JP4657482B2 - クリスマスツリー形状ルート部を有するブレードが装着されるタービンロータディスクおよびディスクにブレードを取り付ける方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリスマスツリー形状のルート部を有するブレードが装着されるタービンロータディスクに関する。
【０００２】
特に、本発明は、クリスマスツリー形状ルート部を有するブレードが、低速度の回転時でも、それらが取り付けられるディスクに適切に固定されることを可能にする手段に関する。
【０００３】
【従来の技術】
各ブレードのルート部が、“クリスマスツリー形状”と呼ばれ、ブレードが取り付けられるロータディスクの相補形スロットに受容される部分を固定するこの方法については、相対運動が起こり得ないことを遠心力により確実にする前に、回転が、十分な速度で行われる必要がある。ブレードのルート部の歯が、低速度でディスクのスロットの対応する溝に適切に支承されないという欠点に対する周知の解決法は、スプリングを受容するべくハウジングを備えるためルート部の端部面に、少数のセットバック、一般に３つのセットバックを設けることである。
【０００４】
各スプリングは、セットバックに配置される単一の湾曲状のストリップで構成され、ストリップの両端部は、セットバックにあり、湾曲状部分は、外方向に、すなわち、ロータディスクの対応するスロットの底部に対して向けられている。当然のことながら、セットバックの深さは、湾曲状のスプリングの真中のたわみより浅い。
【０００５】
ブレードが、ディスクに取り付けられると、スプリングは、それらのセットバックに配置され、各ブレードのクリスマスツリー形状のロータは、ディスクの対応するスロットに、すなわち、その３つのスプリングで同時に、挿入される。この動作は、極めて難しく、スプリングの破断あるいは故障などの事故が発生することが多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、クリスマスツリー形状のルート部を有するブレードが装着されるタービンロータディスクを提供することであり、そのブレードのルート部の歯が、スプリングによってディスクのスロットに形成される相補形溝に押し付けられ、組み込み中、従来技術の上述の欠点を回避することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、したがって、クリスマスツリー形状のルート部を有するブレードが装着されるタービンロータディスクを提供し、前記ディスクが、ブレードのルート部をそれぞれが受容する相補形スロットを有し、スプリングストリップを拘束して保持するセットバックを有する少なくとも１つのスティックが、ディスクの各スロットの底部において、前記底部と、対応するブレードのルート部の端部面との間に配置されている。
【０００８】
利点として、前記スティックの３つは、ディスクのスロットの底部と、対応するブレードのルート部の端部面との間に配置されている。
【０００９】
別の特徴によれば、各ブレードのルート部の端部は、前記スティックの１つが接当するリムを有している。
【００１０】
本発明は、さらに、クリスマスツリー形状のルート部を有するブレードを本発明のタービンロータディスクに組み込む方法を提供し、その方法は、
（ａ）ロータディスクを、その軸が水平になるように配置し、
（ｂ）ブレードルート部が取り付けられるディスクのスロットを、底部位置に配置し、
（ｃ）ブレードのルート部をディスクのスロットにスライドできるように挿入させてブレードを据え付け、
（ｄ）それぞれのスプリングストリップがそれぞれ装着される１つあるいは複数のスティックを、最初に挿入されたスティックがブレードのルート部のリムに接当するまで、ディスクのスロットの底部とブレードルート部の端部との間の空スペースに挿入する、
一連の作業手順を備えている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照として下記に記述されている。
【００１２】
図１から図３を参照すると、ブレード２が取りつけられている蒸気タービンのロータディスク１の一部を見ることができる。
【００１３】
ブレードは、“クリスマスツリー形状”と呼ばれるルート部を有している。これは、ブレードのベース３であり、ロータディスクの軸Ｙに直交する断面で見て全体的な形状がクリスマスツリーに似ている。このクリスマスツリー形状のルート部３は、ディスク１に対してブレード２を固定する働きをする。ルート部３は、ディスク１の対応するスロット４内に挿入されている。
【００１４】
本発明において、そして図３においてより大きな縮尺で示される図２の詳細部ＩＩＩに見られるように、スティック５は、スロット４の底部とブレード２のルート部３の端部との間に配置されている。実際には、これら３つのスティックは、次々に挿入される。それらは、図１に参照されている。
【００１５】
各スティックには、スプリングストリップ（図１から図３には図示されていない）が装着されるが、図４および図５ではスティックの上に示してあり、スティックの中にあるのを見ることができる。これらの図に見られるように、スティック５は、スプリングストリップ７が配置され、かつ拘束されて保持されるセットバック６を有している。
【００１６】
図１１および図１２において、ブレード２が、ディスク１に取り付けられているのを見ることができる。図１１は、下方に向くブレード２を配置するように、ディスクが回転した後の図１に対応し、図１２は、図１１の矢印ＸＩＩにそって見た図である。
【００１７】
図１１においてＸＩＩＩで参照され、図１３においてより大きな縮尺で示される詳細部は、ブレード２のクリスマスツリー形状のルート部３の端部が、挿入される第１のスティック５が接当するリム８を有することを示している。
【００１８】
図１４においてより大きな縮尺で示される図１１の詳細部ＸＩＶは、ディスク１のもう１つの面を示しており、その面では上記に説明したのと同一の方法ですべてが取り付けられる一連のブレード２が、その後に接合される複数のセグメントで構成される二部分リング９Ａ、９Ｂによって、従来の方法で側面から閉鎖されている。
【００１９】
図３に示される詳細部に見られるように、ルート部３の端部とディスク１のスロット４の底部との間の空スペースは、高さＨである。
【００２０】
スプリングストリップ７（スプリングは単に湾曲状スプリングストリップである）とともに、スティック５を単独で示している図５において、スティックと静止しているスプリングとの全高は、Ｇに等しく、当然のことながら、その高さＧは、Ｈよりも高く、そのため、スプリングは、ディスクのスロットの溝に対しブレードのルート部を押し付ける作用を実行することが可能である。
【００２１】
図５に示されるように、スティック５が、ブレードのルート部とスロットの底部との間にいったん挿入されると、中間の湾曲状部分が、ロータディスク１のスロット４の底部に押し付けられ、スティック５の平面で、ブレードのルート部３の端部に支承されている間、スプリングストリップ７の両端部はセットバック６の底部に位置している（図３、図１３および図１４を参照）。
【００２２】
図６から図１０は、ブレード２がロータディスク１に取り付けられる方法を示している。
【００２３】
図６に示されるように、タービンおよびそのディスク１は、その軸Ｙが水平になって、取り付けられるべきブレード２のルート部３が、最も深い位置に位置するスロット４に自由に挿入されるように配置される。さらに、このことは、図７および図９にも示されている。ブレードは、蒸気が矢印Ｆによって示される方向に移動するものと仮定すると、蒸気の出口側の面を経てディスクに取り付けられる。
【００２４】
図８および図１０は、図７および図９の矢印ＶＩＩＩとＸとにそって見た図であり、スロット４およびクリスマスツリー形状のルート部３のプロフィルがどのように曲がっているかを示している。
【００２５】
スロット４の底部とブレードルート部３の先端との間に空スペースＨ（図３）が与えられると、歯と溝との表面状態が精密に作られているので、クリスマスツリー形の歯がスロットの溝に食い込む恐れがなく、ルート部は、スロット４の中で自由にスライドすることが可能である。
【００２６】
最後に、第１のスティック５が、図１５に示されるようなツール１０を使用して、ブレードルート部３の端部とスロット４の底部との間の空スペース内に挿入される。第１のスティックが、ブレードルート部３のリム８に支承されるまでマレットで、矢印Ｆ_１の方向にツールの後端部をたたけば十分である（図１３）。
他の２つのスティックは、前のスティックに支承されるように、続いて同じ方法で挿入される。その後、ディスクは、リング９Ａ、９Ｂによって従来の方法で閉鎖される（図１４）。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２の矢印Ｉにそって見た、本発明の蒸気タービンロータディスクの部分図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩについての断面図である。
【図３】図２の部分ＩＩＩの拡大図である。
【図４】ロータディスクにブレードを取り付けるのに使用されるスティックを示す平面図である。
【図５】ロータディスクにブレードを取り付けるのに使用されるスティックを示す図４のＶ−Ｖの断面図である。
【図６】組み立てられる正しい位置にブレードを有するディスクが見られるタービンロータの部分線図である。
【図７】下方部分にスロットを有するディスクの部分を示している。
【図８】図７の矢印ＶＩＩＩにそって見た図である。
【図９】図７および図８に示されるロータディスクスロット内に組み立てられる正しい位置のブレードを示している。
【図１０】矢印Ｘにそって見た図９のブレードを示している。
【図１１】ブレードが据え付けられた後の、図７と同様の図である。
【図１２】ブレードが据え付けられた後の、図８と同様の図である。
【図１３】図１１の詳細部ＸＩＩＩの拡大図である。
【図１４】図１１の詳細部ＸＩＶの拡大図である。
【図１５】スティックをそれらの位置に挿入するのに使用されるツールを示している。
【符号の説明】
１ 蒸気タービンロータディスク
２ ブレード
３ ルート部
４ スロット
５ スティック
６ セットバック
７ スプリングストリップ
８ リム
９Ａ、９Ｂ 二部分リング
１０ ツール

Claims (5)

1. クリスマスツリー形状のルート部を有するブレードが装着されるタービンロータディスクであって、前記ディスクが、ブレードのルート部をそれぞれが受容する相補形スロットを有し、スプリングストリップを少なくとも１つのスティックに配置しかつ拘束して保持するセットバックを有する少なくとも１つのスティックが、ディスクの各スロットの底部において、前記底部と対応するブレードのルート部の端部面との間に配置され、前記スティックのいずれか１つの前記スプリングストリップが、湾曲状ストリップであり、前記セットバックに支承されているストリップの両端部を有し、またロータディスクの前記スロットの底部に支承されている湾曲状中央部分を有し、スティックの対向する面が、ブレードのルート部の端部に支承されているタービンロータディスク。
2. 前記スティックの３つが、ディスクのスロットの底部と対応するブレードのルート部の端部面との間に配置されている請求項１に記載のロータディスク。
3. 各ブレードのルート部の端部は、前記スティックの１つが接当するリムを有している請求項１に記載のロータディスク。
4. クリスマスツリー形状のルート部を有するブレードを、請求項１に記載のタービンロータディスクに組み込む方法であって、
   （ａ）ロータディスクを、その軸が水平位置になるように配置し、
   （ｂ）ブレードルート部が取り付けられるディスクのスロットを、底部位置に配置し、
   （ｃ）ブレードのルート部をディスクのスロットにスライドできるように挿入させてブレードを据え付け、
   （ｄ）スティックに拘束して保持されるそれぞれのスプリングストリップがそれぞれ装着される１つあるいは複数のスティックを、最初に挿入したスティックがブレードのルート部のリムに接当するまで、ディスクのスロットの底部とブレードルート部の端部との間の空スペースに挿入する、
   一連の作業手順を備えている方法。
5. 前記スティックが、蒸気出口側から挿入され、挿入される第１のスティックが、蒸気入口側に位置する前記リムに接当する請求項４に記載の組み込む方法。

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