JPH04353227A - ガスタービン - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はラジアルコンプレッサ１
〜２段とアキシャル２段タービンからなる小形のガスタ
ービンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の小形ガスタービンの組立構造とし
ては、図２に一例を示す如く、ラジアルコンプレッサ１
（図では１段）と、外周に動翼としてのブレード２ａ及
び２ｂを備えた第１段タービンディスク３ａ及び第２段
タービンディスク３ｂとエンドシャフト４とを軸方向に
並べて、これらの間をカービックカップリング５にて連
結し、且つ軸芯部にテンションバー６を挿通させ、ナッ
ト７で締め付けることにより一体化するようにしたもの
がある（実開平１−１４４４０１号公報）。

【０００３】しかし、上記従来方式の場合、コンプレッ
サ１、タービンディスク３ａ，３ｂ、エンドシャフト４
等の軸方向の構成要素である回転部材を連結するために
カービックカップリング５を用いているので、動力伝達
や芯出し効果の面では有利であるが、カービックカップ
リング５は特殊な形式のギヤであって加工精度が要求さ
れるため、非常に高価である。又、動力を伝達しようと
するときに分離力が働くので、その分離力に打ち勝つだ
けの力で締め付けておくことが必要であり、そのため、
組み立て時に、テンションバー６を引張った状態でナッ
ト７を嵌めて締め付け、締め付け後、引張りを解除して
弾性復元力により固定する、という非常に煩しい操作が
必要であった。

【０００４】上記の問題を解決するものとして、図３に
示す如く、軸方向で隣り合うコンプレッサ１、２段のタ
ービンディスク３ａ，３ｂ、エンドシャフト４の外周部
間を、順次いんろう継手９により連結して組み立てると
共に該いんろう継手９の部分を貫通させた締付ボルト８
により締め付けて一体化させるようにしたものが本発明
者等によって提案されている。なお、１０ａと１０ｂは
それぞれ第１段ブレード２ａと第２段ブレード２ｂの上
流段位置に静翼として配置されたノズルであり、これら
ノズル１０ａと１０ｂは、リングに孔をあけたもので、
ノズル１０ａ及び１０ｂの各外側端は第１段及び第２段
ノズル囲い板１１ａ，１１ｂに固定され、一方各内側端
はそれぞれノズルサポート板１２ａ及び１２ｂに固定さ
れたものとなっており、且つ上記第１段ノズル１０ａの
ノズルサポート板１２ａはコンプレッサハウジング１３
に締結ボルト１４により締結され、更に、上記ノズル囲
い板１１ａと１１ｂは、燃焼ガス流導入用スクロール壁
１５とタービンハウジング１６の排気外筒部１６ａとの
間で締結ボルト１７によって連結されて一体化されてい
る。

【０００５】この型式によれば、コンプレッサ１やター
ビンディスク３ａ，３ｂ等をいんろう継手９により組み
立てているので、図２に示す従来方式においてカービッ
クカップリング５を用いている場合に比して加工費を安
価にすることができ、又、いんろう継手９の部分を貫通
させるようにした締付ボルト８により各回転部材を締め
付けるようにしているので、従来方式において締め付け
に大トルクが必要なテンションバー６を用いている場合
に比して簡単に組み立てることができる、という利点が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
ガスタービンの場合、第１段ブレード２ａ及び第２段ブ
レード２ｂの外周部の隙間Ｓは通常０．５ｍｍ位に形成
されるが、この隙間Ｓは狭い方が流体の漏れ量が少なく
なって効率がよい。ところが、ノズル囲い板１１ａ，１
１ｂの組み付け時の芯ずれや、図示しない燃焼器から導
かれる燃焼ガス流を受けることにより発生する熱膨張に
よる変形の影響で、上記隙間を最小値に保持することは
大変である。

【０００７】そこで、本発明は、図３に示すガスタービ
ンの利点を生かしながら囲い板の剛性を保って芯ずれを
防止すると共に、熱変形による影響が起らないようなガ
スタービンを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、ラジアルコンプレッサと、外周にそれぞ
れブレードを備えた第１段及び第２段の各ブレード付タ
ービンディスクを軸方向に順次組み込み一体化して芯出
しを行うようにするガスタービンにおいて、上記第１段
ブレード及び第２段ブレードの組み込み時に、これらの
上流段位置に、それぞれ外端部がノズル囲い板に固定さ
れ内端部がノズルサポート板に固定された第１段ノズル
及び第２段ノズルを組み込み配置して、第１段ノズルの
ノズルサポート板をコンプレッサハウジングにいんろう
継手により組み立てると共に締結ボルトで締結し、又、
上記第１段ブレード及び第２段ブレードの外周部に、該
各ブレードとの間に微小隙間が形成されるように第１段
及び第２段ブレード囲い板を配置して、第１段ブレード
囲い板を第１段ノズル囲い板に一体化して芯出しをし、
該第１段ブレード囲い板に第２段ノズル囲い板を、又該
第２段ノズル囲い板に第２段ブレード囲い板をそれぞれ
いんろう継手で組み立て、且つ上記第２段ブレード囲い
板をタービンハウジング側に一体化して芯出し、更に、
第２段ノズル囲い板と第２段ブレード囲い板とを締結ボ
ルトにより締結し、上記各いんろう継手部を、高温側が
内側となる嵌合構造とした構成とする。

【０００９】

【作用】いんろう継手の採用により、各囲い板を芯出し
を行って組み立てることができ、且つ締結ボルトの採用
により強度を高めることができる。したがって、各囲い
板は剛性が保持されると共に芯ずれが起きない状態で組
み立てられる。又、各いんろう継手は高温が内側となる
嵌合構造で嵌合されるため、熱膨張による変形を起して
も芯が保たれる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１１】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
３に示すガスタービンと同様な構成において、第１段ノ
ズル１０ａのノズルサポート板１２ａを、コンプレッサ
ハウジング１３に、いんろう継手１８により組み立てて
芯出しを行うようにすると共に締結ボルト１４により締
結し、又、第１段ブレード付タービンディスク３ａ、第
２段ノズル１０ｂ、第２段ブレード付タービンディスク
３ｂを順次嵌め込んでいんろう継手９で芯出しを行うと
きに、第１段ブレード２ａと第２段ブレード２ｂに対応
させてこれらの外周部に、内周面に耐熱性アブレーダブ
ルコーティング１９をそれぞれ施した第１段ブレード囲
い板２０ａとフランジ部付第２段ブレード囲い板２０ｂ
を配置し、且つ上記第１段ブレード囲い板２０ａを第１
段ノズル囲い板１１ａに一体化して、第１段ブレード２
ａに対して所定の隙間Ｓが形成保持されるよう芯出しを
行い、上記第１段ブレード囲い板２０ａには第２段ノズ
ル囲い板１１ｂをいんろう継手２１ａで組み立てると共
に、該第２段ノズル囲い板１１ｂには第２段ブレード囲
い板２０ｂを芯出しを行っていんろう継手２１ｂで組み
立て、該第２段ブレード囲い板２０ｂをタービンハウジ
ング１６の排気外筒部１６ａに一体化して、第２段ブレ
ード２ｂに対して所定の隙間Ｓが形成保持されるよう芯
出しを行うと共に、第２段ノズル囲い板１１ｂの芯出し
を行い、更に、上記第２段ノズル囲い板１１ｂのフラン
ジ部と第２段ブレード囲い板２０ｂのフランジ部とを締
結ボルト２２により締結して強度を高めるようにする。 なお、上記各いんろう継手１８，２１ａ，２１ｂは、高
温側が内側で低温側が外側になるような状態での嵌合構
造とし、又、上記締結ボルト１４，２２による締結部の
ボルト孔１４ａ，２２ａはそれぞればか穴としてあって
、芯出しを行う際の微調整が行えるようにしてある。

【００１２】本発明においては、第１段ノズル１０ａの
ノズルサポート板１２ａをコンプレッサハウジング１３
にいんろう継手１８により組み立てて芯出しを行うよう
にすると共に、第１段ノズル囲い板１１ａに第１段ブレ
ード囲い板２０ａを一体化して芯出しをし、第１段ブレ
ード囲い板２０ａにいんろう継手２１ａで組み立てられ
る第２段ノズル囲い板１１ｂに、いんろう継手２１ｂで
組み立てた第２段ブレード囲い板２０ｂを、タービンハ
ウジング１６側に一体化して芯出しを行い、更に、強度
を高めるために上記ノズルサポート板１２ａとコンプレ
ッサハウジング１３を締結ボルト１４により締結するほ
か、第２段ノズル囲い板１１ｂと第２段ブレード囲い板
２０ｂを締結ボルト２２により締結しているので、剛性
を保って芯ずれが起きないように組み立てることができ
る。したがって、第１段、第２段ブレード２ａ，２ｂの
外周部の隙間Ｓを最小に形成して保持することができる
。又、各いんろう継手２１ａ，２１ｂの部分は、高温側
が内側で低温側が外側の嵌合構造としてあるため、温度
変化により熱膨張を起しても、いんろう継手２１ａ，２
１ｂ部が内外径方向に開いてしまうことはなく、同軸芯
で均等に変形して芯を保つことができる。更に、上記第
１段ブレード囲い板２０ａと第２段ブレード囲い板２０
ｂの内周面には、それぞれ耐熱性アブレーダブルコーテ
ィング１９が施してあるので、上記隙間Ｓが最小に保た
れることと相俟って地金同士の接触を防止することがで
きる。

【００１３】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００１４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のガスタービン
によれば、第１段ノズルのノズルサポート板をコンプレ
ッサハウジングにいんろう継手により芯出しを行って組
み立て、第１段ブレードの外周に配した第１段ブレード
囲い板を第１段ノズル囲い板に一体化して芯出しを行い
、該第１段ブレード囲い板には第２段ノズル囲い板をい
んろう継手で組み立て、又、該第２段ノズル囲い板にい
んろう継手で組み立てた第２段ブレード囲い板をタービ
ンハウジング側に一体化して、第２段ブレードの外周に
最小の隙間を保つよう芯出しを行い、且つ第１段ノズル
のノズルサポート板をコンプレッサハウジングに締結ボ
ルトにより締結すると共に、第２段ノズル囲い板と第２
段ブレード囲い板を締結ボルトにより締結した構成とし
てあるので、各ノズル及びブレードの囲い板を剛性を保
ちつつ芯ずれが発生しないように連結することができて
第１段及び第２段ブレードの外周部に形成する隙間を最
小に保持することができ、又、各いんろう継手の部分を
、高温側が内側となるようにした嵌合構造としたので、
熱膨張を起してもいんろう継手部の開きを防止すること
ができて芯を保つことができる、等の優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスタービンの一実施例の概要を示す
部分の断面図である。

【図２】従来のガスタービンの組立構造の一例を示す概
略断面図である。

【図３】最近提案されているガスタービンの概要を示す
部分の断面図である。

【符号の説明】

１　　ラジアルコンプレッサ ２ａ　　第１段ブレード ２ｂ　　第２段ブレード ３ａ　　第１段タービンディスク ３ｂ　　第２段タービンディスク １０ａ　　第１段ノズル １０ｂ　　第２段ノズル １１ａ　　第１段ノズル囲い板 １１ｂ　　第２段ノズル囲い板 １２ａ　　ノズルサポート板 １３　　コンプレッサハウジング １４　　締結ボルト １４ａ　　ボルト孔 １６　　タービンハウジング １８　　いんろう継手 ２０ａ　　第１段ブレード囲い板 ２０ｂ　　第２段ブレード囲い板 ２１ａ，２１ｂ　　いんろう継手 ２２　　締結ボルト ２２ａ　　ボルト孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ラジアルコンプレッサと、外周にそれ
   ぞれブレードを備えた第１段及び第２段の各ブレード付
   タービンディスクを軸方向に順次組み込み一体化して芯
   出しを行うようにするガスタービンにおいて、上記第１
   段ブレード及び第２段ブレードの組み込み時に、これら
   の上流段位置に、それぞれ外端部がノズル囲い板に固定
   され内端部がノズルサポート板に固定された第１段ノズ
   ル及び第２段ノズルを組み込み配置して、第１段ノズル
   のノズルサポート板をコンプレッサハウジングにいんろ
   う継手により組み立てると共に締結ボルトで締結し、又
   、上記第１段ブレード及び第２段ブレードの外周部に、
   該各ブレードとの間に微小隙間が形成されるように第１
   段及び第２段ブレード囲い板を配置して、第１段ブレー
   ド囲い板を第１段ノズル囲い板に一体化して芯出しをし
   、該第１段ブレード囲い板に第２段ノズル囲い板を、又
   該第２段ノズル囲い板に第２段ブレード囲い板をそれぞ
   れいんろう継手で組み立て、且つ上記第２段ブレード囲
   い板をタービンハウジング側に一体化して芯出し、更に
   、第２段ノズル囲い板と第２段ブレード囲い板とを締結
   ボルトにより締結し、上記各いんろう継手部を、高温側
   が内側となる嵌合構造とした構成を有することを特徴と
   するガスタービン。