半径方向ストリップシールを備えた回転流れ機械のブレード

申请号 JP2014171474 申请日 2014-08-26 公开(公告)号 JP2015048846A 公开(公告)日 2015-03-16
申请人 アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd; Alstom Technology Ltd; アルストム テクノロジー リミテッドALSTOM Technology Ltd; 发明人 SARAH HEAVEN; SHYAM MAVANI; TAO JIWEN; STACIE TIBOS; VASILEIOS STEFANIS; SASCHA JUSTL; RUDOLF KELLERER;
摘要 【課題】漏れ流を制限するための高められたシール配列を提供する。【解決手段】第1のスロット10は、軸方向に向けられたシャンク面14における第1の開口13を有する。【選択図】図1a
权利要求
  • 回転流れ機械のブレード(1)であって、
    翼(2)であって、
    後縁および前縁(4,5)に沿って互いに結合された吸込面(3)および圧力面と、
    半径方向外方に向けられた翼先端部と、
    前記翼(2)の半径方向端部において前記翼(2)をシャンク(7)に結合する内側プラットフォーム(6)に結合された半径方向内方に向けられた端部とを有する、翼(2)と、
    少なくとも1つのシャンクポケット(8)であって、プラットフォーム(6)の軸方向に延びた部分と、前記シャンク(7)の後縁(5)側から延びておりかつシール(11)を受容するためのほぼ半径方向に向けられた第1のスロット(10)を有する、少なくとも1つの半径方向に延びたリム(9)と、によって半径方向で取り囲まれた、少なくとも1つのシャンクポケット(8)と、
    該シャンクポケット(8)から半径方向内方へ延びたマウント(12)と、を備える、回転流れ機械のブレード(1)において、
    前記第1のスロット(10)は、軸方向に向けられたシャンク面(14)において第1の開口(13)を有することを特徴とする、回転流れ機械のブレード。
  • 前記シャンク(7)は、第2のスロットを有しており、前記第1のスロットの前記第1の開口(13)から軸方向で離れる方向に面した、リム(9)における開口を有しており、前記第1のスロット(10)および前記第2のスロット(10)は、2つのブレード(1.1,1.2)が互いに隣接して組み立てられたときに、前記第1のスロット(10)および前記第2のスロット(10)が、前記シャンクポケット(8)を通る漏れ流を実質的に防止するためのシール(11)を受容するための、回転流れ機械の周方向で、前記第1の開口(13)および前記第2の開口によって形成された共通の開口を有する共通の間隙を形成する、請求項1記載のブレード。
  • 前記第2のスロットは、前記第1のスロット(10)と同じ寸法および形状である、請求項2記載のブレード。
  • 前記第1の開口(13)は、半径方向で前記プラットフォーム(6)と前記マウント(12)との間に配置されている、請求項1から3までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記第1の開口(13)は、半径方向に向けられたスロット(10)の一方の端部に配置されており、該一方の端部は、前記スロット(10)の半径方向外側の端部(19)である、請求項1から4までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記スロット(10)は、少なくとも1つの半径方向に向けられたリム(9)における溝状の凹部であり、軸方向で突出部状輪郭(18)によって仕切られた半径方向外側の端部(19)を有しており、前記突出部状輪郭は、スロット(10)の半径方向外側の端部(19)を前記第1の開口(13)から分離している、請求項1から5までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記スロット(10)は、半径方向内方へ狭まる楔形溝状凹部である、請求項1から6までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記スロット(10)は、半径方向内方へ延びた端部において折り返し部分(20)を有する挿入されたストリップ状シール(11)を有する、請求項7記載のブレード。
  • 前記スロット(10)は、輪郭づけられた溝状の凹部を有し、該輪郭づけられた溝状の凹部にクラスプ状のシール(11)が受容されており、該クラスプ状のシールは、2つのストリップ端部(11',11”)を有する曲げられたストリップを含み、前記輪郭づけられた溝状の凹部および前記クラスプ状のシール(11)は、前記スロット(10)の半径方向外側の端部(19)と、前記スロット(10)の半径方向内方に向けられた端部における湾曲した曲げられた部分(21)とにおいて密着するように構成されている、請求項1から6までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記スロット(10)は、100°≦β≦170°、好適には130°≦β≦150°の範囲の角度βだけ半径方向に傾斜させられた長手方向軸線を有する、請求項7から9までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記スロットが、半径方向に整合したスロット軸線(15)を有しており、
    導入スロット(22)が前記第1の開口(13)を前記第1のスロット(10)に接続しており、
    前記導入スロット(22)の軸線が、120°≦α≦150°、好適には125°≦α≦140°の範囲の角度αでスロット軸線(15)と交差している、請求項1から6までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記スロットにシール(11)をさらに備え、該シール(11)は、シールの一方の端部において結合された少なくとも2つのストリップ状シールを含むマルチプルストリップシール(11)である、請求項11記載のブレード。
  • 回転流れ機械のブレードであって、
    翼(2)であって、
    後縁および前縁(4,5)に沿って互いに結合した吸込面(3)および圧力面と、
    半径方向外方へ向けられた翼先端部と、
    前記翼(2)の半径方向端部において前記翼(2)をシャンク(7)に結合する内側プラットフォーム(6)に結合した半径方向内方に向けられた端部と、を有する翼(2)と、
    少なくとも1つのシャンクポケット(8)であって、軸方向に延びたプラットフォーム(6)の部分と、主にシール(11)の挿入のために半径方向に向けられた第1のスロット(10)を有する、シャンク(7)の後縁(5)側において延びる少なくとも1つの半径方向に向けられたリム(9)と、によって半径方向外側で取り囲まされている、少なくとも1つのシャンクポケット(8)と、
    該シャンクポケット(8)から半径方向内方へ延びるマウント(12)と、を備え、
    前記シャンク(7)は、さらに、前記リム(9)とは反対側の面に配置された第2のスロットを有しており、該第2のスロットは、回転流れ機械の周方向に2つのブレードを組み立てる場合、両スロットが、2つのブレードを組み立てる前にシールが導入可能な共通の間隙を取り囲むように構成されており、前記シール(11)は、前記シャンクポケット(8)を通る漏れ流を実質的に防止するように寸法決めされている、回転流れ機械のブレードにおいて、
    2つのスロットのうちの一方は、w 2 +d 2 =h 2およびh≧ws≧0.5hであるようにストリップ状シールの幅(ws)に適応された幅(w)および深さ(d)を備えた溝状の凹部を有することを特徴とする、回転流れ機械のブレード。
  • 前記溝状の凹部は、その幅に沿って、軸方向に対して傾斜させられた側面(28)を有する楔形輪郭(27)を有し、前記側面(28)は、前記溝状の凹部の第1の限界壁部(29)に隣接しており、前記楔形輪郭(27)は、さらに、前記第1の限界壁部(29)とは反対側の第2の限界壁部(31)と第1の間隙(30)を画成しており、前記第2のスロットは、2つのブレードの組み立てられた状態において前記第1の間隙(30)と向き合う少なくとも1つの第2の間隙(32)を有する、請求項13記載のブレード。
  • 前記溝状の凹部は、その一方の限界壁部において、半径方向に沿ってらせん形輪郭(34)を有する、請求項13記載のブレード。
  • 前記回転流れ機械は、ガスタービン配列の圧縮機および/またはタービン段である、請求項1から15までのいずれか1項記載のブレード。
  • 前記ブレードは、圧縮機ブレードまたはタービンブレードである、請求項16記載のブレード。
  • 说明书全文

    本発明は、回転流れ機械のブレードに関する。 ブレードは、後縁および前縁に沿って結合された吸込面および圧面と、半径方向外方へ延びた翼先端部と、翼の半径方向端部に配置されたシャンクに翼を結合する内側プラットフォームに接合された、半径方向内方に延びた端部とを有する翼を備える。 シャンクは、少なくとも1つのシャンクポケットを有し、このシャンクポケットの半径方向外方へ延びた箇所は、軸方向に延びたプラットフォームの一部によって包囲されている。 少なくとも1つの半径方向に延びたリムは、シャンクの後縁側から延びており、シールを受容するための半径方向に向けられたスロットを有する。 マウントは、シャンクポケットから半径方向内方へ延びている。

    ガスタービン配列の圧縮機ユニットまたはタービン段などの回転流れ機械のブレードは、通常、複数の軸方向に配置されたロータホイールに周方向に配置されている。 各ブレードのプラットフォームは、回転流れ機械の作動チャネルを画成しており、この作動チャネルは、タービン段の場合、高温ガスチャネルであり、この高温ガスチャネルにおいて、上流燃焼器から出てくる高温ガスが膨張し、運動エネルギを回転機械エネルギに変換する。 十分に加圧された空気は、通常、タービン構成部材、特に燃焼器の下流の高温ガス通路における構成部材を冷却する目的で、軸流タービンの圧縮機ユニットから抽出される。 冷却空気は、作動のための許容できるレベルにタービン構成部材の温度を維持することが要求されるが、全体的なタービン効率および出力を犠牲にする。 したがって、タービン構成部材からのあらゆる冷却流漏れを減じることが重要である。

