JPH11148306A - タービン動翼の植込み方法 - Google Patents
タービン動翼の植込み方法Info
- Publication number
- JPH11148306A JPH11148306A JP31484197A JP31484197A JPH11148306A JP H11148306 A JPH11148306 A JP H11148306A JP 31484197 A JP31484197 A JP 31484197A JP 31484197 A JP31484197 A JP 31484197A JP H11148306 A JPH11148306 A JP H11148306A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- blade
- shroud
- disk
- implanted
- 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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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蒸気タービンのロータのディスクに植込まれて
形成される環状翼列の動翼がタービン運転時遠心力によ
り隣接する動翼のルシュラウド側面の相互の支持がなく
なって単独で振動することによる大きな振動の発生を防
ぐ。 【解決手段】ロータ２をあらかじめ加熱して、熱膨張に
よりディスク３部の直径を若干大きくして、理論ピッチ
より大きくしたシュラウド６を有する動翼１を植え込
み、全動翼を植え込み後に全体の温度が一様になった時
に理論ピッチで動翼１が隣接する環状翼列を形成する。
形成される環状翼列の動翼がタービン運転時遠心力によ
り隣接する動翼のルシュラウド側面の相互の支持がなく
なって単独で振動することによる大きな振動の発生を防
ぐ。 【解決手段】ロータ２をあらかじめ加熱して、熱膨張に
よりディスク３部の直径を若干大きくして、理論ピッチ
より大きくしたシュラウド６を有する動翼１を植え込
み、全動翼を植え込み後に全体の温度が一様になった時
に理論ピッチで動翼１が隣接する環状翼列を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービンロータの
ディスク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植え込み方法及び装置に関す
る。
ディスク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植え込み方法及び装置に関す
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。
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４に示すも
のが知られている。図４において動翼１はロータのディ
スクに植込まれるダブテール４と、ダブテール４から延
びる翼部５と、翼部５の上端を覆うシュラウド６とから
なり、ダブテール４，翼部５，シュラウド６は一体に削
りだされている。
のが知られている。図４において動翼１はロータのディ
スクに植込まれるダブテール４と、ダブテール４から延
びる翼部５と、翼部５の上端を覆うシュラウド６とから
なり、ダブテール４，翼部５，シュラウド６は一体に削
りだされている。
【０００４】このような動翼は、図５に示すように複数
の隣接する動翼１のシュラウド６の対向する側面６ａ，
６ｂが互いに接し、また、ダブテール４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。
の隣接する動翼１のシュラウド６の対向する側面６ａ，
６ｂが互いに接し、また、ダブテール４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。
接する動翼の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
により隣接するシュラウドが緩み、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。
た環状翼列の動翼では、タービン運転時発生する遠心力
により隣接するシュラウドが緩み、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
ービン動翼とその動翼の植え込み方法を提供することに
ある。
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
ービン動翼とその動翼の植え込み方法を提供することに
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、本発明によれば、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、所定ピッチで動翼を設置して環状翼列を形
成する軸流タービンの動翼において、動翼の形状はシュ
ラウドの全体またはその一部を前記所定ピッチより大き
くするものとする。
に、本発明によれば、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、所定ピッチで動翼を設置して環状翼列を形
成する軸流タービンの動翼において、動翼の形状はシュ
ラウドの全体またはその一部を前記所定ピッチより大き
くするものとする。
【０００９】一方、ロータのディスク部の温度がシュラ
ウド部分より所定の温度だけ高くした状態で前記動翼を
植え込むものとする。
ウド部分より所定の温度だけ高くした状態で前記動翼を
植え込むものとする。
【００１０】即ち、ロータのディスク部の温度をシュラ
ウド部分より所定の温度だけ高くすることにより、ロー
タのディスク部の熱膨張がシュラウド部分の熱膨張より
大きくなる。したがって、シュラウドが所定ピッチより
大きく形成された動翼を隣接するシュラウドの端面が接
した状態で順次所定本数植え込むことができる。
ウド部分より所定の温度だけ高くすることにより、ロー
タのディスク部の熱膨張がシュラウド部分の熱膨張より
大きくなる。したがって、シュラウドが所定ピッチより
大きく形成された動翼を隣接するシュラウドの端面が接
した状態で順次所定本数植え込むことができる。
【００１１】このようにして植え込まれて環状翼列を形
成した後、ロータのディスク部の温度が低くなりシュラ
ウド部分の温度と等しくなると、ロータのディスク部の
直径が小さくなる。これに伴ってロータのディスク部に
ダブテールが植え込まれた動翼の外周すなわちシュラウ
ドの直径も小さくなる。したがって、ロータのディスク
部の温度がシュラウド部分より所定の温度だけ高い状態
でシュラウドの両端面が接していた隣接するシュラウド
に初期張力が与えられる。この初期張力によりタービン
の運転時の遠心力によっても隣接する動翼のシュラウド
の接触が保持され、振動数の安定化及び振動の減衰効果
が得られる張力を維持する。
成した後、ロータのディスク部の温度が低くなりシュラ
ウド部分の温度と等しくなると、ロータのディスク部の
直径が小さくなる。これに伴ってロータのディスク部に
ダブテールが植え込まれた動翼の外周すなわちシュラウ
ドの直径も小さくなる。したがって、ロータのディスク
部の温度がシュラウド部分より所定の温度だけ高い状態
でシュラウドの両端面が接していた隣接するシュラウド
に初期張力が与えられる。この初期張力によりタービン
の運転時の遠心力によっても隣接する動翼のシュラウド
の接触が保持され、振動数の安定化及び振動の減衰効果
が得られる張力を維持する。
【００１２】
【発明の実施の形態】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を植え
込む途中のタービンロータの部分断面図、図２は図１の
状態のＡ−Ａ部を軸方向から見た本発明の実施例を示す
部分断面図、図３は本発明の動翼の側面図である。図
１，図２，図３において動翼１は図１，図２に示したロ
ータ２のディスク３に植え込まれるダブテール４と、ダ
ブテール４から延びる翼部５と、翼部５の上端を覆うシ
ュラウド６とからなり、ダブテール４，翼部５，シュラ
ウド６は一体に削りだされている。
って説明する。図１は本発明の実施例を示す動翼を植え
込む途中のタービンロータの部分断面図、図２は図１の
状態のＡ−Ａ部を軸方向から見た本発明の実施例を示す
部分断面図、図３は本発明の動翼の側面図である。図
１，図２，図３において動翼１は図１，図２に示したロ
ータ２のディスク３に植え込まれるダブテール４と、ダ
ブテール４から延びる翼部５と、翼部５の上端を覆うシ
ュラウド６とからなり、ダブテール４，翼部５，シュラ
ウド６は一体に削りだされている。
【００１３】さらに図３に示すように、動翼１のシュラ
ウド６の周方向長さは、ロータの静止状態における理論
ピッチＰｔにピッチ増加分Δｐを加えたＰにしてある。
ここで、シュラウド６の周方向長さは、実線で示す（誇
大表示）タービンが定格回転数で運転されている時に、
ロータ２，ディスク３及び動翼１が遠心力によりΔｒ伸
びた状態でのピッチに等しく或いはそれよりわずかに長
くなっている。一方、ダブテール４の周方向長さは、そ
れぞれロータの静止状態における理論ピッチＬｔにして
ある。
ウド６の周方向長さは、ロータの静止状態における理論
ピッチＰｔにピッチ増加分Δｐを加えたＰにしてある。
ここで、シュラウド６の周方向長さは、実線で示す（誇
大表示）タービンが定格回転数で運転されている時に、
ロータ２，ディスク３及び動翼１が遠心力によりΔｒ伸
びた状態でのピッチに等しく或いはそれよりわずかに長
くなっている。一方、ダブテール４の周方向長さは、そ
れぞれロータの静止状態における理論ピッチＬｔにして
ある。
【００１４】このように構成された動翼１を図２に示す
ようにロータ２のディスク３に設けられた翼溝７に、順
次、矢印の方向に挿入して環状翼列を形成する。この
時、図１に示すように隣接するディスクの間に設置さ
れ、内側に電気ヒータ９を備えた加熱リング８或いはデ
ィスク３に設けられたバランスホール１０によって互い
に連通している加熱リング８を総称したロータ加熱装置
１１に高温の空気または蒸気をａ部より注入しｂ部より
排出することによりロータ２及びディスク３はあらかじ
め加熱されている。
ようにロータ２のディスク３に設けられた翼溝７に、順
次、矢印の方向に挿入して環状翼列を形成する。この
時、図１に示すように隣接するディスクの間に設置さ
れ、内側に電気ヒータ９を備えた加熱リング８或いはデ
ィスク３に設けられたバランスホール１０によって互い
に連通している加熱リング８を総称したロータ加熱装置
１１に高温の空気または蒸気をａ部より注入しｂ部より
排出することによりロータ２及びディスク３はあらかじ
め加熱されている。
【００１５】これによりディスク３に設けられた翼溝部
外周のロータ２の中心からの半径は、常温時に比べて熱
膨張によりΔｒ′大きくなっている。この熱膨張による
Δｒ′は、前記したタービンが定格回転数で運転される
時に、ロータ２，ディスク３及び動翼１が遠心力により
伸びた状態でのシュラウド６の外周とロータの静止状態
における外周との半径差Δｒに等しく或いはΔｒよりわ
ずかに大きくなっている。
外周のロータ２の中心からの半径は、常温時に比べて熱
膨張によりΔｒ′大きくなっている。この熱膨張による
Δｒ′は、前記したタービンが定格回転数で運転される
時に、ロータ２，ディスク３及び動翼１が遠心力により
伸びた状態でのシュラウド６の外周とロータの静止状態
における外周との半径差Δｒに等しく或いはΔｒよりわ
ずかに大きくなっている。
【００１６】さらに図１及び図２に示すように先に挿入
された動翼１のシュラウド６の外周に、ディスク３から
熱伝導によりダブテール４，翼部５を伝わってシュラウ
ド６部の温度が最初の温度以上にならないように、冷却
装置１２をとりつける。冷却装置１２には水などの冷却
媒体が流れておりシュラウド６を冷却する。
された動翼１のシュラウド６の外周に、ディスク３から
熱伝導によりダブテール４，翼部５を伝わってシュラウ
ド６部の温度が最初の温度以上にならないように、冷却
装置１２をとりつける。冷却装置１２には水などの冷却
媒体が流れておりシュラウド６を冷却する。
【００１７】また動翼１の植え込み中は、最初に植え込
まれた動翼１のシュラウド６部の温度Ｔｓ及びディスク
３の外周温度Ｔｄを測定して、設計温度差ΔＴを保つよ
うに加熱リング８の電気ヒータ９の出力によって調節さ
れる。ここで温度差ΔＴは、タービンの定格回転数，ロ
ータ及びディスクの形状，翼長等によって異なるが、通
常数十度から百数十度の温度差が必要である。
まれた動翼１のシュラウド６部の温度Ｔｓ及びディスク
３の外周温度Ｔｄを測定して、設計温度差ΔＴを保つよ
うに加熱リング８の電気ヒータ９の出力によって調節さ
れる。ここで温度差ΔＴは、タービンの定格回転数，ロ
ータ及びディスクの形状，翼長等によって異なるが、通
常数十度から百数十度の温度差が必要である。
【００１８】なお、本実施例ではロータ及びディスクを
あらかじめ加熱して植え込む方法について述べたが、動
翼１をあらかじめ冷却しておき、冷却装置１２で冷却し
ながら設計温度差ΔＴを保って植え込んでも同様の効果
がえられる。また両者を併用してもよい。
あらかじめ加熱して植え込む方法について述べたが、動
翼１をあらかじめ冷却しておき、冷却装置１２で冷却し
ながら設計温度差ΔＴを保って植え込んでも同様の効果
がえられる。また両者を併用してもよい。
【００１９】以上の要領で全周にすべての動翼（最後は
止め翼）を植え込んだ後、加熱あるいは冷却を中止して
植え込みを完了する。その後、すべての部材の温度が一
様になり、ディスク２の外周直径が小さくなると、ここ
に植え込まれている動翼の先端径も小さくなり、シュラ
ウド６部に圧縮及び曲げによる弾性的初期張力を与える
ことができる。またシュラウド６部を冷却した場合には
シュラウド６の周方向長さが長くなり、同様の弾性的初
期張力を与えることができる。この初期張力により、タ
ービンの運転時、遠心力が作用しても隣接する動翼のシ
ュラウドの接触が保持され、振動数の安定化及び振動の
減衰効果を保持して振動が小さくなる。
止め翼）を植え込んだ後、加熱あるいは冷却を中止して
植え込みを完了する。その後、すべての部材の温度が一
様になり、ディスク２の外周直径が小さくなると、ここ
に植え込まれている動翼の先端径も小さくなり、シュラ
ウド６部に圧縮及び曲げによる弾性的初期張力を与える
ことができる。またシュラウド６部を冷却した場合には
シュラウド６の周方向長さが長くなり、同様の弾性的初
期張力を与えることができる。この初期張力により、タ
ービンの運転時、遠心力が作用しても隣接する動翼のシ
ュラウドの接触が保持され、振動数の安定化及び振動の
減衰効果を保持して振動が小さくなる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、動翼をロータのディス
クの周囲に設けられた環状の翼溝に植え込んで環状翼列
を形成する場合、シュラウドの周方向長さを理論ピッチ
より大きくした動翼を、あらかじめ加熱されたロータの
ディスクの周囲に植え込み、全体が一様温度に達した時
に理論ピッチの環状を形成することにより、隣接する動
翼のシュラウドには初張力が生じるので、タービン運転
時遠心力が生じても隣接する動翼のシュラウドの接触が
保持され、振動の減衰効果を保持するのに必要な張力を
保ち、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。
クの周囲に設けられた環状の翼溝に植え込んで環状翼列
を形成する場合、シュラウドの周方向長さを理論ピッチ
より大きくした動翼を、あらかじめ加熱されたロータの
ディスクの周囲に植え込み、全体が一様温度に達した時
に理論ピッチの環状を形成することにより、隣接する動
翼のシュラウドには初張力が生じるので、タービン運転
時遠心力が生じても隣接する動翼のシュラウドの接触が
保持され、振動の減衰効果を保持するのに必要な張力を
保ち、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１】本発明の実施例を示す動翼を植え込む途中のタ
ービンロータの部分断面図。
ービンロータの部分断面図。
【図２】図１の状態のＡ−Ａ部を軸方向から見た本発明
の実施例を示す部分断面図。
の実施例を示す部分断面図。
【図３】本発明の動翼の側面図である。
【図４】蒸気タービン動翼の正面図。
【図５】図４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。
外周側より見た平面図。
１…動翼、２…ロータ、３…ディスク、４…ダブテー
ル、５…翼部、６…シュラウド、８…加熱リング、１１
…ロータ加熱装置、１２…冷却装置。
ル、５…翼部、６…シュラウド、８…加熱リング、１１
…ロータ加熱装置、１２…冷却装置。
Claims (1)
- 【請求項１】タービンロータのディスクの周囲に設けら
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、前記ダブテールの
両周方向端部の面でなす角度に比べて、前記シュラウド
の両周方向端部の面でなす角度をわずかに大きく加工し
たタービン動翼を植え込む方法において、前記タービン
ロータのディスクの外周部の温度を前記動翼のシュラウ
ド部の温度より所定の温度高くした状態で、前記動翼の
シュラウドの周方向端部の面が接するように植え込むこ
とを特徴とするタービン動翼の植え込み方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31484197A JPH11148306A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | タービン動翼の植込み方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31484197A JPH11148306A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | タービン動翼の植込み方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148306A true JPH11148306A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18058256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31484197A Pending JPH11148306A (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | タービン動翼の植込み方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11148306A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247649A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Snecma | ターボジェットエンジン内のカウリングカバー |
-
1997
- 1997-11-17 JP JP31484197A patent/JPH11148306A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247649A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Snecma | ターボジェットエンジン内のカウリングカバー |
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