JP2003097216A - 動翼の制振機構 - Google Patents
動翼の制振機構Info
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- JP2003097216A JP2003097216A JP2001288737A JP2001288737A JP2003097216A JP 2003097216 A JP2003097216 A JP 2003097216A JP 2001288737 A JP2001288737 A JP 2001288737A JP 2001288737 A JP2001288737 A JP 2001288737A JP 2003097216 A JP2003097216 A JP 2003097216A
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- blade
- moving blade
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 動翼の形状に拘らず遠心力によりシュラウド
同士の接触摩擦力を得てシュラウドにより制振を期待す
ることができる動翼の制振機構を提供する。 【解決手段】 動翼3aに遠心力Aが働いて動翼3aが
起き上がり変形(図中B方向)し、シュラウド4aの傾
斜面8同士が面接触し、傾斜面8に反力が生じて摩擦力
が高まり、シュラウド4a同士の摩擦結合状態により動
翼3aに減衰作用が生じ、動翼3aの振動を抑制し、ツ
イストバックによりシュラウドの接触反力を期待するこ
とができない動翼3aであっても、摩擦力を高めて制振
する。
同士の接触摩擦力を得てシュラウドにより制振を期待す
ることができる動翼の制振機構を提供する。 【解決手段】 動翼3aに遠心力Aが働いて動翼3aが
起き上がり変形(図中B方向)し、シュラウド4aの傾
斜面8同士が面接触し、傾斜面8に反力が生じて摩擦力
が高まり、シュラウド4a同士の摩擦結合状態により動
翼3aに減衰作用が生じ、動翼3aの振動を抑制し、ツ
イストバックによりシュラウドの接触反力を期待するこ
とができない動翼3aであっても、摩擦力を高めて制振
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸流回転機械の動
翼における制振機構に関する。
翼における制振機構に関する。
【0002】
【従来の技術】軸流回転機械である蒸気タービン、ガス
タービン及びブロア等では、ロータの円周方向に動翼が
設けられ、各動翼の間を流れる流体によりロータが駆動
されるようになっている。翼頂部のシール作用を得る等
のため、動翼の頂部にシュラウドを設ける機構が採用さ
れている。また、下流段側等の翼長の大きい動翼では、
動翼を三次元設計し、隣接するシュラウド同士を面接触
させ、遠心力による動翼のツイストバック(捩じれ変
形)によりシュラウドに接触反力を生じさせて摩擦力を
高め、シール作用に加えて動翼の制振を行うものが知ら
れている。
タービン及びブロア等では、ロータの円周方向に動翼が
設けられ、各動翼の間を流れる流体によりロータが駆動
されるようになっている。翼頂部のシール作用を得る等
のため、動翼の頂部にシュラウドを設ける機構が採用さ
れている。また、下流段側等の翼長の大きい動翼では、
動翼を三次元設計し、隣接するシュラウド同士を面接触
させ、遠心力による動翼のツイストバック(捩じれ変
形)によりシュラウドに接触反力を生じさせて摩擦力を
高め、シール作用に加えて動翼の制振を行うものが知ら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、翼長の
小さい動翼や二次元設計された動翼で制振を行うために
ツイストバックの機構をもたせようとした場合、十分な
接触反力を得るためのツイストバックを期待することが
できない。このため、翼長の小さい動翼や二次元設計さ
れた動翼では、シュラウドは翼頂部のシール作用を得る
ためだけに設けられているのが現状であった。
小さい動翼や二次元設計された動翼で制振を行うために
ツイストバックの機構をもたせようとした場合、十分な
接触反力を得るためのツイストバックを期待することが
できない。このため、翼長の小さい動翼や二次元設計さ
れた動翼では、シュラウドは翼頂部のシール作用を得る
ためだけに設けられているのが現状であった。
【0004】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、動翼の形状に拘らず遠心力によりシュラウド同士の
接触摩擦力を得てシュラウドにより制振を期待すること
ができる動翼の制振機構を提供することを目的とする。
で、動翼の形状に拘らず遠心力によりシュラウド同士の
接触摩擦力を得てシュラウドにより制振を期待すること
ができる動翼の制振機構を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、ロータの周方向に放射方向に対して
傾斜した翼を配列し、翼の頂部にシュラウドを設けると
共に、ロータの回転により翼に遠心力が働いて周方向に
変形した際に隣接するシュラウド同士が接触する接触部
をシュラウドに設けたことを特徴とする。
の本発明の構成は、ロータの周方向に放射方向に対して
傾斜した翼を配列し、翼の頂部にシュラウドを設けると
共に、ロータの回転により翼に遠心力が働いて周方向に
変形した際に隣接するシュラウド同士が接触する接触部
をシュラウドに設けたことを特徴とする。
【0006】そして、接触部は放射方向に対して傾斜し
て互いに面接触する傾斜面であることを特徴とする。ま
た、接触部は周方向に面接触する段差部であることを特
徴とする。
て互いに面接触する傾斜面であることを特徴とする。ま
た、接触部は周方向に面接触する段差部であることを特
徴とする。
【0007】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、ロータの周方向に翼を配列し、翼の頂部に遠心
力が働くようにシュラウドを設け、遠心力によりシュラ
ウドが変形した際に隣接するシュラウド同士が接触する
接触部をシュラウドに設けたことを特徴とする。
構成は、ロータの周方向に翼を配列し、翼の頂部に遠心
力が働くようにシュラウドを設け、遠心力によりシュラ
ウドが変形した際に隣接するシュラウド同士が接触する
接触部をシュラウドに設けたことを特徴とする。
【0008】そして、シュラウドは重心をずらして翼の
頂部に設けられていることを特徴とする。また、シュラ
ウドには重量軽減部が形成されていることを特徴とす
る。
頂部に設けられていることを特徴とする。また、シュラ
ウドには重量軽減部が形成されていることを特徴とす
る。
【0009】
【発明の実施の形態】図1には本発明の一実施形態例に
係る動翼の制振機構を備えた蒸気タービンの全体構成、
図2には動翼の取り付き状態を表す断面、図3には制振
機構の概念構成を示してある。
係る動翼の制振機構を備えた蒸気タービンの全体構成、
図2には動翼の取り付き状態を表す断面、図3には制振
機構の概念構成を示してある。
【0010】図1に示すように、蒸気タービン1は、ロ
ータ2が回転自在に支持され、ロータ2の周方向には動
翼3が配列されている。動翼3はロータ2に軸方向に複
数段設けられ、蒸気が導入される上流側の動翼3aに対
し、蒸気が排出される下流側の動翼3bの翼長が大きく
形成されている。動翼3の頂部にはシュラウド4が設け
られ、シュラウド4によりシール作用が得られるように
なっている。下流側の翼長が大きな動翼3bは三次元設
計され、隣接するシュラウド4b同士が面接触され、遠
心力による動翼3bのツイストバック(捩じれ変形)に
よりシュラウド4bに接触反力を生じさせて摩擦力が高
められ、動翼3bが制振されるようになっている。
ータ2が回転自在に支持され、ロータ2の周方向には動
翼3が配列されている。動翼3はロータ2に軸方向に複
数段設けられ、蒸気が導入される上流側の動翼3aに対
し、蒸気が排出される下流側の動翼3bの翼長が大きく
形成されている。動翼3の頂部にはシュラウド4が設け
られ、シュラウド4によりシール作用が得られるように
なっている。下流側の翼長が大きな動翼3bは三次元設
計され、隣接するシュラウド4b同士が面接触され、遠
心力による動翼3bのツイストバック(捩じれ変形)に
よりシュラウド4bに接触反力を生じさせて摩擦力が高
められ、動翼3bが制振されるようになっている。
【0011】図2に示すように、動翼3の基部には埋め
込み部5が設けられ、埋め込み部5がロータ2に形成さ
れた係合部6に係合することで動翼3がロータ2に取り
付けられる。
込み部5が設けられ、埋め込み部5がロータ2に形成さ
れた係合部6に係合することで動翼3がロータ2に取り
付けられる。
【0012】図3に示すように、上流側の動翼3aは、
放射方向に対して傾斜して配列されている。動翼3aの
頂部に設けられたシュラウド4aには、ロータ2の回転
により動翼3aに遠心力が働いて動翼3aが周方向に起
き上がり変形した際に、隣接するシュラウド4a同士が
接触する接触部7が設けられている。即ち、接触部7は
放射方向に対して傾斜して互いに面接触する傾斜面8が
シュラウド4aに形成されている。
放射方向に対して傾斜して配列されている。動翼3aの
頂部に設けられたシュラウド4aには、ロータ2の回転
により動翼3aに遠心力が働いて動翼3aが周方向に起
き上がり変形した際に、隣接するシュラウド4a同士が
接触する接触部7が設けられている。即ち、接触部7は
放射方向に対して傾斜して互いに面接触する傾斜面8が
シュラウド4aに形成されている。
【0013】ロータ2の回転により動翼3aに遠心力A
が働いて動翼3aが起き上がり変形(図中B方向)する
と、シュラウド4aの傾斜面8同士が面接触し、傾斜面
8に反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シュラ
ウド4a同士の摩擦結合状態により動翼3aに減衰作用
が生じ、動翼3aの振動を抑制することができる。この
ため、ツイストバックによりシュラウドの接触反力を期
待することができない動翼3aであっても、摩擦力を高
めて制振することができる。従って、動翼3aを薄肉状
に形成しても振動が生じにくくなり、軽量化とコスト低
減を図ることができる。
が働いて動翼3aが起き上がり変形(図中B方向)する
と、シュラウド4aの傾斜面8同士が面接触し、傾斜面
