JPS61152907A - タ−ビンのシ−ル部隙間調整装置 - Google Patents
タ−ビンのシ−ル部隙間調整装置Info
- Publication number
- JPS61152907A JPS61152907A JP27360884A JP27360884A JPS61152907A JP S61152907 A JPS61152907 A JP S61152907A JP 27360884 A JP27360884 A JP 27360884A JP 27360884 A JP27360884 A JP 27360884A JP S61152907 A JPS61152907 A JP S61152907A
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- JP
- Japan
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- bellows
- turbine
- fin
- seal
- fin segment
- 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
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、タービンのシール部の半径方向隙間の調整装
置に関する。
置に関する。
近時、燃料価格の高騰に対応して、タービンの性能向上
が増々重要視されており、種々の性能向上対策が提案さ
れている。
が増々重要視されており、種々の性能向上対策が提案さ
れている。
上記性能向上対策として最も助動的なものとしては、タ
ービンの各部（＝不可避的に存在する静止部と回転部の
隙間を通して漏洩する蒸気量を減すことである。
ービンの各部（＝不可避的に存在する静止部と回転部の
隙間を通して漏洩する蒸気量を減すことである。
すなわち、第６図は、蒸気タービンの段落構造の一部を
示し、タービン車軸（１）には動翼（２）が植設されて
おり、その動翼（２］に対向する位置（：はノズル外輪
＋３） （：保持されたフィンセグメント（４）が設け
られている。フィンセグメント（４）は、シールフィン
（５）を有していて、このシールフィン（５）と動翼１
２）の先端との隙間（１）を適正（二調整すること（二
よって漏洩蒸気量を減している。
示し、タービン車軸（１）には動翼（２）が植設されて
おり、その動翼（２］に対向する位置（：はノズル外輪
＋３） （：保持されたフィンセグメント（４）が設け
られている。フィンセグメント（４）は、シールフィン
（５）を有していて、このシールフィン（５）と動翼１
２）の先端との隙間（１）を適正（二調整すること（二
よって漏洩蒸気量を減している。
一方、動翼（２）の前方に位置するノズル（６）は、ノ
ズル外輪（３）、ノズル内輪（７）に固設されており、
ノズル内輪（７）がタービン車軸（１）に対向する隙間
（ε）には、フィンセグメント（８）を介してシールフ
ィン（９）が配設されている。したがって、このシール
フィン（９）を適正に調整すれば、タービン車軸（１）
との隙間（＃）が少なくなり、漏洩蒸気は良好に防止で
きる。
ズル外輪（３）、ノズル内輪（７）に固設されており、
ノズル内輪（７）がタービン車軸（１）に対向する隙間
（ε）には、フィンセグメント（８）を介してシールフ
ィン（９）が配設されている。したがって、このシール
フィン（９）を適正に調整すれば、タービン車軸（１）
との隙間（＃）が少なくなり、漏洩蒸気は良好に防止で
きる。
ところで、蒸気タービンは、常時、高温・高圧の蒸気に
さらされている関係上、この種材料の伸縮が激しく、ま
た起動停止、負荷変化が繰り行なわれている関係上、材
料自身に与えるその熱衝撃等も極めて高い。このため、
シールフィン（５）と動翼（２）との隙間（ε）、ある
いはシールフィン（９）とタービン車輪（１）との隙間
（６）を設計当初適正な位置に保持していても、運転時
間の経過とともに、その隙間寸法が不必要に大きなもの
となって、蒸気漏洩防止効果が不十分になるか、あるい
は静止部であるシールフィン［５） 、 ＋９）が回転
部である動翼（２）またはタービン車軸（１） ｌ：１
．直接接触し、シールフィンの破損や接触Ｃ：よる軸振
動の増加となって運転の続行が不可能になる等の不具合
があった。
さらされている関係上、この種材料の伸縮が激しく、ま
た起動停止、負荷変化が繰り行なわれている関係上、材
料自身に与えるその熱衝撃等も極めて高い。このため、
シールフィン（５）と動翼（２）との隙間（ε）、ある
いはシールフィン（９）とタービン車輪（１）との隙間
