KR19990080320A - 슈라우드 조립방법 - Google Patents

Abstract

슈라우드 조립방법이 개시된다.

개시된 슈라우드 조립방법은, 하나의 슈라우드가 통과될 수 있도록 개구가 형성된 지그를 터빈 케이스의 내측면에 밀착하여 설치하고, 상기 개구를 통과하여 상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 상기 슈라우드를 올려놓는 단계와; 상기 슈라우드와 다른 슈라우드가 접촉되는 결합부에 마련된 그루우브에 실링부재를 설치하는 단계와; 최종 슈라우드 조립전의 하나의 슈라우드는 일측 단부에 소정의 제 1끼워맞춤부가 형성된 슈라우드를 조립시키는 단계와; 일측 단부는 상기 실링부재가 설치될 수 있도록 구비되고, 다른 일측 단부는 상기 제 1끼워맞춤부와 결합될 수 있는 제 2끼워맞춤부가 형성된 최종 슈라우드를 조립시키는 단계와; 상기 슈라우드의 회전방지를 위한 핀이 설치된 상기 터빈 케이스에 모든 슈라우드가 한번에 조립되도록 상기 지그를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 누설되는 공기량을 줄임으로써 엔진 성능상의 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Description

슈라우드 조립방법

본 발명은 슈라우드 조립방법에 관한 것으로서, 공기의 누설량을 줄일 수 있도록 조립방법이 개선된 슈라우드 조립방법에 관한 것이다.

가스터빈 엔진은 일반적으로 슈라우드(Shroud)를 실링부재와 함께 미리 조립하여 터빈 케이스(Turbine Case)에 축방향에 평행하게 조립한다. 그러나, 역류형 연소기의 공력 설계상의 유로를 확보하기 위해 터빈 케이스의 외경을 제한하면, 이 슈라우드를 지지하는 그루우브(Groove)의 높이가 낮아져서 축방향과 평행하게 조립할 수 없다.

도 1에는 종래의 기술에 따른 슈라우드 조립방법을 나타낸 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 복수개의 슈라우드(11)는 상기 슈라우드(11)가 끼워지는 터빈 케이스(12)에 조립된다. 상기 터빈 케이스(12)에는 안티 로테이션 핀(13)(Anti-Rotation Pin)이 설치되어 슈라우드(11)가 조립되면 회전되지 않도록 고정된다. 그리고, 상기 슈라우드(11) 조립시 형성되는 그루우브(미도시)에 실 스트립(미도시)이 설치된다.

이와 같은 구성으로 상기 복수개의 슈라우드(11)가 소정의 원형이 될 수 있도록 조립된다. 이 조립되는 과정을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 복수개의 슈라우드(11)와 실 스트립을 서브어셈블리(Subassembly)하여 일체로 조립하여 터빈 케이스(12)에 고정된 안티 로테이션 핀(13)과 슈라우드(11)에 형성된 홈이 일치하도록 서브어셈블리된 슈라우드(11)를 한꺼번에 터빈 케이스(12)에 조립한다. 이러한 조립조건은 상기 터빈 케이스(12)의 외경 D1, D2가 각각 D1 ≥ D2의 조건이 만족되어야 축방향으로 슈라우드(11)를 조립시킬 수 있다. 만약, D2가 D1보다 클 때에는 상기 슈라우드(11)를 축과 평행한 방향으로 조립할 수 없고, 도 1에 나타낸 화살표와 같은 방향으로 끼워야 한다.

그러나, 최종적으로 끼워지는 상기 슈라우드(11)는 다른 슈라우드(11)와 간섭을 일으킨다. 그리고 최종적으로 끼워지는 슈라우드(11)의 일측 단부에는 슈라우드(11)와 슈라우드(11) 사이의 틈새인 그루우브(미도시)에는 공기 누설을 방지하기 위한 실링부재인 실 스트립(Seal Strip)(미도시)을 끼울 수 있으나, 다른 일측 단부에는 틈새가 발생하지 않고 조립여유로 발생되는 갭(Gap)이 발생되어 공기 누설이 발생된다.

따라서, 이러한 공기 누설로 엔진 작동 중에 공기가 주유로로 누설되어 엔진 성능저하의 원인이 된다. 그리고, 연소기 및 터빈 설계상 이러한 조립방법에 따른 많은 공간확보가 필요하여 상기 터빈 케이스의 축소가 필요할 때에는 이와 같은 조립방법으로는 조립될 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 공기 누설을 방지하여 엔진 성능을 향상시킬 수 있고, 연소기 및 터빈 설계상 공간확보가 가능한 슈라우드 조립방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 슈라우드 조립방법을 나타낸 도면.

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 슈라우드 조립방법을 나타낸 도면.

도 4는 도 3에서 마지막 조립된 슈라우드의 측면에서 절개한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 슈라우드 21'. 마지막 슈라우드

21a. 그루우브 21b. 끼워맞춤부

22. 터빈 케이스 23. 안티 로테이션 핀

24. 실 스트립 25. 지그

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슈라우드 조립방법은, 하나의 슈라우드가 통과될 수 있도록 개구가 구비된 지그를 터빈 케이스의 내측면에 밀착하여 설치하고, 상기 개구를 통과하여 상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 상기 슈라우드를 올려놓는 단계와; 상기 슈라우드와 다른 슈라우드가 접촉되는 결합부에 마련된 그루우브에 실링부재를 설치하는 단계와; 최종 슈라우드 조립전의 하나의 슈라우드는 일측 단부에 소정의 제 1끼워맞춤부가 형성된 슈라우드를 조립시키는 단계와; 일측 단부는 상기 실링부재가 설치될 수 있도록 구비되고, 다른 일측 단부는 상기 제 1끼워맞춤부와 결합될 수 있는 제 2끼워맞춤부가 형성된 최종 슈라우드를 조립시키는 단계와; 상기 슈라우드의 회전방지를 위한 핀이 설치된 상기 터빈 케이스에 모든 슈라우드가 한번에 조립되도록 상기 지그를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 상기 슈라우드를 올려놓는 단계에서, 상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 형성된 레일형상에 상기 슈라우드가 놓이는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3에는 본 발명에 따른 슈라우드 조립방법을 나타낸 실시예가 개략적으로 도시되어 있고, 도 4에는 마지막 슈라우드(21')의 조립된 상태에서 측면을 절개하여 나타낸 단면도가 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 복수개의 슈라우드(21)를 터빈 케이스(22)의 일측에 끼워 조립되도록 하고, 상기 터빈 케이스(22)에는 안티 로테이션 핀(23)이 설치되어 슈라우드(21)가 조립되면 회전이 방지될 수 있도록 고정된다. 그리고 상기 슈라우드(21) 조립시 형성되는 그루우브(21a)에 실링부재(24)를 설치하여 공기 누설이 방지되도록 하고, 상기 터빈 케이스(22)와 슈라우드(21)의 저면에 형성된 단차부에 밀착 지지되어 조립이 용이하도록 한 지그(25)가 설치된다.

이와 같은 구성으로 상기 복수개의 슈라우드(21)가 원형이 되게 조립되며, 이와 같은 조립방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 결합홈 내지 단차가 형성된 상기 터빈 케이스(22)의 내측에 밀착시켜 지그(25)를 설치한다. 상기 지그(25)에는 하나의 슈라우드(21)가 통과되어 상기 터빈 케이스의 내측면에 밀착되어 설치될 수 있도록 하나의 개구(25a)가 구비된다. 상기 개구(25a)를 통과한 상기 슈라우드(21)는 터빈 케이스(22)와 지그(25) 사이에 형성된 레일 형상의 위에 올려놓는다. 상기 지그(25) 상으로 슈라우드(21)가 지지되도록 설치하여 상기 터빈 케이스(22)의 안쪽으로 슈라우드(21)를 밀어 지그(25)에 슈라우드(21)를 하나씩 밀착시킨 후, 회전시켜 조립한다. 이때, 상기 하나의 슈라우드(21)와 다른 슈라우드(21)와 접촉된 결합부 사이에는 도 4에 도시된 그루우브(21a)와 동일하게 형성되는 틈새가 형성된다. 이 틈새에 상기 그루우브(21a)에 삽입된 실링부재(24)를 각각 삽입시킨다.

이와 같은 방법으로 계속해서 다른 복수개의 슈라우드(21)를 조립한다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로 마지막 슈라우드(21')를 끼워 넣을 때, 이 마지막 슈라우드(21')와 이 슈라우드(21)와 접촉되는 다른 슈라우드(21)와의 간섭을 피할 수 있도록 소정 각도(α)를 선정하여 끼워 넣는다.

그리고 최종적으로 끼워진 상기 마지막 슈라우드(21')의 일측 단부의 결합부에는 상기 마지막 슈라우드(21')와 결합되어 형성되는 틈새의 그루우브(21a)에 공기 누설을 방지하기 위한 실링 목적으로 삽입되는 실링부재로서 판형태의 실 스트립(24)을 끼운다. 그리고, 다른 일측 단부의 결합부는 마지막 조립으로 접촉되는 결합부는 틈새가 형성되지 않아 상기 실 스트립(24)을 삽입할 수 없으므로, 상기 마지막 슈라우드(21')와, 이 마지막 슈라우드(21')와 서로 끼워질 수 있도록 끼워맞춤부(21b)를 형성시켜 서로 밀착되게 끼워맞춤으로서 조립한다.

상기 끼워맞춤부(21b)는 걸림턱을 각각 형성하여 이 걸림턱을 서로 결합시켜 조립한다. 상기 끼워맞춤부(21b)는 본 발명에 따른 실시예 외에도 다양한 형태로도 가능하다. 그리고, 상기 안티 로테이션 핀(23)은 터빈 케이스(22)에 설치되어 각각의 슈라우드(21)가 조립되면 슈라우드(21, 21')가 회전이 방지될 수 있도록 고정된다. 이와 같이 조립이 완료되면 지그(25)를 제거하여 모든 슈라우드(21, 21')가 한번에 상기 터빈 케이스(22)의 내측에 조립이 완료되도록 한다.

특히, 상기 지그(25)의 도입에 의한 조립이 이루어지므로서 마지막 슈라우드(21')와 다른 슈라우드(21)와 조립으로 인한 간섭이 발생한다. 따라서 상기 마지막 슈라우드(21')는 다른 슈라우드(21)에 비하여 작게되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 슈라우드(21) 조립방법은, 연소기 설계상 보다 많은 공간을 확보가 필요하여 상기 터빈 케이스(22) 외경 축소를 요구할 경우 연소기 및 터빈 설계상 공간여유 확보가 가능해진다. 그리고, 공기 누설을 방지를 위해 실 스트립(24)을 설치할 수 없는 연결부분에 끼워맞춤 형상으로 만들어 조립하므로서 공기의 누설을 최대한 방지한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 슈라우드 조립방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

이와 같은 슈라우드 조립방법을 채용하면, 연소기 및 터빈 설계상 공간의 제약을 보다 덜 받게 된다.

그리고, 실 스트립을 설치할 수 없는 슈라우드의 결합부가 끼워맞춤으로 결합되는 구조로 이루어지므로서 공기가 누설되는 경로상의 유로 저항을 크게 하여 누설 공기량을 줄임으로서 엔진성능상의 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 하나의 슈라우드가 통과될 수 있도록 소정의 개구가 형성된 지그를 터빈 케이스의 내측면에 밀착하여 설치하고, 상기 개구를 통과하여 상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 상기 슈라우드를 올려놓는 단계와;

   상기 슈라우드와 다른 슈라우드가 접촉되는 결합부에 마련된 그루우브에 실링부재를 설치하는 단계와;

   최종 슈라우드 조립전의 하나의 슈라우드는 일측 단부에 소정의 제 1끼워맞춤부가 형성된 슈라우드를 조립시키는 단계와;

   일측 단부는 상기 실링부재가 설치될 수 있도록 구비되고, 다른 일측 단부는 상기 제 1끼워맞춤부와 결합될 수 있는 제 2끼워맞춤부가 형성된 최종 슈라우드를 조립시키는 단계와;

   상기 슈라우드의 회전방지를 위한 핀이 설치된 상기 터빈 케이스에 모든 슈라우드가 한번에 조립되도록 상기 지그를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슈라우드 조립방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 상기 슈라우드를 올려놓는 단계에서, 상기 지그와 상기 터빈 케이스 사이에 형성된 레일형상에 상기 슈라우드가 놓이는 것을 특징으로 하는 슈라우드 조립방법.