KR20140043842A - 터보 기계를 위한 회전자 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 회전자 어셈블리는 축, 베어링 어셈블리, 임펠러 및 쉬라우드를 포함하고, 임펠러와 베어링 어셈블리는 축에 장착되고, 쉬라우드는 임펠러를 덮도록 베어링 어셈블리에 장착된다.

Description

터보 기계를 위한 회전자 어셈블리{ROTOR ASSEMBLY FOR A TURBOMACHINE}
본 발명은 터보 기계를 위한 회전자 어셈블리에 관한 것이다.
터보 기계의 회전자 어셈블리는 그 터보 기계 내에 고정되는 쉬라우드(shroud)에 대해 회전하는 임펠러를 포함한다. 작동 중에, 회전자 어셈블리는 불평형 힘으로 인해 진동하게 된다. 결과적으로, 임펠러가 쉬라우드에 대해 진동하게 되어, 소음이 발생된다.
제 1 양태에서, 본 발명은 축, 베어링 어셈블리, 임펠러 및 쉬라우드를 포함하는 회전자 어셈블리를 제공하는 바, 상기 임펠러와 베어링 어셈블리는 상기 축에 장착되고, 쉬라우드는 상기 임펠러를 덮도록 상기 베어링 어셈블리에 장착된다.
쉬라우드를 베어링 어셈블리에 장착할 때, 임펠러는 쉬라우드에 대해 자유롭게 회전한다. 쉬라우드는 회전자 어셈블리의 일 부분을 이루므로, 회전자 어셈블리의 진동으로 인해 임펠러가 변위되면, 쉬라우드가 변위된다. 따라서, 임펠러와 쉬라우드 사이의 틈새는 회전자 어셈블리의 진동과 무관하게 유지된다. 결과적으로, 작동 중에 회전자 어셈블리에 의한 소음이 적게 발생된다. 쉬라우드를 베어링 어셈블리에 장착하면, 임펠러와 쉬라우드 사이에 잘 규정된 틈새가 생길 수 있다. 특히, 터보 기계내에서의 회전자 어셈블리의 장착 또는 정렬에 영향을 받지 않는 틈새가 형성될 수 있다.
상기 베어링 어셈블리는, 슬리브로 둘러싸이며 서로 떨어져 있는 한 쌍의 베어링을 포함할 수 있다. 그리고 이 쉬라우드는 슬리브에 장착되고 이 슬리브는 쉬러우드가 장착될 수 있는 비교적 넓은 표면을 제공한다. 결과적으로, 비교적 양호한 고정이 쉬라우드와 베어링 어셈블리 사이에 형성될 수 있다. 또한, 서로 떨어져 있고 슬리브로 둘러싸이는 베어링을 제공하면, 회전자 어셈블리의 강성이 증가하게 되는데, 이렇게 되면, 제 1 굽힘 진동수가 더 높게 된다. 따라서, 회전자 어셈블리는 더 높은 아임계 속도에서 작동할 수 있다.
상기 베어링 어셈블리는 상기 임펠러 안으로 진입해 있을 수 있다. 그 결과, 더욱 컴팩트한 회전자 어셈블리가 실현될 수 있다. 또한, 임펠러와 베어링 어셈블리 사이의 캔틸레버 길이가 줄어든다. 따라서, 임펠러에 불평형 힘이 작용하더라도 더 작은 힘의 모멘트가 발생하게 되며, 그래서 베어링 어셈블리에 대한 반경 방향 하중이 감소된다.
상기 쉬라우드는 베어링 어셈블리에 부착될 수 있다. 이렇게 되면, 쉬라우드의 내경 및/또는 베어링 어셈블리의 외경에 대한 작은 공차에 대한 필요가 없이 쉬라우드는 임펠러와 동심으로 정렬될 수 있다.
