JPH068702U - 回転機械の動翼 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転中に生じる遠心力の作用によって、確実
に全周の各動翼を締結できるようにする。 【構成】 回転機械における全周の各動翼１の翼頂部
に、それぞれ動翼１と一体に翼間締結部材７を設ける。
そして、これらの各隣接する２つの翼間締結部材７を、
動翼１の回転中心５と動翼１の支持中心６とを結ぶ中心
引き付け線４に対して所定角度例えば４５°以内の適当
な角度（α）でもって、符号ａで示すように接触させ
る。また、動翼１の支持中心６より外側の各動翼１の重
心８を、前記中心引き付け線４から偏差（ｅ）だけはず
れた位置とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転機械の動翼に関し、更に詳細には、全周の各動翼間の締結構造 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

回転機械においては、一般に、流体が翼列から漏洩するのを防止して性能を向 上させること及び振動に対する翼列の強度を上げることを主な目的として、全周 の各動翼間を締結するようにしている。

【０００３】 図５及び図６は従来の動翼間締結構造を示し、数枚の動翼１を一組とするよう にその翼頂部に取付けたシュラウド２を各動翼１の翼頂部に一体に設けたテノン ３によって固定して、各動翼間を締結するようにしている。なお、図５において 、符号４は動翼１の回転中心５と動翼１の支持中心６とを結ぶ中心引き付け線を 示す。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このような従来のシュラウド２による動翼間締結構造は、動翼１が 回転することにより発生する遠心力、或いは熱伸びに起因するたが（フープ）応 力が過大となるため、全周を完全な輪とすることが困難であった。また、特に１ ２，０００ｒｐｍを越えるような高速回転機械では、たとえ全周を一つの輪にし なくても、シュラウド２を動翼１に固定するためのテノン３部の遠心力による応 力が大きくなり、この構造自体が成りたたない場合も多い。したがって、この場 合には、シュラウド無しの翼列となり、性能の低下などが発生している。

【０００５】 本考案は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、運転 中に生じる遠心力の作用によって確実に全周の動翼を締結できるようにした回転 機械の動翼を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するために、本考案は、回転機械における全周の各動翼の翼 頂部にそれぞれ該動翼と一体に翼間締結部材を設け、これらの各隣接する２つの 翼間締結部材を、動翼の回転中心と動翼の支持中心とを結ぶ中心引き付け線に対 して傾斜する角度でもって接触させ、かつ前記動翼の支持中心より外側の各動翼 の重心を前記中心引き付け線からはずれた位置としたものである。

【０００７】

【作用】

上記の手段によれば、動翼の回転中心から動翼の支持中心を通る中心引き付け 線よりある偏差（ｅ）を持つ位置に、動翼の支持中心より外側の動翼の重心を置 いてあるために、各動翼は運転中に遠心力（Ｆ）と偏差（ｅ）との積である（Ｆ ×ｅ）のモーメントを発生する。このモーメントは動翼の支持中心を中心として 翼頂部を回転させようとする。この変位を動翼の翼頂部に一体に設けた翼間締結 部材間の接触面で固定してやれば、このモーメントは該接触面に動翼相互の押付 け力（Ｆ′）を生じさせることができる。そして、この場合、該接触面には中心 引き付け線に対して傾斜する角度を持たせているために、運転中各動翼は相互に 干渉し、全周が締結される。

【０００８】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例について詳細に説明する。図１は本考案 に係る回転機械の動翼の一実施例を示す断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視 図、図３は本考案の作用を説明するための模式図である。

【０００９】 図１、図２に示すように、本考案によれば、回転機械における全周の各動翼１ の翼頂部にはそれぞれ動翼１と一体に翼間締結部材７を設けている。そして、こ れらの各隣接する２つの翼間締結部材７を、動翼１の回転中心５と動翼１の支持 中心６とを結ぶ中心引き付け線４に対して所定角度例えば４５°以内の適当な角 度（α）でもって接触させており、符号ａはその接触面を示している。また、動 翼１の支持中心６より外側の各動翼１の重心８を、前記中心引き付け線４から偏 差（ｅ）だけはずれた位置としている。なお、図１において、９は動翼１の翼根 部、１０はディスクである。

【００１０】 次に作用について説明する。以上述べた構造によれば、動翼１の回転中心５か ら動翼１の支持中心６を通る中心引き付け線４より偏差（ｅ）を持つ位置に動翼 １の支持中心６より外側の動翼１の重心８を置いてあるために、各動翼１は運転 中に遠心力（Ｆ）と偏差（ｅ）との積である（Ｆ×ｅ）のモーメントを発生する 。このモーメントは動翼１の支持中心６を中心として翼頂部を回転させようとす る。この変位を動翼１の翼頂部に一体に設けた翼間締結部材７間の接触面ａで固 定してやれば、このモーメントは該接触面ａに翼相互の押付け力（Ｆ′）を生じ させることができる。

【００１１】 図３に翼モデルを示す。変位を固定しない場合、θ₀度傾く動翼の接触面ａ及 びａ′の動きは以下のとおりである。 ａ面 ａ′面 相対変位 Ｘ方向 ｒ₂θ₂×cosθ₀ −ｒ₁×θ₁×cosθ₀ ≒０ Ｙ方向 ｒ₂θ₂×sinθ₀ ｒ₂θ₂×sinθ₀ ≒２×０×ｒ₂θ₂×sinθ₀ つまり、接触面ａの下向きのａ′の上向きの変位を拘束できる角度（α）を持 たせれば、運転中は各動翼は相互に干渉し、全周が締結される。

【００１２】 なお、図１の実施例は本考案を翼根部９が回転しやすいように球状部分を持つ 動翼１に実施した例を示しているが、本考案は、これに限らず、他の形状の翼根 部を持つ動翼、例えば図４に示すように通常用いられているクリスマスツリー型 の翼根部９を持った動翼１にも同様に適用できるものであり、図１に示したもの と同一の部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【００１３】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、回転機械における全周の各動翼の翼頂部 にそれぞれ該動翼と一体に翼間締結部材を設け、これらの各隣接する２つの翼間 締結部材を、動翼の回転中心と動翼の支持中心とを結ぶ中心引き付け線に対して 傾斜する角度でもって接触させ、かつ前記動翼の支持中心より外側の各動翼の重 心を前記中心引き付け線からはずれた位置としたことにより、翼列は運転中に生 じる遠心力の作用によって確実に全周の各動翼を締結することができる。

【００１４】 なお、三次元的にねじれた構造を持つ動翼のねじれもどり現象を利用した締結 構造、いわゆるツイストバック構造が従来知られているが、これは二次元翼には 効果が無いものであり、本考案は回転機械に多用される翼ベース部から翼頂部ま で同一プロファイルを持つ二次元翼列に全周を締結する構造を提供しているもの である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る回転機械の動翼の一実施例を示す
断面図である。

【図２】図１のＩI−ＩＩ線矢視図である。

【図３】本考案の作用を説明するための模式図である。

【図４】本考案に係る回転機械の動翼の他の実施例を示
す断面図である。

【図５】従来の回転機械の動翼を示す断面図である。

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【符号の説明】

１ 動翼 ４ 中心引き付け線 ５ 動翼の回転中心 ６ 動翼の支持中心 ７ 翼間締結部材 ８ 動翼の重心 ９ 翼根部 １０ ディスク ａ 接触面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】全周の各動翼の翼頂部にそれぞれ該動翼と
   一体に翼間締結部材を設け、これらの各隣接する２つの
   翼間締結部材を、動翼の回転中心と動翼の支持中心とを
   結ぶ中心引き付け線に対して傾斜する角度でもって接触
   させ、かつ前記動翼の支持中心より外側の各動翼の重心
   を前記中心引き付け線からはずれた位置としたことを特
   徴とする回転機械の動翼。