JPS58162701A - タ−ビンロ−タの締結装置 - Google Patents
タ−ビンロ−タの締結装置Info
- Publication number
- JPS58162701A JPS58162701A JP4538382A JP4538382A JPS58162701A JP S58162701 A JPS58162701 A JP S58162701A JP 4538382 A JP4538382 A JP 4538382A JP 4538382 A JP4538382 A JP 4538382A JP S58162701 A JPS58162701 A JP S58162701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- wheel
- fastening means
- fastening device
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
- F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、タービンロータの締結装置Ｋｌｌするもので
ある。
ある。
ラジアルタービン轡では、作動ガス流入部にあたるラジ
アルホイール部と、流出部にあ、たるエクスデエーサホ
イール部とを個々に製作し一体結合して運転する場合が
多い。
アルホイール部と、流出部にあ、たるエクスデエーサホ
イール部とを個々に製作し一体結合して運転する場合が
多い。
この結合を得る締結装置は、例えば、一方のホイール部
の穴に突出する他方のホイール部の突出部に、ねじ締結
手段を設け、この締結手段により大側ホイール部を軸方
向に締付ける４のである。
の穴に突出する他方のホイール部の突出部に、ねじ締結
手段を設け、この締結手段により大側ホイール部を軸方
向に締付ける４のである。
この締結装置には、各ホイール部の熱膨張、収縮にかか
わらず出来るだけ均一で大Ｉ擾締付力を持ち、軸方向長
さ、重量が少なく、かつアンバランスの原因とｆｋ Ｄ
Ｋ＜い構造が要求される。
わらず出来るだけ均一で大Ｉ擾締付力を持ち、軸方向長
さ、重量が少なく、かつアンバランスの原因とｆｋ Ｄ
Ｋ＜い構造が要求される。
即ち、ガスタービンが起動すると、高温ガスがラジアル
ホイール部とエクスデエーサホイール部の表面を流れ、
各ホイール部はその表面より加熱される。その結果、ホ
イール内部には温度勾配が生じ、表面が熱膨張する。こ
の膨張は締結装置に作用するため、該装置にはこの膨張
を吸収するための弾性部材が介在されている。しかし、
この膨ｉは予懇外に大きく、かつ狭い空間で且つ大荷重
のかかった状態であるので、通常の弾性部材により吸収
するのは容易なことではない。
ホイール部とエクスデエーサホイール部の表面を流れ、
各ホイール部はその表面より加熱される。その結果、ホ
イール内部には温度勾配が生じ、表面が熱膨張する。こ
の膨張は締結装置に作用するため、該装置にはこの膨張
を吸収するための弾性部材が介在されている。しかし、
この膨ｉは予懇外に大きく、かつ狭い空間で且つ大荷重
のかかった状態であるので、通常の弾性部材により吸収
するのは容易なことではない。
また、起動後時間が経過し、温度勾配が小さくなると、
ホイール部と締結装置ＭＯ相対熱変形も小さくなり、弾
性部材に作用する荷重は小さくなる。更に停止した場合
を考えると、各ホイ・一段部の表面から放熱するため、
上記とけ逆の現象が起り弾性部材に作用する荷重は更に
小さくなる。従って弾性部材の設計荷重としては、この
状態で起動しても支−〇ない鎧に決−めなければなら々
い。
ホイール部と締結装置ＭＯ相対熱変形も小さくなり、弾
性部材に作用する荷重は小さくなる。更に停止した場合
を考えると、各ホイ・一段部の表面から放熱するため、
上記とけ逆の現象が起り弾性部材に作用する荷重は更に
小さくなる。従って弾性部材の設計荷重としては、この
状態で起動しても支−〇ない鎧に決−めなければなら々
い。