（６）を設計当初適正な位置に保持していても、運転時
間の経過とともに、その隙間寸法が不必要に大きなもの
となって、蒸気漏洩防止効果が不十分になるか、あるい
は静止部であるシールフィン［５） 、 ＋９）が回転
部である動翼（２）またはタービン車軸（１） ｌ：１
．直接接触し、シールフィンの破損や接触Ｃ：よる軸振
動の増加となって運転の続行が不可能になる等の不具合
があった。
上記不具合を解決する一方策として、例えば第７図乃至
第８図に示されるよう（二、フィンセグメント（４）と
静止部であるノズル内輪（７）との間にベロー（４）を
複数介挿装着し、このベロー（４）内に導管１υを通し
て流体を送給し、タービン車軸（１）の半径方向上下移
動に見合うようにフィンセグメント（４）の位置を調整
するか、あるいは動翼（２）の半径方向上下移動６二見
合うようζ；フィンセグメント（４）の位置を調整する
ことが例えば特公昭４９−２９９７５号公報等に開示さ
れている。
第８図に示されるよう（二、フィンセグメント（４）と
静止部であるノズル内輪（７）との間にベロー（４）を
複数介挿装着し、このベロー（４）内に導管１υを通し
て流体を送給し、タービン車軸（１）の半径方向上下移
動に見合うようにフィンセグメント（４）の位置を調整
するか、あるいは動翼（２）の半径方向上下移動６二見
合うようζ；フィンセグメント（４）の位置を調整する
ことが例えば特公昭４９−２９９７５号公報等に開示さ
れている。
ところが、この種の技術は、ベロー内外部に、一度、流
体を送給すると、その流体の移動がなく滞留したまま（
ニなっているため、タービン車軸（１）や動翼（２）が
半径方向上下移動し、これに見合うよう「二流体を送給
したとしても、もともと流体圧力が一定であるから、シ
ール用の隙間調整には役ζ：立ないという不都合、不具
合がある。
体を送給すると、その流体の移動がなく滞留したまま（
ニなっているため、タービン車軸（１）や動翼（２）が
半径方向上下移動し、これに見合うよう「二流体を送給
したとしても、もともと流体圧力が一定であるから、シ
ール用の隙間調整には役ζ：立ないという不都合、不具
合がある。
また、ガスタービンにおいても、上記技術と酷似する技
術が、例えば第８図に示されるように開示されている。
術が、例えば第８図に示されるように開示されている。
しかしながら、この技術とても、フィンセグメント（４
）とベロー（１Ｇとが一体となっており、フインセグメ
ンＨ４）（：過激な熱衝撃が加わるとベロー（１Ｇだけ
では吸収しきれず、このためフィンセグメント（４）に
過度な座屈応力が発生し、危険な状態に落ち入るおそれ
がある。また、フィンセグメント＋４） ｌ：、は流体
を通過する透口（Ｉのが設けられているが、この透口（
１２を通して流体をやたらに作動流体である主流蒸気Ｓ
に流すことは、主流蒸気８の流線を乱す結果となり、タ
ービン性能向上策の上でも好ましくない。
）とベロー（１Ｇとが一体となっており、フインセグメ
ンＨ４）（：過激な熱衝撃が加わるとベロー（１Ｇだけ
では吸収しきれず、このためフィンセグメント（４）に
過度な座屈応力が発生し、危険な状態に落ち入るおそれ
がある。また、フィンセグメント＋４） ｌ：、は流体
を通過する透口（Ｉのが設けられているが、この透口（
１２を通して流体をやたらに作動流体である主流蒸気Ｓ
に流すことは、主流蒸気８の流線を乱す結果となり、タ
ービン性能向上策の上でも好ましくない。
そこで、本発明は、上記事情Ｃ；照してなされたもので
あって、可動型シール機構を設けるとともＣ二、そのシ
ール機構管移動させシール部の隙間を調整する装置とし
て、四方口弁の流体の給徘を利用し、上記の不都合、不
具合な解消するタービンのシール部隙間調整装置を提供
することを目的とする。
あって、可動型シール機構を設けるとともＣ二、そのシ
ール機構管移動させシール部の隙間を調整する装置とし
て、四方口弁の流体の給徘を利用し、上記の不都合、不
具合な解消するタービンのシール部隙間調整装置を提供
することを目的とする。
本発明は、タービンの静止部とフィンセグメントとの間
（二介挿袈着するベローのその内部圧力を調整するＣ二
当り、四方口弁を設け、この四方口弁のボートを利用し
、ベロー内外部への流体を給排することによってベロー
を半径方向上下移動せしめる点、ベローの伸縮片を溶接
タイプ（二する点を特徴とし、これによってタービン静
止部と回転部との隙間を運転に見合うよう（二適正に調
整するものである。
（二介挿袈着するベローのその内部圧力を調整するＣ二
当り、四方口弁を設け、この四方口弁のボートを利用し
、ベロー内外部への流体を給排することによってベロー
を半径方向上下移動せしめる点、ベローの伸縮片を溶接
