JPH04109401U

JPH04109401U - 空冷動翼

Info

Publication number: JPH04109401U
Application number: JP1991022209U
Authority: JP
Inventors: 宏宮地; 淳石垣
Original assignee: アドバンス・コージエネレーシヨンシステム技術研究組合
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1991-03-12
Publication date: 1992-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】動翼をタービンケース内壁面に摺動させて生
じる削りカスが、冷却用空気吹出孔に目詰まりするのを
防止できる空冷動翼を提供すること。【構成】動翼上面部１に設けた冷却用空気吹出孔２の
周囲近傍から動翼の後端縁にわたり、座ぐり部３を形成
した空冷動翼。【効果】動翼をタービンケース内壁面に摺動させて生
じる削りカスが、動翼上面の空気吹出孔に目詰まりする
ことを防止できるとともに、圧力ロス無くタービン運動
がなされ、タービンを常に正常に、かつ、効率良く作動
できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、タービンデイスクに取着した上面部の形状に特徴を有する空冷動翼に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

周知のとおり、ガスタービンの空冷動翼は、ガスタービンがフル回転し最大能力を発揮した時の熱雰囲気温度に耐えられるように、限界いつぱいの耐熱性をもたせて製造されている。したがつて、上記空冷動翼は、これを絶えず冷却する必要がある。このような空冷動翼として、冷却計算によつて設定された冷却用空気通路、つまり圧縮機から圧送される冷却用空気を、空冷動翼の底部に設けた空気流入孔から導入し、この冷却用空気を、翼の下流面端縁部に設けた吹出孔および翼の上面部に設けた吹出孔から吹き出す１系統の熱交換用空気通路または翼の下流面端縁部に設けた吹出孔と翼の上面部に設けた吹出孔から吹き出す２系統の熱交換用空気通路を形成したガスタービン翼が知られている。

【０００３】上記空冷動翼は、タービンのケーシングの内壁面にその上面部を面するとともに、上記ケーシングの内壁面と接触しないようクリアランス（隙間）を設けてタービンデイスクに取着されている。ところが、このクリアランスは、タービン回転時に圧力ロスの原因となり、タービンが効率良く作動できないという技術課題を有していた。

【０００４】そこで、クリアランスを可能な限り小さくするために、空冷動翼の上面部とケーシングの内壁面とが摺接してもよくなるような技術開発がすすめられている。しかしながら、この試みでは、ケーシング内壁面を摺動する空冷動翼は、翼の上面部に設けた吹出孔の後端縁が、ケーシング内壁面を削り、この削りカスが上記冷却用空気吹出孔に堆積していき、さらに、この堆積物が高温の雰囲気温度により溶着して、結果的に、上記冷却用空気通路を目詰まりさせることになり、動翼の冷却に悪影響をおよぼすとともに、上記溶着物が離脱した場合、これが他の動翼に衝突して突きささったり破損させる結果につながり、高速で回転するタービンの作動に悪影響をおよぼすという新たな課題が生じた。

【０００５】そこで、図３（Ａ）に示すように、矢印方向に回転する上記空冷動翼の上面部１の端縁周囲に壁４を形成して、上記削りカスが冷却用空気吹出孔２に堆積するのを防止できるという空冷動翼が提案されている。図３（Ａ）のＹ−Ｙ部の部分断面を示す図３（Ｂ）から明らかなように、この壁４は、空冷動翼の上面部１の位置よりも高く形成されており、矢印方向に回転するタービンの動翼の後方壁の前端縁がケーシング内壁面５を摺動することによつて生じる削りカス６が、上記後方壁の前部に堆積していつたとしても、この後方壁と冷却用空気吹出孔２とは距離があり、また、この後方壁４と空冷動翼の上面部１の位置とには高さあるので、上記冷却用空気吹出孔２を塞ぐまでにいたらず、削りカス６による目詰まりが防止できるというものである。ところが、大型の空冷動翼であれば、このような壁４を形成することが可能であるが、翼厚を十分にとれない小型の空冷動翼では、壁４の形成は困難であり実用に至つていないのが現状である。

【０００６】一方、図４（Ａ）に示すように、矢印方向に回転する上記空冷動翼の上面部１に設けた冷却用空気吹出孔２の周囲近傍に座ぐり部３を形成して、上記削りカスが冷却用空気吹出孔２に堆積し目詰まりするのを防止しようとする空冷動翼が提案されている。図４（Ａ）のＺ−Ｚ部の部分断面を示す図４（Ｂ）から明らかなように、この座ぐり部３は、空冷動翼の上面部１の位置よりも低く形成されており、冷却用空気吹出孔２がこの座ぐり部３に設けられているので、矢印方向に回転するタービンの動翼の座ぐり部３の後方端縁がケーシング内壁面５を摺動することによつて生じる削りカス６を、上記座ぐり部３の後方端縁の前部に堆積させて目詰まりするのを防止しようとするものである。しかしながら、小型の空冷動翼であれば、この座ぐり部３の後方端縁と冷却用空気吹出孔２との距離がとれず、また、この座ぐり部３を深く形成できないので、この座ぐり形状では、座ぐり部３の後方から冷却用空気吹出孔２にわたり削りカス６が堆積していき、結果的に上記冷却用空気吹出孔２を目詰まりさせることになる。このように、空冷動翼の上面部１に設けた冷却用空気吹出孔２の周囲近傍に座ぐり部３を形成することは、上記削りカス６の堆積を十分に防止することができないので小型の動翼への適用が困難であり、そこで大型、小型を問わずこの技術課題を解決できる空冷動翼の開発が要望されていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、上記の技術課題を解消し、空冷動翼をケーシング内壁面に摺動させて生じる削りカスが、冷却用空気吹出孔に堆積し目詰まりするのを防止できる空冷動翼を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記技術課題を解消するために、冷却用空気吹出孔を設けた翼の上面部を、ガスタービンのケーシング内壁面に摺接させてタービンデイスクに取着した空冷動翼において、上記冷却用空気吹出孔の周囲近傍から動翼の後端縁にわたつて座ぐり部を形成している。

【０００９】

【作用】

この考案によれば、空冷動翼の上面部に設けた冷却用空気吹出孔の周囲近傍から動翼の後端縁にわたり、特定の座ぐり部を形成しているので、回転するタービンの動翼がケーシング内壁面を摺動することによつて生じる削りカスが、上記冷却用空気吹出孔に堆積、溶着して目詰まりするのを防止できる作用を奏する。また、空冷動翼は、削りカスの影響を受けないので、これをケーシングの内壁面に摺動させることができる作用を奏する。

【００１０】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて説明する。図１は、この考案の座ぐりを形成した空冷動翼を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ部断面の拡大図、図２は、この考案の座ぐりを形成した空冷動翼の他の実施例を示す上面図、図３は、従来例の空冷動翼を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は部分断面図、図４は、従来例の座ぐりを形成した空冷動翼を示し、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は部分断面図である。

【００１１】図１（Ａ）において、１は空冷動翼上面部、２は冷却用空気吹出孔、３は座ぐり部を示し、図１（Ａ）のＸ−Ｘ部断面の拡大図を示す図１（Ｂ）より明らかなように、上記座ぐり部３は、空冷動翼上面部１に設けた冷却用空気の吹出孔２の周囲近傍から動翼の後端縁にわたり、ほぼ同じ幅で形成している。なお、上記座ぐり部３は、空冷動翼を製造した後、放電加工により形成したものである。この考案によると、図示しないケーシングの内壁面を矢印方向に摺動する空冷動翼の上面部１の前端縁が、ケーシング内壁面を削つて削りカスが生じても、冷却用空気吹出孔２は、上記空冷動翼上面部１よりも低い位置にある座ぐり形状箇所に形成してあるので、上記削りカスが上記上面部１の前部端縁を越えて上記座ぐり部に進入したとしても下流側に飛ばされ、さらに、上記空冷動翼上面部１には冷却用空気吹出孔２の周囲近傍から動翼の後端縁にわたり上記座ぐり部３がほぼ同じ幅で形成してあるので、上記冷却用空気吹出孔２の後方端縁がケーシング内壁面を削ることもなく、また、上記下流側に飛ばされる削りカスが堆積する場所もないのでこの堆積が防止でき、したがつて、上記空冷動翼上面部１に設けた冷却用空気吹出孔２は、削りカスの堆積により目詰まりすることがなくなつた。

【００１２】図２は、この考案の座ぐりを形成した空冷動翼の他の実施例を示し、上記実施例の図１（Ａ）において、空冷動翼上面部１に設けた冷却用空気吹出孔２の周囲近傍から動翼の後端縁にわたり、上記空冷動翼の前端縁形状に近似した広範囲の座ぐり部３を形成している。この空冷動翼も上記図１のものと同様に、削りカスの堆積が防止でき、空冷動翼上面部１に設けた冷却用空気吹出孔２が、削りカスの堆積により目詰まりすることはなかった。なお、上記空冷動翼は、予め上記座ぐり形状を形成できるように作成した鋳型を用いて製造し、上記座ぐり部３を形成したものである。なお、この考案では、座ぐり部は、空冷動翼上面部１に設けた冷却用空気の吹出孔２の周囲近傍から動翼の後端縁にわたり形成され、矢印方向に回転するタービンの動翼がケーシング内壁面を摺動することによつて生じる削りカスが堆積できない形状であれば、どのような形状であつても差し支えない。

【００１３】

【発明の効果】

この考案によれば、空冷動翼の上面部に設けた冷却用空気吹出孔の周囲近傍から動翼の後端縁にわたり座ぐり部を形成しているので、回転するタービンの動翼がケーシング内壁面を摺動することによつて生じる削りカスが、上記冷却用空気吹出孔に堆積、溶着して目詰まりすることを防止でき、常に正常な動翼の冷却がなされるとともに、上記溶着物の離脱による他の空冷動翼に対する種々の悪影響がなくなるので、常に正常にタービンを作動できる効果を奏する。また、削りカスの影響を受けずに空冷動翼をケーシングの内壁面に摺動させことができるので、圧力ロス無くタービン運動がなされタービンが効率良く作動できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の空冷動翼を示す上面図および部分断
面図である。

【図２】この考案の空冷動翼の他の実施例を示す上面図
である。

【図３】従来の空冷動翼の上面図および部分断面図であ
る。

【図４】従来の座ぐりを設けた空冷動翼を示す上面図お
よび部分断面図である。

【符号の説明】

１空冷動翼上面部２冷却用空気吹出孔３座ぐり部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】冷却用空気吹出孔を設けた翼の上面部を、
ガスタービンのケーシング内壁面に摺接させてタービン
デイスクに取着した空冷動翼において、上記冷却用空気
吹出孔の周囲近傍から動翼の後端縁にわたって、座ぐり
部を形成してなる空冷動翼。