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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