JPS6397803A - タ−ビン翼の固定部構造 - Google Patents
タ−ビン翼の固定部構造Info
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- JPS6397803A JPS6397803A JP24133086A JP24133086A JPS6397803A JP S6397803 A JPS6397803 A JP S6397803A JP 24133086 A JP24133086 A JP 24133086A JP 24133086 A JP24133086 A JP 24133086A JP S6397803 A JPS6397803 A JP S6397803A
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はタービン翼に係り、特に、翼の固有振動数のチ
ューニングに好適なタービン翼の固定部構造に関する。
ューニングに好適なタービン翼の固定部構造に関する。
種々の励振振動数に対して翼の固有振動数との共振を回
避することは、翼の信頼性確保のための最重要項目であ
る。従来、固有振動数を共振から外すための固有振動数
の調整、すなわち、チューニングはタイワイヤで車盤上
の全翼を一体に、あるいは、何本かの翼を群翼として連
結する、タイワイヤの大きさ１位置１本数を変更する０
群翼のつシリ枚数を変更する、車盤の板厚を変更するか
あるいは性能とのかねあいで翼の断面形状そのものを変
更するなどの手段により行なわれ、これらの具体的方法
については一般の技術文献等で公知である。（例えば、
機械の研究第３０巻第３号Ｐ９４〜９６ （１９７８）
’） 。
避することは、翼の信頼性確保のための最重要項目であ
る。従来、固有振動数を共振から外すための固有振動数
の調整、すなわち、チューニングはタイワイヤで車盤上
の全翼を一体に、あるいは、何本かの翼を群翼として連
結する、タイワイヤの大きさ１位置１本数を変更する０
群翼のつシリ枚数を変更する、車盤の板厚を変更するか
あるいは性能とのかねあいで翼の断面形状そのものを変
更するなどの手段により行なわれ、これらの具体的方法
については一般の技術文献等で公知である。（例えば、
機械の研究第３０巻第３号Ｐ９４〜９６ （１９７８）
’） 。
しかし、翼数は時の入念なチューニングにも拘らず、翼
製作後に再度チューニングの必要が生じた場合、従来技
術はそのまＮ１！Ｉ用するのが難かしいか、たとえば、
実行できるものであっても相当のコスト高になるという
難点があった。特に、ガスタービンの初段翼のように、
高温の作動ガスに対する冷却のため、複数な翼構造の単
翼に対しては、有効なチューニング手段がなかった。
製作後に再度チューニングの必要が生じた場合、従来技
術はそのまＮ１！Ｉ用するのが難かしいか、たとえば、
実行できるものであっても相当のコスト高になるという
難点があった。特に、ガスタービンの初段翼のように、
高温の作動ガスに対する冷却のため、複数な翼構造の単
翼に対しては、有効なチューニング手段がなかった。
本発明の目的は、翼の製作後の固有振動数のチューニン
グを容易、かつ、低コストでできるタービン翼の固定部
構造を提供することにある。
グを容易、かつ、低コストでできるタービン翼の固定部
構造を提供することにある。
上記目的は、翼の固有振動数は翼根元の固定条件により
、大きく変化することが、計算によるシミュレーション
により明らかとなったので、この点に注目した翼根元の
拘束状態を緩和する固定病造を採用することにより達成
される。すなわち。
、大きく変化することが、計算によるシミュレーション
により明らかとなったので、この点に注目した翼根元の
拘束状態を緩和する固定病造を採用することにより達成
される。すなわち。
翼および翼根ダブテイルからなり、との翼板ダブテイル
を車盤のダブテイル溝に挿入、固定するタービン翼にお
いて、翼ダブテイルと車盤ダブテイル溝との接触面上に
、互いに非接触となる凹部を翼根ダブテイルおよび車盤
ダブテイル溝の少なくとも一方に設けたことを特徴とす
るタービン翼の固定部構造を採用することにより達成さ
れる。
を車盤のダブテイル溝に挿入、固定するタービン翼にお
いて、翼ダブテイルと車盤ダブテイル溝との接触面上に
、互いに非接触となる凹部を翼根ダブテイルおよび車盤
ダブテイル溝の少なくとも一方に設けたことを特徴とす
るタービン翼の固定部構造を採用することにより達成さ
れる。
〔作用〕
上記のように構成すれば翼根ダブテイルと車盤ダブテイ
ル溝との回転に伴う遠心力による両者の接触面積が減じ
るので、その分、翼根元の拘束が緩和され、翼の固有振
動数は当初より減じる方向に作用することになる。
ル溝との回転に伴う遠心力による両者の接触面積が減じ
るので、その分、翼根元の拘束が緩和され、翼の固有振
動数は当初より減じる方向に作用することになる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図により詳
述する。
述する。
第１図で１はタービン翼、２はタービン翼根ダブテイル
である。翼根ダブテイル２は後述のタービン車盤のダブ
テイル溝に挿入される。６は翼根ダブテイル２と車盤ダ
ブテイル溝の接触面の軸方向中央部に設けられた凹部で
ある。第２図は第１図の翼根ダブテイルを軸方向に直角
な接線方向から見た図である。第２図で５の二点鎖線で
示される面は翼根ダブテイル２と車盤ダブテイル溝との
接触面を示し、６はこの接触面５の軸方向中央部に設け
られた長さΩ、巾Ｗの凹部である。これらの接触面５は
翼根ダブテイル２の凸部毎にへケ所あり、そのそれぞれ
に凹部６が設けられている。
である。翼根ダブテイル２は後述のタービン車盤のダブ
テイル溝に挿入される。６は翼根ダブテイル２と車盤ダ
ブテイル溝の接触面の軸方向中央部に設けられた凹部で
ある。第２図は第１図の翼根ダブテイルを軸方向に直角
な接線方向から見た図である。第２図で５の二点鎖線で
示される面は翼根ダブテイル２と車盤ダブテイル溝との
接触面を示し、６はこの接触面５の軸方向中央部に設け
られた長さΩ、巾Ｗの凹部である。これらの接触面５は
翼根ダブテイル２の凸部毎にへケ所あり、そのそれぞれ
に凹部６が設けられている。
第３図は翼根ダブテイル２の凸部の接触面５と法線方向
をなす断面の断面図で、凹部６は深さｈである。
をなす断面の断面図で、凹部６は深さｈである。
次に本発明の動作について説明する。第４図は翼１及び
翼根ダブテイル２からなるタービン翼を車盤４上のダブ
テイル溝３に軸方向から挿入した状態を示す図である。
翼根ダブテイル２からなるタービン翼を車盤４上のダブ
テイル溝３に軸方向から挿入した状態を示す図である。
翼１および車盤４が回転すると翼１の高さ方向に遠心力
が作用するため、翼根ダブテイル２と車盤ダブテイル溝
３は点Ｆで接触する。翼根ダブテイル２と車盤ダブテイ
ル溝３とは回転前わずかの間隙をもっているので、回転
によって点Ｆで翼１と翼ダブテイル２とが車盤４のダブ
テイル溝３に固定されることになる。接触点Ｆの軸方向
への延長がすなおち接触面５である。
が作用するため、翼根ダブテイル２と車盤ダブテイル溝
３は点Ｆで接触する。翼根ダブテイル２と車盤ダブテイ
ル溝３とは回転前わずかの間隙をもっているので、回転
によって点Ｆで翼１と翼ダブテイル２とが車盤４のダブ
テイル溝３に固定されることになる。接触点Ｆの軸方向
への延長がすなおち接触面５である。
この接触面５には、翼根ダブテイル２に凹部６が設けで
あるので、接触面５はこの位置で軸方向に不連続となり
、凹部６がないときに比べ遠心力による拘束力が減じ１
等価的に翼１は弱いばね力で・車盤４に固定された状態
となるため、固有振動数が低下する。
あるので、接触面５はこの位置で軸方向に不連続となり
、凹部６がないときに比べ遠心力による拘束力が減じ１
等価的に翼１は弱いばね力で・車盤４に固定された状態
となるため、固有振動数が低下する。
第５図は非接触となる凹部長さａに対する固有振動数ｆ
ｎの低下の傾向を示したもので、Ｉｌが長いほど固有振
動数の低下が大きくなる。この長さ念は第２図のように
凹部６が軸方向−ケ所でなく、二ケ所以上あるときには
、その軸方向長さの合計と考えてよい、つまり、凹部６
は軸方向−ケ所だけでなく、適当に二ケ所以上設けても
よく、その合計軸方向長さ０に見合った分だけ固有振動
数ｆｎを変化させることができる。また、凹部６は翼根
ダブテイル２の四つの凸部全体に設けたが、これは必ず
しもその必要はなく、たとえば第２図で一番上側の接触
面にのみ凹部６を設けてもよい。同様の効果は凹部６を
接触面５の位置における車盤デブテイル溝３の方に設け
ても得られる。第２図において、凹部の巾Ｗおよび深さ
ｈは、共に、接触面５が接触しなくなる程度の小さな値
でよいが、巾Ｗについては、加工の都合上、高さ方向に
より巾広くとっても差しつかえない。
ｎの低下の傾向を示したもので、Ｉｌが長いほど固有振
動数の低下が大きくなる。この長さ念は第２図のように
凹部６が軸方向−ケ所でなく、二ケ所以上あるときには
、その軸方向長さの合計と考えてよい、つまり、凹部６
は軸方向−ケ所だけでなく、適当に二ケ所以上設けても
よく、その合計軸方向長さ０に見合った分だけ固有振動
数ｆｎを変化させることができる。また、凹部６は翼根
ダブテイル２の四つの凸部全体に設けたが、これは必ず
しもその必要はなく、たとえば第２図で一番上側の接触
面にのみ凹部６を設けてもよい。同様の効果は凹部６を
接触面５の位置における車盤デブテイル溝３の方に設け
ても得られる。第２図において、凹部の巾Ｗおよび深さ
ｈは、共に、接触面５が接触しなくなる程度の小さな値
でよいが、巾Ｗについては、加工の都合上、高さ方向に
より巾広くとっても差しつかえない。
本発明によれば翼根ダブテイルと車盤ダブテイルとの接
触面積を減らし、車盤ダブテイル溝に対する翼根ダブテ
イルの拘束を緩和することができるので、その全翼の固
有振動数を低下させることができ、チューニングが容易
で、かつ、低コストにできるとともに、翼根ダブテイル
部の減衰効果を高め得るという効果がある。
触面積を減らし、車盤ダブテイル溝に対する翼根ダブテ
イルの拘束を緩和することができるので、その全翼の固
有振動数を低下させることができ、チューニングが容易
で、かつ、低コストにできるとともに、翼根ダブテイル
部の減衰効果を高め得るという効果がある。
第１図本発明の一実施例のタービン翼構造を示す斜視図
、第２図は第１図の■方向視図、第３図はダブテイル接
触面の■方向断面図、第４図は車盤を含む第１図の■方
向視図、第５図は本発明の効果を示す説明図である。 １・・・翼、２・・・翼根ダフテイル、３・・・ダブテ
イル溝、４・・・車盤、５・・・接触面、６・・・凹部
。
、第２図は第１図の■方向視図、第３図はダブテイル接
触面の■方向断面図、第４図は車盤を含む第１図の■方
向視図、第５図は本発明の効果を示す説明図である。 １・・・翼、２・・・翼根ダフテイル、３・・・ダブテ
イル溝、４・・・車盤、５・・・接触面、６・・・凹部
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、翼および翼根ダブテイルからなり、前記翼根ダブテ
イルを車盤のダブテイル溝に挿入、固定するタービン翼
において、 前記翼根ダブテイルと前記車盤の前記ダブテイル溝との
接触面上に互いに非接触となる凹部を前記翼根ダブテイ
ルおよび前記車盤の前記ダブテイル溝の少なくとも一方
に設けたことを特徴とするタービン翼の固定部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24133086A JPS6397803A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | タ−ビン翼の固定部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24133086A JPS6397803A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | タ−ビン翼の固定部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397803A true JPS6397803A (ja) | 1988-04-28 |
Family
ID=17072691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24133086A Pending JPS6397803A (ja) | 1986-10-13 | 1986-10-13 | タ−ビン翼の固定部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6397803A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100355508B1 (ko) * | 1993-08-23 | 2002-12-11 | 웨스팅하우스 일렉트릭 코포레이션 | 터보기계 |
