JP6990122B2 - Blades and rotary machines - Google Patents

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

本発明は、動翼体、及び回転機械に関する。 The present invention relates to a rotor blade and a rotating machine.

回転機械のうちの1つとして、ガスタービンがある。ガスタービンは、圧縮機と、燃焼器と、タービンと、を備える。
圧縮機は、空気取入口から取り込んだ空気を圧縮することで高温・高圧の圧縮空気を生成する。燃焼器は、圧縮空気に燃料を供給して燃焼させることで高温・高圧の燃焼ガス(作動流体)を生成する。タービンは、燃焼ガスにより駆動されるとともに、タービンに連結された発電機を駆動させる。
One of the rotary machines is a gas turbine. The gas turbine includes a compressor, a combustor, and a turbine.
The compressor produces high-temperature, high-pressure compressed air by compressing the air taken in from the air intake. The combustor generates high-temperature, high-pressure combustion gas (working fluid) by supplying fuel to compressed air and burning it. The turbine is driven by the combustion gas and also drives the generator connected to the turbine.

上記圧縮機及びタービンは、動翼体を有する。動翼体は、主軸と一体に回転するロータディスクと、ロータディスクの外周部から放射状に延出するように組み付けられる複数の動翼と、を有する。複数の動翼は、各翼根部がロータディスクの外周部に形成された溝にそれぞれ係合している。 The compressor and turbine have a blade body. The rotor blade has a rotor disk that rotates integrally with the spindle, and a plurality of rotor blades that are assembled so as to extend radially from the outer peripheral portion of the rotor disk. The plurality of blades are each engaged with a groove formed in the outer peripheral portion of the rotor disk at each blade root portion.

このような構成とされた動翼体では、複数の動翼のプラットホーム間に形成された隙間から燃焼ガスの漏出を抑制する必要があるとともに、回転機械の起動時に通過する共振点において、動翼の振動を減衰させる必要がある。 In the rotor blade body having such a configuration, it is necessary to suppress the leakage of combustion gas from the gap formed between the platforms of the plurality of rotor blades, and at the resonance point passed at the start of the rotating machine, the rotor blades. It is necessary to attenuate the vibration of the.

特許文献1には、周方向に隣接するプラットホーム同士の隙間に装着されたダンパ部材と、プラットホームとダンパ部材との間に介装されてダンパ部材に対する接触角度を調整可能な調整部材と、を備えた動翼体が開示されている。 Patent Document 1 includes a damper member mounted in a gap between platforms adjacent to each other in the circumferential direction, and an adjusting member interposed between the platform and the damper member and capable of adjusting the contact angle with respect to the damper member. The blade body is disclosed.

特開2014-185646号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-185646

近年、ロータディスクの回転数に応じて、動翼に発生する振動を適正に抑制したり、振動数及び減衰のばらつきを小さくしたりすることが望まれている。 In recent years, it has been desired to appropriately suppress the vibration generated in the rotor blades and to reduce the variation in the frequency and damping according to the rotation speed of the rotor disk.

そこで、本発明は、ロータディスクの回転数に応じて、動翼に発生する振動を適正に抑制したり、振動数及び減衰のばらつきを小さくしたりすることの可能な動翼体、及び回転機械を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a rotor blade and a rotary machine capable of appropriately suppressing the vibration generated in the rotor blade and reducing the variation in the frequency and damping according to the rotation speed of the rotor disk. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る動翼体は、主軸と一体に回転可能なロータディスクと、前記ロータディスクに装着されるとともに、該ロータディスクの外周部から放射状に延びる複数の動翼と、前記ロータディスクの周方向において、互いに隣り合う位置に配置された一対の動翼のプラットホームの対向面と接触するダンパ部材と、を備え、前記ダンパ部材は、前記ロータディスクが回転した際に前記一対の動翼のプラットホーム間に形成された隙間を塞ぎ、前記ロータディスクの回転数に応じて、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を変化させ記ダンパ部材は、前記ロータディスクの回転数が第1の回転数のときに、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を増加させ、前記ロータディスクの回転数が前記第1の回転数とは異なる第2の回転数のときに、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を減少させ、 前記一対の動翼の対向面は、該動翼の翼部から前記ロータディスクに向かうにつれて、前記一対の動翼のプラットホーム間に形成される空間を拡径する傾斜面とされており、前記ダンパ部材は、前記一対の動翼の前記対向面に沿う山型形状とされた板状ダンパであるとともに、該ダンパ部材の中心位置から外側に向かうにつれて幅が広くなる複数の傾斜部を有し、前記複数の傾斜部の傾斜角度は、前記ダンパ部材の中心位置から外側に向かうにつれて大きくなる。 In order to solve the above problems, the rotor blades according to one aspect of the present invention include a rotor disk that can rotate integrally with the main shaft, and a plurality of rotor blades that are mounted on the rotor disk and extend radially from the outer peripheral portion of the rotor disk. The rotor blades are provided with a damper member that comes into contact with the facing surfaces of a pair of rotor blades arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor blade, and the damper member is such that the rotor disk rotates. The gap formed between the platforms of the pair of rotor blades is closed, and the contact area of the pair of rotor blades with the facing surface of the platform is changed according to the rotation speed of the rotor disk. The member increases the contact area of the pair of rotor blades with the facing surfaces of the platform when the rotation speed of the rotor disk is the first rotation speed, and the rotation speed of the rotor disk is the first rotation speed. At a second rotation speed different from that, the contact area of the pair of rotor blades with the facing surface of the platform is reduced, and the facing surface of the pair of rotor blades is from the blade portion of the rotor blade to the rotor disk. The damper member has an inclined surface that expands the diameter of the space formed between the platforms of the pair of rotor blades, and the damper member has a chevron shape along the facing surface of the pair of rotor blades. It is a plate-shaped damper and has a plurality of inclined portions whose width increases outward from the center position of the damper member, and the inclination angles of the plurality of inclined portions are outward from the center position of the damper member. It gets bigger as it gets bigger.

本発明によれば、一対の動翼のプラットホーム間に形成された隙間を塞ぐダンパ部材を有することで、該隙間を介して、ロータディスク側に燃焼ガスが漏れ流れることを抑制できる。
また、起動時の共振が発生する回転数において、一対の動翼のプラットホームの対向面とダンパ部材との間の面積を増加させることで、大きな摩擦抵抗を発生させることが可能となる。これにより、ロータディスクの回転数(共振が発生する回転数)に応じて、動翼に発生する振動を適正に抑制することができる。
According to the present invention, by having the damper member that closes the gap formed between the platforms of the pair of rotor blades, it is possible to prevent the combustion gas from leaking to the rotor disk side through the gap.
Further, it is possible to generate a large frictional resistance by increasing the area between the facing surface of the platform of the pair of rotor blades and the damper member at the rotation number at which resonance occurs at the time of starting. As a result, the vibration generated in the rotor blade can be appropriately suppressed according to the rotation speed of the rotor disk (the rotation speed at which resonance occurs).

さらに、共振が発生しない回転数において、一対の動翼のプラットホームの対向面とダンパ部材との間の面積を減少させることで、摩擦抵抗を小さくすることが可能となる。これにより、定格運転時では振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。
また、ロータディスクの回転数が第1の回転数のときに、一対の動翼のプラットホームの対向面との間の接触面積を増加させるダンパ部材を有することで、第1の回転数のときに共振が発生する場合において、動翼に発生する振動を適正に抑制することができる。
また、第2の回転数のときに、一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を減少させるダンパ部材を有することで、第2の回転数のときに、一対の動翼のプラットホームの対向面とダンパ部材との間に発生する摩擦抵抗を小さくすることが可能となる。これにより、振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。
そして、一対の動翼の対向面に沿う山型形状とされ、中心位置から外側に向かうにつれて幅が広くなり、かつダンパ部材の中心位置から外側に向かうにつれて傾斜角度が大きくなる複数の傾斜部を有することで、ロータディスクの回転数が低いとき(共振が発生する回転数のとき)に、ダンパ部材の外部を構成し、かつ幅の広い傾斜部と一対の動翼の対向面とを接触させることが可能となる。
これにより、一対の動翼の対向面とダンパ部材との間に大きな摩擦抵抗を発生させることが可能となるので、動翼に発生する振動を適正に抑制することができる。
Further, at a rotation speed at which resonance does not occur, the frictional resistance can be reduced by reducing the area between the facing surface of the platform of the pair of rotor blades and the damper member. This makes it possible to reduce variations in frequency and damping during rated operation.
Further, when the rotation speed of the rotor disk is the first rotation speed, the damper member that increases the contact area between the facing surfaces of the platform of the pair of rotor blades is provided, so that the rotation speed is the first rotation speed. When resonance occurs, the vibration generated in the moving blade can be appropriately suppressed.
Further, by having a damper member that reduces the contact area of the pair of rotor blades with the facing surface at the second rotation speed, the platform of the pair of rotor blades has a damper member at the second rotation speed. It is possible to reduce the frictional resistance generated between the facing surface and the damper member. This makes it possible to reduce variations in frequency and attenuation.
A plurality of inclined portions having a mountain-shaped shape along the facing surfaces of the pair of rotor blades, the width increases from the center position toward the outside, and the inclination angle increases from the center position of the damper member toward the outside. By having it, when the rotation speed of the rotor disk is low (when the rotation speed at which resonance occurs), the outside of the damper member is formed, and the wide inclined portion and the facing surface of the pair of rotor blades are brought into contact with each other. It becomes possible.
As a result, it is possible to generate a large frictional resistance between the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member, so that the vibration generated in the rotor blades can be appropriately suppressed.

また、本発明の一態様に係る動翼体において、前記複数の傾斜部は、前記主軸が延びる方向に配置された複数の接触部をそれぞれ有しており、前記複数の接触部は、前記一対の動翼の対向面と接触する接触面を有してもよい。 Further, in the rotor blade body according to one aspect of the present invention, the plurality of inclined portions each have a plurality of contact portions arranged in a direction in which the main shaft extends, and the plurality of contact portions are the pair. It may have a contact surface in contact with the facing surface of the moving blade.

このように、主軸が延びる方向に配置された複数の接触部が、一対の動翼の対向面と接触する接触面を有することで、複数の傾斜部のうち、ダンパ部材の外部を構成する傾斜部と一対の動翼の対向面とが接触する接触面積と、ダンパ部材の中央部に配置された傾斜部と一対の動翼の対向面とが接触する接触面積と、を異ならせることが可能となる。これにより、一対の動翼の対向面とダンパ部材とが接触した際に発生する摩擦抵抗を調節することができる。 As described above, the plurality of contact portions arranged in the direction in which the spindle extends have contact surfaces that come into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades, so that the tilted portions that form the outside of the damper member among the plurality of inclined portions are inclined. It is possible to make the contact area where the portion and the facing surface of the pair of rotor blades contact and the contact area where the inclined portion arranged in the center of the damper member and the facing surface of the pair of rotor blades contact differently. Will be. This makes it possible to adjust the frictional resistance generated when the facing surfaces of the pair of rotor blades come into contact with the damper member.

また、本発明の一態様に係る動翼体において、前記一対の動翼のプラットホームのうち、前記ロータディスクの回転数が高いときに前記ダンパ部材と接触する一方の前記プラットホームの接触部分に、前記ダンパ部材を固定させてもよい。 Further, in the moving blade body according to one aspect of the present invention, among the platforms of the pair of moving blades, the contact portion of one of the platforms that comes into contact with the damper member when the rotation speed of the rotor disk is high is described as described above. The damper member may be fixed.

このように、一対の動翼のプラットホームのうち、ロータディスクの回転数が高いときにダンパ部材と接触する一方のプラットホームの接触部分とダンパ部材とを固定させることで、一対の動翼の対向面に対するダンパ部材の姿勢を保つことが可能となる。これにより、一対の動翼の対向面とダンパ部材とを適切な状態で接触させることができる。 In this way, by fixing the contact portion of one of the platforms of the pair of rotor blades that comes into contact with the damper member when the rotation speed of the rotor disk is high and the damper member, the facing surfaces of the pair of rotor blades are opposed to each other. It is possible to maintain the posture of the damper member with respect to the target. As a result, the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member can be brought into contact with each other in an appropriate state.

また、本発明の一態様に係る動翼体は、主軸と一体に回転可能なロータディスクと、前記ロータディスクに装着されるとともに、該ロータディスクの外周部から放射状に延びる複数の動翼と、前記ロータディスクの周方向において、互いに隣り合う位置に配置された一対の動翼のプラットホームの対向面と接触するダンパ部材とを備え、前記ダンパ部材は、前記ロータディスクが回転した際に前記一対の動翼のプラットホーム間に形成された隙間を塞ぎ、前記ロータディスクの回転数に応じて、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を変化させ、前記一対の動翼の対向面は、該一対の動翼の翼部から前記ロータディスクに向かうにつれて、前記一対の動翼のプラットホームに形成される空間を拡径する傾斜面とされており、前記ダンパ部材は、前記一対の動翼の対向面に沿う山型形状とされ、前記ロータディスクの回転数が高いときに前記一対の動翼の対向面と接触する山型部と、前記周方向における前記山型部の両端に設けられ、前記ロータディスクの回転数が低い段階で前記一対の動翼の対向面と接触する端面を含む折れ曲がり部と、を有する。 Further, the rotor blades according to one aspect of the present invention include a rotor disk that can rotate integrally with the main shaft, and a plurality of rotor blades that are mounted on the rotor disk and extend radially from the outer peripheral portion of the rotor disk. A damper member that comes into contact with the facing surfaces of a pair of rotor blade platforms arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor disk is provided, and the damper member comprises the pair of damper members when the rotor disk rotates. The gap formed between the platforms of the moving blades is closed, the contact area of the pair of moving blades with the facing surface of the platform is changed according to the rotation speed of the rotor disk, and the facing surfaces of the pair of moving blades are changed. The space formed on the platform of the pair of rotor blades is an inclined surface that expands in diameter from the blade portion of the pair of rotor blades toward the rotor disk, and the damper member is the pair of rotor blades. It has a mountain-shaped shape along the facing surfaces of the rotor blades, and is provided at both ends of the mountain-shaped portions that come into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades when the rotation speed of the rotor disk is high and the mountain-shaped portions in the circumferential direction. It has a bent portion including an end surface that comes into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades at a stage where the rotation speed of the rotor disk is low .

このように、一対の動翼の対向面に沿う山型形状とされ、ロータディスクの回転数が高いときに一対の動翼の対向面と接触する山型部と、周方向における山型部の両端に設けられ、ロータディスクの回転数が低い段階で一対の動翼の対向面と接触する端面を含む折れ曲がり部と、をダンパ部材が有することで、ロータディスクの回転数が高いときに共振が発生する場合において、一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触面積を増加させることが可能となる。
これにより、ロータディスクの回転数が高いときに、一対の動翼の対向面と山型部との間に大きな摩擦抵抗を発生させることが可能となるので、動翼に発生する振動を適正に抑制することができる。
In this way, the mountain shape is formed along the facing surfaces of the pair of rotor blades, and the mountain-shaped portion that comes into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades when the rotation speed of the rotor disk is high, and the mountain-shaped portion in the circumferential direction. The damper member has a bent portion provided at both ends and including end faces that come into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades at a stage where the rotation speed of the rotor disk is low, so that resonance occurs when the rotation speed of the rotor disk is high. When it occurs, it is possible to increase the contact area between the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member.
This makes it possible to generate a large frictional resistance between the facing surface of the pair of rotor blades and the mountain-shaped portion when the rotation speed of the rotor disk is high, so that the vibration generated in the rotor blades can be properly generated. It can be suppressed.

また、本発明の一態様に係る動翼体において、前記山型部の両端に設けられた前記折れ曲がり部のうち、一方の前記折れ曲がり部の端面と前記プラットホームとを固定させてもよい。 Further, in the rotor blade body according to one aspect of the present invention, one of the bent portions provided at both ends of the mountain-shaped portion may be fixed to the end surface of the bent portion and the platform.

このように、山型部の両端に設けられた折れ曲がり部のうち、一方の折れ曲がり部の端面と対向面とを固定させることで、一対の動翼の対向面に対するダンパ部材の姿勢を保つことが可能となる。これにより、一対の動翼の対向面とダンパ部材とを適切な状態で接触させることができる。 In this way, by fixing the end face and the facing surface of one of the bent portions provided at both ends of the mountain-shaped portion, the posture of the damper member with respect to the facing surfaces of the pair of rotor blades can be maintained. It will be possible. As a result, the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member can be brought into contact with each other in an appropriate state.

また、本発明の一態様に係る動翼体において、前記一対の動翼の前記対向面のうち、一方の前記対向面に一端が固定され、前記ダンパ部材の姿勢を保つ支持部材を有してもよい。 Further, in the moving blade body according to one aspect of the present invention, one end of the facing surfaces of the pair of moving blades is fixed to the facing surface, and the moving blade body has a support member that maintains the posture of the damper member. May be good.

このように、一対の動翼の対向面のうち、一方の対向面に一端が固定され、ダンパ部材の姿勢を保つ支持部材を有することで、ロータディスクが回転していない状態において、一対の動翼の対向面とダンパ部材とが大きく離れることを抑制できる。
また、ロータディスクが回転していない状態において、ダンパ部材の接触面と一対の動翼の対向面とを対向させることが可能となる。これにより、ロータディスクを回転させた際、一対の動翼の対向面とダンパ部材とを適切な状態で接触させることができる。
In this way, by having a support member whose one end is fixed to one of the facing surfaces of the pair of rotor blades and which maintains the posture of the damper member, the pair of moving blades moves in a state where the rotor disk is not rotating. It is possible to prevent the facing surface of the blade from being significantly separated from the damper member.
Further, it is possible to make the contact surface of the damper member and the facing surface of the pair of moving blades face each other in a state where the rotor disk is not rotating. As a result, when the rotor disk is rotated, the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member can be brought into contact with each other in an appropriate state.

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る回転機械は、上記動翼体を有する。 In order to solve the above problems, the rotary machine according to one aspect of the present invention has the above moving blade body.

本発明によれば、上記動翼体を有することで、動翼に発生する振動を適正に抑制することができる。 According to the present invention, by having the above-mentioned moving blade body, it is possible to appropriately suppress the vibration generated in the moving blade.

本発明によれば、動翼に発生する振動を適正に抑制したり、振動数及び減衰のばらつきを小さくしたりすることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately suppress the vibration generated in the moving blade and reduce the variation in frequency and damping.

本発明の第1の実施形態に係る回転機械の概略構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the schematic structure of the rotary machine which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す回転機械を構成する動翼体のB-B線方向の断面図である。It is sectional drawing in the B1-2 line direction of the blade body which comprises the rotary machine shown in FIG . 図1に示す動翼の斜視図である。It is a perspective view of the moving blade shown in FIG. 図2に示す第1の実施形態のダンパ部材を拡大した断面図である。It is an enlarged sectional view of the damper member of 1st Embodiment shown in FIG. 図4に示すダンパ部材をD視した図である。It is a figure which D-viewed the damper member shown in FIG. 図2に示す構造体のうち、領域Cで囲まれた部分に対応する断面図であるとともに、ロータディスクが低速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to a portion of the structure shown in FIG. 2 surrounded by the region C, and a contact state between the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member when the rotor disk is rotating at a low speed. It is a figure which shows schematically. 図2に示す構造体のうち、領域Cで囲まれた部分に対応する断面図であるとともに、ロータディスクが中速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view corresponding to a portion of the structure shown in FIG. 2 surrounded by the region C, and contact between the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member when the rotor disk is rotating at a medium speed. It is a figure which shows the state schematically. 図2に示す構造体のうち、領域Cで囲まれた部分に対応する断面図であるとともに、ロータディスクが高速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。It is a cross-sectional view corresponding to the portion of the structure shown in FIG. 2 surrounded by the region C, and the contact state between the facing surface of the pair of rotor blades and the damper member when the rotor disk is rotating at high speed. It is a figure which shows schematically. 本発明の第1の実施形態の第1変形例に係る動翼体の主要部を拡大した断面図であるとともに、ロータディスクが低速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。It is an enlarged sectional view of the main part of the moving blade body which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment of this invention, and the facing surface and a damper of a pair of moving blades when a rotor disk is rotating at a low speed. It is a figure which shows typically the contact state with a member. 本発明の第1の実施形態の第2変形例に係る動翼体の主要部を拡大した断面図であるとともに、ロータディスクが低速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。It is an enlarged sectional view of the main part of the moving blade body which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment of this invention, and the facing surface and a damper of a pair of moving blades when a rotor disk is rotating at a low speed. It is a figure which shows typically the contact state with a member. 第1の実施形態の変形例に係るダンパ部材の平面図である。It is a top view of the damper member which concerns on the modification of 1st Embodiment. 図11に示すダンパ部材のE-E線方向の断面を示す図であるとともに、低速回転時における一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す動翼体の断面図である。It is a figure which shows the cross section of the damper member shown in FIG. 11 in the E 1 -E 2 line direction, and is It is a sectional view. 図11に示すダンパ部材のF-F線方向の断面を示す図であるとともに、高速回転時における一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す動翼体の断面図である。 FIG . 11 is a view showing a cross section of the damper member in the F1 to F2 line direction, and a rotor blade body schematically showing a contact state between the facing surfaces of the pair of rotor blades and the damper member during high-speed rotation. It is a sectional view. 本発明の第2の実施形態に係る動翼体の主要部を拡大した断面図であるとともに、ロータディスクが低速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。It is an enlarged sectional view of the main part of the moving blade body which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the contact state between the facing surface of a pair of moving blades and a damper member when a rotor disk is rotating at a low speed. It is a figure which shows schematically. 本発明の第2の実施形態に係る動翼体の主要部を拡大した断面図であるとともに、ロータディスクが高速で回転しているときの一対の動翼の対向面とダンパ部材との接触状態を模式的に示す図である。It is an enlarged sectional view of the main part of the moving blade body which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the contact state between the facing surface of a pair of moving blades and a damper member when a rotor disk is rotating at a high speed. It is a figure which shows schematically. 図14に示すダンパ部材を拡大した断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the damper member shown in FIG.

以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1を参照して、第1の実施形態の回転機械10の概略構成について説明する。図1では、回転機械10の一例として、ガスタービンを例に挙げて以下の説明を行う。また、図1では、軸線方向Daに対してそれぞれ複数配置されたロータディスク32,47を簡略化した状態(互いに隣り合うロータディスク32同士が分割されていない状態で、かつ互いに隣り合うロータディスク47同士が分割されていない状態)で図示する。
(First Embodiment)
The schematic configuration of the rotary machine 10 of the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the following description will be given by taking a gas turbine as an example of the rotary machine 10. Further, in FIG. 1, a plurality of rotor disks 32 and 47 arranged in the axial direction Da are simplified (in a state where the rotor disks 32 adjacent to each other are not divided and the rotor disks 47 adjacent to each other are not divided). It is shown in a state where they are not divided.

図1において、Aは外気(以下、「外気A」という)、Acomは圧縮空気(以下、「圧縮空気Acom」という)、Arは主軸20の軸線(以下、「軸線Ar」という)、Daは軸線方向(以下、「軸線方向Da」という)をそれぞれ示している。
また、図1において、Dauは軸線方向Daの一方側である軸線方向上流側(以下、「軸線方向上流側Dau」という)、Dadは軸線方向Daの他方側である軸線方向下流側(以下、「軸線方向下流側Dad」という)、Dcは主軸20及びロータディスク47の周方向(以下、「周方向Dc」という)をそれぞれ示している。
In FIG. 1, A is outside air (hereinafter referred to as “outside air A”), Acom is compressed air (hereinafter referred to as “compressed air Acom”), Ar is the axis of the spindle 20 (hereinafter referred to as “axis Ar”), and Da is. Axial directions (hereinafter referred to as "axis direction Da") are shown respectively.
Further, in FIG. 1, Dau is the upstream side in the axial direction (hereinafter referred to as “Dau on the upstream side in the axial direction”), which is one side of the Da in the axial direction, and Dad is the downstream side in the axial direction (hereinafter referred to as “Dau” on the other side in the axial direction Da). "Dad on the downstream side in the axial direction") and Dc indicate the circumferential direction of the spindle 20 and the rotor disk 47 (hereinafter, referred to as "circumferential direction Dc"), respectively.

さらに、図1において、Drは軸線Arに対する径方向(以下、「径方向Dr」という)、Droは径方向Drにおいて軸線Arから遠ざかる側である径方向外側(以下、「径方向外側Dro」という)、Driは径方向Drにおいて軸線Arに近づく側である径方向内側(以下、「径方向内側Dri」という)をそれぞれ示している。 Further, in FIG. 1, Dr is a radial direction with respect to the axis Ar (hereinafter, referred to as “diametrical Dr”), and Dr is a radial outer side (hereinafter, “diametrical outer Dr”) which is a side away from the axis Ar in the radial direction Dr. ) And Dri indicate the inner side in the radial direction (hereinafter referred to as "inner Dri in the radial direction"), which is the side closer to the axis Ar in the radial direction Dr.

回転機械10は、圧縮機11と、タービン13と、中間車室15と、燃焼器17と、排気室19と、主軸20と、を備える。 The rotary machine 10 includes a compressor 11, a turbine 13, an intermediate casing 15, a combustor 17, an exhaust chamber 19, and a spindle 20.

圧縮機11は、外気Aを圧縮して圧縮空気Acomを生成する。圧縮機11は、圧縮機車室21と、圧縮機ロータ23と、を有する。 The compressor 11 compresses the outside air A to generate compressed air Acom. The compressor 11 has a compressor casing 21 and a compressor rotor 23.

圧縮機車室21は、筒状とされており、圧縮機ロータ23を収容している。圧縮機車室21の上流側には、圧縮機11が外部から外気Aを取り込むための空気取込口21Aが設けられている。
圧縮機車室21の径方向内側Driには、複数の静翼群25が固定されている。複数の静翼群25は、軸線方向Daに間隔を空けた状態で配列されている。複数の静翼群25は、周方向Dcに配列された複数の静翼29で構成されている。
The compressor casing 21 has a cylindrical shape and houses the compressor rotor 23. An air intake port 21A for the compressor 11 to take in the outside air A from the outside is provided on the upstream side of the compressor cabin 21.
A plurality of stationary blade groups 25 are fixed to the radial inner Dri of the compressor casing 21. The plurality of stationary blade groups 25 are arranged at intervals in the axial direction Da. The plurality of stationary blade groups 25 are composed of a plurality of stationary blades 29 arranged in the circumferential direction Dc.

圧縮機ロータ23は、軸線Ar方向に延在し、かつ圧縮機車室21内に収容された主軸20の外側に配置されている。
圧縮機ロータ23は、軸線Arを中心として回転する。圧縮機ロータ23は、複数のロータディスク32と、複数の動翼列34と、を有する。
ロータディスク32は、軸線Arを中心として軸線方向Daに延在している。ロータディスク32は、軸線方向Daに間隔を空けた状態で複数配列されている。動翼列34は、ロータディスク32の外周部に固定されている。
各動翼列34は、いずれかの静翼群25の軸線方向上流側Dauに配置されている。動翼列34は、周方向Dcに並んで配置された複数の動翼36で構成されている。
The compressor rotor 23 extends in the Ar direction of the axis line and is arranged outside the main shaft 20 housed in the compressor casing 21.
The compressor rotor 23 rotates about the axis Ar. The compressor rotor 23 has a plurality of rotor disks 32 and a plurality of blade rows 34.
The rotor disk 32 extends in the axial direction Da with the axis Ar as the center. A plurality of rotor disks 32 are arranged at intervals in the axial direction Da. The rotor blade row 34 is fixed to the outer peripheral portion of the rotor disk 32.
Each rotor blade row 34 is arranged on the upstream Dau in the axial direction of any of the stationary blade groups 25. The rotor blade row 34 is composed of a plurality of rotor blades 36 arranged side by side in the circumferential direction Dc.

次に、図1~図5を参照して、タービン13について説明する。図1~図5において、同一構成部分には、同一符号を付す。 Next, the turbine 13 will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In FIGS. 1 to 5, the same components are designated by the same reference numerals.

タービン13は、圧縮機11の軸線方向下流側Dadに配置されている。タービン13は、主軸20の外側に配置された複数の動翼体40と、タービン車室41と、静翼群44と、を有する。 The turbine 13 is arranged on the Dad on the downstream side in the axial direction of the compressor 11. The turbine 13 has a plurality of blade bodies 40 arranged outside the main shaft 20, a turbine casing 41, and a stationary blade group 44.

複数の動翼体40は、軸線方向Da(図1参照)に対して間隔を空けて配置されている。動翼体40は、タービンロータ38を構成するロータディスク47及び動翼列49と、ダンパ部材42と、を有する。
タービンロータ38は、主軸20の外側に設けられている。タービンロータ38は、軸線方向Daに対して間隔を空けて配列された複数のロータディスク47と、各ロータディスク47に設けられた動翼列49と、を有する。タービンロータ38は、軸線Arを中心として主軸20と一体に回転する。
The plurality of rotor blades 40 are arranged at intervals with respect to the axial direction Da (see FIG. 1). The rotor blade body 40 has a rotor disk 47 and a rotor blade row 49 constituting the turbine rotor 38, and a damper member 42.
The turbine rotor 38 is provided on the outside of the spindle 20. The turbine rotor 38 has a plurality of rotor disks 47 arranged at intervals with respect to the axial Da, and rotor blade rows 49 provided on each rotor disk 47. The turbine rotor 38 rotates integrally with the main shaft 20 about the axis Ar.

ロータディスク47は、主軸20の外側に設けられている。ロータディスク47は、主軸20と一体に回転可能な構成とされている。 The rotor disk 47 is provided on the outside of the spindle 20. The rotor disk 47 is configured to be rotatable integrally with the spindle 20.

ロータディスク47の外周部には、複数の嵌合溝47Aが形成されている。複数の嵌合溝47Aは、周方向Dcに等間隔となるように放射状に形成されている。
複数の嵌合溝47Aは、動翼列49を構成する動翼51の翼根部53と嵌合可能な形状とされている。嵌合溝47Aは、動翼51を装着させるための溝である。
ロータディスク47には、冷却空気が通る冷却空気通路(図示せず)が形成されている。冷却空気通路を通った冷却空気は、動翼51内に導入されることで、動翼51の冷却に利用される。
A plurality of fitting grooves 47A are formed on the outer peripheral portion of the rotor disk 47. The plurality of fitting grooves 47A are formed radially so as to be evenly spaced in the circumferential direction Dc.
The plurality of fitting grooves 47A have a shape capable of fitting with the blade root portion 53 of the moving blades 51 constituting the moving blade row 49. The fitting groove 47A is a groove for mounting the moving blade 51.
The rotor disk 47 is formed with a cooling air passage (not shown) through which cooling air passes. The cooling air that has passed through the cooling air passage is introduced into the moving blade 51 and is used for cooling the moving blade 51.

複数の動翼列49は、各ロータディスク47の外周部に設けられている。これにより、複数の動翼列49は、軸線方向Daに配列されている。
動翼列49は、複数の動翼51を有する。動翼51は、翼根部53と、翼部54と、プラットホーム52と、を有する。
The plurality of blade rows 49 are provided on the outer peripheral portion of each rotor disk 47. As a result, the plurality of blade rows 49 are arranged in the axial direction Da.
The rotor blade row 49 has a plurality of rotor blades 51. The rotor blade 51 has a blade root portion 53, a blade portion 54, and a platform 52.

