CN110446828B - 静叶扇形体及具备该静叶扇形体的蒸汽轮机 - Google Patents

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CN110446828B CN201880016031.2A CN201880016031A CN110446828B CN 110446828 B CN110446828 B CN 110446828B CN 201880016031 A CN201880016031 A CN 201880016031A CN 110446828 B CN110446828 B CN 110446828B
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Abstract

本发明提供了静叶扇形体(30)，该静叶扇形体(30)具备叶片环(70)、多个静叶(33)以及敛缝构件(90)。叶片环(70)具有叶片环槽(73)和收纳空间形成部(81)。叶片环槽(73)具有从叶片环槽(73)的第二槽侧面(74d)向第一侧(Dau)突出的凸部(76)。收纳空间形成部(81)与外侧覆环(50)共同形成供敛缝构件(90)进入的收纳空间(87)。敛缝构件(90)收纳于收纳空间(87)内，与叶片环槽(73)和外侧覆环(50)相接，从收纳空间(87)的内侧开口(88i)露出。

Description

静叶扇形体及具备该静叶扇形体的蒸汽轮机
技术领域
本发明涉及具有多个静叶的静叶扇形体及具备该静叶扇形体的蒸汽轮机。
本申请基于2018年3月1日在日本提出申请的日本特愿2018-036496号主张优先权，并在此引用该内容。
背景技术
蒸汽轮机具备以旋转轴线为中心进行旋转的转子、覆盖该转子的壳体以及多个静叶扇形体。转子具有沿与旋转轴线平行的轴线方向延伸的转子轴和固定于该转子轴的外周并在轴线方向上排列的多个动叶栅。各动叶栅具有在相对于旋转轴线的周向上排列的多个动叶。在各动叶例的上游侧的位置配置有静叶栅。各静叶栅具有在周向上排列的多个静叶。静叶扇形体具有沿周向延伸的叶片环和配置在叶片环的径向内侧的多个静叶。在叶片环上形成有叶片环槽，该叶片环槽从径向内侧朝向径向外侧凹陷，沿周向延伸。多个静叶的外侧覆环嵌入该叶片环的叶片环槽。该叶片环固定于壳体的径向内侧的部分。
例如在以下的专利文献1中公开了该静叶扇形体的具体的构造。该静叶扇形体的叶片环槽具有：在轴线方向上相互对置的一对槽侧面、将一对槽侧面的径向外侧的端相互连接的槽底面以及分别从一对槽侧面突出的凸部。在静叶的外侧覆环上形成有进入叶片环槽的凸部的卡合槽。在叶片环槽的槽底面与静叶的外侧覆环的外周面之间配置有板簧。
在该静叶扇形体中，通过叶片环槽内的板簧将叶片环槽内的外侧覆环向径向内侧按压，从而提高叶片环槽的凸部与外侧覆环的卡合槽的接触性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-107467号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述专利文献1所记载的静叶扇形体中，每当在叶片环的叶片环槽中放入一个静叶的外侧覆环，都需要使用治具等将板簧压溃。因此，该静叶扇形体存在组装工时增加的问题。此外，由于板簧将静叶向径向内侧按压的关系，因此该静叶扇形体还存在静叶相对于叶片环晃动的问题。特别是，当板簧老化时，叶片环晃动的趋势变强。
因此，本发明的目的在于提供一种能够在将静叶牢固地装配于叶片环的基础上实现减少组装工时的静叶扇形体及具备该静叶扇形体的蒸汽轮机。
用于解决问题的方案
用于解决上述问题的发明的一个方案的静叶扇形体具备：叶片环，沿相对于轴线的周向延伸；多个静叶，沿所述周向排列装配于所述叶片环的相对于所述轴线的径向内侧；以及敛缝构件，对多个所述静叶相对于所述叶片环的相对移动进行约束。多个所述静叶具有：叶片体，呈叶片形，沿相对于所述轴线的径向延伸；以及外侧覆环，形成于所述叶片体的相对于所述轴线的径向外侧。所述外侧覆环具有第一端面、第二端面、外周面以及卡合槽。所述第一端面朝向所述轴线所延伸的轴线方向的第一侧。所述第二端面朝向所述轴线方向的与所述第一侧为相反侧的第二侧。所述外周面朝向所述径向外侧，与所述第一端面的所述径向外侧的端和所述第二端面的所述径向外侧的端连接。所述卡合槽从所述第二端面向所述第一侧凹陷，沿所述周向延伸。所述叶片环具有气路面、叶片环槽以及收纳空间形成部。所述气路面朝向所述径向内侧，沿所述周向延伸。所述叶片环槽从所述气路面朝向所述径向外侧凹陷，沿所述周向延伸，供多个所述静叶的所述外侧覆环分别进入。所述收纳空间形成部具有与多个所述静叶的所述外侧覆环共同形成收纳空间的面，该收纳空间供所述敛缝构件进入且在所述径向内侧开口。所述叶片环槽具有第一槽侧面、第二槽侧面、槽底面以及凸部。所述第一槽侧面朝向所述第二侧，沿所述周向延伸，与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述第一端面分别对置。所述第二槽侧面朝向所述第一侧，沿所述周向延伸，与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述第二端面分别对置。所述槽底面朝向所述径向内侧，沿所述周向延伸，连接所述第一槽侧面和所述第二槽侧面，与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述外周面分别对置。所述凸部从所述第二槽侧面向所述第一侧突出，沿所述周向延伸，分别嵌入多个所述静叶的所述外侧覆环的所述卡合槽。所述收纳空间形成部与所述第一槽侧面的所述径向内侧的端连接。所述敛缝构件沿所述周向延伸，收纳于所述收纳空间，与所述收纳空间形成部所具有的所述面相接，并且与多个所述静叶的所述外侧覆环分别相接，从所述收纳空间的所述开口露出。
在本方案中，在外侧覆环中的第二侧的部分，叶片环槽的凸部嵌入外侧覆环的卡合槽，外侧覆环相对于叶片环在径向上的相对移动被约束。此外，在外侧覆环中的第一侧的部分，收纳于收纳空间的敛缝构件与形成收纳空间的外侧覆环的面和叶片环的面相接，外侧覆环相对于叶片环在径向上的相对移动被约束。由此，本方案能将静叶牢固地装配于叶片环。
在本方案的静叶扇形体的组装中，首先，将多个外侧覆环收纳于叶片环槽，将一个敛缝构件收纳于收纳空间。接着，用锤子等工具敲击从收纳空间的开口露出的敛缝构件的部分即与在周向上排列的多个静叶的外侧覆环邻接的部分。因此，本方案能省略每当将一个静叶的外侧覆环放入叶片环槽时都要***敛缝构件并敲击该敛缝构件的作业，或如前述的专利文献1所记载的技术那样使用治具等将板簧压溃的作业。由此，本方案能减少静叶扇形体的组装工时。
也可以是，在所述静叶扇形体中，所述外侧覆环具有接触内周面，所述接触内周面朝向所述径向内侧，从所述第一端面的所述径向内侧的端向所述第二侧延伸，所述收纳空间形成部具有空间底面和空间侧面。所述空间底面朝向所述径向内侧，沿所述周向延伸，并且从所述第一槽侧面的所述径向内侧的端向所述第一侧延伸。所述空间侧面位于所述空间底面的所述径向内侧，朝向所述第二侧，沿所述径向和所述周向延伸。所述空间侧面的所述径向内侧的端形成所述收纳空间的所述开口的边缘的一部分。所述敛缝构件与所述空间底面和所述空间侧面相接，并且与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述接触内周面分别相接。
在本方案中，在外侧覆环中的第一侧的部分，收纳于收纳空间的敛缝构件与叶片环的空间底面和空间侧面相接，并且与多个静叶的外侧覆环的接触内周面相接。因此，在本方案中，在外侧覆环中的第一侧的部分，外侧覆环相对于叶片环在径向上不能相对移动。
也可以是，在所述收纳空间形成部具有所述空间底面的所述静叶扇形体中，所述收纳空间形成部具有空间深处面和空间底对置面。所述空间深处面朝向所述第二侧，沿所述周向延伸，并且从所述空间底面的所述第一侧的端所述径向内侧延伸。所述空间底对置面朝向所述径向外侧，沿所述周向延伸，并且从所述空间深处面的所述径向内侧的端向所述第二侧延伸，在所述径向上与所述空间底面对置。所述空间侧面从所述空间底对置面的所述第二侧的端向所述径向内侧延伸，所述收纳空间的与所述周向垂直的面的剖面形状呈L形。所述敛缝构件的与所述周向垂直的面的剖面形状呈L形，以便收纳于所述收纳空间内。
在本方案中，由于收纳空间的剖面形状为L形，收纳于该收纳空间的敛缝构件的剖面形状也为L形，因此，能防止敛缝构件松动或敛缝构件从收纳空间脱落。
也可以是，在以上任一种所述静叶扇形体中，所述叶片体的所述轴线方向的两端中的一方端形成前缘，另一方端形成后缘，所述第一侧是在所述轴线方向上相对于所述后缘的所述前缘所在的轴线上游侧，所述第二侧是在所述轴线方向上相对于所述前缘的所述后缘所在的轴线下游侧。
通过蒸气对静叶的叶片体施加朝向轴线下游侧的力。在本方案中，敛缝构件配置于静叶的外侧覆环的轴线上游侧。因此，在本方案中，通过被施加朝向轴线下游侧的力的静叶，能将敛缝构件变形的情况抑制在最小限度。
