KR102170572B1 - 터보기계 로터 조립체 및 방법 - Google Patents

Abstract

로터(1)와, 로터 상에 장착되는 블레이드(7A; 7B) 링을 포함하는 터보기계 조립체가 제시된다. 각각의 블레이드는 에어포일 부분(7F)과, 로터(1)의 둘레방향 블레이드 유지 홈(5)에 삽입되는 기저 부분(7R)을 포함한다. 블레이드 유지 홈(5)은 확대된 홈 부분을 포함한다. 확대된 홈 부분에 있는 블레이드는, 최소 접선방향 치수의 위치를 점하도록 각각의 대체로 반경방향 축(Y-Y) 주위에서 회전 가능하다. 확대된 홈 부분에 위치하는 블레이드(7B)의 기저 부분과 블레이드 유지 홈의 측벽 사이에서 확대된 홈 부분을 따라 적어도 하나의 분리 가능한 인서트(21)가 배치되어, 블레이드를 최종 조립 배열로 압박하고 로킹한다.

Description

터보기계 로터 조립체 및 방법{TURBOMACHINE ROTOR ASSEMBLY AND METHOD}

여기에 개시되는 보호 대상은 터보기계 로터에 터보기계 블레이드, 특히 가스 터빈, 축류 압축기 또는 증기 터빈과 같은 축류 터보기계를 위한 블레이드를 조립하는 방법에 관한 것이다. 개시된 보호 대상은 또한 터보기계 로터에 관한 것이다.

터보기계 드럼 로터는 통상적으로, 드럼 주위에서 둘레방향으로 전개되고 대체로 T자 형상 단면을 갖는 블레이드 유지 홈을 지닌 드럼을 포함한다. 블레이드는 각각 에어 포일 부분과, 대체로 T자 형상이고 로터의 블레이드 유지 홈에 유지되도록 된 기저 부분을 포함한다.

블레이드는, 기저 부분을 블레이드 유지 홈에 도입한 다음, 기저 부분이 T자 형상 블레이드 유지 홈에 의해 형성된 언더컷에 맞물리도록 블레이드를 반경방향 축을 중심으로 트위스팅하는 것에 의해 로터에 구속된다.

블레이드의 개수는 완벽한 환형 블레이드 배열을 형성하기에 충분해야만 하며, 압력 및 진동에 저항하도록 서로에 대해 접선방향으로 압박된다. 블레이드를 T자 형상 홈에 도입하고, 궁극적으로 블레이드를 서로에 대해 접선방향으로 압박하는 다수의 해결책이 개발되었다.

몇몇 기지의 터빈 로터 구성에서는, 로터 둘레에 완벽한 블레이드 링을 조립하기 위해 도입되는 마지막 블레이드는, T자 형상이 아니고, T자 형상 블레이드 유지 홈의 폭에 대하여 축방향으로, 즉 로터의 회전축과 평행한 방향으로 더 큰 치수를 갖는 삽입 공간에 도입되는 기저 부분을 갖는다. 마지막 블레이드는 래이디얼 스크루(radial screw)에 의해 이 마지막 블레이드를 삽입 공간에 도입되는 2개의 삽입편과 로킹시키는 것에 의해 유지된다. 마지막 블레이드가 도입되어 로킹될 때, 완벽한 블레이드 링이 형성되고, 블레이드들이 접선방향으로 서로에 대해 압박된다. 미국 특허 제7,901,187호는 이러한 유형의 구성을 개시한다.

도 23은 터빈 로터와 관련 블레이드의 일부를 개략적으로 예시하며, 특히 로터에 장착된 마지막 블레이드를 보여준다. 로터는 도면부호 100으로 나타낸다. 블레이드(102)는 로터 주위에 장착되어, 예컨대 대체로 T자 형상 단면을 갖고 로터 주위에서 둘레방향으로 연장되는 언더컷 블레이드 유지 홈에 유지된다. 마지막 블레이드를 제외한 각각의 블레이드는 언더컷 블레이드 유지 홈에 맞물리는 T자 형상 기저 부분(도시하지 않음)을 갖는다. 블레이드(102)는 103에 나타낸 삽입 공간에 상응하는 블레이드 유지 홈에 도입된다. 마지막 블레이드(105)는, 내부에 2개의 대향하는 삽입편(107)이 삽입된 후에 내부 공간(103)에 도입된다. 삽입편(107)과 마지막 블레이드(105)는 나사(109, 111)에 의해 로터 또는 드럼(100) 상에 로킹된다.

이러한 기지의 장착 시스템은, 마지막 블레이드(105) 유지에 있어서의 감소된 효율을 포함하는 몇몇 결점을 갖는다. 마지막 블레이드는, 나사(109, 111)에 의해 로터의 회전 중에 발생되는 원심력에 대항하여 유지된다. 충분한 반경방향 유지 효과를 얻기 위해, 나사는 로터 내로 깊숙히 맞물려야만 한다. 이것은, 특히 증기 터빈에서 발생하는 것과 같은 높은 작동 온도를 받는 터보기계에서의 응력 집중을 초래한다.

미국 특허 제7,168,919호에는 로터 드럼 상에 블레이드를 장착하고 접선방향으로 로킹하는 다른 기지의 구성이 설명되어 있다. 이 기지의 구성에서는, 각각의 블레이드가, 기저부의 축방향으로 연장되는 대향하는 융기 부분을 지닌 기저부를 갖는다. 블레이드는 반경방향으로 엇갈린 배열의 T자 형상 홈에 도입되기 때문에, 각각의 융기 부분은 초기에 반경방향으로 엇갈려 배열된다. 궁극적으로, 블레이드는 반경방향 외측으로 배치되어, 모든 블레이드의 융기 부분이 반경방향으로 정렬된 상태이고, 이에 따라 인접한 블레이들 사이의 클리어런스(clearance)를 제거하고 블레이드를 접선방향으로 서로에 대해 압박한다. 블레이드의 기계 가공은 매우 복잡하며, 조립 프로세서에서 최종 접선방향 간섭을 제어 및 조정하기란 매우 어렵다.

다른 기지의 구성에서는, 심(shim)이 인접한 블레이드들의 기저부들 사이에 압박식으로 도입되어, 블레이들 사이에 접선방향 간섭을 발생시키고, 블레이드들을 서로에 대해 접선방향으로 압박한다. 심은 나사에 의해 로킹된다. 이 구성도 또한 만족스럽지 못한 것으로 증명되었는데, 그 이유는 이 구성이 조립 시에 중요한 기계 가공을 요구하기 때문이다. 추가로, 심은 압박식으로 도입되고 유지 나사를 수용하도록 두꺼워야만 한다. 이것은 불균일한 기저부 피치의 블레이드를 요구하기 때문에, 블레이드 열(row)이 응력 저항 면에서 최적화될 수 없다.

따라서, 터보기계 로터 상에 블레이드를 장착하는 보다 효율적인 시스템과, 마지막 블레이드를 삽입하고 전체 블레이드 링을 폐쇄하는 보다 효율적인 방식이 필요하다.

여기에 개시된 보호 대상에 따르면, 단일 터보기계 단의 회전 블레이드는, 로터 축 주위에서 둘레방향으로 연장되는 언더컷 블레이드 유지 홈 또는 채널에 기저 부분이 맞물리는 것에 의해 로터 상에 조립된다. 블레이드 유지 홈과 블레이드 기저 부분은, 각각의 블레이드가 로터에 반경방향으로 맞물리도록 성형된다. 블레이드 유지 홈에는 언더컷이 마련되며, 예컨대 블레이드 유지 홈의 단면의 일부는 도브테일 연결부를 형성하도록 T자 형상으로, 각각의 블레이드에 있는 기저 부분의 유사한 T자 형상 또는 도브테일 형상 부분과 맞물린다. 블레이드 유지 홈은 확대 부분을 갖는다. 상기 확대된 홈 부분을 따라 도입되는 블레이드는, 일시적으로 최소 접선방향 치수의 위치를 갖고, 이에 따라 자유 간극이 발생되도록, 그 최종 조립 각도 위치에 대해 오버트위스팅(over-twisting)될 수 있다. 마지막 블레이드는 자유 간극에 도입되고, 블레이드 유지 홈에 의해 형성된 언더컷에 맞물리도록 트위스팅된다. 접선방향 인서트가 마지막으로 확대된 홈 부분에 도입되어, 각각의 블레이드를 그 각각의 반경방향 축 주위로 회전시키는 것에 의해 오버트위스팅된 블레이드를 다시 최종 각도 위치로 압박한다. 블레이드를 최종 각도 위치에서 역방향으로 트위스팅할 시에, 그 접선방향 치수는 증가하고, 인접한 블레이드들 사이의 클리어런스가 제거된다. 완전한 블레이드의 링이 얻어진다. 블레이드 기저 부분의 복잡항 성형에 대한 필요성 없이 그리고 반경방향 나사 및 유사한 로킹 부재를 포함하는 중요한 블레이드-로터 구속 수단을 사용하는 일 없이 블레이드가 효율적인 방식으로 블레이드 유지 홈 내에서 반경방향으로 유지된다.

몇몇 실시예에 따르면, 이에 따라 로터와 이 로터 상에 장착되는 블레이드 링을 포함하는 터보기계 조립체가 마련되며, 각각의 블레이드는 에어포일 부분과, 로터의 언더컷 블레이드 유지 홈에 삽입되는 기저 부분을 포함한다. 블레이드 유지 홈은 로터 코어 또는 로터 드럼의 외측 둘레 상에서 로터의 회전축 주위로 둘레방향으로 연장된다. 블레이드 유지 홈은, 이 블레이드 유지 홈의 둘레방향 연장부의 일부, 예컨대 약 20° 내지 100°, 바람직하게는 약 30° 내지 약 60°를 따라 연장되는 확대된 홈 부분을 포함한다. 확대된 홈 부분은, 축방향으로(즉, 로터의 회전축에 평행함) 이 홈의 나머지 부분보다 큰 치수를 갖는 그 단면의 일부를 갖는다. 확대된 홈 부분에 있는 블레이드는, 최소 접선방향 치수의 위치를 점하도록 전체적으로 반경방향 축 주위에서 회전 가능하다. 복수 개의 분리 가능한 인서트가, 블레이드 기저 부분과 블레이드 유지 홈의 측부 사이에서 확대된 홈 부분을 따라 배치되어, 블레이드를 최종 조립 위치로 압박하고 로킹한다. 상기 위치에서, 블레이드들은 상호 간섭 상태일 수 있다.

본 개시의 내용 중 언더컷 블레이드 유지 홈은 블레이드의 기저 부분과 반경방향으로 맞물리기에 적합한 단면 형상, 예컨대 T자 형상 또는 도브테일 형상 단면을 갖는 홈으로서 이해되어야만 한다.

몇몇 실시예에서, 각각의 블레이드에는 외측 슈라우드(shroud) 부분이 마련될 수 있다. 일단 최종 위치에 조립되고 나면, 인접한 블레이드들의 슈라우드 부분들은, 블레이드를 둘러싸는 연속적인 환형 슈라우드를 형성하도록 상호 접촉하여 로터 축 주위에 블레이드 링을 형성한다.

다른 양태에 따르면, 여기에 개시된 보호 대상은, 블레이드 유지 홈에 제1 세트의 블레이드를 그 기저부가 맞물리도록 삽입하고 트위스팅하는 단계; 제2 세트의 블레이드를 상기 블레이드 유지 홈의 확대된 홈 부분에 삽입하고, 각각의 블레이드의 개별 반경방향 축 주위에서 상기 제2 세트의 블레이드를 오버트위스팅하여, 제2 세트의 블레이드의 블레이드들이 감소된 접선방향 치수의 각도 위치를 점하고, 이에 따라 상기 블레이드 유지 홈에 자유 간극을 형성하는 단계; 상기 자유 간극에 마지막 블레이드를 도입하고 상기 마지막 블레이드를 개별 반경방향 축 주위에서 오버트위스팅하는 단계; 및 제2 세트의 블레이드의 기저부와 상기 확대된 홈 부분의 대향 측면 사이에서 상기 확대된 홈 부분에 분리 가능한 인서트를 순차적으로 도입하고, 이에 의해 제2 세트의 블레이드의 블레이드들을 최종 각도 위치로 순차적으로 트위스팅하는 단계를 포함하는, 전술한 바와 같은 터보기계 조립체의 조립 방법에 관한 것이다.

또 다른 양태에 따르면, 여기에 개시된 보호 대상은, 확대된 홈 부분으로부터 분리 가능한 인서트를 제거하는 단계; 확대된 홈 부분에서 블레이드를 오버트위스팅하고, 이에 따라 간극을 형성하는 단계; 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드들 중 하나의 블레이드를 트위스팅하고, 이에 따라 블레이드의 기저 부분을 블레이드 유지 홈으로부터 분리하고, 트위스팅된 블레이드를 반경방향으로 제거하는 단계; 및 블레이드 유지 홈으로부터 나머지 블레이드를 제거하는 단계를 포함하는, 전술한 바와 같은 터보기계 조립체의 분해 방법에 관한 것이다.

피쳐(feature)들 및 실시예들이 아래에 개시되고, 본 설명의 일체형 부분을 형성하는 첨부된 청구범위에서 더욱 기술된다. 상기한 간략한 설명은, 후속하는 상세한 설명을 더 잘 이해할 수 있도록 그리고 당업계에 대한 본 개시의 기여를 더 잘 인지할 수 있도록 본 발명의 다양한 실시예의 피쳐를 기술한다. 이후에 설명되고 첨부된 청구범위에 기술되는 본 발명의 다른 피쳐도 있음은 물론이다. 이에 관하여, 본 발명의 다수의 실시예를 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명의 다양한 실시예는 그 어플리케이션에 있어서, 아래의 설명에 기술되고 도면에 예시된 형상의 세부 및 구성요소의 배열로 제한되지 않는다는 점이 이해된다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하고, 다양한 방식으로 구현 및 실시될 수 있다. 또한, 여기에 채용되는 구문 및 용어는 설명을 목적으로 하는 것이지, 제한하는 것으로 간주해서는 안 된다.

이와 같이, 당업자라면, 본 개시가 기초로 하는 개념이 본 발명의 여러 목적을 달성하기 위해 다른 구조, 방법 및/또는 시스템을 구성하기 위한 근간으로서 용이하게 활용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 청구범위는 상기한 등가의 구성이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 한, 이 등가의 구성을 포함하는 것으로 고려된다는 점이 중요하다.

본 발명의 개시된 실시예의 보다 완벽한 이해와 본 발명의 다수의 수반되는 장점은, 이들이 첨부도면과 함께 고려되는 아래의 상세한 설명을 참고로 하여 보다 양호하게 이해될 때에 용이하게 달성될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 제1 세트의 블레이드의 블레이드들 중 하나의 블레이드의 측면도이고,
도 2 및 도 3은 선 Ⅱ-Ⅱ 및 Ⅲ-Ⅲ을 각각 따른 도 1의 블레이드의 도면이며,
도 4는, 도 1과 유사한, 본 개시에 따른 제2 세트의 블레이드의 하나의 블레이드의 도면이고,
도 5 및 도 6은 선 Ⅳ-Ⅳ 및 Ⅴ-Ⅴ 각각을 따른 도 4의 블레이드의 도면이며,
도 7은 로터 드럼의 일부를 도시한 도면이고,
도 8은 도 7의 로터 드럼의 둘레 부분의 상세를 도시한 도면이며,
도 9는 도 8의 로터 드럼의 둘레 부분의 상세에 관한 다른 도면이고,
도 10 및 도 11은 로터 드럼에 있는 블레이드 유지 홈의, 도 7의 선 Ⅹ-Ⅹ 및 ⅩⅠ-ⅩⅠ에 따른 2개의 단면을 도시한 도면이며,
도 12 및 도 13은 제1 세트의 블레이드에 있는 블레이드의 장착 프로세스의 2개 단계를 보여주는 도면이고,
도 14는 블레이드 링이 부분 조립된 로터 드럼 부분의 사시도이며,
도 15 및 도 16은 마지막 블레이드만을 제외한 모든 블레이드가 로터 드럼 주위에 장착된 로터 드럼의 사시도이고,
도 17은 마지막 블레이드의 최종 삽입 단계를 도시한 도면이며,
도 18은 모든 블레이드와 인서트 부분이 장착된 로터 드럼의 사시도이고,
도 18a는 도 18의 상세의 확대도이며,
도 19 및 도 20은 블레이드 링이 최종 조립 위치에 있는 로터의 사시도이며,
도 20a는 도 20의 상세의 확대도이고,
도 21은 조립 및 로킹 상태인 제2 세트의 블레이드에 있는 블레이드의 반경방향을 따른 단면을 도시한 도면이고,
도 22는 블레이드들을 그 최종 각도 위치에 로킹하는 데 사용되는 인서트들 중 하나의 사시도이며,
도 23은 종래 기술에 따른, 로터 상에 블레이드를 장착하는 시스템을 도시한 도면이다.

예시적인 실시예에 관한 아래의 상세한 설명은 첨부도면을 참고로 한다. 상이한 도면에서 동일한 도면부호는 동일하거나 유사한 요소를 식별한다. 추가로, 도면은 반드시 축척에 맞는 것은 아니다. 또한, 아래의 상세한 설명은 본 발명을 제한하지 않는다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 규정된다.

본 명세서 전반에 걸쳐 "일실시예" 또는 "실시예" 또는 "몇몇 실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 설명되는 특정 피쳐, 구조 또는 특징이 개시된 보호 대상의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 부위에서의 "일실시예에서" 또는 "실시예에서" 또는 "몇몇 실시예에서"라는 구문의 출현이 반드시 동일한 실시예(들)를 언급하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 피쳐, 구조 또는 특징은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

아래의 설명과 첨부도면에서는, 주위에 블레이드 링이 장착되는 터빈 로터의 단일 디스크를 참고로 할 것이다. 터보기계의 단의 개수에 따라, 복수 개의 블레이드 링을 지닌 복수 개의 상기한 디스크 또는 드럼이 마련될 수 있다는 점을 이해해야만 한다. 일반적으로, 터보기계는 사실상 복수 개의 단을 포함하며, 각각의 단은 로터에 장착된 회전 블레이드 링과, 터보기계의 고정 부분에 장착되는 고정 블레이드 링을 포함한다. 몇몇 단 또는 모든 단의 블레이드는 아래에서 설명하는 바와 같이 로터에 장착될 수 있다.

더욱이, 예로써 터빈 그리고 특히 증기 터빈을 특별히 참고로 할 것이다. 그러나, 동일한 장착 기술이 상이한 유형의 터보기계, 예컨대 축류 압축기 또는 가스 터빈에 블레이드를 조립하기 위해 사용될 수 있다는 점을 이해해야만 한다.

도면에서, 로터(1)는 둘레에 복수 개의 블레이드(7A, 7B)가 링 형상으로 배열되는 중앙 드럼(3)으로 이루어진다. 도면에는 단지, 터빈 단들 중 하나의 터빈 단에 상응하는 로터(1)의 "일부"만이 도시되어 있다. 실제로는, 로터는 단의 개수에 따라 축방향 연장부를 갖고, 각각의 단에 있어서 블레이드의 링이 대응하는 블레이드 유지 홈을 따라 로터 드럼에 장착된다는 점을 이해해야만 한다.

도 1 내지 3 및 도 4 내지 6은 블레이드(7A, 7B)의 형상을 각각 상세하게 예시한다. 블레이드의 구조는 차후에 보다 상세히 설명하겠다.

로터(1)는 회전축(X-X)과, 터보기계의 각각의 단에 있어서 로터(1) 주위에 둘레방향으로 전개되는 언더컷 블레이드 유지 홈(5)을 갖는다. 블레이드 유지 홈(5)은 이 홈에 장착된 블레이드(7A, 7B)를 블레이드 유지 홈(5)의 도브테일 또는 T자 형상 단면과 블레이드(7A, 7B)의 대응하는 형상의 기저 부분에 의해 유지하도록 성형된다. 일반적으로 말하자면, 블레이드 유지 홈(5)의 단면 형상과 블레이드 기저 부분의 대응하는 형상은, 블레이드의 기저 부분이 블레이드 유지 홈(5)에 의해 형성되는 언더컷에 맞물리는 것에 의해 로터에 구속될 수 있도록 되어 있다.

