JP2009024698A - 押付けプレートシール - Google Patents

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Abstract

【課題】ターボ機械におけるダブテール継手用のシール(130)を提供する。
【解決手段】本シールは、第1の端部、中央部分及び第2の端部を有する弓形部材(220)を含む。本シールはまた、少なくとも1つのシール部材を備えたシール手段(205)を含む。シール部材は、第1の端部に連結された第1のシール部材及び/又は第2の端部に連結された第2のシール部材を含むことができる。ダブテール継手は、バケットダブテール(120)とロータダブテールグルーブ(110)との間の接合部であり、本シール(130)は、ダブテール継手からの冷却流漏洩量を減少させる。
【選択図】 図3

Description

本出願は、ターボ機械に関し、具体的には、タービン又は圧縮機におけるブレード、バケット又は翼形部のダブテールスロットとダブテール基部との間の接合部をシールするためのシール装置に関する。
ガスタービンのようなターボ機械では、空気が、圧縮機内で加圧されかつ燃焼器内で燃料と混合されて、高温の燃焼ガスを発生する。後続のタービン段が、燃焼ガスからエネルギーを抽出して圧縮機に動力を供給しまた有用な仕事(例えば、発電機のロータ又は界磁を回転させる)を行う。
タービンは、燃焼器に後続することができかつ燃焼ガスからエネルギーを抽出して圧縮機に動力を供給する1つ又はそれ以上のタービンロータブレード列を含むことができる。タービンは、一般的な産業用ガスタービンエンジン用途において発電機に動力を供給するために使用することができる外部駆動シャフトにエネルギーを与えることができる。
タービンのロータブレードは、燃焼ガスの最も高い温度に曝されかつ高速度で回転するので、タービンのロータブレードは運転時に大きな熱及び遠心応力を受ける。タービンブレードの寿命及び耐久性を高めるために、タービンブレードは一般的に、高温度におけるそれらの高い強度を得るためにニッケル基金属のような超合金で形成される。
タービンブレード又はバケットは一般的に、その内部に冷却通路を有する中空の翼形部を含み、運転時には圧縮機から抽気した冷却空気をその冷却通路を通して循環させる。ブレードはまた、高温燃焼ガスの内側境界を定める一体形プラットフォームを含み、一体形プラットフォームの下方には一体形支持ダブテールが配置されている。ブレードダブテールは、支持タービンロータディスク又はホイールの周辺部の対応するダブテールスロット内に取付けられる。軸方向挿入式ダブテールが一般的であり、ロータディスク又はホイールの周辺部の周りに配置された軸方向ダブテールスロットを通って延びる。
冷却式タービンバケット用の冷却空気は、タービンバケットダブテールの底面から供給することができ、次に半径方向にバケット内に流れる。冷却空気は最初に、タービンバケットダブテールの底面とロータダブテールグルーブとの間の間隙を通って流れる。バケットダブテールとロータダブテールグルーブとの間の嵌合は、完全には緊密なものではなく、それぞれの部品間に間隙が存在する。一般的に、バケットダブテールの底面とロータホイールダブテールグルーブの底面との間に大きな間隙が存在する。さらに、ダブテールグルーブの側壁とバケットダブテールの側面との間に間隙が存在する可能性がある。これらの間隙により、冷却空気が逸出することが可能になり、エンジン又はタービン性能を低下させることになる。
間隙の大きさを縮小させる試みとしてアルミナイドのような様々な皮膜がバケットダブテールに施工されてきたが、いずれかの皮膜が完全に有効な又は耐久性があるものになるにはその間隙は余りに大きすぎる。一般的に、シールの目的のためにダブテール面の前方及び後方側面に対して、360度リングが押し当てられている。これらのリングの場合の問題点としては、これらのリングが、現場で簡単に分解しかつ交換することができないことがある。360度リングは、ロータ全体を分解した場合にのみ分解することができる。また、リングの一部が破損した場合には、リング全体を交換しなければならない。従って、360度リングの選択は、最も望ましい解決策ではない。
米国特許第2,801,074号明細書 米国特許第3,076,634号明細書 米国特許第3,768,924号明細書 米国特許第3,814,539号明細書 米国特許第5,211,407号明細書 米国特許第5,257,909号明細書 米国特許第6,190,131号明細書 米国特許第6,416,286号明細書
従って、当技術分野では、ターボ機械におけるダブテールを効果的にシールするために使用することができ、取付けるのが容易であり、また現場において簡単かつ迅速に交換することができる装置に対する必要性が存在する。
