JP6506533B2 - タービンノズルを固定する方法及びシステム - Google Patents

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Description

本発明は、全体的に、タービンエンジンに関し、より詳細には、タービンキャリア溝内にタービンノズルを固定するためのシステム及び方法に関する。
ガスタービン及び蒸気タービンなどの少なくとも一部の公知のタービンエンジンは、軸方向に離間したノズルの円周方向アレイのためのキャリアを含む。キャリアは通常、キャリア半部分を含み、キャリア半部分は、180°円弧状に延在して、水平方向接合面にて互いに固定されて各軸方向段部分にてノズルの360°アレイを形成する。典型的には、ノズルは、キャリア内の対応するダブテール形溝に挿入されるダブテール形ベースを有する翼形部を含む。ノズルが各キャリア半部分溝に設置されると、ノズルベースは、溝内で積み重ねられてノズルの半円アレイを形成する。
ノズルを溝内に保持する1つの公知の方法は、シムを用いてノズルを適切な位置に固定することである。しかしながら、シムは、正確に切断されて各ノズルに適合するように選択的に組み付ける必要がある。シムが正確に切断されなかった場合には、シム上に設置されたときにノズルが支えて、作業効率の低下をもたらす可能性がある。シムの使用はまた、時間と労力を要するプロセスであり、製造コストの増大を生じる可能性がある。
ノズルを溝内に保持する別の公知の方法は、半径方向荷重ピンを用いて各ノズルを固定することである。このような方法では、ピンは、半径方向内向きにノズルを付勢するようノズルのベースと溝のベースとの間に配置される。ピンは通常、室温組立条件及び高温作動条件で高強度を有するように鋼鉄で作られている。ピン材料及び公知のノズルのダブテール形状寸法に起因して、ノズルダブテールフック及びノズルを保持する外側リングの上流側靱帯部には高い応力が存在する。
米国特許第7410345号明細書
1つの態様において、ノズル組立体が提供される。ノズル組立体は、少なくとも1つの固定ノズルと、所定の形状を有する外側リングとを含む。外側リングは、少なくとも1つの固定ノズルの少なくとも一部を受けるよう構成された少なくとも1つの溝を内部に画成する。ノズル組立体はまた、固定ノズルと外側リングとの間に結合された取り付け部材を含む。取り付け部材は、第1のノズル組立体作動温度にて第1の構成を有し、第2のノズル組立体作動温度にて第2の構成を有する。
別の態様において、回転組立体が提供される。回転組立体は、ロータと、ロータに結合された少なくとも1つのノズル組立体とを含む。ノズル組立体は、少なくとも1つの固定ノズルと、所定の形状を有する外側リングとを含む。外側リングは、少なくとも1つの固定ノズルの少なくとも一部を受けるよう構成された少なくとも1つの溝を内部に画成する。ノズル組立体はまた、固定ノズルと外側リングとの間に結合された取り付け部材を含む。取り付け部材は、第1のノズル組立体作動温度にて第1の構成を有し、第2のノズル組立体作動温度にて第2の構成を有する。
更に別の態様において、回転組立体を組み立てる方法が提供される。少なくとも1つの固定ノズルがロータから半径方向外向きに延在するように少なくとも1つの固定ノズルをロータに結合するステップと、所定の形状を有する外側リングがロータを実質的に囲むように外側リングをロータに結合するステップとを含む。外側リングは、内部に画成された少なくとも1つの溝を含み、少なくとも1つの溝が、少なくとも1つの固定ノズルの少なくとも一部を内部に受けるように構成されている。本方法はまた、少なくとも1つの固定ノズルと外側リングとの間に取り付け部材を結合するステップを含む。取り付け部材は、1のノズル組立体作動温度にて第1の構成を有し、第2のノズル組立体作動温度にて第2の構成を有する。
例示的な蒸気タービンエンジンの概略図。 図1に示す蒸気タービンエンジンの高圧(HP)セクションの概略断面図。 図2に示すHPセクションと共に用いることができる例示的なノズル組立体の一部の概略断面図。 図3に示すノズル組立体と共に用いることができる例示的な取り付け部材の側面図。
本明細書で使用される用語「軸方向」及び「軸方向に」とは、タービンエンジンの長手方向軸線に実質的に平行に延在する寸法及び向きを意味する。更に、用語「半径方向」及び「半径方向に」とは、タービンエンジンの長手方向軸線に実質的に垂直に延在する寸法及び向きを意味する。加えて、本明細書で使用される用語「円周方向」及び「円周方向に」とは、タービンエンジンの長手方向軸線の廻に円弧状に延在する寸法及び向きを意味する。
図1は、例示的な蒸気タービンエンジン10の概略図である。図1は、例示的な蒸気タービンエンジンを説明しているが、本明細書で記載されるノズル取り付け部材、システム及び方法は、特定のタービンエンジンに限定されない点に留意されたい。本明細書で記載されるノズル取り付け部材、システム及び方法は、このような装置、システム及び方法が本明細書で更に記載されるように作動することができる任意の好適な構成でタービンエンジンを含む任意の回転組立体と共に用いることができることは、当業者であれば理解されるであろう。
例示的な実施形態では、蒸気タービンエンジン10は、単流式蒸気タービンである。或いは、蒸気タービンエンジン10は、限定ではないが、低圧タービンエンジン、対向流式の高圧及び中圧蒸気タービンの組合せ、複流式蒸気タービンエンジン、及び/又は他の蒸気タービンのタイプなど、任意のタイプの蒸気タービンとすることができる。更に、上記で検討したように、本発明は、蒸気タービンエンジンでの使用のみに限定されず、ガスタービンエンジンなどの他のタービンシステムにも用いることができる。
図1に示す例示的な実施形態では、蒸気タービンエンジン10は、ロータ14に結合された複数のタービン段12を含む。ケーシング16は、軸方向で上側半セクション18と下側半セクション(図示せず)とに分けられる。上側半セクション18は、高圧(HP)セクション21にて高圧(HP)蒸気入口20と、低圧(LP)蒸気出口22とを含む。ロータ14は、中心軸線24に沿ってケーシング16を貫通して延在する。ロータ14は、ジャーナル軸受26、28それぞれによりケーシング16内に支持され、ジャーナル軸受は各々、ロータ14の対向する末端部分30に回転可能に結合される。複数のシール部材31、34、及び36は、ロータ末端部分30とケーシング16との間に結合され、ロータ14周りのケーシング16のシールを向上させる。
例示的な実施形態では、蒸気タービンエンジン10はまた、ケーシング16の内側シェル44に結合されたステータ構成要素42を含む。複数のシール部材34がステータ構成要素42に結合される。ケーシング16、内側シェル44及びステータ構成要素42は各々、ロータ14及びシール部材34の周りに円周方向に延在する。例示的な実施形態では、シール部材34は、ステータ構成要素42とロータ14との間に蛇行したシール経路を形成する。ロータ14は、複数のタービン段12を含み、高圧高温の蒸気40が蒸気チャンネル46を介してこの複数のタービン段12を通過する。タービン段12は、複数の入口ノズル48を含む。蒸気タービンエンジン10は、本明細書で記載されるように蒸気タービンエンジン10が作動するのを可能にする任意の数の入口ノズル48を含むことができる。例えば、蒸気タービンエンジン10は、図1に示すよりも多い又は少ない入口ノズル48を含むことができる。タービン段12はまた、全体として符号38で示した、複数のタービンブレード又はバケットを含む。蒸気タービンエンジン10は、本明細書で記載されるように蒸気タービンエンジン10が作動するのを可能にする任意の数のバケット38を含むことができる。例えば、蒸気タービンエンジン10は、図1に示すよりも多い又は少ないバケット38を含むことができる。蒸気チャンネル46は通常、ケーシング16を貫通している。蒸気40は、HP蒸気入口20を通って流入し、タービン段12を通ってロータ14の長さを下方向に通過する。
作動中、高圧高温の蒸気40は、ボイラーなどの蒸気供給源からタービン段12に送られ、タービン段12によって熱エネルギーが機械的回転エネルギーに変換される。より具体的には、蒸気40は、HP蒸気入口20からケーシング16を通って送られて、ここで、ロータ14に結合された複数のバケット38に衝突して、中心軸線24の周りのロータ14の回転を誘起する。蒸気40は、LP蒸気出口22にてケーシング16から流出する。次いで、蒸気40は、ボイラー(図示せず)に送られ、ここで再加熱されるか、又はシステムの他の構成要素(例えば、凝縮器(図示せず))に送ることができる。
図2は、蒸気タービンエンジン10(図1に示す)のHPセクション21の概略断面図である。図3は、蒸気タービンエンジン10のHPセクション21と共に用いることができ、領域3(図2に示す)から見た例示的なノズル組立体100の一部の概略断面図である。例示的な実施形態では、HPセクション21は、エンジン10が完全に組み立てられたときに下側半ケーシング(図示せず)に結合される上側半ケーシング18(図1に示す)を含む。HPセクション21は、少なくとも1つのノズル組立体100を含み、ノズル組立体100は、ロータ14(図1に示す)を実質的に囲む実質的に環状の外側又はブリングネット(blinglet)リング110を含む。更に、例示的な実施形態では、リング110の上部半部分112は、上側半ケーシング18の半径方向内側表面に接して結合され、リング110の上部半部分112がケーシング18の半径方向内側延長部として機能する。このような結合により、リング110の上部半部分112がロータ14に対して実質的に固定位置に維持される。リング110の上部半部分112はまた、内部に画成された少なくとも1つの溝114を含む。