몇몇 실시예(도 7 내지 도 11 참고)에서, 블레이드 유지 홈(5)은 유입 슬롯 또는 플랫폼 슬롯(5A), 중간 네크 부분(5B) 및 바닥 부분(5C)을 포함한다. 유입 슬롯(5A)은 측방향으로, 즉 로터(1)의 회전축(X-X)에 평행한 방향으로 치수 D1을 갖는다. 블레이드 유지 홈(5)의 중간 부분(5B)은 D1보다 작은 폭 D2를 갖고, 내부 또는 바닥 부분(5C)은 폭 D3를 갖는다. 폭 D3는 도 10에 도시한 바와 같이 D1과 동일할 수도 있고, D1과 상이, 예컨대 D1보다 클 수도 있다. 이에 따라, 블레이드 유지 홈(5)의 단면은 블레이드(7A, 7B)의 반경방향 유지를 위해 언더컷(5D)을 형성한다. 유입 슬롯(5A)은 2개의 환형, 바람직하게는 평면형 측벽 또는 측면(5E, 5F)에 의해 경계가 정해진다. 몇몇 실시예에서, 측벽(5E, 5F)은 서로 거의 평행하며, 회전축(X-X)과 직교할 수 있다. 다른 실시예에서, 측벽(5E, 5F)은 비평행할 수 있다.

도 10에 도시한 블레이드 유지 홈(5)의 단면은 각도 α에 상응하는 블레이드 유지 홈(5)의 전체 둘레방향 연장부를 따라 일정하다(예컨대, 도 7 및 도 13 참고). 블레이드 유지 홈(5)의 둘레방향 연장부의 나머지 부분을 따라, 블레이드 유지 홈(5)은 도 11에 도시한 바와 같이 약간 상이한 단면 형상을 갖는다. 상기 나머지 부분을 따라, 블레이드 유지 홈(5)은 각도 β에 상응하게(예컨대, 도 7 및 도 13 참고) 그리고 제1 단부(5X)에서부터 제2 단부(5Y)로 연장되는 확대 단면을 갖는다. 각도 β는, 예컨대 약 20°내지 100°, 바람직하게는 약 25°내지 80°, 보다 바람직하게는 약 30°내지 60°범위일 수 있다. 여기에서, 블레이드 유지 홈(5)의 이 부분은 "확대된 홈 부분"이라고 칭하겠다.

확대된 홈 부분의 단면은, 유입 슬롯 또는 플랫폼 슬롯(5A)의 상이한 형상의 경우를 제외하고 각도 α에 상응하는 부분을 따라 블레이드 유지 홈(5)의 단면에 실질적으로 대응한다. 확대된 홈 부분을 따라, 유입 슬롯(5A)이 측벽(5E)과 대향하는 경사진 측벽(5F') 사이에 형성된다. 이러한 경사진 측벽은 경사지고 대향 측벽(5E)을 향해 반경방향 외측으로 모아진다. 몇몇 실시예에서, 경사진 측벽(5F')은 실질적으로 원추형일 수 있으며, 그 원추형 표면의 축은 로터(1)의 회전축(X-X)가 일치한다. 측벽(5F')은 또한 도면에 도시한 것과는 다른 형상을 가질 수도 있다. 일반적으로, 측벽(5F')은 언더컷을 형성하도록 성형될 수 있으며, 그 목적은 아래의 설명으로부터 명백해질 것이다.

이에 따라, 확대된 홈 부분을 따른 유입 슬롯(5A)의 폭은 최소 치수 D5에서 최대 치수 D4로 변할 수 있다. D5는 D1보다 크다. 다른 실시예에서, 확대된 홈 부분을 따른 유입 슬롯(5A)의 폭은 언더컷을 형성하도록, 계단식으로 변하여 반경방향 내측으로 증가할 수 있다.

아래의 설명으로부터 명백해지는 이유로 인해, 로터(1)의 블레이드 유지 홈(5) 중 하나의 홈에 장착되는 각각의 블레이드 링은 2개 타입의 블레이드로 구성되어, 서로 약간 상이한 제1 세트의 블레이드(7A)와 제2 세트의 블레이드(7B)를 형성한다. 도 1 내지 도 3은 하나의 블레이드(7A)를 단독으로 예시한다. 각각의 블레이드(7A)는 중간 에어포일 부분(7F), 선택적인 반경방향 외측 슈라우드 부분(7S) 및 반경방향 내측 기저 부분(7R)을 포함한다. 기저 부분(7R)과 에어포일 부분(7F) 사이에서, 블레이드(7A)에 플랫폼(11)이 마련된다. 기저 부분(7R)은 2개의 대체로 평탄한 표면(13)을 가지며, 블레이드(7A)가 로터(1) 상에 장착될 때에 상기 표면은 반경방향으로 연장되고, 대체로 로터축(X-X)에 대해 최대 약 30° 또는 40°로 경사진다. 각각의 블레이드(7A)의 기저 부분(7R)은 2개의 측부 만입부(15)를 더 포함하고, 이들 측부 만입부는 블레이드에 있는 기저 부분(7R)의 하부 T자형 섹션 또는 언더컷 섹션을 형성한다. 도면부호 17로 나타내는 T자형 섹션은 블레이드 유지 홈(5)의 언더컷 섹션(5C)에 맞물릴 수 있고, 각각의 블레이드(7A)는 이후에 설명하다시피 블레이드 유지 홈(5)에 로킹된다.

플랫폼(11)은 만입부(15) 위에서 측방으로 연장되어 2개의 대향 레지(19)를 형성한다. 블레이드(7A)가 로터(1) 상의 그 최종 조립 위치에 있을 때, 레지(19)는 측벽(5E, 5F)과 협력하여, 블레이드 유지 홈(5)의 유입 슬롯(5A)을 한정한다.

도 4 내지 도 6은 제2 세트의 블레이드에 있는 하나의 블레이드(7B)를 단독으로 예시한다. 동일한 도면 부호는 블레이드(7A)와 연계하여 이미 설명된 동일하거나 상응하는 부분을 지칭한다. 제1 세트 또는 타입의 블레이드(7A)와 제2 세트 또는 타입의 블레이드(7B) 간의 주(主) 차이는 2개의 레지(19) 중 하나의 레지의 형상이다. 도 1 및 도 4를 비교하는 것에 의해 가장 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 블레이드(7B)에 있는 레지(19)들 중 하나(도면에서 우측의 것)는 경사면(19X)을 갖는다. 레지(19) 높이에서의 블레이드(7B)의 총 폭은 이에 따라 블레이드(7A)의 폭보다 작다. 몇몇 실시예에서, 블레이드(7B)의 양 레지(19)는 일단부에서 19C(도 5 및 도 6)로 도시한 바와 같이 모따기될 수 있다.

터보기계 단에 있는 각각의 블레이드의 링은 더 많은 개수의 블레이드(7A)와 더 적은 개수의 블레이드(7B)에 의해 형성된다. 블레이드는 각도 α를 따라 블레이드 유지 홈(5)의 대부분의 주위에 배열되는 한편, 제2 세트의 블레이드에 있는 블레이드(7B)는 로터의 각도 β를 따라 포인트 5X에서 포인트 5Y로 연장되는 확대된 홈 부분에 위치한다.

제1의 복수 개의 또는 제1 세트의 블레이드에 있는 각각의 블레이드(7A)를 블레이드 유지 홈(5)에 장착하는 절차를 이제 도 7, 도 12, 도 13 및 도 14를 참고로 하여 설명하겠다. 블레이드(7)의 기저 부분(7R)을 한정하는 2개의 측면(13) 사이의 거리는 블레이드 유지 홈(5)의 중간 섹션(5B)의 축방향 치수 D3보다 약간 더 작기 때문에, 각각의 블레이드(7)는 2개의 평탄한 표면(13)을 로터의 회전축(X-X)과 대략 직교하도록 기저 부분(7R)을 배향하는 것에 의해 블레이드 유지 홈(5)에 도입될 수 있다. 도 7에서, 제1 블레이드(7A)는 시작 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 블레이드(7A)의 기저 부분(7R)은 블레이드 유지 홈(5)에 도입된다. 일단 블레이드 기저 부분(7R)이 블레이드 유지 홈(5)에 도입되고 나면, 블레이드(7A)는 그 반경방향 축(Y-Y) 주위로 트위스팅되거나 회전된다. 최종 트위스팅 위치에서, 만입부의 표면(15X)은 로터(1)의 회전축(X-X)과 거의 직교한다. 블레이드(7A)를 트위스팅하는 것에 의해, 블레이드(7A)에 있는 기저 부분(7R)의 T자형 섹션(17)이 확대된 블레이드 유지 홈(5)의 바닥 부분(5C)과 맞물려, 블레이드(7A)가 확대된 블레이드 유지 홈(5)에 반경방향으로 맞물린다. 최종 트위스팅 위치에서, 플랫폼(11)에 있는 레지(19)들 중 하나는 확대된 블레이드 유지 홈(5)의 유입 슬롯(5A)의 측면(5E)에 맞닿는다. 이때, 블레이드(7A)는 확대되지 않은 블레이드 유지 홈에서 접선방향으로 변위되어 블레이드 열의 최종 위치에 도달하고, 2개의 레지(19)가 표면(5E, 5F)에 맞물린다.

이러한 절차는, 확대된 홈 부분을 제외한 전체 블레이드 유지 홈(5)을 채우기에 충분한 만큼, 즉 도 14에 도시한 바와 같이 각도 α를 따라 연장되는 부분 블레이드 링이 형성될 때까지 다수의 블레이드(7A)에 대해서 반복된다. 이때, 레지(19)가 블레이드 유지 홈(5)의 측면(5E, 5F)에 맞닿을 때에 블레이드(7A)는 그 각도 위치에 로킹되고, 그 각각의 반경방향 축(Y-Y) 주위로 회전하지 않는다.

블레이드의 기저 부분(7R)은 블레이드 유지 홈(5)의 치수 D2를 줄이고 각각의 블레이드 링을 형성하는 블레이드(7A)의 개수를 증가시키기 위해, 즉 각도 α를 증가시키기 위해 당업계에 알려져 있는 방식으로 적절히 모따기되거나 라운딩될 수 있다.

각도 α를 따라 블레이드 유지 홈(5)을 채우기에 충분한 다수의 블레이드(7A)가 로터(1)에 장착되고 나면, 제2 세트의 블레이드에 있는 블레이드(7B)가 완전히 동일한 방식으로 나머지 확대된 홈 부분을 따라 장착된다.

앞서 언급한 바와 같이, 확대된 홈 부분을 따른 블레이드 유지 홈(5)의 유입 슬롯(5A)은 블레이드 유지 홈(5)의 나머지 대부분에 있는 유입 슬롯(5A)보다 넓기 때문에, 제2 세트의 블레이드에 있는 블레이드(7B)는 블레이드 유지 홈(5)에 그 기저 부분(7R)이 도입되고 나면 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이 오버트위스팅될 수 있다. "오버트위스팅"은, 블레이드(7B)의 기저 부분(7R)이 확대된 홈 부분에 도입되고 나면, 블레이드(7B)가 블레이드의 최종 위치를 달성하기 위해 요구되는 각도보다 큰 각도만큼 그 반경방향 축(Y-Y)을 중심으로 회전된다는 것을 의미한다. 오버트위스팅은 확대된 홈 부분을 따른 유입 슬롯(5A)의 확대된 축방향 치수(D4, D5)에 의해 그리고 상기 제2 세트의 블레이드(7B)에 있는 블레이드(7B)의 레지(19)들 중 하나의 감소된 치수에 의해 가능해진다. 블레이드(7B)에 있는 레지(19)의 모따기부(19C)(도 4 내지 도 6)는 오버트위스팅 움직임 전체를 증가시킨다.

오버트위스팅 위치(도 15, 도 16 및 도 17)에서, 각각의 블레이드(7B)는 접선방향 치수, 즉 최종 각도 위치(도 19, 도 20)에서의 블레이드(7)의 접선방향 치수보다 작은 방향 fT에서의 치수를 갖는다. 이것은, 블레이드(7B)가, 각도 α에 대응하는 블레이드 유지 홈 부분을 따라 장착되는 제1 세트의 블레이드(7A)에 있는 블레이드들 사이의 피치보다 작은 최소 피치 위치를 갖는다는 것을 의미한다. 이에 따라, 도 15, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 일단 소정 개수의 블레이드(7B)는 확대된 홈 부분에 도입되고 오버트위스팅되고 나면, 제1 세트의 블레이드(7A)에 있는 제1 블레이드(7A)(도 15, 도 16 및 도 17에서 도면부호 7A₁로 나타냄)와 도면부호 7B₁으로 나타낸 제2 세트의 블레이드에 있는 마지막 블레이드 사이에 자유 간극(G)을 남긴다.

이렇게 형성된 자유 간극(G)에, 그 기저 부분(7R)이 블레이드 유지 홈(5)에 맞물리도록 마지막 블레이드(7BX)가 도입되고 트위스팅될 수 있다. 도 17을 참고하라. 자유 간극(G)의 접선방향 치수는 기저 부분(7R)의 T자 형상 단면의 폭보다 크므로, 마지막 블레이드(7BX)는, 만입부(15)의 표면(15A)이 로터(1)의 회전축(X-X)과 평행하도록 간극에 도입되고, 이어서, 표면(15A)이 회전축(X-X)과 직교하는 최종 위치를 갖도록 그 자체의 반경방향 축(Y-Y) 주위에서 트위스팅될 수 있다.

접선방향 간극(G)을 폐쇄하고, 블레이드(7A, 7B) 사이의 임의의 클리어런스를 제거하며, 이에 따라 그 최종의 정확한 각도 위치에서 확대된 홈 부분에 장착된 블레이드를 로킹하기 위해, 확대된 홈 부분을 따라, 즉 각도 β에 상응하는 홈 부분을 따라 배열된 각각의 블레이드(7B)는 오버트위스팅된 각도 위치(도 15 내지 도 17)에서 최종 각도 위치(도 18 내지 도 20)로 다시 트위스팅되어야만 한다.

각각의 오버트위스팅된 블레이드(7B, 7B1, 7BX)를 최종 각도 위치로 다시 이동시키기 위해, 접선방향 인서트(21)가 측벽 또는 측면(5F')과 측면(5F')을 향하는 레지(19)의 경사면(19X) 사이의 확대된 홈 부분을 따라 형성된 시트(20)에 도입된다. 도 21은 블레이드 기저 부분(7R)과, 블레이드의 기저 부분(7R)과 측면(5F') 사이에 삽입된 인서트(21)를 갖는 확대된 홈 부분의 단면도를 보여준다.

도면에 예시한 실시예에서, 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드(7B, 7B1, 7BX)의 개수와 동일한 다수의 인서트(21)가 시트(20)에 도입된다. 그러나, 이것이 의무적인 것은 아니다. 상이한 개수의 인서트(21)가 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각도 β를 따라 블레이드(7B)보다 많은 인서트(21)가 사용될 수 있다. 반대로, 제2 세트의 블레이드(7B)의 개수보다 적은 다수의 인서트(21)가 시트(20)에 마련될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 단일 인서트(21)가 블레이드(7B)와 블레이드 유지 홈(5)의 측면(5F') 사이에 형성된 접선방향 시트에 도입될 수 있다.

각각의 인서트(21) 및 시트(20)의 단면 형상과 치수는, 인서트(21)가 시트(20)에 맞물려 각각의 블레이드(7B)를 그 반경방향축(Y-Y)를 중심으로 회전시켜 최종 각도 위치로 압박하도록 되어 있다. 각각의 인서트(21)에는 도 22에 도시한 바와 같은 경사진 양 측면(21A, 21B)이 마련될 수 있다. 측면(21A, 21B)은 반경방향 외측으로 모이며, 이에 따라 인서트(21)는 대체로 웨지 형상 단면을 갖는다. 경사진 측면(21A, 21B)의 경사는 측벽(5F')의 경사 및 블레이드 유지 홈(5)의 확대된 홈 부분을 따라 위치하는 블레이드(7B)에 있는 레지(19)의 표면(19X)의 경사와 동일하거나 유사할 수 있다. 시트(20)에 인서트(21)를 순차적으로 도입하는 것에 의해, 확대된 홈 부분을 따른 블레이드(7B)가 최종 위치에서 그 각각의 반경방향축(Y-Y)을 중심으로 회전 또는 트위스팅되고, 인서트(21)와 시트(20)의 측벽(5F' 19X) 간의 간섭에 의해 상기 위치에 로킹된다. 그러한 간섭은 더 많은 인서트가 도입되고, 더 많은 블레이드(7B)가 그 최종 각도 위치로 압박되는 한 증가한다. 도 18에서는, 첫번째 3개의 인서트(21)가 접선방향 시트(20)에 도입되었다. 도 19 및 도 20에서, 모든 인서트(21)가 시트(20)에 도입되었고, 모든 블레이드(7B)가 그 반경방향 축을 중심으로 그 최종 각도 위치에 로킹된다.

인서트(21)의 웨지 형상 단면과 대응하는 표면 또는 벽(19X, 5F')의 대응하는 경사진 형상은 반경방향 유지 효과를 생성하여, 인서트(21)가 터보기계의 작동 중에 원심력의 영향을 받아 시트(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 방지한다. 앞서 언급한 바와 같이, 벽(5F')은, 인서트(21)를 반경방향으로 유지하는 언더컷을 형성하는 경우에 상이하게 성형될 수 있다.

몇몇 실시예에서, 확대된 홈 부분의 일단부(예에서는 5Y)에는, 경사진 측면 또는 벽(5F')과 레지(19)의 경사면(19X) 사이에 인서트(21)의 접선방향 삽입을 용이하게 하기 위해 플레어형(flared) 안내면이 마련될 수 있다. 도 8 및 도 9는, 인서트(21)가 도입되는 확대된 홈 부분의 유입 단부(5Y)에 마련되는 플레어형 안내면의 가능한 형상을 개략적으로 보여준다. 몇몇 실시예에서, 저부 안내면(27)과 플레어형 측면(29)이 마련되어, 인서트(21)를 위한 슬라이딩 및 안내면을 형성할 수 있다.

몇몇 실시예에서, 확대된 홈 부분의 유입 단부(위치 5Y)에 위치하는 마지막으로 도입된 인서트(21)는 로터(1)에 구속될 수 있다. 예컨대, 상기 마지막 인서트(도 19 및 20에서 도면부호 21X을 붙임)는 로터 드럼(3)에 납땜되거나, 용접되거나, 나사 결합되거나, 접착되거나, 임의의 다른 적절한 방식으로 구속될 수 있다. 마지막 인서트(21X)를 로터 드럼(3)에 구속시키는 것은 매우 간단한데, 그 이유는 접선방향으로 실질적으로 아무런 힘도 작용하지 않거나 단지 무시할만한 힘이 작용하는 반면, 터보기계의 작동 동안에 인서트(21)가 반경방향으로 작용하는 강력한 원심력을 받고, 인서트(21)의 웨지 형상 단면과 웨지가 도입되는 시트(20)의 웨지 형상 단면에 의해 반작용을 받기 때문이다. 로터(1)에 접선방향으로 마지막 인서트(21)를 구속하도록 마련된 구속 수단은, 이에 따라 바로 추가의 안전을 위해 마련된다.

지금까지 개시된 실시예에서, 인서트(21)는 플레어형 안내 및 슬라이드면(27, 29)에 의해 거의 접선방향 이동으로 시트(20)에 도입된다. 몇몇 실시예에는, 도시하지는 않았지만, 로터 드럼(3)에 기계 가공되고 실질적으로 시트(20)의 바닥에 대응하는 깊이에 이르는 반경방향 슬롯을 통해 삽입이 이루어질 수 있다. 인서트(21)는 슬롯 내에 반경방향으로 도입되고 나면, 접선방향 이동에 의해 시트(20) 내로 이동될 수 있다.

최종 각도 위치(도 19 및 도 20)에 있는, 지점 5X에서 5Y 사이의 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드(7B)의 회전은 상기한 각각의 블레이드의 접선방향 치수를 증가시킨다. 블레이드의 개수와 블레이드의 형상은, 최종 조립 위치에서 블레이드의 완벽한 링이 형성되고, 이 경우에 각각의 블레이드가 이웃하는 블레이드에 대해 접선방향으로 압박되어 블레이드들 사이의 임의의 클리어런스를 제거하도록 선택된다. 순차 배열된 블레이드(7A, 7B)의 플랫폼(11)들은 서로 접촉하여 블레이드 유지 홈(5)을 에워싸는 연속적인 환형 칼라를 형성할 것이다. 블레이드들의 슈라우드 부분(7S)들은 마련되는 경우에 각각의 측부 에지를 따라 서로 접촉할 것이다. 서로 맞닿는 슈라우드 부분(7S)들 간의 어느 정도의 간섭이 발생할 수 있고, 이것은 요구되는 경우에는 에어포일 부분(7F)을 비틀림식으로 편향시킬 수 있다.

