JP2000274201A - Turbine rotor blade - Google Patents

Turbine rotor blade

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JP2000274201A
JP2000274201A JP11082435A JP8243599A JP2000274201A JP 2000274201 A JP2000274201 A JP 2000274201A JP 11082435 A JP11082435 A JP 11082435A JP 8243599 A JP8243599 A JP 8243599A JP 2000274201 A JP2000274201 A JP 2000274201A
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Japan
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blade
turbine
disk
effective
implant
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JP11082435A
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Japanese (ja)
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Kenichi Okuno
研一 奥野
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Toshiba Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/22Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable safe operation by forming a blade planting part into a curved surface projected towards the circumferential direction of a turbine disk in the case of using a long blade for the final stage of a low-pressure turbine, so as to satisfy the increase of the output per unit machine of a steam turbine and the shortening of the whole length span at the same time. SOLUTION: A turbine rotor blade, having a blade length of 40 inch or more, is provided with a blade effective part 5 for making the steam work practically or changing a flow of the steam, a snapper cover 7 integrally scraped from a blade tip part 6, and a blade planting part 10 planted in a ring along the circumferential direction of a turbine disk 8 and integrally bonded to a blade root part 9 of the blade effective part 5. The blade planting part 10 is formed into a curve-entry christmas, while being formed into a curved surface projected toward the circumferential direction of the turbine disk 8, and the blade planting part 10 of the curve-entry christmas is fitted in a planting groove 15 provided in the turbine disk 8 so as to secure safe operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低圧タービンの最
終段落に適用されるタービン動翼に係り、特に単機あた
りの出力増加の際、翼植込み部等に改良を加えて運転中
に発生する振動に充分に対応できるように図ったタービ
ン動翼に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine rotor blade applied to the final stage of a low-pressure turbine, and particularly to vibration generated during operation by improving a blade implant portion when an output per unit is increased. The present invention relates to a turbine rotor blade designed to sufficiently cope with the problem.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の蒸気タービンは、単機あたりの高
出力化、全長スパンの短縮化等の相反する機能を同時に
満す研究開発が行われている。単機あたりの高出力化、
全長スパンの短縮化を同時に満すには、低圧タービンの
最終段落に設けたタービン動翼の環状面積(蒸気がター
ビン動翼の翼列を通過する全開口面積)を増加させるこ
とが必要不可欠とされている。
2. Description of the Related Art Recent steam turbines have been researched and developed to simultaneously satisfy conflicting functions such as high output per unit and shortening of the overall span. High output per unit,
In order to simultaneously shorten the overall span, it is essential to increase the annular area of the turbine blade (the total opening area through which steam passes through the blade row of the turbine blade) provided in the final stage of the low-pressure turbine. Have been.

【0003】この環状面積と単機あたりの出力増加と
は、例えば回転数3000rpm、タンデムコンパウン
ド、低圧タービンが複流(対向流)形式の蒸気タービン
の場合、図9に示すように、1フローあたりの環状面積
と出力との関係がおおむね比例関係になっており、単機
あたりの出力を設定すれば、必要な環状面積が容易に求
めることができるようになっている。
[0003] The annular area and the increase in output per unit are, for example, as shown in FIG. 9, when the rotation speed is 3000 rpm, the tandem compound, and the low-pressure turbine is a double-flow (counter-flow) type steam turbine, as shown in FIG. The relationship between the area and the output is approximately proportional, and the required annular area can be easily obtained by setting the output per unit.

【0004】ところで、火力発電プラントでは、従来か
ら出力350MW〜1000MWの数多くの蒸気タービ
ンを作製してきたが、配管・弁等のスケールメリット、
設備・建設費の効果的回収率等を総合的に勘案すると、
出力600MW〜700MWの蒸気タービンが最も経済
的な運転ができるとされている。
Meanwhile, in a thermal power plant, a large number of steam turbines having an output of 350 MW to 1000 MW have been conventionally manufactured.
Considering the effective recovery rate of equipment and construction costs,
It is said that a steam turbine with an output of 600 MW to 700 MW can operate most economically.

【0005】しかし、出力600MW〜700MWの蒸
気タービンが最も経済的な運転ができるとは言え、その
軸配置は、タンデムコンパウンドを例に採った場合、図
8に示すように、高圧タービン1および中圧タービン2
に、2台の複流タイプの低圧タービン3,4を設置し、
各タービンをパワートレイン状(各タービンを列車状に
連結)に軸直結させているため、全長のスパンが約36
m以上にも及び、広い設置面積の確保を必要としてい
た。
However, it can be said that a steam turbine having an output of 600 MW to 700 MW can operate most economically. However, when a tandem compound is taken as an example, as shown in FIG. Pressure turbine 2
Then, two double-flow type low-pressure turbines 3 and 4 are installed,
Since each turbine is directly connected to the shaft in a power train shape (each turbine is connected in a train shape), the span of the entire length is about 36.
m or more, and it was necessary to secure a wide installation area.

【0006】ところが、タービン技術の進展に伴って最
近の火力発電プラントでは、低圧タービンの最終段落に
設けられるタービン動翼の長翼が開発され、その環状面
積を11mにすることができ、単機あたりの出力が増
加できるようになった。
[0006] However, recent thermal power plant with the progress of the turbine technology, long blade of the turbine blades provided in the final stage of the low pressure turbine have been developed and can be the annulus area to 11m 2, single machine The output per unit can be increased.

【0007】また、タービン動翼の長翼の開発により、
火力発電プラントでは、高圧タービン1および中圧ター
ビン2に、1台だけの低圧タービン3がパワートレイン
状に軸直結できるようになり、全長のスパンを短くさせ
ることが可能になっている。
Further, with the development of long blades of turbine blades,
In the thermal power plant, only one low-pressure turbine 3 can be directly connected to the high-pressure turbine 1 and the medium-pressure turbine 2 in a power train shape, and the span of the entire length can be shortened.

【発明が解決しようとする課題】最近の火力発電プラン
トでは、出力600MW、回転数3000rpm、高圧
タービン1台、中圧タービン1台、低圧タービン1台を
互いに軸直結させたタンデムコンパウンドであっても、
低圧タービンの最終段落に設けたタービン動翼の環状面
積が11.5mを超える蒸気タービンを必要とする場
合がある。
In a recent thermal power plant, even a tandem compound in which the output is 600 MW, the number of revolutions is 3000 rpm, one high-pressure turbine, one medium-pressure turbine, and one low-pressure turbine are directly connected to each other, is used. ,
In some cases, a steam turbine having an annular area of more than 11.5 m 2 of the turbine blade provided in the final stage of the low-pressure turbine may be required.

【0008】このように、広い環状面積を必要とする蒸
気タービンを運転する場合、幾つかの問題がある。
There are several problems when operating a steam turbine that requires a large annular area.

【0009】従来、低圧タービンの最終段落に長翼を採
用したタービン動翼は、翼材として例えば12Cr鋼に
代えて比重が軽く、遠心力の発生が比較的低いチタン材
を適用した例もある。
Conventionally, a turbine blade having a long blade in the final stage of a low-pressure turbine employs a titanium material having a low specific gravity and relatively low centrifugal force, instead of, for example, 12Cr steel as a blade material. .

【0010】しかし、チタン材は、12Cr鋼に較べて
切り欠き感受性が強く(クラックの進展度合が速い)、
また価格的に高価である点からして信頼性の高い経済的
な運転を求める場合、一抹の不安が残る。
However, the titanium material has a higher notch sensitivity than the 12Cr steel (the degree of crack development is faster).
In addition, when a reliable and economical operation is demanded because of its high price, there is a slight concern.

【0011】また、低圧タービンの最終段落に、例えば
40インチ以上のタービン動翼を適用する場合、蒸気タ
ービンは排気損失が低くなり、タービン段落効率を向上
させるものの、その作製コストが高く経済的な運転を難
しくさせている。
Further, when a turbine blade having a diameter of, for example, 40 inches or more is applied to the final stage of the low-pressure turbine, the steam turbine has a low exhaust loss and improves turbine stage efficiency, but has a high manufacturing cost and is economical. It makes driving difficult.

【0012】また、低圧タービンの最終段落に、長翼の
タービン動翼の採用を難しくさせているのは、遠心応力
と振動応力との二つの制約があるからとされている。す
なわち、低圧タービンの最終段落に設けたタービン動翼
の環状面積を大きくするには、タービン動翼の翼長を長
くするか、あるいは翼根元部の直径を大きくするかのい
ずれかである。翼長を長くするにしろ、翼根元部の直径
を大きくするにしろ、いずれの場合も、翼有効部、翼植
込み部、タービン軸の中心孔(ボア部)に加わる遠心力
が大きくなり、各部の材料強度許容値を超えるおそれが
ある。
Further, it is said that the reason why it is difficult to adopt long blade turbine blades in the final stage of the low pressure turbine is that there are two restrictions, a centrifugal stress and a vibration stress. That is, in order to increase the annular area of the turbine blade provided in the final stage of the low-pressure turbine, either the blade length of the turbine blade is increased or the diameter of the blade root is increased. Regardless of whether the blade length is increased or the blade root diameter is increased, the centrifugal force applied to the blade effective portion, the blade implant portion, and the center hole (bore portion) of the turbine shaft increases in each case. May exceed the allowable value of the material strength.

【0013】また、低圧タービンの最終段落に、長翼の
タービン動翼を採用する場合、振動問題がある。長翼の
タービン動翼は、タービン軸の不測の不規則な回転軌跡
や蒸気の流速変動、不均一流れ等に基づいて振動が発生
するが、翼長が長いほど、また蒸気の流量が多いほど振
動が大きくなり、振動を低く抑えることが難しくなって
いる。
Further, when a long blade turbine blade is used in the final stage of the low pressure turbine, there is a problem of vibration. Long blade turbine blades generate vibrations based on unexpected irregular rotation trajectories of the turbine shaft, fluctuations in the flow velocity of steam, and uneven flow.The longer the blade length and the larger the flow rate of steam, Vibration has increased, making it difficult to keep the vibration low.

【0014】このように、従来の火力発電プラントで
は、蒸気タービンの単機あたりの出力増加と全長スパン
の短縮化に対応させるために、低圧タービンの最終段落
に長翼のタービン動翼を採用して環状面積を大きくしよ
うとしても、上述遠心応力、振動応力等多くの制約があ
り、たとえ経済的運転に良好な出力600MW、低圧タ
ービンタービン1台のタンデムコンパウンドであっても
その実現を難しくさせていた。
As described above, in the conventional thermal power plant, in order to cope with the increase in the output per unit of the steam turbine and the shortening of the overall span, the long blade turbine blade is used in the final stage of the low pressure turbine. Even if an attempt is made to increase the annular area, there are many restrictions such as the above-mentioned centrifugal stress and vibration stress, and even if the output is 600 MW and the tandem compound is a single low-pressure turbine turbine, which is favorable for economical operation, it is difficult to realize it. .

【0015】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、蒸気タービンの単機あたりの出力増加と全
長スパンの短縮化とを同時に満たすために、低圧タービ
ンの最終段落に長翼を採用する場合、材料強度を保証し
て安定運転ができるようにしたタービン動翼を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and a long blade is employed in the final stage of a low-pressure turbine in order to simultaneously increase the output per unit of the steam turbine and shorten the overall span. In this case, it is an object of the present invention to provide a turbine rotor blade capable of performing a stable operation by guaranteeing material strength.

【0016】具体的には、回転数3000rpm以上、
低圧タービンの最終段落の環状面積が11.5mを超
えても安定した運転が行えるタービン動翼を提供するこ
とを目的とする。
Specifically, the rotation speed is 3000 rpm or more,
It is an object of the present invention to provide a turbine rotor blade capable of performing stable operation even if the annular area of the final stage of the low-pressure turbine exceeds 11.5 m 2 .

【0017】さらにまた、高圧タービン、中圧タービ
ン、低圧タービンの各タービン部を1台にして互いに軸
直結させたタンデムコンパウンドの蒸気タービンのう
ち、出力が600〜700MWにも長翼が採用できるよ
うにしたタービン動翼を提供することを目的とする。
Further, among the tandem compound steam turbines in which each of the high pressure turbine, the medium pressure turbine, and the low pressure turbine is one unit and which is directly connected to the shaft, the long blades can be used even when the output is 600 to 700 MW. It is an object of the present invention to provide a turbine rotor blade having a reduced diameter.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明に係るタービン動
翼は、上記目的を達成するために、請求項1に記載した
ように、翼有効部の翼チップ部に、一体削り出しの前縁
スナッバカバーと後縁スナッバカバーとを備え、翼有効
部の中間部分にスリーブを介装してラグ部を備え、翼有
効部の翼ルート部に設けられ、タービンディスクの植込
み溝に嵌装させる翼植込み部を備えたタービン動翼にお
いて、上記翼植込み部を上記タービンディスクの周方向
に向って突状の湾曲面に形成したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a turbine rotor blade according to the present invention, wherein a leading edge integrally formed on a blade tip portion of a blade effective portion is formed. A blade provided with a snubber cover and a trailing edge snubber cover, a lug portion provided with a sleeve interposed at an intermediate portion of the blade effective portion, provided on a blade root portion of the blade effective portion, and fitted into an implant groove of a turbine disk. In a turbine rotor blade provided with an implanted portion, the blade implanted portion is formed on a curved surface projecting in a circumferential direction of the turbine disk.

【0019】また、本発明に係るタービン動翼は、上記
目的を達成するために、請求項2に記載したように、翼
有効部の翼チップ部に、一体削り出しの前縁スナッバカ
バーと後縁スナッバカバーとを備え、翼有効部の中間部
分にスリーブを介装してラグ部を備え、翼有効部の翼ル
ート部に設けられ、タービンディスクの植込み溝に嵌装
させる翼植込み部を備えたタービン動翼において、上記
翼植込み部を上記タービンディスクの周方向に向って突
状の湾曲面に形成する一方、上記タービンディスクのデ
ィスク中心線からディスク前縁列に向って距離を離して
植込み溝中心点を定め、この植込み溝中心点からの植込
み溝中心半径と上記ディスク前縁列との交点を通る接線
と上記ディスク前縁列との植込み部前縁角をαとし、上
記植込み溝中心半径と上記タービンディスクのディスク
後縁列との交点を通る接線と上記ディスク後縁列との植
込み部後縁角をβとし、上記植込み溝中心半径と上記デ
ィスク前縁列との交点と、上記植込み溝中心半径と上記
ディスク後縁列との交点とを結ぶ植込み溝スタッガ線と
軸方向線との植込み溝スタッガ角をγとするとき、植込
み部前縁角α、植込み部後縁角β、植込み溝スタッガ角
γとのそれぞれの関係式が、
According to a second aspect of the present invention, there is provided a turbine rotor blade according to the present invention, in which a blade tip portion of an effective blade portion has an integrally cut front edge snubber cover and a rear edge snubber cover. An edge snubber cover, a lug portion with a sleeve interposed at an intermediate portion of the blade effective portion, a blade implant portion provided at a blade root portion of the blade effective portion, and fitted into an implant groove of a turbine disk. In the turbine rotor blade, the blade-implanted portion is formed in a projecting curved surface in the circumferential direction of the turbine disk, and is implanted at a distance from the disk center line of the turbine disk toward the disk leading edge row. A groove center point is determined, and a tangent passing through an intersection of the center radius of the implanted groove from the center point of the implanted groove and the disc leading edge row and the implanted portion leading edge angle of the disc leading edge row are α, and the implanted groove center is Half And the tangent passing through the intersection of the turbine disk with the disk trailing edge row and the implanted portion trailing edge angle of the disk trailing edge row is β, the intersection of the implant groove center radius and the disk leading edge row, and the implantation When the implanted groove stagger angle between the implanted groove staggered line and the axial line connecting the groove center radius and the intersection of the disc trailing edge row is γ, the implanted portion front edge angle α, the implanted portion rear edge angle β, the implanted portion Each relational expression with the groove stagger angle γ is

