KR100750415B1 - 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈 - Google Patents

밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈 Download PDF

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KR100750415B1
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다쿠야 우와미
린타로 지카미
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

복수의 로터 디스크의 인접하는 면에 로터 축을 둘러싸서 서로 대향하도록 환형의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 대향면에 원주방향을 따라 홈부가 형성되고, 상기 홈부내에 환형으로 배치된 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈으로서, 상기 돌출부와, 상기 홈부와, 서로 중첩되어 환형으로 형성된 복수의 판으로 구성되는 밀봉판 조립품과, 상기 돌출부에 설치한 디스크 결합부와 상기 밀봉판 조립품에 설치한 밀봉판 결합부를 거쳐서 상기 돌출부와 상기 밀봉판 조립품을 계지하도록 탈착가능하게 설치된 회전 정지 부재로 구성된다.

Description

밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈{GAS TURBINE INCLUDING A SEAL STRUCTURE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀봉판 조립품을 홈 내부에 설치한 장착도,
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀봉판 조립품을 홈 내부에 조립한 상태에서의 로터 축선을 포함하는 면으로 절단한 단면도로서, 도 1에 도시하는 Ａ-Ａ부의 단면도,
도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀봉판 조립품을 홈 내부에 조립한 상태에서의 로터 축선을 포함하는 면으로 절단한 단면도로서, 도 1에 도시하는 B-Ｂ부의 단면도,
도 2c는 회전 정지 부재 주위의 평면도로서, 도 2a에 도시한 C-Ｃ부의 평면도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀봉판 조립품의 사시도,
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전 정지 부재의 구성을 도시한 도면,
도 4b는 파지 부재의 상세도,
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀봉판 조립품의 장착도,
도 5b는 밀봉판 조립품의 단면도,
도 5c는 회전 정지 부재 주위의 단면도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전 정지 부재의 구성을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전 정지 부재의 장착 단면도,
도 8은 가스 터빈의 일반적 구성을 도시하는 개념도,
도 9는 가스 터빈의 로터 디스크 돌기의 구조도,
도 10은 종래의 밀봉판 조립품 돌기의 구조도,
도 11은 종래의 밀봉판 조립품의 사시도,
도 12는 종래의 밀봉판 조립품의 구성도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1, 21 : 밀봉 구조체 2, 22, 71 : 밀봉판 조립품
4 : 홈부 5, 25 : 디스크 결합부
6, 26 : 회전 정지 부재 7, 27 : 밀봉판 결합부
8 : 돌출부 11, 31, 74 : 외측 밀봉판
12, 32, 75 : 내측 밀봉판 15 : 파지 부재
본 발명은 가스 터빈의 로터 디스크 사이에 있어서의 연소 가스 또는 냉각 매체의 누설을 방지하는 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈에 관한 것이다.
가스 터빈의 일반적인 구성을 도시하는 개념도를 도 8에 도시하고, 가스 터빈의 로터 디스크 주위의 구조도를 도 9에 도시한다.
가스 터빈은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 압축기(51)에서 공기를 압축 후, 압축 공기를 연소기(52)에 도입하고 연료를 투입하여 연소 가스를 발생시키고, 발생한 연소 가스를 터빈(53)에 도입하여 터빈을 회전시키고, 발전기(54)로부터 전력을 취출하는 구성으로 되어 있다. 가스 터빈의 효율 향상을 위해서는, 보다 고온의 연소 가스를 발생시키는 것이 필요하고, 그 때문에 동익부(動翼部) 및 정익부(靜翼部)의 냉각을 목적으로서, 냉각용 공기나 냉각용 증기 등의 냉각 매체가 사용된다. 여기에서는, 압축기(51)로부터의 압축 공기의 일부를 냉각 매체로서 사용할 경우를 일례로서 설명한다. 터빈(53)의 로터는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 로터 축(58) 주위의 복수의 로터 디스크(60)로 구성되어 있다. 로터 내부에 도입된 냉각 공기(57)가, 터빈(53)의 가스 패스(55)에 유출하는 것을 방지하는 동시에, 가스 패스(55)를 흐르고 있는 연소기로부터의 연소 가스(56)가 로터 내부에 유입하는 것을 방지하기 위해서, 도 10에 도시하는 바와 같이 인접하는 로터 디스크(60)의 대향하는 면에, 로터 축(58)을 둘러싸서 서로 마주 향하도록 환형의 돌출부(3)[디스크 랜드(disk land)로도 부름]를 형성하고, 돌출부(3)의 선단의 대향면에 원주방향을 따라 홈부(4)를 설치하고 있다. 또, 그 홈부(4)의 원주방향을 따라 환형의 밀봉판 조립품(71)을 삽입하고, 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 밀봉판 조립품 (71)을 홈부(4)의 반경방향 외측으로 가압하여, 홈부(4)의 내면과 밀봉판 조립품(71)의 외면을 밀착시켜서, 냉각 공기(57)를 밀봉한다.
이러한 밀봉판 조립품의 공지예로서, 일본 특허 공개 제 1999-247999 호 공보에 구체적인 구성이 나타나 있다. 이 밀봉판 조립품(71)은, 도 11 및 도 12에 도시하는 바와 같이, 2개의 중첩된 밀봉판[외측 밀봉판(74), 내측 밀봉판(75)]과 스프링판(72)으로 구성되고, 밀봉판에 용접으로 고착된 고정 핀(73)을 거쳐서, 이들 부재 사이를 고정하고, 부재 사이의 원주방향의 어긋남 방지를 도모하고 있다. 또한 도 11에 도시하는 바와 같이, 이러한 밀봉판 조립품(71)은 원주방향으로 복수로 분할되고, 스프링판(72)을 내측에 배치하고, 전체로서 환형의 밀봉판 조립품(71)을 구성하고 있다. 이와 같은 구성의 밀봉판 조립품(71)은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 돌출부(3)의 홈부(4)내에 삽입하고, 일체로서 로터 디스크(60)에 조립되어 있다.
그러나, 상기 공보에 나타낸 밀봉판 조립품(71)의 경우, 도 12에 도시하는 바와 같이 고정 핀(73)으로 밀봉판이나 스프링판 상호의 상대적인 이동은 구속되지만, 밀봉판 조립품(71)이 일체로서, 로터 디스크에 대해 고정되어 있지 않기 때문에, 홈부내에서 상대적인 이동이 가능한 상태에 있다. 가스 터빈의 정상 운전시에는, 정격 회전수로 운전되어 있기 때문에, 원심력에 의해 밀봉판이 홈부의 반경방향 외측으로 가압되고, 로터 디스크에 대해 상대 이동이 발생하지는 않는다. 그러나, 저속 회전시에 있어서는, 원심력에 의한 가압력이 적기 때문에, 로터 원주방향 및 축방향으로 홈부내에서 상대 이동(덜거덕거림)이 발생하고, 드디어 밀봉판의 마 모, 파손에 연결되고, 정기적으로 교환을 필요로 하는 문제점이 있다.
더욱이, 도 12에 나타낸 밀봉판 조립품(71)은 고정 핀(73)이 외측 밀봉판(74)에 용접으로 고착되어 있기 때문에, 정기 검사 시에 밀봉판을 교환하기 위해서는, 가스 터빈 본체를 공장에 가져가고, 터빈을 개방한 후가 아니면, 밀봉판을 교환할 수 없다. 그 때문에, 정기 검사 비용이 증가하고, 또 장치의 정지 시간도 길어지기 때문에, 유지 보수 비용을 무시할 수 없다는 문제점이 존재한다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 밀봉판의 교환 빈도의 저감을 도모하고, 또한 밀봉판의 현지 교환이 가능한 장치를 구비한 가스 터빈의 제공을 목적으로 하는 것이다.
청구항 1에 따른 발명은, 복수의 로터 디스크의 인접하는 면에 로터 축을 둘러싸서 서로 대향하도록 환형의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 대향면에 원주방향을 따라 홈부가 형성되고, 상기 홈부내에 환형에 배치된 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈으로서, 상기 돌출부와, 상기 홈부와, 서로 중첨되어 환형으로 형성된 복수의 판으로 구성된 밀봉판 조립품과, 상기 돌출부에 설치한 디스크 결합부와 상기 밀봉판 조립품에 설치한 밀봉판 결합부를 거쳐서 상기 돌출부와 상기 밀봉판 조립품을 계지하도록, 탈착가능하게 설치된 회전 정지 부재로 구성된 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 따른 발명은, 상기 디스크 결합부가 상기 돌출부에 상기 회전 정 지 부재를 수용가능하게 설치되고, 상기 밀봉판 결합부가 상기 밀봉판 조립품에 구멍 형상으로 설치된 것을 특징으로 한다.
청구항 3에 따른 발명은, 상기 밀봉판 조립품이 상기 회전 정지 부재에 의해 일체로 고착된 것으로 특징으로 한다.
청구항 4에 따른 발명은, 상기 회전 정지 부재가 중간 유지재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항 5에 따른 발명은, 상기 디스크 결합부가 상기 돌출부에 구멍 형상으로 설치되고, 상기 밀봉판 결합부가 상기 밀봉판 조립품의 측면 에지에 원호 형상으로 설치된 것을 특징으로 한다.
청구항 6에 따른 발명은, 상기 회전 정지 부재가 상기 돌출부에 유지된 것을 특징으로 한다.
청구항 7에 따른 발명은, 상기 회전 정지 부재가 회전 정지 핀과 유지 링으로 구성된 것을 특징으로 한다.
청구항 8에 따른 발명은, 상기 회전 정지 핀이, 핀 결합부와 상기 유지 링과가 상호적으로 계지하도록, 톱니바퀴 형상의 계지 구조체를 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 9에 따른 발명은, 상기 회전 정지 핀이 칼라(collar)부를 갖는 것을 특징으로 한다.
청구항 10에 따른 발명은, 상기 디스크 결합부의 내면에 단차부가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하지만, 이들은 실시예의 일례를 게시할 뿐이지, 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 밀봉 구조체는, 로터 디스크에 설정된 돌출부, 상기 돌출부에 설치된 홈부, 상기 홈부에 삽입되는 밀봉판 조립품 및 회전 정지 부재로 구성되고, 밀봉판 조림품은 외측 밀봉판 및 내측 밀봉판으로 구성된다.
우선, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 밀봉 구조체에 대해 도 1 내지 도 4에 기초하여 이하에 설명한다. 또한, 본 발명의 밀봉 구조체를 적용하는 가스 터빈의 구성 및 로터 디스크의 구조는 배경기술에서 설명한 도 8 내지 도 10을 공통으로 사용할 수 있다. 따라서 공통으로 사용하는 부품 명칭은 동일부호를 사용하고, 또 도 8 내지 도 10의 상세 설명은 생략한다.
우선, 본원발명에 따른 밀봉 구조체(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 로터 디스크(60)의 돌출부(3)에 설치되고, 상기 돌출부(3)와, 상기 돌출부(3)에 설치한 디스크 결합부(5), 밀봉판 조립품(2), 상기 밀봉판 조립품이 삽입되는 홈부(4) 및 회전 정지 부재(6)로 구성된다. 돌출부(3)의 서로 대향하는 위치에는, 인접하는 로터 디스크(60)로부터 동일한 홈부(4)를 갖는 돌출부(3)가 돌출되어 있고, 밀봉판 조립품(2)은 양측의 돌출부(3)의 대향면에 설치된 홈부(4)내에 수용된 상태에서 사용된다. 로터 디스크(60)의 돌출부(3)에는, 회전 정지 부재(6)를 수용가능한 디스크 결합부(5)가 설치된다. 디스크 결합부(5)는, 돌출부(3)에 설치한 홈부(4)를 로 터 직경방향으로 관통하도록, 돌출부(3)의 단면으로부터 로터 축방향에 대해 소정의 길이로 걸치고, 회전 정지 부재(6)가 이 수납되는 크기로 홈 형상으로 형성되어 있다. 또 디스크 결합부(5)는, 원주방향에 대해, 대응하는 밀봉판 조립품(2)의 회전 정지 부재(6)에 합치되는 위치, 개수만큼 배치된다. 또한, 디스크 결합부(5)는 서로 대향하는 돌출부(3)의 양쪽에 설치해도 좋고, 한쪽에만 설치해도 좋다.
