JP2005042616A - Shroud segment - Google Patents

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cooling
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Hideaki Koito
秀明 小糸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a shroud segment 7 to be sufficiently cooled by cooling air CA while maintaining suitably a cooling efficiency of the shroud segment 7 and to lengthen the lifetime of the shroud segment 7. <P>SOLUTION: The shroud segment includes many cooling holes 27 formed in a segment body 9 in which the cooling air CA flows, and many spot facing holes 29 formed on the inner surface 9a of the segment body 9 to surround outlets of the corresponding cooling holes 27 and constituted in long hole shapes which become long along an arc direction of the segment body 9 or constituted in round hole shapes. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、航空機エンジン等のガスタービンエンジンの技術分野に関わり、特に、ガスタービンエンジンにおけるタービンに用いられるタービンシュラウドのシュラウドセグメントに関する。   The present invention relates to the technical field of gas turbine engines such as aircraft engines, and more particularly to a shroud segment of a turbine shroud used for a turbine in a gas turbine engine.

航空機エンジン等のガスタービンエンジンにおけるタービンには効率良く仕事を取り出すためにタービンシュラウドが用いられており、このタービンシュラウドは、タービンケース内に配置されかつエンジン稼動中にタービン動翼の先端との適正なクリアランスを保つものである。また、エンジン稼動時に前記タービンシュラウドに過度の熱応力が生じないようにする等の理由から、通常、前記タービンシュラウドは複数のシュラウドセグメントに分割して構成されてあって、燃焼ガスの影響による前記タービンシュラウドの温度上昇を抑えるため、各シュラウドセグメントは冷却空気によって冷却されるようにそれぞれ構成されている。   Turbine shrouds are used in turbines in gas turbine engines, such as aircraft engines, to efficiently extract work, and this turbine shroud is placed in a turbine case and is properly aligned with the tip of a turbine blade during engine operation. Is to maintain a good clearance. In order to prevent excessive thermal stress from being generated in the turbine shroud during engine operation, the turbine shroud is usually divided into a plurality of shroud segments, and the turbine shroud is affected by the influence of combustion gas. In order to suppress the temperature rise of the turbine shroud, each shroud segment is configured to be cooled by cooling air.

そして、一般的な前記シュラウドセグメントの構成について具体的に説明すると、次のようになる。即ち、前記シュラウドセグメントは前記タービンケースに保持されるセグメント本体を具備しており、このセグメント本体のインナー面は前記タービン動翼の先端とのラビングを許容できるように構成されている。また、前記セグメント本体のアウター面には、冷却空気が供給される冷却窪みが形成されている。更に、前記セグメント本体には、冷却空気が流れる多数の冷却孔が形成されており、各冷却孔は、前記冷却窪みの底面側と前記セグメント本体のインナー面側を連通するように貫通してそれぞれ構成されている。   The configuration of the general shroud segment will be specifically described as follows. That is, the shroud segment includes a segment main body held by the turbine case, and the inner surface of the segment main body is configured to allow rubbing with the tip of the turbine rotor blade. In addition, a cooling recess to which cooling air is supplied is formed on the outer surface of the segment body. Further, the segment body is formed with a number of cooling holes through which cooling air flows, and each cooling hole penetrates the bottom surface side of the cooling recess and the inner surface side of the segment body so as to communicate with each other. It is configured.

なお、通常、前記ガスタービンエンジンにおける圧縮機により圧縮された圧縮空気の一部を冷却空気として利用している。   Usually, a part of the compressed air compressed by the compressor in the gas turbine engine is used as cooling air.

従って、前記タービンシュラウド(複数の前記シュラウドセグメント)がエンジン稼動中に前記タービン動翼の先端との適正なクリアランスを保つことにより、前記タービンは効率良く仕事を取り出すことができる。また、前記冷却窪みに冷却空気が供給されると、多数の前記冷却孔に冷却空気が流れて、前記シュラウドセグメントを冷却することができる。   Therefore, when the turbine shroud (the plurality of shroud segments) maintains an appropriate clearance from the tip of the turbine blade while the engine is operating, the turbine can efficiently extract work. In addition, when cooling air is supplied to the cooling recess, the cooling air flows through the plurality of cooling holes, and the shroud segment can be cooled.

