JPH0320561B2 - - Google Patents
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- JPH0320561B2 JPH0320561B2 JP61243069A JP24306986A JPH0320561B2 JP H0320561 B2 JPH0320561 B2 JP H0320561B2 JP 61243069 A JP61243069 A JP 61243069A JP 24306986 A JP24306986 A JP 24306986A JP H0320561 B2 JPH0320561 B2 JP H0320561B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- bucket
- root portion
- assemblies
- side surfaces
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- 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
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
-
- 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
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3023—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses
- F01D5/3046—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of radial insertion type, e.g. in individual recesses the rotor having ribs around the circumference
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/30—Arrangement of components
- F05D2250/32—Arrangement of components according to their shape
- F05D2250/322—Arrangement of components according to their shape tangential
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/4932—Turbomachine making
- Y10T29/49321—Assembling individual fluid flow interacting members, e.g., blades, vanes, buckets, on rotary support member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49863—Assembling or joining with prestressing of part
- Y10T29/49865—Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は接線方向差込み式のダブテール部を持
つタービン・バケツト集成体をターボマシンのバ
ケツト羽根車に組立てることに関し、更に具体的
に云えば、動作時の速度及び温度で、隣合つた接
線方向差込み式ダブテール部の相互間及びダブテ
ール部とバケツト羽根車の間の相対運動を最小限
にする様な組立て方法に関する。
つタービン・バケツト集成体をターボマシンのバ
ケツト羽根車に組立てることに関し、更に具体的
に云えば、動作時の速度及び温度で、隣合つた接
線方向差込み式ダブテール部の相互間及びダブテ
ール部とバケツト羽根車の間の相対運動を最小限
にする様な組立て方法に関する。
蒸気タービンの様な軸流タービンは、ダブテー
ル部を持つ根元部分に羽根要素を固定してバケツ
ト集成体を形成することが出来る。こういうバケ
ツト集成体をタービン羽根車のリムに取付けるた
め、バケツト集成体は一度に１つずつ、リム上の
予定の位置の所で半径方向内向きに挿入され、そ
の後リム上に円周方向に完全な１列のバケツト集
成体が得られるまで、リム内のダブテール取付け
用溝に円周方向に位置ぎめされる。この様な構成
では、各々のバケツト集成体の根元部分は半径方
向の平面と平行な平面内にある平面状の側面を持
ち、この側面を隣合つたバケツト集成体の同様な
側面と接触させて、各々のバケツト集成体をその
両側から隣接のバケツト集成体で圧接することに
よつて所定の円周方向の位置に保持している。こ
の構造では、組立体全体の正確さを保証する為、
また共振振動数を決定する為、更に擦過又は摩耗
を招き、その結果バケツト集成体又はそれと合さ
る羽根車の材料の疲労強度を低下させる様な望ま
しくない結果を招く惧れのある弛みを防止する為
に、密接した構造にすることが望ましい。
ル部を持つ根元部分に羽根要素を固定してバケツ
ト集成体を形成することが出来る。こういうバケ
ツト集成体をタービン羽根車のリムに取付けるた
め、バケツト集成体は一度に１つずつ、リム上の
予定の位置の所で半径方向内向きに挿入され、そ
の後リム上に円周方向に完全な１列のバケツト集
成体が得られるまで、リム内のダブテール取付け
用溝に円周方向に位置ぎめされる。この様な構成
では、各々のバケツト集成体の根元部分は半径方
