KR20200116736A

KR20200116736A - 로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈

Info

Publication number: KR20200116736A
Application number: KR1020190038521A
Authority: KR
Inventors: 고로쉬크 유리; 곽주환
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2020-10-13

Abstract

본 발명은 로터디스크 댐퍼를 로터디스크와 일체로 형성하여 댐퍼의 추가 제작비용을 절감시킬 수 있고, 댐퍼의 이탈을 방지하는 별도의 이탈방지용 고정수단을 생략할 수 있어 제작비용을 줄이면서 적용범위를 높일 수 있는 로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공하기 위한 것으로, 순차적으로 배치되는 압축기, 토크튜브 및 터빈을 포함하는 가스터빈의 중앙부를 관통하여 배치되는 타이로드와 상기 타이로드 외주에 배치되는 로터디스크의 사이에 배치되어 상기 타이로드를 지지하는 로터디스크 댐퍼에 있어서, 일단은 상기 타이로드와 접하여 상기 타이로드를 지지하고, 타단은 상기 로터디스크와 일체로 형성되는 로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공한다.

Description

로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈{Rotor disc damper and gas turbine comprising it}

본 발명은 가스 터빈에 사용되는 로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈에 관한 것이다.

가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.

일반적으로 가스 터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 외부 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기로 전달한다. 압축기에서 압축된 공기는 고압 및 고온의 상태가 된다. 연소기는 압축기로부터 유입된 압축 공기와 연료를 혼합해서 연소시킨다. 연소로 인해 발생된 연소 가스는 터빈으로 배출된다. 연소 가스에 의해 터빈 내부의 터빈 블레이드가 회전하게 되며, 이를 통해 동력이 발생되며, 발생된 동력은 발전, 기계 장치의 구동 등 다양한 분야에 사용된다.

이러한, 종래의 가스터빈 장치는 대한민국 공개특허 제10-2006-0087872호에 제시된다.

한편, 가스 터빈의 구동 시 가스 터빈에 중앙부를 관통되게 구비되는 타이로드에 진동이 발생 되며, 타이로드의 진동을 저감시키기 위하여 타이로드에 밀착되는 로터 디스크에 댐퍼 또는 고정부재를 장착하여 타이로드의 진동을 저감시켜주는 연구가 진행되었다.

그러나, 댐퍼 또는 고정부재를 로터 디스크에 열박음하여 고정하거나, 로터 디스크에 고정된 댐퍼 또는 고정부재의 이탈을 방지하기 위해 인접한 로터 디스크에 별도의 이탈방지수단을 장착해야 함으로써 이탈방지수단을 추가적으로 제작하고 부착함에 따라 제작비용이 증가하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위 창출된 것으로서, 댐퍼를 로터디스크에 일체로 형성하여 댐퍼를 로터디스크에 열박음하는 작업공정 및 댐퍼의 이탈을 방지하는 이탈방지수단을 구비하지 않음으로써 제작비용을 절감하면서 댐퍼에 의해 타이로드의 진동을 저감시킬 수 있는 로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 순차적으로 배치되는 압축기, 토크튜브 및 터빈을 포함하는 가스터빈의 중앙부를 관통하여 배치되는 타이로드와 상기 타이로드 외주에 배치되는 로터디스크의 사이에 배치되어 상기 타이로드를 지지하는 로터디스크 댐퍼에 있어서, 일단은 상기 타이로드와 접하여 상기 타이로드를 지지하고, 타단은 상기 로터디스크와 일체로 형성되는 로터디스크 댐퍼를 제공한다.

본 발명에 따른 로터디스크 댐퍼는 상기 로터디스크의 내측으로 돌출되어 형성되는 돌출부; 및 상기 돌출부로부터 연장되며 상기 타이로드의 길이방향으로 돌출되어 형성되며 상기 타이로드를 지지하는 접촉부를 포함할 수 있다.

상기 돌출부는 상기 로터디스크의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있고, 상기 돌출부와 상기 접촉부의 연결부위는 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 접촉부는, 상기 돌출부로부터 수평하게 연장되는 외팔보 형상의 수평부재와, 상기 수평부재로부터 상기 타이로드측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 지지편을 포함할 수 있다.

상기 접촉부는, 상기 돌출부의 전후방으로 연장되어 형성되는 한 쌍의 제1수평부재와, 상기 한 쌍의 제1수평부재로부터 상기 타이로드 측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 한 쌍의 제1지지편을 포함할 수 있다.

상기 로터디스크는, 외주에 복수개의 압축기 블레이드가 배치되는 압축기 디스크; 상기 압축기 디스크의 일측에 이격되어 배치되며 외주에 복수개의 터빈 블레이드가 배치되는 터빈 디스크; 및 상기 압축기 디스크와 상기 터빈디스크 사이에 배치되는 토크튜브 디스크를 포함할 수 있다.

상기 로터디스크는, 상기 압축기 디스크와 상기 타이로드 사이에 형성되어 상기 타이로드를 지지하는 압축기 디스크댐퍼와, 상기 터빈 디스크와 상기 타이로드 사이에 형성되어 상기 타이로드를 지지하는 터빈 디스크댐퍼와, 상기 토크튜브 디스크와 상기 타이로드 사이에 형성되어 상기 타이로드를 지지하는 토크튜브 디스크댐퍼를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며, 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈과, 상기 터빈과 상기 압축기를 연결하는 토크튜브를 포함하는 가스 터빈에 있어서, 상기 가스 터빈은 상기 타이로드 외주에 배치되는 로터디스크의 사이에 배치되어 상기 타이로드를 지지하며, 일단은 상기 타이로드와 접하여 상기 타이로드를 지지하고, 타단은 상기 로터디스크와 일체로 형성되는 로터디스크 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 로터디스크 댐퍼는, 상기 로터디스크의 내측으로 돌출되어 형성되는 돌출부; 및 상기 돌출부로부터 연장되며 상기 타이로드의 길이방향으로 돌출되어 형성되며 상기 타이로드를 지지하는 접촉부를 포함할 수 있다.

상기 돌출부는 상기 로터디스크의 폭보다 작은 폭을 가질 수 있으며, 상기 돌출부와 상기 접촉부의 연결부위는 라운드지게 형성될 수 있다.

상기 접촉부는, 상기 돌출부의 전후방으로 연장되어 형성되는 한 쌍의 제1수평부재와, 상기 한 쌍의 제1수평부재로부터 상기 타이로드측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 한 쌍의 제1지지편을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 로터디스크 댐퍼 및 이를 포함하는 가스 터빈에 의하면, 로터디스크 댐퍼를 로터디스크와 일체로 형성하여 댐퍼의 추가 제작비용을 절감시킬 수 있고, 댐퍼의 이탈을 방지하는 별도의 이탈방지용 고정수단을 생략할 수 있어 제작비용을 줄이면서 적용범위를 높일 수 있으며, 돌출부와 지지편의 연결부위를 라운드지게 형성하여 돌출부와 지지편의 연결부위의 응력집중도를 저감시켜 로터디스크의 사용수명을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈의 내부가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈의 단면이 도시된 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 토크튜브 디스크를 확대하여 도시된 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 압축기 디스크를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 로터 디스크를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 토크튜브 디스크를 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 기존 로터디스크에 댐퍼가 장착되어 로터디스크의 장착홈에 모서리 내측에 집중응력이 발생되는 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 가스 터빈의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 터빈은(1000)은 압축기(1100), 토크튜브(1200), 터빈(1300), 연소기(1400) 및 상기 압축기(1100), 상기 토크튜브(1200), 및 상기 터빈(1300)의 중앙부를 관통하는 타이로드(1500)를 포함한다. 상기 가스 터빈(1000)은 하우징(1000a)을 구비하고 있고, 상기 하우징(1000a)의 후측에는 터빈(1300)을 통과한 연소가스가 배출되는 디퓨저(1000b)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 디퓨저(1000b)의 앞쪽으로는 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(1400)가 배치된다.

공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 가스 터빈(1000)의 상류측에 압축기(1100)가 위치하고, 하류측에 터빈(1300)이 배치되며, 상기 압축기(1100)와 상기 터빈(1300)의 사이에는 상기 터빈(1300)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(1100)로 전달하는 토크 전달부재로서 토크튜브(1200)가 배치되는 것이 바람직하다.

상기 압축기(1100)는 외부에서 공기를 흡입하여 압축하고, 상기 연소기(1400)는 압축기(1100)에서 압축된 공기를 혼합하여 연소시킨다. 상기 터빈(1300)은 내부에 터빈 블레이드(1310)가 장착되며, 상기 연소기(1400)로부터 배출되는 연소 가스에 의해 상기 터빈 블레이드(1310)가 회전하게 된다.

상기 압축기(1100)는 압축기 디스크(1110), 압축기 블레이드(1120), 압축기 베인(1130), 압축기 케이싱(1140), 인테이크(1150), 압축기 디퓨저(1160)를 포함한다.

상기 압축기 디스크(1110)에는 압축기 블레이드(1120)가 장착되며, 압축기 디스크(1110)를 관통하여 타이로드(1500)가 위치한다. 상기 압축기 디스크(1110)는 타이로드(1500)의 회전에 따라 회전하여 압축기 블레이드(1120)를 회전시킨다. 압축기 디스크(1110)는 복수개 일 수 있다.

상기 복수의 압축기 디스크(1110)들은 타이로드(1500)에 의해 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 각각의 압축기 디스크(1110)들은 타이로드(1500)에 의해 관통된 상태로 축 방향을 따라서 정렬된다.

복수개의 압축기 디스크(1110) 중 적어도 어느 하나에는 압축기 디스크 냉각유로(미도시)가 형성될 수 있다. 압축기 디스크 냉각유로(미도시)를 통해 압축기(1100)의 압축기 블레이드(1120)에 의해 압축된 압축 공기가 터빈(1300) 측으로 이동되어 터빈 블레이드(1310)를 냉각시킬 수 있다.

상기 타이로드(1500)는 압축기 디스크(1110)를 관통하여 위치하며, 압축기 디스크(1110)를 정렬한다. 상기 타이로드(1500)는 터빈(1300)에서 발생된 토크를 전달받아서 압축기 디스크(1110)를 회전시킨다. 이를 위해 압축기(1100)와 터빈(1300) 사이에는 터빈(1300)에서 발생된 회전 토크를 압축기(1100)로 전달하는 토크 전달부재로서 토크튜브(1200)가 배치된다.

상기 압축기 디스크(1110)의 외주면에는 압축기 블레이드(1120)가 방사상으로 결합된다. 압축기 블레이드(1120)는 복수 개일 수 있으며, 다단으로 형성될 수 있다. 압축기 블레이드(1120)에는 압축기 디스크(1110)에 체결되기 위한 압축기 블레이드 루트부재(미도시)가 형성될 수 있으며, 압축기 디스크(1110)에는 압축기 블레이드 루트부재(미도시)를 삽입되기 위한 압축기 디스크 슬롯이 형성될 수 있다.

상기 압축기 블레이드(1120)는 압축기 디스크(1110)의 회전에 따라 회전하여 유입된 공기를 압축하면서 압축된 공기를 후단의 압축기 베인(1130)으로 이동시킨다. 공기는 다단으로 형성된 압축기 블레이드(1120)를 통과하면서 점점 더 고압으로 압축된다.

상기 압축기 베인(1130)은 압축기 케이싱(1140)의 내부에 장착되며, 복수의 압축기 베인(1130)이 단을 형성하며 장착될 수 있다. 압축기 베인(1130)은 전단의 압축기 블레이드(1120)로부터 이동된 압축 공기를 후단의 압축기 블레이드(1120) 측으로 가이드 한다. 일 실시예에서 복수의 압축기 베인(1130) 중 적어도 일부는 공기의 유입량의 조절 등을 위해 정해진 범위 내에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다.

상기 압축기 케이싱(1140)은 압축기(1100)의 외형을 형성한다. 압축기 케이싱(1140)은 내부에 압축기 디스크(1110), 타이로드(1500), 압축기 블레이드(1120), 압축기 베인(1130) 등을 수용한다.

상기 압축기 케이싱(1140)에는 다단의 압축기 블레이드(1120)에 의해 여러 단계로 압축된 압축 공기를 터빈(1300) 측으로 유동시켜서 터빈 블레이드를 냉각시키는 연결관이 형성될 수 있다.

상기 압축기(1100)의 입구에는 인테이크(1150)가 위치한다. 상기 인테이크(1150)는 외부 공기를 압축기(1100) 내부로 유입시킨다. 상기 압축기(1100)의 출구에는 압축된 공기를 확산 이동시키는 압축기 디퓨저(1160)가 배치된다. 상기 압축기 디퓨저(1160)는 압축기(1100)에서 압축된 공기가 연소기(1400)에 공급되기 전에 압축 공기를 정류시키며, 압축 공기의 운동 에너지 일부를 정압(static pressure)으로 전환시킨다. 압축기 디퓨저(1160)를 통과한 압축 공기는 연소기(1400)로 유입된다.

상기 연소기(1400)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 터빈(1300)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소 가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충돌, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상기 토크튜브(1200)를 거쳐 압축기(1100)로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.

상기 터빈(1300)은 기본적으로 상기 압축기(1100)의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(1300)에도 압축기(1100)의 압축기 디스크(1110)와 유사한 복수의 터빈 디스크(1310)가 구비되고, 상기 터빈 디스크(1310)에는 터빈 블레이드(1320)가 장착된다.

상기 터빈 디스크(1310)의 터빈 블레이드(1320) 사이에도 터빈(1300)의 하우징에 고정되는 베인(미도시)이 구비되어, 터빈 블레이드(1320)를 통과한 연소 가스의 흐름 방향을 가이드하게 된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 토크튜브(1200)는, 토크튜브 디스크(1210)와 이격되게 구비되는 토크튜브 디스크(1210)를 연결하는 연결부재(1220)를 포함한다.

상기 토크튜브 디스크(1210)는 터빈(1300)에서 생성된 토크를 압축기(1100)로 전달하는 기능을 수행하며, 디스크 상부에 블레이드가 배치되지 않아 Central Un-bladed Disk(CUD)라고도 한다.

상기 토크튜브 디스크(1210)는 압축기 디스크(1110)와 이웃하여 복수개가 서로 간에 밀착된 상태로 배치된다. 상기 토크튜브 디스크(1210)는 압축기 디스크(1110)와 터빈 디스크(1310) 사이에 배치되며 타이로드(1500)의 축 방향을 기준으로 배치된 제1 내지 제n 단위 토크튜브 디스크(1210a ~ 1210c)를 포함한다. 토크튜브 디스크(1210)는 타이로드(1500)의 축 방향을 따라 서로 간에 밀착된 상태로 결합된다.

복수개의 토크튜브 디스크(2100a ~ 2100c)는 단면도를 기준으로 I자 형태 또는 T자 형태로 형성될 수 있으며, 제1 단위 토크튜브 디스크(2100a)는 토크튜브 디스크(2100)가 회전되는 경우 회전에 따른 회전력이 증가되는 형상으로 형성된다.

제1 내지 제n 단위 토크튜브 디스크(2100a ~ 2100c)는 전면과 후면 위치에서 서로 간에 결합된 상태를 유지하기 위해 연결부재(2120)가 구비되어 서로 간에 결합된 상태가 안정적으로 유지된다.

상기 토크튜브 디스크(1210)가 복수개로 구성됨으로써, 장기간 가스 터빈(1000)이 작동되는 과정에서 특정 위치에 배치된 토크튜브 디스크(1210)가 고장 나거나 수리가 필요한 경우, 토크튜브 디스크(1210) 전체를 교환하지 않고 수리 또는 교체가 필요한 단위 토크튜브 디스크에 대해서만 부분 교체를 통해 수리 및 점검에 따른 시간을 단축할 수 있다. 이를 통해 작업자의 작업 효율성이 증가되고 신속한 교체를 통해 가스 터빈(1000)의 활용성은 향상된다.

상기 제1 내지 제n 단위 토크튜브 디스크(1210a ~ 1210c)는 연결부재(1220)에 의해 서로 간에 조립된 상태가 유지되거나, 서로 간에 분리될 수 있으며, 연결부재(1220)는 복수개의 토크튜브 디스크(1210a ~ 1210c)가 단일 구성이 아닌 개별 구성 조립체로 구성될 수 있는 매개체 역할을 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 터빈(1000)에서 상기 타이로드(1500)는 압축기(1100)의 선단에서 터빈(1300)의 후단을 관통하여 형성될 수 있으므로, 가스 터빈의 다른 부품에 비해 상대적으로 매우 긴 길이를 갖고 있다.

상기 타이로드(1500)의 부분들 중에서 압축기(1100) 영역과 터빈(1300) 영역의 타이로드(1500) 부분은 압축기 디스크(1110)와 터빈 디스크(1310)가 기밀하게 밀착되어 타이로드(1500)의 변형 가능성이 희박하다.

그러나, 토크튜브 디스크(1210)들이 배치된 토크튜브(1200) 영역의 타이로드(1500) 부분에서는 토크튜브 디스크(1210)가 타이로드(1500)와 기밀하게 밀착되지 않으므로, 타이로드(1500)가 변형될 수 있다. 즉, 가스 터빈 정지 시에는 타이로드(1500)의 자중에 의해, 가스 터빈 운전 시에는 타이로드(1500)의 회전에 의해 생기는 원심력에 의해 타이로드(1500)가 변형될 수 있다.

이러한 타이로드(1500)의 변형을 방지하면서 상기 타이로드(1500)의 진동을 저감시키기 위해 상기 타이로드(1500)와 상기 타이로드(1500)의 외주에 배치되는 로터디스크(RD)의 사이에는 로터디스크 댐퍼(1600)가 배치되어 상기 타이로드(1500)의 외주를 지지한다. 상기 로터디스크 댐퍼(1600)의 일단은 상기 타이로드(1500)와 접하여 상기 타이로드(1500)를 지지하고, 타단은 상기 로터디스크(RD)와 일체로 형성된다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 로터디스크(RD)는 외주에 복수개의 압축기 블레이드(1220)가 배치되는 압축기 디스크(1110), 상기 압축기 디스크(1110)의 일측에 이격되게 배치되며 외주에 복수개의 터빈 블레이드(1320)가 배치되는 터빈 디스크(1310), 상기 압축기 디스크(1110)와 상기 터빈 디스크(1310) 사이에 배치되는 토크튜브 디스크(1210)를 포함하며, 설치되는 위치에 따라 세분화되게 된다.

상기 로터디스크(RD)는 상기 압축기 디스크(1110)에 일체로 형성되는 압축기 디스크댐퍼(미도시)와, 상기 터빈 디스크(1310)에 일체로 형성되는 터빈 디스크댐퍼(미도시)와, 토크튜브 디스크(1210)에 일체로 형성되는 토크튜브 디스크댐퍼(미도시)를 더 포함하며, 상기 로터디스크 댐퍼(1600)가 설치되는 위치에 따라 압축기 디스크댐퍼(미도시), 터빈 디스크댐퍼(미도시), 토크튜브 디스크댐퍼(미도시)로 세분화된다.

상기 압축기 디스크댐퍼(미도시)는 상기 압축기 디스크(1110)와 상기 타이로드(1500) 사이에 형성되어 상기 타이로드(1500)를 지지하고, 상기 터빈 디스크댐퍼(미도시)는 상기 터빈 디스크(1310)와 상기 타이로드(1500) 사이에 형성되어 상기 타이로드(1500)를 지지하며, 상기 토크튜브 디스크댐퍼(미도시)는 상기 토크튜브 디스크(1210)와 상기 타이로드(1500) 사이에 형성되어 상기 타이로드(1500)를 지지하여 상기 타이로드(1500)가 변형되는 것을 방지하면서 진동을 저감시키게 된다.

상기 로터디스크 댐퍼(1600)는 돌출부(1610)와, 접촉부(1620)를 포함한다. 상기 돌출부(1610)는 상기 로터디스크(RD)의 내측으로 돌출되게 형성되며, 상기 접촉부(1620)는 상기 돌출부(1610)로부터 연장되어 상기 타이로드(1500)의 길이방향으로 돌출되게 형성되어 상기 타이로드(1500)를 지지한다.

상기 돌출부(1610)의 폭(a)은 상기 로터디스크(RD)의 폭(b)보다 작은 폭을 가지는 것이 바람직하고, 상기 돌출부(1610)와 상기 접촉부(1620)의 연결부위는 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 돌출부(1610)의 폭(a)이 상기 로터디스크(RD)의 폭(b)보다 작은 폭을 가짐으로써 상기 접촉부(1620)를 상기 타이로드(1500)의 길이방향으로 길게 형성할 수 있어 상기 접촉부(1620)가 상기 타이로드(1500)를 탄력적으로 지지할 수 있게 된다.

상기 돌출부(1610)와 상기 접촉부(1620)의 연결부위를 라운드지게 형성함으로써 연결부위에 응력이 집중되는 것을 방지하여 연결부위의 강도를 향상시켜 사용수명을 높일 수 있게 된다.

