JPS5867905A - タ−ビンシ−ル及びその製造方法 - Google Patents

タ−ビンシ−ル及びその製造方法

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JPS5867905A
JPS5867905A JP57170806A JP17080682A JPS5867905A JP S5867905 A JPS5867905 A JP S5867905A JP 57170806 A JP57170806 A JP 57170806A JP 17080682 A JP17080682 A JP 17080682A JP S5867905 A JPS5867905 A JP S5867905A
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    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本−発明はガスタービンエンジンのためのハニカム型の
シールであって、エンジン内の一列のブレードを囲繞す
るシールがタービンケース内に於ける１度勾配を低減し
これによりブレードとシールとの間の接触を最小限に抑
えるべく、各セルが断熱材にて少なくとも部分的に充填
されたシール及びその・製造方法に係る。
エンジンの過渡運転中に於けるガス流路のシールとブレ
ードとの間の間隙を低減すべく、シール及びその支持体
を断熱してそれらの部材の熱応答性を低減する試みがな
されている。シールがハニカム構造を有する材料にて構
成されている場合には、そのハニカム構造体はペースト
状の断熱材にて充填され、次いで断熱材を同上し且それ
をハニカム構造体に密着させるべくブレージング又は焼
、枯される。こＱ方法はハニカム構造体が断熱材にて一
４！←充填ξ２れているか否かを監視することが因難な
方法であり、従ってハニカム構造体全体に亙って断熱材
を均一に充填することが困難である。
シュラウドの取付は場所によってはハニカム構造体に断
熱材を部分的に充填することが好ましく、かかる場合に
は断熱材を所要量にて一様に充填することがより一層困
難となる。
本発明は従来のハニカム型のシール及びその製造方法に
於ける上述の如き不具合に鑑み、かかる不具合を解消さ
れたハニカム型のシール及びイの製造方法を提供するこ
とを目的としている。
本発明の一つの特徴は、シールのセル内に断熱材の粉末
を所要の厚さにて火炎スプレーすることにより、断熱材
の被覆を粉末として付着させることである。本発明の他
の一つの特徴は、所要の密着及び断熱特性及び所要の被
覆の硬さを与える火炎スプレー法にて断熱材粉末を付着
させることである。
本発明によれば、断熱材の粉末をハニカム構造体のセル
内に火炎スプレーにより充填することにより、ハニカム
シールの各セル内に所要の厚さにて適当な断熱材粉末が
付着せしめられる。好ましい断熱材粉末は、芯としての
ベントナイトの粒子がＮｉ０ｒＡＩの混合物にて被覆さ
れたＮ１ＣｒＡ＋／ベントナイト粉末である。本発明の
主要な特徴は、火炎スプレーにより断熱材粉末がハニカ
ム構造体の各セルに充填されることであり、このことに
よりハニカム構造体内に所要の厚さにて断熱材被償が一
様に付着され、また火炎スプレー優に更に熱処理を施す
必要もなく所要の性質を有する断熱シール構造体を製造
することができる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
添付の第１図に、タービンケーシング８内に配置された
シールリング６により支持されたハニカムシール２及び
４が図示されている。シール２はシール４よりも直径が
小さく、シュラウド１０のリーディングエツジに近接し
た位置にてタービンブレード１２のシュラウド１０に係
合している。
シール４はより大きむ１直径を有しており、シュラ−ウ
ド１０に設けられた中央リプ１４に間近に近接した位置
にて糖リプを囲繞している。これらのシール２及び４は
それらのシールを通過してガスが漏洩することを低減す
べく、シュラウド１０との間の間隙ができるだけ小さい
ことが好ましく、ハニカム構造を有４る材料がシールと
して選定されている。何故ならば、ハニカム材料はエン
ジンの過渡運転時にブレードがシュラウドと接触しても
容易に摩耗し、これによりタービンに重大な影響が与え
られることを回避フるからである。
タービン内を流れるガスよりシールへ熱が伝達されるこ
とを低減し、これによりエンジンの過渡運転中に於ける
シールの直径の変化率を低減することが好ましい。上述
の如く、このことはハニカムシールの各セル内にペース
ト状勇断熱材を手によって充填することにより達成され
ている。かかる手続は時間を要１Ｊるものであり、特に
シールの各セルにペースト状の断熱材を部分的に充填す
る場合には、シールの各セルに断熱材を一様に分配する
ことが困難゛である。より良好でありより信頼し得る断
熱シールを得るべく、適当な断熱粉末が火炎スプレーに
よりシールの各セルに充填されてよく、このことにより
断熱材の各セル（小孔）に所要の厚さにて断熱材を充ｓ
″Ｉｊることができ、これにより所要の一様な断熱効果
を得ることができることが解った。更に、火炎スプレー
によれば断熱材がより良好に密着し、これによりより一
様な断熱特性を得ることができる。また断熱材は火炎ス
プレーにより所要の硬さにま１同化され、これにより各
セルに断熱材が充填されたシールを熱処理する必要がな
くなる。
第２図に於て、ハニカム構造を有するシール２は半径方
向に延在するセル１６を有しており、これらのセルの半
径方向外側の瑞はこれを囲繞するシールリング１８によ
り閉じられている。このシール２の所要の断熱性を達成
すべく、適当な断熱材粉末がシールのセル１６内へ所要
の厚さにまで火炎スプレーされる。図示の特定のシール
に於ては、セル１６の寸法はφ１，５９＋ｎであり、へ
二カムの高さは２．５４ｓ−である。粉末はセル１６内
に１．２７±０．５−の厚さにまで断熱材２８を充填す
べく、セル１６内に火炎スプレーされる。
尚上述の各寸法は例示のための寸法であり、セル１６の
大きさや断熱材の厚さは本発明にとっ“Ｃ重要ではない
。
好ましい断熱材粉末は公称で７’Ｏｗｔ％のＳｉＯ２と
２’Ｑｗｔ％のＡｔ　２０ｓであるベントナイトの粒子
よりなっており、これらの粒子は１．５〜６゜５％クロ
ム、１．０〜６．０％アルミニウム、１８〜２４％ベン
トライト、残部ニッケルなる粉末状の組成物となるよう
Ｎｉ　Ｃｒ　Ａｔの混合物にて被覆されている。この特
定の断熱材粉末によれば非常に優れた断熱被覆が形成さ
れることが解っているが、火炎スプレーによりシールの
各セル内に充填され得る任意の断熱材粉末が上述の特定
の粉末の代りに使用されてもよい。シールは断熱材との
良好な密着が行なわれるよう、火炎スプレーに先立って
浄化され、次いで所要の被覆密度とすることのできる通
常のスプレー装置にて断熱材粉末がスプレーされること
が好ましい。
断熱材粉末は、例えばシールに対し火炎２４を放射する
ノズル２２を有する火炎スプレー装ｗ１２０によりスプ
レーされてよい。断熱材粉末はノズル２２内に挿通され
たチューブ２６により火炎２４内に噴射され、シール２
上に付着せしめられる。
ノズル２２は、シール２を回転させつつ、シール２に対
し相対的にシールの軸線方向に且シールの表面に対し平
行に駆動される。この場合ノズル２２もシール２のセル
１６の全てに断熱材が一様に付着するよう、それがシー
ルに対しその周縁方向に運動している問にもシール（対
し相対的にその軸線方向に往復動されることが好ましい
。通常の火炎スプレー装置により断熱材が付着される面
積は比較的小さく、従って上述の如き軸線方向の運動を
させなければ、シールの全幅に亙ってそのセル１６を充
分に充填することはできない。第３図に於ては、断熱材
２８はシールのセル１６の底部、より所要厚さにまでし
か充填されていない状態にて図示されている。上述の如
く火炎スプレーすれば、断熱材粉末は充填された断熱材
とシールの開いた端部との間にてシールの各セルの側壁
には殆ど付着しないことが解った。
タービンエンジンの運転に於ける一つの臨界的な時間は
、シール及びその支持構造体上を通過する低温のガスに
よってこれらの構造体がロータよりも急激に収縮せしめ
られ、これによりシールとシュラウドとが接触すること
がある減速時である。
本発明による特定の断熱シールの構造によれば、シール
の収縮率が低減され、これによりシールと断熱材との接
触が回避される。タービンエンジンに於けるシールとシ
ュラウドとの間隙は上述の如き過渡運転条件に対し設定
されるので、本発明による断熱材を充填されたハニカム
構造を有するシールを使用すれば、シールとシュラウド
との間の設計間隙を低減することができ、その結果シー
ルを通過するガスめ漏洩が低減されることによってエン
ジンの性能が向」−する。
以上に於て番１本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定さるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によるハニカム構造を有するシールの装
着位置を示すタービンの部分断面図ぐある。 第２図は本発明によるシールに対し断熱材粉末を火炎ス
プレーによって付着する工程を示す解図である。 第３図は本発明によるシールの拡大部分断面図である。 ２．４・・・シール、６・・・シールリング、８・・・
タービンケーシング、１０・・・シュラウド、１２・・
・タービンブレード、１４・・・リプ、１６・・・セル
、１８・・・シールリング、２０・・・火炎スプレー装
置、２２・・・ノズル、２４・・・火炎、２６・・・チ
ューブ特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・
＝１−ボレイション

