JPH11343809A - Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine - Google Patents

Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine

Info

Publication number
JPH11343809A
JPH11343809A JP15335598A JP15335598A JPH11343809A JP H11343809 A JPH11343809 A JP H11343809A JP 15335598 A JP15335598 A JP 15335598A JP 15335598 A JP15335598 A JP 15335598A JP H11343809 A JPH11343809 A JP H11343809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turbine
shroud
seal
wall
shaped
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
Application number
JP15335598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Sato
篤 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP15335598A priority Critical patent/JPH11343809A/en
Publication of JPH11343809A publication Critical patent/JPH11343809A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246Fastening of diaphragms or stator-rings

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the leakage of high pressure gas from a turbine shroud part. SOLUTION: In a turbine shroud part having a turbine casing 2, a turbine shroud 5, a turbine nozzle 6, a partition wall 10 and a shroud support 7, an L-shaped sealing member 22 having a slit in one place of a circumferential direction is disposed in a corner part 21 formed by the first cylindrical wall 10a of the partition wall and the vertical wall 6a of the turbine nozzle, sealing surfaces 20a and 22a are formed in a shroud retainer 20 and the L-shaped sealing member 22 engaged with the end parts of the shroud support 7 and the turbine shroud 5, and an E-seal 23 is disposed between these sealing surfaces 20a and 22a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンのタ
ービンシュラウド部のシール構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seal structure for a turbine shroud of a gas turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ガスタービンエンジンのタービン
の高負荷化に伴い、タービン動翼出口部分のタービンシ
ュラウド部からの二次空気のリークが増える傾向にあ
る。これは、熱変形によるタービンシュラウド部の隙間
が大きくなるためであるが、このリークが増えると、圧
縮機からの二次空気抽気量が多くなるため、エンジン性
能に悪影響を及ぼしたり、タービン動翼部での二次流れ
を促進して、タービン性能に悪影響を及ぼしたりする問
題がある。
2. Description of the Related Art In recent years, with an increase in the load of a turbine of a gas turbine engine, there has been a tendency that leakage of secondary air from a turbine shroud portion at an outlet portion of a turbine bucket has increased. This is because the gap in the turbine shroud portion becomes large due to thermal deformation.If this leak increases, the amount of secondary air extracted from the compressor increases, which adversely affects engine performance or causes turbine blades There is a problem that the secondary flow in the section is promoted and the turbine performance is adversely affected.

【0003】この点、従来では、複数のセグメントを周
方向に連結して構成したタービンシュラウドのセグメン
ト間にシールプレートを挿入する以外は、タービンシュ
ラウド、シュラウドサポート、タービンケーシングの近
接部あるいは接触部間に積極的なシール構造を設けてい
なかった。つまり、単に相互の部品間の隙間を小さく設
定することにより、シールを期待する程度であった。
[0003] In this respect, conventionally, except that a seal plate is inserted between the segments of a turbine shroud formed by connecting a plurality of segments in a circumferential direction, a portion between a turbine shroud, a shroud support, and a proximity portion or a contact portion of a turbine casing. Did not provide a positive seal structure. In other words, simply setting the gap between the components to be small makes it possible to expect a seal.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このため、高負荷化に
伴って、タービンシュラウド部からタービン動翼出口部
への二次空気流出量が多くなり、エンジン性能が低下す
る問題が顕著になってきた。
For this reason, with the increase in load, the amount of secondary air flowing out from the turbine shroud to the outlet of the turbine rotor blades increases, and the problem that the engine performance deteriorates becomes prominent. Was.

【0005】本発明は、上記事情を考慮し、タービンシ
ュラウド部からタービン動翼出口部への二次空気の流出
量を減少させ、それによりエンジン性能の向上を図るこ
とのできるガスタービンのタービンシュラウド部のシー
ル構造を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention reduces the amount of secondary air flowing out of a turbine shroud portion to a turbine blade outlet, thereby improving the engine performance of a gas turbine turbine shroud. It is an object of the present invention to provide a seal structure of a part.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、円筒
状のタービンケーシングと、該タービンケーシングの内
部に配され、複数のセグメントを周方向に連結すること
でリング状に形成されたタービンシュラウドと、前記タ
ービンケーシングの内部に配され、前記タービンシュラ
ウドと軸方向に隣接する筒状のタービンノズルと、前記
タービンケーシングの内周に突設され、タービンシュラ
ウドとタービンノズルの境界部分に位置して、タービン
シュラウドの外周側の空間とタービンノズルの外周側の
空間とを仕切る仕切壁と、前記タービンシュラウドの外
周に配され、複数のセグメントを周方向に連結すること
でリング状に形成され且つタービンケーシングに保持さ
れたシュラウドサポートとを備えたガスタービンのター
ビンシュラウド部において、前記シュラウドサポート及
びタービンシュラウドのタービンノズル側の軸方向端部
同士の重ね合わせ部に、シュラウドサポートにタービン
シュラウドを保持させるリング状のシュラウドリテーナ
を嵌合し、前記仕切壁の内周部に筒壁、タービンノズル
のタービンシュラウド側の軸方向端部に垂直壁をそれぞ
れ設けて、筒壁と垂直壁を近接させることで、仕切壁と
タービンノズルの近接部に内周側を向いたコーナー部を
形成し、該コーナー部には、前記筒壁と垂直壁に当接す
る断面L字形の壁を有すると共に、周方向1箇所にスリ
ットを有するリング状のL形シール部材を配置し、前記
シュラウドリテーナとL形シール部材には、タービン軸
方向に対向するシール面を形成して、該シール面間にリ
ング状の凹断面シール部材を配置した技術が採用され
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a turbine formed in a cylindrical shape and a ring formed by connecting a plurality of segments in a circumferential direction inside the turbine casing. A shroud, a cylindrical turbine nozzle disposed inside the turbine casing and axially adjacent to the turbine shroud, and protruding from an inner periphery of the turbine casing and located at a boundary between the turbine shroud and the turbine nozzle. A partition wall that partitions a space on the outer peripheral side of the turbine shroud and a space on the outer peripheral side of the turbine nozzle, and is arranged on the outer periphery of the turbine shroud, and is formed in a ring shape by connecting a plurality of segments in a circumferential direction; Turbine shroud section of a gas turbine having a shroud support held by a turbine casing In addition, a ring-shaped shroud retainer for holding the turbine shroud on the shroud support is fitted to an overlapping portion between the axial ends of the shroud support and the turbine shroud on the turbine nozzle side, and an inner peripheral portion of the partition wall is provided. A vertical wall is provided at an axial end of the turbine wall on the turbine shroud side of the turbine nozzle, and the cylinder wall and the vertical wall are brought close to each other, so that a corner facing the inner peripheral side to the vicinity of the partition wall and the turbine nozzle. A ring-shaped L-shaped seal member having an L-shaped cross section abutting the cylindrical wall and the vertical wall at the corner portion and having a slit at one location in the circumferential direction; A seal surface facing the turbine axial direction is formed on the retainer and the L-shaped seal member, and a ring-shaped concave cross-section seal member is disposed between the seal surfaces. Techniques are employed.

【0007】このシール構造では、仕切壁の内周部の筒
壁とタービンノズルの垂直壁を近接させることでコーナ
ー部を形成し、そのコーナー部にL形シール部材を配設
し、しかもL形シール部材の周方向1箇所にスリットを
形成しているので、タービンシュラウド及びタービンノ
ズルの内側の空間が低圧の第1空間、タービンシュラウ
ドとタービンケーシングの間の空間が高圧の第2空間、
タービンケーシングとタービンノズルの間の空間が中圧
の第3空間とされた場合、第2空間の高圧ガス(二次空
気)圧力により、L形シール部材がコーナー部を構成す
る筒壁と垂直壁に圧接させられる。従って、第2空間か
ら第3空間へのガス漏れが防止される。また、シュラウ
ドリテーナとL形シール部材に互いに対向するシール面
を形成し、これらシール面間に凹断面シール部材を配置
しているので、第2空間側からの高圧ガス圧力によって
凹断面シール部材が開かれて、その両端がシール面に圧
接させられ、それにより第2空間から第1空間へのガス
漏れが防止される。この場合、セグメントの連結部を有
する故に端面に凹凸や隙間が生じやすいタービンシュラ
ウドやシュラウドサポートにではなく、それらの端部に
嵌合したリング状のシュラウドリテーナにシール面を形
成しているので、凹断面シール部材の圧接するシール面
を連続した平滑面とすることができ、周囲要素の熱変形
によらず、高いシール性を維持することができる。
In this sealing structure, a corner portion is formed by bringing the cylindrical wall of the inner peripheral portion of the partition wall and the vertical wall of the turbine nozzle close to each other, and an L-shaped sealing member is provided at the corner portion. Since the slit is formed at one location in the circumferential direction of the seal member, the space inside the turbine shroud and the turbine nozzle is a low-pressure first space, the space between the turbine shroud and the turbine casing is a high-pressure second space,
When the space between the turbine casing and the turbine nozzle is a third space of medium pressure, the L-shaped seal member is formed by the pressure of the high-pressure gas (secondary air) in the second space and the cylindrical wall and the vertical wall forming the corner portion. Is pressed against Therefore, gas leakage from the second space to the third space is prevented. Further, since the sealing surfaces facing each other are formed on the shroud retainer and the L-shaped sealing member, and the sealing member having the concave cross section is arranged between the sealing surfaces, the sealing member having the concave cross section is formed by the high-pressure gas pressure from the second space side. When opened, both ends are pressed against the sealing surface, thereby preventing gas leakage from the second space to the first space. In this case, the sealing surface is formed not on the turbine shroud or the shroud support, which is likely to have irregularities and gaps on the end face because of having the connecting portion of the segment, but on the ring-shaped shroud retainer fitted to those ends. The sealing surface of the concave-section sealing member that is pressed against the sealing member can be a continuous smooth surface, and high sealing performance can be maintained regardless of thermal deformation of surrounding elements.

