JPH11247612A - 動翼のチップシンニング - Google Patents

動翼のチップシンニング

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JPH11247612A
JPH11247612A JP4943898A JP4943898A JPH11247612A JP H11247612 A JPH11247612 A JP H11247612A JP 4943898 A JP4943898 A JP 4943898A JP 4943898 A JP4943898 A JP 4943898A JP H11247612 A JPH11247612 A JP H11247612A
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JP
Japan
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thinning
tip
rotor blade
blade
moving blade
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Withdrawn
Application number
JP4943898A
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English (en)
Inventor
Eisaku Ito
栄作 伊藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11247612A publication Critical patent/JPH11247612A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/20Specially-shaped blade tips to seal space between tips and stator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ガスタービン等の動翼のチップシンニングに
関し、シンニング部を設けて、チップケーシングとの衝
突による破損がシンニング部に止めることができ、又、
翼長の長さ調整が容易に出来る等の利点がある反面、作
動流体の漏洩流が増え、作動効率の低下があった。この
不具合を解消できるチップシンニングを提供する。 【解決手段】 チップシンニング12は、動翼先端中央
部に、先端側から本体側に向けて所定の深さのくりぬき
部7を設け、シンニング部4の先端とチップケーシング
内面3との間に形成される間隙を、動翼の前縁8側の動
翼腹側5から後縁9側の動翼背側6に流れる漏洩流11
の流れを横切る形状にしたフィン形状のシンニングを、
少なくとも1個、くりぬき部内に設ける。シンニング部
により得られる利点に加えて、動翼の先端面とチップケ
ーシング内周面との間隙からの、作動流体の漏洩流量を
少なくでき、動翼の作動効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動翼の先端中央部
にくりぬき部を凹設したシンニング部の先端面とチップ
ケーシング内周面との間に形成された間隙に生じる、作
動流体の漏洩流の流量を低減するようにした、ガスター
ビン動翼、ガスタービン圧縮機、または蒸気タービン等
のターボ機械の動翼のチップシンニングに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のターボ機械の動翼においては、回
転する動翼の先端面と静止しているチップケーシング内
面との間に形成される間隙に生じる、動翼の作動に寄与
しない作動流体の漏洩流の流量を可能な限り低減して、
チップクリアランス損失を少なくし、ターボ機械の性能
を向上させる試みがなされている。
【0003】特に、作動中に、高温の作動流体である主
流高温ガスに曝されるガスタービン動翼においては、動
翼の先端面とチップケーシングとの接触時に生じる動翼
の破損を、動翼の先端部にのみに止め、内部が圧縮空気
等で冷却される構造にされ、破損の影響が大きい動翼本
体に破損が及ぶのを防止するため、又は動翼の先端面と
チップケーシング内面との間に形成される間隙を、所定
の隙間にするために行われる動翼の翼長の調整を容易に
するため、又は高速回転時に動翼に生じる遠心力を低減
し、翼根部に生じる負荷を低減するため等の目的で、動
翼の先端中央部分を動翼本体側に向けて、所定深さにく
りぬいたくりぬき部を設け、厚みが薄くされたチップシ
ンニング部を設けるようにしている。
【0004】図2は、上述したように、動翼先端にチッ
プシンニング部を設けるようにした、従来のターボ機械
の動翼としてのガスタービン動翼(以下単に動翼とい
う)の先端部を示す外観斜視図、図3は図2に示すガス
タービン動翼のチップシンニング部の詳細を示す図で、
図3(a)は、チップシンニング部を腹側から見た正面
図、図3(b)は、図2に示す矢視B−Bにおける横断
面図、図3(c)は、チップシンニング部を上方から見
た平面図である。
【0005】図に示すように、動翼本体2の先端部に
は、動翼1を包囲して設けられ、作動流体である主流高
温ガス10の流路外周面を形成する静止部であるチップ
ケーシング3と動翼1の先端部とが万一衝突するような
ことが生じても、上述したように、動翼本体2に破損が
及ぶのを防止するため等の目的で、動翼1を精密鋳造に
より成形するとき、動翼1の先端部をくりぬいたくりぬ
き部7を設けて、肉厚を薄くしたシンニング部4を形成
するようにしている。
【0006】このシンニング部4は、外表面が動翼本体
2の動翼腹側5および動翼背側6の外表面と連続する外
周面で形成されて、動翼1の先端部を形成し、動翼1の
先端面とチップケーシング3内周面との間に形成される
間隙を、漏洩流11の少ない所定の隙間にするととも
に、動翼1の中央部に先端から動翼本体2側に向けて所
定の深さのくりぬき部7を設けて、厚みを薄くした薄板
状の軽構造にして、上述の目的を達成できるようにして
いる。
【0007】しかしながら、このようなシンニング部4
を設けるようにした動翼1では、上述した目的が達成で
きる利点がある反面、動翼1の先端面とチップケーシン
グ3との間の間隙を、図3に示すように、動翼1の前縁
8側の動翼腹側5から後縁9側の動翼背側6に向けて流
れる主流高温ガス10の漏洩流11が、シンニング部4
にくりぬき部7を凹設したことにより増大し、チップク
リアランス損失が大きくなり、ガスタービンの効率が低
下するという不具合が生じることがある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このよう
な、動翼の先端面とチップケーシング内周面との接触時
に生じることのある破損を、動翼の先端部にのみに止
め、動翼の翼長の調整を容易にでき、動翼の先端面とチ
ップケーシング内面との間隙の調整が容易になり、もし
くは、高速回転時の翼根部に生じる負荷を低減する等の
利点のある、先端部にシンニング部を設けるようにした
動翼に生じる、上述した不具合を解消するため、上述し
た利点を得るためシンニング部を動翼の先端に設けるよ
うにしても、動翼の先端面とチップケーシング内面との
間隙からの作動流体の漏洩流量を少なくでき、チップク
リアランス損失を小さくでき、ガスタービンの効率の低
下を低減できる動翼のチップシンニングを提供すること
を課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、本発明の動翼
のチップシンニングは、次の手段とした。動翼の先端中
央部に、動翼の先端から動翼本体に向けて所定の深さく
りぬいて、くりぬき部を設けるようにした、シンニング
部の先端とチップケーシング内面との間に形成される間
隙に生じる、動翼の前縁側の動翼腹側から後縁側の動翼
背側に流れる作動流体の漏洩流の流れの方向を横切る形
状のフィン形状にされたシンニングを、少なくとも1個
くりぬき部内に設けるようにした。
【0010】なお、動翼の先端から動翼本体に向けて所
定の深さくりぬいて、くりぬき部を設けることは、必ず
しも機械加工等によるくりぬきのみを、意味するもので
はなく、動翼の加工、製作時に精密鋳造により所定の深
さくりぬかれたくりぬき部を設けることをも、含むもの
である。
【0011】このように、シンニング部に設けられたく
りぬき部内にシンニングを設けるようにしたことによ
り、くりぬき部を設けることによってシンニング部の先
端とチップケーシング内面との間に形成される間隙が大
きくなり、増大する作動流体の漏洩流が、くりぬき部内
へのシンニングの設置により阻止若しくは低減し、間隙
からの漏洩流量を少なくでき、チップクリアランス損失
を小さくでき、動翼の先端部にシンニング部に設け、上
述した利点が得られるような動翼を採用するようにして
も、ガスタービンの効率が低下するのを低減できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の動翼のチップシン
ニングの実施の一形態を図面にもとづき説明する。図1
は、本発明の動翼のチップシンニングの実施の第1形態
を示す図で、図1(a)は、動翼の周方向腹側から見た
動翼の先端側の部分正面図、図1(b)は、図1(a)
のシンニング部を上方から見た平面図、図1(c)は、
図1(b)の矢視A−Aにおける横断面図である。な
お、図において、図2、図3に示す部材と同一部材、も
しくは類似の部材には、同一符号を付して、説明は省略
する。
【0013】図に示すように、動翼本体2の先端部に
は、動翼20の翼端面から動翼本体2側に向けてくりぬ
き部7を設けて、薄板状にされたシンニング部4が設け
られている。このくりぬき部7は、動翼20の大きさに
よっても異るが、動翼20の翼端面から、1〜5m/m
程度の深さ、動翼20の中央部をくりぬいて形成された
もので、このくりぬき部7を設けることにより、シンニ
ング部4は外表面が動翼本体2の動翼腹側5および動翼
背側6の外表面と連続する外周面を有する薄板状の外皮
で形成された軽構造のものにされる。
【0014】さらに、くりぬき部7の底面を形成する、
動翼本体2との間に形成される底板13には、動翼本体
2を内部から冷却するように、動翼本体2内部に流すよ
うにした、高圧空気等の冷却媒体の一部をシンニング部
4にも導入して、冷却するようにした貫通孔を設けるよ
うにしている。
【0015】また、シンニング部4の動翼腹側5後縁部
には、切欠き部14が設けられ、くりぬき部7がこの切
欠き部14を介して、主流高温ガス10が流れる流路と
連通するようにしている。なお、この切欠き部14は、
動翼20の作動中にシンニング部4先端面がチップケー
シング3の内周面に当接するようなことが生じても、く
りぬき部7に流入した冷却媒体の閉塞が防止され、常
時、動翼本体2の冷却通路からくりぬき部7にも冷却媒
体が供給されるようにして、シンニング部4が過熱され
るのを回避するために設けるようにしている。
【0016】このようにして、動翼20の先端部に設け
られたシンニング部4の先端とチップケーシング3の内
周面との間に形成される隙間には、図3で示したものと
同様に、流量の大きい主流高温ガス10の漏洩流11が
発生してチップクリアランス損失が大きくなり、ガスタ
ービンの効率が低下するという不具合が生じる。しか
も、このシンニング部4の上方の漏洩流11の流れの方
向は、図1(b)に示すように一様でなく種々の方向に
流れる。このため、くりぬき部7内に漏洩流11の流れ
を横切る方向、より好ましくは、本実施の形態で示すよ
うに、漏洩流11の流れの方向と直交する方向に側面が
配置されるようにしたフィン形状のシンニング12を設
けるようにした。
【0017】このシンニング12のくりぬき部7内への
設置は、動翼20の翼端面に精密鋳造でくりぬき部7を
形成する時に、くりぬき部7と同時に形成するようにし
ても良く、又はくりぬき部7を形成した後にシンニング
12を溶接等により、くりぬき部7内に固着して設ける
ようにしても良い。
【0018】このようにして、シンニング部4に設けら
れたくりぬき部7内にフィン形状のシンニング12を設
けるようにしたことにより、くりぬき部7を設けること
によるシンニング部4の先端とチップケーシング3内面
との間に形成される間隙が大きくなることによる、増大
する主流高温ガス10の漏洩流11が、くりぬき部7内
へのシンニング12の設置により阻止、若しくは低減で
きるようになり、間隙からの漏洩流量を大幅に少なくで
き、チップクリアランス損失を小さくでき、ガスタービ
ンの性能を向上させることができる。
【0019】さらに、動翼20の先端面とチップケーシ
ング3との接触時に破損が生じる場合においても、軽構
造にされたシンニング部4は、従来のものに比較して、
薄板形状のシンニング12が付加されただけの、依然と
して軽構造のものにされているので、破損は動翼20の
先端部のシンニング部4だけの破損のみに止めることが
でき、内部から圧縮空気等で冷却される複雑な構造にさ
れており、破損の影響が大きい動翼本体2に破損が及ぶ
のを防止することができるとともに、動翼20の先端面
とチップケーシング3内周面との間に形成される間隙
を、所定の好ましい隙間にするために行われる動翼20
の翼長の調整が容易になる。
【0020】また、シンニング部4は、高さ1〜5m/
m幅の薄板形状のシンニング12を設置するだけで、動
翼20の翼端部の重量増大は微小であり、高速回転時に
動翼20に生じる遠心力は、従来のシンニング部4を設
けた動翼1と同様に低減し、翼根部に生じる負荷は、従
来同様に小さいものにすることができる。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の動翼のチ
ップシンニングによれば、動翼の先端中央部に、動翼の
先端側から動翼本体側に向けて所定の深さくりぬいて、
くりぬき部を設けるようにしたシンニング部の先端とチ
ップケーシング内面との間に形成される間隙に生じる、
動翼の前縁側の動翼腹側から後縁側の動翼背側に流れる
作動流体の漏洩流の流れを横切る形状にされたフィン形
状のシンニングを、少なくとも1個くりぬき部内に設け
るようにした。
【0022】これにより、動翼の先端にシンニング部を
設けることにより得られる利点に加えて、シンニング部
を動翼の先端に設けることにより、増大することのあっ
た、動翼の先端面とチップケーシング内面との間隙から
の作動流体の漏洩流量を少なくでき、チップクリアラン
ス損失を小さくでき、動翼の作動効率を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動翼のチップシンニングの実施の第1
形態を示す図で、図1(a)は、動翼の周方向腹側から
見た動翼の先端側の部分正面図、図1(b)は、図1
(a)のシンニング部を上方から見た平面図、図1
(c)は、図1(b)の矢視A−Aにおける横断面図、
【図2】動翼先端にチップシンニング部を設けるように
した、従来のターボ機械の動翼としてのガスタービン動
翼の先端部を示す外観斜視図、
【図3】図2に示すガスタービン動翼のチップシンニン
グ部の詳細を示す図で、図3(a)は、チップシンニン
グ部を腹側から見た正面図、図3(b)は、図2に示す
矢視B−Bにおける横断面図、図3(c)は、チップシ
ンニング部を上方から見た平面図である。
【符号の説明】
1 動翼 2 動翼本体 3 チップケーシング 4 シンニング部 5 動翼腹側 6 動翼背側 7 くりぬき部 8 前縁 9 後縁 10 主流高温ガス 11 漏洩流 12 シンニング 13 底板 14 切欠き部 20 動翼

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 翼先端中央部にくりぬき部を凹設して、
    シンニング部を設けたようにした動翼のチップシンニン
    グにおいて、前記シンニング部の先端面とチップケーシ
    ング内周面との間に形成される間隙を流れる作動流体の
    漏洩流の流れの方向を横切るように、前記くりぬき部内
    にフィン形状にされたシンニングを少なくとも1個配置
    したことを特徴とする動翼のチップシンニング。
JP4943898A 1998-03-02 1998-03-02 動翼のチップシンニング Withdrawn JPH11247612A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007085344A (ja) * 2005-09-19 2007-04-05 General Electric Co <Ge> 翼端漏れ損失低減のための蒸気冷却型ガスタービン動翼
EP1895099A2 (en) 2006-08-21 2008-03-05 General Electric Company Cascade tip baffle airfoil
EP1895101A2 (en) 2006-08-21 2008-03-05 General Electric Company Counter tip baffle airfoil
EP1895100A2 (en) * 2006-08-21 2008-03-05 General Electric Company Conformal tip baffle airfoil
JP2008128247A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 General Electric Co <Ge> トリフォリアル先端空洞翼形部
US10107108B2 (en) 2015-04-29 2018-10-23 General Electric Company Rotor blade having a flared tip

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007085344A (ja) * 2005-09-19 2007-04-05 General Electric Co <Ge> 翼端漏れ損失低減のための蒸気冷却型ガスタービン動翼
JP2008051098A (ja) * 2006-08-21 2008-03-06 General Electric Co <Ge> 逆先端バッフル式翼形部
EP1895099A3 (en) * 2006-08-21 2010-10-06 General Electric Company Cascade tip baffle airfoil
EP1895100A2 (en) * 2006-08-21 2008-03-05 General Electric Company Conformal tip baffle airfoil
JP2008051096A (ja) * 2006-08-21 2008-03-06 General Electric Co <Ge> カスケード先端部バッフルエーロフォイル
JP2008051102A (ja) * 2006-08-21 2008-03-06 General Electric Co <Ge> 相似形先端部バッフルエーロフォイル
EP1895099A2 (en) 2006-08-21 2008-03-05 General Electric Company Cascade tip baffle airfoil
US8500396B2 (en) 2006-08-21 2013-08-06 General Electric Company Cascade tip baffle airfoil
EP1895101A2 (en) 2006-08-21 2008-03-05 General Electric Company Counter tip baffle airfoil
EP1895100A3 (en) * 2006-08-21 2010-10-13 General Electric Company Conformal tip baffle airfoil
EP1895101A3 (en) * 2006-08-21 2010-10-27 General Electric Company Counter tip baffle airfoil
JP2012163103A (ja) * 2006-08-21 2012-08-30 General Electric Co <Ge> カスケード先端部バッフルエーロフォイル
US8425183B2 (en) 2006-11-20 2013-04-23 General Electric Company Triforial tip cavity airfoil
JP2008128247A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 General Electric Co <Ge> トリフォリアル先端空洞翼形部
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