KR20160005553A - 회전 기계의 회전부 및 회전 기계의 회전부 제조 방법 - Google Patents

회전 기계의 회전부 및 회전 기계의 회전부 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 표면의 일부가 유체 통로의 바닥면이 되는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 돌출되도록 형성된 복수개의 블레이드부와, 상기 블레이드부에 연결되며 상기 유체 통로의 바닥면과 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 복수개의 쉬라우드 세그먼트 지지부와, 상기 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부 사이에 배치되어 접합되는 쉬라우드 세그먼트와, 상기 블레이드부와 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 경계 부위에 배치되는 제1 보강부를 포함하며, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 단부까지의 거리는, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 제1 보강부의 단부까지의 최대 거리보다 큰 회전 기계의 회전부를 제공한다.

Description

회전 기계의 회전부 및 회전 기계의 회전부 제조 방법{A rotation part of rotary machine and method for manufacturing rotation part of rotary machine}
본 발명은 회전 기계의 회전부 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기, 펌프 등의 회전 기계의 회전부 및 그 회전부의 제조 방법에 관한 것이다.
유체 등을 압축하는 압축기 또는 펌프는, 일반적으로 내부에 회전부를 구비하는 회전 기계의 구조를 가지고 있다.
일반적으로 그러한 회전 기계는 회전부로서 임펠러(impeller)를 가지고 있는데, 임펠러는 회전 운동에너지를 유체에 전달시켜 유체의 압력을 상승시킨다. 이를 위해 임펠러에는 유체의 이동을 돕고 에너지를 유체에 전달하는 다수개의 블레이드(blade)가 배치되어 있다.
한편, 임펠러의 외부에는 쉬라우드(shroud)가 배치되는데, 쉬라우드는 블레이드와 함께 유체의 이동 통로를 이루는 기능을 수행한다.
통상적으로 블레이드와 쉬라우드 사이의 간격이 좁을수록 압축기의 효율이 상승하는 특성을 가지고 있으므로, 최근에는 아예 임펠러에 쉬라우드를 결합하여 제조함으로써, 압축기의 효율을 극대화하는 기술이 제안되고 있다.
그러나, 임펠러에 쉬라우드를 결합하여 제조하는 기술의 경우에는, 임펠러의 블레이드와 쉬라우드를 상호 고정하는 공정이 요구되는데, 이를 위해 여러 가지 방법이 사용되고 있는 실정이다. 예를 들어, 공개특허공보 2011-0080889호에는 용접의 방법을 이용하여 블레이드와 쉬라우드를 상호 고정하는 방법을 개시하고 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 강도가 우수한 회전부 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 표면의 일부가 유체 통로의 바닥면이 되는 베이스부;와, 상기 베이스부로부터 돌출되도록 형성된 복수개의 블레이드부;와, 상기 블레이드부에 연결되며 상기 유체 통로의 바닥면과 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 복수개의 쉬라우드 세그먼트 지지부;와, 상기 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부 사이에 배치되어 접합되는 쉬라우드 세그먼트;와, 상기 블레이드부와 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 경계 부위에 배치되는 제1 보강부;를 포함하며, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 단부까지의 거리는, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 제1 보강부의 단부까지의 최대 거리보다 큰 회전 기계의 회전부를 제공한다.
여기서, 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부에 제1 단차 구조가 형성되고, 상기 쉬라우드 세그먼트에는 상기 제1 단차 구조에 연결되는 제2 단차 구조가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 베이스부와 상기 블레이드부의 경계 부위에는 제2 보강부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 원 소재 부재를 준비하는 단계;와, 상기 원 소재 부재를 가공함으로써, 표면의 일부가 유체 통로의 바닥면이 되는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 돌출되는 복수개의 블레이드부와, 상기 블레이드부에 연결되며 상기 유체 통로의 바닥면과 평행한 방향으로 연장되는 복수개의 쉬라우드 세그먼트 지지부를 형성하는 단계;와, 이웃하는 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 사이에 쉬라우드 세그먼트를 배치하는 단계;와, 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부와 상기 쉬라우드 세그먼트를 접합하는 단계를 포함하는 회전 기계의 회전부 제조 방법을 제공한다.
여기서, 상기 회전 기계는 압축기 또는 펌프일 수 있다.
여기서, 상기 원 소재 부재는 원기둥 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 원 소재 부재는 단조강을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가공은 절삭 가공, 연삭 가공 및 레이저 가공 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 가공이 절삭 가공인 경우에, 상기 절삭 가공은 엔드밀 가공으로 수행할 수 있다.
여기서, 상기 블레이드부와 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 경계 부위에는 제1 보강부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 보강부의 표면은 곡면의 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 제1 보강부의 단면은 삼각형 형상일 수 있다.
여기서, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 단부까지의 거리는, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 제1 보강부의 단부까지의 최대 거리보다 클 수 있다.
여기서, 상기 베이스부와 상기 블레이드부의 경계 부위에는 제2 보강부가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부에 제1 단차 구조가 형성되고, 상기 쉬라우드 세그먼트에는 상기 제1 단차 구조에 연결되는 제2 단차 구조가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부와 상기 쉬라우드 세그먼트의 접합은 레이저 용접, 전자빔 용접, 아크 용접, 가스 용접, 저항 용접 및 브레이징 중 적어도 하나로 수행될 수 있다.
여기서, 상기 접합하는 단계 후에, 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부와 상기 쉬라우드 세그먼트가 접합된 부분을 절삭 가공 또는 연삭 가공하는 단계가 추가로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 회전 기계의 회전부 및 그 제조 방법에 의하면, 강도가 우수한 회전부 및 그 제조 방법을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 기계의 회전부의 개략적인 모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 기계의 회전부의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재에 1차 절삭 가공을 수행한 후의 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재에 2차 절삭 가공을 수행하는 모습을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재에 대한 절삭 가공이 종료된 후의 단면을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 6의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 관한 쉬라우드 세그먼트 지지부에 쉬라우드 세그먼트를 접합하는 공정을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 쉬라우드 세그먼트 지지부에 쉬라우드 세그먼트가 접합되는 과정을 도시한 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 관한 회전부의 제조 공정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시예의 일 변형예에 관한 쉬라우드 세그먼트의 사시도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예의 일 변형예에 관한 쉬라우드 세그먼트 지지부에 쉬라우드 세그먼트를 접합하는 공정을 도시한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 사용함으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 기계의 회전부의 개략적인 모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 회전 기계의 회전부의 단면도이다.
본 실시예에 따른 회전 기계는 압축기로서, 그 내부의 회전부(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 임펠러(110)와 쉬라우드(120)를 포함하여 구성된다.
본 실시예에 따른 회전 기계는 압축기이나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 회전 기계는 회전부의 회전운동에 의해 유체의 압력과 속도를 변화시킬 수 있는 장치이면 해당된다. 예를 들면, 본 발명에 따른 회전 기계는 펌프, 송풍기 등이 될 수도 있다.
임펠러(110)는, 베이스부(111)와 복수개의 블레이드부(112)들을 포함한다.
베이스부(111)의 중심에는 장착 구멍(111a)이 형성되는데, 장착 구멍(111a)에는 조립 과정 시 회전축(미도시)이 끼워지므로, 회전축의 동력이 임펠러(110)로 전달될 수 있다.
베이스부(111)의 표면(111b)은 경사진 곡면을 이루도록 형성되어 있으므로 유체 통로(G)의 바닥면을 형성하여 유체 유동을 부드럽게 할 뿐만 아니라, 유체로의 에너지 전달을 최대로 할 수 있도록 설계되어 있다.
블레이드부(112)들은 베이스부(111)로부터 돌출되어 형성되어 있는데, 유체의 이동을 가이드하는 기능을 수행하면서, 임펠러(110)의 운동에너지를 유체에 전달하는 기능을 수행한다.
한편, 쉬라우드(120)는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)와 쉬라우드 세그먼트(122)가 접합되어 형성되는데, 접합 후 접합 라인부(120a)가 형성된다.
쉬라우드(120)는 유체 통로(G)의 천정면을 형성하여, 베이스부(111) 및 블레이드(112)와 함께 유체 통로(G)를 이룬다.
이상과 같이 설명한 회전부(100)의 회전 운동에 의하여 유체에 에너지를 전달하는 과정을 살펴본다.
상기 회전축(미도시)이 회전하게 되면, 임펠러(110) 및 쉬라우드(120)도 회전하게 된다.
유체는, 도 2에 도시된 화살표의 방향대로, 회전부(100)의 유입구(I)로 유입된 후, 회전부(100)의 회전 운동 에너지를 전달받아 고압의 상태로 배출구(D)로 나오게 된다. 차후, 유체는 디퓨져(미도시)를 통과하여 속도를 줄이면서 원하는 정도까지 압력을 상승시키게 되는데, 여기서 자세한 설명은 생략한다.
이하, 도 3 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(100)의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재에 1차 절삭 가공을 수행한 후의 모습을 도시한 개략적인 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재에 2차 절삭 가공을 수행하는 모습을 도시한 개략적인 사시도이다. 아울러, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 관한 원 소재 부재에 대한 절삭 가공이 종료된 후의 단면을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 7은 도 6의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 또한, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 관한 쉬라우드 세그먼트 지지부에 쉬라우드 세그먼트를 접합하는 공정을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 관한 쉬라우드 세그먼트 지지부에 쉬라우드 세그먼트가 접합되는 과정을 도시한 개략적인 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 관한 회전부의 제조 공정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
우선 작업자는, 도 3에 도시된 바와 같이, 원 소재(raw material) 부재(S)를 준비한다(단계 1). 이후의 공정에서 원 소재 부재(S)는 베이스부(111)와 복수개의 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)를 형성하는 소재가 된다.
원 소재 부재(S)는 원기둥 형상을 가지며, 원 소재 부재(S)의 재료는 단조강(forging steel)이 사용되어 강도가 높은 회전부(100)를 구현한다.
본 실시예에 따르면 원 소재 부재(S)의 최초 형상은 가공 및 준비의 용이성을 위해 원기둥 형상을 가지지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 원 소재 부재의 최초 형상에는 특별한 제한이 없다. 특히, 본 발명에 따른 원 소재 부재가 주조, 다이캐스팅, 사출성형 등으로 형성되는 경우에는 원 소재 부재(S)의 최초 형상은 도 3에 도시된 원기둥 형상이 아닌 도 4에 도시된 형상으로 바로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 원 소재 부재(S)의 재료는 회전부(100)의 강도의 향상을 위해 단조강이 사용되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 원 소재 부재의 재료에는 특별한 제한이 없다. 예를 들어 본 발명에 따른 원 소재 부재의 재료는 금속, 목재, 합성수지 등의 다양한 재료가 사용될 수 있다.
그 다음, 제조자는 원 소재 부재(S)에 대한 가공(단계 2)을 수행하는데, 가공 방법은 절삭 가공이며, 설명을 위해 절삭 가공의 단계를 1차와 2차로 나누어 설명한다.
우선 제조자는, 1차로 절삭 가공하여 원 소재 부재(S)의 원기둥 형상을 도 4에 도시된 형상으로 변형한다(단계 2-1). 이 경우 1차로 수행하는 절삭 가공은 선반에서 사용되는 바깥지름선삭공정이 될 수 있다. 도 4에 도시된 원 소재 부재(S')의 형상은 1차 절삭 가공을 통해 상부 부분(P)과 중간 부분(W)을 가지고 있다.
이어, 제조자는 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 원 소재 부재(S')에 2차로 절삭 가공을 수행한다(단계 2-2). 즉, 상부 부분(P)에는 드릴링 공정 등을 통해 장착 구멍(111a)을 형성하고, 중간 부분(W)에는 평삭 공정(planing process) 또는 밀링 공정(milling process)으로 유체 통로의 바닥면(111b), 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)를 형성한다.
특히 2차 절삭 가공을 밀링 공정으로 수행하는 경우에 절삭 공구로 엔드 밀(EM)(end mill)을 사용할 수 있는데, 도 5에는 엔드 밀(EM)을 이용하여 수행하는 절삭 공정이 예시되어 있다.
절삭 공정 시 가공을 통해 중간 부분(W)에 개구 부분(U)이 생기면, 그 개구 부분(U)을 통하여 더 다양한 절삭 공구를 투입하여 사용할 수 있다. 그렇게 되면 바닥면(111b), 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 정밀한 가공이 가능하고, 후술하는 제1 보강부(F1) 및 제2 보강부(F2)도 정밀한 치수로 가공이 가능하게 된다.
