JP4009988B2 - 羽根ロック及び羽根ロックの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、羽根が、形状結合して、タービンロータのアンダカットされた羽根溝内に挿入されており、その際、羽根溝が、少なくとも１つの通し位置に結合されており、かつその際、通し位置内に、羽根の羽根脚に形状結合される充填片、及びくさびが挿入されている、軸流構造様式のタービンの羽根取付けのための羽根ロック、及び羽根ロックの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３０２８７０１号明細書によれば、タービン羽根取付けのための羽根ロックが公知であり、ここにおいて回転羽根は、形状結合して、タービンロータの周方向に延びたアンダカットされた羽根溝内に挿入されている。タービンロータ周に少なくとも１つの通し位置が設けられており、この通し位置内に、羽根脚に形状結合された充填片が挿入されている。充填片は、整合片によってしっかりと押込まれており、この整合片は、通し位置の壁と充填片との間に打込まれる。押付け力を増加するために、整合片はスリットを有し、その際、通し位置内への整合片の打込みの際に、くさびが、スリット内に押込まれる。
【０００３】
押付け力は、公知の羽根ロックにおいて、整合片又はくさびを介して羽根脚に、したがってタービンロータ自体に作用する。このことは、あまりに硬く打込まれたくさびにおいて、タービンロータの締付け及び湾曲に通じることがある。タービンの動作中に、タービンロータの熱回転特性は、不利な影響を受けることがあり、このことは、軸振動の増加に通じることがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、タービンロータに押付け力が及ぼされないように、初めに述べた羽根ロックを構成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題は、初めに述べた羽根ロックにおいて本発明によれば、次のようにして解決される。すなわち充填片を収容する通し位置の横断面が、羽根溝から出発して円錐形に広がっており、かつ充填片の横断面が、通し位置の横断面に整合されている。本発明の有利な構成は、特許請求の範囲従属請求項の対象である。羽根ロックの製造方法は、特許請求の範囲第５項に記載されている。
【０００６】
充填片は、羽根脚に押付けられるのではなく、くさび挿入の際にタービンロータにおける通し位置に支持されるように、本発明により形成された通し位置において軸線方向に保持されている。充填片とくさびとの間の締付け力は、それによりもはや羽根脚に作用せず、かつ軸線方向押付け力は、もはや羽根溝を通って導かれない。タービンロータは、軸線方向の締付けを受けない。羽根ロックの持ち込みは、製造プロセスの間のタービンロータの湾曲に通じることはない。タービンロータの熱回転特性へのあまりにしっかりと挿入された羽根ロックの不利な影響は、排除される。終端羽根も含めた羽根溝のそれぞれの羽根は、同じ羽根溝寸法及び締付け特性を生じる。
【０００７】
通し位置におけるくさび挿入された充填片の本発明による締付けは、特許請求の範囲第５項による羽根ロックの製造を可能にし、ここにおいて充填片及び羽根溝の溝輪郭は、共通の締付けにおいて製造される。それにより充填片とくさびのかなりの整合精度が得られる。
【０００８】
本発明は、過圧又は等圧構造様式における軸流構造様式のタービンに、蒸気タービン及びプロセスガス又は残留ガスタービンに、かつ特別の様式でハンマヘッド又は二重ハンマヘッド構造様式における羽根脚のための羽根ロックに、一般的に使用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例は、図面に示されており、かつ次に詳細に説明する。
【００１０】
軸流構造様式のタービンのタービンロータ１に、周方向にアンダカットされた羽根溝輪郭を有する羽根溝２が切り込まれている。羽根溝２内に回りを囲んで回転羽根３が挿入されており、これらの回転羽根は、羽根ブレード４からなり、この羽根ブレードは、羽根長斜方形５を介して羽根脚６に移行している。長斜方形の代わりに長方形も問題になる。羽根脚６は、羽根溝輪郭に相当する輪郭によって、羽根溝２内に噛み合っている。この輪郭は、この実施例において二重ハンマヘッドとして形成されている。
【００１１】
少なくとも１つの位置において羽根溝２に沿って通し位置７が設けられており、この通し位置を介して羽３は、羽根溝２内に挿入される。羽根３の挿入の後に、通し位置７内に充填片８が挿入され、この充填片は、羽根溝輪郭に相当する輪郭を有し、かつこの輪郭によって、終端羽根の羽根脚６内に噛み合っている。充填片８は、通し位置７内においてくさび９によってくさび挿入され、このくさびは、羽根３から離れた方の充填片８の側において通し位置７内に打込まれる。
【００１２】
充填片８を収容する通し位置７の横断面は、羽根溝２から出発して円錐形に広がっている。その際、図２に示すように、通し位置７の側壁は、羽根３の長手軸線とともにそれぞれ１つの角度α１、α２をなしている。この角度は、羽根長斜方形の角度から生じる。角度は、羽根ロックにおいて互いに場合ごとに異なっていてもよい。それに相応して充填片８も、通し位置７に整合された円錐形に近付く２つの側面を有する。
【００１３】
充填片８の後側に接するくさび９は、くさび９の前側縁と通し位置７の底部との間に間隔が存在したままであるまで、通し位置７に打込まれている。
【００１４】
組込み状態においてくさび９は、２つの止めねじ１０によって確保されている。これらの止めねじ１０は、穴内にねじ込まれており、これらの穴は、くさび９と通し位置７の壁との接触面においてタービンロータ１に持込まれている。
【００１５】
羽根ロックを形成する部分の製造は、次のように行なわれる。タービンロータ１内に、後の羽根溝２を形成する予備形成溝２’が形成され、かつ通し位置７がフライス加工される。通し位置７内に、充填片８のための素材８’及びくさび素材９’が挿入され、かつ通し位置７内におけるくさび素材９’の打込みによって締付けられる。充填片８のための素材８’は、羽根溝輪郭を除いてあらかじめ加工されている。くさび素材９’は、過剰長さ又はねじ穴を必要とするので、これは、羽根ロックの完成後に、再び引出すことができる。充填片８のための素材８’及びくさび素材９’の挿入の後に、タービンロータ１に最終的な羽根溝輪郭が形成される。その際、同時に羽根溝輪郭は、充填片８にも形成される。羽根溝輪郭の形成の後に、羽根ロックは、くさび素材９’の引出し及び仕上げ加工された充填片８の取出しによって開かれ、それからタービンロータ１は、羽根取付けのために準備されている。くさび素材９’を引出す前に、刻み目を付けることによってその完成長さがマークされる。羽根取付け後のくさびの最終的な挿入の前に、くさび９は、その完成寸法にされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タービンロータの一部を示す側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】挿入された素材を含む準備された羽根溝の断面図である。
【図４】図３の平面図である。
【符号の説明】
１ タービンロータ
２ 羽根溝
３ 羽根
６ 羽根脚
７ 通し位置
８ 充填片
９ くさび
１０ 止めねじ

Claims (5)

1. 羽根（３）が、形状結合して、タービンロータ（１）のアンダカットされた羽根溝（２）内に挿入されており、その際、羽根溝（２）が、少なくとも１つの通し位置（７）に結合されており、かつその際、通し位置（７）内に、羽根（３）の羽根脚（６）に形状結合される充填片（８）、及びくさび（９）が挿入されている、軸流構造様式のタービンの羽根取付けのための羽根ロックにおいて、充填片（８）を収容する通し位置（７）の横断面が、羽根溝（２）から出発して円錐形に広がっており、かつ充填片（８）の横断面が、通し位置（７）の横断面に整合されていることを特徴とする、軸流構造様式のタービンの羽根取付けのための羽根ロック。
2. 通し位置（７）の側壁が、羽根溝（２）に対して角度をなして延びていることを特徴とする、請求項１に記載の羽根ロック。
3. 通し位置（７）の側壁が、軸線方向に羽根（３）の長手軸線とともに角度（α１，α２）をなしていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の羽根ロック。
4. くさび（９）が、タービンロータ（１）内に止めねじ（１０）によって確保されていることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載の羽根ロック。
5. 羽根溝（２）の形成の後に、羽根溝輪郭を除いてあらかじめ製造された充填片（８）が、準備された通し位置（７）内に挿入され、かつくさび（９）によって固定され、羽根溝輪郭が、羽根溝（２）内に、かつ同時に充填片（８）内に加工され、充填片（８）及びくさび（９）が、通し位置（７）から取出され、かつその後、タービンロータ（１）が、羽根（３）を装備され、かつ羽根（３）が、羽根溝（２）内に羽根ロックによって確保されることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の羽根ロックの製造方法。

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