JP3665394B2 - 軸流ターボ機械のためのドラムロータ - Google Patents

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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3023—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses
    • F01D5/303—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot
    • F01D5/3038—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses in a circumferential slot the slot having inwardly directed abutment faces on both sides

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸流ターボ機械のためのドラムロータであって、複数の羽根の足部が、側方に突出支持部を備えた環状の羽根溝内に列を成して固定されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このようなドラムロータは、欧州特許第０５２０２６０号明細書から公知である。各ロータ回転時には、ロータの撓みに基づき、環状の羽根溝の軸方向の寸法が変化する。この際に生じる交番応力によって、ロータ穿孔に損傷が生じることがある。これに加えて、温度変動時、例えば運転による温度変動時には、第１の羽根溝に非対称的な大きな変位が生じる。損傷を阻止するためには、一般的には第１の羽根溝の前側に、羽根が装着されていない環状の前溝が配置されている。しかしこのような前溝はドラムロータを弱化させ、作業媒体流を妨害する。従って前溝には大抵閉鎖セグメントが備えられている。前溝と閉鎖セグメントとを設けることにより、製造・組付け作業における大きな手間、及び付加的な材料消費が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式のドラムロータを改良して、第１の羽根溝の軸方向変位及び非対称的な変形を、有限要素法を用いて計算した羽根溝のジオメトリ形状によって阻止することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、少なくとも第１の羽根溝の作業媒体入口側が、軸方向で非対称的に複数の半径によって形成されており、それぞれ先行する半径が後続の半径よりも大きく形成されており、これらの半径によって形成された複数の円弧が、互いに隣接する円弧同士の接触点において、共通の接線を有しているようにした。
【０００５】
【発明の効果】
本発明の利点は特に、ロータ特性が変化しないことに認められる。作業媒体流は影響を受けない。羽根溝は大きな手間をかけずに製造することができ、回転羽根（つまり動翼）ような汎用の全ての部分を適応させる必要はない。
【０００６】
更に、別の羽根溝の軸方向変位及び非対称的な変形を阻止するために、これらの羽根溝も第１の羽根溝に対応して非対称的に形成されていると有利である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面につき詳しく説明する。
【０００８】
図面を判り易くするために、主要な要素しか図示されていない。装置のうち図示されていない部分は、例えば全ての非回転部分である。作業媒体の流れ方向は、矢印で示されている。
【０００９】
図１には、高圧のロータ１の最初の３つの羽根列が図示されている。羽根ブレード部２と羽根足部３とから成る個々の羽根は、環状の羽根溝１０，１１，１２に嵌め込まれている。羽根溝１０は蒸気入口側、羽根溝１２は蒸気出口側にそれぞれ位置している。シリンダ（図示せず）の、流れを制限する輪郭４は、一点鎖線で図示されている。
【００１０】
図２には、羽根足部３のハンマヘッド形状の詳細が図示されている。運転時に生じる力は、羽根溝１０の突出支持部５を介してロータ１に導入される。
【００１１】
蒸気入口側には、従来の溝輪郭６が破線で示されている。蒸気出口側は、従来の溝輪郭のままである。
【００１２】
羽根溝１０の非対称的な形状は、連続的な複数の半径Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４によって規定されている。半径Ｒ１はＲ２よりも大きく、Ｒ２はＲ３よりも大きく、Ｒ３はＲ４よりも大きい。羽根溝１０の一部の輪郭（半径Ｒ１〜Ｒ４で規定されている部分）上には、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅが規定されている。これらの点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは蒸気入口側の輪郭を、半径Ｒ１〜Ｒ４によって規定された円弧２１，２２，２３，２４に区切っている。円弧２１は点Ａから点Ｂまで、円弧２２は点Ｂから点Ｃまで、円弧２３は点Ｃから点Ｄまで、円弧２４は点Ｄから点Ｅまで、それぞれ延びている。点Ａ〜Ｅは、それぞれ互いに接触し合う部分曲線の共通の接線の通る箇所である。従って、点Ｃを通る接線Ｔは、半径Ｒ２によって規定された円弧２２の接線であり、半径Ｒ３によって規定された円弧２３の接線でもある。更に円弧２２と円弧２３との間の中心点は、接線Ｔに対して垂直に点Ｃを通っている。他の円弧の中心点も、これに対応している。溝は、点Ｅから任意に形成された曲線２５の点Ｆを通って従来の溝輪郭に戻っている。
【００１３】
当然ながら、本発明は、図示して説明した実施例に限定されない。非対称的な溝を説明するために使用された半径の数及び大きさは、その都度必要に応じて設定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】羽根を備えたドラムロータの部分縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ部分の拡大図である。
【符号の説明】
１ ロータ、 ２ 羽根ブレード部、 ３ 羽根足部、 ４ シリンダ輪郭、５ 突出支持部、 ６ 従来の溝輪郭、 １０ 第１の羽根溝、 １１ 第２の羽根溝、 １２ 第３の羽根溝、 ２１ 円弧、 ２２ 円弧、 ２３ 円弧、 ２４ 円弧、 ２５ 部分曲線
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 円弧の半径、 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ 溝輪郭の点、 Ｔ 接線

Claims (1)

  1. 軸流ターボ機械のためのドラムロータ（１）であって、複数の羽根の足部(３)が、側方に突出支持部（５）を備えた環状の羽根溝（１０，１１，１２）内に列を成して固定されている形式のものにおいて、少なくとも第１の羽根溝（１０）の作業媒体入口側が、軸方向で非対称的に複数の半径（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）によって形成されており、それぞれ先行する半径（Ｒ１）が後続の半径(Ｒ２)よりも大きく形成されており、これらの半径（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４）によって形成された複数の円弧（２１，２２，２３，２４）が、互いに隣接する円弧（２１，２２，２３，２４）同士の接触点において、共通の接線Ｔを有していることを特徴とする、軸流ターボ機械のためのドラムロータ。
JP26581495A 1994-10-14 1995-10-13 軸流ターボ機械のためのドラムロータ Expired - Lifetime JP3665394B2 (ja)

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DE4436727A DE4436727A1 (de) 1994-10-14 1994-10-14 Trommelrotor für eine axial durchströmte Turbomaschine
DE4436727.9 1994-10-14

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JPH08200006A JPH08200006A (ja) 1996-08-06
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EP0707136B1 (de) 1998-11-25
EP0707136A1 (de) 1996-04-17
DE59504324D1 (de) 1999-01-07
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US5575623A (en) 1996-11-19

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