KR102036194B1 - 가스 터빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 터빈에 관한 것으로서, 작동 유체에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터를 회전 가능하게 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 베어링은, 베어링 하우징; 상기 로터에 접촉 가능한 베어링 패드; 및 상기 베어링 하우징에 지지되고 상기 베어링 패드를 지지하는 피봇;을 포함하며, 상기 피봇은 상기 피봇의 강성이 가변되게 형성됨에 따라, 상기 로터를 재설계하지 않고 상기 베어링의 강성을 조절하여 공진을 방지함으로써, 공진 방지에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

Description

가스 터빈{GAS TURBINE}

본 발명은, 가스 터빈에 관한 것이다.

일반적으로, 터빈은 물, 가스, 증기 등과 같은 유체가 가지는 에너지를 기계적 일로 변환시키는 기계로서, 보통 회전체의 원주에 여러 개의 깃 또는 날개를 심고 거기에 증기 또는 가스를 내뿜어 충동력 또는 반동력으로 고속회전시키는 터보형의 기계를 터빈이라고 한다.

이러한 터빈의 종류로는, 높은 곳의 물이 가지는 에너지를 이용하는 수력 터빈, 증기가 가지는 에너지를 이용하는 증기 터빈, 고압의 압축공기가 가지는 에너지를 이용하는 공기 터빈, 고온 고압의 가스가 가지는 에너지를 이용하는 가스 터빈 등이 있다.

이 중, 가스 터빈은 도 1에 도시된 바와 같이 압축기(200), 연소기(400), 터빈(500) 및 로터(600)를 포함한다.

상기 압축기(200)는 서로 교대로 배치되는 복수의 압축기 베인(220)과 복수의 압축기 블레이드(210)를 포함한다.

상기 연소기(400)는 상기 압축기(200)에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스를 생성한다.

상기 터빈(500)은 서로 교대로 배치되는 복수의 터빈 베인(520)과 복수의 터빈 블레이드(510)를 포함한다.

상기 로터(600)는 상기 압축기(200), 상기 연소기(400) 및 상기 터빈(500)의 중심부를 관통하도록 형성되고, 양단부가 회전 가능하게 지지되며, 일단부가 발전기의 구동축에 연결된다.

그리고, 상기 로터(600)는 상기 압축기 블레이드(210)와 체결되는 복수의 압축기 디스크(610), 상기 터빈(500) 블레이와 체결되는 복수의 터빈 디스크(630) 및 상기 터빈 디스크(630)로부터 상기 압축기 디스크(610)로 회전력을 전달하는 토크 튜브(620)를 포함한다.

이러한 구성에 따른 가스 터빈은, 상기 압축기(200)에서 압축된 공기가 상기 연소실에서 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스로 변환되고, 이렇게 만들어진 연소 가스가 터빈(500) 측으로 분사되며, 분사된 연소 가스가 상기 터빈 블레이드(510)를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 상기 로터(600)가 회전하게 된다.

이러한 가스 터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 로터(600)는 베어링(700)에 의해 지지되는데, 상기 베어링(700)은 베어링 하우징(710), 상기 로터(600)에 접촉 가능한 베어링 패드(720) 및 상기 베어링 하우징(710)에 지지되고 상기 베어링 패드(720)를 지지하는 피봇(730)을 포함한다.

그러나, 이러한 종래의 가스 터빈에 있어서는, 공진 방지에 소요되는 시간과 비용이 증가되는 문제점이 있었다. 즉, 가스 터빈의 설계 회전 안전성 확보를 위해 위험 속도를 운전 속도로부터 공진을 일으키지 않을 만큼 충분히 이격시켜야 하는데, 이를 위해 로터 설계 이후에 베어링의 강성을 조절하는 것이 바람직하나, 베어링의 강성 조절에 제한이 있어서 통상적으로 로터를 다시 설계하여 공진을 회피하고 있고, 로터 설계 후 재설계에 상당한 시간과 비용이 소요된다.

따라서, 본 발명은, 공진 방지에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 가스 터빈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 작동 유체에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터를 회전 가능하게 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 베어링은, 베어링 하우징; 상기 로터에 접촉 가능한 베어링 패드; 및 상기 베어링 하우징에 지지되고 상기 베어링 패드를 지지하는 피봇;을 포함하며, 상기 피봇은 상기 피봇의 강성이 가변되게 형성되는 가스 터빈을 제공한다.

상기 피봇은, 상기 베어링 하우징에 지지되는 어댑터; 상기 베어링 패드를 지지하는 피봇 시트; 및 상기 어댑터에 지지되고 상기 피봇 시트를 지지하는 가변강성구조물;을 포함하고, 상기 가변강성구조물은 상기 피봇 시트로부터 인가되는 하중에 따라 변형 및 복원 가능하게 형성될 수 있다.

상기 가변강성구조물은, 상기 어댑터에 지지되는 보디부; 및 상기 보디부로부터 연장되고 상기 피봇 시트를 지지하는 복수의 암부;를 포함하고, 상기 피봇 시트와 상기 보디부 사이 거리가 감소되며 상기 피봇 시트로부터 인가되는 하중이 증가되면 상기 복수의 암부가 벌어지고, 상기 피봇 시트와 상기 보디부 사이 거리가 증가되며 상기 피봇 시트로부터 인가되는 하중이 감소되면 상기 복수의 암부가 오므려지게 형성될 수 있다.

상기 어댑터는, 상기 베어링 하우징과 체결되는 어댑터 기저벽; 상기 어댑터 기저벽으로부터 세워져 상기 어댑터 기저벽과 함께 상기 가변강성구조물이 수용되는 수용홈을 형성하는 어댑터 측벽; 및 상기 가변강성구조물과 상기 피봇 시트가 상기 수용홈에 출입 가능하도록 하는 어댑터 출입구;를 포함하고, 상기 가변강성구조물은, 상기 어댑터 기저벽에 대향되는 가변강성구조물 기저면; 상기 어댑터 측벽에 대향되는 가변강성구조물 측면; 및 상기 어댑터 출입구에 대향되는 가변강성구조물 상면;을 포함하고, 상기 가변강성구조물 측면의 일부는 상기 가변강성구조물의 중심 측으로 음각지게 형성되고, 상기 가변강성구조물 상면의 일부는 상기 가변강성구조물의 중심 측으로 음각지게 형성될 수 있다.

상기 가변강성구조물 측면의 일부를 오목한 측면이라 하고, 상기 가변강성구조물 상면의 일부를 오목한 상면이라 하면, 상기 오목한 측면은 상기 어댑터 측벽으로부터 이격되고, 상기 오목한 상면은 상기 피봇 시트로부터 이격되게 형성될 수 있다.

상기 오목한 측면과 상기 오목한 상면은 각각 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 가변강성구조물 상면의 나머지는 상기 피봇 시트에 슬라이딩 가능하게 접촉되고, 상기 가변강성구조물 상면의 나머지는 상기 가변강성구조물의 외측으로 볼록하게 형성될 수 있다.

상기 가변강성구조물 상면의 나머지를 볼록한 상면이라 하면, 상기 볼록한 상면은 상기 피봇 시트와 선 접촉되게 형성될 수 있다.

상기 볼록한 상면은 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 오목한 상면과 상기 볼록한 상면 사이 경계부위는 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 볼록한 상면과 상기 가변강성구조물 측면 사이 경계부위는 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 오목한 상면에는 상기 오목한 상면으로부터 상기 피봇 시트 측으로 돌출되는 변형제한블록이 형성되고, 상기 변형제한블록은, 상기 피봇 시트와 상기 보디부 사이 이격 거리가 사전에 결정된 기준 거리 이하가 되는 것을 방지하도록, 상기 이격 거리가 상기 기준 거리보다 멀면 상기 피봇 시트와 이격되고, 상기 이격 거리가 상기 기준 거리가 되면 상기 피봇 시트와 접촉되도록 형성될 수 있다.

상기 피봇은 상기 어댑터 기저벽과 상기 가변강성구조물 기저면 사이에 개재되는 심을 더 포함할 수 있다.

상기 심은 상기 어댑터 기저벽과 상기 가변강성구조물 기저면 사이 거리를 조절하여 상기 암부에 인가되는 예압을 조절하게 형성될 수 있다.

상기 심은 복수로 형성되고, 상기 복수의 심은 각각 상기 어댑터 기저벽에 접촉 가능한 심 기저면 및 상기 가변강성구조물 기저면에 접촉 가능한 심 상면을 포함하고, 상기 심 기저면과 상기 심 상면 사이 거리를 심 두께라 하면, 상기 복수의 심은 상기 심 두께가 서로 상이하게 형성되며, 상기 복수의 심 중 어느 하나의 심이 상기 어댑터 기저벽과 상기 가변강성구조물 기저면 사이에 개재되게 형성될 수 있다.

상기 어댑터는 상기 베어링 하우징에 탈착 가능하게 형성될 수 있다.

상기 어댑터 측벽에는 상기 수용홈에 오일을 공급하는 오일공급구 및 상기 수용홈의 오일을 토출하는 오일토출구가 형성될 수 있다.

상기 오일공급구는 상기 암부에 대향되는 위치에 형성될 수 있다.

상기 오일토출구는 상기 가변강성구조물을 기준으로 상기 오일공급구의 반대측에 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명은, 작동 유체에 의해 회전되는 로터; 상기 로터에 접촉 가능한 베어링 패드; 상기 베어링 패드를 지지하는 피봇; 및 상기 피봇을 지지하는 베어링 하우징; 을 포함하고, 상기 피봇은, 상기 베어링 하우징에 탈착 가능하게 체결되는 어댑터; 상기 베어링 패드를 지지하는 피봇 시트; 및 상기 어댑터와 상기 피봇 시트 사이에 개재되고 상기 피봇 시트로부터 인가되는 하중에 따라 변형 및 복원되는 가변강성구조물;을 포함하는 가스 터빈을 제공한다.

본 발명에 의한 가스 터빈은, 작동 유체에 의해 회전되는 로터; 및 상기 로터를 회전 가능하게 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 베어링은, 베어링 하우징; 상기 로터에 접촉 가능한 베어링 패드; 및 상기 베어링 하우징에 지지되고 상기 베어링 패드를 지지하는 피봇;을 포함하며, 상기 피봇은 상기 피봇의 강성이 가변되게 형성됨에 따라, 상기 로터를 재설계하지 않고 상기 베어링의 강성을 조절하여 공진을 방지함으로써, 공진 방지에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 가스 터빈을 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 가스 터빈에서 로터를 지지하는 베어링을 도시한 단면도,
도 3은 종래의 가스 터빈에서 베어링의 피봇을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈에서 베어링의 피봇을 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 가스 터빈을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 가스 터빈을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 가스 터빈에서 로터를 지지하는 베어링을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈에서 베어링의 피봇을 도시한 단면도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈은, 하우징(100), 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터(600), 상기 로터(600)로부터 회전력을 전달받아 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기를 압축하는 압축기(200), 상기 압축기(200)에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기(400), 상기 연소기(400)로부터 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터(600)를 회전시키는 터빈(500), 발전을 위해 상기 로터(600)에 연동되는 발전기 및 상기 터빈(500)을 통과한 연소 가스를 배출하는 디퓨저를 포함할 수 있다.

상기 하우징(100)은, 상기 압축기(200)가 수용되는 압축기 하우징(110), 상기 연소기(400)가 수용되는 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈(500)이 수용되는 터빈 하우징(130)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 압축기 하우징(110), 상기 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈 하우징(130)은 유체 흐름 방향 상 상류 측으로부터 하류 측으로 순차적으로 배열될 수 있다.

상기 로터(600)는, 상기 압축기 하우징(110)에 수용되는 압축기 디스크(610), 상기 터빈 하우징(130)에 수용되는 터빈 디스크(630) 및 상기 연소기 하우징(120)에 수용되고 상기 압축기 디스크(610)와 상기 터빈 디스크(630)를 연결하는 토크 튜브(620), 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 상기 터빈 디스크(630)를 체결하는 타이 로드(640)와 고정 너트(650)를 포함할 수 있다.

상기 압축기 디스크(610)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크(610)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 압축기 디스크(610)는 다단으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 압축기 디스크(610)는 대략 원판형으로 형성되고, 외주부에 후술할 압축기 블레이드(210)와 결합되는 압축기 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.

상기 압축기 디스크 슬롯은, 후술할 압축기 블레이드(210)가 그 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무(fir-tree) 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 압축기 디스크(610)와 후술할 압축기 블레이드(210)는 통상적으로 탄젠셜 타입(tangential type) 또는 액셜 타입(axial type)으로 결합되는데, 본 실시예의 경우 액셜 타입으로 결합되도록 형성된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 압축기 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크 슬롯은 상기 압축기 디스크(610)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열될 수 있다.

상기 터빈 디스크(630)는 상기 압축기 디스크(610)와 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 상기 터빈 디스크(630)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크(630)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 배열될 수 있다. 즉, 상기 터빈 디스크(630)는 다단으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 터빈 디스크(630)는 대략 원판형으로 형성되고, 외주부에 후술할 터빈 블레이드(510)와 결합되는 터빈 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.

상기 터빈 디스크 슬롯은, 후술할 터빈 블레이드(510)가 그 터빈 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 터빈 디스크(630)와 후술할 터빈 블레이드(510)는 통상적으로 탄젠셜 타입(tangential type) 또는 액셜 타입(axial type)으로 결합되는데, 본 실시예의 경우 액셜 타입으로 결합되도록 형성된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 상기 터빈 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크 슬롯은 상기 터빈 디스크(630)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열될 수 있다.

상기 토크 튜브(620)는 상기 터빈 디스크(630)의 회전력을 상기 압축기 디스크(610)로 전달하는 토크 전달 부재로서, 일단부가 복수의 상기 압축기 디스크(610) 중 공기의 유동 방향 상 최하류 단에 위치되는 압축기 디스크(610)와 체결되고, 타단부가 복수의 상기 터빈 디스크(630) 중 연소 가스의 유동 방향 상 최상류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)와 체결될 수 있다. 여기서, 상기 토크 튜브(620)의 일단부와 타단부 각각에는 돌기가 형성되고, 상기 압축기 디스크(610)와 상기 터빈 디스크(630) 각각에는 상기 돌기와 치합되는 홈이 형성되어, 상기 토크 튜브(620)가 상기 압축기 디스크(610) 및 상기 터빈 디스크(630)에 대해 상대 회전이 방지될 수 있다.

그리고, 상기 토크 튜브(620)는, 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기가 그 토크 튜브(620)를 통과하여 상기 터빈(500)으로 유동 가능하도록, 중공형의 실린더 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 토크 튜브(620)는 장기간 지속적으로 운전되는 가스 터빈의 특성상 변형 및 뒤틀림 등에 강하게 형성되고, 용이한 유지 보수를 위해 조립 및 해체가 용이하게 형성될 수 있다.

상기 타이 로드(640)는 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)를 관통하도록 형성되고, 일단부가 복수의 상기 압축기 디스크(610) 중 공기의 유동 방향 상 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크(610) 내에 체결되고, 타단부가 복수의 상기 터빈 디스크(630) 중 연소 가스의 유동 방향 상 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)를 기준으로 상기 압축기(200)의 반대측으로 돌출되고 상기 고정 너트(650)와 체결될 수 있다.

여기서, 상기 고정 너트(650)는 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)를 상기 압축기(200) 측으로 가압하고, 상기 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크(610)와 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630) 사이 간격이 감소됨에 따라, 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)가 상기 로터(600)의 축 방향으로 압축될 수 있다. 이에 따라, 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 축 방향 이동 및 상대 회전이 방지될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우 하나의 상기 타이 로드(640)가 복수의 상기 압축기 디스크(610), 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 중심부를 관통하도록 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축기(200) 측과 터빈(500) 측에 각각 별도의 타이 로드(640)가 구비될 수도 있고, 복수의 타이 로드(640)가 원주 방향을 따라 방사상으로 배치될 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.

이러한 구성에 따른 상기 로터(600)는 양단부가 도 2에 도시된 바와 같은 베어링(700)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 일단부가 상기 발전기의 구동축에 연결될 수 있다.

상기 압축기(200)는, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 압축기 블레이드(210) 및 상기 압축기 블레이드(210)로 유입되는 공기의 흐름을 정렬하도록 상기 하우징(100)에 고정 설치되는 압축기 베인(220)을 포함할 수 있다.

상기 압축기 블레이드(210)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 블레이드(210)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성되고, 복수의 상기 압축기 블레이드(210)는 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 압축기 블레이드(210)는, 판형의 압축기 블레이드 플랫폼부, 상기 압축기 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 연장되는 압축기 블레이드 루트부 및 상기 압축기 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 연장되는 압축기 블레이드 에어 포일부를 포함할 수 있다.

상기 압축기 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 압축기 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 압축기 블레이드 에어 포일부 사이 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.

상기 압축기 블레이드 루트부는 전술한 바와 같이 상기 압축기 디스크 슬롯에 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 삽입되는 소위 액셜 타입 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 압축기 블레이드 루트부는 상기 압축기 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 본 실시예의 경우 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은 전나무 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 도브 테일 형태 등으로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 압축기 블레이드(210)를 상기 압축기 디스크(610)에 체결할 수 있다.

