JP6479328B2 - Rotor and rotary machine - Google Patents
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Description
本発明は、蒸気タービンやガスタービンなどに適用される動翼、また、この動翼が適用される回転機械に関するものである。 The present invention relates to a moving blade applied to a steam turbine, a gas turbine or the like, and a rotary machine to which the moving blade is applied.
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と共に、ケーシングに静翼が設けられ、蒸気通路にこの動翼と静翼が交互に複数配設されて構成されている。従って、この動翼及び静翼を流れる蒸気により、動翼を介してロータが回転駆動することができる。 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 an outer peripheral portion of the rotor, and a stationary blade is provided in the casing. A plurality of wings are alternately arranged. Therefore, the rotor can be rotationally driven via the moving blades by the steam flowing through the moving blades and the stationary blades.
このような蒸気タービンにて、動翼は、ロータディスクに固定される翼根部と、この翼根部に一体に形成されるプラットフォームと、基端部がこのプラットフォームに接合されて先端部側に延出する翼部と、この翼部の先端部に連結されるシュラウド(インテグラルシュラウド)とから構成されている。そして、この動翼は、基端部がロータ(ロータディスク)の外周部に周方向に沿って複数並設されるように固定され、先端部のシュラウド同士が接触するように環状に組み付けられている。 In such a steam turbine, the moving blade is connected to a blade root fixed to the rotor disk, a platform integrally formed on the blade root, and a base end joined to the platform, and extends to the tip side. And a shroud (integral shroud) connected to the tip of the wing. Then, the moving blades are fixed so that a plurality of base end portions are arranged in parallel along the circumferential direction on the outer peripheral portion of the rotor (a rotor disk), and are assembled annularly so that the shrouds at the tip end portions are in contact with each other. There is.
上述した動翼は、蒸気通路における下流側(高段−低圧)ほど径方向に長くなり、所定角度だけ捻られている。そのため、蒸気タービンでは、運転が開始されて回転数が増加すると、各動翼に遠心力が作用し、翼部に予め形成されている捩れをなくす方向の捩りモーメントが作用することから、隣接するシュラウドが回動して互いに押圧し、この押圧面にシュラウド反力が生じる。一方、蒸気タービンの運転中は、各動翼に流体からの励振力が作用するため、この動翼は振動することとなり、シュラウド同士の接触面に摩擦力が発生する。この摩擦力は、動翼の励振力を減衰させる作用があることから、従来は、この摩擦力により動翼の振動を減衰させていた。 The above-mentioned moving blade is radially longer as it goes downstream (high stage-low pressure) in the steam passage, and is twisted by a predetermined angle. Therefore, in the steam turbine, when the operation is started and the rotational speed increases, centrifugal force acts on each moving blade, and a twisting moment in the direction to eliminate the twist formed in advance acts on the blade portion. The shrouds rotate and press against each other, and a shroud reaction force is generated on this pressing surface. On the other hand, during operation of the steam turbine, since the excitation force from the fluid acts on each moving blade, this moving blade vibrates and a frictional force is generated on the contact surface between the shrouds. Since this frictional force has the function of damping the excitation force of the moving blade, conventionally, this frictional force damps the vibration of the moving blade.
近年、蒸気タービンの高出力化や高性能化を図る目的で、蒸気通路における上流側(低段−高圧)の動翼であっても、その長さを長くする傾向にある。しかし、上流側(低段−高圧)の動翼は、捻られていないことから、シュラウド同士の接触面に発生する摩擦力により動翼の振動を減衰させることはできない。そのため、動翼の振動を減衰させるものとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。特許文献1に記載されたタービン動翼組立体は、隣り合う翼の相対するプラットフォーム部の面間に形成される孔内に棒状の部材を挿入したものである。また、特許文献2に記載された回転機械翼の防振構造は、プラットフォームの間にダンパピースを設け、このダンパピースに凸部を設けるものである。 In recent years, for the purpose of achieving high output and high performance of a steam turbine, even if it is an upstream (low stage-high pressure) moving blade in a steam passage, its length tends to be increased. However, since the upstream (low stage-high pressure) moving blade is not twisted, it is not possible to damp the vibration of the moving blade by the frictional force generated on the contact surface between the shrouds. Therefore, as what damps vibration of a moving blade, there are some which were indicated in the following patent documents, for example. The turbine bucket assembly described in Patent Document 1 has a rod-like member inserted in a hole formed between the faces of opposing platform portions of adjacent wings. Moreover, the vibration-proof structure of the rotary-machine wing described in patent document 2 provides a damper piece between platforms, and provides a convex part in this damper piece.
上述した各特許文献に記載された技術は、いずれも隣り合うプラットフォーム間に別部材(棒状の部材、ダンパピース及び凸部)を設けるものである。蒸気タービンなどの回転機械にて、動翼などの回転部分に別部材を設ける場合、作用する遠心力による離脱を確実に防止しなければならない。そのため、構造が複雑化してしまうという問題がある。 The technique described in each patent document mentioned above provides another member (a rod-shaped member, a damper piece, and a convex part) between the platforms which all adjoin each other. In a rotating machine such as a steam turbine, in the case of providing a separate member on a rotating part such as a moving blade, separation due to an applied centrifugal force must be surely prevented. Therefore, there is a problem that the structure is complicated.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、振動を効果的に減衰可能とする動翼及び回転機械を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a moving blade and a rotary machine capable of effectively damping vibration.
上記の目的を達成するための本発明の動翼は、プラットフォームの一端部に翼根部が設けられると共に他端部に翼部が設けられる動翼において、前記プラットフォームは、前記翼根部と前記翼部を連結する本体と、前記本体の周囲に連結される複数の分割体とを有することを特徴とするものである。 The blade according to the present invention for achieving the above object is a blade having a blade root provided at one end of a platform and a blade provided at the other end, the platform comprising the blade root and the blade. And a plurality of divided bodies connected around the main body.
従って、プラットフォームが本体とその周囲に連結される複数の分割体とから構成されることで、プラットフォームの本体を回転体に組付けた後、本体に複数の分割体を組付けることができる。そのため、隣接する動翼のプラットフォーム同士を接触状態に維持することができ、プラットフォームの接触面の間に摩擦力が発生し、動翼の励振力を減衰させることができる。その結果、動翼の形態に拘わらず、この動翼の振動を効果的に減衰することができる。 Therefore, when the platform includes the main body and the plurality of divided bodies connected around the main body, the plurality of divided bodies can be assembled to the main body after the main body of the platform is assembled to the rotating body. Therefore, the platforms of adjacent moving blades can be maintained in contact with each other, a frictional force is generated between the contact surfaces of the platforms, and the exciting force of the moving blades can be attenuated. As a result, regardless of the form of the moving blade, the vibration of the moving blade can be effectively damped.
本発明の動翼では、前記分割体は、前記本体の外周部に連結されることを特徴としている。 In the moving blade of the present invention, the divided body is characterized in that it is connected to the outer peripheral portion of the main body.
従って、本体の外周部に分割体を連結することで、小型のプラットフォームの本体を回転体に容易に組付けることができる。 Therefore, by connecting the divided body to the outer peripheral portion of the main body, the small platform main body can be easily assembled to the rotating body.
本発明の動翼では、前記本体に第1係止部が形成される一方、前記分割体に第2係止部が形成され、前記第1係止部と前記第2係止部が係止した位置で前記複数の分割体同士が結合されるとしている。 In the moving blade of the present invention, the first locking portion is formed in the main body, while the second locking portion is formed in the divided body, and the first locking portion and the second locking portion are locked. It is assumed that the plurality of divided bodies are coupled to each other at the same position.
従って、前記本体と分割体を各係止部により係止し、この状態で各分割体同士を結合するため、本体に分割体を適正に係合することができると共に、本体と分割体が各係止部により係止しているため、本体と分割体の接触面の間に摩擦力が発生し、動翼の励振力を減衰させることができる。 Therefore, the main body and the divided body are locked by the respective locking portions, and in this state, the divided bodies are coupled with each other, so that the divided body can be properly engaged with the main body and the main body and the divided body Since the locking is performed by the locking portion, a frictional force is generated between the contact surfaces of the main body and the divided body, and the excitation force of the moving blade can be attenuated.
