JPH09177502A - タービン翼の固定方法 - Google Patents

タービン翼の固定方法

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JPH09177502A
JPH09177502A JP7349495A JP34949595A JPH09177502A JP H09177502 A JPH09177502 A JP H09177502A JP 7349495 A JP7349495 A JP 7349495A JP 34949595 A JP34949595 A JP 34949595A JP H09177502 A JPH09177502 A JP H09177502A
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JP
Japan
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stop
pin
key
turbine blade
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP7349495A
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English (en)
Inventor
Yoriharu Murata
頼治 村田
Toshio Suzuki
登志雄 鈴木
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タービン翼の止めピン又は止めキーの取り付
け部分におけるかしめ部に亀裂が発生することを回避
し、タービン翼の信頼性の向上を図ったタービン翼の固
定方法を得ることである。 【解決手段】 止め翼8をタービン翼1のホイール2に
固定するための止めピン10の両端部10aに軟質材の
スリーブ12を形成し、止め翼8に対しスリーブ12を
かしめ拡げて、止めキー10を固定するようにしたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンのタ
ービン翼をホイールに固定するためのタービン翼の固定
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、蒸気タービンの運転時におい
て、そのタービン翼に作用する遠心力は、タービン翼が
取り付けられたホイールの植込部で受ける。このため、
ホイールの植込部の構造は、タービン翼の翼長や遠心力
の程度、さらには組立作業の容易性などを配慮して決め
られる。ホイールの植込部の構造としては、フォーク
型、ツリー型、鞍型などの形式が考えられている。その
中で、特に鞍型植込み構造は、タービン翼およびホイー
ルにおける成形の容易性、組立の簡易性、形状の高精度
化などの点で優れている。
【0003】図5は、鞍型植込み構造のホイールを示す
斜視図である。タービン翼1が取り付けられるホイール
2の植込部3は、図5に示すように鞍型をしており、タ
ービン翼1は切欠き部4に挿入されて、左右の植込部3
に移動され順次取り付け配置される。すなわち、タービ
ン翼1をホイール2の植込部3に植込む際には、この切
欠き部4よりタービン翼1が順次挿入され、ホイール2
の植込部3に配置される。
【0004】そして、図6に示すように、最後に切欠き
部4の部分に止め金5を嵌め込み、この止め金5に隣接
する両隣りのタービン翼1a、1bとの間に設けられた
キー穴6に止めキー7を挿入する。これにより、ホイー
ル2の植込部3と係合するフックのない止め金5にかか
る遠心力を、止めキー7を介して両隣りのタービン翼1
a、1bに配分している。
【0005】ここで、蒸気タービンの運転時には、止め
金5に隣接するタービン翼1a、1bが分担する遠心力
を軽減するために、止め金5には蒸気を受け仕事をする
有効部(翼)を有しない止め金5を用いている。この場
合、ホイール2の周方向対称位置にある止め金5との釣
り合いを取るためのバランス金も含め、タービン効率に
対し有効な仕事をしない部分となっていた。
【0006】近年、蒸気タービンの性能向上を目的とし
て、止め金5に代えて図7に示すような止め翼8を使用
するようになってきている。すなわち、止め翼8の部分
でも蒸気を受け仕事をするように、有効部を有する止め
翼8を使用している。この止め翼8は有効部を有し仕事
をするので、遠心力も大きくなり、止めキー7を介して
両隣のタービン翼1a、1bへの負担も大きくなる。こ
のため、遠心力の軽減のために、止め翼8の材料として
は主に軽量なチタン材を使用している。
【0007】また、止め翼8の材料としてチタン材を使
用しても、止め翼8の翼長が高いと遠心力も大きくなる
ため、図8のように、止め翼8を止めるのに、止めキー
7だけでなくホイール2の切欠き部4にピン穴9をあ
け、止めピン10を挿入する。これにより、止め翼8に
かかる遠心力を止めキー7と止めピン10とでそれぞれ
隣接するタービン翼1a、1bとホイール2とに配分す
るようにしている。
【0008】ここで、キー穴6に挿入された止めキー7
又はピン穴9に挿入された止めピン10は、抜け止めの
ため、止めキー7又は止めピン10の両側よりかしめら
れる。この場合、止めキー7又は止めピン10は硬質な
材料でできているので、一般的には、止めキー7又は止
めピン10よりも軟質な止め翼8又は隣接のタービン翼
1a、1b側よりかしめられる。
【0009】図9は、止めピン10に対し止め翼8側を
かしめたものを示している。図9(a)はその正面図で
あり、図9(b)は図9(a)のA−A線での断面図で
ある。止めピン10に対し止め翼8側をかしめるので、
そのかしめ部11は止め翼側8に形成される。従来にお
いては、このようにして、タービン翼1及び止め翼8を
ホイール2に固定していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な従来技術におけるタービン翼の固定方法では、止めピ
ン7又は止めキー10が硬質であるので、止め翼8側を
かしめなければならない。一般に、止め翼8は通常のタ
ービン翼1の材料より硬質のチタン材であるので、かし
め部11に割れが発生することがあり、タービン翼1の
信頼性を著しく低下させる要因となっていた。
【0011】本発明の目的は、タービン翼の止めピン又
は止めキーの取り付け部分におけるかしめ部に亀裂が発
生することを回避し、タービン翼の信頼性の向上を図っ
たタービン翼の固定方法を得ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ター
ビン翼をホイールの切欠き部に挿入し、挿入したタービ
ン翼をホイールの植込部に順次移動して配置し、最後に
切欠き部に止め翼を嵌め込み、止め翼に隣接するタービ
ン翼及び止め翼にキー穴を設け、キー穴に止めキーを挿
入して止め翼を隣接するタービン翼に固定するようにし
たタービン翼の固定方法であり、止めキーの両端部に軟
質材のスリーブを形成し、スリーブをかしめ拡げて止め
キーを固定するようにしたものである。
【0013】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、止め翼にさらにピン穴を設け、ピン穴に止めピンを
挿入して止め翼をホイールに固定すると共に、止めピン
の両端部に軟質材のスリーブを形成し、スリーブをかし
め拡げて止めピンを固定するようにしたものである。
【0014】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
の発明において、止めキー又は止めピンの両端部に形成
されたスリーブは、止めキー又は止めピンの両端部をそ
れら本体の外径より部分的に小さく成形し、その部分に
軟質材のスリーブを嵌め込んで形成したものである。
【0015】請求項4の発明は、請求項1又は請求項2
の発明において、止めキー又は止めピンの両端部に形成
されたスリーブは、止めキー又は止めピンの両端部をそ
れら本体の外径より部分的に小さく成形し、その部分に
軟質材を焼きばめて一体形成したものである。
【0016】請求項5の発明は、請求項1又は請求項2
の発明において、止めキー又は止めピンの両端部に形成
されたスリーブは、止めキー又は止めピンの両端部をそ
れら本体の外径より部分的に小さく成形し、その部分に
軟質材をオーバレイ溶接して一体形成したものである。
【0017】請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5
に記載の発明において、スリーブの材料である軟質材と
して、12Cr鋼を用いたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示す説
明図である。この第1の実施の形態は、止めピン10の
両端部に軟質材のスリーブ12を形成し、止め翼8に対
してスリーブ12をかしめ拡げてかしめ部11を形成
し、止めピン10を固定するようにしたものである。
【0019】図1において、図1(a)は止め翼8に対
して止めピン10をかしめ拡げて取り付けた正面図であ
り、図1(b)は図1(a)のBーB線での断面図であ
る。止めピン10の端部10aは、止めピン10の本体
よりも部分的に外径を小さく形成されている。この端部
10aの外周に止めピン10よりも軟質で、かつ、かし
め部11に割れが発生しない程度の材質のスリーブ12
を嵌め込む。そして、止めピン10の抜け止めの際に、
そのスリーブ12をかしめ拡げて、かしめ部11を形成
する。
【0020】止めピン10の構造は、図2に示すように
構成されている。止めピン10の両端部10aは、それ
ら本体の外径より部分的に小さく成形されており、ネッ
ク部13を介して止めピン10の本体と接続されてい
る。そして、その両端部10aに軟質材のスリーブ12
が嵌め込まれている。スリーブ12は上下半割れの形状
であり、このスリーブ12には止めピン10のネック部
13と係合するフック部14を有しており、スリーブ1
2はこのフック部14にて係止する。
【0021】このように、この第1の実施の形態では、
止めピン10の両端部10aに止めピン10より軟質
で、かつ、かしめ部11に割れが発生しない程度の材質
のスリーブ12を嵌め込み、止めピン10の抜け止めの
際には、スリ−プ12をかしめる。これにより、チタン
材の止め翼8を直接かしめることによる割れの発生を防
ぎ、チタン材のタービン翼1の信頼性の向上が可能とな
る。
【0022】以上の説明では、止め翼8に対し止めピン
10をかしめる場合について説明したが、止め翼8に隣
接するタービン翼1a,1b又は止め翼8に対し止めキ
ー7をかしめる場合も同様である。また、以上の説明で
は止め翼8について説明したが、有効部を有していない
止め金5に対して止めキー7又は止めピン10をかしめ
る場合も同様である。本発明では、止め翼8には止め金
5も含めるものとする。
【0023】以上述べたように、この第1の実施の形態
によれば、かしめによるチタン材のタービン翼1におけ
る植込部3の割れの発生がなくなり、タービン翼1の信
頼性が向上することになる。
【0024】次に、本発明の第2の実施の形態を図3に
示す。この第2の実施の形態は、止めキー7又は止めピ
ン10の両端部をそれら本体の外径より部分的に小さく
成形し、その部分に軟質材を焼きばめてスリーブ12を
一体形成したものである。図3では、止めピン10につ
いて示しているが、止めキー7の場合も同様である。
【0025】図3において、止めピン10の両端部10
aを予め止めピン10の外径より小さくしておき、その
両端部10aにオーバレイ溶接で軟質材を肉盛りし、そ
の後当該両端部10aを止めピン10の本体と同じ外径
となるように加工成形してスリーブ12を形成する。こ
の場合、軟質材としては12Cr鋼を使用する。このよ
うにしても、第1の実施の形態と同様の効果が得られ
る。
【0026】次に、本発明の第3の実施の形態を図4に
示す。この第3の実施の形態は、止めキー7又は止めピ
ン10の両端部をそれら本体の外径より部分的に小さく
成形し、その部分に軟質材をオーバレイ溶接してスリー
ブ12を一体形成したものである。図4では、止めピン
10について示しているが、止めキー7の場合も同様で
ある。
【0027】図4において、止めピン10の両端部10
aの外径を小さくした部分に、軟質材のスリーブ12を
焼きばめて、止めピン10と一体とした構造としてい
る。この場合、軟質材としては12Cr鋼を使用する。
このようにしても、第1の実施の形態と同様の効果が得
られる。
【0028】以上のように、本発明では、鞍型植込み形
状を有するタービン翼1の止めピン10又は止めキー7
において、その両端部を止めピン10又は止めキー7の
形状よりも部分的に外径を小さくし、当該両端部に軟質
材のスリーブ12を嵌め込み、止めピン10又は止めキ
ー7の抜け止めの際には、スリーブ12をかしめ拡げ
る。これにより、止めピン10又は止めキー7を固定し
て、チタン材の止め翼8を直接かしめることによる亀裂
発生を回避すると共に、チタン材のタービン翼1の信頼
性を向上させる。
【0029】
【発明の効果】以上で述べたように、本発明によれば、
タービン翼の止めピン又は止めキーの両端部に軟質材の
スリーブを嵌め込み、止めピン又は止めキーの抜け止め
の際には、スリーブをかしめることにより、チタン材の
タービン翼を直接かしめることによる割れを防ぐことが
できる。これにより、チタン材のタービン翼の信頼性を
向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による止めピン又は
止めキーの取り付け状態の説明図。
【図2】本発明の第1の実施の形態における止めピン又
は止めキーの構造を示す説明図。
【図3】本発明の第2の実施の形態による止めピン又は
止めキーの説明図。
【図4】本発明の第3の実施の形態による止めピン又は
止めキーの説明図。
【図5】鞍型植込み構造のタービン翼のホイールを示す
斜視図。
【図6】止めキーを有した止め金をホイールに取り付け
た状態を示す斜視図。
【図7】止めキーを有した止め翼をホイールに取り付け
た状態を示す斜視図。
【図8】止めピンと止めキーとを有した止め翼をホイー
ルに取り付けた状態を示す斜視図。
【図9】従来例による止めピン又は止めキーの取り付け
状態の説明図。
【符号の説明】
1 タービン翼 2 ホイール 3 植込部 4 切欠き部 5 止め金 6 キー穴 7 止めキー 8 止め翼 9 ピン穴 10 止めピン 11 かしめ部 12 スリーブ 13 ネック部 14 フック部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タービン翼をホイールの切欠き部に挿入
    し、挿入した前記タービン翼を前記ホイールの植込部に
    順次移動して配置し、最後に前記切欠き部に止め翼を嵌
    め込み、前記止め翼に隣接するタービン翼及び前記止め
    翼にキー穴を設け、前記キー穴に止めキーを挿入して前
    記止め翼を隣接する前記タービン翼に固定するようにし
    たタービン翼の固定方法において、前記止めキーの両端
    部に軟質材のスリーブを形成し、前記スリーブをかしめ
    拡げて前記止めキーを固定するようにしたことを特徴と
    するタービン翼の固定方法。
  2. 【請求項2】 前記止め翼にさらにピン穴を設け、前記
    ピン穴に止めピンを挿入して前記止め翼を前記ホイール
    に固定すると共に、前記止めピンの両端部に軟質材のス
    リーブを形成し、前記スリーブをかしめ拡げて前記止め
    ピンを固定するようにしたことを特徴とする請求項1に
    記載のタービン翼の固定方法。
  3. 【請求項3】 前記止めキー又は前記止めピンの両端部
    に形成されたスリーブは、前記止めキー又は前記止めピ
    ンの両端部をそれら本体の外径より部分的に小さく成形
    し、その部分に軟質材のスリーブを嵌め込んで形成した
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタービ
    ン翼の固定方法。
  4. 【請求項4】 前記止めキー又は前記止めピンの両端部
    に形成されたスリーブは、前記止めキー又は前記止めピ
    ンの両端部をそれら本体の外径より部分的に小さく成形
    し、その部分に軟質材を焼きばめて一体形成したことを
    特徴とする請求項1又は請求項2に記載のタービン翼の
    固定方法。
  5. 【請求項5】 前記止めキー又は前記止めピンの両端部
    に形成されたスリーブは、前記止めキー又は前記止めピ
    ンの両端部をそれら本体の外径より部分的に小さく成形
    し、その部分に軟質材をオーバレイ溶接して一体形成し
    たことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のター
    ビン翼の固定方法。
  6. 【請求項6】 前記スリーブの材料である軟質材は、1
    2Cr鋼であることを特徴とする請求項1乃至請求項5
    に記載のタービン翼の固定方法。
JP7349495A 1995-12-22 1995-12-22 タービン翼の固定方法 Pending JPH09177502A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010523873A (ja) * 2007-04-04 2010-07-15 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ロータにおける動翼の軸方向固定構造とその軸方向固定構造を備えたガスタービン
US8277186B2 (en) 2008-05-26 2012-10-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Turbine blade assembly and steam turbine

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JP2010523873A (ja) * 2007-04-04 2010-07-15 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト ロータにおける動翼の軸方向固定構造とその軸方向固定構造を備えたガスタービン
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