JPH10325302A - 動翼の制振構造 - Google Patents

動翼の制振構造

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JPH10325302A
JPH10325302A JP9135467A JP13546797A JPH10325302A JP H10325302 A JPH10325302 A JP H10325302A JP 9135467 A JP9135467 A JP 9135467A JP 13546797 A JP13546797 A JP 13546797A JP H10325302 A JPH10325302 A JP H10325302A
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JP
Japan
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wire
rotor
moving blade
root
damping structure
Prior art date
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Application number
JP9135467A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Tsukamoto
稔 塚本
Takeshi Mitsubori
健 三堀
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE69817257T priority patent/DE69817257T2/de
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • F01D5/24—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations using wire or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/50—Vibration damping features

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流路抵抗を減少し、空力性能を改善すると共
に、動翼の破損を防止する。 【解決手段】 本発明は、ロータ１に植え込んで取り付
けられる複数の動翼２にワイヤ１１を掛け渡して挿通さ
せる動翼２の制振構造において、上記ワイヤ１１を、ロ
ータ表面６から突出する上記動翼２の根部４に挿通させ
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸流式のタービン
や圧縮機等に適用される動翼の制振構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図９に示すように、一般的な軸流式ター
ビン又は圧縮機等においては、ロータａの外表面部に複
数の溝ｂを設け、これら溝ｂにそれぞれ動翼ｃを植え込
んで取り付けるいわゆるタブテール形の構成が採用され
ている。ところで、運転中、動翼ｃはガス圧力や遠心力
の影響を受けて根部ｄを支点に振動する。そこでこの振
動を抑制するため、従来では動翼ｃの翼部ｅに孔ｆを設
け、これら孔ｆにワイヤｇを掛け渡して挿通させ、動翼
ｃの振動に伴うワイヤｇと孔ｆ内面との間の摩擦抵抗に
より振動を減衰するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成には以下の問題がある。ガス流路中にワイヤ
があるため、流路面積の減少や流路抵抗の増大を招き、
空力性能が悪化する。ワイヤに付加される遠心力が薄
い翼部に伝達されるため、動翼が破損しやすくなる。特
に動翼の孔が、動翼の厚さ方向に対し斜めに形成される
ため、強度上不利で破損を招きやすい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロータに植え
込んで取り付けられる複数の動翼にワイヤを掛け渡して
挿通させる動翼の制振構造において、上記ワイヤを、ロ
ータ表面から突出する上記動翼の根部に挿通させたもの
である。
【０００５】これによれば、ガス流路からワイヤを実質
上無くせられ、空力性能を改善できると共に、厚い根部
にワイヤを挿通させるので動翼の破損も防止できる。
【０００６】なお、上記根部に複数の上記ワイヤを挿通
させるのが好ましい。また上記根部のうち、上記ワイヤ
を挿通させる部分をロータ軸方向に沿って形成するのが
好ましい。また上記根部間に、上記ワイヤの端部を抜け
