KR102141626B1 - 터빈장치 - Google Patents

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KR102141626B1
KR102141626B1 KR1020180117155A KR20180117155A KR102141626B1 KR 102141626 B1 KR102141626 B1 KR 102141626B1 KR 1020180117155 A KR1020180117155 A KR 1020180117155A KR 20180117155 A KR20180117155 A KR 20180117155A KR 102141626 B1 KR102141626 B1 KR 102141626B1
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배진호
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두산중공업 주식회사
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

터빈장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈장치는 리테이너의 구성을 간단히 하고 자력을 이용하여 분해 조립이 손쉽게 이루어지므로 현장에서 작업자의 작업성이 향상된다.

Description

터빈장치{Turbine apparatus}
본 발명은 터빈장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자력을 이용하여 리테이너에 대한 고정을 실시할 수 있는 터빈장치에 관한 것이다.
일반적으로 터빈장치는 물, 가스, 증기 등과 같은 유체가 가지는 에너지를 기계적 일로 변환시키는 기계로서, 보통 회전체의 원주에 여러 개의 깃 또는 날개를 설치하고, 상기 깃 또는 날개에 증기 또는 가스를 내뿜어 충동력 또는 반동력으로 고속회전시키는 터보형의 기계를 터빈장치라 한다.
이러한 터빈장치의 종류로는, 높은 곳의 물이 가지는 에너지를 이용하는 수력 터빈장치, 증기가 가지는 에너지를 이용하는 증기 터빈장치, 고압의 압축공기가 가지는 에너지를 이용하는 공기 터빈장치, 고온 고압의 가스가 가지는 에너지를 이용하는 가스 터빈장치 등이 있다.
이 중 가스 터빈장치를 예로 들어 터빈장치에 대해 상세하게 설명하면, 터빈장치는 압축기, 연소기, 터빈 및 로터를 포함한다.
상기 압축기는 서로 교대로 배치되는 복수의 압축기 베인과 복수의 압축기 블레이드를 포함한다.
상기 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스를 생성한다.
상기 터빈은 서로 교대로 배치되는 복수의 터빈 베인과 복수의 터빈 블레이드를 포함하고, 상기 로터는 상기 압축기, 상기 연소기 및 상기 터빈의 중심부를 관통하도록 형성되고, 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며, 일단부가 발전기의 구동축에 연결된다.
그리고, 상기 로터는 상기 압축기 블레이드와 체결되는 복수의 압축기 디스크, 상기 터빈 블레이와 체결되는 복수의 터빈 디스크 및 상기 터빈 디스크로부터 상기 압축기 디스크로 회전력을 전달하는 토크 튜브를 포함한다.
이러한 구성에 따른 터빈장치는, 상기 압축기에서 압축된 공기가 상기 연소실에서 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스로 변환되고, 이렇게 만들어진 연소 가스가 터빈 측으로 분사되며, 분사된 연소 가스가 상기 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 상기 로터가 회전하게 된다.
상기 터빈장치는 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤과 실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.
여기서, 상기 터빈 블레이드와 상기 터빈 디스크 사이 결합을 위해, 상기 터빈 블레이드는 상기 터빈 디스크 측으로 연장되는 터빈 블레이드 루트부를 포함하고, 상기 터빈 디스크에는 상기 터빈 블레이드 루트부가 삽입되는 터빈 디스크 슬롯을 포함한다.
한편, 상기 터빈 블레이드 루트부와 상기 터빈 디스크 슬롯이 결합되는 결합부위에는 상기 터빈 블레이드 루트부가 상기 터빈 디스크 슬롯으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 리테이너가 설치된다.
상기 리테이너는 상기 터빈 디스크에 체결하기 위한 체결볼트가 도브테일 홈에 삽입된 터빈 블레이드의 전방에서부터 후방을 경유하여 고정된다.
그러나, 이러한 종래의 터빈장치에 있어서 상기 체결볼트가 상기 터빈 디스크에 체결됨에 따라, 터빈장치가 운전될 때 상기 리테이너의 원심 하중이 상기 터빈 디스크 슬롯 및 상기 터빈 블레이드 루트부에 가해진다.
이 경우 상기 터빈 디스크 슬롯과 상기 터빈 블레이드 루트부 사이 결합부위가 손상되는 문제점이 발생 되었다. 즉, 터빈이 로터로부터 이탈되는 것을 방지하는 리테이너의 원심 하중에 의해 로터와 터빈 사이 결합부위가 손상되는 문제점이 발생 되었다.
또한 상기 체결볼트는 상기 터빈 블레이드의 갯수와 대응되는 갯수로 상기 터빈 블레이드에 설치되므로 상기 리테이너의 체결을 위한 작업 공수가 증가되는 문제점이 발생 되었다.
또한 블레이드에 수리가 필요할 경우 로터를 감싸는 복수개의 케이싱을 분해한 후에, 별도의 장비를 이용하여 도브테일 홈에 삽입된 블레이드를 현장에서 힘들게 분해한 후에 재조립해야 하는데 상기 블레이드에 고정된 리테이너를 작업자가 분해하기가 수월하지 않아 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.