다음에, 밀봉판 조립품(2), 도 3에 도시하는 바와 같이, 외측 밀봉판(11) 및 내측 밀봉판(12)으로 구성되고, 회전 정지 부재(6)에 의해 고착된다. 2장 밀봉판은 원주방향의 복수 개소에서 회전 정지 부재(6)에 의해 일체로 고착되어 있다. 또 외측 밀봉판(11) 및 내측 밀봉판(12) 모두에 원주방향으로 분할부(13)를 갖고, 분할부(13)는 열신축을 흡수하기 위해서, 간신히 간극을 설치하여 조립되어 있다. 또한, 외측 밀봉판(11) 및 내측 밀봉판(12)과 함께, 통상 원주방향으로 2 또는 4분할되지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 외측 밀봉판(11) 및 내측 밀봉판(12) 각각의 분할부(13)는, 서로 원주방향에 있는 정도의 위상차를 설치하고, 비켜서 조립되어 있다. 이로써, 가령 외측 밀봉판(11)의 열신축에 의해 분할부의 간극이 얼마 정도 커져도, 로터 디스크(60)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해서, 외측 밀봉판(11)과 내측 밀봉판(12)이 밀착하여 회전하기 때문에, 분할부(13)로부터 모인 연소 가스는 이 밀봉판의 밀착면에서 밀봉되어, 연소 가스가 더욱 내부로 침입할 우려가 없다. 동일한 이유에 의해, 로터 내부의 냉각 매체가 밀봉판의 분할부(13)로부터 가스 패스측으로 유출할 우려도 없다. 또 외측 밀봉판(11)과 내측 밀봉판(12)의 분할부(13)의 상대적인 위상차(편차량)에는 특히 제한은 없고, 밀봉 이 가능한 한 임의의 위상차(편차량)를 채용할 수 있다. 또한, 회전 정지 부재(6)는 밀봉판의 각 분할 단위마다 1개소 설치하여도 좋고, 복수 개소 설치해도 좋다.
또한, 도 2a 내지 도 2c에 도시하는 바와 같이, 회전 정지 부재(6)는 외측 밀봉판(11)과 내측 밀봉판(12)을 일체로 고착하는 동시에, 회전 정지 부재(6)가 디스크 결합부(5)에 수용가능하게 조립된다. 외측 밀봉판(11)과 내측 밀봉판(12)은 회전 정지 부재(6)로 고착되고, 밀봉판 조립품(2)으로서 일체로 돌출부(3)의 홈부(4)내에 삽입된다.
또한, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 회전 정지 부재(6)는 파지 부재(15), 중간 유지재(18) 및 고정 나사(19)로 구성된다. 외측 밀봉판(11) 및 내측 밀봉판(12)에는, 고정 나사(19) 삽입용 구멍 형상으로 개구된 밀봉판 결합부(7)(도 3 참조)가 뚫려 있다. 파지 부재(15)는 ㄷ자 형상으로 형성되고, 서로 대향하는 상하 2장의 파지부(16)로 2장의 밀봉판을 끼운다. 상하의 파지부(16)에는 고정 나사(19)를 받아들일 수 있는 나사 구멍(17)이 개구되고, 밀봉판의 밀봉판 결합부(7)에 합쳐서 중간 유지재(18)를 삽입 통과한다. 또, 로터 내부측에서 나사 구멍(17)을 통해 고정 나사(19)를 삽입하고, 밀봉판 조립품(2)이 일체로서 고정된다. 또 고정 나사(19)는 볼트 전장의 일부에 나사부를 설치하고 있기 때문에, 고정 나사(19)를 돌림으로써, 밀봉판의 체결이 가능해진다. 더욱이 중간 유지재(18)를 거쳐서 밀봉판을 고정하므로, 밀봉판이 고정 나사(19)에 직접 접촉하지는 않고, 밀봉판 조립판(2)의 덜거덕거림이 발생해도, 고정 나사(19)의 나사부를 손상시킬 우려가 없다. 또한 디스크 결합부(5)는 돌출부(4)의 선단에 설치되므로, 기계 정밀도를 손상하지 않고 디스크 결합부(5)의 현지 가공이 가능하다. 따라서, 이미 설치된 터빈에서 디스크 결합부(5)를 마련하지 않은 터빈이어도, 현지에서 추가 가공함으로써, 밀봉판의 현지 교환이 더욱 용이해진다.
상술한 구성에 따르면, 밀봉판 조립품(2)은, 각각의 밀봉판에 설치된 밀봉판결합부(7) 및 고정 나사(19)를 거쳐서, 회전 정지 부재(6)에 의해 일체로 고착되고, 또 상기 회전 정지 부재(6)가 돌출부(3)에 설치된 디스크 결합부(5)를 거쳐서, 로터 디스크(60)의 돌출부(3)에 계지되므로, 밀봉판 조립품(2)이 로터 디스크(60)에 대해 고착된다. 이로써, 로터 저속 회전시에 있어서, 밀봉판의 로터 축방향 및 원주방향의 이동(덜거덕거림)을 억제하여, 밀봉판의 마모 및 교환 빈도가 저감한다.
