静叶、燃气轮机、分割环、静叶的改造方法以及分割环的改造方法技术

静叶(18)具备沿着径向延伸的翼形部(19)和配设于翼形部(19)的径向外侧的外侧护圈(20)，该静叶(18)被静叶支承构件(24)支承在机匣的内部。外侧护圈(20)具备：护圈主体部(31)；径向突出部(36、37)；以及钩部(32)，其具备径向突出部(36、37)及卡合部(39、40)。钩部(32)在周向的至少一部分具有沿着轴向或径向凹陷的凹部(50)。卡合部(39)在整个周向连续地具有与静叶支承构件(24)在径向上接触的密封面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及静叶、燃气轮机、分割环、静叶的改造方法以及分割环的改造方法。本申请基于2014年8月4日在日本申请的日本特愿2014-158828号主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
具有在翼形部的径向内侧以及径向外侧形成有护圈的燃气轮机的静叶。径向外侧的外侧护圈在其外侧具备钩。外侧护圈大多借助该钩而支承于隔热环、机匣。这样的静叶在供高温的工作流体流动的气体通路配设有翼形部。在夹着该静叶的护圈与气体通路相反的一侧流动冷却空气。外侧护圈在气体通路的高温的工作流体与冷却空气的较大温度差的作用下想要以向半径方向外侧翘曲的方式变形。但是，设置于护圈的钩向护圈的径向较大地突出。因此，钩的相对于护圈的翘曲变形的截面惯性矩大。其结果是，钩限制护圈主体部的变形而产生较高的热应力。在专利文献1中提出了如下方案：针对燃气轮机的静叶，不使钩在周向上连续地延伸而是形成扇形状凹陷区域，以便降低机械应力、热应力。专利文献1还记载了如下内容：为了减少经由扇形状凹陷区域的流体泄漏，以与扇形状凹陷区域至少局部重叠的状态配置包括密封构件在内的密封组装体。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4781244号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在如专利文献1那样为了减少应力而相对于钩形成凹部且以填充该凹部的方式配置密封组装体的情况下，会从部件彼此的间隙泄漏冷却空气。因此，流入气体通路的泄漏空气量增加而有可能使燃气轮机的性能降低。本专利技术的目的在于，提供能够在抑制泄漏空气量的增加的同时降低热应力的静叶、燃气轮机、分割环、静叶的改造方法以及分割环的改造方法。用于解决课题的方案根据本专利技术的第一方案，静叶具备沿着径向延伸的翼形部和配设于所述翼形部的径向外侧的外侧护圈，该静叶被静叶支承构件支承于机匣的内部。所述外侧护圈具有钩部。所述钩部具备护圈主体部、径向突出部以及卡合部。护圈主体部沿着轴向以及周向延伸。径向突出部设置于所述护圈主体部的径向外侧，向径向外侧突出并且沿着周向延伸。卡合部从所述径向突出部沿着轴向突出并且沿着周向延伸。所述钩部在周向的至少一部分具有沿着轴向或径向凹陷的凹部。所述卡合部在周向整体范围内连续地具有与所述静叶支承构件在径向上接触的密封面。通过这样构成，能够通过凹部来降低钩部的刚度。因此，能够使钩部追随加热所引起的护圈主体部的变形而变形。而且，钩部具有沿着轴向或径向凹陷的凹部，并且凹部不会在周向上切断密封面。其结果是，能够在抑制泄漏空气量的增加的同时，降低热应力。根据本专利技术的第二方案，在静叶中，也可以是，第一方案的钩部具备配设于轴向的上游侧的前部钩。也可以是，所述前部钩的所述卡合部在径向的内侧具备密封面。通过这样构成，能够不切断密封面地由凹部降低在径向内周侧具有密封面的前部钩的刚度。其结果是，能够在抑制泄漏空气量的增加的同时，降低在前部钩侧作用于护圈主体部的热应力。根据本专利技术的第三方案，在静叶中，在第二方案的基础上，也可以是，配设所述凹部的周向的范围包含配设所述翼形部的前缘的周向的位置。通过这样构成，能够实现前缘的高应力部的应力降低。根据本专利技术的第四方案，在静叶中，也可以是，第一方案至第三方案中的任一方案的钩部具备配设于轴向的下游侧的后部钩。也可以是，所述后部钩的所述卡合部在径向的外周侧具备密封面。通过这样构成，能够由凹部降低在径向的外周侧形成有密封面的后部钩的刚度，从而降低在后部钩侧作用于护圈主体部的热应力。根据本专利技术的第五方案，在静叶中，在第四方案的基础上，也可以是，形成有所述凹部的周向的范围包含配设所述翼形部的后缘的周向的位置。通过这样构成，能够实现翼形部的后缘的高应力部的应力降低。根据本专利技术的第六方案，在静叶中，在第一方案、第二方案、第四方案中任一方案的基础上，也可以是，形成有所述凹部的周向的范围包含所述钩部的周向中央。通过这样构成，能够实现针对护圈弯曲变形的钩部刚度的有效降低。根据本专利技术的第七方案，分割环是被分割环支承构件支承于机匣的内部且界定环状的高温气体流路的外周面的燃气轮机的分割环。该分割环具有钩部。钩部具备分割环主体部、径向突出部以及卡合部。分割环主体部沿着轴向以及周向延伸。径向突出部设置于所述分割环主体部的径向外侧，向径向外侧突出并且沿着周向延伸。卡合部从所述径向突出部沿着轴向突出并且沿着周向延伸。所述钩部在周向的至少一部分具有沿着轴向或径向凹陷的凹部。所述卡合部在周向整体范围内连续地具有与所述分割环支承构件在径向上接触的密封面。通过这样构成，能够通过凹部来降低分割环的钩部的刚度。因此，能够使钩部追随加热所引起的分割环主体部的变形而变形。而且，钩部具有沿着轴向或径向凹陷的凹部，卡合部在周向整体范围内连续地具有密封面。因此，凹部不会在周向上切断密封面。其结果是，能够在抑制泄漏空气量的增加的同时，降低热应力。根据本专利技术的第八方案，燃气轮机具备第一方案至第六方案中任一方案的静叶以及第七方案的分割环中的至少一方。通过这样构成，能够在抑制泄漏空气量的增加的同时抑制护圈主体部的热应力、分割环主体部的热应力。因此，能够实现燃气轮机的性能提高以及可靠性提高。根据本专利技术的第九方案，静叶的改造方法是经由静叶支承构件支承于机匣的内部的静叶的改造方法。静叶具备沿着径向延伸的翼形部和配设于所述翼形部的径向外侧的外侧护圈。所述外侧护圈具有钩部。钩部具备护圈主体部、径向突出部以及卡合部。护圈主体部沿着轴向以及周向延伸。径向突出部设置于所述护圈主体部的径向外侧，向径向外侧突出并且沿着周向延伸。卡合部从所述径向突出部沿着轴向突出并且沿着周向延伸。该静叶的改造方法包括凹部加工工序，在该凹部加工工序中，以使所述卡合部在周向整体范围内连续地具有与所述静叶支承构件在径向上接触的密封面的方式，在所述钩部的周向的至少一部分形成沿着轴向或径向凹陷的凹部。通过这样设置，能够在维护时等在现有的静叶形成凹部而改善泄漏空气量以及热应力。根据本专利技术的第十方案，分割环的改造方法是被分割环支承构件支承于机匣的内部且界定环状的高温气体流路的外周面的燃气轮机的分割环的改造方法。分割环具有钩部。钩部具备分割环主体部、径向突出部以及卡合部。分割环主体部沿着轴向以及周向延伸。径向突出部设置于所述分割环主体部的径向外侧，向径向外侧突出并且沿着周向延伸。所述卡合部从所述径向突出部沿着轴向突出并且沿着周向延伸。该分割环的改造方法包括凹部加工工序，在该凹部加工工序中，以使所述卡合部在周向整体范围内连续地具有与所述分割环支承构件在径向上接触的密封面的方式，在所述钩部的周向的至少一部分形成沿着轴向或径向凹陷的凹部。专利技术效果根据上述的静叶、燃气轮机、分割环、静叶的改造方法以及分割环的改造方法，能够在抑制泄漏空气量的增加的同时，降低热应力。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的燃气轮机的简要图。图2是本专利技术的第一实施方式的燃气轮机的主要部分剖视图。图3是本专利技术的第一实施方式的静叶分割体的立体图。图4是本专利技术的第一实施方式的外侧护圈的剖视图。图5是从径向外侧观察本专利技术的第一实施方式的凹部而得到的图。图6是从轴向的上游侧观察本专利技术的第一实施方式的凹部而得到的图。图7是表示本专利技术的第一实施方式的静叶的改造方法的流程图。图8是与本专利技术的第二实施方式的图4相当的剖视图。图9是本专利技术的各实施方式的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静叶，其具备沿着径向延伸的翼形部和配设于所述翼形部的径向外侧的外侧护圈，该静叶被静叶支承构件支承于机匣的内部，其中，所述外侧护圈具有：护圈主体部，其沿着轴向以及周向延伸；以及钩部，其具备：径向突出部，其设置于所述护圈主体部的径向外侧，向径向外侧突出并且沿着周向延伸；以及卡合部，其从所述径向突出部沿着轴向突出并且沿着周向延伸，所述钩部在周向的至少一部分具有沿着轴向或径向凹陷的凹部，所述卡合部在周向整体范围内连续地具有与所述静叶支承构件在径向上接触的密封面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.04 JP 2014-1588281.一种静叶，其具备沿着径向延伸的翼形部和配设于所述翼形部的径向外侧的外侧护圈，该静叶被静叶支承构件支承于机匣的内部，其中，所述外侧护圈具有：护圈主体部，其沿着轴向以及周向延伸；以及钩部，其具备：径向突出部，其设置于所述护圈主体部的径向外侧，向径向外侧突出并且沿着周向延伸；以及卡合部，其从所述径向突出部沿着轴向突出并且沿着周向延伸，所述钩部在周向的至少一部分具有沿着轴向或径向凹陷的凹部，所述卡合部在周向整体范围内连续地具有与所述静叶支承构件在径向上接触的密封面。2.根据权利要求1所述的静叶，其中，所述钩部具备配设于轴向的上游侧的前部钩，所述前部钩的所述卡合部在径向的内侧具备密封面。3.根据权利要求2所述的静叶，其中，所述护圈主体部的配设所述凹部的周向的范围包含在所述护圈主体部的周向上配设所述翼形部的前缘的位置。4.根据权利要求1至3中任一项所述的静叶，其中，所述钩部具备配设于轴向的下游侧的后部钩，所述后部钩的所述卡合部在径向的外周侧具备密封面。5.根据权利要求4所述的静叶，其中，所述护圈主体部的配设所述凹部的周向的范围包含在所述护圈主体部的周向上配设所述翼形部的后缘的位置。6.根据权利要求1、2、4中任一项所述的静叶，其中，所述护圈主体部的配设所述凹部的周向的范围包括所述钩部的周向中央。7.一种分割环，其是被分割环支承构件支承于机匣的内部且界定环状的高温气体流路的外周面的燃气轮机的分割环，其中，所述分割环具有：分割环主体部，其沿着轴向以及周向延伸；以及钩部，其具备：径向突出部，其设置于所述分割环主体部的径向外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：高村启太，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP