JP2768789B2 - ガスタービンロータ - Google Patents
ガスタービンロータInfo
- Publication number
- JP2768789B2 JP2768789B2 JP5328890A JP5328890A JP2768789B2 JP 2768789 B2 JP2768789 B2 JP 2768789B2 JP 5328890 A JP5328890 A JP 5328890A JP 5328890 A JP5328890 A JP 5328890A JP 2768789 B2 JP2768789 B2 JP 2768789B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas turbine
- turbine rotor
- heat insulating
- bearing
- center hole
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ガスタービンロータに係り、特にガスター
ビンロータのジャーナル部に位置する軸中心孔内部の断
熱構造に関する。
ビンロータのジャーナル部に位置する軸中心孔内部の断
熱構造に関する。
（従来の技術） 一般に、ガスタービンにおいては、その熱効率を向上
させるために、タービンガス温度を高温化させることが
不可欠となっている。
させるために、タービンガス温度を高温化させることが
不可欠となっている。
一方、このタービンガス温度の高温化に伴い、ガスタ
ービンの信頼性を向上させるために、圧縮機吐出空気を
タービン動翼およびタービンロータディスクに供給して
冷却する必要がある。通常、この冷却空気の通路とし
て、圧縮機ロータとタービンロータ間の中間回転軸の軸
中心孔を利用している。
ービンの信頼性を向上させるために、圧縮機吐出空気を
タービン動翼およびタービンロータディスクに供給して
冷却する必要がある。通常、この冷却空気の通路とし
て、圧縮機ロータとタービンロータ間の中間回転軸の軸
中心孔を利用している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のガスタービンロータの
うち、中間回転軸部分を支えるための中間軸受を有する
「１ロータ３軸受」または「２ロータ４軸受」構造のガ
スタービンでは、中間軸受位置のジャーナル部の温度
が、運転時に軸中心孔内を通る冷却空気（冷却空気温度
は一般に350〜450℃と中間軸受側の運転時周囲温度60〜
90℃よりも高い）の熱影響で、中間軸受の温度よりも高
くなる。このためにジャーナル径の熱膨脹が、軸受内径
の熱膨脹よりも大きく、軸受クリアランス値が据付時の
値より小さくなる。その結果、運転中に軸受の金属温度
および軸受潤滑油排油温度が上昇し、軸受損傷に至る可
能性がある。
うち、中間回転軸部分を支えるための中間軸受を有する
「１ロータ３軸受」または「２ロータ４軸受」構造のガ
スタービンでは、中間軸受位置のジャーナル部の温度
が、運転時に軸中心孔内を通る冷却空気（冷却空気温度
は一般に350〜450℃と中間軸受側の運転時周囲温度60〜
90℃よりも高い）の熱影響で、中間軸受の温度よりも高
くなる。このためにジャーナル径の熱膨脹が、軸受内径
の熱膨脹よりも大きく、軸受クリアランス値が据付時の
値より小さくなる。その結果、運転中に軸受の金属温度
および軸受潤滑油排油温度が上昇し、軸受損傷に至る可
能性がある。
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもの
で、ガスタービン運転時における軸受クリアランスを最
適範囲内に保つことができ、従来に較べて運転信頼性を
向上させることのできるガスタービンロータを提供しよ
うとするものである。
で、ガスタービン運転時における軸受クリアランスを最
適範囲内に保つことができ、従来に較べて運転信頼性を
向上させることのできるガスタービンロータを提供しよ
うとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち、本発明のガスタービンロータは、圧縮機ロ
ータおよびタービンロータの間に設けられ、冷却空気が
流通される軸中心孔を有する中間回転軸と、この中間回
転軸を支持する中間軸受とを具備したガスタービンロー
タにおいて、前記軸中心孔内のジャーナル部に対応する
部位に、断熱スリーブを設けたことを特徴とする。
ータおよびタービンロータの間に設けられ、冷却空気が
流通される軸中心孔を有する中間回転軸と、この中間回
転軸を支持する中間軸受とを具備したガスタービンロー
タにおいて、前記軸中心孔内のジャーナル部に対応する
部位に、断熱スリーブを設けたことを特徴とする。
（作 用） 上記構成の本発明のガスタービンロータでは、軸中心
孔内のジャーナル部に対応する部位に、断熱スリーブが
設けられている。
孔内のジャーナル部に対応する部位に、断熱スリーブが
設けられている。
したがって、中心孔内部を流通する冷却空気によるジ
ャーナル部に対する熱影響を従来に較べて緩和すること
ができ、ジャーナル部の温度上昇を抑制することができ
る。このため、ジャーナル径の熱膨脹による寸法変化を
小さくすることができ、ガスタービン運転時における軸
受クリアランスを最適範囲内に保つことができる。
ャーナル部に対する熱影響を従来に較べて緩和すること
ができ、ジャーナル部の温度上昇を抑制することができ
る。このため、ジャーナル径の熱膨脹による寸法変化を
小さくすることができ、ガスタービン運転時における軸
受クリアランスを最適範囲内に保つことができる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を、図面参照して説明する。
第１図および第２図は、本発明を「１ロータ３軸受」
のガスタービンロータに適用した一実施例の構成を示す
ものである。
のガスタービンロータに適用した一実施例の構成を示す
ものである。
ガスタービンロータ１の両側には、タービンロータ２
および圧縮機ロータ３が設けられており、これらの間に
中間回転軸４が設けられている。このガスタービンロー
タ１は、中間回転軸４を支持する中間軸受５と、圧縮機
ロータ３の上流側およびタービンロータ２の下流側に設
けられた図示しない同様な軸受（合計３軸受）により支
持されている。
および圧縮機ロータ３が設けられており、これらの間に
中間回転軸４が設けられている。このガスタービンロー
タ１は、中間回転軸４を支持する中間軸受５と、圧縮機
ロータ３の上流側およびタービンロータ２の下流側に設
けられた図示しない同様な軸受（合計３軸受）により支
持されている。
中間回転軸４は、軸中心孔６を有し、この軸中心孔６
は、圧縮機吐出空気の一部を、圧縮機ロータディスク７
側面の冷却空気通路８、スリット９、冷却空気通路10か
ら、中間回転軸４の軸中心孔６を通り、タービンロータ
ディスク11側面の冷却空気通路12、スリット13から冷却
空気通路14、15、16を通りタービン動翼17へと導く通路
の一部を構成している。なお、第１図において符号18は
中間軸受カバー、19はジャーナルをそれぞれ示してい
る。
は、圧縮機吐出空気の一部を、圧縮機ロータディスク７
側面の冷却空気通路８、スリット９、冷却空気通路10か
ら、中間回転軸４の軸中心孔６を通り、タービンロータ
ディスク11側面の冷却空気通路12、スリット13から冷却
空気通路14、15、16を通りタービン動翼17へと導く通路
の一部を構成している。なお、第１図において符号18は
中間軸受カバー、19はジャーナルをそれぞれ示してい
る。
そして、この実施例では、軸中心孔６内のジャーナル
19に対応する部位に、断熱スリーブ20が設けられてい
る。この断熱スリーブ20は、冷却空気による熱影響がジ
ャーナル19部に伝わり難いよう、断熱スリーブ20と軸中
心孔６内面との接触面積を少なくし、これらの間にスリ
ーブ空間21が形成されるよう構成されている。また、こ
の断熱スリーブ20は、軸中心孔６内にトマリバメにて挿
入固定し、ガスタービンロータ１運転時においても移動
しないように構成されている。
19に対応する部位に、断熱スリーブ20が設けられてい
る。この断熱スリーブ20は、冷却空気による熱影響がジ
ャーナル19部に伝わり難いよう、断熱スリーブ20と軸中
心孔６内面との接触面積を少なくし、これらの間にスリ
ーブ空間21が形成されるよう構成されている。また、こ
の断熱スリーブ20は、軸中心孔６内にトマリバメにて挿
入固定し、ガスタービンロータ１運転時においても移動
しないように構成されている。
上記構成のこの実施例のガスタービンロータ１では、
軸受クリアランスが設計値通りの値となるよう据付けら
れる。そして、タービン運転時に、軸中心孔６内を冷却
空気が通っても、断熱スリーブ20により、中間回転軸４
のジャーナル19部に加わる冷却空気の熱的影響が緩和さ
れるので、ジャーナル19と中間軸受５との温度差は大き
くなることがない。したがって、ジャーナル径も熱膨脹
による寸法変が小さく、軸受クリアランスは据付時と殆
ど変ることがないため、中間軸受５の金属温度および軸
受潤滑油排油温度が上昇し、軸受損傷に至るということ
がない。
軸受クリアランスが設計値通りの値となるよう据付けら
れる。そして、タービン運転時に、軸中心孔６内を冷却
空気が通っても、断熱スリーブ20により、中間回転軸４
のジャーナル19部に加わる冷却空気の熱的影響が緩和さ
れるので、ジャーナル19と中間軸受５との温度差は大き
くなることがない。したがって、ジャーナル径も熱膨脹
による寸法変が小さく、軸受クリアランスは据付時と殆
ど変ることがないため、中間軸受５の金属温度および軸
受潤滑油排油温度が上昇し、軸受損傷に至るということ
がない。
なお、第４図に断熱スリーブ20を有しない従来のガス
タービンロータ41の構成を示す。このように、断熱スリ
ーブ20を有しない従来のガスタービンロータ41では、軸
中心孔６内を通る冷却空気の熱的影響がジャーナル19部
に伝わるので中間軸受５との温度差が大きくなり、熱膨
脹によるジャーナル径の寸法変が大きく、軸受クリアラ
ンスが変化してしまう。
タービンロータ41の構成を示す。このように、断熱スリ
ーブ20を有しない従来のガスタービンロータ41では、軸
中心孔６内を通る冷却空気の熱的影響がジャーナル19部
に伝わるので中間軸受５との温度差が大きくなり、熱膨
脹によるジャーナル径の寸法変が大きく、軸受クリアラ
ンスが変化してしまう。
第３図は、他の実施例のガスタービンロータ31の構成
を示すもので、この実施例のガスタービンロータ31で
は、断熱スリーブ20に換えて、複合断熱スリーブ32が設
けられている。すなわち、この複合断熱スリーブ32は、
非金属製断熱材32a（たとえば耐熱ガラス繊維）を、金
属等からなる複合断熱スリーブ本体32bとから構成され
ている。このような複合断熱スリーブ32を用いれば、断
熱スリーブ20の場合に較べてさらに断熱効果が増し、中
間回転軸４のジャーナル19と中間軸受４の温度差をさら
に小さくすることができ、軸受クリアランス値の変化は
さらに小さくなる。
を示すもので、この実施例のガスタービンロータ31で
は、断熱スリーブ20に換えて、複合断熱スリーブ32が設
けられている。すなわち、この複合断熱スリーブ32は、
非金属製断熱材32a（たとえば耐熱ガラス繊維）を、金
属等からなる複合断熱スリーブ本体32bとから構成され
ている。このような複合断熱スリーブ32を用いれば、断
熱スリーブ20の場合に較べてさらに断熱効果が増し、中
間回転軸４のジャーナル19と中間軸受４の温度差をさら
に小さくすることができ、軸受クリアランス値の変化は
さらに小さくなる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のガスタービンロータに
よれば、中心孔内部を流通する冷却空気によるジャーナ
ル部に対する熱影響を従来に較べて緩和することがで
き、ジャーナル部の温度上昇を抑制することができる。
このため、ジャーナル径の熱膨脹による寸法変化を小さ
くすることができ、ガスタービン運転時における軸受ク
リアランスを最適範囲内に保つことができる。したがっ
て、ガスタービン運転時に、軸受の金属温度および軸受
潤滑油排油温度が上昇し、軸受損傷に至るということが
なく、ガスタービンの信頼性を向上させることができ
る。
よれば、中心孔内部を流通する冷却空気によるジャーナ
ル部に対する熱影響を従来に較べて緩和することがで
き、ジャーナル部の温度上昇を抑制することができる。
このため、ジャーナル径の熱膨脹による寸法変化を小さ
くすることができ、ガスタービン運転時における軸受ク
リアランスを最適範囲内に保つことができる。したがっ
て、ガスタービン運転時に、軸受の金属温度および軸受
潤滑油排油温度が上昇し、軸受損傷に至るということが
なく、ガスタービンの信頼性を向上させることができ
る。
第１図は本発明の一実施例のガスタービンロータの要部
を示す半断側面図、第２図は第１図の要部を拡大して示
す半断側面図、第３図は他の実施例のガスタービンロー
タの要部を示す半断側面図、第４図は従来のガスタービ
ンロータの要部を示す半断側面図である。 １……ガスタービンロータ ２……タービンロータ ３……圧縮機ロータ ４……中間回転軸 ５……中間軸受 ６……軸中心孔 20……断熱スリーブ 21……スリーブ空間
を示す半断側面図、第２図は第１図の要部を拡大して示
す半断側面図、第３図は他の実施例のガスタービンロー
タの要部を示す半断側面図、第４図は従来のガスタービ
ンロータの要部を示す半断側面図である。 １……ガスタービンロータ ２……タービンロータ ３……圧縮機ロータ ４……中間回転軸 ５……中間軸受 ６……軸中心孔 20……断熱スリーブ 21……スリーブ空間
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01D 5/08 F02C 7/18 F02C 7/24
Claims (2)
- 【請求項１】圧縮機ロータおよびタービンロータの間に
設けられ、冷却空気が流通される軸中心孔を有する中間
回転軸と、 この中間回転軸を支持する中間軸受とを具備したガスタ
ービンロータにおいて、 前記軸中心孔内のジャーナル部に対応する部位に、断熱
スリーブを設けたことを特徴とするガスタービンロー
タ。 - 【請求項２】断熱スリーブは、金属製のスリーブ本体
と、非金属製断熱材とからなる複合断熱スリーブである
ことを特徴とする請求項１記載のガスタービンロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328890A JP2768789B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | ガスタービンロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328890A JP2768789B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | ガスタービンロータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03253726A JPH03253726A (ja) | 1991-11-12 |
| JP2768789B2 true JP2768789B2 (ja) | 1998-06-25 |
Family
ID=12938539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328890A Expired - Lifetime JP2768789B2 (ja) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | ガスタービンロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768789B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2574790Y2 (ja) * | 1993-02-23 | 1998-06-18 | 石川島播磨重工業株式会社 | ベアリングインナレースに対するシャフトの断熱構造 |
| JP3567065B2 (ja) * | 1997-07-31 | 2004-09-15 | 株式会社東芝 | ガスタービン |
| IT1317538B1 (it) * | 2000-05-15 | 2003-07-09 | Nuovo Pignone Spa | Dispositivo per il controllo dei flussi di refrigerazione delleturbine a gas |
| DE60136753D1 (de) | 2000-09-26 | 2009-01-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Wellenanordnung für eine dampfgekühlte Gasturbine |
-
1990
- 1990-03-05 JP JP5328890A patent/JP2768789B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03253726A (ja) | 1991-11-12 |
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