JP6302368B2 - Stator blades and vane units, steam turbines - Google Patents
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Description
本発明は、回転機械などに適用される静翼、外輪と内輪が周方向に所定間隔で配置される複数の静翼により連結される静翼ユニット、複数の静翼と複数の動翼を有して蒸気を用いてロータを駆動回転する蒸気タービンに関するものである。 The present invention has a stationary blade applied to a rotary machine or the like, a stationary blade unit in which an outer ring and an inner ring are connected by a plurality of stationary blades arranged at predetermined intervals in the circumferential direction, and a plurality of stationary blades and a plurality of moving blades. The present invention relates to a steam turbine that drives and rotates a rotor using steam.
一般的な蒸気タービンは、ケーシングに回転軸であるロータが回転自在に支持され、このロータの外周部に動翼が設けられる一方、ケーシングに静翼が設けられ、蒸気通路に静翼と動翼の段が複数配設されて構成されている。従って、蒸気が蒸気通路を流れると、この蒸気が静翼により整流され、動翼を介してロータを駆動回転することができる。 In a general steam turbine, a rotor, which is a rotating shaft, is rotatably supported by a casing, and a moving blade is provided on the outer periphery of the rotor, while a stationary blade is provided on the casing, and a stationary blade and a moving blade are provided in a steam passage. A plurality of stages are arranged. Therefore, when the steam flows through the steam passage, the steam is rectified by the stationary blade, and the rotor can be driven and rotated through the moving blade.
このような蒸気タービンにて、一般的に、静翼は、基端部にシュラウドが固定され、先端部に分割環が固定され、この一体となった静翼とシュラウドと分割環がリング状に組付けられて静翼ユニットが構成されている。そして、静翼は、基端部がシュラウドに当接した状態で隅肉溶接により固定され、先端部が分割環に当接した状態で隅肉溶接により固定されている。ところが、静翼とシュラウド、静翼と分割環を隅肉溶接により固定すると、この隅肉溶接部が蒸気通路側に位置することとなり、蒸気流れを妨げてしまうおそれがある。 In such a steam turbine, a stationary blade generally has a shroud fixed to a base end portion, and a split ring is fixed to a distal end portion. The integrated stationary blade, shroud, and split ring are in a ring shape. The vane unit is assembled. The stationary blade is fixed by fillet welding with the base end in contact with the shroud, and is fixed by fillet welding with the tip in contact with the split ring. However, if the stationary blade and the shroud, and the stationary blade and the split ring are fixed by fillet welding, the fillet welded portion is positioned on the steam passage side, which may hinder the steam flow.
そこで、静翼の基端部をシュラウドに貫通すると共に、静翼の先端部を分割環に貫通し、各貫通部を開先溶接により固定することが提案されている。なお、静翼の各端部をシュラウドや分割環に貫通して溶接により固定するものとしては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。また、静翼の各端部をシュラウドや分割環に対して開先溶接により固定するものとしては、例えば、下記特許文献2に記載されたものがある。
Therefore, it has been proposed to penetrate the base end portion of the stationary blade through the shroud, penetrate the distal end portion of the stationary blade through the split ring, and fix each through portion by groove welding. In addition, as what penetrates each edge part of a stationary blade through a shroud or a division | segmentation ring and is fixed by welding, there exist some which were described in the following patent document 1, for example. Moreover, as what fixes each edge part of a stationary blade with respect to a shroud or a division | segmentation ring by groove welding, there exist some which were described in the following
上述したように、静翼の端部をシュラウドや分割環に貫通し、この貫通部を開先溶接により固定する場合、シュラウドや分割環に静翼の端部が貫通する貫通孔を形成する必要がある。ところが、静翼は、外面が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた3次元形状をなしていることから、シュラウドや分割環に形成する貫通孔は、静翼の端部の大きさよりも大きなものとなってしまう。すると、静翼における端部の外面とシュラウドや分割環における貫通孔の内面との間に大きな隙間が生じ、開先溶接が困難となってしまう。なお、プラットフォームを2分割することは、特許文献3に記載されているが、静翼と分割のプラットフォームが一体構造をなすものであり、隣接するプラットフォームと係合する構成であり、この隣接するプラットフォーム同士を溶接するものではない。 