JP2015175336A - Turbine rotor blade and steam turbine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbine rotor blade and a steam turbine capable of reducing fluid loss at the extremity end of the rotor blade and restricting an excessive contact surface pressure between the adjoining rotor blades.SOLUTION: A rotor blade 22 in this preferred embodiment comprises a front edge snubber 51 protruding at the front edge side of a blade extremity end toward a rear side 43, and a rear edge snubber 52 protruding at the rear edge side of a blade extremity end toward a belly side 44. During operation, a thickness of a snubber structure 70 between a front edge 71 and a rear edge 72 of the snubber structure 70 becomes maximum at a sectional surface in a steam flow direction of the snubber structure 70 formed by contacting the front edge snubber 51 of the rotor blade 22 adjacent to the rear edge snubber 52 or the rear edge snubber 52 of the rotor blade 22 adjacent to the front edge snubber 51.

Description

本発明の実施形態は、タービン動翼および蒸気タービンに関する。   Embodiments described herein relate generally to a turbine blade and a steam turbine.

火力発電プラントまたは原子力発電プラントにおいて、ボイラ、熱交換器または蒸気発生機器などで発生した蒸気は、蒸気タービン内に導入される。蒸気タービンにおいて、導入された蒸気の熱エネルギが回転エネルギに変換される。   In a thermal power plant or a nuclear power plant, steam generated by a boiler, a heat exchanger, a steam generator, or the like is introduced into a steam turbine. In the steam turbine, the heat energy of the introduced steam is converted into rotational energy.

このような蒸気タービンに対して、高出力化、高効率化が要求されている。高出力化の一対策として、最終段に代表されるタービン出口のタービン段落における翼長を長くすることが検討されている。また、長翼化に伴って問題となる運転中の動翼の振動を抑制するための対策も同時に検討されている。高効率化の一対策として、タービン損失を低減することが検討されている。   Such steam turbines are required to have high output and high efficiency. As a countermeasure for increasing the output, it has been studied to increase the blade length in the turbine stage at the turbine outlet represented by the final stage. In addition, measures for suppressing the vibration of the moving blade during operation, which becomes a problem with the increase in the length of the blades, are being studied at the same time. Reduction of turbine loss is being studied as a measure for improving efficiency.

図13は、従来の蒸気タービンにおける動翼300の斜視図である。図14および図15は、従来の蒸気タービンにおける動翼300を半径方向外側から見たときの平面図である。図14には静止時の動翼300を、図15には回転時の動翼300を示している。また、図13および図14には、蒸気の流れ方向Ds、動翼300の回転方向Drおよびタービンロータ軸方向Daを示している。図16は、図15のC−C断面を示す図である。なお、図16には、スナッバ310の断面のみを示している。ここでは、低圧タービンを例示している。また、動翼300としては、最終段のタービン段落を構成するものを例示している。   FIG. 13 is a perspective view of a moving blade 300 in a conventional steam turbine. 14 and 15 are plan views of a moving blade 300 in a conventional steam turbine as viewed from the outside in the radial direction. FIG. 14 shows the moving blade 300 when stationary, and FIG. 15 shows the rotating blade 300 when rotating. 13 and 14 show the steam flow direction Ds, the rotational direction Dr of the rotor blade 300, and the turbine rotor axial direction Da. FIG. 16 is a view showing a CC cross section of FIG. FIG. 16 shows only a cross section of the snubber 310. Here, a low-pressure turbine is illustrated. Moreover, as the moving blade 300, what constitutes the turbine stage of the final stage is illustrated.

図13に示すように、最終段の動翼300の先端にはスナッバ310が一体的に形成されている。スナッバ310は、動翼300の前縁301側で背側302に突出する前縁スナッバ311と、動翼300の後縁303側で腹側304に突出する後縁スナッバ312とを備えている。前縁スナッバ311は、隣接する動翼300の後縁スナッバ312と周方向に隣接し、後縁スナッバ312は、隣接する動翼300の前縁スナッバ311と周方向に隣接している。   As shown in FIG. 13, a snubber 310 is integrally formed at the tip of the rotor blade 300 at the final stage. The snubber 310 includes a leading edge snubber 311 that protrudes toward the back side 302 on the leading edge 301 side of the moving blade 300, and a trailing edge snubber 312 that protrudes toward the ventral side 304 on the trailing edge 303 side of the moving blade 300. The leading edge snubber 311 is adjacent to the trailing edge snubber 312 of the adjacent moving blade 300 in the circumferential direction, and the trailing edge snubber 312 is adjacent to the leading edge snubber 311 of the adjacent moving blade 300 in the circumferential direction.

静止時には、図14に示すように、隣接するスナッバ310間に隙間Gを有するように構成されている。これは、静止時において隣接するスナッバ310間に隙間Gを構成しない場合、組立てが困難となり、さらに運転時に生じる拘束モーメントが大きくなりスナッバに過大な応力がかかるからである。   At rest, as shown in FIG. 14, a gap G is formed between adjacent snubbers 310. This is because if the gap G is not formed between the adjacent snubbers 310 at rest, the assembly becomes difficult, and the restraint moment generated during the operation increases, and an excessive stress is applied to the snubber.

一方、回転時には、動翼300の捻れ戻り(アンツイスト)が生じて、図15に示すように、互いに隣接する動翼300における前縁スナッバ311の接触面311aと、後縁スナッバ312の接触面312aとが接触する。これによって、全周一群の連結構造が構成される。このように、回転時に隣接するスナッバ310どうしを接触させることで、拘束モーメントの増大を最小限に抑えて、動翼300の振動を抑制している。   On the other hand, during rotation, the blade 300 is twisted back (untwisted), and as shown in FIG. 15, the contact surface 311 a of the leading edge snubber 311 and the contact surface of the trailing edge snubber 312 in the adjacent blade 300. 312a contacts. As a result, a whole-group connection structure is formed. In this manner, by bringing the adjacent snubbers 310 into contact with each other during rotation, an increase in the restraining moment is minimized, and the vibration of the moving blade 300 is suppressed.

なお、上記したように動翼300は回転するため、スナッバ310と、動翼300(スナッバ310)の周囲に設けられた静止部材であるダイアフラム外輪との間には、隙間を有している。この隙間から漏洩する蒸気の流量を抑えることも、タービン効率の向上に繋がる。   Since the moving blade 300 rotates as described above, there is a gap between the snubber 310 and the diaphragm outer ring that is a stationary member provided around the moving blade 300 (snubber 310). Suppressing the flow rate of the steam leaking from this gap also leads to improvement of turbine efficiency.

ここで、図16に示すように、スナッバ310の断面形状は、矩形である。すなわち、蒸気が流れる動翼300間の先端部は、後縁スナッバ312と前縁スナッバ311とからなるブロック状の構造となる。そのため、蒸気の流れ方向に対向する、後縁スナッバ312の前縁312bは平面となる。また、蒸気が流出する側の、前縁スナッバ311の後縁311bも平面となる。   Here, as shown in FIG. 16, the cross-sectional shape of the snubber 310 is a rectangle. That is, the tip part between the moving blades 300 through which the steam flows has a block-like structure including the trailing edge snubber 312 and the leading edge snubber 311. Therefore, the front edge 312b of the rear edge snubber 312 facing the steam flow direction is a flat surface. In addition, the rear edge 311b of the leading edge snubber 311 on the side from which the steam flows is also a flat surface.

スナッバ310は、最も外径が大きくなる翼先端部に備えられているため、周速が最も大きくなる。翼長の長い最終段の動翼300の先端部では、周速が大きいことに起因して流れの相対流入速度が音速を超えることがある。最終段の動翼300の先端部において入口から超音速の流れ場が形成されている場合、図16に示すように、後縁スナッバ312の前縁312bの前方に離脱衝撃波320が形成されることがある。また、前縁スナッバ311の後縁311bからはウェーク330が発生する。   Since the snubber 310 is provided at the blade tip having the largest outer diameter, the circumferential speed is the largest. At the tip of the last stage moving blade 300 having a long blade length, the relative inflow speed of the flow may exceed the sound speed due to the high peripheral speed. When a supersonic flow field is formed from the inlet at the tip of the moving blade 300 at the final stage, a separation shock wave 320 is formed in front of the leading edge 312b of the trailing edge snubber 312 as shown in FIG. There is. A wake 330 is generated from the rear edge 311b of the leading edge snubber 311.

特許第4105528号公報Japanese Patent No. 4105528

上記したように、蒸気が流れる動翼300間の先端部には、ブロック状のスナッバ310が存在するため、流れに対してブロッケージ効果により、流体的な損失要因となる。また、後縁スナッバ312の前縁312bの前方に離脱衝撃波320が形成された場合、離脱衝撃波320の前後に全圧損失が発生するとともに、発生した離脱衝撃波320が蒸気の主流と干渉して流れを乱して流体的な損失が生じる。最終段の動翼300の翼長が長くなるほど、先端部の周速が増して入口相対流入速度が大きくなり、強い離脱衝撃波320が誘起されるため、これらの損失は増加する傾向にある。さらに、前縁スナッバ311の後縁311bから発生するウェーク330によって、流体的な損失が発生する。   As described above, since the block-shaped snubber 310 exists at the tip between the moving blades 300 through which steam flows, it becomes a fluid loss factor due to the blockage effect on the flow. When the separation shock wave 320 is formed in front of the front edge 312b of the trailing edge snubber 312, a total pressure loss occurs before and after the separation shock wave 320, and the generated separation shock wave 320 interferes with the main flow of steam and flows. Disturbs the fluid and causes a fluid loss. As the blade length of the final stage moving blade 300 increases, the peripheral speed of the tip increases and the inlet relative inflow velocity increases, and a strong separation shock wave 320 is induced, so these losses tend to increase. Furthermore, fluid loss occurs due to the wake 330 generated from the trailing edge 311b of the leading edge snubber 311.

上記したような損失を低減するためには、スナッバ310の厚さTを全体的に薄くすることが考えられる。これによって、離脱衝撃波320の強さを弱め、衝撃波損失を低減することができる。また、ブロッケージ効果やウェーク330による流体的な損失も低減することができる。しかしながら、スナッバ310の厚さTを全体的に薄くした場合、前縁スナッバ311と後縁スナッバ312との接触面積が小さくなり、接触面圧が過大となる。そのため、スナッバ310に過大な応力が発生する。   In order to reduce the loss as described above, it is conceivable to reduce the thickness T of the snubber 310 as a whole. As a result, the strength of the separation shock wave 320 can be reduced and the shock wave loss can be reduced. Further, the fluid loss due to the blockage effect and the wake 330 can also be reduced. However, when the thickness T of the snubber 310 is reduced as a whole, the contact area between the leading edge snubber 311 and the trailing edge snubber 312 becomes small, and the contact surface pressure becomes excessive. Therefore, excessive stress is generated in the snubber 310.

本発明が解決しようとする課題は、動翼の先端部における流体的な損失を低減するとともに、隣接する動翼どうしの接触面における接触面圧が過大になることを抑制できるタービン動翼および蒸気タービンを提供するものである。   The problem to be solved by the present invention is a turbine blade and steam capable of reducing fluid loss at the tip of the blade and suppressing excessive contact surface pressure between the contact surfaces of adjacent blades. A turbine is provided.

実施形態のタービン動翼は、翼先端部の前縁側で背側に突出する前縁連結部材と、前記翼先端部の後縁側で腹側に突出する後縁連結部材とを備える。そして、運転の際、前記後縁連結部材と隣接するタービン動翼の前記前縁連結部材、または前記前縁連結部材と隣接するタービン動翼の前記後縁連結部材が接触して形成される連結部構造体の蒸気流れ方向における断面において、前記連結部構造体の、前縁と後縁との間で前記連結部構造体の厚さが最大となる。   The turbine rotor blade according to the embodiment includes a front edge connecting member that protrudes to the back side on the front edge side of the blade tip portion, and a rear edge connection member that protrudes to the ventral side on the rear edge side of the blade tip portion. In operation, the leading edge coupling member of the turbine blade adjacent to the trailing edge coupling member or the coupling formed by contacting the trailing edge coupling member of the turbine blade adjacent to the leading edge coupling member. In the cross section in the steam flow direction of the partial structure, the thickness of the connecting part structure is maximized between the front edge and the rear edge of the connecting part structure.

第1の実施の形態の動翼を備えた蒸気タービンの鉛直方向の子午断面を示す図である。It is a figure which shows the meridional section of the perpendicular direction of the steam turbine provided with the moving blade of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の動翼の斜視図である。It is a perspective view of the moving blade of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の動翼を半径方向外側から見たときの平面図である。It is a top view when the moving blade of 1st Embodiment is seen from the radial direction outer side. 第1の実施の形態の動翼を半径方向外側から見たときの平面図である。It is a top view when the moving blade of 1st Embodiment is seen from the radial direction outer side. 図4のA−A断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section of FIG. 第1の実施の形態の動翼の他の構成のスナッバ構造体の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section equivalent to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure of the other structure of the moving blade of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の動翼の他の構成のスナッバ構造体の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section equivalent to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure of the other structure of the moving blade of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の動翼におけるシールフィンを備えるスナッバ構造体を半径方向外側から見たときの平面図である。It is a top view when the snubber structure provided with the seal fin in the moving blade of 1st Embodiment is seen from the radial direction outer side. 図8のB−B断面を示す図である。It is a figure which shows the BB cross section of FIG. 第2の実施の形態の動翼のスナッバ構造体の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section equivalent to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure of the moving blade of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の動翼において、他の構成を有するスナッバ構造体の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。FIG. 6 is a view showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 4 of a snubber structure having another configuration in the moving blade of the second embodiment. 第3の実施の形態の動翼のスナッバ構造体の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section equivalent to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure of the moving blade of 3rd Embodiment. 従来の蒸気タービンにおける動翼の斜視図である。It is a perspective view of the moving blade in the conventional steam turbine. 従来の蒸気タービンにおける動翼を半径方向外側から見たときの平面図である。It is a top view when the moving blade in the conventional steam turbine is seen from the radial direction outer side. 従来の蒸気タービンにおける動翼を半径方向外側から見たときの平面図である。It is a top view when the moving blade in the conventional steam turbine is seen from the radial direction outer side. 図15のC−C断面を示す図である。It is a figure which shows CC cross section of FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の動翼22を備えた蒸気タービン10の鉛直方向の子午断面を示す図である。なお、ここでは、低圧タービンを例示して説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a meridional section in the vertical direction of a steam turbine 10 including a moving blade 22 according to the first embodiment. Here, a low-pressure turbine will be described as an example.

図1に示すように、蒸気タービン10は、ケーシング20を備え、このケーシング20内には、タービンロータ21が貫設されている。このタービンロータ21には、ロータディスク21aが形成されている。このロータディスク21aに、複数の動翼22が周方向に植設され、動翼翼列を構成している。動翼翼列は、タービンロータ21の軸方向に複数段構成されている。なお、タービンロータ21は、図示しないロータ軸受によって回転可能に支持されている。   As shown in FIG. 1, the steam turbine 10 includes a casing 20, and a turbine rotor 21 is provided in the casing 20. The turbine rotor 21 is formed with a rotor disk 21a. A plurality of rotor blades 22 are implanted in the rotor disk 21a in the circumferential direction to constitute a rotor blade cascade. The rotor blade cascade is formed in a plurality of stages in the axial direction of the turbine rotor 21. The turbine rotor 21 is rotatably supported by a rotor bearing (not shown).

ケーシング20の内周には、ダイアフラム外輪23が設置され、このダイアフラム外輪23の内側には、ダイアフラム内輪24が設置されている。また、ダイアフラム外輪23とダイアフラム内輪24との間には、周方向に複数の静翼25が配置され、静翼翼列を構成している。この静翼翼列は、タービンロータ21の軸方向に動翼翼列と交互に複数段備えられている。そして、静翼翼列と、その直下流側に位置する動翼翼列とで一つのタービン段落を構成している。   A diaphragm outer ring 23 is installed on the inner periphery of the casing 20, and a diaphragm inner ring 24 is installed inside the diaphragm outer ring 23. A plurality of stationary blades 25 are arranged in the circumferential direction between the diaphragm outer ring 23 and the diaphragm inner ring 24 to constitute a stationary blade cascade. The stationary blade cascade is provided in a plurality of stages alternately with the moving blade cascade in the axial direction of the turbine rotor 21. The turbine blade cascade and the rotor blade cascade located on the downstream side thereof constitute one turbine stage.

ダイアフラム外輪23とダイアフラム内輪24との間には、主蒸気が流れる環状の蒸気通路29が形成されている。タービンロータ21とケーシング20との間には、蒸気の外部への漏洩を防止するために、グランドシール部26が設けられている。また、タービンロータ21とダイアフラム内輪24との間には、この間を蒸気が下流側へ通過するのを防止するために、シール部27が設けられている。   An annular steam passage 29 through which main steam flows is formed between the diaphragm outer ring 23 and the diaphragm inner ring 24. A ground seal portion 26 is provided between the turbine rotor 21 and the casing 20 to prevent leakage of steam to the outside. In addition, a seal portion 27 is provided between the turbine rotor 21 and the diaphragm inner ring 24 in order to prevent the steam from passing downstream between the turbine rotor 21 and the diaphragm inner ring 24.

また、蒸気タービン10には、クロスオーバ管28からの蒸気を蒸気タービン10の内部に蒸気を導入するための蒸気入口管(図示しない)がケーシング20を貫通して設けられている。最終段のタービン段落の下流側には、タービン段落において膨張仕事をした蒸気を排気するための排気通路(図示しない)が設けられている。この排気通路は、復水器(図示しない)に連通されている。   Further, the steam turbine 10 is provided with a steam inlet pipe (not shown) through which the steam from the crossover pipe 28 is introduced into the steam turbine 10 through the casing 20. An exhaust passage (not shown) is provided on the downstream side of the turbine stage at the final stage for exhausting steam that has expanded in the turbine stage. This exhaust passage communicates with a condenser (not shown).

次に、第1の実施の形態の動翼22の構成について説明する。   Next, the configuration of the moving blade 22 of the first embodiment will be described.

図2は、第1の実施の形態の動翼22の斜視図である。図3および図4は、第1の実施の形態の動翼22を半径方向外側から見たときの平面図である。図3には静止時の動翼22を、図4には回転時の動翼22を示している。また、図2〜図3には、蒸気の流れ方向Ds、動翼22の回転方向Drおよびタービンロータ軸方向Daを示している。図5は、図4のA−A断面を示す図である。なお、図5には、スナッバ構造体70の断面のみを示している。ここでは、動翼22として、最終段のタービン段落に設けられる動翼を例示して説明する。   FIG. 2 is a perspective view of the moving blade 22 according to the first embodiment. 3 and 4 are plan views of the moving blade 22 according to the first embodiment as viewed from the outside in the radial direction. FIG. 3 shows the moving blade 22 when stationary, and FIG. 4 shows the rotating blade 22 when rotating. 2 to 3 show the steam flow direction Ds, the rotational direction Dr of the rotor blade 22, and the turbine rotor axial direction Da. FIG. 5 is a view showing a cross section taken along the line AA of FIG. FIG. 5 shows only a cross section of the snubber structure 70. Here, as the moving blade 22, a moving blade provided in the turbine stage of the final stage will be described as an example.

図2に示すように、動翼22は、翼根元から翼先端に亘って捻じれた翼有効部40と、翼有効部40の翼先端に形成されたスナッバ50と、翼根元よりも半径方向内側に形成された翼植込部60とを備える。ここでは、スナッバ50は、連結部材として機能する。なお、連結部材は、例えば、シュラウドなどと称されることもある。   As shown in FIG. 2, the moving blade 22 includes a blade effective portion 40 twisted from the blade root to the blade tip, a snubber 50 formed at the blade tip of the blade effective portion 40, and a radial direction from the blade root. And a wing implantation portion 60 formed inside. Here, the snubber 50 functions as a connecting member. In addition, a connection member may be called a shroud etc., for example.

