JPH0972202A - タービン動翼の連結構造及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】動翼１のインテグラルシュラウド４の周方向端
面に互いに重なり合う突起部を設け、さらに重なり合う
部分にピン孔を設け、すべての動翼が植込まれた後でピ
ン孔をリーマにより同心円に仕上げ、このピン孔に連結
ピンを挿入して隣接する翼を連結する。 【効果】タービン運転時の遠心力や熱膨張による隣接す
る動翼のピッチの広がりを連結ピンで抑制することによ
って、隣接する動翼のインテグラルシュラウドを連結
し、振動の減衰効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタービンのロータに植込
まれて環状翼列を形成する一体に削りだされたシュラウ
ド付動翼の連結構造及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軸流タービンはロータのディスクの周囲
に設けられた環状の翼溝に植込まれて環状翼列を形成す
る動翼を備え、この動翼と段落を形成する静翼から流出
する流体が動翼に吹き付けられてロータを回転し、動力
を発生する。

【０００３】このような動翼の一つとして図７に示すも
のが知られている。図７で動翼１はロータのディスクに
植込まれるダブテール２と、ダブテール２から延びる翼
部３と、翼部３の上端を覆うインテグラルシュラウド４
とからなり、ダブテール２，翼部３，インテグラルシュ
ラウド４は一体に削りだされている。

【０００４】このような動翼は図８に示すように、複数
の隣接する動翼１のインテグラルシュラウド４の対向す
る側面７ａ，７ｂが互いに接し、またダブテール２も同
様にその側面が接するようにロータに設けられたディス
クに植込まれて環状翼列を形成している。

【０００５】このように環状翼列を形成する動翼は隣接
する動翼のインテグラルシュラウドとダブテールとが接
することにより、タービン運転時に生じる動翼の振動を
減衰させ、振動を低減している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように形成され
た環状翼列の動翼ではタービン運転時発生する遠心力や
熱膨張により隣接するインテグラルシュラウドが緩み、
隣接する動翼が接触しなくなる。このため、振動の減衰
効果が失われ、動翼は単独で振動するので、この振動に
よる応力が大きくなり、最悪の場合、動翼が破損すると
いう問題があった。

【０００７】本発明の目的はタービン運転時環状翼列を
形成する動翼が単独で振動するのを防止できる軸流ター
ビン動翼の連結構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明はロータの周囲に設けられた環状の翼溝に植
込まれるダブテールと、ダブテールから延びる翼部と、
翼部の上端を覆うインテグラルシュラウドが一体に削り
だされてなる動翼を順次そのダブテールを前記翼溝に挿
入し、シュラウドを連結して環状翼列を形成するタービ
ン動翼で、動翼のシュラウドの周方向端に互いに重なり
合う突起部を設け、さらに突起部の重なる部分にピン孔
を設け、ピン孔に連結ピンを挿入して動翼を連結する。

【０００９】前記動翼の周方向端突起部形状は隣接する
インテグラルシュラウドの周方向端部或いはその一部を
互いに重なり合う階段状とする。

【００１０】

【作用】タービンの運転時、遠心力や熱膨張等によって
隣接する動翼のピッチは静止時のピッチより大きくな
る。したがって、動翼のインテグラルシュラウド周方向
端の互いに重なり合う突起部に設けたピン孔に連結ピン
を挿入すると、ピッチの拡大寸法のすべて或いは一部を
ピン孔及び連結ピンで阻止でき、連結ピンを介してイン
テグラルシュラウドが連結され、振動数の安定化及び振
動の減衰効果が得られる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。図１は本発明の実施例を示す動翼及び隣接して配置
した動翼をロータのディスク（図示せず）に植込んで連
結した場合の環状翼列の部分斜視図、図２は動翼の側面
図である。図１，図２で動翼１はロータのディスク（図
示せず）に植込まれるダブテール２と、ダブテール２か
ら延びる翼部３と、翼部３の上端を覆うインテグラルシ
ュラウド４とからなり、ダブテール２，翼部３，インテ
グラルシュラウド４は一体に削りだされている。さらに
インテグラルシュラウド４の周方向端面には互いに重な
り合う突起部４ａ，４ｂが設けられ、動翼１の腹側周方
向端面の突起部４ａは外周側が削られた階段状で、背側
周方向端面の突起部４ｂは内周側が削られた階段状にな
っている。また、それぞれの突起部中央には半円溝５
ａ，５ｂを設けている。

