JPS60216004A - タ−ビンノズルダイアフラム - Google Patents
タ−ビンノズルダイアフラムInfo
- Publication number
- JPS60216004A JPS60216004A JP7097584A JP7097584A JPS60216004A JP S60216004 A JPS60216004 A JP S60216004A JP 7097584 A JP7097584 A JP 7097584A JP 7097584 A JP7097584 A JP 7097584A JP S60216004 A JPS60216004 A JP S60216004A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spacer
- welding
- groove
- nozzle
- deformation
- 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
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Classifications
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/042—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
- F01D9/044—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators permanently, e.g. by welding, brazing, casting or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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。
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〕
本発明はノズル翼をスペーサーを介して内外輪に接合す
る構造のタービンノズルダイアフラムに関するものであ
る。
る構造のタービンノズルダイアフラムに関するものであ
る。
タービンノズルダイアフラムはノズル翼を通過する蒸気
を熱膨張させ蒸気の流れ方向と速度を決めてタービン動
翼に効率よく流入させるためのもので、第１図および第
２図に示す如く環状の外輪１、内輪２およびこの間に配
設された複数個のノズル翼３と外輪側スペーサー４およ
び内輪側スペーサー５などがお夕、本溶接部６によって
一体化構成され、上下二分割形となっている。
を熱膨張させ蒸気の流れ方向と速度を決めてタービン動
翼に効率よく流入させるためのもので、第１図および第
２図に示す如く環状の外輪１、内輪２およびこの間に配
設された複数個のノズル翼３と外輪側スペーサー４およ
び内輪側スペーサー５などがお夕、本溶接部６によって
一体化構成され、上下二分割形となっている。
従来のノズルダイア７２ムは、第３図に示す如くノズル
翼３の両端をあらがじめ円墳わるいは中日環状のスペー
サー４および５ｖ′ｃはめ込み、ｓ４図に示すごとくシ
ール溶接７により結合し、このスペーサー４および５と
それぞれ外輪１および内輪２とをアーク溶接または電子
ビーム溶接によシ溶接部６を形成することによフ固着し
ている。しかしながらこの方法によれば、ノズル翼３の
両端をスペーサー４および５に溶接接合する場合に、溶
接径路がきわめて複雑で、自動化するにしても四ボット
等の高価な設備を導入する必要がらり、溶接の位置ずれ
などの不具合も発生し易かった。
翼３の両端をあらがじめ円墳わるいは中日環状のスペー
サー４および５ｖ′ｃはめ込み、ｓ４図に示すごとくシ
ール溶接７により結合し、このスペーサー４および５と
それぞれ外輪１および内輪２とをアーク溶接または電子
ビーム溶接によシ溶接部６を形成することによフ固着し
ている。しかしながらこの方法によれば、ノズル翼３の
両端をスペーサー４および５に溶接接合する場合に、溶
接径路がきわめて複雑で、自動化するにしても四ボット
等の高価な設備を導入する必要がらり、溶接の位置ずれ
などの不具合も発生し易かった。
さらに比較的板厚が薄いスペーサーを溶接するために、
シール溶接後全体的な小じわ変形おるいは＠５１Ａに示
す様な太鼓状の変形が発生する（変形ｆＶｃ′）いては
第６図β照）。％に第５図のような変形については内、
外輪との本溶接においてギャップ８を生じるため、開先
精度を要求される電子ビーム溶接などにおいては、これ
を機械加工によって切削して修正する必要があった。ま
たこの機械加工においてもスペーサー４，５は６〜９顛
程度の薄板なので、ノズル翼が接合された第５図のよう
な状態でも柔溝造であり、溶接金属部が硬化するなどの
理由で機械加工によシ精度の高い平面を得ることは困難
でおった。
シール溶接後全体的な小じわ変形おるいは＠５１Ａに示
す様な太鼓状の変形が発生する（変形ｆＶｃ′）いては
第６図β照）。％に第５図のような変形については内、
外輪との本溶接においてギャップ８を生じるため、開先
精度を要求される電子ビーム溶接などにおいては、これ
を機械加工によって切削して修正する必要があった。ま
たこの機械加工においてもスペーサー４，５は６〜９顛
程度の薄板なので、ノズル翼が接合された第５図のよう
な状態でも柔溝造であり、溶接金属部が硬化するなどの
理由で機械加工によシ精度の高い平面を得ることは困難
でおった。
本発明は上記従来構造の欠点を除くためになされたもの
で、ノズル翼とスペーサーとの溶接接合を信頼性の高い
自動溶接化が容易な構造で、なおかつ溶接変形を小さく
することで内外輪とスペーサーとの溶接部の開先ギャッ
プを均一にして、溶落ち、芯ずれ等の溶接欠陥を大幅に
減少させ、本溶接時の芯出しの位置決めが容易で信頼性
の高いタービ／ノズルダイアフ２ムを提供することを目
的とする。
で、ノズル翼とスペーサーとの溶接接合を信頼性の高い
自動溶接化が容易な構造で、なおかつ溶接変形を小さく
することで内外輪とスペーサーとの溶接部の開先ギャッ
プを均一にして、溶落ち、芯ずれ等の溶接欠陥を大幅に
減少させ、本溶接時の芯出しの位置決めが容易で信頼性
の高いタービ／ノズルダイアフ２ムを提供することを目
的とする。
上記目的を達成するため本発明は、外輪側スペーサーの
外周面または内輪側スペーサーの内周面の少なくとも一
方に円周方向の溝を設け、この溝に埋め込み溶接を施し
てノズル翼とスペーサーとを一体化したことを特徴とす
るものである。
外周面または内輪側スペーサーの内周面の少なくとも一
方に円周方向の溝を設け、この溝に埋め込み溶接を施し
てノズル翼とスペーサーとを一体化したことを特徴とす
るものである。
以下本発明の一実施例につき第７図および第８図を参照
して説明する。ノズル翼は通常鍛造加工後機械仕上げに
よシ整形するか、この過程においてノズル翼の−ｉを一
例としてｆｓ７図に示すようにスペーサーとのはめこみ
構造とするため、端部を押し広げたような形状９に整形
する。また他端には溝１０の加工を施しておく。さらに
スペーサについてもこのノズル翼端部形状と一致するよ
うに、はめζみ側については翼さし込み孔の面取りを行
い、溶接接合側については溝１０の加工を・施しておく
。以上の様に翼さし込み孔の面取シを行ったスペーサー
４にノズル１ｊ４３をさし込み、これに円周溝加工を施
したスペーサー５を嵌合して溝部１０を円周溶接接合し
て溶接部１１を形成する。仁のような溶接講成とするこ
とによシ溶接量は著しく低減させることができ、第５図
に示した太鼓状変形量８は電子ビーム溶接時の開先加工
積置を十分満足できる糧変に低減できる。第６図には実
体の施工試験による計測例を示すが、従来シール溶接酵
造に比べると溶接変形は約６０チ低減できばらつきも著
しく低くなる事がわかる。また溝内溶接でらるため第５
図の様にシール溶接余盛がスペーサー面よシ飛び出すこ
とがないので機械加工で平面を出す必要がなく、溝部の
円周溶接後に第９図で示すように内外輪１，２との本溶
接６が可能となる。
して説明する。ノズル翼は通常鍛造加工後機械仕上げに
よシ整形するか、この過程においてノズル翼の−ｉを一
例としてｆｓ７図に示すようにスペーサーとのはめこみ
構造とするため、端部を押し広げたような形状９に整形
する。また他端には溝１０の加工を施しておく。さらに
スペーサについてもこのノズル翼端部形状と一致するよ
うに、はめζみ側については翼さし込み孔の面取りを行
い、溶接接合側については溝１０の加工を・施しておく
。以上の様に翼さし込み孔の面取シを行ったスペーサー
４にノズル１ｊ４３をさし込み、これに円周溝加工を施
したスペーサー５を嵌合して溝部１０を円周溶接接合し
て溶接部１１を形成する。仁のような溶接講成とするこ
とによシ溶接量は著しく低減させることができ、第５図
に示した太鼓状変形量８は電子ビーム溶接時の開先加工
積置を十分満足できる糧変に低減できる。第６図には実
体の施工試験による計測例を示すが、従来シール溶接酵
造に比べると溶接変形は約６０チ低減できばらつきも著
しく低くなる事がわかる。また溝内溶接でらるため第５
図の様にシール溶接余盛がスペーサー面よシ飛び出すこ
とがないので機械加工で平面を出す必要がなく、溝部の
円周溶接後に第９図で示すように内外輪１，２との本溶
接６が可能となる。
第１０図には図中に示す様な一枚翼モデル試験体を用い
てシール溶接構造が繰返し負荷によって受ける変形、強
度の影響を調査した結果を示す。図中の実験点は繰返し
によって一枚翼モデルのたわみ変形が急増する時の負荷
荷重と繰返し回数の関係を示したものでおる。実験の結
果本発明によるノズル板とスペーサーの接合構造におい
ても、たわみ剛性および繰返し負荷に対する影響は従来
タイプとほとんど同程度であることが確認されている。
てシール溶接構造が繰返し負荷によって受ける変形、強
度の影響を調査した結果を示す。図中の実験点は繰返し
によって一枚翼モデルのたわみ変形が急増する時の負荷
荷重と繰返し回数の関係を示したものでおる。実験の結
果本発明によるノズル板とスペーサーの接合構造におい
ても、たわみ剛性および繰返し負荷に対する影響は従来
タイプとほとんど同程度であることが確認されている。
第１１図および第１２図は本発明のそれぞれ異なる他の
実施例を示すもので、第１１図は内輪側スペーサー５、
外輪側スペーサー４の両方に円周溝加工を施して、円周
溝部溶接によりノズル翼との接合を行なう方法で多る。
実施例を示すもので、第１１図は内輪側スペーサー５、
外輪側スペーサー４の両方に円周溝加工を施して、円周
溝部溶接によりノズル翼との接合を行なう方法で多る。
Ｍｌｚ図はこのような円周溝部の溶接をノズル端部位置
についてのみ夾施するいわゆる断続溶接を施す場合であ
る。特に第１２図のような断続溶接は、溶接変形の低減
に関してきわめて有効でちることが第６図に示すように
実験的にも確認されている。
についてのみ夾施するいわゆる断続溶接を施す場合であ
る。特に第１２図のような断続溶接は、溶接変形の低減
に関してきわめて有効でちることが第６図に示すように
実験的にも確認されている。
以上述べたように本発明によれば、スペーサーとノズル
翼との溶接量を大幅に低減するようにしたので、溶接変
形が減少するとともに製造の自動化が容易となる。これ
にともなってスペーサーのシール溶接部機械加工が省略
可能となル、工数低減ならびに溶接変形の減少による精
密構造化と部品の信頼性が大幅に向上するという効果も
得られるＯ
翼との溶接量を大幅に低減するようにしたので、溶接変
形が減少するとともに製造の自動化が容易となる。これ
にともなってスペーサーのシール溶接部機械加工が省略
可能となル、工数低減ならびに溶接変形の減少による精
密構造化と部品の信頼性が大幅に向上するという効果も
得られるＯ
第１図は従来のノズルダイアフラムの正面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ線矢視拡大断面図、第３図はスペーサー
とノズル翼の組立状態を示す斜視図、第４図はノズル翼
端のシール溶接状況を示す正面図、第５図はスペーサー
の溶接変形状況を示す断面図、第６図は溶接金属蓋と溶
接変形量との関係を示す曲線図、第７図は本発明の一実
施例を示す断面図、第８図は第７図のＢ矢視図、第９図
は本発明の他の実施例を示す断面図、第ｉｏ図はモデル
による繰返し負荷実験の結果を示す曲線図、第１１図お
よびＭ１２図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示
す断面図と正面図である。 １・・・外輪、２・・内輪、３・・・ノズル翼、４・・
・スペーサー（外輪側）、 ５・・・スペーサー（内輪側）、 １０・・溝、１１・・・溶接部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 第２図 第７図 ３ 第８図 第９図 第１０図
第１図のＡ−Ａ線矢視拡大断面図、第３図はスペーサー
とノズル翼の組立状態を示す斜視図、第４図はノズル翼
端のシール溶接状況を示す正面図、第５図はスペーサー
の溶接変形状況を示す断面図、第６図は溶接金属蓋と溶
接変形量との関係を示す曲線図、第７図は本発明の一実
施例を示す断面図、第８図は第７図のＢ矢視図、第９図
は本発明の他の実施例を示す断面図、第ｉｏ図はモデル
による繰返し負荷実験の結果を示す曲線図、第１１図お
よびＭ１２図は本発明のそれぞれ異なる他の実施例を示
す断面図と正面図である。 １・・・外輪、２・・内輪、３・・・ノズル翼、４・・
・スペーサー（外輪側）、 ５・・・スペーサー（内輪側）、 １０・・溝、１１・・・溶接部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 第２図 第７図 ３ 第８図 第９図 第１０図
Claims (1)
- ノズル翼と外輪および内輪とをそれぞれ円環状スペーサ
ーを介して溶接構成するタービンノズルダイアフラムに
おいて、外輪側スペーサーの外周面または内輪側スペー
サーの内周面の少なくとも一方に円周方向の溝を設け、
この溝に埋め込み溶接を施してノズル翼とスペーサーを
一体化したことを特徴とするタービンノズルダイアフラ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097584A JPS60216004A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | タ−ビンノズルダイアフラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7097584A JPS60216004A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | タ−ビンノズルダイアフラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60216004A true JPS60216004A (ja) | 1985-10-29 |
Family
ID=13447026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7097584A Pending JPS60216004A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | タ−ビンノズルダイアフラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60216004A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009001415A1 (ja) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 静翼環およびこれを用いた軸流圧縮機 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP7097584A patent/JPS60216004A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009001415A1 (ja) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 静翼環およびこれを用いた軸流圧縮機 |
| EP2172620A1 (en) * | 2007-06-22 | 2010-04-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Stator blade ring and axial flow compressor using the same |
| US8459944B2 (en) | 2007-06-22 | 2013-06-11 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Stator blade ring and axial flow compressor using the same |
| EP2172620A4 (en) * | 2007-06-22 | 2014-08-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | STATOR AUBAGE AND AXIAL FLOW COMPRESSOR USING THE SAME |
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