도 7을 참조하여, 기존의 댐퍼(D)가 기존 로터디스크(RD)에 장착된 상태를 살펴보면, 기존 댐퍼(D)가 장착되는 장착홈(M)이 로터디스크에 형성되며, 장착홈(M)의 내부 모서리가 라운드지게 형성되지 않고 수직으로 절곡된 형상을 가짐으로써 장착홈(M)의 내부 모서리에 집중응력이 발생하게 된다. 이에 따라 수직으로 절곡된 형상을 가지는 장착홈(M)의 내부 모서리가 파손되게 되며, 이를 방지하기 위하여 본 실시예에서는 상기 돌출부(1610)와 상기 접촉부(1620)의 연결부위를 라운드지게 형성한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 접촉부(1620)는 수평부재(1621)와 지지편(1622)를 포함하며, 상기 수평부재(1621)는 외팔보 형상으로 상기 돌출부(1610)로부터 수평하게 연장되고, 상기 지지편(1622)은 상기 수평부재(1621)로부터 상기 타이로드(1500) 측으로 돌출되어 상기 타이로드(1500)를 지지하게 된다.

도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 접촉부(1620)를 설명하면 다음과 같다. 상기 접촉부(1620)는 한 쌍의 제1수평부재(1625)와, 한 쌍의 제1지지편(1626)를 포함한다. 상기 로터디스크(RD)의 내측으로 돌출부(1610)가 돌출되게 형성되며, 한 쌍의 제1수평부재(1626)는 상기 돌출부(1610)의 전후방향으로 연장되게 형성된다. 한 쌍의 제1수평부재(1626)가 대응되게 상기 돌출부(1610)의 전후방향으로 형성되고, 한 쌍의 지지편(1626)이 한 쌍의 수평부재(1625)로부터 상기 타이로드(1500) 측으로 돌출되어 상기 타이로드(1500)를 지지하게 된다. 한 쌍의 제1수평부재(1626)에 구비되는 한 쌍의 제1지지편(1626)이 상기 타이로드(1500)를 지지하게 됨으로써 상기 타이로드(1500)의 변형 및 진동을 저검시키는 효과를 증대시키게 된다.

상기 로터디스크(RD)에 상기 타이로드(1500)의 길이방향으로 상기 접촉부(1620)가 돌출되게 형성됨으로써 상기 타이로드(1500)의 변형 및 진동을 방지하는 별도의 수단을 로터디스크(RD)에 장착하지 않아도 되고, 장착된 수단이 이탈되지 않도록 인접한 로터디스크에 고정수단을 부착하지 않아도 됨으로써 제작비용을 절감하면서 적용범위를 높일 수 있다.

따라서, 로터디스크 댐퍼(1600)를 로터디스크(RD)와 일체로 형성하여 댐퍼의 추가 제작비용을 절감시킬 수 있고, 댐퍼의 이탈을 방지하는 별도의 이탈방지용 고정수단을 생략할 수 있어 제작비용을 줄이면서 적용범위를 높일 수 있으며, 돌출부(1610)와 지지편(1620)의 연결부위를 라운드지게 형성하여 돌출부와 지지편의 연결부위의 응력집중도를 저감시켜 로터디스크의 사용수명을 향상시킬 수 있다.

1000 : 가스 터빈 1100 : 압축기
1110 : 압축기 디스크 1120 : 압축기 블레이드
1200 : 토크튜브 1210 : 토크튜브 디스크
1220 : 연결부재 1300 : 터빈
1310 : 터빈 디스크 1400 : 연소기
1500 : 타이로드 1600 : 로터디스크 댐퍼
1610 : 돌출부 1620 : 접촉부

