JPS6036725Y2 - ガスタ−ビンエンジンのシユラウド - Google Patents
ガスタ−ビンエンジンのシユラウドInfo
- Publication number
- JPS6036725Y2 JPS6036725Y2 JP2309579U JP2309579U JPS6036725Y2 JP S6036725 Y2 JPS6036725 Y2 JP S6036725Y2 JP 2309579 U JP2309579 U JP 2309579U JP 2309579 U JP2309579 U JP 2309579U JP S6036725 Y2 JPS6036725 Y2 JP S6036725Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shroud
- slit
- turbine
- hole
- radial direction
- 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
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Description
【考案の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この考案はガスタービンエンジンにおけるタービンの径
方向外方を覆うシュラウドに関する。
方向外方を覆うシュラウドに関する。
(従来技術)
この種のシュラウドはその内面が常に高温ガスにさらさ
れるのに対し、外面が低温の外気やコンプレッサ空気に
さらされるので、大きな熱応力による割れや変形といっ
た問題に直面している。
れるのに対し、外面が低温の外気やコンプレッサ空気に
さらされるので、大きな熱応力による割れや変形といっ
た問題に直面している。
ガスタービンエンジンの熱効率を向上させるためにター
ビン入口温度を上げようとすると、上記問題はよりシビ
アになる。
ビン入口温度を上げようとすると、上記問題はよりシビ
アになる。
また、タービンの羽根の先端(外端)とシュラウドの内
面との間のクリアランスを小さくするとタービンの性能
が向上するが、シュラウドの変形が大きいと、シュラウ
ドの内面側が径方向へ局所的に膨張したり、周方向へい
びつに変形したりして、タービンの先端と接触してしま
うので、タービンの性能を犠牲にしても上記クリアラン
スを大きくしなければならないという問題がある。
面との間のクリアランスを小さくするとタービンの性能
が向上するが、シュラウドの変形が大きいと、シュラウ
ドの内面側が径方向へ局所的に膨張したり、周方向へい
びつに変形したりして、タービンの先端と接触してしま
うので、タービンの性能を犠牲にしても上記クリアラン
スを大きくしなければならないという問題がある。
(考案の目的)
この考案は、上記問題点に鑑みてなされてもので、シュ
ラウドの割れや変形の防止とタービンの性能を向上を実
現するとともに、構造が簡単で強度モ高いガスタービン
エンジンのシュラウドを提供するとを目的とする。
ラウドの割れや変形の防止とタービンの性能を向上を実
現するとともに、構造が簡単で強度モ高いガスタービン
エンジンのシュラウドを提供するとを目的とする。
(考案の構成)
上記目的を遠戚するために、この考案は、シュラウドの
内面に、軸方向へ貫通し、かつ径方向へ延びるスリット
を設けるとともに1、上記シュラウドに、軸方向へ貫通
し、かつ上記スリットの径方向外端に連通ずる横断面円
形のホールを設け、このホールにシール部材をほぼ密着
状態で嵌合した構成として、上記スリットにより、シュ
ラウドに大きな熱応力が発生するのを防止するとともに
、上記ホールとシール部材により、構造の簡略化と高温
ガスの漏出の防止とを行なっている。
内面に、軸方向へ貫通し、かつ径方向へ延びるスリット
を設けるとともに1、上記シュラウドに、軸方向へ貫通
し、かつ上記スリットの径方向外端に連通ずる横断面円
形のホールを設け、このホールにシール部材をほぼ密着
状態で嵌合した構成として、上記スリットにより、シュ
ラウドに大きな熱応力が発生するのを防止するとともに
、上記ホールとシール部材により、構造の簡略化と高温
ガスの漏出の防止とを行なっている。
実施例
以下、この考案の実施例を図面にしたがって説明する。
第1図において、第1段目のノズル11、回転軸12に
固定されたタービン13、上記第1段目のノズル11に
ろう付けAされてタービン13の径方向外方を覆う筒状
のシュラウド14、および第2段目のノズル15により
高温ガス16の環状の通路17が形成されており、燃焼
器(図示せず)から送りだされた高温ガス16は、上記
第1段目のノズル11の静翼18を通過したのち、上記
タービン13の動翼19でエネルギを放出して、このタ
ービン13を回転させ、上記第2段目のノズル15の静
翼20を通過して外部へ排出される。
固定されたタービン13、上記第1段目のノズル11に
ろう付けAされてタービン13の径方向外方を覆う筒状
のシュラウド14、および第2段目のノズル15により
高温ガス16の環状の通路17が形成されており、燃焼
器(図示せず)から送りだされた高温ガス16は、上記
第1段目のノズル11の静翼18を通過したのち、上記
タービン13の動翼19でエネルギを放出して、このタ
ービン13を回転させ、上記第2段目のノズル15の静
翼20を通過して外部へ排出される。
第2図に明示するように、上記シュラウド14における
上記高温ガス16と接触する内面21には、軸方向に貫
通腰かつ径方向31へ延びるスリット22が、周方向3
2へ等間隔を存して多数に設けられており、各スリット
22の外端は割れ止め用のホール23に連通している。
上記高温ガス16と接触する内面21には、軸方向に貫
通腰かつ径方向31へ延びるスリット22が、周方向3
2へ等間隔を存して多数に設けられており、各スリット
22の外端は割れ止め用のホール23に連通している。
上記ホール23には、第1図に明示するように、シール
部材であるピン24がほぼ密着状態で嵌合されており、
これにより、高温ガス16が上記ホール23を通って外
部へ露出するのを防止している。
部材であるピン24がほぼ密着状態で嵌合されており、
これにより、高温ガス16が上記ホール23を通って外
部へ露出するのを防止している。
上記スリット22の幅aおよび周方向間隔すはタービン
の性能と温度条件により適宜決めればよく、シュラウド
14の内面21の温度が非常に高くなる場合は、上記間
隔すを小さくし、タービンの性能低下を極力免れたい場
合は、上記幅aを小さくするのがよい。
の性能と温度条件により適宜決めればよく、シュラウド
14の内面21の温度が非常に高くなる場合は、上記間
隔すを小さくし、タービンの性能低下を極力免れたい場
合は、上記幅aを小さくするのがよい。
上記構成において、シュラウド14の外面25は外気や
圧縮機(図示せず)からの冷却空気などにさらされて低
温となるのに対腰内面21は高温ガス16にさらされて
高温となるので、シュラウド14には径方向31へ大き
な温度勾配が生じる。
圧縮機(図示せず)からの冷却空気などにさらされて低
温となるのに対腰内面21は高温ガス16にさらされて
高温となるので、シュラウド14には径方向31へ大き
な温度勾配が生じる。
また、高温ガス16は下流へ行く程温度が低下するので
、シュラウド14には軸方向33へも温度勾配が生じる
。
、シュラウド14には軸方向33へも温度勾配が生じる
。
ところが、上記内面21には、軸方向に貫通し、かつ径
方向31へ延びるスリット22が設けられているから、
この内面21は周方向32および軸方向33に無拘束と
なるので、上記径方向31および軸方向33の温度勾配
に起因する大きな熱応力の発生が避けられ、その結果、
割れや変形という不具合の発生が未然に防止される。
方向31へ延びるスリット22が設けられているから、
この内面21は周方向32および軸方向33に無拘束と
なるので、上記径方向31および軸方向33の温度勾配
に起因する大きな熱応力の発生が避けられ、その結果、
割れや変形という不具合の発生が未然に防止される。
特に、シュラウド14の内面21が径方向内方へ局所的
に膨張するのが防止される結果、この内面21とタービ
ン13の先端(外端)27とのクリアランスd(第2図
参照)をあらかじめ小さく設定しておいて、タービンの
性能の向上を図ることができる。
に膨張するのが防止される結果、この内面21とタービ
ン13の先端(外端)27とのクリアランスd(第2図
参照)をあらかじめ小さく設定しておいて、タービンの
性能の向上を図ることができる。
らに、燃焼器として径方向31へ突出した逆流缶形燃焼
器を1基用いる場合、高温ガス16はその通路17内に
おいて周方向32に不均一な温度分布を有するので、シ
ュラウド14にも周方向32の温度勾配が生じるが、や
はり上記スリット22の存在により、この周方向32の
温度勾配に起因する大きな熱応力の発生は避けられる。
器を1基用いる場合、高温ガス16はその通路17内に
おいて周方向32に不均一な温度分布を有するので、シ
ュラウド14にも周方向32の温度勾配が生じるが、や
はり上記スリット22の存在により、この周方向32の
温度勾配に起因する大きな熱応力の発生は避けられる。
また、シュラウド14に設けたホール23にピン24が
ほぼ密着状態で嵌合されているから、高温ガス16がホ
ール23を通って径方向および軸方向へ漏出するのが防
止される。
ほぼ密着状態で嵌合されているから、高温ガス16がホ
ール23を通って径方向および軸方向へ漏出するのが防
止される。
ただし、若干の高温ガス16がスリット22を通って軸
方向へ漏出するのは避けられないが、上記スリット22
は、その幅を小さくできるから、このスリット22を通
っての上記漏出は極力抑制されるので、実用上全く問題
はない。
方向へ漏出するのは避けられないが、上記スリット22
は、その幅を小さくできるから、このスリット22を通
っての上記漏出は極力抑制されるので、実用上全く問題
はない。
しかも、シュラウド14は従来と同様に一体構造で形成
できるし、上記ホール23は横断面円形であるから機械
加工が容易な、シュラウド14自体の製造は容易である
。
できるし、上記ホール23は横断面円形であるから機械
加工が容易な、シュラウド14自体の製造は容易である
。
また、スリット22の外端に上記横断面円形のホール2
3が設けられているから、応力集中による割れの発生が
有効に防止される結果、上記したシュラウド14が一体
構造で形成できることと相まって、シュラウド14の強
度を高く維持できる。
3が設けられているから、応力集中による割れの発生が
有効に防止される結果、上記したシュラウド14が一体
構造で形成できることと相まって、シュラウド14の強
度を高く維持できる。
ここで、上記横断面円形のホール23を設けた構成は、
以下に述べる点においても極めて有意義である。
以下に述べる点においても極めて有意義である。
すなわち、高温ガスの漏れを少なくするために、上記ス
リット22の幅は小さくする必要があり、一方、シュラ
ウド14に発生する熱応力を抑制するために、スリット
22の径方向の深さはある程度大きくする必要がある。
リット22の幅は小さくする必要があり、一方、シュラ
ウド14に発生する熱応力を抑制するために、スリット
22の径方向の深さはある程度大きくする必要がある。
しかしながら、幅が小さくて深いスリットを形成するの
は困難である。
は困難である。
ところが、この考案では、ホール23を設けているから
、このホール23の分だけスリット22を浅くできるの
で、スリット22の形成が容易になる。
、このホール23の分だけスリット22を浅くできるの
で、スリット22の形成が容易になる。
したがって、シュラウド14の製造を一層容易に行なう
ことができる利点がある。
ことができる利点がある。
(考案の効果)
以上説明したように1、この考案は、シュラウドの内面
に設けたスリットにより、径方向31および軸方向33
あるいは周方向32への温度勾配に起因する大きな熱応
力の発生が避けられる。
に設けたスリットにより、径方向31および軸方向33
あるいは周方向32への温度勾配に起因する大きな熱応
力の発生が避けられる。
また、シュラウドの内面とタービンの先端との間のクリ
アランスdをあらかじめ小さく設定することにより、タ
ービンの性能の向上を図ることができる。
アランスdをあらかじめ小さく設定することにより、タ
ービンの性能の向上を図ることができる。
さに、ホールにより、スリットへの応力集中が防止され
、ピン(シール部材)24により高温ガスが軸方向およ
び径方向へ漏出するのが防止される。
、ピン(シール部材)24により高温ガスが軸方向およ
び径方向へ漏出するのが防止される。
また、一体構造のシュラウドにスリットと横断面円形の
ホールを設けるだけであるから、構造が簡単で製造が容
易である。
ホールを設けるだけであるから、構造が簡単で製造が容
易である。
しかも、上記ホールの存在により1、応力集中による割
れの発生が有効に防止される結果、上記したシュラウド
が一体構造で形成できることと相まって、シュラウドの
強度を高く維持できる。
れの発生が有効に防止される結果、上記したシュラウド
が一体構造で形成できることと相まって、シュラウドの
強度を高く維持できる。
第1図はこの考案の一実施例を示すガスタービンエンジ
ンの要部の縦断側面図、第2図は第1図のシュラウドの
一部を示す正面図である。 13・・・・・・タービン、14・・・・・・シュラウ
ド、16・・・・・・高温ガス、17・・・・・・通路
、21・・・・・・内面、22・・・・・・スリット、
24・・・・・・シール部材(ピン)、31・・・・・
・径方向。
ンの要部の縦断側面図、第2図は第1図のシュラウドの
一部を示す正面図である。 13・・・・・・タービン、14・・・・・・シュラウ
ド、16・・・・・・高温ガス、17・・・・・・通路
、21・・・・・・内面、22・・・・・・スリット、
24・・・・・・シール部材(ピン)、31・・・・・
・径方向。
Claims (1)
- タービンの径方向外方を覆って高温ガスの通路を形成す
る筒状のシュラウドにおける上記高温ガスと接触する内
面に、軸方向へ貫通し、かつ径方向へ延びるスリットを
設けるとともに、上記シュラウドに、軸方向へ貫通し、
かつ上記スリットの径方向外端に連通ずる横断面円形の
ホールを設け、このホールにシール部材をほぼ密着状態
で嵌合したことを特徴とするガスタービンエンジンのシ
ュラウド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2309579U JPS6036725Y2 (ja) | 1979-02-24 | 1979-02-24 | ガスタ−ビンエンジンのシユラウド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2309579U JPS6036725Y2 (ja) | 1979-02-24 | 1979-02-24 | ガスタ−ビンエンジンのシユラウド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55123636U JPS55123636U (ja) | 1980-09-02 |
JPS6036725Y2 true JPS6036725Y2 (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=28859062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2309579U Expired JPS6036725Y2 (ja) | 1979-02-24 | 1979-02-24 | ガスタ−ビンエンジンのシユラウド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6036725Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6117402U (ja) * | 1984-07-09 | 1986-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | ガスタ−ビンエンジン |
-
1979
- 1979-02-24 JP JP2309579U patent/JPS6036725Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55123636U (ja) | 1980-09-02 |
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