JPH08100603A - ターボ機械の羽根を備えた回転子 - Google Patents
ターボ機械の羽根を備えた回転子Info
- Publication number
- JPH08100603A JPH08100603A JP7251344A JP25134495A JPH08100603A JP H08100603 A JPH08100603 A JP H08100603A JP 7251344 A JP7251344 A JP 7251344A JP 25134495 A JP25134495 A JP 25134495A JP H08100603 A JPH08100603 A JP H08100603A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- curvature
- radius
- supporting surface
- rotor
- straight line
- 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
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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
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 ターボ機械の羽根を備えた回転子1にお
いて羽根付け根3及び羽根溝が複数の凹条10,21と
凸条11,20とを備えたモミの木状に形成されてい
る。これにより、斜めに延びる複数の支持面Fが形成さ
れている。羽根付け根及び羽根溝の、支持面に続く凹条
は主として第1の曲率半径R1と第2の曲率半径R2と
により描かれる。支持面Fに続く第1の曲率半径R1は
第2の曲率半径R2より小さい。第1の曲率半径R1に
より描かれる円弧に支持面Fの終端点A,Bのところで
接する接線Tと、支持面Fとの間の開角Wが少なくとも
40度である。 【効果】 支持面の近くの毛管現象が消失する。摩耗粒
子はもはや堆積せず、施されている保護層を損傷しな
い。支持面に続く部位の応力が排除され、これにより構
成部分の耐用寿命が増大する。
いて羽根付け根3及び羽根溝が複数の凹条10,21と
凸条11,20とを備えたモミの木状に形成されてい
る。これにより、斜めに延びる複数の支持面Fが形成さ
れている。羽根付け根及び羽根溝の、支持面に続く凹条
は主として第1の曲率半径R1と第2の曲率半径R2と
により描かれる。支持面Fに続く第1の曲率半径R1は
第2の曲率半径R2より小さい。第1の曲率半径R1に
より描かれる円弧に支持面Fの終端点A,Bのところで
接する接線Tと、支持面Fとの間の開角Wが少なくとも
40度である。 【効果】 支持面の近くの毛管現象が消失する。摩耗粒
子はもはや堆積せず、施されている保護層を損傷しな
い。支持面に続く部位の応力が排除され、これにより構
成部分の耐用寿命が増大する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はターボ機械の羽根を
備えた回転子であって、羽根付け根と羽根溝とが複数の
凹条と凸条とを備えたモミの木状に形成されており、こ
れにより、斜めに延びる複数の支持面が形成されてお
り、羽根付け根及び羽根溝の、これらの支持面に続く凹
条が主として第1の曲率半径と第2の曲率半径とにより
描かれている形式のものに関する。
備えた回転子であって、羽根付け根と羽根溝とが複数の
凹条と凸条とを備えたモミの木状に形成されており、こ
れにより、斜めに延びる複数の支持面が形成されてお
り、羽根付け根及び羽根溝の、これらの支持面に続く凹
条が主として第1の曲率半径と第2の曲率半径とにより
描かれている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の羽根を備えた回転子はイギリス
国特許第2011522号明細書により公知である。各
羽根はその付け根領域内に凹条と凸条とを備えており、
これらの凹条と凸条は、これらに対応して回転子の縦
溝、要するに羽根溝に形成された凸条と凹条とにはめあ
いにより係合する。凹条は2つの曲率半径、即ち比較的
大きい外側の曲率半径と、比較的小さい内側の曲率半径
とにより描かれている。大きい方の曲率半径は回転子に
おいては回転子軸線に関する半径方向でみて外側に位置
しており、羽根においては回転子軸線に関する半径方向
でみて内側に位置している。回転子の運転時には羽根に
