KR20180040836A - 가스 터빈 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 가스 터빈은, 내부 링을 포함하는 스트럿 조립체; 상기 내부 링에 연결되는 제 1 단부, 상기 제 1 단부의 반대쪽에 위치되는 제 2 단부, 및 상기 제 2 단부로부터 방사 방향 내부로 연장하는 플랜지부를 포함하는 경사부; 상기 제 2 단부 또는 플랜지부에 장착되는 오일 섬프; 상기 오일 섬프에 고정되는 스러스트 베어링; 및 상기 로터로부터 방사 방향으로 연장하는 스러스트 칼라(thrust collar);를 포함하고, 상기 경사부에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부는 상기 스러스트 베어링과 상기 저널 베어링 사이의 영역의 상부에 위치되며, 상기 개구부의 폭과 원주 방향 길이는 적어도 상기 저널 베어링의 폭과 원주 방향 길이보다 크게 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈에 따르면, 가스 터빈 정비시에 저널 베어링의 인출이 손쉽게 이루어지고, 로터의 길이가 짧아짐으로써 전체 중량이 감소하며 위험 속도가 높아지는 장점이 있다.

Description

가스 터빈{Gas Turbine}
본 발명은 지지 스트럿을 분해하지 않고 저널 베어링을 인출할 수 있도록 하는 가스 터빈의 구조에 관한 것이고, 구체적으로는 스트럿에 인접하여 형성되는 인출용 개구 및 상기 개구를 덮는 덮개에 관한 것이다.
가스 터빈은 고온, 고압의 연소 가스로 날개 바퀴를 구동해 회전력을 얻는 원동기이다. 공기를 압축기로 압축하고, 예열기를 거쳐 고온으로 가열한 다음, 연소실에서 분사된 연료와 함께 연소시켜 고온, 고압의 가스를 만들면, 발생한 가스의 열에너지로 터빈의 날개가 회전되어 동력을 발생시킨다. 이 때 회전되는 로터의 회전속도는 분당 수천 회전에 이른다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가스 터빈은 크게 흡기 섹션(100), 압축기 섹션(200), 연소기 섹션(300), 터빈 섹션(400)으로 나뉜다. 가스 터빈에서 로터는 수평으로 놓인 채로 회전을 하게 되고, 중력 방향으로의 하중을 받치기 위한 저널 베어링을 구비한다. 상기 저널 베어링은 주로 방사형의 지지 스트럿의 내부 링 안쪽에 상기 내부 링 내주에 맞게 설치되고, 통상 이러한 저널 베어링은 압축기 쪽에 한 개, 상기 압축기의 반대쪽에 위치되어 회전축의 하중 및 고속 회전에 따르는 부하를 지지하고, 회전이 자연스럽게 이루어지도록 돕는 역할을 한다.
상기 저널 베어링은 가스 터빈 운전 정지 중에 정비를 실시한다. 도 2를 참조하면, 종래에는 섬프(22)를 제거한 후에 경사부(21) 아래로 지그(3)를 배치하여 와이어(4)에 저널 베어링(2)을 체결하여 인출하는 방식을 사용하였다. 이 방식을 사용하면 우선 지그(3)가 경사부(21) 아래로 배치되어야 하고, 그 아래로 저널 베어링(2)의 일부가 매달리게 되며, 그것을 좌상방으로 이동시켜야 하므로, 스러스트 베어링(1)이나 스러스트 칼라(12)는 도 1에서와 같이 경사부(21)의 단부보다 스트럿(20)에서 더 멀리 위치될 수 밖에 없다. 저널 베어링(2)이 지그(3)에 의해 빠져나가는 경로를 마련해주어야 하기 때문이다.
한편, 섬프(22)는 스러스트 베어링(1)과 저널 베어링(2) 등에 필요한 오일을 저장하고 공급하는 역할을 하는데, 상기와 같이 스러스트 베어링(1)이 저널 베어링(2)으로부터 멀리 위치되면, 필연적으로 오일 섬프(22)가 저널 베어링(2)으로부터 멀어지게 되고, 로터 단부(11)는 섬프(22)보다 더 바깥에 위치되어, 로터 자체의 길이가 길어진다.
한편, 로터 단부(11)와 저널 베어링(2) 사이 길이가 길어질수록, 위험 속도(whirling speed)가 낮아지는데, 종래의 가스 터빈의 경우 위에서 언급한 바와 같이 지그(3)에 의해 저널 베어링(2)이 빠져나갈 경로를 확보해야 하므로, 필연적으로 스러스트 베어링(1)과 스러스트 칼라(12; thrust collar)가 저널 베어링(2)으로부터 일정 거리를 확보해야했고, 일정 거리를 확보해야 하는 구조를 취하는 이상, 위험 거리는 낮아질 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 스트럿 가까이에 저널 베어링을 인출할 수 있는 개구를 형성하고, 상기 개구를 덮는 덮개를 구비하도록 구성한 것으로서, 결과적으로 로터 단부와 저널 베어링 사이의 길이를 줄임으로써 로터 전체 길이를 종래보다 짧게 설계할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 가스 터빈은 상기 과제를 달성하기 위해, 내부 링을 포함하는 스트럿 조립체; 상기 내부 링에 연결되는 제 1 단부, 상기 제 1 단부의 반대쪽에 위치되는 제 2 단부, 및 상기 제 2 단부로부터 방사 방향 내부로 연장하는 플랜지부를 포함하는 경사부; 상기 제 2 단부 또는 플랜지부에 장착되는 오일 섬프; 상기 오일 섬프에 고정되는 스러스트 베어링; 및 상기 로터로부터 방사 방향으로 연장하는 스러스트 칼라(thrust collar);를 포함하고, 상기 경사부에는 개구부가 형성되며, 상기 개구부는 상기 스러스트 베어링과 상기 저널 베어링 사이의 영역의 상부에 위치되고, 상기 개구부의 폭과 원주 방향 길이는 적어도 상기 저널 베어링의 폭과 원주 방향 길이보다 크게 구성된다.
본 발명의 일 실시예는 가스 터빈의 흡기 섹션 케이싱의 구성 중, 스트럿 조립체에 인접한 경사부에 개구를 형성하여 덮개로 열고 닫을 수 있도록 구성함으로써, 스러스트 베어링, 스러스트 칼라, 로터 단부의 커플링이 스트럿 조립체로부터 최대한 가까이 설계될 수 있는 기초를 제공한다.
상기 가스 터빈은 상기 개구부에 탈착 가능한 덮개를 포함할 수 있다. 개구부를 개방하는 시기는 저널 베어링을 인출하거나 가스 터빈 내부를 정비할 경우이다. 이 때 탈착 가능한 덮개를 열어놓고 지그를 활용하여 수직 방향으로 저널 베어링을 들어올릴 수 있다. 따라서, 위에서 언급한 바와 같이 개구부의 폭과 원주 방향 길이는 적어도 상기 저널 베어링의 폭과 원주 방향 길이보다 길게 구성되는 것이 바람직하다.
탈착 가능한 덮개는 본 발명의 변형례에서, 덮개의 한쪽 부분이 경사부에 회전 가능하게 결합되어 상기 덮개를 개방한 상태에서도 덮개를 별도의 장소로 옮겨놓아야 하는 단계를 줄일 수 있다. 상기 덮개의 한쪽 부분과 상기 경사부가 만나는 지점에는 경첩이 설치될 수 있다.
상기 스트럿 조립체는 상기 경사부를 향하고 로터의 회전축과 수직인 경계면을 가지고, 상기 개구부는 상기 경사부의 제 1 단부 측의 제 1 에지 및 상기 경사부의 제 2 단부 측의 제 2 에지를 포함할 수 있고, 상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리는 짧은 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리는 상기 제 1 에지와 상기 경계면 사이의 거리의 2배 이하, 바람직하게는 1.5배 이하일 수 있고, 더 바람직하게는 상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리는 상기 제 1 에지와 상기 경계면 사이의 거리와 동일할 수 있다.
상기와 같은 거리 관련 구성은, 결과적으로 회전체인 로터의 전체 길이를 감소시키려는 구성으로서, 위와 같은 구성에 더하여 스러스트 베어링과 경계면 사이의 거리는 제 2 에지와 경계면 사이의 거리에 근접할만큼 짧은 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 스러스트 베어링과 상기 경계면 사이의 거리는 적어도 상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리와 같아야 하며, 바람직하게는 상기 스러스트 베어링과 상기 경계면 사이의 거리가 상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리와 같을 수 있다.