止めするための抜け止め部材を設け、この抜け止め部材
が、上記ワイヤの端部を対向方向からそれぞれ挿入させ
る一対の凹部を有するのが好ましい。また上記抜け止め
部材を複数の上記根部間にそれぞれ設けるのが好まし
い。また上記根部が、上記ワイヤを挿通させる挿通孔
と、この挿通孔の外部で上記ワイヤに摺接する摺接部と
を有するのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【０００８】図１は本発明に係る動翼の制振構造を示
し、図示するようにロータ１には複数の動翼２が植え込
んで取り付けられている。即ちロータ１には、その外表
面部に複数の溝３が設けられ、溝３に動翼２の根部４が
スライド挿入され、動翼２が取り付けられている。根部
４にあっては、溝３に挿入される部分が段付きテーパ状
ないしクリスマスツリー状の植込部５となっており、ロ
ータ１の表面６から径方向外方に突出される部分が露出
部７となっている。なお溝３は植込部５が適合するよう
それと同形状に形成されている。また根部４は、露出部
７の径方向外側に台座部８を有している。この台座部８
から起立して翼部９が形成され、動翼２が一体に形成さ
れている。
【０００９】ここで溝３は、ロータ軸方向に対し所定角
度斜めに形成され、これに従って図２及び図３に示すよ
うに、根部４もロータ軸方向Ｃに対し所定角度（スタッ
ガ角θ）だけ斜めに配置されている。よって図２はロー
タ軸方向Ｃから見たときの図、図１はロータ軸方向Ｃに
対し斜めの方向、つまり根部４の厚さ方向から見たとき
の図となる。図１及び図２において紙面厚さ方向表側が
ガスの入口側となる。
【００１０】ここで図示するように、根部４の露出部７
には、ロータ周方向に沿う挿通孔１０が設けられ、これ
にワイヤ１１が挿通されている。挿通孔１０及びワイヤ
１１は露出部７の入口側に配設されている。ワイヤ１１
は、動翼２の挿通孔１０を摺動自在に挿通されて動翼２
を掛け渡している。ワイヤ１１はここでは２本用意さ
れ、各１本が半周分の動翼２を受け持つようになってい
る。
【００１１】図５に示すように、各ワイヤ１１の端部
は、露出部７間に対向方向から位置され、且つ抜け止め
部材１２によって挿通孔１０からの抜けが防止されてい
る。即ち、抜け止め部材１２は、露出部７間の距離にほ
ぼ等しい長さのスリーブ状の部材とされる。そしてその
両端部には、各ワイヤ端部を挿入させる所定深さの凹部
１３が形成されている。凹部１３は具体的には円形の穴
であり、凹部１３の間には隔壁１４が存在している。ロ
ータ１の円周上の対向する２箇所においてこのような構
成が採られるため、一のワイヤ１１の一方の端部が挿通
孔１０から抜け出ようとしても、他方の端部が挿通孔１
０から突出して抜け止め部材１２の隔壁１４を押し、抜
け止め部材１２を露出部７に当接させ、ワイヤ１１の移
動を規制して抜けを防止するようになっている。なおこ
れにより、ワイヤ１１はロータ１に対し位置が変化せ
ず、ロータ１と共回りするようになる。
【００１２】上記構成においては、溝３と植込部５との
間に僅かな隙間があるため、動翼２は、ロータ１の回転
に基づく遠心力及びガス圧力等の影響を受けて、植込部
５を支点に振動する。しかしながら、この振動に伴って
挿通孔１０の内面とワイヤ１１とが互いに擦れ合うた
め、このときの摩擦抵抗により動翼２の振動は減衰され
る。
【００１３】特に、従来と異なり、ワイヤ１１は、ロー
タ表面６付近で且つ翼部９の径方向内側の根部４（露出
部７）に挿通されるため、ガス流路面積減少や流路抵抗
増大を実質上招かずに済み、これにより空力性能を従来
より大幅に向上できる。また、露出部７が翼部９に比べ
厚く強度があるため、ワイヤ１１から伝達される遠心力
により、動翼２が破損されることを完全に防止できる。
ここでワイヤ１１が従来より径方向内側にありその全長
も短くなる（重量が軽くなる）ことから、ワイヤ１１が
発生する遠心力は小さくなり、動翼２の破損も完全に防
止できる。
【００１４】一方、上記抜け止め部材１２には以下の利
点がある。即ち、従来はワイヤの抜け止めはワイヤの端
部を潰すことによって行っていたが、これだと分解時に
ワイヤを外すにはワイヤを切断するしかなく不経済であ
った。本案の場合、抜け止め部材１２にワイヤ１１の端
部が挿入されているだけなので、ワイヤ１１を異なる箇
所で強制的に曲げ、ワイヤ端部を抜け止め部材１２から
抜いてやれば、抜け止め部材１２及びワイヤ１１を再使
用可能に取り外すことができる。こうして経済的に分解
及び動翼の交換等を行うことができ、従来に比べ有利と
なる。
【００１５】なお、ここでは露出部７間のスペースが狭
く、ワイヤ端部を潰して抜け止めするのは比較的困難な
作業を伴う。上記抜け止め部材１２は単に差し込むだけ
なので、抜け止めを簡単に行えるメリットがある。
【００１６】ここで図３に示すように、ワイヤ１１はロ
ータ周方向に沿って延出され、これに伴って挿通孔１０
もロータ軸方向Ｃと垂直なロータ周方向に沿って穿設さ
れている。しかしながら、根部４がロータ軸方向Ｃに対
しスタッガ角θだけ斜めに形成されるため、挿通孔１０
も露出部７の厚さ方向に対し斜めとなり、強度上不利と
なる。そこで図４に示すように、根部４のうちのワイヤ
１１が挿通される部分、即ち、露出部７の入口側ないし
挿通孔１０の形成部分をロータ軸方向Ｃに沿う折曲部１
５とすれば、挿通孔１０の孔心方向を折曲部１５の厚さ
方向に一致させられ、強度上の改善が図れる。
【００１７】また図６及び図７に示すように、根部４の
台座部８に、挿通孔１０の外部にてワイヤ１１と摺接す
る摺接部１６を設けると、ワイヤ１１との接触面積及び
摩擦抵抗を増加させられ、振動の抑制に有利となる。こ
こで摺接部１６は、台座部８の周方向に沿う両端部を径
方向内側に折曲するようにして形成されている。そして
摺接部１６は、台座部８のうち、挿通孔１０の径方向外
側に位置する入口側の一部のみが折曲されている。図６
に示すように、台座部８が露出部７より幅広に形成さ
れ、その両端部に摺接部１６が形成されることから、ワ
イヤ１１が二つの摺接部１６とその間の挿通孔１０とに
よる三点支持となり、互いの接触が確実に保たれ制振に
有利となる。このような摺接部の構成は他にも様々考え
られる。
【００１８】以上、本発明は他にも様々な実施の形態を
採ることが可能で、例えば動翼の根部のロータ軸方向中
間位置或いは出口側にワイヤを挿通させたり、抜け止め
部材も複数の根部間にそれぞれ設けるなど他の構成も考
えられる。また図８のように各動翼２の根部４に対し挿
通孔１０を複数設け、複数のワイヤ１１を挿通させるこ
ともできる。本発明は軸流式タービンや圧縮機等、様々
な流体回転機械に適用することができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【００２０】（１） 流路抵抗を減少し、空力性能を改
善できる。
【００２１】（２） 動翼の破損を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動翼の制振構造を示す図である。
【図２】本発明に係る動翼の制振構造を示す図である。
【図３】(a) は図２のＡ−Ａ線断面図、(b) は図２のＢ
矢示図である。
【図４】他の実施の形態を示し、(a) は図２のＡ−Ａ線
断面図、(b) は図２のＢ矢示図である。
【図５】抜け止め部材を示す断面図である。
【図６】他の実施の形態を示す図である。
【図７】他の実施の形態を示し、図６に示した動翼の側
面図である。
【図８】他の実施の形態にかかる動翼の側面図である。
【図９】従来例を示す図である。
【符号の説明】
１ ロータ ２ 動翼 ４ 根部 ６ 表面 １０ 挿通孔 １１ ワイヤ １２ 抜け止め部材 １３ 凹部 １６ 摺接部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロータに植え込んで取り付けられる複数
    の動翼にワイヤを掛け渡して挿通させる動翼の制振構造
    において、上記ワイヤを、ロータ表面から突出する上記
    動翼の根部に挿通させたことを特徴とする動翼の制振構
    造。
  2. 【請求項２】 上記根部に複数の上記ワイヤを挿通させ
    た請求項１記載の動翼の制振構造。
  3. 【請求項３】 上記根部のうち、上記ワイヤを挿通させ
    る部分をロータ軸方向に沿って形成した請求項１又は２
    記載の動翼の制振構造。
  4. 【請求項４】 上記根部間に、上記ワイヤの端部を抜け
    止めするための抜け止め部材を設け、該抜け止め部材
    が、上記ワイヤの端部を対向方向からそれぞれ挿入させ
    る一対の凹部を有する請求項１乃至３いずれかに記載の
    動翼の制振構造。
  5. 【請求項５】 上記抜け止め部材を複数の上記根部間に
    それぞれ設けた請求項１乃至４いずれかに記載の動翼の
    制振構造。
  6. 【請求項６】 上記根部が、上記ワイヤを挿通させる挿
    通孔と、該挿通孔の外部で上記ワイヤに摺接する摺接部
    とを有する請求項１乃至５いずれかに記載の動翼の制振
    構造。
JP9135467A 1997-05-26 1997-05-26 動翼の制振構造 Pending JPH10325302A (ja)

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