미국 등록특허 4778342호
본 발명의 실시 예들은 자력을 이용하여 작업자가 터빈 블레이드의 전면과 후면에서 분해 조립이 용이한 리테이너를 제공하여 작업자의 작업성을 개선하고, 터빈이 고속으로 작동될 경우에도 원심력에 의한 회전을 방지할 수 있는 터빈장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 터빈장치는 하우징(100); 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비된 로터(600); 상기 로터(600)에 체결되고, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈(500); 및 상기 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함한다.
상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(632)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632); 상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)가 형성된다.
상기 리테이너(700)는 상기 제1 삽입부(632)에 삽입되는 제1 리테이너(710); 상기 제2 삽입부(634)에 삽입되는 제2 리테이너(720)를 포함하고, 상기 자력부(800)는 상기 제1 리테이너(710)의 전면 하단에 구비된 제1 마그넷(810); 상기 제2 리테이너(720)의 후면 하단에 구비된 제2 마그넷(820)을 포함한다.
상기 제1 마그넷(810)은 상기 제1 리테이너(710) 하단의 연장된 폭과 대응되는 길이로 연장된다.
상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 마그넷(810)과 마주보며 위치되고, 상기 제1 마그넷(810)과 상이한 극성을 갖는 제3 마그넷(830); 상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 마그넷(820)과 마주보며 위치되고, 상기 제2 마그넷(820)과 상이한 극성을 갖는 제4 마그넷(840)이 구비된다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)과 상기 제3,4 마그넷(830, 840)은 면대면으로 밀착된 밀착면에서 서로 간에 인력이 발생되어 밀착 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 상기 제3,4 마그넷(830, 840)을 향해 각각 돌출된 제1,2 돌출부(812, 822)를 더 포함하고, 상기 제3,4 마그넷(830, 840)은 상기 제1,2 돌출부(812, 822)가 삽입되는 제1,2 홈부(832, 842)가 형성된다.
상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 리테이너(710)의 외측으로 이격되어 제1 공간부(S1)가 형성되고, 상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 리테이너(720)의 외측으로 이격되어 제2 공간부(S2)가 형성된다.
상기 터빈 디스크(630)에는 상기 제1 삽입부(632)의 외측에서 상기 터빈 디스크 슬롯(632)을 향해 경사진 제1 경사부(636); 상기 제2 삽입부(634)의 외측에서 상기 터빈 디스크 슬롯(632)을 향해 경사진 제2 경사부(638)가 구비된다.
상기 터빈 디스크(630)에는 상기 제3,4 마그넷(830, 840)의 상면을 덮는 길이로 연장된 걸림턱(635)이 형성된다.
상기 터빈 블레이드(510)에는 상기 제1 리테이너(710)의 상단이 삽입되는 제3 홈부(512); 상기 제2 리테이너(720)의 상단이 삽입되는 제4 홈부(514)가 형성된다.
상기 제1 리테이너(710)에는 상기 제3 홈부(512)와 마주보는 상단에 구비된 제5 마그넷(850)을 더 포함하고, 상기 제2 리테이너(720)에는 상기 제4 홈부(514)와 마주보는 상단에 구비된 제6 마그넷(860)을 더 포함하며, 상기 제3 홈부(512)에는 상기 제5 마그넷(850)과 접촉되어 인력이 발생되는 제7 마그넷(870)이 구비되고, 상기 제4 홈부(514)에는 상기 제6 마그넷(860)과 접촉되어 인력이 발생되는 제8 마그넷(880)이 구비된다.
상기 제1 리테이너(710)는 상기 터빈 디스크(630)에서 분리가 필요할 때 작업자가 상기 제1 삽입부(632) 방향으로 이동시키도록 전면 상측에 내측으로 요입된 제1 손잡이 홈(710a)이 형성되고, 상기 제2 리테이너(720)는 상기 제2 삽입부(634) 방향으로 이동시키기 위해 후면 상측에 내측으로 요입된 제2 손잡이 홈(720a)이 형성된다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 터빈장치는 하우징(100); 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비된 로터(600); 상기 로터(600)에 체결되고, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈(500); 및 상기 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함하되, 상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(632)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632)와, 상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)를 포함하며, 상기 제1 삽입부(632)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(632)으로 제1 통로(10)가 개구되고, 상기 제2 삽입부(634)에서 상기 슬롯(634)로 제2 통로(20)가 개구된다.
상기 제1,2 통로(10, 20)는 상기 터빈 디스크 슬롯(632)을 향해 직경이 감소되게 연장된다.
본 발명의 실시 예들은 리테이너에 대한 분해와 조립이 간단하여 작업자의 작업성과 작업속도가 향상되므로 점검 또는 수리를 위한 전체적인 시간 단축이 이루어진다.
본 발명의 실시 예들은 리테이너의 제작 단가가 감소되고 부품수가 감소되므로 경제적인 효율성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 터빈장치에 구비된 리테이너를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리테이너의 정면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 자력부의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리테이너의 조립순서를 도시한 도면.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리테이너의 분해순서를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 걸림턱이 구비된 터빈 디스크와 리테이너를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 자력부의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 리테이너를 도시한 도면.
본 발명의 제1 실시 예에 의한 터빈장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 터빈장치에 구비된 리테이너를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 리테이너의 정면도이다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터빈장치는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 로터(600)와, 상기 로터(600)로부터 회전력을 전달받아 상기 하우징(100)으로 유입되는 공기를 압축하는 압축기(200)와, 상기 압축기(200)에서 압축된 공기에 연료를 혼합하고 점화하여 연소 가스를 생성하는 연소기(400)와, 상기 연소기(400)에서 생성된 연소 가스로부터 회전력을 얻어 상기 로터(600)를 회전시키는 터빈(500)과, 발전을 위해 상기 로터(600)에 연동되는 발전기 및 상기 터빈(500)을 통과한 연소 가스를 배출하는 디퓨저를 포함한다.
상기 하우징(100)은 상기 압축기(200)가 수용되는 압축기 하우징(110)과, 상기 연소기(400)가 수용되는 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈(500)이 수용되는 터빈 하우징(130)을 포함한다.
상기 압축기 하우징(110)과 상기 연소기 하우징(120) 및 상기 터빈 하우징(130)은 유체의 이동 흐름이 도면 기준으로 좌측에서부터 우측으로 이동될 경우 전술한 구성 순서대로 순차적으로 배열된다.
상기 로터(600)는 상기 압축기 하우징(110)에 수용되는 압축기 디스크(610)와, 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)가 구비된다.
또한 상기 압축기 디스크(610)와 상기 토크 튜브(620) 및 상기 터빈 디스크(630)를 체결하는 타이 로드(640)와 고정 너트(650)를 포함한다.
상기 압축기 디스크(610)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크(610)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 배열된다. 즉, 상기 압축기 디스크(610)는 다단으로 형성된다.
상기 압축기 디스크(610)는 원판형태로 형성되고, 외주부에 후술할 압축기 블레이드(210)와 결합되는 압축기 디스크 슬롯이 형성된다.
상기 압축기 디스크 슬롯은 후술할 압축기 블레이드(210)가 상기 압축기 디스크 슬롯으로부터 상기 로터(600)의 회전 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록, 전나무(fir-tree) 형태로 형성될 수 있다.
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.
본 실시예에 따른 상기 압축기 디스크 슬롯은 복수로 형성되고, 복수의 상기 압축기 디스크 슬롯은 상기 압축기 디스크(610)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열되며, 각 압축기 디스크 슬롯은 회전축 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 터빈 디스크(630)는 상기 압축기 디스크(610)와 유사하게 형성될 수 있다. 상기 터빈 디스크(630)는 복수로 형성되고, 복수의 상기 터빈 디스크(630)는 상기 로터(600)의 축 방향을 따라 배열되며 상기 터빈 디스크(630)는 다단으로 형성될 수 있다.
그리고, 각각의 터빈 디스크(630)는 원판형태로 형성되고, 외주부에 후술할 터빈 블레이드(510)와 결합되는 터빈 디스크 슬롯(631)이 형성된다.
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.
상기 토크 튜브(620)의 일단부와 타단부 각각에는 돌기(미도시)가 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.
상기 토크 튜브(620)는 상기 압축기(200)로부터 공급되는 공기가 상기 토크 튜브(620)를 통과하여 상기 터빈(500)으로 유동 가능하도록 중공형의 실린더 형태로 형성될 수 있다.
상기 토크 튜브(620)는 장기간 지속적으로 운전되는 터빈장치의 특성상 변형 및 뒤틀림 등에 대응하고, 용이한 유지 보수를 위해 조립 및 해체가 용이하게 형성될 수 있다.
상기 타이 로드(640)는 복수의 압축기 디스크(610)와, 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 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.
상기 고정 너트(650)는 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630)를 상기 압축기(200) 측으로 가압함으로써 상기 최상류 단에 위치되는 압축기 디스크(610)와 상기 최하류 단에 위치되는 터빈 디스크(630) 사이의 간격이 감소된다. 이 경우 복수의 상기 압축기 디스크(610)와, 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)와, 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 축 방향 이동 및 상대 회전이 방지될 수 있다.
본 실시예의 경우 하나의 타이 로드(640)가 복수의 압축기 디스크(610)와, 상기 토크 튜브(620) 및 복수의 상기 터빈 디스크(630)의 중심부를 관통하도록 배치된 것으로 도시 하였으나 반드시 도시된 령태로 한정하지 않는다.
예를 들면 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, 전술한 구성의 혼용도 가능하다.
이러한 구성에 따른 상기 로터(600)는 양단부가 베어링에 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.
상기 압축기 블레이드(210)는 판형의 압축기 블레이드 플랫폼부와, 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 에어포일부를 포함한다.
상기 압축기 블레이드 플랫폼부는 이웃하는 압축기 블레이드 플랫폼부와 접하며 상기 압축기 블레이드 에어포일부 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 액셜 타입 형태로 형성된다.
상기 압축기 블레이드 루트부는 상기 압축기 디스크 슬롯에 대응되도록 전나무 형태로 형성될 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 형성된다.
상기 압축기 블레이드 에어포일부는 터빈장치 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 공기의 유동 방향 상 상류 측에 위치되어 공기가 입사되는 압축기 블레이드 리딩 에지(leading edge) 및 공기의 유동 방향 상 하류 측에 위치되어 공기가 출사되는 압축기 블레이드 트레일링 에지(trailing edge)를 포함한다.
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.
상기 압축기 베인(220)과 상기 압축기 블레이드(210)는 공기 유동 방향을 따라 서로 번갈아 배열되고, 복수의 상기 압축기 베인(220)은 각 단마다 상기 로터(600)의 회전 방향을 따라 방사상으로 형성된다.
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 에어포일부를 포함한다.
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 형성된다.
상기 터빈(500)은 상기 압축기(200)와 유사하게 구성되며, 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(530)을 포함한다.
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 형성된다.
본 실시 예는 특히 전술한 상기 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함한다.
본 실시 예는 상기 리테이너(700)에 대한 탈부착을 기존의 볼트와 너트 결합 방식이 아니 자력을 매개로 구성된 자력부(800)를 통해 작업자의 편리성 향상과 원심력에 의한 원심 하중을 감소시켜 경량화된 레테이너(700)를 제공하고자 한다.
상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(631)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열되며, 각 터빈 디스크 슬롯(631)은 회전축 방향으로 연장 형성된다.
상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632)와, 상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)가 형성된다.
상기 터빈 디스크(630)는 축 방향을 기준으로 전면에 상기 제1 삽입부(632)가 형성되고, 후면에 제2 삽입부(634)가 형성된다. 상기 제1 삽입부(632)는 도면 기준으로 원주 방향과, 축 방향 및 반경 방향에 형성되고 도면에 도시된 크기로 형성된다.
상기 제1,2 삽입부(632, 634)는 형성된 위치가 상기 터빈 디스크 슬롯(631)의 최하측과 축 방향에서 서로 마주보는 위치에 위치되고, 상기 제1,2 리테이너(710, 720)의 하단이 상기 터빈 디스크(630)의 전면 하측면과 후면 하측면에 밀착된 상태가 유지되므로 상기 터빈 디스크(630)에서 터빈 블레이드(510)의 이탈을 안정적으로 방지할 수 있다.
제 1삽입부(632)와 제2 삽입부(634)는 터빈 디스크(630)의 축 방향 중앙을 기준으로 대칭되게 형성되므로 회전시 특정 위치에서 집중 응력이 발생되는 현상이 최소화 된다.
상기 리테이너(700)는 상기 제1 삽입부(632)에 삽입되는 제1 리테이너(710)와, 상기 제2 삽입부(634)에 삽입되는 제2 리테이너(720)를 포함한다. 상기 리테이너(700)는 원주 방향에서 이동되는 현상을 방지하기 위해 상단 좌우측 모서리 부분이 직선으로 연장된다.
본 실시 예에 의한 제1,2 리테이너(710, 720)는 판 형태로 형성되고, 구심 방향을 향해 역 사다리 꼴 형태로 구성되나, 다른 형태로 변경되는 것도 가능할 수 있다.
상기 자력부(800)는 상기 제1 리테이너(710)의 전면 하단에 구비된 제1 마그넷(810)과, 상기 제2 리테이너(720)의 후면 하단에 구비된 제2 마그넷(820)을 포함한다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 상기 제1 리테이너(710) 하단의 연장된 폭과 대응되는 길이로 연장되나, 상대적으로 짧은 길이로 연장되는 것도 가능할 수 있다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 도면에 도시된 바와 같이 플레이트 형태로 구성되거나, 동전과 같이 원판 형태로 구성되는 것도 가능하며 특별히 특정 형태로 한정하지 않는다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 제1,2 리테이너(710, 720)의 외측으로 돌출된 두께에 대해 특정 치수로 특별히 한정하지 않으나, 상기 제1,2 리테이너(710, 720)의 두께와 동일한 두께 또는 상대적으로 얇은 두께도 가능할 수 있다.
상기 터빈 블레이드(510)에는 상기 제1 리테이너(710)의 상단이 삽입되는 제3 홈부(512)와, 상기 제2 리테이너(720)의 상단이 삽입되는 제4 홈부(514)가 형성된다.
상기 제3 홈부(512)는 상기 제1 리테이너(710)의 상단부(도면기준)가 삽입되기만 하면 되므로 특별히 특정 깊이로 깊게 형성되지 않아도 된다.
상기 제1,2 리테이너(710, 720)는 도면 기준으로 하단은 제1,2 삽입부(632, 634)에 삽입되고, 상단은 상기 제3, 4홈부(512, 514)에 삽입되므로 전술한 마그넷(800)에 의해 안정적으로 고정된 상태가 유지된다.
상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 마그넷(810)과 축 방향에서 마주보며 위치되고, 상기 제1 마그넷(810)과 상이한 극성을 갖는 제3 마그넷(830)이 구비된다. 또한 상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 마그넷(820)과 마주보며 위치되고, 상기 제2 마그넷(820)과 상이한 극성을 갖는 제4 마그넷(840)이 구비된다.
상기 제1 마그넷(810)은 제3 마그넷(830)과 인력에 의해 밀착되고, 상기 제2 마그넷(820)은 상기 제4 마그넷(840)과 인력에 의해 면대면으로 밀착된 밀착면에서 서로 간에 인력이 발생되어 밀착 상태가 유지되므로 외력을 가하지 않는 이상 자력으로 밀착된 상태가 해제되지 않고 안정적으로 유지된다.
이 경우 종래의 볼트와 너트 결합 방식에 의한 고정 방식 보다 본 실시 예의 경우 자력을 이용하여 제1,2 리테이너(710, 720)에 대한 설치가 이루어지므로 작업자가 터빈 블레이드(510)와 터빈 디스크(630)에 설치할 때 쉽게 설치가 가능해 진다.
