JPH06264703A - タービン動翼とケーシングとの間隙調整方法 - Google Patents
タービン動翼とケーシングとの間隙調整方法Info
- Publication number
- JPH06264703A JPH06264703A JP35546692A JP35546692A JPH06264703A JP H06264703 A JPH06264703 A JP H06264703A JP 35546692 A JP35546692 A JP 35546692A JP 35546692 A JP35546692 A JP 35546692A JP H06264703 A JPH06264703 A JP H06264703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- casing
- turbine
- turbine bucket
- gap
- rotor blade
- 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.)
- Pending
Links
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
- F01D5/20—Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator
Abstract
(57)【要約】
【目的】 タービン動翼とケーシング内面との間隙を小
さくして作動流体の漏れを少なくし、これによりタービ
ン羽根車に有効に回転力を与え、タービンの効率を高
め、タービン動翼及びケーシング内面の損傷を防止する
ことができるタービン動翼とケーシングとの間隙調整方
法を提供すること。 【構成】 タービン動翼３のケーシング５内面に対向す
る先端部の断面積をそれより中心方向に向かう部分の断
面積より小に形成すると共に、ケーシング５内面に軟質
の内張６を施し、初期運転時にタービン動翼３の先端と
内張６とを軽く接触させて両者間の空隙をほぼ閉塞し、
高速回転中のタービン動翼３の熱膨張に伴って、タービ
ン動翼３の先端部で内張６を切削すると共にタービン動
翼３の先端部を磨耗させる。
さくして作動流体の漏れを少なくし、これによりタービ
ン羽根車に有効に回転力を与え、タービンの効率を高
め、タービン動翼及びケーシング内面の損傷を防止する
ことができるタービン動翼とケーシングとの間隙調整方
法を提供すること。 【構成】 タービン動翼３のケーシング５内面に対向す
る先端部の断面積をそれより中心方向に向かう部分の断
面積より小に形成すると共に、ケーシング５内面に軟質
の内張６を施し、初期運転時にタービン動翼３の先端と
内張６とを軽く接触させて両者間の空隙をほぼ閉塞し、
高速回転中のタービン動翼３の熱膨張に伴って、タービ
ン動翼３の先端部で内張６を切削すると共にタービン動
翼３の先端部を磨耗させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンエンジン
等に用いる高温流体を作動流体とするタービンのタービ
ン動翼とケーシングとの間隙調整方法に関する。
等に用いる高温流体を作動流体とするタービンのタービ
ン動翼とケーシングとの間隙調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】タービン羽根車はタービンディスクの周
囲に数十枚のタービン動翼が放射状に植え込まれて成
り、タービン動翼の先端はケーシングの周方向に４５０
m/sec.以上の高速で回転するようになっている。そし
て、高速回転中にタービン動翼の先端がケーシングの内
面を擦ると重大な損傷又は破裂を生ずるため、ケーシン
グの内面と動翼との間に３０００ミクロン以上の間隙を
設けると共に、ケーシングの内面に切削しやすい耐熱合
金ハニカム等を内張し、損傷を回避するようになってい
る。
囲に数十枚のタービン動翼が放射状に植え込まれて成
り、タービン動翼の先端はケーシングの周方向に４５０
m/sec.以上の高速で回転するようになっている。そし
て、高速回転中にタービン動翼の先端がケーシングの内
面を擦ると重大な損傷又は破裂を生ずるため、ケーシン
グの内面と動翼との間に３０００ミクロン以上の間隙を
設けると共に、ケーシングの内面に切削しやすい耐熱合
金ハニカム等を内張し、損傷を回避するようになってい
る。
【０００３】また、摂氏１０００度を越えて使用される
一方性凝固合金あるいは単結晶合金を素材とする動翼で
は熱による膨脹が一層大きくなるので、前記間隙を更に
大きくする必要があるが、ケーシングとタービン動翼と
の間隙が大きいと多量の作動流体がタービン羽根車を回
転させることなくこの間隙から漏れてしまい、このため
仕事のロスが大きくなり、タービンの効率が低下する。
一方性凝固合金あるいは単結晶合金を素材とする動翼で
は熱による膨脹が一層大きくなるので、前記間隙を更に
大きくする必要があるが、ケーシングとタービン動翼と
の間隙が大きいと多量の作動流体がタービン羽根車を回
転させることなくこの間隙から漏れてしまい、このため
仕事のロスが大きくなり、タービンの効率が低下する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ター
ビン動翼とケーシング内面との間隙を小さくして作動流
