KR100928176B1 - 특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치 - Google Patents

특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100928176B1
KR100928176B1 KR1020057015344A KR20057015344A KR100928176B1 KR 100928176 B1 KR100928176 B1 KR 100928176B1 KR 1020057015344 A KR1020057015344 A KR 1020057015344A KR 20057015344 A KR20057015344 A KR 20057015344A KR 100928176 B1 KR100928176 B1 KR 100928176B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sealing
sealing strip
gap
width
sealing device
Prior art date
Application number
KR1020057015344A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050105476A (ko
Inventor
리차드 런던
페터 막스
Original Assignee
알스톰 테크놀러지 리미티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알스톰 테크놀러지 리미티드 filed Critical 알스톰 테크놀러지 리미티드
Publication of KR20050105476A publication Critical patent/KR20050105476A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100928176B1 publication Critical patent/KR100928176B1/ko

Links

Images

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
    • 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
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • 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
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • F01D11/006—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor
    • F01D11/008—Sealing the gap between rotor blades or blades and rotor by spacer elements between the blades, e.g. independent interblade platforms
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/28—Arrangement of seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/061—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with positioning means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/10—Stators
    • F05D2240/11—Shroud seal segments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • F05D2240/57—Leaf seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/10—Two-dimensional
    • F05D2250/18—Two-dimensional patterned
    • F05D2250/182—Two-dimensional patterned crenellated, notched
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치에 있어서, 두 몸체(10a, 10b)가 길이방향 축선(26)을 따라 신장하는 그 각각의 면(24, 25)을 통해 서로 접하고, 반면 그 폭이 0 에서 최대 두께 X 사이에서 변화가능한 간극(18)이 형성된다. 이 간극(18)은 그에 수직인 실링 스트립(20)으로 덮히고, 이 실링 스트립(20)은 길이방향 축선(26)을 따라 신장하고 주어진 깊이(T)의 두 반대편 슬롯(16, 17)에 원활히 움직이도록 장착된다. 이 유형의 실링 장치에서, 실링 스트립(20)이 슬롯(16,17) 깊이의 2배 보다 작거나 같은 길이방향 축선(26)에 수직인 기본 폭(S)을 갖고, 이 실링 스트립(20)은 간극의 최대 폭 (X) 과 슬롯(T)의 폭(16,17)의 합이 실링 스트립(20)의 기본 폭(S) 보다 크거나 같은 경우에 실링 스트립(20)이 상기 슬롯(16,17)에서 미끄러져 빠져나가는 것을 방지하는 추가적인 수단(21)을 포함하여 간극(18)의 확장된 최대 두께(X)가 가능해진다.

