KR20040097938A - 터빈 휠용 버킷의 조립체 - Google Patents

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KR20040097938A
KR20040097938A KR1020040033445A KR20040033445A KR20040097938A KR 20040097938 A KR20040097938 A KR 20040097938A KR 1020040033445 A KR1020040033445 A KR 1020040033445A KR 20040033445 A KR20040033445 A KR 20040033445A KR 20040097938 A KR20040097938 A KR 20040097938A
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buckets
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turbine wheel
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KR1020040033445A
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라그랑쥐벤자민아네트
워레이케빈리
와신저스테펜폴
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

터빈 로터의 인접한 버킷(40)들 사이에 댐퍼 핀(40)이 배치된다. 제 1 버킷은 터빈의 저온 상태에서 댐퍼 핀이 지지되는 축방향으로 이격된 한쌍의 표면을 규정하는 원주방향 연장 지지부(24)를 구비한다. 인접 버킷은 댐퍼 핀의 대체로 대응하여 경사면(48) 위에 놓이는 경사면(32)을 제공하도록 그 플랫폼에 인접한 언더커트(30)이다. 댐퍼 핀은 오목부내에 약간 느슨하게 장착되며, 터빈이 일정 속도로 회전할 때에, 댐퍼 핀의 경사면 및 오목부가 협동하여 댐퍼 핀을 제 1 버킷에 바이어스시키며, 이것에 의해 댐퍼 핀은 2개의 버킷에 모두 결합되어, 진동 작용을 제거한다.

Description

터빈 휠용 버킷의 조립체{VIBRATION DAMPER ASSEMBLY FOR THE BUCKETS OF A TURBINE}
본 발명은 로터 휠 둘레에 원주방향으로 이격된 버킷을 갖는 터빈에 관한 것으로, 특히 버킷 진동을 댐핑하기 위해 인접한 버킷들 사이에 배치되는 핀을 구비하는 버킷 댐퍼 조립체에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 일반적으로 터빈은 예를 들어 다수의 로터 휠을 구비하고, 각각의 휠에 원주방향으로 이격된 다수의 버킷이 장착된 로터를 포함한다. 통상적으로 버킷은 에어포일, 플랫폼, 섕크 및 더브테일을 구비하며, 더브테일은 버킷을 휠에 고정하기 위해 터빈 휠의 슬롯 또는 개구에 수용된다. 물론, 에어포일은 예를 들어 가스 터빈의 고온 가스 패스와 같은 가스 패스내로 돌출되어, 가스의 운동 에너지를 회전 기계 에너지로 전환한다. 엔진 작동중에는 터빈 버킷에 진동이 발생되며, 진동이 제거되지 않으면, 버킷의 조기 파손이 야기될 수 있다.
다양한 형태의 진동 댐퍼가 제안되어 있으며, 이들은 버킷의 진동 동작을 최소화 또는 제거하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,354,803 호, 제 5,156,528 호, 제 6,390,775 호, 제 6,478,544 호, 제 5,827,047 호 및 제 6,450,769 호를 참조하기 바란다. 이들 특허에 개시된 진동 댐퍼는 특정 타입의터빈에서의 진동을 댐핑하는데는 유용하지만, 섕크가 짧고 슈라우드가 없는 에어포일 팁을 갖는 버킷에 완벽하게 적용 가능하거나 효과를 발휘하는 것으로 보이지는 않는다. 따라서, 이러한 타입의 터빈 버킷에 특히 유용한 핀을 구비한 댐퍼 조립체를 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 그러한 조립체 및 핀은 다른 터빈 버킷에 대한 적용성도 갖는다.
