JP2017198185A - ガスタービンエンジン用のスプラインシール - Google Patents

ガスタービンエンジン用のスプラインシール Download PDF

Info

Publication number
JP2017198185A
JP2017198185A JP2017009927A JP2017009927A JP2017198185A JP 2017198185 A JP2017198185 A JP 2017198185A JP 2017009927 A JP2017009927 A JP 2017009927A JP 2017009927 A JP2017009927 A JP 2017009927A JP 2017198185 A JP2017198185 A JP 2017198185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axial
turbine
spline connector
assembly
shroud
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
Application number
JP2017009927A
Other languages
English (en)
Inventor
ケビン・ロバート・フェルドマン
Robert Feldman Kevin
アーロン・エゼキエル・スミス
Aaron Ezekiel Smith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2017198185A publication Critical patent/JP2017198185A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/041Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/46Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/46Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings
    • F16J15/48Sealings with packing ring expanded or pressed into place by fluid pressure, e.g. inflatable packings influenced by the pressure within the member to be sealed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/30Application in turbines
    • F05D2220/32Application in turbines in gas turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/55Seals
    • F05D2240/57Leaf seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/74Shape given by a set or table of xyz-coordinates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape
    • F05D2250/75Shape given by its similarity to a letter, e.g. T-shaped
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

【課題】軸方向中心線を定めるガスタービンエンジン用のタービン組立体を提供する。【解決手段】どちらも対面する半径方向側部112及び対面する軸方向端部110を含む、互いに軸方向に隣接したシュラウド組立体102及びノズル組立体106を含むタービン組立体100に関する。スプラインコネクタ116は円周方向部分及び軸方向部分を有し、スプラインコネクタ116の円周方向部分は軸方向端部110にわたって延び、スプラインコネクタ116の軸方向部分は対面する半径方向側部112にわたって延びる。【選択図】図2

Description

本発明は、ガスタービンエンジン用のスプラインシールに関する。
タービンエンジン、特にガス又は燃焼タービンエンジンは、回転ブレード及び固定ベーンの対を含む一連の圧縮機段においてエンジンを通り、燃焼器を通り、次に複数のタービンブレードの上に流れる燃焼ガスの流れからエネルギーを抽出する回転エンジンである。圧縮機段において、ブレードは、ロータから突出するポストにより支持され、一方、ベーンは、ステータディスクに取り付けられる。ガスタービンエンジンは、陸上及び海上移動体、並びに発電のために使用されてきたが、ヘリコプターを含む航空機などの航空用途のために最も一般的に使用される。航空機において、ガスタービンエンジンは、航空機の推進のために使用される。
航空機用のガスタービンエンジンは、エンジン推力を最大化するために高温で作動するように設計されるので、動作中、特定のエンジン構成要素の冷却が必要である。効率を最大化し、燃料消費率を低減させるために、ガスタービンエンジンにおける隣接する流路セグメント間の冷却空気の漏れを低減させることが望ましい。隣接する圧縮機及びタービン段において、軸方向及び半径方向のセグメントギャップは流路をもたらし、漏れを可能にする。スプラインシールは、これらの領域における漏れを低減させるために使用される。
米国特許第7625174号明細書
一態様において、本発明の実施形態は、軸方向中心線を定めるガスタービンエンジン用のタービン組立体に関連し、タービン組立体は、対面する半径方向側部を有し、集合的に少なくとも1つの円周方向の軸方向端部を定める、複数の円周方向に配置されたシュラウドセグメントを有するシュラウド組立体を含む。タービン組立体は、対面する半径方向側部を有し、集合的に少なくとも1つの円周方向の軸方向端部を定める、複数の円周方向に配置されたノズルセグメントを有するノズル組立体を含む。また、タービン組立体は、円周方向部分及び軸方向部分を有するスプラインコネクタを含み、シュラウド組立体及びノズル組立体は軸方向に隣接し、軸方向端部は対面し、スプラインコネクタの円周方向部分は軸方向端部にわたって延び、スプラインコネクタの軸方向部分は、シュラウドセグメント又はノズルセグメントの少なくとも1つの対面する半径方向側部にわたって延びる。
別の態様において、本発明の実施形態は、軸方向中心線を定めるガスタービンエンジン用のタービン組立体に関連し、このタービン組立体は、対向する半径方向側部及び対向する軸方向端部を有するシュラウドセグメントと、対向する半径方向側部及び対向する軸方向端部を有するノズルセグメントと、円周方向部分及び軸方向部分を有するスプラインコネクタと、を含む。シュラウドセグメント及びノズルセグメントは、軸方向に隣接して一対の対面する軸方向端部を形成し、スプラインコネクタの円周方向部分は軸方向端部にわたって延び、スプラインコネクタの軸方向部分は、シュラウドセグメント又はノズルセグメントの少なくとも一方の半径方向側部の1つに沿って延びる。
本発明の1つの実施形態による、ガスタービンエンジンの概略断面図。 タービン組立体の概略断面図。 ノズル組立体の斜視図。 本発明の第1の実施形態の概略平面図。 本発明の第2の実施形態の概略平面図。
本発明の説明される実施形態は、タービンエンジンにおいて空気流を送ることに関連するシステム、方法、及び他のデバイスに関する。例証目的で、本発明は、航空機ガスタービンエンジンに関して説明される。しかしながら、本発明は、そのように限定されず、他の移動体用途及び産業、商業、住宅の非移動体用途などの非航空機用途における一般的な適用可能性を有し得ることが理解されるであろう。
図1は、航空機用のガスタービンエンジン10の概略断面図である。エンジン10は、前方14から後方16へと略長手方向に延びる軸線又は中心線12を有する。エンジン10は、下流への直列流れ関係で、ファン20を含むファンセクション18と、ブースタ又は低圧(LP)圧縮機24及び高圧(HP)圧縮機26を含む圧縮機セクション22と、燃焼器30を含む燃焼セクション28と、HPタービン34及びLPタービン36を含むタービンセクション32と、排気セクション38とを含む。
ファンセクション18は、ファン20を囲むファンケーシング40を含む。ファン20は、中心線12の周りに半径方向に配置された複数のファンブレード42を含む。HP圧縮機26、燃焼器30、及びHPタービン34は、燃焼ガスを発生させるエンジン10のコア44を形成する。コア44は、ファンケーシング40と結合され得るコアケーシング46によって囲まれている。
エンジン10の中心線12の周りに同軸に配置されるHPシャフト又はHPスプール48は、HPタービン34をHP圧縮機26に駆動可能に接続する。直径が大きい環状のHPスプール48内でエンジン10の中心線12の周りに同軸に配置されるLPシャフト又はLPスプール50は、LPタービン36をLP圧縮機24及びファン20に駆動可能に接続する。スプール48、50のいずれか又は両方に取り付けられ、これらと共に回転するエンジン10の部分は、個々に又はまとめてロータ51とも呼ばれる。
LP圧縮機24及びHP圧縮機26はそれぞれ、複数の圧縮機段52、54を含み、これらの段では、段を通過する流体の流れを圧縮する又は加圧するために、圧縮機ブレード56、58のセットが固定圧縮機ベーン60、62(ノズルとも呼ばれる)の対応するセットに対して回転する。単一の圧縮機段52、54において、複数の圧縮機ブレード56、58は、リング内に設けることができ、ブレードプラットフォームからブレード先端へと中心線12に対して半径方向外向きに延びることができ、一方、対応する固定圧縮機ベーン60、62は、回転ブレード56、58の下流側に隣接して配置される。図1に示されるブレード、ベーン、及び圧縮機段の数は、例証目的で選択されたものに過ぎず、他の数も可能であることに留意されたい。圧縮機の段のブレード56、58は、HPスプール48及びLPスプール50の対応するものに取り付けられたディスク53に取り付けることができ、各段はそれ自体のディスクを有する。ベーン60、62は、ロータ51の周りに円周方向構成でコアケーシング46に取り付けられる。
