JPH10141002A - Moving blade connection tool for turbine - Google Patents

Moving blade connection tool for turbine

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JPH10141002A
JPH10141002A JP29348896A JP29348896A JPH10141002A JP H10141002 A JPH10141002 A JP H10141002A JP 29348896 A JP29348896 A JP 29348896A JP 29348896 A JP29348896 A JP 29348896A JP H10141002 A JPH10141002 A JP H10141002A
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JP
Japan
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turbine
pressure
radius
curvature
stress
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JP29348896A
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Japanese (ja)
Inventor
Masazumi Hayashi
正純 林
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving blade connection tool for a turbine to reduce concentration of a stress, reduce a maximum stress, and shorten length in a radial direction. SOLUTION: A male type connection tool 12 arranged at the inner end part of a turbine moving blade 11 and a female type connection tool 14 arranged at the outer peripheral part of a disc 13 are adhered to and fitted in each other to transmit a centrifugal force exerted on the turbine moving blade. The moving blade connection tool is provided with at least two pressure surfaces 16 and 18 with a distance radially provided therebetween; and at least non-pressure surfaces 17 and 19 formed between the pressure surfaces and fitted in each other with a gap therebetween and transmitting no centrifugal force. The non- pressure surface comprises two large arcuate surfaces 17a and 19a adjoining two planes to form a pressure surface and having a relatively high curvature R of radius; two small arcuate surfaces 17b and 19b adjoining the two large arcuate surfaces and having a relatively small curvature (r) of radius; and planes 17c and 19c to intercouple the two small arcuate surfaces. This constitution reduces a maximum stress by reducing concentration of a stress and shortens length in a radial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン動翼をデ
ィスクに連結する翼固定部に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blade fixing portion for connecting a turbine blade to a disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に示すように、一般にガスタービン
エンジンは、高圧圧縮機2、燃焼器3及び高圧タービン
4,等を備え、高圧タービン4により高圧圧縮機2を駆
動し、圧縮機2により圧縮された空気により燃焼器3で
燃料を燃焼させ、燃焼器3により生成された高温の燃焼
ガスにより高圧タービン4を駆動するようになってい
る。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 4, a gas turbine engine generally includes a high-pressure compressor 2, a combustor 3, and a high-pressure turbine 4, and the like. The fuel is burned in the combustor 3 by the air compressed by the combustor 3, and the high-pressure turbine 4 is driven by the high-temperature combustion gas generated by the combustor 3.

【0003】また、2軸のターボファンエンジンの場
合、前記に加え、高圧タービン4の排気ガスにより駆動
される低圧タービン5と、この低圧タービン5により駆
動されるファン1を備えている。図5はガスタービン部
の部分断面図である。この図において、図示しない圧縮
機で圧縮された空気の一部が燃焼器3に流入し、燃焼器
3で高温ガスを発生させ、この高温ガスで高圧タービン
4及び低圧タービン5を回転駆動し、この駆動力により
圧縮機を駆動するようになっている。タービン4,5の
外周部には、タービン翼4a,5aが円周上に複数配置
され翼列を形成している。
In addition, in the case of a twin-shaft turbofan engine, in addition to the above, a low-pressure turbine 5 driven by exhaust gas of a high-pressure turbine 4 and a fan 1 driven by the low-pressure turbine 5 are provided. FIG. 5 is a partial sectional view of the gas turbine unit. In this figure, a part of the air compressed by a compressor (not shown) flows into the combustor 3, generates high-temperature gas in the combustor 3, and drives the high-pressure turbine 4 and the low-pressure turbine 5 with the high-temperature gas. The compressor is driven by this driving force. A plurality of turbine blades 4a and 5a are arranged on the outer circumference of the turbines 4 and 5 to form a cascade.

【0004】図6は、ガスタービン動翼4a,5aをデ
ィスク4b,5bに連結する翼固定部の従来例である。
この図に示すように、動翼固定の手段には、大別して、
円板の周方向に動翼を植え込むタンゼンシャルエントリ
形と、ロータ軸方向に動翼を植え込むアキシャルエント
リ形とがある。アキシャルエントリ形のダブテールは、
一般的に多くの場合、エンジン軸に対しある角度(sk
ew角)をもって(エンジン軸に対し、ねじれの方向)
に挿入される。
FIG. 6 shows a conventional example of a blade fixing portion for connecting gas turbine blades 4a, 5a to disks 4b, 5b.
As shown in this figure, the means for fixing the moving blade are roughly divided into
There are a tangential entry type in which the rotor blades are implanted in the circumferential direction of the disk, and an axial entry type in which the rotor blades are implanted in the rotor axial direction. The axial entry dovetail
In general, in many cases, an angle (sk
ew angle) (direction of torsion with respect to the engine axis)
Is inserted into.

【0005】図7は、アキシャルエントリ形の翼固定部
の一例であり、動翼及びディスクに互いに嵌合する舌状
部分(タング部と呼ぶ)を設け、このタング部を介して
動翼に作用する遠心力をディスクに伝達するようになっ
ている。アキシャルエントリ形の翼固定部をダブテール
部と呼び、タング部が2つのものをダブルタングダブテ
ール(Double Tang Dovetail)、単に2つ以上のものをマ
ルチタングダブテール(Multi Tang Dovetail) と呼ぶ。
FIG. 7 shows an example of an axial entry type blade fixing portion. A tongue-shaped portion (referred to as a tongue portion) is provided on a moving blade and a disk, and acts on the moving blade via the tongue portion. The transmitted centrifugal force is transmitted to the disk. The axial entry type wing fixing portion is called a dovetail portion, a portion having two tongue portions is called a double tang dovetail, and a portion having only two or more tang portions is called a multi tang dovetail.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ダブテール部は、図7
に例示するように、動翼の遠心力をディスクに伝達する
平面(圧力面)と、遠心力の伝達に寄与しない面(非圧
力面)とからなる。従来のダブテール形状では、前記非
圧力面は、動翼とディスクの間で平行な間隔を形成する
平面と、圧力面を形成する平面に挟まれた単一な曲率半
径(r1,2 またはr3 )を有する円弧面(R面)によ
り構成される。
The dovetail section is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the plane includes a plane (pressure surface) for transmitting the centrifugal force of the rotor blade to the disk and a surface (non-pressure surface) that does not contribute to the transmission of the centrifugal force. In a conventional dovetail configuration, the non-pressure surface has a single radius of curvature (r 1, r 2 or r 1) sandwiched between a plane forming a parallel spacing between the blade and the disk, and a plane forming the pressure surface. r 3 ).

【0007】しかし、圧力面と非圧力面を1つのR面で
継ぐと、R面の半径が小さくなり、R部における応力集
中が大きくなる問題点があった。そのため、従来のダブ
テール部では、従来以上の過酷な条件(回転速度,作動
温度等)で使用すると、R部の応力集中により、疲労強
度が低下し、寿命が低下したり、甚だしい場合にはダブ
テール部に疲労破壊が生じるおそれがあった。
However, when the pressure surface and the non-pressure surface are joined by one R surface, there is a problem that the radius of the R surface is reduced and the stress concentration at the R portion is increased. Therefore, in the conventional dovetail section, when used under more severe conditions (rotational speed, operating temperature, etc.) than before, the fatigue strength is reduced due to the concentration of stress in the R section, and the life is shortened. There was a possibility that fatigue fracture may occur in the part.

【0008】また、この問題を解決するために単にR面
の半径を大きくすると、以下の問題が発生する。第1
に、ダブテール部の半径方向長さが長くなることによ
り、ディスクの外周部遠心力が大きくなり、それに耐え
うる大きなディスクとする必要が生じる。第2に、ター
ビン回転軸を中心軸とする円筒面でタブテールを切った
断面の最小値が小さくなり、この断面の平均応力が大き
くなり、この断面近傍にある応力集中部応力が過大とな
る。
If the radius of the R-plane is simply increased to solve this problem, the following problem occurs. First
In addition, an increase in the radial length of the dovetail portion increases the centrifugal force at the outer peripheral portion of the disk, and it is necessary to make the disk large enough to withstand it. Secondly, the minimum value of the cross section obtained by cutting the tab tail on the cylindrical surface around the turbine rotation axis becomes small, the average stress of this cross section becomes large, and the stress concentrated portion near this cross section becomes excessive.

【0009】本発明は、上述した種々の問題点を解決す
るために創案されたものである。すなわち本発明の目的
は、応力集中が小さく、圧力面に隣接する円弧面応力集
中部に発生する最大応力を低減でき、かつ半径方向長さ
が短いタービン動翼の翼固定部構造を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the various problems described above. That is, an object of the present invention is to provide a blade fixed portion structure of a turbine rotor blade having a small stress concentration, capable of reducing the maximum stress generated in an arc surface stress concentration portion adjacent to a pressure surface, and having a short radial length. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、タービ
ン動翼の内端部に設けられた雄型接続具と、ディスクの
外周部に設けられた雌型接続具とからなり、雄型接続具
と雌型接続具は、それぞれ互いに密着して嵌合しタービ
ン動翼に作用する遠心力を伝達し、かつ半径方向に間隔
を隔てた少なくとも2つの圧力面と、該圧力面間に構成
され互いに隙間を隔てて嵌合し前記遠心力を伝達しない
少なくとも1つの非圧力面とを有し、前記非圧力面は、
圧力面を形成する2つの平面に隣接し相対的に大きい曲
率半径Rを有する2つの大円弧面と、該2つの大円弧面
に隣接し相対的に小さい曲率半径rを有する2つの小円
弧面と、該2つの小円弧面を連結する平面とで構成され
ている、ことを特徴とするタービンの動翼接続具が提供
される。
According to the present invention, a male connector provided at an inner end of a turbine rotor blade and a female connector provided at an outer peripheral portion of a disk are provided. The connector and the female connector are each fitted in close contact with each other, transmit centrifugal force acting on the turbine blade, and have at least two radially-spaced pressure surfaces and a structure between the pressure surfaces. And at least one non-pressure surface that fits with a gap therebetween and does not transmit the centrifugal force, wherein the non-pressure surface is
Two large arc surfaces adjacent to the two planes forming the pressure surface and having a relatively large radius of curvature R, and two small arc surfaces adjacent to the two large arc surfaces and having a relatively small radius of curvature r And a plane connecting the two small arc-shaped surfaces.

【0011】上記本発明の構成により、発生応力の観点
から以下の利点がある。タービン動翼とディスクの嵌合
い部(ダブテール部)では、圧力面近傍の円弧面部で、
くびれていることもあり、遠心力に起因する引張力と圧
力面の摩擦に起因する剪断力により大きな応力集中が発
生する。しかし、本発明の構成によれば、圧力面近傍の
円弧部を相対的に大きな曲率半径Rを有する大円弧面で
構成する。すなわち、ダブテールの曲面部において圧力
面に近いところの曲率半径を相対的に大きくする。この
ことにより、応力集中部の曲率半径が大きくなることで
応力集中率が低減できる。
The configuration of the present invention has the following advantages from the viewpoint of generated stress. At the fitting part (dovetail part) between the turbine blade and the disk, the arc surface near the pressure surface
Due to the constriction, a large stress concentration occurs due to the tensile force caused by the centrifugal force and the shear force caused by the friction of the pressure surface. However, according to the configuration of the present invention, the arc portion near the pressure surface is formed by a large arc surface having a relatively large radius of curvature R. That is, the radius of curvature near the pressure surface in the curved surface portion of the dovetail is relatively increased. Thus, the radius of curvature of the stress concentration portion is increased, so that the stress concentration ratio can be reduced.

【0012】また、前記非圧力面を、圧力面を形成する
2つの平面に隣接し相対的に大きい曲率半径Rを有する
2つの大円弧面と、該2つの大円弧面に隣接し相対的に
小さい曲率半径rを有する2つの小円弧面と、該2つの
小円弧面を連結する平面とで構成する。すなわち、ダブ
テールの曲面部において圧力面から遠いところの曲率半
径を相対的に小さくする。このことにより、ダブテール
の半径方向長さを短くし、ディスクの外周部遠心力が小
さくなり、また、それに続くところの曲率半径を相対的
に小さくすることで、タービン回転軸を中心とする円筒
面でダブテールを切った断面の最小値が大きくし、この
断面の平均応力を低減でき、結果として最大発生応力を
低減でき、ディスクを軽くでき、ディスクに安価な材料
を使用でき、ディスクの寿命を伸ばすことができる。
In addition, the non-pressure surface is composed of two large arc surfaces adjacent to two planes forming the pressure surface and having a relatively large radius of curvature R, and two adjacent large arc surfaces adjacent to the two large arc surfaces. It is composed of two small arc surfaces having a small radius of curvature r and a plane connecting the two small arc surfaces. That is, the radius of curvature of the curved portion of the dovetail far from the pressure surface is relatively reduced. This reduces the radial length of the dovetail, reduces the centrifugal force at the outer periphery of the disk, and reduces the radius of curvature that follows, thereby reducing the cylindrical surface centered on the turbine rotation axis. Increases the minimum value of the cross section cut by the dovetail, reduces the average stress of this cross section, reduces the maximum generated stress, reduces the weight of the disk, uses less expensive material for the disk, and extends the life of the disk be able to.

【0013】また、本発明の好ましい実施形態により、
加工上、以下の利点がある。非圧力面の平面は、タービ
ン回転軸を中心とする円筒面に接し雄型接続部の対称面
に垂直な平面に対し、約10乃至20度傾斜している。
この構成により、動翼のダブテール部を周方向から研削
加工する場合に、平面部が研削方向となす角度が小さい
と面粗さが悪化するが、約10乃至20度の角度をなす
ように設定することにより、ダブテール部の半径方向長
さの短縮と、面粗さの悪化防止を両立させることができ
る。
According to a preferred embodiment of the present invention,
There are the following advantages in processing. The plane of the non-pressure surface is inclined about 10 to 20 degrees with respect to a plane which is in contact with the cylindrical surface about the turbine rotation axis and which is perpendicular to the symmetry plane of the male connection.
With this configuration, when the dovetail portion of the rotor blade is ground from the circumferential direction, if the angle formed by the plane portion with the grinding direction is small, the surface roughness deteriorates, but the angle is set to about 10 to 20 degrees. By doing so, it is possible to achieve both reduction in the radial length of the dovetail portion and prevention of deterioration in surface roughness.

【0014】また、相対的に大きな曲率半径を有する大
円弧面の曲率半径Rを、相対的に小さな曲率半径を有す
る小円弧面の曲率半径rの約1.5倍以上とすること
で、最大応力発生部における加工精度を高め、形状のい
びつさ等による応力増加を低減できる。
Further, by setting the radius of curvature R of the large arc surface having a relatively large radius of curvature to be at least about 1.5 times the radius of curvature r of the small arc surface having a relatively small radius of curvature, The processing accuracy in the stress generating portion can be increased, and the increase in stress due to the irregular shape of the shape can be reduced.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略す
る。図1は、本発明によるタービンの動翼接続具の構成
図であり、(A)は全体構成、(B)はその接続部の詳
細を示している。この図に示すように、本発明のタービ
ンの動翼接続具10は、タービン動翼11の内端部に設
けられた雄型接続具12と、ディスク13の外周部に設
けられた雌型接続具14とからなる。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. FIG. 1 is a configuration diagram of a turbine blade connection device according to the present invention, in which (A) shows an entire configuration and (B) shows details of a connection portion thereof. As shown in this figure, a turbine moving blade connector 10 of the present invention includes a male connecting device 12 provided at an inner end of a turbine moving blade 11 and a female connecting device provided at an outer peripheral portion of a disk 13. Tool 14.

【0016】雄型接続具12と雌型接続具14は、それ
ぞれ半径方向に間隔を隔てた少なくとも2つの圧力面1
6,18と、圧力面16,18の間にそれぞれ構成され
た少なくとも1つの非圧力面17,19とを有する。圧
力面16,18は、平面であり互いに密着して嵌合し、
タービン動翼11に作用する遠心力(この図で上向き)
を伝達するようになっている。また、非圧力面17,1
9は、互いに隙間を隔てて嵌合し、タービン動翼11に
作用する遠心力を伝達しないようになっている。
The male connector 12 and the female connector 14 each include at least two radially spaced pressure surfaces 1.
6, 18 and at least one non-pressure surface 17, 19 respectively configured between the pressure surfaces 16, 18. The pressure surfaces 16 and 18 are flat surfaces and are closely fitted to each other,
Centrifugal force acting on turbine blade 11 (upward in this figure)
Is transmitted. In addition, the non-pressure surface 17,1
Numerals 9 are fitted with a gap therebetween so as not to transmit the centrifugal force acting on the turbine blade 11.

【0017】なお、図1は、ダブルタングダブテール
(圧力面が半径方向に2ケ所あるダブテール)の場合を
示しているが、本発明は、かかるダブルタングダブテー
ルに限定されず、タング部が2つ以上、すなわち圧力面
が3つ以上のマルチタングダブテールにそのまま適用す
ることができる。以下、ダブルタングダブテールの場合
について説明する。
FIG. 1 shows the case of a double tongue dovetail (a dovetail having two pressure surfaces in the radial direction). However, the present invention is not limited to such a double tongue dovetail, but has two tongue portions. The above can be applied to a multi-tongue dovetail having three or more pressure surfaces as it is. Hereinafter, the case of the double tongue dovetail will be described.

【0018】図1に示すように、非圧力面17,19
は、圧力面を形成する2つの平面16,18に隣接し相
対的に大きい曲率半径Rを有する2つの大円弧面17
a,19aと、この2つの大円弧面17a,19aに隣
接し相対的に小さい曲率半径rを有する2つの小円弧面
17b,19bと、この2つの小円弧面17b,19b
を連結する平面17c,19cとで構成されている。
As shown in FIG. 1, the non-pressure surfaces 17, 19
Are two large arc surfaces 17 adjacent to two planes 16 and 18 forming a pressure surface and having a relatively large radius of curvature R.
a, 19a, two small arc surfaces 17b, 19b adjacent to the two large arc surfaces 17a, 19a and having a relatively small radius of curvature r, and the two small arc surfaces 17b, 19b
And flat surfaces 17c and 19c connecting the two.

【0019】上記本発明の構成により、発生応力の観点
から以下の利点がある。タービン動翼12とディスク1
3の嵌合い部(ダブテール部)では、圧力面近傍の円弧
面部で、くびれていることもあり、遠心力に起因する引
張力と圧力面の摩擦に起因する剪断力により大きな応力
集中が発生する。しかし、本発明の構成によれば、圧力
面近傍の円弧部を相対的に大きな曲率半径Rを有する大
円弧面7a,19aで構成する。すなわち、ダブテール
の曲面部において圧力面に近いところの曲率半径を相対
的に大きくする。このことにより、応力集中部の曲率半
径が大きくなることで応力集中率が低減できる。
The configuration of the present invention has the following advantages from the viewpoint of generated stress. Turbine blade 12 and disk 1
In the fitting portion (dovetail portion) 3, the arc surface portion near the pressure surface may be constricted, and a large stress concentration occurs due to a tensile force caused by centrifugal force and a shear force caused by friction of the pressure surface. . However, according to the configuration of the present invention, the arc portion near the pressure surface is constituted by the large arc surfaces 7a and 19a having a relatively large radius of curvature R. That is, the radius of curvature near the pressure surface in the curved surface portion of the dovetail is relatively increased. Thus, the radius of curvature of the stress concentration portion is increased, so that the stress concentration ratio can be reduced.

【0020】また、非圧力面17,19を、圧力面1
6,18を形成する2つの平面に隣接し相対的に大きい
曲率半径Rを有する2つの大円弧面17a,19aと、
この2つの大円弧面17a,19aに隣接し相対的に小
さい曲率半径rを有する2つの小円弧面17b,19b
と、この2つの小円弧面17b,19bを連結する平面
17c,19cとで構成する。すなわち、ダブテールの
曲面部において圧力面から遠いところの曲率半径を相対
的に小さくする。このことにより、ダブテールの半径方
向長さを短くし、ディスクの外周部遠心力が小さくな
り、また、タービン回転軸を中心とする円筒面でダブテ
ールを切った断面の最小値が大きくなることで、この断
面の平均応力を低減でき、結果として最大発生応力を低
減でき、ディスクを軽くでき、ディスクに安価な材料を
使用でき、ディスクの寿命を伸ばすことができる。
The non-pressure surfaces 17 and 19 are
Two large arcuate surfaces 17a, 19a adjacent to the two planes forming 6, 6 and having a relatively large radius of curvature R;
Two small arc surfaces 17b, 19b adjacent to the two large arc surfaces 17a, 19a and having a relatively small radius of curvature r
And planes 17c and 19c connecting the two small arc surfaces 17b and 19b. That is, the radius of curvature of the curved portion of the dovetail far from the pressure surface is relatively reduced. As a result, the radial length of the dovetail is shortened, the outer peripheral centrifugal force of the disk is reduced, and the minimum value of the cross section obtained by cutting the dovetail on a cylindrical surface centered on the turbine rotation axis is increased. The average stress in this cross section can be reduced, and as a result, the maximum generated stress can be reduced, the disk can be made lighter, an inexpensive material can be used for the disk, and the life of the disk can be extended.

【0021】また、図1に示すように、非圧力面17,
19の平面17c,19cは、タービン回転軸を中心と
する円筒面に接し雄型接続具の対称面に垂直な平面に対
し、約10乃至20度傾斜している。この実施形態によ
り、動翼11のダブテール部を周方向から研削加工する
場合に、平面部17c,19cが研削方向となす角度が
小さいと面粗さが悪化するが、約10乃至20度の角度
をなすように設定することにより、ダブテール部の半径
方向長さの短縮と、面粗さの悪化防止を両立させること
ができる。
As shown in FIG. 1, the non-pressure surfaces 17,
The 19 planes 17c, 19c are inclined by about 10 to 20 degrees with respect to a plane which is in contact with the cylindrical surface about the turbine rotation axis and perpendicular to the symmetry plane of the male fitting. According to this embodiment, when the dovetail portion of the bucket 11 is ground from the circumferential direction, the surface roughness deteriorates when the angle formed by the plane portions 17c and 19c with the grinding direction is small, but the angle is about 10 to 20 degrees. By setting so as to achieve the above, it is possible to achieve both reduction of the radial length of the dovetail portion and prevention of deterioration of the surface roughness.

【0022】また、相対的に大きな曲率半径を有する大
円弧面17a,19aの曲率半径Rを、相対的に小さな
曲率半径を有する小円弧面17b,19bの曲率半径r
の約1.5倍以上とすることで、最大応力発生部におけ
る加工精度を高め、形状のいびつさ等による応力増加を
低減できる。
The radius of curvature R of the large arc surfaces 17a, 19a having a relatively large radius of curvature is changed by the radius of curvature r of the small arc surfaces 17b, 19b having a relatively small radius of curvature.
By setting it to about 1.5 times or more, the processing accuracy in the maximum stress generating portion can be increased, and an increase in stress due to irregular shape or the like can be reduced.

【0023】[0023]

【実施例】図1に示した本発明のタービンの動翼接続具
を有限要素法を用いてコンピュータ解析を行った。この
結果から、従来の形状と本発明の提供する形状の相違か
ら、ほとんどのケースでピーク応力(最大主応力及び V
on Mises応力)が許容応力を十分下回ることがわかっ
た。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A computer analysis of the rotor blade connector of the turbine of the present invention shown in FIG. 1 was performed by using the finite element method. From these results, it can be seen that, in most cases, the peak stress (maximum principal stress and V
on Mises stress) was found to be well below the allowable stress.

【0024】図2は、図1のダブテール部の変形解析例
である。この図から、全体の変形により遠心力を伝達し
ていることがわかる。また、図3は、ダブテール部の応
力解析例であり、(A)は本発明のダブテール部、
(B)は単一な曲率半径を有する円弧面と直線面で構成
された従来のダブテール部の場合である。この図から、
本発明の場合、動翼及びディスクに発生する最大応力
が、従来(B)の場合の約80kg/mm2 から本発明
(A)では約40kg/mm2 まで低減しており、本発
明の構成により、応力集中を大幅に緩和できることがわ
かる。
FIG. 2 is an example of deformation analysis of the dovetail portion of FIG. From this figure, it can be seen that the centrifugal force is transmitted by the entire deformation. FIG. 3 is an example of a stress analysis of a dovetail portion, and FIG.
(B) is a case of a conventional dovetail portion composed of an arc surface having a single radius of curvature and a straight surface. From this figure,
In the case of the present invention, the maximum stress generated in the rotor blade and the disk is reduced from about 80 kg / mm 2 in the conventional case (B) to about 40 kg / mm 2 in the present invention (A). It can be seen that the stress concentration can be remarkably reduced.

【0025】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。例えば、上述した例では、タービン
の動翼接続具についてのみ説明したが、本発明はターボ
マシン全てに適用でき、特に翼重量が大きく、冷却翼を
必要とするタービンロータ部で有効である。また、ダブ
ルタング以上のマルチタングダブテールにも適用可能で
ある。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described example, only the moving blade connector of the turbine has been described. However, the present invention can be applied to all turbo machines, and is particularly effective in a turbine rotor portion having a large blade weight and requiring a cooling blade. In addition, the present invention can be applied to a multi-tongue dovetail having a double tongue or more.

【0026】[0026]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ダブ
テール部の圧力面に隣接する円弧面部における最大応力
を低減でき、かつ半径方向長さ短縮によるディスク外周
部遠心力を低減できる。これらにより、動翼およびディ
スクの最大発生応力を低減でき、当該部の安全性向上、
ディスク重量軽減、ディスク材に安価な材料の適用、デ
ィスク寿命の延長が可能となる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the maximum stress in the arcuate surface portion adjacent to the pressure surface of the dovetail portion, and to reduce the centrifugal force at the outer peripheral portion of the disk by shortening the radial length. As a result, the maximum stress generated in the rotor blades and the disk can be reduced, and
It is possible to reduce the weight of the disk, to use an inexpensive disk material, and to extend the life of the disk.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるタービンの動翼接続具の構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram of a rotor blade connector of a turbine according to the present invention.

【図2】本発明によるダブテール部の変形解析例であ
る。
FIG. 2 is an example of deformation analysis of a dovetail portion according to the present invention.

【図3】本発明によるダブテール部の応力解析例であ
る。
FIG. 3 is an example of stress analysis of a dovetail portion according to the present invention.

【図4】ガスタービンエンジンの全体構成図である。FIG. 4 is an overall configuration diagram of a gas turbine engine.

【図5】ガスタービン部の部分断面図である。FIG. 5 is a partial sectional view of a gas turbine unit.

【図6】従来のタービンの翼固定部の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a blade fixing portion of a conventional turbine.

【図7】従来のアキシャルエントリ形の翼固定部の一例
を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of a conventional axial entry type wing fixing portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ファン 2 高圧圧縮機 3 燃焼器 4 高圧タービン 5 低圧タービン 4a,5a タービン動翼 10 タービンの動翼接続具 11 タービン動翼 12 雄型接続具 13 ディスク 14 雌型接続具 16,18 圧力面 17,19 非圧力面 17a,19a 大円弧面 17b,19b 小円弧面 17c,19c 平面 Reference Signs List 1 fan 2 high-pressure compressor 3 combustor 4 high-pressure turbine 5 low-pressure turbine 4a, 5a turbine rotor blade 10 turbine rotor blade connector 11 turbine rotor blade 12 male connector 13 disk 14 female connector 16, 18 pressure surface 17 , 19 Non-pressure surface 17a, 19a Large arc surface 17b, 19b Small arc surface 17c, 19c Plane

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タービン動翼の内端部に設けられた雄型
接続具と、ディスクの外周部に設けられた雌型接続具と
からなり、 雄型接続具と雌型接続具は、それぞれ互いに密着して嵌
合しタービン動翼に作用する遠心力を伝達し、かつ半径
方向に間隔を隔てた少なくとも2つの圧力面と、該圧力
面間に構成され互いに隙間を隔てて嵌合し前記遠心力を
伝達しない少なくとも1つの非圧力面とを有し、 前記非圧力面は、圧力面を形成する2つの平面に隣接し
相対的に大きい曲率半径Rを有する2つの大円弧面と、
該2つの大円弧面に隣接し相対的に小さい曲率半径rを
有する2つの小円弧面と、該2つの小円弧面を連結する
平面とで構成されている、ことを特徴とするタービンの
動翼接続具。
1. A male connector provided at an inner end of a turbine rotor blade and a female connector provided at an outer peripheral portion of a disk, wherein the male connector and the female connector are respectively provided. At least two pressure surfaces that are closely fitted to each other, transmit centrifugal force acting on the turbine rotor blades, and are spaced apart in the radial direction, and are fitted between the pressure surfaces and are fitted with a gap therebetween. At least one non-pressure surface that does not transmit centrifugal force, the non-pressure surface being adjacent to two planes forming the pressure surface, and having two relatively large arc surfaces having a relatively large radius of curvature R;
A turbine operation, comprising: two small arc surfaces adjacent to the two large arc surfaces and having a relatively small radius of curvature r; and a plane connecting the two small arc surfaces. Wing fittings.
【請求項2】 前記雄型接続具と前記雌型接続具の形状
は、共に対称形状であることを特徴とするタービンの動
翼接続具。
2. A rotor blade connector for a turbine according to claim 1, wherein said male connector and said female connector are both symmetrical.
【請求項3】 前記非圧力面の平面は、タービン回転軸
を中心とする円筒面に接し雄型接続具の対称面に垂直な
平面に対し、約10乃至20度傾斜している、ことを特
徴とする請求項1に記載のタービンの動翼接続具。
3. The plane of the non-pressure surface is approximately 10 to 20 degrees inclined with respect to a plane which is in contact with a cylindrical surface about the turbine rotation axis and perpendicular to a symmetry plane of the male fitting. The turbine blade connection device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記大円弧面の曲率半径Rは、小円弧面
の曲率半径rの約1.5倍以上である、ことを特徴とす
る請求項1又は2に記載のタービンの動翼接続具。
4. The turbine blade connection according to claim 1, wherein the radius of curvature R of the large arc surface is about 1.5 times or more the radius of curvature r of the small arc surface. Utensils.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013249757A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Ltd Method for manufacturing turbine rotor blade and turbine rotor
US9841031B2 (en) 2014-09-18 2017-12-12 Rolls-Royce Plc Gas turbine engine
CN108119188A (en) * 2017-12-19 2018-06-05 北京航空航天大学 A kind of ceramic matrix composite turbine rotor blade

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013249757A (en) * 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Ltd Method for manufacturing turbine rotor blade and turbine rotor
US9841031B2 (en) 2014-09-18 2017-12-12 Rolls-Royce Plc Gas turbine engine
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