JP2009121478A

JP2009121478A - タービン組立体と共に用いられるダブテール取付部とタービン組立体の組立方法

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Publication number: JP2009121478A
Application number: JP2008291672A
Authority: JP
Inventors: Muhammad Riaz; ムハマッド・リアツ; Dimitrios Stathopoulos; ディミトリオス・スタソプロス; Vyacheslav Filyaev; ヴィヤチェスラヴ・フィルヤエフ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2009-06-04
Also published as: US8047796B2; US20090129932A1; DE102008037554A1; FR2923856A1; RU2008145029A

Abstract

【課題】タービン（１０）用ダブテール組立体（６００）を提供する。
【解決手段】該ダブテール組立体（６００）は、動翼側ダブテール部（４００）と前記動翼側ダブテール部を受けるよう寸法決めされたホイール側ダブテールスロット（５００）とを有し、前記動翼側ダブテール部とホイール側ダブテール部との各々は、複数の圧接面（４４０、５３８）と複数の非接触面（４４２、５４０）と圧接面から非接触面への遷移部により形成される複数のネック部とを含み、各ネック部は、前記動翼側ダブテール部と前記ホイール側ダブテールスロットとの間において荷重を実質的に均等に分配しやすくする傾斜角（４４４、５４２）を含む。
【選択図】図６

Description

本発明は、一般に蒸気タービンに関し、特に蒸気タービンホイールへの蒸気タービン動翼の取付けに関する。

少なくとも一部の周知の蒸気タービン動翼は、高い遠心荷重を受ける。特に、最後の数段の低圧ホイールに配置される動翼は、蒸気タービンホイールの回転によって引き起こされる遠心荷重により、その他の段の動翼より高い応力を受ける可能性がある。このような荷重によって、ダブテール結合部において、より高い平均および局部応力が生じる。低圧動翼における応力腐食割れ（ＳＣＣ）は重大な問題であるが、その多くは局部応力によるものである。すなわち、局部応力の増大は、ホイールおよび動翼のダブテール部の疲労寿命の短縮の原因となる。求められる動翼が長尺化するにつれて、ダブテール部は、より高い荷重下で動作することが求められる。
米国特許第６，６５２，２３７Ｂ２号米国特許第６，４３５，８３４Ｂ１号米国特許第６，４３５，８３３Ｂ１号米国特許第６，１４２，７３７号米国特許第６，１４２，７３７号米国特許第５，５３１，５６９号米国特許第５，４９４，４０８号米国特許第５，１７４，７２０号米国特許第４，２６０，３３１号

少なくとも一部の周知の低圧タービンにおいて、ロータホイールは、動翼よりも限定的である場合がある。すなわち、少なくとも一部の周知の動翼を製造するために用いられる材料は、ホイールに用いられる材料よりＳＣＣに対する耐性が高い。低圧ホイールにおけるＳＣＣ破損を回避する有効な手段は、ホイールのダブテール部における局部応力を低減することである。

ひとつの態様において、ロータ組立体を含む蒸気タービンの組立方法を提供する。この方法は、複数の圧接面と、複数の非接触面と、１つの前記圧接面と１つの前記非接触面との間において形成される少なくとも１つのネック部とを含むダブテール部を含む少なくとも１つのタービン動翼を提供することを含む。この方法は、さらにまた、複数の圧接面と複数の非接触面とにより形成される少なくとも１つのダブテールスロットを自身内に形成されて含むタービンホイールを提供することと、前記少なくとも１つのタービン動翼の前記ダブテール部を前記タービンホイールのスロット内に結合させて、前記少なくとも１つのネック部の傾斜角によりダブテール部と前記少なくとも１つのスロットとの間において荷重が実質的に均等に分配されやすくすること、とを含む。

