JPS59502A - タ−ビン羽根 - Google Patents
タ−ビン羽根Info
- Publication number
- JPS59502A JPS59502A JP10994182A JP10994182A JPS59502A JP S59502 A JPS59502 A JP S59502A JP 10994182 A JP10994182 A JP 10994182A JP 10994182 A JP10994182 A JP 10994182A JP S59502 A JPS59502 A JP S59502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- protection plate
- erosion protection
- erosion
- protecting plate
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
- B23P6/002—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
- B23P6/005—Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors using only replacement pieces of a particular form
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/005—Repairing methods or devices
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は羽根本体前縁に浸食保護板を有するタービン羽
根の構造に関する。
根の構造に関する。
蒸気タービン低圧最終段落付近の湿シ蒸気域においては
、流れは通常数パーセントの水滴を含む二相流となって
いる。このような場合、蒸気中に含まれる水滴の速度は
蒸気より遅いために、高速で回転しているタービン羽根
の背側前縁近傍に、 □大きな相対速度をもって衝
突する。このため、蒸気タービン低圧段落の羽根背側前
縁近傍には、水滴の衝突によるエロージョンすなわち浸
食が発生する。浸食によってタービン羽根表面に発生し
九′微細なノツチ、すなわち凹凸は応力集中を招き、高
速回転により強大な遠心応力にさらされているタービン
羽根にとっては、き裂発生の主要な原因の一つとなって
いる。従来、湿り蒸気域にあるタービン羽根の浸食対策
としては、第１図に示すように１浸食作用が著しい羽根
先端部背側前縁付近に耐浸食性の高い金属や合金、主と
してステライトと呼ばれる５ ７ Ｃｏ＋ ３０ Ｃｒ
ｔ ５ Ｗ超合金等のコバルト基超合金から成る浸食
保護板（１）を釧ろう付は部もしくは溶接部（２）を介
して羽根本体（３）に貼り付け、水滴による浸食から羽
根本体（３）を保護する方法が一般に実施されている。
、流れは通常数パーセントの水滴を含む二相流となって
いる。このような場合、蒸気中に含まれる水滴の速度は
蒸気より遅いために、高速で回転しているタービン羽根
の背側前縁近傍に、 □大きな相対速度をもって衝
突する。このため、蒸気タービン低圧段落の羽根背側前
縁近傍には、水滴の衝突によるエロージョンすなわち浸
食が発生する。浸食によってタービン羽根表面に発生し
九′微細なノツチ、すなわち凹凸は応力集中を招き、高
速回転により強大な遠心応力にさらされているタービン
羽根にとっては、き裂発生の主要な原因の一つとなって
いる。従来、湿り蒸気域にあるタービン羽根の浸食対策
としては、第１図に示すように１浸食作用が著しい羽根
先端部背側前縁付近に耐浸食性の高い金属や合金、主と
してステライトと呼ばれる５ ７ Ｃｏ＋ ３０ Ｃｒ
ｔ ５ Ｗ超合金等のコバルト基超合金から成る浸食
保護板（１）を釧ろう付は部もしくは溶接部（２）を介
して羽根本体（３）に貼り付け、水滴による浸食から羽
根本体（３）を保護する方法が一般に実施されている。
しかし、このような構造の浸食保護板（１）Ｋも蒸気性
状等の影響による応力腐食割れ、溶接部（２）の疲労強
度低下や浸食による微細なノツチの応力集中等の原因に
よシ、き裂が発生する。従来技術では前述の如く浸食保
護板（１）を羽根本体（３）に銀ろう付けもしくは溶接
しであるため、浸食保護板（１）に発生したき裂および
銀ろう付は部もしくは溶接部（２）に発生したき裂は羽
根本体（３）にまで進展することがあル、羽根の飛散に
致る可能性を有している。
状等の影響による応力腐食割れ、溶接部（２）の疲労強
度低下や浸食による微細なノツチの応力集中等の原因に
よシ、き裂が発生する。従来技術では前述の如く浸食保
護板（１）を羽根本体（３）に銀ろう付けもしくは溶接
しであるため、浸食保護板（１）に発生したき裂および
銀ろう付は部もしくは溶接部（２）に発生したき裂は羽
根本体（３）にまで進展することがあル、羽根の飛散に
致る可能性を有している。
この場合、羽根の飛散を防止するために、浸食保護板（
１）Ｋき裂が確認された場合、第１の手段としては、グ
ラインダ等を用いてき裂を削除するか、浸食保護板（１
）を新品と交換し、貼シ換えることが行なわれ、又、第
２の手段としては、き裂が羽根本体（３）に達している
場合は、新羽根と交換する等の対策が実施されているが
、新羽根を製作して交換することは多大なコストを要し
、また浸食保護板（１）の貼り換えには、ステライト除
去２別根整形。
１）Ｋき裂が確認された場合、第１の手段としては、グ
ラインダ等を用いてき裂を削除するか、浸食保護板（１
）を新品と交換し、貼シ換えることが行なわれ、又、第
２の手段としては、き裂が羽根本体（３）に達している
場合は、新羽根と交換する等の対策が実施されているが
、新羽根を製作して交換することは多大なコストを要し
、また浸食保護板（１）の貼り換えには、ステライト除
去２別根整形。
再溶接等に多大な時間と作業者の高度な技能が要求され
る。
る。
本発明の目的は浸食保護板にき裂が発生しても羽根本体
にはき裂が進展しないようＫし、かつ過大な浸食やき裂
が浸食保護板に発生したならばその浸食保護板を迅速か
つ容易に交換可能なものとすること、および溶接部を不
要とすることで溶接部の疲労強度低下によるき裂発生の
欠点を無くすことのできるタービン羽根を提供すること
にある。
にはき裂が進展しないようＫし、かつ過大な浸食やき裂
が浸食保護板に発生したならばその浸食保護板を迅速か
つ容易に交換可能なものとすること、および溶接部を不
要とすることで溶接部の疲労強度低下によるき裂発生の
欠点を無くすことのできるタービン羽根を提供すること
にある。
本発明においては、羽根本体と浸食保護板の結合部を、
止めピンを抜き取ることによって分離可能な係合構造に
することによって、浸食保護板のき裂は羽根本体に影響
を与えないようにすると共に、浸食保護板の交換を迅速
かつ容易に可能とするものでおる。
止めピンを抜き取ることによって分離可能な係合構造に
することによって、浸食保護板のき裂は羽根本体に影響
を与えないようにすると共に、浸食保護板の交換を迅速
かつ容易に可能とするものでおる。
以下、本発明の一実施例について第５図を参照して説明
する。
する。
この実施例においては、浸食保護板（１）を羽根本体（
３）の前縁に結合する際に、耐浸食性の高い材料から成
る浸食保護板（１）と羽根本体（３）とに、半径方向す
なわち羽根高さ方向に摺動し得るあシ溝部（５）を設け
て係合し、浸食保護板（１）と羽根本体（３）との境界
面（６）に抜は止め用の止めピン（４）を挿入し、止め
ピン（４）はコーキングによ〕固定させたものである。
３）の前縁に結合する際に、耐浸食性の高い材料から成
る浸食保護板（１）と羽根本体（３）とに、半径方向す
なわち羽根高さ方向に摺動し得るあシ溝部（５）を設け
て係合し、浸食保護板（１）と羽根本体（３）との境界
面（６）に抜は止め用の止めピン（４）を挿入し、止め
ピン（４）はコーキングによ〕固定させたものである。
このようにすると、浸食保護板（１）はＩＪ）溝部（５
）によって羽根本体（３）に対して、軸方向及び周方向
位置を固定され、止めピン（４）によシ半径方向位置を
固定される。従って、湿シ蒸気中に含まれる水滴の衝突
による浸食から羽根本体（３）を浸食保護板（１）によ
って保護することは従来通力確保できると共に、止めピ
ン（４）を抜き取ることによシ浸食保腰板（１）が容易
に交換可能となる〇 第３図に示す他の実施例は、保合部の構造を羽根高さ方
向および前縁方向に摺動し得るフォーク差込部（力とし
、そのフォーク差込部の側面から止めピン（４）を通し
、止めピン（４）はコーキングにより固定したものであ
る。
）によって羽根本体（３）に対して、軸方向及び周方向
位置を固定され、止めピン（４）によシ半径方向位置を
固定される。従って、湿シ蒸気中に含まれる水滴の衝突
による浸食から羽根本体（３）を浸食保護板（１）によ
って保護することは従来通力確保できると共に、止めピ
ン（４）を抜き取ることによシ浸食保腰板（１）が容易
に交換可能となる〇 第３図に示す他の実施例は、保合部の構造を羽根高さ方
向および前縁方向に摺動し得るフォーク差込部（力とし
、そのフォーク差込部の側面から止めピン（４）を通し
、止めピン（４）はコーキングにより固定したものであ
る。
このようにしても、第２図の実施例と同様の作用効果が
得られる。
得られる。
第４図に示す他の実施例は、第３図の構造に加えて、浸
食保護板（１）のルート部にあシ溝結合部（８）を設け
たものである。
食保護板（１）のルート部にあシ溝結合部（８）を設け
たものである。
このようにすると、第３図の実施例と同じ作用効果を得
られる他、浸食保護板（１）の遠心力をルート部のあシ
溝結合部（８）にて支えることができるので、浸食保護
板（１）Ｋ比重の大きな素材を用いて、大きな遠心力を
生ずる場合に適している。
られる他、浸食保護板（１）の遠心力をルート部のあシ
溝結合部（８）にて支えることができるので、浸食保護
板（１）Ｋ比重の大きな素材を用いて、大きな遠心力を
生ずる場合に適している。
なお、本発明は作動気体に固体粒子もしくは液体粒子が
多量に含まれる蒸気タービン高圧初段および中圧初段等
の蒸気タービン羽根、もしくは、ガスタービン羽根の浸
食対策にも適用できる。
多量に含まれる蒸気タービン高圧初段および中圧初段等
の蒸気タービン羽根、もしくは、ガスタービン羽根の浸
食対策にも適用できる。
以上説明したように、本発明によれば、浸食保護板と羽
根本体とはろう付けや溶接を介して結合しておらず、完
全な別体であるため、浸食保護板にき裂が発生しても、
羽根本体にき裂が進展しないこと、止めビンを抜き取る
ことによル、浸食保護板の交換が容易に可能となシ、従
来、浸食保護板の貼シ換え作業に要した多大な時間と作
業者の高度な技能が不要になること、および溶接部が無
くなるため、き裂発生の主要原因の一つである溶接によ
る疲労強度の低下現象が除去される等、優れた効果があ
る。
根本体とはろう付けや溶接を介して結合しておらず、完
全な別体であるため、浸食保護板にき裂が発生しても、
羽根本体にき裂が進展しないこと、止めビンを抜き取る
ことによル、浸食保護板の交換が容易に可能となシ、従
来、浸食保護板の貼シ換え作業に要した多大な時間と作
業者の高度な技能が不要になること、および溶接部が無
くなるため、き裂発生の主要原因の一つである溶接によ
る疲労強度の低下現象が除去される等、優れた効果があ
る。
第１図は従来のタービン羽根の要部を示す斜視図、第２
図ないし第４図はそれぞれ異なる本発明のタービン羽根
の各実施例の要部を示す斜視図である。 １・・・浸食保護板 ３・・・羽根本体４・・・
止めビン ５・・・あシ溝部■・・・境界面
７・・・フォーク―込部８・・・ルート部の
あシ溝部 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第４図 Ｊ １０−
図ないし第４図はそれぞれ異なる本発明のタービン羽根
の各実施例の要部を示す斜視図である。 １・・・浸食保護板 ３・・・羽根本体４・・・
止めビン ５・・・あシ溝部■・・・境界面
７・・・フォーク―込部８・・・ルート部の
あシ溝部 第 １ 図 第 ２ 図 第 ３ 図 第４図 Ｊ １０−
Claims (4)
- （１）羽根本体前縁に浸食保護板を結合するタービン羽
根において、結合部は収めピンを抜き取ることによって
分離可能な保合構造としたことを特徴とするタービン羽
根。 - （２）保合構造は羽根高さ方向に摺動し得るあル溝結合
とし、その高さ方向への抜は止め用に止めピンを設けた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のタービン
羽根。 - （３） 保合構造は羽根高さ方向および前縁方向に摺
動し得るフォーク差込部とし、その側面から止めピンを
通した結合としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のタービン羽根。 - （４）保合構造は浸食保護板のルート部にあシ溝結合部
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
タービン羽根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10994182A JPS59502A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | タ−ビン羽根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10994182A JPS59502A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | タ−ビン羽根 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59502A true JPS59502A (ja) | 1984-01-05 |
Family
ID=14522989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10994182A Pending JPS59502A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | タ−ビン羽根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59502A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631268A1 (fr) * | 1988-05-11 | 1989-11-17 | Snecma | Procede de reparation d'aubes pour disques ailetes de rotor de turbomachine et roue a aubes de rotor obtenue par ledit procede |
| US5782607A (en) * | 1996-12-11 | 1998-07-21 | United Technologies Corporation | Replaceable ceramic blade insert |
| EP0882545A2 (de) * | 1997-06-05 | 1998-12-09 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàNchen Gmbh | Verfahren zum Reparieren von integral gegossenen Leitkränzen einer Turbine |
| WO2000003124A2 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-20 | Allison Advanced Development Company | High temperature airfoil |
| JP2006527806A (ja) * | 2003-06-18 | 2006-12-07 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 翼およびガスタービン |
| WO2008049456A1 (de) * | 2006-10-23 | 2008-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Beschichtungsoptimierungsverfahren mit einem coupon und bauteil mit einem coupon |
| WO2014163828A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-10-09 | Siemens Energy, Inc. | A repaired gas turbine airfoil wherein a replacement element having interlocking structures ιs used and a corresponding repair process |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP10994182A patent/JPS59502A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2631268A1 (fr) * | 1988-05-11 | 1989-11-17 | Snecma | Procede de reparation d'aubes pour disques ailetes de rotor de turbomachine et roue a aubes de rotor obtenue par ledit procede |
| US5782607A (en) * | 1996-12-11 | 1998-07-21 | United Technologies Corporation | Replaceable ceramic blade insert |
| EP0882545A2 (de) * | 1997-06-05 | 1998-12-09 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàNchen Gmbh | Verfahren zum Reparieren von integral gegossenen Leitkränzen einer Turbine |
| EP0882545A3 (de) * | 1997-06-05 | 1999-03-10 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union MàNchen Gmbh | Verfahren zum Reparieren von integral gegossenen Leitkränzen einer Turbine |
| WO2000003124A2 (en) * | 1998-07-08 | 2000-01-20 | Allison Advanced Development Company | High temperature airfoil |
| WO2000003124A3 (en) * | 1998-07-08 | 2000-04-20 | Allison Advanced Dev Co | High temperature airfoil |
| US6224339B1 (en) * | 1998-07-08 | 2001-05-01 | Allison Advanced Development Company | High temperature airfoil |
| US6322322B1 (en) | 1998-07-08 | 2001-11-27 | Allison Advanced Development Company | High temperature airfoil |
| JP2006527806A (ja) * | 2003-06-18 | 2006-12-07 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 翼およびガスタービン |
| WO2008049456A1 (de) * | 2006-10-23 | 2008-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Beschichtungsoptimierungsverfahren mit einem coupon und bauteil mit einem coupon |
| US8123464B2 (en) | 2006-10-23 | 2012-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Coating optimization process using a coupon and component comprising a coupon |
| WO2014163828A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-10-09 | Siemens Energy, Inc. | A repaired gas turbine airfoil wherein a replacement element having interlocking structures ιs used and a corresponding repair process |
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