本発明の1つの態様では、ターボ機械のダブテール継手における冷却流漏洩を減少させるためのシールを提供する。ターボ機械は、ロータホイールと複数のバケットとを含む。バケットはまた、ブレード又は翼形部とも呼ぶことができる。ロータホイールは、複数のロータダブテールスロットを含み、それらのスロットは、ロータホイールの外周部の周りに円周方向に配置される。ロータダブテールスロットは、ロータホイールの前方軸方向表面から該ロータホイールの後方軸方向表面まで延びる。バケットは、バケットダブテールを含み、バケットダブテールは、ロータダブテールスロットと噛み合うように配置される。ダブテール継手は、バケットダブテールとロータダブテールスロットとの間の接合部に形成され、またダブテール継手は、ロータホイールの前方軸方向表面及び後方軸方向表面に近接して設置される。本シールは、ロータダブテールスロットの少なくとも1つの下部部分を貫通して延びる弓形ビーム部材を含む。弓形ビーム部材は、前方端部、後方端部及び中央部分を有する。前方端部は、ロータホイールの前方軸方向表面近傍に配置され、また後方端部は、ロータホイールの後方軸方向表面近傍に配置される。シール部材は、前方シール部材及び後方シール部材を含む。弓形ビーム部材は、前方及び後方シール部材の両方に結合される。シール部材は、弓形ビーム部材と協同してダブテール継手における冷却流漏洩を減少させるように機能する。
本発明の別の態様では、ターボ機械におけるダブテール継手用のシールを提供する。本シールは、第1の端部、中央部分及び第2の端部を有する弓形部材を含む。本シールはまた、少なくとも1つのシール部材を備えたシール手段を含む。シール部材は、第1の端部に連結された第1のシール部材及び/又は第2の端部に連結された第2のシール部材を含むことができる。ダブテール継手は、バケットダブテールとロータダブテールグルーブとの間の接合部であり、本シールは、ダブテール継手からの冷却流漏洩量を減少させる。
図1を参照すると、雌形ロータダブテール110を有するタービンロータホイール100の一部分を示している。ロータダブテール110は、ロータホイール100の全円周部の周りに均等な間隔を置いて配置することができる。ロータダブテール110は、ロータホイール100の軸線と平行にすることができるほぼ軸方向に延びる。ロータダブテールは、3つの一般的な形式、すなわち軸方向挿入式、傾斜挿入式及び湾曲挿入式のものとすることができる。しかしながら、他の挿入形式のものも本発明の技術的範囲内である。前述のように、軸方向挿入式ダブテールでは、その軸線がロータホイールの軸線とほぼ平行になるように配置される。傾斜挿入式ダブテールでは、その軸線がロータホイールの軸線に対して非平行に又はある角度をなして配置される。湾曲挿入式ダブテールでは、その軸線が非直線及び湾曲軸線になっている。ロータホイール軸線がX方向でありかつロータホイールの半径方向がY方向であるとすると、湾曲挿入式ダブテールは、X及びY方向の1つ又は両方に対して湾曲させることができる。
ロータダブテール110は、バケット122の半径方向内側端部に形成された噛み合い雄形バケットダブテール120を受ける。バケット122はまた、ブレード又は翼形部とも呼ぶことができる。図1には、バケット翼形部の一部分のみを示している。完全なタービンロータホイールの製作プロセスでは、バケット122の半径方向内側端部上のバケットダブテール120は、ロータホイール100上の噛み合いロータダブテール110内に軸方向に摺動挿入される。バケット122及びロータ100のこの例示的な実施態様は、ターボ機械のタービン又は圧縮機において使用することができる。
本発明の1つの実施形態によると、押付けプレートシール130が、個々のバケットダブテール120のロータダブテール110に対する接合部をシールする。押付けプレートシール130は、ロータダブテール110の下部グルーブ112内に挿入される。バケット当り1つの押付けプレートシール130を配置することができる。
図2を参照すると、一体形又は単体構造設計とすることができる押付けプレートシール130は、対向するシール面210を有する2つのシール部材205を含み、これら2つのシール部材205は、アーチ形又は弓形ビーム220により互いに連結される。シール面210は、ロータホイール100の前方140及び後方145ダブテール面の両方に向かって面しかつそれらに対して押し当てられる。シール面210は、それらシール面210がロータホイール100の軸方向表面及びバケットダブテール120の軸方向部分上に押圧されるという点において、軸方向シール手段と見なすことができる。ダブテール継手を通して軸方向に移動するあらゆる冷却漏洩流は、阻止されないとしても、軸方向シール面210によって大幅に制限されることになる。図2には2つのシール部材205を示しているが、別の実施形態では1つのシール部材のみを使用することができる。1つのシール部材の実施形態では、前方又は後方ダブテール面表面のいずれかをシールすることができる。
シール部材205はまた、外側表面215を含むことができ、外側表面215はまた、テーパ状部分216を含むことができる。外側表面215は、ダブテール継手から離れる方向に面しかつ軸方向シール面210とほぼ平行である。しかしながら、外側表面215は、平坦状に、ドーム形に又はさらに他の形状にもすることができる。テーパ状部分216は、軸方向シール面210に対して非平行に配向される。この角度又はテーパは、ターボ機械の運転時にロータホイール100が回転している間におけるウィンデージ損失を減少させるのに役立つ。テーパ状部分216の面と軸方向シール部分210の面との間の角度は、1〜75度とすることができる。本発明の1つの実施形態では、テーパ状部分216は平坦であるが、それらテーパ状部分はまた、ディンプル状、凹面形、凸面形とすることもでき、或いはそれらの複合形状を有することができ、或いはウィンデージ損失をさらに減少させるのを助けることができるその他の表面構成を有することができる。
