(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローターブレード（２５）のスパン方向（Ｓ）に沿って配置された根元部分（７）、プラットフォーム（９）及び翼形部分（１）を含み、
前記プラットフォーム（９）は、前記根元部分（７）と前記翼形部分（１）との間に配置されているガスタービンローターブレード（２５）であって、
前記プラットフォーム（９）は、
上流側（１７）と、
下流側（１９）と、
前記上流側（１７）から前記下流側（１９）へ延在している側面（１０）と、
前記プラットフォーム（９）の各側面（１０）内に設けられた軸方向溝（１１）と、
前記プラットフォーム（９）の各側面（１０）内に設けられた径方向溝（１３）とを含み、
前記軸方向溝（１１）は、前記スパン方向（Ｓ）に小規模な拡張成分（１１Ｂ）を伴って前記スパン方向（Ｓ）に対して実質的に垂直に延在し、
前記径方向溝（１３）は、前記スパン方向（Ｓ）の拡張成分（１３Ｂ）と前記スパン方向（Ｓ）に垂直な方向の拡張成分（１３Ａ）とを伴って前記軸方向溝（１１）に向かって延在し、
前記径方向溝（１３）は、前記軸方向溝（１１）から離れる側の第１の端部（３１）と、前記軸方向溝（１１）に向かう側の第２の端部（３３）とを有し、前記第２の端部（３３）は、前記軸方向溝（１１）から距離をおいて配置されており、それによって前記径方向溝（１３）の前記第２の端部（３３）と前記軸方向溝（１１）との間に溝無し区間（１２）が形成されており、
前記軸方向溝（１１）と前記径方向溝（１３）は、軸方向で重畳部分（１１０）が生じるように配置されており、
前記軸方向の重畳部分の長さは、少なくとも前記軸方向溝（１１）の上流側端部（１０６）から前記さらなる溝（１５）と前記軸方向溝（１１）との接合部（１０８）までによって定められる長さ（Ｌ）である、
ことを特徴とする、ガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項２】
前記スパン方向（Ｓ）での前記軸方向溝（１１）の前記小規模な拡張成分（１１Ｂ）は、前記下流側（１９）から前記上流側（１７）に向かって見て前記軸方向溝（１１）が前記翼形部分（１）に向かって傾斜するように形成されている、請求項１記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項３】
前記プラットフォーム（９）の前記各側面（１０）内にさらなる溝（１５）が設けられ、前記さらなる溝（１５）は、前記軸方向溝（１１）に向かって開口し、かつ前記プラットフォーム（９）の前記上流側に向かって開口し、さらに前記さらなる溝（１５）は、前記下流側（１９）から前記上流側（１７）に向かって見て、前記翼形部分（１）から離れるように傾斜している、請求項１又は２記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項４】
前記径方向溝（１３）の、前記スパン方向（Ｓ）に垂直な方向の前記拡張成分（１３Ａ）は、前記径方向溝（１３）の第１の端部（３１）から第２の端部（３３）に向かって見て、前記径方向溝（１３）が前記プラットフォーム（９）の上流側（１７）端部に向かって傾斜するように形成されている、請求項１から３いずれか１項記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項５】
前記径方向溝（１３）の前記第１の端部（３１）は、開口している、請求項１から４いずれか１項記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項６】
前記径方向溝（１３）の前記第２の端部（３３）と前記軸方向溝（１１）との間の前記溝無し区間（１２）の前記スパン方向（Ｓ）の拡張（１２Ｂ）は、前記軸方向溝（１１）の幅の５０％乃至１５０％の範囲にある、請求項１から５いずれか１項記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項７】
前記軸方向溝（１１）の前記スパン方向（Ｓ）の前記小規模な拡張成分（１１Ｂ）は、前記軸方向溝（１１）の軸方向の拡張（１１Ａ）の３％乃至１０％に相当する、請求項１から６いずれか１項記載の前記ガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項８】
前記径方向溝（１３）の、前記スパン方向（Ｓ）に垂直な方向の前記拡張成分（１３Ａ）は、前記スパン方向（Ｓ）における前記径方向溝（１３）の拡張（１３Ｂ）の３０％乃至５０％に相当する、請求項１から７いずれか１項記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項９】
前記さらなる溝（１５）は、当該さらなる溝の遠位端（１０２）において開口している、請求項３記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項１０】
前記溝無し区間（１２）は、前記軸方向溝（１１）と前記径方向溝（１３）との間で所定の径方向寸法（１２Ｂ）を有する、請求項１から９いずれか１項記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項１１】
前記径方向寸法（１２Ｂ）は、前記軸方向に明確な照準線を提供している、請求項１０記載のガスタービンローターブレード（２５）。
【請求項１２】
軸方向に沿って延在するガスタービンローターであって、
請求項１から１１のいずれか１項記載の複数のガスタービンローターブレード（２５）と、
隣接する前記各ローターブレード（２５）の間に延在している各軸方向シール（３５）と、
隣接する前記各ローターブレード（２５）の間に延在している各径方向シール（３７）とを含み、
前記各ローターブレード（２５）は、隣接する前記各ローターブレード（２５）のプラットフォーム（９）の間に間隙（２６）が残されるように、前記ローターの円周方向に並んで配置されており、
前記各軸方向シール（３５）は、隣接する前記各ローターブレード（２５）のプラットフォーム（９）の側面（１０）にて軸方向溝（１１）によって所定の位置に保持され、
前記各径方向シール（３７）は、隣接する前記各ローターブレード（２５）のプラットフォーム（９）の側面（１０）にて径方向溝（１３）によって所定の位置に保持されることを特徴とするガスタービンローター。
【請求項１３】
ローターアッセンブリの組み立て方法であって、
以下のステップを含む、すなわち、
第１に、請求項１から１１いずれか１項記載の少なくとも２つのロータブレード（２５）をロータディスク（２７）へ取り付けるステップと、
第２に、軸方向のシールストリップ（３５）を、さらなる溝（１５）の開放端（１０２）を通して軸方向溝（１１）内に完全に若しくは実質的に挿入するステップと、
径方向シールストリップ（３７）を、開放端（３１）を介して径方向溝（１３）内に挿入するステップと、さらに必要に応じて、
ロックプレートを前記シールストリップ（３７）の外れ防止のために前記開放端（３１）に亘って配置するステップとを含んでいることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンローターブレードに関し、さらに該複数のガスタービンローターブレードを備えかつ隣接する前記ローターブレード間に複数のシールストリップを含んでいるガスタービンローターにも関している。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは一般に、回転する複数の列状のローターブレードを伴ってローターシャフトに固定されたローターと、前記列状のローターブレード間でガスタービンのケーシングに固定された複数の列状の固定型ベーンとを含んでいる。高温の加圧された作動媒体が前記複数の列状のベーン及びブレードに流れると、前記ローターブレードに動き動作が与えられ、拡張及び冷却の間にローターに回転運動が付与される。前記複数のベーンは、前記ローターブレードへの動き動作の付与が最適化されるような作動媒体の流れ制御のために使用されている。
【０００３】
典型的なガスタービンのローターブレードは、ローターシャフトに固定するための根元部分と、空気力学的に形成された翼形部分とを含んでいる。この翼形部分の設計により、当該翼形区間に沿って高温の加圧された作動媒体が流れたときに運動量の移動が可能となる。さらに前記根元部分と翼形部分との間に配置されたプラットフォームが含まれている。このプラットフォームの、前記翼形部分に向いた表面は、高温の加圧された作動媒体のための流路壁部を形成している。
【０００４】
前記作動媒体は高温であるので、前記複数の列状のブレードのタービンブレードは次のようにローターシャフトに取り付けられている。すなわち、隣接するプラットフォームの間に間隙が残され、それによって作動媒体の熱によるガスタービンローターブレードの拡張が妨げられないように取り付けられている。さらにまた前記タービンブレードの積極的な冷却のために、典型的には圧縮機からの加圧された空気がプラットフォームの根元側に沿って導かれ、時折翼形部分の内部を通るように導かれている。古い設計では開放循環型の冷却が用いられ、そこでは加圧された冷却空気がタービンブレードを通過した後に作動媒体の流路内へ放出される。しかしながら高効率のガスタービンエンジンでは、閉鎖循環型の冷却が求められる。そこでは冷却空気は作動媒体の流路には放出されず、再冷却の後で圧縮機に戻される。そのような閉鎖循環型の冷却システムは、隣接するローターブレード間の間隙の封止を頼みにしている側面も持っている。
【０００５】
隣接するローターブレード間にシールピン又はシールストリップを備えたローターブレードは、独国特許出願公開第１０３４６３８４号明細書、米国特許出願公開第２００９／１６９３６９号明細書、米国特許出願公開第２０１０／０２８４８００号明細書、米国特許第６２７３６８３号、米国特許第６５６１７６４号、米国特許出願公開第２０１０／０１２９２２６号明細書及び欧州特許第２２０１２７１号に開示されている。典型的にはそのようなシールストリップ又はシールピンは、プラットフォームの側面内に位置する溝によって所定の場所に保持されている。シールストリップは高温の作動媒体にさらされたときにも拡大するので、前記溝の寸法は、典型的には、シールストリップ又はシールピンの長さ及び厚さよりも若干大きくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３４６３８４号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／１６９３６９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１０／０２８４８００号明細書
【特許文献４】米国特許第６２７３６８３号明細書
【特許文献５】米国特許第６５６１７６４号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１０／０１２９２２６号明細書
【特許文献７】欧州特許第２２０１２７１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したような従来技術に対して本発明の課題は、隣接するローターブレードのプラットフォーム間の間隙の良好なシーリングを可能にする、ガスタービンローターブレードを提供することにある。さらに本発明の課題は、有利なガスタービンローターの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の課題は、請求項１に記載された本発明によるガスタービンローターブレードによって解決され、第２の課題は、請求項９に記載された本発明によるローターによって解決される。従属請求項には、本発明のさらなる改善例が含まれている。
【０００９】
本発明によるガスタービンローターブレードは、ローターブレードのスパン方向に沿って根元部分、プラットフォーム及び該プラットフォームに配置された翼形部分を含み、前記プラットフォームは、前記根元部分と翼形部分との間に位置する。プラットフォームは、上流側と下流側と、上流側から下流側に向かって延びる側面とを有している。軸方向溝は、プラットフォームの各側面内に存在している。この軸方向溝は、スパン方向に小規模な拡張成分を伴ってスパン方向に対して実質的に垂直に延在している。この溝の軸方向の拡張成分に対する小規模な拡張成分の比率は典型的には０．０３乃至０．１の間にある。さらに径方向溝がプラットフォームの各側面内に存在し、この径方向溝は、軸方向溝に向かってスパン方向の拡張成分とスパン方向に垂直な方向の拡張成分とを伴って延在している。スパン方向の拡張成分に対するスパン方向に垂直な拡張成分の比率は０．３乃至０．５の範囲にあってもよい。径方向溝は、軸方向溝から離れる側の第１の端部と軸方向溝に向かう側の第２の端部とを有している。この第２の端部は、軸方向溝から距離をおいて配置されており、それによって径方向溝の第２の端部と軸方向溝との間に溝無し区間が形成される。
【００１０】
本発明によるローターブレードにおいて軸方向溝は、厳密には軸方向ではなく、わずかに傾斜している。その理由は、作動媒体のための流路の壁を形成しているプラットフォームの表面が、典型的にはローターブレードのスパン方向に対して垂直ではないことにある。つまり溝にわずかな傾斜を与えることによって、この溝は、前記プラットフォームの表面と平行になることができる。従って、流路の壁を形成している表面からプラットフォームの冷却領域までの距離は、プラットフォーム全体に亘って同じになる。しかしながら軸方向溝に傾斜を設けることは、ローターブレードが構成要素の一部である回転するローターの遠心力のために、溝に挿入されているシールストリップの摺動を誘起しかねない。特に、小径のローターを備えている場合にはそのようなシールストリップの摺動が発生しやすい。径方向溝が軸方向溝に向かって開口している場合には、軸方向溝内に位置するシールストリップの、遠心力に起因する摺動は、径方向シールが遠心力に起因して径方向外側に移動し得るような状況に結びつく可能性があり、これは径方向シール周りの漏れ流路の原因になる。
【００１１】
径方向溝の第２の端部と軸方向溝との間に溝無し区間を備えることによって、径方向シールのそのような動きを防止することができる。小さな漏れ流路が溝無し区間に形成されていてもこの溝無し区間を介した漏れは十分に規制できる。なぜなら漏れ流路の寸法が決まっているからであり、これによって、そのような溝無し区間の存在がなくローターが回転しているときに径方向シールが径方向外側に移動し得るような状況に比べて全体としての漏れが減少する。従って、十分に規制された漏れ流路を導入すれば、全体としての漏れ量を低減させることにつながる。さらに十分に規制された漏れ流路は、各シール及びロータブレードアセンブリ全体を通して、全体としての漏れ量が既知となりそれの繰り返しが保証される。
【００１２】
本発明によるガスタービンローターブレードの実施例によれば、軸方向溝のスパン方向における小規模な拡張成分は、プラットフォームの下流側から上流側に向かって見たときに、軸方向溝が翼形部分に向かって勾配を有している。
【００１３】
本発明によるガスタービンローターブレードのさらなる改善例によれば、さらなる溝が、プラットフォームの側面内に存在している。このさらなる溝は、軸方向溝及びプラットフォーム上流側に向かって開口している。さらにこのさらなる溝は、プラットフォームの下流側から上流側に向かって見たときに、当該さらなる溝が翼形部分から離れるにつれて傾斜している。シールストリップが可撓性の材料から作られている場合には、このさらなる溝は、ローターブレードの上流側からのシールストリップの挿入に用いることが可能である。軸方向溝が、プラットフォームの下流側から上流側に向かって見たときに、翼形部分に向かって傾斜している場合には、シールストリップをさらなる溝を通して挿入した後で、ローターが回転したときにシールストリップに作用する遠心力によって、シールストリップがそのシール位置に移動することが達成される。さらにシールストリップが軸方向溝内に挿入された後で、さらなるシールストリップをさらなる溝に配置することも可能である。
【００１４】
本発明によるガスタービンローターブレードのさらなる改善例によれば、スパン方向に垂直な径方向溝の拡張成分が、径方向溝の第１の端部から第２の端部に向かって見て、径方向溝がプラットフォームの上流側端部に向かって傾斜するようになっている。
【００１５】
前記径方向溝の第１の端部が開口している場合、シールストリップは、プラットフォームの下流側から当該溝内に挿入することができる。
【００１６】
さらに前記溝の開放端は、ブレードがシールストリップの挿入前に最初にディスクに取り付けられるようにするために重要である。このことは、ローターアセンブリ全体を分解することなくシールストリップが取り外し及び／又は交換できるだけでなく、対向する側面との間のより小さな間隙を可能にする。
【００１７】
その他に好適には、前記溝及び／又はシールストリップは、溝無し区間が前記複数の溝及び／又はシールストリップ間で径方向の寸法を有するように軸方向で重なっている。プラットフォームのブレードによって画定される空隙内及び軸線方向に明確な照準線が提供されるように、前記溝無し区間は、前記複数の溝及び／又はシールストリップ間で径方向の寸法又は拡張を有する。
【００１８】
前記さらなる溝は、ストリップシールの挿入を可能にするために、その遠位端が開口している。
【００１９】
前記軸方向溝と前記径方向溝は、軸方向で重なるように配置される。この軸方向の重畳部分の長さは、少なくとも軸方向溝の上流端からさらなる溝と軸方向溝の接合部までによって定められる長さである。
【００２０】
前記溝無し区間は、軸方向溝と径方向溝との間で所定の径方向寸法を有している。換言すれば、前記径方向溝の少なくとも一部は、軸方向溝の少なくとも一部と径方向で位置合わせされる。好ましくは前記径方向溝は、径方向内側プラットフォーム又はタービンブレード対向面に適用される、軸方向溝の径方向で内側に位置する。また好適には、前記径方向溝は、径方向外側プラットフォーム又はタービンブレード対向面に適用される、軸方向溝の径方向外側に位置していてもよい。
【００２１】
前記径方向寸法は、軸方向でローターブレードによって画定される空隙内に明確な照準線が提供できるように配設される。
【００２２】
本発明によるガスタービンローターブレードにおいて、径方向溝の第２の端部と軸方向溝との間の溝無し区間のスパン方向の拡張は、好適には、軸方向溝幅の５０％乃至１５０％の範囲にあり、とりわけ軸方向溝幅の７５％乃至１００％の範囲にある。溝無し区間に前述したような範囲の寸法を持たせることによって、当該区間によって生成される漏れ流路を十分小さく抑えることが可能になる。それにより、このような溝無し区間無しの場合よりも漏れが少なくなり、径方向シールストリップが遠心力によって径方向外側に移動するようなこともなくなる。
【００２３】
本発明のさらなる態様によれば、ガスタービンローターが提供される。本発明によるガスタービンローターは、軸方向に沿って延在し、さらに本発明による複数のガスタービンローターブレードを含んでいる。これらのローターブレードは、隣接する各ローターブレード間に間隙が残されるように、ローターの円周方向に並んで配置される。軸方向シールは、隣接する各ローターブレード間を延在し、隣接する各ローターブレードのプラットフォーム側面内において軸方向溝によって所定の位置に保持される。さらに径方向シールも隣接する各ローターブレード間を延在し、隣接する各ローターブレードのプラットフォーム側面内において径方向溝によって所定の位置に保持される。
【００２４】
本発明によるローターに、本発明によるガスタービンローターブレードを使用することにより、ローターブレード間の間隙からの漏れは、本発明のガスタービンローターブレードに基づく上述したような漏れの画定によって低減することができる。
【００２５】
すなわちこの画定された漏れは、本発明によるガスタービンローターの使用によって導入され、本発明のローターブレードの溝無し区間は、軸方向シールと径方向シールとが相互に独立して作用することを保証する。これらのことが実現されないならば、漏れはさらに拡大することになる。従って、画定された漏れの導入によれば、ローターの漏れは、軸方向溝は有するが軸方向溝と径方向溝との間の溝無し区間は有さないローターブレードを使用する場合に比べて低減することができる。
【００２６】
前記軸方向シールは、シールストリップ又はシールピンとして実現されてもよい。同様に、前記径方向シールも、シールストリップ又はシールピンとして実現することが可能である。また１つの具体例として、一方のシールはシールストリップとして実現し、他方のシールはシールピンとして実現してもよい。
【００２７】
本発明のさらに別の態様によれば、以下のステップを含むローターアセンブリの組み立て方法が提供される。すなわち、第１のステップにおいて本発明による少なくとも２つのローターブレードをローターディスクに取り付け、第２のステップにおいて、軸方向シールストリップをさらなる溝の開放端を通して軸方向溝内に完全に若しくは実質的に挿入するか、又は径方向シールストリップを開放端を介して径方向溝内に挿入し、代替的に続ける。またこの方法は任意選択的に、シールストリップの外れを防止するために、開放端に亘ってロックプレートを配置することを含む。このことは、各ブレードがローターアセンブリに組み付けられた後の、本発明によるローターブレードにおいてどちらか一方若しくは両方のシールストリップをそれらの溝に挿入若しくは組み付ける際に有利となる。従って、円周方向に隣接するブレード間で若しくはそれらのブレードを介して同等の若しくは設計仕様された漏れの量が可能となる。
【００２８】
本発明のさらなる特徴、特性及び利点は、添付図面と関連した以下の特定の実施形態の説明からも明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるガスタービンローターブレードを示した図
【図２】本発明によるローターの概略的断面図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では本発明によるガスタービンローターブレードの実施例を、図１及び図２に関連して説明する。これらの図面では、ローターブレード２５は回転軸１００の周りでローターディスク２７に取り付けられている。軸方向、径方向及び円周方向の各用語は、回転軸に対応した表記であり、この回転軸１００は通常は対応するガスタービンエンジンの回転軸である。
【００３１】
図１には、ローターブレードの側面が、図中においてスパン方向が垂直方向若しくは径方向となるような配向で示されている。この図では、ローターブレードの翼形部分１、根元部分７及びプラットフォーム９が示されている。プラットフォーム９は、翼形部分１と根元部分との間に位置している。上述のスパン方向とは、前記翼形部分１の前縁３と後縁５とを結ぶ概念的な直線状のラインに対して垂直な方向に相当する。
【００３２】
本実施形態によるローターブレードのプラットフォーム９は、三種類の溝、詳細には第１の溝１１（以下では軸方向溝と称する）と、それに続く第２の溝１３（以下では径方向溝と称する）と、さらなる溝１５とを備えている。これらの溝１１，１３，１５は、プラットフォーム９の上流側１７と下流側１９とを結ぶプラットフォーム９側面１０に配置されている。プラットフォーム９の表面２１は、高温の加圧された作動媒体のための流路の壁面を形成する。前記作動媒体は、前記翼形部分１に沿って案内され、ローターブレードが固定されたローターシャフトと共にローターブレードがその一部をなすローターに対して動きの動作を付与する。ローターブレードは、以下で図２に基づいて説明するように、その根元部分７によってローターシャフトに固定されている。
【００３３】
プラットフォーム９の根元側には空隙１３が形成されており、この空隙１３には、ローターブレードが動作しているときにプラットフォームを冷却するための圧縮空気が供給される。この冷却空気は、前記翼形部分の冷却のために前記翼形部分の内部を通って案内されてもよい。
【００３４】
図２には、本発明によるローターブレードを装備したローターの断面が示されている。この図は、ローターの円周方向にあるローター部分を断面図で示している。換言すれば、図２は軸方向で見たローター断面図であり、上流側１７から下流側１９への延在方向に沿って見たローターブレードの断面図に対応している。図２の断面図ではローターブレードの上流側１７がカットされていることに留意されたい。
【００３５】
複数のローターブレード２５は、それらの根元部分７によってローターシャフト２７に固定されている。これらの根元部分７は、ローターシャフト２７のノッチ２９に対応する形状を有している。このローターシャフト２７は、ローターの軸方向に沿って複数のローターディスクが重なるようにして構成され、複数のローターブレードの各列は個々のディスクによって支持されていることに留意されたい。１つのローターブレードの列のノッチ２９は、１つのディスクの部分であり、さらなるローターブレードの列のノッチはさらなるディスクの部分である。
【００３６】
図２に示す図からは複数のローターブレード２５のプラットフォーム９、翼形部分１、根元部分７が見て取れる。これらのローターブレード２５は、隣接するローターブレード２５側面１０間で間隙２６が残されるようにローターシャフト２７に固定されている。プラットフォーム９の側面１０には軸方向溝１１が見て取れ、プラットフォーム９の下方には空隙２３が見て取れる。図２では径方向溝１３とさらなる溝１５は見ることができないが、図２からは軸方向溝と径方向溝１３の関係が明らかになる。軸方向溝１１は、多かれ少なかれローターの径方向に小規模な拡張成分を伴ってローターの軸方向に対して平行に延在しているのに対して、径方向溝１３の拡張は、径方向に大規模な拡張成分を伴っている。前記径方向とは、多かれ少なかれ図１に示されているスパン方向Ｓに相応している。
【００３７】
以下ではさらに前記軸方向溝１１の拡張と前記径方向溝１３の拡張について、複数の拡張成分が描写されている図１に基づいて説明する。軸方向溝１１は、ローターの軸方向（この方向は多かれ少なかれスパン方向Ｓに対して垂直である）に大規模な拡張成分１１Ａを伴い、スパン方向に小規模な拡張成分１１Ｂを伴った拡張の方向を有している。前記小規模な拡張成分１１Ｂの前記大規模な拡張成分１１Ａに対する比率は、０．０３乃至０．１の範囲にある。換言すれば、前記小規模な拡張成分１１Ｂの大きさは、前記大規模な拡張成分の大きさの３％から１０％の間にある。径方向に小規模な拡張成分を伴わせたこの軸方向溝の拡張の提供によって、軸方向溝には勾配が導入される。この勾配は、プラットフォーム９の下流側１９から上流側１７を見た場合に当該軸方向溝１１が翼形部分に向かって勾配を有するように形成される。
【００３８】
径方向溝１３の軸方向の拡張部分１３Ａの、径方向溝１３の径方向の拡張部分１３Ｂに対する比率は、０．３乃至０．５の範囲にある。換言すれば、軸方向の拡張成分は、径方向の拡張成分の３０％乃至５０％に相当している。この処置により、径方向溝１３の拡張方向における勾配は、径方向溝１３がプラットフォームの上流側１７に向かって傾斜するように、すなわち径方向溝１３の第１の下端部３１から第２の上端部３３に向けて傾斜するように導入される。
【００３９】
図１から分かるように、当該実施例では径方向溝１３は、開放端である第１の端部３１から軸方向溝１１に向かって延びている。しかしながらそれは、第２の端部３３が閉塞端となり、かつ当該径方向溝１３の第２の端部３３と軸方向溝１１との間に溝無し区間１２が形成されるように第２の溝１１には到達していない。この溝無し区間１２のスパン方向若しくは径方向の寸法乃至拡張１２Ｂは、軸方向溝１１の幅の５０％乃至１５０％の範囲にある。具体的には前記拡張１２Ｂは、軸方向溝１１の幅の７５％乃至１００％の範囲であってもよい。この溝無し区間１２の意味は後で説明する。
【００４０】
さらなる溝１５は、軸方向溝１１及び上流側１７に向かって開口しているが、但し軸方向溝１１及び径方向溝１３とは異なる方向に傾斜している。換言すれば、さらなる溝１５の勾配は、プラットフォーム９の下流側１９から上流１７側に向かって見て、翼形部分から離れるように（又は根元部分に向けて）傾斜している。このさらなる溝の意味も後で説明する。
【００４１】
プラットフォーム９の側面１０内における軸方向溝１１及び径方向溝１３は、複数のローターブレード２５をローターシャフト２７に取り付けた場合にそれぞれ軸方向シール３５と径方向シール３７を保持している。これらのシール３５，３７は、隣接するローターブレードのプラットフォーム９の間の間隙２６を埋めて、空隙２３を通って誘導された冷却空気が作動媒体の流路に流入することから防止するために空隙２３をシールしている。しかしながら、流路内への冷却空気の明確に定められる漏れは、径方向溝１３の第２の端部３３と軸方向溝１１との間の溝無し区間１２によって可能となる。なぜならこの溝無し区間１２はシールフリー区間だからである。しかしながらこの溝無し区間は、ローターが回転しているときに、図１の径方向シール３７を上方への移動から守る。仮に径方向溝１３が軸方向溝１１に向かって開口していたならば、そのような上方への移動が可能になる。なぜなら軸方向シール３５の長さは、軸方向溝１１の長さよりも短いからである。それ故にシール上に作用する遠心力は、軸方向シールをプラットフォーム９の上流側１７に向けて駆動する。この動きは、径方向シール１３の上方移動のためのスペースを供給する。そのような上方移動は、径方向シール周りの漏れ流路を引き起こし、それは溝無し区間を通る所定の漏れ流路よりも大である。それ故シール無し区間１２は、径方向溝１３の第２の端部３３と軸方向溝１１との間に設けられる。
【００４２】
軸方向シール３５の長さは、さらなる溝１５を通って軸方向溝１１内に弾性シールストリップを実装できるように、軸方向溝１１の長さよりも短くしてある。弾性シールストリップを実装するときは、このストリップは、さらなる溝１５を通って軸方向溝１１の下流側端部に達するまで当該軸方向溝１１内を移動する。その後で弾性シールストリップの上流側端部が上方にスナップし、それによってシールストリップは完全に軸方向溝１１内に位置する。次いでローターが所定量の回転速度（毎分回転数）で回転した場合に、軸方向シールストリップは、遠心力によって駆動され軸方向溝１１の上流側端部に向かって移動する。この遠心力は、溝無し区間１２が存在しなければ径方向シールストリップの上方への移動を可能にさせる。それ故に、径方向溝１３の第２の端部３３と軸方向溝１１との間に溝無し区間１２を形成することによって、漏れ流路が形成される間２つのシールは別々に作用することが保証される。このことは最終的には、溝無し区間１２が存在しないときに比べて小さな漏れ領域しか生じないことにつながる。
【００４３】
さらなる溝１５は開放端１０２を有し、この開放端１０２を通ってシールストリップが最初に挿入される。軸方向溝は、下流側端部１０４と上流側端部１０６とを有している。軸方向シール３５の長さは、少なくとも前記上流側端部１０６から軸方向溝１１とさらなる溝１５との接合部１０８までによって定められる長さＬであり、軸方向溝１１の長さよりも短い。
【００４４】
軸方向溝１１と径方向の溝１３は、軸方向で重畳部分１１０が生じるように配置される。この重畳部分１１０は、各溝の少なくとも一部が径方向で位置合わせできる程度に非常に小さくてもよい。図示の実施例では、軸方向の重畳部分１１０は、少なくとも長さＬであってもよいし、長さＬの２倍の長さであってもよい。
【００４５】
本実施例では、径方向シール３７の実装は、径方向溝１３の下方の開放端３１を通って行われる。シールストリップは、径方向溝１３からの抜け落ちに対して図には示されていないロッキングプレート１１２を用いて固定される。同様にさらなる溝１５内のシールストリップもこのロッキングプレートによって固定されていてもよい。
【００４６】
ローターブレード２５は、ローターディスク２７を含んだローターアセンブリの一部である。ローターアセンブリの組み立て方法には、少なくとも２つのローターブレードをローターディスク取り付けることが含まれる。軸方向シールストリップ３５は、軸方向溝１１の下流端１０４まで（若しくはその近傍まで）到達させるために、さらなる溝１５の開放端１０２を通って挿入される。シールストリップ３５は、弾性的でかつ径方向で見ても完全に若しくは実質的に軸方向溝１１内にあるような弾性体であってもよい。径方向シールストリップ３７は開放端３１を介して径方向溝内へ挿入され、シールストリップ３７の抜け落ちを防止するためにロッキングプレートが開放端３１を横切るように配置される。円周方向で隣接する２つのブレード２５が存在するところでは、溝や開口部の範囲は、対向する側面１０の対応する溝及び開口部によっても画定されることに留意されたい。従って開放端３１，１０２は、シールストリップの挿入前にブレードがディスクに最初に取り付けられるようにするためにも重要である。これは対向側面１０との間で比較的小さな間隙を可能にするだけでなく、ローターアセンブリ全体を分解することなくシールストリップの交換及び／又は除去を可能にする。
【００４７】
本発明は、特定の実施例の説明によって示されてきたが、しかしながらこれは本発明がこれらの具体的な実施例に限定されることを意味するものではない。例えば前記実施例においてはシールストリップが記載されているが、ここではシールピンも同様に使用することが可能である。さらに図２に示している根元部分の形状は、図に示したものと異なる形状も可能である。従って本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められるべきであろう。
【図１】
0006279786.tif 000002
【図２】
0006279786.tif 000003