JP2009281747A - タービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法とその計測装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】微小な隙間であっても荷重と変位との計測結果から正確に検知を可能とし、かかる計測結果が正常線に一致しているかを判定して、前記、テノンに過大な曲げ応力の発生等の不具合の発生を防止するタービン翼とシュラウドとの結合方法とその測定装置を提供する。
【解決手段】テノンをかしめた後、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を計測するに当たり、シュラウドの一端部に前記隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加え、このときの隙間に対応する部位の変位を計測し、荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】テノンをかしめた後、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を計測するに当たり、シュラウドの一端部に前記隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加え、このときの隙間に対応する部位の変位を計測し、荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、蒸気タービン、ガスタービン等のタービン翼のシュラウドとの結合に適用され、複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンを板状のシュラウドに、かしめにより固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法、及びその計測装置に関する。
蒸気タービンのタービン翼において、高圧、中圧タービンでは、複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンを、板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に該テノンの外径部を挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されている。
図9には、かかる板状のシュラウド付きのタービン翼の取付部の概略構造を示し、(A)は正常時であり、複数のタービン翼2の頂部に形成されたテノン4を、板状のシュラウド3に該テノン4と同数設けられた嵌合穴3bに該テノン4の外径部4aを挿入し、各テノン4の外径部4aの上部4bをかしめている。
そして、かかるタービン翼2では、図9(B)のように、前記かしめ不良により、前記タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの間に隙間7が発生することがある。
そして、かかるタービン翼2では、図9(B)のように、前記かしめ不良により、前記タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの間に隙間7が発生することがある。
尚、特許文献1(実開昭61−15560号公報)には、倣いローラに連結した超音波探傷子を設けた、タービン翼のかしめ部の自動検査装置が開示されている。
実開昭61−15560号公報
板状のシュラウド付きのタービン翼の取付部においては、図9(B)のように、前記かしめ不良により、前記タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの間に、隙間7が発生することがある。
さらに、前記タービン翼2は、図9(B)のように、前記テノン4の中心に対してA1≠A2(A1<A2)となっている場合があり、前記のようにA1<A2となっている場合は、図9のMに示すようなモーメントが作用し、シュラウド3が変形して、これにより、テノン4に過大な曲げ応力が発生する。
さらに、前記タービン翼2は、図9(B)のように、前記テノン4の中心に対してA1≠A2(A1<A2)となっている場合があり、前記のようにA1<A2となっている場合は、図9のMに示すようなモーメントが作用し、シュラウド3が変形して、これにより、テノン4に過大な曲げ応力が発生する。
しかるに、通常、前記隙間7は非常に小さいことから、隙間ゲージ等によってかかる隙間7がどの程度形成されているのか、寸法的に把握するのは困難を伴う。また前記特許文献1(実開昭61−15560号公報)では、かかる微小な隙間7は把握することはできない。
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、微小な隙間であっても荷重と変位との計測結果から正確に検知を可能とし、かかる計測結果が正常線に一致しているかを判定して、前記、テノンに過大な曲げ応力の発生等の不具合の発生を防止するタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法とその計測装置を提供することを目的とする。
本発明はかかる目的を達成するもので、複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法において、前記テノンをかしめた後、前記タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を計測するに当たり、前記シュラウドの一端部に前記隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加え、このときの前記隙間に対応する部位の変位を計測し、前記荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とする(請求項1)。
また、前記テノンの外径部とシュラウドの嵌合穴との間に隙間が形成される場合は、
複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法において、前記テノンをかしめた後、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間の隙間の有無を計測するに当たり、前記シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加え、このときの前記シュラウドの両端部の変位を計測し、前記荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とする(請求項2)。
複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法において、前記テノンをかしめた後、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間の隙間の有無を計測するに当たり、前記シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加え、このときの前記シュラウドの両端部の変位を計測し、前記荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とする(請求項2)。
また、前記2つの発明において、好ましくはつぎのように構成する。
前記関係計測線を検出し、この関係計測線に折れ曲がり点が検知されたとき、該関係計測線に隙間が発生しているものと判定することを特徴とする(請求項3)。
前記関係計測線を検出し、この関係計測線に折れ曲がり点が検知されたとき、該関係計測線に隙間が発生しているものと判定することを特徴とする(請求項3)。
また、前記方法発明を実施する装置の発明は、
(1)複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置において、前記テノンをかしめた後に、前記シュラウドの一端部に、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とする(請求項4)。
(1)複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置において、前記テノンをかしめた後に、前記シュラウドの一端部に、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とする(請求項4)。
(2)複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置において、前記テノンをかしめた後に、前記シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を荷重装置の上部で測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位として前記シュラウドの両端部の変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とする(請求項5)。
(3)複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドと結合状態の計測装置において、前記テノンのかしめた後に、前記シュラウドの一端部に、ジャッキ装置を介してタービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と、該シュラウドと前記シュラウドの一端部との間に設置され荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記タービン翼部もしくは前記テノンの上端部に設置され前記荷重装置に対応する上部の前記シュラウドの変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とする(請求項6)。
本発明によれば、前記テノンをかしめた後、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を計測するに当たり、シュラウドの一端部に前記隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加え、このときの前記隙間に対応する部位の変位を計測し、該荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより、前記隙間の合否を判定することができる(請求項1)。
従って、テノンをかしめた後における、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との異常な隙間の有無を、前記隙間を広げる方向に加える荷重とこのときの前記隙間に対応する部位の変位を計測して、該荷重と変位とによる関係計測線を検出することにより、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより行うことができ、また特に、前記関係計測線に折れ曲がり点が検知されたとき、該関係計測線に異常な隙間が発生しているものと判定できるので(請求項3)、前記隙間の大きさに関係なく、該隙間は非常に小さい場合においても、かかる隙間の形成が異常であるか否かを確実に把握することができる。
また、テノンをかしめた後における、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間の隙間の有無は、前記シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に与える荷重とこのときの前記シュラウドの両端部の変位を計測して該荷重と変位とによる関係計測線を検出することにより、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより行うこととなり(請求項2)、また特に、前記関係計測線に折れ曲がり点が検知されたとき、該関係計測線に隙間が発生しているものと判定できるので(請求項3)、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間に形成される異常な隙間の有無を、前記隙間の大きさに関係なく、該隙間は非常に小さい場合においても、かかる隙間の形成がどの程度なされているのか確実に把握することができる。
従って、異常な隙間の形成によるテノンへの過大な曲げ応力の発生の不具合を防止することができる。
従って、異常な隙間の形成によるテノンへの過大な曲げ応力の発生の不具合を防止することができる。
また、前記方法発明を実施するに要する装置の発明として、テノンをかしめた後において、シュラウドの一端部に、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位を計測する変位計測装置とを備えた装置を適用すれば(請求項4)、前記タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を、隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と荷重を測定するロードセルと隙間に対応する部位の変位を計測する変位計測装置とを組み合わせることにより、簡単で且つ低コストの手段で、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を把握することができる。
さらに、前記方法発明を実施するに要する装置の発明として、前記タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を、別個の手段、即ちジャッキ装置を介してタービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と、荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記タービン翼部もしくは前記テノンの上端部に設置され前記シュラウドの変位を計測する変位計測装置とを組み合わせることにより(請求項6)、装置の上側から簡単にロードセルと変位計測装置とを用いて隙間の有無の計測ができ、且つ低コストの手段で隙間の有無を確認することができる。
また、前記方法発明を実施する装置の発明として、テノンをかしめた後において、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間に隙間の有無を計測するに当たっては、シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を荷重装置の上部で測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位として前記シュラウドの両端部の変位を計測する変位計測装置とを組み合わせることにより(請求項5)、簡単で且つ低コストの手段で、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間の隙間の有無を計測できる。
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
図8は本発明の第1、第2実施例が適用されるタービン翼の部分組立図である。また、図1(A)はタービン翼とシュラウドとの組立図、図1(B)はシュラウドを持ち上げた図である。
図8及び図1(A)、(B)において、1はタービンロータで、該タービンロータ1の外周には複数のタービン翼2が植設されている。4は複数のタービン翼2の頂部に固定または一体に形成されたテノンで、板状のシュラウド3に該テノン4と同数設けられた嵌合穴3bに該テノン4の外径部4aを挿入し、各テノン4の外径部4aの上部4bをかしめている。
尚、図8において、10は後述する隙間計測装置10の取付状態を示している。
かかる板状のシュラウド3付きのタービン翼2の取付部においては、図1(A)のように、前記のような、かしめ不足が発生すると、前記タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの間に、隙間7が発生する。
図8及び図1(A)、(B)において、1はタービンロータで、該タービンロータ1の外周には複数のタービン翼2が植設されている。4は複数のタービン翼2の頂部に固定または一体に形成されたテノンで、板状のシュラウド3に該テノン4と同数設けられた嵌合穴3bに該テノン4の外径部4aを挿入し、各テノン4の外径部4aの上部4bをかしめている。
尚、図8において、10は後述する隙間計測装置10の取付状態を示している。
かかる板状のシュラウド3付きのタービン翼2の取付部においては、図1(A)のように、前記のような、かしめ不足が発生すると、前記タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの間に、隙間7が発生する。
次に、前記タービン翼とシュラウドとの組立において、図1(A)、(B)のように、テノン4の外径部4aの上部4bをかしめ後において、前記タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの間に、隙間7が形成された場合について、該隙間7の値を計測する要領と、かかる計測値により隙間7の形成の可否の判断をつぎのようにして行う。
図2は本発明の第1実施例に係るタービン翼とシュラウド間の隙間計測装置10の第1例を示す。
図2において、前記テノン4の外径部4aの上部4bをかしめた後において、シュラウド3の上部に隙間計測装置10を装着する。該隙間計測装置10は次のように構成されている。
12は支持具で、端部が前記シュラウド3の一端部に引っ掛けられ、根部が支点13となっており、ハンドル14をSのように回すと、前記支点13を介してシュラウド3の端部を上方に引き上げる(図1(B)のF方向)ようになっている。即ち、かかる装置はタービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置となっている。
図2において、前記テノン4の外径部4aの上部4bをかしめた後において、シュラウド3の上部に隙間計測装置10を装着する。該隙間計測装置10は次のように構成されている。
12は支持具で、端部が前記シュラウド3の一端部に引っ掛けられ、根部が支点13となっており、ハンドル14をSのように回すと、前記支点13を介してシュラウド3の端部を上方に引き上げる(図1(B)のF方向)ようになっている。即ち、かかる装置はタービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置となっている。
11はロードセルで、前記荷重装置によって前記隙間7を広げる方向あるいは潰す方向の荷重Fを計測する。6は変位計で前記支持具12に固定されたブラケット15に設置され、前記荷重Fを掛けたときの前記隙間7に対応する部位の変位を、タービン翼2の変位として計測する。
尚、該変位計6は前記隙間7の変位を計測可能な位置であれば、前記場所でなくても良い。
このように、前記タービン翼2の外周頂部2aと前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を、隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に荷重Fを加える荷重装置と、荷重Fを測定するロードセル11と、隙間7に対応する部位の変位を計測する変位計6とを組み合わせることによって、簡単で且つ低コストの手段で以って、タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を把握することが可能となる。
尚、該変位計6は前記隙間7の変位を計測可能な位置であれば、前記場所でなくても良い。
このように、前記タービン翼2の外周頂部2aと前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を、隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に荷重Fを加える荷重装置と、荷重Fを測定するロードセル11と、隙間7に対応する部位の変位を計測する変位計6とを組み合わせることによって、簡単で且つ低コストの手段で以って、タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を把握することが可能となる。
次に、図3(A)、(B)、(C)は前記隙間計測装置10による荷重及び変位の計測図である。
図3(A)は、荷重と変位との関係線図で、Aが荷重と変位の関係が正常の場合、Bが荷重と変位の関係が、変位が大きくなって異常となった場合を示す。図3(B)は荷重と変位の関係が正常の場合でこの場合は直線状に変化する。
図3(C)は荷重と変位の関係が異常の場合で、かかる荷重と変位の関係計測線に折れ曲がり点C1が検知されたときにおいて、該関係計測線に該折れ曲がり点C1までの間は隙間7が発生しているため、勾配が急になっており、折れ曲がり点C1以上の点では勾配が、図3(B)の正常の場合と同一となる。
以上のように、該荷重と変位との関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線(図3(Bの線)に一致しているか否かにより、前記隙間7が正常に形成されているか否かを判定できる。
また、正常線(図3(Bの線))との一致による判定だけでなく、折れ曲がりが生じている場合には、折れ曲がり点C1以上の点での勾配が、図3(B)の正常の場合と同一となる、ならないにかかわらず、折れ曲がり点が生じていれば剛性の変化が生じているため、かしめ不良が発生していると判定できる。
図3(A)は、荷重と変位との関係線図で、Aが荷重と変位の関係が正常の場合、Bが荷重と変位の関係が、変位が大きくなって異常となった場合を示す。図3(B)は荷重と変位の関係が正常の場合でこの場合は直線状に変化する。
図3(C)は荷重と変位の関係が異常の場合で、かかる荷重と変位の関係計測線に折れ曲がり点C1が検知されたときにおいて、該関係計測線に該折れ曲がり点C1までの間は隙間7が発生しているため、勾配が急になっており、折れ曲がり点C1以上の点では勾配が、図3(B)の正常の場合と同一となる。
以上のように、該荷重と変位との関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線(図3(Bの線)に一致しているか否かにより、前記隙間7が正常に形成されているか否かを判定できる。
また、正常線(図3(Bの線))との一致による判定だけでなく、折れ曲がりが生じている場合には、折れ曲がり点C1以上の点での勾配が、図3(B)の正常の場合と同一となる、ならないにかかわらず、折れ曲がり点が生じていれば剛性の変化が生じているため、かしめ不良が発生していると判定できる。
図4は本発明の第1実施例に係るタービン翼とシュラウド間の隙間計測装置10の第2例を示す。
この第2例においては、前記第1例と同じく、タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を計測する別個の手段で、ジャッキ31を介してタービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に、測定用のロードセル11を介して荷重Fを加える荷重装置(図1(B)参照)を備える。
また、前記荷重装置により加えた荷重Fによる前記シュラウド3の変位を測定する変位計6を支持台32、33を、翼2に取り付けて支持して、前記テノン4の上端部から計測可能に設置されている。
この第2例においては、前記第1例と同じく、タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を計測する別個の手段で、ジャッキ31を介してタービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に、測定用のロードセル11を介して荷重Fを加える荷重装置(図1(B)参照)を備える。
また、前記荷重装置により加えた荷重Fによる前記シュラウド3の変位を測定する変位計6を支持台32、33を、翼2に取り付けて支持して、前記テノン4の上端部から計測可能に設置されている。
図5は本発明の第1実施例に係るタービン翼とシュラウド間の隙間計測装置10の第3例を示す。
この第3例においては、前記第2例に対して、変位計6を支持する支持台32をテノン4の上面に取り付けている。その他の構成は前記第2例と同様である。
かかる第2例、第3例によれば、装置10の上側から簡単にロードセル11と変位計6とにより計測でき、且つ低コストの手段で隙間7の有無を確認することができる。
この第3例においては、前記第2例に対して、変位計6を支持する支持台32をテノン4の上面に取り付けている。その他の構成は前記第2例と同様である。
かかる第2例、第3例によれば、装置10の上側から簡単にロードセル11と変位計6とにより計測でき、且つ低コストの手段で隙間7の有無を確認することができる。
以上のように、かかる第1実施例によれば、前記テノン4をかしめた後、タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を計測するに当たり、シュラウド3の一端部に前記隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に荷重Fを加え、このときの前記隙間7に対応する部位の変位を変位計6で計測し、かかる該荷重Fと変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重Fと変位との間の正常線(図3(B))に一致しているか、または折れ曲がりが生じているか否かにより前記隙間7の合否を判定できる。
従って、テノン4をかしめた後における、タービン翼2の外周頂部2aと該外周頂部2aに対向する前記シュラウド3の下面3aとの隙間7の有無を、前記隙間7を広げる方向あるいは潰す方向に加える荷重Fとこのときの前記隙間7に対応する部位の変位を変位計6で計測して、該荷重Fと変位とによる関係計測線を検出することにより行うこととなり、また特に、前記関係計測線に折れ曲がり点C1(図3(C))が検知されたとき、該関係計測線に異常な隙間7が発生しているものと判定できるので、前記隙間7の大きさに関係なく、該隙間7は非常に小さい場合においても、かかる隙間7の形成が異常であるか否かを確実に把握することができる。
従って、異常な隙間7の形成によるテノン4への過大な曲げ応力の発生の不具合を防止することができる。
従って、異常な隙間7の形成によるテノン4への過大な曲げ応力の発生の不具合を防止することができる。
図6(A)はタービン翼とシュラウドとの組立図、図6(B)はシュラウドを持ち上げた図である。図7本発明の第2実施例に係るタービン翼とシュラウド間の隙間計測装置を示す。
この第2実施例においては、タービン翼とシュラウドとの組立において、図6(A)、(B)のように、テノン4の外径部4aの上部4bをかしめ後において、テノン4の外径部4aと該シュラウド3の嵌合穴3bとの間の隙間7aが形成された場合について、該隙間7aの値を計測する要領と、かかる計測値により隙間7aの形成の判断をつぎのようにして行う。
この第2実施例においては、タービン翼とシュラウドとの組立において、図6(A)、(B)のように、テノン4の外径部4aの上部4bをかしめ後において、テノン4の外径部4aと該シュラウド3の嵌合穴3bとの間の隙間7aが形成された場合について、該隙間7aの値を計測する要領と、かかる計測値により隙間7aの形成の判断をつぎのようにして行う。
図7おいて、前記テノン4の外径部4aの上部4bをかしめた後において、シュラウド3の上部に隙間計測装置10を装着する。該隙間計測装置10は次のように構成されている。
22,23は支持具で、支点13a廻りに回動可能となっており、該支持具22,23の下端部は前記シュラウド3の両端部をF1、F2なる力で上方に引き上げ、シュラウド3の両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加えている。このときロードセル11によりF0=(F1+F2)を計測するとともに、変位計6でこのときの前記シュラウド3の両端部の上方への変位を計測している。
22,23は支持具で、支点13a廻りに回動可能となっており、該支持具22,23の下端部は前記シュラウド3の両端部をF1、F2なる力で上方に引き上げ、シュラウド3の両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加えている。このときロードセル11によりF0=(F1+F2)を計測するとともに、変位計6でこのときの前記シュラウド3の両端部の上方への変位を計測している。
かかる計測結果にかかる荷重及び変位は、図3(A)、(B)、(C)を用いて判断される。
即ち、該荷重と変位との関係計測線が、前記荷重と変位との間の正常線(図3(Bの線)に一致しているか否かにより前記隙間7aが、正常に形成されているか否かを判定する。
特に、前記関係計測線に折れ曲がり点(図3(C)のC1の点)が検知されたとき、テノン4の外径部4aと該シュラウド3の嵌合穴3bとの間の隙間7aが発生しているものと判定されるので、各テノン4の外径部4aを該シュラウド3の嵌合穴3bとの間の隙間7aの有無を、前記隙間7aの大きさに関係なく、該隙間7aは非常に小さい場合においても、かかる隙間7aの形成がどの程度なされているのか確実に把握することができる。
即ち、該荷重と変位との関係計測線が、前記荷重と変位との間の正常線(図3(Bの線)に一致しているか否かにより前記隙間7aが、正常に形成されているか否かを判定する。
特に、前記関係計測線に折れ曲がり点(図3(C)のC1の点)が検知されたとき、テノン4の外径部4aと該シュラウド3の嵌合穴3bとの間の隙間7aが発生しているものと判定されるので、各テノン4の外径部4aを該シュラウド3の嵌合穴3bとの間の隙間7aの有無を、前記隙間7aの大きさに関係なく、該隙間7aは非常に小さい場合においても、かかる隙間7aの形成がどの程度なされているのか確実に把握することができる。
本発明によれば、微小な隙間であっても荷重と変位との計測結果から正確に検知を可能とし、かかる計測結果が正常線に一致しているか、または折れ曲がり線状態になっていないかを判定して、前記、テノンに過大な曲げ応力の発生等の不具合の発生を防止するタービン翼とシュラウドと結合方法とその測定装置を提供できる。
1 タービンロータ
2 タービン翼
2a 外周頂部
3 シュラウド
3a 下面
3b 嵌合穴
4 テノン
4a 外径部
6 変位計
7、7a 隙間
10 隙間計測装置
11 ロードセル
12 支持具
13 支点
22,23 支持具
31 ジャッキ
32,33 支持台
C1 折れ曲がり点
2 タービン翼
2a 外周頂部
3 シュラウド
3a 下面
3b 嵌合穴
4 テノン
4a 外径部
6 変位計
7、7a 隙間
10 隙間計測装置
11 ロードセル
12 支持具
13 支点
22,23 支持具
31 ジャッキ
32,33 支持台
C1 折れ曲がり点
Claims (6)
- 複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法において、前記テノンをかしめた後、前記タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間の有無を計測するに当たり、前記シュラウドの一端部に前記隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加え、このときの前記隙間に対応する部位の変位を計測し、前記荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とするタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法。
- 複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法において、前記テノンをかしめた後、各テノンの外径部と該シュラウドの嵌合穴との間の隙間の有無を計測するに当たり、前記シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加え、このときの前記シュラウドの両端部の変位を計測し、前記荷重と変位との計測結果から荷重と変位との関係計測線を検出し、該関係計測線が前記荷重と変位との間の正常線に一致しているか否かにより前記隙間の合否を判定することを特徴とするタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法。
- 前記関係計測線を検出し、この関係計測線に折れ曲がり点が検知されたとき、該関係計測線に隙間が発生しているものと判定することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法。
- 複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置において、前記テノンをかしめた後に、前記シュラウドの一端部に、タービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との広げる方向あるいは潰す方向方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とするタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置。
- 複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置において、前記テノンをかしめた後に、前記シュラウドの両端部に曲げを拡大する方向に荷重を加える荷重装置と、該荷重装置により加えた荷重を荷重装置の上部で測定するロードセルと、前記荷重により変形する前記隙間に対応する部位の変位として前記シュラウドの両端部の変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とするタービン翼とシュラウドとの結合状態の計測装置。
- 複数のタービン翼の頂部に形成されたテノンの外径部を、該タービン翼を覆う板状のシュラウドに該テノンと同数設けられた嵌合穴に挿入し、各テノンの外径部を該シュラウドの嵌合穴に挿入した後、かしめにより前記テノンをシュラウドに固定して構成されたタービン翼とシュラウドと結合状態の計測装置において、前記テノンのかしめた後に、前記シュラウドの一端部に、ジャッキ装置を介してタービン翼の外周頂部と該外周頂部に対向する前記シュラウドの下面との隙間を広げる方向あるいは潰す方向に荷重を加える荷重装置と、該シュラウドと前記シュラウドの一端部との間に設置され荷重装置により加えた荷重を測定するロードセルと、前記タービン翼部もしくは前記テノンの上端部に設置され前記荷重装置に対応する上部の前記シュラウドの変位を計測する変位計測装置とを備えたことを特徴とするタービン翼とシュラウドとの結合状態の測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008131392A JP2009281747A (ja) | 2008-05-19 | 2008-05-19 | タービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法とその計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008131392A JP2009281747A (ja) | 2008-05-19 | 2008-05-19 | タービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法とその計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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ID=41452365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008131392A Withdrawn JP2009281747A (ja) | 2008-05-19 | 2008-05-19 | タービン翼とシュラウドとの結合状態の計測方法とその計測装置 |
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JP (1) | JP2009281747A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011247817A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Toyota Motor Corp | 結合構造物の剛性評価装置およびその剛性評価方法 |
CN108267302A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 一种测试风扇叶片榫头强度的试验件 |
-
2008
- 2008-05-19 JP JP2008131392A patent/JP2009281747A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
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CN108267302A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 一种测试风扇叶片榫头强度的试验件 |
CN108267302B (zh) * | 2016-12-30 | 2020-01-14 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 一种测试风扇叶片榫头强度的试验件 |
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