CN101970802A - 冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机 - Google Patents

冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN101970802A
CN101970802A CN2009801089448A CN200980108944A CN101970802A CN 101970802 A CN101970802 A CN 101970802A CN 2009801089448 A CN2009801089448 A CN 2009801089448A CN 200980108944 A CN200980108944 A CN 200980108944A CN 101970802 A CN101970802 A CN 101970802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
path
turbine
cover
coolant path
dish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801089448A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101970802B (zh
Inventor
桥本真也
荒濑谦一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN101970802A publication Critical patent/CN101970802A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101970802B publication Critical patent/CN101970802B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
    • F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316—Impeller making
    • Y10T29/49336—Blade making
    • Y10T29/49339—Hollow blade
    • Y10T29/49341—Hollow blade with cooling passage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

提供一种冷却通路用罩(54)，其形成用于经涡轮机的盘(35)内部将冷却空气供应给最终段涡轮机动翼的冷却通路(5)，并且具有：筒状的覆盖部(541)，其在互相连通第一通路(51)以及第二通路(52)的方式下封住腔(53)，所述第一通路(51)相对于在盘(35)的外周呈环状设置的腔(53)从盘(35)内部开通，所述第二通路(52)相对于腔(53)从最终段涡轮机动翼的冷却通路开通；以及柔性部(542)，其与覆盖部(541)一体形成，容许向涡轮机轴向的弯曲。

