KR200241246Y1 - 터어빈 디스크 체결구조 - Google Patents
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Abstract
가스 터어빈 엔지의 터어빈 디스크 체결구조가 개시되어 있다.
이 개시된 터어빈 디스크 체결구조는 터어빈 디스크의 상호 대응하는 위치에 형성된 복수개의 체결공과, 이 체결공의 적어도 일단부에 체결공의 반경보다 큰 반경으로 형성된 부시홈과, 부시홈에 끼워지며 중공을 가지는 부시와, 체결공과 부시에 끼워져 상기 복수개의 터어빈 디스크를 축방향으로 체결하는 타이볼트가 구비되어 된 것을 특징으로 한다.
Description
제1도는 종래의 터어빈 디스크 체결구조를 나타낸 개략적인 단면도.
제2도는 본 고안에 따른 터어빈 디스크 체결구조를 나타낸 개략적인 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
30 : 터어빈 디스크 32 : 체결공
34 : 부시홈 36 : 브레이드
40 : 타이볼트 42 : 부시
44 : 너트
본 고안은 가스 터어빈 엔진의 터어빈 디스크 체결구조에 관한 것으로서, 상세하게는 복수의 터어빈 디스크를 상호 체결하는 터어빈 디스크의 체결구조를 개선한 터어빈 디스크 체결구조에 관한 것이다.
일반적으로 가스 터어빈 엔진은 복수개의 임펠러를 구비한 압축기로 외부 공기를 흡입 압축하고, 연소실에서 연료 및 압축기에서 압축된 압축공기를 흡입하여 연소시키고, 연소에 의해 발생된 고압의 과열가스를 이용하여 외주에 브레이드가 부착된 터어빈 디스크를 회전시켜 회전력을 제공한다.
상기 터어빈 디스크는 임펠러의 회전 중심인 샤프트에 장착되어 있고, 상기 연소실에서 전달되는 고압가스에 의해 회전된다. 이 회전력의 일부로 상기 임펠러를 회전시키고, 나머지로 필요한 동력을 얻는다. 상기 터어빈 디스크는 상기 샤프트를 고속회전시키기 위해 동일 샤프트 상에 복수개 구비되며, 통상 타이볼트(tie bolt)에 의해 상호 체결된다.
제1도는 종래의 터어빈 디스크 체결구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.
터어빈 디스크(10)는 회전 중심인 샤프트(미도시)에 끼워지며, 그 외주에 브레이드(14)가 설치되어 있다. 이 터어빈 디스크(10)는 상기 브레이드(14)에 가해지는 힘에 의해 회전되다. 이때 상기 터어빈 디스크(10)는 샤프트의 회전속도를 높이기 위하여 복수개 구비된다. 각 터어빈 디스크(10)는 서로 회전속도가 일정하도록 상호 체결되어 있다.
각 터어빈 디스크(10)를 상호 체결하기 위하여 각 터어빈 디스크(10)에는 축방향으로 복수개의 관통공(12)이 형성되고, 이 관통공(12)을 가로질러 각 터어빈 디스크(10)를 체결하는 타이볼트(20)와 너트(22)가 구비된다. 상기 타이볼트(20)는 터어빈 디스크(10)를 상호 체결하여 각 터어빈 디스크(10)가 같은 속도로 회전하도록 하고, 각 터어빈 디스크(10)의 마주하는 위치에서 발생하는 전단응력을 받아준다.
상기 타이볼트(20)와, 관통공(12) 사이의 공차가 큰 경우, 상기 터어빈 디스크(10)의 고속회전시, 예컨대 27,000rpm정도로 고속회전시 유동에 의해 타이볼트(20) 및 관통공(12)이 쉽게 손상된다. 이를 방지하기 위하여, 상기 타이볼트(20)와 관통공(12) 사이의 공차는 대략 0.015 내지 0.04mm 정도의 고정밀도로 유지되며 0.02mm의 동심을 이루고 있어야만 조립이 가능하다. 그러므로, 타이볼트와 관통공의 제작에 어려움이 있다.
또한, 각 터어빈 디스크(10)는 질량이 서로 동일하지 않다. 이에 따라 회전시 각 터어빈 디스크(10)의 원심력은 서로 일치하지 않는다. 그러므로 터어빈 디스크(10)의 고속회전에 의해 야기되는 전단응력을 상기 타이볼트(20) 만으로 받는데 그 한계가 있었다.
