JPH06193401A - タービン翼車 - Google Patents
タービン翼車Info
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- JPH06193401A JPH06193401A JP34387592A JP34387592A JPH06193401A JP H06193401 A JPH06193401 A JP H06193401A JP 34387592 A JP34387592 A JP 34387592A JP 34387592 A JP34387592 A JP 34387592A JP H06193401 A JPH06193401 A JP H06193401A
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- disk
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2200/00—Mathematical features
- F05B2200/20—Special functions
- F05B2200/26—Special functions trigonometric
- F05B2200/261—Sine
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】タービン翼構造において、共振回避設計をすべ
き振動モードの単一な正弦波状の節直径振動モードの発
生を防ぎ、翼の振幅を小さくすることにより、励振力か
ら受ける負荷荷重による翼の疲労を緩和するディスクを
持つタービン翼車を提供する。 【構成】タービン動翼１が回転体のロータにディスク３
を介して備えられ、動翼１は半径方向の少なくとも１カ
所の位置にワイヤあるいはシュラウド２など周方向に延
びる連結部材を備え、隣り合う動翼１をある本数ごとに
周方向に連結し、ディスク３の周方向には、等間隔に突
起物５、あるいは溝６を設け、動翼１が連結部材によっ
て周方向に連結されたことにより形成する構造の全周の
グループ数の公約数とディスク３に設けた突起物５ある
いは溝６の数の公約数が異なるタービン翼車。
き振動モードの単一な正弦波状の節直径振動モードの発
生を防ぎ、翼の振幅を小さくすることにより、励振力か
ら受ける負荷荷重による翼の疲労を緩和するディスクを
持つタービン翼車を提供する。 【構成】タービン動翼１が回転体のロータにディスク３
を介して備えられ、動翼１は半径方向の少なくとも１カ
所の位置にワイヤあるいはシュラウド２など周方向に延
びる連結部材を備え、隣り合う動翼１をある本数ごとに
周方向に連結し、ディスク３の周方向には、等間隔に突
起物５、あるいは溝６を設け、動翼１が連結部材によっ
て周方向に連結されたことにより形成する構造の全周の
グループ数の公約数とディスク３に設けた突起物５ある
いは溝６の数の公約数が異なるタービン翼車。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸気タービン，ガスタ
ービンなどのタービン全般に関する。
ービンなどのタービン全般に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、蒸気タービンのター
ビン翼車を例にあげて説明する。
ビン翼車を例にあげて説明する。
【０００３】蒸気タービンのタービン翼車に備えられた
動翼は、例えば、作動流体である蒸気等の流れ及び乱れ
成分によって、広範囲な周波数範囲で絶えず励振されて
いるので、動翼の持つ数多くの固有振動数で振動が発生
している。しかし、翼の信頼性問題において全ての振動
が問題になるのではなく、翼を破損させるほど大きな励
振力と同じ周波数成分を持つ固有振動については、ター
ビン稼動時での共振を避ける必要がある。一方、翼を破
損させるには至らないほど小さい励振力と同じ周波数成
分を持つ翼の固有振動については、設計上考慮にいれな
い場合も多い。これらの様々な励振力に対する翼構造の
振動応答は、各振動モードにおける固有振動数や、減衰
の大きさが関連する。そこで、共振応答の大きい低次振
動モードの共振は避ける一方、共振応答の小さい高次振
動モードでは共振しても信頼性のおける翼構造を設計す
るために、隣り合う翼をワイヤや帯状のシュラウド等で
連結する手段が多く採用されている。隣り合う翼を連結
すれば、翼構造の剛性の増加と振動減衰の付加効果が期
待できるからである。
動翼は、例えば、作動流体である蒸気等の流れ及び乱れ
成分によって、広範囲な周波数範囲で絶えず励振されて
いるので、動翼の持つ数多くの固有振動数で振動が発生
している。しかし、翼の信頼性問題において全ての振動
が問題になるのではなく、翼を破損させるほど大きな励
振力と同じ周波数成分を持つ固有振動については、ター
ビン稼動時での共振を避ける必要がある。一方、翼を破
損させるには至らないほど小さい励振力と同じ周波数成
分を持つ翼の固有振動については、設計上考慮にいれな
い場合も多い。これらの様々な励振力に対する翼構造の
振動応答は、各振動モードにおける固有振動数や、減衰
の大きさが関連する。そこで、共振応答の大きい低次振
動モードの共振は避ける一方、共振応答の小さい高次振
動モードでは共振しても信頼性のおける翼構造を設計す
るために、隣り合う翼をワイヤや帯状のシュラウド等で
連結する手段が多く採用されている。隣り合う翼を連結
すれば、翼構造の剛性の増加と振動減衰の付加効果が期
待できるからである。
【０００４】そこで、翼を連結した翼連結構造を大別す
ると、タービン動翼を構成する全周の翼のうち、数本ず
つの翼を一つのグループとして連結する、いわゆる群翼
構造、またタービン動翼を構成する翼車全周の全ての翼
を周方向に一まとめに連結する全周１リング翼構造等が
ある。このうち全周１リング翼構造は、図５に示すよう
に、円板の振動モードと類似した固有な振動モード、す
なわち、円板の振動モードと同様に全周の周方向にわた
って１波長，２波長…となる、いくつかの直径位置に節
が存在する節直径モードを持つ。一方、群翼構造は、図
５に示すように、連結された数本の翼が一つの単位とな
って振動モードを形成する。
ると、タービン動翼を構成する全周の翼のうち、数本ず
つの翼を一つのグループとして連結する、いわゆる群翼
構造、またタービン動翼を構成する翼車全周の全ての翼
を周方向に一まとめに連結する全周１リング翼構造等が
ある。このうち全周１リング翼構造は、図５に示すよう
に、円板の振動モードと類似した固有な振動モード、す
なわち、円板の振動モードと同様に全周の周方向にわた
って１波長，２波長…となる、いくつかの直径位置に節
が存在する節直径モードを持つ。一方、群翼構造は、図
５に示すように、連結された数本の翼が一つの単位とな
って振動モードを形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の方
法では、次のような課題がある。
法では、次のような課題がある。
【０００６】タービン翼車で翼を支えるディスクの剛性
が小さい場合は、ディスクと翼は連成振動する。そのた
め、先に述べた全周１リング翼構造がディスクと連成振
動した場合は、図３と同様な周方向に正弦波状の振動モ
ードが、翼車全体に現れ、固有振動数が翼単体に比べて
低い値になる。また、群翼構造とディスクが連成振動し
た場合は、全周１リング翼構造の正弦波状の振動モード
よりも複雑ではあるが、それに類似した節直径振動モー
ドを翼車全体に発生し、固有振動数が翼単体に比べて低
い値になる。
が小さい場合は、ディスクと翼は連成振動する。そのた
め、先に述べた全周１リング翼構造がディスクと連成振
動した場合は、図３と同様な周方向に正弦波状の振動モ
ードが、翼車全体に現れ、固有振動数が翼単体に比べて
低い値になる。また、群翼構造とディスクが連成振動し
た場合は、全周１リング翼構造の正弦波状の振動モード
よりも複雑ではあるが、それに類似した節直径振動モー
ドを翼車全体に発生し、固有振動数が翼単体に比べて低
い値になる。
【０００７】一方、タービン翼に作用する励振力は、作
動流体の流れが、翼車周方向に不均一分布であることか
ら生じる流体励振力があげられる。この流体励振力は、
翼車の周方向における流れの不均一分布中を回転する翼
に対して、回転数の整数倍（以下本発明では、これを励
振次数と呼ぶことにする。）の周波数成分を持つ励振力
として作用する。これに対して、翼とディスクが連成振
動する場合の振動モードは、先に述べた通り節直径振動
モードを形成するので、節直径数と回転数の整数倍であ
る励振次数が一致したときにタービン翼は共振を起こ
す。特に翼車全体で単一の正弦波状に現れる節直径振動
モードのうち、低次の振動モードにおいて翼が共振すれ
ば、破損事故をもたらす程危険な場合が多い。最終的に
は、タービンの稼動時に、このような節直径数と励振次
数が一致する共振振動モードが発生しないように設計す
る必要がある。しかし、翼とディスクが連成振動する場
合は、固有振動数が翼単体に比べて低い値になるので、
設計段階で翼車全体の固有振動数の値がどの程度にな
り、共振を回避できるかどうか予測が立てにくいという
問題がある。
動流体の流れが、翼車周方向に不均一分布であることか
ら生じる流体励振力があげられる。この流体励振力は、
翼車の周方向における流れの不均一分布中を回転する翼
に対して、回転数の整数倍（以下本発明では、これを励
振次数と呼ぶことにする。）の周波数成分を持つ励振力
として作用する。これに対して、翼とディスクが連成振
動する場合の振動モードは、先に述べた通り節直径振動
モードを形成するので、節直径数と回転数の整数倍であ
る励振次数が一致したときにタービン翼は共振を起こ
す。特に翼車全体で単一の正弦波状に現れる節直径振動
モードのうち、低次の振動モードにおいて翼が共振すれ
ば、破損事故をもたらす程危険な場合が多い。最終的に
は、タービンの稼動時に、このような節直径数と励振次
数が一致する共振振動モードが発生しないように設計す
る必要がある。しかし、翼とディスクが連成振動する場
合は、固有振動数が翼単体に比べて低い値になるので、
設計段階で翼車全体の固有振動数の値がどの程度にな
り、共振を回避できるかどうか予測が立てにくいという
問題がある。
【０００８】また、群翼構造とディスクが連成振動する
場合は、群翼のグループ数の公約数と一致した節直径数
の振動モードで、翼車全体で単一の正弦波状になり、励
振次数と一致する共振が生じるので、翼の振幅は大きく
なり、翼が疲労しやすくなる。
場合は、群翼のグループ数の公約数と一致した節直径数
の振動モードで、翼車全体で単一の正弦波状になり、励
振次数と一致する共振が生じるので、翼の振幅は大きく
なり、翼が疲労しやすくなる。
【０００９】本発明の目的は、励振力から受ける負荷荷
重による翼の疲労を緩和するディスクを持つタービン翼
車を提供することにある。
重による翼の疲労を緩和するディスクを持つタービン翼
車を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のタービン翼車は、ディスク部分の周方向に
複数の突起物あるいは溝を形成することによって、翼車
全体で単一の正弦波状の節直径振動モードが現れること
を妨げ、回避すべき節直径振動モードとは別のディスク
の節直径振動モードを発生しやすくすることにより、翼
とディスクが連成振動したときに回避すべき節直径振動
モードは振幅が小さくなり、励振力から受ける翼の疲労
は緩和される。すなわち、 （１）本発明は、タービン動翼が回転体のロータにディ
スクを介して備えられている構造において、前記動翼は
半径方向の少なくとも１カ所の半径位置にワイヤあるい
はシュラウドなどの周方向に延びる連結部材を備え、全
周にわたる全ての前記動翼を周方向に連結し、前記ディ
スクの全周にわたる周方向に、ある等間隔なピッチで突
起物、あるいは溝を設けたことを要点とする。
め、本発明のタービン翼車は、ディスク部分の周方向に
複数の突起物あるいは溝を形成することによって、翼車
全体で単一の正弦波状の節直径振動モードが現れること
を妨げ、回避すべき節直径振動モードとは別のディスク
の節直径振動モードを発生しやすくすることにより、翼
とディスクが連成振動したときに回避すべき節直径振動
モードは振幅が小さくなり、励振力から受ける翼の疲労
は緩和される。すなわち、 （１）本発明は、タービン動翼が回転体のロータにディ
スクを介して備えられている構造において、前記動翼は
半径方向の少なくとも１カ所の半径位置にワイヤあるい
はシュラウドなどの周方向に延びる連結部材を備え、全
周にわたる全ての前記動翼を周方向に連結し、前記ディ
スクの全周にわたる周方向に、ある等間隔なピッチで突
起物、あるいは溝を設けたことを要点とする。
【００１１】（２）本発明は、タービン動翼が回転体の
ロータにディスクを介して備えられている構造におい
て、前記動翼は半径方向の少なくとも１カ所の半径位置
にワイヤあるいはシュラウドなどの周方向に延びる連結
部材を備え、隣り合う前記動翼をある有限本数ごとに周
方向に連結し、前記ディスクの全周にわたる周方向に
は、ある等間隔なピッチで突起物、あるいは溝を設け、
前記動翼が連結部材によって周方向に連結されたことに
よって形成するグループ数と前記ディスクに設けた突起
物あるいは溝の公約数の数は異なることを要点とする。
ロータにディスクを介して備えられている構造におい
て、前記動翼は半径方向の少なくとも１カ所の半径位置
にワイヤあるいはシュラウドなどの周方向に延びる連結
部材を備え、隣り合う前記動翼をある有限本数ごとに周
方向に連結し、前記ディスクの全周にわたる周方向に
は、ある等間隔なピッチで突起物、あるいは溝を設け、
前記動翼が連結部材によって周方向に連結されたことに
よって形成するグループ数と前記ディスクに設けた突起
物あるいは溝の公約数の数は異なることを要点とする。
【００１２】
【作用】本発明によるタービン翼車を用いれば、ディス
クに設けられた突起物あるいは溝によって、ディスク部
分の節直径振動モードは限定される。すなわち、ディス
クに設けられた突起物あるいは溝の位置が、ディスクの
節直径振動モードにおける節あるいは腹部となるので、
突起物あるいは溝の全周の個数の公約数に一致した節直
径振動モードの振幅が大きくなり、その他の節直径振動
モードは振幅が小さく、励振力に対する振動応答も小さ
くなる。従って、あらかじめ回避すべき節、直径振動モ
ードが判明した際に、その節直径数を公約数に持たない
数の突起物あるいは、溝をディスク全周にわたって設置
すれば、回避すべき節直径数の振動モードの翼振幅は小
さくなる。そのため、励振力の負荷荷重による翼の疲労
は緩和される。
クに設けられた突起物あるいは溝によって、ディスク部
分の節直径振動モードは限定される。すなわち、ディス
クに設けられた突起物あるいは溝の位置が、ディスクの
節直径振動モードにおける節あるいは腹部となるので、
突起物あるいは溝の全周の個数の公約数に一致した節直
径振動モードの振幅が大きくなり、その他の節直径振動
モードは振幅が小さく、励振力に対する振動応答も小さ
くなる。従って、あらかじめ回避すべき節、直径振動モ
ードが判明した際に、その節直径数を公約数に持たない
数の突起物あるいは、溝をディスク全周にわたって設置
すれば、回避すべき節直径数の振動モードの翼振幅は小
さくなる。そのため、励振力の負荷荷重による翼の疲労
は緩和される。
【００１３】また、群翼構造とディスクが連成振動する
場合は、群翼のグループ数の公約数と異なる個数の突起
物あるいは溝をディスクの全周にわたって設置すれば、
翼車全体の振動モードは単一の正弦波状にはならず複雑
になるので、単一の正弦波状の節直径振動モードに比べ
て、励振力に対する翼の振幅が小さくなる。
場合は、群翼のグループ数の公約数と異なる個数の突起
物あるいは溝をディスクの全周にわたって設置すれば、
翼車全体の振動モードは単一の正弦波状にはならず複雑
になるので、単一の正弦波状の節直径振動モードに比べ
て、励振力に対する翼の振幅が小さくなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び、図３を
用いて詳細に説明する。
用いて詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明を取り入れたタービン翼車
の平面図であり、図３は、図１のタービン翼車のうち、
翼部分のみを考えた場合の軸方向変位による典型的な振
動モードを示す説明図である。
の平面図であり、図３は、図１のタービン翼車のうち、
翼部分のみを考えた場合の軸方向変位による典型的な振
動モードを示す説明図である。
【００１６】第１実施例である図１において、１は翼、
２はシュラウド、３はディスク、４はロータ、そして５
は突起物を示す。図中の翼本数は、全部で４８本とし、
翼１はシュラウド２によって全周にわたり全ての翼が連
結される、いわゆる全周１リング翼構造を構成してい
る。また、ディスク３は、翼１と連成振動する程度の剛
性であり、突起物５を周方向に同じピッチで五つ備えた
構造である。
２はシュラウド、３はディスク、４はロータ、そして５
は突起物を示す。図中の翼本数は、全部で４８本とし、
翼１はシュラウド２によって全周にわたり全ての翼が連
結される、いわゆる全周１リング翼構造を構成してい
る。また、ディスク３は、翼１と連成振動する程度の剛
性であり、突起物５を周方向に同じピッチで五つ備えた
構造である。
【００１７】さて、最初に図１に示す突起物５がディス
ク３に付いていないタービン翼車の振動モードについて
考える。突起物５がディスク３に付いていない場合は、
翼２とディスク３が連成振動すれば、翼１はシュラウド
２によって全周が一まとめに連結されているので、図３
に示すような周方向に均一な正弦波形状の節直径振動モ
ードを形成する。そこで、仮に突起物５がディスク３に
付いていないタービン翼車で、実際の稼動回転数の振動
特性を調査したところ、節直径数３の振動モードの固有
振動数値が励振次数と近い値であったとする。この場
合、タービン翼車は節直径数３の振動モードで共振にな
り、励振力に対する翼の振幅は著しく大きくなる。
ク３に付いていないタービン翼車の振動モードについて
考える。突起物５がディスク３に付いていない場合は、
翼２とディスク３が連成振動すれば、翼１はシュラウド
２によって全周が一まとめに連結されているので、図３
に示すような周方向に均一な正弦波形状の節直径振動モ
ードを形成する。そこで、仮に突起物５がディスク３に
付いていないタービン翼車で、実際の稼動回転数の振動
特性を調査したところ、節直径数３の振動モードの固有
振動数値が励振次数と近い値であったとする。この場
合、タービン翼車は節直径数３の振動モードで共振にな
り、励振力に対する翼の振幅は著しく大きくなる。
【００１８】そこで、図１に示すように、ディスク３に
突起物５を周方向に同じピッチで五つ備える。本発明に
よる図１の構造によれば、突起物５がディスクの振動モ
ードの節の部分に限定されるので、突起物５がディスク
に付いていない場合に問題となった節直径数３の振動モ
ードは、図３に示すような周方向に均一な正弦波形状の
節直径振動モードを形成することはなくなる。また、翼
１とディスク３の連成振動は、節直径数５の振動モード
がその他のモードと比べて支配的になるので、節直径数
３の振動モードにおける翼の振幅は小さくなり、励振力
による翼の疲労が緩和される。
突起物５を周方向に同じピッチで五つ備える。本発明に
よる図１の構造によれば、突起物５がディスクの振動モ
ードの節の部分に限定されるので、突起物５がディスク
に付いていない場合に問題となった節直径数３の振動モ
ードは、図３に示すような周方向に均一な正弦波形状の
節直径振動モードを形成することはなくなる。また、翼
１とディスク３の連成振動は、節直径数５の振動モード
がその他のモードと比べて支配的になるので、節直径数
３の振動モードにおける翼の振幅は小さくなり、励振力
による翼の疲労が緩和される。
【００１９】すなわち、本発明を用いる場合は、予めタ
ービン翼車の振動モード特性を調査し、共振する恐れの
ある節直径数とは相いれない数の突起物をディスクに取
り付けるという手順を踏めば、実際の稼動回転数中の励
振力に対して問題となる振動モードの翼振幅が小さくで
きる。
ービン翼車の振動モード特性を調査し、共振する恐れの
ある節直径数とは相いれない数の突起物をディスクに取
り付けるという手順を踏めば、実際の稼動回転数中の励
振力に対して問題となる振動モードの翼振幅が小さくで
きる。
【００２０】また、本発明における突起物５の替わり
に、ディスク３に溝を備えても同等の効果が期待でき
る。
に、ディスク３に溝を備えても同等の効果が期待でき
る。
【００２１】また、本発明によれば、突起物あるいは溝
をディスクに備えることによってディスク３の剛性が変
えられるので、タービン翼車の固有振動数が励振次数と
合致しないように、固有振動数のチューニング効果も期
待できる。
をディスクに備えることによってディスク３の剛性が変
えられるので、タービン翼車の固有振動数が励振次数と
合致しないように、固有振動数のチューニング効果も期
待できる。
【００２２】次に本発明の第２実施例について、図２，
図３及び、図４を用いて、詳細に述べる。
図３及び、図４を用いて、詳細に述べる。
【００２３】図２は、本発明を取り入れたタービン翼車
の平面図であり、図４は、図２のタービン翼車のうち、
翼部分のみを考えた場合の軸方向変位による一連の振動
を示す図である。
の平面図であり、図４は、図２のタービン翼車のうち、
翼部分のみを考えた場合の軸方向変位による一連の振動
を示す図である。
【００２４】第２実施例である図２において、１は翼、
２はシュラウド、３はディスク、４はロータ、そして５
は突起物を示す。タービン翼車を構成する全ての翼本数
は、３６本とし、翼１はシュラウド２によって３本ずつ
の翼が周方向に連結される、いわゆる群翼構造を構成し
ている。また、ディスク３は、翼１と連成振動する程度
の剛性であり、突起物５を周方向に同じピッチで五つ備
えた構造である。
２はシュラウド、３はディスク、４はロータ、そして５
は突起物を示す。タービン翼車を構成する全ての翼本数
は、３６本とし、翼１はシュラウド２によって３本ずつ
の翼が周方向に連結される、いわゆる群翼構造を構成し
ている。また、ディスク３は、翼１と連成振動する程度
の剛性であり、突起物５を周方向に同じピッチで五つ備
えた構造である。
【００２５】さて、第１実施例と同様に、まず最初に図
２に示す突起物５がディスク３に付いていないタービン
翼車の振動モードについて考える。突起物５がディスク
３に付いていない場合は、翼部分は３本綴りの群翼構造
なので、図４で示した一連の振動モードを形成する。す
なわち、翼車全体の翼本数３６本に対して、３本綴りの
群翼のグループ数は１２あるので、群翼構造だけの振動
モードが節を持つ毎に、翼車全体で、０波長，６波長，
１２波長の節直径振動モードが形成される。従って、節
直径数０，６，１２の振動モードは、図５に示すような
周方向に単一な正弦波形状の節直径振動モードを形成す
るので、励振力に対する翼の振幅が著しく大きくなる。
２に示す突起物５がディスク３に付いていないタービン
翼車の振動モードについて考える。突起物５がディスク
３に付いていない場合は、翼部分は３本綴りの群翼構造
なので、図４で示した一連の振動モードを形成する。す
なわち、翼車全体の翼本数３６本に対して、３本綴りの
群翼のグループ数は１２あるので、群翼構造だけの振動
モードが節を持つ毎に、翼車全体で、０波長，６波長，
１２波長の節直径振動モードが形成される。従って、節
直径数０，６，１２の振動モードは、図５に示すような
周方向に単一な正弦波形状の節直径振動モードを形成す
るので、励振力に対する翼の振幅が著しく大きくなる。
【００２６】そこで、図２に示すように、ディスク３に
突起物５を周方向に同じピッチで五つ備える。本発明に
よる図２の構造によれば、ディスク部分の振動モード
は、突起物５によってディスクの節の位置が限定される
ので、突起物５がディスク３に付いていない場合に問題
となった節直径数０，６，１２の振動モードは、図３に
示すような周方向に単一な正弦波形状の節直径振動モー
ドを形成することはない。また、翼１とディスク３の連
成振動は、節直径数５の振動モードがその他のモードと
比べて支配的になるので、節直径数３の振動モードは、
翼の振幅が小さくなり、励振力による翼の疲労が緩和さ
れる。
突起物５を周方向に同じピッチで五つ備える。本発明に
よる図２の構造によれば、ディスク部分の振動モード
は、突起物５によってディスクの節の位置が限定される
ので、突起物５がディスク３に付いていない場合に問題
となった節直径数０，６，１２の振動モードは、図３に
示すような周方向に単一な正弦波形状の節直径振動モー
ドを形成することはない。また、翼１とディスク３の連
成振動は、節直径数５の振動モードがその他のモードと
比べて支配的になるので、節直径数３の振動モードは、
翼の振幅が小さくなり、励振力による翼の疲労が緩和さ
れる。
【００２７】また、本発明を実施するにあたっては、先
に述べた本発明の第１実施例と同様に、突起物５がディ
スク３に付いていないタービン翼車で、稼動回転数の振
動特性を予め調べた後に、励振次数と共振しない節直径
数の中から突起物の個数を決定することが望ましい。
に述べた本発明の第１実施例と同様に、突起物５がディ
スク３に付いていないタービン翼車で、稼動回転数の振
動特性を予め調べた後に、励振次数と共振しない節直径
数の中から突起物の個数を決定することが望ましい。
【００２８】また、その際の突起物の数は、全周にわた
った群翼のグループ数の公約数と異なる数を選定する。
なぜならば、図２の本発明の実施例で示したように、突
起物の数は、全周にわたった群翼のグループ数の公約数
と異なる数であれば、群翼とディスクの連成振動モード
は、単一な正弦波状の節直径振動モードにならないの
で、翼の振幅が小さくなることが期待できるからであ
る。
った群翼のグループ数の公約数と異なる数を選定する。
なぜならば、図２の本発明の実施例で示したように、突
起物の数は、全周にわたった群翼のグループ数の公約数
と異なる数であれば、群翼とディスクの連成振動モード
は、単一な正弦波状の節直径振動モードにならないの
で、翼の振幅が小さくなることが期待できるからであ
る。
【００２９】また、本発明の効果は、第１実施例と同様
に突起物５の替わりにディスク３に溝を備えても同等の
効果が期待できる。
に突起物５の替わりにディスク３に溝を備えても同等の
効果が期待できる。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、タービン翼構造におい
て、共振回避設計をすべき振動モードの単一な正弦波状
の節直径振動モードの発生を防ぎ、翼の振幅を小さくす
ることにより、励振力から受ける負荷荷重による翼の疲
労を緩和するディスクを持つタービン翼車が提供でき
る。
て、共振回避設計をすべき振動モードの単一な正弦波状
の節直径振動モードの発生を防ぎ、翼の振幅を小さくす
ることにより、励振力から受ける負荷荷重による翼の疲
労を緩和するディスクを持つタービン翼車が提供でき
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す平面図。
【図２】本発明の第１の実施例の振動モードを示した説
明図。
明図。
【図４】本発明の第２の実施例の振動モードを示した説
明図。
明図。
【図５】本発明の第２の実施例の振動モードの説明図。
１…翼、２…シュラウド、３…ディスク、４…ロータ、
５…突起物、６…溝。
５…突起物、６…溝。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す平面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す平面図。
【図３】本発明の第１の実施例の振動モードを示した説
明図。
明図。
【図４】本発明の第２の実施例の振動モードを示した説
明図。
明図。
【図５】本発明の第２の実施例の振動モードの説明図。
【符号の説明】 １…翼、２…シュラウド、３…ディスク、４…ロータ、
５…突起物、６…溝。
５…突起物、６…溝。
Claims (2)
- 【請求項１】タービンの動翼が回転体のロータにディス
クを介して備えられている構造において、前記動翼は半
径方向の少なくとも１カ所の位置にワイヤあるいはシュ
ラウドなどの周方向に延びる連結部材を備え、全ての前
記動翼を周方向に連結し、前記ディスクの周方向に、等
間隔に突起物、あるいは、溝を設けたことを特徴とする
タービン翼車。 - 【請求項２】タービンの動翼が回転体のロータにディス
クを介して備えられている構造において、前記動翼は半
径方向の少なくとも１カ所の位置にワイヤあるいはシュ
ラウドなどの周方向に延びる連結部材を備え、隣り合う
前記動翼をある本数ごとに周方向に連結し、前記ディス
クの周方向に、等間隔に突起物、あるいは溝を設け、前
記動翼が前記連結部材によって周方向に連結されたこと
により形成される構造の全周のグループ数の公約数と前
記ディスクに設けた前記突起物あるいは前記溝の数の公
約数は異なることを特徴とするタービン翼車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34387592A JPH06193401A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | タービン翼車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34387592A JPH06193401A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | タービン翼車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06193401A true JPH06193401A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=18364918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34387592A Pending JPH06193401A (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | タービン翼車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06193401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016094914A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社Ihi | 軸流機械の翼 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP34387592A patent/JPH06193401A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016094914A (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社Ihi | 軸流機械の翼 |
| WO2016080025A1 (ja) * | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 株式会社Ihi | 軸流機械の翼 |
| US10465555B2 (en) | 2014-11-17 | 2019-11-05 | Ihi Corporation | Airfoil for axial flow machine |
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