、プローブ１０を安定的にディスク面６ａに押し付けることができる。

【0056】

図６は、ホルダ２０の構成を示す斜視図である。図６に示すように、ホルダ２０は、プローブ１０を囲うように、サイドフレーム４４、サイドフレーム４６、フロントフレーム４８及びバックフレーム５０を有する。サイドフレーム４４及びサイドフレーム４６の各々は、プローブ１０に沿ってＹ方向に延在しており、サイドフレーム４４とサイドフレーム４６との間にプローブ１０が位置するように設けられている。フロントフレーム４８及びバックフレーム５０の各々は、プローブ１０に沿ってＸ方向に延在しており、フロントフレーム４８とバックフレーム５０との間にプローブ１０が位置するように設けられている。フロントフレーム４８は、Ｘ方向の一端側でサイドフレーム４４と接続しており、Ｘ方向の他端側でサイドフレーム４６と接続している。バックフレーム５０は、Ｘ方向の一端側でサイドフレーム４４と接続しており、Ｘ方向の他端側でサイドフレーム４６と接続している。ホルダ２０とプローブ１０とは、不図示のボルト等の固定部材によって固定されていてもよい。

【0057】

なお、図３に示すように、サイドフレーム４４，４６の各々におけるディスク面６ａと対向する面４４ａ，４６ａには、カプラント（接触媒体）を供給するためのカプラント供給口５１が設けられている。これにより、プローブ１０とディスク面６ａとの間へカプラントを供給し、超音波の効率的な伝達を実現することができる。一実施形態では、例えば図５に示すように、サイドフレーム４４，４６の各々におけるディスク面６ａと反対側の面４４ｂ，４６ｂに、カプラントを補給するための補給ユニット５３を設けてもよい。

【0058】

図７は、ホルダ２０における、サイドフレーム４４の内部構成を示す斜視図である。図８は、ホルダ２０における、サイドフレーム４６の内部構成を示す斜視図である。図７に示すように、サイドフレーム４４には、複数のマグネット部材５２（複数のマグネット部）が内蔵されており、該複数のマグネット部材５２は互いに間隔を空けてＹ方向に沿って配列されている。また、図８に示すように、サイドフレーム４６には、複数のマグネット部材５２（複数のマグネット部）が内蔵されており、該複数のマグネット部材５２は互いに間隔を空けてＹ方向に沿って配列されている。マグネット部材５２の各々の形状は、例えば図７に示すように方形（直方体や立方体）であってもよいし、その他の形状であってもよい。

【0059】

斯かる構成によれば、プローブ１０の一方側に位置するサイドフレーム４４のマグネット部材５２と、他方側に位置するサイドフレーム４６のマグネット部材５２とがロータディスク６のディスク面６ａ（図２参照）側に吸引される。このため、プローブ１０の両側で生じるマグネット部材５２の吸引力によって、ホルダ２０に保持されたプローブ１０をディスク面６ａに安定的に押し付けることができる。また、複数のロータディスク走行用ローラ１４に吸着力の強い大型のマグネットローラを採用することなく、サイドフレーム４４のマグネット部材５２の吸引力及びサイドフレーム４６のマグネット部材５２の吸引力によってプローブ１０をロータディスク６のディスク面６ａに安定的に押し付けることができるため、ロータシャフト１６の軸方向における超音波検査装置１００の大型化を抑制することができる。

【0060】

なお、仮にロータディスク走行用ローラ１４にマグネットローラを採用すると、マグネットローラから生じた磁粉がマグネットローラの軸受部（不図示）に入り込み、ローラのスムーズな回転を阻害する場合がある。この点、超音波検査装置１００では、サイドフレーム４４のマグネット部材５２及びサイドフレーム４６のマグネット部材５２の吸引力によってプローブ１０をロータディスク６のディスク面６ａ（図２参照）に安定的に押し付けることができるため、上述のようにロータディスク走行用ローラ１４に非マグネットローラを採用することが可能となる。これにより、ロータディスク走行用ローラ１４が磁粉によってスムーズに回転しなくなるリスクを低減することができ、超音波検査装置１００の高寿命化を実現することができる。

【0061】

また、ロータディスク走行用ローラ１４は、ロータディスク６のディスク径に応じてディスク面６ａに追従するように、ローラ１４の進行方向を柔軟に変化させるためのフレキシビリティを有する必要があり、さらに、ホルダ２０の取り回し等を考慮してなるべく小径にする必要がある。この点、仮にロータディスク走行用ローラ１４自体に吸着力を設けると、超音波検査装置１００の走行時においてロータディスク６のディスク面６ａに対する吸着が支配的となり、ローラ１４自体のフレキシビリティや回転性能が低下する恐れがある。このような理由からも、ロータディスク走行用ローラ１４には非マグネットローラを採用し、プローブ１０をディスク面６ａに吸着させるためのマグネット部材５２を上記のようにサイドフレーム４４及びサイドフレーム４６に設けることが望ましい。

