KR102187958B1 - blade, turbine and gas turbine comprising it, blade forming value - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스크에 결합되는 루트부; 상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부; 상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일; 및 상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며, 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 포함하되, 상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며, 상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고, 상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며, 상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고, 상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 블레이드와 이를 포함하는 압축기 및 가스터빈, 및 블레이드 성형 보수 방법을 제공한다.The present invention is a root portion coupled to the disk; A shank portion formed on the root portion; An air foil formed on the shank portion; And a gap preventing part mounted on a lower surface of the root part to be in close contact with a bottom surface of a coupling slot of the disk to which the root part is coupled, and preventing a play from occurring between a bottom surface of the coupling slot and a lower surface of the root part, wherein the Both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface, and the circumferential surfaces of the front and rear ends of the gap prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot. And, the gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part so as to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot, and the gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part The protrusion is integrally formed and the mounting protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the mounting protrusion is coupled is formed on an upper surface of the clearance preventing part, and the mounting groove has a shape corresponding to the mounting protrusion, so that the lower surface of the root part In that the gap prevention part slides and is mounted by the mounting protrusion and the mounting groove, and because both sides of the coupling slot have a rounded shape, cracks are not generated on both sides even when concentrated stress occurs on both sides of the coupling slot. It provides a blade characterized in that, a compressor and a gas turbine including the same, and a blade molding repair method.

Description

블레이드 및 이를 구비하는 압축기 및 가스터빈, 블레이드 성형 보수 방법{blade, turbine and gas turbine comprising it, blade forming value}Blade and compressor and gas turbine having the same, blade forming repair method {blade, turbine and gas turbine comprising it, blade forming value}

본 발명은 가스터빈에 사용되는 블레이드 및 이를 구비하는 압축기와 가스터빈, 및 블레이드의 성형 보수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a blade used in a gas turbine, a compressor having the same, a gas turbine, and a method for molding and repairing the blade.

터빈이란 증기, 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충동력 또는 반동력으로 회전력을 얻는 기계장치로, 증기를 이용하는 증기터빈 및 고온의 연소가스를 이용하은 가스터빈 등이 있다.A turbine is a mechanical device that obtains rotational force by impulsive or reaction force by using a flow of a compressible fluid such as steam or gas, and includes a steam turbine using steam and a gas turbine using high temperature combustion gas.

이 중, 가스터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성되며, 상기 압축기는 공기를 도입하는 공기 도입구가 구비되고, 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다.Among them, the gas turbine is largely composed of a compressor, a combustor, and a turbine. The compressor is provided with an air inlet for introducing air, and a plurality of compressor vanes and compressor blades are alternately arranged in a compressor casing.

연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.The combustor supplies fuel to the compressed air compressed by the compressor and ignites it with a burner, thereby generating high-temperature and high-pressure combustion gas.

터빈은 터빈 케이싱 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 로터가 배치되어 있다.In the turbine, a plurality of turbine vanes and turbine blades are alternately arranged in a turbine casing. In addition, a rotor is disposed so as to pass through the center of the compressor, combustor, turbine and exhaust chamber.

상기 로터는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 상기 로터에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.Both ends of the rotor are rotatably supported by bearings. Further, a plurality of disks are fixed to the rotor so that each blade is connected, and a drive shaft such as a generator is connected to an end of the exhaust chamber side.

이러한 가스터빈은 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.Since these gas turbines do not have a reciprocating mechanism such as a piston of a four-stroke engine, there is no mutual friction part such as a piston-cylinder, so the consumption of lubricating oil is extremely small, and the amplitude characteristic of a reciprocating machine is greatly reduced, and high-speed motion is possible. There is an advantage.

가스터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.Briefly explaining the operation of the gas turbine, the compressed air in the compressor is mixed with fuel and combusted to produce a high-temperature combustion gas, and the resulting combustion gas is injected into the turbine side. The injected combustion gas passes through the turbine vane and the turbine blade to generate a rotational force, thereby rotating the rotor.

이러한, 종래의 블레이드에 대한 기술은, 미국등록특허공보 제8439643호에 제시된다.The technology for such a conventional blade is presented in US Patent Publication No. 8439643.

한편, 블레이드가 디스크와 결합 시, 블레이드의 루트부가 삽입되는 디스크의 결합슬롯 내측면에서 집중응력으로 발생되는 크랙을 방지하기 위하여, 루트부 및 결합슬롯의 형상을 변경하는 연구가 진행되었다. On the other hand, when the blade is coupled to the disk, research to change the shape of the root portion and the coupling slot was conducted in order to prevent cracks generated by concentrated stress on the inner side of the coupling slot of the disk into which the root portion of the blade is inserted.

그러나, 이 경우 기존의 블레이드 루트부는 변경된 결합슬롯의 형상과 맞지 아니하여, 블레이드의 루트부가 디스크의 결합슬롯 내측면과 공간이 생겨, 기존 블레이드를 사용할 수 없다는 문제점이 발생하였다.However, in this case, the existing blade root portion did not match the shape of the changed coupling slot, and the root portion of the blade had a space with the inner side of the coupling slot of the disk, so that the existing blade could not be used.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 블레이드의 루트부에 전단과 후단의 둘레면이 결합슬롯의 양측면과 대응되는 형상을 가지도록 라운드진 형상을 가지는 유격방지부를 장착하여, 디스크의 결합슬롯의 형상을 개선한 경우에도 개선된 디스크의 결합슬롯과 디스크와의 결합력을 향상시키면서 디스크와의 유격이 발생되는 것을 방지함으로써 기존의 블레이드를 사용할 수 있으며, 결합슬롯의 양측면과 유격방지부의 둘레면에 응력집중이 발생 시 결합슬롯의 양측면에 크랙이 발생되는 것을 방지할 수 있는 압축기, 이를 이용한 가스터빈 및 블레이드 성형 보수 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above problems, and by attaching a gap prevention part having a rounded shape so that the circumferential surfaces of the front and rear ends of the blade correspond to both sides of the coupling slot, the disk Even when the shape of the coupling slot of is improved, the existing blade can be used by preventing the gap between the disk while improving the coupling force between the improved disk coupling slot and the disk. An object thereof is to provide a compressor capable of preventing cracks from occurring on both sides of a coupling slot when stress concentration occurs on a circumferential surface, and a gas turbine and blade molding repair method using the same.

본 발명은, 디스크에 결합되는 루트부; 상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부; 상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일; 및 상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며, 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 포함하되, 상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며, 상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고, 상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며, 상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고, 상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 블레이드를 제공한다.The present invention, the root portion coupled to the disk; A shank portion formed on the root portion; An air foil formed on the shank portion; And a gap preventing part mounted on a lower surface of the root part to be in close contact with a bottom surface of a coupling slot of the disk to which the root part is coupled, and preventing a play from occurring between a bottom surface of the coupling slot and a lower surface of the root part, wherein the Both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface, and the circumferential surfaces of the front and rear ends of the gap prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot. And, the gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part so as to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot, and the gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part The protrusion is integrally formed and the mounting protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the mounting protrusion is coupled is formed on an upper surface of the clearance preventing part, and the mounting groove has a shape corresponding to the mounting protrusion, so that the lower surface of the root part In that the gap prevention part slides and is mounted by the mounting protrusion and the mounting groove, and because both sides of the coupling slot have a rounded shape, cracks are not generated on both sides even when concentrated stress occurs on both sides of the coupling slot. It provides a blade characterized by.

또한, 본 발명은 터빈으로부터 토출된 연소가스가 순환하는 가열유로가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부면에 결합되는 다단의 베인을 포함하는 스테이터;
상기 케이싱의 내부에 설치되는 로터디스크; 및 상기 로터디스크에 결합되는 루트부와, 상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부와, 상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일과, 상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 각각 포함하며, 상기 로터디스크에 결합되는 복수개의 블레이드를 포함하되, 상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며, 상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고, 상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며, 상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고, 상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않은 것을 특징으로 하는 압축기를 제공한다.In addition, the present invention is a stator including a casing having a heating flow path through which combustion gas discharged from a turbine circulates, and a multistage vane coupled to the inner surface of the casing;
A rotor disk installed inside the casing; And a root portion coupled to the rotor disk, a shank portion formed on an upper portion of the root portion, an air foil formed on the shank portion, and a coupling slot of a disk mounted on a lower surface of the root portion to which the root portion is coupled. Each includes a gap preventing portion that is in close contact with the bottom surface of the coupling slot and prevents a gap from occurring between the bottom surface of the root portion, and includes a plurality of blades coupled to the rotor disk, wherein both sides of the coupling slot It has a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface, and the circumferential surfaces of the front and rear ends of the gap prevention part have the same radius as the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot, and the gap is prevented. The part is mounted on the lower surface of the root part so as to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot, and a mounting protrusion on which the clearance prevention part is mounted is integrally formed on the lower surface of the root part. And the mounting protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the mounting protrusion is coupled is formed on an upper surface of the clearance preventing part, and the mounting groove has a shape corresponding to the mounting protrusion, so that the clearance preventing part at the lower surface of the root part A compressor, characterized in that no cracks are generated on both sides even when concentrated stress is generated on both sides of the bonding slot by being mounted by the mounting protrusion and the mounting groove by sliding movement, and both sides of the engagement slot have a rounded shape. to provide.

또한, 본 발명은, 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며, 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하는 가스터빈에 있어서, 상기 압축기 블레이드는, 디스크에 결합되는 루트부와, 상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부와, 상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일과, 상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며, 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 각각 포함하되, 상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며, 상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고, 상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며, 상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고, 상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않은 것을 특징으로 하는 가스터빈을 제공한다.In addition, the present invention includes a tie rod, a compressor installed on one side of the tie rod, and suction air by rotating a compressor blade to compress air, and a combustor for combusting by mixing compressed air supplied from the compressor with fuel. , In a gas turbine comprising a turbine for generating power for generating electric power using a turbine blade by passing combustion gas supplied from the combustor inside, the compressor blade includes a root portion coupled to a disk, and the root The shank portion formed on the upper portion of the portion, the air foil formed on the shank portion, and the lower surface of the root portion are in close contact with the bottom surface of the coupling slot of the disk to which the root portion is coupled, and the bottom surface of the coupling slot and the Each includes a gap preventing portion to prevent a gap from occurring between the lower surfaces of the root portion, wherein both sides of the coupling slot have a rounded shape, the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface, and the front end of the gap preventing portion and The circumferential surface of the rear end has a radius equal to the radius of the upper surface and the lower surface of the coupling slot, and the clearance prevention unit has the circumferential surfaces of the front end and the rear end corresponding to the rounded shape of the coupling slot. It is mounted on the lower surface of the part, and the mounting protrusion to which the clearance prevention part is mounted is integrally formed on the lower surface of the root part, and the mounting protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove in which the installation protrusion is coupled to the upper surface of the clearance prevention part Is formed and the mounting groove has a shape corresponding to the mounting protrusion, so that the clearance prevention unit slides on the lower surface of the root portion to be mounted by the mounting protrusion and the mounting groove, and both sides of the coupling slot have a rounded shape. As a result, it provides a gas turbine, characterized in that no cracks are generated on both sides even when concentrated stress is generated on both sides of the coupling slot.

또한, 본 발명은 블레이드의 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계; 상기 디스크의 결합슬롯에 장착되는 블레이드의 루트부 하부면에 장착돌기를 성형하는 단계; 상기 장착돌기에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 결합슬롯의 저면과 밀착되어 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 형성하는 단계; 및 상기 유격방지부와 상기 블레이드의 루트부를 상기 디스크의 결합슬롯에 삽입하는 단계를 포함하되, 상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며, 상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고, 상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며, 상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고, 상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않은 것을 특징으로 하는 블레이드 성형 보수 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of forming both sides of the coupling slot of the disk to which the root portion of the blade is coupled so that the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface; Forming a mounting protrusion on a lower surface of the root portion of the blade mounted in the coupling slot of the disk; Forming a gap preventing portion mounted on the mounting protrusion so as to be in close contact with a bottom surface of the coupling slot to which the root portion is coupled to prevent a gap between the bottom surface of the coupling slot and the lower surface of the root portion; And inserting the gap preventing portion and the root portion of the blade into the coupling slot of the disk, wherein both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface, and the The circumferential surfaces of the front and rear ends of the gap prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot, and the gap prevention part has circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot. It is mounted on the lower surface of the root part so as to be replaceable, and the mounting protrusion on which the gap preventing part is mounted is integrally formed on the lower surface of the root part, and the mounting protrusion has a trapezoidal shape, and the mounting protrusion on the upper surface of the gap preventing part A mounting groove to be coupled is formed, and the mounting groove has a shape corresponding to the mounting protrusion so that the clearance prevention unit slides on the lower surface of the root portion, thereby being mounted by the mounting protrusion and the mounting groove, and both sides of the coupling slot By having a rounded shape, it provides a blade molding repair method, characterized in that cracks are not generated on both sides even when concentrated stress is generated on both sides of the coupling slot.

본 발명에 따른 블레이드와 이를 포함하는 압축기 및 가스터빈, 및 블레이드의 성형 보수 방법은 형상이 개선된 디스크의 결합슬롯 형상에 대응하여 유격방지부를 형성함으로써, 블레이드의 루트부의 하부면과 결합슬롯의 저면에 유격이 발생되는 것을 방지하여 루트부의 하부면과 결합슬롯의 저면 사이로 에어가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 또한 기존 블레이드를 사용함으로써 비용을 절감시킬 수 있다.The blade according to the present invention, a compressor and a gas turbine including the same, and a method for molding and repairing the blade include a gap prevention part formed in response to the shape of the coupling slot of the improved disk, so that the lower surface of the root portion of the blade and the bottom surface of the coupling slot It is possible to prevent air from being leaked between the lower surface of the root portion and the bottom surface of the coupling slot by preventing the occurrence of a gap in the root portion, and also reduce cost by using an existing blade.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 블레이드가 적용되는 가스 터빈의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 압축기 블레이드와 압축기 디스크를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 유격방지부가 장착된 압축기 블레이드가 압축기 디스크에 장착되는 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 유격방지부가 루트부에 장착되는 과정 및 유격방지부가 장착되는 않은 압축기 블레이드가 압축기 디스크의 결합슬롯에 장착된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 유격방지부가 루트부에 장착된 상태 및 유격방지부가 장착된 압축기 블레이드가 압축기 디스크의 결합슬롯에 장착된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 성형 보수 방법의 순서를 도시한 순서도이다.
도 7은 기존 루트부가 기존 결합슬롯에 장착 시 기존 결합슬롯에 크랙이 발생된 상태를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a schematic structure of a gas turbine to which a blade is applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a compressor blade and a compressor disk shown in FIG. 1.
3 is an enlarged view illustrating a state in which a compressor blade equipped with a gap prevention part shown in FIG. 2 is mounted on a compressor disk.
FIG. 4 is an enlarged view illustrating a process in which a play prevention part is mounted on a root part and a state in which a compressor blade without a play prevention part is mounted in a coupling slot of a compressor disk.
5 is an enlarged view illustrating a state in which a play prevention part is mounted on a root portion and a state in which a compressor blade equipped with a play prevention part is mounted in a coupling slot of a compressor disk.
6 is a flow chart showing the sequence of the blade molding repair method according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which a crack occurs in the existing coupling slot when the existing root portion is mounted on the existing coupling slot.

이하, 본 발명에 따른 가스터빈의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a gas turbine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(100)의 일 예가 도시되어 있으며, 상기 가스터빈(100)은 하우징(102)을 구비하고 있고, 상기 하우징(102)의 후측에는 터빈을 통과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(106)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 디퓨저(106)의 앞쪽으로는 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(104)가 배치된다.Referring to FIG. 1, an example of a gas turbine 100 according to the present invention is shown, and the gas turbine 100 has a housing 102, and a rear side of the housing 102 passes through a turbine. A diffuser 106 from which combustion gas is discharged is provided. In addition, a combustor 104 that receives compressed air and combusts it is disposed in front of the diffuser 106.

공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 가스터빈(100)의 상류측에 압축기(110)가 위치하고, 하류측에 터빈(120)이 배치되며, 상기 압축기(110)와 상기 터빈(120)의 사이에는 상기 터빈(120)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(110)로 전달하는 토크 전달부재로서 토크튜브(미도시)가 배치되는 것이 바람직하다.When described based on the air flow direction, the compressor 110 is located on the upstream side of the gas turbine 100, the turbine 120 is located on the downstream side, and between the compressor 110 and the turbine 120 It is preferable that a torque tube (not shown) is disposed as a torque transmission member that transmits the rotational torque generated by the turbine 120 to the compressor 110.

상기 압축기(110)에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 디스크(140)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크(140)들은 타이로드(160)에 의해 축방향으로 이격되지 않도록 체결된다.The compressor 110 is provided with a plurality of (for example, 14) compressor disks 140, and each of the compressor disks 140 is fastened by a tie rod 160 so as not to be spaced apart in the axial direction.

구체적으로 설명하면, 상기 각각의 압축기 디스크(140)는 대략 중앙을 상기 타이로드(160)가 관통한 상태로 서로 상기 타이로드(160)의 축방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 디스크(140)는 다향하는 면이 상기 타이로드(160)에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능한 상태로 배치되게 된다.Specifically, each of the compressor disks 140 are aligned with each other along the axial direction of the tie rods 160 with the tie rods 160 penetrating approximately at the center thereof. Here, each of the adjacent compressor disks 140 is disposed in a state in which a relative rotation is impossible because the faces facing each other are compressed by the tie rods 160.

상기 압축기 디스크(140)의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드(150)가 방사상으로 결합되어 있다. 상기 각각의 압축기 블레이드(150)는 루트부(151)를 구비하여 상기 압축기 디스크(140)에 체결된다.A plurality of compressor blades 150 are radially coupled to the outer peripheral surface of the compressor disk 140. Each of the compressor blades 150 has a root part 151 and is fastened to the compressor disk 140.

상기 각각의 압축기 디스크(140)의 사이에는 상기 하우징(102)에 고정되어 배치되는 베인(미도시)이 위치한다. 상기 베인(미도시)은 상기 압축기 디스크(140)와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 상기 압축기 디스크(140)의 압축기 블레이드(150)를 통과한 압축 공기의 흐름을 정렬하여 하류측에 위치하는 압축기 디스크(140)의 압축기 블레이드(150)로 공기를 안내하는 역할을 한다.A vane (not shown) is positioned between each of the compressor disks 140 and fixed to the housing 102. The vane (not shown) is fixed so as not to rotate unlike the compressor disk 140, and a compressor disk positioned on the downstream side by aligning the flow of compressed air passing through the compressor blade 150 of the compressor disk 140 It serves to guide air to the compressor blade 150 of (140).

상기 타이로드(160)는 상기 복수개의 압축기 디스크(140)들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 디스크(140) 내에 체결되고, 타측 단부는 터빈 디스크(180) 하류측에서 고정된다. The tie rod 160 is disposed to pass through the center of the plurality of compressor disks 140, one end is fastened in the compressor disk 140 located on the uppermost side, the other end is the turbine disk 180 downstream Is fixed in

상기 타이로드(160)의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수 개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.Since the tie rod 160 may have various structures depending on the gas turbine, it is not necessarily limited to the shape shown in FIG. 1. That is, as shown, one tie rod may have a form penetrating the central portion of the disk, or a plurality of tie rods may be arranged in a circumferential shape, or a mixture of these may be used.

도시되지는 않았으나, 가스 터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 디퓨저(Diffuser)의 다음 위치에 안내깃 역할을 하는 베인이 설치될 수 있으며, 이를 디스윌러(Desworler)라고 한다.Although not shown, in the compressor of the gas turbine, a vane serving as a guide blade may be installed at the next position of the diffuser in order to adjust the flow angle of the fluid entering the inlet of the combustor to the design flow angle after increasing the pressure of the fluid. It is called Desworler.

상기 연소기(104)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.The combustor 104 mixes and combusts the introduced compressed air with fuel to produce high-energy, high-temperature, high-pressure combustion gas, and increases the temperature of the combustion gas to the heat resistance limit that the combustor and turbine parts can withstand through the isostatic combustion process. do.

가스터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료분사노즐 등을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combuster Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 구성된다. A number of combustors constituting the combustion system of the gas turbine can be arranged in a casing formed in a cell shape, and a burner including a fuel injection nozzle, etc., a combustor liner forming a combustion chamber, and a combustor It is configured to include a transition piece (Transition Piece) that becomes the connection part of the turbine and.

구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.Specifically, the liner provides a combustion space in which fuel injected by a fuel nozzle is mixed with compressed air of a compressor and burned. The liner may include a flame barrel providing a combustion space in which fuel mixed with air is combusted, and a flow sleeve surrounding the flame barrel and forming an annular space. In addition, the fuel nozzle is coupled to the front end of the liner, and the spark plug is coupled to the side wall.

한편 라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션 피스가 연결된다. 이러한 트랜지션 피스는, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.On the other hand, at the rear end of the liner, a transition piece is connected to send the combustion gas burned by the spark plug to the turbine side. This transition piece is cooled by compressed air supplied from the compressor in the outer wall portion so as to prevent damage due to high temperature of the combustion gas.

이를 위해 상기 트랜지션 피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀들이 마련되며, 압축공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 라이너 측으로 유동된다.For this purpose, holes for cooling are provided in the transition piece to inject air into the interior, and compressed air flows toward the liner after cooling the body inside through the holes.

상기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션 피스를 냉각시킨 냉각공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축공기가 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀들을 통해 냉각공기로 제공되어 충돌할 수 있다.The cooling air cooled by cooling the above-described transition piece flows in the annular space of the liner, and compressed air from the outside of the flow sleeve is provided as cooling air through cooling holes provided in the flow sleeve to collide with the outer wall of the liner.

한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(120)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소 가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충돌, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크 튜브를 거쳐 압축기(110)으로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.Meanwhile, the high-temperature, high-pressure combustion gas from the combustor is supplied to the turbine 120 described above. As the supplied high-temperature and high-pressure combustion gas expands, it collides with the rotor blades of the turbine and gives a reaction force to cause rotational torque, and the obtained rotational torque is transmitted to the compressor 110 through the torque tube described above, and the power required for driving the compressor The power exceeding the is used to drive the generator.

상기 터빈(120)은 기본적으로는 압축기(110)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(120)에도 압축기(120)의 압축기 디스크(140)와 유사한 복수의 터빈 디스크(180)가 구비된다. 따라서, 상기 터빈 디스크(180) 역시, 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드(184)도 포함한다. 상기 터빈 블레이드(184) 역시 도브테일 등의 방식으로 상기 터빈 디스크(180)에 결합될 수 있다. 아울러, 상기 터빈 디스크(180)의 터빈 블레이드(184) 사이에도 터빈(120)의 하우징에 고정되는 베인(미도시)이 구비되어, 터빈 블레이드(184)를 통과한 연소 가스의 흐름 방향을 가이드하게 된다.The turbine 120 is basically similar to the structure of the compressor 110. That is, the turbine 120 is also provided with a plurality of turbine disks 180 similar to the compressor disk 140 of the compressor 120. Accordingly, the turbine disk 180 also includes a plurality of turbine blades 184 arranged radially. The turbine blade 184 may also be coupled to the turbine disk 180 in a manner such as a dovetail. In addition, a vane (not shown) fixed to the housing of the turbine 120 is also provided between the turbine blades 184 of the turbine disk 180 so as to guide the flow direction of the combustion gas passing through the turbine blade 184 do.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 블레이드는 루트부(151), 생크부(152), 에어포일(153), 및 유격방지부(154)를 포함한다. 상기 블레이드는 상기 압축기 블레이드(150) 및 상기 터빈 블레이드(184) 중 어느 하나일 수 있으며, 이하 디스크 역시 상기 압축기 디스크(140) 및 상기 터빈 디스크(180) 중 어느 하나일 수 있다.2 to 5, the blade according to the present invention includes a root part 151, a shank part 152, an airfoil 153, and a gap prevention part 154. The blade may be any one of the compressor blade 150 and the turbine blade 184, and the following disk may also be any one of the compressor disk 140 and the turbine disk 180.

상기 루트부(151)는 디스크에 결합되는 부분으로, 도브테일 형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며 디스크와 결합될 수 있는 형상을 가진다면 다른 형상으로 이루어지는 것도 가능하다.The root part 151 is a portion that is coupled to the disk and may be formed in a dovetail shape, but is not limited thereto, and may be formed in another shape as long as it has a shape that can be coupled to the disk.

상기 생크부(152)는 상기 루트부(151)의 상부에 일체로 형성된다. 상기 생크부(152)는 한 쌍의 경사면으로 이루어진 측면을 가지며, 상측으로 갈수록 폭이 점점 증가하는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.The shank portion 152 is integrally formed on the root portion 151. The shank portion 152 has a side surface made of a pair of inclined surfaces, and is preferably made of a shape in which the width gradually increases toward the upper side.

상기 생크부(152)의 상부에는 에어포일(153)이 형성되며, 상기 에어포일(153)는 익형으로 형성된다. 상기 에어포일(153)은 공기가 유입되는 압력면(미도시), 상기 압력면(미도시)의 반대측에 형성되는 흡입면(미도시)을 구비하는 것이 바람직하고, 상기 루트부(151) 및 상기 생크부(152)에는 공기가 유입되는 측으로 평면 형상의 유입면(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.An airfoil 153 is formed on the shank portion 152, and the airfoil 153 is formed in an airfoil shape. The airfoil 153 is preferably provided with a pressure surface (not shown) through which air is introduced, and a suction surface (not shown) formed on the opposite side of the pressure surface (not shown), and the root portion 151 and It is preferable that the shank portion 152 has a planar inlet surface (not shown) formed on the side through which air is introduced.

상기 루트부(151)의 하부면에는 유격방지부(154)가 장착되며, 상기 유격방지부(154)는 상기 루트부(151)가 결합되는 압축기 디스크(140) 및 터빈 디스크(180)의 결합슬롯(CS)의 저면과 밀착되어, 상기 결합슬롯(CS)의 저면과 상기 루트부(151)의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 역할을 한다.A gap prevention part 154 is mounted on the lower surface of the root part 151, and the gap prevention part 154 is a combination of a compressor disk 140 and a turbine disk 180 to which the root part 151 is coupled. It is in close contact with the bottom surface of the slot CS, and serves to prevent a play from occurring between the bottom surface of the coupling slot CS and the bottom surface of the root part 151.

상기 루트부(151)의 하부면에는 상기 유격방지부(154)가 장착되는 장착돌기(151a)가 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 장착돌기(151a)는 상기 루트부(151)의 하부면에 상기 루트부(151)의 길이방향과 수직되는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a mounting protrusion 151a on which the clearance preventing part 154 is mounted is integrally formed on a lower surface of the root part 151, and the mounting protrusion 151a is a lower surface of the root part 151 It is preferable that it is formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the root part 151.

상기 유격방지부(154)의 상부면에는 상기 장착돌기(151a)와 결합하는 장착홈(154a)이 형성되며, 상기 장착돌기(151a)는 사다리꼴 형상을 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 슬라이드 방식으로 끼움결합하는 상기 유격방지부(154)가 이탈되지 않도록 다양한 형상으로 변형될 수 있으며, 상기 장착홈(154a)은 상기 장착돌기(151a)와 대응되게 형상을 가진다.An upper surface of the clearance prevention part 154 is formed with a mounting groove 154a that is coupled with the mounting protrusion 151a, and the mounting protrusion 151a is preferably a trapezoidal shape, but is not limited thereto, and a slide The gap preventing portion 154 fitted in a manner may be modified in various shapes so as not to be separated, and the mounting groove 154a has a shape corresponding to the mounting protrusion 151a.

상기 결합슬롯(CS)의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상기 결합슬롯(CS)에 밀착되는 상기 유격방지부(154)의 전단면과 후단면은 결합슬롯(CS)의 형상과 대응되는 라운드진 형상을 가지는 것이 바람직하다.Both sides of the coupling slot CS have a rounded shape, and the front and rear end surfaces of the gap preventing portion 154 in close contact with the coupling slot CS are rounded, corresponding to the shape of the coupling slot CS. It is desirable to have a shape.

상기 결합슬롯(CS)의 라운드진 형상은 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 더 크게 형성되며, 상기 유격방지부(154)의 전단면과 후단면의 둘레면은 상기 결합슬롯(CS)의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지게 된다.The rounded shape of the coupling slot CS has a larger radius of the lower surface than the radius of the upper surface, and the circumferential surfaces of the front and rear surfaces of the gap prevention part 154 are of the coupling slot CS. It has the same radius as that of the upper and lower surfaces.

도 7을 참조하여, 기존의 루트부가 기존 결합슬롯에 장착한 상태를 살펴보면, 기존 루트부(R)가 삽입되는 결합슬롯(S)의 형상은 예각형태로 형성되어, 모서리에 집중응력이 발생하게 된다. 이에 따라 예각형태로 형성된 결합슬롯(S)의 양측면(S1)에 크랙이 발생된다. 이를 방지하기 위하여 본 실시예에서는 결합슬롯(CS)의 형상을 하부면의 반경이 큰 라운드 형상으로 형성한다. Referring to FIG. 7, looking at the state in which the existing root part is mounted on the existing coupling slot, the shape of the coupling slot S into which the existing root part R is inserted is formed in an acute angle, so that concentrated stress occurs at the corners. do. Accordingly, cracks are generated on both side surfaces S1 of the coupling slot S formed in an acute angle shape. In order to prevent this, in this embodiment, the shape of the coupling slot CS is formed in a round shape with a large radius of the lower surface.

상기 장착돌기(151a)는 상기 루트부(151)의 하부면 전단과 후단에 대응되게 형성되며, 상기 유격방지부(154)는 상기 장착돌기(151a)에 대응되게 장착되어 상기 루트부(151)의 하부면의 전단과 후단에 대응되게 구비되어, 기존의 블레이드를 사용하는 경우에도 상기 결합슬롯(CS)의 저면과 상기 루트부(151)의 하부면 사이에 유격이 발생하는 것을 방지하게 된다.The mounting protrusion 151a is formed to correspond to the front and rear ends of the lower surface of the root part 151, and the clearance prevention part 154 is mounted to correspond to the mounting protrusion 151a, so that the root part 151 It is provided to correspond to the front and rear ends of the lower surface of, and prevents a gap from occurring between the bottom surface of the coupling slot CS and the lower surface of the root part 151 even when an existing blade is used.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 블레이드 성형 보수 방법은 디스크의 결합슬롯 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계(S100)와, 블레이드의 루트부 하부면에 장착돌기를 성형하는 단계(S200)와, 결합슬롯의 저면과 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 형성하는 단계(S300)와, 유격방지부와 블레이드의 루트부를 디스크의 결합슬롯에 삽입하는 단계(S400)를 포함한다.5 and 6, the blade molding repair method according to an embodiment of the present invention includes forming both sides of the coupling slot of the disk so that the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface (S100), and the root of the blade. Forming the mounting protrusion on the lower surface of the part (S200), the step of forming a gap prevention part to prevent a gap from occurring between the bottom surface of the coupling slot and the lower surface of the root part (S300), and the gap prevention part and the root of the blade Inserting the unit into the coupling slot of the disk (S400).

상기 디스크의 결합슬롯(CS) 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계(S100)는 압축기 블레이드(150) 및 터빈 블레이드(184)가 장착되는 압축기 디스크(140) 및 터빈 디스크(180)의 결합슬롯(CS)에 집중응력이 발생되는 것을 방지하기 위해 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계이다. 기존에는 상기 결합슬롯(CS)이 라운드진 형상이 아닌 삼각형상을 가지도록 돌출됨으로써 집중응력에 의해 블레이드의 루트부(151)와 밀착되는 상기 결합슬롯(CS)에 크랙이 발생하였으나, 상기 디스크의 결합슬롯(CS) 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성함으로써 상기 결합슬롯(CS)에 크랙이 발생하는 것을 예방하게 된다.The step (S100) of forming both sides of the coupling slot (CS) of the disk so that the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface (S100) is a compressor disk 140 and a turbine in which the compressor blade 150 and the turbine blade 184 are mounted. In order to prevent the concentrated stress from being generated in the coupling slot CS of the disk 180, the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface. Conventionally, the coupling slot CS protrudes to have a triangular shape rather than a rounded shape, so that a crack occurred in the coupling slot CS in close contact with the root portion 151 of the blade due to concentrated stress. By forming both sides of the coupling slot CS so that the radius of the lower surface is larger than the radius of the upper surface, the occurrence of cracks in the coupling slot CS is prevented.

상기 디스크의 결합슬롯(CS) 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계(S100)는 기존 디스크의 결합슬롯의 양면을 가공하는 것으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 양측면의 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 큰 결합슬롯(CS)이 가공된 새로운 디스크를 기존의 디스크로 교환하여 실행할 수도 있다. The step (S100) of forming both sides of the coupling slot CS of the disk so that the radius of the lower surface is larger than the radius of the upper surface (S100) may consist of processing both sides of the coupling slot of the existing disk, as well as the upper surface of both sides. A new disk machined with a joint slot (CS) with a radius larger than the radius of the lower surface can be replaced with an existing disk.

상기 디스크의 결합슬롯(CS) 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계(S100)를 거친 후 상기 결합슬롯(CS)에 삽입되는 블레이드의 루트부(151) 하부면에 장착돌기(151a)를 성형하는 단계(S200)를 수행하게 된다.On the lower surface of the root portion 151 of the blade inserted into the coupling slot CS after the step (S100) of forming both sides of the coupling slot CS of the disk to have a radius larger than that of the upper surface The step (S200) of forming the mounting protrusion 151a is performed.

상기 블레이드의 루트부(151)의 하부면에 상기 장착돌기(151a)를 성형하는 단계(S200)는 상기 결합슬롯(CS)에 밀착되며 상기 결합슬롯(CS)의 저면과 상기 루트부(151)의 하부면 사이에 유격이 발생하는 것을 방지하는 후술되는 유격방지부(154)가 상기 루트부(151)의 하부면에 원활히 결합되면서 탈착되지 않도록 상기 루트부(151)의 하부면에 장착돌기(151a)를 성형하는 단계이다.The step of forming the mounting protrusion 151a on the lower surface of the root portion 151 of the blade (S200) is in close contact with the coupling slot CS, and the bottom surface of the coupling slot CS and the root portion 151 Mounting protrusion on the lower surface of the root part 151 so that the gap prevention part 154 to be described later that prevents a gap from occurring between the lower surfaces of the root part 151 is smoothly coupled to the lower surface of the root part 151 and is not detached ( This is the step of molding 151a).

상기 장착돌기(151a)는 상기 루트부(151)의 하부면에 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 장착돌기(151a)는 상기 루트부(151)의 하부면에 상기 루트부(151)의 길이방향과 수직되는 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.The mounting protrusion 151a is preferably formed integrally with the lower surface of the root part 151, and the mounting protrusion 151a is the length of the root part 151 on the lower surface of the root part 151 It is preferably formed in a direction perpendicular to the direction.

상기 블레이드의 루트부(151)의 하부면에 상기 장착돌기(151a)를 성형하는 단계(S200)를 거친 후 상기 결합슬롯(CS)의 저면과 루트부(151)의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부(154)를 형성하는 단계(S300)를 수행하게된다.After passing through the step (S200) of forming the mounting protrusion 151a on the lower surface of the root part 151 of the blade, a gap is generated between the bottom surface of the coupling slot CS and the lower surface of the root part 151 The step (S300) of forming the gap prevention part 154 to prevent it is performed.

상기 유격방지부(154)의 전단면과 후단면은 상기 결합슬롯(CS)의 형상과 대응되는 형상을 가지는 것이 바람직하고, 상기 유격방지부(154)의 상부면에는 상기 장착돌기(151a)와 결합하는 장착홈(154a)이 형성되며, 상기 장착돌기(151a)는 사다리꼴 형상을 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that the front and rear end surfaces of the gap prevention part 154 have a shape corresponding to the shape of the coupling slot CS, and the mounting protrusion 151a and the upper surface of the gap prevention part 154 A mounting groove (154a) to be coupled is formed, and the mounting protrusion (151a) preferably has a trapezoidal shape.

상기 유격방지부(154)를 형성하는 단계(S300)를 거친 후 상기 유격방지부(154)와 블레이드의 루트부(151)를 디스크의 결합슬롯(CS)에 삽입하는 단계(S400)를 수행하게 된다.After passing through the step (S300) of forming the gap prevention part 154, inserting the gap prevention part 154 and the root part 151 of the blade into the coupling slot CS of the disk (S400) is performed. do.

상기 유격방지부(154)가 블레이드의 루트부(151)의 하부면과 결합슬롯(CS)의 저면에 유격이 발생되는 것을 방지하여 루트부(151)의 하부면과 결합슬롯(CS)의 저면 사이로 에어가 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.The gap prevention part 154 prevents a gap from occurring on the lower surface of the root part 151 of the blade and the lower surface of the coupling slot CS, so that the lower surface of the root part 151 and the lower surface of the coupling slot CS It is possible to prevent air from leaking through.

따라서, 형상이 개선된 디스크의 결합슬롯(CS) 형상에 대응하여 유격방지부(144)를 형성함으로써, 블레이드의 루트부(151)의 하부면과 결합슬롯(CS)의 저면에 유격이 발생되는 것을 방지하여 루트부(151)의 하부면과 결합슬롯(CS)의 저면 사이로 에어가 누설되는 것을 방지할 수 있고, 또한 기존의 블레이드를 사용함으로써 비용을 절감시킬 수 있다.Therefore, by forming the gap prevention part 144 corresponding to the shape of the coupling slot (CS) of the improved disk, a gap is generated on the lower surface of the root part 151 of the blade and the bottom surface of the coupling slot CS. By preventing the air from leaking between the lower surface of the root part 151 and the bottom surface of the coupling slot CS, it is possible to reduce the cost by using an existing blade.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 가스터빈 102 : 하우징
104 : 연소기 106 : 디퓨저
110 : 압축기 120 : 터빈
140 : 압축기 디스크 150 : 압축기 블레이드
151 : 루트부 152 : 생크부
153 : 에어포일 154 : 유격방지부
160 : 타이로드 180 : 터빈 디스크100: gas turbine 102: housing
104: combustor 106: diffuser
110: compressor 120: turbine
140: compressor disk 150: compressor blade
151: root part 152: shank part
153: airfoil 154: gap prevention part
160: tie rod 180: turbine disk

Claims (20)

디스크에 결합되는 루트부;
상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부;
상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일; 및
상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며, 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 포함하되,
상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며,
상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고,
상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며,
상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고,
상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 블레이드.
A root portion coupled to the disk;
A shank portion formed on the root portion;
An air foil formed on the shank portion; And
It is mounted on the lower surface of the root portion and is in close contact with the bottom surface of the coupling slot of the disk to which the root portion is coupled, and includes a gap preventing portion to prevent a gap between the bottom surface of the coupling slot and the lower surface of the root portion,
Both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface,
The circumferential surfaces of the front and rear ends of the clearance prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot,
The gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part so as to be interchangeable to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot,
On the lower surface of the root part, a mounting protrusion to which the clearance prevention unit is mounted is integrally formed, and the installation protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the installation protrusion is coupled is formed on the upper surface of the clearance prevention unit, and the installation groove is It has a shape corresponding to the mounting protrusion and is mounted by the mounting protrusion and the mounting groove by sliding the clearance prevention unit on the lower surface of the root part,
A blade, characterized in that cracks are not generated on both sides of the coupling slot even when concentrated stress is generated on both sides of the coupling slot by having a rounded shape on both sides of the coupling slot.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 장착돌기는 상기 루트부의 하부면에 상기 루트부의 길이방향과 수직되게 형성되는 블레이드.
The method according to claim 1,
The mounting protrusion is a blade formed perpendicular to the length direction of the root portion on the lower surface of the root portion.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 장착돌기는 상기 루트부의 하부면 전단과 후단에 대응되게 형성되며, 상기 유격방지부는 상기 장착돌기에 대응되게 장착되는 블레이드.
The method according to claim 1,
The mounting protrusion is formed to correspond to the front end and the rear end of the lower surface of the root part, and the clearance prevention part is mounted to correspond to the mounting protrusion.
 터빈으로부터 토출된 연소가스가 순환하는 가열유로가 형성된 케이싱과, 상기 케이싱의 내부면에 결합되는 다단의 베인을 포함하는 스테이터;
상기 케이싱의 내부에 설치되는 로터디스크; 및
상기 로터디스크에 결합되는 루트부와, 상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부와, 상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일과, 상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 각각 포함하며, 상기 로터디스크에 결합되는 복수개의 블레이드를 포함하되,
상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며,
상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고,
상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며,
상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고,
상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않은 것을 특징으로 하는 압축기.
A stator including a casing having a heating passage through which combustion gas discharged from the turbine circulates, and a multistage vane coupled to an inner surface of the casing;
A rotor disk installed inside the casing; And
A root portion coupled to the rotor disk, a shank portion formed on the root portion, an airfoil formed on the shank portion, and a coupling slot of a disk mounted on the lower surface of the root portion to which the root portion is coupled. Each includes a gap preventing portion that is in close contact with the bottom surface and prevents a gap from occurring between the bottom surface of the coupling slot and the bottom surface of the root portion, and includes a plurality of blades coupled to the rotor disk,
Both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface,
The circumferential surfaces of the front and rear ends of the clearance prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot,
The gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part so as to be interchangeable to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot,
On the lower surface of the root part, a mounting protrusion to which the clearance prevention unit is mounted is integrally formed, and the installation protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the installation protrusion is coupled is formed on the upper surface of the clearance prevention unit, and the installation groove is It has a shape corresponding to the mounting protrusion and is mounted by the mounting protrusion and the mounting groove by sliding the clearance prevention unit on the lower surface of the root part,
Compressor, characterized in that no cracks are generated on both sides of the coupling slot even when concentrated stress is generated on both sides of the coupling slot by having a rounded shape on both sides of the coupling slot.
 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 장착돌기는 상기 루트부의 하부면에 상기 루트부의 길이방향과 수직되게 형성되는 압축기.
The method of claim 7,
The mounting protrusion is formed on a lower surface of the root portion to be perpendicular to the longitudinal direction of the root portion.
 삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 장착돌기는 상기 루트부의 하부면 전단과 후단에 대응되게 형성되며, 상기 유격방지부는 상기 장착돌기에 대응되게 장착되는 압축기.
The method of claim 7,
The mounting protrusion is formed to correspond to a front end and a rear end of a lower surface of the root part, and the clearance prevention part is mounted to correspond to the mounting protrusion.
 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며, 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하는 가스터빈에 있어서,
상기 압축기 블레이드는,
디스크에 결합되는 루트부와, 상기 루트부의 상부에 형성되는 생크부와, 상기 생크부의 상부에 형성되는 에어포일과, 상기 루트부의 하부면에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯의 저면과 밀착되며, 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 각각 포함하되,
상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며,
상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고,
상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며,
상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고,
상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않은 것을 특징으로 하는 가스터빈.
A tie rod, a compressor installed on one side of the tie rod, and a compressor that sucks and compresses air by rotating a compressor blade, a combustor that mixes and combusts compressed air supplied from the compressor with fuel, and is supplied from the combustor. In the gas turbine comprising a turbine for generating power for generating electric power using a turbine blade by passing combustion gas inside,
The compressor blade,
A root portion coupled to the disk, a shank portion formed above the root portion, an airfoil formed above the shank portion, and a bottom surface of a coupling slot of the disk to which the root portion is coupled by being mounted on a lower surface of the root portion It is in close contact, each comprising a gap preventing portion for preventing a gap from occurring between the bottom surface of the coupling slot and the lower surface of the root portion,
Both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface,
The circumferential surfaces of the front and rear ends of the clearance prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot,
The gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part so as to be interchangeable to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot,
On the lower surface of the root part, a mounting protrusion to which the clearance prevention unit is mounted is integrally formed, and the installation protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the installation protrusion is coupled is formed on the upper surface of the clearance prevention unit, and the installation groove is It has a shape corresponding to the mounting protrusion and is mounted by the mounting protrusion and the mounting groove by sliding the clearance prevention unit on the lower surface of the root part,
Gas turbine, characterized in that no cracks are generated on both sides of the coupling slot even when concentrated stress is generated on both sides of the coupling slot by having a rounded shape on both sides of the coupling slot.
 삭제delete 청구항 13에 있어서,
상기 장착돌기는 상기 루트부의 하부면에 상기 루트부의 길이방향과 수직되게 형성되는 가스터빈.
The method of claim 13,
The mounting protrusion is formed on a lower surface of the root part to be perpendicular to the length direction of the root part.
 삭제delete 삭제delete 청구항 13에 있어서,
상기 장착돌기는 상기 루트부의 하부면 전단과 후단에 대응되게 형성되며, 상기 유격방지부는 상기 장착돌기에 대응되게 장착되는 가스터빈.
The method of claim 13,
The mounting protrusion is formed to correspond to a front end and a rear end of a lower surface of the root part, and the gap prevention part is mounted to correspond to the mounting protrusion.
 블레이드의 루트부가 결합되는 디스크의 결합슬롯 양측면을 상부면의 반경보다 하부면의 반경이 크도록 형성하는 단계;
상기 디스크의 결합슬롯에 장착되는 블레이드의 루트부 하부면에 장착돌기를 성형하는 단계;
상기 장착돌기에 장착되어 상기 루트부가 결합되는 결합슬롯의 저면과 밀착되어 상기 결합슬롯의 저면과 상기 루트부의 하부면 사이에 유격이 발생하지 않도록 하는 유격방지부를 형성하는 단계; 및
상기 유격방지부와 상기 블레이드의 루트부를 상기 디스크의 결합슬롯에 삽입하는 단계를 포함하되,
상기 결합슬롯의 양측면은 라운드진 형상을 가지고, 상부면의 반경 보다 하부면의 반경이 더 크며,
상기 유격방지부의 전단과 후단의 둘레면은 상기 결합슬롯의 상부면 및 하부면의 반경과 동일한 반경을 가지고,
상기 유격방지부는 상기 결합슬롯의 라운드진 형상에 대응하는 전단과 후단의 둘레면을 가지도록 교체 가능하게 상기 루트부의 하부면에 장착되며,
상기 루트부의 하부면에는 상기 유격방지부가 장착되는 장착돌기가 일체로 형성되고 상기 장착돌기는 사다리꼴 형상을 가지며, 상기 유격방지부의 상부면에는 상기 장착돌기가 결합하는 장착홈이 형성되고 상기 장착홈은 상기 장착돌기와 대응되는 형상을 가져 상기 루트부의 하부면에서 상기 유격방지부가 슬라이드 이동됨으로써 상기 장착돌기와 상기 장착홈에 의해 장착되고,
상기 결합슬롯의 양측면이 라운드진 형상을 가짐으로써 결합슬롯의 양측면에 집중응력이 발생 시에도 양측면에 크랙이 발생되지 않은 것을 특징으로 하는 블레이드 성형 보수 방법.Forming both sides of the coupling slot of the disk to which the root portion of the blade is coupled to have a radius of the lower surface larger than that of the upper surface;
Forming a mounting protrusion on a lower surface of the root portion of the blade mounted in the coupling slot of the disk;
Forming a gap preventing portion mounted on the mounting protrusion so as to be in close contact with a bottom surface of the coupling slot to which the root portion is coupled to prevent a gap between the bottom surface of the coupling slot and the lower surface of the root portion; And
Including the step of inserting the gap preventing portion and the root portion of the blade into the coupling slot of the disk,
Both sides of the coupling slot have a rounded shape, and the radius of the lower surface is larger than that of the upper surface,
The circumferential surfaces of the front and rear ends of the clearance prevention part have a radius equal to the radius of the upper and lower surfaces of the coupling slot,
The gap prevention part is mounted on the lower surface of the root part so as to be interchangeable to have circumferential surfaces of the front and rear ends corresponding to the rounded shape of the coupling slot,
On the lower surface of the root part, a mounting protrusion to which the clearance prevention unit is mounted is integrally formed, and the installation protrusion has a trapezoidal shape, and a mounting groove to which the installation protrusion is coupled is formed on the upper surface of the clearance prevention unit, and the installation groove is It has a shape corresponding to the mounting protrusion and is mounted by the mounting protrusion and the mounting groove by sliding the clearance prevention unit on the lower surface of the root part,
Blade molding repair method, characterized in that the cracks are not generated on both sides even when a concentrated stress is generated on both sides of the bonding slot by having a rounded shape on both sides of the bonding slot. 삭제delete
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