KR20230120982A - T-페어링 설치 툴링 조립체 - Google Patents

T-페어링 설치 툴링 조립체 Download PDF

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KR20230120982A
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plate
tooling assembly
assembly
compression bar
turnbuckle
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KR1020220187043A
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알란모글 2세 토마스
베벌리 콜빅 산드라
폴 카프리오티 다릴
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

제1 및 제2 터보기계 구성요소에 대한 설치를 위한 툴링 조립체가 제공된다. 툴링 조립체는 제1 터보기계 구성요소에 제거 가능하게 결합 가능한 축방향 장착 부분을 포함한다. 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이 제1 플레이트와 제2 플레이트에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함한다. 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함한다. 반경 방향 압축 부분은, 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 제2 터보기계 구성요소와 접촉하도록 구성된 압축 바아를 포함한다.

Description

T-페어링 설치 툴링 조립체{T-FAIRING INSTALLATION TOOLING ASSEMBLY}
본 개시내용은 일반적으로 터보기계(turbomachine) 설치 툴링(tooling) 조립체에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은 터보기계 압축기에 T-페어링(T-fairing)을 설치하기 위한 툴링 조립체에 관한 것이다.
터보기계는 에너지 전달 목적을 위해 다양한 산업 및 응용에 활용된다. 예를 들어, 가스 터빈 엔진은, 일반적으로, 압축기 부분, 연소 부분, 터빈 부분, 및 배기 부분을 포함한다. 압축기 부분은 가스 터빈 엔진으로 들어가는 작동 유체(예: 공기)의 압력을 점진적으로 증가시키고, 이러한 압축된 작동 유체를 연소 부분에 공급한다. 압축된 작동 유체와 연료(예컨대, 천연 가스)는 연소 부분 내에서 혼합되고 연소 챔버 내에서 연소되어 고압 및 고온 연소 가스를 생성한다. 연소 가스는 연소 부분으로부터 터빈 부분 내로 유동하여 거기서 팽창하여 일을 생성한다. 예를 들어, 터빈 부분 내에서의 연소 가스의 팽창은, 예컨대 발전기에 연결된 회전자 샤프트를 회전시켜 전기를 생산할 수 있다. 그런 다음 연소 가스는 배기 부분을 통해 가스 터빈을 빠져나간다.
전형적인 터보기계는 회전자 샤프트에 결합된 회전 구성요소(예: 회전자 블레이드 및 T-페어링)와 케이싱에 결합된 비회전 부품(예: 고정자 베인 또는 노즐)을 모두 포함한다. 회전 구성요소와 비회전 구성요소 모두는 일반적으로 제거 가능하므로, 회전자 디스크(회전 구성요소의 경우) 또는 케이싱(비회전 구성요소의 경우) 둘레에 있는 상보적인 부착 슬롯과 계합되도록 구성된 적절한 장착 부분을 포함한다.
설치하는 동안, 회전 구성요소의 장착 부분은 부착 슬롯의 개구 또는 윈도우를 통해 부착 슬롯에 하나씩 로딩된다. 예를 들어, 장착 부분은 부착 슬롯의 윈도우 안에 반경 방향으로 삽입되고, 후속하여, 그 장착 부분은 부착 슬롯과 계합되도록 (터보기계의 축선에 대해) 원주 방향으로 이동된다. 각각의 회전 구성요소는 회전 구성요소들의 전체 원주 링이 부착 슬롯에 설치될 때까지 이러한 방식으로 설치된다.
많은 터보기계는 부분 회전 속도로 작동되며, 이는 작동 중에 슬롯에 있는 회전 구성요소의 불완전한 로딩으로 귀결될 수 있다. 따라서, 회전 구성요소에는 보통, 회전 구성요소를 부분 회전 속도에서도 슬롯 내에 반경 방향으로 로딩된 상태로 유지하는 하나 이상의 스프링 또는 로딩 기구(mechanism)가 장착된다.
그러나, 하나 이상의 스프링 또는 로딩 기구들은, 이들이 회전 구성요소에 반경 방향 힘을 부여하여, 이 회전 구성요소를 윈도우 밖으로 가압하기 때문에 설치 중에 문제를 일으킨다. 따라서, 터보기계에서 회전 구성요소의 원주형 링을 설치하고 회전시키기 위한 개선된 툴링이 당업계에서 요구되고 있고 고맙게 여겨지게 될 것이다.
본 개시내용에 따른 툴링 조립체의 양태 및 장점이 하기의 설명에서 부분적으로 제시되거나, 설명으로부터 명백해질 수 있거나, 본 기술의 실시를 통해 알려질 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 터보기계 구성요소에 대한 설치를 위한 툴링 조립체가 제공된다. 툴링 조립체는 제1 터보기계 구성요소에 제거 가능하게 결합 가능한 축방향 장착 부분을 포함한다. 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이 제1 플레이트와 제2 플레이트에 결합되는 적어도 하나의 턴버클(turnbuckle) 조립체를 포함한다. 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함한다. 반경 방향 압축 부분은, 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 제2 터보기계 구성요소와 접촉하도록 구성된 압축 바아(compression bar)를 포함한다.
다른 실시형태에 따르면, 터보기계의 압축기 블레이드와 T-페어링 링에 대한 설치를 위한 툴링 조립체가 제공된다. 본 툴링 조립체는 압축기 블레이드에 제거 가능하게 결합될 수 있는 축방향 장착 부분을 포함한다. 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이 제1 플레이트와 제2 플레이트에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함한다. 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함한다. 반경 방향 압축 부분은, 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 터보기계의 T-페어링 링과 접촉하도록 구성된 압축 바아를 포함한다.
다른 실시형태에 따르면, 툴링 조립체를 사용하여 터보기계의 슬롯에 T-페어링 링을 설치하는 방법이 제공된다. 본 방법은, 툴링 조립체의 축방향 장착 부분에 의해서 터보기계의 하나 이상의 회전자 블레이드에 툴링 조립체를 장착하는 단계를 포함한다. 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이 제1 플레이트와 제2 플레이트에 결합되는 적어도 하나의 턴버클(turnbuckle) 조립체를 포함한다. 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함한다. 본 방법은, 반경 방향 압축 부분의 압축기 바아에 의해서 T-페어링 링의 하나 이상의 T-페어링을 압축하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은, T-페어링 링의 어떠한 T-페어링도 슬롯의 윈도우 내에 완전히 배치되지 않도록 슬롯 내에서 원주 방향으로 T-페어링 링을 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 툴링 조립체의 이들 및 다른 특징들, 양태들, 및 장점들은 하기의 설명 및 첨부된 청구범위를 참조하면 더 잘 이해될 것이다. 본 명세서에 포함되고 이의 부분을 구성하는 첨부 도면은 본 기술의 실시형태를 예시하며, 상세한 설명과 함께 본 기술의 원리를 설명하는 역할을 한다.
당업자를 대상으로 한, 본 시스템 및 방법을 제조 및 사용하는 최선의 형태를 포함하여 본 툴링 조립체의 완전하고 가능하게 하는 개시내용이 첨부 도면을 참조하는 본 명세서에 기재되어 있다.
도 1은 본 개시내용의 실시형태에 따른 터보기계의 개략도이다.
도 2는 본 개시내용의 실시형태에 따른 압축기의 부분의 확대된 평면 단면도를 예시한다.
도 3은 본 개시내용의 양태에 따른, 슬롯의 윈도우의 세부사항을 보여주기 위해 T-페어링이 생략된, 압축기의 부분의 확대 사시도를 예시한다.
도 4는 본 개시내용의 실시형태에 따른, 툴링 조립체가 결합되어 있는 압축기의 사시도를 예시한다.
도 5는 본 개시내용의 실시형태에 따른, 툴링 조립체가 결합되어 있는 압축기의 사시도를 예시한다.
도 6은 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체의 사시도를 예시한다.
도 7은 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체의 사시도를 예시한다.
도 8은 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체의 사시도를 예시한다.
도 9는 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체의 사시도를 예시한다.
도 10은 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체의 평면도를 예시한다.
도 11은 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체의 평면도를 예시한다.
도 12는 본 개시내용의 실시형태에 따른, 터보기계의 슬롯에 T-페어링 링을 설치하기 위한 방법의 흐름도를 예시한다.
이제, 본 툴링 조립체의 실시형태를 상세히 참조할 것이며, 하나 이상의 실시형태가 도면에 예시된다. 각각의 예는 기술의 제한보다는 설명으로서 제공된다. 실제로, 청구된 기술의 범위 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 본 기술에서 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 일 실시형태의 부분으로서 예시되거나 설명된 특징부는 다른 실시형태와 함께 사용되어 또 다른 실시형태를 생성할 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 첨부된 청구범위 및 그의 등가물의 범위 내에 속하게 되는 그러한 변형 및 변경을 포괄하는 것으로 의도된다.
용어 "예시적인"은 본원에서 "예, 사례 또는 예시로서 역할을 하는"을 의미하기 위해 사용된다. "예시적인"으로서 본원에 설명된 임의의 구현예는 반드시 다른 구현예들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되어서는 안 된다. 추가적으로, 달리 구체적으로 확인되지 않는 한, 본원에 기재된 모든 실시형태는 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
상세한 설명은 도면 내의 특징부를 지칭하기 위해 숫자 및 문자 표시를 사용한다. 도면 및 설명 내의 동일하거나 유사한 표시가 본 발명의 동일한 또는 유사한 부분을 지칭하는 데 사용되었다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "제1", "제2", 및 "제3"은 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위해 상호 교환가능하게 사용될 수 있으며, 개별 구성요소들의 위치 또는 중요성을 나타내려는 것은 아니다.
용어 "유체"는 기체 또는 액체일 수 있다. "유체 연통"이라는 용어는, 유체가 지정된 영역들 사이를 연결할 수 있다는 것을 의미한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "상류"(또는 "전방") 및 "하류"(또는 "후방")는 유체 경로 내의 유체 유동에 대한 상대적인 방향을 지칭한다. 예를 들어, "상류"는 유체가 그로부터 유동하는 방향을 지칭하고, "하류"는 유체가 그로 유동하는 방향을 지칭한다. 그러나, 본원에서 사용되는 "상류" 및 "하류"라는 용어는 또한 전기의 흐름을 지칭할 수 있다. 용어 "반경 방향으로"는 특정 구성요소의 축방향 중심선에 실질적으로 수직인 상대적인 방향을 지칭하고, 용어 "축방향으로"는 특정 구성요소의 축방향 중심선에 실질적으로 평행한 그리고/또는 동축으로 정렬된 상대적인 방향을 지칭하고, 용어 "원주 방향으로"는 특정 구성요소의 축방향 중심선 둘레에서 연장되는 상대적인 방향을 지칭한다.
"약", "대략", "대략적으로" 및 "실질적으로"와 같은 대략화 용어는 지정된 정확한 값에 한정되지 않는다. 적어도 일부 경우에서, 대략화 표현은 값을 측정하기 위한 기기의 정밀도, 또는 구성요소 및/또는 시스템을 구성하거나 제조하기 위한 방법 또는 기계의 정밀도에 대응할 수 있다. 적어도 일부 경우에서, 대략화 표현은 값을 측정하기 위한 기기의 정밀도, 또는 구성요소 및/또는 시스템을 구성하거나 제조하기 위한 방법 또는 기계의 정밀도에 대응할 수 있다. 예를 들어, 대략화 표현은 개별 값들, 값들의 범위(들), 및/또는 값들의 범위(들)를 한정하는 양단 값에 1, 2, 4, 5, 10, 15, 또는 20 퍼센트의 여유 내에 있음을 의미할 수 있다. 그러한 용어는 각도 또는 방향의 맥락에서 사용될 때에는 언급된 각도 또는 방향보다 10도 내로 더 크거나 더 작은 것을 포함한다. 예를 들어, "대체로 수직"은 임의의 방향, 예컨대 시계 방향 또는 반시계 방향으로 수직의 10도 내의 방향을 포함한다.
용어들 "결합된", "고정된", "부착된" 등은, 본원에서 달리 명시되지 않는 한, 직접 결합, 고정, 또는 부착뿐만 아니라 하나 이상의 중간 구성요소 또는 특징부를 통한 간접 결합, 고정 또는 부착을 지칭한다. 본원에 사용되는 바와 같이, 용어들 "구성하다", "구성하는", "포함하다", "포함하는", "갖다", "갖는" 또는 이들의 임의의 다른 변형어는 비배타적인 포함을 포괄하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 특징부들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그러한 특징부들로만 제한되는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 물품 또는 장치에 고유하지 않은 다른 특징부들을 포함할 수 있다. 또한, 명백하게 상반되게 언급되지 않는 한, "또는"은 포괄적인 또는(inclusive- or)을 지칭하는 것이고, 배타적인 또는(exclusive- or)을 지칭하지 않는다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 어느 하나에 의해 충족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음)인 것, A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함)인 것, A와 B 둘 모두가 참(또는 존재함)인 것.
여기서 그리고 명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐서 범위 한계들은 결합되고 교체되며, 이러한 범위들은 식별되고, 문맥이나 표현이 달리 나타내지 않는 한, 그 안에 포함된 모든 하위 범위들을 포함한다. 예를 들어, 본원에 개시된 모든 범위는 양단 값들을 포함하고, 양단 값들은 서로 독립적으로 조합 가능하다.
이제 도면을 참조하면, 도 1은 예시된 실시형태에서 가스 터빈(10)인 터보기계의 일 실시형태의 개략도를 예시한다. 산업용 또는 지상용 가스 터빈이 본원에 도시되고 설명되지만, 본 개시내용은 청구범위에 달리 명시되지 않는 한, 지상용 및/또는 산업용 가스 터빈으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 본원에서 설명되는 바와 같은 본 발명은, 증기 터빈, 항공기용 가스 터빈, 또는 선박용 가스 터빈을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 유형의 터보기계에 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 가스 터빈(10)은 일반적으로 가스 터빈(10)의 상류 단부에 배치된 압축기(14)를 포함하는 압축기 부분(12), 압축기(14)로부터 하류에 있는 적어도 하나의 연소기(18)를 갖는 연소 부분(16), 및 연소 부분(16)으로부터 하류에 있는 터빈(22)을 포함하는 터빈 부분(20)을 포함한다. 샤프트(24)는 적어도 부분적으로 압축기(14) 및/또는 터빈(22)을 통해 가스 터빈(10)의 축방향 중심선(26)을 따라 연장된다. 특정 구성에서, 샤프트(24)는 서로 결합된 복수의 개별 샤프트로 구성될 수 있다.
압축기 부분(12)은 일반적으로, 복수의 회전자 디스크(28)와, 각각의 회전자 디스크(28)로부터 반경 방향 외측으로 연장되며 각각의 회전자 디스크에 연결된 복수의 회전자 블레이드(32)를 포함할 수 있다. 각각의 회전자 디스크(28)는 이어서, 압축기 부분(12)을 통해 연장되는 샤프트(24)의 부분에 결합되거나 이를 형성할 수 있다. 압축기 부분(12)은, 샤프트(24) 및 회전자 블레이드(32)의 부분을 원주 방향으로 둘러싸는 케이싱(38)을 더 포함한다. 고정자 베인(33)은 케이싱(38)에 장착될 수 있다. 회전자 블레이드(32)와 고정자 베인(33)은 고정자 베인(33)이 회전자 블레이드들(32) 사이에 배치되도록 교호하는 방식으로 배열될 수 있다.
