KR102634416B1 - 링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈 - Google Patents

링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스터빈의 연소기로부터 공급되는 연소가스에 의하여 회전하는 터빈 블레이드와 상기 터빈 블레이드를 수용하는 터빈 케이싱에 장착되는 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치에 있어서, 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부; 상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부; 상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및 상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되, 상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고, 링 형상을 가지는 홀더부 본체와, 상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며, 상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고, 상기 구동링크부는 상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와, 일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와, 상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와, 일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와, 상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈을 제공한다.
따라서, 공압을 이용하여 터빈 블레이드 링 세그먼트를 용이하게 이동시킬 수 있고, 터빈 블레이드 링 세그멘트를 이동시켜 터빈 블레이드 링 세그먼트와 터빈 블레이드 사이의 간격을 최적화시킬 수 있다.

Description

링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈{Ring segment regulator and turbine, gas turbine including the same}
본 발명은 링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터빈 블레이드와 터빈 블레이드를 수용하는 터빈 케이싱에 장착되는 터빈 블레이드 링 세그먼트의 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈에 관한 것이다.
터빈이란 증기, 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충동력 또는 반동력으로 회전력을 얻는 기계장치로, 증기를 이용하는 증기터빈 및 고온의 연소가스를 이용하는 가스터빈 등이 있다.
가스터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.
일반적으로 가스터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 외부 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기로 전달한다. 압축기에서 압축된 공기는 고압 및 고압의 상태가 된다. 연소기는 압축기로부터 유입된 압축 공기와 연료를 혼합해서 연소시킨다. 연소로 인해 발생된 연소 가스는 터빈으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 터빈의 로터가 회전하게 된다.
로터를 회전시키는 고온 고압의 연소가스의 누설을 방지하고 결과적으로 가스터빈의 효율이 증대되도록 터빈의 내부에는 링 세그먼트가 설치된다. 링 세그먼트는 블레이드를 수용하는 터빈 케이싱 내에 설치되어 회전하는 블레이드 외곽을 둘러싸도록 위치한다.
링 세그먼트와 블레이드는 적절한 간격을 유지해야 하는데, 구동 초기의 과도구간에서는 링 세그먼트와 블레이드의 간격이 증가되어야 하며, 정상상태(steady state)에서는 링 세그먼트와 블레이드 사이의 간격이 감소되어야 한다. 이러한 문제 때문에 링 세그먼트와 블레이드 사이의 간격을 최적화시키기 어려운 문제가 있으며, 링 세그먼트를 이동시키는데 큰 힘이 필요한 문제점이 발생하였다.
이와 관련된 기술로서, 대한민국 등록특허 제1623303호에는 가스터빈용 블레이드 링 세그먼트가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 터빈 블레이드 링 세그먼트를 액추에이터부에 의해 이동되는 구동링크부에 장착한 후 이동시킴으로써 터빈 블레이드 링 세그먼트와 터빈 블레이드 사이의 간격을 용이하게 최적화시킬 수 있고, 복수의 터빈 블레이드 링 세그먼트를 동시에 제어할 수 있으며, 제1막대부재와 제2막대부재가 제1연결부재를 매개로 결합되고 제2막대부재와 제3막대부재는 제2연결부재를 매개로 결합되며 제1연결부재와 제2연결부재는 교차하는 방향으로 배치되는 구동링크부와 구동링크부에 결합되어 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부에 의해 진동 및 미세오차에도 터빈 블레이드 링 세그먼트를 정확하게 이동시킬 수 있는 링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스터빈의 연소기로부터 공급되는 연소가스에 의하여 회전하는 터빈 블레이드와 상기 터빈 블레이드를 수용하는 터빈 케이싱에 장착되는 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치에 있어서, 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부; 상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부; 상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및 상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되, 상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고, 링 형상을 가지는 홀더부 본체와, 상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며, 상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고, 상기 구동링크부는 상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와, 일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와, 상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와, 일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와, 상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 링 세그먼트 조절장치를 제공한다.
본 발명에 따른 링 세그먼트 조절장치에 있어서, 상기 홀더부 본체의 외측면에는 상기 구동링크부의 타단 단부가 삽입되는 외측홈이 형성될 수 있고, 상기 홀더부 본체의 외측면 양단에는 상기 홀더부 본체의 폭방향으로 돌출되는 플랜지가 형성될 수 있다.
삭제
상기 링 세그먼트 홀더부는 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈에 삽입될 수 있고, 상기 플랜지가 상기 장착홈에서 상기 터빈 베인 캐리어에 대하여 반경 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 장착될 수 있다.
상기 장착홈은 상기 플랜지가 이동 가능하게 삽입되는 제1장착홈과, 상기 홀더부 본체의 양측면이 삽입되어 밀착되는 제2장착홈을 포함할 수 있으며, 상기 제1장착홈의 두께(T2)는 상기 플랜지의 두께(T1) 보다 큰 두께를 가질 수 있다.
상기 액추에이터부는 상기 터빈 케이싱에 형성된 실린더홈 내에 이동가능하게 설치되며 상기 구동링크부와 연결되어 외부에서 공급되는 공압에 의해 상기 구동링크부를 가압하는 가압블럭과, 상기 터빈 케이싱에 고정되어 상기 실린더홈을 밀봉하는 커버와, 상기 커버와 연결되며 상기 가압블럭을 가압하는 공압을 제어하는 제어부재를 포함할 수 있다.
상기 액추에이터부는 상기 제어부재와 상기 커버를 연결하는 연결배관을 더 포함할 수 있으며, 상기 커버에는 상기 연결배관이 장착되는 장착홀이 형성될 수 있다.
상기 제어부재는 상기 실린더홈 내로 공급되는 공압을 제어하여 상기 가스터빈의 구동 초기에는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트를 상기 터빈 케이싱의 외측으로 이동시킬 수 있고, 상기 가스터빈이 구동하여 온도가 정상 상태로 상승한 경우 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트를 상기 터빈 케이싱의 내측으로 이동시킬 수 있다.
삭제
상기 제1막대부재의 타단에는 상기 제2막대부재의 일단이 장착되는 장착단이 구비될 수 있고, 상기 장착단과 상기 제2막대부재의 일단에는 각각 상기 제1연결부재가 관통하는 관통공과 관통홀이 형성될 수 있다.
상기 제3막대부재의 타단에는 상기 제2연결부재의 타단이 연결되는 연결단이 구비될 수 있고, 상기 연결단과 상기 제2막대부재의 타단에는 각각 상기 제2연결부재가 관통하는 연결공과 연결홀이 형성될 수 있다.
상기 제1막대부재의 둘레면에는 상기 보상스프링부의 일단이 걸림되는 돌출턱이 외측으로 돌출될 수 있으며, 상기 연통홀의 일단 외주면에는 상기 보상스프링부의 타단이 안착되는 안착홈이 형성될 수 있다.
삭제
다른 한편으로, 본 발명은 회전 가능한 로터 디스크와, 상기 로터 디스크에 설치되는 복수개의 터빈 블레이드와, 상기 복수개의 터빈 블레이드 사이에 회전하지 않도록 고정 설치되는 복수개의 터빈 베인과, 상기 복수개의 터빈 베인을 외측에서 지지하는 터빈 베인 캐리어와, 상기 터빈 베인 캐리어를 감싸는 터빈 케이싱과, 상기 복수개의 터빈 블레이드의 외측에 위치하여 압축 공기의 누설을 차단하는 복수개의 터빈 블레이드 링 세그먼트와, 상기 터빈 케이싱과 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치를 포함하는 터빈에 있어서, 상기 링 세그먼트 조절장치는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부; 상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부; 상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및 상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되, 상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고, 링 형상을 가지는 홀더부 본체와, 상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며, 상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고, 상기 구동링크부는 상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와, 일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와, 상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와, 일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와, 상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 터빈을 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 공기를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축 공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하는 가스터빈에 있어서, 상기 터빈은 회전 가능한 로터 디스크와, 상기 로터 디스크에 설치되는 복수개의 터빈 블레이드와, 상기 복수개의 터빈 블레이드 사이에 회전하지 않도록 고정 설치되는 복수개의 터빈 베인과, 상기 복수개의 터빈 베인을 외측에서 지지하는 터빈 베인 캐리어와, 상기 터빈 베인 캐리어를 감싸는 터빈 케이싱과, 상기 복수개의 터빈 블레이드의 외측에 위치하여 압축 공기의 누설을 차단하는 복수개의 터빈 블레이드 링 세그먼트와, 상기 터빈 케이싱과 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치를 포함하되, 상기 링 세그먼트 조절장치는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부; 상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부; 상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및 상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되, 상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고, 링 형상을 가지는 홀더부 본체와, 상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며, 상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고, 상기 구동링크부는 상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와, 일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와, 상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와, 일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와, 상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 가스터빈을 제공한다.
본 발명의 따른 링 세그먼트 조절장치 및 이를 포함하는 터빈, 가스터빈은 공압을 이용하여 터빈 블레이드 링 세그먼트를 용이하게 이동시킬 수 있고, 터빈 블레이드 링 세그멘트를 이동시켜 터빈 블레이드 링 세그먼트와 터빈 블레이드 사이의 간격을 최적화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가스터빈의 일부를 잘라 본 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링 세그먼트 조절장치를 터빈의 길이방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링 세그먼트 홀더부와 터빈 블레이드 링 세그먼트를 터빈의 반경 방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 블레이드 링 세그먼트가 외측으로 가압된 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 블레이드 링 세그먼트가 내측으로 가압된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈의 내부가 도시된 도면, 도 2는 도 1에 도시된 가스터빈의 일부를 잘라 본 종단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링 세그먼트 조절장치를 터빈의 길이방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스터빈(100)은 타이로드(1000)와, 압축기(2000)와, 연소기(3000)와, 터빈(4000)을 포함한다. 상기 타이로드(1000)는 상기 가스터빈(100)의 중심부를 가로지르도록 설치되는 봉 부재이며, 상기 타이로드(1000)는 압축기(2000)와 터빈(4000)을 체결시키는 역할을 한다.
상기 가스터빈(100)은 하우징(100a)을 구비하고 있고, 상기 하우징(100a)의 후측에는 터빈(4000)을 통과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(100b)가 구비되어 있으며, 상기 디퓨저(100b)의 앞쪽에는 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(3000)가 배치되며, 상기 하우징(100a)은 후술되는 압축기(2000)의 압축기 케이싱과 동일하다.
공기의 흐름을 기준으로 설명하면, 상기 하우징(100a)의 상류 측에 압축기(2000)가 위치하고, 하류 측에는 터빈(4000)이 배치된다. 상기 압축기(2000)와 상기 터빈(4000) 사이에는 상기 터빈(4000)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(2000)로 전달하는 토크전달부재로서의 토크튜브(T)가 배치되는 것이 바람직하다.
상기 압축기(2000)는 상기 타이로드(1000)의 일 측에 설치되며, 다단의 압축기 로터 디스크 조립체(2100)와, 다단의 압축기 베인(2200)을 포함한다. 상기 압축기(2000)에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 로터 디스크(2110)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(2110)들은 타이로드(1000)에 의해 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.
상기 압축기(2000)는 원심 압축기(centrifugal compressors)나 축류 압축기(axial compressor)로 설계되는데, 소형 가스터빈에서는 원심 압축기가 적용되는 반면, 도 1에 도시된 것과 같은 대형 가스터빈(100)은 대량의 공기를 압축해야 하기 때문에 다단 축류 압축기가 적용되는 것이 일반적이다.
상기 각각의 압축기 로터 디스크(2110)는 대략 중앙을 상기 타이로드(1000)가 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있으며, 이웃한 각각의 압축기 로터 디스크(2110)는 대향하는 면이 상기 타이로드(1000)에 의해 압축되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.
상기 압축기 로터 디스크(2110)의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드(2120)가 방사상으로 결합되어 있으며, 각각의 압축기 블레이드(2120)는 별도의 블레이드 고정구(미도시)에 의해 상기 압축기 로터 디스크(2110)의 축방향으로 이동되지 않도록 안정적으로 고정되는 것이 바람직하다.
상기 압축기 블레이드(2120)는 루트부(미도시)와, 생크부(미도시)와, 날개부(미도시)를 포함하며, 상기 압축기 블레이드(2120)는 상기 루트부(미도시)에 의해 상기 압축기 로터 디스크(2110)의 슬롯(미도시)에 체결된다.
상기 루트부(미도시)는 압축기 로터 디스크(2110)의 외주면에 형성된 복수개의 슬롯(미도시)에 삽입되며, 상기 루트부(미도시)의 체결방식은 탄젠셜 타입(Tangential type)과 액셜 타입(Axial type)이 있다. 이는 상용되는 가스터빈의 필요 구조에 따라 선택될 수 있으며, 통상적으로 알려진 도브테일 또는 전나무 형태(Fir-tree)를 가질 수 있다.
상기 루트부(미도시)의 상부에는 생크부(미도시)가 결합되며, 상기 생크부(미도시)는 이웃한 압축기 블레이드(2120)의 생크부(미도시)와 그 측면이 서로 접하여 상기 압축기 블레이드들 사이의 간격을 유지시키는 역할을 한다.
상기 생크부(미도시)의 상부면에는 날개부(미도시)가 구비되며, 상기 날개부(미도시)는 가스터빈(100)의 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 다단의 압축기 로터 디스크 조립체(2100) 사이에는 다단의 압축기 베인(2200)이 위치하며, 상기 다단의 압축기 베인(2200)은 전단의 압축기 블레이드(2120) 측으로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드(2120) 측으로 가이드하는 역할을 한다.
상기 타이로드(1000)는 상기 복수개의 압축기 로터 디스크 조립체(2100)들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 로터 디스크 조립체(2100) 내에 체결되고, 타측 단부는 토크튜브(T) 내에서 고정된다.
상기 압축기(2000)에서 압축된 압축 공기는 연소기(3000)로 공급되며, 상기 연소기(3000)는 유입된 압축 공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압의 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스온도를 높이게 된다.
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.
구체적으로, 상기 연소기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 연소기 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 연소기 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.
한편, 연소기 라이너 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 압축 공기에 의해 냉각된다.
이를 위해 트랜지션 피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀들이 마련되며, 압축 공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 연소기 라이너 측으로 유동된다.
상기 연소기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션 피스를 냉각시킨 냉각공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축 공기가 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀들을 통해 냉각공기로 제공되어 충돌할 수 있다.
상기 연소기(3000)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 터빈(4000)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충돌, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크튜브(T)를 거쳐 압축기(2000)로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링 세그먼트 조절장치를 터빈의 길이방향으로 잘라 본 부분 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링 세그먼트 홀더부와 터빈 블레이드 링 세그먼트를 터빈의 반경 방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 터빈(4000)은 회전 가능한 복수개의 로터 디스크(4100)와, 복수개의 터빈 블레이드(4200)와, 복수개의 터빈 베인(4300)과, 상기 복수개의 터빈 베인(4300)을 외측에서 지지하는 터빈 베인 캐리어(4400)와, 상기 터빈 베인 캐리어(4400)를 감싸는 터빈 케이싱(4500)과, 상기 복수개의 터빈 블레이드(4200)의 외측에 위치하여 압축 공기의 누설을 차단하는 복수개의 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)와, 상기 터빈 케이싱(4500)과 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600) 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치(4700)를 포함한다.
각각의 로터 디스크(4100)는 대략 원판 형태를 가지고, 그 외주부에는 복수의 홈(미도시)이 형성되어 있다. 상기 홈(미도시)은 굴곡면을 갖도록 형성되며, 상기 홈(미도시)에 터빈 블레이드(4200)가 삽입된다. 상기 터빈 블레이드(4200)는 도브테일 등의 방식으로 상기 로터 디스크(4100)에 결합되며, 상기 터빈 베인(4400)은 상기 복수개의 터빈 블레이드(4200) 사이에 회전하지 않도록 고정 설치되어 상기 터빈 블레이드(4200)를 통과한 연소가스의 흐름 방향을 안내한다.
상기 복수개의 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)는 터빈(4000)의 둘레방향으로 링 형상을 가지도록 연속적으로 배치되어, 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)는 상기 터빈 블레이드(4200)에서 이격되어 미세한 간격을 유지하면서 압력이 누설되는 것을 방지하며, 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)는 터빈 베인(4300)과 교대로 배치된다.
상기 링 세그먼트 조절장치(4700)는 링 세그먼트 홀더부(4710)와, 구동링크부(4720)와, 보상스프링부(4730)와, 액추에이터부(4740)를 포함하고, 제어부(4750)를 더 포함할 수 있다.
상기 링 세그먼트 홀더부(4710)는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)에 결합되며, 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)는 홀더부 본체(4711)와, 장착돌기(4712)를 포함한다. 상기 홀더부 본체(4711)는 링 형상을 가지고, 상기 장착돌기(4712)는 상기 홀더부 본체(4711)의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며, 상기 장착돌기(4712)에는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)가 장착된다.
상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)는 상기 터빈 블레이드(4200)와 마주하는 바디 플레이트(4610)와, 상기 바디 플레이트(4610)에서 외측으로 돌출된 2개의 후크(4620)를 포함한다. 상기 후크(4620)가 상기 바디 플레이트(4610)에서 외측으로 돌출되어 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)에 결합되며, 상기 장착돌기(4712)는 내측으로 절곡되어 상기 후크(4620)가 삽입 결합되는 내측홈(4712a)을 형성한다.
상기 홀더부 본체(4711)의 외측면에는 외측홈(4711a)이 외측면의 중앙부에 형성되고, 상기 외측홈(4711a)에는 후술되는 구동링크부(4730)의 타단 단부가 삽입된다. 상기 홀더부 본체(4711)의 외측면 양단에는 플랜지(4711b)가 상기 홀더부 본체(4711)의 폭방향으로 돌출되고, 상기 플랜지(4711b)는 상기 터빈 베인 캐리어(4400)에 형성된 장착홈(4410)에 삽입되어 상기 장착홈(4410)에서 상기 터빈 베인 캐리어(4400)에 대하여 반경 방향으로 슬라이딩 이동된다.
상기 플랜지(4711b) 및 상기 홀더부 본체(4711)가 삽입되어 슬라이딩 이동되는 상기 장착홈(4410)은 제1장착홈(4411)과, 제2장착홈(4412)을 포함한다. 상기 장착홈(4410)은 대략 'ㅜ'자 형상을 가지며, 상기 제1장착홈(4411)에는 상기 플랜지(4711b)가 이동 가능하게 삽입되고, 상기 제2장착홈(4412)에는 상기 홀더부 본체(4711)의 양측면이 삽입되어 밀착된다. 상기 플랜지(4711b)가 삽입되는 상기 제1장착홈(4411)의 두께(T2)는 상기 플랜지(4711b)의 두께(T1) 보다 큰 두께를 가지는 것이 바람직하다.
