KR101647250B1 - 버켓의 축방향 고정장치 - Google Patents

버켓의 축방향 고정장치 Download PDF

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KR101647250B1
KR101647250B1 KR1020150017934A KR20150017934A KR101647250B1 KR 101647250 B1 KR101647250 B1 KR 101647250B1 KR 1020150017934 A KR1020150017934 A KR 1020150017934A KR 20150017934 A KR20150017934 A KR 20150017934A KR 101647250 B1 KR101647250 B1 KR 101647250B1
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장석진
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두산중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 버켓의 축방향 고정장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치는 케이싱에 회전 가능하게 설치되는 로터; 상기 로터의 외주면을 따라 상기 로터의 접선방향으로 이격되게 형성되는 복수의 도브테일 홈; 날개부, 플랫폼, 및 도브테일을 구비하고, 상기 로터의 축방향을 따라 상기 도브테일 홈에 삽입 체결되는 복수의 버켓; 상기 플랫폼의 일부를 관통하여 형성되는 고정홈부; 상기 고정홈부의 위치와 대응되도록 상기 로터에 형성되는 수용부; 및 상기 고정홈부와 상기 수용부에 삽입 설치되는 고정블록;을 포함하여, 엑시얼 엔트리형의 터빈에서 버켓의 축방향의 고정을 용이하게 수행할 수 있다.

Description

버켓의 축방향 고정장치{Axial locking device of bucket}
본 발명은 버켓의 축방향 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정홈부와 수용부에 삽입 설치되는 고정블록에 의해 버켓을 로터의 축방향으로 고정하기 위한 버켓의 축방향 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로 증기터빈은 발전소용 대용량 보일러에서 발생된 고온, 고압의 증기로 날개를 구비하는 버켓을 회전시켜 운동에너지인 회전력으로 변환하는 장치로서, 일반적으로 고압터빈, 중압터빈, 저압터빈으로 나뉘어 효율을 극대화시킨다.
일반적으로 증기터빈은 터빈의 외형과 골격을 형성하는 케이싱과 케이싱에 회전가능하게 설치되는 로터를 구비한다.
일반적으로 각각의 버켓은 날개부와 루트부를 구비한다. 루트부는 날개부의 반경방향 내측 단부에 형성되는 플랫폼과, 플랫폼의 반경방향 내측 단부에 형성되는 도브테일을 구비한다.
상술한 도브테일이 로터에 결합하는 방식에 따라 일반적으로 도브테일을 크게 탄젠셜 엔트리형(tangential entry), 엑시얼 엔트리형(axial entry), 핀드 핑거형(pinned finger), 열쇠 축형으로 구분할 수 있다.
로터의 축방향으로 버켓의 도브테일이 삽입 체결되는 엑시얼 엔트리형 버켓의 경우, 도브테일에 의해 버켓이 로터의 접선방향으로 고정되나 로터의 축방향으로 고정되지 않아 버켓이 터빈의 구동중에 이탈되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 엑시얼 엔트리형에서 버켓의 축방향 고정장치가 사용되었다. 그러나 종래 엑시얼 엔트리형에서 버켓의 축방향 고정장치는 복잡한 구성으로 축방향 고정을 위한 작업에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래 엑시얼 엔트리형에서 축방향 고정장치는 구성이 복잡하여 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 엑시얼 엔트리형에서 버켓의 축방향 고정장치는 버켓을 축방향으로 견고하게 고정할 수 없고, 심한 경우 터빈의 구동에 따른 진동에 의해 버켓이 로터에서 이탈되어 안전사고를 야기시키는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2004-0100686호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 버켓을 로터의 축방향으로 고정하기 위해 버켓의 플랫폼을 관통하여 형성되는 고정홈부와 고정홈부의 위치와 대응되도록 로터 또는 로터 휠의 외주면에 형성되는 수용부에 삽입 설치되는 고정블록에 의해 버켓을 축방향으로 견고하게 고정할 수 있는 버켓의 축방향 고정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치는 케이싱에 회전 가능하게 설치되는 로터; 상기 로터의 외주면을 따라 상기 로터의 접선방향으로 이격되게 형성되는 복수의 도브테일 홈; 날개부, 플랫폼, 및 도브테일을 구비하고, 상기 로터의 축방향을 따라 상기 도브테일 홈에 삽입 체결되는 복수의 버켓; 각각의 상기 플랫폼의 일부를 관통하여 형성되는 고정홈부; 각각의 상기 고정홈부의 위치와 