JPH0713442B2 - 軸流式タ−ボ機械の回転羽根環 - Google Patents
軸流式タ−ボ機械の回転羽根環Info
- Publication number
- JPH0713442B2 JPH0713442B2 JP61152862A JP15286286A JPH0713442B2 JP H0713442 B2 JPH0713442 B2 JP H0713442B2 JP 61152862 A JP61152862 A JP 61152862A JP 15286286 A JP15286286 A JP 15286286A JP H0713442 B2 JPH0713442 B2 JP H0713442B2
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- Japan
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- groove
- spacer
- rolling
- axial flow
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Classifications
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- 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
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
-
- 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
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- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/24—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations using wire or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
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】 産業上の利用分野 本発明は、軸流式ターボ機械の回転羽根環であつて、回
転する羽根がその半径方向外側の端部に各１つの抑え板
を有していて、半径方向内側の端部において足で、機械
ロータの対応する溝に固定されており、抑え板が、該抑
え板に設けられた旋削部にロールがけによつて緊定され
たワイヤを用いて周方向において互いに結合されている
形式のものに関する。
転する羽根がその半径方向外側の端部に各１つの抑え板
を有していて、半径方向内側の端部において足で、機械
ロータの対応する溝に固定されており、抑え板が、該抑
え板に設けられた旋削部にロールがけによつて緊定され
たワイヤを用いて周方向において互いに結合されている
形式のものに関する。
従来の技術 ターボ機械の個個の回転羽根（以下単に羽根と呼ぶ）は
運転中に、羽根がさらされる振動形式つまり接線方向の
曲げ、軸方向の曲げ又はねじれに関連して固有振動す
る。複数の羽根が帯材によつて例えば１つのユニツトに
まとめられると、羽根の特性はさらに複雑になる。それ
というのはそれぞれの振動事例には、ユニツトにおける
羽根の数と同じだけ多くの固有振動数が対応しているか
らである。多数の固有振動数に基づいて、周期的な励起
力を伴つた共振現象を回避することは極めて困難であ
る。
運転中に、羽根がさらされる振動形式つまり接線方向の
曲げ、軸方向の曲げ又はねじれに関連して固有振動す
る。複数の羽根が帯材によつて例えば１つのユニツトに
まとめられると、羽根の特性はさらに複雑になる。それ
というのはそれぞれの振動事例には、ユニツトにおける
羽根の数と同じだけ多くの固有振動数が対応しているか
らである。多数の固有振動数に基づいて、周期的な励起
力を伴つた共振現象を回避することは極めて困難であ
る。
これに対して羽根車のすべての羽根を連続的に結合する
と、まつたく別の特性が生ぜしめられる。この場合すべ
ての羽根の連結された振動だけが可能なので、励振力は
羽根車の全周にわたつて振動形式で相に位置しなくては
ならず、これによつて羽根へのエネルギ伝達が行われ
る。このような羽根結合形式はタービンの調整段のため
に興味深い。この場合タービンの回転する羽根は、第１
の案内羽根段つまりノズルケースの羽根セグメントから
発生しかつ振動数が回転振動数の倍数である周期的な力
によつて振動させられる。
