JPH10306703A - タービン動翼取付け構造 - Google Patents

タービン動翼取付け構造

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JPH10306703A
JPH10306703A JP11453097A JP11453097A JPH10306703A JP H10306703 A JPH10306703 A JP H10306703A JP 11453097 A JP11453097 A JP 11453097A JP 11453097 A JP11453097 A JP 11453097A JP H10306703 A JPH10306703 A JP H10306703A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blade
notch
disk
blades
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP11453097A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Fujimura
雅範 藤村
Masayoshi Sasaki
公良 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10306703A publication Critical patent/JPH10306703A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要な動翼の種類を減らし、動翼の製作コス
トの低減を図る。 【解決手段】 タービンロータ20のディスク21に外
周面に沿って動翼23〜27を取付けるための翼溝22
を設け、該翼溝に動翼23〜27の翼根40を嵌合さ
せ、翼溝22には翼根40を挿入するための切欠き部を
形成し、該切欠き部に係合し隣合う二つの動翼23,2
4の間に張りキー34を挿入した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン等に
おけるタービンロータのディスクにタービン動翼を取付
けるためのタービン動翼取付け構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図6及び図7は従来の蒸気タービンにお
けるタービン動翼取付け構造を示す模式図であって、図
6は図7のE−E断面図、図7は図6のロータ回転軸に
垂直な面に沿って切断したF−F断面図である。このタ
ービン動翼取付け構造に係るタビンロータ1は、ディス
ク2と、これに取付けられる複数の動翼3〜7とを備え
ている。ディスク2には、図8に示すように、周方向に
沿った翼溝8が設けられ、翼溝8には動翼3〜7の翼根
10を挿入するための切欠き部9が形成されている。こ
れらの動翼には、切欠き部9の箇所に配置される二つの
特殊形状動翼3,4と、これらに隣接して配置される二
つの特殊形状動翼5,6と、切欠き部9以外の箇所に配
置される複数の通常形動翼7とがある。
【0003】また、図9に示すように、動翼3は、翼溝
8に翼根10を挿入して固定され、外端部に突設したテ
ノン11がシュラウド12を貫通しており、該テノン1
1をかしめて該シュラウド12により綴られている。そ
して、動翼をディスク2に組付ける際には、各動翼3〜
7は、切欠き部9へ翼根10を入れてから翼溝8に沿っ
てスライドさせ、翼溝8の深い部分8bに翼根10を嵌
合させて順次ディスク2の外周面に沿って配置し装着さ
れる。この配置装着完了後、図9に示す張りキー15を
隣合う各通常形動翼7,7の間に挿入して、ディスク2
の周方向の位置を調整し、翼根10を翼溝8に沿って所
定ピッチに一致させる。各張りキー15は隣合う動翼
7,7のプロファイルベース7dをかしめることによっ
て固定される。
【0004】ディスク2の切欠き部9には二つの特殊形
状動翼3,4が各々半ピッチずつかかるように設置され
ており、これにより運転中に特殊形状動翼3,4の遠心
力を受ける翼溝8の部分の長さが短くなっているのを補
うために、特殊形状動翼3,4の隣合う翼根10,10
に、凸部3cと凹部5c及び凸部4cと凹部6cを設
け、これらを互いに嵌合させるか、又は切欠き部9にか
かっている動翼3,4を図9において二点鎖線にて示す
ピン18でディスク2に固定していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のタ
ービン動翼取付け構造では、通常形動翼以外に、4種類
の特殊形状動翼を必要とするため、動翼全体の製作コス
トが高くなるという問題点があった。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的とするところは、必要な動翼
の種類を減らし、動翼全体の製作コストの低減を図るこ
とができるタービン動翼取付け構造を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、タービンロータのディスクの外周面に沿
って動翼を取付けるための翼溝を設け、該翼溝に前記動
翼の翼根を嵌合させ、前記翼溝には前記翼根を挿入する
ための切欠き部を形成し、該切欠き部に係合し隣合う二
つの動翼の間に張りキーを挿入したことを特徴とするタ
ービン動翼取付け構造を提供するものである。上記張り
キーは、切欠き部中央において動翼と動翼との間に挿入
されることが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、蒸
気タービンのタービンロータを例として、図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1及び図2は本発明の実施の
形態に係るタービン動翼取付け構造を適用したタービン
ロータを模式的に示しており、図1は図2のA−A断面
図、図2は図1のB−B断面図である。
【0009】このタービン動翼取付け構造は、図示しな
い回転軸を中心にして回転するタービンロータ20のデ
ィスク21と、該ディスク21の翼溝22(図3参照)
に沿って取付けられる動翼23〜27と、翼溝22の切
欠き部29に係合し隣合う二つの動翼23,24の間に
挿入される張りキー34等とによって構成されており、
従来と同様の張りキー35及びシュラウド39も用いら
れる。
【0010】ディスク21は、図3に示すように外周方
向に沿って翼溝22を設け、翼溝22の開放縁の両側
に、図4に示すように、環状の凸条36及び受け面37
を有している。翼溝22には動翼23〜27のそれぞれ
の翼根40を挿入するための切欠き部29が形成されて
いる。
【0011】翼溝22は、断面が対称形をなしており、
横幅が狭い浅い部分22aと、横幅が動翼23等の翼根
40に対応して広く形成されている深い部分22bとか
らなり、切欠き部29以外ではこれらがそれぞれ一定幅
で連続しており、浅い部分22aと広い部分22bとの
間に段差状の抜け止め用の係止面22cを備えている。
切欠き部29は、各動翼23〜27の翼根40を嵌合さ
せることができる横幅にて、ディスク21の周方向及び
半径方向に連続し、ディスク21の外周方向に沿って測
定した寸法が各動翼23〜27の1ピッチ寸法にほぼ合
うように寸法設定されている。
【0012】図4に示すように、動翼23は、翼溝22
の深い部分22bの横幅寸法に対応した翼根40と、こ
れに続き翼溝22の浅い部分22aの横幅寸法に対応し
た中間部41と、ブレード42とを有している。また、
動翼23は、プロファイルベース43(図2参照)と、
ディスク21の凸条36及び受け面37に対向する凹部
44及び当接面45とを備え、外端にテノン31が突設
されている。他の動翼24〜27も動翼23と同じであ
る。
【0013】そして、各動翼23〜27は、切欠き部2
9に翼根40を入れてからディスク21の周方向に翼溝
22に沿ってスライドさせて装着される。切欠き部29
に係合する動翼23,24は、一部が切欠き部29にか
かり、残りの部分が抜け止め用の係止面22cにかかる
ように配置される。
【0014】張りキー34は、図5に示すように、挿入
部47とこれより横幅が広い頭部48とを一体に有して
いる。挿入部47の横幅寸法は、切欠き部29の横幅及
び切欠き部29に嵌入される動翼23〜27の翼根40
の横幅寸法に対応したほぼ一定の大きさに合わせてあ
る。そして、張りキー34は、翼溝22の切欠き部29
に係合し隣合う二つの動翼23,24の間で挿入部47
が切欠き部29内に挿入され、動翼23,24のプロフ
ァイルベース43をかしめることによって抜け止めされ
る。その他の張りキー35は従来のものとほぼ同じなの
で、説明を省略する。上記張りキー34は、切欠き部2
9のほぼ中央において二つの動翼23,24の間に挿入
されることが好ましい。
【0015】シュラウド39は、動翼23〜27のピッ
チに合わせた間隔にて貫通孔39aが開けられ、各貫通
孔39aにそれぞれ対応する動翼23〜27のテノン3
1を挿通させてあり、テノン31をかしめることによ
り、複数の動翼23〜27を綴るものである。
【0016】本発明の上記実施の形態に係るタービンロ
ータの組立方法について説明する。切欠き部29より翼
根40を入れて翼溝22に沿ってスライドさせ、翼溝2
2に翼根40を嵌合させて順次動翼23〜27をディス
ク21に装着配置する。この配置完了後、切欠き部29
に係合しない隣合う動翼27,27の間に張りキー35
を挿入して、ディスク21の周方向に沿った翼根40の
寸法と翼溝22の寸法とを一致させる。各張りキー35
は隣接する動翼27,27のプロファイルベース43を
かしめることにより固定される。
【0017】切欠き部29に係合し隣合う動翼23,2
4の間には、張りキー34を挿入した後、その動翼2
3,24のプロファイルベース43,43をかしめて、
タービンロータ20の組立を終了する。
【0018】上記実施の形態に係るタービン動翼取付け
構造に場合、張りキー34を切欠き部29に配置するこ
とにより、以下のような効果を奏する。(1) 従来のター
ビン動翼取付け構造では、切欠き部29に配置された動
翼3,4の重心が、翼溝22の切欠き部9の境界近傍に
あった。しかし、本発明では、新たな張りキー34を用
いることにより、重心位置が翼溝22で荷重を受けられ
る位置に移動する。(2) 切欠き部29に係合する動翼の
遠心力を受ける有効翼溝長さが増加し、遠心強度に対す
る安全性が次に述べるように増加する。
【0019】ここで、動翼のピッチ(≒ディスク21の
周方向に沿って測定した切欠き部29の寸法)をP0
し、張りキー34を切欠き部29のほぼ中央に挿入する
ことにより動翼23,24が動溝22に均等にかかると
してその遠心荷重をW0 、ディスク21の周方向に沿っ
て測定した張りキー34の寸法をP1 、張りキー34の
遠心荷重をW1 とする。また、切欠き部に係合する従来
の動翼3,4に対する遠心荷重を受ける有効翼溝の平均
長さ当りの荷重を符号S0 、切欠き部に係合する本発明
の動翼23,24に対する遠心荷重を受ける有効翼溝の
平均長さ当りの荷重を符号S1 で示すと、 S0 =2W0 /P0 …… S1 =(2W0 +W1 )/(P0 +P1 )…… である。
【0020】上記式及びより、 S0 −S1 =(2W0 /P0 )−{(2W0 +W1 )/(P0 +P1 )} 今、P0 =5P1 とすると、 S0 −S1 =(2W0 /P0 )−{(2W0 +W1 )/(6P0 /5)} =(2W0 −5W1 )/6P0
【0021】ここで、5枚の張りキー34で動翼の1ピ
ッチ分であり、張りキー34にはシュラウド39に相当
する部分の質量等が存在しないが、切欠き部29におけ
る張りキー34の形状は動翼23,24の翼根40に比
べて大きいことを考慮して、5W1 ≒W0 と考えること
ができる。従って、S0 −S1 ≒W0 /6P0 >0すな
わち遠心強度に対する安全性は増加する。
【0022】なお、本発明は、上記実施の形態によって
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例
えば、上記タービン以外にガスタービン等にも適用する
ことができ、切欠き部29は、ディスク21の外周全体
に1箇所のみ設けてもよく、複数箇所に設けてもよい。
また、切欠き部29の近傍におけるディスク21の部分
の2箇所に、貫通孔を開け、切欠き部29に係合する動
翼23,24及びこれらに隣接する動翼25,26に
は、断面が半円形の半円溝を設け、隣合う半円溝を合わ
せることによって、ディスク21に開けられている2つ
の貫通孔に対応する図2に示す貫通孔33を形成するよ
うにして、これらの貫通孔33にピン38を挿通しても
よい。このようなピン38によって、切欠き部29にお
ける動翼23,24がディスク21の周方向に緩んだと
きに、張りキー34が飛散するのを防止することができ
るという利点がある。
【0023】
【発明の効果】本発明は、ディスクの外周面に沿って設
けた翼溝に翼根を挿入するための切欠き部を形成し、該
切欠き部に係合し隣合う二つの動翼の間に張りキーを挿
入したことにより、通常形動翼のみの製作で組立が可能
なタービンロータを提供することができ、従って、必要
工数及びコストを低減することができる。特殊形状動翼
を使用しなくとも、遠心力に対する十分な強度を確保す
る可能性が増大するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るタービン動翼取付け
構造の要部を模式的に示した図であって、図2のA−A
断面図である。
【図2】図1のB−B断面図である。
【図3】本発明の動翼を外した状態のディスクを示す部
分模式図である。
【図4】図2のC−C断面図である。
【図5】図2のD−D断面図である。
【図6】従来のタービン動翼取付け構造の要部を模式的
に示した図であって、図7のE−E断面図である。
【図7】図6のF−F断面図である。
【図8】従来の動翼を外した状態のディスクを示す部分
模式図である。
【図9】図7のG−G断面図である。
【図10】図7のH−H断面図である。
【符号の説明】
20 タービンロータ 21 ディスク 22 翼溝 22a 浅い部分 22b 深い部分 22c 係止面 23〜27 動翼 29 切欠き部 31 テノン 34,35 張りキー 36 凸条 37 受け面 38 ピン 39 シュラウド 39a 貫通孔 40 翼根 41 中間部 42 ブレード 43 プロファイルベース 44 凹部 45 当接面 47 挿入部 48 頭部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タービンロータのディスクの外周面に沿
    って動翼を取付けるための翼溝を設け、該翼溝に前記動
    翼の翼根を嵌合させ、前記翼溝には前記翼根を挿入する
    ための切欠き部を形成し、該切欠き部に係合し隣合う二
    つの動翼の間に張りキーを挿入したことを特徴とするタ
    ービン動翼取付け構造。
JP11453097A 1997-05-02 1997-05-02 タービン動翼取付け構造 Pending JPH10306703A (ja)

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JP (1) JPH10306703A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101956574A (zh) * 2009-07-13 2011-01-26 三菱重工业株式会社 旋转体
JP2011185193A (ja) * 2010-03-10 2011-09-22 Toshiba Corp タービン動翼翼列および蒸気タービン

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040723

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