KR20100019348A - 터빈 동익과 그 고정 구조 - Google Patents

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KR20100019348A
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 원심력에 의한 응력을 저감할 수 있어 제작성이 좋은 터빈 블레이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 해결하기 위해, 작동 유체의 유통 방향의 상류측에 위치하는 블레이드 전방 에지(blade front edge)(21) 및 그 하류측에 위치하는 블레이드 후방 에지(blade rear edge)(22)를 갖는 블레이드부(3)와, 블레이드부의 근원측에 일방향을 따라 연장 설치되고, 터빈 로터(8)의 외주에 형성된 블레이드 홈(6)에 끼워 맞추어진 블레이드 근원부(5)를 구비하고, 블레이드 전방 에지측에 있어서의 블레이드 근원부의 단부(51)의 터빈 로터 둘레 방향 위치와, 블레이드 후방 에지측에 있어서의 블레이드 근원부의 단부(52)의 터빈 로터 둘레 방향 위치를 서로 다르게 한다.
원심력, 터빈 블레이드, 터빈 로터, 블레이드부, 작동 유체

Description

터빈 동익과 그 고정 구조 {TURBINE MOVING BLADE AND FIXING STRUCTURE OF THE SAME}
본 발명은, 증기 터빈이나 가스 터빈 등의 터빈 동익(moving blade)과 그 고정 구조에 관한 것이다.
증기 터빈이나 가스 터빈 등의 터빈 동익의 블레이드 근원부(블레이드 끼움부)는, 여러 형상에 의해 형성되어 있다. 터빈 동익은, 이 블레이드 근원부와 상보 형상으로 형성된 블레이드 홈에 끼워 맞추어져 터빈 로터에 설치되어 있다.
그런데, 고온 증기나 고온 가스에 노출되는 고압단이나 중압단의 터빈 동익에서는 고온 분위기에 있어서 높은 원심력이 장기간 부하되므로 블레이드 근원부에 크리프 손상이 발생할 우려가 있다. 그로 인해, 증기 터빈 동익에 관한 기술로서, 블레이드의 하부로부터 플랫폼을 관통하는 구멍을 방전 가공 등에 의해 형성하여 블레이드를 경량화하여 원심력에 의한 응력의 저감을 도모한 것이 있다(일본 특허 출원 공개 제2005-195021호 공보 등 참조).
<특허 문헌1> 일본 특허 출원 공개 제2005-195021호 공보
그런데, 상기한 터빈 동익에서는 방전 가공 등의 가공법을 선택하게 되므로 그 가공에 시간이 걸린다는 등의 문제점이 있다. 또한, 증기 터빈 블레이드는 증기에 의한 진동 부하를 받기 때문에, 플랫폼에 구멍이 있으면 블레이드의 굽힘 하중에 의한 플랫 폼의 응력이 높아질 가능성이 있었다.
본 발명의 목적은, 원심력에 의한 응력을 저감할 수 있어 제작성이 좋은 터빈 블레이드를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해 작동 유체의 유통 방향의 상류측에 위치하는 블레이드 전방 에지 및 그 하류측에 위치하는 블레이드 후방 에지를 갖는 블레이드부와, 이 블레이드부의 근원측에 일 방향을 따라 연장 설치되어, 터빈 로터의 외주에 형성된 블레이드 홈에 끼워 맞추어지는 블레이드 근원부를 구비하고, 상기 블레이드 전방 에지측에 있어서의 상기 블레이드 근원부의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치와, 상기 블레이드 후방 에지측에 있어서의 상기 블레이드 근원부의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치를 서로 다르게 하는 것으로 한다
본 발명에 따르면, 터빈 동익의 원심 하중을 블레이드 근원부를 통해 블레이드 홈에서 효율적으로 분담할 수 있으므로, 간이하게 블레이드 홈의 응력을 저감할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 터빈 동익을 터빈 로터축 방향에서 본 정면도이고, 도 2는 그 사시도이다. 또한, 이들 도면 중에 도시한 바와 같이 터빈 로터 직경 방향, 터빈 로터 둘레 방향 및 터빈 로터축 방향을 정의한다.
도 1 및 도 2에 도시한 터빈 동익(40a, 40b)은 증기 터빈에 사용되는 것으로, 블레이드부(3)와, 블레이드부(3)의 선단부(터빈 로터 직경 방향의 외측 단부)에 설치된슈라우드와, 슈라우드(1)의 외주에 설치된 시일(핀 시일)(1a)과, 터빈 로터(8)의 외주에 형성된 블레이드 홈[6(6a, 6b, 6c, 6d)]에 끼워 맞추어지는 블레이드 근원부[5(5a, 5b, 5c, 5d)]와, 블레이드부(3)와 블레이드 근원부(5) 사이에 설치된 플랫폼부(4)를 갖고 있다.
블레이드 근원부(5)는, 블레이드부(3)의 근원측(터빈 로터 직경 방향의 내측 단부)에 있어서 일 방향을 따라 연장 설치되어 있으며, 그 연장 설치 방향을 따라 블레이드 홈(6)에 삽입된다. 여기서 도 3을 사용하여 블레이드 근원부(5)의 연장 설치 방향에 대하여 설명한다.
도 3은 도 1 중의 화살표 B로부터 본 도면이다. 또한, 상기한 도면과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 설명은 생략한다(후의 도면도 마찬가지로 한다).
이 도면에 있어서, 블레이드부(3)는 작동 유체의 유통 방향의 상류측에 위치하는 블레이드 전방 에지(21)와, 블레이드 전방 에지의 하류측에 위치하는 블레이 드 후방 에지(22)를 갖고 있다. 작동 유체가 도면 중의 화살표 C의 방향(터빈 로터축 방향)으로부터 터빈 동익(40a)을 향해 오면, 터빈 로터(8)는 도 3 중의 하방을 향하여 회전한다.
또한, 도 3에 도시하는 블레이드 근원부[5a(5b)]에 있어서, 블레이드 전방 에지(21)측에 있어서의 블레이드 근원부[5a(5b)]의 단부(전방 에지 측단부)[51a(51b)]의 터빈 로터 둘레 방향 위치와, 블레이드 후방 에지(22)측에 있어서의 블레이드 근원부[5a(5b)]의 단부(후방 에지 측단부)[52a(52b)]의 터빈 로터 둘레 방향 위치를 비교하면, 양자는 서로 다른 곳에 배치되어 있다. 즉, 블레이드 근원부(5a, 5b)는, 터빈 로터(8)의 회전축(터빈 로터축 방향 C)과 평행하게 연장 설치되어 있지 않고, 터빈 로터축 방향 C에 대하여 각도 D(도 3 참조)를 갖는 방향을 따라 연장 설치되어 있다. 또한, 블레이드 홈(6a, 6b)은 블레이드 근원부(5a, 5b)와 마찬가지로, 터빈 로터축 방향 C와 각도 D를 이루는 방향(홈축 방향)을 따라 터빈 로터(8)의 외주에 설치되어 있다. 이렇게 블레이드 근원부(5) 및 블레이드 홈(6)을 형성하면, 터빈 로터축 방향 C와 평행하게 설치할 경우와 비교하여 블레이드 근원부(5) 및 블레이드 홈(6)을 길게 할 수 있으므로, 블레이드 홈(6)과 블레이드 근원부(5)의 접촉 면적을 크게 할 수 있다.
그런데, 본 실시 형태의 블레이드부(3)는 블레이드 후방 에지(22)의 터빈 로터 둘레 방향 위치가, 블레이드 전방 에지(21)의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여 터빈 로터 회전 방향으로 어긋나 있어, 그 반동도는 수십％ 정도로 되어 있다. 이렇게 블레이드부(3)의 반동도가 높은 경우에는 블레이드부(3)의 형상에 맞추어 후방 에지 측단부[52(52a, 52b)]의 터빈 로터 둘레 방향 위치가, 전방 에지 측단부[51(51a, 51b)]의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여 터빈 로터 회전 방향(도 3 중의 하방)으로 어긋나도록 블레이드 근원부(5)를 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 블레이드 근원부(5)를 구성하면, 블레이드부(3)와 블레이드 근원부(5)가 오버랩되는 부분을 크게 할 수 있어, 작동 중에 동익(40)에 원심력이 가해져도 효과적으로 블레이드부(3)를 지지할 수 있기 때문이다. 또한, 더욱 바람직하게는 블레이드 근원부(5)는, 도 3에 도시한 바와 같이 블레이드 전방 에지(21)와 블레이드 후방 에지(22)를 연결하는 방향(익현 길이 방향)(G)을 따라 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 블레이드 근원부(5)가 터빈 로터축 방향(C)과 이루는 각(D)과, 익현 길이 방향(G)이 터빈 로터축 방향(C)과 이루는 각이 동등해지도록 블레이드 근원부(5)를 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 오버랩 부분을 더욱 크게 할 수 있는 동시에, 블레이드부(3)에 대하여 효율적으로 블레이드 근원부(5)를 배치할 수 있기 때문이다.
여기서 도 1 및 도 2로 되돌아간다. 본 실시 형태의 블레이드 끼움부(5)는, 소위 더브테일형의 것으로, 블레이드부(3), 플랫폼(4) 및 슈라우드(1)와 일체 성형된 2개의 블레이드 근원부(5a, 5b)로 구성되어 있다. 이렇게 1개의 터빈 동익(40a)에 있어서의 블레이드부(3)의 수에 대하여 블레이드 근원부(5a, 5b)의 수를 많게 하면, 증기 터빈 운전 중에 있어서의 동익(40a, 40b)에 작용하는 증기력에 의해 기인하는 발생 응력을 저감할 수 있다.
블레이드 근원부(5a, 5b)는 플랫폼(4)으로부터 터빈 로터 직경 방향의 내측 으로 돌출되어 있으며, 그 돌출 방향은 서로 평행하게 되어 있다. 즉, 도 1 중의 블레이드 근원부[5a(5c)]의 중심선[41a(41c)]과 블레이드 근원부[5b(5d)]의 중심선[41b(41d)]은 서로 평행하게 되어 있다. 또한, 블레이드 근원부(5)의 선단 부분으로부터는, 터빈 로터 둘레 방향의 양측을 향하여 블레이드 훅부(7)가 돌출되어 있다. 블레이드 훅부(7)는, 블레이드 홈(6)으로부터 터빈 로터 둘레 방향을 향하여 돌출된 홈 훅부(13)와 끼워 맞추어져, 터빈 동익(40a, 40b)을 끼워 맞춤 구조에 의해 터빈 로터(8)에 고정하고 있다.
블레이드 훅부(7)와 홈 훅부(13)의 접촉 부위에는 블레이드 훅부(7)와 홈 훅부(13)에 걸쳐 터빈 로터축 방향으로 핀 구멍(9a)이 형성되어 있다. 핀 구멍(9a)에는 터빈 로터축 방향을 향하여 고정 핀(9b)이 삽입되어 있다. 고정 핀(9b)은 블레이드 근원부(5)가 블레이드 홈(6)에 끼워진 후에 핀 구멍(9a)에 삽입되어, 터빈 동익(40a, 40b)을 터빈 로터 둘레 방향 및 터빈 로터 직경 방향으로 고정밀도로 고정한다. 이렇게 터빈 동익(40a, 40b)을 고정 핀(9b)으로 고정하면, 끼워 맞춤만으로 고정할 경우와 비교하여 견고하게 터빈 동익(40a, 40b)을 고정할 수 있으므로, 블레이드 근원부(5) 및 블레이드 홈(6)에 발생하는 응력을 저감할 수 있다.
다음에 본 실시 형태의 작용 및 효과에 대해 비교예를 참조하면서 설명한다.
도 4는 본 실시 형태의 터빈 동익의 비교예를 도 3과 동일 방향에서 본 도면이다.
이 도면에 도시하는 터빈 동익(90)은, 터빈 로터축 방향(C)과 동일 방향으로 연장 설치된 블레이드 근원부(91a, 91b)를 구비하고 있다. 또한, 터빈 로터에는 블레이드 근원부(91a, 91b)와 동일한 방향으로 형성된 블레이드 홈(92a, 92b)이 형성되어 있다. 이렇게 터빈 동익(90)을 형성하면, 블레이드 근원부(91a, 91b)의 길이가 짧아져, 터빈 동익(90)의 하중을 분담하는 면적이 작아진다. 그로 인해, 이러한 종류의 터빈 동익(90)에서는, 블레이드 근원부(91a, 91b)와 블레이드 홈(92a, 92b)에 발생하는 응력이 높았다.
특히, 반동도가 높은 블레이드부(93)를 구비하는 터빈 동익(90)에서는 인접하는 터빈 동익과의 간격을 확보하기 위해 도 4에 도시한 바와 같이 플랫폼(94)의 형상을 사변형으로 유지할 수 없는 경우가 있다. 그로 인해, 블레이드 근원부(91b)의 블레이드 후방 에지(22)측은 플랫폼(94)의 단부에 이르기 전의 부분(91e)에서 종단시켜야 하므로, 블레이드 근원부(91b)의 길이가 플랫폼(94)보다 짧아져 버린다. 이와 같이 길이가 짧아지면 블레이드 근원부(91b)에 작용하는 응력이 상승할 뿐만 아니라, 블레이드 홈(92b)에 간극(92e)을 만들어 내는 결과가 되므로, 발생하는 응력은 더욱 상승해 버린다.
이에 대해, 본 실시 형태의 터빈 동익은 전방 에지 측단부(51)의 터빈 로터 둘레 방향 위치와 후방 에지 측단부(52)의 터빈 로터 둘레 방향 위치가 다른 블레이드 근원부(5)를 구비하고 있다. 이렇게 블레이드 근원부(5)를 형성하면 터빈 로터축 방향(C)과 평행하게 형성하는 경우와 비교하여 블레이드 근원부(5)를 길게 할 수 있으므로, 블레이드 홈(6)과 블레이드 근원부(5)의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 터빈 동익(40)의 하중을 분담하는 면적이 커지므로 블레이드 근원부(5)와 블레이드 홈(6)에 발생하는 응력이 저감되어 블레이드 근원부(5)와 홈(6) 의 구조 신뢰성을 용이하게 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 블레이드부(3)와 같이 블레이드 후방 에지(22)의 터빈 로터 둘레 방향 위치가 블레이드 전방 에지(21)의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여 터빈 로터 회전 방향으로 어긋나 있는 경우에는 블레이드부(3)의 형상에 맞추어, 후방 에지 측단부(52)의 터빈 로터 둘레 방향 위치가, 전방 에지 측단부(51)의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여 터빈 로터 회전 방향으로 어긋나도록 블레이드 근원부(5)를 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 블레이드 근원부(5)를 구성하면 블레이드부(3)와 블레이드 근원부(5)가 오버랩되는 부분을 크게 할 수 있다. 이에 의해, 터빈 동익(40)에 가해지는 원심력을 블레이드 근원부(5)와 블레이드 홈(6)에 의해 효과적으로 분담할 수 있으므로, 블레이드 근원부(5)와 홈(6)의 구조 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.
또한, 블레이드 근원부(5)가 터빈 로터축 방향(C)과 이루는 각(D)과, 익현 길이 방향(G)이 터빈 로터축 방향(C)과 이루는 각이 동등해지도록 블레이드 근원부(5)를 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 블레이드 근원부(5)를 구성하면 블레이드부(3)와 블레이드 근원부(5)의 오버랩 부분을 한층 크게 할 수 있는 동시에, 블레이드부(3)에 대하여 효율적으로 블레이드 근원부(5)를 배치할 수 있으므로, 구조 신뢰성을 가일층 높일 수 있다. 본 발명은, 상기와 같이 블레이드부의 블레이드 반동도가 높아(예를 들어, 수십％), 그 익현 길이 방향(G)이 터빈 로터축 방향에 대하여 비스듬해지는 경우에 특히 현저한 효과를 발휘하는 것이다.
또한, 상기에서는, 블레이드 근원부(5)가 더브테일 형상의 것에 대하여 설명 해 왔으나, 블레이드 근원부와 블레이드 홈이 끼워 맞춤 구조와 결합되어 있는 것이면 본 발명은 적용 가능하다. 이러한 종류의 터빈 동익의 구체적인 것으로는, 예를 들어 터빈 로터 직경 방향의 외측을 향하여 폭이 확대되고, 그 폭 방향의 양측으로 돌출된 복수의 볼록부를 갖는, 소위 역크리스마스 트리형의 블레이드 근원부를 갖는 터빈 동익이 있다. 역크리스마스 트리형의 블레이드 근원부의 연장 설치 방향을 상기와 같이 구성하면, 상기한 바와 마찬가지로 블레이드 홈과의 접촉 면적을 종래보다 크게 할 수 있으므로, 원심 하중에 의해 발생하는 응력을 저감할 수 있다.
그런데, 본 실시 형태의 블레이드 근원부(5)의 형태는 응력 저감에 기여하는 하기의 특징을 갖고 있다. 다음에, 그 점에 대하여 도 5를 사용하여 설명한다.
도 5는 본 실시 형태의 터빈 동익과 종래의 것의 블레이드 근원부 부근을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 5의 (a)는 본 실시 형태에 있어서의 블레이드 근원부(5) 부근의 모식도이며, 도 5의 (b)는 종래의 터빈 동익에 있어서의 블레이드 근원부 부근의 모식도이다.
도 5의 (a)에 있어서, 본 실시 형태의 더브테일(5a)의 중심선(41a)과 더브테일(5b)의 중심선(41b)은 서로 평행하게 되어 있으며, 더브테일(5a)과 더브테일(5b) 사이의 거리(E)는 일정하게 유지되고 있다. 이에 대해, 도 5의 (b)에 도시한 종래의 예에 있어서의 더브테일(50a, 50b)은 그 중심선(42a, 42b)이 각각 터빈 로터(8)의 중심(43)으로부터 방사상으로 배치되도록 설치되어 있고, 더브테일(50a)과 더브테일(50b) 사이의 거리는 중심(43)에 가까이 갈수록 짧아져 선단부에서 F(F<E)로 되어 있다.
그런데, 일반적으로, 더브테일 사이의 거리가 짧아지면 더브테일의 내측에 있어서 더브테일 및 블레이드 홈에 작용하는 응력은 커진다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면 더브테일 사이의 거리(E)를 종래의 거리(F)보다 길게 취할 수 있으므로, 더브테일(5a, 5b) 및 블레이드 홈(6)에 작용하는 응력을 저감할 수 있다. 이에 의해, 블레이드 근원부(5)의 연장 설치 방향에 의한 응력 저감 효과 외에 응력을 더욱 저감할 수 있다.
또한, 이상에서는 블레이드 전방 에지(21)와 블레이드 후방 에지(22)의 터빈 로터 둘레 방향 위치가 다른 블레이드부(3)를 갖는 터빈 동익을 예로 들어 설명했으나, 양자가 터빈 로터 둘레 방향에 있어서 동일한 위치에 있는 것에 적용해도 원심 하중에 의한 응력을 저감할 수 있다. 또한, 이상에서는 증기 터빈에 적용한 경우를 예로 들어 설명했으나, 본 발명은 가스 터빈에 적용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 터빈 동익을 터빈 로터축 방향에서 본 정면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태인 터빈 동익의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 형태인 터빈 동익을 도 1 중의 화살표 B로부터 본 도면.
도 4는 본 실시 형태의 터빈 동익의 비교예를 도 3과 동일 방향에서 본 도면.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 본 발명의 실시 형태인 터빈 동익에 있어서의 블레이드 근원부(5)와 종래의 블레이드 근원부의 모식도.
<부호의 설명>
3 : 블레이드부
5 : 블레이드 근원부(더브테일)
6 : 홈
7 : 블레이드 훅부
8 : 터빈 로터
9a : 핀 구멍
9b : 고정 핀
13 : 홈 훅부
21 : 블레이드 전방 에지
22 : 블레이드 후방 에지
4O : 터빈 동익
51 : 블레이드 근원부의 전방 에지 측단부
52 : 블레이드 근원부의 후방 에지 측단부
C : 터빈 로터축 방향
G : 익현 길이 방향

Claims (10)

  1. 작동 유체의 유통 방향의 상류측에 위치하는 블레이드 전방 에지 및 그 하류측에 위치하는 블레이드 후방 에지를 갖는 블레이드부와,
    이 블레이드부의 근원측에 일방향을 따라 연장 설치되어, 터빈 로터의 외주에 형성된 블레이드 홈에 끼워 맞추어지는 블레이드 근원부를 구비하고,
    상기 블레이드 전방 에지측에 있어서의 상기 블레이드 근원부의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치와, 상기 블레이드 후방 에지측에 있어서의 상기 블레이드 근원부의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치는 서로 다르게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블레이드 후방 에지의 터빈 로터 둘레 방향 위치는, 상기 블레이드 전방 에지의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여 터빈 로터 회전 방향으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  3. 제2항에 있어서, 상기 블레이드 후방 에지측에 있어서의 상기 블레이드 근원부의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치는, 상기 블레이드 전방 에지측에 있어서의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여, 터빈 로터 회전 방향으로 어긋나 있는 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  4. 제3항에 있어서, 상기 블레이드 근원부는, 상기 블레이드 전방 에지와 상기 블레이드후방 가장자리를 연결하는 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  5. 제1항에 있어서, 상기 블레이드 근원부는 터빈 로터 직경 방향의 내측으로 돌출된 복수의 더브테일인 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 더브테일의 돌출 방향은 서로 평행한 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  7. 제1항에 있어서, 상기 블레이드 근원부는 역크리스마스 트리형인 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  8. 제1항에 있어서, 상기 블레이드 근원부와 상기 블레이드 홈의 사이에 형성된 핀 구멍과,
    이 핀 구멍에 삽입된 고정 핀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  9. 작동 유체의 유통 방향의 상류측에 위치하는 블레이드 전방 에지 및 그 하류측에 위치하는 블레이드 후방 에지를 갖는 블레이드부와,
    이 블레이드부의 근원측에 일 방향을 따라 연장 설치되어, 터빈 로터의 외주에 형성된 블레이드 홈에 끼워 맞추어지는 블레이드 근원부를 구비하고,
    상기 블레이드 근원부는, 터빈 로터 직경 방향의 내측으로 돌출된 복수의 더브테일이며,
    이 복수의 더브테일의 돌출 방향은, 서로 평행한 것을 특징으로 하는, 터빈 동익.
  10. 작동 유체의 유통 방향의 상류측에 위치하는 블레이드 전방 에지 및 그 하류측에 위치하는 블레이드 후방 에지를 갖는 블레이드부 및, 이 블레이드부의 근원측에 일 방향을 따라 연장 설치되어 터빈 로터 직경 방향의 내측으로 돌출되는 블레이드 근원부를 구비하는 터빈 동익과,
    상기 블레이드 근원부가 끼워 맞추어져 터빈 로터의 외주 방향으로 형성된 블레이드 홈을 구비하고,
    상기 블레이드 후방 에지측에 있어서의 상기 블레이드 근원부의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치는, 상기 블레이드 전방 에지측에 있어서의 단부의 터빈 로터 둘레 방향 위치에 대하여 터빈 로터 회전 방향으로 어긋나 있으며,
    상기 블레이드 근원부는, 상기 터빈 로터의 회전축에 대하여 각도를 갖는 방향을 따라 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 터빈 동익의 고정 구조.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10145574B2 (en) * 2009-12-10 2018-12-04 Component Hardware Group, Inc. Vent port for a refrigerated cabinet
JP5017392B2 (ja) 2010-02-24 2012-09-05 クラリオン株式会社 位置推定装置および位置推定方法
EP3293362B1 (en) * 2015-08-21 2020-07-22 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Steam turbine
CN115229325B (zh) * 2022-09-08 2024-04-09 中车大连机车研究所有限公司 一种用于涡轮摩擦焊再制造的装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3112914A (en) * 1960-08-01 1963-12-03 Gen Motors Corp Turbine rotor
JPH0571305A (ja) * 1991-03-04 1993-03-23 General Electric Co <Ge> ロータブレードをロータデイスクに取付けるプラツトホームアセンブリ
US5425622A (en) * 1993-12-23 1995-06-20 United Technologies Corporation Turbine blade attachment means
EP1028229B1 (de) * 1999-02-10 2005-09-21 ALSTOM Technology Ltd Turbomaschinenschaufel
US7104762B2 (en) * 2004-01-06 2006-09-12 General Electric Company Reduced weight control stage for a high temperature steam turbine
JP4869616B2 (ja) * 2005-04-01 2012-02-08 株式会社日立製作所 蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータ及びそれを用いた蒸気タービン並びにその発電プラント
JP2007231868A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Hitachi Ltd 蒸気タービン動翼およびそれを用いた蒸気タービン並びに蒸気タービン発電プラント
KR101120578B1 (ko) * 2007-09-11 2012-03-09 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 증기터빈 동익 조립체

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