と、まつたく別の特性が生ぜしめられる。この場合すべ
ての羽根の連結された振動だけが可能なので、励振力は
羽根車の全周にわたつて振動形式で相に位置しなくては
ならず、これによつて羽根へのエネルギ伝達が行われ
る。このような羽根結合形式はタービンの調整段のため
に興味深い。この場合タービンの回転する羽根は、第１
の案内羽根段つまりノズルケースの羽根セグメントから
発生しかつ振動数が回転振動数の倍数である周期的な力
によつて振動させられる。
冒頭に述べた形式の回転羽根環は例えばヴアルター・ト
ラウペル著の「熱式ターボ機械」第３版、第２版、図2
0,21,3及びこれに対応する記載に基づいて公知である。
この本において述べられた解決策つまり抑え板に緊定さ
れた結合ワイヤは、「極めて注目時すべき構成である」
との評価を受けている。
ラウペル著の「熱式ターボ機械」第３版、第２版、図2
0,21,3及びこれに対応する記載に基づいて公知である。
この本において述べられた解決策つまり抑え板に緊定さ
れた結合ワイヤは、「極めて注目時すべき構成である」
との評価を受けている。
しかしながらこの場合、ワイヤが抑え板の端面を貫通す
る箇所においては振動に起因するブリネングが発生し、
このブリネンリングはワイヤを損傷することがある。
る箇所においては振動に起因するブリネングが発生し、
このブリネンリングはワイヤを損傷することがある。
発明の課題 ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の回転羽根環
において、ワイヤが抑え板の端面の範囲において抑え板
と金属的な接触をしないように、ワイヤを緊定すること
である。
において、ワイヤが抑え板の端面の範囲において抑え板
と金属的な接触をしないように、ワイヤを緊定すること
である。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、抑え板の
端面に溝が切削成形されていて、該溝の内幅の寸法が、
ロールがけによつて緊定されるワイヤのための旋削部の
幅よりも大きく設定されており、ロールがけ過程に際し
て溝に、ワイヤを少なくともロールがけ箇所の範囲にお
いて取り囲みかつロールがけ後に除去可能なスペーサが
挿入されている。
端面に溝が切削成形されていて、該溝の内幅の寸法が、
ロールがけによつて緊定されるワイヤのための旋削部の
幅よりも大きく設定されており、ロールがけ過程に際し
て溝に、ワイヤを少なくともロールがけ箇所の範囲にお
いて取り囲みかつロールがけ後に除去可能なスペーサが
挿入されている。
発明の効果 本発明のように構成されていると、後でスペーサが除去
された場合に抑え板の端面範囲において抑え板とワイヤ
とが接触することは確実に回避され、ひいては前記端面
範囲において、ワイヤの損傷を惹起するブリネリングが
発生することもなくなる。
された場合に抑え板の端面範囲において抑え板とワイヤ
とが接触することは確実に回避され、ひいては前記端面
範囲において、ワイヤの損傷を惹起するブリネリングが
発生することもなくなる。
実施例 次に図面につき本発明の実施例を説明する。
図面では本発明にとつて重要でない要素、例えば羽根車
を取り囲みかつ流れを制限するステータ壁及び通常調整
段の上流に配置されたノズルケースのような要素は省か
れている。
を取り囲みかつ流れを制限するステータ壁及び通常調整
段の上流に配置されたノズルケースのような要素は省か
れている。
調整車は主として閉じられた環状の羽根環から成つてお
り、この羽根環の、作業媒体によつて負荷される成形さ
れた羽根１は、半径方向外側の端部に抑え板２を有して
いる。図示の実施例ではこの抑え板２は方形形状をして
いるが、しかしながら菱形に構成されていてもよい。羽
根１の入口部分と出口部分とが同じ高さを有しているこ
とによつて第3a図からわかる円筒形の通路形状もまた本
発明にとつて重要なことではない。すなわち、適当に形
成された抑え板２及び（又は）基部板３によつて円錐度
が与えられている円錐形の通路形状も用いることができ
る。さらにまた図示の実施例では羽根はロータ５の対応
する溝において軸方向に押込み可能なもみの木形の足を
用いて固定されているが、ロータ５における羽根足４の
固定形式も本発明にとつて重要なことではない。
り、この羽根環の、作業媒体によつて負荷される成形さ
れた羽根１は、半径方向外側の端部に抑え板２を有して
いる。図示の実施例ではこの抑え板２は方形形状をして
いるが、しかしながら菱形に構成されていてもよい。羽
根１の入口部分と出口部分とが同じ高さを有しているこ
とによつて第3a図からわかる円筒形の通路形状もまた本
発明にとつて重要なことではない。すなわち、適当に形
