KR102655157B1 - 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 이를 이용한 로어 베인캐리어의 분해조립 방법 - Google Patents

로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 이를 이용한 로어 베인캐리어의 분해조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그; 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재; 및 상기 볼트부재에 인접하게 설치되며, 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치를 제공한다.

Description

로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 이를 이용한 로어 베인캐리어의 분해조립 방법{Apparatus for disassembly and assembly of lower vane carrier and method of disassembly and assembly of lower vane carrier using the same}
본 발명은 로어 터빈케이싱에 설치되어 있는 로어 베인캐리어를 로어 터빈케이싱으로부터 분해하고 분해된 로어 베인캐리어를 다시 로어 터빈케이싱에 조립하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
터보머신이란, 터보머신을 통과하는 유체(특히, 기체)를 통해, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 장치를 의미한다. 따라서 터보머신은 통상 발전기와 함께 설치되어 사용된다. 이러한 터보머신에는, 가스터빈(Gas turbine), 스팀터빈(Steam turbine), 풍력터빈(Wind power turbine) 등이 해당될 수 있다. 가스터빈은 압축공기와 천연가스를 혼합하여 연소시켜 연소가스를 생성하고, 이와 같이 생성된 연소가스를 이용하여 발전을 위한 동력을 생성하는 장치이다. 스팀터빈은 물을 가열하여 생성되는 증기를 이용하여 발전을 위한 동력을 생성하는 장치이다. 풍력터빈은 풍력을 발전용 동력으로 전환시키는 장치이다.
터보머신 중 가스터빈에 대해 살펴보면, 가스터빈은 압축기와 연소기와 터빈을 포함한다. 압축기는 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과 압축기 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 압축기는 압축기 입구 스크롤 스트럿(Compressor inlet scroll strut)을 통해 외부의 공기를 흡입한다. 이렇게 흡입된 공기는 압축기의 내부를 통과하면서 상기 압축기 베인과 압축기 블레이드에 의해 압축된다. 연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축공기를 공급받아 연료와 혼합시킨다. 또한 연소기는 압축공기와 혼합된 연료를 점화기로 점화하여 고온고압의 연소가스를 생성한다. 이와 같이 생성된 연소가스는 터빈으로 공급된다. 터빈은 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 터빈은 연소기에서 생성된 연소가스를 공급받아 내부로 통과시킨다. 터빈의 내부를 통과하는 연소가스는 터빈 블레이드를 회전시키게 되고, 터빈의 내부를 완전히 통과하게 된 연소가스는 터빈 디퓨저를 통해 외부로 토출되게 된다.
터보머신 중 증기터빈에 대해 살펴보면, 증기터빈은 증발기와 터빈을 포함한다. 상기 증발기는 외부로부터 공급받은 물을 가열하여 증기를 생성한다. 상기 터빈은 가스터빈에서의 터빈과 마찬가지로 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 다만, 증기터빈에서의 터빈은 연소가스가 아닌 상기 증발기에서 생성된 증기를 내부로 통과시켜, 터빈 블레이드를 회전시킨다.
가스터빈이나 증기터빈은, 모두 터빈을 공통적으로 구비한다. 상기 터빈은, 터빈 로터와 터빈 스테이터를 포함하며, 상기 터빈 스테이터는, 터빈케이싱과, 터빈 케이싱의 내주면에 설치되는 베인캐리어와, 상기 베인캐리어의 내주면에 설치되며 상기 베인캐리어의 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 터빈베인을 포함한다. 상기 베인캐리어와 이에 결합된 복수개의 터빈베인은, 상기 터빈케이싱의 축방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치된다. 그리고 상기 터빈케이싱은 중심을 관통하는 수평면을 기준으로 상하로 구분되는 어퍼(Upper) 터빈케이싱과 로어(Lower) 터빈케이싱을 포함하며, 상기 베인캐리어는 상기 어퍼 터빈케이싱과 로어 터빈케이싱에 각각 설치되는 어퍼 베인캐리어와 로어 베인캐리어를 포함한다. 물론 상기 복수개의 터빈베인도 상기 어퍼 베인캐리어에 설치되는 복수개의 어퍼 터빈베인과, 상기 로어 베인캐리어에 설치되는 복수개의 로어 터빈베인을 포함한다.
상기 특정 단(Stage)의 베인캐리어가 손상되는 등의 이유로 인해 해당 베인캐리어를 보수 또는 교체를 해야할 필요가 있는 경우, 해당 특정 단의 베인캐리어는 상기 터빈케이싱으로부터 분해되어야 한다. 어퍼 베인캐리어의 경우 어퍼 터빈케이싱만을 제거하면 작업자가 곧바로 접근이 가능하나, 로어 베인캐리어의 경우 어퍼 터빈케이싱을 제거한 후 해당 단의 어퍼 베인캐리어를 제거하더라도 인접하는 다른 단의 어퍼 베인캐리어 때문에 해당 단의 로어 베인캐리어에 접근하는 것이 다소 어렵다는 문제가 있다.
로어 베인캐리어를 로어 터빈케이싱으로부터 분해하기 위해, 목적하는 단의 로어 베인캐리어에 롤링지그를 설치하고 롤링지그와 로어 베인캐리어를 전체로써 함께 회전시켜, 롤링지그는 로어 터빈케이싱에 설치하고 로어 베인캐리어는 로어 터빈케이싱의 상측으로 꺼내는 장치 및 방법이 사용된다. 하지만 이러한 종래의 로어 베인캐리어 분해조립 장치는, 과도하게 많은 부품 수와 추가 가공이 적용됨은 물론, 롤링지그와 로어 베인캐리어를 전체로써 함께 회전시킬 시에 상기 분해조립 장치에 존재하는 각종 부품들이 낙하하는 문제가 있다.
미국 공개특허 제2016/0222829호(발명의 명칭 : Rotating device for a gas turbine and method for rotating a component)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 적은 부품 수와 추가 가공으로도 로어 베인캐리어를 로어 터빈케이싱으로부터 분해시키며 로어 터빈케이싱의 분해 시 부품의 낙하 이탈 등의 문제를 방지할 수 있는 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 이를 이용한 로어 베인캐리어의 분해조립 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은, 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그; 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재; 및 상기 볼트부재에 인접하게 설치되며, 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치를 제공한다.
상기 볼트부재는, 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그에 관통되는 스템부와, 상기 스템부의 일단에 연결되며 상기 스템부보다 직경이 큰 헤드부를 포함하며, 상기 블록부재는, 상기 볼트부재의 헤드부 측에 배치될 수 있다.