As described above, when the end of the stationary blade is passed through the shroud or the split ring and this through portion is fixed by groove welding, it is necessary to form a through hole through which the end of the stationary blade passes through the shroud or the split ring. There is. However, since the stationary blade has a three-dimensional shape in which the outer surface has a curved shape and is twisted in the circumferential direction, the through-hole formed in the shroud or the split ring is larger than the size of the end portion of the stationary blade. It will be big. Then, a large gap is generated between the outer surface of the end portion of the stationary blade and the inner surface of the through hole in the shroud or the split ring, and groove welding becomes difficult. In addition, although dividing | segmenting a platform into 2 is described in patent document 3, it is the structure which a stator blade and a division | segmentation platform make an integral structure, and engages with an adjacent platform, This adjacent platform They are not welded together.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ると共に組付を容易として作業性の向上を図る静翼、静翼ユニット、蒸気タービンを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and improves the performance by suppressing the protruding portion to the passage side and facilitates the assembly to improve the workability, the stationary blade unit, and the steam turbine. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するための本発明の静翼は、静翼本体と、前記静翼本体の端部が貫通して固定される支持部材と、を有し、前記支持部材は、前記静翼本体の端部の周囲に配置される複数の分割体から構成され、前記複数の分割体同士の間に溶接部が設けられると共に、前記静翼本体の端部と前記分割体との間に開先溶接部が設けられる、ことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a stationary blade of the present invention includes a stationary blade body and a support member to which an end portion of the stationary blade body passes and is fixed, and the support member includes the stationary blade. It is composed of a plurality of divided bodies arranged around the end of the main body, and a welded portion is provided between the plurality of divided bodies, and is opened between the end of the stationary blade body and the divided bodies. A pre-welded part is provided.
従って、静翼は、静翼本体の端部の周囲に複数の分割体が配置され、複数の分割体同士が溶接部により連結されると共に、静翼本体の端部と各分割体が開先溶接により連結されて構成されている。支持部材を複数の分割体から構成することで、静翼本体が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた3次元形状であっても、静翼本体の端部と各分割体を隙間なく適正に連結することができる。そして、開先溶接を実施可能であることから、通路側への溶接部の突出を抑制して蒸気流れを妨げることがない。その結果、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。 Accordingly, the stationary blade has a plurality of divided bodies arranged around the end portion of the stationary blade body, the plurality of divided bodies are connected to each other by the welded portion, and the end portion of the stationary blade body and each divided body are grooved. They are connected by welding. By configuring the support member from a plurality of divided bodies, even if the stationary blade body has a curved shape and a three-dimensional shape twisted in the circumferential direction, the end of the stationary blade body and each divided body can be connected without gaps. It can be connected properly. And since groove welding can be implemented, the protrusion of the welding part to the channel | path side is suppressed and a steam flow is not prevented. As a result, it is possible to improve the performance by suppressing the protruding portion to the passage side, and to improve the workability by facilitating the assembly.
本発明の静翼では、前記複数の分割体は、前記静翼本体との連結部に開先部が設けられることを特徴としている。 In the stationary blade of the present invention, the plurality of divided bodies are characterized in that a groove portion is provided at a connection portion with the stationary blade body.
従って、静翼本体の外面形状に応じて各分割体における静翼本体との連結部に最適形状の開先部を設けることができ、静翼本体と分割体を適正に開先溶接することができる。 Therefore, it is possible to provide a groove portion of an optimal shape at the connecting portion of each divided body with the stationary blade body in accordance with the outer surface shape of the stationary blade body, and to appropriately weld the groove to the stationary blade body and the divided body. it can.
本発明の静翼では、前記複数の分割体は、前記開先部とは反対側の面に、隣接する前記支持部材との連結部が設けられることを特徴としている。 In the stationary blade of the present invention, the plurality of divided bodies are characterized in that a connecting portion with the adjacent support member is provided on a surface opposite to the groove portion.
従って、静翼本体の端部と各分割体が開先溶接により連結されて構成された静翼は、開先部の反対側に設けられた連結部により隣接する支持部材、つまり、静翼と連結することができ、各静翼(各支持部材)同士を高精度に連結することができる。 Therefore, the stationary blades configured by connecting the end portion of the stationary blade body and each divided body by groove welding are the supporting members adjacent to the connecting portion provided on the opposite side of the groove portion, that is, the stationary blades. The stator blades (support members) can be connected with high accuracy.
本発明の静翼では、前記複数の分割体は、前記静翼本体の背側に配置される第1分割体と、前記静翼本体の腹側に配置される第2分割体と、前記静翼本体の後縁部側に配置される第3分割体とを有することを特徴としている。 In the stationary blade of the present invention, the plurality of divided bodies include a first divided body disposed on the back side of the stationary blade body, a second divided body disposed on the ventral side of the stationary blade body, and the static body. It has the 3rd division body arrange | positioned at the rear-edge part side of a wing | blade main body, It is characterized by the above-mentioned.
従って、静翼本体の背側に配置される第1分割体と、静翼本体の腹側に配置される第2分割体と、静翼本体の後縁部側に配置される第3分割体とにより分割体を構成することで、組付性を向上することができる。 Accordingly, the first divided body disposed on the back side of the stationary blade body, the second divided body disposed on the ventral side of the stationary blade body, and the third divided body disposed on the rear edge portion side of the stationary blade body. Assembling property can be improved by constituting a divided body.
本発明の静翼では、前記第3分割体は、2個の連結部からなるV字形状部が設けられ、前記2個の連結部の交差部に非開先溶接部が設けられることを特徴としている。 In the stationary blade of the present invention, the third divided body is provided with a V-shaped portion including two connecting portions, and a non-groove welded portion is provided at an intersection of the two connecting portions. It is said.
従って、静翼の端部と第3分割体におけるV字形状部の交差部とは、開先溶接しないことから、静翼本体の端部における後縁部の溶接熱により形状変形を抑制することができる。 Therefore, since the end portion of the stationary blade and the intersection of the V-shaped portion in the third divided body are not groove-welded, shape deformation is suppressed by the welding heat of the trailing edge portion at the end portion of the stationary blade body. Can do.
本発明の静翼では、前記静翼本体の端部が前記支持部材より突出して配置されることを特徴としている。 The stationary blade according to the present invention is characterized in that an end portion of the stationary blade body is disposed so as to protrude from the support member.
従って、静翼本体を製造するとき、高精度の長さ設定を不要として、製造コストを低減することができる。 Therefore, when manufacturing the stationary blade body, it is not necessary to set the length with high accuracy, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明の静翼では、前記静翼本体は、長手方向に貫通する中空部が設けられ、前記支持部材を貫通した端部に前記中空部に連通するドレン通路が設けられることを特徴としている。 In the stator blade according to the present invention, the stator blade main body is provided with a hollow portion penetrating in a longitudinal direction, and a drain passage communicating with the hollow portion is provided at an end portion penetrating the support member.
従って、静翼本体の中空部に対応してドレン通路が連通して設けられることで、静翼本体の中空部で発生したドレン水をドレン通路から容易に排出することができる。 Therefore, by providing the drain passage in communication with the hollow portion of the stationary blade body, the drain water generated in the hollow portion of the stationary blade body can be easily discharged from the drain passage.
また、本発明の静翼ユニットは、前記支持部材同士が連結されることで、前記静翼がリング形状に組付けられて構成される、ことを特徴とするものである。 Moreover, the stationary blade unit of the present invention is characterized in that the stationary blade is assembled in a ring shape by connecting the support members.
従って、静翼は、静翼本体の端部の周囲に複数の分割体が配置され、複数の分割体同士が溶接部により連結されると共に、静翼本体の端部と各分割体が開先溶接により連結されて構成されている。支持部材を複数の分割体から構成することで、静翼が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた3次元形状であっても、静翼本体の端部と各分割体を隙間なく適正に連結することができる。そして、開先溶接を実施可能であることから、通路側への溶接部の突出を抑制して蒸気流れを妨げることがない。また、複数の静翼をリング形状に組付けることで、容易に静翼ユニットを構成することができる。その結果、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。 Accordingly, the stationary blade has a plurality of divided bodies arranged around the end portion of the stationary blade body, the plurality of divided bodies are connected to each other by the welded portion, and the end portion of the stationary blade body and each divided body are grooved. They are connected by welding. By configuring the support member from a plurality of divided bodies, even if the stationary blade has a curved shape and a three-dimensional shape that is twisted in the circumferential direction, the end of the stationary blade body and each divided body are properly arranged without gaps. Can be linked to. And since groove welding can be implemented, the protrusion of the welding part to the channel | path side is suppressed and a steam flow is not prevented. Moreover, a stationary blade unit can be easily configured by assembling a plurality of stationary blades into a ring shape. As a result, it is possible to improve the performance by suppressing the protruding portion to the passage side, and to improve the workability by facilitating the assembly.
また、本発明の蒸気タービンは、ケーシングと、前記ケーシング内に回転自在に支持されたロータと、動翼の基端部が前記ロータに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の動翼ユニットと、静翼の基端部と先端部が前記ケーシングに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の静翼動翼ユニットと、を有し、前記複数段の静翼ユニットのうちの最終段の静翼ユニットとして前記静翼ユニットが適用される、ことを特徴とするものである。 The steam turbine according to the present invention includes a casing, a rotor rotatably supported in the casing, and a plurality of base end portions of the moving blades supported by the rotor and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor. A plurality of stages of moving blade units, and a plurality of stages of stationary blade moving blade units that are supported by the casing and arranged at a predetermined interval in the circumferential direction of the rotor. However, the stationary blade unit is applied as a final-stage stationary blade unit among the plurality of stages of stationary blade units.
従って、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。 Therefore, it is possible to improve the performance by suppressing the protruding portion to the passage side, and to improve the workability by facilitating the assembly.
本発明の静翼、静翼ユニット、蒸気タービンによれば、静翼本体とその端部が貫通して固定される支持部材から静翼を構成し、支持部材を複数の分割体から構成し、複数の分割体同士の間に溶接部を設けると共に、静翼本体の端部と分割体との間に開先溶接部を設けるので、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。 According to the stationary blade, the stationary blade unit, and the steam turbine of the present invention, the stationary blade body is configured from a supporting member that is fixed by penetrating the stationary blade body, and the supporting member is configured by a plurality of divided bodies. Since the welded portion is provided between the plurality of divided bodies and the groove welded portion is provided between the end portion of the stationary blade body and the divided body, the projecting portion to the passage side is suppressed and the performance is improved. In addition, it is possible to improve the workability by facilitating the assembly.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る静翼、静翼ユニット、蒸気タービンの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a stationary blade, a stationary blade unit, and a steam turbine according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.
図5は、本実施形態の蒸気タービンを表す概略構成図である。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating the steam turbine of the present embodiment.
蒸気タービンにおいて、図5に示すように、ケーシング11は、中空形状をなし、ロータ12が複数の軸受13により回転自在に支持されている。このロータ12は、ケーシング11の内部にて、外周部に軸方向に所定間隔で動翼ユニット14が複数設けられている。この動翼ユニット14は、ロータ12の外周部に軸方向に所定間隔で設けられた複数のディスク15と、各ディスク15の外周部に周方向に沿って固定される複数の動翼16により構成されている。
In the steam turbine, as shown in FIG. 5, the
また、ケーシング11は、内部にて、ロータ12の軸方向に所定間隔で静翼ユニット17が複数設けられている。この静翼ユニット17は、ロータ12の外周部に軸方向に所定間隔で配置される複数の外輪18及び内輪19と、各外輪18と各内輪19とを連結するように周方向に沿って固定される複数の静翼20により構成されている。このように、動翼ユニット14と静翼ユニット17は、ロータ12における軸方向に交互に配置されている。
