JPH11343809A - ガスタービンのタービンシュラウド部のシール構造 - Google Patents
ガスタービンのタービンシュラウド部のシール構造Info
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- JPH11343809A JPH11343809A JP15335598A JP15335598A JPH11343809A JP H11343809 A JPH11343809 A JP H11343809A JP 15335598 A JP15335598 A JP 15335598A JP 15335598 A JP15335598 A JP 15335598A JP H11343809 A JPH11343809 A JP H11343809A
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- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 28
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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
- F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
-
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 タービンシュラウド部の高圧ガスのリークを
防止する。 【解決手段】 タービンケーシング２、タービンシュラ
ウド５、タービンノズル６、仕切壁１０、シュラウドサ
ポート７を備えたタービンシュラウド部において、仕切
壁の第１筒壁１０ａとタービンノズルの垂直壁６ａでで
きるコーナー部２１に、周方向１箇所にスリットを有す
るＬ形シール部材２２を配置すると共に、シュラウドサ
ポート７及びタービンシュラウド５の端部に嵌合するシ
ュラウドリテーナ２０とＬ形シール部材２２にシール面
２０ａ、２２ａを形成し、これらシール面２０ａ、２２
ａ間にＥシール２３を配置した。
防止する。 【解決手段】 タービンケーシング２、タービンシュラ
ウド５、タービンノズル６、仕切壁１０、シュラウドサ
ポート７を備えたタービンシュラウド部において、仕切
壁の第１筒壁１０ａとタービンノズルの垂直壁６ａでで
きるコーナー部２１に、周方向１箇所にスリットを有す
るＬ形シール部材２２を配置すると共に、シュラウドサ
ポート７及びタービンシュラウド５の端部に嵌合するシ
ュラウドリテーナ２０とＬ形シール部材２２にシール面
２０ａ、２２ａを形成し、これらシール面２０ａ、２２
ａ間にＥシール２３を配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンのタ
ービンシュラウド部のシール構造に関する。
ービンシュラウド部のシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガスタービンエンジンのタービン
の高負荷化に伴い、タービン動翼出口部分のタービンシ
ュラウド部からの二次空気のリークが増える傾向にあ
る。これは、熱変形によるタービンシュラウド部の隙間
が大きくなるためであるが、このリークが増えると、圧
縮機からの二次空気抽気量が多くなるため、エンジン性
能に悪影響を及ぼしたり、タービン動翼部での二次流れ
を促進して、タービン性能に悪影響を及ぼしたりする問
題がある。
の高負荷化に伴い、タービン動翼出口部分のタービンシ
ュラウド部からの二次空気のリークが増える傾向にあ
る。これは、熱変形によるタービンシュラウド部の隙間
が大きくなるためであるが、このリークが増えると、圧
縮機からの二次空気抽気量が多くなるため、エンジン性
能に悪影響を及ぼしたり、タービン動翼部での二次流れ
を促進して、タービン性能に悪影響を及ぼしたりする問
題がある。
【０００３】この点、従来では、複数のセグメントを周
方向に連結して構成したタービンシュラウドのセグメン
ト間にシールプレートを挿入する以外は、タービンシュ
ラウド、シュラウドサポート、タービンケーシングの近
接部あるいは接触部間に積極的なシール構造を設けてい
なかった。つまり、単に相互の部品間の隙間を小さく設
定することにより、シールを期待する程度であった。
方向に連結して構成したタービンシュラウドのセグメン
ト間にシールプレートを挿入する以外は、タービンシュ
ラウド、シュラウドサポート、タービンケーシングの近
接部あるいは接触部間に積極的なシール構造を設けてい
なかった。つまり、単に相互の部品間の隙間を小さく設
定することにより、シールを期待する程度であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このため、高負荷化に
伴って、タービンシュラウド部からタービン動翼出口部
への二次空気流出量が多くなり、エンジン性能が低下す
る問題が顕著になってきた。
伴って、タービンシュラウド部からタービン動翼出口部
への二次空気流出量が多くなり、エンジン性能が低下す
る問題が顕著になってきた。
【０００５】本発明は、上記事情を考慮し、タービンシ
ュラウド部からタービン動翼出口部への二次空気の流出
量を減少させ、それによりエンジン性能の向上を図るこ
とのできるガスタービンのタービンシュラウド部のシー
ル構造を提供することを目的とする。
ュラウド部からタービン動翼出口部への二次空気の流出
量を減少させ、それによりエンジン性能の向上を図るこ
とのできるガスタービンのタービンシュラウド部のシー
ル構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、円筒
状のタービンケーシングと、該タービンケーシングの内
部に配され、複数のセグメントを周方向に連結すること
でリング状に形成されたタービンシュラウドと、前記タ
ービンケーシングの内部に配され、前記タービンシュラ
ウドと軸方向に隣接する筒状のタービンノズルと、前記
タービンケーシングの内周に突設され、タービンシュラ
ウドとタービンノズルの境界部分に位置して、タービン
シュラウドの外周側の空間とタービンノズルの外周側の
空間とを仕切る仕切壁と、前記タービンシュラウドの外
周に配され、複数のセグメントを周方向に連結すること
でリング状に形成され且つタービンケーシングに保持さ
れたシュラウドサポートとを備えたガスタービンのター
ビンシュラウド部において、前記シュラウドサポート及
びタービンシュラウドのタービンノズル側の軸方向端部
同士の重ね合わせ部に、シュラウドサポートにタービン
シュラウドを保持させるリング状のシュラウドリテーナ
を嵌合し、前記仕切壁の内周部に筒壁、タービンノズル
のタービンシュラウド側の軸方向端部に垂直壁をそれぞ
れ設けて、筒壁と垂直壁を近接させることで、仕切壁と
タービンノズルの近接部に内周側を向いたコーナー部を
形成し、該コーナー部には、前記筒壁と垂直壁に当接す
る断面Ｌ字形の壁を有すると共に、周方向１箇所にスリ
ットを有するリング状のＬ形シール部材を配置し、前記
シュラウドリテーナとＬ形シール部材には、タービン軸
方向に対向するシール面を形成して、該シール面間にリ
ング状の凹断面シール部材を配置した技術が採用され
る。
状のタービンケーシングと、該タービンケーシングの内
部に配され、複数のセグメントを周方向に連結すること
でリング状に形成されたタービンシュラウドと、前記タ
ービンケーシングの内部に配され、前記タービンシュラ
ウドと軸方向に隣接する筒状のタービンノズルと、前記
タービンケーシングの内周に突設され、タービンシュラ
ウドとタービンノズルの境界部分に位置して、タービン
シュラウドの外周側の空間とタービンノズルの外周側の
空間とを仕切る仕切壁と、前記タービンシュラウドの外
周に配され、複数のセグメントを周方向に連結すること
でリング状に形成され且つタービンケーシングに保持さ
れたシュラウドサポートとを備えたガスタービンのター
ビンシュラウド部において、前記シュラウドサポート及
びタービンシュラウドのタービンノズル側の軸方向端部
同士の重ね合わせ部に、シュラウドサポートにタービン
シュラウドを保持させるリング状のシュラウドリテーナ
を嵌合し、前記仕切壁の内周部に筒壁、タービンノズル
のタービンシュラウド側の軸方向端部に垂直壁をそれぞ
れ設けて、筒壁と垂直壁を近接させることで、仕切壁と
タービンノズルの近接部に内周側を向いたコーナー部を
形成し、該コーナー部には、前記筒壁と垂直壁に当接す
る断面Ｌ字形の壁を有すると共に、周方向１箇所にスリ
ットを有するリング状のＬ形シール部材を配置し、前記
シュラウドリテーナとＬ形シール部材には、タービン軸
方向に対向するシール面を形成して、該シール面間にリ
ング状の凹断面シール部材を配置した技術が採用され
る。
【０００７】このシール構造では、仕切壁の内周部の筒
壁とタービンノズルの垂直壁を近接させることでコーナ
ー部を形成し、そのコーナー部にＬ形シール部材を配設
し、しかもＬ形シール部材の周方向１箇所にスリットを
形成しているので、タービンシュラウド及びタービンノ
ズルの内側の空間が低圧の第１空間、タービンシュラウ
ドとタービンケーシングの間の空間が高圧の第２空間、
タービンケーシングとタービンノズルの間の空間が中圧
の第３空間とされた場合、第２空間の高圧ガス（二次空
気）圧力により、Ｌ形シール部材がコーナー部を構成す
る筒壁と垂直壁に圧接させられる。従って、第２空間か
ら第３空間へのガス漏れが防止される。また、シュラウ
ドリテーナとＬ形シール部材に互いに対向するシール面
を形成し、これらシール面間に凹断面シール部材を配置
しているので、第２空間側からの高圧ガス圧力によって
凹断面シール部材が開かれて、その両端がシール面に圧
接させられ、それにより第２空間から第１空間へのガス
漏れが防止される。この場合、セグメントの連結部を有
する故に端面に凹凸や隙間が生じやすいタービンシュラ
ウドやシュラウドサポートにではなく、それらの端部に
嵌合したリング状のシュラウドリテーナにシール面を形
成しているので、凹断面シール部材の圧接するシール面
を連続した平滑面とすることができ、周囲要素の熱変形
によらず、高いシール性を維持することができる。
壁とタービンノズルの垂直壁を近接させることでコーナ
ー部を形成し、そのコーナー部にＬ形シール部材を配設
し、しかもＬ形シール部材の周方向１箇所にスリットを
形成しているので、タービンシュラウド及びタービンノ
ズルの内側の空間が低圧の第１空間、タービンシュラウ
