JP5078341B2 - Turbine blade ring structure and assembly method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、タービン翼環構造およびその組立方法に関する。 The present invention relates to a turbine blade ring structure and an assembling method thereof.
ガスタービンは燃焼器の燃焼ガスをタービンで膨張させて動力を得るもので、タービンの入口側には高温の燃焼ガスが供給される。タービン動翼とタービン翼環の間は所定のクリアランスに設定され、効率よくタービン動翼の回転力が得られるように設計されている。
タービンの入口側には高温の燃焼ガスが供給されるため、熱変形の影響がクリアランスの設定に極力及ばないように、タービン翼環側には周方向に複数に分割された遮熱環が設けられ、遮熱環には、タービン動翼の先端と対向する内壁となり周方向に複数に分割された分割環が支持されている(例えば、特許文献1参照)。
The gas turbine obtains power by expanding the combustion gas of the combustor with the turbine, and high-temperature combustion gas is supplied to the inlet side of the turbine. A predetermined clearance is set between the turbine rotor blade and the turbine blade ring, and the turbine rotor blade is designed to obtain the rotational force of the turbine rotor efficiently.
Since high-temperature combustion gas is supplied to the inlet side of the turbine, the turbine blade ring side is provided with a plurality of heat shield rings divided in the circumferential direction so that the influence of thermal deformation does not reach the clearance setting as much as possible. The heat shield ring supports an inner wall that faces the tip of the turbine rotor blade and is divided into a plurality of parts in the circumferential direction (see, for example, Patent Document 1).
分割環にはタービン翼環側から冷却空気が供給され、分割環が適宜冷却されて熱変形の影響が抑制されている。
そして、これらタービン翼環、遮熱環および分割環の嵌合部分には、その間に、周方向に延在するシール部材が介装され、冷却空気の漏れが防止されている。
特許文献1に示されるものは、下流側の遮熱環は複数に分割され、その最も下流側を構成する押えピースによってタービン翼環に保持されるように構成されている。
Cooling air is supplied to the split ring from the turbine blade ring side, and the split ring is appropriately cooled to suppress the influence of thermal deformation.
A seal member extending in the circumferential direction is interposed between the fitting portions of the turbine blade ring, the heat shield ring, and the split ring, thereby preventing cooling air from leaking.
The thing shown by
しかしながら、特許文献1に示されるものは、押えピースとタービン翼環との嵌合部における軸線方向上流側に、タービン翼環側に設けられた凹部に押えピース側に設けられた凸部が嵌合するように構成されているので、押えピースは軸線方向に移動させることで両者を嵌合させることができない。このため、少なくとも押えピースを含む遮熱環の各分割部分は周方向に挿入して組み立てる必要があった。
これら遮熱環の各分割部分を周方向に挿入して組み立てるためには、少しでも形状にゆがみがあるだけで組み立てが不可能になるなど組み立てが難しいという問題があった。
また、遮熱環等を組み立てた後、周方向に延在させるシール部材を周方向に滑らせて挿入するようにしているので、シール部材が遮熱環等と接触することによって表面に傷が入り易く、シール不良となる要因となるという問題があった。
However, the one shown in
In order to insert and assemble each divided portion of the heat shield ring in the circumferential direction, there is a problem that the assembly is difficult, for example, it is impossible to assemble because there is a slight distortion in the shape.
In addition, since the seal member that extends in the circumferential direction is inserted after the heat shield ring is assembled, the surface is damaged by the seal member coming into contact with the heat shield ring or the like. There is a problem that it is easy to enter and causes a seal failure.
本発明は、上記事情に鑑み、組み立てが容易で、シール部材の逐次装着を可能としたタービン翼環構造およびこれを用いたタービン翼環構造の組立方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a turbine blade ring structure that is easy to assemble and that allows sequential mounting of a seal member, and a method for assembling a turbine blade ring structure using the turbine blade ring structure.
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明にかかるタービン翼環構造は、周方向に複数に分割されてタービン翼環に支持される第一の遮熱環と、該第一の遮熱環から前記タービン翼環の軸線方向の下流側に間隔を隔てて配置され、周方向に複数に分割されて前記タービン翼環に支持される第二の遮熱環と、前記タービン翼環の周方向に複数に分割されて前記第一の遮熱環および前記第二の遮熱環に支持され動翼とのクリアランスを保持する分割環と、周方向に複数に分割され、それぞれ前記第二の遮熱環を前記軸線方向の上流側に押圧し、前記タービン翼環に固定される固定リングと、を備え、少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く前記タービン翼環、前記第一の遮熱環、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングの相互の嵌合部について被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放され、前記嵌合部の被挿入側は、半径方向に沿う断面の面積が一定又は下流側に向かうに連れて順次大きくなることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
A turbine blade ring structure according to the present invention includes a first heat shield ring that is divided into a plurality of portions in the circumferential direction and is supported by the turbine blade ring, and an axial downstream of the turbine blade ring from the first heat shield ring. A second heat shield ring arranged on the side and spaced apart and divided into a plurality in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring, and divided into a plurality in the circumferential direction of the turbine blade ring and the first A split ring that is supported by the heat shield ring and the second heat shield ring and maintains a clearance with the moving blade, and divided into a plurality of portions in the circumferential direction, each of the second heat shield rings on the upstream side in the axial direction A fixed ring that presses and is fixed to the turbine blade ring, and at least the turbine blade ring and the first heat shield ring excluding a fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring A fitting portion of the split ring, the second heat shield ring and the fixing ring. Is opened by the insertion side toward the downstream side of the axial direction, the insertion side of the fitting portion, characterized by comprising sequentially increased As the area of the cross section along the radial direction toward the fixed or downstream .
本発明にかかるタービン翼環構造は、少なくとも第一の遮熱環のタービン翼環への嵌合部を除くタービン翼環、第一の遮熱環、分割環、第二の遮熱環および固定リングの相互の嵌合部について被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放されている、言い換えると、嵌合部の被挿入側は半径方向に沿う断面の面積が一定あるいは下流側に向かうに連れて順次大きくなるように構成されている、すなわち、半径方向に沿う断面の面積が上流側に下流側よりも大きな部分がないので、第一の遮熱環をタービン翼環に取り付けた後、分割環、第二の遮熱環および固定リングをそれぞれ相互の嵌合面に沿って、軸線方向に沿って下流側から上流側に向けて組み込みことができる。
そして、固定リングをタービン翼環に固定して組立てが完了するので、組み立てが容易で、簡単に短時間に行なうことができる。
また、例えば、分割環と第二の遮熱環との間の嵌合部に周方向に延在するシール部材を装着する場合には、分割環を組付けた後、シール部材を軸線方向に組付け、次いで第二の遮熱環を軸線方向に組付けることができる。
このように、シール部材を軸線方向に組付けられるので、組付け時にシール部材が他の部材に接触して移動することをなくすことができる。これにより、シール部材の表面に傷が入ることがなくなるので、シール部材のシール性能劣化を防止することができる。
なお、「少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く」は嵌合部にかかるものであり、第一の遮熱環のタービン翼環への嵌合部について被挿入側が軸線方向の下流側に向けて開放されていないことを特定するものではない。
The turbine blade ring structure according to the present invention includes at least a turbine blade ring, a first heat shield ring, a split ring, a second heat shield ring, and a fixed portion excluding a fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring. The insertion side of the mutual fitting parts of the rings is opened toward the downstream side in the axial direction. In other words, the insertion side of the fitting part has a constant cross-sectional area along the radial direction or goes to the downstream side. After the first heat shield ring is attached to the turbine blade ring, there is no portion where the cross-sectional area along the radial direction is larger on the upstream side than on the downstream side. The split ring, the second heat shield ring, and the fixing ring can be incorporated from the downstream side to the upstream side along the axial direction along the respective fitting surfaces.