| WO2005111377A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Natural frequency tuning of gas turbine engine blades |
| EP2626516A1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-14 | General Electric Company | Turbine assembly and corresponding method of altering a fundamental requency |
| EP3098388A1 (de) * | 2015-05-28 | 2016-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Laufschaufel für eine gasturbine |
| EP3263839A1 (de) * | 2016-06-29 | 2018-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur optimierung eines designs einer laufschaufel sowie zugehörige laufschaufel |
| EP3425162A1 (de) * | 2017-07-07 | 2019-01-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenschaufel und befestigungsausnehmung für eine strömungsmaschine, sowie deren herstellungsverfahren |
| US11578603B2 (en) | 2018-03-27 | 2023-02-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine blade, turbine, and method of tuning natural frequency of turbine blade |
-
1986
- 1986-10-13 JP JP24133086A patent/JPS6397803A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100355508B1 (ko) * | 1993-08-23 | 2002-12-11 | 웨스팅하우스 일렉트릭 코포레이션 | 터보기계 |
| WO2005111377A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Natural frequency tuning of gas turbine engine blades |
| US7252481B2 (en) | 2004-05-14 | 2007-08-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Natural frequency tuning of gas turbine engine blades |
| EP2626516A1 (en) * | 2012-02-10 | 2013-08-14 | General Electric Company | Turbine assembly and corresponding method of altering a fundamental requency |
| CN103244198A (zh) * | 2012-02-10 | 2013-08-14 | 通用电气公司 | 涡轮组件 |
| US9151167B2 (en) | 2012-02-10 | 2015-10-06 | General Electric Company | Turbine assembly |
| EP3098388A1 (de) * | 2015-05-28 | 2016-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Laufschaufel für eine gasturbine |
| WO2016188697A1 (de) | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Laufschaufel für eine gasturbine |
| EP3263839A1 (de) * | 2016-06-29 | 2018-01-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur optimierung eines designs einer laufschaufel sowie zugehörige laufschaufel |
| WO2018001708A1 (de) * | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur optimierung einer eigenfrequenz einer lauf-schaufel sowie laufschaufel |
| CN109415944A (zh) * | 2016-06-29 | 2019-03-01 | 西门子股份公司 | 用于优化转子叶片的固有频率的方法以及转子叶片 |
| EP3425162A1 (de) * | 2017-07-07 | 2019-01-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenschaufel und befestigungsausnehmung für eine strömungsmaschine, sowie deren herstellungsverfahren |
| US11578603B2 (en) | 2018-03-27 | 2023-02-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine blade, turbine, and method of tuning natural frequency of turbine blade |
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