JPS603405A - タ−ビンチツプクリアランス零化装置 - Google Patents
タ−ビンチツプクリアランス零化装置Info
- Publication number
- JPS603405A JPS603405A JP10942883A JP10942883A JPS603405A JP S603405 A JPS603405 A JP S603405A JP 10942883 A JP10942883 A JP 10942883A JP 10942883 A JP10942883 A JP 10942883A JP S603405 A JPS603405 A JP S603405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adjustment member
- turbine
- blade tip
- clearance
- tip clearance
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
- F01D11/22—Actively adjusting tip-clearance by mechanically actuating the stator or rotor components, e.g. moving shroud sections relative to the rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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。
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、タービンチップクリアランス零化装置に関し
、詳しくはガスタービンやターボチャージャのセラミッ
クタービンロータにおけるチップクリアランスを最小化
する装置に関する。
、詳しくはガスタービンやターボチャージャのセラミッ
クタービンロータにおけるチップクリアランスを最小化
する装置に関する。
従来のこの種の装置としては、例えばＧＭＡＧＴ ／θ
θ計画のＤＯＥへの報告書中に添付されたものとして、
第１図に示すようなものがある。本例は軸流タービンの
場合か示されているが、ここで、ｌはセラミックタービ
ンロータであり、コはロータｌの周囲を囲繞して設けら
れたタービンシュラウドである。３はタービンシュラウ
ドコの表面に沿って例えば溶射等の方法で展着された比
較的に軟質または脆性の層材である。
θ計画のＤＯＥへの報告書中に添付されたものとして、
第１図に示すようなものがある。本例は軸流タービンの
場合か示されているが、ここで、ｌはセラミックタービ
ンロータであり、コはロータｌの周囲を囲繞して設けら
れたタービンシュラウドである。３はタービンシュラウ
ドコの表面に沿って例えば溶射等の方法で展着された比
較的に軟質または脆性の層材である。
すなわち、このような層材３を設けておくことによ−っ
て、タービンロータｌか回転するに際し、ロータｌのブ
レードチップ／Ａが層材Ｊと接触しても、セラミックス
からなるブレードチップ／Ａ自体は傷められるようなこ
とがなく、ブレードチップ／Ａによって層材３が切削さ
れることになり、チップクリアランスを最小限にとどめ
てそのｌ１ｌＷｊ ／ＪＪ損失を抑制することができる
。
て、タービンロータｌか回転するに際し、ロータｌのブ
レードチップ／Ａが層材Ｊと接触しても、セラミックス
からなるブレードチップ／Ａ自体は傷められるようなこ
とがなく、ブレードチップ／Ａによって層材３が切削さ
れることになり、チップクリアランスを最小限にとどめ
てそのｌ１ｌＷｊ ／ＪＪ損失を抑制することができる
。
しかしながら、このようｙｚ従来のタービンチップクリ
アランス零化装置にあっては、層材３がタービンシュラ
ウドユの内周面に定着されており、特にタービンロータ
／がセラミック製のような場合は、その軸受にジャーナ
ル軸受の用いられていることカ多く、ブレードチップ／
Ａにおける振れ幅が生じるためロータ／の振れ回りによ
り層材３が相当に削り取られる。
アランス零化装置にあっては、層材３がタービンシュラ
ウドユの内周面に定着されており、特にタービンロータ
／がセラミック製のような場合は、その軸受にジャーナ
ル軸受の用いられていることカ多く、ブレードチップ／
Ａにおける振れ幅が生じるためロータ／の振れ回りによ
り層材３が相当に削り取られる。
すなわち、このような擦り減らしを考慮に入れた従来の
アブレイダブルシール型のブ・ツブクリアランス零化装
置では、いつ１こん層材３が切削されてしまうと害虫さ
れることはないので、チップクリアランスは増大するの
みで、その隙間（ｉｆ失によりタービン性能の劣化をき
たす。
アブレイダブルシール型のブ・ツブクリアランス零化装
置では、いつ１こん層材３が切削されてしまうと害虫さ
れることはないので、チップクリアランスは増大するの
みで、その隙間（ｉｆ失によりタービン性能の劣化をき
たす。
本発明の目的は、このような従来の問題点に鑑みて、セ
ラミック製のタービンロータにあって、必要最小限のチ
ップクリアランスを持続的に維持することによりタービ
ン性能の劣化を防止することのできるタービンチップク
リアランス零化装置を提供することにある。
ラミック製のタービンロータにあって、必要最小限のチ
ップクリアランスを持続的に維持することによりタービ
ン性能の劣化を防止することのできるタービンチップク
リアランス零化装置を提供することにある。
かかる目的を達成するために、本発明では層材ニカえて
、筒型形状のセラミック製シールリング型りリアランス
調整部拐をタービンシュラウド側に配慣し、タービンロ
ータが偏位して゛し〜回転してもセラミックス同志の接
触によっては互いＧ二厚損が生じないことを利用すると
共に、こθつシールリング自体にクリアランスを自己ｉ
Ｔｆ、’（ｌ ｑＨ’；できるＱ５Ｎ ｆｉ１２を保持
さぜるようにＴ ；？、）。
、筒型形状のセラミック製シールリング型りリアランス
調整部拐をタービンシュラウド側に配慣し、タービンロ
ータが偏位して゛し〜回転してもセラミックス同志の接
触によっては互いＧ二厚損が生じないことを利用すると
共に、こθつシールリング自体にクリアランスを自己ｉ
Ｔｆ、’（ｌ ｑＨ’；できるＱ５Ｎ ｆｉ１２を保持
さぜるようにＴ ；？、）。
以下に、図ｍ１に基づいて本発明を詳細にＨたＴ！ｔｌ
１’る。
１’る。
第、２Ａ図および第ｓ Ｂ ｅ５はネ′発りｒｌの一実
施例を示し、／３は円筒形状をなすセラミック製のリン
グ更に、本例では部材／３の分割した接続面／、？Ａひ
いずれもチー／ζ面として、テーバ形状を第一０図に示
すようにロータ／の回転方向／ＩＩに対して配慮し、テ
ーバ面上リング内周面とで形成される尖端部が回転方向
／グに向いて形成されるようにする。
施例を示し、／３は円筒形状をなすセラミック製のリン
グ更に、本例では部材／３の分割した接続面／、？Ａひ
いずれもチー／ζ面として、テーバ形状を第一０図に示
すようにロータ／の回転方向／ＩＩに対して配慮し、テ
ーバ面上リング内周面とで形成される尖端部が回転方向
／グに向いて形成されるようにする。
なお、ここで調整部側７３の内径はタービンロータ／の
外径に対応して形成するようになすと共に、部材／３自
体をタービンシュラウドコに形成した溝／ｊに嵌め合わ
すようになし、部材／３の両側の側面を溝／Ｓの側壁に
軽く接触させて部材／３の半径方向の移動を妨げないよ
うにする。
外径に対応して形成するようになすと共に、部材／３自
体をタービンシュラウドコに形成した溝／ｊに嵌め合わ
すようになし、部材／３の両側の側面を溝／Ｓの側壁に
軽く接触させて部材／３の半径方向の移動を妨げないよ
うにする。
更に溝／！ｒには部材／３の外周面に沿って空所／＆が
保たれるようにして、この溝／Ｓに空気通路／７から図
示しない圧縮機によって得られる空気が供給されるよう
にする。
保たれるようにして、この溝／Ｓに空気通路／７から図
示しない圧縮機によって得られる空気が供給されるよう
にする。
このように構成したクリアランス零化装置におけるクリ
アランス自己調整作用全説明すると、リング型部側／３
の分割された各部材は空気通路／７を介して空所／乙に
供給される高圧空気によりそれぞれその背面側からター
ビンロータ／に向って偏倚される傾向を有する。一方リ
ング型部材／、？がロータｌのブレードチップ／Ａに接
触しても、分割された部材／３は連れ回りの方向に回動
させられるか若しくは空所／６に戻される傾向に移動す
るかで、しかも部材１３の材料もまたセラミックスであ
ることからして、互いに摩損を生じるようなことがない
。
アランス自己調整作用全説明すると、リング型部側／３
の分割された各部材は空気通路／７を介して空所／乙に
供給される高圧空気によりそれぞれその背面側からター
ビンロータ／に向って偏倚される傾向を有する。一方リ
ング型部材／、？がロータｌのブレードチップ／Ａに接
触しても、分割された部材／３は連れ回りの方向に回動
させられるか若しくは空所／６に戻される傾向に移動す
るかで、しかも部材１３の材料もまたセラミックスであ
ることからして、互いに摩損を生じるようなことがない
。
更にまた、リング型部材／３が分割されていることで、
各部材は上述したような自己調整のｊ＋７１作をなすが
、このために全体的な振動を発生する虞はない。かくし
て必要最小限のクリアランスを持続的に保持することが
できる。
各部材は上述したような自己調整のｊ＋７１作をなすが
、このために全体的な振動を発生する虞はない。かくし
て必要最小限のクリアランスを持続的に保持することが
できる。
第３図は本発明の他の実施例を示す。本例は半径流ター
ビンの場合を示し、ここで、２３Ａおよび２３Ｂは輪切
りの状態に分割し周に沿った分？＋Ｕ面を有するリング
型調整部材である。本例では分割面を互いに段継手の形
態とする。な才、う、円筒状をなす調整部材、２３Ｂは
図示しないが更に周方向に等分割してもよい。２りはタ
ービンシュラウドコに設りた調整部材嵌め込み用の溝、
易は部材λ３Ａおよび２３ Ｂの背面側に保たれる空所
１．２７はタービンハウジンググア静翼りおよびタービ
ンシュラウドに設けた連続する空気通路であり、図示し
ない圧縮機からの高圧空気が第２Ａ図の例の場合と同様
に、この空気通路コクを介して空所ス４に供給されるこ
とにより、部材、２３Ａを軸方向に、更にまた、要すれ
ば部材、２３Ｂを半径方向にロータ／へ向けて偏倚させ
る。
ビンの場合を示し、ここで、２３Ａおよび２３Ｂは輪切
りの状態に分割し周に沿った分？＋Ｕ面を有するリング
型調整部材である。本例では分割面を互いに段継手の形
態とする。な才、う、円筒状をなす調整部材、２３Ｂは
