JP3363406B2 - 圧縮機中間シール - Google Patents
圧縮機中間シールInfo
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- JP3363406B2 JP3363406B2 JP22953799A JP22953799A JP3363406B2 JP 3363406 B2 JP3363406 B2 JP 3363406B2 JP 22953799 A JP22953799 A JP 22953799A JP 22953799 A JP22953799 A JP 22953799A JP 3363406 B2 JP3363406 B2 JP 3363406B2
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- spring
- inner band
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は一般的にはガスタービンエンジ
ンに係わり、より詳しくはその中の空気圧縮機に係わ
る。
ンに係わり、より詳しくはその中の空気圧縮機に係わ
る。
【０００２】代表的な航空機ターボファンガスタービン
エンジンは空気を連続的に加圧するために多段軸方向圧
縮機を含んでいる。圧縮機にはロータが含まれ、ロータ
にはこれから半径方向外方に延びる圧縮機動翼が複数の
軸方向に間隔をおかれた列で含まれている。このロータ
を包囲して環状ケーシングがあり、このケーシングから
半径方向内方に複数の列の圧縮機静翼が延びており、こ
れらの静翼列がそれぞれの動翼列と共働して空気を多段
にて圧縮している。
エンジンは空気を連続的に加圧するために多段軸方向圧
縮機を含んでいる。圧縮機にはロータが含まれ、ロータ
にはこれから半径方向外方に延びる圧縮機動翼が複数の
軸方向に間隔をおかれた列で含まれている。このロータ
を包囲して環状ケーシングがあり、このケーシングから
半径方向内方に複数の列の圧縮機静翼が延びており、こ
れらの静翼列がそれぞれの動翼列と共働して空気を多段
にて圧縮している。
【０００３】固定された静翼段は典型的には複数の円周
方向に隣接するセクタで形成されており、これらのセク
タは着脱自在にケーシングに取り付けられている。各セ
クタは弧状外側バンド、弧状内側バンドおよびこれら両
バンド間に半径方向に延びるいくつかの静翼を含んでい
る。外側バンドは前方および後方レールを含んでおり、
これらがケーシング中の対応するフックまたはスロット
に係合してセクタをケーシングに装着している。内側バ
ンドは圧縮機ロータの半径方向外方にそして軸方向にむ
け動翼の隣接する列の間に懸垂されている。
方向に隣接するセクタで形成されており、これらのセク
タは着脱自在にケーシングに取り付けられている。各セ
クタは弧状外側バンド、弧状内側バンドおよびこれら両
バンド間に半径方向に延びるいくつかの静翼を含んでい
る。外側バンドは前方および後方レールを含んでおり、
これらがケーシング中の対応するフックまたはスロット
に係合してセクタをケーシングに装着している。内側バ
ンドは圧縮機ロータの半径方向外方にそして軸方向にむ
け動翼の隣接する列の間に懸垂されている。
【０００４】動翼は段から段へと空気を順次加圧するの
で、ステータ段の各々を横切って軸方向に圧力差が存在
する。従って、内側バンドから中間シールが装着され
て、圧縮機ロータから半径方向外方に延びる複数のシー
ル歯と共働し、各ステータ段においてラビリンスシール
をもたらしている。
で、ステータ段の各々を横切って軸方向に圧力差が存在
する。従って、内側バンドから中間シールが装着され
て、圧縮機ロータから半径方向外方に延びる複数のシー
ル歯と共働し、各ステータ段においてラビリンスシール
をもたらしている。
【０００５】中間シールの圧縮機セクタへの取り付けは
代表的には、裏当てストリップの対向する側の軸方向レ
ールを内側バンドに形成された相補的フックに係合させ
て行われている。シールパッドが裏当てストリップに取
り付けられており、これは典型的にはハニカムの形態を
していてロータ歯と共働して流体シールをもたらしてい
る。
代表的には、裏当てストリップの対向する側の軸方向レ
ールを内側バンドに形成された相補的フックに係合させ
て行われている。シールパッドが裏当てストリップに取
り付けられており、これは典型的にはハニカムの形態を
していてロータ歯と共働して流体シールをもたらしてい
る。
【０００６】圧縮機セクションおよび中間シールは組立
アセンブリであるから、典型的な製造公差および組立積
重を受ける。これらの部品は典型的にはシート金属から
製造され、シールストリップの内側バンド内への組立に
際して可変性を受ける。内側バンドのシール装着用フッ
クは典型的にはＣ−形断面のシート金属部分であり、セ
クタに沿って円周方向に向け同じく弧状をしている。裏
当てストリップの対応するレールは対応するＣ−フック
内に円周方向に挿入することにより組み立てられるよう
に同様に弧状の曲線をしていなければならない。
アセンブリであるから、典型的な製造公差および組立積
重を受ける。これらの部品は典型的にはシート金属から
製造され、シールストリップの内側バンド内への組立に
際して可変性を受ける。内側バンドのシール装着用フッ
クは典型的にはＣ−形断面のシート金属部分であり、セ
クタに沿って円周方向に向け同じく弧状をしている。裏
当てストリップの対応するレールは対応するＣ−フック
内に円周方向に挿入することにより組み立てられるよう
に同様に弧状の曲線をしていなければならない。
【０００７】この配列では、レールと装着用フックとの
間に必然的に半径方向クリアランスが見られ、これが運
転中に摩耗をもたらして有用な寿命に悪影響を与えう
る。レールおよび装着用フックの曲線の製造上の差異は
両者間に点接触をもたらして、運転中に局所的な摩耗を
生じて摩擦減衰を減少する。一設計では、シールを内側
バンドに組み立てた後装着用フックをいくつかの箇所で
クリンピングして、両者間のクリアランスを減少し摩擦
減衰を増大している。しかしながら、シート金属部品に
は固有の弾性があり、これがクリンピング作業の後です
ら両者間のクリアランスの完全な除去を妨げている。
間に必然的に半径方向クリアランスが見られ、これが運
転中に摩耗をもたらして有用な寿命に悪影響を与えう
る。レールおよび装着用フックの曲線の製造上の差異は
両者間に点接触をもたらして、運転中に局所的な摩耗を
生じて摩擦減衰を減少する。一設計では、シールを内側
バンドに組み立てた後装着用フックをいくつかの箇所で
クリンピングして、両者間のクリアランスを減少し摩擦
減衰を増大している。しかしながら、シート金属部品に
は固有の弾性があり、これがクリンピング作業の後です
ら両者間のクリアランスの完全な除去を妨げている。
【０００８】更にまた、シートは運転中にロータシール
歯により時折摩擦を受けるので、内側バンド内に適当な
停止具を設けてその内部でのシールセグメントの円周方
向の回転を防いでいる。一設計では、Ｃ−フックの円周
端の一つをクリンピングしてこのような停止を行ってい
る。摩耗反作用荷重はそのためこれらの個々の停止具に
集中されてこれらの箇所で応力が増大されている。
歯により時折摩擦を受けるので、内側バンド内に適当な
停止具を設けてその内部でのシールセグメントの円周方
向の回転を防いでいる。一設計では、Ｃ−フックの円周
端の一つをクリンピングしてこのような停止を行ってい
る。摩耗反作用荷重はそのためこれらの個々の停止具に
集中されてこれらの箇所で応力が増大されている。
【０００９】従って、内側バンド内でのシールの固有の
弛緩および局部的接触点における振動及び摩擦荷重はこ
れらの箇所でこれに伴う摩耗を引き起こして、シールま
たはセクタまたはこれら両者の有用な寿命を著しく減少
する可能性がある。
弛緩および局部的接触点における振動及び摩擦荷重はこ
れらの箇所でこれに伴う摩耗を引き起こして、シールま
たはセクタまたはこれら両者の有用な寿命を著しく減少
する可能性がある。
【００１０】従って、圧縮機ステータへの装着が摩耗を
減少しその減衰を増大するよう改善された中間シールを
提供することが望ましい。
減少しその減衰を増大するよう改善された中間シールを
提供することが望ましい。
【００１１】
【発明の簡単な要約】中間シールは裏当てストリップに
取り付けられたシールパッドを含んでいる。支持体であ
るステータセクタの内側バンドに係合させるために複数
のタブスプリングがストリップの外側に固定して取り付
けられている。
取り付けられたシールパッドを含んでいる。支持体であ
るステータセクタの内側バンドに係合させるために複数
のタブスプリングがストリップの外側に固定して取り付
けられている。
【００１２】
【発明の詳細な記述】本発明は、好適で例示的な実施の
態様に従って、その更なる目的および利点と共に、添付
の図面に関連した以下の詳細な記述により詳しく記載さ
れている。
態様に従って、その更なる目的および利点と共に、添付
の図面に関連した以下の詳細な記述により詳しく記載さ
れている。
【００１３】図１にはガスタービンエンジンの環状圧縮
機ステータ（１０）の一部が例示されてる。ステータ
（１０）は典型的には複数の円周方向に隣接するセクタ
で形成されており、各セクタには弧状の半径方向外側バ
ンド（１２）およびこれから内方に間隔をおかれた対応
する弧状の半径方向内側バンド（１４）を含んでおり、
これらのバンドの間には例えばろう付で対応するバンド
に適当に取り付けられた複数の円周方向に間隔をおかれ
た圧縮機静翼（１６）が延びている。
機ステータ（１０）の一部が例示されてる。ステータ
（１０）は典型的には複数の円周方向に隣接するセクタ
で形成されており、各セクタには弧状の半径方向外側バ
ンド（１２）およびこれから内方に間隔をおかれた対応
する弧状の半径方向内側バンド（１４）を含んでおり、
これらのバンドの間には例えばろう付で対応するバンド
に適当に取り付けられた複数の円周方向に間隔をおかれ
た圧縮機静翼（１６）が延びている。
【００１４】外側バンド（１２）には前方および後方レ
ールがあって、これらが部分的に示されている環状外側
ケーシング（１８）の対応するフックまたはスロットに
係合しており、このケーシングから圧縮機ステータが懸
垂されている。
ールがあって、これらが部分的に示されている環状外側
ケーシング（１８）の対応するフックまたはスロットに
係合しており、このケーシングから圧縮機ステータが懸
垂されている。
【００１５】個々の静翼（１６）は外側及び内側バンド
に固定して取り付けられていていくつかの圧縮機ステー
タ段の一つを区画しており、これが上流列の圧縮機動翼
（２０）および下流列の動翼（２２）と共働している。
動翼（２０）、（２２）は対応するロータディスクから
半径方向外側に延びており、ロータディスクはタービン
（図示されていない）によって駆動されて多段圧縮機の
段から段へ順次空気を圧縮している。
に固定して取り付けられていていくつかの圧縮機ステー
タ段の一つを区画しており、これが上流列の圧縮機動翼
（２０）および下流列の動翼（２２）と共働している。
動翼（２０）、（２２）は対応するロータディスクから
半径方向外側に延びており、ロータディスクはタービン
（図示されていない）によって駆動されて多段圧縮機の
段から段へ順次空気を圧縮している。
【００１６】空気圧は圧縮機の段から段へと上昇してい
くので、中間シール（２４）は本発明の好適な実施の態
様に従って隣接する上流および下流のロータ段の間で内
側ハンド（１４）の内側をシールするように形状づけら
れて内側バンド（１４）に装着されている。中間シール
（２４）は中間シールリング（２６）と共働し、中間シ
ールリング（２６）は運転中動翼（２０）、（２２）と
共に回転する。特に、シール（２４）はリング（２６）
から半径方向外方に延びる複数のシール歯と共働して隣
接するロータ段の間にラビリンスシールを区画してい
る。
くので、中間シール（２４）は本発明の好適な実施の態
様に従って隣接する上流および下流のロータ段の間で内
側ハンド（１４）の内側をシールするように形状づけら
れて内側バンド（１４）に装着されている。中間シール
（２４）は中間シールリング（２６）と共働し、中間シ
ールリング（２６）は運転中動翼（２０）、（２２）と
共に回転する。特に、シール（２４）はリング（２６）
から半径方向外方に延びる複数のシール歯と共働して隣
接するロータ段の間にラビリンスシールを区画してい
る。
【００１７】中間シール（２４）は明瞭に呈示するため
に図１では据え付けられた状態でそして図２では単離さ
れた状態で例示されている。シール（２４）は弧状の裏
当てストリップ（２８）を含んでおり、このストリップ
は好ましくはシート金属である。シールパッド（３０）
がストリップの半径方向内側に固定して結合あるいはそ
の他の態様で取り付けられており、そして典型的にはこ
れは金属製ハニカムであって、ロータ歯と共働して流体
シールをもたらしている。
に図１では据え付けられた状態でそして図２では単離さ
れた状態で例示されている。シール（２４）は弧状の裏
当てストリップ（２８）を含んでおり、このストリップ
は好ましくはシート金属である。シールパッド（３０）
がストリップの半径方向内側に固定して結合あるいはそ
の他の態様で取り付けられており、そして典型的にはこ
れは金属製ハニカムであって、ロータ歯と共働して流体
シールをもたらしている。
【００１８】シール（２４）はまた複数の円周方向に間
隔をおかれたタブスプリング（３２）を含んでおり、こ
のタブスプリング（３２）はストリップの対向する半径
方向外側に固定して取り付けられており、本発明の好適
な実施の態様によれば内側バンド（１４）内で弾性的に
圧縮されてシールと内側バンド間の半径方向の積重クリ
アランスを完全に除去している。
隔をおかれたタブスプリング（３２）を含んでおり、こ
のタブスプリング（３２）はストリップの対向する半径
方向外側に固定して取り付けられており、本発明の好適
な実施の態様によれば内側バンド（１４）内で弾性的に
圧縮されてシールと内側バンド間の半径方向の積重クリ
アランスを完全に除去している。
【００１９】始めに図２に示されているように、裏当て
ストリップ（２８）はその対向する軸方向前方および後
方側に沿って円周方向に延びている一対の弧状の装着用
レール（３４）、（３６）を含んでいる。図１に示され
ているように、前方および後方レール（３４）、（３
６）はシールを圧縮機ステータ内の相補形Ｃ−フック
（３８）、（４０）に滑動的に装着するように形状づけ
られている。内側バンド（１４）は好ましくは同じくシ
ート金属でできており、前方フック（３８）はその一部
であり、そして後方フックは例えばろう付によってこれ
に固定して結合される別個に取り付けられるシート金属
部材である。フック（３８）、（４０）は内部に相補的
Ｃ−形スロットが含まれるように曲げて形成されてお
り、これらのＣ−形スロットが円周方向に延びて組立の
間に対応するレール（３４）、（３６）を円周方向に受
容している。
ストリップ（２８）はその対向する軸方向前方および後
方側に沿って円周方向に延びている一対の弧状の装着用
レール（３４）、（３６）を含んでいる。図１に示され
ているように、前方および後方レール（３４）、（３
６）はシールを圧縮機ステータ内の相補形Ｃ−フック
（３８）、（４０）に滑動的に装着するように形状づけ
られている。内側バンド（１４）は好ましくは同じくシ
ート金属でできており、前方フック（３８）はその一部
であり、そして後方フックは例えばろう付によってこれ
に固定して結合される別個に取り付けられるシート金属
部材である。フック（３８）、（４０）は内部に相補的
Ｃ−形スロットが含まれるように曲げて形成されてお
り、これらのＣ−形スロットが円周方向に延びて組立の
間に対応するレール（３４）、（３６）を円周方向に受
容している。
【００２０】シールレール（３４）、（３６）は組立の
間に対応するフック（３８）、（４０）を通して挿入し
なければならないので、それらの組立を制約するような
両者間の結合を防ぐために後者は必然的に前者より大き
い。従って、シール（２４）が対応する内側バンド（１
４）内に組み込まれると、両者間に必然的に半径方向の
積重クリアランスが存在するが、これはいくつかのタブ
スプリング（３２）の対応する箇所で完全に除かれよ
う。
間に対応するフック（３８）、（４０）を通して挿入し
なければならないので、それらの組立を制約するような
両者間の結合を防ぐために後者は必然的に前者より大き
い。従って、シール（２４）が対応する内側バンド（１
４）内に組み込まれると、両者間に必然的に半径方向の
積重クリアランスが存在するが、これはいくつかのタブ
スプリング（３２）の対応する箇所で完全に除かれよ
う。
【００２１】図２に示されているように、ステータ内で
弾性的に圧縮してレール（３４）、（３６）を対応する
フック（３８）、（４０）に対して圧縮荷重で係合する
ために個々のスプリング（３２）は高さＨの大きさにさ
れている。図３に示されているように、半径方向内方に
向けられた圧縮力Ｆをもたらすように個々のスプリング
（３２）は組み立て後若干圧縮され、この圧縮力Ｆがレ
ール（３４）、（３６）を対応するフック（３８）、
（４０）に対して半径方向内方に駆動する。
弾性的に圧縮してレール（３４）、（３６）を対応する
フック（３８）、（４０）に対して圧縮荷重で係合する
ために個々のスプリング（３２）は高さＨの大きさにさ
れている。図３に示されているように、半径方向内方に
向けられた圧縮力Ｆをもたらすように個々のスプリング
（３２）は組み立て後若干圧縮され、この圧縮力Ｆがレ
ール（３４）、（３６）を対応するフック（３８）、
（４０）に対して半径方向内方に駆動する。
【００２２】裏当てストリップ（２８）はシート金属部
品であるから、固有の可撓性を持っており、これにより
集合圧縮力Ｆはレールおよびフックの円周方向全域に沿
って実質的に均一に分布される。この圧縮力はこれらの
間の半径方向積重クリアランスを除去するだけでなく、
これらの間の摩擦の抑制をも与えて運転中の摩擦減衰を
増大する。従って、装着用レールおよび対応するフック
の摩耗の実質的な減少が達成できよう。
品であるから、固有の可撓性を持っており、これにより
集合圧縮力Ｆはレールおよびフックの円周方向全域に沿
って実質的に均一に分布される。この圧縮力はこれらの
間の半径方向積重クリアランスを除去するだけでなく、
これらの間の摩擦の抑制をも与えて運転中の摩擦減衰を
増大する。従って、装着用レールおよび対応するフック
の摩耗の実質的な減少が達成できよう。
【００２３】始めに図２に示されているように、個々の
スプリング（３２）は好ましくは裏当てストリップ（２
８）から片持ちばり式にされており、これにより弾性的
に可撓性となって圧縮荷重Ｆをもたらす。各スプリング
（３２）は好ましくは傾斜したランプ（４２）を含んで
おり、ランプ（４２）は裏当てストリップ（２８）から
外方に延びており、その末端に一体の平坦なタブ（４
４）がある。
スプリング（３２）は好ましくは裏当てストリップ（２
８）から片持ちばり式にされており、これにより弾性的
に可撓性となって圧縮荷重Ｆをもたらす。各スプリング
（３２）は好ましくは傾斜したランプ（４２）を含んで
おり、ランプ（４２）は裏当てストリップ（２８）から
外方に延びており、その末端に一体の平坦なタブ（４
４）がある。
【００２４】スプリング（３２）は好ましくは別個の金
属シート（４６）に形成されており、この金属シート
（４６）が例えばろう付によって裏当てストリップ（２
８）の頂部に固定して取り付けられている。スプリング
（３２）はシート（４６）から一体的に延びている。
属シート（４６）に形成されており、この金属シート
（４６）が例えばろう付によって裏当てストリップ（２
８）の頂部に固定して取り付けられている。スプリング
（３２）はシート（４６）から一体的に延びている。
【００２５】特に、シート（４６）は好ましくは切除部
または開口（４８）を含んでおり、開口（４８）は個々
のスプリング（３２）と相補をなしており、製造に当た
りスプリングはこの開口（４８）から外方に向けて可塑
的に打抜加工されている。シート（４６）は製造に当た
り当初は平坦であり、シートの周辺を３つの側部で打ち
抜きにより切断し、第４の側部をそのまま残してこれに
よりランプ（４２）の付け根を形成して個々のスプリン
グ（３２）を作成できる。ランプ（４２）およびタブ
（４４）は主シート（４６）から対応する高さＨまで外
方に曲げられて、シール（２４）を内側バンド（１４）
内に組み込むときにそれらの圧縮を確保している。
または開口（４８）を含んでおり、開口（４８）は個々
のスプリング（３２）と相補をなしており、製造に当た
りスプリングはこの開口（４８）から外方に向けて可塑
的に打抜加工されている。シート（４６）は製造に当た
り当初は平坦であり、シートの周辺を３つの側部で打ち
抜きにより切断し、第４の側部をそのまま残してこれに
よりランプ（４２）の付け根を形成して個々のスプリン
グ（３２）を作成できる。ランプ（４２）およびタブ
（４４）は主シート（４６）から対応する高さＨまで外
方に曲げられて、シール（２４）を内側バンド（１４）
内に組み込むときにそれらの圧縮を確保している。
【００２６】図３に幻影で示されているように、シール
を内側バンド内に円周方向から組み込むときタブスプリ
ング（３２）の各々は内側バンド（１４）内の障害物ま
たは突出物によって自動的に圧縮される。レール（３
４）、（３６）が対応するフック（３８）、（４０）に
係合しそしてスプリングが内側バンド（１４）に係合し
てシール（２４）は所定位置に装着される。特に、スプ
リングの個々のタブ（４４）は内側バンド（１４）の内
側表面に圧縮して係合し、この圧縮により裏当てストリ
ップ（２８）およびそのレール（３４）、（３６）を半
径方向内方に駆動して対応するフック（３８）、（４
０）に圧縮係合させる。
を内側バンド内に円周方向から組み込むときタブスプリ
ング（３２）の各々は内側バンド（１４）内の障害物ま
たは突出物によって自動的に圧縮される。レール（３
４）、（３６）が対応するフック（３８）、（４０）に
係合しそしてスプリングが内側バンド（１４）に係合し
てシール（２４）は所定位置に装着される。特に、スプ
リングの個々のタブ（４４）は内側バンド（１４）の内
側表面に圧縮して係合し、この圧縮により裏当てストリ
ップ（２８）およびそのレール（３４）、（３６）を半
径方向内方に駆動して対応するフック（３８）、（４
０）に圧縮係合させる。
【００２７】図３および４に示されているように、静翼
（１６）の各々は内側バンドを通り抜けて半径方向内方
に延びる延長部または付け根（５０）を含むことがで
き、対応するスプリング（３２）は静翼付け根（５０）
のそれぞれに接線方向または円周方向から当接して係合
しスプリング（３２）が付け根（５０）を越えて移動す
るのを防いでいる。個々のタブ（４４）は内側バンド
（１４）の対応する部分に対する圧縮荷重を分散するの
に適当な大きな面積を有し、そして静翼付け根に係合す
る末端縁を有していて、図１に示されるような運転中に
起きる可能性のあるシールリング（２６）の歯からシー
ルパッド（３０）に対して時折生ずる摩擦力を抑制する
増大された能力を有する改善された回転防止の特徴を提
供する。
（１６）の各々は内側バンドを通り抜けて半径方向内方
に延びる延長部または付け根（５０）を含むことがで
き、対応するスプリング（３２）は静翼付け根（５０）
のそれぞれに接線方向または円周方向から当接して係合
しスプリング（３２）が付け根（５０）を越えて移動す
るのを防いでいる。個々のタブ（４４）は内側バンド
（１４）の対応する部分に対する圧縮荷重を分散するの
に適当な大きな面積を有し、そして静翼付け根に係合す
る末端縁を有していて、図１に示されるような運転中に
起きる可能性のあるシールリング（２６）の歯からシー
ルパッド（３０）に対して時折生ずる摩擦力を抑制する
増大された能力を有する改善された回転防止の特徴を提
供する。
【００２８】シールリング（２６）の回転の方向は反時
計方向の矢印Ｒで示されており、この回転は中間シール
（２４）自体に対して同じ円周方向の擦り付け摩擦力を
生ずる。これらの摩擦力は対応する静翼付け根（５０）
に当接係合されて配置されている特殊な形状を付けられ
たタブスプリング（３２）によって抑制される。
計方向の矢印Ｒで示されており、この回転は中間シール
（２４）自体に対して同じ円周方向の擦り付け摩擦力を
生ずる。これらの摩擦力は対応する静翼付け根（５０）
に当接係合されて配置されている特殊な形状を付けられ
たタブスプリング（３２）によって抑制される。
【００２９】図３に示されているように、摩擦力をもた
らすシールリング（２６）の回転Ｒの反時計方向とは反
対の時計方向の第一の方向からレールをフック内に円周
方向から挿入する間にランプ（４２）を静翼付け根（５
０）に間断的に係合するよう傾斜させることが好まし
い。ランプ（４２）は弾性カムまたはラチェット歯とし
て働き、シール（２４）の円周方向からの組立の間に対
応する静翼付け根（５０）をラチェット動作で通り過ぎ
る。個々のタブ（４４）は対応する静翼付け根（５０）
を越えて回転されると、弾性的に伸張して内側バンド
（１４）の対応する部分に係合し、それらの末端が静翼
付け根（５０）の対応する側部に当接する。
らすシールリング（２６）の回転Ｒの反時計方向とは反
対の時計方向の第一の方向からレールをフック内に円周
方向から挿入する間にランプ（４２）を静翼付け根（５
０）に間断的に係合するよう傾斜させることが好まし
い。ランプ（４２）は弾性カムまたはラチェット歯とし
て働き、シール（２４）の円周方向からの組立の間に対
応する静翼付け根（５０）をラチェット動作で通り過ぎ
る。個々のタブ（４４）は対応する静翼付け根（５０）
を越えて回転されると、弾性的に伸張して内側バンド
（１４）の対応する部分に係合し、それらの末端が静翼
付け根（５０）の対応する側部に当接する。
【００３０】こうして、タブ（４４）は静翼付け根（５
０）と係合してロータ回転の反時計方向Ｒと同じ対向す
る第二の方向へのその移動が防止される。シールリング
（２６）からの摩擦荷重はついで図３に示される反時計
方向でシールパッド（３０）に運ばれ、ついで裏当てス
トリップ（２８）および金属シート（４６）を通って個
々のスプリングに運ばれる。この摩擦荷重はいくつかの
タブ（４４）の静翼付け根（５０）との係合によって抗
力を受け、それから内側バンド（１４）に入る。
０）と係合してロータ回転の反時計方向Ｒと同じ対向す
る第二の方向へのその移動が防止される。シールリング
（２６）からの摩擦荷重はついで図３に示される反時計
方向でシールパッド（３０）に運ばれ、ついで裏当てス
トリップ（２８）および金属シート（４６）を通って個
々のスプリングに運ばれる。この摩擦荷重はいくつかの
タブ（４４）の静翼付け根（５０）との係合によって抗
力を受け、それから内側バンド（１４）に入る。
【００３１】図に示された例示的実施の態様では、個別
の中間シール（２４）に対して数個のタブスプリングの
うちの３つが例示されている。圧縮機ステータ（１０）
の各セクタは典型的には数個の、例えば５−９個の静翼
（１６）を含んでいるので、タブスプリングの数は、好
ましい最小値３，即ちセクタの各円周端に一つそしてそ
の中間に一つ、から適当に変動できる。こうして、圧縮
荷重Ｆおよび摩擦荷重は弧状内側バンド（１４）の円周
方向全域にわたって均一に分配される。別の実施の態様
では、単一のタブスプリング（３２）あるいはいかなる
数のタブスプリング（３２）を使用することができる。
の中間シール（２４）に対して数個のタブスプリングの
うちの３つが例示されている。圧縮機ステータ（１０）
の各セクタは典型的には数個の、例えば５−９個の静翼
（１６）を含んでいるので、タブスプリングの数は、好
ましい最小値３，即ちセクタの各円周端に一つそしてそ
の中間に一つ、から適当に変動できる。こうして、圧縮
荷重Ｆおよび摩擦荷重は弧状内側バンド（１４）の円周
方向全域にわたって均一に分配される。別の実施の態様
では、単一のタブスプリング（３２）あるいはいかなる
数のタブスプリング（３２）を使用することができる。
【００３２】この二重の目的を有するタブスプリング
（３２）の追加の利点は今まで前方および後方フック
（３８）、（４０）の一端をクリンピングすることによ
りなされていた従来の回転防止装置を省略できる能力で
ある。従って、フック（３８）、（４０）はレール（３
４）、（３６）の対応する端部を受容する内側バンド
（１４）の円周方向対向端の間にその全域に沿って一定
の高さのスロットを好ましくは含むことができる。それ
故に、フックはそのクリンピングを欠いていることを特
徴としており、これにより個々の中間シール（２４）は
フックの一端から円周方向に挿入してフックに組み込む
ことができそして同じ方向から取り出すことができる。
（３２）の追加の利点は今まで前方および後方フック
（３８）、（４０）の一端をクリンピングすることによ
りなされていた従来の回転防止装置を省略できる能力で
ある。従って、フック（３８）、（４０）はレール（３
４）、（３６）の対応する端部を受容する内側バンド
（１４）の円周方向対向端の間にその全域に沿って一定
の高さのスロットを好ましくは含むことができる。それ
故に、フックはそのクリンピングを欠いていることを特
徴としており、これにより個々の中間シール（２４）は
フックの一端から円周方向に挿入してフックに組み込む
ことができそして同じ方向から取り出すことができる。
【００３３】シール（２４）を取り出すときに個々のス
プリングを下方にラチェット動作で押し下げて対向端か
ら引き出すことによって容易に取り出すことができる。
スプリング（３２）の対応する静翼付け根（５０）との
係合によって回転防止は反対方向においてなおもたらさ
れる。ステータのセクタ全てが完全なリングに組み立て
られた後は、個々のシールセグメントは対応する内側バ
ンド内に円周方向に補足され、それ故個々に小出しされ
ている。
プリングを下方にラチェット動作で押し下げて対向端か
ら引き出すことによって容易に取り出すことができる。
スプリング（３２）の対応する静翼付け根（５０）との
係合によって回転防止は反対方向においてなおもたらさ
れる。ステータのセクタ全てが完全なリングに組み立て
られた後は、個々のシールセグメントは対応する内側バ
ンド内に円周方向に補足され、それ故個々に小出しされ
ている。
【００３４】上記に開示された改善された中間シール
（２４）は積重公差によりもたらされる固有の半径方向
クリアランスを解決しながら、シート金属部品を使用し
て低コストで製作できる利点をなお享受している。タブ
（４４）の大きな接触域にわたって圧縮荷重Ｆを発生さ
せ、これにより前方および後方レール（３４）、（３
６）を駆動して対応する前方および後方フック（３
８）、（４０）に対して実質的にそれらの円周方向全域
に沿って当接係合させることにより、タブスプリング
（３２）はシールの半径方向の弛緩を除いている。これ
によりレールとフックとの間の有効接触面積を増大し、
これに対応して両者間の単位荷重および摩耗を減少して
いる。これによりまた、両者間の利用できる摩擦減衰を
増大し、これにより更にこれらの部品の摩耗が減少され
る。
（２４）は積重公差によりもたらされる固有の半径方向
クリアランスを解決しながら、シート金属部品を使用し
て低コストで製作できる利点をなお享受している。タブ
（４４）の大きな接触域にわたって圧縮荷重Ｆを発生さ
せ、これにより前方および後方レール（３４）、（３
６）を駆動して対応する前方および後方フック（３
８）、（４０）に対して実質的にそれらの円周方向全域
に沿って当接係合させることにより、タブスプリング
（３２）はシールの半径方向の弛緩を除いている。これ
によりレールとフックとの間の有効接触面積を増大し、
これに対応して両者間の単位荷重および摩耗を減少して
いる。これによりまた、両者間の利用できる摩擦減衰を
増大し、これにより更にこれらの部品の摩耗が減少され
る。
【００３５】対応する静翼付け根（５０）と係合する個
々のスプリング（３２）に伴う回転防止の特徴は接線方
向摩擦シール荷重に反抗するより大きな接触面積を提供
し、この摩擦荷重に原因する回転防止応力を減少する。
この回転防止の特徴はまたフックをクリンピングする必
要性並びにこれに関連した対応する費用を排除してい
る。
々のスプリング（３２）に伴う回転防止の特徴は接線方
向摩擦シール荷重に反抗するより大きな接触面積を提供
し、この摩擦荷重に原因する回転防止応力を減少する。
この回転防止の特徴はまたフックをクリンピングする必
要性並びにこれに関連した対応する費用を排除してい
る。
【００３６】以上ここに本発明の好適な例示的な実施の
態様と考えられるものを記述したが、ここでの教示から
すれば当業者には本発明の他の変更も明らかなはずであ
り、それ故本発明の真なる精神および範囲に入る変更は
全て特許請求の範囲に確保されていると思われる。
態様と考えられるものを記述したが、ここでの教示から
すれば当業者には本発明の他の変更も明らかなはずであ
り、それ故本発明の真なる精神および範囲に入る変更は
全て特許請求の範囲に確保されていると思われる。
【００３７】従って、特許によって取得が求められてい
るのは特許請求の範囲に定義されそして特徴づけられて
いる発明である。
るのは特許請求の範囲に定義されそして特徴づけられて
いる発明である。
【図１】本発明の例示の実施の態様に従ってロータ段の
間に装着された中間シールを支持している圧縮機ステー
タのセクタの一部を示す等角図である。
間に装着された中間シールを支持している圧縮機ステー
タのセクタの一部を示す等角図である。
【図２】本発明の例示の実施の態様に従う図１に例示さ
れた中間シールの一部を単離して示した等角図である。
れた中間シールの一部を単離して示した等角図である。
【図３】図１に例示された圧縮機セクタの内側部分およ
び取り付けられたシールを線３−３に沿って見た部分的
断面図である立面図である。
び取り付けられたシールを線３−３に沿って見た部分的
断面図である立面図である。
【図４】図３に示されたセクタの対応する静翼に係合し
ている中間シールのタブスプリングを線４−４に沿って
見た外側に面する部分的断面図である。
ている中間シールのタブスプリングを線４−４に沿って
見た外側に面する部分的断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−180196（ＪＰ，Ａ)
特公 昭46−29693（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭46−37048（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭51−35652（ＪＰ，Ｂ２)
特公 昭46−40043（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭46−20607（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭62−44145（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F04D 29/08
Claims (10)
- 【請求項１】 弧状裏当てストリップ（２８），前記ス
トリップの内側に固定して取り付けられたシールパッド
（３０）および前記ストリップの対向する外側に固定し
て取り付けられた複数の間隔をおかれたタブスプリング
（３２）を含んだ圧縮機ステータ（１０）用の中間シー
ル（２４）。 - 【請求項２】 前記裏当てストリップ（２８）が、前記
シールを前記圧縮機ステータ内の相補形フック（３
８），（４０）に装着するために、その対向する側部に
沿って円周方向に延びる一対の装着用レール（３４），
（３６）を含んでおり、そして前記スプリング（３２）
が、前記レールを前記フックに対して圧縮して係合する
ために、前記ステータ内で圧縮されるような大きさにさ
れている、請求項１に記載のシール。 - 【請求項３】 前記スプリング（３２）が前記裏当てス
トリップ（２８）から片持ちばり式にされており、そし
て前記圧縮を行うために弾性的に可撓性である、請求項
２記載のシール。 - 【請求項４】 前記スプリング（３２）の各々が前記裏
当てストリップ（２８）から外方に延びるランプ（４
２）を含んでおり、その末端に一体のタブ（４４）を有
している、請求項３記載のシール。 - 【請求項５】 更に前記裏当てストリップ（２８）に取
り付けられた金属シート（４６）を含んでおり、前記ス
プリング（３２）がこれから一体的に延びている、請求
項４記載のシール。 - 【請求項６】 前記シート（４６）が前記スプリング
（３２）と相補形の開口を含んでおり、前記スプリング
がこれから外方に可塑的に打抜加工されている、請求項
５記載のシール。 - 【請求項７】 前記圧縮機ステータ（１０）と組み合わ
されており、前記ステータが更に、外側バンド（１
２）、前記フックを含んだ内側バンド（１４）、および
両バンド間に延びる複数の円周方向に間隔をおかれた静
翼（１６）を含んでおり、前記レール（３４），（３
６）が前記フック（３８）、（４０）に係合しそして前
記スプリング（３２）が前記内側バンドに係合して、前
記シール（２４）が装着されている、請求項３記載のシ
ール。 - 【請求項８】 前記静翼（１６）が前記内側バンド（１
４）を通り抜けて半径方向内方に延びる付け根（５０）
を含んでおり、前記スプリングが前記静翼付け根のそれ
ぞれに円周方向に係合してこれを越えて移動することを
防いでいる、請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 前記レールを前記フック内に円周方向に
挿入する間に、前記ランプを挿入する一方向に向けて前
記ランプ（４２）が前記静翼付け根（５０）に間断的に
係合するように、ラチェット動作で通り越すように前記
ランプが傾斜されており、前記タブが前記一方向と対向
する方向に移動するのを防止するために前記静翼付け根
に係合している、請求項８記載の装置。 - 【請求項１０】 前記フック（３８）、（４０）が前記
レール（３４），（３６）の対応する対向端を受容する
前記内側バンドの対向端の間に一定の高さのスロットを
含んでいる、請求項８記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/134,828 US6042334A (en) | 1998-08-17 | 1998-08-17 | Compressor interstage seal |
| US09/134828 | 1998-08-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000120586A JP2000120586A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3363406B2 true JP3363406B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=22465207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22953799A Expired - Fee Related JP3363406B2 (ja) | 1998-08-17 | 1999-08-16 | 圧縮機中間シール |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6042334A (ja) |
| EP (1) | EP0980963A3 (ja) |
| JP (1) | JP3363406B2 (ja) |
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| US6527274B2 (en) | 2000-12-13 | 2003-03-04 | General Electric Company | Turbine rotor-stator leaf seal and related method |
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| US6733234B2 (en) | 2002-09-13 | 2004-05-11 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Biased wear resistant turbine seal assembly |
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