JP2000345802A - Gas turbine blade manufacturing method - Google Patents

Gas turbine blade manufacturing method

Info

Publication number
JP2000345802A
JP2000345802A JP11153083A JP15308399A JP2000345802A JP 2000345802 A JP2000345802 A JP 2000345802A JP 11153083 A JP11153083 A JP 11153083A JP 15308399 A JP15308399 A JP 15308399A JP 2000345802 A JP2000345802 A JP 2000345802A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
effective
cooling passage
gas turbine
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP11153083A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Asako Inomata
麻子 猪亦
Kohei Nagane
浩平 永根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11153083A priority Critical patent/JP2000345802A/en
Publication of JP2000345802A publication Critical patent/JP2000345802A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】翼高が大きくなっても容易に製造できるガスタ
ービン翼の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明に係るガスタービン翼の製造方法
は、翼有効部ルート部24a側に形成する翼有効部ルー
ト部側冷却用通路26と、翼有効部チップ部23側に形
成する中実形状とを精密鋳造で作製する。次に、翼有効
部チップ部23側に形成する中実形状に、機械加工で翼
有効部チップ部側冷却用通路28を形成する。
(57) [Summary] [Problem] To provide a method for manufacturing a gas turbine blade that can be easily manufactured even when the blade height is increased. A method for manufacturing a gas turbine blade according to the present invention includes a blade effective portion root portion side cooling passage formed on a blade effective portion root portion and a solid formed on a blade effective portion tip portion. The shape is produced by precision casting. Next, the blade effective portion tip side cooling passage 28 is formed by machining into a solid shape formed on the blade effective portion tip portion 23 side.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン段落の後
段落にも適用できるガスタービン翼の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a gas turbine blade which can be applied to a subsequent stage of a turbine stage.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、発電プラント等に適用されるガ
スタービンプラントは、図8に示すように、ガスタービ
ン1と同軸に設けられた空気圧縮機2の駆動により圧縮
された高圧空気がガスタービン燃焼器3に燃料とともに
供給され、燃焼器ライナ4により区画された燃焼室5で
燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスをトラジションピース
6を介してガスタービン1のタービン静翼7やタービン
動翼8に案内し、タービン静翼7で膨張させた燃焼ガス
でタービン動翼8を回転させ、その際、タービン軸9に
回転トルクを発生させる構成になっている。
2. Description of the Related Art Generally, as shown in FIG. 8, a gas turbine plant applied to a power plant or the like has a high pressure air compressed by driving an air compressor 2 provided coaxially with a gas turbine 1 as a gas turbine. The fuel is supplied to the combustor 3 together with the fuel, and generates combustion gas in a combustion chamber 5 defined by a combustor liner 4. The combustion gas is transferred via a transition piece 6 to a turbine stationary blade 7 or a turbine blade of the gas turbine 1. The turbine blade 8 is rotated by the combustion gas that has been guided by the turbine vanes 8 and expanded by the turbine vanes 7, and at that time, a rotational torque is generated on the turbine shaft 9.

【0003】そして、ガスタービンプラントのプラント
熱効率を向上させるためには、周知のようにガスタービ
ン入口温度を高温にすることが望ましく、実際、そのた
めにガスタービン入口温度を上昇させている。このガス
タービン入口温度の上昇に伴い、ガスタービン燃焼器
3、タービン静翼7やタービン動翼8にも高温に耐える
材料を使用する必要性が高まっており、ガスタービン部
品として耐熱性超合金材料が用いられるようになってき
た。
In order to improve the thermal efficiency of a gas turbine plant, it is desirable to raise the temperature of the gas turbine inlet, as is well known, and in practice, the gas turbine inlet temperature is raised. With the rise of the gas turbine inlet temperature, the necessity of using materials that can withstand high temperatures has also increased for the gas turbine combustor 3, the turbine stationary blades 7 and the turbine blades 8, and heat-resistant superalloy materials have been used as gas turbine components. Has come to be used.

【0004】ところが、現在、高温部材としてガスター
ビン1に適用されている耐熱性超合金材料の限界温度が
800〜900℃であるのに対し、ガスタービン入口温
度は1300℃以上であり、その限界温度を大幅に超え
ている。このため、ガスタービンプラントの運転保証を
行うには、上述の限界温度まで冷却できる構造のガスタ
ービン翼が必要になってきた。
However, while the temperature limit of the heat-resistant superalloy material currently applied to the gas turbine 1 as a high temperature member is 800 to 900 ° C., the gas turbine inlet temperature is 1300 ° C. or more, The temperature has been significantly exceeded. Therefore, in order to guarantee the operation of the gas turbine plant, a gas turbine blade having a structure capable of cooling to the above-mentioned limit temperature has been required.

【0005】最近では、例えば図9に示すように、ター
ビン動翼8がガスタービン入口温度1300℃以上のク
ラスのガスタービン1に適用されつつある。すなわち、
図9において、主に空気圧縮機から抽気された冷却空気
は、タービン動翼8のシャンク部10aと翼植込み部1
0bとを連続的に一体に形成した翼ルート部(翼根元
部)10から翼有効部10c内の通路11a,11bに
流入して対流冷却するとともに、反転蛇行通路12a,
12bでリターンフローを繰り返した後、出口13a,
13bから翼外に放出される。
Recently, for example, as shown in FIG. 9, a turbine blade 8 is being applied to a gas turbine 1 of a class having a gas turbine inlet temperature of 1300 ° C. or higher. That is,
In FIG. 9, cooling air mainly extracted from the air compressor is supplied to the shank portion 10 a of the turbine rotor blade 8 and the blade implant portion 1.
0b flows continuously from the blade root portion (blade root portion) 10 integrally formed into the passages 11a and 11b in the blade effective portion 10c to perform convection cooling and to reverse the meandering passages 12a and 12a.
After the return flow is repeated at 12b, exits 13a,
13b is discharged outside the wing.

【0006】また、翼前縁部14は、通路11aに穿設
されたシャワーヘッド冷却空気吹出し孔15から吹き出
された冷却空気により冷却される。また、翼表面は、フ
ィルム冷却空気吹出し孔(図示せず)から吹き出された
冷却空気により冷却される。さらに、通路11bを通過
した冷却空気は、ピンフィン16により翼後縁部17を
冷却させた後、翼後縁部17に設けた冷却空気吹出し孔
18から噴出される。
The leading edge 14 of the blade is cooled by cooling air blown from a shower head cooling air blow hole 15 formed in the passage 11a. Further, the blade surface is cooled by cooling air blown out from a film cooling air blowing hole (not shown). Further, the cooling air having passed through the passage 11 b is cooled from the blade trailing edge 17 by the pin fins 16, and is then blown out from the cooling air blowout holes 18 provided in the blade trailing edge 17.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図9で示した
従来のガスタービン翼では、以下に示す問題点がある。
However, the conventional gas turbine blade shown in FIG. 9 has the following problems.

【0008】最近のガスタービンプラントでは、ガスタ
ービン入口温度の上昇や再燃器の採用により、これまで
冷却を必要としなかったタービン第3段落以後に設置し
たガスタービン翼にも冷却を必要としている。タービン
第3段落以後に設置したガスタービン翼は、タービン第
1段落やタービン第2段落に設置したガスタービン翼に
較べて翼高が大きく、例えば出力300MWクラスのガ
スタービンプラントで、その翼高が60cm以上になっ
ている。
In recent gas turbine plants, the rise of the gas turbine inlet temperature and the adoption of a reburner also require cooling of the gas turbine blades installed after the third stage of the turbine, which did not require cooling. The gas turbine blades installed after the third stage of the turbine are higher in blade height than the gas turbine blades installed in the first stage of the turbine and the second stage of the turbine. 60cm or more.

【0009】このように、翼高が大きくなり、冷却用の
通路11a,11bが反転蛇行の通路になると、現在の
製造技術では、その構造が複雑すぎてもはや精密鋳造で
作製することに限界を来しており、また機械加工で全て
の翼内冷却構造を施行することも難しくなっている。
As described above, when the blade height becomes large and the cooling passages 11a and 11b become reversing meandering passages, the structure is too complicated with the current manufacturing technology, and there is a limit to manufacturing by precision casting. And it has become difficult to implement all in-foil cooling structures by machining.

【0010】また、翼ルート部(翼根元部)は、運転
中、翼有効部10cのチップ部(翼先端部)に較べて大
きな遠心力が働くが、翼高が大きくなるに連れて遠心力
も増える。このため、タービン第3段落以後のガスター
ビン翼の翼高が大きいと、遠心力の強度の点から、翼ル
ート部は通路(冷却孔)11等の空洞部分が少なく、翼
母材部分が多い構造のものが要求される。
Further, during operation, a large centrifugal force acts on the blade root portion (blade root portion) as compared with the tip portion (blade tip portion) of the effective blade portion 10c. However, as the blade height increases, the centrifugal force also increases. Increase. For this reason, if the blade height of the gas turbine blade after the third stage of the turbine is large, the blade root portion has few hollow portions such as passages (cooling holes) 11 and many blade base material portions in terms of centrifugal force strength. A structure is required.

【0011】他方、翼有効部10cの中央部(PCD)
は、そのルート部やそのチップ部に較べてガスタービン
駆動ガス(主流)の温度が高いため、熱伝達率の高い構
造が要求される。
On the other hand, the central portion (PCD) of the wing effective portion 10c
Since the temperature of the gas turbine driving gas (mainstream) is higher than that of the root portion and the tip portion, a structure having a high heat transfer coefficient is required.

【0012】さらに、翼有効部10cのルート部側、中
央部分、チップ部側の断面形状を較べると、ルート部側
は厚く、翼チップ部側は薄くなっており、翼全体がねじ
れた形状になっている。このような場合、機械加工の治
具の挿入深さには治具の長さだけでなく、最小肉厚の点
からも制限を受ける。
Further, comparing the cross-sectional shapes of the root portion side, the center portion, and the tip portion side of the effective blade portion 10c, the root portion side is thicker and the blade tip portion side is thinner, and the entire blade has a twisted shape. Has become. In such a case, the insertion depth of the machining jig is limited not only by the length of the jig but also by the point of the minimum thickness.

【0013】このように、従来のガスタービン翼では、
翼高が大きくなるに連れて製造上の問題が出ており、ガ
スタービン翼の製造上、新たな改善が求められていた。
As described above, in the conventional gas turbine blade,
Manufacturing problems have emerged as the blade height has increased, and new improvements have been required in the manufacture of gas turbine blades.

【0014】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、翼高が大きくなっても低コストにして容易
に製造できるガスタービン翼の製造方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a gas turbine blade that can be easily manufactured at low cost even if the blade height is increased.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスタービ
ン翼の製造方法は、請求項1に記載したように、翼有効
部の翼有効部ルート部側に形成する第1の冷却通路と、
上記翼有効部の翼有効部チップ部側に形成する中実形状
とが精密鋳造で作製された後、上記翼有効部チップ部側
に形成した中実形状に機械加工で上記第1の冷却通路と
連通させる第2の冷却通路を形成するものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gas turbine blade, comprising: a first cooling passage formed on a blade effective portion root side of a blade effective portion;
After the solid shape formed on the tip of the effective blade portion of the wing effective portion is manufactured by precision casting, the first cooling passage is machined into a solid shape formed on the tip of the effective wing portion. And a second cooling passage communicating with the second cooling passage.

【0016】また、本発明に係るガスタービン翼の製造
方法は、請求項2に記載したように、翼有効部の翼有効
部ルート部側に形成する第1の冷却通路と、この第1の
冷却通路に横断して形成するピンフィンと、上記翼有効
部の翼有効部チップ部側に形成する中実形状とが精密鋳
造で作製された後、上記翼有効部チップ部側に形成した
中実形状に機械加工で上記ピンフィンを介して上記第1
の冷却通路と連通させる第2の冷却通路を形成するもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gas turbine blade, comprising: a first cooling passage formed on a blade effective portion root portion side of the blade effective portion; After the pin fin formed across the cooling passage and the solid shape formed on the wing effective portion tip side of the wing effective portion are manufactured by precision casting, the solid formed on the wing effective portion tip portion side The first through the pin fins by machining into shape
The second cooling passage is formed so as to communicate with the cooling passage.

【0017】また、本発明に係るガスタービン翼の製造
方法は、請求項3に記載したように、翼有効部の翼有効
部ルート部側に形成する第1の冷却通路と、この第1の
冷却通路に横断して形成するピンフィンと、ピンフィン
に連接し、上記翼有効部の翼後縁部に形成する中実形状
と、上記翼有効部の翼有効部チップ部側に形成する中実
形状とが精密鋳造で作製された後、上記翼有効部チップ
部側に形成した中実形状に機械加工で上記ピンフィンを
介して上記第1の冷却通路と連通させる第2の冷却通路
を形成するとともに、上記翼後縁部に形成した中実形状
に機械加工で上記ピンフィンと連通させる後縁側吹出し
口を形成するものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a gas turbine blade, comprising: a first cooling passage formed on the blade effective portion side of the blade effective portion; A pin fin formed across the cooling passage, a solid shape connected to the pin fin and formed on the wing trailing edge of the wing effective portion, and a solid shape formed on the wing effective portion tip side of the wing effective portion After being manufactured by precision casting, a second cooling passage communicating with the first cooling passage via the pin fins is formed by machining into a solid shape formed on the wing effective portion tip portion side. And forming a trailing-edge-side outlet to be communicated with the pin fin by machining into a solid shape formed at the trailing edge of the blade.

【0018】また、本発明に係るガスタービン翼の製造
方法は、請求項4に記載したように、翼有効部の翼有効
部ルート部側に形成する第1の冷却通路と、この第1の
冷却通路に横断して熱伝達促進体を備えた反転蛇行通路
と、上記翼有効部の翼有効部チップ部側に形成する中実
形状とが精密鋳造で作製された後、上記翼有効部チップ
部側に形成した中実形状に機械加工で上記反転蛇行通路
を介して上記第1の冷却通路と連通させる第2の冷却通
路とを形成するものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a gas turbine blade, wherein the first cooling passage formed on the blade effective portion side of the blade effective portion, After the inverted meandering passage provided with the heat transfer promoting body traversing the cooling passage and the solid shape formed on the blade effective portion tip side of the effective blade portion are manufactured by precision casting, the effective blade tip is formed. A second cooling passage is formed in the solid shape formed on the part side by machining and communicates with the first cooling passage via the reverse meandering passage.

【0019】また、本発明に係るガスタービン翼の製造
方法は、請求項5に記載したように、翼有効部の翼有効
部ルート部側に形成する第1の冷却通路および上記翼有
効部の翼有効部チップ部側に形成する第2の冷却通路の
うち、少なくとも一方に、冷却媒体を翼外に噴出させる
フィルム冷却用吹出し孔を上記翼有効部の翼壁に設け、
上記第1の冷却通路および第2の冷却通路のう、少なく
とも一方に連通させる上記フィルム冷却用吹出し孔を機
械加工で形成するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gas turbine blade, comprising: a first cooling passage formed on a blade effective portion root side of the blade effective portion; At least one of the second cooling passages formed on the wing effective portion tip portion side is provided with a film cooling blowout hole for blowing a cooling medium out of the wing on a wing wall of the wing effective portion,
The film-cooling blow-out hole communicating with at least one of the first cooling passage and the second cooling passage is formed by machining.

【0020】また、本発明に係るガスタービン翼の製造
方法は、請求項6に記載したように、翼有効部の翼有効
部ルート部側に形成する第1の冷却通路に、翼ルート部
に形成する翼ルート部冷却用通路を連通させ、上記第1
の冷却通路に連通させる上記翼ルート部冷却用通路を機
械加工で形成するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a gas turbine blade, wherein the first cooling passage formed on the blade effective portion side of the blade effective portion includes a first cooling passage formed on a blade root portion. The passage for cooling the blade root portion to be formed is communicated with the first
The cooling passage for the blade root portion communicated with the cooling passage is formed by machining.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスタービン
翼の製造方法の実施形態を図面および図面に付した符号
を引用して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for manufacturing a gas turbine blade according to the present invention will be described below with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings.

【0022】図1は、本発明に係るガスタービン翼の製
造方法を説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing a gas turbine blade according to the present invention.