翼根部53は、プラットホーム52の内側に設けられている。翼根部53の断面形状は、クリスマスツリー形状とされている(図2参照)。翼根部53は、ロータディスク47の板厚方向からロータディスク47に形成された嵌合溝47Aに嵌合されている。これにより、動翼51は、ロータディスク47に固定されている。 The wing root portion 53 is provided inside the platform 52. The cross-sectional shape of the wing root portion 53 is a Christmas tree shape (see FIG. 2). The blade root portion 53 is fitted into the fitting groove 47A formed in the rotor disk 47 from the plate thickness direction of the rotor disk 47. As a result, the rotor blade 51 is fixed to the rotor disk 47.

翼部54は、プラットホーム52の外側に設けられている。動翼列49を構成する複数の動翼51の翼部54は、径方向外側Droに放射状に延びている。 The wing portion 54 is provided on the outside of the platform 52. The blade portions 54 of the plurality of rotor blades 51 constituting the rotor blade row 49 extend radially to the outer Dro in the radial direction.

プラットホーム52は、翼根部53と翼部54とをつなぐ台座である。プラットホーム52の形状は、湾曲したプレート形状とされている。 The platform 52 is a pedestal that connects the wing root portion 53 and the wing portion 54. The shape of the platform 52 is a curved plate shape.

動翼列49を構成する複数の動翼51が嵌合溝47Aにそれぞれ嵌合された状態において、周方向Dcにおいて互いに隣り合う位置に配置された2つの動翼51(以下、「一対の動翼51」という)のプラットホーム52の間には、隙間Hが形成されている。
この隙間Hを介して、複数のプラットホーム52の外側を流れる燃焼ガスG(図1参照)がロータディスク47側に漏れ流れるとタービン効率が低下するため好ましくない。
Two blades 51 (hereinafter, "a pair of blades") arranged at positions adjacent to each other in the circumferential direction Dc in a state where a plurality of blades 51 constituting the blade row 49 are fitted in the fitting grooves 47A, respectively. A gap H is formed between the platforms 52 of the blades 51).
If the combustion gas G (see FIG. 1) flowing outside the plurality of platforms 52 leaks to the rotor disk 47 side through the gap H, the turbine efficiency is lowered, which is not preferable.

プラットホーム52は、隙間Hを区画する隙間形成面52aと、対向面52bと、を有する。隙間形成面52a及び対向面52bは、周方向Dcに配置されている。
対向面52bは、隙間形成面52aと翼根部53との間に配置されている。一対の動翼51の対向面52bは、動翼51の翼部54からロータディスク47に向かうにつれて、一対の動翼51のプラットホーム52間に形成される空間を拡径する傾斜面とされている。
The platform 52 has a gap forming surface 52a for partitioning the gap H and a facing surface 52b. The gap forming surface 52a and the facing surface 52b are arranged in the circumferential direction Dc.
The facing surface 52b is arranged between the gap forming surface 52a and the blade root portion 53. The facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 are inclined surfaces that expand the space formed between the platforms 52 of the pair of rotor blades 51 toward the rotor disk 47 from the blade portions 54 of the rotor blades 51. ..

次に、図1、図2、及び図4~図8を参照して、ダンパ部材42について説明する。
図4において、Tはダンパ部材42の頂点(以下、「頂点T」という)、Oは対称軸(以下、「対称軸O」という)、Vp1は対称軸Oを通過し、ダンパ部材42を2等分する仮想平面(以下、「第1の仮想平面Vp1」という)をそれぞれ示している。
なお、対称軸Oは、ダンパ部材42の中心位置を結んだ線でもある。
Next, the damper member 42 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4 to 8.
In FIG. 4, T is the apex of the damper member 42 (hereinafter referred to as “vertex T”), O is the axis of symmetry (hereinafter referred to as “axis of symmetry O”), Vp1 passes through the axis of symmetry O, and the damper member 42 is bisected by 2. The virtual planes that are equally divided (hereinafter referred to as "first virtual plane Vp1") are shown.
The axis of symmetry O is also a line connecting the center positions of the damper member 42.

また、図4において、Vp2は頂点Tを通過するとともに、第1の仮想平面Vp1に対して直交する仮想平面(以下、「第2の仮想平面Vp2」という)、αは第1の傾斜部56の接触面56aと第2の仮想平面Vp2とが成す傾斜角度(以下、「傾斜角度α」という)、βは第2の傾斜部57の接触面57aと第2の仮想平面Vp2とが成す傾斜角度(以下、「傾斜角度β」という)をそれぞれ示している。
さらに、図4において、W1は第1の傾斜部56の幅(以下、「幅W1」という)、W2は第2の傾斜部57の幅(以下、「幅W2」という)をそれぞれ示している。図4において、図2に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。
Further, in FIG. 4, Vp2 passes through the apex T, a virtual plane orthogonal to the first virtual plane Vp1 (hereinafter referred to as “second virtual plane Vp2”), and α is the first inclined portion 56. The inclination angle formed by the contact surface 56a and the second virtual plane Vp2 (hereinafter referred to as “inclination angle α”), β is the inclination formed by the contact surface 57a of the second inclined portion 57 and the second virtual plane Vp2. The angles (hereinafter referred to as "tilt angle β") are shown respectively.
Further, in FIG. 4, W1 indicates the width of the first inclined portion 56 (hereinafter referred to as “width W1”), and W2 indicates the width of the second inclined portion 57 (hereinafter referred to as “width W2”). .. In FIG. 4, the same components as those of the structure shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals.

図5において、図4に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図6~図8において、図2及び図4に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 In FIG. 5, the same components as those of the structure shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. In FIGS. 6 to 8, the same components as those of the structures shown in FIGS. 2 and 4 are designated by the same reference numerals.

ダンパ部材42は、一対の動翼51の対向面52bとロータディスク47との間に設けられている。ダンパ部材42は、対称軸Oを挟んで対称形状とされている。ダンパ部材42は、一対の動翼51の対向面52bに沿う山型形状とされた板状ダンパである。
ダンパ部材42は、一対の第1の傾斜部56と、一対の第2の傾斜部57と、を有する。つまり、ダンパ部材42は、複数の傾斜部(第1の実施形態の場合、一対の第1及び第2の傾斜部56,57)で構成されている。
The damper member 42 is provided between the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the rotor disk 47. The damper member 42 has a symmetrical shape with the axis of symmetry O interposed therebetween. The damper member 42 is a plate-shaped damper having a mountain shape along the facing surfaces 52b of the pair of moving blades 51.
The damper member 42 has a pair of first inclined portions 56 and a pair of second inclined portions 57. That is, the damper member 42 is composed of a plurality of inclined portions (in the case of the first embodiment, a pair of first and second inclined portions 56, 57).

一対の第1の傾斜部56は、対称軸Oを挟んで配置されるとともに、一体に構成されている。一対の第1の傾斜部56は、ダンパ部材42の中央部を構成している。一対の第1の傾斜部56は、ロータディスク47側に位置する隙間Hの開放端、及び一対の動翼51の対向面52bの一部と対向する接触面56aを有する。接触面56aは、第2の仮想平面Vp2に対して傾斜角度αで傾斜している。 The pair of first inclined portions 56 are arranged so as to sandwich the axis of symmetry O and are integrally configured. The pair of first inclined portions 56 constitutes the central portion of the damper member 42. The pair of first inclined portions 56 has an open end of a gap H located on the rotor disk 47 side, and a contact surface 56a facing a part of the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51. The contact surface 56a is inclined at an inclination angle α with respect to the second virtual plane Vp2.

一対の第1の傾斜部56は、ロータディスク47が回転している間、ロータディスク47側に位置する隙間Hの開放端を塞ぐシール部材として機能する。これにより、隙間Hを介して、燃焼ガスがロータディスク47側に漏れ流れることを抑制できる。 The pair of first inclined portions 56 functions as a sealing member that closes the open end of the gap H located on the rotor disk 47 side while the rotor disk 47 is rotating. As a result, it is possible to prevent the combustion gas from leaking to the rotor disk 47 side through the gap H.

接触面56aは、ロータディスク47が中速で回転した際、一対の動翼51の対向面52bの一部と接触する(図7参照)。
また、接触面56aは、ロータディスク47が高速(第2の回転数の一例)で回転した際、隙間形成面52aと対向面52bとの間に形成された角部と接触する(図8参照)。
The contact surface 56a comes into contact with a part of the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 when the rotor disk 47 rotates at a medium speed (see FIG. 7).
Further, the contact surface 56a comes into contact with a corner portion formed between the gap forming surface 52a and the facing surface 52b when the rotor disk 47 rotates at a high speed (an example of a second rotation speed) (see FIG. 8). ).

なお、一対の動翼51のプラットホーム52のうち、一方のプラットホーム52の隙間形成面52aと対向面52bとの間に形成された角部と接触面56aとを固定させてもよい。つまり、一対の動翼51のプラットホーム52のうち、ロータディスク47の回転数が高いときにダンパ部材42と接触する一方のプラットホーム52の接触部分とダンパ部材42とを固定させてもよい。 Of the platforms 52 of the pair of rotor blades 51, the corner portion formed between the gap forming surface 52a and the facing surface 52b of one platform 52 and the contact surface 56a may be fixed. That is, of the platforms 52 of the pair of moving blades 51, the contact portion of one of the platforms 52 that comes into contact with the damper member 42 when the rotation speed of the rotor disk 47 is high may be fixed to the damper member 42.

このように、一方のプラットホーム52の隙間形成面52aと対向面52bとの間に形成された角部と接触面56aとを固定させることで、一対の動翼51の対向面52bに対するダンパ部材42の姿勢を保つことが可能となる。
これにより、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42とを適切な状態で接触(具体的には、対向面52bと接触面56aまたは接触面57aとを接触)させることができる。
In this way, by fixing the corner portion formed between the gap forming surface 52a and the facing surface 52b of one platform 52 and the contact surface 56a, the damper member 42 with respect to the facing surface 52b of the pair of moving blades 51 It is possible to maintain the posture of.
As a result, the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 42 can be brought into contact with each other in an appropriate state (specifically, the facing surfaces 52b are brought into contact with the contact surface 56a or the contact surface 57a).

一対の第2の傾斜部57は、一対の第1の傾斜部56を挟み込むように、一対の第1の傾斜部56の両側に設けられている。一対の第2の傾斜部57は、ダンパ部材42の外部を構成している。一対の第2の傾斜部57は、一対の第1の傾斜部56と一体に形成されている。第2の傾斜部57の幅W2は、第1の傾斜部56の幅W1よりも大きくなるように構成されている。 The pair of second inclined portions 57 are provided on both sides of the pair of first inclined portions 56 so as to sandwich the pair of first inclined portions 56. The pair of second inclined portions 57 constitutes the outside of the damper member 42. The pair of second inclined portions 57 is formed integrally with the pair of first inclined portions 56. The width W2 of the second inclined portion 57 is configured to be larger than the width W1 of the first inclined portion 56.

一対の第2の傾斜部57は、対向面52bと対向する接触面57aを有する。接触面57aは、第2の仮想平面Vp2に対して傾斜角度βで傾斜している。傾斜角度βは、傾斜角度αよりも大きくなるように設定されている。 The pair of second inclined portions 57 has a contact surface 57a facing the facing surface 52b. The contact surface 57a is inclined at an inclination angle β with respect to the second virtual plane Vp2. The tilt angle β is set to be larger than the tilt angle α.

このように、傾斜角度αとされた一対の第1の傾斜部56の外側に、傾斜角度αよりも大きい傾斜角度βで傾斜する一対の第2の傾斜部57を有することで、ロータディスク47が低速で回転した際、一対の動翼51の対向面52bと接触面56aとが離れた状態で、一対の動翼51の対向面52bと接触面57a全体とを接触させることが可能となる(図6参照)。
これにより、ロータディスク47の回転数が低いとき(第1の回転数の一例)に共振が発生する場合において、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。
As described above, the rotor disk 47 is provided with the pair of second inclined portions 57 that are inclined at the inclination angle β larger than the inclination angle α on the outside of the pair of the first inclined portions 56 having the inclination angle α. When the blades rotate at a low speed, the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the entire contact surface 57a can be brought into contact with each other while the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the contact surface 56a are separated from each other. (See FIG. 6).
As a result, when resonance occurs when the rotation speed of the rotor disk 47 is low (an example of the first rotation speed), the vibration generated in the rotor blade 51 can be appropriately suppressed.

なお、ロータディスク47の低速回転時に一対の動翼51の対向面52bと接触面57a全体とが接触した際の接触面積は、ロータディスク47の中速回転時において、一対の動翼51の対向面52bと接触面56aの一部とが接触した際の接触面積よりも大きい。
このため、対向面52bと接触面57aとの間に発生する摩擦抵抗は、対向面52bと接触面56aとの間に発生する摩擦抵抗よりも大きい。
The contact area when the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the entire contact surface 57a come into contact with each other during low-speed rotation of the rotor disk 47 is the contact area of the pair of rotor blades 51 facing each other during medium-speed rotation of the rotor disk 47. It is larger than the contact area when the surface 52b and a part of the contact surface 56a are in contact with each other.
Therefore, the frictional resistance generated between the facing surface 52b and the contact surface 57a is larger than the frictional resistance generated between the facing surface 52b and the contact surface 56a.

上述したように、ダンパ部材42は、ロータディスク47の回転数が低いときに一対の動翼51のプラットホーム52の対向面52bとの接触面積を増加させ、ロータディスクの回転数が高くなるにつれて対向面52bとの接触面積を減少させる。 As described above, the damper member 42 increases the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b of the platform 52 when the rotation speed of the rotor disk 47 is low, and faces each other as the rotation speed of the rotor disk increases. The contact area with the surface 52b is reduced.

図1を参照するに、タービン車室41は、筒状とされており、タービンロータ38を覆っている。タービン車室41の径方向内側Driには、複数の静翼群44が固定されている。複数の静翼群44は、軸線方向Daに間隔を空けた状態で配列されている。各静翼群44は、周方向Dcに配列された複数の静翼45で構成されている。 Referring to FIG. 1, the turbine casing 41 has a cylindrical shape and covers the turbine rotor 38. A plurality of stationary blade groups 44 are fixed to the radial inner Dri of the turbine casing 41. The plurality of stationary blade groups 44 are arranged at intervals in the axial direction Da. Each stationary blade group 44 is composed of a plurality of stationary blades 45 arranged in the circumferential direction Dc.

タービン車室41には、冷却空気が通る冷却空気通路が形成されている。上記冷却空気通路を通った冷却空気は、静翼45内に導入されて、静翼45の冷却に利用される。 A cooling air passage through which cooling air passes is formed in the turbine casing 41. The cooling air that has passed through the cooling air passage is introduced into the stationary blade 45 and used for cooling the stationary blade 45.

なお、静翼群44の構成によっては、中間車室15内の空気を冷却空気として、車室の冷却空気通路を経ずに、静翼群44を構成する静翼45に供給される場合もある。 Depending on the configuration of the stationary blade group 44, the air in the intermediate chassis 15 may be used as cooling air and supplied to the stationary blades 45 constituting the stationary blade group 44 without passing through the cooling air passage in the vehicle interior. be.

ロータディスク47の径方向外側Droとタービン車室41の径方向内側Driとの間には、環状空間とされた燃焼ガス流路50が形成されている。燃焼ガス流路50には、燃焼器17で生成された高温の燃焼ガスGが供給される。 A combustion gas flow path 50 formed as an annular space is formed between the radial outer Dro of the rotor disk 47 and the radial inner Dri of the turbine casing 41. The high-temperature combustion gas G generated by the combustor 17 is supplied to the combustion gas flow path 50.

中間車室15は、軸線方向Daにおいて圧縮機車室21とタービン車室41との間に配置されている。中間車室15内には、圧縮機11により圧縮された外気Aである圧縮空気Acomが導入される。 The intermediate casing 15 is arranged between the compressor casing 21 and the turbine casing 41 in the axial direction Da. Compressed air Acom, which is the outside air A compressed by the compressor 11, is introduced into the intermediate vehicle compartment 15.

燃焼器17は、中間車室15に固定されている。燃焼器17には、燃焼器17に燃料Fを供給する燃料ライン55が接続されている。燃料ライン55には、燃料流量を調節する燃料調節弁59が設けられている。燃焼器17は、燃料供給源からの燃料Fを圧縮空気Acom中で燃焼させることで、高温の燃焼ガスGを生成する。 The combustor 17 is fixed to the intermediate casing 15. A fuel line 55 for supplying fuel F to the combustor 17 is connected to the combustor 17. The fuel line 55 is provided with a fuel control valve 59 that regulates the fuel flow rate. The combustor 17 produces a high-temperature combustion gas G by burning the fuel F from the fuel supply source in the compressed air Acom.

排気室19は、タービン車室41の軸線方向下流側Dadに配置されている。
圧縮機車室21、中間車室15、タービン車室41及び排気室19は、互いに連結されることで、ガスタービン車室58を構成している。
The exhaust chamber 19 is arranged on the Dad on the downstream side in the axial direction of the turbine casing 41.
The compressor casing 21, the intermediate casing 15, the turbine casing 41, and the exhaust chamber 19 are connected to each other to form the gas turbine casing 58.

第1の実施形態の動翼体40によれば、ロータディスク47の回転数が低いときに、一対の動翼51の対向面52bとの接触面積を増加させるダンパ部材42を有することで、ロータディスク47の回転数が低いときに共振が発生する場合において、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。 According to the rotor blade 40 of the first embodiment, the rotor has a damper member 42 that increases the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b when the rotation speed of the rotor disk 47 is low. When resonance occurs when the rotation speed of the disk 47 is low, the vibration generated in the rotor blade 51 can be appropriately suppressed.

また、ダンパ部材42がロータディスク47の回転数が高くなるにつれて、一対の動翼51の対向面52bとの接触面積を減少させることで、第2の回転数における一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42との間に発生する摩擦抵抗を小さくするが可能となる。これにより、振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。 Further, as the rotation speed of the rotor disk 47 of the damper member 42 increases, the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b is reduced, so that the facing surfaces of the pair of rotor blades 51 at the second rotation speed are reduced. It is possible to reduce the frictional resistance generated between the 52b and the damper member 42. This makes it possible to reduce variations in frequency and attenuation.

また、上記構成とされた動翼体40を有する回転機械10は、共振が発生する低速回転(第1の回転数の一例)時において、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。 Further, the rotary machine 10 having the rotor blade 40 having the above configuration can appropriately suppress the vibration generated in the rotor blade 51 at the time of low-speed rotation in which resonance occurs (an example of the first rotation speed). can.

なお、第1の実施形態では、一例として、一対の第1及び第2の傾斜部56,57(つまり、2種類の傾斜部)を用いてダンパ部材42を構成した場合を例に挙げて説明したが、例えば、第2の傾斜部57の外側に、さらに傾斜角度βよりも傾斜した接触面を有する傾斜部を設けてもよい。 In the first embodiment, as an example, a case where the damper member 42 is configured by using a pair of first and second inclined portions 56, 57 (that is, two types of inclined portions) will be described as an example. However, for example, an inclined portion having a contact surface inclined more than the inclination angle β may be provided on the outside of the second inclined portion 57.

つまり、ダンパ部材42は、ダンパ部材42の中心位置から外側に向かうにつれて幅が広くなる2種類以上の傾斜部で構成し、かつ複数の傾斜部の傾斜角度が中心位置から外側に向かうにつれて大きくなるように構成してもよい。
このような構成とすることで、ロータディスク47の回転数がかなり低速なときに共振点が存在する場合でも共振点での接触抵抗を大きくすることが可能となるので、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。
That is, the damper member 42 is composed of two or more types of inclined portions whose width increases toward the outside from the center position of the damper member 42, and the inclination angles of the plurality of inclined portions increase toward the outside from the center position. It may be configured as follows.
With such a configuration, even if a resonance point exists when the rotation speed of the rotor disk 47 is considerably low, the contact resistance at the resonance point can be increased, which is generated in the rotor blade 51. Vibration can be suppressed appropriately.

次に、図9を参照して、本発明の第1の実施形態の第1変形例に係る動翼体60について説明する。図9において、図6に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 Next, with reference to FIG. 9, the rotor blade 60 according to the first modification of the first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 9, the same components as those of the structure shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals.