成された抑え板２及び（又は）基部板３によつて円錐度
が与えられている円錐形の通路形状も用いることができ
る。さらにまた図示の実施例では羽根はロータ５の対応
する溝において軸方向に押込み可能なもみの木形の足を
用いて固定されているが、ロータ５における羽根足４の
固定形式も本発明にとつて重要なことではない。
周方向における個個の抑え板２の長さは、該抑え板の端
面６が常温状態で互いに突き合わされて閉じられたリン
グを形成するように設定されている。
面６が常温状態で互いに突き合わされて閉じられたリン
グを形成するように設定されている。
フル回転式のターボ機械の標準運転中、一方では遠心力
に基づいて羽根が広がり、これによつて抑え板の端面の
間には約1/100mmの遊びが生じる。他方においてこのよ
うな調整車は公称出力時に約500℃の温度を有する。特
に強度に関する理由からロータと、通常中実材料から加
工される羽根（１〜４）とは異なつた材料から成つてい
る。ロータは、中実ロータの場合では例えばDIN21CrV51
1に基づく鋼から成つており、羽根は13％クローム鋼か
ら成つている。ロータ及び羽根の熱膨張は隣接した抑え
板の端面の間に約2/100mmの付加的な遊びを生ぜしめ
る。これは特に材料の異なつた膨張係数に基づくもので
あり、すなわちロータは、抑え板が周方向において延伸
するよりも大きく広がる。
に基づいて羽根が広がり、これによつて抑え板の端面の
間には約1/100mmの遊びが生じる。他方においてこのよ
うな調整車は公称出力時に約500℃の温度を有する。特
に強度に関する理由からロータと、通常中実材料から加
工される羽根（１〜４）とは異なつた材料から成つてい
る。ロータは、中実ロータの場合では例えばDIN21CrV51
1に基づく鋼から成つており、羽根は13％クローム鋼か
ら成つている。ロータ及び羽根の熱膨張は隣接した抑え
板の端面の間に約2/100mmの付加的な遊びを生ぜしめ
る。これは特に材料の異なつた膨張係数に基づくもので
あり、すなわちロータは、抑え板が周方向において延伸
するよりも大きく広がる。
対応処置を施さないと、約3/100mmの許容不能な運転遊
びが生じてしまう。この遊びを橋絡するため、つまり羽
根の遊びのない結合を達成するために、ダンパワイヤと
して働くワイヤ７が設けられており、これらのワイヤ７
は全運転中に、それぞれ隣接する２つの抑え板の間にお
ける作用結合を保証する。
びが生じてしまう。この遊びを橋絡するため、つまり羽
根の遊びのない結合を達成するために、ダンパワイヤと
して働くワイヤ７が設けられており、これらのワイヤ７
は全運転中に、それぞれ隣接する２つの抑え板の間にお
ける作用結合を保証する。
抑え板に沿つて周方向にこのような２つのワイヤ７が並
んで伸びている。ワイヤ７のための旋削部８は羽根を装
着し終つたロータにおいて初めて抑え板に切削成形され
る。旋削部８は両側に横断面のこ歯状の突出縁９を備え
ており、突出縁９の内側面は有利には半径方向に延びて
いる。必要な直径に前成形されたワイヤ７の挿入後に突
出縁９はそのために敵した装置でワイヤ７を取り囲むよ
うにロールがけによつて緊定させられる。この結果突出
縁９はワイヤ７をその全周の大部分にわたつて取り囲
む。突出縁９の高さ及び横断面の寸法は、ロールがけ過
程後に通常切削による後加工が必要ないように設定され
ている。
んで伸びている。ワイヤ７のための旋削部８は羽根を装
着し終つたロータにおいて初めて抑え板に切削成形され
る。旋削部８は両側に横断面のこ歯状の突出縁９を備え
ており、突出縁９の内側面は有利には半径方向に延びて
いる。必要な直径に前成形されたワイヤ７の挿入後に突
出縁９はそのために敵した装置でワイヤ７を取り囲むよ
うにロールがけによつて緊定させられる。この結果突出
縁９はワイヤ７をその全周の大部分にわたつて取り囲
む。突出縁９の高さ及び横断面の寸法は、ロールがけ過
程後に通常切削による後加工が必要ないように設定され
ている。
上に述べた抑え板結合形式は公知である。本発明によれ
ば羽根組付けの前に、素材である抑え板の流れとは反対
側の端面に溝10が切削成形される。図示の実施例では直
径10mmのダノパワイヤが用いられる場合溝10の周方向に
おける長さは約5mmである（第１図及び第２図）。溝10
の内幅W1の寸法は、ワイヤのために設けられた旋削部８
の幅W2よりも幾分大きく設定されている（第3a図）。第
3b図からわかるように、旋削部８に挿入されたワイヤ７
は溝10の範囲において、可撓性材料から成る条片である
スペーサ11を介して敷設されている。図示の実施例では
クラフト紙であるこのスペーサ11は、ワイヤ７と溝10と
の間における遊びに相当する厚さを有している。またス