위와 같은 구성에 따르면, 저널 베어링(또는 스트럿 조립체의 경계면)으로부터 커플링(로터 단부)까지의 거리를 3분의 1 정도 수준으로 줄일 수 있으며, 커플링 회전 위험 속도를 원하는 수준으로 조정할 수 있는 여유를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈 흡기 케이싱은 내부 링을 포함하는 스트럿 조립체; 및 상기 내부 링에 연결되는 경사부;를 포함하고, 상기 경사부는 개구가 형성된 인출부를 포함한다. 상기 인출부에 탈착 가능한 덮개를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈은, 압축기 섹션에 위치된 지지 스트럿, 흡기 섹션에 위치된 스러스트 베어링, 및 상기 지지 스트럿과 상기 스러스트 베어링 사이에 위치된 경사부를 포함하고, 상기 경사부는 흡기 섹션으로부터 압축기 섹션으로 향하는 방향으로 지름이 감소하는 원추 형태이고, 상기 지지 스트럿의 내부 링과 연결되며, 개구가 형성된 인출부 및 상기 개구를 덮도록 구성된 덮개를 포함할 수 있다. 원추 형태의 경사부를 타고 흐르는 공기가 경사부 내부로 누설되지 않도록 덮개는 그 둘레에 고무와 같은 밀봉 부재를 가질 수 있다.
상기 덮개는 제 1 덮개판 및 제 2 덮개판을 포함할 수 있다.
상기 인출부에 형성된 개구 둘레에는 개구 안쪽으로 돌출된 단차부가 형성되고, 상기 제 1 덮개판과 제 2 덮개판 중 하나는 단차부의 좁은 공간에 대응하고 다른 하나는 단차부의 넓은 공간에 대응하도록 형성될 수 있다.
상기 제 1 덮개판이 상기 제 2 덮개판보다 크거나 작을 수 있다.
상기 제 1 덮개판과 제 2 덮개판 중 더 큰 덮개판에는 그 둘레를 따라 결합 표면이 형성되고, 상기 결합 표면 상에 복수의 나사 결합공이 형성되어, 상기 결합 표면이 상기 단차부의 일부와 접촉된 상태로 결합 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈에 따르면, 가스 터빈 정비시에 저널 베어링의 인출이 손쉽게 이루어지고, 로터의 길이가 짧아짐으로써 전체 중량이 감소하며 위험 속도가 높아지는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 가스 터빈의 섹션을 나타낸 개략도이다.
도 2는 종래의 가스 터빈 흡기 섹션에서 지그를 통해 저널 베어링을 인출하기 위한 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 흡기 섹션의 상반부를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 흡기 섹션의 상반부를 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 3의 A 부분에 대한 확대도 및 덮개의 상면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 가스 터빈의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 도시한 단면도로서, 가스 터빈의 흡기 섹션 상반부를 도시한다. 가스 터빈은 기본적으로 로터(10), 스트럿 조립체(20), 상기 로터(10)와 스트럿 조립체(20) 사이에 설치되는 저널 베어링(2)을 포함하고, 상기 스트럿 조립체(20) 전방에는 원뿔대 형태의 경사부(21)가 구비되어 연소를 위한 공기가 상기 경사부의 외벽을 타고 스트럿을 통과하여 압축기로 흘러간다.
상기 경사부(21)는 상부에 개구가 형성되는 인출부(24)를 포함한다. 상기 인출부(24)는 단차부(24a)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 단차부(24a) 위에는 덮개(23)가 놓여져 있으며, 상기 덮개(23)는 상기 경사부(21) 외벽을 타고 흐르는 공기가 새지 않도록 상기 인출부(24)를 덮으면서 밀봉하는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 단차부(24a)에는 상기 덮개(23)가 결합되어 진동하지 않도록 결합부가 구비되는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 덮개(23)가 단차부(24a)와 접촉하는 부분에도 나사공과 같은 결합부가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 단차부(24a)는 상부에서 바라볼 때 계단이 보이도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 덮개(23)는 제 1 덮개판(23a) 및 제 2 덮개판(23b)을 포함한다. 제 1 덮개판(23a)은 제 2 덮개판(23b)의 위에 형성되며, 제 1 덮개판(23a)은 제 2 덮개판(23b)보다 넓게 형성되므로, 제 1 덮개판(23a)과 제 2 덮개판(23b)이 겹치지 않는 제 1 덮개판(23a) 부분에 결합 표면(23c)이 형성될 수 있다. 상기 결합 표면(23c)이 단차부(24a)와 접촉된 상태에서 나사와 같은 고정 수단이 사용되어 덮개(23)가 인출부(24)에 결합될 수 있다.
상기 인출부(24)의 개구는 그 폭이 적어도 저널 베어링(2)의 폭보다는 큰 것이 바람직하다. 이는 정비시에 저널 베어링(2)을 인출하기 위해 지그(3)를 설치하여 와이어(4)에 저널 베어링(2)을 체결하여 수직(도 3의 화살표 방향)으로 끌어올리기 위함이다.
상기 와이어(4)는 아이볼트를 사용하여 저널 베어링(2)에 체결할 수 있다.
상기 경사부(21)는 제 1 단부(21a)와 제 2 단부(21b) 및 플랜지부(21c)를 포함하고, 제 1 단부(21a)는 스트럿 내부 링(25)과 연결되어 있고, 제 2 단부(21b)에는 방사방향 내부로 연장하는 플랜지(21c)가 구비된다. 상기 플랜지(21c)에는 오일 섬프(22)가 장착된다.
상기 오일 섬프(22)에는 스러스트 베어링(1)이 장착되는데, 저널 베어링(2)이 로터(10)의 중력 방향 하중을 지지하는 반면, 상기 스러스트 베어링(1)은 로터의 고속회전에 따른 회전축 방향의 이동을 제한하는데 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 저널 베어링(2)이 도2에서처럼 인출부(24)를 통해 인출이 가능하므로, 스러스트 베어링(1)이 상기 플랜지부(21c)와 동일선 상에 설치될 수 있다. 즉, 아래에서 수직 방향으로 바라보았을 때 상기 인출부(24)를 가리지 않는 선까지 저널 베어링(2)에 가깝게 설치될 수 있다.
상기 스러스트 베어링(1)에서 로터(10)의 축 방향 운동이 제한되도록 하는 구성은 스러스트 칼라(12)이다. 상기 스러스트 칼라(12)는 로터(10)로부터 방사 방향 외부로 연장하고, 스러스트 베어링(1)의 내부 공간에 삽입된 상태로 회전한다. 상기 스러스트 칼라(12)의 제 1 접촉면(12a)과 제 2 접촉면(12b)은 상기 로터(10)의 고속회전에 따른 축방향 이동이 생길 때 상기 스러스트 베어링(1)의 내부에 접촉하도록 구성된다.
스러스트 베어링(1)은 제 1 지지부(1a), 제 2 지지부(1b), 및 상기 제 1 지지부(1a)와 제 2 지지부(1b) 사이에 연장하는 연결부(1c)를 포함하고, 상기 스러스트 칼라(12)의 제 1 접촉면(12a)는 제 1 지지부(1a)에, 제 2 접촉면(12b)은 제 2 지지부(1b)에 접촉하면서 추력이 저지된다.
스트럿 조립체(20)의 제 1 경계면(20a)은 경사부(21)를 향하고, 제 2 경계면(20b)은 압축기 방향을 향하며, 상기 제 1 경계면(20a)과 제 2 경계면(20b)은 로터의 회전축과 직각을 이룬다. 상기 인출부(24)는 제 1 경계면(20a)과 최대한 가까이 있는 것이 바람직하다. 이는 인출부(24)가 제 1 경계면(20a)과 가까이 위치할수록 스러스트 베어링(1)과 스러스트 칼라(12)가 제 1 경계면(20a) 또는 저널 베어링(2)과 가까이 위치되도록 설계가 가능하기 때문이다. 이와 같이 스러스트 베어링(1)과 스러스트 칼라(12)가 스트럿 조립체(20) 측으로 최대한 가까이 설치되면, 오일 섬프(22) 및 로터 단부(11)도 종래 가스 터빈에서보다 스트럿 조립체(20) 측으로 더 가까이 설치될 수 있고, 따라서 로터의 길이를 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도로서, 여기에는 지그(3)를 이용하여 저널 베어링(2)을 인출하는 방식까지 도시되어 있다.