【0008】請求項2の発明は、請求項1において、前
記タービンシュラウドのセグメント間に、該セグメント
間の隙間をシールするシールプレートを、内周側と外周
側に二重に配設したことを特徴とする。また、請求項3
の発明は、請求項1または2において、前記シュラウド
サポートのセグメント間に、該セグメント間の隙間をシ
ールするシールプレートを配設したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, between the segments of the turbine shroud, a seal plate for sealing a gap between the segments is provided double on an inner peripheral side and an outer peripheral side. Features. Claim 3
The invention according to claim 1 or 2, wherein a seal plate for sealing a gap between the segments is provided between the segments of the shroud support.

【0009】これらのシール構造では、特に圧力比の高
い部位のシールプレートを二重にしたり、シュラウドサ
ポートにまでシールプレートを配設しているので、第2
空間から第1空間あるは第3空間へのガス漏れを、より
一層有効に防止することができる。
In these seal structures, the seal plate is particularly doubled at a portion having a high pressure ratio, or the seal plate is provided even to the shroud support.
Gas leakage from the space to the first space or the third space can be more effectively prevented.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は実施形態のシール構造を組み
込んだタービンシュラウド部の要部断面図であり、図2
はタービンシュラウド部のガスタービン上の位置を示す
ガスタービンの部分断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a turbine shroud part incorporating the seal structure of the embodiment.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the gas turbine showing a position of the turbine shroud on the gas turbine.

【0011】図2において、Lはタービン軸線、3はタ
ービン動翼、4はタービン静翼であり、タービンシュラ
ウド部1は、タービン動翼3の外周部に位置する。図中
符号2で示すものは円筒状のタービンケーシングであ
り、タービンケーシング2の内部には、複数のセグメン
トを周方向に連結することでリング状に形成されたター
ビンシュラウド5が配されている。また、タービンケー
シング2の内部には、タービンシュラウド5と軸方向に
隣接してテーパ筒状のタービンノズル6が配されてい
る。
In FIG. 2, L is a turbine axis, 3 is a turbine moving blade, 4 is a turbine stationary blade, and the turbine shroud portion 1 is located on the outer peripheral portion of the turbine moving blade 3. A reference numeral 2 in the figure denotes a cylindrical turbine casing, and a turbine shroud 5 formed in a ring shape by connecting a plurality of segments in a circumferential direction is arranged inside the turbine casing 2. A turbine nozzle 6 having a tapered cylindrical shape is disposed inside the turbine casing 2 so as to be adjacent to the turbine shroud 5 in the axial direction.

【0012】また、タービンケーシング2の内周には、
タービンシュラウド5とタービンノズル6の境界部分に
位置して、タービンシュラウド5の外周側の空間とター
ビンノズル6の外周側の空間とを仕切る仕切壁10が突
設されている。
Further, on the inner periphery of the turbine casing 2,
A partition wall 10 is provided at a boundary between the turbine shroud 5 and the turbine nozzle 6 to partition a space on the outer peripheral side of the turbine shroud 5 and a space on the outer peripheral side of the turbine nozzle 6.

【0013】また、タービンケーシング2内のタービン
シュラウド5の外周には、複数のセグメントを周方向に
連結することでリング状に形成されたシュラウドサポー
ト7が配されている。このシュラウドサポート7は、タ
ービンケーシング2に固定されることでタービンシュラ
ウド5を支持するものである。
A shroud support 7 formed in a ring shape by connecting a plurality of segments in a circumferential direction is arranged on the outer periphery of the turbine shroud 5 in the turbine casing 2. The shroud support 7 supports the turbine shroud 5 by being fixed to the turbine casing 2.

【0014】次に図1を用いて詳細を説明する。タービ
ンケーシング2の内周に全周にわたり突設された前記仕
切壁10は、タービンノズル6側の側面の内周部に第1
筒壁10aを有する。また、反対側の側面には、外周側
から同心状に第2筒壁10b及び第3筒壁10cを有
し、第2筒壁10bと第3筒壁10cの間にリング溝1
0dを有する。
Next, the details will be described with reference to FIG. The partition wall 10 protruding from the inner periphery of the turbine casing 2 over the entire periphery is provided with a first inner peripheral portion on the side surface on the turbine nozzle 6 side.
It has a cylindrical wall 10a. On the opposite side, a second cylindrical wall 10b and a third cylindrical wall 10c are provided concentrically from the outer peripheral side, and a ring groove 1 is provided between the second cylindrical wall 10b and the third cylindrical wall 10c.
0d.

【0015】シュラウドサポート7は、主体部分である
円筒部7aと、タービンノズル6側の端部に配された半
径方向に沿う端壁7bと、端壁7bに突設され前記仕切
壁10のリング溝10dに嵌まるリング凸部7cと、そ
れより内周部にて端壁7bに突設され先端が内周側にL
形に屈曲した重ね合わせ壁7dとを有し、セグメント間
にはセグメント間の隙間をシールするシールプレート1
3が挿入されている。シールプレート13は、セグメン
トの端面の溝に両端を挿入することで、セグメント間の
隙間をシールするものであり、円筒部7aに挿入された
周方向シール部13aと、端壁7bに挿入された半径方
向シール部13bとを有した断面L形に形成されてい
る。そして、シュラウドサポート7のタービンノズル6
側端部は、リング凸部7cをリング溝10dに嵌めるこ
とで、タービンケーシング2に保持されている。
The shroud support 7 has a cylindrical portion 7a as a main portion, an end wall 7b extending in the radial direction provided at the end on the turbine nozzle 6 side, and a ring of the partition wall 10 projecting from the end wall 7b. A ring projection 7c fitted in the groove 10d, and an inner peripheral portion protruding from the end wall 7b and having a distal end L
Seal plate 1 having an overlapping wall 7d bent in a shape and sealing a gap between the segments between the segments.
3 is inserted. The seal plate 13 seals the gap between the segments by inserting both ends into the groove on the end face of the segment, and is inserted into the circumferential seal portion 13a inserted into the cylindrical portion 7a and the end wall 7b. It is formed in an L-shaped cross section having a radial seal portion 13b. Then, the turbine nozzle 6 of the shroud support 7
The side end is held by the turbine casing 2 by fitting the ring projection 7c into the ring groove 10d.

【0016】タービンシュラウド5は、タービンノズル
6側の端部の外周部に、前記シュラウドサポート7の重
ね合わせ壁7dと重なる重ね合わせ壁5aを有する。タ
ービンシュラウド5のセグメント間には、セグメント間
の隙間をシールするシールプレート11、12が二重に
挿入されている。シールプレート11、12は内周側と
外周側に配され、セグメントの端面の溝に両端を挿入す
ることで、セグメント間の隙間をシールしており、外周
側のシールプレート12は、周方向シール部12aと、
重ね合わせ壁5aを含む部分に挿入された半径方向シー
ル部12bとを有する。タービンシュラウド5のシール
プレート12の半径方向シール部12bと、シュラウド
サポート7のシールプレート13の半径方向シール部1
3bは、軸方向及び半径方向にラップしており、タービ
ンシュラウド5とシュラウドサポート7の隙間をできる
だけ塞ぐようになっている。
The turbine shroud 5 has an overlapping wall 5a on the outer peripheral portion at the end on the turbine nozzle 6 side, which overlaps with the overlapping wall 7d of the shroud support 7. Between the segments of the turbine shroud 5, seal plates 11, 12 for sealing the gap between the segments are inserted doubly. The seal plates 11 and 12 are disposed on the inner and outer peripheral sides, and the gap between the segments is sealed by inserting both ends into the grooves on the end faces of the segments. Part 12a;
A radial seal portion 12b inserted into a portion including the overlapping wall 5a. The radial seal portion 12b of the seal plate 12 of the turbine shroud 5 and the radial seal portion 1 of the seal plate 13 of the shroud support 7
3b is wrapped in the axial direction and the radial direction so as to close the gap between the turbine shroud 5 and the shroud support 7 as much as possible.

【0017】シュラウドサポート7及びタービンシュラ
ウド5のタービンノズル6側の重ね合わせ壁7d、5a
は、互いに軸方向にずれないように重ね合わせられてお
り、その重ね合わせ部分には、タービンノズル6側か
ら、断面コ字状で全体がリング状をなしたシュラウドリ
テーナ20が嵌合されている。そして、これによりター
ビンシュラウド5がシュラウドサポート7に支持されて
いる。
Overlapping walls 7d, 5a on the turbine nozzle 6 side of the shroud support 7 and the turbine shroud 5
Are overlapped so as not to be displaced in the axial direction, and a shroud retainer 20 having a U-shaped cross section and a ring shape as a whole is fitted into the overlapped portion from the turbine nozzle 6 side. . Thus, the turbine shroud 5 is supported by the shroud support 7.

【0018】また、前記仕切壁10の第1筒壁10aの
外周には、タービンノズル6のタービンシュラウド5側
の端部に設けた垂直壁6aの外周筒部6bが、タービン
ノズル6とタービンケーシング2の軸方向相対変位を許
容する状態で嵌合している。仕切壁10の第1筒壁10
aとタービンノズル6の垂直壁6aは近接しており、そ
の近接部には、内周側を向いたコーナー部21が形成さ
れている。
On the outer periphery of the first cylindrical wall 10a of the partition wall 10, an outer peripheral cylindrical portion 6b of a vertical wall 6a provided at an end of the turbine nozzle 6 on the side of the turbine shroud 5 is provided with a turbine nozzle 6 and a turbine casing. 2 are fitted so as to allow relative displacement in the axial direction. First cylindrical wall 10 of partition wall 10
a and the vertical wall 6a of the turbine nozzle 6 are close to each other, and a corner 21 facing the inner peripheral side is formed in the vicinity of the vertical wall 6a.

【0019】そして、そのコーナー部21に、第1筒壁
10aと垂直壁6aに当接する断面L字形の壁を有した
リング状のL形シール部材22が配されている。このL
形シール部材22は、周方向1箇所にスリット(図示
略)を有しており、内圧に応じて拡径することで、第1
筒壁10aと垂直壁6aに圧接し、それにより、タービ
ンノズル6と仕切壁10の間の隙間をシールする。この
場合、L形シール部材21の外周筒壁部分が前記第1筒
壁10aと軸方向にラップしているので、タービンノズ
ル6とタービンケーシング2が軸方向に相対変位して
も、シール状態を維持することができる。
A ring-shaped L-shaped sealing member 22 having an L-shaped cross section which is in contact with the first cylindrical wall 10a and the vertical wall 6a is disposed at the corner portion 21. This L
The shape seal member 22 has a slit (not shown) at one location in the circumferential direction, and the first shape is increased by increasing the diameter in accordance with the internal pressure.
It presses against the cylindrical wall 10a and the vertical wall 6a, thereby sealing the gap between the turbine nozzle 6 and the partition wall 10. In this case, since the outer peripheral cylindrical wall portion of the L-shaped seal member 21 is axially wrapped with the first cylindrical wall 10a, the sealing state is maintained even when the turbine nozzle 6 and the turbine casing 2 are relatively displaced in the axial direction. Can be maintained.

【0020】また、シュラウドリテーナ20とL形シー
ル部材22には、タービン軸方向に間隔をおいて対向す
る平坦な環状シール面20a、22aが形成されてお
り、これら環状シール面20a、22a間に、外周方向
に2つの凹み部分を向けた断面E形のEシール(凹断面
シール部材)23が嵌まっている。
The shroud retainer 20 and the L-shaped sealing member 22 are formed with flat annular sealing surfaces 20a, 22a facing each other at intervals in the turbine axial direction, and are formed between the annular sealing surfaces 20a, 22a. An E-seal (concave section seal member) 23 having an E-shaped section with two concave portions facing the outer peripheral direction is fitted.

【0021】このEシール23は、該Eシール23で隔
てた外周側の空間が高圧、内周側の空間が低圧となるこ
とで、軸線方向に開き変形し、それにより軸方向両端を
前記環状シール面20a、22aに圧接させて、外周側
の空間と内周側の空間をシールする機能を果たす。ま
た、このEシール23は、前記の高圧側の圧力により開
き側に付勢された状態にあり、L形シール部材22を、
タービンノズル6の垂直壁6aに押しつける役割も果た
す。
The E-seal 23 is opened and deformed in the axial direction when the space on the outer peripheral side separated by the E-seal 23 becomes high pressure and the space on the inner peripheral side becomes low pressure. The outer peripheral space and the inner peripheral space are sealed by being pressed against the sealing surfaces 20a and 22a. Further, the E-seal 23 is in a state of being urged to the open side by the pressure on the high pressure side, and the L-shaped seal member 22 is
It also serves to press against the vertical wall 6a of the turbine nozzle 6.

【0022】以上のように構成されたタービンシュラウ
ド部では、タービンシュラウド5及びタービンノズル6
の内側の空間が低圧の主流ガスの通る第1空間K1、タ
ービンシュラウド5とタービンケーシング2の間の空間
が高圧の二次空気の存在する第2空間K2、タービンケ
ーシング2とタービンノズル6の間の空間が中圧の第3
空間K3となっている。
In the turbine shroud portion configured as described above, the turbine shroud 5 and the turbine nozzle 6
Is a first space K1 through which a low-pressure mainstream gas passes, a space between the turbine shroud 5 and the turbine casing 2 is a second space K2 where high-pressure secondary air exists, and a space between the turbine casing 2 and the turbine nozzle 6. Space is medium pressure third
This is the space K3.

【0023】次に作用を説明する。第2空間K2内の高
圧ガス(二次空気)は、低圧の第1空間K1あるいは中
圧の第3空間へ漏れ出ようとする。その際、L形シール
部材22とEシール23を収容しているシュラウドリテ
ーナ20とタービンノズル6と仕切壁10の間の空間3
0を経由して漏れ出ようとする。ところが、仕切壁10
の第1筒壁10aとタービンノズル6の垂直壁6aで形
成されるコーナー部21には、周方向1箇所にスリット
を入れたL形シール部材22が配設され、シュラウドリ
テーナ20とL形シール部材22間にはEシール23が
配設されているので、第2空間K2側から第1空間K1
側への二次空気のリーク、及び、第2空間K2側から第
3空間K3側への二次空気のリークが次のように阻止さ
れる。
Next, the operation will be described. The high-pressure gas (secondary air) in the second space K2 tends to leak into the low-pressure first space K1 or the medium-pressure third space. At this time, the space 3 between the shroud retainer 20 accommodating the L-shaped seal member 22 and the E seal 23, the turbine nozzle 6, and the partition wall 10 is formed.
Try to leak via 0. However, the partition 10
An L-shaped seal member 22 having a slit in one circumferential direction is disposed at a corner portion 21 formed by the first cylindrical wall 10a and the vertical wall 6a of the turbine nozzle 6, and the shroud retainer 20 and the L-shaped seal are provided. Since the E-seal 23 is provided between the members 22, the first space K1 is moved from the second space K2 side to the first space K1.
The leakage of the secondary air to the side and the leakage of the secondary air from the second space K2 to the third space K3 are prevented as follows.