대응되도록 상기 로터에 형성되는 복수의 수용부; 및 상기 각각의 고정홈부와 상기 수용부에 삽입 설치되는 복수의 고정블록;을 포함을 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 버켓의 날개부는 각각 유체가 유입되는 측을 바라보는 리딩엣지 및 유체가 배출되는 측을 바라보는 트레일링엣지를 포함하고, 상기 고정홈부는 상기 리딩엣지와 상기 트레일링엣지 사이의 플랫폼을 관통하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 버켓은 각각 상기 날개부의 반경방향 외측 단부에 형성되는 슈라우드를 더 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 고정블록은 각각 상기 고정블록의 반경방향 내측 단부에 형성되는 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 수용부는 각각 상기 돌출부의 형상에 상응하도록 상기 수용부의 적어도 일부에 형성되는 오목부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 고정블록은 각각 상기 로터의 축방향을 따라 관통 형성되는 관통공을 포함하고, 플랫폼은 각각 상기 관통공과 연통되도록 상기 로터의 축방향을 따라 관통 형성되는 삽입공을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치는 각각의 상기 관통공과 상기 삽입공을 관통하여 삽입 체결되는 복수의 결합부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 결합부재는 스레드 핀으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치의 스레드 핀은 코킹에 의해 상기 관통공과 상기 삽입공에 고정될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치의 다른 실시예에서, 버켓의 축방향 고정장치는 로터에 설치되는 로터 휠을 더 포함하되, 상기 도브테일 홈은 상기 로터 휠의 외주면을 따라 상기 로터의 접선방향으로 이격되게 형성되고, 상기 수용부는 상기 로터 휠의 외주면에 형성될 수 있다.
본 발명은 버켓을 로터의 축방향으로 고정하기 위해 버켓의 플랫폼을 관통하여 형성되는 고정홈부와 고정홈부의 위치와 대응되도록 로터 또는 로터 휠의 외주면에 형성되는 수용부에 삽입 설치되는 고정블록에 의해 버켓을 축방향으로 빠르게 고정하여 버켓의 축방향 고정을 위한 작업시간과 작업비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고정블록에 형성된 관통공과 플랫폼에 형성된 삽입공을 관통하여 삽입 체결되는 결합부재에 의해 버켓을 로터의 축방향으로 견고하게 고정함에 따라 터빈의 버켓이 이탈되는 것을 방지하여 사고를 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명은 버켓의 축방향 고정장치의 제조비용을 절감하여, 터빈의 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치를 구비하는 터빈의 내부 구성요소를 개략적으로 나타내는 축방향 정면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치를 구비하는 터빈의 내부 구성요소를 개략적으로 나타내는 축방향 정면도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치의 상세도를 나타낸다.
도 3b는 도 1에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치의 상세도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치의 버켓의 사시도를 나타낸다.
도 5는 도 3a에서 I-I 방향의 측단면도를 나타낸다.
도 6은 도 3a에서 I-I 방향의 정단면도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치를 구비하는 터빈의 내부 구성요소를 개략적으로 나타내는 축방향 정면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치를 구비하는 터빈의 내부 구성요소를 개략적으로 나타내는 축방향 정면도이다. 도 3a는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치의 상세도를 나타내고, 도 3b는 도 1에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치의 상세도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치의 버켓의 사시도를 나타낸다. 도 5는 도 3a에서 I-I 방향의 측단면도를 나타내고, 도 6은 도 3a에서 I-I 방향의 정단면도를 나타낸다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치(1)는 로터(100), 복수의 도브테일 홈(300), 복수의 버켓(400), 복수의 고정홈부(500), 복수의 수용부(600), 및 복수의 고정블록(700)으로 이루어진다.
