JP2015200301A - Gas turbine including seal structure - Google Patents

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靖記 西岡
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高善 飯島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine which has a seal structure capable of maintaining a sealing property of the seal structure and capable of improving service life of a member of the seal structure by reducing stress concentration around a disc engaging part.SOLUTION: A gas turbine includes: a projection part which is arranged between a plurality of rotor discs arrayed in a rotor axial direction, which extends in the rotor axial direction so as to oppose with each other from an adjacent rotor disc and in which an annular groove part is formed on an opposing end surface; an annular seal plate which is arranged in a rotor circumferential direction in the groove part, and in which a seal plate engaging part is formed on a side edge; and a rotation stop member which is locked to the projection part via a disc engaging part formed at the projection part, and which locks the seal plate via the seal plate engaging part. The projection part is an annular projecting part in which tips in the rotor axial direction are sandwiching the groove part, and a stress relaxation part which is adjacent to the disc engaging part in the rotor circumferential direction is provided at the projecting part. The stress relaxation part is arranged so as to overlap the seal plate in a rotor radial direction.

Description

本発明は、ガスタービンのロータディスク間における燃焼ガスまたは冷却媒体の漏洩を防止するシール構造を備えたガスタービンに関する。   The present invention relates to a gas turbine having a seal structure that prevents leakage of combustion gas or a cooling medium between rotor disks of the gas turbine.

タービンのロータは、ロータ軸廻りの複数のロータディスクで構成されている。隣接するロータディスクの対向する面に、ロータ軸を囲んで互いに向き合うように環状の張出部を設け、張出部の先端の対向面にロータ周方向に沿って溝部を設けている。溝部のロータ周方向に沿って環状のシール板を配設する。シール板は、ロータディスクの回転による遠心力によって溝部のロータ径方向外側へ押し付けられて、溝部の径方向外側面とシール板の径方向外側面とが密着し、ロータ内部に導入された冷却媒体を封止している。このようなシール構造では、シール板がロータディスクに対して固定されていないため、ロータ周方向およびロータ軸方向に溝部内での相対移動が発生する可能性がある。   The rotor of the turbine is composed of a plurality of rotor disks around the rotor shaft. An annular projecting portion is provided on opposing surfaces of adjacent rotor disks so as to face each other around the rotor shaft, and a groove portion is provided on the opposing surface at the tip of the projecting portion along the circumferential direction of the rotor. An annular seal plate is disposed along the rotor circumferential direction of the groove. The seal plate is pressed outward in the rotor radial direction of the groove portion by centrifugal force due to the rotation of the rotor disk, and the radially outer surface of the groove portion and the radial outer surface of the seal plate are in close contact with each other, and the cooling medium introduced into the rotor Is sealed. In such a seal structure, since the seal plate is not fixed to the rotor disk, there is a possibility that relative movement within the groove portion occurs in the rotor circumferential direction and the rotor axial direction.

この溝部内でのシール板の相対移動を抑制するシール構造の公知例として、シール板の廻り止め部材を設けたシール構造が知られている(たとえば、特許文献1)。   As a known example of a seal structure that suppresses the relative movement of the seal plate within the groove, a seal structure provided with a seal plate anti-rotation member is known (for example, Patent Document 1).

また、タービンのロータでは、ロータディスクが円筒状の曲面板の端末部分にそれぞれロータ軸に直交する方向に延びた円板リング状のフランジを有し、隣接するロータディスクがフランジの内側円周縁に沿って設けられた切り欠きを介してボルトで結合される。回転によりロータディスクに発生する遠心力は、フランジ結合部内に円周応力を発生させる。そのため、フランジ内の切り欠きに応力集中が発生し、部材の運用寿命を低下させる可能性がある。   In the rotor of a turbine, the rotor disk has a disk ring-shaped flange extending in a direction perpendicular to the rotor axis at the end portion of the cylindrical curved plate, and the adjacent rotor disk is located on the inner circumferential edge of the flange. It is connected with a bolt through a notch provided along. The centrifugal force generated in the rotor disk by the rotation generates a circumferential stress in the flange coupling portion. Therefore, stress concentration occurs in the notch in the flange, which may reduce the service life of the member.

この応力集中を低減させるロータの公知例として、フランジ内の切り欠きの間に孔または別の切り欠きを有するロータが知られている(たとえば、特許文献2)。   As a known example of a rotor for reducing this stress concentration, a rotor having a hole or another notch between notches in a flange is known (for example, Patent Document 2).

特許第4822716号Japanese Patent No. 4822716 特表2002−519564号公報JP-T-2002-519564

ところで、シール板の廻り止め部材を設けたシール構造を備えたガスタービンでは、シール性を維持すべく、ロータディスクの回転による遠心力によってシール板の径方向外側面を溝部の径方向外側面に密着させる必要がある。一方で、溝部内でのシール板の周方向の相対移動を抑制すべく、廻り止め部材を嵌挿するための孔または切り欠きがディスク係合部として張出部に設けられる。ロータディスクの回転により発生する遠心力によって張出部にも円周応力が発生する。そのため、張出部に設けられたディスク係合部廻りに応力集中が発生する恐れがある。一部に応力が集中すると応力が集中している位置が他の部分に対して耐久性が低くなる場合がある。このように耐久性が低い部分があると装置の寿命が短くなる恐れがある。   By the way, in a gas turbine having a seal structure provided with a seal plate anti-rotation member, the radial outer surface of the seal plate is changed to the radial outer surface of the groove portion by centrifugal force due to the rotation of the rotor disk in order to maintain the sealing performance. It is necessary to adhere. On the other hand, in order to suppress the relative movement of the seal plate in the circumferential direction in the groove, a hole or a notch for inserting the detent member is provided as a disk engaging portion in the projecting portion. Circumferential stress is also generated in the overhanging portion by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor disk. For this reason, stress concentration may occur around the disk engaging portion provided in the overhanging portion. When stress is concentrated on a part, the position where the stress is concentrated may be less durable than the other part. If there is such a portion with low durability, the life of the apparatus may be shortened.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、シール構造のシール性を維持し、かつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができるシール構造を備えたガスタービンを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and maintains the sealing performance of the seal structure and improves the operational life of the member of the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion. An object of the present invention is to provide a gas turbine having a seal structure capable of achieving the above.

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るシール構造を備えたガスタービンは、ロータ軸方向に複数に配列されたロータディスク間に配置され、隣接する前記ロータディスクから互いに対向するようにロータ軸方向に延在し、対向する端面に環状の溝部が形成された張出部と、該溝部内のロータ周方向に配置され、側縁にシール板係合部が形成された環状のシール板と、前記張出部に形成されたディスク係合部を介して前記張出部に係止され、かつ、前記シール板係合部を介して前記シール板を係止する廻り止め部材と、を有し、前記張出部は、ロータ軸方向の先端が前記溝部を挟んだ環状の突出部であり、前記突出部には前記ディスク係合部に対してロータ周方向に隣接する応力緩和部が設けられ、前記応力緩和部は、前記シール板に対してロータ径方向に重なるように配置されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a gas turbine having a seal structure according to an aspect of the present invention is disposed between a plurality of rotor disks arranged in the rotor axial direction so as to face each other from the adjacent rotor disks. Extending in the axial direction of the rotor, and an overhanging portion having an annular groove formed on the opposing end surface, and an annular portion disposed in the circumferential direction of the rotor in the groove and having a seal plate engaging portion formed on the side edge A seal plate, and a detent member that is locked to the overhanging portion via a disk engaging portion formed in the overhanging portion and that locks the seal plate through the seal plate engaging portion. The projecting portion is an annular projecting portion with a tip in the rotor axial direction sandwiching the groove portion, and the projecting portion is adjacent to the disk engaging portion in the rotor circumferential direction to relieve stress. And the stress relieving part is provided with the seal. Characterized in that it is arranged so as to overlap the rotor radial direction relative.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記突出部は、前記シール板よりも径方向外側の径方向外側突出部と、前記シール板よりも径方向内側の径方向内側突出部とを有し、前記応力緩和部は、前記径方向外側突出部および前記径方向内側突出部の少なくとも一方に形成されることを特徴とする。   Further, in the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention, the protruding portion includes a radially outer protruding portion that is radially outer than the seal plate and a radially inner diameter than the seal plate. And the stress relaxation portion is formed on at least one of the radially outer projecting portion and the radially inner projecting portion.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。特に応力集中が発生する箇所、たとえばディスク係合部の角部の近傍における応力集中を低減できる。ここで、ディスク係合部の角部とは、ディスク係合部のロータ軸方向の端部である。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure. In particular, stress concentration at a location where stress concentration occurs, for example, in the vicinity of the corner of the disk engaging portion can be reduced. Here, the corner portion of the disk engaging portion is an end portion of the disk engaging portion in the rotor axial direction.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、前記径方向外側突出部および前記径方向内側突出部をロータ径方向に貫通することを特徴とする。   Moreover, the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention is characterized in that the stress relaxation portion penetrates the radial outer protrusion and the radial inner protrusion in the rotor radial direction. .

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。また、応力緩和部を一対の貫通孔とすることで、応力緩和部の加工を容易に行うことができる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure. Further, by forming the stress relaxation portion as a pair of through holes, the stress relaxation portion can be easily processed.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、前記突出部のうち前記径方向外側突出部あるいは前記径方向内側突出部のいずれか一方をロータ径方向に貫通することを特徴とする。   Further, in the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention, the stress relieving portion may be configured such that either the radially outer protruding portion or the radially inner protruding portion of the protruding portions has a rotor diameter. It penetrates in the direction.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。特に応力集中が発生する箇所、たとえばディスク係合部の角部の近傍における応力集中を低減できる。また、応力緩和部を貫通孔とすることで、応力緩和部の加工を容易に行うことができる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure. In particular, stress concentration at a location where stress concentration occurs, for example, in the vicinity of the corner of the disk engaging portion can be reduced. Moreover, the stress relaxation part can be easily processed by using the stress relaxation part as a through hole.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、前記突出部のうち径方向外側突出部のみに形成されることを特徴とする。   Moreover, the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention is characterized in that the stress relaxation portion is formed only in a radially outer protruding portion of the protruding portions.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。特に応力集中が発生する箇所である径方向外側突出部に位置するディスク係合部の角部の近傍における応力集中を低減できる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure. In particular, the stress concentration in the vicinity of the corner portion of the disk engaging portion located at the radially outward projecting portion where the stress concentration occurs can be reduced.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、前記ディスク係合部に対してロータ周方向の前方側および後方側に形成されることを特徴とする。   Further, in the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention, the stress relaxation portion is formed on a front side and a rear side in a rotor circumferential direction with respect to the disk engagement portion. To do.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。特に、ディスク係合部に対してロータ周方向の両側においてディスク係合部の近傍に生じる応力集中を低減することができる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure. In particular, it is possible to reduce stress concentration generated in the vicinity of the disk engaging portion on both sides in the circumferential direction of the rotor with respect to the disk engaging portion.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、ロータ周方向に長い長円の孔であることを特徴とする。   In the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention, the stress relaxation portion is an oblong hole that is long in the circumferential direction of the rotor.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を一層低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member having the seal structure by further reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、前記ディスク係合部に対してロータ周方向の前方側および後方側にそれぞれ複数形成されることを特徴とする。   Further, in the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention, a plurality of the stress relaxation portions are respectively formed on the front side and the rear side in the rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion. Features.

このような構成によれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中をより一層低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。   According to such a configuration, it is possible to improve the operational life of the member of the seal structure by further reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the sealing performance of the seal structure.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、孔であり、前記孔の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち、対向する前記端面からロータ軸方向に遠い側の内壁が、孔状の前記ディスク係合部の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち前記端面に近い内壁と前記溝部内に配置された前記シール板の前記側縁の間に配置されていることを特徴とする。   Moreover, in the gas turbine provided with the seal structure according to another aspect of the present invention, the stress relaxation portion is a hole, and the inner walls at both ends in the axial direction that form the maximum axial width of the hole are opposed to each other. The inner wall on the side farther from the end surface in the axial direction of the rotor forms the maximum axial width of the disk-engaging portion of the hole-shaped disk engaging portion, and is disposed in the inner wall near the end surface and in the groove portion. It is arrange | positioned between the said side edges of a board, It is characterized by the above-mentioned.

このような構成によれば、応力緩和部は孔である場合に、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。特に応力集中が発生する箇所である孔状の前記ディスク係合部の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁の近傍のうち突出部のロータ軸方向に対向する端面に近い内壁近傍の応力集中を低減することができる。   According to such a configuration, when the stress relaxation part is a hole, the service life of the member of the seal structure is improved by reducing the stress concentration around the disk engagement part while maintaining the sealing performance of the seal structure. Can be made. In particular, the stress in the vicinity of the inner wall near the end surface facing the rotor axial direction of the protruding portion in the vicinity of the inner walls at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of the disk-shaped disk engaging portion where stress concentration occurs. Concentration can be reduced.

また、本発明の他の態様に係るシール構造を備えたガスタービンにおいて、前記応力緩和部は、前記張出部の前記端面からロータ軸方向に形成される切り欠きであり、前記切り欠きの軸方向最深部を形成する前記端面から最も遠い内壁は、孔状の前記ディスク係合部の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち前記端面に近い内壁と前記溝部内に配置された前記シール板の前記側縁の間に配置されていることを特徴とする。   In the gas turbine having the seal structure according to another aspect of the present invention, the stress relaxation portion is a notch formed in the rotor axial direction from the end surface of the overhang portion, and the shaft of the notch The inner wall farthest from the end face that forms the deepest part in the direction is disposed in the groove part and the inner wall near the end face among the inner walls at both ends in the axial direction that form the maximum axial width of the disk-shaped disk engaging part. It is arranged between the side edges of the seal plate.

このような構成によれば、応力緩和部は張出部の端面からロータ軸方向に形成される切り欠きである場合に、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することによりシール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。特に応力集中が発生する箇所である孔状のディスク係合部の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち張出部の軸方向端面に近い内壁近傍の応力集中を低減することができる。   According to such a configuration, when the stress relaxation portion is a notch formed in the axial direction of the rotor from the end surface of the overhang portion, the stress concentration around the disk engaging portion is maintained while maintaining the sealing performance of the seal structure. The service life of a member having a seal structure can be improved. In particular, it is possible to reduce stress concentration in the vicinity of the inner wall near the axial end face of the overhanging portion of the inner walls at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of the hole-shaped disk engaging portion where stress concentration occurs. it can.

本発明のシール構造を備えたガスタービンによれば、シール構造のシール性を維持しつつ、ディスク係合部廻りの応力集中を低減することにより、シール構造の部材の運用寿命を向上させることができる。   According to the gas turbine having the seal structure of the present invention, it is possible to improve the operational life of the member of the seal structure by reducing the stress concentration around the disk engaging portion while maintaining the seal performance of the seal structure. it can.

図1は、ガスタービンの一般的構成を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a general configuration of a gas turbine. 図2は、ガスタービンのロータディスク廻りの構造である。FIG. 2 shows the structure around the rotor disk of the gas turbine. 図3は、シール板廻りの構造図である。FIG. 3 is a structural diagram around the seal plate. 図4は、本発明の第1の実施形態に係わるシール板の溝部内取付図である。FIG. 4 is an in-groove mounting view of the seal plate according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施形態に係る廻り止め部材廻りの平面図である。FIG. 5 is a plan view of the periphery of the detent member according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施形態に係るディスク係合部の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図(図5のA―A部)である。6 is a cross-sectional view of the disk engaging portion according to the first embodiment of the present invention, taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove portion (AA portion in FIG. 5). ). 図7は、本発明の第1の実施形態に係る応力緩和部の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図(図5のB−B部)である。7 is a cross-sectional view of the stress relaxation portion according to the first embodiment of the present invention, taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove portion (BB portion in FIG. 5). It is. 図8は、本発明の第1の実施形態の第1変形例の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of a first modification of the first embodiment of the present invention, taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove. 図9は、本発明の第1の実施形態の第2変形例の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a second modification of the first embodiment of the present invention, taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove. 図10は、本発明の第1の実施形態の第3変形例の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a third modification of the first embodiment of the present invention, taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove. 図11は、本発明の第1の実施形態に係るディスク係合部廻りの平面図である。FIG. 11 is a plan view around the disk engaging portion according to the first embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第1の実施形態の第4変形例のディスク係合部廻りの平面図である。FIG. 12 is a plan view around the disk engaging portion of the fourth modified example of the first embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第1の実施形態の第5変形例のディスク係合部廻りの平面図である。FIG. 13 is a plan view around the disc engaging portion of the fifth modified example of the first embodiment of the present invention. 図14は、本発明の第1の実施形態の第6変形例のディスク係合部廻りの平面図である。FIG. 14 is a plan view around the disc engaging portion of the sixth modified example of the first embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第2の実施形態に係わるシール板の溝部内取付図である。FIG. 15 is an in-groove installation view of the seal plate according to the second embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第2の実施形態に係る廻り止め部材廻りの平面図である。FIG. 16 is a plan view of the periphery of the detent member according to the second embodiment of the present invention. 図17は、本発明の第2の実施形態に係るディスク係合部の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図(図16のC−C部)である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the disk engaging portion according to the second embodiment of the present invention, taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove portion (CC portion in FIG. 16). ).

本発明を実施するための形態(以下、実施形態という)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。   A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1から図7を用いて、第1の実施形態に係るシール構造を備えたガスタービンについて説明する。図1は、ガスタービンの一般的構成を示す概念図である。ガスタービンは、図1に示すように、圧縮機51で空気を圧縮後、圧縮空気を燃焼器52に導入し燃料を投入して燃焼ガスを発生させ、発生した燃焼ガスをタービン53に導入してタービンを回転させ、発電機54から電力を取り出す構成となっている。ガスタービンの効率向上のためには、より高温の燃焼ガスを発生させることが必要である。そのため、タービンの動静翼部の冷却を目的として、冷却用空気や冷却用蒸気等の冷却媒体57が使用される。
(First embodiment)
A gas turbine provided with a seal structure according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a general configuration of a gas turbine. As shown in FIG. 1, the gas turbine compresses air by a compressor 51, introduces compressed air into a combustor 52, inputs fuel to generate combustion gas, and introduces the generated combustion gas into a turbine 53. Thus, the turbine is rotated to take out electric power from the generator 54. In order to improve the efficiency of the gas turbine, it is necessary to generate a higher-temperature combustion gas. Therefore, a cooling medium 57 such as cooling air or cooling steam is used for the purpose of cooling the moving and stationary blade portions of the turbine.

図2は、ガスタービンのロータディスク廻りの構造である。図3は、シール板廻りの構造図である。タービン53のロータは、図2に示すように、ロータ軸58廻りの複数のロータディスク60で構成されている。   FIG. 2 shows the structure around the rotor disk of the gas turbine. FIG. 3 is a structural diagram around the seal plate. As shown in FIG. 2, the rotor of the turbine 53 includes a plurality of rotor disks 60 around the rotor shaft 58.

ロータディスク60は、図3に示すように、隣接するロータディスク60のロータ軸方向の対向する面から、ロータ軸58を囲んで互いに向き合うようにロータ軸方向に延在する環状の張出部3を設け、張出部3の先端の対向面である端面13にロータ周方向に沿って溝部4を設けている。タービン53のロータは、その溝部4のロータ周方向に沿って環状のシール板2を配設する。シール板2は、ロータディスク60の回転による遠心力によって溝部4のロータ径方向外側へ押し付けられて、溝部4の径方向外側面とシール板2の径方向外側面とが密着する。そうすることで、ロータ内部に導入された冷却媒体57および燃焼器52からの燃焼ガス56を封止している。このように、タービンは、ロータディスク60の張出部3に溝部4を設け、ロータディスク60の向かい合う溝部4にシール板2を挿入するシール構造を設けることで、ロータ内部に導入された冷却媒体57が、タービン53のガスパス55に流出するのを防止するとともに、ガスパス55を流れている燃焼器からの燃焼ガス56がロータ内部に流入するのを防いでいる。   As shown in FIG. 3, the rotor disk 60 has an annular projecting portion 3 extending in the rotor axial direction so as to surround the rotor shaft 58 and face each other from the opposed surfaces of the adjacent rotor disks 60 in the rotor axial direction. The groove portion 4 is provided along the circumferential direction of the rotor on the end surface 13 which is a surface facing the tip of the overhang portion 3. The rotor of the turbine 53 is provided with an annular seal plate 2 along the circumferential direction of the groove 4. The seal plate 2 is pressed outward in the rotor radial direction of the groove portion 4 by centrifugal force due to the rotation of the rotor disk 60, and the radial outer surface of the groove portion 4 and the radial outer surface of the seal plate 2 are in close contact with each other. By doing so, the cooling medium 57 introduced into the rotor and the combustion gas 56 from the combustor 52 are sealed. As described above, the turbine is provided with the groove portion 4 in the projecting portion 3 of the rotor disk 60 and the seal structure in which the seal plate 2 is inserted into the groove portion 4 facing the rotor disk 60, thereby introducing the cooling medium introduced into the rotor. 57 prevents the gas from flowing into the gas path 55 of the turbine 53 and prevents the combustion gas 56 from the combustor flowing through the gas path 55 from flowing into the rotor.

次に、第1の実施形態のシール構造1についてより詳細に説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係わるシール板を溝部内に取付けた図である。第1の実施形態に係るシール構造1は、図4に示すように、ロータディスク60に設けられ、環状の溝部4を備えた張出部3と、溝部4に挿入されたシール板2と、シール板2の溝部4内における周方向の移動を規制する廻り止め部材8と、を備える。   Next, the seal structure 1 of the first embodiment will be described in more detail. FIG. 4 is a view in which the seal plate according to the first embodiment of the present invention is attached in the groove. As shown in FIG. 4, the seal structure 1 according to the first embodiment is provided on the rotor disk 60 and has a protruding portion 3 having an annular groove portion 4, a seal plate 2 inserted into the groove portion 4, and And a detent member 8 for restricting circumferential movement in the groove 4 of the seal plate 2.

隣接するロータディスク60のロータ軸方向に対向する面から、ロータ軸方向に対向する位置に、張出部3が張り出している。張出部3の先端、つまり張出部3と対面している先端部分が突出部5となる。溝部4は、対向する張出部3の突出部5の端面13にロータ軸方向に環状に設けられる。溝部4は、ロータ軸方向に伸びており、ロータ軸方向の端面13とは反対側の端部が底面14となる。突出部5は、溝部4が形成されることで、ロータ径方向の外側に位置する径方向外側突出部11と、ロータ径方向の内側に位置する径方向内側突出部12とに分割される。つまり、突出部5は、溝部4よりも径方向外側の部分が径方向外側突出部11となり、溝部4よりも径方向内側の部分が径方向内側突出部12となる。   The overhanging portion 3 projects from a surface of the adjacent rotor disk 60 facing the rotor axial direction at a position facing the rotor axial direction. The tip of the overhanging portion 3, that is, the tip portion facing the overhanging portion 3 becomes the protruding portion 5. The groove part 4 is provided in the end surface 13 of the protrusion part 5 of the overhang | projection part 3 which opposes cyclically | annularly in a rotor axial direction. The groove 4 extends in the rotor axial direction, and the end opposite to the end surface 13 in the rotor axial direction is the bottom surface 14. The protrusion 5 is divided into a radially outer protrusion 11 positioned on the outer side in the rotor radial direction and a radially inner protrusion 12 positioned on the inner side in the rotor radial direction by forming the groove 4. In other words, in the protruding portion 5, a radially outer portion from the groove portion 4 becomes the radially outer protruding portion 11, and a radially inner portion from the groove portion 4 becomes the radially inner protruding portion 12.

シール板2は、少なくとも2枚の環状の板を周方向に若干ずらして径方向に重ね、廻り止め部材8で固定した部材である。シール板2は、隣接するロータディスク60の張出部3のロータ軸方向に対向する端面13に設けられた溝部4内に環状に配設される。シール板2は、シール板2に設けたシール板係合部7を介して廻り止め部材8で固定される。シール板2は、ロータディスク60が回転すると、遠心力によって径方向外側に移動し、突出部5と密着する。つまりシール板2は、タービン53の回転中は、突出部5の径方向外側突出部11の径方向内側面とシール板2の径方向外側面とが密着する。これにより、上述したようにタービン53は、このシール板2の径方向外側面と径方向外側突出部11の径方向内側面の間に形成された密着面でシールされ、燃焼ガスが張出部3(シール板2)よりも内側(冷却媒体の通路側)に流入するのを抑制する。同様の理由により、ロータ内部の冷却媒体が、シール板2からガスパス側(燃焼ガスの通路側、張出部3よりも径方向外側)へ流出するのを抑制する。   The seal plate 2 is a member in which at least two annular plates are slightly shifted in the circumferential direction, overlapped in the radial direction, and fixed with a rotation preventing member 8. The seal plate 2 is annularly disposed in the groove portion 4 provided on the end surface 13 of the protruding portion 3 of the adjacent rotor disk 60 facing the rotor axial direction. The seal plate 2 is fixed by a rotation stop member 8 via a seal plate engaging portion 7 provided on the seal plate 2. When the rotor disk 60 rotates, the seal plate 2 moves outward in the radial direction by centrifugal force and comes into close contact with the protruding portion 5. That is, the seal plate 2 is in close contact with the radially inner side surface of the radially outer projecting portion 11 of the projecting portion 5 and the radially outer surface of the seal plate 2 while the turbine 53 is rotating. Thereby, as described above, the turbine 53 is sealed by the contact surface formed between the radially outer surface of the seal plate 2 and the radially inner surface of the radially outer projecting portion 11, and the combustion gas is overhanged. 3 (seal plate 2) is prevented from flowing into the inside (cooling medium passage side). For the same reason, the cooling medium inside the rotor is prevented from flowing out from the seal plate 2 to the gas path side (combustion gas passage side, radially outward from the overhang portion 3).

本実施形態のシール構造1は、図4に示すように、ロータ軸方向に対向して配置された張出部3に形成されたそれぞれの溝部4に対してシール板2が挿入されている。さらに、ロータ径方向内側から廻り止め部材8がディスク係合部6に挿入され、廻り止め部材8がシール板2に設けた円弧状のシール板係合部7に当接するようにシール板2が組み付けられる。このような構成により、シール板2は、径方向外側突出部11の径方向内側面に密着すると共に、シール板係合部7、廻り止め部材8およびディスク係合部6を介して、ロータディスク60の張出部3に対して係止され、溝部4内でロータ軸方向およびロータ周方向の動きが拘束される。   In the seal structure 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, the seal plate 2 is inserted into each groove portion 4 formed in the overhang portion 3 arranged to face the rotor axial direction. Further, the non-rotating member 8 is inserted into the disk engaging portion 6 from the inner side in the rotor radial direction, and the sealing plate 2 is brought into contact with the arc-shaped sealing plate engaging portion 7 provided on the sealing plate 2. Assembled. With such a configuration, the seal plate 2 is in close contact with the radially inner side surface of the radially outer projecting portion 11, and the rotor disk via the seal plate engaging portion 7, the anti-rotation member 8 and the disk engaging portion 6. It is latched with respect to 60 overhang | projection part 3, and the movement of a rotor axial direction and a rotor circumferential direction is restrained in the groove part 4. FIG.

ディスク係合部6は、ロータディスク60の張出部3(張出部3の突出部5)に設けた溝部4をロータ径方向に貫通するように形成される。つまり、ディスク係合部6は、ロータ径方向の外側から内側に向けて張出部3を貫通する孔として配設されている。また、ディスク係合部6は、ロータ周方向に対して、対応するシール板2の廻り止め部材8に合わせた位置、数だけ配設される。また、ディスク係合部6は、ロータ軸方向に対向する張出部3の両方に設けてもよく、一方のみに設けてもよい。   The disk engaging portion 6 is formed so as to penetrate the groove portion 4 provided in the protruding portion 3 of the rotor disk 60 (the protruding portion 5 of the protruding portion 3) in the rotor radial direction. That is, the disk engaging portion 6 is disposed as a hole penetrating the protruding portion 3 from the outside in the rotor radial direction toward the inside. Further, the disk engaging portions 6 are arranged in the same number and position as the corresponding rotation stop members 8 of the corresponding seal plate 2 in the circumferential direction of the rotor. Moreover, the disk engaging part 6 may be provided in both the overhang | projection parts 3 which oppose a rotor axial direction, and may be provided only in one side.

シール板係合部7は、図4、図5に示すように、シール板2の側縁15に円弧状に設けられている。このシール板係合部7は、シール板の側縁15の一方のみでもよく、両方の側縁15に設けてもよい。   As shown in FIGS. 4 and 5, the seal plate engaging portion 7 is provided in an arc shape on the side edge 15 of the seal plate 2. This seal plate engaging portion 7 may be provided on only one of the side edges 15 of the seal plate or on both side edges 15.

廻り止め部材8は、廻り止めピン35と保持リング36から構成される。廻り止め部材8は、ディスク係合部6に嵌挿され、ディスク係合部6を介して張出部3に係止される。また、シール板2は、シール板係合部7及び廻り止め部材8を介して張出部3に係止される。なお、廻り止め部材8は、ロータ周方向に複数箇所設けてもよい。   The detent member 8 includes a detent pin 35 and a holding ring 36. The anti-rotation member 8 is inserted into the disc engaging portion 6 and is locked to the overhang portion 3 via the disc engaging portion 6. Further, the seal plate 2 is locked to the overhanging portion 3 via the seal plate engaging portion 7 and the anti-rotation member 8. Note that a plurality of anti-rotation members 8 may be provided in the circumferential direction of the rotor.

応力緩和部9は、図4、図5に示すように、ディスク係合部6とロータ周方向に隣接して設けられる。応力緩和部9がディスク係合部6とロータ周方向に隣接するとは、ディスク係合部6のロータ周方向の中心位置と応力緩和部9のロータ周方向の中心位置とが一致しない配置、つまり両者の中心位置がロータ周方向においてずれている配置であり、かつ、応力緩和部9とディスク係合部6とが近傍に配置されていることを意味する。また、応力緩和部9は、シール板2に対してロータ径方向に重なるように配置されている。このような構成により、応力緩和部9は、突出部5のディスク係合部6廻りに生ずる円周応力に伴う応力集中を低減する。また、応力緩和部9は、シール板2に対してロータ径方向に重なるように配置されていることで、ロータディスク60の回転による遠心力によって、シール板2が突出部5と密着して回転する際に、シール板2によって塞がれた状態となる。これにより、シール構造1のシール性が維持される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the stress relaxation portion 9 is provided adjacent to the disk engaging portion 6 in the circumferential direction of the rotor. The stress relaxation portion 9 being adjacent to the disk engaging portion 6 in the rotor circumferential direction is an arrangement in which the center position of the disk engaging portion 6 in the rotor circumferential direction and the center position of the stress relaxing portion 9 in the rotor circumferential direction do not coincide with each other. This means that the center positions of the two are shifted in the circumferential direction of the rotor, and the stress relieving portion 9 and the disk engaging portion 6 are disposed in the vicinity. The stress relaxation portion 9 is disposed so as to overlap the seal plate 2 in the rotor radial direction. With such a configuration, the stress relaxation portion 9 reduces stress concentration caused by the circumferential stress generated around the disk engaging portion 6 of the protruding portion 5. Further, since the stress relaxation portion 9 is disposed so as to overlap the seal plate 2 in the rotor radial direction, the seal plate 2 rotates in close contact with the protruding portion 5 due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotor disk 60. When it does, it will be in the state obstructed by the seal plate 2. Thereby, the sealing performance of the seal structure 1 is maintained.

ディスク係合部6は、図6に示すように、たとえば、廻り止め部材8を嵌挿可能な貫通孔として形成される。ディスク係合部6は、ロータ径方向の外側から内側に向けて張出部3のロータ径方向の全長に渡り、溝部4を挟んで穿設されている。また貫通孔として形成されたディスク係合部6は、溝部4を形成する底面14がほぼ貫通孔の中心となる位置に設けられる。すなわち、ディスク係合部6は、溝部4およびシール板2を部分的にロータ径方向に貫通するように張出部3に設けられている。   As shown in FIG. 6, the disk engaging portion 6 is formed as a through hole into which the anti-rotation member 8 can be inserted, for example. The disk engaging portion 6 is bored across the groove portion 4 over the entire length of the overhang portion 3 in the rotor radial direction from the outside in the rotor radial direction toward the inside. The disk engaging portion 6 formed as a through hole is provided at a position where the bottom surface 14 forming the groove 4 is substantially at the center of the through hole. That is, the disk engaging portion 6 is provided in the overhang portion 3 so as to partially penetrate the groove portion 4 and the seal plate 2 in the rotor radial direction.

また、ディスク係合部6は、図6に示すように、ロータ径方向外側に面する内径の方がロータ径方向内側に面する内径よりも大きくなるように、ディスク係合部6の内周面のロータ軸方向外側寄りに段差部37を設けている。ディスク係合部6は、段差部37を境として、ロータ径方向内側に位置する小径側の内周面が、廻り止め部材8を構成する廻り止めピン35に内接している。また、ディスク係合部6は、段差部37を境として、ロータ径方向外側に位置するディスク係合部6の大径側の内周面が、廻り止め部材8を構成する保持リング36に内接している。   Further, as shown in FIG. 6, the disc engagement portion 6 has an inner circumference that faces the inner side of the rotor radial direction so that the inner diameter that faces the outer side in the rotor radial direction is larger than the inner diameter that faces the inner side in the rotor radial direction. A step portion 37 is provided on the outer side of the surface in the rotor axial direction. In the disk engaging portion 6, the inner peripheral surface on the small diameter side located on the inner side in the rotor radial direction with the stepped portion 37 as a boundary is inscribed in the anti-rotation pin 35 constituting the anti-rotation member 8. Further, the disk engaging portion 6 has an inner peripheral surface on the large diameter side of the disk engaging portion 6 located on the outer side in the rotor radial direction with the stepped portion 37 as a boundary inside the holding ring 36 constituting the rotation stop member 8. It touches.

上述の構成によれば、シール板2が廻り止め部材8を介してロータディスク60に固定されるので、シール板2が溝部4内で相対移動するのを抑制する。そのため、シール板2のロータ軸方向およびロータ周方向の相対移動が抑えられ、シール板2の摩耗および交換頻度が低減する。また、第1の実施形態のシール構造1は、廻り止め部材8が、張出部3に穿設されたディスク係合部6に嵌合されて保持されるため、シール板2に廻り止め部材8の遠心力が作用することがない。そのため、廻り止め部材8の相対移動を小さく抑えることができ、溝部4およびディスク係合部6の内壁の損傷を抑えられる。   According to the above-described configuration, since the seal plate 2 is fixed to the rotor disk 60 via the anti-rotation member 8, the relative movement of the seal plate 2 in the groove portion 4 is suppressed. Therefore, relative movement of the seal plate 2 in the rotor axial direction and the rotor circumferential direction is suppressed, and wear and replacement frequency of the seal plate 2 are reduced. Further, in the seal structure 1 of the first embodiment, the anti-rotation member 8 is fitted and held in the disk engaging portion 6 formed in the overhang portion 3, so that the anti-rotation member is attached to the seal plate 2. The centrifugal force of 8 does not act. Therefore, the relative movement of the anti-rotation member 8 can be kept small, and damage to the inner walls of the groove 4 and the disk engaging portion 6 can be suppressed.

ここで、ディスク係合部6は、溝部4およびシール板2を部分的にロータ径方向に貫通するように張出部3に設けられているため、張出部3の突出部5において、ディスク係合部6廻りの応力集中が大きくなる可能性がある。これに対して第1の実施形態のシール構造1は、ディスク係合部6とロータ周方向に隣接して応力緩和部9を設けることで、突出部5におけるディスク係合部6廻りの応力集中を低減することができる。また、応力緩和部9は、シール板2に対してロータ径方向に重なるように配置されているので、ロータディスク60の回転による遠心力によって、シール板2が突出部5と密着する。そのため、突出部5に設けられている応力緩和部9は、シール板2によって封止されるので、シール構造1のシール性は維持される。したがって、シール構造1は、シール性を維持しつつ、突出部5におけるディスク係合部6廻りの応力集中を低減することができ、突出部5の運用寿命を向上させることができる。その結果、シール構造1は、部材の運用寿命、特に低サイクル寿命を向上させる。   Here, the disk engaging portion 6 is provided on the overhanging portion 3 so as to partially penetrate the groove portion 4 and the seal plate 2 in the radial direction of the rotor. There is a possibility that the stress concentration around the engaging portion 6 becomes large. In contrast, in the seal structure 1 of the first embodiment, the stress concentration portion 9 is provided adjacent to the disk engaging portion 6 in the circumferential direction of the rotor, so that the stress concentration around the disk engaging portion 6 in the protruding portion 5 is achieved. Can be reduced. Further, since the stress relieving portion 9 is disposed so as to overlap the seal plate 2 in the rotor radial direction, the seal plate 2 comes into close contact with the protruding portion 5 due to the centrifugal force caused by the rotation of the rotor disk 60. Therefore, since the stress relaxation part 9 provided in the protrusion part 5 is sealed by the seal plate 2, the sealing performance of the seal structure 1 is maintained. Therefore, the seal structure 1 can reduce stress concentration around the disk engaging portion 6 in the protruding portion 5 while maintaining the sealing performance, and can improve the operational life of the protruding portion 5. As a result, the seal structure 1 improves the operational life of the member, particularly the low cycle life.

次に、本発明の第1の実施形態に係る応力緩和部9およびその変形例として、ロータ径方向の形状、ロータ周方向の形状、数、または、配置の異なる8つの応力緩和部9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9hについて説明する。以下、形状、数、または、配置に関係のない点について説明する場合は、応力緩和部9として説明する。   Next, as the stress relaxation section 9 according to the first embodiment of the present invention and its modifications, eight stress relaxation sections 9a and 9b having different shapes in the radial direction of the rotor, shapes in the circumferential direction of the rotor, the number, or arrangement thereof are different. , 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h will be described. Hereinafter, when a point not related to the shape, number, or arrangement is described, the stress relaxation unit 9 will be described.

応力緩和部9のロータ径方向の形状について、図7を用いて説明する。図7は、本発明の第1の実施形態に係る応力緩和部の、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図(図5に示すB−B部)である。応力緩和部9aは、図7に示すように、径方向外側突出部11および径方向内側突出部12をロータ径方向に貫通している。応力緩和部9aは、径方向外側突出部11および径方向内側突出部12をロータ径方向に貫通する一対の貫通孔として形成される。このような構成により、応力緩和部9aは、ディスク係合部6廻りの応力集中を低減することができる。また、応力緩和部9aを一対の貫通孔とすることで、応力緩和部9aの加工を容易に行うことができる。なお、径方向外側突出部11と径方向内側突出部12とに形成される応力緩和部9aの位置はロータ軸方向及びロータ周方向に必ずしも一致していなくともよい。   The shape of the stress relaxation portion 9 in the rotor radial direction will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the stress relaxation portion according to the first embodiment of the present invention cut along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove portion (BB portion shown in FIG. 5) ). As shown in FIG. 7, the stress relaxation portion 9 a penetrates the radially outer protruding portion 11 and the radially inner protruding portion 12 in the rotor radial direction. The stress relaxation part 9a is formed as a pair of through-holes that penetrates the radially outer projecting part 11 and the radially inner projecting part 12 in the rotor radial direction. With such a configuration, the stress relaxation portion 9a can reduce stress concentration around the disk engaging portion 6. Moreover, the stress relaxation part 9a can be easily processed by using the stress relaxation part 9a as a pair of through holes. In addition, the position of the stress relaxation part 9a formed in the radial direction outer side protrusion part 11 and the radial direction inner side protrusion part 12 does not necessarily need to correspond with a rotor axial direction and a rotor circumferential direction.

(第1変形例)
図8は、本発明の第1の実施形態の第1変形例であり、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図である。図8に示す図8に示す応力緩和部9bは、突出部5のうち径方向外側突出部11または径方向内側突出部12の少なくとも一方に形成されている。応力緩和部9bは、ディスク係合部6の角部のうち径方向外側突出部11に位置するディスク係合部6の角部のみとロータ周方向に重なり、かつ、ロータ径方向には貫通しない孔として形成される。このような構成により、応力緩和部9bは、特に応力集中が発生する箇所、たとえばディスク係合部6の角部の近傍における応力集中を低減できる。ここで、ディスク係合部の角部とは、ディスク係合部のロータ軸方向の端部である。また、応力緩和部9bがディスク係合部6の角部とロータ軸方向に重なるとは、ロータ周方向から見た場合、応力緩和部9bがディスク係合部6の角部と重なっている状態である。つまり、応力緩和部9bをロータ周方向に移動させるとディスク係合部6の角部が形成されている位置と重なる状態である。
(First modification)
FIG. 8 is a first modification of the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove. 8 is formed on at least one of the radially outer projecting portion 11 and the radially inner projecting portion 12 in the projecting portion 5. The stress relieving portion 9b overlaps only the corner portion of the disk engaging portion 6 located in the radially outer protruding portion 11 among the corner portions of the disk engaging portion 6 in the rotor circumferential direction, and does not penetrate in the rotor radial direction. It is formed as a hole. With such a configuration, the stress relaxation portion 9b can reduce stress concentration particularly in a location where stress concentration occurs, for example, in the vicinity of the corner of the disk engaging portion 6. Here, the corner portion of the disk engaging portion is an end portion of the disk engaging portion in the rotor axial direction. In addition, the stress relaxation portion 9b overlaps with the corner portion of the disk engaging portion 6 in the rotor axial direction when viewed from the circumferential direction of the rotor. It is. In other words, when the stress relaxation portion 9b is moved in the rotor circumferential direction, it is in a state where it overlaps with the position where the corner portion of the disk engaging portion 6 is formed.

(第2変形例)
図9は、本発明の第1の実施形態の第2変形例であり、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図である。図9に示す応力緩和部9cは、突出部5のうち径方向外側突出部11あるいは径方向内側突出部12のいずれか一方をロータ径方向に貫通してもよい。応力緩和部9cは、ディスク係合部6の角部のうち径方向内側突出部12に位置するディスク係合部6の角部のみとロータ周方向に重なり、かつ、ロータ径方向には貫通する孔として形成される。このような構成により、応力緩和部9cは、特に応力集中が発生する箇所、たとえばディスク係合部6の角部の近傍における応力集中を低減できる。また、応力緩和部9cを貫通孔とすることで、応力緩和部9cの加工を容易に行うことができる。
(Second modification)
FIG. 9 is a second modification of the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove. 9 may penetrate either one of the radially outer projecting portion 11 and the radially inner projecting portion 12 in the projecting portion 5 in the rotor radial direction. The stress relaxation portion 9c overlaps only the corner portion of the disk engaging portion 6 located at the radially inner protruding portion 12 among the corner portions of the disk engaging portion 6 in the rotor circumferential direction and penetrates in the rotor radial direction. It is formed as a hole. With such a configuration, the stress relaxation portion 9c can reduce stress concentration particularly at a location where stress concentration occurs, for example, in the vicinity of the corner of the disk engaging portion 6. Moreover, the stress relaxation part 9c can be easily processed by using the stress relaxation part 9c as a through hole.

(第3変形例)
図10は、本発明の第1の実施形態の第3変形例であり、シール板が溝部内に組み込まれた状態で、ロータ軸線を含む面で切った断面図である。図10に示す応力緩和部9dは、突出部5のうち径方向外側突出部11のみに形成される。応力緩和部9dは、ディスク係合部6の角部のうち径方向外側突出部11に位置するディスク係合部6の角部のみとロータ周方向に重なり、かつ、ロータ径方向には貫通する孔として形成される。一般に、ロータディスク60の回転により発生する遠心力はロータ径方向外側の方がロータ径方向内側よりも大きい。したがって、この遠心力によって生じる突出部5における円周応力は、径方向内側突出部12においてよりも、径方向外側突出部11において大きい。そのため、このような構成により、応力緩和部9dは、特に応力集中が発生する箇所である径方向外側突出部11に位置するディスク係合部6の角部の近傍における応力集中を低減できる。また、応力緩和部9dを貫通孔とすることで、応力緩和部9dの加工を容易に行うことができる。
(Third Modification)
FIG. 10 is a third modification of the first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a plane including the rotor axis in a state where the seal plate is incorporated in the groove. The stress relaxation portion 9 d shown in FIG. 10 is formed only on the radially outer protruding portion 11 in the protruding portion 5. The stress relaxation portion 9d overlaps only the corner portion of the disk engaging portion 6 located in the radially outer protruding portion 11 among the corner portions of the disk engaging portion 6 in the rotor circumferential direction and penetrates in the rotor radial direction. It is formed as a hole. Generally, the centrifugal force generated by the rotation of the rotor disk 60 is larger on the outer side in the rotor radial direction than on the inner side in the rotor radial direction. Therefore, the circumferential stress in the protrusion 5 caused by the centrifugal force is larger in the radially outer protrusion 11 than in the radially inner protrusion 12. Therefore, with such a configuration, the stress relaxation portion 9d can reduce the stress concentration in the vicinity of the corner portion of the disk engaging portion 6 located in the radially outer protruding portion 11 where the stress concentration occurs. Moreover, the stress relaxation part 9d can be easily processed by forming the stress relaxation part 9d as a through hole.

つぎに、図11から図14を用いて、応力緩和部9のロータ周方向の形状、数、または、配置について説明する。図11から図14において、シール構造1のシール性を維持すべく、シール板係合部7に対してロータ径方向に重なるように、応力緩和部9はいずれもディスク係合部6に対してロータ軸方向で張出部3の端面13に近い位置に形成される。   Next, the shape, number, or arrangement of the stress relaxation portion 9 in the rotor circumferential direction will be described with reference to FIGS. 11 to 14. 11 to 14, in order to maintain the sealing performance of the seal structure 1, each of the stress relaxation portions 9 is in relation to the disc engagement portion 6 so as to overlap the seal plate engagement portion 7 in the rotor radial direction. It is formed at a position close to the end surface 13 of the overhang portion 3 in the rotor axial direction.

図11は、本発明の第1実施形態に係るディスク係合部廻りの平面図である。図11に示す応力緩和部9eは、ディスク係合部6に対してロータ周方向の前方側および後方側に形成されている。図11に示す応力緩和部9eは、ロータ周方向に長い長円の孔である。このような構成により、応力緩和部9eは、ディスク係合部6に対してロータ周方向の両側において、ディスク係合部6の近傍に生じる応力集中を低減することができる。さらに、図11に示すように応力緩和部9eをロータ周方向に長い長円とすることで、たとえば応力緩和部9を正円とする場合に比べて、ディスク係合部6廻りの応力集中をより低減することができる。なお、ディスク係合部6に対してロータ周方向の前方側および後方側に形成される応力緩和部9の位置は、ロータ軸方向で必ずしも一致していなくともよい。   FIG. 11 is a plan view around the disk engaging portion according to the first embodiment of the present invention. 11 are formed on the front side and the rear side in the circumferential direction of the rotor with respect to the disk engaging part 6. The stress relaxation part 9e shown in FIG. 11 is an oval hole long in the rotor circumferential direction. With such a configuration, the stress relaxation portion 9e can reduce stress concentration generated in the vicinity of the disk engaging portion 6 on both sides in the rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion 6. Furthermore, as shown in FIG. 11, by making the stress relaxation portion 9e an oval long in the circumferential direction of the rotor, the stress concentration around the disk engagement portion 6 can be reduced as compared with the case where the stress relaxation portion 9 is a perfect circle, for example. It can be further reduced. The positions of the stress relaxation portions 9 formed on the front side and the rear side in the rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion 6 do not necessarily coincide with each other in the rotor axial direction.

(第4変形例)
図12は、本発明の第1実施形態の第4変形例のディスク係合部廻りの平面図である。図12に示す応力緩和部9fは、ディスク係合部6に対してロータ周方向の前方側および後方側にそれぞれ複数形成される。このような構成により、応力緩和部9fは、ディスク係合部6に対してロータ周方向の両側において複数の応力緩和部9によって、ディスク係合部6の近傍に生じる応力集中をより一層低減することができる。なお、ディスク係合部6に対してロータ周方向の前方側および後方側に形成される応力緩和部9の位置は、ロータ軸方向で必ずしも一致していなくともよい。また、図12には、ロータ周方向の前方側と後方側のそれぞれに2つの応力緩和部9fを配置したが、数は限定されない。ロータ周方向に前方側と後方側のそれぞれに3つ以上の応力緩和部9fを配置してもよい。
(Fourth modification)
FIG. 12 is a plan view around the disc engaging portion of the fourth modified example of the first embodiment of the present invention. A plurality of stress relaxation portions 9 f shown in FIG. 12 are formed on the front side and the rear side in the rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion 6. With such a configuration, the stress relaxation portion 9f further reduces stress concentration generated in the vicinity of the disk engagement portion 6 by the plurality of stress relaxation portions 9 on both sides in the rotor circumferential direction with respect to the disk engagement portion 6. be able to. The positions of the stress relaxation portions 9 formed on the front side and the rear side in the rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion 6 do not necessarily coincide with each other in the rotor axial direction. In FIG. 12, two stress relaxation portions 9f are arranged on the front side and the rear side in the circumferential direction of the rotor, but the number is not limited. Three or more stress relaxation portions 9f may be arranged on the front side and the rear side in the rotor circumferential direction.

(第5変形例)
図13は、本発明の第1実施形態の第5変形例のディスク係合部廻りの平面図である。図13に示す応力緩和部9gは、正円の孔である。応力緩和部9gは、孔の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち、張出部3の対向する端面13からロータ軸方向で遠い側の内壁が、孔状のディスク係合部6の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち張出部3の対向する端面13からロータ軸方向で近い内壁と溝部4内に配置されたシール板2のロータ軸方向下流側の側縁15の間に配置されているのが好ましい。
(5th modification)
FIG. 13 is a plan view around the disc engaging portion of the fifth modified example of the first embodiment of the present invention. The stress relaxation part 9g shown in FIG. 13 is a perfect hole. Of the inner walls at both axial ends that form the maximum axial width of the hole, the stress relaxation portion 9g has an inner wall on the side farther from the opposite end surface 13 of the projecting portion 3 in the rotor axial direction. 6 of the inner walls at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of 6 and the inner wall nearer in the rotor axial direction from the opposite end face 13 of the projecting portion 3 and the downstream side in the rotor axial direction of the seal plate 2 disposed in the groove portion 4. It is preferably arranged between the side edges 15.

ここで、一般に、張出部3にディスク係合部6が設けられていない場合を考える。ロータディスク60の回転による遠心力によって、張出部3においてロータ周方向に、円周応力が生じる。つぎに、張出部3にディスク係合部6が設けられている場合を考える。円周応力は、ディスク係合部6を避けるように、ディスク係合部6廻りに集中する。孔状のディスク係合部6廻りに生じる応力集中は、ディスク係合部6の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁の近傍のうち突出部5のロータ軸方向に対向する端面13に近い内壁において最も大きいと考えられる。   Here, generally, a case where the disk engaging portion 6 is not provided in the overhang portion 3 is considered. Due to the centrifugal force generated by the rotation of the rotor disk 60, circumferential stress is generated in the overhang portion 3 in the circumferential direction of the rotor. Next, consider a case where the disk engaging portion 6 is provided in the overhang portion 3. The circumferential stress is concentrated around the disk engaging portion 6 so as to avoid the disk engaging portion 6. Stress concentration generated around the hole-shaped disk engaging portion 6 is caused on the end surface 13 of the protruding portion 5 facing the rotor axial direction in the vicinity of the inner walls at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of the disk engaging portion 6. It is considered to be the largest on the near inner wall.

そのため、このような構成により、応力緩和部9gは、特に応力集中が発生する箇所である孔状のディスク係合部6の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁の近傍のうち、張出部3の端面13に近い内壁近傍の応力集中を低減できる。また、孔の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち、張出部3の端面13から遠い一方の内壁は、溝部4内に配置されたシール板係合部7のロータ軸方向下流側の側縁15よりも突出部5の端面13の近くに位置することで、ロータ径方向で応力緩和部9gとシール板2が重なり、シール構造1のシール性は維持されている。   Therefore, with such a configuration, the stress relaxation portion 9g has a tension in the vicinity of the inner walls at both ends in the axial direction that form the maximum axial width of the hole-shaped disk engaging portion 6 where stress concentration occurs. Stress concentration in the vicinity of the inner wall near the end face 13 of the protruding portion 3 can be reduced. Of the inner walls at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of the hole, one inner wall far from the end face 13 of the projecting portion 3 is in the rotor axial direction of the seal plate engaging portion 7 disposed in the groove portion 4. By being located closer to the end face 13 of the protruding portion 5 than the downstream side edge 15, the stress relaxation portion 9g and the seal plate 2 overlap in the radial direction of the rotor, and the sealing performance of the seal structure 1 is maintained.

(第6変形例)
図14は、本発明の第1の実施形態の第6変形例のディスク係合部廻りの平面図である。図14に示す応力緩和部9hは、張出部3の端面13からロータ軸方向に形成される円弧状の切り欠きであってもよい。この場合、さらに、この切り欠きの軸方向最深部を形成する突出部5の端面13から最も遠い内壁は、孔状のディスク係合部6の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち突出部5の端面13に近い内壁と溝部4内に配置されたシール板係合部7のロータ軸方向下流側の側縁15の間に配置されているのが好ましい。
(Sixth Modification)
FIG. 14 is a plan view around the disc engaging portion of the sixth modified example of the first embodiment of the present invention. The stress relaxation portion 9h shown in FIG. 14 may be an arc-shaped notch formed in the rotor axial direction from the end surface 13 of the overhang portion 3. In this case, the inner wall farthest from the end surface 13 of the protruding portion 5 that forms the axially deepest portion of the notch is the inner wall at both axial ends that forms the maximum axial width of the hole-shaped disk engaging portion 6. Of these, the inner wall of the projecting portion 5 near the end surface 13 and the side edge 15 on the downstream side in the rotor axial direction of the seal plate engaging portion 7 disposed in the groove portion 4 are preferably disposed.

上述のように、孔状のディスク係合部6廻りに生じる応力集中は、軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁の近傍のうち突出部5のロータ軸方向に対向する端面13に近い内壁において最も大きいと考えられる。   As described above, the stress concentration around the hole-shaped disk engaging portion 6 is close to the end surface 13 of the protruding portion 5 facing the rotor axial direction in the vicinity of the inner walls at both axial ends forming the maximum axial width. It is considered to be the largest on the inner wall.

そのため、このような構成により、応力緩和部9hは、特に応力集中が発生する箇所である孔状のディスク係合部6の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち突出部5の端面13に近い内壁近傍の応力集中を低減できる。また、孔の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち、突出部5の端面13から遠い一方の内壁は、溝部4内に配置されたシール板2の軸方向の側縁15よりも突出部5の端面13に近い位置に配置することで、ロータ径方向で応力緩和部9hとシール板2が重なり、シール構造1のシール性は維持されている。   Therefore, with such a configuration, the stress relaxation portion 9h is formed on the protruding portion 5 of the inner walls at both ends in the axial direction that form the maximum axial width of the hole-shaped disk engaging portion 6 where stress concentration occurs. Stress concentration near the inner wall near the end face 13 can be reduced. Of the inner walls at both axial ends that form the maximum axial width of the hole, one inner wall far from the end face 13 of the protrusion 5 is from the side edge 15 in the axial direction of the seal plate 2 disposed in the groove 4. Further, by disposing at a position close to the end face 13 of the protruding portion 5, the stress relaxation portion 9h and the seal plate 2 overlap in the rotor radial direction, and the sealing performance of the seal structure 1 is maintained.

(第2の実施形態)
本発明に係るシール構造の第2の実施形態について図15から図17を用いて説明する。第2の実施形態に係わるシール構造101は、第1の実施形態と同様に、ロータディスク60に設けられ、溝部4を設けられた張出部3、該溝部4に挿入されるシール板2および廻り止め部材28を備える。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the seal structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. As in the first embodiment, the seal structure 101 according to the second embodiment is provided on the rotor disk 60 and has an overhang portion 3 provided with the groove portion 4, the seal plate 2 inserted into the groove portion 4, and A detent member 28 is provided.

シール板2は、図15に示すように、廻り止め部材28で固定され、ロータディスク60の張出部3に設けた溝部4内に配設されている。シール板2は、第1の実施形態と同様に、少なくとも2枚の環状の板を周方向に若干ずらして径方向に重ね、廻り止め部材28で固定された部材である。シール板2は、ロータディスク60の回転により発生する遠心力によって、突出部5と密着して回転する。そのため、燃焼ガスは、このシール板の密着面でシールされ、燃焼ガスがさらに内部に流入するのを抑制することができる。同様の理由により、ロータ内部の冷却媒体が、シール板2からガスパス側へ流出するのを抑制することができる。   As shown in FIG. 15, the seal plate 2 is fixed by a non-rotating member 28, and is disposed in a groove portion 4 provided in the protruding portion 3 of the rotor disk 60. As in the first embodiment, the seal plate 2 is a member in which at least two annular plates are slightly shifted in the circumferential direction and overlapped in the radial direction and fixed by a rotation stop member 28. The seal plate 2 rotates in close contact with the protruding portion 5 by the centrifugal force generated by the rotation of the rotor disk 60. Therefore, the combustion gas is sealed at the close contact surface of the seal plate, and the combustion gas can be further prevented from flowing into the interior. For the same reason, it is possible to prevent the cooling medium inside the rotor from flowing out from the seal plate 2 to the gas path side.

ディスク係合部26、シール板係合部27、廻り止め部材28の数や配置等は、第1の実施形態と同じ考え方である。ただし、第1の実施形態におけるシール板2の側縁15に円弧状のシール板係合部7を設ける代わり、第2の実施形態では、側縁15付近を貫通する孔としてシール板係合部27を設けられている。   The number and arrangement of the disk engaging portion 26, the seal plate engaging portion 27, and the anti-rotation member 28 are the same as those in the first embodiment. However, instead of providing the arc-shaped seal plate engaging portion 7 at the side edge 15 of the seal plate 2 in the first embodiment, in the second embodiment, the seal plate engaging portion is formed as a hole penetrating the vicinity of the side edge 15. 27 is provided.

また、第1の実施形態では、ディスク係合部6は張出部3をロータ径方向に貫通する孔として配設されているが、第2の実施形態では、ディスク係合部26は張出部3の端面13に溝状に設けられている。   In the first embodiment, the disk engaging portion 6 is disposed as a hole penetrating the protruding portion 3 in the rotor radial direction. However, in the second embodiment, the disk engaging portion 26 is extended. The end surface 13 of the part 3 is provided in a groove shape.

具体的には、ディスク係合部26は、図16、図17に示すように、張出部3の端面13からロータ軸方向に対して所定の長さに渡り、廻り止め部材28を収容可能な大きさで、ロータ径方向の外側から内側に向けて張出部3を貫通する切り欠きとして形成される。   Specifically, as shown in FIGS. 16 and 17, the disk engaging portion 26 can accommodate a detent member 28 over a predetermined length from the end surface 13 of the overhang portion 3 in the rotor axial direction. With a large size, it is formed as a notch that penetrates the overhanging portion 3 from the outside in the rotor radial direction toward the inside.

廻り止め部材28は、把持部材、中間保持材、および固定ネジから構成されてもよい。シール板2には、固定ネジ挿入用の孔状に開口されたシール板係合部27が穿設されている。把持部材は、コの字形状に形成され、対向する2枚の把持部でシール板2を挟み込む。上下の把持部には固定ネジを受け入れ可能なネジ孔が開口され、シール板2のシール板係合部27に合わせて中間保持材を嵌挿する。さらに、ロータ径方向内側からネジ孔を介して固定ネジを挿入して、シール板2が固定される。さらに中間保持材を介してシール板を固定するので、シール板が固定ネジに直接接触することがなく、シール板2の相対移動が発生しても、固定ネジのネジ部を傷めるおそれがない。廻り止め部材28をシール板2に設けた孔状のシール板係合部27に嵌挿し、さらにロータ内部から廻り止め部材28をディスク係合部26に収容して、シール板2を溝部4内に挿入するようにシール板2を組み付ける。このような構成により、シール板2は、シール板係合部27、廻り止め部材28およびディスク係合部26を介して、ロータディスク60に対して固定され、溝部4内でロータ軸方向およびロータ周方向の動きが拘束される。   The anti-rotation member 28 may include a gripping member, an intermediate holding member, and a fixing screw. The seal plate 2 is provided with a seal plate engaging portion 27 opened in a hole shape for inserting a fixing screw. The gripping member is formed in a U shape and sandwiches the seal plate 2 between two opposing gripping portions. Screw holes that can accept fixing screws are opened in the upper and lower gripping portions, and an intermediate holding member is fitted in accordance with the seal plate engaging portion 27 of the seal plate 2. Further, the fixing plate is inserted through the screw hole from the inner side in the rotor radial direction, and the seal plate 2 is fixed. Furthermore, since the seal plate is fixed via the intermediate holding member, the seal plate does not directly contact the fixing screw, and even if the seal plate 2 moves relatively, there is no possibility of damaging the screw portion of the fixing screw. The anti-rotation member 28 is inserted into a hole-like seal plate engaging portion 27 provided in the seal plate 2, and the anti-rotation member 28 is accommodated in the disk engaging portion 26 from the inside of the rotor, so that the seal plate 2 is placed in the groove portion 4. The seal plate 2 is assembled so as to be inserted into With such a configuration, the seal plate 2 is fixed to the rotor disk 60 via the seal plate engaging portion 27, the anti-rotation member 28 and the disk engaging portion 26, and the rotor axial direction and the rotor are within the groove portion 4. Circumferential movement is constrained.

応力緩和部9は、図16、図17に示すように、シール板2に対してロータ径方向に重なるように突出部5に配置されている。このような構成により、ディスク係合部26廻りの応力集中を低減するために、突出部5に応力緩和部9が設けられていても、シール構造101のシール性が維持される。   The stress relaxation part 9 is arrange | positioned at the protrusion part 5 so that it may overlap with the radial direction of a rotor with respect to the seal plate 2, as shown in FIG. 16, FIG. With such a configuration, in order to reduce stress concentration around the disk engaging portion 26, the sealing performance of the seal structure 101 is maintained even if the stress relaxation portion 9 is provided in the protruding portion 5.

上述の構成によれば、シール板2は、シール板2に設けられたシール板係合部27を介して、廻り止め部材28により係止され、さらに廻り止め部材28が、張出部3に設けられたディスク係合部26を介して、ロータディスク60の張出部3に係止される。したがって、シール板2がロータディスク60に対して係止される。そのため、シール板2のロータ軸方向およびロータ周方向の相対移動が抑えられ、シール板2の摩耗および交換頻度が低減する。   According to the above-described configuration, the seal plate 2 is locked by the anti-rotation member 28 via the seal plate engaging portion 27 provided on the seal plate 2, and the anti-rotation member 28 is further attached to the overhang portion 3. It is locked to the overhanging portion 3 of the rotor disc 60 via the provided disc engaging portion 26. Accordingly, the seal plate 2 is locked with respect to the rotor disk 60. Therefore, relative movement of the seal plate 2 in the rotor axial direction and the rotor circumferential direction is suppressed, and wear and replacement frequency of the seal plate 2 are reduced.

さらに、ディスク係合部26とロータ周方向に隣接し、かつ、シール板2に対してロータ径方向に重なるように応力緩和部9が配置されていることで、シール構造101のシール性を維持しつつディスク係合部26廻りの応力集中を低減することができる。したがって、シール構造101のシール性を維持しつつ、シール構造101の部材の運用寿命を向上させることができる。   Furthermore, the stress relieving portion 9 is arranged so as to be adjacent to the disk engaging portion 26 in the rotor circumferential direction and to overlap the seal plate 2 in the rotor radial direction, so that the sealing performance of the seal structure 101 is maintained. However, stress concentration around the disk engaging portion 26 can be reduced. Therefore, it is possible to improve the operational life of the members of the seal structure 101 while maintaining the sealing performance of the seal structure 101.

以上、本実施形態について説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した本実施形態の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換および変更を行うことができる。   Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to the above-described content. In addition, the components of the present embodiment described above include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those in a so-called equivalent range. Furthermore, the above-described components can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, and changes of the constituent elements can be made without departing from the scope of the present embodiment.

また、シール板2は、複数の板を環状に重ねて形成される。上述のシール板2は着脱可能な構造であるが、部材間のロータ周方向のずれ防止を図るべく、シール板2に溶接にて固着された固定ピンを介して互いに固定してもよい。このような構成のシール板2は、張出部3の溝部4内に挿入し、一体としてロータディスク60に組み込まれる。   The seal plate 2 is formed by overlapping a plurality of plates in an annular shape. Although the above-described seal plate 2 has a detachable structure, the seal plate 2 may be fixed to each other via a fixing pin fixed to the seal plate 2 by welding in order to prevent displacement of the rotor between the members in the circumferential direction. The seal plate 2 having such a configuration is inserted into the groove portion 4 of the overhang portion 3 and integrated into the rotor disk 60 as a unit.

1、101 シール構造
2 シール板
3 張出部
4 溝部
5 突出部
6、26 ディスク係合部
7、27 シール板係合部
8、28 廻り止め部材
9、9a、9b、9c、9d、9e、9f、9g、9h 応力緩和部
11 径方向外側突出部
12 径方向内側突出部
13 端面
14 底面
15 側縁
35 廻り止めピン
36 保持リング
37 段差部
51 圧縮機
52 燃焼器
53 タービン
54 発電機
55 ガスパス
56 燃焼ガス
57 冷却媒体
58 ロータ軸
60 ロータディスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Seal structure 2 Seal plate 3 Overhang | projection part 4 Groove part 5 Protrusion part 6, 26 Disc engagement part 7, 27 Seal plate engagement part 8, 28 Anti-rotation member 9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h Stress relaxation part 11 Radial outer protrusion part 12 Radial inner protrusion part 13 End face 14 Bottom face 15 Side edge 35 Non-rotating pin 36 Holding ring 37 Step part 51 Compressor 52 Combustor 53 Turbine 54 Generator 55 Gas path 56 Combustion gas 57 Cooling medium 58 Rotor shaft 60 Rotor disk

Claims (10)

ロータ軸方向に複数に配列されたロータディスク間に配置され、隣接する前記ロータディスクから互いに対向するようにロータ軸方向に延在し、対向する端面に環状の溝部が形成された張出部と、
該溝部内のロータ周方向に配置され、側縁にシール板係合部が形成された環状のシール板と、
前記張出部に形成されたディスク係合部を介して前記張出部に係止され、かつ、前記シール板係合部を介して前記シール板を係止する廻り止め部材と、を有し、
前記張出部は、ロータ軸方向の先端が前記溝部を挟んだ環状の突出部であり、
前記突出部には前記ディスク係合部に対してロータ周方向に隣接する応力緩和部が設けられ、
前記応力緩和部は、前記シール板に対してロータ径方向に重なるように配置されていることを特徴とするシール構造を備えたガスタービン。
An overhang portion disposed between a plurality of rotor disks arranged in the rotor axis direction, extending in the rotor axis direction so as to face each other from the adjacent rotor disks, and having an annular groove formed on the opposite end face; ,
An annular seal plate disposed in the circumferential direction of the rotor in the groove and having a seal plate engaging portion formed on a side edge;
A detent member that is locked to the overhanging portion via a disk engaging portion formed in the overhanging portion and that locks the seal plate through the sealing plate engaging portion. ,
The overhanging portion is an annular projecting portion with a tip in the rotor axial direction sandwiching the groove portion,
The projecting portion is provided with a stress relaxation portion adjacent to the disk engaging portion in the rotor circumferential direction,
A gas turbine provided with a seal structure, wherein the stress relaxation portion is arranged so as to overlap with the seal plate in a rotor radial direction.
前記突出部は、前記シール板よりも径方向外側の径方向外側突出部と、前記シール板よりも径方向内側の径方向内側突出部とを有し、
前記応力緩和部は、前記径方向外側突出部および前記径方向内側突出部の少なくとも一方に形成されることを特徴とする請求項1に記載のシール構造を備えたガスタービン。
The protrusion has a radially outer protrusion that is radially outer than the seal plate, and a radially inner protrusion that is radially inner than the seal plate,
2. The gas turbine having a seal structure according to claim 1, wherein the stress relaxation portion is formed on at least one of the radially outer projecting portion and the radially inner projecting portion.
前記応力緩和部は、前記径方向外側突出部および前記径方向内側突出部をロータ径方向に貫通することを特徴とする請求項2に記載のシール構造を備えたガスタービン。   3. The gas turbine having a seal structure according to claim 2, wherein the stress relaxation portion penetrates the radially outer projecting portion and the radially inner projecting portion in the rotor radial direction. 前記応力緩和部は、前記突出部のうち前記径方向外側突出部あるいは前記径方向内側突出部のいずれか一方をロータ径方向に貫通することを特徴とする請求項2に記載のシール構造を備えたガスタービン。   The said stress relaxation part is equipped with the seal structure of Claim 2 which penetrates any one of the said radial direction outer side protrusion part or the said radial direction inner side protrusion part among the said protrusion parts in a rotor radial direction. Gas turbine. 前記応力緩和部は、前記突出部のうち径方向外側突出部のみに形成されることを特徴とする請求項2に記載のシール構造を備えたガスタービン。   3. The gas turbine having a seal structure according to claim 2, wherein the stress relaxation portion is formed only in a radially outer protruding portion of the protruding portions. 前記応力緩和部は、前記ディスク係合部に対してロータ周方向の前方側および後方側に形成されることを特徴とする請求項1ないし5に記載のシール構造を備えたガスタービン。   6. The gas turbine having a seal structure according to claim 1, wherein the stress relaxation portion is formed on a front side and a rear side in a rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion. 前記応力緩和部は、ロータ周方向に長い長円の孔であることを特徴とする請求項1ないし6に記載のシール構造を備えたガスタービン。   The gas turbine having a seal structure according to claim 1, wherein the stress relaxation portion is an oval hole that is long in a circumferential direction of the rotor. 前記応力緩和部は、前記ディスク係合部に対してロータ周方向の前方側および後方側にそれぞれ複数形成されることを特徴とする請求項1ないし7に記載のシール構造を備えたガスタービン。   8. The gas turbine having a seal structure according to claim 1, wherein a plurality of the stress relaxation portions are respectively formed on the front side and the rear side in the rotor circumferential direction with respect to the disk engaging portion. 前記応力緩和部は、孔であり、前記孔の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち、対向する前記端面からロータ軸方向に遠い側の内壁が、孔状の前記ディスク係合部の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち前記端面に近い内壁と前記溝部内に配置された前記シール板の前記側縁の間に配置されていることを特徴とする請求項1ないし8に記載のシール構造を備えたガスタービン。   The stress relieving part is a hole, and of the inner walls at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of the hole, the inner wall on the side farther in the rotor axial direction from the opposed end surface is the hole-shaped disk engagement The inner wall at both ends in the axial direction forming the maximum axial width of the portion is disposed between the inner wall near the end surface and the side edge of the seal plate disposed in the groove portion. A gas turbine comprising the seal structure according to 1 to 8. 前記応力緩和部は前記張出部の前記端面からロータ軸方向に形成される切り欠きであり、前記切り欠きの軸方向最深部を形成する前記端面から最も遠い内壁は、孔状の前記ディスク係合部の軸方向最大幅を形成する軸方向両端の内壁のうち前記端面に近い内壁と前記溝部内に配置された前記シール板の前記側縁の間に配置されていることを特徴とする請求項1ないし8に記載のシール構造を備えたガスタービン。   The stress relaxation portion is a notch formed in the axial direction of the rotor from the end surface of the overhang portion, and an inner wall farthest from the end surface that forms the axially deepest portion of the notch is a hole-like disk engaging member. It is arrange | positioned between the inner wall near the said end surface among the inner walls of the axial direction both ends which form the axial direction maximum width of a joint part, and the said side edge of the said sealing plate arrange | positioned in the said groove part. A gas turbine comprising the seal structure according to any one of Items 1 to 8.
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