Then, the fixing ring so that the assembly is fixed to the turbine blade ring is completed, the assembly is easy, can be easily performed in a short time.
Further, for example, when a seal member extending in the circumferential direction is attached to the fitting portion between the split ring and the second heat shield ring, the seal member is moved in the axial direction after the split ring is assembled. Assembly, then the second heat shield ring can be assembled in the axial direction.
Thus, since the seal member can be assembled in the axial direction, the seal member can be prevented from moving in contact with other members during assembly. Thereby, since the surface of the sealing member is not damaged, it is possible to prevent deterioration of the sealing performance of the sealing member.
Note that “excluding at least the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring” is applied to the fitting portion, and the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring is as follows. It does not specify that the insertion side is not opened toward the downstream side in the axial direction.
また、本発明にかかるタービン翼環構造では、前記タービン翼環と前記固定リングとの嵌合部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記軸線方向に突出した環状凸部と他方にこの環状凸部が嵌合する環状凹部とが備えられていることを特徴とする。 Further, in the turbine blade ring structure according to the present invention, an annular convex portion in which a part of one circumferential direction protrudes in the axial direction toward the other in the fitting portion between the turbine blade ring and the fixed ring. And the other is provided with an annular recess into which the annular projection is fitted.
このように、タービン翼環と固定リングとの嵌合部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記軸線方向に突出した環状凸部と他方にこの環状凸部が嵌合する環状凹部とが備えられているので、この環状凸部と環状凹部とが係合することによってタービン翼環と固定リングとの径方向位置を規定することができる。
両者の径方向位置を規定できると、固定リング位置が特定できるので、第二の遮熱環および分割環の径方向の位置を所定の位置に位置決めすることができる。
In this way, in the fitting portion between the turbine blade ring and the fixed ring, either one of the circumferential directions protrudes in the axial direction toward the other, and the annular convex portion fits in the other. Since the annular recess and the annular recess are engaged with each other, the radial position of the turbine blade ring and the fixed ring can be defined.
Since the fixing ring position can be specified if both radial positions can be defined, the radial positions of the second heat shield ring and the split ring can be positioned at predetermined positions.
また、本発明にかかるタービン翼環構造では、前記固定リングと前記第二の遮熱環との嵌合部の下流側端部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記半径方向に突出した凸部と他方にこの凸部が嵌合する凹部とが備えられていることを特徴とする。 Further, in such turbine blade ring structure present invention, the downstream end portion of the fitting portion of the fixing ring and the second heat shield ring is part of one of the circumferential direction toward the other said A convex portion protruding in the radial direction and a concave portion into which the convex portion is fitted are provided on the other side.
このように、固定リングと第二の遮熱環との嵌合部の下流側端部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記半径方向に突出した凸部と他方にこの凸部が嵌合する凹部とが備えられているので、この凸部と凹部とが係合することによって固定リングと第二の遮熱環との周方向位置を規定することができる。
両者の周方向位置を規定できると、固定リングは、例えば、ボルト等でタービン翼環に取り付けられ、位置が特定できるので、第二の遮熱環の周方向の位置を所定の位置に位置決めすることができる。
In this way, at the downstream end of the fitting portion between the fixing ring and the second heat shield ring, a part of one circumferential direction protrudes in the radial direction toward the other and the other protrudes. Since the concave portion into which the convex portion is fitted is provided, the circumferential position between the fixing ring and the second heat shield ring can be defined by engaging the convex portion and the concave portion.
If the circumferential position of both can be defined, the fixing ring is attached to the turbine blade ring with, for example, a bolt, and the position can be specified. Therefore, the circumferential position of the second heat shield ring is positioned at a predetermined position. be able to.
また、本発明にかかるタービン翼環構造では、前記分割環と前記第二の遮熱環との嵌合部の上流側端部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記半径方向に突出した凸部と他方にこの凸部が嵌合する凹部とが備えられていることを特徴とする。 Further, in the turbine blade ring structure according to the present invention, the upstream end portion of the fitting portion of the split ring and said second heat shield ring is part of one of the circumferential direction toward the other said A convex portion protruding in the radial direction and a concave portion into which the convex portion is fitted are provided on the other side.
このように、分割環と第二の遮熱環との嵌合部の上流側端部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記半径方向に突出した凸部と他方にこの凸部が嵌合する凹部とが備えられているので、この凸部と凹部とが係合することによって分割環と第二の遮熱環との周方向位置を規定することができる。
この場合、いずれか一方を所定の位置にすることによって、他方を所定の位置に位置決めすることができる。
すなわち、例えば、固定リングによって第二の遮熱環の位置決めができれば、分割環の位置を所定の位置に位置決めすることができる。
In this way, at the upstream end of the fitting portion between the split ring and the second heat shield ring, a part of one circumferential direction protrudes in the radial direction toward the other and the other protrudes Since the concave portion into which the convex portion is fitted is provided, the circumferential position between the split ring and the second heat shield ring can be defined by engaging the convex portion and the concave portion.
In this case, by setting either one to a predetermined position, the other can be positioned to a predetermined position.
That is, for example, if the second heat shield ring can be positioned by the fixing ring, the position of the split ring can be positioned at a predetermined position.
また、本発明にかかるタービン翼環構造の組立方法は、周方向に複数に分割されてタービン翼環に支持される第一の遮熱環と、該第一の遮熱環から前記タービン翼環の軸線方向の下流側に間隔を隔てて配置され、周方向に複数に分割されて前記タービン翼環に支持される第二の遮熱環と、タービン翼環の周方向に複数に分割されて前記第一の遮熱環および前記第二の遮熱環に支持され動翼とのクリアランスを保持する分割環と、周方向に複数に分割され、それぞれ前記第二の遮熱環を前記軸線方向の上流側に押圧し、前記タービン翼環に固定される固定リングと、を備え、組立部材としての前記タービン翼環、前記第一の遮熱環、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングの少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く相互の嵌合部について被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放され、前記嵌合部の被挿入側は、半径方向に沿う断面の面積が一定又は下流側に向かうに連れて順次大きくなるタービン翼環構造の組立方法であって、前記第一の遮熱環を前記タービン翼環に取り付けた後、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングをそれぞれ相互の嵌合面に沿って、軸線方向に組み込み前記固定リングを前記タービン翼環に固定して組み立てるとともに前記嵌合部に周方向に延在するシール部材がある場合には、前の組立部材に該シール部材を軸線方向から装着した後、次ぎの組立部材を装着するようにしたことを特徴とする。 In addition, a method for assembling a turbine blade ring structure according to the present invention includes a first heat shield ring divided into a plurality of portions in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring, and the turbine blade ring from the first heat shield ring. And a second heat shield ring that is divided into a plurality of portions in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring, and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction of the turbine blade ring. A split ring that is supported by the first heat shield ring and the second heat shield ring and maintains a clearance with the moving blade, and divided into a plurality in the circumferential direction, each of the second heat shield rings being in the axial direction A stationary ring that is pressed to the upstream side of the turbine and fixed to the turbine blade ring. The turbine blade ring as the assembly member, the first heat shield ring, the split ring, and the second heat shield ring. And fitting of at least the first heat shield ring of the fixing ring to the turbine blade ring The fitting portion mutually excluding parts the insertion side is opened toward the downstream side of the axial direction, the insertion side of the fitting portion, brought to the area of the cross section along the radial direction toward the fixed or downstream The turbine blade ring structure is gradually increased in size , and after the first heat shield ring is attached to the turbine blade ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixed ring are mutually connected. When the fixing ring is assembled in the axial direction along the fitting surface of the turbine blade ring and fixed to the turbine blade ring, and there is a seal member extending in the circumferential direction in the fitting portion, After the seal member is mounted from the axial direction, the next assembly member is mounted.