도 2에 도시된 것처럼, 본 발명의 제2 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치(1)는 로터(100)에 설치되는 로터 휠(200)을 더 포함하고, 도브테일 홈(300)은 로터 휠(200)의 외주면을 따라 로터 휠(200)의 접선방향으로 이격되게 형성된다. 즉, 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치(1)는 도브테일 홈(300)이 형성되는 위치를 제외하고, 도 1에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예와 동일하게 구성되는 바, 이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치(1)를 중점으로 설명한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 것처럼, 로터(100)는 케이싱(110)에 회전가능하게 설치된다. 이러한 케이싱(110)은 상부케이싱(도면에 미도시)과 하부케이싱으로 분리 및 조립가능하게 결합되어 내부에 로터(100)와 버켓(400)을 수용하고, 외부의 충격요소나 이물질로부터 내부 구성요소를 차단하거나 보호하는 기능을 수행한다. 도 1 및 도 2에서는 내부 구성요소를 설명하기 위해 하부 케이싱(110)만을 도시하였다. 로터(100)는 회전축 역할을 하고, 로터(100)의 양단부가 베어링에 의해 회전가능하게 지지될 수 있다.
도브테일 홈(300)이 로터(100)의 외주면을 따라 로터(100)의 접선방향으로 균일하게 이격되도록 형성된다. 즉, 도브테일 홈(300)은 로터(100)의 반경방향 외측 단부에 로터의 축방향을 따라 일정한 깊이로 형성된다.
도 2에 도시된 것처럼, 터빈이 휠 앤 다이어프램형(wheel & diaphragm type) 으로 형성될 수도 있다.
로터 휠(200)은 로터 휠(200)의 외주면으로부터 반경방향 외측으로 돌출되어 있는 디스크 또는 플랜지 형태로 형성될 수 있다. 또한, 로터 휠(200)은 원형 혹은 원판 형태로 이루어질 수 있고, 로터 휠(200)의 중심부에 중공홀이 형성되어 로터(100)가 중공홀을 통해 관통 결합됨에 따라 로터(100)와 로터 휠(200)이 일체로 회전될 수 있게 형성될 수도 있다.
도브테일 홈(300)이 로터 휠(200)의 외주면을 따라 로터 휠의 접선방향으로 균일하게 이격되도록 형성된다. 즉, 도브테일 홈(300)은 로터 휠(200)의 반경방향 외측 단부에 로터 휠(200)의 축방향을 따라 일정한 깊이로 형성된다.
각각의 도브테일 홈(300)의 내측면은 버켓(400)의 도브테일(430)의 외측면과 대응되는 형상을 갖도록 형성되어, 버켓(400)의 도브테일(430)과 서로 맞물리도록 체결된다. 일례로, 도브테일 홈(300)의 내측면은 전나무(fir tree) 형상의 곡면의 맞물림부가 가상의 로터의 반경방향 중심선을 기준으로 대칭되게 형성되고, 이와 동일하게 버켓(400)의 도브테일(430)의 외측면도 전나무형상의 곡면의 맞물림부가 가상의 로터의 반경방향 중심선을 기준으로 대칭되게 형성된다. 즉, 버켓(400)의 도브테일(430)의 외측면에 형성된 맞물림부와 도브테일 홈(300)의 내측면에 형성된 맞물림부와 대응되도록 버켓(400)을 도브테일 홈(300)에 축방향으로 삽입하게 되면, 도브테일(430)을 매개로 버켓(400)이 로터(100)의 접선방향을 따라 축방향으로 체결된다. 따라서, 버켓이 로터의 반경방향과 접선방향으로 구속되게 된다.
복수의 버켓(bucket, 400)은 날개부(vane, 410), 플랫폼(platform, 420) 및 도브테일(dovetail, 430)을 구비한다.
또한, 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 각각의 버켓(400)은 날개부(410)의 반경방향 외측 단부(414)에 형성되는 슈라우드(shroud, 440)를 더 구비할 수 있다.
날개부(410)는 보일러에서 발생된 증기를 받아 증기의 유체에너지, 즉 열에너지와 속도에너지를 기계적 에너지인 회전력으로 변환하는 기능을 수행한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이러한 날개부(410)는 초승달, 에어포일 등의 단면 형상으로 이루어지고, 유체가 날개부(410)를 통과할 때 양력 등을 발생시켜 유체의 속도에너지를 증가시킴으로써 회전력을 증가시킬 수 있다.
도 3a 및 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓(400)의 날개부(410)는 제1 면, 제2 면, 리딩엣지(leading edge, 411), 및 트레일링엣지(trailing edge, 412)를 포함한다. 즉, 날개부(410)의 리딩엣지(411)는 유체가 유입되는 측을 바라보도록 형성된다.
