KR20130093649A

KR20130093649A - 로터 구조

Info

Publication number: KR20130093649A
Application number: KR1020137013879A
Authority: KR
Inventors: 도모유키 히라타; 가즈하루 히로카와; 요시마사 다카오카
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-22
Also published as: US20120251329A1; US8899934B2; JP5730085B2; JP2012193714A; WO2012124393A1; EP2687729A4; EP2687729A1; CN103270312A; EP2687729B1; CN103270312B; KR101502789B1

Abstract

이 로터 구조는, 축선을 중심으로 하여 회전하는 외주부 (10A) 에 상기 축선의 둘레 방향으로 연장되는 날개홈 (11) 이 형성되고, 날개홈 (11) 의 홈개구 (11a) 측의 폭 치수가 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 측의 폭 치수보다 작게 설정된 회전축체 (10) 와, 회전축체 (10) 의 외주부 (10A) 에 상기 둘레 방향으로 배열되고, 각각 날개홈 (11) 에 끼워 맞춰진 익근을 갖는 복수의 날개체를 구비하는 로터 구조 (R_C) 로서, 날개홈 (11) 내에 있어서, 적어도 1 세트의 상기 둘레 방향으로 이웃하는 2 개의 날개체 사이에 위치하도록 날개 고정 피스 (30) 가 설치되고, 날개홈 (11) 의 홈개구 (11a) 측의 개구 벽부 (13, 13) 와 날개 고정 피스 (30) 중 일방에 볼록부 (33d, 33d) 가 형성되고, 타방에 볼록부 (33d, 33d) 와 끼워 맞춰진 오목부 (14, 14) 가 형성되어 있다.

Description

로터 구조 {ROTOR STRUCTURE}

본 발명은, 로터 구조에 관한 본원은 2011년 3월 17일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2011-059706호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

주지하는 바와 같이, 압축기나 터빈으로 대표되는 회전 기계에 있어서는, 회전축체의 외주에 복수의 동익이 둘레 방향으로 배열된 로터가 이용되고 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1 에 있어서는, 회전 기계의 로터 외주의 원주 방향으로 뚫어 형성된 날개홈에 다수의 동익을 심어넣은 구조를 채용하고 있다. 그리고, 특허문헌 1 에 있어서, 인접하는 2 개의 동익의 익근(翼根) 사이에 날개 고정 피스를 끼워넣고 있다. 그리고, 특허문헌 1 에서는, 날개 고정 피스의 반경 방향 중앙부에 형성된 나사공에 볼트를 나사 결합시킨다. 그 한편으로, 날개홈의 저면 위치에 둥근 구멍을 뚫어 형성하고, 볼트의 하단부를 둥근 구멍에 끼워 맞춤으로써 동익의 둘레 방향의 변위가 구속되어 있다.

일본 공개실용신안공보 평3-25801호

그러나, 종래의 기술에 있어서는, 둥근 구멍의 내벽부가 구조적으로 불연속부가 된다. 이 때문에, 이 둥근 구멍 근방에 응력이 집중하여 균열이 발생할 우려가 있다는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 날개홈의 홈바닥에 균열이 발생하는 것을 방지하는 것을 과제로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용하고 있다.

즉, 본 발명의 제 1 양태에 관련된 로터 구조는, 축선을 중심으로 하여 회전하는 외주부에 상기 축선의 둘레 방향으로 연장되는 날개홈이 형성되고, 상기 날개홈의 홈개구측의 폭 치수가 상기 날개홈의 홈바닥측의 폭 치수보다 작게 설정된 회전축체와, 상기 회전축체의 외주부에 상기 둘레 방향으로 배열되고, 각각 상기 날개홈에 끼워 맞춰진 익근을 갖는 복수의 날개체를 구비하는 로터 구조로서, 상기 날개홈 내에 있어서, 적어도 1 세트의 상기 둘레 방향으로 이웃하는 2 개의 날개체 사이에 위치하도록 날개 고정 피스가 설치되고, 상기 날개홈의 홈개구측의 개구 벽부와 상기 날개 고정 피스 중 일방에 볼록부가 형성되고, 타방에 상기 볼록부와 끼워 맞춰진 오목부가 형성되어 있다.

본 발명의 제 1 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개홈의 개구 벽부와 날개 고정 피스 중 일방에 볼록부가 형성되고, 타방에 볼록부와 끼워 맞춰지는 오목부가 형성되어 있다. 따라서, 날개홈에 대한 날개체의 둘레 방향의 상대 변위가 볼록부와 오목부의 간섭에 의해 구속된다. 이에 따라, 날개홈의 홈바닥에서 응력 집중이 잘 생기지 않아, 날개홈의 홈바닥에 균열이 생기는 것을 회피할 수 있다.

종래의 로터 구조에서는, 회전축체에 대해 날개체를 조립한 상태로 날개홈의 홈바닥에 균열이 생기면, 통상적인 보수 점검에 있어서 발견이 곤란하다. 그 결과, 균열이 과잉으로 진전되거나, 균열에 의해 회전축체가 파손되어 회전축체를 장착한 장치의 운전을 정지할 필요가 생길 우려가 있다. 또, 종래의 로터 구조는, 날개홈의 홈바닥에 생긴 균열을 발견해도, 조립된 날개체를 떼어내지 않으면 보수가 곤란하므로, 보수성도 뒤떨어진다.

그러나, 상기와 같이 본 발명의 제 1 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개홈의 홈바닥에 균열이 생기는 일이 없다. 또, 가령 날개홈의 개구 벽부에 균열이 생겼다고 해도, 균열 지점이 회전축체의 표면측에 위치하므로, 균열을 용이하게 발견할 수 있다. 따라서, 결과적으로 균열에서 기인되는 회전축체의 파손을 억제할 수 있다. 이에 따라, 회전축체를 장착한 장치를 안정적으로 계속해서 운전할 수 있다. 또, 균열 지점은 회전축체의 표면측에 생기므로, 비교적으로 용이하게 보수할 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 날개 고정 피스는 상기 볼록부와 상기 오목부의 끼워 맞춤을 해소한 상태로 상기 날개홈을 상기 둘레 방향으로 슬라이드 가능하다.

본 발명의 제 2 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개 고정 피스가 볼록부와 오목부의 끼워 맞춤을 해소한 상태로 날개홈을 둘레 방향으로 슬라이드 가능하다. 따라서, 회전축체에 대해 날개체 및 날개 고정 피스를 조립할 때에, 피스 본체를 날개홈의 홈바닥측에서 슬라이드시켜 원하는 위치에 배치시킬 수 있다.

