KR200270216Y1 - 로터 블레이드 간격 확보용 공구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터빈 로터의 원주를 따라 다수 개의 블레이드를 체결함에 있어서, 최종 블레이드를 체결하기 위해 인접한 블레이드의 간격을 확보하기 위한 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안에 따르면, 로터(1)의 원주 둘레를 따라 설치되는 블레이드(3', 3")의 간격을 확보하는 공구에 있어서, 로터(1)의 둘레에 체결된 한 블레이드(3')의 익형 오목면과 접하는 제1 클램프(11)와, 한 블레이드(3')와 인접한 다른 블레이드(3")의 익형 볼록면과 접하는 제2 클램프(12) 및, 제1, 제2 클램프(11, 12) 중에서 어느 한 클램프(11)를 관통하여 체결되며 다른 한 클램프(12)와 접하는 복수의 볼트(40)를 포함하며, 볼트(40)의 회전에 의해 제1, 제2 클램프(11, 12)의 간격이 멀어지는 블레이드 간격 확보용 공구가 제공된다.

Description

로터 블레이드 간격 확보용 공구{Tool for space security of rotor blade}

본 고안은 터빈 로터의 원주 둘레에 다수 개의 블레이드를 용이하게 체결하기 위한 공구에 관한 것이며, 특히, 로터의 원주둘레를 따라 체결되는 블레이드들 중에서 최종으로 체결되는 로터의 체결공간을 확보하기 위해 인접한 두 블레이드의 간격을 확보하기 위해 두 블레이드를 상호 반대방향으로 밀어 주는 로터 블레이드 간격 확보용 공구에 관한 것이다.

도 1은 터빈 로터에 블레이드를 체결하는 과정을 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 터빈 로터(1)의 원주둘레에는 다수 개의 블레이드(3)가 억지끼움식으로 체결되어 로터(1)의 길이방향으로 형성된다.

블레이드(3)는 그 일단에 로터(1)에 체결되는 루트(Root)(7)가 형성되고, 타단에는 다른 블레이드(3)의 타단과 연결되는 슈라우드(shroud)(5)가 형성된다. 이러한 블레이드(3)를 로터(1)에 체결하기 위해서는 루트(7)를 로터(1)의 디스크(disc)(2)에 삽입한 후에, 루트(7)에 형성된 홀과 디스크(2)의 홀을 일치시키고 리밍(reaming)작업을 수행한 후에 핀을 삽입 고정함으로써, 로터(1)의 둘레에 블레이드(3)를 고정시킨다.

한편, 이와 같은 작업을 통해 로터의 원주둘레에 다수 개의 블레이드를 체결하다보면, 최종 블레이드는 인접한 다른 블레이드와의 간격이 좁아 체결하기 어렵게 된다. 이는 블레이드의 타단에 형성된 슈라우드가 블레이드의 단면보다 넓기 때문에 발생하는 문제점으로서, 최종 블레이드를 로터에 체결하기 위해서는 인접한 블레이드를 상호 이격시켜 최종 블레이드의 루트를 로터에 체결하고, 그 이후에 최종 블레이드의 슈라우드를 인접한 블레이드의 슈라우드와 억지끼움식으로 체결한다.

이때, 종래에는 최종 블레이드와 인접한 블레이드의 간격을 확보하기 위해 동해머(copper hammer)로 타격하여 간격을 확보하거나 지렛대를 이용하여 최종 블레이드를 체결하기 위한 공간을 확보하였다.

그러나, 동해머로 타격하여 간격을 확보하다보면, 블레이드의 손상을 가져올 수 있으며, 또한, 지렛대를 이용할 경우에는 최종 블레이드를 체결하는 시간 동안에 지렛대를 계속적으로 지지하고 있어야 하기 때문에 많은 노동력이 소요된다는 단점이 있다.

본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 최종 블레이드를 로터에 체결하기 위해 인접한 두 블레이드를 상호 바깥방향으로 밀어 최종 블레이드의 체결공간을 확보하는 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 터빈 로터에 블레이드를 체결하는 과정을 나타낸 사시도이고,

도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 나타낸 사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 로터 블레이드 간격 확보용 공구의 단면도이며,

도 4는 도 2에 도시된 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 사용하는 상태도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 로터(Rotor) 2 : 디스크(Disc)

3, 3', 3", 3L : 블레이드(Blade) 5, 5', 5", 5L : 슈라우드(Shroud)

7 : 루트(Root) 11, 12 : 클램프(Clamp)

21, 22 : 홈 31 : 볼록면

32 : 오목면 40 : 볼트

41 : 암나사공 42 : 삽입홈

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 로터의 원주 둘레를 따라 설치되는 블레이드의 간격을 확보하는 공구에 있어서, 상기 로터의 둘레에 체결된 한 블레이드의 익형 오목면과 접하는 제1 클램프와, 상기 한 블레이드와 인접한 다른 블레이드의 익형 볼록면과 접하는 제2 클램프 및, 상기 제1, 제2 클램프 중에서 어느 한 클램프를 관통하여 체결되며 다른 한 클램프와 접하는 복수의 볼트를 포함하며, 상기 볼트의 회전에 의해 상기 제1, 제2 클램프의 간격이 멀어지는 블레이드 간격 확보용 공구가 제공된다.

또한, 본 고안의 상기 제1 클램프의 상면에는 상기 블레이드의 익형 오목면과 대응하는 볼록한 밑면을 갖는 홈이 형성되고, 상기 제2 클램프의 하면에는 상기 블레이드의 익형 볼록면과 대응하는 오목한 상면을 갖는 홈이 형성된다.

또한, 본 고안의 상기 복수의 볼트가 체결된 어느 한 클램프에 대응하는 다른 클램프에는 상기 볼트의 단부가 삽입되는 복수의 삽입홈이 형성된다.

아래에서, 본 고안에 따른 로터 블레이드 간격 확보용 공구의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 로터 블레이드 간격 확보용 공구의 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 사용하는 상태도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 로터 블레이드 간격 확보용 공구(100)는 인접한 두 블레이드(3', 3")의 사이에 위치하여 두 블레이드(3', 3")를 지지하는 제1, 제2 클램프(11, 12)와, 상기 제1 클램프(11)를 관통하여 제1, 제2 클램프(11, 12)의 사이의 간격을 조절하는 복수의 볼트(40)를 포함한다.

아래에서는 이와 같은 로터 블레이드 간격 확보용 공구에 대하여 보다 구체적으로 설명하겠다.

제1 클램프(11)의 상면에는 홈(21)이 형성되는데, 이 홈(21)의 안쪽 밑면은블레이드(3')의 익형(翼型) 오목면과 접하도록 블레이드(3')의 익형 오목면과 대응하는 볼록면(31)을 갖고 있으며, 제2 클램프(12)의 하면에 형성된 홈(22)의 안쪽 상면에는 블레이드(3")의 익형 볼록면과 대응하는 오목면(32)이 형성된다.

그리고, 이런 제1 클램프(11)의 4모서리 단부에는 암나사공(41)이 형성되며, 이런 암나사공(41)에는 볼트(40)가 체결되며, 볼트(40)의 단부는 제1 클램프(11)의 하면 밖으로 돌출되며, 제2 클램프(12)의 상면에는 상기 볼트(40)의 단부가 삽입되도록 삽입홈(42)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 로터 블레이드 간격 확보용 공구에 작동관계에 대하여 상세히 설명하겠다.

도 4에 도시된 바와 같이, 터빈 로터(1)의 둘레에 블레이드(3', 3")를 설치한다. 이때에는 앞에서 설명한 바와 같이, 블레이드(3', 3")의 루트(7)를 로터(1)의 디스크(disc)(2)에 삽입한 후에, 루트(7)에 형성된 홀과 디스크(2)의 홀을 일치시키고 리밍(reaming)작업을 수행한 후에 핀을 삽입 고정함으로써, 로터(1)의 둘레에 블레이드(3', 3")를 고정시킨다.

그리고, 블레이드(3', 3")의 타단에 형성된 슈라우드(5', 5")를 상호 체결하여 로터(1)의 둘레에 블레이드(3', 3")가 로터(1)의 원주를 따라 등간격으로 위치시킨다.

이와 같이, 다수 개의 블레이드(3', 3")를 로터(1)의 원주 둘레를 따라 체결하다보면, 최종으로 체결되는 블레이드(3L)의 체결공간이 좁게 된다. 이는 블레이드(3', 3", 3L)보다 슈라우드(5', 5", 5L)의 단면적이 크기 때문이다.

이때, 본 고안의 로터 블레이드 간격 확보용 공구(100)를 인접한 두 블레이드(3', 3")의 상단 즉 슈라우드(5', 5")의 아랫부분에 설치한다. 제1 클램프(11)의 상면에 형성된 홈(21)에 인접한 한 개의 블레이드(3')를 삽입한다. 이때 홈(21)의 볼록면(31)은 블레이드(3')의 익형 오목면과 대응하는 형상을 갖고 있기 때문에 블레이드(3')의 익형 오목면과 홈(21)의 볼록면(31)은 전체적으로 밀착된다.

또한, 제2 클램프(12)의 하면에 형성된 홈(22)에 인접한 다른 한 개의 블레이드(3")를 삽입한다. 제2 클램프(12) 또한 그 홈(22)의 오목면(32)에는 블레이드(3")의 볼록면과 대응한 형상을 갖고 있기 때문에 제2 클램프(12)의 오목면(32)과 블레이드(3")의 볼록면은 전체적으로 밀착된다.

이와 같이, 제1, 제2 클램프(11, 12)는 인접한 두 블레이드(3', 3")의 익형 오목면과 볼록면에 접하여 위치한다. 이런 상태에서 제1 클램프(11)에 체결된 볼트(40)를 회전하여 볼트(40)의 단부를 제2 클램프(12)의 상면에 형성된 삽입홈(42)에 삽입한다.

이런 상태에서 볼트(40)가 제2 클램프(12) 방향으로 이동하도록 계속 회전하면 제1 클램프(11)와 제2 클램프(12) 사이의 간격이 멀어지면서 제1, 제2 클램프(11, 12)에 접해 있는 두 블레이드(3', 3")는 상호 벌어지게 된다.

이런 상태에서 최종 블레이드(3L)의 루트(7)를 로터(1)의 디스크(2)에 삽입한 후에 고정함으로써, 로터(1)의 둘레에 최종 블레이드(3L)의 루트를 체결한다. 그리고, 본 고안의 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 설치한 상태에서 최종 블레이드(3L)의 슈라우드(5L)를 인접한 블레이드(3', 3")의 슈라우드(5', 5") 사이에위치한다. 이때, 로터 블레이드 간격 확보용 공구(100)와 최종 블레이드(3L)의 간섭이 발생하지만, 로터 블레이드 간격 확보용 공구(100)와 최종 블레이드(3L)가 간섭된 상태에서는 최종 블레이드(3L)의 슈라우드(5L)가 인접한 블레이드(3', 3")의 슈라우드(5', 5")의 사이에 위치한 상태가 된다. 이는 블레이드(3', 3", 3L)의 단면적보다 슈라우드(5', 5", 5L)의 단면적이 넓기 때문에 인접한 두 블레이드(3', 3")를 충분히 벌린 상태에서는 최종 블레이드(3L)의 슈라우드(5L)가 인접한 블레이드(3', 3")의 슈라우드(5', 5") 사이에 위치한다.

이와 같이, 인접한 두 블레이드(3', 3")의 슈라우드(5', 5") 사이에 최종 블레이드(3L)의 슈라우드(5L)가 위치한 상태에서 본 고안의 로터 블레이드 간격 확보용 공구를 제거하고 최종 블레이드(3L)의 슈라우드(5L)를 인접한 슈라우드(5', 5")와 일렬 배열하여 체결함으로써, 로터(1)의 둘레에 최종 블레이드(3L) 체결작업은 완료된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 로터 블레이드 간격 확보용 공구는 인접한 블레이드의 탄성변형 범위 내로 블레이드를 변형하여 최종 블레이드의 설치가 용이하도록 공간을 확보함으로써, 로터의 둘레에 블레이드 설치작업을 용이하게 하여 작업의 효율성을 향상시킨다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 로터 블레이드 간격 확보용 공구는 인접한 블레이드를 탄성변형시켜 공간을 확보함으로써, 동해머의 타격에 따른 블레이드의 파손을 예방할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 로터 블레이드 간격 확보용 공구에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 로터의 원주 둘레를 따라 설치되는 블레이드의 간격을 확보하는 공구에 있어서,

   상기 로터의 둘레에 체결된 한 블레이드의 익형 오목면과 접하는 제1 클램프와,

   상기 한 블레이드와 인접한 다른 블레이드의 익형 볼록면과 접하는 제2 클램프 및,

   상기 제1, 제2 클램프 중에서 어느 한 클램프를 관통하여 체결되며 다른 한 클램프와 접하는 복수의 볼트를 포함하며,

   상기 볼트의 회전에 의해 상기 제1, 제2 클램프의 간격이 멀어지는 것을 특징으로 하는 블레이드 간격 확보용 공구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 클램프의 상면에는 상기 블레이드의 익형 오목면과 대응하는 볼록한 밑면을 갖는 홈이 형성되고, 상기 제2 클램프의 하면에는 상기 블레이드의 익형 볼록면과 대응하는 오목한 상면을 갖는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 블레이드 간격 확보용 공구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 복수의 볼트가 체결된 어느 한 클램프에 대응하는 다른 클램프에는 상기 볼트의 단부가 삽입되는 복수의 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 블레이드 간격 확보용 공구.