此外，也可以是，在所述收纳空间形成部具有所述空间底面的以上的任一种所述静叶扇形体中，所述叶片体的所述轴线方向的两端中的一方端形成前缘，另一方端形成后缘，所述第一侧是在所述轴线方向上相对于所述后缘的所述前缘所在的轴线上游侧，所述第二侧是在所述轴线方向上相对于所述前缘的所述后缘所在的轴线下游侧，所述叶片环的所述空间底面位于所述叶片环的所述凸部的所述径向内侧。
静叶的径向外侧的部分支承于叶片环，径向内侧的部分是自由端。因此，在通过蒸气对静叶的叶片体施加朝向轴线下游侧的力时，静叶以静叶的径向外侧的部分为基点被施加使静叶的径向内侧的部分旋转的力矩。换言之，静叶被施加了使外侧覆环的轴线上游侧的部分向径向内侧移动并使外侧覆环的轴线下游侧的部分向径向外侧移动的力矩。在本方案中，限制外侧覆环的轴线上游侧的部分向径向移动的敛缝构件配置在比限制外侧覆环的轴线下游侧的部分向径向移动的叶片环槽的凸部靠径向内侧。因此，本方案能有效地对抗施加于静叶的力矩。
也可以是，在所述收纳空间形成部具有所述空间底面的以上任一种所述静叶扇形体中，从所述叶片环的所述槽底面起到所述空间底面为止的所述径向上的距离与从所述外侧覆环的所述外周面起到所述外侧覆环的所述接触内周面为止的所述径向上的距离一致。
在本方案中，在外侧覆环被收纳于叶片环槽的状态下，叶片环的空间底面与外侧覆环的接触内周面实质上为同一平面。因此，能使与叶片环的空间底面和外侧覆环的接触内周面相接的敛缝构件的面为一个面，能使敛缝构件的形状简单化。
也可以是，在以上的任一种所述静叶扇形体中，具备：第一约束构件，对在所述周向上排列的多个所述静叶中的、位于最靠所述周向的一侧的静叶的所述外侧覆环的相对于所述叶片环向所述周向的相对移动进行约束；以及第二约束构件，对在所述周向上排列的多个所述静叶中的、位于最靠所述周向的另一侧的静叶的所述外侧覆环的相对于所述叶片环向所述周向的相对移动进行约束。
用于解决上述问题的发明的一个方案的蒸汽轮机具备：以上任一种静叶扇形体、以所述轴线为中心进行旋转的转子、以及覆盖所述静叶扇形体和所述转子的壳体。
发明效果
本发明的一个方案的静叶扇形体能够在将静叶牢固地装配于叶片环的基础上实现组装工时的减少。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式中的蒸汽轮机的示意性的剖面图。
图2是本发明的一个实施方式中的静叶扇形体的立体图。
图3是图2中的III向视图。
图4是图2中的IV-IV线剖面图。
图5是本发明的一个实施方式中的止动螺钉周围的静叶扇形体的剖面图。
图6是本发明的一个实施方式中的静叶扇形体的分解立体图。
图7是本发明的一个实施方式中的敛缝部件发生塑性变形前的静叶扇形体的主要部分剖面图。
图8是本发明的一个实施方式中的敛缝部件发生塑性变形后的静叶扇形体的主要部分剖面图。
具体实施方式
以下，参照图1至图8对本发明的蒸汽轮机的实施方式进行详细说明。
如图1所示，本实施方式的蒸汽轮机具备：以轴线Ar为中心进行旋转的转子10、覆盖转子10的外周侧的壳体20、静叶组合体BA、轴封装置25以及轴承26。需要说明的是，以下，将轴线Ar延伸的方向设为轴线方向Da，将以该轴线Ar为中心的周向设为周向Dc，将与轴线Ar垂直的方向设为径向Dr。而且，将轴线方向Da的一侧设为轴线上游侧(第一侧)Dau，将轴线方向Da的另一侧设为轴线下游侧(第二侧)Dad。此外，将在该径向Dr上靠近轴线Ar的一侧设为径向内侧Dri，将其相反侧设为径向外侧Dro。
转子10具有：转子轴11，以轴线Ar为中心沿轴线方向Da延伸；以及多个动叶栅12，安装于该转子轴11。多个动叶栅12在轴线方向Da上排列。各动叶栅12均具有在周向Dc上排列的多个动叶13。
静叶组合体BA以轴线Ar为中心呈环状。该静叶组合体BA具备多个静叶栅32。多个静叶栅32分别配置于多个动叶栅12中的每一个动叶栅12的轴线上游侧Dau。各静叶栅32均具有在周向Dc上排列的多个静叶33。环状的静叶组合体BA由多个静叶扇形体30在周向Dc上排列而构成。换言之，为了便于组装，环状的静叶组合体BA能分割为多个静叶扇形体30。
静叶扇形体30具有沿周向Dc延伸的叶片环70、在叶片环70的径向内侧Dri在周向Dc上排列装配的多个静叶33以及配置于多个静叶33的径向内侧Dri的密封环60。叶片环70的径向内侧Dri与转子轴11的径向外侧Dro之间的环状的空间形成供蒸气S流过的蒸气流路19。
壳体20覆盖转子10和静叶扇形体30。在该壳体20上形成有向内部引导蒸气S的入口21和将蒸气S向外部排出的出口22。入口21位于出口22的轴线上游侧Dau。转子轴11的一部分贯通该壳体20。轴封装置25配置于壳体20中的转子轴11所贯通的部分。轴承26以可旋转的方式支承转子轴11的两端。静叶扇形体30的叶片环70装配于壳体20的径向内侧Dri的部分。
如图2和图3所示，静叶扇形体30还具备约束多个静叶33相对于叶片环70的移动的敛缝构件90和两个止动螺钉95a、95b。
构成静叶扇形体30的一部分的静叶33例如包含Cr基合金、Ni基合金。该静叶33具有：叶片体35、内侧覆环40以及外侧覆环50。叶片体35呈叶片形，沿径向Dr延伸。叶片体35中的轴线上游侧Dau的边缘为前缘36。此外，该叶片体35中的轴线下游侧Dad的边缘为后缘37。内侧覆环40形成于叶片体35的径向内侧Dri。外侧覆环50形成于叶片体35的径向外侧Dro。
内侧覆环40具有：上游端面41u、下游端面41d、一对周向端面42、气路面43、内周面44以及环卡合槽45。上游端面41u朝向轴线上游侧Dau。下游端面41d朝向轴线下游侧Dad。该下游端面41d与上游端面41u为背靠背的关系。一对周向端面42中的一方周向端面42朝向周向Dc的一侧Dc1，另一方周向端面42朝向周向Dc的另一侧Dc2。气路面43朝向径向外侧Dro，连接上游端面41u的径向外侧Dro的端和下游端面41d的径向外侧Dro的端。
叶片体35从该气路面43朝向径向外侧Dro延伸。内周面44朝向径向内侧Dri，与气路面43为背靠背的关系。环卡合槽45从内周面44向径向外侧Dro凹陷，沿周向Dc延伸。
外侧覆环50具有：上游端面51u、下游端面51d、一对周向端面52、外周面53、气路面54、接触内周面55以及卡合槽56。上游端面51u朝向轴线上游侧(第一侧)Dau。该上游端面51u具有上游外侧端面(第一端面)51uo和上游内侧端面51ui。上游外侧端面51uo形成上游端面51u中的径向外侧Dro的部分。上游内侧端面51ui形成上游端面51u中的径向内侧Dri的部分。上游内侧端面51ui位于上游外侧端面51uo的轴线下游侧Dad。下游端面(第二端面)51d朝向轴线下游侧(第二侧)Dad。该下游端面51d与上游端面51u为背靠背的关系。一对周向端面52中的一方周向端面52朝向周向Dc的一侧Dc1，另一方周向端面52朝向周向Dc的另一侧Dc2。外周面53朝向径向外侧Dro，连接上游端面51u的径向外侧Dro的端和下游端面51d的径向外侧Dro的端。气路面54朝向径向内侧Dri，连接上游内侧端面51ui的径向内侧Dri的端和下游端面51d的径向内侧Dri的端。该气路面54与外周面53为背靠背的关系。叶片体35从该气路面54朝向径向内侧Dri延伸。接触内周面55朝向径向内侧Dri，从上游外侧端面(第一端面)51uo的径向内侧Dri的端向轴线下游侧(第二侧)Dad延伸，与上游内侧端面51ui的径向外侧Dro的端相连。卡合槽56从下游端面51d向轴线上游侧Dau凹陷，沿周向Dc延伸。该卡合槽56位于接触内周面55的径向外侧Dro。
外侧覆环50的气路面54划定蒸气流路19的径向外侧Dro的边缘的一部分。此外，相对于外侧覆环50的气路面54在径向Dr上对置的内侧覆环40的气路面43划定蒸气流路19的径向内侧Dri的边缘的一部分。
构成静叶扇形体30的一部分的密封环60具有：环主体61、卡合凸部62以及多个密封翅片63。环主体61沿周向Dc延伸。卡合凸部62从环主体61的径向外侧Dro朝向径向外侧Dro突出，沿周向Dc延伸。该卡合凸部62分别嵌入多个静叶33的内侧覆环40的环卡合槽45。多个密封翅片63从环主体61的径向内侧Dri朝向径向内侧Dri突出。密封翅片63将径向Dr上的静叶33与转子轴11之间的间隙密封。
构成静叶扇形体30的一部分的叶片环70具有：一对周向端面71、气路面72、叶片环槽73以及收纳空间形成部81。一对周向端面71中的一方周向端面71朝向周向Dc的一侧Dc1，另一方周向端面71朝向周向Dc的另一侧Dc2。气路面72朝向径向内侧Dri，沿周向Dc延伸，连接一方周向端面71和另一方周向端面71。叶片环槽73从气路面72朝向径向外侧Dro凹陷，沿周向Dc延伸。该叶片环槽73在一对周向端面71分别开口。多个静叶33的外侧覆环50分别进入该叶片环槽73。收纳空间形成部81与多个静叶33的外侧覆环50共同形成收纳空间87，该收纳空间87供敛缝构件90进入，其径向内侧Dri开口。该收纳空间87在一对周向端面71也分别开口。需要说明的是，以下，将收纳空间87的径向内侧Dri的开口设为内侧开口88i，将收纳空间87的周向端面71的开口设为周向开口88c。
叶片环槽73具有：上游槽侧面(第一槽侧面)74u、下游槽侧面(第二槽侧面)74d、槽底面75以及凸部76。上游槽侧面74u朝向轴线下游侧(第二侧)Dad，沿周向Dc延伸。该上游槽侧面74u与多个静叶33的外侧覆环50的上游外侧端面(第一端面)51uo分别对置。下游槽侧面74d朝向轴线上游侧(第一侧)Dau，沿周向Dc延伸。该下游槽侧面74d与多个静叶33的外侧覆环50的下游端面(第二端面)51d分别对置。槽底面75朝向径向内侧Dri，沿周向Dc延伸，连接上游槽侧面(第一槽侧面)74u和下游槽侧面(第二槽侧面)74d。该槽底面75与多个静叶33的外侧覆环50的外周面53分别对置。凸部76从下游槽侧面(第二槽侧面)74d向轴线上游侧(第一侧)Dau突出，沿周向Dc延伸。该凸部76分别嵌入多个静叶33的外侧覆环50的卡合槽56。
收纳空间形成部81具有：空间底面82、空间深处面83、空间底对置面84以及空间侧面85。空间底面82朝向径向内侧Dri，沿周向Dc延伸，并且从上游槽侧面(第一槽侧面)74u的径向外侧Dro的端向轴线上游侧(第一侧)Dau延伸。从槽底面75起到空间底面82为止的径向Dr上的距离与从外侧覆环50的外周面53起到接触内周面55为止的径向Dr上的距离实质上相等。空间深处面83朝向轴线下游侧Dad，沿周向Dc延伸，并且从空间底面82的轴线上游侧Dau的端向径向内侧Dri延伸。空间底对置面84朝向径向外侧Dro，沿周向Dc延伸，并且从空间深处面83的径向内侧Dri的端向轴线下游侧Dad延伸。该空间底对置面84在径向Dr上与空间底面82对置。空间侧面85朝向轴线下游侧Dad，沿周向Dc延伸，并且从空间底对置面84的轴线下游侧Dad的端向径向内侧Dri延伸。该空间侧面85的径向内侧Dri的端，形成收纳空间87的内侧开口88i的边缘的一部分。
敛缝构件90所进入的收纳空间87由收纳空间形成部81的各面82～85、进入叶片环槽73的外侧覆环50的接触内周面55以及该外侧覆环50的上游内侧端面51ui划定。该收纳空间87的垂直于周向Dc的剖面形状呈L形。
构成静叶扇形体30的一部分的敛缝构件90包含比静叶33柔软的金属例如不锈钢。该敛缝构件90具有第一片部91和第二片部92。第一片部91沿轴线方向Da延伸，并且沿周向Dc延伸。第二片部92从第一片部91的轴线下游侧Dad的端向径向内侧Dri延伸，并且沿周向Dc延伸。即，敛缝构件90的垂直于周向Dc的剖面形状呈L，以便收纳于L形的收纳空间87。
如图2至图4所示，在多个静叶33中的在周向Dc上最靠近一侧Dc1的静叶33上的外侧覆环50即第一外侧覆环50a和叶片环70，形成有横跨该第一外侧覆环50a和叶片环70的第一螺纹孔96a。如图5所示，第一螺纹孔96a从叶片环70的一对周向端面71中的一侧Dc1的周向端面71和第一外侧覆环50a的一对周向端面52中的一侧Dc1的周向端面52朝向周向Dc的另一侧Dc2凹陷。在该第一螺纹孔96a，在由叶片环70形成的部分形成有内螺纹。另一方面，在该第一螺纹孔96a，在由第一外侧覆环50a形成的部分未形成内螺纹。
此外，在多个静叶33中的在周向Dc上最靠另一侧Dc2的静叶33上的外侧覆环50即第二外侧覆环50b和叶片环70，形成有横跨该第二外侧覆环50b和叶片环70的第二螺纹孔96b。该第二螺纹孔96b从叶片环70的一对周向端面71中的另一侧Dc2的周向端面71和第二外侧覆环50b的一对周向端面52中的另一侧Dc2的周向端面52朝向周向Dc的一侧Dc1凹陷。在该第二螺纹孔96b，在由叶片环70形成的部分形成有内螺纹。另一方面，在该第二螺纹孔96b，在由第二外侧覆环50b形成的部分未形成内螺纹。
构成静叶扇形体30的一部分的两个止动螺钉95a、95b中的第一止动螺钉(第一约束构件)95a能拧入第一螺纹孔96a。此外，两个止动螺钉95a、95b中的第二止动螺钉(第二约束构件)95b能拧入第二螺纹孔96b。需要说明的是，第一螺纹孔96a和第二螺纹孔96b形状相同且尺寸相同。此外，第一止动螺钉95a和第二止动螺钉95b形状相同且尺寸相同。
接着，对以上说明过的静叶扇形体30的组装方法进行说明。
在静叶扇形体30的组装中，执行将多个静叶33的内侧覆环40分别装配于密封环60的工序和将多个静叶33的外侧覆环50分别装配于叶片环70的工序。
在将多个静叶33的外侧覆环50分别装配于叶片环70的工序中，首先，如图6所示，将多个静叶33的外侧覆环50依次放入叶片环70的叶片环槽73。此时，从叶片环槽73的周向端面71的开口将外侧覆环50放入叶片环槽73内。当外侧覆环50进入叶片环槽73内时，叶片环槽73的凸部76嵌入外侧覆环50的卡合槽56。
接着，在叶片环70的收纳空间形成部81与多个静叶33的外侧覆环50之间的间隙即收纳空间87中放入敛缝构件90。此时，使敛缝构件90沿周向Dc移动，将该敛缝构件90从收纳空间87的周向开口88c***该收纳空间87。
如图7所示，即使敛缝构件90收纳于收纳空间87，敛缝构件90的第二片部92的径向内侧Dri的端也会从收纳空间87的内侧开口88i露出。在本实施方式中，使用锤子等工具从径向内侧Dri朝向径向外侧Dro敲击从该内侧开口88i露出的敛缝构件90的部分。此时，通过工具敲击敛缝构件90中的与在周向Dc上排列的多个静叶33的外侧覆环50邻接的部分的几乎每一处。其结果是，敛缝构件90产生塑性变形，敛缝构件90的第一片部91紧贴于多个外侧覆环50的接触内周面55、叶片环70的空间底面82以及叶片环70的空间底对置面84。而且，敛缝构件90的第二片部92紧贴于多个外侧覆环50的上游内侧端面51ui以及叶片环70的空间侧面85。换言之，多个外侧覆环50通过敛缝构件90而铆接于叶片环70。因此，多个静叶33的外侧覆环50被约束为不能相对于叶片环70在径向Dr和轴线方向Da上相对移动。
接着，如图4至图6所示，将第一止动螺钉95a拧入第一螺纹孔96a，将第二止动螺钉95b拧入第二螺纹孔96b。当第一止动螺钉95a拧入第一螺纹孔96a时，在周向Dc上排列的多个外侧覆环50中的在周向Dc上最靠近一侧Dc1的第一外侧覆环50a无法相对于叶片环70向周向Dc的一侧Dc1移动。此外，当第二止动螺钉95b拧入第二螺纹孔96b时，在周向Dc上排列的多个外侧覆环50中的在周向Dc上最靠近另一侧Dc2的第二外侧覆环50b无法相对于叶片环70向周向Dc的另一侧Dc2移动。因此，收纳于叶片环槽73内的多个静叶33的外侧覆环50被约束为不能相对于叶片环70在周向Dc上相对移动。
在此，当多个外侧覆环50通过敛缝构件90铆接于叶片环70后，将两个止动螺钉95a、95b拧入螺纹孔96a、96b。但是，也可以是，在将多个外侧覆环50放入叶片环槽73后且在多个外侧覆环50通过敛缝构件90铆接于叶片环70前，将两个止动螺钉95a、95b拧入螺纹孔96a、96b。
以上，静叶扇形体30的组装完成。
在本实施方式中，在外侧覆环50中的轴线下游侧Dad的部分，叶片环槽73的凸部76嵌入外侧覆环50的卡合槽56，外侧覆环50相对于叶片环70在径向Dr上的相对移动被约束。此外，在外侧覆环50中的轴线上游侧Dau的部分，收纳于收纳空间87的敛缝构件90与形成收纳空间87的外侧覆环50的面及叶片环70的面相接，外侧覆环50相对于叶片环70在径向Dr上的相对移动被约束。更具体而言，在外侧覆环50中的轴线上游侧Dau的部分，敛缝构件90的第一片部91紧贴多个外侧覆环50的接触内周面55、叶片环70的空间底面82以及叶片环70的空间底对置面84，外侧覆环50不能相对于叶片环70在径向Dr上相对移动。而且，在外侧覆环50中的轴线上游侧Dau的部分，敛缝构件90的第二片部92紧贴多个外侧覆环50的上游内侧端面51ui以及叶片环70的空间侧面85，外侧覆环50不能相对于叶片环70在轴线方向Da上相对移动。由此，在本实施方式，能将静叶33牢固地装配于叶片环70。
此外，在本实施方式中，由于收纳空间87的剖面形状为L形，并且收纳于该收纳空间87的敛缝构件90的剖面形状也为L形，因此，能防止敛缝构件90松动或敛缝构件90从收纳空间87的脱落。
通过蒸气S对静叶33的叶片体35施加朝向轴线下游侧Dad的力。在本实施方式中，敛缝构件90配置于静叶33的外侧覆环50的轴线上游侧Dau。因此，在本实施方式中，通过被施加了朝向轴线下游侧Dad的力的静叶33，能将由比静叶33柔软的材料形成的敛缝构件90变形的情况抑制为最小限度。
静叶33的径向外侧Dro的部分由叶片环70支承，径向内侧Dri的部分为自由端。因此，当对静叶33的叶片体35施加朝向轴线下游侧Dad的力时，静叶33被施加以静叶33的径向外侧Dro的部分为基点来使静叶33的径向内侧Dri的部分旋转的力矩。换言之，静叶33被施加了使外侧覆环50的轴线上游侧Dau的部分向径向内侧Dri移动并且使外侧覆环50的轴线下游侧Dad的部分向径向外侧Dro移动的力矩。在本实施方式中，限制外侧覆环50的轴线上游侧Dau的部分向径向Dr移动的敛缝构件90配置于限制外侧覆环50的轴线下游侧Dad的部分向径向Dr移动的叶片环槽73的凸部76的靠径向内侧Dri的位置。因此，在本实施方式中，能有效地对抗施加于静叶33的力矩。
在本实施方式中，在多个外侧覆环50收纳于叶片环槽73且一个敛缝构件90收纳于收纳空间87后，如前所述，用锤子等工具敲击敛缝构件90中的与在周向Dc上排列的多个静叶33的外侧覆环50邻接的部分。因此，在本实施方式中，能省下每当将一个静叶33的外侧覆环50放入叶片环槽73时都要例如将敛缝构件***并敲击该敛缝构件的作业或如前述的专利文献1所记载的技术的那样用治具等将板簧压溃的作业。因此，本实施方式能够减少静叶扇形体30的组装工时。
在本实施方式中，在外侧覆环50的轴线下游侧Dad配置有叶片环槽73的凸部76，在外侧覆环50的轴线上游侧Dau配置有敛缝构件90。但是，也可以是，在外侧覆环50的轴线下游侧Dad配置有敛缝构件90，在外侧覆环50的轴线上游侧Dau配置有叶片环槽73的凸部76。然而，该情况下，敛缝构件90因被施加了朝向轴线下游侧Dad的力的静叶33而变形的量比本实施方式大。
此外，在本实施方式中，收纳空间87的剖面形状为L形，收纳于该收纳空间87的敛缝构件90的剖面形状也为L形。但是，收纳空间87的剖面形状或敛缝构件90的剖面形状不限定于L形。例如，收纳空间的剖面形状或敛缝构件的剖面形状也可以是比L形更复杂的形状。此外，也可以是，收纳空间的剖面形状为棒状，敛缝构件的剖面形状也为棒状。然而，在收纳空间的剖面形状和敛缝构件的剖面形状都为棒状的情况下，恐怕会发生敛缝构件松动或敛缝构件从叶片环脱落。
工业上的可利用性
根据本发明的一个方案，能够在将静叶牢固地装配于叶片环的基础上实现组装工时的减少。
符号说明
10转子
11转子轴
12动叶栅
13动叶
19蒸汽流路
20壳体
21入口
22出口
25轴封装置
26轴承
30静叶扇形体
32静叶栅
33静叶
35叶片体
36前缘
37后缘
40内侧覆环
41u上游端面
41d下游端面
42周向端面
43气路面
44内周面
45环卡合槽
50外侧覆环
50a第一外侧覆环
50b第二外侧覆环
51u上游端面
51uo上游外侧端面(第一端面)
51ui上游内侧端面
51d下游端面(第二端面)
52周向端面
53外周面
54气路面
55接触内周面
56卡合槽
60密封环
61环主体
62卡合凸部
63密封翅片
70叶片环
71周向端面
72气路面
73叶片环槽
74u上游槽侧面(第一槽侧面)
74d下游槽侧面(第二槽侧面)
75槽底面
76凸部
81收纳空间形成部
82空间底面
83空间深处面
84空间底对置面
85空间侧面
87收纳空间
88c周向开口
88i内侧开口
90敛缝构件
91第一片部
92第二片部
95a第一止动螺钉(第一约束构件)
95b第二止动螺钉(第二约束构件)
96a第一螺纹孔
96b第二螺纹孔
Ar轴线
BA静叶组合体
S蒸汽
Da轴线方向
Dau轴线上游侧(第一侧)
Dad轴线下游侧(第二侧)
Dc周向
Dc1周向的一侧
Dc2周向的另一侧
Dr径向
Dri径向内侧
Dro径向外侧

Claims (8)

1.一种蒸汽轮机的静叶扇形体，具备：
叶片环，沿相对于轴线的周向延伸；
多个静叶，沿所述周向排列装配于所述叶片环的相对于所述轴线的径向内侧；和
敛缝构件，对多个所述静叶相对于所述叶片环的相对移动进行约束；
多个所述静叶具有：叶片体，呈叶片形，沿相对于所述轴线的径向延伸；以及外侧覆环，形成于所述叶片体的相对于所述轴线的径向外侧，
所述外侧覆环具有第一端面、第二端面、外周面以及卡合槽，
所述第一端面朝向所述轴线所延伸的轴线方向的第一侧，
所述第二端面朝向所述轴线方向的与所述第一侧为相反侧的第二侧，
所述外周面朝向所述径向外侧，与所述第一端面的所述径向外侧的端和所述第二端面的所述径向外侧的端连接，
所述卡合槽从所述第二端面向所述第一侧凹陷，沿所述周向延伸，
所述叶片环具有气路面、叶片环槽以及收纳空间形成部，
所述气路面朝向所述径向内侧，沿所述周向延伸，
所述叶片环槽从所述气路面朝向所述径向外侧凹陷，沿所述周向延伸，供多个所述静叶的所述外侧覆环分别进入，
所述收纳空间形成部具有与多个所述静叶的所述外侧覆环共同形成收纳空间的面，该收纳空间供所述敛缝构件进入，且在所述径向内侧开口，所述叶片环槽具有第一槽侧面、第二槽侧面、槽底面以及凸部，
所述第一槽侧面朝向所述第二侧，沿所述周向延伸，与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述第一端面分别对置，
所述第二槽侧面朝向所述第一侧，沿所述周向延伸，与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述第二端面分别对置，
所述槽底面朝向所述径向内侧，沿所述周向延伸，连接所述第一槽侧面和所述第二槽侧面，与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述外周面分别对置，
所述凸部从所述第二槽侧面向所述第一侧突出，沿所述周向延伸，分别嵌入多个所述静叶的所述外侧覆环的所述卡合槽，
所述收纳空间形成部与所述第一槽侧面的所述径向内侧的端连接，
所述敛缝构件沿所述周向延伸，收纳于所述收纳空间，与所述收纳空间形成部所具有的所述面相接，并且与多个所述静叶的所述外侧覆环分别相接，从所述收纳空间的所述开口露出。
2.根据权利要求1所述的蒸汽轮机的静叶扇形体，其中，
所述外侧覆环具有接触内周面，所述接触内周面朝向所述径向内侧，从所述第一端面的所述径向内侧的端向所述第二侧延伸，
所述收纳空间形成部具有空间底面和空间侧面，
所述空间底面朝向所述径向内侧，沿所述周向延伸，并且从所述第一槽侧面的所述径向内侧的端向所述第一侧延伸，
所述空间侧面位于所述空间底面的所述径向内侧，朝向所述第二侧，沿所述径向和所述周向延伸，
所述空间侧面的所述径向内侧的端形成所述收纳空间的所述开口的边缘的一部分，
所述敛缝构件与所述空间底面和所述空间侧面相接，并且与多个所述静叶的所述外侧覆环的所述接触内周面分别相接。
3.根据权利要求2所述的蒸汽轮机的静叶扇形体，其中，
所述收纳空间形成部具有空间深处面和空间底对置面，
所述空间深处面朝向所述第二侧，沿所述周向延伸，并且从所述空间底面的所述第一侧的端向所述径向内侧延伸，
所述空间底对置面朝向所述径向外侧，沿所述周向延伸，并且从所述空间深处面的所述径向内侧的端向所述第二侧延伸，在所述径向上与所述空间底面对置，
所述空间侧面从所述空间底对置面的所述第二侧的端向所述径向内侧延伸，
所述收纳空间的与所述周向垂直的面的剖面形状呈L形，
所述敛缝构件的与所述周向垂直的面的剖面形状呈L形，以便收纳于所述收纳空间内。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的蒸汽轮机的静叶扇形体，其中，
所述叶片体的所述轴线方向的两端中的一方端形成前缘，另一方端形成后缘，
所述第一侧是在所述轴线方向上相对所述后缘的所述前缘所在的轴线上游侧，
所述第二侧是在所述轴线方向上相对所述前缘的所述后缘所在的轴线下游侧。
5.根据权利要求2或3所述的蒸汽轮机的静叶扇形体，其中，
所述叶片体的所述轴线方向的两端中的一方端形成前缘，另一方端形成后缘，
所述第一侧是在所述轴线方向上相对于所述后缘的所述前缘所在的轴线上游侧，
所述第二侧是在所述轴线方向上相对于所述前缘的所述后缘所在的轴线下游侧，
所述叶片环的所述空间底面位于所述叶片环的所述凸部的所述径向内侧。
6.根据权利要求2、3、5中的任一项所述的蒸汽轮机的静叶扇形体，其中，
从所述叶片环的所述槽底面起到所述空间底面为止的所述径向上的距离与从所述外侧覆环的所述外周面起到所述外侧覆环的所述接触内周面为止的所述径向上的距离一致。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的蒸汽轮机的静叶扇形体，其中，具备：
第一约束构件，对在所述周向上排列的多个所述静叶中的、位于最靠所述周向的一侧的静叶的所述外侧覆环的相对于所述叶片环向所述周向的相对移动进行约束；和
第二约束构件，对在所述周向上排列的多个所述静叶中的、位于最靠所述周向的另一侧的静叶的所述外侧覆环的相对于所述叶片环向所述周向的相对移动进行约束。
8.一种蒸汽轮机，具备：
权利要求1至7中的任一项所述的蒸汽轮机的静叶扇形体、
以所述轴线为中心进行旋转的转子、以及
覆盖所述静叶扇形体和所述转子的壳体。
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