JP2000345809A - ガスタービンエンジン - Google Patents
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- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
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-
- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン組み立て時に、動翼のチップ研磨作
業やケース径の計測作業を行うことなく、適正なチップ
クリアランスが保持されるようにする。 【解決手段】 円周方向に並ぶ動翼２の先端面にアブレ
ーダブルコーティング部７を形成する。動翼２を取り囲
むケース３の内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレー
シブコーティング部８を形成する。動翼２は、予め、エ
ンジンの作動条件でケース３の内周面と擦れ合う高さに
しておく。エンジンの運転により動翼２側のアブレーダ
ブルコーティング部７をケース３側のアブレーシブコー
ティング部８で削る。
業やケース径の計測作業を行うことなく、適正なチップ
クリアランスが保持されるようにする。 【解決手段】 円周方向に並ぶ動翼２の先端面にアブレ
ーダブルコーティング部７を形成する。動翼２を取り囲
むケース３の内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレー
シブコーティング部８を形成する。動翼２は、予め、エ
ンジンの作動条件でケース３の内周面と擦れ合う高さに
しておく。エンジンの運転により動翼２側のアブレーダ
ブルコーティング部７をケース３側のアブレーシブコー
ティング部８で削る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は動翼の先端と動翼を
取り囲むケースの内周面との間のチップクリアランスを
適正に保持することができるようにしたガスタービンエ
ンジンに関するものである。
取り囲むケースの内周面との間のチップクリアランスを
適正に保持することができるようにしたガスタービンエ
ンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】航空機用エンジン等として用いられてい
るガスタービンエンジンは、空気を導入するファン、導
入した空気を圧縮する圧縮機、圧縮された空気に燃料を
噴射して燃焼させる燃焼器、燃焼ガスにより回転駆動さ
れてその回転力を圧縮機に伝えるようにするタービン等
を備えている。
るガスタービンエンジンは、空気を導入するファン、導
入した空気を圧縮する圧縮機、圧縮された空気に燃料を
噴射して燃焼させる燃焼器、燃焼ガスにより回転駆動さ
れてその回転力を圧縮機に伝えるようにするタービン等
を備えている。
【０００３】上記ガスタービンエンジンの圧縮機やター
ビンでは、性能上、周方向に並ぶ動翼の先端とこれら動
翼を取り囲むケースとの間のチップクリアランスを微小
に設定することが重要であるが、あまり微小すぎると、
エンジンの運転時に、遠心力や熱膨張により動翼の先端
がケースに接触して、ケースを損傷させてしまう問題が
ある。
ビンでは、性能上、周方向に並ぶ動翼の先端とこれら動
翼を取り囲むケースとの間のチップクリアランスを微小
に設定することが重要であるが、あまり微小すぎると、
エンジンの運転時に、遠心力や熱膨張により動翼の先端
がケースに接触して、ケースを損傷させてしまう問題が
ある。
【０００４】そのため、従来では、図４に圧縮機の部分
ついて一例を示す如く、ディスク１に支持されて円周方
向に並ぶ各動翼２の先端面を、アブレーシブコーティン
グ又はスキーラコーティングを施すことにより削る側と
してのアブレーシブ部４とし、一方、上記動翼２を取り
囲むケース３の内周面を、ラバーの埋め込みや、ハニカ
ム加工、アブレーダブルコーティング等を施すことによ
り削られる側としてのアブレーダブル部５とし、エンジ
ン運転時に、動翼２の先端のアブレーシブ部４によって
ケース３の内周面のアブレーダブル部５を削るようにし
た方式を採用している。６は静翼を示す。
ついて一例を示す如く、ディスク１に支持されて円周方
向に並ぶ各動翼２の先端面を、アブレーシブコーティン
グ又はスキーラコーティングを施すことにより削る側と
してのアブレーシブ部４とし、一方、上記動翼２を取り
囲むケース３の内周面を、ラバーの埋め込みや、ハニカ
ム加工、アブレーダブルコーティング等を施すことによ
り削られる側としてのアブレーダブル部５とし、エンジ
ン運転時に、動翼２の先端のアブレーシブ部４によって
ケース３の内周面のアブレーダブル部５を削るようにし
た方式を採用している。６は静翼を示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、動翼２の中
には、チップ高さが微妙に異なるものがあるため、上記
従来方式の場合、最も背丈の高い動翼２のアブレーシブ
部４がケース３のアブレーダブル部５を削ってしまうこ
とになり、その結果、背の低い動翼２の先端とケース３
の内周面との間のチップクリアランスが必要以上大きく
なってしまい、性能上のロスが生じる問題がある。
には、チップ高さが微妙に異なるものがあるため、上記
従来方式の場合、最も背丈の高い動翼２のアブレーシブ
部４がケース３のアブレーダブル部５を削ってしまうこ
とになり、その結果、背の低い動翼２の先端とケース３
の内周面との間のチップクリアランスが必要以上大きく
なってしまい、性能上のロスが生じる問題がある。
【０００６】そのため、従来では、組み立て時に、動翼
の先端チップの研磨を厳密に行うようにしているが、時
間とコストが掛かり、能率が悪く、又、チップクリアラ
ンス設定のために、ケース径の計測も必要であった。
の先端チップの研磨を厳密に行うようにしているが、時
間とコストが掛かり、能率が悪く、又、チップクリアラ
ンス設定のために、ケース径の計測も必要であった。
【０００７】そこで、本発明は、組み立て時に動翼の先
端チップの研磨やケース径の計測を行わなくても、適正
なチップクリアランスが得られるようなガスタービンエ
ンジンを提供しようとするものである。
端チップの研磨やケース径の計測を行わなくても、適正
なチップクリアランスが得られるようなガスタービンエ
ンジンを提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、周方向に並ぶ各動翼の先端面にアブレー
ダブルコーティング部を形成し、且つ上記動翼を取り囲
むケースの内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレーシ
ブコーティング部を形成した構成とする。
決するために、周方向に並ぶ各動翼の先端面にアブレー
ダブルコーティング部を形成し、且つ上記動翼を取り囲
むケースの内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレーシ
ブコーティング部を形成した構成とする。
【０００９】動翼の高さを、予め、エンジン作動条件で
ケース内周面と擦れ合う高さにしておくと、エンジンの
運転下でケース内周面のアブレーシブコーティング部が
動翼先端のアブレーダブルコーティング部を削ることに
なるため、各動翼のチップクリアランスが均一且つ適正
に形成されることになる。
ケース内周面と擦れ合う高さにしておくと、エンジンの
運転下でケース内周面のアブレーシブコーティング部が
動翼先端のアブレーダブルコーティング部を削ることに
なるため、各動翼のチップクリアランスが均一且つ適正
に形成されることになる。
【００１０】又、動翼を取り囲むケースをリセスドケー
スとした場合は、該ケースの内周面が本来の流路面から
後退するため、アブレーシブコーティング部の表面粗さ
の影響によって空力性能が低下することを抑えることが
できる。
スとした場合は、該ケースの内周面が本来の流路面から
後退するため、アブレーシブコーティング部の表面粗さ
の影響によって空力性能が低下することを抑えることが
できる。
【００１１】更に、動翼を取り囲むケースの内周面にア
ブレーシブコーティング部を形成することに代えて、上
記ケース自体を、アブレーダブルコーティング部よりも
硬い材料製とした場合は、アブレーシブ砥粒の埋め込み
などの加工が不要となる。
ブレーシブコーティング部を形成することに代えて、上
記ケース自体を、アブレーダブルコーティング部よりも
硬い材料製とした場合は、アブレーシブ砥粒の埋め込み
などの加工が不要となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】図１（イ）（ロ）は本発明のガスタービン
エンジンの実施の一形態を示すもので、圧縮機の部分に
ついて示す。すなわち、円周方向に並ぶ各動翼２の先端
面に、軟いコーティング部として溶射等によりアブレー
ダブルコーティング部７を形成し、且つこれら動翼２を
取り囲むケース３の内周面全面に、ＣＢＮ等の砥粒（ア
ブレーシブグレーン）を埋め込んでなるアブレーシブコ
ーティング部８を形成し、動翼２をアブレーダブル側と
すると共にケース３をアブレーシブ側とした構成とす
る。
エンジンの実施の一形態を示すもので、圧縮機の部分に
ついて示す。すなわち、円周方向に並ぶ各動翼２の先端
面に、軟いコーティング部として溶射等によりアブレー
ダブルコーティング部７を形成し、且つこれら動翼２を
取り囲むケース３の内周面全面に、ＣＢＮ等の砥粒（ア
ブレーシブグレーン）を埋め込んでなるアブレーシブコ
ーティング部８を形成し、動翼２をアブレーダブル側と
すると共にケース３をアブレーシブ側とした構成とす
る。
【００１４】上記各動翼２は、予め、エンジンの作動条
件でケース３の内周面と擦れ合う高さにしておくように
する。
件でケース３の内周面と擦れ合う高さにしておくように
する。
【００１５】なお、図１（イ）（ロ）において図４と同
一部分には同一符号が付してある。
一部分には同一符号が付してある。
【００１６】エンジンを作動させて動翼２を回転させる
と、各動翼２の先端面のアブレーダブルコーティング部
７がケース３の内周面のアブレーシブコーティング部８
によって削られることになり、更に、遠心力や熱膨張の
影響が作用して動翼２の先端がケース３の内周面に押し
付けられると、その分だけ動翼２先端のアブレーダブル
コーティング部７は更に削られることになる。この場
合、ケース３がアブレーシブ側となっていて動翼２の先
端では削られることはないので、たとえば、動翼２の中
にチップ高さが他のものよりも高いものがあったとして
も、その動翼２のアブレーダブルコーティング部７が削
られて、他の動翼２のチップ高さに揃えられるため、各
動翼２のチップクリアランスが均一且つ適正に形成され
ることになる。
と、各動翼２の先端面のアブレーダブルコーティング部
７がケース３の内周面のアブレーシブコーティング部８
によって削られることになり、更に、遠心力や熱膨張の
影響が作用して動翼２の先端がケース３の内周面に押し
付けられると、その分だけ動翼２先端のアブレーダブル
コーティング部７は更に削られることになる。この場
合、ケース３がアブレーシブ側となっていて動翼２の先
端では削られることはないので、たとえば、動翼２の中
にチップ高さが他のものよりも高いものがあったとして
も、その動翼２のアブレーダブルコーティング部７が削
られて、他の動翼２のチップ高さに揃えられるため、各
動翼２のチップクリアランスが均一且つ適正に形成され
ることになる。
【００１７】したがって、エンジン組み立て時に、各動
翼２の先端チップを研磨する作業やケース径を計測する
作業を不要とすることができるので、エンジンの組み立
てに要する時間及びコストを削減することができる。