【0024】即ち、第2空間K2側の高圧ガス(二次空
気)の圧力は、L形シール部材22に対しては内周側か
ら作用すると共に、Eシール23に対しては外周側から
作用する。従って、L形シール部材22は、高圧側のガ
ス圧によって、コーナー部21を構成する第1筒壁10
aと垂直壁6aに圧接させられ、これによりタービンノ
ズル6と仕切壁10の近接部の隙間がシールされて、第
2空間K2から第3空間K3への二次空気のリークが防
止される。また、Eシール23は、両端がL形シール部
材22とシュラウドリテーナ20の両環状シール面22
a、20aに圧接させられ、これにより、Eシール23
の内周側空間と外周側空間がシールされて、第2空間K
2から第1空間K3への二次空気のリークが防止され
る。
That is, the pressure of the high-pressure gas (secondary air) in the second space K2 acts on the L-shaped seal member 22 from the inner periphery and acts on the E-seal 23 from the outer periphery. I do. Therefore, the L-shaped sealing member 22 is configured to be connected to the first cylindrical wall 10 forming the corner portion 21 by the gas pressure on the high pressure side.
and the vertical wall 6a is pressed into contact with the vertical wall 6a, whereby a gap between the turbine nozzle 6 and the partition wall 10 is sealed, and leakage of secondary air from the second space K2 to the third space K3 is prevented. The E-seal 23 has an L-shaped sealing member 22 at both ends and both annular sealing surfaces 22 of the shroud retainer 20.
a, 20a, so that the E-seal 23
Is sealed between the inner space and the outer space of the second space K.
Leakage of secondary air from 2 to the first space K3 is prevented.

【0025】この場合、セグメントの連結部を有する故
に端面に凹凸や隙間が生じやすいタービンシュラウド5
やシュラウドサポート7にではなく、それらの端部に嵌
合したリング状のシュラウドリテーナ20に環状のシー
ル面20aを形成しているので、Eシール23の圧接す
るシール面20aを、連続した平滑面として形成するこ
とができる。従って、タービンケーシング2やタービン
シュラウド5等の熱変形によらず、高いシール性を常に
維持することができる。
In this case, the turbine shroud 5 is likely to have irregularities and gaps on the end face due to the segment connecting portion.
Since the annular sealing surface 20a is formed not on the shroud support 7 but on the ring-shaped shroud retainer 20 fitted to the ends thereof, the sealing surface 20a with which the E-seal 23 is pressed against is replaced with a continuous smooth surface. It can be formed as Therefore, high sealing performance can be always maintained irrespective of thermal deformation of the turbine casing 2, the turbine shroud 5, and the like.

【0026】また、特に圧力比の高い部位であるタービ
ンシュラウド5のセグメント間に二重のシールプレート
11、12を配している上、シュラウドサポート7にま
でシールプレート13を配しているので、二次空気のリ
ークをより有効に防止することができる。
In addition, since the double seal plates 11 and 12 are arranged between the segments of the turbine shroud 5 where the pressure ratio is particularly high, and the seal plate 13 is arranged up to the shroud support 7, Leakage of secondary air can be more effectively prevented.

【0027】なお、上記実施形態では、凹断面シール部
材としてEシール23を用いたが、外周側のガス圧の作
用で両側のシール面20a、22aに両端を圧接するも
のであれば、U形断面シールでもよい。
In the above-described embodiment, the E-seal 23 is used as the concave section sealing member. However, if the both ends are pressed against the sealing surfaces 20a and 22a on both sides by the action of the gas pressure on the outer peripheral side, a U-shaped seal is used. A sectional seal may be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、圧力差が大きいタービン動翼後部へのリ−クを
低減するために凹断面シール部材を配設し、さらに下流
のノズル部へのリ−クを低減するためにL形シール部材
を配設しているので、二次空気のリークによるガスター
ビン性能の低下を防止することができる。また、請求項
2の発明のように、タービンシュラウドのセグメント間
のシールプレートを二重にしたり、請求項3の発明のよ
うに、シュラウドサポートのセグメント間にもシールプ
レートを配設すれば、より一層リークを確実に防止する
ことができ、ガスタービン性能の向上が図れる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a seal member having a concave cross section is provided in order to reduce leakage to the rear part of the turbine blade where the pressure difference is large. Since the L-shaped seal member is provided to reduce leakage to the nozzle portion, it is possible to prevent the gas turbine performance from being deteriorated due to leakage of secondary air. Further, if the seal plate between the segments of the turbine shroud is doubled as in the invention of claim 2, or if the seal plate is also provided between the segments of the shroud support as in the invention of claim 3, Leakage can be more reliably prevented, and gas turbine performance can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施形態のシール構造を備えたター
ビンシュラウド部の拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a turbine shroud provided with a seal structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】 前記タービンシュラウド部のガスタービン上
の位置を示すガスタービンの部分断面図である。
FIG. 2 is a partial sectional view of the gas turbine showing a position of the turbine shroud on the gas turbine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 タービンケーシング 5 タービンシュラウド 6 タービンノズル 6a 垂直壁 7 シュラウドサポート 10 仕切壁 10a 第1筒壁 11,12,13 シールプレート 20 シュラウドリテーナ 20a シール面 21 コーナー部 22 L形シール部材 22a シール面 23 Eシール(凹断面シール部材) K1 第1空間 K2 第2空間 K3 第3空間 Reference Signs List 2 Turbine casing 5 Turbine shroud 6 Turbine nozzle 6a Vertical wall 7 Shroud support 10 Partition wall 10a First cylindrical wall 11, 12, 13 Seal plate 20 Shroud retainer 20a Seal surface 21 Corner 22 L-shaped seal member 22a Seal surface 23E seal (Concave section seal member) K1 First space K2 Second space K3 Third space

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状のタービンケーシングと、該ター
ビンケーシングの内部に配され、複数のセグメントを周
方向に連結することでリング状に形成されたタービンシ
ュラウドと、前記タービンケーシングの内部に配され、
前記タービンシュラウドと軸方向に隣接する筒状のター
ビンノズルと、前記タービンケーシングの内周に突設さ
れ、タービンシュラウドとタービンノズルの境界部分に
位置して、タービンシュラウドの外周側の空間とタービ
ンノズルの外周側の空間とを仕切る仕切壁と、前記ター
ビンシュラウドの外周に配され、複数のセグメントを周
方向に連結することでリング状に形成され且つタービン
ケーシングに保持されたシュラウドサポートとを備えた
ガスタービンのタービンシュラウド部において、 前記シュラウドサポート及びタービンシュラウドのター
ビンノズル側の軸方向端部同士の重ね合わせ部に、シュ
ラウドサポートにタービンシュラウドを保持させるリン
グ状のシュラウドリテーナを嵌合し、前記仕切壁の内周
部に筒壁、タービンノズルのタービンシュラウド側の軸
方向端部に垂直壁をそれぞれ設けて、筒壁と垂直壁を近
接させることで、仕切壁とタービンノズルの近接部に内
周側を向いたコーナー部を形成し、 該コーナー部には、前記筒壁と垂直壁に当接する断面L
字形の壁を有すると共に、周方向1箇所にスリットを有
するリング状のL形シール部材を配置し、 前記シュラウドリテーナとL形シール部材には、タービ
ン軸方向に対向するシール面を形成して、該シール面間
にリング状の凹断面シール部材を配置したことを特徴と
するガスタービンのタービンシュラウド部のシール構
造。
1. A cylindrical turbine casing, a turbine shroud disposed inside the turbine casing, and formed in a ring shape by connecting a plurality of segments in a circumferential direction, and disposed inside the turbine casing. ,
A cylindrical turbine nozzle axially adjacent to the turbine shroud; and a space protruding from the inner periphery of the turbine casing and located at a boundary between the turbine shroud and the turbine nozzle, and a space on the outer peripheral side of the turbine shroud and the turbine nozzle. And a shroud support disposed on the outer periphery of the turbine shroud and connected to a plurality of segments in a circumferential direction and formed in a ring shape and held by a turbine casing. In the turbine shroud portion of the gas turbine, a ring-shaped shroud retainer for holding the turbine shroud on the shroud support is fitted to an overlapping portion between the shroud support and the axial end portion of the turbine shroud on the turbine nozzle side, and the partition is provided. A cylindrical wall and turbine nose on the inner periphery of the wall The vertical wall is provided at the axial end of the turbine shroud side of the blade, and the cylindrical wall and the vertical wall are brought close to each other, thereby forming a corner portion facing the inner peripheral side in the vicinity of the partition wall and the turbine nozzle, The corner portion has a cross section L that abuts the cylindrical wall and the vertical wall.
A ring-shaped L-shaped seal member having a slit-shaped wall at one location in the circumferential direction is arranged, and the shroud retainer and the L-shaped seal member are formed with sealing surfaces facing each other in the turbine axial direction. A sealing structure for a turbine shroud portion of a gas turbine, wherein a ring-shaped sealing member having a concave cross section is disposed between the sealing surfaces.
【請求項2】 前記タービンシュラウドのセグメント間
に、該セグメント間の隙間をシールするシールプレート
を、内周側と外周側に二重に配設したことを特徴とする
請求項1記載のガスタービンのタービンシュラウド部の
シール構造。
2. The gas turbine according to claim 1, wherein seal plates for sealing a gap between the segments of the turbine shroud are provided on an inner peripheral side and an outer peripheral side. Seal structure of turbine shroud part.
【請求項3】 前記シュラウドサポートのセグメント間
に、該セグメント間の隙間をシールするシールプレート
を配設したことを特徴とする請求項1または2記載のガ
スタービンのタービンシュラウド部のシール構造。
3. The seal structure for a turbine shroud part of a gas turbine according to claim 1, wherein a seal plate for sealing a gap between the segments is provided between the segments of the shroud support.
JP15335598A 1998-06-02 1998-06-02 Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine Pending JPH11343809A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15335598A JPH11343809A (en) 1998-06-02 1998-06-02 Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15335598A JPH11343809A (en) 1998-06-02 1998-06-02 Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11343809A true JPH11343809A (en) 1999-12-14

Family

ID=15560660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15335598A Pending JPH11343809A (en) 1998-06-02 1998-06-02 Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11343809A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001323804A (en) * 2000-05-16 2001-11-22 General Electric Co <Ge> Stator shroud of gas turbine, and leaf seal for nozzle band
EP1580402A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-28 Snecma Turbomachine with two sub - parts being under axial pressure
KR100819790B1 (en) * 2001-12-31 2008-04-07 삼성테크윈 주식회사 Gas turbine engine
EP2098688A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine
JP2010190092A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Ihi Corp Turbocharger
US20120107122A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 General Electric Company Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud
US8387991B2 (en) 2009-04-06 2013-03-05 Rolls-Royce Plc Sealing assembly
FR3041993A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-07 Snecma TURBINE RING ASSEMBLY WITH AXIAL RETENTION
US10648362B2 (en) 2017-02-24 2020-05-12 General Electric Company Spline for a turbine engine
US10655495B2 (en) 2017-02-24 2020-05-19 General Electric Company Spline for a turbine engine

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001323804A (en) * 2000-05-16 2001-11-22 General Electric Co <Ge> Stator shroud of gas turbine, and leaf seal for nozzle band
JP4721524B2 (en) * 2000-05-16 2011-07-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Leaf seal for gas turbine stator shroud and nozzle band
KR100819790B1 (en) * 2001-12-31 2008-04-07 삼성테크윈 주식회사 Gas turbine engine
FR2868125A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-30 Snecma Moteurs Sa TURBOMACHINE COMPRISING TWO SUBASSEMBLIES ASSEMBLED WITH AXIAL CONSTRAINTS
JP4643326B2 (en) * 2004-03-26 2011-03-02 スネクマ Turboshaft engine with two subassemblies assembled under axial stress
EP1580402A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-28 Snecma Turbomachine with two sub - parts being under axial pressure
JP2005291203A (en) * 2004-03-26 2005-10-20 Snecma Moteurs Turboshaft engine with two sub-assemblies assembled under axial stress
EP2098688A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine
JP2010190092A (en) * 2009-02-17 2010-09-02 Ihi Corp Turbocharger
US8387991B2 (en) 2009-04-06 2013-03-05 Rolls-Royce Plc Sealing assembly
US20120107122A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 General Electric Company Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud
US8998573B2 (en) * 2010-10-29 2015-04-07 General Electric Company Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud
FR3041993A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-07 Snecma TURBINE RING ASSEMBLY WITH AXIAL RETENTION
WO2017060604A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Safran Aircraft Engines Turbine ring assembly with axial retention
CN108138576A (en) * 2015-10-05 2018-06-08 赛峰航空器发动机 With the turbine ring assemblies axially retained
US10787924B2 (en) 2015-10-05 2020-09-29 Safran Aircraft Engines Turbine ring assembly with axial retention
US10648362B2 (en) 2017-02-24 2020-05-12 General Electric Company Spline for a turbine engine
US10655495B2 (en) 2017-02-24 2020-05-19 General Electric Company Spline for a turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7101147B2 (en) Sealing arrangement
US6537023B1 (en) Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US20090243228A1 (en) Gas Turbine Engine Seals and Engines Incorporating Such Seals
US6431555B1 (en) Leaf seal for inner and outer casings of a turbine
WO2011093075A1 (en) Sealing device for turbocharger
KR100854193B1 (en) Hybrid honeycomb and brush seal for steam gland
JP2003113945A (en) Shaft sealing mechanism and turbine
US9359907B2 (en) Stationary blade cascade, assembling method of stationary blade cascade, and steam turbine
US11377971B2 (en) Gas turbine combustor
JPH11343809A (en) Sealing structure of turbine shroud part for gas turbine
US20140346741A1 (en) Stationary part sealing structure
US8459653B2 (en) Seal assembly segment joints
US6637753B2 (en) Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
JP2003222029A (en) Supplemental seal for chordal hinge seal in gas turbine
JP4248871B2 (en) Auxiliary seal for string hinge seal in gas turbine
KR100747839B1 (en) Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
JP2004060658A (en) Seal for horizontal joint portion of steam turbine packing casing and its forming method
US6997677B2 (en) Method and apparatus for rotating machine main fit seal
JP4174615B2 (en) Gas turbine combustor tail tube seal structure
JP2003286808A (en) Casing-sealing structure
JPH0660702U (en) Gas turbine split ring seal structure
JP3917997B2 (en) Shaft seal mechanism
US20150118042A1 (en) Method and system for providing sealing in gas turbines
US10689994B2 (en) Seal assembly to seal corner leaks in gas turbine
JP2000274261A (en) Gas turbine