이에 따라, 회전축체에 대해 날개체 및 날개 고정 피스를 조립하는 작업의 작업성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 볼록부는 상기 축선의 반경 방향으로 돌출되어 있고, 상기 오목부는 상기 반경 방향으로 연장되어 있다.

본 발명의 제 3 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 반경 방향으로 돌출된 볼록부와 반경 방향으로 연장된 오목부가 끼워 맞춰진다. 따라서, 날개 고정 부재를 둘레 방향으로 확실하게 구속할 수 있다.

본 발명의 제 4 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 날개 고정 피스는, 상기 볼록부 또는 상기 오목부가 형성된 피스 본체를 구비하고, 피스 본체를 상기 날개홈의 홈바닥에 대해 상기 축선의 반경 방향으로 진퇴시켜, 상기 볼록부와 상기 오목부를 끼우고 빼기 가능한 변위 기구를 포함한다.

본 발명의 제 4 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 가동 기구가 볼록부 또는 오목부가 형성된 피스 본체를 날개홈의 홈바닥에 대해 진퇴시켜, 볼록부와 오목부를 끼우고 빼기 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 볼록부와 오목부를 용이하고 또한 정확하게 끼우고 빼게 할 수 있다. 이에 따라, 회전축체에 대한 날개체 및 날개 고정 피스의 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제 5 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 변위 기구는, 상기 피스 본체를 상기 반경 방향으로 관통함과 함께 적어도 일부에 암나사부가 형성된 관통공과, 적어도 일부에 상기 암나사부에 나사 결합하는 수나사부가 형성되어 상기 날개홈의 홈바닥에 대해 나사 진행 가능한 진퇴축을 갖는다.

본 발명의 제 5 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 진퇴축이 날개홈의 홈바닥에 대해 나사 진행 가능하다. 따라서, 비교적 간소한 구성으로, 정확하고 또한 용이하게 피스 본체를 날개홈의 홈바닥에 대해 진퇴시킬 수 있다.

본 발명의 제 6 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 진퇴축은 상기 날개홈의 홈바닥에 대향하는 단면 (端面) 이 상기 날개홈의 홈바닥을 향하여 팽출되어 있다.

본 발명의 제 6 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 진퇴축의 단면이 날개홈의 홈바닥을 향하여 팽출되어 있으므로, 진퇴축의 단면을 날개홈의 홈바닥에 대해 점 접촉시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 진퇴축의 단면이 날개홈의 홈바닥에 대해 부분 접촉하는 것을 방지하여 확실하게 점 접촉시킨다. 그 결과, 피스 본체를 날개홈의 홈바닥에 대해, 보다 확실하게 진퇴시킬 수 있다.

본 발명의 제 7 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 날개 고정 피스는 상기 날개홈의 개구 벽부에 대해 상기 날개홈의 홈바닥측으로부터 맞닿아 있는 맞닿음부를 포함한다.

본 발명의 제 7 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개 고정 피스가 날개홈의 개구 벽부에 대해 날개홈의 홈바닥측으로부터 맞닿아 있는 맞닿음부를 포함한다. 따라서, 날개 고정 피스를 직경 방향으로 양호하게 구속할 수 있다.

본 발명의 제 8 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 날개 고정 피스는, 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 볼록부로서 상기 축선의 반경 방향을 향하여 돌출하는 돌출벽을 갖고, 상기 날개홈의 개구 벽부는, 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 오목부로서 상기 반경 방향으로 연장되어 있는 절결이 형성되어 있다.

본 발명의 제 8 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개 고정 피스가 돌출벽을 갖고, 날개홈의 개구 벽부에 절결이 형성된다. 따라서, 날개홈의 홈바닥에 균열이 생기는 것을 비교적 간소한 구성으로 회피할 수 있다.

본 발명의 제 9 양태에 관련된 로터 구조에서는, 상기 날개 고정 피스는, 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 볼록부로서 상기 축선의 반경 방향을 향하여 돌출하는 나사 부재를 갖고, 상기 날개홈의 개구 벽부는, 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 오목부로서 상기 반경 방향으로 연장되어 있는 절결이 형성되어 있다.

본 발명의 제 9 양태에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개 고정 피스가 나사 부재를 갖고, 날개홈의 개구 벽부에 절결이 형성된다. 따라서, 비교적 간소한 구성으로 날개홈의 홈바닥에 균열이 생기는 것을 회피할 수 있다. 또, 여러 가지 설계 요구를 만족시킬 수 있다.

본 발명에 관련된 로터 구조에 의하면, 날개홈의 홈바닥에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 가스 터빈 (GT) 의 개략 구성을 나타내는 반단면도이다.
도 2 는, 도 1 의 I-I 선 단면도이다.
도 3 은, 도 2 의 II-II 선 화살표도이다.
도 4 는, 도 3 의 III-III 선 단면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 회전축체 (10) 의 주요부 확대 평면도로서, 도 3 에 대응하고 있다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 회전축체 (10) 의 주요부 확대 단면도로서, 도 4 에 대응하고 있다.
도 7 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 날개 고정 피스 (30) 를 정면에서 보았을 경우의 분해도로서, 피스 본체 (31) 를 반단면으로 나타내고 있다.
도 8 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 날개 고정 피스 (30) 의 평면도이다.
도 9 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 날개 고정 피스 (30) 를 측면에서 본 분해도이다.
도 10 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 날개 고정 피스 (30) 의 사용 상태를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 10 에 있어서는 동익 부재 (20) 의 도 시를 생략하고 있다.
도 11 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제 1 작용의 설명도로서, 도 3 에 대응하고 있다.
도 12 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제 2 작용의 설명도로서, 도 4 에 대응하고 있다.
도 13 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제 3 작용의 설명도로서, 도 3 에 대응하고 있다.
도 14 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제 4 작용의 설명도로서, 도 4 에 대응하고 있다.
도 15 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제 5 작용의 설명도로서, 도 3 에 대응하고 있다.
도 16 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 제 6 작용의 설명도로서, 도 4 에 대응하고 있다.
도 17 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 날개 고정 피스 (30A) 의 개략 구성을 나타내는 주요부 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 가스 터빈 (GT) 의 개략 구성을 나타내는 반단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 가스 터빈 (GT) 은, 압축기 (C) 와, 복수의 연소기 (B) 와, 터빈 (T) 을 구비한다. 압축기 (C) 는 압축 공기 (c) 를 생성한다. 연소기 (B) 는 압축기 (C) 로부터 공급되는 압축 공기 (c) 에 연료를 공급하여 연소 가스 (g) 를 생성한다. 터빈 (T) 은 연소기 (B) 로부터 공급되는 연소 가스 (g) 에 의해 회전 동력을 얻는다.

가스 터빈 (GT) 에 있어서는, 압축기 (C) 의 로터 (R_C) 와 터빈 (T) 의 로터 (R_T) 는 각각의 축단에서 연결되어 터빈축 (축선) (P) 상에 연장되어 있다.

또한, 이하의 설명에 있어서는, 터빈축 (P) 의 연장 방향을 「터빈축 방향」 또는 「축 방향」 이라고 한다. 터빈축 (P) 의 둘레 방향을 「터빈 둘레 방향」 또는 「둘레 방향」 이라고 한다. 터빈축 (P) 의 반경 방향을 「터빈 직경 방향」 또는 「반경 방향」 이라고 한다.

압축기 (C) 는 정익렬 (2) 과 동익렬 (3) 을 구비하고 있다. 정익렬 (2) 과 정익렬 (3) 은 압축기 케이싱 (1) 내에 있어서 터빈축 방향으로 교대로 배치 형성되어 있다. 이들 정익렬 (2) 과 동익렬 (3) 은 쌍이 되어 1 단으로 세어진다.

각 단의 정익렬 (2) 은 각각 압축기 케이싱 (1) 측에 고정된 상태로 설치되어 있다. 그리고, 각 단의 정익렬 (2) 은, 압축기 케이싱 (1) 으로부터 로터 (R_C) 측을 향하여 연장되어 나온 복수의 정익 (4) 이 터빈 둘레 방향으로 고리형으로 배열되어 구성되어 있다.

각 단의 동익렬 (3) 은 각각 로터 (R_C) 측에 고정된 상태로 설치되어 있다. 그리고, 각 단의 동익렬 (3) 은, 로터 (R_C) 측으로부터 압축기 케이싱 (1) 측을 향하여 연장되어 나온 복수의 동익 (5) 이 터빈 둘레 방향으로 고리형으로 배열되어 구성되어 있다.

도 2 는 도 1 의 I-I 선 단면도이고, 도 3 은 도 2 의 II-II 선 화살표도이며, 도 4 는 도 3 의 III-III 선 단면도이다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 로터 (R_C) 는, 회전축체 (10) 와, 각각 상기 서술한 동익 (5) 을 포함하는 복수의 동익 부재 (날개체) (20) 와, 복수의 날개 고정 피스 (30) 를 가지고 있다.

회전축체 (10) 는, 도 1 또는 도 2 에 나타내는 바와 같이, 디스크상의 부재가 터빈축 방향으로 동축 상에 겹쳐짐으로써 전체적으로 축상으로 구성되어 있다. 도 2 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 회전축체 (10) 의 외주부 (10A) 에는 날개홈 (11) 이 형성되어 있다. 날개홈 (11) 에는 동익렬 (3) 의 배치 형성 지점에 따라 각각 동익 부재 (20) 가 충전되어 있다.

도 5 및 도 6 은 회전축체 (10) 의 개략 구성도이다. 도 5 가 도 3 에 대응하는 주요부 확대 평면도이다. 도 6 이 도 4 에 대응하는 주요부 확대 단면도이다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 각 날개홈 (11) 은 터빈 둘레 방향으로 연장되어 있다. 도시되지 않지만, 각 날개홈 (11) 은 외주부 (10A) 에 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 이 날개홈 (11) 의 홈폭 방향 (터빈축 방향) 으로 서로 대향하는 양측벽 (12, 12) 에는, 날개 개구 (11a) 측에 개구 벽부 (13, 13) 가 형성되어 있다. 개구 벽부 (13, 13) 는 날개홈 (11) 의 홈개구 (11a) 측으로부터 각각 홈폭 방향의 내측을 향하여 튀어나와 있다. 즉, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 날개홈 (11) 의 홈개구 (11a) 측의 폭 치수 (D1) 가 홈바닥 (11b) 측의 폭 치수 (D2) 보다 작게 설정되어 있다.

이들 개구 벽부 (13, 13) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 각각 날개홈 (11) 의 홈 깊이 방향 (터빈 직경 방향) 으로 연장되고, 대향하는 단면 (13a, 13a) 을 갖는다. 이 단면 (13a, 13a) 은 이간 거리가 폭 치수 (D1) 가 되도록 대향하고 있다. 또, 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 는 모따기되어 있다. 즉, 개구 벽부 (13, 13) 는 각각 홈개구 (11a) 측으로부터 홈바닥 (11b) 측으로 나아감에 따라 홈폭 방향 외측을 향하는 사면이 형성되어 있다. 이 사면은 단면 (13a, 13a) 과 양측벽 (12, 12) 의 하부에 연속하여 형성되어 있다. 또, 개구 벽부 (13, 13) 의 상부 (13c, 13c) 는 홈폭 방향 외측으로부터 내측을 향하여 서서히, 즉 개구 폭이 좁아지도록 원호상으로 형성되어 있다.

이 개구 벽부 (13, 13) 는 각각 터빈 둘레 방향을 향하여 전체 둘레에 연장되어 있다 (도 2 참조). 또, 개구 벽부 (13, 13) 에는 터빈 둘레 방향으로 간격을 둔 복수 지점에 절결 (오목부) (14, 14) 이 형성되어 있다.

절결 (14, 14) 은, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 각각 홈상으로 형성되어 있음과 함께 날개홈 (11) 의 홈 깊이 방향 (터빈 직경 방향) 으로 연장되어 있다. 절결 (14, 14) 은, 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 의 하방과, 개구 벽부 (13, 13) 의 상부 (13c, 13c) 의 상방을 연통하고 있다. 이들 절결 (14, 14) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 날개홈 (11) 의 홈 깊이 방향에 직교하는 단면 윤곽이 사각형상으로 형성되어 있다. 또, 절결 (14, 14) 은 홈폭 방향에 있어서의 단면 (14a, 14a) 이 원호상으로 형성되어 있다.

이들 절결 (14, 14) 은 날개홈 (11) 의 홈폭 방향에 있어서 서로 대향하도록 형성되어 있다.

또한, 개구 벽부 (13, 13) 에는, 절결 (14, 14) 의 형성 위치와 다른 위치에, 동익 부재 (20) 의 익근 (22) 을 삽입하기 위해서 크게 개구하는 날개 삽입공 (11c) 이 형성되어 있다. 동익 부재 (20) 의 익근 (22) 에 대해서는, 도 11 및 도 12 를 참조하면서 후술한다.

날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 은, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 터빈 둘레 방향에 직교하는 단면에 있어서, 홈폭 방향 안쪽을 향함에 따라 서서히 홈 깊이가 깊어지도록 원호상으로 형성되어 있다.

동익 부재 (20) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 동익 (5) 과, 이 동익 (5) 의 기단에 이어지는 플랫폼 (21) 과, 이 플랫폼 (21) 에 이어지는 익근 (22) 이, 터빈 직경 방향의 외측에서 내측을 향하여 상기 순서로 형성되어 있다.

동익 (5) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 터빈 직경 방향에 직교하는 유선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 동익 (5) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 터빈 직경 방향의 선단측이 기단측에 대해 터빈 직경 방향 둘레에 비틀린 형상을 갖는다.

플랫폼 (21) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 터빈 직경 방향으로 교차하여 연장되어 날개홈 (11) 을 피복하고 있다. 또, 플랫폼 (21) 의 표면은 동익 (5) 의 기단에 이어져 있다. 이 플랫폼 (21) 은, 예를 들어 판상으로 형성할 수 있다. 플랫폼 (21) 은, 터빈 직경 방향의 외측에서 내측으로 보아 평행사변형상으로 형성할 수 있다.

또, 날개 고정 피스 (30) 를 사이에 두는 2 개의 동익 부재 (20) (20A, 20B) 에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 터빈 둘레 방향에 있어서 서로 맞대어진 쌍방의 플랫폼 (21) 의 단가장자리부 (21a) 에 의해, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 터빈 직경 방향으로 관통된 액세스공 (21b) 이 획정된다.

익근 (22) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 플랫폼 (21) 의 이면에 이어져 있으며, 도시되지 않은 터빈 둘레 방향에 직교하는 단면에 있어서 터빈 직경 방향 내측을 향함에 따라 터빈축 방향의 치수가 커지는 형상으로 되어 있다.

이 익근 (22) 은, 도 6 에 나타내는 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 측에 끼워 맞춰져 있다. 익근 (22) 은, 터빈축 방향에 있어서의 양측부의 일부를 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 에 따르게 하고 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 날개 고정 피스 (30) 는, 날개홈 (11) 내에 있어서, 1 세트의 터빈 둘레 방향으로 이웃하는 2 개의 동익 부재 (20) (20A, 20B) 사이에 배치되어 있다. 이 날개 고정 피스 (30) 는, 본 실시형태에 있어서는, 절결 (14, 14) 의 터빈 둘레 방향 위치에 대응하여 복수 개 (예를 들어 여덟 개) 배치 형성되어 있다. 그리고, 날개 고정 피스 (30) 는, 둘레 방향으로 이웃하는 2 개의 날개 고정 피스 (30) 사이에 소정 수의 동익 부재 (20) 가 위치한다. 또한, 날개 고정 피스 (30) 가 배치 형성되는 간격은 균등하지 않아도 된다.

도 7 은 날개 고정 피스 (30) 를 정면에서 본 경우의 분해도이다. 도 8 은 날개 고정 피스 (30) 의 평면도이다. 도 9 는 날개 고정 피스 (30) 를 측면에서 본 분해도이다.

도 7 내지 도 9 에 나타내는 바와 같이, 날개 고정 피스 (30) 는 피스 본체 (31) 와 진퇴축 (35) 을 갖는다.

피스 본체 (31) 는, 도 7 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 날개 고정 피스 (30) 의 부재 축선 (Q) 상에 관통공 (31a) 이 형성된 부재이다. 이 피스 본체 (31) 는 단통부 (段筒部) (32) 와 동체 벽부 (33) 를 갖는다. 단통부 (32) 는 부재 축선 (Q) 이 연장되는 부재 축선 방향 (터빈 직경 방향) 의 일방측에 형성된다. 동체 벽부 (33) 는 부재 축선 방향의 타방측에 형성된다.

단통부 (32) 는 머리부 (32a) 와 어깨부 (32b) 를 가지고 있다. 머리부 (32a) 는 부재 축선 방향의 일방측에 있어서 정직경으로 형성된다. 어깨부 (32b) 는 머리부 (32a) 에 이어져 형성되고, 부재 축선 방향의 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라 점차 확경되는 부분이 2 단으로 설정된 형상을 가지고 있다.

동체 벽부 (33) 는 도 7 및 도 9 에 나타내는 바와 같이 어깨부 (32b) 에 이어져 형성되어 있다. 그리고, 동체 벽부 (33) 는, 도 8 에 나타내는 부재 축선 방향에 직교하는 단면에 있어서의 형상이, 동체 폭에 대해 동체 두께가 얇게 설정된 편평 육각형상이다. 이 동체 벽부 (33) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 어깨부 (32b) 에 이어져 형성된 테이퍼부 (33a) 와, 테이퍼부 (33a) 에 이어져 부재 축선 방향의 타방측에 형성된 저부 (33b) 를 가지고 있다.

테이퍼부 (33a) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 부재 축선 방향의 일방측으로부터 타방측으로 향함에 따라, 도 8 에 나타내는 바와 같이 편평 육각형상의 단면적이 동체 폭을 넓히도록 점차 커진다.

저부 (33b) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 동체 폭이 대략 일정한 치수로 형성되어 있다. 또, 저부 (33b) 는 저면의 동체 폭 방향 양단부 (33b1) 의 모서리부가 각각 모따기되어 있다.

동체 벽부 (33) 의 테이퍼부 (33a) 의 동체 폭 방향 양측에는, 부재 축선 방향의 일방측으로부터 타방측으로 향함에 따라 점차 넓어지는 테이퍼면 (33c, 33c) 이 연장되어 있다.

테이퍼면 (33c, 33c) 은, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 의 곡률과 동일한 곡률로 형성되어 있다. 이들 테이퍼면 (33c, 33c) 에는, 각각 동체 두께 방향 중앙에 있어서, 부재 축선 방향 및 동체 폭 방향으로 돌출된 돌출벽 (볼록부) (33d, 33d) 이 형성되어 있다.

돌출벽 (33d, 33d) 은 각각 저면이 직각 이등변 삼각형으로 된 삼각 기둥상으로 형성되어 있고, 저면의 수선 방향을 동체 두께 방향으로 향하게 하고 있다. 이들 돌출벽 (33d, 33d) 은 각각, 대략 동일한 크기로 형성된 2 개의 사각형면 (33d1, 33d2) 중 일방의 사각형면 (33d1) 을 부재 축선 방향으로 교차시킨다. 그리고, 타방의 사각형면 (33d2) 을 피스 본체 (31) 의 동체 폭 방향으로 교차시키고 있다. 또, 사각형면 (33d2) 의 모서리 가장자리부는 모따기되어 있다.

상기 서술한 관통공 (31a) 은 동체 벽부 (33) 에 있어서 일정한 직경으로 형성되어 있다. 또, 관통공 (31a) 은 단통부 (32) 에 있어서 2 단으로 축경되어 형성되어 있다. 동체 벽부 (33) 의 정직경으로 형성된 부위에는 암나사부 (31b) 가 형성되어 있다.

진퇴축 (35) 은 샤프트부 (36) 와 수나사부 (37) 를 갖는다. 샤프트부 (36) 는 부재 축선 방향의 일방측에 있어서 상대적으로 소경으로 형성된다. 수나사부 (37) 는 부재 축선 방향의 타방측에 있어서 상대적으로 대경으로 형성되어 있고, 그 외주면에 나사가 형성되어 있다.

샤프트부 (36) 의, 부재 축선 방향의 일방측의 단면 (36a) 에는, 마이너스 드라이버 등의 공구가 걸어맞춤 가능한 걸어맞춤 홈 (36b) 이 형성되어 있다.

수나사부 (37) 의, 부재 축선 방향의 타방측의 단면 (37a) 은 부재 축선 방향의 타방측을 향하여 팽출되어 있다.

이 진퇴축 (35) 은 수나사부 (37) 를 피스 본체 (31) 의 암나사부 (31b) 에 나사 결합시키고 있다. 그리고, 진퇴축 (35) 은 피스 본체 (31) 에 대해 부재 축선 방향으로 나사 진행 가능하게 구성되어 있다. 또, 진퇴축 (35) 을 부재 축선 방향의 타방측으로 나사 진행시킨 경우에는, 샤프트부 (36) 가 단통부 (32) 의 관통공 (31a) 의 개구측에 끼워 맞춰진다.

이와 같이, 진퇴축 (35) 의 암나사부 (31b) 가 피스 본체 (31) 의 암나사부 (31b) 에 나사 결합함으로써, 피스 본체 (31) 를 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 터빈 직경 방향으로 진퇴 가능한 가동 기구 (39) 가 구성되어 있다.

도 10 은 날개 고정 피스 (30) 의 사용 상태를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 10 에 있어서는 동익 부재 (20) 의 도시를 생략하고 있다.

이 날개 고정 피스 (30) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 각 절결 (14, 14) 이 형성된 지점에 있어서, 날개 고정 피스 (30) 의 부재 축선 (Q) 을 터빈 직경 방향 (날개 깊이 방향) 을 향하게 하고, 또한, 동체 폭 방향을 터빈축 방향 (홈폭 방향) 을 향하게 하고 있다. 그리고, 날개 고정 피스 (30) 는 피스 본체 (31) 의 돌출벽 (33d, 33d) 을 절결 (14, 14) 에 끼워 맞춤으로써, 날개홈 (11) 에 대한 터빈 둘레 방향의 변위가 구속되어 있다.

또, 날개 고정 피스 (30) 는 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 을 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 점 접촉시킨다. 그리고, 날개 고정 피스 (30) 는, 진퇴축 (35) 이 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 으로부터 받는 반력과, 테이퍼면 (33c, 33c) 이 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 로부터 받는 반력을 수용함으로써, 터빈 직경 방향으로 구속되어 있다.

다음으로, 로터 (R_C) 의 조립 부분 공정에 대하여, 주로, 도 11 내지 도 16 에 기초하여 설명한다. 또한, 도 11 내지 도 16 에 있어서는, 동익 부재 (20) 의 도시를 플랫폼 (21) 의 윤곽을 파선으로 나타냄으로써 생략하고 있다.

먼저, 도 11 및 도 12 에 나타내는 날개홈 (11) 의 날개 삽입공 (11c) 에 도 2 에 나타내는 동익 부재 (20) 의 익근 (22) 을 삽입한다. 그리고, 동익 부재 (20) 를 터빈 둘레 방향으로 슬라이드시켜 익근 (22) 을 날개홈 (11) 의 하방에 끼워 맞춘다. 그리고, 익근 (22) 을 날개홈 (11) 의 하방에 끼워 맞춘 상태로, 동익 부재 (20) 를 터빈 둘레 방향으로 슬라이드시킨다. 이 작업을 동익 부재 (20) 마다 반복하고, 날개홈 (11) 에 소정 수의 동익 부재 (20) 를 충전한다. 여기서, 소정 수의 동익 부재 (20) 중 마지막으로 충전하는 동익 부재 (20) 는 상기 서술한 동익 부재 (20A, 20B) 중 한쪽으로 한다 (예를 들어 동익 부재 (20B)).

도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 소정 수의 동익 부재 (20) 를 날개홈 (11) 에 충전하고 끝내면, 날개 고정 피스 (30) 를 날개홈 (11) 의 날개 삽입공 (11c) 에 삽입한다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 날개홈 (11) 에 삽입했을 때의 날개 고정 피스 (30) 는 진퇴축 (35) 의 단면 (36a) 이 단통부 (32) 보다 터빈 직경 방향의 외측에 위치하고 있다. 게다가, 이 날개 고정 피스 (30) 는 피스 본체 (31) 로부터의 진퇴축 (35) 의 돌출량이 작게 되어 있다. 보다 상세하게는, 적어도 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 을 점 접촉시키고, 이 상태로, 피스 본체 (31) 의 양측의 돌출벽 (33d, 33d) 과, 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 사이에 간극이 형성되도록 진퇴축 (35) 의 돌출량이 설정되어 있다.

이와 같은 상태로 날개 고정 피스 (30) 를 터빈 둘레 방향으로 슬라이드시킨다.

날개 고정 피스 (30) 를 슬라이드시킨 후에, 도 11, 도 12 에 나타내는 날개홈 (11) 의 날개 삽입공 (11c) 에 동익 부재 (20A, 20B) 의 타방을 충전한다 (예를 들어 동익 부재 (20B)). 이와 같이 함으로써, 동익 부재 (20A, 20B) 의, 터빈 둘레 방향에 있어서 서로 맞대어진 쌍방의 단가장자리부 (21a) 에 액세스공 (21b) 이 획정된다. 또한, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 진퇴축 (35) 의 단면 (36a) 이 액세스공 (21b) 으로부터 노출된다.

다음으로, 도 13 및 도 14 에 나타내는 바와 같이, 날개홈 (11) 에 삽입된 날개 고정 피스 (30) 를 동익 부재 (20) 와 함께, 날개홈 (11) 내에 있어서 터빈 둘레 방향으로 슬라이드시킨다. 이 때, 동체 벽부 (33) 의 돌출벽 (33d) 의 사각형면 (33d1) 의 모서리 가장자리부와, 피스 본체 (31) 의 저부 (33b) 의 양단부 (33b1) 가 모따기되어 있고, 샤프트부 (36) 의 단면 (37a) 이 팽출되어 있으므로, 날개홈 (11) 의 내표면에 대해 원활히 슬라이딩 이동한다.

날개 고정 피스 (30) 가 절결 (14, 14) 에 도달하면, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 터빈 직경 방향에 있어서, 절결 (14, 14) 에 대해 날개 고정 피스 (30) 의 돌출벽 (33d, 33d) 이 겹치도록 배치된다.

그리고, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 샤프트부 (36) 의 단면 (36a) 에 공구 (K) 를 걸어맞춰 진퇴축 (35) 을 회동 (回動) 시킨다. 이에 따라, 피스 본체 (31) 에 대해 진퇴축 (35) 이 터빈 직경 방향의 내측을 향해 나사 진행한다. 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 이 점 접촉하면, 피스 본체 (31) 가 홈바닥 (11b) 에 대해 이간하도록 터빈 직경 방향의 외측으로 상대 변위한다.

또한, 피스 본체 (31) 의 홈바닥 (11b) 에 대한 상대 변위량을 증가시키면, 절결 (14, 14) 에 돌출벽 (33d, 33d) 이 끼워 맞춰지고, 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 에 테이퍼면 (33c, 33c) 이 접촉한다.

또한, 진퇴축 (35) 을 회동시킴으로써, 피스 본체 (31) 와 진퇴축 (35) 의 상대 변위가 구속된다. 이 때, 진퇴축 (35) 이 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 으로부터 반력을 받음과 함께, 테이퍼면 (33c, 33c) 이 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 로부터 반력을 받는다.

이와 같이 하여 날개 고정 피스 (30) 는 날개홈 (11) 에 대한 변위가 구속된다.

즉, 날개 고정 피스 (30) 의 돌출벽 (33d, 33d) 이 개구 벽부 (13, 13) 의 절결 (14, 14) 에 간섭함으로써, 날개 고정 피스 (30) 가 터빈 둘레 방향으로 구속된다. 그리고, 진퇴축 (35) 이 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 으로부터 반력을 받음과 함께, 테이퍼면 (33c, 33c) 이 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 로부터 반력을 받는다. 이 결과, 날개 고정 피스 (30) 가 터빈 직경 방향으로 고정된다.

또한, 날개홈 (11) 에 모든 동익 부재 (20) 를 충전하면, 도 11, 도 12 에 나타내는 날개홈 (11) 의 날개 삽입공 (11c) 에, 반 피치씩 어긋나게 한 2 개의 동익 부재 (20) 를 위치시킨다. 또한, 이들 2 개의 동익 부재 (20) 에 스페이서 부재를 삽입함으로써 날개홈 (11) 의 날개 삽입공 (11c) 을 폐색한다.

이와 같이 형성된 로터 (R_C) 에 있어서는, 동익 부재 (20) 의 터빈 둘레 방향의 변위가 날개 고정 피스 (30) 에 의해 구속된다. 즉, 날개 고정 피스 (30) 의 돌출벽 (33d, 33d) 이 개구 벽부 (13, 13) 의 절결 (14, 14) 에 간섭함으로써 동익 부재 (20) 의 터빈 둘레 방향의 변위가 구속된다.

여기서, 예를 들어 가스 터빈 (GT) 의 기동시에 있어서는, 회전축체 (10) 의 외주부 (10A) 가 고온의 작동 유체 (압축 공기) 에 노출되어, 회전축체 (10) 의 내부에 있어서의 외측과 내측에서 온도차가 생긴다. 이 때, 회전축체 (10) 의 외측과 내측의 열 신장 차이에 의해 열 응력이 발생한다. 그러나, 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 구조적인 불연속부가 형성되어 있지 않으므로, 홈바닥에 응력 집중이 잘 생기지 않는다. 그 때문에, 예를 들어 가스 터빈 (GT) 의 기동을 반복했다고 해도, 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 균열이 잘 생기지 않는다.

그리고, 절결 (14, 14) 이 회전축체 (10) 의 표면측에 위치하고 있으므로, 홈바닥 (11b) 에 비해 승온하기 쉽다. 또, 회전축체 (10) 의 표면측에 있어서서는, 온도차가 잘 생기지 않아, 비교적 열 응력이 작아진다. 이 때문에, 절결 (14, 14) 에 응력이 집중했다고 해도, 그 시간은 극히 짧아, 응력의 크기는 비교적 작아진다. 따라서, 구조적 불연속부의 절결 (14, 14) 에 있어서도 균열이 잘 생기지 않는다.

설령 절결 (14, 14) 에 균열이 생겼다고 해도, 절결 (14, 14) 으로부터 회전축체 (10) 의 외주부 (10A) 의 표면을 향하여 균열이 진전하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 날개 고정 피스 (30) 에 돌출벽 (33d, 33d) 이 형성되고, 날개홈 (11) 의 개구 벽부 (13, 13) 에 돌출벽 (33d, 33d) 과 끼워 맞춰지는 절결 (14, 14) 이 형성되어 있다. 따라서, 날개홈 (11) 에 대한 동익 부재 (20) 의 터빈 둘레 방향의 상대 변위를 돌출벽 (33d, 33d) 과 절결 (14, 14) 의 간섭에 의해 구속한다. 이 결과, 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에서 응력 집중이 잘 생기지 않기 때문에, 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 균열이 생기는 것을 회피할 수 있다.

종래의 로터 구조의 경우, 회전축체 (10) 에 대해 동익 부재 (20) 를 조립한 상태로 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 균열이 생기면, 통상적인 보수 점검에 있어서의 발견이 곤란하다. 그 때문에, 균열이 지나치게 진전하거나 균열에 의해 회전축체 (10) 가 파손되어 회전축체 (10) 를 장착한 압축기 (C) 의 운전을 정지하거나 해야 하게 될 우려가 있다. 또, 종래의 로터 구조에 있어서, 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 생긴 균열을 발견했다고 해도, 조립된 동익 부재 (20) 를 떼어내지 않으면 보수가 곤란하므로, 보수성도 뒤떨어진다.

그러나, 본 실시형태에 의하면, 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 균열이 생기지 않고, 설령 날개홈 (11) 의 개구 벽부 (13, 13) 에 균열이 생겼다고 해도, 균열 지점이 회전축체 (10) 의 외주부 (10A) 의 표면측에 위치하게 된다. 따라서, 균열을 용이하게 발견할 수 있어, 결과적으로 균열에 의해 회전축체 (10) 가 파손되는 것을 억제할 수 있다. 이에 따라, 회전축체 (10) 를 장착한 압축기 (C) 의 운전을 안정적으로 계속해서 실시할 수 있다. 또, 균열 지점이 회전축체 (10) 의 외주부 (10A) 의 표면측에 위치하게 되므로, 보수 작업도 비교적 용이하게 할 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 날개 고정 피스 (30) 가 돌출벽 (33d, 33d) 과 절결 (14, 14) 의 끼워 맞춤을 해소한 상태로, 날개홈 (11) 을 터빈 둘레 방향으로 슬라이드 가능하다. 따라서, 회전축체 (10) 에 대해 동익 부재 (20) 및 날개 고정 피스 (30) 를 조립할 때에, 날개 고정 피스 (30) 를 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 측에서 슬라이드시켜 원하는 위치에 배치시킬 수 있다. 이에 따라, 회전축체 (10) 에 대한 동익 부재 (20) 및 날개 고정 피스 (30) 의 조립하는 공정 작업성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 테이퍼면 (33c, 33c) 으로부터 터빈 직경 방향 및 터빈축 방향으로 돌출된 돌출벽 (33d, 33d) 과, 터빈 직경 방향으로 연장된 절결 (14, 14) 이 끼워 맞춰진다. 따라서, 돌출벽 (33d, 33d) 과 절결 (14, 14) 이 끼워 맞춰진 상태에 있어서 날개 고정 피스 (30) 를 터빈 둘레 방향으로 확실히 구속할 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 가동 기구 (39) 가 돌출벽 (33d, 33d) 이 형성된 피스 본체 (31) 를 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 진퇴시켜, 돌출벽 (33d, 33d) 과 절결 (14, 14) 이 끼우고 빼기 가능한 구성이다. 따라서, 돌출벽 (33d, 33d) 과 절결 (14, 14) 을 용이하게 끼우고 빼게 할 수 있다. 이에 따라, 회전축체 (10) 에 대한 동익 부재 (20) 및 날개 고정 피스 (30) 의 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 진퇴축 (35) 이 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 나사 진행 가능한 구성이다. 따라서, 비교적 간소한 구성으로, 정확하고 또한 용이하게 피스 본체 (31) 를 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 진퇴시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 걸어맞춤 홈 (36b) 이 형성된 단면 (36a) 이 액세스공 (21b) 으로부터 외부로 노출되어 있다. 따라서, 마이너스 드라이버 등의 공구 (K) 를 용이하게 걸어맞춤시킬 수 있고, 또한 진퇴축 (35) 을 보다 용이하게 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 진퇴축 (35) 을 매우 용이하게 변위시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 이 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 을 향하여 팽출되어 있다. 따라서, 수나사부 (37) 가 형성된 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 을 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 점 접촉시키는 것이 가능해진다.

이에 따라, 수나사부 (37) 가 형성된 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 이 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 부분 접촉하는 것을 방지하여 확실하게 점 접촉시킨다. 그 결과, 피스 본체 (31) 를 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 대해 보다 확실하게 진퇴시킬 수 있다.

또한 본 실시형태에 있어서는, 특히 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 이 터빈 둘레 방향에 직교하는 단면에 있어서 원호상으로 패여 형성되어 있다. 하지만, 진퇴축 (35) 의 단면 (37a) 을 홈바닥 (11b) 을 향하여 팽출시킴으로써, 단면 (37a) 을 홈바닥 (11b) 에 대해 보다 확실히 점 접촉시키는 것이 가능하다.

또, 본 실시형태에 의하면, 날개 고정 피스 (30) 가, 날개홈 (11) 의 개구 벽부 (13, 13) 에 대해 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 측으로부터 맞닿아 있는 테이퍼면 (33c, 33c) 을 갖는다. 따라서, 날개 고정 피스 (30) 를 터빈 직경 방향으로 양호하게 구속할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 테이퍼면 (33c, 33c) 이 개구 벽부 (13, 13) 의 하부 (13b, 13b) 를 따른 형상으로 되어 있다. 따라서, 하부 (13b, 13b) 에 대해 테이퍼면 (33c, 33c) 의 각 부위를 균일하게 누를 수 있다. 이에 따라, 테이퍼면 (33c, 33c) 의 각 부위가 하부 (13b, 13b) 로부터 균일하게 반력을 받는다. 따라서, 보다 확실하게 날개 고정 피스 (30) 를 터빈 직경 방향으로 구속할 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 날개 고정 피스 (30) 가 돌출벽 (33d, 33d) 을 갖고, 날개홈 (11) 의 개구 벽부 (13, 13) 에 절결 (14, 14) 이 형성되어 있다. 따라서, 비교적 간소한 구성으로 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 에 균열이 생기는 것을 회피할 수 있다.

[제 2 실시형태]

이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명 및 그 설명에 사용하는 도면에 있어서, 이미 설명을 끝낸 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.

도 17 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 날개 고정 피스 (30A) 의 개략 구성을 나타내는 주요부 단면도이다.

상기 서술한 제 1 실시형태에 있어서는 날개 고정 피스 (30) 의 테이퍼면 (33c, 33c) 에 2 개의 돌출벽 (33d, 33d) 이 형성되어 있다. 이에 반해, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태의 날개 고정 피스 (30A) 는 돌출벽 (33d, 33d) 을 생략함과 함께, 테이퍼면 (33c, 33c) 중 터빈축 방향의 일방의 테이퍼면 (33c) 에 나사 부재 (볼록부) (33g) 를 볼록 형성하고 있다.

또, 상기 서술한 제 1 실시형태에 있어서는 날개홈 (11) 의 개구 벽부 (13, 13) 에 2 개의 절결 (14, 14) 이 형성되어 있다. 이에 반해, 제 2 실시형태의 개구 벽부 (13, 13) 는 터빈축 방향의 일방의 개구 벽부 (13) 에만 절결 (14) 이 형성되어 있다.

본 실시형태의 구성에 있어서도, 상기 서술한 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 외에, 예를 들어, 날개 고정 피스 (30A) 의 형상, 크기, 배치 지점, 재질 등의 설계 요구에 따라, 제 1 실시형태의 돌출벽 (33d) 의 강도 확보나, 돌출벽 (33d, 33d) 의 형성이 곤란한 경우에 있어서도, 본 실시형태의 구성에 의해, 날개 고정 피스 (30A) 와 별체의 나사 부재 (33g) 를 사용함으로써, 여러 가지 설계 요구를 만족할 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 나사 부재 (33g) 가 파손된 경우라도, 날개홈 (11) 으로부터 날개 고정 피스 (30A) 를 떼어내지 않고 나사 부재 (33g) 를 교환 가능하다. 따라서, 수리 작업을 신속히 실시할 수 있다. 이에 따라, 압축기 (C) 의 운전을 신속하게 복구할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에 있어서 나타낸 동작 순서, 혹은 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지 변경 가능하다.

예를 들어, 개구 벽부 (13) 의 절결 (14) 과, 날개 고정 피스 (30) (30A) 의 돌출벽 (33d) (나사 부재 (33g)) 은 서로 끼워 맞춰져 합쳐져 날개홈 (11) 에 대한 날개 고정 피스 (30) 의 상대 이동을 구속할 수 있으면 된다. 따라서, 상기 서술한 형상 이외의 다른 형상을 채용할 수 있다.

또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 개구 벽부 (13, 13) 와 단면에서 봤을 때 원호상의 홈바닥 (11b) 으로 홈 단면 윤곽을 획정했다. 그러나, 날개홈 (11) 의 홈개구 (11a) 측의 폭 치수가 날개홈 (11) 의 홈바닥 (11b) 측의 폭 치수보다 작게 설정되어 있으면, 다른 홈 단면 윤곽이어도 상관없다. 예를 들어, 개구 벽부 (13, 13) 는, 단면에서 보았을 때 직사각형상이어도 되고, 홈바닥 (11b) 은 평면상으로 형성해도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 날개 고정 피스 (30) 에 형성한 돌출벽 (33d) 과, 개구 벽부 (13, 13) 에 형성한 절결 (14, 14) 을 끼워 맞췄다. 그러나, 날개 고정 피스 (30) 에 오목부를 형성함과 함께, 개구 벽부 (13, 13) 에 볼록부를 형성하여 쌍방을 끼워 맞춰도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 압축기 (C) 의 동익 (5) 에 대해 본 발명을 적용했다. 그러나, 터빈 (T) 의 동익에 대해 본 발명을 적용해도 된다. 또, 상기 서술한 실시형태에 있어서는, 가스 터빈에 본 발명을 제공했다. 그러나, 증기 터빈 등의 다른 회전 기계에 본 발명을 적용해도 된다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 날개홈의 홈바닥에 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

10 : 회전축체
10A : 외주부
11 : 날개홈
11a : 홈개구
11b : 홈바닥
13 : 개구 벽부
14 : 절결 (오목부)
20, 20A, 20B : 동익 부재 (날개체)
22 : 익근
30 : 날개 고정 피스
31 : 피스 본체
31a : 관통공
31b : 암나사부
33c : 테이퍼면
33d : 돌출벽 (볼록부)
33g : 나사 부재 (볼록부)
35 : 진퇴축
37 : 수나사부
37a : 단면
39 : 가동 기구
P : 터빈축 (축선)
R_C : 로터

Claims

축선을 중심으로 하여 회전하는 외주부에 상기 축선의 둘레 방향으로 연장되어 있는 날개홈이 형성되고, 상기 날개홈의 홈개구측의 폭 치수가 상기 날개홈의 홈바닥측의 폭 치수보다 작게 설정된 회전축체와,
상기 회전축체의 외주부에 상기 둘레 방향으로 배열되고, 각각 상기 날개홈에 끼워 맞춰진 익근(翼根)을 갖는 복수의 날개체를 구비하는 로터 구조로서,
상기 날개홈 내에 있어서, 적어도 1 세트의 상기 둘레 방향으로 이웃하는 2 개의 날개체 사이에 위치하도록 날개 고정 피스가 설치되고,
상기 날개홈의 홈개구측의 개구 벽부와 상기 날개 고정 피스 중 일방에 볼록부가 형성되고, 타방에 상기 볼록부와 끼워 맞춰진 오목부가 형성되고,
상기 날개 고정 피스는 상기 볼록부와 상기 오목부를 끼우고 빼기 가능한 변위 기구를 갖고,
상기 변위 기구는 상기 날개홈의 상기 홈바닥에 대해 누진 가능하고, 상기 날개홈의 상기 홈바닥에 대향하는 단면이 상기 날개홈의 상기 홈바닥을 향하여 팽출되어 있는 진퇴축을 구비하는 로터 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 날개 고정 피스는 상기 볼록부와 상기 오목부의 끼워 맞춤을 해소한 상태로 상기 날개홈을 상기 둘레 방향으로 슬라이드 가능한 로터 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 볼록부는 상기 축선의 반경 방향으로 돌출되어 있고,
상기 오목부는 상기 반경 방향으로 연장되어 있는 로터 구조.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개 고정 피스는 상기 볼록부 또는 상기 오목부가 형성된 피스 본체를 구비하는 로터 구조.
제 4 항에 있어서,
상기 변위 기구는, 상기 피스 본체를 상기 반경 방향으로 관통하고, 또한 적어도 일부에 암나사부가 형성된 관통공과, 적어도 일부에 상기 암나사부에 나사 결합하는 수나사부가 형성되어 있는 로터 구조.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개 고정 피스는 상기 날개홈의 개구 벽부에 대해 상기 날개홈의 홈바닥측으로부터 맞닿아 있는 맞닿음부를 포함하는 로터 구조.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개 고정 피스는 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 볼록부로서 상기 축선의 반경 방향을 향하여 돌출하는 돌출벽을 갖고,
상기 날개홈의 개구 벽부에는 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 오목부로서 상기 반경 방향으로 연장되어 있는 절결이 형성되어 있는 로터 구조.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개 고정 피스는 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 볼록부로서 상기 축선의 반경 방향을 향하여 돌출하는 나사 부재를 갖고,
상기 날개홈의 개구 벽부에는 상기 날개홈의 폭 방향의 적어도 일방에 상기 오목부로서 상기 반경 방향으로 연장되어 있는 절결이 형성되어 있는 로터 구조.