KR101600732B1 - Sealing structure and rotating machine equipped with same - Google Patents
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Abstract
이 시일 구조(7)는, 로터(5)의 외주면으로부터 둘레 방향(R)을 따라 돌출되는 핀(40)과, 내측 슈라우드(50)의 내주면(50a)에, 상기 핀(40)과 대향하도록 마모 가능 피막(60)이 형성된 정익(30)을 구비하고, 상기 내측 슈라우드(50)의 내주면(50a)에 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 마모 가능 피막(60)이 상기 요철 형상을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The seal structure 7 has a fin 40 protruding from the outer circumferential surface of the rotor 5 along the circumferential direction R and an inner circumferential surface 50a of the inner shroud 50 facing the pin 40 Wherein the inner circumferential surface (50a) of the inner shroud (50) is formed with a concavo-convex shape, and the wearable coating (60) is formed along the concavo-convex shape .
Description
본 발명은 시일 구조 및 이것을 구비하는 회전 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a seal structure and a rotating machine having the seal structure.
본원은 2012년 2월 6일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2012-023071호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-023071 filed on February 6, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference.
일반적으로, 증기 터빈이나 가스 터빈 등의 회전 기계에 있어서의 로터의 주위에 있어서는, 상기 로터와 정익 등의 정지측 부재 사이의 클리어런스를 최소로 함으로써, 유체의 누설량을 최대한 저감하는 것이, 회전 기계의 성능 향상의 관점에서 중요하다.Generally, in the vicinity of the rotor in a rotating machine such as a steam turbine or a gas turbine, it is desirable to minimize the leakage amount of the fluid by minimizing the clearance between the rotor and the stationary member such as the stator, It is important from the viewpoint of performance improvement.
따라서, 로터의 외주면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되는 핀과, 정지측 부재의 상기 핀과 대향하는 개소에 절삭성이 높은 마모 가능재를 용사한 시일 부재를 구비하는 시일 구조가 채용되어 있다(하기 특허문헌 1 참조). 이러한 시일 구조에서는, 로터의 회전 시에 상기 로터와 정지측 부재가 접촉한 경우라도, 마모 가능재가 절삭됨으로써 접촉 개소에 있어서의 발열의 저감을 가능하게 하여, 회전 기계의 성능을 유지하도록 되어 있다.Therefore, there has been employed a seal structure comprising a fin protruding from the outer peripheral surface of the rotor in the circumferential direction and a seal member sprayed with a wearable material having high cutting ability at a portion facing the pin of the stationary side member 1). With such a seal structure, even when the rotor and the stationary side member come into contact with each other during rotation of the rotor, the abradable member is cut off, thereby reducing the heat generation at the contact point, thereby maintaining the performance of the rotary machine.
여기서, 시일 부재는, 둘레 방향을 따라 연장되는 환상 부재이며, 그 내주면에는 마모 가능재를 용사하여 형성된 마모 가능 피막이 형성되어 있다.Here, the seal member is an annular member extending along the circumferential direction, and an inner circumferential surface thereof is provided with a wearable film formed by spraying a wearable material.
그러나, 상기한 특허문헌 1에 기재된 시일 구조에서는, 시일 부재를 설치할 필요가 있으므로, 제조상 수고를 필요로 함과 함께, 가공비가 높아져 비용이 증가한다고 하는 문제점이 있다.However, in the seal structure described in
한편, 시일 부재를 생략하여, 정지측 부재에 마모 가능재를 직접 용사하는 기술이 생각된다.On the other hand, a technique of directly spraying the abradable member onto the stationary side member by omitting the seal member is conceivable.
여기서, 로터의 회전 시에는, 인접하는 정익의 내측 슈라우드끼리 축 방향으로 전단력이 발생하므로, 마모 가능재가 상기 전단력을 부담해야 한다. 그러나, 마모 가능재는 절삭성이 높으므로, 정익에 직접 용사하기만 한 마모 가능재는 상기 전단력에 의해 파손되고, 나아가서는 정익으로부터 탈락할 가능성이 있으므로, 단순히 용사하는 것만으로는 적용할 수 없다.Here, at the time of rotation of the rotor, shearing forces are generated in the axial direction between the inner shrouds of the adjacent stator, so that the abradable material must bear the shearing force. However, since the wearable material has a high cutting ability, the abradable material which is directly sprayed on the stator is damaged by the shear force, and there is a possibility of falling off from the stator. Therefore, it is not applicable merely by spraying.
본 발명은 이러한 사정을 고려하여 이루어진 것이며, 마모 가능재에 손상이 발생한 경우라도 상기 마모 가능재의 탈락을 방지할 수 있는 시일 구조를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a seal structure capable of preventing the wearable material from falling off even when damage is caused to the wearable material.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 시일 구조는, 로터의 외주면으로부터 둘레 방향을 따라 돌출되는 핀과, 내측 슈라우드의 내주면에, 상기 핀과 대향하도록 마모 가능 피막이 형성된 정익을 구비하고, 상기 내측 슈라우드의 내주면에 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 마모 가능 피막이 상기 요철 형상을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a seal structure comprising: a pin protruding from a peripheral surface of a rotor in a circumferential direction; a stator having a wearable coating formed on an inner circumferential surface of an inner shroud so as to face the pin; And the wear-resistant coating is formed along the concavo-convex shape.
