JPH03149324A - ラビリンスシール構造 - Google Patents

ラビリンスシール構造

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JPH03149324A
JPH03149324A JP2256761A JP25676190A JPH03149324A JP H03149324 A JPH03149324 A JP H03149324A JP 2256761 A JP2256761 A JP 2256761A JP 25676190 A JP25676190 A JP 25676190A JP H03149324 A JPH03149324 A JP H03149324A
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JP
Japan
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liner
labyrinth seal
groove
annular
pins
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JP2256761A
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English (en)
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Roy T Hirst
ロイ・タルボット・ハースト
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Rolls Royce PLC
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Rolls Royce PLC
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    • 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
    • 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
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/025—Seal clearance control; Floating assembly; Adaptation means to differential thermal dilatations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T403/7075—Interfitted members including discrete retainer
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    • Y10T403/7079—Transverse pin

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はラビリンスシールの支持装置に関する。
本発明はカスタービンエンジンに用いる時に、殊に有効
である。
本明細書に述べる種類のうＥリンスシールは、外周上に
幾つかのフィンを形成される外側円環ランドと、フィン
を密接隔置関係に収りがこむいま１つの円環ランドど、
この円環ランドの内腔にある摩滅自在のライナーと、に
よって形成される。
フィン付き部分は、ライナー付き部分の内方でロータと
共に回転するように、ロータに同軸状に固定され、ライ
ナー付き部分は、ステータ、または案内翼の固定段の内
方端によって非回転自在に支持される。ステータ、また
は案内翼と、連合するもう１個の円環ランドとの間の、
エンジン運転温度の−ト昇によって生ずる相対的な反対
向きめ半径方向伸びを可能にすることが必要である。
前記もう１個の円環ランドに円環フランジを設け、ステ
ータまたは案内翼の内方端にある内方向き特性部を前記
フランジとさらに別のフランジの間に位置決めして、こ
の２個のフランジを多数の角度隔置されるナツトとボル
トにより結合することが慣行である。
フランジの少なくとも１個の対向面と、間にある特性部
と、に半径方向みぞを切って、そのみぞの側壁によりフ
ランジの円周方向の過大な運動を拘束しなければならな
い。この仕組みは製作費が高く、重量も重くなる。
本発明は前記種類の外側ラビリンスシール・ランドの改
良を与えることを目的とする。
運転中に、ステータまたは案内翼の内方向き特性部が侵
食されないように保護する侵食防止ライナーを与えるこ
とが本発明のいま一つの目的である。
本発明の一局面によれば、ラビリンスシールは摩滅自在
の内側う仁ングを有する円環ランドと、周囲に円環溝を
形成された、外方に向く円環フランジと、を含み、角度
隔置された多数対のビンが円環溝を横断し、このビンの
全部はその端が溝の壁の中に固定され、各対のビンは、
連合する複数のステータまなは案内翼の内方端にある内
方向き特性部の挿入を可能にする距離たは相互に隔置さ
れている。
本発明のいま一つの局面によれば、分割された円環部材
を有する侵食防止ライナーが与えられ、各分割片の大部
分は、ラビリンスシールの外方部分の外方向きフランジ
の周囲にある、浸食防止ライナーを挿入すべき溝の輪郭
を補合するように形成され、ライナーの残りの唇部は折
り返されて縁を与え、縁間の距離は外方向きフランジの
厚さより小さく、ライナーを形成する材料は外方向きフ
ランジよりもかなり硬い。
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例を説明
する。
第１図を参照すると、ガスタービンエンジン１０は流れ
の順に配置された圧縮機１２、燃焼装−〇　　− 置１４、タービン部１６および排気部１８を含む。
本実施例において、タービン部は、半径方向外方端を介
して公知の態様でエンジン・タービンケーシング２２の
中の構造に取付けられた１段の案内翼２０を有する。１
段の回転自在のタービン動翼２４が、これも公知の態様
で前記段の案内翼２２の直ぐ下流に配置される。
タービンディスク２６はその上流面に円環ランド２８が
ボルト止めされ、このランドは前方に延在し、案内翼２
０の下方で終っている。案内翼２０の下方にあるランド
２８の部分はその外周上に公知の態様で円環フィン３０
か形成され、これも公知の態様で内腔に摩滅自在のライ
ナー（第１図には図示されず）を有するもう１個の円環
ランド３２により密接隔置関係に包囲される。
つぎに第２図を参照する。本発明によれば、連合する摩
滅自在のライナー３４を有するランド３２はその下流端
に外方向きの円環フランジ３６か形成される。フランジ
３６はその周囲に円環溝３８か形成される。１対だけが
図示される、等角度に隔置される複数対の穴４０が溝３
８の壁４２を通して明けられ、各穴４０にピン４４がは
め込まれる。ピン４４は摩損による交換が必要となるま
で、その位置に留まるように意図される。よって、ピン
は溝壁４２に両端をしまりはめされるか、ろう付けされ
るか、またはその両方で固定されることができる。
各対の中の各ピン４４は、それぞれの案内翼３０の下側
から突き出る足４６を間に挿入させる距ｌｉｔたは相互
に離れている。従って、ピン４４の対の数はその段の案
内翼２０の数に等しいことになる。
各案内翼２０はその外方端を介して公知の態様で固定の
エンジン構造に取付けられる。その結果、エンジン１０
の運転中に、案内翼２０か加熱されるれと、エンジン軸
線に向って半径方向内方に膨張する。その反対に、ラン
ド３２とその連合する清付きフランジ３６はエンジン軸
線から半径方向外方に膨張する。よって、足４６と連合
するピン４４との間には、適切な隙間かなければならな
い。
このことは、第２図および第４図に示される。足４６と
講３８の壁４２との間にも隙間がなければならない。こ
れは第３図に示される。
つぎに第５図を参照する。本例のピン４４は平らな対向
面を与えるように、それぞれ４８．５０にて逃げみぞが
切られている。そのため、足４６（第５図には図示され
ず）が当接する表面の面積か大きくなる。このことは、
関連エンジンの試運転で確かめられるであろう組立体の
摩擦特性によっては、不要の処置であるとされるかも知
れな　い。いずれにもせよ、足４６の接触表面と壁４６
の内側表面に、たとえは、商品名「ヘインス（ＨＡｖＮ
ＥＳ）　２５　Ｊの下で市販される材料のような侵食防
止材を予め被膜する。被膜は該当表面にその材料を加熱
吹き付？１することによって施こすことができる。代り
に、第６図に示すような事前成形材５２か７ｔ４３８の
輪郭を蔽うように使用される。
それ自体を第７図に示される事前成形材５２は、プラズ
マガンを用いるなどして、使捨ての心材（図示せず）の
上に金属粉を加熱吹き付けすることにより製作すること
かできるであろう。これはその唇部５４を内方に折り込
んで、湧３８内に事前成形材をはめた時に壁４２の外側
表面にある別の講５８．６０の中にクリップ止めされる
。上方に向く縁５６を事前成形材５２の最大幅の中に設
けるようにすることができるであろう。
ピン４４は、侵食防止材から製作される。
連合する結合・ｌ定装置と共に、別々のフランジの組立
てにより形成される講を削除し、そのような仕組みか必
要とする広範囲な切削作業の必要を無くする結果、価格
と重畳は大幅に軽減され、組立て手順が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例を取り入れたカスターピンエ
ンジンの略図、 第２図は第１図の２−２線に沿う拡大図、第３図は、第
２図の３−３線に沿う断面図。 第４図は、第２図の４−４線に沿う断面図、第５図は、
第２図ないし第４図に示す保持ピン−１〇　　− の斜視図、 第６図は、本発明のいま一つの実施例を取り入れた、第
３図と同様の図、 第７図は、第６図に取り入れられた前記いま一つの実施
例の斜視図である。 ３０・・・案内翼　　　　　３２・・・円環ランド３４
・・・ライナー　　　　３６・・・円環フランジ３８・
・・円環溝　　　　　４２・・・清　壁４４・・・ビ　
ン −１１＝ １　さＩＸ１１ｉＰ、１ ４、 匪 Ｈ１Ｆ目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、摩滅自在の内側ライナーおよび外周に円環溝を形成
    された半径方向外方に向く円環フランジを有する円環ラ
    ンドと、前記円環溝を横断する、角度隔置される多数対
    のピンと、を有し、連合すべき複数の静翼の内方端にあ
    る内方向き特性部を間に挿入させることのできる距離だ
    け、前記各対のピンが相互に離れている、ガスタービン
    エンジンのラビリンスシール。 ２、各ピンはその長さの中央に平坦部を形成され、前記
    各対のピンの前記平坦部が向き合うように前記ピンが向
    いていて、それぞれの前記静翼特性部が当接する、対向
    する平坦表面を与えるようになっている、請求項１記載
    のラビリンスシール。 ３、前記各ピンが侵食防止材料から作られる、請求項１
    記載のラビリンスシール。 ４、前記各ピンが侵食防止材料から作られる、請求項２
    記載のラビリンスシール。 ５、侵食防止材料から作られ、前記円環溝内の壁に密接
    してはまり込むような寸法を有し、前記ピンを通すため
    の穴を有している、ほぼＵ字形断面形をもつ分割片と、
    前記分割片を前記円環溝に定位置に保持するための装置
    と、を有するライナーを含む、請求項１記載のラビリン
    スシール。 ６、前記ライナーは、外方へ、下方へ、さらに内方へ、
    上方へと折り返された縁部分をそれぞれ有して、前記円
    環溝内に保持するようにバネ状クリップ止めが可能にな
    っており、前記ライナーの自由縁はラビリンスシールの
    前記円環フランジの上流面および下流面に設けられたそ
    れぞれの溝の中に位置決めされる、請求項５記載のラビ
    リンスシール。 ７、ガスタービンエンジンのラビリンスシール構造にあ
    る半径方向外方に向くフランジにある円環溝を裏打ちす
    るためのライナーであって、侵食防止材から作られて、
    前記溝内の壁に密接してはまり込むような寸法を有する
    ほぼＵ字形断面をもつ分割片を含み、前記分割片を溝内
    に保持するための装置を有するライナー。 ８、前記円環溝の中に保持態様にライナーをバネ状クリ
    ップ止めし得るように、外方へ、下方へ、内方へ、そし
    て上方に折り返された自由縁を有し、ライナーが取付け
    られた時、前記自由縁は前記ラビリンスシールの円環フ
    ランジの上流面および下流面に設けられたそれぞれの溝
    の中に位置決めされる、請求項７記載のライナー。 ９、ほぼＵ字形断面形をもち、円環の一扇形部分を形成
    し、侵食防止材から作られるライナーと侵食防止材から
    作られる複数のピンとの組合せであつて、ラビリンスシ
    ール構造の半径方向外方に向くフランジにある周囲溝の
    壁を通る穴に固定係合し、ガスタービンエンジン・ステ
    ータの特性部が収まる空間を画成するような寸法を前記
    ピンが有し、前記ライナーは、前記溝の壁に密接しては
    まり込むような寸法を有し、前記溝内に保持するための
    保持装置を含んでいる、組合せ。 １０、前記半径方向外方に向くフランジの上流面および
    下流面にある溝の中に係合するように、外方へ、下方へ
    、さらに内方へ、上方へと折り返された前記ライナーの
    自由縁を前記保持装置が含む、請求項９記載の組合せ。
JP2256761A 1989-10-04 1990-09-26 ラビリンスシール構造 Pending JPH03149324A (ja)

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GB898922339A GB8922339D0 (en) 1989-10-04 1989-10-04 Improvements in or relating to labyrinth seal structures
GB8922339.0 1989-10-04

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