JP3367862B2 - ガスタービンのシール装置 - Google Patents
ガスタービンのシール装置Info
- Publication number
- JP3367862B2 JP3367862B2 JP11232697A JP11232697A JP3367862B2 JP 3367862 B2 JP3367862 B2 JP 3367862B2 JP 11232697 A JP11232697 A JP 11232697A JP 11232697 A JP11232697 A JP 11232697A JP 3367862 B2 JP3367862 B2 JP 3367862B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- sleeve
- fins
- gas turbine
- fin
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンのシー
ル装置に関し、ロータに嵌合し、組立てや取外しが容易
となりシールフィンの摩耗に際しロータ全体の交換をせ
ずにシール部品のみの交換を可能とするものである。 【０００２】 【従来の技術】ガスタービンに適用されるシール構造と
しては、近年、高温度の燃焼ガスの採用に伴い、シール
性能を向上するために、ラビリンスシール、ダブルスト
リップシールが採用されるようになってきており、この
種のシールはロータ側にフィンを採用してシール性能の
向上を図ることができる。図３は本出願人が採用してい
る従来のガスタービンのシール構造を示す断面図であ
る。 【０００３】図において、１１はロータであり、内部は
２重構造となっており、１３は外側冷却通路、１４は中
心側冷却通路である。３０ａは外側冷却通路１３内に導
かれる冷却媒体であり、例えば冷却空気や蒸気等で、ロ
ータを冷却する。冷却後の媒体は中心側冷却通路１４か
ら３０ｂで示すように流れ、ロータ１１の外部へ流出す
る。このようなロータの外表面にはフィン１２が軸方向
に多数設けられ、ロータ側のシール部品を構成してい
る。 【０００４】２１はステータであり、２２はロータ１１
の周方向に対向し、フィン１２と近接して配置されたシ
ールフィンであり、ロータ１１のフィン１２と同様に多
数のフィンを対向配置してステータ側のシール部品を構
成している。このようにロータ側のフィン１２とステー
タ側のシール２２とでラビリンスシール又はダブルスト
リップシールを構成している。 【０００５】上記に説明のロータ側のフィン１２はロー
タ１１の外表面に削り出し加工を施したり、フィンのピ
ッチが比較的大きな場合にはフィンを埋込んで固定する
方法がとられており、ロータ１１とフィン１２とは一体
的な構造となっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前述の従来のガスター
ビンのロータのシール構造はロータとフィンが一体に加
工して形成されており、長時間運転後にロータのフィン
が摩耗した場合に、ロータごと取替える必要があり、フ
ィンのみが摩耗しているがロータ本体側に異常がない場
合にもロータ本体も取替えねばならず不経済である。
又、前述のようにフィンを１本、１本埋込んで形成する
場合もあるが、この場合の取替えでもフィンの取替え工
事に多大な時間を要し、又、その組立作業の能率も悪
い。 【０００７】そこで本発明は、ロータのフィンをロータ
本体とは別加工で組立て、ロータ本体に嵌合するように
してフィンの摩耗時にもロータ全体を取替えるのではな
く、フィンの部分のみを取替えることのできるガスター
ビンのシール装置を提供することを課題としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために次の手段を提供する。 【０００９】ロータとステータ間のシール装置であっ
て、同ロータの周囲にフィンを有するガスタービンのシ
ール装置において、前記ロータには着脱可能にスリーブ
を嵌合し、同スリーブにフィンを設けたことを特徴とす
るガスタービンのシール装置。 【００１０】本発明のシール装置は、ロータにはスリー
ブが着脱可能に嵌合し、このスリーブにフィンが設けら
れている構成であるので、フィンが摩耗した場合にはス
リーブを取外し、新しいフィン付のスリーブと交換する
ことができる。従来はロータとフィンとは一体的に構成
され、フィン摩耗時にはロータに異常がなくまだ充分に
使用に耐えるような場合にもロータごと取替えをしてい
たので不経済であったが、本発明ではこのようなロータ
を交換しなくて良く、ロータ寿命が伸びるものである。 【００１１】更に、スリーブとフィンが別の組立品であ
るので、その製作、ロータへの組立、メインテナンス等
あらゆる面での作業時間が短縮され、経済性が向上する
ものである。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るガスタービンのシール装置を示し、
（ａ）は断面図、（ｂ）はその側面図である。図におい
て１はロータであり、内部構成は省略し、外形のみ図示
している。２はスリーブであり、ロータ１の外表面に嵌
合して取付けられる。３はフィンであり、スリーブ２の
表面に加工もしくは埋込みされている。４は回り止めキ
ーで、スリーブ３とロータ１とに埋込まれたキーであ
り、スリーブ３がロータ１の周囲で回るのを防止してい
る。１０はこれらの各部品からなるシール組立である。 【００１３】図２はロータ１とスリーブ２をそれぞれ示
し、（ａ）はロータの側面図、（ｂ）はスリーブ２とフ
ィン３からなるシール組立１０の断面図である。（ｂ）
のシール組立１０はスリーブ２にフィン３を従来と同じ
ように削り加工を施すか、あるいは埋込みして固定して
製作する。このシール組立１０は（ａ）のロータ１に嵌
合され、図１に示すようなシール装置とする。 【００１４】シール組立１０の嵌合方法としては、ロー
タ１に挿入する場合に圧入するか、スリーブ２を加熱し
て挿入する焼嵌めか、あるいは逆にロータ１を冷却して
挿入する冷し嵌め等のいずれかを実施して組立て、回り
止めキー４で回り止めを行う。 【００１５】以上の組立てにより図１に示すシール装置
が構成され、このようなシール装置によれば、フィン２
が摩耗した場合には、このスリーブ２をロータ１から引
き抜き、別の新しいシール組立と交換することができる
ので、従来のようにロータごと交換する必要がなく、経
済的となる。 【００１６】又、シール装置の製作も従来はロータ２に
切削加工を施したり、あるいはフィン３を１本１本ロー
タ１の表面に埋込み加工をする必要があり、手間と時間
を要していたが、本実施の形態のようにスリーブ２のみ
を別加工し、スリーブ２にフィン３の加工を施すので加
工、組立の能率が向上する。 【００１７】以上説明のように、本発明の実施の形態に
よれば、フィン２が摩耗した場合に、ロータ１の交換が
不要になり、ロータ１の使用寿命を伸ばすことができ、
又、シール組立が容易な上、シール装置の組立作業にか
かる時間を短縮することができる。 【００１８】 【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は、ロータとステータ間のシール装置であって、同ロー
タの周囲にフィンを有するガスタービンのシール装置に
おいて、前記ロータには着脱可能にスリーブを嵌合し、
同スリーブにフィンを設けたことを特徴とし、このよう
な構成により、次のような効果を奏する。 【００１９】（１）フィンが摩耗した場合にスリーブを
取外し、新しいフィン付きのスリーブと交換することが
できる。従来はロータとフィンが一体構造であり、フィ
ンが摩耗してもロータに異常がなく、充分に使用に耐え
る場合でもロータごと交換し、不経済であったが、本発
明ではスリーブのみ交換してロータを交換しなくても良
いのでロータ寿命が伸びる。 【００２０】（２）スリーブとフィンが別組立品であ
り、その製作、ロータへの組立、メインテナンス、等あ
らゆる面での作業時間が短縮され、経済性が向上する。
ル装置に関し、ロータに嵌合し、組立てや取外しが容易
となりシールフィンの摩耗に際しロータ全体の交換をせ
ずにシール部品のみの交換を可能とするものである。 【０００２】 【従来の技術】ガスタービンに適用されるシール構造と
しては、近年、高温度の燃焼ガスの採用に伴い、シール
性能を向上するために、ラビリンスシール、ダブルスト
リップシールが採用されるようになってきており、この
種のシールはロータ側にフィンを採用してシール性能の
向上を図ることができる。図３は本出願人が採用してい
る従来のガスタービンのシール構造を示す断面図であ
る。 【０００３】図において、１１はロータであり、内部は
２重構造となっており、１３は外側冷却通路、１４は中
心側冷却通路である。３０ａは外側冷却通路１３内に導
かれる冷却媒体であり、例えば冷却空気や蒸気等で、ロ
ータを冷却する。冷却後の媒体は中心側冷却通路１４か
ら３０ｂで示すように流れ、ロータ１１の外部へ流出す
る。このようなロータの外表面にはフィン１２が軸方向
に多数設けられ、ロータ側のシール部品を構成してい
る。 【０００４】２１はステータであり、２２はロータ１１
の周方向に対向し、フィン１２と近接して配置されたシ
ールフィンであり、ロータ１１のフィン１２と同様に多
数のフィンを対向配置してステータ側のシール部品を構
成している。このようにロータ側のフィン１２とステー
タ側のシール２２とでラビリンスシール又はダブルスト
リップシールを構成している。 【０００５】上記に説明のロータ側のフィン１２はロー
タ１１の外表面に削り出し加工を施したり、フィンのピ
ッチが比較的大きな場合にはフィンを埋込んで固定する
方法がとられており、ロータ１１とフィン１２とは一体
的な構造となっている。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】前述の従来のガスター
ビンのロータのシール構造はロータとフィンが一体に加
工して形成されており、長時間運転後にロータのフィン
が摩耗した場合に、ロータごと取替える必要があり、フ
ィンのみが摩耗しているがロータ本体側に異常がない場
合にもロータ本体も取替えねばならず不経済である。
又、前述のようにフィンを１本、１本埋込んで形成する
場合もあるが、この場合の取替えでもフィンの取替え工
事に多大な時間を要し、又、その組立作業の能率も悪
い。 【０００７】そこで本発明は、ロータのフィンをロータ
本体とは別加工で組立て、ロータ本体に嵌合するように
してフィンの摩耗時にもロータ全体を取替えるのではな
く、フィンの部分のみを取替えることのできるガスター
ビンのシール装置を提供することを課題としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために次の手段を提供する。 【０００９】ロータとステータ間のシール装置であっ
て、同ロータの周囲にフィンを有するガスタービンのシ
ール装置において、前記ロータには着脱可能にスリーブ
を嵌合し、同スリーブにフィンを設けたことを特徴とす
るガスタービンのシール装置。 【００１０】本発明のシール装置は、ロータにはスリー
ブが着脱可能に嵌合し、このスリーブにフィンが設けら
れている構成であるので、フィンが摩耗した場合にはス
リーブを取外し、新しいフィン付のスリーブと交換する
ことができる。従来はロータとフィンとは一体的に構成
され、フィン摩耗時にはロータに異常がなくまだ充分に
使用に耐えるような場合にもロータごと取替えをしてい
たので不経済であったが、本発明ではこのようなロータ
を交換しなくて良く、ロータ寿命が伸びるものである。 【００１１】更に、スリーブとフィンが別の組立品であ
るので、その製作、ロータへの組立、メインテナンス等
あらゆる面での作業時間が短縮され、経済性が向上する
ものである。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るガスタービンのシール装置を示し、
（ａ）は断面図、（ｂ）はその側面図である。図におい
て１はロータであり、内部構成は省略し、外形のみ図示
している。２はスリーブであり、ロータ１の外表面に嵌
合して取付けられる。３はフィンであり、スリーブ２の
表面に加工もしくは埋込みされている。４は回り止めキ
ーで、スリーブ３とロータ１とに埋込まれたキーであ
り、スリーブ３がロータ１の周囲で回るのを防止してい
る。１０はこれらの各部品からなるシール組立である。 【００１３】図２はロータ１とスリーブ２をそれぞれ示
し、（ａ）はロータの側面図、（ｂ）はスリーブ２とフ
ィン３からなるシール組立１０の断面図である。（ｂ）
のシール組立１０はスリーブ２にフィン３を従来と同じ
ように削り加工を施すか、あるいは埋込みして固定して
製作する。このシール組立１０は（ａ）のロータ１に嵌
合され、図１に示すようなシール装置とする。 【００１４】シール組立１０の嵌合方法としては、ロー
タ１に挿入する場合に圧入するか、スリーブ２を加熱し
て挿入する焼嵌めか、あるいは逆にロータ１を冷却して
挿入する冷し嵌め等のいずれかを実施して組立て、回り
止めキー４で回り止めを行う。 【００１５】以上の組立てにより図１に示すシール装置
が構成され、このようなシール装置によれば、フィン２
が摩耗した場合には、このスリーブ２をロータ１から引
き抜き、別の新しいシール組立と交換することができる
ので、従来のようにロータごと交換する必要がなく、経
済的となる。 【００１６】又、シール装置の製作も従来はロータ２に
切削加工を施したり、あるいはフィン３を１本１本ロー
タ１の表面に埋込み加工をする必要があり、手間と時間
を要していたが、本実施の形態のようにスリーブ２のみ
を別加工し、スリーブ２にフィン３の加工を施すので加
工、組立の能率が向上する。 【００１７】以上説明のように、本発明の実施の形態に
よれば、フィン２が摩耗した場合に、ロータ１の交換が
不要になり、ロータ１の使用寿命を伸ばすことができ、
又、シール組立が容易な上、シール装置の組立作業にか
かる時間を短縮することができる。 【００１８】 【発明の効果】以上、具体的に説明したように、本発明
は、ロータとステータ間のシール装置であって、同ロー
タの周囲にフィンを有するガスタービンのシール装置に
おいて、前記ロータには着脱可能にスリーブを嵌合し、
同スリーブにフィンを設けたことを特徴とし、このよう
な構成により、次のような効果を奏する。 【００１９】（１）フィンが摩耗した場合にスリーブを
取外し、新しいフィン付きのスリーブと交換することが
できる。従来はロータとフィンが一体構造であり、フィ
ンが摩耗してもロータに異常がなく、充分に使用に耐え
る場合でもロータごと交換し、不経済であったが、本発
明ではスリーブのみ交換してロータを交換しなくても良
いのでロータ寿命が伸びる。 【００２０】（２）スリーブとフィンが別組立品であ
り、その製作、ロータへの組立、メインテナンス、等あ
らゆる面での作業時間が短縮され、経済性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービンのシ
ール装置を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図であ
る。 【図２】本発明の実施の一形態に係るガスタービンのシ
ール装置を示し、（ａ）はロータの側面図、（ｂ）はシ
ール組立の断面図である。 【図３】従来のガスタービンのシール構造の断面図であ
る。 【符号の説明】 １ ロータ ２ スリーブ ３ フィン ４ 回り止めキー １０ シール組立
ール装置を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図であ
る。 【図２】本発明の実施の一形態に係るガスタービンのシ
ール装置を示し、（ａ）はロータの側面図、（ｂ）はシ
ール組立の断面図である。 【図３】従来のガスタービンのシール構造の断面図であ
る。 【符号の説明】 １ ロータ ２ スリーブ ３ フィン ４ 回り止めキー １０ シール組立
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭53−111363（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−195707（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−105551（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭54−15985（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01D 11/02
F02C 7/28
F16J 15/447
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ロータとステータ間のシール装置であっ
て、同ロータの周囲にフィンを有するガスタービンのシ
ール装置において、前記ロータには着脱可能にスリーブ
を嵌合し、同スリーブにフィンを設けたことを特徴とす
るガスタービンのシール装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11232697A JP3367862B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | ガスタービンのシール装置 |
| DE69838369T DE69838369T2 (de) | 1997-04-30 | 1998-04-21 | Rotor-endabschnittdichtung für hohen differentialdruck |
| CA002259383A CA2259383C (en) | 1997-04-30 | 1998-04-21 | High differential pressure end rotor seal |
| EP98914119A EP0911491B1 (en) | 1997-04-30 | 1998-04-21 | High differential pressure end rotor seal |
| US09/214,384 US6189892B1 (en) | 1997-04-30 | 1998-04-21 | High differential pressure type end rotor seal |
| PCT/JP1998/001822 WO1998049426A1 (fr) | 1997-04-30 | 1998-04-21 | Joint de rotor d'extremite a pression differentielle elevee |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11232697A JP3367862B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | ガスタービンのシール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299412A JPH10299412A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3367862B2 true JP3367862B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=14583886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11232697A Expired - Lifetime JP3367862B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | ガスタービンのシール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367862B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015023471A1 (en) * | 2013-08-16 | 2015-02-19 | General Electric Company | Flow vortex spoiler |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11232697A patent/JP3367862B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10299412A (ja) | 1998-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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