KR20230054463A

KR20230054463A - 회전 기계 및 회전 기계의 보수 방법

Info

Publication number: KR20230054463A
Application number: KR1020237010262A
Authority: KR
Inventors: 마사토 야마시타; 다이지 데즈카; 겐지 야기; 유키히로 이와사; 요시카즈 이토; 신고 가나자와
Original assignee: 미쓰비시주코마린마시나리 가부시키가이샤
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2023-04-24
Also published as: US20230332515A1; WO2022070654A1; EP4202230A1; CN116261623A; JP2022057340A; EP4202230A4

Abstract

임펠러와, 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 형성되는 스크롤 케이싱과, 스크롤 케이싱에 인접하여 배치되는 베어링 케이싱 (20) 과, 스크롤 케이싱과 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 연결부 (40) 를 구비하고, 연결부 (40) 는, 체결 볼트 (41) 와, 체결 볼트 (42) 를 갖고, 베어링 케이싱 (20) 에는, 복수의 관통공 (21) 이 둘레 방향 (CD) 을 따라 간격을 두고 형성되어 있고, 스크롤 케이싱 및 베어링 케이싱 (20) 은, 복수의 관통공 (21) 에 복수의 체결 볼트 (41) 및 복수의 체결 볼트 (42) 를 삽입한 상태로 연결되어 있고, 체결 볼트 (41) 는, 체결 볼트 (42) 보다 인장 강도가 높은 과급기 (100) 를 제공한다.

Description

회전 기계 및 회전 기계의 보수 방법

본 개시는, 회전 기계 및 회전 기계의 보수 방법에 관한 것이다.

종래, 압축기나 터빈 등의 회전 기계에 있어서, 내부에 수용되는 임펠러 등의 회전체가 손상되어 파단된 경우, 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높이는 것이 요구되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1 에는, 와류실을 형성하는 제 1 케이싱과, 제 1 케이싱에 대향 배치된 제 2 케이싱을, 와류실의 외주측과 와류실의 내주측의 쌍방에서 체결 부재에 의해 체결하는 것이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2020-16163호

특허문헌 1 에 개시되는 회전 기계에 있어서는, 체결 부재의 인장 강도를 높임으로써, 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높일 수 있다. 그러나, 인장 강도가 높은 체결 부재 (예를 들어, 고력 볼트, 초고력 볼트로 불리는 부재) 에 있어서는, 강재가 정적인 응력이 부여되고 나서 소정 시간 경과 후에 돌연 파괴를 발생시키는 지연 파괴로 불리는 현상이 발생하는 것이 알려져 있다.

따라서, 체결 부재의 인장 강도를 높임으로써 파단된 부재가 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높일 수 있지만, 지연 파괴에 의해 회전 기계의 통상 사용시에 제 1 케이싱과 제 2 케이싱의 체결력이 약해지거나, 혹은 제 1 케이싱과 제 2 케이싱의 연결이 부분적으로 풀어져 버릴 가능성이 있다.

본 개시는, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높이면서, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제하는 것이 가능한 회전 기계 및 회전 기계의 보수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 양태에 관련된 회전 기계는, 축선을 따라 회전하는 회전축에 연결되는 임펠러와, 상기 축선을 따라 배치됨과 함께 상기 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과, 상기 축선을 따라 상기 제 1 케이싱에 인접하여 배치됨과 함께 환상으로 형성되는 제 2 케이싱과, 상기 축선 상의 소정 위치에 있어서 상기 축선 둘레의 둘레 방향의 복수 지점에서 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 연결부를 구비하고, 상기 연결부는, 상기 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 1 체결 볼트와, 상기 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 2 체결 볼트를 갖고, 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱 중 적어도 어느 일방에는, 상기 축선을 따라 연장되는 복수의 관통공이 상기 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱은, 복수의 상기 관통공에 복수의 상기 제 1 체결 볼트 및 복수의 상기 제 2 체결 볼트를 삽입한 상태로 연결되어 있고, 상기 제 1 체결 볼트는, 상기 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높다.

본 개시의 일 양태에 관련된 회전 기계의 보수 방법은, 회전 기계의 보수 방법으로서, 상기 회전 기계는, 축선을 따라 회전하는 회전축에 연결되는 임펠러와, 상기 축선을 따라 배치됨과 함께 상기 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과, 상기 축선을 따라 상기 제 1 케이싱에 인접하여 배치됨과 함께 환상으로 형성되는 제 2 케이싱을 구비하고, 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱 중 적어도 어느 일방에는, 상기 축선을 따라 연장되는 복수의 관통공이 상기 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있고, 복수의 상기 관통공에 삽입됨과 함께 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 복수의 제 2 체결 볼트 중 적어도 1 개를 분리하는 분리 공정과, 상기 제 2 체결 볼트가 분리된 상기 관통공에 제 1 체결 볼트를 삽입하여 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 연결 공정을 구비하고, 상기 제 1 체결 볼트는, 상기 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높다.

본 개시에 의하면, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높이면서, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제하는 것이 가능한 회전 기계 및 회전 기계의 보수 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 개시의 제 1 실시형태에 관련된 과급기를 나타내는 종단면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 과급기의 A-A 화살표 단면도 (端面圖) 이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 과급기의 B-B 화살표 단면도이다.
도 4 는, 본 개시의 제 1 실시형태에 관련된 과급기의 보수 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 5 는, 본 개시의 제 2 실시형태에 관련된 과급기를 나타내는 종단면도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 과급기의 C-C 화살표 단면도이다.
도 7 은, 도 5 에 나타내는 과급기의 D-D 화살표 단면도이다.

〔제 1 실시형태〕

이하, 본 개시의 제 1 실시형태에 관련된 과급기 (압축기 ; 회전 기계) (100) 에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 과급기 (100) 를 나타내는 종단면도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 과급기 (100) 의 A-A 화살표 단면도이다. 도 3 은, 도 1 에 나타내는 과급기 (100) 의 B-B 화살표 단면도이다.

본 실시형태의 과급기 (100) 는, 흡입한 기체 (예를 들어, 공기) 를 압축하고, 내연 기관에 보내는 장치이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 과급기 (100) 는, 터빈 (도시 생략) 과, 원심 압축기 (10) 와, 사일런서 (15) (흡음 장치) 와, 베어링 케이싱 (제 2 케이싱) (20) 을 구비한다. 터빈과 원심 압축기 (10) 는, 각각 로터축 (30) 에 연결되어 있다. 로터축 (30) 은, 베어링 케이싱 (20) 에 의해 축선 (X) 둘레로 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.

