JPH0160689B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0160689B2 JPH0160689B2 JP55182273A JP18227380A JPH0160689B2 JP H0160689 B2 JPH0160689 B2 JP H0160689B2 JP 55182273 A JP55182273 A JP 55182273A JP 18227380 A JP18227380 A JP 18227380A JP H0160689 B2 JPH0160689 B2 JP H0160689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- journal
- sleeve
- rotor
- coupling
- turbine rotor
- 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.)
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、カツプリングとシヤフトとが一体に
形成されたタービンロータの改良に係り、特にシ
ヤフトが10〜14％クロム鋼からなり、かつジヤー
ナル部の外周にジヤーナルスリーブを有するター
ビンロータに関する。
形成されたタービンロータの改良に係り、特にシ
ヤフトが10〜14％クロム鋼からなり、かつジヤー
ナル部の外周にジヤーナルスリーブを有するター
ビンロータに関する。
従来、蒸気タービンの高中圧ロータ材として、
高温におけるクリープ特性の優れている12％クロ
ム鋼が用いられている。しかし12％クロム鋼は、
軸受特性、特に摩擦特性が非常に悪く、軸受メタ
ルが焼付いてジヤーナル部が損傷する危険性があ
る為、第１図に示すように円筒状の低合金製スリ
ーブ４を、軸受３に面する12％クロム鋼製ロータ
１のジヤーナル部２に焼ばめする構造をとつてい
る。この場合カツプリング５の方がジヤーナル部
２より径が大きい為、カツプリング５も焼ばめ構
造とし、スリーブ４のジヤーナル部２への焼ばめ
後にカツプリング５を焼ばめる必要がある。
高温におけるクリープ特性の優れている12％クロ
ム鋼が用いられている。しかし12％クロム鋼は、
軸受特性、特に摩擦特性が非常に悪く、軸受メタ
ルが焼付いてジヤーナル部が損傷する危険性があ
る為、第１図に示すように円筒状の低合金製スリ
ーブ４を、軸受３に面する12％クロム鋼製ロータ
１のジヤーナル部２に焼ばめする構造をとつてい
る。この場合カツプリング５の方がジヤーナル部
２より径が大きい為、カツプリング５も焼ばめ構
造とし、スリーブ４のジヤーナル部２への焼ばめ
後にカツプリング５を焼ばめる必要がある。
しかし、カツプリング５の焼ばめ端部には、大
きな曲げ応力が働らく為、第１図に示すような亀
裂７がロータ１に発生する危険性が高く、従つて
カツプリング５はロータ１からの削り出しによる
一体構造とすることが要求されている。
きな曲げ応力が働らく為、第１図に示すような亀
裂７がロータ１に発生する危険性が高く、従つて
カツプリング５はロータ１からの削り出しによる
一体構造とすることが要求されている。
これら２つの要求、即ちジヤーナル部２外面を
軸受特性の良い低合金鋼でカバーし、カツプリン
グ５をロータと一体型とするという要求を満す為
には、ジヤーナル部２に軸受特性の良い金属を溶
接肉盛あるいは、溶射する方法があるが、溶接肉
盛では、溶接割れが発生し易く、又溶射では、ジ
ヤーナル部に曲げが働らいた時に、溶射部がはが
れ易いという欠点があつた。又ジヤーナル部に、
分割スリーブをシヤフト上で一体化し焼嵌めする
ことも考えられるが、その焼嵌め又機械加工のた
めにタービンロータが長大化する嫌いがあつた。
軸受特性の良い低合金鋼でカバーし、カツプリン
グ５をロータと一体型とするという要求を満す為
には、ジヤーナル部２に軸受特性の良い金属を溶
接肉盛あるいは、溶射する方法があるが、溶接肉
盛では、溶接割れが発生し易く、又溶射では、ジ
ヤーナル部に曲げが働らいた時に、溶射部がはが
