JP6177142B2 - Vibration suppression device and turbine - Google Patents
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Description
本発明は、振動抑制装置及びタービンに関する。 The present invention relates to a vibration suppression device and a turbine.
タービンは、動翼を有するロータと、ロータの周囲に配置される静翼を有するステータとを備えている。動翼を有するガスタービンに関する技術の一例が特許文献1に開示されている。 The turbine includes a rotor having moving blades and a stator having stationary blades arranged around the rotor. An example of a technique related to a gas turbine having moving blades is disclosed in Patent Document 1.
ロータの回転により動翼と静翼とが相対移動すると、例えば気体の圧力変動に起因して動翼及び静翼の少なくとも一方が共振する可能性がある。その結果、動翼及び静翼の少なくとも一部が疲労し、タービンの性能が低下する可能性がある。 When the moving blade and the stationary blade move relative to each other due to the rotation of the rotor, there is a possibility that at least one of the moving blade and the stationary blade will resonate due to, for example, pressure fluctuation of the gas. As a result, at least a part of the moving blades and the stationary blades may be fatigued, and the performance of the turbine may be deteriorated.
本発明は、翼の振動を抑制できる振動抑制装置を提供することを目的とする。また、本発明は、性能の低下が抑制されるタービンを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the vibration suppression apparatus which can suppress the vibration of a wing | blade. Moreover, an object of this invention is to provide the turbine by which the fall of performance is suppressed.
本発明の第1の態様は、第1翼と前記第1翼の隣に配置される第2翼との間において前記第1翼及び前記第2翼と接触するように配置される粘弾性部材と、前記第1翼及び前記第2翼との間で前記粘弾性部材を挟むように前記第1翼と前記第2翼との間に配置される支持部材と、を備える振動抑制装置を提供する。 A first aspect of the present invention is a viscoelastic member disposed so as to be in contact with the first wing and the second wing between the first wing and the second wing disposed next to the first wing. And a support member disposed between the first wing and the second wing so as to sandwich the viscoelastic member between the first wing and the second wing. To do.
本発明によれば、粘弾性部材は、第1翼と支持部材との間に挟まれるとともに、第2翼と支持部材との間に挟まれるため、第1翼及び第2翼と十分に接触する。そのため、振動により第1翼及び第2翼の少なくとも一方が変形すると、その変形に合わせて粘弾性部材も変形して、粘弾性部材の内部減衰が得られる。これにより、第1翼及び第2翼の少なくとも一方の振動(運動エネルギー)は粘弾性部材により熱(散逸エネルギー)に変換される。したがって、翼の振動が十分に抑制(減衰)される。 According to the present invention, since the viscoelastic member is sandwiched between the first wing and the support member and is sandwiched between the second wing and the support member, the viscoelastic member is sufficiently in contact with the first wing and the second wing. To do. Therefore, when at least one of the first wing and the second wing is deformed by vibration, the viscoelastic member is also deformed in accordance with the deformation, and internal damping of the viscoelastic member is obtained. Thereby, vibration (kinetic energy) of at least one of the first blade and the second blade is converted into heat (dissipated energy) by the viscoelastic member. Therefore, the vibration of the blade is sufficiently suppressed (damped).
本発明に係る振動抑制装置において、前記支持部材の熱膨張係数は、前記第1翼の熱膨張係数及び前記第2翼の熱膨張係数よりも大きくてもよい。 In the vibration suppressing device according to the present invention, a thermal expansion coefficient of the support member may be larger than a thermal expansion coefficient of the first blade and a thermal expansion coefficient of the second blade.
従って、温度が上昇すると支持部材は第1翼と第2翼との間において大きく膨張する。これにより、支持部材は第1翼及び第2翼のそれぞれとの間で粘弾性部材を強固に挟み付けることができる。 Therefore, when the temperature rises, the support member expands greatly between the first blade and the second blade. Thereby, a support member can clamp a viscoelastic member firmly between each of a 1st wing | blade and a 2nd wing | blade.
本発明に係る振動抑制装置において、前記粘弾性部材は、300度以上2000度以下の高温環境で物性が変化しない耐熱性を有してもよい。 In the vibration suppressing device according to the present invention, the viscoelastic member may have heat resistance that does not change physical properties in a high temperature environment of 300 degrees or more and 2000 degrees or less.
