JPH03253726A

JPH03253726A - ガスタービンロータ

Info

Publication number: JPH03253726A
Application number: JP5328890A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Hirasawa; 平澤　一俊
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1991-11-12
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JP2768789B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明のｌ」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。

（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。

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
却する必要かある。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白−夕のう
ち、中間回転軸部分を支えるための中間軸受を有する「
１０−タ　３軸受」またはｒ　２＋−）り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検印空気（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。

［発明の構成コ（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。

（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、断熱スリーブか設
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Ｂ、ｆ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「１０−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。

ガスタービンロータ］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か設けられている。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
られた図示しない向様な軸受（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１
７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ｎ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１
９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
バメにて押入固定し、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
気か通っても、断熱スリブ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の金属瓜度および
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
タービン白−夕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３
２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１つと中間軸受
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へ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、軸受の金属温疫および軸受潤滑
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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のカスタービンロータの要部
を示す不断側面図、第２図は第１図の要部を拡大して示
す不断側面図、第３図は他の実施例のガスタービンロー
タの要部を示す不断側面図、第４図は従来のガスタービ
ンロータの要部を示す不断側面図である。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・・・・・・スリーブ空間出廓人　　　　　　株式会社　東芝

Claims

【特許請求の範囲】

（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
。
（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。