KR101278944B1 - 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축기부와 연소기부, 그리고 터빈부로 나누어지고, 고온 고압의 환경에서 고속의 회전 운동을 하는 로터 조립체의 전방 또는 후방에 축하중 베어링이 설치되며, 상기 로터 조립체의 후방에 리어 서포트 조립체가 설치되는 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절장치를 구성함에 있어서, 상기 로터 조립체와 리어 서포트 조립체와의 사이에 가스터빈 엔진 작동과정에서 엔진 후방으로 축하중이 작용하는 로터 조립체를 전방으로 밀어주어 축하중을 조절할 수 있도록 하는 압축공기가 충전되는 압력 조절용 챔버를 마련한 것이다.

Description

가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치{Axial Thrust Force Control Apparatus For a Gas Turbine Engine's Rotor Assembly}

본 발명은 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 로터 조립체와 엔진 후방부의 리어 서포트 조립체와의 사이에 압축공기가 충전되는 압력 조절용 챔버를 마련하고, 이 압력 조절용 챔버를 활용하여 가스터빈 엔진의 로터 조립체의 축하중을 조절하도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 가스터빈 엔진은 압축기부와 연소기부, 그리고 터빈부로 나누어지고, 그 중 로터 조립체는 고온 고압의 환경에서 고속의 회전 운동을 하게 된다.

상기 가스터빈 엔진에 있어서 로터 조립체의 고속 회전 과정에서 발생되는 축하중은 로터 조립체의 전방 또는 후방에 설치되는 축하중 베어링(Axial Thrust BRG)이 담당하게 되고, 원심하중은 로터 조립체의 원심하중 베어링(Radial BRG)이 담당하게 된다.

상기 가스터빈 엔진 로터 조립체의 축하중 베어링을 선정할 때에는 로터 조립체에 걸리는 축하중을 충분히 고려하게 되지만 예기하지 못한 여러 환경적 요인으로 인하여 축하중 베어링이 감당할 수 있는 용량(Capacity)을 벗어난 범위의 축하중이 발생하였을 때에는 축하중 베어링의 수명 단축과 파손은 물론 가스터빈 엔진의 로터 조립체 및 가스터빈 엔진에 치명적인 피해를 발생시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 로터 조립체를 보다 안정적으로 지지할 수 있도록 함은 물론 축하중 베어링에 걸리는 축하중의 저감 및 조절을 통하여 축하중 베어링의 파손 및 그에 수반되는 심각한 피해를 막을 수 있도록 하는 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치는 로터 조립체와 리어 서포트 조립체와의 사이에 압축공기가 충전되는 압력 조절용 챔버를 마련하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 압축기부와 연소기부, 그리고 터빈부로 나누어지고, 터빈부에 설치되어 고온 고압의 환경에서 고속의 회전 운동을 하는 로터 조립체의 전방 또는 후방에 축하중 베어링이 설치되며, 상기 로터 조립체의 후방에 리어 서포트 조립체가 설치되는 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치를 구성함에 있어서, 상기 로터 조립체와 리어 서포트 조립체와의 사이에 가스터빈 엔진 작동과정에서 후방으로 과도하게 가해지는 축하중이 작용하는 로터 조립체를 전방으로 밀어주어 축하중을 조절할 수 있도록 하는 압축공기가 충전되는 압력 조절용 챔버를 마련한 것이다.

본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치는 상기 압력 조절용 챔버를 압축기부와 접속하여 압축기부의 블리딩 에어가 밸런싱 챔버에 공급되도록 구성할 수도 있고, 압력 조절용 챔버에 별도의 압축공기 공급수단을 접속하여 압력 조절용 챔버에 압축공기가 공급되도록 구성할 수도 있다.

또한 본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치는 압력 조절용 챔버에 압축공기를 공급하는 공기공급유로에 압력 조절용 챔버의 내부에 충전되는 공기압력을 조절할 수 있도록 하는 압력조절기를 설치하여 로터 조립체에 대한 가압력을 능동적으로 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치에 의하면 가스터빈 엔진 작동과정에서 통상 후방으로 과도하게 작용하는 축하중을 받게 되는 로터 조립체를 전방으로 밀어줄 수 있게 되어 로터 조립체의 전방에 설치되는 축하중 베어링의 부담을 덜어줄 수 있게 되므로 로터 조립체를 보다 안정적으로 지지할 수 있게 됨은 물론 축하중 베어링의 파손을 방지할 수 있게 되고, 축하중 베어링의 파손에 따른 로터 조립체 및 가스터빈 엔진의 치명적인 피해를 예방할 수 있게 되며, 축하중 베어링 및 그 관련 부품의 수명을 크게 연장할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 한 실시예의 요부 단면도
도 2는 동 실시예의 요부 확대 단면도

이하 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 기술 내용을 첨부도면에 의거하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명의 한 실시예의 요부 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 요부 확대 단면도가 도시되어 있다.

도 1 및 도 2와 같이 본 발명은 압축기부(100)와 연소기부(200), 그리고 터빈부(300)로 나누어지고, 고온 고압의 환경에서 고속의 회전 운동을 하는 로터 조립체(310)의 전방 또는 후방에 축하중 베어링(320)이 설치되며, 상기 로터 조립체(310)의 후방에 리어 서포트 조립체(330)가 설치되는 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치를 구성함에 있어서, 상기 로터 조립체(310)와 리어 서포트 조립체(330)와의 사이에 가스터빈 엔진 작동 과정에서 통상 엔진 후방으로 축하중이 작용하는 로터 조립체(310)를 전방으로 밀어주어 축하중을 조절할 수 있도록 하는 압축공기가 충전되는 압력 조절용 챔버(340)를 마련한 것이다.

도시된 실시 예는 밸런싱 압력 조절용 챔버(340)를 압축기부(100)와 접속하여 압축기부(100)의 블리딩 에어가 밸런싱 챔버(340)에 공급되도록 한 형태로 구성되어 있지만 본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치에 있어서는 압력 조절용 챔버(340)에 별도의 압축공기 공급수단을 접속할 수도 있음은 물론이다.

한편 본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치에 있어서는 압력 조절용 챔버(340)에 압축공기를 공급하는 공기공급유로(350)에 압력 조절용 챔버(340)의 내부에 충전되는 공기압력을 조절할 수 있도록 하는 압력조절기(360)를 설치하여 로터 조립체(310)에 대한 가압력을 능동적으로 조절할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치에 있어서는 가스터빈 엔진 작동과정에서 로터 조립체(310)가 후방으로 이동되는 축하중을 받게 될 때에 압력 조절용 챔버(340)의 충전되는 압축공기를 통해 로터 조립체(310)를 전방으로 가압할 수 있게 되므로 로터 조립체(310)의 전방 또는 후방에 설치되어 로터 조립체(310)에 걸리는 축하중을 담당하는 축하중 베어링(320)의 부담을 덜어줄 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 지지장치에 있어서는 가스터빈 엔진 작동과정에서 로터 조립체(310)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 되고, 축하중 베어링(320)의 파손을 방지할 수 있게 됨은 물론 축하중 베어링(320) 및 그 관련 부품의 수명을 크게 연장할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 압축기부
200: 연소기부
300: 터빈부
310: 로터 조립체
320: 축하중 베어링
330: 리어 서포트 조립체
340: 압력 조절용 챔버
350: 공기공급유로
360: 압력조절기

Claims (4)

1. 압축기부;
   상기 압축기부의 일측에 설치되어 그 압축기부에서 압축된 공기를 연소시켜 고온 고압의 가스를 발생시키는 연소기부;
   상기 연소기부에서 발생되는 고온고압의 가스에 의해 회전력을 발생시키는 터빈부;
   상기 압축기부의 일측에 구비되어 고온 고압의 환경에서 고속의 회전 운동을 하는 로터 조립체;
   상기 로터 조립체의 전방 또는 후방에 설치되는 축방향 베어링; 및
   상기 로터 조립체의 후방에 설치되는 리어 서포트 조립체;를 포함하고,
   상기 로터 조립체와 리어 서포트 조립체의 사이에는 그 로터 조립체와 리어 서포트 조립체에 의해 형성되어 압축공기가 충전되는 압력 조절용 챔버가 구비되며, 상기 압력 조절용 챔버에는 그 압력 조절용 챔버로 압축공기를 안내하는 공기공급유로가 연결되고, 상기 공기공급유로의 중간에는 상기 압력 조절용 챔버로 공급되는 압축공기의 공급량을 조절하는 압력조절기가 설치되는 것을 특징으로 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 압력 조절용 챔버를 압축기부와 접속하여 압축기부의 블리딩 에어가 상기 압력 조절용 챔버에 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 압력 조절용 챔버에 별도의 압축공기 공급수단을 접속하여 상기 압력 조절용 챔버에 압축공기가 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 가스터빈 엔진의 로터 조립체 축하중 조절 장치.
4. 삭제

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