JPH0353441B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0353441B2 JPH0353441B2 JP56153805A JP15380581A JPH0353441B2 JP H0353441 B2 JPH0353441 B2 JP H0353441B2 JP 56153805 A JP56153805 A JP 56153805A JP 15380581 A JP15380581 A JP 15380581A JP H0353441 B2 JPH0353441 B2 JP H0353441B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wheels
- rotor
- wheel
- stacked
- key
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸流圧縮機、軸流タービンなどの軸流
機械に使用されるスタツクドロータに関するもの
である。
機械に使用されるスタツクドロータに関するもの
である。
従来のこの種スタツクドロータの典型例は第１
図に示すように、外周面に動翼３を装着したホイ
ール１を軸方向に複数枚重ね合せ、これらのホイ
ール１を両端にエンドピース（図示せず）有する
複数本のスタツキングボルト２により締付けて一
体に結合して構成されている。すなわちホイール
１は第２図に示すように、その接合面５の円周方
向にスタツキングボルト穴４が等間隔に任意数設
けられており、これらの各ボルト穴４にスタツキ
ングボルト２を貫通してホイール１を締付ける
と、相隣るホイール１の接合面は互いに圧接され
て面圧を生じて一体に結合される。このようにし
てスタツクドロータは組立てられ、バランス修正
を行つた後に軸流機械に組込まれている。
図に示すように、外周面に動翼３を装着したホイ
ール１を軸方向に複数枚重ね合せ、これらのホイ
ール１を両端にエンドピース（図示せず）有する
複数本のスタツキングボルト２により締付けて一
体に結合して構成されている。すなわちホイール
１は第２図に示すように、その接合面５の円周方
向にスタツキングボルト穴４が等間隔に任意数設
けられており、これらの各ボルト穴４にスタツキ
ングボルト２を貫通してホイール１を締付ける
と、相隣るホイール１の接合面は互いに圧接され
て面圧を生じて一体に結合される。このようにし
てスタツクドロータは組立てられ、バランス修正
を行つた後に軸流機械に組込まれている。
上記のような構造のスタツクドロータでは、駆
動機（図示せず）の駆動トルクは一方側のエンド
ピースから相隣るホイールへ、このホイールから
順次に他方側のホイールへと各接合部の摩擦力に
より伝達される。
動機（図示せず）の駆動トルクは一方側のエンド
ピースから相隣るホイールへ、このホイールから
順次に他方側のホイールへと各接合部の摩擦力に
より伝達される。
上記ホイール１には半径方向の位置決めのため
にインロー６が設けられているが、スタツキング
ボルト２の締付量のばらつき、ホイール接合面５
の加工精度および粗さの僅かな差異のため、高速
回転時の大きな遠心力負荷により、マクロ的には
相対滑りを生じない接合面がミクロ的には半径方
向に滑る。このため静的バランス修正および低速
の動的バランス修正を行つても、一度高速運転を
行うと、大きなアンバランスを生ずる恐れがあ
る。
にインロー６が設けられているが、スタツキング
ボルト２の締付量のばらつき、ホイール接合面５
の加工精度および粗さの僅かな差異のため、高速
回転時の大きな遠心力負荷により、マクロ的には
相対滑りを生じない接合面がミクロ的には半径方
向に滑る。このため静的バランス修正および低速
の動的バランス修正を行つても、一度高速運転を
行うと、大きなアンバランスを生ずる恐れがあ
る。
このようにアンバランスを生ずると、スタツク
ドロータの半径方向の振動が大きくなり、ロータ
とステータとの接触および軸受損傷などの危険性
が増大してプラントの運転に支障を生ずる。前記
軸振動は流体機械の重大故障に最も深い関係を有
する物理的現象であるので、その振動を小さくす
るためにロータのバランス修正に多大の労力と熟
練を要する。
ドロータの半径方向の振動が大きくなり、ロータ
とステータとの接触および軸受損傷などの危険性
が増大してプラントの運転に支障を生ずる。前記
軸振動は流体機械の重大故障に最も深い関係を有
する物理的現象であるので、その振動を小さくす
るためにロータのバランス修正に多大の労力と熟
練を要する。
本発明は上記にかんがみ高速回転によるアンバ
ランスの増加を防ぎ、半径方向の振動を小さくす
ることを目的とするもので、各ホイールの円周方
向の相対的ずれを拘束することにより、ロータの
回転前後で相対位置が変化しないようにしたもの
である。
ランスの増加を防ぎ、半径方向の振動を小さくす
ることを目的とするもので、各ホイールの円周方
向の相対的ずれを拘束することにより、ロータの
回転前後で相対位置が変化しないようにしたもの
である。
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第３図および第４図において、外周面に動翼３
を装着したホイール１は、流体仕様から要求され
る枚数だけ軸方向に重ね合わされ、その接合面５
のボルト穴４を貫通するスタツキングボルト２に
より締付けられて、相隣るホイール１の各接合面
５が互に圧接されている。その接合面５には少く
とも３個（図では８個）の溝６が半径方向に向つ
て形成されかつ円周方向に等間隔に設けられ、こ
れらの溝６にキー７がそれぞれ挿入されている。
を装着したホイール１は、流体仕様から要求され
る枚数だけ軸方向に重ね合わされ、その接合面５
のボルト穴４を貫通するスタツキングボルト２に
より締付けられて、相隣るホイール１の各接合面
５が互に圧接されている。その接合面５には少く
とも３個（図では８個）の溝６が半径方向に向つ
て形成されかつ円周方向に等間隔に設けられ、こ
れらの溝６にキー７がそれぞれ挿入されている。
本実施例では、上記のようにキー７をホイール
１の接合面５に８個設け、しかも軸心に対して対
称的に設けたので、前記接合面５が局部的に変形
しても完全に二次元平面内で、相隣る両ホイール
１間の相対的位置をより一層に確実に保持するこ
とができる。ところがキー７は最小限３個設ける
ことにより、ホイール１の横断面を二次元平面と
したときに、この二次元平面上で相隣る両ホイー
ル１の相対的位置を固定することが可能である。
１の接合面５に８個設け、しかも軸心に対して対
称的に設けたので、前記接合面５が局部的に変形
しても完全に二次元平面内で、相隣る両ホイール
１間の相対的位置をより一層に確実に保持するこ
とができる。ところがキー７は最小限３個設ける
ことにより、ホイール１の横断面を二次元平面と
したときに、この二次元平面上で相隣る両ホイー
ル１の相対的位置を固定することが可能である。
上記キー７の取付方法を第５図について詳述す
る。同図はスタツキングボルトを締付ける以前の
状態において、キー７の取付部を半径方向から見
たものである。
る。同図はスタツキングボルトを締付ける以前の
状態において、キー７の取付部を半径方向から見
たものである。
相隣るホイール１Ａ，１Ｂの各接合面５Ａ，５
Ｂに設けられた溝６Ａ，６Ｂは、その内周面が接
合面５Ａ，５Ｂに対して垂直ではなく、僅かに傾
斜したテーパ面（傾斜角θ）に形成されている。
またその溝６Ａ，６Ｂに挿入されたキー７も、そ
の外周面が溝６Ａ，６Ｂのテーパ面と同様なテー
パを有するように形成されている。
Ｂに設けられた溝６Ａ，６Ｂは、その内周面が接
合面５Ａ，５Ｂに対して垂直ではなく、僅かに傾
斜したテーパ面（傾斜角θ）に形成されている。
またその溝６Ａ，６Ｂに挿入されたキー７も、そ
の外周面が溝６Ａ，６Ｂのテーパ面と同様なテー
パを有するように形成されている。
上記キー７を溝６Ａ，６Ｂ内に挿入してホイー
ル１Ａ，１Ｂを組合せた場合、押付力がない状態
でキー７が溝６Ａ，６Ｂに接触したときに、ホイ
ール１Ａ，１Ｂの接合面５Ａ，５Ｂ間にすき間δ
を生ずるように構成されている。そのすき間δ
は、運転中の遠心力による溝６Ａ，６Ｂの変形お
よび偏心量がキー７の弾性変形内に納まるように
設定されている。
ル１Ａ，１Ｂを組合せた場合、押付力がない状態
でキー７が溝６Ａ，６Ｂに接触したときに、ホイ
ール１Ａ，１Ｂの接合面５Ａ，５Ｂ間にすき間δ
を生ずるように構成されている。そのすき間δ
は、運転中の遠心力による溝６Ａ，６Ｂの変形お
よび偏心量がキー７の弾性変形内に納まるように
設定されている。
本実施例は上記のように構成したので、伝達ト
ルクを伝達できる締付力および軸剛性すなわち軸
の剛性を大にして固有振動数を上げ、振動しない
だけの剛体から要求される締付力のいずれか大き
い方の締付力によりホイール１Ａ，１Ｂを第５図
に示す状態から締付ければ、接合面５Ａ，５Ｂが
接合する組立て状態はもちろん、運転中において
もキー７の外周面と溝６の内周面との間にすき間
を生ずる恐れはない。したがつて相隣るホイール
の相対位置を静止中および回転中のいずれにおい
ても同一に保つて半径方向にずれるのを防止する
ことができる。
ルクを伝達できる締付力および軸剛性すなわち軸
の剛性を大にして固有振動数を上げ、振動しない
だけの剛体から要求される締付力のいずれか大き
い方の締付力によりホイール１Ａ，１Ｂを第５図
に示す状態から締付ければ、接合面５Ａ，５Ｂが
接合する組立て状態はもちろん、運転中において
もキー７の外周面と溝６の内周面との間にすき間
を生ずる恐れはない。したがつて相隣るホイール
の相対位置を静止中および回転中のいずれにおい
ても同一に保つて半径方向にずれるのを防止する
ことができる。
本実施例は、伝達トルクを基本的にはホイール
１の接合面５の摩擦力により伝達するようにした
もので、キー７で分担させるものではない。した
がつてキー７には第５図に示すように溝６の底部
に対向する面にスリツト８を設けることにより、
δ量の押込みによるキー７の反撥力を緩和し、キ
ー７近傍のホイール接合面の締付面圧の低下を防
止することができる。この場合、キー７の断面積
が十分に大きい中央部により、ホイールの変形を
半径方向にガイドするので、キー７により相隣る
ホイールが半径方向にずれるのを防止することが
できる。
１の接合面５の摩擦力により伝達するようにした
もので、キー７で分担させるものではない。した
がつてキー７には第５図に示すように溝６の底部
に対向する面にスリツト８を設けることにより、
δ量の押込みによるキー７の反撥力を緩和し、キ
ー７近傍のホイール接合面の締付面圧の低下を防
止することができる。この場合、キー７の断面積
が十分に大きい中央部により、ホイールの変形を
半径方向にガイドするので、キー７により相隣る
ホイールが半径方向にずれるのを防止することが
できる。
第６図は本発明の他の実施例の要部を示すもの
で、相隣るホイール１Ａ，１Ｂの一方例えばホイ
ール１Ａの接合面５Ａに内周面を傾斜面に形成し
た凹部１０を設けると共に、他方のホイール１Ｂ
の接合面５Ｂに前記凹部１０と同一テーパの外周
面を有する凸部５Ａを設け、この凸部５Ａを凹部
５Ｂに挿入するようにしたものである。その他の
構成は第３図および第４図に示す前記実施例と同
一であるから図面および説明を省略する。このよ
うに構成した本実施例によれば、前記実施例と同
様な効果をうることができる。
で、相隣るホイール１Ａ，１Ｂの一方例えばホイ
ール１Ａの接合面５Ａに内周面を傾斜面に形成し
た凹部１０を設けると共に、他方のホイール１Ｂ
の接合面５Ｂに前記凹部１０と同一テーパの外周
面を有する凸部５Ａを設け、この凸部５Ａを凹部
５Ｂに挿入するようにしたものである。その他の
構成は第３図および第４図に示す前記実施例と同
一であるから図面および説明を省略する。このよ
うに構成した本実施例によれば、前記実施例と同
様な効果をうることができる。
以上説明したように本発明によれば、各ホイー
ルの円周方向の相対ずれを拘束することにより、
ロータの回転前後で相隣るホイールが半径方向に
相対的に変位するのを防止することができる。ま
た高速回転によるアンバランスの増加を防ぎ、ロ
ータの半径方向の振動を小さくすることができる
ので、ロータとステータとの接触、軸受および動
翼の損傷を防止し安全性を向上させることができ
る。
ルの円周方向の相対ずれを拘束することにより、
ロータの回転前後で相隣るホイールが半径方向に
相対的に変位するのを防止することができる。ま
た高速回転によるアンバランスの増加を防ぎ、ロ
ータの半径方向の振動を小さくすることができる
ので、ロータとステータとの接触、軸受および動
翼の損傷を防止し安全性を向上させることができ
る。
第１図および第２図は従来のスタツクドロータ
の切断斜視図および同ホイールの正面図、第３図
および第４図は本発明のスタツクドロータの一実
施例を示す縦断面図および同ホイールの正面図、
第５図は同実施例のホイール接合面の半径方向に
垂直な断面図、第６図は本発明に係わる他の実施
例のホイール接合面の半径方向に垂直な断面図で
ある。 １……ホイール、２……スタツキングボルト、
５……接合面、６……溝、７……キー、８……ス
リツト。
の切断斜視図および同ホイールの正面図、第３図
および第４図は本発明のスタツクドロータの一実
施例を示す縦断面図および同ホイールの正面図、
第５図は同実施例のホイール接合面の半径方向に
垂直な断面図、第６図は本発明に係わる他の実施
例のホイール接合面の半径方向に垂直な断面図で
ある。 １……ホイール、２……スタツキングボルト、
５……接合面、６……溝、７……キー、８……ス
リツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外周面に動翼を装着したホイールを軸方向に
複数枚重ね合せ、これらホイールを両端にエンド
ピースを有する複数本のスタツキングボルトによ
り結合してなるスタツクドロータにおいて、前記
相隣る両ホイールおよび前記エンドピースとホイ
ールの各接合面に、円周方向に等間隔に配置され
た少くとも３個の溝とこれらの溝内にそれぞれ挿
入された少くとも３個のキーとを設け、かつこれ
らの溝の内周面およびキーの外周面に傾斜面を形
成すると共に溝底部に対向するキーの外周面にス
リツトを設けたことを特徴とするスタツクドロー
タ。 ２ 外周面に動翼を装着したホイールを軸方向に
複数枚重ね合せ、これらのホイールを両端にエン
ドピースを有するスタツキングボルトにより結合
してなるスタツクドロータにおいて、前記相隣る
両ホイールおよび前記エンドピースとホイールの
各接合面の一方に凸部を、他方にそれぞれ円周方
向に凹部を等間隔に設けかつこれらの凹部の内周
面および凸部の外周面に傾斜面を形成すると共
に、前記凸部の頂面にスリツトを設けたことを特
徴とするスタツクドロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15380581A JPS5857004A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | スタツクドロ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15380581A JPS5857004A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | スタツクドロ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5857004A JPS5857004A (ja) | 1983-04-05 |
| JPH0353441B2 true JPH0353441B2 (ja) | 1991-08-15 |
Family
ID=15570501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15380581A Granted JPS5857004A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | スタツクドロ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5857004A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5031400A (en) * | 1988-12-09 | 1991-07-16 | Allied-Signal Inc. | High temperature turbine engine structure |
| US6648540B2 (en) * | 2001-09-14 | 2003-11-18 | General Electric Co. | Rabbet plate for coupling rotors |
| US9909595B2 (en) * | 2015-07-21 | 2018-03-06 | General Electric Company | Patch ring for a compressor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5722118B2 (ja) * | 1974-06-19 | 1982-05-11 | ||
| NL7809282A (nl) * | 1977-10-17 | 1979-04-19 | Gen Electric | Koppelingsorganen voor de rotorschijven van een gas- turbine-compressor. |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15380581A patent/JPS5857004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5857004A (ja) | 1983-04-05 |
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