JP2008169838A6

JP2008169838A6 - タービンロータにおけるロータ軸方向セグメント

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Publication number: JP2008169838A6
Application number: JP2008000510A
Authority: JP
Inventors: ブリューヒァーマルクス; ブッシュマンアクセル; フェーリゲンアンドレアス; キーンアストディーター; ラシュネヴスキマルチン; ライゼナーヨアヒム; レンメルトヴィルフリート; シュレーダーペーター
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2008-01-07
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2028-01-07

Abstract

【課題】本発明は、端面側第１側面（１４）に設けられたシール要素（３２）が、円周方向における変位に対してピン（７６）によって固定され、そのピン（７６）が止め金（７７）によって確実に緩み止めされている、タービンロータにおけるロータ軸方向セグメント（１２）に関する。
【解決手段】本発明の利点は特に、止め金（７７）とピン（７６）と孔と溝（２４、２６）とから成る比較的単純で且つ安価な構造にある。またそれらの部品はその単純な幾何学形状により迅速に組立と分解ができる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、両側の端面側側面に境を接している大径外周面と、両側の端面側第１側面に対してそれぞれ半径方向内側で隣接する小径外周面とを備え、前記大径外周面に、円周方向に分布され軸方向に延びるタービンの動翼に対する動翼取付け溝が設けられ、前記小径外周面に、円周方向に延び半径方向外側に向いて開いた少なくとも１個のシール溝が設けられ、このシール溝の中に、動翼取付け溝の端面側開口を少なくとも部分的に覆う複数のシール要素がはめ込まれている、タービンロータにおけるロータ軸方向セグメントに関する。

タービンにおける上述のロータ軸方向セグメントないし上述のロータは例えば特許文献１で知られている。タービン円板で形成されたロータ軸方向セグメント（部分部位）には、タービンの動翼に対する軸方向に延びる取付け溝が形成され、その場合、端面側にシール板に対する無端の環状収容溝が設けられている。その収容溝の側壁に、円周方向に一様に分布された複数の突起が設けられ、それらの突起は収容溝の溝底を部分的に覆っている。また特許文献１において、半径方向内側に位置する内縁に収容溝の溝幅にほぼ相応する両面厚肉部を有するプレート状シール板が知られている。その厚肉部は、円周方向に見て、収容溝の突起に相応して幅広く形成された凹所によって区域的に中断されている。これにより、シール板は外から純粋な半径方向の移動により収容溝にはめ込まれ、突起幅にほぼ相当する円周方向の変位後に突起に引っ掛かる。シール板の厚肉部は収容溝の突起の背面に引っ掛かり、これにより、シール板は半径方向外向きに動けなくなる。全シール板を組み立てるために、シール板は順々に収容溝にはめ込まれ、続いて、一緒に円周方向に移動される。これによって、シール板のロックが不要となる。シール板のはめ込みおよびその変位後、動翼がその取付け溝に挿入される。続いて、シール板の外縁が動翼の翼台座側溝に挿入され、これにより、動翼が軸方向変位に対して固定される。組立を終結するために、シール板はその持ち上げられた位置にボルトにより固定される。そして各厚肉部（膨出部）が突起に接する。そのような部品配置構造によって、シール板とタービン円板の端面との間に存在する第１空間が、シール板の反対側に位置する異なった媒体を案内するための第２空間に対して分離される。特に良好な漏れ止めを達成するために、シール板はその厚肉部（膨出部）が収容溝の突起が設けられていない側壁に接する。さらに、突起の円錐状に延びる内縁は、シール板が遠心力の作用下において収容溝の平滑な側壁に押し付けられる働きをする。

