KR20110019415A - 터보기계의 로터 샤프트, 및 터보기계의 로터의 제조 방법 - Google Patents

터보기계의 로터 샤프트, 및 터보기계의 로터의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휠 후방부(3)를 갖는 로터 휠(2)과, 중간 부재(5)를 갖고 중간 부재(5)를 통해 로터 휠(2)에 견고하게 연결된 로터 샤프트(4)를 포함하는, 터보기계 특히 배기 가스 터보차저의 로터(1)에 관한 것으로, 중간 부재(5)는 원반 형상의 밸런싱 플레이트(5A)를 구비하고, 로터 샤프트(4)의 최대 직경(D4C)보다 더 큰 외경(DA)을 갖고, 로터 휠(2)의 휠 후방부(3)에 고정된다.

Description

터보기계의 로터 샤프트, 및 터보기계의 로터의 제조 방법{Rotor Shaft of a Turbomachine and Method for the Production of a Rotor of a Turbomachine}
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 터보기계 특히 배기 가스 터보차저의 로터, 및 청구범위 제13항의 전제부에 따른 이러한 유형의 로터의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적인 로터가 JP 11-320132 A호에 공지되어 있고, 티타늄 알루미나이드 합금(TiAl 합금)으로 구성된 터빈 휠을 갖는 TiAl 로터를 개시하며, 터빈 휠이 니켈계 합금으로 구성된 중간 부재를 이용하여 스틸 샤프트에 견고하게 연결되어 있다. TiAl로 구성된 터빈 휠을 중간 부재에 체결하는 공정은 고온 납땜에 의해 수행된다. 중간 부재/샤프트의 체결은 전자 빔 용접(EB 용접)에 의해 이루어지지만 마찰 용접에 의해 이루어질 수도 있다.
이러한 복잡한 버전에 더하여, EP 1002935 A호는 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠이 베어링 샤프트를 구성하는 스틸 몸체에 원통형 중간 부재를 이용하여 마찰 용접에 의해 견고하게 연결되는 로터를 개시한다. 중간 부재의 단부가 니켈계 또는 코발트계 합금으로 형성된 터빈 휠에 연결되어 있다는 점에서 높은 기계적 강도가 달성된다. 터빈 휠로부터 스틸 몸체의 터빈측 베어링 포인트로의 중간 부재를 통한 바람직하지 않은 열 플럭스를 줄이기 위해, 중간 부재는 마찬가지로 개별 마찰 용접 작업들/단계들에 의해 형성된 다수의 층으로 구성된다. 이 경우에, 이러한 버전은 터빈측 베어링의 방향으로 일정한 열 장벽을 제공할지라도 조작 측면에서 높은 비용과 수 개의 개별적인 단계 비용으로 인해 큰 규모의 연속 적용의 맥락에서 비경제적인 것으로 판단됨을 주목해야 한다.
다른 종래 기술(EP 0368642 B1호)은 터빈 휠이 TiAl 합금으로 구성되고 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재를 통해 스틸 샤프트에 마찰 용접에 의해 연결되는 터보기계의 로터를 개시한다.
종래 기술에 따른 모든 문서들의 공통적인 특징에 따르면, 중간 부재를 이용하여 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠을 합금 처리된 강으로 구성된 샤프트에 연결하는 다양한 결합 방법들을 개시하지만, TiAl 합금으로 구성된 작동 부품을 제조하는데 필요한 제조 단계들의 중요한 양태, 즉 마감 처리된 로터의 밸런싱에 관련된 양태를 고려하지 않는다.
언급된 종래 기술에 따른 모든 공지된 버전들은 개별 부품인 로터의 밸런싱이 터빈 휠의 취성 TiAl 합금에 수행되어야 하고, 이는 높은 결함 가능성(균열 유도성)을 갖고 그에 따라 부품의 사용 수명을 현저히 줄인다는 단점을 갖는다.
또한, 종래 기술에 따른 모든 버전들의 공통적인 특징에 따르면, 원통형 중간 부재를 강으로 구성된 샤프트와 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠의 연결부로 사용하는 구성이 개시되었지만, 이러한 버전에서는 터보기계의 로터의 현재 허용가능 한계 내에서 부품을 밸런싱하기 위해 중간 부재 상에 임의의 밸런싱 제거를 수행하는 것이 가능하지 않다.
또한, 종래 기술에 따른 모든 버전들의 공통적인 특징에 따르면, 강도에 관한 상술한 단점들과 함께, 필요한 밸런싱 방법이 (부품 내의 밸런싱 마크의 위치에 관계없이) 항상 TiAl 합금의 두 평면에 수행되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 기술적으로 간단하고 신뢰할 수 있는 방식으로 적어도 손상 없이 로터를 밸런싱하도록 하는 청구범위 제1항의 전제부에 따른 로터, 및 청구범위 제13항의 전제부에 따른 이러한 유형의 로터의 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징부 또는 방법에 관해서는 청구범위 제13항의 특징부에 의해 달성된다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 로터 샤프트(스틸 샤프트)와 로터 휠(특히, TiAl로 구성된 터빈 휠 형태)의 연결 요소로서 중간 부재를 사용할 수 있고, 이 중간 부재의 기하학적 설계가 바람직하게는 원반 형상으로 구성되고, 따라서 그 자체로 알려진 밸런싱 방법들에 의해 중간 부재 내의 로터 휠의 휠 후방부에 밸런싱이 수행될 수 있다.
즉, 바람직하게는 니켈계 또는 코발트계 합금에 기반한 중간 부재가 두 가지 기능, 즉 금속간 티타늄 알루미나이드(TiAl) 합금으로 구성된 터빈 휠을 강으로 구성된 샤프트에 연결하는 기능과, 경제적인 밸런싱 공정들을 이용하여 로터를 밸런싱하는 기능을 하나의 부품에 결합한다.
종속항들은 본 발명에 따른 로터와 방법의 유리한 개선사항을 포함한다.
