JP2013227980A - タービンダイアフラム構成 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】静止ブレードユニット16は、半径方向内側リング12に係合する半径方向内側プラットフォーム部分162と、半径方向外側リング14に係合する半径方向外側プラットフォーム部分163とによって内側及び外側のダイアフラムリングに取り付けられ、内側プラットフォーム部分はダイアフラムの周方向に延在し、外側プラットフォーム部分は翼161の食違い角と一致する方向に延在する。半径方向内側リング12は、静止ブレードユニットの内側プラットフォーム部分162に対して相補的な形状及び向きのブレードユニット保持部124を有し、半径方向外側リング14の内周面には、静止ブレードユニットの対応する外側プラットフォーム部分163に対して相補的な形状及び向きの複数のブレードユニット保持部147が設けられる。
【選択図】図5
Description
(a)半径方向内側ダイアフラムリングと、
(b)半径方向外側ダイアフラムリングと、
(c)内側及び外側リングの間に配置された複数の静止ブレードユニットであって、各ブレードユニットは、
食違い角を有する翼部分と、
半径方向内側リングに係合する半径方向内側プラットフォーム部分と、
半径方向外側リングに係合する半径方向外側プラットフォーム部分と、を含む複数の静止ブレードユニットとを含み、
(i)半径方向内側リングには、内側プラットフォーム部分を内側リングに保持するために働くブレードユニット保持手段が設けられており、
(ii)外側プラットフォーム部分は、翼の食違い角と一致した方向に延在しており、
(iii)半径方向外側リングの内周面には、複数のブレードユニット保持手段が設けられており、このような各手段は、静止ブレードユニットの対応する外側プラットフォーム部分に対して相補的な形状及び向きを有し、かつ外側プラットフォーム部分を半径方向外側リングに保持するように働く、軸流タービンダイアフラムを提供する。
・ダイアフラムの組立てにおける溶接又はその他の金属溶融技術の必要性が完全に排除され、その結果、コストが節約され、製造時間が短縮される。
・溶接の排除は、ダイアフラムの構造に生じ得る欠陥原因を排除する。
・ダイアフラムの組立てにおいて通常使用される溶接の種類は、通常、高度で高価なレーザ又は電子ビーム溶接機器を必要とする深溶け込み溶接を含む。したがって、溶接の排除は、タービンダイアフラムの組立てのための製造設備の選択においてより多くの選択肢を提供する。
12 内側ダイアフラムリング
121 内側ダイアフラムリングセグメント
122 内側ダイアフラムリングの上側半部
123 内側ダイアフラムリングの下側半部
124 ブレードユニット保持手段(周方向スロット)
126 内側ダイアフラムリングの外周面−露出した部分
127 ラビリンスシール
14 外側ダイアフラムリング
140 クロスキー位置決め手段
141 外側ダイアフラムリングの上側半部
142 外側ダイアフラムリングの下側半部
143〜146 平らな接合面
147 ブレードユニット保持手段(スロット)
148 停止手段(段部)
149 外側ダイアフラムリングの内周面−露出した部分
150 凹部
16 ブレードユニット
161 ブレードユニットの翼部分
162 ブレードユニットの内側プラットフォーム部分
163 ブレードユニットの外側プラットフォーム部分
164 翼前縁
165 翼後縁
166 停止手段(段部)
18 ボルト継手
181,182 ボルト案内スペーサ
183,184 穴
185 ボルト
186 ボルト端部ねじ山付部分
20 内側リング
201 あり溝状のスロット
22 ラビリンスシール
J 外側ダイアフラムリングの接合平面
X−X ダイアフラム主軸線
θ 接合平面スカーフ角/翼の食違い角
Claims (16)
- 軸流タービンダイアフラム(10)であって、
(a)半径方向内側ダイアフラムリング(12)と、
(b)半径方向外側ダイアフラムリング(14)と、
(c)内側及び外側リングの間に配置された複数の静止ブレードユニット(16)であって、各ブレードユニットは、
・食違い角(θ)を有する翼部分(161)と、
・半径方向内側リング(12)に係合する半径方向内側プラットフォーム部分(162)と、
・半径方向外側リング(14)に係合する半径方向外側プラットフォーム部分(163)とを有する、静止ブレードユニット(16)と、を備え、
(i)半径方向内側リング(12)には、内側プラットフォーム部分(162)を内側リング(12)に保持するために働くブレードユニット保持手段(124)が設けられており、
(ii)外側プラットフォーム部分(163)は、前記翼部分(161)の食違い角(θ)と一致する方向に延在しており、
(iii)半径方向外側リング(14)の内周面には、複数のブレードユニット保持手段(147)が設けられており、それぞれのこのような手段は、前記静止ブレードユニットの対応する外側プラットフォーム部分(163)に対して相補的な形状及び向きを有し、これにより、外側プラットフォーム部分を半径方向外側リングに保持することを特徴とする、軸流タービンダイアフラム(10)。 - ダイアフラム(10)の半径方向外側ポート壁部は、外側ダイアフラムリング(14)の内周面の露出した部分(149)と周方向で交互に位置する、ブレードユニット(16)の半径方向外側の細長いプラットフォーム部分(163)を有する、請求項1記載の軸流タービンダイアフラム。
- ブレードユニット(16)の半径方向内側プラットフォーム部分(162)は、タービンダイアフラム(10)の周方向に延在しており、半径方向内側ダイアフラムリング(12)の外周面には、静止ブレードユニットの内側プラットフォーム部分に対して相補的な形状及び向きのブレードユニット保持手段(124)が設けられており、これにより、内側プラットフォーム部分は半径方向内側リングに保持される、請求項1又は2記載の軸流タービンダイアフラム。
- ダイアフラム(10)の半径方向内側ポート壁部は、ブレードユニット(16)の半径方向内側の細長いプラットフォーム部分(162)を含み、該プラットフォーム部分(162)の側方に、軸方向で互いに反対の側において、内側ダイアフラムリング(12)の外周面の複数の部分(126)が位置する、請求項3記載の軸流タービンダイアフラム。
- 半径方向内側の細長いプラットフォーム部分(162)の互いに対面する端部は、内側ダイアフラムリング(12)のブレードユニット保持手段(124)に挿入されたときに互いに当接し、これにより、プラットフォーム部分(162)が、周方向でダイアフラム(10)の内側ポート壁部に沿って連続的に延びる、請求項3又は4記載の軸流タービンダイアフラム。
- ブレードユニット(16)の半径方向内側プラットフォーム部分(162)及び半径方向外側プラットフォーム部分(163)は、アンダカット又は凹部形状を備えた半径方向横断面を有するスロット又は溝の形式のブレードユニット保持手段(124,147)に嵌合するよう成形された半径方向横断面を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の軸流タービンダイアフラム。
- ブレードユニット(16)の半径方向内側プラットフォーム部分(162)は、横断面がT字形であり、T字の横棒が、T字の縦棒の半径方向内方に位置している、請求項6記載の軸流タービンダイアフラム。
- ブレードユニット(16)の半径方向外側プラットフォーム部分(163)は、横断面がT字形であり、T字の横棒が、T字の縦棒の半径方向外方に位置している、請求項6又は7記載の軸流タービンダイアフラム。
- 半径方向内側及び外側のダイアフラムリング(12,14)はそれぞれ、少なくとも2つのセグメント(121,140,141)を含む、請求項1から8までのいずれか1項記載の軸流タービンダイアフラム。
- 半径方向内側ダイアフラムリング(12)は、少なくとも4つのセグメントを含む偶数のセグメント(121)を有する、請求項9記載の軸流タービンダイアフラム。
- 外側ダイアフラムリング(14)のセグメント(140,141)は、外側ダイアフラムリングの直径方向で互いに反対側において、接合平面(J)上で互いに結合される、請求項9又は10記載の軸流タービンダイアフラム。
- 外側ダイアフラムリング(14)のセグメント(140,141)は、ブレードユニットの翼の食違い角と一致するスカーフ角(θ)を成す接合平面(J)上で互いに結合される、請求項9から11までのいずれか1項記載の軸流タービンダイアフラム。
- 外側ダイアフラムリング(14)のセグメント(140,141)は、ボルト継手(18)によって互いに結合される、請求項9から12までのいずれか1項記載の軸流タービンダイアフラム。
- ブレードユニット(163)の半径方向外側プラットフォーム部分(163)及び/又は外側リング(14)のブレードユニット保持手段(147)には、ダイアフラム(10)の前後における差圧の影響による保持手段(147)に対するプラットフォーム部分(163)の移動に対抗するよう働く停止手段(166,148)が設けられている、請求項1から13までのいずれか1項記載の軸流タービンダイアフラム。
- 半径方向内側リング(12)の半径方向内側は、シール(127)として構成されているか、又はシールを保持するよう構成されており、このようなシールは、ダイアフラム(10)の比較的高圧の側と比較的低圧の側との間の漏れを制限するよう働く、請求項1から14までのいずれか1項記載の軸流タービンダイアフラム。
- 請求項9記載のタービンダイアフラムを組み立てる方法であって、
(a)ブレードユニットの外側プラットフォーム部分(163)を、外側ダイアフラムリングのセグメントの内周面に設けられたブレードユニット保持手段(147)内へ滑り込ませることによって、静止ブレードユニット(16)を外側ダイアフラムリング(14)のセグメント(141,142)に取り付けるステップであって、これにより、外側ダイアフラムリングの複数のセグメントを形成し、このような各セグメントは、セグメントに取り付けられた複数のブレードユニットを有する、ステップと、
(b)ブレードユニット保持手段(124)をブレードユニットの内側プラットフォーム部分(162)上へ滑り嵌めることによって、内側リング(12)のセグメント(121)を、外側ダイアフラムリング(14)のセグメント(140,142)に前記のように取り付けられた静止ブレードユニット(16)の内側プラットフォーム部分(162)に取り付けるステップであって、これにより、複数のブレードユニット(16)と、該複数のブレードユニット(16)に取り付けられた内側ダイアフラムリングの少なくとも1つのセグメントとを有する、前記外側ダイアフラムリング(14)の前記複数のセグメントを形成する、ステップと、
(c)前記ブレードユニット(16)と、該ブレードユニット(16)に取り付けられた内側ダイアフラムリング(12)のセグメント(121)とを備えた、前記外側ダイアフラムリング(14)の別個のセグメント(140,141)を互いに接合することによって、ダイアフラム(10)の組立てを完了するステップと、を含むことを特徴とする、請求項9記載のタービンダイアフラムを組み立てる方法。
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