锥形螺钉及燃气轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锥形螺钉及燃气轮机，例如，关于适于使用于作为高温压力容器的涡轮壳体的锥形螺钉及燃气轮机。
【背景技术】
[0002]一般来说，在燃气轮机中，为了固定护罩轮缘圆周上的移动，在护罩轮缘和涡轮壳体的圆周方向上好几处开孔，通过在该孔中穿入销子，将护罩轮缘固定在涡轮壳体上那样的结构被良好地使用。
[0003]将固定该护罩轮缘和涡轮壳体的销子称作护罩锁销。该护罩锁销，通过贯穿涡轮壳体的护罩锁销孔从涡轮壳体的外侧插入，固定护罩轮缘和涡轮壳体的圆周方向上的移动。
[0004]在贯穿插入上述护罩锁销的涡轮壳体的锁销孔中，为了防止护罩锁销拔出，或者为了防止涡轮壳体内部的气体由于涡轮壳体内外的压力差而导致向涡轮壳体的外部泄漏，采用设置由锥形螺钉构成的盖。通过使用该锥形螺钉，通过锥形螺钉楔子的效果，螺钉的轴向力在螺钉的径向上也起作用，能够防止涡轮壳体内部的气体向外部泄漏。
[0005]并且，作为关于锥形螺钉的现有技术文献，能够列举出专利文献I及2。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献1:日本特开平10-281129号公报
[0008]专利文献2:日本特开2004-11853号公报
[0009]可是，在上述的现有技术中，涡轮壳体及其锥形螺钉长时间处于高温下，而且在锥形螺钉的锥形形状中，由于相对于锥形螺钉的根部侧施加在前端侧的压力变大，会出现在涡轮壳体中的锥形螺钉上会经常发生磨损的问题。
【发明内容】
[0010]本发明鉴于上述问题点，其目的在于提供一种可降低产生于锥形螺钉上的磨损的锥形螺钉及燃气轮机。
[0011]本发明的锥形螺钉，为了实现上述目的，是由螺纹结合在形成于被连结部件上的锥形形状的内螺纹中的锥形形状的外螺纹构成的锥形螺钉，在上述外螺纹的底面上形成锥形螺钉中心孔，该锥形螺钉中心孔的深度为上述外螺纹的轴向长度的一半以下。
[0012]另外，本发明的燃气轮机，为了实现上述目的，提供一种燃气轮机，具备:将从大气中吸入的空气作为动作流体进行绝热压缩的压缩机、在由该压缩机供给的压缩空气中混合燃料并燃烧而生成高温高压气体的燃烧器、动叶片及静叶片交互配置且在从上述燃烧器导入的燃烧气体膨胀时产生旋转力的涡轮，在上述动叶片的上部设置护罩轮缘的同时，该护罩轮缘在轴向及径向上与涡轮壳体固定，圆周方向从在上述涡轮壳体上所开的护罩锁销孔插入护罩锁销并被固定，并且，上述护罩锁销孔由锥形螺钉加盖，上述锥形螺钉是上述结构的锥形螺钉。
[0013]本发明的效果如下。
[0014]根据本发明，可以期待产生于锥形螺钉上的磨损大幅度降低。
【附图说明】
[0015]图1是表示本发明的实施例1的燃气轮机设备的剖视图。
[0016]图2是表示本发明的实施例1的燃气轮机设备的燃烧器内衬和尾筒的连接部附近的局部放大图。
[0017]图3是表示在位于本发明的实施例1中的燃气轮机设备的涡轮壳体上所开的护罩锁销孔中插入护罩锁销，并用锥形螺钉当做盖的状态的剖视图。
[0018]图4是表示现有的锥形螺钉和该锥形螺钉的轴向位置、螺纹牙面压力分布的关系的图。
[0019]图5是表示本发明的锥形螺钉和该锥形螺钉的轴向位置与螺纹牙面压力分布的关系的图。
[0020]图中:I一压缩机，2—燃烧器，3—涡轮，4一涡轮动叶片，5—涡轮静叶片，6—护罩轮缘，7—键结构，8—涡轮壳体，9一护罩锁销孔，10—护罩锁销，11 一锥形螺钉，12—锥形螺钉轴向力，13—锥形螺钉轴向力径向分力，14 一气体泄漏通路，15—锥形螺钉中心孔。
【具体实施方式】
[0021]以下，基于图示的实施例说明本发明的锥形螺钉及燃气轮机。并且，符号在各图中对同一结构部件使用相同的符号。
[0022]实施例1
[0023]作为本发明的实施例1，关于适用于燃气轮机的本发明的锥形螺钉进行说明。
[0024]首先，关于适用本发明的燃气轮机的整体结构，使用图1说明。如图1所示，燃气轮机大致区分为压缩机1、燃烧器2及涡轮3。压缩机I将从大气中吸入的空气作为动作流体绝热压缩，燃烧器2通过在从压缩机I供给的压缩空中混合燃料并燃烧从而产生高温高压气体，并且，涡轮3在从燃烧器2导入的燃烧气体膨胀时产生旋转动力。并且，来自涡轮3的废气排入大气中。
[0025]在图2中，表示涡轮3的局部放大。如该图所示，在涡轮3中，涡轮动叶片4及涡轮静叶片5交替配置，以能够将燃烧气体的能量高效率地转化为旋转能量的方式下工夫。作为其工夫之一，在涡轮动叶片4的上部设置护罩轮缘6。在该护罩轮缘6上设置密封从涡轮动叶片4的上部泄漏的燃烧气体的结构。
[0026]上述护罩轮缘6通过键结构7在轴向及径向上与涡轮壳体8固定。另一方面，护罩轮缘6的圆周方向从在涡轮壳体8上所开的护罩锁销孔9插入护罩锁销10，在圆周方向上分别在两处将各护罩轮缘6与涡轮壳体8固定。
[0027]另外，护罩锁销孔9为了防止护罩锁销10拔出，或者说为了防止涡轮壳体8的内部燃烧气体通过涡轮壳体8内外的压力差从护罩锁销孔9向涡轮壳体8的外部泄漏，在护罩锁销孔9上利用锥形螺钉11盖上盖。
[0028]通过在护罩锁销孔9上利用锥形螺钉11盖上盖，如图3所示，通过锥形螺钉11的楔子效果，施加于锥形螺钉11的锥形螺钉轴向力12，在螺钉的径向上也会起作用(锥形螺钉轴向力径向分力13)，能够防止涡轮壳体8内的气体向外部泄漏(气体泄漏通路14)。
[0029]可是，由于涡轮壳体8及其螺钉部在高温下长时间烘烤、或者由于锥形螺钉11的锥形形状，在图4中所示的现有结构中，在锥形螺钉11的前端侧会施加过大的压力，由此，会发生在使用于涡轮壳体8上的锥形螺钉11上会经常产生磨损的问题。
[0030]因此，在本实施例中，为了降低施加在锥形螺钉11前端的压力，如图5所示，以降低产生于螺钉前端部的外螺纹与内螺纹接触面上的过大的接触面压力为目的，在锥形螺钉11的外螺纹底面设置锥形螺钉中心孔15。即，在由螺纹结合在形成于作为被连结部件的涡轮壳体8上的锥形状内螺纹(护罩锁销孔9)上的锥形形状的外螺纹构成的锥形螺钉11的外螺纹的底面，形成锥形螺钉中心孔15。
[0031]并且，上述的锥形螺钉锥形孔15以从螺钉的前端至螺钉的根部，接触面压力均等的方式，设定设置于外螺纹上的锥形螺钉中心孔15的直径及深度。
[0032]该接触面压力如图5所示，从外螺纹轴向长度(L)的一半的位置到前端侧的增加特别大。在本实施例中，为了不损坏外螺纹的强度且能够有效地降低接触面压力，锥形螺钉中心孔15的深度规定为外螺纹的轴向长度(L)的一半以下。
[0033]在如此的实施例中，使锥形螺钉中心孔15的形状最适化，如图5所示，降低了为高压力的锥形螺钉11的前端侧的压力，施加于从锥形螺钉11的根部至前端的压力几乎均等。由此，期待产生于锥形螺钉11上的磨损大幅度地降低。
[0034]并且，本发明并未限定于上述的实施例，会包含多种变形例。例如，上述的实施例为了更容易理解地说明本发明会详细说明，不限定于必须具备说明的全部结构。另外，会存在将某个实施例的结构的一部分置换到其他实施例的结构，另外也可能会存在在某个实施例的结构中添加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的结构的一部分，也可以进行其他结构的追加、删除、置换。
【主权项】
1.一种锥形螺钉，其由螺纹结合在形成于被连结部件上的锥形形状的内螺纹中的锥形形状的外螺纹构成，该锥形螺钉的特征在于， 在上述外螺纹的底面形成锥形螺钉中心孔，该锥形螺钉中心孔的深度是上述外螺纹的轴向长度的一半以下。
2.一种燃气轮机，其具备:将从大气中吸入的气体作为动作流体进行绝热压缩的压缩机；通过在由该压缩机供给的压缩空气中混入燃料并燃烧而生成高温高压的气体的燃烧器；以及动叶片及静叶片交互配置，且在从上述燃烧器导入的燃烧气体膨胀时产生旋转力的涡轮， 在上述动叶片的上部设置护罩轮缘，并且，该护罩轮缘在轴向及径向上与涡轮壳体固定，圆周方向从在上述涡轮壳体上所开的护罩锁销孔插入护罩锁销并被固定，并且，上述护罩锁销孔由锥形螺钉加盖， 该燃气轮机的特征在于， 上述锥形螺钉是权利要求1所述的锥形螺钉。
【专利摘要】本发明提供一种锥形螺钉。本发明的课题是降低伴随在锥形螺钉前端侧产生过大压力而在锥形螺钉上产生的磨损，本发明的锥形螺钉为了解决上述课题，由螺纹结合在形成于被连结部件的锥形形状的内螺纹的锥形形状的外螺纹构成的锥形螺纹，其特征在于，在上述外螺纹的底面形成锥形螺钉中心孔，该锥形螺钉中心孔的深度为上述外螺纹的轴向长度的一半以下。
【IPC分类】F16B35-00, F01D25-28, F16B41-00
【公开号】CN104632830
【申请号】CN201410618178
【发明人】福田龙也, 渡边泰行
【申请人】三菱日立电力系统株式会社
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月5日
【公告号】EP2871332A1, US20150128613