8に反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シュラ
ウド4a同士の摩擦結合状態により動翼3aに減衰作用
が生じ、動翼3aの振動を抑制することができる。この
ため、ツイストバックによりシュラウドの接触反力を期
待することができない動翼3aであっても、摩擦力を高
めて制振することができる。従って、動翼3aを薄肉状
に形成しても振動が生じにくくなり、軽量化とコスト低
減を図ることができる。
【0014】ロータ2の回転による遠心力は、回転数が
同じであれば放射方向の外側にのみ働くため、動翼3a
の傾斜方向は、ロータ2の回転方向に対して前側及び後
側のどちらでもよい。また、動翼3aを傾斜させたこと
により、下流に対して励振力を分散させることも期待で
きる。
同じであれば放射方向の外側にのみ働くため、動翼3a
の傾斜方向は、ロータ2の回転方向に対して前側及び後
側のどちらでもよい。また、動翼3aを傾斜させたこと
により、下流に対して励振力を分散させることも期待で
きる。
【0015】図4乃至図6に基づいて他の実施形態例に
係る制振機構を説明する。図4乃至図6には本発明の他
の実施形態例に係る制振機構の概念構成を示してある。
係る制振機構を説明する。図4乃至図6には本発明の他
の実施形態例に係る制振機構の概念構成を示してある。
【0016】図4に示すように、動翼3aの頂部に設け
られたシュラウド4aには、ロータ2の回転により動翼
3aに遠心力が働いて動翼3aが周方向に起き上がり変
形した際に、隣接するシュラウド4a同士が接触する接
触部11が設けられている。即ち、接触部11は周方向
に面接触する段差部12がシュラウド4aに形成されて
いる。
られたシュラウド4aには、ロータ2の回転により動翼
3aに遠心力が働いて動翼3aが周方向に起き上がり変
形した際に、隣接するシュラウド4a同士が接触する接
触部11が設けられている。即ち、接触部11は周方向
に面接触する段差部12がシュラウド4aに形成されて
いる。
【0017】ロータ2の回転により動翼3aに遠心力A
が働いて動翼3aが起き上がり変形(図中B方向)する
と、シュラウド4aの段差部12同士が面接触し、段差
部12に反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シ
ュラウド4a同士の摩擦結合状態により動翼3aに減衰
作用が生じ、動翼3aの振動を抑制することができる。
このため、ツイストバックによりシュラウドの接触反力
を期待することができない動翼3aであっても、摩擦力
を高めて制振することができる。
が働いて動翼3aが起き上がり変形(図中B方向)する
と、シュラウド4aの段差部12同士が面接触し、段差
部12に反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シ
ュラウド4a同士の摩擦結合状態により動翼3aに減衰
作用が生じ、動翼3aの振動を抑制することができる。
このため、ツイストバックによりシュラウドの接触反力
を期待することができない動翼3aであっても、摩擦力
を高めて制振することができる。
【0018】図5に示すように、動翼21は放射方向に
設けられ、動翼21の頂部には遠心力が働くようにシュ
ラウド15が設けられている。即ち、シュラウド15は
重心がずれた状態で動翼3aの頂部に設けられている。
また、シュラウド15には、図3に示した実施形態例と
同様に、傾斜面8で構成される接触部7が設けられてい
る。
設けられ、動翼21の頂部には遠心力が働くようにシュ
ラウド15が設けられている。即ち、シュラウド15は
重心がずれた状態で動翼3aの頂部に設けられている。
また、シュラウド15には、図3に示した実施形態例と
同様に、傾斜面8で構成される接触部7が設けられてい
る。
【0019】ロータ2の回転により動翼21に遠心力A
が働いてシュラウド15の重量が大きい側が周方向に変
形(図中B方向)する。シュラウド15が変形すると、
シュラウド15の傾斜面8同士が面接触し、傾斜面8に
反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シュラウド
15同士の摩擦結合状態により動翼21に減衰作用が生
じ、動翼21の振動を抑制することができる。このた
め、ツイストバックによりシュラウドの接触反力を期待
することができない動翼21であっても、摩擦力を高め
て制振することができる。
が働いてシュラウド15の重量が大きい側が周方向に変
形(図中B方向)する。シュラウド15が変形すると、
シュラウド15の傾斜面8同士が面接触し、傾斜面8に
反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シュラウド
15同士の摩擦結合状態により動翼21に減衰作用が生
じ、動翼21の振動を抑制することができる。このた
め、ツイストバックによりシュラウドの接触反力を期待
することができない動翼21であっても、摩擦力を高め
て制振することができる。
【0020】図6に示すように、動翼21は放射方向に
設けられ、動翼21の頂部には遠心力が働くようにシュ
ラウド18が設けられている。即ち、シュラウド18に
は重量軽減部として複数の穴19が設けられている。ま
た、シュラウド18には、図3に示した実施形態例と同
様に、傾斜面8で構成される接触部7が設けられてい
る。
設けられ、動翼21の頂部には遠心力が働くようにシュ
ラウド18が設けられている。即ち、シュラウド18に
は重量軽減部として複数の穴19が設けられている。ま
た、シュラウド18には、図3に示した実施形態例と同
様に、傾斜面8で構成される接触部7が設けられてい
る。
【0021】ロータ2の回転により動翼21に遠心力A
が働いてシュラウド18の重量が大きい側が周方向に変
形(図中B方向)する。シュラウド18が変形すると、
シュラウド18の傾斜面8同士が面接触し、傾斜面8に
反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シュラウド
18同士の摩擦結合状態により動翼21に減衰作用が生
じ、動翼21の振動を抑制することができる。このた
め、ツイストバックによりシュラウドの接触反力を期待
することができない動翼21であっても、摩擦力を高め
て制振することができる。
が働いてシュラウド18の重量が大きい側が周方向に変
形(図中B方向)する。シュラウド18が変形すると、
シュラウド18の傾斜面8同士が面接触し、傾斜面8に
反力が生じて摩擦力が高まる。これにより、シュラウド
18同士の摩擦結合状態により動翼21に減衰作用が生
じ、動翼21の振動を抑制することができる。このた
め、ツイストバックによりシュラウドの接触反力を期待
することができない動翼21であっても、摩擦力を高め
て制振することができる。
【0022】尚、図5,図6に示したシュラウド15,
18を図3もしくは図4に示した動翼3aの頂部に設け
ることも可能である。
18を図3もしくは図4に示した動翼3aの頂部に設け
ることも可能である。
【0023】上述した実施形態例では、動翼として蒸気
タービンの動翼を例に挙げて説明したが、ガスタービン
やブロア等の他の軸流回転機械の動翼に適用することも
可能である。
タービンの動翼を例に挙げて説明したが、ガスタービン
やブロア等の他の軸流回転機械の動翼に適用することも
可能である。
【0024】
【発明の効果】本発明の動翼の制振機構は、ロータの周
方向に放射方向に対して傾斜した翼を配列し、翼の頂部
にシュラウドを設けると共に、ロータの回転により翼に
遠心力が働いて周方向に変形した際に隣接するシュラウ
ド同士が接触する接触部をシュラウドに設けたので、動
翼の形状に拘らず遠心力によりシュラウド同士の接触摩
擦力を得てシュラウドにより制振を期待することが可能
になる。この結果、動翼を薄肉状に形成しても振動が生
じにくくなり、軽量化とコスト低減を図ることが可能に
なる。
方向に放射方向に対して傾斜した翼を配列し、翼の頂部
にシュラウドを設けると共に、ロータの回転により翼に
遠心力が働いて周方向に変形した際に隣接するシュラウ
ド同士が接触する接触部をシュラウドに設けたので、動
翼の形状に拘らず遠心力によりシュラウド同士の接触摩
擦力を得てシュラウドにより制振を期待することが可能
になる。この結果、動翼を薄肉状に形成しても振動が生
じにくくなり、軽量化とコスト低減を図ることが可能に
なる。
【0025】また、本発明の動翼の制振機構は、ロータ
の周方向に翼を配列し、翼の頂部に遠心力が働くように
シュラウドを設け、遠心力によりシュラウドが変形した
際に隣接するシュラウド同士が接触する接触部をシュラ
ウドに設けたので、動翼の形状に拘らず遠心力によりシ
ュラウド同士の接触摩擦力を得てシュラウドにより制振
を期待することが可能になる。この結果、動翼を薄肉状
に形成しても振動が生じにくくなり、軽量化とコスト低
減を図ることが可能になる。
の周方向に翼を配列し、翼の頂部に遠心力が働くように
シュラウドを設け、遠心力によりシュラウドが変形した
際に隣接するシュラウド同士が接触する接触部をシュラ
ウドに設けたので、動翼の形状に拘らず遠心力によりシ
ュラウド同士の接触摩擦力を得てシュラウドにより制振
を期待することが可能になる。この結果、動翼を薄肉状
に形成しても振動が生じにくくなり、軽量化とコスト低
減を図ることが可能になる。
【図1】本発明の一実施形態例に係る動翼の制振機構を
備えた蒸気タービンの全体構成図。
備えた蒸気タービンの全体構成図。
【図2】動翼の取り付き状態を表す断面図。
【図3】制振機構の概念図。
【図4】本発明の他の実施形態例に係る制振機構の概念
図。
図。
【図5】本発明の他の実施形態例に係る制振機構の概念
図。
図。
【図6】本発明の他の実施形態例に係る制振機構の概念
図。
図。
【符号の説明】
1 蒸気タービン
2 ロータ
3,21 動翼
4,15,18 シュラウド
5 埋め込み部
6 係合部
7,11 接触部
8 傾斜面
12 段差部
Claims (6)
- 【請求項1】 ロータの周方向に放射方向に対して傾斜
した翼を配列し、翼の頂部にシュラウドを設けると共
に、ロータの回転により翼に遠心力が働いて周方向に変
形した際に隣接するシュラウド同士が接触する接触部を
シュラウドに設けたことを特徴とする動翼の制振機構。 - 【請求項2】 請求項1において、接触部は放射方向に
対して傾斜して互いに面接触する傾斜面であることを特
徴とする動翼の制振機構。 - 【請求項3】 請求項1において、接触部は周方向に面
接触する段差部であることを特徴とする動翼の制振機
構。 - 【請求項4】 ロータの周方向に翼を配列し、翼の頂部
に遠心力が働くようにシュラウドを設け、遠心力により
シュラウドが変形した際に隣接するシュラウド同士が接
触する接触部をシュラウドに設けたことを特徴とする動
翼の制振機構。 - 【請求項5】 請求項1もしくは請求項4において、シ
ュラウドは重心をずらして翼の頂部に設けられているこ
とを特徴とする動翼の制振機構。 - 【請求項6】 請求項1もしくは請求項4において、シ
ュラウドには重量軽減部が形成されていることを特徴と
する動翼の制振機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001288737A JP2003097216A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 動翼の制振機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001288737A JP2003097216A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 動翼の制振機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003097216A true JP2003097216A (ja) | 2003-04-03 |
Family
ID=19111333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001288737A Pending JP2003097216A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 動翼の制振機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003097216A (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 |
CN102597426A (zh) * | 2009-09-18 | 2012-07-18 | 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 | 涡轮机械的转子 |
KR101834646B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2018-03-05 | 두산중공업 주식회사 | 터빈 블레이드 보호 장치 |
US10801335B2 (en) | 2018-03-28 | 2020-10-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Rotary machine |
CN112160795A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-01 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 全转速低压级动叶片、动叶片组和工业汽轮机 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001288737A patent/JP2003097216A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007077833A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toshiba Corp | タービン |
CN102597426A (zh) * | 2009-09-18 | 2012-07-18 | 曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司 | 涡轮机械的转子 |
US9127562B2 (en) | 2009-09-18 | 2015-09-08 | Man Diesel & Turbo Se | Rotor of a turbomachine |
KR101834646B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2018-03-05 | 두산중공업 주식회사 | 터빈 블레이드 보호 장치 |
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CN112160795A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-01 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 全转速低压级动叶片、动叶片组和工业汽轮机 |
CN112160795B (zh) * | 2020-10-30 | 2021-09-14 | 杭州汽轮机股份有限公司 | 全转速低压级动叶片、动叶片组和工业汽轮机 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091020 |