JP6081608B2 - ベリーバンドシール回転防止装置を含むガスタービン - Google Patents

ベリーバンドシール回転防止装置を含むガスタービン Download PDF

Info

Publication number
JP6081608B2
JP6081608B2 JP2015539674A JP2015539674A JP6081608B2 JP 6081608 B2 JP6081608 B2 JP 6081608B2 JP 2015539674 A JP2015539674 A JP 2015539674A JP 2015539674 A JP2015539674 A JP 2015539674A JP 6081608 B2 JP6081608 B2 JP 6081608B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
pin member
sealing band
turbine
extending
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2015539674A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015532395A (ja
Inventor
ブライアン・ディー・ネレイム
レベッカ・エル・ケンダル
ピユシュ・セイン
Original Assignee
シーメンス アクティエンゲゼルシャフト
シーメンス アクティエンゲゼルシャフト
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シーメンス アクティエンゲゼルシャフト, シーメンス アクティエンゲゼルシャフト filed Critical シーメンス アクティエンゲゼルシャフト
Publication of JP2015532395A publication Critical patent/JP2015532395A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6081608B2 publication Critical patent/JP6081608B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

本発明は概して、多段式ターボ機械のためのシール、より具体的には、多段式ターボ機械の隣接するディスク間に備わっているシールのための回転防止構造に関する。
タービンのような、エネルギー変換のために用いられる様々な多段式ターボ機械においては、流体が回転運動を生み出すのに用いられる。たとえばガスタービンにおいては、ガスが、圧縮機内の連続する段を通じて圧縮され、燃焼器内で燃料と混合される。それからガスと燃料との混合物は、回転運動を生み出すためにタービン段へ送られる燃焼ガスを発生させるために点火される。タービン段と圧縮段は典型的に、運用ガスを圧縮し膨張させるための回転可能なコンポーネントたとえばロータブレードと協働する固定式コンポーネントあるいは非回転式コンポーネントたとえば翼構造を有する。
ロータブレードは典型的に、ロータシャフトでの回転のために支持されているディスクに取り付けられている。環状アームは、対になった環状アームを形成するために、隣接するディスクの向かい合う部分から延在する。冷却空気キャビティは、互いに隣り合う段のディスク間の対になった環状アームの内側に形成されており、ラビリンスシールは、高温燃焼ガス用の通路と冷却空気キャビティとの間にガスシールを生じさせるために、環状アームと協働するための固定式翼構造の内側周面に備わっていてよい。隣接するディスクの向かい合う部分から延在する対になった環状アームは、互いに対して離隔して位置する対向端部面を形成する。典型的に対向端部面は、「ベリーバンドシール」として知られるシールストリップを受容するための溝が備わっていてよく、当該ベリーバンドシールは、冷却空気キャビティを通って流れる冷却空気が高温燃焼ガス用の通路に漏出するのを防ぐために、端部面間の間隙を埋める。シールストリップは、重複したあるいは段のある端部で相互連結される複数のセグメントで、周方向に形成されていてよい。
シールストリップが、周方向に、互いに隣り合って配置される複数のセグメントから成るとき、シールストリップは、周方向に互いに相対的にシフトするかもしれない。シフトは、シールストリップセグメントの一端部が、隣り合うセグメントと重複するのを増加させるが、他方で、シールストリップセグメントの向かい合う端面が、隣り合うセグメントとの係合から離れて、シールストリップを通るガスの通り道のための間隙を開ける。それゆえ、シールストリップセグメントが相対的に周方向にシフトするのを防ぐための機構を提供することが、典型的に望ましい。
本発明の態様に従えば、タービンは複数の段から成って提供されており、各段は、回転可能なディスクと、それによって担持されるブレードとから成り、少なくとも1対の隣り合う回転可能なディスクはそれらの間に環状の間隙を形成し、環状の間隙と一直線になったそれぞれ対向するシーリングバンド受容溝を有する。シーリングバンドは、環状の間隙をシールするために、対向するシーリングバンド受容溝内に位置する。貫通穴はディスクの少なくとも1つにおいて形成され、貫通穴は長手方向穴軸線を形成し、少なくとも1つのディスクにおけるシーリングバンド受容溝へ延在する。少なくとも1つの係合機構は、少なくとも1つのディスクに形成され、貫通穴の側方にかつ長手方向穴軸線に対して垂直に延在する。ピン部材は貫通穴を通って延在し、少なくとも1つのディスクに対して相対的なシーリングバンドの動きに抵抗するために、シーリングバンド内の開口部を通るシーリングバンド受容溝内部に配置される。ピン部材は、シーリングバンド内の開口部内部でピンを保持するための係合機構と係合して配置される、側方に延在する協働機構を含む。
シーリングバンド内の開口部は、シーリングバンドの縁部に形成されたノッチを含んでよく、ピン部材は、シーリングバンド内のノッチ内部に位置する径方向内側端部を含む。
協働機構は、ピン部材の内側端部の側方で対向する側から延在する1対のタブから成ってよく、係合機構は、少なくとも1つのディスク内の溝内部に平面を含んでよく、タブと係合するために、貫通穴から側方にかつ長手方向穴軸線に対して垂直に延在する。
穴は、そこを通るタブの通り道を可能にするための、側方に延在し対向する1対のローブ領域を含んでよい。ピン部材は、内側端部の反対側に、径方向外側端部を含んでよく、ピン部材が貫通穴内部で回転するのを防ぐための、ローブ領域へ延在し外側へ変形した部分を有する。
係合機構と協働機構はそれぞれ、貫通穴とピン部材の各々に、ネジ部分を備えてよい。
ピン部材は、内側端部の反対側に径方向外側端部を含んでよく、径方向外側端部へ延在する止まり穴を含んでよい。
貫通穴は、側方に延在する少なくとも1つのローブ領域を含んでよく、ピン部材内の止まり穴を形成する周壁は、ピン部材が貫通穴内部で回転するのを防ぐための、少なくとも1つのローブ領域へ延在し外側へ変形した少なくとも1つの部分を形成してよい。
本発明の別の態様に従えば、タービンは複数の段から成って提供されており、各段は、回転可能なディスクと、それによって担持されるブレードとから成り、回転可能な各ディスクは、径方向外側に向いた側を含む。少なくとも1対の隣り合う回転可能なディスクはそれらの間に環状の間隙を形成し、環状の間隙と一直線になったそれぞれ対向するシーリングバンド受容溝を有し、シーリングバンド受容溝は各々、径方向に向いた対向する外側溝表面と内側溝表面とを含む。シーリングバンドは、環状の間隙をシールするために、対向するシーリングバンド受容溝内に位置する。貫通穴は、ディスクの少なくとも1つにおいて形成され、径方向外側に向いた側から径方向に向いた外側溝表面を通って延在し、貫通穴は長手方向穴軸線を形成し、少なくとも1つのディスクにおけるシーリングバンド受容溝へ延在する。少なくとも1つのディスクの少なくとも1つの係合機構は、貫通穴の側方にかつ長手方向穴軸線に対して垂直に延在する。ピン部材は貫通穴を通って延在し、シーリングバンド内の開口部を通って配置される。ピン部材は、貫通穴からのピン部材の径方向の動きを防ぐための係合機構と係合して配置される、径方向に延在する協働機構を含む。
協働機構は、ピン部材の内側端部の側方で対向する側から延在する1対のタブから成ってよく、係合機構は、少なくとも1つのディスク内の溝内部に平面を含んでよく、タブと係合するために、貫通穴から側方にかつ長手方向穴軸線に対して垂直に延在する。
対のタブを係合するための係合機構は、径方向に向いた外側溝表面によって形成されてよい。
穴は、そこを通るタブの通り道を可能にするための、側方に延在し対向する1対のローブ領域を含んでよい。
側方に延在するローブ領域は、穴を形成する壁から側方外側に延在する、概して半円形の領域を備えてよい。
ピン部材は、内側端部の反対側に、径方向外側端部を含んでよく、ピン部材が貫通穴内部で回転するのを防ぐための、ローブ領域へ延在し外側へ変形した部分を有する。
長手方向穴軸線を回るピン部材の回転は、協働機構を係合機構との係合に位置付けてよい。
係合機構はネジ部によって形成されてよく、協働機構は係合機構のネジ部と係合されるネジ部によって形成されてよい。
ピン部材は、内側端部の反対側に、径方向外側端部を含んでよく、かつ径方向外側端部へ延在する止まり穴を含んでよい。
貫通穴は、側方に延在する少なくとも1つのローブ領域を含んでよく、ピン部材内の止まり穴を形成する周壁は、ピン部材が貫通穴内部で回転するのを防ぐための、少なくとも1つのローブ領域へ延在し外側へ変形した少なくとも1つの部分を形成してよい。
溝が、貫通穴内部でピン部材を回転させるためのツールに係合するために、止まり穴の底面に形成されてよい。
明細書は、本願発明を特に指摘して明確に権利請求する請求項で締めくくるが、本願発明は、同様の参照数字が同様の要素を同定する添付の作図と関連する以下の記述からより理解されると確信する。図に示されるのは以下である。
本願発明に従ったシールストリップアセンブリを含むガスタービンエンジンの一部分の断面図である。 本願発明の一態様に従ったシールストリップアセンブリを表わす分解斜視図である。 本願発明の一態様に従ったシールストリップアセンブリのための回転防止構造を含むディスクアームの一部分の拡大分解斜視図である。 本願発明の一態様に従ったピン部材の斜視図である。 ディスクアーム上の回転防止構造のアセンブリを表わすディスクアームの平面図である。 図5の線6−6に沿った、組立て状態の回転防止構造の横断面図である。 図5の線7−7に沿った、組立て状態の回転防止構造の横断面図である。 本願発明の代替的態様を表わす、図6に類似の図である。
好ましい実施形態についての以下の詳細な説明では、当該実施形態の一部を形成する添付図面が参照されるが、図解を目的とするものであり、限定を目的としない当該添付図面は、実施可能とされる特に好ましい実施形態を表わす。本発明の技術的思想及び技術的範囲から逸脱することなく、別の実施形態の利用及び変更が可能であることに留意すべきである。
図1は、隣接する段12、14を含んでいるタービンエンジン10の一部分の概略図である。各段12、14は、固定式翼アセンブリ16から成る列と回転式ブレード18から成る列とから成る。翼アセンブリ16から成る列とブレード18から成る列とがタービンエンジン10の軸方向において交互に配列された状態において、翼アセンブリ16及びブレード18は、タービンエンジン10の内部において周方向に配置されている。ブレード18は、スピンドルボルト22によって隣り合うディスクに固定されたロータディスク20に支えられている。翼アセンブリ16及びブレード18は、環状のガス通路24の内部に延在しており、ガス通路24を通じて送られた高温ガスが、翼アセンブリ16とブレード18とを通過して流れ、残りの回転要素に至る。
ディスクキャビティ26、28は、ガス通路24から径方向内側に位置する。ブレード18を冷却し、ガス通路24内の高温ガスの圧力に対してバランスを取るための圧力を供給するために、パージ空気が、好ましくは、翼アセンブリ16の内部通路を通る冷却ガスからディスクキャビティ26、28へ供給される。さらに、ラビリンスシール32から成る中間シールは、翼アセンブリ16の径方向内側面に支えられ、隣接するディスク20の向かい合う部分から軸方向に延在する、対になった環状ディスクアーム34、36において形成される表面と係合される。環状冷却空気キャビティ38は、対になった環状ディスクアーム34、36の径方向内側面で、隣接するディスク20の向かい合う部分の間に形成されている。環状冷却空気キャビティ38は、ディスク通路を通る、ディスク20を冷却するための冷却空気を受容する。
さらに図2に関して、隣接する2つのディスク20のディスクアーム34、36が、本願発明のシールストリップアセンブリ46を記述する目的で表わされており、ディスク20と関連するディスクアーム34、36とが、ロータの中心線の周りの全周に延在する環状構造を形成することが分かる。ディスクアーム34、36は、互いに対してわずかに離隔して位置する、それぞれの向かい合う端部面48、50を形成する。周方向に延在する溝52、54はそれぞれの端部面48、50に形成され、溝52、54は、端部面48、50の間に形成される環状の間隙56(図6)と径方向に一直線になっている。
図2と図6とに関して、シールストリップアセンブリ46は、周方向に延在するベリーバンドシールを形成するシーリングバンド60を含む。シーリングバンド60は、向かい合う端部面48、50において形成されるそれぞれの溝52、54内部に配置されている、対向するシーリングバンドエッジ62、64を含む。シーリングバンド60は、端部面48、50の間の環状の間隙56に架かっており、冷却空気キャビティ38とディスクキャビティ26、28との間のガスの流れを防ぐかあるいは実質的に制限するためのシールを形成する。
図3に関して、溝52、54は、特に溝52について記述されており、溝54は溝52と同じ構成で形成されてよいことが分かる。溝52は、径方向に向いた対向する外側溝表面と内側溝表面66、68とによって形成され、当該溝表面66、68はその間にある、既定のシーリング溝間隙寸法Gを形成する。既定の溝間隙寸法Gは、シーリングバンド60の径方向外側に向いた表面70と径方向内側に向いた対向する表面72(図2と図6)との間で測定されるような、シーリングバンド60の厚さ寸法Tに対して大きさが決められる。特に、溝間隙寸法Gとシーリングバンドの厚さ寸法Tは、シーリングバンドエッジ62、64の周りのガスの流れを防ぐかあるいは実質的に制限するために、シーリングバンド60と溝52、54との間の密接な嵌め合いをもたらすために大きさが決められる。
本発明の一態様に従えば、シールストリップアセンブリは、シーリングバンド60のセグメントがシーリングバンド60の別のセグメントに対して相対的に動くのを防ぐための、回転防止構造を含む。本記述のために、シーリングバンド60のセグメントは、本明細書において、シーリングバンド60と言及されることを指摘してよい。しかしながら、複数のセグメントたとえば4つのセグメントがシーリングバンド60を形成してよく、別体の回転防止構造がシーリングバンド60の各セグメントのために備わってよい。たとえば、回転防止構造は、シーリングバンドセグメントの各々のスパン中央に備わってよい。
図2と図3に関して、回転防止構造は、ディスクアーム34の径方向外側に向いた側76から溝52の径方向に向いた外側溝表面66へ延在する貫通穴74を含み、さらに貫通穴74に受容されるよう構成されたピン部材78を含む。貫通穴74は、円形壁80によって形成されるように、長手方向穴軸線81を有する径方向に延在する円形の穴として形成されている。対向する1対のローブ領域82、84は、円形壁80から側方外側に延在する。ローブ領域82、84は、ディスクアーム34の径方向外側に向いた側76から径方向に向いた外側溝表面66へ長手方向穴軸線81に対して平行に延在する、概して半円形の壁82a、84aによって形成されている。ローブ領域82、84の直径は、円形壁80によって形成される穴74の直径よりも、実質的に小さい。
図3と図4に関して、ピン部材78は円筒状の外壁86によって形成される円筒状の構造として形成されている。ピン部材78は、径方向外側端部90から径方向内側端部92までの長さ寸法があり、当該長さ寸法は、ディスクアーム34の径方向外側に向いた側76から径方向に向いた内側溝表面68までの径方向の距離と大体等しいかあるいはわずかに小さい。ピン部材78が穴74内に自由に滑り落ちてよいように、ピン部材の外壁86の直径は、円形壁80によって形成されるような穴74の直径よりもわずかに小さい。たとえば、ピン部材78の直径は、穴74の直径に対して約0.1mmの間隔を有して形成されてよい。
ピン部材78は、内側端部92に隣接する、ピン部材78の側方に対向する側から延在する1対のタブ94、96を有して形成されている。タブ94、96は、ピン部材78の外壁86の長さに沿って延びる、概して半円筒状の構造から成り、ピン部材78の長さに対して平行に延在する高さ寸法Hを形成する。高さ寸法Hは、溝間隙寸法Gよりもわずかに小さい。たとえば、タブ94、96は、以下においてさらに考察されるように、高さ寸法Hが溝間隙寸法Gよりも約0.5mm小さくなるように形成されていてよい。その上、ローブ領域82、84の側方の最外部の点を結ぶ寸法S(図5参照)は、ピン部材78のタブ94、96の側方の最外部の点を結ぶ寸法S(図4参照)よりも大きく、それによってピン部材78が穴74を通るのが容易になる。
本発明のさらなる一態様に従えば、シーリングバンド60は、図2と図5とにおいて見られるように、シーリングバンド60のエッジ62へ延在するノッチ98を有して形成されている。ノッチ98は、その中にピン部材78を受容するための開口部を形成する。特に、回転防止構造のためのアセンブリ操作において、シーリングバンド60は、図6において示されるように、端部面48、50の間の環状の間隙56に架かって、溝52、54内部に配置されている。ノッチ98が、穴74と、すなわち径方向略中心でノッチ98を貫通して延在している穴74の軸線81と周方向において位置合わせされた状態で配置されるように、シーリングバンド60は位置決めされている。
ピン部材78は、径方向に向いた内側溝表面68に隣接してたとえば係合して内側端部92を配置するために、穴74を通して挿入される。上で指摘されたように、ピン部材78の外壁86とタブ94、96とは、それぞれ穴74とローブ領域82、84の内部で容易に嵌め合うように寸法づけられており、ピン部材78が障害なく穴74を通って滑り落ちるようになっている。
それからピン部材78は、図5において点線94、96で表わされているように、たとえばピン部材を約90度回転させることによって、径方向に向いた外側溝表面66の直下の位置にタブ94、96を動かすために回転される。ピン部材78の回転された位置とタブ94、96の配置は、さらに図6において見られる。上で指摘されたように、タブ94、96の高さ寸法Hは間隙寸法Gよりも小さいので、タブ94、96は溝52の領域内で、径方向に向いた外側溝表面66と内側溝表面68とによる障害なしに回転されてよい。
図6に関して、径方向に向いた外側溝表面66は、穴74の側方に延在する係合機構を形成し、ピン部材78のタブ94、96は、溝表面66の係合機構と係合して配置される、側方に延在する協働機構を形成する。径方向に向いた外側溝表面66とタブ94、96との係合は、穴74内部にピン部材78を径方向に保持し、シーリングバンド60のノッチ98内部に配置されたピン部材78の径方向内側端部92を維持するのに作用する。
図4から図6に関して、ピン部材78の径方向外側端部90は、止まり穴100を有して形成されている。特に、径方向外側端部90は、軸方向にピン部材78へ延在する止まり穴100を形成する比較的薄い周壁102を備える。その上、溝104は、ピン部材78の回転を容易にするためのツール(図示されず)と係合するための止まり穴100の底部を形成する表面101に形成されていてよい。シーリングバンド60のノッチ98は、図5において特に見られるように、ノッチ98を形成する表面の障害なく、ピン部材78がノッチ98内部で回転されてよいように、大きさが決められていることが言及されてよい。
図7に関して、径方向に向いた外側溝表面66に隣接してタブ94、96を係合するためにピン部材78を回転させた後、周壁102の一部分は、ピン部材78の回転を防ぐために、ローブ領域82、84へ向かって外側に変形されてよい。特に、外側に変形された1つあるいは複数の部分106、108は、ローブ領域82、84と再び一直線に並ぶピン部材78とタブ94、96の回転運動を防ぐため、変形部分106、108をそれぞれ1つあるいは複数のローブ領域82、84に配置するために、たとえばピーニング作業によって、形成されてよい。それゆえ、ピン部材78は、周壁102の変形の後、ディスクアーム34、36に対してシーリングバンド60が動くのを防ぐかあるいは制限する回転防止機構としての、シーリングバンド60内のノッチ98と係合するために、ピン部材78の内側端部92を配置する取り付け作業の間、穴74内部に確実に保持されている。
図8に関して、回転防止構造の代替的な構成が記述されており、図2から図7までに関連して記述された要素に対応する要素は、100が増加された同じ参照番号が付されている。
図8において表わされる発明の態様に従えば、ディスクアーム溝152、154とその中に受容されるシーリングバンド160の構造は、上で溝52、54とシーリングバンド60について記述されたのと同じである。ディスクアーム134は、ピン部材178を受容するための貫通穴174を有して形成されている。貫通穴174は、寸法ラインDによって概して描写される小寸法から、寸法ラインDによって概して描写される大寸法まで側方に延在する雌ネジ107を備える係合機構を有して形成されている。雌ネジ107は、穴174の側方外側に位置する係合機構を形成する。
ピン部材178は、寸法ラインDによって概して描写される小直径によって形成されるピン部材178の外寸法から側方外側に延在する雄ネジ109を備える協働機構を有して形成されている。雄ネジ109は、寸法ラインDによって概して描写される大直径へ外側に延在する。雌ネジ107と雄ネジ109の寸法は概して、同じ寸法ラインDとDで言及されるが、協働する雌ネジと雄ネジとを形成するための技術で周知のように、穴174内部でピン部材178を回転させるために、小さな間隔が雌ネジ107と雄ネジ109との間に備わっている。
ピン部材178は、周壁202を含む止まり穴200を有して形成されていてもよい。その上、溝204は、ピン部材178の回転を容易にするためのツール(図示されず)と係合するための止まり穴200の底部を形成する表面201に形成されていてよい。
図8の回転防止構造のためのアセンブリ操作において、シーリングバンド160は、端部面148、150の間の環状の間隙156に架かって、溝152、154内部に配置されている。シーリングバンド160は、ノッチ198が周方向において穴174と位置合わせされた状態で配置されるように位置決めされている。
ピン部材178は、雌ネジ107と雄ネジ109とを係合するためにピン部材178を回転させることによって、穴174を通して挿入される。ピン部材178を穴174にねじ込む動きは、径方向に向いた内側溝表面168に隣接してたとえば係合して、ピン部材178の内側端部192を配置する。
1つあるいは複数のローブ領域が、図3と図5と図6とに表わされているローブ領域82、84と類似のやり方で、穴174から側方外側に位置して備わっていてよいが、しかしながら、ローブ領域は、ディスクアーム134の径方向外側に向いた側176から穴174の径方向の広がりに沿って部分的にのみ延在してよいことが言及されてよい。ピン部材178の内側端部192がノッチ198によって形成される開口部内部に配置されると、周壁202は、上でピン部材78について記述されたように、ピン部材178が回転して穴174から出るのを防ぐために、1つあるいは複数のローブ領域へ向かって側方外側に変形されてよい。
本願発明の特定の実施形態が表わされ記述されたが、本発明の主旨と範囲とから外れることなく、様々な別の変更と修正とがなされ得ることは、当業者には明らかであろう。それゆえ、本発明の範囲内のそのような変更と修正をすべて、添付の請求項において含めることが意図される。
10 タービンエンジン
12 段
14 段
16 翼アセンブリ
18 回転ブレード
20 ロータディスク
22 スピンドルボルト
24 ガス通路
26 ディスクキャビティ
28 ディスクキャビティ
32 ラビリンスシール
34 ディスクアーム
36 ディスクアーム
38 冷却空気キャビティ
46 シールストリップアセンブリ
48 端部面
50 端部面
52 溝
54 溝
56 環状の間隙
60 シーリングバンド
62 シーリングバンドエッジ
64 シーリングバンドエッジ
66 径方向に向いた外側溝表面
68 径方向に向いた内側溝表面
70 径方向外側に向いた表面
72 径方向内側に向いた表面
74 貫通穴
76 径方向外側に向いた側
78 ピン部材
80 円形壁
81 長手方向穴軸線
82 ローブ領域
82a 半円形壁
84 ローブ領域
84a 半円形壁
86 外壁
90 径方向外側端部
92 径方向内側端部
94 タブ
96 タブ
98 ノッチ
100 止まり穴
101 表面
102 周壁
104 溝
106 変形部分
107 雌ネジ
108 変形部分
109 雄ネジ
134 ディスクアーム
148 端部面
150 端部面
152 溝
154 溝
156 環状の間隙
160 シーリングバンド
168 径方向に向いた内側溝表面
174 貫通穴
176 径方向外側に向いた側
178 ピン部材
192 径方向内側端部
198 ノッチ
200 止まり穴
201 表面
202 周壁
204 溝
寸法ライン
寸法ライン
G 溝間隙寸法
H 高さ寸法
ローブ領域の側方の最外部の点を結ぶ寸法
ピン部材のタブの側方の最外部の点を結ぶ寸法
T 厚さ寸法

Claims (16)

  1. 複数の段であって、前記段それぞれが、回転可能なディスクと、前記ディスクによって担持されているブレードとを備えており、少なくとも1対の隣り合う回転可能な前記ディスクが、前記ディスク同士の間に環状の間隙を形成しており、前記環状の間隙と位置合わせされた対向するシーリングバンド受容溝をそれぞれ有している、複数の前記段と、
    前記環状の間隙をシールするために、対向する前記シーリングバンド受容溝の内部に配置されているシーリングバンドと、
    前記ディスクのうち少なくとも1つのディスクに形成されている貫通穴であって、長手方向穴軸線を形成しており、前記少なくとも1つのディスクの内部において前記シーリングバンド受容溝に至るまで延在している前記貫通穴と、
    前記貫通穴の側方に且つ前記長手方向穴軸線に対して垂直に延在している、少なくとも1つの前記ディスクに形成されている少なくとも1つの係合機構と、
    少なくとも1つの前記ディスクに対する前記シーリングバンドの相対的な運動に抵抗するために、前記貫通穴を貫通して延在しており、前記シーリングバンドの開口部を通過している前記シーリングバンド受容溝の内部に位置決めされているピン部材であって、前記シーリングバンドの前記開口部の内部に前記ピン部材を保持するための前記係合機構と係合した状態で位置決めされている、側方に延在している協働機構を含んでいる前記ピン部材と、
    を備えているタービンにおいて、
    前記ピン部材が、径方向内側端部の反対側に位置する径方向外側端部を含んでおり、前記径方向外側端部の内部に延在している止まり穴を含んでおり、
    前記貫通穴の内部において前記ピン部材を回転させるためのツールに係合するために、前記止まり穴の底面に形成されている溝を含んでいる、タービン。
  2. 前記シーリングバンドの前記開口部が、前記シーリングバンドの縁部に形成されているノッチを含んでおり、
    前記ピン部材が、前記シーリングバンドの前記ノッチの内部に配置されている径方向内側端部を含んでいる、請求項1に記載のタービン。
  3. 前記協働機構が、前記ピン部材の径方向内側端部の、側方において反対側に位置する側部から延在している1対のタブを備えており、
    前記係合機構が、前記少なくとも1つのディスクの前記シーリングバンド受容溝の内部に表面を含んでおり、前記タブと係合するために、前記貫通穴から側方に且つ前記長手方向穴軸線に対して垂直に延在している、請求項1に記載のタービン。
  4. 前記貫通穴が、側方において反対方向に延在している1対のローブ領域を含んでおり、
    前記タブが、前記ローブ領域を通過可能とされる、請求項3に記載のタービン。
  5. 前記ピン部材が、前記径方向内側端部の反対側に位置する径方向外側端部を含んでおり、
    前記径方向外側端部が、前記貫通穴の内部における前記ピン部材の回転を防止するために前記ローブ領域の内部において延在している、外方に向かって変形された部分を有している、請求項4に記載のタービン。
  6. 前記係合機構及び前記協働機構が、前記貫通穴及び前記ピン部材それぞれにネジ部分を備えている、請求項1に記載のタービン。
  7. 前記貫通穴が、側方に延在している少なくとも1つのローブ領域を含んでおり、
    前記ピン部材の前記止まり穴を形成している周壁が、前記貫通穴の内部における前記ピン部材の回転を防止するために少なくとも1つの前記ローブ領域の内部に延在している、少なくとも1つの外方に向かって変形された部分を形成している、請求項に記載のタービン。
  8. 複数の段であって、前記段それぞれが、回転可能なディスクと、前記ディスクによって担持されているブレードとを備えており、回転可能な前記ディスクそれぞれが、径方向外側に面している側部を含んでおり、少なくとも1対の隣り合う回転可能な前記ディスクが、前記ディスク同士の間に環状の間隙を形成しており、前記環状の間隙と位置合わせされた対向するシーリングバンド受容溝をそれぞれ有しており、前記シーリングバンド受容溝それぞれが、径方向外側に面している溝表面と径方向内側に面している溝表面とを含んでいる、複数の前記段と、
    前記環状の間隙をシールするために、対向する前記シーリングバンド受容溝の内部に配置されているシーリングバンドと、
    前記ディスクのうち少なくとも1つのディスクに形成されており、前記径方向外側に面している溝表面から前記径方向内側に面している溝表面を貫通して延在している貫通穴であって、長手方向穴軸線を形成しており、前記少なくとも1つのディスクの前記シーリングバンド受容溝に至るまで延在している前記貫通穴と、
    該貫通穴の側方に且つ前記長手方向穴軸線に対して垂直に延在している、前記少なくとも1つのディスクに形成されている少なくとも1つの係合機構と、
    前記貫通穴を貫通して延在しており、前記シーリングバンドの開口部を通じて位置決めされているピン部材であって、前記ピン部材が前記貫通穴から脱離するように径方向に移動することを防止するための前記係合機構と係合した状態で位置決めされている、径方向に延在している協働機構を含んでいる、前記ピン部材と、
    を備えるタービンにおいて、
    前記協働機構が、前記ピン部材の内側端部の、側方において反対側に位置する側部から延在している1対のタブを備えており、
    前記係合機構が、少なくとも1つの前記ディスクの前記シーリングバンド受容溝の内部に表面を含んでおり、前記タブと係合するために、前記貫通穴から側方に且つ前記長手方向穴軸線に対して垂直に延在しており、
    1対の前記タブに係合するための前記係合機構が、前記径方向外側に面している溝表面によって形成されている、タービン。
  9. 前記貫通穴が、側方において反対方向に延在している1対のローブ領域を含んでおり、
    前記タブが、前記ローブ領域を通過可能とされる、請求項に記載のタービン。
  10. 側方に延在している前記ローブ領域が、前記貫通穴を形成している壁から側方外側に向かって延在している、略半円状の領域を備えている、請求項に記載のタービン。
  11. 前記ピン部材が、前記内側端部の反対側に位置する径方向外側端部を含んでおり、前記貫通穴の内部における前記ピン部材の回転を防止するために前記ローブ領域の内部において延在している、外方に向かって変形された部分を有している、請求項に記載のタービン。
  12. 前記ピン部材が前記長手方向穴軸線の周りにおいて回転することによって、前記協働機構が、前記係合機構と係合されるように位置決めされる、請求項に記載のタービン。
  13. 前記係合機構が、ネジ部によって形成されており、
    前記協働機構が、前記係合機構の前記ネジ部と係合されるネジ部によって形成されている、請求項12に記載のタービン。
  14. 前記ピン部材が、内側端部の反対側に位置する径方向外側端部を含んでおり、前記径方向外側端部の内部に延在している止まり穴を含んでいる、請求項に記載のタービン。
  15. 前記貫通穴が、側方に延在している少なくとも1つのローブ領域を含んでおり、
    前記ピン部材の前記止まり穴を形成している周壁が、前記貫通穴の内部における前記ピン部材の回転を防止するために少なくとも1つの前記ローブ領域の内部に延在している、少なくとも1つの外方に向かって変形された部分を形成している、請求項14に記載のタービン。
  16. 前記貫通穴の内部において前記ピン部材を回転させるためのツールに係合するために、前記止まり穴の底面に形成されている溝を含んでいる、請求項14に記載のタービン。
JP2015539674A 2012-10-23 2013-10-18 ベリーバンドシール回転防止装置を含むガスタービン Expired - Fee Related JP6081608B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/657,900 US9334738B2 (en) 2012-10-23 2012-10-23 Gas turbine including belly band seal anti-rotation device
US13/657,900 2012-10-23
PCT/US2013/065637 WO2014066159A1 (en) 2012-10-23 2013-10-18 Gas turbine including belly band seal anti-rotation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015532395A JP2015532395A (ja) 2015-11-09
JP6081608B2 true JP6081608B2 (ja) 2017-02-15

Family

ID=49515525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015539674A Expired - Fee Related JP6081608B2 (ja) 2012-10-23 2013-10-18 ベリーバンドシール回転防止装置を含むガスタービン

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9334738B2 (ja)
EP (1) EP2912279A1 (ja)
JP (1) JP6081608B2 (ja)
CN (1) CN104755705B (ja)
IN (1) IN2015DN02665A (ja)
RU (1) RU2629105C2 (ja)
SA (1) SA515360327B1 (ja)
WO (1) WO2014066159A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9347322B2 (en) * 2012-11-01 2016-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine including belly band seal anti-rotation device
US9808889B2 (en) * 2014-01-15 2017-11-07 Siemens Energy, Inc. Gas turbine including sealing band and anti-rotation device
US10208612B2 (en) 2013-03-08 2019-02-19 Siemens Energy, Inc. Gas turbine sealing band arrangement having an underlap seal
EP3000983A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Dichtungsanordnung zum Abdichten eines Spalts zwischen zwei bei Raumtemperatur spaltseitig flächig aneinander liegender Bauteile sowie Verfahren zum Montieren und Demontieren einer solchen
US9845698B2 (en) * 2015-06-24 2017-12-19 Siemens Energy, Inc. Belly band seal with anti-rotation structure
US10215043B2 (en) 2016-02-24 2019-02-26 United Technologies Corporation Method and device for piston seal anti-rotation
US10669874B2 (en) * 2017-05-01 2020-06-02 General Electric Company Discourager for discouraging flow through flow path gaps
EP3409898B1 (en) 2017-06-02 2020-05-13 General Electric Technology GmbH Belly band seals and method
KR101985097B1 (ko) * 2017-10-13 2019-09-03 두산중공업 주식회사 가스 터빈
US11781440B2 (en) * 2021-03-09 2023-10-10 Rtx Corporation Scalloped mateface seal arrangement for CMC platforms
US20230366318A1 (en) * 2022-05-13 2023-11-16 Raytheon Technologies Corporation Cmc arc segment interface gap flow blocker
US12018567B2 (en) * 2022-05-31 2024-06-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Joint between gas turbine engine components with bonded fastener(s)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3572966A (en) * 1969-01-17 1971-03-30 Westinghouse Electric Corp Seal plates for root cooled turbine rotor blades
US5320488A (en) 1993-01-21 1994-06-14 General Electric Company Turbine disk interstage seal anti-rotation system
JP2941698B2 (ja) 1995-11-10 1999-08-25 三菱重工業株式会社 ガスタービンロータ
US6089827A (en) 1997-06-11 2000-07-18 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rotor for gas turbines
JP3477347B2 (ja) 1997-07-30 2003-12-10 三菱重工業株式会社 ガスタービン段間部シール装置
JP3643692B2 (ja) * 1998-03-02 2005-04-27 三菱重工業株式会社 回転機械のシール装置
IT1311292B1 (it) * 1999-12-29 2002-03-12 Sila Holding Ind S R L Gruppo di ritegno di un elemento allungato particolarmente dellaguaina di un cavo flessibile.
US6431555B1 (en) * 2001-03-14 2002-08-13 General Electric Company Leaf seal for inner and outer casings of a turbine
FR2829796B1 (fr) * 2001-09-20 2003-12-12 Snecma Moteurs Dispositif de maintien des joints de plates-formes de secteurs de distributeur de turbomachine a lamelles d'etancheite
JP4822716B2 (ja) 2005-02-07 2011-11-24 三菱重工業株式会社 シール構造を備えたガスタービン
US7470113B2 (en) 2006-06-22 2008-12-30 United Technologies Corporation Split knife edge seals
US7581931B2 (en) * 2006-10-13 2009-09-01 Siemens Energy, Inc. Gas turbine belly band seal anti-rotation structure
US20090191050A1 (en) * 2008-01-24 2009-07-30 Siemens Power Generation, Inc. Sealing band having bendable tang with anti-rotation in a turbine and associated methods
US8079803B2 (en) 2008-06-30 2011-12-20 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine and cooling air supply structure thereof
US8376697B2 (en) 2008-09-25 2013-02-19 Siemens Energy, Inc. Gas turbine sealing apparatus
EP2218873A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-18 Siemens Aktiengesellschaft Rotorabschnitt für einen Rotor einer Turbomaschine, Laufschaufel für eine Turbomaschine und Blockierelement
US8459953B2 (en) * 2010-01-19 2013-06-11 General Electric Company Seal plate and bucket retention pin assembly
JP5631182B2 (ja) * 2010-12-03 2014-11-26 三菱重工業株式会社 ガスタービンのシール構造
JP5683285B2 (ja) * 2011-01-17 2015-03-11 三菱重工業株式会社 ガスタービンのシール構造
JP5134703B2 (ja) * 2011-04-27 2013-01-30 三菱重工業株式会社 シール構造を備えたガスタービン

Also Published As

Publication number Publication date
US9334738B2 (en) 2016-05-10
IN2015DN02665A (ja) 2015-09-04
EP2912279A1 (en) 2015-09-02
RU2629105C2 (ru) 2017-08-24
CN104755705B (zh) 2016-11-16
JP2015532395A (ja) 2015-11-09
WO2014066159A1 (en) 2014-05-01
RU2015115205A (ru) 2016-12-20
SA515360327B1 (ar) 2016-03-27
US20140112766A1 (en) 2014-04-24
CN104755705A (zh) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6081608B2 (ja) ベリーバンドシール回転防止装置を含むガスタービン
US10208615B2 (en) Seal shoe for a hydrostatic non-contact seal device
US9399926B2 (en) Belly band seal with circumferential spacer
JP6483995B2 (ja) ロック用スペーサアセンブリ
JP6072930B2 (ja) アンダーラップ端部を有するベリーシール
US9909439B2 (en) Gas turbine rotor blade and gas turbine rotor
RU2628141C2 (ru) Турбина, включающая в себя устройство, предотвращающее вращение хомутового уплотнения
JP2015078689A (ja) ロック用スペーサアセンブリ
US9291065B2 (en) Gas turbine including bellyband seal anti-rotation device
RU2647170C2 (ru) Лопаточный аппарат и соответствующий способ изготовления лопаточного аппарата
JP2011140943A (ja) 逆圧力勾配シール機構
JP6096639B2 (ja) 回転機械
JP5705753B2 (ja) 回転機械のシール構造及びこれを備えたガスタービン
US9631507B2 (en) Gas turbine sealing band arrangement having a locking pin
JP6521273B2 (ja) 蒸気タービン
US9845698B2 (en) Belly band seal with anti-rotation structure
US9845884B2 (en) Brush seal with single-layer mixed-diameter bristle pack
JP5909081B2 (ja) ターボ機械のシーリング組立体及びその組立方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150713

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160426

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160606

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20160906

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20161107

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6081608

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees