JP4105528B2 - タービン動翼の結合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電用等として利用されるタービン動翼の結合装置に係り、特に運転中におけるタービン動翼先端翼間流路の流体性能を損なわずにタービン動翼の振動を効果的に抑制できるタービン動翼の結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の発電プラントには、通常の蒸気タービンプラント、ガスタービンに蒸気タービンを組み合わせるコンバインドサイクル発電プラントを問わず、高効率、大出力が要求され、ガスタービン、蒸気タービンともに単機出力が増加する傾向にある。それに伴い、最終段をはじめとするタービン出口付近の段落はその翼長が長大化し、運転中の過大な振動を回避するための様々な手段が講じられてきた。
【０００３】
ところで、タービン内で作動流体を効率良く膨張させるために、動翼はルート部からチップ部にかけて捩れを持った構造となるが、高翼長動翼ではその捻れが急増し、さらにチップ付近では翼断面が薄肉化する。このような構造の動翼は、運転中に回転遠心力による捻り戻り（以下、アンツイストという）が作用する。従来、このアンツイストの作用を利用してタービン動翼の振動を抑制しながらタービン動翼相互間を結合するようにした結合装置は知られている。
【０００４】
図１４はこの種の従来の結合装置を示す図であり、図中符号１ａおよび２ａはそれぞれ隣接するタービン動翼の翼先端チップ部を示している。上記タービン動翼の翼先端チップ部１ａ、２ａの翼前縁側には前縁スナッバ１ｂ、２ｂが翼と一体的に形成されており、各翼の後縁側には後縁スナッバ１ｃ、２ｃが翼と一体的に形成されている。
【０００５】
しかして、タービンロータの回転数の上昇に伴い翼に作用する遠心力が増大すると、翼にはアンツイストが作用して、後縁スナッバ１ｃと前縁スナッバ２ｂの周方向端面により形成される接触面１ｆ、２ｆが互いに接触する。Ｄはタービン動翼の組立時に設定された間隙である。この間隙Ｄは回転上昇時のスナッバ接触開始回転数および定格回転時のスナッバ間反力などを考慮して設定されている。この間隙Ｄが大きすぎると運転中にアンツイストが作用しても接触面１ｆ、２ｆが接触せず、反対に小さすぎるとアンツイストが作用したとき翼とスナッバとの結合部に過大な応力が生じる。
【０００６】
図１５は、運転中に後縁スナッバ１ｃと前縁スナッバ２ｂが互いに接触した状態を示す図であり、或る回転数で接触した後は回転数上昇に伴って位置関係が変化するようなことはなく反力のみが増大して行く。したがって、定格回転時に生じる応力、特にスナッバと翼の境界部の応力を十分に考慮し、接触時における後縁スナッバ１ｃと前縁スナッバ２ｂとの相対的な位置関係が適正に維持されるように初期クリアランスが設定される。組立時に全ての翼に対して初期クリアランスが管理されれば、全ての接触面において面圧と翼応力が設計値を満足されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際のタービン翼およびロータディスクの製造工程を考慮すると、組立時にはクリアランス管理許容範囲があり、また運転時には、個々の植込み部、ロータ側植込み部の加工公差によるガタによる翼起立位置のばらつき、翼型およびスナッバ自体の加工公差、運転中の蒸気力による翼倒れ等が蓄積され、全ての翼間でこの設計クリアランスが均一に維持されたまま接触に至ることは難しい。すなわち、或る翼間ではクリアランスが狭い状態から接触に至り、また別の翼間では他で翼間が狭まった分クリアランスが広い状態から接触に至ることがある。従って、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、スナッバ接触面幅Ｓすなわち接触面積がばらつき、接触面圧、翼応力が設計値から離れるばかりでなく、翼先端部での翼間流路にも大小が生じる。一般に長翼先端部では流れが超音速となることが多く、翼間距離すなわちスロート面積ＴＨの設計値からの乖離は大きな翼列性能の低下をもたらす。
【０００８】
そこで、図１７に示すように、スナッバ周方向端面に２つの接触面１ｆ、１ｇを設け、タービンの運転中に２段階にわたって接触面同士が接触するようにし、アンツイスト拘束による反力を小さくすることができるようにしたものも提案されている（特開平２−１６３０３号公報参照）。すなわち、図１８（ａ）に示すように、アンツイストが定格条件以下の場合にもスナッバを接触させることにより回転上昇および降下中でも振動抑制を可能とし、同時に図１８（ｂ）に示すように、定格条件においても適正な接触面を保つ構造となっている。しかしながら、例えば図１８（ａ）に示される低回転状態での接触面１ｇと２ｆ間の面圧、及び滑り摩擦係数が大きく、定格回転数に向けて回転上昇しても拘束が解除されない場合には該接触面圧が過大となるばかりでなく、以降の運転中に流体力の変化等により突如拘束が解除された場合には高速回転中に不慮の衝撃がかかることになり、振動抑制上信頼性に欠けるものとなる。また、翼全数のうち一部のみが図１８（ｂ）に示す定格接触状態に達し、かつ接触面が設計値より過小となる状態で拘束された場合には、図１８（ａ）の状態のまま残って拘束が解除される余地がなくなる可能性があり、全周としてみた場合不均一な拘束となり、振動制御上好ましくない。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑み、アンツイストの作用を利用してタービン動翼の振動を抑制しながらタービン動翼相互間を結合するようにした結合装置において、運転中に翼相対位置変動が生じた場合でも隣接翼間のスナッバ接触面積を常時設計値に維持し、振動抑制効果、流体性能ともに設計値を満足するタービン動翼の結合装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面の一部を切除して形成した段部および端面とを設け、
上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記第１の接触面および上記端面と周方向に対向する側面に第２の接触面を形成するととともに、当該第２の接触面のうち上記翼端チップ部から離間した位置に上記端面に向かって周方向に突出する突起部を形成し、
上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時には所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するとともに定格アンツイスト時には互いに接触するように構成し、
上記突起部は、組立時における上記端面との間の間隙が上記設計初期クリアランスより大きくなるように構成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面から隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバに向かって周方向に突出する突起部と、当該突起部から当該第１の接触面上の点にかけてその高さを斬減する傾斜面とを形成し、
上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記後縁スナッバと周方向に対向する側面に、当該第１の接触面と対向する第２の接触面と、当該第２の接触面のうち上記翼先端チップ部から離間する側の端部に角部とを形成し、
上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時に所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するように構成し、
上記突起部は、組立時には上記角部に接触するようにその位置および高さを定めたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面から隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバに向かって周方向に突出する突起部と、当該突起部と上記第１の接触面との間の段部とを形成し、
上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記後縁スナッバと周方向に対向する 側面に、当該第１の接触面と対向する第２の接触面と、当該第２の接触面のうち上記翼先端チップ部から離間する側の端部に角部とを形成し、
上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時に所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するように構成し、
上記突起部は、上記初期設計クリアランスよりも大きい高さで上記第１の接触面から突出するように形成し、
上記角部および上記段部は、タービン動翼の組立時に、第１のタービン動翼の先端を定格アンツイストが作用したときの捻れ状態に固定した後、その前縁スナッバ側に隣接する第２のタービン動翼を下流側から組み付けると、第１のタービン動翼の上記角部と第２のタービン動翼の上記段部とが接触し、第２のタービン動翼の先端もまた定格アンツイストが作用したときの捻れ状態となって上記第１の接触面と上記第２の接触面とが接触するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記後縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面の一部を切除して形成した段部および端面とを設け、
上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記第１の接触面および上記端面と周方向に対向する側面に第２の接触面を形成するととともに、当該第２の接触面のうち上記翼端チップ部から離間した位置に上記端面に向かって周方向に突出する突起部を形成し、
上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時には所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するとともに、定格アンツイスト時には互いに接触するように構成し、
上記突起部は、組立時における上記端面との間の間隙が上記設計初期クリアランスより大きくなるように構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１または４に係る発明において、上記突起部は、タービン動翼の長手軸線に直交する平面の断面形状が半円形状であることを特徴とする
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記突起部は、定格アンツイスト時に上記段部と接触係合するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記突起部は、上記第１の接触面のうち上記翼先端チップ部側の端部に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記角部は、定格回転数未満のアンツイスト時には上記傾斜面と接触し、定格アンツイスト時には上記第１の接触面上の点に到達するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記突起部は、当該第１の接触面のうち上記翼先端チップ部側の端部に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に係る発明は、請求項４に係る発明において、上記突起部は、定格アンツイスト時に上記段部と接触係合するように構成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記突起部および上記段部は、回転上昇とともに接近し、定格回転数で隣接翼との間隔が拡大する方向のスナッバ移動を拘束するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１２に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記突起部および上記角部は 、隣接翼との間隔が縮小する方向のスナッバ移動を拘束するように構成されていることを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係るタービン動翼の結合装置の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明に係るタービン動翼の結合装置の実施の形態を示す図である。１ａおよび２ａはそれぞれ隣接するタービン動翼の翼先端チップ部を示し、翼先端チップ部１ａの前縁部には前縁スナッバ１ｂが一体的に形成され、翼先端チップ部１ａの後縁部には後縁スナッバ１ｃが一体的に形成されている。タービン動翼の翼先端チップ部２ａの前縁部には前縁スナッバ２ｂが一体的に形成され翼先端チップ部２ａの後縁部には後縁スナッバ２ｃが一体的に形成されている。翼先端チップ部１ａの後縁スナッバ１ｃの、翼先端チップ部２ａの前縁スナッバ２ｂの接触面２ｈに対向する側面には接触面１ｆが形成され、両接触面１ｆ、２ｈの間隙は、設計初期クリアランスＤ１となっており、定格アンツイスト時に接触面１ｆと２ｈが接触し、所望の拘束を達成するよう設定されている。さらに接触面１ｆは一部切除され、段部１ｄと端面１ｋが形成されている。接触面２ｈには、定格アンツイスト時に段部１ｄと接触係合する位置に動翼の長手軸線に直交する平面の断面形状が半円形の突起部２ｍが形成されており、突起部２ｍと端面１ｋとの間隙Ｄ２が、間隙Ｄ２＞Ｄ１となるよう設定してある。また突起部２ｍは接触面２ｈのうち翼先端チップ部２ａから最も遠い位置に配置されており、接触面１ｆと２ｈの接触面積が過小、すなわち接触面圧過大とならない大きさとなっている。
【００２２】
次に作用を説明する。図２から図４はタービン回転上昇に伴いアンツイストが作用したときの種々の拘束状態を示したものである。図２は拘束前のスナッバ間隙が設計値より小さく、定格回転未満で接触面１ｆと２ｈとが接触した場合を示している。Ｄ２＞Ｄ１なので突起部２ｍと端面１ｋは接触せず、接触面１ｆと２ｈの接触を妨害することはない。ところでこのとき、他の翼間で図３に示すようにスナッバ間隙が設計値より大きく非拘束状態にあるものが存在する場合には、接触面１ｆと２ｈ間の残存クリアランスＤ３が縮小する余地を有しているため、図２の接触面１ｆと２ｈの接触面圧はクリアランスＤ３が消滅するまで上昇しない。ここで、図４のように隣接翼のアンツイスト角度が異なり、残存クリアランスＤ３が楔状となった場合でも、突起部２ｍを断面半円形状に形成してあれば、突起部２ｍと段部１ｄとの接点を支点として隣接翼が相互に回転移動できるため滑らかにクリアランスが減少する。こうして面圧が低く維持されるので、定格に向けての回転上昇に伴い、接触している後縁スナッバ１ｃと前縁スナッバ２ｂの相対位置が変化することができる。段部１ｄと突起部２ｍは回転上昇とともに接近し、定格回転数では図５に示すように適正位置にて拘束される。このように隣接翼との間隔が拡大する方向を拘束する動翼連結構造を適用することにより、全周にわたり均一かつ所定の面圧、翼間流路を有するスナッバ拘束状態が実現できる。
【００２３】
図６は、本発明に係るタービン動翼の結合装置の第２の実施の形態を示す図で、タービン動翼の組立て状態を示しており、隣接するタービン動翼の翼先端チップ部１ａおよび２ａ、前縁スナッバ１ｂおよび２ｂ、後縁スナッバ１ｃ、２ｃ、接触面１ｆ、２ｈと設計初期クリアランスＤ１の構成および設定は第１の実施の形態と同一である。後縁スナッバ１ｃの接触面１ｆと同一側面には隣接翼の翼先端チップ２ａの前縁スナッバ２ｂの角部２ｐと接する位置および高さを有する突起部１ｎが形成されている。この突起部１ｎには接触面１ｆ上の点１ｇにかけて隣接する翼方向に向かって高さを漸減する傾斜面が形成されている。ここで点１ｇは設計上、定格アンツイスト時に角部２ｐが到達すべき点である。
【００２４】