상기 플랜지(4711b)의 두께(T1) 보다 상기 제1장착홈(4411)의 두께(T2)가 큼으로 인해 상기 플랜지(4711b)가 상기 제1장착홈(4411)의 내에서 슬라이딩 이동됨으로써 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)에 결합된 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)가 이동되어 상기 터빈 블레이드(4200)와 인접하게 이동되거나 이격되게 이동되게 된다.
상기 링 세그먼트 홀더부(4710)의 내면과 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 외면 사이에는 충돌 방지를 위한 복수의 판스프링(Leaf Spring;LS)이 설치될 수 있다. 상기 복수의 판스프링(LS)은 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)의 길이방향으로 이격 배치되며, 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)의 이동 시에 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)와 상기 터빈 베인 캐리어(4400)가 충돌하는 것을 방지하면서 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)를 탄성적으로 지지한다.
상기 링 세그먼트 홀더부(4710)에는 구동링크부(4720)가 결합되며, 상기 구동링크부(4720)는 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)를 이동시키는 역할을 한다. 상기 구동링크부(4710)는 제1막대부재(4721)와, 제2막대부재(4722)와, 제1연결부재(4723)와, 제3막대부재(4724)와, 제2연결부재(4725)를 포함한다.
상기 제1막대부재(4721)는 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 장착홈(4410)과 연통되는 연통홀(4420)을 관통하여 관통된 일단이 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)의 외측홈(4711a)에 결합된다.
상기 제1막대부재(4721)의 타단에는 제2막대부재(4722)의 일단이 연결되고, 상기 제1막대부재(4721)의 타단과 상기 제2막대부재(4722)의 일단은 제1연결부재(4723)에 의해 연결된다.
상기 제1막대부재(4721)의 타단에는 'U'자 형상을 가지는 장착단(4721a)이 구비되고, 상기 장착단(4721a)에 상기 제2막대부재(4722)의 일단이 삽입된다. 상기 장착단(4721a)에는 제1연결부재(4723)가 관통하는 관통공(4721b)이 형성되고, 상기 제2막대부재(4722)의 일단에는 상기 관통공(4721b)으로 삽입되는 상기 제1연결부재(4723)가 관통하는 관통홀(4722a)이 형성된다. 상기 제2막대부재(4722)의 일단이 상기 장착단(4721a)에 삽입 시 상기 관통공(4721b)과 상기 관통홀(4722a)는 연통되며, 연통된 상기 관통공(4721b)과 상기 관통홀(4722a)로 힌지축인 상기 제1연결부재(4723)가 삽입됨으로써 상기 제1막대부재(4721)의 타단과 상기 제2막대부재(4722)의 일단이 연결된다.
상기 제2막대부재(4722)의 타단에는 상기 제3막대부재(4724)가 연결되며, 상기 제3막대부재(4724)의 일단은 후술되는 액추에이터부(4740)가 연결되고, 상기 제3막대부재(4724)의 타단이 상기 제2막대부재(4722)의 타단과 연결되며, 상기 제2막대부재(4722)의 타단과 상기 제3막대부재(4724)의 타단은 제2연결부재(4725)에 의해 연결된다.
상기 제3막대부재(4724)의 타단에는 상기 장착단(4721a)와 동일한 'U'자 형상을 가지는 연결단(4724a)이 구비되고, 상기 연결단(4724a)에 상기 제2막대부재(4722)의 타단이 삽입된다.
상기 연결단(4724a)에는 제2연결부재(4725)가 관통하는 연결공(4724b)이 형성되고, 상기 제2막대부재(4722)의 타단에는 상기 연결공(4724b)으로 삽입되는 상기 제2연결부재(4725)가 관통하는 연결홀(4722b)이 형성된다. 상기 제2막대부재(4722)의 타단이 상기 연결단(4724a)에 삽입 시 상기 연결공(4724b)과 상기 연결홀(4722b)는 연통되며, 연통된 상기 연결공(4724b)과 상기 연결홀(4722b)로 힌지축인 상기 제2연결부재(4725)가 삽입됨으로써 상기 제3막대부재(4724)의 타단과 상기 제2막대부재(4722)의 타단이 연결된다.
상기 구동링크부(4720)에는 보상스프링부(4730)가 장착되며, 상기 보상스프링부(4730)는 상기 구동링크부(4720)를 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)의 반대방향인 상기 터빈 베인 캐리어(4400) 외측으로 가압하는 역할을 한다.
