JPS60184901A - タ−ビンロ−タの製造方法 - Google Patents
タ−ビンロ−タの製造方法Info
- Publication number
- JPS60184901A JPS60184901A JP3871484A JP3871484A JPS60184901A JP S60184901 A JPS60184901 A JP S60184901A JP 3871484 A JP3871484 A JP 3871484A JP 3871484 A JP3871484 A JP 3871484A JP S60184901 A JPS60184901 A JP S60184901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- journal
- alloy steel
- turbine rotor
- cylindrical
- chrome alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は製作が容易で寿命の長いタービンロータを製造
する方法に係り、特にロータシャフトのジャーナル部を
形成する加工方法に関する。
する方法に係り、特にロータシャフトのジャーナル部を
形成する加工方法に関する。
従来から蒸気タービンのようなタービンのロータを構成
する材料として３〜１５重量％のクロムを成分として含
有する高クロム合金鋼が用いられている。
する材料として３〜１５重量％のクロムを成分として含
有する高クロム合金鋼が用いられている。
しかしながら、このようなタービンロータにお ・いて
は、高温での機械的強度が優れている反面、ジャーナル
軸受と潤滑油膜を介して接するロータジャーナル部表面
に、ゴーリングと呼ばれる周方向に走る多数の鋭い溝状
のひっかき傷が生じ易いという欠点があった。一般に上
記ゴーリングは以下の原因で発生すると考えられている
。
は、高温での機械的強度が優れている反面、ジャーナル
軸受と潤滑油膜を介して接するロータジャーナル部表面
に、ゴーリングと呼ばれる周方向に走る多数の鋭い溝状
のひっかき傷が生じ易いという欠点があった。一般に上
記ゴーリングは以下の原因で発生すると考えられている
。
すなわち、潤滑油中に存在する溶４裔スパッタ等の異物
によ、り油膜が破られ局部的に直接接触による摩擦熱を
発生した場合、ロータ材料の熱伝導率が低いと熱が内部
に蓄積され局部的に非常な高温となって軟化し、このた
めジャーナル軸受のメタルにかみこんだ異物によってジ
ャーナル部表面がむしりとられることによってