JPH0610606A - 動翼をロータに取り付けるための根元部 - Google Patents
動翼をロータに取り付けるための根元部Info
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- JPH0610606A JPH0610606A JP5061913A JP6191393A JPH0610606A JP H0610606 A JPH0610606 A JP H0610606A JP 5061913 A JP5061913 A JP 5061913A JP 6191393 A JP6191393 A JP 6191393A JP H0610606 A JPH0610606 A JP H0610606A
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- flat bearing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
-
- 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
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 溝形成にフライス削りが用いられるときに改
良された製造性を有する、２つの出張り部のある側入型
のタービン動翼根元部を提供する。 【構成】 根元部１０は、同根元部の形状に略々一致す
る形状を有する溝内で該溝と共通の中心線ＣＬを有し、
該中心線ＣＬに対して対称的に形成された最上位のネッ
ク部２０と、該最上位のネック部２０の下方に上記中心
線ＣＬに対して対称的な形状に形成された最上位の出張
り部２２と、該最上位の出張り部２２の下方に上記中心
線ＣＬに対して対称的な形状に形成された最下位のネッ
ク部２４と、該最下位のネック部２４の下方に上記中心
線ＣＬに対して対称的な形状に形成された最下位の出張
り部２６とを少なくとも備え、各ネック部及び各出張り
部が特別な寸法関係にある。
良された製造性を有する、２つの出張り部のある側入型
のタービン動翼根元部を提供する。 【構成】 根元部１０は、同根元部の形状に略々一致す
る形状を有する溝内で該溝と共通の中心線ＣＬを有し、
該中心線ＣＬに対して対称的に形成された最上位のネッ
ク部２０と、該最上位のネック部２０の下方に上記中心
線ＣＬに対して対称的な形状に形成された最上位の出張
り部２２と、該最上位の出張り部２２の下方に上記中心
線ＣＬに対して対称的な形状に形成された最下位のネッ
ク部２４と、該最下位のネック部２４の下方に上記中心
線ＣＬに対して対称的な形状に形成された最下位の出張
り部２６とを少なくとも備え、各ネック部及び各出張り
部が特別な寸法関係にある。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は蒸気タービン動翼に関し、特
に、機械加工された溝の中に組み付けられる比較的小さ
な動翼と共に用いられる２つの出張り部を有する側入型
のタービン動翼取付構造に関するものである。
に、機械加工された溝の中に組み付けられる比較的小さ
な動翼と共に用いられる２つの出張り部を有する側入型
のタービン動翼取付構造に関するものである。
【０００２】タービン動翼はタービンロータに種々の方
法で取り付けられ得る。１つの公知構造としては、樅の
木状の側入型の根元部の使用である。この根元部の名前
は、最下位から最上位にかけて大きさが全般的に増大す
る少なくとも２つの出張り部を採用しているという事実
に由来している。
法で取り付けられ得る。１つの公知構造としては、樅の
木状の側入型の根元部の使用である。この根元部の名前
は、最下位から最上位にかけて大きさが全般的に増大す
る少なくとも２つの出張り部を採用しているという事実
に由来している。
【０００３】この基本的な樅の木状根元部形態は、複数
の潜在的な荷重路を有しており、該荷重路に結果的に生
ずる応力の大きさは、根元部とそれに対応する溝との間
の初期的な嵌合の精度に依存する。これ等の応力は、高
サイクル疲労、低サイクル疲労及び応力腐食割れのよう
な潜在的な破損メカニズムに対して特に関係している。
の潜在的な荷重路を有しており、該荷重路に結果的に生
ずる応力の大きさは、根元部とそれに対応する溝との間
の初期的な嵌合の精度に依存する。これ等の応力は、高
サイクル疲労、低サイクル疲労及び応力腐食割れのよう
な潜在的な破損メカニズムに対して特に関係している。
【０００４】樅の木状の根元部を有する動翼は、該根元
部における振動の中立軸線がタービンロータの軸線に略
々平行する重要な振動モードの影響を特性的に受け易
い。かかる振動性の挙動のため、樅の木状根元部の複数
の最上位のランド部は、根元部全体の剛性と荷重支持能
力の大きな部分を提供する。この理由のために、これ等
の最上位のランド部がタービン運転中に緊密な接触状態
となっていることが特に重要である。製造公差は、この
緊密な接触状態が最上位のランド部表面で生ずると同時
に、動翼締め付け構造全体に亙ってピーク応力を最小化
することを確保すべく選択されなければならない。
部における振動の中立軸線がタービンロータの軸線に略
々平行する重要な振動モードの影響を特性的に受け易
い。かかる振動性の挙動のため、樅の木状根元部の複数
の最上位のランド部は、根元部全体の剛性と荷重支持能
力の大きな部分を提供する。この理由のために、これ等
の最上位のランド部がタービン運転中に緊密な接触状態
となっていることが特に重要である。製造公差は、この
緊密な接触状態が最上位のランド部表面で生ずると同時
に、動翼締め付け構造全体に亙ってピーク応力を最小化
することを確保すべく選択されなければならない。
【０００５】これ等の目的を達成するために、樅の木状
の根元部は、タービンが停止状態にあるときに下方のラ
ンド部上に非常に小さな間隙を与える中間公差寸法（me
diantolerance dimentions）でしばしば設計される。こ
の中間下方ランド部の間隙の大きさは公差自体の関数で
ある。所定の樅の木状根元部設計と適用のために、より
大きな公差はより大きな中間下方ランド部間隙を要求し
て、最上位ランド部がタービン運転中に緊密な接触状態
となっていることを確保する。
の根元部は、タービンが停止状態にあるときに下方のラ
ンド部上に非常に小さな間隙を与える中間公差寸法（me
diantolerance dimentions）でしばしば設計される。こ
の中間下方ランド部の間隙の大きさは公差自体の関数で
ある。所定の樅の木状根元部設計と適用のために、より
大きな公差はより大きな中間下方ランド部間隙を要求し
て、最上位ランド部がタービン運転中に緊密な接触状態
となっていることを確保する。
【０００６】ある特性は、製造公差の偏差の大きさを増
大する傾向がある。かかる特性の１つは、密接して隣合
う列において、列毎に異なるロータ径、根元部構造又は
動翼数を用いることである。これ等の特徴のいずれもが
溝の製造方法としてブローチ削りの採用を阻み、その代
わりに、本質的により精度の落ちるフライス盤による方
法の採用を要求する。関連する特性は下方出張り部の幅
である。幅が大きくなるとフライスに与える荷重が増大
し、その切削路の精度を減ずる。
大する傾向がある。かかる特性の１つは、密接して隣合
う列において、列毎に異なるロータ径、根元部構造又は
動翼数を用いることである。これ等の特徴のいずれもが
溝の製造方法としてブローチ削りの採用を阻み、その代
わりに、本質的により精度の落ちるフライス盤による方
法の採用を要求する。関連する特性は下方出張り部の幅
である。幅が大きくなるとフライスに与える荷重が増大
し、その切削路の精度を減ずる。
【０００７】また、動翼、根元部及び溝のある特性は製
造公差の偏差の寸法的影響を増大する傾向がある。これ
等は小さな絶対的サイズと、加えられる比較的低い安定
荷重とを含む。
造公差の偏差の寸法的影響を増大する傾向がある。これ
等は小さな絶対的サイズと、加えられる比較的低い安定
荷重とを含む。
【０００８】動翼のある特性は、根元部のその対応する
溝内への不精密な嵌合により、悪い結果を生ずる可能性
を増大する傾向がある。かかる特性のうちの重要な１つ
は、振動の最下位モードが脱調して、それ等が共振状態
となることが許容される設計である。低いモードは、動
翼における何れの所よりも根元部に最大の高サイクル疲
労応力を生じ易い。脱調した動翼は、一般的に、同一タ
ービンにおける他の動翼に比べてサイズが小さい。
溝内への不精密な嵌合により、悪い結果を生ずる可能性
を増大する傾向がある。かかる特性のうちの重要な１つ
は、振動の最下位モードが脱調して、それ等が共振状態
となることが許容される設計である。低いモードは、動
翼における何れの所よりも根元部に最大の高サイクル疲
労応力を生じ易い。脱調した動翼は、一般的に、同一タ
ービンにおける他の動翼に比べてサイズが小さい。
【０００９】遠心荷重が加わった際にゼロ間隙（面対面
の接触）が出張り部即ち尖ったランド部で生じなければ
ならないことを留意して、許容され得る最大及び最小の
間隙で根元部及び溝の輪郭を決定することは非常に難し
い。２つの出張り部を有する側入型のタービン動翼のた
めには、その２つの出張り部に対応して２つのみのラン
ド部がある（対称面でもある根元部中心線の両側に配置
された左右のランド部であり、各出張り部に２つ、合計
４つのランド部がある。）。
の接触）が出張り部即ち尖ったランド部で生じなければ
ならないことを留意して、許容され得る最大及び最小の
間隙で根元部及び溝の輪郭を決定することは非常に難し
い。２つの出張り部を有する側入型のタービン動翼のた
めには、その２つの出張り部に対応して２つのみのラン
ド部がある（対称面でもある根元部中心線の両側に配置
された左右のランド部であり、各出張り部に２つ、合計
４つのランド部がある。）。
【００１０】従って、多くの時間及び労力が蒸気タービ
ン或はガスタービン用の各動翼取付構造の設計にとられ
る。側入型のタービン動翼根元部を設計する先行技術に
係る方法の一例としては米国特許第４,６９２,９７６号
明細書に示されている。その米国特許には、動翼根元部
に作用する遠心荷重及び曲げ荷重に帰因する著しく低減
された応力集中で、計測し得る２つの出張り部（又は舌
状部）を有する側入型のタービン動翼を製造する方法が
開示されている。その動翼の設計は全応力集中点におけ
る応力を均等化している。動翼取付構造の製作に要求さ
れる精度の結果として、動翼の根元部及び溝の表面は、
それ等の各半径の長さと、各半径についての旋回中心の
位置と、各湾曲部の始点及び終点と、２つの出張り部の
それぞれに関連したランド部（又は平坦部）の長さとに
よって画定される。
ン或はガスタービン用の各動翼取付構造の設計にとられ
る。側入型のタービン動翼根元部を設計する先行技術に
係る方法の一例としては米国特許第４,６９２,９７６号
明細書に示されている。その米国特許には、動翼根元部
に作用する遠心荷重及び曲げ荷重に帰因する著しく低減
された応力集中で、計測し得る２つの出張り部（又は舌
状部）を有する側入型のタービン動翼を製造する方法が
開示されている。その動翼の設計は全応力集中点におけ
る応力を均等化している。動翼取付構造の製作に要求さ
れる精度の結果として、動翼の根元部及び溝の表面は、
それ等の各半径の長さと、各半径についての旋回中心の
位置と、各湾曲部の始点及び終点と、２つの出張り部の
それぞれに関連したランド部（又は平坦部）の長さとに
よって画定される。
【００１１】米国特許第４,８２４,３２８号明細書に
は、違う種類のタービン動翼取付構造が開示されてお
り、動翼の根元部及び溝の輪郭は特殊な関係によって画
定されている。
は、違う種類のタービン動翼取付構造が開示されてお
り、動翼の根元部及び溝の輪郭は特殊な関係によって画
定されている。
【００１２】溝製作がフライス削りによって行われる必
要があるときの製造公差の偏差の大きさを低減するター
ビン動翼に対する必要性が依然として存在している。ま
た、特に高サイクル疲労及び応力腐食割れに関して、製
造公差の偏差の悪い結果を低減するタービン動翼取付構
造に対する必要性が引き続き存る。
要があるときの製造公差の偏差の大きさを低減するター
ビン動翼に対する必要性が依然として存在している。ま
た、特に高サイクル疲労及び応力腐食割れに関して、製
造公差の偏差の悪い結果を低減するタービン動翼取付構
造に対する必要性が引き続き存る。
【００１３】
【発明の概要】従って、本発明の目的は、予想される公
差の偏差の大きさを低減するように、フライス削りを使
用して溝を形成するときの製造性を改良する、２つの出
張り部を有する側入型タービン動翼取付構造を提供する
ことである。
差の偏差の大きさを低減するように、フライス削りを使
用して溝を形成するときの製造性を改良する、２つの出
張り部を有する側入型タービン動翼取付構造を提供する
ことである。
【００１４】本発明の他の目的は、動翼径方向位置の組
立公差に対するより小さな影響と全ての嵌合状態下にお
ける著しくより低められた出張り部の応力と共に、根元
部及び溝の製造公差に対するより小さな影響を有する、
２つの出張り部がある側入型のタービン動翼取付構造を
提供することである。
立公差に対するより小さな影響と全ての嵌合状態下にお
ける著しくより低められた出張り部の応力と共に、根元
部及び溝の製造公差に対するより小さな影響を有する、
２つの出張り部がある側入型のタービン動翼取付構造を
提供することである。
【００１５】これ等の目的及び他の目的を達成するため
に、本発明は、ロータに形成されたある形状を有する溝
内に、該溝と共通の中心線を有するように、動翼を取り
付けるための、前記ロータの前記形状に実質的に対応す
る形状を有する根元部であって、前記中心線に対して対
称的な形状に形成された最上位のネック部と、前記最上
位のネック部の下方に前記中心線に対して対称的な形状
に形成された最上位の出張り部であって、前記中心線の
各側に、始点及び終点によって長さが画定される平坦支
承面b1と、該平坦支承面b1の前記始点と共存する終点に
よって弧の長さが画定される半径Ｒ２のアール付き丸み
面s1とを有しており、前記平坦支承面b1は、始点よりも
終点の方が前記中心線から大きな水平方向距離のところ
にある該始点及び該終点によって画定される前記溝の対
応する平坦支承面と面接触し、前記溝は、該溝の前記平
坦支承面の前記終点と共存する始点によって弧の長さが
画定される半径Ｒ３のアール付き丸み面を含み、前記根
元部の前記平坦支承面b1と前記溝の前記平坦支承面との
間の接触領域は、前記溝の前記平坦支承面の前記始点か
ら前記根元部の前記平坦支承面の前記終点までの長さL1
に亙って延在している、前記最上位の出張り部と、該最
上位の出張り部の下方に前記中心線に対して対称的な形
状に形成された最下位のネック部と、該最下位のネック
部の下方に前記中心線に対して対称的な形状に形成され
た最下位の出張り部であって、該中心線の各側に、始点
及び終点によって長さが画定される平坦支承面b2と、該
平坦支承面b2の前記始点と共存する終点によって弧の長
さが画定される半径Ｒ６のアール付き丸み面s2とを有し
ており、前記平坦支承面b2は、始点よりも終点の方が前
記中心線から大きな水平方向距離のところにある該始点
及び該終点によって画定される前記溝の対応する平坦支
承面と面接触し、前記溝は、始点と該溝の前記平坦支承
面の前記終点と共存する終点とによって弧の長さが画定
される半径Ｒ７のアール付き丸み面を含み、前記根元部
の前記平坦支承面b2と前記溝の前記平坦支承面との間の
接触領域は、前記溝の前記平坦支承面の前記始点から前
記根元部の前記平坦支承面の前記終点までの長さL2に亙
って延在している、前記最下位の出張り部と、を備え、
前記長さL2対L1の比は約０．７６であり、前記半径Ｒ３
対Ｒ２の比は約１.０であり、前記半径Ｒ７対Ｒ６の比
は約１.５５である、根元部を提供している。
に、本発明は、ロータに形成されたある形状を有する溝
内に、該溝と共通の中心線を有するように、動翼を取り
付けるための、前記ロータの前記形状に実質的に対応す
る形状を有する根元部であって、前記中心線に対して対
称的な形状に形成された最上位のネック部と、前記最上
位のネック部の下方に前記中心線に対して対称的な形状
に形成された最上位の出張り部であって、前記中心線の
各側に、始点及び終点によって長さが画定される平坦支
承面b1と、該平坦支承面b1の前記始点と共存する終点に
よって弧の長さが画定される半径Ｒ２のアール付き丸み
面s1とを有しており、前記平坦支承面b1は、始点よりも
終点の方が前記中心線から大きな水平方向距離のところ
にある該始点及び該終点によって画定される前記溝の対
応する平坦支承面と面接触し、前記溝は、該溝の前記平
坦支承面の前記終点と共存する始点によって弧の長さが
画定される半径Ｒ３のアール付き丸み面を含み、前記根
元部の前記平坦支承面b1と前記溝の前記平坦支承面との
間の接触領域は、前記溝の前記平坦支承面の前記始点か
ら前記根元部の前記平坦支承面の前記終点までの長さL1
に亙って延在している、前記最上位の出張り部と、該最
上位の出張り部の下方に前記中心線に対して対称的な形
状に形成された最下位のネック部と、該最下位のネック
部の下方に前記中心線に対して対称的な形状に形成され
た最下位の出張り部であって、該中心線の各側に、始点
及び終点によって長さが画定される平坦支承面b2と、該
平坦支承面b2の前記始点と共存する終点によって弧の長
さが画定される半径Ｒ６のアール付き丸み面s2とを有し
ており、前記平坦支承面b2は、始点よりも終点の方が前
記中心線から大きな水平方向距離のところにある該始点
及び該終点によって画定される前記溝の対応する平坦支
承面と面接触し、前記溝は、始点と該溝の前記平坦支承
面の前記終点と共存する終点とによって弧の長さが画定
される半径Ｒ７のアール付き丸み面を含み、前記根元部
の前記平坦支承面b2と前記溝の前記平坦支承面との間の
接触領域は、前記溝の前記平坦支承面の前記始点から前
記根元部の前記平坦支承面の前記終点までの長さL2に亙
って延在している、前記最下位の出張り部と、を備え、
前記長さL2対L1の比は約０．７６であり、前記半径Ｒ３
対Ｒ２の比は約１.０であり、前記半径Ｒ７対Ｒ６の比
は約１.５５である、根元部を提供している。
【００１６】実施態様では、最上位のネック部の幅を
W1、最下位のネック部の幅をW2とすると、幅ｗ2対幅ｗ1
の比は約０.６９であり、半径Ｒ２対幅w1の比は約０.１
５であり、半径Ｒ３対幅w1の比は約０.１５であり、半
径Ｒ６対幅w1の比は約０.０８であり、半径Ｒ７対w1の
比は約０.１２であり、長さL1対幅w1の比は約０.１３で
あり、長さL2対幅ｗ1の比は約０.１０である。
W1、最下位のネック部の幅をW2とすると、幅ｗ2対幅ｗ1
の比は約０.６９であり、半径Ｒ２対幅w1の比は約０.１
５であり、半径Ｒ３対幅w1の比は約０.１５であり、半
径Ｒ６対幅w1の比は約０.０８であり、半径Ｒ７対w1の
比は約０.１２であり、長さL1対幅w1の比は約０.１３で
あり、長さL2対幅ｗ1の比は約０.１０である。
【００１７】
【実施例】図において、タービン動翼９はプラットフォ
ーム部１２から下方へ延びる根元部１０と、該プラット
フォーム部１２から上方へ延びる翼状部１４とを含む。
本発明の焦点が根元部１０であるので、この翼状部１４
は実質的に取り除かれている。根元部の輪郭は図１に略
々示されており、該根元部輪郭は、図２に示されるよう
にタービンのロータ１８に形成された側入型の溝である
対応溝１６の輪郭に略々一致している。
ーム部１２から下方へ延びる根元部１０と、該プラット
フォーム部１２から上方へ延びる翼状部１４とを含む。
本発明の焦点が根元部１０であるので、この翼状部１４
は実質的に取り除かれている。根元部の輪郭は図１に略
々示されており、該根元部輪郭は、図２に示されるよう
にタービンのロータ１８に形成された側入型の溝である
対応溝１６の輪郭に略々一致している。
【００１８】図１に示されるように、根元部１０は、上
記プラットフォーム部１２から下方へ延びている最上位
のネック部２０と、該最上位のネック部から下方へ延び
ている最上位の出張り部２２と、該最上位の出張り部２
２から下方へ延びている最下位のネック部２４と、該最
下位のネック部２４から下方へ延びている最下位の出張
り部２６とを有する。
記プラットフォーム部１２から下方へ延びている最上位
のネック部２０と、該最上位のネック部から下方へ延び
ている最上位の出張り部２２と、該最上位の出張り部２
２から下方へ延びている最下位のネック部２４と、該最
下位のネック部２４から下方へ延びている最下位の出張
り部２６とを有する。
【００１９】根元部１０の輪郭は、該根元部１０の表面
上に点Ｐ１〜Ｐ１６を配置する座標点系によって画定さ
れる。この表面は根元部中心線ＣＬの両側において同等
であり、点Ｐ１〜Ｐ１６は座標点での符号を除けば根元
部の左側でも同等である。
上に点Ｐ１〜Ｐ１６を配置する座標点系によって画定さ
れる。この表面は根元部中心線ＣＬの両側において同等
であり、点Ｐ１〜Ｐ１６は座標点での符号を除けば根元
部の左側でも同等である。
【００２０】上記表面における複数の湾曲部について
は、半径Ｒ１〜Ｒ８が複数の湾曲表面を構成するために
用いられる。各半径Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれの旋回中心
Ｃ１〜Ｃ８を有し、そこから該当する半径が対応する表
面まで延びている。
は、半径Ｒ１〜Ｒ８が複数の湾曲表面を構成するために
用いられる。各半径Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれの旋回中心
Ｃ１〜Ｃ８を有し、そこから該当する半径が対応する表
面まで延びている。
【００２１】下記の表１は、半径Ｒ１〜Ｒ８の寸法又は
長さと共に（長さをインチで表す表１における半径につ
いての寸法は本発明の好適な実施例であるが、本発明の
実施には該寸法を縮小又は拡大して使用できる）、点Ｐ
１〜Ｐ１６と旋回中心Ｃ１〜Ｃ８との配置を座標点形式
で詳細に示す。
長さと共に（長さをインチで表す表１における半径につ
いての寸法は本発明の好適な実施例であるが、本発明の
実施には該寸法を縮小又は拡大して使用できる）、点Ｐ
１〜Ｐ１６と旋回中心Ｃ１〜Ｃ８との配置を座標点形式
で詳細に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】最上位のネック部２０は、中心点Ｃ２のＸ
座標から半径Ｒ２を差し引いて２倍することによって画
定される幅w1（図４）を有する。
座標から半径Ｒ２を差し引いて２倍することによって画
定される幅w1（図４）を有する。
【００２４】最上位の出張り部２２は、根元部中心線Ｃ
Ｌを中心として対称的に形成され且つ該中心線ＣＬの各
側には平坦支承面b1を有し、該平坦支承面の長さは始点
Ｐ４及び終点Ｐ５によって画定されている。終点Ｐ５
は、始点Ｐ４より、根元部中心線ＣＬからより大きな水
平距離の所にある。この平坦支承面b1は溝１６での対応
する平坦支承面b1’（図２における点Ｐ４及びＰ５を参
照）に対して、溝の点Ｐ４から根元部の点Ｐ５まで延び
る長さL1に亙って面接触している。
Ｌを中心として対称的に形成され且つ該中心線ＣＬの各
側には平坦支承面b1を有し、該平坦支承面の長さは始点
Ｐ４及び終点Ｐ５によって画定されている。終点Ｐ５
は、始点Ｐ４より、根元部中心線ＣＬからより大きな水
平距離の所にある。この平坦支承面b1は溝１６での対応
する平坦支承面b1’（図２における点Ｐ４及びＰ５を参
照）に対して、溝の点Ｐ４から根元部の点Ｐ５まで延び
る長さL1に亙って面接触している。
【００２５】アール付きの根元部丸み面s1は根元部の始
点Ｐ３及び終点Ｐ４によって画定され、該終点Ｐ４は根
元部支承面b1における始点Ｐ４と共存している。このア
ール付き根元部丸み面s1は、根元部の旋回中心Ｃ２から
引き出された該根元部の半径Ｒ２によって画定される。
点Ｐ３及び終点Ｐ４によって画定され、該終点Ｐ４は根
元部支承面b1における始点Ｐ４と共存している。このア
ール付き根元部丸み面s1は、根元部の旋回中心Ｃ２から
引き出された該根元部の半径Ｒ２によって画定される。
【００２６】アール付き溝丸み面s1’は溝における始点
Ｐ５及び終点Ｐ６によって画定され、該始点Ｐ５は溝平
坦支承面b1’の終点Ｐ５と共存している。このアール付
き溝丸み面S1’は、溝の旋回中心Ｃ３から引き出された
該溝の半径Ｒ３によって画定される。
Ｐ５及び終点Ｐ６によって画定され、該始点Ｐ５は溝平
坦支承面b1’の終点Ｐ５と共存している。このアール付
き溝丸み面S1’は、溝の旋回中心Ｃ３から引き出された
該溝の半径Ｒ３によって画定される。
【００２７】同様にして、最下位のネック部２４は、根
元部の中心点Ｃ６に関する座標から該根元部の半径Ｒ６
を差し引いて２倍することによって画定される幅w2（図
４）を有する。
元部の中心点Ｃ６に関する座標から該根元部の半径Ｒ６
を差し引いて２倍することによって画定される幅w2（図
４）を有する。
【００２８】最下位の出張り部２６は、根元部中心線Ｃ
Ｌを中心として対称的に形成され且つ該中心線の各側に
は平坦支承面b2を有し、該平坦支承面の長さは始点Ｐ１
２及び終点Ｐ１３によって画定されている。終点Ｐ１３
は、始点Ｐ１２より、根元部中心線ＣＬからより大きな
水平距離の所にある。この平坦支承面b2は溝１６での対
応する平坦支承面b2'(図２における点Ｐ１２及びＰ１３
を参照）に対して、溝の点Ｐ１２から根元部の点Ｐ１３
まで延びる長さL2に亙って面接触している。
Ｌを中心として対称的に形成され且つ該中心線の各側に
は平坦支承面b2を有し、該平坦支承面の長さは始点Ｐ１
２及び終点Ｐ１３によって画定されている。終点Ｐ１３
は、始点Ｐ１２より、根元部中心線ＣＬからより大きな
水平距離の所にある。この平坦支承面b2は溝１６での対
応する平坦支承面b2'(図２における点Ｐ１２及びＰ１３
を参照）に対して、溝の点Ｐ１２から根元部の点Ｐ１３
まで延びる長さL2に亙って面接触している。
【００２９】アール付き根元部丸み面s2は根元部の始点
Ｐ１１及び終点Ｐ１２によって画定され、該終点Ｐ１２
は平坦な根元部支承面b2における始点Ｐ１２と共存して
いる。アール付き根元部丸み面s2は、根元部の旋回中心
Ｃ６から引き出された該根元部の半径Ｒ６によって画定
されている。
Ｐ１１及び終点Ｐ１２によって画定され、該終点Ｐ１２
は平坦な根元部支承面b2における始点Ｐ１２と共存して
いる。アール付き根元部丸み面s2は、根元部の旋回中心
Ｃ６から引き出された該根元部の半径Ｒ６によって画定
されている。
【００３０】アール付き溝丸み面s2’は溝の始点Ｐ１３
及び終点Ｐ１４によって画定され、該始点Ｐ１３は溝平
坦支承面b2’の終点Ｐ１３と共存している。このアール
付き溝丸み面s2’は、溝の旋回中心Ｃ７から引き出され
た該溝の半径Ｒ７によって画定されている。
及び終点Ｐ１４によって画定され、該始点Ｐ１３は溝平
坦支承面b2’の終点Ｐ１３と共存している。このアール
付き溝丸み面s2’は、溝の旋回中心Ｃ７から引き出され
た該溝の半径Ｒ７によって画定されている。
【００３１】先行するパラグラフに記載された寸法の全
ては、根元部及び溝にとっての最大材料状態に近い名目
上の寸法である。製造公差は、ロータが等温静止状態に
あるときに根元部の平坦支承面b2と溝の対応する平坦支
承面b2'との間に０.０１６５１ｍｍ（０.０００６５ｉ
ｎ）の中央値間隙を設定するように定められる。
ては、根元部及び溝にとっての最大材料状態に近い名目
上の寸法である。製造公差は、ロータが等温静止状態に
あるときに根元部の平坦支承面b2と溝の対応する平坦支
承面b2'との間に０.０１６５１ｍｍ（０.０００６５ｉ
ｎ）の中央値間隙を設定するように定められる。
【００３２】本発明に従えば、溝における最下位のネッ
ク部２４の幅w2は、溝用のフライス刃物の剛性を増大す
るように半径Ｒ７及び接触長さL2を犠牲にして増大させ
られ、それによって、溝接触面の位置の間における厳密
な寸法的関係の制御を改良するようにしている。更に半
径Ｒ３は増大させられ、決して完全ではない嵌合条件
下、溝近辺におけるロータ内に存在するピーク応力を減
ずるようにしている。相対寸法は比で表現することがで
き、w2対w1の比は約０．６９、根元部のＲ２対w1は約
０.１５、溝のＲ３対w1の比は約０．１５、根元部のＲ
６対w1の比は約０.０８、溝のＲ７対w1の比は０．１
２、L1対w1の比は約０.１３、L2対w1の比は０.１０であ
る。
ク部２４の幅w2は、溝用のフライス刃物の剛性を増大す
るように半径Ｒ７及び接触長さL2を犠牲にして増大させ
られ、それによって、溝接触面の位置の間における厳密
な寸法的関係の制御を改良するようにしている。更に半
径Ｒ３は増大させられ、決して完全ではない嵌合条件
下、溝近辺におけるロータ内に存在するピーク応力を減
ずるようにしている。相対寸法は比で表現することがで
き、w2対w1の比は約０．６９、根元部のＲ２対w1は約
０.１５、溝のＲ３対w1の比は約０．１５、根元部のＲ
６対w1の比は約０.０８、溝のＲ７対w1の比は０．１
２、L1対w1の比は約０.１３、L2対w1の比は０.１０であ
る。
【００３３】平坦支承面b1及びb2の両方は横断面に対し
て２５゜である。更に、図１及び図２における複数の基
準点を定量化するための座標系の決定において、根元部
中心線ＣＬはＹ軸をも形成し、Ｘ軸は平坦支承面b1によ
るＹ軸の交差よって決定される。図１に示されるよう
に、上方の２つの平坦支承面b1を含む各平面はＹ軸と点
Ｏで交差し、その点でＹ軸に直交して引き出された線が
Ｘ軸である。
て２５゜である。更に、図１及び図２における複数の基
準点を定量化するための座標系の決定において、根元部
中心線ＣＬはＹ軸をも形成し、Ｘ軸は平坦支承面b1によ
るＹ軸の交差よって決定される。図１に示されるよう
に、上方の２つの平坦支承面b1を含む各平面はＹ軸と点
Ｏで交差し、その点でＹ軸に直交して引き出された線が
Ｘ軸である。
【００３４】図４は根元部１０の相対的な各種の寸法を
示している。最上位のネック部２０の幅w1と最下位のネ
ック部２４の幅w2の比は、約０．６９である。更に、根
元部１０は好ましくは約０.９４８ｉｎ（２４.０８ｍ
ｍ）の高さｈを有する。幅w2は約０.３０９５ｉｎ（７.
８６１ｍｍ）であり、幅w1は約０.４４７５ｉｎ（１１.
３６７ｍｍ）である。w2対ｈの比は約０.３３であり、w
1対ｈの比は約０.４７である。対応する溝の種々の部分
の間の関係は、これ等２つの間の密接な公差により、略
々同一となっている。
示している。最上位のネック部２０の幅w1と最下位のネ
ック部２４の幅w2の比は、約０．６９である。更に、根
元部１０は好ましくは約０.９４８ｉｎ（２４.０８ｍ
ｍ）の高さｈを有する。幅w2は約０.３０９５ｉｎ（７.
８６１ｍｍ）であり、幅w1は約０.４４７５ｉｎ（１１.
３６７ｍｍ）である。w2対ｈの比は約０.３３であり、w
1対ｈの比は約０.４７である。対応する溝の種々の部分
の間の関係は、これ等２つの間の密接な公差により、略
々同一となっている。
【００３５】平坦支承面であるb1及びb1’の間とb2及び
b2’の間とのそれぞれにおける接触長さ或は接触領域L1
及びL2は、図５に示されるように平坦支承面に平行して
測定される。図５は溝内に嵌合された根元部を示し、以
下の表２に示されるように、溝の各種の寸法は根元部の
各種の寸法と非常に接近している。
b2’の間とのそれぞれにおける接触長さ或は接触領域L1
及びL2は、図５に示されるように平坦支承面に平行して
測定される。図５は溝内に嵌合された根元部を示し、以
下の表２に示されるように、溝の各種の寸法は根元部の
各種の寸法と非常に接近している。
【００３６】
【表２】
【図１】 本発明に係るタービン動翼における根元部の
輪郭を示す側面図である。
輪郭を示す側面図である。
【図２】 図１の根元部が嵌合している溝の輪郭を示す
側面図である。
側面図である。
【図３】 図２の溝の他の側面図である。
【図４】 根元部の各種の寸法が示された、図１の根元
部の他の側面図である。
部の他の側面図である。
【図５】 名目上の根元部対溝の支承面接触を示す側面
図である。
図である。
９…タービン動翼、１０…根元部、１６…溝、２０…最
上位のネック部、２２…最上位の出張り部、２４…最下
位のネック部、２６…最下位の出張り部、ＣＬ…中心
線、b1…最上位の出張り部における平坦な根元部支承
面、b1’…平坦な根元部支承面ｂ１に対応する平坦な溝
支承面、s1…最上位の出張り部におけるアール付き根元
部丸み面、s1’…アール付き丸み面s1に対応するアール
付き溝丸み面、b2…最下位の出張り部における平坦な根
元部支承面、b2’…平坦な根元部支承面b2に対応する平
坦な溝支承面、s2…最下位の出張り部におけるアール付
き根元部丸み面、s2’…アール付き根元部丸み面に対応
するアール付き溝丸み面。
上位のネック部、２２…最上位の出張り部、２４…最下
位のネック部、２６…最下位の出張り部、ＣＬ…中心
線、b1…最上位の出張り部における平坦な根元部支承
面、b1’…平坦な根元部支承面ｂ１に対応する平坦な溝
支承面、s1…最上位の出張り部におけるアール付き根元
部丸み面、s1’…アール付き丸み面s1に対応するアール
付き溝丸み面、b2…最下位の出張り部における平坦な根
元部支承面、b2’…平坦な根元部支承面b2に対応する平
坦な溝支承面、s2…最下位の出張り部におけるアール付
き根元部丸み面、s2’…アール付き根元部丸み面に対応
するアール付き溝丸み面。
Claims (1)
- 【請求項１】 ロータに形成されたある形状を有する溝
内に、該溝と共通の中心線を有するように、動翼を取り
付けるための、前記ロータの前記形状に実質的に対応す
る形状を有する根元部であって、 前記中心線に対して対称的な形状に形成された最上位の
ネック部と、 前記最上位のネック部の下方に前記中心線に対して対称
的な形状に形成された最上位の出張り部であって、前記
中心線の各側に、始点及び終点によって長さが画定され
る平坦支承面b1と、該平坦支承面b1の前記始点と共存す
る終点によって弧の長さが画定される半径Ｒ２のアール
付き丸み面s1とを有しており、前記平坦支承面b1は、始
点よりも終点の方が前記中心線から大きな水平方向距離
のところにある該始点及び該終点によって画定される前
記溝の対応する平坦支承面と面接触し、前記溝は、該溝
の前記平坦支承面の前記終点と共存する始点によって弧
の長さが画定される半径Ｒ３のアール付き丸み面を含
み、前記根元部の前記平坦支承面b1と前記溝の前記平坦
支承面との間の接触領域は、前記溝の前記平坦支承面の
前記始点から前記根元部の前記平坦支承面の前記終点ま
での長さL1に亙って延在している、前記最上位の出張り
部と、 該最上位の出張り部の下方に前記中心線に対して対称的
な形状に形成された最下位のネック部と、 該最下位のネック部の下方に前記中心線に対して対称的
な形状に形成された最下位の出張り部であって、該中心
線の各側に、始点及び終点によって長さが画定される平
坦支承面b2と、該平坦支承面b2の前記始点と共存する終
点によって弧の長さが画定される半径Ｒ６のアール付き
丸み面s2とを有しており、前記平坦支承面b2は、始点よ
りも終点の方が前記中心線から大きな水平方向距離のと
ころにある該始点及び該終点によって画定される前記溝
の対応する平坦支承面と面接触し、前記溝は、始点と該
溝の前記平坦支承面の前記終点と共存する終点とによっ
て弧の長さが画定される半径Ｒ７のアール付き丸み面を
含み、前記根元部の前記平坦支承面b2と前記溝の前記平
坦支承面との間の接触領域は、前記溝の前記平坦支承面
の前記始点から前記根元部の前記平坦支承面の前記終点
までの長さL2に亙って延在している、前記最下位の出張
り部と、 を備え、前記長さL2対L1の比は約０．７６であり、前記
半径Ｒ３対Ｒ２の比は約１.０であり、前記半径Ｒ７対
Ｒ６の比は約１.５５である、動翼をロータに取り付け
るための根元部。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/856,997 US5176500A (en) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | Two-lug side-entry turbine blade attachment |
| US07/856997 | 1992-03-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610606A true JPH0610606A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=25324928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5061913A Pending JPH0610606A (ja) | 1992-03-24 | 1993-03-22 | 動翼をロータに取り付けるための根元部 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5176500A (ja) |
| JP (1) | JPH0610606A (ja) |
| KR (1) | KR100270342B1 (ja) |
| CA (1) | CA2092273C (ja) |
| ES (1) | ES2070720B1 (ja) |
| IT (1) | IT1263340B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226648A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | General Electric Co <Ge> | タービンの第３段のバケット及びロータホイール用の最新型のファーツリー及びブローチスロット形態 |
| JP2005226649A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | General Electric Co <Ge> | タービンの第１段及び第２段のバケット及びロータホイール用の最新型のファーツリー及びブローチスロット形態 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480285A (en) * | 1993-08-23 | 1996-01-02 | Westinghouse Electric Corporation | Steam turbine blade |
| DE4435268A1 (de) * | 1994-10-01 | 1996-04-04 | Abb Management Ag | Beschaufelter Rotor einer Turbomaschine |
| US5474423A (en) * | 1994-10-12 | 1995-12-12 | General Electric Co. | Bucket and wheel dovetail design for turbine rotors |
| US5494408A (en) * | 1994-10-12 | 1996-02-27 | General Electric Co. | Bucket to wheel dovetail design for turbine rotors |
| US5531569A (en) * | 1994-12-08 | 1996-07-02 | General Electric Company | Bucket to wheel dovetail design for turbine rotors |
| DE19607230C1 (de) * | 1996-02-27 | 1997-02-20 | Walter Ag | Verfahren zur Herstellung bogenförmiger Nuten und Werkzeug dazu |
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| EP1584792A1 (de) * | 2004-04-08 | 2005-10-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaufelbefestigung für einen Verdichter oder eine Turbine |
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| EP2762676A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomachine rotor blade, turbomachine rotor disc, turbomachine rotor, and gas turbine engine with different root and slot contact face angles |
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| CN107667205B (zh) | 2015-06-02 | 2019-11-01 | 西门子公司 | 可用于燃气涡轮发动机中的涡轮翼型件的附接系统 |
| CN110685752A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-14 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种大型汽轮机动叶片叶根及其轮槽型线 |
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-
1992
- 1992-03-24 US US07/856,997 patent/US5176500A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-17 IT ITPD930060A patent/IT1263340B/it active IP Right Grant
- 1993-03-22 JP JP5061913A patent/JPH0610606A/ja active Pending
- 1993-03-22 ES ES09300583A patent/ES2070720B1/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-23 KR KR1019930004521A patent/KR100270342B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-03-23 CA CA002092273A patent/CA2092273C/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2070720R (ja) | 1997-04-01 |
| ITPD930060A1 (it) | 1994-09-17 |
| CA2092273C (en) | 2004-07-13 |
| ITPD930060A0 (it) | 1993-03-17 |
| KR100270342B1 (ko) | 2000-11-01 |
| US5176500A (en) | 1993-01-05 |
| CA2092273A1 (en) | 1993-09-25 |
| ES2070720B1 (es) | 1997-10-16 |
| IT1263340B (it) | 1996-08-05 |
| KR930019992A (ko) | 1993-10-19 |
| ES2070720A2 (es) | 1995-06-01 |
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