터빈 (도시 생략) 은, 터빈 날개가 장착됨과 함께 로터축 (30) 에 연결되는 터빈 디스크 (도시 생략) 를 갖는다. 터빈 디스크는, 내연 기관으로부터 배출되어 터빈 날개로 유도되는 배기 가스에 의해, 축선 (X) 둘레로 회전한다. 터빈 디스크가 축선 (X) 둘레로 회전함으로써, 터빈 디스크가 연결된 로터축 (30) 이 축선 (X) 둘레로 회전한다.

원심 압축기 (10) 는, 과급기 (100) 의 외부로부터 유입되는 공기를 압축하고, 내연 기관을 구성하는 실린더 라이너 (도시 생략) 의 내부와 연통되는 소기 트렁크 (도시 생략) 에 압축된 공기 (이하, 압축 공기라고 한다) 를 공급하는 장치이다. 원심 압축기 (10) 는, 임펠러 (11) 와, 안내통 (12) 과, 스크롤 케이싱 (제 1 케이싱) (13) 을 구비한다.

임펠러 (11) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 축선 (X) 을 따라 연장되는 로터축 (30) 에 연결되고, 로터축 (30) 이 축선 (X) 둘레로 회전함에 따라 축선 (X) 둘레로 회전한다. 임펠러 (11) 는, 축선 (X) 둘레로 회전함으로써, 유입구 (11a) 로부터 유입되는 공기를 압축하여 토출구 (11b) 로부터 토출한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 임펠러 (11) 는, 로터축 (30) 에 장착되는 허브 (11c) 와, 허브 (11c) 의 외주면 상에 장착되는 블레이드 (11d) 를 구비한다. 임펠러 (11) 에는, 허브 (11c) 의 외주면과 안내통 (12) 의 내주면에 의해 형성되는 공간이 형성되고, 이 공간이 복수 장의 블레이드 (11d) 에 의해 복수의 공간으로 구분되어 있다. 임펠러 (11) 는, 축선 (X) 방향을 따라 유입구 (11a) 로부터 유입되는 공기에 일을 부여하여 축선 (X) 방향에 직교한 직경 방향으로 토출시키고, 토출구 (11b) 로부터 토출된 압축 공기를 디퓨저 (13e) 에 유입시킨다.

안내통 (12) 은, 임펠러 (11) 를 축선 (X) 둘레에 수용함과 함께 축선 (X) 을 따라 흡입구 (12a) 로부터 유입되는 공기를 토출구 (11b) 로부터 토출하는 통상 (筒狀) 의 부재이다. 안내통 (12) 은, 임펠러 (11) 와 함께, 축선 (X) 을 따라 유입구 (11a) 로부터 유입되는 공기를, 축선 (X) 에 직교하는 직경 방향으로 안내하여 토출구 (11b) 로 유도한다.

스크롤 케이싱 (13) 은, 토출구 (11b) 로부터 토출된 압축 공기가 유입됨과 함께, 압축 공기에 부여된 운동 에너지 (동압) 를 압력 에너지 (정압) 로 변환시키는 장치이다. 스크롤 케이싱 (13) 은, 안내통 (12) 보다 축선 (X) 방향에 직교하는 직경 방향의 외주측에 배치되어 있다. 스크롤 케이싱 (13) 은, 축선 (X) 을 따라 배치됨과 함께 임펠러 (11) 의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 스크롤 케이싱 (13) 에는, 디퓨저 (13e) 가 장착된다. 디퓨저 (13e) 는, 임펠러 (11) 의 토출구 (11b) 의 하류측에 배치되는 날개형의 부재이며, 토출구 (11b) 로부터 와류실 (13d) 로 압축 공기를 유도하는 유로를 형성한다. 디퓨저 (13e) 는, 임펠러 (11) 의 전체 둘레에 형성되는 압축 공기의 토출구 (11b) 를 둘러싸도록 형성된다.

디퓨저 (13e) 는, 임펠러 (11) 의 토출구 (11b) 로부터 토출된 압축 공기의 유속을 감속시킴으로써, 압축 공기에 부여된 운동 에너지 (동압) 를 압력 에너지 (정압) 로 변환시킨다. 디퓨저 (13e) 를 통과할 때에 유속이 감속된 압축 공기는, 디퓨저 (13e) 와 연통된 와류실 (13d) 에 유입된다. 와류실 (13d) 에 유입된 압축 공기는, 토출 배관 (도시 생략) 으로 토출된다.

베어링 케이싱 (20) 은, 축선 (X) 둘레에 환상으로 형성되는 부재이며, 축선 (X) 을 따라 스크롤 케이싱 (13) 에 인접하여 배치된다. 베어링 케이싱 (20) 은, 연결부 (40) 에 의해 스크롤 케이싱 (13) 에 연결되어 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (40) 는, 축선 (X) 상의 위치 X1 에 있어서, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 의 복수 지점에서 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 것이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (40) 는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 1 체결 볼트) (41) 와, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 2 체결 볼트) (42) 를 갖는다. 체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 의 외주면에는, 각각 수나사가 형성되어 있다.

체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 는, 길이 및 외경이 동등하다. 한편, 체결 볼트 (41) 의 인장 강도는, 체결 볼트 (42) 의 인장 강도보다 높다. 체결 볼트 (41) 의 인장 강도는, 임펠러 (11) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 과급기 (100) 의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 확보할 수 있는 강도로 하는 것이 바람직하다.

체결 볼트 (41) 의 인장 강도는, 예를 들어, 1200 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 1200 ㎫ (N/㎟) 이상의 인장 강도를 갖는 체결 볼트로서, 예를 들어, 12G 용융 아연 도금 고력 볼트「12GSHTB (등록 상표)」를 사용할 수 있다. 또, 예를 들어, YAG300 (마레이징강) 에 의해 형성되는 볼트를 채용할 수 있다. 체결 볼트 (41) 는, 항복 강도를 1080 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 체결 볼트 (42) 의 인장 강도는, 지연 파괴가 잘 발생하지 않는 강도로 하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 1100 ㎫ (N/㎟) 이하로 하는 것이 바람직하다.

베어링 케이싱 (20) 에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 복수의 관통공 (21) 이 둘레 방향 (CD) 을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 스크롤 케이싱 (13) 의 관통공 (21) 과 대향하여 배치되는 단면에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 체결공 (13a) 이 형성되어 있다. 체결공 (13a) 의 내주면에는, 암나사가 형성되어 있다.

스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 은, 복수의 관통공 (21) 에 복수의 체결 볼트 (41) 및 복수의 체결 볼트 (42) 를 삽입한 상태로 연결되어 있다. 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 은, 체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 의 외주면에 형성되는 수나사를, 체결공 (13a) 의 내주면에 형성되는 암나사에 걸어맞춤으로써 연결된다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수의 관통공 (21) 은, 복수의 관통공 (21) 의 각각에서 축선 (X) 까지의 거리가 일정한 D1 이 되도록 배치되어 있다. 도 2 에 나타내는 복수의 관통공 (21) 은, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 을 따라, 15 도 간격으로 24 개 지점에 배치되어 있다. 또한, 복수의 관통공 (21) 을 둘레 방향 (CD) 을 따라 배치하는 지점은, 24 개 지점 이외의 임의의 수로 할 수 있다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 체결 볼트 (42) 는, 24 개 지점의 관통공 (21) 의 4 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (42) 가 삽입되는 관통공 (21) 은, 둘레 방향으로 45 도 간격으로 8 개 지점에 배치되어 있다. 한편, 체결 볼트 (42) 보다 인장 강도가 높은 체결 볼트 (41) 는, 24 개 지점의 관통공 (21) 중 20 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (41) 는, 체결 볼트 (42) 가 삽입되는 4 개 지점의 관통공 (21) 을 제외한 다른 관통공 (21) 에 삽입된다.

도 2 에 나타내는 예에서는, 24 개 지점의 관통공 (21) 의 4 개 지점에 체결 볼트 (42) 를 삽입하고, 24 개 지점의 관통공 (21) 의 20 개 지점에 체결 볼트 (41) 를 삽입하는 것으로 하였지만, 다른 양태여도 된다. 예를 들어, 체결 볼트 (42) 를 삽입하는 지점을 8 개 지점이나 12 개 지점으로 하고, 그 밖의 지점에 체결 볼트 (41) 를 삽입하도록 해도 된다.

이 경우, 체결 볼트 (42) 를 삽입하는 관통공 (21) 이 배치되는 위치는, 축선 (X) 에 대하여 대칭이 되는 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 체결 볼트 (42) 를 삽입하는 관통공 (21) 이 배치되는 위치는, 둘레 방향 (CD) 을 따라 등간격의 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 복수의 관통공 (21) 에 삽입되는 체결 볼트 (41) 의 개수는, 복수의 관통공 (21) 에 삽입되는 체결 볼트 (42) 의 개수보다 많게 하는 것이 바람직하다.

사일런서 (15) (흡음 장치) 는, 원심 압축기 (10) 에 의해 발생하는 소음의 일부를 흡음하여 소음 레벨을 저하시키는 장치이다. 사일런서 (15) 는, 원심 압축기 (10) 의 안내통 (12) 의 흡입구 (12a) 에 장착된다. 사일런서 (15) 는, 도 1 에 나타내는 화살표를 따라 직경 방향의 외측으로부터 유입되는 공기의 유통 방향을 축선 (X) 을 따른 방향으로 전환시켜, 안내통 (12) 의 흡입구 (12a) 로 유도한다.

사일런서 (15) 는, 사일런서 케이싱 (제 2 케이싱) (15a) 및 사일런서 케이싱 (15b) 을 구비한다. 사일런서 케이싱 (15a) 및 사일런서 케이싱 (15b) 은, 축선 (X) 을 따라 간격을 두고 배치되어 있고, 사일런서 케이싱 (15a) 과 사일런서 케이싱 (15b) 사이에 공기를 유통시키는 유로를 형성한다.

사일런서 케이싱 (15a) 은, 축선 (X) 둘레에 환상으로 형성되는 부재이며, 축선 (X) 을 따라 스크롤 케이싱 (13) 에 인접하여 배치된다. 사일런서 케이싱 (15a) 은, 연결부 (50) 에 의해 스크롤 케이싱 (13) 에 연결되어 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (50) 는, 축선 (X) 상의 위치 X2 에 있어서, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 의 복수 지점에서 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 을 연결하는 것이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (50) 는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 1 체결 볼트) (51) 와, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 2 체결 볼트) (52) 를 갖는다. 체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 의 외주면에는, 각각 수나사가 형성되어 있다.

체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 는, 길이 및 외경이 동등하다. 한편, 체결 볼트 (51) 의 인장 강도는, 체결 볼트 (52) 의 인장 강도보다 높다. 체결 볼트 (51) 의 인장 강도는, 임펠러 (11) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 과급기 (100) 의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 확보할 수 있는 강도로 하는 것이 바람직하다.

체결 볼트 (51) 의 인장 강도는, 예를 들어, 1200 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 1200 ㎫ (N/㎟) 이상의 인장 강도를 갖는 체결 볼트로서, 예를 들어, 12G 용융 아연 도금 고력 볼트「12GSHTB (등록 상표)」를 사용할 수 있다. 또, 예를 들어, YAG300 (마레이징강) 에 의해 형성되는 볼트를 채용할 수 있다. 체결 볼트 (51) 는, 항복 강도를 1080 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 체결 볼트 (52) 의 인장 강도는, 지연 파괴가 잘 발생하지 않는 강도로 하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 1100 ㎫ (N/㎟) 이하로 하는 것이 바람직하다.

사일런서 케이싱 (15a) 에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 복수의 관통공 (15c) 이 둘레 방향 (CD) 을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 스크롤 케이싱 (13) 의 관통공 (15c) 과 대향하여 배치되는 단면에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 체결공 (13b) 이 형성되어 있다. 체결공 (13b) 의 내주면에는, 암나사가 형성되어 있다.

스크롤 케이싱 (13) 및 사일런서 케이싱 (15a) 은, 복수의 관통공 (15c) 에 복수의 체결 볼트 (51) 및 복수의 체결 볼트 (52) 를 삽입한 상태로 연결되어 있다. 스크롤 케이싱 (13) 및 사일런서 케이싱 (15a) 은, 체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 의 외주면에 형성되는 수나사를, 체결공 (13b) 의 내주면에 형성되는 암나사에 걸어맞춤으로써 연결된다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수의 관통공 (15c) 은, 복수의 관통공 (15c) 의 각각에서 축선 (X) 까지의 거리가 일정한 D2 가 되도록 배치되어 있다. 도 3 에 나타내는 복수의 관통공 (15c) 은, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 을 따라, 15 도 간격으로 24 개 지점에 배치되어 있다. 또한, 복수의 관통공 (15c) 을 둘레 방향 (CD) 을 따라 배치하는 지점은, 24 개 지점 이외의 임의의 수로 할 수 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 체결 볼트 (52) 는, 24 개 지점의 관통공 (15c) 의 4 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (52) 가 삽입되는 관통공 (15c) 은, 둘레 방향으로 45 도 간격으로 8 개 지점에 배치되어 있다. 한편, 체결 볼트 (52) 보다 인장 강도가 높은 체결 볼트 (51) 는, 24 개 지점의 관통공 (15c) 중 20 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (51) 는, 체결 볼트 (52) 가 삽입되는 4 개 지점의 관통공 (15c) 을 제외한 다른 관통공 (15c) 에 삽입된다.

도 2 에 나타내는 예에서는, 24 개 지점의 관통공 (15c) 의 4 개 지점에 체결 볼트 (52) 를 삽입하고, 24 개 지점의 관통공 (15c) 의 20 개 지점에 체결 볼트 (51) 를 삽입하는 것으로 하였지만, 다른 양태여도 된다. 예를 들어, 체결 볼트 (52) 를 삽입하는 지점을 8 개 지점이나 12 개 지점으로 하고, 그 밖의 지점에 체결 볼트 (51) 를 삽입하도록 해도 된다.

이 경우, 체결 볼트 (52) 를 삽입하는 관통공 (15c) 이 배치되는 위치는, 축선 (X) 에 대하여 대칭이 되는 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 체결 볼트 (52) 를 삽입하는 관통공 (15c) 이 배치되는 위치는, 둘레 방향 (CD) 을 따라 등간격의 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 복수의 관통공 (15c) 에 삽입되는 체결 볼트 (51) 의 개수는, 복수의 관통공 (15c) 에 삽입되는 체결 볼트 (52) 의 개수보다 많게 하는 것이 바람직하다.

다음으로 본 실시형태의 과급기 (100) 의 보수 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 4 는, 본 실시형태의 과급기 (100) 의 보수 방법을 나타내는 플로 차트이다.

본 실시형태의 보수 방법은, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 이 체결 볼트 (42) 만으로 체결되어 있고, 또한 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 이 체결 볼트 (52) 만으로 체결되어 있는 과급기 (100) 를 보수하는 방법이다.

도 4 에 나타나는 보수 방법을 실행하기 전의 과급기 (100) 는, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 이 체결 볼트 (42) 만으로 체결되어 있고, 또한 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 이 체결 볼트 (52) 만으로 체결되어 있는 것으로 한다.

도 4 의 스텝 S101 (제 1 분리 공정) 에서, 작업자는, 관통공 (21) 에 삽입되어 있는 체결 볼트 (42) 중 적어도 1 개를 분리한다. 체결 볼트 (42) 는, 관통공 (21) 에 삽입됨과 함께 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 볼트이다. 예를 들어, 작업자는, 도 2 에 나타내는 체결 볼트 (41) 의 위치에 삽입되어 있는 20 개의 체결 볼트 (42) 를 분리한다.

스텝 S102 (제 1 연결 공정) 에서, 작업자는, 체결 볼트 (42) 가 분리된 관통공 (21) 에 체결 볼트 (41) 를 삽입하고, 스크롤 케이싱 (13) 의 체결공 (13a) 에 체결하여, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 을 연결한다.

스텝 S103 (제 2 분리 공정) 에서, 작업자는, 관통공 (15c) 에 삽입되어 있는 체결 볼트 (52) 중 적어도 1 개를 분리한다. 체결 볼트 (52) 는, 관통공 (15c) 에 삽입됨과 함께 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 을 연결하는 볼트이다. 예를 들어, 작업자는, 도 3 에 나타내는 체결 볼트 (51) 의 위치에 삽입되어 있는 20 개의 체결 볼트 (52) 를 분리한다.

스텝 S104 (제 2 연결 공정) 에서, 작업자는, 체결 볼트 (52) 가 분리된 관통공 (15c) 에 체결 볼트 (51) 를 삽입하고, 스크롤 케이싱 (13) 의 체결공 (13b) 에 체결하여, 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 을 연결한다.

이상의 공정에 의해, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 이 체결 볼트 (42) 만으로 체결되어 있고, 또한 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 이 체결 볼트 (52) 만으로 체결되어 있는 과급기 (100) 가 보수된다. 보수 후의 과급기 (100) 는, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 이 복수의 체결 볼트 (41) 와 복수의 체결 볼트 (42) 의 쌍방으로 체결된 것이 된다. 또, 보수 후의 과급기 (100) 는, 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 이 복수의 체결 볼트 (51) 와 복수의 체결 볼트 (52) 의 쌍방으로 체결된 것이 된다.

이상의 설명에 있어서, 체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 는, 스크롤 케이싱 (13) 에 형성되는 체결공 (13a) 에 체결되는 것으로 하였지만, 다른 양태여도 된다. 예를 들어, 스크롤 케이싱 (13) 에 체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 가 삽입되는 관통공을 형성하도록 해도 된다. 이 경우, 관통공을 통과한 체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 에 너트를 체결함으로써, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 을 연결한다.

또, 이상의 설명에 있어서, 체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 는, 스크롤 케이싱 (13) 에 형성되는 체결공 (13b) 에 체결되는 것으로 하였지만, 다른 양태여도 된다. 예를 들어, 스크롤 케이싱 (13) 에 체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 가 삽입되는 관통공을 형성하도록 해도 된다. 이 경우, 관통공을 통과한 체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 에 너트를 체결함으로써, 스크롤 케이싱 (13) 과 사일런서 케이싱 (15a) 을 연결한다.

이상 설명한 본 실시형태의 과급기 (100) 는, 이하의 작용 및 효과를 발휘한다.

본 실시형태의 과급기 (100) 에 의하면, 임펠러 (11) 의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 스크롤 케이싱 (13) 과 스크롤 케이싱 (13) 에 인접하여 배치되는 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 연결부 (40) 는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (51) 및 체결 볼트 (52) 를 갖는다. 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 은, 복수의 관통공 (21) 에 복수의 체결 볼트 (41) 와 복수의 체결 볼트 (42) 를 삽입한 상태로 연결된다.

본 개시에 관련된 과급기 (100) 에 의하면, 체결 볼트 (41) 는 체결 볼트 (42) 보다 인장 강도가 높기 때문에, 체결 볼트 (52) 만을 사용하여 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 경우에 비해, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 연결 강도를 높여, 내부에 수용되는 임펠러 (11) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높일 수 있다.

또, 본 실시형태의 과급기 (100) 에 의하면, 체결 볼트 (42) 는 체결 볼트 (41) 보다 인장 강도가 낮다. 그 때문에, 체결 볼트 (41) 만을 사용하여 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 경우에 비해, 체결 볼트 (41) 의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다. 즉, 체결 볼트 (41) 가 지연 파괴에 의해 파단되었다고 하더라도, 체결 볼트 (42) 에 의해 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 이 연결된 상태를 유지할 수 있다.

또, 본 실시형태의 과급기 (100) 에 의하면, 체결 볼트 (41) 보다 인장 강도가 높은 체결 볼트 (41) 의 개수를 체결 볼트 (42) 의 개수보다 많게 함으로써, 내부에 수용되는 임펠러 (11) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 충분히 안전성을 높일 수 있다.

또, 본 실시형태의 과급기 (100) 에 의하면, 복수의 관통공 (21) 이 축선 (X) 까지의 거리가 일정해지도록 배치되어 있기 때문에, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 의 각 위치에 있어서의 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 의 연결 강도를 균일하게 할 수 있다.

또, 본 실시형태의 과급기 (100) 에 의하면, 체결 볼트 (41) 및 체결 볼트 (42) 의 길이 및 외경이 동등하기 때문에, 복수의 관통공 (21) 의 길이 및 내경을 동등하게 할 수 있다. 그 때문에, 복수의 관통공 (21) 을 형성하는 데에 필요로 하는 공정수를 줄일 수 있다.

이상 설명한 본 실시형태의 과급기 (100) 의 보수 방법은, 이하의 작용 및 효과를 발휘한다.

본 실시형태의 과급기 (100) 의 보수 방법에 의하면, 제 1 분리 공정에 있어서, 임펠러 (11) 의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 스크롤 케이싱 (13) 과 스크롤 케이싱 (13) 에 인접하여 배치되는 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 복수의 체결 볼트 (42) 중 적어도 1 개가 분리된다. 그 후, 제 1 연결 공정에 있어서, 체결 볼트 (42) 가 분리된 관통공 (21) 에 체결 볼트 (41) 를 삽입하여 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 이 연결된다.

본 실시형태의 과급기 (100) 의 보수 방법에 의하면, 체결 볼트 (41) 는 체결 볼트 (42) 보다 인장 강도가 높기 때문에, 체결 볼트 (42) 만을 사용하여 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 경우에 비해, 스크롤 케이싱 (13) 과 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 연결 강도를 높여, 내부에 수용되는 임펠러 (11) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높일 수 있다.

또, 본 실시형태의 과급기 (100) 의 보수 방법에 의하면, 체결 볼트 (42) 는 체결 볼트 (41) 보다 인장 강도가 낮다. 그 때문에, 체결 볼트 (41) 만을 사용하여 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 을 연결하는 경우에 비해, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다. 즉, 체결 볼트 (41) 가 지연 파괴에 의해 파단되었다고 하더라도, 체결 볼트 (42) 에 의해 스크롤 케이싱 (13) 및 베어링 케이싱 (20) 이 연결된 상태를 유지할 수 있다.

〔제 2 실시형태〕

다음으로, 본 개시의 제 2 실시형태에 관련된 과급기 (200) 에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 도 5 는, 본 실시형태에 관련된 과급기 (200) 를 나타내는 종단면도이다. 도 6 은, 도 5 에 나타내는 과급기 (200) 의 C-C 화살표 단면도이다. 도 7 은, 도 5 에 나타내는 과급기 (200) 의 D-D 화살표 단면도이다.

본 실시형태의 과급기 (200) 는, 흡입한 기체 (예를 들어, 공기) 를 압축하고, 내연 기관에 보내는 장치이다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 과급기 (200) 는, 터빈 (210) 과, 압축기 (도시 생략) 와, 베어링 케이싱 (제 2 케이싱) (220) 을 구비한다. 터빈 (210) 과 압축기는, 각각 로터축 (230) 에 연결되어 있다. 로터축 (230) 은, 베어링 케이싱 (20) 에 의해 축선 (X) 둘레로 회전 가능한 상태로 지지되어 있다.

터빈 (210) 은, 터빈 날개가 장착되는 임펠러 (211) 와, 임펠러 (211) 를 내부에 수용하는 터빈 케이싱 (제 1 케이싱) (212) 과, 출구 케이싱 (제 2 케이싱) (213) 을 구비한다.

임펠러 (211) 는, 터빈 케이싱 (212) 의 와류실 (212a) 로부터 유입되는 기체 (예를 들어, 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스) 에 의해 축선 (X) 둘레로 회전하는 구동력이 부여된다. 임펠러 (211) 에 부여된 구동력에 의해 로터축 (230) 이 축선 (X) 둘레로 회전하고, 로터축 (230) 을 통하여 연결되는 압축기가 회전한다.

터빈 케이싱 (212) 은, 임펠러 (211) 를 내부에 수용함과 함께 내연 기관으로부터 기체가 유입되는 와류실 (212a) 을 갖는다. 터빈 케이싱 (212) 은, 축선 (X) 을 따라 배치됨과 함께 임펠러 (211) 의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성된다.

출구 케이싱 (213) 은, 와류실 (212a) 로부터 임펠러 (211) 에 유입된 기체를 배출하는 유로를 형성한다. 출구 케이싱 (213) 은, 축선 (X) 둘레에 환상으로 형성되는 부재이며, 축선 (X) 을 따라 터빈 케이싱 (212) 에 인접하여 배치된다. 출구 케이싱 (213) 은, 연결부 (240) 에 의해 터빈 케이싱 (212) 에 연결되어 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (240) 는, 축선 (X) 상의 위치 X3 에 있어서, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 의 복수 지점에서 터빈 케이싱 (212) 과 출구 케이싱 (213) 을 연결하는 것이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (240) 는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 1 체결 볼트) (241) 와, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 2 체결 볼트) (242) 를 갖는다. 체결 볼트 (241) 및 체결 볼트 (242) 의 외주면에는, 각각 수나사가 형성되어 있다.

체결 볼트 (241) 및 체결 볼트 (242) 는, 길이 및 외경이 동등하다. 한편, 체결 볼트 (241) 의 인장 강도는, 체결 볼트 (242) 의 인장 강도보다 높다. 체결 볼트 (241) 의 인장 강도는, 임펠러 (211) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 과급기 (200) 의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 확보할 수 있는 강도로 하는 것이 바람직하다.

체결 볼트 (241) 의 인장 강도는, 예를 들어, 1200 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 1200 ㎫ (N/㎟) 이상의 인장 강도를 갖는 체결 볼트로서, 예를 들어, 12G 용융 아연 도금 고력 볼트「12GSHTB (등록 상표)」를 사용할 수 있다. 또, 예를 들어, YAG300 (마레이징강) 에 의해 형성되는 볼트를 채용할 수 있다. 체결 볼트 (241) 는, 항복 강도를 1080 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 체결 볼트 (242) 의 인장 강도는, 지연 파괴가 잘 발생하지 않는 강도로 하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 1100 ㎫ (N/㎟) 이하로 하는 것이 바람직하다.

