JP4578117B2 - タービンディスクを冷却するための装置 - Google Patents
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Description
12 移動ブレート
14、22 ディスク
18 ノズル
20、120 回転ブレード
24、104 固定羽根
24a 基部
26 上側プラットフォーム
28 下側環状プラットフォーム
30 冷却装置
32、34 下流側プレート
36 上流側フランジ
38 下流側フランジ
40、62a 環状キャビティ
40a 下側領域
40b 上側領域
42 シール装置
44 エアオリフィス
46、48、50、52 略径方向環状壁
54、56 略長手方向環状壁
58 装着領域
60 噴射領域
64 略径方向隔壁
66 連通開口
68 通路
70、72、82、112 穴
74 開口
76 リンクチューブ
78 環状窓
80 略径方向環状壁
81 略長手方向環状壁
83 保持手段
84 径方向保持装置
85 環状プレート
86、124 フランジ
87、126 高圧エンクロージャ
88、128 低圧エンクロージャ
89 ラビリンスシール
90 コーティング
91 補強部材
92 回転防止装置
100、122 環状プレート
102 下側プラットフォーム
106 ノズル
108 環状キャビティ
110 リンクブッシュ
112 穴
114、118 ディスク
116 移動ブレード
Claims (14)
- ターボ機関の高圧および低圧タービン(10、16)のディスク(14、22)を冷却するための冷却装置(30)であって、前記低圧タービンの少なくとも1つの固定羽根(24)を支持するための下側環状プラットフォーム(28)を貫通して形成される複数のエアオリフィス(44)から冷却エアが供給されるとともに、前記下側プラットフォームの上流側フランジ(36)と下流側フランジ(38)との間に配置される冷却装置において、
前記下側プラットフォームの上流側フランジ(36)から径方向に延びる上流側環状プレート(32)と、
前記下側プラットフォームの下流側フランジ(38)から径方向に延びる下流側環状プレート(34)と、
を備え、前記上流側プレートおよび前記下流側プレートが、冷却エアのための少なくとも1つの環状キャビティ(40)を長手方向に画定し、該環状キャビティは、前記エアオリフィス(44)によって冷却エアが供給される上側領域(40b)と複数の開口(66)を介して該上側領域に連通する下側領域(40a)とから形成され、該下側領域が、前記エアオリフィスおよび前記開口と径方向に位置合わせされ、
前記冷却装置が更に、
前記上流側プレートと前記下流側プレートとの間で長手方向に延びることにより冷却エアキャビティ(40)を気密状態に閉じるシール装置(42)と、
前記上流側プレートおよび前記下流側プレートを前記下側プラットフォームの前記上流側フランジおよび前記下流側フランジに対して保持するための保持手段(83)と、
冷却エアを噴射すべく、前記環状キャビティ(40)の下側領域に通じており、タービンディスク(14、22)に向けて開口する複数の穴(70)と、
を備え、
前記上流側プレート(32)は、下側プラットフォーム(28)に連結され且つ径方向環状壁(46)によって形成されたリンク部と、噴射部とを有し、前記噴射部は、前記リンク部に対して径方向および長手方向下流側にオフセットされた第1の径方向環状壁(50)と、前記第1の径方向壁に対して長手方向下流側にオフセットされた第2の径方向環状壁(52)と、前記リンク部の径方向壁(46)と前記噴射部の第2の径方向壁(52)との間で延びることにより冷却エアキャビティ(40)を長手方向で前記下側領域(40a)と前記上側領域(40b)とに分割する第1の長手方向環状壁(54)とによって形成されていることを特徴とする、冷却装置。 - 前記上流側プレート(32)の噴射部は、第1および第2の径方向壁(50、52)間で延び且つ第1の長手方向壁(54)とシール装置(42)との間に配置されることにより下側領域(40a)を装着領域(58)と噴射領域(60)とに分割する第2の長手方向環状壁(56)を更に備えていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記上流側プレート(32)の噴射部は、第1および第2の長手方向壁(54、56)間で延び且つ第1および第2の径方向壁(50、52)に対して垂直に配置されることにより装着領域(58)を複数の環状キャビティ(62)に分割する複数の径方向隔壁(64)を更に備えていることを特徴とする、請求項2に記載の装置。
- 前記下側領域および上側領域(40a、40b)を連通させる前記開口(66)が、冷却エアを少なくとも1つの環状キャビティ(62a)に供給するように、前記上流側プレート(32)の前記噴射部の第1の長手方向壁(54)に形成されていることを特徴とする、請求項3に記載の装置。
- 冷却エアが供給される前記少なくとも1つの環状キャビティ(62a)は、噴射領域(60)に冷却エアを供給するための少なくとも1つの通路(68)を第2の長手方向壁(56)に有していることを特徴とする、請求項4に記載の装置。
- 噴射領域(60)は、冷却エアをタービンディスク(14、22)に向けて噴射するように上流側プレート(32)の噴射部の第1および第2の径方向壁(50、52)を貫通して形成された複数の穴(70)を有していることを特徴とする、請求項5に記載の装置。
- 冷却エアを前記少なくとも1つの環状キャビティ(62a)に向けて案内するように各連通開口(66)に設けられたリンクチューブ(76)を更に備えていることを特徴とする、請求項4から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記各リンクチューブ(76)を保持するための径方向保持装置(84)を更に有していることを特徴とする、請求項7に記載の装置。
- 前記上流側プレート(32)の噴射部の第2の径方向壁(52)は、前記リンク部(76)を装着するための複数の環状窓(78)を有していることを特徴とする、請求項7または8に記載の装置。
- 下流側プレート(34)は、下側プラットフォーム(28)に接続し且つ径方向環状壁(48)によって形成されたリンク部と、前記リンク部に対して径方向および長手方向上流側にオフセットされ且つ上流側プレート(32)の噴射部の第2の径方向壁(52)に当接して設けられた径方向環状壁(80)によって形成された上流側プレートを保持するための保持部と、前記リンク部の径方向壁(48)と前記保持部の径方向壁(80)との間で延びる長手方向環状壁(81)とを有していることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
- シール装置(42)と高圧タービン(10)の移動ブレート(12)のディスク(14)のフランジ(86)との間で径方向に延びることにより前記冷却装置の両側に高圧エンクロージャ(87)および低圧エンクロージャ(88)を形成する別個の環状プレート(85)を更に備えていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記別個の環状プレート(85)の両端間に配置されて冷却装置の動的挙動を向上させる補強部材(91)を更に備えている、請求項11に記載の装置。
- 前記上流側および下流側プレート(32、34)の回転を防止する回転防止装置(92)を更に備えていることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記上流側および下流側プレートが互いに異なる独立した部品であることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。
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