그리고, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯이 용이하게 체결 가능하도록, 상기 압축기 디스크 슬롯이 상기 압축기 블레이드 루트부보다 크게 형성되고, 결합된 상태에서 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯 사이에 간극이 형성될 수 있다.

그리고, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 압축기 블레이드 루트부와 상기 압축기 디스크 슬롯은 별도의 핀에 의해 고정되어, 상기 압축기 블레이드 루트부가 상기 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 축 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

상기 압축기 블레이드 에어 포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 블레이드 에어 포일부 리딩 에지(leading edge) 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 블레이드 에어 포일부 트레일링 에지(trailing edge)를 포함할 수 있다.

상기 압축기 베인(220)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 압축기 베인(220)과 상기 압축기 블레이드(210)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.

그리고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 압축기 베인(220)은, 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 환형으로 형성되는 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 압축기 베인 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 연장되는 압축기 베인 에어 포일부를 포함할 수 있다.

상기 압축기 베인 플랫폼부는, 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부에 형성되고 상기 압축기 하우징(110)에 체결되는 루트 측 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익단부에 형성되고 상기 로터(600)에 대향되는 팁 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함할 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 상기 압축기 베인 플랫폼부는 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부 뿐만 아니라 익단부를 지지함으로써 상기 압축기 베인 에어 포일부를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부 및 상기 팁 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 압축기 베인 플랫폼부는 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부를 포함하여 상기 압축기 베인 에어 포일부의 익근부만 지지하도록 형성될 수도 있다.

한편, 각 압축기 베인(220)은 상기 루트 측 압축기 베인 플랫폼부와 상기 압축기 하우징(110)을 체결시키는 압축기 베인 루트부를 더 포함할 수 있다.

상기 압축기 베인 에어 포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 베인 에어 포일부 리딩 에지 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 베인 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.

상기 연소기(400)는 상기 압축기(200)로부터 유입되는 공기를 연료와 혼합 및 연소시켜 높은 에너지의 고온 고압 연소 가스를 만들어 내며, 등압 연소 과정으로 그 연소기(400) 및 상기 터빈(500)이 견딜 수 있는 내열 한도까지 연소 가스 온도를 높이도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 연소기(400)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 연소기(400)는 상기 연소기 하우징(120)에 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열될 수 있다.

그리고, 각 연소기(400)는, 상기 압축기(200)에서 압축된 공기가 유입되는 라이너, 상기 라이너에 유입되는 공기에 연료를 분사하고 연소시키는 버너 및 상기 버너에서 생성되는 연소 가스를 상기 터빈(500)으로 안내하는 트랜지션 피스를 포함할 수 있다.

상기 라이너는, 연소실을 형성하는 화염통 및 상기 화염통을 감싸면서 환형 공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다.

상기 버너는, 상기 연소실로 유입되는 공기에 연료를 분사하도록 상기 라이너의 전단 측에 형성되는 연료 분사 노즐 및 상기 연소실에서 혼합된 공기와 연료가 착화되도록 상기 라이너의 벽부에 형성되는 점화 플러그를 포함할 수 있다.

상기 트랜지션 피스는 연소 가스의 높은 온도에 의해 손상되지 않도록 그 트랜지션 피스의 외벽부가 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기에 의해 냉각되도록 형성될 수 있다.

즉, 상기 트랜지션 피스에는 공기를 내부로 분사하기 위한 냉각 홀이 형성되고, 공기가 그 냉각 홀을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킬 수 있다.

한편, 상기 트랜지션 피스를 냉각시킨 공기는 상기 라이너의 환형 공간으로 유동되고, 상기 라이너의 외벽에는 상기 플로우 슬리브의 외부에서 공기가 상기 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀을 통해 냉각 공기로 제공되어 충돌할 수 있다.

여기서, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 압축기(200)와 상기 연소기(400) 사이에는 상기 연소기(400)로 유입되는 공기의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위해 안내깃 역할을 하는 디스월러(desworler)가 형성될 수 있다.

상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 유사하게 형성될 수 있다.

즉, 상기 터빈(500)은, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈 블레이드(510) 및 상기 터빈 블레이드(510)로 유입되는 공기의 흐름을 정렬하도록 상기 하우징(100)에 고정 설치되는 터빈 베인(520)을 포함할 수 있다.

상기 터빈 블레이드(510)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 블레이드(510)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성되고, 복수의 상기 터빈 블레이드(510)는 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 터빈 블레이드(510)는, 판형의 터빈 블레이드 플랫폼부, 상기 터빈 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 구심 측으로 연장되는 터빈 블레이드 루트부 및 상기 터빈 블레이드 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측으로 연장되는 터빈 블레이드 에어 포일부를 포함할 수 있다.

상기 터빈 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 터빈 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 터빈 블레이드 에어 포일부 사이 간격을 유지시키는 역할을 할 수 있다.

상기 터빈 블레이드 루트부는 전술한 바와 같이 상기 터빈 디스크 슬롯에 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 삽입되는 소위 액셜 타입 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 터빈 블레이드 루트부는 상기 터빈 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 본 실시예의 경우 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은 전나무 형태로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고 도브 테일 형태 등으로 형성될 수도 있다. 또는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 터빈 블레이드(510)를 상기 터빈 디스크(630)에 체결할 수 있다.

그리고, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯이 용이하게 체결 가능하도록, 상기 터빈 디스크 슬롯이 상기 터빈 블레이드 루트부보다 크게 형성되고, 결합된 상태에서 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯 사이에 간극이 형성될 수 있다.

그리고, 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯은 별도의 핀에 의해 고정되어, 상기 터빈 블레이드 루트부가 상기 터빈 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 축 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

상기 터빈 블레이드 에어 포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 연소 가스가 입사되는 터빈 블레이드 에어 포일부 리딩 에지 및 연소 가스의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 연소 가스가 출사되는 터빈 블레이드 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.

