JPS5857603B2 - タ−ビン動翼連結装置 - Google Patents
タ−ビン動翼連結装置Info
- Publication number
- JPS5857603B2 JPS5857603B2 JP53019343A JP1934378A JPS5857603B2 JP S5857603 B2 JPS5857603 B2 JP S5857603B2 JP 53019343 A JP53019343 A JP 53019343A JP 1934378 A JP1934378 A JP 1934378A JP S5857603 B2 JPS5857603 B2 JP S5857603B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor blade
- resonance
- blades
- connecting portion
- rotor
- 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.)
- Expired
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン動翼の振動を抑制するタービン動翼連
結装置に関する。
結装置に関する。
一般にタービン動翼は、複数本を連結し剛性を高める構
造とする場合が多い。
造とする場合が多い。
従来、このような動翼連結構造として、第１図及び第２
図、第３図に示すような連結構造がある。
図、第３図に示すような連結構造がある。
すなわち、第１図はロータディスク２に放射状に植込ま
れた複数本の動翼１を１０本以下のグループに連結部３
で相互に連結し、鮮麗構造としたものである。
れた複数本の動翼１を１０本以下のグループに連結部３
で相互に連結し、鮮麗構造としたものである。
第２図は動翼１を１１本以上のグループとなるように多
数の翼を連結した鮮麗、すなわち半無限翼群としたもの
である。
数の翼を連結した鮮麗、すなわち半無限翼群としたもの
である。
さらに第３図は全動翼を相互に完全に連結し、全周１り
ング構造、すなわち、無限翼群としたものである。
ング構造、すなわち、無限翼群としたものである。
このような動翼を連結した鮮麗構造とした場合、種々の
振動モードの共振が起るｔＪ５、一般には第４図に示す
ような振動モードの共振が起りやすい。
振動モードの共振が起るｔＪ５、一般には第４図に示す
ような振動モードの共振が起りやすい。
ここで第１図に示したような動翼連結構造においては、
第４図に示した振動モードの内で、一般に共振振動数が
低く励振力の低次の調波と共振して大きな共振応力とな
る接線方向面位相モード、軸方向同位相モード及び低次
の異位相振動モードの共振が起る欠点がある。
第４図に示した振動モードの内で、一般に共振振動数が
低く励振力の低次の調波と共振して大きな共振応力とな
る接線方向面位相モード、軸方向同位相モード及び低次
の異位相振動モードの共振が起る欠点がある。
しかし通常３次以上の異位相モードの共振は振動数が高
くなり励振力の高次の調波との共振となるためにほとん
ど共振しなくなるとともに、上記した同位相振動モード
及び低次の異位相モードの共振振動数は、あらかじめ解
析等により比較的精度良く評価しやすい利点がある。
くなり励振力の高次の調波との共振となるためにほとん
ど共振しなくなるとともに、上記した同位相振動モード
及び低次の異位相モードの共振振動数は、あらかじめ解
析等により比較的精度良く評価しやすい利点がある。
このためにあらかじめこれらの共振点をタービン運転範
囲からなくすことが出来る場合もある。
囲からなくすことが出来る場合もある。
しかし、動翼構造によっては上記振動モードの共振をタ
ービン運転範囲からすべてなくすことが出来ない場合ｂ
３起り、特に振動数も低く励振力の低次調波と共振する
接線方向同位相モードの共振点をタービン運転範囲から
なくすことができない場合６ｉ（、はしは起る。
ービン運転範囲からすべてなくすことが出来ない場合ｂ
３起り、特に振動数も低く励振力の低次調波と共振する
接線方向同位相モードの共振点をタービン運転範囲から
なくすことができない場合６ｉ（、はしは起る。
一方、第２図及び第３図に示した動翼連結構造はほぼ同
じ振動特性となり、接線方向及び軸方向同位相振動モー
ドの共振は、共振応答係数が非常に小さくなるために起
らなくなることが知られている。
じ振動特性となり、接線方向及び軸方向同位相振動モー
ドの共振は、共振応答係数が非常に小さくなるために起
らなくなることが知られている。
しかし、この場合多数の高次の異位相振動モードの共振
が起る。
が起る。
この高次の異位相振動モードは各動翼及び動翼連結部の
剛性が全て等（−い時には第５図に示すような励振力の
調波の波長と振動モードの波長が等しい場合にのみ大き
な共振応力となり、次数が異なり波長が違う場合には励
振力による仕事と動翼の運動エネルギーが互いに打消し
共振しなくなることが知られている。
