KR20190060379A

KR20190060379A - Rotor assembly

Info

Publication number: KR20190060379A
Application number: KR1020170158523A
Authority: KR
Inventors: 홍주성; 이은종
Original assignee: 한화파워시스템 주식회사
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-06-03
Also published as: KR102440659B1

Abstract

The present invention relates to a rotor assembly. According to an embodiment of the present invention, the rotor assembly comprises: an impeller; a shaft co-axially placed with the impeller; a tie rode which axially penetrates the impeller to co-axially engage the impeller with the shaft; and a nut cap inserted into the impeller to be slidingly fitted to fixate the impeller and the tie rod. The tie rod comprises: a sliding fit area unit slidingly fitted to the impeller to co-axially engage the impeller with the tie rod; a first area unit placed on one side of the sliding fit area unit to be engaged with the impeller by the nut cap; and a second area unit placed on the other side of the sliding fit area unit to be directly engaged with the impeller. The first area unit and second area unit may have a smaller diameter than that of the sliding fit area unit. In addition, the rotor assembly may be realized in different ways according to an embodiment of this invention. The present invention aims to provide a rotor assembly which can keep an assembly status in a stable manner.

Description

Rotor assembly < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 로터 조립체에 관한 것으로서, 예컨대 온도 변화가 큰 주변 환경에서 로터 조립체 사이의 결합 관계나 구동의 유효성(availability)을 향상시키기 위한 로터 조립체에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor assembly and, more particularly, to a rotor assembly for enhancing the coupling relationship or drive availability between rotor assemblies in a high ambient temperature environment.

일반적으로 압축기, 구체적으로 로터는 임펠러와, 샤프트, 타이 로드(tie-rod), 너트 캡을 포함할 수 있으며, 임펠러와 샤프트는 타이로드 및 너트 캡을 통해 동축을 가지며 체결될 수 있다. 압축기, 구체적으로 로터 조립체의 결합 관계는 도 1의 압축기의 전체적인 모습을 도시한 사시도 및 도 2의 압축기의 로터 조립체 단면도를 참조하여 설명될 수 있다.Generally, a compressor, specifically a rotor, may include an impeller, a shaft, a tie-rod, and a nut cap, and the impeller and shaft may be coaxially coupled through a tie rod and nut cap. The coupling relationship of the compressor, specifically the rotor assembly, can be described with reference to a perspective view showing the overall view of the compressor of Fig. 1 and a rotor assembly cross-sectional view of the compressor of Fig.

먼저 도 1 참조하면, 압축기(1)는 회전 운동을 하는 임펠러(11)를 이용하여 유체에 원심력을 부여함으로써, 유체가 압축되도록 하는 장치이다.First, referring to FIG. 1, the compressor 1 is a device for compressing a fluid by applying a centrifugal force to the fluid by using an impeller 11 that performs rotational motion.

상기 압축기(1)는 구동력을 생산하는 구동부와, 구동부와 연결되는 기어 유닛과, 기어 유닛과 연결되어 구동력을 전달받아 회전하는 샤프트(12)와, 회전축에 연결되어 회전하는 임펠러(11, impeller)와, 임펠러(11)를 둘러싸는 스크롤 및 케이싱(19) 등을 포함할 수 있다.The compressor 1 includes a driving unit for generating a driving force, a gear unit connected to the driving unit, a shaft 12 connected to the gear unit to rotate by receiving driving force, an impeller 11 connected to the rotating shaft, A scroll and casing 19 surrounding the impeller 11, and the like.

상기 임펠러(11)는 회전 운동에너지를 유체에 전달시켜 유체의 압력을 상승시키는 기능을 한다. 임펠러(11)는 허브 및 허브의 외주면에 형성되며 유체의 이동을 돕고 에너지를 유체에 전달하는 블레이드(blade)를 구비할 수 있다. 임펠러(11)는 허브를 회전시킴으로써 블레이드를 회전시켜 유체를 흡입하여 외부로 토출시킬 수 있다.The impeller 11 functions to increase the pressure of the fluid by transmitting rotational kinetic energy to the fluid. The impeller 11 may be formed on an outer circumferential surface of the hub and the hub and may include a blade that assists the movement of the fluid and transfers energy to the fluid. The impeller 11 rotates the hub to rotate the blade to suck the fluid and discharge it to the outside.

도 2를 참조하면, 임펠러(11)와 샤프트(12)는 동축을 이루면서, 서로 이웃하게 배치될 수 있다. 타이로드(13)는 임펠러(11)를 축방향으로 관통하여 샤프트(12)와 결합될 수 있다. 타이로드(13)의 일단은 임펠러(11)의 일측으로 돌출 형성되고, 너트 캡(14)은 돌출된 타이로드(13)에 결합되어, 임펠러(11)와 타이로드(13)를 체결할 수 있다.Referring to FIG. 2, the impeller 11 and the shaft 12 may be coaxially arranged adjacent to each other. The tie rod 13 can be coupled with the shaft 12 through the impeller 11 in the axial direction. One end of the tie rod 13 is protruded to one side of the impeller 11 and the nut cap 14 is coupled to the protruded tie rod 13 to be able to fasten the impeller 11 and the tie rod 13 have.

상기의 로터 조립체(10)를 구비한 압축기(1)는 다양한 환경에 설치될 수 있으며, 극저온의 환경, 예컨대 -170 °~ -90° 의 극저온에서부터 극고온의 환경, 예컨대 80°~ 120° 의 환경에서 설치되어 사용될 수 있다. 이러한 로터 조립체(10), 예컨대 임펠러(11), 샤프트(12), 타이로드(13) 및 너트 캡(14)은 주변환경의 온도 변화에 따라 서로 다르게 수축되거나 팽창될 수 있고, 임펠러(11), 샤프트(12), 타이로드(13) 및 너트 캡(14) 사이의 결합되어 있는 상태가 달라질 수 있다. 구체적으로, 샤프트(12)와 임펠러(11)의 결합, 샤프트(12)와 임펠러(11)를 동축 결합시키는 타이로드(13)와의 결합, 타이로드(13)와 너트 캡(14)의 결합 사이의 디퍼렌셜 열적 팽창(differential thermal expansion)이나, 디퍼렌셜 열적 수축(differential thermal shrinkage)은, 이들의 조립 상태에서 발생하는 디퍼렌셜 열적 변형(differential thermal strain)을 야기할 수 있다. The compressor 1 equipped with the rotor assembly 10 described above can be installed in various environments and can be installed in a cryogenic environment such as a cryogenic temperature of -170 to -90 degrees to a very high temperature environment, It can be installed and used in the environment. The rotor assembly 10 such as the impeller 11, the shaft 12, the tie rod 13 and the nut cap 14 can be contracted or expanded differently depending on the temperature change of the surrounding environment, The shaft 12, the tie rod 13, and the nut cap 14 may be different from each other. Concretely, between the coupling of the shaft 12 and the impeller 11, the coupling of the tie rod 13 coaxially coupling the shaft 12 and the impeller 11, and the coupling of the tie rod 13 and the nut cap 14 Differential thermal expansion or differential thermal shrinkage of the secondary thermal shrinkage may cause differential thermal strain to occur in their assembled state.

예컨대, 극저온의 환경에서 임펠러(11)는 수축될 수 있다. 임펠러(11)의 열적 수축량에 따라 타이로드(13)와 임펠러(11)의 사이의 결합은 헐거워질 수 있음은 물론 타이로드(13)를 임펠러(11)에 결합시키고 있는 너트 캡(14)의 결합도 헐거워질 수 있다. 이와는 반대로 극고온의 환경에서 임펠러(11)는 팽창될 수 있다. 임펠러(11)의 열적 팽창량에 따라 타이로드(13)와 임펠러(11)의 결합이나, 임펠러(11)와 샤프트(12) 사이의 결합 등에는 바람직하지 않은 정도의 응력을 생성할 수 있다.For example, in an extremely low temperature environment, the impeller 11 can be contracted. The coupling between the tie rod 13 and the impeller 11 may be loosened depending on the amount of thermal shrinkage of the impeller 11 as well as that of the nut cap 14 connecting the tie rod 13 to the impeller 11. [ The coupling can also loosen. On the other hand, the impeller 11 can be expanded in an extremely high temperature environment. The combination of the tie rod 13 and the impeller 11 or the coupling between the impeller 11 and the shaft 12 can generate an undesirable stress depending on the amount of thermal expansion of the impeller 11.

따라서, 압축기가 극저온 또는 극고온의 구동 환경에서도 안정적인 조립 상태를 유지할 수 있는 로터 조립체를 필요로 한다. Accordingly, there is a need for a rotor assembly capable of maintaining a stable assembled state even in a driving environment of a cryogenic temperature or a very high temperature.

또한, 압축기가 극저온 또는 극고온의 구동 환경에서도 임펠러와 타이로드 사이의 동심을 유지할 수 있는 로터 조립체를 필요로 한다. Also, there is a need for a rotor assembly capable of maintaining the concentricity between the impeller and the tie rod in a drive environment where the compressor is cryogenic or extremely hot.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 압축기가 극저온 또는 극고온의 구동 환경에서도 로터 조립체 사이의 디퍼렌셜 열적 팽창(differential thermal expansion)이나, 디퍼렌셜 열적 수축(differential thermal shrinkage)을 고려하여 조립 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 로터 조립체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a compressor capable of stably maintaining an assembled state in consideration of differential thermal expansion or differential thermal shrinkage between rotor assemblies in a cryogenic or extreme high temperature driving environment To provide a rotor assembly.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 압축기가 극저온 또는 극고온의 구동 환경에서도 임펠러와 타이로드 사이의 동심을 유지하면서 슬라이딩 고정(sliding fit)될 수 있도록 하며, 너트 캡은 타이로드와 임펠러 사이에 배치되면서 임펠러에 슬라이딩 고정(sliding fit)될 수 있는 로터 조립체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a compressor which is capable of sliding fit while maintaining the concentricity between the impeller and the tie rod even in a driving environment of a cryogenic temperature or a very high temperature, And which can be slidably fitted to the impeller while being disposed between the rotor and the rotor.

본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체는, 임펠러; 상기 임펠러와 동축으로 배치되는 샤프트; 상기 임펠러를 축 방향으로 관통하여 상기 임펠러와 상기 샤프트를 동축 결합시키는 타이로드; 및 상기 임펠러와 상기 타이로드를 고정하기 위해 상기 임펠러의 내측으로 인입되어 슬라이딩 고정(sliding fit)되는 너트 캡을 포함하고,A rotor assembly according to an embodiment of the present invention includes: an impeller; A shaft disposed coaxially with the impeller; A tie rod penetrating the impeller in the axial direction and coaxially coupling the impeller and the shaft; And a nut cap slidably fitted into the impeller to fix the impeller and the tie rod,

상기 타이로드는, 상기 임펠러와 상기 타이로드 간의 동축 결합을 위해 상기 임펠러와 상기 슬라이딩 고정(sliding fit)되는 슬라이딩 핏 영역부; 상기 슬라이딩 핏 영역부의 일측에 구비되며 상기 너트 캡을 통해 상기 임펠러와 결합되는 제1 영역부; 및 상기 슬라이딩 핏 영역부의 다른 측에 구비되며 상기 임펠러에 직접 결합되는 제2영역부를 포함하고, 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부는 상기 맞물림부보다 작은 직경을 가질 수 있다.Wherein the tie rod comprises: a sliding fit area that is slidingly fitted with the impeller for coaxial coupling between the impeller and the tie rod; A first region provided at one side of the sliding pad region and coupled to the impeller through the nut cap; And a second region that is provided on the other side of the sliding pad region and is directly coupled to the impeller. The first region and the second region may have a smaller diameter than the engaging portion.

일 실시예에 따르면, 상기 임펠러의 열 팽창량에 따라 상기 임펠러, 상기 타이로드 또는/및 상기 너트 캡 사이의 동심을 유지하면서 체결력을 유지하기 위해 상기 타이로드의 열 팽창량은 상기 너트 캡보다 크고 상기 임펠러보다 작게 구비되어,According to an embodiment of the present invention, the amount of thermal expansion of the tie rod is larger than the nut cap in order to maintain the clamping force while maintaining the concentricity between the impeller, the tie rod, and / or the nut cap according to the thermal expansion amount of the impeller The impeller is smaller than the impeller,

상기 제1 영역부에서, 상기 타이로드의 열 팽창량은 상기 너트 캡의 열 팽창량보다 크고,In the first region, the thermal expansion amount of the tie rod is larger than the thermal expansion amount of the nut cap,

상기 제2 영역부에서, 상기 타이로드의 열 팽창량은 상기 임펠러의 열 팽창량보다 작을 수 있다.In the second region, the thermal expansion amount of the tie rod may be smaller than the thermal expansion amount of the impeller.

일 실시예에 따르면, 상기 임펠러와 상기 너트 캡의 열 팽창량의 합은 상기 타이로드의 열 팽창량과 동일 또는/및 유사하게 구비될 수 있다.According to one embodiment, the sum of the thermal expansion amounts of the impeller and the nut cap may be the same as or similar to the thermal expansion amount of the tie rod.

본 발명의 일 실시예들에 따른 로터 조립체는, 로터 조립체의 결합 구조, 예컨대 타이로드의 제1 영역부는 너트 캡을 통해 임펠러와 결합되면서 제2 영역부는 임펠러와 직접 결합되는 구조 및 상기 로터 조립체의 열 팽창량, 예컨대 임펠러, 타이로드 및 너트 캡의 순서로 작은 열 팽창량을 가지면서 임펠러와 너트 캡의 열 팽창량의 합이 타이로드의 열 팽창량과 유사하게 구비됨에 따라 로터 조립체는 극저온 또는/및 극고온의 구동 환경에서도 서로 간의 조립 상태를 보완할 수 있다. The rotor assembly according to one embodiment of the present invention is characterized in that the coupling structure of the rotor assembly, for example, the first region of the tie rod is coupled with the impeller through the nut cap, and the second region is coupled directly with the impeller, As the sum of the amount of thermal expansion of the impeller and the nut cap is similar to the amount of thermal expansion of the tie rod while having a small thermal expansion amount in the order of the thermal expansion amount, for example, the impeller, the tie rod and the nut cap, / &Lt; / RTI > assembled state can be complemented even in a driving environment of high temperature and / or high temperature.