更に、例示的な実施形態では、ノズル組立体100は、少なくとも1つの固定ノズル120を含む。溝114は、ノズル120の少なくとも一部をここで受けるようなサイズ及び向きにされる。より具体的には、例示的な実施形態では、ノズル組立体100は、リング110の上部半部分112内に画成された溝114を含み、各溝114は、ノズル120をここで受けるようなサイズ及び向きにされる。例示的な実施形態では、各ノズル120は、第1の末端部分122と、第1の末端部分122の反対側にある第2の末端部分124とを含む。例示的な実施形態では、各第1の末端部分122は、ダブテール形状にされ、第1又は上流側フック部分128と、第2の上流側フック部分129と、第1の下流側フック部分130と、第2の下流側フック部分131とを含む。リング110の下部半部分(図示せず)は、下側半ケーシングに結合され、リング110の上部半部分112と同様の方式でノズル120を受ける。HPセクション21はまた、ロータ14に堅固に結合された複数の回転可能バケット132を含む。
例示的な実施形態では、結合部分140は、各ノズルの第1の末端部分122から延在する。より具体的には、例示的な実施形態では、各結合部分140は、それぞれのノズルの第1の末端部分122と一体的に形成されて、ノズル120及び結合部分140が単一構成要素である。結合部分140は、限定ではないが、成形プロセス、引き抜きプロセス、又は機械加工プロセスなどの当技術分野で公知の様々な製造プロセスによりノズル120と共に形成することができる。結合部分140及び/又はノズル120を製作するのに1又はそれ以上のタイプの材料を用いることができ、材料は、1又はそれ以上の製造技法の適合性、寸法安定性、コスト、成形性、加工性、剛性、及び/又は他の材料特性に基づいて選択される。例えば、結合部分140及び/又はノズル120は、合金鋼及び/又はニッケル系材料などの金属から製作することができる。
例示的な実施形態では、結合部分140は、ノズルの第1の末端部分122と一体的に形成され、第1の末端部分122に隣接して位置付けられる。結合部分140は、溝114に隣接して位置付けられる。例示的な実施形態では、結合部分の第1の端部142は、そこに画成される円弧形溝150を含む。溝150は、内部に取り付け部材152を受けるようなサイズ及び向きにされる。例示的な実施形態では、各溝150内に1つの取り付け部材152が位置付けられる。例示的な実施形態では、取り付け部材152は、ノズルの第1の末端部分122をリング溝114の少なくとも一部に結合してノズル120と外側リング110が堅固に結合されるようにするピン又はボルトである。
更に、例示的な実施形態では、ロータ14は、ロータ表面を含み、ロータ表面は、内部に形成された複数の実質的に環状のロータ溝182を含む。各ロータ溝182内に少なくとも1つの実質的に円弧形のシールストリップ184が堅固に固定される。例示的な実施形態では、ノズルの第2の末端部分124は、シールストリップ184に隣接して位置付けられる。例示的な実施形態では、シールストリップ184は、ロータ14とケーシング16との間に生じる可能性がある流体の流路漏洩の量を実質的に低減する。
図4は、ノズル組立体100(図3に示す)と共に用いることができる例示的な取り付け部材152(図3に示す)の側面図である。例示的な実施形態では、取り付け部材152は、部分的に円筒断面形状(図3に示す)と段階的(すなわち、傾斜した又は段付きの)壁部分200を有する略くさび形状である。取り付け部材152は、第1のインサート端部202から第2の近位端部204まで実質的に連続的に傾斜して略テーパー又はくさび形の取り付け部材152を画成する壁部分200を有する。インサート端部202における取り付け部材152の高さH2は、近位端部204における取り付け部材152の高さH1よりも低い。更に、インサート端部202における取り付け部材152の断面積(図示せず)は、近位端部204における取り付け部材152の断面積(図示せず)よりも小さい。壁部分200は、連続したテーパー付き面として例示しているが、効果的に連続した傾斜面を画成するよう複数の段部を備えた壁部分は、これと機能的に同等となる。取り付け部材152は、リング110とノズル120との間の円弧形溝150内に挿入される。取り付け部材152は、設計された翼形部のプレツイストを維持するのに十分な力で第1及び第2のフック部分128、130に対して内向きにノズル120を半径方向に荷重するためのくさび接触を提供する。
例示的な実施形態では、取り付け部材152は、ノズル120を保持するために組み立て中に周囲温度で十分な引張強度を有し、高温作動条件(例えば、約400℃を超える)で引張強度が低下するような材料を用いて製作される。より具体的には、例示的な実施形態では、取り付け部材152は、真鍮、真鍮合金、銅、銅合金、及び/又は本明細書で記載されるように取り付け部材152が機能することができる当技術分野で公知の他の何れかの材料を用いて製作される。
例示的な実施形態では、取り付け部材152は、第1のノズル組立体作動温度における第1の構成と、第2のノズル組立体作動温度における第2の構成とを有する。取り付け部材152は、第1の構成にある間にリング110からある距離だけノズル120を半径方向に付勢するよう構成される。取り付け部材152は、第1の構成にある間にノズル120とリング110との間にギャップを生成する。取り付け部材152は、第1のノズル組立体作動温度よりも高温の第2のノズル組立体作動温度にて第2の構成に移行する。取り付け部材152が第2の構成に移行すると、ノズル120は、移動してリング110と接触し、これによりギャップを閉鎖する。
作動中、蒸気は、HPセクション蒸気入口20(図1に示す)を介してHPセクション21に流入し、HPセクション21を通って送られる。入口ノズル48(図1に示す)及びノズル120は、蒸気をバケット132に送る。蒸気がノズル120及びバケット132に送られると、蒸気からの圧力がノズル120及びバケット132に力を誘起する。より具体的には、HPセクション21内の圧力低下及び半径方向力のような種々の力がノズル120及びバケット132に誘起される。例えば、蒸気は、ノズル120の上流側で第1のフック部分128に対して第1の半径方向の力F1を誘起する。取り付け部材152は、引張強度を失い、上昇する作動温度に伴って変形が増大する。取り付け部材152が変形すると、ノズル120は、溝114内の位置を僅かに変化させる。フック部分128、130は、リング110と接触する。第2の下流側フック部分131は、リング110の下側の半径方向外向き溝115と接触する。接触時には、第1の半径方向の力F1の一部は、第2の半径方向の力F2として第2の下流側フック部分131と下側の半径方向外向き溝115との間の接触に伝達される。第2の半径方向の力F2は、第1の半径方向の力F1とは反対方向である。結果として、ノズル120を支持する荷重経路が変化し、上流側フック部分128に作用する応力が低減され、リング110に作用する応力も低減される。半径方向荷重経路がピン152を通過することから荷重面115に移行すると、上流側反力F1はおよそ半分に低減され、従って、上流側フック部分128及びリング112の上流側靱帯部における応力がおよそ半分に低減される。
本明細書で記載されるシステム及び方法の技術的効果は、
(a)少なくとも1つの固定ノズルをロータに結合し、少なくとも1つの固定ノズルがロータから半径方向外向きに延在するようにする、(b)所定の形状を有する外側リングをロータに結合して外側リングがロータを実質的に囲むようにし、外側リングは内部に画成された少なくとも1つの溝を含み、少なくとも1つの溝は、少なくとも1つの固定ノズルの少なくとも一部を内部に受けるように構成される、及び(c)少なくとも1つの固定ノズルと外側リングとの間に取り付け部材を結合し、取り付け部材が第1のノズル組立体作動温度で第1の構成を有し、第2のノズル組立体作動温度で第2の構成を有する、ことのうちの少なくとも1つを含む。
本明細書で記載されるシステム及び方法は、タービンに誘起される作動応力を実質的に低減するノズル組立体取り付け部材を設けることにより、タービンエンジン性能を改善することができる。具体的には、第1のノズル組立体作動温度で第1の構成を有し、第2のノズル組立体作動温度で第2の構成を有する取り付け部材が記載される。取り付け部材は、第1の構成の間タービンケーシングに対してノズルを半径方向に付勢し、より高い作動温度にて第2の構成に移行して、作動応力を取り付け部材及びケーシングからノズルフックがケーシングに接触する接触面上に移動させる。従って、作動応力を低減するためにシムを用いている公知のタービンとは対照的に、本明細書で記載される装置、システム及び方法は、ノズル組立体を組み付ける時間及び困難さを軽減し、ノズル組立体に関連する作動応力及びコストを低減し、ノズルベースでの結合がダブテール内の動的応力を低減できる。
本明細書において説明した方法及びシステムは、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではない。例えば、各システムの構成要素及び/又は各方法のステップは、本明細書に記載した他の構成要素及び/又はステップとは独立して且つ別個に使用し及び/又は実施することができる。加えて、各構成要素及び/又はステップは、他の組立体及び方法と共に使用し及び/又は実施することができる。
種々の特定の実施形態について本発明を説明してきたが、請求項の技術的思想及び範囲内にある修正により本発明を実施することができる点は、当業者であれば理解されるであろう。
10 蒸気タービンエンジン
12 タービン段
14 ロータ
16 ケーシング
18 上側半ケーシング
20 HP蒸気入口
21 HPセクション
22 LP蒸気出口
24 中心軸線
26 ジャーナル軸受
28 ジャーナル軸受
30 回転可能シャフト末端部分
31 シール部材
34 シール部材
36 シール部材
38 バケット
40 蒸気
42 ステータ構成要素
44 内側シェル
46 蒸気チャンネル
48 入口ノズル
100 ノズル組立体
110 リング
112 リング上部半部分
114 リング溝
115 下側半径方向外向き溝
120 ノズル
122 ノズルの第1の末端部分
124 ノズルの第2の末端部分
128 第1の上流側フック部分
129 第2の上流側フック部分
130 第1の下流側フック部分
131 第2の下流側フック部分
132 バケット
140 結合部分
150 円弧形溝
152 取り付け部材
180 ロータ面
182 ロータ溝
184 シールストリップ
200 壁部分
202 インサート端部
204 近位端部

Claims (18)

  1. ノズル組立体であって、
    少なくとも1つの固定ノズルと、
    少なくとも1つの固定ノズルの少なくとも一部を内部に受けるように構成された少なくとも1つの溝を内部に画成する所定の形状を有する外側リングと、
    少なくとも1つの固定ノズルと外側リングとの間に結合され、第1のノズル組立体作動温度にて第1の形状を有し、第2のノズル組立体作動温度にて第2の形状を有する取り付け部材と、
    を備え
    前記取り付け部材が、前記第1の形状では前記少なくとも1つの固定ノズルと前記外側リングとの間にギャップを生成しており、該取り付け部材は、該少なくとも1つの固定ノズルが前記外側リングと接触するように前記第2の形状に変形する
    ノズル組立体。
  2. 取り付け部材が、真鍮材料から製作される、請求項1記載のノズル組立体。
  3. 取り付け部材が、銅材料から製作される、請求項1記載のノズル組立体。
  4. 取り付け部材が、第1の形状にある間に外側リングからある距離だけ少なくとも1つの固定ノズルを半径方向に付勢して前記ギャップを生成するよう構成されている、請求項1乃至3のいずれか1項記載のノズル組立体。
  5. 取り付け部材は、第2のノズル組立体作動温度にて第2の形状に移行し、第2のノズル組立体作動温度が第1のノズル組立体作動温度よりも高温である、請求項1乃至4のいずれか1項記載のノズル組立体。
  6. 少なくとも1つの固定ノズルが、内部に画成される実質的に円弧形の固定ノズル溝を有する末端部分を含み、該固定ノズル溝が取り付け部材を内部に受けるように構成される、請求項1乃至5のいずれか1項記載のノズル組立体。
  7. 少なくとも1つの外側リング溝が、取り付け部材を内部に受けるように構成された実質的に円弧形の溝を画成する、請求項1乃至6のいずれか1項記載のノズル組立体。
  8. 取り付け部材が、少なくとも1つの固定ノズルと外側リングとの間に延在する荷重ピンを含む、請求項1乃至7のいずれか1項記載のノズル組立体。
  9. 少なくとも1つの固定ノズルが、少なくとも1つの外側リング溝内に結合された末端部分を含み、末端部分がダブテール状末端部分を含む、請求項1乃至8のいずれか1項記載のノズル組立体。
  10. 回転組立体であって、
    ロータと、
    ロータに結合された少なくとも1つのノズル組立体と、
    を備え、少なくとも1つのノズル組立体が、
    ロータから半径方向外向きに延在する少なくとも1つの固定ノズルと、
    ロータを実質的に囲み且つ少なくとも1つの固定ノズルを内部に受けるように構成された少なくとも1つの溝を内部に画成する所定の形状を有する外側リングと、
    少なくとも1つの固定ノズルと外側リングとの間に結合され、第1のノズル組立体作動温度にて第1の形状を有し、第2のノズル組立体作動温度にて第2の形状を有する取り付け部材と、
    を含み、
    前記取り付け部材が、前記第1の形状では前記少なくとも1つの固定ノズルと前記外側リングとの間にギャップを生成しており、該取り付け部材は、該少なくとも1つの固定ノズルが前記外側リングと接触するように前記第2の形状に変形する
    回転組立体。
  11. 取り付け部材が、第1の形状にある間に外側リングからある距離だけ少なくとも1つの固定ノズルを半径方向に付勢して前記ギャップを生成するよう構成されている、請求項10記載の回転組立体。
  12. 取り付け部材は、第2のノズル組立体作動温度にて第2の形状に移行し、第2のノズル組立体作動温度が第1のノズル組立体作動温度よりも高温である、請求項10又は11記載の回転組立体。
  13. 少なくとも1つの固定ノズルが、内部に画成される実質的に円弧形の固定ノズル溝を有する末端部分を含み、該固定ノズル溝が取り付け部材を内部に受けるように構成される、請求項10乃至12のいずれか1項記載の回転組立体。
  14. 取り付け部材が、真鍮材料及び銅材料のうちの1つから製作される、請求項10乃至13のいずれか1項記載の回転組立体。