스러스트 칼라(12) 및 스러스트 베어링(1)의 위치는 도 3의 실시예와 같이 경사부(21)에 최대한 근접하도록 구성되어 있다. 오일 섬프(22)는 스러스트 베어링(1) 및 경사부(21)의 제 2 단부(21b)에 조립되어 있으며, 탈착 가능하다. 오일 섬프(22)가 탈착 가능하도록 구성함으로써 인출부(24)로의 접근이 용이해진다.
커플링(11)의 위치 역시 경사부(21) 쪽으로 최대한 가까이 위치되도록 구성되어 있다.
상기 경사부(21)는 상부에 개구가 형성되는 인출부(24)를 포함한다. 상기 인출부(24)는 단차부(24a)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 단차부(24a) 아래에는 덮개(23)가 결합되어 있으며, 상기 덮개(23)는 상기 경사부(21) 외벽을 타고 흐르는 공기가 새지 않도록 상기 인출부(24)를 덮으면서 밀봉하는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 단차부(24a)에는 상기 덮개(23)가 결합되어 진동하지 않도록 결합부가 구비되는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 덮개(23)가 단차부(24a)와 접촉하는 부분에도 나사공과 같은 결합부가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 단차부(24a)는 상부에서 바라볼 때 계단이 보이지 않도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 덮개(23)는 제 1 덮개판(23a) 및 제 2 덮개판(23b)을 포함한다. 제 1 덮개판(23a)은 제 2 덮개판(23b)의 위에 형성되며, 제 1 덮개판(23a)은 제 2 덮개판(23b)보다 좁게 형성되므로, 제 1 덮개판(23a)과 제 2 덮개판(23b)이 겹치지 않는 제 2 덮개판(23b) 부분에 결합 표면(23c)이 형성될 수 있다. 상기 결합 표면(23c)이 단차부(24a)와 접촉된 상태에서 나사와 같은 고정 수단이 사용되어 덮개(23)가 인출부(24)에 결합될 수 있다.
상기 인출부(24)의 개구는 그 폭이 적어도 저널 베어링(2)의 폭보다는 큰 것이 바람직하다. 이는 정비시에 저널 베어링(2)을 인출하기 위해 지그(3)를 설치하여 와이어(4)에 저널 베어링(2)을 체결하여 수직(도 4의 화살표 방향)으로 끌어올리기 위함이다. 지그(3)를 이용한 인출의 형태는 도 4에 도시된 바와 같다.
상기 와이어(4)는 아이볼트를 사용하여 저널 베어링(2)에 체결할 수 있다.
상기 경사부(21)는 제 1 단부(21a)와 제 2 단부(21b) 및 플랜지부(21c)를 포함하고, 제 1 단부(21a)는 스트럿 내부 링(25)과 연결되어 있고, 제 2 단부(21b)에는 방사방향 내부로 연장하는 플랜지(21c)가 구비된다. 상기 플랜지(21c)에는 오일 섬프(22)가 장착된다.
상기 오일 섬프(22)에는 스러스트 베어링(1)이 장착되는데, 저널 베어링(2)이 로터(10)의 중력 방향 하중을 지지하는 반면, 상기 스러스트 베어링(1)은 로터의 고속회전에 따른 회전축 방향의 이동을 제한하는데 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 저널 베어링(2)이 도2에서처럼 인출부(24)를 통해 인출이 가능하므로, 스러스트 베어링(1)이 상기 플랜지부(21c)와 동일선 상에 설치될 수 있다. 즉, 아래에서 수직 방향으로 바라보았을 때 상기 인출부(24)를 가리지 않는 선까지 저널 베어링(2)에 가깝게 설치될 수 있다.
상기 스러스트 베어링(1)에서 로터(10)의 축 방향 운동이 제한되도록 하는 구성은 스러스트 칼라(12)이다. 상기 스러스트 칼라(12)는 로터(10)로부터 방사 방향 외부로 연장하고, 스러스트 베어링(1)의 내부 공간에 삽입된 상태로 회전한다. 상기 스러스트 칼라(12)의 제 1 접촉면(12a)과 제 2 접촉면(12b)은 상기 로터(10)의 고속회전에 따른 축방향 이동이 생길 때 상기 스러스트 베어링(1)의 내부에 접촉하도록 구성된다.