또한, 본 발명의 일 실시예들에 따른 로터 조립체는, 타이로드의 제1 영역부와 제2 영역부 사이에 임펠러와 슬라이딩 고정(sliding fit)되는 타이로드의 슬라이딩 핏 영역부를 형성함으로써, 중심으로, 임펠러와 타이로드 사이의 동심을 유지하면서 슬라이딩 고정(sliding fit)될 수 있다.Further, the rotor assembly according to one embodiment of the present invention is characterized in that the sliding pad region of the tie rod slidingly fitted with the impeller is formed between the first region and the second region of the tie rod, , And can be sliding fit while maintaining the concentricity between the impeller and the tie rod.

도 1은 압축기의 전체적인 모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 압축기의 로터 조립체 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체의 타이로드를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체의 조립 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing an overall appearance of a compressor.
2 is a cross-sectional view of the rotor assembly of the compressor.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating a rotor assembly according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of a tie rod of a rotor assembly according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing an assembly state of a rotor assembly according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 일부 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and some embodiments will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, the term " comprises " or " having ", etc. is intended to specify that there is a feature, number, step, operation, element, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted as ideal or overly formal in the sense of the present invention Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a rotor assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 로터 조립체(100)는 임펠러(110), 샤프트(120), 타이로드(130) 및 너트 캡(140)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the rotor assembly 100 may include an impeller 110, a shaft 120, a tie rod 130, and a nut cap 140 according to an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따른 상기 임펠러(110)와 상기 샤프트(120)는 서로 인접하여 동축(ax)을 가지도록 배치될 수 있고, 상기 임펠러(110)와 상기 샤프트(120)는 상기 타이로드(130)와 상기 너트 캡(140)을 통해 결합될 수 있다. 상기 임펠러(110)는 기어에서 샤프트(120)로 전달되는 동력에 의해 샤프트(120)와 연동되어 회전할 수 있다. 예컨대, 상기 임펠러(110)는 타이로드(130) 및 너트 캡(140)이 결합되는 결합개구(111)를 형성할 수 있다. 한 실시예에 따른 상기 결합개구(111)는 제1 결합홀(111a)과 제2 결합홀(111b)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 결합홀(111a)과 제2 결합홀(111b)은 서로 이웃하여 연결되어 상기 임펠러(110)의 일측에서 타측까지 관통 형성될 수 있다. 상기 제1 결합홀(111a)은 상기 임펠러(110)의 일단 부분에서 내측으로 인입된 개구이며, 상기 너트 캡(140)이 끼움 결합되도록 형성될 수 있다. 상기 제2 결합홀(111b)은 상기 제1 결합홀(111a)에 연결되어 상기 임펠러(110)의 타단 부분까지 형성된 개구이며, 상기 타이로드(130)와 직접 맞물릴 수 있다. 한 실시예에서, 상기 제1 결합홀(111a)은 상기 너트 캡(140)과 동일 또는/및 유사한 직경으로 형성되며, 상기 제2 결합홀(111b)은 상기 타이로드(130)와 동일 또는/및 유사한 직경으로 형성될 수 있어, 상기 제1 결합홀(111a)의 직경은 상기 제2 결합홀(111b)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 샤프트(120)의 일면에는 상기 임펠러(110)를 관통한 타이로드(130)의 일부분이 끼어 맞춤되어 체결되는 체결홀이 형성될 수 있다. The impeller 110 and the shaft 120 may be disposed adjacent to each other to have a coaxial ax and the impeller 110 and the shaft 120 may be disposed on the tie rod 130, And the nut cap 140, as shown in FIG. The impeller 110 can be rotated by interlocking with the shaft 120 by the power transmitted from the gear to the shaft 120. For example, the impeller 110 may form a coupling opening 111 to which the tie rod 130 and the nut cap 140 are coupled. The coupling opening 111 according to one embodiment may include a first coupling hole 111a and a second coupling hole 111b. The first and second coupling holes 111a and 111b may be connected to each other to penetrate from one side to the other side of the impeller 110 according to an embodiment of the present invention. The first coupling hole 111a is an opening drawn inward from one end of the impeller 110, and the nut cap 140 may be inserted into the first coupling hole 111a. The second coupling hole 111b is connected to the first coupling hole 111a and is formed to the other end of the impeller 110 and can be directly engaged with the tie rod 130. [ The first coupling hole 111a may be formed to have the same or similar diameter as the nut cap 140 and the second coupling hole 111b may be formed in the same or similar shape as the tie rod 130, And the diameter of the first engagement hole 111a may be larger than the diameter of the second engagement hole 111b. A coupling hole may be formed on one side of the shaft 120 to engage with a portion of the tie rod 130 passing through the impeller 110.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 타이로드(130)는 상기 결합개구(111)에 삽입되어 상기 임펠러(110)를 관통하여 상기 샤프트(120)의 체결홀에 결합함으로써, 상기 임펠러(110)와 상기 샤프트(120)를 동축(ax) 상에 결합시킬 수 있다. 상기 타이로드(130)의 일측은 상기 임펠러(110)의 일측에서 축 방향으로 돌출되어 상기 너트 캡(140)과 결합될 수 있다. 후술하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 타이로드(130)는 상기 임펠러(110)와 동심을 유지할 수 있는 슬라이딩 핏 영역부(S0)와, 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)를 중심으로 상기 너트 캡(140)을 통해 상기 임펠러(110)와 결합되는 제1 영역부(S1) 및 상기 임펠러(110)와 직접적으로 결합되는 제2 영역부(S2)를 포함할 수 있다. 상기 타이로드(130)의 구성은 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적으로 설명할 수 있다. The tie rod 130 according to an embodiment of the present invention is inserted into the coupling opening 111 and penetrates the impeller 110 to be coupled to the coupling hole of the shaft 120, The shaft 120 can be coupled onto the coaxial ax. One side of the tie rod 130 protrudes axially from one side of the impeller 110 and can be coupled with the nut cap 140. The tie rod 130 according to an embodiment of the present invention includes a sliding pit region S0 that can maintain concentricity with the impeller 110 and a sliding pit region S0 that surrounds the sliding pit region S0. A first region S1 coupled to the impeller 110 through a nut cap 140 and a second region S2 coupled directly to the impeller 110. [ The configuration of the tie rod 130 can be specifically described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 너트 캡(140)은 상기 임펠러(110)와 상기 타이로드(130)를 고정하기 위해 상기 임펠러(110)의 내측으로 인입되어 슬라이딩 고정(sliding fit)될 수 있다. 상기 너트 캡(140)은 제1 몸체(141)와, 제2 몸체(142)를 포함할 수 있다. 상기 제1 몸체(141)는 상기 임펠러(110)의 내측, 구체적으로 상기 제1 결합홀(111a)에 삽입되어 결합될 수 있다. 상기 제2 몸체(142)는 상기 임펠러(110)의 일측면에 돌출되게 결합될 수 있다. 상기 너트 캡(140)의 내측에는 리세스(143)가 형성될 수 있고, 상기 리세스(143)는 상기 너트 캡(140)의 일단에서 타단을 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 리세스(143)는 상기 제2 결합홀(111b)의 크기와 동일 또는/및 유사하게 형성될 수 있다. 상기 너트 캡(140)이 상기 임펠러(110)에 고정되면, 예컨대 상기 제1 몸체(141)가 상기 제1 결합홀(111a)에 결합되면, 상기 리세스(143)는 제2 결합홀(111b)과 동일 직경을 가지며 상기 제 2 결합홀(111b)와 연결될 수 있다. 상술한 상기 타이로드(130)는 상기 리세스(143)를 통해 상기 제2 결합홀(111b)을 관통하여 상기 샤프트(120)와 결합되어, 상기 임펠러(110)와 상기 샤프트(120)를 동축(ax) 결합시키는 구조를 가질 수 있다. The nut cap 140 according to an embodiment of the present invention may be inserted into the impeller 110 to fix the impeller 110 and the tie rod 130 and may be slidably fitted . The nut cap 140 may include a first body 141 and a second body 142. The first body 141 may be inserted into and coupled to the inner side of the impeller 110, specifically, the first coupling hole 111a. The second body 142 may protrude from one side of the impeller 110. A recess 143 may be formed on the inner side of the nut cap 140 and the recess 143 may extend from one end of the nut cap 140 to the other end. The recess 143 may be formed to be the same as or similar to the size of the second engagement hole 111b. When the nut cap 140 is fixed to the impeller 110, for example, when the first body 141 is coupled to the first coupling hole 111a, the recess 143 is engaged with the second coupling hole 111b And may be connected to the second coupling hole 111b. The tie rod 130 is coupled to the shaft 120 through the second coupling hole 111b through the recess 143 so that the impeller 110 and the shaft 120 are coaxial with each other, (ax).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체(100)의 타이로드(130)를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 조립체(100)의 조립 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.4 is a schematic illustration of a tie rod 130 of a rotor assembly 100 in accordance with one embodiment of the present invention. 5 is a cross-sectional view schematically showing an assembled state of the rotor assembly 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 타이로드(130)는 슬라이딩 핏 영역부(S0)와, 제1 영역부(S1) 및 제2 영역부(S2)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따른 슬라이딩 핏 영역부(S0)는 상기 타이로드(130)의 소정위치, 예컨대 상기 타이로드(130)가 상기 임펠러(110)와 상기 샤프트(120)에 동축(ax) 방향으로 결합된 상태에서 상기 제1 결합홀(111a)과 상기 제2 결합홀(111b)의 경계면에 걸쳐진 위치에 형성될 수 있다. 상기 타이로드(130)를 상기 리세스(143)에서 상기 제2 결합홀(111b)로 끼우면, 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)는 상기 리세스(143)와 상기 제2 결합홀(111b)에 걸쳐지게 맞물려 슬라이딩 고정(sliding fit)될 수 있다. 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)는 상기 리세스(143) 및 상기 제2 결합홀(111b)에 안착된 상기 타이로드(140)를 상기 임펠러(110)와 동축(ax)으로 결합시킬 수 있다. 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)는 상기 리세스(143) 및 상기 제2 결합홀(111b)의 직경과 거의 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다.4 and 5, the tie rod 130 according to an embodiment of the present invention includes a sliding pit region S0 and a first region S1 and a second region S2 can do. The sliding pad region S0 according to an embodiment is formed in a predetermined position of the tie rod 130 such that the tie rod 130 is coupled to the impeller 110 and the shaft 120 in the direction of ax ax The first coupling hole 111a and the second coupling hole 111b. When the tie rod 130 is inserted into the second coupling hole 111b from the recess 143, the sliding pad region S0 is inserted into the recess 143 and the second coupling hole 111b It can be slidably engaged and slidably fitted. The sliding pad region S0 may couple the tie rod 140 seated in the recess 143 and the second engagement hole 111b with the impeller 110 axially. The sliding fit region S0 may be formed to be substantially equal to or similar to the diameter of the recess 143 and the second engagement hole 111b.