제1 면은 증기(steam)와 같은 유체가 유입되는 로터의 축방향으로 외측면이 오목하거나 볼록한 곡면 형상으로 형성되고, 제2 면은 유체가 유입되는 로터의 축방향으로 외측면이 제1 면과 반대되는 형상을 갖도록 형성된다. 즉, 제1 면이 유체가 유입되는 로터의 축방향으로 외측면이 오목하게 형성되면, 제2면은 유체가 유입되는 로터의 축방향으로 외측면이 볼록하게 형성된다. 이와 반대로, 제1 면이 유체가 유입되는 로터의 축방향으로 외측면이 오목하게 형성되면, 제2 면은 유체가 유입되는 로터의 축방향으로 외측면이 오목하게 형성된다.
날개부(410)의 리딩엣지(150)는 유체가 유입되는 측을 바라보도록 형성된다. 즉, 리딩엣지(411)는 제1 면과 제2 면이 접촉하는 전방측 모서리에 형성된다. 날개부의 트레일링엣지(160)는 유체가 배출되는 측을 바라보도록 형성된다. 즉, 트레일링엣지(412)는 제1 면과 제2 면이 접촉하는 후방측 모서리에 형성된다.
플랫폼(430)은 날개부(410)의 반경방향 내측 단부(413)에 플레이트 구조로 형성된다.
도브테일(430)은 플랫폼(420)의 반경방향 외측 단부(423)에서 반경방향 내측 방향으로 플랫폼(420)의 반경방향 내측 단부(422)에 돌출 형성된다. 도브테일(430)은 버켓(400)의 회전시에 원심응력에 잘 견디도록 설계되는 것이 바람직하며, 상술한 바와 같이 도브테일(430)의 외측면이 전나무형상을 갖도록 형성될 수 있다.
슈라우드(440)는 날개부(410)의 반경방향 외측 단부(414)에 설치된다. 슈라우드(440)는 증기누설 방지 및 진동 감쇄 기능을 수행한다. 이러한 슈라우드(440)는 반경방향 외측에서 보면 Z자형, V자형, 마름모꼴(rhombic) 형태를 가질 수 있고, 필요에 따라 다양한 형태로 변경될 수 있다.
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 버켓(400)의 날개부(410), 플랫폼(420), 도브테일(430), 및 슈라우드(440)는 일체로 형성될 수 있다.
고정홈부(500)가 버켓(400)의 플랫폼(420)의 일부에 플랫폼(420)의 반경반향 외측 단부(422)에서 반경방향 내측 단부(421)를 관통하여 형성된다.
도 3a, 도 5 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정홈부(500)는 리딩엣지(411)와 트레일링엣지(412) 사이에서 플랫폼(420)의 반경방향 외측 단부(422)에서 플랫폼(420)의 반경방향 외측 단부(422)를 관통하여 형성된다. 또한, 고정홈부(500)는 제1 면과 제2 면의 플랫폼(420)의 리딩엣지(411)와 트레일링엣지(412)를 사이에 2개가 형성될 수도 있다.
수용부(600)가 각각의 고정홈부(500)의 위치와 대응되도록 로터(100) 또는 로터 휠(200)에 형성된다. 더욱 바람직하게는 수용부(600)는 각각의 고정홈부(500)의 위치와 대응되도록 로터(100) 또는 로터 휠(200)의 외주면에 형성된다.
고정블록(700)이 고정홈부(500)와 수용부(600)에 반경방향으로 삽입 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 고정블록(700)은 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 고정블록(700)이 고정홈부(500)와 수용부(600)에 로터(100)의 반경방향으로 삽입 설치됨에 따라 버켓(400)이 축방향으로 이동되는 것을 1차적으로 방지할 수 있다.
도 3a, 도 5 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정블록(700)은 고정블록(700)의 반경방향 내측 단부(730)에 형성되는 돌출부(710)를 포함한다. 즉, 돌출부(710)는 고정블록(700)의 반경방향 내측 단부(730)에서 로터(100) 또는 로터 휠(200)의 외주면을 향하도록 돌출 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 돌출부(710)는 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있고, 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 3a, 도 5 내지 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수용부(600)는 돌출부(710)의 형상에 상응하고, 돌출부(710)가 안착될 수 있도록 수용부(600)의 적어도 일부에 형성되는 오목부(610)를 포함한다. 즉, 오목부(610)는 수용부(600)의 반경방향 외측 단부에서 수용부(600)의 반경 방향 내측 단부 방향으로 오목하게 형성된다.
상술한 바와 같이, 고정블록(700)이 고정홈부(500)와 수용부(600)에 로터(100)의 반경방향으로 삽입되고, 고정블록(700)의 돌출부(710)가 수용부(600)의 오목부(610)에 안착됨 설치됨에 따라 버켓(400)이 축방향으로 이동되는 것을 2차적으로 방지할 수 있다.
도 3a에는 돌출부(710)가 고정블록(700)의 반경방향 내측 단부(730)에서 로터(100) 또는 로터 휠(200)의 외주면을 향하도록 형성되어 있는 작은 돌기 형태인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 도 3b에 도시된 것처럼 본 발명에서 돌출부(710)는 고정블록(700)의 반경방향 내측 단부(730) 자체가 로터(100) 또는 로터 휠(200)의 외주면을 향하여 길게 연장되는 것까지 포함되는 의미임을 밝혀둔다.
또한 도 3a에 도시된 것처럼, 오목부(610)는 로터(100) 또는 로터 휠(200)의 외주면에 형성되는 오목부 주변에 배치되는 블록 형상의 구조물에 의하여 규정될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 3b에 도시된 것처럼, 오목부(610)는 로터(100)의 외주면으로부터 로터(100)의 내측을 향해 합입되어 형성될 수도 있다.
도 3a 및 도 6에 도시된 것처럼, 관통공(720)이 로터(100)의 축방향을 따라 고정블록(700)을 관통하여 형성된다. 삽입공(421)이 관통공(720)과 연통되도록 로터(100)의 축방향을 따라 플랫폼(420)을 관통하여 형성된다. 즉, 관통공(720)과 삽입공(421)은 각각 고정블록(700)과 플랫폼(420)의 고정홈부(500)에 반경방향으로 삽입된 상태에서 동일한 축방향 선상에 위치하도록 고정블록(700)과 플랫폼(420)의 축방향으로 관통하여 형성된다.
도 3a 및 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 버켓의 축방향 고정장치(1)는 결합부재(800)를 더 포함한다. 결합부재(800)는 고정블록(700)이 고정홈부(500)와 수용부(600)에 로터의 반경방향으로 삽입되고, 고정블록(700)의 돌출부(710)가 수용부(600)의 오목부(610) 안착 설치된 후에, 서로 연통되는 관통공(720)과 삽입공(421)을 관통하여 삽입 설치된다.
상술한 바와 같이 결합부재(800)에 의해 고정블록(700)을 플랫폼(420)에 견고하게 고정함에 따라 버켓이 축방향으로 이동되는 것을 3차적으로 방지하여 버켓(400)을 축방향으로 견고하게 고정할 수 있다.
이러한, 결합부재(800)는 스레드 핀(therad pin)으로 형성될 수 있다. 또한, 스레드 핀이 관통공(720) 삽입공(421)에 삽입된 후에는 스레드 핀의 축방향 양단부는 코킹(caulking)에 의해 관통공(720)과 삽입공(421)에 고정된다. 즉, 스레드 핀이 관통공(720)과 삽입공(421)에 삽입되고, 스레드 핀의 양단부 또는 관통공과 삽입공의 단부를 소성변형시키는 코킹에 의해 스레드 핀이 관통공(720)과 삽입공(421)에 고정되면서 고정블록(700)과 버켓(400)의 플랫폼(420)이 결합되어, 버켓(400)이 로터(100) 또른 로터 휠(200)의 축방향으로 이탈되는 것을 4차적으로 방지하게 된다.
스레드 핀이 코킹에 의해 관통공(720)과 삽입공(421)에 고정됨에 따라 터빈의 구동중에 결합부재(800)가 플랫폼(420)과 고정블록(700)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 버켓의 축방향 고정장치는 버켓의 플랫폼을 관통하여 형성되는 고정홈부와 고정홈부의 위치와 대응되도록 로터 또는 로터 휠의 외주면에 형성되는 수용부에 삽입 설치되는 고정블록에 의해 버켓을 축방향으로 빠르게 고정하여 버켓의 축방향 고정을 위한 작업시간과 작업비용을 절감하고, 버켓을 축방향으로 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.
1 : 고정장치, 100 : 로터,
200 : 로터 휠, 300 : 도브테일 홈,
400 : 버켓, 410 : 날개부,
411 : 리딩엣지, 412 : 트레일링엣지,
413 : 반경반향 내측 단부, 414 : 반경방향 외측 단부,
420 : 플랫폼, 421 : 삽입공,
422 : 반경반향 내측 단부, 423 : 반경방향 외측 단부,
430 : 도브테일, 440 : 슈라우드,
500 : 고정홈부, 600 : 수용부,
610 : 오목부, 700 : 고정블록,
710 : 돌출부, 720 : 관통공,
730 : 반경방향 내측 단부, 740 : 반경방향 외측 단부,
800 : 결합부재.

Claims (10)

  1. 케이싱에 회전 가능하게 설치되는 로터;
    상기 로터의 외주면을 따라 상기 로터의 접선방향으로 이격되게 형성되는 복수의 도브테일 홈;
    날개부, 플랫폼, 및 도브테일을 구비하고, 상기 로터의 축방향을 따라 상기 도브테일 홈에 삽입 체결되는 복수의 버켓;
    각각의 상기 플랫폼의 일부를 반경방향 외측 단부에서 반경방향 내측 단부를 관통하여 형성되는 고정홈부;
    각각의 상기 고정홈부의 위치와 대응되도록 상기 로터에 형성되는 복수의 수용부; 및
    상기 각각의 고정홈부와 상기 수용부에 삽입 설치되는 복수의 고정블록;을 포함하는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 날개부는 각각,
    유체가 유입되는 측을 바라보는 리딩엣지; 및
    유체가 배출되는 측을 바라보는 트레일링엣지;를 포함하고,
    상기 고정홈부는 상기 리딩엣지와 상기 트레일링엣지 사이의 플랫폼을 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 버켓은 각각,
    상기 날개부의 반경방향 외측 단부에 형성되는 슈라우드;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고정블록은 각각,
    상기 고정블록의 반경방향 내측 단부에 형성되는 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수용부는 각각,
    상기 돌출부의 형상에 상응하도록 상기 수용부의 적어도 일부에 형성되는 오목부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정블록은 각각 상기 로터의 축방향을 따라 관통 형성되는 관통공;을 포함하고,
    상기 플랫폼은 각각 상기 관통공과 연통되도록 상기 로터의 축방향을 따라 관통 형성되는 삽입공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 상기 관통공과 상기 삽입공을 관통하여 삽입 체결되는 복수의 결합부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결합부재는 스레드 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스레드 핀은 코킹에 의해 상기 관통공과 상기 삽입공에 고정되는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로터에 설치되는 로터 휠;을 더 포함하되,
    상기 도브테일 홈은 상기 로터 휠의 외주면을 따라 상기 로터의 접선방향으로 이격되게 형성되고,
    상기 수용부는 상기 로터 휠의 외주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 버켓의 축방향 고정장치.









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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020013803A (ko) * 2000-08-15 2002-02-21 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 버킷을 터빈 로터의 휠에 체결하기 위한 조립체와, 터빈의제어 스테이지 및, 버킷을 로터의 휠에 고정시키는 방법
KR20040100686A (ko) 2003-05-23 2004-12-02 두산중공업 주식회사 발전 터빈의 로터와 버킷 결합구조
JP2009281365A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Toshiba Corp タービン動翼組立体および蒸気タービン
JP2010163921A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Toshiba Corp 蒸気タービン及びその冷却方法
JP2011012550A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Hitachi Ltd タービン動翼と、タービン動翼を固定したタービンロータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020013803A (ko) * 2000-08-15 2002-02-21 제이 엘. 차스킨, 버나드 스나이더, 아더엠. 킹 버킷을 터빈 로터의 휠에 체결하기 위한 조립체와, 터빈의제어 스테이지 및, 버킷을 로터의 휠에 고정시키는 방법
KR20040100686A (ko) 2003-05-23 2004-12-02 두산중공업 주식회사 발전 터빈의 로터와 버킷 결합구조
JP2009281365A (ja) * 2008-05-26 2009-12-03 Toshiba Corp タービン動翼組立体および蒸気タービン
JP2010163921A (ja) * 2009-01-14 2010-07-29 Toshiba Corp 蒸気タービン及びその冷却方法
JP2011012550A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Hitachi Ltd タービン動翼と、タービン動翼を固定したタービンロータ

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