JPH07166804A - タービン羽根組立体 - Google Patents
タービン羽根組立体Info
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- JPH07166804A JPH07166804A JP4096465A JP9646592A JPH07166804A JP H07166804 A JPH07166804 A JP H07166804A JP 4096465 A JP4096465 A JP 4096465A JP 9646592 A JP9646592 A JP 9646592A JP H07166804 A JPH07166804 A JP H07166804A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
- F01D5/323—Locking of axial insertion type blades by means of a key or the like parallel to the axis of the rotor
-
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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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- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/26—Antivibration means not restricted to blade form or construction or to blade-to-blade connections or to the use of particular materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 羽根と、該羽根が取り付けられるロータとの
間における遊びを実質的に完全に除去できる純機械的接
続によりタービン羽根組立体の個々のタービン羽根を支
持する。 【構成】 タービン羽根組立体において、各羽根４は根
元６を有し、ロータ２には、根元４を受け入れると溝が
形成されている。この溝は、根元４及び該溝が、該根元
４に対し半径方向内向きの拘束力を加えるように互いに
接触する表面を有するような仕方で各根元４を保持する
形状になっている。根元４は更に、タービン回転軸線に
面する底部を有し、上述の溝は、根元の底部の半径方向
内側に位置し該根元の底部に面する基部を有する。４根
元と溝の互いに接触する表面は、根元４の底部と溝の基
部との間で圧縮される少なくとも１つの皿ばね１２によ
り互いに押圧される。
間における遊びを実質的に完全に除去できる純機械的接
続によりタービン羽根組立体の個々のタービン羽根を支
持する。 【構成】 タービン羽根組立体において、各羽根４は根
元６を有し、ロータ２には、根元４を受け入れると溝が
形成されている。この溝は、根元４及び該溝が、該根元
４に対し半径方向内向きの拘束力を加えるように互いに
接触する表面を有するような仕方で各根元４を保持する
形状になっている。根元４は更に、タービン回転軸線に
面する底部を有し、上述の溝は、根元の底部の半径方向
内側に位置し該根元の底部に面する基部を有する。４根
元と溝の互いに接触する表面は、根元４の底部と溝の基
部との間で圧縮される少なくとも１つの皿ばね１２によ
り互いに押圧される。
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は、タービン羽根組立体の構造に
関し、特に、支持部材へのタービン羽根の装着に関する
ものである。
関し、特に、支持部材へのタービン羽根の装着に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】典型的なタービン羽根列は、支持部材に
設置された複数個の個々の羽根から構成されており、該
支持部材は、典型的には、環状のロータ即ちハブであ
る。
設置された複数個の個々の羽根から構成されており、該
支持部材は、典型的には、環状のロータ即ちハブであ
る。
【０００３】慣用のタービン羽根は、該羽根をロータに
連結するための根元を備えており、各羽根がその根元で
のみ支持される自立式でロータに取り付けることもでき
るし、或は羽根を更にその先端近傍で一緒に連結するこ
ともできる。当該技術では、現在、自立構造が好ましい
とされている。
連結するための根元を備えており、各羽根がその根元で
のみ支持される自立式でロータに取り付けることもでき
るし、或は羽根を更にその先端近傍で一緒に連結するこ
ともできる。当該技術では、現在、自立構造が好ましい
とされている。
【０００４】タービン羽根をロータに組み立てる場合、
特に、自立式構造の場合には、ロータの接線方向におけ
るロータに対する各羽根の運動は、低速度において可能
最大限度に排除しなければならない。タービンが高速度
で回転している際には、遠心力が作用して、ロータに対
する各羽根の位置を安定化する。しかし、始動回転装置
の速度のような３ｒｐｍ台の低速度においては、羽根の
根元が、それぞれのロータ溝内で円周方向に運動する傾
向が生ずる。特に、タービンの回転中、重力が羽根に作
用して、根元がその関連のロータ溝内で変位するような
速度点がある。羽根の根元のこのような運動は、“フレ
ッチング（fretting）”として知られる現象を生起す
る。即ち、互いに擦り合う表面が摩耗して粒子が発生
し、これ等の粒子が酸化し硬化し、それにより、該粒子
により羽根の根元や関連のロータ溝の支承面が酷く摩耗
する現象である。従って、フレッチングは、根元領域に
おける羽根の有効寿命を金属疲労により減少する。
特に、自立式構造の場合には、ロータの接線方向におけ
るロータに対する各羽根の運動は、低速度において可能
最大限度に排除しなければならない。タービンが高速度
で回転している際には、遠心力が作用して、ロータに対
する各羽根の位置を安定化する。しかし、始動回転装置
の速度のような３ｒｐｍ台の低速度においては、羽根の
根元が、それぞれのロータ溝内で円周方向に運動する傾
向が生ずる。特に、タービンの回転中、重力が羽根に作
用して、根元がその関連のロータ溝内で変位するような
速度点がある。羽根の根元のこのような運動は、“フレ
ッチング（fretting）”として知られる現象を生起す
る。即ち、互いに擦り合う表面が摩耗して粒子が発生
し、これ等の粒子が酸化し硬化し、それにより、該粒子
により羽根の根元や関連のロータ溝の支承面が酷く摩耗
する現象である。従って、フレッチングは、根元領域に
おける羽根の有効寿命を金属疲労により減少する。
【０００５】この理由から、始動回転装置速度で羽根の
根元とそれに関連のロータ溝との間に、上記のような相
対運動が生ずるのを阻止するための試みがなされてき
た。
根元とそれに関連のロータ溝との間に、上記のような相
対運動が生ずるのを阻止するための試みがなされてき
た。
【０００６】各羽根の根元と関連のロータ溝との間の境
界部に接着剤又は膨張可能な材料を介装することによ
り、このような運動を阻止することが従来提案されてい
る。
界部に接着剤又は膨張可能な材料を介装することによ
り、このような運動を阻止することが従来提案されてい
る。
【０００７】しかし、接着剤は、羽根と関連のロータ溝
との間の相対運動を阻止するという観点からは良好な機
能を果たすが、除去することが困難で、ロータ溝及び羽
根の根元の表面を損傷する腐食性の残留物を残すことが
分かっている。この理由から上記のような接着剤の使用
は最早や受容できないと考えられている。
との間の相対運動を阻止するという観点からは良好な機
能を果たすが、除去することが困難で、ロータ溝及び羽
根の根元の表面を損傷する腐食性の残留物を残すことが
分かっている。この理由から上記のような接着剤の使用
は最早や受容できないと考えられている。
【０００８】更に、接着剤或は膨張可能な材料により固
着された羽根を取り外したい場合には、羽根の取り外し
を可能にするために、材料の加熱のような特殊な手段を
採らなければならない。ところが、往々にして、充分な
精度で加熱を制御するのは困難であり、その結果、隣接
する羽根を所定位置に保持している材料が部分的に劣化
することになる。
着された羽根を取り外したい場合には、羽根の取り外し
を可能にするために、材料の加熱のような特殊な手段を
採らなければならない。ところが、往々にして、充分な
精度で加熱を制御するのは困難であり、その結果、隣接
する羽根を所定位置に保持している材料が部分的に劣化
することになる。
【０００９】各羽根とそれに関連のロータとの間の相対
運動を阻止するように羽根を所定位置に固定するための
純機械的構成は、従来、利用可能ではなかった。
運動を阻止するように羽根を所定位置に固定するための
純機械的構成は、従来、利用可能ではなかった。
【００１０】
【発明の概要】本発明の目的は、タービン羽根組立体の
製造を単純化することにある。
製造を単純化することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、自立式の羽根に適用
可能で、しかも個々の羽根の容易な交換を許容する仕方
で、タービン羽根をロータに組み付けることにある。
可能で、しかも個々の羽根の容易な交換を許容する仕方
で、タービン羽根をロータに組み付けることにある。
【００１２】本発明の更に他の目的は、羽根と、該羽根
が取り付けられるロータとの間における遊びを実質的に
完全に除去できる純機械的接続によりタービン羽根組立
体の個々のタービン羽根を支持することにある。
が取り付けられるロータとの間における遊びを実質的に
完全に除去できる純機械的接続によりタービン羽根組立
体の個々のタービン羽根を支持することにある。
【００１３】上述の目的及び追って明らかになるであろ
う他の目的は、本発明によれば、タービン回転軸線を中
心に回転可能なロータと、該ロータにより支持される複
数のタービン羽根とから構成され、各タービン羽根は根
元を有し、前記ロータは溝を備え、該溝は、前記根元及
び前記溝が前記根元に対し半径方向内向きの拘束力を加
える互いに接触する表面を有するような仕方で各根元を
保持する形状に作られ、前記根元は更に、前記タービン
回転軸線に面する底部を有し、前記溝は、前記根元の底
部より半径方向内向きに位置し且つ同根元の底部に面す
る基部を有するタービン羽根組立体において、前記根元
の底部と前記溝の基部との間で圧縮されて前記根元及び
前記溝の互いに接触する前記表面を押圧する少なくとも
１つの皿ばねから構成された羽根運動抑制手段を含むよ
うに改良したタービン羽根組立体を提供することにより
達成される。
う他の目的は、本発明によれば、タービン回転軸線を中
心に回転可能なロータと、該ロータにより支持される複
数のタービン羽根とから構成され、各タービン羽根は根
元を有し、前記ロータは溝を備え、該溝は、前記根元及
び前記溝が前記根元に対し半径方向内向きの拘束力を加
える互いに接触する表面を有するような仕方で各根元を
保持する形状に作られ、前記根元は更に、前記タービン
回転軸線に面する底部を有し、前記溝は、前記根元の底
部より半径方向内向きに位置し且つ同根元の底部に面す
る基部を有するタービン羽根組立体において、前記根元
の底部と前記溝の基部との間で圧縮されて前記根元及び
前記溝の互いに接触する前記表面を押圧する少なくとも
１つの皿ばねから構成された羽根運動抑制手段を含むよ
うに改良したタービン羽根組立体を提供することにより
達成される。
【００１４】技術文献等において皿ばねとも称される比
較的小さい寸法の皿形もしくは円板状の座金は、その円
筒軸線の方向において、相当大きな圧縮力を発生するこ
とができ、それにも拘わらず、該軸線に対して横方向に
は比較的容易に変位可能である。従って、このような座
金を使用することにより、必要な場合には羽根の容易な
交換を許容しつつ、低い回転速度において上述の種類の
円周方向運動を少なくとも相当に減少するのに充分な固
定接続を各羽根の根元及びロータ間に実現することが可
能となる。
較的小さい寸法の皿形もしくは円板状の座金は、その円
筒軸線の方向において、相当大きな圧縮力を発生するこ
とができ、それにも拘わらず、該軸線に対して横方向に
は比較的容易に変位可能である。従って、このような座
金を使用することにより、必要な場合には羽根の容易な
交換を許容しつつ、低い回転速度において上述の種類の
円周方向運動を少なくとも相当に減少するのに充分な固
定接続を各羽根の根元及びロータ間に実現することが可
能となる。
【００１５】
【好適な実施例の詳細な説明】図１は、タービンの回転
軸線に対し垂直な平面において、タービン羽根４の列を
支持するタービンロータ２の一部分を示す断面図であ
る。また、図２は、タービンの回転軸線を含む平面にお
ける図である。
軸線に対し垂直な平面において、タービン羽根４の列を
支持するタービンロータ２の一部分を示す断面図であ
る。また、図２は、タービンの回転軸線を含む平面にお
ける図である。
【００１６】図１及び図２は、１つの羽根４の一部分、
特に、ロータ２の溝内に保持される根元６を構成する部
分を示している。
特に、ロータ２の溝内に保持される根元６を構成する部
分を示している。
【００１７】各羽根４を所定位置に保持するために、根
元６とロータ２に形成された関連の溝とは、鋸歯状、蛇
行状もしくは歯状の縁を特徴とする係合断面を備えてい
る。
元６とロータ２に形成された関連の溝とは、鋸歯状、蛇
行状もしくは歯状の縁を特徴とする係合断面を備えてい
る。
【００１８】図１及び図２に示した羽根組立体は、流体
入口縁８及び流体出口縁１０を有している。即ち、ター
ビンの運転中、蒸気もしくはガスは、縁８から縁１０に
流れる。
入口縁８及び流体出口縁１０を有している。即ち、ター
ビンの運転中、蒸気もしくはガスは、縁８から縁１０に
流れる。
【００１９】本発明によれば、各羽根４は、根元６の基
部もしくは底部に形成された端ぐり穴１４内に保持され
ている皿形座金（皿ばねもしくは羽根運動抑制手段）１
２により所定位置に保持される。端ぐり穴１４の開端は
ピン１８により閉ざされ、そして該ピン１８は、羽根４
をロータ２に取り付ける前、座金１２が端ぐり穴１４か
ら脱落するのを阻止しつつ、該端ぐり穴１４内で移動可
能なように装着されている。
部もしくは底部に形成された端ぐり穴１４内に保持され
ている皿形座金（皿ばねもしくは羽根運動抑制手段）１
２により所定位置に保持される。端ぐり穴１４の開端は
ピン１８により閉ざされ、そして該ピン１８は、羽根４
をロータ２に取り付ける前、座金１２が端ぐり穴１４か
ら脱落するのを阻止しつつ、該端ぐり穴１４内で移動可
能なように装着されている。
【００２０】各羽根４は、タービン回転軸線に平行にロ
ータ２に形成された関連の溝に沿ってその根元６を移動
することにより挿入される。関連の端ぐり穴１４から突
出している各ピン１８の端は、この挿入移動を容易にす
るように平滑な表面を有するのが好ましい。また、端ぐ
り穴１４から突出するピンの端の縁部を丸めることによ
り挿入を更に容易にすることができる。
ータ２に形成された関連の溝に沿ってその根元６を移動
することにより挿入される。関連の端ぐり穴１４から突
出している各ピン１８の端は、この挿入移動を容易にす
るように平滑な表面を有するのが好ましい。また、端ぐ
り穴１４から突出するピンの端の縁部を丸めることによ
り挿入を更に容易にすることができる。
【００２１】皿形座金１２は、ばねとしての作用をな
し、ピン１８と端ぐり穴１４の底部との間で圧縮される
と、羽根４を、ロータ２に対し半径方向外向きに押圧す
る。このような皿形座金は、所期の目的に良く適してい
る。と言うのは、この種の座金は、慣用のばね、例え
ば、螺旋ばね或はコイルばねと比較し、寸法の割合に極
めて高い定格荷重を有しているからである。
し、ピン１８と端ぐり穴１４の底部との間で圧縮される
と、羽根４を、ロータ２に対し半径方向外向きに押圧す
る。このような皿形座金は、所期の目的に良く適してい
る。と言うのは、この種の座金は、慣用のばね、例え
ば、螺旋ばね或はコイルばねと比較し、寸法の割合に極
めて高い定格荷重を有しているからである。
【００２２】各端ぐり穴１４の側壁は、座金１２を定位
置に保持し且つ座金の圧壊を阻止する寸法になってい
る。
置に保持し且つ座金の圧壊を阻止する寸法になってい
る。
【００２３】羽根の交換に当たっては、根元６を単に、
例えばハンマーの打撃によるなどして溝から取り出すだ
けでよく、そして新しい座金１２を、新しい羽根の取り
付け前に、該新しい羽根４の根元６に設置することがで
きる。
例えばハンマーの打撃によるなどして溝から取り出すだ
けでよく、そして新しい座金１２を、新しい羽根の取り
付け前に、該新しい羽根４の根元６に設置することがで
きる。
【００２４】また、上述の羽根固定構造は、羽根列内の
最終羽根を所定位置に固定するのに用いることができ、
その場合、該羽根列の他の羽根に対しては標準の組立手
法を用いることができる。例えば、羽根列の羽根を逐次
円形の溝に挿入する配列がその例である。
最終羽根を所定位置に固定するのに用いることができ、
その場合、該羽根列の他の羽根に対しては標準の組立手
法を用いることができる。例えば、羽根列の羽根を逐次
円形の溝に挿入する配列がその例である。
【００２５】次に、図３及び図４を参照し、本発明の１
つの有利な実施例について説明する。図３は、底部２８
に広幅の浅い部分と狭幅の深い部分とを有する段付き溝
が設けられている羽根の根元２６の下方部分の一端部を
示す図である。上記２つの溝部分の底部は、互いに平行
な平面内に在り、関連の羽根組立体の縁から下向きに、
底部２８に対して５°台の角度で傾斜している。根元２
６の他端にも同じ溝構造が設けられている。
つの有利な実施例について説明する。図３は、底部２８
に広幅の浅い部分と狭幅の深い部分とを有する段付き溝
が設けられている羽根の根元２６の下方部分の一端部を
示す図である。上記２つの溝部分の底部は、互いに平行
な平面内に在り、関連の羽根組立体の縁から下向きに、
底部２８に対して５°台の角度で傾斜している。根元２
６の他端にも同じ溝構造が設けられている。
【００２６】根元２６の各端の溝は、羽根の根元２６を
関連のロータ溝内の所定位置に鎖錠固定するために一群
の皿形座金及び楔を受け入れるように設けられている。
関連のロータ溝内の所定位置に鎖錠固定するために一群
の皿形座金及び楔を受け入れるように設けられている。
【００２７】図４は、羽根の根元２６の中心及びタービ
ンの回転軸線を通る平面における断面図である。根元２
６の各端において、深い溝部分は複数個の皿形座金１２
を収容し、そして浅い溝部分は楔３０を受け入れる。
ンの回転軸線を通る平面における断面図である。根元２
６の各端において、深い溝部分は複数個の皿形座金１２
を収容し、そして浅い溝部分は楔３０を受け入れる。
【００２８】楔３０は、各座金１２の内径よりも少なく
とも広幅であって、５°の楔角を有している。
とも広幅であって、５°の楔角を有している。
【００２９】タービン羽根をロータ２に組み立てる場合
には、ロータ２の溝の底部にシム３２を挿入する。初期
においては、シム３２は直線状をしており、ロータ２の
両縁を越えて突出している。次いで、タービン羽根は、
根元２６をロータの溝内に挿入することにより位置決め
される。
には、ロータ２の溝の底部にシム３２を挿入する。初期
においては、シム３２は直線状をしており、ロータ２の
両縁を越えて突出している。次いで、タービン羽根は、
根元２６をロータの溝内に挿入することにより位置決め
される。
【００３０】根元２６の各端に一群の皿形座金１２を挿
入する。次いで、楔３０を潤滑して、座金１２が所望の
運動拘束力を発生するのに充分な程に変形するように所
定の打ち込み力で可能な限り深く打ち込む。この動作
中、シム３２は、ロータ溝の底部を損傷から保護する。
入する。次いで、楔３０を潤滑して、座金１２が所望の
運動拘束力を発生するのに充分な程に変形するように所
定の打ち込み力で可能な限り深く打ち込む。この動作
中、シム３２は、ロータ溝の底部を損傷から保護する。
【００３１】次いで、ロータ２を越えて軸方向に突出す
る楔３０の部分を研磨除去し、両端部でシム３２を上に
折り曲げて楔３０を定位置にロックする。
る楔３０の部分を研磨除去し、両端部でシム３２を上に
折り曲げて楔３０を定位置にロックする。
【００３２】この実施例によれば、座金１２は、複数の
スタックの形態で配列され、各スタックにおける座金１
２は互いに入れ子もしくは組み重ね関係にあり、即ち、
互いに平行に配置されて特定の圧縮度から生ずる力を増
強する。例えば、根元２６の各端には、それぞれ３個の
座金１２を有する３つの座金スタックが設けられる。座
金の総数及びそのばね定数は、各羽根を所定位置に拘束
するのに必要な力を発生するように選択される。
スタックの形態で配列され、各スタックにおける座金１
２は互いに入れ子もしくは組み重ね関係にあり、即ち、
互いに平行に配置されて特定の圧縮度から生ずる力を増
強する。例えば、根元２６の各端には、それぞれ３個の
座金１２を有する３つの座金スタックが設けられる。座
金の総数及びそのばね定数は、各羽根を所定位置に拘束
するのに必要な力を発生するように選択される。
【００３３】図示のように、座金１２は、関連の浅い溝
内に突出して、楔３０により確りと圧着される。
内に突出して、楔３０により確りと圧着される。
【００３４】羽根を交換しなければならない場合には、
シム３２の端部を下方に曲げ戻して適当な工具により楔
３０を引き抜くだけで良い。
シム３２の端部を下方に曲げ戻して適当な工具により楔
３０を引き抜くだけで良い。
【００３５】本発明の特に有利な実施例が図５及び図６
に示してある。この実施例においては、楔は用いられて
おらず、所要の羽根運動拘束力は実質的に、皿形座金１
２の数、大きさ、配列及びばね定数の適切な選択により
設定される。ここで配列とは、スタック内の座金の相対
的配向を意味する。例えば、本明細書で述べた各実施例
において、これ等の座金は、図３〜図６に示すように並
列配置することもできるし、図１及び図２に示すように
直列配置することもできるし、或は直列及び並列の任意
所望の組み合わせで配列することもできる。
に示してある。この実施例においては、楔は用いられて
おらず、所要の羽根運動拘束力は実質的に、皿形座金１
２の数、大きさ、配列及びばね定数の適切な選択により
設定される。ここで配列とは、スタック内の座金の相対
的配向を意味する。例えば、本明細書で述べた各実施例
において、これ等の座金は、図３〜図６に示すように並
列配置することもできるし、図１及び図２に示すように
直列配置することもできるし、或は直列及び並列の任意
所望の組み合わせで配列することもできる。
【００３６】羽根の根元４６の各縁において、羽根根元
の底部には、関連の羽根の縁から延びる溝５０が形成さ
れている。関連の羽根の縁から遠い方の溝５０の端は、
突出部５２として終端している。突出部５２の基部もし
くは底面は、羽根の根元の底面よりも高レベルにある、
即ち、羽根の根元よりも、ロータ溝の底部からより大き
な間隔で離間している。突出部５２の後ろ側には、凹部
もしくは溝５４が設けられ、この溝５４は、図５の平面
に対して垂直に根元４６の全幅を横切って延在すること
ができる。溝５４は、前壁５６と後壁５８とを有する。
の底部には、関連の羽根の縁から延びる溝５０が形成さ
れている。関連の羽根の縁から遠い方の溝５０の端は、
突出部５２として終端している。突出部５２の基部もし
くは底面は、羽根の根元の底面よりも高レベルにある、
即ち、羽根の根元よりも、ロータ溝の底部からより大き
な間隔で離間している。突出部５２の後ろ側には、凹部
もしくは溝５４が設けられ、この溝５４は、図５の平面
に対して垂直に根元４６の全幅を横切って延在すること
ができる。溝５４は、前壁５６と後壁５８とを有する。
【００３７】羽根の根元４６は、座金１２及び該座金１
２を根元４６に対し定位置に鎖錠固定するように設けら
れたロック用ストリップ６２により、ロータ２の所定位
置に保持される。座金１２は、溝５０の側壁、突出部５
２及びストリップ６２の上方に曲げられた自由端によっ
て定位置に保持される。座金１２の数及び直径に依存
し、該座金１２を更に、挿入片６８を用いて保持するこ
とができる。座金のスタック数或は座金の直径を減少す
る場合には、より大きな挿入片を用いることができる。
２を根元４６に対し定位置に鎖錠固定するように設けら
れたロック用ストリップ６２により、ロータ２の所定位
置に保持される。座金１２は、溝５０の側壁、突出部５
２及びストリップ６２の上方に曲げられた自由端によっ
て定位置に保持される。座金１２の数及び直径に依存
し、該座金１２を更に、挿入片６８を用いて保持するこ
とができる。座金のスタック数或は座金の直径を減少す
る場合には、より大きな挿入片を用いることができる。
【００３８】ストリップ６２の後端もしくは内端部はア
ンダカットされて凹部７０が形成され、従って、ストリ
ップ６２は、凹部７０により溝底部から離間した薄肉の
端部分を有する。
ンダカットされて凹部７０が形成され、従って、ストリ
ップ６２は、凹部７０により溝底部から離間した薄肉の
端部分を有する。
【００３９】所望ならば、選択された厚みを有するシム
７２を、各ロック用ストリップ６２の下側に設けること
ができる。シム７４には、座金１２の所望圧縮度を発生
するように選択された厚みが与えられる。シム７４の内
端は上に曲げられ、ロータ溝に挿入される際には、上に
曲げられた端が壁５８に当接してシム７２の設置位置を
定める。
７２を、各ロック用ストリップ６２の下側に設けること
ができる。シム７４には、座金１２の所望圧縮度を発生
するように選択された厚みが与えられる。シム７４の内
端は上に曲げられ、ロータ溝に挿入される際には、上に
曲げられた端が壁５８に当接してシム７２の設置位置を
定める。
【００４０】凹部７０は、ロック用ストリップ６２の薄
肉の内端部分が、ストリップ６２の残部の厚さの２分の
１よりも小さい厚さ及び関連の羽根組立体縁に向かい上
記薄肉の内端部分が、関連の羽根組立体縁部から最も遠
い位置にある座金１２の中心孔の下側までは延在しない
ような長さを有する寸法になっている。薄肉の内端部分
は、縁部８０で終端し、設置中、ストリップ６２はこの
縁部８０を中心に回動する。
肉の内端部分が、ストリップ６２の残部の厚さの２分の
１よりも小さい厚さ及び関連の羽根組立体縁に向かい上
記薄肉の内端部分が、関連の羽根組立体縁部から最も遠
い位置にある座金１２の中心孔の下側までは延在しない
ような長さを有する寸法になっている。薄肉の内端部分
は、縁部８０で終端し、設置中、ストリップ６２はこの
縁部８０を中心に回動する。
【００４１】図５及び図６の運動抑制配列を用いての羽
根の取り付けは次のようにして行うことができる。
根の取り付けは次のようにして行うことができる。
【００４２】先ず、羽根の根元４６を、羽根組立体の入
口縁及び出口縁間で前進させてロータ２に形成されてい
る溝内に挿入する。根元４６の壁及びロータ２の溝は、
根元４６が容易に溝内に滑り入るように成形されてい
る。
口縁及び出口縁間で前進させてロータ２に形成されてい
る溝内に挿入する。根元４６の壁及びロータ２の溝は、
根元４６が容易に溝内に滑り入るように成形されてい
る。
【００４３】次いで、所望ならばシム７４を各羽根組立
体縁からロータ溝に導入する。
体縁からロータ溝に導入する。
【００４４】その後、ロック用ストリップ６２を各羽根
組立体縁から挿入する。この時点においては、各ストリ
ップ６２の外端部は直線状である。ストリップ６２の挿
入に当たっては、該ストリップ６２を傾けて舌状部６４
が突出部５２の下側を通過するようにする。しかる後、
ストリップ６２は反動で図５で示すロック固定位置にな
る。
組立体縁から挿入する。この時点においては、各ストリ
ップ６２の外端部は直線状である。ストリップ６２の挿
入に当たっては、該ストリップ６２を傾けて舌状部６４
が突出部５２の下側を通過するようにする。しかる後、
ストリップ６２は反動で図５で示すロック固定位置にな
る。
【００４５】挿入片６８及び座金１２のスタックを各ス
トリップ６２の上に挿入する。この挿入は、溝５０の開
端を介し挿入片６８及び各座金スタックを例えばハンマ
ー打撃等により打ち込むことにより行うことができる。
座金１２は、各スタックにおける最も下側の座金１２の
内縁がストリップ６２に接触し、各スタックの最も上側
の座金１２の外縁が溝５０の底部と接触するように配向
されている。
トリップ６２の上に挿入する。この挿入は、溝５０の開
端を介し挿入片６８及び各座金スタックを例えばハンマ
ー打撃等により打ち込むことにより行うことができる。
座金１２は、各スタックにおける最も下側の座金１２の
内縁がストリップ６２に接触し、各スタックの最も上側
の座金１２の外縁が溝５０の底部と接触するように配向
されている。
【００４６】最後に、各ストリップ６２の外端を上に曲
げて、座金１２を根元４６に対し所定位置にロックす
る。
げて、座金１２を根元４６に対し所定位置にロックす
る。
【００４７】羽根の取り外しに当たっては、各ストリッ
プ６２の外端部を下に曲げ戻してストリップ６２及び座
金１２を溝から引き出すのに使用する。そのためには、
例えば、締付プライヤを用いてストリップ６２を確りと
掴んで引き抜くだけで良い。その際、ストリップ６２の
薄肉の内端部は下方向に変形するか或は破断してフラン
ジ５２との連結を解除する。座金１２は根元４６に相当
な押圧力を加えるが、座金を挿入したり、取り出すのに
要求される力は相当に低い。
プ６２の外端部を下に曲げ戻してストリップ６２及び座
金１２を溝から引き出すのに使用する。そのためには、
例えば、締付プライヤを用いてストリップ６２を確りと
掴んで引き抜くだけで良い。その際、ストリップ６２の
薄肉の内端部は下方向に変形するか或は破断してフラン
ジ５２との連結を解除する。座金１２は根元４６に相当
な押圧力を加えるが、座金を挿入したり、取り出すのに
要求される力は相当に低い。
【００４８】図３〜図６に示した運動抑制配列もしくは
構造で行った試験において、各羽根の根元２６及びロー
タ２間の接続は、これ等の部分を結合しこれ等の部分間
のギャップを埋める接着剤を用いて羽根の根元２６をロ
ータ溝に固定した場合に達成されるのと同程度の堅牢さ
であることが分かった。
構造で行った試験において、各羽根の根元２６及びロー
タ２間の接続は、これ等の部分を結合しこれ等の部分間
のギャップを埋める接着剤を用いて羽根の根元２６をロ
ータ溝に固定した場合に達成されるのと同程度の堅牢さ
であることが分かった。
【００４９】本発明による運動抑制装置は、直線状或は
曲線状の羽根の根元と共に使用することができる。曲線
状の羽根の根元４６の一例が図７に示してある。この根
元の側面は円弧をしており、各溝５０は根元側面に対し
ほぼ平行に延びている。
曲線状の羽根の根元と共に使用することができる。曲線
状の羽根の根元４６の一例が図７に示してある。この根
元の側面は円弧をしており、各溝５０は根元側面に対し
ほぼ平行に延びている。
【００５０】本発明による羽根運動抑制組立体を収容す
るために羽根の根元に対して行わなければならない全て
の変更は、羽根の根元における応力が最小の箇所である
各根元の底部に対して行われ、このような組立体の設置
はタービンの共振周波数に対し実質的に影響を与えるこ
とはない。
るために羽根の根元に対して行わなければならない全て
の変更は、羽根の根元における応力が最小の箇所である
各根元の底部に対して行われ、このような組立体の設置
はタービンの共振周波数に対し実質的に影響を与えるこ
とはない。
【００５１】本発明の全実施例において、皿形座金及び
関連の部品を収容するのに要求される孔、溝及び凹部は
羽根の根元の底部ではなく、溝の底部に形成することが
できる。しかし、羽根の根元に対し所要の研削を行う方
が一般には容易である。
関連の部品を収容するのに要求される孔、溝及び凹部は
羽根の根元の底部ではなく、溝の底部に形成することが
できる。しかし、羽根の根元に対し所要の研削を行う方
が一般には容易である。
【００５２】以上、本発明の特定の実施例に関連して説
明したが、本発明の精神から逸脱することなく多くの変
更が可能であることを理解されたい。従って、本発明
は、その範囲に入る限りにおいてこのような変更を全て
含むものである。
明したが、本発明の精神から逸脱することなく多くの変
更が可能であることを理解されたい。従って、本発明
は、その範囲に入る限りにおいてこのような変更を全て
含むものである。
【００５３】ここに開示した実施例は、全ての点におい
て単なる例示に過ぎず、従って限定的に解釈されるべき
ではない。本発明の範囲及びその均等物の範囲に入るあ
らゆる変更は本発明に包含されるものである。
て単なる例示に過ぎず、従って限定的に解釈されるべき
ではない。本発明の範囲及びその均等物の範囲に入るあ
らゆる変更は本発明に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による羽根運動抑制構造の一実施例で羽
根の根元が支持される羽根組立体を示す断面図。
根の根元が支持される羽根組立体を示す断面図。
【図２】図１の線II−IIにおける断面図。
【図３】本発明による羽根運動抑制構造を受けるように
形成された羽根の根元の底部の一端を示す斜視図。
形成された羽根の根元の底部の一端を示す斜視図。
【図４】本発明による羽根運動抑制装置の１つの好適な
実施例を具現した図３の根元を示す詳細な断面図。
実施例を具現した図３の根元を示す詳細な断面図。
【図５】本発明による羽根運動抑制装置の別の実施例を
示す図４に類似する図。
示す図４に類似する図。
【図６】図５の線VI−VIにおける断面図。
【図７】本発明を適用することができる羽根の根元の１
つの形態を示す底面図。
つの形態を示す底面図。
２ ロータ ４ タービン羽根 ６ 羽根の根元 １２ 皿ばねもしくは皿形座金（羽根運動抑制手段） ２６ 羽根の根元 ２８ 根元の底部 ４６ 羽根の根元
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・アレン・ブラウン アメリカ合衆国、フロリダ州、ウインタ ー・スプリングス、アディダス・ロード 717 (72)発明者 ロイド・ウイリッツ・スミス アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 シャーロット、ウインドブラフ・ドライブ 3609 (72)発明者 ラルフ・リッキー・バーバー アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ワックスホー、ノッティ・パインズ・ロー ド 7008 (72)発明者 ロバート・マイケル・ロイド アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 シャーロット、フォックスファイア・ロー ド 2828 (72)発明者 フィリップ・ロドニー・ラトリフ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 マチューズ、ミシェル・ドライブ 3209 (72)発明者 ウイルモット・ジョージ・ブラウン アメリカ合衆国、フロリダ州、ウインタ ー・パーク、ピー・オー・ボックス 1837 (72)発明者 アルバート・エフ・ルブルトン アメリカ合衆国、フロリダ州、ロングウッ ド、サンウッド・ドライブ 1708 (72)発明者 デイビッド・アレン・ラッツ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州、 ファイエットヴィル、バートンズ・ランデ ィング 663−15
Claims (1)
- 【請求項１】 タービン回転軸線を中心に回転可能なロ
ータと、該ロータにより支持される複数のタービン羽根
とから構成され、各タービン羽根は根元を有し、前記ロ
ータは溝を備え、該溝は、前記根元及び前記溝が該根元
に対し半径方向内向きの拘束力を加える互いに接触する
表面を有するような仕方で各根元を保持する形状に作ら
れ、前記根元は更に、前記タービン回転軸線に面する底
部を有し、前記溝は、前記根元の底部より半径方向内向
きに位置し且つ同根元の底部に面する基部を有するター
ビン羽根組立体において、前記根元の底部と前記溝の基
部との間で圧縮されて前記根元及び前記溝の互いに接触
する前記表面を押圧する少なくとも１つの皿ばねから構
成された羽根運動抑制手段を含むように改良したタービ
ン羽根組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/693,256 US5236309A (en) | 1991-04-29 | 1991-04-29 | Turbine blade assembly |
| US07/693256 | 1991-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166804A true JPH07166804A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=24783953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4096465A Pending JPH07166804A (ja) | 1991-04-29 | 1992-04-16 | タービン羽根組立体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5236309A (ja) |
| JP (1) | JPH07166804A (ja) |
| KR (1) | KR100227051B1 (ja) |
| CA (1) | CA2067406C (ja) |
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| JP2019519712A (ja) * | 2016-05-27 | 2019-07-11 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 軸線方向に挿入するバケット用のマージンバケットダブテールの半径方向支持機能 |
| KR102042505B1 (ko) * | 2018-07-30 | 2019-11-08 | 두산중공업 주식회사 | 터빈 로터 및 이를 포함하는 증기터빈 |
| KR102042504B1 (ko) * | 2018-07-30 | 2019-11-08 | 두산중공업 주식회사 | 터빈 로터 및 이를 포함하는 증기터빈 |
| JP2019537684A (ja) * | 2016-11-18 | 2019-12-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 半径方向支持体、シムおよび関連するターボ機械ロータを備えたターボ機械バケット |
| KR102261099B1 (ko) * | 2020-01-31 | 2021-06-04 | 두산중공업 주식회사 | 블레이드 결합구조 및 이를 포함하는 터빈장치 |
| JP2022505361A (ja) * | 2018-11-15 | 2022-01-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 半径方向支持体を有するタービンブレード、シム、および関連するタービンロータ |
| KR102355521B1 (ko) * | 2020-08-19 | 2022-01-24 | 두산중공업 주식회사 | 압축기 블레이드의 조립구조와 이를 포함하는 가스 터빈 및 압축기 블레이드의 조립방법 |
| JP2023074610A (ja) * | 2021-11-18 | 2023-05-30 | 三菱重工業株式会社 | タービンロータ及びその製造方法 |
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