JPH05195705A - ガスタービン - Google Patents
ガスタービンInfo
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- JPH05195705A JPH05195705A JP4254407A JP25440792A JPH05195705A JP H05195705 A JPH05195705 A JP H05195705A JP 4254407 A JP4254407 A JP 4254407A JP 25440792 A JP25440792 A JP 25440792A JP H05195705 A JPH05195705 A JP H05195705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insert
- cooling air
- plate
- inserts
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- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
- F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
- F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05D2240/81—Cooled platforms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/49336—Blade making
- Y10T29/49339—Hollow blade
- Y10T29/49341—Hollow blade with cooling passage
- Y10T29/49343—Passage contains tubular insert
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 挿入体と、外側囲い部の一部分を覆う衝突板
との間にシールを溶接することを可能にするのに充分な
可撓性を有する冷却空気用挿入体を提供する。 【構成】 タービン羽根は、その外側囲い部２に取り付
けられた衝突板及び冷却空気用挿入体１４、１５、１６
を有する。挿入体は外側囲い部上の取付面１０上方に極
く僅かな距離だけ突出し、それにより外側囲い部に挿入
体を適切に溶接するための充分な接近が確保される。各
挿入体の端部には挿入体延長部を配置して、衝突板上方
に突出する冷却空気入口を形成する。挿入体延長部は、
挿入体を外側囲い部に溶接した後に設置され、従って、
溶接領域に対する接近に干渉しない。挿入体延長部は可
撓性のあるシールカラーにより挿入体及び衝突板に取り
付けられ、該カラーによりこれ等の要素間に確実な封止
を形成することができる。
との間にシールを溶接することを可能にするのに充分な
可撓性を有する冷却空気用挿入体を提供する。 【構成】 タービン羽根は、その外側囲い部２に取り付
けられた衝突板及び冷却空気用挿入体１４、１５、１６
を有する。挿入体は外側囲い部上の取付面１０上方に極
く僅かな距離だけ突出し、それにより外側囲い部に挿入
体を適切に溶接するための充分な接近が確保される。各
挿入体の端部には挿入体延長部を配置して、衝突板上方
に突出する冷却空気入口を形成する。挿入体延長部は、
挿入体を外側囲い部に溶接した後に設置され、従って、
溶接領域に対する接近に干渉しない。挿入体延長部は可
撓性のあるシールカラーにより挿入体及び衝突板に取り
付けられ、該カラーによりこれ等の要素間に確実な封止
を形成することができる。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、ガスタービン羽根内で冷却空
気を分配するのに用いられるインサートもしくは挿入体
に関するものである。特に、本発明は、可撓性を増し且
つ羽根の外側囲い部に対する溶接を容易にする延長部が
端部に配置されている挿入体に関するものである。
気を分配するのに用いられるインサートもしくは挿入体
に関するものである。特に、本発明は、可撓性を増し且
つ羽根の外側囲い部に対する溶接を容易にする延長部が
端部に配置されている挿入体に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】ガスタービンにおいては、複数の固定羽
根が用いられており、該固定羽根は図１にその１つが示
してあるように、タービン部に列状に円周方向に配列さ
れている。この羽根は、燃焼部から排出される高温ガス
に露出されるので、これ等の羽根の冷却は極めて重要で
ある。典型的には、この冷却は、図２に示す空洞１１、
１２及び１３のような空洞を経て冷却空気を流すことに
より達成されている。これ等の各空洞内には、該空洞内
に冷却空気を分配するために管状の挿入体が配置されて
いる。更に、図３に示すように、衝突板と称される扁平
な板状の部材１４が羽根の外側囲い部に取り付けられて
いる。この衝突板には、外側囲い部に衝突する冷却空気
ジェットの形成を促進する目的で、複数の孔が形成され
ている。
根が用いられており、該固定羽根は図１にその１つが示
してあるように、タービン部に列状に円周方向に配列さ
れている。この羽根は、燃焼部から排出される高温ガス
に露出されるので、これ等の羽根の冷却は極めて重要で
ある。典型的には、この冷却は、図２に示す空洞１１、
１２及び１３のような空洞を経て冷却空気を流すことに
より達成されている。これ等の各空洞内には、該空洞内
に冷却空気を分配するために管状の挿入体が配置されて
いる。更に、図３に示すように、衝突板と称される扁平
な板状の部材１４が羽根の外側囲い部に取り付けられて
いる。この衝突板には、外側囲い部に衝突する冷却空気
ジェットの形成を促進する目的で、複数の孔が形成され
ている。
【０００３】羽根に向かって指向される冷却空気を受け
るために、少なくとも挿入体の一部分の端部は、衝突板
を越えて延びる入口を形成しなければならない。従来、
この入口は、衝突板を越えて延びるように充分な長さの
単一の挿入体を用いて形成されていた。しかし、このよ
うな長い挿入体を外側囲い部に取り付けるのは困難であ
る。と言うのは、該挿入体の突出端部が、該挿入体を囲
い部に溶接するのに用いられる部分、即ち挿入体の覆い
板と称される部分に対する接近を制約するからである。
上記の溶接のための覆い板への接近は、特に、外側囲い
部の隆起縁及び後側支持レールの領域において制約され
る。このように溶接のための接近が制約されると、羽根
の製作費が大きくなるばかりではなく、故障を起こし易
い低品質の溶接が往々にして形成されることになる。従
って、衝突板を越えて延びる入口を有し然も外側囲い部
に対する溶接のための充分なアクセスを可能にするよう
な挿入体を提供することが望ましい。
るために、少なくとも挿入体の一部分の端部は、衝突板
を越えて延びる入口を形成しなければならない。従来、
この入口は、衝突板を越えて延びるように充分な長さの
単一の挿入体を用いて形成されていた。しかし、このよ
うな長い挿入体を外側囲い部に取り付けるのは困難であ
る。と言うのは、該挿入体の突出端部が、該挿入体を囲
い部に溶接するのに用いられる部分、即ち挿入体の覆い
板と称される部分に対する接近を制約するからである。
上記の溶接のための覆い板への接近は、特に、外側囲い
部の隆起縁及び後側支持レールの領域において制約され
る。このように溶接のための接近が制約されると、羽根
の製作費が大きくなるばかりではなく、故障を起こし易
い低品質の溶接が往々にして形成されることになる。従
って、衝突板を越えて延びる入口を有し然も外側囲い部
に対する溶接のための充分なアクセスを可能にするよう
な挿入体を提供することが望ましい。
【０００４】従来においては、挿入体が貫いて延びる衝
突板に形成された孔は、該挿入体に圧接される衝突板に
シールを取り付けることにより封止されていた。即ち、
これ等のシールにより、挿入体の寸法よりも小さい寸法
を有する開口が形成され、それにより、シールと挿入体
との間に干渉嵌めが実現されていた。この試みは次の理
由から必要である。即ち、衝突板及び挿入体双方に直接
シールを溶接することによる言わば能動的な封止は、従
来当該分野で使用されていた挿入体では容易ではなかっ
たからである。その理由は、従来使用されていた挿入体
に、該挿入体と衝突板との間の熱膨張差に耐えるのに充
分な可撓性が欠けていたためである。その結果、上記２
つの要素、即ち、挿入体と衝突板とにシールを溶接で形
成すると、シール或はその溶接部に割れが生じ得る。ま
た、長期間の運転後に、摩耗及びクリープが原因でシー
ルと挿入体との間の干渉嵌めが往々にして喪失していま
い、その結果、冷却空気の漏洩が生ずる。従って、衝突
板及び挿入体双方に溶接されるシールを用いることによ
り、確実な封止を可能にするのに充分な可撓性を有する
挿入体を提供することが望ましい。
突板に形成された孔は、該挿入体に圧接される衝突板に
シールを取り付けることにより封止されていた。即ち、
これ等のシールにより、挿入体の寸法よりも小さい寸法
を有する開口が形成され、それにより、シールと挿入体
との間に干渉嵌めが実現されていた。この試みは次の理
由から必要である。即ち、衝突板及び挿入体双方に直接
シールを溶接することによる言わば能動的な封止は、従
来当該分野で使用されていた挿入体では容易ではなかっ
たからである。その理由は、従来使用されていた挿入体
に、該挿入体と衝突板との間の熱膨張差に耐えるのに充
分な可撓性が欠けていたためである。その結果、上記２
つの要素、即ち、挿入体と衝突板とにシールを溶接で形
成すると、シール或はその溶接部に割れが生じ得る。ま
た、長期間の運転後に、摩耗及びクリープが原因でシー
ルと挿入体との間の干渉嵌めが往々にして喪失していま
い、その結果、冷却空気の漏洩が生ずる。従って、衝突
板及び挿入体双方に溶接されるシールを用いることによ
り、確実な封止を可能にするのに充分な可撓性を有する
挿入体を提供することが望ましい。
【０００５】
【発明の概要】本発明の目的は、羽根の外側囲い部に容
易に溶接することができる冷却空気用挿入体を有するガ
スタービン羽根を提供することにある。
易に溶接することができる冷却空気用挿入体を有するガ
スタービン羽根を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、挿入体と、外側囲い
部の一部分を覆う衝突板との間にシールを溶接すること
を可能にするのに充分な可撓性を有する冷却空気用挿入
体を提供することにある。
部の一部分を覆う衝突板との間にシールを溶接すること
を可能にするのに充分な可撓性を有する冷却空気用挿入
体を提供することにある。
【０００７】上述の目的及び他の目的を達成するため、
請求項１に記載の本発明によれば、冷却空気を供給され
る複数のタービン羽根を有するガスタービンにおいて、
各タービン羽根が、（ａ）前記冷却空気の流れを案内す
るために第１及び第２の端部を有する挿入体が配置され
る第１の空洞を形成する翼状部と、（ｂ）前記挿入体の
前記第１の端部が取着されると共に、前記翼状部が延び
る囲い部と、（ｃ）前記挿入体の一部を貫通し、該挿入
体の前記第１の端部を越えて延びる挿入体延長部と、
（ｄ）前記囲い部の少なくとも一部を覆うと共に、前記
挿入体延長部が貫通する第１の孔が形成されている覆い
板と、を有する。
請求項１に記載の本発明によれば、冷却空気を供給され
る複数のタービン羽根を有するガスタービンにおいて、
各タービン羽根が、（ａ）前記冷却空気の流れを案内す
るために第１及び第２の端部を有する挿入体が配置され
る第１の空洞を形成する翼状部と、（ｂ）前記挿入体の
前記第１の端部が取着されると共に、前記翼状部が延び
る囲い部と、（ｃ）前記挿入体の一部を貫通し、該挿入
体の前記第１の端部を越えて延びる挿入体延長部と、
（ｄ）前記囲い部の少なくとも一部を覆うと共に、前記
挿入体延長部が貫通する第１の孔が形成されている覆い
板と、を有する。
【０００８】また、請求項２に記載の本発明によれば、
複数のタービン羽根を有するガスタービンにおいて、各
タービン羽根々が、（ａ）翼状部と、（ｂ）該翼状部に
取着されると共に、半径方向外向きの表面と、該表面に
隣接し半径方向外向きに突出する部分とを有する外側囲
い部と、（ｃ）前記翼状部に配置されて前記表面で前記
外側囲い部に取着されると共に、前記表面の上方に第１
の所定距離突出する第１の管状部材と、（ｄ）第１及び
第２の端部を有し、前記第１の管状部材により部分的に
囲まれると共に、前記第１の端部が前記表面の上方に第
２の所定距離延びている、第２の管状部材と、を有す
る。
複数のタービン羽根を有するガスタービンにおいて、各
タービン羽根々が、（ａ）翼状部と、（ｂ）該翼状部に
取着されると共に、半径方向外向きの表面と、該表面に
隣接し半径方向外向きに突出する部分とを有する外側囲
い部と、（ｃ）前記翼状部に配置されて前記表面で前記
外側囲い部に取着されると共に、前記表面の上方に第１
の所定距離突出する第１の管状部材と、（ｄ）第１及び
第２の端部を有し、前記第１の管状部材により部分的に
囲まれると共に、前記第１の端部が前記表面の上方に第
２の所定距離延びている、第２の管状部材と、を有す
る。
【０００９】好適な実施例においては、各タービン羽根
は、冷却空気流を指向すべく、第１及び第２の端部を有
する挿入体が配置される第１の空洞を形成する翼状部
と、該翼状部が突出し、上記挿入体の第１の端部で該挿
入体が取り付けられる外側囲い部と、上記挿入体の一部
分を貫通し且つ該挿入体の第１の端部を越えて突出する
挿入体延長部とを有し、該挿入体延長部と挿入体とは、
それ等の間に該挿入体を挿入体延長部から分離する環状
の隙間を形成し、更に、囲い部の少なくとも一部分を覆
い、挿入体延長部が貫通する第１の孔及び複数の第２孔
を有する覆い板と、挿入体延長部を取り巻き、挿入体延
長部と挿入体との間に延在して、約０．１３〜０．２５
ｃｍの厚さを有し、且つ上記挿入体及び挿入体延長部双
方に溶接される第１のシールカラーと、挿入体延長部を
取り巻き、該挿入体延長部と上記覆い板との間に延在し
て該挿入体延長部及び板の双方に溶接され、約０.１３
〜０.２５ｃｍの厚さを有する第２のシールカラーとを
有する。
は、冷却空気流を指向すべく、第１及び第２の端部を有
する挿入体が配置される第１の空洞を形成する翼状部
と、該翼状部が突出し、上記挿入体の第１の端部で該挿
入体が取り付けられる外側囲い部と、上記挿入体の一部
分を貫通し且つ該挿入体の第１の端部を越えて突出する
挿入体延長部とを有し、該挿入体延長部と挿入体とは、
それ等の間に該挿入体を挿入体延長部から分離する環状
の隙間を形成し、更に、囲い部の少なくとも一部分を覆
い、挿入体延長部が貫通する第１の孔及び複数の第２孔
を有する覆い板と、挿入体延長部を取り巻き、挿入体延
長部と挿入体との間に延在して、約０．１３〜０．２５
ｃｍの厚さを有し、且つ上記挿入体及び挿入体延長部双
方に溶接される第１のシールカラーと、挿入体延長部を
取り巻き、該挿入体延長部と上記覆い板との間に延在し
て該挿入体延長部及び板の双方に溶接され、約０.１３
〜０.２５ｃｍの厚さを有する第２のシールカラーとを
有する。
【００１０】
【好適な実施例の説明】図１には、ガスタービン羽根１
が示してある。複数のガスタービン羽根は、ガスタービ
ンのタービン部に列状に円周方向に配列されていて、燃
焼部からの高温ガスの流れを回転羽根に適切に指向する
働きをする。図１に示してある羽根１は、第１翼列の羽
根であり、従って、燃焼部から排出される高温ガスに直
接露出される。従って、この羽根の冷却は極めて重要で
ある。羽根１は、それぞれ内側及び外側囲い部３、２間
に配置された翼状部７から構成されている。羽根リング
と称される内側円筒もしくはケーシング（図示せず）に
羽根１を取り付けるために支持レール４及び５が用いら
れている。
が示してある。複数のガスタービン羽根は、ガスタービ
ンのタービン部に列状に円周方向に配列されていて、燃
焼部からの高温ガスの流れを回転羽根に適切に指向する
働きをする。図１に示してある羽根１は、第１翼列の羽
根であり、従って、燃焼部から排出される高温ガスに直
接露出される。従って、この羽根の冷却は極めて重要で
ある。羽根１は、それぞれ内側及び外側囲い部３、２間
に配置された翼状部７から構成されている。羽根リング
と称される内側円筒もしくはケーシング（図示せず）に
羽根１を取り付けるために支持レール４及び５が用いら
れている。
【００１１】図１に示すように、圧縮部から排出される
空気から抽気される空気とすることができる冷却空気６
が、羽根の外側囲い部２に供給される。図２に示してあ
るように、翼状部７の壁は、羽根１の前縁、中間部及び
後縁部に中空の空洞１１、１２及び１３を形成してい
る。図４に示すように、挿入体１４、１５及び１６はこ
れ等の空洞内に配置されている。挿入体１４を示すと共
に挿入体１５及び１６をも代表的に挿入体１４で示して
いる図５を参照するに、これ等の挿入体は、管状部材で
あって、空洞内に冷却空気６を分配し、それにより羽根
１の均等な冷却を確保するための複数の孔を有してい
る。
空気から抽気される空気とすることができる冷却空気６
が、羽根の外側囲い部２に供給される。図２に示してあ
るように、翼状部７の壁は、羽根１の前縁、中間部及び
後縁部に中空の空洞１１、１２及び１３を形成してい
る。図４に示すように、挿入体１４、１５及び１６はこ
れ等の空洞内に配置されている。挿入体１４を示すと共
に挿入体１５及び１６をも代表的に挿入体１４で示して
いる図５を参照するに、これ等の挿入体は、管状部材で
あって、空洞内に冷却空気６を分配し、それにより羽根
１の均等な冷却を確保するための複数の孔を有してい
る。
【００１２】図４に示すように、挿入体１４、１５及び
１６をそれぞれ取り巻いて、覆い板１７、１８及び１９
が挿入体の上端の直ぐ下側に延在しており、該挿入体を
外側囲い部２に取り付けるためのフランジを形成してい
る。外側囲い部２に形成された半径方向外向きの表面１
０は、挿入体覆い板のための取付面としての働きをす
る。半径方向外向きの表面１０は、外側囲い部２に形成
されている凹部９から上向きに延在している。
１６をそれぞれ取り巻いて、覆い板１７、１８及び１９
が挿入体の上端の直ぐ下側に延在しており、該挿入体を
外側囲い部２に取り付けるためのフランジを形成してい
る。外側囲い部２に形成された半径方向外向きの表面１
０は、挿入体覆い板のための取付面としての働きをす
る。半径方向外向きの表面１０は、外側囲い部２に形成
されている凹部９から上向きに延在している。
【００１３】挿入体１４、１５及び１６は、例えば、Ｔ
ＩＧ溶接で、覆い板１７、１８及び１９を取付面１０に
溶接することにより外側囲い部２に取り付けられる。本
発明によれば、挿入体１４、１５及び１６は、取付面１
０の上方に、図６に寸法Ａで示すように極く短い距離だ
け突出するように構成される。寸法Ａの好適な値は羽根
の寸法に従い変動するが、図１に示すような産業用の大
型ガスタービンの羽根に実施される本発明の好適な実施
例においては、この寸法Ａは、約０．２５ｃｍ(０.１ｉ
ｎ）より小さい。従って、図７に示すように、取付面１
０に隣接して半径方向外向きに突出している外側囲い部
２の隆起縁（突出する部分）３１近傍においても、適切
に溶接を行うための、覆い板／取付面の境界に対する充
分なアクセスが確保される。
ＩＧ溶接で、覆い板１７、１８及び１９を取付面１０に
溶接することにより外側囲い部２に取り付けられる。本
発明によれば、挿入体１４、１５及び１６は、取付面１
０の上方に、図６に寸法Ａで示すように極く短い距離だ
け突出するように構成される。寸法Ａの好適な値は羽根
の寸法に従い変動するが、図１に示すような産業用の大
型ガスタービンの羽根に実施される本発明の好適な実施
例においては、この寸法Ａは、約０．２５ｃｍ(０.１ｉ
ｎ）より小さい。従って、図７に示すように、取付面１
０に隣接して半径方向外向きに突出している外側囲い部
２の隆起縁（突出する部分）３１近傍においても、適切
に溶接を行うための、覆い板／取付面の境界に対する充
分なアクセスが確保される。
【００１４】挿入体１４、１５及び１６を設置し、覆い
板１７、１８及び１９を溶接した後に、挿入体延長部２
０及び２１を、図８に示すように、挿入体１７及び１８
の端部にそれぞれ挿入する。挿入体延長部２１をも代表
して挿入体延長部２０だけを示す図９から明らかなよう
に、挿入体延長部は短い管状の部分である。図６に示す
ように、挿入体延長部２０及び２１の外側断面寸法は、
挿入体１４及び１５それぞれの内側断面寸法よりも若干
小さく、その結果、挿入体と挿入体延長部との間には環
状の隙間３０が形成される。好適な実施例においては、
環状の隙間３０は約０.２５ｍｍ（０.０１０ｉｎ）幅で
ある。
板１７、１８及び１９を溶接した後に、挿入体延長部２
０及び２１を、図８に示すように、挿入体１７及び１８
の端部にそれぞれ挿入する。挿入体延長部２１をも代表
して挿入体延長部２０だけを示す図９から明らかなよう
に、挿入体延長部は短い管状の部分である。図６に示す
ように、挿入体延長部２０及び２１の外側断面寸法は、
挿入体１４及び１５それぞれの内側断面寸法よりも若干
小さく、その結果、挿入体と挿入体延長部との間には環
状の隙間３０が形成される。好適な実施例においては、
環状の隙間３０は約０.２５ｍｍ（０.０１０ｉｎ）幅で
ある。
【００１５】図６に示すように、カラー２２及び２３
が、好ましくは、挿入体延長部を該挿入体内に挿入する
前に、それぞれ挿入体延長部２０及び２１に、カラーの
上縁に沿って溶接される。次いで、挿入体延長部２０及
び２１を、カラー２２及び２３をそれぞれその下縁に沿
い覆い板１７及び１８に溶接することにより挿入体１４
及び１５に取り付ける。このようにして、カラーは挿入
体延長部と該挿入体との間に延在し、冷却空気が挿入体
から漏洩するのを阻止する環状のシールを形成する。好
適な実施例においては、シールカラー２２及び２３は、
非常に薄肉で、好適には０.１３〜０.１５ｍｍ（５〜１
０ミル）であるので、カラー２２及び２３を外側囲い部
にＴＩＧ溶接する場合のように挿入体延長部２０及び２
１を設置した後に溶接場所に対する接近が問題とならな
いように、シールカラー２２及び２３を点溶接によりカ
ラー１７及び１８に溶接することができる。
が、好ましくは、挿入体延長部を該挿入体内に挿入する
前に、それぞれ挿入体延長部２０及び２１に、カラーの
上縁に沿って溶接される。次いで、挿入体延長部２０及
び２１を、カラー２２及び２３をそれぞれその下縁に沿
い覆い板１７及び１８に溶接することにより挿入体１４
及び１５に取り付ける。このようにして、カラーは挿入
体延長部と該挿入体との間に延在し、冷却空気が挿入体
から漏洩するのを阻止する環状のシールを形成する。好
適な実施例においては、シールカラー２２及び２３は、
非常に薄肉で、好適には０.１３〜０.１５ｍｍ（５〜１
０ミル）であるので、カラー２２及び２３を外側囲い部
にＴＩＧ溶接する場合のように挿入体延長部２０及び２
１を設置した後に溶接場所に対する接近が問題とならな
いように、シールカラー２２及び２３を点溶接によりカ
ラー１７及び１８に溶接することができる。
【００１６】挿入体延長部２０及び２１を設置した後
に、図３に示す衝突板２４を外側囲い部２の上方に配置
して、図１０に示すように、表面１０を含め凹部９を衝
突板２４で覆う。衝突板２４には複数の小さい孔２５が
形成されており、それにより、外側囲い部に供給される
冷却空気６の一部は衝突板表面に高速度で衝突するジェ
ットに形成され、それにより強力な冷却が促進される。
図６に示すように、挿入体延長部２０及び２１は、衝突
板に形成されている大きい孔２８及び２９を貫通するの
に充分な長さを有している。このようにして、挿入体延
長部２０及び２１は、挿入体１４及び１５に対し冷却空
気６の入口を形成する。
に、図３に示す衝突板２４を外側囲い部２の上方に配置
して、図１０に示すように、表面１０を含め凹部９を衝
突板２４で覆う。衝突板２４には複数の小さい孔２５が
形成されており、それにより、外側囲い部に供給される
冷却空気６の一部は衝突板表面に高速度で衝突するジェ
ットに形成され、それにより強力な冷却が促進される。
図６に示すように、挿入体延長部２０及び２１は、衝突
板に形成されている大きい孔２８及び２９を貫通するの
に充分な長さを有している。このようにして、挿入体延
長部２０及び２１は、挿入体１４及び１５に対し冷却空
気６の入口を形成する。
【００１７】挿入体延長部２０及び２１は、図６に寸法
Ｂで示す距離だけ、取付面１０の上方に延在している。
図１に示すような産業用大型ガスタービン羽根に実施さ
れる本発明の好適な実施例においては、寸法Ｂは、少な
くとも約１.２５ｃｍ（０.５ｉｎ）である。羽根の製作
中、衝突板２４はその周辺に沿って外側囲い部２に溶接
される。次いで、図６に示すように、シールカラー２２
及び２３に類似のシールカラー２６及び２７をそれぞれ
の上縁及び下縁に沿い挿入体延長部及び衝突板に溶接し
て、冷却空気の漏洩を阻止する環状のシールを形成す
る。
Ｂで示す距離だけ、取付面１０の上方に延在している。
図１に示すような産業用大型ガスタービン羽根に実施さ
れる本発明の好適な実施例においては、寸法Ｂは、少な
くとも約１.２５ｃｍ（０.５ｉｎ）である。羽根の製作
中、衝突板２４はその周辺に沿って外側囲い部２に溶接
される。次いで、図６に示すように、シールカラー２２
及び２３に類似のシールカラー２６及び２７をそれぞれ
の上縁及び下縁に沿い挿入体延長部及び衝突板に溶接し
て、冷却空気の漏洩を阻止する環状のシールを形成す
る。
【００１８】従って、従来の構成とは異なり、本発明に
よる挿入体構造によれば、衝突板２４の上方に延在する
が、しかし、挿入体覆い板１７及び１８を外側囲い部２
にＴＩＧ溶接するのに充分な接近を可能にする挿入体１
４及び１５に対する冷却空気入口が確保される。これ
は、挿入体を衝突板に溶接した後に初めて設置される挿
入体延長部２０及び２１を使用することにより達成され
る。挿入体延長部のシールカラー２２及び２３は、該カ
ラーを覆い板１７及び１８に点溶接によって取り付ける
のを可能にする程に充分に薄肉であり、従って、挿入体
延長部を設置した後の挿入体カラーに対する接近の制限
は問題とならない。
よる挿入体構造によれば、衝突板２４の上方に延在する
が、しかし、挿入体覆い板１７及び１８を外側囲い部２
にＴＩＧ溶接するのに充分な接近を可能にする挿入体１
４及び１５に対する冷却空気入口が確保される。これ
は、挿入体を衝突板に溶接した後に初めて設置される挿
入体延長部２０及び２１を使用することにより達成され
る。挿入体延長部のシールカラー２２及び２３は、該カ
ラーを覆い板１７及び１８に点溶接によって取り付ける
のを可能にする程に充分に薄肉であり、従って、挿入体
延長部を設置した後の挿入体カラーに対する接近の制限
は問題とならない。
【００１９】更にまた、この挿入体構造には、（ａ）挿
入体と挿入体延長部との間に隙間３０が存在すること、
及び（ｂ）挿入体延長部を挿入体及び衝突板に取り付け
るのに薄肉の可撓性のあるシールカラー２２、２３、２
６及び２７が使用されることにより相当大きな可撓性が
付与される。その結果、衝突板２４と挿入体１４及び１
５との間の熱膨張差が、上記シールカラーを衝突板及び
挿入体に対しその上縁及び下縁に沿って溶接するのを妨
げる要因とはならず、挿入体延長部と挿入体との間及び
挿入体延長部と衝突板との間の確実な封止を形成するこ
とができる。
入体と挿入体延長部との間に隙間３０が存在すること、
及び（ｂ）挿入体延長部を挿入体及び衝突板に取り付け
るのに薄肉の可撓性のあるシールカラー２２、２３、２
６及び２７が使用されることにより相当大きな可撓性が
付与される。その結果、衝突板２４と挿入体１４及び１
５との間の熱膨張差が、上記シールカラーを衝突板及び
挿入体に対しその上縁及び下縁に沿って溶接するのを妨
げる要因とはならず、挿入体延長部と挿入体との間及び
挿入体延長部と衝突板との間の確実な封止を形成するこ
とができる。
【００２０】以上、本発明の好適な実施例に関して説明
したが、本発明は、その精神及び本質的属性から逸脱す
ることなく他の特定の形態で実施することが可能であ
る。従って、本発明の範囲には、このような他の特定の
形態も含まれるものと理解されたい。
したが、本発明は、その精神及び本質的属性から逸脱す
ることなく他の特定の形態で実施することが可能であ
る。従って、本発明の範囲には、このような他の特定の
形態も含まれるものと理解されたい。
【図１】 従来のガスタービン羽根の立面図である。
【図２】 挿入体の設置前における図１に示した羽根の
外側囲い部を示す斜視図である。
外側囲い部を示す斜視図である。
【図３】 従来の衝突板の斜視図である。
【図４】 本発明による冷却空気用の挿入体を設置した
後の図１に示した羽根の外側囲い部の斜視図である。
後の図１に示した羽根の外側囲い部の斜視図である。
【図５】 図４に示した挿入体の１つを示す斜視図であ
る。
る。
【図６】 図１０のＶI−ＶI線における断面図である。
【図７】 図４におけるＶII−ＶII線における断面図で
ある。
ある。
【図８】 冷却空気用の挿入体の延長部を設置した後の
図４に類似の図である。
図４に類似の図である。
【図９】 図８に示した挿入体延長部の内の１つを示す
斜視図である。
斜視図である。
【図１０】 衝突板を設置した後の図８に類似の図であ
る。
る。
１…ガスタービン羽根、２…外側囲い部、６…冷却空
気、７…翼状部、１０…半径方向外向きの表面、１１、
１２、１３…空洞、１４、１５、１６…挿入体（第１の
管状部材）、１７、１８、１９…覆い板、２０、２１…
挿入体延長部（第２の管状部材）、３１…隆起縁（半径
方向外向きに突出する部分）
気、７…翼状部、１０…半径方向外向きの表面、１１、
１２、１３…空洞、１４、１５、１６…挿入体（第１の
管状部材）、１７、１８、１９…覆い板、２０、２１…
挿入体延長部（第２の管状部材）、３１…隆起縁（半径
方向外向きに突出する部分）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケント・ゴラン・ハルトグレン アメリカ合衆国、フロリダ州、ウインタ ー・パーク、ウイリアムス・ドライブ 720 (72)発明者 クリストファー・ディーン・ディッシュマ ン アメリカ合衆国、フロリダ州、ジニーバ、 ディッシュマン・コート 165 (72)発明者 ゲイリー・スコット・ヴァン・ヒュースデ ン アメリカ合衆国、フロリダ州、オビエド、 ディーズ・ドライブ 1079
Claims (2)
- 【請求項１】 冷却空気を供給される複数のタービン羽
根を含むガスタービンにおいて、該タービン羽根の各々
が、 （ａ） 前記冷却空気の流れを案内するために第１及び
第２の端部を有する挿入体が配置される第１の空洞を形
成する翼状部と、 （ｂ） 前記挿入体の前記第１の端部が取着されると共
に、前記翼状部が延びる囲い部と、 （ｃ） 前記挿入体の一部を貫通し、該挿入体の前記第
１の端部を越えて延びる挿入体延長部と、 （ｄ） 前記囲い部の少なくとも一部を覆うと共に、前
記挿入体延長部が貫通する第１の孔が形成されている覆
い板と、を有するガスタービン。 - 【請求項２】 複数のタービン羽根を有するガスタービ
ンにおいて、前記タービン羽根の各々が、 （ａ） 翼状部と、 （ｂ） 該翼状部に取着されると共に、半径方向外向き
の表面と、該表面に隣接し半径方向外向きに突出する部
分とを有する外側囲い部と、 （ｃ） 前記翼状部に配置されて前記表面で前記外側囲
い部に取着されると共に、前記表面の上方に第１の所定
距離突出する第１の管状部材と、 （ｄ） 第１及び第２の端部を有し、前記第１の管状部
材により部分的に囲まれると共に、前記第１の端部が前
記表面の上方に第２の所定距離延びている、第２の管状
部材と、を有するガスタービン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/766,934 US5145315A (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Gas turbine vane cooling air insert |
| US07/766934 | 1991-09-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195705A true JPH05195705A (ja) | 1993-08-03 |
| JPH0776522B2 JPH0776522B2 (ja) | 1995-08-16 |
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ID=25077977
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|---|---|---|---|
| JP4254407A Expired - Fee Related JPH0776522B2 (ja) | 1991-09-27 | 1992-09-24 | ガスタービン |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5145315A (ja) |
| EP (1) | EP0534207B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0776522B2 (ja) |
| CA (1) | CA2079181A1 (ja) |
| DE (1) | DE69206556T2 (ja) |
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| JP2001336403A (ja) * | 2000-05-24 | 2001-12-07 | General Electric Co <Ge> | 出口筒継手及び閉回路蒸気冷却ガスタービンノズルの継手を形成する方法 |
| JP2007263115A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Snecma | 羽根板と冷却用ライナとから構成されるアセンブリ、このアセンブリを含むターボ機械用ノズル案内羽根アセンブリ、ターボ機械、ならびにこのアセンブリの組み立ておよび補修方法 |
| JP2014234823A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ノズルインサートのリブキャップ |
| KR20210113553A (ko) * | 2020-03-06 | 2021-09-16 | 두산중공업 주식회사 | 가스 터빈용 터보머신 구성요소, 터보머신 조립체, 및 이를 포함하는 가스 터빈 |
| WO2024018750A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン静翼及びガスタービン |
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- 1992-09-04 DE DE69206556T patent/DE69206556T2/de not_active Expired - Lifetime
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