JP2001200703A - Turbine rotor blade and turbine assembling method - Google Patents

Turbine rotor blade and turbine assembling method

Info

Publication number
JP2001200703A
JP2001200703A JP2000009292A JP2000009292A JP2001200703A JP 2001200703 A JP2001200703 A JP 2001200703A JP 2000009292 A JP2000009292 A JP 2000009292A JP 2000009292 A JP2000009292 A JP 2000009292A JP 2001200703 A JP2001200703 A JP 2001200703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
disk
turbine
groove
blade root
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000009292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Sasaki
公良 佐々木
Masanori Fujimura
雅範 藤村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2000009292A priority Critical patent/JP2001200703A/en
Publication of JP2001200703A publication Critical patent/JP2001200703A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower vibration response of blades, simplify the assembling, and lower the manufacturing cost by forming an endless blade which is capable of surely coupling between adjacent blades, using a simple structure. SOLUTION: A clearance is provided in a periphery side of a groove of a disk, into which a blade root part is to be inserted, so that the blade root part can be tilted in the circumferential direction. When assembling the blades, the blade is tilted for assembling, while utilizing this clearance so as to simplify the assembling process. During the operation, the rotor blades are raised by the centrifugal force and shelves of the upper ends of adjacent profile parts form an endless blade while eliminating the clearance, and vibration response of the blade can be lowered.

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、蒸気タ−ビン、ガ
スタ−ビン等の軸流タ−ビンに適用されるインテグラル
シュラウド翼(ISB:Integral Shroud Blade)構造か
らなるタ−ビン動翼に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine blade having an integral shroud blade (ISB) structure applied to an axial flow turbine such as a steam turbine and a gas turbine. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の短翼のインテグラルシュラウド翼
の概要について、図5乃至図7に基づいて説明する。図
5は従来の短翼のインテグラルシュラウド翼(ISB)
によって構成されたタ−ビン動翼の部分模式図、図6は
図5の1個の動翼を示す斜視図、図7は図5のVII- VII
矢視図である。
2. Description of the Related Art An outline of a conventional short-wing integral shroud blade will be described with reference to FIGS. Figure 5 shows a conventional short wing integral shroud wing (ISB).
FIG. 6 is a perspective view showing a single rotor blade shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view showing one of the rotor blades shown in FIG.
It is an arrow view.

【0003】図5乃至図7に示すように、動翼1はプロ
ファイル部2と翼根部3とを有し、かつ、プロファイル
部2上端には棚4が溶接等適宜の固着手段により一体的
に取り付けられて構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, a moving blade 1 has a profile portion 2 and a blade root portion 3, and a shelf 4 is integrally formed on the upper end of the profile portion 2 by an appropriate fixing means such as welding. It is attached and configured.

【0004】他方、タービンのロ−タを形成するディス
ク6には翼根部3が挿入される溝7が設けられており、
該溝7には動翼1の翼根部3が軸方向から挿入されるこ
とにより、隣接する動翼1が順次組み立てられている。
On the other hand, a disk 6 forming the rotor of the turbine is provided with a groove 7 into which the blade root 3 is inserted.
The blades 3 of the moving blade 1 are inserted into the groove 7 from the axial direction, so that adjacent moving blades 1 are sequentially assembled.

【0005】このようにして組み立てられた動翼1は、
隣接する動翼1における各棚4の周方向で対峙する端面
5どうしが図7に示すように密着し連成されることによ
り、動翼1の振動応答を小さくするように構成されてい
る。
[0005] The rotor blade 1 assembled in this manner is:
As shown in FIG. 7, the end faces 5 of the adjacent moving blades 1 that face each other in the circumferential direction of the shelves 4 are closely contacted and coupled, so that the vibration response of the moving blades 1 is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の様
な従来の短翼のインテグラルシュラウド翼で構成される
タ−ビン動翼では次のような不具合があった。
However, the following problems have been encountered with the conventional turbine rotor blades composed of short blade integral shroud blades as described above.

【0007】1:運転中に発生する遠心力によってロ−
タ径が大きくなり、隣接翼の棚部に微少の隙間ができ、
これが拡がると連成効果が期待できず、翼の振動応答が
大きくなり易い。
1: The centrifugal force generated during operation reduces the load.
The diameter of the blade increases, and a small gap is created on the shelf of the adjacent wing,
If this spreads, a coupling effect cannot be expected, and the vibration response of the blade tends to increase.

【0008】2:遠心力場で連成効果を持たせるために
は、翼頂部の棚の端面を精密なすり合わせ加工を施すこ
とによって密着させる必要があり、さらには、プロファ
イル部に強制捩じりを与えた翼を組み込む等の工夫が必
要であり、これらのことがコストアップの要因となって
いた。
2: In order to provide a coupling effect in a centrifugal force field, the end surfaces of the shelves at the tops of the blades need to be brought into close contact with each other by performing a precise grinding process, and forcibly twisting the profile portions. It is necessary to devise such means as incorporating the wings that have given the wings, and these factors have caused a cost increase.

【0009】本発明は、このような従来のタ−ビン動翼
における不具合点を解消し、簡便な構成で隣接翼相互の
連成が確実な無限翼を構成して翼の振動応答を低減する
と共にその組み立ての簡易化を図り、製作コストを低減
できる様にしたタ−ビン動翼を提供することを課題とす
るものである。
The present invention eliminates the disadvantages of the conventional turbine blade and reduces the vibration response of the blade by forming an infinite blade having a simple configuration and capable of securely coupling adjacent blades to each other. It is another object of the present invention to provide a turbine rotor blade which can be assembled easily and the production cost can be reduced.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第1の手段として、プ
ロファイル部と翼根部と同プロファイル部上端の棚とよ
りなる動翼を、ディスクの周方向で互いに隣接して全周
に亘って組み込んで構成されたタ−ビン動翼において、
前記翼根部が挿入される前記ディスクの溝の外周側に、
同翼根部が周方向に傾動できるクリアランスを設けたタ
−ビン動翼を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. As a first means, a moving blade comprising a profile portion, a blade root portion, and a shelf at an upper end of the profile portion is provided. In a turbine rotor blade configured to be integrated along the entire circumference adjacent to each other in the circumferential direction of the disk,
On the outer peripheral side of the groove of the disk into which the blade root is inserted,
It is an object of the present invention to provide a turbine rotor blade provided with a clearance in which the blade root can tilt in the circumferential direction.

【0011】すなわち同第1の手段によれば、翼根部を
挿入すべくディスクに形成された溝には、この翼根部を
周方向に傾動することが出来るクリアランスをその外周
側に設けているので、翼の組み込みに際してはこのクリ
アランスを利用して前記翼を傾斜させて組み込むことに
より組み立て工程の簡易化を図り、また、運転中には遠
心力で動翼を起き上がらせ隣接するプロファイル部上端
の棚と棚が隙間の無い無限翼を構成して、翼の振動応答
の低減を図るようにしたものである。
In other words, according to the first means, the clearance formed on the disk for inserting the blade root is provided on the outer peripheral side thereof so that the blade root can be tilted in the circumferential direction. When installing the blade, the clearance is used to incline the blade so as to simplify the assembling process. In addition, during operation, the blade is raised by centrifugal force and the shelf at the upper end of the adjacent profile portion is raised. And a shelf constitute an infinite blade with no gap, thereby reducing the vibration response of the blade.

【0012】また本発明は第2の手段として、前記第1
の手段において、前記翼根部は、基部を円形断面状に形
成し、前記ディスクの溝は、前記基部と少なくとも外周
側で整合する形状に形成したタ−ビン動翼を提供するも
のである。
Further, the present invention provides, as a second means, the first means.
In the above-mentioned means, the blade root portion has a base portion formed in a circular cross-sectional shape, and the groove of the disk provides a turbine rotor blade formed in a shape matching at least the outer peripheral side with the base portion.

【0013】すなわち同第2の手段によれば、ディスク
に形成された溝に挿入される翼根部は、その基部を円形
断面状に形成し、他方、この円形断面状基部を受け入れ
る前記溝は少なくともその外周側で、同基部を円形断面
状に整合する形状となっているので、翼根部を溝に挿入
する組み立て工程が円滑に進められることに加えて、運
転中には遠心力で翼根基部と溝が良く整合し、好適な無
限翼を構成して、翼の振動応答の低減を図るようにした
ものである。
According to the second means, the root of the blade inserted into the groove formed in the disk has its base formed in a circular cross section, while the groove for receiving the base having the circular cross section has at least a groove. On the outer peripheral side, the shape of the base is adjusted to a circular cross-sectional shape, so that the assembly process of inserting the blade root into the groove can proceed smoothly, and in addition to the blade root base by centrifugal force during operation. And the grooves are well matched to form a suitable infinite wing to reduce the vibration response of the wing.

【0014】また本発明は第3の手段として、前記第1
の手段において、前記翼根部は、基部を多角形断面状に
形成し、前記ディスクの溝は、前記基部と少なくとも外
周側で整合する形状に形成したタ−ビン動翼を提供する
ものである。
Further, the present invention provides, as a third means, the first means.
In the means, the blade root has a base formed in a polygonal cross-sectional shape, and the groove of the disc provides a turbine rotor blade formed in a shape matching at least the outer peripheral side with the base.

【0015】すなわち同第3の手段によれば、ディスク
に形成された溝に挿入される翼根部は、その基部を多角
形断面状に形成し、他方、この多角形断面状基部を受け
入れる前記溝は少なくともその外周側で、同基部を多角
形断面状に整合する形状となっているので、翼根部を溝
に挿入する組み立て工程が特に安定して円滑に進められ
ることに加えて、運転中には遠心力で翼根基部と溝が良
く整合し、好適な無限翼を構成して、翼の振動応答の低
減を図るようにしたものである。
In other words, according to the third means, the root of the blade inserted into the groove formed in the disk has its base formed in a polygonal cross section, while the groove for receiving this polygonal cross section base is formed. At least on the outer peripheral side, the base portion has a shape that matches the polygonal cross-sectional shape, so that the assembly process of inserting the blade root portion into the groove is particularly stable and smooth, and during operation, The blade root base and the groove are well aligned by centrifugal force, and a suitable infinite blade is formed to reduce the vibration response of the blade.

【0016】また本発明は第4の手段として、前記第1
乃至第3の手段の何れかにおいて、前記プロファイル部
上端の棚は、隣接するタ−ビン動翼のプロファイル部上
端の棚と対峙する端面が、ディスクの直径方向に対し傾
斜して構成されたタ−ビン動翼を提供するものである。
Further, the present invention provides, as a fourth means, the first means.
In any one of the third means to the third means, the shelf at the upper end of the profile portion may be configured such that an end surface facing the shelf at the upper end of the profile portion of the adjacent turbine blade is inclined with respect to the diameter direction of the disk. -To provide a bin bucket.

【0017】すなわち同第4の手段によれば、プロファ
イル部上端に設けられる棚は、隣接するプロファイル部
の上端に設けられた棚に対峙する端面をディスクの直径
方向に対して傾斜した端面としているので、ディスクの
溝に翼根部を挿入した動翼は運転中における隣接棚部間
の密着性が向上し、動翼の連成強化を図る様にしたもの
である。
That is, according to the fourth means, the shelf provided at the upper end of the profile portion has an end surface facing the shelf provided at the upper end of the adjacent profile portion, the end surface being inclined with respect to the diameter direction of the disk. Therefore, the blade having the blade root portion inserted into the groove of the disk has improved adhesion between adjacent shelves during operation, thereby strengthening the coupling of the blade.

【0018】更にまた本発明は第5の手段として、翼根
部が周方向に傾動できるクリアランスを外周側に設けた
ディスクの溝に、動翼をディスクの直径方向に対し傾斜
させた状態で同ディスクの側面側から挿入して組み立て
るタービンの組立方法を提供するものである。
Further, the present invention provides, as a fifth means, a method in which a clearance is provided on the outer peripheral side of the disk so that the blade root can tilt in the circumferential direction. And a method for assembling a turbine that is inserted from the side of the turbine.

【0019】すなわち同第5の手段によれば、翼根部を
組み込むディスクの溝に、その外周側において、翼根部
が周方向に傾動できるクリアランスを設けておき、この
溝にディスクの直径方向に対し傾斜させた状態で動翼を
ディスクの側面側から挿入して組み立てる様にしている
ので、ディスクに対する動翼の組み込みは、容易且つ適
切になされ得るものである。
That is, according to the fifth means, a clearance is provided in the groove of the disk in which the blade root is to be incorporated, on the outer peripheral side thereof, so that the blade root can tilt in the circumferential direction. Since the rotor blades are inserted from the side surface of the disk in an inclined state and assembled, the rotor blades can be easily and appropriately incorporated into the disk.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の実施の第1形態について
図1乃至図3に基づいて説明する。図1は本実施の形態
におけるタービン動翼の部分模式図で、(a)は組み立
て過程を、また、(b)は作動状態を示し、図2は図1
の要部を抜粋した模式図で、(a)は図1の(a)に、
また、(b)は図1の(b)にそれぞれ対応し、図3は
本実施の形態において一部を変形した棚形状を示す部分
図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B are partial schematic views of a turbine rotor blade according to the present embodiment, in which FIG. 1A shows an assembling process, FIG. 1B shows an operating state, and FIG.
(A) is a schematic view of the main part of FIG.
1B corresponds to FIG. 1B, respectively, and FIG. 3 is a partial view showing a shelf shape partially modified in the present embodiment.

【0021】なお、説明が冗長にならない様に、前記し
た従来のものと同一の部位については、図面中に同一の
符号を付して示し、重複する説明は極力省略して、本実
施の形態に特有の点を重点的に説明する。
In order to avoid redundant description, the same parts as those of the prior art described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and redundant description is omitted as much as possible. The points that are unique to are described below.

【0022】すなわち、本実施の形態において動翼1
は、前記従来の動翼1に設けられた翼根部3とその形状
を相違し、円形断面状に形成した翼根部11を設け、組
立時には同翼根部11、即ち動翼1を傾斜させて組込
み、運転中には遠心力によって動翼1が起き上がり、隣
接する動翼1の棚4どうしが隙間無く連成し、無限翼が
できるように構成したものである。
That is, in the present embodiment, the moving blade 1
Is different from the blade root portion 3 provided on the conventional rotor blade 1 in the shape thereof, and is provided with a blade root portion 11 formed in a circular cross section. During operation, the moving blades 1 are raised by centrifugal force, and the shelves 4 of the adjacent moving blades 1 are coupled with each other without gaps, thereby forming an infinite blade.

【0023】図1において、各動翼1はプロファイル部
2と、基部が円形断面状の翼根部11と、プロファイル
部2上端に溶接等適宜の固着手段により一体的に取り付
けられた棚4により構成されている。
In FIG. 1, each blade 1 is composed of a profile portion 2, a blade root portion 11 having a circular cross section at the base, and a shelf 4 integrally attached to an upper end of the profile portion 2 by appropriate fixing means such as welding. Have been.

【0024】そして、翼根部11が挿入される溝12の
外周側には、翼根部11が周方向に傾動できるクリアラ
ンスCが設けられ、ロータを形成するディスク6に対し
て動翼1を組み込む時には、図1(a)で示すように翼
根部11をディスク6の直径方向に対し所定の角度θ傾
斜させた状態で溝12へ挿入し組み込みを行う。なお、
この組込時には一方の動翼1の棚4と、これに隣接する
動翼1の棚4との間には、隙間Saを有している。
On the outer peripheral side of the groove 12 into which the blade root 11 is inserted, a clearance C is provided so that the blade root 11 can tilt in the circumferential direction. As shown in FIG. 1A, the blade root 11 is inserted into the groove 12 in a state where the blade root 11 is inclined at a predetermined angle θ with respect to the diametrical direction of the disk 6, and is assembled. In addition,
At the time of this assembling, a gap Sa is provided between the shelf 4 of one of the moving blades 1 and the shelf 4 of the moving blade 1 adjacent thereto.

【0025】運転中には、遠心力によりロ−タを形成す
るディスク6及び動翼1が伸び、動翼1の翼頂部の周方
向ピッチが拡がるが、図1(b)で示すように遠心力に
よって翼根部11の円形断面部を軸心として動翼1が起
き上がり、隣接する棚4と棚4の隙間が無くなり端面5
が密着するようになっており、この密着によって無限翼
が構成される。
During operation, the disk 6 and the rotor blade 1 which form the rotor by centrifugal force extend, and the circumferential pitch of the blade top of the rotor blade 1 increases, but as shown in FIG. Due to the force, the rotor blade 1 rises around the circular cross-section of the blade root 11 as an axis, and the gap between the adjacent shelves 4 disappears, and the end face 5
Are in close contact, and this close contact forms an infinite wing.

【0026】すなわち本実施の形態においては、プロフ
ァイル部2と、翼根部11と、棚4とが一体的に設けら
れた動翼1が、ロ−タを形成するディスク6の側面から
同ディスク6の周方向に傾斜させた状態で軸方向に挿入
されることにより、隣接する動翼1が順次組込まれる。
That is, in the present embodiment, the moving blade 1 integrally provided with the profile part 2, the blade root part 11, and the shelf 4 is arranged so that the rotor 6 forms a rotor from the side of the disk 6. Are inserted in the axial direction while being inclined in the circumferential direction, so that the adjacent moving blades 1 are sequentially assembled.

【0027】このようにして構成されたタ−ビン動翼
は、組込時には隣接する動翼1どうしの棚4〜4間には
隙間Saを有していたものが、ロ−タ6の回転が上昇す
るに伴って動翼1が起き上がり、所定の遠心力場が発生
すると、隣接する棚4〜4間の隙間Sが実質的に密着
し、又は密着と同等の間隔となることにより、各動翼1
が連成される。
The turbine rotor thus constructed has a gap Sa between the shelves 4 to 4 of the adjacent rotor blades 1 at the time of assembling. When the moving blade 1 rises as the height rises and a predetermined centrifugal force field is generated, the gap S between the adjacent shelves 4 to 4 substantially adheres to each other or becomes equal to the close contact. Bucket 1
Are coupled.

【0028】この連成によってディスク6の全周に亘っ
て組み込まれた動翼1が一群となった無限翼を低コスト
で達成することができ、無限翼によって運転中の振動応
答レベルを小さく抑制することができる。
By this coupling, an infinite blade in which the moving blades 1 incorporated around the entire circumference of the disk 6 are grouped can be achieved at a low cost, and the vibration response level during operation is suppressed by the infinite blade. can do.

【0029】ここで、組込時の棚長Paと、運転中の棚
長Pの変化について図2により説明する。
Here, the change in the shelf length Pa at the time of installation and the change in the shelf length P during operation will be described with reference to FIG.

【0030】組込時の棚長Paは、運転中の棚長P、デ
ィスクの直径方向に対する動翼の傾斜角θとすると、 Pa=Pcosθ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1)式 組込時の周方向長さと、運転中の周方向長さの差δは、 δ={P/π(D+2h)}×[π(D+2h)−π(D+2hCOSθ)] ={P×2h/(D+2h)}×(1−COSθ)・・・・・・(2)式 但し、δは幾何学的長さのみ考慮しており、応力による
伸びは無視している。なお、Dはディスクと翼根部の係
止位置で規制されるディスクの直径、hは前記直径Dか
らプロファイル部先端の棚に至る翼長を示している。
Assuming that the shelf length Pa at the time of installation is the shelf length P during operation and the inclination angle θ of the moving blade with respect to the diameter direction of the disk, Pa = Pcos θ ... (1) The difference δ between the circumferential length at the time of installation and the circumferential length during operation is δ = {P / π (D + 2h)} × [π (D + 2h) −π (D + 2hCOSθ) ] = {P × 2h / (D + 2h)} × (1−COSθ) (2) where δ takes into account only the geometric length and ignores elongation due to stress. . D represents the diameter of the disk regulated by the position where the disk and the blade root are locked, and h represents the blade length from the diameter D to the shelf at the tip of the profile portion.

【0031】従って、運転中に遠心力によって動翼1が
起き上がった時に隙間が短縮する量χは、(1)、
(2)式から、次のように求められる。
Therefore, when the rotor blade 1 rises due to the centrifugal force during operation, the gap χ is reduced by (1)
From equation (2), it can be obtained as follows.

【0032】 χ=(P−Pa)−δ =P(1−cosθ)−{P×2h/(D+2h)}(1−COSθ) =P(1−cosθ)×D/(D+2h) これらのことから、棚長Pと傾斜角θを適宜設定するこ
とによって隙間が短縮する量χが求められる。なお、図
中ではχ=Sa−Sで表わされる。
Χ = (P−Pa) −δ = P (1−cos θ) − {P × 2h / (D + 2h)} (1−COSθ) = P (1−cos θ) × D / (D + 2h) Thus, the amount す る by which the gap is reduced by appropriately setting the shelf length P and the inclination angle θ is obtained. In the drawing, χ = Sa−S.

【0033】運転中の隙間Sは限りなく0(ゼロ)に近
く、密着して接触していることが好ましいが、運転中の
動翼1の許容振動応答振幅より小さい範囲であれば実質
的に密着状態と同等であり、連成効果が得られるもので
ある。
The gap S during operation is infinitely close to 0 (zero), and it is preferable that the gaps S are in close contact with each other. However, the gap S is substantially smaller than the allowable vibration response amplitude of the moving blade 1 during operation. This is equivalent to the close contact state, and a coupling effect can be obtained.

【0034】また、プロファイル部2上端の棚4の両端
部が、図3に示すように傾斜角度φを有する傾斜端面5
aによって形成されることによって、組込時の隙間Sa
を小さく設定することができ、運転中の隣接棚部の密着
性がさらに向上し動翼の連成がより強固となる効果があ
る。
Also, as shown in FIG. 3, both ends of the shelf 4 at the upper end of the profile portion 2 have inclined end surfaces 5 having an inclined angle φ.
a, the gap Sa at the time of assembling is formed.
Can be set small, and there is an effect that the adhesion between adjacent shelves during operation is further improved and the coupling of the moving blades is further strengthened.

【0035】なお、溝12と翼根部11との隙間からの
流体漏れが無視できない場合は、ロ−タを形成するディ
スク6の側面にバッフルプレ−ト等(図示省略)を取り
付けて流体漏れを防止することができる。
If fluid leakage from the gap between the groove 12 and the blade root 11 cannot be ignored, a baffle plate or the like (not shown) is attached to the side of the disk 6 forming the rotor to reduce the fluid leakage. Can be prevented.

【0036】以上、本実施の形態によれば、翼根部11
を円形断面状に形成し、組立時には傾斜させて組込み、
運転中には遠心力によって動翼が起き上がり棚部の隙間
の無い無限翼を低コストで構成することができる。そし
て無限翼を構成することによって動翼の振動応答レベル
が低減できる。
As described above, according to the present embodiment, the blade root 11
Is formed in a circular cross-section, and it is inclined and assembled during assembly.
During operation, the rotor blades rise due to the centrifugal force, and the infinite blades with no gaps in the shelf can be formed at low cost. By configuring the infinite wing, the vibration response level of the moving blade can be reduced.

【0037】次に本発明の実施の第2形態について図4
に基づいて説明する。図4は本実施の形態におけるター
ビン動翼の模式図で、(a)は組み立て過程を、また、
(b)は作動状態を示している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. FIG. 4 is a schematic view of a turbine rotor blade according to the present embodiment.
(B) shows the operating state.

【0038】なお、説明が冗長にならない様に、前記し
た従来のもの、及び実施の第1形態のものと同一の部位
については、図面中に同一の符号を付して示し、重複す
る説明は極力省略して、本実施の形態に特有の点を重点
的に説明する。
In order to avoid redundant description, the same parts as those of the above-described conventional one and the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the repeated description is omitted. A description will be given with emphasis on points that are unique to the present embodiment, as much as possible.

【0039】即ち本実施の形態は前記実施の第1形態の
ものに対して、翼根部及び同翼根部が挿入される溝の形
状を変更したもので、翼根部の基部を略凸形断面状であ
る多角形断面形状に形成し、組立時には動翼をディスク
直径方向に対して傾斜させて組込み、運転中には遠心力
によって動翼が起き上がり、隣接翼の棚部が隙間無く連
成し無限翼ができるように構成したものである。
That is, this embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the blade root portion and the groove into which the blade root portion is inserted is changed, and the base portion of the blade root portion has a substantially convex cross section. It is formed into a polygonal cross-sectional shape, and during assembly, the blades are installed inclined with respect to the disk diameter direction, and during operation, the blades rise due to centrifugal force, and the adjacent blades are coupled without gaps and infinite It is constructed so that wings can be made.

【0040】図4において、各動翼1はプロファイル部
2と、基部が略凸形断面状である多角形断面形状の翼根
部21と、プロファイル部2上端に溶接等適宜の固着手
段により一体的に取り付けられた棚4により構成されて
いる。
In FIG. 4, each blade 1 is integrally formed with a profile portion 2, a blade root portion 21 having a polygonal cross-sectional shape whose base portion has a substantially convex cross-sectional shape, and an appropriate fixing means such as welding at the upper end of the profile portion 2. And a shelf 4 mounted on the shelf.

【0041】そして、翼根部21が挿入される溝22の
外周側には、翼根部21が周方向に傾動できるクリアラ
ンスCが設けられ、ロータを形成するディスク6に対し
て動翼1を組み込む時には、図4(a)で示すように翼
根部21をディスク6の直径方向に対し所定の角度θ傾
斜させた状態で溝22へ挿入し組み込みを行う。なお、
この組込時には一方の動翼1の棚4と、これに隣接する
動翼1の棚4との間には、周方向で対峙する端面5〜5
間に隙間Saを有している。
On the outer peripheral side of the groove 22 into which the blade root 21 is inserted, a clearance C is provided so that the blade root 21 can tilt in the circumferential direction. Then, as shown in FIG. 4A, the blade root 21 is inserted into the groove 22 while being inclined at a predetermined angle θ with respect to the diametrical direction of the disk 6, and is assembled. In addition,
At the time of this assembling, between the shelf 4 of one of the moving blades 1 and the shelf 4 of the moving blade 1 adjacent thereto, end faces 5 to 5 facing each other in the circumferential direction.
There is a gap Sa between them.

【0042】運転中には、図4(b)で示すように遠心
力によって翼根部21の略凸形断面部が溝22内を回動
して動翼1が起き上がり、運転中の遠心力場において、
ロ−タを形成するディスク6及び動翼1が伸び、動翼1
の翼頂部の周方向ピッチが拡がることによる隙間の拡大
を防止し、隣接する一方の棚4と他方の棚4の隙間Sが
小さくなり連成効果が得られるようになっており、この
連成によって無限翼が構成される。
During operation, as shown in FIG. 4 (b), the substantially convex cross section of the blade root 21 rotates in the groove 22 due to centrifugal force, and the rotor blade 1 rises, and the centrifugal force field during operation is raised. At
The disk 6 and the rotor blade 1 forming the rotor are extended, and the rotor blade 1
The gap between the adjacent one of the shelves 4 and the other one of the shelves 4 is reduced, so that a coupling effect can be obtained. The infinite wing is constituted by.

【0043】すなわち本実施の形態においては、図4
(a)で示すようにプロファイル部2と、翼根部21
と、棚4とが一体的に設けられた動翼1が、ロ−タを形
成するディスク6の側面から同ディスク6の周方向に傾
斜させた状態で軸方向に溝22へ挿入されることによ
り、隣接する動翼1が順次組込まれる。
That is, in the present embodiment, FIG.
As shown in (a), the profile portion 2 and the blade root portion 21
And the moving blade 1 integrally provided with the shelf 4 is inserted into the groove 22 in the axial direction while being inclined in the circumferential direction of the disk 6 from the side surface of the disk 6 forming the rotor. As a result, the adjacent moving blades 1 are sequentially assembled.

【0044】このようにして構成された本実施の形態の
タ−ビン動翼は、組込時には隣接する動翼1どうしの棚
4〜4間には隙間Saを有していたものが、ロ−タ6の
回転が上昇するに伴って動翼1が起き上がり、所定の遠
心力場が発生すると、隣接する棚4〜4間の隙間Sが小
さくなり、遂には密着し各動翼1が連成される。
The turbine rotor of the present embodiment thus constructed has a gap Sa between the shelves 4 to 4 of the adjacent rotor blades 1 at the time of assembly. When the rotor 1 rises as the rotation of the rotor 6 rises and a predetermined centrifugal force field is generated, the gap S between the adjacent shelves 4 to 4 becomes smaller and finally comes into close contact, and each rotor 1 is connected. Is done.

【0045】この連成によってディスク6の全周に亘っ
て組み込まれた動翼1が一群となった無限翼を低コスト
で達成することができ、無限翼によって運転中の振動応
答レベルを小さく抑制することができる。
By this coupling, an infinite blade in which the moving blades 1 incorporated over the entire circumference of the disk 6 are grouped can be achieved at a low cost, and the vibration response level during operation is suppressed by the infinite blade. can do.

【0046】なお、図示省略したが、前記実施の第1形
態の部分変形として図3で説明したものと同様に、プロ
ファイル部2上端の棚4の両端部が、一定の傾斜角度φ
を有する傾斜端面によって形成されることによって、組
込時の隙間Saを小さく設定することができ、運転中の
隣接棚部の密着性がさらに向上し動翼の連成がより強固
となる効果がある。
Although not shown in the drawings, both ends of the shelf 4 at the upper end of the profile portion 2 are fixed at a fixed inclination angle φ in the same manner as described with reference to FIG. 3 as a partial modification of the first embodiment.
The gap Sa at the time of installation can be set small, and the adhesion between adjacent shelves during operation can be further improved, and the coupling of the moving blades can be further strengthened. is there.

【0047】また、溝22と翼根部21との隙間からの
流体漏れが無視できない場合は、前記実施の第1形態と
同様にロ−タを形成するディスク6の側面にバッフルプ
レ−ト等(図示省略)を取り付けて流体漏れを防止する
ことができる。
If fluid leakage from the gap between the groove 22 and the blade root 21 cannot be ignored, a baffle plate or the like (such as a baffle plate) may be provided on the side surface of the disk 6 forming the rotor as in the first embodiment. (Not shown) can be attached to prevent fluid leakage.

【0048】かくして本実施の形態においても、前記実
施の第1形態と同様に、組立時には傾斜させて組込み、
運転中には遠心力によって動翼が起き上がり棚部の隙間
の無い無限翼を低コストで構成することができる。そし
て無限翼を構成することによって動翼の振動応答レベル
が低減できる。
Thus, also in the present embodiment, as in the first embodiment, at the time of assembling, it is assembled while being inclined.
During operation, the rotor blades rise due to the centrifugal force, and the infinite blades with no gaps in the shelf can be formed at low cost. By configuring the infinite wing, the vibration response level of the moving blade can be reduced.

【0049】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to this embodiment.
It goes without saying that various changes may be made to the specific structure within the scope of the present invention.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上、請求項1に記載の発明によれば、
プロファイル部と翼根部と同プロファイル部上端の棚と
よりなる動翼を、ディスクの周方向で互いに隣接して全
周に亘って組み込んで構成されたタ−ビン動翼におい
て、前記翼根部が挿入される前記ディスクの溝の外周側
に、同翼根部が周方向に傾動できるクリアランスを設け
て同タ−ビン動翼を構成しているので、翼の組み込みに
際しては前記クリアランスを利用して同翼を傾斜させて
組み込むことにより組み立て工程の簡易化を図り、運転
中には遠心力で動翼を起き上がらせ隣接するプロファイ
ル部上端の棚と棚が隙間の無い無限翼を構成し、翼の振
動応答の低減を達成し、以て安全性、信頼性が高く、か
つ、組立工作等を容易化し、コスト低減した好適なター
ビン動翼を得ることができたものである。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
A turbine blade comprising a profile portion, a blade root portion, and a blade at an upper end of the profile portion, which are adjacently arranged in the circumferential direction of the disk and are integrated over the entire circumference, wherein the blade root portion is inserted. The turbine blade is formed by providing a clearance on the outer peripheral side of the groove of the disk to allow the root of the blade to tilt in the circumferential direction, so that when the blade is incorporated, the blade is used by using the clearance. The blade is raised by centrifugal force during operation, and the shelf at the upper end of the adjacent profile section forms an infinite blade with no gap, and the vibration response of the blade Thus, it is possible to obtain a suitable turbine blade having high safety and reliability, facilitating assembly work and the like, and reducing costs.

【0051】また、請求項2に記載の発明によれば、前
記請求項1に記載の発明において、前記翼根部は、基部
を円形断面状に形成し、前記ディスクの溝は、前記基部
と少なくとも外周側で整合する形状に形成してタ−ビン
動翼を構成しているので、同円形断面状の基部及びこれ
に整合して同基部を受け入れる溝により、翼根部を溝に
挿入する組み立て工程が円滑に進められることに加え
て、運転中には遠心力で翼根基部と溝が良く整合し、好
適な無限翼を構成して、翼の振動応答の低減を達成し、
以て安全性、信頼性が高く、かつ、組立工作等を容易化
し、コスト低減した好適なタービン動翼を得ることがで
きたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the blade root has a base formed in a circular cross-sectional shape, and the groove of the disk is formed at least with the base. Since the turbine blade is formed so as to be aligned on the outer periphery side, the turbine rotor blade is formed. Therefore, the assembling step of inserting the blade root portion into the groove by the base having the same circular cross section and the groove receiving the base in alignment with the base. In addition to being smoothly advanced, the blade root base and the groove are well aligned by centrifugal force during operation, forming a suitable infinite wing, achieving a reduction in blade vibration response,
As a result, a suitable turbine blade having high safety and reliability, facilitating assembly work and the like, and reducing costs can be obtained.

【0052】また、請求項3に記載の発明によれば、前
記請求項1に記載の発明において、前記翼根部は、基部
を多角形断面状に形成し、前記ディスクの溝は、前記基
部と少なくとも外周側で整合する形状に形成してタ−ビ
ン動翼を構成しているので、同多角形断面状の基部及び
これに整合して同基部を受け入れる溝により、翼根部を
溝に挿入する組み立て工程が特に安定して円滑に進めら
れることに加えて、運転中には遠心力で翼根基部と溝が
良く整合し、好適な無限翼を構成して、翼の振動応答の
低減を達成し、以て安全性、信頼性が高く、かつ、組立
工作等を容易化し、コスト低減した好適なタービン動翼
を得ることができたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the blade root portion has a base formed in a polygonal cross section, and the groove of the disk is formed in the base with the base. Since the turbine blade is formed at least on the outer peripheral side so as to be aligned with the outer peripheral side, the blade root portion is inserted into the groove by the base having the polygonal cross section and the groove receiving the base in alignment with the base. In addition to the stable and smooth assembly process, centrifugal force aligns well with the root of the blade during operation, forming a suitable infinite wing and reducing the vibration response of the wing. As a result, a suitable turbine blade having high safety and reliability, facilitating the assembling work, and reducing the cost can be obtained.

【0053】また、請求項4に記載の発明によれば、前
記請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、前記
プロファイル部上端の棚は、隣接するタ−ビン動翼のプ
ロファイル部上端の棚と対峙する端面が、ディスクの直
径方向に対し傾斜してタ−ビン動翼を構成しているの
で、前記ディスクの直径方向に対し傾斜した端面によ
り、ディスクの溝に翼根部を挿入した動翼は運転中にお
ける隣接棚部間の密着性が向上し、動翼の連成強化を達
成し、以て安全性、信頼性が高く、かつ、組立工作等を
容易化し、コスト低減した好適なタービン動翼を得るこ
とができたものである。
According to the invention set forth in claim 4, in the invention set forth in any one of claims 1 to 3, the shelf at the upper end of the profile portion is provided at the upper end of the profile portion of the adjacent turbine blade. Of the disk is configured to be a turbine blade inclined with respect to the diametric direction of the disk, and the blade root is inserted into the groove of the disk by the end surface inclined with respect to the diametric direction of the disk. The rotor blades have improved adhesion between adjacent shelves during operation, achieve stronger coupling of the rotor blades, and have higher safety and reliability, as well as easier assembly work and reduced costs. A simple turbine blade was obtained.

【0054】更にまた、請求項5に記載の発明によれ
ば、翼根部が周方向に傾動できるクリアランスを外周側
に設けたディスクの溝に、動翼をディスクの直径方向に
対し傾斜させた状態で同ディスクの側面側から挿入して
組み立てる様にしてタービンの組立方法を構成している
ので、ディスクに対する動翼の組み込みは、ディスクの
直径方向に対し傾斜させた状態で容易且つ適切になされ
得、以て安全性、信頼性が高く、かつ、組立工作等を容
易化し、コスト低減した好適なタービンの組立方法を得
ることができたものである。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, the blade is inclined in the radial direction of the disk in the groove of the disk provided with a clearance on the outer peripheral side where the blade root can tilt in the circumferential direction. Since the turbine is assembled by inserting the disk from the side and assembling the blade, the blades can be easily and appropriately assembled to the disk while being inclined with respect to the diameter direction of the disk. Thus, it is possible to obtain a suitable turbine assembling method which has high safety and reliability, facilitates assembling work and the like, and reduces costs.

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

【図1】本発明の実施の第1形態に係るタービン動翼の
部分模式図で、(a)は組み立て過程を、また、(b)
は作動状態を示したものである。
FIGS. 1A and 1B are partial schematic views of a turbine rotor blade according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A shows an assembling process, and FIG.
Indicates an operating state.

【図2】図1の要部を抜粋した模式図で、(a)は図1
の(a)に、また、(b)は図1の(b)にそれぞれ対
応し、組み立て過程と作動状態を示したものである。
FIGS. 2A and 2B are schematic views showing the main parts of FIG. 1; FIG.
(A) and (b) respectively correspond to (b) of FIG. 1 and show an assembling process and an operating state.

【図3】図1の実施の第1形態において一部を変形した
棚形状を示す部分図である。
FIG. 3 is a partial view showing a shelf shape partially modified in the first embodiment of FIG. 1;

【図4】本発明の実施の第2形態に係るタービン動翼の
部分模式図で、(a)は組み立て過程を、また、(b)
は作動状態を示したものである。
FIGS. 4A and 4B are partial schematic views of a turbine blade according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A shows an assembling process and FIG.
Indicates an operating state.

【図5】従来の短翼のインテグラルシュラウド翼によっ
て構成されたタ−ビン動翼の部分模式図である。
FIG. 5 is a partial schematic view of a turbine rotor blade configured by a conventional short blade integral shroud blade.

【図6】図5のうち、1個の動翼を抜粋して示す斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view showing one rotor blade extracted from FIG. 5;

【図7】図5のVII- VII矢視図である。FIG. 7 is a view taken in the direction of arrows VII-VII in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 動翼 2 プロファイル部 3 翼根部 4 棚 5 端面 6 ディスク 7 溝 11 翼根部 12 溝 21 翼根部 22 溝 C クリアランス S 隙間 Sa 隙間 Reference Signs List 1 rotor blade 2 profile part 3 blade root part 4 shelf 5 end face 6 disk 7 groove 11 blade root part 12 groove 21 blade root part 22 groove C clearance S gap Sa gap

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プロファイル部と翼根部と同プロファイ
ル部上端の棚とよりなる動翼を、ディスクの周方向で互
いに隣接して全周に亘って組み込んで構成されたタ−ビ
ン動翼において、前記翼根部が挿入される前記ディスク
の溝の外周側に、同翼根部が周方向に傾動できるクリア
ランスを設けたことを特徴とするタ−ビン動翼。
1. A turbine rotor comprising a blade comprising a profile part, a blade root part and a shelf at the upper end of the profile part, which are adjacent to each other in the circumferential direction of the disk and are integrated over the entire circumference. A turbine rotor blade provided with a clearance on an outer peripheral side of a groove of the disk into which the blade root is inserted so that the blade root can tilt in a circumferential direction.
【請求項2】 前記翼根部は、基部を円形断面状に形成
し、前記ディスクの溝は、前記基部と少なくとも外周側
で整合する形状に形成したことを特徴とする請求項1に
記載のタ−ビン動翼。
2. The taper according to claim 1, wherein the blade root has a base formed in a circular cross-sectional shape, and the groove of the disk has a shape that matches the base at least on the outer peripheral side. -Bin buckets.
【請求項3】 前記翼根部は、基部を多角形断面状に形
成し、前記ディスクの溝は、前記基部と少なくとも外周
側で整合する形状に形成したことを特徴とする請求項1
に記載のタ−ビン動翼。
3. The blade root portion has a base formed in a polygonal cross-sectional shape, and the groove of the disk is formed in a shape that matches the base at least on the outer peripheral side.
3. The turbine blade according to item 1.
【請求項4】 前記プロファイル部上端の棚は、隣接す
るタ−ビン動翼のプロファイル部上端の棚と対峙する端
面が、ディスクの直径方向に対し傾斜して構成されたこ
とを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のタ−ビ
ン動翼。
4. An end face of the upper end of the profile portion facing the upper end of the profile portion of the adjacent turbine blade is inclined with respect to the diameter direction of the disk. Item 4. The turbine blade according to any one of Items 1 to 3.
【請求項5】 翼根部が周方向に傾動できるクリアラン
スを外周側に設けたディスクの溝に、動翼をディスクの
直径方向に対し傾斜させた状態で同ディスクの側面側か
ら挿入して組み立てることを特徴とするタービンの組立
方法。
5. Assembling by inserting a blade into a groove of a disk provided with a clearance on an outer peripheral side of a blade in which a blade root can be tilted in a circumferential direction, from a side surface of the disk with the blade being inclined with respect to a diameter direction of the disk. A turbine assembling method characterized by the above-mentioned.
JP2000009292A 2000-01-18 2000-01-18 Turbine rotor blade and turbine assembling method Pending JP2001200703A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000009292A JP2001200703A (en) 2000-01-18 2000-01-18 Turbine rotor blade and turbine assembling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000009292A JP2001200703A (en) 2000-01-18 2000-01-18 Turbine rotor blade and turbine assembling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001200703A true JP2001200703A (en) 2001-07-27

Family

ID=18537461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000009292A Pending JP2001200703A (en) 2000-01-18 2000-01-18 Turbine rotor blade and turbine assembling method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001200703A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215091A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Hitachi Ltd Turbine blade
WO2018116333A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 三菱重工コンプレッサ株式会社 Turbine rotor blade assembly
US10781700B2 (en) 2016-03-08 2020-09-22 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Turbine rotor blade assembly

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215091A (en) * 2007-02-28 2008-09-18 Hitachi Ltd Turbine blade
JP4665916B2 (en) * 2007-02-28 2011-04-06 株式会社日立製作所 First stage rotor blade of gas turbine
US10781700B2 (en) 2016-03-08 2020-09-22 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Turbine rotor blade assembly
WO2018116333A1 (en) 2016-12-22 2018-06-28 三菱重工コンプレッサ株式会社 Turbine rotor blade assembly
EP3521564A4 (en) * 2016-12-22 2019-11-06 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Turbine rotor blade assembly
US10865648B2 (en) 2016-12-22 2020-12-15 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Turbine rotor blade assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5562419A (en) Shrouded fan blisk
US20050186080A1 (en) Fan or compressor blisk
US7360990B2 (en) Methods and apparatus for assembling gas turbine engines
JP4052375B2 (en) Blade spacer
US9133855B2 (en) Rotor for a turbo machine
JP2004340144A (en) Vibration damper assembly for bucket in turbine
US20050079058A1 (en) Shrouded turbine blades with locally increased contact faces
US20130164137A1 (en) Turbofan flow path trenches
US20050232756A1 (en) Methods and apparatus for assembling gas turbine engines
JPS624536B2 (en)
JP2003148102A (en) Blade platform for rotor assembly
US4460315A (en) Turbomachine rotor assembly
JPH08100603A (en) Rotor with blade of turbomachinery
JPH076365B2 (en) Rotor blade and gas turbine engine rotor assembly
RU2302532C2 (en) Improved attachment of blades on disk of gas-turbine rotor
US6422820B1 (en) Corner tang fan blade
EP0971096B1 (en) Attaching a rotor blade to a rotor
JPH01300001A (en) Rotor for turbine
RU2300670C2 (en) Improved flange for connecting axial compressor and high pressure step rotor disk unit in gas turbine
US7387493B2 (en) Impeller with widened blades
JP2001200703A (en) Turbine rotor blade and turbine assembling method
JP4227077B2 (en) Improving the holding capacity of blades with asymmetric hammerhead fasteners by using platform reinforcements
US20020081204A1 (en) Flush bucket cover
JPH108908A (en) Turbo machine
US3417964A (en) Shrouded blade arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060822

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070313

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070904