본 실시예에 따르면 원 소재 부재(S)에 대한 절삭 가공은 2차에 걸쳐 수행되지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 실시예에 따른 원 소재 부재(S)에 대한 절삭 가공의 차수는 설명을 위해 임의로 나눈 것이며, 실제로는 절삭 공정의 횟수나 방법에 특별한 제한이 없다.
본 실시예에 따른 원 소재 부재(S)에 대한 가공은, 원 소재 부재(S)보다 경도가 큰 공구(tool)를 사용하여 칩(chip)을 깎아내는 절삭 가공을 수행하여 이루어지지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 원 소재 부재(S)의 가공 방법에 대해서는 특별한 제한이 없다. 예를 들면 본 발명에 따른 원 소재 부재(S)의 가공은 연마 가공(abrasive process), 연삭 가공(grinding process), 레이저 가공 등으로 이루어질 수도 있다.
한편, 도 6 및 도 7에는, 전술한 원 소재 부재(S)의 가공 공정을 통해 형성된 베이스부(111), 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 단면을 도시하고 있다.
전술한 바와 같이, 베이스부(111), 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)는 하나의 원 소재 부재(S)를 절삭 가공하여 이루어지기 때문에, 설명을 위해 각 부분의 위치에 대한 구분이 필요하다.
즉, 도 6 및 도 7에는 점선으로 각 부분의 구분이 이루어졌는데, 제일 하부에 위치한 부분이 베이스부(111)이며, 베이스부(111)로부터 상방으로 돌출된 부분은 블레이드부(112)이다. 여기서 베이스부(111)의 상면의 일부 부분은 유체 통로의 바닥면(111b)을 이루고, 블레이드부(112)의 상부에는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)가 위치한다.
여기서, 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)는 유체 통로의 바닥면(111b)과 평행한 방향으로 연장되도록 형성된다.
한편, 전술한 가공 공정을 통하여 블레이드부(112)와 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 경계 부위에는 제1 보강부(F1)가 형성되고, 베이스부(111)와 블레이드부(112)의 경계 부위에는 제2 보강부(F2)가 형성된다.
제1 보강부(F1)의 표면은 곡률반경이 R1인 곡면의 형상을 가지는데, 제1 보강부(F1)는 블레이드부(112)와 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 연결 구조의 강도를 보강하고 응력 집중을 방지하는 기능을 가지므로, 마치 용접 공정에서의 필렛(fillet)과 유사한 기능을 수행한다.
제2 보강부(F2)의 표면은 곡률반경이 R2인 곡면의 형상을 가지는데, 제2 보강부(F2)는 베이스부(111)와 블레이드부(112)의 연결 구조의 강도를 보강하고 응력 집중을 방지하는 기능을 가지므로, 마치 용접 공정에서의 필렛과 유사한 기능을 수행한다.
본 실시예에 따른 제1 보강부(F1) 및 제2 보강부(F2)의 표면은 곡면의 형상을 가지지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 제1 보강부(F1) 및 제2 보강부(F2)는 그 단면이 삼각형을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 블레이드부(112)의 돌출 방향 중심선 O로부터 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 단부(121a)까지의 거리를 L1이라고 하고, 블레이드부(112)의 돌출 방향 중심선 O로부터 제1 보강부(F1)의 단부(F1a)까지의 최대 거리를 L2라고 했을 때, L1은 L2보다 큰 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 그 거리 차이 ΔL(ΔL=L1-L2)는, 차후에 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)와 쉬라우드 세그먼트(122)가 접합될 때 접합 과정에서 제1 보강부(F1)가 열영향을 받지 않을 정도로 충분히 큰 것이 바람직하다. 이는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 단부(121a)는 쉬라우드 세그먼트(122)와 접합되는 부분이기 때문인데, 용접과 같은 접합 과정에서 제1 보강부(F1)가 열 영향을 받게 되면 강도 등의 성질이 변화되어 회전부(100)는 전체적으로 강도가 저하되게 된다.
그 다음, 제조자는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)들의 사이에 쉬라우드 세그먼트(122)를 배치하고(단계 3), 쉬라우드 세그먼트(122)와 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)를 접합하는 접합 공정을 수행한다(단계 4). 이를 위해 제조자는, 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121) 사이의 간격 K(도 6 참조)에 적합한 크기의 쉬라우드 세그먼트(122)를 미리 준비하고, 준비한 쉬라우드 세그먼트(122)를 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121) 사이에 배치시킨 후, 접합 공정을 수행한다.
