KR20170142914A - 터보기계 - Google Patents

터보기계 Download PDF

Info

Publication number
KR20170142914A
KR20170142914A KR1020170076524A KR20170076524A KR20170142914A KR 20170142914 A KR20170142914 A KR 20170142914A KR 1020170076524 A KR1020170076524 A KR 1020170076524A KR 20170076524 A KR20170076524 A KR 20170076524A KR 20170142914 A KR20170142914 A KR 20170142914A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
insertion member
housing
impact
deformable body
impeller
Prior art date
Application number
KR1020170076524A
Other languages
English (en)
Inventor
마르쿠스 칼흐슈미트
Original Assignee
만 디젤 앤 터보 에스이
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 만 디젤 앤 터보 에스이 filed Critical 만 디젤 앤 터보 에스이
Publication of KR20170142914A publication Critical patent/KR20170142914A/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
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • 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
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/026—Scrolls for radial machines or engines
    • 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
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
    • 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
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers
    • 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
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/70—Disassembly methods
    • 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
    • F05D2260/36—Retaining components in desired mutual position by a form fit connection, e.g. by interlocking
    • 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
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

터보기계로서, 반경류형 임펠러(10)를 포함하는 로터, 및 하우징(11)과 하우징(11) 상에 장착되는 삽입 부재(12)를 포함하는 스테이터를 구비하고, 상기 삽입 부재(12)는 작동 유체를 위한 유동 덕트, 즉 축방향으로 연장되는 제1 유동 통로(17) 및 제1 유동 통로(17)와 관련하여 외측을 향해 원호형으로 반경 방향으로 연장되는 유동 덕트의 제2 유동 통로(18)를 구획하며, 삽입 부재(12)는 삽입 부재 플랜지(15)의 구역에서 하우징(11)이 장착된 상태에서 임펠러(10)가 분해 및 조립될 수 있도록 연결 요소(14)를 통해 하우징(11)의 하우징 플랜지(16)에 고정되고, 충격 및 변형 바디(20)가 하우징(11) 상에 장착되며, 충격 및 변형 바디는 임펠러(10)의 파열 시에 삽입 부재(12)의 움직임을 확실하게 방지하는 것인 터보기계가 개시된다.