일 실시예에 따른 상기 제1 영역부(S1)와 상기 제2 영역부(S2)는 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)를 중심으로 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)의 양측에 각각 위치될 수 있고, 상기 제1 영역부(S1)와 상기 제2영역부(S2)는 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)의 직경보다 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있다. The first area S1 and the second area S2 may be positioned on both sides of the sliding pad area S0 with respect to the sliding pad area SO, , The first region S1 and the second region S2 may be formed to have a diameter smaller than the diameter of the sliding pad region S0.

상기 제1 영역부(S1)는 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)의 일측에 위치되고, 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)에서 축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1 영역부(S0)는 상기 너트 캡(140)을 통해 상기 임펠러(110)와 결합될 수 있다. 상기 제1 영역부(S1)는 상기 너트 캡(140)의 상기 리세스(143)에 안착되는 부분으로서, 상기 리세스(143)의 직경('제2 결합홀(111b)의 직경'에도 해당될 수 있음.)보다 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있다.The first region S1 may be located at one side of the sliding pit region S0 and may extend in the axial direction at the sliding pit region S0. The first region S0 may be coupled to the impeller 110 through the nut cap 140. [ The first region S1 is a portion of the nut cap 140 that is seated in the recess 143 and corresponds to the diameter of the recess 143 as well as the diameter of the second engagement hole 111b May be formed so as to have a smaller diameter.

상기 제2 영역부(S2)는 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)의 다른 측에 위치되고, 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)에서 축(O)방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2 영역부(S2)는 상기 임펠러(110)에 직접 결합될 수 있다. 상기 제2 영역부(S2)는 상기 제2 결합홀(111b)에 안착되는 부분으로서, 상기 제2 결합홀(111b)의 직경('리세스(143)의 직경'에도 해당될 수 있음.)보다 작은 직경을 가지도록 형성될 수 있다. The second region S2 may be located on the other side of the sliding pad region SO and extend in the direction of the axis O in the sliding pad region SO. The second region S2 may be directly coupled to the impeller 110. [ The second area S2 is a part that is seated in the second engagement hole 111b and the diameter of the second engagement hole 111b may correspond to the diameter of the recess 143. [ May be formed to have a smaller diameter.

상기의 구성을 가진 상기 로터 조립체(100)는, 상기 너트 캡(140)의 상기 제1 몸체(141)가 상기 임펠러(110)의 상기 제1 결합홀(111a)에 맞물려 결합되고, 상기 타이로드(130)가 상기 너트 캡(140)의 리세스(143)를 통해 상기 제2 결합홀(111b)을 관통하여 상기 샤프트의 체결홀에 맞물려 결합되는 구조를 가질 수 있다. In the rotor assembly 100 having the above-described structure, the first body 141 of the nut cap 140 is engaged with the first coupling hole 111a of the impeller 110, The first shaft 130 may be engaged with the fastening hole of the shaft through the second coupling hole 111b through the recess 143 of the nut cap 140. [

상기의 조립 상태에서 상기 타이로드(130)의 일측은 상기 너트 캡(140)의 제2 몸체(142)를 통해 상기 임펠러(110)와 결합될 수 있다. 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)는 상기 리세스(143)와 상기 제2 결합홀(111b)의 경계 부분에 위치될 수 있고, 상기 리세스(143)의 내측면과 상기 제2 결합홀(111b)의 내측면에 슬라이딩 고정될 수 있다. 상기 타이로드(130)의 제1 영역부(S1)는 상기 리세스(143)의 내측면으로 위치될 수 있고, 상기 타이로드(130)의 제2 영역부(S2)는 상기 제2 결합홀(111b)의 내측면으로 위치될 수 있다. In the assembled state, one side of the tie rod 130 may be coupled with the impeller 110 through the second body 142 of the nut cap 140. The sliding fit region S0 may be located at a boundary portion between the recess 143 and the second engagement hole 111b and may be formed on the inner surface of the recess 143 and the second engagement hole 111b As shown in Fig. The first area S1 of the tie rod 130 may be positioned on the inner side of the recess 143 and the second area S2 of the tie rod 130 may be positioned on the inner side of the recess 143, Lt; RTI ID = 0.0 > 111b. &Lt; / RTI >

상기 로터 조립체(100)의 구조로 인해, 상기 타이로드(130)의 제1 영역부(S1)는 상기 너트 캡(140), 예컨대 상기 너트 캡(140)의 제1 몸체(141)를 통해 상기 임펠러(110)와 결합될 수 있고, 상기 타이로드(130)의 제2 영역부(S2)는 임펠러(110)와 직접적으로 결합될 수 있다. Due to the structure of the rotor assembly 100, the first region S1 of the tie rod 130 may extend through the nut cap 140, such as the first body 141 of the nut cap 140, And the second region S2 of the tie rod 130 may be directly coupled to the impeller 110. [

이하에서 상기 임펠러(110), 타이로드(130) 및 너트 캡(140) 사이의 열 팽창량을 설명할 수 있다. Hereinafter, the amount of thermal expansion between the impeller 110, the tie rod 130, and the nut cap 140 can be explained.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 타이로드(130)의 열 팽창량(HT)은 상기 너트 캡(140)의 열 팽창량(HN)보다 크고 상기 임펠러(110)의 열 팽창량((HI)보다 작게 구비되면서, 상기 임펠러(110)와 상기 너트 캡(140)의 열 팽창량(HI, HT)의 합(HI+HN)은 상기 타이로드(130)의 열 팽창량(HT)과 동일 또는/및 유사하게 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 임펠러(110)가 가장 큰 열 팽창량(HI)을 가지며 상기 너트 캡(140)의 열 팽창량(HT)이 가장 작게 구비되면서 상기 임펠러(110)와 상기 너트 캡(140)의 열 팽창량의 합(HI+HN)은 상기 타이로드(130)의 열 팽창량(HT)과 거의 동일하게 구비될 수 있다. The thermal expansion amount HT of the tie rod 130 according to an embodiment of the present invention is larger than the thermal expansion amount HN of the nut cap 140 and the thermal expansion amount HI of the impeller 110, The sum (HI + HN) of the thermal expansion amounts HI and HT of the impeller 110 and the nut cap 140 is equal to or less than the thermal expansion amount HT of the tie rod 130 The impeller 110 has the largest thermal expansion amount HI and the thermal expansion amount HT of the nut cap 140 is the smallest, The sum (HI + HN) of the amount of thermal expansion of the tie rod 130 and the nut cap 140 may be substantially equal to the thermal expansion amount HT of the tie rod 130.

본 발명의 일 실시예와 같이, 상기 로터 조립체(100)의 결합 구조 및 상기 로터 조립체(100)의 열 팽창량에 의해, 상기 로터 조립체(100)는 극저온 또는/및 극고온의 구동 환경에서도 서로 간의 조립 상태를 보완할 수 있다. Due to the coupling structure of the rotor assembly 100 and the amount of thermal expansion of the rotor assembly 100, the rotor assembly 100 may be positioned in a cryogenic or / The assembled state between the two can be compensated.

구체적으로, 상기 타이로드(130)는 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)에서 상기 너트 캡(140) 및 상기 임펠러(110)에 모두 걸쳐진 상태로 결합되며 상기 제1 영역부(S1)에서 상기 너트 캡(140)을 통해 상기 임펠러(110)에 결합되고, 제2 영역부(S2)에서 상기 임펠러(110)에 직접 결합되는 구조를 가지고 있으면서, 상기 임펠러(110), 상기 타이로드(130) 및 상기 너트 캡(140)의 순서로 열 팽창량(HI> HT>HN)을 가짐과 아울러 상기 임펠러(110)와 상기 너트 캡(140)의 열 팽창량의 합(HI+HN)이 상기 타이로드(130)의 열 팽창량(HT)과 유사하게 형성됨에 따라, 상기 로터 조립체(100)가 극저온 또는/및 극고온의 환경에서 구동되는 경우에도 상기 임펠러(110), 상기 타이로드(130) 또는/및 상기 너트 캡(140) 사이의 동심을 유지하면서 체결력을 유지할 수 있다. Specifically, the tie rod 130 is coupled to the nut cap 140 and the impeller 110 in the sliding pit region S0, and the tie rod 130 is coupled to the nut cap 140 in the first region S1. The tie rod 130 and the tie rod 130 are coupled to the impeller 110 through the first region 140 and directly coupled to the impeller 110 in the second region S2, (HI + HN) of the impeller (110) and the nut cap (140) in the order of the cap (140) The tie rod 130 and / or the tie rods 130 are formed in a similar manner to the thermal expansion amount HT of the rotor assembly 100, even when the rotor assembly 100 is driven in a cryogenic temperature and / And the nut cap 140 while maintaining a concentricity.

즉, 상기 로터 조립체(100)가 극저온 환경에서 구동되는 경우, 상기 임펠러(110)는 수축될 수 있고, 상기 결합개구(111)의 직경은 일반적인 구동 환경에 대비하여 커질 수 있다. 이와 반대로 상기 로터 조립체(100)가 극고온 환경에서 구동되는 경우 상기 임펠러(110)는 팽창될 수 있고, 상기 결합개구(111)의 직경은 일반적인 구동 환경과 대비하여 작아질 수 있다. 상기 임펠러(110)가 극저온 또는/및 극고온의 주변 환경에 따라 상기 결합개구(111)의 직경이 변화되면서, 상기 결합개구(111)에 안착되는 상기 타이로드(130)의 결합 상태가 달라질 수 있다. 상술하였듯이 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 타이로드(130)와 상기 임펠러의 결합 구조, 예컨대 상기 제1 영역부(S1)는 열 팽창량이 가장 낮은 너트 캡(140)을 통해 상기 임펠러(110)와 접촉되어 있고, 상기 제2 영역부(S2)는 열 팽창량이 가장 큰 상기 임펠러(110)에 직접 접촉되어 있음에 따라, 상기 임펠러(110)가 수축되거나 팽창되어도, 상기 너트 캡(140)의 열 팽창량은 가장 작기 때문에 상기 슬라이딩 핏 영역부(S0)에서는 슬라이딩 고정 상태를 유지할 수 있으면서, 상기 제1 영역부(S1)에서 상기 타이로드(130)는 상기 너트 캡(140)과 안정적으로 결합을 유지할 수 있다.That is, when the rotor assembly 100 is driven in a cryogenic environment, the impeller 110 can be contracted, and the diameter of the coupling opening 111 can be increased in comparison with a normal driving environment. On the other hand, when the rotor assembly 100 is driven in a very high temperature environment, the impeller 110 can be expanded, and the diameter of the coupling opening 111 can be reduced compared to a general driving environment. The diameter of the coupling opening 111 is changed according to the circumferential environment of the impeller 110 at a cryogenic temperature and / or a very high temperature so that the coupling state of the tie rod 130 seated in the coupling opening 111 may be changed have. As described above, the coupling structure of the tie rod 130 and the impeller according to the embodiment of the present invention, for example, the first region S1, is formed in the impeller 110 through the nut cap 140 having the lowest thermal expansion amount, And the second region S2 is in direct contact with the impeller 110 having the largest amount of thermal expansion so that even though the impeller 110 is contracted or expanded, The tie rod 130 can be stably fixed to the nut cap 140 in the first region S1 while maintaining the sliding fixed state in the sliding pad region SO since the thermal expansion amount is the smallest, Lt; / RTI >

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

100: 로터 조립체 110: 임펠러
111: 결합개구 111a: 제1 결합홀
111b: 제2 결합 홀 120: 샤프트
130: 타이로드 140: 너트 캡
141: 제1 몸체 142: 제2 몸체 100: rotor assembly 110: impeller
111: coupling opening 111a: first coupling hole
111b: second coupling hole 120: shaft
130: tie rod 140: nut cap
141: first body 142: second body

Claims

Impeller;
A shaft disposed coaxially with the impeller;
A tie rod penetrating the impeller in the axial direction and coaxially coupling the impeller and the shaft; And
And a nut cap slidably fitted into the impeller to fix the impeller and the tie rod,
The tie-
A sliding pit area that is slidingly fitted with the impeller for coaxial coupling between the impeller and the tie rod;
A first region provided at one side of the sliding pad region and coupled to the impeller through the nut cap; And
And a second region that is provided on the other side of the sliding pad region and is directly coupled to the impeller,
Wherein the first region and the second region have a smaller diameter than the sliding fit region.

The method according to claim 1,
The thermal expansion amount of the tie rod is larger than the nut cap and smaller than the impeller in order to maintain the tightening force while maintaining the concentricity between the impeller, the tie rod and / or the nut cap according to the thermal expansion amount of the impeller ,
In the first region, the thermal expansion amount of the tie rod is larger than the thermal expansion amount of the nut cap,
Wherein in the second region, the thermal expansion amount of the tie rod is smaller than the thermal expansion amount of the impeller.

3. The method of claim 2,
Wherein a sum of thermal expansion amounts of the impeller and the nut cap is equal to or similar to a thermal expansion amount of the tie rod.