図示しないが更に周方向に等分割してもよい。２りはタ
ービンシュラウドコに設りた調整部材嵌め込み用の溝、
易は部材λ３Ａおよび２３ Ｂの背面側に保たれる空所
１．２７はタービンハウジンググア静翼りおよびタービ
ンシュラウドに設けた連続する空気通路であり、図示し
ない圧縮機からの高圧空気が第２Ａ図の例の場合と同様
に、この空気通路コクを介して空所ス４に供給されるこ
とにより、部材、２３Ａを軸方向に、更にまた、要すれ
ば部材、２３Ｂを半径方向にロータ／へ向けて偏倚させ
る。
なお、このように構成したクリアランス零化装置におけ
るクリアランス自己調整作用については、第２Ａ図の例
と変わらないのでその説明を省略する０ 以上説明してきたように、本発明によれば、タービンロ
ータの外周面に対応した内周面を有する筒状のシールリ
ング型セラミック製のチップクリアランス調整部材を、
タービンシュラウドに形成した溝に摺動自在にＩしくめ
合わゼ、この調整部材の背面側からこの溝に高圧空気を
供給して、調整部゛材ヲタービンロータのブレードチッ
プに向けて偏倚させるようにし７こので、常にに、１整
部材とブレードチップの先端との間は性能上必要な最小
のクリアランス状態に維持されて互いに摩耗を生じるこ
となく、隙間損失を抑制してタービン性能の劣化を防止
することができる。
るクリアランス自己調整作用については、第２Ａ図の例
と変わらないのでその説明を省略する０ 以上説明してきたように、本発明によれば、タービンロ
ータの外周面に対応した内周面を有する筒状のシールリ
ング型セラミック製のチップクリアランス調整部材を、
タービンシュラウドに形成した溝に摺動自在にＩしくめ
合わゼ、この調整部材の背面側からこの溝に高圧空気を
供給して、調整部゛材ヲタービンロータのブレードチッ
プに向けて偏倚させるようにし７こので、常にに、１整
部材とブレードチップの先端との間は性能上必要な最小
のクリアランス状態に維持されて互いに摩耗を生じるこ
となく、隙間損失を抑制してタービン性能の劣化を防止
することができる。
第１図は従来のタービンチップクリアランス容化装置の
構成の一例を示す断面図、第２Ａ図は本発明タービンチ
ップクリ７アランス零化装置のｊｉｆ Ｑの一例を示す
断面図、第、２Ｂ図はそのクリアランス調整部材の斜視
図、第３図は半径流タービンに適用した本発明の構成の
一例を示す断面図である。 ｌ・・・タービンロータ、 ／Ａ・・・ブレードチップ、 コ・・・タービンシュラウド、 ３・・・層相、 弘・・・エンジンハウジング、 ！・・・静翼、 ／３・・・調整部材、 ／グ・・・回転方向、 ／！ｒ・・・溝、 ／乙・・・空所、 ／７・・・空気通路、 、２ＪＡ・４゛１°−；ｓ枝部材・ 全Ｊ・・・溝１ ．２６・・・空所１ ．２７・・・空気通路。 特許出願人 日産自動車株式会社 第２Ａ図 第３図 ５
構成の一例を示す断面図、第２Ａ図は本発明タービンチ
ップクリ７アランス零化装置のｊｉｆ Ｑの一例を示す
断面図、第、２Ｂ図はそのクリアランス調整部材の斜視
図、第３図は半径流タービンに適用した本発明の構成の
一例を示す断面図である。 ｌ・・・タービンロータ、 ／Ａ・・・ブレードチップ、 コ・・・タービンシュラウド、 ３・・・層相、 弘・・・エンジンハウジング、 ！・・・静翼、 ／３・・・調整部材、 ／グ・・・回転方向、 ／！ｒ・・・溝、 ／乙・・・空所、 ／７・・・空気通路、 、２ＪＡ・４゛１°−；ｓ枝部材・ 全Ｊ・・・溝１ ．２６・・・空所１ ．２７・・・空気通路。 特許出願人 日産自動車株式会社 第２Ａ図 第３図 ５
Claims (1)
- セラミックタービンロータのブレードチップにおけるチ
ップクリアランスご最小限に保つためにタービンシュラ
ウドの内周面に沿って設けられるタービンチップクリア
ランス零化装置において、前記セラミックタービンロー
タのブレードチップにおける外周形状に対応して形成し
た内周面を有する筒型セラミック製の調整部材を前記タ
ービンシュラウドに形成した溝に摺動自在に嵌め合わせ
、該溝に前記調整部材の背面側から高圧空気を供給する
ことにより前記調整部材を前記タービンロータのブレー
ドチップに向けて偏倚させるようにしたことを特徴とす
るタービンチップクリアランス零化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10942883A JPS603405A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | タ−ビンチツプクリアランス零化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10942883A JPS603405A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | タ−ビンチツプクリアランス零化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603405A true JPS603405A (ja) | 1985-01-09 |
Family
ID=14509992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10942883A Pending JPS603405A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | タ−ビンチツプクリアランス零化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603405A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1965035A1 (de) * | 2007-03-02 | 2008-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Minimierung der axialen Spalte an verstellbaren Leitgittern und am Konturring für Heissgasexpander |
| WO2009046504A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Improved turbo-compressor |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP10942883A patent/JPS603405A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1965035A1 (de) * | 2007-03-02 | 2008-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Minimierung der axialen Spalte an verstellbaren Leitgittern und am Konturring für Heissgasexpander |
| WO2009046504A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Atlas Copco Airpower, Naamloze Vennootschap | Improved turbo-compressor |
| BE1017777A3 (nl) * | 2007-10-09 | 2009-06-02 | Atlas Copco Airpower Nv | Verbeterde turbocompressor. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5785492A (en) | Method and apparatus for sealing a gas turbine stator vane assembly | |
| US5029875A (en) | Fluid seal structure | |
| US3367628A (en) | Movable vane unit | |
| US5154577A (en) | Flexible three-piece seal assembly | |
| EP0781371B1 (en) | Dynamic control of tip clearance | |
| KR100733175B1 (ko) | 환형 터빈 밀봉체 및 회전 기계 | |
| US6250883B1 (en) | Integral ceramic blisk assembly | |
| US5941685A (en) | Brush seal for use on bumpy rotating surfaces | |
| JP4017879B2 (ja) | ターボ機械のロータブレード | |
| JP3616016B2 (ja) | 軸シール機構及びガスタービン | |
| JPH01159499A (ja) | 分割シュラウド型コンプレッサー | |
| JP4490670B2 (ja) | 蒸気グランド用のハイブリッド型ハニカム・ブラシシール | |
| US6916154B2 (en) | Diametrically energized piston ring | |
| JP2004204840A (ja) | 平面状セグメント表面における円周方向シールを備えるシュラウドセグメント及び組立体 | |
| JPH02264046A (ja) | 編組フィラメント製密封素子 | |
| US6644668B1 (en) | Brush seal support | |
| US5961125A (en) | Brush seal for use on rough rotating surfaces | |
| US20080095616A1 (en) | Fluid brush seal with segment seal land | |
| US10781718B1 (en) | Seal plate lubricant slinger | |
| US3471126A (en) | Movable vane unit | |
| JPS603405A (ja) | タ−ビンチツプクリアランス零化装置 | |
| US5823743A (en) | Rotor assembly for use in a turbomachine | |
| JP2010127240A (ja) | 羽根車の取付構造 | |
| JPH08303204A (ja) | ガスタービンの動翼シール構造 | |
| JP4677179B2 (ja) | ブラシシール支持体 |