KR101783906B1 - Rotor assembly of gas turbine engine - Google Patents

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Abstract

터빈 휠로부터 고온의 열이 로터 조립체의 다른 구성품으로 전달되는 것을 최대한 차단할 수 있는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체가 개시된다. 로터 조립체는 터빈 휠, 내부를 관통하는 회전 지지축과 스터드 볼트에 의해 터빈 휠에 결합되는 압축기 임펠러, 회전 지지축의 외경부에 끼워지며 양면이 터빈 휠과 압축기 임펠러에 압착되는 쓰러스트 베어링 칼라, 압축기 임펠러의 전방에서 스터드 볼트 및 압축기 임펠러에 체결되는 연장축, 연장축 전방에 결합되는 부하 장치 연결을 위한 축 커플링을 포함한다. 스터드 볼트는 압축기 임펠러 내부에 형성된 너트 체결부에서 체결용 너트에 체결된다.A rotor assembly of a gas turbine engine is disclosed that is capable of blocking as much as possible from transferring hot heat from a turbine wheel to other components of the rotor assembly. The rotor assembly includes a turbine wheel, a compressor impeller coupled to the turbine wheel by a rotary support shaft passing through the interior of the turbine wheel, a thrust bearing collar sandwiched between the outer diameter portion of the rotary support shaft and both surfaces thereof being pressed against the turbine wheel and compressor impeller, An extension shaft which is fastened to the stud bolt and the compressor impeller in front of the impeller, and a shaft coupling for connecting the load device which is coupled to the front of the extension shaft. The stud bolt is fastened to the fastening nut at the nut fastening portion formed inside the compressor impeller.

Description

가스 터빈 엔진의 로터 조립체 {ROTOR ASSEMBLY OF GAS TURBINE ENGINE}Technical Field [0001] The present invention relates to a rotor assembly of a gas turbine engine,

본 발명은 가스 터빈 엔진의 로터 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터빈휠과 압축기 임펠러를 동축으로 체결하여 조립하는 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor assembly of a gas turbine engine and, more particularly, to a structure for coaxially fastening and assembling a turbine wheel and a compressor impeller.

마이크로 가스 터빈 엔진은 일반적으로 공기를 압축하는 단단(Single Stage) 원심식 압축기 임펠러와, 압축된 공기에 연료를 분사하여 연소시키는 연소실과, 연소된 가스가 통과하며 회전 동력을 발생시키는 단단 구심형 터빈 휠 등으로 구성된다. The micro gas turbine engine generally comprises a single stage centrifugal compressor impeller for compressing air, a combustion chamber for injecting fuel by injecting fuel into the compressed air, a single-core centrifugal turbine Wheels and the like.

터빈 휠에서 만들어진 회전 동력의 일부는 직간접적으로 체결된 발전기 등의 부하를 위해 사용되고, 나머지는 압축기 임펠러에서 공기를 압축하는데 사용된다. 대부분의 경우, 발전기 등의 부하 장치는 커플링 또는 기어 박스 등을 통해 간접적으로 체결되며, 터빈 휠과 압축기 임펠러는 하나의 축으로 조립되어 회전 동력을 직접적으로 전달하게 된다. 이때, 터빈 휠, 압축기 임펠러, 및 회전 지지축 등으로 구성되어 일체로 회전하는 조립체를 로터 조립체라고 표현한다.Some of the rotational power generated by the turbine wheel is used for loads such as directly or indirectly connected generators, and the rest is used to compress air in the compressor impeller. In most cases, a load device such as a generator is indirectly fastened through a coupling or a gear box, and the turbine wheel and the compressor impeller are assembled in one shaft to directly transmit the rotational power. At this time, an assembly composed of a turbine wheel, a compressor impeller, a rotary support shaft and the like and rotating integrally is referred to as a rotor assembly.

한편, 터빈 휠은 고온의 연소 가스가 직접적으로 부딪히면서 가열되므로, 운전 중에는 높은 범위까지 온도가 상승한다. 이때, 터빈 휠에 접촉되어 있는 부품들로 고온의 열이 전달되는데, 이러한 열 전달로 인하여 터빈 휠 및 압축기 임펠러를 지지하고 있는 회전 지지축이 열 팽창을 하게 된다. 이는 고속으로 회전하는 로터 조립체의 불안정을 야기할 수 있다.On the other hand, since the turbine wheel is heated by directly bombarding the high temperature combustion gas, the temperature rises to a high range during operation. At this time, high-temperature heat is transferred to the parts in contact with the turbine wheel, which causes thermal expansion of the rotary support shaft supporting the turbine wheel and the compressor impeller. This may cause instability of the rotor assembly rotating at high speed.

한국 공개특허 제2015-0065791호, 발명의 명칭: 배기가스 터보차저, 출원인: 보르그워너 인코퍼레이티드Korean Patent Publication No. 2015-0065791, entitled: Exhaust Gas Turbocharger, Applicant: Borg Warner, Inc.

본 발명은 터빈 휠로부터 고온의 열이 로터 조립체의 다른 구성품으로 전달되는 것을 최대한 차단할 수 있는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a rotor assembly of a gas turbine engine that is capable of blocking as much as possible from transferring hot heat from a turbine wheel to other components of the rotor assembly.

또한, 본 발명은 로터 조립체를 구성하는 구성품들의 온도 상승으로 인해 열팽창이 되었을 때에도 로터 조립체의 체결력이 충분히 작용하도록 하여 구성품들 사이의 유격 발생을 억제하며, 진동을 방지할 수 있는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 제공하고자 한다. The present invention also provides a rotor of a gas turbine engine capable of preventing the generation of clearances between components and preventing vibration when a thermal expansion occurs due to a temperature rise of components constituting the rotor assembly, Assembly.

또한, 본 발명은 터빈 휠과 압축기 임펠러 및 회전 지지축의 조립이 용이하고, 발전기와 같은 부하 장치를 연결하기 위한 축 커플링의 체결이 용이한 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 제공하고자 한다.The present invention also aims to provide a rotor assembly of a gas turbine engine which is easy to assemble a turbine wheel, a compressor impeller and a rotary support shaft, and is easy to fasten a shaft coupling for connecting a load device such as a generator.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체는 터빈 휠, 압축기 임펠러, 쓰러스트 베어링 칼라, 연장축, 및 축 커플링을 포함한다. 터빈 휠은 연소 가스에 의해 고속으로 회전한다. 압축기 임펠러는 내부를 관통하는 회전 지지축과 스터드 볼트에 의해 터빈 휠에 결합되고, 터빈 휠과 함께 회전하여 흡입 공기를 가속 및 압축한다. 쓰러스트 베어링 칼라는 터빈 휠과 압축기 임펠러 사이에서 회전 지지축의 외경부에 끼워지며, 양면이 터빈 휠과 압축기 임펠러에 압착된다. 연장축은 압축기 임펠러의 전방에서 스터드 볼트 및 압축기 임펠러에 체결된다. 축 커플링은 부하 장치 연결을 위한 것으로서 연장축의 전방에 결합된다. 스터드 볼트는 압축기 임펠러의 내부에 형성된 너트 체결부에서 체결용 너트에 체결된다.A rotor assembly of a gas turbine engine according to an embodiment of the present invention includes a turbine wheel, a compressor impeller, a thrust bearing collar, an extension shaft, and a shaft coupling. The turbine wheel rotates at high speed by the combustion gas. The compressor impeller is coupled to the turbine wheel by a rotating support shaft and a stud bolt passing therethrough and rotates together with the turbine wheel to accelerate and compress the intake air. The thrust bearing collar is fitted between the turbine wheel and the compressor impeller at the outer diameter of the rotary support shaft, and both sides are pressed against the turbine wheel and the compressor impeller. The extension shaft is fastened to the stud bolt and the compressor impeller at the front of the compressor impeller. The shaft coupling is for connecting the load unit and is coupled in front of the extension shaft. The stud bolt is fastened to the fastening nut at the nut fastening portion formed inside the compressor impeller.

터빈 휠과 압축기 임펠러 각각은 그 후방에 회전 지지축을 수용하는 보스부와 제1 보스부를 각각 구비할 수 있다. 쓰러스트 베어링 칼라는 회전 지지축과 수직을 이루며 양면이 보스부와 제1 보스부에 압착될 수 있다.Each of the turbine wheel and the compressor impeller may have a boss portion and a first boss portion, respectively, for accommodating the rotary support shaft at the rear side thereof. The thrust bearing collar is perpendicular to the rotation support shaft and both surfaces thereof can be pressed onto the boss portion and the first boss portion.

회전 지지축은 스터트 볼트를 수용하는 회전 지지축 중공부를 포함할 수 있다. 스터드 볼트의 일측 단부는 회전 지지축 중공부에서 회전 지지축에 체결될 수 있고, 스터트 볼트의 타측 단부는 압축기 임펠러의 전방에 구비된 제2 보스부의 외측으로 돌출될 수 있다.The rotation support shaft may include a rotation support shaft hollow for receiving the stator bolt. One end of the stud bolt can be fastened to the rotary support shaft in the rotation support shaft hollow part and the other end of the stud bolt can protrude to the outside of the second boss part provided in front of the compressor impeller.

연장축은 제2 보스부의 외측으로 돌출된 스터드 볼트를 수용하는 스터드 볼트 수용부와, 내부 격벽에 의해 스터드 볼트 수용부와 분리된 축 커플링 연결부를 포함할 수 있으며, 제2 보스부에 체결될 수 있다.The extension shaft may include a stud bolt accommodating portion for accommodating a stud bolt projected to the outside of the second boss portion and a shaft coupling connection portion separated from the stud bolt accommodating portion by an internal partition wall, have.

연장축의 둘레에 압축기측 래디얼 베어링과, 오일 입자를 방사상으로 튕겨내는 오일 디플렉터가 설치될 수 있다. 연장축은 축 커플링 연결부를 둘러싸는 전방측 부분을 직경이 작은 래디얼 베어링 지지부로 형성하여 압축기측 래디얼 베어링의 직경을 줄일 수 있다.A compressor-side radial bearing and an oil deflector for radially repelling oil particles may be provided around the extension shaft. The extension shaft may be formed by a radial bearing support portion having a smaller diameter on the front side portion surrounding the shaft coupling connection portion, thereby reducing the diameter of the compressor side radial bearing.

터빈 휠에 회전 지지축이 조립되고, 스터드 볼트의 일측 단부가 회전 지지축에 체결된 이후, 스터드 볼트는 항복점 내에서 당겨져 길이가 늘어난 상태에서 체결용 너트에 체결될 수 있다.After the rotary support shaft is assembled to the turbine wheel and one end of the stud bolt is fastened to the rotary support shaft, the stud bolt can be pulled within the yield point and fastened to the fastening nut in an extended length.

회전 지지축의 표면 일부는 터빈 휠의 보스부, 제1 보스부, 및 압축기 임펠러와 이격되어 회전 지지축 단열 구간을 형성할 수 있다. 스터드 볼트의 표면 일부는 회전 지지축과 이격되어 스터드 볼트 단열 구간을 형성할 수 있다.A part of the surface of the rotary support shaft may be spaced apart from the boss portion of the turbine wheel, the first boss portion, and the compressor impeller to form a rotary support shaft insulation section. A part of the surface of the stud bolt may be spaced apart from the rotary support shaft to form a stud bolt insulated section.

적어도 하나의 조립용 핀이 터빈 휠의 보스부와 회전 지지축을 관통하고 열박음 또는 용접에 의해 고정될 수 있다. 회전 지지축과 제1 보스부는 각각 스플라인 구간을 형성하여 상호 체결될 수 있다.At least one assembly pin may penetrate the boss portion and the rotary support shaft of the turbine wheel and be fixed by heat shrinking or welding. The rotation support shaft and the first boss portion form a spline section and can be fastened to each other.

본 발명의 실시예들에 따르면, 고온 운전중 열팽창에 상관없이 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 강하게 체결된 상태로 유지하여 로터 조립체의 굽힘과 진동을 최소화할 수 있다. 또한, 조립이 용이하며, 부하 장치로 동력을 전달하기 위한 축 커플링의 연결이 용이하다.In accordance with embodiments of the present invention, the rotor assembly of the gas turbine engine can be maintained in a tightly coupled state, regardless of thermal expansion during high temperature operation, to minimize bending and vibration of the rotor assembly. In addition, it is easy to assemble, and it is easy to connect the shaft coupling for transmitting the power to the load device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 분해도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 단면도이다.
도 5는 제1 비교예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 단면도이다.
도 6은 제2 비교예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a gas turbine engine according to an embodiment of the invention.
2 is an exploded view of a rotor assembly of a gas turbine engine according to a first embodiment of the present invention.
3A and 3B are cross-sectional views illustrating a rotor assembly of a gas turbine engine according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a rotor assembly of a gas turbine engine according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a rotor assembly of a gas turbine engine according to a first comparative example.
6 is a cross-sectional view showing a rotor assembly of a gas turbine engine according to a second comparative example.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a gas turbine engine according to an embodiment of the invention.

먼저, 마이크로 가스 터빈 엔진의 통상적인 구성과 작동 원리를 설명하면 다음과 같다. 공기 흡입 덕트(1)를 통해 외부로부터 흡입된 공기는 원심식 압축기 임펠러(30)의 입구로 유입되고, 고속 회전에 의해 발생한 원심력의 작용으로 가속되어 압축기 임펠러(30)의 원주 방향으로 고속으로 배출된다. First, the general structure and operation principle of the micro gas turbine engine will be described as follows. The air sucked from the outside through the air intake duct 1 flows into the inlet of the centrifugal compressor impeller 30 and is accelerated by the centrifugal force generated by the high speed rotation to be discharged at a high speed in the circumferential direction of the compressor impeller 30 do.

압축기 임펠러(30)에서 배출된 고속의 공기는 디퓨져(3) 구간을 통과하면서 속력이 압력으로 전환된다. 디퓨저(3) 구간을 통과한 공기는 압축 공기 챔버(4)를 지나 연통된 공간에 설치된 연소실(5)로 유입된다. 부호 2는 압축기 쉬라우드를 나타낸다.The high-speed air discharged from the compressor impeller 30 is converted into a pressure at a speed while passing through the diffuser 3. The air having passed through the diffuser 3 flows into the combustion chamber 5 provided in the space communicated with the compressed air chamber 4. Reference numeral 2 denotes a compressor shroud.

연소실(5)에서는 유입된 압축 공기와 연료가 혼합되어 연소되고, 연소 가스는 터빈 스크롤(6)로 공급되어 터빈 노즐(7)을 통과하며, 가속된 힘으로 터빈 휠(20)을 회전시키며 외부로 배출된다. 이때, 터빈 휠(20)의 유입 온도는 일반적으로 900℃ 내지 1,100℃의 범위 내에서 결정될 수 있다. 부호 8은 터빈 쉬라우드를 나타내고, 부호 13은 터빈측 베어링 하우징을 나타낸다.In the combustion chamber 5, the introduced compressed air and the fuel are mixed and combusted. The combustion gas is supplied to the turbine scroll 6, passes through the turbine nozzle 7, rotates the turbine wheel 20 with an accelerated force, . At this time, the inflow temperature of the turbine wheel 20 can be generally determined within the range of 900 ° C to 1,100 ° C. Reference numeral 8 denotes a turbine shroud, and reference numeral 13 denotes a turbine side bearing housing.

보다 구체적으로, 고온의 연소 가스는 터빈 휠(20) 후면(도 1을 기준으로 우측면)의 틈으로 유입될 수 있으며, 이는 터빈 휠(20)의 효율을 저하시키고, 터빈 휠(20) 온도를 더욱 상승시킬 수 있다. 한편, 정격 운전 시 터빈 휠(20) 출구의 배기 가스 온도는 일반적으로 600℃ 내지 700℃의 범위일 수 있다. 따라서, 터빈 휠(20)은 정격 운전 시, 최소한 600℃ 이상의 고온으로 가열되어 회전할 수 있다. More specifically, the hot combustion gases can flow into the gaps in the back of the turbine wheel 20 (right side relative to FIG. 1), which reduces the efficiency of the turbine wheel 20 and reduces the temperature of the turbine wheel 20 Can be further increased. On the other hand, the exhaust gas temperature at the outlet of the turbine wheel 20 during the rated operation may generally be in the range of 600 ° C to 700 ° C. Therefore, the turbine wheel 20 can be heated and rotated at a high temperature of at least 600 DEG C during the rated operation.

한편, 압축기 임펠러(30)의 경우, 가스 터빈 엔진의 특성에 따라 다양할 수 있지만, 일반적으로 마이크로 가스 터빈 엔진의 경우 압축비가 3:1 내지 5:1 정도의 범위 내에서 결정될 수 있다. 따라서 압축기 임펠러(30) 출구의 압축 공기 온도는 대기 조건 및 압축기 임펠러(30)의 효율에 따라 바뀔 수 있으나, 통상적으로 150℃ 내지 300℃의 범위 내에 있을 수 있다. On the other hand, in the case of the compressor impeller 30, it may vary depending on the characteristics of the gas turbine engine, but in general, in the case of a micro gas turbine engine, the compression ratio can be determined within a range of about 3: 1 to 5: 1. Thus, the compressed air temperature at the outlet of the compressor impeller 30 may vary depending on the atmospheric conditions and the efficiency of the compressor impeller 30, but may typically be in the range of 150 [deg.] C to 300 [deg.] C.

이와 같이, 로터 조립체의 각 부품들의 운전 중 온도 편차가 크기 때문에, 열팽창에 따른 변화는 이러한 부품들을 조립함에 있어 가장 중요한 요인이 될 수 있다. 아울러, 고속 회전하는 터빈 휠(20)을 지지하고, 터빈 휠(20)에서 얻어지는 회전 동력을 압축기 임펠러(30)와 기타 부하 장치에 전달하기 위해서는 터빈 휠(20)을 지지하는 회전 지지축(50)이 필요하다. Thus, due to the large temperature drift during operation of the components of the rotor assembly, variations due to thermal expansion can be the most important factor in assembling such components. In order to support the turbine wheel 20 rotating at a high speed and to transmit the rotational power obtained from the turbine wheel 20 to the compressor impeller 30 and other load devices, ).

마이크로 가스 터빈 엔진의 경우, 회전 지지축(50)에 압축기 임펠러(30)를 직결하여 로터 조립체의 구성을 단순화하는 경우가 대부분이다. 다만, 터빈 휠(20), 회전 지지축(50), 및 압축기 임펠러(30)는 베어링의 종류, 베어링 위치 등의 조건에 따라 다양한 조합으로 구성될 수 있다. In the case of a micro gas turbine engine, the compressor impeller 30 is directly connected to the rotary support shaft 50 to simplify the configuration of the rotor assembly. However, the turbine wheel 20, the rotary support shaft 50, and the compressor impeller 30 may be configured in various combinations depending on the type of bearing, the bearing position, and the like.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스 터빈 엔진은 부하 장치 연결 등의 조건에 맞추어, 단단(single stage) 구심형 터빈 휠(20) - 터빈측 래디얼 베어링(9) - 쓰러스트 베어링 칼라(40) - 단단 원심형 압축기 임펠러(30) - 압축기측 래디얼 베어링(10)의 순서로 구성될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 도 1에서 부호 11은 쓰러스트 베어링을 나타내고, 부호 12는 씰(seal)을 나타내며, 부호 14는 압축기측 베어링 하우징을 나타낸다.More specifically, the gas turbine engine according to an embodiment of the present invention includes a single stage centrifugal turbine wheel 20, a turbine side radial bearing 9, and a thrust bearing collar (40), a single-stage centrifugal compressor impeller (30), and a compressor-side radial bearing (10). However, the present invention is not limited thereto. In Fig. 1, reference numeral 11 denotes a thrust bearing, reference numeral 12 denotes a seal, and reference numeral 14 denotes a compressor-side bearing housing.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스 터빈 엔진은, 발전기 등의 부하 장치를 로터 조립체에 체결하여 사용할 수 있다. 이때, 로터 조립체의 회전력을 부하 장치에 전달하기 위해서 축 커플링(82)(도 2 참조)이 사용될 수 있다. Further, in the gas turbine engine according to an embodiment of the present invention, a load device such as a generator can be used by being fastened to a rotor assembly. At this time, a shaft coupling 82 (see FIG. 2) may be used to transmit the rotational force of the rotor assembly to the load device.

축 커플링(82)의 형태는 다양하지만, 최소 100마력 이상의 동력 및 최소 30,000RPM 이상의 높은 속도를 전달하기에 적합한 형태가 바람직하다. 축 커플링(82)은 일반적으로 축의 양끝 단부가 스플라인 형태로 가공될 수 있고, 또는 스플라인 형태로 홈이 가공된 상대 축에 일정한 유격을 가지고 체결되는 형태이며, 본 발명의 실시예에서도 이러한 축 커플링(82)을 적용하여 설명할 수 있다.The shape of the shaft coupling 82 may vary but is preferably in a form suitable for delivering a power of at least 100 horsepower and a high speed of at least 30,000 RPM. The shaft coupling 82 is generally formed in such a manner that both ends of the shaft can be machined into a spline shape, or is engaged with a certain clearance on a relative shaft where the groove is machined in the form of a spline. In the embodiment of the present invention, A ring 82 can be applied.

도 5 및 도 6은 각각 제1 비교예 및 제2 비교예에 의한 가스 터빈 엔진의 로터 조립체 단면도를 나타낸 것이다. 도 5 및 도 6에 개시된 바와 같이, 제1 비교예 및 제2 비교예에 의한 로터 조립체는 하기와 같은 특징이 있다. 5 and 6 are sectional views of a rotor assembly of a gas turbine engine according to first and second comparative examples, respectively. As shown in Figs. 5 and 6, the rotor assembly according to the first comparative example and the second comparative example has the following characteristics.

터빈 휠(20)은 일반적으로 니켈을 주 성분으로 한 특수합금강으로 주조될 수 있다. 또한, 회전 지지축(50)은 터빈 휠(20)에 용접 또는 열박음 후, 핀 고정 등의 방식으로 체결될 수 있다. 회전 지지축(50)에 쓰러스트 베어링 칼라(40)를 끼워서 터빈 휠(20)의 보스부(21) 등에 밀착시킨 후, 다시 압축기 임펠러(30)를 삽입하여 조립할 수 있다. The turbine wheel 20 can generally be cast into a special alloy steel with nickel as its main component. In addition, the rotary support shaft 50 may be fastened to the turbine wheel 20 in a manner such as pin-fixing after welding or shrinking. The thrust bearing collar 40 is fitted to the rotary support shaft 50 and is brought into close contact with the boss portion 21 or the like of the turbine wheel 20 and then the compressor impeller 30 is inserted and assembled again.

이때, 쓰러스트 베어링 칼라(40)와 압축기 임펠러(30)는 적정한 강도로 압착하여 조립할 필요가 있다. 즉, 고속 회전 시, 회전 지지축(50)이 굽어지면서 각 부품 간 밀착면에 유격이 생기는 것을 방지하기 위해, 회전 지지축(50)의 굽어짐이 최소화 될 수 있도록 강한 힘으로 쓰러스트 베어링 칼라(40)와 압축기 임펠러(30)를 압착하여 회전 지지축(50)에 체결하여야 하기 때문이다.At this time, the thrust bearing collar 40 and the compressor impeller 30 need to be pressed and assembled with an appropriate strength. That is, when the rotary support shaft 50 is bent at high speed, it is possible to prevent the occurrence of clearance on the contact surface between the components, so that the bending of the rotary support shaft 50 can be minimized, (40) and the compressor impeller (30) to be tightened to the rotary support shaft (50).

도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 압착 체결을 위하여 제1 비교예의 경우, 터빈 휠(20)이 회전 지지축(50)과 용접 또는 조립 등의 방법에 의해 일체로 조립되었다. 또한, 중심에 중공이 형성된 쓰러스트 베어링 칼라(40) 및 압축기 임펠러(30)를 회전 지지축(50)의 바깥에 끼우고, 압축기 임펠러(30) 후면(도 5를 기준으로 좌측면)의 제1 보스부(31)로 하여금 쓰러스트 베어링 칼라(40)를 압착하여 이를 고정하였다. As shown in FIG. 5, in the case of the first comparative example, the turbine wheel 20 is integrally assembled with the rotary support shaft 50 by a method such as welding or assembly. A thrust bearing collar 40 and a compressor impeller 30 having a center hollow are fitted to the outside of the rotary support shaft 50 and the rear end of the compressor impeller 30 1 boss 31 presses the thrust bearing collar 40 and fixes it.

마지막으로 압축기 임펠러(30) 전면(도 5를 기준으로 우측면)의 제2 보스부(35)를 벗어난 구간의 회전 지지축(50) 외경에 가공된 나사 탭에 너트(36)를 체결하였다. 이로써 회전 지지축(50)을 중심으로 터빈 휠(20)의 보스부(21)와 쓰러스트 베어링 칼라(40), 및 압축기 임펠러(30)를 고정하였다. Finally, the nut 36 is fastened to the threaded tab formed on the outer diameter of the rotary support shaft 50 of the section of the compressor impeller 30 (the right side with reference to FIG. 5) outside the second boss portion 35. Thereby fixing the boss portion 21 of the turbine wheel 20, the thrust bearing collar 40, and the compressor impeller 30 about the rotation support shaft 50.

그러나, 이러한 방식은 나사 탭과 너트(36)의 체결력에 전적으로 의존하게 될 수 있다. 따라서, 가스 터빈 운전 시 열팽창에 의한 회전 지지축(50)의 축 방향 길이 증가량이 회전 지지축(50) 구간에 조립된 터빈 휠(20)의 보스부(21), 쓰러스트 베어링 칼라(40), 및 압축기 임펠러(30) 등의 열팽창에 의한 축 방향 길이 증가량보다 크게 되는 경우, 회전 지지축(50)에 형성된 나사 탭과 너트(36)가 쓰러스트 베어링 칼라(40) 및 압축기 임펠러(30)를 압착시키지 못하게 된다. 이는 운전 중 로터 조립체의 굽힘, 진동, 및 불균형을 유발하게 되어 심각한 손상을 야기할 수 있다.However, such a method may depend entirely on the fastening force of the screw tab and the nut 36. [ The increase in the axial length of the rotary support shaft 50 due to thermal expansion during the operation of the gas turbine is controlled by the boss 21 of the turbine wheel 20 assembled in the section of the rotary support shaft 50, The screw taps and the nut 36 formed on the rotary support shaft 50 are inserted into the thrust bearing collar 40 and the compressor impeller 30 when the axial length of the compressor impeller 30 and the compressor impeller 30 is increased. As shown in Fig. This can cause bending, vibration, and unbalance of the rotor assembly during operation, which can cause severe damage.

제2 비교예에 의한 로터 조립체는 도 6에 도시된 바와 같다. 보다 구체적으로, 회전 지지축(50)의 압축기 임펠러(30) 측 단부의 중심에 중공을 만들고 나사 탭(501)을 형성하며, 스터드 볼트(70)가 압축기 임펠러(30) 전면의 제2 보스부(35)를 관통하여 나사 탭(501)에 체결되었다. 스터드 볼트(70)의 반대측(도 6을 기준으로 우측)에는 압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35)를 압착하면서 회전 지지축(50)을 강하게 당겨서 너트(36)를 체결할 수 있도록 외경에 나사 탭이 형성될 수 있다. The rotor assembly according to the second comparative example is as shown in Fig. More specifically, a hollow is formed in the center of the end of the rotary support shaft 50 on the side of the compressor impeller 30 and a screw tab 501 is formed. The stud bolt 70 is inserted into the second boss portion (35) and fastened to the screw tab (501). The second boss portion 35 of the compressor impeller 30 is pressed to the opposite side of the stud bolt 70 (on the right side in FIG. 6) so that the rotation support shaft 50 is strongly pulled to fasten the nut 36 A screw tab may be formed on the outer diameter.

스터드 볼트(70) 조립 시, 스터드 볼트(70)의 항복점 한계 내에서 스터드 볼트(70)의 단부를 유압자키 등을 이용하여 압축기 임펠러(30)의 제1 보스부(31)를 기준면으로 스터드 볼트(70)를 당겨 길이를 늘린 후 너트(36)를 체결하였다. 이러한 방식으로 조립한 로터 조립체는 고온에서의 운전 시, 회전 지지축(50)이 외측 구성품들보다 열 팽창량이 큰 경우에도, 미리 당겨 놓은 범위 내에서는 열 팽창량만큼 길이가 줄어들기 때문에 최소한 요구되는 압착 강도를 유지할 수 있다는 장점이 있다.The stud bolt 70 is assembled so that the end portion of the stud bolt 70 is fixed to the stud bolt 70 by the first boss portion 31 of the compressor impeller 30 using a hydraulic jig or the like within the yield point limit of the stud bolt 70, The nut 70 is pulled to increase the length and then the nut 36 is fastened. The rotor assembly assembled in this manner is at least required because the length of the rotary support shaft 50 is reduced by the amount of thermal expansion within the range of pre-pulling even when the thermal expansion amount of the rotary support shaft 50 is larger than that of the outer components during operation at a high temperature So that the compression strength can be maintained.

다만, 전술한 바와 같이, 로터 조립체에서 발생된 동력을 발전기와 같은 부하 장치로 전달하기 위해서는, 로터 조립체와 부하 장치를 연결하여 동력을 전달하기 위한 축 커플링이 필요하다. However, as described above, in order to transfer the power generated in the rotor assembly to a load device such as a generator, a shaft coupling is required to connect the rotor assembly and the load device to transmit the power.

전술한 제1비교예에 의한 단점을 보완하기 위해, 제2비교예에서 축 커플링을 적용하기 위해서는 스터드 볼트(70)의 부하 장치 측 끝단부(도 6을 기준으로 우측 단부) 중심에 축 커플링이 연결될 수 있는 스플라인이 구성된 중공을 형성할 수 있어야 한다. 보다 구체적으로, 100마력 이상의 축 동력을 전달하기 위해서는 재질 등 여러 가지 변수를 감안하여도 스플라인의 외경을 기준으로 최소 10mm 이상을 유지해야 하며, 더 큰 축 동력에 대해서는 보다 큰 외경을 필요로 한다.In order to compensate for the disadvantage of the first comparative example described above, in order to apply the shaft coupling in the second comparative example, the center of the load device side end portion of the stud bolt (right side in reference to Fig. 6) The spline to which the ring can be connected must be capable of forming a hollow. More specifically, in order to transmit an axial force of 100 horsepower or more, it is necessary to maintain at least 10 mm or more based on the outer diameter of the spline even in consideration of various parameters such as materials, and a larger outer diameter is required for a larger axial force.

또한, 로터 조립체의 축 방향 길이를 줄이고, 축 커플링의 진동을 최소화 하기 위해 래디얼 베어링 중 하나가 압축기 임펠러(30)의 전면부에 구성될 수 있어야 한다. 이 경우, 너트 체결부와 압축기 임펠러(30) 사이에 베어링부를 삽입해야 하나, 베어링부의 외경이 작을 경우 베어링부 중심을 관통하는 스터드 볼트(70)의 직경 역시 작아질 수 밖에 없다. In addition, one of the radial bearings must be able to be configured on the front side of the compressor impeller 30 in order to reduce the axial length of the rotor assembly and to minimize the vibration of the shaft coupling. In this case, the bearing portion should be inserted between the nut fastening portion and the compressor impeller 30, but if the outer diameter of the bearing portion is small, the diameter of the stud bolt 70 passing through the center of the bearing portion also becomes small.

그리고, 베어링부의 외경이 작으면 너트(36) 체결 시 너트(36)가 압착할 수 있는 단면 역시 작아질 수 있으므로, 충분한 힘으로 회전 지지축(50)에 삽입된 부품들을 압착할 수 없게 된다. If the outer diameter of the bearing portion is small, the cross section to which the nut 36 can be compressed when the nut 36 is fastened can also be made small, so that the components inserted into the rotary support shaft 50 can not be pressed with sufficient force.

따라서 베어링부의 외경은 커질 수 밖에 없으며, 로터 조립체의 회전 지지에 필요한 적정 외경을 초과하게 될 가능성이 높고, 이는 회전 시 동력 손실로 이어질 수 있다. 더구나, 압축기 임펠러(30)로부터 너트(36)의 체결 위치가 멀어지면 멀어질수록 로터 조립체의 굽힘 현상은 더 커지므로, 압축기 임펠러(30)에 최대한 가깝게 너트(36)를 체결하는 것이 요구된다.Therefore, the outer diameter of the bearing portion is inevitably increased, and there is a high possibility that the proper outer diameter necessary for rotating support of the rotor assembly is exceeded, which may lead to power loss during rotation. Moreover, it is required to fasten the nut 36 to the compressor impeller 30 as close to the compressor impeller 30, as the farther away the fastening position of the nut 36 from the compressor impeller 30 is, the greater the bending phenomenon of the rotor assembly.

이하, 도 1 내지 도 3b를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터 조립체에 대해 설명하고, 도 4를 참고하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터 조립체에 대해 설명한다. 단 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a rotor assembly according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3B, and a rotor assembly according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The following examples are illustrative of the present invention only and are not intended to limit the scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 분해도이이고, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 단면도이다. 도 3a와 도 3b는 같은 도면이며, 편의상 부호를 나누어 표기하였다.FIG. 2 is an exploded view showing a rotor assembly of a gas turbine engine according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 a and 3 b are cross-sectional views showing a rotor assembly of a gas turbine engine according to a first embodiment of the present invention . FIGS. 3A and 3B are the same drawings, and the reference numerals are denoted for convenience.

도 1 내지 도 3b를 참고하면, 연소 가스의 배기 방향과 반대되는 터빈 휠(20)의 뒷면(도면을 기준으로 우측면)에 일정한 길이로 원통형의 돌출 형상을 가진 보스(Boss)부(21)가 형성될 수 있다. 그리고 터빈 휠(20)의 보스(Boss)부(21)에 회전 지지축(50)이 삽입되어 조립될 수 있다. 회전 지지축(50)은 그 외경부가 터빈 휠(20)의 보스부(21) 내경부와 밀착하여 중심을 지지할 수 있다. 1 to 3B, a boss portion 21 having a cylindrical protruding shape with a predetermined length is formed on the rear surface (right side in the drawing) of the turbine wheel 20 opposite to the exhaust direction of the combustion gas . The rotary support shaft 50 is inserted into the boss portion 21 of the turbine wheel 20 and assembled. The outer diameter portion of the rotary support shaft 50 can support the center by closely contacting the inner diameter of the boss portion 21 of the turbine wheel 20.

다만, 터빈 휠(20)로부터 고온의 열이 전달되지 않도록 회전 지지축(50)의 외경부 일부만 터빈 휠(20) 보스부(21)의 내경부와 접촉하여 회전 지지축 지지 구간(54)을 형성하고, 외경부 나머지는 터빈 휠(20) 보스부(21)의 내경부와 이격되어 회전 지지축 단열 구간(55)을 형성할 수 있다. 또한, 터빈 휠(20) 보스부(21)에 끼워진 회전 지지축(50)의 일단부에 있어서도, 그 가장자리만 터빈 휠(20)과 접촉하여 회전 지지축 지지 구간(54)을 형성하고, 중앙 부분은 터빈 휠(20)과 이격되어 회전 지지축 단열 구간(55)을 형성할 수 있다.However, only a part of the outer circumferential portion of the rotary support shaft 50 is in contact with the inner diameter portion of the boss portion 21 of the turbine wheel 20 so that heat of high temperature is not transmitted from the turbine wheel 20, And the rest of the outer diameter portion may be spaced apart from the inner diameter portion of the boss portion 21 of the turbine wheel 20 to form the rotary support shaft insulation portion 55. Also in the one end portion of the rotary support shaft 50 fitted to the boss portion 21 of the turbine wheel 20, only the edge thereof contacts the turbine wheel 20 to form the rotary support shaft support portion 54, May be spaced apart from the turbine wheel 20 to form a rotary support shaft insulation section 55.

터빈 휠(20)에서 얻은 회전 동력을 압축기 임펠러(30) 및 연결된 부하 장치에 전달하기 위해, 터빈 휠(20)의 회전 토크가 회전 지지축(50)에 전달될 수 있어야 한다. 아울러, 터빈 휠(20)로부터 회전 지지축(50)이 이탈되는 것을 방지할 수 있어야 한다. 이러한 역할은 하나 또는 그 이상의 조립용 핀(57)에 의해서 이뤄질 수 있다. 조립용 핀(57)은 터빈 휠(20) 보스부(21)와 회전 지지축(50)을 관통하여 삽입될 수 있으며, 삽입된 이후 이탈하지 않도록 열박음 또는 용접에 의해 고정될 수 있다. 도면에서 부호 23은 조립용 홀을 나타낸다.The rotational torque of the turbine wheel 20 must be able to be transmitted to the rotary support shaft 50 in order to transfer the rotational power obtained from the turbine wheel 20 to the compressor impeller 30 and the connected load device. In addition, it is necessary to prevent the rotation support shaft 50 from being detached from the turbine wheel 20. This role can be accomplished by one or more assembling pins 57. The assembly pin 57 may be inserted through the boss portion 21 of the turbine wheel 20 and the rotary support shaft 50 and may be fixed by heat shrinking or welding so as not to separate after being inserted. In the figure, reference numeral 23 denotes a hole for assembly.

고온에서의 운전 시, 열팽창을 최소화 하기 위해, 회전 지지축(50)은 열팽창율이 낮은 티타늄합금강으로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 터빈 휠 (20) 보스부(21)의 일정 구간은 터빈측 래디얼 베어링부(9)(도 1 참조)를 형성할 수 있다. 도면에서 부호 22는 터빈측 래디얼 베어링 지지부를 나타낸다. 이 때, 베어링은 다양한 방식의 베어링이 적용될 수 있으나, 제1실시예에서는 일례로 슬리브 베어링을 적용하였다. 베어링이 접촉하는 래디얼 베어링부 구간에는 마찰에 대비하여, 강도 향상을 위해 고주파 열처리 등의 표면 경화 처리를 할 수 있다.In order to minimize thermal expansion during operation at a high temperature, the rotation support shaft 50 is preferably made of a titanium alloy steel having a low coefficient of thermal expansion. A certain section of the boss portion 21 of the turbine wheel 20 may form a turbine side radial bearing portion 9 (see FIG. 1). In the figure, reference numeral 22 denotes a turbine side radial bearing support portion. In this case, various types of bearings may be used for the bearing, but in the first embodiment, a sleeve bearing is used as an example. A surface hardening treatment such as a high frequency heat treatment can be performed in order to improve the strength in preparation for friction in the radial bearing portion in contact with the bearing.

터빈 휠(20)과 회전 지지축(50)이 조립된 상태에서, 중심에 중공이 형성된 쓰러스트 베어링 칼라(40)를 회전 지지축(50) 바깥에 끼울 수 있다. 쓰러스트 베어링 칼라(40)의 내경부는 회전 지지축(50)에 접촉하여 중심을 잡아주고, 터빈 휠(20) 측 방향의 측면(도면을 기준으로 좌측면)은 터빈 휠(20) 보스부(21)에 면접촉하여 쓰러스트 베어링 칼라(40)는 회전 지지축(50)을 기준으로 정확히 직각을 유지할 수 있다. In a state where the turbine wheel 20 and the rotation support shaft 50 are assembled, a thrust bearing collar 40 having a hollow center can be fitted to the outside of the rotation support shaft 50. The inner diameter portion of the thrust bearing collar 40 is brought into contact with the rotation support shaft 50 to center the turbine wheel 20 and the side surface of the thrust bearing collar 40 facing the turbine wheel 20 So that the thrust bearing collar 40 can maintain a right angle with respect to the rotation support shaft 50.

또한, 압축기 임펠러(30)는 압축기 임펠러(30)와 쓰러스트 베어링 칼라(40) 사이의 구간에 공기씰, 오일씰 등의 씰(12)을 위치시키기 위하여 뒷면으로 긴 제1 보스부(31)를 구비할 수 있다. 압축기 임펠러(30)는 주로 5축 가공에 의해 제작되므로, 가공 소재 및 가공 시간을 줄이기 위해서 5축 가공 전의 압축기 임펠러(30) 중간 가공품에 별도 소재의 제1 보스부(31)를 용접한 후, 최종 가공하는 것이 용이할 수 있다. 상기와 같은 방법으로 압축기 임펠러(30)의 제1 보스부(31)를 가공하기 위해서, 중량을 최소화 하면서도 원심력에 견딜 수 있는 강도를 가진 티타늄합금강을 사용하는 것이 바람직하다. The compressor impeller 30 also has a first boss 31 that is long in the back to locate the seals 12 such as air seals and oil seals in the section between the compressor impeller 30 and the thrust bearing collar 40 . Since the compressor impeller 30 is mainly manufactured by 5-axis machining, the first boss 31 of another material is welded to the intermediate product of the compressor impeller 30 before the 5-axis machining to reduce the working material and the machining time, It may be easy to finish machining. In order to process the first boss portion 31 of the compressor impeller 30 in the above-described manner, it is preferable to use titanium alloy steel having strength that can withstand the centrifugal force while minimizing the weight.

압축기 임펠러(30) 및 제1 보스부(31)는 모두 중심부에 중공을 형성할 수 있다. 회전 지지축(50)의 회전 동력이 압축기 임펠러(30)에 전달될 수 있도록 회전 지지축(50)의 스플라인 구간(53)은 제1 보스부(31)의 스플라인 구간에 체결될 수 있다. 이때, 스플라인이 원심력이 크게 작용하는 임펠러(30) 구간에 위치하는 경우, 고속 회전시 스플라인으로부터 크랙이 발생할 수 있어 위험하므로, 스플라인 구간(53)은 제1 보스부(31) 구간에 위치하는 것이 바람직하다. Both the compressor impeller 30 and the first boss 31 can form a hollow at the center. The spline section 53 of the rotary support shaft 50 can be fastened to the spline section of the first boss section 31 so that the rotary power of the rotary support shaft 50 can be transmitted to the compressor impeller 30. [ In this case, when the spline is located in the section of the impeller 30 where the centrifugal force largely acts, a crack may be generated from the spline during high-speed rotation, and thus the spline section 53 is located in the section of the first boss section 31 desirable.

또한, 회전 지지축(50)이 압축기 임펠러(30)의 중심을 지지하되, 열전달을 최소화 하고 조립 시 삽입을 용이하게 하기 위하여 둘 이상의 회전 지지축 지지 구간(54)이 형성될 수 있다. 그 중 하나는 쓰러스트 베어링 칼라(40)와 만나는 제1 보스부(31)의 일측 단부에 형성될 수 있고, 다른 하나는 임펠러 중공부(32)와 만나는 회전 지지축(50)의 타측 단부에 위치하여 회전 지지축(50)이 압축기 임펠러(30)의 중심을 견고하게 지지해 줄 수 있다. 또한, 제1 보스부(31)의 단부는 쓰러스트 베어링 칼라(40)의 측면과 면접촉하여 회전 지지축(50)에 정확히 직각을 유지할 수 있다.In addition, two or more rotation support shaft support sections 54 may be formed in order to support the center of the compressor impeller 30, while minimizing heat transfer and facilitating insertion during assembly. One of which may be formed at one end of the first boss portion 31 that meets the thrust bearing collar 40 and the other may be formed at the other end of the rotation support shaft 50 that meets the impeller hollow portion 32 And the rotary support shaft 50 can firmly support the center of the compressor impeller 30. [ In addition, the end of the first boss 31 may be in surface contact with the side surface of the thrust bearing collar 40 to maintain a right angle to the rotation support shaft 50.

한편, 회전 지지축(50)의 압축기 임펠러(30) 방향 단부에는 스터드 볼트(70) 체결부로 기능하는 회전 지지축 중공부(51)가 형성될 수 있다. 회전 지지축 중공부(51)의 길이는 로터 조립체를 구성하는 부품들의 축방향 열팽창, 스터드 볼트(70)의 항복점, 터빈 휠(20) 및 압축기 임펠러(30)에 작용하는 축 방향 부하 등의 여러 가지 조건들에 의해 결정될 수 있다. 다만, 최소한의 체결력 확보를 위해서 회전 지지축(50) 길이의 대략 1/3 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, at the end of the rotation support shaft 50 in the direction of the compressor impeller 30, a rotation support shaft hollow 51 functioning as a fastening part of the stud bolt 70 may be formed. The length of the rotary support shaft hollow 51 is determined by the axial thermal expansion of the components of the rotor assembly, the yield point of the stud bolt 70, the axial load acting on the turbine wheel 20 and the compressor impeller 30, Can be determined by various conditions. However, it is preferable that the length of the rotation support shaft 50 is equal to or more than about 1/3 of the length of the rotation support shaft 50 for securing the minimum fastening force.

압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35)에는 회전 지지축(50)의 직경보다 큰 직경의 중공으로 만들어진 너트 체결부(33)가 형성될 수 있다. 너트 체결부(33)의 길이는 너트 및 와셔를 충분히 수용할 수 있는 범위 내에서 결정될 수 있다. 특히, 회전 지지축(50)에 압축기 임펠러(30)가 조립된 상태에서, 회전 지지축(50)의 단부가 너트 체결부(33)의 바닥면에 미치치 못하도록 구성될 수 있다. 그러면 회전 지지축(50)의 열팽창 시, 너트가 체결력을 잃어버리는 경우가 발생하는 것을 방지할 수 있다. The second boss portion 35 of the compressor impeller 30 may be formed with a hollow nut coupling portion 33 having a diameter larger than the diameter of the rotation support shaft 50. The length of the nut fastening portion 33 can be determined within a range that can sufficiently accommodate the nut and the washer. Particularly, in a state where the compressor impeller 30 is assembled to the rotation support shaft 50, the end of the rotation support shaft 50 can be configured not to reach the bottom surface of the nut coupling portion 33. It is possible to prevent the nut from loosing the fastening force when the rotary support shaft 50 is thermally expanded.

스터드 볼트(70)는 회전 지지축(50)의 터빈 휠(20) 방향 중공의 단부에 형성된 나사탭(52)에 체결될 수 있도록 회전 지지축(50) 삽입 측의 단부에 나사탭(52)을 형성할 수 있다. 이때, 고속 회전 시 진동이 발생하지 않으면서 열전단을 최소화 할 수 있도록 스터드 볼트(70)의 외경부 일부만 회전 지지축(50)의 내경부와 접촉하여 스터드 볼트 지지 구간(71)을 형성하고, 외경부 나머지는 회전 지지축(50)의 내경부와 이격되어 스터드 볼트 단열 구간(72)을 형성할 수 있다. The stud bolt 70 is screwed into an end of the rotation support shaft 50 at the insertion side of the rotation support shaft 50 so that the stud bolt 70 can be fastened to the screw tab 52 formed at the hollow end of the rotation support shaft 50 in the direction of the turbine wheel 20, Can be formed. At this time, only a part of the outer diameter of the stud bolt 70 is in contact with the inner diameter portion of the rotary support shaft 50 so as to minimize thermal transfer without generating vibration during high-speed rotation, thereby forming the stud bolt support section 71, The outer circumferential portion may be spaced apart from the inner diameter portion of the rotary support shaft 50 to form the stud bolt insulation section 72.

또한, 스터드 볼트(70)는 회전 지지축(50)에서 벗어난 구간에 나사탭을 형성하여 체결용 너트(80)가 체결될 수 있도록 하며, 터빈 휠(20) 반대 방향의 단부 역시 나사탭을 형성하여 조립 시 유압자키 등으로 체결 후, 압축기 임펠러(30)의 제1 보스부(31)에 지지하여 스터드 볼트(70)의 항복점 아래에서 스터드 볼트(70)를 강하여 당겨 길이를 늘린 후 체결용 너트(80)를 체결할 수 있도록 한다. 도면에서 부호 81은 스터드 볼트 체결용 와셔를 나타낸다.The stud bolt 70 is formed with a screw tab in a section away from the rotary support shaft 50 so that the fastening nut 80 can be fastened and the end portion of the stud bolt 70 opposite to the turbine wheel 20 also forms a screw tab The stud bolt 70 is supported by the first boss portion 31 of the compressor impeller 30 so that the stud bolt 70 is pulled under the yield point of the stud bolt 70 and pulled to increase the length, (80). In the drawing, reference numeral 81 denotes a stud bolt fastening washer.

압축기측 래디얼 베어링(10), 축 커플링(82) 연결부(62), 씰(12) 등을 구성하기 위해서, 연장축(60)을 압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35)에 체결할 수 있다. 연장축(60)은 복수의 연장축 조립용 볼트(64)를 이용하여 압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35)에 체결될 수 있다. 또한, 연장축(60)은 내부 격벽을 중심으로 일측에 스터드 볼트(70)를 수용하기 위한 공간인 스터드 볼트 수용부(61)를 형성하고, 반대측에 축 커플링(82) 연결을 위한 공간인 축 커플링 연결부(62)를 형성할 수 있다. 축 커플링 연결부(62)에는 스플라인이 구성될 수 있다. The extension shaft 60 is fastened to the second boss portion 35 of the compressor impeller 30 so as to constitute the compressor side radial bearing 10, the shaft coupling 82 connection portion 62, the seal 12, can do. The extension shaft 60 can be fastened to the second boss portion 35 of the compressor impeller 30 using a plurality of extension shaft assembling bolts 64. The extension shaft 60 is formed with a stud bolt accommodating portion 61 which is a space for accommodating the stud bolt 70 at one side with respect to the inner partition wall and has a space for connection of the shaft coupling 82 The shaft coupling portion 62 can be formed. A spline may be formed in the shaft coupling connection portion 62.

연장축(60)을 정확히 압축기 임펠러(30)의 중심과 일치시키기 위한 돌출부가 압축기 임펠러(30)의 너트 체결부(33)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 이 경우 연장축(60) 조립 시 연장축(60)의 중심과 회전 지지축(50)의 중심 및 압축기 임펠러(30)의 중심을 일치시킬 수 있다. 압축기 임펠러(30)에 가까운 위치부터 공기, 유증기, 및 오일 누설을 방지하기 위한 씰(12)이 구성될 수 있다. A protrusion for fitting the extension shaft 60 with the center of the compressor impeller 30 can be configured to be inserted into the nut fastening portion 33 of the compressor impeller 30. [ In this case, the center of the extension shaft 60 and the center of the rotary support shaft 50 and the center of the compressor impeller 30 can be made to coincide when the extension shaft 60 is assembled. A seal 12 for preventing air, oil vapor, and oil leakage from a position close to the compressor impeller 30 can be constructed.

그 다음으로 압축기 임펠러(30)의 전방(도면을 기준으로 우측 방향)에 래디얼 베어링(10)이 형성되어 로터 조립체를 지지할 수 있다. 특히, 래디얼 베어링(10)의 직경을 줄이기 위해 연장축(60)은 직경이 작은 래디얼 베어링 지지부(65)를 포함할 수 있으며, 래디얼 베어링 지지부(65)에 오일 디플렉터(58)가 설치될 수 있다. 래디얼 베어링 지지부(65)는 축 커플링 연결부(62)를 둘러싸는 연장축(60)의 전방측 부분이다.Next, a radial bearing 10 is formed in front of the compressor impeller 30 (rightward with respect to the drawing) to support the rotor assembly. In particular, in order to reduce the diameter of the radial bearing 10, the extension shaft 60 may include a radial bearing support 65 of small diameter, and an oil deflector 58 may be installed on the radial bearing support 65 . The radial bearing support 65 is the front side portion of the extension shaft 60 surrounding the shaft coupling connection 62.

오일 디플렉터(58)는 베어링에서 비산되는 오일이 임펠러 흡입부로 넘어가는 것을 막기 위하여 원심력에 의해 오일 입자를 방사상으로 튕겨내는 작용을 한다. 터빈측 래디얼 베어링(9)과 마찬가지로 압축기측 래디얼 베어링(10) 역시 표면 경화 처리를 하여 마찰부에 대한 경도를 높일 수 있다. 도면에서 부호 63은 연장축의 임펠러 조립부를 나타내고, 부호 59는 오일 디플렉터 조립용 볼트를 나타낸다.The oil deflector 58 functions to radially deflect the oil particles by centrifugal force to prevent the oil scattered in the bearings from falling to the impeller suction portion. As with the turbine side radial bearing 9, the compressor side radial bearing 10 can also be surface hardened to increase the hardness of the friction portion. In the drawing, reference numeral 63 denotes an impeller assembly portion of an extension shaft, and reference numeral 59 denotes a bolt for assembling the oil deflector.

전술한 구성을 바탕으로 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.The principle of operation will be described based on the above-described configuration.

상온에서의 조립 시, 터빈 휠(20)과 회전 지지축(50)이 일체로 조립된 상태에서 회전 지지축(50) 외측에 쓰러스트 베어링 칼라(40)와 압축기 임펠러(30)를 끼우고, 스터드 볼트(70)를 회전 지지축(50)에 삽입하여 체결할 수 있다.The thrust bearing collar 40 and the compressor impeller 30 are fitted to the outside of the rotary support shaft 50 in a state where the turbine wheel 20 and the rotary support shaft 50 are assembled together at the time of assembly at room temperature, The stud bolt 70 can be inserted into the rotary support shaft 50 and fastened.

유압자키 등을 이용하여 압축기 임펠러(30) 제1 보스부(31)의 일단면을 바닥면으로 하여 스터드 볼트(70)를 항복점 내에서 당겨서 스터드 볼트(70)의 길이가 늘어난 상태에서 압축기 임펠러(30)의 너트 체결부(33)에 와셔와 너트를 삽입하여 체결할 수 있다. 이 상태에서 유압자키를 제거한 후, 연장축(60)을 너트 체결부(33)에 삽입하고 압축기 임펠러(30) 제2 보스부(35)에 복수의 연장축 조립용 볼트(64)를 체결하여 연장축(60)을 체결한다.The stud bolt 70 is pulled within the yield point with one end surface of the first boss portion 31 of the compressor impeller 30 being the bottom surface by using a hydraulic jaw or the like so that the length of the stud bolt 70 is increased in the compressor impeller The washer and the nut can be inserted and fastened to the nut fastening portion 33 of the first and second fasteners 30 and 30. In this state, after the hydraulic jaws are removed, the extension shaft 60 is inserted into the nut coupling portion 33 and the plurality of extension shaft assembly bolts 64 are fastened to the second boss portion 35 of the compressor impeller 30 The extension shaft 60 is fastened.

가스 터빈 엔진이 시동되어 로터 조립체가 회전하기 시작하면, 대기 조건, 가스 터빈 엔진의 특성 등에 따라 다르지만 일반적으로 터빈 휠(20)은 연소 가스에 의해 가열되어 정격 운전 시 최소 600℃ 이상의 고온에 이르게 되고, 압축기 임펠러(30) 역시 압축열에 의하여 150℃ 이상의 고온에 이르게 된다. 터빈 휠의 보스부(21)는 베어링 윤활 오일에 의해 냉각될 수 있고, 터빈 휠(20)로 전달되는 열의 일부는 회전 지지축(50)으로 전달된다.When the gas turbine engine is started and the rotor assembly starts to rotate, the turbine wheel 20 is generally heated by the combustion gas to a temperature of at least 600 ° C or higher during rated operation, though it depends on atmospheric conditions, characteristics of the gas turbine engine, , The compressor impeller 30 also reaches a high temperature of 150 ° C or more due to the compressed heat. The boss portion 21 of the turbine wheel can be cooled by the bearing lubricating oil and a part of the heat transmitted to the turbine wheel 20 is transmitted to the rotary support shaft 50. [

상기한 바와 같이, 회전 지지축(50)과 압축기 임펠러(30)는 티타늄합금강으로 제작될 수 있고, 터빈 휠(20)의 보스부(21)는 니켈합금강으로 제작될 수 있으며, 쓰러스트 베어링 칼라(40)는 일반 탄소합금강으로 제작될 수 있다. As described above, the rotary support shaft 50 and the compressor impeller 30 can be made of titanium alloy steel, the boss 21 of the turbine wheel 20 can be made of nickel alloy steel, and the thrust bearing collar (40) may be made of a common carbon alloy steel.

따라서 스터드 볼트(70)를 고려하지 않고, 고온 운전 시 열팽창으로 인한 로터 조립체의 체결력 변화만 고려했을 때, 회전 지지축(50) 구간에 해당하는 터빈 휠(20) 보스부(21), 쓰러스트 베어링 칼라(40), 및 압축기 임펠러(30)의 열팽창 길이의 총합이 회전 지지축(50)의 열팽창 길이보다 큰 경우, 로터 조립체의 체결력이 더 강해질 수 있다. 반면, 터빈 휠(20) 보스부(21), 쓰러스트 베어링 칼라(40), 및 압축기 임펠러(30)의 열팽창 길이의 총합이 회전 지지축(50)의 열팽창 길이보다 작은 경우, 체결력이 약해져서 로터 조립체의 안정성이 문제가 될 수 있다.Therefore, considering the variation of the fastening force of the rotor assembly due to the thermal expansion at the time of high temperature operation without considering the stud bolts 70, the boss portion 21 of the turbine wheel 20 corresponding to the section of the rotary support shaft 50, When the sum of the thermal expansion lengths of the bearing collar 40 and the compressor impeller 30 is larger than the thermal expansion length of the rotary support shaft 50, the fastening force of the rotor assembly can be made stronger. On the other hand, when the sum of the thermal expansion lengths of the boss portion 21, the thrust bearing collar 40 and the compressor impeller 30 of the turbine wheel 20 is smaller than the thermal expansion length of the rotary support shaft 50, The stability of the assembly can be a problem.

기본적으로 회전 지지축(50)으로의 열전달을 최소화 하고 열팽창율이 작은 티타늄합금강으로 회전 지지축(50)을 제작하여 회전 지지축(50)의 외경에 조립된 부품들보다 축 방향 열 팽창량이 최소화 될 수 있도록 구성하였다. 다만, 가스 터빈 엔진은 다양한 대기 조건 및 부하 조건 하에서 운용되므로, 변수 또한 다양하기 때문에 회전 지지축(50)의 열 팽창량이 다른 부품들의 열 팽창량의 총합보다 작지 않을 수 있다. The rotation support shaft 50 is made of a titanium alloy steel which basically has minimal thermal transfer to the rotation support shaft 50 and has a small thermal expansion rate so that the thermal expansion amount in the axial direction is smaller than that of parts assembled to the outer diameter of the rotation support shaft 50 Respectively. However, since the gas turbine engine is operated under various atmospheric conditions and load conditions, the thermal expansion amount of the rotary support shaft 50 may not be smaller than the sum of the thermal expansion amounts of the other components because the variable is also varied.

따라서, 스터드 볼트(70)는 항복점 아래에서 길이가 늘어난 상태로 체결용 너트(80)에 체결되어 있고, 회전 지지축(50)의 열 팽창량이 회전 지지축(50)의 외경에 조립된 부품들의 열 팽창량 보다 더 커진다 해도 상온에서 늘려놓은 길이 한계 내에서는 여전히 상기 부품들을 압착한 상태로 유지해 줄 수 있다.Therefore, the stud bolt 70 is fastened to the fastening nut 80 in a state that the length thereof is increased below the yielding point, and the amount of thermal expansion of the rotary support shaft 50 is larger than that of the parts assembled to the outer diameter of the rotary support shaft 50 Even if the amount of thermal expansion is larger than the amount of thermal expansion, the parts can still be kept in a squeezed state within the length limit extended at room temperature.

특히, 전술한 바와 같이 압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35) 내부에 너트 체결부(33)를 구성함으로써, 고속 회전 시 원주 방향으로 부하를 많이 받는 압축기 임펠러(30)에 최대한 가까운 위치에서 압축기 임펠러(30)를 체결해 줄 수 있다. 따라서 회전 시 굽힘을 최소화 할 수 있다. 또한, 종래 기술과 같이 축의 단부에 너트가 위치할 경우 공기씰, 오일씰, 베어링 설치 등의 한계로 인해 너트의 체결면 단면적이 작아질 수 밖에 없다. 이에 반해, 본 실시예는 압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35) 내부에 너트 체결부(33)가 위치하므로 너트 체결력을 충분히 지지할 수 있는 단면적을 확보할 수 있다.Particularly, by forming the nut fastening portion 33 inside the second boss portion 35 of the compressor impeller 30 as described above, it is possible to prevent the compressor impeller 30, which receives the load in the circumferential direction at high speed rotation, So that the compressor impeller 30 can be tightened. Therefore, bending during rotation can be minimized. Further, when the nut is positioned at the end of the shaft as in the prior art, the cross-sectional area of the fastening surface of the nut must be reduced due to limitations such as air seal, oil seal, and bearing installation. In contrast, in this embodiment, since the nut fastening portion 33 is located inside the second boss portion 35 of the compressor impeller 30, the cross-sectional area sufficient to support the nut fastening force can be secured.

압축기 임펠러(30)의 제2 보스부(35)에 별도의 연장축(60)을 체결함으로써, 상기와 같은 너트 체결부(33) 위치에 따른 긍정적인 효과를 모두 가질 수 있고, 로터 조립체 원주 방향 부하에 적정한 수준의 작은 직경을 가지는 압축기측 래디얼 베어링(10)을 구성할 수 있다. 동시에 연장축(60)의 단부에 축 커플링(82) 연결을 위한 스플라인을 가진 축 커플링 연결부(62)를 구비할 수 있다. 이때, 축 커플링 연결부(62)를 통해 윤활 오일이 너트 체결부(33)로 넘어가는 것을 방지하기 위하여 연장축(60)의 스터드 볼트 수용부(61)와 축 커플링 연결부(62)는 격벽을 사이에 두고 분리되어야 한다.The second boss portion 35 of the compressor impeller 30 can have a positive effect according to the position of the nut fastening portion 33 as described above, The compressor-side radial bearing 10 having a small diameter at a level suitable for the load can be constructed. At the same time, the end of the extension shaft 60 can be provided with a shaft coupling connection 62 having a spline for connection of the shaft coupling 82. The stud bolt accommodating portion 61 and the shaft coupling coupling portion 62 of the extension shaft 60 are prevented from being separated from each other by the partition wall 62. In order to prevent the lubricating oil from passing over the nut coupling portion 33 through the shaft coupling coupling portion 62, Should be separated.

본 발명의 제2실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체 구성과 작동 원리는 하기와 같다. 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 터빈 엔진의 로터 조립체를 도시한 단면도이다. The rotor assembly configuration and operation principle of the gas turbine engine according to the second embodiment of the present invention are as follows. 4 is a cross-sectional view of a rotor assembly of a gas turbine engine according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 제2 실시예에 따른 로터 조립체는, 터빈 휠(20)의 보스부(21)가 주조에 의해 일체형으로 제작되지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 터빈 휠(20)만 주조로 제작하고, 별도로 가공된 보스부(21)를 터빈 휠(20)에 용접한 다음 최종 가공을 할 수 있다. 마찬가지로, 압축기 임펠러(30)만 주조로 제작하고, 별도로 가공된 제1 보스부(31)를 압축기 임펠러(30)에 용접한 다음 최종 가공을 할 수 있다. 상기 특징을 제외하고는 모두 제1 실시예와 동일하다.4, in the rotor assembly according to the second embodiment, the boss portion 21 of the turbine wheel 20 may not be integrally formed by casting. More specifically, only the turbine wheel 20 may be cast, and the separately machined boss portion 21 may be welded to the turbine wheel 20, followed by final machining. Likewise, only the compressor impeller 30 can be cast, and the separately processed first boss 31 can be welded to the compressor impeller 30 and then finished. All of the features are the same as those of the first embodiment.

보스부(21)를 터빈 휠(20)에 용접하는 경우, 하기와 같은 효과를 가질 수 있다. 첫째, 터빈 휠(20)의 길이가 짧아짐으로써 주조가 용이해질 수 있다. 둘째, 터빈 휠(20)과 보스부(21)의 용접 시 중심부에 공동부(25)를 형성하므로, 터빈 휠(20)로부터 보스부(21)로의 열전달을 감소시킬 수 있다. 셋째, 보스부(21)의 소재로서 일반 탄소합금강을 사용할 수 있으므로, 니켈합금강에 비해 경도를 더욱 강화할 수 있다.When the boss portion 21 is welded to the turbine wheel 20, the following effects can be obtained. First, since the length of the turbine wheel 20 is shortened, casting can be facilitated. Second, since the hollow portion 25 is formed at the center of the turbine wheel 20 and the boss portion 21, heat transfer from the turbine wheel 20 to the boss portion 21 can be reduced. Third, because the general carbon alloy steel can be used as the material of the boss portion 21, the hardness can be further strengthened as compared with the nickel alloy steel.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .

1: 공기 흡입 덕트 2: 압축기 쉬라우드
3: 압축기 디퓨져 4: 압축 공기 챔버
5: 연소실 6: 터빈 스크롤
7: 터빈 노즐 8: 터빈 쉬라우드
9: 터빈측 래디얼 베어링 10: 압축기측 래디얼 베어링
11: 쓰러스트 베어링 12: 씰
13: 터빈측 베어링 하우징 14: 압축기측 베어링 하우징
20: 터빈 휠 21: 터빈 휠 보스부
22: 터빈측 래디얼 베어링 지지부 23: 터빈 휠 조립용 홀
30: 압축기 임펠러 31: 제1 보스부
32: 임펠러 중공부 33: 너트 체결부
40: 쓰러스트 베어링 칼라 50: 회전 지지축
51: 회전지지축 중공부 52: 나사탭
53: 스플라인 구간 54: 회전 지지축 지지 구간
55: 회전 지지축 단열 구간 56: 회전 지지축 핀 조립용 홀
57: 회전 지지축 조립용 핀 58: 오일 디플렉터
59: 오일 디플렉터 조립용 볼트 60: 연장축
61: 연장축 스터드 볼트 수용부 62: 연장축 축 커플링 연결부
63: 연장축 임펠러 조립부 64: 연장축 조립용 볼트
65: 연장축 래디얼 베어링 지지부 70: 스터드 볼트
71: 스터드 볼트 지지 구간 72: 스터드 볼트 단열 구간
80: 스터드 볼트 체결용 너트 81: 스터드 볼트 체결용 와셔
82: 축 커플링1: Air intake duct 2: Compressor shroud
3: compressor diffuser 4: compressed air chamber
5: Combustion chamber 6: Turbine scroll
7: Turbine nozzle 8: Turbine shroud
9: Turbine side radial bearing 10: Compressor side radial bearing
11: Thrust bearing 12: Seal
13: turbine side bearing housing 14: compressor side bearing housing
20: Turbine wheel 21: Turbine wheel boss part
22: Turbine side radial bearing support part 23: Hole for assembling turbine wheel
30: compressor impeller 31: first boss part
32: Impeller hollow part 33: Nut fastening part
40: thrust bearing collar 50: rotation support shaft
51: rotation supporting shaft hollow portion 52: screw tab
53: spline section 54: rotation support shaft support section
55: rotation support shaft insulation section 56: rotation support shaft pin assembly hole
57: pin for assembling the rotary support shaft 58: oil deflector
59: Oil deflector assembling bolt 60: Extension shaft
61: extension shaft stud bolt receiving portion 62: extension shaft coupling coupling portion
63: Extension shaft impeller assembly part 64: Extension shaft assembly bolt
65: Extension shaft radial bearing support part 70: Stud bolt
71: Stud bolt support section 72: Stud bolt insulator section
80: Stud bolt fastening nut 81: Stud bolt fastening washer
82: Shaft coupling

Claims (9)

연소 가스에 의해 고속으로 회전하는 터빈 휠,
내부를 관통하는 회전 지지축과 스터드 볼트에 의해 상기 터빈 휠에 결합되고, 상기 터빈 휠과 함께 회전하여 흡입 공기를 가속 및 압축하는 압축기 임펠러,
상기 터빈 휠과 상기 압축기 임펠러 사이에서 상기 회전 지지축의 외경부에 끼워지며, 양면이 상기 터빈 휠과 상기 압축기 임펠러에 압착되는 쓰러스트 베어링 칼라,
상기 압축기 임펠러의 전방에서 상기 스터드 볼트 및 상기 압축기 임펠러에 체결되는 연장축, 및
상기 연장축의 전방에 결합되는 부하 장치 연결을 위한 축 커플링
을 포함하며,
상기 회전 지지축은 상기 터빈 휠에 조립되고, 상기 압축기 임펠러 내부의 일측 단부에 중공부를 형성하며,
상기 스터드 볼트는 상기 중공부에서 상기 회전 지지축에 체결되고, 항복점 내에서 당겨져 길이가 늘어난 상태에서 상기 압축기 임펠러의 내부의 너트 체결부에서 체결용 너트에 체결되는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.A turbine wheel rotating at high speed by the combustion gas,
A compressor impeller coupled to the turbine wheel by a rotating support shaft and stud bolts penetrating the turbine wheel and rotating together with the turbine wheel to accelerate and compress the intake air,
A thrust bearing collar sandwiched between the turbine wheel and the compressor impeller at an outer diameter portion of the rotary support shaft and having both surfaces pressed against the turbine wheel and the compressor impeller,
An extension shaft which is fastened to the stud bolt and the compressor impeller in front of the compressor impeller,
A shaft coupling for connection of a load device coupled in front of said extension shaft
/ RTI >
Wherein the rotary support shaft is assembled to the turbine wheel and a hollow portion is formed at one end of the compressor impeller,
And the stud bolt is fastened to the fastening nut at the nut fastening portion inside the compressor impeller in a state where the stud bolt is fastened to the rotation support shaft at the hollow portion and pulled within the yield point and is elongated. 제1항에 있어서,
상기 터빈 휠과 상기 압축기 임펠러 각각은 그 후방에 상기 회전 지지축을 수용하는 보스부와 제1 보스부를 각각 구비하고,
상기 쓰러스트 베어링 칼라는 상기 회전 지지축과 수직을 이루며 양면이 상기 보스부와 상기 제1 보스부에 압착되는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.The method according to claim 1,
Wherein the turbine wheel and the compressor impeller each have a boss portion and a first boss portion, respectively,
Wherein the thrust bearing collar is perpendicular to the rotation support shaft and both surfaces are pressed to the boss portion and the first boss portion. 제2항에 있어서,
상기 스터드 볼트의 일부는 상기 압축기 임펠러의 전방에 구비된 제2 보스부의 외측으로 돌출되는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.3. The method of claim 2,
And a portion of the stud bolt protrudes outside the second boss portion provided in front of the compressor impeller. 제3항에 있어서,
상기 연장축은 상기 제2 보스부의 외측으로 돌출된 상기 스터드 볼트를 수용하는 스터드 볼트 수용부와, 내부 격벽에 의해 스터드 볼트 수용부와 분리된 축 커플링 연결부를 포함하며, 상기 제2 보스부에 체결되는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.The method of claim 3,
Wherein the extension shaft includes a stud bolt accommodating portion for accommodating the stud bolt projected to the outside of the second boss portion and a shaft coupling connection portion separated from the stud bolt accommodating portion by the internal partition wall, The rotor assembly comprising: 제4항에 있어서,
상기 연장축의 둘레에 압축기측 래디얼 베어링과, 오일 입자를 방사상으로 튕겨내는 오일 디플렉터가 설치되는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.5. The method of claim 4,
A radial bearing on the compressor side and an oil deflector for radially bouncing the oil particles around the extension shaft. 제5항에 있어서,
상기 연장축은 상기 축 커플링 연결부를 둘러싸는 전방측 부분을 직경이 작은 래디얼 베어링 지지부로 형성하여 상기 압축기측 래디얼 베어링의 직경을 줄이는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.6. The method of claim 5,
Wherein the extension shaft forms a radial bearing support portion having a smaller diameter on the front side portion surrounding the shaft coupling connection portion to reduce the diameter of the compressor side radial bearing. 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 회전 지지축의 표면 일부는 상기 터빈 휠의 보스부, 상기 제1 보스부, 및 상기 압축기 임펠러와 이격되어 회전 지지축 단열 구간을 형성하고,
상기 스터드 볼트의 표면 일부는 상기 회전 지지축과 이격되어 스터드 볼트 단열 구간을 형성하는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.The method of claim 3,
A part of the surface of the rotary support shaft is spaced apart from the boss portion of the turbine wheel, the first boss portion, and the compressor impeller to form a rotary support shaft insulation section,
Wherein a portion of the surface of the stud bolt is spaced apart from the rotation support shaft to form a stud bolt insulation zone. 제2항에 이어서,
적어도 하나의 조립용 핀이 상기 터빈 휠의 보스부와 상기 회전 지지축을 관통하고 열박음 또는 용접에 의해 고정되며,
상기 회전 지지축과 상기 제1 보스부는 각각 스플라인 구간을 형성하여 상호 체결되는 가스 터빈 엔진의 로터 조립체.Continuing to claim 2,
At least one assembly pin passes through the boss portion of the turbine wheel and the rotary support shaft and is fixed by heat shrinking or welding,
Wherein the rotation support shaft and the first boss portion form a spline section and are engaged with each other.
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