JPWO2011108440A1 - ガスタービンの動翼およびその製造方法ならびに動翼を用いたガスタービン - Google Patents
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Abstract
Description
一方、空洞部を設けずに、動翼の先端側と基部側の両側から長孔加工して中間で接続して一本の長孔とすることにより複数の直線通路状に形成すれば、空洞部を設けない分、動翼の有効断面積を大きくすることができる。しかし、この方法では、2方向からの長孔加工時の芯あわせが難しく、加工コストが増大したり、長孔同士の貫通不良により歩留まりが低下したりする懸念があった。
即ち、本発明の第1の態様に係るガスタービンの動翼は、タービンの動翼内部に冷却通路が形成され、該冷却通路に冷却空気を流通させて前記動翼の冷却を行うガスタービンの動翼において、前記冷却通路は、前記動翼の基部側長手方向に延在する複数の直線通路状の基部側長孔と、前記動翼の先端側長手方向に延在する複数の直線通路状の先端側長孔と、前記基部側長孔と前記先端側長孔との接続部に介在して両長孔を1本ずつ相互に連通させ、且つ前記両長孔の通路断面積よりも広い断面積を有する複数の連通空洞部と、を有する。
さらに、本発明のガスタービンの動翼は、少なくとも前記複数の先端側長孔の先端から前記連通空洞部までの長さを同一としたことを特徴とする。これにより、複数の電極またはドリルによる同時加工が可能となり、長孔の加工精度のばらつきが発生せず、加工精度が一層向上する。
図1〜図6は、本発明の第1実施形態を示している。図1は、本発明に係る動翼が適用されたガスタービンの一例を示す全体構成図である。このガスタービン1は、圧縮機2と、燃焼器3と、タービン4とを有する。圧縮機2は、空気取込口から取り込まれた空気を圧縮して圧縮空気を生成する。燃焼器3は、この圧縮空気に燃料を噴射して高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。タービン4は、この燃焼ガスの熱エネルギーをロータ5の回転エネルギーに変換して駆動力を発生させる。そして、この駆動力がロータ5に連結された発電機(図示省略)などに伝達される。タービン4は燃焼器3に繋がるように設けられたタービンハウジング6の内部に配置されている。
なお、図7Aから図7Cに示す長孔形成工程は、基部側から先端側に向けて加工を開始したが、これとは逆に先端側から基部側に向けて加工を開始してもよい。
次に、本発明の第2実施形態について、図8を参照して説明する。この第2実施形態に示す動翼51は、その冷却通路410を構成している複数の連通空洞部410cの長手方向の位置が異なる点を除き、図2に示す第1実施形態における動翼41と同様である。
次に、本発明の第3実施形態について、図9を参照して説明する。第3実施形態に示す動翼61は、複数の先端側長孔610bの先端から連通空洞部までの長さを同一としたことを除き、図2に示す第1実施形態における動翼41と同様である。
次に、本発明の第4実施形態について、図10を参照して説明する。第4実施形態に示す動翼71は、複数の先端側長孔710bの先端から連通空洞部までの長さを同一とし、更に複数の基端側長孔710aの基部411の端面から連通空洞部までの長さも同一としたことを除き、図2に示す第1実施形態における動翼41と同様である。
2 圧縮機
3 燃焼器
4 タービン
5 ロータ
6 タービンハウジング
41 動翼
51 動翼
61 動翼
71 動翼
410 冷却通路
410a 基部側長孔
410b 先端側長孔
410c 連通空洞部
411 基部
412 ブレード部
413 プラットフォーム部
415 シュラウド
即ち、本発明の第1の態様に係るガスタービンの動翼は、タービンの動翼内部に冷却通路が形成され、該冷却通路に冷却空気を流通させて前記動翼の冷却を行うガスタービンの動翼において、前記冷却通路は、前記動翼の基部側長手方向に延在する複数の直線通路状の基部側長孔と、前記動翼の先端側長手方向に延在する複数の直線通路状の先端側長孔と、前記基部側長孔と前記先端側長孔との接続部に介在して両長孔を1本ずつ相互に連通させ、且つ前記両長孔の通路断面積よりも広い断面積を有する複数の連通空洞部と、を有し、前記連通空洞部を、前記動翼のプラットフォーム部の位置に合わせて形成している。
Claims (6)
- タービンの動翼内部に冷却通路が形成され、該冷却通路に冷却空気を流通させて前記動翼の冷却を行うガスタービンの動翼において、
前記冷却通路は、
前記動翼の基部側長手方向に延在する複数の直線通路状の基部側長孔と、
前記動翼の先端側長手方向に延在する複数の直線通路状の先端側長孔と、
前記基部側長孔と前記先端側長孔との接続部に介在して両長孔を1本ずつ相互に連通させ、且つ前記両長孔の通路断面積よりも大きい断面積を有する複数の連通空洞部と、
を有するガスタービンの動翼。 - 前記連通空洞部を、前記動翼のプラットフォーム部の位置に合わせて形成した請求項1に記載のガスタービンの動翼。
- 前記複数の連通空洞部のうちの、隣り合う連通空洞部の高さを異ならせた請求項1または2に記載のガスタービンの動翼。
- 少なくとも前記複数の先端側長孔の先端から前記連通空洞部までの長さを同一としたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のガスタービンの動翼。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載のガスタービンの動翼をタービンに用いたガスタービン。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載のガスタービンの動翼に前記冷却通路を形成する場合において、
前記動翼の基部側から電気的加工により前記基部側長孔を形成する基部側長孔形成工程と、
該基部側長孔の終端位置で前記電気的加工の加工進行速度を低下もしくは停止させて前記連通空洞部を形成する連通空洞部形成工程と、
前記動翼の先端側から前記先端側長孔を形成し、該先端側長孔を前記連通空洞部に貫通させる先端側長孔形成工程と、
を有するガスタービンの動翼の製造方法。
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