本発明にかかるタービン翼環構造の組立方法では、第一の遮熱環をタービン翼環に取り付けた後、分割環、第二の遮熱環および固定リングをそれぞれ相互の嵌合面に沿って、軸線方向に沿って下流側から上流側に向けて組み込み、固定リングをタービン翼環に固定して組立てが完了するので、組み立てが容易で、簡単に短時間に行なうことができる。
また、組立部材同士の嵌合部に周方向に延在するシール部材を装着する場合には、前の組立部材を組付けた後、シール部材を軸線方向に組付け、次いで後の組立部材を軸線方向に組付けるので、組付け時にシール部材が他の部材に接触して移動することをなくすことができる。
これにより、シール部材の表面に傷が入りことがなくなるので、シール部材のシール性能劣化を防止することができる。
なお、「少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く」は嵌合部にかかるものであり、第一の遮熱環のタービン翼環への嵌合部について被挿入側が軸線方向の下流側に向けて開放されていないことを特定するものではない。
In the assembling method of the turbine blade ring structure according to the present invention, after the first heat shield ring is attached to the turbine blade ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixing ring are respectively disposed along the mutual fitting surfaces. , built toward the upstream side from the downstream side along the axial direction, since the fixing ring is assembled by fixing the turbine blade ring is completed, the assembly is easy, can be easily performed in a short time.
In addition, when mounting a sealing member extending in the circumferential direction on the fitting portion between the assembly members, after assembling the previous assembly member, the seal member is assembled in the axial direction, and then the subsequent assembly member is attached. Since it is assembled in the axial direction, the seal member can be prevented from moving in contact with other members during assembly.
Thereby, since the surface of the sealing member is not damaged, it is possible to prevent deterioration of the sealing performance of the sealing member.
Note that “excluding at least the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring” is applied to the fitting portion, and the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring is as follows. It does not specify that the insertion side is not opened toward the downstream side in the axial direction.
本発明では、第一の遮熱環のタービン翼環への嵌合部を除くタービン翼環、第一の遮熱環、分割環、第二の遮熱環および固定リングの相互の嵌合部について全て被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放されているので、組み立てが容易で、簡単に短時間に行なうことができる。
また、嵌合部に周方向に延在するシール部材を装着する場合には、シール部材を軸線方向に組付けられるので、組付け時にシール部材が他の部材に接触して移動することをなくすことができ、シール部材のシール性能劣化を防止することができる。
なお、第一の遮熱環のタービン翼環への嵌合部について被挿入側が軸線方向の下流側に向けて開放されている構造も含まれる。
In the present invention, the mutual fitting portions of the turbine blade ring, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixed ring excluding the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring since all the inserted side is open toward the downstream side of the axial direction for assembling is easy, it can be easily performed in a short time.
In addition, when a seal member extending in the circumferential direction is attached to the fitting portion, the seal member can be assembled in the axial direction, so that the seal member is prevented from moving in contact with other members during assembly. It is possible to prevent deterioration of the sealing performance of the sealing member.
In addition, the structure by which the to-be-inserted side is open | released toward the downstream of the axial direction is also included about the fitting part to the turbine blade ring of a 1st heat shield ring.
次に、本発明の一実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
図1は、本実施形態にかかるタービン翼環構造を備えたガスタービン1の入口部の概略構成を部分的に示す縦断面図である。
ガスタービン1の内部には、図示しないロータ周囲の静止側に設けられた静翼と、ロータ側に取り付けられた動翼とが組となって、段を形成している。この段がロータの軸線方向(図1の紙面左右方向)に複数段配置されている。
これらの動翼と静翼とを通過する燃焼ガス流路3が形成されている。
図1では、燃焼ガスが流れ込む上流側から数えて第1段5、第2段7までの部分を図示しているが、実際には、さらに第3段、第4段、・・・へと続く多段構造となっている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view partially showing a schematic configuration of an inlet portion of a
Inside the
A combustion gas flow path 3 that passes through these moving blades and stationary blades is formed.
In FIG. 1, the
第1段5には、第1段静翼9と、第1段静翼9を保持する第1段翼環構造(タービン翼環構造)11と、第1段動翼13とが備えられている。
第2段7には、第2段静翼15と、第2段静翼15を保持する第2段翼環構造(タービン翼環構造)17と、第2段動翼19とが備えられている。
第1段静翼9および第2段静翼15等の静翼は、放射状に多数配置され、リング状の仕切板外輪21,22と、リング状の仕切板内輪23,24とで保持されている。これら静翼は燃焼ガス流路3内で燃焼ガスを膨張させて速度エネルギーを生み、流れの向きを変えて軸の回転方向の運動量を作る作用をする。
The
The
A large number of stationary blades such as the first stage
第1段動翼13および第2段動翼19等の動翼は、放射状に多数配置され、ロータに突出して円筒状に設けられたディスク25の外周部に強固に取り付けられている。動翼は、静翼で速度エネルギーに変換された燃焼ガスのエネルギーを吸収して、ロータの回転エネルギーに変換する作用をする。
ガスタービン1は、この回転エネルギーによって、例えば、ロータに接続された発電機を回して発電させる等の仕事を行なう。
A large number of moving blades such as the first-
The
第1段5の構成について第1段翼環構造11を主として図2〜図4も参照して説明する。
図2は、第1段翼環構造11の主要部を拡大して示す部分拡大断面図である。図3および図4は、それぞれ図2のX視を示す部分拡大図である。
第1段翼環構造11には、第1段翼環(タービン翼環)27と、第1段上流側遮熱環(第一の遮熱環)29と、第1段下流側遮熱環(第二の遮熱環)31と、第1段分割環(分割環)33と、第1段固定リング(固定リング)35と、取付部材37と、インピンジ板39と、が備えられている。
The configuration of the
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged main part of the first stage
The first stage
第1段翼環27は、例えば、鋳造で形成され、内部に第1段動翼13が収納できる円筒空間を備え、ガスタービン1のケーシングを構成するものである。
第1段上流側遮熱環29は、環状部品であり、その外周部分において、第1段翼環27の内部に対して固定されている。
第1段上流側遮熱環29は、周方向に複数に分割されており、相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
The first
The first stage upstream side
The first-stage upstream side
第1段上流側遮熱環29の内周部分の上流側には、仕切板外輪21の下流端側に備えられたリング状の嵌合溝41と係合する環状の凸部43が備えられている。
第1段静翼9は、仕切板外輪21の下流側が第1段上流側遮熱環29に支持され、上流側が取付部材37によって支持されることで、第1段翼環27に強固に保持されている。
第1段静翼9に導入される燃焼ガスは、例えば、1350〜1500℃という高温であるため、第1段静翼9(他の静翼および動翼を含めて)は高温強度に優れた、例えば、ニッケル基耐熱合金で形成されている。
On the upstream side of the inner peripheral portion of the first-stage upstream-side
The first stage
Since the combustion gas introduced into the first stage
第1段上流側遮熱環29は、第1段静翼9に作用する高温の熱が、特別な耐熱材料を用いていない第1段翼環27に伝達するのを防止する機能を奏する。
第1段上流側遮熱環29の内周部分の下流側には、後述する第1段分割環33の上流側端部に備えられたフランジ部を受け入れる環状に形成された第一溝45と、第一溝45の外周側にインピンジ板39の上流側端部を受け入れる環状に形成された第二溝47とが備えられている。
第一溝45の内周面45aと第1段上流側遮熱環29の内周面29aとは、それぞれ上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
The first-stage upstream side
On the downstream side of the inner peripheral portion of the first-stage upstream-side
The inner
第1段下流側遮熱環31は、断面形状が角張った略S字形状をした環状部品であり、周方向に複数の第1段下流側遮熱環分割体32に分割されており、第1段下流側遮熱環分割体32相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
第1段下流側遮熱環31の外周部分は、断面形状が略矩形状で、外周部が下流側に突出した形状をしている。
The first-stage downstream-side
The outer peripheral portion of the first-stage downstream-side
第1段下流側遮熱環31の外周部分の外周面および半径方向に延在する上流側面は、略直交するように形成されており、第1段翼環27の下流側下部に形成され、半径方向に延在し外周側がそれと略直交する面を形成している環状の嵌合溝49に嵌合するように構成されている。
第1段下流側遮熱環31の外周面および嵌合溝49の外周側面は、それぞれ上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
The outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the first stage downstream side
The outer peripheral surface of the first-stage downstream-side
第1段下流側遮熱環分割体32の下流側端部における上部には上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面52が形成されており、本発明による嵌合部を構成している。
この面52の下流側端で、かつ、周方向略中央部には、略矩形状に切りかかれた凹部51が形成されている。
凹部51の内周面は上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
An upper surface of the downstream end portion of the first-stage downstream-side heat
A
The inner peripheral surface of the
第1段下流側遮熱環分割体32の半径方向の略中間位置において、その上流側面には下流側に延在する部分56が形成されている。
この部分56の周方向略中央部には、略矩形状に切りかかれた凹部53が形成されている。
凹部53の内周面は上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
第1段下流側遮熱環分割体32の上流側面における凹部53の外周側位置に、インピンジ板39の下流側端部を受け入れる係合溝55が備えられている。係合溝55は第1段下流側遮熱環分割体32が組み合わされ第1段下流側遮熱環31となると、環状に形成される。
At a substantially intermediate position in the radial direction of the first-stage downstream side heat
A
The inner peripheral surface of the
An
第1段下流側遮熱環31の内周部分の上流側には、後述する第1段分割環33の下流側端部に備えられたフランジ部を受け入れる環状に形成された嵌合溝57が備えられている。
嵌合溝57の周面と第1段下流側遮熱環31の内周面とは、それぞれ上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
第1段下流側遮熱環31は、燃焼ガスによる高温の熱が、特別な耐熱材料を用いていない第1段翼環27に伝達するのを防止する機能を奏する。
On the upstream side of the inner peripheral portion of the first-stage downstream-side
The peripheral surface of the
The first-stage downstream side
第1段分割環33は、高温強度に優れた、例えば、ニッケル基耐熱合金で形成されている環状部品であり、周方向に複数の第1段分割体34に分割されており、第1段分割体34相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
第1段分割環33の軸線方向上流側端部には、上流側に開口したコ字断面の上流フランジ部59が外周側に突起するように形成されている。
第1段分割環33の軸線方向下流側端部には、下流側に開口したコ字断面の下流フランジ部61が外周側に突起するように形成されている。
下流フランジ61の外周面部には、外側に突起し第1段下流側遮熱環31の凹部53と周方向長さが略同等である凸部62が、凹部53と嵌合するような位置に備えられている。
The first-
An
A
On the outer peripheral surface portion of the
第1段分割環33は、上流フランジ部59が、第1段上流側遮熱環29の内周面29aと第一溝45の内周面45aとを挟持するように、かつ、下流フランジ部61が第1段下流側遮熱環31の内周面31aと嵌合溝57の内周面57aとを挟持するように、第1段上流側遮熱環29および第1段下流側遮熱環31に支持されている。
第1段分割環33は、第1段動翼13の外周面に対向して配置され、第1段動翼13との間のクリアランスを所定値に設定し、効率よく第1段動翼13の回転力が得られるようするものである。
The first-
The first
第1段翼環27、第1段上流側遮熱環29、第1段下流側遮熱環31および第1段分割環33によって空気室63が形成されている。空気室63には図示しない手段で冷却用の空気が供給されるように構成されている。
インピンジ板39は空気室63に配置され、断面形状が凹部段状に形成された環状部材である。
インピンジ板39の上流側端部は第1段上流側遮熱環29の第二溝47に嵌合し、下流側端部は第1段下流側遮熱環31の係合溝55に嵌合することによって、インピンジ板39は第1段上流側遮熱環29および第1段下流側遮熱環31に支持されている。
インピンジ板39には多数の噴出穴65が形成されている。
An
The
The upstream end of the
A large number of ejection holes 65 are formed in the
第1段固定リング35は、環状部品であり、周方向に複数の固定リング分割体36に分割されている。
第1段固定リング分割体36の周方向端部は、階段状に切りかかれており、隣接する固定リング分割体36のこの階段状の切欠が嵌り合うことによって、軸線方向のシール性能を向上させている。
第1段固定リング35の断面形状は、略矩形状をしている。第1段固定リング35の内周側には、上流側に突出した矩形断面の突出部35aが備えられている。また、第1段固定リング35の外周側で、かつ上流側には、周方向に連続した溝(環状凹部)35bが形成されている。
第1段翼環27には、環状の嵌合溝49の外周側で、かつ下流側に、溝35bに嵌合する環状凸部50が形成されている。
The first
The circumferential end of the first stage fixing ring divided
The cross-sectional shape of the first
On the first
溝35bの内周面は第1段下流側遮熱環31の外周面と略同一位置に位置している。
突出部35aは、第1段下流側遮熱環31の下流側面と階段状に嵌合するように構成されている。
第1段固定リング35の下流側端部内面には、内側に突起し略矩形状をした複数の凸部67が所定間隔を空けて備えられている。
凸部67は、第1段下流側遮熱環31の凹部51と周方向長さが略同一であり、それと嵌合するような位置に備えられている。
The inner peripheral surface of the
The protruding
On the inner surface of the downstream end of the first
The
第1段固定リング35の外周側の矩形状部分は、第1段翼環27に略同形に設けられた溝に嵌合するように構成され、ボルト69によって固定するようにされている。
第1段固定リング35の外周側の矩形状部分の外周面およびこれが嵌合する第1段翼環27の溝の外周面は、上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
The rectangular portion on the outer peripheral side of the first
The outer peripheral surface of the rectangular portion on the outer peripheral side of the first
第1段上流側遮熱環29の上流側内端部と仕切板外輪21との間、第1段上流側遮熱環29の下流側内端部と上流フランジ部59との間、第1段下流側遮熱環31の上流側内端部と下流フランジ部61との間および第1段翼環27と第1段下流側遮熱環31との間には、周方向に延在したメタルシール71が装着されている。
Between the upstream inner end of the first stage upstream side
次に、第2段7の構成について第2段翼環構造17を主として図5を参照して説明する。
図5は、第2段翼環構造17の主要部を拡大して示す部分拡大断面図である。
第2段翼環構造17には、第2段翼環(タービン翼環)73と、第2段上流側遮熱環75と、第2段中央遮熱環(第一の遮熱環)77と、第2段下流側遮熱環(第二の遮熱環)79と、第2段分割環(分割環)81と、第2段固定リング(固定リング)83と、が備えられている。
Next, the configuration of the
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged main part of the second stage
The second stage
第2段翼環73は、例えば、鋳造で形成され、内部に第2段動翼19が収納できる円筒空間を備え、ガスタービン1のケーシングを構成するものである。
第2段上流側遮熱環75は、断面形状が略J字形状をした環状部品であり、その外周部分において、第2段翼環73の内部に対して固定されている。
第2段上流側遮熱環75は、周方向に複数に分割されており、相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
第2段上流側遮熱環75の内周部分の上流側には、仕切板外輪22の上流端側に備えられたリング状の嵌合溝と係合する環状の凸部85が備えられている。
The second
The second stage upstream side
The second-stage upstream side
On the upstream side of the inner peripheral portion of the second-stage upstream-side
第2段中央遮熱環77は、断面形状が略矩形状をし、下流側内周部が略矩形状に切りかかれた形状をした環状部品であり、その外周部分において、第2段翼環73の内部に対して固定されている。
第2段中央遮熱環77は、周方向に複数に分割されており、相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
第2段中央遮熱環77の内周部分の下流側には、仕切板外輪22の下流端側に備えられたリング状の嵌合溝と係合する環状の凸部87が備えられている。
第2段静翼15は、仕切板外輪22の上流側および下流側が第2段上流側遮熱環75の環状の凸部85および第2段中央遮熱環77の環状の凸部87に支持されることで、第2段翼環73に強固に保持されている。
The second stage central
The second-stage central
On the downstream side of the inner peripheral portion of the second stage central
In the second stage
第2段上流側遮熱環75および第2段中央遮熱環77は、第2段静翼15に作用する高温の熱が、特別な耐熱材料を用いていない第2段翼環73に伝達するのを防止する機能を奏する。
仕切板外輪22の下流側端部の外周面は下流側に略水平に延設されており、この部分が後述する第2段分割環81の上流側端部に備えられたフランジ部を案内するように構成されている。
仕切板外輪22は第2段中央遮熱環77と一体であり、かつ、仕切板外輪22の下流側端部の外周面は、上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しているので、本発明による嵌合部を構成する。
The second stage upstream side
The outer peripheral surface of the downstream end portion of the partition plate
The
第2段下流側遮熱環79は、断面形状が角張った略S字形状をした環状部品であり、周方向に複数に分割されており、それら相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
第2段下流側遮熱環79の外周部分は、断面形状が略矩形状で、外周部が下流側に突出した形状をしている。
The second-stage downstream-side
The outer peripheral portion of the second-stage downstream-side
第2段下流側遮熱環79の外周部分の外周面および半径方向に延在する上流側面は、略直交するように形成されており、第2段翼環73の下流側下部に形成され、半径方向に延在し外周側がそれと略直交する面89aを形成している環状の嵌合溝89に嵌合するように構成されている。
第2段下流側遮熱環79の外周面および嵌合溝89の面89aは、それぞれ上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
The outer peripheral surface of the outer peripheral portion of the second stage downstream side
The outer peripheral surface of the second-stage downstream side
分割された第2段下流側遮熱環79の下流側端部における上部には上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面84が形成されており、本発明による嵌合部を構成している。
この面84の下流側端で、かつ、周方向略中央部には、略矩形状に切りかかれた凹部91が形成されている。
凹部91の内周面は上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
On the upper part of the downstream end portion of the divided second-stage downstream-side
A
The inner peripheral surface of the
第2段下流側遮熱環79の半径方向の略中間位置において、その上流側面は下流側に延在する部分96が形成されている。
この部分96の周方向略中央部には、略矩形状に切りかかれた凹部93が形成されている。
凹部93の内周面は上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
下流フランジ99の外周面部には、外側に突起し第1段下流側遮熱環31の凹部93と周方向長さが略同等である凸部94が、凹部93と嵌合するような位置に備えられている。
At a substantially intermediate position in the radial direction of the second stage downstream side
A
The inner peripheral surface of the
On the outer peripheral surface portion of the
第2段下流側遮熱環79の内周部分の上流側には、後述する第2段分割環81の下流側端部に備えられたフランジ部を受け入れる環状に形成された嵌合溝95が備えられている。
嵌合溝95の外周側面と第2段下流側遮熱環79の内周面79aとは、それぞれ上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
第2段下流側遮熱環79は、燃焼ガスによる高温の熱が、特別な耐熱材料を用いていない第2段翼環73に伝達するのを防止する機能を奏する。
On the upstream side of the inner peripheral portion of the second-stage downstream side
The outer peripheral side surface of the
The second-stage downstream side
第2段分割環81は、高温強度に優れた、例えば、ニッケル基耐熱合金で形成されている環状部品であり、周方向に複数に分割されており、それらの相互の間には図示しないシール部材が介装され、燃焼ガスおよび空気が漏洩しないようにシールされている。
第2段分割環81の軸線方向上流側端部には、外周側に次いで上流側に折曲した上流フランジ部97が形成されている。
第2段分割環81の軸線方向下流側端部には、下流側に開口したコ字断面の下流フランジ部99が外周側に突起するように形成されている。
The second-
An
A
第2段分割環81は、上流フランジ部97が、仕切板外輪22の外周面と第2段中央遮熱環77の内周面とで挟持され、かつ、下流フランジ部99が第2段下流側遮熱環79の内周面79aと嵌合溝95の外周側面とを挟持することによって、第2段中央遮熱環77および第2段下流側遮熱環79に支持されている。
第2段分割環81は、第2段動翼19の外周面に対向して配置され、第2段動翼19との間のクリアランスを所定値に設定し、効率よく第2段動翼19の回転力が得られるようするものである。
In the second
The second
第2段翼環73、第2段中央遮熱環77、第2段下流側遮熱環79および第2段分割環81によって空気室101が形成されている。空気室101には空気供給路103を通って冷却用の空気が供給されるように構成されている。
An
第2段固定リング83は、環状部品であり、第1段固定リング35と同様に周方向に複数の固定リング分割体に分割されている。
各固定リング分割体の周方向端部は、階段状に切りかかれており、隣接する固定リング分割体のこの階段状の切欠が嵌り合うことによって、軸線方向のシール性能を向上させている。
第2段固定リング83の断面形状は、略矩形状をしている。第2段固定リング83の内周側には、上流側に突出した矩形断面の突出部83aが備えられている。また、第2段固定リング83の外周側で、かつ上流側には、周方向に連続した溝(環状凹部)83bが形成されている。
第2段翼環73には、環状の嵌合溝89の外周側で、かつ下流側に、溝83bに嵌合する環状凸部90が形成されている。
The second
The circumferential end of each fixing ring divided body is cut in a step shape, and the sealing performance in the axial direction is improved by fitting the stepped cutouts of adjacent fixing ring divided bodies.
The cross-sectional shape of the second
On the second
溝83bの内周面は第2段下流側遮熱環79の外周面と略同一位置に位置している。
突出部83aは、第2段下流側遮熱環79の下流側面と階段状に嵌合するように構成されている。
第2段固定リング83の下流側端部内周面には、内周側に突起し略矩形状をした複数の凸部105が所定間隔を空けて備えられている。
凸部105は、第2段下流側遮熱環79の凹部91と周方向長さが略同一であり、それと嵌合するような位置に備えられている。
The inner peripheral surface of the
The
On the inner peripheral surface of the downstream end portion of the second
The
第2段固定リング83の外周側の矩形状部分は、第2段翼環73に略同形に設けられた溝に嵌合するように構成され、ボルト107によって固定されるように構成されている。
第2段固定リング83の外周側の矩形状部分の外周面およびこれが嵌合する第2段翼環73の溝の外周面は、上流側から下流側に向けて略平滑な、言い換えると凹凸のない面を形成しており、本発明による嵌合部を構成している。
第2段翼環73と第2段下流側遮熱環79との間には、周方向に延在したシール部材が装着されている。
The rectangular part on the outer peripheral side of the second
The outer peripheral surface of the rectangular part on the outer peripheral side of the second
A seal member extending in the circumferential direction is mounted between the second
以上説明した構成を備える本実施形態にかかる第1段翼環構造11および第2段翼環構造17の組立について説明する。
まず、第1段翼環構造11の組立てについて説明する。
鋳造された第1段翼環27の軸線方向略中央部に周方向に設けられた断面が略逆凸字形状をした嵌合溝に、第1段上流側遮熱環29の各分割体を、間にシール部材をいれつつ、その略逆凸字形状をした外周部を1個ずつ周方向から挿入して、第1段上流側遮熱環29を組み込む。
The assembly of the first stage
First, assembly of the first stage
Each divided body of the first-stage upstream side
次いで、第1段上流側遮熱環29の環状の凸部43の内側端部43aにメタルシール71を軸線方向上流側から装着し、第1段静翼9の仕切板外輪21の嵌合溝41が環状の凸部43を覆うように第1段静翼9を軸線方向上流側から下流側に移動させる。
このようにして、第1段静翼9の仕切板外輪21の嵌合溝41を環状の凸部43に嵌合させ、仕切板外輪21の上流側を取付部材37に係合させて第1段静翼9を保持させる。
Next, a
In this way, the
第1段上流側遮熱環29の上流側内側端部29bにメタルシール71を軸線方向下流側から装着する。
そして、第1段分割環33の各第1段分割体34を、間にシール部材をいれつつ、その上流側に向けてコ字形状に開口した上流フランジ部59が第1段上流側遮熱環29の内面29aと第一溝45の内周面45aとを挟持してそれらに案内されるように軸線方向下流側から上流側に向けて装着する。こうして、第1段分割環33が組み付けられる。
上流フランジ部59の上流側面が第1段上流側遮熱環29の下流側面に当接することで、各第1段分割体34の軸線方向および半径方向の位置が決められる。
これと同時に、インピンジ板39の上流側端部が、第1段上流側遮熱環29の第二溝47に挿入される。
A
An
The upstream side surface of the
At the same time, the upstream end of the
第1段翼環27の嵌合溝49の下流側内側端部および第1段分割環33の下流フランジ部61にそれぞれメタルシール71を軸線方向下流側から装着する。
その後、第1段下流側遮熱環31の各第1段下流側遮熱環分割体32を、間にシール部材をいれつつ、組付けることになる。
各第1段下流側遮熱環分割体32は、それぞれ外周面が嵌合溝49の内側の内周面49aに案内され、内周面31aが第1段分割環33の下流フランジ部61の内側外周面61aに案内され、軸線方向下流側から上流側に向けて装着される。
Each
Thereafter, each first-stage downstream-side heat
Each of the first-stage downstream-side heat
このとき、第1段分割体34の下流フランジ部61の外周に備えられた凸部62が第1段下流側遮熱環分割体32の凹部53と係合することによって第1段下流側遮熱環分割体32と第1段分割体34との周方向の位置関係が所定に規定される。
また、インピンジ板39の下流側端部が各第1段下流側遮熱環分割体32の係合溝55に嵌合され、インピンジ板39が第1段上流側遮熱環29と第1段下流側遮熱環31との間に組み込まれる。
At this time, the
Further, the downstream end portion of the
次いで、第1段固定リング35の各第1段固定リング分割体36を装着する。
各第1段固定リング分割体36は、その内周面が第1段下流側遮熱環31の面52に案内されて軸線方向下流側から上流側に向けて装着される。
このとき、第1段固定リング分割体36の内周に備えられた凸部67が、第1段下流側遮熱環分割体32の凹部51と係合することによって第1段下流側遮熱環分割体32と第1段固定リング分割体36との周方向の位置関係が所定に規定される。
同時に、第1段固定リング35の内周側部分は各第1段下流側遮熱環分割体32の外周側部分と階段状に組み合わされているので、第1段下流側遮熱環分割体32、ひいては第1段分割環33の軸線方向および半径方向の位置が所定位置に規定される。
また、溝35bが第1段翼環27の環状凸部50に嵌合されることによって、第1段固定リング35は、第1段翼環27に対して半径方向位置が所定位置に規定される。これにより、第1段下流側遮熱環31および第1段分割体34は、第1段翼環27に対して半径方向位置が所定位置に規定される。
Next, each first stage fixing ring divided
Each first stage fixing ring divided
At this time, the
At the same time, since the inner peripheral side portion of the first
Further, by fitting the
第1段固定リング分割体36は、ボルト69によって第1段翼環27に固定されるので、第1段翼環27に対する周方向の位置関係は所定の位置に取り付けられることになる。
このため、各第1段下流側遮熱環分割体32は第1段固定リング分割体36によって周方向の位置が決められるので、第1段下流側遮熱環分割体32の第1段翼環27に対する周方向位置も所定の位置に位置決めできる。
したがって、第1段分割体34の第1段翼環27に対する周方向位置も所定の位置に位置決めできる。
このとき、第1段固定リング分割体36は、同時に各第1段下流側遮熱環分割体32(第1段下流側遮熱環31)および第1段分割体34(第1段分割環35)の軸線方向および半径方向の位置を所定位置に位置決めできる。
Since the first stage fixed ring divided
For this reason, each first stage downstream side heat shield ring divided
Accordingly, the circumferential position of the first stage divided
At this time, the first-stage fixed ring divided
このように、第1段分割環33、第1段下流側遮熱環31および第1段固定リング35が、軸線方向に下流側から上流側に向けて装着され、第1段固定リング35がボルト69を用いて第1段翼環27に固定されることによって、第1段分割環33、第1段下流側遮熱環31が強固に固定され、第1段翼環構造11が組み立てられるので、第1段翼環構造11の組み立てが容易で、簡単に短時間で行うことができる。
また、周方向に延在するメタルシール71は、それぞれの装着位置に軸線方向に装着されるので、装着時に他の部材に接触して移動することはない。このため、メタルシール71の表面に傷が入ることがなくなるので、シール性能の劣化を防止することができる。
In this way, the first
Further, since the
次に、第2段翼環構造17の組立てについて説明する。
鋳造された第2段翼環73の軸線方向上流部および略中央部に周方向に設けられた断面が略逆凸字形状をした嵌合溝に、それぞれ第2段上流側遮熱環75および第2段中央遮熱環77の各分割体を、間にシール部材をいれつつ、その略逆凸字形状をした外周部を1個ずつ周方向から挿入して、第2段上流側遮熱環75および第2段中央遮熱環77を組み込む。
Next, assembly of the second stage
A second stage upstream side
次いで、第2段上流側遮熱環75の環状の凸部85および第2段中央遮熱環77の環状の凸部87に、第2段静翼15の仕切板外輪22を嵌合させて第2段静翼15を保持させる。
そして、第2段分割環81の各第2段分割体を、間にシール部材をいれつつ、上流フランジ部97が仕切板外輪22の下流側端部外面および第2段中央遮熱環77の内面に案内されるように軸線方向下流側から上流側に向けて装着する。こうして、第2段分割環81が組み付けられる。
Next, the partition plate
Then, while inserting a seal member between each second stage divided body of the second stage divided
第2段翼環73の嵌合溝89の下流側内側端部に周方向に延在するシール部材を軸線方向下流側から装着する。
その後、第2段下流側遮熱環79の各第2段下流側遮熱環分割体を、間にシール部材をいれつつ、組付けることになる。
各第2段下流側遮熱環分割体は、それぞれ外周面が嵌合溝89の内側の内周面89aに案内され、内周面79aが第2段分割環81の下流フランジ部99の内側外周面に案内され、軸線方向下流側から上流側に向けて装着される。
このとき、第2段分割環81の下流フランジ部99の外周に備えられた凸部94が第2段下流側遮熱環分割体の凹部93と係合することによって第2段下流側遮熱環分割体と第2段分割体との周方向の位置関係が所定に規定される。
A seal member extending in the circumferential direction is attached to the downstream inner end of the
Thereafter, each second-stage downstream-side heat shield ring segment of the second-stage downstream-side
Each of the second-stage downstream-side heat shield ring segments is guided by an inner
At this time, the
次いで、分割された第2段固定リング83を装着する。
各第2段固定リング83は、その内周面が第2段下流側遮熱環83の面84に案内されて軸線方向下流側から上流側に向けて装着される。
このとき、第2段固定リング83の内周に備えられた凸部105が、第2段下流側遮熱環79の凹部91と係合することによって第2段下流側遮熱環79と第2段分割環81との周方向の位置関係が所定に規定される。
同時に、第2段固定リング83の内周部は第2段下流側遮熱環79の外周部と階段状に組み合わされているので、第2段下流側遮熱環79、ひいては第2段分割環81の軸線方向および半径方向の位置が所定位置に規定される。
また、溝83bが第2段翼環73の環状凸部90に嵌合されることによって、第2段固定リング83は、第2段翼環73に対して半径方向位置が所定位置に規定される。これにより、第2段下流側遮熱環79および第2段分割体81は、第2段翼環73に対して半径方向位置が所定位置に規定される。
Next, the divided second
The inner peripheral surface of each second