버킷상의 짧은 생크는 보다 작은 플랫폼 동작을 가지며, 이는 보다 효과적이지 못한 댐핑을 야기한다는 것을 알 수 있을 것이다. 동일한 섕크 폭 및 두께를 가정한다면, 섕크의 길이가 보다 긴 경우에는 그 반대가 된다. 진동 플랫폼 편향은 전체 버킷 길이에 대한 섕크의 상대적인 길이와 직접 관련이 있다. 섕크 길이대 총 길이의 비율이 통상적인 스테이지 1의 버킷 비율보다 작은 스테이지의 버킷에 있어서, 작은 비율은 작은 플랫폼 편향을 발생시키며, 따라서 댐퍼 효과의 가능성이 작다. 팁에 슈라우드를 가진 버킷상에서는, 슈라우드가 추가 댐핑을 제공하며, 이는 슈라우드형 버킷상에 짧은 섕크를 사용하는 것의 위험을 최소화시킨다. 그러나, 버킷이 슈라우드를 갖지 않으며 짧은 섕크를 갖는 스테이지상의 터빈 버킷에 있어서는, 불충분한 댐핑의 위험이 증가한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 예를 들어 버킷들 사이에 댐퍼 핀을 구비한 한쌍의 인접 버킷과 같은 조립체가 제공되며, 댐퍼 핀은 최고 속도, 최고 부하, 최고 속도 무부하 및 전이 상태에서의 진동 응력의 크기를 감소시키고, 버킷의 수명을 증가시키며, 섕크가 짧고 슈라우드가 없는 버킷에 특히 유용하다. 이러한 것을 달성하기 위해, 바람직한 실시예에 있어서, 각 버킷에는 원주방향으로 대향하는 측면, 즉 에어포일의 압력측 및 흡인측에 대응하는 측면을 따라, 인접한 버킷들 사이에 댐퍼 핀을 포착하는 것을 가능하게 하는 구조가 제공된다. 특히, 제 1 버킷은 제 1 버킷으로부터 플랫폼의 주변 에지를 지나 인접한 제 2 버킷을 향해 돌출되는 지지부, 바람직하게는 대체로 축방향으로 이격된 한쌍의 지지부를 포함한다. 바람직하게는, 지지부는 버킷이 흡인측으로부터 연장된다. 인접한 제 2 버킷은 대체로 축방향으로 연장되며 제 2 버킷의 플랫폼 아래에 위치한 언더커트를 포함한다. 제 2 버킷의 언더커트, 지지면 및 제 1 버킷을 따르는 대체로 반경방향 연장 표면은 제 2 버킷의 플랫폼 아래에 위치한 한쌍의 버킷 사이의 대체로 삼각형 모양의 실질적으로 축방향 연장 오목부를 규정한다. 오목부는 제 2 버킷에 의해 형성된 경사면을 포함한다. 오목부내에는 길게 연장된 댐퍼 핀이 배치되며, 댐퍼 핀은 대체로 삼각형 단면 형상을 가지며, 오목부내에 약간 느슨하게 장착된다.
터빈이 저온인 상태에서는, 댐퍼 핀이 대체로 제 1 버킷의 지지부상에 지지된다. 최고 속도 작동에 도달하면, 댐퍼 핀은 대체로 반경방향 외측으로 변위된다. 댐퍼 핀과 제 2 버킷의 결합 경사면은 댐퍼 핀을 바이어스시켜 제 1 버킷의 반경방향 표면에 결합시킨다. 따라서, 댐퍼 핀은 제 1 및 제 2 버킷 각각의 반경방향 경사면과 결합한다. 이러한 마찰 결합은 2개의 버킷의 진동 동작을 제거한다. 버킷과 댐퍼 핀의 접촉면은 또한 그들 사이에 향상된 표면 장착을 제공하고 진동 제거 성능을 개선하기 위해 기계가공되는 것이 바람직하다. 오목부는 또한축방향 외측으로 개방되어 있어, 설치시에 댐퍼 핀이 보일 수 있도록 한다. 이는 터빈이 조립될 때 댐퍼 핀이 설치되었는지를 확인하는데 중요하다. 그렇지 않으면, 높은 응력을 발생시키는 높은 진동 폭이 발생되어, 높은 사이클의 피로에 의해 버킷이 파손될 수 있다. 또한, 삼각형, 특히 직각 삼각형 구조의 단면을 가진 오목부 및 댐퍼 핀은 회전 방지 특성을 제공하여 사용중 잼이 발생하지 않고 댐퍼 핀이 정확한 위치에 올 수 있도록 한다. 따라서 오목부 및 댐퍼의 구조는 내마모성을 향상시키고, 내구성을 증가시키며, 진동 응력을 효과적으로 감소시키고, 높은 사이클의 피로에 의한 파손을 파지한다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에서는, 버킷 에어포일, 플랫폼, 섕크 및 더브테일을 각각 구비하는 원주방향으로 인접한 한쌍의 버킷으로서, 상기 더브테일이 상기 버킷을 상기 터빈 휠에 고정하기 위한 형상을 갖는, 한쌍의 버킷과, 측면으로부터 상기 제 1 버킷의 플랫폼의 주변 에지를 지나 대체로 원주방향으로 연장되는 적어도 하나의 제 1 지지부를 구비하는 상기 한쌍의 버킷중 제 1 버킷으로서, 상기 지지부는 지지면을 구비하는, 제 1 버킷과, 상기 제 1 버킷을 향해 대체로 원주방향으로 개구되어 있고 상기 제 2 버킷의 플랫폼 아래에 위치한 언더커트를 가진 한쌍의 버킷중 제 2 버킷으로서, 상기 언더커트는 반경방향 외측으로 그리고 상기 제 1 버킷을 향해 경사면을 구비하며, 상기 제 1 버킷은 상기 지지부와 인접하여 대체로 반경방향 외측으로 연장되는 표면을 구비하며, 상기 제 1 버킷의 상기 반경방향 연장 표면 및 상기 지지면은 상기 제 2 버킷의 상기 언더커트의 경사면과 함께, 상기 제 2 버킷 아래에 위치한 상기 한쌍의 버킷 사이에 오목부를 형성하는, 제 2 버킷과, 상기 인접한 버킷들과 상기 오목부 사이에 배치된 댐퍼 핀으로서, 상기 댐퍼 핀은 상기 버킷의 진동 동작을 제거하기 위해 상기 오목부내에서 상기 지지면상에 지지되는 제 1 위치와, 상기 제 1 버킷의 상기 반경방향 연장 표면 및 상기 제 2 버킷의 오목부의 상기 경사면과 결합하는 제 2 위치 사이를 이동하는, 상기 댐퍼 핀을 포함하는 터빈 휠용 버킷의 조립체가 제공된다.