상기 헤드부는, 상기 롤링지그 측에 배치되며, 상기 스템부는, 상기 롤링지그 측으로부터 상기 로어 베인캐리어 측으로 관통될 수 있다.
상기 스템부는, 일단에 상기 헤드부가 연결되며, 외주면에 스레드(thread)가 형성된 제1스템부와, 상기 제1스템부의 타단에 연결되는 제2스템부를 포함하며, 상기 로어 베인캐리어는, 상기 스템부가 삽입되는 부위에 상기 제1스템부의 스레드와 체결되는 스레드가 형성될 수 있다.
상기 제2스템부는, 상기 제1스템부보다 직경이 작게 형성될 수 있다.
상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로, 상기 블록부재는, 상기 헤드부에 대해 상기 축방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 측면블록부와, 상기 한 쌍의 측면블록부의 사이에서 상기 한 쌍의 측면블록부를 연결하는 연결블록부를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 측면블록부는, 상기 헤드부보다 상하 길이가 더 길며, 상기 연결블록부는, 상기 헤드부로부터 이격 배치될 수 있다.
상기 볼트부재는, 상기 스템부의 타단에 연결되며, 각기둥의 형상으로 형성되고, 상기 볼트부재의 회전을 위한 렌치(Wrench)가 설치되는 돌출부를 더 포함할 수 있다.
상기 돌출부는, 속이 빈 형상으로 형성되며, 상기 볼트부재를 상기 로어 베인캐리어 측으로 당기기 위한 아이볼트(Eye bolt)가 내부로 삽입되어 체결되도록 내부에 스레드가 형성될 수 있다.
상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로, 상기 로어 베인캐리어는, 상기 축방향을 따라 서로 이격 배치되는 제1캐리어부재 및 제2캐리어부재와, 상기 제1캐리어부재와 제2캐리어부재의 사이를 연결하는 캐리어본체를 포함하며, 상기 롤링지그는, 상기 제1캐리어부재와 접하는 제1지그부재와, 상기 축방향을 따라 상기 제1지그부재로부터 이격 배치되며, 상기 제2캐리어부재와 접하는 제2지그부재와, 상기 제1지그부재와 제2지그부재의 사이에서 상기 제1지그부재와 제2지그부재를 연결하며, 상기 제1지그부재의 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수개의 지그연결부를 포함할 수 있다.
상기 로어 터빈케이싱은, 내주면에 삽입홈이 형성되며, 상기 제1캐리어부재는, 상기 캐리어본체보다 직경이 크고, 상기 삽입홈에 삽입되며, 상기 제1캐리어부재가 상기 삽입홈에 삽입된 상태에서, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 제1캐리어부재는 상기 삽입홈으로부터 이탈되고 상기 제1지그부재는 상기 삽입홈에 삽입될 수 있다.
상기 로어 베인캐리어는, 상기 제1캐리어부재와 제2캐리어부재의 사이에 배치되며, 상기 캐리어본체의 반경방향 외측에 배치되고, 상기 롤링지그 측에 배치되며, 상기 볼트부재가 관통되는 캐리어플랜지를 더 포함하며, 상기 롤링지그는, 상기 제1지그부재와 제2지그부재의 사이에 배치되며, 상기 캐리어플랜지와 접하도록 배치되고, 상기 블록부재가 설치되는 지그플랜지를 더 포함할 수 있다.
상기 지그연결부는, 상기 제1지그부재와 제2지그부재의 사이에 배치되는 연결본체와, 상기 연결본체로부터 상기 제1지그부재의 원주방향을 따라 돌출되며, 상기 롤링지그의 회전을 위한 로프가 감겨지는 와인딩돌기를 포함할 수 있다.
상기 연결본체는, 상기 롤링지그의 반경방향을 기준으로 외측의 면에, 상기 로프가 통과되는 아이볼트가 체결되는 지그관통홀이 형성될 수 있다.
상기 로어 터빈케이싱은, 내주면으로부터 반경방향 내측으로 돌출턱이 돌출 형성되며, 상기 제2캐리어부재는, 상기 제1캐리어부재보다 직경이 작으며, 상기 돌출턱과 대향하도록 배치되고, 상기 제2지그부재는, 상기 제1지그부재보다 직경이 작고, 상기 제2캐리어부재가 상기 돌출턱과 대향 배치된 상태에서, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 제2캐리어부재는 상기 돌출턱으로부터 이탈되고 상기 제2지그부재는 상기 돌출턱과 대향 배치될 수 있다.
상기 로어 터빈케이싱은, 내주면에 삽입홈이 형성되며, 상기 삽입홈으로부터 상기 축방향을 따라 이격 배치된 위치에서 돌출턱이 돌출 형성되고, 상기 캐리어플랜지는, 상기 제2캐리어부재보다 반경방향 외측으로 더 돌출되며, 상기 삽입홈과 돌출턱의 사이에 배치되고, 상기 지그플랜지는, 상기 제2지그부재보다 반경방향 외측으로 더 돌출되며, 상기 캐리어플랜지가 상기 돌출턱과 상기 삽입홈의 사이에 배치된 상태에서, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 캐리어플랜지는 상기 로어 베인캐리어로부터 이탈되고 상기 지그플랜지는 상기 돌출턱과 삽입홈의 사이에 배치될 수 있다.
본 발명은, (A) 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그와, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재와, 상기 볼트부재에 인접하게 설치되며 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치를 준비하는 단계; (B) 어퍼 터빈케이싱을 로어 터빈케이싱으로부터 분해시키고, 어퍼 베인캐리어 및 이에 설치된 어퍼 터빈베인을 로어 베인캐리어로부터 분해시킨 후, 로어 베인캐리어에 상기 롤링지그를 장착하는 단계; (C) 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 상기 볼트부재를 관통하는 단계; (D) 상기 블록부재를 상기 볼트부재와 인접하게 설치하는 단계; (E) 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로, 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그를 전체로써 함께 회전시켜, 상기 로어 베인캐리어를 상기 로어 터빈케이싱으로부터 이탈시키면서 동시에 상기 롤링지그를 상기 로어 터빈케이싱에 위치시키는 단계; 및 (F) 상기 E 단계에 따라 상기 롤링지그의 상측에 배치가 된 상기 로어 베인캐리어를 상기 롤링지그로부터 분해시키는 단계를 포함하는 로어 베인캐리어 분해방법을 제공한다.
상기 (F) 단계는, 상기 볼트부재를 회전시켜 하측으로 이동시키면서 상기 볼트부재의 스레드를 상기 로어 베인캐리어의 스레드로부터 이탈시킨 후, 상기 로어 베인캐리어를 상측으로 인양하여 상기 롤링지그로부터 분해시킬 수 있다.
본 발명은, (A) 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그와, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재와, 상기 볼트부재에 인접하게 설치되며 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치를 준비하는 단계; (B) 로어 터빈케이싱에 상기 롤링지그가 위치하고, 상기 롤링지그에 상기 볼트부재 및 블록부재가 설치된 상태에서, 로어 베인캐리어를 상기 롤링지그의 상측에서 상기 롤링지그에 안착시키면서 동시에 상기 볼트부재를 상기 로어 베인캐리어에 관통시키는 단계; (C) 상기 볼트부재를 상측으로 인양한 후 회전시켜, 상기 볼트부재의 스레드가 상기 로어 베인캐리어의 스레드에 체결되도록 하는 단계; (D) 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로, 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그를 전체로써 함께 회전시켜, 상기 롤링지그를 상기 로어 터빈케이싱으로부터 이탈시키고, 상기 로어 베인캐리어를 상기 로어 터빈케이싱에 설치하는 단계; 및 (E) 상기 블록부재 및 볼트부재를 상기 롤링지그 및 로어 베인캐리어로부터 분해시킨 후, 상기 롤링지그를 상기 로어 베인캐리어로부터 분해시키는 단계를 포함하는 로어 베인캐리어 조립방법을 제공한다.
상기 (C) 단계는, 아이볼트를 상기 돌출부 내부의 스레드에 체결시킨 상태에서 상기 아이볼트를 상측으로 잡아당겨 상기 볼트부재를 인양한 후, 렌치를 상기 돌출부의 외주면에 설치하고 회전시켜 상기 제1스템부의 스레드를 상기 로어 베인캐리어의 스레드와 체결시킬 수 있다.
본 발명에 따른 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 이를 이용한 로어 베인캐리어의 분해조립 방법에 의하면, 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 볼트부재가 관통되고, 블록부재가 상기 볼트부재에 인접하게 설치되어 상기 볼트부재를 감싸도록 배치됨으로써, 롤링지그와 로어 베인캐리어를 회전시킨 후 상기 로어 베인캐리어를 롤링지그로부터 분해할 시에 상기 볼트부재가 낙하하여 로어 터빈케이싱에 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 로어 베인캐리어 분해조립 장치가 롤링지그, 볼트부재 및 블록부재를 포함하는 구조로 설계됨으로써, 종래에 비해 부품수를 감소시킬 수 있음은 물론 별도의 추가 가공 없이도 로어 베인캐리어를 로어 터빈케이싱에 대해 분해 또는 조립할 수 있다.
도 1은 가스터빈의 단면도이다.
도 2는 로어 터빈케이싱에 로어 베인캐리어가 설치된 상태에서, 로어 베인캐리어 분해조립 장치가 상기 로어 베인캐리어에 장착된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 A 부분의 확대도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 로어 베인캐리어의 사시도이다.
도 5는 도 4의 B 부분의 확대도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 볼트부재의 사시도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 돌출부의 확대도이다.
도 8은 도 4에서 롤링지그의 상부에 대한 확대도이다.
도 9는 롤링지그와 로어 베인캐리어가 중심축을 기준으로 회전함에 따라, 롤링지그와 로어 베인캐리어의 상하가 반전된 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에서 볼트부재의 스레드가 로어 베인캐리어의 스레드로부터 분해된 후 하측으로 이동된 모습을 나타낸 도면이다.
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.
이하, 본 발명에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 이때, 본 발명에 따른 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 방법이 적용되는 터보머신은 가스터빈인 것으로 가정하여 설명할 것이나, 이는 일 예에 불과하며, 본 발명에 따른 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 방법이 적용되는 터보머신은 가스터빈이 아닌 증기터빈에 해당될 수도 있음은 물론이라 할 것이다.
도 1을 참조하면, 가스터빈(10)은 압축기(11), 연소기(12) 및 터빈(13)을 포함한다. 기체(압축공기 또는 연소가스)의 유동방향을 기준으로 하였을 때, 가스터빈(10)의 상류 측에는 압축기(11)가 배치되고 하류 측에는 터빈(13)이 배치된다. 그리고 압축기(11)와 터빈(13) 사이에는 연소기(12)가 배치된다.
압축기(11)는 압축기 케이싱 내부에 압축기 베인과 압축기 로터를 수용하며, 터빈(13)은 터빈 케이싱(20,21) 내부에 터빈 베인(40,41)과 터빈 로터(14)를 수용한다. 이러한 압축기 베인과 압축기 로터는 압축공기의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되며, 터빈 베인(40,41)과 터빈 로터(14) 역시 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치된다. 이때, 압축기(11)는 흡입된 공기가 압축될 수 있게 전단(Front-stage)에서 후단(Rear-stage) 측으로 갈수록 내부공간이 줄어들며, 반대로 터빈(13)은 연소기로부터 공급받은 연소가스가 팽창될 수 있게 전단에서 후단 측으로 갈수록 내부공간이 커지는 구조로 설계된다.
한편, 압축기(11)의 최후단부 측에 위치한 압축기 로터와, 터빈(13)의 최전단부 측에 위치한 터빈 로터(14) 사이에는, 터빈(13)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(11)로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치된다. 상기 토크튜브는 도 1에 도시된 바와 같이 총 3개의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수 있으나, 이는 본 발명의 여러 실시예 중 하나에 불과하며, 상기 토크튜브는 4개 이상의 단 또는 2개 이하의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수도 있다.
상기 압축기 로터는, 압축기 디스크와 압축기 블레이드를 포함한다. 상기 압축기 케이싱의 내부에는 복수개(예를 들어 14매)의 압축기 디스크가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 더욱 상세하게는, 상기 각각의 압축기 디스크는 중심부가 상기 타이로드에 의해 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬된다. 그리고 인접하는 각각의 압축기 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드에 의해 압착되어, 서로 상대적인 회전을 할 수 없도록 배치된다.
상기 압축기 디스크의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드가 방사상으로 결합된다. 또한, 상기 압축기 블레이드의 사이에는, 동일한 단(Stage)을 기준으로 하였을 때 상기 압축기 케이싱의 내주면에 환상으로 설치되는 복수개의 압축기 베인이 각각 배치된다. 상기 압축기 베인은 상기 압축기 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정된 상태를 유지하며, 압축기 블레이드를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드로 압축공기를 안내하는 역할을 한다. 이때, 상기 압축기 케이싱과 압축기 베인은, 상기 압축기 로터와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.
상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크와, 후술할 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 배치되며, 일 측 단부는 압축기의 최전단부 측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타 측 단부는 고정 너트에 의해 체결된다.
상기 타이로드의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 압축기 디스크와 터빈 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.
도시되지는 않았으나, 가스터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 안내깃 역할을 하는 디스월러(Deswirler)가 설치될 수 있다.
상기 연소기(12)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스의 온도를 높이게 된다.
가스터빈(10)의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀(Cell) 형태로 형성되는 연소기 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료를 분사하는 노즐과, 연소실을 형성하는 라이너(Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션피스(Transition piece)를 포함한다.
구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 연소챔버와, 상기 연소챔버를 감싸면서 환형공간을 이루는 라이너 환형유로가 형성된다. 또한 라이너의 전단에는 연료를 분사하는 노즐이 결합되며, 측벽에는 점화기가 결합된다.
상기 라이너 환형유로에는, 라이너의 외벽에 마련되는 다수개의 홀(Hole)을 통해 유입된 압축공기가 유동하며, 후술할 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기 역시 이를 통해 유동한다. 이렇듯 압축공기가 라이너의 외벽부를 따라 유동함으로써, 상기 연소챔버에서 연료의 연소에 의해 발생되는 열에 의해 라이너가 열 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.
라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 상기 라이너와 마찬가지로, 상기 트랜지션피스는, 상기 트랜지션피스의 내부 공간을 감싸는 트랜지션피스 환형유로가 형성되며, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 상기 트랜지션피스 환형유로를 따라 흐르는 압축공기에 의해 외벽부가 냉각된다.
한편, 상기 연소기(12)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(13)으로 공급된다. 터빈(13)으로 공급된 고온 고압의 연소가스는 터빈(13)의 내부를 통과하면서 팽창하게 되고, 그에 따라 후술할 터빈 블레이드에 충동 및 반동력을 가하여 회전토크가 발생되도록 한다. 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 부분은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.
상기 터빈(13)은 기본적으로는 압축기(11)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(13)에도 압축기(11)의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터(14)가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터(14) 역시, 터빈 디스크와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드를 포함한다. 상기 터빈 블레이드의 사이에도, 동일한 단을 기준으로 하였을 때 상기 터빈 케이싱(20,21)에 환상으로 설치되는 복수개의 터빈 베인(40,41)이 구비되며, 상기 터빈 베인(40,41)은 터빈 블레이드를 통과한 연소가스의 유동방향을 가이드하게 된다. 이때, 상기 터빈 케이싱(20,21)과 터빈 베인(40,41) 역시, 상기 터빈 로터(14)와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터(15)라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.
상기 터빈 스테이터(15)는, 터빈케이싱(20,21)과, 터빈 케이싱(20,21)의 내주면에 설치되는 베인캐리어(30,31)와, 상기 베인캐리어(30,31)의 내주면에 설치되며 상기 베인캐리어(30,31)의 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 터빈베인(40,41)을 포함한다. 상기 베인캐리어(30,31)와 이에 결합된 복수개의 터빈베인(40,41)은, 상기 터빈케이싱(20,21)의 축방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치된다. 그리고 상기 터빈케이싱(20,21)은 중심을 관통하는 수평면을 기준으로 상하로 구분되는 어퍼(Upper) 터빈케이싱(20)과 로어(Lower) 터빈케이싱(21)을 포함하며, 상기 베인캐리어(30,31)는 상기 어퍼 터빈케이싱(20)과 로어 터빈케이싱(21)에 각각 설치되는 어퍼 베인캐리어(30)와 로어 베인캐리어(31)를 포함한다. 물론 상기 복수개의 터빈베인(40,41)도 상기 어퍼 베인캐리어(30)에 설치되는 복수개의 어퍼 터빈베인(40)과, 상기 로어 베인캐리어(31)에 설치되는 복수개의 로어 터빈베인(41)을 포함한다.
도 2 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 로어 베인캐리어 분해조립 장치(100; 이하 ‘분해조립 장치’라 한다)는, 롤링지그(110), 볼트부재(120), 블록부재(130)를 포함한다. 상기 롤링지그(110)는, 상기 로어 베인캐리어(31)에 설치된다. 상기 볼트부재(120)는, 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)의 접촉 부위에 관통된다. 상기 블록부재(130)는, 상기 볼트부재(120)에 인접하게 설치되며, 상기 볼트부재(120)의 이탈을 방지한다.
이하부터 등장하게 될 축방향은, 가스터빈(10)의 중심을 관통하는 것으로 정의한다. 상기 축방향은, 상기 로어 베인캐리어(31)와 상기 롤링지그(110)의 중심을 관통하며, 상기 타이로드의 길이방향이기도 하다. 이때, 상기 터빈(13)의 내부에서 유동하는 연소가스의 유동방향은 상기 축방향 중 일부라고 할 수 있는데, 이하부터는 축방향 중에서 연소가스의 유동방향 기준 상류 측을 전방이라 하고, 축방향 중에서 연소가스의 유동방향 기준 하류 측을 후방이라 정의한다. 한편, 이하부터 등장하게 될 원주방향과 반경방향은, 상기 터빈케이싱(20,21)의 원주방향과 반경방향인 것으로 정의한다. 다만, 상기 원주방향이나 반경방향은, 상기 베인캐리어(30,31)나 롤링지그(110)의 원주방향 및 반경방향이기도 하다.
도 3을 참조하면, 상기 로어 터빈케이싱(21)은, 내주면에 삽입홈(22)과 돌출턱(23)이 형성된다. 상기 삽입홈(22)은, 원주방향을 따라 연장된 환형으로 형성된다. 상기 돌출턱(23)은, 상기 삽입홈(22)으로부터 전방으로 이격된 위치에서 상기 로어 터빈케이싱(21)의 내주면으로부터 반경방향 내측으로 돌출 형성된다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 로어 베인캐리어(31)는, 제1캐리어부재(32), 제2캐리어부재(33), 캐리어본체(34), 캐리어플랜지(35)를 포함한다. 상기 제1캐리어부재(32)는, 반원의 고리 형상으로 형성된다. 상기 제2캐리어부재(33)는, 반원의 고리 형상으로 형성되며, 상기 제1캐리어부재(32)로부터 전방으로 이격 배치되고, 상기 제1캐리어부재(32)보다 직경(더욱 상세하게는, 외경)이 작게 형성된다. 상기 캐리어본체(34)는, 반원의 고리 형상으로 형성되며, 상기 제1캐리어부재(32)와 제2캐리어부재(33)의 사이를 연결한다. 상기 캐리어플랜지(35)는, 상기 제1캐리어부재(32)와 제2캐리어부재(33)의 사이에 배치되며, 상기 캐리어본체(34)의 반경방향 외측에 배치되고, 상기 롤링지그(110) 측에 배치되며, 상기 볼트부재(120)가 관통된다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 롤링지그(110)는, 제1지그부재(111), 제2지그부재(112), 지그연결부(113), 지그플랜지(117)를 포함한다. 상기 제1지그부재(111)는, 반원의 고리 형상으로 형성되며, 상기 제1캐리어부재(32)와 접한다. 상기 제2지그부재(112)는, 반원의 고리 형상으로 형성되며, 상기 제1지그부재(111)로부터 전방으로 이격 배치되고, 상기 제2캐리어부재(33)와 접한다. 상기 제2지그부재(112)는, 상기 제1지그부재(111)보다 직경(더욱 상세하게는, 외경)이 더 작게 형성된다. 상기 지그연결부(113)는, 상기 제1지그부재(111)와 제2지그부재(112)의 사이에서 상기 제1지그부재(111)와 제2지그부재(112)를 연결하며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수개로 구비된다. 상기 지그플랜지(117)는, 상기 제1지그부재(111)와 제2지그부재(112)의 사이에 배치되며, 상기 로어 베인캐리어(31) 측에 배치되고, 상기 캐리어플랜지(35)와 접하도록 배치되며, 상기 블록부재(130)가 설치된다.