Description

특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치{SEALING ARRANGEMENT, PARTICULARLY FOR THE BLADE SEGMENTS OF GAS TURBINES}
본발명은 열기계 분야에 관련된다. 본발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 특히, 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 실링 장치는 예를들어, 간행물 EP-A2-0 896 128 공보에 개시되어 있다.
가스 터빈의 터빈 단(stage)은 가이드 블레이드(고정자(stator)) 및 가동 블레이드(로터(rotor))의 열을 포함한다. 이 열들은 각각 특정 수의 블레이드 세그먼트로 이루어진다. 상기 가이드 블레이드 세그먼트는 도 1 에 사시 측면도로 나타나있다. 도 1 의 가이드 블레이드 세그먼트(10)의 중앙부는 실제 에어포일(airfoil)(11)로 되어 있으며, 이 에어 포일의 양 단부는 플레이트형 보호판(shroud) 세그먼트(12,13)가 있다. 외측 보호판 세그먼트(12)는 그 열의 다른 블레이드 세그먼트의 외측 보호판 세그먼트와 함께 환상의 외측 블레이드 보호판을 형성한다. 마찬가지로, 내측 보호판 세그먼트(13)는 그 열의 다른 블레이드 세그먼트의 내측 보호판 세그먼트와 함께 환상의 내측 블레이드 보호판을 형성한다. 내측 및 외측 블레이드 보호판의 사이에는 환상의 통로가 형성되고, 이 통로를 통 해 가스 터빈의 고온의 작동 매체가 통과한다. 냉각 공기는 일반적으로 상기 환상 통로의 외측를 흐르며, 이 냉각 공기는 블레이드 보호판에 의해 고온의 작동 매체와 분리되어 있다.
보호판 세그먼트(12,13)의 끝면에는 외측 및 내측 보호판 시일(seal)(14 및 15)이 각각 제공되고, 이 시일은 길이방향 축선(26)의 방향으로 배치되고, 인접한 보호판 세그먼트 사이의 중간 공간(간극)을 밀폐하는 역할을 한다. 도 1 의 평면 A-A 를 따라 취한 공지된 실링 장치의 단면이 도 2(a)에 나타나 있다. 도 2(a)에 의하면, 보호판 세그먼트의 영역에서 두 인접한 가이드 블레이드 세그먼트(10a 및 10b)가 그들의 끝면(24,25)으로 간극(18)을 사이에 두고 서로 인접해 있다. 가이드 블레이드 세그먼트(10a, 10b)의 끝면(24,25)에는 홈(16,17)이 길이 방향 축(26)의 방향으로 간극(18)에 대해 수직으로 형성되어 있고, 이 홈은 틈새를 가지면서 실링 스트립(19)을 수용한다. 이 홈(16,17)은 예를들어 EDM(전기 방전 가공(electrical discharge machining)), 그라인딩 또는 밀링에 의해 세그먼트에 형성될 수 있다. 사각형의 평평한 실링 스트립(19)이 도 2(b)에 사시측면도로 나타나 있다.
작업중의 열팽창 때문에, 인접한 세그먼트는 열팽창을 흡수하기 위하여 냉간 상태에서 공칭 틈새(clearance)를 갖도록 설계되어야 한다. 이 공칭 틈새에는 세그먼트의 원주 방향 고정방식에 기인하는 공차(tolerance)가 추가된다. 간극(18) 형태의 틈새는 전체로서 얻어지며, 그 폭은 0 과 최대 폭(최대 틈새) (X)(도2(a)참조) 사이의 값이다. 상기 공칭 틈새(X)는 일반적으로 1 ~ 3 mm 이고, 최 대 틈새(X)는 3 ~ 5 mm 이다. 상기 각각의 홈(16,17)은 깊이가 T 이고, 실링 스트립(19)은 기본 폭이 S 이다(도 2(a)참조). 깊이 (T) 와 기본 폭 (S) 은 (최대 틈새 (X) 에서) 상기 실링 스트립(19)이 홈으로부터 빠지지 않도록 또는 함께 압착(틈새가 0 일때) 되지 않을 정도의 특정 조건을 만족하여야 한다.
(1) S ≤ 2 · T
만약 상기 조건 (1) 이 만족된다면, 상기 틈새 또는 간극(18)의 폭이 0 이 되더라도, 실링 스트립(19)은 횡방향으로 힘을받지 않는다(도4(a)참조).
(2) S - T ≥ X
만약, 조건(2)가 만족된다면, 도 4(b)의 상황을 피할 수 있는데, 이러한 상황에서는 실링 스트립(19)이 홈(16,17)으로부터 빠져나올 수 있거나 또는 상기 간극(18)에서 기울어져 틈새가 차후에 감소되는 동안 변형되거나 손상될 수 있다.
이 치수 조건의 단점은 홈(16,17)의 깊이(T) 및 실링 스트립(19)의 폭(S)이 간극(18)의 최대 폭(X) 또는 최대 틈새에 따라 매우 크게 달라질 수 있다는 것이다. 그러나, 홈(16,17)의 깊이(T) 및 시일의 폭은 제조 공정, 세그먼트 단면(24,25)의 규정된 형상 또는 냉각 조건에 의해 제한을 받을 수 있다. 이 경우, 절충이 이루어져야 하거나 또는 다른 실링 방법이 사용되어야 한다.
따라서, 본발명의 목적은 특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용될 수 있고, 공지된 실링 장치의 단점을 극복할 수 있는 실링 장치를 구현하는 것이고, 본 실링 장치는 인접한 몸체 또는 세그먼트 사이에서 더 큰 최대 틈새가 비교적 적은 노력으로도 신뢰성 있게 흡수될 수 있는 것을 특징으로 한다.
이 목적은 청구항 1 의 특징적 구성에 의해 달성된다. 종래 형태의 실링 스트립으로부터 출발하는 본발명의 요지는, 간극의 최대 폭과 홈의 깊이의 합이 실링 스트립의 기본 폭보다 크거나 같다면 실링 스트립이 홈에서 빠지는 것을 방지하는 추가적인 수단을 실링 스트립에 제공하는 것이다.
본발명의 바람직한 구성에 의하면, 상기 추가적인 수단이 실링 스트립의 길이방향 측면에 분산 배치되고, 길이방향 축선 방향으로 규정되며, 기본 폭을 초과하여 규정된 추가적인 폭만큼 실링 스트립의 폭을 부분적으로 증가시키는 러그를 포함한다는 것이 특징이다. 추가적인 폭을 갖는 이 러그 덕분에 실링 스트립이 안전하게 걸쳐 놓일 수 있는 최대 틈새가 증가된다. 또한, 틈새가 0 인 경우 횡방향 힘이 실링 스트립에 작용하면 상기 러그는 부분적으로 굽혀질 수 있다.
2 이상의 러그가 실링 스트립의 길이 면에 그 길이방향 측면에 분산 배치되는 것이 바람직하다. 특히, 2 이상의 러그는 길이 면의 단부에 배치된다. 이러한 구성으로 홈내에 실링 스트립이 항상 안정적이고 규정된 위치에 배치되도록 한다.
특히, 러그가 짝을 이뤄 실링 스트립의 양 길이방향 측면에 서로 반대편에서 배치되는 것이 바람직하다.
러그는 실링 스트립에 통합적으로 배치되는 것이 바람직하고, 실링 스트립과 동일한 두께을 갖는 것이 바람직하다.
이 경우, 러그는 최초 상태에서 실링 스트립의 평면상에 놓여진다. 그러나, 또한 이 러그는 또한 최초 상태에서 실링 스트립의 평면으로부터 굽혀질 수 있다.
러그를 수용하기 위하여 더 깊은 포켓이 홈의 대응 위치에 형성된다면, 상기 실링 장치는 특히 공간 효율적으로 되며 실링 스트립에 적은 응력을 주게된다.
가장 단순한 경우, 홈의 벽은 간극에 수직으로 배향된다.
그러나, 또한 홈의 벽이 홈의 단면이 V 형상으로 되도록 일측 또는 양측에서 간극에 대해 경사져 있는 것을 생각할 수 있다.
