JPH11236801A - Turbine rotor - Google Patents

Turbine rotor

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JPH11236801A
JPH11236801A JP3912498A JP3912498A JPH11236801A JP H11236801 A JPH11236801 A JP H11236801A JP 3912498 A JP3912498 A JP 3912498A JP 3912498 A JP3912498 A JP 3912498A JP H11236801 A JPH11236801 A JP H11236801A
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JP
Japan
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strain gauge
lead wire
rotor
turbine
blade
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3912498A
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Japanese (ja)
Inventor
Bunji Ishii
井 文 治 石
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH11236801A publication Critical patent/JPH11236801A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbine rotor which can monitor the crack initiating and propagating situation even under the service and can prevent cracking and make appropriate care certainly before the situation leads to a significant damage. SOLUTION: A turbine rotor is structured so that turbine blades 5 are implanted in a blade implanting part 2 of a rotor wheel 1, wherein a strain gauge 3 is affixed to the top of a first hook 2a in the blade implanting part. The configuration includes a telemeter installed in a coupling part for receiving the sensing signal detected by the strain gauge 3 and transmitting the signal and a signal receiving antenna for receiving the signal transmitted from the telemeter.

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、タービンロータに
係り、特に、蒸気タービンの低圧ロータ等における腐食
や疲労き裂の発生とその進展状況を検出可能なタービン
ロータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine rotor, and more particularly to a turbine rotor capable of detecting the occurrence and progress of corrosion and fatigue cracks in a low-pressure rotor of a steam turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】蒸気タービン低圧部の一部では、運転中
の環境条件として、蒸気状態が高負荷では湿り状態とな
り低負荷では乾き状態となるというように、いわゆる乾
湿交番域が存在する。このような環境条件にある部位で
は起動停止あるいは負荷変化により、蒸気中に存在する
微量の腐食性成分が析出し、析出した腐食性成分は長年
の運転を経るうちに蓄積する。局部的に高濃度の腐食性
成分が析出して蓄積することにより、経年的に腐食(孔
食)が発生し、さらに腐食(孔食)が進行して材料の疲
労強度を低下させる。
2. Description of the Related Art In a part of a low-pressure section of a steam turbine, there is a so-called dry-wet alternating area as an environmental condition during operation such that a steam state becomes a wet state at a high load and a dry state at a low load. At a site under such environmental conditions, a small amount of corrosive components present in the steam is precipitated by the start / stop or load change, and the precipitated corrosive components accumulate after many years of operation. By locally depositing and accumulating a high concentration of corrosive components, corrosion (pitting corrosion) occurs over time, and further corrosion (pitting corrosion) proceeds to reduce the fatigue strength of the material.

【0003】このように、長期運用された蒸気タービン
低圧ロータでは、乾湿交番域において腐食環境が長期間
に渡って形成されるため、非金属介在物を起点とした孔
食が発生しやすく、それが成長し、遠心応力および振動
応力の作用により孔食を起点とした腐食疲労損傷を受け
ることが多い。
As described above, in a steam turbine low-pressure rotor that has been operated for a long period of time, a corrosive environment is formed over a long period of time in a dry-wet alternating region, so that pitting is likely to occur starting from nonmetallic inclusions. Often grow and undergo corrosion fatigue damage originating from pitting corrosion due to the effects of centrifugal stress and vibrational stress.

【0004】腐食疲労損傷は、図9または図10に示す
如くロータ側羽根植込部の第1フックの孔食よりき裂が
発生する現象として現われる。
[0004] Corrosion fatigue damage appears as a phenomenon in which cracks occur due to pitting of the first hook of the rotor-side blade implantation portion as shown in FIG. 9 or FIG.

【0005】従来のタービンロータでは、定期検査中に
ロータから羽根を抜き取り、非破壊検査法、例えば磁粉
探傷法により、腐食疲労損傷により生じたき裂の検出が
行なわれている。
In a conventional turbine rotor, blades are extracted from the rotor during a periodic inspection, and cracks caused by corrosion fatigue damage are detected by a nondestructive inspection method, for example, a magnetic particle flaw detection method.

【0006】また、羽根を抜き取らずに、超音波探傷法
によりき裂を検出することがなされている。
Further, cracks have been detected by ultrasonic flaw detection without removing the blades.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来のタービンロータ
にあっては、定期点検中にき裂の有無を検査しなければ
ならず、運用中にき裂を検出することが出来ないという
問題点があった。
The conventional turbine rotor has a problem in that it must be inspected for cracks during periodic inspections, and cracks cannot be detected during operation. there were.

【0008】非破壊検査法である磁粉探傷法による場
合、羽根を抜き取らなければならず、再度羽根を植込む
場合に肩すりさげを行なわなければならないという問題
点があった。
[0008] In the case of the magnetic particle flaw detection method which is a non-destructive inspection method, there is a problem that the blades must be extracted, and when the blades are implanted again, the shoulder must be slapped.

【0009】羽根を抜き取らずに検査する方法としては
超音波探傷法が実施されているが、ロータ側羽根植込部
の形状が複雑であり、羽根が植込まれた状態で検査をす
るためノイズをひろいやすく、精度の良い検出が困難で
あるいう問題点があった。
As a method for inspecting without removing the blade, an ultrasonic flaw detection method is used. However, the shape of the rotor-side blade implantation portion is complicated, and the inspection is performed in a state where the blade is implanted. However, there is a problem that it is difficult to perform accurate detection with ease.

【0010】そこで、本発明の目的は、上記従来技術の
有する問題を解消し、可動運用中においてもき裂の発生
進展状況をモニターすることが可能であり、大きな損傷
を受ける前にき裂の予防保全を確実に行うことが可能な
タービンロータを提供することである。
[0010] Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to monitor the progress of crack initiation even during movable operation, so that the crack can be removed before serious damage is caused. An object of the present invention is to provide a turbine rotor capable of reliably performing preventive maintenance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるタービンロータは、ロータホイールの
羽根植込部にタービン羽根が植え込まれたタービンロー
タであって、前記羽根植込部の最も外側である第1フッ
ク頂部に歪ゲージを配設したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a turbine rotor according to the present invention is a turbine rotor in which turbine blades are implanted in a blade implant portion of a rotor wheel, wherein the blade implant portion is provided. Wherein a strain gauge is disposed on the top of the first hook, which is the outermost part of the first hook.

【0012】ここで、前記タービン羽根はシュラウドに
より群構成されており、前記歪ゲージは前記群間部の位
置に配設されていることを特徴とする。
Here, the turbine blades are grouped by a shroud, and the strain gauge is disposed at the position between the groups.

【0013】また、前記歪ゲージは、溶接型のカプセル
型歪ゲージであることを特徴とする。
Further, the strain gauge is a welded capsule strain gauge.

【0014】また、前記タービン羽根を前記羽根植込部
に固定するための止め羽根が前記タービン羽根に隣接し
て設けられており、前記歪ゲージのリード線を通すため
のリード線用孔が、前記止め羽根に形成されていること
を特徴とする。
A stop blade for fixing the turbine blade to the blade implant portion is provided adjacent to the turbine blade, and a lead hole for passing a lead wire of the strain gauge is provided. It is characterized in that it is formed on the retaining blade.

【0015】また、前記歪ゲージのリード線を通すため
のリード線用孔が、半径方向に貫通しロータ中心孔へ開
口するように、前記ロータホイールに形成されているこ
とを特徴とする。
Further, a lead wire hole for passing a lead wire of the strain gauge is formed in the rotor wheel so as to penetrate in a radial direction and open to a rotor center hole.

【0016】また、前記歪ゲージのリード線を通すため
のリード線用孔が、半径方向に貫通しロータ中心孔へ開
口するように、カップリング部に形成されており、前記
歪ゲージのリード線は、前記ロータホイールに形成され
たリード線用孔を通り次に前記ロータ中心孔を通り次に
前記カップリング部に形成されたリード線用孔を通るよ
うに配線されることを特徴とする。
Further, a lead hole for passing the lead wire of the strain gauge is formed in the coupling portion so as to penetrate in the radial direction and open to the center hole of the rotor. Is wired so as to pass through a lead wire hole formed in the rotor wheel, then pass through the rotor center hole, and then pass through a lead wire hole formed in the coupling portion.

【0017】また、前記歪ゲージのリード線に接続され
前記歪ゲージで検出した検出信号を受信するとともに発
信するためのカップリング部に配設されたテレメータ
と、前記テレメータの発信した前記検出信号を受信する
ための前記テレメータの近傍の静止部に配設された受信
アンテナとを有することを特徴とする。
A telemeter connected to a lead wire of the strain gauge, the telemeter being provided in a coupling unit for receiving and transmitting a detection signal detected by the strain gauge; and transmitting the detection signal transmitted by the telemeter. And a receiving antenna disposed at a stationary part near the telemeter for receiving.

【0018】また、前記歪ゲージのリード線に接続され
前記歪ゲージの検出信号を受信するとともに受信した前
記検出信号を静止部へ伝達可能なスリップリングをカッ
プリング部の近傍に配設したことを特徴とする。
Also, a slip ring connected to a lead wire of the strain gauge and capable of receiving a detection signal of the strain gauge and transmitting the received detection signal to a stationary portion is arranged near the coupling portion. Features.

【0019】上述の発明において、き裂が最も発生し易
い第1フックに歪ゲージを配設したので、き裂の発生進
展状況をモニターすることが可能になり、タービンロー
タの運用中に、腐食疲労き裂を検出が可能となり、定期
点検中にき裂が発見されなくても運用中に発生進展した
き裂の検出も可能となる。
In the above-described invention, since the strain gauge is provided on the first hook where cracks are most likely to occur, it is possible to monitor the progress of crack generation and to prevent corrosion during operation of the turbine rotor. Fatigue cracks can be detected, and even if cracks are not found during periodic inspection, cracks that have developed and propagated during operation can be detected.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
好適な実施の形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1あるいは図2に示すように、蒸気ター
ビンの低圧段落にある低圧ロータにおいて、ロータホイ
ール1の円周側端部にタービン羽根5を植え込むための
羽根植込部2が形成されている。羽根植込部2は、最も
外側の第1フック2aと、中間部の第2フック2bと、
最も内側の第3フック2cとから構成されている。図2
に示すように、タービン羽根5は、第1フック2a、第
2フック2b及び第3フック2cで形成される凹凸部に
はめ込まれている。
As shown in FIG. 1 or FIG. 2, in a low-pressure rotor in a low-pressure stage of a steam turbine, a blade implant portion 2 for implanting a turbine blade 5 is formed at a circumferential end of a rotor wheel 1. I have. The blade implant portion 2 includes an outermost first hook 2a, an intermediate second hook 2b,
And the innermost third hook 2c. FIG.
As shown in (1), the turbine blade 5 is fitted into the uneven portion formed by the first hook 2a, the second hook 2b, and the third hook 2c.

【0022】図1に示すように、歪ゲージ3は、腐食疲
労を受けやすい第1フック2aの頂部の表面上に抵抗線
型の歪ゲージ3が貼付されている。第1フック2aの頂
部表面上には、また、歪ゲージ3の検出信号を所定の場
所へ伝達するためのリード線4が貼付されている。
As shown in FIG. 1, the strain gauge 3 has a resistance wire type strain gauge 3 attached to the surface of the top of the first hook 2a which is susceptible to corrosion fatigue. On the top surface of the first hook 2a, a lead wire 4 for transmitting a detection signal of the strain gauge 3 to a predetermined location is attached.

【0023】図9は、第1フック2aの蒸気入口側にア
キャシル方向(ロータ軸方向)に生じたき裂を示す。図
10(a)は図9に対応し、第1フック2aに生じたき
裂の位置を示す断面図であり、図10(b)は、き裂起
点である孔食と、この孔食から進展するき裂の進展状況
を示す図である。図10(a)、(b)に示すように、
き裂の発生起点(孔点)は、タービン羽根5と羽根植込
部2とがかみあう第1フック2aにおける第1フック2
aのかみあい部近傍にあり、また、第1フック2aを通
過するようにき裂がアキャシル方向(ロータ軸方向)に
発生進展する。
FIG. 9 shows a crack generated in the acasill direction (rotor axial direction) on the steam inlet side of the first hook 2a. FIG. 10A is a cross-sectional view corresponding to FIG. 9 and showing a position of a crack generated in the first hook 2a, and FIG. 10B is a diagram showing a pit which is a crack starting point and a progress from the pit. FIG. 3 is a diagram showing the progress of cracks. As shown in FIGS. 10A and 10B,
The starting point (hole point) of the crack is determined by the first hook 2a in the first hook 2a where the turbine blade 5 and the blade implant 2 mesh.
In the vicinity of the meshing portion a, a crack is generated and propagates in the acasill direction (rotor axial direction) so as to pass through the first hook 2a.

【0024】そこで、第1フック2aのアキャシル方向
(軸方向)のき裂を検出するために、歪ゲージ3は、図
1に示すように、第1フック2aの頂部表面上の円周方
向に貼付されている。歪ゲージ3を円周方向に貼付しき
裂に直角な方向となるようにすることにより、き裂の開
口による歪の変化を検出することができる。
Therefore, in order to detect a crack in the first hook 2a in the acasill direction (axial direction), as shown in FIG. 1, the strain gauge 3 is moved in the circumferential direction on the top surface of the first hook 2a. Affixed. By attaching the strain gauge 3 in the circumferential direction so as to be in a direction perpendicular to the crack, a change in strain due to the opening of the crack can be detected.

【0025】また、図2に示すように、第1フック2a
の表面とこの表面の上に位置するタービン羽根5の裏面
との間には隙間2dが形成されており、歪ゲージ3は、
第1フック2aの頂部の表面上であって隙間2dに跨る
ように配設されている。
As shown in FIG. 2, the first hook 2a
A gap 2d is formed between the surface of the turbine blade 5 and the back surface of the turbine blade 5 located on this surface.
The first hook 2a is disposed on the top surface of the first hook 2a so as to straddle the gap 2d.

【0026】また、図4に示すように、羽根植込部2に
植え込まれた複数のタービン羽根5の先端部は、シュラ
ウド8により所定の複数枚ずつ、つづられて連結され群
構成されている。シュラウド8により群構成された群と
群との間の群間位置においては、局部的に高濃度の腐食
性成分が析出、蓄積することにより、図10(b)に示
すように経年的に腐食(孔食)が発生し進行しやすく、
従ってき裂の発生確率が高くなる。そこで、歪ゲージ3
の貼付位置は、シュラウド8により群構成された群と群
との間の位置に選択されている。
As shown in FIG. 4, the tip portions of the plurality of turbine blades 5 implanted in the blade implant portion 2 are connected to each other by a predetermined number of shrouds 8 to form a group. I have. At the inter-group position between the groups formed by the shroud 8, the corrosive components having a high concentration locally precipitate and accumulate, and as a result, they corrode over time as shown in FIG. (Pitting corrosion) occurs and it is easy to progress,
Therefore, the probability of occurrence of cracks increases. Therefore, strain gauge 3
Is selected as a position between the groups formed by the shroud 8.

【0027】タービンロータが低圧段落にあるとはい
え、80℃から130℃前後の温度環境にありまた湿り
蒸気となるため、抵抗線型の歪ゲージ3としては、高温
度に耐え得て苛酷な条件下で使用可能な溶接型のカプセ
ル型歪ゲージを使用することが好適である。カプセル型
歪ゲージの具体例な構成を図5に示す。
Although the turbine rotor is in the low pressure stage, it is in a temperature environment of about 80 ° C. to about 130 ° C. and becomes wet steam, so that the resistance wire type strain gauge 3 can withstand high temperatures and is subjected to severe conditions. It is preferred to use a welded capsule strain gauge that can be used below. FIG. 5 shows a specific configuration of the capsule type strain gauge.

【0028】図5に示すように、カプセル型歪ゲージ3
1は、ステンレス製のゲージチューブ32内において、
例えばPt−W製素線からなる歪により抵抗を変化させ
るアクティブ素線33と、例えばPt−W製素線からな
る温度変化により零点移動の低域を図るためのダミー素
線34とを相互にギャップをおいて配線し、MgOから
なる無機質絶縁粉末35を充填して構成されている。ゲ
ージチューブ32の底面には外方へ張り出すベースフラ
ンジ36が一体に固着されており、このベースフランジ
36を被測定体37にスポット溶接により固着すること
によりカプセル型歪ゲージ31が被測定体37に固定さ
れるように構成されている。
As shown in FIG. 5, the capsule type strain gauge 3
1 is in a stainless steel gauge tube 32,
For example, an active wire 33 that changes resistance by a strain made of a Pt-W wire and a dummy wire 34 that is made of, for example, a Pt-W wire for lowering the zero point due to a temperature change are mutually connected. It is configured by wiring with a gap and filling with inorganic insulating powder 35 made of MgO. A base flange 36 that protrudes outward is integrally fixed to the bottom surface of the gauge tube 32, and the capsule-type strain gauge 31 is fixed to the measured object 37 by spot welding so that the capsule-type strain gauge 31 is fixed to the measured object 37. It is configured to be fixed to.

【0029】図6は、リード線4の固定方法を示す図で
ある。リード線4は、耐熱性のインデラリー線で構成さ
れており、第1フック2aの頂部の表面上を円周方向に
はわせられている。図6に示すように、ステンレス箔4
1がリード線4に被せられ、リード線4の敷設方向に沿
ってステンレス箔41は構造物43にスポット溶接42
される。ステンレス箔41はリード線4の全体に連続的
に被せられる必要はなく、適当な間隔をおいてリード線
4に被せられている。
FIG. 6 is a diagram showing a method of fixing the lead wire 4. The lead wire 4 is formed of a heat-resistant inner wire, and is circumferentially arranged on the surface of the top of the first hook 2a. As shown in FIG.
1 is put on the lead wire 4, and the stainless steel foil 41 is spot-welded 42 to the structure 43 along the laying direction of the lead wire 4.
Is done. The stainless steel foil 41 does not need to be continuously covered over the entire lead wire 4, but is covered over the lead wire 4 at an appropriate interval.

【0030】次に、図3を参照してリード線4の敷設方
法について説明する。図3に示すように、タービン羽根
5を羽根植込部2に固定するための止め羽根6がタービ
ン羽根5に隣接して設けられている。止め羽根6には、
第1フック2aの表面に貫通するように、リード線4を
通すためのリード線用孔7が形成されている。リード線
4は、歪ゲージ3から第1フック2aの表面上に沿って
配設され、止め羽根6に至り、第1フック2aと止め羽
根6との隙間を通り、下方からリード線用孔7を通り上
方へ抜け、止め羽根6の側部に沿って所定の場所へ導か
れる。
Next, a method of laying the lead wire 4 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a stop blade 6 for fixing the turbine blade 5 to the blade implant 2 is provided adjacent to the turbine blade 5. The stop feather 6
A lead wire hole 7 for passing the lead wire 4 is formed so as to penetrate the surface of the first hook 2a. The lead wire 4 is provided along the surface of the first hook 2 a from the strain gauge 3, reaches the retaining blade 6, passes through the gap between the first hook 2 a and the retaining blade 6, and from below the lead wire hole 7. , And is guided to a predetermined location along the side of the stop blade 6.

【0031】次に、図7または図8を参照して、歪ゲー
ジ3とリード線4がタービンロータの全体において、ど
のように配設されているかについて説明するとともに、
検出信号の伝達方法について説明する。
Next, with reference to FIG. 7 or FIG. 8, how the strain gauge 3 and the lead wire 4 are arranged in the entire turbine rotor will be described.
A method of transmitting a detection signal will be described.

【0032】歪みを検出するために歪ゲージ3を貼付す
ることが必要とされるタービンロータにおける対象段落
は低圧段落であり、その中でも腐食疲労を受けやすい段
落である。従って、歪ゲージ3が貼付される段落は、蒸
気条件がソルトゾーンで乾湿交番域であり、例えば、図
7に示すように、L−1段落(低圧第1段落)51とL
−2段落(低圧第2段落)52である。
The target paragraph in the turbine rotor where it is necessary to attach the strain gauge 3 in order to detect the distortion is a low-pressure paragraph, among which the paragraph is susceptible to corrosion fatigue. Therefore, the paragraph to which the strain gauge 3 is attached is a dry-wet alternation area in which the steam condition is a salt zone, and for example, as shown in FIG. 7, L-1 paragraph (low pressure first paragraph) 51 and L
-The second paragraph (low-pressure second paragraph) 52.

【0033】図7に示すように、L−1段落51とL−
2段落52におけるロータホイール1には、リード線4
を通すためのリード線用孔11、12が、半径方向に貫
通しロータ中心孔14へ開口するように、形成されてい
る。また、L−2段落52から軸方向に延設されたロー
タ軸の部分にはカップリング部15が固着されている。
カップリング部15には、リード線4を通すためのリー
ド線用孔13が、半径方向に貫通しロータ中心孔14へ
開口するように形成されている。
As shown in FIG. 7, L-1 paragraph 51 and L-
The lead wire 4 is attached to the rotor wheel 1 in the second paragraph 52.
Lead holes 11 and 12 for passing through are formed so as to penetrate in the radial direction and open to the rotor center hole 14. The coupling portion 15 is fixed to a portion of the rotor shaft extending in the axial direction from the L-2 paragraph 52.
A lead wire hole 13 for passing the lead wire 4 is formed in the coupling portion 15 so as to penetrate in the radial direction and open to the rotor center hole 14.

【0034】L−1段落51とL−2段落52の第1フ
ック2aには歪ゲージ3が貼付されており、それらの歪
ゲージ3から各々のリード線4がそれぞれリード線用孔
11、12からロータ中心孔14を介してリード線用孔
13を通るように配線されている。
The strain gauges 3 are attached to the first hooks 2a of the L-1 paragraph 51 and the L-2 paragraph 52, and the lead wires 4 are respectively connected to the lead holes 11 and 12 from the strain gauges 3. Through the rotor hole 13 and through the lead hole 13.

【0035】また、カップリング部15には、歪ゲージ
3で検出した検出信号を受信するとともに発信するため
のテレメータ21が取り付けられている。また、ロータ
軸の軸受16の外側には回転するタービンロータに対し
静止部を形成する軸受カバー17が設けられており、軸
受カバー17には、テレメータ21の対向する位置近傍
に、テレメータ21の発信した検出信号を受信するため
の受信アンテナ22が取り付けられている。リード線用
孔13を通過したリード線4はテレメータ21に接続さ
れている。
The coupling unit 15 is provided with a telemeter 21 for receiving and transmitting a detection signal detected by the strain gauge 3. Further, a bearing cover 17 that forms a stationary portion with respect to the rotating turbine rotor is provided outside the bearing 16 of the rotor shaft. A receiving antenna 22 for receiving the detected signal is attached. The lead wire 4 that has passed through the lead hole 13 is connected to a telemeter 21.

【0036】歪ゲージ3、リード線用孔11、12とロ
ータ中心孔14とリード線用孔13を通るリード線4、
及びテレメータ21は、ロータホイール1と一体的に回
転する一方、受信アンテナ22は静止している。歪ゲー
ジ3より検出された歪を表す検出信号は、テレメータ2
1により送信され、受信アンテナ22により受信され、
図示しない表示部において連続的に歪に関するデータの
モニタリングが行われる。
The strain gauge 3, the lead wires 11, 12 and the lead wire 4 passing through the rotor center hole 14 and the lead wire hole 13,
And the telemeter 21 rotate integrally with the rotor wheel 1, while the receiving antenna 22 is stationary. The detection signal representing the strain detected by the strain gauge 3 is the telemeter 2
1 and received by the receiving antenna 22;
Monitoring of data on distortion is continuously performed on a display unit (not shown).

【0037】このように、テレメータ21と受信アンテ
ナ22を備えているので、タービンロータの可動運用中
においても、き裂の発生進展状況をモニターすることが
可能であり、大きな損傷を受ける前に予防保全を確実に
行うことができる。
As described above, since the telemeter 21 and the receiving antenna 22 are provided, it is possible to monitor the progress of crack generation even during the movable operation of the turbine rotor, and to prevent cracks from occurring before serious damage. Maintenance can be performed reliably.

【0038】図8は、テレメータ21と受信アンテナ2
2を用いる代わりに、スリップリング61を用いた実施
例を示す。
FIG. 8 shows the telemeter 21 and the receiving antenna 2.
An embodiment using a slip ring 61 instead of using the slip ring 61 will be described.

【0039】図8に示すように、カップリング部15の
近傍にロータ軸の外側に、スリップリング61が配設さ
れている。静止部を形成する軸受カバー17には、信号
受信部62が取り付けられている。スリップリング61
の一端はリード線用孔13を通過したリード線4に接続
されており、ロータホイール1と一体的に回転する。ス
リップリング61の他端は、その一端と電気的に導通し
ており、静止部を形成し、リード線4aによって信号受
信部62に接続されている。スリップリング61を備え
ているので、図7に示す場合と同様に、タービンロータ
の可動運用中においても、き裂の発生進展状況をモニタ
ーすることが可能であり、大きな損傷を受ける前に予防
保全を確実に行うことができる。
As shown in FIG. 8, a slip ring 61 is provided near the coupling portion 15 and outside the rotor shaft. The signal receiving unit 62 is attached to the bearing cover 17 forming the stationary unit. Slip ring 61
Is connected to the lead wire 4 that has passed through the lead wire hole 13 and rotates integrally with the rotor wheel 1. The other end of the slip ring 61 is electrically connected to one end thereof, forms a stationary part, and is connected to the signal receiving part 62 by the lead wire 4a. Since the slip ring 61 is provided, as in the case shown in FIG. 7, even during the movable operation of the turbine rotor, it is possible to monitor the progress of crack generation and preventive maintenance before major damage is caused. Can be performed reliably.

【0040】以上、説明したように、本発明の実施の形
態によれば、従来法においては定期点検中に非破壊検査
によりき裂の発生状況を調べる必要があったのに対し、
運用中においても、き裂発生進展状況をモニターするこ
とが可能となり、蒸気タービンが大きな損傷を受ける前
に予防保全をすることが可能となる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, in the conventional method, it is necessary to check the state of crack occurrence by nondestructive inspection during the periodic inspection.
Even during operation, it is possible to monitor the progress of crack initiation and preventive maintenance before the steam turbine is seriously damaged.

【0041】また、非破壊検査の場合に磁粉探傷検査に
よれば高精度なき裂の検出が可能であるが、タービン羽
根5の抜き取り、検査、タービン羽根5の植え込みとい
った諸作業が必要となり、かなりの予算と費用が必要と
なるのに対し、本発明の実施の形態によれば、このよう
な問題を解消することができる。
Further, in the case of nondestructive inspection, crack detection can be performed with high accuracy by magnetic particle inspection, but various operations such as extraction and inspection of the turbine blade 5 and implantation of the turbine blade 5 are required. However, according to the embodiment of the present invention, such a problem can be solved.

【0042】また、超音波探傷検査の場合にはタービン
羽根5の抜き取り点検する必要はないが、検出精度の上
で問題があった。しかしながら、本発明の実施の形態に
よれば、このような問題を解消することができる。
In the case of the ultrasonic inspection, it is not necessary to carry out the sampling inspection of the turbine blade 5, but there is a problem in the detection accuracy. However, according to the embodiment of the present invention, such a problem can be solved.

【0043】なお、上述の説明において、タービンロー
タとして蒸気タービンを例にとり説明したが、本発明は
これに限らず、タービンロータはガスタービンであって
もよい。
In the above description, a steam turbine is described as an example of a turbine rotor, but the present invention is not limited to this, and the turbine rotor may be a gas turbine.

【0044】また、歪ゲージ3は第1フック2aの円周
方向に貼付されるとして説明したが、円周方向に限ら
ず、き裂を検出し易い方向であれば、円周方向に限らな
い。
Also, the strain gauge 3 has been described as being stuck in the circumferential direction of the first hook 2a. However, the strain gauge 3 is not limited to the circumferential direction, and is not limited to the circumferential direction as long as the crack can be easily detected. .

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、タービンロータの可動運用中においても、き裂の
発生進展状況をモニターすることが可能であり、大きな
損傷を受ける前にき裂の予防保全を確実に行うことがで
きる。
As described above, according to the structure of the present invention, it is possible to monitor the progress of crack generation even during the movable operation of the turbine rotor, and to prevent cracks from being damaged before serious damage. Preventive maintenance of cracks can be reliably performed.

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

【図1】羽根植込部の第1フックにき裂検出用の歪ゲー
ジを貼付した状態を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a strain gauge for crack detection is attached to a first hook of a blade implantation part.

【図2】図1においてタービン羽根が植込まれた状態を
示す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing a state in which turbine blades are implanted in FIG.

【図3】止め羽根を介して歪ゲージのリード線を取り出
した状態を示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a lead wire of a strain gauge is taken out through a retaining blade.

【図4】シュラウドによりタービン羽根が群構成されて
いることを示す側面図。
FIG. 4 is a side view showing that the turbine blades are grouped by a shroud.

【図5】カプセル型歪ゲージを示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a capsule-type strain gauge.

【図6】歪ゲージのリード線の固定方法を示す図。FIG. 6 is a view showing a method for fixing a lead wire of a strain gauge.

【図7】リード線の配線経路と検出信号の伝達方法につ
いて説明するための断面図。
FIG. 7 is a sectional view for explaining a wiring route of a lead wire and a method of transmitting a detection signal.

【図8】リード線の配線経路と検出信号の他の伝達方法
について説明するための断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a wiring route of a lead wire and another method of transmitting a detection signal.

【図9】第1フックの蒸気入口側にアキャシル方向(ロ
ータ軸方向)に生じたき裂を示す羽根植込部を示す斜視
図。
FIG. 9 is a perspective view showing a blade implantation portion showing a crack generated in the acasill direction (rotor axial direction) on the steam inlet side of the first hook.

【図10】図9に対応し、第1フックに生じたき裂の位
置を示す断面図(a)と、き裂起点である孔食とこの孔
食から進展するき裂の進展状況を示す図(b)。
10 is a sectional view corresponding to FIG. 9, showing a position of a crack generated in the first hook, and a diagram showing a pit which is a crack initiation point and a state of propagation of a crack which propagates from the pit; (B).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ロータホイール 2 羽根植込部 2a 第1フック 2b 第2フック 2c 第3フック 2d 隙間 3 歪ゲージ 4 リード線 5 タービン羽根 6 止め羽根 7 リード線用孔 8 ショラウド 11 リード線用孔 12 リード線用孔 13 リード線用孔 14 ロータ中心孔 17 軸受カバー(静止部) 21 テレメータ 22 受信アンテナ 61 スリップリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor wheel 2 Blade implantation part 2a 1st hook 2b 2nd hook 2c 3rd hook 2d Clearance 3 Strain gauge 4 Lead wire 5 Turbine blade 6 Stopper blade 7 Lead wire hole 8 Shoroud 11 Lead wire hole 12 Lead wire Hole 13 Lead wire hole 14 Rotor center hole 17 Bearing cover (stationary part) 21 Telemeter 22 Receiving antenna 61 Slip ring

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロータホイールの羽根植込部にタービン羽
根が植え込まれたタービンロータであって、前記羽根植
込部の最も外側である第1フック頂部に歪ゲージを配設
したことを特徴とするタービンロータ。
1. A turbine rotor in which turbine blades are implanted in a blade implant portion of a rotor wheel, wherein a strain gauge is disposed on a top of a first hook which is the outermost of the blade implant portion. Turbine rotor.
【請求項2】前記タービン羽根はシュラウドにより群構
成されており、前記歪ゲージは前記群間部の位置に配設
されていることを特徴とする請求項1に記載のタービン
ロータ。
2. A turbine rotor according to claim 1, wherein said turbine blades are grouped by a shroud, and said strain gauge is disposed at a position between said groups.
【請求項3】前記歪ゲージは、溶接型のカプセル型歪ゲ
ージであることを特徴とする請求項1に記載のタービン
ロータ。
3. The turbine rotor according to claim 1, wherein said strain gauge is a welding-type capsule strain gauge.
【請求項4】前記タービン羽根を前記羽根植込部に固定
するための止め羽根が前記タービン羽根に隣接して設け
られており、前記歪ゲージのリード線を通すためのリー
ド線用孔が、前記止め羽根に形成されていることを特徴
とする請求項1に記載のタービンロータ。
4. A stop blade for fixing the turbine blade to the blade implant portion is provided adjacent to the turbine blade, and a lead wire hole for passing a lead wire of the strain gauge is provided. The turbine rotor according to claim 1, wherein the turbine rotor is formed on the stop blade.
【請求項5】前記歪ゲージのリード線を通すためのリー
ド線用孔が、半径方向に貫通しロータ中心孔へ開口する
ように、前記ロータホイールに形成されていることを特
徴とする請求項1のタービンロータ。
5. The rotor wheel according to claim 1, wherein a lead wire hole for passing the lead wire of the strain gauge is formed in the rotor wheel so as to penetrate in a radial direction and open to a rotor center hole. 1 turbine rotor.
【請求項6】前記歪ゲージのリード線を通すためのリー
ド線用孔が、半径方向に貫通しロータ中心孔へ開口する
ように、カップリング部に形成されており、前記歪ゲー
ジのリード線は、前記ロータホイールに形成されたリー
ド線用孔を通り次に前記ロータ中心孔を通り次に前記カ
ップリング部に形成されたリード線用孔を通るように配
線されることを特徴とする請求項5に記載のタービンロ
ータ。
6. A lead wire for passing the lead wire of the strain gauge is formed in the coupling portion so as to penetrate in the radial direction and open to the center hole of the rotor. Is wired so as to pass through a lead wire hole formed in the rotor wheel, then pass through the center hole of the rotor, and then pass through a lead wire hole formed in the coupling portion. Item 6. A turbine rotor according to item 5.
【請求項7】前記歪ゲージのリード線に接続され前記歪
ゲージで検出した検出信号を受信するとともに発信する
ためのカップリング部に配設されたテレメータと、前記
テレメータの発信した前記検出信号を受信するための前
記テレメータの近傍の静止部に配設された受信アンテナ
とを有することを特徴とする請求項1に記載のタービン
ロータ。
7. A telemeter which is connected to a lead wire of the strain gauge and is provided in a coupling unit for receiving and transmitting a detection signal detected by the strain gauge, and transmitting the detection signal transmitted by the telemeter. The turbine rotor according to claim 1, further comprising: a receiving antenna disposed at a stationary part near the telemeter for receiving.
【請求項8】前記歪ゲージのリード線に接続され前記歪
ゲージの検出信号を受信するとともに受信した前記検出
信号を静止部へ伝達可能なスリップリングをカップリン
グ部の近傍に配設したことを特徴とする請求項1に記載
のタービンロータ。
8. A slip ring connected to a lead wire of the strain gauge and receiving a detection signal of the strain gauge and capable of transmitting the received detection signal to a stationary portion is disposed near the coupling portion. The turbine rotor according to claim 1, wherein:
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