また他の態様において、タービン用ダブテール組立体を提供する。このダブテール組立体は、動翼側ダブテール部と前記動翼側ダブテール部を受けるよう寸法決めされたホイール側ダブテールスロットとを含む。動翼側ダブテール部とホイール側ダブテールスロットとの各々は、複数の圧接面と、複数の非接触面と、圧接面から非接触面への遷移部によって形成される複数のネック部とを含む。各ネック部は、動翼側ダブテール部とホイール側ダブテールスロットとの間において荷重を実質的に均等に分配しやすくする傾斜角を含む。

また他の態様において、蒸気タービンは、タービンホイールに結合される複数のタービン動翼を有するロータ組立体を含む。前記タービン動翼の各々は、翼形部とダブテール部とを含み、前記タービンホイールの各々は、前記複数のタービン動翼側ダブテール部を受けるよう寸法決めされた複数のダブテールスロットを含む。各動翼側ダブテール部と各ダブテールスロットとは、複数の圧接面と、複数の非接触面と、圧接面から非接触面への遷移部によって形成される複数のネック部とを含み、各ネック部は、動翼側ダブテール部とそれぞれのホイール側ダブテールスロットとの間において荷重を実質的に均等に分配しやすくする傾斜角を含む。

以下に、本発明の少なくともひとつの実施例を蒸気タービンエンジンに関連ある用途と該蒸気タービンエンジンの動作とに関して説明する。さらに、以下に本発明の少なくともひとつの実施例を公称サイズに関して、１組の公称規模を含めて説明する。しかし、当業者と本明細書に示される教示を手引きとする人物とには、本発明があらゆる適切なタービンおよび／またはエンジンにも適用可能であることは自明であろう。さらに、当業者および本明細書に示される教示を活用する者には、本発明がさまざまな尺度の公称サイズおよび／または公称規模にも適用可能であることは自明であろう。

図１は、例示的な対向流蒸気タービン１０の略図である。タービン１０は、第１および第２の低圧（ＬＰ）部１２および１４を含む。当該技術分野において周知のように、各タービン部１２および１４は、複数段のダイヤフラム（図１には図示せず）を含む。ロータ軸１６は、タービン部１２および１４を貫通して延在する。各ＬＰ部１２および１４は、ノズル１８および２０を含む。単一の外側シェルまたはケーシング２２は、水平面に沿って軸方向にそれぞれ上半および下半部２４および２６に分割されるとともに、両方のＬＰ部１２および１４にわたる。シェル２２の中央部２８は、低圧蒸気入口３０を含む。外側シェルまたはケーシング２２内において、ＬＰ部１２および１４は、ジャーナル軸受３２および３４により支持される単一の軸受スパンとして配置される。フロースプリッター４０は、第１および第２のタービン部１２および１４間に延在する。

動作時において、低圧蒸気入口３０は、低圧／中温蒸気５０を、ＨＰタービンまたはＩＰタービン等であるがこれらに制限されない蒸気源からクロスオーバ管（図示せず）を介して受ける。蒸気５０は、フロースプリッター４０が蒸気流を２つの対向流路５２および５４内へと分配する入口３０を介して導かれる。特に、この例示的な実施例においては、蒸気５０は、該蒸気から仕事を抽出してロータ軸１６を回転させるＬＰ部１２および１４を介して送られる。蒸気は、ＬＰ部１２および１４から流出するとともに、たとえば腹水器に送られる。

図１には対向流低圧タービンを示すが、当業者には理解できるように、本発明は、低圧タービンと共に用いられるだけでなく、中圧（ＩＰ）タービンおよび／または高圧（ＨＰ）タービンを含むがこれらに制限されないあらゆる対向流タービンと共に用いられることが可能である。加えて、本発明は、対向流タービンと共に用いられることに限らず、逆に、たとえば単流蒸気タービンと共にも用いられる。

図２は、蒸気タービン１０（図１に図示）と共に用いられる例示的なタービン動翼２００の図である。タービン動翼２００は、前縁２０６と後縁２０８とにおいて互いに接続される圧力側２０２と吸引側２０４とを含む。圧力側２０２は、一般に凹状であり、吸引側２０４は、一般に凸状である。タービン動翼２００は、ダブテール部４００と、翼形部分２１０と、これらの間に延在する付根部２１２とを備える。翼形部分２１０は、付根部２１２から半径方向外方に延在するとともに、動翼２００の先端部まで長さが増大する。この例示的な実施例では、翼形部分２１０と付根部２１２とダブテール部４００とが全て一体型の構成要素として製作される。また他の実施例では、翼形部分２１０と付根部２１２とが１つの一体型の部品から製作され、その後、ダブテール部４００に結合される。この例示的な実施例において、動翼２００は、ロータ軸１４０（図１に図示）に、以下により詳細に説明されるダブテール組立体６００によって結合されるとともに、ロータ軸１４０から半径方向外方に延在する。

図３は、動翼２００（図２に図示）と共に用いられる例示的なタービンホイール３００の部分斜視図である。ホイール３００は、以下に詳細に説明する、周方向に整合する複数のダブテールスロット５００を含む。特に、スロット５００は、ホイール３００の半径方向外側周縁部のまわりにおいて周方向に離間するとともに、動翼２００の動翼側ダブテール部（図２に図示）等の取付部分を受けることができる形状および大きさに寸法決めされる。特に、動翼２００は、それぞれの各動翼側ダブテール部４００により各ダブテールスロット５００内に取外し可能に結合される。このため、動翼２００は、軸１６（図１に図示）にホイール３００によって動作可能に結合される。

図４は、動翼２００（図２に図示）と共に用いられる動翼側ダブテール部４００の略図である。この例示的な実施例において、ダブテール部４００は、半径方向中心線４０２のまわりにおいて対称をなす。また他の実施例では、以下に説明される各要素の位置が中心線４０２に対して改変可能である。ダブテール部４００は、複数のネック部フィレット４０４、４０６および４０８を含む。特に、この例示的な実施例では、ダブテール部４００は、上側ネック部フィレット４０４と中間ネック部フィレット４０６と下側ネック部フィレット４０８とを含む。中間ネック部４０６は、半径４１０を有して形成される。同様に、下側ネック部４０８も半径４１２を有して形成される。この例示的な実施例において、半径４１０および４１２は同一であり、各々が１．３９６ミリメートル（ｍｍ）〜２．４１２ｍｍの範囲内、特に約１．９０４ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、各ネック部の半径が、個別にまたは共通して変動する。上側ネック部４０４は、この例示的な実施例では１．０１４ミリメートル（ｍｍ）〜５．５８６ｍｍの範囲内、特に約３．３００ｍｍの寸法を有する半径４１４を有して形成される。また他の実施例では、上側ネック部に関して異なる半径が用いられうる。半径４１０、４１２および４１４は、ダブテール部４００における局部的な応力の集中が緩和されやすくなるように選択される。半径４１４は、さらに、ダブテール部４００と動翼側ダブテール部プラットフォーム４１６との間において円滑な遷移が得られやすくなるように最適化される。

この例示的な実施例において、ダブテール部４００は、さらにまた、複数のフック部フィレット４１８、４２０および４２２を含む。特に、ダブテール部４００は、上側フック部フィレット４１８と中間フック部フィレット４２０と下側フック部フィレット４２２とを含む。上側フック部４１８は、２つの同一の半径４２４とこれらの間に延在する平坦面４２６とを有して形成される。中間フック部４２０も２つの同一の半径４２８とこれらの間に延在する平坦面４３０とを有して形成される。この例示的な実施例において、半径４２４および４２８は同一であり、各々が０．４２５ミリメートル（ｍｍ）〜１．４４１ｍｍの範囲内、特に約０．９３３ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、各フック部の半径は、個別にまたは共通して変動する。この例示的な実施例では、各平坦面４２６および４３０は、１．０００ミリメートル（ｍｍ）〜３．９５２ｍｍの範囲内、特に約１．４１２ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、各々が異なる長さを有する１つ以上の平坦面が用いられうる。

下側フック部４２２は、複合半径４３２と、ダブテール部４００の下面を形成する平坦面４３４とを有して形成される。この例示的な実施例において、複合半径４３２は、２つの半径４３６および４３８を含む。この例示的な実施例において、半径４３６は、１．３４４ミリメートル（ｍｍ）〜２．３６ｍｍの範囲内、特に約１．８５２ｍｍの寸法を有する。半径４３８は、３．６１７ミリメートル（ｍｍ）〜８．１８９ｍｍの範囲内、特に約５．９０３ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、異なる寸法の半径が含まれ、かつ／または単一の半径のみを含む下側フック部４２２が含まれる。この例示的な実施例において、平坦面４３４は、２．９７４ミリメートル（ｍｍ）〜８．０５４ｍｍの範囲内、特に約５．５１４ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、異なる長さを有する平坦面が含まれうる。

図５は、ホイール３００に形成される例示的なホイール側ダブテールスロット５００の略図である。この例示的な実施例において、スロット５００は、中心線４０２のまわりにおいて対称をなすとともに、動翼側ダブテール部４００（図４に図示）に対して補完的な形状を有する。また他の実施例では、以下に説明する各要素の中心線４０２に対する位置が改変される。スロット５００は、複数のネック部フィレット５０２、５０４および５０６を含む。特に、この例示的な実施例において、スロット５００は、上側ネック部フィレット５０２と中間ネック部フィレット５０４と下側ネック部フィレット５０６とを含む。上側ネック部５０２は、半径５０８を有して形成され、中間ネック部５０４は、半径５１０を有して形成される。この例示的な実施例において、半径５０８および５１０は同一であり、各々が１．６９０ミリメートル（ｍｍ）〜２．７０６ｍｍの範囲内、特に約２．１９８ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、各ネック部５０２および／または５０４の半径が変動する。下側ネック部５０６は、複合半径５１２と、スロット５００の下面を形成する平坦面５１４とを有して形成される。この例示的な実施例において、複合半径５１２は、２つの半径５１６および５１８を含む。特に、この例示的な実施例では、半径５１６は、１．６９ミリメートル（ｍｍ）〜２．７０６ｍｍの範囲内、特に約２．１９８ｍｍの寸法を有する。半径５１８は、５．７７６ミリメートル（ｍｍ）〜１０．３４８ｍｍの範囲内、特に約８．０６２ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、異なる半径の寸法が含まれるか、または単一の半径のみを含む下側ネック部５０６が含まれる。

この例示的な実施例において、スロット５００も複数のフック部フィレット５２０、５２２および５２４を含む。特に、この例示的な実施例では、スロット５００は、上側フック部５２０と中間フック部５２２と下側フック部５２４とを含む。中間フック部５２２は、２つの同一の半径５２６とこれらの間に延在する平坦面５２８とを有して形成される。この例示的な実施例において、各半径５２６は、１．６０４ミリメートル（ｍｍ）〜２．６２ｍｍの範囲内、特に約２．１１２ｍｍの寸法を有する。平坦面５２８は、０．２５０ミリメートル（ｍｍ）〜３．３９３ｍｍの範囲内、特に約０．８５３ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、異なる長さを有する１つ以上の平坦面が用いられる。さらに、また他の実施例では、１つまたは２つの異なる半径が用いられる。

下側フック部５２４は、２つの同一の半径５３０とこれらの間に延在する平坦面５３２とを有して形成される。この例示的な実施例において、各半径５３０は、０．４２５ミリメートル（ｍｍ）〜１．４４１ｍｍの範囲内、特に約０．９３３ｍｍの寸法を有する。平坦面５３２は、０．５００ミリメートル（ｍｍ）〜３．７０７ｍｍの範囲内、特に０．６６３ｍｍの寸法を有する。また他の実施例では、異なる長さを有する１つ以上の平坦面が用いられる。さらに、また他の実施例では、１つの異なる半径が用いられるか、または２つの異なる半径が用いられる。中間フック部５２２と下側フック部５２４との各々は、荷重を略均等に担いやすくなる形状を有する。上側フック部５２０は、この例示的な実施例では１．２５５ミリメートル（ｍｍ）〜５．８２７ｍｍの範囲内、特に約３．５４１ｍｍの寸法を有する半径５３４を含む。また他の実施例では、上側フック部５２０に関して異なる半径が用いられる。半径５３４は、スロット５００と上側ホイール面５３６との間において円滑な遷移を得やすくなるように選択される。

この例示的な実施例において、図４および５に示すように、ダブテール部４００とスロット５００との各々は、さらにまた、複数の圧接面４４０および５３８と非接触面４４２および５４０とを含む。特に、この例示的な実施例において、ダブテール部４００は、複数の圧接面４４０と複数の非接触面４４２とを含む。具体的には、各圧接面４４０は、軸周面上において配向されるとともに、ネック部４０４、４０６および／または４０８とそれぞれのフック部４１８、４２０および／または４２２との間において形成される遷移部により形成される。各非接触面４４２は、フック部４１８、４２０および／または４２２とそれぞれのネック部４０４、４０６および／または４０８との間において形成される遷移部により形成される。スロット５００も複数の圧接面５３８と複数の非接触面５４０とを有して形成される。特に、各圧接面５３８は、軸周面上において配向されるとともに、フック部５２０、５２２および／または５２４とネック部５０２、５０４および／または５０６との間において形成される遷移部により形成される。各非接触面５４０は、ネック部５０２、５０４および／または５０６とそれぞれのフック部５２０、５２２および／または５２４との間において形成される遷移部により形成される。この例示的な実施例において、各圧接面４４０および５３８は、圧接面４４０および５３８と非接触面４４２および５４０との間において形成される遷移角４４４および５４２が５０．０°〜９０．０°の範囲内、特に約７０．６°の大きさを有するよう配向される。このような遷移角は、傾斜角として周知である。また他の実施例では、異なる大きさの角度が含まれる。

図６は、動翼２００およびホイール３００とともに用いられる例示的なダブテール組立体６００の略図である。特に、図６には、動翼側ダブテール部４００とホイール側ダブテールスロット６００との圧接面４４０および５３８間における関係を示す。さらにまた、図６には、それぞれダブテール部４００とスロット５００との非接触面４４２および５４０間における関係を示す。

動作時において、ホイール３００の回転は、動翼２００において遠心力を増大させ、この遠心力は、その後、圧接面４４０および５３８を介して各ダブテール組立体６００に伝達される。このような力は、各ダブテール組立体６００への応力の原因となる。荷重経路の方向を強制的に変更すると、応力集中が生じる。一方、圧接面４４０および５３８などの傾斜した圧接面では、この方向転換がさほど急ではないので、結果として生じる応力集中が緩和される。加えて、傾斜角４４４および５４２等の傾斜角によって軸方向の力の成分が生じ、その結果、動翼プラットフォームが屈曲し、応力集中がさらに緩和される。フック部フィレット４１８、４２０、４２２、５２０、５２２および／または５２４とネック部フィレット４０４、４０６、４０８、５０２、５０４および／または５０６の半径を所定の値に定めることによって、各々のフック部およびネック部フィレット上の応力がより均等に配分され、ホイール３００の遠心力により生じる応力がさらに緩和される。

上述の方法および装置は、動翼にかかる高い遠心力に起因する動翼およびホイールのネック部フィレットに生じる局部的な応力を最小限に抑えやすくする。傾斜角の最適化とフィレット半径の最適化により、ダブテール組立体上において荷重が均等に分配されやすくなり、以って動翼側ダブテール部とホイール側ダブテールスロットとのいずれにおいても局部的な応力および平均的な応力が低減する。この応力集中の緩和によって、より高い遠心荷重を担うことが容易になるとともに、出力が向上する。

以上、ダブテール組立体において局部応力を最小限に抑えやすくする方法および装置の例示的な実施例を説明した。前記方法および装置は、本明細書に記載の特定の実施例に限定されることなく、むしろ、前記方法および装置の構成要素を、単独で、または本明細書に記載のその他の構成要素と別個に用いることも可能である。たとえば、動力装置に用いられる本明細書に記載のダブテール組立体は、その他の産業設備または部品設計および／または監視システムおよび方法と組み合わせて製作、かつ／または使用可能であり、一般に動力装置、または特に上述の蒸気タービンエンジンへの適用に制限されない。逆に、本発明を、その他多くの部品または設備設計および／またはシステムと関連して実施および利用することが可能である。

本発明をさまざまな特定の実施例の観点から説明したが、当業者には理解できるように、本発明は特許請求の範囲の精神および範囲内において改変および実施が可能である。

例示的な対向流蒸気タービンエンジンの略図である。図１の蒸気タービンエンジンと共に用いられる例示的なタービン動翼を示す図である。図２の動翼と共に用いられる例示的なタービンホイールの部分斜視図である。図２の動翼と共に用いられる例示的なタービン動翼側ダブテール部の略図である。図３のホイールと共に用いられる例示的なタービンホイール側ダブテールスロットの略図である。図４のダブテール部と図５のダブテールスロットとを含む例示的なダブテール組立体の略図である。

符号の説明

１０蒸気タービン
１２低圧部
１４ＬＰ部
１６ロータ軸
１８ノズル
２０ノズル
２２外側シェルまたはケーシング
２４下半部
２６半部
２８中央部
３０低圧蒸気入口
３２ジャーナル軸受
３４ジャーナル軸受
４０フロースプリッター
５０蒸気
５２流路
５４流路
１４０ロータ軸
２００タービン動翼
２０２圧力側
２０４吸引側
２０６前縁
２０８後縁
２１０翼形部分
２１２付根部
２２０先端部
３００タービンホイール
４００ダブテール部
４０２半径方向中心線
４０４ネック部フィレット
４０６中間ネック部フィレット
４０８下側ネック部フィレット
４１０半径
４１２半径
４１４半径
４１６動翼側ダブテール部プラットフォーム
４１８上側フック部フィレット
４２０中間フック部
４２２下側フック部
４２４２つの同一の半径
４２６平坦面
４２８２つの同一の半径
４３０平坦面
４３２複合半径
４３４平坦面
４３６２つの半径
４３８半径
４４０圧接面
４４２非接触面
４４４傾斜角
５００ダブテールスロット
５０２上側ネック部フィレット
５０４中間ネック部フィレット
５０６下側ネック部
５０８半径
５１０半径
５１２複合半径
５１４平坦面
５１６半径
５１８半径
５２０上側フック部
５２２中間フック部
５２４下側フック部
５２６半径
５２８平坦面
５３０半径
５３２平坦面
５３４半径
５３６上側ホイール面
５３８圧接面
５４０非接触面
５４２傾斜角
６００ダブテール組立体

Claims

動翼側ダブテール部（４００）と前記動翼側ダブテール部を受けるよう寸法決めされたホイール側ダブテールスロット（５００）とを有するタービン（１０）用ダブテール組立体（６００）であって、前記動翼側ダブテール部とホイール側ダブテールスロットとの各々は、複数の圧接面（４４０、５３８）と複数の非接触面（４４２、５４０）と圧接面から非接触面への遷移部によって形成される複数のネック部とを有し、各ネック部は、前記動翼側ダブテール部と前記ホイール側ダブテールスロットとの間において荷重を実質的に均等に分配しやすくする傾斜角（４４４、５４２）を含むダブテール組立体（６００）。
前記動翼側ダブテール部（４００）は、
少なくとも２つの半径（４３６、４３８）と前記半径間に延在する少なくとも１つの平坦面（４３０）とを有する上側動翼フック部（４１８）と；
少なくとも２つの半径（４２８）と前記半径間に延在する少なくとも１つの平坦面（４３０）とを有する中間動翼フック部（４２０）と；
複合半径（４３２）を有する下側フック部（４２２）とをさらに含む請求項１に記載のダブテール組立体（６００）。
前記ダブテールスロット（６００）は、
半径（５２６）を有する上側ホイールフック部（５２０）と；
少なくとも２つの半径（５２０）と前記半径間に延在する少なくとも１つの平坦面（５２８）とを有する中間ホイールフック部（５２２）と；
少なくとも２つの半径（５３０）と前記半径間に延在する少なくとも１つの平坦面（５３２）とを有する下側ホイールフック部（５２４）とをさらに含む請求項１又は２に記載のダブテール組立体（６００）。
各動翼ダブテール部（４００）は、さらに、前記複数の圧接面の内の１つの圧接面（４４０、５３８）と前記複数の非接触面の内の１つの非接触面（４４２、５４０）との間において形成される少なくとも１つの傾斜角（４４４、５４２）を含み、前記傾斜角は、約７０．６度である請求項２に記載のダブテール組立体（６００）。
各々の前記ダブテールスロット（５００）は、さらに、前記複数の圧接面の内の１つの圧接面（４４０、５３８）と前記複数の非接触面の内の１つの非接触面（４４２、５４０）との間において形成される傾斜角（４４４、５４２）を含み、前記傾斜角は、約７０．６度である請求項２に記載のダブテール組立体（６００）。
各々の前記ネック部は、せん断応力への耐性が向上するよう最適化される請求項１乃至５のいずれか１項に記載のダブテール組立体（６００）。
タービンホイール（３００）に結合される複数のタービン動翼（２００）を有するロータ組立体を含む蒸気タービン（１０）であって、前記複数のタービン動翼の各々は、翼形部（２１０）とダブテール部（４００）とを有し、前記タービンホイールは、前記複数のタービン動翼側ダブテール部を受けるよう寸法決めされた複数のダブテールスロット（５００）を含み、各々の前記動翼側ダブテール部とダブテールスロットとは、複数の圧接面（４４０、５３８）と複数の非接触面（４４２、５４０）と圧接面から非接触面への遷移部によって形成される複数のネック部とを有し、各ネック部は、前記動翼側ダブテール部と前記ホイール側ダブテールスロットとの間において荷重を実質的に均等に分配しやすくする傾斜角（４４４、５４２）を含む蒸気タービン（１０）。
各々の前記タービン動翼側ダブテール部（４００）は、
少なくとも２つの半径（５２６）と前記半径間に延在する平坦面（５２８）とを有する上側動翼フック部（５２０）と；
少なくとも２つの半径と前記半径間に延在する平坦面とを有する中間動翼フック部（５２２）と；
複合半径（５１２）を有する下側フック部（５２４）とをさらに含む請求項７に記載の蒸気タービン（１０）。
各々の前記ダブテールスロットは、
半径（４２４）を有する上側ホイールフック部（４１８）と；
少なくとも２つの半径（４２８）と前記半径間に延在する平坦面（４３０）とを有する中間ホイールフック部（４２０）と；
少なくとも２つの半径と前記半径間に延在する平坦面（４３４）とを有する下側ホイールフック部（４２２）とをさらに含む請求項７に記載の蒸気タービン（１０）。
各々の前記タービン動翼（２００）は、さらに、前記複数の圧接面の内の１つの圧接面（４４０、５３８）と前記複数の非接触面の内の１つの非接触面（４４２、５４０）との間において形成される少なくとも１つの傾斜角（４４４、５４２）を含み、前記傾斜角は、約７０．６度である請求項８に記載の蒸気タービン（１０）。