또한, 도 1 내지 도 3에는 도시하지 않고 있지만, 도 12에서 도시하는 바와 같은 스프링판(72)을 상기 밀봉판 조립품(2)의 내측 밀봉판(12)의 내측에도 설치하여도 좋다. 이와 같은 구성에 따르면, 밀봉판이 로터의 직경방향 외측에 스프링력을 받으므로, 외측 밀봉판(11)과 홈부(4) 상면 사이의 밀봉 효과가 커진다.
밀봉판 조립품(2)을 교환할 경우에는, 로터 디스크(60)의 돌출부(3)의 원주방향을 따라 배치된 디스크 결합부(5)로 계지된 회전 정지 부재(6)의 고정 나사(19)를 떼어냄으로써, 외측 밀봉판(11) 및 내측 밀봉판(12)을 분해할 수 있다. 또한, 도시하지 않았지만, 돌출부(3)에 설치한 홈부(4)를 끼운 환형의 돌출부(8) 중 로터 내부측의 돌출부(8)에는, 밀봉판을 홈부에 삽입가능하도록, 원주방향을 따라 일정 길이로 절결한 삽입용 개구부를 복수 개소 설치하고 있으므로, 터빈을 개방하 지 않고, 대향하는 돌출부(3) 사이의 간극과 삽입용 개구부를 이용하여, 밀봉판의 출납이 가능해진다.
또한, 밀봉판을 설치할 경우에는, 우선 외측 밀봉판(11)과 내측 밀봉판(12)을 상기 삽입용 개구부로부터 개별적으로 홈부(4)내에 삽입한다. 다음에 구멍 형상으로 개구된 밀봉판 결합부(7)가 맞도록 2장의 밀봉판을 중첩하고, 또 회전 정지 부재(6)의 중간 유지재(18)를 밀봉판 결합부(7)에 끼워넣는다. 다음에 회전 정지 부재(6)의 파지 부재(15)를 디스크 결합부(5)에 끼워넣은 형상으로, 밀봉판을 파지 부재(15)의 파지부(16) 사이에 삽입하고, 로터 내부로부터 고정 나사(19)를 파지 부재(15)에 설치한 나사 구멍(17)에서부터 밀어 넣는다. 상기 나사구멍(17) 및 밀봉판 결합부(7)를 거쳐서, 고정 나사(19)를 관통시키고, 고정 나사(19)를 체결함으로써, 파지부(16)를 거쳐서 외측 밀봉판(11)과 내측 밀봉판(12)이 고정되고, 밀봉판 조립품(2)이 일체로서 로터 디스크(60)의 홈부(4)내에 고정된다. 이러한 밀봉 구조체의 구성에 따르면, 로터 디스크를 분해하지 않고, 밀봉판의 현지 교환이 가능해지고, 가스 터빈의 유지 보수 비용의 저감 효과가 있다.
다음에, 본 발명에 따른 제 2 실시예에 대해 도 5 내지 도 7에 기초하여 이하에 설명한다.
제 2 실시예에 따른 밀봉 구조체(21)는 제 1 실시예와 같이, 로터 디스크(60)에 설치된 돌출부(3), 상기 돌출부(3)에 설치된 홈부(4), 상기 홈부(4)에 삽입되는 밀봉판 조립품(22) 및 회전 정지 부재(26)로 구성되고, 밀봉판 조립품(22)은 외측 밀봉판(31) 및 내측 밀봉판(32)으로 구성된다.
