JPS5847104A - ガスタ−ビンのタ−ビン動翼 - 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】 この発明はガスタービンの、タービン動翼に係り、汚に
タービン動翼の先端部の冷却竺造に関する。

この種のガスタービンはＭ１図に暗示したように構成さ
れ、ターぜンケーシング１内に回転軸２が回転自在に収
容され、この回転軸２の所定位置に多数のタービン出力
３が植設される。／−ビン動翼３の先端部にはｙｚラウ
ド４が設けられ、ダスタービンの空力性能の向上とター
ビン動翼３の振動減衰ｔ−図って％する。Ｖエラウド４
の頭部外側にはタービーン動翼３０回転方向に延びる２
条の突起５が設けられてお秒、この突起５によやゲージ
ング内周壁との隙間が小さくされ、主流ガス◆の漏洩を
少な（している。

Ｖエラウド４は、一般にガスターＶ）の低圧段では無冷
却であるが、高温高圧側の初段勢の高圧段ガスタービン
では、冷却を要求される場合が多い、将来、ガスタービ
ンの高温化（タービン出力、め増大）が進むにつれ、タ
ービン動翼３に設けられたシエツクド４に一層高い冷却
性能が要求される。　　　　　・ 従来、シ瓢ラクト４の冷却は、タービン動翼３内を通る
冷却空気ヤ、ゲージングｌに穿設された冷却空気孔７ヤ
インビンジンダ冷却空気孔８から吹出される冷却空気な
どＫよし行なっていた。

タービン動翼３を通る冷却空気は、第２図および第３図
に示すように流通せしめられる。すなわち、タービン動
翼３の冷却通路９を通った冷却空気はＶ！−２クド４の
中空部１０）Ｃ案内され、この中空部からシエラウド４
の突起５の背＠忙開口する開口部Ｕから流出するように
なっている。

しかしながら、第２図および第３図に示すＶ＆ラウド４
の冷却構造では、冷却通路が突起５の背＠νこのみ開９
しており、また、冷却通路９を通った冷却空気の今度が
中空部で急速に遅くなるため、シエラウド４の頭部側両
側方（回転方向ムに対し温ガスタービンにＶユラクドを
使用することが困難であった。

この発明は上述した点を前鼻し、タービン動翼の先端に
設けられるシエラウドを全面にわたりほぼ均一にかｐ有
効的に冷却することができ、高温がスタービンにシエラ
ウドを使用することができを目的とする。

以下、この発明の実施例について添付１１面を参−して
説明する。

この発明は、タービン動員の先端に設けられたり３−ラ
クト加の冷却構造に特徴を有し、他の部分は従来と同様
であるので、説明を省略する。

Ｖエラウド２０はプレート状をなし、第４図乃至冷却通
路ｎは供給用と戻り用とに区画され、両通路はタービン
動翼２１の先端部で合流している。

一方、シェラウド加の頭部側には所望形状の内厚部が形
成され、その外側ｔζタービン動翼２１の回転方向に延
びる２条の央起器が適宜間−をおいて形成される。上記
央起羽はタービン内濁壁（図示せず）との間隙を小さく
するようになっておや、これｋよし上記間−からの主流
ガスの漏洩が有効的に防止される。

前記シエラクド加の肉厚部には多数の冷却通路２４　、
２５が穿設されている。各冷却通路ス、２５は、タービ
ン動翼２１の冷却通路２２０合流部からほぼ放、射方向
に延びる一方、上記各冷却通路２４．２５は１、し瓢う
クト加の突起囚間に開口している一層の冷却通路必と、
突起ｎの背後（尾部）側に放射状に鶴びて開口している
一層の冷却通路怒と、Ｉζ大別さ訂る。このうち、冷却
通路冴はタービン動翼２１の、−動転方向ム儒およびそ
の反対側に砥びている。

なお、符号あは冷却通路５から流出される冷却空気を案
内するガイド板である。

次に１シ瓢ラクト加の冷却作用について述べる。

ガスタービンの作動により′、タービン動翼２１は回転
せしめられ、タービン動翼２１の冷却通路η内を通る冷
却空気は、その合流部からシ瓢うクト加の各冷′却通路
詞、２５をそれぞれ高速で通−し、各開口から放射状に
吹き出される。吹き出された冷却空気は壱の対流により
各冷却通路２４．２５の開口近傍を積極的に強く冷却す
る。その際、各冷却通路２４　、２５の開口は分散して
配置されているから広い範囲にわたり有効的に冷却され
る一方、各開口から離れに部分は熱伝導によし冷却され
る。

また、各冷却通路冴、２５の開口から流出した冷却空気
はＶ３−ラウド加の外表面に沿って流れ、その部分を冷
却する。シ今がって、Ｖ＆ツ？Ｆ２０は全面にわたり有
効的に冷却されるので、高温ガスターぜンのタービン動
員に適しｋものとなる。

第ｉ図および第８図はこの発明の第１変形例をかす。

゛この第１変形例に示されたものは、タービン動員（資
）内にインサート３１を介装する一方、このインサート
３１内に冷却通路３２を形成したものである。

インサー）　３１　Ｋ　）ｉ冷却空気の吹出孔部が所望
位置に多数形成され、その先端部にもＶエラクド調側に
吹き出される吹出孔あが形成されたいる。Ｖｓ７ラウド
３４に形成される各冷却通路の構造は一笑施例で説明し
たものと同様である＝なお、゛符号あはタービン動翼（
至）を尾部側を連結するビンであり、このビン３５によ
やタービン動ＪｉＩ（支）は補強される。

この第１に形例に示された！−Ｃン動翼（資）の構造で
も、その先端に設けられたり具ラウドあをその全面にわ
たりほぼ均一に冷却することができる。

第９図および第１０図はこの発明の第２変形例を示すも
のである。

この第２変形例に示されたタービン動翼４ｏは一実施例
で説明したタービン動翼と同じ構造を有するが、その先
端に取付けられるシェラウド４１の構造が異なる。

このシェラウド４１に形成される各冷却通路社。

４３はタービン動翼物の回転方向（矢印Ａで示す）ζは
逆の方向に開口するように構成されている。

ナなわち、Ｖ：Ｌラウド４１の突起朝間に開口する複数
、例えば３本の冷却通路４２はタービン動翼４００回転
方向λとは逆向きの位置に開口してお９、また、冷却通
路４３はＶ３−ラクト４１の突起背側（尾部側）に延び
てい−るが、その開口はタービン動翼４０の回転方向ム
とは逆向き方向を向くように斜めに形成されている。

シュラウド４１に形成される各冷却通路を第９１１１験
よび８１０図に示すように構成することにより、Ｉ−ビ
ン動力（出力）を回収する上で都合がよいとと％／Ｃ，
シエラクド４１の先行側は、先行するＶエラウド４１の
各冷却通路４２　、４３から吹き出される冷却空気によ
り冷却される。これによってもＶエラウド４１は全面を
ほぼ均一に冷却することができる。　　　　、 ゛　以上に述ぺたように１　この発明に係るガスタービ
ンのタービン動翼Ｋｊ？いては、タービン動翼の先端に
設けられるシェラウドに複数の冷却通路を゛形成すると
ともに上記各冷却通路をＶ＆ツウドの央起間に開口する
一層と、上記突起の背側に開口する一層とく区分けされ
、各群の冷却通路を通る・冷却空気によ秒ν瓢ラウドを
冷却するようＫしたから、Ｖ：Ｌラウドの全面をほぼ均
一にかつ積極的ｒ（ｋＣ冷却することができる。したが
って、高温（高ｐカ＞ｅスタービンのタービン動翼にＶ
為うクト′を取付けることができ、ガスタービンの空力
性能の向上や振動の減衰を一極的に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービンのタービン動翼部の構造を原理的
に示す図、第２図は従来のガスタービンのタービン動翼
先端に設けられるシェラウドを示す８１図の１１線に沿
う図、第３図は第２図の履−鳳線に沿う断面図、第４図
はこの発明に係るガスタービンのタービーン動翼を示す
ものであって、タービン動翼先端に設けられるシェラウ
ドを示す一１第５図は第４図のｖ−■−に沿う断面図、
第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、第７図は
この発明の第１変形例を示す図、第８図は第７図のＶＩ
ＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図、第９図はこの、発明の
第２変形例を示す図、！１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿
う断面図である。 ２０ｔ３４ｔ４１−シー１ウド、２１ｔ３０ｅ４０−ｐ
−ｖン動翼、２２．慇−冷却通路、２４，２５，４２，
４３−冷却通路、ハウ４４−突起。 特許出鳳人　工業技術院長石板献− 第１′図 第２頂 躬３′８ ８４図 躬５゛凶 ｆ７６目 ７１ １ル 第８繍 第９狽 第１０ズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケージング内に収容されるタービン動翼の先端’ｐｌ　
   Ｖ　！−ラウドを設け、上配りエラクドのケーシンｒ壁
   側に、タービン動翼の回転方向に延びる複数ノーの突起
   を形成しなガスタービンのタービン動翼において、前配
   りユラクドｉζ複数の冷却通路を形成するとともに、上
   記各冷却通路は前記突起間に開口する一層と上記突起の
   背側−ζ關口する一層とに区分けされ、上記各群の冷却
   通路を轡る冷却空気によりνエラウ、ドを冷却するよう
   にしたことを特徴とするガスタービンのタービン１１１
   １１゜