JPH01244102A - 釣合いタービン・ロータ - Google Patents

釣合いタービン・ロータ

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JPH01244102A
JPH01244102A JP1030952A JP3095289A JPH01244102A JP H01244102 A JPH01244102 A JP H01244102A JP 1030952 A JP1030952 A JP 1030952A JP 3095289 A JP3095289 A JP 3095289A JP H01244102 A JPH01244102 A JP H01244102A
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JP
Japan
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wall
body member
arcuate
annular groove
rotor
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Application number
JP1030952A
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English (en)
Inventor
Ralph R Barber
ラルフ・リッキー・バーバー
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027—Arrangements for balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/322—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels the rotating body being a shaft

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タービン・ロータの拡径中央部分の端面に形
成された溝内に嵌合可能な重り組立体を用いる釣合いタ
ービン・ロータに関する。
蒸気タービンのようなタービンを用いて発電を行うこと
は知られている。かがるタービンは、ハウジング内に収
納され、中央に位置した回転可能なロータを有し、この
ロータには半径方向に延びるブレードが列状に配置固着
されており、これらブレードに蒸気が当たるとロータが
回転して発電装置を作動させることができる。かかるタ
ービンに用いられるロータは一船に、大型の合金鋼鍛造
品を、拡径円筒形部分を有する形状に機械加工し、拡径
円筒形部分の両端から互いに反対側に位置した同軸状の
シャフトを延長形成して製造される。
ロータのサイズは、効率的な動作が得られるようロータ
の釣合いをその使用前に取らなければならないようなサ
イズである。拡径円筒形部分は両側のシャフトが設けら
れている端面を有するが、これら端面がロータの釣合い
を取る際に利用される。
かかるロータの釣合いを取る従来法では、ねじ穴をシャ
フトの軸線と同心状に拡径円筒形部分の端面に形成し、
ねじ付きプラグを選択されたねし穴に螺入させ、ねじ付
きプラグの重量を拡径円筒形部分の端面の異なる位置に
追加してロータの釣合いを取る。ｊｌｌ常はかかるねし
穴を多数、端面に形成し、種々の重さの重りを用いるこ
とができるようにする。釣合い重りのためのこれらの穴
の穿孔及びタップ立てには非常に時間がかかる。ロータ
構成材料の機械加工には非常に多額の投資がなされるの
で、かかる材料の購入時期と釣合いロータの完成時期と
の間のサイクルタイムを最少限に抑えることが望ましい
。
既存のロータの中には、拡径円筒形部分の端面に溝又は
チャンネルが形成され、この中に釣合い重りを止めネジ
で固定できるものがある。しかしながら、このようにし
て釣合いを取る方法では、拡径円筒形部分の端面に多く
の穴をタップ立てする手順が必要になるが、これには時
間がかかり、また、重りを付は加える′１［域の数が制
限される。
本発明の目的は、端面に釣合い重り用の穴を穿孔及びタ
ップ立てする必要がなく、釣合い重りを端面のまわりの
任意の角度位置に安全に取付けできる釣合いタービン・
ロータを提供することにある。
この目的に鑑みて、本発明の要旨は、一対の互いに反対
側に位置した端シャフト及び拡径中央部分を有する円筒
形部材を含み、拡径中央部分は第１及び第２の端面を有
し、該端面のうち少なくとも一方には環状の溝が端シャ
フトと同心状に設けられ、重り組立体が環状溝内に嵌合
でき、環状溝に差し込まれて端面のまわりの所定位置に
固定されるようになる釣合いタービン・ロータにおいて
、重り組立体は、後部壁、側部壁、弧状頂部壁、弧状底
部壁及び前部壁を備えた弧状本体部材を有し、ねじ穴が
前部壁から後部壁に向かって形成され、スロットが、側
部壁の外面からねじ穴まで延びる状態で側部壁のそれぞ
れに形成され、上方の変形可能な部分及び下方の変形可
能な部分を形成しており、拡張ネジが、ねじ穴に螺合し
、上方変形可能部分と下方変形可能部分を拡張離隔させ
、かくして弧状本体部材を環状溝内に固定させることが
できることを特徴とする釣合いタービン・ロータにある
。
好ましくは、半径方向内方へ延びるリップが端面に隣接
して設けられ、リップは環状溝内に半径方向に延び、弧
状本体部材の弧状底部壁はその縁部に四部を有しており
、弧状本体部材の上方及び下方変形可能部分を拡張離隔
させるとリップが凹部内に着座する。
本発明は、ロータの端面に穴を穿孔してタップ立てする
現行の方法と比べ、ロータの機械加工に要するサイクル
タイムを減少させることができる。
また、本発明の拡張可能な重り組立体をロータの端面の
溝のまわりの任意所望の位置に配置できるので、釣合い
の融通性が高くなる。これに対して従来型のものでは、
ロータの端面に設けられ、或いは追加されるねじ大向へ
の重りの配置場所が制約される。
本発明は、添付の図面に例示的に示すに過ぎない好まし
い実施例についての以下の説明から容易に明らかになろ
う二 第１図及び第２図には釣合いタービン・ロータｌが示さ
れており、この釣合いタービン−ロータｌは、一対の互
いに反対側に位置した端シャフト５及び拡径中央部分７
を有する円筒形部材３で構成されている。拡径中央部分
７は第１の端面９及び第２の端面１１を有するが、これ
は従来の構成と同じである。端面９，１１のうち少なく
とも一方、好ましくはこれら両方は、端シャフト５と同
心状の円形又は環状の満１３を有する。タービン・ブレ
ードｂが、拡径中央部分７の周囲壁に取付けられた状態
で示されている。
環状溝１３は第２図に示すように、シャフト５と同心状
に端面９をぐるっと−回り（３６０’）延びており、ロ
ータｌの釣合いを取るのに必要な位置により定まる位置
で拡張可能な重り組立体１５を受は入れる。第１及び第
２の端面９．ｌ】に形成された溝１３は、拡径中央部分
７の弧状下方壁１７、弧状上方壁１９及び後壁２１によ
って形成されている。弧状の表面、好ましくは底面１７
には、拡径中央部分７の端面に隣接して半径方向に延び
るリップ２３（第４図）が設けられており、このリップ
２３は溝１３内に半径方向に延びている。
拡張可能な重り組立体１５を環状溝１３に挿入して嵌合
させることができるが、この重り組立体１５は溝１３内
で拡張すると端面９，１１のまわりの所定位置に固定さ
れる。第３図〜第５図に示す一実施例としての拡張可能
な重り組立体は、弧状本体部材２５及び拡張ネジ２７を
有する。弧状本体部材２５は、後部壁２９と、側部壁３
Ｉと、弧状の頂部壁及び底部壁３３と、前部壁３５とを
有する。ねじ穴３７が前部壁３５から後部壁２９に向か
って形成されてい、るが、そのねじ山は後部壁２９から
離隔した位置で終端しており、また、側部壁３１のそれ
ぞれにはスロット３９が形成されており、このスロット
３９は、前部壁３５から延びた状態で後部壁２９から離
隔した位置で終端すると共に側部壁の外面４１からねじ
穴３７まで延びていて、弧状本体部材２５の上方の変形
可能な部分４３と下方の変形可能な部分４５を形成して
いる。弧状の底部壁又は頂部壁３３のうち一方、好まし
くは底部壁は、前部壁３５から延びる四部４７を有する
。
拡張ネジ２７は第１の端４９及び第２の端５１を有し、
中間のねじ部５３がねじ穴３７のめねじに螺合するねじ
山を備えている。好ましくは、第１の端４９は中空部５
５を有しており、これにアレンレンチのような工具を差
し込んで拡張ネジを廻すことができる。拡張ネジの中間
ねじ部５３はテーバしており、その第１の端４９は直径
が第２の端５１よりも大きい。
拡張可能な重り組立体２５を第１の端面９、第２の端面
Ｉｆ、又はこれら両方に形成された環状溝１３内に固定
する際、拡張ネジ２７を弧状本体部材２５のねじ穴３７
に螺合させるが、上方変形可能部分４３と下方変形可能
部分４５を互いに拡張離隔させないようにする。２つの
変形可能部分４３．４５はかかる最初の螺合の際は距離
ｄ（第３図参照）だけ離隔している０次いで、弧状本体
部材２５及び拡張ネジ２７を有する拡張可能な重り組立
体１５を、シャフト１３の軸線と平行な方向で環状溝１
３内に、それに沿って任意所望の位置で差し込み、所望
の位置設定を終えると、拡張ネジ２７をさらにねじ穴３
７にねじ込んで弧状本体部材２５の変形可能な上方部分
４３及び下方部分４５を拡張離隔させ、第５図において
前部壁３５のところにｄ′で示す上方・下方部分４３゜
４５間の距離が、最初の間隔ｄよりも大きくなるように
する。
第６図及び第７図に参照番号２５′で示す弧状本体部材
２５のもう一つの実施例では、側部壁３１のスロット３
９′は鍵孔の形状をした拡大部分で終端している。スロ
ット３９′は前部壁３５から後部壁２９に向かって延び
ているが、後部壁２９から離隔した位置で終端しており
、拡大部分５７がスロットに形成されている。また、好
ましくは、端ぐり部５９を弧状本体部材２５′の前部壁
３５にねじ穴３７と同軸状に形成するが、この端ぐり部
にはタップ立てを施さない０図示のようなスロット３９
′は、側部壁の外面４１からねじ穴３７まで水平方向に
延びるのが良く、そうでなければ、第３図〜第５図に示
すようにスロット３９と同様、弧状であっても良い、好
ましくは、弧状本体部材２５．２５’の後部壁２９は、
弧状頂部壁３３と後部壁２９の接合部及び弧状底部壁３
３と後部壁２９の接合部に面取り部６１を有する。
本発明のタービン・ロータの釣合いを取る方法では、ロ
ータの拡径中央部分７の端面９．１１に例えば機械加工
により環状の溝１３を形成し、複数の拡張可能な重り組
立体１５を準備する。拡張可能な重り組立体１５をシャ
フト５の軸線と平行な方向で満１３に差し込み、端面の
まわりの所定位置に嵌合させてロータの釣合いを取る。
拡張可能な重り組立体１５を正しく位置させた後、ねじ
穴３７内に拡張ネジ２７をねじ込んで拡張させ、弧状本
体部材２５の変形可能な上方部分４３と下方部分４５を
互いに離隔させて重りを定位置に固定する。リップ２３
と弧状壁４７との間に僅かな隙間６３が形成されるので
（第５図参照）、もし拡張可能な重り１５を満１３に沿
って移動したりこれから取り出そうとする場合、拡張ネ
ジ２７の取り外し後にねし廻し又はこれにＩＩ　（Ｇｌ
した刃付き工具を隙間６３に差し込んで変形可能な部分
に力を加えこれらを互いに近づけることができる。
溝内への拡張可能な重り組立体１５の差し込みに当たり
、拡張ネジ２７の中空部５５は、最初に螺合させている
拡張ネジ２７及び弧状本体部材２５を、溝内への差し込
みの間にわたって保持する手段として役立つ、嵌合後、
弧状本体部材２５の隅部は、これへの拡張ネジ２７の螺
入中、弧状本体部材の回転を防止する。ネジ２７をねじ
穴３７内にさらにねじ込むと、テーパしたねじ部はくさ
び力を生ぜしめ、これにより変形可能な上方部分４３と
下方部分４５は拡張して互いに離隔する。弧状本体部材
２５はロータの溝１３の壁１７゜１９によって拡張が制
限され、法線力が溝の両方の壁と拡張可能な重り組立体
との間に生じることになる。このようにして生じた法線
力に起因して生じるＳ＊により、拡張可能な重り組立体
１５は円周方向の動きが制限される。溝の配向の仕方に
よっては、拡張可能な重り組立体の半径方向の動きが防
止できるが、このようにするとレイアップ（作動停止）
中に湿分がしたたり落ちる。拡張可能な重り組立体を拡
張して溝１３内に係止させた後は、その軸方向の動きが
リップ２３により阻止される。
本発明の装置により、ロータの機械加工に要するサイク
ルタイムは、穴を穿孔してタップ立てする現行の方法と
比べて短くなる。また、ロータ端面の溝に沿う拡張可能
な重り組立体の位置を制約なく変更できるので、釣合い
重りのサイズを標準化できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の拡張可能な重り組立体を有する釣合
いタービン・ロータの斜視図である。 第２図は、第１図に示す釣合いタービン・ロータの端面
図である。 第３図は、本発明の釣合いタービン・ロータに用いられ
る拡張可能な重り組立体の分解図である。 第４図は、定位置に在る拡張ネジ及び釣合いタービン・
ロータの溝内に係止された弧状本体部材を示す拡張可能
な重り組立体の縦断面図である。 第５図は、釣合いタービン・ロータの端面に形成された
溝内に嵌入した拡張可能な重り組立体の正面図である。 第６図は、拡張可能な重り組立体の弧状本体部材の別の
実施例の正面図である。 第７図は、第６図の■−■線における断面図である。 〔主要な参照番号の説明〕 ！・・・釣合いタービン・ロータ ３・・・円筒形部材 ５・・・端シャフト ７・・・拡径中央部分 ９．１１・・・端面 １３・・・環状溝 ！５・・・拡張可能な重り組立体 ２５・・・弧状本体部材 ２７・・・拡張ネジ ２９・・・後部壁 ３１・・・側部壁 ３３・・−弧状壁 ３５・・・前部壁 ３７・−・ねじ穴 ３９・・・スロット ４３・・・変形可能な上方部分 ４５・・・変形可能な下方部分 特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリック・コ
ーポレーシヨン 代　理　人：加藤　紘一部（外１名）

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）一対の互いに反対側に位置した端シャフト及び拡
    径中央部分を有する円筒形部材を含み、拡径中央部分は
    第１及び第２の端面を有し、該端面のうち少なくとも一
    方には環状の溝が端シャフトと同心状に設けられ、重り
    組立体が環状溝内に嵌合でき、環状溝に差し込まれて端
    面のまわりの所定位置に固定されるようになる釣合いタ
    ービン・ロータにおいて、重り組立体は、後部壁、側部
    壁、弧状頂部壁、弧状底部壁及び前部壁を備えた弧状本
    体部材を有し、ねじ穴が前部壁から後部壁に向かって形
    成され、スロットが、側部壁の外面からねじ穴まで延び
    る状態で側部壁のそれぞれに形成され、上方の変形可能
    な部分及び下方の変形可能な部分を形成しており、拡張
    ネジが、ねじ穴に螺合し、上方変形可能部分と下方変形
    可能部分を拡張離隔させ、かくして弧状本体部材を環状
    溝内に固定させることができることを特徴とする釣合い
    タービン・ロータ。
  2. （２）ねじ穴は、弧状本体部材の前部壁側に第１の直径
    、後部壁側に、より小さな第２の直径を有し、拡張ネジ
    は、工具の係合する中空部を備えた第１の端部及び第１
    の端部よりも小径の第２の端部を有することを特徴とす
    る請求項第（１）項記載の釣合いタービン・ロータ。
  3. （３）スロットは、後部壁から離隔した位置に在るその
    終端部に拡大部分を有することを特徴とする請求項第（
    １）項又は第（２）項記載の釣合いタービン・ロータ。
  4. （４）半径方向内方へ延びるリップが端面に隣接して設
    けられ、リップは環状溝内に半径方向に延び、弧状本体
    部材の弧状底部壁はその縁部に凹部を有しており、弧状
    本体部材の上方及び下方変形可能部分を拡張離隔させる
    とリップが凹部内に着座することを特徴とする請求項第
    （１）項〜第（３）項のうちいずれか一つの項に記載の
    釣合いタービン・ロータ。
JP1030952A 1988-02-10 1989-02-09 釣合いタービン・ロータ Pending JPH01244102A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US07/154,401 US4842485A (en) 1988-02-10 1988-02-10 Balanced turbine rotor and method for making the same
US154,401 1988-02-10

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JPH01244102A true JPH01244102A (ja) 1989-09-28

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ID=22551215

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