본 발명에 따르면, 종래 기술의 단점은 중간 부재의 바람직하게 최적화된 형상에 상응하여 제거될 수 있고, 이는 다시 말하면 터빈 휠의 밸런싱을 위해 요구되는 특정 영역들을 중간 부재의 형상으로 변경하는 것이 가능함을 의미한다.
로터 휠(터빈 휠)을 중간 부재와 조립하고 개별 가공 단계에서 이러한 조립체를 로터 샤프트에 연결하는 제조 단계들의 분리로 인해, 전체 로터를 결합하는 매우 효율적인 공정이 이루어지고, 이하에 보다 상세히 다루어질 것이다.
(샤프트 없이) 로터 휠과 중간 부재로 구성된 복합 구조의 설명:
니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재를 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠에 체결하는 공정은 마찰 용접, CD 용접, 또는 고온 납땜에 의해 이루어질 수 있다.
TiAl로 구성된 터빈 휠을 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재에 연결하기 위한 유리한 형태를 구성하는 고온 납땜은, 예를 들어 높은 하중 활용이 가능한 노에서 진공 납땜 공정으로서, 터빈 휠과 중간 부재의 컴팩트형 구성으로 인해 상대적으로 비용 효율적으로 이루어질 수 있고, 중간 부재의 니켈계 또는 코발트계 합금의 강도가 보존된다. 이 경우에, 있을 수 있는 최저의 기계적 힘이 결합 공정 동안 취성 TiAl 합금에 작용한다. 또한, 납땜 공정에 필요한 온도의 결과로서 TiAl 합금의 연성이 증가된다. 그러나, 결합 공정 동안 발생한 온도와 필요 시간이 바람직하지 않은 상 변화로 인한 TiAl 합금의 강도 감소를 초래하지 않도록, 납땜 공정의 온도 관리가 설정되어야 한다.
중간 부재를 니켈계 또는 코발트계 합금으로 형성하는 구성은 또한 중간 부재 재료의 어닐링 단계에서 감소가 없으므로 유리하다. (진공 상태 또는 비진공 상태에서) 고합금 강으로 구성된 샤프트를 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성된 터빈 휠에 직접 납땜하는 공정에서는, 샤프트 재료의 어닐링(강도)이 감소되거나 파손되는 것으로 알려져 있다. 전체 연결된 로터의 후속 어닐링이 가능하지만, 이 방법은 비경제적이며, 부품의 효율적인 추가 가공을 보장하지 않는 높은 열 피로와 변형이 부품에 발생한다.
또한, 유리하게, 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재의 사용으로 인해, 높은 기계적 강도의 로터가 실온 및 700℃에 이르는 온도 모두에서 가능할 뿐만 아니라, 로터가 현재 배기 가스 터보차저 로터의 필요 밸런싱 한계 내에서 높은 공정 신뢰성으로 밸런싱될 수 있음은 물론이다.
또한, 니켈계 합금으로 구성된 중간 부재를 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠에 납땜 연결하는 공정은, 예를 들어 스틸 샤프트를 TiAl 합금으로 구성된 부품에 직접 연결하는 납땜 연결보다 연결될 부품들의 구성 공간이 더 작기 때문에(간단한 텐션 수단), 강도를 유지하면서 더 효과적으로 구현될 수 있다.
유리한 버전은 기존의 전자 빔 용접 설비에서 조정된 매개변수로 수행될 수 있는 전자 빔 가열에 의한 진공 납땜이다. 빔에 의한 열의 도입이 (포커스된 또는 디포커스된 EB 빔에 의해) 중간 부재 상에 유리하게 이루어진다. 빔 매개변수들은 부품의 형태와 질량의 함수로 선택되어야 한다. 부품들의 정의된 프리텐셔닝은 부품들이 납땜 작업 동안 회전하면서 동시에 정위치에 고정되는 것을 보장한다. 연결될 두 부품인 터빈 휠과 중간 부재의 균일한 완전 가열 및 터빈 휠과 중간 부재 사이의 땜납의 액상이 달성될 때까지 이 작업이 유지된다. 땜납의 융점을 초과하는 온도에서 단시간 유지하는 것은 두 결합 상대의 완전한 웨팅(wetting)을 보장한다.
EB 빔에 의한 가열은 방법의 측면에서 진공 상태로 이루어지고, 따라서 연결될 부품들의 바람직하지 않은 반응이 일어나지 않는다는, 특히 TiAl의 대기 산소 반응성이 방지된다는 이점을 갖는다. 또한, 불활성 가스 또는 환원 가스로 구성된 분위기가 이 공정을 위해 필요하지 않다.
대안으로, 중간 부재를 터빈 휠에 체결하는 공정은 비진공 상태로 납땜에 의해 이루어질 수 있고, 두 부품은 불활성 가스 또는 환원 가스(예를 들어, 아르곤) 분위기에서 고주파(HF) 열원에 의해 가열된다.
비진공 상태로 납땜하는 추가 가능성은 부품들을 가열하는 것이고, 이와 함께 레이저 빔에 의해 땜납을 액상으로 가열하는 것이다.
(샤프트를 포함하는) 전체 로터의 설명:
전체 로터의 결합 방법의 효율성은 중간 부재 또는 중간 부재를 포함하는 터빈 휠의 복합 구조를 샤프트에 연결하기 위한 마찰 용접, 전자 빔 용접, 레이저 용접, CD 용접, 고온 납땜 같은 기존의 방법들의 사용 가능성으로 인해 달성된다.
유리한 버전은 전자 빔 용접에 의한 연결을 개시한다.
중간 부재 또는 중간 부재를 포함하는 터빈 휠의 복합 구조를 강으로 구성된 샤프트에 연결하는 공정이, 강으로 구성된 샤프트를 니켈계 합금으로 구성된 터빈 휠에 EB 용접하는 공정과 유사한 용접 매개변수들로 작동될 수 있는 기존의 EB 용접 설비에서 수행된다.
후술하는 전체 로터의 제조 가능성이 사용된 공정의 결과로서 특정한 특징으로 발생한다. 전체 로터의 모든 부품들(TiAl로 구성된 터빈 휠, 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재, 강으로 구성된 샤프트)이 EB 용접 기계의 조정된 고정구에 도입되고, 가공 단계들(납땜과 용접) 동안 정의된 프리텐셔닝에 의해 정위치에 고정된다. 연결된 부품들 사이의 맞춤 같은 추가 형상 구현예들이 가능하다. 터빈 휠과 중간 부재의 납땜 연결이 전자 빔에 의해 하나의 가공 단계로 수행된다. 중간 부재와 강으로 구성된 샤프트의 EB 용접이 추가 가공 단계로 이루어진다.
통합된 중간 부재를 갖는 샤프트:
TiAl 로터 형태의 본 발명의 유리한 실시예는 한 단계 더 나아가 중간 부재와 샤프트를 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 하나의 부품으로 결합하여 부품의 수를 줄이고, 이 결합된 부품은 고온 납땜에 의해 TiAl로 구성된 터빈 휠에 연결된다. 이러한 샤프트와 중간 부재의 결합의 유리한 개선사항은 예를 들어 단조 공정(성형 공정), 압출 공정, 탈납 주조 공정, 또는 금속 사출 성형 방식(MIM 방식)으로 구현될 수 있다.
밸런싱:
로터의 밸런싱은 원통형 원반 형태의 기하학적 설계에 의해 로터의 밸런싱 공정을 위해 필요한 영역을 제공하는 중간 부재의 휠 후방부 측에서만 이루어진다. 또한, 중간 부재의 원통형 외경이 증가함에 따라 로터의 질량 관성 모멘트가 증가함은 물론이다.
중간 부재의 유리한 버전은 터빈 휠의 허브의 입구 직경보다 작거나 같은 외경(DA)을 개시한다. TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠과 비교할 때, 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재의 현저히 높은 밀도로 인해(니켈계 또는 코발트계 합금의 밀도와 TiAl 합금의 밀도의 비가 2:1임), TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠을 갖는 로터가 밸런싱 반경의 감소에도 재료의 제거(가능한 밸런싱 방법: 밀링, 연삭, 침식)에 의해 개별 부품인 로터의 밸런싱에 관한 요구 한계들을 충족하는 것이 가능하다.
밸런싱 밀링은 자동화될 수 있고 결과적으로 간단한 터빈 휠/중간 부재 버전에 의해 경제적으로 수행될 수 있다.
요약하면, 특히 후술하는 이점들이 있다:
● (진공 노의 고온 납땜, 마찰 용접, CD 용접, 전자 빔에 의한 진공 납땜 공정, 불활성 가스 또는 환원 가스 분위기에서 HF 열원 또는 레이저에 의한 가열을 이용한 비진공 상태의 납땜에 의해) 바람직하게는 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠을 바람직하게는 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재에 효율적으로 연결하되, 결합 공정 동안 중간 부재의 강도가 유지된다.
● TiAl 터빈 휠을 스틸 샤프트에 연결하기 위해, 로터의 작동 중에 터빈 측으로부터 터빈 측 최인근에 위치한 베어링 포인트로의 열 플럭스를 줄이기 위해, 그리고 밀링, 연삭, 침식 같은 효율적인 자동화 가능한 밸런싱 공정을 이용하여 전체 로터를 밸런싱하기 위해, 중간 부재가 사용된다.
● 샤프트와 중간 부재를 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 하나의 부품으로 유리하게 효율적으로 결합할 가능성이 있고(부품의 수가 감소함), 로터를 밸런싱하는 전술한 효율적인 방법의 가능성이 유지된다.
전술한 바와 같은 중간 부재의 단일-부품 버전 외에도, 중간 부재의 다중-부품 설계를 가질 가능성, 또는 선택적인 제조 방법들에 의해 샤프트와 중간 부재 또는 중간 부재와 터빈 휠의 다른 대안적인 결합을 형성할 가능성이 또한 존재한다.
이러한 실시예들이 이하에 보다 상세히 설명된다.
● MIM 방식(금속 사출 성형 방식)에 의해 제조된 복합 중간 부재
복합 중간 부재는 상이한 재료로 형성된 두 개 이상의 부품들로 구성되고, 이 부품들은 MIM 방식에 의해 하나의 부품으로 연결된다. 이러한 복합 중간 부재의 유리한 버전은 니켈계 또는 코발트계 합금을 강 합금과 결합한다.
복합 중간 부재 내에 결합된 상이한 물성의 재료들에 의해, 스틸 샤프트가 후속하여 복합 중간 부재와 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠에 연결될 때, 동일한 물성의 재료들이 서로 연결되는 결과가 있고, 이는 공정에 긍정적인 효과를 미친다.
또한, 다중-부품 복합 중간 부재의 재료들이 적합하게 선택된 경우, 전체 로터의 부품들의 개별 재료들 사이에 정확하게 분류된 천이를 제공할 가능성이 있다. 이는 한편으론 샤프트로의 열 전도에 관하여 이점을 제공하고, 다른 한편으론 로터의 개별 부품들의 조정된 열 팽창 계수로 인해 로터의 작동 동안 온도 작용 하의 응력이 감소될 것이라는 기대를 제공한다.
다른 유리한 버전들:
● 터빈 휠이 두 개의 상이한 재료, 유리하게는 티타늄 알루미나이드 합금과 니켈계 또는 코발트계 합금에 의해 복합 터빈 휠로 구성된다.
● 중간 부재가 MIM 방식에 의해 니켈계 또는 코발트계 합금으로 제조된다. 터빈 휠이 또한 마찬가지로 MIM 방식에 의해 티타늄 알루미나이드 합금으로 제조된다. 두 부품을 복합 터빈 휠로 결합하는 과정이 마찬가지로 MIM 방식에 의해 수행된다.
● 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재가 단조 또는 탈납 주조에 의해 제조된다. TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠이 MIM 방식에 의해 제조된다. 터빈 휠과 중간 부재의 복합 구조가 마찬가지로 MIM 방식에 의해 획득된다.
● 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재가 MIM 방식에 의해 제조된다. 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성된 터빈 휠이 탈납 또는 원심 주조 공정에 의해 제조된다. 터빈 휠과 중간 부재의 복합 구조가 MIM 방식에 의해 획득된다.
● 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재가 MIM 방식에 의해 제조된다. 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성된 터빈 휠이 탈납 또는 원심 주조 공정에 의해 제조된다. 터빈 휠과 중간 부재의 복합 구조가 탈납 또는 원심 주조 방식에 의해 제조된다.
● 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재가 단조 또는 탈납 주조에 의해 제조된다. 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성된 터빈 휠이 탈납 또는 원심 주조 공정에 의해 제조된다. 터빈 휠과 중간 부재의 복합 구조가 마찬가지로 탈납 또는 원심 주조 방식에 의해 제조된다.
● 중간 부재와 샤프트 모두 단조 또는 탈납 주조에 의해 복합 부품으로서 니켈계 또는 코발트계 합금으로 제조된다. 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성된 터빈 휠이 탈납 또는 원심 주조 공정에 의해 제조된다. 로터가 중간 부재의 영역에서 터빈 휠과 샤프트/중간 부재 결합의 복합 주조(탈납 또는 원심 주조)에 의해 제조된다.
● (두 개 이상의) 상이한 재료들로 구성된 다중-부품 중간 부재가 MIM 방식에 의해 제조된다. 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성된 터빈 휠이 MIM 방식에 의해 제조된다. 다중-부품 중간 부재와 터빈 휠의 복합 구조가 MIM 방식에 의해 획득된다. 앞서 설명한 버전들의 결합이 본 발명에 따라 가능하다.
본 발명의 다른 상세들, 이점들, 및 특징들은 아래 도면을 참조하여 후술하는 실시예들의 설명으로부터 획득될 수 있다:
도 1은 본 발명에 따른 로터의 제1 실시예의 어느 정도 간소화된 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 로터의 제1 실시예의 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1에 대응하는 제2 실시예의 도면을 도시한다.
도 4는 도 2에 대응하는 제2 버전의 도면을 도시한다.
도 5는 도 2와 도 4에 대응하는 본 발명에 따른 로터의 제3 실시예(샤프트와 중간 부재의 일체형 복합 구조)의 도면을 도시한다.
도 6은 도 2와 도 4에 대응하는 본 발명에 따른 로터의 제4 실시예의 도면을 도시한다.
도 7은 도 2에 따른 로터의 부분 확대도를 도시한다.
도 8은 로터 휠의 제1 설계 변형예의 도면을 도시한다.
도 9는 도 8에 대응하는 로터 휠의 제2 설계 변형예의 도면을 도시한다.
도 10은 로터 휠의 제3 설계 변형예의 도면을 도시한다.
도 11은 도 10에 대응하는 로터 휠의 제4 설계 변형예의 도면을 도시한다.
도 12는 중간 부재의 대안적인 형상 설계를 도시한다.
도 13은 중간 부재의 다른 대안적인 형상 설계를 도시한다.
도 14a와 도 14b는 도 3의 로터의 중간 부재의 대안적인 형상들을 도시한다.
도 15는 중간 부재를 터빈 휠에 결합하는 공정에 도시된 도 6의 로터의 중간 부재의 대안적인 형상을 도시한다.
도 16은 도 15의 기본 복합 구조의 재가공(중간 부재/샤프트 체결 형상의 도입)으로서 도시된 도 15의 터빈 휠/중간 부재 복합 구조를 도시한다.
도 17은 도 5의 샤프트와 중간 부재 결합의 다른 버전의 도면을 도시한다.
도 18은 다중-부품 중간 부재의 도면을 도시한다.
도 19는 도 18의 중간 부재의 설계 변형예의 도면을 도시한다.
도 20은 EB 빔에 의한 중간 부재(5)와 로터 휠의 EB 납땜 또는 가열 공정의 매우 간소화된 개략도를 도시한다.
도 21은 도 20에 도시된 EB 빔에 의한 납땜 상태의 또는 그 후의 중간 부재(5)와 로터 휠(2)의 복합 구조의 부분 확대도를 도시한다.
도 22는 도 21에 도시된 중간 부재(5)의 재가공된 형상의 복합 구조의 부분 확대도를 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 터보기계의 로터(1)의 제1 실시예를 도시하고, 터보기계는 예를 들어 배기 가스 터보차저일 수 있다. 로터(1)는 로터 휠(2)을 포함하고, 배기 가스 터보차저의 경우 로터 휠은 예를 들어 터빈 휠일 수 있다. 로터 휠(2)은 휠 후방부(3)를 갖는다. 또한, 로터(1)는 중간 부재(5)를 통해 로터 휠(2)에 고정된 로터 샤프트(4)를 포함한다. 도시된 예에서, 로터 샤프트(4)는 할당된 직경(D4A, D4B, D4C)을 갖는 세 개의 샤프트부(4A, 4B, 4C)를 포함하고, 샤프트부(4C)가 최대 직경을 갖는다.
도 2는 보다 명확한 이해를 위해 도 1의 로터의 단면도를 도시한다. 중간 부재(5)는 로터 샤프트의 직경(D4C)보다 더 작은 보어 직경(DZ)을 갖는 공동(8)을 구비한다. 로터 샤프트(4)는 중간 부재(5)의 공동(8)에 맞물리는 체결 저널(7)을 포함하고, 이 공동(8)은 적절한 경우에 도 2에서 볼 수 없지만 로터 샤프트에 마련된 공동과 함께 열 스로틀을 형성한다. 중간 부재(5)는 휠 후방부(3)의 요홈부에 배치되고, 이는 (대안으로, 돌출부 상에서) 이후에 보다 상세히 다루어진다. 도 2에 도시된 실시예에서, 로터 휠 또는 터빈 휠(2)은 TiAl 합금으로 구성될 수 있고, 반면에 중간 부재(5)는 니켈계 또는 코발트계 합금으로, 로터 샤프트(4)는 고합금 또는 저합금 강으로 구성될 수 있다. 로터 휠(2)과 중간 부재(5)는 고온 납땜에 의해 서로 연결될 수 있다. 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)는 EB 용접 작업에 의해 서로 연결될 수 있다.
이에 대한 대안으로, 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)를 마찰 용접 공정 또는 커패시터 방전 용접 공정(CD 용접 공정)에 의해 서로 연결하는 것이 가능하다. 중간 부재를 로터 휠에 체결하는 공정도 마찬가지로 CD 용접 공정에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 열 스로틀은 샤프트(4) 내의 보어와 중간 부재(5) 내의 보어를 포함할 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 중간 부재의 외경(DA)이 직경(DZ)보다 더 크고 또한 직경(D4A, D4B, D4C)보다 더 크다. 이는 중간 부재 상에 가능한 밸런싱 영역(6)을 반경 방향 외측으로 한정한다. 도 2에 명확히 나타낸 바와 같이, 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)는 두 개의 분리된 부품으로 상호 연결된다. 두 부품의 결합에 의해 부품 수의 측면에서 유리한 버전들이 이후에 다루어진다.
도 3에 따른 실시예에서, 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)는 도 1에 이미 명확히 나타낸 바와 같이 분리된 일체형 부품들이다. 이 버전에서도 역시 로터 샤프트(4)가 중간 부재(5)를 통해 로터 휠(2)에 연결된다.
도 4는 보다 명확한 이해를 위해 도 3의 로터를 도시한다. 도 4의 도시에서 알 수 있는 바와 같이, 여기에서도 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)가 단일-부품 버전의 형태이고, 다시 한번, 여기에서는 센터링 테논(9)을 갖는 요홈부가 휠 후방부(3)에 구비된다. 센터링 테논(9)은 중간 부재(5) 내의 보어 또는 공동(8)에 대응하여 형성된 센터링 리세스(10)에 맞물린다. 도 2와 동일한 도면 부호가 부여된 도 4에 따른 실시예의 부품들은 다른 경우에 제1 실시예의 부품들에 대응하고, 따라서 이전 설명을 참조할 수 있다.
본 발명에 따른 로터(1)의 제3 실시예가 도 5에 도시된다. 여기서, 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)는 단일-부품 또는 일체형 버전의 형태이고, 다시 한번, 여기에서는 센터링 테논(9)을 갖는 요홈부가 휠 후방부(3)에 구비된다. 센터링 테논(9)은 중간 부재(5)에 대응하여 형성된 센터링 리세스(10)에 맞물린다. 또한, 도 5는 회전 방향(D)을 갖는 밸런싱 공구(11)를 도시하여 본 발명에 따라 밸런싱 작업이 수행되는 과정을 명확하게 보여준다. 특히 밸런싱 밀링 커터로서 설계된 밸런싱 공구(11)는 원주 상에 반경 방향으로 분포되는 하나 이상의 밸런싱 마크를 밸런싱 영역(6)에 도입할 수 있고, 이는 이러한 평면의 요구 한계 내에서 평면에 로터(1)의 전체 부품을 밸런싱 하기 위함이다.
도 6은 본 발명에 따른 로터(1)의 제4 실시예의 단면도를 도시한다. 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5)는 단일-부품 버전으로 형성되고, 요홈부가 없는 대신에 상승부(14)가 휠 후방부(3)에 구비된다. 또한, 센터링 테논(9) 역시 도시된다. 센터링 테논(9)은 중간 부재(5)의 보어(Dz)에 대응하여 형성된 센터링 리세스(10)에 맞물린다. 로터 샤프트(4)는 열 스로틀 역할을 하는 추가 공동(15)을 갖는다. 대안으로, 로터 샤프트가 추가 공동(15) 없이 제조될 수도 있다.
도 7은 적합한 설계에 의해 열 스로틀 효과를 가질 수 있는 (센터링) 리세스(10)와 센터링 테논(9)의 체결 영역의 확대도를 도시한다. 또한, 부품들이 모두 결합될 때 형성되는 공동(8)이 도시된다.
도 8은 이미 앞에서 언급된 바와 같이 중간 부재(5)를 수용하기 위해 휠 후방부(3)에 마련된 요홈부(12)를 명확하게 나타내는 로터 휠(2)의 설계 변형예를 도시한다. 특히, 이 예에서 약 90˚에 이르는 요홈부(12)의 최외각 단부 영역(13)의 각도(α)를 참조해야 한다. 중간 부재(5)의 직경(DA)의 외부 센터링이 가능해지도록 직경(D2a)이 선택되어야 한다.
도 9는 다시 휠 후방부(3)에 요홈부(12)를 갖는 도 8의 로터 휠(2)의 제2 설계 변형예를 도시한다. 이때, 요홈부(12)의 단부 영역(13)의 각도(β)가 90˚ 내지 170˚의 범위일 수 있다.
도 10은 다시 센터링 테논(9)이 구비된 휠 후방부(3)에 요홈부(12)를 갖는 로터 휠(2)의 제3 설계 변형예를 도시한다. 이 예에서, 요홈부(12)의 최외각 단부 영역(13)의 각도(α)는 약 90˚에 이른다. 부품들의 결합 동안 강제 상태가 발생하지 않고 그러나 동시에 납땜 플럭스가 유지되고 가능하도록, 테논(9)의 직경(D9) 및 요홈부(12)의 직경(D10)이 중간 부재(5)의 보어 직경(DZ) 및 외경(DA)에 따라 조정된다.
도 11은 로터 휠(2)의 제4 설계 변형예를 도시한다. 로터 휠(2)은 경사진 단부 영역(13)을 갖는다. 이때, 요홈부(12)의 단부 영역(13)의 각도(β)가 90˚ 내지 170˚의 범위일 수 있다.
경사부(16)를 갖는 중간 부재(5)의 대안적인 버전이 도 12에 도시된다. 경사부의 각도(γ)는 0˚ 내지 45˚일 수 있다.
중간 부재는 관통 보어가 없고 대신에 요홈부(17)만 있다. 이 요홈부(17)는 예를 들어 분말 또는 페이스트 형태인 땜납(18)의 저장부로 사용될 수 있다.
또한, 도 13은 보어 없는 중간 부재를 보여주는 중간 부재(5)의 대안적인 버전을 도시한다.
도 12에 설명된 바와 같은 중간 부재(5)의 대안적인 버전이 도 14a와 도 14b에 도시된다. 중간 부재(5)와 로터 휠(2)의 복합 구조를 제조하는 대안적인 공정 흐름이 다음과 같이 나타날 수 있다:
중간 부재(5)는 관통 보어로 설계되지 않은 요홈부(17)를 갖는다. 분말 또는 페이스트 형태의 땜납이 요홈부(17)에 도입된다. 로터 휠(2)은 센터링 테논(9)을 구비한다. 두 부품(5, 2)은 하나가 다른 하나의 내부로 삽입되는 방식으로 연결된다. 두 부품(5, 2)이 서로 연결될 때 센터링 테논(9)과 요홈부(17) 사이에 남아있는 잔여 갭(19)이 체적상 납땜을 위해 필요한 땜납(18)의 양을 수용할 수 있을 정도로 크게 형성되도록 요홈부(17)가 설계되어야 한다. 양 측에 균일한 납땜 갭(S17)이 형성되도록 요홈부의 직경(D17)과 센터링 테논(9)의 직경(D9)이 선택되어야 한다. 중간 부재(5)와 터빈 휠(2)의 복합 구조가 예를 들어 노의 진공 납땜을 위해 도 14에 도시되지 않은 고정구 내에 배치된다. 여기서, 예를 들어, 땜납의 액상에 도달하는데 필요한 온도가 획득된다.
중간 부재(5)와 터빈 휠(2)의 복합 구조의 바람직한 납땜 플럭스가 부품들인 도 6의 로터(1)의 중간 부재(5)와 로터 휠(2)의 형상의 측면에서 도 15에 개략적으로 도시된다. 그러나, 납땜 플럭스가 도 14에 도시된 중간 부재(5)와 로터 휠(2)의 복합 구조에 전달될 수도 있다. 두 부품(2, 5)의 축방향 웨팅(21)과 반경 방향 웨팅(20) 모두가 유리한 것으로 고려되어야 한다.
도 15의 복합 구조가 도 16의 재가공된 부품으로서 도시된다. 도 15에 도시된 바와 같이, 두 부품인 중간 부재(5)와 로터 휠(2)이 예를 들어 부품을 가열하기 위한 전자 빔을 이용한 납땜 또는 고온 납땜에 의해 서로 연결된 후에, 샤프트(4)의 체결 형상이 중간 부재(5) 상에 기계적 재가공 NA(예를 들어, 선삭 및/또는 연삭 공정)에 의해 도입되고, 이는 이후에 상기 샤프트를 예를 들어 EB 용접 또는 마찰 용접에 의해 중간 부재(5)에 연결하기 위함이다. 또한, 절삭 체적과 절삭 비용에 따라, 두 부품인 중간 부재(5)와 로터 휠(2)의 외부 마진 영역(22)에 확인 컷이 또한 이루어질 수 있다. 이러한 컷에 의해, 예를 들어 부품의 완전한 웨팅 및 이 영역으로부터 원하는 땜납의 발생이 이루어졌는지를 확인할 수 있다.
도 17은 도 5에 도시된 샤프트(4)와 중간 부재(5)의 결합의 다른 버전을 도시하되, 이 버전은 경사부를 갖는다. 이 경사부의 각도(δ)는 0˚내지 45˚일수 있다.
니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성되고 하나의 부품으로 결합되는 중간 부재(5)와 샤프트(4)에 의해, 부품이 감소된 변형예가 제조된다. 이러한 샤프트와 중간 부재의 유리한 결합 구성은 예를 들어 단조 공정(성형 공정), 압출 공정, 탈납 주조 공정으로, 또는 MIM 방식에 의해 제조된 부품의 형태로 제조될 수 있다.
도 18은 MIM 방식에 의해 제조된 다중-부품 복합 중간 부재(25)를 도시한다. 복합 중간 부재(25)는 상이한 재료들로 형성된 두 개 이상의 부품(23, 24)으로 구성되고, 부품들은 마찬가지로 MIM 방식에 의해 제조되어 체결부(26)에서 하나의 부품(25)으로 연결된다. 이러한 복합 중간 부재의 유리한 버전은 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 부분(24)을 강 합금으로 구성된 부분(23)과 결합하는 것이다.
도 19는 도 18에 도시된 다중-부품 복합 중간 부재(25)의 대안적인 버전을 도시하되, 이 버전은 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 부분(27)에 1˚ 내지 45˚의 각도(ε)를 갖는 경사부를 추가로 구비한다.
두 부품의 균일한 가열을 위해 전자 빔(31)을 이용하여 중간 부재(5)를 로터 휠(2)에 연결하는 더욱 간소화된 개략 버전이 도 20에 도시된다. 도 1 내지 도 6에 도시된 중간 부재(5) 및 연결된 로터 휠(2)의 다양한 형상 설계에 관계 없이, 도 20은 하나의 가능한 전자 빔 납땜 공정을 설명하기 위한 것이다. 중간 부재(5)가 개략적으로 도시된 고정구(28)에 위치하고, 로터 휠(2)이 마찬가지로 개략적으로 도시된 고정구(29)에 위치한다. 빔(31)에 의한 열의 도입이 (포커스된 또는 디포커스된 EB 빔에 의해) 중간 부재(5) 상에 유리하게 이루어진다. 빔 매개변수들은 부품 형상과 질량의 함수로 선택되어야 한다. 부품들의 정의된 프리텐셔닝은(30) 부품들이 납땜 작업 동안 화살표(32)에 따라 회전하면서 동시에 정위치에 고정되는 것을 보장한다. (샤프트 없이) 연결될 두 부품인 로터 휠(2)과 중간 부재(5)의 균일한 완전 가열 및 땜납의 액상이 달성될 때까지 이 작업이 유지된다. 땜납의 융점을 초과하는 온도에서 단시간 유지하는 것은 두 결합 상대인 로터 휠(2)과 중간 부재(5)의 완전한 웨팅을 보장한다. EB 빔(31)에 의한 가열은 방법의 측면에서 진공 상태로 이루어지고, 따라서 연결될 부품들의 바람직하지 않은 반응이 일어나지 않는다는, 특히 TiAl의 대기 산소 반응성이 방지된다는 이점을 갖는다.
도 20에 도시된 공정의 대안적인 버전은 한 단계 더 나아가 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재(5)뿐만 아니라, 도 5와 도 17에 도시된 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 샤프트(4)와 중간 부재(5)의 결합 버전을 이용한다.
도 21은 경사부(16)를 갖는 복합 중간 부재(5)와 로터 휠(2)의 상세 확대도를 도시한다. 경사부(16)는 중간 부재(5)의 EB 빔(31)에 의한 가열 동안 국부적 고온의 결과로 중간 부재 재료에 있을 수 있는 변형 또는 상 변화를 흡수하도록 적합한 설계에 의해 사용될 수 있다. 경사부(16)에 의해 야기된 재료의 축적으로 인한 중간 부재(5)의 표면 품질에 대한 악영향과 변형이 이러한 적합한 설계에 의해 흡수될 수 있다. 예를 들어, 선삭, 밀링, 및/또는 연삭의 형태로 도 22에 개략적으로 도시된 기계 가공 단계에 의해, 영향 받은 영역이 제거될 수 있다. 이는 도 1 내지 도 6에 도시된 버전에 따라 이미 결합된 로터 상에서 (샤프트 없이) 중간 부재(5)와 로터 휠(2) 등의 복합 구조를 획득하는 단계에서 이루어질 수 있다.
그러므로, 요약하면, 본 발명에 따라 터보기계의 로터(1)가 구비되고, 배기 가스 터보차저의 경우, 이 로터(1)에는 고온에 노출되고 비철금속 합금, 특히 γ-TiAl 합금에 기반한 합금으로 구성되는 터빈 휠(2)이 구비될 수 있음을 명시해야 한다. 로터 샤프트 또는 베어링 샤프트(4)는 저합금 강 또는 고합금 강(마르텐싸이트계 및/또는 오스테나이트계)으로 구성될 수 있고 중간 부재(5)를 포함할 수 있으며, 터빈 휠(2)이 중간 부재(5)를 통해 로터 샤프트(4)에 견고하게 연결되고, 연결된 로터(1)가 중간 부재(5)를 통해 휠 후방부(3)에서 터빈 휠(2)의 밸런싱 평면(6)에 고정된다. 터빈 휠과 중간 부재(5) 사이의 연결은 고온 땜납(Ni계 땜납, AgCu 땜납, AgGa 땜납)을 이용하여 고온 납땜에 의해 노에서 수행될 수 있다. 이 경우에, 중간 부재가 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성될 수 있고, 이는 로터(1)를 작동상 신뢰할 수 있는 방식으로 밸런싱하는 것을 가능하게 한다. 바람직하게는 강으로 구성된 로터 샤프트(4)와 중간 부재(5) 사이의 연결이 용해 용접에 의해 이루어질 수 있다.
또한, 대안으로, 중간 부재(5)를 마르텐싸이트계 또는 오스테나이트계 강으로 구성된 로터 샤프트(4)에 체결하는 공정이 CD 용접 또는 마찰 용접 공정에 의해 이루어지는 것이 가능하다.
또한, 비철금속 합금 특히 TiAl 합금으로 구성된 터빈 휠(2)과 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 중간 부재(5) 사이의 연결이 CD 용접, 마찰 용접, 또는 (예를 들어, 압축/수축 같은) 수동적 연결에 의해 이루어지는 것이 가능하다.
본 발명의 방법의 원리에 따르면, 로터(1)의 밸런싱은 밸런싱 영역(6)에 하나 이상의 밸런싱 마크를 적용하여 수행된다.
터빈 휠(2)과 중간 부재(5)로 구성된 복합 구조는 보호 가스 분위기(아르곤 소기)에서 고주파 연결 작업에 의해 가열되고, HT 납땜 재료(납땜 호일, 납땜 분말, 납땜 페이스트)에 의해 연결될 수 있다.
대안으로, 예를 들어 MIM 공정에 의해 중간 부재와 로터 샤프트를 일체형으로 서로 연결하는 것이 가능하다.
마찬가지로, (예를 들어, 용접 연결 방법을 위해 조정된 재료 특성에 의해) 최적화된 버전에서, 다중-부품 중간 부재(5)를 MIM 공정에 의해 성형하거나 또는 탈납 공정에 의해 주조하거나 또는 단조하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 방법에 의해, 부품들을 하나의 부품으로 결합함으로써 필요 부품의 수가 감소될 수 있고, 이 경우에, 특히 로터 샤프트와 중간 부재가 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성될 수 있다.
마지막으로 언급된 변형예에서도, 탈납 주조 방식 또는 단조 방식을 이용하는 것이 가능하다.
로터 휠 또는 터빈 휠이 앞서 설명된 요홈부를 가지고 기계적 방식 또는 ECM 방식 같은 다양한 방식에 의해 휠 후방부에 구비될 수 있고, 특히 바람직한 실시예에서 요홈부는 마찬가지로 앞서 설명된 센터링 테논을 구비한다.
터빈 휠의 제조는 요홈부를 주조 골조 내에 형성하는 주조 공정에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 기재된 개시사항 외에도, 여기에 도 1 내지 도 22의 도면을 명확하게 참조한다.
도면 부호 목록
1 로터
2 로터 휠 (터빈 휠)
3 휠 후방부
4 로터 샤프트
4A, 4B, 4C 샤프트부
5 중간 부재
5A 밸런싱 플레이트(중간 부재(5)와 일체형이거나 또는 그에 연결 가능함)
6 밸런싱 영역
7 (체결) 저널 샤프트
8 공동/보어
9 센터링 테논
10 센터링 리세스
11 밸런싱 공구
12 요홈부
13 요홈부/단부 영역의 마진
14 돌출/상승 로터 휠
15 공동
16 중간 부재의 경사부
17 중간 부재의 요홈부
18 땜납의 개략적 도시
19 남아있는 잔여 갭
20 축 방향 웨팅
21 반경 방향 웨팅
22 마진 영역
23 강 합금으로 구성된 부분
24 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 부분
25 다중-부품 복합 중간 부재
26 체결부
27 경사부를 갖는 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성된 부분
28 중간 부재를 위한 고정구(개략 도시)
29 로터 휠을 위한 고정구(개략 도시)
30 프리텐션(힘 방향)
31 전자 빔
32 결합 공정 동안 부품의 회전/회동 방향
D2a 요홈부(12)의 직경 값
D4A, D4B, D4C 샤프트의 직경 값
DZ, DA, D17 중간 부재의 직경 값
D12a, D12b, D9; D10, D11 로터 휠의 직경 값
S17 갭
D 밸런싱 공구의 회전 방향
α, β, γ, δ, ε 각도
NA 기계적 재가공

Claims (18)

  1. 휠 후방부(3)를 갖는 로터 휠(2)과, 중간 부재(5)를 갖고 중간 부재(5)를 통해 로터 휠(2)에 견고하게 연결된 로터 샤프트(4)를 포함하는, 터보기계 특히 배기 가스 터보차저의 로터(1)로,
    중간 부재(5)는 원반 형상의 밸런싱 플레이트(5A)를 구비하고, 로터 샤프트(4)의 최대 직경(D4C)보다 더 큰 외경(DA)을 갖고, 로터 휠(2)의 휠 후방부(3)에 고정되는 것을 특징으로 하는 로터.
  2. 제1항에 있어서, 중간 부재(5)는 로터 샤프트(4)의 최대 직경(D4C)보다 더 작은 보어 직경(DZ)을 갖는 보어(8)를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터.
  3. 제1항에 있어서, 중간 부재(5)는 로터 샤프트(4)의 최소 직경(D4A)보다 더 큰 보어 직경(DZ)을 갖는 보어(8)를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터.
  4. 제1항, 제2항, 또는 제3항에 있어서, 중간 부재(5) 내의 보어(8)는 직경(DZ)을 갖는 관통 보어 또는 직경(DZ)을 갖는 블라인드 홀 보어인 것을 특징으로 하는 로터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 부재(5)는 로터 샤프트(4)에 연결 가능한 별개의 부품인 것을 특징으로 하는 로터.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 부재(5)는 로터 샤프트(4)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 로터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 원통형 요홈부(12)가 휠 후방부(3)에 마련되는 것을 특징으로 하는 로터.
  8. 제7항에 있어서, 중간 부재(5)의 직경(DA)은 요홈부(12)의 직경에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 로터.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 센터링 테논(9)이 요홈부(12)에 마련되는 것을 특징으로 하는 로터.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 원통형 상승부(14)가 휠 후방부(3)에 마련되고, 중간 부재(5)의 직경(D1)이 상승부(14)의 직경에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 로터.
  11. 제10항에 있어서, 센터링 테논(9)이 상승부(14)에 마련되는 것을 특징으로 하는 로터.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 로터 휠(2)은 티타늄 알루미나이드 합금으로 구성되고, 중간 부재(5)는 니켈계 또는 코발트계 합금으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로터.
  13. 중간 부재(5)를 통해 로터 샤프트(4)를 로터 휠(2)에 연결하는 단계와, 로터(1)를 밸런싱하는 단계를 포함하는, 터보기계 특히 배기 가스 터보차저의 로터(1)의 제조 방법으로,
    로터 샤프트(4)의 직경(D4C)보다 더 큰 외경(DA)을 갖는 중간 부재(5)를 형성하는 단계와;
    중간 부재(5)를 로터 휠(2)의 휠 후방부(3)에 고정하여 로터 샤프트(4)를 로터 휠(2)에 연결하는 단계와;
    하나 이상의 밸런싱 마크를 중간 부재(5)에 적용하여 로터(1)를 밸런싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 밸런싱 마크는 중간 부재(5)의 원주부에 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 중간 부재(5)는 진공 상태의 노에서 고온 납땜에 의해, 또는 전자 빔 또는 레이저 빔에 의한 가열을 이용하거나 고주파 열원을 이용한 납땜에 의해 로터 휠(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 중간 부재(5)는 MIM 방식에 의해 제조된 로터 휠(2)에 MIM 방식에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 중간 부재(5)는 MIM 방식 또는 탈납 주조 방식에 의해 제조된 부품인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제13항 또는 제14항에 있어서, 중간 부재(5)는 진공 상태의 노에서 고온 납땜에 의해, 또는 전자 빔 또는 레이저 빔에 의한 가열을 이용하거나 고주파 열원을 이용한 납땜에 의해 로터 휠(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
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