公知の配置構造の欠点は、タービン円板の側面およびシール板における突起と凹所とによる複雑な構造にある。他の欠点は、シール板をその円周方向変位に対して固定するためにボルトを利用することにある。運転時と休止時との間で生ずる熱的交番負荷のためおよびタービンを通して流れる高温ガス（燃焼ガス）のため、ねじ結合部に腐食上および強度上の問題が生ずる。事情によっては、ねじ結合部が規定通りに解除できなくなる。この場合、そのボルトは穿孔加工で除去され、その過程は一般にガスタービンの車室下側半部内にまだ存在するロータに実施される。その場合、切り屑が車室下側半部の中に落下し、次の運転時に意図しない汚れを引き起こすことがある。

また、特許文献２において、円周方向に移動可能な鋼板によって保持される動翼の軸方向変位に対する保持装置が知られている。しかし、そこに示された配置構造は、タービン円板近くの空間を、鋼板の反対側に存在する空間に対して漏れ止めには適していない。

さらに、特許文献３において、動翼を軸方向に対して保持するために一体構造のシールリングを有する、タービン円板に対するロータ構成体が知られている。しかしこのシールリングは、単体シールリングであるために、ロータ構成体が軸方向に積み重ねて構成されているので、航空機用ガスタービンに対してしか適用されない。これに対して、定置形ガスタービンは、完全に組み付けられたロータを取り囲む水平２分割構造車室で構成されている。特許文献３における一体構造のシールリングは、バヨネット継手の様式でタービン円板に掛け止めされている。そのために、タービン円板並びにシールリングに、円周方向に沿って分布された突起と凹所が互い違いに配置されている。組立のために、シールリングはタービン円板に当てられ、その場合、凹所および突起が互いに対向して位置される。続いて、その凹所と突起が、両部品の僅かな相対回転によって互いに掛け止めされる。
独国特許出願公開第１９６３３６４号明細書仏国特許第２５２４９３３号明細書独国特許出願公開第３０３３７６８号明細書

本発明の課題は、シール要素および動翼の組立と分解について改善された定置形ガスタービンのロータ軸方向セグメント、および動翼が植え付けられたロータに対するシール要素をそれぞれ提供することにある。

この課題は請求項１に記載の特徴を有するロータ軸方向セグメントによって解決される。

本発明により、請求項１の前文に記載のロータ軸方向セグメントにおいて、特にピンの固定手段が止め金を有し、この止め金が、シール溝の側壁の孔と一直線に並んだ少なくとも１個の孔を備え、互いに一直線に並んだ孔に挿入されたピンが止め金の緩み止めをする。

これによって、孔に挿入されたピンが止め金を、逆に止め金がピンを、それぞれ緩み止めするように設計されている。これにより、単純且つ迅速に容易に組立と分解できる、シール要素の円周方向における変位に対する固定装置を形成することができる。孔に挿入されそれに付属された各シール要素にかみ合い結合されるピンの利用によって、シール要素を固定するための再利用可能な部品が得られる。止め金のみが唯一回の使用に対する（使い捨て）部品として形成され、これにより動翼およびシール要素の安価な分解と組立が達成される。また、止め金およびピンは安価に製造できる。

本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。

第１の有利な実施態様において、小径外周面にシール溝に隣接する保持溝が設けられ、この保持溝の中に止め金がはめ込まれる。止め金はシール溝の中にも配置できるが、上記の実施態様において、シール要素並びに止め金は、ロータ軸方向部位にそれらの両部品に対してそれぞれ利用される溝が存在するとき、非常に簡単に安価な経費で設置できる。この場合、ピンが挿入される孔は保持溝の側壁も貫通して延びている。

上記のような保持溝内における止め金の設置は、特に、止め金が組立時に塑性変形され、即ち、折り曲げられねばならないときに有利である。保持溝の側壁は、作用する力を受けるために特に適している。