이러한 시일 구조에서는, 마모 가능 피막이 요철 형상을 따라 형성되고, 상기 요철 형상 부분에 마모 가능재가 들어가 경화되고 용착되므로, 접착 면적이 증대하고, 견고하게 접착될 수 있다. 따라서, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도, 상기 마모 가능 피막은 견고하게 접착되어 있으므로, 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.In such a seal structure, the wearable film is formed along the concavo-convex shape, the wearable material enters the concave-convex portion, and the wearable material is cured and welded, so that the bonding area is increased and can be firmly adhered. Therefore, even if the wearable film is damaged, the wearable film is firmly adhered, so that the wearable film can be prevented from falling off.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 요철 형상은, 상기 내측 슈라우드의 내주면 및 상기 마모 가능 피막의 외주면의 일방측으로부터 그 내부를 향해 형성된 오목부에 의해 구성되어 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, the concave-convex shape may be constituted by the inner circumferential surface of the inner shroud and the concave portion formed from one side of the outer circumferential surface of the wearable film toward the inside thereof.
이러한 시일 구조에서는, 요철 형상은, 예를 들어 내측 슈라우드의 내주면으로부터 그 내부를 향해 형성된 오목부에 의해 형성되어 있다. 따라서, 마모 가능 피막이 오목부의 내부에 들어가 있으므로, 확실하게 접착력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도, 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.In such a seal structure, the concavo-convex shape is formed by, for example, a concave portion formed from the inner circumferential surface of the inner shroud toward the inside thereof. Therefore, since the wearable film is contained in the concave portion, the adhesion can be surely improved. Therefore, even when the wearable film is damaged, it is possible to prevent the abradable film from falling off.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 오목부는, 상기 둘레 방향으로 연장되도록 형성되어 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, the recess may be formed to extend in the circumferential direction.
이러한 시일 구조에서는, 둘레 방향에 걸쳐 마모 가능 피막의 접착력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도, 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.With such a seal structure, it is possible to improve the adhesion of the abradable coating over the circumferential direction. Therefore, even when the wearable film is damaged, it is possible to prevent the abradable film from falling off.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 오목부는, 상기 로터의 축선 방향으로 연장되도록 형성되어 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, the concave portion may be formed to extend in the axial direction of the rotor.
이러한 시일 구조에서는, 축 방향에 걸쳐 마모 가능 피막의 접착력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도, 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.With such a seal structure, it is possible to improve the adhesive force of the abradable film over the axial direction. Therefore, even when the wearable film is damaged, it is possible to prevent the abradable film from falling off.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 오목부는, 상기 둘레 방향으로 인접하는 상기 내측 슈라우드끼리의 경계선 상에 형성되어 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, the concave portion may be formed on a boundary line between the inner shrouds adjacent to each other in the circumferential direction.
이러한 시일 구조에서는, 인접하는 내측 슈라우드의 경계선 상에 오목부가 형성되고, 상기 오목부에 마모 가능 피막을 인입시킬 수 있다. 따라서, 상기 경계선에 인접하는 내측 슈라우드간의 전단력이 발생하는 바, 마모 가능 피막의 인입분의 전단력을 저감할 수 있으므로, 정익의 비틀림에 의한 변형을 방지할 수 있다.In such a seal structure, a concave portion is formed on the boundary line of the adjacent inner shroud, and the wearable film can be drawn into the concave portion. Therefore, when a shearing force is generated between the inner shrouds adjacent to the boundary line, the shear force of the abrasion-resistant coating can be reduced, so that deformation due to the twisting of the stator can be prevented.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 내측 슈라우드의 내주면 및 상기 마모 가능 피막의 외주면의 일방측에는, 상기 내측 슈라우드의 내주면 및 상기 마모 가능 피막의 외주면의 타방측에 형성된 상기 오목부에 대향하여 제2 오목부가 형성되고, 상기 오목부 및 상기 제2 오목부 사이에 삽입된 핀 부재를 구비하고 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, on one side of the inner circumferential surface of the inner shroud and the outer circumferential surface of the wearable film, the inner circumferential surface of the inner shroud and the outer circumferential surface of the wear- And a pin member inserted between the concave portion and the second concave portion.
이러한 시일 구조에서는, 예를 들어 내측 슈라우드측에 오목부가 형성되어 있는 경우에는, 상기 오목부와 핀 부재의 끼워 맞춤 및 접착에 의해 상기 내측 슈라우드의 축 방향 변위를 저감시킬 수 있다. 또한, 제2 오목부와 핀 부재의 접착에 의해 마모 가능 피막의 접착력을 향상시킬 수 있다.With such a seal structure, for example, when the concave portion is formed on the inner shroud side, axial displacement of the inner shroud can be reduced by fitting and bonding of the concave portion and the pin member. In addition, adhesion of the abradable film can be improved by bonding the second concave portion and the pin member.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 오목부는, 상기 오목부의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서 상기 내측 슈라우드의 내주면 또는 상기 마모 가능 피막의 외주면으로부터 상기 오목부의 저부를 향함에 따라 폭이 점차 넓어지도록 형성되어 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, the concave portion has a width from the inner circumferential surface of the inner shroud or the outer circumferential surface of the wearable coating toward the bottom of the concave portion in a cross section orthogonal to the extending direction of the concave portion Or may be formed to be gradually widened.
이러한 시일 구조에서는, 마모 가능 피막의 접착 면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 마모 가능 피막에 탈락하는 방향으로 힘이 작용하는 경우에는, 오목부의 저부를 향해 형성된 면에 대응하는 마모 가능 피막의 경사면에는 저항력이 작용하므로, 보다 견고하게 접착될 수 있다. 따라서, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도, 상기 마모 가능 피막은 견고하게 접착되어 있으므로, 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.In such a seal structure, the adhesion area of the abradable coating film can be increased. Further, when a force acts on the abradable film in a direction of dropping off, a resistance force acts on the inclined surface of the abradable film corresponding to the face formed toward the bottom of the recess, so that it can be more firmly adhered. Therefore, even if the wearable film is damaged, the wearable film is firmly adhered, so that the wearable film can be prevented from falling off.
본 발명의 제1 형태에 관한 시일 구조에서는, 상기 오목부는, 상기 오목부의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서 상기 내측 슈라우드의 내주면 또는 상기 마모 가능 피막의 외주면으로부터 팽창되는 원호 형상으로 형성되어 있어도 된다.In the seal structure according to the first aspect of the present invention, the concave portion may be formed in an arc shape which is expanded from the inner circumferential surface of the inner shroud or the outer circumferential surface of the wearable coating on a cross section orthogonal to the extending direction of the concave portion.
이러한 시일 구조에서는, 마모 가능 피막의 접착 면적을 증대시킬 수 있으므로, 접착력을 향상시킬 수 있다.In such a seal structure, the adhesion area of the abradable film can be increased, so that the adhesion can be improved.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 회전 기계는, 상기 중 어느 하나에 기재된 시일 구조를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, a rotary machine is provided with a seal structure described in any one of the above.
이 구성에 따르면, 상기 중 어느 하나에 기재된 시일 구조를 구비하고 있으므로, 원하는 시일 기능을 발휘하면서, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.According to this structure, since the seal structure described in any one of the above is provided, it is possible to prevent the abradable film from falling off even if the wearable film is damaged while exhibiting a desired sealing function.
상기한 시일 구조 및 이것을 구비하는 회전 기계에 따르면, 요철 형상 부분에 마모 가능 피막이 들어가 경화, 용착됨으로써 견고하게 접착될 수 있다. 이로 인해, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.According to the above-described seal structure and the rotary machine having the seal structure, the abradable film enters the concavo-convex portion, and is adhered firmly by being hardened and welded. This makes it possible to prevent the abradable film from falling off even if the wearable film is damaged.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 가스 터빈(회전 기계)의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 시일 구조의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 X-X 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 X-X 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 X-X 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 X-X 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 X-X 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 Y-Y 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 Y-Y 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 도 1의 Y-Y 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 시일 구조의 구성 부재인 정익을 도시하는 단면도이다.1 is a schematic view of a gas turbine (rotating machine) according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a seal structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line XX of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of the seal structure according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line XX of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of the seal structure according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line XX of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of the seal structure according to the third embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line XX of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of the seal structure according to the fourth embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a cross-sectional view taken along line XX of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of the seal structure according to the fifth embodiment of the present invention.
Fig. 8 is a YY cross-sectional view of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of a seal structure according to a sixth embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a YY sectional view of Fig. 1 showing a stator as a constituent member of a seal structure according to a seventh embodiment of the present invention.
10 is a YY sectional view of FIG. 1 showing a stator as a constituent member of a seal structure according to an eighth embodiment of the present invention.
11 is a sectional view showing a stator, which is a structural member of a seal structure according to an eighth embodiment of the present invention.
(제1 실시 형태)(First Embodiment)
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 회전 기계에 대해 설명한다.Hereinafter, a rotating machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명에 관한 제1 실시 형태에 대해, 도 1을 참조하여 설명한다. 가스 터빈(회전 기계)(1)은, 압축 공기를 생성하는 압축기(2)와, 압축기(2)에서 생성된 압축 공기에 연료를 혼합하여 연소시켜 연소 가스(M)를 생성하는 연소기(3)와, 연소기(3)에서 생성된 연소 가스(M)를 작동 유체로서 회전 구동하는 터빈(4)을 구비한다.A first embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. A gas turbine (rotary machine) 1 includes a
압축기(2) 및 터빈(4)에는 로터(5)가 삽입 관통되어 있다. 압축기(2)는, 로터(5)가 삽입 관통된 압축기 케이싱(2a)과, 로터(5)와 함께 회전 가능한 압축기 동익(2b)과, 압축기 케이싱(2a)에 고정된 압축기 정익(2c)을 갖는다. 압축기 동익(2b) 및 압축기 정익(2c)은, 둘레 방향(R)으로 복수, 방사상으로 각각 설치되어 있다. 압축기 동익(2b) 및 압축기 정익(2c)은, 축 방향(축선 방향)(P)으로 교대로 설치되어 있고, 둘레 방향(R)으로 설치된 복수의 날개에 의해 각각 1단을 구성하고, 각각 복수단 설치되어 있다. 그리고, 흡기된 공기는, 압축기 정익(2c)간을 유통하고, 하류측의 압축기 동익(2b)의 회전에 의해 압축되는 것을 반복함으로써, 압축되어 압축 공기가 생성된다.The compressor (2) and the turbine (4) are inserted with a rotor (5). The
또한, 터빈(4)은, 로터(5)가 삽입 관통된 터빈 케이싱(10)과, 로터(5)와 함께 회전 가능한 터빈 동익(20)과, 터빈 케이싱(10)에 고정되는 터빈 정익(정익)(30)을 갖는다. 터빈 동익(20) 및 터빈 정익(30)은, 직경 방향(Q)으로 연장되고, 둘레 방향(R)으로 복수, 방사상으로 각각 설치되어 있다. 또한, 터빈 동익(20) 및 터빈 정익(30)은, 축 방향(P)으로 교대로 설치되어 있고, 둘레 방향(R)으로 설치된 복수의 날개에 의해 각각 1단을 구성하고, 각각 복수단 설치되어 있다. 그리고, 연소기(3)로부터 유입된 작동 유체인 연소 가스(M)는, 터빈 정익(30)간을 유통하고, 하류측의 터빈 동익(20)을 회전시키는 것을 반복함으로써, 터빈 동익(20)이 고정된 로터(5)에 토크를 부여하여 회전시킨다.The
또한, 연소 가스(M)가 고압측으로부터 저압측으로 누출되는 것을 방지하기 위해 시일 구조(7)가 축 방향(P)을 따라 복수 설치되어 있고, 이하에 상기 시일 구조(7)에 대해 상세하게 설명한다.A plurality of
도 2에 도시하는 바와 같이, 시일 구조(7)는, 로터(5)의 외주면으로부터 돌출되는 복수의 핀(40)과, 터빈 정익(30)을 구비하고 있다.2, the
복수의 핀(40)은, 로터(5)의 외주면으로부터 둘레 방향(R)을 따라 돌출되어 있고, 축 방향(P)으로 간격을 두고 배치되어 있다. 또한, 핀(40)은, 상기 로터(5)의 외주면을 기단부(40a)로 하여, 상기 기단부(40a)로부터 터빈 정익(30)측을 향함에 따라 그 폭을 좁게 하도록 선단부(40b)가 형성되어 있다. 이와 같이, 복수의 핀(40, 40…)은, 축 방향(P)을 향해, 하나의 핀(40)의 기단부(40a), 선단부(40b), 인접하는 핀(40)의 기단부(40a), 선단부(40b…)가 교대로 배치되어 있다.The plurality of
터빈 정익(30)은, 로터(5)측에 설치된 내측 슈라우드(50)와, 상기 내측 슈라우드(50)에 형성된 마모 가능 피막(60)과, 상기 내측 슈라우드(50)로부터 직경 방향으로 연장되는 날개 본체(70)와, 상기 날개 본체(70)의 단부에 설치된 외측 슈라우드(80)를 갖고 있다.The
내측 슈라우드(50)는, Z형 슈라우드라고 불리고, 직경 방향(Q) 내측에서 본 형상이 Z형을 이루고 있다. 또한, 내측 슈라우드(50)는, 인접하는 내측 슈라우드(50)와의 사이로부터의 고온 가스의 누설을 억제함과 함께, 날개 본체(70)의 비틀림을 억제하기 위해 Z형을 이루고 있다.The
또한, 내측 슈라우드(50)는 축 방향(P)으로 배치되고, 둘레 방향(R)으로 인접하는 내측 슈라우드(50)와 서로 접촉하여 배치되어 있다.The
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 내측 슈라우드(50)의 내주면(50a)에는, 요철 형상이 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 내측 슈라우드(50)의 내주면(50a)으로부터 그 내부, 환언하면 직경 방향(Q) 외측을 향해 오목부(51)가 둘레 방향(R)으로 연장되도록 형성되어 있다.As shown in Fig. 3, the inner
오목부(51)는, 슈라우드측 기부(51a)와, 내주면(50a)으로부터 대략 직각으로 설치된 한 쌍의 슈라우드측 벽부(51b)와, 상기 한 쌍의 슈라우드측 벽부(51b)를 연결함과 함께 슈라우드측 벽부(51b)와 대략 직각으로 설치된 슈라우드측 저부(51c)를 갖고 있다.The
또한, 마모 가능 피막(60)은, 내측 슈라우드(50)의 내주면(50a)에, 핀(40)(도 2 참조)과 대향하도록, 본 실시 형태에서는 마모 가능재가 용사되어 형성되어 있다. 또한, 마모 가능 피막(60)은 요철 형상을 따라 형성되고, 본 실시 형태에서는 마모 가능 피막(60)은 오목부(51)의 슈라우드측 기부(51a)로부터 슈라우드측 저부(51c)까지에 걸쳐 용사되고, 볼록부(61)가 형성되어 있다.The
볼록부(61)는, 마모 가능 피막(60)의 외주면(60a)으로부터 내측 슈라우드(50)의 내부를 향해 돌출되어 있고, 마모 가능측 기부(61a)와, 외주면(60a)으로부터 대략 직각으로 설치된 한 쌍의 마모 가능측 벽부(61b)와, 상기 한 쌍의 마모 가능측 벽부(61b)를 연결하는 마모 가능측 천장부(61c)를 갖고 있다.The
또한, 오목부(51)의 슈라우드측 기부(51a)와 볼록부(61)의 마모 가능측 기부(61a)가 접착되고, 오목부(51)의 슈라우드측 벽부(51b)와 볼록부(61)의 마모 가능측 벽부(61b)가 접착되고, 오목부(51)의 슈라우드측 저부(51c)와 볼록부(61)의 마모 가능측 천장부(61c)가 각각 접착되어 있다.The shroud
또한, 마모 가능재로서는 예를 들어 니켈기 합금이 채용된다.As the abradable material, for example, a nickel-based alloy is employed.
도 2에 도시하는 바와 같이, 날개 본체(70)는, 복면(腹面)측을 구성하는 복면측면(71)과, 배면측을 구성하는 배면측면(72)으로 형성되어 있다.As shown in Fig. 2, the
복면측면(71)은 배면측면(72)측을 향해 팽창되도록 만곡되어 있고, 배면측면(72)은 복면측면(71)과 동일한 측을 향해 팽창되도록 만곡되어 있다.The
외측 슈라우드(80)는, 축 방향(P) 및 둘레 방향(R)으로 인접하는 외측 슈라우드(80)와 서로 접촉하여 배치되어 있다.The
이와 같이 구성된 시일 구조(7)를 구비하는 가스 터빈(1)에서는, 내측 슈라우드(50)에 형성된 오목부(51) 내에 마모 가능재가 볼록부(61)로서 들어가 경화되고 용착되므로, 내측 슈라우드(50)와 마모 가능 피막(60)의 접착 면적이 증대한다. 따라서, 상기 접착 면적의 증대에 수반하여 내측 슈라우드(50)와 마모 가능 피막(60)은 견고하게 접착된다. 또한, 오목부(51)는 둘레 방향(R)으로 연장되도록 형성되어 있으므로, 둘레 방향(R)에 걸쳐 내측 슈라우드(50)와 마모 가능 피막(60)의 접착력을 향상시킬 수 있다. 따라서, 가스 터빈(1)을 가동시켰을 때에 가령 마모 가능 피막(60)에 손상이 발생한 경우라도, 마모 가능 피막(60)이 내측 슈라우드(50)로부터 박리되어 탈락하는 것을 방지할 수 있다.In the
또한, 본 실시 형태에서는 마모 가능재를 내측 슈라우드(50)에 직접 설치할 수 있다. 따라서, 내측 슈라우드(50)에 설치된 시일 부재에 마모 가능재가 용사되는 종래의 구조와 비교하면, 시일 부재가 불필요해진 분만큼 로터(5)와 터빈 정익(30)의 거리를 근접시킬 수 있다. 따라서, 터빈(4), 나아가 가스 터빈(1) 전체적으로, 설비를 소형화할 수 있다.Further, in this embodiment, the abradable member can be provided directly on the
(제2 실시 형태)(Second Embodiment)
이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 가스 터빈(201)에 대해, 도 4를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제1 실시 형태에 있어서의 시일 구조(7)에서는, 내측 슈라우드(50)에 형성된 오목부(51)의 한 쌍의 슈라우드측 벽부(51b)는 슈라우드측 기부(51a)에 대해 대략 직각으로 형성되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(207)에서는, 슈라우드측 벽부(251b)는 슈라우드측 기부(251a)에 대해 대략 직각으로 형성되어 있지만, 슈라우드측 벽부(251d)는 슈라우드측 기부(251a)에 대해 예각으로 형성되어 있다.The pair of shroud
즉, 내측 슈라우드(250)의 오목부(251)는, 오목부(251)의 연장 방향[둘레 방향(R)]에 직교하는 단면에 있어서 내측 슈라우드(250)의 내주면(250a)으로부터 오목부(251)의 슈라우드측 저부(251c)를 향함에 따라 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 슈라우드측 벽부(251b)는 슈라우드측 기부(251a)에 대해 대략 직각으로 형성되어 있지만, 슈라우드측 벽부(251d)는 슈라우드측 저부(251c)를 향함에 따라 대향하는 슈라우드측 벽부(251b)로부터 이격되도록 형성되어 있다. 이와 같이 하여, 오목부(251)의 연장 방향[둘레 방향(R)]에 직교하는 단면에 있어서, 오목부(251)의 슈라우드측 기부(251a)에 있어서의 폭(261e)보다도 슈라우드측 저부(251c)에 있어서의 폭(261f) 쪽이 넓게 되어 있다.That is, the
또한, 마모 가능 피막(260)의 볼록부(261)는, 오목부(251)에 대응한 형상이며, 마모 가능측 벽부(261d)는 마모 가능측 천장부(261c)를 향함에 따라 마모 가능측 벽부(261b)로부터 이격되도록 형성되어 있다.The convex portion 261 of the
이와 같이 구성된 시일 구조(207)를 구비하는 가스 터빈(201)에서는, 슈라우드측 벽부(251d), 마모 가능측 벽부(261d)가 경사져 설치되어 있으므로, 내측 슈라우드(250)와 마모 가능 피막(260)의 접착 면적을 보다 증대시킬 수 있다. 또한, 마모 가능 피막(260)에 탈락하는 방향인 직경 방향(Q) 내측에 힘이 작용하는 경우에, 마모 가능측 벽부(261d)에는, 탈락을 방지하도록 직경 방향(Q) 외측을 향해 저항력이 작용한다. 따라서, 내측 슈라우드(250)와 마모 가능 피막(260)을 보다 견고하게 접착할 수 있으므로, 마모 가능 피막(260)에 손상이 발생한 경우라도, 마모 가능 피막(260)이 내측 슈라우드(250)로부터 박리되어 탈락하는 것을 방지할 수 있다.Since the shroud
(제3 실시 형태)(Third Embodiment)
이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 가스 터빈(301)에 대해, 도 5를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제2 실시 형태에 있어서의 시일 구조(207)에서는, 슈라우드측 벽부(251b)는 슈라우드측 기부(251a)에 대해 대략 직각으로 형성되고, 슈라우드측 벽부(251d)는 슈라우드측 기부(251a)에 대해 예각으로 형성되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(307)에서는, 슈라우드측 벽부(351b, 351d) 모두, 슈라우드측 기부(351a)에 대해 예각으로 형성되어 있다.The shroud
즉, 내측 슈라우드(350)의 오목부(351)는, 오목부(351)의 연장 방향[둘레 방향(R)]에 직교하는 단면에 있어서 내측 슈라우드(350)의 내주면(350a)으로부터 오목부(351)의 슈라우드측 저부(351c)를 향함에 따라 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 슈라우드측 벽부(351b, 351d)는, 슈라우드측 저부(351c)를 향함에 따라 서로 이격되도록 형성되어 있다. 이와 같이 하여, 오목부(351)의 연장 방향[둘레 방향(R)]에 직교하는 단면에 있어서, 오목부(351)의 슈라우드측 기부(351a)에 있어서의 폭(361e)보다도 슈라우드측 저부(351c)에 있어서의 폭(361f) 쪽이 넓게 되어 있다.That is, the