도 8을 참조하면, 상기 지그연결부(113)는, 연결본체(114)와 와인딩돌기(116)를 포함한다. 상기 연결본체(114)는, 상기 제1지그부재(111)와 제2지그부재(112)의 사이에 배치되며, 축방향을 따라 정렬되고, 상기 제1지그부재(111)와 제2지그부재(112)를 연결한다. 상기 와인딩돌기(116)는, 상기 연결본체(114)로부터 원주방향을 따라 돌출되며, 상기 롤링지그(110)의 회전을 위한 로프가 감겨진다. 상기 연결본체(114)는, 반경방향 외측면에 상기 로프가 통과되는 아이볼트(미도시)가 체결되는 지그관통홀(115)이 형성된다. 분해조립 장치(100)가 상기 로어 베인캐리어(31)에 모두 장착이 완료된 상태에서, 상기 지그관통홀(115)에 아이볼트가 삽입되고 상기 아이볼트를 통과한 로프가 상기 와인딩돌기(116)에 감겨진다. 그리고 외부의 힘에 의해 상기 와인딩돌기(116)가 상기 롤링지그(110)를 원주방향을 따라 당겨서 회전시킴으로써, 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)는 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전하게 된다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 볼트부재(120)는, 스템부(121), 헤드부(125), 돌출부(126)를 포함한다. 상기 스템부(121)는, 상기 로어 베인캐리어(31)와 롤링지그(110)에 관통된다. 상기 헤드부(125)는, 상기 스템부(121)의 일단에 연결되며 상기 스템부(121)보다 직경이 크게 형성된다. 상기 돌출부(126)는, 상기 스템부(121)의 타단에 연결되며, 각기둥의 형상으로 형성되고, 상기 볼트부재(120)의 회전을 위한 렌치(Wrench; 미도시)가 설치된다.
도 6을 참조하면, 상기 헤드부(125)는, 상기 롤링지그(110) 측에 배치되며, 상기 스템부(121)는, 상기 롤링지그(110) 측으로부터 상기 로어 베인캐리어(31) 측으로 관통된다. 그리고 상기 블록부재(130)는, 상기 볼트부재(120)의 헤드부(125) 측에 배치된다. 상기 스템부(121)는, 제1스템부(122)와 제2스템부(124)를 포함한다. 상기 제1스템부(122)는, 일단에 상기 헤드부(125)가 연결되며, 외주면에 스레드(thread; 123)가 형성된다. 상기 제2스템부(124)는, 상기 제1스템부(122)의 타단에 연결된다. 상기 캐리어플랜지(35)에는, 상기 스템부(121)가 삽입되는 관통홀(미도시)이 형성되며, 상기 관통홀의 내벽에는 상기 제1스템부(121)의 스레드(123)와 체결되는 스레드(미도시)가 형성된다. 상기 제2스템부(124)는, 상기 제1스템부(122)보다 직경이 작게 형성된다. 상기 스템부(121)가 상기 캐리어플랜지의 관통홀로 삽입될 시에, 상기 제2스템부(124)가 먼저 상기 관통홀로 삽입된 후 상기 제1스템부(122)가 상기 관통홀로 삽입되는데, 상기 제2스템부(124)가 상기 관통홀의 스레드에 체결되거나 걸리지 않도록, 상기 제2스템부(124)는 상기 제1스템부(122)보다 직경이 작게 형성되는 것이다. 상기 스템부(121)가 상기 캐리어플랜지(35)에 완전히 삽입된 후, 상기 헤드부(125)는 상기 지그플랜지(117)에 안착된다.
도 7을 참조하면, 상기 돌출부(126)는, 속이 빈 형상으로 형성되며, 상기 볼트부재(120)를 상기 로어 베인캐리어(31) 측으로 당기기 위한 아이볼트(미도시)가 내부로 삽입되어 체결되도록 내부에 스레드(127)가 형성된다. 도 2와 도 5와 같이 분해조립 장치(100)가 상기 로어 베인캐리어(31)에 장착 완료되고, 도 9와 같이 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)가 전체로써 함께 회전한 후, 상기 로어 베인캐리어(31)는 상측으로 인양되어 상기 롤링지그(110)로부터 분해된다. 그 후 다시 로어 베인캐리어(31)를 상기 롤링지그(110)에 조립하고자 하는 경우, 상기 로어 베인캐리어(31)를 상기 롤링지그(110)에 안착시키면서 동시에 상기 스템부(121)가 상기 캐리어플랜지(35)를 관통하도록 한다. 이 상황에서, 작업자는 아이볼트를 상기 돌출부(126)의 스레드(127)에 장착하여 상기 볼트부재(120)를 상측으로 잡아당긴 후, 상기 아이볼트를 상기 돌출부(126)로부터 분해하고 렌치를 상기 돌출부(126)의 외주면에 체결한 상태에서 렌치를 이용하여 상기 돌출부(126)를 회전시킨다. 이 경우 상기 볼트부재(120)가 회전하면서, 상기 제1스템부(122)의 스레드(123)가 상기 캐리어플랜지(35)의 스레드에 체결된다. 그 후 다시 로어 베인캐리어(31)와 롤링지그(110)를 회전시키면, 상기 로어 베인캐리어(31)는 로어 터빈케이싱(21)에 설치되고 롤링지그(110)는 다시 로어 터빈케이싱(21)의 상측에 위치하게 된다.
