JPH0614401U - タービンの動翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動翼に生ずる遠心力が吸収されて応力が均一
になることを目的とする。 【構成】 外周に動翼プロファイルが一体に形成された
リングをロータのディスク外周に嵌装して構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、発電などに適用されるタービンの動翼に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３は発電などに使用されている従来の軸流タービンの動翼の説明図である。 図において、軸流タービンのロータは図示しない軸受部で回転可能に支持され、 数個のディスク０２ａとこれらディスク０２ａの外周に配列されている多数の動 翼などで構成されている。動翼はその翼根０１ａを同様の形状に形成されている ディスク０２ａの翼溝０２ｂに嵌入されて植込まれている。図における符号０１ ｂは、動翼０１のプロファイルである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の軸流タービンの動翼において、ロータの回転により動翼に 生ずる遠心力は翼根０１ａを介してディスク０２ａの翼溝０２ｂに伝わるが、局 所的に応力の高い部分ができるために高速回転のロータの場合、動翼をディスク ０２ａに取付ける翼根０１ａ部、翼溝０２ｂ部における強度により設計的な制約 が生ずることがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るタービンの動翼は上記課題の解決を目的にしており、ロータのデ ィスク外周に嵌装されたリングと、該リング外周に上記リングと一体に形成され た動翼プロファイルとを備えた構成を特徴とする。

【０００５】

【作用】

即ち、本考案に係るタービンの動翼においては、外周に動翼プロファイルが一 体に形成されたリングがロータのディスク外周に嵌装されており、リングの内径 をディスクの外径に対して適切に設けることにより動翼に生ずる遠心力がリング のフープ張力により吸収されて応力が均一になる。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の一実施例に係る軸流タービンの動翼の説明図である。図におい て、本実施例に係る軸流タービンの動翼は発電などに使用される軸流タービンの 動翼で、軸流タービンのロータ２は図示しない軸受部で回転可能に支持され、数 個のディスク２ａとこれらディスク２ａの外周に配列されている多数の動翼など で構成されている。図における符号１ｂは、動翼のプロファイルである。

【０００７】 このような軸流タービンの動翼において、ロータ２の回転により動翼に生ずる 遠心力は動翼とディスク２ａとの取付け部に伝わって局所的に応力の高い部分が できるため、本軸流タービンの動翼においては図に示すようにディスク２ａの外 周に動翼のプロファイル１ｂが設けられたリング１を嵌装し、このリング１とデ ィスク２ａとの固定にキー３、５を採用することにより、動翼とディスク２ａと の取付け部に生ずる極所的な高応力を解消させている。リング１の外周には周方 向に多数の動翼のプロファイル１ｂが削り出されて配列されているとともに、内 側にはロータ２の軸方向にキー溝１ａが設けられている。また、ロータ２のディ スク２ａの外周にも同様にキー溝２ｂ及び周方向の溝２ｃが設けられている。こ れらのキー溝１ａ、２ｂはロータ２全周で３〜４個所設けられ、またディスク２ ａの周方向の溝２ｃ内にもロータ２の軸方向に固定用のキー５がロータ２全周で ３〜４個所設けられており、リング１をディスク２ａ外側に嵌装し、周方向の溝 ２ｃに沿ってリング１を回転させてリング１とディスク２ａとに設けられている キー溝１ａ、２ｂを一致させ、一致したキー溝１ａ、２ｂ内にロータ２の周方向 に固定用のキー３が挿入されて抜け止め用のねじ４で固定されている。

【０００８】 動翼のプロファイル１ｂが一体に加工されているリング１の内径サイズをディ スク２ａの外径に対して適切に設けることにより、動翼に生ずる遠心力をリング １のフープ張力により吸収することができる。リング１とディスク２ａとはロー タ２の周方向及び軸方向にはキー３、５により固定されているが、リング１の半 径方向の変位は特に固定しなくてよい。これにより、動翼とディスク２ａとの取 付け部に生ずる局所的な高応力が解消され、回転数など設計上の制約がなくなる 。また、ロータ２の周方向に適切な数のキー３、５を配置することにより、リン グ１はディスク２ａに対して重心の位置を変えずに変形するので、回転中にバラ ンスが変わることもない。また、動翼のプロファイル１ｂが損傷した場合でも、 ディスク２ａと動翼とが一体に削り出されて製作されている場合に比べて補修の コストや納期の低減が可能である。

【０００９】 図２は本考案の他の実施例に係る軸流タービンの動翼の説明図である。図にお いて、本実施例に係る軸流タービンの動翼は上記の実施例に係る軸流タービンの 動翼と目的、作用効果などは同一であるが、図に示すようにディスク２ａの外周 に動翼のプロファイル１ｂが設けられたリング１を嵌装し、このリング１とディ スク２ａとの固定にリング１と一体に形成されているキー３を採用することによ り、動翼とディスク２ａとの取付け部に生ずる極所的な高応力を解消させている 。リング１の外周には周方向に多数の動翼のプロファイル１ｂが削り出されて配 列されている。また、ロータ２のディスク２ａの外周にはキー３に適合するキー 溝２ｂが設けられており、リング１をディスク２ａ外側に嵌装してキー３をキー 溝２ｂに挿入することにより、リング１とディスク２ａとが固定されている。

【００１０】 動翼が一体に加工されたリング１の内径サイズをディスク２ａの外径に対して 適切に設けることにより、動翼に生ずる遠心力をリング１のフープ張力により吸 収することができる。これにより、リング１とディスク２ａとを結合するキー３ に作用する応力が軽減され、キー３の数はロータ２全周で数個程度でよい。また 、動翼とディスク２ａとの取付け部に生ずる極所的な高応力が解消され、回転数 など設計上の制約がなくなり、高速の軸流タービンの設計が容易になる。また、 動翼のプロファイル１ｂが損傷した場合でも、ディスク２ａと動翼とが一体に削 り出されて製作されている場合に比べて補修のコストや納期の低減が可能である 。

【００１１】

【考案の効果】

本考案に係るタービンの動翼は前記のように構成されており、動翼に生ずる遠 心力が吸収されて応力が均一になるので、動翼とディスクとの取付け部における 強度による設計的な制約が生じなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る軸流ター
ビンの動翼の正面図、同図（ｂ）は斜視図、同図（ｃ）
は断面展開図である。

【図２】図２は本考案の他の実施例に係る軸流タービン
の動翼の斜視図である。

【図３】図３は従来の軸流タービンの動翼の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ リング １ａ キー溝 １ｂ プロファイル ２ ロータ ２ａ ディスク ２ｂ キー溝 ２ｃ 溝 ３ キー ５ キー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータのディスク外周に嵌装されたリン
   グと、該リング外周に上記リングと一体に形成された動
   翼プロファイルとを備えたことを特徴とするタービンの
   動翼。