JP2017101668A - ガスタービンエンジン用のカービックシール及びガスタービンエンジンの組立方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ガスタービンエンジン用のカービックシール及びガスタービンエンジンの組立方法を提供すること。
【解決手段】ガスタービンエンジン(10)において使用するカービックシール(124)が提供される。カービックシール(124)は、貫通して延びる第1のスリット(128)を含む分割リング(126)と、分割リング(126)に結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリング(130)と、を含む。バイアスリング(130)は、分割リング(126)を付勢して、第1のスリット(128)を通る空気流を制限するよう構成されている。
【選択図】 図1

Description

本開示は、全体的に、シール機構に関し、より具体的には、ターボファンエンジンにおけるカービック継手のためのシール機構に関する。
ターボファンエンジンのような少なくとも一部の既知のガスタービンエンジンは、ファン、コアエンジン、及び出力タービンを含む。コアエンジンは、少なくとも1つの圧縮機、燃焼器、及び高圧タービンを含み、これらは直列流れ関係で共に結合されている。より具体的には、圧縮機及び高圧タービンは、第1の駆動シャフトを通じて結合されて、高圧ロータ組立体を形成する。コアエンジンに流入する空気は、燃料と混合されて点火され、高エネルギーガスストリームを形成する。高エネルギーガスストリームは、高圧タービンを通って流れて、該高圧タービンを回転駆動し、シャフトが圧縮機を回転駆動するようになる。ガスストリームは、高圧タービンの後方に位置付けられた出力タービン又は低圧タービンを通って流れるときに膨張する。低圧タービンは、第2の駆動シャフトに結合されたファンを有するロータ組立体を含む。低圧タービンは、第2の駆動シャフトを通じてファンを回転駆動する。
多くの最新の商用ガスタービンエンジンは、回転構成要素の間でトルクを伝達する1又はそれ以上の軸方向カップリングを含む。カービックカップリング及びHirthカップリングは、この目的で一般的に使用される精密なフェーススプラインタイプである。これらのタイプの継手は、回転構成要素の端面に形成された半径方向スプライン歯を含む。回転構成要素の端面は、互いに結合され、第1の回転構成要素からの半径方向スプライン歯が第2の回転構成要素からの半径方向スプライン歯と係合し、これらの間で半径方向スプライン歯を通じてトルクが伝達される。少なくとも一部の既知のターボファンエンジンにおいて、カービックカップリングの両側面に高温プレナムと低温プレナムが定められる。低温プレナムを通じて送られる空気の流れは通常、ターボファンエンジン内の構成要素を冷却するのに使用される。しかしながら、カービックカップリングを通る漏洩によって、低温プレナムを通じて送られる空気の流れの冷却効率の低下が促進される。
国際公開第2014/197074号
1つの態様において、ガスタービンエンジンにおいて使用するカービックシールが提供される。カービックシールは、貫通して延びる第1のスリットを含む分割リングと、上記分割リングに結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリングと、を含む。バイアスリングは、上記分割リングを付勢して、上記第1のスリットを通る空気流を制限するよう構成されている。
別の態様において、ガスタービンエンジンが提供される。ガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンの第1の回転構成要素と第2の回転構成要素との間に位置付けられたカービックカップリングと、上記カービックカップリングから半径方向内側に位置付けられたカービックシールと、を含む。カービックシールは、貫通して延びる第1のスリットを含む分割リングと、上記分割リングに結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリングと、を含む。バイアスリングは、上記分割リングを付勢して、上記第1のスリットを通る空気流を制限するよう構成されている。
本方法は、貫通して延びる第1のスリットを有する分割リングの半径方向内側側面を定めるステップと、バイアスリングを上記分割リングに結合して、バイアスリングが上記分割リングの半径方向内側側面に沿って延在するようにするステップと、を含む。バイアスリングは、上記分割リングを付勢して、上記第1のスリットを通る空気流を制限するよう構成されている。
本開示のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
例示的なターボファンエンジンの概略図。 図1に示すターボファンエンジンの例示的な部分の断面図。 図1に示すターボファンエンジンで使用することができる例示的なカービックシールの斜視図。 領域Aから見た図3に示すカービックシールの拡大斜視図。 図3に示すカービックシールで使用することができる例示的なバイアスリングの斜視図。
別途指示されていない限り、本明細書で示される図面は、本開示の実施形態の特徴を例証するものとする。これらの特徴は、本開示の1又はそれ以上の実施形態を含む幅広い種類のシステムで適用可能であると考えられる。従って、図面は、本明細書で開示される実施形態の実施に必要とされる当業者には公知の従来の全ての特徴を含むことを意図するものではない。
以下の明細書及び請求項において幾つかの用語を参照するが、これらは以下の意味を有すると定義される。
単数形態は、前後関係から明らかに別の意味を示さない限り、複数形態も含む。
「任意」又は「場合により」とは、それに続いて記載されている事象又は状況が起こってもよいし起こらなくてもよいことを意味し、その記載はその事象が起こる場合と起こらない場合を含む。
本明細書及び請求項全体を通じてここで使用される近似表現は、関連する基本的機能の変更をもたらすことなく、許容範囲内で変わることのできるあらゆる定量的表現を修飾するのに適用することができる。従って、「約」及び「実質的に」などの1又は複数の用語により修飾される値は、指定される厳密な値に限定されるものではない。少なくとも一部の事例において、近似表現は、値を測定する計器の精度に対応することができる。ここで、及び明細書及び請求項全体を通じて、範囲限界は組み合わせ及び/又は置き換えが可能である。このような範囲は前後関係又は表現がそうでないことを示していない限り、識別され、ここに包含される部分範囲全てを含む。
本明細書で使用される用語「軸方向」及び「軸方向に」とは、タービンエンジンの中心線に実質的に平行に延びる方向及び向きを意味する。更に、用語「半径方向」及び「半径方向に」とは、タービンエンジンの中心線に実質的に垂直に延びる方向及び向きを意味する。加えて、本明細書で使用される用語「円周方向」及び「円周方向に」とは、タービンエンジンの長手方向軸線の周りで弓状に延びる方向及び向きを意味する。
本開示の実施形態は、ターボファンのようなタービンエンジン及びその組立方法に関する。より具体的には、本明細書で記載されるタービンエンジンは、回転構成要素間に位置付けられたカービックカップリングと、該カービックカップリングから半径方向内側に位置付けられたカービックシールと、を含む。カービックシールは、分割リングと、該分割リングに結合されたバイアスリングとを含む二部品シールである。分割リングは、半径方向で可撓性があり、貫通して延びるスリットを含み、該スリットによって、分割リングが、製造のばらつき及びカービックカップリングにわたる熱膨張差に対処できるようになる。更に、タービンエンジンにおける構成要素の回転によって生じる遠心力により、バイアスリングが分割リングに対して付勢されて、分割リングのスリットを通る空気流を制限するようになる。そのため、カービックカップリングを通る半径方向のシール漏洩は、場合によっては少なくとも50%低減される。更に、二部品シールは、従来の一体成形の分割リングカービックシールと比べて製造公差の影響が少ない。
図1は、ファン組立体12、低圧又はブースタ圧縮機14、高圧圧縮機16、及び燃焼器組立体18を含む例示的なターボファンエンジン10の概略図である。ファン組立体12、ブースタ圧縮機14、高圧圧縮機16、及び燃焼器組立体18は、流れ連通して結合される。ターボファンエンジン10はまた、燃焼器組立体18と流れ連通して結合された高圧タービン20と、低圧タービン22とを含む。ファン組立体12は、ロータディスク26から半径方向外側に延びるファンブレード24のアレイを含む。低圧タービン22は、第1の駆動シャフト28を通じてファン組立体12及びブースタ圧縮機14に結合され、高圧タービン20は、第2の駆動シャフト30を通じて高圧圧縮機16に結合される。ターボファンエンジン10は、吸気口32と排気口34とを有する。ターボファンエンジン10は更に、ファン組立体12、ブースタ圧縮機14、高圧圧縮機16及びタービン組立体20が中心として回転する中心線36を含む。
作動時には、吸気口32を通ってターボファンエンジン10に流入する空気は、ファン組立体12を通ってブースタ圧縮機14に向けて送られる。圧縮空気は、ブースタ圧縮機14から高圧圧縮機16に向けて排出される。高度に圧縮された空気は、高圧圧縮機16から燃焼器組立体18に向けて送られ、燃料と混合され、その混合気が燃焼器組立体18内で燃焼する。燃焼器組立体18によって生成される高温燃焼ガスは、タービン組立体20,22に向けて送られる。その後、燃焼ガスは、排気口34を介してターボファンエンジン10から排出される。
図2は、ターボファンエンジン10(図1に示す)の例示的な一部の断面図である。例示的な実施形態において、ターボファンエンジン10は、ターボファンエンジン10の第1の回転構成要素102と第2の回転構成要素104との間に位置付けられたカービックカップリング100を含む。より具体的には、第1の回転構成要素102は、第1の端面106と、該第1の端面106から延びる半径方向シール歯108とを含み、第2の回転構成要素104は、第2の端面110と、該第2の端面110から延びる半径方向シール歯112と、を含む。第1の回転構成要素102及び第2の回転構成要素104は共に結合され、半径方向シール歯108及び半径方向シール歯112が互いに係合され、これによりカービックカップリング100を定めるようになる。このため、高圧プレナム114は、カービックカップリング100の半径方向外側側面116上に定められ、低圧プレナム118は、カービックカップリング100の半径方向内側側面120上に定められる。
作動時には、カービックカップリング100にわたって定められる差圧により、空気122の流れがカービックカップリング100を通って高圧プレナム114から低圧プレナム118に向かって漏洩するようになる。より具体的には、隣接する半径方向シール歯108及び112の間、半径方向シール歯108と第2の端面110との間、及び半径方向シール歯112と第1の端面106との間に定められるギャップ(図示せず)により、空気122の流れを高圧プレナム114から低圧プレナム118に向かって送ることが可能となる。以下でより詳細に説明するように、例示的な実施形態において、カービックシール124は、カービックカップリング100から半径方向内側に位置付けられて、カービックカップリング100を通る空気流を制限する。
図3は、ターボファンエンジン10(図1に示す)で用いることができる例示的なカービックシール124の斜視図であり、図4は、領域4から見たカービックシール124の拡大斜視図である。例示的な実施形態において、カービックシール124は、貫通して延びる第1のスリット128を含む分割リング126を備える。第1のスリット128は、ターボファンエンジン10の作動中に分割リング126を寸法的に可撓性にすることができるように、分割リング126に定められる。第1のスリット128はまた、空気122の流れ(図2に示す)を通過させることができる。例示的な実施形態において、カービックシール124はまた、分割リング126に結合され且つ半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリング130を含む。バイアスリング130の少なくとも一部は、分割リング126と相互連結し、バイアスリング130が、ターボファンエンジン10の作動中に回転しているときに分割リング126に対して実質的に静止したままであるようになる。本明細書で使用される場合、「実質的に静止」とは、回転自在ではなく分割リング126に対して移動するバイアスリング130の能力を意味する。代替の実施形態において、バイアスリング130は、ろう付け又は別の好適な結合機構によって分割リング126に固定結合される。作動時には、ターボファンエンジン10内の構成要素の回転によって発生する遠心力により、バイアスリング130が分割リング126に対して付勢されて、第1のスリット128を通る空気流を制限するようになる。
図4を参照すると、分割リング126は、該分割リング126の半径方向内側側面134上で円周方向に延びる側壁132のペアを含む。受入チャンネル136は、側壁132のペア132間に延び、バイアスリング130は、受入チャンネル136内で円周方向に延びる。より具体的には、バイアスリング130は、受入チャンネル136内で円周方向に延びる第1の部分138と、分割リング126において第1のスリット128にわたって延びる第2の部分140とを含み、該第2の部分140がそこを通る空気流を制限するようになる。その結果、側壁132は、バイアスリング130の軸方向移動を制限し、バイアスリング130は、該バイアスリング130から誘起されるバネ力によるか、又はターボファンエンジン10の作動中に生じる遠心力の何れかによって受入チャンネル136内に保持される。
例示的な実施形態において、側壁132のペアは、互いに離隔された対向する端部144を含み、分割リング126において側壁132のペアの間に軸方向スロット142が定められるようになる。換言すると、軸方向スロット142は、側壁132のペアを含まない領域において分割リング126の半径方向内側側面上に定められる。側壁132のペアの対向する端部144は、第1のスリット128の対向する側面上に位置付けられ、軸方向スロット142は、バイアスリング130の第2の部分140をそこに受けるようなサイズにされる。このため、軸方向スロット142は、第2の部分140が分割リング126の半径方向内側面146を直接付勢して、第1のスリット128のシールを可能にするようなサイズにされる。
更に、第2の部分140は、円周方向において軸方向スロット142に対してサイズが小さくされる。より具体的には、第2の部分140は末端縁148を含み、第2の部分140は、該末端縁148が側壁132の対向する端部144の両方から離間して配置されるようなサイズにされる。このため、第2の部分140は、軸方向スロット142内に制約されず、ターボファンエンジン10の作動中に分割リング126の寸法が変動するときでも、分割リング126の半径方向内側面146に直接付勢された状態であることができる。
例示的な実施形態において、バイアスリング130の第2の部分140は、第1の部分138よりも大きな幅を有し、第1のスリット128を通過する空気流を制限することができる。例えば、第2の部分140は、第2の部分140の側縁150が分割リング126の側縁152と実質的に整列するような幅を有する。このため、第2の部分140の軸方向長さ(すなわち、幅)は、中心線36(図1に示す)に対して軸方向で第1のスリット128を完全に覆うようなサイズにされる。代替の実施形態において、第2の部分140は、分割リング126の幅よりも大きいか又は小さい幅を有する。
図5は、カービックシール124(図3に示す)にて用いることができるバイアスリング130の斜視図である。例示的な実施形態において、バイアスリング130は、貫通して延びる第2のスリット154を含み、バイアスリング130の対向する自由端の間に定められる。第2のスリット154は、ターボファンエンジン10(図1に示す)の作動中にバイアスリング130を寸法的に可撓性にすることができるように、バイアスリング130に定められる。その上、第2のスリット154は、バイアスリング130が分割リング126に結合されたときに、第1のスリット128から円周方向にオフセットされる。このため、第2のスリット154は、第1及び第2のスリット128、154が位置ずれして、空気流を貫通して送ることができないように位置付けられる。
本明細書で記載されるシステム及び方法の例示的な技術的効果は、(a)カービックカップリングを通る空気流漏洩を低減すること、(b)従来の単一部品の分割リングと比べたときに、カービックシール及び接合構成要素の公差をより緩くすることができること、及び(c)ターボファンエンジンを通って送られる空気流の冷却効率を向上させること、のうちの少なくとも1つを含む。
ターボファンエンジン及び関連の構成要素の例示的な実施形態について上記で詳細に説明した。本システムは、本明細書で記載される特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成要素及び/又は方法のステップは、本明細書で説明された他の構成要素及びステップと独立して別個に利用することができる。例えば、本明細書で記載される構成要素の構成はまた、他のプロセスと組み合わせて用いることができ、本明細書で記載されるターボファンエンジン及び関連の方法での実施のみに限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、環状シールを通る漏洩を低減することが要求される多くの用途に関して実施及び利用することができる。
本発明の種々の実施形態の特定の特徴は一部の図面で示され、他の図面では示されない場合があるが、これは便宜上のことに過ぎない。本開示の原理によれば、図面の何れかの特徴は、他の何れかの図面のあらゆる特徴と組み合わせて言及し及び/又は特許請求することができる。
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、本発明を当業者が実施及び利用することを可能にする。本開示の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、又は請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
ガスタービンエンジンにおいて使用するカービックシールであって、
貫通して延びる第1のスリットを含む分割リングと、
上記分割リングに結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリングと、
を供え、
上記バイアスリングが、上記分割リングを付勢して、上記第1のスリットを通る空気流を制限するよう構成されている、カービックシール。
[実施態様2]
上記分割リングが、
上記分割リングの半径方向内側側面上で円周方向に延びる側壁のペアと、
上記側壁のペア間に延びる受入チャンネルと、
を含み、上記バイアスリングが、上記受入チャンネル内で円周方向に延びる、実施態様1に記載のカービックシール。
[実施態様3]
上記バイアスリングが、
上記受入チャンネル内で円周方向に延びる第1の部分と、
上記第1のスリットにわたって延びて、上記第1のスリットを通る空気流を制限する第2の部分と、
を含む、実施態様2に記載のカービックシール。
[実施態様4]
上記第2の部分は、上記第2の部分の側縁が上記分割リングの側縁と実質的に整列するような幅を有する、実施態様3に記載のカービックシール。
[実施態様5]
上記側壁のペアが、軸方向スロットが間に定められるように、互いから離隔された対向する端部を含み、上記側壁のペアの対向する端部が、上記第1のスリットの対向する側部上に位置付けられる、実施態様3に記載のカービックシール。
[実施態様6]
上記軸方向スロットが、上記第2の部分を受けるようなサイズにされ、該第2の部分は、円周方向で上記軸方向スロットに対して小さなサイズにされる、実施態様5に記載のカービックシール。
[実施態様7]
上記バイアスリングが、貫通して延びる第2のスリットを含み、上記バイアスリングが上記分割リングに結合されたときに、上記第2のスリットが上記第1のスリットからオフセットされる、実施態様1に記載のカービックシール。
[実施態様8]
ガスタービンエンジンであって、
上記ガスタービンエンジンの第1の回転構成要素と第2の回転構成要素との間に位置付けられたカービックカップリングと、
上記カービックカップリングから半径方向内側に位置付けられたカービックシールと、
を供え、
上記カービックシールが、
貫通して延びる第1のスリットを含む分割リングと、
上記分割リングに結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリングと、
を供え、
上記バイアスリングが、上記分割リングを付勢して、上記第1のスリットを通る空気流を制限するよう構成されている、ガスタービンエンジン。
[実施態様9]
上記分割リングが、
上記分割リングの半径方向内側側面上で円周方向に延びる側壁のペアと、
上記側壁のペア間に延びる受入チャンネルと、
を含み、上記バイアスリングが、上記受入チャンネル内で円周方向に延びる、実施態様8に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様10]
上記バイアスリングが、
上記受入チャンネル内で円周方向に延びる第1の部分と、
上記第1のスリットにわたって延びて、上記第1のスリットを通る空気流を制限する第2の部分と、
を含む、実施態様9に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様11]
上記第2の部分は、上記第2の部分の側縁が上記分割リングの側縁と実質的に整列するような幅を有する、実施態様10に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様12]
上記側壁のペアが、軸方向スロットが間に定められるように、互いから離隔された対向する端部を含み、上記側壁のペアの対向する端部が、上記第1のスリットの対向する側部上に位置付けられる、実施態様10に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様13]
上記軸方向スロットが、上記第2の部分を受けるようなサイズにされ、該第2の部分は、円周方向で上記軸方向スロットに対して小さなサイズにされる、実施態様12に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様14]
上記バイアスリングが、貫通して延びる第2のスリットを含み、上記バイアスリングが上記分割リングに結合されたときに、上記第2のスリットが上記第1のスリットからオフセットされる、実施態様8に記載のガスタービンエンジン。
[実施態様15]
ガスタービンエンジンにおいて使用するカービックシールを組み立てる方法であって、該方法が、
貫通して延びる第1のスリットを有する分割リングの半径方向内側側面を定めるステップと、
バイアスリングを上記分割リングに結合して、該バイアスリングが上記分割リングの半径方向内側側面に沿って延びるようにするステップと、
を含み、上記バイアスリングが、上記分割リングを付勢して、上記第1のスリットを通る空気流を制限するよう構成されている、方法。
[実施態様16]
上記バイアスリングを結合するステップが、上記分割リングの半径方向内側側面上で円周方向に延びる側壁のペア間に定められる受入チャンネル内で上記バイアスリングを円周方向に延在させるステップを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様17]
上記バイアスリングを結合するステップが、
上記受入チャンネル内で上記バイアスリングの第1の部分を円周方向に延在させるステップと、
上記バイアスリングの第2の部分を上記第1のスリットにわたって延在させて、通過する空気流を制限するように構成するステップと、
を含む、実施態様16に記載の方法。
[実施態様18]
上記バイアスリングを結合するステップが、上記分割リングの側縁と上記第2の部分の側縁を実質的に整列させるステップを含む、実施態様17に記載の方法。
[実施態様19]
上記側壁のペアの対向する端部間に軸方向スロットを定めるステップを更に含み、上記バイアスリングの第2の部分を受け入れるようなサイズにされる、実施態様17に記載の方法。
[実施態様20]
上記第2の部分が円周方向で上記軸方向スロットに対して小さなサイズになるように上記第2の部分のサイズを決定するステップを更に含む、実施態様19に記載の方法。0
10 ターボファンエンジン
12 ファン組立体
14 ブースタ圧縮機
16 高圧圧縮機
18 燃焼器組立体
20 高圧タービン
22 低圧タービン
24 ファンブレード
26 ロータディスク
28 第1の駆動シャフト
30 第2の駆動シャフト
32 吸気口
34 排気口
36 中心線
100 カービックカップリング
102 第1の回転構成要素
104 第2の回転構成要素
106 第1の端面
108 半径方向シール歯
110 第2の端面
112 半径方向シール歯
114 高圧タービン
116 半径方向外側側面
118 低圧プレナム
120 半径方向内側側面
122 空気
124 カービックシール
126 分割リング
128 第1のスリット
130 バイアスリング
132 側壁
134 半径方向内側側面
136 受入チャンネル
138 第1の部分
140 第2の部分
142 軸方向スロット
144 対向する端部
146 半径方向内側面
148 末端縁
150 側縁
152 側縁
154 第2のスリット
156 対向する自由端

Claims (10)

  1. ガスタービンエンジン(10)において使用するカービックシール(124)であって、
    貫通して延びる第1のスリット(128)を含む分割リング(126)と、
    前記分割リング(126)に結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリング(130)と、
    を供え、
    前記バイアスリング(130)が、前記分割リング(126)を付勢して、前記第1のスリット(128)を通る空気流を制限するよう構成されている、カービックシール(124)。
  2. 前記分割リング(126)が、
    前記分割リング(126)の半径方向内側側面上で円周方向に延びる側壁(132)のペアと、
    前記側壁(132)のペア間に延びる受入チャンネル(136)と、
    を含み、前記バイアスリング(130)が、前記受入チャンネル(136)内で円周方向に延びる、請求項1に記載のカービックシール(124)。
  3. 前記バイアスリング(130)が、
    前記受入チャンネル(136)内で円周方向に延びる第1の部分(138)と、
    前記第1のスリット(128)にわたって延びて、前記第1のスリット(128)を通る空気流を制限する第2の部分(140)と、
    を含む、請求項2に記載のカービックシール(124)。
  4. 前記第2の部分(140)は、前記第2の部分(140)の側縁(150)が前記分割リング(126)の側縁(150)と実質的に整列するような幅を有する、請求項3に記載のカービックシール(124)。
  5. 前記側壁(132)のペアが、軸方向スロット(142)が間に定められるように、互いから離隔された対向する端部(144)を含み、前記側壁(132)のペアの対向する端部(144)が、前記第1のスリット(128)の対向する側部上に位置付けられる、請求項3に記載のカービックシール(124)。
  6. 前記軸方向スロット(142)が、前記第2の部分(140)を受けるようなサイズにされ、該第2の部分(140)は、円周方向で前記軸方向スロット(142)に対して小さなサイズにされる、請求項5に記載のカービックシール(124)。
  7. 前記バイアスリング(130)が、貫通して延びる第2のスリット(154)を含み、前記バイアスリング(130)が前記分割リング(126)に結合されたときに、前記第2のスリット(154)が前記第1のスリット(128)からオフセットされる、請求項1に記載のカービックシール(124)。
  8. ガスタービンエンジン(10)であって、
    前記ガスタービンエンジン(10)の第1の回転構成要素(102)と第2の回転構成要素(104)との間に位置付けられたカービックカップリング(100)と、
    前記カービックカップリング(100)から半径方向内側に位置付けられたカービックシール(124)と、
    を供え、
    前記カービックシール(124)が、
    貫通して延びる第1のスリット(128)を含む分割リング(126)と、
    前記分割リング(126)に結合され、半径方向内側側面に沿って延びるバイアスリング(130)と、
    を供え、
    前記バイアスリング(130)が、前記分割リング(126)を付勢して、前記第1のスリット(128)を通る空気流を制限するよう構成されている、ガスタービンエンジン(10)。
  9. 前記分割リング(126)が、
    前記分割リング(126)の半径方向内側側面上で円周方向に延びる側壁(132)のペアと、
    前記側壁(132)のペア間に延びる受入チャンネル(136)と、
    を含み、前記バイアスリング(130)が、前記受入チャンネル(136)内で円周方向に延びる、請求項8に記載のガスタービンエンジン(10)。
  10. 前記バイアスリング(130)が、
    前記受入チャンネル(136)内で円周方向に延びる第1の部分(138)と、
    前記第1のスリット(128)にわたって延びて、前記第1のスリット(128)を通る空気流を制限する第2の部分(140)と、
    を含む、請求項9に記載のガスタービンエンジン(10)。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220090235A (ko) * 2020-12-22 2022-06-29 한화에어로스페이스 주식회사 이중 밀폐 구조를 구비하는 실링 어셈블리

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101877170B1 (ko) * 2017-04-11 2018-08-07 두산중공업 주식회사 로터 디스크 실링장치와 이를 구비하는 로터 조립체 및 가스터빈
US10669877B2 (en) 2017-12-21 2020-06-02 United Technologies Corporation Air seal attachment
US11248705B2 (en) * 2018-06-19 2022-02-15 General Electric Company Curved seal with relief cuts for adjacent gas turbine components
FR3129436A1 (fr) * 2021-11-25 2023-05-26 Safran Aircraft Engines Dispositif de pressurisation d’une enceinte de turbomachine a passage par accouplement curvic ® et turbomachine correspondante.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2252143A (en) * 1991-01-26 1992-07-29 Goetze Ag Piston ring assembly.
JP2006138255A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Hitachi Ltd タービンロータ及びガスタービン
US20100072710A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 General Electric Company Gas Turbine Seal
JP2013100747A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1151112A (en) 1914-12-03 1915-08-24 Virgil P Magarrell Piston-ring.
US1479089A (en) 1919-12-01 1924-01-01 Gen Motors Corp Piston packing
US1447533A (en) 1922-05-15 1923-03-06 Frank S Chopieska Piston ring
US3656784A (en) * 1970-04-01 1972-04-18 Ssp Ind Slip joint
GB2134604B (en) 1983-01-28 1986-03-12 Cross Mfg Co Rotatable shaft seals
US4602795A (en) 1985-12-06 1986-07-29 United Technologies Corporation Thermally expansive slip joint for formed sheet metal seals
US5632600A (en) * 1995-12-22 1997-05-27 General Electric Company Reinforced rotor disk assembly
US5628621A (en) * 1996-07-26 1997-05-13 General Electric Company Reinforced compressor rotor coupling
JP2003120209A (ja) * 2001-10-10 2003-04-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd スピンドルボルトのシール構造およびガスタービン
US7097211B2 (en) * 2001-11-09 2006-08-29 Adams Robert M Pipe coupling system having an anti-reversing locking ring
US9004495B2 (en) * 2008-09-15 2015-04-14 Stein Seal Company Segmented intershaft seal assembly
DE102008049195A1 (de) 2008-09-26 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Wellendichtung für eine Dampfturbine
FR2952138B1 (fr) * 2009-10-30 2012-04-20 Turbomeca Procede de protection de passage d'air dans un couplage de pieces motrices en environnement non securise, couplage de mise en oeuvre et ligne rotors equipee de tels couplages
US10316665B2 (en) * 2013-03-11 2019-06-11 United Technologies Corporation Full ring curvic seal
US10822979B2 (en) 2013-03-14 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Curvic seal for gas turbine engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2252143A (en) * 1991-01-26 1992-07-29 Goetze Ag Piston ring assembly.
JP2006138255A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Hitachi Ltd タービンロータ及びガスタービン
US20100072710A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 General Electric Company Gas Turbine Seal
JP2013100747A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220090235A (ko) * 2020-12-22 2022-06-29 한화에어로스페이스 주식회사 이중 밀폐 구조를 구비하는 실링 어셈블리
KR102494670B1 (ko) * 2020-12-22 2023-02-06 한화에어로스페이스 주식회사 이중 밀폐 구조를 구비하는 실링 어셈블리

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