KR20150047509A - 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터를 조립하거나 분리하기 위한 방법 및 상기 유형의 로터 - Google Patents

축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터를 조립하거나 분리하기 위한 방법 및 상기 유형의 로터 Download PDF

Info

Publication number
KR20150047509A
KR20150047509A KR1020157005723A KR20157005723A KR20150047509A KR 20150047509 A KR20150047509 A KR 20150047509A KR 1020157005723 A KR1020157005723 A KR 1020157005723A KR 20157005723 A KR20157005723 A KR 20157005723A KR 20150047509 A KR20150047509 A KR 20150047509A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
connecting means
section
components
bearing
Prior art date
Application number
KR1020157005723A
Other languages
English (en)
Inventor
카린 코스타마그나
사샤 둥스
하랄트 호엘
헨릭 훌
카르스텐 콜크
울프 라우다게
하랄트 님프트쉬
페터 슈뢰더
브야체슬라브 파이츠만
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20150047509A publication Critical patent/KR20150047509A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/31—Retaining bolts or nuts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49318—Repairing or disassembling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/4932—Turbomachine making
    • Y10T29/49321—Assembling individual fluid flow interacting members, e.g., blades, vanes, buckets, on rotary support member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터(10)에 관한 것으로서, 상기 로터는, 복수의 디스크형 로터 부품들(12) 또는 드럼형 로터 부품들(16) 중 복수의 로터 부품들과, 로터 부품들(14)을 관통하여 연장되는 하나 이상의 핀형 타이로드들(20)을 포함하고, 상기 타이로드의 돌출 단부들에는 중간 배치된 로터 부품들(14)을 축방향으로 클램핑하기 위한 상대 베어링(26, 28)이 각각 나사 조립된다. 정비를 위한 중단 시간이 더 짧은 로터(10)를 제공하기 위해, 양 상대 베어링들(26, 28) 사이에 연결 수단(34)이 타이로드(20) 상에 나사 조립되고, 상기 타이로드에 의해 연결 수단(34)은 양 상대 베어링들(28) 중 하나의 상대 베어링이 분리된 이후에, 연결 수단(34)과 양 상대 베어링들(26) 중 다른 상대 베어링 사이에 배치된 로터 부품들(12, 14)을 서로 클램핑한다.