또한 작업자는 상기 제1,2 리테이너(710, 720)를 분해할 경우에도 인력에 의한 밀착 상태만 해제하면 상기 제1,2 삽입부(632, 634)에서 분해가 용이하게 이루어지므로 보다 쉬운 분해가 가능해 진다.
따라서 작업자는 상기 제1,2 리테이너(710, 720)의 설치 및 분해에 따른 시간이 단축되고 작업성이 향상되므로 점검 또는 수리를 위한 효율성이 향상된다.
첨부된 도 3을 참조하면, 제1 리테이너(710)는 상기 터빈 디스크(630)에서 분리가 필요할 때 작업자가 상기 제1 삽입부(632) 방향으로 이동시키도록 전면 상측에 내측으로 요입된 제1 손잡이 홈(710a)이 형성된다.
또한 상기 제2 리테이너(720)는 상기 제2 삽입부(634) 방향으로 이동시키기 위해 후면 상측에 내측으로 요입된 제2 손잡이 홈(720a)이 형성되므로 작업자가 제1,2 리테이너(710, 720)를 조립하거나 해제할 때 보다 손쉽게 작업을 실시할 수 있다.
상기 제1,2 손잡이 홈(710a, 720a)은 제1,2 블레이드(710, 720)의 상측에 가로 방향으로 연장된다.
상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 리테이너(710)의 외측으로 이격되어 제1 공간부(S1)가 형성되고, 상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 리테이너(720)의 외측으로 이격되어 제2 공간부(S2)가 형성된다.
상기 제1 공간부(S1)는 온도 차이에 의한 제1 리테이너(710)의 변형을 방지하고, 상기 제1 마그넷(810)의 팽창을 방지한다.
상기 제2 공간부(S2)는 온도 차이에 의한 제2 리테이너(720)의 변형을 방지하고, 상기 제2 마그넷(810)의 팽창을 방지한다.
상기 제1,2 공간부(S1, S2)는 모두 제1,2 리테이너(710, 720)의 구심방향과 축 방향을 향해 팽창이 가능하므로 고온의 온도 조건인 경우에도 안정적으로 작동된다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 의한 제1,2 마그넷(810, 820)은 전술한 실시 예와 같이 면대면으로 밀착된 결합 방식이나. 접촉면적의 증가를 통해 결합 안정성을 보다 향상시킨 차이가 있다.
일 예로 상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 제3,4 마그넷(830, 840)을 향해 각각 돌출된 제1,2 돌출부(812, 822)가 형성되고, 상기 제3,4 마그넷(830, 840)에는 상기 제1,2 돌출부(812, 822)가 삽입되는 제1,2 홈부(832, 842)가 형성된다.
상기 제1 돌출부(812)는 상기 제1 홈부(832)에 삽입된 후에 면대면으로 밀착되고, 상기 제2 돌출부(822)는 상기 제2 홈부(842)에 삽입된 후에 면대면으로 밀착되므로 전술한 실시 예에 비해 접촉 면적이 증가된다.
첨부된 도 2 또는 도 5 내지 도 6을 참조하면, 터빈 디스크(630)에는 상기 제1 삽입부(632)의 외측에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 경사진 제1 경사부(636)와, 상기 제2 삽입부(634)의 외측에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 경사진 제2 경사부(638)가 형성된다. 상기 제1,2 경사부(636, 638)는 제1,2 리테이너(710, 720)가 조립 또는 분해 될 때 용이한 조립과 분해를 위해 형성된다.
예를 들면 작업자가 상기 제1 리테이너(710)를 설치하기 위해 최초 상기 제1 마그넷(710)이 설치된 곳이 제1 삽입부(632)에 삽입한 후 외측 전방으로 소정의 각도로 경사지게 위치시킨다.
상기 제1 리테이너(710)는 상기 제1 경사부(636)의 경사진 기울기에 맞춰 경사지게 화살표 방향으로 삽입된 후에 화살표 방향으로 도시된 터빈 블레이드(510)를 향해 이동시킨다.
이 경우 제1 마그넷(810)과 제3 마그넷(830)은 도면 기준으로 서로 상하로 어긋난 상태이나 작업자가 제3 홈부(512) 방향으로 상기 제1 리테이너(710)를 이동시켜 결합할 경우 상기 제1 마그넷(810)과 제3 마그넷(830)의 인력에 의해 서로 간에 밀착되므로 설치가 이루어진다.
제2 리테이너(720)는 전술한 제1 리테이너(710)와 동일한 방식으로 제2 삽입부(634)에 결합되므로 상세한 설명은 생략한다.
첨부된 도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 실시 예는 전술한 제1,2 리테이너(710, 720)의 조립과 함께 터빈 블레이드(510)에 대한 점검을 위한 수리 또는 교체가 필요할 경우 상기 제1,2 리테이너(710, 720)를 분리해야 한다.
이를 위해 작업자는 제1 삽입부(632)에 조립된 제1 리테이너(710)를 화살표 방향으로 이동시킨다. 이 경우 상기 제1 리테이너(710)는 제1 마그넷(810)과 제3 마그넷(830)의 과의 인력이 해제되어 상기 제1 삽입부(632)의 하측으로 단부가 이동된다.