  15. 回転組立体を組み立てる方法であって、
    少なくとも1つの固定ノズルがロータから半径方向外向きに延在するように少なくとも1つの固定ノズルをロータに結合するステップと、
    所定の形状を有する外側リングがロータを実質的に囲むように外側リングをロータに結合するステップと、
    を含み、外側リングが、内部に画成された少なくとも1つの溝を含み、少なくとも1つの溝が、少なくとも1つの固定ノズルの少なくとも一部を内部に受けるように構成されており、
    方法が更に、
    第1のノズル組立体作動温度にて前記少なくとも1つの固定ノズルと前記外側リングとの間にギャップを生成する第1の形状を有し且つ第2のノズル組立体作動温度にて該少なくとも1つの固定ノズルが前記外側リングと接触するように前記第2の形状に変形する取り付け部材を少なくとも1つの固定ノズルと外側リングとの間に結合するステップを含む、方法。
  16. 取り付け部材を結合するステップが更に、第1の形状にある間に外側リングからある距離だけ少なくとも1つの固定ノズルを半径方向に付勢して前記ギャップを生成するステップを含む、請求項15記載の回転組立体を組み立てる方法。
  17. 取り付け部材を結合するステップ取り付け部材が、第1のノズル組立体作動温度よりも高温である第2のノズル組立体作動温度にて前記第2の形状に移行するように、取り付け部材を結合することを含む、請求項15又は16記載の回転組立体を組み立てる方法。
  18. 取り付け部材を結合するステップが更に、真鍮材料及び銅材料のうちの1つから製作された荷重ピンを含む取り付け部材を結合するステップを含む、請求項15乃至17のいずれか1項記載の回転組立体を組み立てる方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10287903B2 (en) * 2016-04-06 2019-05-14 General Electric Company Steam turbine drum nozzle having alignment feature, related assembly, steam turbine and storage medium
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3326523A (en) * 1965-12-06 1967-06-20 Gen Electric Stator vane assembly having composite sectors
JPH06212905A (ja) * 1993-01-19 1994-08-02 Fuji Electric Co Ltd 動翼翼列の固定翼
US6786699B2 (en) * 2002-06-26 2004-09-07 General Electric Company Methods of assembling airfoils to turbine components and assemblies thereof
US6761538B2 (en) * 2002-10-31 2004-07-13 General Electric Company Continual radial loading device for steam turbine reaction type buckets and related method
US6722848B1 (en) 2002-10-31 2004-04-20 General Electric Company Turbine nozzle retention apparatus at the carrier horizontal joint face
US6908279B2 (en) * 2003-11-25 2005-06-21 General Electric Company Method of installing stationary blades of a turbine and turbine structure having a radial loading pin
US7410345B2 (en) 2005-04-11 2008-08-12 General Electric Company Turbine nozzle retention key
JP2007107467A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン仕切板及びそれを備えたタービン
US8052380B2 (en) * 2008-10-29 2011-11-08 General Electric Company Thermally-activated clearance reduction for a steam turbine

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