KR101689085B1

KR101689085B1 - 터빈용 마지막 버켓 고정장치 및 이를 이용한 마지막 버켓의 조립 방법

Info

Publication number: KR101689085B1
Application number: KR1020150109462A
Authority: KR
Inventors: 주영호; 김정찬; 양성종; 장석진; 김철홍
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2017-01-02
Also published as: US10358930B2; EP3128131A1; EP3128131B1; US20170037735A1

Abstract

터빈용 마지막 버켓 고정장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치는 로터의 축 방향에서 소정의 직경으로 형성되고, 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 배치된 다수개의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 원주 방향으로 제1 삽입 홈이 형성된 플랫폼 안착부를 갖는 로터 휠; 상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 플랫폼과, 상기 플랫폼의 상면에 형성되고 상기 제1 삽입 홈과 마주보는 위치에 제2 삽입홈이 형성된 베이스 플랫폼을 갖는 버켓; 상기 제1,2삽입 홈에 의해 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는 제1 고정구; 상기 로터 휠에 조립된 버켓 중 마지막 버켓에 대한 고정을 위해 상기 마지막 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1,2 삽입 홈에 형성된 내부 영역에 삽입된 제2 고정구; 및 상기 제2 고정구와 마주보는 상기 마지막 버켓의 베이스 플랫폼에 형성된 개구홀에 삽입된 보조 고정구를 포함하고, 상기 제2 고정구는 상기 제1 삽입 홈에 삽입되도록 소정의 길이로 연장되고 상기 제2 삽입 홈과 마주보는 위치에 형성된 제3 삽입홈을 포함하는 바디부; 상기 제3 삽입 홈과 이격된 상기 바디부의 상면 길이 방향에서 상부를 향해 돌출된 돌출편; 상기 돌출편의 좌우 양측 길이 방향에서 후방을 향해 하향 경사지게 연장된 날개부를 포함한다.

Description

터빈용 마지막 버켓 고정장치 및 이를 이용한 마지막 버켓의 조립 방법{Assembly of the bucket with which the fixture and the bucket for a turbine blade}

본 발명은 터빈의 호터 휠에 장착되는 버켓에 대한 고정을 위한 것으로서, 보다 상세하게는 로터 휠의 원주 방향을 따라 설치되는 다수개의 버켓에 대한 용이한 설치를 위한 터빈용 마지막 버켓 고정장치 및 이를 이용한 마지막 버텟의 조립 방법에 관한 것이다.

일반적으로 증기터빈은 발전소용 대용량 보일러에서 발생된 고온, 고압의 증기로 날개를 구비하는 버켓을 회전시켜 운동에너지인 회전력으로 변환하는 장치로서, 일반적으로 고압터빈, 중압터빈, 저압터빈으로 나뉘어 효율을 극대화시킨다.

일반적으로 증기터빈은 터빈의 외형과 골격을 형성하는 케이싱과 케이싱에 회전가능하게 설치되는 로터를 구비한다.

일반적으로 각각의 버켓은 날개부와 루트부를 구비한다. 루트부는 날개부의 반경방향 내측 단부에 형성되는 플랫폼과, 플랫폼의 반경방향 내측 단부에 형성되는 도브테일을 구비한다.

상술한 도브테일이 로터에 결합하는 방식에 따라 일반적으로 도브테일을 크게 탄젠셜 엔트리형(tangential entry), 엑시얼 엔트리형(axial entry), 핀드 핑거형(pinned finger), 열쇠 축형으로 구분할 수 있다.

로터의 축방향으로 버켓의 도브테일이 삽입 체결되는 엑시얼 엔트리형 버켓의 경우, 도브테일에 의해 버켓이 로터의 접선방향으로 고정되나 로터의 축방향으로 고정되지 않아 버켓이 터빈의 구동중에 이탈되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 엑시얼 엔트리형에서 버켓의 축방향 고정장치가 사용되었다. 그러나 종래 엑시얼 엔트리형에서 버켓의 축방향 고정장치는 복잡한 구성으로 축방향 고정을 위한 작업에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래 엑시얼 엔트리형에서 축방향 고정장치는 구성이 복잡하여 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 엑시얼 엔트리형에서 버켓의 축방향 고정장치는 버켓을 축방향으로 견고하게 고정할 수 없고, 심한 경우 터빈의 구동에 따른 진동에 의해 버켓이 로터에서 이탈되어 안전사고를 야기시키는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0100686호