次に運転時の作用を説明する。図７および図８はタービン回転上昇に伴いアンツイストが作用したときの隣接スナッバの相対位置変化を示したものである。図６に示した組立時にすでに前縁スナッバ角部２ｐと後縁スナッバ突起部１ｎが接触してはいるが、それは線接触であり、突起部１ｎの高さ変化が十分緩やかなものであれば、両スナッバの周方向の位置は拘束するが翼捻れ方向の動きを拘束しないものとなる。この周方向の拘束により、回転上昇とともに例えば隣接翼起立位置の相対位置変化や翼ルートから中間高さ部に捻れ方の不均一が生じた場合でも、スナッバ間隙のばらつきは抑制される。また、突起部１ｎの高さは角部２ｐの移動方向に向かって漸減するため、図７に示すように定格回転数未満では常に角部２ｐとの線接触が保たれ、かつ面接触は生じない。従って、タービン回転上昇とともに接触面１ｆと２ｈ間の間隙ｄ１は全翼ほぼ均一に狭まる方向に推移し、角部２ｐが点１ｇに到達して、図８に示すように全周適正な位置にて拘束される。こうして隣接翼との間隔が縮小する方向を拘束する動翼連結構造を適用することにより、全周にわたり均一かつ所定の面圧、翼間流路を有するスナッバ拘束状態が実現できる。
【００２５】
図９は、本発明に係るタービン動翼の結合装置の第３の実施の形態を示す図である。図中、隣接するタービン動翼の翼先端チップ部１ａおよび２ａ、前縁スナッバ１ｂおよび２ｂ、後縁スナッバ１ｃ、２ｃ、接触面１ｆ、２ｈ、角部２ｐと設計初期クリアランスＤ１の構成および設定は第２の実施の形態と同一である。後縁スナッバ１ｃの接触面１ｆと同一側面には高さＨの突起部１ｕにより段部１ｗが形成されている。Ｈ＞Ｄ１であり、また、Ｓ１は定格回転時の設計接触面幅である。なお、図９では、スナッバ隣接面近傍の寸法の大小関係を示すために仮想的に周方向１ピッチ分離れた位置に隣接翼先端チップ部分２ａとそのスナッバ２ｂを表示してある。
【００２６】
図１０により本実施例の動翼組立時およびタービン運転時の作用について説明する。
【００２７】
まず、組立時の動作であるが、翼先端チップ部２ａを有する動翼をロータディスクの所定の位置に設置し、さらに治具等を用いて先端を定格アンツイストが作用した場合の捻れ状態に固定する。次に翼先端チップ部１ａを有する動翼を流れの下流側から挿入して行くと、図９に示したように、初期設定クリアランスＤ１に対して突起部Ｈがより高いため、所定の軸方向位置に到達する以前に角部２ｐと段部１ｗが接触し、翼先端チップ部は１ａ’の状態となり接触面は１ｆ’の位置にあって対向する接触面２ｈとの間には間隙が存在する。さらに挿入を続けると、翼先端チップ部全体が角部２ｐと段部１ｗの接点を支点として回転する。ここで、接触面１ｆの幅は定格アンツイストが作用した場合の接触幅Ｓ１としてあるため、動翼が所定の軸方向位置に到達すると、翼先端チップ部１ａもまた定格アンツイストが作用した場合の状態となり、スナッバ接触面１ｆは隣接接触面２ｈと接触する。このようにして順次動翼を配備することにより、全翼の翼先端チップ部が定格アンツイスト形状となる組立状態が完成する。また、図示しないが翼先端チップ部１ａを有する動翼を流れの上流から挿入していっても同様の動作により同一組立状態とすることができる。
【００２８】
次に運転時の作用について説明する。上述の状態から回転上昇を開始すると、接触回転数に至るまでは動翼有効部にアンツイストが作用し始め、組立時にスナッバ下部にかかっていた捻れ応力が緩和される。この間スナッバ接触面圧は組立時からほとんど変化しないが、全ての翼間でスナッバ間隙が０となっているため、スナッバ接触面にばらつきは生じることなく全周均一な接触が維持されている。接触回転数を超えるとスナッバ接触面圧が増加し始め、定格回転時に至るまで適正に拘束される。本実施の形態によれば、タービン停止時から定格回転数に至るまでスナッバ接触面は常に固定されており、動作不良による不均一接触の可能性がないため、高い信頼性をもって設計面圧、設計翼間流路を形成するスナッバ拘束状態が実現できる。
【００２９】
図１１、１２は本発明に係るタービン動翼の結合装置の第４の実施の形態を示す図である。隣接するタービン動翼の翼先端チップ部１ａおよび２ａ、前縁スナッバ１ｂおよび２ｂ、後縁スナッバ１ｃ、２ｃ、接触面１ｆ、２ｈと設計初期クリアランスＤ１の構成および設定は第１の実施の形態と同一である。接触面２ｈは一部切除され、段部２ｄと端面２ｋを形成している。接触面１ｆには、定格アンツイスト時に段部２ｄと接触する位置に断面半円状の突起部１ｍが形成されており、突起部１ｍと端面２ｋとの間隙Ｄ４を有し、間隙Ｄ４＞Ｄ１となるよう設定してある。また突起部１ｍは接触面１ｆのうち翼先端チップ部１ａから最も遠い位置に配置されており、接触面１ｆと２ｈの接触面積が過小、すなわち接触面圧過大とならない大きさとなっている。
【００３０】
本実施の形態によれば、図１２に示すように、前縁スナッバに突起部を形成した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、初期クリアランスＤ１が翼列下流側より直視可能なため、組立時の計測管理するのが容易かつ正確に行える。設定時に生じる誤差が接触面積に及ぼす影響が大きいクリアランスＤ１の寸法精度の向上により、振動抑制および翼間流路形成の信頼性が向上する。
【００３１】
図１３は本実施の形態の変形例である。図中、隣接するタービン動翼の翼先端チップ部１ａおよび２ａ、前縁スナッバ１ｂおよび２ｂ、後縁スナッバ１ｃ、２ｃ、接触面１ｆ、２ｈ、角部２ｐと設計初期クリアランスＤ１の構成および設定は第２の実施の形態と同一である。前縁スナッバ２ｂの接触面２ｈと同一側面には高さＨの突起部２ｕにより段部２ｗが形成されている。Ｈ＞Ｄ１であり、またＳ１は定格回転時の設計接触面幅である。
【００３２】
本実施の形態によれば、第３の実施の形態と同様、翼先端チップ部１ａを有する動翼を流れ方向下流から挿入してゆくことにより、組立時に全翼間でスナッバを定格アンツイストが作用した場合の形状とすることが可能である。さらに、接触面１ｆと２ｈによる接触面が翼列下流側より直視可能であり、接触の有無をスナッバ上面、下流面の２方向から検査可能となるため、タービン運転時の振動抑制および翼間流路形成の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アンツイストの作用を利用してタービン動翼の振動を抑制しながらタービン動翼相互間を結合するようにした結合装置において、一方のスナッバ接触面に突起部を設けたことにより、または該突起部とその移動を拘束するための段部を対向するスナッバ接触面に同時に設けたことにより、タービン運転中に翼相対位置変動が生じた場合でも、定格運転条件下で隣接翼間のスナッバ接触面積、すなわち接触面圧、翼応力、翼間流路幅を高い信頼性および確実性のもとに全周均一に制御でき、振動抑制効果、流体性能ともに設計値を満足するタービン動翼列を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す翼先端チップ部およびスナッバの平面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図５】本発明の第１の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態を示す翼先端チップ部およびスナッバの平面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示す翼先端チップ部およびスナッバの平面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態を示す翼先端チップ部およびスナッバの平面図
【図１２】本発明の第４の実施の形態の作用を説明する説明図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態の他の例を示す翼先端チップ部およびスナッバの平面図。
【図１４】従来技術を示す翼先端チップ部分およびスナッバの平面図。
【図１５】従来技術の作用を説明する説明図。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は従来技術の作用を説明する説明図。
【図１７】従来技術の他の例を示す翼先端チップ部およびスナッバの平面図。
【図１８】（ａ）、（ｂ）は従来技術の他の例の作用を説明する説明図。
【符号の説明】
１ａ、２ａ、１ａ’ 翼先端チップ部
１ｂ、２ｂ 前縁スナッバ
１ｃ、２ｃ 後縁スナッバ
１ｄ、２ｄ、１ｗ、２ｗ 段部
１ｆ、２ｆ、１ｇ、１ｈ、２ｈ、１ｆ’ 接触面
１ｋ、２ｋ 端面
１ｍ、２ｍ、１ｎ、１ｕ、２ｕ 突起部
１ｐ、２ｐ スナッバ角部
１ｇ 点
Ｄ、Ｄ１ 設計初期クリアランス
Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４ クリアランス
Ｓ、Ｓ１ スナッバ接触面幅
ＴＨ スロート幅

Claims (12)

1. タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
   上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面の一部を切除して形成した段部および端面とを設け、
   上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記第１の接触面および上記端面と周方向に対向する側面に第２の接触面を形成するととともに、当該第２の接触面のうち上記翼端チップ部から離間した位置に上記端面に向かって周方向に突出する突起部を形成し、
   上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時には所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するとともに定格アンツイスト時には互いに接触するように構成し、
   上記突起部は、組立時における上記端面との間の間隙が上記設計初期クリアランスより大きくなるように構成したことを特徴とするタービン動翼の結合装置。
2. タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
   上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面から隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバに向かって周方向に突出する突起部と、当該突起部から当該第１の接触面上の点にかけてその高さを斬減する傾斜面とを形成し、
   上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記後縁スナッバと周方向に対向する側面に、当該第１の接触面と対向する第２の接触面と、当該第２の接触面のうち上記翼先端チップ部から離間する側の端部に角部とを形成し、
   上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時に所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するように構成し、
   上記突起部は、組立時には上記角部に接触するようにその位置および高さを定めたことを特徴とするタービン動翼の結合装置。
3. タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
   上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面から隣接するタービン動翼の上記前縁スナッバに向かって周方向に突出する突起部と、当該突起部と上記第１の接触面との間の段部とを形成し、
   上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記後縁スナッバと周方向に対向する側面に、当該第１の接触面と対向する第２の接触面と、当該第２の接触面のうち上記翼先端チップ部から離間する側の端部に角部とを形成し、
   上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時に所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するように構成し、
   上記突起部は、上記初期設計クリアランスよりも大きい高さで上記第１の接触面から突出するように形成し、
   上記角部および上記段部は、タービン動翼の組立時に、第１のタービン動翼の先端を定格アンツイストが作用したときの捻れ状態に固定した後、その前縁スナッバ側に隣接する第２のタービン動翼を下流側から組み付けると、第１のタービン動翼の上記角部と第２のタービン動翼の上記段部とが接触し、第２のタービン動翼の先端もまた定格アンツイストが作用したときの捻れ状態となって上記第１の接触面と上記第２の接触面とが接触するように構成したことを特徴とするタービン動翼の結合装置。
4. タービン動翼の翼先端チップ部に、前縁側に突出する前縁スナッバと後縁側に突出する後縁スナッバとを設けたタービン動翼の結合装置において、
   上記前縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記後縁スナッバと周方向に対向する側面に、第１の接触面と、当該第１の接触面の一部を切除して形成した段部および端面とを設け、
   上記後縁スナッバのうち隣接するタービン動翼の上記第１の接触面および上記端面と周方向に対向する側面に第２の接触面を形成するととともに、当該第２の接触面のうち上記翼端チップ部から離間した位置に上記端面に向かって周方向に突出する突起部を形成し、
   上記第１の接触面と上記第２の接触面は、組立時には所定の設計初期クリアランスを開けて互いに対向するとともに、定格アンツイスト時には互いに接触するように構成し、
   上記突起部は、組立時における上記端面との間の間隙が上記設計初期クリアランスより大きくなるように構成したことを特徴とするタービン動翼の結合装置。
5. 上記突起部は、タービン動翼の長手軸線に直交する平面の断面形状が半円形状であることを特徴とする請求項１または４に記載のタービン動翼の結合装置。
6. 上記突起部は、定格アンツイスト時に上記段部と接触係合するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載したタービン動翼の結合装置。
7. 上記突起部は、上記第１の接触面のうち上記翼先端チップ部側の端部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載したタービン動翼の結合装置。
8. 上記角部は、定格回転数未満のアンツイスト時には上記傾斜面と接触し、定格アンツイスト時には上記第１の接触面上の点に到達するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載したタービン動翼の結合装置。
9. 前記突起部は、当該第１の接触面のうち上記翼先端チップ部側の端部に形成されていることを特徴とする請求項３に記載したタービン動翼の結合装置。
10. 上記突起部は、定格アンツイスト時に上記段部と接触係合するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載したタービン動翼の結合装置。
11. 上記突起部および上記段部は、回転上昇とともに接近し、定格回転数で隣接翼との間隔が拡大する方向のスナッバ移動を拘束するように構成さ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結合装置。
12. 上記突起部および上記角部は、隣接翼との間隔が縮小する方向のスナッバ移動を拘束するように構成さ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結合装置。

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