向の平面と平行な平面内にある平面状の側面を持
ち、この側面を隣合つたバケツト集成体の同様な
側面と接触させて、各々のバケツト集成体をその
両側から隣接のバケツト集成体で圧接することに
よつて所定の円周方向の位置に保持している。こ
の構造では、組立体全体の正確さを保証する為、
また共振振動数を決定する為、更に擦過又は摩耗
を招き、その結果バケツト集成体又はそれと合さ
る羽根車の材料の疲労強度を低下させる様な望ま
しくない結果を招く惧れのある弛みを防止する為
に、密接した構造にすることが望ましい。
ターボマシンの用途によつては、上に述べた様
な形式のタービン羽根車の構造は、「アーチ・バ
インデイング」と呼ぶ現象を起すことがあり、こ
れによつてバケツトを取付けた羽根車の直径が
徐々に増加し、その結果ダブテール部を持つ根元
部分の間の圧縮力が増加する。バケツト集成体に
存在する接線方向の圧縮力を減少することによ
り、アーチ・バインデイングの影響を減少させる
装置が、米国特許3084343号に記載されている。
然し、アーチ・バインデイングの悪影響は、バケ
ツト羽根車が約700〓より高い動作温度になるま
で現われないと考えられる。アーチ・バインデイ
ングはまたバケツト集成体及び羽根車を構成する
材料とその夫々の熱膨張係数の関数である。バケ
ツト集成体の熱膨張係数が羽根車の熱膨張係数よ
り大きい場合、アーチ・バインデイングは一層起
り易い。
な形式のタービン羽根車の構造は、「アーチ・バ
インデイング」と呼ぶ現象を起すことがあり、こ
れによつてバケツトを取付けた羽根車の直径が
徐々に増加し、その結果ダブテール部を持つ根元
部分の間の圧縮力が増加する。バケツト集成体に
存在する接線方向の圧縮力を減少することによ
り、アーチ・バインデイングの影響を減少させる
装置が、米国特許3084343号に記載されている。
然し、アーチ・バインデイングの悪影響は、バケ
ツト羽根車が約700〓より高い動作温度になるま
で現われないと考えられる。アーチ・バインデイ
ングはまたバケツト集成体及び羽根車を構成する
材料とその夫々の熱膨張係数の関数である。バケ
ツト集成体の熱膨張係数が羽根車の熱膨張係数よ
り大きい場合、アーチ・バインデイングは一層起
り易い。
高い温度で運転される様なバケツト羽根車の用
途で羽根車の熱膨張係数がバケツトの熱膨張係数
より大きい場合、バケツト集成体のダブテール形
根元部分の間の円周方向又は接線方向の圧縮力を
増加することが望ましいことがある。バケツト羽
根車に加わる円周方向の力を増加するこの様な１
つの装置が米国特許第3721506号、特にその第５
図に示されている。この米国特許の装置は適当な
場合に使うことが出来るが、余分の道具を使ず
に、バケツト羽根車のリムのダブテール部上に円
周方向に配置されるバケツト集成体の根元部分の
間の円周方向又は接線方向の力を増加することが
望ましい。
途で羽根車の熱膨張係数がバケツトの熱膨張係数
より大きい場合、バケツト集成体のダブテール形
根元部分の間の円周方向又は接線方向の圧縮力を
増加することが望ましいことがある。バケツト羽
根車に加わる円周方向の力を増加するこの様な１
つの装置が米国特許第3721506号、特にその第５
図に示されている。この米国特許の装置は適当な
場合に使うことが出来るが、余分の道具を使ず
に、バケツト羽根車のリムのダブテール部上に円
周方向に配置されるバケツト集成体の根元部分の
間の円周方向又は接線方向の力を増加することが
望ましい。
従つて、本発明の目的は、動作時の温度及び速
度で、隣合つたバケツト集成体の間の円周方向の
密接が維持される様に、軸流タービンの羽根車に
複数個のバケツト集成体を組立てる方法を提供す
ることである。
度で、隣合つたバケツト集成体の間の円周方向の
密接が維持される様に、軸流タービンの羽根車に
複数個のバケツト集成体を組立てる方法を提供す
ることである。
発明の要約
本発明に従つて、組立てた時の複数個のバケツ
ト集成体に予定の円周方向の力が得られる様に、
接線方向差込み式ダブテール部を持つ複数個のバ
ケツト集成体をターボマシンの羽根車に組立てる
方法は、冷却等により少なくとも第１のバケツト
集成体、好ましくは全てのバケツト集成体の各々
の根元部分の両側面の間の距離を減少させて、複
数個のバケツト集成体を羽根車に組付け、次いで
加熱等により少なくとも前記第１のバケツト集成
体または全てのバケツト集成体の各々の根元部分
の両側面の間の距離を増加させることを含む。こ
の代りに、或いは少なくとも第１のバケツト集成
体の根元部分の両側面の間の距離を減少させるこ
とゝ組合せて、バケツト集成体を羽根車に組付け
る前に、羽根車を加熱すること等により、羽根車
の直径、従つて羽根車の円周を増加させてもよ
い。また、両側面の間に予定の円周方向の距離を
持つ閉塞部材を羽根車のバケツト列の中に挿入し
て、所望の予定の円周方向の力を得ることが出来
る。
ト集成体に予定の円周方向の力が得られる様に、
接線方向差込み式ダブテール部を持つ複数個のバ
ケツト集成体をターボマシンの羽根車に組立てる
方法は、冷却等により少なくとも第１のバケツト
集成体、好ましくは全てのバケツト集成体の各々
の根元部分の両側面の間の距離を減少させて、複
数個のバケツト集成体を羽根車に組付け、次いで
加熱等により少なくとも前記第１のバケツト集成
体または全てのバケツト集成体の各々の根元部分
の両側面の間の距離を増加させることを含む。こ
の代りに、或いは少なくとも第１のバケツト集成
体の根元部分の両側面の間の距離を減少させるこ
とゝ組合せて、バケツト集成体を羽根車に組付け
る前に、羽根車を加熱すること等により、羽根車
の直径、従つて羽根車の円周を増加させてもよ
い。また、両側面の間に予定の円周方向の距離を
持つ閉塞部材を羽根車のバケツト列の中に挿入し
て、所望の予定の円周方向の力を得ることが出来
る。
本発明の新規と考えられる特徴は特許請求の範
囲に具体的に記載してあるが、本発明自体の構
成、作用及びその他の目的並びに利点は、以下図
面について詳しく説明する所から、、最もよく理
解されよう。
囲に具体的に記載してあるが、本発明自体の構
成、作用及びその他の目的並びに利点は、以下図
面について詳しく説明する所から、、最もよく理
解されよう。
詳しい説明
第１図は、軸流タービンの部分斜視図であり、
タービン羽根車２０とこのタービン羽根車２０を
円周方向に取巻く複数個の関連したバケツト集成
体４０が示されている。タービンは回転軸線１５
を持つ回転子１０を有する（参考の為、この軸線
は実際の回転軸線と平行に示してあるが、実際の
回転軸線１５が一般的に回転子１０の軸方向中心
線に沿つて配置されていることを承知されたい）。
回転子１０には締まり収縮ばめまたは互いに協働
するキーとキー溝（図に示してない）等により、
羽根車２０が固着されている。この代りに、羽根
車２０は回転子１０と一体であつてもよい。バケ
ツト集成体４０は半径方向内側のダブテール集成
体すなわち根元部分４５と、この根元部分４５に
固着した半径方向に伸びる羽根４７とを有する。
羽根４７は一般的に根元部分４５と一体に作られ
る。軸流タービンは、典型的には、回転子１０に
沿つて軸方向に適当な間隔で設けられた複数個の
羽根車２０及び関連するバケツト集成体４０を持
つている。羽根車２０は半径方向内側のリム２１
と複数個のフツクすなわち羽根車フツク２２，２
３，２４とを持つており、これらは羽根車２０の
予め定められた部分をアンダカツトすることによ
つて作ることが出来る。
タービン羽根車２０とこのタービン羽根車２０を
円周方向に取巻く複数個の関連したバケツト集成
体４０が示されている。タービンは回転軸線１５
を持つ回転子１０を有する（参考の為、この軸線
は実際の回転軸線と平行に示してあるが、実際の
回転軸線１５が一般的に回転子１０の軸方向中心
線に沿つて配置されていることを承知されたい）。
回転子１０には締まり収縮ばめまたは互いに協働
するキーとキー溝（図に示してない）等により、
羽根車２０が固着されている。この代りに、羽根
車２０は回転子１０と一体であつてもよい。バケ
ツト集成体４０は半径方向内側のダブテール集成
体すなわち根元部分４５と、この根元部分４５に
固着した半径方向に伸びる羽根４７とを有する。
羽根４７は一般的に根元部分４５と一体に作られ
る。軸流タービンは、典型的には、回転子１０に
沿つて軸方向に適当な間隔で設けられた複数個の
羽根車２０及び関連するバケツト集成体４０を持
つている。羽根車２０は半径方向内側のリム２１
と複数個のフツクすなわち羽根車フツク２２，２
３，２４とを持つており、これらは羽根車２０の
予め定められた部分をアンダカツトすることによ
つて作ることが出来る。
各バケツト集成体の根元部分４５は、夫々羽根
車フツク２２，２３，２４と相補形に合さる複数
個のフツクすなわちバケツト・フツク４２，４
３，４４を持つている。これらのフツク４２，４
３，４４は夫々羽根車フツク２２，２３，２４と
協働して、バケツト集成体４０を羽根車２０に固
定する。羽根車２０に組付けた時、各バケツト集
成体の根元部分４５の一方の側面４９が隣りのバ
ケツトの根元部分の同じ様な側面と接触する。同
様に、このバケツト集成体４５のこの側面４９と
は円周方向に反対側にある側面が、隣りのバケツ
ト集成体の根元部分の同様な側面と接触する。
車フツク２２，２３，２４と相補形に合さる複数
個のフツクすなわちバケツト・フツク４２，４
３，４４を持つている。これらのフツク４２，４
３，４４は夫々羽根車フツク２２，２３，２４と
協働して、バケツト集成体４０を羽根車２０に固
定する。羽根車２０に組付けた時、各バケツト集
成体の根元部分４５の一方の側面４９が隣りのバ
ケツトの根元部分の同じ様な側面と接触する。同
様に、このバケツト集成体４５のこの側面４９と
は円周方向に反対側にある側面が、隣りのバケツ
ト集成体の根元部分の同様な側面と接触する。
閉塞部材３０が２つのバケツト集成体４０の間
に配置されることが示されている。閉塞部材３０
は、文献によつては、切欠き部材、閉塞ブロツ
ク、閉塞羽根、充填部材又は固定部材等と呼ばれ
ることがある。閉塞部材３０は羽根車フツク２
２，２３，２４と合さる様なフツク（後で詳しく
説明する）を持たないから、閉塞部材は、この閉
塞部材に隣接するバケツト集成体４０により、望
ましくない外向きの半径方向の動きをしない様に
支持しなければならない。閉塞部材３０とその隣
接の適当なバケツト集成体４０には、バケツト集
成体４０の横方向に伸びる孔又は開口３２が設け
られており、この孔３２の一部が閉塞部材３０に
形成され、残部が隣接する根元部分に形成されて
いる。孔３２の中に押えピン、ダボ又はクロス・
キー３４が配置される。孔３２及びクロス・キー
３４について更に詳しいことは、米国特許第
1415266号を参照されたい。
に配置されることが示されている。閉塞部材３０
は、文献によつては、切欠き部材、閉塞ブロツ
ク、閉塞羽根、充填部材又は固定部材等と呼ばれ
ることがある。閉塞部材３０は羽根車フツク２
２，２３，２４と合さる様なフツク（後で詳しく
説明する）を持たないから、閉塞部材は、この閉
塞部材に隣接するバケツト集成体４０により、望
ましくない外向きの半径方向の動きをしない様に
支持しなければならない。閉塞部材３０とその隣
接の適当なバケツト集成体４０には、バケツト集
成体４０の横方向に伸びる孔又は開口３２が設け
られており、この孔３２の一部が閉塞部材３０に
形成され、残部が隣接する根元部分に形成されて
いる。孔３２の中に押えピン、ダボ又はクロス・
キー３４が配置される。孔３２及びクロス・キー
３４について更に詳しいことは、米国特許第
1415266号を参照されたい。
第１図に示す様に、閉塞部材３０は、隣接する
バケツト集成体４０及びクロス・キー３４によつ
て支持する必要のある質量を少なくする為に、閉
塞部材から半径方向外向きに伸びる羽根４７がな
くてよい。閉塞部材３０の質量を更に減少する為
に、閉塞部材３０は３５に示す様に２番取りし
て、半径方向のブレース３３及び向い合うリブ３
６が残る様にすることが出来る。この為、閉塞部
材３０が隣接するバケツト集成体４０の間に挿入
された時、閉塞部材３０の半径方向外側の円周方
向の側面及び向い合う３６の円周方向の端が、隣
接するバケツト集成体４０の夫々円周方向の側面
と接触する。希望によつては、閉塞部材３０に羽
根４７を固定するか或いはそれと一体に作り、こ
の羽根が閉塞部材から半径方向外向きに伸びてい
てもよい。
バケツト集成体４０及びクロス・キー３４によつ
て支持する必要のある質量を少なくする為に、閉
塞部材から半径方向外向きに伸びる羽根４７がな
くてよい。閉塞部材３０の質量を更に減少する為
に、閉塞部材３０は３５に示す様に２番取りし
て、半径方向のブレース３３及び向い合うリブ３
６が残る様にすることが出来る。この為、閉塞部
材３０が隣接するバケツト集成体４０の間に挿入
された時、閉塞部材３０の半径方向外側の円周方
向の側面及び向い合う３６の円周方向の端が、隣
接するバケツト集成体４０の夫々円周方向の側面
と接触する。希望によつては、閉塞部材３０に羽
根４７を固定するか或いはそれと一体に作り、こ
の羽根が閉塞部材から半径方向外向きに伸びてい
てもよい。
第２図には第１図の閉塞部材３０を接線方向に
見た図が示されている。閉塞部材３０のフツクす
なわち閉塞部材フツク３７，３８，３９がバケツ
ト・フツク４２，４３，４４から変更されて、閉
塞部材３０を羽根車２０の切欠き２５（第３図）
に半径方向から挿入することが出来る様にする根
元部分を形成する。
見た図が示されている。閉塞部材３０のフツクす
なわち閉塞部材フツク３７，３８，３９がバケツ
ト・フツク４２，４３，４４から変更されて、閉
塞部材３０を羽根車２０の切欠き２５（第３図）
に半径方向から挿入することが出来る様にする根
元部分を形成する。
第３図には、バケツト集成体４０を取外した羽
根車２０が示されている。切欠き２５が軸方向に
伸びる羽根車フツク２２，２３，２４を短かくす
ることによつて形成され、切欠きの面２７，２
８，２９が互いに整合する様にする。切欠きの面
２７，２８，２９は、バケツト集成体の根元部分
４５を羽根車２０に半径方向に挿入して、羽根車
２０の円周に沿つて適当な組立て位置に円周方向
に位置ぎめすることが出来る位に円周方向に十分
長く伸びている。複数個のバケツト集成体４０を
羽根車２０に組付けて、実質的に１列に羽根車を
埋めつくした後、閉塞部材３０（第２図）を切欠
き２５に半径方向に挿入して、フツク３７，３
８，３９が夫々切欠きの面２７，２８，２９と係
合する様にする。この後、クロス・キー３４（第
１図）を孔３２にはめることが出来る。孔３２
は、バケツト集成体４０（第１図）及び閉塞部材
３０（第２図）羽根車２０に組付けた後、リーマ
加工等によつて作ることが好ましい。
根車２０が示されている。切欠き２５が軸方向に
伸びる羽根車フツク２２，２３，２４を短かくす
ることによつて形成され、切欠きの面２７，２
８，２９が互いに整合する様にする。切欠きの面
２７，２８，２９は、バケツト集成体の根元部分
４５を羽根車２０に半径方向に挿入して、羽根車
２０の円周に沿つて適当な組立て位置に円周方向
に位置ぎめすることが出来る位に円周方向に十分
長く伸びている。複数個のバケツト集成体４０を
羽根車２０に組付けて、実質的に１列に羽根車を
埋めつくした後、閉塞部材３０（第２図）を切欠
き２５に半径方向に挿入して、フツク３７，３
８，３９が夫々切欠きの面２７，２８，２９と係
合する様にする。この後、クロス・キー３４（第
１図）を孔３２にはめることが出来る。孔３２
は、バケツト集成体４０（第１図）及び閉塞部材
３０（第２図）羽根車２０に組付けた後、リーマ
加工等によつて作ることが好ましい。
用途によつては、バケツト集成体相互の動き及
び羽根車２０に対するバケツト集成体４０の動き
を防止する為に、隣合つたバケツト集成体４０の
間の円周方向又は接線方向の力を増加することが
望ましい。軸方向の揺動又は接線方向の揺動又は
その組合せの様な動きは、隣合つたバケツト集成
体４０相互の間あるいはバケツト集成体と羽根車
２０との間の擦過又は擦れ合いを生ずることがあ
り、これがバケツト集成体４０及び羽根車２０を
構成する材料の疲労強度を低下させ、こうして材
料にひゞ割れ又はその他の望ましくない現象が一
層起り易くなる。
び羽根車２０に対するバケツト集成体４０の動き
を防止する為に、隣合つたバケツト集成体４０の
間の円周方向又は接線方向の力を増加することが
望ましい。軸方向の揺動又は接線方向の揺動又は
その組合せの様な動きは、隣合つたバケツト集成
体４０相互の間あるいはバケツト集成体と羽根車
２０との間の擦過又は擦れ合いを生ずることがあ
り、これがバケツト集成体４０及び羽根車２０を
構成する材料の疲労強度を低下させ、こうして材
料にひゞ割れ又はその他の望ましくない現象が一
層起り易くなる。
軸流タービンの運転中、典型的には、蒸気又は
その他のガスの様な高温の流体が羽根車２０を加
熱して、それを膨張させ、こうしてその円周方向