본 발명의 실시 예들은 터빈의 로터 휠에 장착되는 다수개의 버켓 및 마지막 버켓을 작업자가 용이하게 장착하기 위한 터빈용 마지막 버켓 고정장치 및 이를 이용한 마지막 버텟의 조립 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 로터의 축 방향에서 소정의 직경으로 형성되고, 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 배치된 다수개의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 원주 방향으로 제1 삽입 홈이 형성된 플랫폼 안착부를 갖는 로터 휠; 상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 플랫폼과, 상기 플랫폼의 상면에 형성되고 상기 제1 삽입 홈과 마주보는 위치에 제2 삽입홈이 형성된 베이스 플랫폼을 갖는 버켓; 상기 제1,2삽입 홈에 의해 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는 제1 고정구; 상기 로터 휠에 조립된 버켓 중 마지막 버켓에 대한 고정을 위해 상기 마지막 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1,2 삽입 홈에 형성된 내부 영역에 삽입된 제2 고정구; 및 상기 제2 고정구와 마주보는 상기 마지막 버켓의 베이스 플랫폼에 형성된 개구홀에 삽입된 보조 고정구를 포함하고, 상기 제2 고정구는 상기 제1 삽입 홈에 삽입되도록 소정의 길이로 연장되고 상기 제2 삽입 홈과 마주보는 위치에 형성된 제3 삽입홈을 포함하는 바디부; 상기 제3 삽입 홈과 이격된 상기 바디부의 상면 길이 방향에서 상부를 향해 돌출된 돌출편; 상기 돌출편의 좌우 양측 길이 방향에서 후방을 향해 하향 경사지게 연장된 날개부를 포함한다.
상기 제1 삽입 홈은 상기 플랫폼 안착부의 상면 중 축 방향을 기준으로 선단부에 해당되는 리딩 위치에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 삽입 홈은 상기 플랫폼 안착부의 상면 중앙을 기준으로 중앙 위치 또는 선단부와 중앙 사이의 임의의 위치에 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플랫폼 안착부에는 후단부에서 상부로 단턱진 단턱부가 형성되고, 상기 버켓과 마지막 버켓의 플랫폼 하면에 돌출된 돌출부가 형성되며, 상기 단턱부와 상기 돌출부는 서로 간에 맞물린 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 삽입 홈에는 상기 제1 고정구가 상기 제2 삽입홈에 삽입될 때 특정 위치에 삽입된 상태를 유지하기 위해 상기 제1 고정구와 마주보는 위치에 격벽이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 보조 고정구는 상기 제2 고정구에 삽입된 이후에 상면이 코킹 처리되어 상기 마지막 버켓에 고정된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예에 의한 터빈용 마지막 버켓 고정장치는 로터의 축 방향에서 소정의 직경으로 형성되고, 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 배치된 다수개의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 원주 방향으로 제1 삽입 홈이 형성된 플랫폼 안착부를 갖는 로터 휠; 상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 플랫폼과, 상기 플랫폼의 상면에 형성되고 상기 제1 삽입 홈과 마주보는 위치에 제2 삽입홈이 형성된 베이스 플랫폼을 갖는 버켓; 상기 제1,2삽입 홈에 의해 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는 제1 고정구; 상기 로터 휠에 조립된 버켓 중 마지막 버켓에 대한 고정을 위해 상기 마지막 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1,2 삽입 홈에 형성된 내부 영역에 삽입된 제2 고정구; 및 상기 제2 고정구와 마주보는 상기 마지막 버켓의 베이스 플랫폼에 형성된 개구홀에 삽입된 보조 고정구를 포함하고,상기 플랫폼 안착부와 상기 버켓의 플랫폼 하면 사이에 삽입되어 상기 제2 고정구에 고정되는 보조 고정구의 결합 위치를 조정하기 위한 조정부재를 더 포함한다.
상기 마지막 버켓은 상기 베이스 플랫폼을 기준으로 외측 상부를 향해 연장된 베인; 상기 베인의 상단부에 구비되고 이웃한 버켓을 향한 상대면이 편평하게 연장된 연장면이 형성된 슈라우드를 포함한다.

삭제

본 발명에 의한 터빈용 마지막 버켓의 조립 방법은 로터 휠의 원주 방향에 구비된 다수개의 도브테일 홈 중 제1 버켓을 상기 도브테일 홈 중의 어느 하나에 삽입한 후에 상기 제1 버켓의 축 방향을 기준으로 선단부에 해당되는 리딩 위치와 후단부에 해당되는 트레일링 위치에서 각각 맞물린 상태로 조립을 실시하는 제1 버켓 삽입 단계; 상기 제1 버켓에 대한 고정을 위해 고정구를 이용하여 고정을 실시하는 단계; 상기 제1 버켓이 고정된 이후에 상기 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 나머지 버켓들을 순차적으로 고정하는 제2 내지 제n 버켓 고정 단계; 및 마지막 버켓을 도브테일 홈에 삽입하고 고정구의 위치 조정을 통해 상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계를 포함하고, 상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계는 상기 마지막 버켓의 플랫폼 하면에 삽입되는 조정부재의 삽입 깊이를 선택적으로 조절하여 상기 고정구에 대한 정 위치 조정을 실시하는 것을 특징으로 한다.
상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계는 상기 고정구에 대한 정 위치 조정이 이루어진 이후에 상기 마지막 버켓의 외측에서 상기 고정구에 결합되는 보조 고정구에 대한 삽입을 실시하는 단계; 상기 보조 고정구의 이탈이 방지되도록 상기 보조 고정구의 상면에 코킹 처리를 실시하는 단계를 포함한다.

삭제

본 발명의 실시 예들은 로터 휠에 장착되는 다수개의 버켓 및 마지막 버킷에 대한 장착을 작업자가 손쉽게 실시할 수 있어 작업자의 작업성 향상과 비용 절감을 도모할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 버켓의 리딩 엣지와 트레일링 엣지의 위치에 해당되는 두 곳에서 안정적으로 고정 상태를 유지할 수 있어 버켓의 이탈로 인한 사고 발생 및 고장을 사전에 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치에 구비된 로터 휠을 도시한 사시도.
도 2내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치의 제1 고정구를 이용한 고정 상태를 도시한 사시도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치가 순차적으로 설치되는 상태를 도시한 사시도.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마지막 버켓을 설치하는 상태를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓의 조립 방법을 도시한 순서도.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치에 구비된 로터 휠을 도시한 사시도이고, 도 2내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터빈용 마지막 버켓 고정장치의 제1 고정구를 이용한 고정 상태를 도시한 사시도 이다.

첨부된 도 1내지 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 의한 터빈용 마지막 버켓 고정장치는 로터(2)의 축 방향에서 소정의 직경으로 형성되고, 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 배치된 다수개의 도브테일 홈(110)과, 상기 도브테일 홈(110) 사이에 형성되고 원주 방향으로 제1 삽입 홈(122)이 형성된 플랫폼 안착부(120)를 갖는 로터 휠(100)과, 상기 도브테일 홈(110)에 각각 삽입되는 플랫폼(202)의 상면에 형성되고 상기 제1 삽입 홈(122)과 마주보는 위치에 제2 삽입홈(201)이 형성된 베이스 플랫폼(205)을 갖는 버켓(200)과, 상기 제1,2삽입 홈(122, 201)에 의해 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는 제1 고정구(300)와, 상기 로터 휠(100)에 조립된 버켓(200) 중 마지막 버켓(20n)에 대한 고정을 위해 상기 마지막 버켓(20n)의 하면에 위치되고 상기 제1,2 삽입 홈(122, 201)에 형성된 내부 영역에 삽입된 제2 고정구(400); 및 상기 제2 고정구(400)와 마주보는 상기 마지막 버켓(20n)의 베이스 플랫폼(205)에 형성된 개구홀(203)에 삽입된 보조 고정구(500)를 포함한다.

상기 로터 휠(100)은 가스 터빈의 케이싱 내부에 회전 가능하게 설치되고 고압의 스팀이 상기 로터 휠(100)을 향해 공급되어 상기 버켓(200)을 회전시킬 때 일 방향으로 회전되는 구성품에 해당된다.

로터 휠(100)은 축 방향으로 도브테일 홈(110)이 형성되고, 상기 도브테일 홈들 사이에 일정하게 플랫폼 안착부(120)가 형성되어 있으며 상기 도브테일 홈(110)은 도면에 도시된 형상으로 반드시 한정하지 않는다.

상기 버켓(200)은 상기 도브테일 홈(110)과 대응되는 형상으로 이루어진 플랫폼(202)과, 상기 플랫폼(202)의 상부에 형성된 판 형태의 베이스 플랫폼(205)과, 상기 베이스 플랫폼(205)의 상부로 상부로 베인(210)이 연장된다.

또한 도면을 기준으로 상기 베인(210)의 좌측이 흡입면에 해당되고, 우측은 압력면에 해당되며, 상기 베인(210)의 상단부에는 슈라우드(220)가 형성되며 상기 슈라우드(220)는 도면을 기준으로 좌측면과 우측면이 편평하게 연장되지 않고 내측을 향해 삼각진 형태로 구성된다.

상기 슈라우드(220)가 이와 같이 구성될 경우 이웃한 다른 버켓과 서로 간에 조립할 때 밀착된 상태로 조립될 수 있어 조립 안전성이 향상된다.

버켓(200)은 베인(210)을 기준으로 선단부 리딩 엣지(203)가 형성되고, 후단부에 트레일링 엣지(204)가 형성되는데, 상기 리딩 엣지(203)의 하측에 상기 제1 삽입 홈(122)이 배치되고, 상기 제1 삽입 홈(122)과 마주보는 베이스 플랫폼(205)의 하면에 제2 삽입 홈(201)이 형성되므로 후술할 제1 고정구(300)를 통해 리딩 위치에서 버켓(200)을 안정적으로 고정한다.

상기 버켓(200)은 로터 휠(100)의 원주 방향을 따라 형성된 다수개의 도브테일 홈(110)에 끼움 결합되며, 작업자는 일 예로 상기 버켓(200)을 시계 방향을 따라 순차적으로 조립하거나 현장 상황에 따라 다른 방향에서 조립할 수 있다.

플랫폼 안착부(120)는 도면을 기준으로 원주 방향을 따라 제1 삽입 홈(122)이 형성되는데, 상기 제1 삽입 홈(122)은 버켓(200)에 대한 고정을 안정적으로 유지하기 위해 형성된다.

플랫폼 안착부(120)는 전술한 바와 같이 상면에 제1 삽입 홈(122)이 형성되고, 후단부는 상부로 단턱진 단턱부(120a)가 형성되며, 상기 단턱부(120a)는 상기 버켓(200)의 베이스 플랫폼(205) 하면에 돌출된 돌출부(120b)(도 5 참조)가 상기 단턱부(120a)에 맞물린 상태로 서로 간에 밀착 유지된다.

버켓(200)은 제1 삽입 홈(122)이 제2 삽입 홈(201)과 마주보게 형성되어 있고, 후술할 제1 고정구(300)에 의해 상기 버켓(200)의 선단부에 해당되는 트레일링 위치에서 안정적으로 고정된 상태가 유지된다.

또한 상기 버켓(200)의 트레일링 위치에서는 상기 단턱부(120a)와 돌출부(120b) 상호간의 걸림 상태가 유지되어 고압의 증기로 인한 상기 버켓(200)의 이동 및 이탈이 방지되므로 최초 장착된 위치가 안정적으로 유지된다.

특히 고온의 스팀이 버켓(200)을 향해 이동되는 경우 전술한 버켓(200)의 리딩 위치와 트레일링 위치에서 고정된 상태가 안정적으로 유지되므로 장기간 사용하거나 수리를 위해 특정 위치에 위치된 버켓을 분리한 후에 재 조립하는 경우에도 안정적으로 조립된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 상기 버켓에 대한 고정 안정성이 향상되고 작업자가 편리하고 정확하게 버켓(200)에 대한 조립 작업을 실시할 수 있다.

특히 버켓(200)은 리딩 엣지(203)가 형성된 부분을 고정하는 제1 고정구(300)에서의 안정적인 고정 상태가 유지되는 것이 터빈의 전체 효율 및 유지 관리 관점에서 유리하다.

참고로 제1 삽입 홈(122)은 도면에 도시된 형태 또는 후술할 제1 고정구(300)와 대응되는 형태로 형성되나 다른 형태로 변경되는 것도 가능할 수 있다.

단턱부(120a)는 플랫폼 안착부(120)의 상면을 기준으로 후단부에서 소정의 높이로 단턱진 형태로 형성되며, 돌출부(120b)와 서로 간에 맞물린 상태가 유지되므로 고압의 스팀이 버켓(200)으로 전달되는 경우에도 로터 휠(100)에서 안정적으로 고정된다.

상기 제1 삽입 홈(122)은 상기 플랫폼 안착부(120)의 상면 중앙을 기준으로 중앙 위치 또는 선단부와 중앙 사이의 임의의 위치에 선택적으로 배치될 수 있으며 본 실시 예에서는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 선단부 위치에 형성된 것으로 한정하여 설명한다.

전술한 실시 예와 다르게 제1 삽입 홈(122)은 플랫폼 안착부(120)의 중앙에 위치되는 것도 가능하고, 상기 플랫폼 안착부(120)의 선단부와 중앙 사이의 임의의 위치에 형성되는 것도 가능하나 중앙을 지나서 후단부 위치에는 형성되지 않는 것이 버켓(200)에 대한 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있다.

버켓(200)은 상기 도브테일 홈(110)에 삽입되는 플랫폼(202)과, 상기 플랫폼(202)의 상부에 위치되고 상기 제1 삽입 홈(122)과 마주보는 위치에 제2 삽입홈(201)이 형성된 베이스 플랫폼(205)을 포함한다. 상기 베이스 플랫폼(205)은 플레이트 형태로 이루어지며 베인(210)의 하단에 형성된다.

제1 고정구(300)는 상기 제1 삽입 홈(122)과 제2 삽입홈(201)이 서로 간에 마주보는 상태로 위치될 경우 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는데, 도면 기준으로 화살표 방향으로 결합된다. 참고로 버켓(200)은 도브테일 홈(110)에 조립할 경우 원주 방향으로 기 장착된 버켓들을 원주 방향을 향해 벌어진 상태를 유지하기 위한 별도의 공구를 이용하여 벌어진 상태가 유지되었다가 장착된 이후에 상기 공구가 분리되면 원주 방향으로 가해지는 힘에 의해 장착된 상태가 유지된다.

작업자는 상기 제1 고정구(300)를 제1 삽입 홈(122)과 제2 삽입 홈(201) 사이에 끼워 넣은 이후에 버켓을 벌린 공구를 제거하게 된다.

전술한 제2 삽입 홈(201)에는 상기 제1 고정구(300)가 상기 제2 삽입홈(201)에 삽입될 때 특정 위치에 삽입된 상태를 유지하기 위해 상기 제1 고정구(300)와 마주보는 위치에 격벽(201a)이 형성된다.

상기 격벽(201a)은 제1 고정구(300)가 삽입될 경우 정해진 위치에 정확히 위치될 수 있도록 함으로써 상기 제1 고정구(300)가 제1,2 삽입 홈(122, 201)에 과도한 깊이로 삽입되거나 불안정한 상태로 삽입되는 것을 예방하여 안정적인 결합 상태를 유지한다.

따라서 버켓(200)에 대한 설치 작업을 위한 작업 안정성과 작업자가 보다 편리하게 버켓(200)에 대한 설치를 실시할 수 있다.

상기 제2 고정구(400)(도 7 내지 도 8 참조)는 전술한 제1 고정구(300)와 다르게 상기 제1 삽입 홈(122)에 삽입되도록 소정의 길이로 연장되고 제2 삽입 홈(201)과 마주보는 위치에 제3 삽입 홈(420)이 형성된 바디부(401)와, 상기 바디부(401)의 상면 길이 방향 중 상기 제3 삽입 홈(420)과 이격된 위치에서 상부를 향해 돌출된 돌출편(410)과, 상기 돌출편(410)의 좌우 양측 길이 방향에서 후방을 향해 하향 경사지게 연장된 날개부(412)를 포함한다.

상기 제3 삽입 홈(420)은 후술할 보조 고정구(500)의 삽입을 위해 형성되고, 상기 날개부(412)는 바디부(401)의 측면에서 바라볼 때 후방으로 갈수록 하향 경사지게 연장된다.

제2 고정구(400)는 로터 휠(100)의 원주 방향에서 조립되므로 일정 각도로 경사진 날개부(412)에 의해 제1,2 삽입 홈(122, 201)에 보다 손쉽게 삽입된다. 따라서 작업자가 로터 ??(100)의 측면에서 제2 고정구(400)에 대한 삽입 작업을 실시할 경우 편리하게 작업을 실시할 수 있어 작업성이 향상된다.

돌출편(410)은 바디부(401)의 상면에서 상측을 향해 수직으로 연장되고 상기 격벽(201a)과 대응되는 크기로 형성되므로 작업자가 제1,2 삽입홈(122, 201)에 형성된 공간으로 삽입할 경우 상기 돌출편(410)이 격벽(201a)과 밀착된 상태가 유지되므로 삽입 위치를 작업자가 예상할 수 있다.

상기 제2 고정구(400)는 작업자가 마지막 버켓(20n)에 대한 안정적인 설치와 고정을 동시에 도모하기 위해 사용되는데, 상기 마지막 버켓(20n)은 정면에서 버켓(200)을 바라볼 때 전술한 버켓(200a, 200b)과 다르게 플랫폼 안착부(120)의 상면을 기준으로 우측 위치에서 고정되지 않고 좌측 위치에서 상기 제2 고정구(400)와 후술할 보조 고정구(500)에 의해 안정적으로 고정된다.

첨부된 도 6 내지 도 11을 참조하면, 작업자는 로터 휠(100)에 버켓(200)을 조립하기 위해 최초 버켓(200a)을 도브테일 홈(110)에 삽입하고 제1 고정구(300)를 이용하여 고정을 실시한다. 그리고 이후에 이웃한 도브테일 홈(110)들에 제2 내지 n 버켓(200b~20n)을 순차적으로 조립하는데, 일 예로 로터 휠(100)의 시계 방향으로 배치된 각각의 도브테일 홈(110)에 순차적으로 조립한다.