또한, 마모 가능 피막(360)의 볼록부(361)는, 오목부(351)에 대응한 형상이며, 마모 가능측 벽부(361b, 361d)는, 마모 가능측 천장부(361c)를 향함에 따라 서로 이격되도록 형성되어 있다.The
이와 같이 구성된 시일 구조(307)를 구비하는 가스 터빈(301)에서는, 슈라우드측 벽부(351b, 351d), 마모 가능측 벽부(361b, 361d)가 경사져 설치되어 있으므로, 내측 슈라우드(350)와 마모 가능 피막(360)의 접착 면적을 한층 더 증대시킬 수 있다. 또한, 마모 가능 피막(360)에 탈락하는 방향인 직경 방향(Q) 내측에 힘이 작용하는 경우에, 마모 가능측 벽부(361b, 361d)에는, 모두 탈락을 방지하도록 직경 방향(Q) 외측을 향해 저항력이 작용한다. 따라서, 내측 슈라우드(350)와 마모 가능 피막(360)을 한층 더 견고하게 접착할 수 있으므로, 마모 가능 피막(360)에 손상이 발생한 경우라도, 마모 가능 피막(360)이 내측 슈라우드(350)로부터 박리되어 탈락하는 것을 방지할 수 있다.The shroud
(제4 실시 형태)(Fourth Embodiment)
이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 가스 터빈(401)에 대해, 도 6을 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제1 실시 형태에 있어서의 시일 구조(7)에 있어서의 내측 슈라우드(50)의 오목부(51)에서는, 슈라우드측 기부(51a)와 슈라우드측 벽부(51b)는 대략 직각을 이루고, 슈라우드측 벽부(51b)와 슈라우드측 저부(51c) 모두 대략 직각을 이루고 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(407)에 있어서의 오목부(451)는, 오목부(451)의 연장 방향[둘레 방향(R)]에 직교하는 단면에 있어서 내측 슈라우드(450)의 내주면(450a)으로부터 팽창되도록 원호 형상으로 형성되어 있다.The shroud
즉, 내측 슈라우드(450)의 오목부(451)는, 내주면(450a)으로부터 내측 슈라우드(450)의 내부를 향해 팽창되는 반원 형상을 이루고 있다.That is, the
또한, 마모 가능 피막(460)의 볼록부(461)는, 오목부(451)에 대응한 형상이며, 외주면(460a)으로부터 외측을 향해 팽창되는 반원 형상을 이루고 있다.The
이와 같이 구성된 시일 구조(407)를 구비하는 가스 터빈(401)이라도, 내측 슈라우드(450)와 마모 가능 피막(460)의 접착 면적을 증대시킬 수 있으므로, 내측 슈라우드(450)와 마모 가능 피막(460)을 견고하게 접착할 수 있다.The
(제5 실시 형태)(Fifth Embodiment)
이하, 본 발명의 제5 실시 형태에 관한 가스 터빈(501)에 대해, 도 7을 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제1 실시 형태에 있어서의 시일 구조(7)에서는, 오목부(51)는 내측 슈라우드(50)의 내주면(50a)측으로부터 그 내부를 향해 형성되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(507)에서는, 오목부(561)는 마모 가능 피막(560)의 외주면(560a)으로부터 그 내부를 향해 형성되어 있다.In the
즉, 오목부(561)는, 마모 가능측 기부(561a)와, 외주면(560a)으로부터 대략 직각으로 설치된 한 쌍의 마모 가능측 벽부(561b)와, 상기 한 쌍의 마모 가능측 벽부(561b)를 연결함과 함께 마모 가능측 벽부(561b)와 대략 직각으로 설치된 마모 가능측 저부(561c)를 갖고 있다.That is, the
또한, 볼록부(551)는, 오목부(561)에 대응한 형상이며, 내측 슈라우드(550)의 내주면(550a)으로부터 마모 가능 피막(560)의 내부를 향해 돌출되어 있고, 내측 슈라우드 기부(551a)와, 내주면(550a)으로부터 대략 직각으로 설치된 한 쌍의 슈라우드측 벽부(551b)와, 상기 한 쌍의 슈라우드측 벽부(551b)를 연결하는 슈라우드측 천장부(551c)를 갖고 있다.The
이와 같이 구성된 시일 구조(507)를 구비하는 가스 터빈(501)이라도, 내측 슈라우드(550)와 마모 가능 피막(560)의 접착 면적을 증대시킬 수 있으므로, 내측 슈라우드(550)와 마모 가능 피막(560)을 견고하게 접착할 수 있다.The
또한, 내측 슈라우드(550) 및 마모 가능 피막(560) 중 어느 한쪽에 선택적으로 오목부를 형성하고, 다른 쪽에 볼록부를 형성하면 되므로, 설계의 자유도가 넓어진다.In addition, since either the
(제6 실시 형태)(Sixth Embodiment)
이하, 본 발명의 제6 실시 형태에 관한 가스 터빈(601)에 대해, 도 8을 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제1 실시 형태에 있어서의 시일 구조(7)에서는, 오목부(51)는 둘레 방향(R)으로 연장되도록 형성되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(607)에서는, 오목부(651)는 축 방향(P)으로 연장되도록 형성되어 있다.In the
즉, 오목부(651)는, 둘레 방향(R)으로 인접하는 내측 슈라우드(650, 650…)끼리의 경계선(654)의 직경 방향(Q) 내측이며, 축 방향(P)을 따름과 함께, 둘레 방향(R)으로 간격을 갖고 복수 형성되어 있다.That is, the
또한, 오목부(651)의 내부에는, 마모 가능 피막(660)이 볼록부(661)로서 들어가 형성되어 있다.A
이와 같이 구성된 시일 구조(607)를 구비하는 가스 터빈(601)에서는, 오목부(651)는 축 방향(P)으로 연장되도록 형성되어 있으므로, 축 방향(P)에 걸쳐 내측 슈라우드(650)와 마모 가능 피막(660)의 접착력을 향상시킬 수 있다.Since the
또한, 인접하는 내측 슈라우드(650, 650…)끼리의 경계선(654)에서는, 상기 내측 슈라우드(650, 650…)간의 전단력이 발생하는 바, 마모 가능 피막(660)이 오목부(651)에 볼록부(661)로서 들어가 있는 분의 전단력을 저감할 수 있다. 따라서, 터빈 정익(630)의 비틀림에 의한 변형을 방지할 수 있고, 가스 터빈(601) 자체의 안정성을 향상시킬 수 있다.Shear forces are generated between the
(제7 실시 형태)(Seventh Embodiment)
이하, 본 발명의 제7 실시 형태에 관한 가스 터빈(701)에 대해, 도 9를 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제6 실시 형태에 있어서의 시일 구조(607)에서는, 오목부(651)는 둘레 방향(R)으로 인접하는 내측 슈라우드(650, 650…)끼리의 경계선(654)의 직경 방향(Q) 내측에 형성되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(707)에서는, 오목부(751)는 내측 슈라우드(750) 각각의 축 방향(P)의 치수 내에 형성되어 있다.In the
즉, 오목부(751)는, 내측 슈라우드(750)의 축 방향(P) 치수의 대략 중앙이며, 축 방향(P)을 따름과 함께, 둘레 방향(R)으로 간격을 갖고 복수 형성되어 있다.That is, the
이와 같이 구성된 시일 구조(707)를 구비하는 가스 터빈(701)이라도, 오목부(751)는 축 방향(P)으로 연장되도록 형성되어 있으므로, 축 방향(P)에 걸쳐 내측 슈라우드(750)와 마모 가능 피막(760)의 접착력을 향상시킬 수 있다.Even in the
(제8 실시 형태)(Eighth embodiment)
이하, 본 발명의 제8 실시 형태에 관한 가스 터빈(801)에 대해, 도 10, 도 11을 사용하여 설명한다.Hereinafter, a
여기서, 도 10은 본 실시 형태에 관한 시일 구조(807)에 있어서의 도 1의 Y-Y 단면도이며, 도 11은 시일 구조(807)의 내측 슈라우드(850) 부분을 절단한 단면도이다.10 is a cross-sectional view taken along line Y-Y of FIG. 1 in the
이 실시 형태에 있어서, 전술한 실시 형태에서 사용한 부재와 공통의 부재에는 동일한 부호를 부여하여, 그 설명을 생략한다.In this embodiment, members and common members used in the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
제6 실시 형태에 있어서의 시일 구조(607)에서는, 오목부(651)는, 내측 슈라우드(650)의 내주면(650a)으로부터 그 내부를 향해 형성되어 있는 것만으로 구성되어 있다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 시일 구조(807)에서는, 오목부는, 내측 슈라우드(850)의 내주면(850a)으로부터 그 내부를 향해 형성되어 있는 오목부(851)와, 상기 오목부(851)에 대향하여 마모 가능 피막(860)의 외주면(860a)으로부터 그 내부를 향해 형성된 제2 오목부(862)를 갖고 있다. 또한, 오목부(851)와 제2 오목부(862) 사이에는 핀 부재(890)가 삽입되어 있다.In the
즉, 도 10에 도시하는 바와 같이, 오목부(851)는, 둘레 방향(R)으로 인접하는 내측 슈라우드(850, 850…)끼리의 경계선(854)의 직경 방향(Q) 내측에, 둘레 방향(R)으로 간격을 갖고 내측 슈라우드(850)의 내주면(850a)으로부터 그 내부를 향해 복수 형성되어 있다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 오목부(851)는, 하나의 내측 슈라우드(850)에 대해, 축 방향(P)으로 간격을 갖고 2개소 형성되어 있다.10, the
또한, 상기 수치는 일례이며, 3개소여도 되고 당해 수치에 한정되는 것은 아니다.In addition, the above numerical values are merely examples, and the number is not limited to three.
또한, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제2 오목부(862)는, 둘레 방향(R)으로 인접하는 내측 슈라우드(850, 850…)끼리의 경계선(854)의 직경 방향(Q) 내측에, 둘레 방향(R)으로 간격을 갖고 마모 가능 피막(860)의 외주면(860a)으로부터 그 내부를 향해 복수 형성되어 있다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 제2 오목부(862)는, 하나의 내측 슈라우드(850)에 대해, 축 방향(P)으로 간격을 갖고 2개소 형성되어 있다.10, the second
또한, 핀 부재(890)는, 막대 형상 부재이며, 일단부(890a)가 오목부(851)의 슈라우드측 저부(851c)에, 타단부(890b)가 제2 오목부(862)의 마모 가능측 저부(861c)에 배치되어 있다.The
또한, 시일 구조(807)의 제조 방법으로서는, 내측 슈라우드(850)의 오목부(851)에 핀 부재(890)를 삽입하고, 마모 가능재를 용사하여 핀 부재(890)를 오목부(851)에 정착시킴과 함께, 마모 가능 피막(860)을 형성한다.As a manufacturing method of the
이와 같이 시일 구조(807)를 구비하는 가스 터빈(801)에서는, 핀 부재(890)는, 인접하는 내측 슈라우드(850, 850…)끼리를 둘레 방향(R)으로 견고하게 결합함과 함께, 축 방향(P)으로의 변위를 저감할 수 있다.In the
또한, 마모 가능재를 용사할 때에는, 핀 부재(890)의 타단부(890b)측이 돌출되어 있으므로, 마모 가능재의 용착을 양호하게 하여, 마모 가능 피막(860)을 형성할 수 있다. 따라서, 핀 부재(890)를 통해, 내측 슈라우드(850)와 마모 가능 피막(860)을 견고하게 접착할 수 있다.Further, when spraying the wearable material, since the
또한, 상술한 실시 형태에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 여러 형상이나 조합 등은 일례이며, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 기초하여 다양하게 변경 가능하다.In addition, various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the known purpose of the present invention.
또한, 상기한 실시 형태에 있어서는, 회전 기계의 일례로서 가스 터빈을 예로 들어 설명하였지만, 증기 터빈 등의 다른 회전 기계에도 적용 가능하다.In the above-described embodiment, the gas turbine is described as an example of the rotating machine, but the present invention is also applicable to other rotating machines such as a steam turbine.
상기한 시일 구조 및 이것을 구비하는 회전 기계에 따르면, 요철 형상 부분에 마모 가능 피막이 들어가 경화, 용착됨으로써 견고하게 접착될 수 있다. 이로 인해, 마모 가능 피막에 손상이 발생한 경우라도 상기 마모 가능 피막의 탈락을 방지할 수 있다.According to the above-described seal structure and the rotary machine having the seal structure, the abradable film enters the concavo-convex portion, and is adhered firmly by being hardened and welded. This makes it possible to prevent the abradable film from falling off even if the wearable film is damaged.
1, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801 : 가스 터빈(회전 기계)
5 : 로터
7, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807 : 시일 구조
30 : 터빈 정익(정익)
40 : 핀
50, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850 : 내측 슈라우드
50a, 250a, 350a, 550a, 650a, 850a : 내주면
51, 251, 351, 451, 561, 651, 751, 851 : 오목부
60, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860 : 마모 가능 피막
60a, 260a, 360a, 560a, 860a : 외주면
654, 854 : 경계선
R : 둘레 방향1, 201, 301, 401, 501, 601, 701, 801: Gas turbine (rotating machine)
5: Rotor
7, 207, 307, 407, 507, 607, 707, 807: seal structure
30: Turbine stator (stator)
40: pin
50, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850: inner shroud
50a, 250a, 350a, 550a, 650a, 850a:
51, 251, 351, 451, 561, 651, 751, 851:
60, 260, 360, 460, 560, 660, 760, 860:
60a, 260a, 360a, 560a, 860a:
654, 854: Border
R: circumferential direction
Claims (9)
내측 슈라우드의 내주면에, 상기 핀과 대향하도록 마모 가능 피막이 형성된 정익을 구비하고,
상기 내측 슈라우드의 내주면에 요철 형상이 형성되어 있고, 상기 마모 가능 피막이 상기 요철 형상을 따라 형성되어 있고,
상기 요철 형상은, 상기 내측 슈라우드의 내주면 및 상기 마모 가능 피막의 외주면의 일방측으로부터 그 내부를 향해 형성된 오목부에 의해 구성되고,
상기 오목부는, 상기 둘레 방향으로 연장되도록 형성되고,
상기 오목부는, 상기 오목부의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서 상기 내측 슈라우드의 내주면 또는 상기 마모 가능 피막의 외주면으로부터 상기 오목부의 저부를 향함에 따라 폭이 점차 넓어지도록 형성되어 있는, 시일 구조.A pin projecting from the outer circumferential surface of the rotor along the circumferential direction,
And a stator having a wearable coating formed on the inner circumferential surface of the inner shroud so as to face the pin,
A concavo-convex shape is formed on the inner circumferential surface of the inner shroud, the abradable film is formed along the concavo-convex shape,
The concave and convex shape is constituted by an inner circumferential surface of the inner shroud and a concave portion formed from one side of the outer circumferential surface of the wearable film toward the inside thereof,
Wherein the concave portion is formed to extend in the circumferential direction,
Wherein the concave portion is formed so that its width becomes gradually wider from an inner circumferential surface of the inner shroud or an outer circumferential surface of the wearable coating toward a bottom of the concave portion in a cross section orthogonal to the extending direction of the concave portion.
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Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5439348A (en) * | 1994-03-30 | 1995-08-08 | United Technologies Corporation | Turbine shroud segment including a coating layer having varying thickness |
JPH08135403A (en) * | 1994-11-14 | 1996-05-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gas turbine stationary blade |
JPH1018016A (en) * | 1996-07-08 | 1998-01-20 | Suzuki Motor Corp | Wear resistant member and treatment of surface thereof |
JP3477347B2 (en) * | 1997-07-30 | 2003-12-10 | 三菱重工業株式会社 | Gas turbine interstage seal device |
DE50015514D1 (en) * | 1999-12-20 | 2009-02-26 | Sulzer Metco Ag | Profiled surface used as a rubbing layer in turbomachines |
DE10334698A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-02-10 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Shroud segment for a turbomachine |
JP2006132328A (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | Toshiba Corp | Shaft sealing mechanism and rotary machine |
FR2895021B1 (en) * | 2005-12-16 | 2010-09-03 | Snecma | INTER-STAGE SEALING SYSTEM IN A TURBOMACHINE |
JP5101317B2 (en) * | 2008-01-25 | 2012-12-19 | 三菱重工業株式会社 | Seal structure |
JP5411569B2 (en) * | 2009-05-01 | 2014-02-12 | 株式会社日立製作所 | Seal structure and control method |
US8172519B2 (en) * | 2009-05-06 | 2012-05-08 | General Electric Company | Abradable seals |
EP2336572B1 (en) * | 2009-12-14 | 2012-07-25 | Techspace Aero S.A. | Shroud or section of shroud in two parts for a vane diffuser of an axial compressor |
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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