JPH05187201A - 軸流式ターボ機械のためのドラム形ロータ - Google Patents
軸流式ターボ機械のためのドラム形ロータInfo
- Publication number
- JPH05187201A JPH05187201A JP4169420A JP16942092A JPH05187201A JP H05187201 A JPH05187201 A JP H05187201A JP 4169420 A JP4169420 A JP 4169420A JP 16942092 A JP16942092 A JP 16942092A JP H05187201 A JPH05187201 A JP H05187201A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- groove
- mounting groove
- blade mounting
- axial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/10—Anti- vibration means
-
- 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
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】羽根を付けられた第１の溝の軸方向ずれ及び非
対称変形が、第２の羽根取付け溝の相応する量まで少な
くともほぼ減少するような構成のロータを提供すること
にある。 【構成】 第１の羽根列のために設けられた羽根取付け
溝１の上流に、羽根を備えていない環状の予備溝０が配
置されており、この予備溝が軸方向に分割された閉鎖セ
グメント２４を備えている。
対称変形が、第２の羽根取付け溝の相応する量まで少な
くともほぼ減少するような構成のロータを提供すること
にある。 【構成】 第１の羽根列のために設けられた羽根取付け
溝１の上流に、羽根を備えていない環状の予備溝０が配
置されており、この予備溝が軸方向に分割された閉鎖セ
グメント２４を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、羽根の羽根基部が、サ
イド支持凹設面を有する環状の羽根取付け溝内に列状に
固定されている形式の軸流式ターボ機械のためのドラム
形ロータに関する。
イド支持凹設面を有する環状の羽根取付け溝内に列状に
固定されている形式の軸流式ターボ機械のためのドラム
形ロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】前述の羽根固定手段は、一般的に、圧縮
機ロータ及びタービンロータにおいて見られる。それぞ
れのロータ回転において、環状の羽根取付け溝の軸方向
の寸法はロータのたわみによって変化する。寸法変化
は、その都度の構造に関連した振幅で行われる。振幅が
ある程度の量を越えると、羽根基部又はロータ凹部にお
いて摩擦疲労による損傷が生じる。特に、多段式機械に
おける第１のターボ機械段の相応する部分が傷付けら
れ、これは、ここでは隣接する羽根取付け溝による相互
の負荷軽減が生じないからである。それ故、このような
第１の羽根取付け溝内には、次の羽根取付け溝内におけ
るより明らかに大きい相対的なずれ振幅が生じる。この
ような事情は、後に図２及び図３の記載で説明する。
機ロータ及びタービンロータにおいて見られる。それぞ
れのロータ回転において、環状の羽根取付け溝の軸方向
の寸法はロータのたわみによって変化する。寸法変化
は、その都度の構造に関連した振幅で行われる。振幅が
ある程度の量を越えると、羽根基部又はロータ凹部にお
いて摩擦疲労による損傷が生じる。特に、多段式機械に
おける第１のターボ機械段の相応する部分が傷付けら
れ、これは、ここでは隣接する羽根取付け溝による相互
の負荷軽減が生じないからである。それ故、このような
第１の羽根取付け溝内には、次の羽根取付け溝内におけ
るより明らかに大きい相対的なずれ振幅が生じる。この
ような事情は、後に図２及び図３の記載で説明する。
【０００３】さらに、温度変化において、始動時におい
て、負荷変化において、あるいは作業上の動揺におい
て、第１の羽根取付け溝内に強い非対称的なずれが生
じ、このずれが、第１の回転羽根列の羽根基部の支持凹
設面内で局所的に高い面圧縮を導く。
て、負荷変化において、あるいは作業上の動揺におい
て、第１の羽根取付け溝内に強い非対称的なずれが生
じ、このずれが、第１の回転羽根列の羽根基部の支持凹
設面内で局所的に高い面圧縮を導く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
の全ての欠点を排除すると共に、冒頭で述べた形式のロ
ータにおいて、羽根を付けられた第１の溝の軸方向ずれ
及び非対称的な変形が、第２の羽根取付け溝の相応する
量まで少なくともほぼ減少するような構成を提供するこ
とにある。
の全ての欠点を排除すると共に、冒頭で述べた形式のロ
ータにおいて、羽根を付けられた第１の溝の軸方向ずれ
及び非対称的な変形が、第２の羽根取付け溝の相応する