Description

축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터를 조립하거나 분리하기 위한 방법 및 상기 유형의 로터{METHOD FOR ASSEMBLING AND DISASSEMBLING A ROTOR HAVING A NUMBER OF ROTOR COMPONENTS OF AN AXIAL FLOW TURBOMACHINE AND SUCH A ROTOR}
본 발명은 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터에 관한 것으로서, 상기 로터는, 복수의 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들 중 복수의 로터 부품들과, 상기 로터 부품들을 관통하여 연장되는 하나 이상의 타이로드를 포함하고, 상기 타이로드의 돌출 단부들에는 중간 배치된 로터 부품들을 축방향으로 클램핑하기 위한 상대 베어링이 각각 나사 조립된다.
추가로, 본 발명은 상기 유형의 로터를 조립하고 분리하기 위한 방법에 관한 것이다.
상기 유형의 로터들은 고정식 가스터빈에 대한 기존의 광범위한 종래 기술로부터 아주 잘 알려져 있다. 크리스토프 레흐너(Christoph Lechner)와 외륵 조이메(Joerg Seume)가 발행한 저서 "고정식 가스터빈들"의 629쪽에는 도입부에 언급된 로터가 제시된다. 상기 로터는 이른바 디스크 구조로 구현되고, 이때 로터 디스크들의 외부 주연에는 가스터빈의 터빈 유닛을 위한 블레이드들 또는 압축기를 위한 블레이드들이 보유된다. 압축기 디스크들과 터빈 디스크들 사이에는 중앙 중공 샤프트가 드럼형 부품으로서 배치된다. 모든 로터 부품들을 통해 중앙의 타이로드가 연장되고, 상기 중앙의 타이로드는 전방 중공 샤프트 및 후방 중공 샤프트인 2개의 상대 베어링들에 의해 이러한 양 중공 샤프트들 사이에 배치된 로터 부품들을 서로 클램핑한다. 이때, 상기 타이로드가 자신의 인장 한계까지 탄성적으로 인장됨으로써, 개별 로터 부품들은 서로 클램핑된다.
유사한 구조가 분산형 타이로드들에 의해서도 가능하고, 이때 동일한 반경 상에 위치하여, 예컨대 12개의 타이로드들이 동일하게 분배되어 배치되어 있다.
마찬가지로, 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들을 서로 용접하는 것도 알려져 있다. 예컨대 압축기 로터가 용접되고, 터빈 유닛의 로터 부품들은 주연의 볼트에 의해 나사 조립됨으로써 클램핑되는 상술된 실시예들의 조합들마저 알려져 있다.
본 발명의 과제는, 이를 위해 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터들의 대안의 구조를 제시하는 것이다. 본 발명의 추가의 과제는, 상기 유형의 로터를 조립하고 분리하기 위해 필요한 방법을 제공하는 것이다.
상기 방법과 관련된 과제는 청구항 제1항 또는 제2항의 특징부들에 따른 방법에 의해 해결된다. 상기 로터와 관련된 과제는 청구항 제3항의 특징부들에 따른 로터에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들과 개선예들은 종속 청구항들에 제시된다.
본 발명에 따라 우선, 로터의 조립 시에 터보 기계의 모듈 방식의 로터의 로터 부품들을 복수의 단계들로 클램핑하는 것이 제안된다. 우선, 하기에서 제1 로터 부품들로 언급되는, 제1 로터 섹션에 배치되는 로터 부품들이 제1 상대 베어링과 연결 수단 사이에 클램핑된다. 이를 위해, 상대 베어링과 연결 수단은, 중간 배치된 모든 제1 로터 부품들이 상기의 상대 베어링과 연결 수단에 의해 서로에 대해 견고하게 가압될 정도로 타이로드 상에 나사 조립된다. 그리고 나서, 제2 단계에서는 제2 로터 섹션에 속할 수 있는, 하기에서 제2 로터 부품들로 지칭되는 로터 부품들은, 연결 수단측에서 타이로드 상에 끼워진다. 그리고 나서, 타이로드의 자유 단부에는 제2 상대 베어링이 나사 조립되고, 이러한 상대 베어링에 의해 양 상대 베어링들 사이의 제2 로터 부품들과 제1 로터 부품들도 클램핑된다. 그리고 나서, 제2 상대 베어링의 클램핑 중에 제1 상대 베어링과 연결 수단 사이의 클램핑은 해제되어서, 상기 로터의 조립의 마지막에 연결 수단은 약간만 클램핑될 뿐이거나 더 이상 전혀 클램핑에 관여하지 않는다. 그리고 나서, 모든 로터 부품들은 타이로드와의 연결 시에 양 상대 베어링들에 의해 브래킷(bracket) 유형으로 클램핑된다.
그리고 나서, 로터의 분리 시에 방법 단계들은 물론 반대의 순서로 실행되어서, 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 디스크형 로터 부품들을 포함하는 클램핑된 로터를 분리하기 위해, 우선 제2 디스크형 로터 부품들을 갖는 제2 로터 섹션이, 타이로드 상에 나사 조립된 제2 상대 베어링을 분리함으로써 클램핑 해제되고, 그러는 동안에, 제1 상대 베어링과 타이로드 상에 나사 조립된 연결 수단 사이에 제1 로터 섹션의 제1 디스크형 로터 부품들은 클램핑된다.
그러므로, 상기 로터는 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들 중 복수의 로터 부품들과, 로터 부품들을 관통하여 연장되는 하나 이상의 타이로드를 포함하고, 상기 타이로드의 돌출 단부들에는 중간 배치된 로터 부품들을 축방향으로 클램핑하기 위한 상대 베어링이 각각 나사 조립되고, 이때 양 상대 베어링들 사이에서 연결 수단은, 양 상대 베어링들 중 하나의 상대 베어링이 분리된 이후에, 연결 수단과 양 상대 베어링들 중 다른 베어링 사이에 배치된 로터 부품들이 상기 연결 수단 및 다른 상대 베어링에 의해 클램핑되는 방식으로 타이로드 상에 나사 조립된다.
바람직하게 로터는 자신의 종방향 연장부를 따라 제1 로터 단부 섹션, 하나 이상의 추가의 로터 섹션, 및 제2 로터 단부 섹션을 포함하고, 이때 상기 연결 수단은 축방향으로 볼 때 추가의 로터 섹션들 중 하나의 섹션에 배치된다. 상기 방법을 위해 규정된 제1 로터 섹션은 제1 로터 단부 섹션과 추가의 로터 섹션을 포함하는 반면에, 제2 로터 섹션은 제2 로터 단부 섹션에 상응한다. 상기 연결 수단과 로터 부품들 중 하나의 로터 부품이, 제2 로터 단부 섹션에 배치된 상대 베어링이 분리된 이후에, 제2 로터 단부 섹션에 인접한 연결 수단이, 제1 로터 단부 섹션에 배치된 상대 베어링과 서로 중간 배치된 로터 부품들을 서로 클램핑하는 방식으로 구현되는 실시예가 특히 바람직하다. 이러한 실시예의 특별한 장점은, 로터에 로터 부품들이 아직 완전히 설치되지 않았을지라도, 제1 조립 단계에서 제1 타이로드 부재 상에 끼워진 로터 부품들은, 양 상대 베어링들 중 하나의 상대 베어링 및 연결 수단에 의해 이미 클램핑될 수 있는 것이다. 그리고 나서야 비로소, 추가의 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들은 연결 수단측에서 타이로드 상에 끼워질 수 있고 나서, 상기 타이로드의 단부에서 제2 상대 베어링이 나사 조립될 수 있음으로써, 최종적으로 로터의 모든 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들이 서로 클램핑될 수 있다. 이때 본 발명에 따라, 양 상대 베어링들 중 하나의 상대 베어링과 연결 부재에 의해 그 동안 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들의 일부에 작용하는 클램핑이 다시 해제되는 것이 제공된다. 이러한 점에서, 일시적인 클램핑들과 최종적인 클램핑들은, 양 상대 베어링들 사이의 로터 부품들의 마지막 클램핑에 의해 상대 베어링과 연결 부재의 제1 클램핑은 적어도 부분적으로, 그러나 바람직하게 완전히 해제되는 방식으로, 서로 매칭된다. 이는, 용접된 압축기 로터 대신에, 추가로 터빈 로터에 의해 그리고 타이로드들에 의해 마찬가지로 클램핑되는 모듈 방식의 로터가 디스크 구조에서 이용되는 특히 가스터빈 설비들을 위해 중요하다. 이는, 작동이 까다로운 가스터빈의 정비 작업들 중에 로터의 취급 용이도를 개선하고, 정비 작업들을 실행하기 위한 시간을 단축시키는데, 그 이유는 전체 로터가 분리될 필요가 없고, 터빈측 로터 섹션만이 분리되기 때문이다. 특히 바람직하게, 상기 연결 수단은 나사 너트로서 형성된다. 이러한 나사 너트 대신에, 상기 연결 수단이 타이로드와 모놀리식으로 연결되는 것도 물론 고려될 수 있다.
바람직한 제1 개선예에 따라, 상기 연결 수단은 로터 (단부) 섹션들 중 하나의 로터 (단부) 섹션으로부터 로터 (단부) 섹션들 중 다른 로터 (단부) 섹션으로 유체를 관류하기 위한 복수의 개구들을 갖는다. 상기 개구들은 냉각제를 위한 관류 개구들로서 배치됨으로써, 각각의 연결 수단은 주연에 배치된 주연부를 둘러싸는 샤프트 칼라를 구비하는 실시예가 특히 바람직하다. 그리고 나서, 가스터빈 내에서 로터를 이용할 시에는 압축기 내에서 흘러 나오는 압축기 공기가 로터의 내부로 이송되고, 이러한 공기를 연결 수단을 통해, 냉각 공기가 냉각을 목적으로 이용될 수 있는 터빈 로터 내로 안내하는 것이 가능하다. 연결 수단의 주연에서 샤프트 칼라를 이용함으로써, 더 넓은 반경 상에서 유체를 관류하기 위해 필요한 관류 개구들을 배치하는 것이 가능하다. 이로 인해, 더 넓은 관류 횡단면들이 실현될 수 있음으로써, 더 넓은 냉각 공기 질량 유동은 압력 손실이 적게 이송될 수 있다.
추가로, 상기 연결 수단은, 터보 기계의 작동 중에 진동들을 감소시키기 위한 타이로드의 지지를 실현하는 데에 이용될 수 있는 것도 바람직하다. 이를 위해, 해당 연결 수단에서 하나 이상의 로터 부품의 반경 방향 지지만이 필요하다.
로터가 가스터빈 로터로서 형성되는데, 제1 로터 단부 섹션은 압축기 로터로서, 추가의 로터 섹션은 중앙 로터 섹션으로서, 그리고 제2 로터 단부 섹션은 터빈 로터로서 형성되는 실시예가 특히 바람직하다. 이때, 중앙 로터 섹션은 하나의 중공 샤프트 또는 블레이드 없는 복수의 로터 디스크들에 의해서만 형성될 수 있고, 로터 단부 섹션들은 로터 디스크들에 의해 형성될 수 있다.
본 발명은 도면들에서 실시예들에 의해 더 상세히 설명된다. 이때 추가의 특징들과 장점들이 도면 설명부에 제시된다.
도 1은 축방향으로 관류되는 고정식 터보 기계를 위한 본 발명에 따른 로터를 도시한 종방향 부분 단면도이다.
도 2는 서로 연결된 2개의 타이로드 부재들의 영역에서의, 도 1에 따른 종방향 단면도로부터의 부분도이다.
도 3은 대안의 실시예에 따른, 도 2에 따른 동일한 부분도이다.
도 4는 주연에 배치된 샤프트 칼라를 구비한 연결 부재를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 연결 부재의 사시도이다.
도 6은 로터 부품에 반경 방향으로 지지되는 연결 부재의, 도 2에 따른 종방향 단면도이다.
모든 도면들에는 동일한 특징부들에 동일한 부호들이 제공된다.
도 1에는 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의 로터(10)의 종방향 부분 단면도가 도시된다. 상기에 도시된 실시예에서, 로터(10)는 가스터빈 로터로서 구현되고, 이때 가스터빈의 나머지 부품들은 여기서 더 도시되지 않는다. 로터(10)의 구조는 기본적으로 모듈 방식이고 디스크 구조로 지칭될 수 있다. 그러므로, 로터(10)는 여기서 디스크형 로터 부품들(14)로 지칭되는 복수의 로터 디스크들(12)을 포함한다. 추가로, 로터(10)는 상기 실시예에서 중앙 중공 샤프트(18)로 지칭되는 드럼형 로터 부품(16)도 포함한다. 중앙 중공 샤프트(18) 외에, 단부측에서 타이로드(20) 상에 나사 조립된 전방 중공 샤프트(22)와, 대향하는 단부에 나사 조립된 후방 중공 샤프트(24)도 존재한다. 전방 중공 샤프트(22)는 여기서 제1 상대 베어링(26)으로, 그리고 후방 중공 샤프트(24)는 제2 상대 베어링(28)으로도 지칭된다. 양 상대 베어링들(26, 28)은 타이로드(20)에 의해 로터 부품들(14, 16)을 서로 클램핑하고, 이러한 로터 부품들을 서로에 대해 견고하게 가압한다. 이를 달성하기 위해, 전체의 타이로드(20)는 양 상대 베어링들(26, 28)에 의해 탄성적으로 인장된다.
본 발명에 따라, 로터의 조립 또는 분리 중에만, 로터(10)의 섹션에 배치된 로터 부품들(14, 16)을 클램핑하기 위해, 로터(10)의 내부에 나사 너트(35)로서 형성된 연결 수단(34)이 타이로드(20) 상에 나사 조립되는 것이 제공된다.
개념상으로, 로터(10)는 축방향으로 제1 로터 단부 섹션(38)으로, 추가의 로터 섹션(40)으로, 그리고 제2 로터 단부 섹션(42)으로 구분될 수 있고, 이때 연결 수단(34)은 축방향으로 볼 때 추가의 로터 섹션(40)에 배치된다. 도시된 가스터빈 로터(10)의 경우 제1 로터 단부 섹션(38)은 압축기 로터(44)로서 형성되고, 제2 로터 단부 섹션(42)은 터빈 로터(48)로서 형성된다. 추가의 로터 섹션(40)의 영역에는 반경 방향으로 로터(10)의 외부에 가스터빈의 연소 챔버가 배치된다. 가스터빈의 정비 중에 경우에 따라 터빈 로터(48)의 로터 디스크들(12)만을 분리하는 동시에 중앙 중공 샤프트(18)와 압축기 로터(44) 내에 배치된 로터 디스크들(12)이 분리되지 않도록 하기 위해, 제2 로터 단부 섹션(42)에 배치된 상대 베어링(28)이 분리된 이후에 제2 로터 단부 섹션(42)에 인접한 연결 수단(34)은 제1 로터 단부 섹션(38)에 배치된 상대 베어링(26)과 함께, 중간 배치된 로터 부품들(14, 16)을 서로 클램핑하는 것이 제공된다. 이를 달성하기 위해 복수의 실시예들이 고려될 수 있다. 이를 위해, 도 2, 도 3, 및 도 4에는 상이한 실시예들이 도시된다. 도 2 내지 도 4에는 추가의 로터 섹션(40)과 제2 로터 단부 섹션(42) 사이의 전환 영역의 일부가 종방향 단면도로 도시된다. 타이로드(20) 상에 나사 너트(35)는 연결 수단(34)으로서 나사 조립된다. 중앙 중공 샤프트(18)는 나사 너트(35)에 대해 반경 방향으로 인접하여 배치된다. 