KR102157899B1 - 터빈용 버켓 고정장치 및 이를 이용한 버켓 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터빈용 버켓 고정장치 및 이를 이용한 버켓 조립방법에 관한 것이다. 본 발명은 터빈용 버켓 고정장치는 로터 디스크에 조립되는 버켓들 중 최종 버켓을 고정하기 위해 버켓의 하면에 위치되고 제1삽입홈 및 제2삽입홈에 의해 형성된 삽입공간에 삽입되는 락킹키와, 첫번째 버켓과 최종 버켓 사이에 삽입되어 락킹키를 고정하는 고정시트를 포함한다. 본 발명에 의하면, 로터 디스크에 버켓을 신속하고 원활하게 조립 또는 분해할 수 있고, 버켓 플랫폼부에 관통홀을 형성하지 않아도 된다.

Description

터빈용 버켓 고정장치 및 이를 이용한 버켓 조립방법 {Bucket fixing apparatus for turbine and bucket assembling method using the same}

본 발명은 터빈용 버켓 고정장치 및 이를 이용한 버켓 조립방법에 관한 것이다.

터빈이란 증기, 가스와 같은 압축성 유체의 흐름을 이용하여 충동력 또는 반동력으로 회전력을 얻는 기계장치로, 증기를 이용하는 증기터빈 및 고온의 연소 가스를 이용하는 가스 터빈 등이 있다.

이 중, 가스 터빈은 크게 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 상기 압축기는 공기를 도입하는 공기 도입구가 구비되고, 압축기 하우징 내에 복수의 압축기 베인과, 압축기 블레이드가 교대로 배치되어 있다.

연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축 공기에 대하여 연료를 공급하고 버너로 점화함으로써 고온고압의 연소 가스가 생성된다.

터빈은 터빈 하우징 내에 복수의 터빈 베인과, 터빈 블레이드가 교대로 배치되어 있다. 또한, 압축기와 연소기와 터빈 및 배기실의 중심부를 관통하도록 로터가 배치되어 있다.

상기 로터는 양단부가 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 상기 로터에 복수의 디스크가 고정되어, 각각의 블레이드가 연결되는 동시에, 배기실측의 단부에 발전기 등의 구동축이 연결된다.

이러한 가스 터빈은 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적으며 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되고, 고속운동이 가능한 장점이 있다.

가스 터빈의 작동에 대해서 간략하게 설명하면, 압축기에서 압축된 공기가 연료와 혼합되어 연소됨으로써 고온의 연소 가스가 만들어지고, 이렇게 만들어진 연소 가스는 터빈측으로 분사된다. 분사된 연소 가스가 상기 터빈 베인 및 터빈 블레이드를 통과하면서 회전력을 생성시키고, 이에 상기 로터가 회전하게 된다.

미국 특허공보 US6416286

본 발명은 로터 디스크에 버켓을 신속하고 원활하게 조립 또는 분해할 수 있고, 버켓 플랫폼부에 관통홀을 형성하지 않아도 되는 터빈용 버켓 고정장치 및 이를 이용한 버켓 조립방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치는, 로터 디스크, 복수의 버켓, 락킹키, 고정시트를 포함한다. 로터 디스크는 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치된 다수의 도브테일 홈과, 도브테일 홈 사이에 형성되고 제1삽입홈이 형성된 플랫폼 안착부를 가진다. 복수의 버켓은 도브테일 홈에 각각 삽입되는 루트부와, 루트부의 상면에 형성되고 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈이 형성된 플랫폼부를 가진다. 락킹키는 로터 디스크에 조립되는 버켓들 중 최종 버켓을 고정하기 위해 버켓의 하면에 위치되고 제1삽입홈 및 제2삽입홈에 의해 형성된 삽입공간에 삽입된다. 고정시트는 최종 버켓 옆에 있는 첫번째 버켓과 최종 버켓 사이에 삽입되어 락킹키를 고정하는 고정시트를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 락킹키는 첫번째 버켓과 로터 디스크 사이의 삽입공간에 삽입되고, 최종 버켓의 루트부를 로터 디스크의 도브테일 홈에 삽입한 후, 락킹키는 최종 버켓과 로터 디스크 사이의 삽입공간으로 이동되어 고정시트에 의해 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 락킹키는 원주방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 이루어지고, 삽입공간에 원주방향으로 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 고정시트는 직사각형 금속 판재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 고정시트는 최종 버켓 옆에 있는 첫번째 버켓에 형성된 제1오목부에 반경방향으로 세워서 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 고정시트는 제1오목부에 삽입된 후 외부로 돌출된 부위가 절곡되어 첫번째 버켓의 축방향 일측면에 형성된 제2오목부에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법은, 로터 디스크의 원주방향에 구비된 n개의 도브테일 홈 중 하나에 제1 버켓을 삽입하고, 제1 버켓의 일측과 로터 디스크의 일측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 삽입하여 제1 버켓을 고정하는 단계, 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 제2 내지 제n-1 버켓을 삽입하고, 락킹키를 삽입홈에 삽입하여 제2 내지 제n-1 버켓을 고정하는 단계, 제1 버켓의 타측과 로터 디스크의 타측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 삽입하는 단계, 제n 버켓을 도브테일 홈에 삽입하는 단계, 락킹키를 제n 버켓과 로터 디스크의 삽입홈 쪽으로 이동시키는 단계, 및 제1 버켓과 제n 버켓 사이의 틈에 고정시트를 삽입하여 락킹키를 고정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법에서, 락킹키 삽입 단계에서, 락킹키는 로터 디스크의 도브테일 홈 사이에 형성되는 제1삽입홈과 버켓의 루트부 상면에 제1삽입홈과 마주보는 위치에 형성되는 제2삽입홈에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법에서, 고정시트를 삽입하는 단계에서, 제1 버켓의 플랫폼부 측면에 형성된 제1오목부에 고정시트를 반경방향으로 세워서 삽입할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법에서, 고정시트를 삽입하여 락킹키를 고정하는 단계 후에, 삽입된 고정시트의 외부로 돌출된 부위를 절곡하여, 제1 버켓의 축방향 일측면에 형성된 제2오목부에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치는, 로터 디스크, 복수의 버켓, 락킹키, 고정시트를 포함한다. 로터 디스크는 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 다수의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 제1삽입홈이 형성된 플랫폼 안착부를 가진다. 복수의 버켓은 도브테일 홈에 각각 삽입되는 루트부와, 루트부의 상면에 형성되고 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈이 형성된 플랫폼부를 가진다. 락킹키는 로터 디스크에 조립되는 버켓들 중 최종 버켓을 고정하기 위해 최종 버켓의 하면에 위치되고 제1삽입홈 및 제2삽입홈에 의해 형성된 삽입공간에 삽입된다. 고정시트는 최종 버켓 옆에 있는 첫번째 버켓 및 최종 버켓과 로터 디스크 사이에 삽입되어 락킹키를 고정한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 락킹키는 첫번째 버켓과 로터 디스크 사이의 삽입공간에 삽입되고, 최종 버켓의 루트부를 로터 디스크의 도브테일 홈에 삽입한 후, 락킹키는 첫번째 버켓 및 최종 버켓과 로터 디스크 사이의 삽입공간에 걸치도록 회전되어 고정시트에 의해 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 락킹키는 반경방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 이루어지고, 삽입공간에 락킹키의 길이방향이 반경방향을 향하도록 원주방향으로 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 고정시트는 직사각형 금속 판재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 고정시트는 첫번째 버켓 및 최종 버켓의 플랫폼부와 로터 디스크의 반경방향 단부 사이의 틈에 원주방향으로 눕혀서 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치에서, 고정시트는 틈에 삽입된 후 외부로 돌출된 부위가 반경방향 외측으로 절곡되어 첫번째 버켓 및 최종 버켓의 축방향 일측면에 형성된 단차부에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법은, 로터 디스크의 원주방향에 구비된 n개의 도브테일 홈 중 하나에 제1 버켓을 삽입하고, 제1 버켓의 일측과 로터 디스크의 일측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 삽입하여 제1 버켓을 고정하는 단계, 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 제2 내지 제n-1 버켓을 삽입하고, 락킹키를 삽입홈에 삽입하여 제2 내지 제n-1 버켓을 고정하는 단계, 제1 버켓의 타측과 로터 디스크의 타측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 삽입하는 단계, 제n 버켓을 도브테일 홈에 삽입하는 단계, 락킹키를 제1 버켓 및 제n 버켓과 로터 디스크 사이의 삽입홈에 걸치도록 회전시키는 단계, 및 제1 버켓 및 제n 버켓과 로터 디스크 사이의 틈에 고정시트를 삽입하여 락킹키를 고정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법에서, 락킹키 삽입 단계에서, 락킹키는 로터 디스크의 도브테일 홈 사이에 형성되는 제1삽입홈과 버켓의 루트부 상면에 제1삽입홈과 마주보는 위치에 형성되는 제2삽입홈에 원주방향으로 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법에서, 고정시트를 삽입하는 단계에서, 제1 버켓 및 제n 버켓의 플랫폼부와 로터 디스크의 반경방향 단부 사이의 틈에 원주방향으로 눕혀서 삽입할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 터빈용 버켓 조립방법에서, 고정시트를 삽입하여 락킹키를 고정하는 단계 후에, 삽입된 고정시트의 외부로 돌출된 부위를 반경방향 외측으로 절곡하여, 제1 버켓 및 상기 제n 버켓의 축방향 일측면에 형성된 단차부에 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 터빈용 버켓 고정장치 및 이를 이용한 버켓 조립방법에 의하면, 로터 디스크에 버켓을 신속하고 원활하게 조립 또는 분해할 수 있고, 버켓 플랫폼부에 관통홀을 형성하지 않아도 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 일부 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 터빈 로터 디스크를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치를 이용하여 터빈 디스크에 버켓을 조립하는 과정을 나타내는 일부 사시도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치를 이용하여 터빈 디스크에 버켓을 조립하는 과정을 나타내는 일부 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 일부 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 개략적인 구조를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2의 터빈 로터 디스크를 나타내는 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈(1000)은 압축기(1100), 연소기(1200), 터빈(1300)을 포함한다. 압축기(1100)는 방사상으로 설치된 다수의 블레이드(1110)를 구비한다. 압축기(1100)는 블레이드(1110)를 회전시키며, 블레이드(1110)의 회전에 의해 공기가 압축되면서 이동한다. 블레이드(1110)의 크기 및 설치 각도는 설치 위치에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서 압축기(1100)는 터빈(1300)과 직접 또는 간접적으로 연결되어, 터빈(1300)에서 발생되는 동력의 일부를 전달받아 블레이드(1110)의 회전에 이용할 수 있다.

압축기(1100)에서 압축된 공기는 연소기(1200)로 이동한다. 연소기(1200)는 환형으로 배치되는 복수의 연소 챔버(1210)와 연료 노즐 모듈(1220)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈(1000)은 하우징(1010)을 구비하고 있고, 하우징(1010)의 후측에는 터빈을 통과한 연소 가스가 배출되는 디퓨져(1400)가 구비되어 있다. 그리고, 디퓨져(1400)의 앞쪽으로 압축된 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(1200)가 배치된다.

공기의 흐름 방향을 기준으로 설명하면, 하우징(1010)의 상류측에 압축기 섹션(1100)이 위치하고, 하류 측에 터빈 섹션(1300)이 배치된다. 그리고, 압축기 섹션(1100)과 터빈 섹션(1300)의 사이에는 터빈 섹션(1300)에서 발생된 회전토크를 압축기 섹션(1100)으로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브 유닛(1500)이 배치되어 있다.

상기 압축기 섹션(1100)에는 복수(예를 들어 14매)의 압축기 로터 디스크(1120)가 구비되고, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(1120)들은 타이로드(1600)에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결되어 있다.

구체적으로, 상기 각각의 압축기 로터 디스크(1120)는 회전축을 구성하는 타이로드(1600)가 대략 중앙을 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬되어 있다. 여기서, 이웃한 각각의 압축기 로터 디스크(1120)는 대향하는 면이 상기 타이로드(1600)에 의해 압착되어, 상대 회전이 불가능하도록 배치된다.

상기 압축기 로터 디스크(1120)의 외주면에는 복수 개의 블레이드(1110)가 방사상으로 결합되어 있다. 각각의 블레이드(1110)는 도브테일부(1112)를 구비하여 상기 압축기 로터 디스크(1120)에 체결된다.

상기 각각의 로터 디스크(1120)의 사이에는 상기 하우징에 고정되어 배치되는 베인(미도시)이 위치한다. 상기 베인은 상기 로터 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정되며, 압축기 로터 디스크의 블레이드를 통과한 압축 공기의 흐름을 정렬하여 하류측에 위치하는 로터 디스크의 블레이드로 공기를 안내하는 역할을 하게 된다.

상기 도브테일부(1112)의 체결방식은 탄젠셜 타입(tangential type)과 액셜 타입(axial type)이 있다. 이는 상용되는 가스 터빈의 필요 구조에 따라 선택될 수 있으며, 통상적으로 알려진 도브테일 또는 전나무 형태(Fir-tree)를 가질 수 있다. 경우에 따라서는, 상기 형태 외의 다른 체결장치, 예를 들어 키이 또는 볼트 등의 고정구를 이용하여 상기 블레이드를 로터 디스크에 체결할 수 있다.

상기 타이로드(1600)는 상기 복수 개의 압축기 로터 디스크(1120) 및 터빈 로터 디스크(1320)들의 중심부를 관통하도록 배치되어 있으며, 상기 타이로드(1600)는 하나 또는 복수의 타이로드로 구성될 수 있다. 상기 타이로드(1600)의 일측 단부는 최상류측에 위치한 압축기 로터 디스크 내에 체결되고, 상기 타이로드(1600)의 타측 단부는 고정 너트(1450)에 의해 체결된다.

상기 타이로드(1600)의 형태는 가스 터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 2에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 로터 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수 개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.

도시되지는 않았으나, 가스 터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 디퓨져(diffuser)의 다음 위치에 안내깃 역할을 하는 베인이 설치될 수 있으며, 이를 디스윌러(deswirler)라고 한다.

상기 연소기(1200)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소 가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈 부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소 가스 온도를 높이게 된다.

가스 터빈의 연소시스템을 구성하는 연소기는 셀 형태로 형성되는 하우징 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료분사노즐 등을 포함하는 버너(Burner)와, 연소실을 형성하는 연소기 라이너(Combuster Liner), 그리고 연소기와 터빈의 연결부가 되는 트랜지션 피스(Transition Piece)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 라이너는 연료노즐에 의해 분사되는 연료가 압축기의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 화염통과, 화염통을 감싸면서 환형공간을 형성하는 플로우 슬리브를 포함할 수 있다. 또한 라이너의 전단에는 연료노즐이 결합되며, 측벽에는 점화플러그가 결합된다.

한편 라이너의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소 가스를 터빈 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스가 연결된다. 이러한 트랜지션피스는, 연소 가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 외벽부가 압축기로부터 공급되는 압축공기에 의해 냉각된다.

이를 위해 상기 트랜지션피스에는 공기를 내부로 분사시킬 수 있도록 냉각을 위한 홀들이 마련되며, 압축공기는 홀들을 통해 내부에 있는 본체를 냉각시킨 후 라이너 측으로 유동된다.

상기 라이너의 환형공간에는 전술한 트랜지션피스를 냉각시킨 냉각공기가 유동되며, 라이너의 외벽에는 플로우 슬리브의 외부에서 압축공기가 플로우 슬리브에 마련되는 냉각 홀들을 통해 냉각공기로 제공되어 충돌할 수 있다.

한편, 상기 연소기에서 나온 고온, 고압의 연소 가스는 상술한 터빈(1300)으로 공급된다. 공급된 고온 고압의 연소 가스가 팽창하면서 터빈의 회전날개에 충돌하여, 반동력을 주어 회전 토크가 야기되고, 이렇게 얻어진 회전 토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기으로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 동력은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.

상기 터빈(1300)은 기본적으로는 압축기의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈(1300)에도 압축기의 압축기 로터 디스크와 유사한 복수의 터빈 로터 디스크(1320)가 구비된다. 따라서, 상기 터빈 로터 디스크(1320) 역시, 방사상으로 배치되는 복수 개의 터빈 블레이드(1340)를 포함한다. 터빈 블레이드(1340) 역시 도브테일 등의 방식으로 터빈 로터 디스크(1320)에 결합될 수 있다. 아울러, 터빈 로터 디스크(1320)의 블레이드(1340)의 사이에도 하우징에 고정되는 터빈 베인(미도시)이 구비되어, 블레이드를 통과한 연소 가스의 흐름 방향을 가이드하게 된다.

도 3을 참조하면, 상기 터빈 로터 디스크(1320)는 대략 원판 형태를 가지고 있고, 그 외주부에는 복수 개의 결합 슬롯(1322)이 형성되어 있다. 상기 결합 슬롯(1322)은 전나무(fir-tree) 형태의 굴곡면을 갖도록 형성된다.

상기 결합 슬롯(1322)에 터빈 블레이드(1340)가 체결된다. 도 3에서, 상기 터빈 블레이드(1340)는 대략 중앙부에 평판 형태의 플랫폼부(1341)를 갖는다. 상기 플랫폼부(1341)는 이웃한 터빈 블레이드의 플랫폼부(1341)와 그 측면이 서로 접하여 블레이드들 사이의 간격을 유지시키는 역할을 한다.

상기 플랫폼부(1341)의 저면에는 루트부(1342)가 형성된다. 상기 루트부(1342)는 상술한 로터 디스크(1320)의 결합 슬롯(1322)에 상기 로터 디스크(1320)의 축방향을 따라서 삽입되는, 액셜 타입(axial-type)의 형태를 갖는다.

상기 루트부(1342)는 대략 전나무 형태의 굴곡부를 가지며, 이는 상기 결합 슬롯에 형성된 굴곡부의 형태와 상응하도록 형성된다. 여기서, 상기 루트부의 결합구조는 반드시 전나무 형태를 가질 필요는 없고, 도브테일 형태를 갖도록 형성될 수도 있다.

상기 플랫폼부(1341)의 상부면에는 블레이드부(1343)가 형성된다. 상기 블레이드부(1343)는 가스 터빈의 사양에 따라 최적화된 익형을 갖도록 형성되고, 연소 가스의 흐름 방향을 기준으로 상류측에 배치되는 리딩 엣지와 하류측에 배치되는 트레일링 엣지를 갖는다.

여기서, 상기 압축기의 블레이드와는 달리, 터빈의 블레이드는 고온고압의 연소 가스와 직접 접촉하게 된다. 상기 연소 가스의 온도는 1700℃℃에 달할 정도의 고온이기 때문에 냉각 수단을 필요로 하게 된다. 이를 위해서, 상기 압축기의 일부 개소에서 압축된 공기를 추기하여 터빈측 블레이드로 공급하는 냉각 유로를 갖게 된다.

상기 냉각 유로는 상기 하우징 외부에서 연장되거나(외부 유로), 상기 로터 디스크의 내부를 관통하여 연장될 수 있고(내부 유로), 외부 및 내부 유로를 모두 사용할 수도 있다. 도 3에서, 상기 블레이드부의 표면에는 다수의 필름 쿨링홀(1344)이 형성되는데, 상기 필름쿨링홀(1344)들은 상기 블레이드부(1343)의 내부에 형성되는 쿨링 유로(미도시)와 연통되어 냉각 공기를 상기 블레이드부(1343)의 표면에 공급하는 역할을 하게 된다.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치를 이용하여 터빈 디스크에 버켓을 조립하는 과정을 나타내는 일부 사시도이다.

상술한 터빈 로터 디스크(1320)와 터빈 블레이드(1340)는 이하에서 로터 디스크(100)와 버켓(200)으로 각각 그 명칭과 번호를 바꾸어 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 터빈의 로터 버켓 조립체는, 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 다수의 도브테일 홈(110)과, 도브테일 홈 사이에 형성되고 제1삽입홈(130)이 형성된 플랫폼 안착부(120)를 가진 로터 디스크(100)와, 도브테일 홈(110)에 각각 삽입되는 루트부(240)와, 루트부의 상면에 형성되고 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈(230)이 형성된 플랫폼부(220)를 가진 복수의 버켓(200)을 포함한다.

로터 디스크(100)는 원형 디스크가 축방향으로 절개된 복수의 단위부재로 구성되는데, 도면에는 로터 디스크(100)의 단위부재 2개만 도시하고 나머지는 생략하였다. 도시된 2개의 로터 디스크(100)는 첫번째 버켓(200-1)과 최종 버켓(200-n)이 결합되는 2개의 단위부재이다.

로터 디스크(100)의 원주면에는 각 단위부재마다 하나씩 도브테일 홈(110)이 형성되어 있다. 그래서, 로터 디스크(100) 전체를 보면, 원주 방향을 따라 다수의 도브테일 홈(110)이 서로 이격되도록 배치된다.

로터 디스크(100)의 원주면에서 다수의 도브테일 홈(110) 사이의 표면은 버켓(200)의 플랫폼부(220) 일측이 안착되는 플랫폼 안착부(120)가 된다. 플랫폼 안착부(120)에는 원주방향으로 볼 때 후술하는 락킹키(300)의 하부가 삽입되는 제1삽입홈(130)이 형성되어 있다.

버켓(200)은 로터 디스크(100)에 복수개가 각각 결합된다. 버켓(200)은 n개가 로터 디스크(100)에 장착된다고 할 때, 첫번째 버켓은 제1 버켓(200-1), 최종(마지막) 버켓은 제n 버켓(200-n)이라 할 수 있다.

버켓(200)은 도브테일 홈(110)에 각각 삽입되는 루트부(240)와, 루트부의 상면에 형성되고 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈(230)이 형성된 플랫폼부(220)와, 반경방향 외측으로 연장되고 터빈 블레이드를 구성하는 에어포일(210)을 포함한다.

도 4를 기준으로, 제2삽입홈(230)은 플랫폼부(220)의 하면 일측에 락킹키(300)의 상부가 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다. 제2삽입홈(230)은 제1삽입홈(130)과 마주보는 위치에 형성된다. 제2삽입홈(230)은 플랫폼부(220)의 일측면에서 원주방향으로 형성된다. 제2삽입홈(230)은 플랫폼부(220)의 일측면에서 타측면까지 연속적으로 형성되지 않고, 내부에 락킹키(300)를 원주방향으로 지지할 수 있는 격벽이 존재할 수 있다. 제2삽입홈(230)의 격벽은 락킹키(300)의 최대 삽입 위치를 제한할 수 있다.

한편, 도시하지는 않았으나, 각 버켓(200)의 플랫폼부(220) 우측 하면에도 제2삽입홈(230)이 형성되어 있다. 제1 버켓(200-1)부터 제n 버켓(200-n)까지 로터 디스크(100)에 조립할 때, 각 버켓(200)의 루트부(240)를 로터 디스크(100)의 도브테일 홈(110)에 축방향으로 삽입한 다음, 그 버켓(200) 우측의 제2삽입홈(230)과 제1삽입홈(130)에 의해 형성되는 삽입공간에 락킹키(300)를 삽입함으로써, 그 버켓(200)을 축방향으로 움직이지 않도록 고정할 수 있다.

제1 버켓(200-1)의 경우, 그 플랫폼부(220)의 우측에 제2삽입홈(230)이 형성됨과 동시에 플랫폼부(220)의 좌측에도 제2삽입홈(230)이 형성된다. 제1 버켓(200-1) 이외의 버켓들은 그 플랫폼부(220)의 우측에만 제2삽입홈(230)이 형성된다. 도면에 보이지 않지만, 최종 버켓(200-n)의 우측에도 제2삽입홈(230)이 형성되어 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 최종 버켓(200-n)을 고정하기 위해, 첫번째 버켓(200-1)의 플랫폼부(220) 하면에 위치되도록 제1삽입홈(130) 및 제2삽입홈(230)에 의해 형성된 삽입공간에 락킹키(300)가 삽입된다.

제1삽입홈(130) 및 제2삽입홈(230)에 의해 형성되는 삽입공간은 첫번째 버켓(200-1)뿐만 아니라 최종 버켓(200-n)의 하부에도 형성된다. 첫번째 버켓(200-1) 하부의 삽입공간과 최종 버켓(200-n) 하부의 삽입공간은 서로 연결되어, 락킹키(300)가 원주방향으로 슬라이딩 이동가능하게 형성된다.

락킹키(300)는 원주방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 이루어질 수 있다. 락킹키(300)는 직육면체의 모서리들 중 적어도 일부에 모따기가 형성될 수 있다. 또한, 락킹키(300)는 그 중심에 길이방향으로 원통 형상의 관통홀이 형성될 수 있다. 이 관통홀은 락킹키(300)의 재료를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 관통홀 내주면에 나사를 형성하면 볼트를 끼워 락킹키(300)를 쉽게 빼낼 수 있다.

락킹키(300)를 삽입공간에 첫번째 버켓(200-1) 아래로 밀어넣으면, 최종 버켓(200-n)을 삽입할 때 최종 버켓(200-n)의 플랫폼부(220)가 락킹키(300)와 간섭하지 않게 된다.

최종 버켓(200-n)을 삽입한 후에는, 락킹키(300)를 최종 버켓(200-n)과 로터 디스크(100) 사이의 삽입공간으로 이동시킨다. 이때, 최종 버켓(200-n)과 첫번째 버켓(200-1) 사이에는 틈이 있으므로, 그 틈으로 송곳을 집어넣어 락킹키(300)를 이동시킬 수 있다. 또한, 최종 버켓(200-n)이 좌측으로 가도록 로터 디스크(100)를 회전시키면, 중력에 의해 삽입되어 있는 락킹키(300)가 최종 버켓(200-n) 아래의 삽입공간으로 슬라이딩되어 이동될 수 있다.

첫번째 버켓(200-1)과 최종 버켓(200-n) 사이에는 고정시트(400)가 삽입되어 락킹키(300)를 고정할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 고정시트(400)는 첫번째 버켓(200-1)의 플랫폼부(220)와 최종 버켓(200-n)의 플랫폼부(220) 사이의 틈에 반경방향으로 세워서 삽입될 수 있다.

첫번째 버켓(200-1)의 플랫폼부(220)와 최종 버켓(200-n)의 플랫폼부(220) 사이에 충분한 틈을 형성하기 위해서, 첫번째 버켓(200-1)의 플랫폼부(220) 일측면에 제1오목부(250)가 형성될 수 있다. 제1오목부(250)는 고정시트(400)의 두께 이상의 깊이로 형성된다.

고정시트(400)는 직사각형 금속 판재로 이루어질 수 있다. 금속 판재로 된 고정시트(400)는 제1오목부(250)에 삽입되어 락킹키(300)가 삽입홈 내에서 원주방향으로 움직이지 않도록 지지할 수 있다. 또한, 금속 판재로 된 고정시트(400)는 삽입된 후 외부로 돌출된 부위가 쉽게 절곡될 수 있다.

첫번째 버켓(200-1)의 축방향 일측면에는 제2오목부(260)가 형성된 것이 바람직하다. 고정시트(400)를 삽입한 후 절곡되는 부위가 제2오목부(260)에 삽입되어, 조립 완료 후에 고정시트(400)가 버켓(200) 플랫폼부(240)의 축방향 일측면에서 돌출되지 않도록 할 수 있다.

도 4 내지 도 8을 참조하여 터빈용 버켓 조립방법을 설명한다.

먼저, 로터 디스크(100)의 원주방향에 구비된 n개의 도브테일 홈(110) 중 하나에 제1 버켓(200-1)의 루트부(240)를 삽입한다. 제1 버켓(200-1)의 우측 제2삽입홈(230)과 로터 디스크(100)의 우측 제1삽입홈(130)에 의해 형성되는 삽입공간에 락킹키(300)를 삽입하여, 제1 버켓(200-1)을 로터 디스크(100)에 대해 축방향으로 움직이지 않도록 고정한다.

다음에, 제1 버켓(200-1)과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들(110)에 각각 제2 버켓(200-2) 내지 제n-1 버켓(200-n-1)을 삽입하고, 락킹키(300)를 삽입홈에 삽입하여 제2 버켓(200-2) 내지 제n-1 버켓(200-n-1)을 고정한다. 제2 버켓(200-2)을 삽입하고 그 우측 삽입홈에 락킹키(300)를 삽입하여 제2 버켓(200-2)을 고정하며, 순차적으로 제n-1 버켓(200-n-1)까지 락킹키(300)를 삽입하여 고정한다.

다음으로, 제1 버켓(200-1)과 로터 디스크(100) 사이의 삽입홈에 락킹키(300)를 삽입한다. 락킹키(300)는 로터 디스크(100)의 제1삽입홈(130)과 제1 버켓(200-1)의 제2삽입홈(230)에 의해 형성된 삽입공간에 원주방향으로 삽입된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 락킹키(300)는 제1 버켓(200-1) 아래의 삽입홈으로 완전히 밀어넣는다.

다음에, 최종 버켓인 제n 버켓(200-n)의 루트부(240)를 로터 디스크(100)의 도브테일 홈(110)에 축방향으로 삽입한다.

다음에, 락킹키(300)를 제n 버켓(200-n)과 로터 디스크(100)의 삽입홈 쪽으로 이동시킨다. 최종 버켓(200-n)과 첫번째 버켓(200-1) 사이의 틈으로 송곳을 집어넣거나, 최종 버켓(200-n)이 좌측으로 가도록 로터 디스크(100)를 회전시켜서 중력에 의해 삽입되어 있는 락킹키(300)가 최종 버켓(200-n) 아래의 삽입공간으로 슬라이딩되어 이동될 수 있다.

다음으로, 제1 버켓(200-1)과 제n 버켓(200-n) 사이의 틈에 고정시트(400)를 삽입하여 락킹키(300)를 고정할 수 있다. 이때, 제1 버켓(200-1)의 플랫폼부(220) 측면에는 제1오목부(250)가 형성되어 있어서, 제n 버켓(200-n)의 플랫폼부(220)와의 사이에 틈이 형성된다. 그래서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 틈에 고정시트(400)를 반경방향으로 세워서 락킹키(300)를 지날 때까지 삽입할 수 있다.

마지막으로, 삽입된 고정시트(400)의 외부로 돌출된 부위를 절곡하여, 제1 버켓(200-1)의 축방향 일측면에 형성된 제2오목부(260)에 삽입한다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 조립 완료 후에 고정시트(400)가 버켓(200) 플랫폼부(240)의 축방향 일측면에서 돌출되지 않도록 할 수 있다.

도 9 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 터빈용 버켓 고정장치를 이용하여 터빈 디스크에 버켓을 조립하는 과정을 나타내는 일부 사시도이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 터빈의 로터 버켓 조립체는, 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 다수의 도브테일 홈(110)과, 도브테일 홈 사이에 형성되고 제1삽입홈(130)이 형성된 플랫폼 안착부(120)를 가진 로터 디스크(100)와, 도브테일 홈(110)에 각각 삽입되는 루트부(240)와, 루트부의 상면에 형성되고 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈(230)이 형성된 플랫폼부(220)를 가진 복수의 버켓(200)을 포함한다.

로터 디스크(100)는 원형 디스크가 축방향으로 절개된 복수의 단위부재로 구성되는데, 도면에는 로터 디스크(100)의 단위부재 2개만 도시하고 나머지는 생략하였다. 도시된 2개의 로터 디스크(100)는 첫번째 버켓(200-1)과 최종 버켓(200-n)이 결합되는 2개의 단위부재이다.

로터 디스크(100)의 원주면에는 각 단위부재마다 하나씩 도브테일 홈(110)이 형성되어 있다. 그래서, 로터 디스크(100) 전체를 보면, 원주 방향을 따라 다수의 도브테일 홈(110)이 서로 이격되도록 배치된다.

로터 디스크(100)의 원주면에서 다수의 도브테일 홈(110) 사이의 표면은 버켓(200)의 플랫폼부(220) 일측이 안착되는 플랫폼 안착부(120)가 된다. 플랫폼 안착부(120)에는 원주방향으로 볼 때 후술하는 락킹키(300)의 하부가 삽입되는 제1삽입홈(130)이 형성되어 있다.

버켓(200)은 로터 디스크(100)에 복수개가 각각 결합된다. 버켓(200)은 n개가 로터 디스크(100)에 장착된다고 할 때, 첫번째 버켓은 제1 버켓(200-1), 최종(마지막) 버켓은 제n 버켓(200-n)이라 할 수 있다.

버켓(200)은 도브테일 홈(110)에 각각 삽입되는 루트부(240)와, 루트부의 상면에 형성되고 제1삽입홈(130)과 마주보는 위치에 제2삽입홈(230)이 형성된 플랫폼부(220)와, 반경방향 외측으로 연장되고 터빈 블레이드를 구성하는 에어포일(210)을 포함한다.

제2실시예의 경우, 로터 디스크(100)의 도브테일 홈(110)이 하방으로 향하고, 버켓(200)의 에어포일(210)이 하방으로 향하도록 배치한 상태에서 조립한다. 후술하는 바와 같이, 락킹키(300)가 회전된 후 중력에 의해 버켓(200)의 제2삽입홈(230) 쪽으로 밀착되도록 하기 위함이다.

도 9를 기준으로, 제2삽입홈(230)은 플랫폼부(220)의 상면 일측에 락킹키(300)의 상부가 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다. 제2삽입홈(230)은 제1삽입홈(130)과 마주보는 위치에 형성된다. 제2삽입홈(230)은 플랫폼부(220)의 일측면에서 원주방향으로 형성된다. 제2삽입홈(230)은 플랫폼부(220)의 일측면에서 타측면까지 연속적으로 형성되지 않고, 내부에 락킹키(300)를 원주방향으로 지지할 수 있는 격벽이 존재할 수 있다. 제2삽입홈(230)의 격벽은 락킹키(300)의 최대 삽입 위치를 제한할 수 있다.

한편, 도시하지는 않았으나, 각 버켓(200)의 플랫폼부(220) 좌측 상면에도 제2삽입홈(230)이 형성되어 있다. 제1 버켓(200-1)부터 제n 버켓(200-n)까지 로터 디스크(100)에 조립할 때, 각 버켓(200)의 루트부(240)를 로터 디스크(100)의 도브테일 홈(110)에 축방향으로 삽입한 다음, 그 버켓(200) 좌측의 제2삽입홈(230)과 제1삽입홈(130)에 의해 형성되는 삽입공간에 락킹키(300)를 삽입함으로써, 그 버켓(200)을 축방향으로 움직이지 않도록 고정할 수 있다.

제1 버켓(200-1)의 경우, 그 플랫폼부(220)의 좌측에 제2삽입홈(230)이 형성됨과 동시에 플랫폼부(220)의 우측에도 제2삽입홈(230)이 형성된다. 제1 버켓(200-1) 이외의 버켓들은 그 플랫폼부(220)의 좌측에만 제2삽입홈(230)이 형성된다. 도면에 보이지 않지만, 최종 버켓(200-n)의 좌측에도 제2삽입홈(230)이 형성되어 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 최종 버켓(200-n)을 고정하기 위해, 첫번째 버켓(200-1)의 플랫폼부(220) 상면에 위치되도록 제1삽입홈(130) 및 제2삽입홈(230)에 의해 형성된 삽입공간에 락킹키(300)가 삽입된다.

제1삽입홈(130) 및 제2삽입홈(230)에 의해 형성되는 삽입공간은 첫번째 버켓(200-1)뿐만 아니라 최종 버켓(200-n)의 하부에도 형성된다. 첫번째 버켓(200-1) 하부의 삽입공간과 최종 버켓(200-n) 하부의 삽입공간은 서로 연결되어, 락킹키(300)가 원주방향으로 이동가능하게 형성된다.

락킹키(300)는 반경방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 이루어질 수 있다. 락킹키(300)는 직육면체의 모서리들 중 적어도 일부에 모따기가 형성될 수 있다. 또한, 락킹키(300)는 그 중심에 길이방향으로 원통 형상의 관통홀이 형성될 수 있다. 이 관통홀은 락킹키(300)의 재료를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 관통홀 내주면에 나사를 형성하면 볼트를 끼워 락킹키(300)를 쉽게 삽입하거나 빼낼 수 있다.

락킹키(300)를 삽입공간에 그 길이방향이 반경방향을 향하도록 세워서 원주방향으로, 첫번째 버켓(200-1) 아래로 밀어넣으면, 최종 버켓(200-n)을 삽입할 때 최종 버켓(200-n)의 플랫폼부(220)가 락킹키(300)와 간섭하지 않게 된다.

최종 버켓(200-n)을 삽입한 후에는, 첫번째 버켓(200-1) 및 최종 버켓(200-n)과 로터 디스크(100) 사이의 삽입공간에 걸치도록 회전시킨다. 이때, 최종 버켓(200-n)과 첫번째 버켓(200-1) 사이에는 틈이 있으므로, 그 틈으로 송곳을 집어넣어 락킹키(300)를 회전시킬 수 있다.

첫번째 버켓(200-1) 및 최종 버켓(200-n)과 로터 디스크(100) 사이에는 고정시트(400)가 삽입되어 락킹키(300)를 고정할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 고정시트(400)는 첫번째 버켓(200-1)의 플랫폼부(220) 및 최종 버켓(200-n)의 플랫폼부(220)와 로터 디스크(100)의 반경방향 단부에 있는 플랫폼 안착부(120) 사이의 틈에 원주방향으로 눕혀서 삽입될 수 있다.

고정시트(400)는 직사각형 금속 판재로 이루어질 수 있다. 금속 판재로 된 고정시트(400)는 첫번째 버켓(200-1) 및 최종 버켓(200-n)의 플랫폼부(220)와 로터 디스크(100)의 플랫폼 안착부(120) 사이의 틈에 삽입되어 락킹키(300)가 삽입홈 내에서 반경방향으로 움직이지 않도록 지지할 수 있다. 또한, 금속 판재로 된 고정시트(400)는 삽입된 후 외부로 돌출된 부위가 쉽게 절곡될 수 있다.

첫번째 버켓(200-1) 및 최종 버켓(200-n)의 축방향 일측면 단부에는 플랫폼 안착부(120)의 반경방향 외측에 단차부(280)가 형성된 것이 바람직하다. 고정시트(400)를 삽입한 후 절곡되는 부위가 단차부(280)에 삽입되어, 조립 완료 후에 고정시트(400)가 버켓(200) 플랫폼부(240)의 축방향 일측면에서 돌출되지 않도록 할 수 있다.

도 9 내지 도 12를 참조하여 터빈용 버켓 조립방법을 설명한다.

먼저, 로터 디스크(100)의 원주방향에 구비된 n개의 도브테일 홈(110) 중 하나에 제1 버켓(200-1)의 루트부(240)를 삽입한다. 제1 버켓(200-1)의 우측 제2삽입홈(230)과 로터 디스크(100)의 우측 제1삽입홈(130)에 의해 형성되는 삽입공간에 락킹키(300)를 삽입하여, 제1 버켓(200-1)을 로터 디스크(100)에 대해 축방향으로 움직이지 않도록 고정한다.

다음에, 제1 버켓(200-1)과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들(110)에 각각 제2 버켓(200-2) 내지 제n-1 버켓(200-n-1)을 삽입하고, 락킹키(300)를 삽입홈에 삽입하여 제2 버켓(200-2) 내지 제n-1 버켓(200-n-1)을 고정한다. 제2 버켓(200-2)을 삽입하고 그 우측 삽입홈에 락킹키(300)를 삽입하여 제2 버켓(200-2)을 고정하며, 순차적으로 제n-1 버켓(200-n-1)까지 락킹키(300)를 삽입하여 고정한다.

다음으로, 최종 버켓(200-n)이 조립될 로터 디스크(100)의 도브테일 홈(110)이 하방으로 향하도록 로터 디스크(100)를 회전시킨다. 또한, 버켓(200)의 에어포일(210)이 하방으로 향하도록 배치한 상태에서 조립한다. 나중에 락킹키(300)를 삽입하고 회전시킬 때, 락킹키(300)가 중력에 의해 버켓(200)의 제2삽입홈(230) 쪽으로 밀착되도록 하기 위함이다.

다음에, 제1 버켓(200-1)과 로터 디스크(100) 사이의 삽입홈에 락킹키(300)를 삽입한다. 락킹키(300)는 로터 디스크(100)의 제1삽입홈(130)과 제1 버켓(200-1)의 제2삽입홈(230)에 의해 형성된 삽입공간에 락킹키(300)의 길이방향이 반경방향으로 향하는 상태에서 원주방향으로 삽입된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 락킹키(300)를 제1 버켓(200-1) 아래의 삽입홈으로 완전히 밀어넣는다.

다음으로, 최종 버켓인 제n 버켓(200-n)의 루트부(240)를 로터 디스크(100)의 도브테일 홈(110)에 축방향으로 삽입한다.

다음에, 락킹키(300)를 제1 버켓(200-1) 및 제n 버켓(200-n)과 로터 디스크(100) 사이의 삽입홈에 반경방향으로 걸치도록 회전시킨다. 최종 버켓(200-n)과 첫번째 버켓(200-1) 사이 또는 제1 버켓(200-1) 및 제n 버켓(200-n)과 로터 디스크(100) 사이의 틈으로 송곳을 집어넣어서 락킹키(300)를 90도 회전시킬 수 있다.

다음으로, 제1 버켓(200-1) 및 제n 버켓(200-n)과 로터 디스크(100) 사이의 틈에 고정시트(400)를 삽입하여 락킹키(300)를 고정할 수 있다. 이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 버켓(200-1) 및 제n 버켓(200-n)의 플랫폼부(220) 상면과 이에 대향하는 로터 디스크(100)의 플랫폼 안착부(120) 사이에는 소정 간격으로 틈이 형성되도록 배치된다. 그래서, 상기 틈에 고정시트(400)를 원주방향으로 눕혀서 락킹키(300)를 지날 때까지 삽입할 수 있다.

마지막으로, 삽입된 고정시트(400)의 외부로 돌출된 부위를 절곡하여, 제1 버켓(200-1) 및 제n 버켓(200-n)의 축방향 일측면에 형성된 단차부(280)에 안착되도록 삽입한다. 이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이, 조립 완료 후에 고정시트(400)가 버켓(200) 플랫폼부(240)의 축방향 일측면에서 돌출되지 않도록 할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 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.

1000: 가스터빈 1010: 하우징
1100: 압축기 1110: 압축기 블레이드
1112: 도브테일부 1120: 압축기 로터 디스크 유닛
1130: 압축기 냉각공기 공급유로 1200: 연소기
1300: 터빈 1320: 터빈 로터 디스크
1322: 결합 슬롯
1330: 터빈 베인 1340: 터빈 블레이드
1341: 플랫폼부 1342: 루트부
1343: 블레이드부 1344: 필름쿨링홀
1400: 디퓨져 1450: 고정너트
1500: 토크튜브 유닛 1600: 타이로드
100: 로터 디스크 110: 도브테일 홈
120: 플랫폼 안착부 130: 제1삽입홈
200: 버켓 210: 에어포일
220: 플랫폼부 230: 제2삽입홈
240: 루트부 250: 제1오목부
260: 제2오목부 280: 단차부
300: 락킹키
400: 고정시트

Claims (20)

1. 원주방향을 따라 서로 이격되어 배치된 다수의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 제1삽입홈이 형성된 플랫폼 안착부를 가진 로터 디스크;
   상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 루트부와, 상기 루트부의 상면에 형성되고 상기 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈이 형성된 플랫폼부를 가진 복수의 버켓;
   상기 로터 디스크에 조립되는 버켓들 중 최종 버켓을 고정하기 위해, 상기 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1삽입홈 및 제2삽입홈에 의해 형성된 삽입공간에 원주방향으로 삽입되는 락킹키; 및
   상기 최종 버켓 옆에 있는 첫번째 버켓과 상기 최종 버켓 사이의 틈에 반경방향으로 세워서 삽입되어, 상기 락킹키를 원주방향 측면에서 지지하여 고정하는 고정시트를 포함하고,
   상기 락킹키는 상기 첫번째 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 삽입공간에 삽입되고, 상기 최종 버켓의 루트부를 상기 로터 디스크의 도브테일 홈에 삽입한 후, 상기 락킹키는 상기 최종 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 삽입공간으로 이동되어 상기 고정시트에 의해 상기 첫번째 버켓 쪽으로 움직이지 않도록 고정되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 락킹키는 원주방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정시트는 직사각형 금속 판재로 이루어진 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정시트는 상기 최종 버켓 옆에 있는 첫번째 버켓에 형성된 제1오목부에 반경방향으로 세워서 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 고정시트는 상기 제1오목부에 삽입된 후 외부로 돌출된 부위가 절곡되어 상기 첫번째 버켓의 축방향 일측면에 형성된 제2오목부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
7. 로터 디스크의 원주방향에 구비된 n개의 도브테일 홈 중 하나에 제1 버켓을 삽입하고, 상기 제1 버켓의 일측과 로터 디스크의 일측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 삽입하여 제1 버켓을 고정하는 단계;
   상기 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 제2 내지 제n-1 버켓을 삽입하고, 락킹키를 삽입홈에 삽입하여 제2 내지 제n-1 버켓을 고정하는 단계;
   상기 제1 버켓의 타측과 상기 로터 디스크의 타측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 원주방향으로 삽입하는 단계;
   제n 버켓을 도브테일 홈에 삽입하는 단계;
   상기 락킹키를 상기 제n 버켓과 상기 로터 디스크의 삽입홈 쪽으로 이동시키는 단계; 및
   상기 제1 버켓과 상기 제n 버켓 사이의 틈에 고정시트를 반경방향으로 세워서 삽입하여, 상기 락킹키를 원주방향 측면에서 지지하여 고정하는 단계를 포함하고,
   상기 락킹키 삽입 단계에서, 상기 락킹키는 상기 로터 디스크의 도브테일 홈 사이에 형성되는 제1삽입홈과 상기 제1 버켓의 루트부 상면에 상기 제1삽입홈과 마주보는 위치에 형성되는 제2삽입홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 조립방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,
   상기 고정시트를 삽입하는 단계에서, 상기 제1 버켓의 플랫폼부 측면에 형성된 제1오목부에 상기 고정시트를 반경방향으로 세워서 삽입하는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 조립방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 고정시트를 삽입하여 락킹키를 고정하는 단계 후에,
    상기 삽입된 고정시트의 외부로 돌출된 부위를 절곡하여, 상기 제1 버켓의 축방향 일측면에 형성된 제2오목부에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 조립방법.
11. 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배치된 다수의 도브테일 홈과, 상기 도브테일 홈 사이에 형성되고 제1삽입홈이 형성된 플랫폼 안착부를 가진 로터 디스크;
    상기 도브테일 홈에 각각 삽입되는 루트부와, 상기 루트부의 상면에 형성되고 상기 제1삽입홈과 마주보는 위치에 제2삽입홈이 형성된 플랫폼부를 가진 복수의 버켓;
    상기 로터 디스크에 조립되는 버켓들 중 최종 버켓을 고정하기 위해 상기 최종 버켓의 하면에 위치되고 상기 제1삽입홈 및 제2삽입홈에 의해 형성된 삽입공간에 반경방향으로 세워서 원주방향으로 삽입되는 락킹키; 및
    상기 최종 버켓 옆에 있는 첫번째 버켓 및 상기 최종 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 틈에 원주방향으로 눕혀서 삽입되어 상기 락킹키를 반경방향 내측에서 지지하여 고정하는 고정시트를 포함하고,
    상기 락킹키는 상기 첫번째 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 삽입공간에 삽입되고, 상기 최종 버켓의 루트부를 상기 로터 디스크의 도브테일 홈에 삽입한 후, 상기 락킹키는 상기 첫번째 버켓 및 상기 최종 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 삽입공간에 걸치도록 90도 회전되어 상기 고정시트에 의해 상기 첫번째 버켓 쪽으로 회전되지 않도록 고정되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서,
    상기 락킹키는 반경방향으로 길게 형성된 직육면체 형태로 이루어지고, 상기 삽입공간에 락킹키의 길이방향이 반경방향을 향하도록 원주방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
14. 제11항에 있어서,
    상기 고정시트는 직사각형 금속 판재로 이루어진 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 고정시트는 상기 첫번째 버켓 및 상기 최종 버켓의 플랫폼부와 상기 로터 디스크의 반경방향 단부 사이의 틈에 원주방향으로 눕혀서 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 고정시트는 상기 틈에 삽입된 후 외부로 돌출된 부위가 반경방향 외측으로 절곡되어 상기 첫번째 버켓 및 상기 최종 버켓의 축방향 일측면에 형성된 단차부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 고정장치.
17. 로터 디스크의 원주방향에 구비된 n개의 도브테일 홈 중 하나에 제1 버켓을 삽입하고, 상기 제1 버켓의 일측과 로터 디스크의 일측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 삽입하여 제1 버켓을 고정하는 단계;
    상기 제1 버켓과 이웃하여 배치된 도브테일 홈들에 각각 제2 내지 제n-1 버켓을 삽입하고, 락킹키를 삽입홈에 삽입하여 제2 내지 제n-1 버켓을 고정하는 단계;
    상기 제1 버켓의 타측과 상기 로터 디스크의 타측 사이에 형성된 삽입홈에 락킹키를 반경방향으로 세워서 원주방향으로 삽입하는 단계;
    제n 버켓을 도브테일 홈에 삽입하는 단계;
    상기 락킹키를 상기 제1 버켓 및 상기 제n 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 삽입홈에 걸치도록 90도 회전시키는 단계; 및
    상기 제1 버켓 및 상기 제n 버켓과 상기 로터 디스크 사이의 틈에 고정시트를 원주방향으로 눕혀서 삽입하여, 상기 락킹키를 반경방향 내측에서 지지하여 고정하는 단계를 포함하고,
    상기 락킹키 삽입 단계에서, 상기 락킹키는 상기 로터 디스크의 도브테일 홈 사이에 형성되는 제1삽입홈과 상기 제1 버켓의 루트부 상면에 상기 제1삽입홈과 마주보는 위치에 형성되는 제2삽입홈에 원주방향으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 조립방법.
18. 삭제
19. 제17항에 있어서,
    상기 고정시트를 삽입하는 단계에서, 상기 제1 버켓 및 상기 제n 버켓의 플랫폼부와 상기 로터 디스크의 반경방향 단부 사이의 틈에 원주방향으로 눕혀서 삽입하는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 조립방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 고정시트를 삽입하여 락킹키를 고정하는 단계 후에,
    상기 삽입된 고정시트의 외부로 돌출된 부위를 반경방향 외측으로 절곡하여, 상기 제1 버켓 및 상기 제n 버켓의 축방향 일측면에 형성된 단차부에 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈용 버켓 조립방법.

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