タイプ（二する点を特徴とし、これによってタービン静
止部と回転部との隙間を運転に見合うよう（二適正に調
整するものである。
以下添付図を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図において、符号（２）は動１ｗｔを示し、この動
翼（２）の対向位置するところにはノズル（６）を保持
するノズル外輪（３）が配設されている。ノズル外輪（
３）には取付溝Ｑ２が穿設されており、この取付溝住に
シールフィン（５）を有するフィンセグメント（４）が
装着され、動翼（２）と対設している。フィンセグメン
ト（４）の上面には、溶接タイプのベローα３が固着さ
れており、このベローＱ３には薄板状の仕切α４を介し
て口出部Ｃ１！９が設けられている。
翼（２）の対向位置するところにはノズル（６）を保持
するノズル外輪（３）が配設されている。ノズル外輪（
３）には取付溝Ｑ２が穿設されており、この取付溝住に
シールフィン（５）を有するフィンセグメント（４）が
装着され、動翼（２）と対設している。フィンセグメン
ト（４）の上面には、溶接タイプのベローα３が固着さ
れており、このベローＱ３には薄板状の仕切α４を介し
て口出部Ｃ１！９が設けられている。
上記フィンセグメント（４）およびベローα３は、第２
図乃至第３図に示されるよう（二、軸方向に長く延びる
長方形を有し、その軸とまじわる半径方向は大なる曲率
をもって弧状（：形成されている。また、ベローａ３は
、第４図に示されるように、その伸縮片（Ｉｅを薄板形
状Ｃ：なし、両側端面Ｅを互（＝溶接結合することＣ二
よってその強度を確保しである。
図乃至第３図に示されるよう（二、軸方向に長く延びる
長方形を有し、その軸とまじわる半径方向は大なる曲率
をもって弧状（：形成されている。また、ベローａ３は
、第４図に示されるように、その伸縮片（Ｉｅを薄板形
状Ｃ：なし、両側端面Ｅを互（＝溶接結合することＣ二
よってその強度を確保しである。
一方、上記ベロー０の口出部（Ｉ！９は、第１図に示さ
れるように、導管αυと螺着しており、この導管ｔ１υ
は四方口弁ａηに接続されている。すなわち、この四方
口弁αηは四つのポートを有し、そのうち二つのポート
は外部からの流体なベロ−０内部に送給する供給口とし
て導通し、残り二つのポートはベロ−０内部から流体を
引抜く排出口として導通するようになっている。
れるように、導管αυと螺着しており、この導管ｔ１υ
は四方口弁ａηに接続されている。すなわち、この四方
口弁αηは四つのポートを有し、そのうち二つのポート
は外部からの流体なベロ−０内部に送給する供給口とし
て導通し、残り二つのポートはベロ−０内部から流体を
引抜く排出口として導通するようになっている。
次（二作用を説明する。
今、ケーシングの不均一な熱変形、圧力による変形、あ
るいはタービン車軸を支承する軸受の支持特性等堪；変
化が起ると、これ（：伴い動翼（２）またはフィンセグ
メント（４）は第１図示紙面の半径方向上下Ｃ；移動し
、これによってシールフィン（５）と動翼（２）の隙間
は、不必要Ｃ：大きくなるかまたは狭すぎて適正寸法な
保持できなくなる。
るいはタービン車軸を支承する軸受の支持特性等堪；変
化が起ると、これ（：伴い動翼（２）またはフィンセグ
メント（４）は第１図示紙面の半径方向上下Ｃ；移動し
、これによってシールフィン（５）と動翼（２）の隙間
は、不必要Ｃ：大きくなるかまたは狭すぎて適正寸法な
保持できなくなる。
このような場合、その隙間寸法の変化値を−早く検出し
、その出力信号を四方口弁（１７）ｌ二印加する。
、その出力信号を四方口弁（１７）ｌ二印加する。
すなわち、シールフィン（５）と動翼（２）との隙間が
適正値寸法よりも大きくなると、流体が八〇Ｉｔを通て
ベロー１３に送られ、当該ベロー（１３の伸縮片α０１
に膨張するとともＣ：フィンセグメント（４）を下方Ｃ
−押し下げ、これＣ二よってシールフィン（５）と動ｉ
ｔ ｉ２）との隙間寸法を適正値に保持する。また、逆
（二、シールフィン（５）と動翼（２）との隙間寸法が
狭くなりすぎると、四方口弁住ηの入口Ｂｔは閉じ、そ
の出口Ｅｘは開口し、これによってベロー０内の流体は
導管俣υを通して外部に引き抜かれること口なる。この
ため、ベロー０の伸縮片ａｅは圧縮され、シールフィン
（５）と動翼（２）との隙間は適正寸法に保持される。
適正値寸法よりも大きくなると、流体が八〇Ｉｔを通て
ベロー１３に送られ、当該ベロー（１３の伸縮片α０１
に膨張するとともＣ：フィンセグメント（４）を下方Ｃ
−押し下げ、これＣ二よってシールフィン（５）と動ｉ
ｔ ｉ２）との隙間寸法を適正値に保持する。また、逆
（二、シールフィン（５）と動翼（２）との隙間寸法が
狭くなりすぎると、四方口弁住ηの入口Ｂｔは閉じ、そ
の出口Ｅｘは開口し、これによってベロー０内の流体は
導管俣υを通して外部に引き抜かれること口なる。この
ため、ベロー０の伸縮片ａｅは圧縮され、シールフィン
（５）と動翼（２）との隙間は適正寸法に保持される。
一般に、この種シール機構Ｉ：おいて、第７図または第
８図の実施例を採用すると、シールフィン入口側の漏洩
蒸気の圧力と、ベロー内部の圧力とは互にパラノスする
けれども、シールフィン出口側の漏洩蒸気は仕事を終え
ているために、その圧力はかなり低くなっている。この
ためベロー内部とシールフィン出口側を比較すると、ベ
ロー内部の圧力分布がかなり高く、レールフィンそのも
のはあたかも右下りの傾斜を有することになり、均等間
隔の隙間寸法を調整することが極めて難しいものであっ
た。
８図の実施例を採用すると、シールフィン入口側の漏洩
蒸気の圧力と、ベロー内部の圧力とは互にパラノスする
けれども、シールフィン出口側の漏洩蒸気は仕事を終え
ているために、その圧力はかなり低くなっている。この
ためベロー内部とシールフィン出口側を比較すると、ベ
ロー内部の圧力分布がかなり高く、レールフィンそのも
のはあたかも右下りの傾斜を有することになり、均等間
隔の隙間寸法を調整することが極めて難しいものであっ
た。
しかしながら、本発明においては、ベローの伸縮片を溶
接タイプ（二しているので、その剛性は極めて高く、流
体の圧力がかなり高くない限り、その伸縮片は移動しな
いから、上述シールフィンの右下り曳象も解消されてい
る。
接タイプ（二しているので、その剛性は極めて高く、流
体の圧力がかなり高くない限り、その伸縮片は移動しな
いから、上述シールフィンの右下り曳象も解消されてい
る。
來５図は本発明の他の適用・例を示すものであって、ノ
ズル内？ＪＩＩ（７）に収付けられたシールフィン（９
）を有するフィンセグメント（８）とタービン車輪（１
）との隙間を適正値に調整するために、ベローα謙内に
導管圓１通路ａ印を介して流体を給排する四方口弁ａη
を設けたものである。
ズル内？ＪＩＩ（７）に収付けられたシールフィン（９
）を有するフィンセグメント（８）とタービン車輪（１
）との隙間を適正値に調整するために、ベローα謙内に
導管圓１通路ａ印を介して流体を給排する四方口弁ａη
を設けたものである。
以上述べたように、本発明はベローの伸縮片を溶接タイ
プにするとともに、ベローの内外部に流体を給排する四
方口弁を設けたから、タービン静止部と回転部との隙間
を自由に調整でき、キの結果、過渡運転状態におけるタ
ービン静止部と回転部との接触事故を確実に回避できる
ことはもとより、タービン静止部と回転部との隙間も適
正寸法値に保持できるためＣ：漏洩蒸気量を大幅に減少
できる等すぐれた効果を奏する。
プにするとともに、ベローの内外部に流体を給排する四
方口弁を設けたから、タービン静止部と回転部との隙間
を自由に調整でき、キの結果、過渡運転状態におけるタ
ービン静止部と回転部との接触事故を確実に回避できる
ことはもとより、タービン静止部と回転部との隙間も適
正寸法値に保持できるためＣ：漏洩蒸気量を大幅に減少
できる等すぐれた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、第２図は
フィンセグメントの概略形状を示す斜視図、第３図はフ
ィンセグメントとベローと一体結合していることを示す
概略斜視図、第４図はベローの伸縮片の概略を示す図、
第５図は本発明の他の応用例を示す概略断面図、第６図
は従来のタービン段落の一部を示す概略図、第７図およ
び第８゜図は従来のシール機構の実施例な示す概略図で
ある。 ｌ・・・タービン車軸 ２・・・動翼３・・・ノズ
ル外輪 ４・・・フィンセグメント５．９・・・
シールフィン ６・・・ノズル１３・・・ベロー
１６・・・伸縮片１７・・・四方口弁 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
フィンセグメントの概略形状を示す斜視図、第３図はフ
ィンセグメントとベローと一体結合していることを示す
概略斜視図、第４図はベローの伸縮片の概略を示す図、
第５図は本発明の他の応用例を示す概略断面図、第６図
は従来のタービン段落の一部を示す概略図、第７図およ
び第８゜図は従来のシール機構の実施例な示す概略図で
ある。 ｌ・・・タービン車軸 ２・・・動翼３・・・ノズ
ル外輪 ４・・・フィンセグメント５．９・・・
シールフィン ６・・・ノズル１３・・・ベロー
１６・・・伸縮片１７・・・四方口弁 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）タービン回転部に対向して配設されたシール用の
フィンセグメントを、タービンの静止部に半径方向上下
に移動可能とし、その静止部とフィンセグメント間にベ
ローを介挿装着し、そのベロー内の圧力調整を、流体を
給排する四方口弁によつて行うことを特徴とするタービ
ンのシール部隙間調整装置。 - （２）ベローの伸縮片の結合は溶接によつて行うことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載タービンのシール
部隙間調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27360884A JPS61152907A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | タ−ビンのシ−ル部隙間調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27360884A JPS61152907A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | タ−ビンのシ−ル部隙間調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61152907A true JPS61152907A (ja) | 1986-07-11 |
Family
ID=17530120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27360884A Pending JPS61152907A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | タ−ビンのシ−ル部隙間調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61152907A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE4031477A1 (de) * | 1990-02-12 | 1991-08-14 | Gen Electric | Vorrichtung zur laufschaufelspitzenspaltbreitensteuerung mittels mantelringsegmentpositionsbeeinflussung |
| US5211534A (en) * | 1991-02-23 | 1993-05-18 | Rolls-Royce Plc | Blade tip clearance control apparatus |
| US5344284A (en) * | 1993-03-29 | 1994-09-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Adjustable clearance control for rotor blade tips in a gas turbine engine |
| WO2001009488A1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-02-08 | Allison Advanced Development Company | Blade clearance control for turbomachinery |
| WO2002081869A1 (de) * | 2001-04-06 | 2002-10-17 | Mtu Aero Engines Gmbh | Rotorspalt-steuermodul |
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| JP2015075111A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 調整可能タービンシール及びその組立方法 |
| GB2543607A (en) * | 2015-08-13 | 2017-04-26 | Gen Electric | Turbine shroud assembly and method for loading |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP27360884A patent/JPS61152907A/ja active Pending
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