Description

터보기계{Turbomachine}
본 발명은 터보기계에 관한 것이다.
독일 특허 제10 2010 027 762 B4호로부터, 로터와 스테이터를 갖는 터보기계가 공지되어 있다. 로터는 반경류형 임펠러(radial-flow impeller)를 포함한다. 스테이터는 하우징 및 하우징 상에 장착된 삽입 부재를 포함한다. 삽입 부재는 작동 유체를 위한 터보기계의 유동 덕트를, 즉 축방향으로 연장되는 유동 덕트의 유동 통로와 외측을 향해 반경 방향으로 연장되는 유동 덕트의 원호형 유동 통로를 단면상 구획한다. 독일 특허 제10 2010 027 762 B4호에 따르면, 삽입 부재는 하우징 상에, 즉 삽입 부재의 삽입 부재 플랜지와 하우징의 대응하는 하우징 플랜지를 통해 연장되는 연결 요소를 매개로 장착된다. 여기서, 삽입 부재는, 하우징이 조립된 상태에서, 임펠러가 분해 및 조립될 수 있는 방식으로 하우징에 고정된다. 임펠러에 접근하기 위해서는 단순히 인서트 부재를 하우징으로부터 제거하면 되고, 하우징을 분해하는 것이 요구되지 않는다. 이미 설명한 바와 같이, 삽입 부재는 나사로서 구현되는 복수 개의 연결 요소를 통해 하우징에 고정되고, 종래 기술에 따르면, 삽입 부재를 하우징에 고정시키는 나사로서 설계된 연결 요소가, 소위 봉쇄 보호를 제공한다. 작동 중에 임펠러가 파열되고 임펠러의 파편이 삽입 부재에 충돌하면, 나사로서 설계된 삽입 부재와 하우징 사이의 연결 요소는 종래 기술에 따라 이들 힘을 흡수 또는 차단해야 한다. 따라서, 종래 기술에 따르면, 삽입 부재를 하우징에 연결하기 위한 복수 개의 연결 요소를 제공하는 것이 필요한데, 그러한 연결 요소는 또한 고강도 나사로서 부분적으로 구현되어야 한다.
이것으로부터 시작하여, 본 발명은 보다 양호한 봉쇄 보호를 갖는 터보기계를 안출하는 목적에 기초한다. 이 목적은 청구항 1에 따른 터보기계를 통해 해결된다. 본 발명에 따르면, 충격 및 변형 바디가 하우징 상에 장착되고, 충격 및 변형 바디는 임펠러의 파열 시에 삽입 부재의 이동을 확실하게 방지한다.
본 발명에 의해, 터보머신을 위한 완전히 새로운 유형의 봉쇄 보호가 제공된다. 임펠러의 파열 시에 삽입 부재에 작용하는 힘은 삽입 부재가 하우징 상에 장착되게 하는 연결 요소에 의해 완전히 차단될 필요는 없고, 하우징 상에 장착된 충격 및 변형 바디가 이들 힘의 차단을 인계받는다. 즉, 임펠러의 파열 시에, 삽입 부재가 충격 및 변형 바디에 확실하게 맞닿고 그 과정에서 삽입 부재에 작용하는 힘이 충격 및 변형 바디를 통해 차단되고 전환되어 하우징으로 전달된다. 한편, 본 발명은 충격 및 변형 바디 위에서 삽입 부재를 하우징에 대해 확실하게 유지할 수 있게 하고, 다른 한편으로 임펠러에 접근할 때에 하우징을 분해할 필요가 없다.
바람직하게는, 충격 및 변형 바디는 제1 섹션이 하우징의 홈 내로 삽입되고 이 제1 섹션이 연결 요소를 통해 하우징에 연결되며, 충격 및 변형 바디는 제2 섹션이 하우징의 홈 밖으로 돌출되고 이 제2 섹션이 돌출부의 구역에서 삽입 부재를 덮는다. 이들 상세는, 하우징 상에 충격 및 변형 바디의 단순한 조립 및 포지티브 연결에 의해 임펠러가 파열되어야 하는 경우에 하우징 상에 삽입 부재의 유지를 가능하게 하고, 이에 추가하여 하우징이 장착된 상태에서 임펠러의 조립 및 분해를 가능하게 한다.
다른 유리한 개량에 따르면, 충격 및 변형 바디와 삽입 부재 사이에 간극이 형성되고, 이 간극은 바람직하게는 삽입 부재가 하우징에 고정되게 하는 연결 요소의 파손 후에만 삽입 부재가 충격 및 변형 바디에 맞닿게 하는 방식으로 치수 설정된다. 임펠러의 파손 시작 시에, 본 발명의 이 추가 개량은 삽입 부재에 작용하는 힘을 전환시키기 위해 삽입 부재가 하우징 상에 장착되게 하는 연결 요소의 변형 경로 또는 전단 경로를 이용한다. 이 이후에만, 삽입 부재가 충격 및 변형 바디에 대해 확실하게 적용되고, 이어서 충격 및 변형 바디는 삽입 부재에 작용하는 힘의 추가 차단을 인계받고 최종적으로 그 힘을 하우징에 전달한다.
바람직하게는, 충격 및 변형 바디는 일체형 부재로 형성된다. 대안으로, 충격 및 변형 바디는 복수 개의 세그먼트로부터의 여러 부품으로 이루어지도록 형성된다. 특히, 충격 및 변형 바디가 일체형 부재로 형성되는 경우에, 충격 및 변형 바디는 바람직하게는 그 원주에 복수 개의 리세스를 포함하고, 이 리세스를 통해 충격 및 변형 바디가 하우징 베이오넷형의 홈 내에 삽입될 수 있다. 복수 개의 세그먼트의 충격 및 변형 바디의 다부품 설계는 설계에 있어서 더 간단한다.
본 발명의 바람직한 추가 개량은 종속항 및 아래의 설명으로부터 획득된다. 본 발명의 예시적인 실시예는 제한하는 일 없이 도면에 의해 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 터보기계의 발췌 도면이다.
본 발명은 터보기계, 즉 반경류형 임펠러를 갖는 반경류 터보기계에 관한 것이다. 여기서, 반경류 터보기계는 반경류 압축기 또는 반경류 터빈으로서 구현될 수 있다.
아래에서, 본 발명은 반경류 압축기로서 설계된 반경류 터보기계를 도시하는 도 1의 예시적인 실시예를 참조하여 설명된다.
도 1의 발췌 도면으로서 도시된 반경류 압축기는 반경류형 임펠러(10)를 갖는 로터를 포함한다. 임펠러(10)는 축방향 유입 및 반경 방향 유출을 받는다.
더욱이, 도 1의 터보기계는 스테이터의 조립체를 포함하고, 스테이터의 조립체 중에서, 압축기 하우징(11), 압축기 하우징(11) 상에 장착된 삽입 부재(12), 및 디퓨저 링(13)이 도 1에 도시되어 있다.
삽입 부재(12)는 나사로서 설계된 연결 요소(14)를 통해 하우징(11) 상에 장착되고, 이들 연결 요소(14)는 한편으로는 삽입 부재(12)의 삽입 부재 플랜지(15)를 통해 그리고 다른 한편으로는 압축기 하우징(11)의 대응하는 하우징 플랜지(16)를 통해 연장된다.
삽입 부재(12)는, 압축기 하우징(11)으로부터 삽입 부재(12)의 분해 후에, 임펠러(10)가 그러한 압축기 하우징(11)에 접근하지 않고 조립 및 분해될 수 있는 방식으로 압축기 하우징(11) 상에 장착된다. 따라서, 임펠러(10)는 압축기 하우징(11)이 조립되고 삽입 부재(12)가 분해된 상태에서 조립 및 분해될 수 있다.
스테이터측의 삽입 부재(12)는 단면상, 즉 로터측 반경 방향 외부 상의 임펠러(10)를 참조하여, 작동 유체를 위한 터보기계의 유동 덕트를 구획한다.
따라서, 임펠러(12)는 축방향 유입을 받고, 삽입 부재(12)는 임펠러(10)로의 유입 역할을 하는, 축방향으로 연장되는 유동 덕트의 제1 유동 통로(17)를 단면상 구획한다.
더욱이, 삽입 부재(12)는 작동 유체에 대해 반경 방향 외측으로, 즉 반경 방향 외측으로 임펠러(10)에 인접하게 연장되는 유동 덕트의 유동 통로(18)를 한정하며, 이 구역에서 삽입 부재(12)는 원호 형상을 갖는다. 유동 방향에서 보았을 때에, 디퓨져 링(13)은 임펠러(10)의 하류 및 삽입 부재(12)의 하류를 따르며, 바람직하게는 고정된 디퓨저 안내 블레이드(19)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 충격 및 변형 바디(20)가 하우징(11) 상에 장착된다. 특히, 작동 중에 임펠러(10)가 파손된 경우에, 즉 임펠러(10)가 파열된 경우에, 힘 및 모멘트가 삽입 부재(12)에 작용하는데, 상기 힘 및 모멘트는, 특히 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 연결 요소(14)가 파손된 경우에, 충격 및 변형 바디(20)에 의해 차단되어 압축기 하우징(11)으로 전달된다. 그 과정에서, 충격 및 변형 바디(20)는 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11)에 고정되게 하는 연결 요소(14)의 파손 시에 삽입 부재(12)의 이동을 확실하게 방지한다.
도 1로부터 명백한 바와 같이, 충격 및 변형 바디(20)는 적어도 단면상 축방향 돌출부에서의 삽입 부재 플랜지(15)의 구역에서 삽입 부재(12)를 덮는다. 특히, 삽입 부재(12)에 작용하는 힘의 결과로서, 임펠러(10)의 파열 동안 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 연결 요소(14)가 파손된 경우에, 삽입 부재 플랜지(15)를 갖는 삽입 부재(112)는 충격 및 변형 바디(20)에 대해 정해진 방식으로 맞닿게 되고, 이미 설명한 바와 같이, 충격 및 변형 바디(20)는 관련 힘을 흡수하여 압축기 하우징(11)으로 전달한다.
이 경우에, 충격 및 삽입 부재(20)는 복수 개의 연결 요소(21)를 통해 압축기 하우징(11) 상에 장착된다.
