JPH0444802Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 この考案は、蒸気タービン運転中のロータ衝動
段における風損軽減構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

タービンケーシングがタービン車軸中心線を含
む水平面で２つに分割され、かつその分割面に沿
い左右半径方向に張り出しているフランジ部を備
えている形状の上部ケーシングと下部ケーシング
とからなり、タービン車軸を上部ケーシングと下
部ケーシングとの間へ挟むようにして囲いその内
部へ収容するとともに、フランジ部を結合用ボル
トを介し接合して両者を一体に組立てる構造のタ
ービンケーシングを備えている蒸気タービンにお
いて、タービン車軸と同芯に該車軸に配設されて
いるタービン円板と、その円板外周端面に植設さ
れた複数枚の衝動翼とからなるタービン車軸の衝
動翼車部と、上部ケーシング内周の衝動翼車部の
上半分の衝動翼と車軸中心線と平行に対向する位
置に半円状に配設されている複数個のノズルとか
らなる蒸気タービンのロータ衝動段の構造は、衝
動翼車部の衝動翼先端と対向する下部ケーシング
内周面側に、タービン車軸の回転により蒸気流が
攪拌され乱流となることによる影響いわゆる通風
損を防止するため、下部ケーシング側に衝動翼車
部の衝動翼部分の左右両側に所定間隙をおいて仕
切壁等を設け、あたかも溝の中に衝動翼部分を挿
入してあるような形の構造物を設けて通風損を軽
減することが行われていた。

以下添付の図面に基づいて説明する。第３図は
従来の風損軽減構造を備えている蒸気タービンの
要部縦断面図で、第４図は第３図の−線断面
のＱ矢視図である。図において、タービン車軸１
は上部ケーシング８と下部ケーシング９とによつ
て囲まれて保持されており（詳細図示せず）、タ
ービン稼働時に車軸にかかる推力をバランスさせ
るためのバランスピストン６の右隣に、該車軸と
同芯のタービン円板２を備え、さらにその右方に
は後述する衝動翼車部４を通流した後の蒸気流が
仕事をする複数段の翼列（図示せず）等が配設さ
れている。タービン円板２の外周端面には複数枚
の衝動翼３が所定間隔をおいて植設されており、
その上半分の衝動翼３に軸中心に平行な形で対向
する位置にノズル１０が上部ケーシング８内周壁
にその内周面に沿つて突出しているノズル室１１
に連通しかつ半円状に並んで複数個設けられてい
る。なおノズル室１１には矢印Ａで示してある方
向から図示してない蒸気加減弁を介し蒸気が供給
され、ノズル１０から衝動翼３に向けて噴射され
る。

一方衝動翼車部４の下半分の衝動翼３の先端に
対向する位置の下部ケーシング９の内周壁には、
衝動翼３の長さに所定の間隔を加えた寸法の深さ
と、衝動翼３の横幅に両側の所定間隔を加えた寸
法の幅とを有する角溝１３を備え、かつ下部ケー
シング内周壁面に沿い角形に突出している囲い輪
１４が、衝動翼車部４の下半分にある翼部分を角
溝１３に遊嵌可能に設けられている。この囲い輪
１４は、下部ケーシング９を鋳造する際、あらか
じめ余肉部として所定位置に設けておき、下部ケ
ーシング９の機械加工の時に所定形状となるよう
切削されて設けられるのである。

しかしながら、この囲い輪１４は前述のように
下部ケーシング９の内周面にあらかじめ設けられ
た余肉部を機械加工によつて所定形状に仕上げた
ものであるので、下部ケーシング９のこの部分が
肉厚に作られることから、重量が大きくなるとと
もに鋳造も難しくなり品質の低下につながり易く
なる。またタービンケーシングの肉厚がアンバラ
ンスとなるので、蒸気タービンの起動、停止時に
発生する熱応力も大きくなつて、熱疲労を起こす
という問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は、上記の点に鑑みなされたもので、特
に下部ケーシングに負担をかけることがなく、製
作方法ならびに設置が簡単かつ容易なロータ衝動
翼車部の風損低減構造を提供することを目的とす
る。

〔考案の要旨〕 上記の目的はこの考案によれば、それ自身の直
径線で２分割された環状体に、その分割面の両外
周端から分割線に沿い外方へ延伸するフランジを
備えた形状に厚板で作られ、その内周面に該周面
に沿つて衝動翼が所定間隔を保持しつつ遊嵌可能
な寸法の角形溝が設けてある囲いリングを、下部
ケーシング中央下部に間隔ピンを介して位置決め
するとともに、下部ケーシングの両フランジ部で
保持するように挿置することによつて達成され
る。

〔考案の実施例〕

以下この考案の実施例の図面に基づいて説明す
る。第１図はこの考案にかかる風損軽減構造を備
えた蒸気タービンの要部縦断面図であり、第２図
は第１図の−線断面のＰ矢視図である。なお
第１図及び第２図において第３図及び第４図と同
一部品には同じ符号を付してあり、その構造、作
用について従来技術と同じ事項についての説明は
重複をさけるため省略することとする。

この考案の特徴は、衝動段の風損軽減構造部分
を、下部ケーシングとは別体に作りそれを下部ケ
ーシングの所定位置に締付ボルトを介して取り付
けるようにした点にあるのである。