다른 실시형태는 종속항에서 설명될 것이다.
본발명에 대해 도면을 참조하여 예시적인 실시형태에 따라 자세하게 설명될 것이다.
도 1 은 종래 기술에 따른 가스 터빈 가이드 블레이드 세그먼트의 사시 측면도이다.
도 2 는 두 부분도로서, 도 1 의 공지된 실링 장치의 평면 A - A의 단면도(부분도(a))와 관련된 실링 스트립의 사시측면도(부분도(b))이다.
도 3 은 도 2 와 비교가능한 본발명에 따른 실링 장치의 바람직한 예시적인 실시형태를 나타낸다.
도 4 는 도 2(a)와 비교가능한 도면으로서, 종래 기술의 실링 장치의 틈새가 0 인 경우(부분도(a)의 경우) 및 최대 틈새의 경우(부분도(b))를 나타낸다.
도 5 는 도 4 와 비교가능한 도 3 의 실링 장치의 거동을 나타낸다.
도 6 은 본발명에 따른 실링 장치에 있는 홈의 다양한 형상의 세 부분도((a), (b) 및 (c))를 나타낸다.
도 7 은 도 3 또는 6 에 따른 실링 장치의 실링 스트립의 다른 형상의 부분도((a), (b))를 나타낸다.
도 8 은 본발명에 따른 실링 장치의 홈 및 실링 스트립의 다양한 형상의 세 부분도((a), (b) 및 (c))를 나타낸다.
본발명에 따른 실링 장치의 바람직한 예시적인 실시형태가 도 2 와 비교가능하도록 도 3 에 나타나 있다. 이 경우, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호가 부여되어 있다. 도 2 의 단순한 직사각형 형상의 실링 스트립(19)은 길이방향 측면에 분포된 복수의 일체형 러그(21)를 갖는 실링 스트립(20)으로 대체되었다. 도 8(a) 에서 볼 수 있는 바와 같이, 실링 스트립(20)은 기본 폭 (S) 외에도 상기 러그(21)에 의해 양측면에서 국소 폭(S1 및 S2) 를 갖는다. 대칭 러그 쌍의 가장 단순한 형태의 경우 S1 = S2 이다. S1, S2 를 적절하게 결정하면, 최소 틈새가 0 일때 추가적인 폭은 중요하지 않은데, 왜냐하면 상기 러그(21)가 횡방향 힘에 의해 구부러질 수 있고, 실링 스트립(20)의 추가적인 폭이 대부분 사라지기 때문이다(도 5(a)). 다른 한편으로, 최대 틈새 X (도 5(b))에서는, 여전히 안전하게 허용될 수 있는 값(X)은 추가적인 폭(S1 + S2 = 2·S1) 때문에 그에 상응하는 만큼 커질 수 있다. 틈새가 0 인 경우에 대해서 상기 조건(1)이 여전히 적용된다. 또한, 최대 틈새 (X) 에서는 추가적인 폭때문에 다음 조건이 적용된다.
(3) S + 2 · S1 - T ≥ X
조건(3)에서 직접적으로 알 수 있는 바와 같이, 종래의 실링 장치와 비교할 때(조건 (2) 참조), S 및 T 의 값이 일정할 때, 더 큰 X 값이 실링 장치 또는 실링 스트립(20)을 위험에 빠뜨리지 않고 허용될 수 있다. 만약 상기 러그(21)가 우선 상방향으로(또는 하방향으로) 구부러진다면(틈새가 0 일때), 실링 스트립(20)의 부가의 폭은 확실히 크게 손실되며, 따라서 문제없이 더 큰 최대 틈새 (X) 를 흡수하는 능력 또한 크게 손실되나, 이 실링 스트립(20)은 폭 S 의 종래의 (표준) 실링 스트립처럼 여전히 사용될 수 있다.
도 3(b)의 예시적인 실시형태에 있어서, 러그(21)는 실링 스트립(20)의 양 길이방향 측면에 분포하여 배열된다. 이 경우, 서로 반대편에 있는 러그(21)의 각 쌍이 실링 스트립(20)의 양단부에 제공되고, 중앙에도 한쌍이 제공된다. 이 러한 대칭 분포 덕분에 실링 스트립(20)의 전체 길이에 걸쳐 단지 몇개의 러그만 두어도 확장된 폭은 유효하게 된다. 그러나, 보다 적거나 더 많은 수의 러그(21)를 제공하거나 또는 실링 스트립의 단지 하나의 측면에만 배열하는 것 또는 양측면에 엇갈리게 배열하는 것 또한 가능하다. 실링 스트립(20)에 일체로 형성되고 실링 스트립(20)과 동일한 두께(b)를 갖는(도7) 러그(21)가 특히 제조가 용이하다. 이 러그는 실링 스트립(20)의 주변 윤곽을 대응 설계해서 제조될 수 있다. 그러나, 실링 스트립(20)에 독립적으로 러그를 최적화하기 위하여, 이 러그(21)를 별개의 요소로 하여 실링 스트립(20)에 부착하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 러그(21) 대신에 실링 스트립(20)을 넘어 측방으로 돌출하는 다른 요소를 사 용하는 것도 생각할 수 있다.
또한, 도 7(b)에 따르면, 실링 스트립(20)의 평면에서 벗어나 다른 쪽으로 각도 β 만큼 굽혀진 러그(21)를 가진 실링 스트립(20)을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같이, 미리 굽혀진 러그를 갖는 실링 스트립은 도 5(a)의 경우(틈새가 0)의 굽힘 공정이 규칙적인 방식으로 이루어진다는 이점을 가진다. 그러나, 상기 미리 굽혀진 실링 스트립(20)은 또한 도 6(b) 및 (c)에 도시된 실링 장치에서도 유리하게 사용될 수 있다. 이들 실링 장치에 있어서는, 간극(18)에 대해 수직인 벽과 폭(a)을 갖는 홈(16,17) 대신에 벽이 일측 또는 양측에서 간극(18)에 대해 경사져 있는 홈(16a, 17a 및 16b, 17b)이 제공되며 이러한 홈(16a, 17a 및 16b, 17b)은 V 형 단면을 갖게된다. 이 경우, 상기 미리 굽혀진 러그(21)가 있음으로 해서 실링 스트립(20)을 홈에 더욱 잘 배치시킬 수 있다.
그러나, 도 8(a)의 평평한 실링 스트립(20) 대신에, 그 단부가 구부러진 도8(b) 및 8(c)에 따른 실링 스트립(20a, 20b)를 사용하는 것을 생각할 수 있다. 이렇게 구부러진 실링 스트립(20a,20b)을 수용하기 위하여 상응하게 구부러진 홈(16c, 17c 및 16d, 17d)이 각각 제공되어야 한다.
양단부가 구부러져 있는 실링 스트립(20b)에 관하여 도 8(c)에 나타나 있으나 또한 평평한 실링 스트립에서도 사용가능한 다른 변형예에 따르면, 상기 홈(16d, 17d)에 포켓(22, 23)이 제공되어 있으며, 이 포켓(22,23)은 러그(21)를 수용하기 위한 추가적인 깊이(T1)를 갖는다. 이렇게 해서, 러그(21)에 의한 최대 틈새(X)의 증가가 손실됨이 없이 틈새가 0 일때 러그(21)의 굽힘이 회피될 수 있 다. 그러나, 이러한 이점을 얻으려면 더 복잡한 홈(16d, 17d)을 제조하여야 한다.
**도면의 주요 부분에 대한 설명**
10 가이드 블레이드 세그먼트
10a, b 가이드 블레이드 세그먼트
11 에어 포일
12 외측 보호판 세그먼트
13 내측 보호판 세그먼트
14 외측 보호판 시일
15 내측 보호판 시일
16,17 홈
16a,17a 홈
16b,17b 홈
16c,17c 홈
16d,17d 홈
18 간극
19,20 실링 스트립
20a, b 실링 스트립
21 러그
22,23 포켓
24,25 끝면
26 길이방향 축선
a 폭(홈)
b 두께(실링 스트립)
S 기본 폭(실링 스트립)
S1, 2 폭(러그)
T 깊이(홈)
T1, 2 깊이(포켓)
X 최대 폭(간극)
α, β 각도

Claims (15)

  1. 가스 터빈 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치로서, 길이방향 축선(26)을 따라 형성된 두 끝면(24,25)을 갖는 두 몸체(10a, 10b)는 간극(18)을 사이에 두고 서로 인접하게 배치되고, 이 간극의 폭은 0 에서 최대 폭 (X) 까지 변할 수 있으며, 또한 간극(18)은 이에 대해 횡방향으로 놓여진 실링 스트립(20, 20a, 20b)으로 덮히고, 이 실링 스트립은 길이방향 축선(26)을 따라 신장되어 있고 또한 규정된 깊이(T)를 갖는 서로 반대편의 두 홈(16, 17; 16a, 17a; ... ; 16d, 17d)에 틈새를 두고 장착되며, 이 홈은 상기 몸체(10a, 10b)의 끝면(24, 25)에서 간극(18)에 대해 횡방향으로 형성된 상기 실링 장치에 있어서,
    상기 실링 스트립(20, 20a, 20b)은 길이방향 축선(26)에 대해 횡방향인 기본 폭(S)을 갖고, 이 기본 폭(S)은 홈(16, 17; 16a, 17a; ... , 16d, 17d)의 깊이의 2배 보다 작거나 같고, 상기 간극(18)의 최대 폭(X)과 홈(16, 17; 16a, 17a; ... ; 16d, 17d)의 깊이(T)의 합이 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 기본 폭(S) 이상인 경우에, 상기 실링 스트립(20, 20a, 20b)이 홈(16, 17; 16a, 17a; ... ; 16d, 17d)에서 빠지는 것을 방지하는 추가적인 수단(21)이 실링 스트립(20, 20a, 20b)에 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 추가적인 수단은 상기 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 길이방향 측면에 분산 배치되는 러그(21)들을 포함하고, 이 러그는 길이방향 축선 (26)의 방향으로 형성되며, 또한 기본 폭(S)을 초과하여 규정된 추가적인 폭(S1, S2) 만큼 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 폭을 부분적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 2 이상의 러그(21)가 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 길이 방향 측면에 분산 배치되는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 2 이상의 러그(21)는 길이방향 측면의 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 1 이상의 추가적인 러그(21)가 상기 2 이상의 러그(21) 사이의 중간에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 러그(21)는 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 두 길이방향 측면에 서로 반대편에서 짝을 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 러그(21)는 상기 실링 스트립(20, 20a, 20b) 에 일체로 형성되고, 실링 스트립(20, 20a, 20b)과 동일한 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 러그(21)는 최초 상태에서 상기 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 평면상에 놓이는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  9. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 러그(21)는 최초 상태에서 실링 스트립(20, 20a, 20b)의 평면에서 벗어나 굽혀져 있는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  10. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 러그(21)를 수용하기 위하여, 더 깊은 포켓(22, 23)이 홈(16d, 17d)의 대응하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 홈(16, 17)의 벽은 상기 간극(18)에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한항에 있어서, 상기 홈(16a, 17a; 16b, 17b)의 벽은 이 홈(16a, 17a; 16b, 17b)의 단면이 V 형상으로 되도록 일 측 또는 양 측에서 간극(18)에 대해 경사져 있는 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한항에 있어서, 상기 홈(16, 17) 및 실링 스트립(20)은 평평한 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한항에 있어서, 상기 홈(16a, 17a; 16b, 17b) 및 실링 스트립(20a, 20b)은 구부러진 형상인 것을 특징으로 하는 실링 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한항에 있어서, 상기 몸체는 가스 터빈의 가이드 블레이드 세그먼트(10, 10a, 10b) 및/또는 가동 블레이드 세그먼트인 것을 특징으로 하는 실링 장치.
KR1020057015344A 2003-02-19 2003-02-19 특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치 KR100928176B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CH2003/000124 WO2004074640A1 (de) 2003-02-19 2003-02-19 Dichtungsanordnung, insbesondere für die schaufelsegmente von gasturbinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050105476A KR20050105476A (ko) 2005-11-04
KR100928176B1 true KR100928176B1 (ko) 2009-11-25

Family

ID=32873411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057015344A KR100928176B1 (ko) 2003-02-19 2003-02-19 특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20060182624A1 (ko)
EP (1) EP1595058B1 (ko)
KR (1) KR100928176B1 (ko)
AT (2) ATE366864T1 (ko)
AU (1) AU2003203130A1 (ko)
DE (1) DE50307673D1 (ko)
ES (1) ES2289256T3 (ko)
MX (1) MXPA05008823A (ko)
WO (1) WO2004074640A1 (ko)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004037356B4 (de) * 2004-07-30 2017-11-23 Ansaldo Energia Ip Uk Limited Wandstruktur zur Begrenzung eines Heißgaspfads
US7306424B2 (en) * 2004-12-29 2007-12-11 United Technologies Corporation Blade outer seal with micro axial flow cooling system
US7575415B2 (en) * 2005-11-10 2009-08-18 General Electric Company Methods and apparatus for assembling turbine engines
US7625174B2 (en) * 2005-12-16 2009-12-01 General Electric Company Methods and apparatus for assembling gas turbine engine stator assemblies
MX2008011352A (es) * 2006-03-06 2008-09-23 Alstom Technology Ltd Turbina de gas con un escudo termico anular y bandas de sellado anguladas.
FR2902843A1 (fr) * 2006-06-23 2007-12-28 Snecma Sa Secteur de redresseur de compresseur ou secteur de distributeur de turbomachine
EP1914386A1 (en) 2006-10-17 2008-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade assembly
CH698921B1 (de) * 2006-11-10 2009-12-15 Alstom Technology Ltd Strömungsmaschine.
US20090096174A1 (en) * 2007-02-28 2009-04-16 United Technologies Corporation Blade outer air seal for a gas turbine engine
US8182208B2 (en) * 2007-07-10 2012-05-22 United Technologies Corp. Gas turbine systems involving feather seals
US8308428B2 (en) 2007-10-09 2012-11-13 United Technologies Corporation Seal assembly retention feature and assembly method
US8500392B2 (en) * 2009-10-01 2013-08-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Sealing for vane segments
US9441497B2 (en) * 2010-02-24 2016-09-13 United Technologies Corporation Combined featherseal slot and lightening pocket
FR2957969B1 (fr) * 2010-03-26 2013-03-29 Snecma Dispositif d'etancheite entre les talons d'aubes adjacentes en materiau compositie d'une roue mobile de turbomachine
US9133855B2 (en) * 2010-11-15 2015-09-15 Mtu Aero Engines Gmbh Rotor for a turbo machine
US9534500B2 (en) * 2011-04-27 2017-01-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Seal arrangement for segmented gas turbine engine components
GB201113054D0 (en) * 2011-07-29 2011-09-14 Rolls Royce Plc Flap seal and sealing apparatus
US9022728B2 (en) * 2011-10-28 2015-05-05 United Technologies Corporation Feather seal slot
EP2685052A1 (en) * 2012-07-10 2014-01-15 Siemens Aktiengesellschaft A heat shield and a method for construction thereof
EP3025030B1 (en) 2013-07-24 2021-04-21 Raytheon Technologies Corporation Trough seal for gas turbine engine
EP3039269B1 (en) 2013-08-29 2020-05-06 United Technologies Corporation Gas turbine engine and assembly method
EP3044424B1 (en) 2013-09-10 2020-05-27 United Technologies Corporation Plug seal for gas turbine engine
EP2886800A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-24 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Guide vane assembly for a gas turbine and corresponding strip seal
EP3034805B1 (en) 2014-12-17 2019-11-13 United Technologies Corporation Featherseal having a tapered radial portion and gas turbine engine section comprising such a feather seal
WO2016118138A1 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Seal system for ring segments radially outward of a turbine assembly within a turbine engine
US9759079B2 (en) 2015-05-28 2017-09-12 Rolls-Royce Corporation Split line flow path seals
DE102016107315A1 (de) * 2016-04-20 2017-10-26 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Rotor mit Überhang an Laufschaufeln für ein Sicherungselement
BE1024935B1 (fr) * 2017-01-26 2018-08-27 Safran Aero Boosters S.A. Compresseur avec virole interne segmentee pour turbomachine axiale
US10655495B2 (en) * 2017-02-24 2020-05-19 General Electric Company Spline for a turbine engine
US20180340437A1 (en) * 2017-02-24 2018-11-29 General Electric Company Spline for a turbine engine
US20180355754A1 (en) * 2017-02-24 2018-12-13 General Electric Company Spline for a turbine engine
US20180355741A1 (en) * 2017-02-24 2018-12-13 General Electric Company Spline for a turbine engine
US10648362B2 (en) * 2017-02-24 2020-05-12 General Electric Company Spline for a turbine engine
US10662794B2 (en) 2017-10-19 2020-05-26 Rolls-Royce Corporation Strip seal axial assembly groove
US10718226B2 (en) 2017-11-21 2020-07-21 Rolls-Royce Corporation Ceramic matrix composite component assembly and seal
US11002144B2 (en) * 2018-03-30 2021-05-11 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Sealing arrangement between turbine shroud segments
US10927692B2 (en) 2018-08-06 2021-02-23 General Electric Company Turbomachinery sealing apparatus and method
US10982559B2 (en) * 2018-08-24 2021-04-20 General Electric Company Spline seal with cooling features for turbine engines
WO2020142113A1 (en) * 2019-01-02 2020-07-09 Dresser-Rand Company Platform seal and damper assembly for turbomachinery and methodology for forming said assembly
IT201900013854A1 (it) 2019-08-02 2021-02-02 Ge Avio Srl Motore a turbina con guarnizioni ad incastro.
US11187094B2 (en) * 2019-08-26 2021-11-30 General Electric Company Spline for a turbine engine
PL431184A1 (pl) 2019-09-17 2021-03-22 General Electric Company Polska Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Zespół silnika turbinowego
US11187096B2 (en) * 2019-11-07 2021-11-30 Raytheon Technologies Corporation Platform seal
US11506129B2 (en) * 2020-04-24 2022-11-22 Raytheon Technologies Corporation Feather seal mateface cooling pockets

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3752598A (en) * 1971-11-17 1973-08-14 United Aircraft Corp Segmented duct seal
GB2296295A (en) * 1994-12-23 1996-06-26 Rolls Royce Plc Sealing arrangement for a gas turbine engine
US5868398A (en) * 1997-05-20 1999-02-09 United Technologies Corporation Gas turbine stator vane seal
EP0896128A2 (en) * 1997-08-06 1999-02-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Seal structure of gas turbine stationary blade shroud

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975114A (en) * 1975-09-23 1976-08-17 Westinghouse Electric Corporation Seal arrangement for turbine diaphragms and the like
US4537024A (en) * 1979-04-23 1985-08-27 Solar Turbines, Incorporated Turbine engines
US4902198A (en) * 1988-08-31 1990-02-20 Westinghouse Electric Corp. Apparatus for film cooling of turbine van shrouds
DE59710924D1 (de) * 1997-09-15 2003-12-04 Alstom Switzerland Ltd Kühlvorrichtung für Gasturbinenkomponenten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3752598A (en) * 1971-11-17 1973-08-14 United Aircraft Corp Segmented duct seal
GB2296295A (en) * 1994-12-23 1996-06-26 Rolls Royce Plc Sealing arrangement for a gas turbine engine
US5868398A (en) * 1997-05-20 1999-02-09 United Technologies Corporation Gas turbine stator vane seal
EP0896128A2 (en) * 1997-08-06 1999-02-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Seal structure of gas turbine stationary blade shroud

Also Published As

Publication number Publication date
DE50307673D1 (de) 2007-08-23
US20060182624A1 (en) 2006-08-17
AU2003203130A1 (en) 2004-09-09
ES2289256T3 (es) 2008-02-01
US7261514B2 (en) 2007-08-28
MXPA05008823A (es) 2005-10-18
WO2004074640A1 (de) 2004-09-02
EP1595058B1 (de) 2007-07-11
KR20050105476A (ko) 2005-11-04
US20060263204A1 (en) 2006-11-23
ATE366864T1 (de) 2007-08-15
ATE369228T1 (de) 2007-08-15
EP1595058A1 (de) 2005-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100928176B1 (ko) 특히 가스 터빈의 블레이드 세그먼트에 사용되는 실링 장치
US6086328A (en) Tapered tip turbine blade
EP1222367B1 (en) Heat transfer promotion structure for internally convectively cooled airfoils
US8613599B2 (en) Turbine blade assembly and seal strip
KR102505046B1 (ko) 터빈 블레이드용 에어포일
JP4574189B2 (ja) タービンバケットダンパーピン
US10227882B2 (en) Turbine blade, set of turbine blades, and fir tree root for a turbine blade
EP3093439B1 (en) Damper system for a turbine
EP0457712A1 (en) Offset ribs for heat transfer surface
EP2944762B1 (en) Airfoil with improved cooling
US9745852B2 (en) Axial rotor portion and turbine rotor blade for a gas turbine
ES2972188T3 (es) Elemento intermedio para una conexión de álabe-disco de rotor en un rotor de una turbomáquina, rotor para unaturbomáquina y turbomáquina
WO2008091305A2 (en) Thermal barrier coating system for a turbine airfoil usable in a turbine engine
KR20020055576A (ko) 벽 구획의 냉각성이 향상된 축류 가스 터빈의 플랫폼 및간극 손실 저감 방법
CN102803658A (zh) 用于涡轮机的环形的流动通道区段
EP3070274A1 (en) Turbine blade assembly with cooled platform
CN107435562B (zh) 在冷却剂通道的转弯部开口处具有应力减小球根状突起的叶片
EP2372091A2 (en) Airfoil having a cooling channel with a flag-shaped region
EP2642077B1 (en) Turbine rotor for a thermal electric power station
CN110809665B (zh) 具有后缘特征部的涡轮翼型件和铸芯
US8376705B1 (en) Turbine endwall with grooved recess cavity
KR20080037588A (ko) 블레이드/디스크 응력 저감을 위한 블레이드/디스크더브테일 백컷
JPH10196307A (ja) 流体機械のロータ又はステータに羽根を取り付けるための，多数の固定溝から成る装置
KR102494689B1 (ko) 핀들을 통합하는 터빈 엔진용 에어포일
EP2053286A1 (en) Seal strip and turbine blade assembly

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121030

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131030

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141112

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151106

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161104

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171110

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee