KR0157043B1

KR0157043B1 - 터빈 회전자 날개깃 지지 디스크의 개선 방법

Info

Publication number: KR0157043B1
Application number: KR1019890018132A
Authority: KR
Inventors: 레이 아모스 데니스; 왈터 하이니그 로버트; 에드워드 클라크 로버트; 로버트 라이드 스티븐
Original assignee: 디.알, 래키; 웨스팅하우스 일렉트릭 코오포레이숀
Priority date: 1988-12-08
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1998-11-16
Also published as: CN1043770A; JP2876561B2; KR900010190A; JPH02196102A; US4893388A; EP0372275A2; EP0372275A3; CA2004851A1

Abstract

본래의 날개깃 지지 디스크(8)를 변형시키는 방법에 있어서, 개선된 디스크(8)의 형상을 넘어 돌출한 본래의 디스크(8)의 부분(14, 16)이 절삭되며 : 절삭 단계후에 본래의 디스크(8)의 형상이 개선된 디스크(8)의 형상으로 에워싸여지는 모든 위치(14, 20)에서, 절삭된 본래의 디스크(8)가 개선된 디스크(8)의 형상을 지나 용접금속으로 형성되며 : 용접 금속의 일부는 개선된 디스크(8)의 형상을 갖도록 절삭된다.

Description

터빈 회전자 날개깃 지지 디스크의 개선 방법

제1도는 통합된 날개깃 지지 디스크를 가지는 터빈 회전자의 일부의 상세 도면.

제2도는 제1도의 디스크가 개선되는 방법을 예시하는 제1도에 도시된 구조의 일부를 도시하는 단면형태의 상세 도면.

제3도는 본 발명에 따른 방법의 실시에 있어서의 중간 단계를 예시하는 제2도 도면과 유사한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 터빈 회전자 4 : 중심

6 : 축공 8 : 날개깃 지지 디스크

10 : 시일 지지 플랜지 11 : 날개깃 지지 베이스

14, 16 : 제거되는 부분 18, 20 : 형성되는 부분

본 발명은 일체로된 날개깃 지지 디스크를 가지는 터빈 회전자에 대한 것이며, 특히 본래의 날개깃에서 필요로 되는 날개깃 지지면적보다 더욱 넓은 면적을 가지는 이러한 디스크들을 터빈 날개깃에서 요구되는 이동을 수용하도록 개선시키기 위한 방법에 대한 것이다.

이미 사용되고 있는 일종의 터빈들은 터빈 회전자와 일체로된 날개깃 지지 디스크를 가지도록 제조되었따. 다수의 이러한 형의 터빈에 있어서 일부의 날개깃들을 그 연결된 디스크에 고착시키는데 있어서 문제가 발생하였다. 이러한 문제들에 대한 하나의 해결 방법은 본례의 날개깃 보다 더욱 폭이 넓고 견고하며 더욱 넓은 날개깃 지지 구간을 가지는 디스크를 필요로 하는 새로운 날개깃으로 기존의 날개깃을 대체하는 것이다.

생각컨대, 기존의 디스크를 그 내부 한계에 가능한 근접시켜 절단한후 새로운 디스크에 용접하는 것에 의해 필요한 개선이 달성될 수 있을 것이다. 이러한 공정은 디스크는 회전자 둘레에 부착되기 위해서는 두개의 부분으로 제작되어야 하며, 비교적 접근하기 어려운 위치에서 회전자에 용접되어야 하기 때문에 아주 복잡하다.

두 번째의 가능한 방법은 침범된 회전자단을 절단하여 제거된 부분 대신에 새로운 전기 부분을 용접하는 것이다.

새로운 전기의 부분은 아주 고가일 것이며, 제조 형성되어야 하는 다른 디스크의 열들을 포함할 것이며, 새로운 전기부분을 얻는데 있어 일정의 지연이 발생할 것이며, 전기 부분을 용접중에 잔여의 회전자 부분에 설치하기 위해서는 상대적으로 고가의 부대적인 장치가 필요로 되기 때문에 이러한 공정은 불리하다.

따라서 본 발명의 주요 목적은 적저한 설계의 날개깃들을 수용할수 있는 비교적 간단하고 저가인 방법으로 회전자와 일체로된 날개깃 지지 디스크를 제작하는 방법을 개선하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본례의 형상과 상이한 형상을 가지며 증가된 크기의 날개깃 지지 구간을 제공하는 개선된 디스크를 제작하기 위해, 개선된 디스크의 형상 외부로 돌출하는 최소한 하나의 부분을 가지며 본래의 형상을 가지며 터빈 회전자와 일체로된 본래의 날개깃 지지 디스크를 개선하기 위한 방법에 있어서, 개선된 디스크의 형상 외부로 돌출하는 본래의 디스크의 각기 부분은 제거되며, 상기의 본래의 디스크는 본래의 디스크의 형상의 모든 위치들에서 개선된 디스크의 형상의 범위를 넘어 용접 금속이 형성되어 상기의 가공 단계후에 상기 개선된 디스크의 형상으로 둘러싸지며, 다음에 용접 금속의 과도한 부분들은 개선된 디스크의 형상을 제공하도록 제거되는 것을 특징으로 하는 본래의 날개깃 지지 디스크를 개선하기 위한 방법에 대한 것이다.

본 발명은 첨부 도면의 단지예로서 도시되는 본 발명의 양호한 실시예의 다음의 설명으로부터 더욱 용이하게 이해될 것이다.

제1도는 회전자가 그 둘레로 회전하도록 설치된 중심축(4)과, 축(4)과 동심인 축공(6)을 가지는 터빈 회전자(2)의 부분을 도시한다. 회전자(2)는 그 외면에서 시일지지 플랜지(10)를 가지는 일체로된 날개깃 지지 디스크(8)와 날개깃 지지 베이스(11)가 형성된다. 디스크(8)는 정해진 터빈 날개깃의 기저에 연결되는 구조이며, 회전자(2)의 축 방향을 따라 배치되는 여러개의 디스크들 중의 하나이다.

본래의 터빈 날개깃을 축(4)에 팽팽한 좀더 큰 크기를 가지며 축에 평행한 방향으로 더욱 폭이 넓은 디스크를 필요로 하는 더욱 거친 날개깃으로 대체하는 것이 필요하게 되는 경우에, 회전자 전체 혹은 회전자의 상당한 부분을 대체하는 대신에 이러한 개선된 디스크를 설치할 수 있다면 아주 바람직할 것이다.

본 발명에 따라 요구되는 개선은 개선된 디스크에서 필요로 되는 재료를 제공하기 위하여 적절한 용접 공정을 통하여 디스크(8)의 비교적 작은 부분을 제거하고 부가된 부분을 형성시키며 다음에 형성된 부분이 개선된 디스크의 최종적인 구조에 도달하도록 가공하는 것에 의해 간단하게 달성 된다.

이러한 공정은 연관된 날개깃의 입측면이나 출측면에 부가된 간격을 제공하기 위해 축(4)에 수직인 디스크의 중심 평면을 이동시키는 것과 같은 방법으로 용이하게 수행될 수 있다. 이것은 예컨대 새로운 폭이 넓은 날개깃과 그 상부 혹은 하부의 날개깃과의 사이의 증가된 회전자 간격을 제공하기 때문에 유용하다.

제2도는 본 발명에 따라 디스크를 개선하는 방법에 대해 예시한다. 본래의 디스크는 모두가 회전자 몸체의 통합된 부분을 형성하는 부분들(12, 14, 16)으로 구성된다. 더욱 폭이 넓은 날개깃 지지 구간을 가지며, 터빈의 출구단을 향하여 이동되는 즉, 제2도의 좌측을 향하여 이동되는 중심선을 가지는 개선된 디스크를 형성하기 위해서는, 부분들(14, 16)이 제거되며, 부분들(18, 20)이 용접 금속을 형성하는 것을 통하여 부가되며, 다음에 제2도에 부분들(12, 18, 10)로 표시된 요구되는 최종적인 구조에 도달하도록 가공된다.

부분들(14, 16)을 제거한 후에, 초기적으로 디스크(80)에 제3도에서 실선으로 표시된 형상으로 도시된 형태를 부여하도록 용접 공정에 의해 부분(12)이 형성된다. 다음에, 가공작업을 통하여 제3도에 파선으로 표시된 형상의 최종적인 개선된 형태를 디스크(8)에 부여하기 위해 과도한 금속은 절단제거 된다.

용접금속의 형성은 여러 가지 방법으로 수행될 수 있다.

우선, 좀더 높은 사용 응력과 거친 여건에 노출되는 최종 디스크의 외부 표면을 제외한 커다란 용적부는 잠수 용접공정 혹은 가스 금속 용접 공정을 통하여 선택적으로 바람직하게 용착되어야 한다. 이 두가지 공정은 용착 속도가 비교적 높은 것이 특징이다. 다음에, 개선된 디스크의 노출된 표면을 구성할 부분은 오히려, 비교적 속도는 느리지만 예외적인 양호한 기계적 성질을 가지는 용접을 형성하는 가스텅스텐 아크용접 공정을 통하여 형성된다.

Claims

본래의 형성과는 다른 형상을 가지며, 증가된 크기의 날개깃-지지 영역(11)을 구비한 개선된 디스크(11)를 만들기 위해, 터빈 회전자(2)와 일체이고 본래의 형상을 가지는 본래의 날개깃 지지 디스크(8)를 변형시키는 방법에 있어서, 개선된 디스크(8)의 형상을 초과하여 뻗은 적어도 하나 이상의 부분(14, 16)을 구비하는 본래의 디스크는 개선된 디스크(8)의 형상을 초과하여 뻗은 본래의 디스크(8)의 각 부분(14, 16)이 절삭되고, 상기 절삭 단계 이후에 본래의 디스크(8)의 형상이 상기 개선된 디스크(8)의 형상에 의해 덮혀지는 모든 위치(18, 20)에 본래의 디스크(8)가 개선된 디스크(8)의 형상을 지나 용접 금속으로 형성되며, 상기 용접 금속의 과잉 부분들은 개선된 디스크(8)의 형상을 제공하도록 절삭되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전자 날개깃 지지 디스크의 개선 방법.
제1항에 있어서, 개선된 디스크(8)는 날개깃지지 베이스(11)를 가지며, 본래의 디스크는 베이스(11)의 전체단면을 포함하도록 형성되어 새로운 베이스를 형성하는 것을 특징으로 하는 터빈 회전자 날개깃 지지 디스크의 개선 방법.
제1항 또는 2항에 있어서, 재료를 형성하는 상기 단계들은 가스 텅스텐 아크 용접 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전자 날개깃 지지 디스크의 개선 방법.
제3항에 있어서, 상기 형성 단계에서 최소한 용접 금 속의 용적중 실질적인 부분을 제공하기 위해 용접 금속의 용적이 잠수 아크 또는 가스 금속 아크 용접 공정에 의해 적어도 하나 이상의 위치에 제공되며, 개선된 디스크(8)의 형상의 위치에 금속을 제공하기 위해 가스 텅스텐 아크 용접 공정이 활용되는 것을 특징으로 하는 터빈 회전자 날개깃 지지 디스크의 개선 방법.