상기 터빈 베인(520)은 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 베인(520)은 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 복수 단으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 터빈 베인(520)과 상기 터빈 블레이드(510)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열될 수 있다.

그리고, 복수의 상기 터빈 베인(520)는 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성될 수 있다.

그리고, 각 터빈 베인(520)은, 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 환형으로 형성되는 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 터빈 베인 플랫폼부로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 연장되는 터빈 베인 에어 포일부를 포함할 수 있다.

상기 터빈 베인 플랫폼부는, 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익근부에 형성되고 상기 터빈 하우징(130)에 체결되는 루트 측 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익단부에 형성되고 상기 로터(600)에 대향되는 팁 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함할 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 상기 터빈 베인 플랫폼부는 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익근부 뿐만 아니라 익단부를 지지함으로써 상기 터빈 베인 에어 포일부를 더욱 안정적으로 지지하기 위해 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부 및 상기 팁 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 터빈 베인 플랫폼부는 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부를 포함하여 상기 터빈 베인 에어 포일부의 익근부만 지지하도록 형성될 수도 있다.

한편, 각 터빈 베인(520)은 상기 루트 측 터빈 베인 플랫폼부와 상기 터빈 하우징(130)을 체결시키는 터빈 베인 루트부를 더 포함할 수 있다.

상기 터빈 베인 에어 포일부는 가스 터빈 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 연소 가스가 입사되는 터빈 베인 에어 포일부 리딩 에지 및 연소 가스의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 연소 가스가 출사되는 터빈 베인 에어 포일부 트레일링 에지를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 달리 고온 고압의 연소 가스와 접촉하므로, 열화 등의 손상을 방지하기 위한 냉각 수단을 필요로 한다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 가스 터빈은, 상기 압축기(200)의 일부 개소에서 압축된 공기를 추기하여 상기 터빈(500)으로 공급하는 냉각 유로를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이하에서는 상기 냉각 유로의 공기를 냉각 유체라 지칭하겠다.

상기 냉각 유로는 상기 하우징(100)의 외부에서 연장되거나(외부 유로), 상기 로터(600)의 내부를 관통하여 연장될 수 있고(내부 유로), 외부 유로 및 내부 유로를 모두 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 냉각 유로는 상기 터빈 블레이드(510)의 내부에 형성되는 터빈 블레이드 쿨링 유로와 연통되어, 상기 터빈 블레이드(510)가 냉각 유체(공기)에 의해 냉각될 수 있다.

그리고, 상기 터빈 블레이드 쿨링 유로는 상기 터빈 블레이드(510)의 표면에 형성되는 터빈 블레이드 필름 쿨링 홀과 연통되어, 냉각 유체(공기)가 상기 터빈 블레이드(510)의 표면에 공급됨으로써, 상기 터빈 블레이드(510)가 냉각 공기에 의해 소위 막 냉각될 수 있다.

이외에도, 상기 터빈 베인(520) 역시 상기 터빈 블레이드(510)와 유사하게 상기 냉각 유로로부터 냉각 유체(공기)를 공급받아 냉각될 수 있도록 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따른 가스 터빈은, 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기가 상기 압축기(200)에 의해 압축되고, 상기 압축기(200)에 의해 압축된 공기가 상기 연소기(400)에 의해 연료와 혼합된 뒤 연소되어 연소 가스가 되고, 상기 연소기(400)에서 생성된 연소 가스가 상기 터빈(500)으로 유입되고, 상기 터빈(500)으로 유입된 연소 가스가 상기 터빈 블레이드(510)를 통해 상기 로터(600)를 회전시킨 후 상기 디퓨저를 통해 대기로 배출되며, 연소 가스에 의해 회전되는 상기 로터(600)가 상기 압축기(200) 및 상기 발전기를 구동할 수 있다. 즉, 상기 터빈(500)에서 얻은 기계적 에너지 중 일부는 상기 압축기(200)에서 공기를 압축하는데 필요한 에너지로 공급되고, 나머지는 상기 발전기로 전력을 생산하는데 이용될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 가스 터빈은, 상기 로터(600)를 재설계하지 않으면서 공진을 회피할 수 있도록, 상기 베어링(700)의 강성이 조절 가능하게 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 베어링(700)은, 상기 로터(600)에 접촉 가능한 베어링 패드(720), 상기 베어링 패드(720)를 지지하는 피봇(730) 및 상기 피봇(730)을 지지하는 베어링 하우징(710)을 포함할 수 있다.

상기 베어링 하우징(710)은 상기 로터(600)를 기준으로 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 원심 측에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 연장되는 환형으로 형성될 수 있다.

상기 베어링 패드(720)는 복수로 형성되고, 상기 복수의 베어링 패드(720)는 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 상기 로터(600)와 상기 베어링 하우징(710) 사이에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열되며, 각 베어링 패드(720)는 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 연장되는 원호형으로 형성될 수 있다.

상기 피봇(730)은 상기 복수의 베어링 패드(720)에 대응되도록 복수로 형성되고, 상기 복수의 피봇(730)은 상기 로터(600)의 회전 반경 방향 상 상기 베어링 패드(720)와 상기 베어링 하우징(710) 사이에서 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 배열될 수 있다.

그리고, 상기 피봇(730)은, 상기 베어링 하우징(710)에 지지되는 어댑터(740), 상기 베어링 패드(720)를 지지하는 피봇 시트(750), 상기 어댑터(740)에 지지되고 상기 피봇 시트(750)를 지지하되 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중에 따라 변형 및 복원되는 가변강성구조물(760) 및 상기 어댑터(740)와 상기 가변강성구조물(760) 사이에 개재되는 심(shim)(770)을 포함함으로써, 상기 피봇(730)의 강성(더욱 정확히는 가변강성구조물(760)의 강성)이 가변되게 형성될 수 있다.