그리고 작업자가 상기 제1 리테이너(710)의 상측을 화살표 방향으로 당기면 상기 제1 경사부(636)에 상기 제1 리테이너(710)의 하측 후면이 접촉되고, 상기 제1 리테이너(710)는 전면으로 경사진 상태가 유지된다.
작업자는 상기 제1 리테이너(710)를 제1 삽입부(632)에서 외측으로 이동시키기 위해 화살표 방향으로 잡아당기면 손쉽게 인출이 완료되므로 별다른 어려움 없이 분해가 이루어진다.
작업자는 동일한 방식으로 제2 리테이너(720)에 대한 분해를 실시할 경우 종래와 같은 볼트 너트의 조립 및 분해에 따른 불필요한 시간이 소모되지 않고 신속하게 작업을 실시할 수 있어 작업성이 향상된다.
첨부된 도 9를 참조하면, 본 실시 예에 의한 터빈 디스크(630)에는 상기 제3,4 마그넷(830, 840)의 상면을 덮는 길이로 연장된 걸림턱(635)이 형성된다.
상기 제3,4 마그넷(830, 840)은 전술한 걸림턱(635)에 의해 상면이 커버되므로 원심 하중에 의한 이탈 또는 분리를 방지할 수 있어 최초 설치된 상태가 안정적으로 유지된다.
또한 제1,2 리테이너(710, 720)는 제1,2 마그넷(810, 820)의 상면을 커버하는 걸림턱(711)이 형성될 수 있으며 이를 통해 원심 하중에 의한 이탈 또는 분리를 방지할 수 있어 최초 설치된 상태가 안정적으로 유지된다.
첨부된 도 10을 참조하면, 본 실시 예에 의한 제1 리테이너(710)에는 제3 홈부(512)와 마주보는 상단에 구비된 제5 마그넷(850)을 더 포함하고, 상기 제2 리테이너(720)에는 상기 제4 홈부(514)와 마주보는 상단에 구비된 제6 마그넷(860)을 더 포함한다.
그리고 상기 제3 홈부(512)에는 상기 제5 마그넷(850)과 접촉되어 인력이 발생되는 제7 마그넷(870)이 구비되고, 상기 제4 홈부(514)에는 상기 제6 마그넷(860)과 접촉되어 인력이 발생되는 제8 마그넷(880)이 구비된다.
상기 제6 마그넷(860)과 제8 마그넷(880)은 제1,2 리테이너(710, 720)의 상단을 안정적으로 자력을 통해 고정할 수 있어 별도로 볼트 및 너트를 사용하지 않고서도 고정상태가 유지된다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 터빈장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예는 전술한 제1 실시 예와 다르게 냉각을 위한 통로가 구비되어 있어 터빈 블레이드의 냉각 효율 향상을 도모한다.
첨부된 도 1 또는 도 11을 참조하면, 본 실시 예는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비된 로터(600)와, 상기 로터(600)에 체결되고, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈(500) 및 상기 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함하되, 상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(631)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632)와, 상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)를 포함하며, 상기 제1 삽입부(632)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)으로 제1 통로(10)가 개구되고, 상기 제2 삽입부(634)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)으로 제2 통로(20)가 개구된다.
상기 터빈 블레이드(510)는 상기 터빈 디스크 슬롯(631)에 삽입되는데, 냉각을 위해 상기 제1 리테이너(710)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 제1 통로(10)가 개구되어 있어 냉각을 위한 공기가 공급된다.
본 실시 예는 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함한다.
본 실시 예는 상기 리테이너(700)에 대한 탈부착을 기존의 볼트와 너트 결합 방식이 아니 자력을 매개로 구성된 자력부(800)를 통해 작업자의 편리성 향상과 원심력에 의한 원심 하중을 감소시켜 경량화된 레테이너(700)를 제공하고자 한다.
상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(631)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)의 원주 방향을 따라 방사상으로 배열되며, 각 터빈 디스크 슬롯(631)은 회전축 방향으로 연장 형성된다.
상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632)와, 상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)가 형성된다.
상기 터빈 디스크(630)는 축 방향을 기준으로 전면에 상기 제1 삽입부(632)가 형성되고, 후면에 제2 삽입부(634)가 형성된다. 상기 제1 삽입부(632)는 도면 기준으로 원주 방향과, 축 방향 및 반경 방향에 형성되고 도면에 도시된 크기로 형성된다.
상기 제1,2 삽입부(632, 634)는 형성된 위치가 상기 터빈 디스크 슬롯(631)의 최하측과 축 방향에서 서로 마주보는 위치에 위치되고, 상기 제1,2 리테이너(710, 720)의 하단이 상기 터빈 디스크(630)의 전면 하측면과 후면 하측면에 밀착된 상태가 유지되므로 상기 터빈 디스크(630)에서 터빈 블레이드(510)의 이탈을 안정적으로 방지할 수 있다.
제 1삽입부(632)와 제2 삽입부(634)는 터빈 디스크(630)의 축 방향 중앙을 기준으로 대칭되게 형성되므로 회전시 특정 위치에서 집중 응력이 발생되는 현상이 최소화 된다.