상기 임펠러와 쉬라우드는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 이러면, 회전자 어셈블리의 가격 및/또는 중량이 줄어드는 이점이 얻어진다. 일반적으로 플라스틱 부품과 관련된 치수 공차 및 기하학적 공차는 플라스틱이 어떤 종래의 터보 기계에 사용되기에는 부적합하다라는 것을 의미할 수 있다. 예컨대, 결과적인 공차 쌓임으로 인해, 허용불가능하개 큰 임펠러-쉬라우드 틈새가 필요하게 될 수 있다. 이와는 대조적으로, 쉬라우드를 베어링 어셈블리에 장착하면, 잘 규정된 임펠러-쉬라우드 틈새가 얻어질 수 있다. 따라서, 허용가능한 임펠러-쉬라우드 틈새를 유지하면서, 플라스틱 임펠러와 쉬라우드를 사용할 수 있다.
제 2 양태에서, 본 발명은 프레임 및 앞의 단락들 중 어느 하나에서 설명한 바와 같은 회전자 어셈블리를 포함하는 터보 기계를 제공하는 바, 그 회전자 어셈블리는 쉬라우드 또는 베어링 어셈블리에서 프레임에 장착된다.
따라서, 회전자 어셈블리가 진동할 때, 임펠러가 프레임에 대해 변위되면, 쉬라우드의 동등한 변위가 수반된다. 그 결과, 프레임에 대한 회전자 어셈블리의 움직임에도 불구하고, 임펠러-쉬라우드 틈새가 유지된다.
상기 회전자 어셈블리는 쉬라우드와 베어링 어셈블리에서 프레임에 장착될 수 있다. 축방향으로 서로 떨어져 있는 두 지점에서 회전자 어셈블리를 장착하면, 회전자 어셈블리의 강성이 증가되고 그래서 더 높은 제 1 굽힘 진동수가 얻어진다.
상기 회전자 어셈블리는 쉬라우드 또는 베어링 어셈블리에서 프레임에 연성(soft)으로 장착될 수 있다. 예컨대, 회전자 어셈블리는 쉬라우드 또는 베어링 어셈블리의 자리부에 위치되는 O-링에 의해 상기 프레임에 장착될 수 있다. 따라서, 프레임에 전달되는 회전자 어셈블리의 진동이 적게 된다. 추가로, 베어링 어셈블리에 대한 하중은 감소되고 회전자 어셈블리의 제 1 굽힘 진동수가 증가된다.
본 발명을 더욱 쉽게 이해할 수 있도록, 본 발명의 일 실시 형태를 첨부 도면을 참조로 예시적으로 설명하도록 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 터보 기계의 단면도이다.
도 2 는 터보 기계의 회전자 어셈블리의 분해도이다.
도 3 은 회전자 어셈블리의 제조 단계들을 나타낸다.
도 4 는 터보 기계의 베어링 어셈블리와 쉬라우드 사이의 접착제 결합의 단면도를 나타낸다.
도 1 및 2 의 터보 기계는 한쌍의 O-링(4, 5)에 의해 프레임(3)에 장착되는 회전자 어셈블리(2)를 포함한다.
회전자 어셈블리(2)는 축(6), 베어링 어셈블리(7), 임펠러(8) 및 쉬라우드(9)를 포함한다. 베어링 어셈블리(7) 및 임펠러(8)는 축(6)에 장착되고, 쉬라우드(9)는 임펠러(8)를 덮도록 베어링 어셈블리(7)에 장착된다.
베어링 어셈블리(7)는 한쌍의 베어링(10, 11), 스프링(12) 및 슬리브(13)를 포함한다.
각각의 베어링(10, 11)은 내륜, 다수의 볼을 지지하기 위한 케이지 및 외륜을 포함한다. 베어링(10, 11)은 단차형 부분의 양측에서 축(6)에 장착된다. 각 베어링(10, 11)의 내륜은 상기 단차형 부분에 접하고, 이 단차형 부분은 두 베어링(10, 11)을 미리 정해진 거리로 서로 떨어져 있게 하는 역할을 한다.
스프링(12)은 축(6)의 단차형 부분을 둘러싸고 두 베어링(10, 11)의 외륜에 축방향 힘을 가하게 된다. 단차형 부분은 미리 정해진 길이를 가지며 스프링(12)은 미리 정해진 스프링 상수를 가지므로, 각각의 베어링(10, 11)은 동일한 미리 정해진 힘으로 예압된다.
슬리브(13)는 베어링(10, 11) 및 스프링(12)을 둘러싸고, 접착제에 의해 각 베어링(10, 11)의 외륜에 고정된다. 슬리브의 일 단부는 상기 베어링들 중의 한 베어링(10)을 축방향으로 넘어 연장되어 있고 상기 O-링들 중의 한 링(4)을 위한 자리부(14)를 규정하는 직경 축소부를 갖고 있다.
임펠러(8)는 기부(15) 및 다수의 블레이드(16)를 포함하는 반개방형 원심 임펠러이다. 기부(15)는 블레이드(16)들이 주위에서 지지되는 공기 역학적 상부 표면 및 축(6)이 관통해 수용되는 중앙 보어(17)를 갖는다. 그리고 축(6)은 억지 끼워맞춤 및/또는 접착제 결합으로 임펠러(8)에 고정된다.
쉬라우드(9)는 허브(18), 후드(19), 및 이들 허브(18)와 후드(19) 사이에서 반경 방향으로 연장되어 있는 복수의 스포크(20)를 포함한다. 허브(18)는 원통형이고 중앙 보어(21)를 포함한다. 후드(19)는 축방향으로 허브(18) 보다 길며 스포크(20)는 허브(18)와 후드(19)의 상측 부분 사이에서 연장되어 있다. 후드(19)의 내측 표면은 임펠러(8)의 블레이드(16)의 가장자리에 대응하는 공기역학적 프로파일을 갖는다. 후드(19)의 외주부는 다른 O-링(5)을 위한 환형 자리부(22)를 규정하도록 성형되어 있다.
쉬라우드(9)는 임펠러(8)를 덮도록 베어링(7)에 고정된다. 더 구체적으로 말하면, 베어링 어셈블리(7)는 허브(18)에 있는 보어를 통과하고 접착제로 그 허브(18)에 고정된다.
회전자 어셈블리(2)는 베어링 어셈블리(7)와 쉬라우드(9) 모두에서 프레임(3)에 장착된다. 더 구체적으로 말하면, 회전자 어셈블리(2)는 각각의 위치에서 상기 O-링(4, 5) 중 하나에 의해 연성(soft)으로 장착된다. 제 1 O-링(4)은 베어링 어셈블리(7)의 자리부(14)에 위치되며, 제 2 O-링(5)은 쉬라우드(9)의 자리부(22)에 위치된다.
터보 기계(1)의 작동 중에, 회전자 어셈블리(2)는 불평형 힘 때문에 프레임(3)에 대해 진동하게 된다. 쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 장착할 때, 프레임(3)에 대한 임펠러(8)의 변위가 쉬라우드(9)에 의해 추적된다. 그 결과, 임펠러(8)와 쉬라우드(9) 사이의 틈새는 진동에 무관하게 유지된다. 이에 따라, 회전자 어셈블리(2)에 의한 소음이 덜 발생된다. 이와 대조적으로, 임펠러(8)가 쉬라우드(9)에 대해 진동하면, 이 진동은 주변 공기를 압축시키고 희박하게 하여 소음을 발생시킨다.
쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 장착하면, 임펠러(8)와 쉬라우드(9) 사이에 잘 규정된 틈새가 생기게 된다. 아래에서 설명하는 바와 같이, 회전자 어셈블리(2)를 만들 때, 임펠러(8)와 쉬라우드(9)는 접촉하고 그리고 나서 잘 규정된 틈새가 생기도록 분리될 수 있다. 그러므로, 임펠러(8)와 쉬라우드(9) 사이의 틈새는 터보 기계(1)의 프레임(3) 내에서의 회전자 어셈블리(2)의 정렬에 영향을 받지 않는다.
쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 장착하는 것은, 비교적 유연하고/유연하거나 임계 속도 또는 그 근처에서 작동해야 할 필요가 있는 회전자 어셈블리에 대해 유리할 수 있다. 종래의 회전자 어셈블리의 경우에는, 진동을 수용하기 위해 임펠러-쉬라우드 틈새를 증가시켜야 하도록 쉬라우드에 대한 임펠러의 진동이 크게 될 수 있다. 그러나, 틈새의 증가는 터보 기계의 성능에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 장착하면, 어떠한 임펠러(8)의 진동도 쉬라우드(9)에 의해 추적된다. 따라서, 더 작은 틈새를 사용할 수 있어, 터보 기계(1)의 성능이 개선된다.
