JPH0270904A - Rotor assembly of turbine - Google Patents
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- JPH0270904A JPH0270904A JP1192778A JP19277889A JPH0270904A JP H0270904 A JPH0270904 A JP H0270904A JP 1192778 A JP1192778 A JP 1192778A JP 19277889 A JP19277889 A JP 19277889A JP H0270904 A JPH0270904 A JP H0270904A
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D1/34—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by non-bladed rotor, e.g. with drilled holes
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
- F01D5/084—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades the fluid circulating at the periphery of a multistage rotor, e.g. of drum type
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- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、蒸気タービンに関し、特にタービン羽根を取
り付けるための側入取付溝と同取付溝に設けられる冷却
スロットとに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a steam turbine, and more particularly to a side mounting groove for mounting a turbine blade and a cooling slot provided in the mounting groove.
１１狡査五１」
蒸気タービンは、低圧タービン要素と、中間圧タービン
要素と、高圧タービン要素との組み合わせとすることが
でき、これ等のタービン要素が互いに結合され１つの動
力供給装置を形成している。A steam turbine can be a combination of low-pressure turbine elements, intermediate-pressure turbine elements, and high-pressure turbine elements, which turbine elements are coupled together to form a single power supply. ing.
また、蒸気タービンは単独のタービン要素からなること
もある。各タービン要素はロータを含んでおり、該ロー
タは、複数の列となって同ロータに取り付けられた複数
の回転羽根もしくは動翼を有する。通常、１列の動翼は
互いに同一である。各列の動翼はロータの外表面から半
径方向外方に延び、列と列とは離間している。また、各
列の動翼は他の列の動翼とは形状が異なっている。最も
気の付くことは、各列もしくは各段の動翼はロータに沿
った位置に応じて長さが変わっていることである。A steam turbine may also consist of a single turbine element. Each turbine element includes a rotor having a plurality of rotating blades or blades attached to the rotor in a plurality of rows. Typically, the rotor blades in a row are identical to each other. Each row of rotor blades extends radially outwardly from the outer surface of the rotor and is spaced apart from row to row. Furthermore, the rotor blades in each row have a different shape from the rotor blades in other rows. The most noticeable thing is that the blades in each row or stage vary in length depending on their position along the rotor.
どの列にあるかに関係なく、各動翼は、ロータから半径
方向外方に延びる翼部と、ロータに動翼を取り付けるた
めの基部とを有する。基部は、各動翼のために設けられ
た取付溝に嵌入される根部と、翼部の末端に一体的に形
成された台部とを有する。翼部は、その別の末端に先端
部を有しており、また、末端から末端にかけて捩った外
形を有していてもよいし、平行な側面となっていてもよ
い。翼部の先端部には、別個に取着された部材として或
は一体的に形成された部材として、シュラウドもしくは
囲い板を設けるのが普通である。Regardless of which row it is in, each blade has a wing section extending radially outwardly from the rotor and a base for attaching the blade to the rotor. The base portion has a root portion that fits into a mounting groove provided for each rotor blade, and a pedestal portion integrally formed at the distal end of the blade portion. The wing has a tip at its other end and may have a twisted profile from end to end or may have parallel sides. The tip of the wing typically includes a shroud or shroud, either as a separately attached member or as an integrally formed member.
かかるロータの回りには固定円筒体が同軸状に支持され
ており、該円筒体の内面に複数の静翼もしくは固定羽根
が装着されている。該静翼は複数の列となって配設され
ていて、円筒体をロータと組み立てた時に、動翼の列と
交互するようになっている。１列の静翼は他の列の静翼
と形状が異なっているが、との静翼も翼部を有する。翼
部の先端部は一連のシュラウドによって互いに囲まれて
いる。静翼のあるものは根部と台部とを含む基部を有す
る。他の静翼は、根部又は台部なしに、翼部を羽根リン
グの中に直接溶接せしめている。A fixed cylindrical body is coaxially supported around the rotor, and a plurality of stationary vanes or fixed vanes are mounted on the inner surface of the cylindrical body. The stator vanes are arranged in rows that alternate with rows of rotor blades when the cylinder is assembled with the rotor. The stator blades in one row have a different shape from the stator blades in the other rows, but the stator blades in both rows also have blade portions. The tips of the wings are surrounded by a series of shrouds. Some vanes have a base that includes a root and a pedestal. Other stator vanes have the airfoils welded directly into the vane ring without a root or pedestal.
各静翼の根部は側面に切欠きを備えていてよく、該切欠
きは、根部を溝内に嵌入させる時に、環状の凹所に整列
する。この切欠き及び凹所は円筒体及び根部の双方に共
通のスペースを画成する。このスペースにコーキング材
が充填されると、円筒体及び根部が相互に結合されるよ
うになる。The root of each stator vane may be provided with a notch on the side that aligns with the annular recess when the root is inserted into the groove. This notch and recess define a space common to both the cylinder and the root. When this space is filled with caulking material, the cylinder and the root become interconnected.
動翼を取り付けるためロータに形成された動翼用の溝は
、通常、静翼用に形成された取付溝よりも幾何学的に複
雑である。また、動翼の根部とロータとは、静翼の対応
する根部よりも実質的に大きな応力を受ける。The rotor blade grooves formed in the rotor for mounting the rotor blades are typically more geometrically complex than the mounting grooves formed for the stator blades. Also, the roots of the rotor blades and the rotor are subjected to substantially greater stresses than the corresponding roots of the stator blades.
タービンには、ロータに形成された″側入°°溝と呼ば
れるものの中に取り付けられた動翼を有するものがある
。取り付けられた場合、動翼は、ロータの回りに複数の
列となって円周方向に配置されて、同ロータから半径方
向の外方に延びる。刺入溝の構造は、各列の複数の動翼
を取り付けるための単一の環状溝を有する代わりに、各
列について等間隔で離間した一連の側入講を含んでおり
、つの動翼について一つの刺入溝が設けられている。Some turbines have rotor blades mounted in what are called "side grooves" formed in the rotor. When installed, the rotor blades are arranged in rows around the rotor. arranged circumferentially and extending radially outwardly from the same rotor.The structure of the penetration grooves is arranged for each row instead of having a single annular groove for mounting multiple blades in each row. It includes a series of equally spaced side entrances, one entry groove per blade.
これ等の側入講は、等間隔で離間しているのが普通であ
るが、取り囲む羽根又は翼の組み立てを容易にするため
に間隔を変えることがある。These side entrances are typically evenly spaced, but may vary in spacing to facilitate assembly of the surrounding vanes or wings.
典型的な刺入溝は、ロータの外面で開口として出発し、
刺入溝の底部に向かって先細にテーパが付いている。刺
入溝の両側壁には、開口と底部との間に一連の凹凸が対
称的に設けられている。これに対応するタービン動翼の
典型的な根部は、刺入溝の形状に実質的に一致する形状
を有する。上述の凹凸が相互にロックする一連の段部を
形成しており、このように凹凸が付いた側壁のために、
根部をロータに対して半径方向から側入溝に挿入するこ
とは不可能である。A typical penetration groove starts as an opening on the outer surface of the rotor,
The insertion groove tapers toward the bottom. A series of depressions and depressions are symmetrically provided on both side walls of the insertion groove between the opening and the bottom. A typical root of a corresponding turbine rotor blade has a shape that substantially matches the shape of the penetration groove. The above-mentioned irregularities form a series of interlocking steps, and due to these uneven side walls,
It is not possible to insert the root into the side groove from a radial direction relative to the rotor.
従って、刺入溝の場合、根部をロータ軸心と実質的に平
行にして刺入溝内に押入し、相互のロックを実現できる
。根部及び刺入溝に対する公差は非常に厳しい、接触面
に対する根部外形の公差の予想最大寸法は、典型的には
、根部の外形に沿っテ０．００２５４〜０．０１２７ｍ
ｍ（０，０ＯＯ１〜０．０Ｏ０５１ｎ）（７）変化をす
る。接触面についての側入溝外形の公差予想最大寸法は
、典型的には、刺入溝の外形に沿って０．０１５２４〜
０．０２０３２ｍｍ（０，０００６〜Ｏ，０Ｏ０８ｉｎ
）の変化をする。また、基本的には、根部と測大溝との
間の精確な嵌合が要求されるので、根部と刺入溝との間
の最大公差は非常に小さくて、０．４ｍｍ（１７６４ｉ
ｎ）程度である６
特別の設計を一旦開発してしまったら、根部及び刺入溝
の外形構造を変更することには、一般に抵抗がある。そ
の理由は、特別の設計に到達するには、何カ月もの或は
何年もの細かい計算を要するからである。屡々、根部及
び側入清の外形の若干の変更により、翼もしくはロータ
の機能又は特性に認容しえない程の低下が生ずることが
ある。Therefore, in the case of a penetration groove, mutual locking can be achieved by pushing the root into the penetration groove with the root substantially parallel to the rotor axis. Tolerances for the root and penetration grooves are very tight; the maximum expected tolerance of the root contour to the contact surface is typically 0.00254 to 0.0127 m along the root contour.
m(0,0OO1~0.00051n) (7) Make a change. The maximum expected tolerance of the side groove profile for the contact surface is typically 0.01524 to 0.01524 along the penetration groove profile.
0.02032mm (0.0006~O.0O08in)
) change. In addition, since accurate fitting between the root and the measuring groove is basically required, the maximum tolerance between the root and the insertion groove is very small, 0.4 mm (1764i
n) 6 Once a particular design has been developed, there is generally resistance to changing the external structure of the root and insertion groove. This is because arriving at a particular design requires months or years of detailed calculations. Often, slight changes in the geometry of the root and side channels can result in an unacceptable reduction in the function or characteristics of the blade or rotor.
根部及び刺入溝の間の公差がクリティカルであれば、そ
れ等のどちらが一方又は双方の外形変更は賢明なことて
はない。If the tolerances between the root and the insertion groove are critical, it may be unwise to alter the profile of either or both of them.
経験によると、ロータの外面の下で蒸気が冷却流体とし
て作用しうるように、取付溝に冷却スロットを形成して
おくことが望ましいことが分がっな。通常、冷却スロッ
トは、取付溝をより深く切削することにより形成されて
いた。この深く切削された取は溝はタービンロータの最
初の製造中に切られ、これが構造の肝要な部分である。Experience has shown that it is desirable to form cooling slots in the mounting grooves so that steam can act as a cooling fluid under the outer surface of the rotor. Typically, cooling slots were formed by cutting deeper into the mounting groove. This deep cut groove was cut during the initial manufacture of the turbine rotor and is an integral part of the structure.
このようなより深い取付溝の技術は、化石燃料タービン
の中間圧力段における最初の１〜２列に特に使用されて
きた。Such deeper mounting groove techniques have been particularly used in the first one or two rows of intermediate pressure stages of fossil fuel turbines.
しかし、この技術は幾つかの欠点を有する。特５に、取
付溝の底部を切り取ることにより形成された冷却スロッ
トは、ロータの公称応力及びロータの応力集中とを増す
傾向がある。更に、取１寸溝を切削するために特別の切
削工具が必要である。これ等の欠点は熱伝達における利
点により部分的に補われるが、適切な熱伝達を可能にす
ると共にロータの公称応力及び応力集中の増大を最少に
する冷却スロットの必要性が存在する。However, this technique has several drawbacks. In particular, the cooling slots formed by cutting out the bottom of the mounting groove tend to increase the nominal stresses in the rotor and the stress concentrations in the rotor. Furthermore, a special cutting tool is required to cut a one-inch groove. Although these disadvantages are partially compensated for by the advantages in heat transfer, there is a need for cooling slots that provide adequate heat transfer and minimize increases in rotor nominal stresses and stress concentrations.
ル匪立五１
本発明の目的は、蒸気タービンの動翼取付溝に冷却スロ
ットを形成して、ロータの公称応力を最少にすることで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to form cooling slots in the rotor blade mounting grooves of a steam turbine to minimize the nominal stress on the rotor.
本発明の別の目的は、蒸気タービンの動翼取付）１４に
冷却スロットを形成して、ロータの集中応力を最少にす
ることである。Another object of the present invention is to form cooling slots in the steam turbine rotor blade attachments 14 to minimize concentrated stresses on the rotor.
本発明の更に別の目的は、特別の工具を使用することな
く形成できる冷却スロットを提供することである。Yet another object of the invention is to provide cooling slots that can be formed without the use of special tools.
本発明においては、蒸気タービンのロータ組立体は、円
周方向に沿って形成された複数の動翼取付部を有するロ
ータと；該ロータの周囲に等間隔で離間した複数の前記
動翼取付部の各々に形成された複数の刺入取付溝であっ
て、前記ロータに関して実質的に軸方向に配向されると
共に、各刺入取付溝が、対称的な形状を有して対峙する
２つの側壁と、底壁とを有している前記側人取１寸溝と
；前記ロータに、前記複数の動翼取付部の少なくとも１
つにおいて前記複数の刺入取付溝の中へ取り付けられた
、少なくとも１列の動翼であって、該動翼は、互いに実
π的に同一であると共に、対応する刺入取付溝に実質的
に一致する形状を有する根部と、台部と、翼部とからな
る前記動翼と；前記根部の複数の柄部のうちの最下方の
ものの両側に配置されて、冷却蒸気の通流を許容する、
２つの冷却スロットと：を備えている。In the present invention, a rotor assembly of a steam turbine includes a rotor having a plurality of rotor blade attachment portions formed along the circumferential direction; and a plurality of the rotor blade attachment portions spaced at equal intervals around the rotor. a plurality of penetration attachment grooves formed in each of the two opposing side walls oriented substantially axially with respect to the rotor, each penetration attachment groove having a symmetrical shape and opposing sides; and a bottom wall; at least one of the plurality of rotor blade attachment portions is attached to the rotor;
at least one row of rotor blades mounted into the plurality of penetration mounting grooves in a row, the rotor blades being substantially identical to each other and substantially in the corresponding penetration mounting grooves; The rotor blade includes a root portion having a shape corresponding to the shape of the rotor blade, a platform portion, and a wing portion; disposed on both sides of the lowermost one of the plurality of stem portions of the root portion to allow the flow of cooling steam. do,
Equipped with two cooling slots and:
２つの冷却スロツ１〜は、取付溝の対峙する側壁を切削
することにより形成してもよいし、或は根部の最下方の
柄部の両側辺をその各側辺がら底部にかけて斜状に切削
することにより形成してもよい。The two cooling slots 1~ may be formed by cutting the opposing side walls of the mounting groove, or they may be formed by cutting both sides of the lowermost handle part of the root part diagonally from each side to the bottom part. It may also be formed by
本発明の別の実施例では、取付溝の底部と各動翼の根部
の最下方の部分の底部との間に単一の冷却スロットが設
けられている。この冷却スロットは最下方の柄部の底部
を切り欠くことにより形成される。In another embodiment of the invention, a single cooling slot is provided between the bottom of the mounting groove and the bottom of the lowermost portion of the root of each rotor blade. The cooling slot is formed by cutting out the bottom of the lowermost handle.
本発明による冷却スロットを有する刺入取付溝のこれ等
の特徴及び利点並びにその他の特徴及び利点は、以下の
詳細な説明及び図面を参照することにより、−層容易に
明らかとなろう。These and other features and advantages of the penetration mounting groove with cooling slots according to the present invention will become readily apparent upon reference to the following detailed description and drawings.
・ｔ の看 を亜目
第１図は、ロータ１２（部分的に図示）と固定円筒体く
部分的に図示）１４とを含む蒸気タービン１ｏの一部を
示しており、円筒体１４はロータ１２を完全に囲んでい
る。ロータ１２には、複数の動翼１６．１８．２ｏ、２
２．２４及び２６が列になり装着されている。これ等の
動翼の各々は異なる列に配設され、各列はロータ１２上
に円周方向に延びている。また、各動翼はロータ１２の
外面から半径方向の外方に延びている。Figure 1 shows a part of a steam turbine 1o including a rotor 12 (partially shown) and a fixed cylindrical body 14 (partially shown). It completely surrounds 12. The rotor 12 includes a plurality of rotor blades 16.18.2o, 2.
2.24 and 26 are installed in a row. Each of these blades is arranged in a different row, with each row extending circumferentially over the rotor 12. Additionally, each rotor blade extends radially outward from the outer surface of the rotor 12.
第１図に示した６つの動翼の各々は別個の列に配置され
ている。Each of the six buckets shown in FIG. 1 is arranged in a separate row.
円筒体１４は、対応する複数の列となって配設された複
数の静翼２８．３０．３２．３４．３６及び３８を支持
している。第１図に示すように、静翼は動翼と交互して
いる。ハウジング４０（部分的に図示）は、円筒体１４
及びロータ１２の双方を囲むと共に、蒸気がロータ１２
とハウジング４ｏとの間がら逃げることなくロータ１２
が回転できるように蒸気シール装置４２を備えている。The cylinder 14 supports a plurality of vanes 28, 30, 32, 34, 36 and 38 arranged in corresponding rows. As shown in FIG. 1, stator vanes alternate with rotor blades. Housing 40 (partially shown) includes cylindrical body 14
and the rotor 12, and the steam surrounds the rotor 12.
rotor 12 without escaping between the housing 4o and the housing 4o.
A steam sealing device 42 is provided so that the steam can be rotated.
また、蒸気シール装置４２は、動翼の先端部と円筒体と
の間や、静翼の先端部とロータとの間にも設けられてい
る。Further, the steam seal device 42 is also provided between the tip of the rotor blade and the cylindrical body, and between the tip of the stator blade and the rotor.
第２図を参照すると、ロータ１２が動翼１６〜２６及び
池の全ての構造物を取り外してもつと詳細に図示されて
いる。ロータ１２は複数の動翼取付部４４．４６．４８
．５０．５２及び５４を備えており、各取付部はロータ
１２上で円周方向に延びている。Referring to FIG. 2, rotor 12 is shown in detail with all rotor blades 16-26 and pond structure removed. The rotor 12 has a plurality of rotor blade attachment parts 44, 46, 48.
．． 50, 52 and 54, each of which extends circumferentially on the rotor 12.
第３図は、第２図に示した取付部５４の一部を拡大断面
図で示している。取付部５４は、その外面から内方に延
びる複数の刺入取１寸溝５６．５８及び６０を備えてい
る。各取付溝は、底壁６４と、対峙する両側壁６６．６
８とを備えている。側壁６６．６８は対称的に凹凸に波
打ちながら内方に向かって先細になっている。底壁６４
と１対の対峙する側方突出部７２とは、底部にスペース
７０を画成している。また、別の対の突出部７４、フロ
は、底部のスペース７０から上方に見て徐々に大きくな
るスペースを画成している。FIG. 3 shows a part of the mounting portion 54 shown in FIG. 2 in an enlarged cross-sectional view. The mounting portion 54 includes a plurality of one-inch slots 56, 58, and 60 extending inwardly from its outer surface. Each mounting groove has a bottom wall 64 and opposing side walls 66.6.
8. The side walls 66, 68 are symmetrically corrugated and tapered inwardly. bottom wall 64
and a pair of opposing lateral projections 72 define a space 70 at the bottom. Another pair of protrusions 74, Flo, define a space that gradually increases in size when viewed upward from the bottom space 70.
第４図は、頂部から取付溝５６．５８及び６０を示すと
共に、動翼を各取付溝内に取り付けることを容易にする
溝７８を示している。FIG. 4 shows the mounting grooves 56, 58 and 60 from the top and also shows the groove 78 that facilitates mounting the rotor blade within each mounting groove.
第５図は、根部８０と、台部８２と、翼部８４と、シュ
ラウド付きの先端部８６とを有する典型的な動翼２６を
示している。シュラウドは翼と一体的に形成されている
が別体に形成されていてもよい。後者の場合、シュラウ
ドは、はぞと呼ばれる突出部を翼先端部から変形により
形成して、同突出部にリベットで取り付けることができ
る。動翼２６を取付部５４に装着した場合、第６図に示
すように、台部８２の底部は取付部５４の頂部と実質的
に面一である。FIG. 5 shows a typical rotor blade 26 having a root 80, a pedestal 82, a wing 84, and a shrouded tip 86. Although the shroud is formed integrally with the wing, it may be formed separately. In the latter case, the shroud can be formed by deforming a protrusion called a groove from the wing tip and attached to the protrusion with rivets. When the rotor blade 26 is attached to the attachment part 54, the bottom of the platform 82 is substantially flush with the top of the attachment part 54, as shown in FIG.
取付位置から分かるように、台部８２の溝８８は取付溝
５６（図示せず）の対応する溝フ８と整列している。As can be seen from the mounting position, the grooves 88 of the pedestal 82 are aligned with the corresponding grooves 8 of the mounting groove 56 (not shown).
各根部８０は一連の首部９０．９２及び９４を有し、該
首部は、最下方の首部９０から最上方の首部９４へと幅
が増している。これ等の首部によって画成される柄部９
６．９８及び１００も最下方の柄部９６から最上方の柄
部１００に向かって幅が増している。Each root 80 has a series of necks 90, 92 and 94 that increase in width from the lowermost neck 90 to the uppermost neck 94. The handle 9 defined by the necks of these
6.98 and 100 also increase in width from the lowermost handle 96 to the uppermost handle 100.
本発明の好適な第１実施例は第７図に示されており、こ
の実施例において根部８０は、取付部５４の取付溝５６
内に受は入れられている。柄部９６の両側に設けられた
冷却スロット１０２及び１０４は、底部のスペース７０
のところで取付溝５６の各側壁１０３．１０５を切り欠
くことにより形成される。冷却スロット１０２及び１０
４は、取付溝５６の切欠き側壁１０３．１０５と最下方
の柄部９６の傾斜側壁１０６．１０８との間のスペース
により画成されている。最下方の柄部９６の底壁９７と
取付溝５６の底壁６４との間にスペースを画成するため
により深い溝を切削する既知の技術とは反対に、対峙す
る側部の冷却スロット１０２．１０４はロータの公称接
線応力の増大を回避すると共にロータの接線応力集中を
軽減する。A first preferred embodiment of the present invention is shown in FIG.
Acceptance is received within. Cooling slots 102 and 104 on both sides of the handle 96 fill the space 70 at the bottom.
It is formed by cutting out each side wall 103, 105 of the mounting groove 56 at the location. Cooling slots 102 and 10
4 is defined by the space between the cutout side wall 103.105 of the mounting groove 56 and the sloped side wall 106.108 of the lowermost handle 96. Opposing side cooling slots 102, as opposed to known techniques of cutting deeper grooves to define a space between the bottom wall 97 of the lowermost handle 96 and the bottom wall 64 of the mounting groove 56. .104 avoids an increase in the nominal tangential stress of the rotor and reduces the tangential stress concentration of the rotor.
第７図の実施例の変形実施例が第８図に示されている。A modified embodiment of the embodiment of FIG. 7 is shown in FIG.
この変形実施例では、最下方の柄部９６はその底部の隅
部が切り欠かれていて、根部８０の中心線１１４の回り
に対称的に配置された反対方向に角度が付いた表面１１
０．１１２を形成している。破線１１６．１１８は、切
断もしくは切削する前の根部８０の外形、或は取付溝の
底部スペースにある現行形状を表している。対峙する両
側の冷却スロット１２０及び１２２は角度の付いた表面
１１０．１１２と、取付溝底壁の一部と、側壁との間の
スペースにより画成される。In this alternative embodiment, the lowermost handle 96 is notched at its bottom corner and has oppositely angled surfaces 11 disposed symmetrically about the centerline 114 of the root 80.
0.112 is formed. The dashed lines 116, 118 represent the outer shape of the root 80 before cutting or milling, or the current shape in the bottom space of the mounting groove. Opposing cooling slots 120 and 122 are defined by the angled surfaces 110, 112, a portion of the mounting groove bottom wall, and the space between the side walls.
第８図の実施例では、対峙する両側の冷却スロット１２
０．１２２の効果を測定するため、応カバターンはコン
ピュータによりモデル化された。応力は、全ての柄部９
６〜１００を取付溝５６の対応する領域と完全に接触さ
せた状態で、遠心荷重に基づいて計算された。コンピュ
ータのモデル化の結果、根部の下方首部（第５図におい
て数字９０で示す）におけるピーク弾性応力は８％だけ
上昇した。溝を深くする従来の解決策と比較して、少な
い量の応力は、大きな面積の熱伝達と、ロータの周辺回
りの大きな流れの一様性とにより得られている。また、
より深い特別の溝を切削するのに必要な特別の工具の代
わりに、標準の根部カッターを使用できる。In the embodiment of FIG. 8, cooling slots 12 on opposite sides
The response pattern was computer modeled to measure the effect of 0.122. The stress is applied to all handle parts 9
6 to 100 in complete contact with the corresponding area of the mounting groove 56 and was calculated based on the centrifugal load. As a result of computer modeling, the peak elastic stress in the lower neck of the root (indicated by numeral 90 in Figure 5) increased by 8%. Compared to conventional solutions of deep grooves, a lower amount of stress is obtained due to a larger area of heat transfer and greater flow uniformity around the circumference of the rotor. Also,
Standard root cutters can be used instead of the special tools needed to cut deeper special grooves.
第９図の別の実施例を参照すると、冷却スロット１２６
を形成するために部分的に切り取られた最下方の柄部９
６の一部が破線１２４で表されている。Referring to another embodiment of FIG. 9, cooling slots 126
the lowermost handle 9 partially cut away to form a
6 is represented by a broken line 124.
冷却スロット１２６は、台形の柄部９６の底壁１２８と
取付溝の底壁との間のスペースにより画成されており、
破線１２４はこのスペースも表している。冷却スロット
１２６の画成に役立つ取付溝の部分は、破線１２４の湾
曲端部により示されたような取付溝の対峙する側壁の一
部である。The cooling slot 126 is defined by the space between the bottom wall 128 of the trapezoidal handle 96 and the bottom wall of the mounting groove;
Dashed line 124 also represents this space. The portion of the mounting groove that helps define the cooling slot 126 is a portion of the opposing sidewalls of the mounting groove as indicated by the curved end of the dashed line 124.
また、第９図の実施例は、遠心荷重により招来される応
力についてのコンピュータによるモデル（ヒにより試験
した。その結果、下方の首部におけるピーク弾性応力が
１４％上昇することが計算された。第９図の実施例の利
点は、取付溝を標準のカッターで切断できることである
。The example of FIG. 9 was also tested using a computer model for stresses induced by centrifugal loading. As a result, a 14% increase in peak elastic stress in the lower neck was calculated. An advantage of the embodiment of FIG. 9 is that the mounting groove can be cut with a standard cutter.
第７図〜第９図の実施例において、冷却面積は（ｆＱ
断面で約０．３２３ｃｍ２（０，０５０ｉｎ２）である
。第８図の実施例は第７図及び第９図のものよりも応力
低減能力が優れていることが分かったが、どの実施例も
取付溝の底部を拡大する従来の技術に勝る改良がなされ
ている。In the embodiments shown in FIGS. 7 to 9, the cooling area is (fQ
The cross section is approximately 0.323 cm2 (0,050 in2). Although the embodiment of FIG. 8 was found to have better stress reduction ability than those of FIGS. 7 and 9, none of the embodiments was an improvement over the conventional technique of enlarging the bottom of the mounting groove. ing.
当業者なら本発明の多くの改変が可能であろうから、本
願の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲に包
含されるこうした改変も含むものである。Many modifications of the present invention will occur to those skilled in the art, and the appended claims are intended to cover such modifications as are within the true spirit and scope of the invention.
第１図は、ロータ、タービンケーシング、円筒体、静翼
及び動翼の一部を示す既知の蒸気タービンの部分断面図
、第２図は、第１図に示したロータの部分断面図、第３
図は、第１図のロータに動翼を収り付けるために使用さ
れる刺入溝の示すため、第２図の■−■線に沿って示す
部分図、第４図は、第３図に示した刺入溝の平面図、第
５図は、第１図のロータに取り付けられる動翼の正面図
、明の第１の好適な実施例によるロータ取付溝に装着さ
れた動翼根部の拡大正面図、第８区は、本発明の第２の
好適な実施例を示す動翼根部の部分正面図、第９図は、
本発明の第３の好適な実施例を示す動翼根部の部分正面
図である。
１０・・蒸気タービン １２・・・ロータ１６．１８
．２０．２２．２４．２６・・動翼４４．４６．４８．
５０．５２．５４・・・動翼取付溝５６．５８．６０・
・・四人取付溝
６４・・・四人取付溝の底壁
６６．６８．１０３．１０５・・・四人取付溝の側壁８
０・・・動翼の根部 ８２・・・動翼の台部８４・
・・動翼の翼部
９６．９８．１００・・・根部の柄部FIG. 1 is a partial sectional view of a known steam turbine showing a part of the rotor, turbine casing, cylindrical body, stationary blades, and rotor blades; FIG. 2 is a partial sectional view of the rotor shown in FIG. 1; 3
The figure is a partial view taken along the line ■-■ in Figure 2 to show the insertion groove used to fit the rotor blade into the rotor in Figure 1, and Figure 4 is a partial view taken along the line ■-■ in Figure 3. FIG. 5 is a plan view of the insertion groove shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a front view of the rotor blade attached to the rotor of FIG. The enlarged front view, Section 8 is a partial front view of the rotor blade root showing the second preferred embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a partial front view of a rotor blade root showing a third preferred embodiment of the present invention. 10...Steam turbine 12...Rotor 16.18
．． 20.22.24.26... Moving blade 44.46.48.
50.52.54... rotor blade mounting groove 56.58.60.
...Four-person mounting groove 64...Four-person mounting groove bottom wall 66.68.103.105...Four-person mounting groove side wall 8
0... Root of moving blade 82... Base of moving blade 84.
・・Rotating blade part 96.98.100 ・・Root handle part
Claims (1)
ロータと、 該ロータの周囲に等間隔で離間した複数の前記動翼取付
部の各々に形成された複数の側入取付溝であって、前記
ロータに関して実質的に軸方向に配向されると共に、各
側入取付溝が、対称的な形状を有して対峙する２つの側
壁と、底壁とを有している、前記側入取付溝と、 前記ロータに、前記複数の動翼取付部の少なくとも１つ
において前記複数の側入取付溝の中へ取り付けられた、
少なくとも１列の動翼であって、該動翼は、互いに実質
的に同一であると共に、対応する側入取付溝に実質的に
一致する形状を有する根部と、台部と、翼部とからなる
、前記動翼と、前記根部の複数の柄部のうちの最下方の
ものの両側に配置されて、冷却蒸気の通流を許容する２
つの冷却スロットと、 を備えたタービンのロータ組立体。[Scope of Claims] A rotor having a plurality of rotor blade attachment portions formed along the circumferential direction, and a plurality of rotor blade attachment portions formed at each of the plurality of rotor blade attachment portions spaced apart at equal intervals around the rotor. side mounting grooves oriented substantially axially with respect to the rotor, each side mounting groove having two opposing side walls having a symmetrical shape and a bottom wall; and the rotor is attached to the rotor in at least one of the plurality of rotor blade attachment portions into the plurality of side attachment grooves.
at least one row of rotor blades, the rotor blades comprising a root portion, a pedestal portion, and a wing portion that are substantially identical to each other and have a shape that substantially conforms to a corresponding side entry groove; 2, which are arranged on both sides of the rotor blade and the lowermost one of the plurality of handles of the root to allow cooling steam to flow therethrough.
a rotor assembly of a turbine having two cooling slots;
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