の寸法を増加する。蒸気タービンは、羽根車２０
は典型的にはASTM A470型と同様なNiCrMoV
合金鋼で構成され、バケツト集成体の根元部分４
５は典型的にはAISI 410型と同様な12Cr合金鋼
で構成され、これらは熱膨張係数が異なる。羽根
車２０の材料の方が大きい。羽根車２０とバケツ
ト集成体の根元部分４５の膨張が等しくないと、
タービンの運転中、隣合つたバケツト集成体４０
に加わる円周方向の力が低下する。更に、タービ
ン運転中の遠心力が、羽根車２０の直径を更に増
加させる傾向を持つ。羽根車２０の直径の増加、
並びにそれに伴う円周方向の寸法の増加が、隣合
つたバケツト集成体４０の間の円周方向のすき間
を増加する傾向を持ち、その結果、タービンの動
作時の速度及び温度で、隣合つたバケツト集成体
４０の間のはめ合せが比較的弛くなる。
その他のガスの様な高温の流体が羽根車２０を加
熱して、それを膨張させ、こうしてその円周方向
の寸法を増加する。蒸気タービンは、羽根車２０
は典型的にはASTM A470型と同様なNiCrMoV
合金鋼で構成され、バケツト集成体の根元部分４
５は典型的にはAISI 410型と同様な12Cr合金鋼
で構成され、これらは熱膨張係数が異なる。羽根
車２０の材料の方が大きい。羽根車２０とバケツ
ト集成体の根元部分４５の膨張が等しくないと、
タービンの運転中、隣合つたバケツト集成体４０
に加わる円周方向の力が低下する。更に、タービ
ン運転中の遠心力が、羽根車２０の直径を更に増
加させる傾向を持つ。羽根車２０の直径の増加、
並びにそれに伴う円周方向の寸法の増加が、隣合
つたバケツト集成体４０の間の円周方向のすき間
を増加する傾向を持ち、その結果、タービンの動
作時の速度及び温度で、隣合つたバケツト集成体
４０の間のはめ合せが比較的弛くなる。
本発明では、動作時の温度及び速度に於ける隣
合つたバケツト集成体４０の間に残留した密接性
を保つ為に、閉塞部材３０（第２図）の円周方向
の寸法を予定の形で選ぶ。閉塞部材３０の所要の
円周方向の寸法を決定する１つの方法は、室温で
羽根車２０に複数個すなわち１例のバケツト集成
体４０全体を組付けることである。１列のバケツ
ト集成体４０が正しくはめ合せになつているかど
うか検査し、切欠き２５（第３図）の所に残る間
隔を測定する。一般的に受入れられている技術的
な基準に従つて、閉塞部材３０の円周方向の必要
な寸法を切欠き２５（第３図）の所に残る開口よ
りも大きくなる様に選んで、閉塞部材３０（第１
図）と閉塞部材３０に隣接するバケツト集成体４
０（第１図）との間に予定の程度の締まりばめが
得られる様にする。切欠き２５（第１図）の所に
残る開口に対して大きめの寸法の閉塞部材３０
（第１図）を用いることにより、閉塞部材３０と
１列のバケツト集成体４０を組立てた時、比較的
大きな接線方向の力が生ずる。室温で羽根車２０
にバケツト集成体４０を組付けた後、切欠き２５
の所に残る空間に対し、閉塞部材３０の円周方向
の寸法を調節することにより、羽根車２０上のバ
ケツト集成体４０の列にある隣り合つたバケツト
集成体４０の間の円周方向の力を予定の形で制御
することが出来る。組立て後の隣合つたバケツト
集成体４０と閉塞部材３０の間に室温で得られる
比較的大きな接線方向の力は、運転時の速度及び
温度に於いて低下するが、１列のバケツト集成体
４０には所望の残留の接線方向の力が残り、こう
して隣合つたバケツト集成体４０相互間並びにバ
ケツト集成体と羽根車２０との間の擦過又は擦れ
合いを防止する。
合つたバケツト集成体４０の間に残留した密接性
を保つ為に、閉塞部材３０（第２図）の円周方向
の寸法を予定の形で選ぶ。閉塞部材３０の所要の
円周方向の寸法を決定する１つの方法は、室温で
羽根車２０に複数個すなわち１例のバケツト集成
体４０全体を組付けることである。１列のバケツ
ト集成体４０が正しくはめ合せになつているかど
うか検査し、切欠き２５（第３図）の所に残る間
隔を測定する。一般的に受入れられている技術的
な基準に従つて、閉塞部材３０の円周方向の必要
な寸法を切欠き２５（第３図）の所に残る開口よ
りも大きくなる様に選んで、閉塞部材３０（第１
図）と閉塞部材３０に隣接するバケツト集成体４
０（第１図）との間に予定の程度の締まりばめが
得られる様にする。切欠き２５（第１図）の所に
残る開口に対して大きめの寸法の閉塞部材３０
（第１図）を用いることにより、閉塞部材３０と
１列のバケツト集成体４０を組立てた時、比較的
大きな接線方向の力が生ずる。室温で羽根車２０
にバケツト集成体４０を組付けた後、切欠き２５
の所に残る空間に対し、閉塞部材３０の円周方向
の寸法を調節することにより、羽根車２０上のバ
ケツト集成体４０の列にある隣り合つたバケツト
集成体４０の間の円周方向の力を予定の形で制御
することが出来る。組立て後の隣合つたバケツト
集成体４０と閉塞部材３０の間に室温で得られる
比較的大きな接線方向の力は、運転時の速度及び
温度に於いて低下するが、１列のバケツト集成体
４０には所望の残留の接線方向の力が残り、こう
して隣合つたバケツト集成体４０相互間並びにバ
ケツト集成体と羽根車２０との間の擦過又は擦れ
合いを防止する。
バケツト集成体４０を羽根車２０に取付けた後
に、切欠き２５の所に残る空間に大きめの寸法の
閉塞部材３０を挿入する為には、バケツト集成体
４０をドライアイス又は液体窒素と熱の流れが連
通する様に配置すること等により、バケツト集成
体４０を冷却しながら、羽根車２０を室温に保つ
ことが出来る。一般的に、バケツト集成体４０に
悪影響を与えず、それと両立性をもつて、所望の
程度の冷却作用を生ずることが出来る任意の冷却
剤又は極低温材料を使うことが出来る。ドライア
イスは典型的には約−110〓の温度であり、液体
窒素は典型的には約−319〓の温度を持つている
が、共にそれらが接触するタービンの材料に対し
て比較的不活性であり、何時でも容易に入手し得
る。部品が実際に冷却される温度、従つてその寸
法が縮む量は、使われる冷却剤又は極低温材料と
熱の流れが連通する様に、その部品を予定の期間
の間配置することによつて制御することが出来、
部品と冷却媒質が温度平衡に達した時、最大の寸
法の縮小に達する。各々のバケツト集成体４０を
冷却する結果、バケツト集成体の根元部分４５の
円周方向の寸法に予定量の縮小が生ずる。バケツ
ト集成体の根元部分４５の円周方向の寸法の累積
的な縮小量が、複数個のバケツト集成体４０を羽
根車２０に組付けた時に切欠き２５の所に残る開
口に大きめの寸法の閉塞部材３０を挿入すること
が出来る程度になる様に、十分にバケツト集成体
４０を冷却しなければならない。この代りに、バ
ケツト集成体４０を室温に保ちながら、羽根車２
０を約250〓又はそれ以上の温度に十分に加熱し
て、バケツト集成体４０を羽根車２０に挿入する
と共に大きめの寸法の閉塞部材３０を切欠き２５
の所に残る空間に挿入してもよい。更に、羽根車
２０及びバケツト集成体４０の加熱と冷却の適当
な組合せを用いて、閉塞部材３０を羽根車２０内
に挿入することが出来る。
に、切欠き２５の所に残る空間に大きめの寸法の
閉塞部材３０を挿入する為には、バケツト集成体
４０をドライアイス又は液体窒素と熱の流れが連
通する様に配置すること等により、バケツト集成
体４０を冷却しながら、羽根車２０を室温に保つ
ことが出来る。一般的に、バケツト集成体４０に
悪影響を与えず、それと両立性をもつて、所望の
程度の冷却作用を生ずることが出来る任意の冷却
剤又は極低温材料を使うことが出来る。ドライア
イスは典型的には約−110〓の温度であり、液体
窒素は典型的には約−319〓の温度を持つている
が、共にそれらが接触するタービンの材料に対し
て比較的不活性であり、何時でも容易に入手し得
る。部品が実際に冷却される温度、従つてその寸
法が縮む量は、使われる冷却剤又は極低温材料と
熱の流れが連通する様に、その部品を予定の期間
の間配置することによつて制御することが出来、
部品と冷却媒質が温度平衡に達した時、最大の寸
法の縮小に達する。各々のバケツト集成体４０を
冷却する結果、バケツト集成体の根元部分４５の
円周方向の寸法に予定量の縮小が生ずる。バケツ
ト集成体の根元部分４５の円周方向の寸法の累積
的な縮小量が、複数個のバケツト集成体４０を羽
根車２０に組付けた時に切欠き２５の所に残る開
口に大きめの寸法の閉塞部材３０を挿入すること
が出来る程度になる様に、十分にバケツト集成体
４０を冷却しなければならない。この代りに、バ
ケツト集成体４０を室温に保ちながら、羽根車２
０を約250〓又はそれ以上の温度に十分に加熱し
て、バケツト集成体４０を羽根車２０に挿入する
と共に大きめの寸法の閉塞部材３０を切欠き２５
の所に残る空間に挿入してもよい。更に、羽根車
２０及びバケツト集成体４０の加熱と冷却の適当
な組合せを用いて、閉塞部材３０を羽根車２０内
に挿入することが出来る。
羽根車２０及びバケツト集成体４０の適当な加
熱並びに／又は冷却を用いることにより、切欠き
２５に隣接したバケツト集成体４０の間で羽根車
２０の切欠き２５の所に空間が一時的に増大し、
閉塞部材３０を切欠き２５に挿入することが出来
る様になる。閉塞部材３０を切欠き２５に挿入し
た後、羽根車２０、バケツト集成体４０及び閉塞
部材３０を室温等の温度平衡に達するのに任せ
る。閉塞部材３０とバケツト集成体４０の間に温
度平衡時に得られる締まりばめが、１列のバケツ
ト集成体４０に比較的高い接線方向の力を作り出
す。
熱並びに／又は冷却を用いることにより、切欠き
２５に隣接したバケツト集成体４０の間で羽根車
２０の切欠き２５の所に空間が一時的に増大し、
閉塞部材３０を切欠き２５に挿入することが出来
る様になる。閉塞部材３０を切欠き２５に挿入し
た後、羽根車２０、バケツト集成体４０及び閉塞
部材３０を室温等の温度平衡に達するのに任せ
る。閉塞部材３０とバケツト集成体４０の間に温
度平衡時に得られる締まりばめが、１列のバケツ
ト集成体４０に比較的高い接線方向の力を作り出
す。
本発明の１つの用例では、72個のバケツト集成
体及び１個の閉塞部材を、直径58吋の羽根車に組
付けた。バケツト集成体は液体窒素を用いて約−
319〓に冷却し、これによつて円周方向に約0.185
吋の寸法を持つ閉塞部材をその別の中に組込むこ
とが出来た。集成体全体を室温に達するのに任せ
た。
体及び１個の閉塞部材を、直径58吋の羽根車に組
付けた。バケツト集成体は液体窒素を用いて約−
319〓に冷却し、これによつて円周方向に約0.185
吋の寸法を持つ閉塞部材をその別の中に組込むこ
とが出来た。集成体全体を室温に達するのに任せ
た。
以上、動作時の温度及び速度で隣合つたバケツ
ト集成体の間に残留の円周方向の密接性が保たれ
る様に、軸流タービンの羽根車に複数個のバケツ
ト集成体を組立てる方法を説明した。
ト集成体の間に残留の円周方向の密接性が保たれ
る様に、軸流タービンの羽根車に複数個のバケツ
ト集成体を組立てる方法を説明した。
本発明の特定の好ましい特徴だけを例として説
明したが、当業者にはいろいろな変更が考えられ
よう。特許請求の範囲は、本発明の範囲内に含ま
れるこの様な全ての変更を包含するものであるこ
とを承知されたい。
明したが、当業者にはいろいろな変更が考えられ
よう。特許請求の範囲は、本発明の範囲内に含ま
れるこの様な全ての変更を包含するものであるこ
とを承知されたい。
第１図は本発明のタービン羽根車及び関連した
バケツト集成体の一部分の斜面図、第２図は第１
図の閉塞部材を接線方向に見た図、第３図はバケ
ツト集成体を取外した第１図の羽根車の斜視図で
ある。 （主な符号の説明）、２０：羽根車、２２，２
３，２３：羽根車フツク、２５：切欠き、３０：
閉塞部材、３７，３８，３９：閉塞部材のフツ
ク、４０：バケツト集成体、４２，４３，４４：
バケツト・フツク、４５：根元部分、４９：側
面。
バケツト集成体の一部分の斜面図、第２図は第１
図の閉塞部材を接線方向に見た図、第３図はバケ
ツト集成体を取外した第１図の羽根車の斜視図で
ある。 （主な符号の説明）、２０：羽根車、２２，２
３，２３：羽根車フツク、２５：切欠き、３０：
閉塞部材、３７，３８，３９：閉塞部材のフツ
ク、４０：バケツト集成体、４２，４３，４４：
バケツト・フツク、４５：根元部分、４９：側
面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ターボマシンの羽根車が円周方向に伸びる少
なくとも１つのダブテール形羽根車フツクを有
し、該少なくとも１つの羽根車フツクは該羽根車
の予定の円周部分にわたつて２番取りされて、該
羽根車に組付けようとするバケツト集成体を受入
れるための切欠きが形成されており、各バケツト
集成体はそれぞれ前記少なくとも１つの羽根車フ
ツクと合さることが出来る少なくとも１つダブテ
ール形バケツト・フツクを有する根元部分を含
み、各根元部分は更にその円周方向の両側に側面
を有していて、前記羽根車に組付けた時に隣合つ
た根元部分の側面が互に接触する様になつている
ターボマシンに於て、組立て時に複数個のバケツ
ト集成体に予定の円周方向の力が得られる様に、
ターボマシンの羽根車に複数個のバケツト集成体
を組立てる方法であつて、 前記複数個のバケツト集成体の内、少なくとも
第１のバケツト集成体の根元部分の両側面の間の
距離を減少させ、前記少なくとも第１のバケツト
集成体を含む前記複数個のバケツト集成体を前記
羽根車の上に配置し、前記少なくとも第１のバケ
ツト集成体の根元部分の両側面の間の距離を増加
させて、前記少なくとも第１のバケツト集成体の
根元部分の両側面が、前記羽根車に組立てられた
前記複数個のバケツト集成体に予定の円周方向の
力を加える様にする工程を含む方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載した方法に於
て、前記根元部分の両側面の間の距離を減少させ
る工程が、前記少なくとも第１のバケツト集成体
の少なくとも根元部分を冷却することを含む方
法。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載した方法に於
て、前記冷却が、前記少なくとも第１のバケツト
集成体の根元部分をドライアイスと熱の流れが連
通する様に配置することを含む方法。 ４ 特許請求の範囲第２項に記載した方法に於
て、前記冷却が、前記少なくとも第１のバケツト
集成体の少なくとも根元部分を液体窒素と熱の流
れが連通する様に配置することを含む方法。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載した方法に於
て、前記根元部分の両側面の間の距離を増加させ
る工程が、前記少なくとも第１のバケツト集成体
の根元部分を加熱することを含む方法。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載した方法に於
て、前記加熱が、前記少なくとも第１のバケツト
集成体の少なくとも根元部分を周囲の環境と熱の
流れが連通する様に配置することを含む方法。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載した方法に於
て、更に、前記少なくとも１つの羽根車フツクの
２番取り部分と合さることが出来る根元部分を持
つ閉塞部材を前記羽根車の切欠きの所に配置し、
該閉塞部材はその円周方向の両側に、該閉塞部材
を羽根車上に配置した時に隣接した夫々の根元部
分の側面に接する側面を有し、前記閉塞部材はそ
の両側面の間に予定の円周方向の距離を持つてお
り、この為前記閉塞部材の両側面の間の予定の円
周方向の距離を適当な寸法にすることにより、前
記複数個のバケツト集成体に予定の円周方向の力
が得られる様にし、前記閉塞部材を該閉塞部材に
隣接する少なくとも１つの根元部分に固定する工
程を含む方法。 ８ 特許請求の範囲第２項に記載した方法に於
て、前記冷却が、前記羽根車に配置すべき前記複
数個のバケツト集成体の全ての根元部分を冷却す
ることを含む方法。 ９ 特許請求の範囲第７項に記載した方法に於
て、前記根元部分の両側面の間の距離を減少させ
る工程が、前記羽根車に配置すべき前記複数個の
バケツト集成体の全ての根元部分を冷却すること
を含む方法。 １０ ターボマシンの羽根車が円周方向に伸びる
少なくとも１つのダブテール形羽根車フツクを持
ち、該少なくとも１つの羽根車フツクは該羽根車
の予定の円周部分にわたつて２番取りされて、該
羽根車に組付けようとするバケツト集成体を受入
れるための切欠きが形成されており、各バケツト
集成体はそれぞれ前記少なくとも１つの羽根車フ
ツクと合さることの出来る少なくとも１つのダブ
テール形バケツト・フツクを有する根元部分を含
み、各根元部分は更にその円周方向の両側に側面
を有していて、前記羽根車に組付けた時に隣合う
根元部分の側面が互いに接触する様になつている
ターボマシンに於て、組立て時に複数個のバケツ
ト集成体に予定の円周方向の力が得られる様に、
ターボマシンの羽根車に複数個のバケツト集成体
を組立てる方法であつて、 前記羽根車の円周方向の拡がりを増加させ、前
記複数個のバケツト集成体を前記羽根車の上に配
置し、前記羽根車の円周方向の拡がりを縮小させ
て、前記複数個のバケツト集成体の側面に前記予
定の円周方向の力が加わる様にする工程を含む方
法。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載した方法に
於て、前記拡がりを増加させる工程が、前記羽根
車を加熱することを含む方法。 １２ 特許請求の範囲第１１項に記載した方法に
於て、前記加熱する工程が前記羽根車を少なくと
も約250〓に加熱することを含む方法。 １３ 特許請求の範囲第１０項に記載した方法に
於て、前記縮小させる工程が前記羽根車を冷却す
ることを含む方法。 １４ 特許請求の範囲第１０項に記載した方法に
於て、更に、前記少なくとも羽根車フツクの２番
取り部分と合さることが出来る根元部分を持つ閉
塞部材を前記羽根車の切欠きの所に配置し、該閉
塞部材は、該閉塞部材を前記羽根車の上に配置し
た時に夫々隣接した根元部分の側面と接触する側
面をその円周方向の両側に持つており、前記閉塞
部材はその両側面の間に予定の円周方向の距離を
持ち、この為、前記閉塞部材の両側面の間の予定
の円周方向の距離を適当な寸法にすることによ
り、前記複数個のバケツト集成体に予定の円周方
向の力が得られる様にし、前記閉塞部材を該閉塞
部材に隣接する少なくとも１つの根元部分に固定
する工程を含む方法。 １５ ターボマシンの羽根車が円周方向に伸びる
少なくとも１つのダブテール形羽根車フツクを持
つていて、該少なくとも１つの羽根車フツクは羽
根車の予定の円周部分にわたつて２番取りされ
て、該羽根車に組付けるべきバケツト集成体を受
入れるための切欠きが形成されており、各バケツ
ト集成体はそれぞれ前記少なくとも１つの羽根車
フツクと合さることの出来る少なくとも１つのダ
ブテール形バケツト・フツクを有する根元部分を
含み、各根元部分はその円周方向の両側に側面を
持つていて、前記羽根車に組付けた時に隣合つた
根元部分の側面が互に接触する様になつてターボ
マシンに於て、組立てた時の複数個のバケツト集
成体に予定の円周方向の力が得られる様にターボ
マシンの羽根車に複数個のバケツト集成体を組立
てる方法に於て、 前記羽根車の円周方向の拡がりを増加させ、前
記複数個のバケツト集成体の内の少なくとも第１
のバケツト集成体の根元部分の両側面の間の距離
を縮小させ、前記少なくとも第１のバケツト集成
体を含む前記複数個のバケツト集成体を前記羽根
車の上に配置し、前記少なくとも第１のバケツト
集成体の根元部分の両側面の間の距離を増加さ
せ、前記羽根車の円周方向の拡がりを縮小させ
て、前記複数個のバケツト集成体の側面に予定の
円周方向の力がかゝる様にする工程を含む方法。 １６ 特許請求の範囲第１５項に記載した方法に
於て、前記根元部分の両側面の間の距離を増加さ
せる工程が、前記少なくとも第１のバケツト集成
体の根元部分を加熱することを含む方法。 １７ 特許請求の範囲第１５項に記載した方法に
於て、前記根元部分の両側面の間の距離を縮小さ
せる工程が、前記少なくとも第１のバケツト集成
体の根元部分を冷却することを含む方法。 １８ 特許請求の範囲第１５項に記載した方法に
於て、更に前記少なくとも１つの羽根車フツクの
２番取り部分と合さることが出来る根元部分を持
つ閉塞部材を前記羽根車の切欠きの所に配置し、
該閉塞部材は、該閉塞部材を前記羽根車の上に配
置した時に夫々隣接した根元部分の側面と接触す
る側面をその円周方向の両側に持つており、前記
閉塞部材はその両側面の間に予定の円周方向の距
離を持ち、この為、前記閉塞部材の両側面の間の
予定の円周方向の距離を適当な寸法にすることに
より、前記複数個のバケツト集成体に予定の円周
方向の力が得られる様にし、前記閉塞部材を該閉
塞部材に隣接した少なくとも１つの根元部分に固
定する工程を含む方法。 １９ 特許請求の範囲第１７項に記載した方法に
於て、前記冷却が、前記羽根車に配置すべき前記
複数個のバケツト集成体の全ての根元部分を冷却
することを含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US788996 | 1985-10-18 | ||
| US06/788,996 US4702673A (en) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | Method for assembly of tangential entry dovetailed bucket assemblies on a turbomachine bucket wheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111102A JPS62111102A (ja) | 1987-05-22 |
| JPH0320561B2 true JPH0320561B2 (ja) | 1991-03-19 |
Family
ID=25146250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61243069A Granted JPS62111102A (ja) | 1985-10-18 | 1986-10-15 | タ−ボマシン羽根車に接線方向差込み式タブテ−ル部を持つバケツト集成体を組立てる方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
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