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公開番号2024148147
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-17
出願番号2024034561
出願日2024-03-07
発明の名称拡大されたロータ溝のためのダブテール配置を備えたタービンブレード及び、アセンブリ
出願人ゼネラルエレクトリックテクノロジーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,General Electric Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類F01D 5/30 20060101AFI20241009BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】拡大されたロータ溝用ダブテール配置を備えたタービンブレードとアセンブリを提供する。
【解決手段】タービンブレードのダブテールは、取付けアームと、ロータ軸に対して半径方向内向き端面とを含む。拡張インサートは、ダブテールの端面に接触するように構成された第1の端部と、第2の端部とを含む。少なくとも1つの位置決め脚部は、インサートの第2の端部から軸に対して半径方向内側に延びている。ダブテールと拡張インサートは、タービンブレードをロータに取り付けるためにロータ溝内に配置されるように構成されている。取付アームは、ロータ溝の半径方向内向きのロータフックに係合し、位置決め脚部は、ロータ溝の半径方向外向き表面と、位置決め脚部とロータ溝の半径方向外向き表面との間の平面板シムとのうちの一方に係合する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
軸を有するロータ（４１２）に画定されたロータ溝（４１０）のためのタービンブレードアセンブリ（４００）であって、
エアフォイル（４１６）および該エアフォイル（４１６）に結合されたダブテール（４０４）を含むタービンブレード（４０２）であって、前記ダブテール（４０４）は、取付けアーム（４２０）および軸に対して半径方向内向き端面（４２２）を含む、前記タービンブレード（４０２）と、
前記ダブテール（４０４）の前記端面（４２２）に接触するように構成された第１の端部（４２４）と、第２の端部（４２６）とを含む拡張インサート（４０６）であって、前記第２の端部（４２６）は、前記軸に対して半径方向内側に延びる少なくとも１つの位置決め脚部（４２８）を含む、拡張インサート（４０６）と、含み、
前記ダブテール（４０４）と前記拡張インサート（４０６）は、前記タービンブレード（４０２）を前記ロータ（４１２）に取り付けるために前記ロータ溝（４１０）に配置されるように構成されている、タービンブレードアセンブリ（４００）。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記取付アーム（４２０）が前記ロータ溝（４１０）の半径方向内向きのロータフック（４３０）に係合し、前記少なくとも１つの位置決め脚部（４２８）が、前記ロータ溝（４１０）の半径方向外向き表面（４３２）と、前記少なくとも１つの位置決め脚部（４２８）と前記ロータ溝（４１０）の半径方向外向き表面（４３２）との間の平面板シム（４４０）とのうちの１つに係合する、請求項１に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項３】
前記拡張インサート（４０６）が４ミリメートルより大きい半径方向の広がりを有する、請求項１に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの位置決め脚部（４２８）と前記ロータ溝（４１０）の前記半径方向外向き表面（４３２）との間に少なくとも１つの平面板シム（４４０）をさらに含み、前記少なくとも１つの平面板シム（４４０）は、１．５ミリメートル以下の半径方向の広がりを有する、請求項３に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項５】
前記タービンブレード（４０２）の前記ダブテール（４０４）に対する前記拡張インサート（４０６）の位置をロックする固定要素（４５０）をさらに備える、請求項１に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項６】
前記固定要素（４５０）が、雄－雌カプラを含む、請求項５に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項７】
前記雄－雌カプラの雌部分（４５２）が、前記ダブテール（４０４）の前記端面（４２２）に画定され、前記雄－雌カプラの雄部分（４５４）が、前記拡張インサート（４０６）の前記第１の端部（４２４）から延び、前記タービンブレード（４０２）の前記ダブテール（４０４）に対する前記拡張インサート（４０６）の位置をロックするために、前記端面（４２２）の前記雌部分（４５２）内に着座するように構成されている、請求項６に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項８】
前記固定要素（４５０）が、前記ダブテール（４０４）の前記端面（４２２）と前記拡張インサート（４０６）の前記第１の端部（４２４）とを結合する締結具（４６０）を含む、請求項５に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの位置決め脚部（４２８）は、前記軸線に対して半径方向内側に延びる複数の位置決め脚部（４２８）を含む、請求項１に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
【請求項１０】
前記複数の位置決め脚部（４２８）のうちの少なくとも２つが異なる長さを有する、請求項９に記載のタービンブレードアセンブリ（４００）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にタービンシステムに関する。より具体的には、本開示は、拡大されたロータ溝（enlarged rotor groove）のためのダブテール配置（dovetail arrangement）を有するタービンシステム用のタービンブレードおよびタービンブレードアセンブリに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
タービンシステムには、ロータに接続された回転ブレードに流れを導く静止ノズルが含まれる。静止ノズル（エアフォイル：airfoil）は通常、静止ブレード、ダイヤフラム、またはノズルアセンブリ段（a stationary blade, diaphragm, or nozzle assembly stage）と呼ばれる。回転ブレードは、ノズルから流体流、例えば燃焼ガスや蒸気を受け、ブレードにロータを回転させる力を与える。ブレードは一般に、ロータの溝と嵌合するダブテールを持つベースを使ってロータに組み付けられ、薄い板状のシムを使って半径方向外側に押し出され、密な（詰まった：packed）アセンブリを作るのに役立つ。
【０００３】
タービンのサービス停止中、特定の回転ブレード段の交換が必要になることがある。適切な組み立てを保証するために、ロータ溝を再加工して、例えば小さな亀裂やその他の変形などの可能性のある損傷をきれいに除去する必要がある場合もある。ロータ溝の再加工の深さは、ロータの寿命消費量に依存し、例えば、ロータの異なる位置、異なるブレード段、または異なるタービンシステム間で異なる場合がある。ロータ溝の内側は、例えば２ミリから１５ミリの範囲で機械加工して、ひび割れや老化した材料を除去し、ロータの寿命を延ばすことができる。新しい、より大きなロータ溝に適合するダブテールを持つ新しいブレードを提供する一方、ロータ溝への遠心力や応力の増加を避けるために、元のブレードよりも重量を増やさないようにすることが課題である。
【発明の概要】
【０００４】
以下に述べるすべての態様、例、特徴は、技術的に可能なあらゆる方法で組み合わせることができる。
【０００５】
本開示の一態様は、軸を有するロータに画定されたロータ溝のためのタービンブレードアセンブリを提供する。タービンブレードアセンブリは、エアフォイルと、エアフォイルに結合されたダブテールとを含むタービンブレードであって、ダブテールは、取付けアーム（mounting arm）と、軸に対して半径方向内側に面する端面（end surface）とを含む、タービンブレードと、ダブテールの端面に接触するように構成された第１の端部と第２の端部とを含む拡張インサート（extension insert）であって、第２の端部は、軸に対して半径方向内側に延びる少なくとも１つの位置決め脚部（positioning leg）を含む、拡張インサートであって、ダブテールと拡張インサートは、タービンブレードをロータに取り付けるためにロータ溝内に位置決めされるように構成される、拡張インサートと、を含む。
【０００６】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、取付けアームは、ロータ溝の半径方向内向きのロータフックに係合し、少なくとも１つの位置決め脚部は、ロータ溝の半径方向外向きの表面と、少なくとも１つの位置決め脚部とロータ溝の半径方向外向きの表面との間の平面板シム（planar plate shim）とのうちの１つに係合する。
【０００７】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、拡張インサートは、４ミリメートルより大きい半径方向の広がりを有する。
【０００８】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、少なくとも１つの位置決め脚部とロータ溝の半径方向外向きの表面との間に少なくとも１つの平面板シムをさらに含み、少なくとも１つの平面板シムは、１．５ミリメートル以下の半径方向の広がりを有する。
【０００９】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、タービンブレードのダブテールに対する拡張インサートの位置をロックする固定要素をさらに含む。
【００１０】
本開示の別の態様は、先行する態様のいずれかを含み、固定要素は雄－雌カプラを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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