나사 너트(35)는 원추형 면(50)을 갖고, 상기 면의 경사는 중앙 중공 샤프트(18)의 내부로 향하는 면(52)과 대응한다. 추가로, 나사 너트(35)의 양 나사 조임 개구들(37) 사이의 중앙에 더 작은 샤프트 칼라(54)가 제공되고, 상기 샤프트 칼라의 측면(56)은 이에 평행하는, 중앙 중공 샤프트(18)의 측면(58)에 접한다. 로터(10)의 조립 시에 우선 제1 상대 베어링(26)은 단부측에서 타이로드 부재(20) 상에 나사 조립된다. 그리고 나서, 이러한 부품은 수직으로 세워져서, 개별 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들(14, 16)은 위로부터 제1 상대 베어링(26) 상에 위치할 수 있다. 그리고 나서, 나사 너트(35)는, 나사 너트(35)와 제1 상대 베어링(26) 사이에 위치하는 로터 부품들(14, 16)이 서로 클램핑될 때까지, 타이로드 부재(30)의 아직 자유로운 단부 상에 나사 조립된다. 그리고 나서, 터빈 로터(48)를 위해 제공된 로터 디스크들(12)은 위로부터 타이로드(20)의 터빈측 단부 상에 끼워지고 위치한다. 최종적으로, 제2 상대 베어링(28)은 타이로드(20)의 아직 자유로운 단부 상에 나사 조립된다. 이때 전체 타이로드(20)는, 나사 너트(35) 또는 연결 수단(34)과 제1 상대 베어링(26)의 클램핑이 해제되도록 탄성적으로 인장된다.
도 2에 따른 실시예에 따라, 중앙 중공 샤프트(18)에서 뿐만 아니라 나사 너트(35)에서도, 하나의 로터 (단부) 섹션으로부터 하나의 다른 로터 (단부) 섹션으로 냉각제가 이송될 수 있는 축방향으로 연장되는 보어들(60)이 제공될 수 있다.
도 3에는, 도 2와 동일한 부분도가 도시되지만, 나사 너트(35)와 중앙 중공 샤프트(18)의 영역에서 축방향으로 클램핑하기 위한 구조는 도 2에 따른 구조와 비교할 때 약간 변형된다. 여기서, 나사 너트(35)와 중앙 중공 샤프트(18)의, 축방향 클램핑을 설치하기 위해 필요한 반경 방향의 오버래핑은, 플랜지가 제공된 중간 배치된 슬리브(62)의 이용 하에 이루어진다.
도 4에는, (도 4에 도시되지 않은) 제1 상대 베어링과 연결 수단(34) 사이의 로터 부품들(14, 16)을 클램핑하기 위한 추가의 실시예가 도시된다. 재차 연결 수단(34)은 서로 대향하는 2개의 나사 조임 개구들(37)을 갖는 나사 너트(35)로서 구현된다. 나사 조임 개구들(37) 사이의 중앙에는 외부 주연에 더 큰 샤프트 칼라(54)가 제공되고, 상기 샤프트 칼라 내에는 냉각제를 관류하기 위한, 주연에 걸쳐 균일하게 분배된 개구들(64)이 제공된다. 샤프트 칼라(54)의 평행한 양 측면들(56)은 반경을 거쳐, 나사 조임 개구들(37)에서 종료하는, 아치형 하강 플랭크들(57)로 이어진다. 도 5에는, 나사 조임 개구들(37)을 갖는 이러한 나사 너트(35) 및 균일하게 분배된 4개의 관류 개구들(64)의 사시도가 도시된다.
작동 중에 타이로드(20)의 반경 방향 진동들을 방지하기 위해, 샤프트 칼라(54)의 외부측 면에서 주연부를 둘러싸는 너트(66)에는 내부에 위치하는 지지 와이어(68)가 제공되고, 상기 지지 와이어에 의해 타이로드(20)는, 로터 부품들 중 하나의 로터 부품에, 도 6에 따라 중앙 중공 샤프트(18)에 반경 방향으로 지지된다.
도 2 내지 도 6에 따른 실시예들에는, 제2 상대 베어링(28)은 제2 타이로드 부재(32) 상에 아직 나사 조립되지 않아서, 도 2 내지 도 6에서 나사 너트(35)의 좌측에 도시된 로터 부품들(14, 16)만이 제1 상대 베어링(26)에 의해 클램핑되고, 나사 너트의 우측에 도시된 로터 부품들(14, 16)은 클램핑되지 않는 가스터빈 로터(10)가 나타난다.
그러므로, 전체적으로 본 발명은 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터(10)에 관한 것으로서, 상기 로터는, 복수의 디스크형 로터 부품들 또는 드럼형 로터 부품들(14, 16) 중 복수의 로터 부품들과, 로터 부품들(14, 16)을 관통하여 연장되는 하나 이상의 핀형 타이로드(20)를 포함하고, 상기 타이로드의 돌출 단부들에는 중간 배치된 로터 부품들(14, 16)을 축방향으로 클램핑하기 위한 상대 베어링(26, 28)이 각각 나사 조립된다.
정비를 위한 중단 시간이 더 짧은 로터(10)를 제공하기 위해, 양 상대 베어링들(26, 28) 사이에는 연결 수단(34)이 타이로드(20) 상에 나사 조립되는 것이 제공되고, 상기 타이로드에 의해 연결 수단(34)은, 양 상대 베어링들(28) 중 하나의 상대 베어링이 분리된 이후에, 연결 수단(34)과 양 상대 베어링들(26) 중 다른 베어링 사이에 배치된 로터 부품들(12, 14)을 서로 클램핑한다.

