JPH02283801A - タービン・ロータ - Google Patents

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】 〔発明の分野〕 本発明は、タービンに関し、より詳細には、サイドエン
トリ形一体調速段翼群を備えるタービン・ロータに関す
る。

〔従来の技術〕

サイドエントリ形タービン翼の根元部は典型的にはクリ
スマスツリー形に形成され、かがるクリスマスツリー形
の根元部が、ロータ円板に対応の形状で形成された溝に
嵌入される。根元部は一般に、その中心線の各側に３つ
の突出部又は出張りを有する。各突出部は溝に当接する
傾斜した当接面を有し、各翼根元部が６つの当接面に反
作用するようになっている。各翼を別個独立のものと考
えると、翼根元部の表面と溝の当接面は、互いに滴定の
ゆく嵌合関係が得られるよう形成されると、必要な場合
は所望の翼支持手段となり得る。

共通のプラットホーム部分とシュラウド部分の両方、又
は何れか一方への取付けにより個々の翼を翼群又はユニ
ットの状態に結合することが慣例になっている。多数の
翼で構成されるかかるユニットは単独彌よりも剛性が高
く、また、振動の影響を受ける度合いが少ない、一方式
では、翼群を構成する場合、翼根元部をそれぞれ対応関
係にあるロータ溝に挿入した後、数個の翼の半径方向外
端部をンユラウドに取付ける。、別の方式では、翼群を
、共通のシュラウド及び共通のプラットホームを有する
一体ユニットとして構成する。かがる１群は、本発明者
に付与され、本出願人に譲渡された米国特許第４，１３
０，３７９号に示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

１９８８年４月６日に出願されると共に本出願人に譲渡
された米国特許出願第１７８．７２４号では、一体に形
成されたシュラウド部分及びブラットホーム部分を用い
る一体すイドエントリ形調速段翼群の一例が記載されて
いる。この特定の構成では、−ｉ群の翼根元部は、ロー
タにその軸線と平行に形成された溝に滑り込むよう配列
される。

ロータへの一体プラットホーム付き翼群の取付けに当た
り、翼群をロータ軸線と平行な進路で移動すれば良いだ
けであれば、単独翼の根元部と同様、大きな問題は生し
ない、しかしながら、調速段翼群の中には、ロータに形
成された溝はロータ軸線に対して斜めに配向している（
換言すると、ねしれの位置にある）ものがある、同様に
、翼プラットホームに形成された根元部は、ロータの溝
に嵌入するようロータ軸線に対して斜めに配向している
。後に述べた構成例では、円周方向に見て溝が斜めに配
設されているため隣接の溝への挿入角度差が生じて根元
部が溝内に入ったまま動かなくなるので、一体買群をロ
ータに取付けることは不可能であることが判明している
。

本発明の主目的は、一体調速段翼群を備えていて、かか
る翼群の根元部がタービン軸線に対して斜めの配向関係
、即ち非平行関係にあるタービン・ロータを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的に鑑みて、本発明の要旨は、翼群を支持するタ
ービン・ロータであって、翼群がそれぞれ、共通のプラ
ットホームを備えた複数の大形部と、プラットホーム上
に形成されていて、プラットホームをタービン内に位置
させると、半径方向内方へ延びるよう配向する複数の互
いに離隔した根元部とを有し、プラットホームの溝が、
根元部の各隣接対の間に画定され、複数の互いに円周方
向に離隔した尖塔部が、タービン・ロータから半径方向
外方へ延び、ロータの溝が、尖塔部の各隣接対の間に画
定され、プラットホームの根元部及びロータの尖塔部は
ロータ軸線に対して斜めに配向しており、各ロータ溝は
これと対応関係にあるプラットホーム溝のそれぞれと整
列し、尖塔部は根元部と半径方向に当接する関係にあり
、一体翼群をそれぞれロータに連結するための複数の連
結部材が、プラットホームとロータの整列状態にある溝
に挿入されることを特徴とするタービン・ロータにある
。

単一の対をなす互いに反対側に設けられた突出部を有す
る尖塔部が画定されるようにロータの溝を形成するのが
良い。突出部は、当接面がロータの軸線を中心とする円
弧上に位置するよう形成される。

〔実施例〕

本発明の内容は、添付の図面に例示的に示すに過ぎない
好ましい実施例の以下の詳細な説明を読むと一層明らか
になろう。

第１図に示すように、参照符号１０で示すロータは、回
転軸線１２を有する中実の円形部材である。尖塔部１４
の間には、通常はタービン翼の根元部を嵌入させる複数
の溝１６が間隔を置いて画定されている８本発明では、
尖塔部は、通常は調速段質を取付けるタービンの一部に
設けられている０本発明に係る調速段質は通常、斜めに
配向したサイドエントリ形根元部を備えている。斜めに
配向した状態とは、根元部がロータの軸線に対して斜め
の角度でロータ軸線に沿って延びている状態を言う、従
来型システムでは、かかる斜め配向のサイドエントリ形
根元部は、個別の根元部を備えた別個の翼として形成さ
れ、翼根元部を隣接の尖塔部の間に形成された空間であ
る溝！６に滑り込ませることにより、別個にロータに取
付けられている。かかる調速段質を一体の群の状態に形
成してロータに取付けることが望ましい、しかしながら
、かかる一体の翼群を用いると、翼根元部を満１６に滑
り込ませることは不可能であることが分かっている。と
いうのは、円周方向に見て溝がロータ表面に沿って斜め
に配設されているため、根元部の挿入角度は根元部毎に
僅かに異なるからである０本発明は、調速段質の取付は
方法及び装置の改良により、かかる一体調速段高群をロ
ータに取付ける方法に関する。

第１図では、参照符号１８．２０で示す部分は、第２図
に示すようなロータ尖塔部形状を得るため、ロータから
除去され、或いは元々ロータに形成されない、第２図で
注目されるように、尖塔部はそれぞれ、その半径方向外
方部又は外端部の近傍でその両側に位置した一対の突出
部１７を有しているに過ぎない、尖塔部は、第２図の横
断図で見て、見掛は上、切頭三角形になるよう、実質的
に平らなｍ部及び該頂部の各側に設けられた斜めに配向
した側部を備えた形状になっている。

好ましくは、第２図の各ロータ尖塔部の当接面１９は、
−点鎖線２２で示すように、ロータ軸線１２を中心とす
る円弧上に位置している。同様に、尖塔部Ｉ４の頂部２
４も、参照符号２６で指示するように、ロータ軸線を中
心とする円弧上に位置させることが望ましい。

次に、第３図を参照すると、一体のシュラウド及びプラ
ットホームを備えた一体の翼群が、ロータ尖塔部１４を
備えたロータｌＯに隣接して定位置に配置された本発明
の一態様が示されている。

全体を参照符号２８で示す一体翼群は、一体のシュラウ
ド３０、一体のプラットホーム３２及び複数の翼形部３
４を有する。翼のプラットホーム３２は複数の翼根元部
３６を有している。各翼根元部３６は、各尖塔部１４の
半径方向外端部と合致するような形状の半径方向内面を
有している。

好ましくは、各翼根元部３６は、それぞれ当接面４０を
備えた一対の互いに反対側に位置する突出部３８を有す
る。一体翼群のプラットホームは、尖塔部上に載せると
、根元部の各隣接対の間に画定されている満４２が尖塔
部の各隣接対の間に画定されている満１６と整列するよ
うに形成されていることが注目されよう。他の形状を用
いることも出来るが、翼プラットホームの満４２を実質
的に丁字形に形成するのが望ましい、このような形状に
すると、当接表面積が増大し、しかも、ロータへの大群
の取付けに用いられる連結部品を一層大きくできる。ま
た、ロータ尖塔部のそれぞれからの頂部１８の除去によ
り、プラットホームの深さ、即ち厚みが増し、それによ
り、翼３４に及ぼされる遠心力及び蒸気流により生じる
接線方向力を伝達するための追加の強度が得られること
も注目されよう、一体のシュラウド及びプラットホーム
を用いることにより、根元部の亀裂発生の主因である根
元部内の曲げモーメントが事実上無くなる。

次に第４図を参照すると、一体シェラウド及びプラット
ホームを備えた大群をロータに取付けることが出来るよ
う、溝１６．４２と形状が一致した複数の連結部品又は
連結部材４４が示されている。連結部品４４は、プラッ
トホームのｔＲ４２にぴったりと嵌合する上側丁字形部
分４６を有する。

連結部材４４は更に、ロータの溝１６に嵌合する切頭逆
三角形部分４８を有する。連結部材４４をロータ及びプ
ラットホームの斜め配向の溝に一つずつ差し込めるので
、−棒翼群につきものであった、取付けが出来ないとい
う従来の問題が解決される。

また、ロータの溝のピッチが均等でなくても、これが不
都合にならないことも注目されるべきである。その理由
は、連結部材４４の上部当接面５０が、ロータ軸線１２
を中心とする円上に位置すると共に連結部材４４の非当
接側部には隙間が一段と形成されるからである。当該技
術分野で周知の適当な固定装置を用いれば、−棒翼群の
軸方向移動を防止できる。切頭逆三角形部分４８は、尖
塔部の当接面１９に合致する当接面５２を有している。

