JP3403051B2 - ガスタービン動翼 - Google Patents
ガスタービン動翼Info
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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
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
されるガスタービン動翼に関し、特にシュラウドの冷却
構造を簡素化し、冷却性能を向上させるものである。 【0002】 【従来の技術】図3は従来の代表的なガスタービン動翼
を示し、(a)は動翼の縦断面図、(b)はそのB−B
断面図である。図において、21は動翼であり、22は
その先端のシュラウド、23はシュラウド22に設けら
れたフィンである。24は動翼22内に穿設されたマル
チホール、25は動翼21内壁に設けられたピンフィ
ン、26はリブであり空胴29を支持するものである。
27はハブ部、28は翼根部であり、29は前述の空胴
である。 【0003】図4は図3におけるC−C断面図、図5は
図4におけるD−D断面図であり、両図において、シュ
ラウド22内部には2つのキャビティ30,31が独立
に形成されており、キャビティ30,31には図5に示
すようにそれぞれプラグ32,33が上面より挿入され
て内部を密閉し、動翼21のマルチホール24がキャビ
ティ30,31にそれぞれ連通し、冷却空気を供給して
いる。キャビティ30,31にはそれぞれ対向する両側
に向かって複数の冷却穴34が連通し、冷却穴34はそ
れぞれ両端面で開口し、冷却空気を流出する構成であ
る。 【0004】上記構成の動翼においては、冷却空気40
は矢印で図示するように翼根部28より空胴29に流入
し、ピンフィン25により熱伝達率を向上させて基部を
冷却してマルチホール24を流れて先端部へ導かれる。
先端部からはシュラウド22のキャビティ30,31に
流入し、キャビティ30,31から各冷却穴34を通
り、互に対向するシュラウド22の両端面へ流出し、シ
ュラウド全面を冷却している。 【0005】上記に説明の動翼においては、前述のよう
に、動翼21の先端にはインテグラル状をなすシュラウ
ド22が動翼21と一体に形成されている。シュラウド
22は動翼21の先端から漏洩するガスを減少させると
ともに、シュラウド22の端面を隣接するシュラウド2
2の端面に圧接させて一連のグループ翼を形成させるこ
とにより動翼21の耐振動強度を向上させている。動翼
21には回転軸方向と円周方向との2方向の振動が発生
するが、シュラウド22の端面を斜めに形成することに
より両方向の振動が抑制される。また、シュラウド22
には動翼21の先端部から漏洩するガスを減少させるた
めとケーシング側との接触を防止するため、フィン23
が削り出して設けられている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
ガスタービン動翼においては、シュラウド22の対向す
る両側の冷却穴34より冷却空気が流出し、シュラウド
22全体を冷却して温度を低下させるが、冷却空気の消
費の面からは、冷却空気が動翼21のマルチホール24
からキャビティ30,31に合流し、キャビティ30,
31から両側に分かれ互に対向する冷却穴34に流れ、
それぞれ両側に流れる。従って、各キャビティから両側
へ複数の冷却穴34が配置されており、各冷却穴34の
抵抗のちがいにより、各冷却穴によって流量が異なり、
冷却空気が均等に流れず、均等な冷却空気の分配調整が
むずかしい状況にある。 【0007】そこで本発明はガスタービン動翼のシュラ
ウドにおいて、シュラウドに設けた冷却穴に流入する冷
却空気の流量調整を容易とし、冷却効果が均一になるよ
うな冷却穴の配置とし、シュラウドの温度が均等に低下
するようなガスタービン動翼を提供することを課題とし
てなされたものである。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。 【0009】翼の先端にシュラウドを有し、同翼内部に
穿設した多数の冷却穴より冷却空気を同シュラウド内に
導き同シュラウド内に穿設した多数の冷却通路より周囲
に流出させるガスタービン動翼において、前記シュラウ
ド内には前記翼からの多数の冷却穴を2群に区分し、そ
れぞれ各群と連通する2つのキャビティを設け、同2つ
のキャビティはそれぞれ前記シュラウド内冷却通路を2
群に区分して各群に連通すると共に、同各群の冷却通路
は互に反対方向の側面に冷却空気を流出するように配置
したことを特徴とするガスタービン動翼。 【0010】本発明のガスタービン動翼は、翼内部から
の冷却穴を2群に区分し、それぞれシュラウド内で独立
したキャビティに導き、各キャビティでは、それぞれ連
通する多数の冷却穴からの冷却空気をプールする。一
方、シュラウド内の冷却通路もそれぞれ2群に区分さ
れ、各群はいずれかのキャビティに連通しているので、
冷却空気は2個のキャビティからそれぞれ各連通する冷
却通路を通って互にシュラウドの反対側の側面に流出す
る。 【0011】上記のように各キャビティからの冷却空気
は互に反対側の側面のみに流出するので、冷却空気の流
量の制御が、従来の各キャビティから両側に多数流出す
る構成と比べて単純化され、両側に均等に流すことが容
易となる。又、このような構成と特徴により冷却空気量
の制御が容易となり、シュラウドの面が均一に冷却され
る。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係るガスタービン動翼を示し、従来の図4
に示す断面図に相当するシュラウドを示し、翼の部分は
従来例と同じものであるので詳しい説明は省略し、本発
明の特徴部分であるシュラウドについて以下に詳しく説
明する。 【0013】図1において、1は動翼先端のシュラウド
であり、2,3はそれぞれシュラウド1内部で面と同じ
方向に穿設されたキャビティである。4,5,6,7は
キャビティ2に連通する冷却通路であり、シュラウド1
の面方向に沿って穿設され、シュラウドの一方の側にの
み冷却空気を噴出する。このキャビティ2には多数のマ
ルチホール24から流入した冷却空気を溜めておき、冷
却通路4〜7にそれぞれ分けて噴出させたものである。 【0014】8,9,10,11も冷却通路であり、冷
却通路4〜7と同様にシュラウド1の面方向に沿って内
部に穿設され、冷却通路4〜7とは反対側にのみそれぞ
れ冷却空気を噴出するものである。このキャビティ3も
キャビティ2と同じく多数のマルチホール24から流入
する冷却空気を溜めておき、冷却通路8〜11にそれぞ
れ分けて冷却通路4〜7とは反対側に噴出させるもので
ある。 【0015】21は図3に示した動翼であり、23はフ
ィン、24は動翼20の基部から流入する多数のマルチ
ホールである。なお13,14(図1では図示省略し、
位置のみ示す)は図2に示すプラグである。 【0016】図2は図1におけるA−A断面図であり、
動翼21にはマルチホール24が穿設されており、シュ
ラウド1内のキャビティ2に連通している。キャビティ
2の上部はプラグ13が装着され上部を密閉している。
キャビティ2には図示していないが、他のマルチホール
24からも冷却空気が流入しており、冷却空気はこのキ
ャビティ2内にプールされる。 【0017】キャビティ2からは冷却通路5がシュラウ
ド1の一方の側にシュラウドの面に沿って穿設されてお
り、冷却空気30をキャビティ2から流入している。
又、この断面では他のキャビティ3に連通する冷却通路
8がシュラウドの反対側に斜めに伸びている。 【0018】上記構成のガスタービンの動翼において
は、動翼21の基部から流入する冷却空気40は動翼の
基部をピンフィン25により対流効果を高められて翼基
部を冷却し、多数のマルチホール24に流入する。冷却
空気はマルチホール24内を先端部に流れる過程におい
て翼の中央部から先端部を冷却し、シュラウド1内に入
り、2つに分離して形成されたキャビティ2,3にそれ
ぞれ2分されて流入する。 【0019】キャビティ2に流入し、ここにプールされ
た冷却空気は冷却通路4〜7にそれぞれ分散してシュラ
ウド1の一方の側にのみ面に沿って流れ、外部に流出
し、シュラウドの一方の側を冷却し、一方キャビティ3
に流入した冷却空気も同様に冷却通路9〜11を通り、
シュラウド1の他方の側のみを冷却して外部に流出す
る。このように本実施の形態の動翼ではシュラウド1の
面を効果的に冷却し、キャビティ2,3の容量を適切に
設定すればシュラウド全面を均一に冷却することができ
る。 【0020】 【発明の効果】本発明のガスタービン動翼は、翼の先端
にシュラウドを有し、同翼内部に穿設した多数の冷却穴
より冷却空気を同シュラウド内に導き同シュラウド内に
穿設した多数の冷却通路より周囲に流出させるガスター
ビン動翼において、前記シュラウド内には前記翼からの
多数の冷却穴を2群に区分し、それぞれ各群と連通する
2つのキャビティを設け、同2つのキャビティはそれぞ
れ前記シュラウド内冷却通路を2群に区分して各群に連
通すると共に、同各群の冷却通路は互いに反対方向の側
面に冷却空気を流出することを特徴としている。このよ
うな構成により、キャビティ内に流入する冷却空気と流
出側とが一対一に対応し、冷却空気の流路が単純化され
て翼の設計、製造面で優利となる。又、キャビティ内の
冷却空気流量の制御が容易となり、シュラウドの面を均
一に冷却することができる。
翼のシュラウドの断面図である。 【図2】図1におけるA−A断面図である。 【図3】従来のガスタービン動翼を示し、(a)は縦断
面図、(b)は(a)のB−B断面図である。 【図4】図3(a)におけるC−C断面図である。 【図5】図4におけるD−D断面図である。 【符号の説明】 1 シュラウド 2,3 キャビティ 4〜11 冷却通路 13,14 プラグ 21 動翼 24 マルチホール 40 冷却空気
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 翼の先端にシュラウドを有し、同翼内部
に穿設した多数の冷却穴より冷却空気を同シュラウド内
に導き同シュラウド内に穿設した多数の冷却通路より周
囲に流出させるガスタービン動翼において、前記シュラ
ウド内には前記翼からの多数の冷却穴を2群に区分し、
それぞれ各群と連通する2つのキャビティを設け、同2
つのキャビティはそれぞれ前記シュラウド内冷却通路を
2群に区分して各群に連通すると共に、同各群の冷却通
路は互に反対方向の側面に冷却空気を流出するように配
置したことを特徴とするガスタービン動翼。
Priority Applications (7)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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JPH11223103A JPH11223103A (ja) | 1999-08-17 |
JP3403051B2 true JP3403051B2 (ja) | 2003-05-06 |
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Country Status (1)
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JP (1) | JP3403051B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140023497A1 (en) * | 2012-07-19 | 2014-01-23 | General Electric Company | Cooled turbine blade tip shroud with film/purge holes |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5881369B2 (ja) * | 2011-10-27 | 2016-03-09 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼及びこれを備えたガスタービン |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP02330798A patent/JP3403051B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH11223103A (ja) | 1999-08-17 |
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