상기 링 세그먼트 홀더부(4710) 및 상기 제2막대부재(4722)와 연결되는 상기 제1막대부재(4721)의 둘레면에는 후술되는 보상스프링부(4730)의 일단이 검림되는 돌출턱(4721c)이 외측으로 돌출되고, 상기 제1막대부재(4721)과 관통하며 상기 돌출턱(4721c)과 인접한 상기 연통홀(4420)의 일단 외주면에는 후술되는 보상스프링부(4730)의 타단이 안착되는 안착홈(4420a)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 구동링크부(4720)의 일단은 액추에이터부(4740)가 결합되며, 상기 액추에이터부(4740)는 상기 구동링크부(4720)를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600) 방향으로 이동시키는 역할을 한다.
상기 액추에이터부(4740)는 가압블럭(4741)과, 커버(4742)와, 제어부재(4743)을 포함하고, 연결배관(4744)을 더 포함할 수 있다. 상기 가압블럭(4741)은 상기 터빈 케이싱(4500)에 형성된 실린더홈(4510) 내에 이동 가능하게 설치되며, 상기 가압블럭(4741)은 상기 구동링크부(4720)의 제3막대부재(4724)와 연결되어 외부에서 공급되는 공압에 의해 상기 구동링크부(4720)를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600) 방향으로 가압하는 역할을 한다.
상기 커버(4742)는 상기 터빈 케이싱(4500)에 고정되어 상기 터빈 케이싱(4500)에 형성된 실린더홈(4510)을 밀봉하는 역할을 하며, 상기 커버(4742)가 상기 실린더홈(4510)을 밀봉함으로써 상기 가압블럭(4741)을 가압하는 외부에서 공급되는 공압이 외부로 누설되어 가압력이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 커버(4742)는 제어부재(4743)와 연결되며, 상기 제어부재(4743)는 상기 실린더홈(4510)으로 공급되어 상기 가압블럭(4741)을 가압하는 공압을 제어하는 역할을 한다. 상기 제어부재(4743)와 상기 커버(4742)는 연결배관(4744)에 의해 연결되며, 상기 커버(4742)에는 상기 연결배관(4744)이 장착되는 장착홀(4742a)이 형성되는 것이 바람직하다. 상기 장착홀(4742a)에 상기 연결배관(4744)의 일단이 장착되고 상기 연결배관(4744)의 타단이 상기 제어부재(4743)에 연결되어 상기 제어부재(4743)가 상기 실린더홈(4510)으로 공급된 공압을 상기 실린더홈(4510) 외부로 배출시켜 상기 가압블럭(4741)을 가압하는 공압을 제어하게 된다.
상기 제어부재(4743)는 상기 실린더홈(4510) 내로 공급되는 공압을 제어하여 상기 가스터빈의 구동 초기에는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)를 상기 터빈 케이싱(4500)의 외측으로 이동시키고, 상기 가스터빈이 구동하여 온도가 정상 상태로 상승한 경우 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)를 상기 터빈 케이싱(4500)의 내측으로 이동시키게 된다. 여기서 정상상태의 온도는 터빈의 크기와 설계 정도에 따라 다양한 온도로 설정될 수 있으며, 상기 제어부재(4743)는 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)를 미리미터(㎜)단위로 이동시킬 수 있고, 예를 들어 1~3㎜ 이동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 블레이드 링 세그먼트가 외측으로 가압된 상태를 나타낸 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈 블레이드 링 세그먼트가 내측으로 가압된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)에 작용하는 힘 중에서 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 외측으로 가압하는 힘은 상기 터빈 케이싱(4500)의 내압으로 상기 가압블럭(4741)이 외측으로 가압되는 힘과 상기 보상스프링부(4730)의 가압력이 합한 값이 된다. 한편, 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)에 작용하는 힘 중 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 내측으로 가압하는 힘은 터빈 케이싱(4500) 내부의 압축 공기가 링 세그먼트 홀더부(4710)의 쿨링홀(미도시)을 지나면서 형성하는 가압력으로 이루어진다.
상기 액추에이터부(4740)에 의한 힘이 0인 경우에는 상기 구동링크부(4720)에 장착된 보상스프링부(4730)에 의해 상기 구동링크부(4720)를 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 외측으로 가압하는 힘이 상기 구동링크부(4720)를 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 내측으로 가압하는 힘보다 더 커서 상기 링 세그먼트 홀더부(4710)에 의해 상기 구동링크부(4720)와 연결되는 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)는 터빈 케이싱(4500)의 외측으로 가압되며, 이로 인해 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)와 터빈 블레이드(4200)의 팁 사이의 간격은 증가한다.
상기 실린더홈(4510) 내부에 기 설정된 압력이 작용하면 상기 가압블럭(4741)이 상기 터빈 케이싱(4500)의 중심부를 향하여 가압되어 상기 터빈 베인 캐리어(4400)의 외측으로 작용하는 힘보다 내측으로 작용하는 힘이 더 커짐으로써 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)가 상기 터빈 케이싱(4500)의 중심부 측으로 이동하여 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)와 터빈 블레이드(4200)의 팁 사이의 간격은 감소한다.
상기 제어부재(4743)에 터빈(4000)의 구동 초기에는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)와 상기 터빈 블레이드(4200) 사이의 간격은 증가되어야 하고, 터빈(4000)이 정상 상태에서 운전하는 경우에는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)와 상기 터빈 블레이드(4200) 사이의 간격은 감소되어야 한다.
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따라서, 공압을 이용하여 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)를 용이하게 이동시킬 수 있고, 상기 터빈 블레이드 링 세그멘트(4600)를 이동시켜 터빈 블레이드 링 세그먼트(4600)와 터빈 블레이드(4200) 사이의 간격을 최적화시킬 수 있다.
100 : 가스터빈 1000 : 타이로드
2000 : 압축기 3000 : 연소기
4000 : 터빈 4100 : 로터 디스크
4200 : 터빈 블레이드 4300 : 터빈 베인
4400 : 터빈 베인 캐리어 4500 : 터빈 케이싱
4600 : 터빈 블레이드 링 세그먼트 4700 : 링 세그먼트 조절장치
4710 : 링 세그먼트 홀더부 4720 : 구동링크부
4730 : 보상스프링부 4740 : 액추에이터부

Claims (20)

  1. 가스터빈의 연소기로부터 공급되는 연소가스에 의하여 회전하는 터빈 블레이드와 상기 터빈 블레이드를 수용하는 터빈 케이싱에 장착되는 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치에 있어서,
    상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부;
    상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부;
    상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및
    상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되,
    상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고,
    링 형상을 가지는 홀더부 본체와,
    상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며,
    상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고,
    상기 구동링크부는,
    상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와,
    일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와,
    상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와,
    일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와,
    상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며,
    제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 링 세그먼트 조절장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더부 본체의 외측면에는 상기 구동링크부의 타단 단부가 삽입되는 외측홈이 형성되고,
    상기 홀더부 본체의 외측면 양단에는 상기 홀더부 본체의 폭방향으로 돌출되는 플랜지가 형성되는 링 세그먼트 조절장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 링 세그먼트 홀더부는 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈에 삽입되고, 상기 플랜지가 상기 장착홈에서 상기 터빈 베인 캐리어에 대하여 반경 방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 장착되는 링 세그먼트 조절장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 장착홈은,
    상기 플랜지가 이동 가능하게 삽입되는 제1장착홈과,
    상기 홀더부 본체의 양측면이 삽입되어 밀착되는 제2장착홈을 포함하며,
    상기 제1장착홈의 두께(T2)는 상기 플랜지의 두께(T1) 보다 큰 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 링 세그먼트 조절장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 액추에이터부는,
    상기 터빈 케이싱에 형성된 실린더홈 내에 이동가능하게 설치되며 상기 구동링크부와 연결되어 외부에서 공급되는 공압에 의해 상기 구동링크부를 가압하는 가압블럭과,
    상기 터빈 케이싱에 고정되어 상기 실린더홈을 밀봉하는 커버와,
    상기 커버와 연결되며 상기 가압블럭을 가압하는 공압을 제어하는 제어부재를 포함하는 링 세그먼트 조절장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 액추에이터부는,
    상기 제어부재와 상기 커버를 연결하는 연결배관을 더 포함하며,
    상기 커버에는 상기 연결배관이 장착되는 장착홀이 형성되는 링 세그먼트 조절장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부재는,
    상기 실린더홈 내로 공급되는 공압을 제어하여 상기 가스터빈의 구동 초기에는 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트를 상기 터빈 케이싱의 외측으로 이동시키고, 상기 가스터빈이 구동하여 온도가 정상 상태로 상승한 경우 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트를 상기 터빈 케이싱의 내측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 링 세그먼트 조절장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1막대부재의 타단에는 상기 제2막대부재의 일단이 장착되는 장착단이 구비되고,
    상기 장착단과 상기 제2막대부재의 일단에는 각각 상기 제1연결부재가 관통하는 관통공과 관통홀이 형성되는 링 세그먼트 조절장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3막대부재의 타단에는 상기 제2연결부재의 타단이 연결되는 연결단이 구비되고,
    상기 연결단과 상기 제2막대부재의 타단에는 각각 상기 제2연결부재가 관통하는 연결공과 연결홀이 형성되는 링 세그먼트 조절장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1막대부재의 둘레면에는 상기 보상스프링부의 일단이 걸림되는 돌출턱이 외측으로 돌출되며,
    상기 연통홀의 일단 외주면에는 상기 보상스프링부의 타단이 안착되는 안착홈이 형성되는 링 세그먼트 조절장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 회전 가능한 로터 디스크와, 상기 로터 디스크에 설치되는 복수개의 터빈 블레이드와, 상기 복수개의 터빈 블레이드 사이에 회전하지 않도록 고정 설치되는 복수개의 터빈 베인과, 상기 복수개의 터빈 베인을 외측에서 지지하는 터빈 베인 캐리어와, 상기 터빈 베인 캐리어를 감싸는 터빈 케이싱과, 상기 복수개의 터빈 블레이드의 외측에 위치하여 압축 공기의 누설을 차단하는 복수개의 터빈 블레이드 링 세그먼트와, 상기 터빈 케이싱과 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치를 포함하는 터빈에 있어서,
    상기 링 세그먼트 조절장치는,
    상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부;
    상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부;
    상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및
    상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되,
    상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고,
    링 형상을 가지는 홀더부 본체와,
    상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며,
    상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고,
    상기 구동링크부는,
    상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와,
    일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와,
    상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와,
    일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와,
    상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며,
    제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 터빈.
