JP6278448B2 - Liquid damper and rotary machine blade provided with the same - Google Patents
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Description
本発明は、液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼に関する。 The present invention relates to a liquid damper and a rotary machine blade provided with the same.
従来、タービンにおいては、軽量化を図るため、腹側部と背側部との各裏面によって空洞部が画成された中空構造としたタービン翼を用いている。このようなタービン翼では、振動を抑制する技術として、タービン翼の振動応答レベルを低減するため、シュラウドダンパ、板バネダンパ、シールピンダンパが採用されている(例えば、特許文献1など参照)。これらのダンパでは、翼内部や翼間に設置されており、共振時にダンパと翼が接触することから、摩擦による減衰効果を有している。 Conventionally, in order to reduce the weight of a turbine, a turbine blade having a hollow structure in which a hollow portion is defined by respective back surfaces of an abdominal side portion and a back side portion is used. In such turbine blades, shroud dampers, leaf spring dampers, and seal pin dampers are employed as techniques for suppressing vibrations in order to reduce the vibration response level of the turbine blades (see, for example, Patent Document 1). These dampers are installed inside the blades or between the blades, and have a damping effect due to friction because the dampers and the blades come into contact at the time of resonance.
しかしながら、摩擦減衰を採用している従来のタービン翼では、翼とダンパとの間の接触面の状態が安定しないため、翼の振動特性が安定せず、振動を容易に予測することができなかった。そのため、タービン翼を備えたタービンの稼働が不安定になるという問題があった。
また、タービンを長時間稼働させた場合には、翼とダンパとの間で摩耗や凝着が生じることから、前述したように接触面の状態が安定しないことから、その点で改善の余地があった。
However, in conventional turbine blades that employ friction damping, the contact surface between the blade and the damper is not stable, so the blade vibration characteristics are not stable and vibration cannot be predicted easily. It was. Therefore, there has been a problem that the operation of the turbine including the turbine blades becomes unstable.
In addition, when the turbine is operated for a long time, wear and adhesion occur between the blades and the damper, and as described above, the state of the contact surface is not stable, so there is room for improvement in that respect. there were.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ダンパの減衰を安定させることで、中空翼の安定的な稼働を行うことができるとともに、振動予測を容易に行うことができる液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. By stabilizing the damping of the damper, the liquid damper can stably operate the hollow blade and can easily perform vibration prediction. And a rotating machine blade provided with the same.
上記目的を達成するため、本発明に係る液体ダンパは、腹側部と背側部との各裏面によって空洞部が画成された中空翼に配置される液体ダンパであって、前記中空翼の前記空洞部に収容されて、流動可能な粘性流体又は粘弾性流体を有し、前記空洞部に収容可能で閉塞空間を形成する筐体と、該筐体内に収容される前記粘性流体又は粘弾性流体と、を備え、前記筐体の内面には、柔軟性を有する梁状突出片が突設され、前記梁状突出片の固有振動数は、前記中空翼の固有振動数に合わせて設定されていることを特徴としている。
また、本発明に係る液体ダンパは、腹側部と背側部との各裏面によって空洞部が画成された中空翼に配置される液体ダンパであって、前記中空翼の前記空洞部に収容されて、流動可能な粘性流体又は粘弾性流体を有し、前記空洞部に収容可能で閉塞空間を形成する筐体と、該筐体内に収容される前記粘性流体又は粘弾性流体と、を備え、前記筐体の内面には、柔軟性を有する梁状突出片が突設され、前記梁状突出片には、微小な貫通孔からなる複数のオリフィスが形成されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a liquid damper according to the present invention is a liquid damper disposed in a hollow wing in which a hollow portion is defined by each back surface of an abdominal side portion and a back side portion. is accommodated in the cavity, have a flowable viscous fluid or viscoelastic fluid, a housing forming an accommodation possible closed space to the cavity, the viscous fluid or viscoelastic housed within the housing A beam-like protruding piece having flexibility is provided on the inner surface of the housing, and the natural frequency of the beam-like protruding piece is set in accordance with the natural frequency of the hollow blade. Tei is characterized in Rukoto.
The liquid damper according to the present invention is a liquid damper disposed in a hollow wing in which a cavity is defined by the back surfaces of the abdomen and the back, and is accommodated in the cavity of the hollow wing. A casing that has a flowable viscous fluid or viscoelastic fluid and can be accommodated in the cavity and forms a closed space; and the viscous fluid or viscoelastic fluid accommodated in the casing. A flexible beam-like projecting piece projects from the inner surface of the housing, and the beam-like projecting piece is formed with a plurality of orifices composed of minute through holes.
