KR910009708B1 - 일체로 된 시라우드를 갖는 터어빈 회전날개 및 상기 회전날개의 원형 배열체 성형방법 - Google Patents

일체로 된 시라우드를 갖는 터어빈 회전날개 및 상기 회전날개의 원형 배열체 성형방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

일체로 된 시라우드를 갖는 터어빈 회전날개 및 상기 회전날개의 원형 배열체 성형방법
제1도는 로우터내에 배설된 회전날개들의 원형 배열체를 나타내는 부분단면도.
제2도는 회전날개의 정면도.
제3도는 회전날개의 평면도.
제4도는 회전날개의 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 회전날개 3 : 로우터(rotor)
5 : 뿌리부분 9 : 날개부분
11 : 선두연부 13 : 후미연부
15 : 시라우드부분 17 : 선두평면
19 : 후미평면 21 : 반경방향 평면
본 발명은 증기터어빈에 관한 것이고 특히, 증기터이빈 로우터(rotor) 내에 원형으로 내열되는 다수의 회전날개에 관한 것이다.
증기터어빈에 있어서, 회전날개들의 배열체는, 날개와 일체로 제조되는 장부(tenon)을 경유하여 회전날개의 정상적으로 리벳팅되는 시라우드 링(shroud ring)에 의해 상기 회전날개들의 선단에서 함께 결합된다. 날개의 횡간단면에 있어서의 급격한 변화를 초래하게 되는 상기 장부는 시라우드 링에 의해 응력균열 및 굽힘 모멘트를 받게되고 부식성을 갖는 특정물이 축적되어 부식균열을 유발하게 되는 틈새를 제공하게 되지만 한편으로 시라우드 링은 회전날개의 진동을 현저히 감소시키게 된다.
본 발명에 따라, 다수의 회전날개들이 증기터어빈 로우터상에 원형으로 배열되며, 상기 회전날개는 상기 날개들을 상기 로우터에 고정시키는 뿌리 부분(root portion), 선두연부와 후미연부를 갖는 에어 호일형(air foil shaped) 날개부분 및 상기 날개부분과 일체로 되면서 상기 날개부분의 반경방향 외측단부상에 배설되는 시라우드 부분으로 구성되고, 상기 시리우드 방법은 선두평면 및 후미평면을 갖는데 구성되고, 상기 시라우드 부분은 선두평면 및 후미평면을 갖는데 상기 선두평면 및 후미평면들중의 하나는 상기 뿌리부분의 중심부분을 관통하는 축방향의 반경방향 평면에 평행하게 배설되며 다른 하나는 연장될 경우에 상기 축방향의 반경방향 평면과 함께 360°를 상기 원형배열체를 형성하는 회전날개의 수로 나눈값에 일치하는 각을 형성한다.
간단하게는, 회전날개는 로우터에 회전날개를 고정시키게 되는 뿌리부분, 선두연부와 후미연부를 갖는 에어 호일형 날개부분 및 상기 날개부분과 일체로 되면서 상기 날개부분의 반경방향 외측 단부상에 배설되는 시라우드 부분을 갖는다. 상기 시라우드 부분은 선두평면 및 후미평면을 갖는다. 상기 선두평면을 뿌리부분의 중심부분을 관통하는 축방향의 반경방향 평면에 평행하게 배설되고, 상기 후미평면은 연장될 경우에 상기 축방향의 반경방향 평면과 함께 360°를 상기 원형배열체를 형성하는 회전날개의 수로 나눈값에 일치하는 각을 형성한다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명을 상술한다.
제1도는 터어빈 로우터(3)의 부분내에 배설된 터어빈의 회전날개(1)의 원형배열체의 일부분을 도시한다.
제2,3도 및 제4도에는 크리스마스 트리형의 뿌리부분(5)로 구성되는 각각의 터어빈 날개를 도시하며, 상기 뿌리부분(5)는 로우터(3)는 로우터(3)내의 유사하게 성형된 홈과 교합하여 회전날개(1)를 로우터(3)에 고정시키게 된다. 회전날개의 축향이동을 방지하기 위해, 로우터(3)내의 반원형 홈(도시않됨)과 정렬되는 회전날개(1)내의 반원형 홈(7)으로 핀(도시않됨)이 삽입 고정된다.
선두연부(11) 및 후미연부(13)을 갖는 에어 호일형 날개부분(9)는 뿌리부분(5)로부터 반경방향 외측으로 각각 연장된다. 시라우드부분(15)는 날개부분(9)의 반경방향 외측에 배설되는 상기 날개부분(9)와 일체로 된다. 상기 시라우드부분(15)는 선두평면(17) 및 후미평면(19)을 갖는다. 선두평면(17)은 뿌리부분(5)의 중심부분을 관통하는 축방향의 반경방향 평면(21)에 평행하게 된다. 후미평면(19)는 부호(23)으로 도시한 바와 같이 연장될 경우에 축방향의 반경방향 평면과 함께 360°를 원형 배열체를 이루는 회전날개의 수로 나눈값에 일치하는 각(α)를 형성한다. 시라우드부분(15)의 선두평면(17)은 날개부분(9)의 후미연부(13)은 시라우드부분(15)의 후미평면(19)를 약간 지나도록 연장된다.
시라우드부분(15)의 외측주변은 원통형 링을 형성하기 위해 기계가공되고, 상기 같이 기계가공하여 형성된 원통형 링은 래버린스 시일(labyrinth seal)과 합력하여 회전 밀봉체를 형성한다.
회전날개들(1)의 원형배열체를 조립하는 방법은, 각각의 회전날개(1)에 선두평면(17)과 후미평면(19)를 갖는 시라우드부분(15)를 날개부분(9)와 일체로 성형하는 단계; 선두평면(17)을 뿌리부분(5)의 중심부분을 관통하는 축방향의 반경방향 평면(21)에 평행하도록 성형하는 단계; 후미평면(19)를 연장될 경우에 뿌리부분(5)의 중심부분을 관통하는 상기 축방향의 반경방향 평면과 함께 360°를 원형 배열체를 이루는 회전날개의 수로 나눈값에 일치하는 각을 형성하도록 성형하는 단계; 인접한 회전날개들을 조립할 때 수천분의 1인치의 간섭이 존재되도록 상기 시라우드(15)상의 상기 선두연부(11)을 성형하는 단계; 인접한 날개의 후미 측면에 인접하여 날개를 조립할 수 있을 정도만 재료를 제거하여 상기 조립되는 날개의 중심선에 상기 축방향의 반경방향 평면내에 위치되는 상태로 상기 조립되는 날개의 조립되도록 하기위해 각각의 선두평면(17)을 개개적으로 기계가공하는 단계; 및 래버린스 시일과 협력하여 회전밀봉체를 형성하는 원통형 링을 성형하기 위해 날개들을 원형 배열체의 상기 시라우드부분(15)의 외측주변 표면을 기계가공하는 단계로 구성된다.
상기한 본 발명에 따라, 접지되는 시라우드 부분들의 스너빙(subbing : 진동흡수) 및 감쇄작용(damping)에 기인한 날개의 진동 가능성을 현저히 감소시키고 특정 부식물이 축적되어 부식균열 및 응력균열에 처해지게 되는 리벳팅된 장부를 제거하는 완전한 시리우드 링이 제공되게 된다.

