KR20080082611A - 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법 및 회전 균형 시험장치 - Google Patents

전동 과급기의 회전 균형 수정 방법 및 회전 균형 시험장치 Download PDF

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Abstract

터빈 하우징(4) 및 압축기 하우징(8)을 탈착한 상태에서 전동기(18)에 의하여 과급기 회전자(터빈 임펠러(impeller)(2), 압축기 임펠러(6) 및 샤프트(12))를 회전 구동시키고 전동 과급기(10)의 회전 불균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출함으로써 회전 불균형을 수정한다. 또한, 가속 보조용 모터 구동기의 공급 전력보다 더 큰 전력을 공급하는 전용 모터 구동기(27)를 사용하여 전동기(18)를 구동시킨다.
과급기, 전동기, 터빈 임펠러, 압축기 임펠러, 샤프트

Description

전동 과급기의 회전 균형 수정 방법 및 회전 균형 시험 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR BALANCING AN ELECTRICALLY ASSISTED TURBOCHARGER ROTOR}
본 발명은 과급기 회전자의 회전 구동을 보조하는 전동기를 구비한 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는 방법, 및 그의 회전 균형 시험 장치에 관한 것이다.
내연 기관의 성능을 향상시키기 위하여, 내연 기관의 배기 가스로 구동되어 흡기를 압축하고 과급하는 과급기("터보 차저(turbocharger)"라고도 칭함)가 널리 사용되어 왔다. 또한, 과급기는 샤프트와 동일한 축 상에 전동기를 구현하고 압축기의 회전 구동을 가속 보조함으로써 가속 응답성 등을 개선시키는 것으로도 알려져 왔다. 전동기에 의한 전동 보조 기능을 갖춘 과급기는 전동 과급기로 일컬어진다.
도 4는 일반적인 전동 과급기(10)의 구조를 나타내는 단면도이다.
전동 과급기(10)의 공기 공급 통로 측에는 압축기 임펠러(impeller)(6) 및 상기 압축기 임펠러(6)를 둘러싸는 압축기 하우징(8)이 배치된다.
전동 과급기(10)의 배기 통로 측에는 터빈 임펠러(2) 및 상기 터빈 임펠러(2)를 둘러싸는 터빈 하우징(4)이 배치된다.
터빈 임펠러(2)는 용접 등에 의해 샤프트(12)와 일체로 형성되며, 상기 샤프 트(12)는 압축기 임펠러(6)의 중앙부에 안착 삽입된다. 상기 압축기 임펠러(6)는 너트(7)로 체결된다.
상기 샤프트(12)는 중앙 하우징(14)에 내장된 저널 베어링(journal bearing)(16) 및 스러스트 베어링(thrust bearing)(17)에 의하여 회전가능하게 지지된다.
이러한 구조에 기초하여, 상기 터빈 임펠러(2), 압축기 임펠러(6) 및 샤프트(12)는 일체로 회전된다. 이하, 터빈 임펠러(2), 압축기 임펠러(6) 및 샤프트(12)로 구성되는 회전체를 "과급기 회전자"로 칭한다.
또한, 중앙 하우징(14)에는 샤프트(12)와 동축 결합된 회전자(18A), 및 상기 회전자(18A) 주위에 배치된 고정자(18B)를 포함하는 전동기(18)가 내장된다.
상기와 같은 구조의 전동 과급기(10)에 있어서, 내연 기관(엔진)의 배기 가스에 의하여 터빈 임펠러(2)가 회전되며, 상기 터빈 임펠러(2)와 결합된 압축기 임펠러(6)가 회전 구동되고, 상기 회전 구동은 전동기(18)에 의하여 보조되며, 흡기는 과급되어 내연 기관에 공급된다.
한편, 전동 과급기(10)에 있어서, 제품 출하 전에 각 제품에 대하여 회전 균형 시험을 실시하여 불균형량을 측정하고 회전 균형 수정을 실행한다. 특히, 전동 과급기(10)는 전동기가 장착되지 않은 과급기와 비교할 때, 전동기(18) 부착여부에 따라 샤프트(12)가 더욱 커지고 고도의 균형 수정이 요구된다.
종래의 과급기의 회전 균형 수정 방법에 대하여, 예컨대 하기 특허 문헌 1에 개시된다. 도 1은 특허 문헌 1의 회전 균형 수정 방법을 설명하는 도면이며, 상기 방법은 하기 단계 (A) 내지 (E), 즉
(A) 압축기 하우징만 탈착한 상태에서 과급기(50)의 터빈 하우징(51)을 진동 테이블(52)의 터빈 하우징 탑재 플레이트(53)에 부착하는 단계;
(B) 가속도 픽업(54)을 터빈 하우징 탑재 플레이트(53)의 평탄면(53a)에 부착하는 단계;
(C) 회전 검출기(55)를 압축기 임펠러(56) 근방에 배치하는 단계;
(D) 터빈 임펠러(57)에 압축 공기를 공급하고 고속 회전시키는 단계; 및
(E) 소정의 고속 회전 속도에 도달하면, 가속도 픽업(54)으로 과급기(50)의 가속도(진동)를 검출하고, 회전 검출기(55)로 압축 휠(56)의 회전 각도를 검출하며, 상기 검출된 입력 신호의 연산기(58)에 의한 연산 결과에 기초하여 과급기 회전자의 고속 불균형량을 수정하는 단계에 의하여 구현된다.
또한, 하기 특허 문헌 2에서는 400℃ 이상 고온의 압축 공기로 터빈 회전자(터빈 임펠러)를 구동하여 과급기 하우징에 구비된 진동 픽업으로 진동을 검출하고 과급기 회전자 전체에 회전 균형을 실행하는 방법을 개시한다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 번호 제 2002-39904호
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 번호 제 2004-116317
상기 특허 문헌 1 및 2에 개시된 종래 기술에 있어서, 압축 공기로 터빈 임펠러를 구동하고, 과급기 회전자를 고속 회전하며, 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출함으로써 회전 균형 수정을 실행한다. 상기한 바와 같이, 과급기 회전자를 고속 회전시키는데 압축 공기원이 필요하며 회전 균형 시험 장치가 대형화 된다.
또한, 일반적으로 과급기는 엔진에 탑재되는 경우, 내부의 압력 균형이 적정하도록 설계되지만, 상기와 같은 종래 기술에서는 압축기 하우징만 탈착한 상태에서 회전 균형 시험을 실시하므로 통상의 압력 균형이 확보되지 않는다. 즉, 도 4를 참조하여 설명하면, 압축기 하우징(8)만 탈착할 경우 터빈 임펠러(2)에 압축 공기가 공급되고, 주변 압력 균형에 의하여 터빈 임펠러(2)에 도 4의 좌방향의 힘이 작용한다. 따라서, 샤프트(12)를 통하여 스러스트 베어링(17)에 터빈 측의 과대한 축방향 하중(반(反)스러스트력)이 작용하여 스러스트 베어링(17)에 악영향을 끼친다.
또한, 터빈 임펠러(2)는 터빈 하우징(4)에 의하여 덮이므로, 터빈 임펠러(2)측에 균형 수정이 필요할 경우 터빈 하우징(4) 및 상기 터빈 하우징(4)에 접속된 배관을 탈착할 필요가 있어서 균형 수정 작업이 복잡하다.
본 발명은 상기한 문제를 고려하여 고안되었으며, 본 발명의 목적은 회전 균형 시험 장치를 단순화, 소형화시키며 스러스트 베어링에 과대한 반스러스트력의 작용없이 터빈 임펠러 측의 균형 조정을 용이하게 실행할 수 있는 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법 및 회전 균형 시험 장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법은 하기의 수단을 채용한다.
즉, 본 발명에 따라, 샤프트의 양단에 터빈 임펠러 및 압축기 임펠러가 결합되어 일체로 회전되는 과급기 회전자의 회전을 내장 전동기로 가속 보조하도록 구성된 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법은, 상기 전동기로 상기 과급기를 회전 구동시키는 단계; 상기 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 회전 균형을 수정하는 단계를 포함한다.
상기한 본 발명에 따르면, 전동 과급기에 내장된 전동기를 사용하며 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출함으로써 회전 균형을 수정하므로, 과급기 회전자를 고속 회전시키는 압축 공기를 터빈 임펠러에 공급할 필요가 없다.
따라서, 압축 공기원이 필요하지 않으며 회전 균형 시험 장치의 단순화, 소형화가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법에 있어서, 가속 보조시 전동기에 전력을 공급하는 가속 보조용 모터 구동기와는 별개이며 상기 가속 보조용 모터 구동기의 공급 전력보다 더 큰 전력을 전동기에 공급하는 전용 모터 구동기를 사용하여 전동기를 구동시킨다.
완성품(최종 제품)에 해당하는 전동 과급기에 있어서, 전동기는 가속 보조시 전동기에 전력을 공급하는 모터 구동기에 의하여 구동되며, 일반적으로 상기 가속 보조용 모터 구동기는 가속 보조에 충분한 출력을 얻을 수 있는 전력을 전동기에 공급하도록 설계된다. 따라서, 가속 보조용 모터 구동기는 전동기의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 증가시키기 곤란한 경우가 있다.
본 발명의 방법에 따르면, 가속 보조용 모터 구동기와는 별개이며 상기 가속 보조용 모터 구동기의 공급 전력보다 더 큰 전력을 공급하는 전용 모터 구동기를 사용하여 전동기를 구동시키므로, 전동기의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 증가시키는 것이 가능하다.
또한, 전동기를 구동시킬 때의 불균형량을 계측함으로써 전자기적 불균형을 수정하는 것이 가능하며, 회전체의 진동으로 인한 노이즈를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법에 있어서, 터빈 하우징 및 압축기 하우징을 탈착한 상태에서 전동기에 의하여 과급기 회전자를 회전 구동시킨다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 방법에 따르면, 전동기에 의하여 과급기 회전자를 회전 구동시키므로, 회전 균형 시험시 터빈 임펠러에 압축 공기를 공급할 필요가 없다. 따라서, 압축기 하우징뿐만 아니라 터빈 하우징도 탈착한 상태에서 회전 균형 시험을 실시하는 것이 가능하다.
따라서, 종래와 달리 본 발명은 과급기 내부의 압력 균형이 감소하지 않으며 스러스트 베어링에 과대한 스러스트력, 즉 반스러스트력이 작용하지 않는다.
또한, 종래 기술에 따른 방법에서는 터빈 임펠러 측의 균형 조정이 필요한 경우 터빈 하우징 및 상기 터빈 하우징에 접속된 배관을 탈착해야 하지만, 본 발명에 따른 방법에서는 그러한 작업이 불필요하므로 균형 수정 작업을 신속하게 실시하는 것이 가능하며 수정 작업 시간도 상당히 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법에 있어서, 전동 과급기를 내부가 감압된 감압 챔버 내에 설치하며, 상기 과급기 회전자를 회전 구동시킨다.
상기한 바와 같이, 감압 챔버 내에 전동 과급기를 설치하며 과급기 회전자를 회전 구동시키므로, 터빈 임펠러 및 압축기 임펠러를 회전시킬 때 작용하는 공기 저항을 저감시킬 수 있다. 따라서, 전동기의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 확실히 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치는 하기의 수단을 채용한다.
즉, 본 발명에 따라, 샤프트의 양단에 터빈 임펠러 및 압축기 임펠러가 결합되어 일체로 회전되는 과급기 회전자의 회전을 내장 전동기로 가속 보조하도록 구성된 전동 과급기에 회전 균형을 수정하는 시험을 적용하는 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치는, 상기 전동 과급기의 샤프트를 회전가능하게 지지하는 중앙 하우징을 설치 및 고정할 수 있는 과급기 설치 테이블; 가속 보조시 상기 전동기에 전력을 공급하는 가속 보조용 모터 구동기와는 별개이며 상기 가속 보조용 모터 구동기의 전력보다 더 큰 전력을 상기 전동기에 공급하는 전용 모터 구동기; 및 상기 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출하는 데이터 검출 수단을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치는 상기 전동 과급기를 수용할 수 있으며 내부를 감압할 수 있는 감압 챔버를 더 포함한다.
상기한 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치는 전술한 본 발명에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법을 실시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 회전 균형 시험 장치를 단순화, 소형화시키며 스러스트 베어링에 과대한 반스러스트력의 작용없이 터빈 임펠러 측의 균형 수정을 용이하게 실행할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 첨부한 도면을 참조하여 하기에 명확히 설명될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 골격 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 골격 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 일반적인 전동 과급기의 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 기초로 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명이 이어진다. 이러한 경우, 각 도면의 공통 부분에 대해서는 동일한 부호가 부여되며 중복되는 설명은 생략될 것이다.
[제1 실시예]
이하, 본 발명의 제1 실시예가 설명된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법을 실시하는 회전 균형 시험 장치(20)의 골격 구조를 나타내는 도면이다.
상기 회전 균형 시험 장치(20)는 전동 과급기(10)에 회전 균형을 수정하는 시험을 적용하는 장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 과급기 설치 테이블(22), 전 용 모터 구동기(27) 및 데이터 검출 수단(31, 32)을 포함한다.
본 실시예에서 수정 대상에 해당하는 전동 과급기(10)는 도 4에 도시된 전동 과급기(10)와 유사하며, 샤프트(12)를 회전 구동시키고 샤프트(12)의 가속을 보조하는 전동기(18)를 내장한다.
또한, 회전 균형 시험을 실행하기 위하여, 상기 전동 과급기(10)는 터빈 하우징(4) 및 압축기 하우징(8)이 탈착되어 터빈 임펠러(2) 및 압축기 임펠러(6)가 외부에 노출된 상태에서 회전 균형 시험 장치(20)에 설치 및 고정된다. 이러한 경우, 도 2에 도시된 전동 과급기(10)에 있어서, 도 4의 전동 과급기와 공통 부분에 대하여 동일한 부호가 부여된다.
이러한 경우, 본 실시예에서 수정 대상에 해당하는 전동 과급기(10)는 터빈 측에 샤프트(12)의 베어링이 위치하며 압축기 측에 전동기(18)가 위치하는 형태이나, 본 발명의 적용 범위는 이에 한정되지 않으며 다른 형태의 전동 과급기에도 적용가능하다.
따라서, 본 발명은 일본 특허 공개 번호 제 2003-293785호에 개시된 바와 같이, 중앙부에 전동기가 위치하며 양측에 베어링들이 위치하는 형태의 전동 과급기에도 적절하게 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 과급기 설치 테이블(22)은 전동 과급기(10)의 중앙 하우징(14)을 설치 및 고정시키는 테이블로서, 중앙 하우징(14)이 부착되는 장착부(23), 상기 장착부(23)가 고정되는 상부 플레이트(24), 상기 상부 플레이트(24)를 지지하는 복수의 레그부(25) 및 상기 레그부(25)를 지지하며 바닥면(35)에 설치 되는 하부 플레이트(26)를 포함한다.
상기 장착부(23)는 상부 부재(23a), 하부 부재(23b) 및 체결 부분(예컨대, 볼트)(23c)을 구비하며, 상부 부재(23a)와 하부 부재(23b) 사이에 중앙 하우징(14)을 유지하여 견고히 고정시킨다.
이러한 경우, 과급기 설치 테이블(22)의 형태는 본 실시예에 도시된 형태에 한정되지 않으나, 전동 과급기(10)의 중앙 하우징(14)을 설치 및 고정시킬 수 있는 범위 내에서 다양한 형태를 사용할 수 있다.
전용 모터 구동기(27)는 가속 보조시 전동기(18)에 전력을 공급하는 가속 보조용 모터 구동기와는 별개의 모터 구동기이다.
완성품(최종 제품)에 해당하는 전동 과급기(10)에 있어서, 전동기(18)는 가속 보조시 전동기(18)에 전력을 공급하는 모터 구동기에 의하여 구동되며, 일반적으로 가속 보조용 모터 구동기는 끝까지 가속을 보조하는데 필요한 충분한 출력(예컨대, 출력 1 ㎾ 정도)을 얻을 수 있는 전력을 공급할 수 있도록 설계된다.
그러나, 전동 과급기(10)의 터빈 하우징(4) 및 압축기 하우징(8)을 탈착한 상태에서도 과급기 회전자를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 회전 구동시키기 위해서는 5 내지 6 ㎾ 정도의 출력이 필요하다. 따라서, 가속 보조용 모터 구동기는 전동기(18)의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 증가시키기 곤란한 경우가 있다.
따라서, 전용 모터 구동기(27)는 가속 보조용 모터 구동기의 공급 전력보다 더 큰 전력을 전동기(18)에 공급한다. 상기 공급 전력은 과급기 회전자를 회전 균 형 시험에 필요한 고속 회전으로 회전 구동시킬 수 있도록 설정된다.
또한, 전용 모터 구동기(27)는 전선(28)으로 전동기(18)에 전기적으로 접속되도록 구성된다. 본 실시예에 있어서, 상기 전선(28)의 선단에 제공되는 플러그(29)를 상기 중앙 하우징(14)에 제공되는 소켓(30)에 삽입함으로써 접속이 가능하다.
이러한 경우, 상기 플러그(29) 또는 상기 소켓(30)은 상기 전선(28)의 전용 모터 구동기(27) 측의 단부에 제공될 수 있다.
데이터 검출 수단은 전동 과급기(10)의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출하는 수단으로, 본 실시예에서는 회전 검출기(31) 및 가속도 픽업(32)을 구비한다.
회전 검출기(31)는 본 실시예에서 압축기 임펠러(6)의 근방에 배치되며, 과급기 회전자의 고속 회전시 회전 각도를 검출한다. 이러한 경우, 회전 검출기(31)는 압축기 임펠러(6) 근방에 배치되는 대신 터빈 임펠러(2) 근방에 배치될 수 있다.
가속도 픽업(32)은 예컨대 자석으로 중앙 하우징(14)에 부착되며, 과급기 회전자의 고속 회전시 가속도(진동)를 검출한다.
또한, 회전 균형 시험 장치(20)는 회전 검출기(31) 및 가속도 픽업(32)으로부터 검출된 데이터를 기초로 가속도(진동) 발생시의 각도 및 발생 방식을 판단하여 균형을 수정하는데 필요한 연산을 행하는 연산기(34)를 포함한다. 상기 연산기(34)에 의하여 연산된 결과는 화면 또는 프린터(미도시)에 출력된다.
이하, 상기 회전 균형 시험 장치(20)를 사용하는 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법에 대한 설명이 이어진다.
먼저, 터빈 하우징(4) 및 압축기 하우징(8)을 탈착한 상태에서 전동 과급기(10)를 전술한 과급기 설치 테이블(22)에 설치 및 고정시킨다.
다음으로, 가속도 픽업(32)을 전동 과급기(10)의 중앙 하우징(14)에 부착시키며, 회전 검출기(31)를 압축기 임펠러(6)(또는 터빈 임펠러(2)) 근방에 배치시킨다.
다음으로, 전선(28)의 플러그(29)를 소켓(30)에 삽입시키면, 전용 모터 구동기(27)에서 전동기(18)로 전력 공급이 가능한 상태가 된다.
다음으로, 전용 모터 구동기(27)로부터 전력을 공급하여 전동기(18)를 구동시킨 후, 전동 과급기(10)의 회전자(터빈 임펠러(2), 압축기 임펠러(6) 및 샤프트(12))를 고속 회전시킨다.
과급기 회전자가 불균형량을 측정할 수 있는 소정의 회전 속도에 도달하면, 가속도 픽업(32)에 의하여 진동 및 위상을 검출하고, 회전 검출기(31)에 의하여 과급기 회전자의 회전 각도를 검출한다. 또한, 상기 검출된 데이터를 기초로 연산기(34)에 의하여 균형 수정에 필요한 연산을 행하고, 연산된 결과는 화면 또는 프린터(미도시)에 출력한다.
또한, 상기 연산된 결과를 기초로 회전 균형의 수정을 행한다. 이때, 회전 균형 수정은 터빈 임펠러(2), 압축기 임펠러(6) 또는 너트(7)의 일부를 삭제함으로써 실행된다.
이하, 본 실시예에 따른 방법 및 장치의 작동 및 효과에 대한 설명이 이어진다.
본 실시예의 방법 및 장치에 따르면, 전동 과급기(10)에 내장된 전동기(18)를 사용하여 터빈 임펠러(2), 압축기 임펠러(6) 및 샤프트(12)로 구성된 과급기 회전자를 회전 구동시키고, 전동 과급기(10)의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출함으로써 회전 균형을 수정하므로, 과급기 회전자를 고속 회전시키는 압축 공기를 터빈 임펠러(2)에 공급할 필요가 없다.
따라서, 압축 공기원이 필요하지 않으며 회전 균형 시험 장치(20)의 단순화, 소형화가 가능하다.
또한, 전동기(18)를 구동시킬 때 불균형량을 계측함으로써 전자기적 불균형을 수정하는 것이 가능하며, 회전체의 진동으로 인한 노이즈를 저감시킬 수 있다.
또한, 가속 보조용 모터 구동기는 전동기의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 증가시키기 곤란한 경우가 있으나, 본 발명에서는 가속 보조용 모터 구동기의 공급 전력보다 더 큰 전력을 공급하는 전용 모터 구동기(27)를 사용하여 전동기(18)를 구동하므로, 과급기 회전자의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 증가시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 전동기(18)로 과급기 회전자를 회전 구동시키므로 회전 균형 시험을 실행할 때 터빈 임펠러(2)에 압축 공기를 공급할 필요가 없다. 따라서, 압축기 하우징(8) 뿐만 아니라 터빈 하우징(4)을 탈착한 상태에서도 회전 균형 시험을 실시하는 것이 가능하다.
따라서, 종래와 달리 본 발명은 과급기 내부의 압력 균형이 감소되지 않으며 스러스트 베어링에 과대한 스러스트력, 즉 반스러스트력이 작용하지 않는다.
또한, 종래 기술에 따른 방법에서는 터빈 임펠러(2) 측의 균형을 조정할 필요가 있는 경우 터빈 하우징(4) 및 상기 터빈 하우징(4)에 접속된 배관을 탈착해야 하지만, 본 발명에 따른 방법에서는 그러한 작업이 불필요하므로 균형 수정 작업을 신속하게 행하는 것이 가능하며 수정 작업 시간도 상당히 단축시킬 수 있다.
[제2 실시예]
이하, 본 발명의 제2 실시예에 대한 설명이 이어진다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법을 실시하는 회전 균형 시험 장치(20)의 골격 구조를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 회전 균형 시험 장치(20)는 제1 실시예의 장치에 감압 챔버(36)를 더 포함한다.
감압 챔버(36)는 전동 과급기(10)를 수용할 수 있으며, 내부를 감압할 수 있도록 구성된다. 감압 챔버(36)에는 배기관(38) 및 감압 펌프(진공 펌프)(37)가 접속되며, 그에 따라 감압 챔버(36)의 내부가 소정의 감압 상태로 된다.
본 실시예에 따른 회전 균형 시험 장치(20)의 다른 부분에 대한 구조는 전술한 제1 실시예와 동일하다.
본 실시예에 따른 회전 균형 시험 장치(20)를 이용하는 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법에 있어서, 감압 챔버(36)의 내부에 전동 과급기(10)를 설치하고 과급기 회전자를 회전시킴으로써 회전 균형 시험을 실시한다. 기타 단계는 상기한 제 1 실시예와 동일하다.
이와 같이, 감압 챔버(36) 내부에 전동 과급기(10)를 설치하고 과급기 회전자를 회전 구동시키므로, 터빈 임펠러(2) 및 압축기 임펠러(6) 회전시 작용하는 공기 저항이 저감될 수 있다.
따라서, 과급기 회전자의 회전수를 회전 균형 시험에 필요한 고속 회전으로 확실히 증가시킬 수 있다.
이러한 경우, 바람직하게 감압 챔버(36) 내부의 감압 정도(진공 정도)가 높을수록 터빈 임펠러(2) 및 압축기 임펠러(6)에 작용하는 공기 저항이 낮다. 그러나, 내부 감압 정도를 적어도 대기압(0.1 MPa)보다 더 낮게 설정함으로써 공기 저항 저감 효과를 얻을 수 있다.
상기한 각각의 실시예에 대한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 회전 균형 시험 장치를 단순화, 소형화시키며 스러스트 베어링에 과대한 반스러스트력의 작용없이 터빈 임펠러 측의 균형 수정을 용이하게 실행할 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.
이러한 경우, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으나 본 발명의 범위 내에서 다양하게 변형가능함이 자명하다.

Claims (6)

  1. 샤프트의 양단에 터빈 임펠러(impeller) 및 압축기 임펠러가 결합되어 일체로 회전되는 과급기 회전자의 회전을 내장 전동기로 가속 보조하도록 구성된 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는 방법에 있어서,
    상기 전동기로 상기 과급기를 회전 구동시키는 단계;
    상기 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출하는 단계; 및
    상기 회전 균형을 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전동기의 구동은, 가속 보조시 상기 전동기에 전력을 공급하는 가속 보조용 모터 구동기와 별개이며 상기 가속 보조용 모터 구동기의 공급 전력보다 더 큰 전력을 상기 전동기에 공급하는 전용 모터 구동기를 사용함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법.
  3. 제1 또는 2항에 있어서,
    상기 과급기 회전자의 회전 구동은, 터빈 하우징 및 압축기 하우징을 탈착한 상태에서 상기 전동기에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 과급기의 회 전 균형 수정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전동 과급기는 내부가 감압된 감압 챔버 내에 설치되며, 상기 과급기 회전자는 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 전동 과급기의 회전 균형 수정 방법.
  5. 샤프트의 양단에 터빈 임펠러 및 압축기 임펠러가 결합되어 일체로 회전되는 과급기 회전자의 회전을 내장 전동기로 가속 보조하도록 구성된 전동 과급기에 회전 균형을 수정하는 시험을 적용하는 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치에 있어서,
    상기 전동 과급기의 샤프트를 회전가능하게 지지하는 중앙 하우징을 설치 및 고정할 수 있는 과급기 설치 테이블;
    가속 보조시 상기 전동기에 전력을 공급하는 가속 보조용 모터 구동기와 별개이며 상기 가속 보조용 모터 구동기의 전력보다 더 큰 전력을 상기 전동기에 공급하는 전용 모터 구동기; 및
    상기 전동 과급기의 회전 균형을 수정하는데 필요한 데이터를 검출하는 데이터 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전동 과급기를 수용할 수 있으며 내부를 감압할 수 있는 감압 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 과급기의 회전 균형 시험 장치.
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