    各ブレードのプラットフォームの半径方向内方における、ロータホイールの共通のブレード列における隣接するブレードの間の領域は、通常、シャンクポケットと呼ばれる。 通常、回転するブレードと、各シャンクポケットの軸方向前方および後方の、軸方向で隣接する定置の構成部材との間のキャビティは、異なる圧力で作動し、これにより、隣接する回転ブレードの間の移動および膨張のために必要とされる間隙を通って、より高圧のキャビティからより低圧のキャビティへの自然の流体流れを可能にする。 これらの間隙のそれぞれは、冷却流がブレードのシャンク領域から逃げ出すための大きな漏れ通路を有する。 高温ガス通路からシャンク領域への高温ガスの進入により、冷却効率が損なわれる恐れがある。

    欧州特許出願公開第2584151号明細書は、プラットフォームの軸方向に延びた部分によって半径方向外側で包囲された少なくとも1つのシャンクポケットを有するタービンロータブレード用のシーリングシステムを開示している。 シャンクの後縁側から延びている少なくとも1つの半径方向に方向付けられたリムは、シールを受容するための半径方向に向けられた第1のスロットを有する。 シールは、アーム部とフック部とを有するストリップシールであってもよく、アーム部とフック部とは、スロットがシールの移動を制限するようにスロットと係合するような形状を有しており、シールの寸法は実質的に冷却流がシャンクポケットを通って漏れることを防止する。 さらに、冷却流がシャンクポケットを通って漏れることを実質的に防止する幅を有する第1および第2のブレードのシャンク部分を画成するストリップ状シールが開示されている。

    タービンブレード用の別のシーリング配列が、米国特許出願公開第2012/0237352号明細書に開示されている。 シーリング配列は、包囲された、実質的に半径方向に向けられた溝を有するロータホイールにおける2つの周方向に隣接して配置されたブレードを有する。 溝は、ほぼ均一に円形の断面を有する少なくとも1つの半径方向シールピンを有する。

    欧州特許出願公開第2584151号明細書

    米国特許出願公開第2012/0237352号明細書

    本発明の課題は、回転流れ機械の2つの周方向に隣接して配置されたブレードのシャンクの間の漏れ間隙を通る漏れ流を制限するための高められたシール配列を提供することである。 別の課題は、2つの隣接するシャンクの間のスロットにシールを導入するために要求される組立て作業を単純化することである。

    前記課題は、独立請求項1および13における特徴の全体によって達成される。 有利な実施の形態は、付加的に、従属請求項および以下の説明において言及される好適な実施の形態に提供される。

    本発明によれば、回転流れ機械のブレードは、前縁および後縁に沿って結合された吸込面および圧力面と、半径方向外方へ向けられた翼先端部と、翼の半径方向端部において翼をシャンクに結合する内側プラットフォームに結合する半径方向内方に向けられた端部とを有する翼を備え、さらに、プラットフォームの軸方向に延びた部分によって半径方向外方で包囲された少なくとも1つのシャンクポケットを有する。 シャンクの後縁側から延びた、少なくとも1つの半径方向に延びたリムは、シールを受容するための半径方向に向けられたスロットと、前記シャンクポケットから半径方向内方へ延びたマウントとを有する。 ブレードは、シャンクが、軸方向に向けられたシャンク面に開口を有することを特徴とする。

    シャンクの軸方向に面した表面は、取り付けられた状態、すなわち全ブレードが周方向でロータホイールに組み付けられた状態において、自由にアクセス可能である。 本発明の概念は、少なくとも2つの隣接するブレード、好適には全ブレードが、各ブレードのマウントを、ロータホイールにおける対応した形状を有する凹部に挿入することによってロータホイールに組み付けられた後にシールを挿入する可能性のための基礎を確立する。

    全ブレードを完全に据え付けた後にスロットにシールを後から導入することは、据付を単純化し、回転流れ機械の組立て作業に関連した据付時間を短縮する。

    好適な実施の形態において、各ブレードのシャンクは、リムの反対側の面において開口を有する第2のスロットを有する。 第2のスロットおよび開口は、好適には、少なくとも1つの半径方向に向けられたリムにおけるスロットおよび開口と同じ寸法および形状である。 組み立てられた状態において、2つの隣接するブレードのシャンクは互いに隣接する。 これにより、2つの隣接するブレードのうちの一方のブレードの少なくとも1つのリムにおけるスロットおよび開口が、他方のブレードの第2のスロットおよび開口と半径方向および軸方向で整合する。 整合したスロットはキャビティを形成する。 キャビティは、半径方向に向けられた長手方向延びを有し、この延びは、好適には、周方向に向けられた矩形の側を有する矩形の断面を有しており、この矩形の側は、矩形のキャビティの幅を規定する。 このように、両開口は互いに補完し、共通のアクセス開口を形成する。 ブレードが組み付けられた後にこの共通の開口を通じてストリップ状シールが矩形のキャビティ内へ受容されてよい。

    好適には、矩形のキャビティに受容されるストリップ状シールは、耐熱材料から形成されている。 ストリップ状シールは、最も好適には、矩形のキャビティの半径方向延びおよび幅にそれぞれ対応する長さおよび幅を有する。 別の態様においては、シールの形状および寸法は、以下の例示された実施の形態においてより詳細に説明されるスロットの個々の配列に対応している。

    あらゆる場合に、シャンクにおけるスロットの開口、およびアクセス開口の関連した位置は、半径方向でプラットフォームとブレードのマウントとの間に配置されている。 好適には、ほぼ半径方向に向けられたスロットの開口は、スロットの半径方向外側端部に配置されている。 すなわち、開口は、半径方向でブレードのプラットフォームの近くに配置されている。 この位置は、既に組み立てられたブレードのアクセス開口を通じてストリップ状シールを容易に挿入することを可能にする。

    シールが矩形のキャビティに導入された後、作動による遠心力および軸方向の力によりストリップ状シールがアクセス開口を通って逃げ出すことを回避するために、予防策がなされなければならない。 この問題を克服するために、好適な実施の形態において、少なくとも1つの半径方向に方向付けられたリムにおけるスロットは、半径方向外方端部とスロットとを開口から分離する突出部状輪郭によって軸方向で画成された半径方向外方端部を有する、溝状の凹部である。

    ブレードのシャンクにおける半径方向シーリングスロットのための前記新規の設計は、ロータホイールの周囲にブレードを組み付けた後のシールストリップの挿入を可能にする。 添付の図面に関して、スロットおよびストリップシールを得るための複数の異なる実施の形態が説明される。

    ここで、ロータリホイールの1つの周方向の列に組み立てられる2つの隣接するブレードのシャンクの間の間隙を通る漏れ流を低減または減少させるための、ブレードのシャンクにおけるほぼ半径方向に向けられたスロットにシールを挿入するための代替的な本発明の概念を説明する。

    ロータリホイールへのブレードの完全な組立ての後にストリップ状シールの挿入を許容する前述のシール配列とは対照的に、別の実施の形態は、ブレード組立て中にスロットにシールを装填するより簡単な方法を可能にする。 さらに、この実施の形態は、2つの隣接するブレードのシャンクによって画成されたスロット内のシールの正確な自己整合を有する。

    公知の配列では、回転流れ機械のブレードは、後縁および前縁に沿って結合された吸込面および圧力面を有する翼と、半径方向外方へ向けられた翼先端部と、内側プラットフォームに結合された、半径方向内方に向けられた端部とを有する翼を備え、前記内側プラットフォームは、翼を、翼とは半径方向で反対側のシャンクに結合しており、少なくとも1つのシャンクポケットを有しており、このシャンクポケットは、半径方向外方において、プラットフォームの軸方向に延びた部分と、シャンクの後縁側の少なくとも1つの半径方向に延びたリムとによって包囲されており、シャンクは、シールを受容するために適した、半径方向に向けられた第1のスロットと、シャンクポケットから半径方向内方へ延びたマウントとを有しており、シャンクポケットは、リムとは反対側の面に配置されており、リムは、回転流れ機械の周方向で2つのブレードを組み立てる場合、両スロットが、共通の間隙を形成し、この間隙に、シールが、2つのブレードの組立て前に受容可能である。 受容されたシールは、好適には、シャンクポケットを通る漏れ流を実質的に防止するように寸法決めされている。 ブレードは、2つのスロットのうちの一方が、ストリップ状シールの幅に適応された幅および深さを備えた溝状の凹部を有しており、これにより、溝状の凹部の幅および深さの斜辺が、ストリップ状シールの幅と同じ寸法であるかまたはそれよりも大きいことを特徴とする。 他方で、ストリップ状シールの幅は、斜辺の長さの50%以上であるか、好適には、斜辺の長さの70%以上である。

    溝状の凹部とストリップ状シールとの間の形状および寸法の適応により、ロータホイールに周方向で2つの隣接するブレードを組み立てる前に、ストリップ状シールを溝状の凹部に完全に挿入することができる。 加えて、ストリップ状シールは完全に溝状の凹部内にあるので、2つの隣接するブレードを周方向で継目なしに接合することができる。 組立て中に凹部の斜辺に沿って受容されたストリップ状シールが、2つの隣接するブレードのシャンクの間の間隙のための、軸方向に面したカバーの付加的な機能を行うことを保証するために、ストリップ状シールを最初の位置から斜辺に沿って軸方向シーリング位置へ滑らせるための工具が必要である。

    斜辺に沿った位置から終端位置までのストリップ状シールの滑りおよび回転運動を容易にするために、溝状の凹部はその幅に沿って楔形輪郭を有しており、その場合、側面部分は、軸方向に対して傾斜させられているので、ストリップ状シールがその長さ延在周りに軸方向へ回転しながらストリップ状シールの一方の側縁が側面に沿って滑ることができ、2つの隣接するブレードのシャンクの間の間隙を封止し、シャンクポケットを通る漏れ流を防止する。

    楔形輪郭の側面は、溝状凹部の第1の限界壁部に隣接して配置されているのに対し、楔形輪郭は、第1の限界壁部とは反対側に配置された第2の限界壁部と第1の間隙を画成している。 周方向で2つのブレードが組み立てられた状態において、第2のスロットは、第1の間隙に対面した少なくとも1つの第2の間隙を有しており、これにより、ストリップ状シールの軸方向端部が両間隙内へ同時に突出する。

    別の好適な実施の形態は、溝状凹部内の一方の限界壁部の半径方向に沿ってらせん状輪郭を有しており、これにより、ストリップ状シールは、ブレードの組立て中、最初は溝状凹部の斜辺に沿った位置を占めているが、最初の試運転の間に加えられる遠心力により、一切の工具なしにそれ自体回転する。 図面を参照してより詳細に説明するように、らせん状輪郭は、溝状凹部に沿って半径方向外方領域にのみ提供されている。 本発明のさらなる詳細は、図面に示された好適な実施の形態を説明する以下の開示から得ることができる。

    ここで図面に関連した典型的な実施の形態に基づいて発明をさらに詳細に説明する。

    第1の発明の態様による本発明のブレードの第1の実施の形態を示す図である。

    第1の発明の態様による本発明のブレードの第1の実施の形態を示す図である。

    第1の発明の態様による本発明のブレードの第1の実施の形態を示す図である。

    第1の発明の態様による本発明のブレードの第1の実施の形態を示す図である。

    図2a〜dは、第1の発明の態様による本発明のブレードの第2の実施の形態を示す図である。

    図3a〜dは、第1の発明の態様による本発明のブレードの第3の実施の形態を示す図である。

    第1の発明の態様による本発明のブレードの第4の実施の形態を示す図である。

    第2の発明の態様に関する本発明のブレードの第1の実施の形態を示す図である。

    第2の発明の態様に関する本発明のブレードの第2の実施の形態を示す図である。

    図1は、例えばガスタービン配列用の低圧タービン動翼のブレード1の第1の実施の形態を示している。 図1aは、ブレード1の半径方向内側部分の、回転流れ機械(図示せず)の周方向cで見た側面図を示している。 図1aに示された軸は、回転流れ機械の軸方向a、半径方向r、および周方向cを意味する。 さらに別の説明は、それぞれの図面に規定された軸を参照する。

    ブレード1は翼2を有する。 翼2は、吸込面3と、圧力面(図示せず)とを有しており、吸込面と圧力面とは、前縁4と後縁5とに沿って結合されている。 翼2の半径方向内方へ延びた端部は、内側プラットフォーム6に結合されている。 内側プラットフォーム6は、翼2を、翼2の半径方向端部においてシャンク7に結合している。 シャンク7は、少なくとも1つのシャンクポケット8を有している。 シャンクポケット8は、シャンク7において凹まされた領域として規定されている。 この領域は、半径方向で、プラットフォーム6の軸方向の一部分と、シャンク7の後縁5側から延びた少なくとも1つの半径方向に向けられたリム9とによって、包囲されている。 シャンク7は、図1bに示したようにスロット10を有している。 スロット10は、ほぼ軸方向aでシール11を受容するために半径方向rに向けられている。 ブレード1は、さらに、回転流れ機械のロータホイールにおける逆輪郭の凹部にブレード1を固定するために、シャンクポケット8よりも半径方向内方へ延びたマウント12を有する。

    シール配列の実施の形態を、図1a〜図1dを参照してさらに説明する。 図1cは、図1aにおいて破線で囲まれた部分の拡大図である。 図1dは、図1cにおいて破線で囲まれた部分の拡大図である。

    図1cは、半径方向内方に向かって狭まっている軸方向凹所幅を備えた楔形溝状凹部として構成されたスロット10を示している。 スロット10は、開口13を有しており、この開口13は、軸方向aを向くように向けられたシャンク面14において開口している。 開口13は、図1bに示したように、好適には矩形のストリップ状金属シールの形式のシール11を、開口13を通じてスロット10内へ挿入することができるように、スロット10に接続されている。 シール11の長さはスロット10の長さに対応している。 スロット10は長手方向軸線15を有しており、この長手方向軸線15は、半径方向rに対して、100°≦β≦170°、好適には130°≦β≦150°の範囲の度βだけ傾斜させられている。 スロット10の傾斜により、スロット10に挿入されたシール11は、回転流れ機械の回転軸線を中心とする回転中にシール11に作用する遠心力17によってスロット10の半径方向外側の面16に対して押し付けられる。 シール11に対する遠心力17の効果により、シール11は気密に面16に押し付けられ、シール11に作用するシャンクポケット8内の圧力に抵抗する。

    開口13を通ってスロット10からシール11が制御されることなく逃げ出すのを回避するために、スロットは、半径方向外側端部において突出部状輪郭18を有する。 突出部状輪郭18は、スロット10の半径方向外側端部19を、軸方向で開口13から分離している。 図1dには、シール11が突出部状輪郭18によってスロット10の半径方向外側端部19に捕捉されていることが明らかに示されている。

    ブレード1は、周方向cで、図1a〜図1dに示された図示の側とは反対側を有する。 この反対側において、シャンク7は、開口を備えた第2のスロットを有する。 開口は、リム9におけるスロットおよび開口の鏡像である。 これにより、回転流れ機械の周方向cで2つのブレードを組み立てる場合、両スロットは共通の間隙を画成し、共通の開口を形成する。 この共通の開口を通じて、シール11を受容することができ、シールは、シャンクポケット8を通る漏れ流を防止するように寸法決めされている。 図1bは、スロット10に挿入されたシールを示している。 シール11の、周方向cに突出した部分は、スロット10を超えて、図1bに示されたブレードに隣接して組み立てられるブレードの第2のスロット内へ延びる。

    以下の説明では、前述の参照符号は、繰返し説明せずに論じられる。

    図2aは、図1cに示された実施の形態と同様の、ブレードのシャンク部分7の斜視図である。 スロット10は、半径方向rで内方へ狭まる、楔形の溝状の凹部を有する。 スロット10は、スロット10の半径方向外方に向けられた端部の領域において開口13に接続されている。 図1cに示された実施の形態とは対照的に、スロット10の長手方向軸線15は、半径方向rに対して、図1cの場合よりも大きな角度βだけ傾斜させられている。 この手段により、図1cに示した構成よりも小さな軸方向幅を備えたリム9を形成することができる。 さらに、シール11がスロット10の半径方向外側の面16に接触することを保証するために、金属ストリップであるシール11は、その半径方向内側端部において、折り返し部分20を有している。 この折り返し部分20は、スロット10の半径方向内側端部において圧縮され、シール11は面16に押し付けられる。 さらに、回転流れ機械が始動した後、遠心力17により、シール11は、図2bに円で囲んで示されている半径方向外側端部19に向かって移動することが予測される。

    図3a〜cは、第3の好適な実施の形態を示しており、この場合、ロータホイールにブレードが組み立てられた後に形成されたスロット10に半径方向シールが導入されている。 この場合、スロット10は、クラスプ状シール11のために適応された、輪郭づけられた溝状の凹部を有する。 スロット10は、曲げられたストリップを有する。 曲げられたストリップは、スロット10の半径方向外側端部10における2つの接近したストリップ端部11',11”と、スロット10の半径方向内側へ延びた端部における、湾曲した曲げられた部分21とを有する。

    シール11の湾曲した曲げられた部分21は、クラスプ状シール11を、スロット10の輪郭づけられた溝状の凹部の軸方向内面に押し付ける。 これは、図3a〜図3cに見ることができる。 輪郭づけられた溝状の凹部は、さらに、半径方向rに対して僅かに傾斜させられた長手方向軸線15を有する。 これにより、図3aに見られるように、スロット10の半径方向外側面16に密着していない上側のストリップ端部11”は、回転流れ機械の作動中に発生する遠心力17の結果として、図3bに示されたシーリング位置へ移動させることができる。加えて、突出部状輪郭18は、回転流れ機械が停止モードにあるときに、ストリップ端部11”が開口13を通過することを防止している。

    図4a〜図4dは、ブレードの第4の実施の形態を示している。 ブレードは、シールを受容するための、ブレードがロータリホイールに組み立てられた後に形成される開口を備えた半径方向スロットを有する。 図4aに示されたシャンク7の部分は、軸方向で極めて小さなリム9と、スロット10とを有する。 スロット10は、ほぼ矩形の溝状の凹部を形成している。 凹部は、長手方向軸線15を有しており、この長手方向軸線15は、半径方向rで一切傾斜することなく半径方向に整合させられている。 スロット10は、その半径方向外側端部において、導入スロット22を有する。 導入スロット22は開口13をスロット10に接続している。 導入スロット22は軸線23を有しており、この軸線23は、スロット10の軸線15と、120°≦α≦150°、好適には125°≦α≦140°の範囲、最も好適にはα=131°の角度αで交差する。

    図4aおよび図4bは、図4cおよび図4dに示された特別に設計されたシール配列を受容するために適した矩形のスロット1の1つの実施の形態を示している。 特別に設計されたスロット11は、開口13を通じたスロット10へのシールの挿入のより小さな溝角度αというマルチプルストリップ設計から成る。 図4cに示された好適なマルチプルストリップ設計は、1つの共通の端部においてスポット溶接された3つのストリップ状シール11.1,11.2,11.3を有しており、これにより、3つのストリップ状シールは、図4cに示したように扇形を形成している。 好適な実施の形態において、3つのストリップ状シールのうちの1つは、他の2つよりも大きな厚さを有しており、例えば、第1のストリップ状シール11.3が、0.5mmの厚さを有するのに対し、他の2つ11.1,11.2は0.2mmの厚さを有する。 より厚いストリップシールは、座屈を回避するという利点があるが、より薄いストリップは、組立て中に曲がるときの塑性変形に対する耐性がより高い。

    図4dは、ストリップ状シール11の別の実施の形態を示している。 このストリップ状シール11も、共通の端部において結合された3つのストリップ状シール11.1,11.2,11.3を有しており、ストリップ状シールは扇形を形成している。 図4bに示したように、ストリップ状シールのうちの1つ11.1は、スロット10にシール配列を確実に配置するためのリップ24を形成するように延長している。

    図1〜図4に示されたブレードは共通して、ブレード組立て後に形成される開口13を有している。 開口13を通じてストリップ状シールまたはマルチストリップ設計は、回転流れ機械の軸方向aに面するように向けられた自由にアクセス可能な面内へ受容可能である。 図5および図6に示されたブレードは、半径方向に延びるスロットを有する。 スロットは、組立作業を妨害または邪魔することなく組立作業中にシールの挿入を可能にするように構成されている。

    図5aは、翼を備えないブレード1の斜視図を示している。 翼は、省略されていなければ、冷却開口25が配置されているところからプラットフォーム6を超えて半径方向に延びている。 ブレード1のシャンクポケット8は、半径方向で、軸方向に延びたプラットフォーム6の部分と、シャンク7の後縁から延びた少なくとも1つの半径方向に向けられたリム9との両方によって取り囲まれている。 ブレード1のシャンクポケット8は、半径方向で、軸方向に延びたプラットフォーム6の部分と、シャンク7の後縁から延びた少なくとも1つの半径方向に向けられたリム9との両方によって取り囲まれている。 リム9は、シールを挿入するための、半径方向に向けられたスロット10を有する。 前述の実施の形態とは対照的に、スロット10は、シールをスロットに挿入するためのアクセス開口を有さない。 代わりに、スロット10は、リム9内部に完全に埋没させられており、一方の側に、1つの周方向cに向けられた開口を有している。

    図5(b1)〜図5(b3)は、スロット10の横断面を示している。 図5(b1)において、例示された上側の断面図は、第1のブレード1.1のリム9におけるスロット10を示しており、第1のブレード1.1は、ロータリホイール(図示せず)の周方向で第1のブレード1.1に隣接して配置された第2のブレード1.2によって、周方向cに形成された間隙26を画成している。

    第1のブレード1.1のスロット10は、スロット幅wと、スロット深さdとを有する矩形の横断面(破線参照)を有する。 スロット10の矩形の形状により、スロット10は、斜辺hを有しており、この場合、w 2 +d 2 =h 2である。

    加えて、ストリップ状シール11は、斜辺hの長さ以下であるが、斜辺hの長さの50%以上、好適には70%以上であるシール幅wsを有する矩形横断面を有する。 前述の幾何学的要求により、シール11をスロット10内に配置することができ、これにより、図5(b1)に示したように、シール11が周方向cにスロット10を超えて突出することはない。 ここで、シール11は、スロット10の斜辺hに沿った位置を占める。 この位置において、スロット10内に配置されたシール11を妨害することなく、隣接する第2のブレードをロータホイールに配置することができる。

    2つの隣接するブレードをロータリホイールに組み立てた後、ストリップ状シール11は、図5(b3)に示したように、軸方向間隙26を軸方向で閉鎖するためにシーリング位置へ移動させられなければならない。 ストリップ状シール11の移動を容易にするために、スロット10は、その幅に沿って、すなわち軸方向で、軸方向aに対して傾斜させられた側面28を備える楔形輪郭27を有している。 加えて、側面28は、スロット10の第1の限界壁部29に隣接して配置されている。 この配列において、楔形輪郭27は、さらに、軸方向でスロットの第1の限界壁部29に向き合って配置された第2の限界壁部31と第1の間隙30を画成している。 加えて、第2のブレード1.2は、組み立てられた状態において第1のブレードに対して周方向で配置されるので、第1の間隙30と向き合った第2の間隙32を有する。

    ストリップ状シール11を、図5(b1)に示された位置から、図5(b3)に示された軸方向シーリング位置へ移動させるために、ストリップ状シール11の端部を側面28に沿って軸方向に滑らせるための工具が必要であり、この滑りは、ストリップ状シール11の他方の端部を第2のブレード1.2の第2の間隙32へ入り込ませる。 図5(b2)に示された位置において、ストリップ状シール11は、図5(b2)に示された位置P1から位置P2へ移動するために軸方向の力を用いて押し付けられなければならず、すなわち、これにより、ストリップ状シール11は、軸方向で第1および第2のブレード1.1,1.2の第1および第2の間隙30,32内に入り込む。

    図6(a)および図6(b)は、ブレードの代替的な実施の形態を示している。 このブレードは、半径方向に向けられたスロット10を有しており、このスロットは、スロットの断面の斜辺hに沿ったストリップ状シール11の位置決めの後にスロット10内へのストリップ状シールの移動を可能にする横断面を有している。 図6(a)において、スロット10は半径方向rに延びており、深さd、幅wおよび斜辺hを有する三角形の横断面を有する半径方向内側端部を有している。

    スロット10は、さらに、斜辺hが凸面状の輪郭33を形成している横断面を有する半径方向外側端部を有している。 スロット10の半径方向高さに沿って、スロット10の一方の端部における直線的な斜辺hから、凸面状の輪郭33を有する斜辺hへの移行が生じており、その結果、らせん形輪郭34を形成したスロット10の表面を生じている。 図6(a)は、周方向でのロータリホイールへの隣接するブレードの組立の前の、スロット10に配置されたストリップ状シール11を示している。 図6(b)は、軸方向シーリング位置におけるストリップ状シール11の位置を示している。 図6(a)に示されたシール位置から、図6bに示されたシール位置への移行は、ロータリホイールの作動中にストリップ状シール11に作用する遠心力17によって達成され、この場合、遠心力は、半径方向にストリップ状シールを移動させ、スロット10のらせん形溝状輪郭34の結果としてストリップ状シールのねじれを生ぜしめる。 なぜならば、ストリップ状シールはスロット10において上方へ押し付けられるからである。

    1 ブレード 1.1 第1のブレード 1.2 第2のブレード 2 翼 3 吸込面 4 前縁 5 後縁 6 プラットフォーム 7 シャンク 8 シャンクポケット 9 リム 10 スロット 11 シール 11' ストリップ端部 11” ストリップ端部 12 マウント 13 開口 14 シャンク面 15 長手方向軸線 16 スロットの半径方向外側の面 17 遠心力 18 突出部状輪郭 19 スロットの半径方向外側の端部 20 折り返し部分 21 湾曲した曲げられた部分 22 導入スロット 23 導入スロットの軸線 24 リップ 25 冷却開口 26 間隙 27 楔形輪郭 28 側面 29 第1の限界壁部 30 第1の間隙 31 第2の限界壁部 32 第2の間隙 33 凸面状輪郭 34 らせん形溝状輪郭

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