JPH076366B2 - ガスタ−ビン静翼 - Google Patents
ガスタ−ビン静翼Info
- Publication number
- JPH076366B2 JPH076366B2 JP60182752A JP18275285A JPH076366B2 JP H076366 B2 JPH076366 B2 JP H076366B2 JP 60182752 A JP60182752 A JP 60182752A JP 18275285 A JP18275285 A JP 18275285A JP H076366 B2 JPH076366 B2 JP H076366B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- metal
- shroud
- outer shroud
- gas turbine
- 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
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，セラミックスを構成部材とするガスタービン
静翼に関する。
静翼に関する。
この発明に係る発明者らが先に出願した発明について説
明する。
明する。
第４図において，金属部分は，内側シュラウド１にｆ部
に全周にわたって隅肉溶接された心金2,および後述する
外側シュラウド５によって構成され，前記心金２の頂部
内にはＴ字状の溝ｅを配設してあり，該溝ｅ内に止め金
具３の同形状の根部ｉを挿入させるとともに，そのねじ
部3aに上部から前記外側シュラウド５の頂部孔を嵌入さ
せ，該ねじ部3aにナット４を緊締させることによって前
記心金２および外側シュラウド５が一体構造になってい
る。また，セラミックス部分は，翼部内側シュラウド6,
翼部７および翼部外側シュラウド８から構成され，これ
等は一体に成形し，あるいは前記翼部７に翼部内外側シ
ュラウド6,8を接着させて成形してもよい。前記セラミ
ックス部分の翼部７を前記金属部分の心金２に上方から
挿嵌し，さらに外側シュラウド５を挿入して止め金具３
にナット４を締結させると，該セラミックス部分は前記
内外側シュラウド1,5に挾まれて固定され，ガスタービ
ン静翼が形成されることになる。
に全周にわたって隅肉溶接された心金2,および後述する
外側シュラウド５によって構成され，前記心金２の頂部
内にはＴ字状の溝ｅを配設してあり，該溝ｅ内に止め金
具３の同形状の根部ｉを挿入させるとともに，そのねじ
部3aに上部から前記外側シュラウド５の頂部孔を嵌入さ
せ，該ねじ部3aにナット４を緊締させることによって前
記心金２および外側シュラウド５が一体構造になってい
る。また，セラミックス部分は，翼部内側シュラウド6,
翼部７および翼部外側シュラウド８から構成され，これ
等は一体に成形し，あるいは前記翼部７に翼部内外側シ
ュラウド6,8を接着させて成形してもよい。前記セラミ
ックス部分の翼部７を前記金属部分の心金２に上方から
挿嵌し，さらに外側シュラウド５を挿入して止め金具３
にナット４を締結させると，該セラミックス部分は前記
内外側シュラウド1,5に挾まれて固定され，ガスタービ
ン静翼が形成されることになる。
さらに，詳細に説明すると，金属部分内外側シュラウド
１および５の夫々とセラミックス部分の翼部内外側シュ
ラウド６および８の夫々との間に緩衝材11および12を各
々挿設させるもので，したがって，セラミックス部材の
熱応力および金属部分から伝達される振動をともなった
外力を除去する効果があるから，極めて高信頼性のセラ
ミックスを使用したガスタービン静翼が得られる。なお
符号９は静翼内側取付金具で,10は座金である。
１および５の夫々とセラミックス部分の翼部内外側シュ
ラウド６および８の夫々との間に緩衝材11および12を各
々挿設させるもので，したがって，セラミックス部材の
熱応力および金属部分から伝達される振動をともなった
外力を除去する効果があるから，極めて高信頼性のセラ
ミックスを使用したガスタービン静翼が得られる。なお
符号９は静翼内側取付金具で,10は座金である。
本発明者らは先に出願した発明により，高温ガス通路に
セラミックスを使用したガスタービン静翼実用化の目途
をえたが，詳細検討の結果，セラミックスと金属とが接
触する面，すなわち第４図の金属製の外側シュラウド５
とセラミックス製の外側シュラウド８の上流端ｇ面，お
よび金属製の内側シュラウド１とセラミックス製の翼部
内側シュラウド６の上流端ｈ面で，セラミックス側から
金属側への熱の流れが極めて大きいことが問題となっ
た。即ちセラミックス部材の温度勾配に伴う熱応力に対
して，何等かの対策が必要である。なお，このような問
題に関する従来技術は全くない。
セラミックスを使用したガスタービン静翼実用化の目途
をえたが，詳細検討の結果，セラミックスと金属とが接
触する面，すなわち第４図の金属製の外側シュラウド５
とセラミックス製の外側シュラウド８の上流端ｇ面，お
よび金属製の内側シュラウド１とセラミックス製の翼部
内側シュラウド６の上流端ｈ面で，セラミックス側から
金属側への熱の流れが極めて大きいことが問題となっ
た。即ちセラミックス部材の温度勾配に伴う熱応力に対
して，何等かの対策が必要である。なお，このような問
題に関する従来技術は全くない。
本発明は，この問題点を解決するために，セラミックス
製の翼部および同翼部の回転軸側と反回転軸側に位置す
るセラミックス製の外側シュラウドと内側シュラウド，
ならびにセラミックス製翼部に挿通された芯金および同
芯金の回転軸側に位置し上記セラミックス製外側シュラ
ウドの回転軸側に隣接する金属製外側シュラウドと前記
芯金の反回転軸側に位置し上記セラミックス製内側シュ
ラウドの反回転軸側に隣接する金属製内側シュラウドと
を組合わすことによって構成されるガスタービン静翼に
おいて，上記金属製外側シュラウドと上記セラミックス
製外側シュラウドとの間および上記金属製内側シュラウ
ドと上記セラミックス製内側シュラウドとの間に円筒形
のばねと遮熱板とを挿入し，かつ該遮熱板に接する上記
金属製の内外シュラウドおよび円筒形のばねに夫々単数
または複数の冷却通路を設けた。
製の翼部および同翼部の回転軸側と反回転軸側に位置す
るセラミックス製の外側シュラウドと内側シュラウド，
ならびにセラミックス製翼部に挿通された芯金および同
芯金の回転軸側に位置し上記セラミックス製外側シュラ
ウドの回転軸側に隣接する金属製外側シュラウドと前記
芯金の反回転軸側に位置し上記セラミックス製内側シュ
ラウドの反回転軸側に隣接する金属製内側シュラウドと
を組合わすことによって構成されるガスタービン静翼に
おいて，上記金属製外側シュラウドと上記セラミックス
製外側シュラウドとの間および上記金属製内側シュラウ
ドと上記セラミックス製内側シュラウドとの間に円筒形
のばねと遮熱板とを挿入し，かつ該遮熱板に接する上記
金属製の内外シュラウドおよび円筒形のばねに夫々単数
または複数の冷却通路を設けた。
従ってセラミックス部材と金属部材との熱膨脹差による
変形は，ばねの変形によって吸収され，セラミックス部
材での熱応力を低減できた。また，遮熱板は断熱材と金
属部材の冷却によって，温度上昇が防止され，円筒ばね
も冷却によって，常時適正なばね定数を維持して，セラ
ミックス製シュラウドと翼部を適正な位置に保持するこ
とができるようになった。
変形は，ばねの変形によって吸収され，セラミックス部
材での熱応力を低減できた。また，遮熱板は断熱材と金
属部材の冷却によって，温度上昇が防止され，円筒ばね
も冷却によって，常時適正なばね定数を維持して，セラ
ミックス製シュラウドと翼部を適正な位置に保持するこ
とができるようになった。
第１図から第３図に本発明に係るガスタービン静翼の一
実施例を示す図である。以下，図面によって説明する。
なお，図中において従来例を示す第４図と同一な部分に
は同一符号を附して示してあるので，その部分の説明は
省略する。
実施例を示す図である。以下，図面によって説明する。
なお，図中において従来例を示す第４図と同一な部分に
は同一符号を附して示してあるので，その部分の説明は
省略する。
第１図において，本発明は一点鎖線で囲んだII部に適用
される。第２図に該部の詳細を示す。遮熱板13の端部に
は，セラミックス製の外側シュラウド８と金属製の外側
シュラウド５との相対位置を保持し，かつ両者の熱膨脹
差を吸収する円筒形のばねａ部が一体として設けられ，
また２個のリング板14が溶接あるいは他の方法で接合さ
れる。遮熱板13とセラミックス製の外側シュラウド８と
の間には，断熱材15が充填される。遮熱板13はｂ部で金
属シュラウドに溶接される。金属シュラウドには、遮熱
板13冷却用の空気通路の溝ｃが設けられ，円筒形のばね
ａには，溝ｃと連通せる冷却穴ｄが設けられる。なお，
第３図は本発明に係わる要部材の斜視図である。
される。第２図に該部の詳細を示す。遮熱板13の端部に
は，セラミックス製の外側シュラウド８と金属製の外側
シュラウド５との相対位置を保持し，かつ両者の熱膨脹
差を吸収する円筒形のばねａ部が一体として設けられ，
また２個のリング板14が溶接あるいは他の方法で接合さ
れる。遮熱板13とセラミックス製の外側シュラウド８と
の間には，断熱材15が充填される。遮熱板13はｂ部で金
属シュラウドに溶接される。金属シュラウドには、遮熱
板13冷却用の空気通路の溝ｃが設けられ，円筒形のばね
ａには，溝ｃと連通せる冷却穴ｄが設けられる。なお，
第３図は本発明に係わる要部材の斜視図である。
以上のように本発明によれば，ガスタービン静翼を構成
するセラミックスと金属とのシュラウド接合面で，運転
時の熱膨脹差がばねによって吸収され、ばねは冷却によ
って弾性係数の低下が防止される。またセラミックス製
のシュラウドから金属製シュラウドへの熱移動は遮熱板
により低減されるとともに，該遮熱板も冷却される故，
セラミックス製シュラウド部の熱応力を除去し，その信
頼性を向上させるなど，ガスタービン性能を大幅に増大
できるから，その産業上の利用価値は多大である。
するセラミックスと金属とのシュラウド接合面で，運転
時の熱膨脹差がばねによって吸収され、ばねは冷却によ
って弾性係数の低下が防止される。またセラミックス製
のシュラウドから金属製シュラウドへの熱移動は遮熱板
により低減されるとともに，該遮熱板も冷却される故，
セラミックス製シュラウド部の熱応力を除去し，その信
頼性を向上させるなど，ガスタービン性能を大幅に増大
できるから，その産業上の利用価値は多大である。
第１図は，この発明の第１実施例を示す要部の一部破断
断側面図，第２図は，第１図のII部拡大断面図，第３図
は，前図の要部斜視図である。第４図は，従来例を示す
要部の一部破断側面図である。 １……内側シュラウド,2……心金,3……止め金具,4……
ナット,5……外側シュラウド,6……翼部内側シュラウ
ド,7……翼部,8……翼部外側シュラウド,11,12……緩衝
材,13……遮熱板,a……円筒形のばね,c……空気通路の
溝,d……冷却穴,14……リング板,15……断熱材。
断側面図，第２図は，第１図のII部拡大断面図，第３図
は，前図の要部斜視図である。第４図は，従来例を示す
要部の一部破断側面図である。 １……内側シュラウド,2……心金,3……止め金具,4……
ナット,5……外側シュラウド,6……翼部内側シュラウ
ド,7……翼部,8……翼部外側シュラウド,11,12……緩衝
材,13……遮熱板,a……円筒形のばね,c……空気通路の
溝,d……冷却穴,14……リング板,15……断熱材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河合 久孝 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−185804（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−160001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−108110（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】セラミックス製の翼部および同翼部の回転
軸側と反回転軸側に位置するセラミックス製の外側シュ
ラウドと内側シュラウド、ならびにセラミックス製翼部
に挿通された芯金および同芯金の回転軸側に位置し上記
セラミックス製外側シュラウドの回転軸側に隣接する金
属製外側シュラウドと前金芯金の反回転軸側に位置し上
記セラミックス製内側シュラウドの反回転軸側に隣接す
る金属製内側シュラウドとを組合わすことによって構成
されるガスタービン静翼において、上記金属製外側シュ
ラウドと上記セラミックス製外側シュラウドとの間およ
び上記金属製内側シュラウドと上記セラミックス製内側
シュラウドとの間に円筒形のばねと遮熱板とを挿入し、
かつ該遮熱板に接する上記金属製の内外シュラウドおよ
び円筒形のばねに夫々単数または複数の冷却通路を設け
たことを特徴とするガスタービン静翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182752A JPH076366B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | ガスタ−ビン静翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60182752A JPH076366B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | ガスタ−ビン静翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241903A JPS6241903A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH076366B2 true JPH076366B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=16123814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60182752A Expired - Lifetime JPH076366B2 (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | ガスタ−ビン静翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076366B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2807465B2 (ja) * | 1988-05-07 | 1998-10-08 | 株式会社神戸製鋼所 | セラミクス耐熱複合部品 |
| JPH01310104A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | ガスタービンのセラミック製静翼 |
| US5197852A (en) * | 1990-05-31 | 1993-03-30 | General Electric Company | Nozzle band overhang cooling |
| US5704762A (en) * | 1993-11-08 | 1998-01-06 | Alliedsignal Inc. | Ceramic-to-metal stator vane assembly |
| US6164903A (en) * | 1998-12-22 | 2000-12-26 | United Technologies Corporation | Turbine vane mounting arrangement |
| EP1219787B1 (de) * | 2000-12-27 | 2005-12-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbinenschaufel und Gasturbine |
| US7625170B2 (en) * | 2006-09-25 | 2009-12-01 | General Electric Company | CMC vane insulator and method of use |
| US8388307B2 (en) * | 2009-07-21 | 2013-03-05 | Honeywell International Inc. | Turbine nozzle assembly including radially-compliant spring member for gas turbine engine |
| EP2295722B1 (en) * | 2009-09-09 | 2019-11-06 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Blade of a turbine |
| US10273818B2 (en) * | 2016-04-15 | 2019-04-30 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Gas turbine engine with compliant layer for turbine vane assemblies |
| US20180017074A1 (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | General Electric Company | System and method for reduced stress vane shroud assembly |
| FR3070423B1 (fr) * | 2017-08-22 | 2019-09-13 | Safran Aircraft Engines | Attache poignard avec joint et ressort d'une aube de redresseur |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3306896A1 (de) * | 1983-02-26 | 1984-08-30 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | Heissgasbeaufschlagte turbinenschaufel mit metallenem stuetzkern und umgebendem keramischen schaufelblatt |
| JPS59185804A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-22 | Agency Of Ind Science & Technol | ガスタ−ビン |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60182752A patent/JPH076366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241903A (ja) | 1987-02-23 |
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