Description

冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机
技术领域
本发明涉及一种冷却通路用罩以及该罩的制造方法及采用所述罩的燃气轮机，所述冷却通路用罩形成用于供应将燃气轮机的涡轮机动翼冷却的冷却空气的冷却通路。
背景技术
燃气轮机由压缩机、燃烧器和涡轮机构成。压缩机通过使从空气吸入口吸入的空气压缩从而使其成为高温高压的压缩空气。燃烧器通过对压缩空气供应燃料而使其燃烧从而形成高温高压的燃烧气体。涡轮机在壳体内交错地配置多个涡轮机静翼以及涡轮机动翼而构成，利用供应给排气通路的燃烧气体来驱动涡轮机动翼，从而例如旋转驱动与发电机连结的转子。并且，驱动涡轮机的燃烧气体被扩散器(diffuser)转换为静压并放出到大气中。
在这样构成的燃气轮机中，作用于涡轮机动翼的燃烧气体为高温，通过从压缩机将压缩空气取出到外部，由外部冷却器冷却该空气而形成冷却空气，并将其供应给涡轮机动翼来进行涡轮机动翼的冷却。
在将冷却空气从外部冷却器供应给涡轮机动翼的情况下，设置冷却通路。例如，考虑由如下方式构成，在将冷却空气从转子的下游侧导入最终段涡轮机动翼的冷却通路中，沿转子的旋转轴延伸至最终段涡轮机动翼的盘(disc)的中心部，从此处向径外方向延伸并通到最终段涡轮机动翼。但是，所述构成中，由于冷却通路从盘的中心部至最终段涡轮机动翼在径向上较长地延伸，所以使盘的强度下降，因此不优选。
因此，为了不使盘的强度下降，在图6所示的冷却通路5中，从盘35的中心部向径外方向延伸的第一通路51开通到在盘35的外周呈环状设置的腔(cavity)53而形成，并且与最终段涡轮机动翼33a连通且开通到所述腔53的第二通路52被形成于固定最终段涡轮机动翼33a的盘35上。并且，在盘35的外周以连通各通路51、52的方式设置有封住腔53的筒状的冷却通路用罩55。在所述构成中，冷却通路5分为第一通路51和第二通路52，由于它们分别在径向上被较短地形成，所以防止盘35的强度降低。
但是，在如图6所示那样构成冷却通路5的情况下，以腔53为界，由于涡轮机的燃烧气体流的上游侧(前侧)和下游侧(后侧)的温度差大，所以在涡轮机轴向上在腔53上产生应变。此外，转子4的两端由轴承支承，在离心力作用下转子4的中央部向涡轮机径向变形，由此在构成转子4的盘35的外周存在的腔53的上游侧和下游侧会以在涡轮机轴向上接近或者分离的方式变形。因此，需要给冷却通路用罩55设置吸收这种由温度差引起的应变或离心力引起的变形的功能。
现有公知一种燃气轮机，其为了吸收热变形引起的伸展量，在向涡轮机轴向的滑动部分上设置密封材料(例如，参照专利文献1)。由此，如图6所示，可以假想将冷却通路用罩55在涡轮机轴向上分割为上游侧和下游侧，在其间设置密封材料551以容许向涡轮机轴向的滑动。
专利文献1：日本特开平11-229804号公报
但是，在图6所示的冷却通路用罩55中，由于设置密封材料551以容许滑动，所以在滑动部分容易产生冷却空气泄露，在燃气轮机的下游组合蒸汽产生装置以及蒸汽涡轮机的组合循环的情况下，其效率下降。而且，由于通过滑动使得密封材料551磨损，所以需要频繁地更换该密封材料551，从而涡轮机的分解、装配的工作成本增多，并且需要停止燃气轮机的运转的时间。
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机，可以降低冷却空气的泄漏，并且不需要更换零件而可以长期使用。
为了实现上述的目的，在本发明的冷却通路用罩中，冷却通路用罩形成用于经涡轮机的盘内部将冷却空气供应给涡轮机动翼的冷却通路，其特征在于，
所述冷却通路用罩具有筒状的覆盖部和柔性部，
所述覆盖部在互相连通第一通路以及第二通路的方式下封住在所述盘的外周呈环状设置的腔，其中所述第一通路相对于所述腔从所述盘内部开通，所述第二通路相对于所述腔从所述涡轮机动翼的冷却部开通，
所述柔性部与所述覆盖部一体形成，容许向所述涡轮机轴向的弯曲。
该冷却通路用罩通过柔性部在涡轮机轴向上弯曲，即使在腔上产生温度差引起的应变或离心力引起的变形，也可以将其吸收。因此，与现有可想象的冷却通路用罩相比，可以降低冷却空气的泄漏，并且不需要如密封材料那样的更换零件而可以长期使用。
此外，在本发明的冷却通路用罩中，其特征在于，所述柔性部是所述覆盖部的周壁向径向外侧鼓出，并且壁厚比所述覆盖部的壁厚薄而形成的。
该冷却通路用罩由于柔性部向径向外侧鼓出，所以即使沿转子的轴心插入，柔性部也不成为妨碍，从而可以进行向转子一侧安装。
此外，在本发明的冷却通路用罩中，其特征在于，在所述鼓出部分上设置有排泄孔。
该冷却通路用罩使由于凝结而在冷却通路用罩内附着的水滴不积聚在向径向外侧鼓出的柔性部上而能够排出。
此外，在本发明的冷却通路用罩中，其特征在于，所述柔性部是所述覆盖部的周壁向径向外侧延伸，并且壁厚比所述覆盖部的壁厚薄而形成的。
该冷却通路用罩，由于覆盖部的周壁延伸到径向外侧而形成柔性部，所以由于凝结而附着在冷却通路用罩内的水滴不会积聚在柔性部上。
为了实现上述的目的，在本发明的冷却通路用罩的制造方法中，所述冷却通路用罩具有筒状的覆盖部，所述覆盖部在互相连通第一通路以及第二通路的方式下封住在涡轮机的盘的外周呈环状设置的腔，其中所述第一通路相对于所述腔从所述盘内部开通，所述第二通路从固定涡轮机动翼的所述盘开通到所述腔，所述冷却通路用罩形成用于经所述盘内部将冷却空气供应给所述涡轮机动翼的冷却通路，
所述冷却通路用罩的制造方法的特征在于，
包括：
对固定在所述盘侧的固定部进行切削加工的工序；
接着，切削加工筒状的内周面，以在所述覆盖部上一体形成允许向涡轮机轴向的弯曲的柔性部的工序；
接着，将所述固定部固定在规定的夹具上的工序；以及，
接着，切削加工筒状的外周面的工序。
该冷却通路用罩的制造方法，可以制造本发明的冷却通路用罩。
为了实现上述的目的，在本发明的燃气轮机中，通过燃烧器将燃料供应给由压缩机压缩的压缩空气而使其燃烧，将燃烧气体供应给涡轮机从而得到动力，其特征在于，
所述燃气轮机具有冷却通路用罩，
在所述冷却通路用罩形成用于经所述涡轮机的转子内部将冷却空气供应给涡轮机动翼的冷却通路的方式下，所述冷却通路用罩具有：
筒状的覆盖部，其在互相连通第一通路以及第二通路的方式下封住在所述涡轮机的盘的外周呈环状设置的腔，其中所述第一通路相对于所述腔从所述盘内部开通，所述第二通路相对于所述腔从所述涡轮机动翼的冷却部开通，以及
柔性部，所述柔性部与所述覆盖部一体形成，容许向所述涡轮机轴向的弯曲。
该燃气轮机通过冷却通路用罩的柔性部在涡轮机轴向上弯曲，即使在腔上产生温度差引起的应变或离心力引起的变形，也可以将其吸收。因此，与现有可以想象的冷却通路用罩相比，降低冷却空气的泄漏，并且不需要如密封材料那样的更换零件而可以长期使用。
进而，在本发明的燃气轮机中，其特征在于，从燃气轮机的下游侧的涡轮机轴端经所述转子内部将冷却空气供应给最终段涡轮机动翼。
该燃气轮机，不使用供应给除最终段涡轮机动翼之外的高压抽气气体，可以将低压抽气气体另外供应给最终段涡轮机动翼。利用从转子的下游侧导入的冷却空气可靠地冷却最终段涡轮机动翼，并且可以提高燃气轮机整体的效率。
发明效果
根据本发明，在用于经涡轮机的转子内部将冷却空气供应给涡轮机动翼的冷却通路中，降低冷却空气的泄漏，并且不需要更换零件而可以长期使用。
附图说明
图1是本发明的实施例的燃气轮机的概略构成图；
图2是图1所示的燃气轮机的冷却通路的概略构成图；
图3是形成图2所示的冷却通路的冷却通路用罩的概略构成图；
图4是冷却通路用罩的制造工序的概略图；
图5是其他构成的冷却通路用罩的概略构成图；
图6是现有可想象的冷却通路用罩的概略构成图。
图中
1-压缩机；2-燃烧器；3-涡轮机；31-涡轮机壳体；32-涡轮机静翼；33-涡轮机动翼；33a-最终段涡轮机动翼；34-排气室；34a-排气扩散器；35-盘；4-转子；4a-平坦面；4b-平坦面；4c-凹部；4′-夹具；41、42-轴承部；5-冷却通路；51-第一通路；52-第二通路；53-腔；54、54′-冷却通路用罩；541-覆盖部；542a-排泄孔；542-柔性部；543-固定部；543a-平坦面；543b-卡合部；543c-螺栓；543d-螺栓孔；R-轴心。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本发明的冷却通路用罩以及冷却通路用罩的制造方法及燃气轮机的适当实施例。并且，本发明不限定于该实施例。
图1是本发明的实施例的燃气轮机的概略构成图，图2是图1所示的燃气轮机的冷却通路的概略构成图，图3是形成图2所示的冷却通路的冷却通路用罩的概略构成图。
燃气轮机，如图1所示，由压缩机1、燃烧器2和涡轮机3构成。此外，在压缩机1、燃烧器2以及涡轮机3的中心部贯通配置转子4。压缩机1、燃烧器2以及涡轮机3沿转子4的轴心R从空气或者燃烧气体流的上游侧(前侧)朝向下游侧(后侧)依次并列设置。并且，在以下的说明中，所谓轴向为与轴心R平行的方向，所谓圆周方向为以轴心R为中心的圆周方向，所谓径向为与轴心R正交的方向。
压缩机1对空气进行压缩而形成压缩空气。压缩机1在具有吸入空气的空气吸入口11的压缩机壳体12内设置有压缩机静翼13以及压缩机动翼14。压缩机静翼13安装在压缩机壳体12侧并在圆周方向上并列设置有多个压缩机静翼13。此外，压缩机动翼14安装在压缩机盘上并在圆周方向上并列设置有多个压缩机动翼14。这些压缩机静翼13和压缩机动翼14沿轴向交替设置。
燃烧器2通过对由压缩机1压缩的压缩空气供应燃料，产生高温高压的燃烧气体。燃烧器2具有内筒21、尾筒22及外筒23作为燃烧筒，内筒21使压缩空气和燃料混合并使其燃烧，尾筒22从内筒21将燃烧气体导向涡轮机3，外筒23覆盖内筒21的外周，将来自压缩机1的压缩空气导向内筒21。相对于燃烧器壳体24在圆周方向上并列设置有多个(例如16个)该燃烧器2。
涡轮机3利用由燃烧器2燃烧的燃烧气体产生旋转动力。涡轮机3在涡轮机壳体31内设置有涡轮机静翼32以及涡轮机动翼33。涡轮机静翼32安装在涡轮机壳体31侧并在圆周方向上并列设置有多个涡轮机静翼32。此外，涡轮机动翼33被固定在以转子4的轴心R为中心的圆盘状的盘35的外周并在圆周方向上并列设置有多个涡轮机动翼33。这些涡轮机静翼32和涡轮机动翼33沿轴向被多个交替设置。此外，在涡轮机壳体31的后侧设置有排气室34，排气室34具有与涡轮机3连续的排气扩散器34a。
并且，涡轮机动翼33沿轴向被多段(在本实施例中为4段)设置。并且，每个段的盘35由螺栓(未图示)固定，由此构成转子4的一部分。此外，在燃烧气体流的下游侧即最终段涡轮机动翼33a中，该盘35向下游侧延伸从而构成转子4的一部分(参照图2)。
转子4是将多个盘35以呈同心的方式重叠并通过主轴(spindle)螺栓56结合而构成。此外，转子4的压缩机1侧的端部由轴承部41支承，排气室34侧的端部由轴承部42支承，并且转子4被设置成以轴心R为中心旋转自如。并且，在转子4的排气室34侧的端部连结发电机(未图示)的驱动轴。
这样的燃气轮机使从压缩机1的空气吸入口11吸入的空气通过多个压缩机静翼13和压缩机动翼14并进行压缩，由此成为高温高压的压缩空气。对该压缩空气从燃烧器2供应燃料，由此产生高温高压的燃烧气体。并且，该燃烧气体通过涡轮机3的涡轮机静翼32和涡轮机动翼33，由此驱动转子4旋转，通过给连结于该转子4的发电机施加旋转动力来进行发电。并且，驱动转子4旋转后的排气气体被排气室34的排气扩散器34a转换为静压，之后排出到大气中。
在这样构成的燃气轮机中，由于作用于涡轮机动翼33的燃烧气体为高温，所以在燃气轮机中，从压缩机1将压缩空气取出到外部，该空气由外部冷却器(未图示)冷却而成为冷却空气，将其供应给涡轮机动翼33，由此进行涡轮机动翼33的冷却。
但是，在公知的燃气轮机中，在涡轮机的下游侧的最终段涡轮机动翼33a中，通过燃烧气体的膨胀，该燃烧气体的温度下降至700℃，所以不进行最终段涡轮机动翼33a的冷却。但是，近年来，由于伴随于燃气轮机高效率化的高温化，最终段涡轮机动翼33a也需要冷却。此外，在冷却最终段涡轮机动翼33a的情况下，在该最终段涡轮机动翼33a的附近，由于燃烧气体膨胀使得压力下降，所以从压缩机1的中途部将同等压力的空气取出到外部，并通过外部冷却器(未图示)形成冷却空气而供应给最终段涡轮机动翼33a。
将冷却空气从外部冷却器(未图示)供应给最终段涡轮机动翼33a的冷却通路5为这样一种构成：从涡轮机的下游侧(后侧)的涡轮机轴端经转子4将冷却空气供应给最终段涡轮机动翼33a。该冷却通路5，如图2所示，从盘35的中心部向径外方向(放射方向)延伸的多个第一通路51开通到沿盘35外周呈环状设置的腔53而形成。进而，冷却通路5形成为，相对于腔53从各最终段涡轮机动翼33a的冷却部(用于冷却最终段动翼33a的空间)开通的多个第二通路52在固定最终段涡轮机动翼33a的盘35上向径向(放射方向)延伸形成。此外，在冷却通路5上以连通各通路51、52的方式设有从盘35的外周封住腔53的筒状的冷却通路用罩54。
如图3所示，冷却通路用罩54具有覆盖部541和柔性部542。覆盖部541覆盖腔53的开口，并且沿盘35的外周呈筒状形成。
此外，在覆盖部541上设有用于将冷却通路用罩54固定在盘35侧的固定部543。固定部543设置在覆盖部541的筒状的前端侧和后端侧，并设有分别与在盘35侧朝向后方的平坦面4a配合的平坦面543a。此外，固定部543设置有相对于盘35侧在径向卡合的卡合部543b。前侧的卡合部543b作为与朝向盘35侧的径向轴心侧的平坦面4b配合的平坦面而形成，后侧的卡合部543b作为与在盘35侧的平坦面4a上设置的凹部4c嵌合的突起而形成。并且，固定部543的各平坦面543a与盘35侧的平坦面4a配合，并且各卡合部543b卡合于转子4侧的状态下，通过螺栓543c将覆盖部541的筒状的前端侧以及后端侧固定在盘35侧。
柔性部542与覆盖部541一体形成。该柔性部542是覆盖部541的周壁向径向外侧(从轴心R离开的方向)鼓出并沿筒状的圆周方向设置，并且壁厚形成得比覆盖部541的壁厚薄。即，柔性部542为膜板(diaphragm)构造，被设置为可在轴向上弯曲。该柔性部542的设置部位比固定覆盖部541后侧的固定部543的盘35侧的部位更靠近径向外侧。此外，在柔性部542的鼓出部分上设置有排泄孔542a。在柔性部542的圆周方向上设有多个(例如，4个)该排泄孔542a。
在所述的构成中，冷却通路5被分为第一通路51和第二通路52，由于各自在径向上被较短地形成，所以可以防止盘35的强度降低。在此，在图2以及3所示那样构成的冷却通路5中，以腔53为界，涡轮机中燃烧气体流的上游侧(前侧)和下游侧(后侧)的温度差大，因此在涡轮机轴向上在腔53上产生应变。此外，转子4的两端由轴承部41、42支承，在离心力作用下转子4的中央部在径向上变形，由此，在盘35的外周存在的腔53的上游侧和下游侧会以在涡轮机轴向上接近或者分离的方式变形。
这一点，根据上述构成的冷却通路用罩54以及燃气轮机，通过柔性部542在涡轮机轴向上弯曲，由此即使在腔53上产生温度差引起的应变或离心力引起的变形，也可以将其吸收。因此，与图6所示的冷却通路用罩55相比，降低冷却空气的泄漏，并且不需要如密封材料551那样的更换零件而可以长期使用。例如，在图6所示的冷却通路用罩55中，相对于存在0.013％的冷却空气的泄漏，在上述构成的冷却通路用罩54中，只有0.003％的冷却空气的泄漏，通过将冷却空气的泄漏抑制0.010个百分点，从而可以提高组合循环的效率。
此外，柔性部542被设计成：与覆盖部541的后侧的固定部543被固定的盘35侧的部位相比更靠径向外侧，并且向径向外侧鼓出而形成。由此，当将冷却通路用罩54安装在盘35上时，即使从盘35的后侧沿盘35的轴心R插入，柔性部542也不成为妨碍，并且可以通过螺栓543c从盘35的后侧进行固定，可以容易进行冷却通路用罩54的安装。
并且，冷却通路用罩54的内周面被冷却空气冷却，通过凝结使得冷却空气内的水蒸气变为水滴而附着。并且，水滴积聚在柔性部542的鼓出部分。关于这一点，在本实施例中，由于在柔性部542的鼓出部分上设置排泄孔542a，所以可以将在冷却通路用罩54的内周面附着的水滴从排泄孔542a排出。
进而，在上述的燃气轮机中，从燃气轮机的下游侧的涡轮机轴端经转子4内部将冷却空气供应给最终段涡轮机动翼33a。根据所述构成，不使用被供应给最终段涡轮机动翼33a之外的高压抽气气体，可以将低压抽气气体另外供应给最终段涡轮机动翼33a。利用从转子4的下游侧导入的冷却空气可靠地冷却最终段涡轮机动翼33a，并且可以提高燃气轮机整体的效率。
图4是冷却通路用罩的制造工序的概略图。并且，在图4中表示筒状的冷却通路用罩54的局部截面。首先，将由锻造坯料形成的基材制成大致的筒状，然后在其上切削加工固定在盘35侧的固定部543。固定部543除上述的平坦面543a以及卡合部543b之外，还切削加工螺栓543c贯穿的螺栓孔543d(参照图4(a))。
接着，切削加工筒状的内周面。在此，以一边以轴心R(未图示)为中心使基材旋转一边在覆盖部541上一体形成柔性部542的方式，切削加工覆盖部541以及柔性部542的内周面(参照图4(b))。
接着，由螺栓543c将固定部543固定在规定的夹具4′上。这里的夹具4′可以为制造冷却通路用罩专用的夹具，或者也可以为安装冷却通路用罩54的盘35本身(参照图4(c))。
接着，切削加工筒状的外周面。在此，一边以轴心R(未图示)为中心使夹具4′旋转一边切削加工覆盖部541以及柔性部542的外周面(参照图4(d))。
并且，在图中未明示，但是在最后，切削加工排泄孔542a，由此制造冷却通路用罩54。
根据所述的制造方法，可以制造上述的冷却通路用罩54，尤其可以通过从鼓出的内周面首先切削加工柔性部542的薄壁部分，从而精度良好地制造。
图5是其他构成的冷却通路用罩的概略构成图。如图5所示，其他的构成的冷却通路用罩54′与图3所示的冷却通路用罩54在柔性部的构成上不同。该柔性部542′在覆盖部541的前端侧，在与盘35侧非接触的状态下覆盖部541的周壁向径向外侧延伸，并且壁厚形成得比覆盖部541的壁厚薄。即，柔性部542′为波纹(bellows)构造，被设计成可在涡轮机轴向上弯曲。
根据所述构成的冷却通路用罩54′以及燃气轮机，通过柔性部542′在涡轮机轴向上弯曲，即使在腔53上存在温度差引起的应变或离心力引起的变形，也将其吸收。因此，与图6所示的冷却通路用罩55相比，降低冷却空气的泄漏，并且不需要密封材料551那样的更换零件而可以长期使用。此外，由于不是如图3所示的柔性部542那样向径向外侧鼓出的构成，所以不会积聚凝结引起的水滴。因此，不需要排泄孔542a，也可以防止设置了排泄孔542a所引起的微小的冷却空气的泄漏。根据冷却空气的性状也可以应用这种方式的冷却通路用罩54′。
(工业上的可利用性)
如以上那样，本发明的冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机，在用于经涡轮机的转子内部将冷却空气供应给涡轮机动翼的冷却通路中，适合于降低冷却空气的泄漏，并且不需要更换零件而可长期使用。

Claims (7)

1.一种冷却通路用罩，其形成用于经涡轮机的盘内部将冷却空气供应给涡轮机动翼的冷却通路，其特征在于，
所述冷却通路用罩具有筒状的覆盖部和柔性部，
所述覆盖部在互相连通第一通路以及第二通路的方式下封住在所述盘的外周呈环状设置的腔，其中所述第一通路相对于所述腔从所述盘内部开通，所述第二通路相对于所述腔从所述涡轮机动翼的冷却部开通，
所述柔性部与所述覆盖部一体形成，容许向所述涡轮机轴向的弯曲。
2.如权利要求1所述的冷却通路用罩，其特征在于，
所述柔性部是所述覆盖部的周壁向径向外侧鼓出，并且壁厚比所述覆盖部的壁厚薄而形成的。
3.如权利要求2所述的冷却通路用罩，其特征在于，
在所述鼓出部分设置有排泄孔。
4.如权利要求1所述的冷却通路用罩，其特征在于，
所述柔性部是所述覆盖部的周壁向径向外侧延伸，并且壁厚比所述覆盖部的壁厚薄而形成的。
5.一种冷却通路用罩的制造方法，所述冷却通路用罩具有筒状的覆盖部，所述覆盖部在互相连通第一通路以及第二通路的方式下封住在涡轮机的盘的外周呈环状设置的腔，其中所述第一通路相对于所述腔从所述盘内部开通，所述第二通路从固定涡轮机动翼的所述盘开通到所述腔，所述冷却通路用罩形成用于经所述盘内部将冷却空气供应给所述涡轮机动翼的冷却通路，
所述冷却通路用罩的制造方法的特征在于，
包括：
对固定在所述盘侧的固定部进行切削加工的工序；
接着，切削加工筒状的内周面，以在所述覆盖部上一体形成允许向涡轮机轴向的弯曲的柔性部的工序；
接着，将所述固定部固定在规定的夹具上的工序；以及，
接着，切削加工筒状的外周面的工序。
6.一种燃气轮机，通过燃烧器将燃料供应给由压缩机压缩的压缩空气而使其燃烧，将燃烧气体供应给涡轮机从而得到动力，其特征在于，
所述燃气轮机具有冷却通路用罩，
在所述冷却通路用罩形成用于经所述涡轮机的转子内部将冷却空气供应给涡轮机动翼的冷却通路的方式下，所述冷却通路用罩具有：
筒状的覆盖部，其在互相连通第一通路以及第二通路的方式下封住在所述涡轮机的盘的外周呈环状设置的腔，其中所述第一通路相对于所述腔从所述盘内部开通，所述第二通路相对于所述腔从所述涡轮机动翼的冷却部开通，以及
柔性部，所述柔性部与所述覆盖部一体形成，容许向所述涡轮机轴向的弯曲。
7.如权利要求6所述的燃气轮机，其特征在于，
从燃气轮机的下游侧的涡轮机轴端经所述转子内部将冷却空气供应给最终段涡轮机动翼。
CN2009801089448A 2008-03-28 2009-01-15 冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机 Active CN101970802B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-088750 2008-03-28
JP2008088750A JP5129633B2 (ja) 2008-03-28 2008-03-28 冷却通路用カバーおよび該カバーの製造方法ならびにガスタービン
PCT/JP2009/050438 WO2009119133A1 (ja) 2008-03-28 2009-01-15 冷却通路用カバーおよび該カバーの製造方法ならびにガスタービン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101970802A true CN101970802A (zh) 2011-02-09
CN101970802B CN101970802B (zh) 2013-11-06

Family

ID=41113343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801089448A Active CN101970802B (zh) 2008-03-28 2009-01-15 冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8387401B2 (zh)
EP (1) EP2261461B1 (zh)
JP (1) JP5129633B2 (zh)
KR (1) KR101245016B1 (zh)
CN (1) CN101970802B (zh)
WO (1) WO2009119133A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4939461B2 (ja) * 2008-02-27 2012-05-23 三菱重工業株式会社 タービンディスク及びガスタービン
FR2954797B1 (fr) * 2009-12-29 2016-03-18 Snecma Rotor de turbine basse pression a agencement de ventilation de l'arriere vers l'avant d'un disque aval de tambour, et turbomachine equipee d'un tel rotor
US20120321441A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 Kenneth Moore Ventilated compressor rotor for a turbine engine and a turbine engine incorporating same
JP5927893B2 (ja) * 2011-12-15 2016-06-01 株式会社Ihi インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器
JP5834876B2 (ja) * 2011-12-15 2015-12-24 株式会社Ihi インピンジ冷却機構、タービン翼及び燃焼器
JP6013288B2 (ja) 2012-07-20 2016-10-25 株式会社東芝 タービン、及び発電システム
US9951621B2 (en) * 2013-06-05 2018-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Rotor disc with fluid removal channels to enhance life of spindle bolt
JP6432110B2 (ja) 2014-08-29 2018-12-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン
US10344597B2 (en) * 2015-08-17 2019-07-09 United Technologies Corporation Cupped contour for gas turbine engine blade assembly
US10655480B2 (en) * 2016-01-18 2020-05-19 United Technologies Corporation Mini-disk for gas turbine engine
EP3348786A1 (de) * 2017-01-17 2018-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Rotor mit ringabdeckung und dichtblechen
US11725531B2 (en) * 2021-11-22 2023-08-15 Raytheon Technologies Corporation Bore compartment seals for gas turbine engines

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2656147A (en) * 1946-10-09 1953-10-20 English Electric Co Ltd Cooling of gas turbine rotors
US5755556A (en) * 1996-05-17 1998-05-26 Westinghouse Electric Corporation Turbomachine rotor with improved cooling
JP2001329859A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービンの動翼構造

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3945758A (en) * 1974-02-28 1976-03-23 Westinghouse Electric Corporation Cooling system for a gas turbine
JPH0740642Y2 (ja) * 1986-04-17 1995-09-20 三菱重工業株式会社 ガスタービン動翼への冷却空気供給構造
US6393829B2 (en) * 1996-11-29 2002-05-28 Hitachi, Ltd. Coolant recovery type gas turbine
JP3901828B2 (ja) * 1998-02-17 2007-04-04 三菱重工業株式会社 蒸気冷却ガスタービン
US6224327B1 (en) * 1998-02-17 2001-05-01 Mitsubishi Heavy Idustries, Ltd. Steam-cooling type gas turbine
JP3285816B2 (ja) 1998-03-16 2002-05-27 三菱重工業株式会社 ガスタービンの冷却媒体移送パイプ
FR2810365B1 (fr) * 2000-06-15 2002-10-11 Snecma Moteurs Systeme de ventilation d'une paire de plates-formes d'aubes juxtaposees
EP1496197B1 (en) * 2000-09-26 2008-11-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Shaft structure for a steam cooled gas turbine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2656147A (en) * 1946-10-09 1953-10-20 English Electric Co Ltd Cooling of gas turbine rotors
US5755556A (en) * 1996-05-17 1998-05-26 Westinghouse Electric Corporation Turbomachine rotor with improved cooling
JP2001329859A (ja) * 2000-05-23 2001-11-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービンの動翼構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR101245016B1 (ko) 2013-03-18
CN101970802B (zh) 2013-11-06
EP2261461A4 (en) 2014-04-30
US8387401B2 (en) 2013-03-05
EP2261461B1 (en) 2016-08-17
JP2009243312A (ja) 2009-10-22
WO2009119133A1 (ja) 2009-10-01
US20110016884A1 (en) 2011-01-27
EP2261461A1 (en) 2010-12-15
KR20100116226A (ko) 2010-10-29
JP5129633B2 (ja) 2013-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101970802B (zh) 冷却通路用罩以及该罩的制造方法及燃气轮机
US8616835B2 (en) Gas turbine
JP5991865B2 (ja) ガスタービンエンジンおよびガスタービンエンジン用の一体型ケース／ステータセグメント
CN101153546B (zh) 双轴燃气涡轮
CN101743391B (zh) 燃气轮机的排气部的结构及燃气轮机
RU2504662C2 (ru) Вентиляция турбины высокого давления в газотурбинном двигателе
CN100443735C (zh) 一种用于燃气涡轮发动机的导流叶片组件
JP4884410B2 (ja) 二軸ガスタービン
JP5951187B2 (ja) タービン排気構造及びガスタービン
CN105637199B (zh) 燃气轮机
CN101960092B (zh) 涡轮盘及燃气轮机
CN101981275A (zh) 燃气轮机、燃气轮机的中间轴及燃气轮机压缩机的冷却方法
CN104884761B (zh) 可变喷嘴单元及可变容量型增压器
US8235656B2 (en) Catenary turbine seal systems
JP5147886B2 (ja) 圧縮機
CN105637200A (zh) 燃气轮机
CN102216570B (zh) 燃气涡轮机
US9255479B2 (en) High pressure compressor
JP5747403B2 (ja) ターボ回転機械及びその運転方法
CN106939836A (zh) 风阻罩系统及抑制共振噪音的方法
WO2017110104A1 (ja) ガスタービン
US6637209B2 (en) Engine core rotor shaft structure for gas turbine engine
JP2009243394A (ja) 遠心圧縮機のインペラ及び過給機
JP5980369B2 (ja) ターボ回転機械及びその運転方法
CN103470318A (zh) 控制涡轮发动机压缩机温度的方法及涡轮发动机的压缩机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEM LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI JUKOGIO KK

Effective date: 20150402

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150402

Address after: yokohama

Patentee after: Mitsubishi Hitachi Power System Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Mit-subishi Heavy Industries Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: yokohama

Patentee after: Mitsubishi Power Co., Ltd

Address before: yokohama

Patentee before: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, Ltd.