JPS592761B2 - ノズルヨクノコテイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は蒸気タービンのノズル翼の固定方法に関し、特
に電子ビーム溶接法により一体構造のダイヤフラムとし
てノズル翼を固定する方法に関する。

蒸気タービンとして軸流タービンを例に取り上げて説明
すると、第１図に於て高湿、高圧蒸気は蒸気井１５から
ケーシング３に導入される。

ケーシング３の内部には回転体であるタービンロータ１
が設置され、軸方向に複数のディスク１ａを有し、該デ
ィヌク１ａの円周方向にそって蒸気の熱エネルギーを回
転エネルギーに変換すべき多数のタービンブレードをと
もなっている。

隣接するディスク１ａの間にはタービンブレード２に流
入する蒸気流を整流する円環状に多数配列されたノズル
翼１を有するダイヤフラム４が配置されている。

第２図及び第３図はダイヤフラム４の全体構造を示す。

上半、下半ダイヤフラム４ａ 、４ｂはそれぞれ半円形
状であり、該ダイヤフラムはほぼ中央部の円周上に多数
配列されたノズル翼７とノズル翼７をささえる半円形状
のリングである外輪５゜内輪６とから成っている。

従来のダイヤフラム４の構造は第４図に示す如く、ノズ
ル翼７の翼形を嵌込むために、該ノズル翼γよりやや太
きめで同形状の孔をあげたスペーサ８にノズル翼７を挿
入して、該スペーサに固定するためにノズル翼７０両端
面部とノズル翼挿入部ノスペーサ面をサブマージドアー
ク溶接法でスペーサ溶接９を行ない、次いで内輪６及び
外輪５にスペーサ８をサブマージドアーク溶接法にて本
溶接１０を行なって組立て構成されていた。

コノ様な従来のノズル翼固定方法では、サブマージドア
ーク溶接による入熱が多いためスペーサ等の変形が大き
くなり、又スペーサと内輪及び外輪との本溶接のため大
きな開先部を必要とし、この開先部の全周にわたる本溶
接により変形がさらに大きくなるという欠点があった。

更にスペーサ溶接及び本溶接に必要な溶接工数が多く、
溶接に要する時間と費用が多くなるだけでなく、組立工
作業にも高度の技術を必要とする。

更にまた溶接ビードがスペーサの内外表面からはみ出る
ため機械力ロエ又はエアブライダグ等で仕上げする必要
があった。

この様なアーク溶接によるノズル翼固定法に代って、最
近電子ビームを使用してノズル翼を固定する方法が提案
されている。

このようなダイアクラム構成方法を第５図及び第６図に
示す。

これらの図において、ノズル翼７をスペーサ８に挿入后
ノズル翼７の端面をアーク溶接法にてスペーサ溶接９を
行ない、該スペーサ溶接部には外輪に設けた溝に嵌込ま
れるべく凹形の溝２０を力ｎ工している。

このため、アーク溶接の入熱が大きくなり溶接による変
形及び溶着ビードがスペーサの各外側の円周面からはみ
だすためのエアグライダ−１機械カロエ仕上等のカロエ
工数が大きい。

本発明の目的はこの様な従来技術の欠点を解消するため
、変形がなく比較的簡単な工程により構成できるノズル
翼固定方法を提供することにある。

すなわち本発明に係る内輪と外輪の間にノズル翼を固定
する方法は、ノズル翼と内輪及び外輪とノ間にスペーサ
を配置し、該スペーサにノズル翼端部を挿入する型を設
け、かつその型の位置にスペーサの内輪及び外輪の接す
る側に凹溝を形成し、更に内輪及び外輪にもその凹溝に
向い合う位置に凹溝を設け、スペーサと内輪及び外輪の
両端によって形成される空間に内輪及び外輪と同一材質
の溶着部材を配置し、この場合該溶着部材は少くとも一
部に空孔を残す様に配置し、スペーサと内外輪の接合面
を電子ビーム溶接法により加熱し前記溶着材を溶融して
スペーサ、ノズルおよび内外輪を固着する構成とする。

以下本発明に従うノズル翼固定法の一実施例を第７図乃
至１０図に沿って説明する。

なお各図とも第１図乃至６図の各部と対応する部分には
同じ符号を付した。

第７及び第８図に特に分り易く示した如くノズル翼７と
内輪６及び外輪５の間にはスペーサ８゜８が配置されて
いる。

スペーサ８にはノズル翼７の端部を挿入する型１５が形
成されている。

この型１５の位置でスペーサ８の内輪６及び外輪５に接
する面には凹溝１６が形成されている。

凹溝に向い合う位置で内輪６及び外輪５にはそれぞれ同
様な凹溝１７，１８が形成されている。

これらスペーサの凹溝１６と内外輪の凹溝１７，１８に
よって形成される空間に内外輪と同材質の溶着部材１３
が挿入される。

該溶着部材１３は少なくとも一部に空孔１４を残してお
く様に配置する。

この様に各部材を配置した後、スペーサ８と内輪６及び
外輪５との接合面を電子ビーム溶接法を用いて力目熱し
て、溶着部材１３を溶解させる。

これによりノズル翼７、スペーサ８、内輪及び外輪５は
一回の溶接によって一体として固着される。

本例にあっては溶着部材１３は、スペーサの凹溝１６の
内外輪の凹溝１７，１８とによって形成される空間に清
い、全周に配置されたリング状の溶着板として構成され
る。

またその空孔１４は、溶着板をなす溶着部材１３の中央
部に形成されるようになっている。

上記構成であるから、本実施例のノズル翼固定方法は、
第１に、ノズル翼とスペーサのアーク溶接がないため溶
接熱による変形がないという利点ヲ持つ。

第２に、ダイヤフラムは全て組立て方式であるので取扱
いが容易である。

更に第３に、内輪、外輪の凹溝１７，１８とスペーサの
凹溝１６とで形成される空間に溶着部材１３を挿入する
ため、ノズル翼７と内輪６及び外輪５との、タービン軸
方向位置を正確に保持、することができ、精度よい組立
ができる。

第４に、溶着部材１３の中央部に設けた空孔１４により
ガス抜きが可能となり、よって電子ビーム溶接時に発生
するガスの流出が容易となって、ガスによるポロシティ
やスパイキングの様な欠陥の発生を防止できる。

第５に、上述の如くもともと上記構成により一回の溶接
によってノズル翼７、スペーサ８、内輪６及ヒ外輪５が
一体に固着されるので、スペーサ８とノズル翼７を内外
輪６，５に一度の溶接で固定するためのスペーサ溶接と
いうものは不用であり、機械カロ工工数が低減するとい
う効果がある。

上述の如く本発明のノズル翼の固定方法には、次の通り
の効果がある。

（イ）ノズル翼とスペーサのアーク溶接がないため溶接
熱による変形がない。

（ロ） ダイヤフラムは全て組立方式にできるので取扱
いが容易であり、かつもともとノズル翼、スペーサ、内
輪及び外輪を一度に溶接できるものである。

よってスペーサとノズル翼を内外輪に一度の溶接で固定
するためのスペーサ溶接というものが不用であるため卿
カロエ工数力１低減することから、比較的簡単な工程で
構成できる。

ｅ）内外輪の凹溝とスペーサの凹溝とで形成される空間
に溶着部材を配置するので、ノズル翼と内輪、外輪との
タービン軸方向位置を正確に保持することができ、精度
のよい組立ができる。

に）溶着部材に設げた空孔により、電子ビーム溶接時に
発生するガスによるポロシティやスパイキング等の欠陥
が除去される。

なお当然のことであるが、本発明は図示実施例にのみの
適用に限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイヤフラムを備えた蒸気タービンの全体断面
図を示す。 第２図はダイヤフラムの全体図であり、第３図は第２図
のＡ−Ａ断面部を示したものである。 第４図は従来形アーク溶接式ダイヤフラムの全体構造図
を示し、第５図は従来形の電子ビーム溶接法を取り入れ
たダイヤフラム構造を示し、第６図はスペーサへのノズ
ル翼取付構造を示す。 第７図乃至第１０は本発明の一実施例を説明する図で、
第７図は該実施例におけるダイヤフラムの構造図であｐ
、第８図は第７図の構成部材をそれぞれ分解して示した
立体図であり、第９図は該ダイヤフラムに電子ビーム溶
接法を取り入れた図であり第１０図はその電子ビーム溶
接部の詳細を示したものである。 ５・・・外輪、６・・・内輪、７・・ノズル翼、８・・
・スペーサ、９・・・スペーサ溶接、１０・・・本溶接
、１１・一電子ビーム溶接線、２０・・・溝、１３・・
・溶接板、１４・・・空孔、１５・・・蒸気井。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数のノズル翼を内輪及び外輪の間に固定する方法
   において、前記ノズル翼と内輪及び外輪との間にスペー
   サを配置し、該スペーサは前記ノズル翼端部を挿入する
   型部分と紋型部分の位置で前記内輪又は外輪に接する側
   に凹溝とを備え、前記内輪及び外輪にも前記スペーサの
   凹溝と向い合う位置に凹溝が形成されており、前記スペ
   ーサと内輪及び外輪の凹溝により形成される空間に内輪
   及び外輪と同一材質の溶着部材を配置し、該溶着部材は
   少なくとも一部に空孔を残す様に配置して、前記スペー
   サと内輪及び外輪との接合面を電子ビーム溶接によりカ
   ロ熱し、前記溶着部材を溶解させ、それによって前記ノ
   ズル翼、スペーサと内輪とを固着させることを特徴とす
   るノズルの翼固定方法。