At this time, the
At the same time, the inner periphery of the second
Further, the
第2段固定リング83は、ボルト107によって第2段翼環73に固定されるので、第2段翼環73に対する周方向の位置関係は所定の位置に取り付けられることになる。
このため、第2段下流側遮熱環79は第2段固定リング83によって周方向の位置が決められるので、第2段下流側遮熱環79の第2段翼環73に対する周方向位置も所定の位置に位置決めできる。
したがって、第2段分割環81の第2段翼環73に対する周方向位置も所定の位置に位置決めできる。
このとき、第2段固定リング83は、同時に第2段下流側遮熱環79および第2段分割環81の軸線方向および半径方向の位置を所定位置に位置決めできる。
Since the second
Therefore, the second stage downstream side
Accordingly, the circumferential position of the second
At this time, the second
このように、第2段分割環81、第2段下流側遮熱環79および第2段固定リング83が、軸線方向に下流側から上流側に向けて装着され、第2段固定リング83がボルト107を用いて第2段翼環73に固定されることによって、第2段分割環81、第2段下流側遮熱環79が強固に固定され、第2段翼環構造17が組み立てられるので、第2段翼環構造17の組み立てが容易で、簡単に短時間で行うことができる。
また、第2段翼環73と第2段下流側遮熱環79との間に介装される周方向に延在するシール部材は、装着位置に軸線方向に装着されるので、装着時に他の部材に接触して移動することはない。このため、シール部材の表面に傷が入ることがなくなるので、シール性能の劣化を防止することができる。
Thus, the second
In addition, the circumferentially extending seal member interposed between the second
なお、以上説明した本実施形態における第1段翼環構造11および第2段翼環構造17は、これに限定解釈されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形を行ってもよい。
例えば、本実施形態では、嵌合面が断面で略水平になるように形成されているが、下流側に向けて内側あるいは外側に傾斜するようにしてもよい。
The first stage
For example, in the present embodiment, the fitting surface is formed so as to be substantially horizontal in cross section, but may be inclined inward or outward toward the downstream side.
11 第1段翼環構造
13 第1段動翼
17 第2段翼環構造
19 第2段動翼
29 第1段上流側遮熱環
31 第1段下流側遮熱環
33 第1段分割環
35 第1段固定リング
35b 溝
50 環状凸部
51 凹部
53 凹部
62 凸部
67 凸部
77 第2段中央遮熱環
79 第2段下流側遮熱環
81 第2段分割環
83 第2段固定リング
83b 溝
90 環状凸部
91 凹部
93 凹部
94 凸部
105 凸部
11 First-stage
Claims (8)
該第一の遮熱環から前記タービン翼環の軸線方向の下流側に間隔を隔てて配置され、周方向に複数に分割されて前記タービン翼環に支持される第二の遮熱環と、
前記タービン翼環の周方向に複数に分割されて前記第一の遮熱環および前記第二の遮熱環に支持され動翼とのクリアランスを保持する分割環と、
周方向に複数に分割され、それぞれ前記第二の遮熱環を前記軸線方向の上流側に押圧し、前記タービン翼環に固定される固定リングと、を備え、
少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く前記タービン翼環、前記第一の遮熱環、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングの相互の嵌合部について被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放され、前記嵌合部の被挿入側は、半径方向に沿う断面の面積が一定又は下流側に向かうに連れて順次大きくなり、
前記タービン翼環と前記固定リングとの嵌合部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記軸線方向に突出した環状凸部と他方にこの環状凸部が嵌合する環状凹部とが備えられていることを特徴とするタービン翼環構造。 A first heat shield ring divided into a plurality in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring;
A second heat shield ring that is arranged at an interval downstream from the first heat shield ring in the axial direction of the turbine blade ring and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring;
A split ring that is divided into a plurality in the circumferential direction of the turbine blade ring and supported by the first heat shield ring and the second heat shield ring to maintain a clearance with the rotor blade;
A fixed ring that is divided into a plurality in the circumferential direction, presses the second heat shield ring to the upstream side in the axial direction, and is fixed to the turbine blade ring,
At least the turbine blade ring excluding the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixed ring. The insertion side of the fitting part is opened toward the downstream side in the axial direction, and the insertion side of the fitting part has a constant cross-sectional area along the radial direction or gradually increases toward the downstream side. The
In the fitting portion between the turbine blade ring and the fixed ring, an annular convex portion in which any one of the circumferential directions protrudes in the axial direction toward the other and an annular shape in which the annular convex portion is fitted in the other. A turbine blade ring structure comprising a recess.
該第一の遮熱環から前記タービン翼環の軸線方向の下流側に間隔を隔てて配置され、周方向に複数に分割されて前記タービン翼環に支持される第二の遮熱環と、
前記タービン翼環の周方向に複数に分割されて前記第一の遮熱環および前記第二の遮熱環に支持され動翼とのクリアランスを保持する分割環と、
周方向に複数に分割され、それぞれ前記第二の遮熱環を前記軸線方向の上流側に押圧し、前記タービン翼環に固定される固定リングと、を備え、
少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く前記タービン翼環、前記第一の遮熱環、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングの相互の嵌合部について被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放され、前記嵌合部の被挿入側は、半径方向に沿う断面の面積が一定又は下流側に向かうに連れて順次大きくなり、
前記固定リングと前記第二の遮熱環との嵌合部の下流側端部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記半径方向に突出した凸部と他方にこの凸部が嵌合する凹部とが備えられていることを特徴とするタービン翼環構造。 A first heat shield ring divided into a plurality in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring;
A second heat shield ring that is arranged at an interval downstream from the first heat shield ring in the axial direction of the turbine blade ring and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring;
A split ring that is divided into a plurality in the circumferential direction of the turbine blade ring and supported by the first heat shield ring and the second heat shield ring to maintain a clearance with the rotor blade;
A fixed ring that is divided into a plurality in the circumferential direction, presses the second heat shield ring to the upstream side in the axial direction, and is fixed to the turbine blade ring,
At least the turbine blade ring excluding the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixed ring. The insertion side of the fitting part is opened toward the downstream side in the axial direction, and the insertion side of the fitting part has a constant cross-sectional area along the radial direction or gradually increases toward the downstream side. The
At the downstream end of the fitting portion between the fixing ring and the second heat shield ring, a convex portion in which one of the circumferential directions protrudes in the radial direction toward the other and the convex portion on the other side. A turbine blade ring structure comprising a recess into which the portion is fitted.
該第一の遮熱環から前記タービン翼環の軸線方向の下流側に間隔を隔てて配置され、周方向に複数に分割されて前記タービン翼環に支持される第二の遮熱環と、
前記タービン翼環の周方向に複数に分割されて前記第一の遮熱環および前記第二の遮熱環に支持され動翼とのクリアランスを保持する分割環と、
周方向に複数に分割され、それぞれ前記第二の遮熱環を前記軸線方向の上流側に押圧し、前記タービン翼環に固定される固定リングと、を備え、
少なくとも前記第一の遮熱環の前記タービン翼環への嵌合部を除く前記タービン翼環、前記第一の遮熱環、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングの相互の嵌合部について被挿入側が前記軸線方向の下流側に向けて開放され、前記嵌合部の被挿入側は、半径方向に沿う断面の面積が一定又は下流側に向かうに連れて順次大きくなり、
前記分割環と前記第二の遮熱環との嵌合部の上流側端部には、いずれか一方の周方向の一部が他方に向け前記半径方向に突出した凸部と他方にこの凸部が嵌合する凹部とが備えられていることを特徴とするタービン翼環構造。 A first heat shield ring divided into a plurality in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring;
A second heat shield ring that is arranged at an interval downstream from the first heat shield ring in the axial direction of the turbine blade ring and is divided into a plurality of portions in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring;
A split ring that is divided into a plurality in the circumferential direction of the turbine blade ring and supported by the first heat shield ring and the second heat shield ring to maintain a clearance with the rotor blade;
A fixed ring that is divided into a plurality in the circumferential direction, presses the second heat shield ring to the upstream side in the axial direction, and is fixed to the turbine blade ring,
At least the turbine blade ring excluding the fitting portion of the first heat shield ring to the turbine blade ring, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixed ring. The insertion side of the fitting part is opened toward the downstream side in the axial direction, and the insertion side of the fitting part has a constant cross-sectional area along the radial direction or gradually increases toward the downstream side. The
At the upstream end portion of the fitting portion between the split ring and the second heat shield ring, a convex portion in which one of the circumferential directions protrudes in the radial direction toward the other and the convex portion on the other side. A turbine blade ring structure comprising a recess into which the portion is fitted.
前記第一の遮熱環を前記タービン翼環に取り付けた後、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングをそれぞれ相互の嵌合面に沿って、軸線方向に組み込み前記固定リングを前記タービン翼環に固定して組み立てるとともに前記嵌合部に周方向に延在するシール部材がある場合には、前の組立部材に該シール部材を軸線方向から装着した後、次ぎの組立部材を装着するようにしたことを特徴とするタービン翼環構造の組立方法。 A first heat shield ring that is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring, and is arranged at an interval from the first heat shield ring to the downstream side in the axial direction of the turbine blade ring; A second heat shield ring divided into a plurality of directions and supported by the turbine blade ring; and a plurality of first heat shield rings and a second heat shield ring divided in the circumferential direction of the turbine blade ring And is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, each pressing the second heat shield ring to the upstream side in the axial direction and being fixed to the turbine blade ring. A fixed ring, and the turbine blade ring as an assembly member, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and at least the first heat shield ring of the fixed ring. The inserted side of the mutual fitting part except the fitting part to the turbine blade ring is in the axial direction. Is open toward the downstream side, the insertion side of the fitting portion, the page of large na As the area of the cross section along the radial direction toward the fixed or downstream, the fixed ring and the turbine blade ring and The turbine blade is provided with an annular convex portion in which one circumferential portion of the fitting portion projects in the axial direction toward the other and an annular concave portion into which the annular convex portion is fitted. An assembly method of a ring structure,
After the first heat shield ring is attached to the turbine blade ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixing ring are incorporated in the axial direction along the respective fitting surfaces, and the fixing ring Is fixed to the turbine blade ring, and when there is a seal member extending in the circumferential direction at the fitting portion, the next assembly member is mounted after the seal member is mounted on the previous assembly member from the axial direction. A method for assembling a turbine blade ring structure, wherein:
前記第一の遮熱環を前記タービン翼環に取り付けた後、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングをそれぞれ相互の嵌合面に沿って、軸線方向に組み込み前記固定リングを前記タービン翼環に固定して組み立てるとともに前記嵌合部に周方向に延在するシール部材がある場合には、前の組立部材に該シール部材を軸線方向から装着した後、次ぎの組立部材を装着するようにしたことを特徴とするタービン翼環構造の組立方法。 A first heat shield ring that is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring, and is arranged at an interval from the first heat shield ring to the downstream side in the axial direction of the turbine blade ring; A second heat shield ring divided into a plurality of directions and supported by the turbine blade ring; and a plurality of first heat shield rings and a second heat shield ring divided in the circumferential direction of the turbine blade ring And is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, each pressing the second heat shield ring to the upstream side in the axial direction and being fixed to the turbine blade ring. A fixed ring, and the turbine blade ring as an assembly member, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and at least the first heat shield ring of the fixed ring. The inserted side of the mutual fitting part except the fitting part to the turbine blade ring is in the axial direction. Is opened toward the downstream side, the insertion side of the fitting portion, the page of large na As the area of the cross section along the radial direction toward the fixed or downstream, the fixed ring and the second barrier of At the downstream end of the fitting part with the thermal ring, a convex part protruding in the radial direction with a part in one circumferential direction facing the other and a concave part into which the convex part fits in the other are provided. A method of assembling the turbine blade ring structure,
After the first heat shield ring is attached to the turbine blade ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixing ring are incorporated in the axial direction along the respective fitting surfaces, and the fixing ring Is fixed to the turbine blade ring, and when there is a seal member extending in the circumferential direction at the fitting portion, the next assembly member is mounted after the seal member is mounted on the previous assembly member from the axial direction. A method for assembling a turbine blade ring structure, wherein:
前記第一の遮熱環を前記タービン翼環に取り付けた後、前記分割環、前記第二の遮熱環および前記固定リングをそれぞれ相互の嵌合面に沿って、軸線方向に組み込み前記固定リングを前記タービン翼環に固定して組み立てるとともに前記嵌合部に周方向に延在するシール部材がある場合には、前の組立部材に該シール部材を軸線方向から装着した後、次ぎの組立部材を装着するようにしたことを特徴とするタービン翼環構造の組立方法。 A first heat shield ring that is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and supported by the turbine blade ring, and is arranged at an interval from the first heat shield ring to the downstream side in the axial direction of the turbine blade ring; A second heat shield ring divided into a plurality of directions and supported by the turbine blade ring; and a plurality of first heat shield rings and a second heat shield ring divided in the circumferential direction of the turbine blade ring And is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, each pressing the second heat shield ring to the upstream side in the axial direction and being fixed to the turbine blade ring. A fixed ring, and the turbine blade ring as an assembly member, the first heat shield ring, the split ring, the second heat shield ring, and at least the first heat shield ring of the fixed ring. The inserted side of the mutual fitting part except the fitting part to the turbine blade ring is in the axial direction. Is opened toward the downstream side, the insertion side of the fitting portion, the page of large na As the area of the cross section along the radial direction toward the fixed or downstream, the ring segment and the second barrier of At the upstream end portion of the fitting portion with the thermal ring, a convex portion projecting in the radial direction with a part of one of the circumferential directions facing the other and a concave portion into which the convex portion is fitted to the other are provided. A method of assembling the turbine blade ring structure,
After the first heat shield ring is attached to the turbine blade ring, the split ring, the second heat shield ring, and the fixing ring are incorporated in the axial direction along the respective fitting surfaces, and the fixing ring Is fixed to the turbine blade ring, and when there is a seal member extending in the circumferential direction at the fitting portion, the next assembly member is mounted after the seal member is mounted on the previous assembly member from the axial direction. A method for assembling a turbine blade ring structure, wherein:
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