JPH0413363Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0413363Y2 JPH0413363Y2 JP1984135168U JP13516884U JPH0413363Y2 JP H0413363 Y2 JPH0413363 Y2 JP H0413363Y2 JP 1984135168 U JP1984135168 U JP 1984135168U JP 13516884 U JP13516884 U JP 13516884U JP H0413363 Y2 JPH0413363 Y2 JP H0413363Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- ceramic
- blade
- turbine
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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Description
【考案の詳細な説明】
［技術分野］
本考案は、セラミツクタービンロータに関し、
特にそのブレード先端が異物の衝突によつて破損
するのを防止するようにしたセラミツクタービン
ロータに関する。
特にそのブレード先端が異物の衝突によつて破損
するのを防止するようにしたセラミツクタービン
ロータに関する。
［従来技術］
ガスタービンの部品のうちでもタービンロータ
は、特に最も高い温度条件下で作動され、しかも
高回転による遠心応力の影響を受ける。そこで、
従来は超耐熱合金製の金属ロータが使用されてき
たが、タービン入口温度の高温化にともない、近
年では優れた耐熱性を有し、しかも比重や線膨張
係数、熱伝導率の低いセラミツクスで成形したタ
ービンロータが開発されてきた（例えば実開昭58
−195002号公報等参照）。
は、特に最も高い温度条件下で作動され、しかも
高回転による遠心応力の影響を受ける。そこで、
従来は超耐熱合金製の金属ロータが使用されてき
たが、タービン入口温度の高温化にともない、近
年では優れた耐熱性を有し、しかも比重や線膨張
係数、熱伝導率の低いセラミツクスで成形したタ
ービンロータが開発されてきた（例えば実開昭58
−195002号公報等参照）。
この種の半径流セラミツクタービンロータは、
例えば第３図に示すように、ロータ１とそのロー
タ軸２とがセラミツクにより一体に成形されてお
り、スクロール部３を有するタービンハウジング
４に収納されている。しかして、ターボチヤージ
ヤの場合であれば、図示しない排気マニホールド
からスクロール部３に導かれた燃焼ガスがロータ
１のインデユーサ部１Ａからエクスデユーサ部１
Ｂへと通過する間に、ロータ１を高速回転させ、
以てロータ１に直結されている図示しない圧縮機
により過給圧を発生させる。
例えば第３図に示すように、ロータ１とそのロー
タ軸２とがセラミツクにより一体に成形されてお
り、スクロール部３を有するタービンハウジング
４に収納されている。しかして、ターボチヤージ
ヤの場合であれば、図示しない排気マニホールド
からスクロール部３に導かれた燃焼ガスがロータ
１のインデユーサ部１Ａからエクスデユーサ部１
Ｂへと通過する間に、ロータ１を高速回転させ、
以てロータ１に直結されている図示しない圧縮機
により過給圧を発生させる。
しかしながら、このようなセラミツクタービン
ロータは、一般に窒化珪素Si3N4や炭化珪素SiC
等のセラミツクで成形されており、耐熱性等につ
いては優れているものの、その脆性のために、衝
撃に対して脆く、タービン上流から飛翔してくる
鋳砂や酸化物の剥片等の異物がインデユーサ部１
Ａの動翼１Ｃに衝突して、あばた状の剥離傷を発
生させる。このために、流体損失が大きくなりタ
ービンの性能を損うのみならず、時には大きなバ
ースト事故の誘因ともなる。
ロータは、一般に窒化珪素Si3N4や炭化珪素SiC
等のセラミツクで成形されており、耐熱性等につ
いては優れているものの、その脆性のために、衝
撃に対して脆く、タービン上流から飛翔してくる
鋳砂や酸化物の剥片等の異物がインデユーサ部１
Ａの動翼１Ｃに衝突して、あばた状の剥離傷を発
生させる。このために、流体損失が大きくなりタ
ービンの性能を損うのみならず、時には大きなバ
ースト事故の誘因ともなる。
［目的］
本考案の目的は、上述した欠点を除去し、剥離
現象すなわちチツピングの発生しやすい動翼のガ
ス流入側の先端部に異物の衝突に対する保護を図
つたセラミツクタービンロータを提供することに
ある。
現象すなわちチツピングの発生しやすい動翼のガ
ス流入側の先端部に異物の衝突に対する保護を図