また、本発明に係る液体ダンパを備えた回転機械翼は、上述の液体ダンパを備えた回転機械翼であって、前記液体ダンパは、前記中空翼の空洞部内で、前記裏面に接触して設けられていることを特徴としている。 Further, the rotary machine blade provided with the liquid damper according to the present invention is the rotary machine blade provided with the liquid damper described above, and the liquid damper is provided in contact with the back surface in the hollow portion of the hollow blade. It is characterized by being.
本発明では、中空翼に生じる振動を粘性流体又は粘弾性流体を収容した液体ダンパによって減衰させることができ、振動応力の低減効果を得ることができる。つまり、共振によって中空翼同士が接触する際に、これら中空翼に設けられる液体ダンパにも衝撃力が加わり、内部の粘性流体又は粘弾性流体も励振される。このとき粘性流体又は粘弾性流体が励振されることで、その流体の運動エネルギーが熱エネルギーへと変換され、これにより中空翼の振動を低減することができ、減衰効果を発揮することになる。 In the present invention, the vibration generated in the hollow blade can be damped by the liquid damper containing the viscous fluid or the viscoelastic fluid, and the effect of reducing the vibration stress can be obtained. That is, when the hollow blades come into contact with each other by resonance, an impact force is also applied to the liquid dampers provided in these hollow blades, and the internal viscous fluid or viscoelastic fluid is also excited. At this time, when the viscous fluid or the viscoelastic fluid is excited, the kinetic energy of the fluid is converted into thermal energy, whereby vibration of the hollow blade can be reduced, and a damping effect is exhibited.
このように、本発明では、中空翼の振動を抑制する液体ダンパの減衰にかかる振動特性が安定することから、振動予測が容易に、且つより精度よく行うことができ、摩耗などの経年劣化への対応が可能となり、中空翼を備えた発電プラント等を安定的に稼働させることができる。 As described above, in the present invention, since the vibration characteristics related to the damping of the liquid damper that suppresses the vibration of the hollow blade are stable, vibration prediction can be performed easily and more accurately, and the deterioration over time such as wear can be achieved. Therefore, a power plant equipped with hollow blades can be stably operated.
また、この場合には、柔軟性を有する梁状突出片が粘性流体又は粘弾性流体の内部に配置され、振動によって梁状突出片が柔軟に振れることから、比較的、低周波領域で効果を発揮する粘性流体又は粘弾性流体のみが設けられる場合に比べて、高周波領域での振動低減効果を発揮させることができ、周波数領域を広げることができる。そのため、特に高周波領域となるガスタービンの使用に好適となる利点がある。
また、本発明では、液体ダンパを筐体型とすることが可能であり、着脱可能な構成とすることを容易に行うことができる。このように液体ダンパを着脱式とすることで、減衰効果を調整するときやメンテナンス時に適宜交換することができる利点がある。
In this case, the flexible beam-like protruding piece is arranged inside the viscous fluid or viscoelastic fluid, and the beam-like protruding piece can be flexibly shaken by vibration. Compared with the case where only the viscous fluid or the viscoelastic fluid to be exhibited is provided, the vibration reduction effect in the high frequency region can be exhibited, and the frequency region can be widened. Therefore, there exists an advantage suitable for use of the gas turbine which becomes especially a high frequency area | region.
Further, in the present invention, the liquid damper can be a housing type and can be easily configured to be detachable. By making the liquid damper detachable as described above, there is an advantage that it can be appropriately replaced when adjusting the damping effect or during maintenance.
また、この場合には、梁状突出片の共振点(固有振動数)を中空翼の共振点と一致させることで、液体ダンパを動吸振器として機能させることができ、中空翼の振動を効果的に低減することができる。あるいは、中空翼の回転に伴って生じ易い回転周方向の振動を、複数のオリフィスにより効果的に減衰することができる。 In this case, the resonance point (natural frequency) of the beam-shaped protruding piece is matched with the resonance point of the hollow blade, so that the liquid damper can function as a dynamic vibration absorber, and the vibration of the hollow blade is effective. Can be reduced. Or the vibration of the rotation circumferential direction which is easy to occur with rotation of a hollow blade can be effectively attenuated by a plurality of orifices.
また、本発明に係る液体ダンパでは、前記梁状突出片は、複数設けられていることが好ましい。 In the liquid damper according to the present invention, it is preferable that a plurality of the beam-like projecting pieces are provided.
この場合には、設計時に離調の対象となる振動モードは通常一つではないことから、それぞれの共振点にあった梁状突出片を複数設置することにより、中空翼の振動を広範な振動数領域で低減することができ、動吸振器の機能をより効果的に発揮させることができる。また、複数の梁状突出片のそれぞれの材料、厚さ寸法、長さ寸法などを変更することで減衰係数を変更することが可能となるので、固有振動数の異なる複数の梁状突出片を配置することができる。 In this case, since there is not usually one vibration mode to be detuned at the time of design, the installation of multiple beam-like projecting pieces at each resonance point allows the vibration of the hollow blade to be controlled in a wide range. It can be reduced in several regions, and the function of the dynamic vibration absorber can be exhibited more effectively. In addition, it is possible to change the damping coefficient by changing the material, thickness dimension, length dimension, etc. of each of the plurality of beam-like protruding pieces. Can be arranged.
また、本発明に係る液体ダンパでは、前記梁状突出片には、微小な貫通孔からなる複数のオリフィスが形成されていることが好ましい。 In the liquid damper according to the present invention, it is preferable that the beam-like projecting piece is formed with a plurality of orifices composed of minute through holes.
本発明では、粘性流体又は粘弾性流体が梁状突出片に形成された複数のオリフィスを通過することで、中空翼の振動エネルギーをオリフィスによる運動エネルギーに変換することができ、さらに高い減衰効果が得られることから、より広範な振動数領域を網羅した動吸振器の機能を発揮させることができる。 In the present invention, the viscous fluid or the viscoelastic fluid passes through the plurality of orifices formed in the beam-like protruding piece, so that the vibration energy of the hollow blade can be converted into the kinetic energy by the orifice, and a higher damping effect can be obtained. As a result, the function of the dynamic vibration absorber covering a wider frequency range can be exhibited.
また、本発明に係る液体ダンパでは、前記複数のオリフィスは、前記中空翼の回転周方向に向けて貫通していることが好ましい。 In the liquid damper according to the present invention, it is preferable that the plurality of orifices pass through in a rotational circumferential direction of the hollow blade.
この場合には、中空翼の回転に伴って生じ易い回転周方向の振動を、複数のオリフィスにより効果的に減衰することができる。 In this case, vibrations in the rotational circumferential direction that tend to occur with the rotation of the hollow blade can be effectively damped by the plurality of orifices.
本発明の液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼によれば、ダンパの減衰を安定させることで、中空翼の安定的な稼働を行うことができるとともに、振動予測を容易に行うことができる効果を奏する。 According to the liquid damper of the present invention and the rotary machine blade provided with the same, it is possible to stably operate the hollow blade and to easily perform vibration prediction by stabilizing the damping of the damper. There is an effect.
以下、本発明の実施の形態による液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼について、図面に基づいて説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。 Hereinafter, a liquid damper according to an embodiment of the present invention and a rotary machine blade provided with the same will be described with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention.
(第1の実施の形態)
図1に示すように、本実施の形態の中空翼1(回転機械翼)が適用されるタービンは、発電プラント等で用いられているものである。例えば、このような蒸気プラントとしては、高圧の蒸気を発生する蒸気発生器3と、蒸気発生器3から高圧の蒸気が直接供給される高圧蒸気タービン4と、蒸気発生器3及び高圧蒸気タービン4からの蒸気の湿分を分離して加熱する湿分分離加熱器5と、湿分分離加熱器5から低圧の蒸気が供給される低圧蒸気タービン(以下、蒸気タービン6という)が設けられている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the turbine to which the hollow blade 1 (rotary machine blade) of the present embodiment is applied is used in a power plant or the like. For example, such a steam plant includes a steam generator 3 that generates high-pressure steam, a high-pressure steam turbine 4 to which high-pressure steam is directly supplied from the steam generator 3, and the steam generator 3 and the high-pressure steam turbine 4. A moisture separator /
蒸気タービン6において、湿分分離加熱器5からの蒸気は、蒸気入口6Aに供給され、蒸気タービン6に形成されている蒸気通路6Bを、ロータ軸61の軸方向(図中、矢印Aで示す)に沿って流れる。蒸気通路6Bには、動翼7と静翼(以下、中空翼1という)が交互に配置されており、蒸気タービン6は、中空翼1での圧力降下によって運動エネルギーを生じさせ、これを動翼7によって回転トルクに変換している。
In the
動翼7は、ロータ軸61に結合されており、これを回転駆動する。一方、中空翼1は、図1〜図3に示すように、ロータ軸61の径方向(図中、矢印Rで示す)内側の端がシュラウド62に、径方向Rの外側の端が翼根リング63に、それぞれ溶接により結合されている(図3に溶接部を符号Eで示す)。
The
中空翼1と動翼7は、一対となって一個の「段」を構成しており、蒸気タービン6には、多数の段が設けられている。これら段は、蒸気通路6Bを上流側から下流側に向かうに従って、中空翼1及び動翼7の翼幅(ロータ軸61に略直交する方向の翼の長さ)が、長くなるよう構成されている。蒸気通路6Bの最も下流側にある低圧最終段の中空翼1は、上流側の段にある中空翼1に比べて、特に翼幅が長いものとなっている。低圧最終段において、中空翼1は、図1に示すように、ロータ軸61の周方向(図中、矢印P)に所定の間隔で複数配列されており、翼群を形成している。
The
中空翼1は、図4に示すように、主に腹側を構成する腹側部材1A(腹側部)と、主に背側を構成する背側部材1B(背側部)と、を有し、腹側部材1Aと背側部材1Bを組み合わせた内部に空洞部1Cが形成されている。腹側部材1Aと背側部材1Bは、それぞれ金属製の板状部材を、互いに異なる反り方で湾曲させたものである。腹側部材1Aは、その表面が中空翼1の腹面1aとなるよう反りが形成されている。一方、背側部材1Bは、その表面が中空翼1の背面1bとなるよう反りが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
中空翼1の翼部16の内部には、液体ダンパ10が着脱自在に内装されている。
液体ダンパ10は、図5〜図7に示すように、空洞部1Cに収容可能で閉塞空間を形成する筐体11と、この筐体11の内部に収容される流動可能な粘性流体又は粘弾性流体12と、を備えて構成されている。
A
As shown in FIGS. 5 to 7, the
筐体11は、Ni合金やチタンなどの耐熱材料から構成され、6面からなる壁体によって液密な閉塞空間を形成し、翼部16の径方向に沿って延びる形状をなしている。ここで、図5及び図7では、液体ダンパ10に対して紙面の上側に向けて遠心力Fが作用している状態を示している。
The
筐体11内に収容される粘性流体又は粘弾性流体12としては、鉛(液体)や高分子液体等が挙げられ、液体ダンパ10の取付け位置の温度から選択される。なお、図5及び図7は、粘性流体又は粘弾性流体12として例えば300℃程度の高温領域で液化する鉛を使用した一例を示している。この場合、常温時には固体で筐体11内に満たされた状態(不図示)であっても、タービン運転時のような高温時には液化する。
Examples of the viscous fluid or the
筐体11の一壁体(第1壁体11a)の内面には、オリフィス構造を有するとともに、柔軟性を有する板状の梁状突出片13が突設されている。梁状突出片13は、例えばチタンやNi合金等の材料から形成され、第1壁体11aの幅方向の中心位置において、その突設方向を遠心力Fが作用する方向(矢印Y方向)に向けて設けられている。梁状突出片13の高さ寸法H(径方向Rの長さ寸法)は、任意に設定することができるが、ここでは突出端13bが筐体11の第1壁体11aに対向する第2壁体11bに近づく高さ寸法に設定されている。
On the inner surface of one wall body (
梁状突出片13には、微小な貫通孔からなる複数(図6で6個)のオリフィス13aが厚さ方向に貫通して形成され、これらオリフィス13aによって減衰機能を有するオリフィス構造が構成されている。オリフィス13aは、中空翼1の回転周方向に向けて貫通している。
A plurality of (six in FIG. 6)
このようなオリフィス13aを有する梁状突出片13の固有振動数は、中空翼1の固有振動数に合わせて設定されている。つまり、梁状突出片13の共振点を中空翼1の共振点に一致させることで、動吸振器として機能させることができ、振動低減効果が主に低周波数領域で発揮されることがなく、周波数領域を広げることができる。
The natural frequency of the beam-like protruding
次に、上述した構成の中空翼1の作用について、図面に基づいて具体的に説明する。
図4に示すように、本実施の形態のように内部に空洞部1Cを有する中空翼1は、内部に空洞部1Cを有しない中実翼に比べて固有振動数が比較的小さなものとなっており、図1に示す蒸気タービン6の作動時において、自励振動(フラッタ)が生じ易くなっている。自励振動が生じると、中空翼1には弾性変形による撓みや捩れが生じ、中空翼1の腹側部材1Aと背側部材1Bとの間には、相対的な位置変動が生じる。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 4, the
そして、相対的な位置変動が生じ、相対振動する中空翼1同士が共振によって接触する際には、これら中空翼1の空洞部1C内に設けられる液体ダンパ10にも衝撃力が加わり、図5及び図7に示すように、内部の粘性流体又は粘弾性流体12も励振される。このとき粘性流体又は粘弾性流体12が励振されることで、その流体の運動エネルギーが熱エネルギーへと変換され、これにより中空翼1の振動を低減することができ、減衰効果を発揮することになる。つまり、中空翼1に生じる振動を粘性流体又は粘弾性流体12を収容した液体ダンパ10によって減衰させることができ、振動応力の低減効果を得ることができる。
When relative position fluctuations occur and the relatively vibrating
このように、中空翼1の振動を抑制する液体ダンパ10の減衰にかかる振動特性が安定することから、振動予測が容易に、且つより精度よく行うことができ、摩耗などの経年劣化への対応が可能となり、中空翼1備えた発電プラント等を安定的に稼働させることができる。
As described above, since the vibration characteristics related to the damping of the
また、柔軟性を有する梁状突出片13が粘性流体又は粘弾性流体12の内部に配置され、振動によって梁状突出片13が柔軟に振れることから、比較的、低周波領域で効果を発揮する粘性流体又は粘弾性流体12のみが設けられる場合に比べて、高周波領域での振動低減効果を発揮させることができ、周波数領域を広げることができる。そのため、特に高周波領域となるガスタービンの使用に好適となる利点がある。
In addition, since the beam-like protruding
また、本実施の形態では、液体ダンパ10が筐体11を備えているので、インテグラルシュラウド2に対して容易に着脱可能となる。このように液体ダンパ10を着脱式とすることで、減衰効果を調整するときやメンテナンス時に適宜交換することができる利点がある。
In the present embodiment, since the
また、本実施の形態では、梁状突出片13の共振点(固有振動数)を中空翼1の共振点と一致させることで、液体ダンパ10を動吸振器として機能させることができ、中空翼1の振動を効果的に低減することができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施の形態では、梁状突出片13にオリフィス13aが形成されているので、粘性流体又は粘弾性流体12が梁状突出片13に形成されたオリフィス13aを通過することで、中空翼1の振動エネルギーをオリフィス13aによる運動エネルギーに変換することができ、さらに高い減衰効果が得られることから、より広範な振動数領域を網羅した動吸振器の機能を発揮させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、オリフィス13aが中空翼1の回転周方向に向けて貫通するように設けられているので、中空翼1の回転に伴って生じ易い回転周方向の振動を、オリフィス13aにより効果的に減衰することができる。なお、オリフィス13aの貫通方向は、回転周方向に限定されることはなく、径方向、あるいはロータ軸方向としてもよい。
Further, since the
ここで、本実施の形態の中空翼1の効果について、図8を用いて説明する。
図8に示す翼共振時の周波数応答曲線は、翼を梁モデルに置き換え、対象モードを曲げ1次として、液体ダンパを備えた場合と、備えていない場合についてそれぞれ解析した結果の一例である。液体ダンパには,鉛(液体)と梁構造(梁状突出片)のオリフィスを想定した。なお,液体ダンパの質量は翼に対して小さいため省略している。この結果、液体ダンパを備えた翼では、液体ダンパを備えていない翼に比べて、最大で40%の振幅低減効果が得られることが確認できる。
Here, the effect of the
The frequency response curve at the time of blade resonance shown in FIG. 8 is an example of a result obtained by replacing the blade with a beam model and analyzing the case where the target mode is the bending primary and the liquid damper is not provided. The liquid damper was assumed to be an orifice of lead (liquid) and a beam structure (beam-like protruding piece). The mass of the liquid damper is omitted because it is smaller than the blade. As a result, it can be confirmed that the blade having the liquid damper can obtain an amplitude reduction effect of 40% at the maximum as compared with the blade having no liquid damper.
上述した本実施の形態による液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼では、ダンパの減衰を安定させることで、中空翼1の安定的な稼働を行うことができるとともに、振動予測を容易に行うことができる効果を奏する。
In the liquid damper according to the present embodiment described above and the rotary machine blade provided with the same, it is possible to stably operate the
次に、本発明の液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼による他の実施の形態について、添付図面に基づいて説明するが、上述の第1の実施の形態と同一又は同様な部材、部分には同一の符号を用いて説明を省略し、第1の実施の形態と異なる構成について説明する。 Next, another embodiment of the liquid damper according to the present invention and a rotary machine blade including the same will be described with reference to the accompanying drawings. However, the same or similar members and parts as those in the first embodiment described above will be described. The same reference numerals are used to omit the description, and a configuration different from that of the first embodiment will be described.
(第2の実施の形態)
例えば、上述した第1の実施の形態では、静翼の中空翼1を液体ダンパ10の適用対象としているが、これに限定されることはなく、例えば動翼の中空翼を適用対象としてもかまわない。また、第1の実施の形態では、蒸気タービンを液体ダンパの適用対象とした一例を示しているが、ガスタービンを対象としてもかまわない。
(Second Embodiment)
For example, in the first embodiment described above, the stationary blade
図9に示す第2の実施の形態による中空翼8は、ガスタービンにおいて、図1に示すロータ軸61に対して、このロータ軸61方向に沿って多段にわたって設けられ、ロータ軸61側に保持されるクリスマスツリー型の翼根81を有する動翼である。また、この中空翼8は、高温ガスに曝される翼部82と、この翼部82を支持するプラットホーム83と、プラットホーム83と翼根81とを連結するシャンク84と、を備えている。翼根81は、図示しない円板に埋め込まれて、中空翼8を支持している。
The hollow blade 8 according to the second embodiment shown in FIG. 9 is provided in multiple stages along the direction of the
中空翼8のプラットホーム83には、隙間をあけて隣接する他の中空翼側の一側面83a(回転軸の円周方向における一側面)において、図示しない減衰材料が収容される凹溝83bが設けられている。この凹溝83bにより、中空翼8の翼部82側を流動する高温の蒸気が翼根81側へ流れ込むのを防いでいると共に、中空翼8の内部を通ってこれら中空翼8を冷却する冷却媒体である冷却空気が翼根81側から翼部82側へ漏れ出すのを防いでいる。
The
中空翼8の翼部82の内部には、液体ダンパ10が着脱自在に内装されている。液体ダンパ10は、図4に示す上述した第1の実施の形態と同様に粘性流体又は粘弾性流体12が収容された筐体11であって、この筐体11が翼部82の径方向に沿って延びる形状となっている。なお、本実施の形態の液体ダンパ10にも第1の実施の形態と同様に梁状突出片13やオリフィス13aが設けられている。つまり、梁状突出片13の共振点を翼部82の共振点と一致させることで、動吸振器として機能し、翼振動を効果的に低減することができる。
Inside the
以上、本発明による液体ダンパ、及びこれを備えた回転機械翼の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、液体ダンパとして、梁状突出片13を省略してもよいし、オリフィス13aが形成されていない梁状突出片13を用いることも可能である。
The liquid damper according to the present invention and the embodiment of the rotary machine blade including the liquid damper have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be changed as appropriate without departing from the scope of the present invention. Is possible.
For example, the beam-like protruding
なお、液体ダンパ10に設けられる梁状突出片13の材料、厚さ寸法、長さ寸法、突設方向は、適宜変更することが可能である。
例えば、図10に示す第1変形例の液体ダンパ10Bように、高さHの異なる3つの梁状突出片13(13A、13B、13C)を平行に互いに間隔をあけて突設させることも可能である。なお、図10に示す梁状突出片のうち、高さHが最も高い梁状突出片13Aと二番目に高い梁状突出片13Bにはオリフィス13aが形成され、最も高さの低い梁状突出片13Cにはオリフィスが設けられていない。このように複数の梁状突出片13を液体ダンパに設ける場合、設計時に離調の対象となる振動モードは通常一つではないことから、それぞれの共振点にあった梁状突出片13を複数設置することにより、中空翼の振動を広範な振動数領域で低減することができ、動吸振器の機能をより効果的に発揮させることができる。
また、複数の梁状突出片のそれぞれの材料、厚さ寸法、長さ寸法、突設方向などを変更することで減衰係数を変更することが可能となるので、固有振動数の異なる複数の梁状突出片を配置することができる。
Note that the material, thickness dimension, length dimension, and projecting direction of the beam-like projecting
For example, as in the
In addition, the damping coefficient can be changed by changing the material, thickness dimension, length dimension, projecting direction, etc. of each of the plurality of beam-like projecting pieces. A protruding piece can be arranged.
また、図11(a)〜(c)に示す第2変形例の液体ダンパ10Cように、突設方向が異なるように第1梁状突出片13D、及び第2梁状突出片13Eを設けるようにしてもよい。ここで、図11(a)は、粘性流体又は粘弾性流体12が省略されている。すなわち、第1梁状突出片13Dは筐体11の第1壁体11aに垂設され、第2梁状突出片13Eは第1壁体11aに隣接する第3壁体11cに垂設され、第1梁状突出片13Dと第2梁状突出片13Eとが互いに直交する方向に向けて突設されている。なお、図11(b)は、紙面の下側から上側に向けて遠心力Fが作用した図であり、図11(c)は、紙面の左側から右側に向けて遠心力Fが作用した図になっている。
Further, like the liquid damper 10C of the second modified example shown in FIGS. 11A to 11C, the first beam-
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the above-described embodiments with well-known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-described embodiments may be appropriately combined.
1、8 中空翼(回転機械翼)
1A 腹側部材(腹側部)
1B 背側部材(背側部)
1C 空洞部
6 蒸気タービン
7 動翼
10、10A、10B、10C 液体ダンパ
11 筐体
12 粘性流体又は粘弾性流体
13、13A〜13E 梁状突出片
13a オリフィス
61 ロータ軸
1, 8 Hollow blade (rotary machine blade)
1A Ventral member (ventral part)
1B Dorsal member (back side)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記中空翼の前記空洞部に収容されて、流動可能な粘性流体又は粘弾性流体を有し、
前記空洞部に収容可能で閉塞空間を形成する筐体と、
該筐体内に収容される前記粘性流体又は粘弾性流体と、
を備え、
前記筐体の内面には、柔軟性を有する梁状突出片が突設され、
前記梁状突出片の固有振動数は、前記中空翼の固有振動数に合わせて設定されていることを特徴とする液体ダンパ。 A liquid damper disposed in a hollow wing in which a cavity is defined by each back surface of the ventral side and the back side;
Is accommodated in the hollow portion of the hollow blades, it has a flowable viscous fluid or viscoelastic fluid,
A housing that can be accommodated in the cavity and forms a closed space;
The viscous fluid or viscoelastic fluid housed in the housing;
With
On the inner surface of the casing, a beam-like protruding piece having flexibility is protruded,
The natural frequency of the beam-shaped protruding piece, liquid damper, wherein that you have been set to match the natural frequency of said hollow wings.
前記中空翼の前記空洞部に収容されて、流動可能な粘性流体又は粘弾性流体を有し、
前記空洞部に収容可能で閉塞空間を形成する筐体と、
該筐体内に収容される前記粘性流体又は粘弾性流体と、
を備え、
前記筐体の内面には、柔軟性を有する梁状突出片が突設され、
前記梁状突出片には、微小な貫通孔からなる複数のオリフィスが形成されていることを特徴とする液体ダンパ。 A liquid damper disposed in a hollow wing in which a cavity is defined by each back surface of the ventral side and the back side;
Housed in the hollow portion of the hollow wing, and having a viscous fluid or viscoelastic fluid capable of flowing;
A housing that can be accommodated in the cavity and forms a closed space;
The viscous fluid or viscoelastic fluid housed in the housing;
With
On the inner surface of the casing, a beam-like protruding piece having flexibility is protruded,
A liquid damper, wherein the beam-like projecting piece is formed with a plurality of orifices composed of minute through holes .
前記液体ダンパは、前記中空翼の空洞部内で、前記裏面に接触して設けられていることを特徴とする液体ダンパを備えた回転機械翼。 A rotary machine blade including the liquid damper according to any one of claims 1 to 7 ,
The rotary machine blade provided with a liquid damper, wherein the liquid damper is provided in contact with the back surface in the hollow portion of the hollow blade.
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