도 3, 도 5를 참조하면, 상기 블록부재(130)는, 한 쌍의 측면블록부(131)와 연결블록부(132)를 포함한다. 상기 한 쌍의 측면블록부(131)는, 상기 헤드부(125)에 대해 상기 축방향을 따라 이격 배치된다. 상기 연결블록부(132)는, 상기 한 쌍의 측면블록부(131)의 사이에서 상기 한 쌍의 측면블록부(131)를 연결한다. 상기 한 쌍의 측면블록부(131)는, 상기 헤드부(125)보다 상하 길이가 더 길게 형성된다. 그리고 상기 연결블록부(132)는, 상기 헤드부(125)로부터 이격 배치된다.
도 5에 도시된 것처럼 상기 롤링지그(110)를 상기 로어 베인캐리어(31)에 장착하고, 도 9에 도시된 것처럼 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)를 회전한 후, 상기 로어 베인캐리어(31)를 상기 롤링지그(110)로부터 상측으로 인양시키고자 할 때, 작업자는 도 10에 도시된 것처럼 상기 볼트부재(120)를 풀어 상기 캐리어플랜지(35)로부터 분해되도록 한다. 이때, 상기 볼트부재(120)는 상기 블록부재(130)에 안착됨에 따라, 하측으로 낙하되지 않고 상기 블록부재(130)에 걸쳐진 상태를 유지하게 된다.
한편, 상기 제1캐리어부재(32)는, 상기 캐리어본체(34)보다 직경(더욱 상세하게는, 외경)이 크고, 상기 삽입홈에 삽입된다. 그리고 상기 제1캐리어부재(32)가 상기 삽입홈(22)에 삽입된 상태에서, 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 제1캐리어부재(32)는 상기 삽입홈(22)으로부터 이탈되고 상기 제1지그부재(111)는 상기 삽입홈(22)에 삽입된다.
상기 제2캐리어부재(33)는, 상기 돌출턱(23)과 대향하도록 배치된다. 그리고 상기 제2캐리어부재(33)가 상기 돌출턱(23)과 대향 배치된 상태에서, 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 제2캐리어부재(33)는 상기 돌출턱(23)으로부터 이탈되고 상기 제2지그부재(112)는 상기 돌출턱(23)과 대향 배치된다.
상기 캐리어플랜지(35)는, 상기 제2캐리어부재(33)보다 반경방향 외측으로 더 돌출되며, 상기 삽입홈(22)과 돌출턱(23)의 사이에 배치된다. 그리고 상기 캐리어플랜지(35)가 상기 돌출턱(23)과 상기 삽입홈(22)의 사이에 배치된 상태에서, 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 캐리어플랜지(35)는 상기 로어 베인캐리어(31)로부터 이탈되고 상기 지그플랜지(117)는 상기 돌출턱(23)과 삽입홈(22)의 사이에 배치된다.
이하부터는, 분해조립 장치(100)를 이용하여 로어 베인캐리어(31)를 로어 터빈케이싱(21)으로부터 분해하는 과정과 분해 후 다시 조립하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
우선, 분해조립 장치(100)를 이용하여 로어 베인캐리어(31)를 로어 터빈케이싱(21)으로부터 분해하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
작업자는 상술한 분해조립 장치(100)를 준비한다. 그리고 작업자는 어퍼 터빈케이싱(20)을 로어 터빈케이싱(21)으로부터 분해시키고, 어퍼 베인캐리어(30) 및 이에 설치된 어퍼 터빈베인(40)을 로어 베인캐리어(31)로부터 분해시킨 후, 로어 베인캐리어(31)에 상기 롤링지그(110)를 장착시킨다.
그리고 작업자는 상기 롤링지그(110)와 로어 베인캐리어(31)의 접촉 부위, 즉 지그플랜지(117)와 캐리어플랜지(35)에 상기 볼트부재(120)의 스템부(121)를 관통시킨다. 이때, 작업자는 상기 볼트부재(120)를 회전시켜, 상기 제1스템부(122)의 스레드(123)가 상기 캐리어플랜지(35)의 스레드와 체결되도록 한다.
그 후, 작업자는 상기 블록부재(130)를 상기 볼트부재(120)의 헤드부(125)를 감싸도록 설치한다. 그리고 작업자는 상기 로어 베인캐리어(31)와 롤링지그(110)를 전체로써 함께 회전시켜, 상기 로어 베인캐리어(31)를 상기 로어 터빈케이싱(21)으로부터 이탈시키면서 동시에 상기 롤링지그(110)를 상기 로어 터빈케이싱(21)에 위치시킨다. 상기 로어 베인캐리어(31)와 롤링지그(110)는, 아이볼트를 상기 지그관통홀(115)에 장착하고, 로프를 상기 아이볼트를 통과시킨 후 상기 와인딩돌기(116)를 감싸게 한 상태에서, 상기 로프를 원주방향을 따라 잡아 당김으로써 회전이 된다.
마지막으로, 작업자는 전술한 과정을 거쳐 상기 롤링지그(110)의 상측에 배치가 된 상기 로어 베인캐리어(31)를 상기 롤링지그(110)로부터 분해시킨다. 구체적으로, 작업자는 상기 볼트부재(120)를 회전시켜 하측으로 이동시키면서 상기 제1스템부(122)의 스레드(123)를 상기 캐리어플랜지(35)의 스레드로부터 이탈시킨 후, 상기 로어 베인캐리어(31)를 상측으로 인양하여 상기 롤링지그(110)로부터 분해시킨다.
다음으로, 분해조립 장치(100)를 이용하여 로어 베인캐리어(31)를 로어 터빈케이싱(21)에 다시 조립하는 과정에 대해 설명하도록 한다.
전술한 분해과정에 의해, 상기 롤링지그(110)는 상기 로어 터빈케이싱(21)에 위치한 상태이고, 상기 롤링지그(110)에 상기 볼트부재(120) 및 블록부재(130)가 설치된 상태이며, 상기 로어 베인캐리어(31)는 상기 롤링지그(110)로부터 분해가 된 상태이다. 이러한 상황에서, 작업자는 로어 베인캐리어(31)를 상기 롤링지그(110)의 상측에서 상기 롤링지그(110)에 안착시키면서 동시에 상기 볼트부재(120)를 상기 로어 베인캐리어(31)에 관통시킨다.
그리고 작업자는, 상기 볼트부재(120)를 상측으로 인양한 후 회전시켜, 상기 제1스템부(121)의 스레드(123)가 상기 캐리어플랜지(35)의 스레드에 체결되도록 한다. 구체적으로, 작업자는 아이볼트를 상기 돌출부(126) 내부의 스레드(127)에 체결시킨 상태에서 상기 아이볼트를 상측으로 잡아당겨 상기 볼트부재(120)를 인양한 후, 렌치를 상기 돌출부(126)의 외주면에 설치하고 회전시켜 상기 제1스템부(122)의 스레드(123)를 상기 캐리어플랜지(35)의 스레드와 체결시킨다.
그 후, 작업자는 상기 축방향을 기준으로 상기 로어 베인캐리어(31)와 롤링지그(110)를 전체로써 함께 회전시켜, 상기 롤링지그(110)를 상기 로어 터빈케이싱으로부터 이탈시키고 상기 로어 베인캐리어(31)를 상기 로어 터빈케이싱(21)에 위치시킨다. 즉, 작업자는 상기 로어 베인캐리어(31)를 원위치로 되돌려놓는다.
마지막으로, 작업자는 상기 블록부재(130) 및 볼트부재(120)를 상기 롤링지그(110) 및 로어 베인캐리어(31)로부터 분해시킨 후, 상기 롤링지그(110)를 상기 로어 베인캐리어(31)로부터 분해시킨다. 그리고 작업자는 분해했었던 상기 어퍼 베인캐리어(30) 및 어퍼 터빈베인(40)을 상기 로어 베인캐리어(31)에 조립하고, 상기 어퍼 터빈케이싱(20)을 상기 어퍼 베인캐리어(30)에 조립함으로써, 터빈 스테이터(15)에 대한 수리/보수작업을 완료하게 된다.
10 : 가스터빈
20 : 어퍼 터빈케이싱 21 : 로어 터빈케이싱
30 : 어퍼 베인캐리어 31 : 로어 베인캐리어
40 : 어퍼 터빈베인 41 : 로어 터빈베인
100 : 로어 베인캐리어 분해조립 장치
110 : 롤링지그 120 : 볼트부재
130 : 블록부재

Claims (20)

  1. 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그;
    상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재; 및
    상기 볼트부재에 인접하게 설치되며, 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하되,
    상기 볼트부재는,
    상기 로어 베인캐리어와 롤링지그에 관통되는 스템부와,
    상기 스템부의 일단에 연결되며 상기 스템부보다 직경이 큰 헤드부를 포함하며,
    상기 블록부재는, 상기 볼트부재의 헤드부 측에 배치되고,
    상기 스템부는,
    일단에 상기 헤드부가 연결되며, 외주면에 스레드(thread)가 형성된 제1스템부와,
    상기 제1스템부의 타단에 연결되는 제2스템부를 포함하며,
    상기 로어 베인캐리어는, 상기 스템부가 삽입되는 부위에 상기 제1스템부의 스레드와 체결되는 스레드가 형성된 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드부는, 상기 롤링지그 측에 배치되며,
    상기 스템부는, 상기 롤링지그 측으로부터 상기 로어 베인캐리어 측으로 관통되는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2스템부는, 상기 제1스템부보다 직경이 작은 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로,
    상기 블록부재는,
    상기 헤드부에 대해 상기 축방향을 따라 이격 배치되는 한 쌍의 측면블록부와,
    상기 한 쌍의 측면블록부의 사이에서 상기 한 쌍의 측면블록부를 연결하는 연결블록부를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 한 쌍의 측면블록부는, 상기 헤드부보다 상하 길이가 더 길며,
    상기 연결블록부는, 상기 헤드부로부터 이격 배치되는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼트부재는,
    상기 스템부의 타단에 연결되며, 각기둥의 형상으로 형성되고, 상기 볼트부재의 회전을 위한 렌치(Wrench)가 설치되는 돌출부를 더 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 돌출부는, 속이 빈 형상으로 형성되며, 상기 볼트부재를 상기 로어 베인캐리어 측으로 당기기 위한 아이볼트(Eye bolt)가 내부로 삽입되어 체결되도록 내부에 스레드가 형성된 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로,
    상기 로어 베인캐리어는,
    상기 축방향을 따라 서로 이격 배치되는 제1캐리어부재 및 제2캐리어부재와,
    상기 제1캐리어부재와 제2캐리어부재의 사이를 연결하는 캐리어본체를 포함하며,
    상기 롤링지그는,
    상기 제1캐리어부재와 접하는 제1지그부재와,
    상기 축방향을 따라 상기 제1지그부재로부터 이격 배치되며, 상기 제2캐리어부재와 접하는 제2지그부재와,
    상기 제1지그부재와 제2지그부재의 사이에서 상기 제1지그부재와 제2지그부재를 연결하며, 상기 제1지그부재의 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수개의 지그연결부를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 로어 터빈케이싱은, 내주면에 삽입홈이 형성되며,
    상기 제1캐리어부재는, 상기 캐리어본체보다 직경이 크고, 상기 삽입홈에 삽입되며,
    상기 제1캐리어부재가 상기 삽입홈에 삽입된 상태에서, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 제1캐리어부재는 상기 삽입홈으로부터 이탈되고 상기 제1지그부재는 상기 삽입홈에 삽입되는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 로어 베인캐리어는,
    상기 제1캐리어부재와 제2캐리어부재의 사이에 배치되며, 상기 캐리어본체의 반경방향 외측에 배치되고, 상기 롤링지그 측에 배치되며, 상기 볼트부재가 관통되는 캐리어플랜지를 더 포함하며,
    상기 롤링지그는,
    상기 제1지그부재와 제2지그부재의 사이에 배치되며, 상기 캐리어플랜지와 접하도록 배치되고, 상기 블록부재가 설치되는 지그플랜지를 더 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 지그연결부는,
    상기 제1지그부재와 제2지그부재의 사이에 배치되는 연결본체와,
    상기 연결본체로부터 상기 제1지그부재의 원주방향을 따라 돌출되며, 상기 롤링지그의 회전을 위한 로프가 감겨지는 와인딩돌기를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 연결본체는, 상기 롤링지그의 반경방향을 기준으로 외측의 면에, 상기 로프가 통과되는 아이볼트가 체결되는 지그관통홀이 형성된 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 로어 터빈케이싱은, 내주면으로부터 반경방향 내측으로 돌출턱이 돌출 형성되며,
    상기 제2캐리어부재는, 상기 제1캐리어부재보다 직경이 작으며, 상기 돌출턱과 대향하도록 배치되고,
    상기 제2지그부재는, 상기 제1지그부재보다 직경이 작고,
    상기 제2캐리어부재가 상기 돌출턱과 대향 배치된 상태에서, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 제2캐리어부재는 상기 돌출턱으로부터 이탈되고 상기 제2지그부재는 상기 돌출턱과 대향 배치되는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 로어 터빈케이싱은, 내주면에 삽입홈이 형성되며, 상기 삽입홈으로부터 상기 축방향을 따라 이격 배치된 위치에서 돌출턱이 돌출 형성되고,
    상기 캐리어플랜지는, 상기 제2캐리어부재보다 반경방향 외측으로 더 돌출되며, 상기 삽입홈과 돌출턱의 사이에 배치되고,
    상기 지그플랜지는, 상기 제2지그부재보다 반경방향 외측으로 더 돌출되며,
    상기 캐리어플랜지가 상기 돌출턱과 상기 삽입홈의 사이에 배치된 상태에서, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어가 전체로써 함께 상기 축방향을 중심축으로 하여 회전할 때, 상기 캐리어플랜지는 상기 로어 베인캐리어로부터 이탈되고 상기 지그플랜지는 상기 돌출턱과 삽입홈의 사이에 배치되는 로어 베인캐리어 분해조립 장치.