스러스트 베어링(1)은 제 1 지지부(1a), 제 2 지지부(1b), 및 상기 제 1 지지부(1a)와 제 2 지지부(1b) 사이에 연장하는 연결부(1c)를 포함하고, 상기 스러스트 칼라(12)의 제 1 접촉면(12a)는 제 1 지지부(1a)에, 제 2 접촉면(12b)은 제 2 지지부(1b)에 접촉하면서 추력이 저지된다.
스트럿 조립체(20)의 제 1 경계면(20a)은 경사부(21)를 향하고, 제 2 경계면(20b)은 압축기 방향을 향하며, 상기 제 1 경계면(20a)과 제 2 경계면(20b)은 로터의 회전축과 직각을 이룬다. 상기 인출부(24)는 제 1 경계면(20a)과 최대한 가까이 있는 것이 바람직하다. 이는 인출부(24)가 제 1 경계면(20a)과 가까이 위치할수록 스러스트 베어링(1)과 스러스트 칼라(12)가 제 1 경계면(20a) 또는 저널 베어링(2)과 가까이 위치되도록 설계가 가능하기 때문이다. 이와 같이 스러스트 베어링(1)과 스러스트 칼라(12)가 스트럿 조립체(20) 측으로 최대한 가까이 설치되면, 오일 섬프(22) 및 로터 단부(11)도 종래 가스 터빈에서보다 스트럿 조립체(20) 측으로 더 가까이 설치될 수 있고, 따라서 로터의 길이를 최소화할 수 있다.
도 5는 도 4의 A 부분을 조금 더 구체적으로 표시한 도면이다. 덮개(23) 중 제 2 덮개(23b)의 둘레를 따라 결합 표면(23c)이 형성되고, 결합 표면(23c)의 네 귀퉁이에 나사 결합공(23d)이 형성될 수 있다. 나사 결합공(23d)의 위치는 변형될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 도 3에 도시된 실시예에서처럼 제 1 덮개판(23a)이 제 2 덮개판(23b)보다 넓을 경우에는, 나사 결합공(23d)은 제 1 덮개판(23a)에 형성될 수 있고, 나사 역시 제 1 덮개판(23a)의 나사 결합공(23d)에 결합될 수 있다.
도 5에 도시된 덮개(23)는 대체로 정사각형의 형태로 도시되어 있으나, 이는 가스터빈의 흡기 섹션 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 흡기 섹션의 원주 방향을 따라 만곡될 수 있으며, 폭 방향을 따라 더 길게 형성될 수도 있다.
1: 스러스트 베어링
1a: 제 1 지지부
1b: 제 2 지지부
1c: 연결부
2: 저널 베어링
3: 지그
4: 와이어
10: 로터
11: 로터 단부
12: 스러스트 칼라
12a: 제 1 접촉면
12b: 제 2 접촉면
20: 스트럿 조립체
20a: 제 1 경계면
20b: 제 2 경계면
21: 경사부
21a: 제 1 단부
21b: 제 2 단부
22: 오일 섬프
23: 덮개
24: 인출부
24a: 단차부
25: 스트럿 내부 링

Claims (11)

  1. 내부 링을 포함하는 스트럿 조립체;
    상기 내부 링에 연결되는 제 1 단부, 상기 제 1 단부의 반대쪽에 위치되는 제 2 단부, 및 상기 제 2 단부로부터 방사 방향 내부로 연장하는 플랜지부를 포함하는 경사부;
    상기 제 2 단부 또는 플랜지부에 장착되는 오일 섬프;
    상기 오일 섬프에 고정되는 스러스트 베어링; 및
    상기 로터로부터 방사 방향으로 연장하는 스러스트 칼라(thrust collar);를 포함하고,
    상기 경사부에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부는 상기 스러스트 베어링과 상기 저널 베어링 사이의 영역의 상부에 위치되고, 상기 개구부의 폭과 원주 방향 길이는 적어도 상기 저널 베어링의 폭과 원주 방향 길이보다 큰, 가스 터빈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 터빈은 상기 개구부에 탈착 가능한 덮개를 포함하는, 가스 터빈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스트럿 조립체는 상기 경사부를 향하고 로터의 회전축과 수직인 경계면을 가지고,
    상기 개구부는 상기 경사부의 제 1 단부 측의 제 1 에지 및 상기 경사부의 제 2 단부 측의 제 2 에지를 포함하며,
    상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리는 상기 제 1 에지와 상기 경계면 사이의 거리의 2배 이하인, 가스 터빈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리는 상기 스러스트 베어링과 상기 경계면 사이의 거리 이하인, 가스 터빈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 2 에지와 상기 경계면 사이의 거리는 상기 스러스트 베어링과 상기 경계면 사이의 거리와 동일한, 가스 터빈.