【００１２】このように動翼１を構成することにより、
動翼１をロータに設けられた翼溝に順次挿入し、突起部
４ａ，４ｂを重ね合わせることにより理論ピッチで動翼
を植込んだ環状翼列を形成すれば、半円溝５ａ，５ｂが
重なり合いピン孔５が形成される。ここで、図３に示す
ように最後に植込まれる止め翼１_nと１本前の翼１_n-1は
前述の突起部４ａ，４ｂがそれぞれ左右どちらも内側及
び外側が削られている。

【００１３】すべての翼が植込まれた後で、ピン孔５を
リーマにより同心円に仕上げ、ピン孔５に連結ピン６を
挿入して隣接する翼を連結する。ピン孔５に連結ピン６
を挿入した静止時の図１のＡ部の拡大図を図４に示す。
連結ピン６の径はリーマ仕上げされたピン孔５の径より
わずかに小さく仕上げられている。

【００１４】すなわち、図５に示すように、タービンの
運転時、遠心力や熱膨張があって隣接する動翼のインテ
グラルシュラウドの間隔が開こうとすると、途中までは
その変位を許容し、変位の途中からは図に示すようにピ
ン６によって阻止される。

【００１５】したがって、ピン孔５の径とピン６の径の
差はロータディスクの大きさ、動翼１の翼長及びタービ
ンの運転条件によって適切に設計され、連結ピン６，ピ
ン孔５の周辺の応力を許容値以下にするとともに適切な
面圧を保持して隣接する動翼が連結され、振動の減衰効
果を保持して振動が小さくなる。

【００１６】図６は翼部３の翼形の転向角が大きい場合
の他の実施例を示す。この実施例におけるインテグラル
シュラウド４は翼形に倣って鍵形形状をしており、軸に
平行な部分にのみ階段状突起部４ａ，４ｂ、及び半円溝
５ａ，５ｂを設けたものである。

【００１７】この場合も図１の場合と同様にタービンの
運転時には隣接する動翼が連結され、振動の減衰効果を
保持して振動が小さくなる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、タービンの運転時の遠
心力や熱膨張により隣接する動翼のインテグラルシュラ
ウドの間隔が広がろうとすると、途中まではその変位を
許容し、変位の途中からは連結ピンによって阻止され、
連結ピンを介して隣接する動翼が適切な面圧を保持して
連結され、このためタービン運転時の動翼の振動は小さ
くなり、動翼の破損を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の動翼及び隣接して配置した動
翼をロータのディスクに植込んで連結した場合の環状翼
列の部分斜視図。

【図２】本発明の動翼の側面図。

【図３】本発明の動翼をロータのディスクに植込んだ止
め翼部分の部分斜視図。

【図４】タービンの静止時における図１のＡ部の拡大
図。

【図５】タービンの運転時における図１のＡ部の拡大
図。

【図６】本発明の他の実施例の動翼及び隣接して配置し
た動翼の先端部を半径方向外側より見た平面図。

【図７】タービン動翼の正面図。

【図８】図７の動翼を隣接して配置したときの半径方向
外周側より見た平面図。

【符号の説明】

１…動翼、２…ダブテール、３…翼部、４…インテグラ
ルシュラウド、５…ピン孔、６…連結ピン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータの周囲に設けられた環状の翼溝に挿
   入されるダブテールと、前記ダブテールから延びる翼部
   と、前記翼部の上端に設けられるシュラウドが一体に削
   りだされてなり、前記ダブテールを、順次、前記翼溝に
   挿入し、前記シュラウドを連結して環状翼列を形成する
   タービン動翼において、前記動翼の前記シュラウドの周
   方向端部に互いに重なり合う突起部を設け、前記突起部
   の前記重なる部分にピン孔を設け、前記ピン孔に連結ピ
   ンを挿入し、前記動翼を連結したことを特徴とするター
   ビン動翼の連結構造。
2. 【請求項２】請求項１において、タービン運転時の遠心
   力や熱膨張による隣接する前記動翼の前記シュラウド部
   のピッチの広がりを前記ピン孔及び前記連結ピンで抑制
   し、前記連結ピンを介して隣接する前記動翼を連結した
   タービン動翼の連結方法。
3. 【請求項３】請求項１において、前記動翼が植込まれた
   後で前記孔をリーマにより同心円に仕上げ、前記孔に連
   結ピンを挿入し、動翼を連結したタービン動翼の連結方
   法。