【0023】図1に示すガスタービン翼は、底部側に、
シャンク部20と翼植込み部21とを連続一体に形成し
た翼ルート部(翼根元部)22と、翼頂部側に形成した
翼有効部チップ部(翼先端部)23と連続一体に形成し
た翼有効部24とを備えて構成される。
The gas turbine blade shown in FIG.
A wing root portion (wing root portion) 22 in which a shank portion 20 and a wing implant portion 21 are formed continuously and integrally with a wing effective portion tip portion (wing tip portion) 23 formed on the wing top side, and a wing formed integrally and continuously. An effective unit 24 is provided.

【0024】翼有効部24は、翼ルート部22に形成し
た翼ルート部冷却用通路25に連通し、翼有効部ルート
部24aに形成する翼有効部ルート部側冷却用通路26
と、冷却媒体CFを衝突させて熱伝達係数を高めるピン
フィン27と、ピンフィン27を配置する翼有効部中央
部冷却用通路27cと、この翼有効部中央部冷却用通路
27cに連通する翼有効部チップ部側冷却用通路28と
を備えている。
The blade effective portion 24 communicates with a blade root portion cooling passage 25 formed in the blade root portion 22, and is formed in the blade effective portion root portion 24a.
A pin fin 27 that collides the cooling medium CF to increase the heat transfer coefficient, a cooling portion 27c for the central portion of the blade effective portion where the pin fin 27 is disposed, and a blade effective portion communicating with the cooling portion 27c for the central portion of the blade effective portion. And a tip-side cooling passage 28.

【0025】このような構成を備えたガスタービン翼を
製造するにあたり、次の工程が施行される。
In manufacturing a gas turbine blade having such a configuration, the following steps are performed.

【0026】まず、鋳造時、翼ルート部22には比較的
口径の大きい翼ルート部冷却用通路25が精密鋳造で作
製される。また、翼有効部24は、領域Aの部分(翼有
効部ルート部24a側から翼有効部中央側部側)に上述
翼ルート部冷却用通路25に連通する比較的口径の大き
い翼有効部ルート部側冷却用通路26と、翼有効部中央
部冷却用通路27に形成するピンフィン27とを精密鋳
造で作製するとともに、領域Bの部分(翼有効部中央部
側から翼有効部チップ側部23側)を中実として作製す
る。
First, at the time of casting, the blade root portion cooling passage 25 having a relatively large diameter is formed in the blade root portion 22 by precision casting. In addition, the effective blade portion 24 has a relatively large-diameter effective blade route that communicates with the above-mentioned blade root portion cooling passage 25 in a portion of the region A (from the effective blade portion root portion 24a side to the effective blade center side portion). The part-side cooling passage 26 and the pin fins 27 formed in the blade effective part center part cooling passage 27 are manufactured by precision casting, and the area B (from the blade effective part center part to the blade effective part tip side part 23). Side) is made solid.

【0027】この場合、翼有効部24の領域Aの部分に
作製される翼有効部ルート部側冷却用通路26は、図2
に示すように、翼前縁部29と翼後縁部30との間に作
製される。
In this case, the blade effective portion root side cooling passage 26 formed in the region A of the blade effective portion 24 is formed as shown in FIG.
As shown in the figure, the wing is formed between the leading edge 29 and the trailing edge 30.

【0028】また、翼有効部24の領域Aの部分に作製
されるピンフィン27は、図3に示すように、腹側31
と背側32とのそれぞれに設けられる。
As shown in FIG. 3, the pin fins 27 formed in the area A of the wing effective portion 24
And the back side 32.

【0029】次に、鋳造工程が終ると翼有効部24は、
中実として形成する領域Bの部分を機械加工し、図4に
示すように、比較的口径の小さい翼有効部チップ部側冷
却用通路28を図1で示した矢印L方向から穿設する。
また、図2、図3および図4で示す腹側31および背側
32のそれぞれに形成するフィル冷却用吹出し孔36も
機械加工で翼壁に穿設される。
Next, when the casting process is completed, the blade effective portion 24
A portion of the region B formed as a solid is machined, and as shown in FIG. 4, a blade effective portion tip side cooling passage 28 having a relatively small diameter is formed in the arrow L direction shown in FIG.
Also, fill cooling blowout holes 36 formed on each of the ventral side 31 and the backside 32 shown in FIGS. 2, 3 and 4 are also formed in the blade wall by machining.

【0030】このように、本実施形態では、鋳造時、翼
ルート部22に比較的口径の大きい翼ルート部冷却用通
路25と翼有効部24の領域Aの部分に比較的口径の大
きい翼有効部ルート部側冷却用通路26とピンフィン2
7とを精密鋳造で作製するとともに、翼有効部24の領
域Bの部分を中実で作製し、鋳造後、中実で形成した領
域Bの部分を機械加工で比較的口径の小さい翼有効部チ
ップ部側冷却用通路28を穿設するので、タービン後段
落に設置される翼高の大きいガスタービン翼でも冷却構
造を容易に作製することができ、高温化にも充分に対処
できる冷却構造のガスタービン翼を実現することができ
る。
As described above, in the present embodiment, at the time of casting, the blade root portion cooling passage 25 having a relatively large diameter in the blade root portion 22 and the blade effective portion having a relatively large diameter are formed in the region A of the blade effective portion 24. Root part side cooling passage 26 and pin fin 2
7 is manufactured by precision casting, the region B of the wing effective portion 24 is made of a solid, and after the casting, the region B formed by the solid is machined into a wing effective portion having a relatively small diameter. Since the tip side cooling passage 28 is formed, a cooling structure can be easily manufactured even with a gas turbine blade having a large blade height installed in the latter stage of the turbine, and a cooling structure capable of sufficiently coping with high temperature. A gas turbine blade can be realized.

【0031】また、本実施形態では、腹側31および背
側32のそれぞれに形成するフィルム冷却用吹出し孔3
6を機械加工で翼壁に穿設するので、孔加工作業を短時
間にして容易に行うことができる。
In the present embodiment, the film cooling blow holes 3 formed on the ventral side 31 and the back side 32, respectively.
Since 6 is drilled in the wing wall by machining, the drilling operation can be easily performed in a short time.

【0032】なお、本実施形態では、翼有効部24の翼
有効部中央部側にピンフィン27を設けているが、例え
ば図5に示すように、領域Aの部分に翼有効部ルート部
側冷却用通路26を形成し、領域Bの部分に翼有効部チ
ップ部側冷却用通路28を形成してもよい。この場合、
翼有効部ルート部側冷却用通路26は精密鋳造で、また
翼有効部チップ部側冷却用通路82は機械加工でそれぞ
れ施行される。
In this embodiment, the pin fins 27 are provided at the center of the effective blade portion 24 of the effective blade portion 24. For example, as shown in FIG. The air passage 26 may be formed, and the blade effective portion tip side cooling passage 28 may be formed in the region B. in this case,
The blade effective section root side cooling passage 26 is formed by precision casting, and the blade effective section tip section side cooling passage 82 is formed by machining.

【0033】図6は、本発明に係るガスタービン翼の製
造方法の第2実施形態を説明する図である。なお、第1
実施形態の構成部分または対応する部分と同一部分には
同一符号を付している。
FIG. 6 is a view for explaining a second embodiment of the method for manufacturing a gas turbine blade according to the present invention. The first
The same reference numerals are given to the same components as those of the embodiment or the corresponding components.

【0034】本実施形態に係るガスタービン翼の製造方
法は、まず、鋳造時、翼ルート部22と翼有効部24の
領域Aの部分(翼有効部ルート部24a側から翼有効部
中央部側)とのそれぞれに比較的口径の大きい翼ルート
部冷却用通路25と翼有効部ルート部側冷却用通路26
とのそれぞれを精密鋳造で作製するとともに、翼有効部
24の領域Bの部分(翼有効部中央部側から翼有効部チ
ップ部23側)と翼有効部24の領域C(翼有効部中央
部側における翼後縁部30側)の部分とのそれぞれを中
実として作製する。
In the method of manufacturing a gas turbine blade according to the present embodiment, first, at the time of casting, a portion of the region A between the blade root portion 22 and the blade effective portion 24 (from the blade effective portion root portion 24a side to the blade effective portion central portion side). ), The cooling passage 25 for the blade root portion having a relatively large diameter and the cooling passage 26 for the blade effective portion root side.
Are manufactured by precision casting, and the area B of the blade effective portion 24 (from the center of the blade effective portion to the tip portion 23 of the blade effective portion) and the region C of the blade effective portion 24 (the center of the blade effective portion 24). Of the wing trailing edge 30 side).

【0035】次に鋳造工程が終ると、翼有効部24は中
実として形成する領域Bの部分および領域Cの部分のそ
れぞれを機械加工し、比較的口径の小さい翼有効部チッ
プ部側冷却用通路28と翼後縁部30の後縁側吹出し口
33とのそれぞれを矢印L方向および矢印M方向のそれ
ぞれから穿設する。
Next, when the casting process is completed, the effective blade portion 24 is machined in each of the region B and the region C which are formed as solid, and the blade effective portion tip portion side cooling having a relatively small diameter is performed. Each of the passage 28 and the trailing edge side outlet 33 of the wing trailing edge 30 is drilled from each of the arrow L direction and the arrow M direction.

【0036】このように、本実施形態では、鋳造時、翼
ルート部22に比較的口径の大きい翼ルート部冷却用通
路25と翼有効部24の領域Aの部分に比較的口径の大
きい翼有効部ルート部側冷却用通路26とを精密鋳造で
作製するとともに、翼有効部24の領域Bの部分と領域
Cの部分とのそれぞれを中実で作製し、鋳造後、中実で
形成する領域Bの部分と領域Cのと部分とのそれぞれに
機械加工で比較的口径の小さい翼有効部チップ部側冷却
用通路28と翼後縁部30の後縁側吹出し口33とのそ
れぞれを穿設するので、タービン後段落に設置される翼
高の大きいガスタービン翼でも冷却構造を容易に作製す
ることができる。
As described above, in the present embodiment, at the time of casting, the blade root portion cooling passage 25 having a relatively large diameter in the blade root portion 22 and the blade effective portion having a relatively large diameter are provided in the region A of the blade effective portion 24. In addition to producing the part-route-portion-side cooling passage 26 by precision casting, each of the region B and the region C of the blade effective portion 24 is made of a solid, and after casting, a region formed by a solid. In each of the portion B and the region C, the blade effective portion tip side cooling passage 28 and the trailing edge side outlet 33 of the blade trailing edge portion 30 having relatively small diameters are formed by machining. Therefore, a cooling structure can be easily manufactured even with a gas turbine blade having a large blade height installed in the latter stage of the turbine.

【0037】図7は、本発明に係るガスタービン翼の製
造方法の第3実施形態を説明する図である。なお、第1
実施形態の構成部分または対応する部分と同一部分には
同一符号を付している。
FIG. 7 is a view for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a gas turbine blade according to the present invention. The first
The same reference numerals are given to the same components as those of the embodiment or the corresponding components.

【0038】本実施形態に係るガスタービン翼の製造方
法は、まず、鋳造時、翼ルート部22と翼有効部24の
領域Aの部分(翼有効部ルート部24a側)とのそれぞ
れに比較的口径の大きい翼ルート部冷却用通路25と翼
有効部ルート部側冷却用通路26とのそれぞれを精密構
造で作製するとともに、翼有効部24の領域Dの部分
(翼有効部中央部側)に、例えば突出し片等で形成した
熱伝達促進体34を備えた反転蛇行通路35を精密鋳造
で作製し、さらに翼有効部24の領域Bの部分(翼有効
部チップ部23側)を中実として作製する。
The method for manufacturing a gas turbine blade according to the present embodiment is as follows. First, at the time of casting, the blade root portion 22 and the portion of the region A of the blade effective portion 24 (the blade effective portion root portion 24a side) are relatively separated. Each of the large-diameter blade root portion cooling passage 25 and the blade effective portion root portion side cooling passage 26 is manufactured with a precise structure, and is formed in the region D of the blade effective portion 24 (the center of the blade effective portion). For example, a reversing meandering passage 35 provided with a heat transfer promoting body 34 formed of, for example, a projecting piece or the like is manufactured by precision casting, and a portion of a region B of the wing effective portion 24 (the wing effective portion tip portion 23 side) is solid. Make it.

【0039】次に、鋳造工程が終了すると、翼有効部2
4は中実として形成する領域Bの部分を機械加工し、比
較的口径の小さい翼有効部チップ部側冷却用通路28を
矢印L方向から穿設する。
Next, when the casting process is completed, the blade effective portion 2
Reference numeral 4 denotes machining a portion of the region B which is formed as a solid, and drills a relatively small-diameter effective blade tip side cooling passage 28 in the direction of arrow L.

【0040】このように、本実施形態では、鋳造時、翼
ルート部22に比較的口径の大きい翼ルート部冷却用通
路25と翼有効部24の領域Aの部分に比較的口径の大
きい翼有効部ルート部側冷却用通路26とを精密構造で
作製するとともに、翼有効部24の領域Dの部分に熱伝
達促進体34を備えた反転蛇行通路35を精密構造で作
製する一方、翼有効部24の領域Bの部分を中実で作製
し、鋳造後、中実で形成する領域Bの部分に機械加工で
比較的口径の小さい翼有効部チップ部側冷却通路28を
穿設するので、タービン後段落に設置される翼高の大き
いガスタービン翼でも冷却構造を容易に作製することが
できる。
As described above, in this embodiment, at the time of casting, the blade root portion cooling passage 25 having a relatively large diameter in the blade root portion 22 and the blade effective portion having a relatively large diameter are formed in the region A of the blade effective portion 24. The cooling route 26 for the part root portion side is manufactured with a precision structure, and the inverted meandering passage 35 having the heat transfer promoting body 34 in the region D of the blade effective portion 24 is manufactured with the precision structure. 24 is made of a solid region B, and after casting, the blade effective portion tip side cooling passage 28 having a relatively small diameter is drilled by machining in the solid region B portion. A cooling structure can be easily manufactured even with a gas turbine blade having a large blade height installed in a later stage.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係るガス
タービン翼の製造方法は、翼ルート部に形成する翼ルー
ト部冷却用通路と、翼有効部に形成する翼有効部ルート
部側冷却用通路、ピンフィンおよび反転蛇行通路などの
冷却構造のうち、少なくとも一つ以上を精密構造で作製
するとともに、翼有効部のチップ部側および翼後縁部側
のうち、少なくとも一つ以上を中実で作製し、鋳造後、
中実の部分に機械加工で冷却用通路を穿設するので、タ
ービン後段落の翼高の大きいガスタービン翼の複雑な冷
却構造でも容易に作製することができ、高温化にも充分
に対処できる冷却構造を実現することができる。
As described above, the gas turbine blade manufacturing method according to the present invention provides a blade root portion cooling passage formed in a blade root portion and a blade effective portion root side cooling formed in a blade effective portion. At least one of the cooling structures such as the passage for use, the pin fins, and the reversing meandering passage is manufactured with a precision structure, and at least one or more of the tip side and the trailing edge side of the effective blade portion is solid. After casting, after casting
Since the cooling passage is drilled in the solid part by machining, even the complicated cooling structure of the gas turbine blade with a large blade height in the latter stage of the turbine can be easily manufactured, and it can sufficiently cope with high temperature. A cooling structure can be realized.

【0042】また、本発明に係るガスタービン翼の製造
方法は、翼前縁部、腹側、背側および翼後縁部に形成さ
れるフィルム冷却用吹出し孔を翼鋳造後、機械加工で穿
設するので、孔加工作業の時間を短くして容易に行うこ
とができ、作業者の労力を軽減させることができる。
Further, in the gas turbine blade manufacturing method according to the present invention, the film cooling blowout holes formed at the blade leading edge, the ventral side, the back side, and the blade trailing edge are formed by casting after the blade casting, and then drilling by machining. Since it is provided, the time for the hole drilling operation can be shortened, the hole drilling operation can be easily performed, and the labor of the operator can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るガスタービン翼の製造方法の第1
実施形態を説明する図。
FIG. 1 shows a first method of manufacturing a gas turbine blade according to the present invention.
FIG. 2 illustrates an embodiment.

【図2】図1のZ−Z矢視方向から見た切断断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrows ZZ in FIG. 1;

【図3】図1のY−Y矢視方向から見た切断断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG. 1;

【図4】図1のX−X矢視方向から見た切断断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view as seen from the direction of arrows XX in FIG. 1;

【図5】本発明に係るガスタービン翼の製造方法の第1
実施形態の変形例を説明する図。
FIG. 5 shows a first example of the gas turbine blade manufacturing method according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a modification of the embodiment.

【図6】本発明に係るガスタービン翼の製造方法の第2
実施形態を説明する図。
FIG. 6 shows a second example of the gas turbine blade manufacturing method according to the present invention.
FIG. 2 illustrates an embodiment.

【図7】本発明に係るガスタービン翼の製造方法の第3
実施形態を説明する図。
FIG. 7 shows a third method of manufacturing the gas turbine blade according to the present invention.
FIG. 2 illustrates an embodiment.

【図8】発電用に適用する従来のガスタービンプラント
を示す一部切欠概略断面図。
FIG. 8 is a partially cutaway schematic sectional view showing a conventional gas turbine plant applied for power generation.

【図9】従来のガスタービンプラントに適用するガスタ
ービン翼の概略縦断面図。
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view of a gas turbine blade applied to a conventional gas turbine plant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガスタービン 2 空気圧縮機 3 ガスタービン燃焼器 4 燃焼器ライナ 5 燃焼室 6 トラジションピース 7 タービン静翼 8 タービン動翼 9 タービン軸 10 翼ルート部 10a シャンク部 10b 翼植込み部 10 翼有効部 11a,11b 通路 12a,12b 反転蛇行通路 13a,13b 出口 14 翼前縁部 15 シャワーヘッド冷却空気吹出し孔 16 ピンフィン 17 翼後縁部 18 冷却空気吹出し孔 20 シャンク部 21 翼植込み部 22 翼ルート部 23 翼有効部チップ部 24 翼有効部 24a 翼有効部ルート部 25 翼ルート部冷却用通路 26 翼有効部ルート部側冷却用通路 27 ピンフィン 27c 翼有効部中央部側冷却用通路 28 翼有効部チップ部側冷却用通路 29 翼前縁部 30 翼後縁部 31 腹側 32 背側 33 後縁側吹出し口 34 熱伝達促進体 35 反転蛇行通路 36 フィルム冷却用吹出し孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine 2 Air compressor 3 Gas turbine combustor 4 Combustor liner 5 Combustion chamber 6 Transition piece 7 Turbine stationary blade 8 Turbine rotor blade 9 Turbine shaft 10 Blade root portion 10a Shank portion 10b Blade implant portion 10 Blade effective portion 11a , 11b Passage 12a, 12b Reverse meandering passage 13a, 13b Exit 14 Blade front edge 15 Shower head cooling air outlet 16 Pin fin 17 Blade trailing edge 18 Cooling air outlet 20 Shank portion 21 Blade implant 22 Blade root portion 23 Blade Effective part tip part 24 Blade effective part 24a Blade effective part root part 25 Blade root part cooling passage 26 Blade effective part root part side cooling passage 27 Pin fin 27c Blade effective part center part side cooling passage 28 Blade effective part tip part side Cooling passage 29 Blade leading edge 30 Blade trailing edge 31 Ventral side 32 Back side 33 Trailing edge Side outlet 34 Heat transfer enhancer 35 Reverse meandering passage 36 Film cooling outlet

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 翼有効部の翼有効部ルート部側に形成す
る第1の冷却通路と、上記翼有効部の翼有効部チップ部
側に形成する中実形状とが精密鋳造で作製された後、上
記翼有効部チップ部側に形成した中実形状に機械加工で
上記第1の冷却通路と連通させる第2の冷却通路を形成
することを特徴とするガスタービン翼の製造方法。
A first cooling passage formed on the effective blade portion side of the effective blade portion and a solid shape formed on the effective tip portion of the effective blade portion are manufactured by precision casting. A method of manufacturing a gas turbine blade, further comprising forming, by machining, a second cooling passage communicating with the first cooling passage in a solid shape formed on the blade effective portion tip side.
【請求項2】 翼有効部の翼有効部ルート部側に形成す
る第1の冷却通路と、この第1の冷却通路に横断して形
成するピンフィンと、上記翼有効部の翼有効部チップ部
側に形成する中実形状とが精密鋳造で作製された後、上
記翼有効部チップ部側に形成した中実形状に機械加工で
上記ピンフィンを介して上記第1の冷却通路と連通させ
る第2の冷却通路を形成することを特徴とするガスター
ビン翼の製造方法。
2. A first cooling passage formed on the effective blade portion side of the effective blade portion, a pin fin formed transversely to the first cooling passage, and a tip portion of the effective blade portion of the effective blade portion. After the solid shape formed on the side of the wing is formed by precision casting, the solid shape formed on the tip portion of the wing effective portion is machined to communicate with the first cooling passage via the pin fin. A method for manufacturing a gas turbine blade, comprising: forming a cooling passage.
【請求項3】 翼有効部の翼有効部ルート部側に形成す
る第1の冷却通路と、この第1の冷却通路に横断して形
成するピンフィンと、ピンフィンに連接し、上記翼有効
部の翼後縁部に形成する中実形状と、上記翼有効部の翼
有効部チップ部側に形成する中実形状とが精密鋳造で作
製された後、上記翼有効部チップ部側に形成した中実形
状に機械加工で上記ピンフィンを介して上記第1の冷却
通路と連通させる第2の冷却通路を形成するとともに、
上記翼後縁部に形成した中実形状に機械加工で上記ピン
フィンと連通させる後縁側吹出し口を形成することを特
徴とするガスタービン翼の製造方法。
3. A first cooling passage formed on the blade effective portion root portion side of the effective blade portion, a pin fin formed across the first cooling passage, and a pin fin connected to the pin fin and connected to the pin fin. After the solid shape formed on the wing trailing edge portion and the solid shape formed on the wing effective portion tip side of the wing effective portion are manufactured by precision casting, the solid shape formed on the wing effective portion tip portion side Forming a second cooling passage communicating with the first cooling passage through the pin fin by machining to an actual shape,
A method for manufacturing a gas turbine blade, comprising: forming a trailing edge-side outlet that is connected to the pin fin by machining in a solid shape formed on the trailing edge of the blade.
【請求項4】 翼有効部の翼有効部ルート部側に形成す
る第1の冷却通路と、この第1の冷却通路に横断して熱
伝達促進体を備えた反転蛇行通路と、上記翼有効部の翼
有効部チップ部側に形成する中実形状とが精密鋳造で作
製された後、上記翼有効部チップ部側に形成した中実形
状に機械加工で上記反転蛇行通路を介して上記第1の冷
却通路と連通させる第2の冷却通路とを形成することを
特徴とするガスタービン翼の製造方法。
4. A first cooling passage formed on the effective blade portion side of the effective blade portion on the side of the effective blade portion, a reversing meandering passage provided with a heat transfer promoting body across the first cooling passage, After the solid shape formed on the wing effective portion tip portion side of the portion is manufactured by precision casting, the solid shape formed on the wing effective portion tip portion side is machined through the inverted meandering passage by machining. A method for manufacturing a gas turbine blade, comprising forming a second cooling passage communicating with a first cooling passage.
【請求項5】 翼有効部の翼有効部ルート部側に形成す
る第1の冷却通路および上記翼有効部の翼有効部チップ
部側に形成する第2の冷却通路のうち、少なくとも一方
に、冷却媒体を翼外に噴出させるフィルム冷却用吹出し
孔を上記翼有効部の翼壁に設け、上記第1の冷却通路お
よび第2の冷却通路のう、少なくとも一方に連通させる
上記フィルム冷却用吹出し孔を機械加工で形成すること
を特徴とするガスタービン翼の製造方法。
5. At least one of a first cooling passage formed on the blade effective portion root portion side of the blade effective portion and a second cooling passage formed on the blade effective portion tip portion side of the effective blade portion. A film cooling blow-off hole for ejecting a cooling medium to the outside of the blade is provided on a blade wall of the blade effective portion, and the film cooling blow-off hole communicates with at least one of the first cooling passage and the second cooling passage. Forming the gas turbine blades by machining.
【請求項6】 翼有効部の翼有効部ルート部側に形成す
る第1の冷却通路に、翼ルート部に形成する翼ルート部
冷却用通路を連通させ、上記第1の冷却通路に連通させ
る上記翼ルート部冷却用通路を機械加工で形成すること
を特徴とするガスタービン翼の製造方法。
6. A cooling passage formed in the blade root portion and a first cooling passage formed on the blade effective portion root side of the blade effective portion and communicating with the first cooling passage. A method for manufacturing a gas turbine blade, wherein the blade root portion cooling passage is formed by machining.
JP11153083A 1999-05-31 1999-05-31 Gas turbine blade manufacturing method Pending JP2000345802A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11153083A JP2000345802A (en) 1999-05-31 1999-05-31 Gas turbine blade manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11153083A JP2000345802A (en) 1999-05-31 1999-05-31 Gas turbine blade manufacturing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000345802A true JP2000345802A (en) 2000-12-12

Family

ID=15554613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11153083A Pending JP2000345802A (en) 1999-05-31 1999-05-31 Gas turbine blade manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000345802A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215233A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Ihi Corp Cooling turbine blade
JP2009167934A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine moving blade and gas turbine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215233A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Ihi Corp Cooling turbine blade
JP2009167934A (en) * 2008-01-17 2009-07-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine moving blade and gas turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI257447B (en) Microcircuit cooling for a turbine blade tip
US5660524A (en) Airfoil blade having a serpentine cooling circuit and impingement cooling
JP3456534B2 (en) Coolable airfoil and core for casting the airfoil
US6254346B1 (en) Gas turbine cooling moving blade
JP2009162224A (en) Method for forming cooling holes and turbine airfoils having hybrid cooling holes
EP1231358A2 (en) Airfoil shape for a turbine nozzle
EP1088964A2 (en) Slotted impingement cooling of airfoil leading edge
US7824150B1 (en) Multiple piece turbine airfoil
JPH05248204A (en) Turbine blade
JPH07305603A (en) Air-cooled type profile structure of gas-turbine engine
US11220918B2 (en) Gas turbine component with cooling aperture having shaped inlet and method of forming the same
JP2004308658A (en) Method for cooling aerofoil and its device
EP1273758A2 (en) System and method for airfoil film cooling
EP1101898B1 (en) Gas turbine blade
CN1329632C (en) Method and device for cooling gas turbine nozzle
JP2006138317A (en) Core assembly and blade assembly using the same, and cooling flow path forming method
JP4433139B2 (en) Turbine blade wall cooling apparatus and manufacturing method
US11333042B2 (en) Turbine blade with dust tolerant cooling system
KR102324846B1 (en) Method of forming a secondary structure on a single crystal structure
JPH08303203A (en) Hollow cooling moving blade for gas turbine
US3747182A (en) Method of fabricating a hollow turbine blade having an insert therein
WO2019245546A1 (en) Cooled turbine blade assembly, corresponding methods for cooling and manufacturing
JPS59160006A (en) Stationary blade for gas turbine
JPS6360204B2 (en)
JPS6242122B2 (en)