CN100334329C - 涡轮叶片及涡轮设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种即使是短叶片也能可靠地连接相邻的整体罩，并且组装容易、能减轻作用于叶片根部的应力的高可靠性涡轮叶片及涡轮机设备。本发明的涡轮叶片的结构具有：从涡轮轴向侧插入涡轮圆盘(50)的圆盘槽(51)内的叶片根部(4)和设于叶片轮廓部(2)的前端的整体罩(5)，将朝向整体罩(5)的叶片旋转方向的端面(10)做成相对于叶片根部(4)插入涡轮圆盘(50)的方向倾斜，并且，将各整体罩(5)沿叶片旋转方向间距的总和设定为比其安装半径位置的圆周长度更大，在组装时，从涡轮轴向侧压入圆盘槽(51)并利用要扭曲变形的叶片轮廓部(2)的弹性恢复力使相邻的整体罩(5)彼此接触并予以约束。

Description

涡轮叶片及涡轮设备

技术领域

本发明涉及燃气轮机及蒸汽轮机等涡轮设备及其所使用的涡轮叶片。

背景技术

燃气轮机或蒸汽轮机所使用的涡轮叶片，因工作流体的紊流成分在较宽的频率范围不断地被激振。对各振动模式的固有振动频率的激振力及衰减的大小，与叶片构造对激振力的振动响应有关。为了设计高可靠性的叶片，一般采用将相邻的叶片彼此连接的构造，以避免振动响应大的低次振动模式的共振，并且即使在振动响应小的高次振动模式下共振也能不加大振动响应。

叶片连接构造之一，是在叶片轮廓部前端设有向叶片旋转方向延伸的连接罩(整体罩)，并使相邻叶片的整体罩相互接触。在该叶片连接构造中，由于整体罩对离心力等有高强度，由于可利用整体罩彼此之间接触连接部的摩擦获得大的振动衰减等，所以具有能获得高可靠性的优点。

但是，当在叶片长度短的涡轮叶片上采用整体罩时，由于运动中产生的离心力及因热膨胀引起的叶片轮廓部的扭曲小，所以邻接的整体罩有可能互不接触。因此，使整体罩的朝叶片旋转方向的端面相对涡轮旋转轴方向倾斜，并且将整体罩的叶片旋转方向间距(长度)相对于用圆周方向的叶片安装片数去除整体罩的安装半径位置的圆周方向长度得到的一片叶片部分的间距(以下，称为几何学间距)加大制作，通过在旋转方向(圆周方向)挤压叶片进行组装，从而利用约束其反力以将相邻叶片的整体罩牢固地连接(参照专利文献1-日本特开平5-98906号公报等)。

此时，不是从圆周方向而是从涡轮轴向一侧插入设于涡轮圆盘外圆周上的圆盘槽中而组装成的涡轮叶片。若在该种叶片上适用上述传统技术，则由于整体罩圆周方向间距比几何学间距大，相邻叶片的整体罩之间产生干涉而不能以原状组装。因此，一般在这种情况下使叶片弯曲变形进行组装，以使整体罩不干涉，不仅叶片的组装非常困难，而且在组装时对叶片根部作用了其反作用力，并在叶片根部与圆盘槽的配合部产生很大应力。此外，在组装以后叶片也扭曲变形并对叶片根部作用该反作用力。若采用这种在运转时支撑离心力的叶片根部与圆盘槽的配合部作用了很大应力的结构，由于使涡轮高速旋转，则有在强度上产生问题的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种即使是短叶片也能可靠地连接相邻的整体罩，并且组装容易、能减轻作用于叶片根部的应力的高可靠性涡轮叶片及涡轮机设备。

为实现上述目的，本发明的涡轮叶片的结构具有：分别从涡轮轴向侧插入沿叶片旋转方向设在涡轮圆盘外圆周部上的多个圆盘槽中并使之配合的叶片根部，和一体形成在叶片轮廓部的前端的整体罩，沿叶片旋转方向安装在上述涡轮圆盘上的多个叶片构成环状叶片列，其特征在于：相对于上述涡轮圆盘的上述叶片根部的插入方向，做成使朝向上述整体罩的叶片旋转方向的端面倾斜，并且，将上述环状叶片列的上述整体罩的叶片旋转方向间距的总和，设定为比该整体罩的安装半径位置的圆周长度更大，组装时，从涡轮轴向侧压入上述涡轮圆盘并利用要扭曲变形的上述叶片轮廓部的弹性恢复力使相邻的整体罩彼此接触并予以约束。

根据本发明，即使是短叶片也能在组装中及运转中，保持相邻叶片彼此之间的整体罩的连接状态的同时，能容易地进行组装，并且在组装时及组装后，能提供在叶片根部与圆盘槽的配合部没有作用很大应力的可靠性高的涡轮叶片构造。

附图说明

图1是表示构成本发明的涡轮叶片的第一实施例的环状叶片列的一部分的立体图。

图2是表示从径向外圆周侧所见到的本发明的涡轮叶片的第一实施例的组装时状态的概略俯视图。

图3是抽出构成本发明的涡轮叶片的第一实施例的叶片列中的始端叶片、终端叶片及及终结端叶片的背面侧相邻的涡轮叶片的整体罩而从径向外圆周侧所见到的图。

图4是图3中IV部的放大图。

图5是表示本发明的涡轮叶片的第一实施例的终端叶片在插入时作用的力的关系图。

图6是表示从径向外圆周侧所见到的本发明的涡轮叶片的第二实施例的组装时状态的概略俯视图。

图7是表示本发明的涡轮叶片所具备的整体罩的另一个结构例子图。

图8是表示本发明的涡轮叶片所具备的整体罩的再一个结构例子图。

图9是表示构成本发明的涡轮叶片的第三实施例的环状叶片列的一部分的立体图。

图10是从涡轮轴向所见到的构成本发明的涡轮叶片的第三实施例的环状叶片列的一部分的图。

图11是从涡轮轴向所见到的构成本发明的涡轮叶片的第四实施例的环状叶片列的一部分的图。

图12是从涡轮轴向所见到的构成本发明的涡轮叶片的第五实施例的环状叶片列的一部分的图。

图13是从涡轮轴向所见到的本发明的涡轮叶片的第六实施例图。

图14是以局部剖表示采用本发明的涡轮叶片的涡轮设备的一个结构例子的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的涡轮叶片的实施例。

图1是表示构成本发明的涡轮叶片的第一实施例的环状叶片列的一部分的立体图。图2是表示从径向外圆周侧所见到的本发明的涡轮叶片的第一实施例的组装时状态的概略俯视图。

在图1及图2中，涡轮叶片1具有：叶片轮廓部2，该叶片轮廓部2所带的根部3，分别从涡轮轴向侧插入于沿叶片旋转方向设置在涡轮圆盘50的外圆周部的多个圆盘槽51中并与其配合的叶片根部4，与叶片轮廓部前端一体形成的整体罩5。涡轮叶片1按顺序从涡轮轴向侧组装到涡轮圆盘50上，并沿叶片旋转方向在涡轮圆盘50上安装了多个以构成环状叶片列。

当设从径向外圆周侧所见且从与叶片旋转方向相反方向与涡轮轴向下游侧形成的角度为正时，圆盘槽51做成相对于叶片旋转方向倾斜，并使其从与叶片旋转方向相相反方向构成第二角度β。图示的第二角度β为锐角。因此，在本实施例中，叶片根部4对涡轮圆盘50的插入方向(即涡轮叶片1的插入方向)对涡轮轴向倾斜了(90-β)°。此外，也能将第二角度β做成90°(与涡轮轴向为同方向)或钝角。

对应于该圆盘槽51的形状所形成的叶片根部4，具有在朝叶片旋转方向的侧面沿叶片轴向延伸的多个凸部6。各凸部6的涡轮径向外圆周侧的面，朝向涡轮径向外圆周侧且向叶片根部4的叶片旋转方向中央侧倾斜，该凸部6的外圆周侧的面通过与对应于圆盘槽51的凹部52配合，并在涡轮运转中支撑作用于涡轮叶片1的离心力。