【数3】α+β−γ ≧ 90° の範囲になるように、上記タービンディスクに植込み溝
を形成したものである。
## EQU3 ## An implantation groove is formed in the turbine disk so that α + β−γ ≧ 90 °.

【0020】また、本発明に係るタービン動翼は、上記
目的を達成するために、請求項3に記載したように、翼
有効部の翼チップ部に、一体削り出しの前縁スナッバカ
バーと後縁スナッバカバーとを備え、翼有効部の中間部
分にスリーブを介装してラグ部を備え、翼有効部の翼ル
ート部に設けられ、タービンディスクの植込み溝に嵌装
させる翼植込み部を備えたタービン動翼において、上記
翼植込み部を上記タービンディスクの周方向に向って突
状の湾曲面に形成する一方、上記タービンディスクのデ
ィスク中心線からディスク前縁列に向って距離を離して
植込み溝中心点を定め、この植込み溝中心点からの植込
み溝中心半径の上記ディスク中心線と平行な位置と、上
記植込み溝中心半径とディスク後縁列との交点の距離を
DRとし、上記タービンディスクの幅をWとし、距離
・ディスク幅比をRD=DR/W とするとき、距離・
ディスク幅比RDを、
Further, the turbine rotor blade according to the present invention has
To achieve the object, a wing as claimed in claim 3
The leading edge snubber is integrally cut into the effective wing tip.
A bar and a trailing edge snubber cover;
It has a lug with a sleeve interposed between
Installed in the mounting area of the turbine disk
In a turbine rotor blade having a blade implant portion to be
Protrude the blade implant in the circumferential direction of the turbine disk.
The turbine disk is formed on a curved surface
Away from the disk center line toward the leading edge of the disk.
Determine the implant groove center point and implant from this implant groove center point.
Position of the center radius of the groove
The distance of the intersection between the center radius of the implanted groove and the rear row of discs
DR and the width of the turbine disk is WDAnd distance
・ Set the disk width ratio to RD = DR / W DAnd the distance
The disk width ratio RD is

【数4】RD ≦ 0.3 の範囲に設定したものである。## EQU4 ## This is set in the range of RD ≦ 0.3.

【0021】また、本発明に係るタービン動翼は、上記
目的を達成するために、請求項4に記載したように、翼
有効部の翼チップ部に、一体削り出しの前縁スナッバカ
バーと後縁スナッバカバーとを備え、翼有効部の中間部
分にスリーブを介装してラグ部を備え、翼有効部の翼ル
ート部に設けられ、タービンディスクの植込み溝に嵌装
させる翼植込み部を備えたタービン動翼において、上記
前縁スナッバカバーを上記翼有効部の後縁側に向って延
ばして背側に接続させるとともに、上記後縁スナッバカ
バーを上記翼有効部の前縁側に向って延ばして腹側に接
続させ、上記背側の接続点および上記腹側の接続点を互
いにラップさせたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a turbine rotor blade according to the present invention, in which a leading edge snubber cover and a rear edge are integrally formed on a blade tip portion of a blade effective portion. An edge snubber cover, a lug portion with a sleeve interposed at an intermediate portion of the blade effective portion, a blade implant portion provided at a blade root portion of the blade effective portion, and fitted into an implant groove of a turbine disk. In the turbine rotor blade, the leading edge snubber cover extends toward the trailing edge side of the blade effective portion and is connected to the back side, and the trailing edge snubber cover extends toward the leading edge side of the blade effective portion, and And the connection point on the back side and the connection point on the abdomen side are wrapped with each other.

【0022】また、本発明に係るタービン動翼は、上記
目的を達成するために、請求項5に記載したように、翼
有効部の翼チップ部に、一体削り出しの前縁スナッバカ
バーと後縁スナッバカバーとを備え、翼有効部の中間部
分にスリーブを介装してラグ部を備え、翼有効部の翼ル
ート部に設けられ、タービンディスクの植込み溝に嵌装
させる翼植込み部を備えたタービン動翼において、上記
翼植込み部を上記タービンディスクの周方向に向って突
状の湾曲面に形成する一方、上記翼有効部の翼断面をコ
ード長で除した翼平均厚み比を、上記翼有効部の翼チッ
プ部で2.0%〜3.0%の範囲に設定するともとに、
上記翼有効部の翼長平均径で、6.0%〜7.0%の範
囲に設定したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, the blade tip portion of the effective blade portion has a leading edge snubber cover integrally cut and a rear edge snubber cover. An edge snubber cover, a lug portion with a sleeve interposed at an intermediate portion of the blade effective portion, a blade implant portion provided at a blade root portion of the blade effective portion, and fitted into an implant groove of a turbine disk. In the turbine rotor blade, the blade implanted portion is formed on a curved surface protruding in the circumferential direction of the turbine disk, while the blade average thickness ratio obtained by dividing a blade cross section of the blade effective portion by a cord length, With the wing tip of the effective wing set in the range of 2.0% to 3.0%,
The blade length average diameter of the blade effective portion is set in a range of 6.0% to 7.0%.

【0023】また、本発明に係るタービン動翼は、上記
目的を達成するために、請求項6に記載したように、請
求項1〜5に記載のタービン動翼を、出力600MW〜
700MW、高圧タービン、中圧タービン、低圧タービ
ンの各1台のタービン部を組み合せたタンデムコンパウ
ンドで、上記低圧タービンの最終段落における環状面積
が11.5m以上のものに適用したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a turbine blade according to the present invention, wherein the turbine blade according to the first to fifth aspects is provided with an output of 600 MW or more.
A tandem compound in which one turbine unit of 700 MW, a high pressure turbine, a medium pressure turbine, and a low pressure turbine is combined, and is applied to the low pressure turbine having a ring area of 11.5 m 2 or more in the final stage.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタービン動翼
の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説
明する。なお、本発明に係るタービン動翼は、例えば出
力600MWの高圧タービン、中圧タービン、低圧ター
ビンの各1台のタービン部を組み合せたタンデムコンパ
ウンドであって、低圧タービンの最終段落における環状
面積を11.5m以上にした火力発電プラントを適用
対象としている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a turbine rotor blade according to the present invention will be described below with reference to the drawings and reference numerals attached to the drawings. The turbine rotor blade according to the present invention is a tandem compound in which one turbine unit of a high-pressure turbine, an intermediate-pressure turbine, and a low-pressure turbine with an output of 600 MW is combined, and has an annular area of 11 in the final stage of the low-pressure turbine. The target is a thermal power plant with a capacity of 0.5 m 2 or more.

【0025】図1および図2は、本発明に係るタービン
動翼の第1実施形態を示す概略図であり、図1はタービ
ン動翼の出口側から見た斜視図を、図2は図1のA−A
矢視方向から切断した切断断面図をそれぞれ示してい
る。
FIGS. 1 and 2 are schematic views showing a first embodiment of a turbine blade according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view of the turbine blade viewed from the outlet side, and FIG. A-A
The sectional views taken in the direction of the arrow are shown.

【0026】本実施形態に係るタービン動翼は、40イ
ンチ以上の翼長であり、蒸気に実質的な仕事をさせる
か、または蒸気の流れを転向させるかする翼有効部5
と、翼有効部5の翼チップ部(翼先端部)6から一体に
削り出されたスナッバカバー7と、タービンディスク8
の周方向に沿って環状列に植設され、翼有効部5の翼ル
ート部(翼根元部)9に一体結合する翼植込み部10と
を備えた構成になっている。
The turbine rotor blade according to the present embodiment has a blade length of 40 inches or more, and has a blade effective portion 5 for causing steam to perform substantial work or for turning the flow of steam.
A snubber cover 7 integrally cut from a blade tip (blade tip) 6 of the blade effective portion 5;
And a wing implanted portion 10 which is implanted in an annular row along the circumferential direction of the wing and is integrally connected to a wing root portion (wing root portion) 9 of the wing effective portion 5.

【0027】翼有効部5のうち、一方の翼有効部5aと
隣りの翼有効部5bとは、ともにその中間部分にスリー
ブ11を介装させてラグ部12a,12bを備え、運転
中に発生する振動を低く抑えるようになっている。
Of the effective wing portions 5, one effective wing portion 5a and the adjacent effective wing portion 5b are provided with lugs 12a and 12b with a sleeve 11 interposed therebetween, and are generated during operation. Vibrating vibration is kept low.

【0028】また、一方の翼有効部5aと隣の翼有効部
5bとは、ともに翼ルート部9から翼チップ部6に向
い、蒸気の流線に対応させ翼断面を変化させる翼捩りが
加えられている。
The one effective blade portion 5a and the next effective blade portion 5b are both directed from the blade root portion 9 to the blade tip portion 6 and have a blade torsion that changes the blade cross section corresponding to the steam flow line. Have been.

【0029】また、スナッバカバー7のうち、一方の翼
有効部5aの翼チップ部6における前縁13には、外側
に向って突き出た前縁スナッバカバー7aが設けられ、
その後縁14にも前縁スナッバカバー7aと反対側の外
側に向って突き出た後縁スナッバカバー7bが設けられ
ている。
A leading edge snubber cover 7a protruding outward is provided at the leading edge 13 of the wing tip portion 6 of the one wing effective portion 5a of the snubber cover 7,
The rear edge 14 is also provided with a rear edge snubber cover 7b protruding outwardly on the opposite side to the front edge snubber cover 7a.

【0030】また、隣の翼有効部5bの翼チップ部6に
おける前縁13および後縁14のそれぞれにも前縁スナ
ッバカバー7aおよび後縁スナッバカバー7bが設けら
れている。
A leading edge snubber cover 7a and a trailing edge snubber cover 7b are also provided on the leading edge 13 and the trailing edge 14 of the wing tip 6 of the adjacent wing effective portion 5b.

【0031】他方、一方の翼有効部5aの翼ルート部9
における翼植込み部10は、タービンディスク8の周方
向Yに向って突状の湾曲面に形成し、かつ頂部から底部
に向って凹凸状に形成した、いわゆるカーブドエントリ
ークリスマスに形成し、タービンディスク8の軸方向X
に向って挿着させるようになっている。
On the other hand, the blade root portion 9 of the one blade effective portion 5a
Is formed in a so-called curved entry Christmas formed in a protruding curved surface in the circumferential direction Y of the turbine disk 8 and formed in an uneven shape from the top to the bottom. Axial direction X
It is designed to be inserted toward.

【0032】また、隣の翼有効部5bの翼ルート部9に
おける翼植込み部10も上述と同様にカーブドエントリ
ークリスマスに形成されている。
The wing implant 10 in the wing root 9 of the adjacent wing effective part 5b is also formed at the curved entry Christmas similarly to the above.

【0033】カーブドエントリークリスマスに形成した
翼植込み部10は、図2の矢印ASで示すように、ター
ビンディスク8に設けた植込み溝15のディスク後縁列
DTE側からディスク前縁列DLE側に向って挿着され
るが、その際、遠心力の増加要因となる余肉部分を極々
少なくさせて容易に挿着できることが必要とされる。
As shown by the arrow AS in FIG. 2, the blade implant 10 formed at the curved entry Christmas goes from the disc trailing edge row DTE side to the disc leading edge row DLE side of the implant groove 15 provided in the turbine disk 8. At this time, it is necessary that the extra portion, which causes an increase in the centrifugal force, can be easily inserted with an extremely small excess portion.

【0034】今、タービンディスク8の幅Wのディス
ク中心線DCLからディスク前縁列DLEに向って距離
DRだけ離れた植込み溝中心点をRPとし、この植
込み溝中心点RPから翼腹側植込み溝半径をR、植
込み溝中心半径をR、翼背側植込み溝半径をRSとす
る。また、植込み溝中心半径Rとディスク前縁列DL
Eとの交点Pを通る接線TLとディスク前縁列DL
Eとのなす植込み部前縁角をαとし、植込み溝中心半径
とディスク後縁列DTEとの交点Pを通る接線T
とディスク後縁列DTEとのなす植込み部後縁角を
βとし、交点P ,Pを直線で結ぶ植込み溝スタッガ
線STLと軸方向線(水平方向線)HLLとのなす植込
み角スタッガ角をγとする。
Now, the width W of the turbine disk 8 will be described.DThe disc
Distance from the center line DCL to the disk front edge row DLE
DRCRP to the center of the implanted grooveCAnd this plant
Groove center point RPCThe radius of the wing ventral implant groove from RP, Plant
Center radius of the grooveJ, The radius of the groove on the back of the wing as RS
You. Also, the implantation groove center radius RJAnd disk front row DL
Intersection P with E1Tangent TL passing through1And disk front row DL
Α is the leading edge angle of the implanted portion with E, and the center radius of the implanted groove
RJOf intersection P between the disk and the trailing edge row DTE2Tangent T through
L2And the trailing edge angle of the implanted portion between the
β and the intersection P 1, P2Groove stagger that connects with a straight line
Implantation between line STL and axial line (horizontal line) HLL
Assume that the stagger angle is γ.

【0035】本実施形態は、植込み溝中心点RPの位
置をディスク中心線DCLから距離DRだけ離す一
方、植込み部前縁角α、植込み部後縁角β、植込み溝ス
タッガ角γのそれぞれの関係を、
The present embodiment, while separating the position of the implantable groove center point RP C from the disk centerline DCL distance DR C, implanting portion leading edge angle alpha, after implantation edges angle beta, the respective implantation grooves stagger angle γ The relationship

【数5】α+β−γ ≧ 90° に設定したものである。## EQU5 ## It is set that α + β−γ ≧ 90 °.

【0036】最近の蒸気タービンでは、タービンノズル
の翼ルート部を絞る一方、タービン動翼の取付角(スタ
ッガ角)を大きくし、蒸気のフローパターンに対し、タ
ービン動翼の前縁を周方向に回転させた、いわゆる上り
配置にし、蒸気の流線に沿わせて翼効率の向上を図って
いる。
In a recent steam turbine, while narrowing the blade root portion of the turbine nozzle, the mounting angle (stagger angle) of the turbine blade is increased, and the leading edge of the turbine blade is circumferentially moved with respect to the steam flow pattern. The blades are rotated, so-called ascending arrangement, to improve the blade efficiency along the streamlines of steam.

【0037】本実施形態は、このような点に着目したも
ので、植込み溝中心半径Rの植込み溝中心点RP
距離DRだけディスク中心線DCLから離し、ディス
ク中心線DCLに平行な植込み溝中心半径Rの位置と
交点Pとの距離DRを大きくし、翼有効部5の前縁1
3を周方向Yに向う上り配置にし、翼有効部5の翼形厚
みを植込み溝中心半径Rに対し、ほぼ対称に形成して
翼植込み部10を余肉の少ない軽量にさせたので、運転
中に発生する応力を低くさせることができる。
The present embodiment, attention is paid to this point, release the implantable groove center point RP C implantable groove center radius R J from distance DR C only disk centerline DCL, parallel to the disk centerline DCL the distance DR between the position and the intersection P 2 of implantation groove center radius R J is increased, the leading edge of the effective blade portion 5 1
3 was in the upstream arranged toward the circumferential direction Y, and implantable groove center radius R J of the airfoil thickness of the effective blade portion 5, since substantially formed symmetrically to the blade implanting portion 10 in less excess thickness and weight, The stress generated during operation can be reduced.

【0038】また、本実施形態は、植込み部前縁角α、
植込み部後縁角β、植込み溝スタッガ角γのそれぞれの
関係を、α+β−γ≦90°の範囲に設定したので、翼
植込み部10をカーブドエントリークリスマスに形成し
てもタービンディスク8の植込み溝15に容易に挿着す
ることができ、その組立作業を簡易化させることができ
る。
In this embodiment, the leading edge angle α of the implanted portion is
Since the relationship between the trailing edge angle β of the implanted portion and the stitch angle of the implanted groove stagger γ is set in the range of α + β−γ ≦ 90 °, the implanted groove of the turbine disk 8 is formed even when the blade implanted portion 10 is formed at a curved entry Christmas. 15 can be easily inserted, and the assembling work can be simplified.

【0039】なお、カーブドエントリークリスマスの翼
植込み部10のタービンディスク8の植込み溝15に対
する取付角をα+β−γ≦90°に設定したのは、翼を
タービンディスク8に挿着する際、翼植込み部10がタ
ービンディスク8の植込み溝15と干渉しないとする幾
何学的条件から導き出されたものである。
The reason why the angle of attachment of the blade entry portion 10 of the curved entry Christmas to the implantation groove 15 of the turbine disk 8 is set to α + β−γ ≦ 90 ° when the blade is inserted into the turbine disk 8 is to be implanted. This is derived from the geometric condition that the part 10 does not interfere with the implantation groove 15 of the turbine disk 8.

【0040】図3は、本発明に係るタービン動翼の第2
実施形態を示す概略平面図である。なお、第1実施形態
の構成部分または対応する部分には同一符号を付す。
FIG. 3 shows a second embodiment of the turbine rotor blade according to the present invention.
It is a schematic plan view showing an embodiment. Note that the same reference numerals are given to constituent parts or corresponding parts of the first embodiment.

【0041】本実施形態は、タービンディスク8の幅を
とし、ディスク中心線DCLからディスク前縁列D
LEに向って距離DRだけ離れた植込み溝中心点RP
から植込み溝中心半径Rで、かつディスク中心線D
CLに平行な位置と交点Pとの距離をDRとし、距離
・ディスク幅比をRDとするとき、距離・ディスク幅比
RD=DR/Wを、
The present embodiment, the width of the turbine disk 8 and W D, before the disk from the disk center line DCL edge column D
Implantation groove center point RP separated by distance DR C toward LE
In C the implantation groove center radius R J, and the disk centerline D
CL and DR distance between parallel position and the intersection point P 2, when the distance disk width ratio and RD, the distance disk width ratio RD = DR / W D,

【数6】RD ≦ 0.3 に設定したものである。## EQU6 ## RD ≦ 0.3 is set.

【0042】一般に、翼有効部5における翼植込み部1
0の端部16a,16bは、ドレン化した蒸気と直接接
触する領域であり、腐食の環境下にある。このため、翼
植込み部10の端部16a,16bは、図4の破線で示
す許容最高応力値σよりも低い応力値になるように設
計し、腐食を発生させないことが必要とされる。
Generally, the wing implant portion 1 in the wing effective portion 5
The zero end portions 16a and 16b are regions that are in direct contact with the drained steam and are in a corrosive environment. Therefore, the end portion 16a of the blade implanting portion 10, 16b is designed to be lower stress values than the maximum allowable stress value sigma 1 indicated by the broken line in FIG. 4, it is required that does not generate corrosion.

【0043】本実施形態は、このような点を考慮したも
ので、図3に示すように、翼植込み部10に発生する応
力値σが例えば図4の破線で示す許容最高応力値σ
なったとしても、軸方向Xの中間部分で発生させるよう
にし、その端部16a,16bに発生する応力値が破線
で示す許容最高応力値σよりも低くなるように、距離
・ディスク幅比RDを、RD≦0.3の範囲に設定した
ものである。なお、図4中、距離・ディスク幅比RD=
0.0は、アキシャルエントリークリスマスの翼植込み
部の軸方向応力分布線図を、また距離・ディスク幅比R
D=0.15およびRD=0.3はカーブドエントリー
クリスマスの翼植込み部の軸方向応力分布線図の一例を
それぞれ示している。
In the present embodiment, in consideration of such a point, as shown in FIG. 3, the stress value σ generated in the blade implant 10 becomes, for example, the allowable maximum stress value σ 1 shown by a broken line in FIG. even since, so as to generate an intermediate portion in the axial direction X, as the end portion 16a, the stress values occur 16b becomes lower than the maximum allowable stress value sigma 1 indicated by broken lines, the distance disk width ratio RD is set in a range of RD ≦ 0.3. In FIG. 4, the distance / disk width ratio RD =
0.0 is the axial stress distribution diagram of the axial entry Christmas wing implant, and the distance / disk width ratio R
D = 0.15 and RD = 0.3 respectively show an example of an axial stress distribution diagram of the wing implantation portion of the curved entry Christmas.

【0044】このように、本実施形態では、蒸気のドレ
ン化による腐食環境下にある翼植込み部10の端部16
a,16bに発生する応力値σが許容最高応力値σ
下になるように、距離・ディスク幅比RDを、RD≦
0.3の範囲に設定したので、タービン動翼に安定した
運転を行わせることができる。
As described above, according to the present embodiment, the end portion 16 of the blade implant 10 under the corrosive environment due to the drainage of steam is used.
a, as stress values occurring 16b sigma becomes equal to or less than the allowable maximum stress value sigma 1, the distance disk width ratio RD, RD ≦
Since it is set in the range of 0.3, it is possible to cause the turbine blade to perform stable operation.

【0045】図5は、本発明に係るタービン動翼の第3
実施形態を示す概略図である。
FIG. 5 shows a third embodiment of the turbine rotor blade according to the present invention.
It is a schematic diagram showing an embodiment.

【0046】本実施形態は、翼有効部5の前縁13側の
背側17から外側に向って突き出た前縁スナッバカバー
7aの翼有効部5への接続点Mを後縁14側に向って延
ばすとともに、翼有効部5の後縁14側の腹側18から
外側に向って突き出た後縁スナッバカバー7bの翼有効
部5への接続点Nを前縁13側に向って延ばし、接続点
M,Nを互いにラップさせたものである。
In this embodiment, the connecting point M of the leading edge snubber cover 7a protruding outward from the back side 17 on the leading edge 13 side of the wing effective portion 5 to the wing effective portion 5 is directed toward the trailing edge 14. At the same time, the connecting point N of the trailing edge snubber cover 7 b protruding outward from the ventral side 18 on the trailing edge 14 side of the wing effective portion 5 to the wing effective portion 5 is extended toward the leading edge 13, and the connection is established. Points M and N are wrapped together.

【0047】従来、翼有効部5の前縁13側の背側17
から外側に向って突き出た前縁スナッバカバー7aの翼
有効部5への接続点Mと、翼有効部5の後縁14側の腹
側18から外側に向って突き出た後縁スナッバカバー7
bの翼有効部5への接続点Nとは、図6に示すように、
互いに離れており、ラップする状態になかった。このた
め、前縁スナッバカバー7aおよび後縁スナッバカバー
7bは、運転中に発生する曲げモーメントMLE,M
TEにより、破線で示すカバー付根部分CAR,CA
に過大な応力が発生し、材料強度低下の要因になっ
ていた。
Conventionally, the back side 17 on the front edge 13 side of the wing effective portion 5
The connecting point M of the leading edge snubber cover 7a protruding outward from the wing effective portion 5 and the trailing edge snubber cover 7 projecting outward from the ventral side 18 on the trailing edge 14 side of the wing effective portion 5
The connection point N of the b to the wing effective portion 5 is, as shown in FIG.
They were separated from each other and were not in a state of wrapping. For this reason, the leading edge snubber cover 7a and the trailing edge snubber cover 7b are provided with bending moments M LE , M generated during operation.
The root part of the cover CAR 1 , CA indicated by a broken line is indicated by TE.
Excessive stress is generated in the R 2, it had become a cause of material strength reduction.

【0048】本実施形態は、このような点を考慮したも
ので、前縁スナッバカバー7aの翼有効部5への接続点
Mを後縁14側に向って延ばし、後縁スナッバカバー7
bの翼有効部5への接続点Nを前縁13側に向って延ば
して互いにラップさせ、各スナッバカバー7a,7bに
発生する曲げモーメントMLE,MTEをラップ部分で
受け持たせたので、曲げ応力を比較的低く抑えることが
でき、タービン動翼に安定した運転を行わせることがで
きる。
In this embodiment, in consideration of such a point, the connecting point M of the leading edge snubber cover 7a to the wing effective portion 5 is extended toward the trailing edge 14, and the trailing edge snubber cover 7a is extended.
a connection point N of the b into the airfoil portion 5 of extending toward the front edge 13 side to wrap each other, each snapper cover 7a, the bending moment M LE occur 7b, so it was borne by the lap portion of the M TE In addition, the bending stress can be kept relatively low, and the turbine bucket can be operated stably.

【0049】図7は、本発明に係るタービン動翼に適用
される翼平均厚み比分布線図である。
FIG. 7 is a blade average thickness ratio distribution diagram applied to the turbine rotor blade according to the present invention.

【0050】一般に、タービン動翼は、翼長平均径PC
Dから翼長に向って翼断面積を小さくすると、遠心応力
を低く抑えることができる。また、翼のコード長は、タ
ービンディスクへの挿着可能性と、適正ピッチ・コード
比から決定されている。したがって、運転中に発生する
遠心応力を低く抑えるには、翼厚み分布により定められ
る。
Generally, a turbine blade has a blade length average diameter PC
When the blade cross-sectional area is reduced from D toward the blade length, centrifugal stress can be suppressed low. Further, the cord length of the blade is determined from the possibility of being inserted into the turbine disk and the appropriate pitch / cord ratio. Therefore, to keep the centrifugal stress generated during operation low, it is determined by the blade thickness distribution.

【0051】本実施形態に係るタービン動翼に適用され
る翼平均厚み比分布は、実験値に基づいてプロットした
もので、図7に示すように、上限翼平均厚み比分布線図
UATと下限翼平均厚み比分布線図LATとに区分けさ
れる。上限翼平均厚み比分布線図UATおよび下限翼平
均厚み比分布線図LATのそれぞれを規定したのは、翼
平均厚みを厚くすると翼に高い遠心応力が発生し、逆に
薄くすると翼の剛性が低くなり、蒸気による曲げ応力が
増加することに基づく。なお、図7中、翼平均厚み比
は、翼断面をその断面のコード長で除した平均厚みを%
で表示している。
The blade average thickness ratio distribution applied to the turbine blade according to the present embodiment is plotted based on experimental values. As shown in FIG. 7, the upper blade average thickness ratio distribution diagram UAT and the lower limit It is divided into a blade average thickness ratio distribution diagram LAT. The upper limit average blade thickness distribution map UAT and the lower limit blade average thickness ratio distribution map LAT are defined as: When the average blade thickness is increased, a high centrifugal stress is generated in the blade, and when the average thickness is reduced, the rigidity of the blade is reduced. Lowering and increasing bending stress due to steam. In FIG. 7, the average blade thickness ratio is the average thickness obtained by dividing the blade cross section by the cord length of the cross section by%
Displayed with.

【0052】本実施形態は、翼平均厚み比を図7から求
めると、翼長平均径PCDで6.0%〜7.0%に、ま
た翼チップ部で2.0%〜3.0%に設定することが最
も好ましい数値である。
In this embodiment, when the blade average thickness ratio is determined from FIG. 7, the blade average diameter PCD is 6.0% to 7.0%, and the blade tip portion is 2.0% to 3.0%. Is the most preferable numerical value.

【0053】このように、本実施形態では、翼長平均径
PCDで翼平均厚み比を6.0%〜7.0%の範囲に設
定するとともに、翼チップ部で2.0%〜3.0%の範
囲に設定したので、遠心力により発生する応力を低く抑
えることができ、蒸気により曲げ応力や振動応力にも充
分に余裕をもって対応させることができる。
As described above, in this embodiment, the blade average thickness ratio is set in the range of 6.0% to 7.0% in the blade length average diameter PCD, and 2.0% to 3.0% in the blade tip portion. Since it is set to the range of 0%, the stress generated by the centrifugal force can be suppressed low, and the bending stress and the vibration stress can be sufficiently coped with the steam.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係るター
ビン動翼は、翼植込み部をタービンディスクの周方向に
向って突状の湾曲面にしたカーブドエントリークリスマ
スに形成し、カーブドエントリークリスマスの翼植込み
部をタービンディスクに設けた植込み溝に嵌装させたの
で、運転中に発生する遠心力に余裕をもって対応するこ
とができ、安定運転を行うことができる。
As described above, the turbine rotor blade according to the present invention is formed at the curved entry Christmas in which the blade implantation portion is formed into a protruding curved surface in the circumferential direction of the turbine disk. Since the blade implant portion is fitted in the implant groove provided in the turbine disk, it is possible to cope with the centrifugal force generated during operation with a margin and to perform stable operation.

【0055】また、本発明に係るタービン動翼は、カー
ブドエントリークリスマスに形成した翼植込み部の、そ
の翼植込み部に設けた翼有効部の前縁をタービンディス
クの周方向に向わせるように配置して余肉を少なくさせ
る一方、カーブドエントリークリスマスの翼植込み部を
挿着させるタービンディスクの植込み溝の取付角を適正
角に設定したので、運転中に発生する応力を低くさせる
ことができるとともに、挿着の際の組立作業を容易にす
ることができる。
Further, in the turbine rotor blade according to the present invention, the leading edge of the blade effective portion provided at the blade implant portion formed at the curved entry Christmas is oriented in the circumferential direction of the turbine disk. While reducing the excess wall thickness by placing it, the installation angle of the turbine disk stud groove for inserting the wing stud portion of the curved entry Christmas is set to an appropriate angle, so that the stress generated during operation can be reduced and In addition, the assembling work at the time of insertion can be facilitated.

【0056】また、本発明に係るタービン動翼は、ター
ビンディスクの植込み溝に挿着する翼植込みの両端部
を、運転中に発生する応力が許容最高応力値よりも低く
なるよう距離・ディスク幅比を設定したので、ドレン化
した蒸気との接触による腐食を低く抑制することができ
る。
Further, in the turbine rotor blade according to the present invention, the distance and the disk width are adjusted so that the stress generated during operation is lower than the allowable maximum stress value at both ends of the blade implant inserted into the implant groove of the turbine disk. Since the ratio is set, corrosion due to contact with the drained steam can be suppressed to a low level.

【0057】また、本発明に係るタービン動翼は、翼チ
ップ部に一体削出しの前縁スナッバカバーと後縁スナッ
バカバーとを設け、前縁スナッバカバーおよび後縁スナ
ッバカバーの翼有効部への接続点を互いにラップさせる
とともに、ラップさせた部分にも曲げモーメントを受け
持たせるようにしたので、曲げ応力を比較的低く抑える
ことができる。
Further, in the turbine rotor blade according to the present invention, the leading edge snubber cover and the trailing edge snubber cover are integrally formed on the blade tip portion, and the leading edge snubber cover and the trailing edge snubber cover are provided on the effective blade portion. Since the connection points are wrapped with each other and the wrapped portion is also given a bending moment, the bending stress can be kept relatively low.

【0058】また、本発明に係るタービン動翼は、翼平
均厚み比を翼長平均径および翼チップ部のそれぞれで適
正値に設定したので、運転中に発生する遠心力や蒸気の
衝撃等に対し、余裕をもって対応することができる。
Further, in the turbine rotor blade according to the present invention, the blade average thickness ratio is set to an appropriate value for each of the blade length average diameter and the blade tip portion. On the other hand, it is possible to respond with a margin.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るタービン動翼の第1実施形態を示
すタービン動翼の出口側から見た斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a turbine blade according to a first embodiment of the present invention, as viewed from an outlet side of the turbine blade.

【図2】図1のA−A矢視方向から切断した切断平面
図。
FIG. 2 is a cross-sectional plan view taken along the line AA of FIG. 1;

【図3】本発明に係るタービン動翼の第2実施形態を示
す概略平面図。
FIG. 3 is a schematic plan view showing a second embodiment of the turbine bucket according to the present invention.

【図4】従来の翼植込み部の軸方向の応力を示す翼植込
み部軸方向応力分布線図。
FIG. 4 is an axial stress distribution diagram of a conventional blade implant showing the axial stress of the blade implant.

【図5】本発明に係るタービン動翼の第3実施形態を示
す翼ップ部概略平面図。
FIG. 5 is a schematic plan view of a blade tip showing a third embodiment of the turbine bucket according to the present invention.

【図6】従来のタービン動翼の翼チップ部を示す概略斜
視図。
FIG. 6 is a schematic perspective view showing a blade tip portion of a conventional turbine blade.

【図7】本発明に係るタービン動翼に適用される翼平均
厚み比分布線図。
FIG. 7 is a blade average thickness ratio distribution diagram applied to the turbine rotor blade according to the present invention.

【図8】従来の蒸気タービンプラントを示す概略系統
図。
FIG. 8 is a schematic system diagram showing a conventional steam turbine plant.

【図9】単機あたりのタービン出力と低圧タービンの最
終段落におけるタービン動翼環状面積との関係を示す線
図。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the turbine output per unit and the annular area of the turbine moving blade in the final stage of the low-pressure turbine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 高圧タービン 2 中圧タービン 3,4 低圧タービン 5,5a,5b 翼有効部 6 翼チップ部 7 スナッバカバー 7a 前縁スナッバカバー 7b 後縁スナッバカバー 8 タービンディスク 9 翼ルート部 10 翼植込み部 11 スリーブ 12a,12b ラグ部 13 前縁 14 後縁 15 植込み溝 16a,16b 端部 17 背側 18 腹側 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High-pressure turbine 2 Medium-pressure turbine 3,4 Low-pressure turbine 5,5a, 5b Effective blade part 6 Blade tip part 7 Snubber cover 7a Leading edge snubber cover 7b Trailing edge snubber cover 8 Turbine disk 9 Blade root part 10 Blade implant part 11 Sleeve 12a, 12b lug part 13 front edge 14 rear edge 15 implantation groove 16a, 16b end part 17 back side 18 ventral side

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 翼有効部の翼チップ部に、一体削り出し
の前縁スナッバーカバーと後縁スナッバカバーとを備
え、翼有効部の中間部分にスリーブを介装してラグ部を
備え、翼有効部の翼ルート部に設けられ、タービンディ
スクの植込み溝に嵌装させる翼植込み部を備えたタービ
ン動翼において、上記翼植込み部を上記タービンディス
クの周方向に向って突状の湾曲面に形成したことを特徴
とするタービン動翼。
1. A wing tip portion of an effective wing portion includes a leading edge snubber cover and a trailing edge snubber cover which are integrally cut, and a lug portion is provided at a middle portion of the effective wing portion with a sleeve interposed therebetween. In a turbine rotor blade provided at a blade root portion of a blade effective portion and fitted with a blade implantation groove of a turbine disk, the blade implantation portion has a curved surface protruding in a circumferential direction of the turbine disk. A turbine rotor blade formed in the shape of:
【請求項2】 翼有効部の翼チップ部に、一体削り出し
の前縁スナッバカバーと後縁スナッバカバーとを備え、
翼有効部の中間部分にスリーブを介装してラグ部を備
え、翼有効部の翼ルート部に設けられ、タービンディス
クの植込み溝に嵌装させる翼植込み部を備えたタービン
動翼において、上記翼植込み部を上記タービンディスク
の周方向に向って突状の湾曲面に形成する一方、上記タ
ービンディスクのディスク中心線からディスク前縁列に
向って距離を離して植込み溝中心点を定め、この植込み
溝中心点からの植込み溝中心半径と上記ディスク前縁列
との交点を通る接線と上記ディスク前縁列との植込み部
前縁角をαとし、上記植込み溝中心半径と上記タービン
ディスクのディスク後縁列との交点を通る接線と上記デ
ィスク後縁列との植込み部後縁角をβとし、上記植込み
溝中心半径と上記ディスク前縁列との交点と、上記植込
み溝中心半径と上記ディスク後縁列との交点とを結ぶ植
込み溝スタッガ線と軸方向線との植込み溝スタッガ角を
γとするとき、植込み部前縁角α、植込み部後縁角β、
植込み溝スタッガ角γとのそれぞれの関係式が、 【数1】α+β−γ ≧ 90° の範囲になるように、上記タービンディスクに植込み溝
を形成したことを特徴とするタービン動翼。
2. A wing tip portion of an effective wing portion is provided with a leading edge snubber cover and a trailing edge snubber cover which are integrally cut,
A lug portion is provided with a sleeve interposed in the middle of the effective blade portion, a lug portion is provided at a blade root portion of the effective blade portion, and a turbine blade having a blade implant portion fitted into an implant groove of a turbine disk, The blade implant portion is formed on a curved surface protruding in the circumferential direction of the turbine disk, and the implant groove center point is determined at a distance from the disk center line of the turbine disk toward the disk front edge row, Let α be the implanted portion leading edge angle between a tangent line passing through the intersection of the implanted groove center radius from the implanted groove center point and the disk leading edge row and the disk leading edge row, and set the implanted groove center radius and the disk of the turbine disk to α. The angle of the trailing edge of the implanted portion between the tangent passing through the intersection with the trailing edge row and the disc trailing edge row is β, the intersection of the implanted groove center radius and the disc leading edge row, the implanted groove center radius and the data When the implanted groove stagger angle between the implanted groove staggered line and the axial line connecting the intersection with the disc trailing edge row is γ, the implanted portion front edge angle α, the implanted portion rear edge angle β,
A turbine rotor blade characterized in that an implantation groove is formed in the turbine disk so that a relational expression with respect to the implantation groove stagger angle γ is in the range of α + β−γ ≧ 90 °.
【請求項3】 翼有効部の翼チップ部に、一体削り出し
の前縁スナッバカバーと後縁スナッバカバーとを備え、
翼有効部の中間部分にスリーブを介装してラグ部を備
え、翼有効部の翼ルート部に設けられ、タービンディス
クの植込み溝に嵌装させる翼植込み部を備えたタービン
動翼において、上記翼植込み部を上記タービンディスク
の周方向に向って突状の湾曲面に形成する一方、上記タ
ービンディスクのディスク中心線からディスク前縁列に
向って距離を離して植込み溝中心点を定め、この植込み
溝中心点からの植込み溝中心半径の上記ディスク中心線
と平行な位置と、上記植込み溝中心半径とディスク後縁
列との交点の距離をDRとし、上記タービンディスクの
幅をWとし、距離・ディスク幅比をRD=DR/W
とするとき、距離・ディスク幅比RDを、 【数2】RD ≦ 0.3 の範囲に設定したことを特徴とするタービン動翼。
3. A wing tip portion of an effective wing portion is provided with a leading edge snubber cover and a trailing edge snubber cover which are integrally cut,
A lug portion is provided with a sleeve interposed in the middle of the effective blade portion, a lug portion is provided at a blade root portion of the effective blade portion, and a turbine blade having a blade implant portion fitted into an implant groove of a turbine disk, The blade implant portion is formed on a curved surface protruding in the circumferential direction of the turbine disk, and the implant groove center point is determined at a distance from the disk center line of the turbine disk toward the disk front edge row, a position parallel implantation groove center radius of the disc center line from implant groove center point, the distance of the intersection between the implantable groove center radius disk trailing edge column and DR, the width of the turbine disc and W D, the distance disk width ratio RD = DR / W D
Wherein the distance / disk width ratio RD is set in the range of RD ≦ 0.3.
【請求項4】 翼有効部の翼チップ部に、一体削り出し
の前縁スナッバカバーと後縁スナッバカバーとを備え、
翼有効部の中間部分にスリーブを介装してラグ部を備
え、翼有効部の翼ルート部に設けられ、タービンディス
クの植込み溝に嵌装させる翼植込み部を備えたタービン
動翼において、上記前縁スナッバカバーを上記翼有効部
の後縁側に向って延ばして背側に接続させるとともに、
上記後縁スナッバカバーを上記翼有効部の前縁側に向っ
て延ばして腹側に接続させ、上記背側の接続点および上
記腹側の接続点を互いにラップさせたことを特徴とする
タービン動翼。
4. A wing tip portion of an effective wing portion is provided with a leading edge snubber cover and a trailing edge snubber cover which are integrally cut,
A lug portion is provided with a sleeve interposed in the middle of the effective blade portion, a lug portion is provided at a blade root portion of the effective blade portion, and a turbine blade having a blade implant portion fitted into an implant groove of a turbine disk, While extending the leading edge snubber cover toward the trailing edge side of the wing effective portion and connecting it to the back side,
A turbine rotor blade wherein the trailing edge snubber cover extends toward the leading edge side of the blade effective portion and is connected to the ventral side, and the dorsal connection point and the ventral connection point are wrapped together. .
【請求項5】 翼有効部の翼チップ部に、一体削り出し
の前縁スナッバカバーと後縁スナッバカバーとを備え、
翼有効部の中間部分にスリーブを介装してラグ部を備
え、翼有効部の翼ルート部に設けられ、タービンディス
クの植込み溝に嵌装させる翼植込み部を備えたタービン
動翼において、上記翼植込み部を上記タービンディスク
の周方向に向って突状の湾曲面に形成する一方、上記翼
有効部の翼断面をコード長で除した翼平均厚み比を、上
記翼有効部の翼チップ部で2.0%〜3.0%の範囲に
設定するともとに、上記翼有効部の翼長平均径で、6.
0%〜7.0%の範囲に設定したことを特徴とするター
ビン動翼。
5. A wing tip portion of an effective wing portion is provided with a leading edge snubber cover and a trailing edge snubber cover which are integrally cut,
A lug portion is provided with a sleeve interposed in the middle of the effective blade portion, a lug portion is provided at a blade root portion of the effective blade portion, and a turbine blade having a blade implant portion fitted into an implant groove of a turbine disk, The blade implant portion is formed on a curved surface protruding in the circumferential direction of the turbine disk, while the blade average thickness ratio obtained by dividing a blade cross section of the blade effective portion by a cord length is defined as a blade tip portion of the blade effective portion. In the range of 2.0% to 3.0%, the average length of the wing effective portion is 6.
A turbine blade set in a range of 0% to 7.0%.
【請求項6】 請求項1〜5に記載のタービン動翼を、
出力600MW〜700MW、高圧タービン、中圧ター
ビン、低圧タービンの各1台のタービン部を組み合せた
タンデムコンパウンドで、上記低圧タービンの最終段落
における環状面積が11.5m以上のものに適用した
ことを特徴とするタービン動翼。
6. The turbine rotor blade according to claim 1,
A tandem compound combining an output of 600 MW to 700 MW, a high-pressure turbine, a medium-pressure turbine, and a low-pressure turbine, each having a ring area of 11.5 m 2 or more in the final stage of the low-pressure turbine. Characteristic turbine blade.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6682306B2 (en) 2001-08-30 2004-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Moving blades for steam turbine
EP2177714A2 (en) * 2008-10-14 2010-04-21 General Electric Company Blade for a low pressure section of a steam turbine engine
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CN112627901A (en) * 2020-12-18 2021-04-09 杭州汽轮动力集团有限公司 Heavy load turbine last-stage moving blade
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