ドとタービンケーシングの間の空間が高圧の第２空間、
タービンケーシングとタービンノズルの間の空間が中圧
の第３空間とされた場合、第２空間の高圧ガス（二次空
気）圧力により、Ｌ形シール部材がコーナー部を構成す
る筒壁と垂直壁に圧接させられる。従って、第２空間か
ら第３空間へのガス漏れが防止される。また、シュラウ
ドリテーナとＬ形シール部材に互いに対向するシール面
を形成し、これらシール面間に凹断面シール部材を配置
しているので、第２空間側からの高圧ガス圧力によって
凹断面シール部材が開かれて、その両端がシール面に圧
接させられ、それにより第２空間から第１空間へのガス
漏れが防止される。この場合、セグメントの連結部を有
する故に端面に凹凸や隙間が生じやすいタービンシュラ
ウドやシュラウドサポートにではなく、それらの端部に
嵌合したリング状のシュラウドリテーナにシール面を形
成しているので、凹断面シール部材の圧接するシール面
を連続した平滑面とすることができ、周囲要素の熱変形
によらず、高いシール性を維持することができる。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１において、前
記タービンシュラウドのセグメント間に、該セグメント
間の隙間をシールするシールプレートを、内周側と外周
側に二重に配設したことを特徴とする。また、請求項３
の発明は、請求項１または２において、前記シュラウド
サポートのセグメント間に、該セグメント間の隙間をシ
ールするシールプレートを配設したことを特徴とする。
記タービンシュラウドのセグメント間に、該セグメント
間の隙間をシールするシールプレートを、内周側と外周
側に二重に配設したことを特徴とする。また、請求項３
の発明は、請求項１または２において、前記シュラウド
サポートのセグメント間に、該セグメント間の隙間をシ
ールするシールプレートを配設したことを特徴とする。
【０００９】これらのシール構造では、特に圧力比の高
い部位のシールプレートを二重にしたり、シュラウドサ
ポートにまでシールプレートを配設しているので、第２
空間から第１空間あるは第３空間へのガス漏れを、より
一層有効に防止することができる。
い部位のシールプレートを二重にしたり、シュラウドサ
ポートにまでシールプレートを配設しているので、第２
空間から第１空間あるは第３空間へのガス漏れを、より
一層有効に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は実施形態のシール構造を組み
込んだタービンシュラウド部の要部断面図であり、図２
はタービンシュラウド部のガスタービン上の位置を示す
ガスタービンの部分断面図である。
基づいて説明する。図１は実施形態のシール構造を組み
込んだタービンシュラウド部の要部断面図であり、図２
はタービンシュラウド部のガスタービン上の位置を示す
ガスタービンの部分断面図である。
【００１１】図２において、Ｌはタービン軸線、３はタ
ービン動翼、４はタービン静翼であり、タービンシュラ
ウド部１は、タービン動翼３の外周部に位置する。図中
符号２で示すものは円筒状のタービンケーシングであ
り、タービンケーシング２の内部には、複数のセグメン
トを周方向に連結することでリング状に形成されたター
ビンシュラウド５が配されている。また、タービンケー
シング２の内部には、タービンシュラウド５と軸方向に
隣接してテーパ筒状のタービンノズル６が配されてい
る。
ービン動翼、４はタービン静翼であり、タービンシュラ
ウド部１は、タービン動翼３の外周部に位置する。図中
符号２で示すものは円筒状のタービンケーシングであ
り、タービンケーシング２の内部には、複数のセグメン
トを周方向に連結することでリング状に形成されたター
ビンシュラウド５が配されている。また、タービンケー
シング２の内部には、タービンシュラウド５と軸方向に
隣接してテーパ筒状のタービンノズル６が配されてい
る。
【００１２】また、タービンケーシング２の内周には、
タービンシュラウド５とタービンノズル６の境界部分に
位置して、タービンシュラウド５の外周側の空間とター
ビンノズル６の外周側の空間とを仕切る仕切壁１０が突
設されている。
タービンシュラウド５とタービンノズル６の境界部分に
位置して、タービンシュラウド５の外周側の空間とター
ビンノズル６の外周側の空間とを仕切る仕切壁１０が突
設されている。
【００１３】また、タービンケーシング２内のタービン
シュラウド５の外周には、複数のセグメントを周方向に
連結することでリング状に形成されたシュラウドサポー
ト７が配されている。このシュラウドサポート７は、タ
ービンケーシング２に固定されることでタービンシュラ
ウド５を支持するものである。
シュラウド５の外周には、複数のセグメントを周方向に
連結することでリング状に形成されたシュラウドサポー
ト７が配されている。このシュラウドサポート７は、タ
ービンケーシング２に固定されることでタービンシュラ
ウド５を支持するものである。
【００１４】次に図１を用いて詳細を説明する。タービ
ンケーシング２の内周に全周にわたり突設された前記仕
切壁１０は、タービンノズル６側の側面の内周部に第１
筒壁１０ａを有する。また、反対側の側面には、外周側
から同心状に第２筒壁１０ｂ及び第３筒壁１０ｃを有
し、第２筒壁１０ｂと第３筒壁１０ｃの間にリング溝１