翼２の先端チップを研磨する作業やケース径を計測する
作業を不要とすることができるので、エンジンの組み立
てに要する時間及びコストを削減することができる。
【００１８】次に、図２は本発明の実施の他の形態を示
すもので、図１（イ）（ロ）に示す実施の形態と同様な
構成において、動翼２を取り囲むケースとして、内周面
全周が本来の流路面９から後退するようにしたリセスド
ケース３′を採用して、該リセスドケース３′の内周面
にアブレーシブコーティング部８を形成したものであ
る。
すもので、図１（イ）（ロ）に示す実施の形態と同様な
構成において、動翼２を取り囲むケースとして、内周面
全周が本来の流路面９から後退するようにしたリセスド
ケース３′を採用して、該リセスドケース３′の内周面
にアブレーシブコーティング部８を形成したものであ
る。
【００１９】図２に示すように構成すると、リセスドケ
ース３′の内周面は本来の流路面９から後退するので、
アブレーシブコーティング部８の表面粗さの影響で空力
性能が低下してしまうことを効果的に防ぐことができ
る。
ース３′の内周面は本来の流路面９から後退するので、
アブレーシブコーティング部８の表面粗さの影響で空力
性能が低下してしまうことを効果的に防ぐことができ
る。
【００２０】次いで、図３は本発明の実施の更に他の形
態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したと同様な構
成において、動翼２を取り囲むケース３の内周面にアブ
レーシブコーティング部８を形成することに代えて、該
ケース３自体を、動翼２のアブレーダブルコーティング
部７よりも硬い材料製としたものである。
態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したと同様な構
成において、動翼２を取り囲むケース３の内周面にアブ
レーシブコーティング部８を形成することに代えて、該
ケース３自体を、動翼２のアブレーダブルコーティング
部７よりも硬い材料製としたものである。
【００２１】図３に示すように構成することにより、ケ
ース３の内周面へのアブレーシブ砥粒の埋め込みなどの
加工が不要となるため、製作面でも性能面でもより有利
となる。
ース３の内周面へのアブレーシブ砥粒の埋め込みなどの
加工が不要となるため、製作面でも性能面でもより有利
となる。
【００２２】なお、上記実施の形態では、圧縮機の動翼
部分について説明したが、タービンの動翼部分、動翼と
してのファンブレード部分についても同様に実施できる
こと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
部分について説明したが、タービンの動翼部分、動翼と
してのファンブレード部分についても同様に実施できる
こと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のガスタービン
エンジンによれば、周方向に並ぶ各動翼の先端面にアブ
レーダブルコーティング部を形成し、且つ上記動翼を取
り囲むケースの内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレ
ーシブコーティング部を形成した構成としてあるので、
運転中に動翼の先端がケースの内周面と擦れ合うように
動翼の高さを設定しておくことにより、運転により動翼
先端のアブレーダブルコーティング部をケース内周面の
アブレーシブコーティング部によって削ることができ
て、各動翼のチップクリアランスを均一且つ適正に形成
して保持することができ、したがって、従来行っていた
組み立て時のチップ研磨作業やケース径の計測作業を不
要にでき、組み立てに要する時間及びコストを削減する
ことができ、又、動翼を取り囲むケースの内周面にアブ
レーシブコーティング部を形成するに当り、ケースをリ
セスドケースとすることにより、ケース内周面の表面粗
さの影響による空力性能低下を抑えることができ、更
に、動翼を取り囲むケースの内周面にアブレーシブコー
ティング部を形成することに代えて、上記ケース自体
を、アブレーダブルコーティング部よりも硬い材料製と
した構成とすることによって、ケース内周面へのアブレ
ーシブ砥粒の埋め込みなどの加工作業を不要とすること
ができ、製作面及び性能面でより有利となる、等の優れ
た効果を発揮する。
エンジンによれば、周方向に並ぶ各動翼の先端面にアブ
レーダブルコーティング部を形成し、且つ上記動翼を取
り囲むケースの内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレ
ーシブコーティング部を形成した構成としてあるので、
運転中に動翼の先端がケースの内周面と擦れ合うように
動翼の高さを設定しておくことにより、運転により動翼
先端のアブレーダブルコーティング部をケース内周面の
アブレーシブコーティング部によって削ることができ
て、各動翼のチップクリアランスを均一且つ適正に形成
して保持することができ、したがって、従来行っていた
組み立て時のチップ研磨作業やケース径の計測作業を不
要にでき、組み立てに要する時間及びコストを削減する
ことができ、又、動翼を取り囲むケースの内周面にアブ
レーシブコーティング部を形成するに当り、ケースをリ
セスドケースとすることにより、ケース内周面の表面粗
さの影響による空力性能低下を抑えることができ、更
に、動翼を取り囲むケースの内周面にアブレーシブコー
ティング部を形成することに代えて、上記ケース自体
を、アブレーダブルコーティング部よりも硬い材料製と
した構成とすることによって、ケース内周面へのアブレ
ーシブ砥粒の埋め込みなどの加工作業を不要とすること
ができ、製作面及び性能面でより有利となる、等の優れ
た効果を発揮する。
【図１】本発明のガスタービンエンジンの実施の一形態
を示すもので、（イ）は圧縮機の部分切断側面図、
（ロ）は（イ）の部分縦断面図である。
を示すもので、（イ）は圧縮機の部分切断側面図、