本発明の動翼では、前記複数の分割体は、前記本体における前記動翼の回転方向の前部及び後部に前記回転方向に対する径方向から組付可能である一対の第1組立体と、前記本体における前記動翼の回転軸心方向の前部及び後部に前記回転軸心方向から組付可能である一対の第2組立体とを有することを特徴としている。 In the moving blade of the present invention, the plurality of divided bodies can be assembled from the radial direction with respect to the rotational direction at the front and the rear of the rotating direction of the moving blade in the main body; It is characterized in that it has a pair of second assemblies that can be assembled from the direction of the rotational axis at front and rear portions in the direction of the rotational axis of the moving blade in the main body.
従って、本体における動翼の回転方向の前部及び後部に第1組立体を径方向から組付け、本体における動翼の回転軸心方向の前部及び後部に第2組立体を回転軸心方向から組付けることから、隣接する動翼のプラットフォーム同士が接触するように各組立体を組付けることができる。 Therefore, the first assembly is assembled from the radial direction at the front and rear in the rotational direction of the rotor blade in the main body, and the second assembly is mounted at the front and rear in the rotary axial direction of the rotor blade in the main body Thus, each assembly can be assembled such that the platforms of adjacent blades are in contact with each other.
本発明の動翼では、前記第1組立体は、平面視がI字形状をなし、前記第2組立体は、U字形状をなすことを特徴としている。 In the blade of the present invention, the first assembly is I-shaped in a plan view, and the second assembly is U-shaped.
従って、第1組立体と第2組立体を適正形状とすることで、本体に対する分割体の組付性を向上することができる。 Therefore, by making the first assembly and the second assembly into an appropriate shape, the assemblability of the split body to the main body can be improved.
本発明の動翼では、前記第1組立体と前記第2組立体が加熱接合されることを特徴としている。 The moving blade of the present invention is characterized in that the first assembly and the second assembly are heat-bonded.
従って、第1組立体と第2組立体を加熱接合という簡単な方法により接合することができる。 Therefore, the first assembly and the second assembly can be joined by a simple method of heat bonding.
本発明の動翼では、前記分割体は、前記本体における前記動翼の回転方向の前部及び後部に接触面が形成されることを特徴としている。 In the blade of the present invention, the divided bodies are characterized in that contact surfaces are formed on the front and rear of the main body in the rotational direction of the blade.
従って、隣接するプラットフォームは、分割体の接触面同士が接触することから、この接触面の間に摩擦力が発生し、動翼の励振力を減衰させることができる。 Accordingly, the adjacent platforms contact the contact surfaces of the divided bodies, so that a frictional force is generated between the contact surfaces, and the excitation force of the moving blade can be attenuated.
本発明の動翼では、前記分割体は、少なくともセラミック材料と弾性材料が含有される複合材料により構成されることを特徴としている。 In the blade of the present invention, the divided body is characterized by being formed of a composite material containing at least a ceramic material and an elastic material.
従って、セラミック材料により隣接するプラットフォーム同士の接触面の摩擦減衰を十分に確保することができ、弾性材料によりプラットフォームの十分な弾性変形量を確保することができる。 Therefore, the ceramic material can sufficiently ensure the frictional damping of the contact surface between the adjacent platforms, and the elastic material can ensure the sufficient amount of elastic deformation of the platform.
また、本発明の回転機械は、ケーシングと、該ケーシング内に回転自在に支持されたロータと、翼部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前記動翼と、基端部と先端部が前記ケーシングに固定されて前記動翼と交互に配設される複数段の静翼と、を有することを特徴とするものである。 Further, in the rotary machine according to the present invention, a casing, a rotor rotatably supported in the casing, and a base end portion of a wing portion are supported by the rotor and arranged in plural at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor. It has a plurality of stages of the moving blades, and a plurality of stages of stationary blades fixed at the base end portion and the tip end portion to the casing and alternately arranged with the moving blades.
従って、動翼のプラットフォームが本体とその周囲に連結される複数の分割体とから構成されることで、プラットフォームの本体を回転体に組付けた後、本体に複数の分割体を組付けることができる。そのため、隣接する動翼のプラットフォーム同士を接触状態に維持することができ、プラットフォームの接触面の間に摩擦力が発生し、動翼の励振力を減衰させることができる。その結果、動翼の形態に拘わらず、この動翼の振動を効果的に減衰することができる。 Therefore, by assembling the platform main body with the rotary body by assembling the blade platform with the main body and the plurality of divided bodies connected around the main body, the plurality of divided bodies may be assembled with the main body it can. Therefore, the platforms of adjacent moving blades can be maintained in contact with each other, a frictional force is generated between the contact surfaces of the platforms, and the exciting force of the moving blades can be attenuated. As a result, regardless of the form of the moving blade, the vibration of the moving blade can be effectively damped.
本発明の動翼及び回転機械によれば、プラットフォームが翼根部と翼部を連結する本体とこの本体の周囲に連結される複数の分割体とから構成するので、隣接する動翼のプラットフォーム同士を接触状態に維持することができ、プラットフォームの接触面の間に摩擦力が発生し、動翼の励振力を減衰させることができ、その結果、動翼の形態に拘わらず、この動翼の振動を効果的に減衰することができる。 According to the blade and rotary machine of the present invention, since the platform comprises the main body connecting the blade root and the wing and the plurality of divided bodies connected around the main body, the platforms of the adjacent moving blades are The contact state can be maintained, and a frictional force is generated between the contact surfaces of the platform, and the excitation force of the moving blade can be damped, and as a result, regardless of the form of the moving blade, the vibration of this moving blade Can be effectively dampened.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る動翼及び回転機械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。 Hereinafter, preferred embodiments of a blade and a rotary machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiments, and in the case where there are a plurality of embodiments, the present invention also includes those configured by combining the respective embodiments.
図10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. 10 is a schematic configuration diagram showing a steam turbine of the present embodiment.
本実施形態では、本発明の回転機械として、蒸気タービンを例に挙げて説明する。この蒸気タービンにおいて、図10に示すように、ケーシング11は、中空形状をなし、回転軸としてのロータ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、外周部にロータディスク14を介して動翼15が固定されている。この場合、動翼15は、ロータ12における軸方向に所定間隔で複数段にわたって設けられている。また、ケーシング11は、この複数段の動翼15の間に位置して、複数段の静翼16が固定されている。そして、ケーシング11は、この動翼15及び静翼16が配設される通路に蒸気通路17が形成されており、蒸気供給口18と蒸気排出口19が設けられ、蒸気通路17に連通している。
In the present embodiment, a steam turbine will be described as an example of the rotary machine of the present invention. In this steam turbine, as shown in FIG. 10, the
従って、蒸気がこの蒸気供給口18から蒸気通路17に供給されると、この蒸気が複数の動翼15と静翼16を通過することで、各動翼15を介してロータ12が駆動回転し、このロータ12に連結された図示しない発電機を駆動する一方、動翼15を駆動した蒸気は、排気ディフューザ(図示略)で静圧に変換されてから蒸気排出口19から大気に放出される。
Therefore, when the steam is supplied from the
ここで、このように構成された蒸気タービンの動翼15について詳細に説明する。図1は、本実施形態の動翼の正面図、図2は、動翼の側面図、図3は、動翼の配列状態を表す概略図、図4は、プラットフォームの平面図、図5は、図4のV−V断面図、図6は、図4のVI−VI断面図、図7は、動翼の分解斜視図である。
Here, the moving
蒸気タービンにて、図1及び図2に示すように、動翼15は、翼根部21と、プラットフォーム22と、翼部23と、シュラウド(インテグラルシュラウド)24と、スタブ25とから構成されている。翼根部21は、ロータディスク14(図10参照)に板厚方向から嵌合して固定可能となっている。プラットフォーム22は、翼根部21と一体となる湾曲したプレート形状をなしている。翼部23は、基端部がこのプラットフォーム22に固定されて先端部がケーシング11(図10参照)の内壁面側に延出している。シュラウド24は、この翼部23の先端部に固定されている。スタブ25は、翼部23の中間部に固定されている。なお、翼部23は、蒸気通路17における上流側(低段−高圧)で直線状をなし、蒸気通路17における下流側(高段−低圧)で所定角度(例えば、90度程度)捩じられている。
In the steam turbine, as shown in FIGS. 1 and 2, the moving
ここで、本実施形態の動翼15におけるプラットフォーム22の構成について詳細に説明する。図3から図7に示すように、プラットフォーム22は、下端部(一端部)に翼根部21が設けられると共に、上端部(他端部)に翼部23が設けられている。このプラットフォーム22は、翼根部21と翼部23を連結する本体31と、本体31の周囲に連結される複数の分割体としての第1組立体32(32a,32b)及び第2組立体33(33a,33b)とを有している。この第1組立体32及び第2組立体33は、本体31の外周部に連結されるものである。
Here, the configuration of the
本体31は、平面視(図4参照)が矩形状(平行四辺形状)をなし、この本体31における動翼15の回転方向Yの前部側と後部側に取付面41a,41bが形成されると共に、本体31における動翼15の回転軸心方向Xの前部側と後部側に取付面42a,42bが形成されている。取付面41a,41bは、回転軸心方向Xに対して所定角度傾斜し、取付面42a,42bは、回転方向Yと平行をなしている。
The
本体31は、取付面41a,41bに第1係止部としての突起部43a,43bが形成され、取付面42a,42bに第1係止部としての突起部44a,44bが形成されている。突起部43a,43bは、それぞれ取付面41a,41bに複数(本実施形態では、2個)所定間隔を空けて設けられている。また、突起部44a,44bは、それぞれ取付面42a,42bの中央部に1個だけ設けられている。
The
一方、第1組立体32a,32bは、一方側に取付面51a,51bが形成され、この取付面51a,51bに第2係止部としての溝部53a,53bが形成され、溝部53a,53bは、それぞれ取付面51a,51bに複数(本実施形態では、2個)所定間隔を空けて設けられている。第2組立体33a,33bは、一方側に取付面52a,52bが形成され、この取付面52a,52bに第2係止部としての凹部54a,54bが形成され、凹部54a,54bは、中央部に1個だけ設けられている。
On the other hand, mounting
溝部53a,53bは、下方側が開口しており、突起部43a,43bが係止可能となっている。凹部54a,54bは、突起部44a,44bが係止可能となっている。
The
第1組立体32a,32bは、平面視がI字形状をなし、長手方向における各端部に上接合部61a,61bが形成され、前記第2組立体は、U字形状をなし、長手方向における各端部に下接合部62a,62bが形成されている。また、第1組立体32aは、他方、つまり、回転方向Yの前部側と後部側にそれぞれ接触面63a,63bが形成されている。
The
そして、第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bは、少なくともセラミック材料と弾性材料が含有される複合材料により構成されている。具体的には、炭素繊維樹脂、エポキシ樹脂、セラミック樹脂などが使用される。また、セラミック基をベースとしたチタン酸塩やカーボンナノチューブを配合したセラミック材とアルミナとの複合材が挙げられる。
The