Claims (11)

  1. 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터(10)를 조립하기 위한 방법이며,
    제1 디스크형 로터 부품들(14) 또는 드럼형 로터 부품들(16)은 제1 상대 베어링(26)과 연결 수단(34) 사이의 제1 로터 섹션에서 제1 상대 베어링(26)과 연결 수단(34)을 나사 조립함으로써 타이로드(20) 상에 클램핑되는, 로터를 조립하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
    제1 로터 부품들 및 제2 로터 부품들(14)은 제1 상대 베어링(26)과 제2 상대 베어링(28) 사이의 제2 로터 섹션에서 제2 상대 베어링(28)을 나사 조립함으로써 타이로드(20) 상에 클램핑되는 단계이며, 이때 제2 로터 섹션의 클램핑 중에 연결 수단의 클램핑이 해제되는 단계를 특징으로 하는, 로터를 조립하기 위한 방법.
  2. 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의 디스크형 로터 부품들(14) 또는 드럼형 로터 부품들(16)을 포함하는 클램핑된 로터(10)를 부분적으로 분리하기 위한 방법이며, 상기 방법은,
    제2 디스크형 로터 부품들(14)을 구비한 제2 로터 섹션의 클램핑을 해제할 시에 타이로드(20) 상에 나사 조립된 제2 상대 베어링(28)이 분리됨으로써 제1 상대 베어링(26)과 타이로드(20) 상에 나사 조립된 연결 수단(34) 사이에 제1 로터 섹션의 제1 로터 부품들(14)이 클램핑되는 것을 특징으로 하는, 로터를 조립하기 위한 방법.
  3. 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터(10)이며, 상기 로터는,
    - 디스크형 로터 부품들(14) 또는 드럼형 로터 부품들(16) 중 복수의 로터 부품들과,
    - 로터 부품들(14)을 관통하여 연장되는 하나 이상의 타이로드(20)를 포함하고, 상기 타이로드의 돌출 단부들에는 중간 배치된 로터 부품들(14, 16)을 축방향으로 클램핑하기 위한 상대 베어링(26, 28)이 각각 나사 조립되는 로터에 있어서,
    양 상대 베어링들(26, 28) 사이에는 연결 수단(34)이, 양 상대 베어링들(28) 중 하나의 상대 베어링이 분리된 이후에, 연결 수단(34)과 양 상대 베어링들(26) 중 하나의 다른 상대 베어링 사이에 배치된 로터 부품들(14)이 연결 수단(34) 및 다른 상대 베어링(26)에 의해 클램핑되는 방식으로, 타이로드(20) 상에 나사 조립되는 것을 특징으로 하는, 로터(10).
  4. 제3항에 있어서, 로터(10)는 자신의 종방향 연장부를 따라 제1 로터 단부 섹션(38), 하나 이상의 추가의 로터 섹션(40), 및 제2 로터 단부 섹션(42)을 포함하고, 이때, 연결 수단(34)은 축방향으로 볼 때 추가의 로터 섹션들 중 하나의 로터 섹션(40)에 배치되는, 로터(10).
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 연결 수단(34)은 나사 너트(35)로서 형성되는, 로터(10).
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 연결 수단(34)과 로터 부품들 중 하나의 로터 부품(14)은, 제2 로터 단부 섹션(42)에 배치된 상대 베어링(26, 28)이 분리된 이후에, 제2 로터 단부 섹션(42)에 인접한 연결 수단(34)이 제1 로터 단부 섹션(38)에 배치된 상대 베어링(26, 28)과 함께 중간 배치된 로터 부품들(14)을 서로 클램핑하는 방식으로 형성되는, 로터(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 연결 부재(34)는, 로터 (단부) 섹션들(38, 40, 42) 중 하나의 로터 (단부) 섹션으로부터 로터 (단부) 섹션들(38, 40, 42) 중 하나의 다른 로터 (단부) 섹션으로 유체를 관류하기 위한 복수의 개구들(64)을 갖는, 로터(10).
  8. 제7항에 있어서, 상기 개구들은 관류 개구들(64)로서 배치됨으로써, 각각의 연결 수단(34)은 주연에 배치된 주연부를 둘러싸는 샤프트 칼라(54)를 구비하는, 로터(10).
  9. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 연결 수단(34)은 로터 부품들(14) 중 하나 이상의 로터 부품에 반경 방향으로 지지되는, 로터(10).
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 로터(10)는 가스터빈 로터로서,
    - 제1 로터 단부 섹션(38)은 압축기 로터(44)로서,
    - 추가의 로터 섹션(40)은 중앙의 로터 섹션으로서, 그리고,
    - 제2 로터 단부 섹션(42)은 터빈 로터(48)로서 형성되는, 로터(10).
  11. 제10항에 있어서, 중앙의 로터 섹션은 중공 샤프트(18) 또는 블레이드 없는 복수의 로터 디스크들(12)에 의해 형성되고, 로터 단부 섹션들(38, 40, 42)은 로터 디스크들(12)에 의해 형성되는, 로터(10).
KR1020157005723A 2012-09-07 2013-09-06 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터를 조립하거나 분리하기 위한 방법 및 상기 유형의 로터 KR20150047509A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012215886.3 2012-09-07
DE102012215886 2012-09-07
PCT/EP2013/068507 WO2014037523A1 (de) 2012-09-07 2013-09-06 Verfahren zum zusammensetzen bzw. lösen eines eine anzahl von rotorbauteilen umfassenden rotors einer axial durchströmbaren turbomaschine und derartiger rotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150047509A true KR20150047509A (ko) 2015-05-04

Family

ID=49182221

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157005723A KR20150047509A (ko) 2012-09-07 2013-09-06 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터를 조립하거나 분리하기 위한 방법 및 상기 유형의 로터
KR1020157005701A KR20150047508A (ko) 2012-09-07 2013-09-06 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터 및 2개의 타이로드 부재들을 연결하기 위한 더블 너트

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157005701A KR20150047508A (ko) 2012-09-07 2013-09-06 축방향으로 관류 가능한 터보 기계를 위한 로터 및 2개의 타이로드 부재들을 연결하기 위한 더블 너트

Country Status (12)

Country Link
US (2) US20150260044A1 (ko)
EP (2) EP2888448A1 (ko)
JP (2) JP2015527534A (ko)
KR (2) KR20150047509A (ko)
CN (2) CN104619954B (ko)
BR (2) BR112015004983A2 (ko)
CA (2) CA2884126A1 (ko)
IN (2) IN2015DN00890A (ko)
MX (1) MX2015002944A (ko)
RU (2) RU2015109757A (ko)
SA (2) SA515360112B1 (ko)
WO (2) WO2014037523A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2927425A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Läufer für eine Gasturbine mit Verdrehsicherung für eine Wellenmutter
EP2980354A1 (de) * 2014-07-30 2016-02-03 Siemens Aktiengesellschaft Läufer für eine Gasturbine und zugehörige Gasturbine
RU2567887C1 (ru) * 2014-08-08 2015-11-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Ротор компрессора газотурбинного двигателя
DE102014220294A1 (de) 2014-10-07 2016-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Spannsystem zum Vorspannen eines Zugangs einer Strömungskraftmaschine
DE102015225428A1 (de) * 2015-12-16 2017-07-06 Siemens Aktiengesellschaft Läufer für eine Strömungsmaschine
IT201600123382A1 (it) * 2016-12-05 2018-06-05 Ansaldo Energia Spa Metodo e dispositivo per controllare il posizionamento di almeno un disco rotorico attorno ad un tirante di un rotore di una turbina a gas
US11131195B2 (en) 2019-03-14 2021-09-28 Raytheon Technologies Corporation Tie shaft assembly for a gas turbine engine
US11105204B2 (en) 2019-06-11 2021-08-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine assembly