（ロ）は（イ）の部分縦断面図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示す部分縦断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の実施の更に他の形態を示す部分縦断面
図である。
図である。
【図４】圧縮機の一例を示す部分切断側面図である。
２ 動翼 ３ ケース ３′ リセスドケース ７ アブレーダブルコーティング部 ８ アブレーシブコーティング部
Claims (3)
- 【請求項１】 周方向に並ぶ各動翼の先端面にアブレー
ダブルコーティング部を形成し、且つ上記動翼を取り囲
むケースの内周面に、砥粒を埋め込んでなるアブレーシ
ブコーティング部を形成した構成を有することを特徴と
するガスタービンエンジン。 - 【請求項２】 動翼を取り囲むケースをリセスドケース
とした請求項１記載のガスタービンエンジン。 - 【請求項３】 動翼を取り囲むケースの内周面にアブレ
ーシブコーティング部を形成することに代えて、上記ケ
ース自体を、アブレーダブルコーティング部よりも硬い
材料製とした請求項１記載のガスタービンエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154977A JP2000345809A (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | ガスタービンエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154977A JP2000345809A (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | ガスタービンエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345809A true JP2000345809A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15596022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154977A Pending JP2000345809A (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | ガスタービンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000345809A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6887036B2 (en) | 2001-11-09 | 2005-05-03 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine and manufacturing method therefor |
| US7063250B2 (en) | 2001-05-31 | 2006-06-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Coating forming method and coating forming material, and abrasive coating forming sheet |
| US7537809B2 (en) | 2002-10-09 | 2009-05-26 | Ihi Corporation | Rotating member and method for coating the same |
| US8366400B2 (en) | 2006-11-24 | 2013-02-05 | Ihi Corporation | Compressor rotor |
| JP2014020329A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | Ｃｏ２タービン、ｃｏ２タービンの製造方法、および発電システム |
| US9187831B2 (en) | 2002-09-24 | 2015-11-17 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Method for coating sliding surface of high-temperature member, high-temperature member and electrode for electro-discharge surface treatment |
| US9284647B2 (en) | 2002-09-24 | 2016-03-15 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method for coating sliding surface of high-temperature member, high-temperature member and electrode for electro-discharge surface treatment |
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| WO2018092875A1 (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 三菱重工業株式会社 | 圧縮機、及びそのブレードの製造方法 |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP11154977A patent/JP2000345809A/ja active Pending
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