  16. 삭제
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 홀더부 본체의 외측면에는 상기 구동링크부의 타단 단부가 삽입되는 외측홈이 형성되고,
    상기 홀더부 본체의 외측면 양단에는 상기 홀더부 본체의 폭방향으로 돌출되는 플랜지가 형성되는 터빈.
  18. 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 공기를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축 공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하는 가스터빈에 있어서,
    상기 터빈은,
    회전 가능한 로터 디스크와, 상기 로터 디스크에 설치되는 복수개의 터빈 블레이드와, 상기 복수개의 터빈 블레이드 사이에 회전하지 않도록 고정 설치되는 복수개의 터빈 베인과, 상기 복수개의 터빈 베인을 외측에서 지지하는 터빈 베인 캐리어와, 상기 터빈 베인 캐리어를 감싸는 터빈 케이싱과, 상기 복수개의 터빈 블레이드의 외측에 위치하여 압축 공기의 누설을 차단하는 복수개의 터빈 블레이드 링 세그먼트와, 상기 터빈 케이싱과 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 사이의 간격을 조절하는 링 세그먼트 조절장치를 포함하되,
    상기 링 세그먼트 조절장치는,
    상기 터빈 블레이드 링 세그먼트에 결합되는 링 세그먼트 홀더부;
    상기 링 세그먼트 홀더부에 결합되며 상기 링 세그먼트 홀더부를 이동시키는 구동링크부;
    상기 구동링크부에 장착되어 상기 구동링크부를 외측으로 가압하는 보상스프링부; 및
    상기 구동링크부의 일단에 결합되어 상기 구동링크부를 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트 방향으로 이동시키는 액추에이터부를 포함하되,
    상기 링 세그먼트 홀더부는 상기 터빈 케이싱의 둘레 방향으로 구비되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트와 결합되고,
    링 형상을 가지는 홀더부 본체와,
    상기 홀더부 본체의 내측면 양단에서 하부로 돌출되며 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트가 장착되는 장착돌기를 포함하며,
    상기 장착돌기는 내측으로 절곡되어 복수개의 상기 터빈 블레이드 링 세그먼트의 외측으로 돌출되는 후크가 삽입되는 내측홈을 형성하고,
    상기 구동링크부는,
    상기 링 세그먼트 홀더부에 일단이 결합되며 터빈 베인을 지지하는 터빈 베인 캐리어에 형성된 장착홈과 연통되는 연통홀을 관통하는 제1막대부재와,
    일단이 상기 제1막대부재의 타단과 연결되는 제2막대부재와,
    상기 제1막대부재와 타단과 상기 제2막대부재의 일단을 연결하는 제1연결부재와,
    일단은 상기 액추에이터부에 고정되고 타단은 제2막대부재의 타단과 연결되는 제3막대부재와,
    상기 제3막대부재의 타단과 상기 제2막대부재의 타단을 연결하는 제2연결부재를 포함하며,
    제1연결부재와 제2연결부재가 교차되는 방향으로 제1막대부재와 제2막대부재 및 제2막대부재와 제3막대부재를 연결하며, 제1연결부재와 제2연결부재가 보상스프링부와 액추에이터부의 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 가스터빈.
  19. 삭제
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 홀더부 본체의 외측면에는 상기 구동링크부의 타단 단부가 삽입되는 외측홈이 형성되고,
    상기 홀더부 본체의 외측면 양단에는 상기 홀더부 본체의 폭방향으로 돌출되는 플랜지가 형성되는 가스터빈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN202266303U (zh) * 2011-10-20 2012-06-06 西北工业大学 一种用于主动控制涡轮叶尖间隙的电子机械式作动装置
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