더욱 구체적으로, 상기 어댑터(740)는, 상기 베어링 하우징(710)과 체결되는 어댑터 기저벽(742), 상기 어댑터 기저벽(742)으로부터 세워져 상기 어댑터 기저벽(742)과 함께 상기 가변강성구조물(760)이 수용되는 수용홈(S)을 형성하는 어댑터 측벽(744) 및 상기 가변강성구조물(760)과 상기 피봇 시트(750)가 상기 수용홈(S)에 출입 가능하도록 하는 어댑터 출입구(746)를 포함할 수 있다.

상기 가변강성구조물(760)은, 상기 어댑터(740)에 지지되는 보디부(body portion)(760B) 및 상기 보디부(760B)로부터 연장되고 상기 피봇 시트(750)를 지지하는 복수의 암부(arm portion)(760A)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 가변강성구조물(760)은, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 감소되며 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중이 증가되면 상기 복수의 암부(760A)가 벌어지고, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 증가되며 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중이 감소되면 상기 복수의 암부(760A)가 오므려지게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 가변강성구조물(760)은, 상기 어댑터 기저벽(742)에 대향되는 가변강성구조물 기저면(762), 상기 어댑터 측벽(744)에 대향되는 가변강성구조물 측면(764) 및 상기 어댑터 출입구(746)에 대향되는 가변강성구조물 상면(766)을 포함하고, 상기 암부(760A)를 형성하기 위해, 상기 가변강성구조물 측면(764)의 가운데 부위는 상기 가변강성구조물(760)의 중심 측으로 음각지게 형성되고, 상기 가변강성구조물 상면(766)의 가운데 부위는 상기 가변강성구조물(760)의 중심 측으로 음각지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 가변강성구조물 측면(764)의 가운데 부위를 오목한 측면(764a)이라 하고, 상기 가변강성구조물 상면(766)의 가운데 부위를 오목한 상면(766a)이라 하면, 상기 오목한 측면(764a)은 상기 어댑터 측벽(744)으로부터 이격되고, 상기 오목한 상면(766a)은 상기 피봇 시트(750)로부터 이격되게 형성될 수 있다.

이때, 상기 오목한 측면(764a)과 상기 오목한 상면(766a)은, 상기 암부(760A)가 벌어지고 오므려질 때 상기 오목한 측면(764a)과 상기 오목한 상면(766a) 상에 하중이 집중되는 부위가 발생되지 않도록, 각각 곡면으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 가변강성구조물 상면(766)의 양단부는 각각 상기 피봇 시트(750)에 슬라이딩 가능하게 접촉되는데, 상기 피봇 시트(750)와의 마찰 감소 및 마모 감소를 위해 상기 가변강성구조물 상면(766)의 양단부는 각각 상기 가변강성구조물(760)의 외측으로 볼록하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 가변강성구조물 상면(766)의 양단부를 각각 볼록한 상면(766b)이라 하면, 상기 볼록한 상면(766b)은 상기 피봇 시트(750)와 선 접촉되게 형성될 수 있다. 즉, 예를 들어, 상기 피봇 시트(750)의 기저면은 평면으로 형성되고, 상기 볼록한 상면(766b)은 곡면으로 형성될 수 있다.

한편, 상기 오목한 상면(766a)과 상기 볼록한 상면(766b) 사이 경계부위와 상기 볼록한 상면(766b)과 상기 가변강성구조물 측면(764)(더욱 정확히는, 가변강성구조물 측면의 일단부(764b)) 사이 경계부위가 각지게 형성될 경우, 상기 암부(760A)가 변형 및 복원되며 상기 피봇 시트(750)와 슬라이딩 접촉될 때, 상기 오목한 상면(766a)과 상기 볼록한 상면(766b) 사이 경계부위 또는 상기 볼록한 상면(766b)과 상기 가변강성구조물 측면(764) 사이 경계부위가 상기 피봇 시트(750)에 마모를 발생시킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 본 실시예의 경우, 상기 오목한 상면(766a)과 상기 볼록한 상면(766b) 사이 경계부위와 상기 볼록한 상면(766b)과 상기 가변강성구조물 측면(764) 사이 경계부위는 각각 곡면으로 형성될 수 있다.

상기 심(770)은 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이에 개재되고, 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이 거리를 조절하여, 상기 암부(760A)에 인가되는 예압을 조절하게 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 심(770)은 복수로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 심(770)은 각각 상기 어댑터 기저벽(742)에 접촉 가능한 심 기저면(772) 및 상기 가변강성구조물 기저면(762)에 접촉 가능한 심 상면(774)을 포함하고, 상기 심 기저면(772)과 상기 심 상면(774) 사이 거리를 심 두께라 하면, 상기 복수의 심(770)은 상기 심 두께가 서로 상이하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 심(770)은 그 복수의 심(770) 중 어느 하나의 심(770)이 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이에 개재되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 심(770)이 교체 가능하게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 어댑터(740)는 상기 심(770)의 교체를 용이하게 하기 위해 상기 베어링 하우징(710)에 탈착 가능하게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 구성에 따른 베어링(700)은, 상기 복수의 심(770) 중 어느 하나의 심(770)이 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이에 개재됨으로써, 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이 거리가 조절될 수 있다.

이에 따라, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 조절되고, 상기 암부(760A)가 벌어지거나 오므려지면서 상기 암부(760A)에 인가되는 예압이 조절될 수 있다.

이에 의하여, 상기 피봇(730)의 강성(더욱 정확히는, 가변강성구조물(760)의 강성)이 조절되어, 상기 베어링(700)의 강성이 조절될 수 있다. 즉, 상기 베어링 패드(720)의 강성을 Kb라 하고, 상기 피봇(730)의 강성을 Kp라 하며, 상기 베어링(700) 전체의 강성을 Keq라 하면, Keq = (Kb*Kp)/(Kb+Kp)의 관계를 충족하고, 예를 들어 상기 심(770)과 상기 가변강성구조물(760)로 Kp가 Kb와 동등 수준으로 조절될 경우 Keq는 (Kb*Kp)/(Kb+Kp) = (Kb*Kb)/(Kb+Kb) = Kb/2 의 관계에 따라 Kb의 절반 수준으로 조절될 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 가스 터빈은, 상기 베어링(700)의 강성이 조절 가능하게 형성됨에 따라, 상기 로터(600)의 설계 후 상기 베어링(700)의 강성을 조절함으로써, 상기 로터(600)를 재설계하지 않고도 용이하고 신속하게 공진을 방지할 수 있다. 이에 의하여, 공진 방지에 소요되는 시간과 비용이 대폭 절감될 수 있다.

한편, 상기 암부(760A)가 과도하게 변형될 경우에는 상기 가변강성구조물(760)의 특성이 저하되고 상기 가변강성구조물(760)에 손상이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 오목한 상면(766a)에 상기 오목한 상면(766a)으로부터 상기 피봇 시트(750) 측으로 돌출되는 변형제한블록(780)이 형성될 수 있다.

상기 변형제한블록(780)은, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 이격 거리가 사전에 결정된 기준 거리보다 멀면 상기 피봇 시트(750)와 이격되고, 상기 이격 거리가 상기 기준 거리가 되면 상기 피봇 시트(750)와 접촉되어, 상기 이격 거리가 상기 기준 거리 이하가 되는 것을 방지함으로써, 상기 암부(760A)가 과도하게 변형되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 피봇 시트(750)와 상기 가변강성구조물(760)(더욱 정확히는, 암부(760A)) 사이 및 상기 피봇 시트(750)와 상기 어뎁터 측벽 사이에서 마모 및 발열이 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 어댑터 측벽(744)에 상기 수용홈(S)에 오일을 공급하는 오일공급구(744a) 및 상기 수용홈(S)의 오일을 토출하는 오일토출구(744b)가 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 오일회로(미도시)의 오일이 상기 오일공급구(744a)를 통해 상기 수용홈(S)으로 공급되고, 상기 수용홈(S)으로 공급된 오일은 상기 피봇 시트(750)와 상기 가변강성구조물(760)(더욱 정확히는, 암부(760A)) 사이 및 상기 피봇 시트(750)와 상기 어뎁터 측벽 사이를 윤활 및 냉각하고, 윤활 및 냉각한 오일은 상기 오일토출구(744b)를 통해 상기 오일회로(미도시)로 회수되면서, 상기 피봇 시트(750)와 상기 가변강성구조물(760) 사이 및 상기 피봇 시트(750)와 상기 어뎁터 측벽 사이에서 마모 및 발열이 방지될 수 있다.

여기서, 상기 오일공급구(744a) 뿐만 아니라 상기 오일토출구(744b)가 구비됨에 따라, 오래된 오일을 새로운 오일로 교체할 수 있어, 오일 성능 저하를 방지할 수 있다.

그리고, 새로운 오일이 상기 피봇 시트(750)와 상기 가변강성구조물(760) 사이 및 상기 피봇 시트(750)와 상기 어뎁터 측벽 사이에 용이하게 공급되도록, 상기 오일공급구(744a)는 상기 암부(760A)에 대향되는 위치에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 오래된 오일이 원활하게 배출되도록, 상기 오일토출구(744b)는 상기 가변강성구조물(760)을 기준으로 상기 오일공급구(744a)의 반대측에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

600: 로터 700: 베어링
710: 베어링 하우징 720: 베어링 패드
730: 피봇 740: 어댑터
742: 어댑터 기저벽 744: 어댑터 측벽
744a: 오일공급구 744b: 오일토출구
746: 어댑터 출입구 750: 피봇 시트
760: 가변강성구조물 760A: 암부
760B: 보디부 762: 가변강성구조물 기저면
764: 가변강성구조물 측면 764a: 오목한 측면
766: 가변강성구조물 상면 766a: 오목한 상면
766b: 볼록한 상면 770: 심
772: 심 기저면 774: 심 상면
780: 변형제한블록

Claims (20)

1. 작동 유체에 의해 회전되는 로터(600); 및
   상기 로터(600)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(700);을 포함하고,
   상기 베어링(700)은,
   베어링 하우징(710);
   상기 로터(600)에 접촉 가능한 베어링 패드(720); 및
   상기 베어링 하우징(710)에 지지되고 상기 베어링 패드(720)를 지지하는 가변 경성형 피봇(730);을 포함하며,
   상기 피봇(730)은,
   상기 베어링 하우징(710)에 지지되는 어댑터(740);
   상기 베어링 패드(720)를 지지하는 피봇 시트(750); 및
   상기 어댑터(740)에 지지되고 상기 피봇 시트(750)를 지지하며, 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중에 따라 변형 및 복원 가능하게 형성되는 가변강성구조물(760);을 포함하고,
   상기 가변강성구조물(760)은,
   상기 어댑터(740)에 지지되는 보디부(body portion)(760B); 및
   상기 보디부(760B)로부터 연장되고 상기 피봇 시트(750)를 지지하는 복수의 암부(arm portion)(760A);를 포함하고,
   상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 감소되며 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중이 증가되면 상기 복수의 암부(760A)가 벌어지고, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 증가되며 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중이 감소되면 상기 복수의 암부(760A)가 오므려지게 형성되는 가스 터빈.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 어댑터(740)는,
   상기 베어링 하우징(710)과 체결되는 어댑터 기저벽(742);
   상기 어댑터 기저벽(742)으로부터 세워져 상기 어댑터 기저벽(742)과 함께 상기 가변강성구조물(760)이 수용되는 수용홈(S)을 형성하는 어댑터 측벽(744); 및
   상기 가변강성구조물(760)과 상기 피봇 시트(750)가 상기 수용홈(S)에 출입 가능하도록 하는 어댑터 출입구(746);를 포함하고,
   상기 가변강성구조물(760)은,
   상기 어댑터 기저벽(742)에 대향되는 가변강성구조물 기저면(762);
   상기 어댑터 측벽(744)에 대향되는 가변강성구조물 측면(764); 및
   상기 어댑터 출입구(746)에 대향되는 가변강성구조물 상면(766);을 포함하고,
   상기 가변강성구조물 측면(764)의 일부는 상기 가변강성구조물(760)의 중심 측으로 음각지게 형성되고, 상기 가변강성구조물 상면(766)의 일부는 상기 가변강성구조물(760)의 중심 측으로 음각지게 형성되는 가스 터빈.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 가변강성구조물 측면(764)의 일부를 오목한 측면(764a)이라 하고, 상기 가변강성구조물 상면(766)의 일부를 오목한 상면(766a)이라 하면, 상기 오목한 측면(764a)은 상기 어댑터 측벽(744)으로부터 이격되고, 상기 오목한 상면(766a)은 상기 피봇 시트(750)로부터 이격되게 형성되는 가스 터빈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 오목한 측면(764a)과 상기 오목한 상면(766a)은 각각 곡면으로 형성되는 가스 터빈.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 가변강성구조물 상면(766)의 나머지는 상기 피봇 시트(750)에 슬라이딩 가능하게 접촉되고,
   상기 가변강성구조물 상면(766)의 나머지는 상기 가변강성구조물(760)의 외측으로 볼록하게 형성되는 가스 터빈.
8. 제7항에 있어서,
   상기 가변강성구조물 상면(766)의 나머지를 볼록한 상면(766b)이라 하면, 상기 볼록한 상면(766b)은 상기 피봇 시트(750)와 선 접촉되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
9. 제8항에 있어서,
   상기 볼록한 상면(766b)은 곡면으로 형성되는 가스 터빈.
10. 제9항에 있어서,
    상기 오목한 상면(766a)과 상기 볼록한 상면(766b) 사이 경계부위는 곡면으로 형성되는 가스 터빈.
11. 제10항에 있어서,
    상기 볼록한 상면(766b)과 상기 가변강성구조물 측면(764) 사이 경계부위는 곡면으로 형성되는 가스 터빈.
12. 제5항에 있어서,
    상기 오목한 상면(766a)에는 상기 오목한 상면(766a)으로부터 상기 피봇 시트(750) 측으로 돌출되는 변형제한블록(780)이 형성되고,
    상기 변형제한블록(780)은, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 이격 거리가 사전에 결정된 기준 거리 이하가 되는 것을 방지하도록, 상기 이격 거리가 상기 기준 거리보다 멀면 상기 피봇 시트(750)와 이격되고, 상기 이격 거리가 상기 기준 거리가 되면 상기 피봇 시트(750)와 접촉되도록 형성되는 가스 터빈.
13. 제4항에 있어서,
    상기 피봇(730)은 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이에 개재되는 심(shim)(770)을 더 포함하는 가스 터빈.
14. 제13항에 있어서,
    상기 심(770)은 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이 거리를 조절하여 상기 암부(760A)에 인가되는 예압을 조절하게 형성되는 가스 터빈.
15. 제14항에 있어서,
    상기 심(770)은 복수로 형성되고,
    상기 복수의 심(770)은 각각 상기 어댑터 기저벽(742)에 접촉 가능한 심 기저면(772) 및 상기 가변강성구조물 기저면(762)에 접촉 가능한 심 상면(774)을 포함하고,
    상기 심 기저면(772)과 상기 심 상면(774) 사이 거리를 심 두께라 하면, 상기 복수의 심(770)은 상기 심 두께가 서로 상이하게 형성되며,
    상기 복수의 심(770) 중 어느 하나의 심(770)이 상기 어댑터 기저벽(742)과 상기 가변강성구조물 기저면(762) 사이에 개재되게 형성되는 가스 터빈.
16. 제15항에 있어서,
    상기 어댑터(740)는 상기 베어링 하우징(710)에 탈착 가능하게 형성되는 가스 터빈.
17. 제4항에 있어서,
    상기 어댑터 측벽(744)에는 상기 수용홈(S)에 오일을 공급하는 오일공급구(744a) 및 상기 수용홈(S)의 오일을 토출하는 오일토출구(744b)가 형성되는 가스 터빈.
18. 제17항에 있어서,
    상기 오일공급구(744a)는 상기 암부(760A)에 대향되는 위치에 형성되는 가스 터빈.
19. 제18항에 있어서,
    상기 오일토출구(744b)는 상기 가변강성구조물(760)을 기준으로 상기 오일공급구(744a)의 반대측에 형성되는 가스 터빈.
20. 작동 유체에 의해 회전되는 로터(600);
    상기 로터(600)에 접촉 가능한 베어링 패드(720);
    상기 베어링 패드(720)를 지지하는 피봇(730); 및
    상기 피봇(730)을 지지하는 베어링 하우징(710); 을 포함하고,
    상기 피봇(730)은,
    상기 베어링 하우징(710)에 탈착 가능하게 체결되는 어댑터(740);
    상기 베어링 패드(720)를 지지하는 피봇 시트(750); 및
    상기 어댑터(740)와 상기 피봇 시트(750) 사이에 개재되고 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중에 따라 변형 및 복원되는 가변강성구조물(760);을 포함하되,
    상기 가변강성구조물(760)은,
    상기 어댑터(740)에 지지되는 보디부(body portion)(760B); 및
    상기 보디부(760B)로부터 연장되고 상기 피봇 시트(750)를 지지하는 복수의 암부(arm portion)(760A);를 포함하고,
    상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 감소되며 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중이 증가되면 상기 복수의 암부(760A)가 벌어지고, 상기 피봇 시트(750)와 상기 보디부(760B) 사이 거리가 증가되며 상기 피봇 시트(750)로부터 인가되는 하중이 감소되면 상기 복수의 암부(760A)가 오므려지게 형성되는 가스 터빈.

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