ここで、タービンディスク14への動翼15の組付方法について説明する。まず、動翼15における翼根部21を回転軸心方向Xに沿って移動し、タービンディスク14に回転軸心方向Xに沿って形成された連結溝14aに嵌合する。次に、第1組立体32a,32bをA1,A2方向(回転軸心方向X)に移動することで、翼部23同士の空間部に挿入し、B1,B2方向(回転方向Y)に移動すると共にC1,C2方向(径方向)に移動することで、本体31に組付ける。このとき、第1組立体32a,32bは、溝部53a,53bが突起部43a,43bに係止する。続いて、第2組立体33a,33bをD1,D2方向(回転軸心方向X)に移動することで、凹部54a,54bが突起部44a,44bに係止する。
Here, a method of assembling the moving
すると、第1組立体32a,32bは、取付面51a,51bが本体31の取付面41a,41bに密着し、第2組立体33a,33bは、取付面52a,52bが本体31の取付面42a,42bに密着する。また、第1組立体32a,32bの上接合部61a,61bと、第2組立体33a,33bの下接合部62a,62bが密着する。この組付状態で第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bを加熱接合する。この場合、上接合部61a,61bと下接合部62a,62bを加熱することで、第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bを接合する。
Then, in the
このようにタービンディスク14への全ての動翼15を組付けると、隣接する各動翼15は、プラットフォーム22を構成する第1組立体32aの接触面63a,63b同士が接触状態に維持される。そのため、ロータ12が回転し、ロータディスク14に固定された各動翼15が回転すると、第1組立体32a,32bの接触面63a,63bとの間に摩擦力が発生し、動翼15の励振力が減衰される。
As described above, when all the moving
なお、複数の分割体として、2個の第1組立体32a,32bと2個の第2組立体33a,33bとを設け、4分割構成としたが、この構成に限定されるものではない。図8及び図9は、本実施形態のプラットフォーム変形例を表す平面図である。
Although the two
図8に示すように、動翼70は、プラットフォーム71を有し、このプラットフォーム71は、本体31と、複数の分割体としての第1組立体72と第2組立体73とから構成されている。第1組立体72と第2組立体73は、平面視がU字形状をなし、本体31の突起部43a,43bに係止可能な第2係止部としての溝部72a,73aが形成されている。第1組立体72と第2組立体73は、回転軸心方向Xに移動した後、回転方向Y及び径方向に移動することで、本体31に組付ける。その後、本体31と第1組立体72と第2組立体73を加熱接合する。
As shown in FIG. 8, the moving
また、図9に示すように、動翼80は、プラットフォーム81を有し、このプラットフォーム81は、本体31と、複数の分割体としての第1組立体82と第2組立体83とから構成されている。第1組立体82と第2組立体83は、平面視がU字形状をなし、本体31の突起部43a,43bに係止可能な第2係止部としての溝部82a,83aが形成されている。第1組立体82と第2組立体83は、回転軸心方向Xに移動することで、本体31に組付ける。その後、本体31と第1組立体82と第2組立体83を加熱接合する。
Further, as shown in FIG. 9, the moving
このように本実施形態の動翼にあっては、プラットフォーム22の一端部に翼根部21が設けられると共に他端部に翼部23が設けられる動翼15において、プラットフォーム22は、翼根部21と翼部23を連結する本体31と、本体31の周囲に連結される複数の分割体としての組立体32,33を有している。
As described above, in the moving blade of the present embodiment, in the moving
従って、プラットフォーム22が本体31とその周囲に連結される複数の組立体32,33から構成されることで、プラットフォーム22の本体31をタービンロータ14に組付けた後、本体31に複数の組立体32,33を組付けることができる。そのため、隣接する動翼15のプラットフォーム22同士を接触状態に維持することができ、プラットフォーム22の接触面の間に摩擦力が発生し、動翼15の励振力を減衰させることができる。その結果、動翼15の形態に拘わらず、この動翼15の振動を効果的に減衰することができる。
Therefore, by assembling the
そして、プラットフォーム22を本体31と複数の組立体32,33とからなる分割構造とすることで、動翼15をタービンロータ14に組付けるとき、あとから組立体32,33を組付けることで、プラットフォーム22同士を容易に接触状態とすることができ、励振力を減衰させる部材を別途設ける必要はなく、構造の複雑化を防止することができる。
And, by making the
本実施形態の動翼では、複数の組立体32,33が本体31の外周部に連結される。従って、本体31の外周部に複数の組立体32,33を連結することで、小型のプラットフォーム22の本体31をタービンロータ14に容易に組付けることができる。
In the moving blade of this embodiment, a plurality of
本実施形態の動翼では、本体31に突起部43a,43b,44a,44bを形成する一方、各組立体32,33に溝部53a,53b及び凹部54a,54bを形成し、突起部43a,43b,44a,44bに溝部53a,53b及び凹部54a,54bを係止した位置で、各組立体32,33同士を結合している。従って、本体31と各組立体32,33を係止し、この状態で各組立体32,33同士を結合するため、本体31に各組立体32,33を適正に係合することができると共に、本体31と各組立体32,33が係止しているだけであるため、本体31と各組立体32,33の接触面の間に摩擦力が発生し、動翼15の励振力を減衰させることができる。
In the moving blade of the present embodiment, the
本実施形態の動翼では、各組立体32,33に本体31における動翼15の回転方向Yの前部及び後部に回転方向Yに対する径方向から組付可能である一対の第1組立体32a,32bと、本体31における動翼15の回転軸心方向Xの前部及び後部に回転軸心方向Xから組付可能である一対の第2組立体33a,33bとを設けている。従って、本体31における動翼15の回転方向Yの前部及び後部に第1組立体32a,32bを径方向から組付け、本体31における動翼15の回転軸心方向Xの前部及び後部に第2組立体33a,33bを回転軸心方向Xから組付けることから、隣接する動翼15のプラットフォーム22同士が接触するように各組立体32a,32b,33a,33bを組付けることができる。
In the moving blade of the present embodiment, a pair of
本実施形態の動翼では、第1組立体32a,32bは、平面視がI字形状をなし、第2組立体33a,33bは、U字形状をなしている。従って、第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bを適正形状とすることで、本体31に対する各組立体32a,32b,33a,33bの組付性を向上することができる。
In the moving blade of this embodiment, the
本実施形態の動翼では、第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bを加熱接合している。従って加熱接合という簡単な方法により第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bを容易に接合することができる。
In the moving blade of the present embodiment, the
本実施形態の動翼では、第1組立体32a,32bは、本体31における動翼15の回転方向Yの前部及び後部に接触面63a,63bを形成している。従って、隣接するプラットフォーム22は、第1組立体32a,32bの接触面63a,63b同士が接触することから、この接触面63a,63bの間に摩擦力が発生し、動翼15の励振力を減衰させることができる。
In the moving blade of this embodiment, the
本実施形態の動翼では、第1組立体32a,32bと第2組立体33a,33bをセラミック材料と弾性材料が含有される複合材料により構成している。従って、セラミック材料により隣接するプラットフォーム22同士の接触面の摩擦減衰を十分に確保することができ、弾性材料によりプラットフォーム22の十分な弾性変形量を確保することができる。
In the moving blade of this embodiment, the
また、本実施形態の回転機械にあっては、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、翼部23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15と、基端部と先端部がケーシング11に固定されて動翼15と交互に配設される複数段の静翼16とを設け、動翼15のプラットフォーム22は、翼根部21と翼部23を連結する本体31と、本体31の周囲に連結される複数の分割体としての組立体32,33を有している。
Further, in the rotary machine of the present embodiment, the
従って、隣接する動翼15のプラットフォーム22同士を接触状態に維持することができ、プラットフォーム22の接触面の間に摩擦力が発生し、動翼15の励振力を減衰させることができる。その結果、動翼15の形態に拘わらず、この動翼15の振動を効果的に減衰することができる。
Therefore, the
なお、上述した実施形態にて、翼根部21、プラットフォーム22、翼部23、シュラウド24により動翼15を構成したが、本発明は、その形状や製造方法(一体構造または別体構造)などについて限定されるものではない。
In the embodiment described above, the moving
また、上述した実施形態では、本発明の動翼を蒸気タービンに適用して説明したが、ガスタービンや圧縮機などのいずれの回転機械にも適用することができる。 Moreover, although the moving blade of the present invention is applied to a steam turbine and described in the above-described embodiment, the present invention can be applied to any rotary machine such as a gas turbine and a compressor.