본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에서는, 버킷 에어포일, 플랫폼, 섕크 및 더브테일을 각각 구비하는 원주방향으로 인접한 한쌍의 버킷으로서, 상기 더브테일이 상기 버킷을 상기 터빈 휠에 고정하기 위한 형상을 갖는, 한쌍의 버킷과, 측면으로부터 상기 제 1 버킷의 플랫폼의 주변 에지를 지나 대체로 원주방향으로 연장되는 적어도 하나의 제 1 지지부를 구비하는 상기 한쌍의 버킷중 제 1 버킷으로서, 상기 지지부는 제 1 및 제 2 지지면을 구비하는, 제 1 버킷과, 상기 제 1 버킷을 향해 대체로 원주방향으로 개구되어 있고 상기 제 2 버킷의 플랫폼 아래에 위치한 언더커트를 가진 한쌍의 버킷중 제 2 버킷으로서, 상기 언더커트는 반경방향 외측으로 그리고 상기 제 1 버킷을 향해 경사면을 구비하며, 상기 제 1 버킷은 접촉면을 구비하며, 상기 제 1 버킷의 상기 접촉면 및 상기 지지면은 상기 제 2 버킷의 상기 언더커트의 경사면과 함께, 상기 제 2 버킷 아래에 위치한 상기 한쌍의 버킷 사이에 오목부를 형성하는, 제 2 버킷과, 상기 인접한 버킷들과 상기 오목부 사이에 배치된 댐퍼 핀으로서, 대향 축방향으로의 상기 댐퍼 핀의 변위를 방지하기 위해 상기 지지부들 사이에 상기 댐퍼 핀을 따른 적어도 하나의 보스가 배치되며, 상기 댐퍼 핀은 상기 버킷의 진동 동작을 제거하기 위해 상기 오목부내에서 상기지지면상에 지지되는 제 1 위치와, 상기 제 1 버킷의 상기 반경방향 연장 표면 및 상기 제 2 버킷의 오목부의 상기 경사면과 결합하는 제 2 위치 사이를 이동하는, 상기 댐퍼 핀을 포함하는 터빈 휠용 버킷의 조립체가 제공된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 댐퍼 핀과 조합된 버킷을 나타내는 버킷의 부분 사시도,
도 2는 인접한 버킷들 사이의 댐퍼 핀을 축방향에서 본 부분 사시도,
도 3은 댐퍼 핀의 바람직한 실시예의 사시도,
도 4는 도 1의 선 4-4에 따른 확대 부분 단면도로서, 진동을 제거하기 위해 인접한 버킷들 사이의 오목부내에 작동가능한 위치에 있는 댐퍼 핀을 나타내는 도면,
도 5는 도 3과 유사한 도면으로, 댐퍼 핀의 다른 형태를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 버킷 12 : 에어포일
12a : 제 1 버킷 12b : 제 2 버킷
14 : 플랫폼 16 : 섕크
18 : 더브테일 20, 22 : 슬래시면
24 : 지지부 30 : 언더커트
32 : 경사면 36 : 오목부
40, 60 : 댐퍼 핀
도면중 특히 도 1을 참조하면, 버킷 에어포일(12), 플랫폼(14), 섕크(16) 및 더브테일(18)을 포함하는 버킷(참조부호 "10"으로 포괄적으로 표시됨)이 도시되어 있다. 도시된 버킷(10)은 터빈의 로터 둘레에 원주방향으로 이격되어 고정된 다수의 버킷중 하나임을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 가스 터빈은 통상적으로 버킷(10)의 더브테일(18)을 수용하기 위해 축방향의 또는 약간 축을 벗어난 더브테일형 개구를 갖는 다수의 로터 휠을 가지며, 이것에 의해 에어포일(12)을 포함한 원주방향으로 이격된 버킷의 환형 어레이가 로터 둘레에 제공된다. 도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 각 버킷 플랫폼의 대향 및 인접 원주방향 에지는 슬래시면(20, 22)을 형성한다. 앞서 언급한 바와 같이, 에어포일(12)은 가스 스트림내로 돌출되어, 유체 스트림의 운동 에너지가 로터의 회전을 통해 기계적 에너지로 전환되는 것을 가능하게 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조립체는 원주방향으로 인접한 제 1 및 제 2 버킷(12a, 12b)을 각각 포함한다. 제 1 버킷(12)의 슬래시면(20)은 플랫폼(14)의 측면을 따라 섕크(16)내로 연장된다. 버킷 에어포일(12)의 흡인측(21)상의 섕크(16)는 대체로 축방향으로 이격된 한쌍의 지지부(24)를 포함하며, 이들은 슬래시면(20)의 측방향 에지를 지나 도출되어 있다. 각각의 지지부(24)는 대체로 원주방향으로 연장되는 쉘프 또는 지지부(26)(도 1)를 버킷 플랫폼 및 섕크의 대향 축방향 단부에 인접하여 포함한다. 버킷(12a)의 흡인측상의 지지부(24)들 사이의 영역은 대체로 개방되어 있으며, 슬래시면(20)에 대체로 평행하다. 결과적으로, 지지부(24)는 버킷의 흡인측으로부터 인접한 버킷을 향해 원주방향으로 돌출하는 버킷의 대체로 축방향 대향 단부에 쉘프(26)를 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인접한 또는 제 2 버킷(12b)은 버킷(12b)의 압력측상의 버킷 플랫폼(14)보다 대체로 아래에 위치하는 언더커트(30)를 포함하며, 플랫폼(14)의 일부 및 제 2 버킷의 섕크(16)를 포함할 수 있다. 언더커트(30)는 버킷(12b)의 압력측을 따라 형성되며, 그 후연(23)이 도 2에 도시되어 있다. 언더커트는 버킷의 전체 축방향 길이에 걸쳐 연장되는 경사면(32)을 포함하며, 인접한 제 1 버킷을 향하여 반경방향 외측으로 경사져 있음을 알 수 있을 것이다. 경사면(32)은 필렛 영역(34)에서 종단된다. 제 2 버킷의 언더커트(30)는 인접한 버킷의 축방향 단부 근처에 제 1 버킷의 지지 쉘프(26)와 함께 한쌍의 오목부(36)를 형성한다.
도 3을 참조하면, 인접한 버킷들 사이에 형성된 오목부(36)에 수용되는 댐퍼 핀(참조부호 "40"으로 포괄적으로 표시됨)이 도시되어 있다. 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 댐퍼 핀(40)은 길게 연장된 대체로 삼각형 단면의 요소를 포함한다. 댐퍼 핀(40)의 하측에는 축방향으로 이격된 한쌍의 보스(44)가 제공된다. 설치시에, 보스(44)는 대체로 반경방향 내측으로 돌출되며, 터빈 버킷의 지지부(24)들 사이의 거리보다 작은 거리만큼 서로 이격되어 있다. 보스(44) 사이의 댐퍼 핀의 단면은 대체로 등변삼각형인 한편, 보스(44)의 축방향 외측의 댐퍼 핀(40)의 단부(46)는 대체로 삼각형의 반경방향 및 접선방향으로 각각 놓인 빗변 및 밑변(50, 52)을 가진 대체로 직각 삼각형 모양의 단면을 갖는다.
도 2를 다시 참조하면, 댐퍼 핀(40)의 단부(46)는 제 2 버킷상의 언더커트(32)와 쉘프(26)와 제 1 버킷의 대체로 반경방향 슬래시면(20) 사이에 형성된 오목부(36)에 존재한다. 따라서 단부(46)의 형상은 대체로 오목부(36)의 형상과 일치한다. 그러나, 단부(46)와 오목부(36) 사이의 장착은 약간 느슨하여, 오목부내의 댐퍼 핀이 대체로 반경방향 외측으로 이동하는 것을 허용한다. 또한, 댐퍼 핀(40)은 언더커트(30)의 경사면과 댐퍼 핀(40)상의 빗변을 형성하는 표면(48) 사이의 결합시에 제 1 버킷을 향해 변위될 수 있다. 즉, 로터가 최고 속도에 도달함에 따라, 그리고 단부(46)와 오목부(36) 사이의 느슨한 장착 결합으로 인해, 댐퍼 핀(40)은 원심력에 의해 반경방향 외측으로 변위되었을 때에, 표면(48)과 경사면(32) 사이의 결합을 발생시키며, 이는 댐퍼 핀의 반경방향 표면(50)을 슬래시면(20)과 강제로 결합시킨다. 따라서, 2개의 버킷(12a, 12b)은 로터의 최고 속도 회전시에 댐퍼 핀에 의해 결합된다.
도 2를 다시 참조하면, 버킷의 적어도 하나 그리고 바람직하게는 2개의 축방향 단부면으로부터 축방향으로 노출된다(즉, 눈으로 볼 수 있음). 결과적으로, 로터의 조립시에 댐퍼 핀이 인접한 버킷들 사이에 설치되어 있는지를 시각적으로 판단하는 것이 가능하다. 보스(44)는 설치시에 오목부(36)로부터 축방향으로 댐퍼핀(40)이 제거되는 것을 방지한다는 것을 또한 알 수 있을 것이다. 한쌍의 보스(44)가 도시되어 있지만, 필요에 따라서는 보스(44)들 사이의 간격에 해당하는 거리만큼 연장되는 단일 보스가 마찬가지로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 5를 참조하면, 댐퍼 핀(참조부호 "60"으로 포괄적으로 표시됨)의 다른 형태가 도시되어 있다. 댐퍼 핀(60)은 댐퍼 핀(40)에 대해 설명된 것과 동일한 외측 표면을 포함한다. 그러나 이러한 형태에 있어서는, 댐퍼 핀(60)은 중공형 코어(62), 즉 댐퍼 핀의 길이에 걸쳐 대향 단부들 사이에서 연장되는 통로(64)를 가질 수 있다. 축방향으로 정렬된 한쌍의 통로에는 댐퍼 핀(60)의 대향 단부들 중간에 한쌍의 통로 사이에 위치된 댐퍼 핀의 솔리드 부분이 제공된다.
터빈의 작동에 있어서, 터빈이 작동하지 않을 때에는, 통상적으로 댐퍼 핀은 지지부(24)상에, 특히 쉘프(26)상에 지지된다. 그러나, 작동시에는 오목부내의 댐퍼 핀 사이의 약간 느슨한 장착이 댐퍼 핀 단부(46)로 하여금 지지면(26)을 들어올리는 것을 가능하게 하여, 댐퍼 핀(40)의 표면(48)과 경사면(32)이 댐퍼 핀상의 원심 작용으로 인해 서로 결합된다. 그러한 결합은 또한 댐퍼 핀이 원주방향으로 이동하도록 바이어스시켜, 댐퍼 핀의 기부(50)가 슬래시면(20)과 결합하도록 한다. 댐퍼 핀이 기부(50) 및 표면(48)을 따라 2개의 터빈 버킷(12a, 12b) 모두와 결합하면, 댐퍼 핀과 버킷 사이의 마찰 접촉에 의해 버킷의 진동이 제거된다.
본 발명은 가장 실용적이고 바람직한 실시예로 간주된 것과 연계하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위의 사상 및범위에 포함되는 다양한 변형 및 동등 구성을 포함하는 것을 의도하고 있음을 이해할 것이다.
본 발명에 따르면, 생크가 짧고 슈라우드가 없는 에어포일 팁을 갖는 타입의 터빈 버킷에도 완벽하게 적용 가능하거나 효과를 발휘하는 핀을 구비한 댐퍼 조립체가 제공된다.

Claims (10)

  1. 터빈 휠용 버킷의 조립체에 있어서,
    버킷 에어포일(12), 플랫폼(14), 섕크(16) 및 더브테일(18)을 각각 구비하는 원주방향으로 인접한 한쌍의 버킷(12a, 12b)으로서, 상기 더브테일이 상기 버킷을 상기 터빈 휠에 고정하기 위한 형상을 갖는, 한쌍의 버킷(12a, 12b)과,
    측면으로부터 상기 제 1 버킷의 플랫폼의 주변 에지를 지나 대체로 원주방향으로 연장되는 적어도 하나의 제 1 지지부(24)를 구비하는 상기 한쌍의 버킷중 제 1 버킷(12a)으로서, 상기 지지부(24)가 지지면(26)을 구비하는, 제 1 버킷(12a)과,
    상기 제 1 버킷을 향해 대체로 원주방향으로 개구되어 있고 제 2 버킷의 플랫폼 아래에 위치한 언더커트(30)를 가진 한쌍의 버킷중 제 2 버킷(12b)으로서, 상기 언더커트는 반경방향 외측으로 그리고 상기 제 1 버킷을 향해 경사면(32)을 구비하며, 상기 제 1 버킷은 상기 지지부와 인접하여 대체로 반경방향 외측으로 연장되는 표면(20)을 구비하며, 상기 제 1 버킷의 상기 반경방향 연장 표면 및 상기 지지면은 상기 제 2 버킷의 상기 언더커트의 경사면과 함께, 상기 제 2 버킷 아래에 위치한 상기 한쌍의 버킷 사이에 오목부(36)를 형성하는, 제 2 버킷(12b)과,
    상기 인접한 버킷들과 상기 오목부 사이에 배치된 댐퍼 핀(40)으로서, 상기 댐퍼 핀은 상기 버킷의 빈동 동작을 제거하기 위해 상기 오목부내에서 상기 지지면상에 지지되는 제 1 위치와, 상기 제 1 버킷의 상기 반경방향 연장 표면 및 상기 제 2 버킷의 오목부의 상기 경사면과 결합하는 제 2 위치 사이를 이동하는, 상기댐퍼 핀(40)을 포함하는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼 핀 및 상기 오목부는 상기 터빈 휠의 회전에 응답하여 상기 댐퍼 핀의 제 3 표면(52)이 상기 지지면을 들어올릴 수 있도록 하는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부로부터 대체로 축방향으로 이격되어 있고 상기 댐퍼 핀을 지지하기 위한 제 2 지지면을 구비한 상기 제 1 버킷상의 제 2 지지부(24)를 포함하며, 적어도 하나의 축방향으로의 상기 댐퍼 핀의 변위를 방지하기 위해 상기 지지부들 사이에는 상기 댐퍼 핀을 따르는 적어도 하나의 보스(44)가 배치되는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 버킷상의 상기 제 1 지지부로부터 대체로 축방향으로 이격되어 있으며 상기 댐퍼 핀을 지지하기 위한 제 2 지지면을 구비한 제 2 지지부(24)와, 대향 축방향으로의 상기 댐퍼 핀의 변위를 방지하기 위해 상기 지지면들 사이에 배치된 상기 댐퍼 핀을 따르는 한쌍의 보스(44)를 포함하는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목부는 상기 버킷의 공통 축방향 면을 따라 개방되어, 버킷 및 휠의 외부에서 축방향으로 보았을 때 댐퍼 핀의 단부가 노출되는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼 핀 및 상기 오목부는 대체로 삼각형 모양이며, 터빈의 휠의 회전축에 대체로 평행한 축을 중심으로 댐퍼 핀이 회전하는 것을 방지하도록 서로에 대해 구성된 각자의 결합 표면(50, 24, 52, 20)을 구비하는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 오목부를 규정하는 상기 제 1 및 제 2 버킷(20, 26, 32)의 표면은 기계가공된 표면인
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 버킷을 따르는 상기 오목부는 상기 버킷 에어포일의 압력 표면에대응하여 상기 버킷의 측면상에 위치하는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부(24)는 상기 제 1 버킷의 에어포일의 흡인측에 대응하여 상기 제 1 버킷의 측면으로부터 돌출되는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
  10. 터빈 휠용 버킷의 조립체에 있어서,
    버킷 에어포일(12), 플랫폼(14), 섕크(16) 및 더브테일(18)을 각각 구비하는 원주방향으로 인접한 한쌍의 버킷(12a, 12b)으로서, 상기 더브테일이 상기 버킷을 상기 터빈 휠에 고정하기 위한 형상을 갖는, 한쌍의 버킷(12a, 12b)과,
    측면으로부터 상기 제 1 버킷의 플랫폼의 주변 에지를 지나 대체로 원주방향으로 연장되는 적어도 하나의 제 1 지지부(24)를 구비하는 상기 한쌍의 버킷중 제 1 버킷(12a)으로서, 상기 지지부(24)는 제 1 및 제 2 지지면(26)을 구비하는, 제 1 버킷(12a)과,
    상기 제 1 버킷을 향해 대체로 원주방향으로 개구되어 있고 상기 제 2 버킷의 플랫폼 아래에 위치한 언더커트(30)를 가진 한쌍의 버킷중 제 2 버킷(12b)으로서, 상기 언더커트는 반경방향 외측으로 그리고 상기 제 1 버킷을 향해 경사면(32)을 구비하며, 상기 제 1 버킷은 접촉면(20)을 구비하며, 상기 제 1 버킷의 상기 접촉면(20) 및 상기 지지면(26)은 상기 제 2 버킷의 상기 언더커트의 경사면(32)과 함께, 상기 제 2 버킷 아래에 위치한 상기 한쌍의 버킷 사이에 오목부(36)를 형성하는, 제 2 버킷(12b)과,
    상기 인접한 버킷들과 상기 오목부 사이에 배치된 댐퍼 핀(40)으로서, 대향 축방향으로의 상기 댐퍼 핀의 변위를 방지하기 위해 상기 지지부들 사이에 상기 댐퍼 핀을 따른 적어도 하나의 보스(44)가 배치되며, 상기 댐퍼 핀은 상기 버킷의 진동 동작을 제거하기 위해 상기 오목부내에서 상기 지지면상에 지지되는 제 1 위치와, 상기 제 1 버킷의 상기 반경방향 연장 표면 및 상기 제 2 버킷의 오목부의 상기 경사면과 결합하는 제 2 위치 사이를 이동하는, 상기 댐퍼 핀(40)을 포함하는
    터빈 휠용 버킷의 조립체.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338722B1 (ko) * 2006-06-13 2013-12-06 제너럴 일렉트릭 캄파니 댐핑 장치
KR101359788B1 (ko) * 2006-06-13 2014-02-07 제너럴 일렉트릭 캄파니 터빈 버킷용 댐핑 시스템
KR20150070966A (ko) * 2013-12-17 2015-06-25 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 로터 어셈블리에 축방향으로 삽입되는 버킷을 고정하는 시스템과 그 방법

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060029500A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-09 Anthony Cherolis Turbine blade flared buttress
US7367123B2 (en) * 2005-05-12 2008-05-06 General Electric Company Coated bucket damper pin and related method
GB0523106D0 (en) * 2005-11-12 2005-12-21 Rolls Royce Plc A cooliing arrangement
DE102006041322A1 (de) * 2006-09-01 2008-04-24 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Dämpfungs- und Dichtungssystem für Turbinenschaufeln
US7762780B2 (en) * 2007-01-25 2010-07-27 Siemens Energy, Inc. Blade assembly in a combustion turbo-machine providing reduced concentration of mechanical stress and a seal between adjacent assemblies
FR2923557B1 (fr) * 2007-11-12 2010-01-22 Snecma Ensemble d'une aube de soufflante et de son amortisseur, amortisseur d'aube de soufflante et methode de calibrage de l'amortisseur
GB0814018D0 (en) * 2008-08-01 2008-09-10 Rolls Royce Plc Vibration damper
GB0816467D0 (en) 2008-09-10 2008-10-15 Rolls Royce Plc Turbine blade damper arrangement
US8137072B2 (en) * 2008-10-31 2012-03-20 Solar Turbines Inc. Turbine blade including a seal pocket
US9840931B2 (en) * 2008-11-25 2017-12-12 Ansaldo Energia Ip Uk Limited Axial retention of a platform seal
US8393869B2 (en) 2008-12-19 2013-03-12 Solar Turbines Inc. Turbine blade assembly including a damper
US8485784B2 (en) * 2009-07-14 2013-07-16 General Electric Company Turbine bucket lockwire rotation prevention
US8371816B2 (en) * 2009-07-31 2013-02-12 General Electric Company Rotor blades for turbine engines
FR2949142B1 (fr) * 2009-08-11 2011-10-14 Snecma Cale amortisseuse de vibrations pour aube de soufflante
US8834123B2 (en) * 2009-12-29 2014-09-16 Rolls-Royce Corporation Turbomachinery component
FR2955142B1 (fr) * 2010-01-13 2013-08-23 Snecma Amortisseur de vibrations a pion entre talons d'aubes adjacentes en materiau composite d'une roue mobile de turbomachine.
US8540486B2 (en) * 2010-03-22 2013-09-24 General Electric Company Apparatus for cooling a bucket assembly
US20110255958A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 General Electric Company Seal member for hot gas path component
US8820754B2 (en) 2010-06-11 2014-09-02 Siemens Energy, Inc. Turbine blade seal assembly
US8790086B2 (en) * 2010-11-11 2014-07-29 General Electric Company Turbine blade assembly for retaining sealing and dampening elements
US8876478B2 (en) * 2010-11-17 2014-11-04 General Electric Company Turbine blade combined damper and sealing pin and related method
DE102010052965B4 (de) * 2010-11-30 2014-06-12 MTU Aero Engines AG Dämpfungsmittel zum Dämpfen einer Schaufelbewegung einer Turbomaschine
FR2970033B1 (fr) * 2011-01-04 2015-10-16 Turbomeca Procede d'amortissement de pale de turbine a gaz et amortisseur de vibration de mise en oeuvre
US8905715B2 (en) * 2011-03-17 2014-12-09 General Electric Company Damper and seal pin arrangement for a turbine blade
US10287897B2 (en) * 2011-09-08 2019-05-14 General Electric Company Turbine rotor blade assembly and method of assembling same
US10648352B2 (en) 2012-06-30 2020-05-12 General Electric Company Turbine blade sealing structure
US9309782B2 (en) 2012-09-14 2016-04-12 General Electric Company Flat bottom damper pin for turbine blades
CN102926820B (zh) * 2012-10-23 2015-03-04 中国航空动力机械研究所 双合金整体叶盘、驱动装置和双合金整体叶盘的加工方法
US9194238B2 (en) * 2012-11-28 2015-11-24 General Electric Company System for damping vibrations in a turbine
EP2803821A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Blade device, blade system, and corresponding method of manufacturing a blade system
US9797262B2 (en) * 2013-07-26 2017-10-24 United Technologies Corporation Split damped outer shroud for gas turbine engine stator arrays
CN105518255B (zh) 2013-09-11 2018-06-08 通用电气公司 用于cmc涡轮叶片中的集成式平台和阻尼器固持结构的层片架构
US9797270B2 (en) 2013-12-23 2017-10-24 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Recessable damper for turbine
US9879548B2 (en) * 2015-05-14 2018-01-30 General Electric Company Turbine blade damper system having pin with slots
US10385701B2 (en) 2015-09-03 2019-08-20 General Electric Company Damper pin for a turbine blade
US10584597B2 (en) 2015-09-03 2020-03-10 General Electric Company Variable cross-section damper pin for a turbine blade
US10443408B2 (en) 2015-09-03 2019-10-15 General Electric Company Damper pin for a turbine blade
US10472975B2 (en) 2015-09-03 2019-11-12 General Electric Company Damper pin having elongated bodies for damping adjacent turbine blades
US10066485B2 (en) * 2015-12-04 2018-09-04 General Electric Company Turbomachine blade cover plate having radial cooling groove
US20170191366A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-06 General Electric Company Slotted damper pin for a turbine blade
DE102016205997A1 (de) * 2016-04-11 2017-10-12 MTU Aero Engines AG Leitschaufelsegment
EP3489464B1 (en) * 2016-07-25 2021-09-08 IHI Corporation Seal structure for gas turbine rotor blade
US10662784B2 (en) * 2016-11-28 2020-05-26 Raytheon Technologies Corporation Damper with varying thickness for a blade
US10731479B2 (en) 2017-01-03 2020-08-04 Raytheon Technologies Corporation Blade platform with damper restraint
US10677073B2 (en) 2017-01-03 2020-06-09 Raytheon Technologies Corporation Blade platform with damper restraint
US10683765B2 (en) * 2017-02-14 2020-06-16 General Electric Company Turbine blades having shank features and methods of fabricating the same
EP3438410B1 (en) 2017-08-01 2021-09-29 General Electric Company Sealing system for a rotary machine
US10746047B2 (en) * 2017-10-27 2020-08-18 General Electric Company Structure for mitigating vibratory modes of counter-rotating engine rotors
JP7039355B2 (ja) * 2018-03-28 2022-03-22 三菱重工業株式会社 回転機械
JP6991912B2 (ja) * 2018-03-28 2022-01-13 三菱重工業株式会社 回転機械
FR3096734B1 (fr) * 2019-05-29 2021-12-31 Safran Aircraft Engines Ensemble pour turbomachine
FR3102506B1 (fr) * 2019-10-24 2022-07-01 Safran Aircraft Engines Aube avec organe d’étanchéité amélioré
US11193376B2 (en) * 2020-02-10 2021-12-07 Raytheon Technologies Corporation Disk supported damper for a gas turbine engine
CN112177687A (zh) * 2020-09-18 2021-01-05 中国航发四川燃气涡轮研究院 阻尼结构
CN113605993A (zh) * 2021-07-26 2021-11-05 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种带有阻尼减振块的高压涡轮动叶组

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1460714A (en) * 1973-06-26 1977-01-06 Rolls Royce Bladed rotor for a gas turbine engine
US4872812A (en) * 1987-08-05 1989-10-10 General Electric Company Turbine blade plateform sealing and vibration damping apparatus
US5226784A (en) * 1991-02-11 1993-07-13 General Electric Company Blade damper
US5156528A (en) * 1991-04-19 1992-10-20 General Electric Company Vibration damping of gas turbine engine buckets
US5281097A (en) * 1992-11-20 1994-01-25 General Electric Company Thermal control damper for turbine rotors
US5478207A (en) * 1994-09-19 1995-12-26 General Electric Company Stable blade vibration damper for gas turbine engine
US5827047A (en) * 1996-06-27 1998-10-27 United Technologies Corporation Turbine blade damper and seal
US5746578A (en) * 1996-10-11 1998-05-05 General Electric Company Retention system for bar-type damper of rotor
JP2000008804A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ガスタービンのタービン動翼防振装置
DE10014198A1 (de) * 2000-03-22 2001-09-27 Alstom Power Nv Beschaufelung mit Dämpfungselementen
DE10022244A1 (de) * 2000-05-08 2001-11-15 Alstom Power Nv Schaufelanordnung mit Dämpfungselementen
US6354803B1 (en) * 2000-06-30 2002-03-12 General Electric Company Blade damper and method for making same
US6390775B1 (en) * 2000-12-27 2002-05-21 General Electric Company Gas turbine blade with platform undercut
US6776583B1 (en) * 2003-02-27 2004-08-17 General Electric Company Turbine bucket damper pin

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101338722B1 (ko) * 2006-06-13 2013-12-06 제너럴 일렉트릭 캄파니 댐핑 장치
KR101359788B1 (ko) * 2006-06-13 2014-02-07 제너럴 일렉트릭 캄파니 터빈 버킷용 댐핑 시스템
KR20150070966A (ko) * 2013-12-17 2015-06-25 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 로터 어셈블리에 축방향으로 삽입되는 버킷을 고정하는 시스템과 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US6851932B2 (en) 2005-02-08
EP1477634A3 (en) 2007-06-27
JP2004340144A (ja) 2004-12-02
US20040228731A1 (en) 2004-11-18
EP1477634A2 (en) 2004-11-17
CN1550642A (zh) 2004-12-01

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