이와 같이 조립한 후에 마지막 버켓(20n)이 조립되기 이전에 제2 삽입 홈(201)에 제2 고정구(400)를 삽입 한다.

첨부된 도 9 내지 도 10을 참조하면, 제2 고정구(400)는 제1,2 삽입 홈(122, 201)에 의해 형성된 공간으로 삽입될 경우 한 번에 삽입 위치가 조정되지 않으므로 작업자가 수작업으로 상기 제2 고정구(400)의 정확한 삽입 위치를 조정해야 한다.

일 예로 작업자는 플랫폼 안착부(120)의 상면과 베이스 플랫폰(205)의 하면 사이에 형성된 갭(gap)으로 조정부재(600)를 A 위치에서 B 위치로 삽입한다.

조정부재(600)는 삼각 형태의 쐐기가 사용되는데, 상기 조정부재(600)는 화살표 방향으로 플랫폼 안착부(120)와 베이스 플랫폼(205)의 하면 사이에 형성된 갭gap)으로 삽입된다. 일단 삽입된 조정부재(600)는 A 위치에서 B 위치를 향해 망치 또는 망치와 유사한 공구(미도시)를 통해 가압될 경우 제2 고정구(400)가 제1,2 삽입 홈(122, 201)의 공간에서 도면기준으로 우측 화살표 방향으로 이동된다.

작업자는 상기 제2 고정구(400)의 제3 삽입 홈(420)과 상기 개구 홀(203)이 서로 간에 일치되는지 확인하고 불 일치 될 경우 상기 보조 고정구(500)의 위치를 조정하여 제3 삽입 홈(420)과 개구 홀(203)의 홀을 서로 간에 일치 시킨다.

여기서 작업자가 조정부재(600)를 이용하여 위치 조정을 실시하는 이유는 상기 제3 삽입 홈(420)과 마주보는 마지막 버켓(20n)에 형성된 개구 홀(203)과 홀 일치를 정확하게 실시하여 보조 고정구(500)의 손쉬운 삽입을 도모하기 위해서이다.

이를 위해 마지막 버켓(20n)의 베이스 플랫폼(205)에는 전술한 개구 홀(203)이 상부에서 하부를 향해 개구되어 있어 상기 보조 고정구(500)가 삽입되기 이전에 작업자가 상기 제3 삽입 홈(420)과 개구 홀(203)에 대한 서로 간의 홀 일치 작업을 실시한 후에 보조 고정구(500)를 삽입한다.

이 경우 상기 보조 고정구(500)가 마지막 버켓(20n)을 경유하여 제2 고정구(400)에 삽입된 상태가 유지되므로 마지막 버켓(20n)에 대한 안정적인 조립을 실시할 수 있다.

상기 보조 고정구(500)는 마지막 버켓(20n)에 형성된 개구 홀(203)에 삽입되는데, 상기 보조 고정구(500)는 상기 제2 고정구(400)에 삽입된 이후에 상면이 코킹 처리되어 마지막 버켓(20n)에 고정된된다.

여기서 코킹 처리라 함은 상면을 특정 압력을 가해 보조 고정구(500)의 상면을 의도적으로 변형시키는 것으로서 이를 통해 상기 마지막 버켓(200n)의 외측에서 보조 고정구(500)의 이탈이 방지된다.

따라서 작업자가 로터 휠(100)에 마지막 버켓(200n)을 보다 손쉽게 장착할 수 있어 작업자의 작업성과 작업 능률이 동시에 향상된다.

본 실시 예에 의한 마지막 버켓(20n)은 전술한 버켓과 구조가 대부분 동일하고 슈라우드(220)의 우측면(도면기준)이 편평하게 연장된 연장면(222)이 형성되어 이웃한 버켓(200)의 슈라우드 일면과 밀착된 상태가 유지된다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 터빈용 블레이드의 조립 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 12를 참조하면, 본 실시 예에 의한 터빈용 마지막 버켓의 조립 방법은 로터 휠의 원주 방향에 구비된 다수개의 도브테일 홈 중 제1 버켓을 상기 도브테일 홈 중의 어느 하나에 삽입한 후에 상기 제1 버켓의 축 방향을 기준으로 선단부에 해당되는 리딩 위치와 후단부에 해당되는 트레일링 위치에서 각각 맞물린 상태로 조립을 실시하는 제1 버켓 삽입 단계(ST100)와, 상기 제1 버켓에 대한 고정을 위해 고정구를 이용하여 고정을 실시하는 단계(ST200)와, 상기 제1 버켓이 고정된 이후에 상기 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 나머지 버켓들을 순차적으로 고정하는 제2 내지 제n 버켓 고정 단계(ST300); 및 마지막 버켓을 도브테일 홈에 삽입하고 고정구의 위치 조정을 통해 상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계(ST400)를 포함한다.

상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계(ST400)는 상기 마지막 버켓의 플랫폼 하면에 삽입되는 조정부재의 삽입 깊이를 선택적으로 조절하여 상기 고정구에 대한 정 위치 조정을 실시하는 것을 특징으로 한다(ST410).

상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계(ST400)는 상기 고정구에 대한 정 위치 조정이 이루어진 이후에(ST410) 상기 마지막 버켓의 외측에서 상기 고정구에 결합되는 보조 고정구에 대한 삽입을 실시하는 단계(ST412)와, 상기 보조 고정구의 이탈이 방지되도록 상기 보조 고정구의 상면에 코킹 처리를 실시하는 단계를 포함한다(ST414).

제1 버켓 삽입 단계(ST100)는 최초 도브테일 홈에 삽입되는 제1 버켓을 고정할 때 상기 제1 버켓의 리딩 위치와 트레일링 위치에서 각각 고정을 실시하여 상기 제1 버켓이 도브테일 홈의 전방으로 이동되는 것을 방지한다.

제1 버켓에 대한 고정은 리딩 위치에서는 제1 고정구를 이용하여 상기 제1 버켓에 대한 고정을 실시(ST200)하는데, 상기 제1 고정구를 이용한 고정 방법은 전술한 바와 같으므로 생략한다.

이와 같은 방법으로 나머지 버켓에 대한 고정을 로터 휠의 원주 방향을 따라 순차적으로 실시하고(ST300), 마지막 버켓이 조립되기 이전에 제1,2 삽입 홈에 제2 고정구를 삽입한 후에 상기 제2 고정구의 정 위치 조정을 위해 조정부재의 삽입 깊이를 조정하여 상기 제2 고정구에 대한 정위치 조정을 실시한다(ST400).

여기서 제2 고정구에 대한 정위치 조절의 의미는 상기 제2 고정구의 제3 삽입 홈과 마지막 버켓의 베이스 플랫폼 상면에 형성된 개구 홀을 서로 간에 일치하는 작업을 말한다. 상기 조정부재의 삽입 기피는 이미 전술하였으므로 상세한 설명은 생략한다.

작업자는 제2 고정구의 위치가 조정된 후에 보조 고정구를 상기 제2 고정구에 삽입하고(ST410), 상기 보조 고정구의 이탈을 방지하기 위해 전술한 보조 고정구의 상면에 코킹 처리를 실시하여 마지막 버켓이 도브테일 홈에서 이탈되는 것을 방지한다(ST420).

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 로터
100 : 로터휠
110 : 도브테일 홈
120 : 플랫폼 안착부
120a : 단턱부
120b : 돌출부
122 : 제1 삽입 홈
200 : 버켓
201a : 격벽
201 : 제2 삽입홈
202 : 플랫폼
203 : 리딩엣지
204 : 트레일링 엣지
205 : 베이스 플랫폼
210 : 베인
220 : 슈라우드
222 : 연장면
300 : 제1 고정구
400 : 제2 고정구
401 : 바디부
410 : 돌출편
412 : 날개부
420 : 제3 삽입 홈
500 : 보조 고정구
600 : 조정부재

Claims

로터의 축 방향에서 소정의 직경으로 형성되고, 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 배치된 다수개의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 원주 방향으로 제1 삽입 홈이 형성된 플랫폼 안착부를 갖는 로터 휠;
상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 플랫폼과, 상기 플랫폼의 상면에 형성되고 상기 제1 삽입 홈과 마주보는 위치에 제2 삽입홈이 형성된 베이스 플랫폼을 갖는 버켓;
상기 제1,2삽입 홈에 의해 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는 제1 고정구;
상기 로터 휠에 조립된 버켓 중 마지막 버켓에 대한 고정을 위해 상기 마지막 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1,2 삽입 홈에 형성된 내부 영역에 삽입된 제2 고정구; 및
상기 제2 고정구와 마주보는 상기 마지막 버켓의 베이스 플랫폼에 형성된 개구홀에 삽입된 보조 고정구를 포함하고,
상기 제2 고정구는 상기 제1 삽입 홈에 삽입되도록 소정의 길이로 연장되고 상기 제2 삽입 홈과 마주보는 위치에 형성된 제3 삽입홈을 포함하는 바디부; 상기 제3 삽입 홈과 이격된 상기 바디부의 상면 길이 방향에서 상부를 향해 돌출된 돌출편; 상기 돌출편의 좌우 양측 길이 방향에서 후방을 향해 하향 경사지게 연장된 날개부를 포함하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 삽입 홈은,
상기 플랫폼 안착부의 상면 중 축 방향을 기준으로 선단부에 해당되는 리딩 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 삽입 홈은,
상기 플랫폼 안착부의 상면 중앙을 기준으로 중앙 위치 또는 선단부와 중앙 사이의 임의의 위치에 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
제1 항에 있어서,
상기 플랫폼 안착부에는,
후단부에서 상부로 단턱진 단턱부가 형성되고, 상기 버켓과 마지막 버켓의 플랫폼 하면에 돌출된 돌출부가 형성되며, 상기 단턱부와 상기 돌출부는 서로 간에 맞물린 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
제1 항에 있어서,
상기 제2 삽입 홈에는,
상기 제1 고정구가 상기 제2 삽입홈에 삽입될 때 특정 위치에 삽입된 상태를 유지하기 위해 상기 제1 고정구와 마주보는 위치에 격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 보조 고정구는,
상기 제2 고정구에 삽입된 이후에 상면이 코킹 처리되어 상기 마지막 버켓에 고정된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
로터의 축 방향에서 소정의 직경으로 형성되고, 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 배치된 다수개의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 원주 방향으로 제1 삽입 홈이 형성된 플랫폼 안착부를 갖는 로터 휠;
상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 플랫폼과, 상기 플랫폼의 상면에 형성되고 상기 제1 삽입 홈과 마주보는 위치에 제2 삽입홈이 형성된 베이스 플랫폼을 갖는 버켓;
상기 제1,2삽입 홈에 의해 형성된 내부 영역에 끼움 결합되는 제1 고정구;
상기 로터 휠에 조립된 버켓 중 마지막 버켓에 대한 고정을 위해 상기 마지막 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1,2 삽입 홈에 형성된 내부 영역에 삽입된 제2 고정구; 및
상기 제2 고정구와 마주보는 상기 마지막 버켓의 베이스 플랫폼에 형성된 개구홀에 삽입된 보조 고정구를 포함하고,
상기 플랫폼 안착부와 상기 버켓의 플랫폼 하면 사이에 삽입되어 상기 제2 고정구에 고정되는 보조 고정구의 결합 위치를 조정하기 위한 조정부재를 더 포함하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
제1 항에 있어서,
상기 마지막 버켓은,
상기 베이스 플랫폼을 기준으로 외측 상부를 향해 연장된 베인;
상기 베인의 상단부에 구비되고 이웃한 버켓을 향한 상대면이 편평하게 연장된 연장면이 형성된 슈라우드를 포함하는 터빈용 마지막 버켓 고정장치.
로터 휠의 원주 방향에 구비된 다수개의 도브테일 홈 중 제1 버켓을 상기 도브테일 홈 중의 어느 하나에 삽입한 후에 상기 제1 버켓의 축 방향을 기준으로 선단부에 해당되는 리딩 위치와 후단부에 해당되는 트레일링 위치에서 각각 맞물린 상태로 조립을 실시하는 제1 버켓 삽입 단계;
상기 제1 버켓에 대한 고정을 위해 고정구를 이용하여 고정을 실시하는 단계;
상기 제1 버켓이 고정된 이후에 상기 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 나머지 버켓들을 순차적으로 고정하는 제2 내지 제n 버켓 고정 단계; 및
마지막 버켓을 도브테일 홈에 삽입하고 고정구의 위치 조정을 통해 상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계를 포함하고,
상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계는 상기 마지막 버켓의 플랫폼 하면에 삽입되는 조정부재의 삽입 깊이를 선택적으로 조절하여 상기 고정구에 대한 정 위치 조정을 실시하는 것을 특징으로 하는 터빈용 마지막 버켓 조립 방법.
삭제
제10항에 있어서,
상기 마지막 버켓에 대한 고정을 실시하는 단계는,
상기 고정구에 대한 정 위치 조정이 이루어진 이후에 상기 마지막 버켓의 외측에서 상기 고정구에 결합되는 보조 고정구에 대한 삽입을 실시하는 단계;
상기 보조 고정구의 이탈이 방지되도록 상기 보조 고정구의 상면에 코킹 처리를 실시하는 단계를 포함하는 터빈용 마지막 버켓 조립 방법.