JPH01253501A

JPH01253501A - タービン動翼連結構造

Info

Publication number: JPH01253501A
Application number: JP7802988A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Namura; 清名村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-04-01
Filing date: 1988-04-01
Publication date: 1989-10-09

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、蒸気タービン等の軸流流体機械の動翼に係り
、特に、翼先端部を互いに連結する構造に関する。

〔従来の技術〕

蒸気タービン等軸流流体機械の動翼の連結構造の中に、
動翼の翼頂部にテノンを設け、これに、テノン孔を設け
たシュラウド板をかん合し、テノン頂部をかしめて、シ
ュラウド板を固定し、隣接動翼を互いに連結する翼構造
は、例えば、実開昭５８−１２４６０１号公報に開示し
であるように周知である。一方、翼の形状は、翼頂部が
傾斜しているもの、すなわち、全周の翼の翼頂部が回転
円筒面上になく１回転円錐面上にあるような翼があり、
以下、これをスラント翼と呼ぶ。スラント翼の翼頂部を
連結する翼構造として、前述のシュラウド板を′取付け
る方法が周知であり、例えば、スラント翼のスラント翼
のスラント面から略直面に延びるテノンを設け、これに
、テノン孔を設けたシュラウド板をがん合し、テノンを
かしめて固定する方法がとられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

さて、次に、先端部にスラントをもつ！Ｉｌ翼をシュラ
ウド板で連結する従来技術の問題点について述べる。第
２図、第３図に示すように、従来構造では回転中、シュ
ラウド板２には遠心力Ｆが作用するが、Ｆは、スラント
面に直角方向の分力Ｆｎとスラント方向の分力Ｆ、とに
分けられる。Ｆ、。

ｔこ対して、シュラウド板２を翼１の先端部に保持する
ために、テノン３がかしめられており、これにより、テ
ノン３にはスラント面に直角方向に引張り応力が発生す
る。一方、従来構造ではＦ、を支えるのも、やはり、テ
ノン３であって、Ｆ、により、テノンにはせん断応力、
または、Ｆ、による曲げモーメントＭにより曲げ応力が
発生する。

このように、シュラウド板を翼に取付ける強度部材であ
るテノンには、引張り、せん断２曲げの複合応力が作用
する。さらに、第４図に比較して示したように、スラン
トのない翼の場合に比べ、シュラウド板の軸方向幅す、
シュラウド板厚さｔが同じとすれば、スラントのある翼
ではシュラウド板の重さが増し、より大きな遠心力が作
用することになり。

但し、Ｆｏニスラントのない場合のシュラウド板に作用
する遠心力Ｏニスラント角すなわち、本例の場合、スラントのない場合に比べ、ス
ラント方向にＦｔだけ余分の力がテノン部に作用するこ
とになる。

このように、従来構造では、シュラウド板を取付ける強
度部材であるテノン部に大きな複合応力が発生するため
、連結構造の信頼性が損われたり、あるいは、遠心力に
関係する使用条件である回転数、シュラウド板取付半径
などに制限値が低いなどの問題があった。

本発明の目的は、スラント付翼の先端部を連結するため
に、強度的に改善された翼連結構造を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、テノン部には、シュラウド板に作用する遠
心力Ｆのうち、主としてスラント面の法線方向分力Ｆｎ
のみを分担させ、スラント方向の分力Ｆｔに対し、スラ
ント面から略直角、かつ。

円周方向に延びる突起を設け、一方、シュラウド板には
、これと係合する溝を設け、突起部に作用するスラント
方向のせん断力により支えることにより達成することが
できる。すなわち、遠心力Ｆの分力Ｆｎ、Ｆ、を翼先端
部の別々の部署で支えるようにすることにより達成でき
る。

〔作用〕

本発明において、テノンは、シュラウド仮に作用する遠
心力Ｆのスラント面法線方向の分力Ｆｎを分担し、スラ
ント面に略直角に設けた突起は。

スラント方向の分力Ｆｔを支えることになり、それぞれ
、テノン、突起には複雑で過大な複合応力が発生しない
ようにでき、翼の連結構造の強度的な信頼性を増大させ
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。第１
図は本発明の翼連結構造の部分の斜視図である。ティッ
プスラントをもつ動翼１のスラント面４には、スラント
面に略直角に延びるテノン３と、スラント面４に略直角
、かつ、タービン円周方向に延びる突起５が設けられる
。

一方、シュラウド板２には、テノン３とかん合する、図
示しないテノン孔と、シュラウド板２の内周面に略直角
、かつ、タービン円周方向に延びる溝６が形成される。

シュラウド板２はスラント面４に接して設置され、テノ
ン３をかしめることにより固定される。この時、動翼の
突起５とシュラウド板２の溝６とは係合するように形成
されている０本発明の動翼連結構造を第１図の■−■矢
視図である第５図によってさらに詳細に説明する。

第５図はシュラウド板２が動翼１の先端部に設置され、
テノン３をかしめることによって固定され、突起５とシ
ュラウドＦｉ２の溝６が係合した状態を示す。

この時、テノン３とシュラウド板のテノン孔７との間に
は微小な間隙８が生じ、かつ、突起５と溝６は、半径の
小さい側の端面９で密接に接するように組立てられてい
る。さて、回転中にシュラウド板２に作用する遠心力Ｆ
について考察すると、そのスラント面４に垂直な成分Ｆ
ｎ、とスラント方向成分Ｆｔのうち、Ｆｎはかしめられ
たテノン３′により支えられ、テノン３にはＦ、方向の
引張り応力が作用する。一方、Ｆｉは、テノン３とテノ
ン孔７の間に間隙８があるため、テノン３には直接的に
作用せず、はとんどが、突起５と溝６の接触端９で支持
される。この時、Ｆｉ　に対する、突起５、及び、溝６
のせん断面積は、許容せん断応力以下となるように、十
分大きくとることは言うまでもない。かくして、シュラ
ウド板２に作用する遠心力のスラント面直角方向成分と
、スラント方向成分の分担を、それぞれ、テノン３と、
突起５とに分離することにより１強度部材であるテノン
３には主として引張り応力、突起６には主としてせん断
応力が発生するのみで、複雑で過大な複合応力が、一つ
の強度部材に作用することがなく、強度的に改善された
。先端スラント付動翼の連結構造を提供することができ
る。

なお、本発明の主旨を変えることなく、いくつかの変形
例が可能である。第６図ないし第８図にそれらを示す、
第６図は、スラント面４から二つの突起５ａ、５ｂを出
すようにしたもの、第７図は、スラント面４に段部１０
を設けたもの、第８図は。

第５図の場合とは逆に、スラント面に円周方向に延びる
溝１１を設け、シュラウド板２に同じく円周方向に延び
る突起１２を設けたものであり、いずれも、突起と溝の
接触端部９で、シュラウド板２の遠心力のスラント方向
成分を支える。

〔発明の効果〕

本発明によれば、シュラウド板に作用する遠心荷重条件
に対する使用限界を高めたタービン動翼連結構造を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のタービン動翼連結構造の部
分の斜視図、第２図、第３図は従来の翼連結構造を円周
方向より見た正面図、第４図は従来の二種類の翼連結構
造の円周方向より見た正面図、第５図は第１図の■−■
矢視断面図、第６図ないし第８図は本発明の変形例を示
す翼連結構造の円周方向より見た正面図である。１・・・動翼、２・・・シュラウド板、３・・・テノン
、４・・スラント面、５・・・突起、６・・・溝。

Claims

【特許請求の範囲】

１、蒸気タービン等の軸流流体機械の動翼のうち、翼頂
部が回転円筒面に対して傾斜し、回転円錐面を形成する
チツプスラント付動翼のスラント面に略直角にテノンを
設け、前記テノンとかん合するテノン孔を設けたシユラ
ウド板を取付け、前記テノンをかしめることにより、複
数の前記動翼の先端部を互いに連結する構造において、
前記動翼の前記スラント面に略直角に、前記テノンとは
別の、円周方向に延びる突起を設け、一方、前記シユラ
ウド板には、前記突起と対応して円周方向に延びる溝を
設け、前記シユラウド板を翼先端に取付けた時に前記突
起と前記溝を係合させ、回転中、前記シユラウド板に作
用する遠心力のスラント方向の分力を前記突起と前記溝
の係合部によつて分担させたことを特徴とするタービン
動翼連結構造。