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公開番号2025026820
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-26
出願番号2024105908
出願日2024-07-01
発明の名称ターボ機械排気ディフューザ用の振動減衰アセンブリ
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 25/04 20060101AFI20250218BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】ターボ機械コンポーネントに取り付けられた振動減衰アセンブリが提供される。
【解決手段】振動減衰アセンブリは、ターボ機械部品に結合された少なくとも1つのピンアセンブリを含む。少なくとも1つのピン組立体は、ピン本体部と、ピン本体部に結合されたディスクとを含む。振動減衰アセンブリは、ディスクとターボ機械部品との間に配置された少なくとも1つのプレートを更に含む。少なくとも1つのプレートは、少なくとも1つのピンアセンブリのピン本体部が延びる少なくとも1つの開口部を画定する。少なくとも1つのプレートは、ディスクとターボ機械構成部品との間で、少なくとも1つのピン組立体に対して、及びターボ機械構成部品に対して相対的に移動可能であり、ターボ機械構成部品が経験する振動を減衰させる。このような振動減衰アセンブリを備えた排気ディフューザも提供される。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
ターボ機械構成要素（３４）に取り付けられる振動減衰アセンブリ（２００）であって、前記振動減衰アセンブリ（２００）は、
前記ターボ機械構成要素（３４）に結合される少なくとも１つのピンアセンブリ（２０４）であって、ピン本体部（１１２）と、前記ピン本体部（１１２）に結合されたディスク（１１４）とを有する、少なくとも１つのピンアセンブリ（２０４）、及び
前記ディスク（１１４）と前記ターボ機械構成要素（３４）との間に配置された少なくとも１つのプレート（２０２）であって、前記少なくとも１つのプレート（２０２）は、前記少なくとも１つのピンアセンブリ（２０４）のピン本体部（１１２）が貫通する少なくとも１つの開口部（１２２）を画定する、少なくとも１つのプレート（２０２）
を含み、
前記少なくとも１つのプレート（２０２）は、前記ターボ機械構成要素（３４）が受ける振動を減衰させるために、前記ディスク（１１４）と前記ターボ機械構成要素（３４）との間において、前記少なくとも１つのピンアセンブリ（２０４）に対して、及び前記ターボ機械構成要素（３４）に対して相対的に移動可能である、振動減衰アセンブリ（２００）。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記ターボ機械構成要素は、内側ライナ（４６）と、外側ライナ（４８）と、前記内側ライナ（４６）と前記外側ライナ（４８）との間に延在する複数のストラット（４４）とを有する排気ディフューザ（３４）であり、前記振動減衰アセンブリ（２００）は、前記内側ライナ（４６）、前記外側ライナ（４８）、及び前記複数のストラット（４４）のうちの１つ以上のストラット（４４）のうちの少なくとも１つに取り付けられる、請求項１に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのプレート（２０２）は、外側プレート（２１０）及び内側プレート（２１２）を含む、請求項１に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項４】
前記外側プレート（２１０）は、前記内側プレート（２１２）と前記外側プレート（２１０）が部分的に重なるように、前記内側プレート（２１２）からオフセットされている、請求項３に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項５】
前記振動減衰アセンブリ（２００）は第１の振動減衰アセンブリ（２００Ａ）であり、前記第１の振動減衰アセンブリ（２００Ａ）に隣接する第２の振動減衰アセンブリ（２００Ｂ）を更に含み、前記第１の振動減衰アセンブリ（２００Ａ）は第１の外側プレート（２１０Ａ）及び第１の内側プレート（２１２Ａ）を含み、前記第２の振動減衰アセンブリ（２００Ｂ）は第２の外側プレート（２１０Ｂ）及び第２の内側プレート（２１２Ｂ）を含み、前記第１の内側プレート（２１２Ａ）は、前記第１の外側プレート（２１０Ａ）からオフセットされ、前記第１の外側プレート（２１０Ａ）及び前記第２の外側プレート（２１０Ｂ）と接触する、請求項１に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプレート（２０２）は薄肉であり、前記少なくとも１つのプレート（２０２）は、前記少なくとも１つのプレート（２０２）の厚さと前記少なくとも１つのプレート（２０２）の幅との比が、約１：１００と１：５０００との間を規定する、請求項１～５のうちのいずれか一項に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプレート（２０２）は、前記ディスク（１１４）と前記ターボ機械構成要素（３４）との間に配置された２つ以上のプレート（２１０、２１２）を含む、請求項１に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプレート（２０２）は、第１の厚さ（１２８）を有する第１のプレート（２１２）と、第２の厚さ（１２９）を有する第２のプレート（２１０）とを含み、前記第２の厚さ（１２９）は、前記第１の厚さ（１２８）よりも厚い、請求項１に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの開口部（１２２）は複数の開口部（１２２）であり、前記少なくとも１つのピンアセンブリ（２０４）の各ピンアセンブリ（２０４）は、前記複数の開口部（１２２）のそれぞれの開口部（１２２）を貫通する、請求項１～８のうちのいずれか一項に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのピンアセンブリ（２０４）は、前記ターボ機械構成要素（３４）にアレイ状に配置された複数のピンアセンブリ（２０４）を含む、請求項１に記載の振動減衰アセンブリ（２００）。
（【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、ターボ機械の排気ディフューザにおける振動緩和に関する。具体的には、本開示は、ターボ機械の排気ディフューザにおける周波数振動を緩和するための装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
ターボ機械は、エネルギー伝達を目的として様々な産業及び用途で利用されている。例えば、ガスタービンエンジンは、一般に、圧縮機部、燃焼部、タービン部、及び排気部を含んでいる。圧縮機部は、ガスタービンエンジンに流入する作動流体の圧力を徐々に上昇させ、この圧縮された作動流体を燃焼部に供給する。圧縮された作動流体と燃料（天然ガスなど）は燃焼部内で混合され、燃焼室内で燃焼して高圧・高温の燃焼ガスを発生させる。燃焼ガスは燃焼部からタービン部に流入し、膨張して仕事を生成する。例えば、タービン部で燃焼ガスが膨張することにより、例えば発電機に接続されたローターシャフトが回転し、電気が発生する。燃焼ガスはその後、タービン部の下流に配置された排気ディフューザを通ってタービン部から排気される。
【０００３】
排気ディフューザは、典型的には、内側ライナと外側ライナとを含んでおり、外側ライナは、ディフューザの排気流路を形成するために、内側ライナから半径方向に離れている。１つ又は複数の概ねエアフォイル形状のディフューザストラットは、排気流路内で内側ライナと外側ライナとの間に延在し、外側ライナに、及び／又はシャフトを支持する後方軸受に、構造的な支持を付与する。
【０００４】
典型的な発電用ターボ機械は莫大な出力が可能であり、そのため、需要を満たすように部分負荷で運転されることが多い。しかし、部分負荷で運転すると、排気ディフューザ内で周波数振動（すなわち、圧力脈動又は圧力振動）が発生し、時間の経過とともに損傷を引き起こしたり、ターボ機械が予定外に停止する又は早期に停止する恐れがある。
【０００５】
従って、排気ディフューザが受ける機械的振動を低減する又は除去する振動減衰アセンブリが望まれており、このような振動減衰アセンブリは当技術分野で評価されると考えられる。
【発明の概要】
【０００６】
本開示に従った排気ディフューザアセンブリ及び振動減衰アセンブリの態様及び利点は、以下の発明を実施するための形態において部分的に記載されている、発明を実施するための形態から明らかである、又は技術の実施を通じて認識することができる。
【０００７】
一実施形態によれば、ターボ機械用の排気ディフューザアセンブリが提供される。前記排気ディフューザは、内側ライナと、前記内側ライナから間隔を空けて配置された外側ライナであって、前記内側ライナと前記外側ライナとの間に排気流路が画定された、外側ライナと、前記排気流路内に配置された複数のストラットであって、前記内側ライナと前記外側ライナとの間に延在する複数のストラットと、を含む。排気ディフューザアセンブリは、更に、排気ディフューザにおいて、前記内側ライナと、前記外側ライナと、複数のストラットのうちの１つ以上のストラットとのうちの少なくとも１つに取り付けられる１つ又は複数の振動減衰アセンブリを含み、複数の振動減衰アセンブリの各振動減衰アセンブリは、前記排気ディフューザに結合される少なくとも１つのピンアセンブリを含み、前記少なくとも１つのピンアセンブリは、ピン本体部と、前記ピン本体部に結合されたディスクとを有する。少なくとも１つのピンアセンブリは、更に、前記ディスクと前記排気ディフューザとの間に配置された少なくとも１つのプレートを含んでいる。前記少なくとも１つのプレートは、前記少なくとも１つのピンを囲む。前記少なくとも１つのプレートは、前記ディスクと前記排気ディフューザとの間において、前記ピン本体部に対して、及び前記排気ディフューザに対して、相対的に移動可能である。
【０００８】
別の実施形態によれば、ターボ機械構成要素に取り付けられる振動減衰アセンブリが提供される。前記振動減衰アセンブリは、前記ターボ機械構成要素に結合される少なくとも１つのピンアセンブリを含んでいる。前記少なくとも１つのピンは、ピン本体部と、前記ピン本体部に結合されたディスクとを有している。前記振動減衰アセンブリは、更に、前記ディスクと前記ターボ機械構成要素との間に配置された少なくとも１つのプレートを含んでいる。前記少なくとも１つのプレートは、前記少なくとも１つのピンを囲んでいる。前記少なくとも１つのプレートは、前記ターボ機械構成要素が受ける振動を減衰させるために、前記ディスクと前記ターボ機械構成要素との間において、前記少なくとも１つのピンに対して、及び前記ターボ機械構成要素に対して相対的に移動可能である。
【０００９】
本発明の排気ディフューザアセンブリ及び振動減衰アセンブリのこれらの特徴、態様及び利点並びに他の特徴、態様及び利点は、以下の発明を実施するための形態及び特許請求の範囲を参照することにより、更に理解される。図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成し、本技術の実施形態を示し、発明を実施するための形態と共に、本技術の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の排気ディフューザアセンブリ及び振動減衰アセンブリの完全かつ実施可能な開示（当業者に向けられた、本発明のシステム及び方法を製造する及び使用する最良の態様を含む）は明細書に記載されており、明細書では、以下の図を参照している。
本開示の実施形態によるターボ機械の概略図である。
本開示の実施形態による排気ディフューザアセンブリの拡大断面図を示す。
本開示の実施形態による、図２に示す線３－３から見た排気ディフューザアセンブリの断面図を示す。
本開示の実施形態に従って、複数の振動減衰アセンブリが結合された排気ディフューザを有する排気ディフューザアセンブリの等角図を示す。
本開示の実施形態による、図４に示す排気ディフューザアセンブリの拡大平面図を示す。
本開示の実施形態による、図５に示す線６－６から見た排気ディフューザアセンブリ１００の断面図を概略的に示す。
本開示の実施形態による浮動ピンアセンブリの詳細を示す、排気ディフューザアセンブリの断面図である。
本開示の実施形態による位置決めピン組立体の詳細を示す排気ディフューザアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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