下部グルーブ112内に取付けられると、アーチ形ビーム220は、張力が生じ、互いに向かってシール面210を引き寄せる。シール面210は、軸方向シール表面を形成し、下部グルーブ112及びダブテールの下方部分からのあらゆる軸方向冷却漏洩流を制限するように機能する。タービンが作動すると、ロータホイール100及びバケット122は、高速度で回転する。アーチ形ブーム220上には遠心力が作用し、この遠心力が、ビーム220の中央部分を半径方向外向き方向に押す。ビームが半径方向に押し出されると、ビームの端部222が、軸方向内向きに引き寄せられる。この軸方向の引き寄せにより、シール面210の押付け及びシール作用が発生する。
軸方向シール面210に加えて、押付けプレートシールはまた、半径方向シール表面230を含む。半径方向シール表面230は、バケットダブテール120の基部の1つ又は両方の側面上のタブ410(図4参照)又は突出部と接触することができる。半径方向シール表面230は、シール130の動的重量全体を支持しかつ確動(ポジティブ)半径方向シールを構成する。遠心力もまた、この半径方向シールを維持するのに役立つ。本発明のその他の実施形態では、突出部又はタブを排除しかつ半径方向に押付けプレートシールを支持することができるあらゆる好適な半径方向表面と置き換えることができる。例えば、シール面210は、ロータホイール又はバケットダブテールの一部分と係合するノッチ、出張り、矩形グルーブ又はラベットを含むことができる。
本発明の1つの実施形態では、半径方向シール表面230は、バケットダブテール120の1つ又は両方の側面上のスロットと係合するタブを有する。スロットはまた、タブがバケットダブテールから延びた状態で、シール部材205の外側215又は内側210表面上に設置することができる。スロット及びタブは、シール表面205を軸方向に位置決めしかつそれらがロータから離脱しないようにするのに役立つ。タブ及びスロットはまた、ロータホイール100に対して軸方向に所定の位置にバケットダブテール120を位置決めしかつ保持することができる。
本発明のさらに別の態様では、軸方向シール面210の1つ又は両方は、対向する外側表面215まで完全には延びていないグルーブ又はラベットを含むことができる。これらの実施形態では、バケットダブテール突出部は、グルーブ又はラベットと係合することができるが、突出部は、外側表面215まで延びないか又は該外側表面215を越えない。シール部材205はまた、エンゼルウィング又は他の突出部を含むことができる。エンゼルウィングは、シールとして使用することができ、かつタービンロータブレード(すなわち、バケット)、バケットダブテール又はシール部材の軸方向延長部である。シールは、ノズルシールランド部と重なり合うエンゼルウィングによって形成される。ノズルシールランド部は、ガスタービンの固定構成部品の一部を形成することができる。エンゼルウィングシールは、流路からガスタービンホイール空間内への高温ガスの吸込みを防止する。本発明によって具現化されるように、エンゼルウィングシールは、ブレード、バケットダブテール又はシール部材の一部として一体形に鋳造することができる。
アーチ形ビーム220は、半径方向外向きに湾曲している。ビームの中心又は中央部は、ビームの端部よりも半径方向外側に配置される。この湾曲形状は、直線ビーム形状に優る多くの利点を有する。アーチ形ビーム220が受ける応力は、ビームの全長にわたってかなり均等に分散される。湾曲形状はまた、押付けプレートシール130とロータホイール100との間の熱膨張におけるバラツキへの柔軟な適応性をもたらす。この柔軟な適応性はまた、部品公差又は僅かに異なる長さのアーチ形ビーム220に起因した製造上のバラツキを容認すること又は該製造上のバラツキに適応することを支援する。押付けプレートシール130は、軸方向に僅かに異なる厚さのロータ100に容易に適応させることができる。
アーチ形ビームは、金型により鋳造するか又はあらゆるその他の好適な製造方法により形成することができ、或いは互いに接合した複数の部品で製作することができる。アーチ形ビーム及びシール面を構成するために使用する材料は、ガスタービンのようなターボ機械において一般的に発生する温度に耐えることができるあらゆる材料とすることができる。例えば、ニッケル又は鋼合金、すなわちIN625、IN738又はIN718は、押付けプレートシール130に使用することができるほんの数例の好適な材料である。
次に、図3〜図5を参照して、本発明の1つの実施形態による押付けプレートシール130を取付ける方法を説明する。図3は、押付けプレートシール130及びバケットダブテール120を挿入する前の空のロータダブテール110を示している。シール130は、ロータダブテール110の上方に見ることができ、ロータダブテールの下部112内に配置することができる。
図4は、ロータダブテール110の下部112内におけるシール130及びロータダブテール110内に部分的に挿入されたバケットダブテール120を示している。分かり易くするために、図4〜図6にはバケットダブテール120の一部分のみを示している。バケットダブテール120は、ロータホイール100の前方又は後方側面のいずれかから軸方向にダブテール110内に摺動挿入することができる。バケットダブテール120の下方部分上に突出部410を設けることができる。この突出部は、ダブテール120の端部壁の主表面から外方に延びる。バケットダブテール120は、ダブテール120の側面、つまり前方及び後方側面の1つ又は両方上に突出部410を有することができる。突出部410は、シール130を半径方向に支持するために使用することができる。ターボ機械の運転及びロータホイール100の回転の間に、シール130の重量は、この突出部410によって支持される。半径方向シール表面230は、突出部410と接触し、また半径方向シール表面230と突出部410との間の接触面からのあらゆる漏洩流をシールするように機能する。別の実施形態では、突出部410は、省略することができる。例えば、シール部材205は、ノッチ、出張り、ラベット又は長方形グルーブを含むことができ、これらは、ダブテール又はロータホイール上の表面と当接させることによって押付けプレートシールを半径方向に支持するように使用することができる。
このバケットダブテール120の部分図において、冷却通路420を見ることができる。分かり易くするために少数の冷却通路420のみを示しており、バケットダブテール及びバケット翼形部内には、より多数の又はより少数の冷却通路を設けることができることを理解されたい。冷却通路は、バケットダブテール120の基部又は半径方向最内側部分から延び、バケット翼形部(図4には図示せず)内にかつ該バケット翼形部を貫通して延びる。冷却空気又は蒸気は、これらの通路を通って流れてバケットを冷却することができる。1つの実施例では、冷却空気は、圧縮機から抽気することができる。
図5は、ロータダブテールグルーブ110の1つ内に完全に挿入されたバケットダブテール120を示している。バケットダブテール120及びロータホイール100の両方の外側軸方向表面は、互いにほぼ同一平面とすることができ、突出部410は、これらの表面から外向きに延びる。幾つかの実施形態では、突出部410の外側軸方向表面及びシール部材205の外側表面215は、同様に互いに同一平面とすることができる。図1〜図5から理解することができるように、シール130は、ダブテール継手を通り抜ける冷却流漏洩を最少にするのに極めて有効である。
図6は、本発明の別の実施形態を示している。シール部材205の1つ又は両方は、拡大した半径方向シール部材610を付加することによって増強することができる。拡大半径方向シール部材610により、ダブテール継手の周りで更なるシール作用を行い、ダブテール継手の上方部分を通り抜ける冷却漏洩流を減少させることができる。拡大半径方向シール部材は、シール部材205と一体形に形成して単体構造要素を形成することができる。本発明の1つの実施形態では、突出部410は、シール部材205内に入るが、該シール部材205を貫通しない。
本発明の付加的な態様では、アーチ形又は弓形ビーム部材220がシール部材205と接触する領域は、湾曲又はテーパさせて負荷及び応力を減少させることができる。アーチ形ビーム220の直径は、局所応力を消散させるようにフレア状にすることができる。この「フレア状にすること」は、ビーム上の応力をより均等に分散させかつシール部材205とアーチ形ビーム220との間の接触部位近傍の高い応力負荷を除去することができる。
アーチ形ビームは、これまでに説明したものとは別の形状及び形態を取ることができる。軸方向式ダブテールの場合には、アーチ形ビームは、押付けプレートシールの半径方向シール面に対してほぼ垂直に形成することができる。傾斜式又は斜め式ダブテールは、非垂直状態で配向されたアーチ形ビームを有することができる。湾曲式ダブテールは、複合湾曲形状を有するアーチ形ビームを使用することができる。アーチ形ビームの複合湾曲形状は、軸方向(例えば、X方向)及び半径方向(例えば、Y方向)の両方向に湾曲させることができる。
本発明のさらに別の態様では、弓形ビーム部材は、ばね式伸縮部材又はシール部材を連結するその他のあらゆる好適な手段の形態を取ることができる。これまでに説明したように、2つのシール部材の代わりに、1つのみを使用することができ、その場合には、あらゆる適当な手段を使用して、押付けプレートシールの他方の端部を適正に固定するようにした。
本発明の様々な実施形態による押付けプレートシールは、漏洩流を制限する必要性が存在するあらゆる回転ターボ機械において使用することができる。ターボ機械は、ブレード付きロータを回転させることによって、移動流体の運動エネルギーが機械エネルギーに変換されるようなエンジンとすることができる。ターボ機械には、タービン(種々様々な燃料によって作動する)、すなわちガスタービン、蒸気タービン、ウォータ又はハイドロタービン、バイオ燃料タービン、航空機又は船舶用エンジンに動力を供給するために使用するタービンエンジンを含むことができる。
現時点で最も実用的かつ好ましい実施形態の1つであると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、逆に特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる様々な変更及び均等な構成を保護しようとするものであることを理解されたい。
本発明の1つの実施形態による、バケット、ロータホイール、押付けプレートシール及びロータダブテールスロットの部分斜視図。 本発明の1つの実施形態による押付けプレートシールの斜視図。 本発明の1つの実施形態による、押付けプレートシールがロータダブテールスロットの上方に配置された状態で示した、ロータダブテールスロット及び押付けプレートシールの部分斜視図。 本発明の1つの実施形態による、押付けプレートシールがロータダブテールスロットの1つの下部内に配置された状態で示しまたバケットダブテールがロータダブテールスロットの1つ内に部分的に挿入された状態で示した、ロータダブテールスロット及びバケットダブテールの部分斜視図。 本発明の1つの実施形態による、押付けプレートシールがロータダブテールスロットの1つの下部内に配置された状態で示しまたバケットダブテールがロータダブテールの1つ内に完全に挿入された状態で示した、ロータダブテールスロット及びバケットダブテールの部分斜視図。 本発明の1つの実施形態による、大きな隠蔽面積を有する押付けプレートシールの別の実施形態がロータダブテールスロットの1つの下部内に配置された状態で示した、ロータダブテールスロット及びバケットダブテールの拡大部分斜視図。
符号の説明
100 ロータホイール
110 ロータダブテール
112 ダブテールの下部グルーブ
120 バケットダブテール
122 バケット
130 押付けプレートシール
140 前方ダブテール面
145 後方ダブテール面
205 シール部材
210 シール面
215 シール部材の外側表面
216 シール部材のテーパ状部分
220 アーチ形ビーム
222 ビームの端部
230 半径方向シール表面
410 バケットダブテール上の突出部
610 拡大半径方向シール部材

Claims (10)

  1. ターボ機械のダブテール継手における冷却流漏洩を減少させるためのシール(130)であって、前記ターボ機械がロータホイール(100)と複数のバケット(122)とを含み、前記ロータホイールがその周りに円周方向に配置されかつ該ロータホイールの前方軸方向表面(140)から該ロータホイールの後方軸方向表面(145)まで延びる複数のロータダブテールスロット(110)を含み、前記バケットが前記ロータダブテールスロットと噛み合うように配置されたバケットダブテール(120)を含み、前記ダブテール継手が前記バケットダブテールと前記ロータダブテールスロットとの間の接合部に形成されかつ前記ロータホイールの前方軸方向表面及び後方軸方向表面に近接して設置されており、該シール(130)が、
    前記ロータダブテールスロットの少なくとも1つの下部部分(112)を貫通して延びかつ前記ロータホイールの前方軸方向表面(140)近傍に配置された前方端部、該ロータホイールの後方軸方向表面(145)近傍に配置された後方端部及び中央部分を有する弓形ビーム部材(220)と、
    前方シール部材及び後方シール部材を含むシール部材(205)と、を含み
    前記弓形ビーム部材が、前記前方シール部材及び後方シール部材に結合され、
    前記シール部材(205)が、前記弓形ビーム部材(220)と協同して前記ダブテール継手における冷却流漏洩を減少させるように機能する、
    シール。
  2. 前記シール部材が、前記ダブテール継手からの冷却流漏洩量を減少させるための軸方向シール手段(210)をさらに含み、前記軸方向シール手段の少なくとも一部分が、前記ロータホイールの前方軸方向表面及び該ロータホイールの後方軸方向表面にほぼ沿って配向される、請求項1記載のシール。
  3. 前記シール部材(205)が、
    前記ダブテール継手に向かって面する第1の表面(210)と、
    前記ダブテール継手から実質的に離れる方向に面する第2の表面(215)と、をさらに含み、
    前記第2の表面が、その周辺部の周りにテーパ状部分(216)を含み、
    前記テーパ状部分が、前記ターボ機械の運転時にウィンデージ損失を減少させるようになっている、請求項1記載のシール。
  4. 前記ロータホイール(100)が、中心軸線を有し、
    前記シール部材(205)が、前記ダブテール継手からの冷却流漏洩量を減少させるための半径方向シール手段(230)をさらに含み、
    前記半径方向シール手段が、前記ロータホイールの中心軸線とほぼ平行になるように配向される、請求項1記載のシール。
  5. 前記バケットダブテール(120)が、少なくとも1つの軸方向に延びる突出部(410)を含み、
    前記半径方向シール手段(230)が、前記少なくとも1つの軸方向に延びる突出部の少なくとも一部分と接触する、請求項4記載のシール。
  6. 前記ロータホイール(100)が、中心軸線を有し、
    前記弓形ビーム部材(220)が、
    前記ロータホイールの中心軸線からほぼ第1の半径方向距離だけ間隔を置いて配置された該弓形ビーム部材の前記中央部分と、
    前記ロータホイールの中心軸線からほぼ第2の半径方向距離だけ間隔を置いて配置された前記前方端部及び後方端部と、をさらに含み、
    前記第1の半径方向距離が、前記第2の半径方向距離よりも大きい、請求項1記載のシール。
  7. 前記弓形ビーム部材(220)が、前記前方シール部材(205)と前記後方シール部材(205)との間に引張り力を発生するように配置されて、該引張り力が、前記ターボ機械内に該シールを取付けた時に前記前方シール部材及び後方シール部材を前記ダブテール継手に向かって引き寄せるように作用するようになる、請求項6記載のシール。
  8. 前記ロータホイール(100)が、前記ターボ機械の運転時に回転して遠心力を発生し、
    前記遠心力が、前記弓形ビーム部材(220)の中央部分上に作用して、該中央部分を前記ロータホイールの中心軸線から半径方向外向き方向に押し、
    前記中央部分が半径方向外向きに押されると、前記前方端部及び後方端部が、前記ダブテール継手に向かって軸方向内向きに引き寄せられる、請求項6記載のシール。
  9. 前記シール部材(205)の少なくとも1つが、前記ダブテール継手の実質的に大部分を隠蔽するように配置される、請求項1記載のシール。
  10. 前記ターボ機械が、ガスタービン、蒸気タービン及び航空機エンジンを含む群から選択される、請求項1記載のシール。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012107621A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 General Electric Co <Ge> タービンブレード組合せダンパ及びシールピン並びに関連する方法
JP2013234187A (ja) * 2007-05-17 2013-11-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 物質、発光素子、照明装置、発光装置、及び電子機器
WO2015075970A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 三菱重工業株式会社 タービンロータ組立体およびタービンロータ組立体における翼止板並びに翼止板の組付け方法
US10577935B2 (en) 2015-05-15 2020-03-03 Ihi Corporation Turbine blade mounting structure

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8240042B2 (en) * 2008-05-12 2012-08-14 Wood Group Heavy Industrial Turbines Ag Methods of maintaining turbine discs to avert critical bucket attachment dovetail cracks
US8277191B2 (en) * 2009-02-25 2012-10-02 General Electric Company Apparatus for bucket cover plate retention
DE102009011879A1 (de) * 2009-03-05 2010-09-16 Mtu Aero Engines Gmbh Integral beschaufelter Rotor und Verfahren zur Herstellung eines integral beschaufelten Rotors
US20110255958A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 General Electric Company Seal member for hot gas path component
US20110255978A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Brian Denver Potter Locking Assembly For Circumferential Attachments
EP2428642A1 (de) * 2010-09-08 2012-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine Dampfturbine mit zur Rotorachse geneigten Umfangsausnehmungen
US9217334B2 (en) 2011-10-26 2015-12-22 General Electric Company Turbine cover plate assembly
US9650901B2 (en) * 2012-05-31 2017-05-16 Solar Turbines Incorporated Turbine damper
US9279332B2 (en) * 2012-05-31 2016-03-08 Solar Turbines Incorporated Turbine damper
EP3076400A4 (en) * 2013-11-26 2017-07-05 Joint Stock Company "Akme-Engineering" System for purifying a gaseous medium of hydrogen and method for the use thereof
US9382801B2 (en) 2014-02-26 2016-07-05 General Electric Company Method for removing a rotor bucket from a turbomachine rotor wheel
KR101919228B1 (ko) 2017-03-16 2018-11-15 두산중공업 주식회사 버킷의 축 방향 고정 장치와 버킷 조립체 및 이를 포함하는 가스터빈
FR3091722B1 (fr) * 2019-01-11 2020-12-25 Safran Aircraft Engines Rotor, turbine équipée d’un tel rotor et turbomachine équipée d’une telle turbine
GB201902941D0 (en) * 2019-01-14 2019-04-17 Rolls Royce Plc Fir tree root for a bladed disc
WO2020190280A1 (en) * 2019-03-19 2020-09-24 Dresser-Rand Company Turbines and corresponding method of dampening
US11441432B2 (en) 2019-08-07 2022-09-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine blade and method
FR3124214A1 (fr) * 2021-06-18 2022-12-23 Safran Aircraft Engines Module de soufflante a joint ameliore

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2801074A (en) * 1952-10-01 1957-07-30 United Aircraft Corp Blade retaining means
US3076634A (en) * 1959-06-12 1963-02-05 Ass Elect Ind Locking means for compressor and turbine blades
US4102602A (en) * 1976-08-31 1978-07-25 Volkswagenwerk Aktiengesellschaft Rotor for an axial turbine
JP2001115801A (ja) * 1999-08-31 2001-04-24 General Electric Co <Ge> タービン用の非一体型釣合カバープレートおよびそのセンタリング溝
JP2004517245A (ja) * 2000-12-28 2004-06-10 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 軸線方向から挿入された動翼を有するタービンロータホイール組立体に半径方向から挿入される一体型のクロージャ動翼を固定するためのシステム及び方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2753149A (en) * 1951-03-30 1956-07-03 United Aircraft Corp Blade lock
BE792286A (fr) 1971-12-06 1973-03-30 Gen Electric Dispositif de retenue d'aubes sans boulon pour un rotor de turbomachin
US3814539A (en) 1972-10-04 1974-06-04 Gen Electric Rotor sealing arrangement for an axial flow fluid turbine
US4531889A (en) * 1980-08-08 1985-07-30 General Electric Co. Cooling system utilizing flow resistance devices to distribute liquid coolant to air foil distribution channels
US4505640A (en) * 1983-12-13 1985-03-19 United Technologies Corporation Seal means for a blade attachment slot of a rotor assembly
US4778342A (en) * 1985-07-24 1988-10-18 Imo Delaval, Inc. Turbine blade retainer
US5211407A (en) 1992-04-30 1993-05-18 General Electric Company Compressor rotor cross shank leak seal for axial dovetails
US5257909A (en) 1992-08-17 1993-11-02 General Electric Company Dovetail sealing device for axial dovetail rotor blades
US5318404A (en) * 1992-12-30 1994-06-07 General Electric Company Steam transfer arrangement for turbine bucket cooling
US6837686B2 (en) * 2002-09-27 2005-01-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Blade retention scheme using a retention tab
US6755618B2 (en) * 2002-10-23 2004-06-29 General Electric Company Steam turbine closure bucket attachment
US7192245B2 (en) * 2004-12-03 2007-03-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Rotor assembly with cooling air deflectors and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2801074A (en) * 1952-10-01 1957-07-30 United Aircraft Corp Blade retaining means
US3076634A (en) * 1959-06-12 1963-02-05 Ass Elect Ind Locking means for compressor and turbine blades
US4102602A (en) * 1976-08-31 1978-07-25 Volkswagenwerk Aktiengesellschaft Rotor for an axial turbine
JP2001115801A (ja) * 1999-08-31 2001-04-24 General Electric Co <Ge> タービン用の非一体型釣合カバープレートおよびそのセンタリング溝
JP2004517245A (ja) * 2000-12-28 2004-06-10 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 軸線方向から挿入された動翼を有するタービンロータホイール組立体に半径方向から挿入される一体型のクロージャ動翼を固定するためのシステム及び方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013234187A (ja) * 2007-05-17 2013-11-21 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 物質、発光素子、照明装置、発光装置、及び電子機器
US9397299B2 (en) 2007-05-17 2016-07-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Triazole derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device with the use of triazole derivative
US10790451B2 (en) 2007-05-17 2020-09-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Triazole derivative, and light-emitting element, light-emitting device, and electronic device with the use of triazole derivative
JP2012107621A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 General Electric Co <Ge> タービンブレード組合せダンパ及びシールピン並びに関連する方法
WO2015075970A1 (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 三菱重工業株式会社 タービンロータ組立体およびタービンロータ組立体における翼止板並びに翼止板の組付け方法
JP2015098848A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 三菱重工業株式会社 タービンロータ組立体およびタービンロータ組立体における翼止板並びに翼止板の組付け方法
US10577935B2 (en) 2015-05-15 2020-03-03 Ihi Corporation Turbine blade mounting structure

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