HPタービン34及びLPタービン36はそれぞれ、段64、66を含む複数のタービン組立体100を含み、そこでは、段を通過する流体の流れからエネルギーを抽出するために、タービンブレード68、70のセットが、固定タービンベーン72、74(ノズルとも呼ばれる)の対応するセットに対して回転される。単一のタービン段64、66において、複数のタービンブレード68、70は、リング内に設けることができ、ブレードプラットフォームからブレード先端へと中心線12に対して半径方向外向きに延びることができ、一方、対応する固定タービンベーン72、74は、回転ブレード68、70の上流側に隣接して配置される。図1に示されるブレード、ベーン、及びタービン段の数は、例証目的で選択されたものに過ぎず、他の数も可能であることに留意されたい。
動作中、回転するファン20は周囲空気をLP圧縮機24に供給し、次に、LP圧縮機24が加圧された周囲空気をHP圧縮機26に供給し、HP圧縮機26は周囲空気をさらに加圧する。HP圧縮機26からの加圧された空気は、燃焼器30内で燃料と混合されて点火され、それにより、燃焼ガスを発生させる。これらのガスからHPタービン34によって一部の仕事が抽出され、それにより、HP圧縮機26が駆動される。燃焼ガスはLPタービン36内へ吐出され、LPタービン36は、LP圧縮機24を駆動させるために付加的な仕事を抽出し、最終的に、排出ガスは、排気セクション38を介してエンジン10から吐出される。LPタービン36の駆動は、LPスプール50を駆動させて、ファン20及びLP圧縮機24を回転させる。
ファン20により供給される周囲空気の一部は、エンジンコア44を迂回して、エンジン10の部分、特に高温部分の冷却のために使用することができ、及び/又は、航空機の他の特徴要素を冷却するため又はこれに動力供給するために使用することができる。タービンエンジンとの関連において、エンジンの高温部分は、通常、燃焼器30の下流、特にタービンセクション32の下流にあり、HPタービン34は、それが燃焼セクション28の直下流であるため、最も高温の部分である。他の冷却流体の供給源は、これらに限定されるものではないが、LP圧縮機24又はHP圧縮機26から吐出される流体とすることができる。
図2は、図1のガスタービンエンジン10に使用するのに適した1つの可能性のあるタービン組立体100を示す。タービン組立体100は、ブレード70の周りで複数の円周方向に配置されたシュラウドセグメント104を有する少なくとも1つのシュラウド組立体102と、ベーン74が固定される複数の円周方向に配置されたノズルセグメント108を有する少なくとも1つのノズル組立体106とを含む。ブレード70及びベーン74の各々は、前縁71及び後縁73を有する。シュラウドセグメント104及びノズルセグメント108は、共同で少なくとも1つの円周方向の軸方向端部110を定める。ノズル組立体106は、シュラウド組立体102の上流側に配置され、一対の対向及び対面する上流側軸方向端部110を定める。別のノズル組立体106をシュラウド組立体102の下流側に配置し、一対の対面する下流側軸方向端部110を定めることができる。シュラウド組立体102及びノズル組立体106の各々は、対向及び対面する半径方向側部112を有する。
スプラインコネクタ116は軸方向部分114を含み、軸方向部分114は、シュラウドセグメント104の対面する各半径方向側部112を覆って、上部に沿って延びる。例示的な実施形態において、スプラインコネクタ116の軸方向部分114は、ノズルセグメント108の対面する半径方向側部112の上部にも沿って延びる。配置される場合、スプラインコネクタ116は、ノズルセグメント108の下流側縁部119に近接して軸方向空間118を残すことができ、後方シュート漏洩を低減するようになっている。
例示的な実施形態において、スプラインコネクタ116は、図3に見られるようにT字形状を有する。円周方向の軸方向端部110から見られるように、ノズル組立体106は、対面する半径方向側部112を、対応するギャップ120を定めるものとして強調表示し、このギャップ120を横切って、スプラインコネクタ116の軸方向部分114は、2つの表面を覆うテープ片のように延びる。スプラインコネクタ116は、軸方向部分114がギャップ120にわたって延びてギャップ120の一部をシールし、かつ軸方向部分114によって結ばれる2つの円周方向部分122が上流及び下流側軸方向端部110にわたって延びるように配置される。一連のスプラインコネクタ116の間の円周方向空間124は、高圧燃焼ガス流の位置に一致して流れをパージする。これは、「頭部波(bow−wave)」として知られ、ベーン74の前縁71付近に存在する。代替的な実施形態において、スプラインコネクタはスロット111内に置くこともできるが、依然としてギャップ120にわたって延びる。
2つの円周方向のシュラウドセグメントのグループ及び介在するノズルセグメント108のグループを概略的に示し、明確にするためにその全てが平らに広げられた図4に見られるように、シュラウド組立体102及びノズル組立体106は軸方向に隣接する。また、シュラウド組立体102の対面する半径方向側部112は、対応するギャップ126も定め、軸方向部分114がギャップ126にわたって延びる場合、スプラインコネクタ116の軸方向部分114は、ギャップ126の少なくとも一部をシールする。シュラウドセグメント104及びノズルセグメント108のギャップ120、126は、円周方向に位置合わせされない。
ギャップ120の少なくとも1つは、軸方向中心線12に対してある角度で配向することができ、角度付けされた対面する半径方向側部113を形成する。図4の例示的な実施形態において、スプラインコネクタ116の2つの例が示され、どちらも依然としてT字形状を保持する。第1のスプラインコネクタ116aは、ノズルセグメント108の上流側軸方向端部110及び角度付けされた対面する半径方向側部113にわたって延び、脚部115は、半径方向側部113の角度に対応する角度を有する。第2のスプラインコネクタ116bは、下流側軸方向端部110及び下流側シュラウドセグメント104の対面する半径方向側部112にわたって延びる。
この場合も同様に明確にするために実際の円周方向の配向から平らに広げられた図5に示される第2の実施形態において、スプラインコネクタ216は、I字又はH字形状を有する。スプラインコネクタ216は、シュラウドセグメント204の半径方向側部212にわたって延びる軸方向部分214によって接続された2つの円周方向部分222を含み、円周方向部分222は、上流及び下流側軸方向端部210にわたって延び、円周方向空間224を残す。I字又はH字形状のスプラインコネクタ216は、ノズルセグメント208の角度付けされた半径方向側部213にわたって延びていない。
さらに別の実施形態は、図5の角度付けされた半径方向側部213にわたって延びる角度付けされた軸方向部分、及び、対応する軸方向端部210にわたって延びる円周方向部分を有するI字形状を含むことができる。さらに別の実施形態は、対応する半径方向端部及び軸方向端部にわたって延びる軸方向部分及び円周方向部分を有するL字形状を含むことができる。
スプラインコネクタは、一般的に軸方向の構成要素の間でシールされない領域において別のシールを連続的に含む限りにおいて、頭部波付近の円周方向空間に起因する局所的な吸い込み又は起こり得る温度過上昇による損傷モードの問題に対処する。これらの付加的な領域をシールすることで、燃焼消費率が低下し、従って効率が向上する。
シュラウド組立体及びノズル組立体の構成における軸方向の湾曲又は傾きに関しては、スプラインコネクタの実施形態は、湾曲を容易にするために軸方向の破断部を含むことができ、又は、流路の湾曲又はステップ・スタックアップ(step stack−up)に適合するように、スプラインコネクタを予め曲げることができる。組立時、スプラインコネクタの軸方向部分は適所にロックすることができ、必要に応じて、可撓性を与えるために、スプラインコネクタ上に局所的な薄肉部又はキーホールを形成することができる。
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、また、あらゆる当業者が、あらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること、並びにあらゆる組み込み方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明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、或いは、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]
軸方向中心線を定めるガスタービンエンジン用のタービン組立体であって、
対面する半径方向側部を有し、集合的に少なくとも1つの円周方向の軸方向端部を定める、複数の円周方向に配置されたシュラウドセグメントを有するシュラウド組立体と、
対面する半径方向側部を有し、集合的に少なくとも1つの円周方向の軸方向端部を定める、複数の円周方向に配置されたノズルセグメントを有するノズル組立体と、
円周方向部分及び軸方向部分を有するスプラインコネクタと、
を備え、
上記シュラウド組立体及び上記ノズル組立体は軸方向に隣接し、上記軸方向端部は対面し、上記スプラインコネクタの上記円周方向部分は上記軸方向端部の間に延び、上記スプラインコネクタの上記軸方向部分は、上記シュラウドセグメント又は上記ノズルセグメントの少なくとも1つの上記対面する半径方向側部にわたって延びる、タービン組立体。
[実施態様2]
上記シュラウド組立体及び上記ノズル組立体の上記対面する半径方向側部は対応するギャップを定め、上記スプラインコネクタの上記軸方向部分は、上記軸方向部分が上記ギャップにわたって延びる場合に上記ギャップの少なくとも一部をシールする、実施態様1に記載のタービン組立体。
[実施態様3]
上記シュラウドセグメント及び上記ノズルセグメントの上記ギャップは、円周方向に位置合わせされない、実施態様2に記載のタービン組立体。
[実施態様4]
上記スプラインコネクタはT字形状を有し、上記円周方向部分は上記ノズルセグメントのギャップにわたって延びる、実施態様3に記載のタービン組立体。
[実施態様5]
上記シュラウドセグメント又は上記ノズルセグメントの上記ギャップの少なくとも1つは、上記軸方向中心線に対してある角度で配向される、実施態様3に記載のタービン組立体。
[実施態様6]
上記スプラインコネクタはT字形状を有し、上記円周方向部分は上記ノズルセグメント内のギャップにわたって延びる、実施態様5に記載のタービン組立体。
[実施態様7]
別のノズル組立体をさらに含み、一方のノズル組立体は、上記シュラウド組立体の上流側に配置されて一対の対面する上流側軸方向端部を定め、他方のノズル組立体は、上記シュラウド組立体の下流側に配置されて一対の対面する下流側軸方向端部を定め、上記スプラインコネクタは、上記軸方向部分によって結ばれた2つの円周方向部分を含み、上記円周方向部分は上記上流及び下流側軸方向端部にわたって延び、上記軸方向部分は上記シュラウドセグメントの上記半径方向側部にわたって延びる、実施態様1に記載のタービン組立体。
[実施態様8]
上記スプラインコネクタは、I字形状を有する、実施態様7に記載のタービン組立体。
[実施態様9]
別のシュラウド組立体をさらに含み、一方のシュラウド組立体は、上記ノズル組立体の上流側に配置されて一対の対面する上流側軸方向端部を定め、他方のシュラウド組立体は、上記ノズル組立体の下流側に配置されて一対の対面する下流側軸方向端部を定める、実施態様1に記載のタービン組立体。
[実施態様10]
上記スプラインコネクタは、上記軸方向部分によって結ばれる2つの円周方向部分を含み、上記円周方向部分は上記上流及び下流側軸方向端部にわたって延び、上記軸方向部分は上記シュラウドセグメントの上記半径方向側部にわたって延びる、実施態様9に記載のタービン組立体。
[実施態様11]
上記ノズルセグメントの上記対面する半径方向側部は、上記軸方向中心線に対してある角度を形成し、第1のスプラインコネクタは、上記上流側軸方向端部及び上記ノズルセグメントの上記角度付けされた対面する半径方向側部にわたって延び、第2のスプラインコネクタは、上記下流側軸方向端部及び上記下流側シュラウドセグメントの上記対面する半径方向側部にわたって延びる、実施態様9に記載のタービン組立体。
[実施態様12]
上記第1及び第2のスプラインコネクタは両方ともT字形状を有し、上記第1のスプラインコネクタの脚部は、上記ノズルセグメントの上記半径方向側部の上記角度に対応する角度を有する、実施態様11に記載のタービン組立体。
[実施態様13]
軸方向中心線を定めるガスタービンエンジン用のタービン組立体であって、
対向する半径方向側部及び対向する軸方向端部を有するシュラウドセグメントと、
対向する半径方向側部及び対向する軸方向端部を有するノズルセグメントと、
円周方向部分及び軸方向部分を有するスプラインコネクタと、
を備え、
上記シュラウドセグメント及び上記ノズルセグメントは軸方向に隣接して一対の対面する軸方向端部を形成し、上記スプラインコネクタの上記円周方向部分は上記軸方向端部にわたって延び、上記スプラインコネクタの上記軸方向部分は、上記シュラウドセグメント又は上記ノズルセグメントの少なくとも一方の上記半径方向側部の1つに沿って延びる、タービン組立体。
[実施態様14]
上記半径方向側部の1つは、上記軸方向中心線に対してある角度で配向され、上記スプラインコネクタの上記軸方向部分も上記角度で配向される、実施態様13に記載のタービン組立体。
[実施態様15]
上記スプラインコネクタは、T字形状を有する、実施態様14に記載のタービン組立体。
[実施態様16]
上記スプラインコネクタは、上記別の円周方向部分から軸方向に離間され、かつ、上記シュラウドの上記軸方向端部の他方に沿って延びる、第2の円周方向部分を含む、実施態様14に記載のタービン組立体。
[実施態様17]
上記スプラインコネクタは、I字形状を有する、実施態様15に記載のタービン組立体。
[実施態様18]
上記スプラインコネクタは、T字形状を有する、実施態様13に記載のタービン組立体。
[実施態様19]
上記シュラウドセグメントの上記半径方向側部は、上記ノズルセグメントの上記半径方向側部と円周方向に位置合わせされない、実施態様13に記載のタービン組立体。
[実施態様20]
上記シュラウドセグメントの上記半径方向側部又は上記ノズルセグメントの上記半径方向側部は、上記軸方向中心線に対して角度付けされる、実施態様13に記載のタービン組立体。
10 タービンエンジン
12 中心線
14 前方
16 後方
18 ファンセクション
20 ファン
22 圧縮機セクション
24 低圧(LP)圧縮機
26 高圧(HP)圧縮機
28 燃焼セクション
30 燃焼器
32 タービンセクション
34 HPタービン
36 LPタービン
38 排気セクション
40 ファンケーシング
42 ファンブレード
44 コア
46 コアケーシング
48 HPシャフト又はスプール
50 LPシャフト又はスプール
51 ロータ
52 圧縮機段
53 ディスク
54 圧縮機段
58 圧縮機ブレード
60 圧縮機ベーン
62 圧縮機ベーン
64 タービン段
66 タービン段
68 タービンブレード
70 タービンブレード
71 前縁
72 固定タービンベーン
73 後縁
74 固定タービンベーン
100 タービン組立体
102 シュラウド組立体
104 シュラウドセグメント
106 ノズル組立体
108 ノズルセグメント
110 軸方向端部
112 半径方向側部
113 角度付された対面する半径方向側部
114 軸方向部分
115 脚部
116 スプラインコネクタ
116a 第1のスプラインコネクタ
116b 第2のスプラインコネクタ
118 軸方向空間
119 下流側縁部
120 ギャップ
122 円周方向部分
124 円周方向空間
126 ギャップ
204 シュラウドセグメント
208 ノズルセグメント
210 軸方向端部
212 半径方向側部
213 角度付けされた半径方向側部
216 スプラインコネクタ
222 円周方向部分
224 円周方向空間

Claims (8)

  1. 軸方向中心線を定めるガスタービンエンジン用のタービン組立体(100)であって、
    対向する半径方向側部(112、113、212、213)及び対向する軸方向端部(110、210)を有するシュラウドセグメントと、
    対向する半径方向側部(112、113、212、213)及び対向する軸方向端部(110、210)を有するノズルセグメントと、
    円周方向部分(122、222)及び軸方向部分を有するスプラインコネクタ(116、116a、116b)と、
    を備え、
    前記シュラウドセグメント及び前記ノズルセグメントは軸方向に隣接して一対の対面する軸方向端部(110、210)を形成し、前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)の前記円周方向部分(122、222)は前記軸方向端部(110、210)にわたって延び、前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)の前記軸方向部分は、前記シュラウドセグメント又は前記ノズルセグメントの少なくとも一方の前記半径方向側部(112、113、212、213)の1つに沿って延びる、タービン組立体(100)。
  2. 前記半径方向側部(112、113、212、213)の1つは、前記軸方向中心線(12)に対してある角度で配向され、前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)の前記軸方向部分も前記角度で配向される、請求項1に記載のタービン組立体(100)。
  3. 前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)は、T字形状を有する、請求項2に記載のタービン組立体(100)。
  4. 前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)は、前記他の円周方向部分(122、222)から軸方向に離間され、かつ、前記シュラウドの前記軸方向端部(110、210)の他方に沿って延びる、第2の円周方向部分(122、222)を含む、請求項1に記載のタービン組立体(100)。
  5. 前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)は、I字形状を有する、請求項3に記載のタービン組立体(100)。
  6. 前記スプラインコネクタ(116、116a、116b)は、T字形状を有する、請求項1に記載のタービン組立体(100)。
  7. 前記シュラウドセグメントの前記半径方向側部(112、113、212、213)は、前記ノズルセグメントの前記半径方向側部(112、113、212、213)と円周方向に位置合わせされない、請求項1に記載のタービン組立体(100)。
  8. 前記シュラウドセグメントの前記半径方向側部(112、113、212、213)又は前記ノズルセグメントの前記半径方向側部(112、113、212、213)は、前記軸方向中心線に対して角度付けされる、請求項1に記載のタービン組立体(100)。
JP2017009927A 2016-02-03 2017-01-24 ガスタービンエンジン用のスプラインシール Pending JP2017198185A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/014,057 US10494943B2 (en) 2016-02-03 2016-02-03 Spline seal for a gas turbine engine
US15/014,057 2016-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017198185A true JP2017198185A (ja) 2017-11-02

Family

ID=57944331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017009927A Pending JP2017198185A (ja) 2016-02-03 2017-01-24 ガスタービンエンジン用のスプラインシール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10494943B2 (ja)
EP (1) EP3225785A3 (ja)
JP (1) JP2017198185A (ja)
CN (1) CN107060897B (ja)
CA (1) CA2955385A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212310A1 (de) * 2017-07-19 2019-01-24 MTU Aero Engines AG Schaufel, Schaufelkranz, Schaufelkranzsegment und Strömungsmaschine
US11187094B2 (en) 2019-08-26 2021-11-30 General Electric Company Spline for a turbine engine
KR102440257B1 (ko) * 2020-08-28 2022-09-05 두산에너빌리티 주식회사 씰링 어셈블리 및 이를 포함하는 터보머신

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH525419A (de) * 1970-12-18 1972-07-15 Bbc Sulzer Turbomaschinen Dichtungsvorrichtung für Turbomaschinen
US5154577A (en) 1991-01-17 1992-10-13 General Electric Company Flexible three-piece seal assembly
US5655876A (en) 1996-01-02 1997-08-12 General Electric Company Low leakage turbine nozzle
US5820338A (en) * 1997-04-24 1998-10-13 United Technologies Corporation Fan blade interplatform seal
US5971703A (en) * 1997-12-05 1999-10-26 Pratt & Whitney Canada Inc. Seal assembly for a gas turbine engine
US6162014A (en) 1998-09-22 2000-12-19 General Electric Company Turbine spline seal and turbine assembly containing such spline seal
US6503051B2 (en) 2001-06-06 2003-01-07 General Electric Company Overlapping interference seal and methods for forming the seal
JP4508482B2 (ja) 2001-07-11 2010-07-21 三菱重工業株式会社 ガスタービン静翼
JP4322600B2 (ja) 2003-09-02 2009-09-02 イーグル・エンジニアリング・エアロスペース株式会社 シール装置
US7575415B2 (en) 2005-11-10 2009-08-18 General Electric Company Methods and apparatus for assembling turbine engines
US7625174B2 (en) 2005-12-16 2009-12-01 General Electric Company Methods and apparatus for assembling gas turbine engine stator assemblies
DE602007007333D1 (de) 2007-09-24 2010-08-05 Alstom Technology Ltd Dichtung in Gasturbine
RU2548226C2 (ru) * 2010-12-09 2015-04-20 Альстом Текнолоджи Лтд Установка с потоком текучей среды, в частности турбина с аксиально проходящим потоком нагретого газа
US9810086B2 (en) * 2011-11-06 2017-11-07 General Electric Company Asymmetric radial spline seal for a gas turbine engine
EP2799667A1 (en) 2013-04-29 2014-11-05 Alstom Technology Ltd Sealing arrangement of a gas turbine with a cooling air system
US9759081B2 (en) * 2013-10-08 2017-09-12 General Electric Company Method and system to facilitate sealing in gas turbines

Also Published As

Publication number Publication date
EP3225785A2 (en) 2017-10-04
EP3225785A3 (en) 2018-01-17
US20170218784A1 (en) 2017-08-03
CA2955385A1 (en) 2017-08-03
US10494943B2 (en) 2019-12-03
CN107060897A (zh) 2017-08-18
CN107060897B (zh) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11359646B2 (en) Gas turbine engine with vane having a cooling inlet
US10648362B2 (en) Spline for a turbine engine
US10443422B2 (en) Gas turbine engine with a rim seal between the rotor and stator
US10655495B2 (en) Spline for a turbine engine
US10030538B2 (en) Gas turbine engine with a vane having a cooling air turning nozzle
US20180340437A1 (en) Spline for a turbine engine
US20180355741A1 (en) Spline for a turbine engine
US20180355754A1 (en) Spline for a turbine engine
EP2798175A2 (en) Gas turbine engine and turbine blade
JP2017198185A (ja) ガスタービンエンジン用のスプラインシール
US10408075B2 (en) Turbine engine with a rim seal between the rotor and stator
US10240461B2 (en) Stator rim for a turbine engine
JP2017129138A (ja) タービンエンジン用のタービン後部フレーム
CN112211680B (zh) 带有密封件的涡轮发动机
US11060407B2 (en) Turbomachine rotor blade
US10570767B2 (en) Gas turbine engine with a cooling fluid path
US20210123358A1 (en) Spline seal for disk post