量まで少なくともほぼ減少するような構成を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに講じた本発明の手段は、第１の羽根列のために設け
られた羽根取付け溝の上流に、羽根を備えていない環状
の予備溝が配置されていることにある。
めに講じた本発明の手段は、第１の羽根列のために設け
られた羽根取付け溝の上流に、羽根を備えていない環状
の予備溝が配置されていることにある。
【０００６】予備溝が軸方向で分割された閉鎖セグメン
トを備えていると有利である。
トを備えていると有利である。
【０００７】
【発明の効果】予備溝の固有の閉鎖によって、非対称的
な変形を導く熱供給が阻止される。閉鎖セグメントを軸
方向で分割することによって、閉鎖セグメントの両半部
が支持ショルダの相対運動を妨害せずに行うことができ
るという利点が得られる。
な変形を導く熱供給が阻止される。閉鎖セグメントを軸
方向で分割することによって、閉鎖セグメントの両半部
が支持ショルダの相対運動を妨害せずに行うことができ
るという利点が得られる。
【０００８】
【実施例】図面には本発明を理解するために必要な部材
のみが示されている。装置のうち、例えば回転しない全
ての部材並びに軸端部は軸受と共に示されていない。作
業媒体の流れ方向は矢印で示されている。
のみが示されている。装置のうち、例えば回転しない全
ての部材並びに軸端部は軸受と共に示されていない。作
業媒体の流れ方向は矢印で示されている。
【０００９】図１により、高圧ロータ２０には１３の回
転羽根列が設けられている。羽根幹部２１と羽根基部２
２とから成っている複数の羽根は、環状の羽根取付け溝
内に嵌め込まれており、この羽根取付け溝は、蒸気入口
側から蒸気出口側へ１から１３まで番号を付けられてい
る。図面中の一点鎖線は図示しないシリンダの流れを制
限する輪郭２３であり、このシリンダは同様に１３列の
案内羽根を支持している。羽根基部２２はハンマーヘッ
ド形状を有している。運転中に羽根に作用する遠心力及
び曲げモーメントは、羽根取付け溝の適当に形成された
支持凹設面上のショルダを介してロータに案内される。
転羽根列が設けられている。羽根幹部２１と羽根基部２
２とから成っている複数の羽根は、環状の羽根取付け溝
内に嵌め込まれており、この羽根取付け溝は、蒸気入口
側から蒸気出口側へ１から１３まで番号を付けられてい
る。図面中の一点鎖線は図示しないシリンダの流れを制
限する輪郭２３であり、このシリンダは同様に１３列の
案内羽根を支持している。羽根基部２２はハンマーヘッ
ド形状を有している。運転中に羽根に作用する遠心力及
び曲げモーメントは、羽根取付け溝の適当に形成された
支持凹設面上のショルダを介してロータに案内される。
【００１０】図２にはロータの部分図を用いた羽根取付
け溝の変形が示されている。寸法Ａｏ及びＡｕは、凹部
の垂直の側壁と水平の側壁との移行部において測定した
ものである。この移行部に、ハンマーヘッドの応力的に
最も負荷される個所が対応しており、それ故、一般的に
羽根基部の垂直及び水平のバーが面取り部を備えてい
る。
け溝の変形が示されている。寸法Ａｏ及びＡｕは、凹部
の垂直の側壁と水平の側壁との移行部において測定した
ものである。この移行部に、ハンマーヘッドの応力的に
最も負荷される個所が対応しており、それ故、一般的に
羽根基部の垂直及び水平のバーが面取り部を備えてい
る。
【００１１】図３には、振幅Ａが、１３の羽根取付け溝
のそれぞれのための両方の距離ＡｏとＡｕとの算術平均
値として与えられている。対応策なしには、第１の羽根
取付け溝の軸方向ずれの値Ａ１は、隣接する羽根取付け
溝の軸方向ずれの値より著しく高く位置している。
のそれぞれのための両方の距離ＡｏとＡｕとの算術平均
値として与えられている。対応策なしには、第１の羽根
取付け溝の軸方向ずれの値Ａ１は、隣接する羽根取付け
溝の軸方向ずれの値より著しく高く位置している。
【００１２】そこで、本発明の本質は、第１の羽根取付
け溝１の上流側に、羽根を備えていない環状の予備溝０
が配置されていることにある。
け溝１の上流側に、羽根を備えていない環状の予備溝０
が配置されていることにある。
【００１３】予備溝０は、第１の羽根取付け溝１に対し
て、第１の羽根取付け溝１と第２の羽根取付け溝２との
間の軸方向間隔とほぼ同じ軸方向間隔を有している。さ
らに、予備溝は、すぐ隣の羽根取付け溝１とほぼ同じ半
径方向深さを有している。このような両方の構成によっ
て、予備溝０と羽根取付け溝１との間に位置するロータ
側の材料容積は、ロータ表面の範囲で第１の羽根取付け
溝と第２の羽根取付け溝との間に存在していてかつ羽根
取付け溝の側面の動きにかなりの影響を及ぼす材料容積
に相応する。本発明の作用のために決して強制ではない
けれども、同じ溝深さ及び同じ溝間隔が、羽根取付け溝
１−１３によって原則的に規定されているような所定の
構造において最深部で可能な軸方向ずれを達成するため
の最良の値である。
て、第１の羽根取付け溝１と第２の羽根取付け溝２との
間の軸方向間隔とほぼ同じ軸方向間隔を有している。さ
らに、予備溝は、すぐ隣の羽根取付け溝１とほぼ同じ半
径方向深さを有している。このような両方の構成によっ
て、予備溝０と羽根取付け溝１との間に位置するロータ
側の材料容積は、ロータ表面の範囲で第１の羽根取付け
溝と第２の羽根取付け溝との間に存在していてかつ羽根
取付け溝の側面の動きにかなりの影響を及ぼす材料容積
に相応する。本発明の作用のために決して強制ではない
けれども、同じ溝深さ及び同じ溝間隔が、羽根取付け溝
１−１３によって原則的に規定されているような所定の
構造において最深部で可能な軸方向ずれを達成するため
の最良の値である。
【００１４】予備溝０は、すぐ隣の羽根取付け溝１と同
じ構成を有しており、このことにより製造コストに有利
な影響を及ぼす。
じ構成を有しており、このことにより製造コストに有利
な影響を及ぼす。
【００１５】予備溝０は、図４に示すように軸方向で分
割された閉鎖セグメント２４によって充填されている。
所謂このような盲セグメントは、ロータ表面と面一にな
っている。閉鎖セグメントの両方の半部は、軸方向運動
を避けれない際には即座にこの軸方向運動に支持ショル
ダの相対運動を追従させることができる。このことによ
って、予備溝０における大きな側面の動きにも拘らず、
有害な摩擦効果を排除することができる。
割された閉鎖セグメント２４によって充填されている。
所謂このような盲セグメントは、ロータ表面と面一にな
っている。閉鎖セグメントの両方の半部は、軸方向運動
を避けれない際には即座にこの軸方向運動に支持ショル
ダの相対運動を追従させることができる。このことによ
って、予備溝０における大きな側面の動きにも拘らず、
有害な摩擦効果を排除することができる。
【００１６】本発明の作用は図３の図表において明らか
である。振幅ＡＯを有する比較的大きな側面の動きは、
今や予備溝０内で、しかも方策なしに従来では羽根取付
け溝１内で現われる大きさと同じ大きさで示される。こ
れに対してここでは、振幅Ａ１′が、隣接する羽根取付
け溝において普通の値まで減少される。
である。振幅ＡＯを有する比較的大きな側面の動きは、
今や予備溝０内で、しかも方策なしに従来では羽根取付
け溝１内で現われる大きさと同じ大きさで示される。こ
れに対してここでは、振幅Ａ１′が、隣接する羽根取付
け溝において普通の値まで減少される。
【００１７】勿論、本発明は図示の実施例に限定されな
い。原則的には、できるだけ大きな作用にとって決定的
な申し分ない深さ寸法が当然守られる限りでは、あらゆ
る溝形状が適する。この場合、隔離基準を考慮し続ける
限りでは、溝の充填あるいは閉鎖も任意に行うことがで
きる。
い。原則的には、できるだけ大きな作用にとって決定的
な申し分ない深さ寸法が当然守られる限りでは、あらゆ
る溝形状が適する。この場合、隔離基準を考慮し続ける
限りでは、溝の充填あるいは閉鎖も任意に行うことがで
きる。
【図１】羽根を付けられたドラム形ロータを部分的に破
断して示す部分縦断面図である。
断して示す部分縦断面図である。
【図２】ロータがたわむ際に環状の溝の寸法が著しく変
化することを説明するための図である。
化することを説明するための図である。
【図３】それぞれの羽根取付け溝において生じるたわみ
振幅の量を示す図表である。
振幅の量を示す図表である。
【図４】備えられた予備溝の部分縦断面図である。
０ 予備溝、 １−１３ 羽根取付け溝、 ２０ ロー
タ、 ２１ 羽根幹部、 ２２ 羽根基部、 ２３ シ
リンダの輪郭、 ２４ 閉鎖セグメント
タ、 ２１ 羽根幹部、 ２２ 羽根基部、 ２３ シ
リンダの輪郭、 ２４ 閉鎖セグメント
フロントページの続き (72)発明者 ハンス マイアー スイス国 フィスリスバッハ ヴァルデス ルーシュトラーセ 13 (72)発明者 ウイ−リン グエン スイス国 ノイエンホーフ ポストシュト ラーセ ９ (72)発明者 ペーター ノーヴァセック スイス国 ゲーベンシュトルフ オーバー リーデンシュトラーセ 30 アー (72)発明者 パウル スレプセヴィック スイス国 ヌスバウメン ヴィーゼンヴェ ーク ３
Claims (5)
- 【請求項１】 羽根の羽根基部（２２）が、サイド支持
凹設面を有する環状の羽根取付け溝（１−１３）内に列
状に固定されている形式の軸流式ターボ機械のためのド
ラム形ロータにおいて、第１の羽根列のために設けられ
た羽根取付け溝（１）の上流に、羽根を備えていない環
状の予備溝（０）が配置されていることを特徴とする軸
流式ターボ機械のためのドラム形ロータ。 - 【請求項２】 予備溝（０）が、第１の羽根列のために
設けられた羽根取付け溝（１）とほぼ同じ半径方向の深
さを有している請求項１記載のドラム形ロータ。 - 【請求項３】 予備溝（０）が、第１の羽根列のために
設けられた羽根取付け溝（１）とほぼ同じ構成を有して
いる請求項２記載のドラム形ロータ。 - 【請求項４】 羽根を付けられた第１の羽根取付け溝
（１）に対する予備溝（０）の軸方向の間隔が、第２の
羽根取付け溝（２）に対する第１の羽根取付け溝（１）
の軸方向の間隔とほぼ同じである請求項１記載のドラム
形ロータ。 - 【請求項５】 予備溝（０）が軸方向で分割された閉鎖
セグメント（２４）を備えている請求項１記載のドラム
形ロータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1923/91-1 | 1991-06-28 | ||
| CH192391 | 1991-06-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05187201A true JPH05187201A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=4221757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4169420A Pending JPH05187201A (ja) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | 軸流式ターボ機械のためのドラム形ロータ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5232336A (ja) |
| EP (1) | EP0520260B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05187201A (ja) |
| DE (1) | DE59200115D1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4436727A1 (de) * | 1994-10-14 | 1996-04-18 | Abb Management Ag | Trommelrotor für eine axial durchströmte Turbomaschine |
| DE19615549B8 (de) * | 1996-04-19 | 2005-07-07 | Alstom | Vorrichtung zum thermischen Schutz eines Rotors eines Hochdruckverdichters |
| DE10356586A1 (de) * | 2003-12-04 | 2005-07-07 | Alstom Technology Ltd | Verdichterrotor |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US941389A (en) * | 1908-05-16 | 1909-11-30 | Westinghouse Machine Co | Turbine-blading. |
| GB190915893A (en) * | 1909-07-07 | 1909-09-16 | Walter Wills | Improvements in Roller Skates. |
| DE1024983B (de) * | 1954-02-16 | 1958-02-27 | Siemens Ag | Anordnung an axial beaufschlagten Turbinen, deren Schaufeln mit Formschluss in eine Ringnut des Schaufeltraegers eingesetzt sind |
| US3680979A (en) * | 1970-10-07 | 1972-08-01 | Carrier Corp | Rotor structure for turbo machines |
| DE2408641A1 (de) * | 1974-02-21 | 1975-08-28 | Aeg Kanis Turbinen | Beschaufelung von stroemungsmaschinen |
| US4872307A (en) * | 1987-05-13 | 1989-10-10 | Gibbs & Hill, Inc. | Retrofit of simple cycle gas turbines for compressed air energy storage application |
-
1992
- 1992-06-13 DE DE59200115T patent/DE59200115D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-13 EP EP92109960A patent/EP0520260B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-26 US US07/904,668 patent/US5232336A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-26 JP JP4169420A patent/JPH05187201A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0520260A1 (de) | 1992-12-30 |
| EP0520260B1 (de) | 1994-04-13 |
| DE59200115D1 (de) | 1994-05-19 |
| US5232336A (en) | 1993-08-03 |
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