れ易いという欠点があつた。又ジヤーナル部に、
分割スリーブをシヤフト上で一体化し焼嵌めする
ことも考えられるが、その焼嵌め又機械加工のた
めにタービンロータが長大化する嫌いがあつた。
本発明はこれにかんがみなされたもので、その
目的とするところは、10〜14％クロム鋼製で、か
つカツプリングが一体型の蒸気タービンロータの
もので、かつスリーブを用いるものであつても、
タービンロータを長大化することのないこの種タ
ービンロータを提供することにある。
目的とするところは、10〜14％クロム鋼製で、か
つカツプリングが一体型の蒸気タービンロータの
もので、かつスリーブを用いるものであつても、
タービンロータを長大化することのないこの種タ
ービンロータを提供することにある。
本発明の構成は、カツプリングを一体化した10
〜14％クロム鋼製の蒸気タービンロータのジヤー
ナル部に装着される環状のジヤーナルスリーブに
おいて、このタービンロータのジヤーナル部外周
面に段差を設けて該ジヤーナル部外径がタービン
軸方向に沿つて互いに相違するように形成すると
共に、前記ジヤーナルスリーブの内周面にも該ロ
ータジヤーナル部外周面と合致するようにタービ
ン軸方向に沿つて互いに内径が相違するよう段差
を設け、そしてこのジヤーナルスリーブをタービ
ンロータのジヤーナル部外周に取付けるものであ
つて、これによつて前記スリーブがロータジヤー
ナル部へ容易に装着できるようになるものであ
る。
〜14％クロム鋼製の蒸気タービンロータのジヤー
ナル部に装着される環状のジヤーナルスリーブに
おいて、このタービンロータのジヤーナル部外周
面に段差を設けて該ジヤーナル部外径がタービン
軸方向に沿つて互いに相違するように形成すると
共に、前記ジヤーナルスリーブの内周面にも該ロ
ータジヤーナル部外周面と合致するようにタービ
ン軸方向に沿つて互いに内径が相違するよう段差
を設け、そしてこのジヤーナルスリーブをタービ
ンロータのジヤーナル部外周に取付けるものであ
つて、これによつて前記スリーブがロータジヤー
ナル部へ容易に装着できるようになるものであ
る。
次に本発明の一実施例であるジヤーナルスリー
ブを図面を参照して説明する。第２図において、
カツプリング５と一体化された10〜14％のクロム
を含んだクロム鋼製の蒸気タービンロータ１のジ
ヤーナル部２の外周に取り付けられる円筒状のジ
ヤーナルスリーブ１０は、第３図に示す如く、周
方向に２分割された半割形状のスリーブ１０ａ，
１０ｂから構成されている。また、タービンロー
タ１のジヤーナル部２の外周面には、あらかじめ
カツプリング５寄りの外周面が他の部分の外周面
よりも外径が小径となるようタービン軸方向に沿
つて丁度中央部に微小な段差２ｃが設けられてい
る。この段差寸法としては約0.5mm以上あれば良
い。また、ジヤーナルスリーブ１０も該ロータジ
ヤーナル部２の外周面と合致するように、カツプ
リング５寄りのスリーブ１０の内周面には他の部
分の内周面より内径が小径となるようタービン軸
方向に沿つて丁度中央部に微小な段差１０ｃが設
けられる。尚、このジヤーナルスリーブ１０は、
軸受特性の良い低合金鋼、例えばCr：0.2〜2.25
％、Mo：0.2〜１％含んだベーナイト鋼等が用い
られる。次にこのジヤーナルスリーブ１０のロー
タジヤーナル２への装着につき説明する。
ブを図面を参照して説明する。第２図において、
カツプリング５と一体化された10〜14％のクロム
を含んだクロム鋼製の蒸気タービンロータ１のジ
ヤーナル部２の外周に取り付けられる円筒状のジ
ヤーナルスリーブ１０は、第３図に示す如く、周
方向に２分割された半割形状のスリーブ１０ａ，
１０ｂから構成されている。また、タービンロー
タ１のジヤーナル部２の外周面には、あらかじめ
カツプリング５寄りの外周面が他の部分の外周面
よりも外径が小径となるようタービン軸方向に沿
つて丁度中央部に微小な段差２ｃが設けられてい
る。この段差寸法としては約0.5mm以上あれば良
い。また、ジヤーナルスリーブ１０も該ロータジ
ヤーナル部２の外周面と合致するように、カツプ
リング５寄りのスリーブ１０の内周面には他の部
分の内周面より内径が小径となるようタービン軸
方向に沿つて丁度中央部に微小な段差１０ｃが設
けられる。尚、このジヤーナルスリーブ１０は、
軸受特性の良い低合金鋼、例えばCr：0.2〜2.25
％、Mo：0.2〜１％含んだベーナイト鋼等が用い
られる。次にこのジヤーナルスリーブ１０のロー
タジヤーナル２への装着につき説明する。
まず、第４図に示す如く、周方向に２分割され
ているスリーブ１０ａ，１０ｂを、ジヤーナル部
２とカツプリング部５との間の該ジヤーナル部よ
りもシヤフト径の小さいロータ部分１ｂで相互に
溶着して１リング形状とする。溶接の場合には、
スリーブの内周側に溶接欠陥が出やすく、又溶接
による変形も生じるので、溶着後にこのスリーブ
１０の内面を機械加工して仕上げる。これには、
まずジヤーナル部２に近接し、且つジヤーナル部
２よりも外径が小径に形成されたロータ部分であ
るロータ１ｂの端部に、バイト７をバイトホルダ
ー８、固定ベルト９にて取付けてロータと共に回
転させ、一方ジヤーナルスリーブ１０をタービン
軸方向に沿つてジヤーナル側に移動させることに
より、スリーブ１０の内周面がカツプリング５寄
りが小径に、且つジヤーナル２寄りが大径となる
ように微小な段部１０ｃを形成するものである。
尚、機械加工に際しては、スリーブ１０の内径が
ロータジヤーナル部２の外径に対して、ある焼ば
め代を有するように加工する。この時、スリーブ
１０は第５図に示すように、タービン軸方向長さ
の1/2まで、ジヤーナル部２の小径側と相互にオ
ーバーラツプすることになる。従つてスリーブ１
０をジヤーナル側から1/2の所まで加工した後に、
バイト７をカツプリング５と近接したロータ１ｂ
の端部に取付け、先程と同様にロータ１と共にバ
イト７を回転させながらスリーブ１０をカツプリ
ング側に移動させることによつて、カツプリング
寄りのこのスリーブ１０の内周面がジヤーナル側
よりも小径となるよう機械加工するものである。
また、この機械加工に際してもロータジヤーナル
部２の外径に対して、ある焼ばめ代を有するよう
に加工しておく。そして、溶着後、内面加工を施
したスリーブ１０を均一に加熱してロータにジヤ
ーナル部２の外周に焼ばめし、ロータからバイト
を取外してから第２図のジヤーナル部端部２ａを
ロールめしてスリーブ１０の抜け出しを防止す
る。このロールめ後にこの低合金鋼製のスリー
ブ１０の外周を研摩して仕上げれば良い。
ているスリーブ１０ａ，１０ｂを、ジヤーナル部
２とカツプリング部５との間の該ジヤーナル部よ
りもシヤフト径の小さいロータ部分１ｂで相互に
溶着して１リング形状とする。溶接の場合には、
スリーブの内周側に溶接欠陥が出やすく、又溶接
による変形も生じるので、溶着後にこのスリーブ
１０の内面を機械加工して仕上げる。これには、
まずジヤーナル部２に近接し、且つジヤーナル部
２よりも外径が小径に形成されたロータ部分であ
るロータ１ｂの端部に、バイト７をバイトホルダ
ー８、固定ベルト９にて取付けてロータと共に回
転させ、一方ジヤーナルスリーブ１０をタービン
軸方向に沿つてジヤーナル側に移動させることに
より、スリーブ１０の内周面がカツプリング５寄
りが小径に、且つジヤーナル２寄りが大径となる
ように微小な段部１０ｃを形成するものである。
尚、機械加工に際しては、スリーブ１０の内径が
ロータジヤーナル部２の外径に対して、ある焼ば
め代を有するように加工する。この時、スリーブ
１０は第５図に示すように、タービン軸方向長さ
の1/2まで、ジヤーナル部２の小径側と相互にオ
ーバーラツプすることになる。従つてスリーブ１
０をジヤーナル側から1/2の所まで加工した後に、
バイト７をカツプリング５と近接したロータ１ｂ
の端部に取付け、先程と同様にロータ１と共にバ
イト７を回転させながらスリーブ１０をカツプリ
ング側に移動させることによつて、カツプリング
寄りのこのスリーブ１０の内周面がジヤーナル側
よりも小径となるよう機械加工するものである。
また、この機械加工に際してもロータジヤーナル
部２の外径に対して、ある焼ばめ代を有するよう
に加工しておく。そして、溶着後、内面加工を施