止め金はプレートの形をし、使用位置において、保持溝の深さより大きな半径方向寸法を有すると有利である。さらに、止め金は、この止め金が曲げられた状態において、（タービン円板の）第２側面に配置されピンが挿入されている孔を少なくとも部分的に覆うまで、小径外周面を取り巻いて曲げられる半径方向長さを有していることが好ましい。例えば、止め金は２個の脚で形成することができる。その一方の脚がピンを受けるための孔を有し、他方の脚が、第２側面に配置された孔を部分的に覆う舌片として形成されている。これにより、舌片が孔の開口を塞ぎ、これにより、ピンが拘束される。このピンは、タービンの運転中に生ずる振動時でも、孔から脱落しない。ピンやシール要素や動翼を分解するためには、ピンが挿入されている孔の開口が再び開けられるように、止め金に設けられた舌片を平鏨で曲げ戻すだけでよい。続いて、ピンを開口を通して外すことができる。

他の有利な実施態様においては、ピンの一端が、これが止め金とかみ合い結合できるように、（タービン円板の）第２側面の孔から少なくとも幾分突出している。例えば、ロータ軸方向セグメントから突出するピンの端面に、少なくとも１個の突起が設けられ、この突起が、孔を覆う自由脚端部の背面に引っ掛かる。これによって、止め金の自由脚がピンの端部に固く結合されることが保証され、これにより、遠心力下における止め金の曲げ戻りが防止される。この実施態様において、ピンは不都合な緩みに対して特にしっかりと固定される。

そのかみ合い結合は、ピンの突出した端部に結合された止め金の自由脚が遠心力作用下において（タービン円板の）第２側面に押し付けられるように形成することができる。その場合、かみ合い結合を解除するためには、ピンと止め金との間の最低摩擦力を超える力が必要となり、これにより、ガスタービンの運転中における止め金の意図しない曲げ戻りが確実に防止される。

止め金の他の実施態様において、止め金がＵ形に形成され２個の自由脚を備え、その各自由脚にそれぞれピン用の孔が設けられている。その両孔は互いに正確に対向してはいない。その止め金のＵ形は、止め金の孔並びに第２側面における孔が互いに一直線になり、これにより、ピンを挿入できるようにするために、シール溝あるいは保持溝にはめ込まれた止め金がばね弾性的に作動変位できるように形成されている。ピンはその（タービン円板の）側面から突出する端部に周溝が設けられ、その周溝に止め金の孔縁がはまり込む。この実施態様においても、ピンの自己保持固定が達成される。

止め金の他の実施態様において、止め金の孔が小径孔部と大径孔部とを備えた鍵穴の形をした開口を有し、ピンが鍵穴の小径孔部より大きな直径を有し、このピンが無端の環状周溝を備えており、止め金の鍵穴がこの環状周溝にはまりこんで結合する。この固定装置を組み立てるために、まず止め金が保持溝にはめ込まれ、続いて、ピンがそのために用意された孔に挿入される。その後、止め金が半径方向外向きに持ち上げられ、これにより、鍵穴の小径孔部がピンの無端の環状周溝にはまりこんで結合する。その後、止め金が持ち上げられ位置において折り曲げられ、これにより、止め金はその位置に固定される。そして、止め金はその半径方向外側端がロータ軸方向セグメントの外周面に接する。

ロータ軸方向セグメントは、タービンのロータの一部であるタービン円板により形成されている。

以下図を参照して本発明を詳細に説明する。

ガスタービンとその作用は一般に知られている。ガスタービンのロータは例えば互いに並んで位置する複数のタービン円板で形成され、それらのタービン円板はセンタタイロッドで、あるいは複数の偏心タイロッドで、互いに締付け結合されている。従って、各ロータはそれぞれタービン円板で形成された複数のロータ軸方向セグメントを有している。

図１には、タービンロータの軸方向セグメント１２である本発明に基づくタービン円板１０の外周部位８が断面図で示されている。タービン円板１０はセンタタイロッドを受けるためのハブ孔（図示せず）を有している。タービン円板１０の外周部位８は、（大径）外周面１６で互いに接続されている両側端面側の第１側面１４で形成されている。複数の動翼取付け溝１８が円周にわたり一様に分布されている。このタービン円板１０における断面図は、大径外周面１６に設けられた動翼取付け溝１８を通って延びている断面図である。断面クリスマスツリー状の各動翼取付け溝１８はロータの軸方向に延び、半径方向並びに軸方向端面に向けて開いている。動翼取付け溝１８はタービンの動翼を受けるために利用される。

図示された実施例において、両側の第１側面１４に対してそれぞれ半径方向内側において隣接する（小径）外周面２２が設けられている。この小径外周面２２は例えばタービン円板１０における左側に示されているように、段部によって形成される。小径外周面２２に円周方向に延び半径方向外向きに開いたシール溝２４が設けられている。各シール溝２４の開口２０の中に、あるいはその半径方向外側に、無端の環状突起２８が両側端面に設けられ、その両側の環状突起２８はそれぞれシール溝２４の開口２０を軸方向において少なくとも部分的にアンダーカット３０を形成した状態で覆っている。両環状突起２８はシール溝２４に向いた接触支持面３１を有している。

各小径外周面２２にシール溝２４に隣接して同様に無端の環状の保持溝２６が設けられている。この保持溝２６の中に（後述する）止め金が取り付けられ、この止め金によりピンおよびシール要素が保持される。ピンのために、ロータの軸方向に延びる孔２７が設けられ、この孔２７は保持溝２６の側壁およびシール溝２４の側壁をそれぞれ貫通している。その穿孔加工された孔２７はタービン円板１０の第２側面２９も貫通して延びている。

シール溝２４並びに保持溝２６は、段部の代わりに、張出部に設けられた外側に突出する突起によっても形成できる。これは図１においてタービン円板１０の右側に示されている。

各シール溝２４は、図２に斜視図で示されているシール要素３２を受けるために設けられている。シール要素３２はほぼ四角形のプレート状本体３４を有し、この本体３４は、使用位置において半径方向内側に位置する内縁３６と使用位置において半径方向外側に位置する外縁３８との間に中央部位４０を有している。この中央部位４０は両側の側面４８、４９で形成され、その両側側面４８、４９は互いにほぼ等間隔を有し、即ち、中央部位４０の壁厚はほぼ一定している。内縁３６および外縁３８はそれぞれ両側の直線状側縁４２によって互いに接続されている。内縁３６は中央部位４０に比べて膨出状の厚肉部４４を外側に向いた接触支持面４６を形成した状態で有している。この厚肉部４４および接触支持面４６は内縁３６の円周方向全長にわたって延び、従って、両側縁４２間を連続して延びている。

その厚肉部４４は、使用位置においてロータ軸方向セグメント１２の第１側面１４に対向して位置するシール要素３２の側面４８だけに設けられている。シール要素３２の第１側面１４とは反対側の側面４９において、中央部位４０は内縁３６に滑らかに移行している。

さらに、シール要素３２に、円周方向並びに半径方向に互いに間隔を隔てられた複数のスペーサ５０が設けられている。これらのスペーサ５０は、ロータ軸方向セグメント１２の第１側面１４の側におけるシール要素３２の側面４８に配置されている。

ロータ軸方向セグメント１２の第１側面１４とは反対の側におけるシール要素３２の側面４９に、外縁３８の領域において、半径方向に対して直角に延びる張出し部５４が設けられている。この張出し部５４は円周方向に延びる外側に向いたシール舌片５６を有している。

また、シール要素３２は、内縁３６の領域に、留め要素を受けるための凹所６３を有している。その凹所６３は、この凹所６３が厚肉部４４の外側接触支持面４６を中断しないように配置されている。好適には、凹所６３は盲孔として形成され、タービン円板１０の第１側面１４とは反対の側の側面４９にだけ配置されている。

図３には図１と同様にタービン円板１０の外周部位が断面図で示され、動翼取付け溝１８に配置された動翼５８も示されている。動翼５８はロータ側翼脚５５を有し、この翼脚５５に翼台座５７が続き、この翼台座５７に空力学的に形状づけられた翼形部（羽根部）５９が一体に続いている。

動翼５８の翼脚５５は、動翼取付け溝１８の断面形状に対応して断面クリスマスツリー状をしている。動翼脚５５の輪郭および動翼取付け溝１８の輪郭は、図３における他の部分に対して９０°だけ回転して示されている。従って、図３に示された動翼取付け溝１８も、図１に正しく示されているように、ロータ軸方向セグメント１２の両側の第１側面１４間を延びている。

また、ガスタービンの流れ媒体の流れ方向に見て、動翼５８の上流と下流にそれぞれ配置された静翼６０の先端６１が概略的に示されている。その静翼６０は翼輪（翼列）内に放射状に配置されている。各翼輪の静翼６０は先端に設けられた固定リング６２によって強固にされている。固定リング６２はガスタービンのロータ６５を完全に取り囲み、回転しない静翼６０によって支持されている。その固定リング６２は、隣り合うタービン円板１０の第１側面１４間に存在する自由空間６８内に配置されている。

動翼５８は、タービン円板１０の両側でシール溝２４にはめ込まれたシール要素３２によって、動翼取付け溝１８の内部における軸方向変位に対して固定されている。

自由空間６８はシール要素３２によって２つの空間７０、７２に分けられている。その第１空間７０は軸方向において、シール要素３２の側面４８と、この側面４８に対向して位置するロータ軸方向セグメント１２の第１側面１４とによって境界づけられている。第２空間７２は残りの自由空間６８に相当し、部分的にシール要素３２の側面４９によって境界づけられている。

またタービン円板１０に、冷却材案内用の冷却通路６６が設けられている。

次に本発明の４つの異なった実施例について説明する。なお各実施例において同一部品には同一符号が付されている。第１から第４の実施例における符号付けにおいて、それぞれの符号に実施例を識別するために添え字ａ〜ｄが付されている。

各実施例に対して、止め金７７とそれに対して用いるピン７６との対構造について説明する。

図４は第１実施例におけるばね弾性止め金７７ａを示している。この止め金７７ａは断面Ｕ形に形成され、２個の自由脚７９ａ、８０ａを備えている。その各自由脚７９ａ、８０ａにそれぞれピン７６ａに対する孔８１ａが設けられている。両自由脚７９ａ、８０ａはブリッジ部８４ａを介して互いに結合され、互いに僅かに傾斜され、このために、両者に存在する孔８１ａは互いに一直線となっていない。

図５において、両自由脚７９ａ、８０ａは、互いに寸法Δｈだけ異なった長さを有している。その寸法Δｈは、弛緩された止め金７７ａにおける両側の孔８１ａの変位距離にも相当している。

図６に示されたピン７６ａは、図４における止め金７７ａと共にシール要素３２を保持するためにタービン円板１０に一緒に組み立てられる。ピン７６ａはその両端８２ａ、８３ａ間に軸棒部を有し、その第１端部８２ａは組み立て易くするために面取り部８５ａを備えている。第２端部８３ａの近くに環状の周溝８７ａが設けられている。

図７には、図４における止め金７７ａが図６におけるピン７６ａにより取り付けられているロータ軸方向セグメント１２の一部が断面図で示されている。タービン円板１０に段部が設けられ、この段部に軸方向に延びる孔２７が設けられ、この孔２７はシール溝２４の１つの側壁で終っている。組立のために、止め金７７ａの片側の脚７９ａが、シール要素３２に加えてシール溝２４にはめ込まれる。その場合、孔２７と孔２８ａとシール要素に設けられた凹所６３が仮想軸線上に位置するように注意する。止め金７７ａの両側の孔８１ａが互いにずれているために、孔８１ａと孔２７は（ロータ回転軸線に関して）異なった半径上に位置している。続いて、シール溝２４にはめ込まれたシール要素３２が半径方向外側に向けて変位され、即ち、持ち上げられる。そして、ピン７６ａが他方の脚８０ａの孔８１ａに挿入され、続いて、孔２７にはめ込まれる。ピン７６ａの挿入を容易にするために、半径方向内向き補助力Ｆ_assyが断面Ｕ形止め金７７ａのブリッジ部８７ａに加えられ、これにより、止め金７７ａがばね弾性的に曲げられる。ばね弾性止め金７７ａの曲がりによって、全部の孔８１ａ、２７がロータの同じ半径上に位置し、これにより、ピン７６ａは支障なしにさらに挿入できる。ピン７６ａが図７における使用位置に到達し、補助力Ｆ_assyが除去されると、止め金７７ａの脚７９ａは、ピン７６ａに設けられた周溝８７ａに弾力的に入り込み、これにより、ピン７６ａは、周溝８７ａと脚７９ａとのかみ合い結合により、半径方向変位に対して固定される。止め金７７ａはそれ自体ピン７６ａにより保持される。

使用中に生ずる遠心力下においても、ピン７６ａがそのかみ合い結合から外れることが防止される。それどころか、止め金７７ａに作用する遠心力は、ピン７６ａと止め金７７ａとのかみ合い結合の緩み止めをする。

図４における第１実施例の止め金７７ａを分解するためには、周溝８７ａの領域における止め金７７ａとピン７６ａとのかみ合い結合が解除されるまで、止め金７７ａを半径方向内向き補助力Ｆ_assyによって弾性変形するだけでよい。続いて、ピン７６ａが孔２７から引き抜かれ、その後、止め金７７ａおよびシール要素３２が外される。勿論、止め金７７ａを保持溝２６に据え付けることもできる。

止め金７７ｂの第２実施例が図８に示されている。組立前にほぼ直角に配置された２個の脚７９ｂ、８０ｂにより形成された止め金は、その一方の脚７９ｂにだけ孔８１ｂを有している。他方の脚８０ｂは徐々に細くされ、従って、舌片状に形成されている。この止め金７７ｂに対して利用するピン７６ｂは図９に斜視図で示されている。このピン７６ｂも第１端部８２ｂに面取り部８５ｂが設けられている。このピン７６ｂはその反対側端８３ｂが単に円筒状に形成され、端面側に引抜き具用の雌ねじ付き盲孔を有している。

止め金７７ｂとピン７６ｂの組立方式が図１０と図１１に示されている。図７における第１実施例と異なって、シール溝２４を形成するために設けられた段部には円周方向に延びるスリットが切られ、これにより、保持溝２６が形成されている。この保持溝２６は図８における止め金７７ｂを受けるために利用される。止め金７７ｂにおいて孔８１ｂが設けられている脚７９ｂが、組立のために保持溝２６にはめ込まれる。その場合、孔８１ｂが孔２７と一直線に並ぶように注意する。続いて、シール溝２４にはめ込まれたシール要素３２が持ち上げられ、これにより、その凹所６３が孔２７に対向して位置する。そして、ピン７６ｂが孔２７に挿入され、ピン７６ｂの第１端部８２ｂがシール要素３２の凹所６３にはまりこんで結合するまで、孔８１ｂに挿入される。好適には、ピン７６ｂはその第２端部８３ｂが孔２７の中に完全にもぐり込むまで挿入される。続いて、第２の脚８０ｂが、半径方向内向きの組立力Ｆの付与によって、この脚８０ｂが孔２７の端面側開口を覆い、ピン７６ｂが孔２７に沿った変位を阻止されるまで、半径方向内側に折り曲げられる（図１１）。舌片状脚８０ｂの塑性変形中に、孔８１ｂを備えた脚７９ｂが確実に保持されるようにするために、図７における方式と異なって、止め金７７ｂはシール溝２４にははめ込まれず、保持溝２６にはめ込まれる。保持溝２６の側壁は曲げ過程に対する支えとして用いられる。止め金７７ｂとピン７６ｂとシール要素３２とを分解するためには、孔２７を塞ぐ自由脚７９ｂを平鏨で曲げ戻すだけでよい。続いて、ピン７６ｂが孔２７から引き抜かれ、これにより、シール要素３２が取り外せる。

止め金７７ｃおよびピン７６ｃの第３実施例が図１２と図１３に斜視図で示され、図１４にその組立状態が示され、そして、同一部品に相応した添え字ｃが付されている。

図１２における止め金７７ｃとその組立は、図８におけるそれとほぼ同じである。図１２に止め金７７ｃが既に曲げられた状態が示されている。しかし、その組立ないしピン７６ｃの保持のために折り曲げられる自由脚８０ｃは異なっている。この自由脚８０ｃは第１自由脚７９ｃからまず舌片状に出て、それに続く幅広のハンマ状先端９１ｃで終っている。またピン７６ｃもピン７６ｂに対して僅かに変更されている。端面側の盲孔８９ｂの代わりに、ピン７６ｃに互いに間隔を隔てられた２個の突起９３ｃが設けられている。その場合、組立状態においてその両突起９３ｃで形成された隙間が、止め金７７ｃの舌片状部位を収容し、図１４に示されているように、両突起９３ｃがハンマ状先端９１ｃの後面に引っ掛かる、ように設計されている。

また、突起９３ｃは、ハンマ状先端９１ｃの接触支持のために利用される傾斜面９５ｃを有している。その傾斜面９５ｃは、遠心作用力Ｆ_zのもとで外向きに変位しようとする止め金７７ｃが、組立中に曲げられた脚８０ｃが突起９３ｃの傾斜のために側面ないしタービン円板１０に向けて変位されるように、ピン７６ｃに引っ掛かるように傾斜されている。そのピン７６ｃと止め金７７ｃは、ハンマ状先端９１ｃと突起９３ｃとのかみ合い結合を解除するためにはピン７６ｃと止め金７７ｃとの間の最低摩擦力を超える力が必要となるように、形成されている。これによって、止め金７７ｃ並びにピン７６ｃの特に安全で確実な組立が可能となる。

止め金７７の最後の第４実施例が図１５と図１６に示されている。止め金７７ｄはほぼプレート状に形成され、小径孔部と大径孔部とを備えた鍵穴の形をした開口を有している。この止め金７７ｄに利用されるピン７６ｄは、周溝８７ｄしか必要とされず、この周溝８７ｄは、ピン７６ｄが組み立てられた状態において保持溝２６の領域に存在するように位置されている。ピン７６ｄと止め金７７ｄを組み立てるためには、まず止め金７７ｄが保持溝２６にはめ込まれる。その場合、止め金７７ｄの孔８１ｄがタービン円板に存在する孔２７と一直線に並ぶように注意する。続いて、ピン７６ｄが孔２７にはめ込まれ、その周溝８７ｄが保持溝２６の位置にくるまで挿入される。続いて、止め金７７ｄが持ち上げられ、これにより、止め金７７ｄはその小径孔部で周溝８７ｄにはまりこんで結合し、ピンの軸方向変位を阻止する。続いて、まだ平らな止め金７７ｄが折り曲げられ、これにより、保持溝２６から突出する部位が、タービン円板１０の外周面に接する（図１６）。

全体として本発明によれば、端面側側面１４に設けられたシール要素３２が、ピン７６によって円周方向の変位に対して固定され、そのピン７６が止め金７７によって確実に緩み止めされている、タービンロータにおけるロータ軸方向セグメント１２が得られる。本発明の特別な利点は、止め金７７とピン７６と孔と溝２４、２６とから成る比較的単純且つ安価な構造にある。また、それらの部品はその単純な幾何学形状により迅速に組立と分解ができる。

ガスタービンのロータにおけるタービン円板の外周部位の断面図。プレート状シール要素の斜視図。タービン動翼が取り付けられ且つシール要素が端面側に配置されたガスタービンのロータの断面図。止め金の第１実施例の斜視図。図４における止め金の断面図。図４における止め金に合わされたピンの側面図。シール溝に配置されピンと第１実施例の止め金とによって保持されたシール要素の断面図。止め金の第２実施例の斜視図。図８における止め金に対応したピンの斜視図。第２実施例の止め金をピンにより脱落防止する組立工程の説明用断面図。第２実施例の止め金をピンにより脱落防止する組立工程の説明用断面図。止め金の第３実施例の斜視図。図１２における止め金に関連したピンの斜視図。図１２における止め金およびタービン円板にはめ込まれた図１３におけるピンの組立状態の斜視図。止め金の第４実施例の斜視図。図１５に応じて形成された止め金の組立状態の断面図。

符号の説明

１２ロータ軸方向セグメント
１４端面側側面
１６（大径）外周面
１８動翼取付け溝
２２（小径）外周面
２４シール溝
２６保持溝
２７孔
２９第２側面
３２シール要素
７６ピン
７７止め金
８１孔

Claims

両側の端面側第１側面（１４）に境を接している大径外周面（１６）と、両側の端面側第１側面（１４）に対してそれぞれ半径方向内側で隣接する小径外周面（２２）とを備え、前記大径外周面（１６）に、円周方向に分布され軸方向に延びるタービンの動翼に対する動翼取付け溝（１８）が設けられ、前記小径外周面（２２）に、円周方向に延び半径方向外側に向いて開いた少なくとも１個のシール溝（２４）が設けられ、該シール溝（２４）の中に、動翼取付け溝（１８）の端面側開口を少なくとも部分的に覆う複数のシール要素（３２）がはめ込まれ、前記小径外周面（２２）に第２側面（２９）が境を接して存在し、各シール要素（３２）のために前記第２側面（２９）に孔（２７）が設けられ、該孔（２７）が軸方向に延び少なくともシール溝（２４）の１つの側壁を貫通し、各シール要素（３２）が、前記孔（２７）に挿入されたピン（７６）により円周方向における変位に対して固定され、前記各ピン（７６）を前記孔（２７）に沿った変位に対して固定する手段が設けられている、タービンロータにおけるロータ軸方向セグメント（１２）において、
前記ピン（７６）の固定手段が止め金（７７）を有し、該止め金（７７）が、シール溝（２４）の側壁の孔（２７）と一直線に並んだ少なくとも１個の孔（８１）を備え、互いに一直線に並んだそれぞれの孔（２７、８１）に挿入されたピン（７６）が止め金（７７）の緩み止めをすることを特徴とするタービンロータにおけるロータ軸方向セグメント（１２）。
小径外周面（２２）に、シール溝（２４）に隣接する保持溝（２６）が設けられ、該保持溝（２６）の中に止め金（７７）がはめ込まれていることを特徴とする請求項１に記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
小径外周面（２２）の１つの部位の周りに部分的に折り曲げられる止め金（７７）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
止め金（７７）が、該止め金（７７）が曲げられた状態において、第２側面（２９）に配置されピン（７６）が挿入されている孔（２７）を少なくとも部分的に覆う、ように形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
ピン（７６）の一端（８３）が、第２側面（２９）の孔（２７）から少なくとも部分的に突出し、止め金（７７）とかみ合い結合されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
ピン（７６）の突出する端面に少なくとも１個の突起（９３）が設けられ、該突起（９３）が、それに対応して形成された止め金（７７）の端部の後面に引っ掛けられることを特徴とする請求項５に記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
かみ合い結合を解除するためには、ピン（７６）と止め金（７７）との間の最低摩擦力を超える力が必要となることを特徴とする請求項５又は６に記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
止め金（７７）がＵ形に形成され２個の自由脚（７９、８０）を備え、その各自由脚（７９、８０）にそれぞれピン（７６）用の孔（８１）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
止め金（７７）の孔（８１）が小径孔部と大径孔部とを備えた鍵穴の形をした開口を有し、ピン（７６）が鍵穴の小径孔部より大きな直径を有し、このピン（７６）が環状周溝（８７）を備えており、止め金（７７）の鍵穴がこの環状周溝（８７）にはまり込んで結合することを特徴とする請求項１、２、８のいずれか１つに記載のロータ軸方向セグメント（１２）。
タービン円板（１０）として形成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載のロータ軸方向セグメント（１２）。