도 8 및 도 9에 도시된 본 실시예에 따른 접합 공정은, 레이저 용접 공정을 이용하는데, 구체적인 과정은 다음과 같다.
제조자는, 도 8에 도시된 바와 같이, 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)들 사이에 쉬라우드 세그먼트(122)를 지그 등으로 고정시킨다. 이어 제조자는 용가재(Filler Metal)(M)를 공급하면서 레이저 빔을 상방에서 하방으로 조사(照射)한다.
이 때, 사용되는 레이저 빔은 통상적인 레이저 용접기에 사용되는 레이저 빔 발생 장비에 의해 조사될 수 있으며, 용가재(M)는 쉬라우드 세그먼트 지지부(121) 및 쉬라우드 세그먼트(122)의 재질에 따라 결정되는데, 저탄소강용, 저합금강용, 스테인레스강용, 구리합금용, 주철용, 알루미늄용 등의 다양한 용가재가 사용될 수 있으며, 통상의 용접봉과 동일한 소재가 이용될 수 있다.
레이저 빔이 조사되면 열에 의해 쉬라우드 세그먼트 지지부(121), 쉬라우드 세그먼트(122), 용가재(M)가 융합된 용융부(MP)가 생기는데, 용융부(MP)는 점차 성장하여, 도 9에 도시된 바와 같이 쉬라우드 세그먼트 지지부(121) 및 쉬라우드 세그먼트(122)의 하면까지 도달하게 된다.
이 때 본 실시예의 경우에는, 전술한 바와 같이, 블레이드부(112)의 돌출 방향 중심선 O로부터 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)의 단부(121a)까지의 거리 L1이, 블레이드부(112)의 돌출 방향 중심선 O로부터 제1 보강부(F1)의 단부(F1a)까지의 최대 거리 L2 보다 충분히 크기 때문에, 용융부(MP)는 제1 보강부(F1)에 영향을 주지 않아, 회전부(100)의 전체적인 강도에 영향을 주지 않는다.
작업자는 도 9와 같이 용융부(MP)가 충분히 성장하면, 레이저 빔의 조사를 마치고, 용융부(MP)를 냉각시켜 접합 라인부(120a)를 형성하여 접합 작업을 종료하게 된다.
이와 같은 접합 공정은, 도 10에 도시된 바와 같이, 임펠러(110)의 원주 방향으로 순차적으로 진행할 수 있다. 그 경우 접합 공정은, 임펠라(110)를 회전시키고, 레이저 빔 발생 장비(LM)의 레이저 빔 조사 방향을 변경시키면서 진행시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 접합 공정은 레이저 용접 공정을 이용하지만 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 접합의 방법에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면 본 발명에 따른 접합 공정은 전자빔 용접, 아크 용접, 가스 용접, 저항 용접, 브레이징 공정 등의 다양한 접합 공정이 사용될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이웃하는 2개의 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)들의 사이에 하나의 쉬라우드 세그먼트(122)를 배치한 후, 배치된 하나의 쉬라우드 세그먼트(122)를 접합하는 공정을 각각의 쉬라우드 세그먼트(122)마다 별개로 수행한다. 즉, 각각의 쉬라우드 세그먼트(122)마다, 배치 공정(단계 3)과 접합 공정(단계 4)를 수행하는데, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 일괄적으로 모든 쉬라우드 세그먼트(122)에 대해 쉬라우드 세그먼트(122)들을 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)들의 사이에 일괄적으로 각각 배치하여 고정한 후(단계 3), 일괄적으로 쉬라우드 세그먼트(122)와 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)를 접합하는 접합 공정(단계 4)을 수행할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따르면 전술한 접합 공정(단계 4)을 수행한 후, 접합 부위에 대한 추후의 가공 작업이 없으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 작업자는 필요에 따라, 접합 작업이 종료된 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)와 쉬라우드 세그먼트(122)의 접합 부분, 특히 접합 라인부(120a)의 적어도 일부를 절삭 가공 또는 연삭 가공하여, 쉬라우드(120)의 두께를 조절하면서 쉬라우드(120)의 표면의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 그러한 추가 공정은 회전 운동 시 편심의 위험을 줄여 회전부(100)의 회전 안정성을 증가시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에 따른 회전 기계의 회전부(100) 및 그 제조 방법에 따르면, 하나의 원 소재 부재(S)를 절삭 가공하여 베이스부(111), 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121), 제1 보강부(F1), 제2 보강부(F2)를 형성하기 때문에, 재료의 준비 및 가공이 용이하게 된다. 특히, 절삭 공정 시 가공을 통해 중간 부분(W)에 개구 부분(U)이 생기면, 그 개구 부분(U)을 통하여 다양한 절삭 공구를 투입하여 가공할 수 있으므로, 정밀한 가공이 가능하게 된다. 그렇게 되면 제1 보강부(F1) 및 제2 보강부(F2)도 충분한 두께로 정밀 가공이 가능하여 강도를 증가시킬 수 있고, 그 형상도 응력 집중을 방지할 수 있는 구조로 형성할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 회전 기계의 회전부(100) 및 그 제조 방법에 따르면, 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)와 쉬라우드 세그먼트(122)가 접합될 때 접합 과정에서 제1 보강부(F1)가 영향을 받지 않도록 접합 부위와 제1 보강부(F1)를 서로 충분히 이격되도록 구성할 수 있기 때문에, 접합 공정에 의해 회전부(100)의 강도가 약화되는 문제를 방지할 수 있다.
이하, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 본 실시예의 일 변형예에 관한 회전 기계의 회전부 및 그 제조 방법에 관하여 설명하되, 본 발명의 실시예와 상이한 사항을 중심으로 하여 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예의 일 변형예에 관한 쉬라우드 세그먼트(222)의 사시도이다. 또한, 도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예의 일 변형예에 관한 쉬라우드 세그먼트 지지부(221)에 쉬라우드 세그먼트(222)를 접합하는 공정을 도시한 개략적인 단면도이다.
본 실시예의 일 변형예에 관한 회전 기계의 회전부의 베이스부(211), 블레이드부(212), 쉬라우드 세그먼트 지지부(221), 쉬라우드 세그먼트(222)는, 전술한 실시예의 회전부(100)의 베이스부(111), 블레이드부(112), 쉬라우드 세그먼트 지지부(121), 쉬라우드 세그먼트(122)와 거의 동일하다.
다만, 본 실시예의 일 변형예에 관한 회전 기계의 회전부의 쉬라우드 세그먼트 지지부(221)와 쉬라우드 세그먼트(222)의 결합 구조는, 전술한 실시예의 회전부(100)의 쉬라우드 세그먼트 지지부(121)와 쉬라우드 세그먼트(122)의 결합 구조와 상이하다.
즉, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 회전부의 쉬라우드 세그먼트 지지부(221)에는 제1 단차 구조(ST1)가 형성되고, 쉬라우드 세그먼트(222)에는 제1 단차 구조(ST1)에 연결되는 제2 단차 구조(ST2)가 형성된다.
그러한 구조는, 도 13에 도시된 바와 같이, 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부(221) 사이에 쉬라우드 세그먼트(222)를 고정시킬 때, 쉬라우드 세그먼트 지지부(221)에 형성된 제1 단차 구조(ST1)에 쉬라우드 세그먼트(222)에 형성된 제2 단차 구조(ST2)가 끼워지기 때문에, 용이하게 고정이 가능하여 작업 공수와 작업 비용이 줄게 되고, 다음 단계의 접합 공정이 수월하게 이루어질 수 있다.
이상과 같이 살펴본 구성, 작용 및 효과 외의 본 발명의 실시예의 일 변형예에 따른 회전 기계의 회전부 및 그 제조 방법의 구성, 작용 및 효과는, 상기 본 발명의 실시예에 따른 회전 기계의 회전부(100) 및 그 제조 방법의 구성, 작용 및 효과와 동일하므로, 본 설명에서는 생략하기로 한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명은 압축기, 펌프 등의 회전부를 가지는 회전 기계 및 그 제조에 사용될 수 있다.
100: 회전부 110: 임펠러
111, 221: 베이스부 112, 212: 블레이드부
120: 쉬라우드 121, 221: 쉬라우드 세그먼트 지지부
122, 222: 쉬라우드 세그먼트 F1: 제1 보강부
F2: 제2 보강부

Claims (17)

  1. 표면의 일부가 유체 통로의 바닥면이 되는 베이스부;
    상기 베이스부로부터 돌출되도록 형성된 복수개의 블레이드부;
    상기 블레이드부에 연결되며 상기 유체 통로의 바닥면과 평행한 방향으로 연장되도록 형성된 복수개의 쉬라우드 세그먼트 지지부;
    상기 이웃하는 쉬라우드 세그먼트 지지부 사이에 배치되어 접합되는 쉬라우드 세그먼트; 및
    상기 블레이드부와 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 경계 부위에 배치되는 제1 보강부;를 포함하며,
    상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 단부까지의 거리는, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 제1 보강부의 단부까지의 최대 거리보다 큰 회전 기계의 회전부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쉬라우드 세그먼트 지지부에 제1 단차 구조가 형성되고, 상기 쉬라우드 세그먼트에는 상기 제1 단차 구조에 연결되는 제2 단차 구조가 형성되는 회전 기계의 회전부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 블레이드부의 경계 부위에는 제2 보강부가 형성되는 회전 기계의 회전부.
  4. 원 소재 부재를 준비하는 단계;
    상기 원 소재 부재를 가공함으로써, 표면의 일부가 유체 통로의 바닥면이 되는 베이스부와, 상기 베이스부로부터 돌출되는 복수개의 블레이드부와, 상기 블레이드부에 연결되며 상기 유체 통로의 바닥면과 평행한 방향으로 연장되는 복수개의 쉬라우드 세그먼트 지지부를 형성하는 단계;
    이웃하는 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 사이에 쉬라우드 세그먼트를 배치하는 단계; 및
    상기 쉬라우드 세그먼트 지지부와 상기 쉬라우드 세그먼트를 접합하는 단계를 포함하는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전 기계는 압축기 또는 펌프인 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 원 소재 부재는 원기둥 형상을 가지는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 원 소재 부재는 단조강을 포함하는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 가공은 절삭 가공, 연삭 가공 및 레이저 가공 중 적어도 하나인 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가공이 절삭 가공인 경우에, 상기 절삭 가공은 엔드밀 가공으로 수행하는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 블레이드부와 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 경계 부위에는 제1 보강부가 형성되는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 보강부의 표면은 곡면의 형상을 가지는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 보강부의 단면은 삼각형 형상인 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부의 단부까지의 거리는, 상기 블레이드부의 돌출 방향 중심선으로부터 상기 제1 보강부의 단부까지의 최대 거리보다 큰 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 베이스부와 상기 블레이드부의 경계 부위에는 제2 보강부가 형성되는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 쉬라우드 세그먼트 지지부에 제1 단차 구조가 형성되고, 상기 쉬라우드 세그먼트에는 상기 제1 단차 구조에 연결되는 제2 단차 구조가 형성되는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 쉬라우드 세그먼트 지지부와 상기 쉬라우드 세그먼트의 접합은 레이저 용접, 전자빔 용접, 아크 용접, 가스 용접, 저항 용접 및 브레이징 중 적어도 하나로 수행되는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 접합하는 단계 후에, 상기 쉬라우드 세그먼트 지지부와 상기 쉬라우드 세그먼트가 접합된 부분을 절삭 가공 또는 연삭 가공하는 단계가 추가로 수행되는 회전 기계의 회전부 제조 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20162126A1 (it) * 2016-03-30 2017-09-30 Exergy Spa Metodo per la costruzione di dischi palettati per turbomacchine radiali e disco palettato ottenuto tramite tale metodo
DE102016120480A1 (de) 2016-10-27 2018-05-03 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zum Herstellen eines Strömungsmaschinenlaufrads
JP7005245B2 (ja) * 2017-09-19 2022-01-21 三菱重工業株式会社 部材の接合方法
JP7086773B2 (ja) * 2018-07-25 2022-06-20 株式会社東芝 溶接方法、溶接物の製造方法、及び溶接物
RU188231U1 (ru) * 2018-09-27 2019-04-03 Акционерное общество (АО) "Турбонасос" Рабочее колесо центробежного насоса
CN109759664A (zh) * 2019-03-12 2019-05-17 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 低压动叶片焊接司太立合金片消缺工序的加工方法
JP2021156223A (ja) * 2020-03-27 2021-10-07 三菱重工コンプレッサ株式会社 インペラ、及び遠心圧縮機
KR20240004043A (ko) * 2022-07-04 2024-01-11 (주)오메가오토메이션 고리형 보강구조를 갖는 수봉식 진공펌프의 임펠러 구조체
WO2024041754A1 (en) * 2022-08-24 2024-02-29 Cryostar Sas Method for manufacturing an impeller and impeller

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121650A (ja) * 2006-11-16 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動送風機およびそれを用いた電気掃除機
JP2009275513A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Hitachi Plant Technologies Ltd 羽根車、羽根車を用いた圧縮機、および羽根車の製造方法
US20110206518A1 (en) * 2008-09-05 2011-08-25 Alstom Hydro France Francis-type runner for a hydraulic machine, hydraulic machine including such a runner, and method for assembling such a runner
US20110318183A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 Turbocam, Inc. Method for Producing a Shrouded Impeller from Two or More Components
KR20140123314A (ko) * 2013-04-12 2014-10-22 두산중공업 주식회사 원심압축기의 쉬라우드 임펠러 및 그 제조방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2396488A (en) * 1943-05-20 1946-03-12 Bristol Aeroplane Co Ltd Milling or like machine
US2480807A (en) * 1944-11-18 1949-08-30 Thompson Prod Inc Method of and apparatus for making impeller wheels
US2625365A (en) * 1949-02-26 1953-01-13 Curtiss Wright Corp Shrouded impeller
US2962941A (en) * 1955-08-03 1960-12-06 Avco Mfg Corp Apparatus for producing a centrifugal compressor rotor
JPH08159088A (ja) 1994-12-06 1996-06-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd インペラの製造方法
JPH11148496A (ja) 1997-11-17 1999-06-02 Hitachi Ltd 羽根車
JP2002364588A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Hitachi Ltd 羽根車及びその製造方法
ITMI20021876A1 (it) * 2002-09-03 2004-03-04 Nuovo Pignone Spa Procedimento migliorato per realizzare un rotore di un
US7371046B2 (en) * 2005-06-06 2008-05-13 General Electric Company Turbine airfoil with variable and compound fillet
US7632073B2 (en) * 2005-06-08 2009-12-15 Dresser-Rand Company Impeller with machining access panel
JP5061836B2 (ja) * 2007-10-10 2012-10-31 株式会社日立プラントテクノロジー 羽根車の溶接方法及び羽根車
MX2010009171A (es) 2008-02-22 2010-11-12 Horton Inc Fabricacion y ensamblaje de ventilacion.
JP5215803B2 (ja) * 2008-10-06 2013-06-19 三菱重工業株式会社 遠心回転機のインペラの製造方法
US8206095B2 (en) * 2008-11-19 2012-06-26 Alstom Technology Ltd Compound variable elliptical airfoil fillet
JP5107306B2 (ja) * 2009-06-10 2012-12-26 三菱重工業株式会社 遠心回転機のインペラの製造方法及び遠心回転機のインペラ
IT1397327B1 (it) 2009-12-11 2013-01-10 Nuovo Pignone Spa Metodi e sistemi per saldatura a raggio di giranti.
KR101247315B1 (ko) 2010-12-28 2013-03-25 삼성테크윈 주식회사 회전 기계의 회전부 제조방법
KR20130033718A (ko) * 2011-09-27 2013-04-04 삼성테크윈 주식회사 회전 기계의 회전부 접합 구조 및 회전 기계의 회전부 접합 방법
KR101612854B1 (ko) 2012-12-18 2016-04-26 한화테크윈 주식회사 유체 회전 기계의 임펠러 조립체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121650A (ja) * 2006-11-16 2008-05-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動送風機およびそれを用いた電気掃除機
JP2009275513A (ja) * 2008-05-12 2009-11-26 Hitachi Plant Technologies Ltd 羽根車、羽根車を用いた圧縮機、および羽根車の製造方法
US20110206518A1 (en) * 2008-09-05 2011-08-25 Alstom Hydro France Francis-type runner for a hydraulic machine, hydraulic machine including such a runner, and method for assembling such a runner
US20110318183A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 Turbocam, Inc. Method for Producing a Shrouded Impeller from Two or More Components
KR20140123314A (ko) * 2013-04-12 2014-10-22 두산중공업 주식회사 원심압축기의 쉬라우드 임펠러 및 그 제조방법

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