임펠러(8) 및/또는 쉬라우드(9)는, 치수 공차 및 기하학적 공차가 그것들을 기존 터보 기계에서의 사용에는 부적합하게 할 수 있는 재료 및 공정으로 형성될 수 있다. 예컨대, 임펠러(8)와 쉬라우드(9)는 몰딩 공정을 사용하여 플라스틱으로 형성될 수 있다. 쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 장착하면, 그럼에도 불구하고 잘 규정된 임펠러-쉬라우드 틈새가 얻어질 수 있다.
슬리브(13)로 둘러싸이는 서로 떨어져 있는 베어링(10, 11)을 포함하는 베어링 어셈블리(7)를 제공하면, 회전자 어셈블리(2)의 강성이 증가된다. 이렇게 되면, 제 1 굽힘 모드의 진동수가 증가되고 그래서 또한 회전자 어셈블리(2)의 임계 속도가 증가된다.
베어링(10, 11)은 미리 정해진 거리로 서로 떨어져 있고 스프링(13)이 미리 정해진 스프링 상수를 가지므로, 베어링(10, 11)은 동일한 잘 규정된 힘으로 예압된다. 그러므로, 예압의 크기는, 이 예압이 과도하게 됨이 없이 베어링(10, 11)의 미끄러짐을 방지하도록 정해질 수 있으며, 예압이 과도하게 되면 베어링 성능이 불량하게 된다.
베어링 어셈블리(7)를 임펠러(8) 안으로 진입시킴으로써, 회전자 어셈블리(2)의 축방향 길이가 줄어든다. 또한, 임펠러(8)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 캔틸레버 길이가 줄어들고, 그래서, 임펠러(8)에 어떠한 불평형 힘이 작용하더라도 더 작은 힘의 모멘트가 발생하게 된다. 따라서, 베어링(10, 11)에 대한 반경 방향 하중이 감소되어 베어링 어셈블리(7)의 수명이 증가된다.
회전자 어셈블리(2)는 축방향으로 서로 떨어져 있는 두 위치에서 프레임(3)에 장착된다. 이렇게 해서, 프레임(3) 내의 회전자 어셈블리(2)의 안정성이 양호하게 된다. 추가로, 회전자 어셈블리(2)의 강성이 증가되고, 그래서 더 높은 제 1 굽힘 진동수가 얻어진다. 회전자 어셈블리(2)를 프레임(3)에 연성 장착할 때, 프레임(3)에 전달되는 회전자 어셈블리(2)의 진동은 더 적게 된다. 추가로, 베어링 어셈블리(7)에 대한 하중이 줄어들고 회전자 어셈블리(2)의 제 1 굽힘 진동수가 증가된다. 그럼에도, 연성 장착의 이점에도 불구하고, 회전자 어셈블리(2)는 하나 이상의 위치에서 프레임(3)에 경성(hard) 장착될 수 있다.
임펠러(8)와 쉬라우드(9)의 정렬에 편심에 생기면 임펠러-쉬라우드 틈새가 더 커지게 되는데, 이는 터보 기계(1)의 성능에 나쁜 영향을 주게 된다. 두 O-링(4, 5)의 정렬에 편심이 생기면, 프레임(3) 내에서의 회전자 어셈블리(2)의 정렬이 잘못되게 되는데, 즉, 회전자 어셈블리(2)의 회전 축선이 기울어지게 된다. 이 역시 터보 기계(1)의 성능에 나쁜 영향을 주기 쉽다. 쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 부착하면, 쉬라우드(9)는 경화 전에 축(6)과 동심으로 정렬될 수 있다. 따라서, 임펠러(8)와 쉬라우드(9) 사이 그리고 두 O-링(4, 5) 사이에 동심 정렬이 이루어질 수 있다.
베어링 어셈블리(7)의 슬리브(13)는 쉬라우드(9)가 베어링 어셈블리(7)에 고정될 수 있는 비교적 넓은 표면을 제공한다. 그 결과, 비교적 양호한 고정이 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에 형성된다. 접착제 결합을 채용하지 않고, 쉬라우드(9)는 억지 끼워맞춤으로 베어링 어셈블리(7)에 고정될 수 있다. 그러나, 이러한 경우, 쉬라우드(9)가 축(6)과 동심으로 정렬되는 것을 보장하기 위해, 쉬라우드(9)의 내경과 베어링 어셈블리(7)의 외경에 대해 더 좁은 공차가 요구된다. 공차가 더 좁게 되면, 자연적으로 회전자 어셈블리(2)의 가격이 상승하게 된다. 쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 부착하면, 더 비용 효과적인 방식으로 동심이 이루어질 수 있다. 더욱이, 억지 끼워맞춤을 얻는데 허용불가능한 공차를 초래하는 제조 공정과 재료를 사용할 수 있다. 예컨대, 쉬라우드(9)는 몰딩 후에 쉬라우드(9)의 보어(21)를 기계 가공할 필요 없이 몰딩 공정에 의해 플라스틱으로 형성될 수 있다.
회전자 어셈블리(2)의 공차 쌓임은, 쉬라우드(9)가 동심으로 장착될 수 있도록 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에 비교적 큰 공차가 요구됨을 의미할 수 있다. 공차가 크다라는 것은, 쉬라우드(9)를 베어링 어셈블리(7)에 고정시키는데 사용되는 접착제가 경화 전에 그 쉬라우드와 베어링 어셈블리 사이에서 누출되어 임펠러(8)를 오염시킬 수 있음을 의미한다. 누출을 방지하기 위해 점성이 더 높은 접착제를 사용할 수 있다. 그러나, 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 공간을 충전하는 필요한 시간은 길어지게 된다. 따라서, 비교적 빠른 충전 시간을 유지하면서 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에서 접착제가 누출되는 것을 방지하는 방법을 지금 설명하도록 한다.
이제 도 3 을 참조하면, 베어링 어셈블리(7)와 임펠러(8)는 먼저 축(6)에 고정되어 부어셈블리(23)를 형성하게 된다. 베어링 어셈블리(7)와 임펠러(8)가 축(6)에 고정되는 방식은 본 논의와는 관계 없다. 상기 부어셈블리(23)는 지그(24)의 일 부분에 장착되고 쉬라우드(9)는 다른 부분에 장착된다. 지그(24)는 쉬라우드(9)의 O-링 자리부(22)를 축(6)과 동심으로 정렬시키는 작용을 한다.
쉬라우드(9)와 부어셈블리(23)는 처음에 분리되고 고점성 접착제(25)의 링이 베어링 어셈블리(7)에 가해진다(도 3a). 그런 다음, 쉬라우드(9)와 부어셈블리(23)가 함께 모아져서 베어링 어셈블리(7)가 쉬라우드(9)의 보어(21) 안으로 삽입된다(도 3b). 고점성 접착제(25)는 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에 환형 시일을 형성한다. 고점성 접착제(25)가 베어링 어셈블리(7)에 가해지는 위치 때문에 그 접착제(25)는 쉬라우드(9)의 보어(21)의 제 1 단부에서 시일을 형성한다. 쉬라우드(9)가 임펠러(8)와 접촉하도록 쉬라우드(9)와 부어셈블리(23)가 함께 모아지고, 그 후에 쉬라우드(9)와 부어셈블리(23)가 미리 정해진 거리로 분리된다. 이렇게 되면, 임펠러(8)와 쉬라우드(9) 사이에 틈새가 형성된다. 그리고, 고점성 접착제(25)가 경화되고 회전자 어셈블리(2)가 지그(24)에서 제거된다.
그런 다음, 회전자 어셈블리(2)가 거꾸로 되고 저점성 접착제(26)가 보어(21)의 제 2 단부를 통해 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 공간 내로 들어간다(도 3c). 고점성 접착제(25)는 저점성 접착제(26)에 대한 스토퍼 또는 플러그로서 작용하는데, 이는 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 나머지 공간 내에서 상승하여 이 공간을 충전하게 된다.
쉬라우드(9)의 보어(21)는 하나 이상의 축방향 홈(27)을 포함한다(도 2 참조). 저점성 접착제(26)가 그 홈(27)을 통해 들어가고, 이 홈은 저점성 접착제(26)를 아래로 고점성 접착제(25)에 전달하는 작용을 한다. 저점성 접착제(26)가 홈(27)을 통해 계속 들어감에 따라, 그 접착제(26)는 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 공간 내에서 상승하여 공기를 밖으로 몰아내게 된다. 이렇게 해서, 공기 잡힘의 위험이 감소되는데, 공기 잡힘이 있으면 접착제 결합이 더 약하게 된다. 추가로, 쉬라우드(9)의 보어(21)는 테이퍼형으로 되어 있다. 더 구체적으로 말하면, 보어(21)는 제 2 단부의 직경이 더 크게 되도록 제 1 단부에서 제 2 단부로 테이퍼져 있다. 따라서, 저점성 접착제(26)가 상승함에 따라, 공기가 밖으로 내몰려 팽창 공간 안으로 들어가게 되며, 그래서 공기 잡힘의 위험이 더 줄어든다.
홈(27)은 보어(21)의 제 2 단부에서 시작되어 제 1 단부 전에서 끝난다. 이는 쉬라우드(9)를 제조하는데 사용되는 몰딩 공정의 가공물이다. 그럼에도 불구하고, 보어(21)의 제 1 단부 전에서 홈(27)을 끝내는데 것에 이점이 있다. 홈(27)이 보어(21)의 전체 길이를 따라 연장되어 있으면, 고점성 접착제(25)가 하나 이상의 홈(27) 안으로 완전히 침투하지 못할 가능성이 있는데, 물론 이는 홈(27)의 깊이 및 베어링 어셈블리(7)에 가해지는 고점성 접착제(25)의 양에 달려 있다. 결과적으로, 고점성 접착제(25)는 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에 완전한 시일을 형성하지 못할 수 있다. 보어(21)의 제 1 단부 전에 홈(27)을 끝냄으로써, 과도한 양의 고점성 접착제(25)가 필요 없이 완전한 시일을 형성할 수 있다. 또한, 저점성 접착제(26)의 더 빠른 전달을 위해 비교적 깊은 홈(27)을 사용할 수 있다.
상기 보어(21)의 제 2 단부는 모따기되어 있다(도 4 참조). 모따기된 부분은 상승하는 저점성 접착제(26)를 위한 수용부로서 역할한다. 따라서, 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 공간 안으로 들어가는 접착제(26)의 양에 대한 정확한 제어가 필요치 않다.
저점성 접착제(26)가 들어간 후에, 그 접착제(26)는 경화된다. 도 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 결과적으로, 고점성 접착제(25)가 쉬라우드(9)의 보어(21)의 제 1 단부에 위치된다. 그리고 저점성 접착제(26)는 고점성 접착제(25)로부터 보어(21)의 제 2 단부까지 연장된다. 다른 점도를 갖는 두 접착제를 사용함으로써, 접착제가 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에서 누출됨이 없이, 쉬라우드가 베어링 어셈블리(7)에 비교적 빨리 고정될 수 있다. 더욱이, 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리 사이의 공간을 충전하기 위해 저점성 접착제(26)를 사용함으로써, 접착제(26)가 들어갈 때 잡힐 수 있는 공기가 위쪽으로 더 잘 상승하여 빠져 나갈 수 있다. 따라서, 저점성 접착제(26)는 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이에 더욱 균일한 접착제 층이 생기도록 해준다.
저점성 접착제(26)는 축방향으로 보어(21)의 길이를 따라 고점성 접착제(25) 보다 더 길게 연장되어 있다. 그러므로, 저점성 접착제(26)는 쉬라우드(9)와 베어링 어셈블리(7) 사이의 접착제 결합의 강도의 대부분을 제공하도록 되어 있다. 이와 대조적으로, 고점성 접착제(25)는 주로 저점성 접착제(26)에 대한 스토퍼로서 역할하도록 되어 있다. 따라서, 접착 강도가 비교적 나쁜 비교적 저렴한 고점성 접착제(25)를 사용할 수 있다.
전술한 방법에서, 쉬라우드(9)는 임펠러(8)가 이미 축(6)에 장착되어 있는 부어셈블리(23)에 장착된다. 따라서, 제 1 단부를 통해 베어링 어셈블리(7)를 쉬라우드(9)의 보어(21) 안으로 삽입하는 것만 가능하다. 그러나, 쉬라우드(9)가 부어셈블리(23)에 장착된 후에 임펠러(8)가 축(6)에 장착될 수도 있다. 이 경우, 베어링 어셈블리(7)는 제 1 단부 또는 제 2 단부를 통해 쉬라우드(9)의 보어(21) 안으로 삽입될 수 있다. 따라서, 고점성 접착제(25)가 베어링 어셈블리(7) 및/또는 쉬라우드(9)의 보어(21)에 가해질 수 있다.
특히 회전자 어셈블리(2)의 다른 부품들 사이의 틈새 크기로 인해 어떤 접착제를 사용할 수 없을 때, 전술한 방법은 그 부품들을 고정시키는데 마찬가지로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 예컨대, 임펠러(8)와 관련된 치수 공차는, 그 임펠러(8)의 외경이 축(6)과 동심으로 정렬되게 하려면 임펠러(8)의 보어(17)가 비교적 커야함을 의미할 수 있다. 그러므로, 본 방법은 임펠러(8)를 축(6)에 부착하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 고점성 접착제의 링이 먼저 축(6) 또는 임펠러(8)의 보어(17)에 가해진다. 그런 다음, 축(6)이 임펠러(8)의 보어(17) 안으로 삽입된다. 회전자 어셈블리(2)가 제조되는 순서에 따라, 임펠러(8)는 쉬라우드(9)와 접촉하고나서 분리되어 임펠러-쉬라우드 틈새를 형성할 수 있다. 그리고 고점성 접착제가 경화되고 저점성 접착제가 임펠러(8)와 축(6) 사이의 공간 안으로 들어가게 된다. 최종적으로, 저점성 접착제가 경화된다.
그러므로, 본 방법은 비교적 큰 틈새를 갖는 회전자 어셈블리의 부품들을 시간 효율적인 방식으로 고정하는데 적합하다. 더욱이, 틈새는 클 수 있으므로, 본 방법은 비교적 불량한 공차를 갖는 부품들을 고정시키는데 사용될 수 있다. 공차가 불량하더라도, 부품들은 동심으로 정렬되어 고정될 수 있다. 따라서, 본 방법은 고정밀 제조(비용이 많이 들 수 있으며 그리고/또는 어떤 재료 및 공정의 사용은 불가능하게 할 수 있음)에 대한 필요 없이 동심 회전자 어셈블리를 제조하는데 사용될 수 있다.
고점성 접착제 및 저점성 접착제를 언급했으나, 이들 칭호는 단지 두 접착제의 점도가 서로 다르다는 것을 나타내기 위해 사용된 것이다. 그 칭호들은 접착제의 절대적인 점도를 나타내는 것으로 이해되어서는 아니 된다.

Claims (9)

  1. 축, 베어링 어셈블리, 임펠러 및 쉬라우드를 포함하는 회전자 어셈블리로서, 상기 임펠러와 베어링 어셈블리는 상기 축에 장착되고, 쉬라우드는 상기 임펠러를 덮도록 상기 베어링 어셈블리에 장착되는 회전자 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 어셈블리는 슬리브로 둘러싸이는 한쌍의 베어링을 포함하는 회전자 어셈블리.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베어링 어셈블리는 상기 임펠러 안으로 진입해 있는 회전자 어셈블리.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쉬라우드는 베어링 어셈블리에 부착되는 회전자 어셈블리.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임펠러와 쉬라우드는 플라스틱으로 형성되어 있는 회전자 어셈블리.
  6. 프레임 및 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 회전자 어셈블리를 포함하며, 그 회전자 어셈블리는 쉬라우드 또는 베어링 어셈블리에서 프레임에 장착되는 터보 기계.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전자 어셈블리는 쉬라우드와 베어링 어셈블리에서 프레임에 장착되는 터보 기계.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 회전자 어셈블리는 쉬라우드 또는 베어링 어셈블리에서 프레임에 연성(soft) 장착되는 터보 기계.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회전자 어셈블리는 상기 쉬라우드 또는 베어링 어셈블리의 자리부에 위치되는 O-링에 의해 상기 프레임에 연성 장착되는 터보 기계.
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