충격 및 변형 바디(20)는 압축기 하우징(11)의 홈(22) 내로 섹션, 즉 반경방향 외측 섹션이 삽입되고 이 홈(22)으로부터 제2 섹션, 즉 반경방향 내측 섹션이 돌출된다. 홈(22)으로부터 돌출된 이러한 제2 반경방향 내측 섹션에 의해, 충격 및 변형 바디는 삽입 부재 플랜지(15)의 구역에서의 축방향 돌출부에서 삽입 부재(12)를 덮는다.
충격 및 변형 바디(20)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 연결 요소(21)는 한편으로는 압축기 하우징(11)을 통해 그리고 다른 한편으로는 홈(22)으로 돌출되는 충격 및 변형 바디(20)의 제1 반경방향 외측 섹션을 통해 연장된다.
충격 및 변형 바디(20)는 일체형 부재로 형성되거나 복수 개의 세그먼트로부터의 여러 부품으로 이루어질 수 있다. 특히, 충격 및 변형 바디(20)가 일체형 부재로 구현될 때에, 충격 및 변형 바디는 동일한 베이오넷형을 압축기 하우징(11)의 홈(22)에 나사 체결하도록 그 제1 반경 방향 외측 섹션에 파형 윤곽을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 충돌 및 변형 바디(20)가 복수 개의 세그먼트로부터의 여러 부품으로 이루어져 형성될 때에, 충격 및 변형 바디(20), 즉 충격 및 변형 바디의 세그먼트는 압축기 하우징(11)의 홈(22)에 보다 쉽게 삽입될 수 있고 세그먼트 단위로 압축기 하우징(11)에 장착될 수 있다.
일체형 또는 다부품형의 충격 및 변형 바디(20)는 바람직하게는 일체형 또는 세그먼트형 강철판이다.
도 1에 따른 바람직한 예시적인 실시예에서, 삽입 부재(12), 즉 삽입 부재의 삽입 부재 플랜지(15)와 충격 및 변형 바디(20) 사이에 간극(23)이 형성되어 있다. 여기서, 이 간극(23)은 삽입 부재 플랜지(15)를 갖는 삽입 부재(12)가 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 연결 요소(14)의 파손 또는 전단 후에만 충격에 대해 놓이도록 치수 설정된다.
이 경우, 임펠러(10)의 파열 시에, 삽입 부재(12)에 작용하는 힘을 차단하기 위하여, 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 연결 요소(14)의 변형 경로 또는 전단 경로는 힘을 제거하도록 초기에 이용되며, 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 이들 연결 요소(14)의 파손 후에만, 즉 삽입 부재(12)가 충격 및 변형 바디(20)에 맞닿게 된 후에만, 충격 및 변형 바디(20)에 의해 힘이 차단되어 압축기 하우징(11)으로 전달된다.
따라서, 임펠러(10)의 파열 시에, 본 발명은 삽입 부재(12)를 압축기 하우징(11) 상에 확실하게 유지하고 그 과정에서 삽입 부재(12)에 작용하는 힘을 충격 및 변형 바디(20)를 통해 압축기 하우징(11)으로 도입할 수 있으며, 또한 장착된 압축기 하우징(11)과 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11)으로부터 분해되지 않은 상태에서 임펠러(10)의 조립 및 분해가 가능하다.
강철판 또는 강철 링이 그 자체의 연결 요소(21)를 통해 압축기 하우징(11) 상에 장착되는 충격 및 변형 바디(20)의 역할을 한다. 임펠러(10)의 파열 시에, 이 충격 및 변형 바디(20)는 삽입 부재(12) 상에 작용하는 힘을 압축기 하우징(11)으로 전달한다.
전술한 바와 같이, 충격 및 변형 바디(20)와 삽입 부재(12) 사이에 간극(23)이 마련되므로, 임펠러(10)의 파열 시에, 삽입 부재(12)가 압축기 하우징(11) 상에 장착되게 하는 연결 요소(14)는 먼저 동일한 전단까지 에너지를 방산하고, 삽입 부재(12)의 삽입 부재 플랜지(15)가 충격 및 변형 바디(20)에 맞닿게 된 후에만 이로 인해 삽입 부재(12)의 축방향 경로가 확실하게 제한되고 이에 의해 축방향에서의 삽입 부재의 이동이 중단되며, 그 결과 삽입 부재(12)의 남은 에너지가 충격 및 변형 바디(20)를 통해 압축기 하우징(11)으로 전달된다.
10: 임펠러 11: 하우징
12: 삽입 부재 13: 안내 그릴/디퓨저 (링)
14: 연결 요소 15: 삽입 부재 플랜지
16: 하우징 플랜지 17: 유동 통로
18: 유동 통로 19: 디퓨저 안내 블레이드
20: 충격 및 변형 바디 21: 연결 요소
22: 홈 23: 간극

Claims (8)

  1. 터보기계로서, 반경류형 임펠러(10)를 포함하는 로터, 및 하우징(11)과 하우징(11) 상에 장착되는 삽입 부재(12)를 포함하는 스테이터를 구비하고, 상기 삽입 부재(12)는 작동 유체를 위한 유동 덕트, 즉 축방향으로 연장되는 제1 유동 통로(17)와 제1 유동 통로(17)와 관련하여 외측을 향해 원호형으로 반경 방향으로 연장되는 유동 덕트의 제2 유동 통로(18)를 적어도 단면상 구획하며, 삽입 부재(12)는 하우징(11)이 장착된 상태에서 임펠러(10)가 분해 및 조립될 수 있도록 연결 요소(14)를 통해 하우징(11)의 하우징 플랜지(16) 상의 삽입 부재 플랜지(15)의 구역에서 고정되고, 충격 및 변형 바디(20)가 하우징(11) 상에 장착되며, 충격 및 변형 바디는 임펠러(10)의 파열 시에 삽입 부재(12)의 움직임을 확실하게 방지하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충격 및 변형 바디(20)는 돌출부에서 삽입 부재 플랜지(15)의 구역에서 삽입 부재(12)를 덮는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 충격 및 변형 바디(20)는 제1 섹션이 하우징(11)의 홈(22) 내로 삽입되고 이 제1 섹션이 연결 요소(21)를 통해 하우징(11)에 연결되며, 충격 및 변형 바디(20)는 제2 섹션이 하우징(11)의 홈(22) 밖으로 돌출되고 이 제2 섹션이 돌출부에서 삽입 부재 플랜지(15)의 구역에서 삽입 부재(12)를 덮는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 및 변형 바디(20)는 일체형 부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 및 변형 바디(20)는 여러 부품으로 이루어지도록 형성되고 복수 개의 세그먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 및 변형 바디(20)는 일체형 또는 세그먼트형 강철판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 및 변형 바디(20)와 삽입 부재(12) 사이에 간극(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 터보기계.
  8. 제7항에 있어서, 상기 간극(23)은, 상기 임펠러(10)의 파열 시에 상기 삽입 부재(12)가 삽입 부재(12)를 하우징(11)에 고정시키는 상기 연결 요소(14)의 파손 후에만 상기 충격 및 변형 바디(20)에 맞닿게 되도록 치수 설정되는 것을 특징으로하는 터보기계.
KR1020170076524A 2016-06-17 2017-06-16 터보기계 KR20170142914A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016111081.7A DE102016111081A1 (de) 2016-06-17 2016-06-17 Strömungsmaschine
DE102016111081.7 2016-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170142914A true KR20170142914A (ko) 2017-12-28

Family

ID=60481466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170076524A KR20170142914A (ko) 2016-06-17 2017-06-16 터보기계

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6900237B2 (ko)
KR (1) KR20170142914A (ko)
CN (1) CN107524481A (ko)
CH (1) CH712614B1 (ko)
DE (1) DE102016111081A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11739763B2 (en) 2021-11-11 2023-08-29 Progress Rail Locomotive Inc. Impeller attach mechanism
US11519423B1 (en) 2021-11-11 2022-12-06 Progress Rail Locomotive Inc. Compressor joint
US11879348B2 (en) 2021-11-11 2024-01-23 Progress Rail Locomotive Inc. Bearing carrier
US11719129B2 (en) 2021-11-11 2023-08-08 Progress Rail Locomotive Inc. Compressor housing
US11781489B2 (en) 2021-11-11 2023-10-10 Progress Rail Locomotive Inc. Gear train joint
US11614001B1 (en) 2021-11-11 2023-03-28 Progress Rail Locomotive Inc. Turbine containment

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW576886B (en) * 2001-05-04 2004-02-21 Abb Turbo Systems Ag Turbocharger having a radial-flow compressor and burst-protection arrangement for a radial-flow compressor of a turbocharger
DE102004028133C5 (de) * 2004-06-09 2017-10-26 Man Diesel & Turbo Se Strömungsmaschine, insbesondere Abgasturbolader
EP1719879B1 (de) * 2005-05-03 2008-01-30 ABB Turbo Systems AG Berstschutzvorrichtung für Radialverdichter
EP2216516A1 (de) * 2009-02-04 2010-08-11 ABB Turbo Systems AG Berstschutzvorrichtung für Radialverdichter
DE102010027762B4 (de) 2010-04-15 2015-06-25 Man Diesel & Turbo Se Einsatzstück für eine Strömungsmaschine und damit ausgerüstete Strömungsmaschine
DE102010064025A1 (de) * 2010-12-23 2012-06-28 Abb Turbo Systems Ag Berstschutz
JP6391970B2 (ja) * 2014-03-31 2018-09-19 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機、過給機、および遠心圧縮機の製造方法、並びにサイレンサ
JP6404082B2 (ja) * 2014-10-28 2018-10-10 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機およびそれを備えた過給機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018009564A (ja) 2018-01-18
CH712614B1 (de) 2020-11-13
JP6900237B2 (ja) 2021-07-07
CN107524481A (zh) 2017-12-29
DE102016111081A1 (de) 2017-12-21
CH712614A2 (de) 2017-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170142914A (ko) 터보기계
KR100794974B1 (ko) 반경류 컴프레서 임펠러를 구비한 터보머신
KR101157440B1 (ko) 파열 보호부
JP5788519B2 (ja) コンプレッサホイールの破裂の際にシャフトを軸方向に固定するための手段を有する排気ガスターボチャージャ
CN105715308B (zh) 用于防涡轮增压器爆裂的压缩机组件
EP2192269A2 (en) Interturbine duct strut and vane ring for gas turbine engine
CN1858408B (zh) 用于离心式压缩机的破裂保护装置
JP2005240799A (ja) 第１および第２の軸受により支持される駆動シャフトに固定されるファンを有するターボファンエンジン
JP6184036B2 (ja) 耐摩擦性ファンケース
JP2009144546A (ja) ターボチャージャ
JP2002531760A (ja) インペラ封じ込め装置
KR102229292B1 (ko) 배기 터보차저
JP4315912B2 (ja) 機械のステータ並びに組立及び分解方法
KR20200060272A (ko) 터보차저용 인서트 부재
KR20110115510A (ko) 터보 기계용 인서트 및 이 인서트를 구비한 터보 기계
KR20150005451A (ko) 배기가스 터보차저의 압축기의 공기 유입구
US10968922B2 (en) Radial compressor
JP6373770B2 (ja) ボルト抜け止め構造
JP2005291203A (ja) 軸方向応力のもとで組み立てられる２つのサブアセンブリを備えるターボシャフトエンジン
KR102243459B1 (ko) 증기 터빈
CN106895023B (zh) 用于涡轮增压器的进气系统和涡轮增压器
JP4364794B2 (ja) タービンおよび構成要素
JP3973222B2 (ja) タービン排出流の乱流を減少させるための方法及びシステム
US20120198858A1 (en) Ring element and turbomachine having such a ring element
US20180172021A1 (en) Radial compressor and turbocharger

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application