KR102073965B1 - 연소기 조립용 지그 및 이를 이용한 연소기 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그는, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구에 인접하여 장착되는 가이드레일; 상기 가이드레일을 따라 이동가능하게 장착되는 베이스프레임; 및 상기 베이스프레임에 전후로 이동가능하고 회동각도를 조정가능하게 장착되며 연소기가 회전각도 조정이 가능하게 장착되는 장착부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 가스터빈의 케이싱에 방사방향으로 배치되는 복수의 연소기 장착구에, 가이드레일을 따라 연소기의 위치를 손쉽게 변경하며 안정적으로 이동시킬 수 있어, 작업자가 보다 효율적으로 연소기를 조립할 수 있다.

Description

연소기 조립용 지그 및 이를 이용한 연소기 조립방법{Jig for assembling combustor and method for assembling combustor using the jig}

본 발명은 연소기 조립용 지그 및 이를 이용한 연소기 조립방법에 관한 것이다.

가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.

일반적으로 가스 터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 외부 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기로 전달한다. 압축기에서 압축된 공기는 고압 및 고온의 상태가 된다. 연소기는 압축기로부터 유입된 압축 공기와 연료를 혼합해서 연소시킨다. 연소로 인해 발생된 연소 가스는 터빈으로 배출된다. 연소 가스에 의해 터빈 내부의 터빈 블레이드가 회전하게 되며, 이를 통해 동력이 발생된다. 발생된 동력은 발전, 기계 장치의 구동 등 다양한 분야에 사용된다.

여기서 연소기는 통상 연소기(combustor) 또는 버너(burner)로 불리며, 일반적인 배치는 가스터빈의 케이싱에 원주방향을 따라 복수개가 장착된다.

종래에는 이러한 연소기(또는 버너)를 작업자가 크레인 또는 호이스트를 조작하여 일일이 들어올려 케이싱상에 마련된 연소기 장착구에 조립하였다. 이러한 방식은 작업소요시간이 많이 소요되고, 작업자의 작업부하가 많이 걸려 쉽게 피로가 축적되는 경향이 있다. 그리고 크레인 또는 호이스트에 연소기가 제대로 결합되지 않은 경우에는 연소기가 낙하되어 작업자가 다치는 안전사고의 위험이 항시 내재되어 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0107245호에는 버너(또는 연소기)를 터빈하우징(또는 케이싱)의 개구부(또는 연소기 장착구)에 조립하는 취급장치가 개시되어 있다.

작업자는 우선 암을 버너에 볼트로 체결하여 고정연결하고, 다음 크레인의 벨트에 수용수단을 연결하여 인양한다. 그리고 나사산형 막대를 버너의 플랜지부분과 개구부의 주변부상에 연결하여 개구부 조립을 가이드하게 한다. 이후 크레인으로 취급장치를 지지하는 상태에서 나사산형 막대를 돌려 버너가 개구부에 장착되도록 한다.

하지만, 이러한 구조에 의해서도, 작업자는 복수의 개구부에 일일히 크레인을 조작하여 이동시키기 때문에, 여전히 작업효율은 개선되지 않으며, 조립 과정에서 작업의 편의성을 제고하기는 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0107245호

본 발명은 복수의 연소기를 더욱 안전하고 효율적으로 가스터빈에 조립할 수 있는 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그는, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구에 인접하여 장착되는 가이드레일; 상기 가이드레일을 따라 이동가능하게 장착되는 베이스프레임; 및 상기 베이스프레임에 전후로 이동가능하고 회동각도를 조정가능하게 장착되며 연소기가 회전각도 조정이 가능하게 장착되는 장착부를 포함한다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 가이드레일은, 가스터빈의 케이싱 외부에서 복수의 연소기 장착구의 외측 둘레에 장착되는 제1레일과, 가스터빈의 케이싱 외부에서 복수의 연소기 장착구의 내측 둘레에 장착되는 제2레일을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 제1레일 및 제2레일은 각각 일측면에서 중심을 향해 연장되어 단부가 케이싱 외면에 지지되는 복수의 서포터를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 제1레일은 소정 두께와 폭을 가진 원형의 본체부와 본체부의 후면측에서 중심방향으로 연장된 절곡부를 포함하고, 상기 제2레일은 소정 두께와 폭을 가진 원형의 본체부와 본체부의 전면측에서 중심방향으로 연장된 절곡부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 베이스프레임은 상기 제1레일 및 제2레일의 내주면 및 외주면에 구름운동을 하는 롤러부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 베이스프레임은, 상기 제1레일 및 제2레일에 지지되는 수직프레임부와, 상기 수직프레임부에 일체로 연결되는 수평프레임부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 장착부는, 연소기가 회전가능하게 장착되는 회전가이드링과, 상기 회전가이드링을 연소기 장착구 방향으로 이송시키는 리드스크류를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 장착부는, 상기 리드스크류에 의해 이송되고 상기 회전가이드링이 회동가능하게 결합되는 이송가이드브라켓을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 회전가이드링에는 소정 간격으로 복수의 볼트체결공이 형성되고, 상기 이송가이드브라켓에는 장공이 형성되어, 장공과 볼트체결공을 통해 고정볼트를 체결함으로써 상기 회전가이드링의 회동각도를 조정할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 리드스크류는 상기 회전가이드링의 아래에 한 쌍이 평행하게 장착되고, 상기 장착부는 상기 한 쌍의 리드스크류를 회전시키는 모터를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 모터의 회전축은 상기 한 쌍의 리드스크류와 베벨기어 또는 웜기어로 연결될 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 장착부는 복수의 기어로 구성되어 상기 모터의 회전속도를 감속하는 감속기를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 있어서, 상기 연소기에는 일측면에 결합핀이 결합되는 한 쌍의 제1결합블록이 볼트에 의해 체결되고, 상기 회전가이드링은 양단부에 상기 결합핀이 삽입되어 지지되는 결합부를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법은, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구에 인접하여 가이드레일을 장착하는 가이드레일 장착 단계; 상기 가이드레일에 베이스프레임을 장착하는 베이스프레임 장착 단계; 상기 베이스프레임에 장착된 장착부에 연소기를 상방으로 향하도록 장착하는 연소기 장착 단계; 상기 연소기를 상기 연소기 장착구를 향하도록 회동시키는 연소기 회동 단계; 상기 연소기의 중심이 상기 연소기 장착구의 중심과 일치하도록 상기 베이스프레임을 이동하여 고정하는 베이스 프레임 이동 고정 단계; 상기 연소기의 체결공이 상기 연소기 장착구의 체결공에 일치하도록 상기 연소기를 회전시켜 고정하는 연소기 회전 고정 단계; 및 상기 연소기를 상기 연소기 장착구에 밀착되도록 이송하는 연소기 이송 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법에 있어서, 제1단계에서, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구의 외측 둘레에 제1레일을 장착하고, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구의 내측 둘레에 제2레일을 장착할 수 있다.

본 발명에 따른 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법에 있어서, 제2단계에서, 상기 베이스프레임의 양단부에 구비되는 복수의 롤러부를 상기 제1레일 및 제2레일의 내주면 및 외주면에 구름운동을 하도록 장착할 수 있다.

본 발명에 따른 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법에 있어서, 제3단계에서, 상기 장착부는, 연소기가 회전가능하게 장착되는 회전가이드링과, 상기 회전가이드링을 연소기 장착구 방향으로 이송시키는 리드스크류와, 상기 리드스크류에 의해 이송되고 상기 회전가이드링이 회동가능하게 결합되는 이송가이드브라켓을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법에 있어서, 제3단계에서, 상기 연소기의 일측면 양측에 한 쌍의 제1결합블록을 볼트에 의해 체결하고 그 외측에 각각 결합핀을 체결한 다음, 상기 결합핀을 상기 회전가이드링의 양단부에 구비되는 결합부에 안착시킴으로써 연소기를 장착할 수 있다.

본 발명에 따른 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법에 있어서, 제7단계에서, 상기 리드스크류는 모터에 의해 회전되어 상기 이송가이드브라켓 및 회전가이드링을 이송시킴으로써 연소기를 이송할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 가스터빈의 케이싱에 방사방향으로 배치되는 복수의 연소기 장착구에, 지그의 가이드레일을 따라 연소기의 위치를 손쉽게 변경하며 안정적으로 이동시킬 수 있어, 작업자가 더욱 효율적으로 연소기를 조립할 수 있다.

도 1은 본 발명의 연소기 조립용 지그를 이용하여 연소기가 조립될 수 있는 가스 터빈의 일예를 나타내는 일부 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기 조립용 지그에 연소기가 장착된 것을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 지그를 확대하여 나타낸 일부 사시도이다.
도 4는 연소기 조립용 지그에 연소기가 회전가능하게 장착된 것을 나타내는 사시도이다.
도 5는 가스 터빈의 케이싱에 연소기 조립용 지그가 장착된 것을 나타내는 사시도이다.
도 6 내지 도 11은 가스 터빈의 케이싱에 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 과정을 순서대로 나타내는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 연소기 조립용 지그에 관하여 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 연소기 조립용 지그를 이용하여 연소기가 조립될 수 있는 가스 터빈의 일예를 나타내는 일부 절개 사시도이다.

가스 터빈은 유입되는 공기를 고압으로 압축하는 압축기(10), 압축기로부터 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소하는 연소기(20), 및 연소기에서 발생한 연소 가스로 회전력을 발생시키는 터빈(30)을 포함한다. 본 명세서에서는 연료 또는 공기 흐름의 선후를 기준으로 상류 및 하류를 규정하도록 한다.

가스 터빈의 열역학적 사이클은 이상적으로는 브레이튼 사이클(Brayton cycle)을 따를 수 있다. 브레이튼 사이클은 등엔트로피 압축(단열 압축), 정압 급열, 등엔트로피 팽창(단열 팽창), 정압 방열로 이어지는 4가지 과정으로 구성된다. 즉, 대기의 공기를 흡입하여 고압으로 압축한 후 정압 환경에서 연료를 연소하여 열에너지를 방출하고, 이 고온의 연소가스를 팽창시켜 운동에너지로 변환시킨 후에 잔여 에너지를 담은 배기가스를 대기 중으로 방출한다. 즉, 압축, 가열, 팽창, 방열의 4 과정으로 사이클이 이루어진다. 본 발명의 설명은 도 1에 예시적으로 도시된 가스 터빈과 동등한 구성을 가진 터빈 기관에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다.

가스 터빈의 압축기(10)는 공기를 흡입하여 압축하는 역할을 하는 부분으로서, 연소기(20)에 연소용 공기를 공급하는 한편 가스 터빈에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급하는 역할을 한다. 흡입된 공기는 압축기(10)에서 단열압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(10)를 통과하는 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다.

가스 터빈을 구성하는 압축기(10)는 보통 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계될 수 있는데, 소형 가스 터빈에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 대형 가스 터빈은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 도 1에 도시된 바와 같이 다단 축류형 압축기가 적용되는 것이 일반적이다.

압축기(10)는 터빈(30)에서 출력되는 동력의 일부를 사용하여 구동된다. 이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(10)의 회전축과 터빈(30)의 회전축은 직결된다.

연소기(20)는 압축기(10)의 출구로부터 공급되는 압축 공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소가스를 만들어낸다.

연소기(20)는 압축기(10)의 하류에 배치되며, 회전축을 중심으로 환형으로 배치되는 복수개의 버너 모듈(21)을 포함한다. 버너 모듈(21)은 연료 유체가 연소하는 연소실을 포함하는 연소실 조립체와, 연소실로 연료 유체를 분사하는 복수의 연료 노즐을 포함하는 연료 노즐 조립체를 포함할 수 있다.

연료 노즐 조립체는 연료 유체를 분사하는 복수의 연료 노즐을 포함하는데, 연료 노즐은 연료가 공기와 적절한 비율로 혼합되어 연소에 적합한 상태를 이룰 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기 조립용 지그에 연소기가 장착된 것을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 지그를 확대하여 나타낸 일부 사시도이다. 또한, 도 4는 연소기 조립용 지그에 연소기가 회전가능하게 장착된 것을 나타내는 사시도이고, 도 5는 가스 터빈의 케이싱에 연소기 조립용 지그가 장착된 것을 나타내는 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기 조립용 지그(100)는 가이드레일(110), 베이스프레임(120), 장착부(140)를 포함한다.

가이드레일(110)은 가스터빈의 케이싱(C) 외부에서 연소기 장착구(D)에 인접하여 장착된다.

구체적으로, 가이드레일(110)은 가스터빈의 케이싱(C) 외부에서 복수의 연소기 장착구(D)의 외측 둘레에 장착되는 제1레일(112)과, 가스터빈의 케이싱(C) 외부에서 복수의 연소기 장착구(D)의 내측 둘레에 장착되는 제2레일(114)을 포함할 수 있다.

여기서, 복수의 연소기 장착구(D)의 외측 둘레는 케이싱(C) 중 연소기(20)에서 터빈(30) 쪽으로 외경이 커진 부위를 말하고, 복수의 연소기 장착구(D)의 내측 둘레는 케이싱(C) 중 연소기(20)에서 압축기(10) 쪽으로 연장되는 압축기 연결부(A)를 말한다. 압축기 연결부(A)의 외경은 복수의 연소기 장착구(D)의 중심을 지나는 원보다 작게 형성된다.

따라서, 제1레일(112)의 직경은 제2레일(114)보다 훨씬 크게 형성된다.

제1레일(112)은 케이싱(C) 외부에서 복수의 연소기 장착구(D)의 외측 둘레보다 큰 내경을 갖도록 형성되고, 일측면에서 중심을 향해 연장되어 단부가 케이싱 외면에 지지되는 복수의 제1서포터(113)를 구비한다.

또한, 제2레일(114)은 케이싱(C) 외부에서 복수의 연소기 장착구(D)의 내측 둘레보다 큰 내경을 갖도록 형성되고, 일측면에서 중심을 향해 연장되어 단부가 케이싱 외면에 지지되는 복수의 제2서포터(115)를 구비한다.

제1레일(112)은 그 단면이 "ㄱ"자 모양으로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 제1레일(112)은 소정 두께와 폭을 가진 원형의 본체부와 그 후면측에서 원의 중심방향으로 연장된 절곡부를 포함할 수 있다. 복수의 제1서포터(113)는 절곡부의 후면에서 중심방향으로 연장되고, 그 단면은 T자 형태로 이루어질 수 있다. 제1서포터(113)는 그 단부로 갈수록 단면적이 점점 넓어지도록 형성될 수 있다. 특히, 제1레일(112)이 케이싱(C)의 외주면에 안정적으로 지지될 수 있도록, 제1서포터(113)의 단부는 비교적 넓은 사각형으로 형성될 수 있다.

또한, 제2레일(114)은 그 단면이 "ㄴ"자 모양으로 형성될 수 있다. 다시 말해서, 제2레일(114)은 소정 두께와 폭을 가진 원형의 본체부와 그 전면측에서 원의 중심방향으로 연장된 절곡부를 포함할 수 있다. 복수의 제2서포터(115)는 절곡부의 전면에서 중심방향으로 연장되고, 그 단면은 T자 형태로 이루어질 수 있다. 제2서포터(115)는 그 단부로 갈수록 단면적이 점점 넓어지도록 형성될 수 있다. 특히, 제2레일(114)이 케이싱(C)의 외주면에 안정적으로 지지될 수 있도록, 제2서포터(115)의 단부는 비교적 넓은 사각형으로 형성될 수 있다.

베이스프레임(120)은 가이드레일(110)을 따라 이동가능하게 장착된다. 이를 위해, 베이스프레임(120)은 제1레일(112) 및 제2레일(114)의 내주면 및 외주면에 구름운동을 하는 롤러부(122)를 포함할 수 있다.

베이스프레임(120)은, 제1레일(112) 및 제2레일(114)에 지지되는 수직프레임부(124)와, 수직프레임부에 일체로 연결되는 수평프레임부(126)를 포함할 수 있다. 여기서, 수직 및 수평은 지그가 도 2에서와 같은 위치에 있을 때 지면에 대해 수직 및 수평하게 배치되는 것을 의미한다. 수직프레임부(124)는 가이드레일(110)을 지나는 평면에 평행한 방향으로 장착되고, 수평프레임부(126)는 가이드레일(110)을 지나는 평면에 수직인 방향으로 장착된다고 할 수 있다.

베이스프레임(120)은 한 쌍의 수직프레임부(124)와 그 사이에 일체로 결합되는 수평프레임부(126)를 포함하고, 다수의 바 또는 플레이트가 일체로 결합되어 형성될 수 있다. 수직프레임부(124)와 수평프레임부(126) 사이를 연결하는 경사지게 연결하는 경사프레임부를 더 포함하여 베이스프레임(120)의 강도를 더 보강할 수 있다.

롤러부(122)는 한 쌍의 수직프레임부(124)의 양단부에 각각 2개씩 구비될 수 있다. 하나의 롤러부(122)에는 레일의 내주면에 구름운동을 하는 2개의 롤러와 레일의 외주면에 구름운동을 하는 하나의 롤러가 장착될 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았지만, 롤러부(122)는 레일을 따라 이동한 후 그 위치를 고정할 수 있도록, 레일에 형성된 복수의 구멍에 삽입되는 고정핀을 구비하거나, 레일에 맞물리는 집게와 같은 록킹부재를 구비할 수 있다. 그래서, 베이스프레임(120)이 도 2에서와 같은 위치에 있더라도 중력에 의해 베이스프레임(120)이 이동하지 않고 고정될 수 있다.

장착부(140)는 베이스프레임(120)에 전후로 이동가능하고 회동각도를 조정가능하게 장착된다. 이 장착부(140)에 연소기(21)가 회전각도 조정이 가능하게 장착된다.

여기서, 본 발명의 지그에 의해 장착되는 연소기(20)는 엄밀히 말하면 연소기의 헤드부, 즉 버너 모듈(21)을 말한다. 이하에서는 이를 간단히 연소기(21)라 하기로 한다.

장착부(140)는, 연소기(21)가 회전가능하게 장착되는 회전가이드링(170)과, 회전가이드링을 연소기 장착구(D) 방향으로 이송시키는 리드스크류(150)를 포함할 수 있다.

회전가이드링(170)은 호형 바 형태로 이루어지고 그 양단부에 연소기(21)의 양측부가 지지되도록 장착될 수 있다.

리드스크류(150)는 회전가이드링(170)의 아래에 한 쌍이 배치되어 회전가이드링(170)을 연소기 장착구(D) 방향으로 이송할 수 있도록 안내한다. 수평프레임부(126)에는 한 쌍의 리드스크류(150)를 회전가능하게 지지하기 위한 베어링부(128)가 4군데에 상방으로 연장되어 형성될 수 있다.

장착부(140)는 리드스크류(150)에 의해 이송되고 회전가이드링(170)이 회동가능하게 결합되는 이송가이드브라켓(160)을 더 포함할 수 있다. 이송가이드브라켓(160)은 한 쌍이 구비되고, 일단부가 리드스크류(150)상에 이동가능하게 장착되고 타단부가 회전가이드링(170)에 볼트에 의해 체결되어 결합될 수 있다.

이송가이드브라켓(160)은 리드스크류(150)가 소정 길이만큼 삽입되는 리드스크류 장착부(162)와 리드스크류 장착부로부터 연장되어 회전가이드링(170)이 이동가능하게 결합되는 가이드링 장착부(164)를 포함한다.

이송가이드브라켓(160)과 회전가이드링(170)을 결합하기 위해서, 회전가이드링(170)에는 소정 간격으로 복수의 볼트체결공(176)이 형성되고, 이송가이드브라켓(160)에는 장공(165)이 형성될 수 있다. 장공(165)과 볼트체결공(176)을 통해 고정볼트(166)를 체결함으로써 회전가이드링(170)의 회동각도를 조정할 수 있다.

상기 한 쌍의 리드스크류(150)는 회전가이드링(170)의 아래에 소정 거리를 두고 평행하게 장착된다. 한 쌍의 이송가이드브라켓(160)은 한 쌍의 리드스크류(150) 상에서 슬라이딩 가능하게 장착되어, 연소기(21)가 장착된 회전가이드링(170)을 연소기 장착구(D) 방향으로 밀어서 밀착시킬 수 있다.

이와 달리, 한 쌍의 리드스크류(150)는 베이스프레임(120)에 장착되는 모터(130)에 의해 회전됨으로써, 모터의 회전력에 의해 연소기(21)를 연소기 장착구(D) 방향으로 이송하여 밀착시키는 것이 더 바람직하다.

이 경우, 리드스크류(150)의 외주면에는 사다리꼴 나사가 형성되고, 리드스크류 장착부(162)의 내주면에는 이에 대응하는 사다리꼴 나사가 형성된다.

모터(130)는 수직프레임부(124)의 일측에 장착되고, 한 쌍의 리드스크류(150)를 동시에 회전시키기 위해 모터(130)의 회전축은 리드스크류 링커(155)와 결합될 수 있다.

리드스크류 링커(155)는 한 쌍의 리드스크류(150) 아래에 배치되고, 한 쌍의 리드스크류(150)와 베벨기어 또는 웜기어로 연결될 수 있다. 도 3에서 외관만 나타내었으나, 후측 베어링부(128)의 내부에는 한 쌍의 베벨기어 또는 웜 및 웜기어가 장착되는 것이다.

모터(130)와 리드스크류 링커(155) 사이에는 복수의 기어로 구성되어 모터의 회전속도를 감속하는 감속기(135)를 포함할 수 있다.

웜기어는 그 자체로 감속 기능이 있으므로, 감속기(135)는 리드스크류(150)와 리드스크류 링커(155)가 베벨기어로 연결될 때 더욱 필요하다. 하지만, 웜기어를 쓸 때에도 감속기를 배제하는 것은 아니다.

한편, 연소기(21)에는 일측면에 결합핀(182)이 결합되는 한 쌍의 제1결합블록(180)이 볼트(25)에 의해 체결되고, 회전가이드링(170)은 양단부에 결합핀(182)이 삽입되어 지지되는 결합부(172)를 구비한다.

본래, 연소기(21)의 전면에는 복수의 볼트(25)에 의해 커버가 결합되는데, 그 볼트(25) 2개를 이용하여 제1결합블록(180)을 연소기(21)의 전면 양측에 체결할 수 있다.

한 쌍의 제1결합블록(180)의 외측면에는 결합핀(182)이 일체로 구비되거나 나사 결합될 수 있다.

회전가이드링(170)의 양단부에 구비되는 결합부(172)에는 결합핀(182)이 삽입되는 구멍이 형성될 수 있다. 또한, 결합부(172)는 구멍의 상부가 회동되어 열릴 수 있도록 일측부가 회동가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 결합부(172)의 상부 회동부를 들어올리고, 연소기(21)에 결합된 제1결합블록(180)의 결합핀(182)을 결합부(172)의 구멍 하반부에 안착시킨 다음, 결합부(172)의 상부 회동부를 내려 고정할 수 있다.

그리고, 연소기(21)의 전면 하부에도 복수의 볼트(25)에 의해 결합되는 제2결합블록(185)을 더 구비할 수 있다. 이 제2결합블록(185)은 그 하면이 회전가이드링(170)의 내주면 및 후면에 접촉하여 지지되도록 형성된다. 이를 위해, 회전가이드링(170)의 중심부 후측에는 제2결합블록(185)의 하단부를 수용하는 홈부가 형성될 수 있다.

연소기(21)를 회전가이드링(170)에 장착하여 도 2와 같은 상태가 되면 연소기(21)의 무게중심이 회전가이드링(170)에서 어긋나기 때문에 결합부(172)에 연소기(21)의 무게가 모멘트로 작용하게 된다. 그래서, 연소기(21)에 결합된 제2결합블록(185)이 회전가이드링(170)에 지지되기 때문에, 연소기(21)가 회전되지 않고 회전가이드링(170)에 안정적으로 지지될 수 있다.

도 5 내지 도 11을 참조하여 상술한 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법을 설명한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 가스터빈의 케이싱(C) 외부에서 연소기 장착구(D)에 인접하여 가이드레일(110)을 장착한다.

즉, 가스터빈의 케이싱(C) 외부에서 연소기 장착구(D)의 외측 둘레에 제1레일(112)을 장착하고, 가스터빈의 케이싱(C) 외부에서 연소기 장착구(D)의 내측 둘레에 제2레일(114)을 장착한다.

다음으로, 가이드레일(110)에 베이스프레임(120)을 장착한다.

베이스프레임(120)은 제1레일(112)과 제2레일(114) 사이에 각 롤러부(122)에 의해 미리 장착되어 있을 수도 있지만, 제1레일(112)과 제2레일(114)을 케이싱(C)에 각각 장착한 후에 베이스프레임(120)을 두 레일 사이에 장착하는 것이 더 용이하다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스프레임(120)에 장착된 장착부(140)에 연소기(21)를 상방으로 향하도록 장착한다.

연소기(21)의 전면에 제1결합블록(180)과 제2결합블록(185)을 결합하고 제1결합블록(180)에 결합된 결합핀(182)을 회전가이드링(170)의 결합부(172)에 안착시켜 장착한다. 이때, 연소기(21)는 연소기 장착구(D)에 결합되는 후면이 상방, 즉 회전가이드링(170)의 반대방향으로 향하도록 장착된다. 이는 연소기(21)를 장착할 때 연소기(21)의 부품들과 다른 부품들이 간섭되지 않도록 하고 장착의 편의를 위함이다.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 연소기(21)를 연소기 장착구(D)를 향하도록 회동시킨다. 즉, 회전가이드링(170)에 장착된 연소기(21)를 약 90도 회동시켜 연소기(21)의 후면이 연소기 장착구(D)와 대면하도록 한다.

그러면, 제2결합블록(185)의 하단이 회전가이드링(170)의 중심부 후측에 지지되어 연소기(21)가 더이상 회동되지 않도록 지지될 수 있다.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 연소기(21)의 중심이 연소기 장착구(D)의 중심과 일치하도록 베이스프레임(120)을 이동하여 고정한다.

제1레일(112)과 제2레일(114)에 각각 고정되어 있던 롤러부(122)의 록킹부재를 풀고 베이스프레임(120)을 레일을 따라 이동시켜, 도 9에 도시된 바와 같이, 연소기(21)의 중심을 연소기 장착구(D)의 중심에 맞춘 다음 록킹부재를 다시 고정한다.

다음으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 연소기(21)의 체결공이 연소기 장착구(D)의 체결공에 일치하도록 연소기(21)를 회전시켜 고정한다.

이송가이드브라켓(160)의 회전각도 고정볼트(166)를 살짝 풀어서 연소기(21)의 회전각도를 맞춘 다음 고정볼트(166)를 다시 조여서 고정할 수 있다.

다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 연소기(21)를 연소기 장착구(D)에 밀착되도록 이송한다.

모터(130)를 작동시키면 감속기(135)를 거쳐 리드스크류 링커(155)가 회전된다. 리드스크류 링커(155)는 한 쌍의 리드스크류(150)를 회전시키고 한 쌍의 이송가이드브라켓(160)이 연소기 장착구(D) 방향으로 이동됨에 따라 회전가이드링(170)에 장착되어 있는 연소기(21)가 연소기 장착구(D) 쪽으로 이동되어 밀착된다.

그러면, 작업자는 연소기(21)의 체결공과 연소기 장착구(D)의 체결공을 통해 볼트를 체결함으로써 연소기(21)가 조립될 수 있다.

그런 후, 연소기(21)에서 제1결합블록(180)과 제2결합블록(185)를 분리하면 하나의 연소기(21) 조립작업이 완료된다.

이어서, 다른 연소기(21)에 제1결합블록(180)과 제2결합블록(185)을 체결하고 상술한 과정으로 연소기(21)들을 조립할 수 있다.

상술한 설명에서 연소기(21)를 회전가이드링(170)에 장착하고 베이스프레임(120)을 이동하거나 연소기(21)를 회동 또는 회전시킬 때 연소기(21)는 크레인 또는 호이스트에 지지된 상태로 움직일 수 있다. 즉, 모터(130)에 의해 연소기(21)를 연소기 장착구(D) 쪽으로 이송할 때를 제외하고는 연소기(21)가 크레인 또는 호이스트에 매달린 상태로 움직일 수 있다.

물론, 연소기(21)를 회전가이드링(170)에 장착한 다음 회동시키거나 회전시키는 것을 모터에 의해 자동으로 움직이도록 구성할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되지 않는다. 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 다양한 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

10: 압축기 20: 연소기
21: 버너 모듈 22: 체결공
25: 볼트 30: 터빈
100: 지그
110: 가이드레일 112: 제1레일
113: 제1서포터 114: 제2레일
115: 제2서포터 120: 베이스프레임
122: 롤러부 124: 수직프레임부
126: 수평프레임부 128: 베어링부
130: 모터 135: 감속기
140: 장착부 150: 리드스크류
155: 리드스크류 링커 160: 이송가이드브라켓
162: 리드스크류 장착부 164: 가이드링 장착부
165: 장공 166: 회전각도 고정볼트
170: 회전가이드링 172: 결합부
176: 볼트체결공 180: 제1결합블록
182: 결합핀 185: 제2결합블록
A: 압축기 연결부 C: 터빈 케이싱
D: 연소기 장착구

Claims (19)

1. 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구에 인접하여 장착되는 가이드레일;
   상기 가이드레일을 따라 이동가능하게 장착되는 베이스프레임; 및
   상기 베이스프레임에 전후로 이동가능하고 회동각도를 조정가능하게 장착되며 연소기가 회전각도 조정이 가능하게 장착되는 장착부를 포함하고,
   상기 가이드레일은, 가스터빈의 케이싱 외부에서 복수의 연소기 장착구의 외측 둘레에 장착되는 제1레일과, 가스터빈의 케이싱 외부에서 복수의 연소기 장착구의 내측 둘레에 장착되는 제2레일을 포함하며,
   상기 제1레일은 소정 두께와 폭을 가진 원형의 본체부와 본체부의 후면측에서 중심방향으로 연장된 절곡부를 포함하고,
   상기 제2레일은 소정 두께와 폭을 가진 원형의 본체부와 본체부의 전면측에서 중심방향으로 연장된 절곡부를 포함하는 연소기 조립용 지그.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1레일 및 제2레일은 각각 일측면에서 중심을 향해 연장되어 단부가 케이싱 외면에 지지되는 복수의 서포터를 포함하는 연소기 조립용 지그.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 베이스프레임은 상기 제1레일 및 제2레일의 내주면 및 외주면에 구름운동을 하는 롤러부를 포함하는 연소기 조립용 지그.
6. 제1항에 있어서,
   상기 베이스프레임은,
   상기 제1레일 및 제2레일에 지지되는 수직프레임부와,
   상기 수직프레임부에 일체로 연결되는 수평프레임부를 포함하는 연소기 조립용 지그.
7. 제6항에 있어서,
   상기 장착부는,
   연소기가 회전가능하게 장착되는 회전가이드링과,
   상기 회전가이드링을 연소기 장착구 방향으로 이송시키는 리드스크류를 포함하는 연소기 조립용 지그.
8. 제7항에 있어서,
   상기 장착부는,
   상기 리드스크류에 의해 이송되고 상기 회전가이드링이 회동가능하게 결합되는 이송가이드브라켓을 더 포함하는 연소기 조립용 지그.
9. 제8항에 있어서,
   상기 회전가이드링에는 소정 간격으로 복수의 볼트체결공이 형성되고,
   상기 이송가이드브라켓에는 장공이 형성되어, 장공과 볼트체결공을 통해 고정볼트를 체결함으로써 상기 회전가이드링의 회동각도를 조정하는 연소기 조립용 지그.
10. 제9항에 있어서,
    상기 리드스크류는 상기 회전가이드링의 아래에 한 쌍이 평행하게 장착되고,
    상기 장착부는 상기 한 쌍의 리드스크류를 회전시키는 모터를 더 포함하는 연소기 조립용 지그.
11. 제10항에 있어서,
    상기 모터의 회전축은 상기 한 쌍의 리드스크류와 베벨기어 또는 웜기어로 연결되는 연소기 조립용 지그.
12. 제11항에 있어서,
    상기 장착부는 복수의 기어로 구성되어 상기 모터의 회전속도를 감속하는 감속기를 더 포함하는 연소기 조립용 지그.
13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연소기에는 일측면에 결합핀이 결합되는 한 쌍의 제1결합블록이 볼트에 의해 체결되고,
    상기 회전가이드링은 양단부에 상기 결합핀이 삽입되어 지지되는 결합부를 구비하는 연소기 조립용 지그.
14. 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구에 인접하여 가이드레일을 장착하는 가이드레일 장착 단계;
    상기 가이드레일에 베이스프레임을 장착하는 베이스프레임 장착 단계;
    상기 베이스프레임에 장착된 장착부에 연소기를 상방으로 향하도록 장착하는 연소기 장착 단계;
    상기 연소기를 상기 연소기 장착구를 향하도록 회동시키는 연소기 회동 단계;
    상기 연소기의 중심이 상기 연소기 장착구의 중심과 일치하도록 상기 베이스프레임을 이동하여 고정하는 베이스 프레임 이동 고정 단계;
    상기 연소기의 체결공이 상기 연소기 장착구의 체결공에 일치하도록 상기 연소기를 회전시켜 고정하는 연소기 회전 고정 단계; 및
    상기 연소기를 상기 연소기 장착구에 밀착되도록 이송하는 연소기 이송 단계를 포함하고,
    상기 연소기 장착 단계에서, 상기 장착부는,
    연소기가 회전가능하게 장착되는 회전가이드링과,
    상기 회전가이드링을 연소기 장착구 방향으로 이송시키는 리드스크류와,
    상기 리드스크류에 의해 이송되고 상기 회전가이드링이 회동가능하게 결합되는 이송가이드브라켓을 포함하며,
    상기 연소기 장착 단계에서, 상기 연소기의 일측면 양측에 한 쌍의 제1결합블록을 볼트에 의해 체결하고 그 외측에 각각 결합핀을 체결한 다음, 상기 결합핀을 상기 회전가이드링의 양단부에 구비되는 결합부에 안착시킴으로써 연소기를 장착하는 지그를 이용하여 연소기를 조립하는 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 가이드레일 장착 단계에서, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구의 외측 둘레에 제1레일을 장착하고, 가스터빈의 케이싱 외부에서 연소기 장착구의 내측 둘레에 제2레일을 장착하는 연소기를 조립하는 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 베이스프레임 장착 단계에서, 상기 베이스프레임의 양단부에 구비되는 복수의 롤러부를 상기 제1레일 및 제2레일의 내주면 및 외주면에 구름운동을 하도록 장착하는 연소기를 조립하는 방법.
17. 삭제
18. 삭제
19. 제14항에 있어서,
    상기 연소기 이송 단계에서, 상기 리드스크류는 모터에 의해 회전되어 상기 이송가이드브라켓 및 회전가이드링을 이송시킴으로써 연소기를 이송하는 연소기를 조립하는 방법.

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