JPS6310283B2 - - Google Patents

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JPS6310283B2
JPS6310283B2 JP58049653A JP4965383A JPS6310283B2 JP S6310283 B2 JPS6310283 B2 JP S6310283B2 JP 58049653 A JP58049653 A JP 58049653A JP 4965383 A JP4965383 A JP 4965383A JP S6310283 B2 JPS6310283 B2 JP S6310283B2
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JP
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wedge
shaped
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damping
shaped recess
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JP58049653A
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Keraa Heruberuto
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Kraftwerk Union AG
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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
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/04Antivibration arrangements
    • F01D25/06Antivibration arrangements for preventing blade vibration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/50Vibration damping features

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第1項の上位概念部分
に記載した振動減衰装置に関する。
シユラウド板相互の摩擦接続が静翼のバイアス
弾性力によつて行なわれているようなこの種の振
動減衰装置は、西ドイツ特許第1159965号明細書
および同第1299004号明細書で知られている。そ
の場合バイアス弾性力は、組み立ての際に静翼に
与えられるバイアスねじり応力によつて発生され
るか、あるいは組み立ての際に静翼に与えられる
バイアス曲げ応力によつて発生される。しかし弦
長さが大きな短かくてずんぐりした静翼の場合、
その弾性はシユラウド板相互の確実な摩擦接続を
保証するには十分でない。そのために特に高温領
域において静翼に振動が生じ、これは静翼をゆる
めたり、場合によつては静翼を破損してしまう。
本発明の目的は、静翼の弾性に無関係にシユラ
ウド板相互の確実な摩擦接続が保証されるような
軸流ターボ機械の静翼列における振動減衰装置を
作ることにある。
本発明によれば、この目的は、互いに隣り合う
静翼のシユラウド板の間に楔状凹所が形成され、
この楔状凹所の中に楔状減衰要素が軸方向に変位
可能性を持続して挿入されており、その際減衰要
素はその端部において静翼列の軸方向圧力差を受
けており、従つて減衰要素は動作中常にできるだ
け深く楔状凹所へ押込まれて振動減衰押圧力をそ
のシユラウド板に与えることによつて達成され
る。
既に米国特許第2310412号明細書において、隣
り合う動翼のシユラウド板の間に楔状凹所が形成
され、この楔状凹所の中に楔状減衰要素が、遠心
力の作用の下で楔状減衰要素の側面を介してその
シユラウド板に振動減衰押圧力が与えられるよう
に、半径方向に変位可能に挿入されているような
軸流ターボ機械の動翼列における振動減衰装置が
知られている。しかしこの周知の振動減衰装置の
欠点は、今までそれが動翼列にしか適用できず、
静翼列には適用できないと見なされていたことに
ある(西ドイツ特許第1159965号明細書第1欄、
第21行目〜第29行目参照)。
これに対して本発明は、隣り合うシユラウド板
間において楔状凹所に挿入された楔状減衰要素
が、遠心力の代りに静翼列の軸方向差圧が減衰要
素の変位のために利用される場合には静翼列にも
適用できるという認識に基づいている。従つて本
発明に基づく装置の場合減衰要素の変位は、半径
方向に行なわれるのではなく、軸方向に行なわれ
るか、あるいは菱形のシユラウド板の場合には横
側接触面の傾斜状態に相応してほぼ軸方向に走る
方向に行なわれる。シユラウド板の軸方向幅はそ
の半径方向高さよりも著しく大きいので、有用な
長い変位距離に基づいて長くてほつそりした形の
減衰要素が採用できる。減衰要素がほつそりして
いて変位距離が長い場合、小さな変位力にも拘ら
ず静翼の確実な振動減衰に対して十分であるよう
な横方向押圧力が生ずる。
本発明に基づく振動減衰装置の有利な実施形態
において、楔状凹所は互に隣り合うシユラウド板
の横側接触面の一方にだけ設けられている。この
ことは、隣に合う静翼のシユラウド板間における
半径方向のずれが減衰要素の変位性について影響
しないという利点、および楔状凹所を切削する際
の製作精度についてあまり厳しく要求されないと
いう利点を有している。その場合楔状凹所および
楔状減衰要素が傾斜して円筒を切断した輪郭をし
ていると特に良い。その場合楔状凹所は相応して
斜めに設置されたフライスによつて切削でき、一
方減衰要素を作るためにはただ相応した円筒ピン
を円筒軸心に対して傾斜した平面において斜めに
切断するか、あるいは相応して斜めに切削するだ
けで良い。
楔状凹所の長さが長手方向の両側において横側
接触面の残存障壁によつて境界づけられている場
合、この障壁によつて楔状減衰要素が楔状凹所か
ら抜け落ちないようにされる。その場合障壁には
圧力平衡溝が設けられるので、隣り合うシユラウ
ド板の横側接触面が互に非常に密接に押圧された
場合も、減衰要素への静翼の軸方向差圧の作用が
保証される。
楔状減衰要素の側面の勾配は目的に適つて、自
己締付け作用が生ずるように決められている。所
望の減衰作用を得るためにはこの側面の勾配は約
1:10であると良い。
以下図面に示す本発明の実施例について詳細に
説明する。
第1図は蒸気タービンの静翼列の断面図であ
り、その各静翼1はハンマ脚として形成された翼
脚2(第3図参照)と一体成形のシユラウド板3
とで作られている。静翼1の各シユラウド板3は
この場合円周方向に無端のシユラウドリングを形
成する。これらのシユラウド板3は互に摩擦接続
によつて、静翼1に顕著な振動振幅が生じないよ
うに強い減衰作用を生じなければならない。この
ために隣り合う静翼1の各シユラウド板3の間に
はそれぞれ両側の接触面の一方に楔状凹所4が設
けられており、これらの凹所4の中には楔状減衰
要素5が挿入されている。
次に第2図を参照して楔状凹所4と楔状減衰要
素5とによつて形成された振動減衰装置について
詳細に説明する。ここに示したシユラウドリング
の断面図において、楔状凹所4の輪郭が良好にわ
かるようにするために、図面の上側部分では隣り
合う2つのシユラウド板3の間に設けられる楔状
の減衰要素5は省略されている。この楔状凹所4
の輪郭は、円筒面とこの円筒軸心に対して垂直な
2つの削設面と円筒軸心に対して傾いている平面
とで形成されている。その場合円筒軸心に対して
傾斜している平面は相応したシユラウド板3の横
側接触面の平面と一致している。横側接触面と円
筒輪郭の母線との成す楔角αは約5゜であり、これ
はほぼ1:10の勾配に相応している。楔状凹所4
のその長手軸心方向における長さは、そのシユラ
ウド板3の横側接触面の幅に関して、楔状減衰要
素5に対する抜け止めのために用いる薄い障壁6
が両側に残存するように決められている。静翼列
の入口に圧力p1がかかり、静翼の出口に低圧p2
かかると、軸方向の差圧Δp=p1−p2が楔状凹所
4の中に配置された楔状減衰要素5に作用する。
この作用をシユラウド板3の互に密に接する横側
接触面においても保証するために、障壁6にそれ
ぞれ小さな圧力平衡溝7が設けられている。
第2図に示した断面図の中央部分において、互
に隣り合う2つのシユラウド板3の間に形成され
た凹所4の中に、楔状減衰要素5が挿入されてい
る。その場合楔状減衰要素5の外側輪郭は楔状凹
所4の内側輪郭に対応しており、しかも長さは、
減衰要素5が軸方向の差圧Δpの作用の下で楔状
に細くなつている方向に変位できるように決めら
れている。その場合軸方向の差圧の作用下におい
て、減衰要素5の円筒面は楔状凹所4の円筒状輪
郭に対して押圧され、一方同時に減衰要素5の平
らな側面は隣りのシユラウド板3の横側接触面に
対して押圧される。
第2図に示した断面図の下側部分において、楔
状減衰要素5が互に隣り合うシユラウド板3の間
の狭い空隙εも橋渡しできることを示している。
かかる空隙εが生じた場合、相応した楔状の減衰
要素5は軸方向の差圧Δpの作用の下で、隣り合
うシユラウド板3の間における振動減衰押圧作用
が一層保証されるまで押し込まれる。その場合空
隙εの幅および楔状減衰要素5の相応した幅は、
作用を明瞭に示すために誇張して図示してある。
第2図はまた、図示した実施例の場合菱形のシ
ユラウド板3が設けられ、それによつて横側接触
面の傾斜状態に相応して楔状減衰要素5の作用方
向が静翼列の軸方向に対して傾斜されていること
を示している。この傾きは非常に大きくはないの
で、軸方向の差圧Δpの作用下で得られる振動減
衰は害されない。
第3図はハンマ脚部として形成された翼脚2と
一体成形のシユラウド板3とで作られている静翼
1を側面図で示している。その場合シユラウド板
3の横側接触面および楔状減衰要素5の平らな側
面には、その輪郭をはつきりするためにハツチン
グを付けてある。静翼1を組み立てた場合の状態
に相応した図示した状態において、シユラウド板
3の横側接触面および楔状減衰要素5の平らな側
面は一平面内に位置している。楔状減衰要素5が
軸方向の差圧Δpの作用の下で図示した位置から
左方に変位されると、その平らな側面はシユラウ
ド板3の横側接触面の平面から突き出すので、隣
り合うシユラウド板3の間における振動減衰押圧
作用は高めらる。
楔状減衰要素5が図示の形をしている場合、摩
擦のない楔を挿入した状態において、10Nの変位
力およびシユラウド板3に与えられる110Nの理
論的な押圧力が計算で求められる。瞬間的な運転
条件の下で楔状減衰要素5は更に一層押し込まれ
る。楔状減衰要素5は自己締付けされるので、通
常運転中においても理論的な押圧力よりもかなり
大きな押圧力が生ずる。
図面を参照して説明した振動減衰装置は場合に
よつては別の振動減衰処置と組み合わせることが
できる。すなわち減衰要素5は、各静翼1に組立
ての際にバイアスねじり応力あるいはバイアス曲
げ応力が与えられているような静翼列にも採用で
きる。
第3図において、翼脚2も互に摩擦接続されて
いることによつて、振動減衰の一層の改善を図る
ことができる。このために互に隣り合う静翼1の
翼脚2の間において両方の横側接触面の一方に別
の楔状凹所8が設けられ、この凹所8の中に別の
楔状減衰要素9が挿入されている。その場合楔状
凹所8の中に挿入された楔状減衰要素9の形状お
よび作用は、楔状凹所4の中に挿入された楔状減
衰要素5の形状および作用に相応している。すな
わち各翼脚2の間の振動減衰押圧は同様に静翼の
軸方向差圧Δpの作用によつて得られる。楔状減
衰要素9の抜け止めのために同様に、楔状凹所8
の両側に別の障壁10が設けられ、この障壁10
に別の圧力平衡溝11が設けられている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に基づく蒸気タービンの静翼列
の一部断面図、第2図は第1図における−線
に沿う断面図、第3図は第1図に示した静翼列の
静翼の側面図である。 1……静翼、3……シユラウド板、4……凹
所、5……減衰要素、6……障壁、7……圧力平
衡溝、8……凹所、9……減衰要素。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 各静翼に固く接続されたシユラウド板から成
    る静翼列のシユラウドリングとシユラウド板相互
    の摩擦接続による軸流ターボ機械の静翼列の振動
    減衰装置において、互いに隣り合う静翼1のシユ
    ラウド板3の間に楔状凹所4が形成され、この楔
    状凹所4の中に楔状減衰要素5が軸方向に変位可
    能性を持続して挿入されており、その際減衰要素
    5はその端部において静翼列の軸方向圧力差
    (Δp)を受けており、従つて減衰要素5は動作中
    常にできるだけ深く楔状凹部4へ押込まれる振動
    減衰押圧力をそのシユラウド板3に与えることを
    特徴とする軸流ターボ機械の静翼列の振動減衰装
    置。 2 楔状凹所4が互いに隣り合うシユラウド板3
    の両横側接触面の一方にだけ設けられていること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の装置。 3 楔状凹所4および楔状減衰要素5が傾斜して
    円筒を切断した輪郭をしていることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の装置。 4 楔状凹所4の長さが長手方向の両側において
    横側接触面の残存隙壁6によつて境界づけられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第2項又は
    第3項記載の装置。 5 障壁6にそれぞれ圧力平衡溝7が設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載
    の装置。 6 楔状減衰要素5の側面の勾配が、自己締付け
    作用を生ずるように決められていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれ
    かに記載の装置。 7 側面の勾配が約1:10であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第6項記載の装置。 8 互いに隣り合う静翼1の翼脚2の間に別の楔
    状凹所8が形成され、この楔状凹所8の中に楔状
    減衰要素9が、静翼列の軸方向差圧(Δp)の作
    用の下で前記楔状減衰要素9の側面を介して振動
    減衰押圧力がその翼脚2に与えられるように、変
    位可能に挿入されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載の
    装置。 9 楔状凹所8が互いに隣り合う翼脚2の両横側
    接触面の一方にだけ設けられていることを特徴と
    する特許請求の範囲第8項記載の装置。 10 楔状凹所8および楔状減衰要素9が傾斜し
    て円筒を切断した輪郭をしていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第9項記載の装置。
JP58049653A 1982-03-25 1983-03-24 軸流タ−ボ機械の静翼列の振動減衰装置 Granted JPS58174105A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19823211073 DE3211073A1 (de) 1982-03-25 1982-03-25 Einrichtung zur schwingungsdaempfung an einem leitschaufelkranz
DE3211073.1 1982-03-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58174105A JPS58174105A (ja) 1983-10-13
JPS6310283B2 true JPS6310283B2 (ja) 1988-03-05

Family

ID=6159319

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JP58049653A Granted JPS58174105A (ja) 1982-03-25 1983-03-24 軸流タ−ボ機械の静翼列の振動減衰装置

Country Status (6)

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US (1) US4497611A (ja)
JP (1) JPS58174105A (ja)
AR (1) AR229487A1 (ja)
BR (1) BR8301531A (ja)
DE (1) DE3211073A1 (ja)
IN (1) IN157634B (ja)

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