従って、粘弾性部材が蒸気タービン又はガスタービンに使用されても、所期の振動減衰機能を維持することができる。 Therefore, even when the viscoelastic member is used for a steam turbine or a gas turbine, an intended vibration damping function can be maintained.
本発明に係る振動抑制装置において、前記粘弾性部材は、繊維の積層体を含んでもよい。 In the vibration suppressing device according to the present invention, the viscoelastic member may include a fiber laminate.
従って、粘弾性部材が高温環境で使用されても、所期の振動減衰機能を維持することができる。 Therefore, even if the viscoelastic member is used in a high temperature environment, the intended vibration damping function can be maintained.
本発明に係る振動抑制装置において、前記粘弾性部材は、前記第1翼及び前記第2翼と接触する第1面と、前記第1面の反対方向を向く第2面と、を有し、前記支持部材は、前記粘弾性部材の前記第2面と接触する接触面と、内部に設けられた空洞部と、を有してもよい。 In the vibration suppressing device according to the present invention, the viscoelastic member includes a first surface that contacts the first wing and the second wing, and a second surface facing in a direction opposite to the first surface, The support member may include a contact surface that comes into contact with the second surface of the viscoelastic member, and a hollow portion provided inside.
従って、支持部材は、接触面と粘弾性部材の第2面とを接触させた状態で、接触面と第1翼及び第2翼のそれぞれとの間で粘弾性部材を強固に挟むことができる。また、支持部材は空洞部を有するので、振動抑制装置の軽量化が図られる。 Therefore, the support member can firmly sandwich the viscoelastic member between the contact surface and each of the first wing and the second wing in a state where the contact surface and the second surface of the viscoelastic member are in contact with each other. . Further, since the support member has the hollow portion, the vibration suppressing device can be reduced in weight.
本発明の第2の態様は、動翼を有するロータと、前記ロータの周囲に配置される静翼を有するステータと、を備え、前記動翼は、第1動翼と前記第1動翼の隣に配置される第2動翼と、を含み、上記の振動抑制装置が前記第1動翼と前記第2動翼との間に配置されるタービンを提供する。 A second aspect of the present invention includes a rotor having a moving blade and a stator having a stationary blade disposed around the rotor, and the moving blade includes a first moving blade and a first moving blade. And a second moving blade disposed adjacent thereto, wherein the vibration suppressing device described above is provided between the first moving blade and the second moving blade.
本発明によれば、振動が抑制される動翼を有するため、タービンの性能の低下が抑制される。 According to the present invention, since the moving blade is suppressed in vibration, deterioration in the performance of the turbine is suppressed.
本発明に係る振動抑制装置によれば、翼の振動が十分に抑制される。また、本発明に係るタービンによれば、性能の低下が抑制される。 According to the vibration suppressing device of the present invention, the vibration of the blade is sufficiently suppressed. In addition, according to the turbine of the present invention, performance degradation is suppressed.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下で説明する実施形態における構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, the constituent elements in the embodiments described below can be combined as appropriate. Some components may not be used.
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係るガスタービンシステム1の一例を示す図である。ガスタービンシステム1は、燃焼用空気を圧縮する圧縮機2と、圧縮機2から供給された圧縮空気に燃料を噴射して燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器3と、燃焼器3から供給された燃焼ガスにより駆動するタービン4とを備えている。タービン4は、動翼5を有するロータ6と、ロータ6の周囲に配置される静翼7を有するステータ8とを備えている。ロータ6は、回転軸AXを中心に回転する。以下の説明において、回転軸AXと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、回転軸AXを中心とした回転方向を適宜、周方向、と称する。
<First Embodiment>
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a gas turbine system 1 according to the present embodiment. The gas turbine system 1 includes a
動翼5は、タービン4のロータ軸に設けられる。動翼5は、軸方向に複数段配置される。静翼7は、ステータ8のケーシングに設けられる。静翼7は、軸方向に複数段配置される。軸方向に関して、動翼5(動翼列)と静翼7(静翼列)とは、交互に配置される。
The moving
図2は、本実施形態に係る動翼5の一例を示す側面図である。図2に示すように、動翼5は、燃焼ガスが接触する翼本体10と、ロータ軸に保持される翼根11とを有する。また、動翼5は、翼本体10を支持するプラットホーム12と、プラットホーム12と翼根11とを連結するシャンク13とを有する。動翼5は、冷却用ガスが流れる内部流路を有する。内部流路は、翼根11からシャンク13を通り、さらにプラットホーム12を通って翼本体10まで貫通するように設けられる。なお、翼根、プラットホーム、及びシャンクを有する動翼の一例が特開2005−233141号公報に開示されている。
FIG. 2 is a side view showing an example of the
動翼5は、軸方向に複数段配置されるとともに、周方向に複数配置される。図3は、周方向に配置される複数の動翼5の一部を模式的に示す図である。図4は、図3の一部を拡大した図である。以下の説明においては、周方向に配置される複数の動翼5のうち、隣り合う2つの動翼5について説明する。一方の動翼5を適宜、第1動翼51、と称し、周方向に関して第1動翼51の隣に配置される動翼5を適宜、第2動翼52、と称する。第1動翼51と第2動翼52とは、実質的に同一の構造である。以下、主に第1動翼51の構造について説明し、第2動翼52の構造の説明は省略する。
The moving
動翼5(第1動翼51及び第2動翼52)は、例えばニッケル基合金又はチタンのような金属製である。動翼5は、例えば、Cr、Co等を含む柱状晶Ni基耐熱合金で形成されてもよい。動翼5は、間隙Gを介して周方向に複数配置される。すなわち、複数の動翼5は、隣り合う動翼5と非接触状態で、周方向に複数配置される。
The moving blade 5 (the first moving
図3及び図4に示すように、第1動翼51と第2動翼52との間に間隙Gが形成される。第1動翼51と第2動翼52との間隙Gにおいて寸法が最も小さい部分は、第1動翼51のプラットホーム12の側面12Aと、その側面12Aと対向する第2動翼52のプラットホーム12の側面12Bとの間の間隙である。
As shown in FIGS. 3 and 4, a gap G is formed between the first moving
第1動翼51は、第2動翼52と対向する側面12Aに設けられた溝(凹部)14を有する。溝14は、プラットホーム12に設けられる。溝14は、軸方向に延在する。溝14の内面は、曲面14Aを含む。
The first moving
本実施形態において、タービン4は、第1動翼51と第2動翼52との間に配置される振動抑制装置60を備えている。振動抑制装置60は、第1動翼51及び第2動翼52の少なくとも一方の振動を抑制(減衰)する。振動抑制装置60の少なくとも一部は、溝14に配置される。振動抑制装置60は、第1動翼51及び第2動翼52のそれぞれと接触するように配置される。本実施形態において、振動抑制装置60の一部は、第1動翼51の溝14の内面と接触する。振動抑制装置60の一部は、第2動翼52のプラットホーム12の側面12Bと接触する。第1動翼51と第2動翼52との間に振動抑制装置60が配置された状態で、第1動翼51と第2動翼52とは接触せず、第1動翼51と第2動翼52とに間隙Gが設けられる。振動抑制装置60は、第1動翼51と第2動翼52との非接触状態を維持するように、第1動翼51と第2動翼52との間に配置される。
In the present embodiment, the turbine 4 includes a
図5は、本実施形態に係る振動抑制装置60の一例を示す斜視図である。図6は、本実施形態に係る振動抑制装置60の一例を示す断面図である。図4、図5、及び図6に示すように、振動抑制装置60は、粘弾性部材30と、粘弾性部材30を支持する支持部材40とを備えている。なお、振動抑制装置60を、振動減衰装置60、と称してもよいし、振動抑制部材60又は振動減衰部材60、と称してもよい。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the
粘弾性部材30は、第1動翼51と第2動翼52との間に配置される。粘弾性部材30は、第1動翼51及び第2動翼52のそれぞれと接触するように配置される。すなわち、粘弾性部材30は、粘弾性部材30の一部が第1動翼51と接触し、粘弾性部材30の一部が第2動翼52と接触するように、第1動翼51と第2動翼52との間に配置される。本実施形態において、粘弾性部材30の一部は、第1動翼51の溝14の内面と接触する。粘弾性部材30の一部は、第2動翼52のプラットホーム12の側面12Bと接触する。
The
粘弾性部材30は、粘性と弾性との両方を合わせた性質(物性)を有する。粘弾性部材30は、動翼5及び支持部材40よりも、高い粘性、弾性、及び可撓性を有する。粘弾性部材30は、動翼5及び支持部材40よりも、大きな構造減衰を有する。粘弾性部材30の剛性は、動翼5の剛性及び支持部材40の剛性よりも低い。本実施形態において、粘弾性部材30は、耐熱性を有する。粘弾性部材30の物性は、例えば300度以上2000度以下の高温環境でも変化せず、振動減衰効果を保持する。
The
本実施形態において、粘弾性部材30は、繊維の積層体を含む。繊維の積層体は、繊維の織物体を含んでもよいし、繊維の編物体を含んでもよい。繊維はニッケルのような金属繊維でもよいし、炭素繊維でもよい。繊維の集合体の粘弾性部材30は、十分な粘性及び弾性を有する。
In the present embodiment, the
本実施形態において、粘弾性部材30は、筒状の部材である。粘弾性部材30は、第1動翼51及び第2動翼52のそれぞれと接触する外面30Sと、外面30Sの反対方向を向く内面30Uとを有する。
In the present embodiment, the
支持部材40は、第1動翼51と第2動翼52との間に配置される。支持部材40は、第1動翼51及び第2動翼52のそれぞれとの間で粘弾性部材30を挟むように、第1動翼51と第2動翼52との間に配置される。支持部材40は、第1動翼51の溝14の内面との間で、粘弾性部材30の少なくとも一部を挟む。支持部材40は、第2動翼52のプラットホーム12の側面12Bとの間で、粘弾性部材30の少なくとも一部を挟む。
The
支持部材40は、第1動翼51の熱膨張係数(線膨張係数)及び第2動翼52の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する金属製である。したがって、動翼5(第1動翼51及び第2動翼52)と支持部材40とが同一の環境に配置された状態でその環境の温度が上昇すると、支持部材40の膨張量は動翼5の膨張量よりも大きい。
The
支持部材40は、粘弾性部材30の内側に配置され、第1動翼51及び第2動翼52のそれぞれとの間で粘弾性部材30を挟み込む。支持部材40は、粘弾性部材30の内面30Uのほぼ全域と接触する。支持部材40は、粘弾性部材30の内面30Uと接触する外面40Sと、外面40Sの反対方向を向く内面40Uとを有する。支持部材40は、内部に設けられた空洞部41を有する。支持部材40の内面40Uによって空洞部41が規定される。
The
本実施形態において、支持部材40は、筒状の部材である。粘弾性部材30は、支持部材40に支持される。粘弾性部材30は、支持部材40の外面40Uを覆うように配置される。
In the present embodiment, the
本実施形態において、溝14の曲面14Aは、粘弾性部材30の外形に沿うように曲がっている。溝14の内面と粘弾性部材30の外面30Sとの接触面積は大きい。
In the present embodiment, the
図7は、本実施形態に係る動翼5、粘弾性部材30、及び支持部材40の一部を模式的に示す断面図である。図7に示すように、粘弾性部材30が動翼5と支持部材40との間に挟まれて固定される。動翼5の表面(本実施形態においては溝14の内面又は側面12B)と粘弾性部材30の外面30Sとが十分に接触する。粘弾性部材30の内面30Uと支持部材40の外面40Sとが十分に接触する。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a part of the moving
図8は、粘弾性部材30の動作の一例を示す図である。例えば動翼5が振動すると、図8に示すように、動翼5が変形したり、動翼5と支持部材40との相対位置が変化したりする。本実施形態において、粘弾性部材30は、動翼5と支持部材40との間に挟まれて、動翼5の表面と十分に接触する。そのため、振動により動翼5が変形したり、支持部材40に対して動翼5が変位したりすると、その動翼5の変形又は変位に合わせて粘弾性部材30も変形する。図8に示す例では、粘弾性部材30は、専らせん断変形する。粘弾性部材30の剛性は、動翼5の剛性及び支持部材40の剛性よりも低く、粘弾性部材30は、動翼5の変形又は変位に十分に追従することができる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the operation of the
動翼5の変形又は変位に合わせて粘弾性部材30が変形(せん断変形)することにより、粘弾性部材30の内部減衰が得られ、動翼5の振動(運動エネルギー)が粘弾性部材30により熱(散逸エネルギー)に変換される。これにより、動翼5の振動が十分に抑制される。例えば、動翼5の共振及び自励振動が粘弾性部材30及び支持部材40を含む振動抑制装置60によって抑制される。
When the
また、本実施形態において、振動抑制装置60は、第1動翼51と第2動翼52との非接触状態を維持する。第1動翼51と第2動翼52とは接触しないので、第1動翼51の振動が直接的に第2動翼52に伝搬したり、第2動翼52の振動が直接的に第1動翼51に伝搬したりすることが抑制される。
In the present embodiment, the
本実施形態において、振動抑制装置60は、シール装置として機能する。第1動翼51と第2動翼52との間に配置された振動抑制装置60によって、第1動翼51の翼本体10及び第2動翼52の翼本体10の周囲の気体(高温の燃焼ガス)が、第1動翼51のシャンク13及び第2動翼52のシャンク13の周囲の空間に流入することが抑制される。また、第1動翼51と第2動翼52との間に配置された振動抑制装置60によって、第1動翼51のシャンク13及び第2動翼52のシャンク13の周囲の気体(低温の冷却用ガス)が、第1動翼51の翼本体10及び第2動翼52の翼本体10の周囲の空間に流入することが抑制される。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態に係るタービン4の製造方法の一例について説明する。図9及び図10のそれぞれは、本実施形態に係るタービン4の製造方法の一例を説明するための模式図である。 Next, an example of a method for manufacturing the turbine 4 according to the present embodiment will be described. Each of FIG. 9 and FIG. 10 is a schematic diagram for explaining an example of a method for manufacturing the turbine 4 according to the present embodiment.
第1動翼51及び第2動翼52がタービン軸に取付けられる。第1動翼51及び第2動翼52は、間隙Gを介して隣り合うように配置される。図9に示すように、振動抑制装置60が、第1動翼51の溝14と第2動翼52との間に配置される。第1動翼51と第2動翼52との間に振動抑制装置60を配置する作業は、常温環境で行われる。常温環境において第1動翼51と第2動翼52との間に振動抑制装置60が配置された状態で、第1動翼51の溝14の内面及び第2動翼52の側面12Bの少なくとも一方と振動抑制装置60の外面(粘弾性部材30の外面30S)との間に間隙が形成される。
The first moving
すなわち、本実施形態においては、常温環境において、振動抑制装置60の外形が第1動翼51(溝14の内面)と第2動翼52(側面12B)との間の間隙の寸法よりも僅かに小さくなるように、振動抑制装置60が製造される。これにより、振動抑制装置60を第1動翼51と第2動翼52との間に挿入する作業を円滑に行うことができる。
That is, in the present embodiment, in a normal temperature environment, the outer shape of the
図10は、第1動翼51及び第2動翼52が高温環境で作動している状態の一例を示す。第1動翼51、第2動翼52、及び振動抑制装置60が常温環境から高温環境に配置されることにより、第1動翼51、第2動翼52、及び支持部材40のそれぞれは膨張する。本実施形態において、支持部材40の熱膨張係数は、動翼5の熱膨張係数よりも大きく、支持部材40が常温環境から高温環境に配置されたとき、支持部材40は大きく膨張する。粘弾性部材30の内側に配置されている支持部材40が大きく膨張することにより、動翼5と支持部材40との間に配置されている粘弾性部材30は、動翼5と支持部材40との間において圧迫される。また、動翼5も、常温環境から高温環境に配置されたとき、膨張する。動翼5の膨張によっても、動翼5と支持部材40との間に配置されている粘弾性部材30は、動翼5と支持部材40との間において圧迫される。したがって、動翼5の表面と粘弾性部材30の外面30Sとが十分に密着する。また、粘弾性部材30の内面30Uと支持部材40の外面40Sとが十分に密着する。
FIG. 10 shows an example of a state in which the first moving
例えばタービン4のメンテナンスにおいて、振動抑制装置60を第1動翼51と第2動翼52との間から取り外すとき、第1動翼51、第2動翼52、及び振動抑制装置50が常温環境に配置される。これにより、支持部材40及び動翼5が収縮し、図9を参照して説明したように、振動抑制装置60の外面(粘弾性部材30の外面30S)と動翼5の表面との間に間隙が形成される。したがって、振動抑制装置60を第1動翼51と第2動翼52との間から取り出す作業を円滑に行うことができる。
For example, when the
なお、本実施形態においては、振動抑制装置60(粘弾性部材30、支持部材40)が円筒状であることとした。振動抑制装置60は、その外形が三角形、四角形、又は五角形以上の任意の多角形の筒状でもよいし、楕円形の筒状でもよい。
In the present embodiment, the vibration suppressing device 60 (the
以上説明したように、本実施形態によれば、動翼5と支持部材40との間に挟まれた粘弾性部材30によって、動翼5の振動を抑制することができる。したがって、動翼5の性能の低下及びタービン4の性能の低下が抑制される。
As described above, according to the present embodiment, the vibration of the moving
また、本実施形態において、粘弾性部材30は、動翼5と支持部材40との間に挟まれて動翼5の表面と十分に接触する。そのため、動翼5が高温環境で作動しているときの動翼5の振動特性は安定する。したがって、動翼5にどのような振動が生じるかを予測(振動予測)することが容易となり、振動抑制のための適切な措置を講ずることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、粘弾性部材30は、動翼5との間において摩擦をほぼ発生させず、動翼5と粘弾性部材30との接触状態(接触面積及び接触力)は長期間維持される。したがって、振動抑制装置60の継時的劣化が抑制され、減衰効果を長期間維持することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、支持部材40の熱膨張係数は十分に大きい。したがって、常温環境において、振動抑制装置60を第1動翼51と第2動翼52との間に挿入する作業、及び振動抑制装置60を第1動翼51と第2動翼52との間から取り出す作業を円滑に行うことができ、メンテナンス性を向上することができる。また、高温環境においては支持部材40の熱変形(熱膨張)により、動翼5と粘弾性部材30とを十分に密着させることができる。したがって、高温環境において動翼5が振動により変形したり変位したりしても、粘弾性部材30は、動翼5の変形又は変位に十分に追従して振動を低減することができる。
Further, according to the present embodiment, the thermal expansion coefficient of the
また、メンテナンス性が向上するため、使用により粘弾性部材30が劣化した場合でも、新たな粘弾性部材30(振動抑制装置60)と円滑に交換することができる。
Moreover, since maintainability improves, even if the
また、振動抑制装置60が容易に交換可能であるため、目的に応じた振動抑制装置60を動翼5に簡単に取り付けることができる。例えば、第1の振動(第1の振動数又は第1の振動モード)を抑制するのに適した減衰特性を有する第1の振動抑制装置60が動翼5に取り付けられている状態において、第2の振動(第2の振動数又は第2の振動モード)を抑制するのに適した減衰特性を有する第2の振動抑制装置60を動翼5に取り付けたい場合、第1の振動抑制装置60と第2の振動抑制装置60とを簡単に交換することができる。第1の振動抑制装置60と第2の振動抑制装置60とで、粘弾性部材30の厚みが異なってもよいし、粘弾性部材30の種類(物性)が異なってもよい。このように、減衰したい振動に応じて、振動抑制装置60を容易に交換することができる。
Further, since the
また、本実施形態において、支持部材40は、粘弾性部材30の内面30Uのほぼ全域と接触する外面40Sを有する。これにより、支持部材40は、外面40Sと動翼5の表面との間で粘弾性部材30を強固に挟むことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、支持部材40は、内部に空洞部41を有する筒状の部材である。これにより、振動抑制装置60の軽量化が図られる。
In the present embodiment, the
<第2実施形態>
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
Second Embodiment
A second embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified or omitted.
図11は、本実施形態に係る振動抑制装置60Bの一例を示す図である。上述の実施形態においては、振動抑制装置60は円筒状であり、振動抑制装置60の外面が曲面を含むこととした。また、振動抑制装置60の外面(粘弾性部材30の外面30S)と溝14の内面との接触面積が大きくなるように、溝14の内面が曲面を含むこととした。本実施形態において、振動抑制装置60Bの外面は、平面を含む。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a
振動抑制装置60Bは、粘弾性部材30Bと支持部材40Bとを有する。第1動翼51は、溝140を有する。溝140の内面は、第1内面140Aと、第1内面140Aの下方に配置された第2内面140Bと、第2内面140Bの下方に配置された第3内面140Cとを含む。第1内面140Aは、周方向に関する第1動翼51の中心に向かって下方に傾斜する。第2内面140Bは、プラットホーム12の側面12Aとほぼ平行である。第3内面140Cは、水平面とほぼ平行である。
The
図11に示すように、振動抑制装置60Bは、その外面と溝140の内面のほぼ全部とが密着するように、溝140の内面に沿った外形を有してもよい。すなわち、振動抑制装置60Bの外面と溝140の内面とが面接触するように、振動抑制装置60Bの外面の少なくとも一部が平面(平坦面)を含んでもよい。また、振動抑制装置60Bの外面と側面12Bとが面接触するように、振動抑制装置60Bの外面の少なくとも一部が平面(平坦面)を含んでもよい。
As shown in FIG. 11, the
<第3実施形態>
第3実施形態について説明する。図12は、本実施形態に係る振動抑制装置60Cの一例を示す図である。上述の各実施形態においては、粘弾性部材30が筒状の部材であることとした。本実施形態においては、粘弾性部材30Cが、支持部材40Cの周囲の一部に配置される。
<Third Embodiment>
A third embodiment will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a
図12に示すように、粘弾性部材30Cは、第1動翼51と支持部材40Cとの間に配置される第1粘弾性部材31と、第2動翼52と支持部材40Cとの間に配置される第2粘弾性部材32とを含む。図12に示す例において、第1粘弾性部材31と第2粘弾性部材32とは離れている。なお、支持部材40Cは、円筒状でもよいし、図12に示すように、その外形が四角形の筒状でもよいし、その外形が三角形の筒状でもよいし、五角形以上の任意の多角形の筒状でもよいし、楕円形の筒状でもよい。本実施形態においても、第1粘弾性部材31及び第2粘弾性部材32の内部減衰の作用により、第1動翼51及び第2動翼52の振動を抑制(減衰)することができる。
As shown in FIG. 12, the
なお、上述の第1実施形態から第3実施形態において、支持部材(40など)は、空洞部41を有していなくてもよい。
In the first to third embodiments described above, the support member (40, etc.) may not have the
なお、上述の各実施形態において、振動抑制装置(60など)は、第1動翼51のシャンク13と第2動翼52のシャンク13との間に配置されてもよい。
In each of the above-described embodiments, the vibration suppressing device (60 or the like) may be disposed between the
なお、本実施形態においては、隣り合う動翼5の間に振動抑制装置(60など)が配置されることとした。隣り合う静翼7の間に振動抑制装置(60など)が配置されてもよい。
In the present embodiment, a vibration suppressing device (60 or the like) is disposed between the adjacent moving
なお、本実施形態において、振動抑制装置(60など)は、ガスタービンの翼(動翼又は静翼)の間に配置されてもよいし、蒸気タービンの翼(動翼又は静翼)の間に配置されてもよい。 In the present embodiment, the vibration suppressing device (60 or the like) may be disposed between the blades (moving blades or stationary blades) of the gas turbine, or between the blades (moving blades or stationary blades) of the steam turbine. May be arranged.
1 ガスタービンシステム
2 圧縮機
3 燃焼器
4 タービン
5 動翼
6 ロータ
7 静翼
8 ステータ
10 翼本体
11 翼根
12 プラットホーム
12A 側面
12B 側面
13 シャンク
14 溝
14A 曲面
30 粘弾性部材
30S 外面
30U 内面
40 支持部材
40S 外面
40U 内面
41 空洞部
51 第1動翼
52 第2動翼
60 振動減衰部材
140 溝
AX 回転軸
G 間隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記第1翼及び前記第2翼との間で前記粘弾性部材を挟むように前記第1翼と前記第2翼との間に配置される支持部材と、を備え、
前記支持部材の熱膨張係数は、前記第1翼の熱膨張係数及び前記第2翼の熱膨張係数よりも大きい振動抑制装置。 A viscoelastic member disposed so as to be in contact with the first wing and the second wing between the first wing and the second wing disposed adjacent to the first wing;
A support member disposed between the first wing and the second wing so as to sandwich the viscoelastic member between the first wing and the second wing ,
The vibration suppression device , wherein the thermal expansion coefficient of the support member is larger than the thermal expansion coefficient of the first blade and the thermal expansion coefficient of the second blade .
前記支持部材は、前記粘弾性部材の前記第2面と接触する接触面と、内部に設けられた空洞部と、を有する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の振動抑制装置。 The viscoelastic member has a first surface in contact with the first wing and the second wing, and a second surface facing the opposite direction of the first surface,
Wherein the support member, the vibration suppression apparatus according to any one of claims 1 to 3 having a contact surface in contact with the second surface of the viscoelastic member, and the hollow portion provided inside the .
前記ロータの周囲に配置される静翼を有するステータと、
を備え、
前記動翼は、第1動翼と前記第1動翼の隣に配置される第2動翼と、を含み、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の振動抑制装置が前記第1動翼と前記第2動翼との間に配置されるタービン。
A rotor having moving blades;
A stator having stator vanes disposed around the rotor;
With
The moving blade includes a first moving blade and a second moving blade disposed adjacent to the first moving blade,
A turbine in which the vibration suppression device according to any one of claims 1 to 4 is arranged between the first moving blade and the second moving blade.
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