したスリーブ１０を均一に加熱してロータにジヤ
ーナル部２の外周に焼ばめし、ロータからバイト
を取外してから第２図のジヤーナル部端部２ａを
ロールめしてスリーブ１０の抜け出しを防止す
る。このロールめ後にこの低合金鋼製のスリー
ブ１０の外周を研摩して仕上げれば良い。
この様に、円周方向に２分割されたスリーブ１
０を相互に溶接して一体のリング状とし、ロータ
ジヤーナル部２の外面及びスリーブ４の内面の、
カツプリング寄りの部分が、タービン段落寄りの
他の部分よりも小径となり、且つこれらジヤーナ
ル部外面にスリーブを装着することが出来るよう
に段差を設けたものであり、これによつてスリー
ブ溶着後の内周加工の際に、このスリーブの一部
がジヤーナル部にオーバーラツプするように該ス
リーブを移動できるので、ジヤーナルとカツプリ
ングの間のロータシヤフト部１ｂの長さはせいぜ
いスリーブ長と同程度で良く、スリーブ装着によ
るタービンロータの長大化は防止される。また、
スリーブ内周の機械加工が良好に実施できること
は云うまでもない。
０を相互に溶接して一体のリング状とし、ロータ
ジヤーナル部２の外面及びスリーブ４の内面の、
カツプリング寄りの部分が、タービン段落寄りの
他の部分よりも小径となり、且つこれらジヤーナ
ル部外面にスリーブを装着することが出来るよう
に段差を設けたものであり、これによつてスリー
ブ溶着後の内周加工の際に、このスリーブの一部
がジヤーナル部にオーバーラツプするように該ス
リーブを移動できるので、ジヤーナルとカツプリ
ングの間のロータシヤフト部１ｂの長さはせいぜ
いスリーブ長と同程度で良く、スリーブ装着によ
るタービンロータの長大化は防止される。また、
スリーブ内周の機械加工が良好に実施できること
は云うまでもない。
上記実施例ではロータジヤーナル部２外面に設
ける段差の数を１段としたが、複数段設けても良
く、その場合にはスリーブ１０内面に設ける段差
も複数段となる。また、スリーブ１０内面に形成
される段差は、内周方向に分割されたスリーブの
溶着前に加工しても良く、その場合に溶着後のス
リーブの内周加工に用する時間が溶着部切削の仕
上加工だけであるので更に短時間で済むことにな
る。
ける段差の数を１段としたが、複数段設けても良
く、その場合にはスリーブ１０内面に設ける段差
も複数段となる。また、スリーブ１０内面に形成
される段差は、内周方向に分割されたスリーブの
溶着前に加工しても良く、その場合に溶着後のス
リーブの内周加工に用する時間が溶着部切削の仕
上加工だけであるので更に短時間で済むことにな
る。
前記スリーブ１０の材料としては軸受特性の良
い低合金鋼である重量％で、Cr：0.2〜2.25％、
Mo：0.2〜１％を含む全ベーナイト鋼か、或は更
にＶ：0.05〜0.5％を含むベーナイト鋼等を用い
れば良い。
い低合金鋼である重量％で、Cr：0.2〜2.25％、
Mo：0.2〜１％を含む全ベーナイト鋼か、或は更
にＶ：0.05〜0.5％を含むベーナイト鋼等を用い
れば良い。
低合金鋼は12％クロム鋼に比べ、熱伝導率が約
30％高いため、ロータ回転中の温度上昇が小さ
く、従つて、スリーブ軸受との間の凝着摩擦を起
こしにくい利点があるからである。このことは実
験によつて確認されている。実験は、軸受への給
油中に微小な異物を混入することによるジヤーナ
ルの損傷を、12％クロム鋼製のロータと、クロ
ム・モリブデン・バナジウム低合金鋼製のロータ
との両者について比較したものである。第６図お
よび第７図は、それぞれ12％クロム鋼製ロータお
よび低合金鋼製ロータの異物混入後一定時間回転
させた後のジヤーナル表面粗さを示すもので明ら
かに第７図に示す低合金鋼製のロータの方が12％
クロム鋼より耐摩耗性が良いことがわかる。
30％高いため、ロータ回転中の温度上昇が小さ
く、従つて、スリーブ軸受との間の凝着摩擦を起
こしにくい利点があるからである。このことは実
験によつて確認されている。実験は、軸受への給
油中に微小な異物を混入することによるジヤーナ
ルの損傷を、12％クロム鋼製のロータと、クロ
ム・モリブデン・バナジウム低合金鋼製のロータ
との両者について比較したものである。第６図お
よび第７図は、それぞれ12％クロム鋼製ロータお
よび低合金鋼製ロータの異物混入後一定時間回転
させた後のジヤーナル表面粗さを示すもので明ら
かに第７図に示す低合金鋼製のロータの方が12％
クロム鋼より耐摩耗性が良いことがわかる。
尚各スリーブはロールめによる密着を行うが
銀ロー付により一体化しても良く、その場合には
密着性が増しスリーブの回転防止に更に寄与する
ことになる。尚、クロム鋼製のタービンロータ材
料としては、重量％で、Ｃ：0.1〜0.3％、Si：0.6
％以下、Mn：0.4〜1.5％、Ni：1.2％以下、Cr：
10〜14％、Mo：0.5〜1.5％、Ｖ：0.05〜0.3％、
Nb：0.02〜0.15％、Ｎ：0.04〜0.1％を含む全マル
テンサイト組織を有する鍜鋼が好ましい。
銀ロー付により一体化しても良く、その場合には
密着性が増しスリーブの回転防止に更に寄与する
ことになる。尚、クロム鋼製のタービンロータ材
料としては、重量％で、Ｃ：0.1〜0.3％、Si：0.6
％以下、Mn：0.4〜1.5％、Ni：1.2％以下、Cr：
10〜14％、Mo：0.5〜1.5％、Ｖ：0.05〜0.3％、
Nb：0.02〜0.15％、Ｎ：0.04〜0.1％を含む全マル
テンサイト組織を有する鍜鋼が好ましい。
本発明によれば、ロータジヤーナル部並びにジ
ヤーナルスリーブに共に段差を設けることによつ
て、一体型カツプリングを有する10〜14％クロム
鋼製タービンロータで、ジヤーナル部にスリーブ
を用いるものであつてもタービンロータの長大化
を避けることができる。
ヤーナルスリーブに共に段差を設けることによつ
て、一体型カツプリングを有する10〜14％クロム
鋼製タービンロータで、ジヤーナル部にスリーブ
を用いるものであつてもタービンロータの長大化
を避けることができる。
第１図は、従来のスリーブ及びカツプリングを
共に焼ばめした12％クロム鋼製ロータを示す断面
図、第２図は、本発明の一実施例であるジヤーナ
ルスリーブを装着したクロム鋼製ロータを示す断
面図、第３図は第２図に表わしたスリーブを示す
斜視図、第４図は本発明の一実施例であるロータ
ジヤーナル部への装着前のスリーブの状態を示し
たクロム鋼製ロータの部分断面図、第５図は同じ
く本発明の一実施例であるロータジヤーナル部へ
のスリーブの装着過程を示したクロム鋼製ロータ
の部分断面図、第６図及び第７図はそれぞれ12％
クロム鋼製ジヤーナルと低合金鋼製ジヤーナルの
表面粗さの実験データ図である。 １……12％クロムロータ、２……ジヤーナル、
３……軸受、５……カツプリング、１０……ジヤ
ーナルスリーブ、２ｃ，１０ｃ……段差。
共に焼ばめした12％クロム鋼製ロータを示す断面
図、第２図は、本発明の一実施例であるジヤーナ
ルスリーブを装着したクロム鋼製ロータを示す断
面図、第３図は第２図に表わしたスリーブを示す
斜視図、第４図は本発明の一実施例であるロータ
ジヤーナル部への装着前のスリーブの状態を示し
たクロム鋼製ロータの部分断面図、第５図は同じ
く本発明の一実施例であるロータジヤーナル部へ
のスリーブの装着過程を示したクロム鋼製ロータ
の部分断面図、第６図及び第７図はそれぞれ12％
クロム鋼製ジヤーナルと低合金鋼製ジヤーナルの
表面粗さの実験データ図である。 １……12％クロムロータ、２……ジヤーナル、
３……軸受、５……カツプリング、１０……ジヤ
ーナルスリーブ、２ｃ，１０ｃ……段差。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 10〜14％クロム鋼製のタービンロータシヤフ
トと、該ロータシヤフトの端部にロータシヤフト
と一体に形成されたカツプリングと、前記ロータ
シヤフトのジヤーナル部に焼嵌め嵌合されたジヤ
ーナルスリーブとを備え、前記ジヤーナルスリー
ブが、周方向に分割されたものがジヤーナルへの
焼嵌めに先立つてリング状に固着されたものであ
るタービンロータにおいて、前記タービンロータ
のジヤーナル部の外周面に、軸方向に段差を設け
て、ジヤーナル部外径が軸方向に相違するように
形成するとともに、前記ジヤーナルスリーブの内
周面に、前記ジヤーナル部の外周面と合致するよ
うに軸方向に内径が相違する段差を設け、このジ
ヤーナルスリーブを前記タービンロータのジヤー
ナル部外周に焼嵌めするようにしたことを特徴と
するカツプリングとシヤフトが一体に形成された
タービンロータ。 ２ 前記ジヤーナルスリーブ及びジヤーナル部に
設けられている段差のうちカツプリング寄りの段
差の部分の径を、タービンロータが有する他の部
分の段差の部分の径よりも小径となるように形成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のカツプリングとシヤフトが一体に形成されたタ
ービンロータ。 ３ 前記ジヤーナルスリーブは低合金鋼からなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカ
ツプリングとシヤフトが一体に形成されたタービ
ンロータ。 ４ 前記低合金鋼はCrを0.2〜2.25％、Moを0.2〜
１％含むベーナイト鋼からなることを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載のカツプリングとシヤ
フトが一体に形成されたタービンロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18227380A JPS57103928A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Journal sleeve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18227380A JPS57103928A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Journal sleeve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57103928A JPS57103928A (en) | 1982-06-28 |
| JPH0160689B2 true JPH0160689B2 (ja) | 1989-12-25 |
Family
ID=16115375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18227380A Granted JPS57103928A (en) | 1980-12-22 | 1980-12-22 | Journal sleeve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57103928A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT510062B1 (de) * | 2010-06-18 | 2012-06-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Gleitlager |
| CN116517704B (zh) * | 2023-04-27 | 2025-05-23 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 发动机转子及其发动机 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55100418A (en) * | 1979-01-22 | 1980-07-31 | Kyocera Corp | Rotary mechanism |
-
1980
- 1980-12-22 JP JP18227380A patent/JPS57103928A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57103928A (en) | 1982-06-28 |
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