따라서, 본 고안은 언급한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로, 전단응력을 받는 부재를 더 구비하여 터어빈 디스크(10)와 타이볼트(20) 사이의 공차를 증가시킬 수 있도록 된 터어빈 디스크 체결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 연소실에서 제공되는 고압가스에 의해 그 중심에 끼워진 샤프트를 회전시키도록 각각의 외주에 브레이드가 설치된 복수개의 터어빈 디스크를 상호 체결하는 터어빈 디스크 체결구조에 있어서, 상기 복수개의 터어빈 디스크의 상호 대응하는 위치에 형성된 복수개의 체결공과, 이 체결공의 적어도 일 단부에 상기 체결공보다 큰 반경으로 형성된 부시홈과, 상기 부시홈에 끼워지며 중공을 가지는 부시와, 상기 체결공과 부시에 끼워져 상기 복수개의 터어빈 디스크를 축방향으로 체결하는 타이볼트가 구비되어 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 제2도를 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
제2도는 본 고안의 실시예에 따른 터어빈 디스크 체결구조를 나타낸 개략적인 단면도이다.
가스 터어빈 엔진은 연소실에서 공급되는 고압가스로부터 일단에 임펠러(미도시)가 부착된 샤프트(미도시)를 고속회전시키기 위하여 외주에 브레이드(36)가 설치되고 상기 샤프트를 회전축으로 하는 복수개의 터어빈 디스크(30)를 구비한다. 각 터어빈 디스크(30)는 고속회전시 어느 한 디스크에 무리한 힘이 가해지지 않도록 상호 체결된다.
각 터어빈 디스크(30)를 상호 체결하기 위하여 본 고안은 타이볼트(40)와, 부시(42)와, 상기 터어빈 디스크(30) 각각에 축방향으로 형성된 복수개의 체결공(32)과, 각 체결공(32)의 적어도 일단부에 상기 부시(42)의 반경에 대응하는 반경을 갖도록 형성된 부시홈(34)을 구비한다.
각 터어빈 디스크(30)를 각각에 형성된 체결공(32)이 마주하도록 위치시키고, 이 체결공(32)을 관통하여 상기 타이볼트(40)를 끼우고, 이 타이볼트(40)의 단부에 너트(44)를 체결한다.
상기 부시(42)는 각 터어빈 디스크(30)가 마주하는 부위 즉, 상기 부시홈(34)에 끼워져, 고속회전시 각 터어빈 디스크(30)의 원심력 차이에 의해 야기된 전단응력을 보강한다. 상기 부시(42)에는 상기 타이볼트(40)가 관통할 수 있도록 된 관통홈이 형성되어 있다.
이와 같이, 부시(42)를 더 구비함으로써 상기 타이볼트(40)는 각 디스크를 체결하는 역할을 하고, 상기 부시(42)가 전단응력을 받는다. 상기 부시홈(34)과 부시(42) 사이의 공차를 고정밀도로 유지하면 되므로, 상기 타이볼트(40)와 체결공(32) 사이의 공차의 허용오차가 대략 0.4mm로 대폭 증가된다.
따라서, 본 고안은 타이볼트(40)와 체결공(32)이 가공 및 체결이 용이하고, 각 터어빈 디스크를 견고히 체결할 수 있다.
Claims (2)
- 연소실에서 제공되는 고압가스에 의해 그 중심에 끼워진 샤프트를 회전시키도록 각각의 외주에 브레이드가 설치된 복수개의 터어빈 디스크를 상호 체결하는 터어빈 디스크 체결구조에 있어서, 상기 복수개의 터어빈 디스크의 상호 대응하는 위치에 형성된 복수개의 체결공과, 이 체결공의 적어도 일 단부에 상기 체결공의 반경보다 큰 반경으로 형성된 부시홈과, 상기 부시홈에 끼워지며 중공을 가지는 부시와, 상기 체결공과 부시에 끼워져 상기 복수개의 터어빈 디스크를 축방향으로 체결하는 타이볼트가 구비되어 된 것을 특징으로 하는 터어빈 디스크 체결구조.
- 제1항에 있어서, 상기 타이볼트와 체결공 사이의 공차는 대략 0.4mm인 것을 특징으로 하는 터어빈 디스크 체결구조.
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