Claims

순차적으로 배치되는 압축기, 토크튜브 및 터빈을 포함하는 가스터빈의 중앙부를 관통하여 배치되는 타이로드와 상기 타이로드 외주에 배치되는 로터디스크의 사이에 배치되어 상기 타이로드를 지지하는 로터디스크 댐퍼에 있어서,
일단은 상기 타이로드와 접하여 상기 타이로드를 지지하고, 타단은 상기 로터디스크와 일체로 형성되는 로터디스크 댐퍼.
청구항 1에 있어서,
상기 로터디스크의 내측으로 돌출되어 형성되는 돌출부;
상기 돌출부로부터 연장되며 상기 타이로드의 길이방향으로 돌출되어 형성되며 상기 타이로드를 지지하는 접촉부를 포함하는 로터디스크 댐퍼.
청구항 2에 있어서,
상기 돌출부는 상기 로터디스크의 폭보다 작은 폭을 가지는 로터디스크 댐퍼.
청구항 3에 있어서,
상기 돌출부와 상기 접촉부의 연결부위는 라운드지게 형성되는 로터디스크 댐퍼.
청구항 4에 있어서,
상기 접촉부는,
상기 돌출부로부터 수평하게 연장되는 외팔보 형상의 수평부재와,
상기 수평부재로부터 상기 타이로드측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 지지편을 포함하는 로터디스크 댐퍼.
청구항 2에 있어서,
상기 접촉부는,
상기 돌출부의 전후방으로 연장되어 형성되는 한 쌍의 제1수평부재와,
상기 한 쌍의 제1수평부재로부터 상기 타이로드측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 한 쌍의 제1지지편을 포함하는 로터디스크 댐퍼.
청구항 1에 있어서,
상기 로터디스크는,
외주에 복수개의 압축기 블레이드가 배치되는 압축기 디스크;
상기 압축기 디스크의 일측에 이격되어 배치되며 외주에 복수개의 터빈 블레이드가 배치되는 터빈 디스크; 및
상기 압축기 디스크와 상기 터빈디스크 사이에 배치되는 토크튜브 디스크를 포함하는 로터디스크 댐퍼.
청구항 7에 있어서,
상기 로터디스크는,
상기 압축기 디스크와 상기 타이로드 사이에 형성되어 상기 타이로드를 지지하는 압축기 디스크댐퍼와,
상기 터빈 디스크와 상기 타이로드 사이에 형성되어 상기 타이로드를 지지하는 터빈 디스크댐퍼와,
상기 토크튜브 디스크와 상기 타이로드 사이에 형성되어 상기 타이로드를 지지하는 토크튜브 디스크댐퍼를 더 포함하는 로터디스크 댐퍼.
타이로드와, 상기 타이로드의 일 측에 설치되며, 압축기 블레이드를 회전시켜 공기를 흡입하여 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기를 연료와 혼합시켜 연소시키는 연소기와, 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜 터빈 블레이드를 이용하여 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈과, 상기 터빈과 상기 압축기를 연결하는 토크튜브를 포함하는 가스 터빈에 있어서,
상기 가스 터빈은,
상기 타이로드 외주에 배치되는 로터디스크의 사이에 배치되어 상기 타이로드를 지지하며, 일단은 상기 타이로드와 접하여 상기 타이로드를 지지하고, 타단은 상기 로터디스크와 일체로 형성되는 로터디스크 댐퍼를 더 포함하는 가스 터빈.
청구항 9에 있어서,
상기 로터디스크 댐퍼는,
상기 로터디스크의 내측으로 돌출되어 형성되는 돌출부;
상기 돌출부로부터 연장되며 상기 타이로드의 길이방향으로 돌출되어 형성되며 상기 타이로드를 지지하는 접촉부를 포함하는 가스 터빈.
청구항 10에 있어서,
상기 돌출부는 상기 로터디스크의 폭보다 작은 폭을 가지는 가스 터빈.
청구항 11에 있어서,
상기 돌출부와 상기 접촉부의 연결부위는 라운드지게 형성되는 가스 터빈.
청구항 12에 있어서,
상기 접촉부는,
상기 돌출부로부터 수평하게 연장되는 외팔보 형상의 수평부재와,
상기 수평부재로부터 상기 타이로드측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 지지편을 포함하는 가스 터빈.
청구항 10에 있어서,
상기 접촉부는,
상기 돌출부의 전후방으로 연장되어 형성되는 한 쌍의 제1수평부재와,
상기 한 쌍의 제1수평부재로부터 상기 타이로드측으로 돌출되어 상기 타이로드를 지지하는 한 쌍의 제1지지편을 포함하는 가스 터빈.
청구항 9에 있어서,
상기 로터디스크는,
외주에 복수개의 압축기 블레이드가 배치되는 압축기 디스크;
상기 압축기 디스크의 일측에 이격되어 배치되며 외주에 복수개의 터빈 블레이드가 배치되는 터빈 디스크; 및
상기 압축기 디스크와 상기 터빈디스크 사이에 배치되는 토크튜브 디스크를 포함하는 가스 터빈.