与上述一样，当设从径向外圆周侧所见且从与叶片旋转方向相反方与涡轮轴向下游侧形成的角度为正时，设置的了多个上述整体罩5的朝向叶片旋转方向的端面当中，最初装入的涡轮叶片1(以下适当地记述为特殊叶片1a)的整体罩5(以下适当地记述为始端整体罩5a)的背面侧端面7，及与该背面侧端面7相邻的最后装入的涡轮叶片1(以下适当地记述为特殊叶片1b)的整体罩5(以下适当地记述为终端整体罩5b)的腹面侧端面8做成相对于叶片旋转方向倾斜，并使其对与叶片旋转方向的相反方向构成第一角度α。图示的第一角度α比圆盘槽51对叶片旋转方向构成的上述第二角度β更大并且是锐角。此外，只要第一角度α是比第二角度β大的角度，也可以做成90°(与涡轮轴向为同方向)或钝角。

此外，在各整体罩5的朝向叶片旋转方向的端面当中，除了以第一角度α形成的端面7、8以外的其它端面10做成对叶片旋转方向倾斜，并使其对与叶片旋转方向的相反方向构成第三角度γ。图示的第三角度γ比上述第二角度β小并且是锐角。此外，只要是第三角度γ比上述第二角度β更小的角度，也可以做成90°(与涡轮轴向为同方向)或钝角。此外，第一角度α、第二角度β及第三角度γ被设定为第一角度α与第二角度β之差、以及第二角度β与第三角度γ之差都等于或小于12度(|β-α|≤12°、|γ-β|≤12°)。

此外，各整体罩5的叶片旋转方向间距(长度)设定为比几何学间距稍大，且构成环状叶片列的各整体罩5的总和被设定为比位于这些整体罩5安装半径位置的圆周长度大。此时所谓几何学间距是指将各整体罩5的安装半径位置的圆周长度除以圆周方向叶片安装个数M得到的叶片旋转方向间距(长度)。

因此，其结构为，在组装时，除了特殊叶片1a以外，通过将第二个以后插入的涡轮叶片1从涡轮轴向侧压入涡轮圆盘50，从而利用要扭曲变形的叶片轮廓部2的弹性恢复力使相邻的整体罩5彼此接触并被约束。

以下，说明上述涡轮叶片1的组装方法。

涡轮叶片1从特殊叶片1a起朝向与叶片旋转方向相反的方向按顺序被插入圆盘槽51，通过依次插入全圆周的M个叶片直到最后(第M个)的特殊叶片为止而完成组装。

首先，将作为第一个涡轮叶片的特殊叶片1a插入到圆盘槽51上的规定位置并进行固定，使得圆盘槽51与叶片根部4的相对位置不能变化以后，插入位于特殊叶片1a腹面侧的第二个涡轮叶片，直到其背面侧端面8与特殊叶片1a的腹面侧端面10接触为止。

如上所述，由于整体罩5的叶片旋转方向间距做得比几何学间距大，所以第二个涡轮叶片没有插入到圆盘槽51的规定位置，而相对于特殊叶片1a稍稍偏向于涡轮轴向上游侧。该轴向偏移量Z由整体罩5的间距与几何学间距之差P(参照后述的图4)，特殊叶片1a的整体罩5的腹面侧端面10和与其相邻的第二个涡轮叶片1的整体罩5的背面侧端面的倾斜角(第三角度γ)，及圆盘槽51的倾斜角(第二角度β)所决定。然后将第三个涡轮叶片，第四个涡轮叶片…第(M-1)个涡轮叶片，第M个涡轮叶片(特殊叶片1b)按顺序插入圆盘槽51直到相邻叶片彼此的整体罩5相对端面接触的位置。

在到此为止的组装工序中，相邻的整体罩5彼此之间只是简单的接触状态，在叶片轮廓部2上没有产生弯曲变形或扭曲变形。若将特殊叶片1b插入到圆盘槽51中，在该时刻除了完全插入到圆盘槽51的规定位置的特殊叶片1a以外，也从涡轮轴向对其它的涡轮叶片1进行适当地挤压，将这些涡轮叶片1压入到圆盘槽51中直到它们在涡轮轴向的位置达到与特殊叶片1a相同的位置，并以图1的状态结束该环状叶片列的组装。

此外，由于作为第一个涡轮叶片的特殊叶片1b相对于第M个涡轮叶片的特殊叶片1a位于(M-1)×Z的轴向上游侧，所以当(M-1)×Z比圆盘槽51的行程大时，则不能将特殊叶片1b插入到圆盘槽51中而能进行组装。因此，第二角度β及第三角度γ或圆盘槽51的行程必须设定为使(M-1)×Z小于圆盘槽51的行程。

图3是在全圆周叶片中抽出特殊叶片1a、1b及与特殊叶片1b的背面侧相邻的第(M-1)个涡轮叶片的整体罩5并从径向外圆周侧所见到的图，图4是图3中的IV部的放大图。

在图3中，当组装时，若在插入特殊叶片1b之际对特殊叶片1b作用压入荷重F1时，在以第三角度γ倾斜的相邻整体罩5的对面端面10之间产生反作用力F2。另一方面，在该时刻，要在特殊叶片1a、1b上产生弯曲变形M1、M2以便在特殊叶片1a的背面侧端面7与特殊叶片1b的腹面侧端面8之间不产生约束力，但随着特殊叶片1b的插入，特殊叶片1a的背面侧端面7与特殊叶片1b的腹面侧端面8之间的间隙G变小到几乎为0。因此在，特殊叶片1a的背面侧端面7与特殊叶片1b的腹面侧端面8之间产生约束力，并在这些特殊叶片1a、1b组装以后将残存的弯曲变形M1、M2限制为最小限度。

此外，以P×tanα×tanβ/(tanβ-tanα)表示相邻叶片彼此之间的轴向偏移量Z。特殊叶片1a、1b的轴向偏移量Z_total如上所述是(M-1)×Z。因此，考虑该到该Z_total，通过调整特殊叶片1a、1b的整体罩5a、5b相对端面7、8的倾斜角(第三角度γ)，也可以形成各整体罩5并使得特殊叶片1b与第(M-1)个涡轮叶片1的整体罩5的相对端面10接触的同时，使特殊叶片1a、1b的整体罩5的相对端面7、8的间隙G为0。此时，也可以将推压特殊叶片1b并插入到圆盘槽51的规定位置时产生的涡轮叶片的弯曲变形抑制到最小限度。

图5是表示插入特殊叶片1b时作用的力的关系图。

在图5中，使压入负荷F1沿圆盘槽方向作用在特殊叶片1b上，当将特殊叶片1b插入到圆盘槽51的规定位置时，特殊叶片1b的整体罩5b被夹在相邻的整体罩5、5a的端面10、7之间，并在特殊叶片1b的整体罩5上产生与插入圆盘槽51中的方向垂直方向的反作用力F2。该反作用力F2被分解为朝向端面的倾斜方向的倾斜方向分力F2a和朝向与倾斜方向垂直方向的垂直方向分力F2b。

当垂直方向分力F2b和因静摩擦系数所表现出的摩擦力F3超过倾斜方向分力F2a时，在组装以后，即使在没有压入负荷F1的状态下，也不会返回叶片根部4与圆盘槽51的相对位置偏移的组装前的状态并能容易地组装涡轮叶片1。将这样的角度称为摩擦角，但假定静摩擦系数为0.2时则摩擦角为12°。静摩擦系数0.2作为材料的摩擦系数是一般值。因此，如上所述，通过使第一角度α与第二角度β的角度差及第二角度β与第三角度γ的角度差小于或等于12°，则能更容易地进行组装作业并确保高可靠性。

如上所述根据本实施例，即使是短叶片也能将相邻的整体罩5彼此之间可靠地连接，并能容易地进行组装。此外，由于能将涡轮叶片的变形量限制为最小限度，所以能在组装中或组装后减轻作用于叶片根部4的应力，并可确保高可靠性。

图6是表示从径向外圆周侧所见到的本发明的涡轮叶片的第二实施例的组装时状态的概略俯视图，对与上述各图相同的部分标上了相同符号并省略其说明。

在图6中，本实施例与上述第一实施例的不同点，是将构成环状叶片列的各涡轮叶片1分割成各具备一对始端整体罩5a的特殊叶片1a及具备终端整体罩5b的特殊叶片1b的多个区域S1、S2…Sn。

例如图示的环状叶片列由60片涡轮叶片100构成，将其分割成每6片一个区域的10个区域时，一个区域占整个圆周360°中的36°，且由位于叶片旋转方向前方端部(组装顺序的始端)的一片特殊叶片1a、位于叶片旋转方向后方端部(组装顺序的终端)的一片特殊叶片1b及位于这些特殊叶片1a、1b之间的4个涡轮叶片100构成。

各涡轮叶片的构成与上述第一实施例相同，特殊叶片1a的整体罩5a的背面侧端面7及特殊叶片1b的整体罩5b的腹面侧端面8的倾斜角度为第一角度α、各涡轮叶片的插入角为第二角度β、朝向各涡轮叶片的整体罩5的叶片旋转方向的端面中的上述端面7、8以外的倾斜角为第三角度γ(0＜γ＜β＜α＜180°、|β-α|≤12°、|γ-β|≤12°)。各整体罩5的圆周方向间距设定为比上述几何学间距稍大。

下面，说明本实施例的涡轮叶片的组装方法。

当设例如图示的环状叶片列由60片涡轮叶片构成并分割成每6片一个区域的10个区域时，将各区域中从特殊叶片1a起依次为第二个涡轮叶片、第三个涡轮叶片…第六个涡轮叶片(特殊叶片1b)从涡轮轴向侧插入涡轮圆盘50。区域之间的组装没有特殊的优先顺序，既可以按区域S1、S2、…S6的顺序装入，也可以按不同顺序或并行地装入。但是，特殊叶片1a必须比与其背面侧相邻的区域的特殊叶片1b先装入。其后的顺序与上述第一实施例相同，将各区域中除了最初插入的特殊叶片1a以外将涡轮叶片100依次压入，只要使其滑动到与特殊叶片1a相同的轴向位置则组装结束。

根据本实施例，通过将叶片列分割成多个区域，除了能获得与上述第一实施例同样的效果以外，还能获得以下效果。即，根据涡轮设备的规格，当上述的整体罩5的轴向偏移量的最大值(M-1)×Z达到比圆盘槽51的行程大时，不能组装涡轮叶片。在这样的场合下，如本实施例上述，将构成叶片列的涡轮叶片分割成n个区域，若设n为区域数，则可以将轴向偏移量的最大值减小为(M/n-1)×Z。因此，可以提高设计自由度，并可以根据涡轮设备的规格要求灵活地决定各部的尺寸。

此外，在以上的第一及第二实施例中，虽表示的是除了特殊叶片1a、1b以外涡轮叶片100的整体罩5的形状为平行四边形的例子，但也可以如图7及图8所示，也可以将整体罩5的背面侧及腹面侧端面10做成弯曲面。此外，在这样将端面10做成弯曲面时，与相邻的整体罩5接触的背面侧及腹面侧端面10，既可以如图7所示是涡轮轴向上游侧的倾斜面，也可以是如图8所示的涡轮轴向下游侧的倾斜面。

图9是表示构成本发明的涡轮叶片的第三实施例的环状叶片列的一部分的立体图，图10是从涡轮轴向所见的图，在这些图中对与上述各图相同的部分标上了相同的标号而省略其说明。

在图9及图10中，本实施例与上述的第一及第二实施例的不同之处在于：叶片根部4的朝向叶片旋转方向的两侧面，具有对应于与形成于圆盘槽51上端部的涡轮径向平行的支撑面53而形成的在涡轮径向延伸的被支撑面15，该被支撑面15的构成使其与上述支撑面53相对并接触。支撑面53及被支撑面15的长度方向与圆盘槽51的延伸方向(第二角度β)平行。

即，在圆盘槽51之间的顶部，设有突出于涡轮径向外圆周侧的凸部54，且朝向该凸部54的圆周方向的侧面形成了上述支撑面53。支撑面53做成与通过叶片根部4的叶片旋转方向中心并在径向延伸的半径方向面R平行。被支撑面15形成于叶片根部4的上端的背面侧及腹面侧端面上，并做成与上述半径方向面R平行，使其在组装时与凸部54的支撑面53相对。其它的结构及组装顺序与上述第一实施例或第二实施例相同。

在本实施例中，也能获得与上述第一实施例或第二实施例相同的效果。除此之外，在组装中或组装后，当在叶片上产生弯曲或扭曲变形时，由于叶片根部4的被支撑面15被圆盘槽51的支撑面53约束，所以在叶片根部4及圆盘槽51上不产生不全面接触且不产生高应力。即使假设圆盘槽51变形并且叶片根部4与圆盘槽51稍微产生不全面接触，因此所产生的应力也很小。因此，可以提供可靠性高的涡轮叶片。

此外，在图9及图10中，说明的虽是凸部54的支撑面53与半径方向面R平行的例子，但其意义在于多少都减小在叶片根部4或圆盘槽51产生的应力，即使支撑面53及被支撑面15不一定与上述半径方向面R平行，也具有同样的效果。

图11是从涡轮轴向所见到的构成本发明的涡轮叶片的第四实施例的环状叶片列的一部分的图。

图11是从涡轮叶片轴向所见的构成本发明涡轮叶片第四实施例的环状叶片列局部图，在该图中，对于与上述各图具有相同作用的部分标上了相同的标号而省略其说明。

如图11所示，在本实施例中，叶片根部4的朝向叶片旋转方向的两侧面，具有对应于与形成于圆盘槽51的下端部的涡轮径向平行的支撑面53而形成的在涡轮径向延伸的被支撑面15，该被支撑面15做成与支撑面53相对并接触。即，相对于在第三实施例中用设置在叶片根部4的上端部的被支撑面15约束叶片根部4，在本实施例中则是利用设置于叶片根部4的下端部的被支撑面15约束叶片根部4。支撑面53及被支撑面15的长度方向与圆盘槽51的延伸方向(第二角度β)平行。其它的结构及组装顺序与第三实施例相同，并能获得与第三实施例相同的效果。

图12是从涡轮轴向所见到的构成本发明的涡轮叶片的第五实施例的环状叶片列的一部分的图，在该图中，对于与上述各图具有相同作用的部分标上了相同的标号而省略其说明。

如图12所示，在本实施例中，叶片根部4的朝向叶片旋转方向的两侧面，具有对应于分别形成于圆盘槽51的上端部及下端部的涡轮径向平行的支撑面53而形成的在涡轮径向延伸的被支撑面15，该被支撑面15做成与支撑面53相对并接触。即，本实施例是组合了第三及第四实施例的实施例，在叶片根部4的上端部及下端部设有被支撑面15并在上下两端约束叶片根部4。支撑面53及被支撑面15的长度方向与圆盘槽51的延伸方向(第二角度β)平行。其它的结构及组装顺序与第三或第四实施例相同，并能获得与第三或第四实施例相同的效果，由于在上下两端约束叶片根部4。所以能获得更大的约束力。

图13是从涡轮轴向所见到的本发明的涡轮叶片的第六实施例图，在该图中，对于与上述各图具有相同作用的部分标上了相同的标号而省略其说明。

如图13所示，在本实施例中，叶片根部4的朝向叶片旋转方向的两侧面具有对应于与形成在圆盘槽51上的涡轮径向垂直的支撑面53’而形成的沿与涡轮径向(半径方向面R)大致垂直方向延伸的被支撑面15’，该被支撑面15’的构成为与上述支撑面53’相对并接触。该支撑面53’做成使其径向内侧朝向圆盘槽51的凹部52径向外侧，被支撑面15’做成使其径向外侧朝向叶片根部4的凸部6的径向外侧。即，相对于在第三～第五实施例中，都是做成使支撑面53及被支撑面15与径向平行地约束叶片根部4的扭曲，在本实施例中，则是做成使支撑面53’及被支撑面15’与径向垂直，即使叶片根部4多少有些扭曲也能使支撑面53’和被支撑面15’可靠地实现面接触，是能防止叶片根部4与圆盘槽51不全面接触的结构的实施例。

此外，在本实施例中，虽与第四实施例一样分别在圆盘槽51及叶片根部4的下端部设有支撑面53和被支撑面15，但既可以与第三实施例一样地在圆盘槽51及叶片根部4的上端部分别设置支撑面53和被支撑面15，也可以与第五实施例一样设置于上下两端部。此外，在只用上述支撑面53’及被支撑面15’就能获得充分效果的情况下，也可以省略沿径向延伸的支撑面53和被支撑面15。其它结构及组装顺序与上述各实施例相同。

不言而喻在本实施例中也能获得与上述各实施例相同的效果，但即便设置了沿半径方向延伸的支撑面53和被支撑面15仍然在圆盘槽51与叶片根部4之间稍微产生了不全面接触时，只要如本实施例上述设置与径向垂直的支撑面53’及被支撑面15’，则能可靠地防止即使叶片根部4扭曲圆盘槽51与叶片根部4之间的不全面接触。因此，能确保更高的可靠性。

图14是以局部剖表示采用本发明的涡轮叶片的涡轮设备的一个结构例子的侧视图。

如图14所示，将以上说明的本发明的涡轮叶片的各实施例做成环状的活动叶片列31，与例如将静止叶片在机壳等静止体的内壁固定成环状而形成的静止叶片列32沿涡轮轴向交替地配置。一般，将沿轴向相邻的静止叶片列32和活动叶片列31作为一个段落，并设置多段这样的段落。图14中作为本发明的涡轮叶片的使用对象虽图示的是蒸汽涡轮，但当然也能适用于燃气轮机。此外，无论是高压段还是低压段都能采用本发明，但特别是适用于叶片长度短的高压段时更有效。

Claims (13)

1.一种涡轮叶片，具有：分别从涡轮轴向侧插入沿叶片旋转方向设在涡轮圆盘外圆周部上的多个圆盘槽中并使之配合的叶片根部，和一体形成在叶片轮廓部的前端的整体罩，沿叶片旋转方向安装在上述涡轮圆盘上的多个叶片构成环状叶片列，其特征在于：

相对于上述涡轮圆盘的上述叶片根部的插入方向，做成使朝向上述整体罩的叶片旋转方向的端面倾斜，并且，

将上述环状叶片列的上述整体罩的叶片旋转方向间距的总和，设定为比该整体罩的安装半径位置的圆周长度更大，

组装时，从涡轮轴向侧压入上述涡轮圆盘并利用要扭曲变形的上述叶片轮廓部的弹性恢复力使相邻的整体罩彼此接触并予以约束。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于：当设从径向外圆周侧所见且从与叶片旋转方向相反方向与涡轮轴向下游侧形成的角度为正时，在朝向所设置的多个上述整体罩的叶片旋转方向的端面当中，至少将一个始端整体罩的背面侧端面及与该背面侧端面相邻的终端整体罩的腹面侧端面，做成这些面与叶片旋转方向构成的第一角度比上述圆盘槽与叶片旋转方向构成的第二角度大。

3.根据权利要求2所述的涡轮叶片，其特征在于：在朝向所设置的多个上述整体罩的叶片旋转方向的端面当中，将除了以上述第一角度形成的端面以外的其它端面，做成这些面与叶片旋转方向构成的第三角度比上述第二角度更小。

4.根据权利要求3所述的涡轮叶片，其特征在于：上述第一角度为锐角。

5.根据权利要求4所述的涡轮叶片，其特征在于：上述第一及第二角度之差及上述第二及第三角度之差都小于或等于12度。

6.根据权利要求2～5中任何一项所述的涡轮叶片，其特征在于：将上述环状叶片列分割成分别具备一对上述始端整体罩及上述终端整体罩的多个区域。

7.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于：上述叶片根部的朝向叶片旋转方向的两侧面具有对应于形成于上述圆盘槽的上端部的与涡轮径向平行的支撑面而形成的在涡轮径向延伸的被支撑面，该被支撑面与上述支撑面相对并接触。

8.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于：上述叶片根部的朝向叶片旋转方向的两侧面具有对应于形成于上述圆盘槽的下端部的与涡轮径向平行的支撑面而形成的在涡轮径向延伸的被支撑面，该被支撑面与上述支撑面相对并接触。

9.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于：上述叶片根部的朝向叶片旋转方向的两侧面具有对应于分别形成于上述圆盘槽的上端部及下端部的与涡轮径向平行的支撑面而形成的在涡轮径向延伸的被支撑面，该被支撑面与上述支撑面相对并接触。

10.根据权利要求7～9中任何一项所述的涡轮叶片，其特征在于：上述被支撑面的长度方向还与上述圆盘槽的延伸方向平行。

11.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于：上述叶片根部的朝向叶片旋转方向的两侧面具有对应于形成于上述圆盘槽的与涡轮径向垂直的支撑面而形成的在与涡轮径向垂直的方向延伸的被支撑面，该被支撑面与上述支撑面相对并接触。

12.一种涡轮叶片，具有：分别从涡轮轴向侧插入沿叶片旋转方向设在涡轮圆盘外圆周部上的多个圆盘槽中并使之配合的叶片根部，和一体形成在叶片轮廓部的前端的整体罩，沿叶片旋转方向安装在上述涡轮圆盘上的多个叶片构成环状叶片列，其特征在于：

当设从径向外圆周侧所见且从与叶片旋转方向相反方向与涡轮轴向下游侧形成的角度为正时，在朝向所设置的多个上述整体罩的叶片旋转方向的端面当中，至少将一个始端整体罩的背面侧端面及与该背面侧端面相邻的终端整体罩的腹面侧端面，做成这些面与叶片旋转方向构成的第一角度比上述圆盘槽与叶片旋转方向构成的第二角度大，另一方面将除了以上述第一角度形成的端面以外的其它端面，做成这些面与叶片旋转方向构成的第三角度比上述第二角度更小，并且，

将上述环状叶片列的上述整体罩的叶片旋转方向间距的总和，设定为比该整体罩的安装半径位置的圆周长度更大，

组装时，通过从涡轮轴向侧将在上述涡轮圆盘中第二片叶片以后插入的上述叶片压入上述涡轮圆盘，并利用要扭曲变形的上述叶片轮廓部的弹性恢复力使相邻的整体罩彼此接触并予以约束。

13.一种涡轮机设备，是具备具有分别从涡轮轴向侧插入沿叶片旋转方向设在涡轮圆盘外圆周部上的多个圆盘槽中并使之配合的叶片根部，和一体形成在叶片轮廓部的前端的整体罩，沿叶片旋转方向安装在上述涡轮圆盘上的多个叶片构成环状叶片列的涡轮叶片的涡轮机，其特征在于：

上述涡轮叶片的结构是，

相对于上述涡轮圆盘的上述叶片根部的插入方向，做成使朝向上述整体罩的叶片旋转方向的端面倾斜，并且，

将上述环状叶片列的上述整体罩的叶片旋转方向间距的总和，设定为比该整体罩的安装半径位置的圆周长度更大，

组装时，从涡轮轴向侧压入上述涡轮圆盘并利用要扭曲变形的上述叶片轮廓部的弹性恢复力使相邻的整体罩彼此接触并予以约束。

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