本発明の方法の実施にあたり、ロータから半径方向外方
へ延びると共に単一所定形状の突出部を有する尖塔部が
得られるようロータの溝をタービン・ロータに形成する
。調速段翼群に一体のプラットホーム及びシュラウドを
設ける。翼の垂下した状態の根元部が、互いに反対側に
位置した一対の突出部を有すると共に、垂下した根元部
の間に複数のプラットホーム溝を画定するような形状に
なっている。根元部と溝を、ロータの対応の溝と尖塔部
に整列可能な状態に形成する。各尖塔部の端部を切頭三
角形に形成すると共にこれらと対応する各根元部の端部
を尖塔部の頂部と形状が一致するよう形成する。根元部
を一体プラットホームとロータの溝の当接位置に配置し
て一体プラットホームをロータに取付け、それにより、
翼群をロータに連結する。好ましくは、突出部を、ロー
タ軸線を中心とする円弧上に位置する当接面を有するよ
う形成する。

本発明を、現時点で考えて好ましい実施例を用いて説明
したが、当業者であれば、他の構成及び配置を想到でき
ることは明らかである。たとえば、本発明の教示から逸
脱しない範囲内で地形状の溝及び尖塔部を用いることが
出来る。さらに、本発明は、斜め配向のサイドエントリ
形根元部を備えた調速段葺につき説明したが、地形式の
タービン翼にも使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、標準的なりリスマスツリー形のび−タ尖塔部
の群を示す部分立面図であり、ハンチングを施した所定
部分が、本発明に好適な形状を得るために除去されるべ
き状態で示されている。 第２図は、第１図に示す部分の除去後のロータの複数の
尖塔部を示す部分立面図である。 第３図は、本発明のロータ尖塔部と合致するような形状
の一体プラットホーム・及びシュラウドを備えた調速段
翼群を示す部分立面断面図である。 第４図は、一体シエラウド及びプラットホームを備えた
調漣段翼群をタービン・ロータに取付ける方法を示す部
分切欠き斜視図である。 〔主要な参照符号の説明〕 １０・・・ロータ １４・・・尖塔部 １６．４２・・・満 １７．３８・・・突出部 １９．４０・・・当＃妾面 ２８・・・−棒翼群 ３０・・・一体シュラウド ３２・・〜−一体ブラットホーム ３４・・・ｘ形部 ３６・・・翼根元部 特許出願人：ウェスチングハウス・エレクトリフ・コー
ポレーション 代 理 人：加藉　紘一部（外１名） ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、　２

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）翼群を支持するタービン・ロータであって、翼群
   がそれぞれ、共通のプラットホームを備えた複数の翼形
   部と、プラットホーム上に形成されていて、プラットホ
   ームをタービン内に位置させると、半径方向内方へ延び
   るよう配向する複数の互いに離隔した根元部とを有し、
   プラットホームの溝が、根元部の各隣接対の間に画定さ
   れ、複数の互いに円周方向に離隔した尖塔部が、タービ
   ン・ロータから半径方向外方へ延び、ロータの溝が、尖
   塔部の各隣接対の間に画定され、プラットホームの根元
   部及びロータの尖塔部はロータ軸線に対して斜めに配向
   しており、各ロータ溝はこれと対応関係にあるプラット
   ホーム溝のそれぞれと整列し、尖塔部は根元部と半径方
   向に当接する関係にあり、一体翼群をそれぞれロータに
   連結するための複数の連結部材が、プラットホームとロ
   ータの整列状態にある溝に挿入されることを特徴とする
   タービン・ロータ。
2. （２）各尖塔部は、互いに反対側に配設されていて、一
   つの対をなす突出部を有し、各突出部は、半径方向内方
   に延びる当接面を備え、各連結部材は、隣接の尖塔部の
   当接面に係合する、互いに反対側に配設された当接面を
   備えていることを特徴とする請求項第（１）項記載のタ
   ービン・ロータ。
3. （３）プラットホームの各根元部は、互いに反対側に配
   設されていて、一つの対をなす突出部を有し、各突出部
   は、翼群をロータ上に拘束するよう、対応関係にある連
   結部材のそれぞれに形成された当接面と合致する当接面
   を備えていることを特徴とする請求項第（１）項又は第
   （２）項記載のタービン・ロータ。
4. （４）ロータ尖塔部の当接面は、ロータ軸線を中心とす
   る円弧上で整列し、プラットホーム根元部の当接面は、
   ロータ軸線を中心とする円弧上で整列していることを特
   徴とする請求項第（１）項記載のタービン・ロータ。