JP6692609B2 - タービンバケット組立体及びタービンシステム - Google Patents
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Description
102 正圧側面
103 負圧側面
104 前縁
105 ホイール
106 後縁
107 衝突ストリップ
108 ジョイント
109 先端シュラウド
110 翼形部
111 シールレール
112 プラットフォーム
114 軸方向ジョイント長
116 先端端部
117 プラットフォーム長
119 初期翼形長
120 翼形長
122 先端セグメント
124 根元セグメント
126 先端セグメント長
200 タービンバケット組立体
Claims (18)
- タービンバケット組立体(200)であって、
一体型プラットフォーム(112)を有し且つ第1の軸方向長を有するシングルローブジョイント(108)と、
前記一体型プラットフォーム(112)から半径方向外向きに延びた根元セグメント(124)と、該根元セグメントに結合された先端セグメント(126)とを有し、該先端セグメントが前記第1の軸方向長よりも短い第2の軸方向長を備えたセグメント化翼形部(110)と、
前記シングルローブジョイント(108)に対応する幾何形状を備え、前記シングルローブジョイントに結合されるレセプタクルを定めるタービンホイール(105)と、
前記先端セグメントに対する前記根元セグメントの相対位置を維持するために前記根元セグメントと前記先端セグメントとの間に配置された第1の減衰ピンと、
を備え、
前記シングルローブジョイント(108)を前記タービンホイール(105)に固定するための第2の減衰ピンが、前記シングルローブジョイント(108)と前記タービンホイール(105)の前記レセプタクルとの間に配置され、
前記タービンホイール(105)がタービンホイール材料を含み、前記タービンホイール材料と異なる前記先端セグメントが先端セグメント材料を含み、前記根元セグメントが根元セグメント材料を含み、該根元セグメント材料及び前記タービンホイール材料が、前記先端セグメント材料よりも低い耐熱性及び高い熱膨張を有する、タービンバケット組立体(200)。 - 前記先端セグメント材料がセラミックマトリックス複合材料であり、前記根元セグメント材料がチタンアルミナイドであり、前記タービンホイール材料が超合金である、請求項1に記載の組立体。
- 前記超合金が、スチール基超合金、ニッケル基超合金、及びコバルト基超合金である、請求項2に記載の組立体。
- 前記シングルローブジョイントに対応する前記タービンホイールの幾何形状が、前記タービンホイールのリムを定める、請求項1乃至3のいずれかに記載の組立体。
- 前記シングルローブジョイントが、軸方向ジョイント、円周方向ジョイント、ダブテールジョイント、ダドジョイント、ボックスジョイント、さねはぎジョイント、又はこれらの組み合わせによって前記タービンホイールに取り外し可能に結合される、請求項1乃至4のいずれかに記載の組立体。
- 前記先端セグメントには先端シュラウドが無い、請求項1乃至5のいずれかに記載の組立体。
- 前記先端セグメントが、シングルローブセグメントジョイントによって前記根元セグメントに取り外し可能に結合され、前記シングルローブセグメントジョイントが、軸方向ジョイント、円周方向ジョイント、湾曲ダブテールジョイント、ダドジョイント、ボックスジョイント、さねはぎジョイント、又はこれらの組み合わせである、請求項1乃至6のいずれかに記載の組立体。
- 前記根元セグメントに取り外し可能に結合されたダンパーを更に備える、請求項1乃至7のいずれかに記載の組立体。
- 前記ダンパーは、前記先端セグメントが前記根元セグメントから結合解除されるのを選択的に阻止するため、前記第1の減衰ピンと協働する、請求項8に記載の組立体。
- 前記翼形部がセグメントジョイントと後縁とを有し、前記組立体が更に、前縁、後縁、前記先端セグメント及び前記根元セグメント材料のうちの少なくとも1つに取り付けられた少なくとも1つの衝突ストリップを備える、請求項1乃至9のいずれかに記載の組立体。
- 前記翼形部が、前記前縁に取り付けられた第1の衝突ストリップと、前記後縁に取り付けられた第2の衝突ストリップとを有する、請求項10に記載の組立体。
- 前記先端セグメント材料が、前記根元セグメント材料よりも低密度である、請求項1乃至11のいずれかに記載の組立体。
- 前記根元セグメント材料が、前記ホイール材料よりも低密度である、請求項1乃至12のいずれかに記載の組立体。
- タービンバケット組立体(200)であって、
プラットフォーム(112)を有し且つ第1の軸方向長を有するシングルローブジョイント(108)と、
前記プラットフォーム(112)から半径方向外向きに延びた根元セグメント(124)と、該根元セグメント(124)に結合され、前記第1の軸方向長よりも短い第2の軸方向長を備えた先端セグメント(122)とを有するセグメント化翼形部(110)と、
前記シングルローブジョイント(108)に対応した幾何形状を備え、前記シングルローブジョイントに取り外し可能に結合されるレセプタクルを定めるタービンホイール(105)と、
前記先端セグメントに対する前記根元セグメントの相対位置を維持するために前記根元セグメントと前記先端セグメントとの間に配置された第1の減衰ピンと、
を備え、
前記シングルローブジョイント(108)を前記タービンホイール(105)に固定するための第2の減衰ピンが、前記シングルローブジョイント(108)と前記タービンホイール(105)の前記レセプタクルとの間に配置され、
前記先端セグメントがセラミックマトリックス複合材を含み、前記根元セグメントがチタンアルミナイドを含み、前記タービンホイールがチタンアルミナイドではない超合金を含む、タービンバケット組立体。 - ガスタービンシステム(10)であって、
圧縮機セクション(14)と、
前記圧縮機セクション(14)から空気を受け取るように構成された燃焼器セクション(16)と、
前記燃焼器セクション(16)と流体連通し、ステータ及びタービンバケット組立体(200)を有するタービンセクション(18)と、
を備え、
前記タービンバケット組立体(200)が、
一体型プラットフォーム(112)を有し且つ第1の軸方向長を有するシングルローブジョイント(108)と、
前記プラットフォーム(112)から半径方向外向きに延びた根元セグメント(124)と、該根元セグメントに結合された先端セグメント(126)とを有し、該先端セグメントが前記第1の軸方向長よりも短い第2の軸方向長を備えたセグメント化翼形部(110)と、
前記シングルローブジョイント(108)に対応する幾何形状を備え、前記シングルローブジョイントに結合されるレセプタクルを定めるタービンホイール(105)と、
前記先端セグメントに対する前記根元セグメントの相対位置を維持するために前記根元セグメントと前記先端セグメントとの間に配置された第1の減衰ピンと、
を備え、
前記シングルローブジョイント(108)を前記タービンホイール(105)に固定するための第2の減衰ピンが、前記シングルローブジョイント(108)と前記タービンホイール(105)の前記レセプタクルとの間に配置され、
前記タービンホイール(105)がタービンホイール材料を含み、前記先端セグメントが前記タービンホイール材料と異なる先端セグメント材料を含み、前記根元セグメントが根元セグメント材料を含み、該根元セグメント材料及び前記タービンホイール材料が、前記先端セグメント材料よりも低い耐熱性及び高い熱膨張を有する、ガスタービンシステム(10)。 - タービンバケット組立体の最終段を含む前記タービンバケット組立体の軸方向に離間した複数の段を更に備え、
前記翼形部(110)が、前縁(104)及び後縁(106)を有し、該前縁、前記後縁、前記先端セグメント、及び前記根元セグメントのうちの少なくとも1つに取り付けられた少なくとも1つの衝突ストリップ(107)を更に備える、請求項15に記載のガスタービンシステム。 - 前記衝突ストリップ(107)が、前記複数のタービン段のうちの1つ又はそれ以上のタービン段における複数のタービンバケット組立体(200)の前記先端セグメントの前縁(104)に取り付けられる、請求項16に記載のガスタービンシステム。
- 前記衝突ストリップ(107)が、前記最終段を除く前記複数のタービン段のうちの1つ又はそれ以上のタービン段における複数のタービンバケット組立体(200)の前記先端セグメントの後縁(106)に取り付けられる、請求項16に記載のガスタービンシステム。
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