KR100993560B1 - 반경류 터빈용 도관 장치 - Google Patents

Abstract

하우징에 배치되어 조정 장치에 의해 통과 흐름량을 제어하는 블레이드를 구비한, 중유로 작동되는 왕복 피스톤 내연 엔진의 배기 가스 터보 과급기의 반경류 터빈용 도관 장치에서 블레이드(5)의 샤프트(4)가 터보 과급기의 압축기 쪽을 향한 도관 장치의 하우징 부분(1)에 지지되고, 블레이드(5)의 상면이 대향된 하우징 부분(2)의 접촉 지지면(14)에 지지되도록 샤프트(4)를 가압하는 스프링 요소(7)가 샤프트(4)의 단부 앞에 마련되도록 함으로써, 블레이드의 조정 시의 기능 장애가 대폭적으로 회피되게 된다.

Description

반경류 터빈용 도관 장치{DUCT APPARATUS FOR RADIAL TURBINE}

단일의 첨부 도면은 본 발명에 따른 도관 장치의 핵심 부분의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2 : 하우징 부분

3 : 삽입 부재

4 : 샤프트

5 : 블레이드

6 : 압력 부재

7 : 스프링 요소

10 : 조정 레버

13 : 상면

14 : 접촉 지지면

15 : 부착 부재

본 발명은 하우징에 배치되어 조정 장치에 의해 통과 흐름량을 조정할 수 있 는 블레이드를 구비한, 중유로 작동되는 왕복 피스톤 내연 엔진의 배기 가스 터보 과급기의 반경류 터빈용 도관 장치에 관한 것이다.

중유로 작동되는 왕복 피스톤 내연 엔진에서는, 도관 장치 내에 쌓임으로써 조정될 수 있는 블레이드의 더할 나위 없는 기능을 손상시키는 고체 입자가 배기 가스 중에 함유된다.

본 발명의 목적은 블레이드의 조정 시에 기능 손상이 대폭적으로 회피되도록 전제된 유형의 도관 장치를 형성하는 것이다.

그러한 목적은 본 발명에 따라 블레이드의 샤프트가 터보 과급기의 압축기 쪽을 향한 도관 장치의 하우징 부분에 지지되고, 블레이드의 상면이 대향된 하우징 부분의 접촉 지지면에 지지되도록 샤프트를 가압하는 스프링 요소가 샤프트의 단부 앞에 마련되도록 함으로써 달성된다.

샤프트의 상면을 접촉 지지면에 지속적으로 지지함으로써, 그리고 블레이드의 조정 이동에 의해, 그 면에 쌓이게 될 고체 입자가 긁어내어지게 된다. 또한, 블레이드와 이 블레이드의 베어링의 열 팽창이 수용될 수 있게 된다. 아울러, 샤프트와 연동하는 부품을 압축기에 인접된 하우징 부분에 배치함으로써 특히 스프링 요소의 열 하중이 최소화되고, 그에 의해 스프링 요소의 내구 수명이 향상되게 된다.

조정 장치의 각각의 조정 레버는 스프링 요소와 블레이드 사이에서 샤프트에 커플링(coupling)되는 것이 바람직하다. 즉, 역시 최대한으로 낮은 열 하중이 걸 리는 구역에 배치된다.

스프링 요소와 이 스프링 요소 쪽을 향한 샤프트의 단부 사이에, 스프링 요소를 열적으로 샤프트로부터 추가로 디커플링(decoupling)시키는 압력 부재가 삽입되는 것이 바람직하다. 이러한 조치는 압력 부재가 샤프트의 단부 면보다 더 작은 크기의 직경을 갖는 축 방향 구멍을 구비하도록 함으로써 더욱 증강된다.

본 발명의 또 다른 특징 및 장점은 추가의 종속 청구항들 및 도면에 의거한 실시예의 설명으로부터 명확히 파악될 수 있을 것이다.

도면에는 더 이상의 도시를 생략한 터보 과급기의 압축기 쪽을 향한 하우징 부분이 도면 부호 "1"로, 그리고 대향된 하우징 부분이 도면 부호 "2"로 각각 지시되어 있다. 하우징 부분(1, 2)은 배기 가스가 도면 부호 "8"로 지시된 흐름 방향으로 통과하여 흐르는 흐름 채널의 통과 단면을 규정한다. 하우징 부분(1)에는 블레이드(5)의 샤프트(4)의 베어링 장치를 형성하는 삽입 부재(3)가 고정 배치된다. 삽입 부재(3)와 샤프트(4)는 동일한 재료로 이뤄지는 것이 바람직하다. 이것은 작동 중에 장애가 되는 이들 부품의 상이한 열 팽창을 방지해 준다.

하우징(1) 내에서 샤프트(4)의 자유 단부 앞에는 압력 부재(6)가 배치된다. 샤프트(4)의 반대쪽을 향한 압력 부재(6)의 측면에는 스프링 요소(7)가 작용한다. 이러한 스프링 요소(7)는 판 스프링 패킷으로 이뤄지는 것이 바람직하다. 압력 부재(6)는 샤프트(4)의 축선의 종 방향으로 연장되는 구멍을 구비할 수 있는데, 이 구멍의 직경은 샤프트(4)의 단부의 직경보다 더 작은 크기로 되어 샤프트(4)로부터 스프링 요소(7)로의 열 흐름이 가능한 한 작게 유지됨으로써 스프링 요소에 유해한 열적 영향이 저지되게 된다. 샤프트(4)는 배기 가스의 흐름 단면 쪽으로 환형 칼라(9)를 구비하는데, 이 환형 칼라(9)는 삽입 부재(3)에 돌려 끼워 넣어 배치되고, 배기 가스의 통과 단면 쪽을 향한 그 면이 삽입 부재(3) 및 하우징 부분(1)의 대응 면과 일치되게 정렬된다. 칼라(9)의 외측 둘레에 있는 홈에는 밀봉용 피스톤 링이 끼워 넣어진다.

삽입 부재(3)로부터 돌출된 샤프트(4)의 자유 단부에는 조정 장치의 조정 링(11)에 의해 블레이드(5)에 조정 이동을 전달하는 조정 레버(10)가 추가로 작용한다. 조정 레버(10)는 유지 와셔가 밑에 놓인 너트(12)에 의해 샤프트(4) 상에서의 축 방향 이동에 대해 고정된다.

스프링 요소(7)는 샤프트(4)를 경유하여 블레이드(5)의 직선형 상면(13)을, 하우징 부분(2)에 고정 결합된 부착 부재(15)의 강성 접촉 지지면(14)에 맞대어 탄성적으로 가압한다. 그와 같이 상면(13)을 고정 접촉 지지면(14)에 탄성적으로 지지함으로써, 블레이드(5)의 이동 시에 접촉 지지면(14)에 쌓인 고체 입자가 긁어내어지는데, 특히 블레이드(5)의 열 팽창과는 상관이 없이 긁어내어지게 된다.

본 발명에 따른 반경류 터빈용 도관 장치에서는 샤프트의 상면을 접촉 지지면에 지속적으로 지지함으로써, 그리고 블레이드의 조정 이동에 의해, 그 면에 쌓이게 될 고체 입자가 긁어내어지게 된다. 또한, 블레이드와 이 블레이드의 베어링의 열 팽창이 수용될 수 있고, 샤프트와 연동하는 부품을 압축기에 인접된 하우징 부분에 배치함으로써 스프링 요소의 열 하중이 최소화되어 스프링 요소의 내구 수명이 향상되게 된다.

Claims (8)

1. 하우징에 배치되어 조정 장치에 의해 통과 흐름량을 제어하는 블레이드를 구비한, 중유로 작동되는 왕복 피스톤 내연 엔진의 배기 가스 터보 과급기의 반경류 터빈용 도관 장치에 있어서,

   블레이드(5)의 샤프트(4)는 터보 과급기의 압축기 쪽을 향한 도관 장치의 하우징 부분(1)에 지지되고, 블레이드(5)의 상면(13)이 대향된 하우징 부분(2)의 접촉 지지면(14)에 지지되도록 샤프트(4)를 가압하는 스프링 요소(7)가 샤프트(4)의 단부 앞에 마련되며,

   스프링 요소(7)와 이 스프링 요소(7) 쪽을 향한 샤프트(4)의 단부 사이에 압력 부재(6)가 삽입되며, 압력 부재(6)는 샤프트(4)의 단부 면보다 더 작은 크기의 직경을 갖는 축 방향 구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 반경류 터빈용 도관 장치.
2. 제1항에 있어서, 조정 장치의 각각의 조정 레버(10)는 스프링 요소(7)와 블레이드(5) 사이에서 샤프트(4)에 커플링되는 것을 특징으로 하는 반경류 터빈용 도관 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 블레이드(5)의 상면(13)에 대한 접촉 지지면(14)은 하우징 부분(2)에 고정 결합된 부착 부재(15)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반경류 터빈용 도관 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스프링 요소(7)는 판 스프링 패킷으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반경류 터빈용 도관 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 샤프트(4)의 베어링을 위한 삽입 부재(3)가 하우징(1) 내에 마련되는 것을 특징으로 하는 반경류 터빈용 도관 장치.
8. 제7항에 있어서, 삽입 부재(3)는 샤프트(4)와 동일한 재료로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 반경류 터빈용 도관 장치.

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