JPS5923002A - タイワイヤ連結構造 - Google Patents

タイワイヤ連結構造

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JPS5923002A
JPS5923002A JP13128382A JP13128382A JPS5923002A JP S5923002 A JPS5923002 A JP S5923002A JP 13128382 A JP13128382 A JP 13128382A JP 13128382 A JP13128382 A JP 13128382A JP S5923002 A JPS5923002 A JP S5923002A
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JP
Japan
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tie wire
tie
hole
wire
gap
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Application number
JP13128382A
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English (en)
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JPS6259204B2 (ja
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Toshimi Tan
丹 敏美
Takao Mizoi
溝井 貴夫
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication of JPS5923002A publication Critical patent/JPS5923002A/ja
Publication of JPS6259204B2 publication Critical patent/JPS6259204B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/22Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/24Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations using wire or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転軸に組立てられた複数の動翼を連結する
ためのタイワイヤ連結構造に関する。この構造は、例え
ば蒸気タービンロータなどの回転機械における回転軸に
組立てられている動翼を連結して、その共振を防止する
為に用いられる。動翼の穴を通してこのような連結をな
す連結棒はタイワイヤと通称さftているので、本明細
書中ではこの語を用いることにする。
タイワイヤ連結構造の一般的構成を、I@1図乃至第3
図の従来からの技術に基づいて説明する。
第1図に、蒸気タービン低圧ロータの外観を示す。
低圧ロータは、翼長が大きくなっているので、動翼の共
振が改要な問題であり、よって共損防止のための連結構
造を要するものである。即ち、動翼3は蒸気が通過する
段階に従い翼長が長くなり、最終段及び最終前段の動翼
3にはタイワイヤ4と称される連結棒が動翼の中央また
は外周寄りに設けられている。このような最終段(前段
)の動翼は形状大のため撮動も犬きく、従って共振防止
を要するからである。タイワイヤ4は、動翼の種類にも
よるが、動翼約5〜10本を1グループとして連結し、
定格回転数における共振を防止する効果をもたせる。尚
第1図中符号1は回転軸(タービン軸)、2はホイール
である。
タイワイヤ4と動43との取付構造には、翼長により、
銀ろう付で固定する場合、溶接によって強固に固定する
場合、固定せずルー2にする場合がある。銀ろう付であ
ると、残留応力によりねじれモーメントが加わり、ろう
行部分にクラックが発生するl^れがある。溶接は、大
型のものに対して用いられるが、これも長期間において
は同様な応力の問題を避けられない。この為、タイワイ
ヤをルー2に取付ける構造も採用されているっルースタ
イワイヤの取付構造を第2図に示す。
第2図は第1図におけるII−[1断面に対応する部分
の断面図である。つまり動翼は第1図の軸1の周囲に暇
って、陣数個取付けられるが、そのような動翼のタイワ
イヤ4で連結された部分を周に沿う如く断面にして見た
のが第2図である。これは動翼3を6本1グループとし
た例であり、1グループを図示しである。タイワイヤ4
と、動R3のタイワイヤ4が通る穴5とは、わずかのギ
ャップがある。その為、タイワイヤ4が動くことにより
、り“ンピング効果を目的として、共振を防止する構造
となっている。
第3図は運転中の状態を示す。この図は第2図のIII
 −III断面に対応する。図の如く、従来はタイワイ
ヤ4の外径とタイワイヤを通す穴5aの内径とのギャッ
プはほとんどなく、せいぜい()、1〜0.2關である
。この為、長期間停止の場合や、運転中の場合も、スケ
ールの付着または錆等の発生によりタイワイヤ4の動き
が鈍くなり、最悪の場合は固定された状態と同じになっ
て局部的に過大応力が発生し、タイワイヤ4の切損ある
いは翼穴部のき裂発生に至ることも考えられ、早急な対
策が望まれている。応力集中の高いのは第2図に示すA
部であり、ここにおいてワイヤ切損やき裂発生(つけ根
部の破損)の虞れがある。図中の矢印Rは回転方向を示
す。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
する所は、タイワイヤ外径と動翼がわのタイワイヤ用の
穴内径との間に適正なギャップを設けることにより、長
期間の運転においてもき裂発生その他のトラブル発生の
虞れが極めて少なく、信頼性の高いタイワイヤ連結構造
を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明においては、動翼がわ
の穴と故人を貫通するタイワイヤとの間にギャップを設
けるに際し、該ギャップは、タイワイヤ外径をdl+穴
内径をd2とすると、d1/d!≦0.97の関係にな
るように形成する。
本発明は、タイワイヤ外径と動翼がわのタイワイヤ穴径
の適正なギャップを見つける為、実機の蒸気条件を模擬
した過速腐食試験にて、種々タイワイヤの動き具合を調
査した結果に基づいて達成されたものである。またギャ
ップを設けることにより、応力がどの程度低減するかに
ついても強1i計−一を行い、その効果を倹肘した。こ
れら各種の+p)夕じの結果、タイワイヤ外径/タイワ
イヤ穴内径が、0.97以丁であれば適正であることに
到達したものである。
このように構成すると、タイワイヤには一定の移動量が
・1r保され、万−錆などが発生しても、動きを阻害す
る影響を防ぐことができる。かかる効果は試験によって
も確認された。
またその場合、ギャップ即ちタイワイヤ外住と穴径との
差(d2−d+)が、0.4M以上であると好ましいこ
とも確認された。差を余りに大きくすると不部会もある
ので、結局0.4 ran≦d2  ci、≦1喘程度
が特に良好であり、かつその内でも0.6 rtrm〜
0.8胴の範囲が最も好ましいことが確認された。
以下本発明の一実施例を第4図により説明する。
本発明のタイワイヤの連結はルースタイプによるもの、
即ち1th翼の穴に連結棒をなすタイワイヤを通して構
成したものである。第4図に示すように、穴5bとこれ
を貫通するタイワイヤ4との間にギャップを設け、タイ
ワイヤ4の外径d!は、穴5bの内径d2の0.97倍
よりも小なる寸法になっている。
本実施例においては具体的には、穴5bが余りに太キい
とフレッティングゴロ−ジョンの問題が生じ、タイワイ
ヤ4と動感3とが共に撮動してしまうので、内径の差(
ギャップ)は0.4 wn≦d2−d、≦1泪となるよ
うにして差の上限も1間に抑え、特に0.68〜0.8
咽の間に設定して、良好な結果を得るようにしである。
即ちタイワイヤ用の穴5bの径が大きくなると、応力の
増加、接触面圧の増加という問題が起こる。穴5bの径
が大きいとタイワイヤ4が接触する面積が相対的に小さ
くなって面圧が高くなり、応力も犬になって強度的に問
題となるものである。又本実施例も第2図の一般的技術
と同様に、タイワイヤ4の端部を出張らせて係止部41
とするが、この部分が荷改大になると遠心力によるぶれ
でき裂の虞れもあり、かつこの係止部41を圧潰により
形成する場合そのっけ根にき裂発生の虞れがあるので係
止部41を♀り友きくS、できない所から、穴径を余り
広げない方がよいということで、1酎に抑えたものであ
る。
又、同様の理由から、d 2 / d !のド1浪も0
.92として、 0.92≦d2/d+≦0,97 なる範囲に納まるように設計した。設定数値の具体例と
しては、クイワイヤ穴5bの内径を127mmφにして
、 ■ギャップ(d2dllを0.4問とする。
この場合タイワイヤ4の外径d 2は、d2=12.7
−0.4=12.3mmφとなり、内径の関係も、 d2/dt =12.3/12.7=0.97となって
上記範囲を満たす。
■ギャップ(d2  d+)を1.ommとする。
この場合、同様にタイワイヤ4の外径d、は、dz=1
2.7−1.0=11.7 で、内径の関係は d2/d+ =11.7/12.7=0.92であって
下限値に入る。
この■、■はdz/dzの上・下限直近くの設定を行っ
た例であるが、ともに良好な結果が得られた、 次に、上記のように範囲を定めたこと、つまり適市なタ
イワイヤ穴5bの内径を決定する為の試験と強度計算の
例を次に説明する。
まず、第5図を参照して過速腐食試験につき説明する。
第5図は、タイワイヤの過速腐食試験における、タイワ
イヤ穴−ド要素結果を示すものである。ここで過速腐食
試験とは、実機条件を模擬し、セクターモデル興をケー
スの中に入れ、蒸気を入れてはヒータで加熱することを
繰返し行なう試験であり、セクターモデル翼としては、
タイワイヤ外洋と穴径の異なる数種類のものを用いて、
各々腐食によりタイワイヤが動くか否かを調査したもの
である。腐食はタイワイヤの錆、動感がわの錆の双方に
ついて考慮し、セクターモデル翼は一つのセット(例え
ば6本で1組)で模擬して、錆を轄た時点で動かして試
験を行っtoその結果、タイワイヤ昇任と穴径の差、つ
まりギャップが0、4 mm以上又はタイワイヤ外径/
タイワイヤ穴内佳が0.97以Fであれば、所定の移動
値が確保でき、蛸が発生しても動きには影響しないこと
がわかった。第5図から明瞭な如く、この範囲では所定
の移jtlJljtを100%達成できるのに対し、範
囲を外れると50%又は0%の様になり、所定の移動量
を達成できなくなる。
一方、タイワイヤの構造をもつ長い捩れ楓では、遠心力
を受けた状態ではプロフィルの捩れが戻る力(アンツイ
スト)が1動き、この力により曲げ応力がタイワイヤに
発生する。従ってこれも考慮しなければならない。かか
る曲げ応力が発生する状況を第6図に示す。図中破線は
遠心力作用前の動ルの状態3aを示すもので、実線が作
用後の状態3bであるっこの−rンツイストにより、タ
イワイヤには図示の様な曲げモーメントNi、tが働く
。ギャップ(d2/dll、径の比(di/d2)によ
り、かかる曲げモーメントM丁がどの程度タイワイヤに
作用するかのデータを第7図に示す。この第7図の結果
によれば、ギャップが0.2 rrvnでは曲げモーメ
ントは減少しないが、0.4m+nでは曲げモーメント
MTは約20%まで低減できほとんど影響なくなり、タ
イワイヤに作用する応力が小さくなり、き裂発生のポテ
ンシャルが極めて少なくなる。よって、ギャップ0.4
鰭以上、径の比0.97以下でおると、第5図で見た様
にタイワイヤの移動曖も充分であり、かつこの様に曲げ
モーメントの問題も小さいことがわかる。又第7図から
、ギャップは最適には、翼の強度との兼合いにより、0
.6〜0.8mmaが最も好ましいことがわかる。
尚、本実施例で対象とするタイワイヤ外径は、直径で1
0?+17I+前後(6籠〜16籠)で、動翼側穴内径
もギヤツブ分をプラスした円形状であり、加工上何ら問
題もない。
上述の如く本発明によれば、タイワイヤと動翼側のタイ
ワイヤ穴との間に多少のスケール又は錆が発生しても、
穴内でのタイワイヤの動きが確保され、ルースタイワイ
ヤの本来の目的であるダンピング効果が十分に期待でき
る。一方、タイワイヤと穴にギャップがあることにより
、タイワイヤに発生する曲げモーメントが緩和され、き
裂発生のポテンシャルが少なく、信頼性が一段と向上す
るという多大な効果を有するものである。
なお当然のことではあるが、本発明は上述した実施例に
のみ限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は一般的なタイワイヤ連結構造を示す
もので、第1図はタイワイヤ連結構造を備えた蒸気ター
ビン低圧ロータの部分概略図、第2図は第1図における
■−■線断面図である。第3図は従来のルースタイワイ
ヤの連結構造を示すもので、第2図のIII −[1線
断面に対応する部分を示している。第4図は本発明の一
実施例を示し、これは第3図に示したのと同様な部分に
対応している。第5図は加速腐曳試験結果を示すグラフ
、第6図はタイワイヤに作用する曲げモーメントの説明
図、第7図はタイワイヤ径と穴径との関係における曲は
モーメントの変化を示すグラフである。 1・・・回転@(タービン軸)、3・・・#g、5 b
・・・動澗1則タイワイヤ穴。 代理人 弁理士 秋本正実 す 脣 弔3]ン1 第4(図 第5図 0 θ/  0.2 0.’3(1740,50,6o
7o、g  6AP(ynm)第6(2) 匁 ↑

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 回転軸に組立てられた複数のfJJJRを連結す
    るために動翼の穴に連結棒をなすタイワイヤを通して構
    成したタイワイヤ連結構造において、穴と故人を貫通す
    るタイワイヤとの間にギャップを設けると共に、該ギャ
    ップは、タイワイヤの外径をdl、動翼がわの穴の内径
    をd2とすると、d1/d!≦0.97の関係になるよ
    うに形成したことを特徴とするタイワイヤ連結構造。 2、 前記タイワイヤの外径d、と、m11gがわの穴
    の内径d2とが、概ね0.4g≦d2−dl≦1聴の関
    係を有することを特徴とする特If′f請求の範囲第1
    項に記載のタイワイヤ連結構造。 3、前記タイワイヤの外径dlと動翼がわの穴の内径d
    2との差d2−d、が、0.6 mm 〜0.8 va
    nの範囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    に記載のタイワイヤ連結構造。 4、前記タイワイヤの外径d1と動翼がわの穴d2との
    関係d l/ d 2が、0.92≦d 1/ d x
    ≦0.97の範囲にあることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項乃至第3項のいずれかに記載のタイワイヤ連結
    構造。
JP13128382A 1982-07-29 1982-07-29 タイワイヤ連結構造 Granted JPS5923002A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13128382A JPS5923002A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 タイワイヤ連結構造

Applications Claiming Priority (1)

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JP13128382A JPS5923002A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 タイワイヤ連結構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5923002A true JPS5923002A (ja) 1984-02-06
JPS6259204B2 JPS6259204B2 (ja) 1987-12-10

Family

ID=15054322

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JP13128382A Granted JPS5923002A (ja) 1982-07-29 1982-07-29 タイワイヤ連結構造

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH039585U (ja) * 1989-06-09 1991-01-29

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54104A (en) * 1977-06-01 1979-01-05 Hitachi Ltd Fitting structure of tie wire

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54104A (en) * 1977-06-01 1979-01-05 Hitachi Ltd Fitting structure of tie wire

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH039585U (ja) * 1989-06-09 1991-01-29

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JPS6259204B2 (ja) 1987-12-10

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