11 ケーシング
12 ロータ(回転軸)
13 軸受
14 ロータディスク(回転体)
15,70,80 動翼
16 静翼
17 蒸気通路
18 蒸気供給口
19 蒸気排出口
21 翼根部
22,71,81 プラットフォーム
23 翼部
24 シュラウド
25 スタブ
31 本体
32,32a,32b,72,82 第1組立体(分割体)
33,33a,33b,73,83 第2組立体(分割体)
41a,41b,42a,42b 取付面
43a,43b,44a,44b 突起部(第1係止部)
51a,51b,52a,52b 取付面
53a,53b,72a,83a 溝部(第2係止部)
54a,54b 凹部(第2係止部)
61a,61b 上接合部
62a,62b 下接合部
63a,63b 接触面
11
13
15, 70, 80
33, 33a, 33b, 73, 83 second assembly (split body)
41a, 41b, 42a,
51a, 51b, 52a,
54a, 54b recessed portion (second locking portion)
61a, 61b upper joint 62a, 62b lower joint 63a, 63b contact surface
Claims (7)
前記プラットフォームは、
前記翼根部と前記翼部を連結する本体と、
前記本体の周囲に連結されると共に互いに密着する複数の分割体と
を有し、
前記本体に第1係止部が形成される一方、前記分割体に第2係止部が形成され、前記第1係止部と前記第2係止部が係止した位置で前記複数の分割体同士が結合される、
ことを特徴とする動翼。 In a moving blade provided with a blade root at one end of the platform and a blade at the other end,
The platform is
A main body connecting the wing root and the wing;
Have a plurality of divided bodies in close contact with each other while being connected to the periphery of said body,
While the first locking portion is formed in the main body, the second locking portion is formed in the divided body, and the plurality of divisions are performed at positions where the first locking portion and the second locking portion are locked. Bodies are combined,
A moving blade characterized by
前記プラットフォームは、
前記翼根部と前記翼部を連結する本体と、
前記本体の周囲に連結されると共に互いに密着する複数の分割体と
を有し、
前記複数の分割体は、前記本体における前記動翼の回転方向の前部及び後部に前記回転方向に対する径方向から組付可能である一対の第1組立体と、前記本体における前記動翼の回転軸心方向の前部及び後部に前記回転軸心方向から組付可能である一対の第2組立体とを有し、
前記第1組立体は、平面視がI字形状をなし、前記第2組立体は、U字形状をなす、
ことを特徴とする動翼。 In a moving blade provided with a blade root at one end of the platform and a blade at the other end,
The platform is
A main body connecting the wing root and the wing;
Have a plurality of divided bodies in close contact with each other while being connected to the periphery of said body,
The plurality of divided bodies can be assembled at a front part and a rear part of the main body in the rotational direction of the moving blade in the main body from a radial direction with respect to the rotational direction, and rotation of the moving blade in the main body It has a pair of second assemblies that can be assembled from the axial direction at the front and rear in the axial direction,
The first assembly has an I shape in plan view, and the second assembly has a U shape.
A moving blade characterized by
前記プラットフォームは、
前記翼根部と前記翼部を連結する本体と、
前記本体の周囲に連結されると共に互いに密着する複数の分割体と
を有し、
前記複数の分割体は、前記本体における前記動翼の回転方向の前部及び後部に前記回転方向に対する径方向から組付可能である一対の第1組立体と、前記本体における前記動翼の回転軸心方向の前部及び後部に前記回転軸心方向から組付可能である一対の第2組立体とを有し、
前記第1組立体と前記第2組立体が加熱接合される、
ことを特徴とする動翼。 In a moving blade provided with a blade root at one end of the platform and a blade at the other end,
The platform is
A main body connecting the wing root and the wing;
Have a plurality of divided bodies in close contact with each other while being connected to the periphery of said body,
The plurality of divided bodies can be assembled at a front part and a rear part of the main body in the rotational direction of the moving blade in the main body from a radial direction with respect to the rotational direction, and rotation of the moving blade in the main body It has a pair of second assemblies that can be assembled from the axial direction at the front and rear in the axial direction,
The first assembly and the second assembly are heat-bonded together,
A moving blade characterized by
該ケーシング内に回転自在に支持されたロータと、
翼部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請求項1から請求項6のいずれか一項の動翼と、
基端部と先端部が前記ケーシングに固定されて前記動翼と交互に配設される複数段の静翼と、
を有することを特徴とする回転機械。 With the casing,
A rotor rotatably supported in the casing;
The rotor blade according to any one of claims 1 to 6 , wherein the base end portion of the wing portion is supported by the rotor and a plurality of stages are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the rotor;
A plurality of stages of stator blades fixed at the base end and the tip to the casing and disposed alternately with the moving blades;
A rotary machine characterized by having:
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