The
また、ケーシング11は、この複数の動翼ユニット14と複数の静翼ユニット17が配設される通路に蒸気通路21が形成されている。そして、ケーシング11は、蒸気通路21に連通する蒸気供給口22と蒸気排出口23が設けられている。
Further, the
従って、蒸気が蒸気供給口22から蒸気通路21に供給されると、この蒸気は、複数の動翼ユニット14及び静翼ユニット17を通過することで、各動翼ユニット14を介してロータ12を駆動回転することができる。このロータ12は、図示しない発電機が連結されており、発電機を駆動して発電することができる。
Therefore, when steam is supplied from the
本実施形態にて、図1に示すように、静翼20は、静翼本体31と、この静翼本体31の先端部が貫通して固定される分割環(支持部材)32と、静翼本体31の基端部が貫通して固定されるシュラウド(支持部材)33を有している。そして、複数の分割環32がリング状に連結されることで外輪18が構成され、複数のシュラウド33がリング状に連結されることで内輪19が構成されることから、静翼ユニット17は、静翼20がリング形状に組付けられて構成される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
そして、分割環32とシュラウド33は、複数の分割体から構成され、複数の分割体同士がレーザ溶接により連結されると共に、静翼本体31の端部と各分割体とが開先溶接により連結される。
And the division |
即ち、図2に示すように、静翼本体31の先端部と分割環32との連結構造において、静翼本体31は、板金プレス加工により形成された背側プレート41と腹側プレート42とが溶接より連結されている。背側プレート41と腹側プレート42は、各前縁部が溶接により連結されて前縁溶接部43が設けられ、各後縁部が溶接により連結されて後縁溶接部44が設けられることで、静翼本体31が翼形状をなして構成されている。ここで、静翼本体31は板金による製造の他に、例えば、鋳造や削り出しにより製造されてもよい。
That is, as shown in FIG. 2, in the connection structure between the tip of the
分割環32は、静翼本体31における背側プレート41側に配置される第1分割体51と、静翼本体31における腹側プレート42側に配置される第2分割体52と、静翼本体31の後縁部31a側に配置される第3分割体53とを有している。第1分割体51は、背側プレート41における前縁部側に沿って凹状に湾曲して第1連結部51aが形成されると共に、この第1連結部51aの厚さ方向に対して斜めに形成される第1開先部51bが形成されている。第2分割体52は、腹側プレート42における前縁部側に沿って凸状に湾曲して第2連結部52aが形成されると共に、この第2連結部52aの厚さ方向に対して斜めに形成される第2開先部52bが形成されている。第3分割体53は、背側プレート41及び腹側プレート42における後縁部31a側に沿って2個の第3連結部53a,53bからなるV字形状部54が設けられると共に、この第3連結部53a,53bの厚さ方向に対して斜めに形成される第3開先部53c,53dが形成されている。なお、第3連結部53a,53bは、第3開先部53c,53dが途中まで形成され、後縁部41aに対応したV字形状部54の交差部54aには開先部が形成されていない。
The
第1分割体51と第2分割体52は、対向する位置に連結面55a,56aが形成され、第1分割体51と第3分割体53は、対向する位置に連結面55b,57aが形成され、第2分割体52と第3分割体53は、対向する位置に連結面56b,57bが形成されている。また、第1分割体51は、第1開先部51bとは反対側に隣接する分割環32との連結面55c,55dが形成されている。第2分割体52は、第2開先部52bとは反対側に隣接する分割環32との連結面56cが形成され、連結面56b,56cが直線状に設けられている。第3分割体53は、第3開先部53c,53d側に隣接する分割環32との連結面57cが形成されると共に、第3開先部53c,53dとは反対側に隣接する分割環32との連結面57d,57eが形成されている。なお、第3分割体53は、連結面57a,57cが直線状に設けられている。
The first divided
そして、静翼20は、図3及び図4に示すように、静翼本体31の端部の周囲に各分割体51,52,53が配置され、複数の分割体51,52,53同士がレーザ溶接により連結されると共に、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53とが開先溶接により連結される。即ち、静翼20は、静翼本体31の端部の外周面に各分割体51,52,53の連結部51a,52a,53a,53bが密着する。また、第1分割体51と第2分割体52は、連結面55a,56aにより密着し、第1分割体51と第3分割体53は、連結面55b,57aにより密着し、第2分割体52と第3分割体53は、連結面56b,57bにより密着する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
この状態で、第1分割体51と第2分割体52は、連結面55a,56aがレーザ溶接(レーザ溶接部61)により連結され、第1分割体51と第3分割体53は、連結面55b,57aがレーザ溶接(レーザ溶接部62)により連結され、第2分割体52と第3分割体53は、連結面56b,57bがレーザ溶接(レーザ溶接部63)により連結される。また、静翼本体31の外周面と第1分割体51の第1開先部51bが開先溶接(開先溶接部71)により連結される。静翼本体31の外周面と第2分割体52の第2開先部52bが開先溶接(開先溶接部72)により連結される。静翼本体31の外周面と第3分割体53の第3開先部53c,53dが開先溶接(開先溶接部73,74)により連結される。このとき、静翼本体31の後縁部31aと第3分割体53の交差部54aは、開先溶接されることはなく、非開先溶接部75が設けられる。
In this state, the connection surfaces 55a and 56a of the first divided
各分割体51,52,53が連結される分割環32は、複数リング状に連結されて外輪18が構成される。即ち、第1分割体51は、一方側に隣接する分割環32の第2分割体52と連結面55c,56cが密着して溶接により連結されると共に、第3分割体53と連結面55c,57eが密着して溶接により連結される。第2分割体52は、他方側に隣接する分割環32の第1分割体51と連結面55c,56cが密着して溶接により連結される。第3分割体53は、一方側に隣接する分割環32の第3分割体53と連結面57c,57dが密着して溶接により連結され、他方側に隣接する分割環32の第3分割体53と連結面57c,57dが密着して溶接により連結されると共に、第1分割体51と連結面55d,57eが密着して溶接により連結される。
The
ここで、静翼本体31と各分割体51,52,53を連結する各種の溶接は、蒸気通路21(図1参照)側から実施される。
Here, the various welding which connects the
また、静翼20は、図1に示すように、静翼本体31の端部が分割環32(外輪18)を貫通し、所定長さだけ突出してこの分割環32に固定される。分割環32は、両側のフランジ部32aを介して蓋プレート81が複数のボルト82により固定された箱型形状をなし、静翼本体31の端部が蓋プレート81に当接している。この蓋プレート81は、ドレン通路83が設けられている。そして、静翼本体31は、長手方向に貫通する中空部45が設けられ、この中空部45は、蓋プレート81に形成された貫通孔81aを介してドレン通路83に連通している。
Further, as shown in FIG. 1, the
なお、ここでは、静翼20にて、静翼本体31の先端部と分割環32との連結構造について説明したが、静翼本体31の基端部とシュラウド33との連結構造についてもほぼ同様の構成となっている。
Here, the connection structure between the distal end portion of the
このように本実施形態の静翼にあっては、静翼本体31の端部が分割環32(シュラウド33)に貫通して固定されて構成される静翼20であって、分割環32は、静翼本体31の端部の周囲に配置される複数の分割体51,52,53から構成され、複数の分割体51,52,53同士の間にレーザ溶接部61,62,63が設けられると共に、静翼本体31の端部と分割体51,52,53との間に開先溶接部71,72,73,74が設けられている。
As described above, in the stationary blade of the present embodiment, the stationary blade
従って、分割環32を複数の分割体51,52,53から構成することで、静翼本体31が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた3次元形状であっても、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53を隙間なく適正に密着させることができ、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53を高精度に連結することができる。そして、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53とが適正に密着することから、両者間で開先溶接を実施することができ、蒸気通路21側への開先溶接部71,72,73,74の突出を抑制することができ、蒸気通路21を流れる蒸気流れを妨げることがない。その結果、蒸気通路21側への開先溶接部71,72,73,74の突出量を抑制して静翼20の性能を向上することができると共に、静翼20の組付を容易として作業性を向上することができる。
Accordingly, by forming the
本実施形態の静翼では、複数の分割体51,52,53における静翼本体31との連結部51a,52a,53a,53bに開先部51b,52b,53c,53dを設けている。従って、静翼本体31の外面形状に応じて各分割体51,52,53における静翼本体31との連結部51a,52a,53a,53bに最適形状の開先部51b,52b,53c,53dを設けることができ、静翼本体31と分割体51,52,53を高精度に開先溶接することができる。
In the stationary blade of the present embodiment,
本実施形態の静翼では、複数の分割体51,52,53における開先部51b,52b,53c,53dとは反対側に、隣接する分割環32との連結面55b,55c,56c,57c,57d,57eを設けている。従って、静翼本体31の端部に各分割体51,52,53が開先溶接により連結されて構成された静翼20は、連結面55b,55c,56c,57c,57d,57eを介して隣接する静翼20の分割環32と連結されることとなり、各静翼20(各分割環32)同士を高精度に連結することができる。
In the stationary blade of the present embodiment, the connecting
本実施形態の静翼では、複数の分割体として、静翼本体31の背側に配置される第1分割体51と、静翼本体31の腹側に配置される第2分割体52と、静翼本体31の後縁部31a側に配置される第3分割体53とを設けている。従って、3次元形状をなす静翼本体31の端部に対して3個の分割体51,52,53を適正に密着させて連結することができ、組付性を向上することができる。
In the stationary blade of the present embodiment, as a plurality of divided bodies, a first divided
本実施形態の静翼では、第3分割体53に2個の連結部53a,53bからなるV字形状部54を設け、2個の連結部53a,53bの交差部54aに非開先溶接部75を設けている。従って、静翼本体31の端部と第3分割体53におけるV字形状部54の交差部54aとは、開先溶接しないことから、静翼本体31の端部における後縁部31aの溶接熱により形状変形(溶融)を抑制することができる。
In the stationary blade of the present embodiment, the V-shaped
本実施形態の静翼では、静翼本体31の端部を分割環32(シュラウド33)より突出して配置している。従って、静翼本体31の端部の長さ方向における所定の位置に各分割体51,52,53を固定すればよく、静翼本体31の端部の位置を位置決めする必要がない。静翼本体31は、板金プレス加工により形成された背側プレート41と腹側プレート42とを溶接より連結して製造しているが、このとき、各プレート41,42の長さを高精度に製造する必要はなく、製造コストを低減することができる。
In the stationary blade of the present embodiment, the end portion of the
本実施形態の静翼では、静翼本体31に長手方向に貫通する中空部45を設け、分割環32を貫通した端部に中空部45に連通するドレン通路83を設けている。従って、静翼本体31の中空部45に対応してドレン通路83が連通して設けられることで、静翼本体31の中空部45で発生したドレン水をドレン通路83から容易に外部に排出することができる。
In the stationary blade of the present embodiment, a
また、本実施形態の静翼ユニットにあっては、複数の分割環32をリング状に連結して外輪18とすると共に、複数のシュラウド33をリング状に連結して内輪19とし、静翼20をリング形状として構成し、分割環32(シュラウド33)を複数の分割体51,52,53により構成している。従って、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53を隙間なく適正に密着させることができ、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53を高精度に連結することができる。そして、静翼本体31の端部と各分割体51,52,53とを開先溶接により連結することができ、蒸気通路21側への開先溶接部71,72,73,74の突出を抑制することができ、蒸気通路21を流れる蒸気流れを妨げることがない。その結果、蒸気通路21側への開先溶接部71,72,73,74の突出量を抑制して静翼20の性能を向上することができると共に、静翼20の組付を容易として作業性を向上することができる。
In the stationary blade unit of the present embodiment, the plurality of split rings 32 are connected in a ring shape to form the
また、本実施形態の蒸気タービンにあっては、ケーシング11と、ケーシング11内に回転自在に支持されたロータ12と、動翼16の基端部がロータ12に支持されてロータ12の周方向に所定間隔で複数配置される複数段の動翼ユニット14と、静翼20の基端部と先端部がケーシング11に支持されてロータ12の周方向に所定間隔で複数配置される複数段の静翼ユニット17とを設け、複数段の静翼ユニット17のうちの最終段の静翼ユニット17として上述した静翼ユニットを適用している。
Further, in the steam turbine of the present embodiment, the
従って、蒸気通路21側への開先溶接部71,72,73,74の突出量を抑制して静翼20の性能を向上することができると共に、静翼20の組付を容易として作業性を向上することができる。
Accordingly, it is possible to improve the performance of the
なお、上述した実施形態にて、分割環32(シュラウド33)を静翼本体31における背側プレート41側に配置される第1分割体51と、静翼本体31における腹側プレート42側に配置される第2分割体52と、静翼本体31の後縁部31a側に配置される第3分割体53とから構成したが、この構成に限定されるものではない。即ち、分割体の分割位置は、実施形態に限定されずにどの位置で分割してもよい。また、分割体の分割数は、実施形態(3個)に限定されずに2個または4個以上としてもよい。
In the embodiment described above, the split ring 32 (the shroud 33) is disposed on the
また、上述した実施形態では、静翼本体31の端部を分割環32(シュラウド33)から突出して連結したが、この構成に限定されるものではない。例えば、静翼本体31の端部を分割環32(シュラウド33)の内面と同じ位置に連結してもよい。即ち、静翼本体31の端部を分割環32(シュラウド33)から突出させなくてもよい。
In the above-described embodiment, the end portion of the
また、上述した実施形態では、本発明の静翼及び静翼ユニットを蒸気タービンの最終段の静翼及び静翼ユニットに適用したが、その他の静翼及び静翼ユニットに適用してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the stationary blade and the stationary blade unit of the present invention are applied to the stationary blade and the stationary blade unit in the final stage of the steam turbine, but may be applied to other stationary blades and the stationary blade unit.
11 ケーシング
12 ロータ
13 軸受
14 動翼ユニット
15 ディスク
16 動翼
17 静翼ユニット
18 外輪
19 内輪
20 静翼
21 蒸気通路
31 静翼本体
31a 後縁部
32 分割環(支持部材)
33 シュラウド(支持部材)
41 背側プレート
42 腹側プレート
51 第1分割体
51a 第1連結部
51b 第1開先部
52 第2分割体
52a 第2連結部
52b 第2開先部
53 第3分割体
53a,53b 第3連結部
53c,53d 第3開先部
54 V字形状部
54a 交差部
55a,55b,55c,55d,56a,56b,56c,57a,57b,57c,57d,57e 連結面(連結部)
61,62,63 レーザ溶接部
71,72,73,74 開先溶接部
75 非開先溶接部
83 ドレン通路
DESCRIPTION OF
33 Shroud (support member)
41
61, 62, 63
Claims (8)
前記静翼本体の端部が貫通して固定される支持部材と、
を有し、
前記支持部材は、前記静翼本体の端部の周囲に配置される複数の分割体から構成され、
前記複数の分割体同士の間に溶接部が設けられると共に、
前記静翼本体の端部と前記分割体との間に開先溶接部が設けられ、
前記複数の分割体は、前記静翼本体の背側に配置される第1分割体と、前記静翼本体の腹側に配置される第2分割体と、前記静翼本体の後縁部側に配置される第3分割体とを有する、
ことを特徴とする静翼。 A stationary blade body,
A support member through which an end of the stationary blade body is fixed, and
Have
The support member is composed of a plurality of divided bodies arranged around the end of the stationary blade body,
While a weld is provided between the plurality of divided bodies,
Groove weld provided we are between the dividing member and the end portion of the stationary blade body,
The plurality of divided bodies include a first divided body disposed on the back side of the stationary blade body, a second divided body disposed on the ventral side of the stationary blade body, and a rear edge portion side of the stationary blade body. A third divided body arranged in
A stationary blade characterized by that.
ことを特徴とする静翼ユニット。 By connecting the supporting members, the stationary blade according to any one of claims 1 to 6 is assembled in a ring shape, and configured.
A stationary blade unit characterized by that.
前記ケーシング内に回転自在に支持されたロータと、
動翼の基端部が前記ロータに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の動翼ユニットと、
静翼の基端部と先端部が前記ケーシングに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の静翼動翼ユニットと、
を有し、
前記複数段の静翼ユニットのうちの最終段の静翼ユニットとして請求項7に記載の静翼ユニットが適用される、
ことを特徴とする蒸気タービン。 A casing,
A rotor rotatably supported in the casing;
A plurality of rotor blade units in which a base end portion of a rotor blade is supported by the rotor and is arranged in a plurality at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor;
A plurality of stages of stationary blade moving blade units in which a base end portion and a distal end portion of a stationary blade are supported by the casing and are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction of the rotor;
Have
The stationary blade unit according to claim 7 is applied as a final-stage stationary blade unit among the plurality of stages of stationary blade units.
A steam turbine characterized by that.
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