JPH11229806A - 冷却動翼 - Google Patents

冷却動翼

Info

Publication number
JPH11229806A
JPH11229806A JP2974098A JP2974098A JPH11229806A JP H11229806 A JPH11229806 A JP H11229806A JP 2974098 A JP2974098 A JP 2974098A JP 2974098 A JP2974098 A JP 2974098A JP H11229806 A JPH11229806 A JP H11229806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
blade
tip cap
slit
supporting hole
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.)
Withdrawn
Application number
JP2974098A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Kitamura
剛 北村
Kiyoshi Suenaga
潔 末永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2974098A priority Critical patent/JPH11229806A/ja
Publication of JPH11229806A publication Critical patent/JPH11229806A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳造製冷却動翼において、中子型のコアサポ
ート形成によるチップ部の穴のチップキャップによる覆
蓋構造を改良することにより、チップキャップの動翼か
らの離脱、飛散及びこれに伴う動翼か関連部材の破損の
発生を防止した冷却動翼構造を提供する。 【解決手段】 鋳造により製作され、冷却通路の上部壁
に同冷却通路形成用の鋳型を支持する支持穴を有する冷
却動翼において、上記支持穴をチップキャップで覆蓋す
るとともに、同チップキャップと上記支持穴の内面との
間に上記冷却空気が逆流可能なスリットを形成し、スリ
ットから冷却空気を噴出させて動翼先端部を冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン動翼、
蒸気タービン動翼等、内部を気体により冷却される冷却
動翼の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図9にはガスタービンの要部概略構成
図、図10にはガスタービンの翼部概略断面図が示され
ている。ガスタービンは、図9に示されるように、圧縮
機1にて高圧に圧縮された空気を燃焼器2に導き、同燃
焼器2にて燃料を噴射して燃焼ガスを生成し、この燃焼
ガスをタービン3に作動させ膨張仕事をなすように構成
されている。尚、4は発電機である。
【0003】上記ガスタービンのタービン3部を示す図
10において、10はタービンロータ、6は同タービン
ロータ10のディスク部外周に植え込まれた動翼、5は
静翼である。上記静翼5は燃焼器2を出た高温の燃焼ガ
スに曝されるため、その内部に冷却媒体9を供給するこ
とにより冷却される構造となっている。一方、上記動翼
6についても高温ガスに対する耐久性を保持するため、
冷却媒体による内部冷却構造が得られている。
【0004】図6〜図7は上記ガスタービン用冷却動翼
の1例を示し、図6(A),(B)は動翼の翼長方向に
沿う断面図、図7は動翼先端部の斜視図である。
【0005】図6〜図7において、動翼6の内部には翼
長方向に沿って往復するように形成されたタービュレー
タ付きのサーペンタイン流路8が形成され、同サーペン
タイン流路8に圧縮機1から抽気した冷却空気7が導入
されるようになっている。上記サーペンタイン流路8に
導入された冷却空気は同流路8を翼長方向に沿って往復
することにより動翼6を冷却し、図6(A)に示される
後縁冷却孔11あるいは、図6(B)に示されるピンフ
ィン通路10、あるいは図7に示されるフィルム冷却孔
9を経て燃焼ガス主流12中に放出される。
【0006】かかる冷却動翼のうち、タービュレータ付
きのサーペンタイン流路8やピンフィン通路10による
冷却構造を有する冷却動翼は鋳造により製作される。上
記鋳造製の冷却動翼6の鋳造時には、図8に示されるよ
うな、上記サーペンタイン流路8等を形成するための型
(中子金型)13が用いられる。そして、この型13を
用いて動翼6を鋳造する際には、型13を支えるための
コアサポート14を型13の頂部に設ける。
【0007】このため、上記動翼6の鋳造後には、図1
1に示すように、動翼6の鋳造品に、上記コアサポート
14を設けたことによる支持穴16が上記サーペンタイ
ン流路8の上部壁6aに形成される。上記のような鋳造
により形成された支持穴16を塞ぐため、従来は、上記
支持穴16に嵌合可能な寸法に加工されたチップキャッ
プ17を別途製作して上記上部壁6aに設けられた支持
穴16に嵌合させた後、ろう付けによって固定してい
た。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の鋳造製冷却
動翼にあっては、図11に示すように、型13のコアサ
ポート14を設けることにより上部壁6aに形成された
支持穴16を、チップキャップ17を嵌合、ろう付けす
ることによって塞いでいた。然るに、ガスタービンにお
いては、動翼6のチップ部(先端部)は膨張仕事をしな
いままの燃焼ガスが通り抜ける(即ちチップリーケー
ジ)ため、高い熱負荷に曝される。
【0009】このため、図11に示すような、コアサポ
ート用の支持穴16をチップキャップ17のろう付けに
よって塞ぐように構成された動翼6にあっては、上記高
熱負荷によってろう付け部のろうが溶融してチップキャ
ップ17が離脱、飛散し、これにより冷却空気流量のバ
ランスが崩れて動翼6の熱損が発生したり、飛散したチ
ップキャップ17によって動翼6等のタービン構成部材
に破損の発生をみるという、不具合発生の恐れがある。
【0010】本発明の目的は、鋳造製冷却動翼におい
て、中子型のコアサポート形成によるチップ部の穴のチ
ップキャップによる覆蓋構造を改良することにより、チ
ップキャップの動翼からの離脱、飛散及びこれに伴う動
翼か関連部材の破損の発生を防止した冷却動翼構造を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題点を解決するもので、その要旨とする手段は、鋳造に
より製作され、内部に冷却流体が通流する冷却通路が設
けられるとともに、上記冷却通路の上部壁に同冷却通路
形成用の鋳型を支持する支持穴を有する冷却動翼におい
て、上記支持穴をチップキャップで覆蓋するとともに、
同チップキャップと上記支持穴の内面との間に上記冷却
空気が逆流可能なスリットを形成してなることを特徴と
する冷却動翼にある。
【0012】上記手段によれば、冷却動翼先端部の冷却
通路の上部壁に設けた鋳型支持用の支持穴とこれをろう
付けにより塞ぐチップキャップとの間にスリットを設け
たことにより、冷却通路を流れた冷却空気は同スリット
から燃焼ガス通路中に噴出される。そして、かかる冷却
空気の噴出によって、ヒートシンクによる冷却とフィル
ム冷却とがなされ、上記チップキャップのろう付け部を
中心として動翼先端部が冷却され、上記ろう付け部が降
温されて同部の溶融及びこれに伴うチップキャップの離
脱が阻止される。これにより、上記チップキャップの離
脱、飛散による動翼の焼損や関連部材の破損が防止され
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下図1〜図5及び図6を参照し
て本発明の実施形態につき詳細に説明する。図1は本発
明の実施形態に係るガスタービン冷却動翼の先端チップ
部の要部斜視図、図2は図1のC−C線拡大断面図、図
3は上記冷却動翼の支持穴覆蓋前の斜視図、図4(A)
は図3のA−A線断面図、図4(B)は図3のB−B線
断面図、図5(A)は上記チップキャップのD矢視図、
図5(B)は上記チップキャップのE矢視図である。
【0014】本発明は図6(A),(B)及び図7に示
す鋳造製冷却動翼の改良に係るもので、図6(A),
(B)及び図7において、動翼6の内部には、翼長方向
に沿って往復するように形成されたタービュレータ付き
のサーペンタイン流路8が形成され同サーペンタイン流
路8に圧縮機1から抽気した冷却空気7が導入されるよ
うになっている。
【0015】上記サーペンタイン流路8に導入された冷
却空気は同流路8を翼長方向に沿って往復することによ
り動翼6を冷却し、図6(A)に示される後縁冷却孔1
1あるいは、図6(B)に示されるピンフィン通路1
0、あるいは図7に示されるフィルム冷却孔9を経て燃
焼ガス主流12中に放出される。
【0016】上記冷却動翼6の鋳造時には、図8に示さ
れるような、上記サーペンタイン流路8等を形成するた
めの型(中子金型)13が用いられる。そして、この型
13を用いて動翼6を鋳造する際には、型13を支える
ためのコアサポート14を型13の頂部に設ける。そし
て、上記動翼6の鋳造後には、上記コアサポート14を
設けたため、動翼の上部6aに支持穴16が形成され
る。
【0017】以上の構成は従来のものと同様であり、本
発明の実施形態においては、上記支持穴の構造及び同支
持穴を塞ぐ手段として次のような構成をとっている。
【0018】即ち、図3〜図5において、上記動翼6の
上部壁6aには上記コアサポート14用の支持穴18が
穿設されている。同支持穴18は、図4(A)に示すよ
うに、翼弦長の方向(図3のA−A線断面の方向)にお
いて傾斜角α2 、長さl1 で傾斜し、翼弦長に直角方向
(図3のB−B線断面方向)において上面側が幅広にな
るように角度α1 にて拡開した形状となっている。
【0019】19は上記支持穴18に嵌め込まれるチッ
プキャップである。同チップキャップ19は、図5
(A)に示すように、その翼弦長方向(図3のA−A線
断面方向)において上記支持穴18の傾斜角と同一の傾
斜角α2 とし、長さl2 を後述するようなスリット21
を形成可能なようにl1 よりも若干小さいl2 とし、さ
らに、翼弦長に直線方向(図3のB−B線断面方向)に
おいて、図5(B)に示すように、図4(B)に示す支
持穴18の形状とほぼ相似で同支持穴18内にろう付け
可能な状態で嵌まり込み得るような形状に仕上げられ
る。
【0020】上記のようにして形成された動翼6の支持
穴18に上記チップキャップ19を嵌め込み、図2に示
すように、翼弦長方向において、チップキャップ19両
側面と支持穴18の両内面との間にスリット21を設け
る。一方、同スリット21と直角方向即ち図1のB−B
線断面方向は、上記支持穴18の内面とチップキャップ
19の側面とが当接され、同当接部にろう付けが施され
る。図1において20はろう付け部である。
【0021】これにより、図2に示すように、動翼6の
上部壁6aには、支持穴18の一側面とチップキャップ
19の一側面との間に冷却空気が通流可能なスリット2
1が形成されるとともに、同スリット21と直角方向に
おいては、チップキャップ19は支持穴18と堅固にろ
う付けされる。
【0022】上記のように構成された冷却動翼を備えた
ガスタービンの運転時において、圧縮機1から抽気され
た冷却空気7は図6(A),(B)に示すように、動翼
6のタービュレータ付きのサーペンタイン流路8に入
り、図6の矢印のように流れて動翼6を冷却し、後縁冷
却孔11(図6(A))あるいはピンフィン通路10
(図6(B))あるいはフィルム冷却孔9(図7)から
燃焼ガス主流12中に流出される。
【0023】一方、上記サーペンタイン流路8内の冷却
空気7の一部は、上記上部壁6aに設けられたスリット
21から上記主流12中に噴出される。従って上記スリ
ット21から冷却空気7が噴出されることにより、動翼
6の先端部においては、ヒートシンクによる冷却とフィ
ルム冷却とがなされる。かかる冷却により、チップキャ
ップ19のろう付け部も降温され、同部の溶融が阻止さ
れ、チップキャップ19の離脱が回避される。
【0024】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、冷却動翼先端部のチップキャップのろ
う付け部近傍に設けたスリットを通して冷却空気が噴出
されることにより、チップキャップろう付け部及びその
近傍が効果的に冷却されるので、該ろう付け部及びその
近傍が降温されて、ろう付け部の溶融及びこれに伴うチ
ップキャップの飛散の発生が回避される。これにより、
上記チップキャップの離脱、飛散に伴う動翼の焼損や関
連構成部材の破損の発生を未然に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るガスタービン冷却動翼
の先端チップ部の要部外観図。
【図2】図1のC−C線拡大断面図。
【図3】上記実施形態における冷却動翼の部品図。
【図4】図3のA−A線拡大断面図。
【図5】図3のB−B線拡大断面図。
【図6】(A)はガスタービン用冷却動翼の第1例を示
す翼長方向の断面図、(B)は第2例を示す翼長方向の
断面図。
【図7】上記冷却動翼の第3例を示す先端部の外観図。
【図8】上記冷却動翼における鋳型(中子鋳型)の断面
図。
【図9】ガスタービンの概略構成図。
【図10】上記ガスタービンの動翼部の要部縦断面図。
【図11】従来の冷却動翼先端部を示す図1応答図。
【符号の説明】
6 動翼 6a 上部壁 7 冷却空気 8 サーペンタイン流路 13 型 14 コアサポート 18 支持穴 19 チップキャップ 20 ろう付け部 21 スリット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋳造により製作され、内部に冷却流体が
    通流する冷却通路が設けられるとともに、上記冷却通路
    の上部壁に同冷却通路形成用の鋳型を支持する支持穴を
    有する冷却動翼において、上記支持穴をチップキャップ
    で覆蓋するとともに、同チップキャップと上記支持穴の
    内面との間に上記冷却空気が逆流可能なスリットを形成
    してなることを特徴とする冷却動翼。
JP2974098A 1998-02-12 1998-02-12 冷却動翼 Withdrawn JPH11229806A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2974098A JPH11229806A (ja) 1998-02-12 1998-02-12 冷却動翼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2974098A JPH11229806A (ja) 1998-02-12 1998-02-12 冷却動翼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11229806A true JPH11229806A (ja) 1999-08-24

Family

ID=12284512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2974098A Withdrawn JPH11229806A (ja) 1998-02-12 1998-02-12 冷却動翼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11229806A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011516269A (ja) * 2008-03-31 2011-05-26 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービン用ブレード
KR20200036023A (ko) 2017-11-09 2020-04-06 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 터빈 블레이드 및 가스 터빈
DE102023109612A1 (de) 2022-05-06 2023-11-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbinenschaufel und gasturbine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011516269A (ja) * 2008-03-31 2011-05-26 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービン用ブレード
KR20200036023A (ko) 2017-11-09 2020-04-06 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 터빈 블레이드 및 가스 터빈
DE112018004279T5 (de) 2017-11-09 2020-05-14 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Turbinenschaufel und gasturbine
US11643935B2 (en) 2017-11-09 2023-05-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbine blade and gas turbine
DE102023109612A1 (de) 2022-05-06 2023-11-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbinenschaufel und gasturbine
US12000304B2 (en) 2022-05-06 2024-06-04 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbine blade and gas turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100567693B1 (ko) 가스 터빈 엔진용 블레이드
JP4416287B2 (ja) 内部冷却翼形部品並びに冷却方法
JP4108427B2 (ja) 傾斜した先端棚付きブレード
US6234753B1 (en) Turbine airfoil with internal cooling
JP4508482B2 (ja) ガスタービン静翼
US6916150B2 (en) Cooling system for a tip of a turbine blade
JP4070856B2 (ja) スロット冷却翼端を有するタービン動翼
US7549844B2 (en) Turbine airfoil cooling system with bifurcated and recessed trailing edge exhaust channels
US7597536B1 (en) Turbine airfoil with de-coupled platform
JP4948797B2 (ja) ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置
JP2010031865A (ja) ロータブレード及びそれを製作する方法
JP3897402B2 (ja) ガスタービン静翼インサート挿入構造及び方法
US20070116574A1 (en) Gas turbine bucket with cooled platform leading edge and method of cooling platform leading edge
EP1128024A2 (en) Gas turbine moving blade
JP6184035B2 (ja) 鋳造されたプラットフォーム冷却回路を有するタービン翼形部
JP2006348938A (ja) タービンバケット先端キャップ
JP2004003459A (ja) ガスタービンエンジンのノズル組立体を冷却する方法及び装置
JP2010112374A (ja) シュラウド冷却に関連する方法及び装置
JPH09505655A (ja) 冷却されたタービン用翼型
EP2607624A1 (en) Vane for a turbomachine
JPH10246103A (ja) ガスタービン翼
US20190316472A1 (en) Double wall airfoil cooling configuration for gas turbine engine
JP2008095693A6 (ja) タービンにおける冷却材通路付きタービン翼
WO2010052784A1 (ja) タービン用翼
JPS6022002A (ja) タ−ボ機械の翼構造

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050510