体の漏れを少なくし、これによりタービン羽根車に有効
に回転力を与え、タービンの効率を高め、タービン動翼
及びケーシング内面の損傷を防止することができるター
ビン動翼とケーシングとの間隙調整方法を提供すること
にある。
ビン動翼とケーシング内面との間隙を小さくして作動流
体の漏れを少なくし、これによりタービン羽根車に有効
に回転力を与え、タービンの効率を高め、タービン動翼
及びケーシング内面の損傷を防止することができるター
ビン動翼とケーシングとの間隙調整方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のタービン動翼と
ケーシングとの間隙調整方法は、上記課題を達成するた
めに、タービン動翼のケーシング内面に対向する先端部
の断面積をそれより中心方向に向かう部分の断面積より
小に形成すると共に、前記ケーシング内面に軟質の内張
を施し、初期運転時に前記タービン動翼の先端と前記内
張とを軽く接触させて両者間の空隙をほぼ閉塞し、高速
回転中の前記タービン動翼の熱膨張に伴って、前記動翼
の先端部で前記内張を切削すると共に該動翼の先端部を
磨耗させる。
ケーシングとの間隙調整方法は、上記課題を達成するた
めに、タービン動翼のケーシング内面に対向する先端部
の断面積をそれより中心方向に向かう部分の断面積より
小に形成すると共に、前記ケーシング内面に軟質の内張
を施し、初期運転時に前記タービン動翼の先端と前記内
張とを軽く接触させて両者間の空隙をほぼ閉塞し、高速
回転中の前記タービン動翼の熱膨張に伴って、前記動翼
の先端部で前記内張を切削すると共に該動翼の先端部を
磨耗させる。
【０００６】
【作用】タービン動翼が高速で回転して熱膨張すると共
に振動による回転軸の振れを生ずると、動翼先端部の小
断面積部分がカッターの役目を果たして内張の接触部を
切削すると共に磨耗し、ケーシング内面がタービン動翼
の先端の回転軌道に沿って整形され、タービン動翼本体
に加わる衝撃は小断面積部分で、ケーシング内面に加わ
る衝撃は内張でそれぞれ吸収されて弱められ、両者間の
間隙が僅少となって作動流体の漏れを遮断する。
に振動による回転軸の振れを生ずると、動翼先端部の小
断面積部分がカッターの役目を果たして内張の接触部を
切削すると共に磨耗し、ケーシング内面がタービン動翼
の先端の回転軌道に沿って整形され、タービン動翼本体
に加わる衝撃は小断面積部分で、ケーシング内面に加わ
る衝撃は内張でそれぞれ吸収されて弱められ、両者間の
間隙が僅少となって作動流体の漏れを遮断する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。タービン１は、図２に示すように、タービ
ンディスク２の周囲に多数のタービン動翼３を放射状に
植え込んでなるタービン羽根車４がケーシング５の内部
にその周方向に沿って回転自在に軸架されている。
に説明する。タービン１は、図２に示すように、タービ
ンディスク２の周囲に多数のタービン動翼３を放射状に
植え込んでなるタービン羽根車４がケーシング５の内部
にその周方向に沿って回転自在に軸架されている。
【０００８】ケーシング５の内部には高温高圧ガス等の
作動流体が図示しないノズルを通して噴射され、ケーシ
ング５の内面には、図１に示すように、耐熱合金を素材
とするハニカム板あるいはコバルト，ニッケル，クロ
ム，アルミニウム合金板等のタービン動翼３より軟質の
内張６が施されている。特に、ハニカム板は熱膨脹をハ
ニカム内部に吸収することができるので内張６として好
適であり、必要であれば、ケーシング５には図示しない
冷却装置を設け、内側への張り出しを抑えるようにす
る。
作動流体が図示しないノズルを通して噴射され、ケーシ
ング５の内面には、図１に示すように、耐熱合金を素材
とするハニカム板あるいはコバルト，ニッケル，クロ
ム，アルミニウム合金板等のタービン動翼３より軟質の
内張６が施されている。特に、ハニカム板は熱膨脹をハ
ニカム内部に吸収することができるので内張６として好
適であり、必要であれば、ケーシング５には図示しない
冷却装置を設け、内側への張り出しを抑えるようにす
る。
【０００９】タービン動翼３は結晶制御鋳造合金である
一方性凝固合金あるいは単結晶合金を素材とし、１００
０℃にて３０〜５０kg／mm2 の耐力及び３０パーセント
以上の破断伸びを有し、硬度は比較的低く、必要であれ
ばジルコニア等の耐熱被覆が施される。また、タービン
動翼３は、作動流体を効率良く受けることができるよう
に、作動流体の噴出方向に向く側が凹に湾曲する断面を
有し、ケーシング５の内面に対向する先端部には、図３
に示すように、タービン動翼３の先端部より中心方向に
向かう部分の断面積より小さな断面積の部分として一個
所に切り込み８を入れるかあるいは入れずに周縁全長に
沿って薄肉の突起片７が形成され、タービン１の初期運
転時にタービン動翼３の先端がケーシング５の内張６に
軽く接触し、回転軸に交差する断面視でタービン動翼３
と内張６との間の空隙がほぼ閉塞されるような寸法に構
成されている。
一方性凝固合金あるいは単結晶合金を素材とし、１００
０℃にて３０〜５０kg／mm2 の耐力及び３０パーセント
以上の破断伸びを有し、硬度は比較的低く、必要であれ
ばジルコニア等の耐熱被覆が施される。また、タービン
動翼３は、作動流体を効率良く受けることができるよう
に、作動流体の噴出方向に向く側が凹に湾曲する断面を
有し、ケーシング５の内面に対向する先端部には、図３
に示すように、タービン動翼３の先端部より中心方向に
向かう部分の断面積より小さな断面積の部分として一個
所に切り込み８を入れるかあるいは入れずに周縁全長に
沿って薄肉の突起片７が形成され、タービン１の初期運
転時にタービン動翼３の先端がケーシング５の内張６に
軽く接触し、回転軸に交差する断面視でタービン動翼３
と内張６との間の空隙がほぼ閉塞されるような寸法に構
成されている。
【００１０】従って、タービン羽根車４が高速で回転し
て振動による回転軸の振れを生ずると共に、タービン動
翼３が熱で膨脹し、これによりタービン動翼３の先端が
内張６に接触すると、突起片７が薄刃となって軟質の内
張６の接触部を切削し、同時に突起片７の先端が磨耗
し、タービン動翼３及びケーシング５の本体に過大な衝
撃が加わらず、振れ回りによって生ずるケーシング５の
内面とタービン動翼３との間隙を最大でも２０００ミク
ロン以下の僅少なものとすることができる。なお、突起
片７は内張６との空隙を閉塞するようなものであれば図
３に示す形状に限定されず、図４に示すように位置をず
らして複数の切り込み８´を形成したり、図５に示すよ
うに先端面の長い方の弧９に沿って半周のみに形成して
も良い。さらに、突起片７を先端面の周縁に沿って形成
せず中央部に形成したり、短い突起を多数集合して形成
する事も可能である。
て振動による回転軸の振れを生ずると共に、タービン動
翼３が熱で膨脹し、これによりタービン動翼３の先端が
内張６に接触すると、突起片７が薄刃となって軟質の内
張６の接触部を切削し、同時に突起片７の先端が磨耗
し、タービン動翼３及びケーシング５の本体に過大な衝
撃が加わらず、振れ回りによって生ずるケーシング５の
内面とタービン動翼３との間隙を最大でも２０００ミク
ロン以下の僅少なものとすることができる。なお、突起
片７は内張６との空隙を閉塞するようなものであれば図
３に示す形状に限定されず、図４に示すように位置をず
らして複数の切り込み８´を形成したり、図５に示すよ
うに先端面の長い方の弧９に沿って半周のみに形成して
も良い。さらに、突起片７を先端面の周縁に沿って形成
せず中央部に形成したり、短い突起を多数集合して形成
する事も可能である。
【００１１】
【発明の効果】本発明のタービン動翼とケーシングとの
間隙調整方法によれば、タービン羽根車が高速で回転
し、振動によって回転軸が振れたり、タービン動翼が熱
で膨脹し、これによりタービン動翼の先端が内張に接触
しても、動翼先端部の小断面積部部がカッターの役割を
果たして軟質の内張の接触部を容易に切削すると共に動
翼の先端部が磨耗し、ケーシング内面がタービン動翼の
回転軌道に沿って整形され、しかも接触による衝撃が吸
収されるため、タービン動翼がケーシング内面に接触し
てもタービン動翼及びケーシングの本体に大きい衝撃が
加わることがなく、部分焼き付きや重大な破損が生じた
り、耐熱被覆が損傷を受ける心配がない。
間隙調整方法によれば、タービン羽根車が高速で回転
し、振動によって回転軸が振れたり、タービン動翼が熱
で膨脹し、これによりタービン動翼の先端が内張に接触
しても、動翼先端部の小断面積部部がカッターの役割を
果たして軟質の内張の接触部を容易に切削すると共に動
翼の先端部が磨耗し、ケーシング内面がタービン動翼の
回転軌道に沿って整形され、しかも接触による衝撃が吸
収されるため、タービン動翼がケーシング内面に接触し
てもタービン動翼及びケーシングの本体に大きい衝撃が
加わることがなく、部分焼き付きや重大な破損が生じた
り、耐熱被覆が損傷を受ける心配がない。
【００１２】また、ケーシングの内面とタービン動翼と
の間隙を極めて小さくできるため、作動流体の漏れを大
幅に少なくすることが可能で、仕事のロスが小さくな
り、タービン効率を向上することができる。
の間隙を極めて小さくできるため、作動流体の漏れを大
幅に少なくすることが可能で、仕事のロスが小さくな
り、タービン効率を向上することができる。
【図１】タービンの要部拡大斜視図
【図２】タービンの要部断面図
【図３】タービン動翼の端面図
【図４】タービン動翼の他の実施例を示す端面図
【図５】タービン動翼のさらに他の実施例を示す端面図
１ タービン ２ タービン羽根車 ３ タービン動翼 ４ タービンディスク ５ ケーシング ６ 内張 ７ 突起片 ８，８´ 切り込み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｃ 7/28 Ａ 7910−3Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 タービン動翼のケーシング内面に対向す
る先端部の断面積をそれより中心方向に向かう部分の断
面積より小にすると共に、前記ケーシング内面に軟質の
内張を施し、初期運転時に前記タービン動翼の先端と前
記内張とを軽く接触させて両者間の空隙をほぼ閉塞し、
高速回転中の前記タービン動翼の熱膨張に伴って、前記
動翼の先端部で前記内張を切削すると共に該動翼の先端
部を磨耗させることを特徴とするタービン動翼とケーシ
ングとの間隙調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35546692A JPH06264703A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | タービン動翼とケーシングとの間隙調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35546692A JPH06264703A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | タービン動翼とケーシングとの間隙調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264703A true JPH06264703A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=18444117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35546692A Pending JPH06264703A (ja) | 1992-12-21 | 1992-12-21 | タービン動翼とケーシングとの間隙調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264703A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1013878A3 (en) * | 1998-12-21 | 2002-01-02 | General Electric Company | Twin rib turbine blade |
| EP1221537A2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-10 | General Electric Company | Method and apparatus for reducing turbine blade tip temperatures |
| JP2011513638A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | スネクマ | 端部の冷却を備えているタービン翼ならびに関連のタービンおよびターボエンジン |
| FR3027951A1 (fr) * | 2014-11-04 | 2016-05-06 | Snecma | Baignoire de sommet d'aubes d'une turbine de turbomachine |
-
1992
- 1992-12-21 JP JP35546692A patent/JPH06264703A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1013878A3 (en) * | 1998-12-21 | 2002-01-02 | General Electric Company | Twin rib turbine blade |
| EP1221537A2 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-10 | General Electric Company | Method and apparatus for reducing turbine blade tip temperatures |
| EP1221537A3 (en) * | 2001-01-09 | 2004-01-02 | General Electric Company | Method and apparatus for reducing turbine blade tip temperatures |
| CN1328478C (zh) * | 2001-01-09 | 2007-07-25 | 通用电气公司 | 降低涡轮叶尖温度的方法和装置 |
| JP2011513638A (ja) * | 2008-03-05 | 2011-04-28 | スネクマ | 端部の冷却を備えているタービン翼ならびに関連のタービンおよびターボエンジン |
| FR3027951A1 (fr) * | 2014-11-04 | 2016-05-06 | Snecma | Baignoire de sommet d'aubes d'une turbine de turbomachine |
| WO2016071620A1 (fr) * | 2014-11-04 | 2016-05-12 | Snecma | Aube de turbine avec capuchon d'extrémité |
| CN107075956A (zh) * | 2014-11-04 | 2017-08-18 | 赛峰飞机发动机公司 | 具有端盖的涡轮叶片 |
| US10408076B2 (en) | 2014-11-04 | 2019-09-10 | Safran Aircraft Engines | Turbine blade having an end cap |
| RU2704504C2 (ru) * | 2014-11-04 | 2019-10-29 | Сафран Эркрафт Энджинз | Лопатка турбины с концевой крышкой |
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