JP2000204901A - Damping structure of rotor blade in axial flow rotating machine - Google Patents
Damping structure of rotor blade in axial flow rotating machineInfo
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスタービン
過給機等のような軸流回転機械における動翼に採用され
て、動翼の振動を抑制する制振構造に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration damping structure which is employed in a moving blade of an axial rotating machine such as an exhaust gas turbine turbocharger and suppresses vibration of the moving blade.
【従来の技術】従来の軸流タービン型排気ガスタービン
過給機における動翼の一部を抜粋して示す図６乃至図８
に基づいて、従来の軸流回転機械における動翼の制振構
造の概要について説明する。１はタービン動翼で、ター
ビンディスク２に対して翼根部１１を植え込み、同ター
ビンディスク２の全周に亘って配設されている。周方向
で互いに隣接する各タービン動翼１相互は、そのハブ側
に当たる根部ではプラットホーム１０等により相互間隔
を規制され、また、チップ側に当たる頂部では各タービ
ン動翼１の先端に設けたシュラウドプレート３により互
いの位置間隔を規制されている。すなわちシュラウドプ
レート３は、特に図７に明瞭に示される様に、タービン
動翼１の軸方向の一端側に相当する上流側で、同タービ
ン動翼１の周方向の一方側に相当する回転方向前方で隣
接する翼に向かって突出する一方の突出部分と、タービ
ン動翼１の軸方向の他端側に相当する下流側で、同ター
ビン動翼１の周方向の他方側に相当する回転方向後方で
隣接する他の翼に向かって突出する他方の突出部分とを
有したものとして構成されている。このシュラウドプレ
ート３は、翼の組み立て時においては、前記一方の突出
部分が隣接する翼における前記他方の突出部分との間
に、また同様に、前記他方の突出部分は隣接する他の翼
における前記一方の突出部分との間に、図中に符号Ｅで
示す微少の隙間をそれぞれ有する様に構成されている。
そして図示省略のガス入口ケーシングから排気ガスが導
入されて（図中白抜き矢印で示す）図示省略のノズルか
ら噴出されてタービン動翼１に作用し、これによりター
ビン動翼１が回動（矢印で示す）するときには、遠心力
により前記タービン動翼１が捩じられて前記突出部分相
互間における微少の隙間Ｅが無くなり、前記一方の突出
部分と他方の突出部分とを介して隣接翼相互のシュラウ
ドプレート３同士が接触し、各タービン動翼１はそれぞ
れのシュラウドプレート３を介して接触連結し、接触面
圧を大きくしてタービン動翼１に生じる翼振動を抑制す
ることになる。2. Description of the Related Art FIGS. 6 to 8 show a part of a rotor blade of a conventional axial flow turbine type exhaust gas turbocharger.
Based on the above, an outline of a vibration damping structure of a moving blade in a conventional axial flow rotating machine will be described. Reference numeral 1 denotes a turbine rotor blade, which has a blade root portion 11 implanted in the turbine disk 2 and is disposed over the entire circumference of the turbine disk 2. The turbine blades 1 which are adjacent to each other in the circumferential direction are mutually restricted by a platform 10 or the like at a root portion corresponding to a hub side, and a shroud plate 3 provided at a tip of each turbine blade 1 at a top portion corresponding to a tip side. , The distance between the positions is regulated. That is, as clearly shown in FIG. 7, the shroud plate 3 is located on the upstream side corresponding to one end in the axial direction of the turbine blade 1 and in the rotational direction corresponding to one side in the circumferential direction of the turbine blade 1. One protruding portion protruding forward to the adjacent blade, and a rotation direction corresponding to the other end in the circumferential direction of the turbine blade 1 on the downstream side corresponding to the other axial end of the turbine blade 1. And the other protruding portion protruding toward another adjacent wing behind. When the wing is assembled, the shroud plate 3 is provided between the one protruding portion and the other protruding portion on the adjacent wing, and similarly, the other protruding portion is provided on the other adjacent wing. It is configured to have a minute gap indicated by reference symbol E in the drawing between each of the projections.
Then, exhaust gas is introduced from a gas inlet casing (not shown) and is ejected from a nozzle (not shown) (shown by a white arrow in the figure) and acts on the turbine blade 1, thereby rotating the turbine blade 1 (arrow). ), The turbine blade 1 is twisted by the centrifugal force, so that the minute gap E between the protruding portions is eliminated, and the adjacent blades are connected to each other via the one protruding portion and the other protruding portion. The shroud plates 3 come into contact with each other, and the respective turbine blades 1 are in contact connection with each other via the respective shroud plates 3, thereby increasing the contact surface pressure and suppressing blade vibration generated in the turbine blade 1.
【発明が解決しようとする課題】前記した様に構成され
た従来の排気ガスタービン過給機においては、隣接する
翼のシュラウドプレート相互が、非回転時には微少な隙
間Ｅを有して隔離し、回転時にはこの微少な隙間Ｅを無
くして互いに接触するものである。換言すれば、非回転
時に形成される微少な隙間Ｅは、タービン動翼の回転時
にはその隙間が無くなって接触し、非回転時に離れて隙
間となる程度の間隔であり、隣接するタービン動翼のシ
ュラウドプレート相互は、それぞれ対峙する突出部分に
このような微少な隙間を配して構成されなければならな
い。従ってこの隙間Ｅが大き過ぎると、回転中に接触す
べき隣接するタービン動翼のシュラウドプレート相互が
接触せず、排気ガスタービン過給機回転時にタービン動
翼に生じる翼振動を抑制できなくなるために、この隙間
Ｅを高い精度で確保すべく、排気ガスタービン過給機組
立時の隙間管理が難しく、ひいてはそれが組立工数の増
加に連なるという不具合を伴うものであった。本発明は
従来のものにおけるこの様な不具合を解消し、簡便な構
成の採用により、組立作業を簡素化し、設計製作作業の
効率化を図るようにした排気ガスタービン過給機等の軸
流回転機械における動翼の制振構造を提供することを課
題とするものである。In the conventional exhaust gas turbine turbocharger configured as described above, the shroud plates of adjacent blades are separated from each other with a small gap E when not rotating, At the time of rotation, these minute gaps E are eliminated and they come into contact with each other. In other words, the minute gap E formed during non-rotation is such an interval that the gap disappears when the turbine rotor blade rotates and comes into contact with the turbine rotor blade when the turbine rotor blade is not rotating. The shroud plates must be formed with such a small gap between the projecting portions facing each other. Therefore, if the gap E is too large, the shroud plates of adjacent turbine blades that should come into contact during rotation do not come into contact with each other, so that blade vibration generated on the turbine blade during rotation of the exhaust gas turbine turbocharger cannot be suppressed. However, in order to secure the gap E with high accuracy, it is difficult to manage the gap at the time of assembling the exhaust gas turbocharger, which is accompanied by a problem that it leads to an increase in the number of assembly steps. The present invention solves such problems in the prior art, and simplifies the assembly work by adopting a simple configuration, thereby increasing the efficiency of the design and production work. An object of the present invention is to provide a vibration damping structure for a moving blade in a machine.
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、それぞれの翼の先端におい
て、軸方向の一端側で周方向の一方側に隣接する翼に向
かって突出する一方のシュラウドプレートと、軸方向の
他端側で周方向の他方側に隣接する他の翼に向かって突
出する他方のシュラウドプレートを設け、前記一方のシ
ュラウドプレートが隣接翼における他方のシュラウドプ
レートと係合するように構成したものにおいて、前記他
方のシュラウドプレートの突出長さを前記一方のシュラ
ウドプレートの突出長さより長くし、同突出長さの長い
方のシュラウドプレートが短い方のものに対して半径方
向内方に位置して重なり合う様に配置した軸流回転機械
における動翼の制振構造を提供するものである。すなわ
ち本発明によれば、前記の様に他方のシュラウドプレー
トの突出長さを前記一方のもののそれより長くし、この
長い方が短い方に対して半径方向内方に位置して重なり
合う様に配置しているので、翼の先端に設けられた前記
突出長さの長いシュラウドプレートは、翼に生じる遠心
力により前記短いシュラウドプレートより半径方向外側
に大きく曲げられ、この大きく曲がる半径方向内方に位
置した長いシュラウドプレートが、半径方向外方に位置
した短いシュラウドプレートの内方に接触し、摩擦力が
高まって各シュラウドプレート間の接触面圧が大きくな
り、翼に発生する振動の抑制を行うものであり、極めて
簡単な構成で製作及び組立工数を多く要すことなく、好
適な制振効果を得る様にしたものである。また、本発明
は、それぞれの翼の先端において、軸方向の一端側で周
方向の一方側に隣接する翼に向かって突出する一方のシ
ュラウドプレートと、軸方向の他端側で周方向の他方側
に隣接する他の翼に向かって突出する他方のシュラウド
プレートを設け、前記一方のシュラウドプレートが隣接
翼における他方のシュラウドプレートと近接して対峙す
るように構成したものにおいて、同一方及び他方のシュ
ラウドプレートの周方向端縁に軸方向に延びる溝を設
け、同溝を対向させて筒状の間隙を形成し、同間隙に柱
状部材を半径方向に可動に配設した軸流回転機械におけ
る動翼の制振構造を提供するものである。すなわち本発
明によれば、前記一方のシュラウドプレートと他方のシ
ュラウドプレートとのそれぞれの周方向端縁に軸方向に
延びる溝を設け、この両方の溝を合わせ対向させること
によりここに筒状の間隙を形成し、同筒状の間隙に柱状
部材を半径方向に可動に配設したことにより、翼が回転
する時に、遠心力により前記間隙を形成するシュラウド
プレート相互の接合部に柱状部材が押し付けられ、くさ
び効果により隣接する各シュラウドプレートと柱状部材
間の接触面圧が大きくなり、翼に発生する振動の抑制を
行い、極めて簡単な構成で製作及び組立工数を要すこと
なく、好適な制振効果を得る様にしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has a structure in which the tip of each wing projects toward the wing adjacent to one circumferential end at one end in the axial direction. One shroud plate, and the other shroud plate protruding toward the other blade adjacent to the other side in the circumferential direction at the other end in the axial direction, wherein the one shroud plate is the other shroud plate in the adjacent blade. Wherein the other shroud plate has a longer projecting length than the one shroud plate, and the longer shroud plate has a longer projecting length than the shorter shroud plate. The present invention provides a vibration damping structure for a moving blade in an axial flow rotating machine which is disposed so as to be positioned radially inward and overlap with each other. That is, according to the present invention, as described above, the protruding length of the other shroud plate is made longer than that of the one shroud plate, and the longer one is located radially inward with respect to the shorter one so as to overlap. Therefore, the shroud plate having a long protruding length provided at the tip of the wing is largely bent radially outward from the short shroud plate by centrifugal force generated in the wing, and is located radially inward of the large bend. The long shroud plate contacts the inside of the short shroud plate located radially outward, the frictional force increases, the contact pressure between each shroud plate increases, and vibration generated on the blade is suppressed. With a very simple configuration, a suitable vibration damping effect can be obtained without requiring many manufacturing and assembling steps. The present invention also provides a shroud plate that projects toward the blade adjacent to one side in the circumferential direction at one end in the axial direction at the tip of each blade, and the other shroud plate at the other end in the axial direction. The other shroud plate protruding toward the other wing adjacent to the side is provided, and the one shroud plate is configured to face the other shroud plate in the adjacent wing in close proximity to the other shroud plate. A groove extending in the axial direction is provided at a circumferential edge of the shroud plate, a cylindrical gap is formed by facing the groove, and a columnar member is radially movably disposed in the gap in the axial flow rotating machine. It is intended to provide a wing vibration control structure. That is, according to the present invention, a groove extending in the axial direction is provided at each circumferential edge of the one shroud plate and the other shroud plate, and these two grooves are aligned and opposed to each other to form a cylindrical gap here. By disposing the columnar member movably in the radial direction in the cylindrical gap, when the wing rotates, the columnar member is pressed against the joint between the shroud plates forming the gap by centrifugal force. Due to the wedge effect, the contact surface pressure between each adjacent shroud plate and the columnar member increases, suppressing the vibration generated on the wing, and using a very simple configuration without the need for man-hours for production and assembly, suitable vibration damping The effect is obtained.
【発明の実施の形態】本発明の実施の第１形態を図１及
び図２により説明する。なお、本実施の形態において、
前記した従来のものと同一部分については図中に同一の
符号を付して示し、本実施の形態における特徴ある構成
を重点的に説明し、従来のものと重複する説明は省略す
る。本実施の形態においては、タービン動翼１の頂部
（チップ側先端）において、シュラウドプレート４とシ
ュラウドプレート５をそれぞれ独立して前記タービン動
翼１に設けている。すなわち、特に図２に明瞭に示され
る様に、タービン動翼１には、同タービン動翼１の軸方
向の一端側に相当する上流側において、同タービン動翼
１の背側から周方向の一方側に相当する回転方向前方で
隣接する翼に向かって突出するシュラウドプレート５を
設けると共に、タービン動翼１の軸方向の他端側に相当
する下流側において、同タービン動翼１の腹側から周方
向の他方側に相当する回転方向後方で隣接する他の翼に
向かって突出するシュラウドプレート４を設けている。
そしてタービン動翼１から突出するシュラウドプレート
４の長さは、シュラウドプレート５の突出長さより長く
形成され、また、シュラウドプレート４は半径方向外方
に段差面４ａを有し、同様にシュラウドプレート５は半
径方向内方に段差面５ａを有しており、前記シュラウド
プレート４がシュラウドプレート５の半径方向内方に位
置して前記段差面４ａと段差面５ａで半径方向に重なっ
て噛み合う様に配置されている。従って本実施の形態に
よれば、過給機の回転により発生する遠心力で、長い方
のシュラウドプレート４は短いシュラウドプレート５よ
り周方向外方により大きく広がる様に変形し、この長い
方のシュラウドプレート４の段差面４ａが短い方のシュ
ラウドプレート５の段差面５ａとの接触面圧を大きく
し、段差面４ａと段差面５ａとの噛み合い接合はより強
固なものとなる。この接触面圧により隣接するタービン
動翼１同士は、一つの翼のシュラウドプレート５、また
はシュラウドプレート４と、隣接翼のシュラウドプレー
ト４、またはシュラウドプレート５を介して、それぞれ
の翼が強固に連結され、回転中に生じる翼振動をこの接
触面圧で減衰させる。すなわち、本実施の形態によれ
ば、長い方のシュラウドプレート４を隣接翼の短い方の
シュラウドプレート５に対して半径方向内方で重なる位
置に配置するという簡便な構造としたことにより、従来
の装置における隙間調整の様に、加工、組立に対する工
数を格別多く必要とすることなく、回転時におけるター
ビン動翼１に発生する振動を抑制することができたもの
である。次に本発明の実施の第２形態について、図３乃
至図５に基づいて説明する。なお、本実施の形態におい
て、前記した従来のもの、及び実施の第１形態のものと
同一部分については図中に同一の符号を付して示し、本
実施の形態における特徴ある構成を重点的に説明し、重
複する説明は極力省略する。本実施の形態においては、
タービン動翼１の軸方向の一端側に相当する上流側にお
いて、同タービン動翼１の背側から周方向の一方側に相
当する回転方向前方で隣接する翼に向かって突出して設
けたシュラウドプレート５と、これに対称的にタービン
動翼１の軸方向の他端側に相当する下流側において、同
タービン動翼１の腹側から周方向の他方側に相当する回
転方向後方で隣接する他の翼に向かって突出して設けた
シュラウドプレート４は、それぞれの突出長さを実質的
に同一長さとし、かつ半径方向で同一の位置に配置さ
れ、狭い間隙部を介して互いの端縁同士で対峙し接合部
を構成している。そしてシュラウドプレート５及びシュ
ラウドプレート４は、それぞれの端縁に軸方向に延びる
溝１５を設け、それぞれの溝を対向させて筒状の間隙を
形成するが、この溝１５の形状は図５（ａ）に示す様に
軸方向に延びる四辺形状の溝１５ａ、１４ａとし、ここ
に接合する間隙部１６ａを介して断面方形の隙間を形成
してもよく、また、図５（ｂ）に示す様に軸方向に延び
る半円形の溝１５ｂ、１４ｂとし、これを接合して間隙
部１６ｂを介して断面円形の間隙を形成してもよく、更
に図５（ｃ）に示す様に、軸方向に延びるＶ字状の溝１
５ｃ、１４ｃを設け、ここに間隙部１６ｃを介して断面
菱形の間隙を形成してもよいものである。また、前記各
形状をした間隙にはそれぞれその形状に合わせて、図５
（ａ）のものでは断面方形の柱状部材１７ａが、図５
（ｂ）のものでは断面円形の柱状部材１７ｂが、そして
図５（ｃ）のものでは断面菱形の柱状部材１７ｃがそれ
ぞれ半径方向に移動可能に配置されている。なお、前記
した各溝１５ａ、１４ａ、１５ｂ、１４ｂ１５ｃ、１４
ｃは軸方向両端部分は加工しないことにより、各溝は端
壁が残り、その内部に収容される各柱状部材１７ａ、１
７ｂ、１７ｃが抜け落ちることはない。この様に構成さ
れた本実施の形態によれば、過給機の回転により発生す
る遠心力により、柱状部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃのい
ずれであっても各間隙における各間隙部１６ａ、１６
ｂ、１６ｃに押し付けられ、間隙壁面との間にくさび効
果による接触面圧が発生し、シュラウドプレート５とシ
ュラウドプレート４の接合はより強固なものとなり、回
転中に生じる翼振動をこの接触面圧で減衰させることに
なる。すなわち、本実施の形態によれば、各シュラウド
プレートの周方向端縁に軸方向に延びる溝を設け、同溝
を対向させて筒状の間隙を形成し、同間隙に柱状部材を
半径方向に可動に配設するという簡便な構造としたこと
により、従来の装置における隙間調整の様に、加工、組
立に対する工数を格別多く必要とすることなく、回転時
におけるタービン動翼１に発生する振動を抑制すること
ができたものである。以上、本発明を図示の実施の形態
について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定
されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更
を加えてよいことはいうまでもない。例えば前記各実施
の形態において、一方及び他方のシュラウドプレート
は、個々に独立したものとして翼の腹面及び背面から突
出させたものとして説明したが、本発明は勿論この形状
に限定されるものではなく、例えば翼の外周端（チップ
側端縁）を一体的に覆うシュラウドを形成し、この一体
的なシュラウドから前記一方、及び他方のシュラウドを
一体物として突出させてもよい。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment,
The same parts as those of the above-described conventional one are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the characteristic configuration in the present embodiment will be mainly described, and the description overlapping with the conventional one will be omitted. In the present embodiment, a shroud plate 4 and a shroud plate 5 are independently provided on the turbine blade 1 at the top (tip on the tip side) of the turbine blade 1. That is, as clearly shown in FIG. 2 in particular, the turbine blade 1 is provided on the upstream side corresponding to one axial end of the turbine blade 1 in the circumferential direction from the back side of the turbine blade 1. A shroud plate 5 protruding toward an adjacent blade in the rotational direction corresponding to one side is provided, and a ventral side of the turbine blade 1 is provided on the downstream side corresponding to the other axial end of the turbine blade 1. And a shroud plate 4 protruding toward the other blade adjacent to the blade in the rotational direction corresponding to the other side in the circumferential direction.
The length of the shroud plate 4 protruding from the turbine rotor blade 1 is formed to be longer than the length of the shroud plate 5 protruding, and the shroud plate 4 has a step surface 4a outward in the radial direction. Has a step surface 5a radially inward, and is arranged so that the shroud plate 4 is located radially inward of the shroud plate 5 and overlaps and meshes with the step surface 4a in the radial direction. Have been. Therefore, according to the present embodiment, the centrifugal force generated by the rotation of the turbocharger deforms the longer shroud plate 4 so as to be wider outward in the circumferential direction than the shorter shroud plate 5. The contact surface pressure between the step surface 4a of the plate 4 and the step surface 5a of the shorter shroud plate 5 is increased, and the meshing connection between the step surface 4a and the step surface 5a becomes stronger. Due to this contact surface pressure, the adjacent turbine blades 1 are strongly connected to each other via the shroud plate 5 or the shroud plate 4 of one blade and the shroud plate 4 or the shroud plate 5 of the adjacent blade. The blade vibration generated during rotation is attenuated by the contact surface pressure. That is, according to the present embodiment, the conventional structure is provided by a simple structure in which the longer shroud plate 4 is disposed at a position radially inwardly overlapping the shorter shroud plate 5 of the adjacent wing. As in the case of adjusting the clearance in the apparatus, vibration generated in the turbine rotor blade 1 during rotation can be suppressed without requiring a particularly large number of steps for processing and assembly. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same parts as those of the above-described conventional one and the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the characteristic configuration in the present embodiment is emphasized. And the repeated description will be omitted as much as possible. In the present embodiment,
A shroud plate provided on the upstream side corresponding to one end side in the axial direction of the turbine blade 1 so as to protrude from the back side of the turbine blade 1 toward the blade adjacent in the rotation direction corresponding to one side in the circumferential direction. 5 and symmetrically on the downstream side corresponding to the other end in the axial direction of the turbine rotor blade 1, and the other adjacent in the rotational direction corresponding to the other circumferential side from the abdomen of the turbine rotor blade 1. The shroud plates 4 projecting toward the wings have substantially the same projecting length and are arranged at the same position in the radial direction. They face each other to form a joint. The shroud plate 5 and the shroud plate 4 are provided with grooves 15 extending in the axial direction at their respective edges, and the grooves are opposed to each other to form a cylindrical gap. The shape of the grooves 15 is shown in FIG. As shown in FIG. 5B, quadrangular grooves 15a and 14a extending in the axial direction may be formed, and a gap having a rectangular cross section may be formed through a gap 16a joined thereto. The semicircular grooves 15b, 14b extending in the axial direction may be joined to form a gap having a circular cross section through the gap 16b, and further extend in the axial direction as shown in FIG. V-shaped groove 1
5c and 14c may be provided, and a gap having a rhombic cross section may be formed through the gap 16c. In addition, each of the gaps having the above-described shapes is adapted to the shape of the gap, as shown in FIG.
In FIG. 5A, a columnar member 17a having a square cross section is provided as shown in FIG.
In FIG. 5B, a columnar member 17b having a circular cross section is arranged, and in FIG. 5C, a columnar member 17c having a rhombic cross section is arranged so as to be movable in the radial direction. Each of the grooves 15a, 14a, 15b, 14b15c, 14
As for c, since both ends in the axial direction are not processed, each groove has an end wall remaining, and each of the columnar members 17a, 1
7b and 17c do not fall off. According to the present embodiment configured as described above, the centrifugal force generated by the rotation of the supercharger causes any gap 16a, 16c in each gap of any of the columnar members 17a, 17b, 17c.
b, 16c, and a contact surface pressure is generated between the shroud plate 5 and the shroud plate 4 due to a wedge effect between the shroud plate 5 and the gap wall surface, and the blade vibration generated during rotation is reduced by the contact surface pressure. To be attenuated. That is, according to the present embodiment, a groove extending in the axial direction is provided at the circumferential edge of each shroud plate, a cylindrical gap is formed by facing the groove, and the columnar member is radially inserted into the gap. By adopting a simple structure of being movable, the vibration generated in the turbine rotor blade 1 during rotation can be reduced without requiring a particularly large number of man-hours for machining and assembly, as in the case of adjusting the gap in the conventional apparatus. It was able to be suppressed. Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and it goes without saying that various changes may be made to the specific structure within the scope of the present invention. Absent. For example, in each of the above embodiments, the one and the other shroud plates have been described as projecting from the abdominal surface and the back surface of the wing as independent members, but the present invention is not limited to this shape as a matter of course. For example, a shroud that integrally covers the outer peripheral end (tip side edge) of the blade may be formed, and the one and the other shrouds may be made to protrude from the integral shroud as an integral body.
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
れぞれの翼の先端において、軸方向の一端側で周方向の
一方側に隣接する翼に向かって突出する一方のシュラウ
ドプレートと、軸方向の他端側で周方向の他方側に隣接
する他の翼に向かって突出する他方のシュラウドプレー
トを設け、前記一方のシュラウドプレートが隣接翼にお
ける他方のシュラウドプレートと係合するように構成し
たものにおいて、前記他方のシュラウドプレートの突出
長さを前記一方のシュラウドプレートの突出長さより長
くし、同突出長さの長い方のシュラウドプレートが短い
方のものに対して半径方向内方に位置して重なり合う様
に配置して軸流回転機械における動翼の制振構造を構成
したので、前記突出長さの長いシュラウドプレートは、
翼に生じる遠心力により前記短いシュラウドプレートよ
り半径方向外側に大きく曲げられ、この大きく曲がる半
径方向内方に位置した長いシュラウドプレートが、半径
方向外方に位置した短いシュラウドプレートの内方に接
触し、摩擦力が高まって各シュラウドプレート間の接触
面圧が大きくなり、翼に発生する振動の抑制を行い、極
めて簡単な構成で製作及び組立工数を多く要しないもの
であるにもかかわらず、好適な制振効果を得ることが出
来たものである。また、請求項２に記載の発明によれ
ば、それぞれの翼の先端において、軸方向の一端側で周
方向の一方側に隣接する翼に向かって突出する一方のシ
ュラウドプレートと、軸方向の他端側で周方向の他方側
に隣接する他の翼に向かって突出する他方のシュラウド
プレートを設け、前記一方のシュラウドプレートが隣接
翼における他方のシュラウドプレートと近接して対峙す
るように構成したものにおいて、同一方及び他方のシュ
ラウドプレートの周方向端縁に軸方向に延びる溝を設
け、同溝を対向させて筒状の間隙を形成し、同間隙に柱
状部材を半径方向に可動に配設して軸流回転機械におけ
る動翼の制振構造を構成したので、翼が回転する時に、
遠心力により前記間隙を形成するシュラウドプレート相
互の接合部に柱状部材が押し付けられ、くさび効果によ
り隣接する各シュラウドプレートと柱状部材間の接触面
圧が大きくなり、翼に発生する振動の抑制を行い、極め
て簡単な構成で製作及び組立工数を要すことなく、好適
な制振効果を得ことが出来たものである。As described above, according to the present invention, at the tip of each blade, one shroud plate protruding toward the blade adjacent to one side in the circumferential direction at one axial end, and the shaft. The other shroud plate protruding toward the other wing adjacent to the other side in the circumferential direction at the other end in the direction is provided, and the one shroud plate is configured to engage with the other shroud plate in the adjacent wing. Wherein the projecting length of the other shroud plate is longer than the projecting length of the one shroud plate, and the longer shroud plate of the same protruding length is located radially inward with respect to the shorter one. The shroud plate having a long protruding length is arranged so as to overlap with each other to form a vibration damping structure of a moving blade in an axial flow rotating machine.
Due to the centrifugal force generated in the wing, the shroud plate is largely bent radially outward from the short shroud plate, and the long bent shroud plate located inward in the radial direction contacts the inside of the short shroud plate located radially outward. In spite of the fact that the frictional force increases and the contact surface pressure between the shroud plates increases, the vibration generated on the wings is suppressed. It was possible to obtain a great damping effect. According to the second aspect of the present invention, at one end of each blade, one shroud plate protruding toward the blade adjacent to one side in the circumferential direction at one end in the axial direction, and the other shroud plate in the axial direction. The other shroud plate protruding toward the other wing adjacent to the other side in the circumferential direction at the end side is provided, and the one shroud plate is configured to be close to and opposed to the other shroud plate in the adjacent wing. , A groove extending in the axial direction is provided at the circumferential edge of the same shroud plate and the other shroud plate, a cylindrical gap is formed by facing the groove, and a columnar member is movably arranged in the gap in the radial direction. As a result, the vibration control structure of the rotor blade in the axial flow rotating machine was configured, so when the blade rotates,
The columnar member is pressed against the joint between the shroud plates forming the gap by centrifugal force, the contact surface pressure between each adjacent shroud plate and the columnar member increases due to the wedge effect, and the vibration generated on the blade is suppressed. With a very simple structure, a suitable vibration damping effect can be obtained without the need for manufacturing and assembling steps.
【図１】本発明の実施の第１形態に係る軸流回転機械に
おける動翼の制振構造の概要を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an outline of a vibration damping structure of a moving blade in an axial-flow rotary machine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の矢視Ａ−Ａを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a view AA in FIG. 1;
【図３】本発明の実施の第２形態に係る軸流回転機械に
おける動翼の制振構造の概要を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an outline of a vibration damping structure of a moving blade in an axial-flow rotating machine according to a second embodiment of the present invention.
【図４】図２の矢視Ｂ−Ｂを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a view BB in FIG. 2;
【図５】図２の矢視Ｃを拡大して示し、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）それぞれ異なる形態を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an enlarged view of arrow C in FIG. 2;
(B), (c) is explanatory drawing which shows a different form, respectively.
【図６】従来の軸流回転機械における動翼の基本形態を
示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a basic form of a moving blade in a conventional axial flow rotating machine.
【図７】図６の矢視Ｂ−Ｂを示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing a view BB in FIG. 6;
【図８】従来の軸流回転機械における動翼の制振構造の
基本形態を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a basic form of a vibration damping structure of a moving blade in a conventional axial flow rotating machine.
１ タービン動翼 ２ タービンディスク ３ シュラウドプレート ４ シュラウドプレート ４ａ 重ね面 ５ シュラウドプレート ５ａ 重ね面 １１ 翼根部 １０ プラットホーム １４、１４ａ 溝 １４ｂ、１４ｃ 溝 １５、１５ａ、 溝 １５ｂ、１５ｃ 溝 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ 間隙部 １７ａ、１７ｂ、１７ｃ 柱状部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine blade 2 Turbine disk 3 Shroud plate 4 Shroud plate 4a Laminated surface 5 Shroud plate 5a Laminated surface 11 Blade root 10 Platform 14, 14a Groove 14b, 14c Groove 15, 15a, Groove 15b, 15c Groove 16a, 16b, 16c Gap Part 17a, 17b, 17c Column-shaped member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩佐 幸博 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 Ｆターム(参考） 3G002 BA02 BB03 DA02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yukihiro Iwasa 1-1, Akunouramachi, Nagasaki-shi F-term in Nagasaki Shipyard, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (reference) 3G002 BA02 BB03 DA02
Claims (2)
一端側で周方向の一方側に隣接する翼に向かって突出す
る一方のシュラウドプレートと、軸方向の他端側で周方
向の他方側に隣接する他の翼に向かって突出する他方の
シュラウドプレートを設け、前記一方のシュラウドプレ
ートが隣接翼における他方のシュラウドプレートと係合
するように構成したものにおいて、前記他方のシュラウ
ドプレートの突出長さを前記一方のシュラウドプレート
の突出長さより長くし、同突出長さの長い方のシュラウ
ドプレートが短い方のものに対して半径方向内方に位置
して重なり合う様に配置したことを特徴とする軸流回転
機械における動翼の制振構造。At the tip of each blade, one shroud plate protruding toward the blade adjacent to one side in the circumferential direction at one end in the axial direction, and the other end in the circumferential direction at the other end in the axial direction. The other shroud plate protruding toward another wing adjacent to the wing, wherein the one shroud plate is configured to engage with the other shroud plate on the adjacent wing, wherein the projection length of the other shroud plate is provided. The length is longer than the protruding length of the one shroud plate, and the longer shroud plate of the same protruding length is arranged so as to be located radially inward with respect to the shorter shroud plate and overlap therewith. Rotor blade vibration control structure for axial flow rotating machines.
一端側で周方向の一方側に隣接する翼に向かって突出す
る一方のシュラウドプレートと、軸方向の他端側で周方
向の他方側に隣接する他の翼に向かって突出する他方の
シュラウドプレートを設け、前記一方のシュラウドプレ
ートが隣接翼における他方のシュラウドプレートと近接
して対峙するように構成したものにおいて、同一方及び
他方のシュラウドプレートの周方向端縁に軸方向に延び
る溝を設け、同溝を対向させて筒状の間隙を形成し、同
間隙に柱状部材を半径方向に可動に配設したことを特徴
とする軸流回転機械における動翼の制振構造。2. A shroud plate protruding toward the blade adjacent to one side in the circumferential direction at one end in the axial direction at the tip of each blade, and the other end in the circumferential direction at the other end in the axial direction. The other shroud plate protruding toward another wing adjacent to the other wing, wherein the one shroud plate is configured to face the other shroud plate of the adjacent wing in close proximity to the other shroud plate. An axial flow, wherein a groove extending in the axial direction is provided at a peripheral edge of the plate, a cylindrical gap is formed by facing the groove, and a columnar member is movably disposed in the gap in the radial direction. Rotor blade vibration suppression structure for rotating machinery.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11002998A JP2000204901A (en) | 1999-01-08 | 1999-01-08 | Damping structure of rotor blade in axial flow rotating machine |
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|---|---|
| JP2000204901A true JP2000204901A (en) | 2000-07-25 |
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ID=11545057
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| Country | Link |
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