JPS63227904A

JPS63227904A - 相対運動を減少する蒸気タービンの組立方法及び装置

Info

Publication number: JPS63227904A
Application number: JP63038786A
Authority: JP
Inventors: アルバート・ジョゼフ・パーティングトン
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1988-09-22
Also published as: KR880010216A; CN1013790B; CN88100914A; US4767273A; KR950006400B1; IT8841531A0; IT1220642B; ES2006329A6

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】本発明は蒸気タービンに関し、特に、“軸方向進入式（
ａｘｉａｌ　　ｅｎｔｒｙ）の一体シュラウド型“の羽
根を用いる型式の蒸気タービンに関するものである０本
発明は、はぼクリスマスツリー形状の付根部を有する軸
方向進入式の一体シュラウド羽根に特に適するが、この
羽根に限定されるものではない。

九近ＪＪｂ生註朋一般に、軸方向進入式の一体シュラウド型の羽根を用い
る蒸気タービンは、はぼクリスマスツリー形状を有して
大体軸方向に延びる複数の溝を有するロータを備えてお
り、該ロータを取り囲むように複数の羽根が円形に配設
されでいる。各羽根は、その基底部に前述した溝の１つ
に嵌合するクリスマスツリー形状の付根部を有すると共
に、その先端部に羽根と一体のシュラウドを有する１周
知のように、ロータのターニング装置運転中に羽根が“
フロップ（ｆｌｏｐ）”もしくは揺動する。即ち、ター
ニング装置運転中に、羽根の付根部を溝の縁に対して半
径方向外方に押すことにより付根部を溝内において円周
方向にロックするのには遠心力が不十分となるために、
羽根が嵌合する溝内において該羽根が円周方向及び軸方
向に揺動することがある６羽根の“フロップ”は、付根
部と溝との間にフレツチング摩耗を起こしたり、望まし
くない騒音を発生させたりする。また、隣接するシュラ
ウド間の隙間はロータの高温状態下で広がり、羽根の“
フロップ”を助長しうる。更に、隣接するシュラウドの
対峙面は干渉（ｓｎｕｂｂｉｎｇ）により摩耗するかも
知れない、このような状態は明らかに望ましくない。

免匪ムＩＩ羽根の“フロップ”を軽減する装置は、隣接する羽根の
シュラウド間に配設されて、隣接するシュラウドの対峙
面にある穴に延入するピンから構成されている。ピンは
接線方向に指向している。

穴は各シュラウドを完全に貫通して延びると共にシュラ
ウドの各面に開口していることが望ましい。

各、ピンの直径は、該ピンを組み付けた時に、各ピンの
周囲と該ピンが延入する穴の壁面との間に摩耗嵌めが生
ずるようになっている。また、ピンは弾性を有するのが
好ましく、放した時に穴の壁面に当接して圧縮可能なセ
ルフロッキングもしくは自己ロック式のスプリングピン
としうる。これ等のピンが羽根間の相対運動を防止し、
従って、羽根の“フロップ”によって生ずる付根部と溝
との間のフレッチング摩耗を事実上解消する。

羽根の“フロップ”を軽減するようにタービンを組み立
てる方法は、各シュラウドを完全に貫通するように接線
方向に指向した穴を穿孔するステップと、各シュラウド
にある穴の開放端からスプリングピンを挿入して隣接す
る羽根のシュラウドを結合するステップとを含んでいる
。

ｔ　　　の−■ 同一の符号は同様の部分を示す図面を参照すると、第１
図には、符号１０で総括的に示された蒸気タービンの一
部が示されており、該タービンはロータ２０と複数の羽
根１２とを備えている。各羽根１２は、台部１４と、そ
の基底部に配設された付根部１６と、その先端部に配設
された一体のシュラウド２６とを有する。ロータ２０に
はその回りにはほぼ軸方向に延びる複数のｆｆ１１８が
設けられている。興示のように、各付根部１６及び各溝
１８はほぼクリスマスツリーの形状を有し、また、各付
根部１６は溝１８の１つに嵌合している。

また、第１図に示すように、隣接する台部１４の間には
小さな隙間２２があり、この隙間２２は、ロータが高温
状態にあるときには、もつと開く、更に、各羽根の付根
部１６と、この付根部が嵌合する溝１８の縁との間にも
小さな隙間２４がある。また、隣接するシュラウド２６
′、２６″間にも小さな隙間２５があり、この隙間２５
もロータの高温状態で更に広がる。

小さな隙間２２．２４．２５が存在するために、ターニ
ング装置運転中に羽根に“フロップ”が生ずる結果にな
る。また、隣接するシュラウドの対峙面は干渉により摩
耗しうる。

第２図に示すように、シュラウド２６は１対の面２９．
３０を有し、シュラウド２６′は１対の面３２．３４を
有し、シュラウド２６″は１対の面３６．３８を有する
。シュラウド２６の面３０はシュラウド２６′の面３２
に対峙し、同様にシュラウド２６．′の面３４はシュラ
ウド２６″の面３６に対峙する。従って、各羽根のシュ
ラウドは隣接するシュラウドの面に対峙する１対の面を
有する。

また、第２図に示すように、各羽根のシュラウドを貫い
て延びるようにほぼ接線方向に指向した穴がある。即ち
、はぼ接線方向に延びる穴２７がシュラウド２６を貫通
し、その面２９．３０で開口している。同様に、穴２７
′は隣接するシュラウド２６′を貫通し、その面３２．
３４で開口ており、穴２７″は次の隣接シュラウド２６
″を貫通し、その面３６．３８で開口している。このよ
うに、これ等の穴は各シュラウドを貫通し、その各面で
開口している。

第２図に最も良く示すように、隣接するシュラウド間に
配設されているのは接続ビンである。第３図も参照され
たい、接続ビンは各隣接するシュラウド対の間に延在し
、シュラウドにある穴に延入している。即ち、ビン２８
がシュラウド２６にある穴２フに延入している。また、
このビン２８はその右側の隣接シュラウドに整列して形
成されである穴にも延入している（図示せず）。同様に
、ビン２８′はシュラウド２６．２６′間に延在して穴
２７．２７′内に入り、ビン２８″はシュラウド２６′
、２６′間に延在して穴２７′、２７″内に入る、とい
うようになっている、これ等のビンは、それぞれ、該ビ
ンが延入する穴の壁面と、該ビンの周面との間が摩擦底
めどなるような直径を有するのが好ましい０本発明の好
適な実施例においては、各ビンは第４図及び第５図に示
した自己ロック式のスプリングピンである。このビンは
、挿入中には圧縮しておき、挿入後に放すと、該ビンが
延入している穴の壁面に当接するようになっている。適
当なビンの１つは、米国ニュージャジー州のアマース・
コーポレーション（＾ａｅｒａｃｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ）により製造されているロールピン（Ｒｏｌｌ−
ｐｉｎ）である、また、適当なビンは米国ペンシルベニ
ア州のエスピーニス・スタンダード・プレスト・スチー
ル社（ＳＰＳ　５ｔａｎｄａｒｄＰｒｅｓｓｅｄ　５ｔ
ｅｅｌ　Ｃｏ、）によっても製造されている。

本発明は自己ロック式のスプリングピンの使用に限定さ
れるものではない、グリップスプリング（ｇｒｉｐｓｐ
ｒｉｎｇ）、テーパービン、グルーブトビン、スパイラ
ルビン等の任意の形式のビンを使用しうる。いずれにし
ても、ビンは、弾性を有すると共に、クロム１２％のス
テンレス鋼からなることが好ましい。必要があれば、各
ビンの先端縁を面取りしてシュラウドへの挿入を容易に
することができる。

第３図は、挿入後にシュラウド２６の穴内にあるビン２
８の配置を示している。この明細書では、ビン２８．２
８′等を上述したように挿入した時に、羽根の“フロッ
プを減少する装置になるものとして説明してきたが、こ
れ等のビンはタービン運転中の羽根の振動を減少するの
も助成する。

上述した装置を含むタービンの組立方法を以下に説明す
る。

本発明によれば、タービンの組立方法は、シュラウドの
面に、該シュラウドを完全に貫通するように、接線方向
に指向された穴を穿孔するステップと、その後、ロータ
にある溝の１つに羽根の付根部を挿入するステップとを
含んでいる。しかる後、別の羽根の付根部をロータの次
の溝に順次挿入してゆく。そして、ビンをシュラウドの
１つにある穴の開放端から挿入し、該ビンがこのシュラ
ウドを貫通して隣接するシュラウドにある穴に延入する
まで押し込み、両方のシュラウドを結合する０例えば、
第２図を参照すると、ビン２８′は面２９を通って穴Ｚ
７に挿入されると共にシュラウド２６を貫通するように
押し込まれていて、シュラウド２６．２６′を図示のよ
うに結合している。この過程は全ての羽根がロータに組
み込まれるまで繰り返される。

本発明の方法及び装置は次の特徴もしくは効果を有する
。

（１）羽根の付根部と溝との間のフレッチングを防止す
る。

（２）小さな隙間があってもビンがシュラウド間の軸方
向運動を防止するので、シュラウドの公差はそれほど厳
しくなくなる。

（３）ビンがタービンの負荷運転中における羽根の相対
振動を軽減する。

（４）ビンの１つが破断しても、このビンは、それが入
っている穴に閉じ込められるので、遠心力によりタービ
ン外に飛び出すことはない。

（５）ビンにドリルで穴をあけるか或は／及び切断する
ことによりタービンを容易に分解することができる。

（６）本発明を実施する際に使用しうるビンは標準の機
械要素であり容易に入手しうる。

（７）どんな蒸気タービンでも、その各羽根列を分解し
て本発明の上述した方法に従って変更することにより、
容易に改修もしくはレトロフィツトすることができる。

本発明は、その精神から逸脱することなく、その他の種
々の形態で実施しうるので、本発明の範囲を示すものと
しては、上述した発明の詳細な説明よりもむしろ特許請
求の範囲を参照されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、タービンの一部を示す斜視図、第２図は、ロ
ータの軸方向に沿ってシュラウド一体型の複数の“軸方
向進入式パの羽根を見た図で、本発明のビンを点線で表
しており、第３図は、シュラウド一体型の“軸方向進入
式”の羽根の側面図、第４図は、本発明を実施する際に
使用しうるビンの一実施例の側面図、第５図は、第４図
の■−Ｖ線に沿った断面図である。１０・・・蒸気タービン　　１２・・・羽根１６・・・
羽根の付根部　　１８・・・ロータの溝２０・・・ロー
タ２６．２６′、２６″・・・シュラウド２７．２７′、
２７″・・・穴

Claims

【特許請求の範囲】１）クリスマスツリー状に形成されて軸方向に延びる複
数の溝を外周に有するロータと、複数の羽根とを備え、
該羽根の各々が、その基底部に前記溝の１つに嵌合する
クリスマスツリー状の付根部を有すると共に、その先端
部に羽根と一体のシュラウドを有し、各羽根の前記シュ
ラウドが、隣接する羽根のシュラウドの面に対峙する一
対の面を有する形式の蒸気タービンにおいて、羽根同士
の間の相対運動を防止するように前記蒸気タービンを組
み立てる方法であって、ａ）各シュラウドの面に、前記シュラウドを完全に貫い
て延びるように、接線方向に指向された穴を穿孔し、ｂ）複数のスプリングピンを用意し、ｃ）付根部を溝に挿入し、ｄ）付根部を次の溝に順次挿入し、ｅ）前記ステップｄ）で挿入された羽根のシュラウドに
ある前記穴の開口端からスプリングピンを挿入し、該ス
プリングピンを隣接する羽根のシュラウドにある穴に延
入させて双方の羽根のシュラウドを結合し、ｆ）全ての羽根が前記ロータに組み付けられるまで前記
ステップｄ）及びｅ）を繰り返す、諸ステップからなる
蒸気タービンの組立方法。２）軸方向に延びる複数の溝を周囲に配設せしめたロー
タと、複数の羽根とを備え、該羽根の各々が、その基底
部に前記溝の１つに嵌合する付根部を有すると共に、そ
の先端部に配設されたシュラウドを有し、各羽根の該シ
ュラウドが隣接する羽根のシュラウドの面に対峙する１
対の面を有している蒸気タービンにおいて、複数のピン
から構成され、各ピンが、隣接するシュラウド間に配設
されて、隣接するシュラウドの対峙する面に接線方向に
指向するように形成された穴に延入している、羽根間の
相対運動減少装置。