KR102405427B1 - 가스터빈 엔진의 지지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 기어박스와 기어박스에 연결되는 연소기 케이스를 포함하는 가스터빈 엔진을 지지하는 가스터빈 엔진의 지지 장치에 있어서, 기어박스의 일측면에 설치되는 제1 마운트와, 기어박스의 일측면의 반대측인 타측면에 설치되는 제2 마운트와, 연소기 케이스에 설치되는 제3 마운트를 포함하고, 제1 마운트와 제2 마운트는, 제1 마운트와 제2 마운트를 잇는 가상의 선이 연장하는 Y축 방향과, Y축 방향과 직교하는 X축 방향과, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로의 가스터빈 엔진의 이동을 구속하고, 또한 X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 롤(roll) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 요(yaw) 회전을 구속하며, 제3 마운트는, Z축 방향으로의 가스터빈 엔진의 이동을 구속하고, 또한 X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 롤(roll) 회전과, Y축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 피치(pitch) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 요(yaw) 회전을 구속하며, 제2 마운트와 제3 마운트는, Y축 방향으로의 가스터빈 엔진의 열적 변위를 흡수하고, 제3 마운트는 X축 방향으로의 가스터빈 엔진의 열적 변위를 흡수하는 가스터빈 엔진의 지지 장치를 개시한다.

Description

가스터빈 엔진의 지지 장치{SUPPORTING APPARATUS FOR GAS TURBINE}
본 발명의 실시예들은 가스터빈 엔진의 지지 장치에 관한 것이다.
가스터빈은 고온고압의 연소가스로 터빈을 가동시키는 열기관으로 압축기, 연소기 및 터빈으로 구성된다. 일반적으로, 가스터빈은 압축기를 이용해서 공기를 압축시킨 후 연소기에서 연료를 분산하여 연소시키고, 고온고압의 연소가스가 터빈에서 팽창하면서 동력을 생산한다.
즉, 가스터빈의 작동 시 동력과 열이 발생하며, 이에 따라 가스터빈은 X축, Y축 및 Z축 방향과, X축을 중심으로 하는 롤(roll) 회전, Y축을 중심으로 하는 피치(pitch) 회전, 그리고 Z축을 중심으로 하는 요(yaw) 회전을 구속하는 동시에, 축 방향과 반경 방향의 열적 변위를 흡수할 수 있도록 설계된다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 간단하고 저렴한 마운트 구조를 적용하여 축 방향 및 반경 방향의 열적 변위를 용이하게 흡수할 수 있는 가스터빈 엔진의 지지 장치를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 일 실시예는 기어박스와 기어박스에 연결되는 연소기 케이스를 포함하는 가스터빈 엔진을 지지하는 가스터빈 엔진의 지지 장치에 있어서, 기어박스의 일측면에 설치되는 제1 마운트와, 기어박스의 일측면의 반대측인 타측면에 설치되는 제2 마운트와, 연소기 케이스에 설치되는 제3 마운트를 포함하고, 제1 마운트와 제2 마운트는, 제1 마운트와 제2 마운트를 잇는 가상의 선이 연장하는 Y축 방향과, Y축 방향과 직교하는 X축 방향과, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로의 가스터빈 엔진의 이동을 구속하고, 또한 X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 롤(roll) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 요(yaw) 회전을 구속하며, 제3 마운트는, Z축 방향으로의 가스터빈 엔진의 이동을 구속하고, 또한 X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 롤(roll) 회전과, Y축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진의 피치(pitch) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 요(yaw) 회전을 구속하며, 제2 마운트와 제3 마운트는, Y축 방향으로의 가스터빈 엔진의 열적 변위를 흡수하고, 제3 마운트는 X축 방향으로의 가스터빈 엔진의 열적 변위를 흡수하는 가스터빈 엔진의 지지 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 제1 마운트는, 기어박스에 체결되는 브래킷과, 브래킷으로부터 외측으로 연장되는 고정핀과, 고정핀의 단부측에 형성되는 고정볼을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제2 마운트는, 기어박스에 체결되는 브래킷과, 브래킷으로부터 외측으로 연장되며, 브래킷과 멀리 떨어진 단부 측의 외주면에 고정홈이 형성되는 고정핀과, 고정핀이 삽입되는 고정홀을 구비하며, 고정핀 측으로 삽입되되 고정홈보다 브래킷 측으로 더 삽입 가능한 고정볼과, 고정홈에 설치되어 고정볼이 고정홈의 외측으로 빠지지 않도록 고정볼의 이동을 제한하는 고정링을 포함하고, 고정볼은 고정핀을 따라 브래킷과 상기 고정링 사이에서 슬라이딩 가능할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제3 마운트는, 연소기 케이스와 체결되는 제3-1 서브마운트와, 제3-1 서브마운트와 접촉하되 X축 방향으로 연장되는 가상의 선을 중심으로 회전 가능한 제1 회전중심부를 포함하는 제3-2 서브마운트와, 제3-2 서브마운트와 접촉하되 X축 방향으로 연장되는 가상의 선을 중심으로 회전 가능한 제2 회전중심부를 포함하는 제3-3 서브마운트를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 회전중심부와 상기 제2 회전중심부는 각각 회전고정핀을 통해 상기 가스터빈 엔진의 지지 장치가 장착되는 에어프레임의 고정브래킷에 설치되고, 제1 회전중심부와 제2 회전중심부는 상기 회전고정핀을 따라 상기 X축 방향으로 이동 가능할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제3-1 서브마운트는 제3-2 서브마운트를 향해 돌출되는 체결공과, 체결공을 중심으로 소정 간격 이격 형성되어 제3-2 서브마운트와 제3-3 서브마운트의 회전을 방지하는 복수개의 회전방지핀을 포함하며, 제3-2 서브마운트는 일부가 체결공과 중첩되도록 Y축 방향으로 연장 형성되는 제1 가이드홀을 포함하고, 제3-3 서브마운트는 일부가 체결공 및 제1 가이드홀과 중첩되도록 Y축 방향으로 연장 형성되는 제2 가이드홀을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 회전중심부와 제2 회전중심부는 체결공을 중심으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제3 마운트는, 제1 가이드홀 및 제2 가이드홀을 관통하여 체결공에 결합되는 체결핀을 더 포함하고, 체결공에 결합된 체결핀은 제1 가이드홀과 제2 가이드홀을 따라 Y축 방향으로 이동 가능할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 관한 가스터빈 엔진의 지지 장치에 의하면, 가스터빈에 설치되는 마운트의 개수를 최소화함과 동시에, 축 방향 및 반경 방향의 열적 변위를 용이하게 흡수할 수 있는 가스터빈 엔진의 지지 장치를 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈 엔진의 지지 장치가 기어박스와 연소기 케이스에 설치된 모습을 서로 다른 측면에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 제1 마운트를 나타내는 사시도이다.
도 3a는 제2 마운트를 분해하여 나타내는 분해 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 나타난 제2 마운트를 조립하여 나타내는 사시도이다.
도 4a는 제3 마운트를 분해하여 나타내는 분해 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 나타난 제3 마운트를 조립하여 나타내는 사시도이다.
도 5a는 제1 마운트, 제2 마운트 및 제3 마운트에 가스터빈 엔진의 지지 장치가 장착되는 에어프레임의 고정브래킷이 각각 장착된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5b 및 도 5c는 도 5a의 A를 확대하여 제1 마운트와 고정브래킷의 결합 관계를 묘사하는 확대도이다.
도 5d는 도 5a의 B를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 6은 제1 마운트와 제2 마운트 및 제3 마운트가 각각 고정브래킷에 장착된 모습을 상측에서 바라본 상면도이다.
도 7은 도 6의 정면도이다.
도 8은 도 6의 측면도이다.
도 9는 Y축 방향을 따라 제2 마운트의 고정볼이 이동하는 모습을 도시하는 측면도이다.
도 10은 도 5d의 상면도로서, X축 방향을 따라 제3 마운트가 이동 가능한 모습을 나타낸다.
도 11은 도 7에 도시된 제3 마운트를 확대하여 나타내는 확대도로서, 제1 가이드홀과 제2 가이드홀을 따라 체결핀이 Y축 방향으로 이동 가능한 모습을 묘사한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈 엔진의 지지 장치가 기어박스와 연소기 케이스에 설치된 모습을 서로 다른 측면에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이고, 도 2는 제1 마운트를 나타내는 사시도이며, 도 3a는 제2 마운트를 분해하여 나타내는 분해 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 나타난 제2 마운트를 조립하여 나타내는 사시도이고, 도 4a는 제3 마운트를 분해하여 나타내는 분해 사시도이고, 도 4b는 도 4a에 나타난 제3 마운트를 조립하여 나타내는 사시도이다.
먼저 도 1a와 도 1b를 참조하면, 가스터빈 엔진(10)은 기어박스(11)와 연소기 케이스(12)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예들에 따른 가스터빈 엔진의 지지 장치(100)는 가스터빈 엔진(10)을 설치면(예컨대, 항공기나 선박의 프레임)에 설치하는 경우 가스터빈 엔진(10)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
여기서, 가스터빈 엔진(10)은 도면에 묘사된 기어박스(11)와 연소기 케이스(12)에 한정되지 않으며, 예컨대 압축기(미도시)나 터빈(미도시) 등 일반적인 가스터빈 엔진(10)의 구성요소들을 모두 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 가스터빈 엔진의 지지 장치(100)를 설명함에 있어 편의를 위해 기어박스(11)와 연소기 케이스(12)만을 가스터빈 엔진(10)의 구성요소로 묘사하였음을 밝혀둔다.
구체적으로, 가스터빈 엔진의 지지 장치(100)는 기어박스(11)의 서로 반대되는 면에 각각 설치되는 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120), 그리고 연소기 케이스(12)의 플랜지면에 설치되는 제3 마운트(130)를 포함할 수 있다.
제1 마운트(110)는 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 기어박스(11)의 일측면에 설치될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제1 마운트(110)는 기어박스(11)에 체결되는 브래킷(111)과, 브래킷(111)으로부터 외측으로 연장되는 고정핀(112)과, 고정핀(112)의 단부측에 형성되는 고정볼(113)을 포함할 수 있다.
또한, 브래킷(111)에는 브래킷(111)을 관통하는 복수개의 설치공(111h)이 형성될 수 있다. 설치공(111h)에는 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 나사(미표시)가 삽입될 수 있으며, 이러한 나사와 같은 결합부재를 통해 브래킷(111)은 기어박스(11)에 단단히 체결될 수 있다.
제2 마운트(120)는 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 제1 마운트(110)가 설치된 기어박스(11)의 일측면의 반대측인 타측면에 설치될 수 있다. 도 3a와 도 3b를 참조하면, 제2 마운트(120)는 기어박스(11)에 체결되는 브래킷(121)과, 브래킷(121)으로부터 외측으로 연장되는 고정핀(122)을 포함할 수 있다.
고정핀(122)의 외주면에는 고정홈(122h)이 형성될 수 있으며, 제2 마운트(120)는 고정핀(122)이 삽입되는 고정홀(123h)을 구비하여 고정핀(122) 측으로 삽입되되 고정홈(122h)보다 더 브래킷(121) 측으로 삽입되는 고정볼(123)과, 고정홈(122h)에 설치되어 고정볼(123)이 고정홈(122h)의 외측으로 빠지지 않도록 고정볼(123)의 이동을 제한하는 고정링(124)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 고정볼(123)은 고정핀(122)을 따라 브래킷(121)과 고정링(124) 사이에서 슬라이딩 가능할 수 있다.
제1 마운트(110)와 마찬가지로, 제2 마운트(120)의 브래킷(121) 또한 브래킷(121)을 관통하는 복수개의 설치공(121h)을 포함할 수 있으며, 설치공(121h)에는 나사(미표시)와 같은 결합부재가 삽입됨으로써 브래킷(121)이 기어박스(11)에 단단히 체결될 수 있다. 상술하였으나, 브래킷(111)(121)과 기어박스(11)는 나사(미표시)로만 결합되는 것으로 한정되지 않으며, 설명의 편의를 위해 도면에 다른 다양한 체결 방법을 묘사하지는 않았으나 예컨대 용접을 통해 기어박스(11)와 브래킷(111)(121)을 결합시킬 수도 있다.
제3 마운트(130)는 도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이 연소기 케이스(12)에 설치될 수 있다. 도 4a와 도 4b를 참조하면, 제3 마운트(130)는 연소기 케이스(12)와 체결되는 제3-1 서브마운트(130-1)와, 제3-1 서브마운트(130-1)와 접촉하되 X축 방향으로 연장되는 가상의 선을 중심으로 회전 가능한 제1 회전중심부(130-2c)를 포함하는 제3-2 서브마운트(130-2)와, 제3-2 서브마운트(130-2)와 접촉하되 X축 방향으로 연장되는 가상의 선을 중심으로 회전 가능한 제2 회전중심부(130-3c)를 포함하는 제3-3 서브마운트(130-3)를 포함할 수 있다.
상세히, 제3-1 서브마운트(130-1)는 제3-2 서브마운트(130-2)를 향해 돌출되는 체결공(130-1c)과, 체결공(130-1c)을 중심으로 소정 간격 이격 형성되어 제3-2 서브마운트(130-2)와 제3-3 서브마운트(130-3)의 회전을 방지하는 복수개의 회전방지핀(130-1p)을 포함할 수 있다. 또한, 제3-1 서브마운트(130-1)에는 연소기 케이스(12)에 마련된 설치공(미표시)과 중첩되는 복수개의 설치홀(130-1h)이 형성될 수 있으며, 설치홀(130-h)에 삽입되는 나사(미도시)와 같은 결합부재에 의해 제3-1서브마운트(130-1)와 연소기 케이스(12)가 서로 결합될 수 있다.
또한, 제3-2 서브마운트(130-2)는 일부가 체결공(130-1c)과 중첩되도록 Y축 방향으로 연장 형성되는 제1 가이드홀(130-2g)을 포함할 수 있으며, 제3-3 서브마운트(130-3) 또한 체결공(130-1c) 및 제1 가이드홀(130-2g)과 중첩되도록 Y축 방향으로 연장 형성되는 제2 가이드홀(130-3g)을 포함할 수 있다.
즉, 제3-1 서브마운트(130-1)와 제3-2 서브마운트(130-2), 그리고 제3-3 서브마운트(130-3)는 차례대로 체결공(130-1c)과 제1 가이드홀(130-2g) 및 제2 가이드홀(130-3g)이 연속적으로 중첩되도록 정렬될 수 있다. 이러한 구조에 따르면, 제3-2 서브마운트(130-2)는 제1 회전중심부(130-2c)를 중심으로 회전 가능하나, 회전방지핀(130-1p)에 의해 그 회전 운동이 제한될 수 있으며, 또한 제2 가이드홀(130-3g)과 제1 가이드홀(130-2g)을 차례대로 관통하여 체결공(130-1)에 결합되는 체결핀(131)에 의해서도 그 회전 운동이 제한될 수 있다.
그리고, 제3-3 서브마운트(130-3) 또한 제2 회전중심부(130-3c)를 중심으로 회전 가능하나, 역시 회전방지핀(130-1p)에 의해 그 회전 운동이 제한될 수 있으며, 또한 제2 가이드홀(130-3g)과 제1 가이드홀(130-2g)을 차례대로 관통하여 체결공(130-1)에 결합되는 체결핀(131)에 의해서도 그 회전 운동이 제한될 수 있다.
이하에서는 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 가스터빈 엔진의 지지 장치(100)의 제1 마운트(110), 제2 마운트(120) 및 제3 마운트(130)에 각각 고정브래킷(R1, R2)이 장착된 경우를 개략적으로 설명하기로 한다.
도 5a는 제1 마운트, 제2 마운트 및 제3 마운트에 가스터빈 엔진의 지지 장치가 장착되는 에어프레임의 고정브래킷이 각각 장착된 모습을 나타내는 사시도이고, 도 5b 및 도 5c는 도 5a의 A를 확대하여 제1 마운트와 고정브래킷의 결합 관계를 묘사하는 확대도이며, 도 5d는 도 5a의 B를 확대하여 나타내는 확대도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 마운트(110)에는 제1 고정브래킷(R1)이 설치될 수 있으며, 도면에 도시되지는 않았으나 제1 마운트(110)의 반대측의 기어박스(11)에 설치되는 제2 마운트(120)에도 제1 고정브래킷(R1)이 설치될 수 있다. 즉, 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)에는 동일한 구조를 갖는 제1 고정브래킷(R1)이 설치될 수 있다. 따라서, 이하에서는 제2 마운트(120)와 제2 마운트(120)에 설치되는 제1 고정브래킷(R1)의 결합구조에 대해서는 생략하고, 이에 대한 설명을 도면에 도시된 제1 마운트(110)와 제1 고정브래킷(R1)의 결합구조에 대한 설명으로 갈음하기로 한다. 한편, 제3 마운트(130)에는 제1 고정브래킷(R1)과는 다른 종류의 제2 고정브래킷(R2)이 설치될 수 있다.
도 5b와 도 5c를 참조하면, 제1 마운트(110)의 브래킷(111)은 나사(S)를 통해 기어박스(11)에 체결될 수 있다. 그리고, 제1 고정브래킷(R1)은 제1 상부고정브래킷(R1_H)과 제1 하부고정브래킷(R1_L)으로 구성되며, 제1 하부고정브래킷(R1_L)에는 제1 마운트(110)의 고정볼(113)이 안착되는 공간이 마련될 수 있다. 한편, 도면에는 제1 마운트(110)의 고정볼(113)이 제1 하부고정브래킷(R1_L)에 안착되는 것으로 묘사되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 마운트(110)의 고정볼(113)은 제1 상부고정브래킷(R1_H)에 안착될 수도 있으며, 다만 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 마운트(110)의 고정볼(113)이 제1 하부고정브래킷(R1_L)에 안착되고, 제1 상부고정브래킷(R1_H)과의 결합을 통해 고정볼(113)을 제1 고정브래킷(R1)에 단단하게 체결되는 구조를 중심으로 설명하기로 한다.
한편, 도 5d를 참조하면, 제3-3 마운트(130-3)의 제2 회전중심부(130-3c)는 회전고정핀(RP)을 통해 가스터빈 엔진(10)의 지지 장치(100)가 장착되는 에어프레임의 고정브래킷(R2)에 설치될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 제3-3 마운트(130-3)의 제2 회전중심부(130-3c)를 회전고정핀(RP)으로 고정시키는 고정브래킷(R2)은 예컨대 항공기나 선박에 마련되는 설치면(미도시)에 설치될 수 있다. 즉, 가스터빈 엔진(10)은 제3-3 마운트(130-3)와 제2 고정브래킷(R2)을 통해 항공기나 선박에 고정될 수 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 11을 참조하여 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120) 및 제3 마운트(130)의 가스터빈 엔진(10)에 대한 구속 기능과 열적 변위 흡수 기능에 대해 더 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 제1 마운트와 제2 마운트 및 제3 마운트가 각각 고정브래킷에 장착된 모습을 상측에서 바라본 상면도이고, 도 7은 도 6의 정면도이며, 도 8은 도 6의 측면도이고, 도 9는 Y축 방향을 따라 제2 마운트의 고정볼이 이동하는 모습을 도시하는 측면도이며, 도 10은 도 5d의 상면도로서, X축 방향을 따라 제3 마운트가 이동 가능한 모습을 나타내고, 도 11은 도 7에 도시된 제3 마운트를 확대하여 나타내는 확대도로서, 제1 가이드홀과 제2 가이드홀을 따라 체결핀이 Y축 방향으로 이동 가능한 모습을 묘사한다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)는 각각 제1 고정브래킷(R1)에 의해 고정될 수 있으며, 제3 마운트(130)는 제2 고정브래킷(R2)에 의해 고정될 수 있다.
여기서, 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)는, 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)를 잇는 가상의 선이 연장하는 Y축 방향과, Y축 방향과 직교하는 X축 방향과, X축 방향 및 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로의 가스터빈 엔진(10)의 이동을 구속할 수 있다.
또한, 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)는 X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 롤(roll) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 요(yaw) 회전을 구속할 수 있다. 한편, 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)는 각각 제1 고정브래킷(R1)을 중심(Y축 방향 중심)으로 회전 가능하므로, Y축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 피치(pitch) 회전을 허용할 수 있다.
한편, 제3 마운트(130)는, Z축 방향으로의 가스터빈 엔진(10)의 이동을 구속하고, X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 롤(roll) 회전과, Y축 방향을 중심으로 하는 피치(pitch) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 요(yaw) 회전을 구속할 수 있다. 이는, 제3 마운트(130)는 X축 방향과 Y축 방향으로의 가스터빈 엔진(10)의 이동을 허용할 수 있음을 의미한다.
한편, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 도 9에 도시된 제2 마운트(120)는 Y축 방향으로의 가스터빈 엔진(10)의 열적 변위를 흡수할 수 있으며, 도 10 및 도 11에 의하면 제3 마운트(130)는 X축 방향 및 Y축 방향으로의 가스터빈 엔진(10)의 열적 변위를 흡수할 수 있다.
여기서, "열적 변위를 흡수"라 함은 가스터빈 엔진(10)에 가해지는 열에 의해 특정 방향으로 팽창하거나 수축할 경우 이를 허용할 수 있는 여분의 공간을 제공하는 것을 의미한다.
예컨대, 도 9를 참조하면, 제2 마운트(120)의 고정볼(123)은 고정링(124)에 의해 움직임이 차단되는 좌측(참조부호 123의 위치)에서 브래킷(121)에 인접하는 우측(참조부호 123'의 위치) 사이에서 이동할 수 있다. 즉, 제2 마운트(120)는 가스터빈 엔진(10)이 Y축 방향을 따라 팽창하거나 수축할 경우 고정볼(123)이 고정핀(122)을 따라 좌우측으로 이동하는 구조에 의해 가스터빈 엔진(10)의 열적 변위를 흡수할 수 있다.
또한, 도 10을 참조하면, 제3-3 서브마운트(130-3)는 회전고정핀(RP)을 통해 제2 고정브래킷(R2)에 설치될 수 있는 데, 이때 제3-3 서브마운트(130-3)는 회전고정핀(RP)을 따라(즉, X축을 따라) 제2 고정브래킷(R2)이 허용하는 범위(참조부호 d) 내에서 이동할 수 있다. 이러한 구조에 따라, 제3-3 서브마운트(130-3)는 가스터빈 엔진(10)이 X축 방향으로 이동함에 따라 가스터빈 엔진(10)의 열적 변위를 흡수할 수 있다.
한편, 도 11을 참조하면, 제3 마운트(130)는 제1 가이드홀(130-2g) 및 제2 가이드홀(130-3g)을 관통하여 체결공(130-1c)에 결합되는 체결핀(도 4a의 131 참조, 도 11에서는 체결공(130-1c)을 묘사하기 위해 체결핀의 도시는 생략하였음)을 더 포함할 수 있으며, 체결핀(131)은 제1 가이드홀(130-2g)과 제2 가이드홀(130-3g)을 따라 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 이러한 구조에 따라, 제3 마운트(130)는 가스터빈 엔진(10)이 Y축 방향으로 이동함에 따라 가스터빈 엔진(10)의 열적 변위를 흡수할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 가스터빈 엔진의 지지 장치(100)에 의하면, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로의 가스터빈 엔진(10)의 이동을 구속할 수 있으며, 또한 X축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 롤(roll) 회전과, Y축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 피치(pitch) 회전과, Z축 방향을 중심으로 하는 가스터빈 엔진(10)의 요(yaw) 회전을 구속할 수 있다.
이와 동시에, 본 발명의 실시예들에 의한 가스터빈 엔진의 지지 장치(100)에 의하면, 가스터빈 엔진(10)의 세 지점에 각각 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120) 및 제3 마운트(130)를 설치함으로써 상기와 같이 가스터빈 엔진(10)을 항공기나 선박의 설치면에 안정적으로 설치할 수 있고, 또한 X축 방향과 Y축 방향으로의 열적 변위를 용이하게 흡수할 수 있다.
