JP2002129901A - チップシュラウド構造 - Google Patents
チップシュラウド構造Info
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Abstract
たチップシュラウド構造を提供する。 【解決手段】 ディスク周方向へ取り付けられた複数の
タービン動翼1のディスク径方向外側先端に形成された
チップシュラウド2において、周方向へ隣り合ったター
ビン動翼1におけるチップ本体2aの互いに当接する部
分の形状をディスク回転方向から見て滑らかな頂部を有
する三角形状に形成する。
Description
造に関するものである。
ビンディスク(以下、ディスクと言う)周方向に配設さ
れたタービン動翼のディスク径方向外側先端には、隣り
合うタービン動翼の先端に形成されたチップシュラウド
に当接して高速回転時にタービン動翼の共振を防止し且
つ高温ガスがタービン動翼の外側に漏洩するのを防止し
得るよう、チップシュラウドが設けられている。
ビン動翼の従来例は図3〜図7に示されており、図中、
1は図示してないディスクの外周に円周方向へ向けて所
定の間隔で取り付けられたタービン動翼、2はタービン
動翼1のディスク径方向外方先端部に溶接等の手段によ
り固設されたチップシュラウド、3はチップシュラウド
2が固設されたタービン動翼1が回転可能に収納された
タービンケーシングである。
先端部に直接固設されてディスク周方向及びディスク軸
線方向へ向かい広がるよう形成された所定厚さの板片状
のチップ本体2aと、チップ本体2aのディスク径方向
外方に突設されると共にディスク回転方向へ延在し且つ
ディスク軸線方向へ所定の間隔を置いて一体的に固設さ
れた2枚のチップフィン2bを備えている。
タービンケーシング3の径方向外方から見ると、チップ
本体2aにおけるディスク軸線方向Lと平行な方向にお
ける両側部は、図3、5に示すように、タービン動翼1
の回転方向(動翼回転方向)Dと平行な直線状に形成さ
れており、ディスク軸線方向Lと平行な方向における中
間部は、動翼回転方向D先端部において動翼回転方向D
へ向け先端部が鋭角状を成すよう三角形状に突出し、動
翼回転方向D後端部において動翼回転方向Dへ向け先端
部が鋭角状を成すよう三角形状に切除されて凹み部4が
形成されている。
付けた場合、隣り合うタービン動翼1,1同士において
は、動翼回転方向D後方側のタービン動翼1に固設され
たチップ本体2aの三角形状の部分が、動翼回転方向D
前方側のタービン動翼1に固設されたチップ本体2aの
三角形状の凹み部4に嵌り、動翼回転方向D後方側にお
けるチップ本体2aの回転方向前方側側面2cは、動翼
回転方向D前方側におけるチップ本体2aの回転方向後
方側側面2dに当接し得るようになっている。
ディスク軸線方向Lと平行な方向において、タービン動
翼1に対するガス入口側Aからガス出口側Bに向けて昇
り勾配に傾斜した形状になっており、2枚のチップフィ
ン2bに挟まれるごとく形成された回転方向前方側側面
2c及び回転方向後方側側面2dは、ディスク軸線方向
Lと平行な方向において、台形状に形成されている。
い燃焼室で燃料が燃焼して生成した高温ガスは、ガス入
口側Aからタービン動翼1に導入され、高温ガスの膨張
エネルギによりタービンは高速回転させられる。この
際、動翼回転方向Dへ隣り合うタービン動翼1,1同士
は、チップ本体2aの回転方向後方側側面2d及び回転
方向前方側側面2cを介して当接しているため、タービ
ンが高速回転してもタービン動翼1が共振することはな
く、又、チップシュラウド2があるため高温ガスがター
ビン動翼1から外周側へ漏洩することはない。
のチップ本体2aにおいては、回転方向前方側側面2c
から回転方向後方側側面2dまでの間は、図4に示すよ
うに台形状に形成されており、その面積が大きいため重
量が嵩み、従って、タービンの回転時にタービン動翼1
に作用する遠心力及び発生応力が高くなり、強度余裕を
低下させる虞がある。
ラウド2をタービンケーシング3の径方向外方から見た
場合、チップ本体2aはガス出口側Bにおいてタービン
動翼1の先端部に対し、回転方向前方側側面2c側から
タービン動翼1前側面側までの距離をS1、回転方向後
方側側面2d側からタービン動翼1後側面側までの距離
をS2とすると、S1>S2と偏った位置に固設されて
いる。
位置G1とタービン動翼1の断面における重心位置G2
がずれ、その結果、回転時にタービン動翼1とチップ本
体2aとの接続部に高い応力が発生して強度的に十分な
余裕を得ることができない。
側にはチップフィン2bや台形の部分があるうえ、一方
のチップフィン2bと台形の部分との間の円弧部の曲率
半径Rが小さいため、構造が複雑で加工コストが掛か
り、修理も困難である等の問題がある。
させると共に構造をシンプルにしたチップシュラウド構
造を提供することを目的としてなしたものである。
るチップシュラウド構造は、ディスク周方向へ配設され
るようにしたタービン動翼のディスク径方向外側先端部
に設けられ且つディスク径方向から見て板片状のチップ
本体を有するチップシュラウド構造であって、ディスク
周方向へ隣り合って互いに当接し得るようにしたチップ
本体のディスク軸線方向中間部における形状を、ディス
ク回転方向から見て滑らかな頂部を有する三角形状に形
成したものである。
ド構造は、ディスク周方向へ隣り合うチップ本体の互い
に当接し得るようにしたディスク軸線方向中間部におけ
る三角形状の部分と、チップ本体のディスク軸線方向両
側に形成されたチップフィンとの間に曲率半径の大きな
円弧を形成したものである。
ド構造は、チップシュラウドのディスク径方向外方から
見た重心位置を略タービン動翼の断面における重心位置
に合わせたものである。
を軽減することができるため、回転時にタービン動翼に
作用する遠心力及び発生応力が軽減され、強度余裕を向
上させることができ、又、回転時にタービン動翼とチッ
プシュラウドとの接続部に生ずる応力を軽減することが
可能となって、強度的に十分な余裕を得ることができ、
更には、構造が簡素化されて加工コストが低減され、修
理も容易となる。
例と共に説明する。図1、2は本発明を実施する形態の
一例であって、図中、図3、4と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしている。
は、隣り合うタービン動翼1同士の互いに当接する回転
方向前方側側面2c及び回転方向後方側側面2dは、タ
ービン動翼1の回転方向Dから見てその形状は、図2に
示すように頂部がなだらかな円弧の三角形状に形成され
ると共に、両側の谷部もなだらかな円弧状に形成されて
いる。
側側面2c及び回転方向後方側側面2dの部分は、その
形状が台形状の場合よりも面積が減少し、このためチッ
プシュラウド2の重量が軽減される。従って、タービン
の回転時にタービン動翼1に作用する遠心力及び発生応
力が軽減され、強度余裕を向上させることができる。
2をタービンケーシング3の径方向外方から見た場合、
チップ本体2aはガス出口側Bにおいてタービン動翼1
の先端部に対し、回転方向前方側側面2c側からタービ
ン動翼1前側面側までの距離をS1、回転方向後方側側
面2d側からタービン動翼1後側面側までの距離をS2
とすると、略S1=S2とバランスの取れた位置に固設
されている。
位置G1とタービン動翼1の断面における重心位置G2
が略一致し、その結果、回転時にタービン動翼1とチッ
プ本体2aとの接続部に生ずる応力を軽減されて強度的
に十分な余裕を得ることができる。
側に突設させたチップフィン2bと回転方向前方側側面
2cや回転方向後方側側面2dの三角形状の部分との間
の円弧の曲率半径Rを従来のものよりも大きくすること
ができるため、構造が簡素化されて加工コストが低減さ
れ、修理も容易となる。
上述の図示例にのみ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。
〜3記載のチップシュラウド構造によれば、 I)チップシュラウドの重量を軽減することができるた
め、タービンの回転時にタービン動翼に作用する遠心力
及び発生応力が軽減され、強度余裕を向上させることが
できる、 II)回転時にタービン動翼とチップシュラウドとの接
続部に生ずる応力を軽減することが可能となり、強度的
に十分な余裕を得ることができる、 III)構造が簡素化されて加工コストが低減され、修
理も容易となる、等、種々の優れた効果を奏し得る。
一例で、チップシュラウドをタービンケーシングの径方
向外方から見た状態を示す図である。
シュラウドをタービンケーシングの径方向外方から見た
状態を示す図である。
動翼をタービン回転方向へ並べてタービンケーシングの
径方向外方から見た状態を示す図である。
ップシュラウドのチップ本体が隣り合うタービン動翼の
チップシュラウドのチップ本体の下面に係合した状態を
示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ディスク周方向へ配設されるようにした
タービン動翼のディスク径方向外側先端部に設けられ且
つディスク径方向から見て板片状のチップ本体を有する
チップシュラウド構造であって、ディスク周方向へ隣り
合って互いに当接し得るようにしたチップ本体のディス
ク軸線方向中間部における形状を、ディスク周方向から
見て滑らかな頂部を有する三角形状に形成したことを特
徴とするチップシュラウド構造。 - 【請求項2】 ディスク周方向へ隣り合うチップ本体の
互いに当接し得るようにしたディスク軸線方向中間部に
おける三角形状の部分と、チップ本体のディスク軸線方
向両側に形成されたチップフィンとの間に曲率半径の大
きな円弧を形成した請求項1記載のチップシュラウド構
造。 - 【請求項3】 チップシュラウドのディスク径方向外方
から見た重心位置を略タービン動翼の断面における重心
位置に合わせた請求項1又は2記載のチップシュラウド
構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000330513A JP2002129901A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | チップシュラウド構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000330513A JP2002129901A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | チップシュラウド構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002129901A true JP2002129901A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18807017
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000330513A Pending JP2002129901A (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | チップシュラウド構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
2000
- 2000-10-30 JP JP2000330513A patent/JP2002129901A/ja active Pending
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A521 | Written amendment |
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