【0062】

これに対し、ロータシャフト走行用ローラ１８には、超音波検査装置１００全体を落下させることなくロータシャフト１６の周面１６ａを走行するために、ロータディスク走行用ローラ１４に比して大きな吸着力が必要であること、及び、ロータシャフト走行用ローラ１８とホルダ２０とが近接するケースでは、ロータシャフト１６の周面１６ａへの吸引力を得るためのマグネットをロータシャフト走行用ローラ１８とは別に設けるためのスペースが確保しにくいこと、を考慮し、マグネットローラを採用している。

【0063】

なお、ロータシャフト走行用ローラ１８の磁粉巻込み及びローラ固着についてのリスク対策としては、例えば、図４に示すように、ロータシャフト走行用ローラ１８のマグネット部１８ａがロータシャフト周面１６ａに接触しないように、マグネット部１８ａが、ロータシャフト走行用ローラ１８の走行面１８ｂに対してローラ１８の径方向にギャップｇを存して設けられている（ギャップｇの大きさを調節することにより吸引力を調節することができる）。また、後述するドラグ機能を発揮するためのドラグ機構６６やエンコーダ６４におけるエンコーダギヤ６４ａのメンテナンス（取替）を想定して、ローラ１８の軸部１８ｃとローラ部１８ｄとを着脱可能な様式としている。

【0064】

また、翼植込部８（図１参照）の検査のためにプローブ１０として斜角プローブを用いる場合には、検査範囲を広くする観点で、ロータシャフト１６になるべく近い位置から超音波を発信することが望ましい。このため、Ｙ方向におけるプローブ１０の内側の装置構成を極力簡素化して、プローブ１０をロータシャフト１６に近い位置に配置することが望ましい。そこで、超音波検査装置１００は、上述のように、上記Ｘ方向おける一方側のサイドフレーム４４と他方側のサイドフレーム４６とが有するマグネット部材５２の吸引力によってプローブ１０をディスク面６ａに押し付けるよう構成している。このため、例えばホルダ２０のうちＹ方向におけるプローブ１０の内側のバックフレーム５０（図５参照）を薄くする等の工夫が可能となり、Ｙ方向におけるプローブ１０の内側の装置構成を簡素化することができる。したがって、プローブ１０をロータシャフト１６に近い位置に配置することができ、超音波検査装置１００の広い検査範囲を実現することができる。

【0065】

一実施形態では、図７に示すように、複数のロータディスク走行用ローラ１４のうちローラ１４ａは、サイドフレーム４４に保持された複数のマグネット部材５２のうちＹ方向において最も外側に位置するマグネット部材５２（５２ａ）に対して、Ｙ方向の外側に間隔ｄを空けて設けられている。また、複数のロータディスク走行用ローラ１４のうちローラ１４ｂは、サイドフレーム４４に保持された複数のマグネット部材５２のうちＹ方向において最も内側に位置するマグネット部材５２（５２ｂ）に対して、Ｙ方向の内側に間隔ｄを空けて設けられている。また、図８に示すように、複数のロータディスク走行用ローラ１４のうちローラ１４ｃは、サイドフレーム４６に保持された複数のマグネット部材５２のうちＹ方向において最も外側に位置するマグネット部材５２（５２ｃ）に対して、Ｙ方向の外側に間隔ｄを空けて設けられる。また、複数のロータディスク走行用ローラ１４のうちローラ１４ｄは、サイドフレーム４６に保持された複数のマグネット部材５２のうちＹ方向において最も内側に位置するマグネット部材５２（５２ｄ）に対して、Ｙ方向の内側に間隔ｄを空けて設けられる。

【0066】

このように、複数のロータディスク走行用ローラ１４の各々は、複数のマグネット部材５２のうち隣接するマグネット部材５２に対して間隔ｄを空けて設けられているため、該ローラ１４が各フレーム４４，４６のマグネット部材５２によって磁化されにくくなる。これにより、ロータディスク走行用ローラ１４から磁粉が生じるリスク及び該磁粉が該ローラ１４の軸受部（不図示）へ侵入するリスクを低減できる。したがって、ロータディスク走行用ローラ１４が磁粉によってスムーズに回転しなくなるリスクを低減することができ、超音波検査装置１００の高寿命化を実現することができる。

【0067】

一実施形態では、ロータシャフト走行用ローラ１８は、ドラグ機能を有するローラであってもよい。これにより、台車１２をロータディスク６に沿ってロータディスク６の周方向に手動で移動させる場合に、手を滑らせて超音波検査装置１００を急速に回転落下させてしまうリスクを低減することができる。ドラグ機能は、ローラが一定以上の作用力によって回転する機能であり、例えば不図示のＯリングとロータシャフト走行用ローラ１８の回転部分との摩擦力を調節することによってドラグの強さを調節しても良い。

【0068】

一実施形態では、例えば図２及び図３に示すように、台車１２は、複数のロータシャフト走行用ローラ１８を連結する連結部材５４を含む。この場合、連結部材５４は、ホルダ２０を含む台車本体１２ａに対して着脱可能に構成されてもよい。これにより、例えば図９に示すように、ロータシャフト１６の径Ｄに応じて複数のロータシャフト走行用ローラ１８及び連結部材５４からなる走行ユニット５６と一体で交換することが可能となり、該交換によって、ロータシャフト走行用ローラ１８同士の間隔Ｗをロータシャフトの径Ｄに応じた最適な間隔にすることができる。

【0069】

一実施形態では、例えば図２及び図３に示す連結部材５４は、フレキシブル材で構成されてもよい。これにより、図１０に示すように、ロータシャフト１６の周面に沿ってフレキシブル材で構成された連結部材５４を変形させることによって、ロータシャフト１６の径Ｄが互いに異なる複数のタービンロータ５に対して超音波検査装置１００を適用することが可能となる。なお、一実施形態では、図１０に示す連結部材５４はロータシャフト走行用ローラ１８の取り付け個数を調節可能に構成されていても良い。

【0070】

一実施形態では、上記連結部材５４は、例えば図１１に示すように、該連結部材５４（５４ａ）に設けられた複数のロータシャフト走行用ローラ１８とは別の増設用のロータシャフト走行用ローラ１８を含む増設ユニット５８を接続するための接続部６０を有していてもよい。図１１に示す接続部６０は、増設用の複数のロータシャフト走行用ローラ１８同士を連結する連結部材５４（５４ｂ）と接続するよう構成されている。これにより、増設ユニット５８の取り付け個数を調節することによって、ロータシャフト１６の径が互いに異なる複数のタービンロータ５に対して超音波検査装置１００を適用することが可能となる。なお、接続部６０は、例えば図２及び図３に示すように、ロータシャフト走行用ローラ１８に対してロータシャフト１６の周方向外側に突設されたリング状の部材であってもよい。

【0071】

一実施形態では、超音波検査装置１００は、例えば図１２に示すように、台車１２に接続されるとともに台車１２をロータシャフト１６の周方向に引っ張るためのワイヤー６２と、ワイヤー６２の変位量を計測するためのエンコーダ６４と、を更に備える。これにより、ワイヤー６２を周方向に引っ張ることによって台車１２をロータシャフト１６の周りに周回させれば、エンコーダ６４によって計測されたワイヤー６２の変位量から台車１２におけるロータシャフト１６の周りの移動距離を測定することができる。これにより、ロータシャフト１６の周方向における全周に亘って、ロータディスク６の翼植込部８を容易に精度良く検査することができる。

【0072】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0073】

例えば、図７及び図８では、サイドフレーム４４に複数のマグネット部材５２が設けられるとともにサイドフレーム４６に複数のマグネット部材５２が設けられる形態を例示したが、サイドフレーム４４とサイドフレーム４６の各々に設けるマグネット部材５２の数は一つであってもよいし、サイドフレーム４４からサイドフレーム４６に亘って延在する一つのマグネット部材をホルダ２０が有していてもよい。また、図７及び図８では、サイドフレーム４４に複数のマグネット部材５２を内蔵するとともにサイドフレーム４６に複数のマグネット部材５２を内蔵する形態を例示したが、複数のマグネット部材５２は、サイドフレーム４４の外面及びサイドフレーム４６の外面に取り付けられていてもよい。また、サイドフレーム４４、サイドフレーム４６、フロントフレーム４８及びバックフレーム５０は、それぞれ別の部材で構成してもよいし、二つ以上のフレームを一つの部材で一体的に構成してもよい。

【符号の説明】

【0074】

２ タービンブレード
４ 翼根部
５ タービンロータ
６ ロータディスク
６ａ ディスク面
８ 翼植込部
１０ プローブ
１２ 台車
１２ａ 台車本体
１４ ロータディスク走行用ローラ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ ローラ
１６ ロータシャフト
１６ａ 周面
１８ ロータシャフト走行用ローラ
１８ａ マグネット部
１８ｂ 走行面
１８ｃ 軸部
１８ｄ ローラ部
２０ ホルダ
２０ａ ディスク面と対向する面
２２ ホルダアセンブリ
２４ ガイドレール
２６ スライダ
２８ Ｙ軸調整ノブ
３０ Ｚ軸調整ノブ
３２ ２軸ジンバルユニット
３４ 第１支持ユニット
３６ 第２支持ユニット
３８ 連結フレーム
４０ 回動アーム
４２ 回動アーム
４４ サイドフレーム
４４ａ ディスク面と対向する面
４４ｂ ディスク面と反対側の面
４６ サイドフレーム
４６ａ ディスク面と対向する面
４６ｂ ディスク面と反対側の面
４８ フロントフレーム
５０ バックフレーム
５１ カプラント供給口
５２ マグネット部材
５３ 補給ユニット
５４ 連結部材
５６ 走行ユニット
５８ 増設ユニット
６０ 接続部
６２ ワイヤー
６４ エンコーダ
６４ａ エンコーダギア
６６ ドラグ機構
１００ 超音波検査装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】