이에 따라, 인서트(21)는 전체 블레이드(7A, 7B) 링을 최종 위치에 로킹한다. 인서트(21)의 도입에 의해 유발되는 오버트위스팅 위치에서 최종 조립 위치로의 확대된 홈 부분(각도 β)을 따른 블레이드(7A, 7B)의 백 트위스팅은 블레이드들 사이의 간극을 제거한다.

예컨대 유지 관리 또는 수리를 목적으로 한 블레이드의 분해는 상기 공정의 역순으로 얻어진다. 우선, 마지막으로 도입된 인서트(21X)가 제거된다. 인서트(21)를 로터 드럼(3)에 대해 접선방향으로 로킹하는 구속 부재가 마련되는 경우, 상기 구속 부재는 제거된다. 인서트(21X, 21)는, 블레이드 유지 홈(5)을 따라 시트(20) 밖으로 접선방향으로 슬라이딩시키는 것에 의해 시트(20)로부터 순차적으로 제거된다. 지점 5X와 지점 5Y 사이에서 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드(7BX, 7B1, 7B)는 그 최대 접선방향 치수의 위치에서 오버트위스팅되고, 이에 따라 자유 간극(G)을 형성하며, 이 자유 간극에서 블레이드(7BX)는 블레이드 기저 부분(7R)의 표면(13)이 로터(1)의 회전축(X-X)에 대략 직교하게 위치 설정될 때까지 대략 90°만큼 반경방향 축(Y-Y)을 중심으로 트위스팅될 수 있다. 일단 이러한 각도 위치가 달성되고 나면, 블레이드(7BX)의 기저 부분(7R)의 T자 형상 부분이 블레이드 유지 홈(5)의 바닥 부분(5C)에 형성된 언더컷(5D)으로부터 분리될 수 있다. 이에 따라, 블레이드(7BX)가 반경방향으로 분리될 수 있다. 나머지 블레이드(7B, 7A)는 이제 개별적으로 대략 90°로 회전되고, 각 블레이드의 각각의 T자 형상 섹션을 언더컷(5D)으로부터 분리하는 것에 의해 블레이드 유지 홈(5)으로부터 반경방향으로 추출될 수 있다.

인서트(21)의 제거는 각각의 인서트(21X, 21) 상에 노치 또는 유사물을 마련하는 것에 의해 용이해질 수 있다. 도 22에서, 노치(21N)는 인서트(21)의 일단부에 마련된다. 스크루드라이버와 같은 툴이 노치(21N)에 맞물려, 인서트(21)를 시트(20) 밖으로 압박할 수 있다.

여기에서 설명한 보호 대상에 관한 개시한 실시예가 도면에 도시되었고, 몇몇 예시적인 실시예와 연계하여 특별히 그리고 상세하게 충분히 설명되었지만, 여기에 기술한 신규한 교시, 원리 및 개념으로부터 실질적으로 벗어나는 일 없이 여러가지 수정, 변경 및 생략이 가능하다는 것과 첨부된 청구범위에 상술된 보호 대상의 장점이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 개시된 혁신의 적절한 범위는, 상기한 수정, 변경 및 생략 모두를 망라하도록 첨부된 청구범위를 광의의 의미로 해석하는 것에 의해서만 결정되어야만 한다. 추가로, 임의의 프로세스 또는 방법 단계들의 순서 또는 차례는 변형예에 따라 변경되거나 다시 정해질 수 있다.

Claims (21)

