JP2017031972A - ターボ機械のための近流路シール - Google Patents
ターボ機械のための近流路シール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017031972A JP2017031972A JP2016139003A JP2016139003A JP2017031972A JP 2017031972 A JP2017031972 A JP 2017031972A JP 2016139003 A JP2016139003 A JP 2016139003A JP 2016139003 A JP2016139003 A JP 2016139003A JP 2017031972 A JP2017031972 A JP 2017031972A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- flow path
- element assembly
- near flow
- seal element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3436—Pressing means
- F16J15/3456—Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/10—Manufacture by removing material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/80—Repairing, retrofitting or upgrading methods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/20—Rotors
- F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
- F05D2240/307—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the tip of a rotor blade
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/171—Steel alloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/175—Superalloys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/60—Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
- F05D2300/603—Composites; e.g. fibre-reinforced
- F05D2300/6033—Ceramic matrix composites [CMC]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
【課題】ターボ機械のための近流路シール及び近流路シールを修理する方法を提供する。
【解決手段】近流路シール部材(30)は、ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有するシール本体を含む。第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を有してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸を有する。表面(58)に形成された凹部(62)は、1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有する。シール要素アセンブリ(64)は、選択的に凹部に設置可能又は凹部(62)から取り外し可能である。
【選択図】図1
【解決手段】近流路シール部材(30)は、ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有するシール本体を含む。第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を有してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸を有する。表面(58)に形成された凹部(62)は、1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有する。シール要素アセンブリ(64)は、選択的に凹部に設置可能又は凹部(62)から取り外し可能である。
【選択図】図1
Description
本発明は、一般に、ターボ機械の技術分野に関し、より具体的には、ターボ機械のための近流路シール及び近流路シールを修理する方法に関する。
ターボ機械は、タービンを収容するケーシングを含む。タービンは、ガス経路に沿って延びる複数のブレード又はバケットを含む。バケットは、複数のタービン段を画定する多数のタービンロータによって支持されている。燃焼器アセンブリは、トランジションピースを通過して複数のタービン段に向かう高温ガスを生成する。燃焼器アセンブリからの高温ガスに加えて、低温のガスが圧縮機からタービンのホイールスペースに向かって流れる。低温ガスは、ロータ並びにタービンの他の内部構成要素を冷却する。高温ガスがホイールスペースに入ることを防止するために、タービンは、隣接するロータ間に配置されている近流路シールを含む。近流路シールは、ロータ又はバケットに隣接して密接に適合してガス経路からホイールスペースへの漏れを低減するように構成されている。
近流路シールは、通常、歯とも呼ばれ、隣接するバケット間に配置されたステータと回転接触するシール要素を含む。従来、ステータは、通常ニッケル合金で構成されているハニカム領域を含み、これは同じく通常ニッケル合金で構成されている近流路シールのシール要素と回転接触する。シール要素とハニカムとの化学親和性は、かじりを起こす可能性があり、シール要素の先端から伝播する早期の故障におけるひび割れをもたらす。
さらに、従来の近流路シール及びシール要素は、通常、単一の部品として成形される。シール要素の長尺で通常薄いプロファイルによって、成形温度はさらに上昇することで材料が適切にシール要素の部分内に流れて満たすようにする。ダブテールセクションの得られる粒状構造は大きくなる可能性があり、これは疲労特性を低減させるような材料特性に悪影響を与えることがある。
本発明は、ダブテール部材を有する第2の端部部分へ延びる第1の端部部分を有するシール本体を含むターボ機械のための近流路シール部材を対象とする。第1の端部部分は、それらの間に延びる表面を有してダブテール部材とは反対側を向く第3の端部と第4の端部とを含む。長手軸を有する表面は、第3の端部と第4の端部との間に延びる。表面に形成された凹部は、1以上のシール要素へ延びる基部を有するシール要素アセンブリを受け入れる幾何学的形状を有する。シール要素アセンブリは、選択的に凹部に設置可能又は凹部から取り外し可能である。
本発明はまた、ダブテール部材を有する第2の端部部分へ延びる第1の端部部分を有するシール本体を設けることを含む、ターボ機械の設置位置の近流路シール部材を修理する方法を対象とする。第1の端部部分は、それらの間に延びる表面を画定してダブテール部材とは反対側を向く第3の端部と第4の端部とを含む。表面は、第3の端部と第4の端部との間に延びる長手軸を有する。表面に形成された凹部は、1以上のシール要素へ延びる基部を有するシール要素アセンブリを受け入れる幾何学的形状を有する。シール要素アセンブリは、予め設置されている。方法はさらに、シール要素アセンブリを除去することと、別のシール要素アセンブリを設置することとを含む。
本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の原理を例示により示した添付図面を伴って、好適な実施形態の以下に行うより詳細な説明から明らかとなろう。
図1及び図2を参照すると、例示的な実施形態に従って構成されたターボ機械が、全体として2で示されている。ターボ機械2は、タービン部分6に動作可能に接続された圧縮機部分4を含む。燃焼器アセンブリ8は、圧縮機部分4及びタービン部分6に流体接続されている。燃焼器アセンブリ8は、そのうちの1つが10で示されている複数の周方向に間隔を置いて配置された燃焼器から形成されている。当然のことながら、燃焼器アセンブリ8は、燃焼器の他の構成を含むことができることを理解されたい。圧縮機部分4はまた、共通の圧縮機/タービンシャフト12によってタービン部分6に連結されている。燃焼器アセンブリ8は、燃焼生成物をトランジションピース(図示せず)を介してタービン部分6のガス経路18に送出する。燃焼生成物は、タービン部分6を通って膨張し、たとえば、発電機、ポンプ、航空機などに動力を供給する。
示されている例示的な実施形態では、タービン部分6は、そのうちの1つが20で示されている多数の段を含む。当然のことながら、タービン部分6の段数を変えることができることを理解されたい。段20は、そのうちの1つが24で示されている複数のステータ又はノズルと、ロータホイール(図示せず)に取り付けられた、そのうちの1つが26で示されている複数のバケット又はブレードとを含む。示されている例示的な実施形態では、そのうちの1つが28で示されている別の複数のブレード又はバケットが、ノズル24の上流に配置されている。バケット28は、タービン部分6の上流段の一部を形成する。ターボ機械2はまた、バケット26及び28と下方のノズル24との間に配置された、そのうちの1つが30で示されている複数の近流路シール部材を含むものとして示されている。近流路シール部材30は、シール部材ロータ32を介してシャフト12に取り付けられる。近流路シール部材30は、ターボ機械2のガス経路18とホイールスペース34との間のガスの交換を防止するように構成されている。ここで、ターボ機械2は、タービン部分6の隣接する段(図示せず)の間に配置された追加の近流路シール部材(図示せず)を含むことを理解されたい。
次に図3を参照して、例示的な実施形態に従う近流路シール部材30を説明する。近流路シール部材30は、ネックすなわち中間部分46を通って第2の端部部分44へ延びる第1の端部部分42を含む本体又はシール本体40を含む。第2の端部部分44は、ダブテール部材48を含む。ダブテール部材48は、近流路シール部材30とシール部材ロータ32との間に境界面をもたらす。
図3は、シール本体40の第1の端部部分42から各々が片持ち支持される第1のアーム部材50と対向する第2のアーム部材52とを含む近流路シール部材30の第1の端部部分42を示している。第1のアーム部材50は、第3の端部54へ延び、第2のアーム部材52は、後端部すなわち第4の端部56へ延びる。第1の端部部分42は、第3の端部54と第4の端部56との間に延び、ダブテール部材48とは反対側を向く表面58を有する。表面58は、第3の端部54と第4の端部56との間に延びる長手軸60を有する。凹部62は、1以上のシール要素68へ延びる基部66を有するシール要素アセンブリ64を受け入れる幾何学的形状を有して表面58に形成されている。以下でさらに詳細に説明するように、シール要素アセンブリ64は、選択的に凹部62に設置可能又は凹部62から取り外し可能である。シール要素68は、約0.07インチから約2.50インチ、約0.07インチから約1.5インチ、約0.1インチから約0.75インチ、約0.1インチから約0.50インチ、約0.1インチ、又は任意の適切な範囲又はその部分範囲の厚さを有することができる。シール要素アセンブリ64及びシール本体40を別々に製造することにより、シール本体40を成形によって形成する場合、低い成形温度を利用することができ、これにより粒状構造が小さくなり、したがって材料疲労特性を少なくとも改善することができる。さらに、シール要素アセンブリ64を別々に製造することにより、シール要素アセンブリ64は、機械加工プロセス、たとえば旋盤、ミル、ルータ、研磨機又は他の適切な機械加工プロセスによって製造して近流路シール部材の製造に関連するコストを削減することができる。
一実施形態では、シール要素アセンブリ64及びシール本体40は、異なる材料で構成することができる。たとえば、一実施形態では、シール要素アセンブリ64は、L−605、HS−188、FSX−414などのコバルト基合金、R108、GTD−262、GTD−141+、GTD−141、GTD−111、Rene N2、IN−718、IN−725、IN−706、IN−901、IN−925、Hast−X、IN−625などのニッケル基合金からなる群で構成されており、3XXシリーズ及び4XXシリーズなどのステンレス鋼は、タービン、SiC繊維強化SiC複合材及びアルミナ繊維強化酸化物セラミック複合材などのセラミック基複合材(「CMC」)、CM−64、ステライト−6、T−800、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ホウ素などのシール要素アセンブリを覆うコーティング材料の周囲温度に応じて利用することができ、シール本体又はそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる。
