JP2001193406A - Turbine impeller - Google Patents

Turbine impeller

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JP2001193406A
JP2001193406A JP2000001975A JP2000001975A JP2001193406A JP 2001193406 A JP2001193406 A JP 2001193406A JP 2000001975 A JP2000001975 A JP 2000001975A JP 2000001975 A JP2000001975 A JP 2000001975A JP 2001193406 A JP2001193406 A JP 2001193406A
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JP
Japan
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blade
fork
wing
pin
center
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Application number
JP2000001975A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Asai
邦夫 浅井
Yasushi Hayasaka
靖 早坂
Shigeo Sakurai
茂雄 桜井
Kiyoshi Namura
清 名村
Naoaki Shibashita
直昭 柴下
Takeshi Onoda
武志 小野田
Shigemichi Inoue
茂道 井上
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbine impeller provided with sufficient fatigue strength of a blade implanting part with a simple structure. SOLUTION: In a connecting structure of a turbine moving blade, having a fork type blade implanting part and a disk, in relation to a pin inserted into a blade side fork positioned on the axial direction center part, a center of the pin is slid to a barrel side from the circumferential direction width center of the blade side fork in the radial direction of the pin, and thereby an effective cross sectional area of the barrel side on which large bending stress is acted is increased, and the gravity center of the blade is positioned on the circumferential direction barrel side. Since the bending stress acted on a back side and the barrel side is released and equalized, local stress generated around a circle hole of the blade fork is reduced, and the strength reliability against low cycle fatigue and high cycle fatigue of the blade implanting part is improved.

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、タービン羽根車の
動翼とディスクの結合構造に係り、特にタービン羽根車
の低圧側における動翼に好適なタービン動翼とディスク
の結合構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coupling structure between a rotor blade and a disk of a turbine impeller, and more particularly to a coupling structure between a turbine rotor blade and a disk suitable for a rotor blade on a low pressure side of the turbine impeller.

【0002】[0002]

【従来の技術】タービンの羽根車は、通常、ロータを構
成するディスクの周辺に動翼を植え込んで作られている
が、このときの動翼をディスクに植え込む部分の構成と
して、フォーク型と呼ばれる翼植込部がある。
2. Description of the Related Art An impeller of a turbine is usually made by implanting a moving blade around a disk constituting a rotor. In this case, a structure for implanting the moving blade into the disk is called a fork type. There is a wing implant.

【0003】図6は、従来技術によるフォーク型翼植込
部をもった蒸気タービン翼とディスクの結合部の一例を
示した斜視図であり、次の図7(a)は翼側フォークを半
径方向から見た側面図で、この図のA−A断面が図7
(b)である。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a joint portion between a steam turbine blade and a disk having a fork type blade implant according to the prior art, and FIG. 7 (a) shows a blade side fork in a radial direction. FIG. 7 is a side view taken from
(b).

【0004】これらの図において、まず、1はタービン
動翼で、翼部10とベース部(翼植込部)6を有し、この
ベース部6には、タービンの軸方向に配列した複数の翼
側フォーク12a、12b、12c、……が形成してあ
り、更に、これら翼側フォーク12a〜には、タービン
の軸と直交する中心線X上に、半径方向の位置が異なる
ようにして配列した複数の孔13が夫々設けてある。
[0004] In these figures, reference numeral 1 denotes a turbine rotor blade, which has a blade portion 10 and a base portion (blade implantation portion) 6. The base portion 6 has a plurality of blades arranged in the axial direction of the turbine. The wing-side forks 12a, 12b, 12c,... Are formed, and a plurality of wing-side forks 12a to 12c are arranged so that their positions in the radial direction are different on a center line X orthogonal to the axis of the turbine. Holes 13 are provided.

【0005】次に、2はタービンロータで、図には1枚
しか示されていないが、タービンの軸方向に配列した複
数のディスク8を有し、各ディスク8には、同じく軸方
向に配列した複数のディスク側フォーク9a、9b、9
c、……が形成してあり、更に、これらディスク側フォ
ーク9a〜には、翼側フォークの孔に合わせて、同じく
複数の孔22が夫々設けてある。
[0005] Next, reference numeral 2 denotes a turbine rotor, although only one is shown in the figure, which has a plurality of disks 8 arranged in the axial direction of the turbine. Disk-side forks 9a, 9b, 9
.. are formed, and a plurality of holes 22 are provided in each of the disk-side forks 9a to 9 in accordance with the holes of the wing-side forks.

【0006】そして、タービン動翼1の翼側フォーク1
2a〜をロータ2のディスク側フォーク9a〜の間に挿
入した後、複数の13とディスク側の孔22を揃え、そ
こにピン3をロータの軸方向に沿って挿入し、各フォー
クを貫通させることにより、タービン動翼1をディスク
2に取付けるのである。
Then, a blade-side fork 1 of the turbine rotor blade 1
After inserting 2a ~ between the disk-side forks 9a ~ of the rotor 2, the plurality 13 and the holes 22 on the disk-side are aligned, and the pins 3 are inserted there along the axial direction of the rotor, and each fork is penetrated. Thus, the turbine blade 1 is attached to the disk 2.

【0007】ところで、タービン動翼には、運転中、大
きな遠心力が働くので、タービン動翼とディスクの結合
部には高い応力が掛かる。
By the way, since a large centrifugal force acts on the turbine blade during operation, a high stress is applied to the joint between the turbine blade and the disk.

【0008】また、タービンの低圧段においては、湿り
蒸気が翼植込部の隙間に進入して蒸気中に含まれる腐食
生成物が濃縮するため、タービン動翼とディスクの結合
部は強度的に厳しい環境にあるといえる。
Further, in the low pressure stage of the turbine, since the wet steam enters the gap between the blade implants and the corrosion products contained in the steam are concentrated, the joint between the turbine blade and the disk is not strong. It can be said that the environment is severe.

【0009】そこで、このような厳しい環境においても
十分な強度信頼性を確保するため、タービンの材質に
は、従来から高い強度を有し、且つ腐食環境に強い材料
が採用されている。
Therefore, in order to secure sufficient strength reliability even in such a severe environment, a material having high strength and resistant to a corrosive environment has been conventionally used as a material of the turbine.

【0010】例えば、タービン動翼には12Cr鋼や比
強度の高いチタン合金が、ピン材には高強度鋼である5
Cr−Mo−V鋼が、そしてディスク材には3.5%N
i−Cr−Mo−V鋼などが使用されている。
For example, a 12Cr steel or a titanium alloy having a high specific strength is used for a turbine rotor blade, and a high-strength steel is used for a pin material.
Cr-Mo-V steel and 3.5% N for disc material
i-Cr-Mo-V steel or the like is used.

【0011】しかしながら、近年、蒸気タービンの効率
向上が強く叫ばれ、これにつれタービン羽根車の低圧最
終段については、従来に増して長大な翼が採用される傾
向にあり、従って、翼植込部の強度向上に対する要求も
増加している。
However, in recent years, there has been a strong demand for an improvement in the efficiency of steam turbines. As a result, longer blades have been used in the final stage of the low-pressure turbine impeller. There is also an increasing demand for improved strength.

【0012】また、近年は、コンバインドサイクルプラ
ントでも、更なる発電効率の向上を狙ってタービンに長
翼が採用される場合が多くなっているが、この場合には
プラントの起動停止頻度が高いので、翼植込部には、充
分な強度の保持に加えて低サイクル疲労に対しても十分
な信頼性が要求される。
In recent years, even in a combined cycle plant, long blades are often used in turbines for the purpose of further improving the power generation efficiency. In this case, the plant is frequently started and stopped. In addition, the blade implant must have sufficient reliability against low cycle fatigue in addition to maintaining sufficient strength.

【0013】従って、近年は、翼植込部の強度信頼性の
確保に高度な技術が必要とされ、従来技術では対応しき
れなくなっているのが現状であるが、それでも、従来か
ら、例えばフォークの本数を増やす方法や、翼側及びデ
ィスク側のフォークの厚みを増すなどの方法が採られて
いる。
Accordingly, in recent years, advanced technology has been required to secure the strength reliability of the wing implanted portion, and it is currently impossible for the prior art to cope with the problem. And increasing the thickness of the wing-side and disk-side forks.

【0014】しかしながら、このように、フォークの軸
方向厚みや本数を増加させた場合には、翼植込部が軸方
向に大きくなり、このため発電プラントが大型化した
り、翼プロファイル根元部分での圧力損失が増大してし
まうなどの問題が生じ、更に周方向に厚みを増した場合
には、植込み可能な翼の枚数が減り、性能が低下するた
め、これらの方法では対応に限界があった。
However, when the axial thickness and the number of forks are increased as described above, the blade implant portion becomes large in the axial direction, so that the power generation plant becomes large and the blade profile at the root portion of the blade profile is formed. Problems such as an increase in pressure loss occur, and when the thickness is further increased in the circumferential direction, the number of implantable wings is reduced, and the performance is reduced. .

【0015】そこで、これらの方法に代わって、例えば
特許第2753236号公報では、ピンの挿入方向を軸
方向に対して傾斜させ、ピンの荷重受持ち断面積を増加
させることにより強度増強を図る技術について提案して
おり、特開昭57−10706号公報では、ピンの中心
線を半径方向線に対して傾斜させ、翼側フォークの側面
で荷重が分担されるようにして、ピンに作用する荷重を
低減させる技術について提案している。
Therefore, instead of these methods, for example, Japanese Patent No. 2753236 discloses a technique for increasing the strength by inclining the insertion direction of the pin with respect to the axial direction and increasing the load bearing cross-sectional area of the pin. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-10706, the center line of the pin is inclined with respect to the radial line so that the load is shared on the side surface of the wing-side fork to reduce the load acting on the pin. We suggest about technique to let you do.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ター
ビン羽根車の強度及び信頼性の保持と、製造組立の困難
性がトレードオフ(二律背反)関係になっている点につい
て配慮がされておらず、これらの両立に問題があった。
In the above prior art, no consideration is given to the trade-off relationship between maintaining the strength and reliability of the turbine impeller and difficulty in manufacturing and assembling. There was a problem in balancing these.

【0017】しかしながら、上記公報に開示されている
従来技術の場合、ピンの挿入方向を軸方向に対して傾斜
させたり、ピンの中心線を半径方向線に対して傾斜させ
る必要があり、従って、製造や組立てが困難であるとい
う問題が生じてしまうのである。
However, in the case of the prior art disclosed in the above publication, it is necessary to incline the insertion direction of the pin with respect to the axial direction or to incline the center line of the pin with respect to the radial line. The problem of difficulty in manufacturing and assembling arises.

【0018】前述したように、タービン翼長の増大に伴
って、動翼に作用する遠心力が増大し、更にコンバイン
ドサイクルに長翼を適用する場合には、プラントの起動
停止回数が増えることにより、応力集中が大きい翼とデ
ィスクの結合部においては従来に増して強度信頼性の確
保が厳しくなるのが現状である。
As described above, as the turbine blade length increases, the centrifugal force acting on the rotor blades increases, and when a long blade is applied to a combined cycle, the number of times of starting and stopping the plant increases. At the present time, at the joint between the blade and the disk where the stress concentration is large, it is more difficult to secure the strength reliability than before.

【0019】このような状況下で翼とディスクの結合部
においては、起動停止に伴う低サイクル疲労、高平均応
力が作用した腐食環境下での高サイクル疲労に対して十
分な強度信頼性を確保する必要がある。
Under such circumstances, at the joint between the blade and the disk, sufficient strength reliability is ensured against low-cycle fatigue caused by starting and stopping and high-cycle fatigue in a corrosive environment subjected to high average stress. There is a need to.

【0020】本発明の目的は、翼植込部の疲労強度が簡
単な構成で充分に得られるようにしたタービン羽根車を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide a turbine impeller capable of sufficiently obtaining the fatigue strength of a blade implant portion with a simple configuration.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的は、ロータディ
スクに対するタービン動翼の結合をフォークの植込み部
に対するピンの貫通により行なう方式のタービン羽根車
において、前記ピンの中心が翼側フォークを貫通する位
置を、該ピンが位置する部分での翼側フォークの周方向
幅の中心から翼腹側にずらし、該翼側フォークの翼腹側
と翼背側での応力の均衡化が得られるようにして達成さ
れる。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a turbine impeller in which a turbine blade is coupled to a rotor disk by penetrating a pin into a fork implant portion, wherein a center of the pin penetrates a blade-side fork. Is shifted from the center of the circumferential width of the wing-side fork at the portion where the pin is located to the wing-ventilated side, so that the stress on the wing-ventilated side and the wing-back side of the wing-side fork is balanced. You.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるタービン羽根
車について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a turbine impeller according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0023】図1〜図5は、本発明の第1の実施形態に
おけるタービン動翼1を示したもので、これらの図にお
いて、翼部10とベース6、複数の翼側フォーク12
a、12b、12c、……、複数の孔13は、図6と図
7に示した従来技術によるタービン動翼1と同じであ
る。
FIGS. 1 to 5 show a turbine blade 1 according to a first embodiment of the present invention. In these figures, a blade portion 10, a base 6, and a plurality of blade side forks 12 are shown.
a, 12b, 12c,..., a plurality of holes 13 are the same as those of the conventional turbine blade 1 shown in FIGS. 6 and 7.

【0024】そして、これら図1〜図5に示したタービ
ン動翼1も、図6の従来技術と同じくタービンロータ2
のディスク8に形成されているディスク側フォーク9
a、9b、9c、……に翼側フォーク12a〜を挿入し
た後、夫々の孔13、22にピン3を貫通させることに
より取付けられている点も同じである。
The turbine blade 1 shown in FIGS. 1 to 5 also has a turbine rotor 2 like the prior art shown in FIG.
Disk-side fork 9 formed on the disk 8
After inserting the wing-side forks 12a to a, 9b, 9c,..., the pin 3 is attached to each of the holes 13, 22 in the same manner.

【0025】ここで、図1は翼側植込部を周方向からみ
た側面図で、この図のA−A線から見た断面図が図2
で、B−B線から見た断面図が図3、そしてC−C線か
ら見た断面図が図4であり、更に図5は、図1の矢印D
方向から見た図である。
FIG. 1 is a side view of the wing-side implanted portion viewed from the circumferential direction. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
3 is a sectional view taken along line BB, and FIG. 4 is a sectional view taken along line CC. Further, FIG.
It is the figure seen from the direction.

【0026】軸方向に配列された9本の翼側フォーク1
2a〜12iと、図示されていないが、同じく軸方向に
配分されたディスク側フォーク(図6の9a〜)が交互に
植込まれており、それらが半径方向位置の異なる孔13
にピン3を挿入することにより相互に締結されている。
Nine wing-side forks 1 arranged in the axial direction
2a to 12i and disk-side forks (9a to 9 in FIG. 6), which are not shown but are also distributed in the axial direction, are alternately implanted, and they are holes 13 having different radial positions.
Are fastened to each other by inserting the pins 3 into the holes.

【0027】図2に示されているように、翼部10の根
元の断面である翼根元プロファイル5は、図示のよう
に、周方向の翼背側に湾曲して弧を描いた形状になって
いるので、これに合わせてベース部6には周方向の段差
部7が形成してあり、これにより、翼根元プロファイル
5がベース部6に適切に配置されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the blade root profile 5 which is a cross section of the root of the blade portion 10 has a shape which is curved toward the back side of the blade in the circumferential direction and drawn as shown in the figure. Therefore, a stepped portion 7 in the circumferential direction is formed on the base portion 6 in accordance with this, so that the blade root profile 5 is appropriately arranged on the base portion 6.

【0028】ここで、この段差部7の角度θについて
は、翼根元プロファイル5がベース部6に適切に配置さ
れるように、それに合わせて20°以上70°以下にす
るのが望ましい。
Here, the angle θ of the stepped portion 7 is desirably set to 20 ° or more and 70 ° or less so that the blade root profile 5 is appropriately arranged on the base portion 6.

【0029】ベース部6には翼側フォーク12a〜が設
けられているが、これらもベース部6に適切に配置され
るように、軸方向端部から1本目の翼側フォーク12a
と翼側フォーク12bは、軸方向中央部に位置するフォ
ーク12e〜12iに対して周方向で翼腹側にずらして
形成してあり、両側に半円の孔13aを持ち、隣りの翼
とピンを共有する。
The base portion 6 is provided with wing-side forks 12a to 12c. The first wing-side fork 12a from the axial end is also provided so as to be appropriately disposed on the base portion 6.
And the wing-side fork 12b are formed so as to be shifted in the circumferential direction to the wing-ventilation side with respect to the forks 12e to 12i located at the axial center, have semicircular holes 13a on both sides, and connect adjacent wings and pins. Share.

【0030】次に、軸方向端部から2本目の翼側フォー
ク12c、12dについては、段差部7に配置されてお
り、従って、この段差部7の形状に合わせて平行四辺形
の断面になっており、さらに軸方向の各端部から2本目
までの翼側フォークを除いた軸方向中央部に位置する5
本の翼側フォーク12e〜12iについては、翼根元プ
ロファイル5に合わせて、段差部7に設けられてる。
Next, the second wing-side forks 12c and 12d from the axial end are disposed in the stepped portion 7, and therefore have a parallelogram cross section according to the shape of the stepped portion 7. And located at the center in the axial direction excluding the second wing-side fork from each end in the axial direction.
The wing-side forks 12 e to 12 i are provided on the stepped portion 7 in accordance with the blade root profile 5.

【0031】この後、タービン動翼1は、図6で説明し
た従来技術と同じく、翼側フォーク12a〜をロータ2
のディスク側フォーク9a〜の間に挿入し、複数の翼側
フォーク側の孔13とディスク側の孔22を揃え、そこ
にピン3をロータの軸方向に沿って挿入し、各フォーク
を貫通させることによりディスク2に取付けられること
になる。
Thereafter, the turbine blade 1 is connected to the blade-side forks 12a to 12
, The plurality of holes 13 on the wing side fork and the holes 22 on the disk side are aligned, and the pin 3 is inserted along the axial direction of the rotor to penetrate each fork. Is attached to the disk 2.

【0032】ところで、従来技術では、特に図7(b)に
示すように、翼側フォーク12の孔13は、夫々軸心C
から翼側フォーク12の各孔の位置での周方向幅WA
B、WC の中心を通る径方向直線X上に位置してい
る。
In the prior art, as shown in FIG. 7B, the holes 13 of the wing-side forks 12 are each provided with an axis C.
, The circumferential width W A at the position of each hole of the wing-side fork 12,
W B, are positioned on the radial direction line X passing through the center of the W C.

【0033】しかして、この実施形態では、図4に示す
ように、翼側フォーク12e〜12iについては、軸心
Cから翼側フォーク12e〜2iの周方向幅の中心を通
る径方向直線Xに対して、それから周方向腹側に所定の
角度変位している径方向直線XOFF上に各孔13が位置
するように作られており、これが本発明の特長となって
いる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the wing-side forks 12e to 12i are aligned with a radial straight line X passing from the axis C to the center of the circumferential width of the wing-side forks 12e to 2i. Each hole 13 is formed so as to be located on a radial straight line X OFF which is displaced by a predetermined angle in the circumferential ventral direction, which is a feature of the present invention.

【0034】次に、このように、軸方向中央部に位置す
る翼側フォーク12e〜12iの孔13の中心位置、す
なわちピン3の中心位置をフォーク12の周方向幅の中
心から翼腹側に移動したことによる作用効果について説
明する。
Next, as described above, the center position of the hole 13 of the wing-side forks 12e to 12i located at the center in the axial direction, that is, the center position of the pin 3 is moved from the center of the circumferential width of the fork 12 to the wing side. The function and effect of the above will be described.

【0035】いま、夫々の翼側フォーク孔13の周方向
間隔が同じであるとすると、この実施形態の場合、図2
に示す翼根元プロファイル5の背側とベース部6背側の
距離14を従来技術の場合よりも大きく確保でき、この
ため、翼の重心位置をより周方向腹側に配置することが
でき、従って、翼側フォーク12に働く曲げ荷重が抑え
られ、背側と腹側に発生する応力の差が緩和された結
果、翼側フォークの翼腹側と翼背側での応力の均衡化が
得られることになる。
Now, assuming that the circumferential spacing of each wing-side fork hole 13 is the same, in the case of this embodiment, FIG.
The distance 14 between the back side of the blade root profile 5 and the back side of the base portion 6 can be secured larger than in the case of the prior art, and therefore, the position of the center of gravity of the blade can be arranged further in the circumferential ventral direction, As a result, the bending load acting on the wing-side fork 12 is suppressed, and the difference in stress generated between the wing-side fork and the wing-side is alleviated. As a result, the wing-side fork of the wing-side fork is balanced with the stress on the wing-side. .

【0036】また、図2に示されているように、翼根元
プロファイル5は周方向に弧を描いた形状を呈し、従っ
て、従来技術のように、軸方向中央部に孔13が位置す
るフォークの場合には、一様な引張荷重だけではなく、
大きな曲げ荷重が作用し、この結果、翼側フォークの背
側の方が、腹側よりも応力が高くなってしまう。
As shown in FIG. 2, the blade root profile 5 has an arcuate shape in the circumferential direction. Therefore, as shown in FIG. In the case of, not only a uniform tensile load,
A large bending load acts, and as a result, the stress is higher on the back side of the wing-side fork than on the belly side.

【0037】一般に、疲労破壊は局所応力が高い箇所で
発生する。このため、従来技術による翼側フォークにつ
いては、背側と腹側の応力の不均一が強度を低下させて
いると考えることができる。
Generally, fatigue fracture occurs at a location where local stress is high. For this reason, in the wing-side fork according to the prior art, it can be considered that the unevenness of the stress on the back side and the abdomen side lowers the strength.

【0038】ここで、図4に示す軸方向中央に位置する
翼側フォーク12iの翼側フォーク上面の腹側から背側
にかけての径路15に沿って作用する荷重分布を模式的
に示すと、図8に示すようになる。
FIG. 8 schematically shows the distribution of loads acting along the path 15 from the ventral side to the back side of the upper surface of the wing-side fork 12i of the wing-side fork 12i located at the center in the axial direction shown in FIG. As shown.

【0039】この図8で、実線が上記実施形態の特性
で、破線が従来技術の特性であり、この図から明らかな
ように、翼側フォークの周方向幅中心にピンを配置した
従来技術に対して、ピンの中心を翼側フォークの周方向
幅中心に対して周方向腹側に移動することにより、背側
に作用する荷重が低下して、腹側と背側に発生する荷重
の差が緩和され翼側フォークの翼腹側と翼背側での応力
の均衡化が得られていることが分かる。
In FIG. 8, the solid line is the characteristic of the above-described embodiment, and the broken line is the characteristic of the prior art. As is clear from this figure, the pin is arranged at the center of the circumferential width of the wing-side fork. By moving the center of the pin in the circumferential ventral direction with respect to the circumferential width center of the wing-side fork, the load acting on the dorsal side is reduced, and the difference between the loads generated on the ventral side and the dorsal side is reduced. As a result, it is understood that the stress is balanced between the wing ventral side and the wing rear side of the wing-side fork.

【0040】ところで、上記実施形態において、図4に
示す外周側の孔13に挿入されたピン3の中心と翼側フ
ォークの周方向幅中心線Xとの距離δは、このピン3の
半径位置における翼側フォークの周方向幅WA に対して
0.03以上0.13以下の割合にするのが望ましい。
In the above embodiment, the distance δ between the center of the pin 3 inserted into the hole 13 on the outer peripheral side shown in FIG. it is desirable to proportion of 0.03 or more 0.13 or less with respect to the circumferential width W a of the blade-side fork.

【0041】また、このことは中間と内周側に位置する
ピン3、つまり孔13の位置についても同様で、各々の
ピン(又は孔)の中心と翼側フォークの周方向幅中心線X
との間隔は、各々のピンの半径位置における翼側フォー
クの周方向幅WB、WC に対して、夫々0.03以上0.
13以下の割合であることが望ましい。
The same applies to the positions of the pins 3 located at the middle and inner peripheral sides, that is, the positions of the holes 13, and the center of each pin (or hole) and the circumferential width center line X of the wing-side fork.
The distance between the circumferential width W B of the blade-side fork in the radial position of each pin, with respect to W C, respectively 0.03 or 0.
It is desirable that the ratio be 13 or less.

【0042】次に、この範囲が適切な理由について、以
下に説明する。
Next, the reason why this range is appropriate will be described below.

【0043】ここで、前記フォーク周方向幅WA に対す
る距離δの比をピン中心の移動割合δ/WA として定義
する。
[0043] We define the ratio of the distance [delta] with respect to the fork circumferential width W A as a mobile ratio [delta] / W A of the pin center.

【0044】そして、図9(a)に示す本発明の実施形態
の構造について、フォーク上面30のピン中心線との交
点31に、翼から受ける荷重を模擬して、引張荷重32
と曲げモーメント33を付加した場合に、ピン中心の移
動割合δ/WA と翼側フォークの背側と腹側の円孔縁に
発生する最大主応力の関係を図10(a)、(b)に示す。
In the structure of the embodiment of the present invention shown in FIG. 9A, a load received from the wing is simulated at an intersection 31 with the center line of the pin on the fork upper surface 30, and a tensile load 32
When added with a bending moment 33, 10 the relationship between the maximum principal stress occurring in dorsal and circular hole edge of the ventral side of the moving rate [delta] / W A and the blade-side fork pin center (a), to (b) Show.

【0045】ここで、ピン中心の移動量が0の場合は、
図9(b)に示す従来技術の場合と同じで、このとき、フ
ォーク上面の最大曲げ応力が作用する点34での曲げモ
ーメント33による応力が、一様な荷重32による応力
に対する比が0.7の場合を図10(a)に、そして、この
比が0.1の場合を図10(b)に示してある。
Here, when the movement amount of the pin center is 0,
In this case, the ratio of the stress caused by the bending moment 33 at the point 34 where the maximum bending stress acts on the top surface of the fork to the stress caused by the uniform load 32 is equal to that of the prior art shown in FIG. The case of 7 is shown in FIG. 10 (a), and the case of this ratio being 0.1 is shown in FIG. 10 (b).

【0046】このとき、一様な荷重32による引張応力
と曲げ応力の比については、翼プロファイル形状、翼重
心位置とフォーク幅の位置関係、翼の連結条件に依存し
て様々な値をとりうるが、一般的な翼構造であれば、前
記の比は0.1〜0.7であると考えてよい。
At this time, the ratio between the tensile stress and the bending stress due to the uniform load 32 can take various values depending on the shape of the blade profile, the positional relationship between the position of the center of gravity of the blade and the width of the fork, and the connection conditions of the blade. However, if it is a general wing structure, the above ratio may be considered to be 0.1 to 0.7.

【0047】なお、この図10では、半径方向に外周
側、中間、内周側の3箇所にある円孔のうち、それらの
中で翼背側の主応力の最大値と腹側での主応力の最大値
が示してある。
In FIG. 10, the maximum value of the principal stress on the back side of the blade and the principal stress on the ventral side of the three circular holes at the radially outer, intermediate, and inner circumferential sides are shown. Are shown.

【0048】まず、図10(a)の応力比が0.7の場合に
ついて説明する。なお、これは、フォークに作用する曲
げ荷重の割合が最も大きな場合に相当する。
First, the case where the stress ratio in FIG. 10A is 0.7 will be described. This corresponds to the case where the ratio of the bending load acting on the fork is the largest.

