JPS62203902A - ガスタ−ビンホイ−ル - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はガスタービンのホイールに係り、特に、空冷式
動翼を備えたガスタービンに好適なホイールに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

空冷式動翼を備えたガスタービンで、冷却用空気を動翼
に導入する方法には、動翼のダブテール部に冷却空気を
導き、ダブテールにあけられた孔から動翼内部に導入す
る方法が多く用いられる。

ダブテール部に冷却空気を導〈従来例としては第４図に
示すとおりである。ここではホイール１ａ。

１ｂは冷却空気供給部とシール部を構成するスペーサ２
と共にボルト３によつ〔連結台されている０、ホイール
Ｉａ、　１ｂの中心部から供給される冷却空気はスペー
サ２に設けられる半径方向のスリツ）　１３ａ。

８ｂを通過して冷却空気供給部９ａ、　ｇ、ｂへ導かれ
、それぞれホイールに設けられた半径方向に伸びる斜め
の長大７ａ、　７ｂを通過し各ダブテール部５ａ、　５
ｂの低部に設けられた冷却溝６ａ、　６ｂからそれぞれ
動翼４ａ、、４ｂ部へ供給される構造になっている。こ
のような方法では冷却空気供給の為の斜めの長穴７ａ。

７ｂを動翼４ａ、、４ｂの枚数と同数設ける必要があり
、加工に際しては多くの時間を要する他、斜めの長穴７
ａ、７ｂと冷却溝６ａ、　６ｂとの交点に鋭角部が形成
され、遠心応力、熱応力に対する応力集中が大きくなっ
て、起動停止の操返しによる疲労破壊が生じやすいとい
う欠点があった。これ（こ対し、特開昭５８−７０００
−１号公報（ζあっＣはダブテール部（ホ・ｒ−ル外周
）に設は九円司方向の冷却溝がホイール側面に設けられ
た複数の冷却孔によって連通し、前記欠点を克服しよう
としたものである。

しかしこのような構造物にあっては、前記円周方向の冷
却溝とダブテール部に生じる加工後のパリ取りの困難さ
、及び前記冷却溝とダブテール、動パのダブテール取付
部で構成される部分からの冷却空気の漏れ等の間祈がｊ
「たに発生することが考えられる。

〔発明の目的〕

この発明はこのような事情に鮨みてなされたもので、そ
の目的とするところは遠心応力及び熱応力に対し°Ｃ強
度信頼性が高く、又冷却空気の漏れが少ないガスタービ
ンホイールを提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明はホイールを回転軸方向に二つ割りから成り、
それぞれ円周方向に伸びる冷却溝群で構成されるホイー
ル部とホイール部の側壁に設けられる軸方向の冷却孔を
持つホイール部の２要素でひとつのホイールを構成し”
Ｃ前記目的を達成するガスタービンホイールである。

〔発明の効果〕

この発明によっ′Ｃ得られる効果はダブテール部に円周
方向へ溝を設けたり斜めの長穴等を設けてガい為遠心応
力、熱応力等（こよる疲労破壊、及びダブテール部から
の冷却空気漏れ、さらに加工時間の短縮比が計られたガ
スタービ／ホーｒ−ル全提供することができる。

〔発明の実施例〕

この発明の実施例を第１図乃至第３囚に示す。

第１図は本発明に係る一部を取り出して示す縦析面構造
図である。回転する円板状のホイールは軸方向（こ２分
割され１０ａ、ｌｌａ、　１０ｂ、　ｌｌｂで構成され
て２りそれぞれ半径方向に伸びる複数の冷却溝１３ａ、
　１３ｂ　ｉ持ツホイール部１０ａ、　１０ｂとホイー
ル側（＆の軸方向に設けられる複数の冷却孔１２へ１２
ｂを持つホイール部［ｈａ、ｕｂから成り、前記冷却孔
１２ａ、　１２ｂより冷却空気が供給され前記冷却溝１
３ａ。

１３ｂを通過後ダブテール５ａ、５ｂの底部に位置する
冷却溝５ａ、　６ｂを経て動翼４ａ、　４ｂへ連通して
冷却するしくみ（こなり′Ｃいる。このような１が造に
することによりホイール部ｒ　ｉｏａ、　ｉｏｂ、　ホ
イール部［１１１ａ。

Ｌｉｔ）の各部の冷却空気通過部分の加工にあっては単
純な直通の溝加工、孔加工であり比較的加工時間は短か
くて済む。又、前記複数の冷却溝１３ａ６１３ｂは半径
方向の数本を周方向で連結することにより前記冷却空気
供給の為の冷却孔１２ａ、　１２ｂの個数を動４枚数よ
り少なくすることが可能であり、同様に加工時間全短縮
することができる。又ダブテール５ａ、　５ｂの外周面
に深溝等がない為に前記ダブテール５へ５ｂと動翼４４
４ｂの取付部からの冷却空気の漏洩も少ない。場らに冷
却孔１２ａ、１２ｂの取付部（Ｒはホイールの中心に近
い部分に取付けることが可能でありスペーサ２の先端環
部１４の径を小さくすることができ、遠心力の低減化も
計れる。

第２図はダブテールｌ　１０ａ、　１０ｂの横断面を示
す１例であるが、ダブテール部ａ、　５ｂの底面から半
径方向に伸びるｊ本の冷却溝１３ａ、　１３ｂが周方向
の冷却溝１５で連結されている。第３図はダブテールＩ
Ｉ　ｌｌａ、　１１１）の横断面を示す１例であり、側
壁面に直交して、前記冷却溝１５０部分へ届くように冷
却孔１２ａ、　ｂが設けられている。ここでは前記冷却
孔数は動翼枚数の電と少なくなっている。従ってこのよ
うな構造物にあっては冷却溝と冷却孔で形成される部分
には鋭角部が生じない為に遠心応力。

熱応力に対する応力集中が小さいことがわかる。

以上説明したように本実施例によれば、冷却空気の漏洩
が少なく遠心応力、熱応力等が軽減され又加工時間もあ
る程度短縮できるという効果がある。本実施例では半径
方向の冷〆溝数が４本で１組の冷却要素を構成している
がその数には制限されない、又冷却孔供給数も同様であ
る。又、ホイールＩ、ホイール「間は密着構成にはなつ
′でいるが多少の冷却空気漏洩も考えられるがこのよう
な場合は冷却孔や冷却溝部にシール部を設け゛Ｃ構成し
ても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるガスタービンホイール
を示す縦断面図。 第２図、第３図は第１図における要部を示す平面図。 第４図は従来の実施例であるガスタービンホイールを示
す縦断面図である。 ｌａ、　ｌｂ・・・ホイール、２・・・スペーサ、３・
・・ボルト。 ４ａ、　４ｂ　・・動翼、　５ａ、　５ｂ　・−・ダブ
ｆ　−ｋ　、　　６ａ、　６ｂ　・−冷却溝、７ａ、７
ｂ・・・斜めの長穴、８ａ、８ｂ・・・スリット。 ９ａ、　９ｂ・・・冷却空気漏洩腔、　　１０ａ、　１
０ｂ・・・ホイールＩ。 １１ａ、　１ｌｂ−＊イールＩＩ　、　　１２ａ、　１
２ｂ　−・・冷却孔。 ｔ３ａ、　１３ｂ・・・冷却溝、１４・・・先端頂部、
１５・・・冷却溝。 第　　１　　図 ５乱 第　　２　　（２ 、に訊 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転する円板状のホイールの外周に設けた円周方向また
   は軸方向の溝と、この溝と嵌合する凸起を持った複数個
   の動翼と、この動翼の内部に設けられ、前記ホイールの
   内径側から冷却空気を導入する冷却孔とからなる前記動
   翼を冷却する装置において、前記ホイールは回転軸方向
   に２つ割りの円板で構成され、一つの円板では前記動翼
   が嵌合する溝の底部から半径方向へ冷却溝が伸びており
   、前記冷却溝は少なくても２ケ所以上で周方向に連結さ
   れ、複数組の冷却溝網で構成される一方、もう一つの円
   板では前記ホイール円板に設けられた周方向の冷却溝の
   各組には少なくても１ケ所以上の冷却空気連通孔を前記
   ホイール円板の側壁に設けて成ることを特徴とするガス
   タービンホイール。