以上のようＫ、この締結装置に要求され８４Ｉ性は、弾
性部材の初期荷重が充分大きく、圧縮代も充分大きく、
かつ径×長さが小さいことであり、一般に考えられるバ
ネでは要求を満足することが極めて困難であった。
性部材の初期荷重が充分大きく、圧縮代も充分大きく、
かつ径×長さが小さいことであり、一般に考えられるバ
ネでは要求を満足することが極めて困難であった。
上記締結装置に関し、すでに特公昭４６−２８０５７号
公報ｔ号公報性開昭５ｌ−１０８１１１ａ号公報郷でこ
れらの問題を解決すべく提案されているが、前者は、圧
縮スリーブの弾性変形を利用する本のであり、各ホイー
ル部の熱膨張、収縮が大きい場合、圧縮スリーブの軸方
向長さが長くなり実用的でなく、また圧縮スリーブを３
重４重にすること亀製作上不利を免れかい。
公報ｔ号公報性開昭５ｌ−１０８１１１ａ号公報郷でこ
れらの問題を解決すべく提案されているが、前者は、圧
縮スリーブの弾性変形を利用する本のであり、各ホイー
ル部の熱膨張、収縮が大きい場合、圧縮スリーブの軸方
向長さが長くなり実用的でなく、また圧縮スリーブを３
重４重にすること亀製作上不利を免れかい。
後者は、フィンガーの曲げ変形を利用する本のであり、
大きな締付荷重に対して寸法的に大きくなること、及び
複雑な応力状態となるため、設計応力を小さくとらざる
を得ない等の不利がある。
大きな締付荷重に対して寸法的に大きくなること、及び
複雑な応力状態となるため、設計応力を小さくとらざる
を得ない等の不利がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて案出されたもの
であり、各ホイール部の熱膨張、収縮Ｋかかわらず均一
で大きな締付力を持ち、軸方向長さ重量が小さく、かつ
アンバランスの原因とならないタービンロータの締結装
置を提供することを目的とする。従って、その特徴とす
る処は、第１０−タの貫通孔に突出する第２０−タのね
じ締結手段により両ロータを一体締結するタービンロー
タの締結装置において、第１０−タとねじ締結手段との
軸方向間隙に弾性部材が介在され、該弾性部材は適宜数
のリング片からなり、該リング片は内径方向に肉厚が漸
減する略台形断面を有し、その一端面外周部と他端面内
局部にねじ締結手段の締付軸力が作用すべく並設されて
いる点にある。
であり、各ホイール部の熱膨張、収縮Ｋかかわらず均一
で大きな締付力を持ち、軸方向長さ重量が小さく、かつ
アンバランスの原因とならないタービンロータの締結装
置を提供することを目的とする。従って、その特徴とす
る処は、第１０−タの貫通孔に突出する第２０−タのね
じ締結手段により両ロータを一体締結するタービンロー
タの締結装置において、第１０−タとねじ締結手段との
軸方向間隙に弾性部材が介在され、該弾性部材は適宜数
のリング片からなり、該リング片は内径方向に肉厚が漸
減する略台形断面を有し、その一端面外周部と他端面内
局部にねじ締結手段の締付軸力が作用すべく並設されて
いる点にある。
以下、本発明の実施例を図面に基づき詳述する。
第１図において、（１）はラジアルタービンのタービン
ロータであり、該ロータ（Ｉｌｔｉ、館１０−タである
エクスデューサホイール（２）と第２０−タであるラジ
アルホイール（３１とからなる。（４）は締結装置でア
抄、エクスデューサホイール（！）とラジアルホイール
（３）を軸方向に締付は一体結合するものである。
ロータであり、該ロータ（Ｉｌｔｉ、館１０−タである
エクスデューサホイール（２）と第２０−タであるラジ
アルホイール（３１とからなる。（４）は締結装置でア
抄、エクスデューサホイール（！）とラジアルホイール
（３）を軸方向に締付は一体結合するものである。
上記エクスデューサホイール（りは、端面外周部に噛合
部（６）を有し、端面軸心部に貫通孔（８１を有するハ
ブ（７）を備えている。貫通孔（６１ｉｊ段付孔に形成
され、噛合部（６）側の端部が径小孔（８）Ｋ形成され
て段部（９）を有している。
部（６）を有し、端面軸心部に貫通孔（８１を有するハ
ブ（７）を備えている。貫通孔（６１ｉｊ段付孔に形成
され、噛合部（６）側の端部が径小孔（８）Ｋ形成され
て段部（９）を有している。
上記ラジアルホイール＋３１ｔｉ、前記噛合部（６１と
対応す・る噛合部（ｌＯ）を端面に有し、軸心部には前
記貫通孔（釦に遊條状態で突出する突出ねじ部（１１）
を一体に有するハブＱ２１を備えている。この突出ねじ
部（Ｉ１１外周に雄ねじが切られている。上記両ホイー
ル（２１（３）は噛合部Ｔｅｌ （１０１同志を噛合さ
せ、突出ねじ部（１１）を貫通孔（６）に臨入させて同
心状に接合され、突出ねじ部（Ｉｌｌ外端は貫通孔（６
）の軸方向中途部に位置している。
対応す・る噛合部（ｌＯ）を端面に有し、軸心部には前
記貫通孔（釦に遊條状態で突出する突出ねじ部（１１）
を一体に有するハブＱ２１を備えている。この突出ねじ
部（Ｉ１１外周に雄ねじが切られている。上記両ホイー
ル（２１（３）は噛合部Ｔｅｌ （１０１同志を噛合さ
せ、突出ねじ部（１１）を貫通孔（６）に臨入させて同
心状に接合され、突出ねじ部（Ｉｌｌ外端は貫通孔（６
）の軸方向中途部に位置している。
上記突出ねじ部（Ｉｌｌにねじ締結手段である締付ナツ
ト部材０３１が螺合されている。このナツト部材岐の外
周面は円筒状に形成され、その軸方向中途部に径大な７
ラン９部（１４）を有し、ナツト部材ＯＪの外端部には
工具保合部（Ｉυが設けられている。このナツト部材０
１の外端面は貫通孔（６１より突出することなく貫通孔
（６）内圧位置している。そして上記７ラン９部（１４
１と前記貫通孔（６）の段部（９）とは軸方向に離間し
、７ランク部Ｑ４＋が外方に位置している。
ト部材０３１が螺合されている。このナツト部材岐の外
周面は円筒状に形成され、その軸方向中途部に径大な７
ラン９部（１４）を有し、ナツト部材ＯＪの外端部には
工具保合部（Ｉυが設けられている。このナツト部材０
１の外端面は貫通孔（６１より突出することなく貫通孔
（６）内圧位置している。そして上記７ラン９部（１４
１と前記貫通孔（６）の段部（９）とは軸方向に離間し
、７ランク部Ｑ４＋が外方に位置している。
上記７ランク部Ｏ舶と段部（９）間のナット部材＋１３
１外周に弾性部材（１１６が介在され、該弾性部材吐を
介してナツト部材ａ鵠を締付けることによ抄、両ホイー
ル（２１（３）は軸方向に締付けられ一体的に結合され
る。
１外周に弾性部材（１１６が介在され、該弾性部材吐を
介してナツト部材ａ鵠を締付けることによ抄、両ホイー
ル（２１（３）は軸方向に締付けられ一体的に結合され
る。
上記弾性部材−は図例では３枚のリング片ａηからな抄
、該リング片（１７１はナツト部材Ｏ１の円筒部に並設
外恰され、リング片卸の外周と貫通孔（６）の内周とに
は若干の間隙を有する。リング片＋１７１の断面は内径
方向に肉厚が漸減する略台形断面に形成されている。こ
の断面形状の詳細が＃！２図に示されており、リング片
い内周面中央部には濱状突部０８）が設けられ、該突部
０８）内周面がナット部材０３１外局面に接当している
。
、該リング片（１７１はナツト部材Ｏ１の円筒部に並設
外恰され、リング片卸の外周と貫通孔（６）の内周とに
は若干の間隙を有する。リング片＋１７１の断面は内径
方向に肉厚が漸減する略台形断面に形成されている。こ
の断面形状の詳細が＃！２図に示されており、リング片
い内周面中央部には濱状突部０８）が設けられ、該突部
０８）内周面がナット部材０３１外局面に接当している
。
第１図における一番内側のリング片Ｏηは、その外周肩
部端面が貫通孔（釦の段部（９）に軸方向より接当して
いる。この第１リング片６７１と相隣接する第２リング
片（Ｉη間にスペーサＱ１が介在され、該スペーサａ（
至）両端面は第１・ｔＲ２リング片０７１０７１の内周
部対向端面に挾持されている。このスペーサ（Ｉｆａは
第１リング片Ｃｌ７１と第２リング片（１１１の外周部
対向端面が所定間隔だけ離間する長さを有する。
部端面が貫通孔（釦の段部（９）に軸方向より接当して
いる。この第１リング片６７１と相隣接する第２リング
片（Ｉη間にスペーサＱ１が介在され、該スペーサａ（
至）両端面は第１・ｔＲ２リング片０７１０７１の内周
部対向端面に挾持されている。このスペーサ（Ｉｆａは
第１リング片Ｃｌ７１と第２リング片（１１１の外周部
対向端面が所定間隔だけ離間する長さを有する。
第２・鯖３す／グ片（ｌηＯ″７１は互いの外周部対向
端面が接嶋“′し、内周部対向端面間は離間している。
端面が接嶋“′し、内周部対向端面間は離間している。
第３リング片Ｃ１７１内周部端面とナツト部材αＪのフ
ランジ部α４）間にはスペーサーが挟持されている。
ランジ部α４）間にはスペーサーが挟持されている。
而してリング片（ｌηは一端面外周部と他端面内周部と
にナツト部材Ｈの締付軸力が作用し、ナツト部材ｒＪ題
を締込むことによ抄りング片ａη及びスペーサ０９１−
を介して両ホイール＋２＋ （３＋に軸方向締付力が作
用する。
にナツト部材Ｈの締付軸力が作用し、ナツト部材ｒＪ題
を締込むことによ抄りング片ａη及びスペーサ０９１−
を介して両ホイール＋２＋ （３＋に軸方向締付力が作
用する。
上記本発明の実施例によれば、弾性部材いとして直列に
重枳たいくつかのリング片！ｌ′Ｑを用いているので、
軸方向荷重をリング片（１７１の外局と内周にかけ、リ
ング片（１７１を軸方向に倒すよう弾性変形を与えるこ
とができる。このとき、リングバーの軸方向厚みを変化
させ、外周側を厚く内周側を薄くしているので応力分布
を均一化させることができる。即ち、リング片（１７１
の断面が第２図仮惣線で示す如き矩形断面であれば、そ
の円周方向応力は第５図の仮！ｔ！ｊｌｌで示されるよ
うに現われる。しかし上記実施例のように略台形状にす
ることにより、その円周応力は第３図実線で示すように
なり矩形断面に比べて応力を小さくすることができる。
重枳たいくつかのリング片！ｌ′Ｑを用いているので、
軸方向荷重をリング片（１７１の外局と内周にかけ、リ
ング片（１７１を軸方向に倒すよう弾性変形を与えるこ
とができる。このとき、リングバーの軸方向厚みを変化
させ、外周側を厚く内周側を薄くしているので応力分布
を均一化させることができる。即ち、リング片（１７１
の断面が第２図仮惣線で示す如き矩形断面であれば、そ
の円周方向応力は第５図の仮！ｔ！ｊｌｌで示されるよ
うに現われる。しかし上記実施例のように略台形状にす
ることにより、その円周応力は第３図実線で示すように
なり矩形断面に比べて応力を小さくすることができる。
従って、応カ一定なら撓みを大きくすることができスプ
リング効果が優れた本のとなる。その結果、矩形断面の
場合に比べ大巾にリング片いの個数を減らすことができ
、本実施例では５個から３個に減らすことかで′！た。
リング効果が優れた本のとなる。その結果、矩形断面の
場合に比べ大巾にリング片いの個数を減らすことができ
、本実施例では５個から３個に減らすことかで′！た。
このようにリング片（ｌηの個数を減少させることによ
り軽量、コン／くクトにな 」す、従ってアンバラ
ンスを生じることがなく、かつ振動も発生しなくなる。
り軽量、コン／くクトにな 」す、従ってアンバラ
ンスを生じることがなく、かつ振動も発生しなくなる。
更に優れたスプリング効果により、ホイール［２１（３
１等の大きな熱変形に対して屯充分その変形量を吸収す
ることができ、かつ均一な大きな力で締付けることがで
きる。
１等の大きな熱変形に対して屯充分その変形量を吸収す
ることができ、かつ均一な大きな力で締付けることがで
きる。
尚、本発明は上記実施例に限定される本のではなく、例
えばねじ締結手段としては、ラジアルホイール端面に螺
着されるボルト部材等であってもヨイ。更に本発明はｙ
−（シーアル型−エキスパンダーにも適用できる。
えばねじ締結手段としては、ラジアルホイール端面に螺
着されるボルト部材等であってもヨイ。更に本発明はｙ
−（シーアル型−エキスパンダーにも適用できる。
本発明によれば、ガスタービン等の急激な温度変化を受
ける高速回転部品を均一な大きな力で締付け、更にその
熱変形を充分吸収することができかつ、軽量コンバク）
Ｋすることができるので、振動のない安定した運転が可
能となる岬、集用に供して多大の効果を発揮する本ので
ある。
ける高速回転部品を均一な大きな力で締付け、更にその
熱変形を充分吸収することができかつ、軽量コンバク）
Ｋすることができるので、振動のない安定した運転が可
能となる岬、集用に供して多大の効果を発揮する本ので
ある。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図はリング
片の拡大断面図、第３図は応力図である。 （２１・・・１ｇ１０−タ、（３）・・・第２０−タ、
（４）・・・締結装置、Ｑ３１・・・ねじ締結手段、■
・・・弾性部材、０η・・・リング片。
片の拡大断面図、第３図は応力図である。 （２１・・・１ｇ１０−タ、（３）・・・第２０−タ、
（４）・・・締結装置、Ｑ３１・・・ねじ締結手段、■
・・・弾性部材、０η・・・リング片。
Claims (1)
- １、 第１ａ−夕の貫通孔に突出する第２０−タのねじ
締結手段によ９両ロータを一体締結するタービンロータ
の締結装置において、第１０−タとねじ締結手段との軸
方向間隙に弾性部材が介在され、誼弾性部材は遍宜数の
リング片がらな抄、該リング片は内径方向に゛肉厚が漸
減する略台形断面を有し、その一端面外局部と他端面内
周部にねじ締結手段の締付軸力が作用すべく並設されて
いることを特徴とするタービンロータの締結装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4538382A JPS58162701A (ja) | 1982-03-20 | 1982-03-20 | タ−ビンロ−タの締結装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4538382A JPS58162701A (ja) | 1982-03-20 | 1982-03-20 | タ−ビンロ−タの締結装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58162701A true JPS58162701A (ja) | 1983-09-27 |
| JPS6215721B2 JPS6215721B2 (ja) | 1987-04-09 |
Family
ID=12717741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4538382A Granted JPS58162701A (ja) | 1982-03-20 | 1982-03-20 | タ−ビンロ−タの締結装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58162701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485325C1 (ru) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя |
-
1982
- 1982-03-20 JP JP4538382A patent/JPS58162701A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485325C1 (ru) * | 2011-12-14 | 2013-06-20 | Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" | Ротор компрессора газогенератора турбовентиляторного двигателя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6215721B2 (ja) | 1987-04-09 |
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