JPH04183901A - Moving vane of turbine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate resonance with a specified excitation frequency like nozzle wake due to held natural frequency and improve reliability by inclining radially the tangential width of an integral shroud formed integral with tips of vanes. CONSTITUTION:Moving vanes of a turbine are provided with a plurality of vanes 1 having vane roots embedded around a turbine shaft and integral shrouds 4 formed integrally on the tips of the respective vanes 1. Then, both ends of the integral shrouds 4 are inclined in the direction of height, i.e., radially so that the width W thereof in the tangential direction Y differs in the upper and lower portions. For example, the width W of the integral shroud 4 is varied to diverge from the upper end thereof toward the vane 1 side. Thus, the rigidity of the vane 1, vane root and integral shroud 4 is varied with the direction of vibration so that the predetermined natural frequency. Thus, a possibility of resonance with a specified excitation frequency like nozzle wake is cancelled so that the moving vanes of the turbine can be prevented from break-down to improve the reliability.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インテグラルシュラウドを備えたタービン動
翼に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a turbine rotor blade with an integral shroud.

従来の技術 第７図ないし第９図は従来のタービン動翼を部分的に示
したもので、第７図は平面図、第８図は側面図、第９図
は正面図である。これらの図において、１はタービン動
翼の羽根であり、羽根１に連なる翼根２がタービン軸３
の周囲に埋め込まれて多数配列されている。なお第７図
に示すＸはタービン軸３の回転軸方向を示し、Ｙは接線
方向を示している。BACKGROUND ART FIGS. 7 to 9 partially show a conventional turbine rotor blade, with FIG. 7 being a plan view, FIG. 8 being a side view, and FIG. 9 being a front view. In these figures, 1 is a blade of a turbine moving blade, and a blade root 2 connected to the blade 1 is a turbine shaft 3.
There are many arrays embedded around the . Note that X shown in FIG. 7 indicates the rotation axis direction of the turbine shaft 3, and Y indicates the tangential direction.

羽根１の先端には一体に形成されたインテグラルシュラ
ウド４が設けられている。このインテグラルシュラウド
４は、図示のように平行四辺形に近い形状をしており、
その接線方向の両端面４ａ。An integral shroud 4 is provided at the tip of the blade 1. This integral shroud 4 has a shape close to a parallelogram as shown in the figure,
Both end surfaces 4a in the tangential direction.

４ｂは平らで、高さ方向の幅が同じに形成されている。4b is flat and has the same width in the height direction.

発明が解決しようとする課題 ところで、従来のタービン動翼は、羽根１の先端に一体
に形成されたインテグラルシュラウド４の接線方向の幅
が、高さ方向に同じであるために、羽根１と翼根２およ
びインテグラルシュラウド４の剛性によって決まる固有
振動数を持つこととなり、これがノズルウェークなどの
励振周波数と一致すると、タービン動翼を折損させる程
の力となり、大きなダメージを受けることになるという
問題があった。Problems to be Solved by the Invention Incidentally, in conventional turbine rotor blades, the width in the tangential direction of the integral shroud 4 integrally formed at the tip of the blade 1 is the same in the height direction. It has a natural frequency determined by the rigidity of the blade root 2 and integral shroud 4, and if this matches the excitation frequency of nozzle wake, etc., the force will be enough to break the turbine rotor blade, causing significant damage. There was a problem.

本発明はこのような問題を解決することを目的としてな
されたものである。The present invention has been made with the aim of solving such problems.

課題を解決するための手段 この発明は、ターピン軸の周囲に多数埋め込まれて配列
された翼根に連なる羽根の先端に、一体に形成されたイ
ンテグラルシュラウドを有するタービン動翼において、
前記インテグラルシュラウドの接線方向の幅を半径方向
に傾斜させたものである。Means for Solving the Problems The present invention provides a turbine rotor blade having an integral shroud integrally formed at the tip of a blade connected to a large number of blade roots embedded around a turpin shaft.
The width of the integral shroud in the tangential direction is inclined in the radial direction.

作　　用 上記の手段によると、羽根と翼根およびインテグラルシ
ュラウドの剛性が振動方向によって変化するために、固
有振動数を持つことがなく、従ってノズルウェークなど
のような特定の励振周波数と共振する恐れがなくなり、
タービン動翼の信頼性を向上させることができる。Effect According to the above means, since the stiffness of the blades, blade roots, and integral shroud changes depending on the vibration direction, they do not have a natural frequency, and therefore resonate with a specific excitation frequency such as nozzle wake. Fear is gone;
The reliability of turbine rotor blades can be improved.

実施例 以下本発明に係るタービン動翼の実施例を、第１図ない
し第６図を参照して詳細に説明する。なおこれらの図に
おいて、第７図ないし第９図と同一部分には同一符号を
ト１しであるので、その部分の説明は省略する３、 第４図ないし第３図は本発明に係るタービン動翼の一実
施例の要部を示したもので、第１図は平面図、第２図は
側面図、第３図は正面図である。Embodiments Hereinafter, embodiments of the turbine rotor blade according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. In these figures, the same parts as in Figs. 7 to 9 are denoted by the same reference numerals, so the explanation of those parts is omitted. 3. Figs. 4 to 3 show the turbine according to the present invention. 1 is a plan view, FIG. 2 is a side view, and FIG. 3 is a front view.

すなわち、本発明のタービン動翼は、第３図には図示を
省略したが第９図と同様に、ターピン軸３の周囲に翼根
２が埋め込まれた羽根１が多数配列されており、各羽根
１の先端にインテグラルシュラウド４が一体に形成され
ている。そして、第３図に示されているように、インテ
グラルシュラウド４の接線方向Ｙの幅Ｗが」−下で異な
るように、高さ方向すなわち半径ｌｊ向に両端を傾斜さ
せたものである。That is, although not shown in FIG. 3, in the turbine rotor blade of the present invention, as in FIG. An integral shroud 4 is integrally formed at the tip of the blade 1. As shown in FIG. 3, both ends are inclined in the height direction, that is, in the direction of the radius lj, so that the width W in the tangential direction Y of the integral shroud 4 is different below -.

第３図の実施例は、インテグラルシュラウド４の」二端
から羽根Ｊ側へ向けて、幅Ｗを広げるように変化させて
いるが、第４図には他の実施例の正面図として、インテ
グラルシュラウド４の−１一端から羽根１側へ向けて、
幅Ｗが狭くなるように変化させたものを示しである。In the embodiment shown in FIG. 3, the width W is changed from the second end of the integral shroud 4 toward the blade J side, but FIG. 4 shows a front view of another embodiment. From the −1 end of the integral shroud 4 toward the blade 1 side,
This figure shows the width W changed to become narrower.

このように、インテグラルシュラウド４の接線方向Ｙの
幅Ｗを、高さ方向すなわち半径方向に傾斜させると、羽
根と翼根およびインテグラルシュラウドの剛性が振動方
向によって変化するために、ある固有振動数を持つこと
がな（なる。In this way, when the width W in the tangential direction Y of the integral shroud 4 is inclined in the height direction, that is, in the radial direction, a certain natural vibration Never have a number (become).

つまり、第５図に示すように、タービン動翼が実線で示
す方向に振動する場合には、隣接するインテグラルシュ
ラウド４同志の接触力が強まり、固有振動数は高くなる
。しかし、次の半周期では第６図に示すように、タービ
ン動翼は点線で示す方向に振動し、隣接するインテグラ
ルシュラウド４同志の接触力は弱まり、固有振動数は低
くなる。That is, as shown in FIG. 5, when the turbine rotor blade vibrates in the direction shown by the solid line, the contact force between adjacent integral shrouds 4 becomes stronger, and the natural frequency becomes higher. However, in the next half cycle, as shown in FIG. 6, the turbine rotor blades vibrate in the direction shown by the dotted line, the contact force between adjacent integral shrouds 4 becomes weaker, and the natural frequency becomes lower.

従って、半周期毎に固有振動数が変化することとなり、
ノズルウェークなどのような特定の励振周波数と共振す
る恐れがなくなる。Therefore, the natural frequency changes every half period,
There is no fear of resonance with a specific excitation frequency such as nozzle wake.

なお、本発明ではインテグラルシュラウド４の高さ方向
に傾斜させる幅Ｗを、接線方向Ｙに限定しているが、こ
れは、過去のタービン動翼のトラブルが、接線方向を主
体に振動するモードに起因することが多いことによるも
のである。また、加］−を容易にするために、インテグ
ラルシュラウド４の幅Ｗの変化は直線状としている。Note that in the present invention, the width W of the integral shroud 4 that is inclined in the height direction is limited to the tangential direction Y, but this is due to the mode in which the turbine rotor blades in the past vibrated mainly in the tangential direction. This is due to the fact that it is often caused by. Further, in order to facilitate the addition, the width W of the integral shroud 4 changes linearly.

−ト− 発明の効果 以」―詳述したように、本発明によれば、インテグラル
シュラウドの接線方向の幅が上下で異なるように、高さ
方向すなわち半径方向に両端を傾斜させることにより、
羽根と翼根およびインテグラルシュラウドの剛性が振動
方向によって変化するため、ある固有振動数を持つこと
がなく、かつ、半周期毎に固有振動数が変化するので、
ノズルウェークなどのような特定の励振周波数と共振す
る恐れがなくなる。従って、タービン動翼の折損事故を
防１１−するなど、信頼性を大幅に向−１−することが
できる。- EFFECTS OF THE INVENTION - As described in detail, according to the present invention, by slanting both ends in the height direction, that is, the radial direction, so that the tangential width of the integral shroud is different between the upper and lower sides,
Because the stiffness of the blades, blade roots, and integral shroud changes depending on the vibration direction, they do not have a certain natural frequency, and the natural frequency changes every half period.
There is no fear of resonance with a specific excitation frequency such as nozzle wake. Therefore, it is possible to significantly improve reliability by preventing breakage accidents of turbine rotor blades.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図ないし第３図は本発明に係るタービン動翼の一実
施例の要部を示したもので、第１図は平面図、第２図は
側面図、第３図は正面図、第４図は本発明の他の実施例
を示したタービン動翼の正面図、第５図および第６図は
本発明の詳細な説明するために示した説明図、第７図な
いし第９図は従来のタービン動翼を示したもので、第７
図は平面図、第８図は側面図、第９図は正面図である。 １・・羽根、２・・翼根、３・・ターピン軸、４・・イ
ンテグラルシュラウド、Ｗ・・幅、Ｘ・・回転軸方向、
Ｙ・・、接線方向。1 to 3 show the main parts of an embodiment of a turbine rotor blade according to the present invention. FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a side view, and FIG. 3 is a front view. FIG. 4 is a front view of a turbine rotor blade showing another embodiment of the present invention, FIGS. 5 and 6 are explanatory views for explaining the present invention in detail, and FIGS. 7 to 9 are This shows a conventional turbine rotor blade.
The figure is a plan view, FIG. 8 is a side view, and FIG. 9 is a front view. 1...Blade, 2...Blade root, 3...Turpin axis, 4...Integral shroud, W...Width, X...Rotation axis direction,
Y..., tangential direction.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] タービン軸の周囲に多数埋め込まれて配列された翼根に
連なる羽根の先端に、一体に形成されたインテグラルシ
ュラウドを有するタービン動翼において、前記インテグ
ラルシュラウドの接線方向の幅を半径方向に傾斜させて
成るタービン動翼。In a turbine rotor blade having an integral shroud integrally formed at the tip of a blade connected to a large number of blade roots embedded and arranged around the turbine shaft, the tangential width of the integral shroud is inclined in the radial direction. Turbine rotor blades made of