본 발명의 일 측면들은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 가스터빈 엔진 124: 고정링
11: 기어박스 130: 제3 마운트
12: 연소기 케이스 130-1: 제3-1 서브마운트
100: 가스터빈 엔진의 지지 장치 130-1c: 체결공
110: 제1 마운트 130-1p: 회전방지핀
111: 브래킷 130-2: 제3-2 서브마운트
112: 고정핀 130-2c: 제1 회전중심부
113: 고정볼 130-2g: 제1 가이드홀
120: 제2 마운트 130-3: 제3-3 서브마운트
121: 브래킷 130-3c: 제2 회전중심부
122: 고정핀 130-3g: 제2 가이드홀
122h: 고정홈 131: 체결핀
123: 고정볼 RP: 회전고정핀
123h: 고정홀 R1, R2: 고정브래킷

Claims (8)

  1. 기어박스와 상기 기어박스에 연결되는 연소기 케이스를 포함하는 가스터빈 엔진을 지지하는 가스터빈 엔진의 지지 장치에 있어서,
    상기 기어박스의 일측면에 설치되는 제1 마운트;
    상기 기어박스의 상기 일측면의 반대측인 타측면에 설치되는 제2 마운트; 및
    상기 연소기 케이스에 설치되는 제3 마운트;를 포함하고,
    상기 제1 마운트와 상기 제2 마운트는, 상기 제1 마운트와 상기 제2 마운트를 잇는 가상의 선이 연장하는 Y축 방향과, 상기 Y축 방향과 직교하는 X축 방향과, 상기 X축 방향 및 상기 Y축 방향과 직교하는 Z축 방향으로의 상기 가스터빈 엔진의 이동을 구속하고, 또한 상기 X축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 롤(roll) 회전과, 상기 Z축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 요(yaw) 회전을 구속하며,
    상기 제3 마운트는, 상기 Z축 방향으로의 상기 가스터빈 엔진의 이동을 구속하고, 또한 상기 X축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 롤(roll) 회전과, 상기 Y축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 피치(pitch) 회전과, 상기 Z축 방향을 중심으로 하는 상기 가스터빈 엔진의 요(yaw) 회전을 구속하며,
    상기 제2 마운트와 상기 제3 마운트는, 상기 Y축 방향으로의 상기 가스터빈 엔진의 열적 변위를 흡수하고, 상기 제3 마운트는 상기 X축 방향으로의 상기 가스터빈 엔진의 열적 변위를 흡수하는, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 마운트는,
    상기 기어박스에 체결되는 브래킷과,
    상기 브래킷으로부터 외측으로 연장되는 고정핀과,
    상기 고정핀의 단부측에 형성되는 고정볼을 포함하는, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 마운트는,
    상기 기어박스에 체결되는 브래킷과,
    상기 브래킷으로부터 외측으로 연장되며, 상기 브래킷과 멀리 떨어진 단부 측의 외주면에 고정홈이 형성되는 고정핀과,
    상기 고정핀이 삽입되는 고정홀을 구비하며, 상기 고정핀 측으로 삽입되되 상기 고정홈보다 상기 브래킷 측으로 더 삽입 가능한 고정볼과,
    상기 고정홈에 설치되어 상기 고정볼이 상기 고정홈의 외측으로 빠지지 않도록 상기 고정볼의 이동을 제한하는 고정링을 포함하고,
    상기 고정볼은 상기 고정핀을 따라 상기 브래킷과 상기 고정링 사이에서 슬라이딩 가능한, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 마운트는,
    상기 연소기 케이스와 체결되는 제3-1 서브마운트와,
    상기 제3-1 서브마운트와 접촉하되 상기 X축 방향으로 연장되는 가상의 선을 중심으로 회전 가능한 제1 회전중심부를 포함하는 제3-2 서브마운트와,
    상기 제3-2 서브마운트와 접촉하되 상기 X축 방향으로 연장되는 가상의 선을 중심으로 회전 가능한 제2 회전중심부를 포함하는 제3-3 서브마운트를 포함하는, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 회전중심부와 상기 제2 회전중심부는 각각 회전고정핀을 통해 상기 가스터빈 엔진의 지지 장치가 장착되는 에어프레임의 고정브래킷에 설치되고, 상기 제1 회전중심부와 상기 제2 회전중심부는 상기 회전고정핀을 따라 상기 X축 방향으로 이동 가능한, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제3-1 서브마운트는 상기 제3-2 서브마운트를 향해 돌출되는 체결공과, 상기 체결공을 중심으로 소정 간격 이격 형성되어 상기 제3-2 서브마운트와 상기 제3-3 서브마운트의 회전을 방지하는 복수개의 회전방지핀을 포함하며,
    상기 제3-2 서브마운트는 일부가 상기 체결공과 중첩되도록 상기 Y축 방향으로 연장 형성되는 제1 가이드홀을 포함하고,
    상기 제3-3 서브마운트는 일부가 상기 체결공 및 상기 제1 가이드홀과 중첩되도록 상기 Y축 방향으로 연장 형성되는 제2 가이드홀을 포함하는, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 회전중심부와 상기 제2 회전중심부는 상기 체결공을 중심으로 서로 대칭되도록 배치되는, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 마운트는,
    상기 제1 가이드홀 및 상기 제2 가이드홀을 관통하여 상기 체결공에 결합되는 체결핀을 더 포함하고,
    상기 체결공에 결합된 상기 체결핀은 상기 제1 가이드홀과 상기 제2 가이드홀을 따라 상기 Y축 방향으로 이동 가능한, 가스터빈 엔진의 지지 장치.
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