０ｄを有する。
ンケーシング２の内周に全周にわたり突設された前記仕
切壁１０は、タービンノズル６側の側面の内周部に第１
筒壁１０ａを有する。また、反対側の側面には、外周側
から同心状に第２筒壁１０ｂ及び第３筒壁１０ｃを有
し、第２筒壁１０ｂと第３筒壁１０ｃの間にリング溝１
０ｄを有する。
【００１５】シュラウドサポート７は、主体部分である
円筒部７ａと、タービンノズル６側の端部に配された半
径方向に沿う端壁７ｂと、端壁７ｂに突設され前記仕切
壁１０のリング溝１０ｄに嵌まるリング凸部７ｃと、そ
れより内周部にて端壁７ｂに突設され先端が内周側にＬ
形に屈曲した重ね合わせ壁７ｄとを有し、セグメント間
にはセグメント間の隙間をシールするシールプレート１
３が挿入されている。シールプレート１３は、セグメン
トの端面の溝に両端を挿入することで、セグメント間の
隙間をシールするものであり、円筒部７ａに挿入された
周方向シール部１３ａと、端壁７ｂに挿入された半径方
向シール部１３ｂとを有した断面Ｌ形に形成されてい
る。そして、シュラウドサポート７のタービンノズル６
側端部は、リング凸部７ｃをリング溝１０ｄに嵌めるこ
とで、タービンケーシング２に保持されている。
円筒部７ａと、タービンノズル６側の端部に配された半
径方向に沿う端壁７ｂと、端壁７ｂに突設され前記仕切
壁１０のリング溝１０ｄに嵌まるリング凸部７ｃと、そ
れより内周部にて端壁７ｂに突設され先端が内周側にＬ
形に屈曲した重ね合わせ壁７ｄとを有し、セグメント間
にはセグメント間の隙間をシールするシールプレート１
３が挿入されている。シールプレート１３は、セグメン
トの端面の溝に両端を挿入することで、セグメント間の
隙間をシールするものであり、円筒部７ａに挿入された
周方向シール部１３ａと、端壁７ｂに挿入された半径方
向シール部１３ｂとを有した断面Ｌ形に形成されてい
る。そして、シュラウドサポート７のタービンノズル６
側端部は、リング凸部７ｃをリング溝１０ｄに嵌めるこ
とで、タービンケーシング２に保持されている。
【００１６】タービンシュラウド５は、タービンノズル
６側の端部の外周部に、前記シュラウドサポート７の重
ね合わせ壁７ｄと重なる重ね合わせ壁５ａを有する。タ
ービンシュラウド５のセグメント間には、セグメント間
の隙間をシールするシールプレート１１、１２が二重に
挿入されている。シールプレート１１、１２は内周側と
外周側に配され、セグメントの端面の溝に両端を挿入す
ることで、セグメント間の隙間をシールしており、外周
側のシールプレート１２は、周方向シール部１２ａと、
重ね合わせ壁５ａを含む部分に挿入された半径方向シー
ル部１２ｂとを有する。タービンシュラウド５のシール
プレート１２の半径方向シール部１２ｂと、シュラウド
サポート７のシールプレート１３の半径方向シール部１
３ｂは、軸方向及び半径方向にラップしており、タービ
ンシュラウド５とシュラウドサポート７の隙間をできる
だけ塞ぐようになっている。
６側の端部の外周部に、前記シュラウドサポート７の重
ね合わせ壁７ｄと重なる重ね合わせ壁５ａを有する。タ
ービンシュラウド５のセグメント間には、セグメント間
の隙間をシールするシールプレート１１、１２が二重に
挿入されている。シールプレート１１、１２は内周側と
外周側に配され、セグメントの端面の溝に両端を挿入す
ることで、セグメント間の隙間をシールしており、外周
側のシールプレート１２は、周方向シール部１２ａと、
重ね合わせ壁５ａを含む部分に挿入された半径方向シー
ル部１２ｂとを有する。タービンシュラウド５のシール
プレート１２の半径方向シール部１２ｂと、シュラウド
サポート７のシールプレート１３の半径方向シール部１
３ｂは、軸方向及び半径方向にラップしており、タービ
ンシュラウド５とシュラウドサポート７の隙間をできる
だけ塞ぐようになっている。
【００１７】シュラウドサポート７及びタービンシュラ
ウド５のタービンノズル６側の重ね合わせ壁７ｄ、５ａ
は、互いに軸方向にずれないように重ね合わせられてお
り、その重ね合わせ部分には、タービンノズル６側か
ら、断面コ字状で全体がリング状をなしたシュラウドリ
テーナ２０が嵌合されている。そして、これによりター
ビンシュラウド５がシュラウドサポート７に支持されて
いる。
ウド５のタービンノズル６側の重ね合わせ壁７ｄ、５ａ
は、互いに軸方向にずれないように重ね合わせられてお
り、その重ね合わせ部分には、タービンノズル６側か
ら、断面コ字状で全体がリング状をなしたシュラウドリ
テーナ２０が嵌合されている。そして、これによりター
ビンシュラウド５がシュラウドサポート７に支持されて
いる。
【００１８】また、前記仕切壁１０の第１筒壁１０ａの
外周には、タービンノズル６のタービンシュラウド５側
の端部に設けた垂直壁６ａの外周筒部６ｂが、タービン
ノズル６とタービンケーシング２の軸方向相対変位を許
容する状態で嵌合している。仕切壁１０の第１筒壁１０
ａとタービンノズル６の垂直壁６ａは近接しており、そ
の近接部には、内周側を向いたコーナー部２１が形成さ
れている。
外周には、タービンノズル６のタービンシュラウド５側
の端部に設けた垂直壁６ａの外周筒部６ｂが、タービン
ノズル６とタービンケーシング２の軸方向相対変位を許
容する状態で嵌合している。仕切壁１０の第１筒壁１０
ａとタービンノズル６の垂直壁６ａは近接しており、そ
の近接部には、内周側を向いたコーナー部２１が形成さ
れている。
【００１９】そして、そのコーナー部２１に、第１筒壁
１０ａと垂直壁６ａに当接する断面Ｌ字形の壁を有した
リング状のＬ形シール部材２２が配されている。このＬ
形シール部材２２は、周方向１箇所にスリット（図示
略）を有しており、内圧に応じて拡径することで、第１
筒壁１０ａと垂直壁６ａに圧接し、それにより、タービ
ンノズル６と仕切壁１０の間の隙間をシールする。この
場合、Ｌ形シール部材２１の外周筒壁部分が前記第１筒
壁１０ａと軸方向にラップしているので、タービンノズ
ル６とタービンケーシング２が軸方向に相対変位して
も、シール状態を維持することができる。
１０ａと垂直壁６ａに当接する断面Ｌ字形の壁を有した
リング状のＬ形シール部材２２が配されている。このＬ
形シール部材２２は、周方向１箇所にスリット（図示
略）を有しており、内圧に応じて拡径することで、第１
筒壁１０ａと垂直壁６ａに圧接し、それにより、タービ
ンノズル６と仕切壁１０の間の隙間をシールする。この
場合、Ｌ形シール部材２１の外周筒壁部分が前記第１筒
壁１０ａと軸方向にラップしているので、タービンノズ
ル６とタービンケーシング２が軸方向に相対変位して
も、シール状態を維持することができる。
【００２０】また、シュラウドリテーナ２０とＬ形シー
ル部材２２には、タービン軸方向に間隔をおいて対向す
る平坦な環状シール面２０ａ、２２ａが形成されてお
り、これら環状シール面２０ａ、２２ａ間に、外周方向
に２つの凹み部分を向けた断面Ｅ形のＥシール（凹断面
シール部材）２３が嵌まっている。
ル部材２２には、タービン軸方向に間隔をおいて対向す
る平坦な環状シール面２０ａ、２２ａが形成されてお
り、これら環状シール面２０ａ、２２ａ間に、外周方向
に２つの凹み部分を向けた断面Ｅ形のＥシール（凹断面
シール部材）２３が嵌まっている。
【００２１】このＥシール２３は、該Ｅシール２３で隔
てた外周側の空間が高圧、内周側の空間が低圧となるこ
とで、軸線方向に開き変形し、それにより軸方向両端を
前記環状シール面２０ａ、２２ａに圧接させて、外周側
の空間と内周側の空間をシールする機能を果たす。ま
た、このＥシール２３は、前記の高圧側の圧力により開
き側に付勢された状態にあり、Ｌ形シール部材２２を、
タービンノズル６の垂直壁６ａに押しつける役割も果た
す。
てた外周側の空間が高圧、内周側の空間が低圧となるこ
とで、軸線方向に開き変形し、それにより軸方向両端を
前記環状シール面２０ａ、２２ａに圧接させて、外周側
の空間と内周側の空間をシールする機能を果たす。ま
た、このＥシール２３は、前記の高圧側の圧力により開
き側に付勢された状態にあり、Ｌ形シール部材２２を、
タービンノズル６の垂直壁６ａに押しつける役割も果た
す。
【００２２】以上のように構成されたタービンシュラウ
ド部では、タービンシュラウド５及びタービンノズル６
の内側の空間が低圧の主流ガスの通る第１空間Ｋ１、タ
ービンシュラウド５とタービンケーシング２の間の空間
が高圧の二次空気の存在する第２空間Ｋ２、タービンケ
ーシング２とタービンノズル６の間の空間が中圧の第３
空間Ｋ３となっている。
ド部では、タービンシュラウド５及びタービンノズル６
の内側の空間が低圧の主流ガスの通る第１空間Ｋ１、タ
ービンシュラウド５とタービンケーシング２の間の空間
が高圧の二次空気の存在する第２空間Ｋ２、タービンケ
ーシング２とタービンノズル６の間の空間が中圧の第３
空間Ｋ３となっている。
【００２３】次に作用を説明する。第２空間Ｋ２内の高
圧ガス（二次空気）は、低圧の第１空間Ｋ１あるいは中
圧の第３空間へ漏れ出ようとする。その際、Ｌ形シール
部材２２とＥシール２３を収容しているシュラウドリテ
ーナ２０とタービンノズル６と仕切壁１０の間の空間３
０を経由して漏れ出ようとする。ところが、仕切壁１０
の第１筒壁１０ａとタービンノズル６の垂直壁６ａで形
成されるコーナー部２１には、周方向１箇所にスリット
を入れたＬ形シール部材２２が配設され、シュラウドリ
テーナ２０とＬ形シール部材２２間にはＥシール２３が
配設されているので、第２空間Ｋ２側から第１空間Ｋ１
側への二次空気のリーク、及び、第２空間Ｋ２側から第
３空間Ｋ３側への二次空気のリークが次のように阻止さ
れる。
圧ガス（二次空気）は、低圧の第１空間Ｋ１あるいは中
圧の第３空間へ漏れ出ようとする。その際、Ｌ形シール
部材２２とＥシール２３を収容しているシュラウドリテ
ーナ２０とタービンノズル６と仕切壁１０の間の空間３
０を経由して漏れ出ようとする。ところが、仕切壁１０
の第１筒壁１０ａとタービンノズル６の垂直壁６ａで形
成されるコーナー部２１には、周方向１箇所にスリット
を入れたＬ形シール部材２２が配設され、シュラウドリ
テーナ２０とＬ形シール部材２２間にはＥシール２３が
配設されているので、第２空間Ｋ２側から第１空間Ｋ１
側への二次空気のリーク、及び、第２空間Ｋ２側から第
３空間Ｋ３側への二次空気のリークが次のように阻止さ
れる。
【００２４】即ち、第２空間Ｋ２側の高圧ガス（二次空
気）の圧力は、Ｌ形シール部材２２に対しては内周側か
ら作用すると共に、Ｅシール２３に対しては外周側から
作用する。従って、Ｌ形シール部材２２は、高圧側のガ
ス圧によって、コーナー部２１を構成する第１筒壁１０
ａと垂直壁６ａに圧接させられ、これによりタービンノ
ズル６と仕切壁１０の近接部の隙間がシールされて、第
２空間Ｋ２から第３空間Ｋ３への二次空気のリークが防
止される。また、Ｅシール２３は、両端がＬ形シール部
材２２とシュラウドリテーナ２０の両環状シール面２２
ａ、２０ａに圧接させられ、これにより、Ｅシール２３
の内周側空間と外周側空間がシールされて、第２空間Ｋ
２から第１空間Ｋ３への二次空気のリークが防止され
る。
気）の圧力は、Ｌ形シール部材２２に対しては内周側か
ら作用すると共に、Ｅシール２３に対しては外周側から
作用する。従って、Ｌ形シール部材２２は、高圧側のガ
ス圧によって、コーナー部２１を構成する第１筒壁１０
ａと垂直壁６ａに圧接させられ、これによりタービンノ
ズル６と仕切壁１０の近接部の隙間がシールされて、第
２空間Ｋ２から第３空間Ｋ３への二次空気のリークが防
止される。また、Ｅシール２３は、両端がＬ形シール部
材２２とシュラウドリテーナ２０の両環状シール面２２
ａ、２０ａに圧接させられ、これにより、Ｅシール２３
の内周側空間と外周側空間がシールされて、第２空間Ｋ
２から第１空間Ｋ３への二次空気のリークが防止され
る。
【００２５】この場合、セグメントの連結部を有する故
に端面に凹凸や隙間が生じやすいタービンシュラウド５
やシュラウドサポート７にではなく、それらの端部に嵌
合したリング状のシュラウドリテーナ２０に環状のシー
ル面２０ａを形成しているので、Ｅシール２３の圧接す
るシール面２０ａを、連続した平滑面として形成するこ
とができる。従って、タービンケーシング２やタービン
シュラウド５等の熱変形によらず、高いシール性を常に
維持することができる。
に端面に凹凸や隙間が生じやすいタービンシュラウド５
やシュラウドサポート７にではなく、それらの端部に嵌
合したリング状のシュラウドリテーナ２０に環状のシー
ル面２０ａを形成しているので、Ｅシール２３の圧接す
るシール面２０ａを、連続した平滑面として形成するこ
とができる。従って、タービンケーシング２やタービン
シュラウド５等の熱変形によらず、高いシール性を常に
維持することができる。
【００２６】また、特に圧力比の高い部位であるタービ
ンシュラウド５のセグメント間に二重のシールプレート
１１、１２を配している上、シュラウドサポート７にま
でシールプレート１３を配しているので、二次空気のリ
ークをより有効に防止することができる。
ンシュラウド５のセグメント間に二重のシールプレート
１１、１２を配している上、シュラウドサポート７にま
でシールプレート１３を配しているので、二次空気のリ
ークをより有効に防止することができる。
【００２７】なお、上記実施形態では、凹断面シール部
材としてＥシール２３を用いたが、外周側のガス圧の作
用で両側のシール面２０ａ、２２ａに両端を圧接するも
のであれば、Ｕ形断面シールでもよい。
材としてＥシール２３を用いたが、外周側のガス圧の作
用で両側のシール面２０ａ、２２ａに両端を圧接するも
のであれば、Ｕ形断面シールでもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、圧力差が大きいタービン動翼後部へのリ−クを
低減するために凹断面シール部材を配設し、さらに下流
のノズル部へのリ−クを低減するためにＬ形シール部材
を配設しているので、二次空気のリークによるガスター
ビン性能の低下を防止することができる。また、請求項
２の発明のように、タービンシュラウドのセグメント間
のシールプレートを二重にしたり、請求項３の発明のよ
うに、シュラウドサポートのセグメント間にもシールプ
レートを配設すれば、より一層リークを確実に防止する
ことができ、ガスタービン性能の向上が図れる。
よれば、圧力差が大きいタービン動翼後部へのリ−クを
低減するために凹断面シール部材を配設し、さらに下流
のノズル部へのリ−クを低減するためにＬ形シール部材
を配設しているので、二次空気のリークによるガスター
ビン性能の低下を防止することができる。また、請求項
２の発明のように、タービンシュラウドのセグメント間
のシールプレートを二重にしたり、請求項３の発明のよ
うに、シュラウドサポートのセグメント間にもシールプ
レートを配設すれば、より一層リークを確実に防止する
ことができ、ガスタービン性能の向上が図れる。
【図１】 本発明の実施形態のシール構造を備えたター
ビンシュラウド部の拡大断面図である。
ビンシュラウド部の拡大断面図である。
【図２】 前記タービンシュラウド部のガスタービン上
の位置を示すガスタービンの部分断面図である。
の位置を示すガスタービンの部分断面図である。
２ タービンケーシング ５ タービンシュラウド ６ タービンノズル ６ａ 垂直壁 ７ シュラウドサポート １０ 仕切壁 １０ａ 第１筒壁 １１，１２，１３ シールプレート ２０ シュラウドリテーナ ２０ａ シール面 ２１ コーナー部 ２２ Ｌ形シール部材 ２２ａ シール面 ２３ Ｅシール（凹断面シール部材） Ｋ１ 第１空間 Ｋ２ 第２空間 Ｋ３ 第３空間
Claims (3)
- 【請求項１】 円筒状のタービンケーシングと、該ター
ビンケーシングの内部に配され、複数のセグメントを周
方向に連結することでリング状に形成されたタービンシ
ュラウドと、前記タービンケーシングの内部に配され、
前記タービンシュラウドと軸方向に隣接する筒状のター
ビンノズルと、前記タービンケーシングの内周に突設さ
れ、タービンシュラウドとタービンノズルの境界部分に
位置して、タービンシュラウドの外周側の空間とタービ
ンノズルの外周側の空間とを仕切る仕切壁と、前記ター
ビンシュラウドの外周に配され、複数のセグメントを周
方向に連結することでリング状に形成され且つタービン
ケーシングに保持されたシュラウドサポートとを備えた
ガスタービンのタービンシュラウド部において、 前記シュラウドサポート及びタービンシュラウドのター
ビンノズル側の軸方向端部同士の重ね合わせ部に、シュ
ラウドサポートにタービンシュラウドを保持させるリン
グ状のシュラウドリテーナを嵌合し、前記仕切壁の内周
部に筒壁、タービンノズルのタービンシュラウド側の軸
方向端部に垂直壁をそれぞれ設けて、筒壁と垂直壁を近
接させることで、仕切壁とタービンノズルの近接部に内
周側を向いたコーナー部を形成し、 該コーナー部には、前記筒壁と垂直壁に当接する断面Ｌ
字形の壁を有すると共に、周方向１箇所にスリットを有
するリング状のＬ形シール部材を配置し、 前記シュラウドリテーナとＬ形シール部材には、タービ
ン軸方向に対向するシール面を形成して、該シール面間
にリング状の凹断面シール部材を配置したことを特徴と
するガスタービンのタービンシュラウド部のシール構
造。 - 【請求項２】 前記タービンシュラウドのセグメント間
に、該セグメント間の隙間をシールするシールプレート
を、内周側と外周側に二重に配設したことを特徴とする
請求項１記載のガスタービンのタービンシュラウド部の
シール構造。 - 【請求項３】 前記シュラウドサポートのセグメント間
に、該セグメント間の隙間をシールするシールプレート
を配設したことを特徴とする請求項１または２記載のガ
スタービンのタービンシュラウド部のシール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15335598A JPH11343809A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | ガスタービンのタービンシュラウド部のシール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15335598A JPH11343809A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | ガスタービンのタービンシュラウド部のシール構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11343809A true JPH11343809A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15560660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15335598A Pending JPH11343809A (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | ガスタービンのタービンシュラウド部のシール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11343809A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001323804A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンのステータシュラウド及びノズルバンドのためのリーフシール |
| EP1580402A1 (fr) * | 2004-03-26 | 2005-09-28 | Snecma | Turbomachine comprenant deux sous-ensembles assemblés sous contraint axiale |
| KR100819790B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2008-04-07 | 삼성테크윈 주식회사 | 가스터빈엔진 |
| EP2098688A1 (de) * | 2008-03-07 | 2009-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbine |
| JP2010190092A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Ihi Corp | ターボチャージャ |
| US20120107122A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | General Electric Company | Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud |
| US8387991B2 (en) | 2009-04-06 | 2013-03-05 | Rolls-Royce Plc | Sealing assembly |
| FR3041993A1 (fr) * | 2015-10-05 | 2017-04-07 | Snecma | Ensemble d'anneau de turbine avec maintien axial |
| US10648362B2 (en) | 2017-02-24 | 2020-05-12 | General Electric Company | Spline for a turbine engine |
| US10655495B2 (en) | 2017-02-24 | 2020-05-19 | General Electric Company | Spline for a turbine engine |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15335598A patent/JPH11343809A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001323804A (ja) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンのステータシュラウド及びノズルバンドのためのリーフシール |
| KR100819790B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2008-04-07 | 삼성테크윈 주식회사 | 가스터빈엔진 |
| EP1580402A1 (fr) * | 2004-03-26 | 2005-09-28 | Snecma | Turbomachine comprenant deux sous-ensembles assemblés sous contraint axiale |
| FR2868125A1 (fr) * | 2004-03-26 | 2005-09-30 | Snecma Moteurs Sa | Turbomachine comprenant deux sous-ensembles assembles sous contrainte axiale |
| JP2005291203A (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-20 | Snecma Moteurs | 軸方向応力のもとで組み立てられる２つのサブアセンブリを備えるターボシャフトエンジン |
| EP2098688A1 (de) * | 2008-03-07 | 2009-09-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbine |
| JP2010190092A (ja) * | 2009-02-17 | 2010-09-02 | Ihi Corp | ターボチャージャ |
| US8387991B2 (en) | 2009-04-06 | 2013-03-05 | Rolls-Royce Plc | Sealing assembly |
| US20120107122A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | General Electric Company | Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud |
| US8998573B2 (en) * | 2010-10-29 | 2015-04-07 | General Electric Company | Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud |
| FR3041993A1 (fr) * | 2015-10-05 | 2017-04-07 | Snecma | Ensemble d'anneau de turbine avec maintien axial |
| WO2017060604A1 (fr) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | Safran Aircraft Engines | Ensemble d'anneau de turbine avec maintien axial |
| CN108138576A (zh) * | 2015-10-05 | 2018-06-08 | 赛峰航空器发动机 | 具有轴向保持的涡轮环组件 |
| US10787924B2 (en) | 2015-10-05 | 2020-09-29 | Safran Aircraft Engines | Turbine ring assembly with axial retention |
| US10648362B2 (en) | 2017-02-24 | 2020-05-12 | General Electric Company | Spline for a turbine engine |
| US10655495B2 (en) | 2017-02-24 | 2020-05-19 | General Electric Company | Spline for a turbine engine |
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