출구 케이싱 (213) 에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 복수의 관통공 (213a) 이 둘레 방향 (CD) 을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 터빈 케이싱 (212) 의 관통공 (213a) 과 대향하여 배치되는 단면에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 체결공 (212b) 이 형성되어 있다. 체결공 (212b) 의 내주면에는, 암나사가 형성되어 있다.

터빈 케이싱 (212) 및 출구 케이싱 (213) 은, 복수의 관통공 (213a) 에 복수의 체결 볼트 (241) 및 복수의 체결 볼트 (242) 를 삽입한 상태로 연결되어 있다. 터빈 케이싱 (212) 및 출구 케이싱 (213) 은, 체결 볼트 (241) 및 체결 볼트 (242) 의 외주면에 형성되는 수나사를, 체결공 (212b) 의 내주면에 형성되는 암나사에 걸어맞춤으로써 연결된다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 관통공 (213a) 은, 복수의 관통공 (213a) 의 각각에서 축선 (X) 까지의 거리가 일정한 D3 이 되도록 배치되어 있다. 도 6 에 나타내는 복수의 관통공 (213a) 은, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 을 따라, 30 도 간격으로 12 개 지점에 배치되어 있다. 또한, 복수의 관통공 (213a) 을 둘레 방향 (CD) 을 따라 배치하는 지점은, 12 개 지점 이외의 임의의 수로 할 수 있다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 체결 볼트 (242) 는, 12 개 지점의 관통공 (213a) 의 4 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (242) 가 삽입되는 관통공 (213a) 은, 둘레 방향으로 90 도 간격으로 4 개 지점에 배치되어 있다. 한편, 체결 볼트 (242) 보다 인장 강도가 높은 체결 볼트 (241) 는, 12 개 지점의 관통공 (213a) 중 8 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (241) 는, 체결 볼트 (242) 가 삽입되는 4 개 지점의 관통공 (213a) 을 제외한 다른 관통공 (213a) 에 삽입된다.

도 6 에 나타내는 예에서는, 12 개 지점의 관통공 (21) 의 4 개 지점에 체결 볼트 (242) 를 삽입하고, 12 개 지점의 관통공 (21) 의 8 개 지점에 체결 볼트 (241) 를 삽입하는 것으로 하였지만, 다른 양태여도 된다. 예를 들어, 체결 볼트 (42) 를 삽입하는 지점을 2 개 지점이나 3 개 지점으로 하고, 그 밖의 지점에 체결 볼트 (41) 를 삽입하도록 해도 된다.

이 경우, 체결 볼트 (242) 를 삽입하는 관통공 (213a) 이 배치되는 위치는, 축선 (X) 에 대하여 대칭이 되는 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 체결 볼트 (242) 를 삽입하는 관통공 (213a) 이 배치되는 위치는, 둘레 방향 (CD) 을 따라 등간격의 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 복수의 관통공 (213a) 에 삽입되는 체결 볼트 (241) 의 개수는, 복수의 관통공 (213a) 에 삽입되는 체결 볼트 (242) 의 개수보다 많게 하는 것이 바람직하다.

베어링 케이싱 (220) 은, 축선 (X) 둘레에 환상으로 형성되는 부재이며, 축선 (X) 을 따라 터빈 케이싱 (212) 에 인접하여 배치된다. 베어링 케이싱 (220) 은, 연결부 (250) 에 의해 터빈 케이싱 (212) 에 연결되어 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (250) 는, 축선 (X) 상의 위치 X4 에 있어서, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 의 복수 지점에서 터빈 케이싱 (212) 과 베어링 케이싱 (220) 을 연결하는 것이다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (250) 는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 1 체결 볼트) (251) 와, 축선 (X) 을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 체결 볼트 (제 2 체결 볼트) (252) 를 갖는다. 체결 볼트 (251) 및 체결 볼트 (252) 의 외주면에는, 각각 수나사가 형성되어 있다.

체결 볼트 (251) 및 체결 볼트 (252) 는, 길이 및 외경이 동등하다. 한편, 체결 볼트 (251) 의 인장 강도는, 체결 볼트 (252) 의 인장 강도보다 높다. 체결 볼트 (251) 의 인장 강도는, 임펠러 (211) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 과급기 (200) 의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 확보할 수 있는 강도로 하는 것이 바람직하다.

체결 볼트 (251) 의 인장 강도는, 예를 들어, 1200 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 바람직하다. 1200 ㎫ (N/㎟) 이상의 인장 강도를 갖는 체결 볼트로서, 예를 들어, 12G 용융 아연 도금 고력 볼트「12GSHTB (등록 상표)」를 사용할 수 있다. 또, 예를 들어, YAG300 (마레이징강) 에 의해 형성되는 볼트를 채용할 수 있다. 체결 볼트 (251) 는, 항복 강도를 1080 ㎫ (N/㎟) 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 체결 볼트 (252) 의 인장 강도는, 지연 파괴가 잘 발생하지 않는 강도로 하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 1100 ㎫ (N/㎟) 이하로 하는 것이 바람직하다.

베어링 케이싱 (220) 에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 복수의 관통공 (221) 이 둘레 방향 (CD) 을 따라 간격을 두고 형성되어 있다. 터빈 케이싱 (212) 의 관통공 (221) 과 대향하여 배치되는 단면에는, 축선 (X) 을 따라 연장되는 체결공 (212c) 이 형성되어 있다. 체결공 (212c) 의 내주면에는, 암나사가 형성되어 있다.

터빈 케이싱 (212) 및 베어링 케이싱 (220) 은, 복수의 관통공 (221) 에 복수의 체결 볼트 (251) 및 복수의 체결 볼트 (252) 를 삽입한 상태로 연결되어 있다. 터빈 케이싱 (212) 및 베어링 케이싱 (220) 은, 체결 볼트 (251) 및 체결 볼트 (252) 의 외주면에 형성되는 수나사를, 체결공 (212c) 의 내주면에 형성되는 암나사에 걸어맞춤으로써 연결된다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 복수의 관통공 (221) 은, 복수의 관통공 (221) 의 각각에서 축선 (X) 까지의 거리가 일정한 D4 가 되도록 배치되어 있다. 도 7 에 나타내는 복수의 관통공 (221) 은, 축선 (X) 둘레의 둘레 방향 (CD) 을 따라, 30 도 간격으로 12 개 지점에 배치되어 있다. 또한, 복수의 관통공 (221) 을 둘레 방향 (CD) 을 따라 배치하는 지점은, 12 개 지점 이외의 임의의 수로 할 수 있다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 체결 볼트 (252) 는, 12 개 지점의 관통공 (221) 의 4 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (252) 가 삽입되는 관통공 (221) 은, 둘레 방향으로 90 도 간격으로 4 개 지점에 배치되어 있다. 한편, 체결 볼트 (252) 보다 인장 강도가 높은 체결 볼트 (251) 는, 12 개 지점의 관통공 (221) 중 8 개 지점에 삽입된다. 체결 볼트 (251) 는, 체결 볼트 (252) 가 삽입되는 4 개 지점의 관통공 (221) 을 제외한 다른 관통공 (221) 에 삽입된다.

도 7 에 나타내는 예에서는, 12 개 지점의 관통공 (221) 의 4 개 지점에 체결 볼트 (252) 를 삽입하고, 12 개 지점의 관통공 (221) 의 8 개 지점에 체결 볼트 (251) 를 삽입하는 것으로 하였지만, 다른 양태여도 된다. 예를 들어, 체결 볼트 (252) 를 삽입하는 지점을 4 개 지점이나 3 개 지점으로 하고, 그 밖의 지점에 체결 볼트 (251) 를 삽입하도록 해도 된다.

이 경우, 체결 볼트 (252) 를 삽입하는 관통공 (221) 이 배치되는 위치는, 축선 (X) 에 대하여 대칭이 되는 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 체결 볼트 (252) 를 삽입하는 관통공 (221) 이 배치되는 위치는, 둘레 방향 (CD) 을 따라 등간격의 위치로 하는 것이 바람직하다. 또, 복수의 관통공 (221) 에 삽입되는 체결 볼트 (251) 의 개수는, 복수의 관통공 (221) 에 삽입되는 체결 볼트 (252) 의 개수보다 많게 하는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 의하면, 임펠러 (211) 로 유도되는 기체를 유출시키는 와류실 (212a) 을 갖는 터빈 케이싱 (212) 을 구비하는 과급기 (200) 에 있어서, 내부에 수용되는 임펠러 (211) 가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높이면서, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다.

이상 설명한 본 실시형태에 기재된 회전 기계는, 예를 들어 이하와 같이 파악된다.

본 개시에 관련된 회전 기계 (100, 200) 는, 축선 (X) 을 따라 회전하는 회전축 (30) 에 연결되는 임펠러 (11) 와, 상기 축선을 따라 배치됨과 함께 상기 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱 (13) 과, 상기 축선을 따라 상기 제 1 케이싱에 인접하여 배치됨과 함께 환상으로 형성되는 제 2 케이싱 (15a, 20) 과, 상기 축선 상의 소정 위치 (X1, X2) 에 있어서 상기 축선 둘레의 둘레 방향 (CD) 의 복수 지점에서 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 연결부 (40, 50) 를 구비하고, 상기 연결부는, 상기 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 1 체결 볼트 (41, 51) 와, 상기 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 2 체결 볼트 (42, 52) 를 갖고, 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱 중 적어도 어느 일방에는, 상기 축선을 따라 연장되는 복수의 관통공 (15c, 21) 이 상기 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱은, 복수의 상기 관통공에 복수의 상기 제 1 체결 볼트 및 복수의 상기 제 2 체결 볼트를 삽입한 상태로 연결되어 있고, 상기 제 1 체결 볼트는, 상기 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높다. 예를 들어, 제 1 체결 볼트의 인장 강도는 1200 ㎫ 이상이고, 제 2 체결 볼트의 인장 강도는 1100 ㎫ 이하이다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 의하면, 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과 제 1 케이싱에 인접하여 배치되는 제 2 케이싱을 연결하는 연결부는, 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 1 체결 볼트 및 제 2 체결 볼트를 갖는다. 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱은, 복수의 관통공에 복수의 제 1 체결 볼트와 복수의 제 2 체결 볼트를 삽입한 상태로 연결된다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 의하면, 제 1 체결 볼트는 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높기 때문에, 제 2 체결 볼트만을 사용하여 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱을 연결하는 경우에 비해, 제 1 케이싱과 제 2 케이싱을 연결하는 연결 강도를 높여, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높일 수 있다.

또, 본 개시에 관련된 회전 기계에 의하면, 제 2 체결 볼트는 제 1 체결 볼트보다 인장 강도가 낮다. 그 때문에, 제 1 체결 볼트만을 사용하여 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱을 연결하는 경우에 비해, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다. 즉, 제 1 체결 볼트가 지연 파괴에 의해 파단되었다고 하더라도, 제 2 체결 볼트에 의해 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱이 연결된 상태를 유지할 수 있다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 있어서, 복수의 상기 관통공에 삽입되는 상기 제 1 체결 볼트의 개수는, 복수의 상기 관통공에 삽입되는 상기 제 2 체결 볼트의 개수보다 많은 구성으로 해도 된다.

본 구성의 회전 기계에 의하면, 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높은 제 1 체결 볼트의 개수가 제 2 체결 볼트의 개수보다 많기 때문에, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 충분히 안전성을 높일 수 있다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 있어서, 복수의 상기 관통공은, 복수의 상기 관통공의 각각에서 상기 축선까지의 거리가 일정해지도록 배치되어 있는 구성으로 해도 된다.

본 구성의 회전 기계에 의하면, 복수의 관통공이 축선까지의 거리가 일정해지도록 배치되어 있기 때문에, 축선 둘레의 둘레 방향의 각 위치에 있어서의 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱의 연결 강도를 균일하게 할 수 있다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 있어서, 상기 제 1 체결 볼트 및 상기 제 2 체결 볼트는, 길이 및 외경이 동등한 구성으로 해도 된다.

본 구성의 회전 기계에 의하면, 제 1 체결 볼트 및 제 2 체결 볼트의 길이 및 외경이 동등하기 때문에, 복수의 관통공의 길이 및 내경을 동등하게 할 수 있다. 그 때문에, 복수의 관통공을 형성하는 데에 필요로 하는 공정수를 줄일 수 있다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 있어서, 상기 제 1 케이싱은, 상기 임펠러에 의해 압축된 유체가 유입되는 와류실 (13d) 을 형성하는 부재인 구성으로 해도 된다.

본 구성의 회전 기계에 의하면, 임펠러에 의해 압축된 유체가 유입되는 와류실을 갖는 제 1 케이싱을 구비하는 회전 기계에 있어서, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높이면서, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다.

본 개시에 관련된 회전 기계에 있어서, 상기 제 1 케이싱은, 상기 임펠러로 유도되는 유체를 유출시키는 와류실 (212a) 을 형성하는 부재인 구성으로 해도 된다.

본 구성의 회전 기계에 의하면, 임펠러로 유도되는 유체를 유출시키는 와류실을 갖는 제 1 케이싱을 구비하는 회전 기계에 있어서, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높이면서, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다.

이상 설명한 본 실시형태에 기재된 회전 기계의 보수 방법은, 예를 들어 이하와 같이 파악된다.

본 개시에 관련된 회전 기계의 보수 방법은, 축선을 따라 회전하는 회전축에 연결되는 임펠러와, 상기 축선을 따라 배치됨과 함께 상기 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과, 상기 축선을 따라 상기 제 1 케이싱에 인접하여 배치됨과 함께 환상으로 형성되는 제 2 케이싱을 구비하고, 상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱 중 적어도 어느 일방에는, 상기 축선을 따라 연장되는 복수의 관통공이 상기 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있고, 복수의 상기 관통공에 삽입됨과 함께 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 복수의 제 2 체결 볼트 중 적어도 1 개를 분리하는 분리 공정 (S101, S103) 과, 상기 제 2 체결 볼트가 분리된 상기 관통공에 제 1 체결 볼트를 삽입하여 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 연결 공정 (S102, S104) 을 구비하고, 상기 제 1 체결 볼트는, 상기 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높다.

본 개시에 관련된 회전 기계의 보수 방법에 의하면, 분리 공정에 있어서, 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과 제 1 케이싱에 인접하여 배치되는 제 2 케이싱을 연결하는 복수의 제 2 체결 볼트 중 적어도 1 개가 분리된다. 그 후, 연결 공정에 있어서, 제 2 체결 볼트가 분리된 관통공에 제 1 체결 볼트를 삽입하여 제 1 케이싱과 제 2 케이싱이 연결된다.

본 개시에 관련된 회전 기계의 보수 방법에 의하면, 제 1 체결 볼트는 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높기 때문에, 제 2 체결 볼트만을 사용하여 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱을 연결하는 경우에 비해, 제 1 케이싱과 제 2 케이싱을 연결하는 연결 강도를 높여, 내부에 수용되는 임펠러가 손상되어 파단된 경우에 파단된 부재가 장치의 외부로 비산되지 않도록 안전성을 높일 수 있다.

또, 본 개시에 관련된 회전 기계의 보수 방법에 의하면, 제 2 체결 볼트는 제 1 체결 볼트보다 인장 강도가 낮다. 그 때문에, 제 1 체결 볼트만을 사용하여 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱을 연결하는 경우에 비해, 체결 볼트의 지연 파괴에 의한 문제를 억제할 수 있다. 즉, 제 1 체결 볼트가 지연 파괴에 의해 파단되었다고 하더라도, 제 2 체결 볼트에 의해 제 1 케이싱 및 제 2 케이싱이 연결된 상태를 유지할 수 있다.

10 : 원심 압축기
11 : 임펠러
13 : 스크롤 케이싱 (제 1 케이싱)
13a, 13b : 체결공
13d : 와류실
15a, 15b : 사일런서 케이싱
15c : 관통공
20 : 베어링 케이싱 (제 2 케이싱)
21 : 관통공
30 : 로터축
40, 50 : 연결부
41, 42, 51, 52 : 체결 볼트
100, 200 : 과급기
210 : 터빈
211 : 임펠러
212 : 터빈 케이싱 (제 1 케이싱)
212a : 와류실
212b, 212c : 체결공
213 : 출구 케이싱 (제 2 케이싱)
213a : 관통공
220 : 베어링 케이싱 (제 2 케이싱)
221 : 관통공
230 : 로터축
240, 250 : 연결부
241, 242, 251, 252 : 체결 볼트
CD : 둘레 방향
X : 축선

Claims

축선을 따라 회전하는 회전축에 연결되는 임펠러와,
상기 축선을 따라 배치됨과 함께 상기 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과,
상기 축선을 따라 상기 제 1 케이싱에 인접하여 배치됨과 함께 환상으로 형성되는 제 2 케이싱과,
상기 축선 상의 소정 위치에 있어서 상기 축선 둘레의 둘레 방향의 복수 지점에서 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 연결부를 구비하고,
상기 연결부는, 상기 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 1 체결 볼트와, 상기 축선을 따라 연장되는 축상으로 형성되는 제 2 체결 볼트를 갖고,
상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱 중 적어도 어느 일방에는, 상기 축선을 따라 연장되는 복수의 관통공이 상기 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있고,
상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱은, 복수의 상기 관통공에 복수의 상기 제 1 체결 볼트 및 복수의 상기 제 2 체결 볼트를 삽입한 상태로 연결되어 있고,
상기 제 1 체결 볼트는, 상기 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높은 회전 기계.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 체결 볼트의 인장 강도는 1200 ㎫ 이상이고,
상기 제 2 체결 볼트의 인장 강도는 1100 ㎫ 이하인 회전 기계.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
복수의 상기 관통공에 삽입되는 상기 제 1 체결 볼트의 개수는, 복수의 상기 관통공에 삽입되는 상기 제 2 체결 볼트의 개수보다 많은 회전 기계.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 관통공은, 복수의 상기 관통공의 각각에서 상기 축선까지의 거리가 일정해지도록 배치되어 있는 회전 기계.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 체결 볼트 및 상기 제 2 체결 볼트는, 길이 및 외경이 동등한 회전 기계.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 케이싱은, 상기 임펠러에 의해 압축된 유체가 유입되는 와류실을 형성하는 부재인 회전 기계.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 케이싱은, 상기 임펠러로 유도되는 유체를 유출시키는 와류실을 형성하는 부재인 회전 기계.
회전 기계의 보수 방법으로서,
상기 회전 기계는,
축선을 따라 회전하는 회전축에 연결되는 임펠러와,
상기 축선을 따라 배치됨과 함께 상기 임펠러의 외주측을 둘러싸도록 환상으로 형성되는 제 1 케이싱과,
상기 축선을 따라 상기 제 1 케이싱에 인접하여 배치됨과 함께 환상으로 형성되는 제 2 케이싱을 구비하고,
상기 제 1 케이싱 및 상기 제 2 케이싱 중 적어도 어느 일방에는, 상기 축선을 따라 연장되는 복수의 관통공이 상기 축선 둘레의 둘레 방향을 따라 간격을 두고 형성되어 있고,
복수의 상기 관통공에 삽입됨과 함께 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 복수의 제 2 체결 볼트 중 적어도 1 개를 분리하는 분리 공정과,
상기 제 2 체결 볼트가 분리된 상기 관통공에 제 1 체결 볼트를 삽입하여 상기 제 1 케이싱과 상기 제 2 케이싱을 연결하는 연결 공정을 구비하고,
상기 제 1 체결 볼트는, 상기 제 2 체결 볼트보다 인장 강도가 높은 회전 기계의 보수 방법.