動翼体60は、支持部材61を有すること以外は、第1の実施形態で説明した動翼体40(図6参照)と同様に構成されている。
支持部材61は、ロータディスク47が回転していない状態において、ダンパ部材42を支持する部材である。支持部材61は、一端61Aが一方の対向面52bに固定されている。支持部材61の他端61Bは、他方の対向面52bに固定されていない。
The rotor blade body 60 is configured in the same manner as the rotor blade body 40 (see FIG. 6) described in the first embodiment, except that the rotor blade body 60 has a support member 61.
The support member 61 is a member that supports the damper member 42 in a state where the rotor disk 47 is not rotating. One end 61A of the support member 61 is fixed to one facing surface 52b. The other end 61B of the support member 61 is not fixed to the other facing surface 52b.

支持部材61は、ダンパ部材42の面42a(接触面56a,57aの反対側に配置された面)と対向するように配置されている。
支持部材61は、ダンパ部材42の面42aと対向するとともに、面42aの形状に沿う形状とされた支持面61aを有する。
The support member 61 is arranged so as to face the surface 42a (the surface arranged on the opposite side of the contact surfaces 56a and 57a) of the damper member 42.
The support member 61 has a support surface 61a that faces the surface 42a of the damper member 42 and has a shape that follows the shape of the surface 42a.

第1の実施形態の第1変形例に係る動翼体60によれば、上記構成とされた支持部材61を有することで、ロータディスク47が回転していない状態において、ダンパ部材42の接触面56a,57aと一対の動翼51の対向面52bとを対向させることが可能となる。
これにより、共振が発生するロータディスク47の低速回転時において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42の接触面57aとを適切な状態で接触させて、大きな摩擦抵抗を発生させることで、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。
また、共振が発生しない回転数において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42との間の面積を減少させることで、動翼51の振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。
According to the rotor blade 60 according to the first modification of the first embodiment, by having the support member 61 having the above configuration, the contact surface of the damper member 42 is in a state where the rotor disk 47 is not rotating. It is possible to face the 56a and 57a with the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51.
As a result, during low-speed rotation of the rotor disk 47 where resonance occurs, the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the contact surface 57a of the damper member 42 are brought into contact with each other in an appropriate state to generate a large frictional resistance. Therefore, the vibration generated in the moving blade 51 can be appropriately suppressed.
Further, by reducing the area between the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 42 at the rotation speed at which resonance does not occur, it is possible to reduce the variation in the frequency and damping of the rotor blades 51. ..

次に、図10を参照して、本発明の第1の実施形態の第2変形例に係る動翼体65について説明する。図10において、図6に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 Next, with reference to FIG. 10, the rotor blade 65 according to the second modification of the first embodiment of the present invention will be described. In FIG. 10, the same components as those of the structure shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals.

動翼体65は、支持部材66を有すること以外は、第1の実施形態で説明した動翼体40(図4及び図5参照)と同様に構成されている。
支持部材66は、ロータディスク47が回転していない状態において、ダンパ部材42を支持する部材である。支持部材66は、一端66Aが一方の対向面52bに固定されている。支持部材61の他端66Bは、他方の対向面52bに固定されていない。
The rotor blade body 65 is configured in the same manner as the rotor blade body 40 (see FIGS. 4 and 5) described in the first embodiment, except that the rotor blade body 65 has a support member 66.
The support member 66 is a member that supports the damper member 42 in a state where the rotor disk 47 is not rotating. One end 66A of the support member 66 is fixed to one facing surface 52b. The other end 66B of the support member 61 is not fixed to the other facing surface 52b.

支持部材66は、ダンパ部材42の面42aと対向する支持面66aを有する。支持面66aは、平面とされている。支持面66aは、ロータディスク47が回転してない状態において、ダンパ部材42の面42a側を支持する。 The support member 66 has a support surface 66a facing the surface 42a of the damper member 42. The support surface 66a is a flat surface. The support surface 66a supports the surface 42a side of the damper member 42 in a state where the rotor disk 47 is not rotating.

第1の実施形態の第2変形例に係る動翼体65によれば、一対の動翼51の対向面52bのうち、一方の対向面52bに一端66Aが固定され、ダンパ部材42の姿勢を保つ支持部材66を有することで、ロータディスク47が回転していない状態において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42とが大きく離れることを抑制できる。 According to the moving blade body 65 according to the second modification of the first embodiment, one end 66A is fixed to one of the facing surfaces 52b of the facing surfaces 52b of the pair of moving blades 51, and the posture of the damper member 42 is changed. By having the supporting member 66 to be maintained, it is possible to prevent the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 42 from being significantly separated from each other when the rotor disk 47 is not rotating.

また、ロータディスク47が回転していない状態において、ダンパ部材42の接触面56a,57aと一対の動翼51の対向面52bとを対向させることが可能となる。
これにより、共振が発生するロータディスク47の低速回転時において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42の接触面57aとを適切な状態で接触させて、大きな摩擦抵抗を発生させることで、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。
また、共振が発生しない回転数において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材42との間の面積を減少させることで、動翼51の振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。
Further, in a state where the rotor disk 47 is not rotating, the contact surfaces 56a and 57a of the damper member 42 and the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 can face each other.
As a result, during low-speed rotation of the rotor disk 47 where resonance occurs, the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the contact surface 57a of the damper member 42 are brought into contact with each other in an appropriate state to generate a large frictional resistance. Therefore, the vibration generated in the moving blade 51 can be appropriately suppressed.
Further, by reducing the area between the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 42 at the rotation speed at which resonance does not occur, it is possible to reduce the variation in the frequency and damping of the rotor blades 51. ..

次に、図11~図13を参照して、第1の実施形態の第3変形例に係る動翼体70について説明する。図12及び図13において、図4~図6及び図11に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図12及び図13では、説明の便宜上、一対の動翼51の一部を図示する。 Next, the rotor blade 70 according to the third modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13. In FIGS. 12 and 13, the same components as those of the structures shown in FIGS. 4 to 6 and 11 are designated by the same reference numerals. 12 and 13 show a part of the pair of rotor blades 51 for convenience of explanation.

第1の実施形態の第3変形例に係る動翼体70は、第1の実施形態の動翼体40(図6参照)を構成するダンパ部材42に替えて、ダンパ部材71を有すること以外は、動翼体40と同様に構成されている。 The rotor blade 70 according to the third modification of the first embodiment has a damper member 71 in place of the damper member 42 constituting the rotor blade 40 (see FIG. 6) of the first embodiment. Is configured in the same manner as the rotor blade 40.

ダンパ部材71は、ダンパ部材本体72と、複数の接触部73,75と、ダンパ部材本体72及び複数の接触部73,75から構成された一対の第1及び第2の傾斜部77,78と、を有する。 The damper member 71 includes a damper member main body 72, a plurality of contact portions 73, 75, and a pair of first and second inclined portions 77, 78 composed of the damper member main body 72 and the plurality of contact portions 73, 75. , Have.

ダンパ部材本体72は、一対の動翼51の対向面52bに沿う山型形状とされた板状の部材である。ダンパ部材本体72は、一対の動翼51の対向面52bと対向する面72aと、面72aの反対側に配置された面72bと、を有する。
ダンパ部材本体72は、一対の第1の傾斜部77の一部を構成する中央部と、該中央部の外側に配置され、一対の第2の傾斜部78の一部を構成する外部と、を有する。
The damper member main body 72 is a plate-shaped member having a mountain shape along the facing surfaces 52b of the pair of moving blades 51. The damper member main body 72 has a surface 72a facing the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51, and a surface 72b arranged on the opposite side of the surface 72a.
The damper member main body 72 has a central portion that constitutes a part of a pair of first inclined portions 77, and an outside that is arranged outside the central portion and constitutes a part of a pair of second inclined portions 78. Has.

ダンパ部材本体72の中央部を構成する面72aは、第2の仮想平面Vp2に対して傾斜角度αで傾斜している。
ダンパ部材本体72の外部を構成する面72aは、第2の仮想平面Vp2に対して傾斜角度αよりも大きい傾斜角度βで傾斜している。
つまり、ダンパ部材本体72は、先に説明した第1の実施形態のダンパ部材42(図4参照)と同様な形状とされている。
The surface 72a constituting the central portion of the damper member main body 72 is inclined at an inclination angle α with respect to the second virtual plane Vp2.
The surface 72a constituting the outside of the damper member main body 72 is inclined at an inclination angle β larger than the inclination angle α with respect to the second virtual plane Vp2.
That is, the damper member main body 72 has the same shape as the damper member 42 (see FIG. 4) of the first embodiment described above.

複数の接触部73は、ダンパ部材本体72の中央部を構成する面72aに設けられている。複数の接触部73は、面72aから対向面52bに向かう方向に突出している。
複数の接触部73は、互いに間隔を空けた状態で軸線方向Daに配置されている。複数の接触部73は、ダンパ部材本体72と一体に形成されている。
The plurality of contact portions 73 are provided on the surface 72a constituting the central portion of the damper member main body 72. The plurality of contact portions 73 project from the surface 72a toward the facing surface 52b.
The plurality of contact portions 73 are arranged in the axial direction Da in a state of being spaced apart from each other. The plurality of contact portions 73 are integrally formed with the damper member main body 72.

複数の接触部73は、ロータディスク47(図2参照)が中速で回転した際に一対の動翼51の対向面52bと接触する接触面73aを有する。接触面73aは、第2の仮想平面Vp2に対して傾斜角度αで傾斜している。 The plurality of contact portions 73 have contact surfaces 73a that come into contact with the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 when the rotor disk 47 (see FIG. 2) rotates at a medium speed. The contact surface 73a is inclined at an inclination angle α with respect to the second virtual plane Vp2.

複数の接触部75は、ダンパ部材本体72の外部を構成する面72aに設けられている。複数の接触部75は、間隔を空けた状態で軸線方向Daに配置されている。複数の接触部75は、ダンパ部材本体72と一体に形成されている。
複数の接触部75は、ロータディスク47(図2参照)が低速で回転した際に一対の動翼51の対向面52bと接触する接触面75aを有する。接触面75aは、第2の仮想平面Vp2に対して傾斜角度αよりも大きい傾斜角度βで傾斜している。
The plurality of contact portions 75 are provided on the surface 72a constituting the outside of the damper member main body 72. The plurality of contact portions 75 are arranged in the axial direction Da at intervals. The plurality of contact portions 75 are integrally formed with the damper member main body 72.
The plurality of contact portions 75 have contact surfaces 75a that come into contact with the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 when the rotor disk 47 (see FIG. 2) rotates at a low speed. The contact surface 75a is inclined with respect to the second virtual plane Vp2 at an inclination angle β larger than the inclination angle α.

一対の第1の傾斜部77は、ダンパ部材71の中央部を構成している。一対の第1の傾斜部77は、ダンパ部材71の中央部に配置されたダンパ部材本体72と、複数の接触部73と、を有した構成とされている。 The pair of first inclined portions 77 constitutes the central portion of the damper member 71. The pair of first inclined portions 77 is configured to include a damper member main body 72 arranged in the central portion of the damper member 71, and a plurality of contact portions 73.

一対の第2の傾斜部78は、一対の第1の傾斜部77の外側に配置されている。一対の第2の傾斜部78は、ダンパ部材71の外部を構成している。
一対の第2の傾斜部78は、ダンパ部材71の外部を構成するダンパ部材本体72と、複数の接触部75と、を有した構成とされている。
The pair of second inclined portions 78 are arranged outside the pair of first inclined portions 77. The pair of second inclined portions 78 constitutes the outside of the damper member 71.
The pair of second inclined portions 78 has a structure including a damper member main body 72 constituting the outside of the damper member 71 and a plurality of contact portions 75.

第1の実施形態の第3変形例に係る動翼体70によれば、軸線方向Daに間隔を空けて複数配置された接触部73を含む一対の第1の傾斜部77と、軸線方向Daに間隔を空けて複数配置された接触部75を含み、一対の第1の傾斜部77の外側に配置された一対の第2の傾斜部78と、有することで、第1の傾斜部77と一対の動翼51の対向面52bとの接触面積と、第2の傾斜部78と一対の動翼51の対向面52bとの接触面積と、を異ならせることが可能となる。
これにより、回転数に応じて、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材71とが接触した際に発生する摩擦抵抗を調節することができる。
According to the rotor blade 70 according to the third modification of the first embodiment, a pair of first inclined portions 77 including a plurality of contact portions 73 arranged at intervals in the axial direction Da, and an axial Da in the axial direction Da. A pair of second inclined portions 78 arranged outside the pair of first inclined portions 77, including a plurality of contact portions 75 arranged at intervals, and by having the first inclined portion 77. It is possible to make the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b different from the contact area of the second inclined portion 78 with the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51.
Thereby, the frictional resistance generated when the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 71 come into contact with each other can be adjusted according to the rotation speed.

なお、動翼体70に、先に説明した支持部材61(図9参照)または支持部材66(図10参照)を設けてもよい。 The blade 70 may be provided with the support member 61 (see FIG. 9) or the support member 66 (see FIG. 10) described above.

(第2の実施形態)
図14~図16を参照して、本発明の第2の実施形態に係る動翼体80について説明する。図14及び図15において、図6に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。図14~図16において、同一構成部分には、同一符号を付す。
(Second embodiment)
The rotor blade 80 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 to 16. In FIGS. 14 and 15, the same components as those of the structure shown in FIG. 6 are designated by the same reference numerals. In FIGS. 14 to 16, the same components are designated by the same reference numerals.

動翼体80は、第1の実施形態の動翼体40を構成するダンパ部材42に替えて、ダンパ部材81を有すること以外は、動翼体40と同様に構成される。 The rotor blade 80 is configured in the same manner as the rotor blade 40 except that it has a damper member 81 in place of the damper member 42 constituting the rotor blade 40 of the first embodiment.

ダンパ部材81は、山型部82と、折れ曲がり部83,84と、を有する。
山型部82は、一対の動翼51の対向面52bに沿う山型形状とされている。山型部82は、ダンパ部材81の中央部を構成している。山型部82の中央部は、隙間Hと対向している。山型部82の外部は、対向面52bと対向している。
山型部82は、ロータディスク47(図2参照)の回転数が高い(第1の回転数の一例)ときに一対の動翼51の対向面52bと接触する接触面82aを有する。
The damper member 81 has a mountain-shaped portion 82 and bent portions 83 and 84.
The mountain-shaped portion 82 has a mountain-shaped shape along the facing surface 52b of the pair of moving blades 51. The mountain-shaped portion 82 constitutes the central portion of the damper member 81. The central portion of the mountain-shaped portion 82 faces the gap H. The outside of the mountain-shaped portion 82 faces the facing surface 52b.
The mountain-shaped portion 82 has a contact surface 82a that comes into contact with the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 when the rotation speed of the rotor disk 47 (see FIG. 2) is high (an example of the first rotation speed).

折れ曲がり部83,84は、山型部82を両側から挟み込むように、ロータディスク47の周方向に位置する山型部82の両端に設けられている。折れ曲がり部83は、ロータディスク47の回転により、一方の動翼51の対向面52bと接触する端面83aを有する。
折れ曲がり部84は、ロータディスク47の回転により、他方の動翼51の対向面52bと接触する端面84aを有する。
端面83a,84aは、山型部82の接触面82aよりも対向面52b側に突出した状態で配置されている。
The bent portions 83 and 84 are provided at both ends of the chevron portion 82 located in the circumferential direction of the rotor disk 47 so as to sandwich the chevron portion 82 from both sides. The bent portion 83 has an end surface 83a that comes into contact with the facing surface 52b of one of the rotor blades 51 due to the rotation of the rotor disk 47.
The bent portion 84 has an end surface 84a that comes into contact with the facing surface 52b of the other rotor blade 51 due to the rotation of the rotor disk 47.
The end faces 83a and 84a are arranged so as to project toward the facing surface 52b from the contact surface 82a of the mountain-shaped portion 82.

これにより、端面83a,84aは、ロータディスク47の回転数が低い(第2の回転数の一例)段階で対向面52bと接触する(図14参照)。そして、ロータディスク47の回転数が低速から高速に変化する間も対向面52bと接触した状態を維持する(図15参照)。
端面83a,84aの面積は、先に説明した接触面82aの面積よりもかなり小さい。このため、端面83a,84aと対向面52bとが接触した状態で発生する摩擦抵抗は、接触面82aと対向面52bとが接触した状態で発生する摩擦抵抗よりも非常に小さい。
As a result, the end faces 83a and 84a come into contact with the facing surface 52b at the stage where the rotation speed of the rotor disk 47 is low (an example of the second rotation speed) (see FIG. 14). Then, the state of contact with the facing surface 52b is maintained even while the rotation speed of the rotor disk 47 changes from low speed to high speed (see FIG. 15).
The area of the end faces 83a and 84a is considerably smaller than the area of the contact surface 82a described above. Therefore, the frictional resistance generated when the end faces 83a and 84a are in contact with the facing surface 52b is much smaller than the frictional resistance generated when the contact surface 82a and the facing surface 52b are in contact with each other.

上記構成とされた折れ曲がり部83,84は、第2の回転数の一例である低速回転時において、山型部82の接触面82aが対向面52bと接触することを抑制するための接触抑制部材として機能する。
このため、山型部82の接触面82aは、ロータディスク47が高速で回転(第1の回転数の一例)した際(遠心力が大きくなった際)に、一対の動翼51の対向面52bと接触し、対向面52bとの間に大きな摩擦抵抗を発生させる(図15参照)。
The bent portions 83 and 84 having the above configuration are contact suppressing members for suppressing the contact surface 82a of the chevron portion 82 from coming into contact with the facing surface 52b during low-speed rotation, which is an example of the second rotation speed. Functions as.
Therefore, the contact surface 82a of the mountain-shaped portion 82 is a facing surface of the pair of moving blades 51 when the rotor disk 47 rotates at high speed (an example of the first rotation speed) (when the centrifugal force becomes large). It comes into contact with the 52b and generates a large frictional resistance with the facing surface 52b (see FIG. 15).

つまり、ダンパ部材81は、ロータディスク47(図2参照)の回転数が高いときに、一対の動翼51の対向面52bとの接触面積を増加させ、ロータディスク47の回転数が低くなるにつれて、一対の動翼51の対向面52bとの接触面積を減少させる。 That is, the damper member 81 increases the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surfaces 52b when the rotation speed of the rotor disk 47 (see FIG. 2) is high, and as the rotation speed of the rotor disk 47 decreases. , The contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b is reduced.

このように、ロータディスク47の回転数が高いときに、一対の動翼51の対向面52bとの接触面積を増加させるダンパ部材81を有することで、ロータディスク47の回転数が高いときに共振が発生する場合において、動翼51に発生する振動を適正に抑制することができる。 As described above, by having the damper member 81 that increases the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b when the rotation speed of the rotor disk 47 is high, resonance occurs when the rotation speed of the rotor disk 47 is high. When the above occurs, the vibration generated in the rotor blade 51 can be appropriately suppressed.

また、ダンパ部材81がロータディスク47の回転数が低くなるにつれて(共振が発生する回転数から外れるにつれて)、一対の動翼51の対向面52bとの接触面積を減少させることで、定格回転数において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材81との間に発生する摩擦抵抗を小さくすることが可能となる。これにより、振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。 Further, as the rotation speed of the rotor disk 47 decreases (as the rotation speed of the rotor disk 47 deviates from the rotation speed at which resonance occurs), the contact area of the pair of rotor blades 51 with the facing surface 52b is reduced, thereby reducing the rated rotation speed. In, it is possible to reduce the frictional resistance generated between the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 81. This makes it possible to reduce variations in frequency and attenuation.

第2の実施形態の動翼体80によれば、ロータディスク47の回転数が高いときに一対の動翼51の対向面52bと接触する山型部82と、ロータディスク47の回転数が低い段階で一対の動翼51の対向面52bと接触する端面83a,84aを含む折れ曲がり部83,84と、を有することで、ロータディスク47の回転数が高いときに共振が発生する場合において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材81との接触面積を大きくすることが可能となる。
これにより、ロータディスク47の回転数が高いときに、一対の動翼51の対向面52bと山型部82との間に大きな摩擦抵抗を発生させることが可能となるので、動翼に発生する振動を適正に抑制することができる。
また、定格回転時において、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材81との間の面積を減少させて、定格運転時での振動数及び減衰のばらつきを小さくすることができる。
According to the rotor blade 80 of the second embodiment, when the rotor blade 47 has a high rotation speed, the mountain-shaped portion 82 that comes into contact with the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the rotation speed of the rotor disk 47 are low. By having the bent portions 83, 84 including the end faces 83a, 84a that come into contact with the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 in the step, the pair when resonance occurs when the rotation speed of the rotor disk 47 is high. It is possible to increase the contact area between the facing surface 52b of the moving blade 51 and the damper member 81.
As a result, when the rotation speed of the rotor disk 47 is high, it is possible to generate a large frictional resistance between the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51 and the mountain-shaped portion 82, which is generated in the rotor blades. Vibration can be suppressed appropriately.
Further, it is possible to reduce the area between the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 81 during the rated rotation to reduce the variation in frequency and damping during the rated operation.

なお、第2の実施形態の動翼体80において、山型部82に設けられた折れ曲がり部83,84のうち、一方の折れ曲がり部83の端面83aと対向面52bとを固定させてもよい。
このように、折れ曲がり部83の端面83aと対向面52bとを固定させることで、一対の動翼51の対向面52bに対するダンパ部材81の姿勢を保つことが可能となる。これにより、一対の動翼51の対向面52bとダンパ部材81とを適切な状態で接触させることができる。
In the rotor blade 80 of the second embodiment, of the bent portions 83 and 84 provided in the mountain-shaped portion 82, the end surface 83a and the facing surface 52b of one of the bent portions 83 may be fixed.
By fixing the end surface 83a of the bent portion 83 and the facing surface 52b in this way, it is possible to maintain the posture of the damper member 81 with respect to the facing surface 52b of the pair of rotor blades 51. As a result, the facing surfaces 52b of the pair of rotor blades 51 and the damper member 81 can be brought into contact with each other in an appropriate state.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various aspects of the present invention are described within the scope of the claims. It can be transformed and changed.

10…回転機械
11…圧縮機
13…タービン
15…中間車室
17…燃焼器
19…排気室
20…主軸
21…圧縮機車室
21A…空気取込口
23…圧縮機ロータ
25,44…静翼群
29,45…静翼
32,47…ロータディスク
34,49…動翼列
36,51…動翼
38…タービンロータ
40,60,65,70,80…動翼体
41…タービン車室
42,71,81…ダンパ部材
42a,72a,72b…面
47A…嵌合溝
50…燃焼ガス流路
52…プラットホーム
52a…隙間形成面
52b…対向面
53…翼根部
54…翼部
55…燃料ライン
56,77…第1の傾斜部
56a,57a,73a,75a,82a…接触面
57,78…第2の傾斜部
59…燃料調節弁
61,66…支持部材
61a,66a…支持面
61A,66A…一端
61B,66B…他端
72…ダンパ部材本体
73,75…接触部
82…山型部
83,84…折れ曲がり部
83a,84a…端面
A…外気
Acom…圧縮空気
Ar…軸線
C…領域
Da…軸線方向
Dau…軸線方向上流側
Dad…軸線方向下流側
Dc…周方向
Dr…径方向
Dro…径方向外側
Dri…径方向内側
F…燃料
G…燃焼ガス
H…隙間
O…対象軸
T…頂点
Vp1…第1の仮想平面
Vp2…第2の仮想平面
W1,W2…幅
α,β…傾斜角度
10 ... Rotating machine 11 ... Compressor 13 ... Turbine 15 ... Intermediate casing 17 ... Combustor 19 ... Exhaust chamber 20 ... Main shaft 21 ... Compressor chassis 21A ... Air intake port 23 ... Compressor rotor 25, 44 ... Static blade group 29,45 ... Static wing 32,47 ... Rotor disk 34,49 ... Moving wing train 36,51 ... Moving wing 38 ... Turbine rotor 40,60,65,70,80 ... Moving wing body 41 ... Turbine cabin 42,71 , 81 ... Damper members 42a, 72a, 72b ... Surface 47A ... Fitting groove 50 ... Combustion gas flow path 52 ... Platform 52a ... Gap forming surface 52b ... Opposing surface 53 ... Blade root 54 ... Blade 55 ... Fuel line 56,77 ... First inclined portion 56a, 57a, 73a, 75a, 82a ... Contact surface 57, 78 ... Second inclined portion 59 ... Fuel control valve 61, 66 ... Support member 61a, 66a ... Support surface 61A, 66A ... One end 61B , 66B ... other end 72 ... damper member body 73,75 ... contact part 82 ... mountain-shaped part 83,84 ... bent part 83a, 84a ... end face A ... outside air Acom ... compressed air Ar ... axis C ... region Da ... axis direction Dau ... Axial upstream side Dad ... Axial downstream side Dc ... Circumferential Dr ... Radial Dr ... Radial outside Dri ... Radial inside F ... Fuel G ... Combustion gas H ... Gap O ... Target axis T ... Apex Vp1 ... First Virtual plane Vp2 ... Second virtual plane W1, W2 ... Width α, β ... Tilt angle

Claims (7)

主軸と一体に回転可能なロータディスクと、
前記ロータディスクに装着されるとともに、該ロータディスクの外周部から放射状に延びる複数の動翼と、
前記ロータディスクの周方向において、互いに隣り合う位置に配置された一対の動翼のプラットホームの対向面と接触するダンパ部材と、
を備え、
前記ダンパ部材は、前記ロータディスクが回転した際に前記一対の動翼のプラットホーム間に形成された隙間を塞ぎ、前記ロータディスクの回転数に応じて、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を変化させ
記ダンパ部材は、前記ロータディスクの回転数が第1の回転数のときに、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を増加させ、前記ロータディスクの回転数が前記第1の回転数とは異なる第2の回転数のときに、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を減少させ、
前記一対の動翼の対向面は、該動翼の翼部から前記ロータディスクに向かうにつれて、前記一対の動翼のプラットホーム間に形成される空間を拡径する傾斜面とされており、
前記ダンパ部材は、前記一対の動翼の前記対向面に沿う山型形状とされた板状ダンパであるとともに、該ダンパ部材の中心位置から外側に向かうにつれて幅が広くなる複数の傾斜部を有し、
前記複数の傾斜部の傾斜角度は、前記ダンパ部材の中心位置から外側に向かうにつれて大きくなる動翼体。
A rotor disk that can rotate integrally with the spindle,
A plurality of blades mounted on the rotor disk and extending radially from the outer peripheral portion of the rotor disk,
A damper member that comes into contact with the facing surfaces of a pair of rotor blade platforms arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor disk.
Equipped with
The damper member closes the gap formed between the platforms of the pair of rotor blades when the rotor disk rotates, and with the facing surface of the platform of the pair of rotor blades according to the rotation speed of the rotor disk. By changing the contact area of
The damper member increases the contact area of the pair of rotor blades with the facing surface of the platform when the rotation speed of the rotor disk is the first rotation speed, and the rotation speed of the rotor disk is the first rotation speed. At a second rotation speed different from the rotation speed of, the contact area of the pair of rotor blades with the facing surface of the platform is reduced.
The facing surfaces of the pair of rotor blades are inclined surfaces that expand the diameter of the space formed between the platforms of the pair of rotor blades as they move from the blade portions of the rotor blades toward the rotor disk.
The damper member is a plate-shaped damper having a mountain shape along the facing surface of the pair of rotor blades, and has a plurality of inclined portions whose width increases outward from the center position of the damper member. death,
A rotor blade whose inclination angle of the plurality of inclined portions increases from the center position of the damper member toward the outside .
前記複数の傾斜部は、前記主軸が延びる方向に配置された複数の接触部をそれぞれ有しており、
前記複数の接触部は、前記一対の動翼の対向面と接触する接触面を有する請求項記載の動翼体。
The plurality of inclined portions each have a plurality of contact portions arranged in a direction in which the main shaft extends.
The moving blade body according to claim 1 , wherein the plurality of contact portions have contact surfaces that come into contact with facing surfaces of the pair of moving blades.
前記一対の動翼のプラットホームのうち、前記ロータディスクの回転数が高いときに前記ダンパ部材と接触する一方の前記プラットホームの接触部分に、前記ダンパ部材を固定させる請求項1又は2に記載の動翼体。 The motion according to claim 1 or 2 , wherein the damper member is fixed to the contact portion of the platform which is in contact with the damper member when the rotation speed of the rotor disk is high among the platforms of the pair of rotor blades. Wing body. 主軸と一体に回転可能なロータディスクと、
前記ロータディスクに装着されるとともに、該ロータディスクの外周部から放射状に延びる複数の動翼と、
前記ロータディスクの周方向において、互いに隣り合う位置に配置された一対の動翼のプラットホームの対向面と接触するダンパ部材と、
を備え、
前記ダンパ部材は、前記ロータディスクが回転した際に前記一対の動翼のプラットホーム間に形成された隙間を塞ぎ、前記ロータディスクの回転数に応じて、前記一対の動翼のプラットホームの対向面との接触面積を変化させ
前記一対の動翼の対向面は、該一対の動翼の翼部から前記ロータディスクに向かうにつれて、前記一対の動翼のプラットホームに形成される空間を拡径する傾斜面とされており、
前記ダンパ部材は、前記一対の動翼の対向面に沿う山型形状とされ、前記ロータディスクの回転数が高いときに前記一対の動翼の対向面と接触する山型部と、
前記周方向における前記山型部の両端に設けられ、前記ロータディスクの回転数が低い段階で前記一対の動翼の対向面と接触する端面を含む折れ曲がり部と、
を有する動翼体。
A rotor disk that can rotate integrally with the spindle,
A plurality of blades mounted on the rotor disk and extending radially from the outer peripheral portion of the rotor disk,
A damper member that comes into contact with the facing surfaces of a pair of rotor blade platforms arranged adjacent to each other in the circumferential direction of the rotor disk.
Equipped with
The damper member closes the gap formed between the platforms of the pair of rotor blades when the rotor disk rotates, and with the facing surface of the platform of the pair of rotor blades according to the rotation speed of the rotor disk. By changing the contact area of
The facing surface of the pair of rotor blades is an inclined surface that expands the diameter of the space formed on the platform of the pair of rotor blades from the blade portion of the pair of rotor blades toward the rotor disk.
The damper member has a mountain-shaped shape along the facing surfaces of the pair of rotor blades, and has a mountain-shaped portion that comes into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades when the rotation speed of the rotor disk is high.
Bent portions provided at both ends of the mountain-shaped portion in the circumferential direction and including end faces that come into contact with the facing surfaces of the pair of rotor blades at a stage where the rotation speed of the rotor disk is low.
A blade body with.
前記山型部の両端に設けられた前記折れ曲がり部のうち、一方の前記折れ曲がり部の端面と前記プラットホームとを固定させる請求項記載の動翼体。 The rotor blade body according to claim 4 , wherein the end surface of one of the bent portions and the platform of the bent portions provided at both ends of the mountain-shaped portion are fixed. 前記一対の動翼の前記対向面のうち、一方の前記対向面に一端が固定され、前記ダンパ部材の姿勢を保つ支持部材を有する請求項1からのうち、いずれか一項記載の動翼体。 The moving blade according to any one of claims 1 to 5 , wherein one end of the facing surface of the pair of moving blades is fixed to one of the facing surfaces and the support member has a support member that maintains the posture of the damper member. body. 請求項1からのうち、いずれか一項記載の動翼体を有する回転機械。 A rotary machine having a rotor blade according to any one of claims 1 to 6 .
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