一実施形態では、シール本体40は、L−605、HS−188、FSX−414などのコバルト基合金、R108、GTD−262、GTD−141+、GTD−141、GTD−111、Rene N2、IN−718、IN−725、IN−706、IN−901、IN−925、Hast−X、IN−625などのニッケル基合金を含む超合金からなる群で構成されており、3XXシリーズ及び4XXシリーズなどのステンレス鋼は、タービン、SiC繊維強化SiC複合材及びアルミナ繊維強化酸化物セラミック複合材などのセラミック基複合材(「CMC」)、ステライト−6、LOB1800G、Alumazite、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ホウ素などの凹部62を覆うコーティング材料の周囲温度に応じて利用することができ、シール要素アセンブリ64の基部66又はそれらの組合せと接触して配置されるとかじり及びフレッティングを防止することができる。
シール要素アセンブリ64を別々に製造することにより、材料の選択は、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有することができるRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4などの非溶接で修復可能な合金を含んで増加させることができることを理解されたい。
一実施形態では、凹部62の幾何学的形状は、シール要素アセンブリ64の基部66との摺動可能な係合/係合解除を可能にする噛み合い特徴部を有する対向端部70,72を有するスロットである。たとえば、一実施形態では、凹部62の端部70,72は、内側に互いに向けられてシール要素アセンブリ64の基部66の対応端部74,76との摺動可能な係合を可能にする端部70,72のような噛み合い特徴部を画定する。一実施形態では、凹部62は、鋸歯状でシール要素アセンブリ64の基部66の対応端部74,76との摺動可能な係合を可能にする端部70,72のような噛み合い特徴部を画定する。シール要素アセンブリ64の基部66の対応端部74,76と凹部62の端部70,72との間の摺動可能な係合/係合解除を可能にする他の噛み合い特徴部を使用してもよいことを理解されたい。一実施形態では、摺動可能な係合/係合解除の方向は、長手軸60に実質的に垂直である。
用語「噛み合い特徴部」は、シール要素アセンブリ64の基部66と接触する第1の端部部分42の表面58に沿うあらゆる部分を含むことが意図されることを理解されたい。
図3にさらに示すように、摺動可能な係合は、変形領域78によって示されるように、シール要素アセンブリ64の設置に続いてシール要素アセンブリ64の凹部62及び基部66の少なくとも1つにおいて噛み合い特徴部の一部を変形させることを含む。
摺動可能な係合解除は、シール要素アセンブリ64の係合解除に続くシール要素アセンブリ64のシール要素アセンブリ64及び基部66の係合解除に続いてシール要素アセンブリ64の凹部62及び基部66の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部の変形部分78の除去を含むことを理解されたい。
一実施形態では、変形部分78の除去は、シール要素アセンブリ64及びシール本体40の1つ以上から材料を穿孔、研削又は他の適切な使用可能な操作で除去することによって達成される。
図4は、基部166と、1つのシール要素168とを有するシール要素アセンブリ64に類似するシール要素アセンブリ164の例示的な実施形態を示している。
図5は、基部266と、一対のシール要素268とを有するシール要素アセンブリ64に類似するシール要素アセンブリ264の例示的な実施形態を示している。
図5は、基部366と、一対のシール要素368とを有するシール要素アセンブリ64に類似するシール要素アセンブリ364の例示的な実施形態を示している。図5に示すように、2つ以上のシール要素アセンブリ(たとえば、264及び364)は、近流路シール部材と共に使用することができることを理解されたい。
シール要素アセンブリは、1つ以上のシール要素を含むことができることを理解されたい。
図6は、ターボ機械の設置位置の近流路シール部材を修理する方法を示すフローチャートであるが、他の方法を使用することもできる。本明細書における目的のために、用語「1つの(「a」及び「an」)は、「1以上の」又は接尾辞「s」が後ろに付く用語と互換的に使用することができる。プロセスの最初のステップ100は、通常、シール要素アセンブリ64(図3)を除去することを含む。シール要素アセンブリ64を除去するステップ100は、穿孔、研削又は他の適切な材料除去プロセスなどでシール要素アセンブリ64(図3)の凹部62(図3)及び基部66の少なくとも1つに形成された噛み合い表面から変形部分78を除去することを含む。ステップ100はさらに、十分な力をシール要素アセンブリ64に加え凹部62に対してシール要素アセンブリ64を摺動可能に移動させることによってシール要素アセンブリ64(図1)を除去することを含む。一実施形態では、摺動可能な移動の方向は、長手軸60(図3)に実質的に垂直である。一実施形態では、シール要素アセンブリ64の除去は、近流路シール部材30をターボ機械の設置位置から除去せずに達成される。一実施形態では、シール要素アセンブリ64は、機械加工プロセス、たとえば旋盤、ミル、ルータ、研磨機又は他の適切な機械加工プロセスによって製造される。
シール要素アセンブリ64が除去されると、次のステップである図6のプロセス102は、別のシール要素アセンブリ64(図3)をターボ機械2に設置することを含む。別のシール要素アセンブリ64を設置するステップ102は、シール要素アセンブリ64がターボ機械2の近流路シール部材30に設置されるまでに十分な力をシール要素アセンブリ64に加え凹部62に対してシール要素アセンブリ64を摺動可能に移動させることを含む。さらに、ステップ102は、変形領域78(図3)によって示されるように、シール要素アセンブリ64の設置に続いてシール要素アセンブリ64の凹部62及び基部66の少なくとも1つにおいて噛み合い特徴部の一部を変形させることを含む。
本発明を好適な実施形態に関して説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、その要素を種々変更させることができ、均等物で置換することができることは当業者によって理解されるであろう。さらに、特定の状況又は材料に適応させるために、その本質的範囲から逸脱することなく、本発明の教示に多くの修正を行うことができる。したがって、本発明は、本発明を実施するための最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に属するあらゆる実施形態を包含する。
[実施態様1]
ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有し、第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を有してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸(60)を有するシール本体(40)と、
1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有して表面(58)に形成されている凹部(62)とを備え、
シール要素アセンブリ(64)は、選択的に凹部(62)に設置可能又は凹部(62)から取り外し可能である近流路シール部材(30)。
[実施態様2]
シール要素(68)が、第1の材料で構成されており、シール本体(40)が、第1の材料とは異なる第2の材料で構成されている実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様3]
第1の材料が、コバルト基合金、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有するRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4を含む非溶接で修復可能な合金、ステンレス鋼、セラミック基複合材(「CMC」)、第1の材料を覆うコーティング材料からなる群で構成されており、第2の材料及びそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる実施態様2に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様4]
第2の材料が、超合金、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有するRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4を含む非溶接で修復可能な合金、凹部(62)を覆うコーティング材料からなる群で構成されており、第1の材料及びそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる実施態様2に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様5]
幾何学的形状が、シール要素アセンブリ(64)の基部(66)との摺動可能な係合/係合解除を可能にする噛み合い特徴部を有する対向端部(70,72)を含むスロットである実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様6]
摺動可能な係合が、シール要素アセンブリ(64)の設置に続いてシール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つにおいて噛み合い特徴部の一部を変形させることを含む実施態様5に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様7]
摺動可能な係合解除が、シール要素アセンブリ(64)の係合解除に続いてシール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部の変形部分(78)の除去を含む実施態様5に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様8]
変形部分(78)の除去が、穿孔又は研削によって達成される実施態様7に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様9]
摺動可能な係合/係合解除の方向が、長手軸(60)に実質的に垂直である実施態様5に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様10]
摺動可能な係合/係合解除が、近流路シール部材(30)をターボ機械の設置位置から除去せずに達成することができる実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様11]
シール要素アセンブリ(64)が、機械加工プロセスによって製造される実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様12]
シール要素(68)が、約0.07インチから約2.5インチの厚さを有する実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様13]
シール本体(40)が、成形によって形成される実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様14]
ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有し、第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を画定してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸(60)を有するシール本体(40)と、1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有して表面(58)に形成されている凹部(62)と、予め設置されているシール要素アセンブリ(64)とを設けることと、
シール要素アセンブリ(64)を除去することと、
別のシール要素アセンブリ(64)を設置することとを含むターボ機械の設置位置の近流路シール部材(30)を修理する方法。
[実施態様15]
シール要素アセンブリ(64)を除去することが、シール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部から変形部分(78)を除去することを含む実施態様14に記載の方法。
[実施態様16]
変形部分(78)を除去することが、穿孔又は研削によって達成される実施態様15に記載の方法。
[実施態様17]
変形部分(78)を除去することに続くシール要素アセンブリ(64)を除去することが、十分な力をシール要素アセンブリ(64)に加え凹部(62)に対してシール要素アセンブリ(64)を摺動可能に移動させることを含む実施態様15に記載の方法。
[実施態様18]
摺動可能な移動の方向が、長手軸(60)に実質的に垂直である実施態様17に記載の方法。
[実施態様19]
シール要素アセンブリ(64)を除去することが、近流路シール部材(30)をターボ機械の設置位置から除去せずに達成される実施態様14に記載の方法。
[実施態様20]
シール要素アセンブリ(64)が、機械加工プロセスによって製造される実施態様14に記載の方法。
[実施態様1]
ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有し、第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を有してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸(60)を有するシール本体(40)と、
1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有して表面(58)に形成されている凹部(62)とを備え、
シール要素アセンブリ(64)は、選択的に凹部(62)に設置可能又は凹部(62)から取り外し可能である近流路シール部材(30)。
[実施態様2]
シール要素(68)が、第1の材料で構成されており、シール本体(40)が、第1の材料とは異なる第2の材料で構成されている実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様3]
第1の材料が、コバルト基合金、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有するRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4を含む非溶接で修復可能な合金、ステンレス鋼、セラミック基複合材(「CMC」)、第1の材料を覆うコーティング材料からなる群で構成されており、第2の材料及びそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる実施態様2に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様4]
第2の材料が、超合金、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有するRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4を含む非溶接で修復可能な合金、凹部(62)を覆うコーティング材料からなる群で構成されており、第1の材料及びそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる実施態様2に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様5]
幾何学的形状が、シール要素アセンブリ(64)の基部(66)との摺動可能な係合/係合解除を可能にする噛み合い特徴部を有する対向端部(70,72)を含むスロットである実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様6]
摺動可能な係合が、シール要素アセンブリ(64)の設置に続いてシール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つにおいて噛み合い特徴部の一部を変形させることを含む実施態様5に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様7]
摺動可能な係合解除が、シール要素アセンブリ(64)の係合解除に続いてシール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部の変形部分(78)の除去を含む実施態様5に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様8]
変形部分(78)の除去が、穿孔又は研削によって達成される実施態様7に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様9]
摺動可能な係合/係合解除の方向が、長手軸(60)に実質的に垂直である実施態様5に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様10]
摺動可能な係合/係合解除が、近流路シール部材(30)をターボ機械の設置位置から除去せずに達成することができる実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様11]
シール要素アセンブリ(64)が、機械加工プロセスによって製造される実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様12]
シール要素(68)が、約0.07インチから約2.5インチの厚さを有する実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様13]
シール本体(40)が、成形によって形成される実施態様1に記載の近流路シール部材(30)。
[実施態様14]
ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有し、第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を画定してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸(60)を有するシール本体(40)と、1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有して表面(58)に形成されている凹部(62)と、予め設置されているシール要素アセンブリ(64)とを設けることと、
シール要素アセンブリ(64)を除去することと、
別のシール要素アセンブリ(64)を設置することとを含むターボ機械の設置位置の近流路シール部材(30)を修理する方法。
[実施態様15]
シール要素アセンブリ(64)を除去することが、シール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部から変形部分(78)を除去することを含む実施態様14に記載の方法。
[実施態様16]
変形部分(78)を除去することが、穿孔又は研削によって達成される実施態様15に記載の方法。
[実施態様17]
変形部分(78)を除去することに続くシール要素アセンブリ(64)を除去することが、十分な力をシール要素アセンブリ(64)に加え凹部(62)に対してシール要素アセンブリ(64)を摺動可能に移動させることを含む実施態様15に記載の方法。
[実施態様18]
摺動可能な移動の方向が、長手軸(60)に実質的に垂直である実施態様17に記載の方法。
[実施態様19]
シール要素アセンブリ(64)を除去することが、近流路シール部材(30)をターボ機械の設置位置から除去せずに達成される実施態様14に記載の方法。
[実施態様20]
シール要素アセンブリ(64)が、機械加工プロセスによって製造される実施態様14に記載の方法。
2 ターボ機械
4 圧縮機部分
6 タービン部分
8 燃焼器アセンブリ
10 燃焼器
12 シャフト
18 ガス経路
20 段
24 ステータ、ノズル
26 バケット、ブレード
28 バケット、ブレード
30 近流路シール部材
32 シール部材ロータ
34 ホイールスペース
40 シール本体
42 第1の端部部分
44 第2の端部部分
46 中間部分
48 ダブテール部材
50 第1のアーム部材
52 第2のアーム部材
54 第3の端部
56 第4の端部
58 表面
60 長手軸
62 凹部
64 シール要素アセンブリ
66 基部
68 シール要素
70 対向端部
72 対向端部
74 対応端部
76 対応端部
78 変形領域、変形部分
164 シール要素アセンブリ
166 基部
168 シール要素
264 シール要素アセンブリ
266 基部
268 シール要素
364 シール要素アセンブリ
366 基部
368 シール要素
4 圧縮機部分
6 タービン部分
8 燃焼器アセンブリ
10 燃焼器
12 シャフト
18 ガス経路
20 段
24 ステータ、ノズル
26 バケット、ブレード
28 バケット、ブレード
30 近流路シール部材
32 シール部材ロータ
34 ホイールスペース
40 シール本体
42 第1の端部部分
44 第2の端部部分
46 中間部分
48 ダブテール部材
50 第1のアーム部材
52 第2のアーム部材
54 第3の端部
56 第4の端部
58 表面
60 長手軸
62 凹部
64 シール要素アセンブリ
66 基部
68 シール要素
70 対向端部
72 対向端部
74 対応端部
76 対応端部
78 変形領域、変形部分
164 シール要素アセンブリ
166 基部
168 シール要素
264 シール要素アセンブリ
266 基部
268 シール要素
364 シール要素アセンブリ
366 基部
368 シール要素
Claims (15)
- ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有し、第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を有してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸(60)を有するシール本体(40)と、
1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有して表面(58)に形成されている凹部(62)とを備え、
シール要素アセンブリ(64)は、選択的に凹部(62)に設置可能又は凹部(62)から取り外し可能である近流路シール部材(30)。 - シール要素(68)が、第1の材料で構成されており、シール本体(40)が、第1の材料とは異なる第2の材料で構成されている請求項1に記載の近流路シール部材(30)。
- 第1の材料が、コバルト基合金、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有するRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4を含む非溶接で修復可能な合金、ステンレス鋼、セラミック基複合材(「CMC」)、第1の材料を覆うコーティング材料からなる群で構成されており、第2の材料及びそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる請求項2に記載の近流路シール部材(30)。
- 第2の材料が、超合金、ミクロ組織中に約30体積%超のγ’粒子を有するRene’−108(MAR M−247又はCM−247)、Rene’−142、Rene’−N2、Rene’−N6、Rene’−195、GTD−444、GTD−111、PWA−1480、CMSX−4を含む非溶接で修復可能な合金、凹部(62)を覆うコーティング材料からなる群で構成されており、第1の材料及びそれらの組合せと接触して配置されるとかじりを防止することができる請求項2に記載の近流路シール部材(30)。
- 幾何学的形状が、シール要素アセンブリ(64)の基部(66)との摺動可能な係合/係合解除を可能にする噛み合い特徴部を有する対向端部(70,72)を含むスロットである請求項1に記載の近流路シール部材(30)。
- 摺動可能な係合が、シール要素アセンブリ(64)の設置に続いてシール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つにおいて噛み合い特徴部の一部を変形させることを含む請求項5に記載の近流路シール部材(30)。
- 摺動可能な係合解除が、シール要素アセンブリ(64)の係合解除に続いてシール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部の変形部分(78)の除去を含む請求項5に記載の近流路シール部材(30)。
- 変形部分(78)の除去が、穿孔又は研削によって達成される請求項7に記載の近流路シール部材(30)。
- 摺動可能な係合/係合解除の方向が、長手軸(60)に実質的に垂直である請求項5に記載の近流路シール部材(30)。
- 摺動可能な係合/係合解除が、近流路シール部材(30)をターボ機械の設置位置から除去せずに達成することができる請求項1に記載の近流路シール部材(30)。
- シール要素アセンブリ(64)が、機械加工プロセスによって製造される請求項1に記載の近流路シール部材(30)。
- シール要素(68)が、約0.07インチから約2.5インチの厚さを有する請求項1に記載の近流路シール部材(30)。
- シール本体(40)が、成形によって形成される請求項1に記載の近流路シール部材(30)。
- ダブテール部材(48)を有する第2の端部部分(44)へ延びる第1の端部部分(42)を有し、第1の端部部分(42)は、それらの間に延びる表面(58)を画定してダブテール部材(48)とは反対側を向く第3の端部(54)と第4の端部(56)とを含み、表面(58)は、第3の端部(54)と第4の端部(56)との間に延びる長手軸(60)を有するシール本体(40)と、1以上のシール要素(68)へ延びる基部(66)を有するシール要素アセンブリ(64)を受け入れる幾何学的形状を有して表面(58)に形成されている凹部(62)と、予め設置されているシール要素アセンブリ(64)とを設けることと、
シール要素アセンブリ(64)を除去することと、
別のシール要素アセンブリ(64)を設置することとを含むターボ機械の設置位置の近流路シール部材(30)を修理する方法。 - シール要素アセンブリ(64)を除去することが、シール要素アセンブリ(64)のスロット及び基部(66)の少なくとも1つに形成された噛み合い特徴部から変形部分(78)を除去することを含む請求項14に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/812,568 US20170030212A1 (en) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | Near flow path seal for a turbomachine |
US14/812,568 | 2015-07-29 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017031972A true JP2017031972A (ja) | 2017-02-09 |
Family
ID=56842587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016139003A Pending JP2017031972A (ja) | 2015-07-29 | 2016-07-14 | ターボ機械のための近流路シール |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20170030212A1 (ja) |
EP (1) | EP3124754A1 (ja) |
JP (1) | JP2017031972A (ja) |
CN (1) | CN106401656A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200031491A (ko) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 두산중공업 주식회사 | 가스 터빈의 고정 베인 노즐 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11208907B2 (en) * | 2017-07-13 | 2021-12-28 | Raytheon Technologies Corporation | Seals and methods of making seals |
US11339675B2 (en) * | 2019-09-13 | 2022-05-24 | Raytheon Technologies Corporation | Seal seat insert for gas turbine engines |
FR3120894B1 (fr) * | 2021-03-19 | 2023-02-24 | Safran Aircraft Engines | Rotor de turbomachine, comprenant un anneau de joint a labyrinthe monte sur des viroles de disque |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3846899A (en) * | 1972-07-28 | 1974-11-12 | Gen Electric | A method of constructing a labyrinth seal |
US5080556A (en) * | 1990-09-28 | 1992-01-14 | General Electric Company | Thermal seal for a gas turbine spacer disc |
US9039358B2 (en) * | 2007-01-03 | 2015-05-26 | United Technologies Corporation | Replaceable blade outer air seal design |
US20120301275A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | Suciu Gabriel L | Integrated ceramic matrix composite rotor module for a gas turbine engine |
US8864453B2 (en) * | 2012-01-20 | 2014-10-21 | General Electric Company | Near flow path seal for a turbomachine |
US20130186103A1 (en) * | 2012-01-20 | 2013-07-25 | General Electric Company | Near flow path seal for a turbomachine |
US20130287551A1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-10-31 | General Electric Company | Separable seal assembly for a gas turbine engine |
US9546554B2 (en) * | 2012-09-27 | 2017-01-17 | Honeywell International Inc. | Gas turbine engine components with blade tip cooling |
US9605552B2 (en) * | 2013-06-10 | 2017-03-28 | General Electric Company | Non-integral segmented angel-wing seal |
US10577933B2 (en) * | 2013-08-15 | 2020-03-03 | United Technologies Corporation | Coating pocket stress reduction for rotor disk of a gas turbine engine |
US9771870B2 (en) * | 2014-03-04 | 2017-09-26 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Sealing features for a gas turbine engine |
-
2015
- 2015-07-29 US US14/812,568 patent/US20170030212A1/en not_active Abandoned
-
2016
- 2016-07-14 JP JP2016139003A patent/JP2017031972A/ja active Pending
- 2016-07-18 EP EP16179870.7A patent/EP3124754A1/en not_active Withdrawn
- 2016-07-29 CN CN201610609649.2A patent/CN106401656A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200031491A (ko) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 두산중공업 주식회사 | 가스 터빈의 고정 베인 노즐 |
KR102120097B1 (ko) * | 2018-09-14 | 2020-06-08 | 두산중공업 주식회사 | 가스 터빈의 고정 베인 노즐 |
US10941672B2 (en) | 2018-09-14 | 2021-03-09 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Stationary vane nozzle of gas turbine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106401656A (zh) | 2017-02-15 |
US20170030212A1 (en) | 2017-02-02 |
EP3124754A1 (en) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10400616B2 (en) | Turbine nozzle with impingement baffle | |
JP6692609B2 (ja) | タービンバケット組立体及びタービンシステム | |
US10180073B2 (en) | Mounting apparatus for low-ductility turbine nozzle | |
US10597334B2 (en) | Turbine comprising turbine stator vanes of a ceramic matrix composite attached to a turbine case | |
JP2012026448A (ja) | 接合縁部を備えた構成要素 | |
EP3042043B1 (en) | Turbomachine bucket having angel wing seal for differently sized discouragers and related fitting method | |
US20110243725A1 (en) | Turbine shroud mounting apparatus with anti-rotation feature | |
JP2017031972A (ja) | ターボ機械のための近流路シール | |
US20100150730A1 (en) | Component having an abrasive layer and a method of applying an abrasive layer on a component | |
EP3143259B1 (en) | Method of manufacturing a component of a turbomachine, component of a turbomachine and turbomachine | |
JP2015224631A (ja) | タービンバケット組立体及びタービンシステム | |
US11313242B2 (en) | Thin seal for an engine | |
JP7463359B2 (ja) | ターボ機械のブレード先端の取り付け | |
EP3498971B1 (en) | Aerofoil for a gas turbine engine comprising a dividing sheet | |
EP2434099B1 (en) | Blade for a gas turbine engine | |
US20180156046A1 (en) | Rotor blade for a gas turbine | |
JP7451512B2 (ja) | 翼形部クーポン取り付け | |
US11401834B2 (en) | Method of securing a ceramic matrix composite (CMC) component to a metallic substructure using CMC straps | |
JP6949026B2 (ja) | 修復されたターボ機械部品および対応する修復方法 | |
US11480061B2 (en) | Method for replacing metal airfoil with ceramic airfoil, and related turbomachine blade | |
EP3399152B1 (en) | Turbine nozzle-to-shroud interface |