  6. 내부 링을 포함하는 스트럿 조립체; 및
    상기 내부 링에 연결되는 경사부;를 포함하고,
    상기 경사부는 개구가 형성된 인출부를 포함하는, 가스 터빈 흡기 케이싱.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인출부에 탈착 가능한 덮개를 더 포함하는, 가스 터빈 흡기 케이싱.
  8. 압축기 섹션에 위치된 지지 스트럿, 흡기 섹션에 위치된 스러스트 베어링, 및 상기 지지 스트럿과 상기 스러스트 베어링 사이에 위치된 경사부를 포함하는 가스 터빈으로서,
    상기 경사부는 흡기 섹션으로부터 압축기 섹션으로 향하는 방향으로 지름이 감소하는 원추 형태이고, 상기 지지 스트럿의 내부 링과 연결되며, 개구가 형성된 인출부 및 상기 개구를 덮도록 구성된 덮개를 포함하는, 가스 터빈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 덮개는 제 1 덮개판 및 제 2 덮개판을 포함하고,
    상기 인출부에 형성된 개구 둘레에는 개구 안쪽으로 돌출된 단차부가 형성되고, 상기 제 1 덮개판과 제 2 덮개판 중 하나는 단차부의 좁은 공간에 대응하고 다른 하나는 단차부의 넓은 공간에 대응하도록 형성되는, 가스 터빈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제 1 덮개판이 상기 제 2 덮개판보다 작은, 가스 터빈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제 2 덮개판에는 그 둘레를 따라 결합 표면이 형성되고, 상기 결합 표면 상에 복수의 나사 결합공이 형성되어, 상기 결합 표면이 상기 단차부의 일부와 접촉된 상태로 결합 가능한, 가스 터빈.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3094080B1 (fr) * 2019-03-20 2021-08-06 Safran Aircraft Engines Procédé et dispositif de contrôle d’une tôle de protection dans une turbomachine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL126996C (ko) * 1964-03-16
JP3170181B2 (ja) * 1995-08-22 2001-05-28 三菱重工業株式会社 軸シール用空気供給装置
JP2000213542A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Kobe Steel Ltd ティルティングパッドジャ―ナル軸受
JP2005240691A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸受カバー
GB0814764D0 (en) * 2008-08-13 2008-09-17 Cummins Turbo Tech Ltd Engine braking method and system
EP2610439A1 (de) 2011-12-30 2013-07-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Ziehen und/oder Einsetzen eines Turbinenlagers sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US20130192256A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Gabriel L. Suciu Geared turbofan engine with counter-rotating shafts
US20160348591A1 (en) * 2012-01-31 2016-12-01 United Technologies Corporation Geared turbofan engine with counter-rotating shafts
JP6037916B2 (ja) * 2013-03-29 2016-12-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 回転軸支持構造及び回転機械
FR3005098B1 (fr) * 2013-04-30 2015-05-15 Snecma Support de palier d'une turbomachine comportant une ouverture d'acces pour l'assemblage de servitudes
EP2806113A1 (en) * 2013-05-24 2014-11-26 Siemens Aktiengesellschaft An exhaust casing of a turbomachine and a method for assembling the exhaust casing into the turbomachine
EP2853759A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Oil bearing with drain system, gas turbine comprising such an oil bearing
JP5758529B1 (ja) * 2014-06-26 2015-08-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンの部品の取付又は取外し方法、この方法を実行する装置、この装置の設置方法
EP3023606A1 (de) * 2014-11-18 2016-05-25 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine mit Hebevorrichtung

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