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）−列のタービンブレードのためのタービンシール
    にして、 ハニカムの各セルが半径方向に延在するハニカム構造を
    有マるシールリング（２，４）と、前記ハニカムの各セ
    ルの半径方向外管四を閉じる囲繞リン′グ（１８）と、 断熱材粉末を前記セル内に火炎スプレーすることにより
    前記セル内に配置された断熱材（２８）と、 を含むタービンシール。
  2. （２）−列のタービンブレードのためのシールの製造方
    法にして、実質的に半径方向に延在するセルを有するハ
    ニカムシールを用意する工程と、前記シールの前記セル
    の半径方向外管一部の側より前記セルの半径方向内方部
    を少なくとも部分的に断熱材にて充填すべく断熱材を前
    記セル内に、火炎スプレーする工程とを含むｖｌＩ造方
    法。
JP57170806A 1981-09-29 1982-09-29 タ−ビンシ−ル及びその製造方法 Granted JPS5867905A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US306838 1981-09-29
US06/306,838 US4433845A (en) 1981-09-29 1981-09-29 Insulated honeycomb seal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5867905A true JPS5867905A (ja) 1983-04-22
JPH0340205B2 JPH0340205B2 (ja) 1991-06-18

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ID=23187092

Family Applications (1)

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JP57170806A Granted JPS5867905A (ja) 1981-09-29 1982-09-29 タ−ビンシ−ル及びその製造方法

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US (1) US4433845A (ja)
JP (1) JPS5867905A (ja)
CA (1) CA1190862A (ja)
DE (1) DE3235745C2 (ja)
FR (1) FR2513723B1 (ja)
GB (1) GB2109473B (ja)
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