すなわち環状体をその直径線で２分割した一方
の環状体に、その分割面の両周端から分割線に沿
つて外方へそれぞれ延伸されたフランジ１６を備
えた形の囲いリング１５を、厚鋼板（例えば炭素
鋼又は低合金鋼）からガス切断などの方法で切り
出し、それを下部ケーシング９の所定寸法の所定
位置へ挿置可能の寸法のものに機械加工によつて
仕上げていく。囲いリング１５の寸法は、内周面
の半径はタービン円板２の半径より若干大きめに
され、全体の円弧高さは下部ケーシング９の円弧
高さより低く、またフランジ方向の長さは下部ケ
ーシング９の両フランジ９ａの１部に乗り保持さ
れるだけの長さを必要とする。幅は衝動翼３の幅
に所定の間隔と側壁厚さとを加えた寸法に若干の
余裕を持つた寸法とする。このように仕上げられ
た囲いリング１５の内周面には、その内周に沿つ
て衝動翼３が所定の間隔を保持しつつ遊嵌可能な
寸法の角形溝１３が設けてある。そして両囲いリ
ングフランジ部１６には締付ボルト１９が挿入さ
れる貫通孔１７を水平方向への熱膨張を考慮して
フランジ方向にややふくらんだ長円状に、外周面
の円弧頂点には間隔ピン２１を挿入する所定深さ
の盲孔２３とをそれぞれ設けておく。この際囲い
リング１５のフランジ部１６を除いた外周面は必
ずしも正しい円弧状に機械加工される必要はな
く、下部ケーシング９の内周壁に接触しない程度
の多辺形状にガス切断面程度の仕上がり状態にす
るだけで充分である。

一方下部ケーシング９には、タービン車軸１の
車軸中心線と直交するタービン円板２の縦方向中
心線（以下囲いリング中心線という）と、下部ケ
ーシング９の内周面の円弧頂点を通る軸方向中心
線との交点を中心として間隔ピン２１を植設する
盲孔２２を下部ケーシング９の内周面上に、さら
に囲いリング１５中心線を基準として両フランジ
９ａ上に囲いリング１５を締付ボルト１９を介し
て下部ケーシング９に結合するためのねじ孔１８
を備えている支持座２０をそれぞれ設けておく。

上記のように作られた囲いリング１５を下部ケ
ーシング９の所定位置にまず間隔ピン２１の一端
をその盲孔２２に挿入して位置決めした後フラン
ジ部１６の貫通孔１７に締付ボルト１９を通すと
ともに下部ケーシング９の支持座２０のねじ孔１
８に挿入螺合して囲いリング１５を下部ケーシン
グ９に固定して衝動段の風損軽減構造が出来あが
る。この場合、衝動翼３と囲いリング１５との相
対関係は、従来技術の風損軽減構造とほぼ同様と
なり、かつ別体で作るので、その製作費も安くよ
り精密に作ることができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、蒸気ター
ビン衝動翼車のノズルに臨まない衝動翼部分を覆
う風損軽減構造物を、下部ケーシングとは別体の
囲いリングとして作り、下部ケーシングの所定位
置に挿置する方法に改めるようにし、また衝動翼
が固定する角形溝が形状的に従来構造とほぼ同様
に作られていることから、風損軽減効果は従来装
置と遜色ないものとなるとともに、下部ケーシン
グに余肉部を設け切削して機械加工により形成す
る場合に比し、機械加工等製作コストを大幅に低
減し、かつ下部ケーシングに余肉部を設けておく
ことを必要としないだけ鋳型形状を単純化でき鋳
造コストを大幅に低減することができる。また下
部ケーシング内部に突出部がなくなるため熱応力
分布の不均一に起因する熱疲労等の不安要因が排
除される等の効果が期待され、極めて経済的な風
損軽減構造を提供できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例による蒸気タービンケ
ーシングの囲いリングを取り付けた蒸気タービン
の要部縦断面図、第２図は第１図の−線断面
のＰ矢視図、第３図は従来の蒸気タービンケーシ
ングの風損軽減構造を備えた蒸気タービンの要部
縦断面図、第４図は第３図の−線断面のＱ矢
視図である。 １……タービン車軸、２……タービン円板、３
……衝動翼、４……衝動翼車部、７……タービン
ケーシング、８……上部ケーシング、９……下部
ケーシング、１０……ノズル、１３……角形溝、
１４……風損軽減構造、１５……囲いリング、１
６……（囲いリング）フランジ、１７……貫通
孔、１８……ねじ孔、１９……締付ボルト、２０
……支持座、２１……間隔ピン、２２，２３……
盲孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 上部ケーシングと下部ケーシングとからなる
   タービンケーシングを備えている蒸気タービン
   において、その衝動段の風損軽減構造を下部ケ
   ーシングと別体に作られた囲いリングとし、そ
   れを下部ケーシング中央下部の内壁に間隔ピン
   を介して位置決めするとともに、該ケーシング
   の両フランジ部で保持するように挿置すること
   を特徴とする蒸気タービン衝動段の風損軽減構
   造。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載の風損軽
   減構造において、囲いリングが、それ自身の直
   径線で２分割された環状体に、その分画面の両
   外周端からその分割線に沿い外方へ延伸してい
   るフランジを備えた形状に厚板で作り、それを
   挿置可能に仕上げた後その内周面に該周面に沿
   つて衝動翼が所定間隔を保持しつつ遊嵌可能な
   寸法の角溝を設けてあることを特徴とする蒸気
   タービン衝動段の風損軽減構造。