スナッバ50は、翼先端部の前縁41側で背側43に突出する前縁スナッバ51と、翼先端部の後縁42側で腹側44に突出する後縁スナッバ52とを備える。スナッバ50は、例えば、翼有効部40と一体的に形成される。前縁スナッバ51は、前縁連結部材として機能し、後縁スナッバ52は、後縁連結部材として機能する。   The snubber 50 includes a leading edge snubber 51 projecting toward the back side 43 on the leading edge 41 side of the blade tip portion, and a trailing edge snubber 52 projecting toward the ventral side 44 on the trailing edge 42 side of the blade tip portion. For example, the snubber 50 is formed integrally with the blade effective portion 40. The leading edge snubber 51 functions as a leading edge connecting member, and the trailing edge snubber 52 functions as a trailing edge connecting member.

図3に示すように、静止時には、後縁スナッバ52と、この後縁スナッバ52に隣接する前縁スナッバ51との間に隙間Gを有するように構成されている。例えば、静止時において、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51との間に隙間Gを構成しない場合、組立てが困難となり、さらに運転時に生じる拘束モーメントが大きくなりスナッバ50に過大な応力がかかる。   As shown in FIG. 3, when stationary, a gap G is formed between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 adjacent to the trailing edge snubber 52. For example, when the gap G is not formed between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 at rest, the assembling becomes difficult, and the restraint moment generated during the operation increases, and the snubber 50 is excessively stressed.

一方、運転時(回転時)おいて、図4に示すように、例えば、前縁スナッバ51は、隣接する動翼22の後縁スナッバ52に接触する。また、運転時おいて、後縁スナッバ52は、隣接する動翼22の前縁スナッバ51に接触する。このように、運転時おいて、動翼22を備える動翼翼列は、全周一群の連結構造となる。ここでは、このように前縁スナッバ51と後縁スナッバ52とが接触したものをスナッバ構造体70と呼ぶ。そして、スナッバ構造体は、連結部構造体として機能する。   On the other hand, during operation (during rotation), as shown in FIG. 4, for example, the leading edge snubber 51 contacts the trailing edge snubber 52 of the adjacent moving blade 22. Further, during operation, the trailing edge snubber 52 contacts the leading edge snubber 51 of the adjacent moving blade 22. In this way, during operation, the moving blade cascade including the moving blades 22 has a connection structure of a whole circumference group. Here, the structure in which the leading edge snubber 51 and the trailing edge snubber 52 are in contact with each other is referred to as a snubber structure 70. And a snubber structure functions as a connection part structure.

次に、スナッバ50の構成について説明する。   Next, the configuration of the snubber 50 will be described.

スナッバ構造体70を図4に示すA−A断面、すなわち蒸気流れ方向における断面で示すと図5のようになる。図5に示す断面において、スナッバ構造体70は、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有する。なお、ここでいう、前縁71と後縁72との間には、前縁71および後縁72は含まれない。すなわち、前縁71と後縁72との間とは、前縁71および後縁72を除く、前縁71と後縁72との間を意味する。また、厚さTとは、スナッバ構造体70の半径方向の厚さ(幅)である。   FIG. 5 shows the snubber structure 70 in the AA cross section shown in FIG. 4, that is, the cross section in the steam flow direction. In the cross section shown in FIG. 5, the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72 of the snubber structure 70. It should be noted that the front edge 71 and the rear edge 72 are not included between the front edge 71 and the rear edge 72 here. That is, between the front edge 71 and the rear edge 72 means between the front edge 71 and the rear edge 72 excluding the front edge 71 and the rear edge 72. The thickness T is the thickness (width) of the snubber structure 70 in the radial direction.

ここでは、最大厚さTmは、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51との接触部80よりも前縁スナッバ51側に存在している。すなわち、最大厚さTmは、前縁スナッバ51の断面で得られる。   Here, the maximum thickness Tm exists on the leading edge snubber 51 side of the contact portion 80 between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51. That is, the maximum thickness Tm is obtained in the cross section of the leading edge snubber 51.

スナッバ構造体70の厚さTは、図5に示すように、最大厚さTmとなる位置から、スナッバ構造体70の、前縁71側および後縁72側に向かって単調に減少する。換言すると、スナッバ構造体70は、最大厚さTmとなる位置から、スナッバ構造体70の、前縁71側および後縁72側に向かって、先細りとなるテーパ形状を有している。   As shown in FIG. 5, the thickness T of the snubber structure 70 monotonously decreases from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the front edge 71 side and the rear edge 72 side of the snubber structure 70. In other words, the snubber structure 70 has a tapered shape that tapers from the position having the maximum thickness Tm toward the front edge 71 side and the rear edge 72 side of the snubber structure 70.

後縁スナッバ52および前縁スナッバ51ともに、内周側は、最大厚さTmとなる位置から前縁71側および後縁72側に向かって外周側に傾く面を構成する。一方、外周側は、後縁スナッバ52および前縁スナッバ51ともに、最大厚さTmとなる位置から前縁71側および後縁72側に向かって内周側に傾く面を構成する。   In both the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51, the inner circumferential side forms a surface that is inclined toward the outer circumferential side from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the leading edge 71 side and the trailing edge 72 side. On the other hand, on the outer peripheral side, both the rear edge snubber 52 and the front edge snubber 51 form a surface that is inclined toward the inner peripheral side from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the front edge 71 side and the rear edge 72 side.

後縁スナッバ52の接触面52aと、前縁スナッバ51の接触面51aの断面は、例えば、同じ形状に形成される。これによって、接触部80の内周側および外周側ともに、蒸気の流れ方向に段差のない接触部80が形成される。   The cross sections of the contact surface 52a of the trailing edge snubber 52 and the contact surface 51a of the leading edge snubber 51 are formed in the same shape, for example. Thereby, the contact part 80 without a level | step difference in the flow direction of a vapor | steam is formed in the inner peripheral side and outer peripheral side of the contact part 80. FIG.

なお、ここでは、隣接する動翼間のほぼ中央における、蒸気流れ方向の断面(図4参照)を図5に示したが、中央以外の蒸気流れ方向の断面においても、同様の構成である。すなわち、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有する。   Here, the cross section in the steam flow direction (see FIG. 4) at the approximate center between the adjacent moving blades is shown in FIG. 5, but the same configuration applies to the cross section in the steam flow direction other than the center. That is, the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72.

なお、ここでは、最大厚さTmが接触部80よりも前縁スナッバ51側に存在する一例を示したが、最大厚さTmは、接触部80よりも後縁スナッバ52側に存在してもよい。   Here, an example in which the maximum thickness Tm is present on the leading edge snubber 51 side from the contact portion 80 is shown, but the maximum thickness Tm is also present on the trailing edge snubber 52 side from the contact portion 80. Good.

次に、動翼22のスナッバ50の作用について説明する。   Next, the operation of the snubber 50 of the moving blade 22 will be described.

タービンロータ21が回転すると、回転数の上昇に伴い、翼有効部40には、翼根元から翼先端に向かって遠心力が作用する。翼有効部40が捻じれているため、遠心力によって、翼有効部40にアンツイストが発生する。この際、図4および図5に示すように、互いに隣接する動翼22の、後縁スナッバ52の接触面52aと、前縁スナッバ51の接触面51aとが接触する。これによって、全周一群の連結構造が構成される。   When the turbine rotor 21 rotates, a centrifugal force acts on the blade effective portion 40 from the blade root toward the blade tip as the rotational speed increases. Since the blade effective portion 40 is twisted, untwist is generated in the blade effective portion 40 due to centrifugal force. At this time, as shown in FIGS. 4 and 5, the contact surface 52a of the trailing edge snubber 52 and the contact surface 51a of the leading edge snubber 51 of the moving blades 22 adjacent to each other contact each other. As a result, a whole-group connection structure is formed.

ここで、動翼22の先端部における入口相対マッハ数が1を超えると、図5に示すように、後縁スナッバ52の前縁71の上流側に離脱衝撃波Sが形成されることがある。離脱衝撃波Sは、上流側に湾曲した形状を有している。   Here, if the inlet relative Mach number at the tip of the moving blade 22 exceeds 1, a separation shock wave S may be formed on the upstream side of the leading edge 71 of the trailing edge snubber 52 as shown in FIG. The separation shock wave S has a shape curved toward the upstream side.

ここで、図5に示したスナッバ構造体70の断面における、蒸気流れ方向に延びる中心軸をLとする。この中心軸L上の蒸気の流線と離脱衝撃波Sとのなす角である衝撃波角が90度または90度に近いところでは、離脱衝撃波Sを介して蒸気の流れが超音速から亜音速に減速される。これによって、大きな全圧損失が生じる。一方、スナッバ構造体70の中心軸Lから十分に離れた位置では、衝撃波角がマッハ角とほとんど等しくなる。そのため、全圧損失はほとんど生じない。   Here, let L be the central axis extending in the steam flow direction in the cross section of the snubber structure 70 shown in FIG. When the shock wave angle, which is the angle formed between the streamline of the steam on the central axis L and the separation shock wave S, is 90 degrees or close to 90 degrees, the steam flow is decelerated from supersonic to subsonic via the separation shock wave S. Is done. This causes a large total pressure loss. On the other hand, at a position sufficiently away from the central axis L of the snubber structure 70, the shock wave angle is almost equal to the Mach angle. Therefore, almost no total pressure loss occurs.

離脱衝撃波Sによる全圧損失を低減するためには、衝撃波角が90度または90度に近い領域を小さくすることが重要である。本実施の形態のスナッバ50においては、最大厚さTmとなる位置から、スナッバ構造体70の前縁71側に向かって、厚さTが単調に減少する。そのため、例えば厚さTが一定のスナッバ構造体に比べて前縁71の厚さTを薄くできる。これによって、離脱衝撃波Sの衝撃波角が全体的に小さくなり、離脱衝撃波Sによる全圧損失を低減できる。ここで、上記した効果を得るために、スナッバ構造体70の前縁71におけるくさび角度αを小さくすることが有効である。   In order to reduce the total pressure loss due to the separation shock wave S, it is important to reduce the region where the shock wave angle is 90 degrees or close to 90 degrees. In the snubber 50 of the present embodiment, the thickness T decreases monotonously from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the front edge 71 of the snubber structure 70. Therefore, for example, the thickness T of the leading edge 71 can be made thinner than that of a snubber structure having a constant thickness T. As a result, the shock wave angle of the separation shock wave S is reduced as a whole, and the total pressure loss due to the separation shock wave S can be reduced. Here, in order to obtain the above-described effect, it is effective to reduce the wedge angle α at the front edge 71 of the snubber structure 70.

また、スナッバ構造体70の後縁72からはウェークWが発生する。それによって、流体的な損失が発生し、タービン段落の性能が低下する。本実施の形態のスナッバ50においては、最大厚さTmとなる位置から、スナッバ構造体70の後縁72側に向かって、厚さTが単調に減少する。そのため、例えば厚さTが一定のスナッバ構造体に比べて後縁72の厚さTを薄くできる。これによって、ウェークWによる損失を低減できる。ここで、上記した効果を得るために、スナッバ構造体70の後縁72におけるくさび角度βを小さくすることが有効である。   Further, a wake W is generated from the rear edge 72 of the snubber structure 70. Thereby, fluid loss occurs and the performance of the turbine stage is degraded. In the snubber 50 of the present embodiment, the thickness T decreases monotonously from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the rear edge 72 of the snubber structure 70. Therefore, for example, the thickness T of the trailing edge 72 can be reduced as compared with a snubber structure having a constant thickness T. Thereby, the loss due to the wake W can be reduced. Here, in order to obtain the above-described effect, it is effective to reduce the wedge angle β at the trailing edge 72 of the snubber structure 70.

また、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有するため、接触部80において十分な接触面積を確保することができる。これによって、接触部80において接触面圧が過大になることを抑制できる。   In addition, since the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72, a sufficient contact area can be ensured in the contact portion 80. Thereby, it is possible to suppress the contact surface pressure from becoming excessive in the contact portion 80.

上記したように、第1の実施の形態の動翼22によれば、動翼22の先端部における流体的な損失を低減するとともに、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51との接触部80における過大な接触面圧の発生を抑制できる。   As described above, according to the moving blade 22 of the first embodiment, the fluid loss at the tip of the moving blade 22 is reduced, and at the contact portion 80 between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51. Generation of excessive contact pressure can be suppressed.

ここで、第1の実施の形態の動翼22のスナッバ構造体70の構成は上記した構成に限れるものではない。図6および図7は、第1の実施の形態の動翼22の他の構成のスナッバ構造体70の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。   Here, the configuration of the snubber structure 70 of the moving blade 22 according to the first embodiment is not limited to the configuration described above. 6 and 7 are views showing a cross-section corresponding to the AA cross-section of FIG. 4 of a snubber structure 70 having another configuration of the rotor blade 22 of the first embodiment.

図6に示すように、スナッバ構造体70が最大厚さTmとなる位置を、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51とが接触する接触部80としてもよい。上記したように、離脱衝撃波SおよびウェークWによる損失を低減するためには、くさび角度αおよびくさび角度βを小さくすることが有効である。そのため、最大厚さTmとなる位置を接触部80とすることで、スナッバ構造体70における蒸気流れ方向の限られた長さの下で、くさび角度αおよびくさび角度βのそれぞれを小さくすることができる。   As shown in FIG. 6, the position where the snubber structure 70 has the maximum thickness Tm may be a contact portion 80 where the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 contact each other. As described above, in order to reduce the loss due to the separation shock wave S and the wake W, it is effective to reduce the wedge angle α and the wedge angle β. Therefore, by setting the position having the maximum thickness Tm as the contact portion 80, the wedge angle α and the wedge angle β can be reduced under a limited length in the steam flow direction in the snubber structure 70. it can.

また、最大厚さTmとなる位置を接触部80とすることで、接触部80において最大の接触面積を得ることができる。これによって、接触部80における過大な接触面圧の発生を抑制できる。   In addition, by setting the position having the maximum thickness Tm as the contact portion 80, the maximum contact area can be obtained in the contact portion 80. Thereby, generation | occurrence | production of the excessive contact surface pressure in the contact part 80 can be suppressed.

また、図7に示すように、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51とが接触する接触部80において、後縁スナッバ52の接触面52aの厚さTを、前縁スナッバ51の接触面51aの厚さT以上にしてもよい。すなわち、接触部80において、後縁スナッバ52の接触面52aの厚さTの方が前縁スナッバ51の接触面51aの厚さT以上であれば、それぞれの接触面の厚さTは同じでなくてもよい。なお、図7には、スナッバ構造体70の厚さTが最大厚さTmとなる位置に接触部80が位置する構成を例示している。   Further, as shown in FIG. 7, in the contact portion 80 where the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 are in contact with each other, the thickness T of the contact surface 52a of the trailing edge snubber 52 is set to the thickness of the contacting surface 51a of the leading edge snubber 51. The thickness may be equal to or greater than T. That is, in the contact portion 80, if the thickness T of the contact surface 52a of the trailing edge snubber 52 is greater than or equal to the thickness T of the contact surface 51a of the leading edge snubber 51, the thickness T of each contact surface is the same. It does not have to be. FIG. 7 illustrates a configuration in which the contact portion 80 is located at a position where the thickness T of the snubber structure 70 becomes the maximum thickness Tm.

ここで、接触部80において、後縁スナッバ52の接触面52aの厚さTと前縁スナッバ51の接触面51aの厚さTが同じ場合については、図5または図6を参照してすでに説明している。   Here, in the contact portion 80, the case where the thickness T of the contact surface 52a of the trailing edge snubber 52 and the thickness T of the contact surface 51a of the leading edge snubber 51 are the same has already been described with reference to FIG. 5 or FIG. doing.

接触面52aの厚さTと接触面51aの厚さTの差は、段差における流れの損失を小さくするため小さいことが好ましい。例えば、接触面52aの厚さTを1とした場合、接触面51aの厚さTは、0.8以上1未満であることが好ましい。なお、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51の蒸気の流れ方向Dsの中心軸Lは同軸上であることが好ましい。   The difference between the thickness T of the contact surface 52a and the thickness T of the contact surface 51a is preferably small in order to reduce the flow loss at the step. For example, when the thickness T of the contact surface 52a is 1, the thickness T of the contact surface 51a is preferably 0.8 or more and less than 1. The central axis L of the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 in the steam flow direction Ds is preferably coaxial.

このように、上記した範囲内で、上流側の後縁スナッバ52の接触面52aの厚さTを大きくしても、段差において蒸気は流れ方向Dsに膨張するため、段差による損失はほぼ無視できる。また、段差に起因する離脱衝撃波Sの発生も抑制できる。   Thus, even if the thickness T of the contact surface 52a of the upstream trailing edge snubber 52 is increased within the above-described range, the steam expands in the flow direction Ds at the level difference, so that the loss due to the level difference can be almost ignored. . Further, the generation of the separation shock wave S due to the step can be suppressed.

図8は、第1の実施の形態の動翼22におけるシールフィン90を備えるスナッバ構造体70を半径方向外側から見たときの平面図である。図8には回転時の動翼22を示している。また、図9は、図8のB−B断面を示す図である。なお、図9には、シールフィン90を備えたスナッバ構造体70の断面のみを示している。   FIG. 8 is a plan view of the snubber structure 70 including the seal fins 90 in the rotor blade 22 of the first embodiment when viewed from the outside in the radial direction. FIG. 8 shows the moving blade 22 during rotation. FIG. 9 is a view showing a BB cross section of FIG. Note that FIG. 9 shows only a cross section of the snubber structure 70 including the seal fin 90.

図8および図9に示すように、前縁スナッバ51および後縁スナッバ52の外面に、シールフィン90を備えてもよい。このシールフィン90の構成は、特に限定されるものではなく、一般に広く用いられている構造であればよい。図8に示すように、運転時(回転時)において、例えば、隣接する動翼22のシールフィン90どうしが接触する。このように、シールフィン90においても、周方向に全周一群の連結構造が構成される。   As shown in FIGS. 8 and 9, seal fins 90 may be provided on the outer surfaces of the leading edge snubber 51 and the trailing edge snubber 52. The configuration of the seal fin 90 is not particularly limited and may be a structure that is generally widely used. As shown in FIG. 8, during operation (during rotation), for example, the seal fins 90 of adjacent moving blades 22 come into contact with each other. As described above, also in the seal fin 90, a group of connection structures is formed in the circumferential direction.

シールフィン90は、ダイアフラム外輪(図示しない)の内面に対向するように、前縁スナッバ51および後縁スナッバ52の外面に突設されている。シールフィン90の先端と、シールフィン90の外周を覆うダイアフラム外輪の内面との間には、所定の隙間が設けられている。   The seal fin 90 protrudes from the outer surfaces of the leading edge snubber 51 and the trailing edge snubber 52 so as to face the inner surface of a diaphragm outer ring (not shown). A predetermined gap is provided between the tip of the seal fin 90 and the inner surface of the diaphragm outer ring that covers the outer periphery of the seal fin 90.

このように、シールフィン90を備えたスナッバ構造体70においては、離脱衝撃波SおよびウェークWによる損失を低減するとともに、スナッバ構造体70とダイアフラム外輪との間からの漏洩蒸気の流量を低減することができる。   Thus, in the snubber structure 70 provided with the seal fin 90, the loss due to the separation shock wave S and the wake W is reduced, and the flow rate of the leaked steam from between the snubber structure 70 and the diaphragm outer ring is reduced. Can do.

(第2の実施の形態)
図10は、第2の実施の形態の動翼22のスナッバ構造体70の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。なお、第1の実施の形態の構成と同一の構成部分には、同一の符号を付して重複する説明を省略または簡略する。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a view showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure 70 of the moving blade 22 according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the structure of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.

図10に示した断面において、スナッバ構造体70の内周縁における、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51との接触点Pは、後縁スナッバ52の内周縁の一部と前縁スナッバ51の内周縁の一部とによって形成される直線M上に位置する。すなわち、接触点P側の後縁スナッバ52の内周縁は直線M1で構成され、接触点P側の前縁スナッバ51の内周縁は直線M2で構成されている。そして、これらの直線M1、M2が直線的に交わり、同一直線を構成し、直線Mが形成されている。   In the cross section shown in FIG. 10, the contact point P between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 at the inner peripheral edge of the snubber structure 70 is a part of the inner peripheral edge of the trailing edge snubber 52 and the inner edge of the leading edge snubber 51. It lies on a straight line M formed by a part of the periphery. That is, the inner peripheral edge of the trailing edge snubber 52 on the contact point P side is constituted by a straight line M1, and the inner peripheral edge of the front edge snubber 51 on the contact point P side is constituted by a straight line M2. These straight lines M1 and M2 intersect linearly to form the same straight line, and a straight line M is formed.

なお、第1の実施の形態と同様に、スナッバ構造体70は、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有する。ここでは、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51との接触部80が最大厚さTmなる一例を示している。   Similar to the first embodiment, the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72 of the snubber structure 70. Here, an example is shown in which the contact portion 80 between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 has a maximum thickness Tm.

第2の実施の形態のスナッバ構造体70によれば、第1の実施の形態と同様に、離脱衝撃波SやウェークWによる損失を低減できる。さらに、スナッバ構造体70の内周縁において、後縁スナッバ52の内周縁の一部と前縁スナッバ51の内周縁の一部とが連続的に直線状に繋がるため、接触点Pにおける流れの剥離などが抑制される。そのため、流体的な損失を低減することができる。   According to the snubber structure 70 of the second embodiment, the loss due to the separation shock wave S and the wake W can be reduced as in the first embodiment. Further, at the inner peripheral edge of the snubber structure 70, a part of the inner peripheral edge of the trailing edge snubber 52 and a part of the inner peripheral edge of the leading edge snubber 51 are continuously connected in a straight line, so that the flow separation at the contact point P is performed. Etc. are suppressed. Therefore, fluid loss can be reduced.

スナッバ構造体70の内周面は、翼有効部40を流れる蒸気が接する面である。そのため、連続的に直線状に繋がる面を有することで、この面に沿って流れる蒸気と、翼有効部40を流れる蒸気との干渉が低減される。これによって、流体的な損失を低減することができる。   The inner peripheral surface of the snubber structure 70 is a surface with which the steam flowing through the blade effective portion 40 comes into contact. Therefore, by having a surface that is continuously connected in a straight line, the interference between the steam flowing along this surface and the steam flowing through the blade effective portion 40 is reduced. As a result, fluid loss can be reduced.

また、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有するため、接触部80において十分な接触面積を確保することができる。これによって、接触部80において接触面圧が過大になることを抑制できる。   In addition, since the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72, a sufficient contact area can be ensured in the contact portion 80. Thereby, it is possible to suppress the contact surface pressure from becoming excessive in the contact portion 80.

ここで、スナッバ構造体70の内周縁において、直線Mで構成される範囲が広いほど、スナッバ構造体70の内周面に沿って流れる蒸気と、翼有効部40を流れる蒸気との干渉が低減される。図11は、第2の実施の形態の動翼22において、他の構成を有するスナッバ構造体70の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。   Here, at the inner peripheral edge of the snubber structure 70, the wider the range formed by the straight line M, the smaller the interference between the steam flowing along the inner peripheral surface of the snubber structure 70 and the steam flowing through the blade effective portion 40. Is done. FIG. 11 is a view showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure 70 having another configuration in the moving blade 22 of the second embodiment.

図11に示すように、スナッバ構造体70の内周縁を直線としてもよい。これは、図10に示した、スナッバ構造体70の内周縁の直線Mの範囲を最大とした構成である。この場合、後縁スナッバ52および前縁スナッバ51ともに、外周側は、最大厚さTmとなる位置から前縁71側および後縁72側に向かって内周側に傾く面を構成する。   As shown in FIG. 11, the inner peripheral edge of the snubber structure 70 may be a straight line. This is a configuration in which the range of the straight line M on the inner peripheral edge of the snubber structure 70 shown in FIG. 10 is maximized. In this case, both the rear edge snubber 52 and the front edge snubber 51 form a surface inclined toward the inner peripheral side from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the front edge 71 side and the rear edge 72 side.

この構成とすることで、スナッバ構造体70の内周面に沿って流れる蒸気と、翼有効部40を流れる蒸気との干渉がさらに低減される。さらに、スナッバ構造体70の内周面に突面が無くなるため、スナッバ構造体70の内周面から膨張波は発生しない。そのため、膨張波と翼有効部40を流れる蒸気との干渉が防止され、流体的な損失を低減することができる。   With this configuration, interference between the steam flowing along the inner peripheral surface of the snubber structure 70 and the steam flowing through the blade effective portion 40 is further reduced. Further, since no projecting surface is formed on the inner peripheral surface of the snubber structure 70, no expansion wave is generated from the inner peripheral surface of the snubber structure 70. Therefore, the interference between the expansion wave and the steam flowing through the blade effective portion 40 is prevented, and fluid loss can be reduced.

(第3の実施の形態)
図12は、第3の実施の形態の動翼22のスナッバ構造体70の、図4のA−A断面に相当する断面を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a view showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 4 of the snubber structure 70 of the rotor blade 22 of the third embodiment.

図12に示す断面において、スナッバ構造体70の外周縁は、直線である。なお、第1の実施の形態と同様に、スナッバ構造体70は、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有する。スナッバ構造体70の厚さTは、図12に示すように、最大厚さTmとなる位置から、スナッバ構造体70の、前縁71側および後縁72側に向かって単調に減少する。   In the cross section shown in FIG. 12, the outer peripheral edge of the snubber structure 70 is a straight line. Similar to the first embodiment, the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72 of the snubber structure 70. As shown in FIG. 12, the thickness T of the snubber structure 70 monotonously decreases from the position where the maximum thickness Tm is reached toward the front edge 71 side and the rear edge 72 side of the snubber structure 70.

このスナッバ構造体70においては、後縁スナッバ52および前縁スナッバ51ともに、内周側は、最大厚さTmとなる位置から前縁71側および後縁72側に向かって外周側に傾く面を構成する。なお、ここでは、後縁スナッバ52と前縁スナッバ51との接触部80が最大厚さTmなる一例を示している。   In this snubber structure 70, both the rear edge snubber 52 and the front edge snubber 51 have surfaces that are inclined toward the outer peripheral side from the position having the maximum thickness Tm toward the front edge 71 side and the rear edge 72 side. Configure. Here, an example in which the contact portion 80 between the trailing edge snubber 52 and the leading edge snubber 51 has a maximum thickness Tm is shown.

第3の実施の形態のスナッバ構造体70によれば、第1の実施の形態と同様に、離脱衝撃波SやウェークWによる損失を低減できる。また、スナッバ構造体70の、前縁71と後縁72との間で厚さTが最大厚さTmとなる部分を有するため、接触部80において十分な接触面積を確保することができる。これによって、接触部80において接触面圧が過大になることを抑制できる。   According to the snubber structure 70 of the third embodiment, the loss due to the separation shock wave S and the wake W can be reduced as in the first embodiment. In addition, since the snubber structure 70 has a portion where the thickness T is the maximum thickness Tm between the front edge 71 and the rear edge 72, a sufficient contact area can be ensured in the contact portion 80. Thereby, it is possible to suppress the contact surface pressure from becoming excessive in the contact portion 80.

さらに、加工の際、後縁スナッバ52、前縁スナッバ51、翼有効部40の外周面を同一平面とすることができる。これによって、機械加工性を向上させることができる。   Furthermore, the outer peripheral surfaces of the trailing edge snubber 52, the leading edge snubber 51, and the blade effective portion 40 can be made the same plane during processing. Thereby, machinability can be improved.

なお、上記した実施の形態では、動翼22として、最終段のタービン段落を構成する長翼を例示して説明したが、本実施の形態の構成は、短翼にも適用することができる。   In the above-described embodiment, the long blades constituting the final stage turbine stage have been illustrated and described as the moving blades 22, but the configuration of the present embodiment can also be applied to the short blades.

以上説明した実施形態によれば、動翼の先端部における流体的な損失を低減するとともに、隣接する動翼どうしの接触面における接触面圧が過大になることを抑制することが可能となる。   According to the embodiment described above, it is possible to reduce the fluid loss at the tip of the moving blade and to suppress the contact surface pressure at the contact surface between the adjacent moving blades from becoming excessive.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…蒸気タービン、20…ケーシング、21…タービンロータ、21a…ロータディスク、22…動翼、23…ダイアフラム外輪、24…ダイアフラム内輪、25…静翼、26…グランドシール部、27…シール部、28…クロスオーバ管、29…蒸気通路、40…翼有効部、41,71…前縁、42,72…後縁、43…背側、44…腹側、50…スナッバ、51…前縁スナッバ、51a…接触面、52…後縁スナッバ、52a…接触面、60…翼植込部、70…スナッバ構造体、80…接触部、90…シールフィン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Steam turbine, 20 ... Casing, 21 ... Turbine rotor, 21a ... Rotor disk, 22 ... Rotor blade, 23 ... Diaphragm outer ring, 24 ... Diaphragm inner ring, 25 ... Stator blade, 26 ... Ground seal part, 27 ... Seal part, 28 ... Crossover tube, 29 ... Steam passage, 40 ... Wing effective part, 41,71 ... Front edge, 42,72 ... Rear edge, 43 ... Back side, 44 ... Ventral side, 50 ... Snubber, 51 ... Front edge snubber , 51a ... contact surface, 52 ... trailing edge snubber, 52a ... contact surface, 60 ... wing implantation part, 70 ... snubber structure, 80 ... contact part, 90 ... seal fin.

Claims (8)

翼先端部の前縁側で背側に突出する前縁連結部材と、
前記翼先端部の後縁側で腹側に突出する後縁連結部材と
を備え、
運転の際、前記後縁連結部材と隣接するタービン動翼の前記前縁連結部材、または前記前縁連結部材と隣接するタービン動翼の前記後縁連結部材が接触して形成される連結部構造体の蒸気流れ方向における断面において、前記連結部構造体の、前縁と後縁との間で前記連結部構造体の厚さが最大となることを特徴とするタービン動翼。
A leading edge connecting member protruding to the back side at the leading edge side of the wing tip,
A trailing edge connecting member protruding to the ventral side on the trailing edge side of the wing tip,
In operation, the leading edge connecting member of the turbine blade adjacent to the trailing edge connecting member, or the connecting portion structure formed by contacting the trailing edge connecting member of the turbine blade adjacent to the leading edge connecting member. The turbine rotor blade according to claim 1, wherein a thickness of the connecting portion structure is maximum between a front edge and a rear edge of the connecting portion structure in a cross section in a steam flow direction of the body.
前記連結部構造体の厚さが最大となる位置から、前記連結部構造体の、前縁側および後縁側に向かって、前記連結部構造体の厚さが単調に減少することを特徴とする請求項1記載のタービン動翼。   The thickness of the connecting part structure monotonously decreases from the position where the thickness of the connecting part structure becomes maximum toward the front edge side and the rear edge side of the connecting part structure. Item 2. The turbine rotor blade according to Item 1. 前記連結部構造体の厚さが最大となる位置が、前記後縁連結部材と前記前縁連結部材とが接触する位置であることを特徴とする請求項1または2記載のタービン動翼。   3. The turbine blade according to claim 1, wherein a position where the thickness of the connecting portion structure is maximum is a position where the trailing edge connecting member and the leading edge connecting member are in contact with each other. 前記後縁連結部材と前記前縁連結部材とが接触する位置において、前記後縁連結部材の接触面の厚さが、前記前縁連結部材の接触面の厚さ以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のタービン動翼。   In the position where the trailing edge connecting member and the leading edge connecting member are in contact, the thickness of the contact surface of the trailing edge connecting member is equal to or greater than the thickness of the contacting surface of the leading edge connecting member. The turbine rotor blade according to any one of claims 1 to 3. 前記断面において、前記連結部構造体の内周縁における、前記後縁連結部材と前記前縁連結部材との接触点が、前記後縁連結部材の内周縁の一部と前記前縁連結部材の内周縁の一部とによって形成される直線上に位置することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のタービン動翼。   In the cross section, a contact point between the rear edge connecting member and the front edge connecting member at an inner peripheral edge of the connecting portion structure is a part of the inner peripheral edge of the rear edge connecting member and the front edge connecting member. The turbine rotor blade according to any one of claims 1 to 3, wherein the turbine rotor blade is located on a straight line formed by a part of the periphery. 前記断面において、前記連結部構造体の外周縁が、直線であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のタービン動翼。   4. The turbine rotor blade according to claim 1, wherein an outer peripheral edge of the connecting portion structure is a straight line in the cross section. 5. 前記断面において、前記連結部構造体の内周縁が、直線であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のタービン動翼。   4. The turbine rotor blade according to claim 1, wherein an inner peripheral edge of the connecting portion structure is a straight line in the cross section. 5. 請求項1乃至7のいずれか1項記載のタービン動翼を備えたことを特徴とする蒸気タービン。   A steam turbine comprising the turbine rotor blade according to claim 1.
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JPH11336501A (en) * 1998-05-25 1999-12-07 Toshiba Corp Turbine rotor blade

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