  17. (A) 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그와, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재와, 상기 볼트부재에 인접하게 설치되며 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치를 준비하는 단계;
    (B) 어퍼 터빈케이싱을 로어 터빈케이싱으로부터 분해시키고, 어퍼 베인캐리어 및 이에 설치된 어퍼 터빈베인을 로어 베인캐리어로부터 분해시킨 후, 로어 베인캐리어에 상기 롤링지그를 장착하는 단계;
    (C) 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 상기 볼트부재를 관통하는 단계;
    (D) 상기 블록부재를 상기 볼트부재와 인접하게 설치하는 단계;
    (E) 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로, 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그를 전체로써 함께 회전시켜, 상기 로어 베인캐리어를 상기 로어 터빈케이싱으로부터 이탈시키면서 동시에 상기 롤링지그를 상기 로어 터빈케이싱에 위치시키는 단계; 및
    (F) 상기 E 단계에 따라 상기 롤링지그의 상측에 배치가 된 상기 로어 베인캐리어를 상기 롤링지그로부터 분해시키는 단계를 포함하는 로어 베인캐리어 분해방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 볼트부재는,
    상기 로어 베인캐리어와 롤링지그에 관통되는 스템부와,
    상기 스템부의 일단에 연결되며 상기 스템부보다 직경이 큰 헤드부를 포함하며,
    상기 블록부재는, 상기 볼트부재의 헤드부 측에 배치되고,
    상기 스템부는,
    일단에 상기 헤드부가 연결되며, 외주면에 스레드(thread)가 형성된 제1스템부와,
    상기 제1스템부의 타단에 연결되는 제2스템부를 포함하며,
    상기 로어 베인캐리어는, 상기 스템부가 삽입되는 부위에 상기 제1스템부의 스레드와 체결되는 스레드가 형성되고,
    상기 (F) 단계는, 상기 볼트부재를 회전시켜 하측으로 이동시키면서 상기 볼트부재의 스레드를 상기 로어 베인캐리어의 스레드로부터 이탈시킨 후, 상기 로어 베인캐리어를 상측으로 인양하여 상기 롤링지그로부터 분해시키는 로어 베인캐리어 분해방법.
  19. (A) 로어 터빈케이싱의 내부에 설치된 로어 베인캐리어에 설치되는 롤링지그와, 상기 롤링지그와 로어 베인캐리어의 접촉 부위에 관통되는 볼트부재와, 상기 볼트부재에 인접하게 설치되며 상기 볼트부재의 이탈을 방지하는 블록부재를 포함하는 로어 베인캐리어 분해조립 장치를 준비하는 단계;
    (B) 로어 터빈케이싱에 상기 롤링지그가 위치하고, 상기 롤링지그에 상기 볼트부재 및 블록부재가 설치된 상태에서, 로어 베인캐리어를 상기 롤링지그의 상측에서 상기 롤링지그에 안착시키면서 동시에 상기 볼트부재를 상기 로어 베인캐리어에 관통시키는 단계;
    (C) 상기 볼트부재를 상측으로 인양한 후 회전시켜, 상기 볼트부재의 스레드가 상기 로어 베인캐리어의 스레드에 체결되도록 하는 단계;
    (D) 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그 사이의 중심을 관통하는 가상의 축방향을 기준으로, 상기 로어 베인캐리어와 롤링지그를 전체로써 함께 회전시켜, 상기 롤링지그를 상기 로어 터빈케이싱으로부터 이탈시키고, 상기 로어 베인캐리어를 상기 로어 터빈케이싱에 설치하는 단계; 및
    (E) 상기 블록부재 및 볼트부재를 상기 롤링지그 및 로어 베인캐리어로부터 분해시킨 후, 상기 롤링지그를 상기 로어 베인캐리어로부터 분해시키는 단계를 포함하는 로어 베인캐리어 조립방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 볼트부재는,
    상기 로어 베인캐리어와 롤링지그에 관통되는 스템부와,
    상기 스템부의 일단에 연결되며 상기 스템부보다 직경이 큰 헤드부를 포함하며,
    상기 블록부재는, 상기 볼트부재의 헤드부 측에 배치되고,
    상기 스템부는,
    일단에 상기 헤드부가 연결되며, 외주면에 스레드(thread)가 형성된 제1스템부와,
    상기 제1스템부의 타단에 연결되는 제2스템부를 포함하며,
    상기 로어 베인캐리어는, 상기 스템부가 삽입되는 부위에 상기 제1스템부의 스레드와 체결되는 스레드가 형성되고,
    상기 볼트부재는,
    상기 스템부의 타단에 연결되며, 각기둥의 형상으로 형성되고, 상기 볼트부재의 회전을 위한 렌치(Wrench)가 설치되는 돌출부를 더 포함하며,
    상기 돌출부는, 속이 빈 형상으로 형성되며, 상기 볼트부재를 상기 로어 베인캐리어 측으로 당기기 위한 아이볼트(Eye bolt)가 내부로 삽입되어 체결되도록 내부에 스레드가 형성되며,
    상기 (C) 단계는, 아이볼트를 상기 돌출부 내부의 스레드에 체결시킨 상태에서 상기 아이볼트를 상측으로 잡아당겨 상기 볼트부재를 인양한 후, 렌치를 상기 돌출부의 외주면에 설치하고 회전시켜 상기 제1스템부의 스레드를 상기 로어 베인캐리어의 스레드와 체결시키는 로어 베인캐리어 조립방법.
KR1020210128696A 2021-09-29 2021-09-29 로어 베인캐리어 분해조립 장치 및 이를 이용한 로어 베인캐리어의 분해조립 방법 KR102655157B1 (ko)

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