상기 리테이너(700)는 상기 제1 삽입부(632)에 삽입되는 제1 리테이너(710)와, 상기 제2 삽입부(634)에 삽입되는 제2 리테이너(720)를 포함한다. 상기 리테이너(700)는 원주 방향에서 이동되는 현상을 방지하기 위해 상단 좌우측 모서리 부분이 직선으로 연장된다.
본 실시 예에 의한 제1,2 리테이너(710, 720)는 판 형태로 형성되고, 구심 방향을 향해 역 사다리 꼴 형태로 구성되나, 다른 형태로 변경되는 것도 가능할 수 있다.
상기 자력부(800)는 상기 제1 리테이너(710)의 전면 하단에 구비된 제1 마그넷(810)과, 상기 제2 리테이너(720)의 후면 하단에 구비된 제2 마그넷(820)을 포함한다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 상기 제1 리테이너(710) 하단의 연장된 폭과 대응되는 길이로 연장되나, 상대적으로 짧은 길이로 연장되는 것도 가능할 수 있다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 도면에 도시된 바와 같이 플레이트 형태로 구성되거나, 동전과 같이 원판 형태로 구성되는 것도 가능하며 특별히 특정 형태로 한정하지 않는다.
상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 제1,2 리테이너(710, 720)의 외측으로 돌출된 두께에 대해 특정 치수로 특별히 한정하지 않으나, 상기 제1,2 리테이너(710, 720)의 두께와 동일한 두께 또는 상대적으로 얇은 두께도 가능할 수 있다.
상기 제1 통로(10)는 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 직경이 감소되게 연장되므로 원심력 방향으로 냉각 공기가 보다 원활하게 공급된다.
제2 통로(20)는 상기 제2 리테이너(720)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 직경이 감소되게 연장되므로 원심력 방향으로 냉각 공기가 보다 원활하게 공급된다.
상기 제1,2 통로(10, 20)는 상기 터빈 디스크(630)를 기준으로 대칭으로 배치되므로 터빈 블레이드(510)의 냉각 성능 향상을 도모할 수 있다.
특히 상기 터빈 블레이드(510)가 삽입된 터빈 디스크 슬롯(631)의 공간으로 냉각 공기를 전면과 후면에서 각각 공급하므로 열응력이 집중되는 현상을 최소화 하여 변형 및 고장 발생을 최소화 할 수 있다.
본 실시 예는 제1,2 통로(10, 20)가 복수개로 구성되어 상기 터빈 디스크 슬롯(631)으로 냉각 공기를 공급할 수 있다. 이 경우 터빈 블레이드(510)는 열 응력이 집중되는 위치로 상기 제1,2 통로(10, 20)의 배치 위치를 변경시켜 효율적인 냉각을 도모할 수있다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 제1 통로
20 : 제2 통로
100 : 하우징
500 : 터빈
510 : 터빈 블레이드
600 : 로터
630 : 터빈 디스크
631 : 터빈 디스크 슬롯
632, 634 : 제1,2 삽입부
700 : 리테이너
710, 720 : 제1,2 리테이너
710a, 720a : 제1,2 손잡이 홈
800 : 자력부
810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880 : 제1 ~ 제8 마그넷
832, 842: 제1,2 홈부

Claims (17)

  1. 하우징(100);
    상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비된 로터(600);
    상기 로터(600)에 체결되고, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈(500); 및
    상기 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함하고,
    상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(631)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632);
    상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)가 형성되며,
    상기 리테이너(700)는 상기 제1 삽입부(632)에 삽입되는 제1 리테이너(710);
    상기 제2 삽입부(634)에 삽입되는 제2 리테이너(720)를 포함하고,
    상기 자력부(800)는 상기 제1 리테이너(710)의 전면 하단에 구비된 제1 마그넷(810);
    상기 제2 리테이너(720)의 후면 하단에 구비된 제2 마그넷(820)을 포함하고,
    상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 마그넷(810)과 마주보며 위치되고, 상기 제1 마그넷(810)과 상이한 극성을 갖는 제3 마그넷(830)이 상기 제1 삽입부(632)의 하면과 이격되도록 구비되고,
    상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 마그넷(820)과 마주보며 위치되고, 상기 제2 마그넷(820)과 상이한 극성을 갖는 제4 마그넷(840)이 상기 제2 삽입부(634)의 하면과 이격되도록 구비되어,
    상기 제1 리테이너(710) 및 상기 제2 리테이너(720)의 일단은 각각 상기 제1 삽입부(632) 및 상기 제2 삽입부(634)의 하면과 이격되도록 장착되는 터빈장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마그넷(810)은 상기 제1 리테이너(710) 하단의 연장된 폭과 대응되는 길이로 연장된 터빈장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2 마그넷(810, 820)과 상기 제3,4 마그넷(830, 840)은 면대면으로 밀착된 밀착면에서 서로 간에 인력이 발생되어 밀착 상태가 유지되는 터빈장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1,2 마그넷(810, 820)은 상기 제3,4 마그넷(830, 840)을 향해 각각 돌출된 제1,2 돌출부(812, 822)를 더 포함하고,
    상기 제3,4 마그넷(830, 840)은 상기 제1,2 돌출부(812, 822)가 삽입되는 제1,2 홈부(832, 842)가 형성된 터빈장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 리테이너(710)의 외측으로 이격되어 제1 공간부(S1)가 형성되고,
    상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 리테이너(720)의 외측으로 이격되어 제2 공간부(S2)가 형성된 터빈장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 터빈 디스크(630)에는 상기 제1 삽입부(632)의 외측에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 경사진 제1 경사부(636);
    상기 제2 삽입부(634)의 외측에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 경사진 제2 경사부(638)가 형성된 터빈장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 터빈 디스크(630)에는 상기 제3,4 마그넷(830, 840)의 상면을 덮는 길이로 연장된 걸림턱(635)이 형성된 터빈장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 터빈 블레이드(510)에는 상기 제1 리테이너(710)의 상단이 삽입되는 제3 홈부(512);
    상기 제2 리테이너(720)의 상단이 삽입되는 제4 홈부(514)가 형성된 터빈장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 리테이너(710)에는 상기 제3 홈부(512)와 마주보는 상단에 구비된 제5 마그넷(850)을 더 포함하고,
    상기 제2 리테이너(720)에는 상기 제4 홈부(514)와 마주보는 상단에 구비된 제6 마그넷(860)을 더 포함하며,
    상기 제3 홈부(512)에는 상기 제5 마그넷(850)과 접촉되어 인력이 발생되는 제7 마그넷(870)이 구비되고,
    상기 제4 홈부(514)에는 상기 제6 마그넷(860)과 접촉되어 인력이 발생되는 제8 마그넷(880)이 구비된 터빈장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 리테이너(710)는 상기 터빈 디스크(630)에서 분리가 필요할 때 작업자가 상기 제1 삽입부(632) 방향으로 이동시키도록 전면 상측에 내측으로 요입된 제1 손잡이 홈(710a)이 형성되고,
    상기 제2 리테이너(720)는 상기 제2 삽입부(634) 방향으로 이동시키기 위해 후면 상측에 내측으로 요입된 제2 손잡이 홈(720a)이 형성된 터빈 장치.
  14. 하우징(100);
    상기 하우징(100)의 내부에 회전 가능하게 구비된 로터(600);
    상기 로터(600)에 체결되고, 상기 로터(600)와 함께 회전되는 터빈(500); 및
    상기 로터(600)의 터빈 디스크(630)와 결합된 터빈 블레이드(510)의 이탈을 방지하기 위해 상기 터빈 블레이드(510)의 전면과 후면에서 자력부(800)를 매개로 고정된 리테이너(700)를 포함하되,
    상기 터빈 디스크(630)에는 축 방향으로 연장된 터빈 디스크 슬롯(631)이 형성되고, 상기 터빈 디스크(630)는 전면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제1 삽입부(632)와, 상기 터빈 디스크(630)의 후면 내측 원주 방향에서 상기 리테이너(700)의 일단이 삽입되는 제2 삽입부(634)를 포함하며,
    상기 리테이너(700)는 상기 제1 삽입부(632)에 삽입되는 제1 리테이너(710);
    상기 제2 삽입부(634)에 삽입되는 제2 리테이너(720)를 포함하고,
    상기 자력부(800)는 상기 제1 리테이너(710)의 전면 하단에 구비된 제1 마그넷(810);
    상기 제2 리테이너(720)의 후면 하단에 구비된 제2 마그넷(820)을 포함하며,
    상기 제1 삽입부(632)에는 상기 제1 마그넷(810)과 마주보며 위치되고, 상기 제1 마그넷(810)과 상이한 극성을 갖는 제3 마그넷(830)이 상기 제1 삽입부(632)의 하면과 이격되도록 구비되고,
    상기 제2 삽입부(634)에는 상기 제2 마그넷(820)과 마주보며 위치되고, 상기 제2 마그넷(820)과 상이한 극성을 갖는 제4 마그넷(840)이 상기 제2 삽입부(634)의 하면과 이격되도록 구비되어,
    상기 제1 리테이너(710) 및 상기 제2 리테이너(720)의 일단은 각각 상기 제1 삽입부(632) 및 상기 제2 삽입부(634)의 하면과 이격되도록 장착되고,
    상기 제1 삽입부(632)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)으로 제1 통로(10)가 개구되고, 상기 제2 삽입부(634)에서 상기 터빈 디스크 슬롯(631)으로 제2 통로(20)가 개구된 터빈장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1,2 통로(10, 20)는 상기 터빈 디스크 슬롯(631)을 향해 직경이 감소되게 연장된 터빈장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1,2 통로(10, 20)는 상기 터빈 디스크(630)를 기준으로 대칭으로 배치된 터빈장치.
  17. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080008593A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Siemens Power Generation, Inc. Turbine blade self locking seal plate system
JP2009114866A (ja) * 2007-11-01 2009-05-28 Hitachi Ltd ガスタービン設備のシール装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4778342A (en) 1985-07-24 1988-10-18 Imo Delaval, Inc. Turbine blade retainer
DE19705442A1 (de) * 1997-02-13 1998-08-20 Bmw Rolls Royce Gmbh Turbinen-Laufradscheibe mit Kühlluftkanälen
JP5358031B1 (ja) * 2013-03-22 2013-12-04 三菱重工業株式会社 タービンロータ、タービン、及びシール板の取外方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080008593A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-10 Siemens Power Generation, Inc. Turbine blade self locking seal plate system
JP2009114866A (ja) * 2007-11-01 2009-05-28 Hitachi Ltd ガスタービン設備のシール装置

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