밀봉판 조립품(22)은 외측 밀봉판(31)과 내측 밀봉판(32)을 중첩하여, 회전 정지 부재(26)로 일체로 고정되고, 로터 디스크(60)의 돌출부(3)에 설치한 홈부(4)내에 배치되어 있다. 또한 각 밀봉판의 분할수, 외측 밀봉판(31)과 내측 밀봉판(32)의 분할부(33)에 관한 상호 위치 관계 등은 제 1 실시예와 동일하게 고려된다. 단지, 제 1 실시예에 있어서의 밀봉판 결합부(7)를 구성하는 관통 구멍 대신에, 제 2 실시예에서는, 밀봉판 조립품(22)의 측면 에지에 원호 형상의 밀봉판 결합부(27)가 설치된다. 이 밀봉판 결합부(27)는, 밀봉판의 측면 에지의 한쪽만 이어도 무방하고 양측 에지에 설치해도 좋다. 또한 제 1 실시예에서는, 디스크 결합부(5)가 돌출부(3)의 단면에 홈 형상으로 설치되지만, 제 2 실시예에 있어서의 디스크 결합부(25)는 돌출부(3)의 직경방향 내측을 향해 상면으로부터 하면으로 관통하는 구멍으로서 배치되어 있다.
구체적으로는, 도 5a 및 도 5b에 도시하는 바와 같이, 로터 디스크(60)의 돌출부(3)에 설치한 디스크 결합부(25)는 회전 정지 부재(26)를 삽입 통과가능한 관통 구멍으로서 형성되고, 로터 직경방향으로 돌출부(3)의 상면으로부터 하면의 전장에 걸쳐서, 홈부(4)를 끼어 뚫려 있다. 또한, 관통 구멍으로서 형성된 디스크 결합부(25)는 돌출부(3)의 단면으로부터 홈부(4)를 형성하는 저면이 거의 관통 구멍의 중심이 되는 위치에 설치된다. 밀봉판 조립품(22)을 홈부(4)내에 삽입하고, 또 로터 내부로부터 회전 정지 부재(26)를 디스크 결합부(25)에 삽입하고, 회전 정지 부재(26)가 밀봉판 조립품(22)에 설치한 원호 형상의 밀봉판 결합부(27)에 접촉하도록 밀봉판 조립품(22)을 조립한다. 이러한 구성에 의해, 밀봉판 조립품(22)은 디스크 결합부(25), 회전 정지 부재(26) 및 밀봉판 결합부(27)를 거쳐서, 로터 디스크(60)에 대해 고정되고, 홈부(4)내로 로터 축방향 및 원주방향의 움직임이 구속된다.
밀봉판 조립품(22)을 설치할 경우에는, 도 5a에 도시하는 바와 같이, 외측 밀봉판(31)과 내측 밀봉판(32)을 돌출부(3)의 홈부(4)내에 밀봉판 결합부(27)가 맞도록 중첩하여 삽입하고, 그 후 상술한 바와 같이 회전 정지 부재(26)를 삽입하고, 밀봉판 조립품(22)을 밀봉판 결합부(27)에 접촉하도록 고정하면 좋다.
다음에, 회전 정지 부재(26)의 구성에 대해 도 6에 의해 설명한다. 회전 정지 부재(26)는 회전 정지 핀(35)과 유지 링(36)으로 구성된다. 회전 정지 핀(35)은 원주 형상의 핀 본체부(37)에 대해, 양단부의 일 단부에는 핀 본체부(37)보다 큰 직경으로 이루어진 칼라부(38)가 설치되고, 다른 단부에는 유지 링(36)에 끼워맞춤가능한 톱니바퀴 형상의 구조체를 갖는 핀 결합부(39)가 설치되어 있다. 또한, 핀 본체부(37)와 핀 결합부(39) 사이에는 핀 오목부(40)가 배치되고, 유지 링(36)의 돌기부(41)를 받아들일 수 있도록, 돌기부(41)의 높이보다 핀 오목부(40)의 깊이가 커지도록 선정되어 있다. 유지 링(36)에는, 핀 결합부(39)에 끼워 맞춰지도록, 내주면에 핀 결합부(39)와 동일한 피치로 돌기부(41)가 설치된다. 유리 링(36)의 내주면에 배치된 돌기부(41) 선단부의 내경은 핀 결합부(39)의 치형 형상 직경보다 크게 설정되고, 돌기부(41)의 직경방향의 폭은 핀 결합부(39)의 치형 형상 홈부 폭보다 작게 선정되어 있다.
관통 구멍인 디스크 결합부(25)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 로터 외부측 에 면하는 내경쪽이 로터 내부측의 내경보다도 커지도록, 디스크 결합부(25)의 내주면의 축방향 로터 외부측에 단차부(42)를 설치하고 있다. 단차부(42)를 경계로서, 로터 외부측에 위치하는 디스크 결합부(25)의 큰 직경측의 내주면은 유지 링(36)에 내접하고, 로터 내부측에 위치하는 작은 직경측의 내주면은 핀 본체부(37)에 내접하고 있다.
회전 정지 부재(26)를 디스크 결합부(25)에 설치할 경우, 로터 내부측으로부터 회전 정지 핀(35)의 핀 결합부(39)를 머리부로 하여, 돌출부(3)의 로터 내부측벽에 형성된 디스크 결합부(25)로부터 삽입된다. 삽입에 이어서, 홈부(4)내에 미리 배치되어 있는 밀봉판 조립품(22)의 위치를 조정하고, 원호 형상의 밀봉판 결합부(27)에 회전 정지 부재(26)가 접촉하도록 조립한다. 회전 정지 핀(35)은 디스크 결합부(25)의 에지에 회전 정지 핀의 칼라부(38)가 접촉할 때까지 삽입하고, 로터 외부측에서 디스크 결합부(25)에 유지 링(36)을 삽입 통과한다. 그 때, 유지 링(36)의 돌기부(41)가 핀 결합부(39)의 톱니바퀴형 구조체의 산(山)에 간섭하지 않도록, 유지 링(36)을 회전시키고, 유지 링(36)을 핀 결합부(39)가 있는 소정 위치에 끼워넣는다. 다음에 유지 링(36)을 끼워 넣은 위치로부터 더욱 로터 직경방향내측에 가압하여, 유지 링(41)의 돌기부(41)가 핀 오목부(40)의 위치에 도달한 위치에서, 핀 결합부(39)의 치형 폭이 유지 링(36)의 돌기부(41)상에 중첩되도록, 유지 링(36)을 회전시킨다. 즉, 핀 결합부(39)의 치형 폭과 유지 링(36)의 돌기부(41)가 중첩함으로써, 핀 본체부(37)는 핀 결합부(39)와 유지 링(36)을 거쳐서, 디스크 결합부(25)의 내주면에 설치된 단차부(42)에 유지된다.
상기 구성에 따르면, 보통 운전시는 해당 부재에는 원심력이 작용하고, 회전 정지 핀(35)의 칼라부(38)가 돌출부(3)에 형성된 디스크 결합부(25)의 에지에 접촉한 채로 유지된다. 한편, 로터 정지시는, 상술한 바와 같이, 디스크 결합부(25)의 내주면에 설치한 단차부(42)에 유지 링(36)의 하면이 접촉하므로, 회전 정지 부재(26)가 디스크 결합부(25)내에 유지된 로터 내부에 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이와 같이 하여 회전 정지 부재(26)를 조립하면, 제 1 실시예와 마찬가지로, 밀봉판 조립품(22)이 회전 정지 부재(26)를 통해 로터 디스크(60)에 고정되므로, 상대 이동이 생기지 않는다. 또한 로터의 저속 회전시에 있어서도 밀봉판 조립품(22)이 홈부(4)내로 덜거덕거림이 적다. 더욱이, 밀봉판을 교환할 때는, 제 1 실시예와 마찬가지로, 현지에서 용이하게 회전 정지 부재를 떼고, 밀봉판 조립품을 분해하고, 교환할 수 있다. 또한, 제 2 실시예에 있어서는, 회전 정지 부재(26)가 돌출부(3)에 형성된 디스크 결합부(25)에 끼워 맞춰져서 유지되기 때문에, 밀봉판 조립품(22)에 회전 정지 부재(26)의 원심력이 작용하지 않는다. 이로써, 회전 정지 부재의 덜거덕거림을 보다 작게 억제할 수 있고, 홈부(4) 및 디스크 결합부(25)의 내벽을 손상시키지 않는다. 더욱이, 제 1 실시예에 따른 밀봉 구조체와 비교하여, 구조가 간단하고, 부품수도 적으므로, 현지에서의 교환 작업이 한층 용이하다.
청구항 1에 따른 발명의 구성에 따르면, 회전 정지 부재가 디스크 결합부를 거쳐서 로터 디스크에 계지되고, 또 밀봉판 결합부를 거쳐서 밀봉판에 계지되어 있기 때문에, 밀봉판이 로터 디스크에 대해 상대 이동을 생기지 않는다. 따라서, 밀봉판의 마모, 파손이 줄고, 밀봉판의 교환 빈도가 감소한다. 또한, 본 발명의 구성에 따르면, 상기 회전 정지 부재가 탈착 자유로운 구조이기 때문에, 현지에서의 밀봉판의 교환이 가능해지고, 유지 보수 비용의 삭감에 유효하다.
청구항 2에 따른 발명의 구성에 따르면, 회전 정지 부재가 탈착가능하기 때문에, 현지에서 용이하게 밀봉판의 교환이 가능하다. 또한 디스크 결합부의 현지가공이 용이하기 때문에, 보다 한층 현지에서의 밀봉판의 교환이 용이해진다.
청구항 3에 따른 발명의 구성에 따르면, 회전 정지 부재에 의해 밀봉판 조립품이 일체로서 고착되므로, 이들 부재간의 어긋남이 생기지 않고, 밀봉판의 마모, 파손을 저감할 수 있다.
청구항 4에 따른 발명의 구성에 따르면, 중간 유지재의 삽입에 의해, 고정 나사의 나사부의 파손을 방지할 수 있으므로, 밀봉판의 교환시에 교환 작업이 용이하다.
청구항 5에 따른 발명의 구성에 따르면, 청구항 2에 기재의 발명에 비해, 보다 구조가 간단하고, 또 부품수도 적으므로, 현지에서의 밀봉판의 교환이 한층 용이하다.
청구항 6에 따른 발명의 구성에 따르면, 회전 정지 부재가 돌출부에 유지되므로, 밀봉판 조립품에 회전 정지 부재의 원심력이 작용하지 않고, 운전시의 밀봉판 조립품의 덜거덕거림이 적다.
청구항 7에 따른 발명의 구성에 따르면, 밀봉판이 로터 디스크에 조립된 상태에서, 유지 부재와 회전 정지 핀의 분리가 가능하므로, 현지에서 용이하게 밀봉판의 교환을 할 수 있다.
청구항 8에 따른 발명의 구성에 따르면, 회전 정지 핀과 유지 부재가 나사 결합이 아니라, 톱니바퀴 형상의 계지 구조체를 채용하고 있으므로, 탈착이 용이하다.
청구항 9에 따른 발명의 구성에 따르면, 원심력에 의해 칼라부가 디스크 결합부의 구멍 주위부에 접촉하므로, 회전 정지 부재 주변으로부터의 연소 가스 또는 냉각 매체의 누설을 억제할 수 있다.
청구항 10에 따른 발명의 구성에 따르면, 회전 정지 핀이 유지 부재를 거쳐서 디스크 결합부 내면의 단차부에서 유지되기 때문에, 운전 정지 시에도 회전 정지 핀이 로터 내부에 낙하하지 않는다.

Claims (10)

  1. 복수의 로터 디스크의 인접하는 면에 로터 축을 둘러싸서 서로 대향하도록 환형의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 대향면에 원주방향을 따라 홈부가 형성되고, 상기 홈부내에 환형으로 배치된 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈에 있어서,
    상기 돌출부와,
    상기 홈부와,
    서로 중첩되어 환형으로 형성된 복수의 판으로 구성되는 밀봉판 조립품과,
    상기 돌출부에 설치한 디스크 결합부와 상기 밀봉판 조립품에 설치한 밀봉판 결합부를 거쳐서 상기 돌출부와 상기 밀봉판 조립품을 계지하도록 탈착가능하게 설치된 회전 정지 부재로 구성되는
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크 결합부가 상기 돌출부에 상기 회전 정지 부재를 수용가능하게 설치되고, 상기 밀봉판 결합부가 상기 밀봉판 조립품에 구멍 형상으로 설치된
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밀봉판 조립품이 상기 회전 정지 부재에 의해 일체로 고착된
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 정지 부재가 중간 유지재를 포함하는
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크 결합부가 상기 돌출부에 구멍 형상으로 설치되고, 상기 밀봉판 결합부가 상기 밀봉판 조립품의 에지에 원호 형상으로 설치된
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전 정지 부재가 상기 돌출부에 유지된
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전 정지 부재가 회전 정지 핀과 유지 링으로 구성된
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전 정지 핀이, 핀 결합부와 상기 유지 링이 서로 끼워 맞춰져서 계지하도록, 톱니바퀴 형상의 계지 구조체를 갖는
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전 정지 핀이 칼라부를 갖는
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 디스크 결합부의 내면에 단차부가 설치된
    밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈.
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