1. 터보기계 조립체로서,
   로터와, 상기 로터에 장착되는 블레이드의 링을 포함하며, 각각의 블레이드는 에어포일 부분과, 상기 로터의 둘레방향 블레이드 유지 홈에 삽입되는 기저 부분을 포함하고, 상기 블레이드 유지 홈은 확대된 홈 부분을 포함하며, 상기 확대된 홈 부분에 있는 블레이드는 최소 접선방향 치수의 위치를 점하도록 전체적으로 각각의 반경방향 축 주위에서 회전 가능하고, 상기 블레이드를 최종 조립 구성으로 압박하고 로킹하기 위해, 적어도 하나의 분리 가능한 인서트가, 상기 확대된 홈 부분에 배치되는 블레이드의 기저 부분과 상기 블레이드 유지 홈의 측벽 사이에서 상기 확대된 홈 부분을 따라 배열되며,
   상기 블레이드는 제1 세트의 블레이드와 제2 세트의 블레이드로 분할되고, 상기 제2 세트의 블레이드는 상기 확대된 홈 부분을 따라 배열되고, 상기 제1 세트의 블레이드는 상기 블레이드 유지 홈의 나머지 부분을 따라 배열되며, 상기 제2 세트의 블레이드의 블레이드들의 하나의 레지는, 나머지 레지보다 작은 축방향 연장부와, 상기 적어도 하나의 인서트와 협력하는 경사면을 갖는 것인 터보기계 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 분리 가능한 인서트는, 상기 블레이드의 기저 부분과 상기 확대된 홈 부분의 측벽 사이에 형성되는 접선방향 연장 시트에 수용되고, 상기 시트와 상기 적어도 하나의 인서트는, 상기 인서트를 상기 시트에서 반경방향으로 유지하도록 구성 및 배열되는 단면을 갖는 것인 터보기계 조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 확대된 홈 부분을 따라 접선방향으로 배열되는 복수 개의 상기 인서트를 포함하는 것인 터보기계 조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 블레이드 유지 홈은 블레이드 유지 언더컷을 형성하는 유입 슬롯과 바닥 부분을 갖고, 상기 유입 슬롯은 상기 확대된 홈 부분을 따라 상기 블레이드 유지 홈의 나머지 부분보다 큰 축방향 치수를 갖는 것인 터보기계 조립체.
5. 제4항에 있어서, 상기 유입 슬롯은, 상기 확대된 홈 부분을 따라, 상기 적어도 하나의 인서트를 반경방향으로 유지하는 언더컷을 형성하는 것인 터보기계 조립체.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블레이드의 각각의 기저 부분은, 상기 각각의 블레이드를 블레이드의 반경방향 연장축에 대해 고정된 각도 위치에 유지하기 위해, 상기 블레이드 유지 홈의 대향하는 접선방향 연장 측벽과 협력하는 대향하는 축방향 연장 레지(ledge)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 인서트는, 상기 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드의 축방향 연장 레지들 중 하나와, 상기 블레이드 유지 홈의 대향하는 접선방향 연장 측벽 사이에 상기 확대된 홈 부분을 따라 배열되고, 상기 인서트는 축방향 연장 돌출부와 상기 블레이드 유지 홈의 측벽 사이에 강제적으로(forcedly) 맞물리며, 이에 따라 블레이드를 최종 각도 위치에 유지하는 것인 터보기계 조립체.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 블레이드는 각각의 상기 에어포일 부분과 상기 기저 부분 사이에 블레이드 플랫폼을 포함하고, 상기 적어도 하나의 분리 가능한 인서트는 상기 확대된 홈 부분을 따라 상기 블레이드 유지 홈의 측벽과 상기 각각의 블레이드의 플랫폼 사이에 강제적으로 맞물리는 것인 터보기계 조립체.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확대된 홈 부분과, 상기 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드의 기저 부분은, 대향 언더컷을 형성하고, 상기 대향 언더컷은 그 사이에서 상기 적어도 하나의 인서트를 반경방향으로 유지하는 것인 터보기계 조립체.
9. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 인서트와 접촉하는 블레이드의 축방향 연장 레지는 언더컷을 형성하고, 상기 축방향 연장 레지와 대면하는 상기 확대된 홈 부분의 측벽은 대향 언더컷을 형성하며, 상기 언더컷은 상기 확대된 홈 부분에서 상기 적어도 하나의 인서트를 반경방향으로 유지하는 것인 터보기계 조립체.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 인서트에는, 상기 확대된 홈 부분에서 인서트를 반경방향으로 유지하도록 상기 블레이드의 기저 부분 및 상기 확대된 홈 부분과 협력하고 반경방향 외측으로 모이는 경사진 측방면이 마련되는 것인 터보기계 조립체.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확대된 홈 부분은 유입 단부를 갖고, 상기 유입 단부를 통해 상기 적어도 하나의 인서트가 상기 확대된 홈 부분에 대해 도입되고 제거되는 것인 터보기계 조립체.
12. 터보기계 조립체로서,
    로터와, 상기 로터에 장착되는 블레이드의 링을 포함하며, 각각의 블레이드는 에어포일 부분과, 상기 로터의 둘레방향 블레이드 유지 홈에 삽입되는 기저 부분을 포함하고, 상기 블레이드 유지 홈은 확대된 홈 부분을 포함하며, 상기 확대된 홈 부분에 있는 블레이드는 최소 접선방향 치수의 위치를 점하도록 전체적으로 각각의 반경방향 축 주위에서 회전 가능하고, 상기 블레이드를 최종 조립 구성으로 압박하고 로킹하기 위해, 적어도 하나의 분리 가능한 인서트가, 상기 확대된 홈 부분에 배치되는 블레이드의 기저 부분과 상기 블레이드 유지 홈의 측벽 사이에서 상기 확대된 홈 부분을 따라 배열되고,
    상기 확대된 홈 부분은 유입 단부를 갖고, 상기 유입 단부를 통해 상기 적어도 하나의 인서트가 상기 확대된 홈 부분에 대해 도입되고 제거되며,
    상기 유입 단부는, 상기 확대된 홈 부분에 상기 적어도 하나의 인서트를 도입하기 위한 그리고 상기 확대된 홈 부분으로부터 상기 인서트를 제거하기 위한 플레어형 안내면(flared guide surface)을 갖는 것인 터보기계 조립체.
13. 제12항에 있어서, 상기 유입 단부는 플레어형 유입 구멍을 형성하는 측면과 바닥면을 갖고, 상기 플레어형 유입 구멍은 상기 확대된 홈 부분에서 상기 로터의 외면으로부터 접선방향으로 그리고 반경방향으로 연장되는 것인 터보기계 조립체.
14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 인서트는 접선방향으로 상기 로터에 구속되어, 상기 로터에 대한 그 접선방향 변위가 방지되는 것인 터보기계 조립체.
15. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확대된 홈 부분에 있는 블레이드의 개수에 대응하는 다수의 분리 가능한 인서트를 포함하는 터보기계 조립체.
16. 제1항 또는 제12항에 따라 구성되는 터보기계 조립체의 조립 방법으로서,
    블레이드 유지 홈에 제1 세트의 블레이드를 그 기저 부분이 맞물리도록 삽입하고 트위스팅하는 단계;
    상기 블레이드 유지 홈의 확대된 홈 부분에 제2 세트의 블레이드를 삽입하고, 상기 제2 세트의 블레이드를 그 각각의 반경방향 축 주위에서 오버트위스팅(over-twisting)하며, 이에 따라 상기 제2 세트의 블레이드의 각각의 블레이드가 감소된 접선방향 치수의 각도 위치를 점하고, 따라서 상기 블레이드 유지 홈에 자유 간극을 형성하는 것인 단계;
    상기 자유 간극에 상기 제2 세트의 블레이드 중 마지막 블레이드를 도입하고, 상기 마지막 블레이드를 각각의 반경방향 축 주위에서 오버트위스팅하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 분리 가능한 인서트를, 상기 제2 세트의 블레이드의 기저 부분과 상기 확대된 홈 부분의 대향 측면 사이에서 상기 확대된 홈 부분에 도입하고, 이에 의해 상기 제2 세트의 블레이드의 블레이드들을 최종 각도 위치로 순차적으로 트위스팅하는 단계
    를 포함하는 터보기계 조립체의 조립 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 제2 세트의 블레이드의 기저 부분과 상기 확대된 홈 부분의 대향 측면 사이에서, 상기 확대된 홈 부분에 복수 개의 상기 분리 가능한 인서트를 순차적으로 삽입하는 단계를 더 포함하는 터보기계 조립체의 조립 방법.
18. 제16항에 있어서, 상기 확대된 홈 부분에 도입된 적어도 하나의 분리 가능한 인서트 또는 마지막 분리 가능한 인서트를 상기 로터에 대해 접선방향으로 구속하는 단계를 더 포함하는 터보기계 조립체의 조립 방법.
19. 제16항에 있어서, 상기 확대된 홈 부분에 맞물리는 블레이드와 동일한 개수의 분리 가능한 인서트를 도입하는 단계를 더 포함하는 터보기계 조립체의 조립 방법.
20. 제1항 또는 제12항에 따른 터보기계 조립체의 분해 방법으로서,
    상기 확대된 홈 부분으로부터 적어도 하나의 분리 가능한 인서트를 분리하는 단계;
    상기 확대된 홈 부분에서 블레이드를 각각의 반경방향 축 주위로 오버트위스팅하여, 간극을 형성하는 단계;
    상기 확대된 홈 부분을 따라 배열된 블레이드들 중 하나를 각각의 반경방향 축 주위로 트위스팅하여, 그 기저 부분을 상기 블레이드 유지 홈으로부터 분리하고 트위스팅된 블레이드를 반경방향으로 제거하는 단계; 및
    나머지 블레이드를 트위스팅하고 상기 블레이드 유지 홈으로부터 제거하는 단계
    를 포함하는 터보기계 조립체의 분해 방법.
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