ペーサ11の幅は周方向における溝長さの約２倍なので、
隣接した羽根の互いに向かい合つている２つの溝は共通
の１つのスペーサ11でほぼ完全に満たされている。
ば羽根組付けの前に、素材である抑え板の流れとは反対
側の端面に溝10が切削成形される。図示の実施例では直
径10mmのダノパワイヤが用いられる場合溝10の周方向に
おける長さは約5mmである（第１図及び第２図）。溝10
の内幅W1の寸法は、ワイヤのために設けられた旋削部８
の幅W2よりも幾分大きく設定されている（第3a図）。第
3b図からわかるように、旋削部８に挿入されたワイヤ７
は溝10の範囲において、可撓性材料から成る条片である
スペーサ11を介して敷設されている。図示の実施例では
クラフト紙であるこのスペーサ11は、ワイヤ７と溝10と
の間における遊びに相当する厚さを有している。またス
ペーサ11の幅は周方向における溝長さの約２倍なので、
隣接した羽根の互いに向かい合つている２つの溝は共通
の１つのスペーサ11でほぼ完全に満たされている。
次いで行われるロールがけ過程時に挿入されたスペーサ
11は幾分押しつぶされる。ワイヤと抑え板との間におけ
る金属的な接触は、溝10の範囲では回避される。ワイヤ
７と抑え板２との間における力接続及び形状接続はもつ
ばら溝区域の外で達成される。
11は幾分押しつぶされる。ワイヤと抑え板との間におけ
る金属的な接触は、溝10の範囲では回避される。ワイヤ
７と抑え板２との間における力接続及び形状接続はもつ
ばら溝区域の外で達成される。
第１回目の運転に際して、挿入されかつ押しつぶされた
スペーサは運転温度に基づいて燃焼して灰になる。これ
によつて溝範囲においてワイヤと抑え板との間には所定
の遊びが生じる。運転中抑え板が互いに離間すると、通
常羽根と同じ材料から製作されるワイヤは緊定されてい
ない溝区域においてのみ膨張する。従つて羽根振動が、
ワイヤが抑え板を貫いている箇所においてワイヤに不都
合に作用することはない。
スペーサは運転温度に基づいて燃焼して灰になる。これ
によつて溝範囲においてワイヤと抑え板との間には所定
の遊びが生じる。運転中抑え板が互いに離間すると、通
常羽根と同じ材料から製作されるワイヤは緊定されてい
ない溝区域においてのみ膨張する。従つて羽根振動が、
ワイヤが抑え板を貫いている箇所においてワイヤに不都
合に作用することはない。
図面は蒸気タービンの調整段の衝動車を用いて本発明の
１実施例を示すものであつて、第１図は３つの羽根から
成る羽根車区分を抑え板を部分的に破断して軸方向から
見た図、第２図は第１図に示した羽根車区分を部分的に
破断して見た平面図、第3a図、第3b図及び第3c図は異な
つた加工段階における羽根を接線方向で見た図である。 １……羽根、２……抑え板、３……基部板、４……羽根
足、５……ロータ、６……端面、７……ワイヤ、８……
旋削部、９……突出縁、10……溝、11……スペーサ
１実施例を示すものであつて、第１図は３つの羽根から
成る羽根車区分を抑え板を部分的に破断して軸方向から
見た図、第２図は第１図に示した羽根車区分を部分的に
破断して見た平面図、第3a図、第3b図及び第3c図は異な
つた加工段階における羽根を接線方向で見た図である。 １……羽根、２……抑え板、３……基部板、４……羽根
足、５……ロータ、６……端面、７……ワイヤ、８……
旋削部、９……突出縁、10……溝、11……スペーサ
Claims (3)
- 【請求項１】軸流式ターボ機械の回転羽根環であつて、
羽根がその半径方向外側の端部に各１つの抑え板を有し
ていて、半径方向内側の端部において足で、機械ロータ
の対応する溝に固定されており、抑え板が、該抑え板に
設けられた旋削部にロールがけによつて緊定されたワイ
ヤを用いて周方向において互いに結合されている形式の
ものにおいて、抑え板（２）の端面（６）に溝（10）が
切削成形されていて、該溝の内幅（W1）の寸法が、ロー
ルがけによつて緊定されるワイヤ（７）のための旋削部
（８）の幅（W2）よりも大きく設定されており、ロール
がけ過程に際して溝（10）に、ワイヤ（７）を少なくと
もロールがけ箇所の範囲において取り囲みかつロールが
け後に除去可能なスペーサ（11）が挿入されていること
を特徴とする、軸流式ターボ機械の回転羽根環。 - 【請求項２】除去可能なスペーサ（11）が条片状でかつ
可撓性であり、同スペーサ（11）の幅が周方向における
溝長さの約２倍に相当していて、それぞれ隣接した２つ
の抑え板（２）を結合するワイヤ（７）が、互いに向か
い合つている溝（10）において前記スペーサ（11）を介
して敷設されている、特許請求の範囲第１項記載の回転
羽根環。 - 【請求項３】スペーサ（11）が、機械運転中に燃えて灰
になるクラフト紙である、特許請求の範囲第２項記載の
回転羽根環。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH2892/85-3 | 1985-07-05 | ||
| CH2892/85A CH666722A5 (de) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Laufschaufelkranz einer axial durchstroemten turbomaschine. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210403A JPS6210403A (ja) | 1987-01-19 |
| JPH0713442B2 true JPH0713442B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=4243944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152862A Expired - Fee Related JPH0713442B2 (ja) | 1985-07-05 | 1986-07-01 | 軸流式タ−ボ機械の回転羽根環 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4699569A (ja) |
| JP (1) | JPH0713442B2 (ja) |
| CH (1) | CH666722A5 (ja) |
| DE (1) | DE3620162C2 (ja) |
| PL (1) | PL149863B1 (ja) |
| SE (1) | SE458136B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| FR2612249B1 (fr) * | 1987-03-12 | 1992-02-07 | Alsthom | Aubage mobile pour turbines a vapeur |
| US5201850A (en) * | 1991-02-15 | 1993-04-13 | General Electric Company | Rotor tip shroud damper including damper wires |
| US5156529A (en) * | 1991-03-28 | 1992-10-20 | Westinghouse Electric Corp. | Integral shroud blade design |
| JPH10325302A (ja) * | 1997-05-26 | 1998-12-08 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 動翼の制振構造 |
| US6494679B1 (en) * | 1999-08-05 | 2002-12-17 | General Electric Company | Apparatus and method for rotor damping |
| US6482533B2 (en) | 2001-03-05 | 2002-11-19 | The Boeing Company | Article having imbedded cavity |
| DE10328310A1 (de) | 2003-06-23 | 2005-01-13 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zum Modifizieren der Kopplungsgeometrie bei Deckbandsegmenten von Turbinenlaufschaufeln |
| EP2573327A1 (en) * | 2011-09-20 | 2013-03-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Damping wire, corresponding rotor blade stage, steam turbine and producing method |
| CN103758579B (zh) * | 2014-01-26 | 2015-12-02 | 中国船舶重工集团公司第七�三研究所 | 船用汽轮机自带冠叶片外包拉筋减振结构的装配方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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