JP2010112276A - Turbine moving blade structure - Google Patents

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Eiji Saito
英治 齊藤
Yasushi Hayasaka
靖 早坂
Hatsu Toritani
初 鳥谷
Shinya Konno
晋也 今野
Takeshi Kudo
健 工藤
Hideki Ono
英樹 小野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly reliable turbine moving blade structure for providing the high damping effect, by keeping a connecting structure with adjacent blades even when exposed to high pressure-high temperature steam like a high pressure turbine initial stage moving blade. <P>SOLUTION: This turbine moving blade structure is assembled by inserting a turbine moving blade having a blade profile part 1, a cover part 2, a platform part 3 and two or more of blade groove parts 4, from the turbine shaft direction into a blade groove formed in a disc part 5 of a turbine rotor. The blade profile part 1 has a blade profile twisted over the blade tip from the blade root, and the mutual adjacent blades are contacted and connected on a peripheral directional surface of the platform part 3 and a peripheral directional surface of the cover part 2 so that the cover part 2 forms one ring when viewed from the outer periphery. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、タービン動翼構造に係り、特に、25MPa以上の高圧,600℃以上高温の雰囲気にさらされる高圧タービンの初段動翼や中圧タービンの初段動翼の翼構造に関する。   The present invention relates to a turbine blade structure, and more particularly, to a blade structure of a first-stage blade of a high-pressure turbine or a first-stage blade of an intermediate-pressure turbine that is exposed to a high pressure of 25 MPa or more and a high temperature of 600 ° C. or more.

一般に蒸気タービンの高圧初段動翼では、ボイラから流入する高温高圧蒸気にさらされ、かつ大きな変動や脈動流を伴うので、タービン動翼とディスクにおいては剛健な連結構造が望まれている。   Generally, a high-pressure first stage moving blade of a steam turbine is exposed to high-temperature and high-pressure steam flowing from a boiler, and is accompanied by large fluctuations and pulsation flows. Therefore, a rigid connection structure is desired between the turbine moving blade and the disk.

蒸気タービン動翼構造の1つに、特許文献1に開示された翼構造がある。特許文献1に示された翼構造は、翼根元から翼先端にかけて同一な形状を保った翼プロフィルを有し、翼溝構造の剛性を高めるために、タービンロータのディスク部に軸方向に挿入される翼溝構造が1つの動翼に2つ備えられている。   One of the steam turbine blade structures is a blade structure disclosed in Patent Document 1. The blade structure shown in Patent Document 1 has a blade profile that maintains the same shape from the blade root to the blade tip, and is inserted into the disk portion of the turbine rotor in the axial direction in order to increase the rigidity of the blade groove structure. Two blade groove structures are provided in one rotor blade.

本翼構造では、一般的に、翼先端にひさしとその上部にテノンが設けられ、テノンをかしめることによって、シュラウドカバーと翼が連結されている。この翼連結では、概ね4本程度の群翼構造を構成するようにしている。本翼構造は、遠心方向や周方向に作用する力に対する強度は十分確保された構造となっている。   In this wing structure, generally, a hood and a tenon are provided at the top of the wing tip, and the shroud cover and the wing are connected by caulking the tenon. In this blade connection, approximately four group blade structures are formed. This blade structure has a structure with sufficient strength against force acting in the centrifugal direction and circumferential direction.

一方、タービン出力が大きくなるほど、タービンは環帯面積を増やさなければならないので、翼長を長くする必要がある。しかし、翼長が長くなれば翼剛性は低下し、高圧蒸気に耐える強度を確保することが難しくなる。そのため、従来では、蒸気入り口を軸方向に2つに分流させた構造を採用し、初段の段落を2個構成することにより、初段動翼の翼長を長くすること無くタービン出力が大きい場合に対処するようにしている。   On the other hand, as the turbine output increases, the turbine must increase the ring zone area, so the blade length needs to be increased. However, as the blade length increases, the blade rigidity decreases, making it difficult to ensure the strength to withstand high pressure steam. For this reason, conventionally, a structure in which the steam inlet is divided into two in the axial direction is adopted, and by configuring two first stage paragraphs, when the turbine output is large without increasing the blade length of the first stage rotor blades. I try to deal with it.

特公昭61−48608号公報Japanese Examined Patent Publication No. 61-48608

シュラウドカバー部とテノンをかしめたタービン翼構造は、シュラウドカバー部の拘束力が強い反面、ボイラから流入する高温高圧蒸気にさらされ、かつ大きな変動や脈動流を伴う過渡的な流体力による励振力に対して、減衰効果が少なく、過大な応答を示す場合がある。そして、タービン出力が大きい場合、蒸気入り口を軸方向に2つに分流させたタービン構造を採用しない場合には、初段動翼も長翼化する必要があり、長翼化すれば翼剛性は低下するので、高温高圧蒸気に耐える強度を確保することが難しくなる。   The turbine blade structure with the shroud cover and caulking the tenon is strongly constrained by the shroud cover, but it is exposed to high-temperature and high-pressure steam flowing in from the boiler. In contrast, there is a case where the damping effect is small and an excessive response is shown. If the turbine output is large and the turbine structure with two steam inlets divided in the axial direction is not adopted, it is necessary to make the first stage rotor blade longer. Therefore, it becomes difficult to ensure the strength to withstand high-temperature and high-pressure steam.

また、蒸気入り口を軸方向に2つに分流させたタービン構造を採用した場合、タービンの軸長が長くなりタービン構造全体の軸スパンが拡大するので、初段動翼のみならずタービン建物の構造そのものを大きくする必要がある。また、2つに分流させることによって流れが複雑になるという課題もある。   In addition, when a turbine structure with two steam inlets in the axial direction is adopted, the axial length of the turbine becomes longer and the axial span of the entire turbine structure increases, so that not only the first stage blades but also the structure of the turbine building itself Need to be larger. There is also a problem that the flow becomes complicated by dividing the flow into two.

本発明は、高圧・高温の蒸気にさらされても隣り合う翼との連結構造を保ち、かつ高減衰効果が得られる信頼性の高いタービン動翼構造を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a highly reliable turbine rotor blade structure that maintains a connection structure with adjacent blades even when exposed to high-pressure and high-temperature steam, and that provides a high damping effect.

上記目的を達成するため、本発明では、タービン動翼の翼プロフィルを翼根元から翼先端にかけて、三次元的な流れを考慮したねじれ翼にするとともに、外周から見て翼先端のカバー部が1つの輪を形成するように、カバー部とプラットフォーム部の周方向面を接触連結させるようにしたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the present invention, a blade profile of a turbine blade is formed from a blade root to a blade tip to a twisted blade in consideration of a three-dimensional flow. The circumferential surface of the cover part and the platform part is contact-connected so as to form one ring.

翼溝部とディスク部の翼溝が接触する周方向面,隣り合うプラットフォーム部の周方向面及びカバー部の周方向面は、タービン軸方向に対して傾斜した角度を持つことが望ましい。   It is desirable that the circumferential surface where the blade groove portion and the blade groove of the disk portion contact, the circumferential surface of the adjacent platform portion, and the circumferential surface of the cover portion have an angle inclined with respect to the turbine axial direction.

また、翼溝部とディスク部の翼溝が接触する周方向面と、隣り合うプラットフォーム部の周方向面及びカバー部の周方向面に、ピンを挿入し、ピンによりそれぞれを接触連結させることが望ましい。   Further, it is desirable to insert pins into the circumferential surface where the blade groove portion and the blade groove of the disk portion are in contact, the circumferential surface surface of the adjacent platform portion, and the circumferential surface surface of the cover portion, and to contact and connect each with the pin. .

また、カバー部のピンと翼溝部のピンは平行であることが望ましい。     Further, it is desirable that the pins of the cover part and the pin of the blade groove part are parallel.

また、カバー部の周方向面の間(カバー部の周方向両端部)に挿入するピンは、tanα=1/20〜1/40のテーパ角度を持つことが望ましい。   Moreover, it is desirable that the pins inserted between the circumferential surfaces of the cover part (both ends in the circumferential direction of the cover part) have a taper angle of tan α = 1/20 to 1/40.

また、カバー部及び翼溝部に挿入されるピンの素材は、タービン動翼の素材に比べて線膨張係数が高く、鋳造された材料であることが望ましい。   Further, the material of the pin inserted into the cover part and the blade groove part is preferably a cast material having a higher linear expansion coefficient than the material of the turbine rotor blade.

本発明によれば、翼剛性を高めることができ、高圧・高温(例えば、25MPa,600℃以上)の蒸気にさらされても隣り合う翼との連結構造を保ち、かつ高減衰効果が得られ、信頼性の高いタービン動翼が提供される。   According to the present invention, blade rigidity can be increased, and even when exposed to steam at high pressure and high temperature (for example, 25 MPa, 600 ° C. or higher), the connection structure with adjacent blades is maintained, and a high damping effect is obtained. A highly reliable turbine blade is provided.

図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明のタービン動翼の構成図を示す。タービン動翼は、動翼プロフィル部1,カバー部2,プラットフォーム部3,翼溝部4から構成される。   FIG. 1 shows a configuration diagram of a turbine rotor blade of the present invention. The turbine blade includes a blade profile part 1, a cover part 2, a platform part 3, and a blade groove part 4.

タービン動翼の動翼プロフィル部1は、高圧タービン初段翼の長翼化に対応し、翼長が最低50mm以上はあり、流れの3次元性を考慮されて、図2に示すような翼プロフィルの外形を有する。即ち、動翼プロフィル部1は、ねじれた翼で構成されている。また、ねじれ以外は翼根元部と翼先端部の形状や大きさは略同一となっている。プラットフォーム部3には翼溝部4が2つ設けられており、この翼溝部4をタービンロータのディスク部5に形成された翼溝に対してタービンの軸方向に挿入することにより、タービン動翼がタービンロータに組み込まれる。   The blade profile part 1 of the turbine blade corresponds to the increase in the blade length of the first stage blade of the high-pressure turbine, and the blade length is at least 50 mm. Considering the three-dimensionality of the flow, the blade profile as shown in FIG. It has the external shape. That is, the blade profile part 1 is composed of twisted blades. Except for twisting, the shape and size of the blade root and the blade tip are substantially the same. Two blade groove portions 4 are provided in the platform portion 3. By inserting the blade groove portions 4 in the axial direction of the turbine with respect to the blade grooves formed in the disk portion 5 of the turbine rotor, the turbine rotor blades are formed. Built into the turbine rotor.

また、翼溝が存在するプラットフォーム部の周方向面とカバー部の周方向面が互いに隣り合う翼のそれらと接触することにより、ディスク部とタービン動翼,隣り合うタービン動翼間がそれぞれ連結された構造となる。   In addition, the circumferential surface of the platform portion where the blade grooves are present and the circumferential surface of the cover portion are in contact with those of adjacent blades, so that the disk portion and the turbine blade are connected to each other. Structure.

本発明の翼構造(連結構造)を外周から見たものを図3に示す。翼先端のカバー部2が接触連結されたことにより、外周から見てカバー部2は1つの輪を構成している。なお、図3において10はタービンロータを示す。   FIG. 3 shows the blade structure (connection structure) of the present invention viewed from the outer periphery. When the cover portion 2 at the tip of the blade is contact-connected, the cover portion 2 forms one ring as viewed from the outer periphery. In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a turbine rotor.

本発明の翼構造において、プラットフォーム部とカバー部の周方向面で、ある程度の接触力を保持した接触連結を構成する場合は、全周の翼のうち、最後に挿入する翼のカバーの周方向ピッチを図面上のピッチより、やや広く設計し、既にディスクに組み込まれた翼のカバーを押し広げ、すり合わせて連結する方が望ましい。   In the wing structure of the present invention, in the case where a contact connection that retains a certain degree of contact force is configured on the circumferential surface of the platform portion and the cover portion, the circumferential direction of the wing cover that is inserted last among all the wings It is desirable to design the pitch a little wider than the pitch on the drawing, and to spread the wing cover already built into the disk and to connect them together.

本発明の翼構造では、カバー部とプラットフォーム部の双方で接触連結し、全周で1つの輪のように構成されるので、従来以上に高剛性でかつ高減衰効果が得られる。また、従来のテノン−シュラウドカバー連結による群翼構造特有な周方向1次曲げ振動モードが発生する振動特性に対して、全周1リング翼構造が達成されたことにより、周方向1次曲げ振動モードの固有振動数が桁違いに高い値となり、かつ周方向の曲げに対するカバーの抗力が増加したことにより、周方向1次曲げ振動モードの共振応力が著しく低下される。   In the wing structure of the present invention, both the cover portion and the platform portion are contact-connected and configured as one ring on the entire circumference, so that the rigidity is higher and the damping effect is higher than the conventional one. In addition, in contrast to the vibration characteristic in which the circumferential primary bending vibration mode peculiar to the group blade structure is generated by the conventional tenon-shroud cover connection, the circumferential primary bending vibration is achieved by the achievement of the all-round one-ring blade structure. Since the natural frequency of the mode is an extremely high value and the resistance of the cover to bending in the circumferential direction is increased, the resonance stress in the circumferential primary bending vibration mode is significantly reduced.

また、従来のような群翼構造に較べて、本発明の翼構造が形成する全周1リング翼構造は、振動モードが単純化され、静翼の翼本数と回転数の掛け算で定義されるノズル共振周波数を回避しやすくなる利点がある。また、テノンをかしめる構造では、テノン部の周囲は応力集中部となり、強度的に特別の配慮が必要であるが、本発明の翼構造ではそのような配慮は必要なく、強度的に損傷しにくい構造である。   Compared to the conventional group blade structure, the all-round one-ring blade structure formed by the blade structure of the present invention has a simplified vibration mode and is defined by multiplying the number of stationary blades by the number of rotations. There is an advantage that the nozzle resonance frequency can be easily avoided. In addition, in the structure where the tenon is caulked, the periphery of the tenon part is a stress concentration part, and special consideration is required in terms of strength. However, in the wing structure of the present invention, such consideration is not required and the strength is damaged. It is a difficult structure.

図4は本発明のタービン動翼が適用される大出力型高圧タービンの蒸気入り口部の概要図を示す。11は外ケーシング、12は主蒸気管、13はノズルボックス、14は内ケーシング、15は静翼、31は第2段落の動翼、35は第2段落の静翼を示す。従来では、蒸気入り口を軸方向に2つに分流させた構造を採用し、初段の段落を2個構成することにより、初段動翼の翼長を長くすること無くタービン出力が大きい場合に対処するようにしているが、本発明の蒸気タービン動翼を適用した大出力型高圧タービンでは、長翼化されたタービン動翼が用いられており、蒸気入り口は軸方向に1つである。即ち、本発明の翼構造を用いれば、翼長が長くても高剛性・高減衰構造が得られるので、図4に示すように、大出力型高圧タービンにおいても、初段段落は1つで構成され、その下流側に第2段落を構成する通常の高圧蒸気タービン構造が形成できる。   FIG. 4 shows a schematic view of the steam inlet of a high-power high-pressure turbine to which the turbine rotor blade of the present invention is applied. Reference numeral 11 is an outer casing, 12 is a main steam pipe, 13 is a nozzle box, 14 is an inner casing, 15 is a stationary blade, 31 is a second stage moving blade, and 35 is a second stage stationary blade. Conventionally, a structure in which the steam inlet is divided into two in the axial direction is adopted, and two first stage paragraphs are configured to cope with a case where the turbine output is large without increasing the blade length of the first stage rotor blade. However, in the high-power type high-pressure turbine to which the steam turbine rotor blade of the present invention is applied, a turbine blade having a longer blade length is used, and there is one steam inlet in the axial direction. That is, if the blade structure of the present invention is used, a high rigidity and high damping structure can be obtained even if the blade length is long. Therefore, as shown in FIG. Thus, a normal high-pressure steam turbine structure constituting the second stage can be formed on the downstream side.

次に、図5を用いて本発明の他の実施例を詳細に説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

本実施例では、接触用ピン6が用いられており、図5に示すように、接触用ピン6は、翼溝部4とディスク部5の翼溝との間、隣り合う翼間のプラットフォーム部3とカバー部2のそれぞれ接触すべき面(周方向面)間に介在している。接触用ピン6は、ボイラから流入する高温高圧蒸気にさらされ、かつ大きな変動や脈動流を伴う過渡的な流体力による励振力に対して、せん断力に対する摩擦や、接触面圧に対するすべりを生じる作用で、過度な力の作用に対するショックアブソーバーとしての働きが期待される。   In this embodiment, a contact pin 6 is used. As shown in FIG. 5, the contact pin 6 is provided between the blade groove portion 4 and the blade groove of the disk portion 5, and the platform portion 3 between adjacent blades. And the cover portion 2 are interposed between the surfaces (circumferential surfaces) to be contacted. The contact pin 6 is exposed to high-temperature and high-pressure steam flowing in from the boiler, and generates friction against shear force and slip against contact surface pressure with respect to excitation force due to transient fluid force accompanied by large fluctuations and pulsation flow. The action is expected to act as a shock absorber against excessive force action.

接触用ピン6による隣り合う翼の接触連結力は、例えば、ピン材の比重と翼材の比重を変えることにより、遠心力の相対差により向上することが期待される。   It is expected that the contact coupling force between adjacent wings by the contact pin 6 is improved by a relative difference in centrifugal force, for example, by changing the specific gravity of the pin material and the specific gravity of the wing material.

本実施例によれば、図1に示す実施例の効果が同様に得られる他、強制的な接触連結力を与えて全周1リング翼を実現した構造に比べて、高温クリープによる接触力の弛緩の問題がなくなる利点がある。   According to the present embodiment, the effect of the embodiment shown in FIG. 1 can be obtained in the same manner, and the contact force due to high temperature creep can be improved as compared with the structure in which the forcible contact coupling force is provided to realize the all-around one ring blade. There is an advantage that the problem of relaxation is eliminated.

なお、本実施例では、接触用ピン6を、翼溝部4とディスク部5の翼溝との間、隣り合う翼間のプラットフォーム部3とカバー部2のそれぞれ接触すべき面(周方向面)間に介在させているが、接触用ピンを何れかの箇所に限定して用い、接触用ピン6を用いない箇所は図1の実施例のように強制的に接触連結力を与えて接触連結させるようにすることも考えられる。   In the present embodiment, the contact pin 6 is a surface (circumferential surface) between the blade groove 4 and the blade groove of the disk portion 5 and the surface of the platform portion 3 and the cover portion 2 between the adjacent blades. Although intervening between them, the contact pin is used only in any part, and the part where the contact pin 6 is not used is forcibly applied with contact connection force as in the embodiment of FIG. It is also possible to make it.

次に、図6を用いて接触用ピン6を詳細に説明する。   Next, the contact pin 6 will be described in detail with reference to FIG.

接触用ピン6は、図6に示すようにテーパが付けられている。23はテーパ角度を示す。本実施例のように、ピンにテーパを付けて、より連結効果を高める場合には、テーパ角度23を次のように設定する。即ち、一般に潤滑剤の無い場合の嵌めあいに関する摩擦角は、0.2〜0.4と考えられ、テーパの勾配αについては、半永久的な取り付けを考えた場合、tanα=1/20〜1/40を用いる。ここで、摩擦角を潤滑材の無い場合の嵌めあいについて想定した理由は、組み立て時に例え潤滑剤を用いることができても、600℃以上の高圧初段翼を想定した場合、潤滑油が存在する温度環境に無いためである。   The contact pin 6 is tapered as shown in FIG. Reference numeral 23 denotes a taper angle. As in this embodiment, when the pin is tapered to further enhance the connection effect, the taper angle 23 is set as follows. That is, in general, the friction angle related to fitting in the absence of lubricant is considered to be 0.2 to 0.4, and the taper gradient α is tan α = 1/20 to 1 when considering semi-permanent mounting. / 40 is used. Here, the reason why the friction angle is assumed to be fit when there is no lubricant is that even if a lubricant can be used at the time of assembly, if a high-pressure first stage blade of 600 ° C. or higher is assumed, there is lubricating oil. This is because there is no temperature environment.

次に、接触用ピン6の材料について説明する。   Next, the material of the contact pin 6 will be described.

本発明における接触用ピン6は、連結効果と減衰効果の2つの効果を期待して取り付けるものである。連結効果としては、上述のように、翼材と違う比重を持つ材料とした遠心力の相対差により接触連結を高めるもの、テーパにより接触連結を高めるものがある。そして、この他に、600℃以上の高温にさらされることを利用して、線膨張係数(熱膨張係数)を翼材と異なる材料にすることにより接触連結を増加させる効果が期待できる。   The contact pin 6 according to the present invention is attached in anticipation of two effects of a coupling effect and a damping effect. As described above, as described above, there are an effect of increasing the contact connection by a relative difference in centrifugal force made of a material having a specific gravity different from that of the wing material, and an effect of increasing the contact connection by a taper. In addition to this, the effect of increasing the contact connection can be expected by using a material having a linear expansion coefficient (thermal expansion coefficient) different from that of the wing material by using exposure to a high temperature of 600 ° C. or higher.

線膨張係数の違いについては、例えばタービン動翼が12Cr鋼などで製造された場合においても、タービン動翼やディスク部が12Cr鋼などほぼ線膨張係数が同じ材料で、かつ600℃以内で使用される場合、Ni基合金材は12Cr鋼よりも線膨張係数が高いので、ピン材に使用すれば、翼間のカバー接触力や、翼溝部とディスク翼溝との間の接触力を高める効果が期待できる。また、600℃以上の高温でタービン動翼にNi基合金材の使用を考えた場合、ピン材はオーステナイト鋼にて製造すれば、線膨張係数の違いにより、上述と同様の効果が期待できる。また、接触用ピンは接触連結力を高めるためだけでなく、ショックアブソーバーとして減衰効果を高める作用も期待するところが大きい。そのため、接触用ピンの製造に当たっては、耐摩耗性に優れ、減衰効果が高い鋳造によって製造されることが望ましい。   Regarding the difference in linear expansion coefficient, for example, even when the turbine blade is made of 12Cr steel or the like, the turbine blade and disk part are made of the same material such as 12Cr steel and have a linear expansion coefficient of less than 600 ° C. In this case, since the Ni-based alloy material has a higher linear expansion coefficient than 12Cr steel, if it is used as a pin material, the effect of increasing the contact force between the blades and the contact force between the blade grooves and the disk blade grooves can be obtained. I can expect. Further, when considering the use of a Ni-based alloy material for a turbine blade at a high temperature of 600 ° C. or higher, if the pin material is made of austenitic steel, the same effect as described above can be expected due to the difference in linear expansion coefficient. In addition, the contact pin is expected not only to increase the contact coupling force but also to increase the damping effect as a shock absorber. Therefore, when manufacturing the contact pin, it is desirable that the contact pin be manufactured by casting having excellent wear resistance and a high damping effect.

次に、図7を用いて本発明の他の実施例を説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例では、プラットフォーム部3及びカバー部2の接触面が、タービンの軸方向線21に対して斜めの角度22を持つように構成されている。このように、軸方向線21に対して斜めの角度22を持つことにより、周方向のみならず、軸方向に対する過渡的な流体力による励振力に対しても、接触面のすべりや摩擦効果によって、ショックアブソーバーとしての働きが期待される。また、カバー部2とプラットフォーム部3の接触面が平行に配置されていることにより、タービン翼に作用する減衰効果は、カバー部2とプラットフォーム部3で同じ方向に作用しながら減衰するので、捩れた動翼プロフィル部1に対し、過度な捩れ変形を抑制し、翼溝部4とカバー部2で片当たりなどを生じる可能性を低減できる。   In this embodiment, the contact surfaces of the platform portion 3 and the cover portion 2 are configured to have an oblique angle 22 with respect to the axial line 21 of the turbine. Thus, by having an oblique angle 22 with respect to the axial line 21, not only the circumferential direction but also the excitation force due to the transient fluid force in the axial direction is caused by the sliding and frictional effects of the contact surface. Expected to work as a shock absorber. In addition, since the contact surfaces of the cover part 2 and the platform part 3 are arranged in parallel, the damping effect acting on the turbine blades is attenuated while acting in the same direction on the cover part 2 and the platform part 3, so that the twisting In addition, it is possible to suppress excessive torsional deformation of the moving blade profile portion 1 and reduce the possibility that the blade groove portion 4 and the cover portion 2 cause a single contact.

なお、図5及び図7に示す実施例は、組み合わせることができ、この組み合わせにより、より信頼性の高いタービン動翼を得ることができる。   The embodiments shown in FIGS. 5 and 7 can be combined, and a turbine blade having higher reliability can be obtained by this combination.

本発明の実施例であるタービン動翼の構成図。The block diagram of the turbine rotor blade which is an Example of this invention. 本発明の実施例であるタービン動翼の翼プロフィル外形図。The blade profile outline drawing of the turbine rotor blade which is an Example of this invention. 本発明の実施例であるタービン動翼の斜視図(概要図)。1 is a perspective view (schematic diagram) of a turbine rotor blade that is an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施例であるタービン動翼を初段段落に適用した大出力型高圧タービンの蒸気入り口部の概要図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic of the steam inlet part of the high power type high pressure turbine which applied the turbine rotor blade which is the Example of this invention to the first stage paragraph. 本発明の他の実施例であるタービン動翼の構成図。The block diagram of the turbine blade which is the other Example of this invention. 本発明の他の実施例であるタービン動翼に用いられる接触用ピンのピン形状の概要図。The schematic diagram of the pin shape of the contact pin used for the turbine rotor blade which is another Example of this invention. 本発明の他の実施例であるタービン動翼を外周から見た図。The figure which looked at the turbine rotor blade which is the other Example of this invention from the outer periphery.

符号の説明Explanation of symbols

1 動翼プロフィル部
2 カバー部
3 プラットフォーム部
4 翼溝部
5 ディスク部
6 接触用ピン
10 タービンロータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor profile part 2 Cover part 3 Platform part 4 Blade groove part 5 Disk part 6 Contact pin 10 Turbine rotor

Claims (6)

翼プロフィル部と、前記翼プロフィル部の外周側に設けられたカバー部と、前記翼プロフィル部の内周側に設けられたプラットフォーム部と、前記プラットフォーム部の内周側に設けられた2つ以上の翼溝部とを有するタービン動翼を複数備え、前記各タービン動翼の前記翼溝部をタービンロータのディスク部に形成された翼溝にタービン軸方向から挿入して組み立てられるタービン動翼構造であって、
前記タービン動翼は、前記翼プロフィル部が翼根元から翼先端にかけて捩れた翼プロフィルを有し、
隣り合う前記タービン動翼は、外周から見て前記カバー部が1つの輪を形成するように、前記プラットフォーム部の周方向面と前記カバー部の周方向面で隣り合う翼間が接触連結されていることを特徴とするタービン動翼構造。
A blade profile part, a cover part provided on the outer peripheral side of the blade profile part, a platform part provided on the inner peripheral side of the blade profile part, and two or more provided on the inner peripheral side of the platform part A turbine rotor blade structure including a plurality of turbine rotor blades having a plurality of blade groove portions, and being assembled by inserting the blade groove portions of the turbine rotor blades into blade grooves formed in a disk portion of a turbine rotor from a turbine axial direction. And
The turbine blade has a blade profile in which the blade profile portion is twisted from the blade root to the blade tip,
Adjacent turbine blades are contact-connected between adjacent blades on the circumferential surface of the platform portion and the circumferential surface of the cover portion so that the cover portion forms one ring when viewed from the outer periphery. A turbine rotor blade structure characterized by comprising:
請求項1において、
前記翼溝部と前記ディスク部の翼溝が接触する周方向面、隣り合う前記プラットフォーム部の周方向面及び前記カバー部の周方向面は、前記タービン軸方向に対して傾斜した角度を持つことを特徴としたタービン動翼構造。
In claim 1,
The circumferential surface where the blade groove portion and the blade groove of the disk portion contact, the circumferential surface of the adjacent platform portion, and the circumferential surface of the cover portion have an angle inclined with respect to the turbine shaft direction. Characteristic turbine blade structure.
請求項1又は2において、
前記翼溝部と前記ディスク部の翼溝が接触する周方向面の間と、隣り合う前記プラットフォーム部の周方向面及び前記カバー部の周方向面の間には、それぞれピンが挿入され、
前記ピンによりそれぞれ接触連結されていることを特徴とするタービン動翼構造。
In claim 1 or 2,
Pins are respectively inserted between the circumferential surface where the blade groove portion and the blade groove of the disk portion contact, and between the circumferential surface of the adjacent platform portion and the circumferential surface of the cover portion,
A turbine rotor blade structure characterized by being contact-connected by the pins.
請求項3において、
前記カバー部の周方向面の間のピンと前記翼溝部の周方向面の間の前記ピンは平行であることを特徴とするタービン動翼構造。
In claim 3,
The turbine blade structure according to claim 1, wherein the pins between the circumferential surfaces of the cover part and the pins between the circumferential surfaces of the blade groove parts are parallel to each other.
請求項3又は4において、
前記カバー部の周方向面の間に挿入する前記ピンは、
tanα=1/20〜1/40のテーパ角度を持つことを特徴とするタービン動翼構造。
In claim 3 or 4,
The pin inserted between the circumferential surfaces of the cover part,
A turbine rotor blade structure having a taper angle of tan α = 1/20 to 1/40.
請求項3から5の何れかにおいて、
前記カバー部及び前記翼溝部に挿入される前記ピンの素材は、前記タービン動翼の素材に比べて線膨張係数が高く鋳造された材料であることを特徴とするタービン動翼構造。
In any of claims 3 to 5,
The turbine blade structure according to claim 1, wherein a material of the pin inserted into the cover portion and the blade groove portion is a cast material having a higher linear expansion coefficient than the material of the turbine blade.
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