つたセラミツクタービンロータを提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］
かかる目的を達成するために、本考案は、少な
くとも動翼がセラミツクで形成された半径流セラ
ミツクタービンロータにおいて、前記動翼の背板
側の翼端をロータ軸側に傾倒させるように形成す
ると共に、前記動翼の少なくともガス流入側の先
端部に気孔性に富む多孔性セラミツク緩衝被膜を
形成するようにした。
くとも動翼がセラミツクで形成された半径流セラ
ミツクタービンロータにおいて、前記動翼の背板
側の翼端をロータ軸側に傾倒させるように形成す
ると共に、前記動翼の少なくともガス流入側の先
端部に気孔性に富む多孔性セラミツク緩衝被膜を
形成するようにした。
［作用］
本考案によればセラミツク緩衝被膜の形成によ
り飛翔してくる異物と動翼のガス流入側先端部と
の衝突を緩衝することができると共に、動翼の背
板側の翼端をロータ軸側に傾倒させるようにした
ことによつて前記緩衝被膜の動翼先端部からの剥
離を確実に防止することができる。
り飛翔してくる異物と動翼のガス流入側先端部と
の衝突を緩衝することができると共に、動翼の背
板側の翼端をロータ軸側に傾倒させるようにした
ことによつて前記緩衝被膜の動翼先端部からの剥
離を確実に防止することができる。
［実施例］
以下に、図面を参照して本考案の実施例を具体
的に説明する。
的に説明する。
第１および第２図は、本考案の一実施例を示
す。ここで、１０は動翼のガス流入側先端部であ
るインデユーサ部１Ａに形成した緩衝被膜であ
り、このように異物の衝突により最もチツピング
や欠損の生じ易いロータ１の部分に多孔性と共に
可塑性のあるアルミナやジルコニア等のセラミツ
ク材料を用いて溶射を行い、被膜１０を形成す
る。
す。ここで、１０は動翼のガス流入側先端部であ
るインデユーサ部１Ａに形成した緩衝被膜であ
り、このように異物の衝突により最もチツピング
や欠損の生じ易いロータ１の部分に多孔性と共に
可塑性のあるアルミナやジルコニア等のセラミツ
ク材料を用いて溶射を行い、被膜１０を形成す
る。
このようにして得られた緩衝被膜１０は塑性を
有するのみならず気孔性に富み、しかも溶射され
たことによつて基礎のセラミツク面との間の結合
力もあり、特に動翼１Ｃの翼面がねじれているこ
とによつて、10万r.p.m以上の回転数で回転する
ことにより生じる遠心力に対しても離脱するよう
なことがない。
有するのみならず気孔性に富み、しかも溶射され
たことによつて基礎のセラミツク面との間の結合
力もあり、特に動翼１Ｃの翼面がねじれているこ
とによつて、10万r.p.m以上の回転数で回転する
ことにより生じる遠心力に対しても離脱するよう
なことがない。
かくして、形成された被膜１０自体の有する気
孔性により、飛翔してきた異物がこの皮膜１０に
衝突しても、セラミツクの場合のようにその衝撃
力が一点に集中されることなく分散されて、緩衝
され、更に、皮膜層内で粒子結合の破壊、粒子圧
壊等によつて異物衝突エネルギーを吸収するた
め、セラミツクのインデユーサ部本体を保護する
ことができる。
孔性により、飛翔してきた異物がこの皮膜１０に
衝突しても、セラミツクの場合のようにその衝撃
力が一点に集中されることなく分散されて、緩衝
され、更に、皮膜層内で粒子結合の破壊、粒子圧
壊等によつて異物衝突エネルギーを吸収するた
め、セラミツクのインデユーサ部本体を保護する
ことができる。
また、第２図に示すようにロータ１の特にその
インデユーサ部１Ａに発生する遠心力に対して、
緩衝皮膜１０がインデユーサ部１Ａから抜出さな
いように更に強固に保持されるように、セラミツ
クロータ１における動翼１Ｃの背板１１側の翼端
１Ｄを、あらかじめロータ軸２側に傾倒させるよ
うに、すなわち翼端１Ｄを外周にいくほど第２図
右方に広がるテーパ状にして形成し、形状的にも
遠心方向に脱落しにくいようにしたものである。
このように構成することによつて、遠心力が作用
したときに、背板１１側の翼縁部に皮膜１０を動
翼１ｃに押し付ける方向の分圧が発生するので、
翼端部１ｄにおける皮膜１０の剥離をより確実に
防止できる。
インデユーサ部１Ａに発生する遠心力に対して、
緩衝皮膜１０がインデユーサ部１Ａから抜出さな
いように更に強固に保持されるように、セラミツ
クロータ１における動翼１Ｃの背板１１側の翼端
１Ｄを、あらかじめロータ軸２側に傾倒させるよ
うに、すなわち翼端１Ｄを外周にいくほど第２図
右方に広がるテーパ状にして形成し、形状的にも
遠心方向に脱落しにくいようにしたものである。
このように構成することによつて、遠心力が作用
したときに、背板１１側の翼縁部に皮膜１０を動
翼１ｃに押し付ける方向の分圧が発生するので、
翼端部１ｄにおける皮膜１０の剥離をより確実に
防止できる。
［効果］
以上説明してきたように、本考案によれば、少
なくとも動翼がセラミツクで形成された半径流セ
ラミツクタービンロータにおいて、前記動翼の背
板側の翼端をロータ軸側に傾倒させるように形成
すると共に、前記動翼の少なくともガス流入側の
先端部に気孔性に富む多孔性セラミツク緩衝皮膜
を形成するようにしたので、飛来してくる異物が
衝突してセラミツク製のロータ本体のチツピング
が発生するのを防止することができ、タービン性
能の維持に貢献し、かつ緩衝皮膜体の遠心力によ
る離脱を防止することができる。
なくとも動翼がセラミツクで形成された半径流セ
ラミツクタービンロータにおいて、前記動翼の背
板側の翼端をロータ軸側に傾倒させるように形成
すると共に、前記動翼の少なくともガス流入側の
先端部に気孔性に富む多孔性セラミツク緩衝皮膜
を形成するようにしたので、飛来してくる異物が
衝突してセラミツク製のロータ本体のチツピング
が発生するのを防止することができ、タービン性
能の維持に貢献し、かつ緩衝皮膜体の遠心力によ
る離脱を防止することができる。
第１図は本考案セラミツクタービンロータの構
成の一例を示す斜視図、第２図はその構成を示す
断面図、第３図は従来のセラミツクタービンロー
タの構成の一例を示す断面図である。 １……タービンロータ、１Ａ……インデユーサ
部、１Ｂ……エクスデユーサ部、１Ｃ……動翼、
１Ｄ……翼端、２……ロータ軸、３……スクロー
ル部、４……タービンハウジング、１０……緩衝
皮膜、１１……背板。
成の一例を示す斜視図、第２図はその構成を示す
断面図、第３図は従来のセラミツクタービンロー
タの構成の一例を示す断面図である。 １……タービンロータ、１Ａ……インデユーサ
部、１Ｂ……エクスデユーサ部、１Ｃ……動翼、
１Ｄ……翼端、２……ロータ軸、３……スクロー
ル部、４……タービンハウジング、１０……緩衝
皮膜、１１……背板。
Claims (1)
- 少なくとも動翼がセラミツクで形成された半径
流セラミツクタービンロータにおいて、前記動翼
の背板側の翼端をロータ軸側に傾倒させるように
形成すると共に、前記動翼の少なくともガス流入
側の先端部に気孔性に富む多孔性セラミツク緩衝
被膜を形成するようにしたことを特徴とするセラ
ミツクタービンロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984135168U JPH0413363Y2 (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984135168U JPH0413363Y2 (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6151404U JPS6151404U (ja) | 1986-04-07 |
| JPH0413363Y2 true JPH0413363Y2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=30693667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1984135168U Expired JPH0413363Y2 (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0413363Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0811921B2 (ja) * | 1987-06-05 | 1996-02-07 | 日本特殊陶業株式会社 | タービンロータ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838601A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クロスロ−ル式圧延機 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP1984135168U patent/JPH0413363Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838601A (ja) * | 1981-08-29 | 1983-03-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | クロスロ−ル式圧延機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6151404U (ja) | 1986-04-07 |
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