JP2013181431A - タービン動翼の抜け止め構造およびこれを備えた回転機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】挿入窓部68を介して露出する隣り合うロッキングピース12,66の少なくとも一方の端部に、前記挿入窓部68内に入り込むようにして、板厚方向に膨出する肉厚部13が設けられている。
【選択図】図1
Description
ここで、図5から図10の少なくとも一図に示すように、タービン動翼の抜け止め構造51は、タービン動翼52をロータディスク53に固定するとともに、タービン動翼52の抜けを防止する(タービン動翼52の移動を拘束する)ものである。
なお、図5、図6、図8、図10、および図11中の符号70は、スポット溶接による溶接部を示している。
また、このようなタービン動翼の抜け止め構造51では、図10(b)に示すように、蒸気ドレン72が溶接部70に衝突し溶接部70が侵食される。このため、溶接部70が脆弱化し、溶接部70に亀裂71が入り易くなってしまうといった問題点もあった。
本発明に係るタービン動翼の抜け止め構造は、ロータディスクを板厚方向に貫通して、周方向に配列されるタービン動翼の翼根を受け入れる翼溝と、外周端が前記翼溝の内周端よりも半径方向内側に位置し、板厚方向外側に全体として突出する突出部と、前記突出部の周縁部において周方向に沿って形成され、周方向に配列される板状のロッキングピースを受け入れるようにして半径方向外側に向いて開口する環状の係止溝と、前記係止溝と対向するようにして前記翼根の内周側の周縁部において板厚方向外側に突出する段部と、前記係止溝と前記段部の間に嵌合される前記ロッキングピースと、を備え、前記突出部の周縁部には内周面が前記係止溝の内周面と合致するようにして板厚方向に切り欠かれた挿入窓部が周方向に沿って少なくとも一つ設けられており、前記挿入窓部を介して露出する隣り合うロッキングピースの端部同士が溶接により互いに接合されるタービン動翼の抜け止め構造であって、前記挿入窓部を介して露出する隣り合うロッキングピースの少なくとも一方の端部に、前記挿入窓部内に入り込むようにして、板厚方向に膨出する肉厚部が設けられている。
これにより、挿入窓部を介して露出するロッキングピースの端部における軸方向への変形を防止する(低減させる)ことができるとともに、溶接部における亀裂の発生を防止することができる。
これにより、挿入窓部を介して露出するロッキングピースの端部における軸方向への変形をさらに防止する(低減させる)ことができるとともに、溶接部における亀裂の発生をさらに防止することができる。
これにより、蒸気ドレンが溶接部に衝突したり、溶接部に付着して溶接部が侵食により脆弱化し、溶接部に亀裂が入り易くなってしまうといった不具合を低減させることができる。
これにより、蒸気ドレンが溶接部に衝突し溶接部が侵食され脆弱化し、溶接部に亀裂が入り易くなってしまうといった不具合をさらに低減させることができる。
これにより、挿入窓部に最後に挿入されるロッキングピースを容易に挿入することができて、組立作業性を向上させることができる。
これにより、ロッキングピースや溶接部の破片が下流側に飛散するのを防止することができ、当該回転機械の信頼性を向上させることができる。
以下、図1を参照しながら、蒸気タービンに適用される本発明の第1実施形態のタービン動翼の抜け止め構造を説明する。
図1は本実施形態に係るタービン動翼の抜け止め構造の要部を示す図であって、(a)は正面図、(b)は(a)を下方から見た下面図である。
なお、タービン動翼52およびロータディスク53については、上述の「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したので、ここではその説明を省略する。
なお、ロッキングピース66については、上述の「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したので、ここではその説明を省略する。
板状部14は、幅方向および長手方向(図1(a)および図1(b)において左右方向)の全体にわたって、一定の板厚(肉厚)を有する板状の部分である。
これにより、挿入窓部68を介して露出するロッキングピース12の端部におけるロータディスクの軸方向への変形を防止する(低減させる)ことができるとともに、溶接部70における亀裂の発生を防止することができる。
これにより、蒸気ドレン72が溶接部70に衝突し溶接部70が侵食され脆弱化し、溶接部70に亀裂が入り易くなってしまうといった不具合を低減させることができる。
これにより、蒸気ドレン72が溶接部70に衝突し溶接部70が侵食され脆弱化し、溶接部70に亀裂が入り易くなってしまうといった不具合をさらに低減させることができる。
以下、図2から図4を参照しながら、蒸気タービンに適用される本発明の第2実施形態のタービン動翼の抜け止め構造を説明する。
図2は本実施形態に係るタービン動翼の抜け止め構造の要部を示す図であって、(a)は正面図、(b)は(a)を下方から見た下面図、図3は本実施形態に係るタービン動翼の抜け止め構造の要部を示す斜視図、図4は挿入窓部を介して露出するロッキングピースを分解して示す斜視図である。
なお、上述した第1実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
なお、ロッキングピース66については、上述の「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したので、ここではその説明を省略する。
板状部24は、長手方向の全体にわたって、一定の板厚(肉厚)を有する板状の部分であり、長手方向における一端(先端)から中央近傍にかけては、幅方向(図2(a)において上下方向:図2(b)において紙面に垂直な方向)の全体にわたっても一定の板厚(肉厚)を有するようにして形成されている。
なお、切欠部27の板厚は、ロッキングピース66の板厚、および肉厚部23以外の部分を形成するロッキングピース22の板厚と同じとされている。
なお、切欠部29の内周面は、切欠部27の内周面と同一面をなすようにして形成され、切欠部29の底面は、切欠部27の底面と同一面をなすようにして形成されている。また、切欠部29の板厚は、ロッキングピース66の板厚、および肉厚部23以外の部分を形成するロッキングピース22の板厚と同じとされている。
これにより、挿入窓部68を介して露出するロッキングピース22,66の端部における軸方向への変形を防止する(低減させる)ことができるとともに、溶接部70における亀裂の発生を防止することができる。
これにより、蒸気ドレン72が溶接部70に衝突し溶接部70が侵食され脆弱化し、溶接部70に亀裂が入り易くなってしまうといった不具合を低減させることができる。
これにより、蒸気ドレン72が溶接部70に衝突し溶接部70が侵食され脆弱化し、溶接部70に亀裂が入り易くなってしまうといった不具合をさらに低減させることができる。
これにより、挿入窓部68に最後に挿入されるロッキングピース66を容易に挿入することができて、組立作業性を向上させることができる。
例えば、上述した実施形態では、本発明に係るタービン動翼の抜け止め構造を、蒸気タービンに適用したものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、蒸気タービン以外の回転機械(ガスタービンや圧縮機等のタービン動翼がロータディスクに固定される回転機械)にも適用することができる。
また、上述した実施形態では、挿入窓部68を介して露出する隣り合う二つのロッキングピースのうち、一方のロッキングピース12,22、すなわち、ロータディスク53が回転していく側のロッキングピース12,22の端部にのみ肉厚部13,23が設けられたものを一具体例としてあげて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、挿入窓部68を介して露出する隣り合う二つのロッキングピースのうち、他方のロッキングピース66、すなわち、ロータディスク53が回転していく側と反対の側のロッキングピース66の端部にのみ肉厚部13,23を設けるようにしてもよいし、双方のロッキングピース12,22,66の端部に肉厚部13,23を設けるようにしてもよい。
12 ロッキングピース
13 肉厚部
16 凹溝
21 タービン動翼の抜け止め構造
22 ロッキングピース
23 肉厚部
25 傾斜部
28 凹溝
52 タービン動翼
53 ロータディスク
61 翼溝
62 翼根
65 突出部
66 ロッキングピース
67 係止溝
68 挿入窓部
69 段部
Claims (6)
- ロータディスクを板厚方向に貫通して、周方向に配列されるタービン動翼の翼根を受け入れる翼溝と、
外周端が前記翼溝の内周端よりも半径方向内側に位置し、板厚方向外側に全体として突出する突出部と、
前記突出部の周縁部において周方向に沿って形成され、周方向に配列される板状のロッキングピースを受け入れるようにして半径方向外側に向いて開口する環状の係止溝と、
前記係止溝と対向するようにして前記翼根の内周側の周縁部において板厚方向外側に突出する段部と、
前記係止溝と前記段部の間に嵌合される前記ロッキングピースと、を備え、
前記突出部の周縁部には内周面が前記係止溝の内周面と合致するようにして板厚方向に切り欠かれた挿入窓部が周方向に沿って少なくとも一つ設けられており、
前記挿入窓部を介して露出する隣り合うロッキングピースの端部同士が溶接により互いに接合されるタービン動翼の抜け止め構造であって、
前記挿入窓部を介して露出する隣り合うロッキングピースの少なくとも一方の端部に、前記挿入窓部内に入り込むようにして、板厚方向に膨出する肉厚部が設けられていることを特徴とするタービン動翼の抜け止め構造。 - 前記肉厚部が、溶接により接合されるロッキングピースの一端から他端の側にかけて設けられていることを特徴とする請求項1に記載のタービン動翼の抜け止め構造。
- 前記肉厚部の幅方向における中央部に、溶接により接合されるロッキングピースの一端から他端の側にかけて延びるとともに、前記一端において開口する凹溝が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のタービン動翼の抜け止め構造。
- 前記肉厚部が、前記ロータディスクが回転していく側のロッキングピースの端部に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のタービン動翼の抜け止め構造。
- 溶接により接合されるロッキングピースの一端から他端の側にかけて板厚が漸次増加するようにして形成された傾斜部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のタービン動翼の抜け止め構造。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のタービン動翼の抜け止め構造を備えたことを特徴とする回転機械。
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