JPH0670378B2 - 遷移ダクトシ−ル構造体 - Google Patents
遷移ダクトシ−ル構造体Info
- Publication number
- JPH0670378B2 JPH0670378B2 JP62007968A JP796887A JPH0670378B2 JP H0670378 B2 JPH0670378 B2 JP H0670378B2 JP 62007968 A JP62007968 A JP 62007968A JP 796887 A JP796887 A JP 796887A JP H0670378 B2 JPH0670378 B2 JP H0670378B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure turbine
- transition duct
- seal structure
- segment
- segments
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/28—Arrangement of seals
-
- 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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/025—Seal clearance control; Floating assembly; Adaptation means to differential thermal dilatations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
- Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
- Seal Device For Vehicle (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複スプールガスタービンに係り、更に詳細に
は複スプールガスタービンに於ける遷移ダクトシール構
造体に係る。
は複スプールガスタービンに於ける遷移ダクトシール構
造体に係る。
従来の技術 複スプールガスタービンに於ては、高圧タービンロータ
と低圧タービンロータとの間の空間は、低圧タービンベ
ーン群のインナシュラウドにボルト締結された複数個の
セグメントよりなるガス流路の内壁を有しており、低圧
タービンロータに設けられた回転するシールと共働する
シールのための互いに対向する円錘体を含む支持構造体
を担持している。
と低圧タービンロータとの間の空間は、低圧タービンベ
ーン群のインナシュラウドにボルト締結された複数個の
セグメントよりなるガス流路の内壁を有しており、低圧
タービンロータに設けられた回転するシールと共働する
シールのための互いに対向する円錘体を含む支持構造体
を担持している。
かかる領域に於けるガスの漏洩を最少限に抑えるために
は、幾つかの位置に於てシールを行い、また運転荷重が
作用する条件下に於て組立体の構造的耐久性を維持する
ことが必要である。シールの位置は高圧タービン吐出流
路と高圧タービンディスクの後方のキャビティとの間、
このキャビティと低圧タービンディスクの前方のキャビ
ティとの間、遷移ダクトと該ダクト内の空間との間、低
圧タービンベーンの内方の空間と低圧タービンディスク
の前方のキャビティとの間である。必要な熱膨張が可能
であるよう、シール構造体の種々の部品が互いに他に対
し相対的に運動するための自由度が設けられなければな
らず、しかも幾つかのシール要素とシール構造体の他の
部品との間に正確な間隔が確保されなければらない。こ
れらの領域に於けるガスの漏洩を低減することにより、
エンジンの全体としての性能が大幅に向上される。
は、幾つかの位置に於てシールを行い、また運転荷重が
作用する条件下に於て組立体の構造的耐久性を維持する
ことが必要である。シールの位置は高圧タービン吐出流
路と高圧タービンディスクの後方のキャビティとの間、
このキャビティと低圧タービンディスクの前方のキャビ
ティとの間、遷移ダクトと該ダクト内の空間との間、低
圧タービンベーンの内方の空間と低圧タービンディスク
の前方のキャビティとの間である。必要な熱膨張が可能
であるよう、シール構造体の種々の部品が互いに他に対
し相対的に運動するための自由度が設けられなければな
らず、しかも幾つかのシール要素とシール構造体の他の
部品との間に正確な間隔が確保されなければらない。こ
れらの領域に於けるガスの漏洩を低減することにより、
エンジンの全体としての性能が大幅に向上される。
発明の開示 本発明は、高圧タービンと低圧タービンとの間のガス流
路のための円錘形の内壁を互いに共働して形成する複数
個のセグメントよりなるダクトシールである。これらの
セグメントは複数個の群の低圧タービンベーンのための
プラットフォームのインナシュラウドにボルト締結さ
れ、該インナシュラウドの延長部として前方へ延在して
いる。これらのセグメントは前方円錘体にその前端に近
接してボルト締結されており、前方円錘体はスラストバ
ランスシール支持体として作用する。各セグメントはそ
の後端に於てはシート金属製の後方円錘体にボルト締結
されており、後方円錘体は熱応力を最少限に抑えるべく
ベーンシュラウドへの接続部に於てセグメントに対し半
径方向及び軸線方向に自由な状態にある。前方円錘体及
び後方円錘体はそれらの内端部に於て互いにボルト締結
されている。前方円錘体は高圧タービンディスクと共働
するシール要素を担持していてよく、後方円錘体は低圧
タービンディスクに設けられたシール構造体と共働する
シール要素を担持していてよい。
路のための円錘形の内壁を互いに共働して形成する複数
個のセグメントよりなるダクトシールである。これらの
セグメントは複数個の群の低圧タービンベーンのための
プラットフォームのインナシュラウドにボルト締結さ
れ、該インナシュラウドの延長部として前方へ延在して
いる。これらのセグメントは前方円錘体にその前端に近
接してボルト締結されており、前方円錘体はスラストバ
ランスシール支持体として作用する。各セグメントはそ
の後端に於てはシート金属製の後方円錘体にボルト締結
されており、後方円錘体は熱応力を最少限に抑えるべく
ベーンシュラウドへの接続部に於てセグメントに対し半
径方向及び軸線方向に自由な状態にある。前方円錘体及
び後方円錘体はそれらの内端部に於て互いにボルト締結
されている。前方円錘体は高圧タービンディスクと共働
するシール要素を担持していてよく、後方円錘体は低圧
タービンディスクに設けられたシール構造体と共働する
シール要素を担持していてよい。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
発明を実施するための最良の形態 第１図はディスク４と該ディスクの外周縁に取付けられ
た一列のプレード６とを有する高圧ロータの第二段ター
ビン２を示している。ブレードのシュラウド８は後述の
シール要素として機能する環状のリブ10を形成すべく互
いに整合して後方へ突出するフランジを有している。
た一列のプレード６とを有する高圧ロータの第二段ター
ビン２を示している。ブレードのシュラウド８は後述の
シール要素として機能する環状のリブ10を形成すべく互
いに整合して後方へ突出するフランジを有している。
高圧タービンよりのガスはガス流路12へ流入して低圧タ
ービンへ流れる。流路12は外壁14と複数個のセグメント
に分割された内壁16とにより形成されており、内壁16は
複数個のセグメント18（第２図参照）よりなっている。
各ベーン群22のインナシュラウド20に一つのセグメント
が取付けられていることが好ましい。各ベーン群には一
般に２個又は３個のベーンが設けられており、従ってセ
グメントの数はベーンの数よりも少ない。
ービンへ流れる。流路12は外壁14と複数個のセグメント
に分割された内壁16とにより形成されており、内壁16は
複数個のセグメント18（第２図参照）よりなっている。
各ベーン群22のインナシュラウド20に一つのセグメント
が取付けられていることが好ましい。各ベーン群には一
般に２個又は３個のベーンが設けられており、従ってセ
グメントの数はベーンの数よりも少ない。
これらのセグメントはその後端にフランジ24を有してお
り、それらのフランジはベーンシュラウドに設けられた
共働するフランジ26にボルト締結されている。フランジ
24及び26はシュラウドに係合するセグメントの突出端部
28及びそれらのフランジの間に配置されたショールダボ
ルト32のスペーサ30により互いに隔置された状態に維持
されている。ショールダボルト32はＤナット33及びナッ
ト35により関連する部品を互いに組付けられた関係に保
持している。スペーサ30はショールダボルト32と一体を
なしている。
り、それらのフランジはベーンシュラウドに設けられた
共働するフランジ26にボルト締結されている。フランジ
24及び26はシュラウドに係合するセグメントの突出端部
28及びそれらのフランジの間に配置されたショールダボ
ルト32のスペーサ30により互いに隔置された状態に維持
されている。ショールダボルト32はＤナット33及びナッ
ト35により関連する部品を互いに組付けられた関係に保
持している。スペーサ30はショールダボルト32と一体を
なしている。
セグメント18及びベーンのシュラウド20はセグメントの
前端近傍に設けられたフランジ36に対し前方円錘体34の
外端部を支持する作用をなし、前方円錘体はボルト38に
よりセグメント上の所定の位置に保持されている。また
ボルト38はリブ10と共働するよう前方へ延在するシール
要素40を支持している。前方円錘体34のインナエッジは
ボルト44により後方円錘体42のインナエッジにボルト締
結されている。後方円錘体42は外方へ延在しており、シ
ョールダボルト32により案内されるよう該ボルトを越え
て延在する溝46を外周縁に有している。この後方円錘体
の軸線方向の運動はそれが二つのフランジ24と26との間
に配置されることにより制限されている。かくしてこの
点に於ける軸線方向及び半径方向の自由度によりタービ
ンの運転中に於ける所要の熱膨張が可能になっている。
前端近傍に設けられたフランジ36に対し前方円錘体34の
外端部を支持する作用をなし、前方円錘体はボルト38に
よりセグメント上の所定の位置に保持されている。また
ボルト38はリブ10と共働するよう前方へ延在するシール
要素40を支持している。前方円錘体34のインナエッジは
ボルト44により後方円錘体42のインナエッジにボルト締
結されている。後方円錘体42は外方へ延在しており、シ
ョールダボルト32により案内されるよう該ボルトを越え
て延在する溝46を外周縁に有している。この後方円錘体
の軸線方向の運動はそれが二つのフランジ24と26との間
に配置されることにより制限されている。かくしてこの
点に於ける軸線方向及び半径方向の自由度によりタービ
ンの運転中に於ける所要の熱膨張が可能になっている。
二つの円錘体のインナエッジに配置されたボルト44はシ
ールシリンダ48を支持しており、該シリンダはボルト44
に係合し且該ボルトにより保持されたフランジ付ダンパ
50により支えられている。シールシリンダ48は低圧ロー
タにより担持されシリンダ48と共働するシールフィン54
を有する環状のシール要素52と共働するようになってい
る。また低圧ロータは第一段ロータディスク56を担持し
ており、該ディスクはベーン22の列よりも下流側に於て
その外周縁にブレード58を担持しており、またその上流
側側面にシュラウド20の内側に設けられたシール面64と
共働するシールフィン62を有するリング60を担持してい
る。このリング60は内向き面66を有しており、該内向き
面はリベット72により後方円錘体42に適宜に固定された
リング70の後方エッジに設けられたシールフィン68と共
働するようになっている。
ールシリンダ48を支持しており、該シリンダはボルト44
に係合し且該ボルトにより保持されたフランジ付ダンパ
50により支えられている。シールシリンダ48は低圧ロー
タにより担持されシリンダ48と共働するシールフィン54
を有する環状のシール要素52と共働するようになってい
る。また低圧ロータは第一段ロータディスク56を担持し
ており、該ディスクはベーン22の列よりも下流側に於て
その外周縁にブレード58を担持しており、またその上流
側側面にシュラウド20の内側に設けられたシール面64と
共働するシールフィン62を有するリング60を担持してい
る。このリング60は内向き面66を有しており、該内向き
面はリベット72により後方円錘体42に適宜に固定された
リング70の後方エッジに設けられたシールフィン68と共
働するようになっている。
かくしてシール要素40は高圧タービンの下流側端部に於
けるガス流路と高圧タービンディスクの後方のキャビテ
ィＡとの間に於けるガスの漏洩を制御する。円錘体34、
42及びシリンダ48に設けられたシールは、キャビティＡ
より低圧タービンディスクの前方のキャビティＢへのガ
スの漏洩を制限する。また円錘体34及び42はそれらが連
続的であるので空間Ｃより直接ディスクの間を経てガス
が漏洩することを制限し、空間Ｃよりのガスの漏洩がな
ければ、セグメントの互いに係合するエッジの間を通過
するガスの漏洩も発生しない。シールリング70はキャビ
ティＢよりリング70の外方の空間Ｄへのガスの漏洩を最
少限に抑え、このことによりキャビティＢとガス流路と
の間のガスの漏洩が最少限に抑えられる。ベーンのシュ
ラウドより支持された複数個のセグメントよりシール構
造体が支持されていることにより、複数個のシール要素
を最も有効な位置関係に保持する確実な構造が達成さ
れ、しかも各部品の所要の熱的寸法変化が可能にされて
いる。本発明のシール構造体は高圧のエンジンに要求さ
れる耐久性を満しており、しかも上述の幾つかの位置に
於ける所要のシールを達成する。
けるガス流路と高圧タービンディスクの後方のキャビテ
ィＡとの間に於けるガスの漏洩を制御する。円錘体34、
42及びシリンダ48に設けられたシールは、キャビティＡ
より低圧タービンディスクの前方のキャビティＢへのガ
スの漏洩を制限する。また円錘体34及び42はそれらが連
続的であるので空間Ｃより直接ディスクの間を経てガス
が漏洩することを制限し、空間Ｃよりのガスの漏洩がな
ければ、セグメントの互いに係合するエッジの間を通過
するガスの漏洩も発生しない。シールリング70はキャビ
ティＢよりリング70の外方の空間Ｄへのガスの漏洩を最
少限に抑え、このことによりキャビティＢとガス流路と
の間のガスの漏洩が最少限に抑えられる。ベーンのシュ
ラウドより支持された複数個のセグメントよりシール構
造体が支持されていることにより、複数個のシール要素
を最も有効な位置関係に保持する確実な構造が達成さ
れ、しかも各部品の所要の熱的寸法変化が可能にされて
いる。本発明のシール構造体は高圧のエンジンに要求さ
れる耐久性を満しており、しかも上述の幾つかの位置に
於ける所要のシールを達成する。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】 第１図はガスタービンの一部を示す長手方向の部分断面
図である。 第２図は第１図の線２−２に沿う部分断面図である。 ２……タービン,4……ディスク,6……ブレード,8……シ
ュラウド,10……リブ,12……ガス流路,14……外壁,16…
…内壁,18……セグメント,20……インナシュラウド,22
……ベーン群,24、26……フランジ,28……端部,30……
スペーサ,32……ショールダボルト,34……前方円錘体,3
6……フランジ,38……ボルト,40……シール要素,42……
後方円錘体,44……ボルト,46……溝,48……シリンダ,50
……ダンパ,52……シール要素,54……シールフィン,56
……ディスク,58……ブレード,60……リング,62……シ
ールフィン,64……シール面,66……内向き面,68……シ
ールフィン,70……リング,72……リベット
図である。 第２図は第１図の線２−２に沿う部分断面図である。 ２……タービン,4……ディスク,6……ブレード,8……シ
ュラウド,10……リブ,12……ガス流路,14……外壁,16…
…内壁,18……セグメント,20……インナシュラウド,22
……ベーン群,24、26……フランジ,28……端部,30……
スペーサ,32……ショールダボルト,34……前方円錘体,3
6……フランジ,38……ボルト,40……シール要素,42……
後方円錘体,44……ボルト,46……溝,48……シリンダ,50
……ダンパ,52……シール要素,54……シールフィン,56
……ディスク,58……ブレード,60……リング,62……シ
ールフィン,64……シール面,66……内向き面,68……シ
ールフィン,70……リング,72……リベット
フロントページの続き (72)発明者 アーサー・ウェブスター・ルーカス・ジュ ニア アメリカ合衆国コネチカット州、ウエス ト・ハートフォード、ソーン・ロード 22
Claims (1)
- 【請求項１】複ロータエンジンに於て高圧タービンロー
タと低圧タービンロータとの間に配置される遷移ダクト
シール構造体であって、前記低圧タービンロータは数群
に配列された低圧タービンベーンを有し、各群はインナ
シュラウドに取付けられた遷移ダクトシール構造体にし
て、 環状に配列され前記遷移ダクトの内壁を形成する複数個
のセグメントであって、各セグメントは前記シュラウド
の一つにボルト締結された複数個のセグメントと、 前記セグメントの前方部分に固定され且前記前方部分に
近接した位置より内方へ延在する前方円錘体と、 インナエッジに於て前記前方円錘体に固定され前記シュ
ラウドの近傍に於て前記セグメントに接続された後方円
錘体と、 前記前方及び後方円錘体のインナエッジに固定されたシ
ール要素と、 を含む遷移ダクトシール構造体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US819943 | 1986-01-17 | ||
| US06/819,943 US4747750A (en) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | Transition duct seal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170734A JPS62170734A (ja) | 1987-07-27 |
| JPH0670378B2 true JPH0670378B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=25229496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62007968A Expired - Lifetime JPH0670378B2 (ja) | 1986-01-17 | 1987-01-16 | 遷移ダクトシ−ル構造体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4747750A (ja) |
| JP (1) | JPH0670378B2 (ja) |
| DE (1) | DE3700668C2 (ja) |
| FR (1) | FR2593233B1 (ja) |
| GB (1) | GB2185544B (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2607866B1 (fr) * | 1986-12-03 | 1991-04-12 | Snecma | Axes de fixation de rotors de turbomachine, procede de montage et rotors ainsi montes |
| US5104286A (en) * | 1991-02-08 | 1992-04-14 | Westinghouse Electric Corp. | Recirculation seal for a gas turbine exhaust diffuser |
| US5211541A (en) * | 1991-12-23 | 1993-05-18 | General Electric Company | Turbine support assembly including turbine heat shield and bolt retainer assembly |
| GB9605674D0 (en) * | 1996-03-18 | 1996-05-22 | Amp Great Britain | Cam-in edge-card connector |
| DE10210866C5 (de) * | 2002-03-12 | 2008-04-10 | Mtu Aero Engines Gmbh | Leitschaufelbefestigung in einem Strömungskanal einer Fluggasturbine |
| FR2869374B1 (fr) * | 2004-04-23 | 2009-01-30 | Snecma Moteurs Sa | Systeme de fixation de pieces par des goujons a collerettes |
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| US7229247B2 (en) * | 2004-08-27 | 2007-06-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Duct with integrated baffle |
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Family Cites Families (12)
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|---|---|---|---|---|
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1987
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