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB308260A (en) * 1928-03-20 1930-06-16 Albert Paul Streit Improvements in locking stretchers for tensioning wires and the manufacture thereof
US3970398A (en) * 1975-08-04 1976-07-20 United Technologies Corporation Shaft coupling
JPS6058680U (ja) * 1983-09-29 1985-04-24 ジャパンライフ株式会社 プラグとソケット
FR2640014A1 (fr) * 1988-12-01 1990-06-08 Linz Emile Tendeur de cables
US5454662A (en) * 1993-11-23 1995-10-03 Animal Enclosure Systems Connector for coupling the pipes of a pipe corral
JP3733573B2 (ja) * 1995-03-03 2006-01-11 石川島播磨重工業株式会社 ガスタービンとその組立方法
JPH10325491A (ja) * 1997-05-26 1998-12-08 Nippon Yuuki Kk 配管接続部品
US7409819B2 (en) * 2004-10-29 2008-08-12 General Electric Company Gas turbine engine and method of assembling same
US7584621B2 (en) * 2005-08-05 2009-09-08 Siemens Energy, Inc. Radially expanding turbine engine exhaust cylinder interface
DE102005052819A1 (de) * 2005-11-05 2007-05-10 Mtu Aero Engines Gmbh Turbomaschine, insbesondere Gasturbine
US7775779B2 (en) * 2005-11-17 2010-08-17 Sclumberger Technology Corporation Pump apparatus, systems and methods
JP4801564B2 (ja) * 2006-11-17 2011-10-26 三菱重工業株式会社 締結装置
EP1970530A1 (de) * 2007-03-12 2008-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Läufer einer thermischen Strömungsmaschine sowie thermische Strömungsmaschine
GB2452932B8 (en) * 2007-09-19 2011-08-10 Siemens Ag A turbine and a method of manufacture
US8186939B2 (en) * 2009-08-25 2012-05-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine disc and retaining nut arrangement
EP2415967A1 (en) * 2010-08-03 2012-02-08 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine engine comprising a tension stud
US8794923B2 (en) * 2010-10-29 2014-08-05 United Technologies Corporation Gas turbine engine rotor tie shaft arrangement
ITCO20130071A1 (it) * 2013-12-18 2015-06-19 Nuovo Pignone Srl Metodo per assemblare un insieme di giranti mediante tiranti, girante e turbomacchina

Also Published As

Publication number Publication date
CN104603396A (zh) 2015-05-06
SA515360111B1 (ar) 2016-02-24
SA515360112B1 (ar) 2015-12-20
EP2880264A1 (de) 2015-06-10
IN2015DN01253A (ko) 2015-06-26
US20150247406A1 (en) 2015-09-03
RU2015112596A (ru) 2016-10-27
JP2015528539A (ja) 2015-09-28
IN2015DN00890A (ko) 2015-06-12
JP2015527534A (ja) 2015-09-17
MX2015002944A (es) 2015-06-02
RU2015109757A (ru) 2016-10-27
BR112015004993A2 (pt) 2017-07-04
EP2888448A1 (de) 2015-07-01
WO2014037523A1 (de) 2014-03-13
CN104619954B (zh) 2016-08-24
CN104619954A (zh) 2015-05-13
CA2884126A1 (en) 2014-03-13
CA2884133A1 (en) 2014-03-13
KR20150047508A (ko) 2015-05-04
WO2014037521A1 (de) 2014-03-13
BR112015004983A2 (pt) 2017-07-04
CN104603396B (zh) 2016-08-24
US20150260044A1 (en) 2015-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150047509A (ko) 축방향으로 관류 가능한 터보 기계의, 복수의 로터 부품들을 포함하는 로터를 조립하거나 분리하기 위한 방법 및 상기 유형의 로터
EP3023580B1 (en) Gas turbine with plurality of tie rods and method of assembling the same
EP2872744B1 (en) A rotor for a radial compressor and a method for construction thereof
JP5966017B2 (ja) メインライン電動オイルポンプ組立体、および、同組立体を組み立てるための方法
JP5755250B2 (ja) 遠心圧縮機のディフューザ−案内羽根の接続部
EP2845999B1 (de) Verfahren zum Auswuchten und zur Montage eines Turbinenrotors
US8152471B2 (en) Apparatus and method for retaining bladed rotor disks of a jet engine
US8727718B2 (en) Turbine rotor for a gas turbine
EP3084130B1 (en) Method of assembling a set of impellers through tie rods, impeller and turbomachine
EP2601384B1 (en) Gas turbine engine comprising a tension stud
KR20060076206A (ko) 가변 터빈 구조의 터보차저
CN110784055A (zh) 一种牵引电机及其转子轴承免解体拆装结构
JP2010535973A (ja) 軸流流体機械におけるロータ
EP2994614A1 (de) Rotor für eine thermische strömungsmaschine
CA2803711A1 (en) Segmented rings with captive nuts for fan bolts
US8182216B2 (en) Connecting system with jaws of two ferrules, including a compressor
CN101384807A (zh) 具有可变涡轮几何形状的涡轮增压器
US9638061B2 (en) Standard bearing unit
CN110878765B (zh) 用于修理燃气轮机的多级轴流压缩机的转子的方法
RU2377416C2 (ru) Ротор
US20140301851A1 (en) Rotor

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid