JPH0711907A - タービンケーシング構造 - Google Patents
タービンケーシング構造Info
- Publication number
- JPH0711907A JPH0711907A JP15836393A JP15836393A JPH0711907A JP H0711907 A JPH0711907 A JP H0711907A JP 15836393 A JP15836393 A JP 15836393A JP 15836393 A JP15836393 A JP 15836393A JP H0711907 A JPH0711907 A JP H0711907A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- tip
- abradable layer
- casing
- moving 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
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 タービン動翼の先端とタービンケーシングの
内周面との間隙を可及的に狭めることができ、タービン
効率の向上を図るようにしたタービンケーシング構造を
提供する。 【構成】 放射状に配置されたタービン動翼3の外周を
囲繞する筒状のタービンケーシング4の内周面に、ター
ビン動翼3の先端3cが接触したとき磨耗する、切削性
に富んだ気孔率の高いアブレーダブル層8を設けたこと
を特徴としている。この構成によれば、何等かの原因で
タービン動翼3の先端3cがアブレーダブル層8に接触
しても、切削性に富んだアブレーダブル層8が剥がれる
ことにより、タービン動翼3の破損が未然に防止され
る。よって、タービン動翼先端3cとタービンケーシン
グ4の内周面との間隙xを可及的に狭めることができ、
タービン効率が向上する。
内周面との間隙を可及的に狭めることができ、タービン
効率の向上を図るようにしたタービンケーシング構造を
提供する。 【構成】 放射状に配置されたタービン動翼3の外周を
囲繞する筒状のタービンケーシング4の内周面に、ター
ビン動翼3の先端3cが接触したとき磨耗する、切削性
に富んだ気孔率の高いアブレーダブル層8を設けたこと
を特徴としている。この構成によれば、何等かの原因で
タービン動翼3の先端3cがアブレーダブル層8に接触
しても、切削性に富んだアブレーダブル層8が剥がれる
ことにより、タービン動翼3の破損が未然に防止され
る。よって、タービン動翼先端3cとタービンケーシン
グ4の内周面との間隙xを可及的に狭めることができ、
タービン効率が向上する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タービン動翼の先端と
タービンケーシングの内周面との間隙を可及的に狭める
ようにしたタービンケーシング構造に関する。
タービンケーシングの内周面との間隙を可及的に狭める
ようにしたタービンケーシング構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンにおけるタービン部分の概
要を図1に示す。図示するように回転軸1に設けられた
タービンディスク2に、タービン動翼3が周方向に間隔
を隔てて放射状に植え込まれている。これらタービン動
翼3の外方には、動翼3の先端3cから僅かな間隙Yを
隔てて筒状のタービンケーシング4が設けられている
(図中、部材8はないものとする)。図中、5はケーシ
ング4に固定された静翼である。
要を図1に示す。図示するように回転軸1に設けられた
タービンディスク2に、タービン動翼3が周方向に間隔
を隔てて放射状に植え込まれている。これらタービン動
翼3の外方には、動翼3の先端3cから僅かな間隙Yを
隔てて筒状のタービンケーシング4が設けられている
(図中、部材8はないものとする)。図中、5はケーシ
ング4に固定された静翼である。
【0003】かかるタービンによれば、タービンケーシ
ング4とタービンディスク2との間に作動ガスが流れる
と、タービン動翼3を介してタービンディスク2および
回転軸1が回転する。このとき、動翼3の先端3cとケ
ーシング4の内周面との間隙Yから作動ガスが漏れる
と、その分タービン効率が低下する。そのため、上記間
隙Yは狭ければ狭いほど好ましい。
ング4とタービンディスク2との間に作動ガスが流れる
と、タービン動翼3を介してタービンディスク2および
回転軸1が回転する。このとき、動翼3の先端3cとケ
ーシング4の内周面との間隙Yから作動ガスが漏れる
と、その分タービン効率が低下する。そのため、上記間
隙Yは狭ければ狭いほど好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、余りに狭め過
ぎると、タービンディスク2の高速回転時に遠心力で伸
びた動翼3の先端3cがケーシング4の内周面に接触
し、動翼3が破損する虞れがある。特に、動翼3をセラ
ミックス製にした場合には致命的である。また、個々の
部品の組付精度の関係から、上記間隙Yを闇雲に狭める
ことはできない。そのため、現状では上記間隙Yはガス
タービンの定格運転時に0.5mm 程度になるよう設定され
ており、その分タービン効率の低下が避け得なかった。
ぎると、タービンディスク2の高速回転時に遠心力で伸
びた動翼3の先端3cがケーシング4の内周面に接触
し、動翼3が破損する虞れがある。特に、動翼3をセラ
ミックス製にした場合には致命的である。また、個々の
部品の組付精度の関係から、上記間隙Yを闇雲に狭める
ことはできない。そのため、現状では上記間隙Yはガス
タービンの定格運転時に0.5mm 程度になるよう設定され
ており、その分タービン効率の低下が避け得なかった。
【0005】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、タービン動翼の先端とタービンケーシングの内
周面との間隙を可及的に狭めることができ、タービン効
率の向上を図るようにしたタービンケーシング構造を提
供することにある。
目的は、タービン動翼の先端とタービンケーシングの内
周面との間隙を可及的に狭めることができ、タービン効
率の向上を図るようにしたタービンケーシング構造を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、放射状に配置されたタービン動翼の外周を
囲繞する筒状のタービンケーシングの内周面に、タービ
ン動翼の先端が接触したとき磨耗する、切削性に富んだ
気孔率の高いアブレーダブル層を設けたことを特徴とし
ている。
に本発明は、放射状に配置されたタービン動翼の外周を
囲繞する筒状のタービンケーシングの内周面に、タービ
ン動翼の先端が接触したとき磨耗する、切削性に富んだ
気孔率の高いアブレーダブル層を設けたことを特徴とし
ている。
【0007】
【作用】上記構成によれば、何等かの原因でタービン動
翼の先端がアブレーダブル層に接触しても、切削性に富
んだアブレーダブル層が剥がれることにより、タービン
動翼の破損が未然に防止される。よって、タービン動翼
先端とタービンケーシング内周面との間隙を可及的に狭
めることができる。
翼の先端がアブレーダブル層に接触しても、切削性に富
んだアブレーダブル層が剥がれることにより、タービン
動翼の破損が未然に防止される。よって、タービン動翼
先端とタービンケーシング内周面との間隙を可及的に狭
めることができる。
【0008】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【0009】ガスタービンにおけるタービン部分の概要
を図1に示す。図示するように回転軸1に、高圧タービ
ンディスク2aと低圧タービンディスク2bとが軸方向
に前後に取り付けられている。これらタービンディスク
2a,2bは、カービック継手6により接続され、一体
的に回転するようになっている。各タービンディスク2
a,2bには、それぞれ高圧および低圧タービン動翼3
a,3bが周方向に間隔を隔てて放射状に植え込まれて
いる。また、高圧タービン動翼3aと低圧タービン動翼
3bとの間、および高圧タービン動翼3aの上流側に
は、それぞれタービンケーシング4に固定された静翼5
が設けられている。この静翼5も動翼3と同様に周方向
に間隔を隔てて複数放射状に設けられている。図中、7
は回転部分と固定部分との間をシールするラビリンスシ
ールである。
を図1に示す。図示するように回転軸1に、高圧タービ
ンディスク2aと低圧タービンディスク2bとが軸方向
に前後に取り付けられている。これらタービンディスク
2a,2bは、カービック継手6により接続され、一体
的に回転するようになっている。各タービンディスク2
a,2bには、それぞれ高圧および低圧タービン動翼3
a,3bが周方向に間隔を隔てて放射状に植え込まれて
いる。また、高圧タービン動翼3aと低圧タービン動翼
3bとの間、および高圧タービン動翼3aの上流側に
は、それぞれタービンケーシング4に固定された静翼5
が設けられている。この静翼5も動翼3と同様に周方向
に間隔を隔てて複数放射状に設けられている。図中、7
は回転部分と固定部分との間をシールするラビリンスシ
ールである。
【0010】上記タービン動翼3の外方には、動翼3の
先端から僅かな間隙Yを隔てて筒状のタービンケーシン
グ4が設けられている。このタービンケーシング4の内
周面には、図2および図3に示すようにタービン動翼3
の先端3cが接触したとき磨耗する、切削性に富んだ気
孔率の高いアブレーダブル層8が設けられている。アブ
レーダブル層8は、アルミナやジルコニア等をプラズマ
溶射することによって形成される。ここで、通常のプラ
ズマ溶射では密度硬度が高くなりアブレーダブル層8と
して機能しないため、本実施例では、溶射材の吹付速
度を落として溶射条件を悪化させたり、溶射材に樹脂
等を混入して溶射する等して溶射層の気孔率を大きく
し、ポーラス状にして切削性を良好にしている。
先端から僅かな間隙Yを隔てて筒状のタービンケーシン
グ4が設けられている。このタービンケーシング4の内
周面には、図2および図3に示すようにタービン動翼3
の先端3cが接触したとき磨耗する、切削性に富んだ気
孔率の高いアブレーダブル層8が設けられている。アブ
レーダブル層8は、アルミナやジルコニア等をプラズマ
溶射することによって形成される。ここで、通常のプラ
ズマ溶射では密度硬度が高くなりアブレーダブル層8と
して機能しないため、本実施例では、溶射材の吹付速
度を落として溶射条件を悪化させたり、溶射材に樹脂
等を混入して溶射する等して溶射層の気孔率を大きく
し、ポーラス状にして切削性を良好にしている。
【0011】ところで、タービンケーシング4内を通過
する作動ガスは燃焼後の高温高圧ガスであるため、上記
アブレーダブル層8はこの高温高圧雰囲気に耐え得るも
のでなければならない。高温雰囲気に対しては、アルミ
ナやジルコニア等のセラミックス系の材料を用いている
ため特に問題ない。他方、高圧雰囲気に対しては、その
ガス流によってポーラス状のアブレーダブル層8がター
ビンケーシング4から根こそぎ剥離する虞れがある。そ
こで、図3に示すようにタービンケーシング4に先ず高
密度のボンド層9を溶射し、その上に気孔率の高いポー
ラス状のアブレーダブル層8を溶射している。この構成
によれば、ボンド層9が金属製のタービンケーシング4
およびポーラス状のアブレーダブル層8の双方に密着す
るため、アブレーダブル層8が根こそぎタービンケーシ
ング4から剥離することはない。本実施例では、上記ボ
ンド層9は0.1mm 程度、アブレーダブル層8+ボンド層
9は0.5 〜1.0mm 程度に形成されている。なお、上記ボ
ンド層9の代わりにアブレーダブル層8の密度を徐々に
低くする密度傾斜構造にしてもよい。
する作動ガスは燃焼後の高温高圧ガスであるため、上記
アブレーダブル層8はこの高温高圧雰囲気に耐え得るも
のでなければならない。高温雰囲気に対しては、アルミ
ナやジルコニア等のセラミックス系の材料を用いている
ため特に問題ない。他方、高圧雰囲気に対しては、その
ガス流によってポーラス状のアブレーダブル層8がター
ビンケーシング4から根こそぎ剥離する虞れがある。そ
こで、図3に示すようにタービンケーシング4に先ず高
密度のボンド層9を溶射し、その上に気孔率の高いポー
ラス状のアブレーダブル層8を溶射している。この構成
によれば、ボンド層9が金属製のタービンケーシング4
およびポーラス状のアブレーダブル層8の双方に密着す
るため、アブレーダブル層8が根こそぎタービンケーシ
ング4から剥離することはない。本実施例では、上記ボ
ンド層9は0.1mm 程度、アブレーダブル層8+ボンド層
9は0.5 〜1.0mm 程度に形成されている。なお、上記ボ
ンド層9の代わりにアブレーダブル層8の密度を徐々に
低くする密度傾斜構造にしてもよい。
【0012】次に、本実施例の作用について述べる。
【0013】上記構成によれば、何等かの原因でタービ
ン動翼3の先端3cがアブレーダブル層8に接触して
も、切削性に富んだアブレーダブル層8が動翼3の接触
深さに応じて剥がれることにより、タービン動翼3の破
損が未然に防止される。また、アブレーダブル層8は、
ボンド層9を介してタービンケーシング4に設けられて
いるため、タービン動翼3の接触時に根こそぎ剥離する
ことはない。よって、タービン動翼3の先端3cとアブ
レーダブル層8の内周面との間隙xを可及的に狭めるこ
とができ、この間隙xからのガス漏れによって低下して
いたタービン効率を向上させることができる。
ン動翼3の先端3cがアブレーダブル層8に接触して
も、切削性に富んだアブレーダブル層8が動翼3の接触
深さに応じて剥がれることにより、タービン動翼3の破
損が未然に防止される。また、アブレーダブル層8は、
ボンド層9を介してタービンケーシング4に設けられて
いるため、タービン動翼3の接触時に根こそぎ剥離する
ことはない。よって、タービン動翼3の先端3cとアブ
レーダブル層8の内周面との間隙xを可及的に狭めるこ
とができ、この間隙xからのガス漏れによって低下して
いたタービン効率を向上させることができる。
【0014】すなわち、かかるアブレーダブル層8がな
い従来のタービンケーシングでは、タービンディスク2
の高速回転時にタービン動翼3が遠心力で伸びその先端
が直接ケーシング4の内周面に接触して動翼3が破損す
る虞れがあるため、タービン動翼3の先端3cとタービ
ンケーシング4の内周面との間隙Yを定格運転時に0.5m
m 程度になるよう設定せざるを得なかったが、本実施例
によれば動翼先端3cとアブレーダブル層8との接触を
ある程度許容しているので、上記間隙xを定格運転時に
0.1mm 程度にまで狭めて設定することができる。従っ
て、この間隙xからのガス漏れが少なくなり、タービン
効率が向上する。
い従来のタービンケーシングでは、タービンディスク2
の高速回転時にタービン動翼3が遠心力で伸びその先端
が直接ケーシング4の内周面に接触して動翼3が破損す
る虞れがあるため、タービン動翼3の先端3cとタービ
ンケーシング4の内周面との間隙Yを定格運転時に0.5m
m 程度になるよう設定せざるを得なかったが、本実施例
によれば動翼先端3cとアブレーダブル層8との接触を
ある程度許容しているので、上記間隙xを定格運転時に
0.1mm 程度にまで狭めて設定することができる。従っ
て、この間隙xからのガス漏れが少なくなり、タービン
効率が向上する。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るタービ
ンケーシング構造によれば、タービン動翼の先端とター
ビンケーシングの内周面との間隙を可及的に狭めること
ができる。よって、この間隙からのガス漏れが少なくな
り、タービン効率の向上を図ることができる。
ンケーシング構造によれば、タービン動翼の先端とター
ビンケーシングの内周面との間隙を可及的に狭めること
ができる。よって、この間隙からのガス漏れが少なくな
り、タービン効率の向上を図ることができる。
【図1】本発明の一実施例を示すタービンケーシング構
造を備えたガスタービンの部分側断面図である。
造を備えたガスタービンの部分側断面図である。
【図2】上記タービンケーシング構造を示す横断面図で
ある。
ある。
【図3】図2のIII-III 線断面図である。
3 タービン動翼 3c タービン動翼の先端 4 タービンケーシング 8 アブレーダブル層
Claims (1)
- 【請求項1】 放射状に配置されたタービン動翼の外周
を囲繞する筒状のタービンケーシングの内周面に、ター
ビン動翼の先端が接触したとき磨耗する、切削性に富ん
だ気孔率の高いアブレーダブル層を設けたことを特徴と
するタービンケーシング構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15836393A JPH0711907A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | タービンケーシング構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15836393A JPH0711907A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | タービンケーシング構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0711907A true JPH0711907A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15670048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15836393A Pending JPH0711907A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | タービンケーシング構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0711907A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998058159A1 (fr) * | 1997-06-18 | 1998-12-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure d'etancheite pour turbines a gaz |
JP2005179779A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sulzer Metco (Us) Inc | セラミックアブレイダブルを有するフロー装置 |
US7876346B2 (en) | 2003-08-12 | 2011-01-25 | Fujitsu Component Limited | Thermal printer and cutter |
US8651002B2 (en) | 2006-09-12 | 2014-02-18 | Nippon Primex Inc. | Sheet cutter |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15836393A patent/JPH0711907A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998058159A1 (fr) * | 1997-06-18 | 1998-12-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Structure d'etancheite pour turbines a gaz |
US6152690A (en) * | 1997-06-18 | 2000-11-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Sealing apparatus for gas turbine |
US7876346B2 (en) | 2003-08-12 | 2011-01-25 | Fujitsu Component Limited | Thermal printer and cutter |
JP2005179779A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Sulzer Metco (Us) Inc | セラミックアブレイダブルを有するフロー装置 |
US8651002B2 (en) | 2006-09-12 | 2014-02-18 | Nippon Primex Inc. | Sheet cutter |
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