剛性が全て等（−い時には第５図に示すような励振力の
調波の波長と振動モードの波長が等しい場合にのみ大き
な共振応力となり、次数が異なり波長が違う場合には励
振力による仕事と動翼の運動エネルギーが互いに打消し
共振しなくなることが知られている。
しかし、実際の動翼及び動翼連結部の剛性は必ずしも一
様でなく、そのばらつきによって上記の波長が一致しな
い場合でも大きな共振応力となる場合がしばしば起る。
様でなく、そのばらつきによって上記の波長が一致しな
い場合でも大きな共振応力となる場合がしばしば起る。
この共振点は剛性のばらつきをあらかじめ推定すること
が困難であり、もしタービン運転範囲に起ると動翼及び
動翼連結部の破損などの大きな事故の原因となる恐れが
ある。
が困難であり、もしタービン運転範囲に起ると動翼及び
動翼連結部の破損などの大きな事故の原因となる恐れが
ある。
本発明の目的は、予測が困難な高次の異位相振動モード
の共振を防止するとともに、接線方向同位相振動モード
並びに軸方向同位相振動モードの共振をも防止するター
ビン動翼連結装置を提供することにある。
の共振を防止するとともに、接線方向同位相振動モード
並びに軸方向同位相振動モードの共振をも防止するター
ビン動翼連結装置を提供することにある。
本発明に係るタービン動翼連結装置の特徴は、全動翼を
連結し全周１リング構造とするとともに動翼連結部に特
異点となる連結部を設けて複数の鮮麗に区分し、鮮麗と
半無限翼群或いは無限翼群の中間の振動特性を有するよ
うにして振動モードの共振を防止したものである。
連結し全周１リング構造とするとともに動翼連結部に特
異点となる連結部を設けて複数の鮮麗に区分し、鮮麗と
半無限翼群或いは無限翼群の中間の振動特性を有するよ
うにして振動モードの共振を防止したものである。
すなわち、タービン動翼を特異点となる連結部を含んだ
全周１リング構造とし、複数の鮮麗に区分する特異点と
なる前記動翼連結部は接線方向間隙を少なくして接線方
向振動変位を拘束し、接線方向振動モードに対しては第
３図に示した無限翼群と同等の特性を備えさせている。
全周１リング構造とし、複数の鮮麗に区分する特異点と
なる前記動翼連結部は接線方向間隙を少なくして接線方
向振動変位を拘束し、接線方向振動モードに対しては第
３図に示した無限翼群と同等の特性を備えさせている。
一方、軸方向振動変位は許容する動翼連結構造とするこ
とにより、特異点となる連結部を介して隣接する翼群と
は位相が任意に変えることができるために全周１リング
として高次までの軸方向異位相振動モードを防止してい
る。
とにより、特異点となる連結部を介して隣接する翼群と
は位相が任意に変えることができるために全周１リング
として高次までの軸方向異位相振動モードを防止してい
る。
更に、区分された複数個の鮮麗のうち隣接する鮮麗の動
翼本数を異ならせ、同本数の鮮麗は連続して２群以上続
かないように配設したものであって、共振振動数及び位
相を変化させて摩擦力により互いに干渉させ、大きな振
動抑制効果を得るようにしたものである。
翼本数を異ならせ、同本数の鮮麗は連続して２群以上続
かないように配設したものであって、共振振動数及び位
相を変化させて摩擦力により互いに干渉させ、大きな振
動抑制効果を得るようにしたものである。
これによって鮮麗としての振動を軸方向同位相モード及
び軸方向１次異位相モード、多くても２次の異位相モー
ドまでの共振振動モードとすることが出来、これらの共
振点をタービン運転範囲から回避すればよく、シかもこ
の振動モードの共振点においても共振応力を小さくする
ことが出来るものである。
び軸方向１次異位相モード、多くても２次の異位相モー
ドまでの共振振動モードとすることが出来、これらの共
振点をタービン運転範囲から回避すればよく、シかもこ
の振動モードの共振点においても共振応力を小さくする
ことが出来るものである。
以下、本発明の原理を図面に基づいて説明する。
第６図に於て、ローフディスク２に放射状に多数の動翼
１が植込まれている。
１が植込まれている。
動翼１は翼の剛性を高めるため並びに振動を抑制するた
めに動翼１の先端付近を連結部３で隣接する動翼に連結
され全周１リング構造となっており、途中に複数ケ所の
特異点となる連結部４を設けて複数の鮮麗に区分し、隣
接する特異点となる連結部の間で区分される鮮麗には１
０本より少ないｎｌ 、ｎ２ 、ｎ３本の動翼１が配列
されている。
めに動翼１の先端付近を連結部３で隣接する動翼に連結
され全周１リング構造となっており、途中に複数ケ所の
特異点となる連結部４を設けて複数の鮮麗に区分し、隣
接する特異点となる連結部の間で区分される鮮麗には１
０本より少ないｎｌ 、ｎ２ 、ｎ３本の動翼１が配列
されている。
この特異点となる連結部４は接線方向の変位は許容せず
、軸方向振動変位を許容する構造であり、その構造を第
７図乃至第９図に示す。
、軸方向振動変位を許容する構造であり、その構造を第
７図乃至第９図に示す。
第７図は動翼ｌａ、ｌｂにそれぞれ設けられた連結部３
ａ 、３ｂの端部を半分ずつ突出させて相互に組合せ、
更にこれら連結部３ ａ 、３ ｂに形成したピン穴に
軸方向間隙を持たせてビン５により両者を連結したもの
である。
ａ 、３ｂの端部を半分ずつ突出させて相互に組合せ、
更にこれら連結部３ ａ 、３ ｂに形成したピン穴に
軸方向間隙を持たせてビン５により両者を連結したもの
である。
第８図は連結部３ａ。３ｂの内部に連結片６を挿入し両
者を連結したものである。
者を連結したものである。
また、第９図は連結部３ａ ｔ ３ｂの外周を連結スリ
ーブ７で覆って連結したものであり、連結部外径とスリ
ーブ内径との間には軸方向振動変位を許容する間隙が設
けである。
ーブ７で覆って連結したものであり、連結部外径とスリ
ーブ内径との間には軸方向振動変位を許容する間隙が設
けである。
なお、上記した特異点となる連結部４における軸方向間
隙は動翼１を破損するような大きな振動が生じた場合は
互いに拘束し振動を抑制するようになっている。
隙は動翼１を破損するような大きな振動が生じた場合は
互いに拘束し振動を抑制するようになっている。
さらに、上記したように特異点となる連結部４は、第６
図に示したように、特異点となる連結部と隣りの特異点
となる連結部との間の鮮麗に含まれる動翼１の本数が１
０本以下の０１本、ｎ２本、ｎ３本の３種類よりなり、
特異点となる連結部４の左右にある隣接する鮮麗ではそ
れぞれ異なる動翼本数となるように配列されている。
図に示したように、特異点となる連結部と隣りの特異点
となる連結部との間の鮮麗に含まれる動翼１の本数が１
０本以下の０１本、ｎ２本、ｎ３本の３種類よりなり、
特異点となる連結部４の左右にある隣接する鮮麗ではそ
れぞれ異なる動翼本数となるように配列されている。
以上、本実施例によれば共振した場合、動翼を互いに連
結する連結装置を全周１リングとしていることから、一
般に大きな共振応力となる接線方向同位相振動モードの
共振をなくすとともに、軸方向振動変位を許容する特異
点となる連結部を全周１リングの連結装置に設けると共
に、隣接する鮮麗の動翼本数を互いに異ならせることに
よって、設計時に解析等によりあらかじめ推定しやすく
タービン運転範囲での共振を避けることが可能な軸方向
同位相振動モード及び軸方向１次の異位相振動モードだ
けにすることができ、さらにこれらの共振点での共振応
力も小さくできる効果がある。
結する連結装置を全周１リングとしていることから、一
般に大きな共振応力となる接線方向同位相振動モードの
共振をなくすとともに、軸方向振動変位を許容する特異
点となる連結部を全周１リングの連結装置に設けると共
に、隣接する鮮麗の動翼本数を互いに異ならせることに
よって、設計時に解析等によりあらかじめ推定しやすく
タービン運転範囲での共振を避けることが可能な軸方向
同位相振動モード及び軸方向１次の異位相振動モードだ
けにすることができ、さらにこれらの共振点での共振応
力も小さくできる効果がある。
以上の原理に基き本発明の実施例を第１０図に示す。
第６図と異なるのは、動翼連結部が半径方向に２列ある
場合である。
場合である。
このように、動翼連結部が複数列ある場合は、特異点と
なる連結部４を含んで全周１リングとするのは１列の連
結部のみとし、他の半径方向位置の連結部は特異点とな
る連結部４と同じ動翼１ ａ ｔ １ ｂ間では隣接す
る動翼間の連結を行なわないようにしたものである。
なる連結部４を含んで全周１リングとするのは１列の連
結部のみとし、他の半径方向位置の連結部は特異点とな
る連結部４と同じ動翼１ ａ ｔ １ ｂ間では隣接す
る動翼間の連結を行なわないようにしたものである。
このようにすることにより剛性の小さい特異点となる連
結部を常に一定場所に設定でき、安定した振動特性を得
ることができる。
結部を常に一定場所に設定でき、安定した振動特性を得
ることができる。
また、特異点となる連結部４を含んで全周１りング構造
とするのは、振動抑制効果の面で第１０図に示したよう
に振動変位大きい半径方向外側連結部で行うのが望まし
い○ 本発明によれば、タービン動翼に励振力によって生じる
共振振動モードを少なく、かつ単純化することができ、
タービン運転範囲から共振点を容易でしかも確実に避け
ることができるとともに、共振点における共振応力も非
常に小さくすることができる。
とするのは、振動抑制効果の面で第１０図に示したよう
に振動変位大きい半径方向外側連結部で行うのが望まし
い○ 本発明によれば、タービン動翼に励振力によって生じる
共振振動モードを少なく、かつ単純化することができ、
タービン運転範囲から共振点を容易でしかも確実に避け
ることができるとともに、共振点における共振応力も非
常に小さくすることができる。
第１図乃至第３図は従来のタービン動翼連結構造の概要
を示す正面図、第４図は動翼に生じる振動モード図、第
５図は励振力によるハーモニックの分布図、第６図は本
発明の詳細な説明するためのタービン動翼連結構造を示
す正面図、第７図乃至第９図は第６図に示した動翼連結
部の特異点の各側を表わす部分構造図、第１０図は本発
明の実施例であるタービン動翼連結構造を示す正面図で
ある。 １・・・・・・動翼、２・・・・・・ロータディスク、
３・・・・・・連結部、４・・・・・・連結部特異点、
５・・・・・・ビン、６・・・・・・連結片、７・・・
・・・連結スリーブ。
を示す正面図、第４図は動翼に生じる振動モード図、第
５図は励振力によるハーモニックの分布図、第６図は本
発明の詳細な説明するためのタービン動翼連結構造を示
す正面図、第７図乃至第９図は第６図に示した動翼連結
部の特異点の各側を表わす部分構造図、第１０図は本発
明の実施例であるタービン動翼連結構造を示す正面図で
ある。 １・・・・・・動翼、２・・・・・・ロータディスク、
３・・・・・・連結部、４・・・・・・連結部特異点、
５・・・・・・ビン、６・・・・・・連結片、７・・・
・・・連結スリーブ。
Claims (1)
- １ ロータディスクの外周に放射状に植込まれた動翼の
外周端を互に埋結し、全周を１リングとするタービン動
翼連結装置において、タービン軸方向の振動変位を許容
する特異点となる連結部を複数個所設けて、多数の動翼
を複数の鮮麗に区分し、各鮮麗に含まれる動翼の数を１
０本以下にするとともに、全周にわたって隣接する各鮮
麗の動翼本数が互に異るように、前記特異点となる連結
部の位置を配置し、前記動翼の外周端より、半径方向内
側に前記動翼を互に連結する他方の連結部を配設し、前
記特異点となる連結部と同じ動翼間では他方の連結部は
隣接する動翼を連結しないようにしたことを特徴とする
タービン動翼連結装部
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53019343A JPS5857603B2 (ja) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | タ−ビン動翼連結装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53019343A JPS5857603B2 (ja) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | タ−ビン動翼連結装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54112406A JPS54112406A (en) | 1979-09-03 |
| JPS5857603B2 true JPS5857603B2 (ja) | 1983-12-21 |
Family
ID=11996744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53019343A Expired JPS5857603B2 (ja) | 1978-02-22 | 1978-02-22 | タ−ビン動翼連結装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857603B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE32737E (en) * | 1980-06-30 | 1988-08-23 | Southern California Edison | Continuous harmonic shrouding |
| US4386887A (en) * | 1980-06-30 | 1983-06-07 | Southern California Edison Company | Continuous harmonic shrouding |
| JP3107266B2 (ja) * | 1993-09-17 | 2000-11-06 | 株式会社日立製作所 | 流体機械および流体機械の翼装置 |
| US11536144B2 (en) | 2020-09-30 | 2022-12-27 | General Electric Company | Rotor blade damping structures |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5021603A (ja) * | 1973-06-25 | 1975-03-07 |
-
1978
- 1978-02-22 JP JP53019343A patent/JPS5857603B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5021603A (ja) * | 1973-06-25 | 1975-03-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54112406A (en) | 1979-09-03 |
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