JPH08277701A - タービン静翼支持構造 - Google Patents
タービン静翼支持構造Info
- Publication number
- JPH08277701A JPH08277701A JP7851095A JP7851095A JPH08277701A JP H08277701 A JPH08277701 A JP H08277701A JP 7851095 A JP7851095 A JP 7851095A JP 7851095 A JP7851095 A JP 7851095A JP H08277701 A JPH08277701 A JP H08277701A
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- JP
- Japan
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- casing
- blade
- rotor
- stationary blade
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸方向及び半径方向に熱膨張でき、かつ熱変
形によるロータとの接触を防止することができ、ガス流
が翼列以外の部分に流れないように、ロータやケーシン
グとの間をシールすることができるタービン静翼の支持
構造を提供する。 【構成】 静翼１に隣接する動翼２を囲むシュラウドリ
ング１８ａと、シュラウドリングを半径方向に遊動可能
に保持するリング保持部１４ａを有するケーシング１４
と、静翼の内端部及び外端部に取り付けられその間をガ
ス流路とする内輪１５及び外輪１６と、内輪の内側に撓
み支持部材１７ａを介して設けられ回転するロータ３と
の間をシールするシール部材１７ｂとからなる。ケーシ
ング１４はその内側に軸方向一端が開口した中空円筒形
の空洞１４ｂを有し、外輪１６の一端部１４ａはケーシ
ングに固定され、他端部１４ｂが空洞内面に内方を接し
て軸方向に挿入されている。
形によるロータとの接触を防止することができ、ガス流
が翼列以外の部分に流れないように、ロータやケーシン
グとの間をシールすることができるタービン静翼の支持
構造を提供する。 【構成】 静翼１に隣接する動翼２を囲むシュラウドリ
ング１８ａと、シュラウドリングを半径方向に遊動可能
に保持するリング保持部１４ａを有するケーシング１４
と、静翼の内端部及び外端部に取り付けられその間をガ
ス流路とする内輪１５及び外輪１６と、内輪の内側に撓
み支持部材１７ａを介して設けられ回転するロータ３と
の間をシールするシール部材１７ｂとからなる。ケーシ
ング１４はその内側に軸方向一端が開口した中空円筒形
の空洞１４ｂを有し、外輪１６の一端部１４ａはケーシ
ングに固定され、他端部１４ｂが空洞内面に内方を接し
て軸方向に挿入されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンにおける
静翼の支持構造に関する。
静翼の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のガスタービンの側面部分
断面図である。この図に示すように、ガスタービンは、
軸方向に交互に配置された静翼１と動翼２からなり、多
数の動翼２が軸心を中心に回転するロータ３の外周部に
取付けられている。図示しない燃焼器で燃焼した高温
（例えば９００℃）の排ガスは翼列に沿って軸方向に流
れ、動翼２に周方向のモーメントを与え、これによりロ
ータ３が高速で回転するようになっている。
断面図である。この図に示すように、ガスタービンは、
軸方向に交互に配置された静翼１と動翼２からなり、多
数の動翼２が軸心を中心に回転するロータ３の外周部に
取付けられている。図示しない燃焼器で燃焼した高温
（例えば９００℃）の排ガスは翼列に沿って軸方向に流
れ、動翼２に周方向のモーメントを与え、これによりロ
ータ３が高速で回転するようになっている。
【０００３】動翼間の静翼１は、上流側の動翼から流入
するガス流を下流側の動翼に適した向きに変える役割が
ある。また、かかる静翼は、回転するロータ３と接触し
ないようにケーシング４に固定する必要があり、かつガ
ス流が翼列以外の部分に流れないように、ロータやケー
シングとの間をシールする必要がある。従来、動翼間の
静翼の支持は図２に例示したように、静翼１に内輪５と
外輪６を取り付けてその間を流路とし、内輪５の内側に
撓み支持部材７ａを介してロータとの間にラビリンスシ
ール部材７ｂが設けられ、外輪６の下流端６ａはケーシ
ング４に固定され、上流端６ｂは、動翼２のまわりに配
置されたシュラウドリング８ａの外周部に隙間を隔てて
位置するように構成されていた。この構成により、高温
（例えば約７００℃）に加熱される静翼支持部材５，６
の軸方向及び半径方向の熱膨張を可能にし、かつガス流
の翼列以外への流れを最小限度に抑えるようになってい
た。なお８ｂは下流側のシュラウドリングである。
するガス流を下流側の動翼に適した向きに変える役割が
ある。また、かかる静翼は、回転するロータ３と接触し
ないようにケーシング４に固定する必要があり、かつガ
ス流が翼列以外の部分に流れないように、ロータやケー
シングとの間をシールする必要がある。従来、動翼間の
静翼の支持は図２に例示したように、静翼１に内輪５と
外輪６を取り付けてその間を流路とし、内輪５の内側に
撓み支持部材７ａを介してロータとの間にラビリンスシ
ール部材７ｂが設けられ、外輪６の下流端６ａはケーシ
ング４に固定され、上流端６ｂは、動翼２のまわりに配
置されたシュラウドリング８ａの外周部に隙間を隔てて
位置するように構成されていた。この構成により、高温
（例えば約７００℃）に加熱される静翼支持部材５，６
の軸方向及び半径方向の熱膨張を可能にし、かつガス流
の翼列以外への流れを最小限度に抑えるようになってい
た。なお８ｂは下流側のシュラウドリングである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２に例示し
た静翼の支持構造では、静翼の支持材料にＳＵＳ３０４
相当の比較的安価なものを使用すると、図２のＡ部（外
輪６の下流端６ａ）だけでタービン静翼１を支持する片
持ち支持構造のため、外輪６が高温クリープにより熱変
形を起こすと、外輪６の上流端６ｂがシュラウドリン
グ８ａに接してこのリング８ａを内側に移動させこれと
動翼２が接触したり、内輪５が軸方向下流側（図で右
方向）に撓んでロータ３の側面と接触する、等の問題を
引き起こし、安全性及び耐久性が低下する問題点があっ
た。また、かかる問題点を解決するため、材料を耐クリ
ープ強度の高いものに変更すると、材料コストが高くな
り過ぎる問題点があった。
た静翼の支持構造では、静翼の支持材料にＳＵＳ３０４
相当の比較的安価なものを使用すると、図２のＡ部（外
輪６の下流端６ａ）だけでタービン静翼１を支持する片
持ち支持構造のため、外輪６が高温クリープにより熱変
形を起こすと、外輪６の上流端６ｂがシュラウドリン
グ８ａに接してこのリング８ａを内側に移動させこれと
動翼２が接触したり、内輪５が軸方向下流側（図で右
方向）に撓んでロータ３の側面と接触する、等の問題を
引き起こし、安全性及び耐久性が低下する問題点があっ
た。また、かかる問題点を解決するため、材料を耐クリ
ープ強度の高いものに変更すると、材料コストが高くな
り過ぎる問題点があった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、軸方
向及び半径方向に熱膨張でき、かつ熱変形によるロータ
との接触を防止することができ、ガス流が翼列以外の部
分に流れないように、ロータやケーシングとの間をシー
ルすることができるタービン静翼の支持構造を提供する
ことにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、軸方
向及び半径方向に熱膨張でき、かつ熱変形によるロータ
との接触を防止することができ、ガス流が翼列以外の部
分に流れないように、ロータやケーシングとの間をシー
ルすることができるタービン静翼の支持構造を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、静翼に
隣接する動翼を囲むシュラウドリングと、該シュラウド
リングを半径方向に遊動可能に保持するリング保持部を
有するケーシングと、静翼の内端部及び外端部に取り付
けられその間をガス流路とする内輪及び外輪と、内輪の
内側に撓み支持部材を介して設けられ回転するロータと
の間をシールするシール部材と、からなり、前記ケーシ
ングは、その内側に軸方向一端が開口した中空円筒形の
空洞を有し、前記外輪の一端部は前記ケーシングに固定
され、他端部が前記空洞内面に内方を接して軸方向に挿
入されている、ことを特徴とするタービン静翼支持構造
が提供される。
隣接する動翼を囲むシュラウドリングと、該シュラウド
リングを半径方向に遊動可能に保持するリング保持部を
有するケーシングと、静翼の内端部及び外端部に取り付
けられその間をガス流路とする内輪及び外輪と、内輪の
内側に撓み支持部材を介して設けられ回転するロータと
の間をシールするシール部材と、からなり、前記ケーシ
ングは、その内側に軸方向一端が開口した中空円筒形の
空洞を有し、前記外輪の一端部は前記ケーシングに固定
され、他端部が前記空洞内面に内方を接して軸方向に挿
入されている、ことを特徴とするタービン静翼支持構造
が提供される。
【０００７】
【作用】上述した本発明の構成によれば、ケーシングの
内側に軸方向一端が開口した中空円筒形の空洞が設けら
れ、外輪の一端部はケーシングに固定され、他端部が前
記空洞内面に内方を接して軸方向に挿入されているの
で、動翼を囲むシュラウドリングに影響することなく軸
方向及び半径方向に熱膨張でき、かつ静翼の外端部に取
り付けられた外輪の軸方向両端を支持（両端支持）する
ことができ、熱変形によるロータとの接触を防止するこ
とができる。また、外輪の一端部はケーシングに固定さ
れており、内輪は撓み支持部材を介してロータとの間を
シールするシール部材に連結されているので、ガス流が
翼列以外の部分に流れないように、ロータやケーシング
との間をシールすることができる。
内側に軸方向一端が開口した中空円筒形の空洞が設けら
れ、外輪の一端部はケーシングに固定され、他端部が前
記空洞内面に内方を接して軸方向に挿入されているの
で、動翼を囲むシュラウドリングに影響することなく軸
方向及び半径方向に熱膨張でき、かつ静翼の外端部に取
り付けられた外輪の軸方向両端を支持（両端支持）する
ことができ、熱変形によるロータとの接触を防止するこ
とができる。また、外輪の一端部はケーシングに固定さ
れており、内輪は撓み支持部材を介してロータとの間を
シールするシール部材に連結されているので、ガス流が
翼列以外の部分に流れないように、ロータやケーシング
との間をシールすることができる。
【０００８】すなわち、本発明では、従来は静翼の一端
のみで固定していたものを、他端をケーシングに設けた
空洞に差し込み、この空洞の外面で力を受けられるよう
にしたので、従来は、静翼端の固定点を支点として変形
していたものが、上流側で支えられるため、変形が防止
できる。また、本発明により、高価な耐クリープ性に優
れた材料を使用しなくとも、熱変形を安価に防止するこ
とができる。更に、回転するロータとの接触を防止でき
るため、安全性、耐久性が向上する。
のみで固定していたものを、他端をケーシングに設けた
空洞に差し込み、この空洞の外面で力を受けられるよう
にしたので、従来は、静翼端の固定点を支点として変形
していたものが、上流側で支えられるため、変形が防止
できる。また、本発明により、高価な耐クリープ性に優
れた材料を使用しなくとも、熱変形を安価に防止するこ
とができる。更に、回転するロータとの接触を防止でき
るため、安全性、耐久性が向上する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。なお、各図において共通する部分には同
一の符号を付して使用する。図１は、本発明によるター
ビン静翼支持構造を備えたガスタービンの側面断面図で
ある。この図において、本発明のタービン静翼支持構造
は、ガスタービンの静翼１に隣接する動翼２（この図で
は上流側の動翼）を囲むシュラウドリング１８ａと、シ
ュラウドリング１８ａを半径方向に遊動可能に保持する
リング保持部１４ａを有するケーシング１４と、静翼１
の内端部及び外端部に取り付けられその間をガス流路と
する内輪１５及び外輪１６と、内輪１５の内側に撓み支
持部材１７ａを介して設けられ回転するロータ３との間
をシールするシール部材１７ｂと、からなる。また、１
８ｂは下流側のシュラウドリングである。
して説明する。なお、各図において共通する部分には同
一の符号を付して使用する。図１は、本発明によるター
ビン静翼支持構造を備えたガスタービンの側面断面図で
ある。この図において、本発明のタービン静翼支持構造
は、ガスタービンの静翼１に隣接する動翼２（この図で
は上流側の動翼）を囲むシュラウドリング１８ａと、シ
ュラウドリング１８ａを半径方向に遊動可能に保持する
リング保持部１４ａを有するケーシング１４と、静翼１
の内端部及び外端部に取り付けられその間をガス流路と
する内輪１５及び外輪１６と、内輪１５の内側に撓み支
持部材１７ａを介して設けられ回転するロータ３との間
をシールするシール部材１７ｂと、からなる。また、１
８ｂは下流側のシュラウドリングである。
【００１０】シュラウドリング１８ａの内面は、動翼２
の外端とわずかな隙間（例えば０．２〜０．３ｍｍ）を
隔て、動翼２の外端から翼列を通らずに下流側に流れる
ガス流れを防止している。また、このシュラウドリング
１８ａは、ケーシング１４のリング保持部１４ａに設け
られたリング状の隙間内に半径方向に遊動可能に保持さ
れており、かつシュラウドリング１８ａを軸方向に挟む
面と、これを半径方向に貫通するピン１９により軸方向
の移動及び周方向の移動がないようになっている。
の外端とわずかな隙間（例えば０．２〜０．３ｍｍ）を
隔て、動翼２の外端から翼列を通らずに下流側に流れる
ガス流れを防止している。また、このシュラウドリング
１８ａは、ケーシング１４のリング保持部１４ａに設け
られたリング状の隙間内に半径方向に遊動可能に保持さ
れており、かつシュラウドリング１８ａを軸方向に挟む
面と、これを半径方向に貫通するピン１９により軸方向
の移動及び周方向の移動がないようになっている。
【００１１】撓み支持部材１７ａは、断面がＳ字状の薄
い材料（例えばＳＵＳ３０４）からなり、半径方向に自
由に撓むことができ、かつシール部材１７ｂの軸方向の
移動を阻止するようになっている。また、シール部材１
７ｂは、内面にラビリンスシール部を有し、ロータ３と
の隙間からの漏れを防止している。また、外輪１６の一
端部１６ａはケーシング１４にボルト等で固定されてい
る。かかる構成により、ガス流が翼列以外の部分に流れ
ないように、ロータ３やケーシング１４との間をシール
することができる。
い材料（例えばＳＵＳ３０４）からなり、半径方向に自
由に撓むことができ、かつシール部材１７ｂの軸方向の
移動を阻止するようになっている。また、シール部材１
７ｂは、内面にラビリンスシール部を有し、ロータ３と
の隙間からの漏れを防止している。また、外輪１６の一
端部１６ａはケーシング１４にボルト等で固定されてい
る。かかる構成により、ガス流が翼列以外の部分に流れ
ないように、ロータ３やケーシング１４との間をシール
することができる。
【００１２】ケーシング１４は、その内側に軸方向一端
が開口した中空円筒形の空洞１４ｂを有する。また、外
輪１６の一端部１６ａ（この図で下流端）は、ケーシン
グ１４にボルト等で固定され、他端部１６ｂ（この図で
上流端）が、空洞１４ｂの内面に半径方向内方を接して
軸方向に挿入されている。かかる構成により、動翼２を
囲むシュラウドリング１８ａに影響することなく静翼
１，外輪１６，内輪１５等を軸方向及び半径方向に熱膨
張させることができ、かつ静翼の外端部に取り付けられ
た外輪１６の軸方向両端を支持（両端支持）することに
より、熱変形によるロータ３との接触を防止することが
できる。
が開口した中空円筒形の空洞１４ｂを有する。また、外
輪１６の一端部１６ａ（この図で下流端）は、ケーシン
グ１４にボルト等で固定され、他端部１６ｂ（この図で
上流端）が、空洞１４ｂの内面に半径方向内方を接して
軸方向に挿入されている。かかる構成により、動翼２を
囲むシュラウドリング１８ａに影響することなく静翼
１，外輪１６，内輪１５等を軸方向及び半径方向に熱膨
張させることができ、かつ静翼の外端部に取り付けられ
た外輪１６の軸方向両端を支持（両端支持）することに
より、熱変形によるロータ３との接触を防止することが
できる。
【００１３】上述したように、本発明では、従来は静翼
の一端のみで固定していたものを、他端をケーシングに
設けた空洞に差し込み、この空洞の外面で力を受けられ
るようにしたので、従来は、静翼端の固定点を支点とし
て変形していたものが、上流側で支えられるため、変形
が防止できる。また、本発明により、高価な耐クリープ
性に優れた材料を使用しなくとも、熱変形を安価に防止
することができる。更に、回転するロータとの接触を防
止できるため、安全性、耐久性が向上する。
の一端のみで固定していたものを、他端をケーシングに
設けた空洞に差し込み、この空洞の外面で力を受けられ
るようにしたので、従来は、静翼端の固定点を支点とし
て変形していたものが、上流側で支えられるため、変形
が防止できる。また、本発明により、高価な耐クリープ
性に優れた材料を使用しなくとも、熱変形を安価に防止
することができる。更に、回転するロータとの接触を防
止できるため、安全性、耐久性が向上する。
【００１４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できる
ことは勿論である。
ず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更できる
ことは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】上述したように、本発明のタービン静翼
支持構造は、軸方向及び半径方向に熱膨張でき、かつ熱
変形によるロータとの接触を防止することができ、ガス
流が翼列以外の部分に流れないように、ロータやケーシ
ングとの間をシールすることができる、等の優れた効果
を有する。
支持構造は、軸方向及び半径方向に熱膨張でき、かつ熱
変形によるロータとの接触を防止することができ、ガス
流が翼列以外の部分に流れないように、ロータやケーシ
ングとの間をシールすることができる、等の優れた効果
を有する。
【図１】本発明によるタービン静翼支持構造を備えたガ
スタービンの側面断面図である。
スタービンの側面断面図である。
【図２】従来のガスタービンの側面部分断面図である。
１ 静翼 ２ 動翼 ３ ロータ ４ ケーシング ５ 内輪 ６ 外輪 ７ａ 撓み支持部材 ７ｂ ラビリンスシール部材 ８ａ，８ｂ シュラウドリング １４ ケーシング １４ａ リング保持部 １４ｂ 空洞 １５ 内輪 １６ 外輪 １６ａ，１６ｂ 端部 １７ａ 撓み支持部材 １７ｂ シール部材 １８ａ，１８ｂ シュラウドリング
Claims (1)
- 【請求項１】 静翼に隣接する動翼を囲むシュラウドリ
ングと、該シュラウドリングを半径方向に遊動可能に保
持するリング保持部を有するケーシングと、静翼の内端
部及び外端部に取り付けられその間をガス流路とする内
輪及び外輪と、内輪の内側に撓み支持部材を介して設け
られ回転するロータとの間をシールするシール部材と、
からなり、 前記ケーシングは、その内側に軸方向一端が開口した中
空円筒形の空洞を有し、前記外輪の一端部は前記ケーシ
ングに固定され、他端部が前記空洞内面に内方を接して
軸方向に挿入されている、ことを特徴とするタービン静
翼支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7851095A JPH08277701A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | タービン静翼支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7851095A JPH08277701A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | タービン静翼支持構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08277701A true JPH08277701A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13663941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7851095A Pending JPH08277701A (ja) | 1995-04-04 | 1995-04-04 | タービン静翼支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08277701A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003013705A (ja) * | 2001-04-04 | 2003-01-15 | Siemens Ag | ギャップシール用のシール要素と該要素を持つ燃焼タービン |
| WO2011118474A1 (ja) | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 川崎重工業株式会社 | タービンロータのシール構造 |
| JP2012211616A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シール構造 |
| JP2013224657A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | General Electric Co <Ge> | タービンシステム用シール |
| JP2016535188A (ja) * | 2013-09-25 | 2016-11-10 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | インサート要素、環状セグメント、ガスタービン、及び取付方法 |
| CN114810221A (zh) * | 2021-01-27 | 2022-07-29 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 静子叶片与内环支撑机构 |
-
1995
- 1995-04-04 JP JP7851095A patent/JPH08277701A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003013705A (ja) * | 2001-04-04 | 2003-01-15 | Siemens Ag | ギャップシール用のシール要素と該要素を持つ燃焼タービン |
| WO2011118474A1 (ja) | 2010-03-24 | 2011-09-29 | 川崎重工業株式会社 | タービンロータのシール構造 |
| US9359958B2 (en) | 2010-03-24 | 2016-06-07 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Seal mechanism for use with turbine rotor |
| JP2012211616A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シール構造 |
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| US10018051B2 (en) | 2013-09-25 | 2018-07-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine and mounting method |
| CN114810221A (zh) * | 2021-01-27 | 2022-07-29 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 静子叶片与内环支撑机构 |
| CN114810221B (zh) * | 2021-01-27 | 2023-09-15 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 静子叶片与内环支撑机构 |
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