【0049】図9(b)に示すピン中心の移動割合が0の
場合には、曲げ荷重の影響により、図示のように、円孔
縁の背側の方で、腹側よりも高い応力が発生している。
When the moving ratio of the center of the pin shown in FIG. 9B is 0, a higher stress is applied to the back side of the circular hole edge than to the ventral side as shown in FIG. It has occurred.

【0050】そこで、図9(a)に示すように、ピン中心
を腹側に移動させると、背側の有効断面積が増加するの
で、背側では応力が低下し、その分、腹側の応力が増加
してゆく。そして、ピン中心の移動割合を大きくし、そ
れが0.13を越えると、腹側の応力が背側より大きく
なり、応力の強さが逆転する。
Therefore, as shown in FIG. 9 (a), when the center of the pin is moved to the ventral side, the effective cross-sectional area on the dorsal side increases, so that the stress on the dorsal side decreases, and accordingly the stress on the ventral side decreases. Stress increases. When the moving ratio of the center of the pin is increased and exceeds 0.13, the stress on the ventral side becomes larger than that on the dorsal side, and the strength of the stress is reversed.

【0051】以上のことから、前記応力比が0.7の場
合には、背側と腹側に発生する最大主応力が最も低くな
る最適なピン中心の移動割合は0.13であることが判
る。
From the above, it can be seen that when the stress ratio is 0.7, the optimal pin center movement ratio at which the maximum principal stress generated on the back side and the abdomen side is the lowest is 0.13. .

【0052】次に、図10(b)の応力比が0.1の場合に
ついて説明する。なお、これは、フォークに作用する曲
げ荷重の割合が最も小さい場合に相当する。
Next, the case where the stress ratio in FIG. 10B is 0.1 will be described. This corresponds to the case where the ratio of the bending load acting on the fork is the smallest.

【0053】この図10(b)の応力比が0.1の場合に
は、背側と腹側に発生する最大主応力が最も低くなる最
適なピン中心の移動割合は、図示のように、0.03で
ある。なお、当然のことながら、曲げ応力が小さい場合
には、最適なピン中心の移動割合は、曲げ応力が大きい
場合と比較して小さくなる傾向にある。
When the stress ratio in FIG. 10 (b) is 0.1, the optimum pin center movement ratio at which the maximum principal stress generated on the back side and the abdomen side becomes the lowest is as shown in FIG. .03. Naturally, when the bending stress is small, the optimum pin center movement ratio tends to be smaller than when the bending stress is large.

【0054】従って、本発明の実施形態としては、外周
側の孔13に挿入されたピン3の中心と翼側フォークの
周方向幅中心線Xとの距離δは、このピン3の半径位置
における翼側フォークの周方向幅WA に対して0.03
以上0.13以下の割合にするのが望ましいのである。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, the distance δ between the center of the pin 3 inserted into the hole 13 on the outer peripheral side and the center line X in the circumferential direction of the wing-side fork is determined as follows. 0.03 against fork circumferential width W A
It is desirable to set the ratio to 0.13 or less.

【0055】この実施形態によれば、軸方向中央部に位
置するフォークについて、翼側フォークの周方向中心線
Xに対して、ピンの中心線XOFF を周方向腹側にずらし
た位置にしたので、大きな曲げ応力が作用する背側の有
効断面積が増加され、この結果、翼フォークの背側と腹
側に発生する応力の差が緩和される。
According to this embodiment, the center line X OFF of the pin is shifted to the abdominal side in the circumferential direction with respect to the circumferential center line X of the wing-side fork with respect to the fork located in the axial center portion. The effective cross-sectional area on the back side on which a large bending stress acts is increased, and as a result, the difference in stress generated between the back side and the ventral side of the wing fork is reduced.

【0056】従って、この実施形態によれば、翼側フォ
ークの円孔縁に発生する局所応力が低減されるので、疲
労強度を高めることができる。
Therefore, according to this embodiment, since the local stress generated at the edge of the circular hole of the wing-side fork is reduced, the fatigue strength can be increased.

【0057】ところで、図1に示されている軸方向端部
から2本目の翼側フォーク12c、12dについては、
他の翼側フォーク12e〜12iとは反対に、図3に示
されているように、背側の断面20c、20dの方が腹
側断面21c、21dよりも小さくなってしまう虞れが
ある。なお、ここで、20e〜20iは他の翼側フォー
ク12e〜12iの背側の断面で、21e〜21iは同
じく他の翼側フォーク12e〜12iの腹側の断面であ
る。
By the way, the second wing-side forks 12c and 12d from the axial end shown in FIG.
Contrary to the other wing-side forks 12e to 12i, as shown in FIG. 3, there is a possibility that the back-side cross sections 20c and 20d are smaller than the ventral-side cross sections 21c and 21d. Here, 20e to 20i are cross sections on the back side of the other wing side forks 12e to 12i, and 21e to 21i are cross sections on the ventral side of the other wing side forks 12e to 12i.

【0058】しかるに、この実施形態では、軸方向中央
に位置する翼側フォーク12e〜12iピン中心が周方
向腹側に移動されているので、従来技術の場合に比較し
て前記背側断面20c、20dと腹側断面21c、21
dの面積の差が小さくでき、軸方向端部から2本目の翼
側フォークの強度を高める効果がある。
However, in this embodiment, the center of the wing-side forks 12e to 12i located at the center in the axial direction has been moved to the abdominal side in the circumferential direction. And ventral section 21c, 21
The difference in the area of d can be reduced, which has the effect of increasing the strength of the second wing-side fork from the axial end.

【0059】なお、このとき強度を十分に確保するた
め、ピンの外形線22は、断面の平行四辺形の頂点19
に対してフォーク内周側に位置していることが望ましい
ここで、3本のピン3の夫々の太さとしては、半径方向
最外周側に位置するピンの径が最も大きく、以下内周側
に位置する程、径が小さくなっているのが望ましい。こ
れは、半径方向外周側に位置するピンほど受持ち荷重が
大きくなることを考慮した結果である。
In this case, in order to secure sufficient strength, the outer shape line 22 of the pin is formed at the vertex 19 of the parallelogram of the cross section.
Here, it is preferable that the diameter of the three pins 3 is the largest at the radially outermost pin, and the diameter of the three pins 3 is the largest at the inner peripheral side. It is desirable that the diameter be smaller as the position is located. This is a result in consideration of the fact that a pin located closer to the radially outer peripheral side has a larger loading load.

【0060】但し、翼長が短く、翼植込部の強度がさほ
ど厳しくない翼については、ピン孔開け用工具の種類を
減らして作業効率を高めるために、3本のピン径を同じ
にしてもよい。
However, for a wing having a short wing length and the strength of the wing implantation portion is not so severe, the diameter of the three pins is set to be the same in order to reduce the types of pin drilling tools and to increase the working efficiency. Is also good.

【0061】なお、これらのピン3については、径が大
くなるとフォークの強度が低下し、反対に小さいとピン
自体の強度が低下することになる。
For these pins 3, the larger the diameter, the lower the strength of the fork, and the smaller the diameter, the lower the strength of the pins themselves.

【0062】そこで、このことを考慮した場合、本発明
の実施形態としては、各々のピンが通る半径位置の翼フ
ォークの周方向幅に対して、各ピン径の比が0.2以上
0.5以下になるように選定するのが望ましい。
In consideration of this, according to the embodiment of the present invention, the ratio of the diameter of each pin to the circumferential width of the wing fork at the radial position where each pin passes is 0.2 or more and 0.2 or less. It is desirable to select so as to be 5 or less.

【0063】また、このとき、ピン3と孔13の寸法の
公差としては、ピン径の0.2%〜0.6%にするのが望
ましい。
At this time, it is desirable that the dimensional tolerance between the pin 3 and the hole 13 is 0.2% to 0.6% of the pin diameter.

【0064】ここで、この公差が小さすぎると、ピンと
ピン孔の接触部がこすれることにより生じるフレッティ
ング疲労に対する強度が低下するという問題と、定期検
査に際してピンとピン孔の固着が生じ易くピンを抜くの
が困難になるという問題が生じ、他方、この公差が大き
すぎると、フォークの円孔縁に発生する局所応力が大き
くなって疲労強度が低下したり、振動に対する応答が大
きくなるといった問題が生じてしまうからである。
Here, if the tolerance is too small, the strength against fretting fatigue caused by the rubbing of the contact portion between the pin and the pin hole decreases, and the pin and the pin hole are easily fixed during the periodic inspection, and the pin is pulled out. On the other hand, if the tolerance is too large, the local stress generated at the edge of the circular hole of the fork becomes large, causing a problem that the fatigue strength is reduced and the response to vibration is increased. It is because.

【0065】ところで、翼側フォーク12については、
図1に示されているように、半径方向外周側に位置する
ピンが通る部分の軸方向厚さ16aが最も厚く、以下順
に半径方向内周側に位置する程、軸方向厚さ16b、1
6cが減少しており、他方、ディスク側フォーク21に
ついては、図6に示されているように、半径方向内周側
に位置するピンが通る部分の軸方向幅が最も厚く、以下
順に半径方向外周側に位置する程、軸方向幅の厚みが減
少する形状となっている。
By the way, regarding the wing-side fork 12,
As shown in FIG. 1, the axial thickness 16a of the portion through which the pin located on the radially outer peripheral side passes is the thickest, and the axial thickness 16b, 1
6c, on the other hand, as for the disk side fork 21, as shown in FIG. 6, the axial width of the portion where the pin located on the radially inner peripheral side passes is the thickest, It has a shape in which the thickness in the axial direction decreases as it is located on the outer peripheral side.

【0066】これは、翼側フォーク、ディスク側フォー
ク共に、ピンが通る付近の断面における公称応力がほぼ
均等になるように考慮された結果であるが、ここで、半
径方向中央のピンが通る部分の翼側フォークの軸方向厚
さ16bは、半径方向外周側のピンが通る部分の翼側フ
ォークの軸方向厚さ16aに対する比が0.5〜0.8に
なるようにするのが望ましく、また半径方向内周側のピ
ンが通る部分の翼側フォークの軸方向厚さ16cについ
ては、半径方向外周側のピンが通る部分の翼側フォーク
の軸方向厚さ16aに対して、0.2〜0.5であるのが
望ましい。
This is a result of considering that the nominal stress in the cross section near the pin passing through both the wing-side fork and the disc-side fork becomes substantially equal. The axial thickness 16b of the wing-side fork is preferably such that the ratio of the portion through which the pin on the radially outer peripheral side passes to the axial thickness 16a of the wing-side fork is 0.5 to 0.8. The axial thickness 16c of the wing-side fork at the portion where the inner peripheral pin passes is 0.2 to 0.5 with respect to the axial thickness 16a of the wing-side fork at the portion where the radial outer pin passes. It is desirable to have.

【0067】また、このときフォークの軸方向の厚さが
異なる段差部9にはフィレットを形成しておくのが通例
で、これにより応力集中が緩和されるようにしている
が、このときのフィレットの円弧の半径としては1mm
以上が望ましい。
At this time, it is customary to form a fillet in the step portion 9 having a different thickness in the axial direction of the fork, so that stress concentration is eased by this. The radius of the arc is 1mm
The above is desirable.

【0068】ところで、以上の実施形態では、翼側フォ
ーク12の軸方向厚さが軸方向端部と軸方向中央部に位
置するフォークで同じ場合について説明したが、一般的
に軸方向の応力分布を考えた場合、軸方向中央部に位置
するフォークに作用する応力が高くなる。
In the above embodiment, the case where the axial thickness of the wing-side fork 12 is the same for the fork located at the axial end and the axial center is generally described. When considered, the stress acting on the fork located at the axial center is increased.

【0069】従って、本発明の実施形態としては、軸方
向中央部のフォークの軸方向幅を軸方向端部の前記幅に
対して厚くしてもよく、そうすることにより、軸方向中
央部での公称応力が低下されるので、翼植込部の強度信
頼性を高める効果がある次に、図2において、翼根元プ
ロファイル5の軸方向端部17は、軸方向端部から1本
目の翼側フォーク12a、12b上に位置するか、もし
くは前記翼側フォークよりも軸方向端部に位置すること
が望ましい。
Therefore, in an embodiment of the present invention, the axial width of the fork at the axial center may be thicker than the width at the axial end. 2 has the effect of increasing the strength reliability of the blade implant portion. Next, in FIG. 2, the axial end 17 of the blade root profile 5 is located on the first blade side from the axial end. It is desirable to be located on the forks 12a, 12b or at an axial end of the wing-side fork.

【0070】これは、軸方向端部に位置するフォークに
対する力の伝達性が向上されるからである。
This is because the transmission of force to the fork located at the axial end is improved.

【0071】ここで、上記実施形態では、翼側フォーク
が軸方向に9本備えられている場合について説明した
が、本発明の実施形態としては、フォークの本数が3本
以上あれば、他の本数であっても同様の作用効果が期待
できるのは明らかである。
Here, in the above-described embodiment, the case where nine wing-side forks are provided in the axial direction has been described. However, as an embodiment of the present invention, if the number of forks is three or more, other forks are used. Obviously, the same operation and effect can be expected.

【0072】また、同じく上記実施形態では、半径方向
に3本のピンを通すことにより締結している構造につい
て説明したが、他の本数であっても同様の作用効果が期
待できる。
In the same manner, in the above-described embodiment, the structure in which the three pins are fastened by passing three pins in the radial direction has been described. However, similar effects can be expected with other numbers of pins.

【0073】但し、半径方向にピンが1本だけの場合に
は回転を拘束することができないため適切ではなく、ま
たピンの本数を増やすと半径方向内周側に位置するピン
の受持ち分担が小さくなり、ピンを増やした効果がほと
んど得られないことを考慮すると、一般的に半径方向に
位置するピンの本数としては2本以上4本以下であるの
が望ましい。
However, if there is only one pin in the radial direction, the rotation cannot be restrained, which is not appropriate. Further, if the number of pins is increased, the sharing of the pins located on the radially inner peripheral side becomes small. In consideration of the fact that the effect of increasing the number of pins is hardly obtained, it is generally desirable that the number of pins located in the radial direction be two or more and four or less.

【0074】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。
Next, another embodiment of the present invention will be described.

【0075】まず、図11(a)、(b)は、本発明の第2の
実施形態で、ここで、図の(a)は翼側フォークを周方向
から見た側面図、図の(b)は、同図(a)のA−A方向から
見た断面図であり、ここで、図(b)から明らかなよう
に、この実施形態は、軸方向端部から2本目の翼側フォ
ーク12c、12dの断面形状を変形6角形にしたもの
であり、その他は図1で説明した第1の実施形態と同じ
であり、ピンの中心は翼側フォークの周方向幅中心に対
して腹側に位置している。
First, FIGS. 11A and 11B show a second embodiment of the present invention. Here, FIG. 11A is a side view of the wing-side fork viewed from the circumferential direction, and FIG. ) Is a cross-sectional view as seen from the AA direction in FIG. 2A, and as is apparent from FIG. 2B, this embodiment is the second wing-side fork 12c from the axial end. , And 12d are modified hexagons, and the other points are the same as those of the first embodiment described with reference to FIG. 1. The center of the pin is located on the ventral side with respect to the center of the circumferential width of the wing-side fork. are doing.

【0076】この実施形態の場合、軸方向端部から2本
目の翼側フォーク12c、12dの断面形状を変形6角
形にした結果、図1の実施形態における平行四辺形をし
た翼側フォーク12c、12dと比較して、これら2本
目の翼側フォーク12c、12dの背側断面20c、2
0dを大きく確保することができ、強度を高めることが
できるという効果がある。
In the case of this embodiment, the sectional shapes of the second wing-side forks 12c and 12d from the axial end are modified into hexagonal shapes, so that the parallelogram-shaped wing-side forks 12c and 12d in the embodiment of FIG. In comparison, the back side cross sections 20c, 2d of these second wing side forks 12c, 12d
0d can be secured large, and there is an effect that the strength can be increased.

【0077】ここで、図11(c)も、図11(a)のA−A
方向から見た断面図であるが、これは本発明の第3の実
施形態を示したもので、この実施形態は、ベース部6の
段差の角度θを大きくして、軸方向端部から2本目の翼
側フォーク12c、12dの断面形状も長方形にできる
ようにしたものである。
Here, FIG. 11C also shows AA in FIG. 11A.
FIG. 6 is a cross-sectional view as viewed from the direction, which shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the angle θ of the step of the base portion 6 is increased, and The cross-sectional shapes of the first wing-side forks 12c and 12d can be made rectangular.

【0078】この図11(c)も、図11(b)の実施形態と
同様で、2本目の翼側フォーク12c、12dの背側断
面20c、20dを大きく確保することができ、強度を
高めることができるという効果がある。
FIG. 11 (c) is also similar to the embodiment of FIG. 11 (b), in which the back side cross sections 20c, 20d of the second wing-side forks 12c, 12d can be kept large, and the strength can be increased. There is an effect that can be.

【0079】ここで、このときの角度θとしては、40
°以上70°以下が望ましい。
Here, the angle θ at this time is 40
It is desirable that the angle is 70 ° or more and 70 ° or less.

【0080】次に、図12(a)、(b)、(c)は本発明の第
4の実施形態で、ここで、図の(a)は翼側フォークを周
方向から見た側面図、図の(b)は、同図(a)のA−A方向
から見た断面図、そして同図(c)は同図(a)のB−B方向
から見た断面図である。
Next, FIGS. 12 (a), 12 (b) and 12 (c) show a fourth embodiment of the present invention. Here, FIG. 12 (a) is a side view of the wing-side fork viewed from the circumferential direction. (B) of the figure is a cross-sectional view as viewed from the AA direction in FIG. (A), and (c) is a cross-sectional view as viewed from the BB direction in (a) of FIG.

【0081】この第4の実施形態は、図示のように、ベ
ース部6の、軸方向中央部に位置する3本の翼側フォー
ク12g〜12iが設けられている部分23を背側に移
動させ、これにより、これら3本の翼側フォーク12g
〜12iについてだけ、ピンの中心をフォーク幅中心に
対して腹側に移動させたものである。
In the fourth embodiment, as shown in the figure, the portion 23 of the base portion 6 provided with the three wing-side forks 12g to 12i located at the center in the axial direction is moved rearward. Thereby, these three wing side forks 12g
Only in the case of 1212i, the center of the pin is moved to the ventral side with respect to the center of the fork width.

【0082】ここで、一般に軸方向に複数配置された翼
側フォークの内、軸方向中央部にある翼側フォークの背
側と腹側に作用する曲げ応力が最も大きくなるが、この
実施形態によれば、曲げ応力が大きくなる箇所にある3
本の翼側フォーク12g〜12iについてだけ、選択的
にピン3の中心をずらしたものであり、従って、効率的
に強度を高めることができるという効果がある。
Here, of a plurality of wing-side forks arranged generally in the axial direction, the bending stress acting on the back side and the abdomen side of the wing-side fork located at the center in the axial direction becomes the largest, but according to this embodiment, 3 where bending stress increases
The center of the pin 3 is selectively shifted only for the wing-side forks 12g to 12i of the book, so that the strength can be efficiently increased.

【0083】なお、この実施形態では、軸方向中央の3
本のフォークについて周方向の移動量を大きくしたが、
別に3本に限定する必要はなく、軸方向中央に近いほ
ど、フォークを背側に移動した構造であれば、同様の効
果が得られるのは明白である。
In this embodiment, the center 3 in the axial direction is used.
Increased the amount of movement in the circumferential direction for the book fork,
It is not necessary to separately limit the number to three, and it is apparent that the same effect can be obtained as long as the fork is moved to the rear side as it approaches the center in the axial direction.

【0084】次に、図13は本発明の第5の実施形態
で、図の(a)は翼側植込部を周方向からみた側面図、図
(b)は図(a)のA−A方向から見た断面図、図(c)は図(a)
のC−C方向から見た断面図を示している。
Next, FIG. 13 shows a fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 (a) is a side view of the wing-side implant viewed from the circumferential direction.
(b) is a cross-sectional view as viewed from the AA direction in FIG. (a), and FIG.
3 shows a cross-sectional view as viewed from the CC direction.

【0085】ここで、翼長が短く、翼フォークの数が5
本以下の小さい翼については、軸方向端部から1本目の
翼側フォークについては、軸方向中央部に位置するフォ
ークに対して周方向にずらす必要がない場合がある。
Here, the wing length is short and the number of wing forks is 5
For smaller wings, the first wing-side fork from the axial end may not need to be circumferentially shifted with respect to the fork located at the axial center.

