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公開番号2025010560
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-22
出願番号2024093358
出願日2024-06-07
発明の名称タービン部品用ダンパエレメント用の共振調整長尺体を含む振動減衰システム
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 5/16 20060101AFI20250115BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】タービン部品用ダンパエレメント用の共振調整長尺体を含む振動減衰システムを提供する。
【解決手段】振動減衰システム(120)は、タービン部品(111)の本体開口(160)内にダンパエレメント(174)を含む。共振同調長尺体(190)は、本体開口内のダンパエレメントを通って延在している。長尺体(190)は、本体開口内でタービン部品(111)と同じ共振周波数などの所定の共振周波数で共振するように構成され、本体開口内のダンパエレメント(174)に対して力を発生させる。ダンパエレメント(174)は、本体開口(160)及び/又は長尺体(190)と接触する表面(194)を有する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
タービン部品（１１１）内の振動を減衰させるためタービン部品（１１１）の第１の本体開口（１６０Ａ）内に設置されるように構成されたための振動減衰システム（１２０）であって、当該振動減衰システム（１２０）が、
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）と、
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）内の開口（１９２）を通って延在する第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）であって、第１の所定の共振周波数で共振するように構成されていて、第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）に対して力を発生させる、第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）と
を備えており、第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）の各々が、第１の本体開口（１６０Ａ）及び第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）の少なくとも一方と接触する面（１９４）を有する、振動減衰システム（１２０）。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）が、前記タービン部品（１１１）の運転中に第１の所定の共振周波数を生成するように選択された第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）の以下の特性：長さ、１以上の外形寸法、長さに沿った外形寸法テーパ、１箇所以上の位置での壁厚、材料、タービン部品（１１１）への１箇所以上の取付位置、タービン部品（１１１）への１以上の取付タイプ及び長尺体（１９０）の数の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項３】
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）が、第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）の少なくとも一部に沿って一緒にスタックされた複数のダンパエレメント（１７４）を含む、請求項１に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項４】
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）が、ダンパピン、可撓性脚部（３０４）を有するダンパエレメント（１７４）、バネ懸架ダンパエレメント（１７４）、ネスト式ダンパピン、開口を有するプレート部材（２３０）、ヘリカル金属リボンバネ（２４６）及び金網（４００）を含む群から選択される、請求項１に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項５】
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）が、第１の外形寸法（ＯＤ２）を有する第１の複数のスタックワッシャ（１７６）及び第２の外形寸法（ＯＤ３）を有する第２の複数のスタックワッシャ（１７８）を備えており、第１の外形寸法（ＯＤ２）と第２の外形寸法（ＯＤ３）とが異なる、請求項１に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項６】
第１の外形寸法（ＯＤ２）が第１の本体開口（１６０Ａ）の内形寸法と一致し、第２の外形寸法（ＯＤ３）が第１の本体開口（１６０Ａ）の内形寸法よりも小さい、請求項５に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項７】
第１の複数のスタックワッシャ（１７６）が第１の内形寸法（ＩＤ２）を有し、第２の複数のスタックワッシャ（１７８）が第２の内形寸法（ＩＤ３）を有し、第１の内形寸法（ＩＤ２）が、第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）の外形寸法（ＯＤ１）よりも大きく、第２の内形寸法（ＩＤ３）が、第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）の外形寸法（ＯＤ１）と一致する、請求項６に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項８】
タービン部品（１１１）が、第２の本体開口（１６０Ｂ）を含んでおり、当該振動減衰システム（１２０）が、
第２の本体開口（１６０Ｂ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）と、
第２の本体開口（１６０Ｂ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）内の開口（１９２）を通って延在する第２の共振同調長尺体（１９０Ｂ）であって、第２の所定の共振周波数で共振するように構成されていて、第２の本体開口（１６０Ｂ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）に対して力を発生させる、第２の共振同調長尺体（１９０Ｂ）と
をさらに備えており、第２の本体開口（１６０Ｂ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）の各々が、第２の本体開口（１６０Ｂ）及び第２の共振同調長尺体（１９０Ｂ）の少なくとも一方と接触する面（１９４）を有する、請求項１に記載の振動減衰システム（１２０）。
【請求項９】
第１の所定の共振周波数が、第１の本体開口（１６０Ａ）内でのタービン部品（１１１）の共振周波数と一致する、請求項１に記載のタービン部品（１１１）。
【請求項１０】
タービン部品（１１１）であって、当該タービン部品（１１１）が、
第１の本体開口（１６０Ａ）が内部に画成されている本体（１２８）と、
前記本体（１２８）内の振動を減衰させ、第１の本体開口（１６０Ａ）内に設置されるように構成された振動減衰システム（１２０）と
を備えており、前記振動減衰システム（１２０）が、
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）と、
第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）内の開口（１９２）を通って延在する第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）であって、第１の所定の共振周波数で共振するように構成されていて、第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）に対して力を発生させる、第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）と
を備えており、第１の本体開口（１６０Ａ）内の１以上のダンパエレメント（１７４）の各々が、第１の本体開口（１６０Ａ）及び第１の共振同調長尺体（１９０Ａ）の少なくとも一方と接触する面（１９４）を有する、タービン部品（１１１）。
（【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、ノズル又はブレードのようなタービン部品における振動の減衰に関する。さらに具体的には、本開示は、タービン部品の本体開口において１以上のダンパエレメントと共に使用するための共振同調長尺体を含む振動減衰システムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
タービン運転における懸念事項の１つは、ブレードやノズルなどのタービン部品が運転中に振動応力を受ける傾向があることである。多くの施設では、タービンは頻繁な加速と減速の条件下で運転される。タービンの加速又は減速時に、ブレードの翼形部は、少なくとも瞬間的には、特定の周波数の振動応力を受け、多くの場合、二次又は三次周波数の振動応力を受ける。ノズル翼形部やその他のタービン部品にも同様の振動応力が加わる。例えば、ガス温度、圧力及び／又は密度の変動は、ロータアセンブリ全体、特にノズル又はブレードの翼形部内で振動を励起するおそれがある。タービン及び／又は圧縮機セクションの上流から周期的又は「脈動」的に出るガスも、不都合な振動を励起するおそれがある。翼形部が振動応力に付されると、その振動の振幅は、ガスタービンの運転及び／又は部品の寿命に悪影響を与えかねないところまで容易に高まるおそれがある。振動を減衰させるためにタービンブレードのダンパエレメントが使用されてきたが、遠心力によって、ダンパエレメント同士がロックされ及び／又はタービン部品内で所望周波数で振動しなくなり、振動減衰能力が低下してしまうおそれがある。
【発明の概要】
【０００３】
以下に挙げるすべての態様、具体例及び特徴は、技術的に可能な方法で組合せることができる。
【０００４】
本開示の態様は、タービン部品内の振動を減衰させるためタービン部品の第１の本体開口内に設置されるように構成されたための振動減衰システムを提供し、振動減衰システムは、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメントと、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメント内の開口を通って延在する第１の共振同調長尺体であって、第１の所定の共振周波数で共振するように構成されていて、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメントに対して力を発生させる、第１の共振同調長尺体とを備えており、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメントの各々は、第１の本体開口及び第１の共振同調長尺体の少なくとも一方と接触する面を有する。
【０００５】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の共振同調長尺体は、タービン部品の運転中に第１の所定の共振周波数を生成するように選択された第１の共振同調長尺体の以下の特性：長さ、１以上の外形寸法、長さに沿った外形寸法テーパ、１箇所以上の位置での壁厚、材料、タービン部品への１箇所以上の取付位置、タービン部品への１以上の取付タイプ及び長尺体の数の少なくとも１つを含む。
【０００６】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメントは、第１の共振同調長尺体の少なくとも一部に沿って一緒にスタックされた複数のダンパエレメントを含む。
【０００７】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメントは、ダンパピン、可撓性脚部を有するダンパエレメント、バネ懸架ダンパエレメント、ネスト式ダンパピン、開口を有するプレート部材、ヘリカル金属リボンバネ及び金網を含む群から選択される。
【０００８】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の本体開口内の１以上のダンパエレメントは、第１の複数のスタックワッシャ及び第２の外形寸法を有する第２の複数のスタックワッシャを含んでおり、第１の外形寸法と第２の外形寸法とが異なる。
【０００９】
本開示の別の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の外形寸法は、第１の本体開口の内形寸法と一致し、第２の外形寸法は、第１の本体開口の内形寸法よりも小さい。
【００１０】
本開示の他の態様は、上述の態様のいずれかを包含し、第１の複数のスタックワッシャは、第１の内形寸法を有し、第２の複数のスタックワッシャは、第２の内形寸法を有し、第１の内形寸法は、第１の共振同調長尺体の外形寸法よりも大きく、第２の内形寸法は、第１の共振同調長尺体の外形寸法と一致する。
（【００１１】以降は省略されています）

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