Claims (2)

  1. 증기 터어빈 로우터(3)내로 고정되는 뿌리부분(5), 상기 뿌리부분으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 날개부분(9) 및 상기 날개부분과 일체로 되면서 상기 날개부분의 반경방향 외측단부상에 배설되는 시라우드부분(15)를 갖는 각각의 회전날개의 원형배열체 성형방법에 있어서, 상기 방법에 선두평면(17) 및 후미평면(19)를 갖는 상기 시라우드부분을 성형하는 것을 포함하고, 상기 시라우드의 성형은, 상기 뿌리부분의 중심부분을 관통하는 축방향의 반지름 방향 평면관 평행하게 상기 선두평면을 선형하는 단계; 상기 후미평면이 연장될 경우에 상기 축방향의 반경방향 평면과 함께 360°를 원형 배열체를 이루는 회전날개의 수로 나눈값에 일치하는 각을 형성하도록 상기 후미평면을 성형하여 로우터에 관하여 축향으로 삽입되는 인접 회전날개들을 조립할 때 수천분의 일인치의 간섭이 존재되도록 하는 단계; 및 인접한 날개의 후미 측면에 인접하여 날개를 조립할 수 있는 정도만 재료를 제거하여 상기 조립되는 날개의 중심선이 상기 축방향의 반경방향 평면내에 위치되고 인접한 시라우드 부분들의 각각의 선두평면과 후미평면 사이에 견고한 접지가 이루어지도록 하기 위해 각각의 선두 평면을 개개적으로 기계 가공하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전날개의 원형배열체 성형방법.
  2. 다수의 회전날개들을 로우터(3)에 고정시키는 뿌리부분(5), 선두연부(1)과 후미연부(13)을 갖는 에어 호일형 날개부분(9) 및 상기 날개부분과 일체로 되는 상기 날개부분의 반경방향 외측 단부상에 배설 되면서 제1평면(17) 및 제2평면(19)를 갖는 시라우드부분(15)로 구성되는 제1항의 방법에 의해 증기터어빈의 로우터(3)상에서 원형 배열체로 배설되는 다수의 회전날개에 있어서, 상기 제1평면(17)이 상기 뿌리부분의 중심부분을 관통하는 축방향의 반경방향 평면(21)에 평행하게 배설되고, 상기 제2평면(19)은 연장될 경우에 상기 축방향의 반경방향 평면과 함께 360°를 상기 원형 배열체를 이루는 날개들의 수로 나눈값에 일치하는 각을 형성하며, 상기 제1평면은 날개들의 날개부분을 약간 지나도록 연장되어 각각의 날개가 로우터에 관하여 삽입될 때 날개의 중심선이 상기 축방향의 반경방향 평면내에 위치되고 인접한 날개들의 시라우드 부분의 각각의 선두평면 및 후미평면 사이에 견고한 접지가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 다수의 회전날개.
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