【0086】この図13の実施形態は、このような場合
に対応したもので、図示のように、全ての翼側フォーク
12a〜12eについて、孔13とピン3の中心位置
が、翼フォークの周方向幅中心線Xに対して周方向腹側
にずれた中心線XOFF 上に位置させるようにしたもので
あり、従って、この実施形態によっても、上記した他の
実施形態と同様な作用効果が期待できる。
The embodiment shown in FIG. 13 corresponds to such a case. As shown in FIG. 13, the center positions of the holes 13 and the pins 3 in all the wing-side forks 12a to 12e are set in the circumferential direction of the wing fork. It is positioned on the center line X OFF shifted to the abdominal side in the circumferential direction with respect to the width center line X. Therefore, according to this embodiment, the same operation and effect as the other embodiments described above are expected. it can.

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明によれば、フォーク型翼植込部を
有するタービン動翼とディスクの結合構造において、軸
方向中央部に位置する翼側フォーク結合用ピンの位置を
変えることにより、大きな曲げ応力が作用する腹側の有
効断面積を増大させ、且つ翼重心を周方向腹側に位置さ
せることにより、背側と腹側に作用する曲げ応力を緩和
ざせることができる。
According to the present invention, in the coupling structure of the turbine rotor blade and the disk having the fork-shaped blade implantation portion, a large bending can be achieved by changing the position of the blade-side fork coupling pin located at the axial center portion. By increasing the effective cross-sectional area on the ventral side on which the stress acts and by positioning the center of gravity of the blade on the ventral side in the circumferential direction, the bending stress acting on the dorsal side and the ventral side can be reduced.

【0088】従って、本発明によれば、翼フォークの円
孔周りに発生する局所応力が低減でき、翼植込部の低サ
イクル疲労と高サイクル疲労に対する強度信頼性を高め
る効果がある。
Therefore, according to the present invention, the local stress generated around the circular hole of the blade fork can be reduced, and there is an effect of increasing the strength reliability of the blade implant portion against low cycle fatigue and high cycle fatigue.

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

【図1】本発明によるタービン羽根車の一実施形態にお
けるタービン動翼の一部を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing a part of a turbine rotor blade in an embodiment of a turbine impeller according to the present invention.

【図2】本発明の一実施形態におけるタービン動翼の断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a turbine rotor blade according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態におけるタービン動翼側フ
ォーク部の縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a turbine rotor blade-side fork portion according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態におけるタービン動翼側フ
ォーク部の側面図である。
FIG. 4 is a side view of a turbine bucket side fork portion according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態におけるタービン動翼側フ
ォーク部全体の側面図である。
FIG. 5 is a side view of the entire turbine rotor blade-side fork portion according to the embodiment of the present invention.

【図6】一般的なフォーク型翼植込部を有するタービン
翼とディスクの結合構造を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a coupling structure of a turbine blade and a disk having a general fork-shaped blade implant.

【図7】従来技術におけるタービン動翼フォーク部の説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory view of a turbine rotor blade fork section in the related art.

【図8】タービン動翼側フォーク部での荷重分布を示す
特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a load distribution at a turbine bucket side fork.

【図9】タービン動翼側フォーク部における応力の説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of stress in a turbine bucket side fork.

【図10】ピン位置と応力の関係を説明するための特性
図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram for explaining a relationship between a pin position and a stress.

【図11】本発明の他の一実施形態によるタービン動翼
の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view of a turbine bucket according to another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の別の一実施形態によるタービン動翼
の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a turbine bucket according to another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の更に別の一実施形態によるタービン
動翼の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view of a turbine bucket according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タービン動翼 2 タービンロータ 3 ピン 5 翼根元プロファイル 6 ベース部 7 ベース周方向段差部 8 タービンロータのディスク 9a〜 ディスク側フォーク 10 翼部 12a〜12i 翼側フォーク 13 翼側フォーク側の孔 13a 半円の孔 14 翼根元プロファイル背側とベース部背側の距離 15 翼側フォーク上面の腹側から背側にかけての径路 16a、16b、16c 翼側フォークの軸方向厚さ 17 翼根元部プロファイル端部 19 四辺形の頂点 20c〜20i 翼側フォークの背側の断面 21c〜21i 翼側フォークの腹側の断面 22 ディスク側フォーク側の孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Turbine rotor blade 2 Turbine rotor 3 Pin 5 Blade root profile 6 Base part 7 Base circumferential stepped part 8 Turbine rotor disk 9a to disk side fork 10 Blade part 12a to 12i Blade side fork 13 Hole on blade side fork side 13a Half circle Hole 14 Distance between the back side of the blade root profile and the back side of the base section 15 The path from the ventral side to the back side of the upper surface of the wing side fork 16a, 16b, 16c Thickness in the axial direction of the wing side fork 17 Blade root section profile end 19 Quadrilateral Apex 20c-20i Cross section on the back side of wing side fork 21c-21i Cross section on the ventral side of wing side fork 22 Hole on disk side fork side

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 茂雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 名村 清 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 柴下 直昭 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所火力・水力事業部内 (72)発明者 小野田 武志 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所火力・水力事業部内 (72)発明者 井上 茂道 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所火力・水力事業部内 Fターム(参考) 3G002 FA05 FA08 FB01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shigeo Sakurai 502 Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Namura 7-2-1, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Power and Electricity Research Laboratory (72) Inventor, Naoaki Shibashita 3-1-1, Komachi, Hitachi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd., Thermal and Hydropower Division (72) Inventor, Takeshi Onoda, Ibaraki 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Hitachi, Ltd. Thermal and Hydro Power Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shimichi Inoue 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Hitachi, Ibaraki Prefecture F, Thermal and Hydro Power Division, Hitachi, Ltd. Terms (reference) 3G002 FA05 FA08 FB01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータディスクに対するタービン動翼の
結合をフォークの植込み部に対するピンの貫通により行
なう方式のタービン羽根車において、 前記ピンの中心が翼側フォークを貫通する位置を、該ピ
ンが位置する部分での翼側フォークの周方向幅の中心か
ら翼腹側にずらし、 該翼側フォークの翼腹側と翼背側での応力の均衡化が得
られるように構成したことを特徴とするタービン羽根
車。
1. A turbine impeller in which a turbine rotor blade is connected to a rotor disk by penetrating a pin into a stud portion of a fork, wherein a position where the center of the pin penetrates a blade-side fork is defined by a portion where the pin is located. A turbine impeller, which is shifted from the center of the circumferential width of the wing-side fork to the wing-ventilation side so as to obtain a balanced stress on the wing-side and wing-back side of the wing-side fork.
【請求項2】 請求項1に記載の発明において、 前記ずらし量が、前記翼側フォークの周方向幅の0.0
3以上0.13以下になるように構成されていることを
特徴とするタービン羽根車。
2. The invention according to claim 1, wherein the displacement amount is 0.0 of a circumferential width of the wing-side fork.
A turbine impeller, wherein the turbine impeller is configured to have a value of 3 or more and 0.13 or less.
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