KR100706512B1 - 스팀／가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작방법과 그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작방법과 그 장치에 관한 것으로, 그 목적은 원소재의 낭비 제거를 위하여 일정 규격의 단면 형상을 갖는 소재를 성형하는 기술과, 준비된 소재를 이용하여 요구되는 임의의 곡률 R을 갖는 씰 스트립을 주름이 생기지 않도록 하는 제작방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작방법에 있어서, 인발 와이어 소재를 압연 롤다이를 이용하여 일정 규격의 단면 형상을 가진 벤드 형태의 소재를 냉간 성형하는 단계와, 두루말이 형태로 보빈에 감아서 스토크 하는 단계로 이루어진 원소재를 가공하는 단계와; 상기 두루말이 스토크 원 소재를 보빈에서 뽑아서 2짝의 롤러 다이스가 설치된 성형기에 통과시키는 단계와, 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)를 거쳐 적절한 벤딩력을 주어 요구하는 곡률의 커브 벤딩단계를 가지는 커브 벤딩 단계로 이루어진 방법 및 이를 제작하기 위한 장치를 그 요지로 한다.

스팀, 가스터빈, 실 스트립, 커브 벤딩, 롤러다이스

Description

스팀／가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작방법과 그 장치{Curve bending method of Seal strip and its apparatus for steam, gas turbine}

도 1은 본 발명의 제품 형상도,

도 2는 종래 제작 방법에 관한 공정도,

도 3은 본 발명의 제작방법에 관한 공정도,

도 4는 종래의 벤딩 모멘트의 차이로 인한 스트립의 내경부에 주름이 잡히는 형상도,

도 5는 본 발명 커브 벤딩 장치의 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 다이아프램용 실 스트립(Seal strip) 형상

(2) : 로터 샤프트(Rotor shaft)용 실 스트립(Seal strip) 형상

(3) : 2차 성형 벤딩(Bending)된 실 스트립(Seal strip)

(4) : 실 스트립(Seal strip)의 기본 단면 형상

(5) : 서스 스틸 플레이트(SUS steel plate)

(6) : 규격대로 절단을 위해 네스팅(Nesting) 된 상태

(7) : 다이아프램

(8) : 단면형상이 성형된 실 스트립(Seal strip)의 두루말이 원소재

본 발명은 스팀/가스터빈용 씰 스트립(SEAL STRIP)의 커브 벤딩 제작방법과 장치에 관한 것으로, 자세하게는 가스터빈/스팀터빈 엔진의 다이아프램과 로타 샤프트 간의 가스/스팀 누설을 막기 위한 씰 스트립과, 가스터빈/스팀터빈 엔진의 로터사프터와 터빈케이싱의 누설물을 막기 위한 씰 스트립의 제작 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스터빈/스팀터빈 엔진의 다이아프램과 로타 샤프트 간의 가스/스팀 누설을 막기 위한 씰 스트립과, 가스터빈/스팀터빈 엔진의 로터사프터와 터빈케이싱의 누설물을 막기 위한 씰 스트립의 단면은 두께가 얇고 폭은 상대적으로 넓은 형태이다.

상기와 같이 두께가 얇고 상대적으로 폭이 넓은 밴드 형태의 소재를 폭 방향으로 일정 곡률(R)을 갖는 형태로 성형하는데는, 성형과정에서 단면 부위별 두께가 상이함으로 인한 벤딩 모멘트 차이로 인하여 얇은 부위는 도 4와 같이 주름이 잡히는 현상이 나타난다.

종래 벤딩 형태의 소재를 폭 방향으로 커브 벤딩하는 방법에는 기술적 문제가 있다. 이러한 종래 제작 방법에 관한 공정도를 도 2에서 도시하고 있는데, 그 공정은 다음과 같다.

판재형태의 원소재인 서스 스틸 플레이트(SUS steel plate)(5)로부터 개별 부품을 네스팅(Nesting, 6) 및 이를 레이저(Laser)절단하는 단계와,

절단된 실-스트립 소재를 그루브(Groove)가 가공된 상대물(다이아프램, 7)에 삽입하여 코킹(caulking)하는 공정과,

스트립이 삽입된 상대물 전체를 선반에 장착하고, 씰 스트립의 단면부를 선삭하는 단계로 이루어진다.

도 2의 도면 중 마지막 단계의 확대 형상도를 보면 스트립 내경부의 단면형상을 선반에서 가공시킨 상태가 보인다.

하지만 상기와 같은 기존의 공정은 원 소재의 과다 낭비, 생산성 저하, 얇은 부위를 선반작업 시에 절삭 응력에 의한 변형 등으로 인한 치수 준수 애로 등과 같은 구조적인 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 원소재의 낭비 제거를 위하여 일정 규격의 단면 형상을 갖는 소재를 성형하는 기술과, 준비된 소재를 이용하여 요구되는 임의의 곡률 R을 갖는 씰 스트립을 주름이 생기지 않도록 하는 제작방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제품 형상도를 도시하고 있는데, 일정 곡률 R값을 갖는 실 스트립의 내경이 바깥보다 두꺼운 로터 샤프트(Rotor shaft)용 실 스트립(Seal strip) 형상(2)과, 그렇지 않은 다이아프램용 실 스트립(Seal strip) 형상(1)의 실- 스트립이 도시되어 있으며, 단면 형상은 선택된 롤러 다이스(Roller-dies)의 형상(forming)에 따라 절곡된 형상을 가진 단면 2차 성형 벤딩(Bending)된 실 스트립(Seal strip)(3)과 그렇지 않은 단면형상의 실-스트립인 실 스트립(Seal strip)의 기본 단면 형상(4)으로 가공된다.

도 3은 본 발명의 제작방법에 관한 개략적인 공정도인데, 두루말이로 된 실 스트립 성형소재(8)를 중심점으로부터 일정 곡률 R을 가지는 공정도가 개략적으로 도시되어 있다.

도 5는 본 발명 커브 벤딩 장치의 개략도를 도시하고 있는데, 성형된 실 스트립을 감아놓은 보빈(Bobbin)과, 이로부터 공급되는 실 스트립을 커브벤딩 하도록 본 발명 장치는 전반부에 설치된 2짝의 롤러-다이스(Roller-dies)와, 이 2짝의 롤러-다이스(Roller-dies)를 통과한 실 스트립에 일정 R값을 가지는 곡률형성을 위한 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)와, 구동측 롤러 다이스에 비 구동측 롤러 다이스를 접근시키는 롤러의 거리 조정용 핸들과, 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)를 거쳐 일정 곡률 R값을 가지게 형성된 실-스트립을 인출하는 인출 홀더(Holder)가 결합된 성형기로 구성된다.

상기 롤러 다이스는 실-스트립의 필요단면 모양에 따라 "ㄴ"자나 "ㄱ" 자 단면을 가지도록 형성(Forming)된 전용 롤러 다이스(Roller dies)를 사용한다.

상기와 같은 본 발명의 장치를 이용하여 제작되는 일연의 공정을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 원소재를 가공하는 단계와, 커브벤딩하는 단계로 이루어지는데,

원소재를 가공하는 단계는;

인발 와이어 소재를 압연 롤다이를 이용하여 일정 규격의 단면 형상을 가진 벤드 형태의 소재를 냉간 성형하는 단계와, 두루말이 형태로 보빈에 감아서 스토크 하는 단계로 이루어진다.

커브 벤딩하는 단계는;

상기 두루말이 스토크 원 소재를 보빈에서 뽑아서 2짝의 롤러 다이스가 설치된 성형기에 통과시키는 단계와, 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)를 거쳐 적절한 벤딩력을 주어 요구하는 곡률의 커브 벤딩단계로 이루어진다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 스팀/가스터빈용 씰 스트립 제작시 밴드 형태의 소재로부터 커브 벤딩을 조립하는 공법을 개발, 적용하므로서 종래의 제조공정 대비, 원자재 비용절감, 생산성 향상의 극대화를 기함으로써 경쟁력 향상되는 등의 장점이 있다.

Claims (3)

1. 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작장치에 있어서,

   성형된 실 스트립을 감아놓은 보빈(Bobbin)과, 이로부터 공급되는 실 스트립을 커브벤딩 하도록 본 발명 장치는 전반부에 설치된 2짝의 롤러-다이스(Roller-dies)와, 이 2짝의 롤러-다이스(Roller-dies)를 통과한 실 스트립에 일정 R값을 가지는 곡률형성을 위한 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)와, 구동측 롤러 다이스에 비 구동측 롤러 다이스를 접근시키는 롤러의 거리 조정용 핸들과, 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)를 거쳐 일정 곡률 R값을 가지게 형성된 실-스트립을 인출하는 인출 홀더(Holder)가 결합된 성형기로 구성된 것을 특징으로 하는 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 롤러 다이스는 실-스트립의 필요단면 모양에 따라 "ㄴ"자나 "ㄱ" 자 단면을 가지도록 형성(Forming)된 전용 롤러 다이스(Roller dies)인 것을 특징으로 하는 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작장치.
3. 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작방법에 있어서,

   인발 와이어 소재를 압연 롤다이를 이용하여 일정 규격의 단면 형상을 가진 벤드 형태의 소재를 냉간 성형하는 단계와, 두루말이 형태로 보빈에 감아서 스토크 하는 단계로 이루어진 원소재를 가공하는 단계와;

   상기 두루말이 스토크 원 소재를 보빈에서 뽑아서 2짝의 롤러 다이스가 설치된 성형기에 통과시키는 단계와, 가이드 롤러 유니트(Guide roller unit)를 거쳐 적절한 벤딩력을 주어 요구하는 곡률의 커브 벤딩단계를 가지는 커브 벤딩 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 스팀/가스터빈용 실 스트립의 커브 벤딩 제작방법.

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