터빈 부분(20)은 일반적으로, 복수의 회전자 디스크(27)와, 각각의 회전자 디스크(27)로부터 반경 방향 외측으로 연장되며 각각의 회전자 디스크에 상호 연결되는 복수의 회전자 블레이드(34)를 포함할 수 있다. 각각의 회전자 디스크(27)는 이어서, 터빈 부분(20)을 통해 연장되는 샤프트(24)의 부분에 결합되거나 이를 형성할 수 있다. 터빈 부분(20)은, 샤프트(24)의 부분 및 회전자 블레이드(34)를 원주 방향으로 둘러싸며, 이로써 터빈 부분(20)을 통해 고온 가스 경로(49)를 적어도 부분적으로 획정하는 터빈 케이싱(40)을 추가로 포함한다. 고정 터빈 노즐(35)은 터빈 케이싱(40)에 장착될 수 있다. 회전자 블레이드(34)와 고정 터빈 노즐(35)은 고정 터빈 노즐(35)이 회전자 블레이드들(34) 사이에 배치되도록 교호하는 방식으로 배열될 수 있다.
작동 중에, 공기와 같은 작동 유체(44)는, 이것이 연소 부분(16)을 향하여 보내질 때 이것이 부분적으로 회전자 블레이드(32)에 의해 점진적으로 압축되는 압축기(14) 안으로 보내진다. 압축된 작동 유체(46)는 압축기(14)로부터 유동되어 연소 부분(16)으로 공급된다. 압축된 작동 유체(46)는, 이것이 연료(미도시)와 혼합되어 가연성 혼합물을 제공하는 연소기(18)로 분배된다. 가연성 혼합물은 상대적으로 고온 및 고속인 연소 가스(48)를 생성하기 위해 연소된다. 연소 가스(48)는 터빈(22)을 통해 보내지며, 여기서 열 및 운동 에너지가 회전자 블레이드(34)로 전달되며, 이로써 샤프트(24)가 회전되게 한다. 기계적 회전 에너지는 압축기 부분(12)에 동력을 공급하기 위해서, 그리고/또는 전기를 발생시키기 위해서 사용될 수 있다. 예를 들어, 특정 적용례에서, 샤프트(24)는 전기를 생성하기 위해 발전기(미도시)에 결합된다. 터빈 부분(20)을 빠져나가는 연소 가스(48)는 다음으로 배기 부분을 통해 가스 터빈(10)으로부터 배기될 수 있다.
압축기(14) 및 터빈(22) 각각은 회전 구성요소(예를 들어, 회전자 블레이드(32), 회전자 블레이드(34) 등) 및 비회전 또는 고정 구성요소(예를 들어, 고정자 베인(33), 고정 터빈 노즐(35), 또는 기타)를 포함할 수 있다. 회전 구성요소는, 회전 구성요소가 샤프트(24)와 함께 회전되도록 회전자 디스크(28, 27)에 결합될 수 있다. 비회전 구성요소는, 비회전 구성요소가 가스 터빈(10)의 작동 중에 고정되도록 케이싱(예를 들어, 케이싱(38) 또는 터빈 케이싱(40))에 결합될 수 있다. 회전 구성요소 및 비회전 구성요소는 모두 회전자 디스크(28, 27)(회전 구성요소를 위한) 또는 케이싱(38, 40)(비회전 구성요소를 위한)의 둘레에 획정된 상보적인 원주형 슬롯과 계합하도록 구성된 장착 부분을 포함할 수 있다. 장착 부분은 도브테일, 후크, 또는 대응하는 원주형 슬롯에 의해 수용되는 다른 측방향 돌출부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원주형 슬롯은 비회전 구성요소를 위해 케이싱(38, 40) 또는 회전 구성요소를 위해 회전자 디스크(28, 27)에 획정될 수 있다.
가스 터빈(10)은 축방향 중심선(26)을 따라 연장되는 축선 방향(A), 축방향 중심선(26)에 수직인 반경 방향(R), 및 축방향 중심선(26) 주위로 연장되는 원주 방향(C)을 갖는 원통형 좌표계를 정의할 수 있다. 도 1, 도 2 및 도 4에는 편의를 위해 방향 범례가 제공된다.
도 2는 본 개시내용의 실시형태에 따라, 제1 및 제2 터보기계 구성요소에 대한 설치를 위한 툴링 조립체(100)를 갖는 압축기(14)의 부분의 확대된 단면 평면도를 제공한다. 도시된 바와 같이, 케이싱(38)은 작동 유체(예를 들어, 공기)를 수용할 수 있도록 압축기(14)를 전반적으로 둘러싼다. 케이싱(38) 내에 배열된 회전자 블레이드(32)와 고정자 베인(33)의 교호하는 스테이지들이 운동 에너지를 작동 유체에 점진적으로 부여하여 높은 에너지 상태에 있는 압축된 작동 유체를 생성한다. 각각의 회전자 블레이드(32)는 회전자 디스크(28) 주위에 원주 방향으로 배열될 수 있고(회전자 디스크에 결합될 수 있고), 케이싱(38)을 향해 반경 방향 외측으로 연장될 수 있다. 역으로, 각각의 고정자 베인(33)은 케이싱(38) 주위에 원주 방향으로 배열될 수 있고(그리고 케이싱에 결합될 수 있고), 회전자 블레이드들(32)의 인접 스테이지들을 분리하는 스페이서 디스크(29)를 향해 반경 방향 내측으로 연장될 수 있다.
많은 실시형태에서, 회전자 블레이드(32)는 각각 회전자 디스크(28)에 회전자 블레이드(32)를 연결하고/하거나 고정하도록 형성된 장착 부분(57)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장착 부분(57)은 T자형 구조, 도브테일, 후크, 하나 이상의 측방향 돌출부, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 장착 부분(57)은 축선 방향(A), 반경 방향(R), 및/또는 원주 방향(C)으로 회전자 디스크(28) 안으로 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 회전자 디스크(28)는 대략적으로 장착 부분(57)의 형상과 대응하는 슬롯 또는 개구(56)를 획정할 수 있다. 슬롯(56)은 축방향 슬롯 또는 개구, 반경 방향 슬롯 또는 개구, 및/또는 원주형 슬롯 또는 개구일 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 슬롯(56)은 회전자 디스크(28)의 전체 둘레 주위에 환형으로(예를 들어, 원주 방향으로 360°) 획정될 수 있다.
유사하게, 고정자 베인(33) 각각은, 고정자 베인(33)을 케이싱(38)에 연결 및/또는 고정하도록 형성된 장착 부분(59)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장착 부분(59)은 T자형 구조, 도브테일, 후크, 하나 이상의 측방향 돌출부, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 장착 부분(59)은 축선 방향(A), 반경 방향(R), 및/또는 원주 방향(C)으로 케이싱(38) 안으로 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 케이싱(38)은 대략적으로 장착 부분(59)의 형상과 대응하는 슬롯 또는 개구(58)를 획정할 수 있다. 슬롯(58)은 축방향 슬롯 또는 개구, 반경 방향 슬롯 또는 개구, 및/또는 원주형 슬롯 또는 개구일 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 슬롯(58)은 케이싱(38)의 전체 둘레 주위에 환형으로(예를 들어, 원주 방향으로 360°) 획정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(14)는 스페이서 디스크(29) 주위에 원주 방향으로 배열된(그리고 스페이스 디스크에 결합된) T-페어링(fairing)(50)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, T-페어링(50)은 스페이서 디스크(29)로부터 플랫폼(52)까지 반경 방향 외측으로 연장될 수 있다. 플랫폼(52)은 압축기(14)를 통해 이동하는 압축된 작동 유체에 대한 경계를 제공한다. 추가로, 플랫폼(52)은 대략적으로 고정자 베인(33)과 스페이서 디스크(29) 사이의 누설을 감소시키기 위해 고정자 베인(33)의 내측 팁(54)에 일치한다. 많은 실시형태에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, T-페어링(50)은 대략적으로 T자형인 세그먼트일 수 있다.
예시적인 실시형태에서, T-페어링(50) 각각은, T-페어링(50)을 스페이서 디스크(29)에 연결 및/또는 고정하도록 형성된 장착 부분(60)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장착 부분(60)은 T자형 구조체, 도브테일, 후크, 하나 이상의 측방향 돌출부, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 장착 부분(60)은 축선 방향(A), 반경 방향(R), 및/또는 원주 방향(C)으로 스페이서 디스크(29) 안으로 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스페이서 디스크(29)는 대략적으로 장착 부분(60)의 형상과 대응하는 슬롯 또는 개구(62)를 획정할 수 있다. 슬롯(62)은 축방향 슬롯 또는 개구, 반경 방향 슬롯 또는 개구, 및/또는 원주형 슬롯 또는 개구일 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 슬롯(62)은 스페이서 디스크(29)의 전체 둘레 주위에 환형으로(예를 들어, 원주 방향으로 360°) 획정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다양한 압축기 구성요소의 장착 부분(57, 59, 60) 각각은 장착 부분(57, 59, 60)에 의해 획정된 대응 구멍, 보이드(void), 또는 개구 내에 수용된 기계적 스프링(77)을 포함할 수 있다. 기계적 스프링(77)은 장착 부분(57, 59, 60)을 대응하는 슬롯(56, 58, 62)에 대해 로딩하기 위해 적어도 부분적으로 압축될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 기계적 스프링(77)은 유리하게는 터보기계의 임의의 작동 속도(예를 들어, 부분 속도)에서 슬롯 내에 로딩된 압축기 구성요소를 유지하며, 이로써 압축기 구성요소에 대한 마모 및 오정렬을 감소시킨다.
압축기(14)는 회전자 블레이드(32)의 제1 링(70), 회전자 블레이드(32)의 제2 링(72) 및 회전자 블레이드(32)의 제3 링(74)을 포함할 수 있다. 추가로, 압축기(14)는 회전자 블레이드들(32)의 링들 사이에(예를 들어, 축방향으로 사이에) 배치된 하나 이상의 T-페어링 링을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압축기(14)는 제1 T-페어링 링(71) 및 제2 T-페어링 링(73)을 포함할 수 있다. 제1 T-페어링 링(71)은 회전자 블레이드들(32)의 제1 링(70)과 제2 링(72) 사이(예를 들어, 축방향으로 사이)에 배치될 수 있고, 제2 T-페어링 링(73)은 회전자 블레이드들(32)의 제2 링(72)과 제3 링(74) 사이에(예를 들어, 축방향으로 사이에) 배치될 수 있다. 회전자 블레이드들(32)의 제1 링(70), 제2 링(72), 및 제3 링(74) 각각은 각각의 회전자 디스크(28)의 각각의 슬롯(56) 내에 원주 방향으로 배열될 수 있다. 유사하게, 제1 T-페어링 링(71) 및 제2 T-페어링 링(73)은 각각의 스페이서 디스크(29)의 각각의 슬롯(62) 내에 원주 방향으로 배열될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 툴링 조립체(100)는 제1 T-페어링 링(71) 및/또는 제2 T-페어링 링(73)의 설치를 용이하게 하기 위해 압축기(14)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 하나 이상의 툴링 조립체(100)는 제1 툴링 조립체(102), 제2 툴링 조립체(104), 및 제3 툴링 조립체(106)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 툴링 조립체(102)는 제1 T-페어링 링(71)의 설치를 용이하게 하기 위해 회전자 블레이드(32)의 제1 링(70)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 제2 툴링 조립체(104)는 제1 T-페어링 링(71) 및/또는 제2 T-페어링 링(73)의 설치를 용이하게 하기 위해 회전자 블레이드(32)의 제2 링(72)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 제3 툴링 조립체(106)는 제2 T-페어링 링(73)의 설치를 용이하게 하기 위해 회전자 블레이드(32)의 제3 링(76)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 툴링 조립체(102, 104, 106)는 T-페어링 링의 설치를 용이하게 하기 위해 함께(즉, 집합적으로) 또는 별도로(즉, 개별적으로) 사용될 수 있다.
도 3은, 본 개시내용의 실시형태에 따른, 슬롯(62)의 세부 사항을 보여주기 위해 T-페어링 링(75)의 T-페어링(50)이 생략된, 압축기(14)의 부분의 확대 사시도를 예시한다. T-페어링 링(75)은 제1 T-페어링 링(71) 및/또는 제2 T-페어링 링(73) 중 하나 또는 모두를 나타낼 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 슬롯(62)은 T-페어링(50)의 장착 부분(60)을 반경 방향으로 수용하는 크기의 개구 또는 윈도우(64)를 포함할 수 있다. 예를 들어, T-페어링 링(75)의 설치 중에, T-페어링(50) 각각의 장착 부분(60)은 윈도우(64)를 통해 슬롯(62) 안으로 삽입될 수 있다. 이어서, T-페어링(50) 각각은, 모든 T-페어링들(50)이 설치되고 T-페어링 링(75)이 완료될 때까지, 슬롯(62)을 통해 (가스 터빈(10)의 축방향 중심선에 대해) 원주 방향으로 회전된다.
T-페어링 링(75)의 마지막 T-페어링(50)이 윈도우(64)를 통해 삽입되면, 이것은 양쪽에 배치되는 T-페어링 링(75)의 T-페어링들(50)로 인해 원주 방향으로 회전될 수 없다. 이와 같이, T-페어링 링(75)의 마지막 T-페어링(50)이 윈도우(64)에 삽입되면, 전체 T-페어링 링(75)(즉, T-페어링 링(75)의 모든 T-페어링들(50))은, 단일 T-페어링(50)이 윈도우(64) 내에 완전히 배치되지 않도록 원주 방향으로 회전된다(그렇지 않으면 T-페어링이 하나씩 윈도우(64)를 통해 슬롯(62)으로부터 떨어질 수 있음).
도 2를 다시 간략히 참조하면, 본원에 설명된 툴링 조립체(100)는 유리하게는 이웃하는 회전자 블레이드들(32)에 손상을 주지 않으면서 이 작업을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 툴링 조립체(100)는 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 장착될 수 있고, T-페어링의 링에서 하나 이상의 T-페어링(50)에 반경 방향 힘을 인가할 수 있다. 툴링 조립체(100)에 의해 하나 이상의 T-페어링(50)에 가해지는 반경 방향 힘은 기계적 스프링(77)에 의해 가해지는 스프링 힘에 대항할 수 있으며, 여전히 T-페어링 링의 T-페어링(50)이 슬롯(62) 내에서 원주 방향(C)으로 슬라이딩되는 것을 허용한다.
도 4 및 도 5 각각은, 본 개시내용의 실시형태에 따라 T-페어링 링의 설치를 용이하게 하기 위해, 제거 가능하게 결합된 툴링 조립체(100)를 갖는 압축기(14)의 사시도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 제1 툴링 조립체(102)는 제1 T-페어링 링(71)의 설치를 용이하게 하기 위해 회전자 블레이드(32)의 제1 링(70)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 제2 툴링 조립체(104)는 제1 T-페어링 링(71) 및/또는 제2 T-페어링 링(73)의 설치를 용이하게 하기 위해 회전자 블레이드(32)의 제2 링(72)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 제3 툴링 조립체(106)는 제2 T-페어링 링(73)의 설치를 용이하게 하기 위해 회전자 블레이드(32)의 제3 링(76)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 툴링 조립체(102, 104, 106)는 T-페어링 링의 설치를 용이하게 하기 위해 함께(즉, 집합적으로) 또는 별도로(즉, 개별적으로) 사용될 수 있다.
각각의 툴링 조립체(100)는, 제1, 제2 또는 제3 링(70, 72, 또는 76)에서 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 제거 가능하게 결합하도록 구성된 축방향 장착 부분(108)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 축방향 장착 부분(108)은 제1 플레이트(110) 및 제1 플레이트(110)로부터 이격된(예를 들어, 축방향으로 이격된) 제2 플레이트(112)를 포함할 수 있다. 축방향 장착 부분(108)은, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(112) 사이에서 연장되고, 이들에 결합되는 하나 이상의 턴버클(turnbuckle) 조립체(114)를 더 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 턴버클 조립체(114)는, 축방향 장착 부분(108)을 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 결합하기 위해, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(112) 사이의 축방향 간격을 조정하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 플레이트들(110, 112)의 축방향 간격은, 축방향 장착 부분(108)이 하나 이상의 회전자 블레이드(32)에 클램핑될 수 있도록 조정될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 툴링 조립체(100)가 회전자 블레이드(32)에 결합될 때, 제1 플레이트(110)의 내부 표면은 하나 이상의 회전자 블레이드(32)의 선단(leading edge)에 근접하여 하나 이상의 회전자 블레이드(32)(예를 들어, 도 5에 도시된 예에서 2개의 회전자 블레이드)와 접촉할 수 있다. 유사하게, 제2 플레이트(112)의 내부 표면은 하나 이상의 회전자 블레이드(32)의 후단(trailing edge)에 근접하여 하나 이상의 회전자 블레이드(32)(예를 들어, 도 5에 도시된 예에서 2개의 회전자 블레이드)와 접촉할 수 있다.
하나 이상의 턴버클 조립체(114)의 각각의 턴버클 조립체(114)는 대략적으로 제1 플레이트(110)로부터 제2 플레이트(112)까지 축방향으로 연장될 수 있다. 각각의 턴버클 조립체(114)는, 턴버클 조립체가 회전자 블레이드들(32)을 통해 연장되지 않고, 오히려 2개의 이웃하는 회전자 블레이드들(32) 사이의 원주 방향 공간에서 플레이트들(110, 112) 사이에서 축방향으로 연장되도록 2개의 이웃하는 회전자 블레이드들(32) 사이에 원주 방향으로 배치될 수 있다.
다양한 실시형태에서, 툴링 조립체(100)의 제1 플레이트(110) 및/또는 제2 플레이트(112) 중 하나 또는 둘 다는 반경 방향 압축 부분(116)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반경 방향 압축 부분(116)은, T-페어링 링의 T-페어링과 접촉하고 반경 방향 힘을 가하기 위해, T-페어링 링에 근접한 플레이트(110, 112) 상에 배치될 수 있다. 특히, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 툴링 조립체(102)의 제1 플레이트(110)는 반경 방향 압축 부분(116)을 포함하지 않을 수 있고, 제1 툴링 조립체(102)의 제2 플레이트(112)는 반경 방향 압축 부분(116)을 포함할 수 있다. 제2 툴링 조립체(104)의 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(112)는 반경 방향 압축 부분(116)을 포함할 수 있다. 제3 툴링 조립체(106)의 제1 플레이트(110)는 반경 방향 압축 부분(116)을 포함할 수 있고, 제3 툴링 조립체(106)의 제2 플레이트(112)는 반경 방향 압축 부분(116)을 포함하지 않을 수 있다.
도 6 내지 도 9 각각은 본 개시내용의 실시형태에 따른 툴링 조립체(100)의 사시도를 예시한다. 특히, 도 6 및 도 7 각각은 제1 툴링 조립체(102)의 사시도를 예시하고, 도 8 및 도 9 각각은 본 개시내용의 실시형태에 따른 제2 툴링 조립체(104)의 사시도를 예시한다.
도 6 내지 도 9에 집합적으로 도시된 바와 같이, 툴링 조립체(100)는 축방향 장착 부분(108) 및 반경 방향 압축 부분(116)을 포함할 수 있다. 축방향 장착 부분(108)은 제1 플레이트(110) 및 제1 플레이트(110)로부터(예를 들어, 축선 방향(A)으로) 이격된 제2 플레이트(112)를 포함할 수 있다. 플레이트들(110, 112)은 서로 대략적으로 평행할 수 있고, 그 각각이 제1 단부(111)로부터 제2 단부(113)까지 연장될 수 있다. 플레이트(110, 112)는 대략적으로 사다리꼴 형상(예를 들어, 가스 터빈(10)의 원주 방향(C)의 곡률과 대응하는 만곡된 측부를 갖는 직사각형)으로 형성될 수 있다. 추가적으로, 플레이트들(110, 112)은, 플레이트들(110, 112)이 축선 방향(A)에서 가장 짧고 원주 방향(C)에서 가장 길도록 대략적으로 평평할 수 있다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(112) 각각은 내측 플레이트(124) 및 외측 플레이트(126)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(112)의 내측 플레이트들(124)은 서로 대면(즉, 개재된 구성요소가 없도록)할 수 있다. 이러한 방식으로, 툴링 조립체(100)가 압축기(14)에 결합될 때(도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이), 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(112)의 내측 플레이트들(124)은 회전자 블레이드들(32)과 접촉될 수 있다. 내측 플레이트(124)는 제1 재료로 구성될 수 있고, 외측 플레이트(126)는 제1 재료와 다른 제2 재료로 구성될 수 있다. 예를 들어, 외측 플레이트(126)는 금속 재료로 구성될 수 있다(이는 유리하게는 툴링 조립체(100)에 구조적 무결성을 더해준다). 내측 플레이트(124)는, 플라스틱, 고무 또는 기타 비마모성 재료와 같은 비금속 재료로 구성될 수 있다. 이것은 유리하게는, 그렇지 않은 경우에 회전자 블레이드(32)와 내측 플레이트(124) 사이의 접촉으로부터 발생할 수 있는 회전자 블레이드(32)에 대한 손상을 방지한다.
또한, 축방향 장착 부분(108)은, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(112) 사이에서 연장되고, 이들에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체(114)를 포함할 수 있다. 턴버클 조립체(114)는 플레이트들(110, 112) 사이의 간격을 조정하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 축 방향(A)으로). 본원에 도시된 실시형태에서, 툴링 조립체(100)는, 각각이 축선 방향(A)으로 대략적으로 서로 평행하게 연장되는 3개의 턴버클 조립체(114)를 포함할 수 있다. 3개의 턴버클 조립체(114)는 원주 방향(C)에 관하여 서로 등간격으로 이격될 수 있다. 특히, 도시된 바와 같이, 툴링 조립체(100)는 제1 턴버클 조립체, 제2 턴버클 조립체, 및 제3 턴버클 조립체를 포함할 수 있다. 제1 턴버클 조립체는 플레이트들(110, 112)의 각각의 제1 단부(111)에서 또는 이의 부근에서 플레이트들(110, 112)을 통해 연장될 수 있다. 제2 턴버클 조립체는 플레이트들(110, 112)의 각각의 중심에서 플레이트들(110, 112)을 통해 연장될 수 있다. 제3 턴버클 조립체는 플레이트들(110, 112)의 각각의 제2 단부(113)에서 또는 이의 부근에서 플레이트들(110, 112)을 통해 연장될 수 있다. 그러나, 도 6 내지 도 9 각각은 3개의 턴버클 조립체(114)를 갖는 툴링 조립체(100)의 실시형태를 예시하지만, 툴링 조립체(100)는 임의의 적절한 수의 턴버클 조립체(114)를 가질 수 있고, 청구범위에서 구체적으로 인용되지 않는 한 임의의 특정 수의 턴버클 조립체(114)에 한정되어서는 안 된다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 턴버클 조립체(114)는 턴버클 본체(118), 제1 로드(120), 및 제2 로드(122)를 포함할 수 있다. 제1 로드(120) 및 제2 로드(122)에는 나사산이 형성될 수 있다(예를 들어, 제1 로드(120) 및 제2 로드(122) 모두 외측 나사산을 획정할 수 있음). 턴버클 본체(118)는 제1 로드(120) 및 제2 로드(122) 모두의 외측 나사산에 나사 결합하도록 구성된 내측 나사산을 획정할 수 있다. 이런 방식으로, 턴버클 본체(118)를 제1 방향으로 회전시키는 것은 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(112) 사이의 갭(예를 들어, 축방향 갭)을 단축할 수 있고, 턴버클 본체(118)를 제2 방향으로 회전시키는 것은 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(112) 사이의 갭(예를 들어, 축방향 갭)이 길어지게 할 수 있다. 제1 로드(120)는 턴버클 본체(118)로부터 제1 플레이트(110)까지 연장될 수 있고, 제2 로드(122)는 턴버클 본체(118)로부터 제2 플레이트(112)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 로드(120)는 제1 플레이트(110)를 통해 연장될 수 있고, (예를 들어, 너트와 같은) 나사산형 체결구(115)가 제1 로드(120)에 나사 결합될 수 있으며, 이로써 제1 로드(120)를 제1 플레이트(110)에 결합할 수 있다. 유사하게, 제2 로드(122)는 제2 플레이트(112)를 통해 연장될 수 있고, 나사산형 체결구(115)는 제2 로드(122)에 나사 결합될 수 있으며, 이로써 제2 로드(122)를 제2 플레이트(112)에 결합할 수 있다.
추가로, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 반경 방향 압축 부분(116)은 압축 바아(128), 적어도 하나의 부착 부재(130), 및 적어도 하나의 나사산형 로드(132)를 포함할 수 있다. 압축 바아(128)는 축방향 장착 부분(108)에 대해 반경 방향으로 이동될 수 있고, T-페어링 링의 하나 이상의 T-페어링(50)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2, 도 4 및 도 5에 집합적으로 도시된 바와 같이, 툴링 조립체(100)가 압축기(14)에 결합될 때, 압축 바아(128)는 T-페어링 링의 복수의 T-페어링(50) 중 적어도 2개의 T-페어링(50)과 접촉할 수 있다. 특히, 압축 바아(128)는, 압축 바아(128)가 T-페어링 링의 최대 3개의 T-페어링(50)의 플랫폼(52)과 (예를 들어, 동시에) 접촉할 수 있도록 원주 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 압축 바아(128)는 T-페어링(50)의 플랫폼(52)과 접촉할 수 있고, 기계식 스프링(77)에 의해 생성된 스프링 힘에 상쇄되는 반경 방향 내측 힘을 가할 수 있으며, T-페어링 링의 모든 T-페어링(50)이 여전히 원주 방향(C)으로 이동하여 단일 T-페어링(50)이 윈도우(64) 내에 완전히 배치되지 않도록 한다(도 3).
적어도 하나의 부착 부재(130)는 외측 플레이트(126)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 부착 부재(130)는 대략적으로 블록 형상이고, 금속 또는 다른 적합한 재료로 구성될 수 있다. 부착 부재(130)는 부착 부재(130)를 통해 외측 플레이트(126) 내로 연장되는 하나 이상의 볼트(131)(예를 들어, 서로 이격되고 정사각형 패턴으로 배열된 4개의 볼트)에 의해서 외측 플레이트(126)에 나사 결합될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 부착 부재(130)는 외측 플레이트(126)와 용접되거나 일체형일 수 있다.
적어도 하나의 나사산형 로드(132)는 나사산형 로드(132)의 회전에 의해 압축 바아(128)의 반경 방향 위치가 조정될 수 있도록 제1 플레이트(110) 또는 제2 플레이트(112)와 압축 바아(128)에 결합될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 나사산형 로드(132)는 각각의 부착 부재(130) 및 압축 바아(128) 모두에 나사 결합될 수 있다. 예를 들어, 나사산형 로드(132)의 회전에 의해 압축 바아(128)의 반경 방향 위치가 조정될 수 있도록, 나사산형 로드(132)는 외측 나사산을 획정할 수 있고, 부착 부재(130)와 압축 바아(128)는 나사산형 로드(132)의 외측 나사산에 대응하는 내측 나사산을 획정할 수 있다. 많은 실시형태에서, 각각의 나사산형 로드(132)는 각각의 부착 부재(130)를 통해 그리고 압축 바아(128) 안으로 연장될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 압축 바아(128)는 슬롯(134)을 획정할 수 있고, 나사산형 로드(132)는 압축 바아(128)의 슬롯(134) 안으로 연장될 수 있다.
다양한 실시형태에서, 툴링 조립체(100)가 압축기(14)에 결합될 때, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 나사산형 로드(132)는 가스 터빈(10)의 중앙 축선에 대해 일반적으로 반경 방향으로 배향될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 나사산형 로드(132)의 수는 부착 부재(130)의 수에 대응할 수 있으며, 이는 도시된 실시형태에서 4개이지만, 반드시 4개로 한정되지 않는다. 예시적인 실시형태에서, 모든 나사산형 로드(132)(예를 들어, 4개의 나사산형 로드(132) 모두)는 압축 바아(128)의 슬롯(134) 안으로 연장될 수 있다.
도 10 및 도 11 각각은 제1 툴링 조립체(102)의 평면도를 예시한다. 예를 들어, 도 10은 반경 방향 압축 부분(116)이 장착된, 제1 툴링 조립체(102)의 제2 플레이트(112)를 예시한다. 도 11은 반경 방향 압축 부분(116)이 장착되지 않은, 제1 툴링 조립체(102)의 제1 플레이트(110)의 평면도를 예시한다. 특히, 도 10에 도시된 제2 플레이트(112)는 부착 부재(130), 나사산형 로드(132) 및 이에 결합되는 압축 바아(128)를 포함하며, 도 11에 도시된 제1 플레이트(110)는 그렇지 않다.
많은 실시형태에서, 도시된 바와 같이, 하나 이상의 반경 방향 스페이서(136)가 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(112) 중 하나(또는 둘 다)에 결합될 수 있다. 특히, 반경 방향 스페이서(136)는 하나 이상의 볼트(142)에 의해서 외측 플레이트(126)에 나사 결합될 수 있다. 반경 방향 스페이서(136)는 반경 방향으로(가스 터빈(10)의 반경 방향에 대해) 배향된 대략적으로 직사각형 프리즘 형상으로 형성될 수 있다. 반경 방향 스페이서는 플레이트(110, 112)의 제1 단부(111)에 또는 이에 근접하게 배치된 제1 반경 방향 스페이서(138), 및 플레이트(110, 112)의 제2 단부(113)에 또는 이에 근접하게 배치된 제2 반경 방향 스페이서(140)를 포함할 수 있다. 반경 방향 스페이서(136)는, 툴링 조립체(100)가 압축기(14)에 결합되어 적절한 배향 및 정렬을 보장할 때, 압축기의 하나 이상의 구성요소와 접촉할 수 있다.
도 10 및 도 11에 집합적으로 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(112) 및 압축 바아(128)는 (가스 터빈(10)의 원주 방향(C)에 대해서) 원주형 윤곽부를 가질 수 있다. 즉, 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(112)는, 플레이트들(110, 112)이 각각의 제1 단부(111)로부터 각각의 제2 단부(113)로 연장되어감에 따라 가스 터빈(10)의 원주 방향(C)으로 연속적으로 만곡될 수 있다. 유사하게, 압축 바아(128)는 압축 바아(128)가 제1 단부(127)로부터 제2 단부(129)로 연장되어감에 따라 원주 방향(C)으로 만곡될 수 있다. 압축 바아(128)의 원주 방향 곡률은 압축 바아(128)가 접촉하는 T-페어링들(50)의 외부 표면과 일치할 수 있고, 이로써 반경 방향 힘이 T-페어링들(50) 전체에 걸쳐 균등하게 분배될 수 있다.
다양한 실시형태에서, 압축 바아(128), 내측 플레이트(124), 반경 방향 스페이서(136), 및/또는 턴버클 조립체(114) 중 하나 이상은 비금속 재료로 구성될 수 있다. 특히, 턴버클 조립체(114)의 제1 로드(120) 및/또는 제2 로드(122)는 비금속 재료로 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 턴버클 조립체(114)의 제1 로드(120) 및/또는 제2 로드(122)는 비금속 재료로 구성된 커버(외측 슬리브와 같은)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 비금속 재료는 플라스틱, 고무 또는 기타 비마모성 재료일 수 있다. 이것은 유리하게는 툴링 조립체(100)가 접촉하는 압축기 구성요소에 대한 손상을 방지한다. 추가로, 비금속 재료(플라스틱과 같은)로 압축 바아(128)를 형성하는 것은 유리하게는 T-페어링(50)과 압축 바아(128) 사이의 마찰 계수를 감소시키며, 이로써 설치 중에 필요에 따라 T-페어링(50)이 슬롯(62) 내에서 원주 방향으로 회전되는 것을 허용한다.
이제 도 12를 참조하면, 본 발명 주제의 양태에 따라 터보기계의 슬롯에 T-페어링 링을 설치하는 방법(1200)의 일 실시형태의 흐름도가 예시된다. 일반적으로, 방법(1200)은 도 1 내지 도 11을 참조하여 상술된 가스 터빈(10), 압축기(14), 및 툴링 조립체(100)를 참조하여 여기에서 설명될 것이다. 그러나, 개시된 방법(1200)이 일반적으로 임의의 적합한 터보기계와 함께 활용될 수 있고/있거나 임의의 다른 적합한 시스템 구성을 갖는 시스템과 관련하여 활용될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 도 12가 예시 및 논의의 목적을 위해 특정 순서로 수행되는 단계들을 도시하지만, 본원에서 논의된 방법은, 청구범위에서 달리 특정되지 않는 한, 임의의 특정 순서 또는 배열에 한정되지 않는다. 당업자는 본원에 제공된 개시내용을 사용하여, 본원에 개시된 방법의 다양한 단계들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 생략되고, 재배열되고, 조합되고, 그리고/또는 다양한 방식으로 적응될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도시된 바와 같이, 방법(1200)은, 방법(1200)의 초기 단계일 수도 있고 아닐 수도 있는 (1202)에서, 툴링 조립체의 축방향 장착 부분에 의해서 터보기계의 하나 이상의 회전자 블레이드에 툴링 조립체를 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함할 수 있다. 제1 플레이트 및/또는 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함한다. 이 방법은 (1204)에서 반경 방향 압축 부분의 압축기 바아에 의해서 T-페어링 링의 하나 이상의 T-페어링을 압축하는 단계를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 T-페어링을 압축하는 것은 T-페어링 링에서 적어도 2개의 T-페어링을 동시에 압축하는 것을 포함할 수 있다. 압축은 압축기 바아로 T-페어링 링에 있는 적어도 2개의 T-페어링에 균일한 반경 방향 힘을 가하는 것일 수 있다. 일부 구현예에서, 압축기 바아는 T-페어링 링에 있는 적어도 2개의 T-페어링의 플랫폼과 접촉할 수 있고, T-페어링의 장착 부분에 배치된 기계식 스프링의 반경 방향 힘에 대항하는 반경 방향 힘을 가할 수 있다. 그러나, 압축기 바아와 접촉하는 적어도 2개의 T-페어링은, 압축기 바아가 반경 방향 힘을 가하는 동안 여전히 원주 방향으로 이동될 수 있다. 예시적인 구현예에서, 방법(1200)은 (1206)에서, T-페어링 링의 어떠한 T-페어링도 슬롯의 윈도우 내에 완전히 배치되지 않도록 슬롯 내에서 원주 방향으로 T-페어링 링을 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이런 방식으로, 압축기 바아와 접촉하는 T-페어링이 압축기 바아에 대해 원주 방향으로 슬라이딩될 수 있도록, 그리고 T-페어링 링이 원주 방향으로 회전되는 동안 압축기 바아가 T-페어링 링의 새로운(또는 다른) T-페어링과 접촉할 수 있도록, 전체 T-페어링 링은 툴링 조립체에 대해 원주 방향으로 회전될 수 있다.
이 설명서는 최선의 형태를 포함하여 본 발명을 개시하기 위하여, 그리고 또한 임의의 디바이스 또는 시스템을 제조 및 이용하는 것 및 임의의 포함된 방법을 수행하는 것을 포함하여 본 발명을 어떠한 당업자도 실시하는 것을 가능하게 하기 위하여, 예를 사용한다. 본 발명의 특허가능 범위는 청구범위에 의해서 한정되고, 당업자에게 떠오르는 다른 예들을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 다른 예들이 청구범위의 문헌적 표현과 상이하지 않은 구조적 요소를 포함한다면, 또는 그들이 청구범위의 문헌적 표현과 사소한 차이를 갖는 등가의 구조적 요소를 포함한다면, 그러한 다른 예들은 청구범위의 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
본 발명의 추가 양태들이 하기 항목의 발명 주제에 의해 제공된다:
제1 터보기계 구성요소와 제2 터보기계 구성요소에 대한 설치를 위한 툴링 조립체로서, 툴링 조립체는 제1 터보기계 구성요소에 제거 가능하게 결합 가능한 축방향 장착 부분을 포함하며, 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함하며, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함하고, 반경 방향 압축 부분은, 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 제2 터보기계 구성요소와 접촉하도록 구성된 압축 바아를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 제1 플레이트, 제2 플레이트, 및 압축 바아 중 적어도 하나는 원주형 윤곽부를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 각각은 제1 터보기계 구성요소와 접촉하도록 구성된 내측 플레이트 및 외측 플레이트를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 압축 바아, 내측 플레이트, 또는 턴버클 조립체 중 하나 이상은 비금속 재료를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체는, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 반경 방향 스페이서를 더 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 반경 방향 압축 부분은, 나사산형 로드의 회전에 의해 압축 바아의 반경 방향 위치가 조정될 수 있도록 제1 플레이트 또는 제2 플레이트와 압축 바아에 결합된 적어도 하나의 나사산형 로드를 더 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 압축 바아는 슬롯을 획정하고, 나사산형 로드는 압축 바아의 슬롯 안으로 연장된다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 반경 방향 압축 부분은 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나에 결합된 부착 부재를 더 포함하고, 나사산형 로드는 부착 부재 및 압축 바아에 결합된다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 턴버클 조립체는 턴버클 본체, 턴버클 본체로부터 제1 플레이트로 연장되는 제1 로드, 및 턴버클 본체로부터 제2 플레이트로 연장되는 제2 로드를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 제1 구성요소는 압축기 블레이드이고, 제2 구성요소는 T-페어링 링이다.
T-페어링 링과 터보기계의 압축기 블레이드에 대한 설치를 위한 툴링 조립체로서, 툴링 조립체는 압축기 블레이드에 제거 가능하게 결합 가능한 축방향 장착 부분을 포함하며, 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함하며, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함하고, 반경 방향 압축 부분은, 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 터보기계의 T-페어링 링과 접촉하도록 구성된 압축 바아를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 제1 플레이트, 제2 플레이트, 및 압축 바아 중 적어도 하나는 원주형 윤곽부를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 각각은 압축기 블레이드와 접촉하도록 구성된 내측 플레이트 및 외측 플레이트를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 압축 바아, 내측 플레이트, 또는 턴버클 조립체 중 하나 이상은 비금속 재료를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체는, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 반경 방향 스페이서를 더 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 반경 방향 압축 부분은, 나사산형 로드의 회전에 의해 압축 바아의 반경 방향 위치가 조정될 수 있도록 제1 플레이트 또는 제2 플레이트와 압축 바아에 결합된 적어도 하나의 나사산형 로드를 더 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 반경 방향 압축 부분은 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나에 결합된 부착 부재를 더 포함하고, 나사산형 로드는 부착 부재 및 압축 바아에 결합된다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, 턴버클 조립체는 턴버클 본체, 턴버클 본체로부터 제1 플레이트로 연장되는 제1 로드, 및 턴버클 본체로부터 제2 플레이트로 연장되는 제2 로드를 포함한다.
이러한 조항 중 하나 이상에서와 같은 툴링 조립체에 있어서, T-페어링 링은 복수의 T-페어링을 포함하고, 압축 바아는 복수의 T-페어링 중 적어도 2개의 T-페어링과 접촉한다.
툴링 조립체를 사용하여 터보기계의 슬롯에 T-페어링 링을 설치하는 방법으로서, 이 방법은 툴링 조립체의 축방향 장착 부분에 의해서 터보기계의 하나 이상의 회전자 블레이드에 툴링 조립체를 장착하는 단계 - 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장되고 이에 결합되는 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함하며, 제1 플레이트 및 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함함 -; 반경 방향 압축 부분의 압축기 바아에 의해서 T-페어링 링의 하나 이상의 T-페어링을 압축하는 단계; 및 T-페어링 링의 T-페어링이 슬롯의 윈도우 내에 완전히 배치되지 않도록 T-페어링 링을 슬롯 내에서 원주 방향으로 회전시키는 단계를 포함한다.

Claims (15)

  1. 제1 및 제2 터보기계 구성요소에 대한 설치를 위한 툴링 조립체로서,
    상기 제1 터보기계 구성요소에 제거 가능하게 결합 가능한 축방향 장착 부분을 포함하며, 상기 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에서 연장되고 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트에 결합된 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함하며, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함하며, 상기 반경 방향 압축 부분은,
    상기 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 상기 제2 터보기계 구성요소와 접촉하도록 구성된 압축 바아를 포함하는, 툴링 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 플레이트, 상기 제2 플레이트, 및 상기 압축 바아 중 적어도 하나는 원주형 윤곽부를 포함하는, 툴링 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 각각은 상기 제1 터보기계 구성요소와 접촉하도록 구성된 내측 플레이트와, 외측 플레이트를 포함하는, 툴링 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 압축 바아, 상기 내측 플레이트, 또는 상기 턴버클 조립체 중 하나 이상은 비금속 재료를 포함하는, 툴링 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 반경 방향 스페이서를 더 포함하는 툴링 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반경 방향 압축 부분은 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트와 상기 압축 바아에 결합된 적어도 하나의 나사산형 로드(rod)를, 상기 나사산형 로드의 회전에 의해 상기 압축 바아의 반경 방향 위치가 조정될 수 있도록, 더 포함하는, 툴링 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압축 바아는 슬롯을 획정하고, 상기 나사산형 로드는 상기 압축 바아의 상기 슬롯 안으로 연장된, 툴링 조립체.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반경 방향 압축 부분은 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 상기 적어도 하나에 결합된 부착 부재를 더 포함하고, 상기 나사산형 로드는 상기 부착 부재와 상기 압축 바아에 결합된, 툴링 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 턴버클 조립체는 턴버클 본체, 상기 턴버클 본체로부터 상기 제1 플레이트로 연장되는 제1 로드, 및 상기 턴버클 본체로부터 상기 제2 플레이트로 연장되는 제2 로드를 포함하는, 툴링 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 압축기 블레이드이고, 상기 제2 구성요소는 T-페어링 링인, 툴링 조립체.
  11. 터보기계의 압축기 블레이드와 T-페어링 링에 대한 설치를 위한 툴링 조립체로서,
    상기 압축기 블레이드에 제거 가능하게 결합 가능한 축방향 장착 부분을 포함하며, 상기 축방향 장착 부분은 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트로부터 이격된 제2 플레이트, 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에서 연장되고 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트에 결합된 적어도 하나의 턴버클 조립체를 포함하며, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 하나는 반경 방향 압축 부분을 포함하며, 상기 반경 방향 압축 부분은,
    상기 축방향 장착 부분에 대해 반경 방향으로 이동 가능하고 상기 터보기계의 상기 T-페어링 링과 접촉하도록 구성된 압축 바아를 포함하는, 툴링 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 플레이트, 상기 제2 플레이트, 및 상기 압축 바아 중 적어도 하나는 원주형 윤곽부를 포함하는, 툴링 조립체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 각각은 상기 압축기 블레이드와 접촉하도록 구성된 내측 플레이트와, 외측 플레이트를 포함하는, 툴링 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 압축 바아, 상기 내측 플레이트, 또는 상기 턴버클 조립체 중 하나 이상은 비금속 재료를 포함하는, 툴링 조립체.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 반경 방향 스페이서를 더 포함하는 툴링 조립체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE502004011310D1 (de) 2004-07-09 2010-08-05 Siemens Ag Vorrichtung zum Ausbauen von Schaufeln einer Turbine oder eines Verdichters
US8381379B2 (en) * 2009-04-17 2013-02-26 General Electric Company Apparatus and tools for use with compressors
FR2984194B3 (fr) * 2011-12-20 2014-02-21 Ge Energy Products France Snc Systeme d'alignement d'arbres de machine tournante
US9494040B2 (en) 2014-02-06 2016-11-15 Siemens Energy, Inc. Turbine engine blade removal apparatus and method
US9677428B2 (en) 2014-03-12 2017-06-13 General Electric Company Removal device
US10273814B2 (en) 2016-01-05 2019-04-30 General Electric Company Tool and method for installing turbomachine component
US11092039B2 (en) 2016-10-27 2021-08-17 General Electric Company Apparatus for circumferential separation of turbine blades
US10612785B2 (en) * 2017-01-19 2020-04-07 General Electric Company Tool for repairing out-of-round component
FR3094906B1 (fr) 2019-04-12 2022-06-10 Safran Aircraft Engines Procede de fabrication d’un element aubage de stator pour une turbomachine et outillage pour sa mise en oeuvre
CN112096462A (zh) 2020-10-06 2020-12-18 中国长江动力集团有限公司 一种叉形叶根与动叶片装配用定位工装

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