JP2001248404A - Moving blade of turbine - Google Patents
Moving blade of turbineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、タービンのロータ
の外周に形成される翼溝に埋め込まれて環状翼列を構成
する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 which is embedded in a blade groove formed on the outer periphery of a rotor of a turbine to form an annular cascade.
【0002】[0002]
【従来の技術】軸流夕一ビンは、ロータのディスクの外
周に形成される翼溝に埋め込まれて環状翼列を構成する
タービン動翼を備え、このタービン動翼と段落を形成す
る静翼から流出する流体がタービン動翼に吹き付けられ
てロータを回転させ、動力を発生する。2. Description of the Related Art An axial flow bin is provided with turbine rotor blades which are embedded in blade grooves formed on the outer periphery of a disk of a rotor to form an annular cascade, and stationary blades which form a stage with the turbine rotor blades. Fluid flowing out of the turbine is sprayed on turbine blades to rotate the rotor and generate power.
【0003】このようなタービン動翼の一つとして、例
えば持開平7−145701号公報には、ロータのディ
スクに埋め込まれるダブティルと、翼根部から延びる翼
部と、翼部の上端を覆うインテグラルシュラウドとを備
え、一体に削りだされたタービン動翼で、隣り合うイン
テグラルシュラウド同士の接触する面がそれぞれ厚さ方
向にステップ部が設けられておリ、ロータとダプティル
の接触点とからステップ部の下面までの距離がロータと
ダブティルの接触点からステップ部の上面までの距離よ
りも長く設定されたタービン動翼が記載されている。[0003] As one of such turbine blades, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 7-145701 discloses a dovetil embedded in a disk of a rotor, a blade extending from a blade root, and an integral covering an upper end of the blade. The turbine blades are provided with a shroud and are integrally cut.The surfaces where adjacent integral shrouds contact each other are provided with step portions in the thickness direction. A turbine rotor blade is described in which the distance to the lower surface of the step is set longer than the distance from the contact point between the rotor and the dovetail to the upper surface of the step portion.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た環状翼列のタービン動翼では、加工精度によって連結
構造を保持するものであるが、隣り合う翼同士の連結カ
を充分に保持するための配慮が必要である。振動減衰効
果を得るのに充分な連結カを保持するために、ロータと
ダブティルの接触点とから、ステップ部の下面までの距
離と上面までの距離との差を長く設定すると組立が困難
になることや、前記距離の差を長くすることによって、
ロータの外周に形成された翼溝とダブティルとの接触が
面接触ではなく、片あたりの状態になリ、ダブティルも
しくは翼溝部に応力集中する部位を発生させる可能性が
ありうる。In the turbine blade of the annular cascade configured as described above, the connection structure is maintained by the processing accuracy, but the connection force between the adjacent blades is sufficiently maintained. Consideration is needed. If the difference between the distance from the contact point between the rotor and the dovetail to the lower surface of the step portion and the distance to the upper surface is set to be long in order to maintain a sufficient coupling force to obtain the vibration damping effect, assembly becomes difficult. And by increasing the difference in the distance,
There is a possibility that the contact between the blade groove formed on the outer periphery of the rotor and the dovetail is not a surface contact, but a one-sided state, a portion where stress is concentrated on the dovetail or the blade groove.
【0005】本発明の目的は、タービン運転時、確実に
環状翼列の連結カを保持し、ロータ外周に形成された翼
溝とダブティルとの片あたりを抑制して破損を防止する
ことのできるタービン動翼を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reliably hold a connecting blade of an annular cascade during operation of a turbine and to suppress breakage of a blade groove formed on the outer periphery of a rotor and a dovetail to prevent breakage. An object of the present invention is to provide a turbine rotor blade.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るタービン動翼の発明の構成は、ロータ
の外周に形成された翼溝に押入されるダブティルと、こ
のダブティルから延びる翼部と、この翼部の上端のイン
テグラルシュラウドとを有し、インテグラルシュラウド
を連結して環状翼列を構成するタービン動翼において、
前記インテグラルシュラウドの周方向端面に、軸方向に
対して斜度を持ち、半径方向で面接触する構造で互いに
重なり合う突起部を設けるものである。In order to achieve the above object, a turbine blade according to the present invention is provided with a dovetil inserted into a blade groove formed on an outer periphery of a rotor, and a dovetail extending from the dovetil. In a turbine rotor blade having a blade portion and an integral shroud at an upper end of the blade portion, and connecting the integral shroud to form an annular cascade,
On the circumferential end face of the integral shroud, there are provided projections which have a slope with respect to the axial direction and are superposed on each other in a structure in which they are in radial contact with each other.
【0007】詳しくは、前記突起部の腹側周方向端面は
外周側から削られた斜度を有し、前記突起部の背側周方
向端面は内周側から削られた斜度を有するものである。More specifically, the abdominal circumferential end face of the projection has a slope cut from the outer circumference, and the dorsal circumferential end face of the projection has a slope cut from the inner circumference. It is.
【0008】また詳しくは、前記突起部の腹側周方向端
面及び背側周方向端面が階段状であるものである。More specifically, the abdominal circumferential end face and the dorsal circumferential end face of the projection are stepped.
【0009】さらにまた詳しくは、前記ダブティル下部
と翼溝との間にキー溝を形成し、このキー溝にキーを挿
入するものである。More specifically, a key groove is formed between the lower part of the dovetail and the blade groove, and a key is inserted into the key groove.
【0010】上記目的を達成するために、本発明に係る
タービン動翼の他の発明の構成は、ロータの外周に形成
された翼溝に押入されるダブティルと、このダブティル
から延びる翼部と、この翼部の上端のインテグラルシュ
ラウドとを有し、インテグラルシュラウドを連結して環
状翼列を構成するタービン動翼において、前記インテグ
ラルシュラウドの周方向端面に、軸方向に対して斜度を
持ち、半径方向で面接触する構造で互いに重なり合う突
起部を設け、前記突起部の腹側周方向端面は外周側から
削られた斜度を有する階段状であり、前記突起部の背側
周方向端面は内周側から削られた斜度を有する階段状で
あり、前記ダブティル下部と翼溝との間にキー溝を形成
し、このキー溝にキーを挿入するものである。In order to achieve the above object, another aspect of the turbine blade according to the present invention includes a dovetil pushed into a blade groove formed on the outer periphery of the rotor, a blade extending from the dovetil, An integral shroud at the upper end of the blade portion, and in a turbine rotor blade forming an annular cascade by connecting the integral shrouds, a circumferential end face of the integral shroud has a gradient with respect to an axial direction. The projection has a structure in which the projections overlap with each other in a structure in which the projections are in surface contact with each other in the radial direction. The end face has a stepped shape with a slope cut from the inner peripheral side, and a key groove is formed between the lower part of the dovetail and the wing groove, and a key is inserted into the key groove.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明のタービン動翼の実
施の形態を、図面に基づいて説明する。図1は、本発明
の第1の実施例に係るタービン動翼をロータのディスク
に埋め込んだ環状翼列の部分斜視図、図2はタービン動
翼単体の斜視図である。図3は、タービン動翼のインテ
グラルシュラウドに働く力の作用図である。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. FIG. 1 is a partial perspective view of an annular cascade in which a turbine blade according to a first embodiment of the present invention is embedded in a disk of a rotor, and FIG. 2 is a perspective view of a turbine blade alone. FIG. 3 is an action diagram of a force acting on the integral shroud of the turbine rotor blade.
【0012】図1、図2において、タービン動翼1、1
´は、ロータ(図4参照)のデイスク6に埋め込まれる
ダブティル2から延びた翼部3と、この翼部3の上端を
覆うインテグラルシュラウド4とからなり、これらダブ
ティル2、翼部3、インテグラルシュラウド4は一体に
削りだされている。さらに、インテグラルシュラウド4
の周方向端面には、互いに重なり合う突起部4a、4b
が設けられ、タービン動翼1の腹側周方向端面の突起部
4aは外周側から削られた斜度のついた階段状で、ター
ビン動翼1´の背側周方向端面の突起部4bは内周側か
ら削られた斜度のついた階段状になっている。In FIGS. 1 and 2, the turbine blades 1, 1
′ Comprises a wing portion 3 extending from a dovetil 2 embedded in a disk 6 of a rotor (see FIG. 4) and an integral shroud 4 covering the upper end of the wing portion 3. Reshroud 4 is cut out as one piece. In addition, integral shroud 4
Projecting portions 4a, 4b overlapping each other
The projection 4a on the abdominal circumferential end face of the turbine blade 1 is shaped like a step with a slope cut from the outer peripheral side, and the projection 4b on the back circumferential end face of the turbine blade 1 'is It is shaped like a step with a slope cut from the inner circumference.
【0013】ロータに設けられたデイスク6の外周に軸
方向に形成された翼溝8に、タービン動翼1´を翼溝8
の1つ置きに埋め込んだ後、タービン動翼1を残った翼
溝8に埋め込むことによって、隣り合うインテグラルシ
ュラウド4同士の周方向端面の突起部4a、4bが半径
方向で面接触するような構造で重なり合って接して環状
翼列を構成する。デイスク6の上部には溝が形成され、
ダブティル2の下部と翼溝8との間にキー5が挿入され
ている。The turbine blades 1 'are inserted into the blade grooves 8 formed in the axial direction on the outer periphery of the disk 6 provided on the rotor.
Then, by embedding the turbine blade 1 in the remaining blade groove 8, the protrusions 4 a and 4 b on the circumferential end surfaces of the adjacent integral shrouds 4 come into radial contact with each other. An annular cascade is formed by overlapping and touching the structure. A groove is formed in the upper part of the disk 6,
The key 5 is inserted between the lower part of the dovetail 2 and the wing groove 8.
【0014】図3は、上記構成のタービン動翼におい
て、環状翼列を構成した時の隣り合うインテグラルシュ
ラウド4相互間に作用する力を示している。タービン動
翼1を翼溝8に1つ置きに埋め込むと、図示左右のター
ビン動翼1´のインテグラルシュラウド4の周方向端面
の突起部4bは、タービン動翼1のインテグラルシュラ
ウド4の周方向端面の突起部4aから半径方向に外向き
の力Ftを受け、タービン動翼1´は持ち上がる状態と
なる。逆に、タービン動翼1のインテグラルシュラウド
4の周方向端面の突起部4aは、タービン動翼1´のイ
ンテグラルシュラウド4の周方向端面の突起部4bから
半径方向に内向きの力Ftを受け、タービン動翼1は押
し込まれる状態となる。FIG. 3 shows the forces acting between adjacent integral shrouds 4 when an annular cascade is formed in the turbine rotor blade having the above-described configuration. When every other turbine blade 1 is embedded in the blade groove 8, the protrusion 4 b on the circumferential end face of the integral shroud 4 of the left and right turbine blades 1 ′ in FIG. The radially outward force Ft is received from the protrusion 4a on the direction end surface, and the turbine blade 1 'is in a state of lifting. Conversely, the protrusion 4a on the circumferential end face of the integral shroud 4 of the turbine blade 1 generates a radially inward force Ft from the protrusion 4b on the circumferential end face of the integral shroud 4 of the turbine blade 1 '. As a result, the turbine blade 1 is pushed.
【0015】このため、ディスク6の翼溝8の内周面と
ダブティル2の外周面とは強制的に面接触へ移行するよ
うになる。また、タービン動翼1のダブティル2の外周
面とロータ7の翼溝8の内周面とも、同様に、ダブティ
ル2の下部と翼溝8との間にはキー5を挿入することに
よって、面接触へ移行するようになる。なお、Fは、タ
ービン動翼1、1´の突起部4a、4b同士が周方向に
相互に及ぼし合う力を示している。For this reason, the inner peripheral surface of the blade groove 8 of the disk 6 and the outer peripheral surface of the dovetail 2 are forcedly brought into surface contact. Similarly, both the outer peripheral surface of the dovetil 2 of the turbine rotor blade 1 and the inner peripheral surface of the blade groove 8 of the rotor 7 have a surface formed by inserting the key 5 between the lower portion of the dovetail 2 and the blade groove 8. It comes to contact. F indicates a force that the projections 4a and 4b of the turbine rotor blades 1 and 1 'exert on each other in the circumferential direction.
【0016】上述するように本実施例によれば、タービ
ン動翼1、1´をロータのディスク6に形成された翼溝
8に交互に挿入し、突起部4a、4bを重ね合わせるこ
とにより理論ピッチでタービン動翼を埋め込んだ環状翼
列を構成する際に、突起部4a、4bに設けた斜度を調
整することによって、埋め込み時に隣り合う翼と適切な
面圧を保持して連結することが可能となり、振動の減衰
効果を保持することで振動が小さくなり、タービン動翼
の破損もしくは破損につながる応力集中の発生を防止す
ることができる。As described above, according to the present embodiment, the theory is achieved by alternately inserting the turbine blades 1 and 1 'into the blade grooves 8 formed in the disk 6 of the rotor and overlapping the projections 4a and 4b. When forming an annular cascade in which turbine rotor blades are embedded at a pitch, by adjusting the inclination provided on the projections 4a and 4b, it is possible to connect the adjacent blades at the time of embedding while maintaining an appropriate surface pressure. It is possible to reduce the vibration by maintaining the vibration damping effect, and to prevent the occurrence of stress concentration leading to breakage or breakage of the turbine blade.
【0017】また、ダブティル2の下部と翼溝8との間
に、キー5を挿入することでダブティル2と翼溝8とを
確実に面接触させることができ、片あたりを抑制してタ
ービン動翼の破損、もしくは破損につながる応力集中の
発生を防止することができる。Further, by inserting the key 5 between the lower part of the dovetil 2 and the blade groove 8, the dovetil 2 and the blade groove 8 can be surely brought into surface contact with each other. It is possible to prevent the wing from being damaged or the stress concentration leading to the damage.
【0018】図4は、本発明に係るタービン動翼の第2
の実施例で、タービン動翼をロータのディスクに埋め込
んで構成する環状翼列の部分斜視図を示す。本実施例
は、タービン動翼1が遠心力の影響を大きく受ける場合
に、タービン動翼1の遠心力によってダブティル2の外
周面と翼溝8の内周面とが確実に面接触するようにした
もので、これにより、キー5の挿入を不要にしたもので
ある。なお、タービン動翼1´も第1の実施例と同様
に、タービン動翼1と交互にディスク6に埋め込まれる
ものであるが、図では省略されている。FIG. 4 shows a second embodiment of the turbine rotor blade according to the present invention.
1 is a partial perspective view of an annular cascade in which turbine blades are embedded in a rotor disk in the embodiment. In the present embodiment, when the turbine blade 1 is greatly affected by centrifugal force, the outer peripheral surface of the dovetail 2 and the inner peripheral surface of the blade groove 8 are surely brought into surface contact by the centrifugal force of the turbine blade 1. This makes it unnecessary to insert the key 5. The turbine blades 1 'are also embedded in the disk 6 alternately with the turbine blades 1 as in the first embodiment, but are not shown in the drawing.
【0019】本実施例によれば、キーの挿入を不要とす
る構成としたことによりディスクへのキー溝の加工が不
要となり、タービン動翼の埋め込み構造を簡略化するこ
とができる。According to the present embodiment, since the key is not required to be inserted, the processing of the key groove in the disk becomes unnecessary, and the structure for embedding the turbine blade can be simplified.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、タービン運転時、確実
に環状翼列相互間の連結カを保持し、ロータのディスク
外周に形成された翼溝とダブティルとの片あたりを抑制
して破損、もしくは破損につながる応力集中の発生を防
止することのできるタービン動翼を提供することができ
る。According to the present invention, during turbine operation, the connecting cap between the annular blade cascades is securely held, and the blade groove formed on the outer periphery of the rotor disk and the dovetail are prevented from coming into contact with each other, thereby damaging the rotor. Alternatively, it is possible to provide a turbine rotor blade capable of preventing occurrence of stress concentration leading to breakage.
【図1】本発明の第1の実施例に係るタービン動翼をロ
ータのディスクに埋め込んだ環状翼列の部分斜視図であ
る。FIG. 1 is a partial perspective view of an annular cascade in which a turbine rotor blade according to a first embodiment of the present invention is embedded in a disk of a rotor.
【図2】図1のタービン動翼単体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the turbine blade of FIG. 1 alone.
【図3】タービン動翼のインテグラルシュラウド相互間
に働く力の作用図である。FIG. 3 is an action diagram of a force acting between integral shrouds of a turbine rotor blade.
【図4】本発明に係るタービン動翼の第2の実施例であ
る。FIG. 4 is a second embodiment of the turbine bucket according to the present invention.
1…タービン動翼 1´…タービン動翼 2…ダブテイル 3…翼部 4…インテグラルシュラウド 4a、4b…突起部 5…キー 6…ディスク 7…ロータ 8…翼溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbine rotor blade 1 '... Turbine rotor blade 2 ... Dovetail 3 ... Blade part 4 ... Integral shroud 4a, 4b ... Projection part 5 ... Key 6 ... Disk 7 ... Rotor 8 ... Blade groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 Fターム(参考) 3G002 DA01 FA04 FB06 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Namura 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F-term in the Electric Power and Electric Development Laboratory, Hitachi, Ltd. 3G002 DA01 FA04 FB06
Claims (5)
に押入されるダブティルと、このダブティルから延びる
翼部と、この翼部の上端のインテグラルシュラウドとを
有し、インテグラルシュラウドを連結して環状翼列を構
成するタービン動翼において、 前記インテグラルシュラウドの周方向端面に、軸方向に
対して斜度を持ち、半径方向で面接触する構造で互いに
重なり合う突起部を設けることを特徴とするタービン動
翼。1. A rotor having a dovetil pushed into a blade groove formed on the outer periphery of a disk of a rotor, a wing extending from the dovetil, and an integral shroud at an upper end of the wing, and connecting the integral shroud. In the turbine rotor blade constituting the annular blade cascade, the circumferential end face of the integral shroud is provided with a projection that has a slope with respect to the axial direction and overlaps each other in a structure that makes a surface contact in the radial direction. Turbine blade.
ら削られた斜度を有し、前記突起部の背側周方向端面は
内周側から削られた斜度を有することを特徴とする請求
項1記載のタービン動翼。2. An abdominal circumferential end face of the protrusion has a slope cut from an outer peripheral side, and a dorsal circumferential end face of the protrusion has a slope cut from an inner circumferential side. The turbine blade according to claim 1, wherein:
方向端面が階段状であることを特徴とする請求項2記載
のタービン動翼。3. The turbine rotor blade according to claim 2, wherein an abdominal circumferential end face and a dorsal circumferential end face of the protrusion are stepped.
溝を形成し、このキー溝にキーを挿入することを特徴と
する請求項1記載のタービン動翼。4. The turbine rotor blade according to claim 1, wherein a key groove is formed between the lower part of the dovetail and the blade groove, and a key is inserted into the key groove.
に押入されるダブティルと、このダブティルから延びる
翼部と、この翼部の上端のインテグラルシュラウドとを
有し、インテグラルシュラウドを連結して環状翼列を構
成するタービン動翼において、 前記インテグラルシュラウドの周方向端面に、軸方向に
対して斜度を持ち、半径方向で面接触する構造で互いに
重なり合う突起部を設け、 前記突起部の腹側周方向端面は外周側から削られた斜度
を有する階段状であり、前記突起部の背側周方向端面は
内周側から削られた斜度を有する階段状であり、 前記ダブティル下部と翼溝との間にキー溝を形成し、こ
のキー溝にキーを挿入することを特徴とするタービン動
翼。5. A rotor having a dovetil pushed into a blade groove formed on an outer periphery of a disk of a rotor, a wing extending from the dovetil, and an integral shroud at an upper end of the wing, and connecting the integral shroud. A turbine rotor blade forming an annular blade cascade, wherein a circumferentially end surface of the integral shroud is provided with projections that have an inclination with respect to an axial direction and overlap with each other in a structure in which they are in radial contact with each other; The abdominal circumferential end face has a stepped shape having a slope cut from the outer circumferential side, and the dorsal circumferential end face of the projection has a stepped shape having a slope cut from the inner circumferential side. A turbine rotor blade having a key groove formed between a lower part and a blade groove, and a key is inserted into the key groove.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 2000-03-01 JP JP2000060353A patent/JP2001248404A/en active Pending
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