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献1に示すものがある。
特開2000−291410号公報
In addition, there exists a thing shown to patent document 1 as a prior art relevant to this invention.
JP 2000-291410 A

ところで、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビング(擦り)により前記冷却孔の出口側が削られると、削り屑(前記セグメント本体のインナー面の削り屑の他に、前記タービン動翼の先端の削り屑を含む)が前記冷却孔内に残留して前記冷却孔の閉塞を招くことがある。そのため、前記シュラウドセグメントにおける多数の前記冷却孔の中で、閉塞状態の冷却孔が増えると、前記シュラウドセグメントの冷却効率(前記タービンシュラウドの冷却効率)が低下して、冷却空気によって前記シュラウドセグメント(前記タービンシュラウド)を十分に冷却することができず、前記シュラウドセグメント(前記タービンシュラウド)の寿命が短くなるという問題がある。   By the way, if the exit side of the cooling hole is scraped by rubbing (rubbing) the inner surface of the segment body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, shavings (in addition to shavings on the inner surface of the segment body) In addition, the tip of the turbine rotor blade (including cutting chips) may remain in the cooling hole and cause the cooling hole to be blocked. Therefore, when the number of cooling holes in the shroud segment increases in the number of cooling holes in the closed state, the cooling efficiency of the shroud segment (the cooling efficiency of the turbine shroud) decreases, and the shroud segment ( There is a problem that the turbine shroud) cannot be sufficiently cooled, and the life of the shroud segment (the turbine shroud) is shortened.

請求項1に記載の発明にあっては、タービンケース内に配置されかつエンジン稼動中にタービン動翼の先端との適正なクリアランスを保つタービンシュラウドを分割してなるシュラウドセグメントにおいて、
インナー面が前記タービン動翼の先端とのラビングを許容できるように構成され、前記タービンケースに保持される弧状のセグメント本体と、
前記セグメント本体に形成され、前記セグメント本体のアウター面側とインナー面側を連通するように貫通してそれぞれ構成され、冷却空気が流れる多数の冷却孔と、
前記セグメント本体のインナー面に対応する前記冷却孔の出口を囲むように形成された多数の座ぐり穴と、を具備してなることを特徴とする。
In the invention according to claim 1, in the shroud segment formed by dividing the turbine shroud disposed in the turbine case and maintaining an appropriate clearance from the tip of the turbine rotor blade during engine operation,
An arcuate segment main body configured to allow rubbing of the inner surface with the tip of the turbine rotor blade, and held by the turbine case;
A plurality of cooling holes formed in the segment body, each configured to penetrate the outer surface side and the inner surface side of the segment body, and through which cooling air flows;
And a number of counterbore holes formed so as to surround the outlet of the cooling hole corresponding to the inner surface of the segment body.

請求項1に記載の発明特定事項によると、前記セグメント本体のインナー面に多数の前記座ぐり穴が対応する前記冷却孔の出口を囲むように形成されているため、各冷却孔の出口側を前記セグメント本体のインナー面に対して没入させることができる。これにより、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビング(擦り)により前記セグメント本体のインナー面が削られても、前記座ぐり穴が残存している限り、前記冷却孔の出口側が削られることはない。   According to the invention specific matter of the first aspect, since a number of the counterbore holes are formed on the inner surface of the segment body so as to surround the outlets of the corresponding cooling holes, the outlet side of each cooling hole is defined. It can be made to immerse with respect to the inner surface of the said segment main body. Thereby, as long as the counterbore remains, even if the inner surface of the segment body is scraped by rubbing (rubbing) with the inner surface of the segment body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, The exit side of the cooling hole is not shaved.

前述の作用の他に、前記タービンシュラウド(複数の前記シュラウドセグメント)がエンジン稼動中に前記タービン動翼の先端との適正なクリアランスを保つことにより、前記タービンは効率良く仕事を取り出すことができる。また、冷却空気が前記セグメント本体のアウター面側へ供給されると、多数の前記冷却孔に冷却空気が流れて、前記シュラウドセグメントを冷却することができる。   In addition to the above-described operation, the turbine can efficiently extract work by maintaining an appropriate clearance between the turbine shroud (the plurality of shroud segments) and the tip of the turbine rotor blade during engine operation. Further, when the cooling air is supplied to the outer surface side of the segment main body, the cooling air flows through the numerous cooling holes, and the shroud segment can be cooled.

請求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載の発明特定事項の他に、各座ぐり穴は、前記セグメント本体の弧方向に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成されていることを特徴とする。   In the invention according to claim 2, in addition to the specific matters of the invention according to claim 1, each counterbore is configured in a long hole shape that becomes longer along the arc direction of the segment body. It is characterized by being.

請求項2に記載の発明にあっては、請求項1に記載の発明特定事項による作用の他に、各座ぐり穴は前記セグメント本体の弧方向に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成されているため、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビングが生じても、前記座ぐり穴が残存する限り、前記セグメント本体のインナー面における前記冷却孔の周縁部が削られることはない。   In the invention according to claim 2, in addition to the action according to the invention specific matter according to claim 1, each counterbore has an elongated hole shape that is elongated along the arc direction of the segment body. Therefore, even if rubbing occurs between the inner surface of the segment main body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, the cooling hole in the inner surface of the segment main body remains as long as the counterbore remains. The peripheral edge of is not cut away.

請求項3に記載の発明にあっては、請求項1に記載の発明特定事項の他に、各座ぐり穴は、丸穴形状にそれぞれ構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that, in addition to the invention specific matter according to claim 1, each counterbore is configured in a round hole shape.

請求項3に記載の発明特定事項によると、請求項1に記載の発明特定事項による作用と同様の作用を奏する。   According to the invention specific matter of claim 3, the same effect as the effect of the invention specific matter of claim 1 is achieved.

請求項4に記載の発明にあっては、請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項の他に、前記座ぐり穴の深さは、エンジン稼動中に前記タービン動翼の先端とのラビングによって前記セグメント本体のインナー面が削られることを想定した場合における、前記セグメント本体のインナー面の想定削れ量より深くなるように構成されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the invention specific matter according to any one of the first to third aspects, the counterbore depth is determined during engine operation. When it is assumed that the inner surface of the segment body is scraped by rubbing with the tip of the turbine rotor blade, the segment body is configured to be deeper than the assumed scraping amount of the inner surface of the segment body. .

請求項4に記載の発明特定事項によると、請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項による作用の他に、前記座ぐり穴の深さは前記想定削り量よりも深くなるように構成されているため、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビング(擦り)により前記セグメント本体のインナー面が削られても、前記座ぐり穴が消滅することはなく、換言すれば前記冷却孔の出口側が削られることはない。   According to the invention specific matter of claim 4, in addition to the action of the invention specific matter of any one of claims 1 to 3, the depth of the counterbore is the assumed shaving. Even if the inner surface of the segment main body is scraped by rubbing (rubbing) with the inner surface of the segment main body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, The counterbore does not disappear, in other words, the outlet side of the cooling hole is not shaved.

請求項5に記載の発明にあっては、請求項1から請求項4のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項の他に、前記セグメント本体のアウター面に形成され、底面側が多数の前記冷却孔によって前記セグメント本体のインナー面側に連通してあって、冷却空気が供給される冷却窪みと、を具備してなることを特徴とする。   In the invention according to claim 5, in addition to the invention specific matter according to any one of claims 1 to 4, it is formed on the outer surface of the segment main body, and the bottom side is many. The cooling hole is communicated with the inner surface side of the segment body through the cooling hole, and is provided with a cooling recess to which cooling air is supplied.

請求項5に記載の発明特定事項によると、請求項1から請求項4のうちのいずれかの請求項に記載の発明特定事項による作用の他に、冷却空気が前記冷却窪みへ供給されると、前記冷却窪みから多数の前記冷却孔に冷却空気が流れる。   According to the invention specific matter of claim 5, when cooling air is supplied to the cooling recess in addition to the action of the invention specific matter of any one of claims 1 to 4. The cooling air flows from the cooling recess to the cooling holes.

請求項6に記載の発明にあっては、請求項5に記載の発明特定事項の他に、前記セグメント本体に形成され、前記冷却窪みの内壁と前記セグメント本体の外壁を連通するように貫通してそれぞれ構成され、冷却空気が流れる複数の補助冷却孔と、を具備してなることを特徴とする。   In the invention according to claim 6, in addition to the specific matters of the invention according to claim 5, it is formed in the segment body and penetrates the inner wall of the cooling recess and the outer wall of the segment body so as to communicate with each other. Each of which has a plurality of auxiliary cooling holes through which cooling air flows.

請求項6に記載の発明特定事項によると、請求項5に記載の発明特定事項による作用の他に、前記冷却窪みに冷却空気が供給されると、多数の前記冷却孔の他に、多数の前記補助冷却孔に冷却空気が流れるため、前記シュラウドセグメント(前記タービンシュラウド)の冷却効率を高めることができる。   According to the invention specific matter of claim 6, in addition to the action of the invention specific matter of claim 5, when cooling air is supplied to the cooling recess, in addition to the many cooling holes, many Since cooling air flows through the auxiliary cooling holes, the cooling efficiency of the shroud segment (the turbine shroud) can be increased.

請求項1に記載の発明によれば、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビング(擦り)により前記セグメント本体のインナー面が削られても、前記座ぐり穴が残存している限り、前記冷却孔の出口側が削られることはないため、削り屑が前記冷却孔内に入り込むことが少なくなって、削り屑の残留による前記冷却孔の閉塞を抑制できる。そのため、前記シュラウドセグメントの冷却効率(前記タービンシュラウドの冷却効率)を適正に維持しつつ、前記シュラウドセグメント(前記タービンシュラウド)を冷却空気によって十分に冷却することができ、前記シュラウドセグメントの寿命(前記タービンシュラウドの寿命)を長くすることができる。   According to the first aspect of the present invention, even if the inner surface of the segment main body is scraped by rubbing (rubbing) between the inner surface of the segment main body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, the counterbore As long as the hole remains, the exit side of the cooling hole is not shaved. Therefore, shavings are less likely to enter the cooling hole, and the cooling hole can be prevented from being blocked by the remaining shavings. Therefore, while maintaining the cooling efficiency of the shroud segment (cooling efficiency of the turbine shroud) appropriately, the shroud segment (the turbine shroud) can be sufficiently cooled by the cooling air, and the life of the shroud segment (the above-mentioned The life of the turbine shroud can be extended.

請求項2に記載の発明によれば、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビングが生じても、前記座ぐり穴が残存する限り、前記セグメント本体のインナー面における前記冷却孔の周縁部が削られることはないため、削り屑の残留による前記冷却孔の閉塞がほとんど生じなくなって、請求項1に記載の発明の効果をより一層向上させることができる。   According to the second aspect of the present invention, as long as the counterbore remains, even if rubbing occurs between the inner surface of the segment main body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, Since the peripheral edge of the cooling hole on the surface is not cut, the cooling hole is hardly blocked by the residue of shavings, and the effect of the invention according to claim 1 can be further improved.

請求項3に記載の発明にあっては、請求項1に記載の発明の効果と同様の効果を奏する。   In invention of Claim 3, there exists an effect similar to the effect of invention of Claim 1.

請求項4に記載の発明によれば、エンジン稼動中に前記セグメント本体のインナー面と前記タービン動翼の先端とのラビング(擦り)により前記セグメント本体のインナー面が削られても、前記冷却孔の出口側が削られることはないため、請求項1又は請求項2に記載の発明の効果がより安定する。   According to the invention described in claim 4, even if the inner surface of the segment body is scraped by rubbing (rubbing) between the inner surface of the segment body and the tip of the turbine rotor blade during engine operation, the cooling hole Therefore, the effect of the invention according to claim 1 or 2 is further stabilized.

請求項5に記載の発明によれば、請求項1から請求項4のうちのいずれかの請求項に記載の発明の効果と同様の効果を奏する。   According to the invention described in claim 5, the same effect as the effect described in any one of claims 1 to 4 can be obtained.

請求項6に記載の発明によれば、請求項5に記載の発明の効果を奏する他に、前記シュラウドセグメントの冷却効率(前記タービンシュラウドの冷却効率)を高めることができるため、前記シュラウドセグメントの寿命(前記タービンシュラウドの寿命)を更に長くすることができる。   According to the sixth aspect of the invention, in addition to the effects of the fifth aspect of the invention, the cooling efficiency of the shroud segment (the cooling efficiency of the turbine shroud) can be increased. The service life (the service life of the turbine shroud) can be further increased.

本発明の最良の形態について図1から図5を参照して説明する。   The best mode of the present invention will be described with reference to FIGS.

ここで、図1は、本発明の最良の形態に係わるガスタービンエンジンにおける高圧タービンの一部断面図であって、図2は、図3におけるI−I線に沿った断面図であって、図3は、本発明の最良の形態に係わるシュラウドセグメントの平面図であって、図4は、図2におけるII部の拡大断面図であって、図5は、別態様の座ぐり穴を示す拡大断面図である。また、「前後」とは、図1及び図3において左右,図2,図4,図5において紙面に向かって表裏のことをいう。なお、各図面の向きは特許公報掲載時の状態を基準とし説明する。   Here, FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a high-pressure turbine in a gas turbine engine according to the best mode of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 3 is a plan view of a shroud segment according to the best mode of the present invention, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion II in FIG. 2, and FIG. 5 shows a counterbore hole according to another embodiment. It is an expanded sectional view. Further, “front and back” refers to the front and back sides in FIG. 1 and FIG. The orientation of each drawing will be described based on the state at the time of publication of the patent publication.

図1に示すように、本発明の最良の形態に係わるタービンシュラウド1は、航空機エンジン等のガスタービンエンジンにおける高圧タービンに用いられるものであって、高圧タービンケース3内に配置されかつエンジン稼動中にタービン動翼5の先端との適正なクリアランスを保つものである。そして、タービンシュラウド1は複数のシュラウドセグメント(図1には、1つのみ図示)7に分割してあって、シュラウドセグメント7の具体的な構成は次のようになる。   As shown in FIG. 1, a turbine shroud 1 according to the best mode of the present invention is used for a high pressure turbine in a gas turbine engine such as an aircraft engine, and is disposed in a high pressure turbine case 3 and the engine is operating. In addition, an appropriate clearance from the tip of the turbine rotor blade 5 is maintained. The turbine shroud 1 is divided into a plurality of shroud segments (only one is shown in FIG. 1) 7, and the specific configuration of the shroud segment 7 is as follows.

図1から図3に示すように、本発明の最良の形態に係わるシュラウドセグメント7は、高圧タービンケース3に保持される弧状のセグメント本体9を具備しており、このセグメント本体9のインナー面9aはタービン動翼5の先端とのラビング(擦り)を許容できるように構成されている。また、セグメント本体9の前端には、高圧タービンケース3におけるフロントケースフック11の周溝13に嵌挿可能なセグメントインサート15が一体に形成されており、セグメント本体9の後端付近には、断面コの字形状のC型クリップ17によって高圧タービンケース3におけるリアケースフック19に保持されるセグメントフック21が形成されている。ここで、セグメントインサート15がフロントケースフック11の周溝13に嵌挿され、セグメントフック21がリアケースフック19に保持されることにより、セグメント本体9が高圧タービンケース3に保持されることになる。   As shown in FIGS. 1 to 3, the shroud segment 7 according to the best mode of the present invention includes an arc-shaped segment body 9 held by the high-pressure turbine case 3, and an inner surface 9 a of the segment body 9. Is configured to allow rubbing with the tip of the turbine rotor blade 5. In addition, a segment insert 15 that can be fitted into the circumferential groove 13 of the front case hook 11 in the high-pressure turbine case 3 is integrally formed at the front end of the segment body 9. The U-shaped C-shaped clip 17 forms a segment hook 21 that is held by the rear case hook 19 in the high-pressure turbine case 3. Here, the segment insert 15 is fitted into the circumferential groove 13 of the front case hook 11, and the segment hook 21 is held by the rear case hook 19, whereby the segment body 9 is held by the high-pressure turbine case 3. .

セグメント本体9のアウター面9bには、冷却空気CAが供給される冷却窪み23が形成されている。なお、冷却空気CAは、圧縮機(図示省略)によって圧縮された空気であって、フロントケースフック11の導入孔25から高圧タービンケース3とタービンシュラウド1との間に導入されるものである。また、セグメント本体9には、冷却空気CAが流れる多数の冷却孔27が形成されており、各冷却孔27は、冷却窪み23の底面23a側(セグメント本体9のアウター面9b側)とセグメント本体9のインナー面9a側を連通するように貫通してそれぞれ構成されている。   On the outer surface 9b of the segment body 9, a cooling recess 23 to which cooling air CA is supplied is formed. The cooling air CA is air compressed by a compressor (not shown), and is introduced between the high-pressure turbine case 3 and the turbine shroud 1 through the introduction hole 25 of the front case hook 11. The segment body 9 is formed with a number of cooling holes 27 through which the cooling air CA flows. Each cooling hole 27 has a bottom surface 23a side (the outer surface 9b side of the segment body 9) of the cooling recess 23 and the segment body. 9 are respectively formed so as to communicate with the inner surface 9a side.

更に、セグメント本体9のインナー面9aには、多数の座ぐり穴29が対応する冷却孔27の出口を囲むように形成されている。ここで、各座ぐり穴29は、図2及び図4に示すように、セグメント本体9の弧方向(図2及び図4において左右方向)に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成されてあって、座ぐり穴29の深さは、エンジン稼動中にタービン動翼5の先端とのラビングによってセグメント本体9のインナー面9aが削られることを想定した場合における、セグメント本体9のインナー面9aの想定削れ量mより深くなるように構成されている。   Furthermore, a number of counterbore holes 29 are formed on the inner surface 9 a of the segment body 9 so as to surround the outlets of the corresponding cooling holes 27. Here, each counterbore 29 is configured in an elongated hole shape that is elongated along the arc direction of the segment body 9 (the left-right direction in FIGS. 2 and 4), as shown in FIGS. 2 and 4. Accordingly, the depth of the counterbore 29 is determined so that the inner surface 9a of the segment body 9 is assumed to be scraped by rubbing with the tip of the turbine rotor blade 5 during engine operation. It is configured to be deeper than the assumed scraping amount m of 9a.

なお、各座ぐり穴29は、セグメント本体9の弧方向に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成される代わりに(図4参照)、図5に示すように、丸穴形状にそれぞれ構成されるようにしても差し支えない。   Each counterbore 29 is formed in a round hole shape as shown in FIG. 5 instead of being formed in a long hole shape that is elongated along the arc direction of the segment body 9 (see FIG. 4). It can be configured.

図2から図4に示すように、セグメント本体9の一側部(図2及び図4において左側部,図3において上側部)及び他側部(図2及び図4において右側部,図3において下側部)には、複数の補助冷却孔31が形成されており、各補助冷却孔31は、冷却窪み23の内壁23bとセグメント本体9の外壁9cを連通するように貫通してそれぞれ構成されている。また、セグメント本体9の両外壁9cには、エアシール33の側部が嵌挿可能なシール溝35が形成されている。なお、エアシール33は、隣接するシュラウドセグメント7間から冷却空気CA(図1参照)が主流側(図2及び図4において下側)へリークすることを抑えるものである。   As shown in FIGS. 2 to 4, one side of the segment body 9 (left side in FIGS. 2 and 4, upper side in FIG. 3) and other side (right side in FIGS. 2 and 4, right side in FIG. 3) A plurality of auxiliary cooling holes 31 are formed in the lower side portion, and each auxiliary cooling hole 31 is configured to penetrate the inner wall 23b of the cooling recess 23 and the outer wall 9c of the segment body 9 so as to communicate with each other. ing. Further, a seal groove 35 into which a side portion of the air seal 33 can be fitted is formed in both outer walls 9c of the segment body 9. The air seal 33 prevents the cooling air CA (see FIG. 1) from leaking from between the adjacent shroud segments 7 to the mainstream side (lower side in FIGS. 2 and 4).

次に、本発明の最良の形態の作用について説明する。   Next, the operation of the best mode of the present invention will be described.

セグメント本体9のインナー面9aに多数の座ぐり穴29が対応する冷却孔27の出口を囲むように形成されているため、各冷却孔27の出口側をセグメント本体9のインナー面9aに対して没入させることができる。また、座ぐり穴29の深さは想定削り量mよりも深くなるように構成されているため、エンジン稼動中にセグメント本体9のインナー面9aとタービン動翼5の先端とのラビングによりセグメント本体のインナー面が削られても、座ぐり穴29が消滅することはない。これにより、エンジン稼動中にセグメント本体9のインナー面9aとタービン動翼5の先端とのラビングによりセグメント本体9のインナー面9aが削られても、冷却孔27の出口側が削られることはない。   Since a number of counterbore holes 29 are formed in the inner surface 9a of the segment body 9 so as to surround the outlets of the corresponding cooling holes 27, the outlet side of each cooling hole 27 is connected to the inner surface 9a of the segment body 9. I can immerse myself. Further, since the depth of the counterbore hole 29 is configured to be deeper than the assumed cutting amount m, the segment main body 9b is rubbed with the inner surface 9a of the segment main body 9 and the tip of the turbine rotor blade 5 while the engine is running. However, the counterbore 29 does not disappear even if the inner surface is cut. Thereby, even if the inner surface 9a of the segment main body 9 is scraped by rubbing the inner surface 9a of the segment main body 9 and the tip of the turbine rotor blade 5 during engine operation, the outlet side of the cooling hole 27 is not scraped.

特に、各座ぐり穴29はセグメント本体9の弧方向に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成されている場合には、(図4参照)、エンジン稼動中にセグメント本体9のインナー面9aとタービン動翼5の先端とのラビングが生じても、セグメント本体9のインナー面9aにおける冷却孔27の周縁部が削られることはない。   In particular, when each counterbore 29 is formed in an elongated hole shape that is elongated along the arc direction of the segment body 9 (see FIG. 4), the inner surface of the segment body 9 during engine operation Even if the rubbing between 9a and the tip of the turbine rotor blade 5 occurs, the peripheral edge portion of the cooling hole 27 on the inner surface 9a of the segment body 9 is not scraped.

前述の作用の他に、タービンシュラウド1(複数のシュラウドセグメント7)がエンジン稼動中にタービン動翼5の先端との適正なクリアランスを保つことにより、前記高圧タービンは効率良く仕事を取り出すことができる。また、冷却空気CAが冷却窪み23へ供給されると、冷却窪み23から多数の冷却孔27及び複数の補助冷却孔31に冷却空気CAが流れて、シュラウドセグメント7を冷却することができる。ここで、冷却窪み23に冷却空気CAが供給されると、多数の冷却孔27の他に、複数の補助冷却孔31に冷却空気CAが流れるため、シュラウドセグメント7の冷却効率(タービンシュラウド1の冷却効率)を高めることができる。   In addition to the above-described operation, the high pressure turbine can efficiently extract work by maintaining an appropriate clearance between the turbine shroud 1 (the plurality of shroud segments 7) and the tip of the turbine rotor blade 5 while the engine is operating. . Further, when the cooling air CA is supplied to the cooling recess 23, the cooling air CA flows from the cooling recess 23 to the multiple cooling holes 27 and the plurality of auxiliary cooling holes 31, so that the shroud segment 7 can be cooled. Here, when the cooling air CA is supplied to the cooling recess 23, the cooling air CA flows to the plurality of auxiliary cooling holes 31 in addition to the large number of cooling holes 27, so that the cooling efficiency of the shroud segment 7 (the turbine shroud 1 (Cooling efficiency) can be increased.

以上の如き、本発明の最良の形態によれば、エンジン稼動中にセグメント本体9のインナー面9aとタービン動翼5の先端とのラビングによりセグメント本体9のインナー面9aが削られても、冷却孔27の出口側が削られることはないため、削り屑が冷却孔27内に入り込むことが少なくなって、削り屑の残留による冷却孔27の閉塞を十分かつ安定して抑制することができる。そのため、シュラウドセグメント7の冷却効率(タービンシュラウド1の冷却効率)を適正に維持しつつ、シュラウドセグメント7(タービンシュラウド1)を冷却空気CAによって十分に冷却することができ、シュラウドセグメント7の寿命(タービンシュラウド1の寿命)を長くすることができる。   As described above, according to the best mode of the present invention, even if the inner surface 9a of the segment body 9 is scraped by rubbing between the inner surface 9a of the segment body 9 and the tip of the turbine rotor blade 5 during engine operation, Since the exit side of the hole 27 is not shaved, the shavings are less likely to enter the cooling hole 27, and the blockage of the cooling hole 27 due to the remaining shavings can be sufficiently and stably suppressed. Therefore, the shroud segment 7 (turbine shroud 1) can be sufficiently cooled by the cooling air CA while properly maintaining the cooling efficiency of the shroud segment 7 (cooling efficiency of the turbine shroud 1), and the life of the shroud segment 7 ( The life of the turbine shroud 1 can be extended.

特に、各座ぐり穴29はセグメント本体9の弧方向に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成されている場合には、エンジン稼動中にセグメント本体9のインナー面9aとタービン動翼5の先端とのラビングが生じても、セグメント本体9のインナー面9aにおける冷却孔27の周縁部が削られることはないため、削り屑の残留による冷却孔27の閉塞がほとんど生じなくなって、前述の効果がより一層向上する。   In particular, when each counterbore 29 is formed in an elongated hole shape that is elongated along the arc direction of the segment main body 9, the inner surface 9 a of the segment main body 9 and the turbine rotor blade 5 during engine operation. Even if rubbing with the tip of the segment occurs, the peripheral edge portion of the cooling hole 27 in the inner surface 9a of the segment body 9 is not scraped, so that the cooling hole 27 is hardly blocked due to residual shavings. The effect is further improved.

なお、本発明は、前述の最良の形態の説明に限るものではなく、適宜の変更によりその他種々の態様で実施可能である。   The present invention is not limited to the above description of the best mode, and can be implemented in various other modes by appropriate modifications.

本発明の最良の形態に係わるガスタービンエンジンにおける高圧タービンの一部断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a high-pressure turbine in a gas turbine engine according to the best mode of the present invention. 図3におけるI−I線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II line in FIG. 本発明の最良の形態に係わるシュラウドセグメントの平面図である。It is a top view of the shroud segment concerning the best form of this invention. 図2におけるII部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the II section in FIG. 別態様の座ぐり穴を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a counterbore hole of another mode.

符号の説明Explanation of symbols

1 タービンシュラウド
3 高圧タービンケース
5 タービン動翼
7 シュラウドセグメント
9 セグメント本体
23 冷却窪み
27 冷却孔
29 座ぐり穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine shroud 3 High pressure turbine case 5 Turbine rotor blade 7 Shroud segment 9 Segment main body 23 Cooling hollow 27 Cooling hole 29 Counterbore

Claims (6)

タービンケース内に配置されかつエンジン稼動中にタービン動翼の先端との適正なクリアランスを保つタービンシュラウドを分割してなるシュラウドセグメントにおいて、
インナー面が前記タービン動翼の先端とのラビングを許容できるように構成され、前記タービンケースに保持される弧状のセグメント本体と、
前記セグメント本体に形成され、前記セグメント本体のアウター面側とインナー面側を連通するように貫通してそれぞれ構成され、冷却空気が流れる多数の冷却孔と、
前記セグメント本体のインナー面に対応する前記冷却孔の出口を囲むように形成された多数の座ぐり穴と、を具備してなることを特徴とするシュラウドセグメント。
In a shroud segment formed by dividing a turbine shroud disposed in a turbine case and maintaining an appropriate clearance from the tip of a turbine blade during engine operation,
An arcuate segment main body configured to allow rubbing of the inner surface with the tip of the turbine rotor blade, and held by the turbine case;
A plurality of cooling holes formed in the segment body, each configured to penetrate the outer surface side and the inner surface side of the segment body, and through which cooling air flows;
A shroud segment comprising a number of counterbore holes formed so as to surround an outlet of the cooling hole corresponding to an inner surface of the segment body.
各座ぐり穴は、前記セグメント本体の弧方向に沿って長くなるような長穴形状にそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシュラウドセグメント。 2. The shroud segment according to claim 1, wherein each counterbore is configured in an elongated hole shape that is elongated along an arc direction of the segment main body. 各座ぐり穴は、丸穴形状にそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項1に記載のシュラウドセグメント。 The shroud segment according to claim 1, wherein each counterbore is configured in a round hole shape. 前記座ぐり穴の深さは、エンジン稼動中に前記タービン動翼の先端とのラビングによって前記セグメント本体のインナー面が削られることを想定した場合における、前記セグメント本体のインナー面の想定削れ量より深くなるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれかの請求項に記載のシュラウドセグメント。 The depth of the counterbore is based on an assumed amount of scraping of the inner surface of the segment body, assuming that the inner surface of the segment body is scraped by rubbing with the tip of the turbine rotor blade during engine operation. The shroud segment according to any one of claims 1 to 3, wherein the shroud segment is configured to be deep. 前記セグメント本体のアウター面に形成され、底面側が多数の前記冷却孔によって前記セグメント本体のインナー面側に連通してあって、冷却空気が供給される冷却窪みと、を具備してなることを特徴とする請求項1から請求項4に記載のシュラウドセグメント。 A cooling recess formed on the outer surface of the segment body, the bottom surface side being connected to the inner surface side of the segment body by a plurality of the cooling holes, and supplied with cooling air. The shroud segment according to any one of claims 1 to 4. 前記セグメント本体に形成され、前記冷却窪みの内壁と前記セグメント本体の外壁を連通するように貫通してそれぞれ構成され、冷却空気が流れる複数の補助冷却孔と、を具備してなることを特徴とする請求項5に記載のシュラウドセグメント。 A plurality of auxiliary cooling holes formed in the segment main body and configured to pass through the inner wall of the cooling depression and the outer wall of the segment main body, and through which cooling air flows. The shroud segment of claim 5.
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