JP2002349204A - タービン動翼組立体及びその組立方法 - Google Patents
タービン動翼組立体及びその組立方法Info
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- JP2002349204A JP2002349204A JP2001153573A JP2001153573A JP2002349204A JP 2002349204 A JP2002349204 A JP 2002349204A JP 2001153573 A JP2001153573 A JP 2001153573A JP 2001153573 A JP2001153573 A JP 2001153573A JP 2002349204 A JP2002349204 A JP 2002349204A
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Abstract
方向の十分な連成が確保可能なタービン動翼組立体を提
供する。 【解決手段】 複数のタービン動翼がロータの周方向に
設けられるタービン動翼組立体であって、それぞれのタ
ービン動翼は、前記ロータのディスクに挿入して固定さ
れ、半径方向外方に延びるプロファイルと、このプロフ
ァイルの外端部に該プロファイルと一体に固定された棚
であって、複数のタービン動翼を周方向に連成させるた
めの棚とを有するものにおいて、周方向に隣合う棚同士
の突き合わせ面を形成する端面が、前記ロータの中心と
前記プロファイルの中心とを結ぶ、前記プロファイルの
中心引付線に対して所定角度傾斜している、ことを特徴
とするタービン動翼組立体。
Description
体及びその組立方法に関する。
生する熱エネルギーを作動ガスを通じて機械的エネルギ
ーに変換する蒸気タービンが稼動されている。
ついて説明すれば、車室に、その長手方向に沿って設け
られた複数の静翼と、各静翼と長手方向に互い違いにな
るように、ロータに周方向に亘って設けられた動翼とを
有し、各動翼が各静翼に対して長手方向軸線を中心とし
て回転するようになっている。
造について説明すれば、動翼の先端部にテノンを形成し
てこのテノンにシュラウドを挿入、かしめてシュラウド
を動翼に固定することにより、ディスクの全周に植設さ
れた動翼間のピッチを全周に亘って固定し、先端を連結
して動翼の振動を防止するとともに、動翼とケーシング
との間の先端隙間を一定にして、この先端隙間からの蒸
気の散逸を防止してきた。
のカシメは、個人的な技能に依存する要素が多いため、
人によりカシメのばらつきが生じ、一方で強度上の信頼
性にも問題を有していた。
特にプロファイル高さが低い短翼に対して、ISB(Integ
ral Shroud Blade)による翼の連成化が実施されてい
る。
ないし図11に示す。図7によれば、複数のタービン動
翼のうちそれぞれのタービン動翼120は、ロータ170のデ
ィスク160に挿入して固定される翼根180を有するプラッ
トフォーム200と、このプラットフォーム200から半径方
向外方に延びるプロファイル220と、このプロファイル2
20と一体の棚であって、複数のタービン動翼を周方向に
束ねるために、プロファイル220の上部同士を固定する
ための棚240とを有する。
0は、ロータ160の周方向に隣接して設けられる。棚は、
特に図9に明瞭に示すように、周方向に隣合う棚240同
士の突き合わせ面を形成する端面260を有し、この端面2
60は、ロータ170の中心とプロファイル220の中心とを結
ぶ、プロファイル220の引付線280と平行に形成されてい
る。
ク160外周への翼根180の挿入によって動翼を組立てる
際、周方向に隣接する動翼の棚240の端面260同士を突き
合わせることによって、複数の動翼を周方向に連成さ
せ、それによって、シュラウドをカシメる場合と同様
に、運転時の振動応力を低減することが可能となる。
ままタービン動翼に適用すると、棚の端面が引き付け線
に対して略平行であることに起因して、以下のような技
術的問題を生じる。
越えると、運転時の遠心力及び運転に伴う温度上昇によ
る熱膨張を通じて、ディスクの周方向ピッチが顕著に増
大する。このピッチの増大によって、周方向に隣接する
動翼のピッチもまた、周方向に広がり、隣り合う端面26
0の間にクリアランスが形成される。運転時に周方向の
十分な連成を確保するために、このようなクリアランス
を考慮して、動翼を組み立てるとすれば、図10及び図
11に示すように、隣接する動翼同士が周方向に互いに
重なり合ってしまい、組立てが困難となる。一方、組立
て可能に動翼組立体を構成しても、 運転時に隣り合う
端面の間にクリアランスが生じ、周方向の十分な連成を
確保することができない。
み、本発明の目的は、組立てが可能であるとともに、運
転時に、周方向の十分な連成が確保可能なタービン動翼
組立体を提供することにある。
分な連成が確保可能なタービン動翼組立体を容易に組立
てることが可能な組立方法を提供することにある。
明のタービン動翼組立体は、複数のタービン動翼がロー
タの周方向に設けられるタービン動翼組立体であって、
それぞれのタービン動翼は、前記ロータのディスクに挿
入して固定され、半径方向外方に延びるプロファイル
と、このプロファイルの外端部に該プロファイルと一体
に固定された棚であって、複数のタービン動翼を周方向
に連成させるための棚とを有するものにおいて、周方向
に隣合う棚同士の突き合わせ面を形成する端面が、前記
ロータの中心と前記プロファイルの中心とを結ぶプロフ
ァイルの中心引付線に対して所定角度傾斜している構成
としてある。
れば、複数のタービン動翼をロータの周方向に設けて組
立てる際、 タービン動翼の棚の端面を隣接するタービ
ン動翼の棚の端面に密着させながら、1本ずつ周方向に
設けることにより、タービン動翼組立体として組み立て
ることが可能である。
中心引付線に対して所定角度傾斜させているので、ロー
タの回転に伴うディスクに作用する遠心力及び温度上昇
に伴うディスクの熱膨張、特に熱膨張によって周方向ピ
ッチが増大するとしても、周方向に隣接する端面同士の
間でクリアランスが生じないようにして周方向に亘って
隣接するタービン動翼同士に端面を通じて押付力を及ぼ
し合うことにより、運転時に周方向に十分な連成を確保
して、それにより運転時の振動応力を低減することが可
能となる。
0°であるのが好ましい。
棚の周方向長さが互いに異なる周方向に隣接するタービ
ン動翼を有するのが好ましい。
入することにより、タービン動翼を一本ずつロータの周
方向に組立る、上記のタービン動翼組立体の組立方法に
おいて、前記ロータに既に組み込まれたタービン動翼に
対して周方向に隣接させて、次のタービン動翼を組み込
む際、次のタービン動翼のプラットフォームとロータと
の間であって、次のタービン動翼の翼根をはさんで既設
タービン動翼に遠い側に、スぺーサを仮挿入することに
より、次のタービン動翼の棚の端面を隣接する既設ター
ビン動翼の棚の端面に密着させながら組み立てることを
特徴とする組立方法を採用するのがよい。
るタービン動翼組立体の運転時の部分断面図である。図
2は、図1のA部の詳細図である。図3は、本発明の実施
形態に係わるタービン動翼組立体の組立時の部分断面図
である。図4は、図3のB部の詳細図である。
であるので、その説明は省略し、以下に、タービン動翼
組立体について説明する。
複数のタービン動翼12がロータの周方向に亘って設けら
れている。周方向に設置するタービン動翼12の本数は、
設計条件に応じて適宜定められる。それぞれのタービン
動翼12は、ロータのディスク16に挿入して固定される、
翼根18を有するプラットフォーム20と、このプラットフ
ォーム20から半径方向外方に延びるプロファイル22と、
このプロファイルと一体の棚24とを有する。棚24は、こ
れらの複数のタービン動翼12を周方向に束ねるために、
プロファイル22の上部同士を固定するようにしている。
プラットフォーム20、プロファイル22及び棚24は、削り
出しにより一体的に形成されてもよい。
設けられる際に、図2に示すように、周方向に隣合う棚
24同士の当接する端面26が、前記ロータの中心と前記プ
ロファイル22の中心とを結ぶプロファイル22の引付線28
に対して所定角度α傾斜している。この所定角度は、例
えば、運転時の遠心力及び運転に伴う温度上昇による熱
膨張を通じて、棚24の隣り合う端面26の間に形成される
クリアランスの寸法に応じて適宜設定されるが、約5°
ないし約30°の範囲が好ましい。周方向に設けられた
複数のタービン動翼のうち、棚の周方向長さが互いに異
なる隣接するタービン動翼を有してもよい。特に周方向
長さの差を適当に設定することにより、運転の際、棚に
作用する遠心力に基づく棚の半径方向外方への浮き上が
り量を調整し、以って周方向に隣接する端面同士に作用
する押付力を調整することが可能となる。
について、以下にその作用を説明する。
際、タービン動翼の棚24の端面26を隣接するタービン動
翼12の棚24の端面26に突き合わせながら、1本ずつ周方
向に設けることにより、タービン動翼12組立体として組
み立てることが可能である。その際、ロータに既に組み
込まれたタービン動翼12に対して周方向に隣接させて、
次のタービン動翼12を組み込む際、 次のタービン動翼1
2のプラットフォーム20とロータとの間であって、次の
タービン動翼12の翼根18をはさんで既設タービン動翼12
に遠い側に、スぺーサを仮挿入することにより、次のタ
ービン動翼の棚の端面26を隣接する既設タービン動翼の
棚の端面26に密着させながら組み立てれば、組み立てを
容易にすることが可能となる。以上の工程を周方向に亘
って繰り返すことにより、タービン動翼組立体10として
完成する。なお、スペーサは組立後に除去する。
際、棚24の端面26をプロファイルの中心引付線28に対し
て所定角度傾斜させているので、ロータの回転に伴うデ
ィスク16に作用する遠心力及び温度上昇に伴うディスク
16の熱膨張、特に周方向への熱膨張によって周方向に隣
接するディスク16同士のピッチが増大するとしても、周
方向に隣接する端面26同士の間にクリアランスCが生じ
ないようにして、 隣接するタービン動翼12同士で端面2
6を通じて周方向に亘って押付力を及ぼし合うようにす
ることにより、運転時に周方向に十分な連成を確保し
て、それにより運転時の振動応力を低減することが可能
となる。
ことなしに、複数のタービン動翼12を互いに周方向に連
成させることにより、運転時の振動応力を低減し、以っ
てタービン動翼12の製品寿命の短命化を防止することが
可能となる。
の効果について、数学的なモデルを使って説明する。図
5は、周方向に隣り合うタービン動翼間のクリアランス
の変化を数学的に検討するための図である。図6は、図5
に基づいて計算した、端面の傾斜角度によるタービン動
翼間のクリアランスの変化例を示すグラフである。
転中心とした動翼の棚までを示し、線分CDは棚部を示
す。線分BF及び線分EFは隣接翼の同様部位を示す。
この状態は翼のプロファイルが、回転中心Oから放射状
に配置された回転中のものであり、各動翼の棚の端部D
及びEは一致して回転中心と角度α傾いた棚端面上にあ
る。この時、各々の翼を翼根の回転中心A及びBで角度
θ傾けた時の棚部の端面の状態を以下に説明する。
った時、簡単のため、棚長さl2,l3を等しいとし、
n枚の動翼12が全周等分に配置されていると仮定する
と、棚端部と回転中心を結ぶ線aは、以下で示される。
ラフにすると、図6のようになる。図6が示すように、
端面間の距離mは、端面の傾斜角度βについて略単調増
加であり、例えば、β=0及びβ=6の場合のmを比較す
れば、後者は前者の略2倍となっている。このことは、
端面の傾斜角(αorβ)を適当に設定する場合、組立時
には動翼をθ傾けて組み込むことにより、周方向に隣接
する端面同士に適当なクリアランスを確保しながら組み
立て可能である一方、運転時には、遠心力及び熱膨張に
よる棚のピッチの広がりによって、このようなクリアラ
ンスがなくなって、隣合う端面同士に所望の押付力を発
生し、それにより周方向の連成を実現することが可能と
なることを示す。
請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更、
修正が可能である。
ービン動翼組立体によれば、組立てが可能であるととも
に、運転時に、周方向の十分な連成が確保可能である。
向の十分な連成が確保可能なタービン動翼組立体を容易
に組立てることが可能である。
の運転時の部分断面図である。
の組立時の部分断面図である。
スの変化を数学的に検討するための図である。
るタービン動翼間のクリアランスの変化例を示すグラフ
である。
図である。
面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 複数のタービン動翼がロータの周方向に
設けられるタービン動翼組立体であって、それぞれのタ
ービン動翼は、前記ロータのディスクに挿入して固定さ
れ、半径方向外方に延びるプロファイルと、このプロフ
ァイルの外端部に該プロファイルと一体に固定された棚
であって、複数のタービン動翼を周方向に連成させるた
めの棚とを有するものにおいて、周方向に隣合う棚同士
の突き合わせ面を形成する端面が、前記ロータの中心と
前記プロファイルの中心とを結ぶ、前記プロファイルの
中心引付線に対して所定角度傾斜している、ことを特徴
とするタービン動翼組立体。 - 【請求項2】 前記傾斜角度は、約5°ないし約30°で
ある請求項1に記載のタービン動翼組立体。 - 【請求項3】 前記複数のタービン動翼は、前記棚の周
方向長さが互いに異なる周方向に隣接するタービン動翼
を有する、請求項1または請求項2に記載のタービン動
翼組立体。 - 【請求項4】 翼根を対応するディスクに挿入すること
により、タービン動翼を一基ずつロータの周方向に組立
る、請求項1に記載のタービン動翼組立体の組立方法に
おいて、前記ロータに既に組み込まれたタービン動翼に
対して周方向に隣接させて、次のタービン動翼を組み込
む際、次のタービン動翼のプラットフォームとロータと
の間であって、次のタービン動翼の翼根をはさんで既設
タービン動翼に遠い側に、スぺーサを仮挿入することに
より、次のタービン動翼の棚の端面を隣接する既設ター
ビン動翼の棚の端面に密着させながら組み立てることを
特徴とする組立方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001153573A JP2002349204A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | タービン動翼組立体及びその組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001153573A JP2002349204A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | タービン動翼組立体及びその組立方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002349204A true JP2002349204A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=18998067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001153573A Pending JP2002349204A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | タービン動翼組立体及びその組立方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002349204A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007077833A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | タービン |
CN1323224C (zh) * | 2003-07-16 | 2007-06-27 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种涡轮成组导向叶片实现面积大调整量的调整方法 |
JP2014163381A (ja) * | 2013-02-21 | 2014-09-08 | General Electric Co <Ge> | 合成接触角を有するタービンブレード先端シュラウド及びミッドスパンスナバ |
WO2018116333A1 (ja) | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | タービン動翼組立体 |
US10781700B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-09-22 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Turbine rotor blade assembly |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153573A patent/JP2002349204A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1323224C (zh) * | 2003-07-16 | 2007-06-27 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种涡轮成组导向叶片实现面积大调整量的调整方法 |
JP2007077833A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | タービン |
JP2014163381A (ja) * | 2013-02-21 | 2014-09-08 | General Electric Co <Ge> | 合成接触角を有するタービンブレード先端シュラウド及びミッドスパンスナバ |
US10465531B2 (en) | 2013-02-21 | 2019-11-05 | General Electric Company | Turbine blade tip shroud and mid-span snubber with compound contact angle |
US10781700B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-09-22 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Turbine rotor blade assembly |
WO2018116333A1 (ja) | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | タービン動翼組立体 |
US10865648B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-12-15 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Turbine rotor blade assembly |
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