KR101557274B1 - 기계로부터 내부 케이싱 제거 방법 - Google Patents

기계로부터 내부 케이싱 제거 방법 Download PDF

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Abstract

기계(1)로부터 내부 케이싱(5)을 제거하는 방법은 외부 케이싱(2)의 상단부(3)를 제거하는 단계, 내부 케이싱(5)의 상단부(6)를 제거하는 단계, 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 제거하는 단계, 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 제거하기 전에 내부 케이싱(5)의 하단부(7)가 회전(10)에 의해 지지되도록 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 회전자(10)에 연결하는 단계, 다음에 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 접근할 수 있도록 길이방향 축(11)에 대해 회전자(10)를 회전시키는 단계를 포함한다.

Description

기계로부터 내부 케이싱 제거 방법{METHOD FOR REMOVING AN INNER CASING FROM A MACHINE}
본 개시는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법에 관한 것이다.
기계는 일반적으로 외부 케이싱, 상기 외부 케이싱 내의 내부 케이싱, 및 상기 내부 케이싱 내의 회전자를 갖는 기계이다. 예를 들어, 그러한 기계는 축류(axial) 터빈, 축류 압축기 등이다.
축류 터빈 또는 압축기와 같은 기계는 내부 케이싱을 수용하는 외부 케이싱을 가지며; 내부 케이싱은 베인들(vanes)을 지지한다. 내부 케이싱 내에 회전자가 블레이드들을 가지며 수용되어 있다.
블레이드 및 베인은 매우 격심한 작업 조건을 견디어야 하고, 따라서 그들은 주기적인 점검 및 관리(control)를 필요로 한다.
베인 및 블레이드에 접근하는 다른 방법들이 알려져 있다.
예를 들어 내부 케이싱의 하단부에 있는 베인들에 접근하기 위해서, 외부 케이싱 및 내부 케이싱의 상부 부품은 제거될 수 있고, 다음에 또한 회전자도 역시 제거될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 회전자를 제거하는 것은 매우 시간이 많이 걸리고 따라서 회피하는 것이 바람직하다.
또한, 외부 케이싱 및 내부 케이싱의 상부 부품을 제거하고, 내부 케이싱의 상부 부품을 링 섹터(ring sector)로 대체하고, 다음에 외부 케이싱 및 내부 케이싱의 하단부 사이에 롤러들을 제공하는 것이 알려져 있다.
이러한 방법에서 내부 케이싱의 하단부는 롤러들상에서 회전될 수 있어서, 이 내부 케이싱을 기계의 상단으로 이동시키고, 따라서 이 내부 케이싱은 회전자를 제거하지 않고 제거될 수 있다.
- WO 2006/103152호(2006년 10월 5일 공개 - GB 1211313호(1970년 11월 4일 공개) - WO 2008/012195호(2008년 1월 31일 공개)
이러한 방법은 내부 케이싱과 외부 케이싱의 인접한 부품들 사이에 손상을 초래할 수 있다. 예를 들어, 이것은 내부 케이싱과 외부 케이싱의 가능한 상대적 축방향 변위에 의해 초래될 수 있어서, 정상적으로 갭에 의해 분리되어 있는 내부 케이싱 및 외부 케이싱의 인접한 표면들이 접촉하게 된다.
본 개시의 양태는 회전 중에 내부 및 외부 케이싱의 인접한 표면들에 대한 손상의 반작용을 허용하는 공지된 방법의 대안 방법을 제공하는 것을 포함한다.
이러한 및 추가의 양태들은 첨부한 청구범위에 따른 방법을 제공함으로써 달성된다.
유리하게는, 이 방법은 정적 부품으로부터 내부 케이싱에 대해 (예를 들어 내부 케이싱과 외부 케이싱 사이에) 지지부들을 제공하지 않고 내부 케이싱의 회전을 허용한다. 이러한 지지부들은 내부 케이싱을 변형시킬 수 있고 따라서 회전자와 내부 케이싱 사이의 상대 거리를 변화시킬 수 있으며, 베인들 및/또는 블레이드들 및/또는 고정자/고정자 열 차폐부들 및/또는 회전자/회전자 열 차폐부들을 손상시킬 위험이 있다.
추가로, 이 방법은 회전자 축에 대해 내부 케이싱의 회전을 허용하지만, 이 회전은 지지부들상에서 내부 케이싱을 슬라이딩시킴에 의하여 실행되지는 않는다. 이것은, (내부 케이싱이 지지부들상에서 슬라이드하는) 회전 중에 회전자와 내부 케이싱 사이의 거리가 변할 수 있으며 베인들 및/또는 블레이드들 및/또는 고정자/고정자 열 차폐부들 및/또는 회전자/회전자 열 차폐부들을 손상시킬 위험을 갖는 내부 케이싱의 허용오차들이 있기 때문에, 유리하다.
추가의 특성 및 장점들은 제한하지 않는 실례를 들어 첨부 도면에서 예시된, 양호하지만 비배타적인(non-exclusive) 본 발명의 실시예의 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
도 1 내지 도 6은 본 방법의 단계들을 도시한다.
도 7 내지 도 9는 지지부들의 다른 실시예들을 도시한다.
도 10은 본 방법의 추가의 가능한 단계를 도시한다.
기계(1)는 (가스터빈 엔진의 터빈 또는 증기 터빈과 같은) 예로서 축류 터빈 또는 축류 압축기 또는 그와 유사한 기계이다.
기계(1)는 상단부(3) 및 하단부(4)를 갖는 외부 케이싱(2)과, 상단부(6) 및 하단부(7)를 갖는 내부 케이싱(5)을 포함한다. 외부 및 내부 케이싱들(2,5)의 상단부(3, 6) 및 하단부(4,7)는 수평축(9)에 의하여 분할되고; 추가로 상단부(3, 6) 및 하단부(4,7)는 예를 들어 스크류 또는 볼트 또는 다른 수단에 의하여 함께 연결된다.
내부 케이싱(5)은 길이방향 축(11)을 갖는 회전자(10)를 수용한다.
내부 케이싱(5)은 베인(12)들을 가지며, 회전자(10)는 블레이드(13)들을 갖는다.
회전자(10)를 제거하지 않고 내부 케이싱(5)을 제거하기 위해서, 아래 단계들이 실행된다.
외부 케이싱(2)의 상단부(3)를 제거한다(도 2); 따라서 내부 케이싱(5)의 상단부(6)도 역시 제거한다(도 3).
내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 회전자(10)에 연결하고, 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 접근할 수 있도록 길이방향 축(11)에 대하여 회전자(10)를 회전시킨다.
회전자(10)를 회전시키기 전에 하단부(7)를 회전자(10)에 연결하며, 따라서 내부 케이싱(5)의 하단부(7)가 회전자(10)에 의해 지탱된다.
따라서, 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 제거된다.
내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 회전자(10)에 연결하는 단계는 양호하게 형상 끼워맞춤(form fitting) 및/또는 마찰 접속을 제공하는 단계를 포함한다.
양호하게, 형상 끼워맞춤 및/또는 마찰 접속은 회전자 원주를 클램핑하는 것을 포함하지 않으며, 왜냐하면 이 클램핑은 회전자 열 차폐부를 손상시킬 수 있고 및/또는 회전자 외형에 악영향을 줄 수 있기 때문이다.
제1 실례(도 7)에서 형상 끼워맞춤 및/또는 마찰 접속을 제공하는 단계는 적어도 블레이드의 시트(14)에서 블레이드(13)를 제거하고, 적어도 제거된 회전자 블레이(13)의 시트(14) 내에 지지부(15)를 연결하고, 지지부(15)를 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 연결하는 단계를 포함한다.
다른 실례(도 8)에서, 형상 끼워맞춤 및/또는 마찰 접속을 제공하는 단계는 지지부(15)들을 적어도 회전자(10)에 나사결합하는 단계를 포함하고; 예로서 도 8은 스크류(20)들을 도시한다.
지지부(15)들을 회전자(10)에 나사결합하는 단계는 지지부(15)들을 회전자(10)의 전방면 및 후방면(17, 18)에 나사결합하는 단계를 포함한다.
양호하게는, 2개 이상의 지지부(15)가 제공된다. 예를 들어 하단부(7)의 측면들에 2개의 지지부(15)가 제공될 수 있고; 대안으로 3개의 지지부(15)가 제공될 수 있는데, 2개의 지지부가 하단부(7)의 측면들에 제공되고, 하나의 지지부가 하단부(7)의 중앙에 제공될 수 있으며; 아무튼 다른 배열이 가능하다.
추가로, 필요로 하지는 않지만, 링 섹터(19)가 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 연결될 수 있다.
링 섹터(19)는 회전자 전방면 및/또는 후방면에 원형 슬롯들을 제공하고 플레이트들을 원형 슬롯들 내에 삽입함으로써 회전자에 연결되는 것이 바람직하다. 또한 링 섹터(19)에 연결되며 플레이트들에 고정되는 스크류들이 제공될 수 있다(예를 들어 스크류들이 링 섹터(19)의 개구부들을 통과한다).
본 방법은 또한 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 회전자(10)에 연결한 후, 회전자(10)에 대하여 내부 케이싱(5)의 하단부(7)의 위치를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
내부 케이싱(5)의 하단부(7)의 위치를 조정하는 단계는 양호하게 회전자로부터 내부 케이싱(5)을 이격시키는 단계를 포함한다. 다시 말하면, 하단부(7)가 회전자로부터 더 멀리 이동된다.
예를 들어, 조정은 2개의 요소, 즉 회전자에 연결된 하나의 요소와 내부 케이싱(5)에 연결된 다른 요소에서 지지부(15)들과, 그들 사이에 조정가능한 접속 요소(스크류 및/또는 쐐기)를 사용함으로써 달성될 수 있다.
대안으로서, 링 섹터(19)가 사용될 때, 조정은 스크류 및/또는 쐐기와 같은 조정가능한 요소들에 의하여 링 섹터(19)를 회전자(10)에 연결하고 링 섹터(19)를 내부 케이싱의 하단부(7)에 연결함으로써 달성될 수 있다.
회전자로부터 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 이격하는 단계는 양호하게 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 반경방향으로 변위시키는 단계를 포함한다.
당연히 상술한 특징들은 서로 독립적으로 제공될 수 있다.
실제로 사용된 재료 및 치수들은 필요조건과 기술 상태에 따라 마음대로 선택될 수 있다.
1: 기계 2: 외부 케이싱
3: 외부 케이싱(2)의 상단부 4: 외부 케이싱(2)의 하단부
5: 내부 케이싱 6: 내부 케이싱(5)의 상단부
7: 내부 케이싱(5)의 하단부 9: 수평축
10: 회전자 11: 길이방향 축
12: 베인 13: 블레이드
14: 블레이드의 시트 15: 지지부
17: 회전자(10)의 표면 18: 회전자(10)의 표면
19: 링 섹터 20: 스크류

Claims (11)

  1. 기계(1)로부터 내부 케이싱(5)을 제거하는 방법으로서, 상기 기계(1)는 외부 케이싱(2), 상기 외부 케이싱(2) 내의 내부 케이싱(5), 및 상기 내부 케이싱(5) 내에 있고 길이방향 축(11)을 갖는 회전자(10)를 구비하는, 기계(1)로부터 내부 케이싱(5)을 제거하는 방법에 있어서,
    상기 외부 케이싱(2)의 상단부(3)를 제거하는 단계,
    상기 내부 케이싱(5)의 상단부(6)를 제거하는 단계, 및
    상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 제거하는 단계 전에, 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)가 상기 회전자(10)에 의해 지지되도록, 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 상기 회전자(10)에 연결하는 단계,
    다음에 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 접근할 수 있도록 상기 길이방향 축(11)에 대해 상기 회전자(10)를 회전시키는 단계를 포함하고,
    상기 회전자(10)를 회전시키는 단계는, 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 상기 회전자(10)에 연결한 후, 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)의 위치를 상기 회전자(10)에 대하여 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 상기 회전자(10)에 연결하는 단계는 형상 끼워맞춤 또는 마찰 접속을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 형상 끼워맞춤 또는 마찰 접속을 제공하는 단계는:
    적어도 회전자 블레이드(13)를 회전자 블레이드 시트(14)로부터 제거하는 단계,
    적어도 제거된 회전자 블레이드(13)의 시트(14) 내로 지지부(15)를 연결하는 단계,
    상기 지지부(15)를 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  4. 제2항에 있어서, 형상 끼워맞춤 또는 마찰 접속을 제공하는 단계는 적어도 지지부(15)를 적어도 회전자(10)에 나사결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지지부(15)들을 상기 회전자(10)에 나사결합하는 단계는 상기 지지부(15)들을 상기 회전자(10)의 전방면 및/또는 후방면(17, 18)에 나사결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 적어도 2개의 지지부들(15)을 연결하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 형상 끼워맞춤 또는 마찰 접속을 제공하는 단계는 또한 링 섹터(19)를 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  8. 제2항에 있어서, 형상 끼워맞춤 또는 마찰 접속을 제공하는 단계는 회전자 원주를 클램핑하지 않는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)의 위치를 상기 회전자(10)에 대하여 조정하는 단계는 상기 회전자로부터 상기 내부 케이싱(5)을 이격시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 회전자로부터 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 이격시키는 단계는 상기 내부 케이싱(5)의 하단부(7)를 반경방향으로 변위시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계로부터 내부 케이싱을 제거하는 방법.
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