遠心力が作用するが、この遠心力は凹条と凸条とによっ
て回転子に形成された支持面により補償される。凸条と
凹条との上述の構成により、支持面に続いて羽根と回転
子との間に狭い隙間が形成される。この隙間は毛管作用
を有しており、これが、支持面に続く部位に腐食とピッ
チングとを生ぜしめる。これは羽根付け根又は回転子の
羽根溝内の早期の疲れ破壊の原因となる。その上、回転
子の運転時に生じる摩耗粒子が隙間内に侵入し、その内
部に留まって、場合により表面に施された保護層を破壊
する。
国特許第2011522号明細書により公知である。各
羽根はその付け根領域内に凹条と凸条とを備えており、
これらの凹条と凸条は、これらに対応して回転子の縦
溝、要するに羽根溝に形成された凸条と凹条とにはめあ
いにより係合する。凹条は2つの曲率半径、即ち比較的
大きい外側の曲率半径と、比較的小さい内側の曲率半径
とにより描かれている。大きい方の曲率半径は回転子に
おいては回転子軸線に関する半径方向でみて外側に位置
しており、羽根においては回転子軸線に関する半径方向
でみて内側に位置している。回転子の運転時には羽根に
遠心力が作用するが、この遠心力は凹条と凸条とによっ
て回転子に形成された支持面により補償される。凸条と
凹条との上述の構成により、支持面に続いて羽根と回転
子との間に狭い隙間が形成される。この隙間は毛管作用
を有しており、これが、支持面に続く部位に腐食とピッ
チングとを生ぜしめる。これは羽根付け根又は回転子の
羽根溝内の早期の疲れ破壊の原因となる。その上、回転
子の運転時に生じる摩耗粒子が隙間内に侵入し、その内
部に留まって、場合により表面に施された保護層を破壊
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、冒頭に記載した形式の羽根を備えた回転子にお
いて、モミの木状の固定部内の腐食による早期の疲れ破
壊を回避するとともに、応力の分散を最適にすることに
ある。
ころは、冒頭に記載した形式の羽根を備えた回転子にお
いて、モミの木状の固定部内の腐食による早期の疲れ破
壊を回避するとともに、応力の分散を最適にすることに
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明の構成によれば、ターボ機械の羽根を備えた回転子で
あって、羽根付け根と羽根溝とが複数の凹条と凸条とを
備えたモミの木状に形成されており、これにより、斜め
に延びる複数の支持面が形成されており、羽根付け根及
び羽根溝の、これらの支持面に続く凹条が主として第1
の曲率半径と第2の曲率半径とにより描かれている形式
のものにおいて、支持面に続く第1の曲率半径が第2の
曲率半径に比して小さく、かつ、第1の曲率半径により
描かれる円弧に支持面の終端点のところで接する接線
と、支持面との開角が少なくとも40度である。
明の構成によれば、ターボ機械の羽根を備えた回転子で
あって、羽根付け根と羽根溝とが複数の凹条と凸条とを
備えたモミの木状に形成されており、これにより、斜め
に延びる複数の支持面が形成されており、羽根付け根及
び羽根溝の、これらの支持面に続く凹条が主として第1
の曲率半径と第2の曲率半径とにより描かれている形式
のものにおいて、支持面に続く第1の曲率半径が第2の
曲率半径に比して小さく、かつ、第1の曲率半径により
描かれる円弧に支持面の終端点のところで接する接線
と、支持面との開角が少なくとも40度である。
【0005】
【発明の実施の形態】次にターボ機械の胴形回転子に基
づいて本発明の図示の実施例を説明する。図面には本発
明の理解にとって重要なエレメントだけが示されてい
る。
づいて本発明の図示の実施例を説明する。図面には本発
明の理解にとって重要なエレメントだけが示されてい
る。
【0006】図1に示したように、胴形回転子1が回転
羽根5を備えている。回転羽根5はブレードリーフ4と
羽根付け根3とから成っている。回転羽根は羽根付け根
3により、胴形回転子1の縦方向で延びていて軸平行に
胴形回転子1に形成された羽根溝2内に挿入されてい
る。羽根付け根3はモミの木状に複数の凹条10と凸条
11とを備えている。これに対応して、胴形回転子1の
羽根溝2は凸条20と凹条21とを備えている。胴形回
転子1が回転すると、回転羽根5は半径方向で外向きに
加速され、その際、胴形回転子1によりモミの木状の結
合部を介して保持される。
羽根5を備えている。回転羽根5はブレードリーフ4と
羽根付け根3とから成っている。回転羽根は羽根付け根
3により、胴形回転子1の縦方向で延びていて軸平行に
胴形回転子1に形成された羽根溝2内に挿入されてい
る。羽根付け根3はモミの木状に複数の凹条10と凸条
11とを備えている。これに対応して、胴形回転子1の
羽根溝2は凸条20と凹条21とを備えている。胴形回
転子1が回転すると、回転羽根5は半径方向で外向きに
加速され、その際、胴形回転子1によりモミの木状の結
合部を介して保持される。
【0007】図2から判るように、胴形回転子1の回転
時に回転羽根5の遠心加速により生じる支持面Fが凹条
10と凹条21との間に配置されている。以下の説明を
簡単にするために、回転羽根及び胴形回転子の図平面に
対して直角な方向での延びは無視される。要するに点は
実際には直線に相応し、線は面に対応する。
時に回転羽根5の遠心加速により生じる支持面Fが凹条
10と凹条21との間に配置されている。以下の説明を
簡単にするために、回転羽根及び胴形回転子の図平面に
対して直角な方向での延びは無視される。要するに点は
実際には直線に相応し、線は面に対応する。
【0008】支持面Fはその終端点A及びBと、回転羽
根の縦軸線7(図1)に対する平行線6に対する傾斜角
12とにより描かれている。傾斜角12は一般には40
ないし50度である。胴形回転子1の凹条21及び回転
羽根5の凹条10は回転対称的である。それゆえ、以下
には一方の凹条21だけについて説明する。凹条21に
沿って点C,D,E及びHが規定されており、これらの
点は凹条21のジオメトリの記述に役立てられる。
根の縦軸線7(図1)に対する平行線6に対する傾斜角
12とにより描かれている。傾斜角12は一般には40
ないし50度である。胴形回転子1の凹条21及び回転
羽根5の凹条10は回転対称的である。それゆえ、以下
には一方の凹条21だけについて説明する。凹条21に
沿って点C,D,E及びHが規定されており、これらの
点は凹条21のジオメトリの記述に役立てられる。
【0009】支持面Fの終端点Aを通る直線Tは支持面
Fと開角Wで交わっている。開角Wは製作技術的な理由
から60度である。この直線Tは第1の曲率半径R1を
有する円弧(A−C)22の、終端点Aにおける接線を
成している。円弧(A−C)22の中心点は、終端点A
における接線Tに対する垂線上に位置している。円弧
(A−C)22の他方の点Cでは直線(C−D)23が
円弧(A−C)22に接線を成して続いている。直線
(C−D)23は第2の曲率半径R2により規定された
円弧(D−E)24の接線をも成している。要するに、
円弧(D−E)24の中心点は点Dにおける直線(C−
D)に対する垂線上に位置している。その場合、第2の
曲率半径R2は第1の曲率半径R1より大きい。点Eで
は直線(E−H)25が円弧(D−E)の接線を成して
続いている。この直線(E−H)は点Hで凸条20の直
線26へ移行している。直線26は回転羽根の縦軸線7
に対する平行線に対して逆時計回りに傾斜角12で傾斜
している。
Fと開角Wで交わっている。開角Wは製作技術的な理由
から60度である。この直線Tは第1の曲率半径R1を
有する円弧(A−C)22の、終端点Aにおける接線を
成している。円弧(A−C)22の中心点は、終端点A
における接線Tに対する垂線上に位置している。円弧
(A−C)22の他方の点Cでは直線(C−D)23が
円弧(A−C)22に接線を成して続いている。直線
(C−D)23は第2の曲率半径R2により規定された
円弧(D−E)24の接線をも成している。要するに、
円弧(D−E)24の中心点は点Dにおける直線(C−
D)に対する垂線上に位置している。その場合、第2の
曲率半径R2は第1の曲率半径R1より大きい。点Eで
は直線(E−H)25が円弧(D−E)の接線を成して
続いている。この直線(E−H)は点Hで凸条20の直
線26へ移行している。直線26は回転羽根の縦軸線7
に対する平行線に対して逆時計回りに傾斜角12で傾斜
している。
【0010】本発明は図示の実施例に限定されないのは
勿論である。開角は、製作条件の許す限りできるだけ大
きく選択されるのが有利である。凹条の形状は、直線的
な部分なしに又は直線部分と曲線部分との組合わせで設
計されることができるが、その場合、応力分散の最適化
がいつでも最も重要である。
勿論である。開角は、製作条件の許す限りできるだけ大
きく選択されるのが有利である。凹条の形状は、直線的
な部分なしに又は直線部分と曲線部分との組合わせで設
計されることができるが、その場合、応力分散の最適化
がいつでも最も重要である。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の利点とす
るところは、特に、支持面の近くの毛管現象が消失する
ことにある。摩耗粒子はもはや堆積せず、従って施され
ている保護層を損傷しない。支持面に続く部位の応力が
排除され、これにより構成部分の耐用寿命が増大する。
るところは、特に、支持面の近くの毛管現象が消失する
ことにある。摩耗粒子はもはや堆積せず、従って施され
ている保護層を損傷しない。支持面に続く部位の応力が
排除され、これにより構成部分の耐用寿命が増大する。
【0012】その場合、支持面に続く部位の応力を排除
するために開角を可能な限り大きくするのが特に効果的
である。
するために開角を可能な限り大きくするのが特に効果的
である。
【図1】羽根を備えた胴形回転子の部分横断面図であ
る。
る。
【図2】図1の細部を示す拡大図である。
1 胴形回転子、 2 回転子に設けた羽根溝、 3
羽根付け根、 4 ブレードリーフ、 5 回転羽根、
6 回転羽根の縦軸線に対する平行線、 7回転羽根
の縦軸線、 10 回転羽根の凹条、 11 回転羽根
の凸条、 12 傾斜角、 20 羽根溝の凸条、 2
1 羽根溝の凹条、 22 円弧(A−C)、 23
直線(C−D)、 24 円弧(D−E)、 25 直
線(E−H)、 26 直線、 A,B 支持面の終端
点、 C,D,E,H 羽根溝の凹条に沿った点、 F
支持面、 R1,R2 曲率半径、 T 曲率半径R
1を有する円弧の接線
羽根付け根、 4 ブレードリーフ、 5 回転羽根、
6 回転羽根の縦軸線に対する平行線、 7回転羽根
の縦軸線、 10 回転羽根の凹条、 11 回転羽根
の凸条、 12 傾斜角、 20 羽根溝の凸条、 2
1 羽根溝の凹条、 22 円弧(A−C)、 23
直線(C−D)、 24 円弧(D−E)、 25 直
線(E−H)、 26 直線、 A,B 支持面の終端
点、 C,D,E,H 羽根溝の凹条に沿った点、 F
支持面、 R1,R2 曲率半径、 T 曲率半径R
1を有する円弧の接線
Claims (2)
- 【請求項1】 ターボ機械の羽根を備えた回転子(1)
であって、羽根付け根(3)と羽根溝(2)とが複数の
凹条(10,21)と凸条(11,20)とを備えたモ
ミの木状に形成されており、これにより、斜めに延びる
複数の支持面(F)が形成されており、羽根付け根
(3)及び羽根溝(2)の、これらの支持面に続く凹条
(10,20)が主として第1の曲率半径(R1)と第
2の曲率半径(R2)とにより描かれている形式のもの
において、支持面(F)に続く第1の曲率半径(R1)
が第2の曲率半径(R2)に比して小さく、かつ、第1
の曲率半径(R1)により描かれる円弧(22)に支持
面の終端点(A,B)のところで接する接線(T)と、
支持面(F)との間の開角(W)が少なくとも40度で
あることを特徴とするターボ機械の羽根を備えた回転
子。 - 【請求項2】 凹条(10,21)が円弧(22,2
4)と、この円弧に接線を成して接する直線(23,2
5)との組合わせにより形成されている請求項1記載の
羽根を備えた回転子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4435268.9 | 1994-10-01 | ||
DE4435268A DE4435268A1 (de) | 1994-10-01 | 1994-10-01 | Beschaufelter Rotor einer Turbomaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08100603A true JPH08100603A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=6529803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7251344A Pending JPH08100603A (ja) | 1994-10-01 | 1995-09-28 | ターボ機械の羽根を備えた回転子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5554005A (ja) |
EP (1) | EP0705959A3 (ja) |
JP (1) | JPH08100603A (ja) |
DE (1) | DE4435268A1 (ja) |
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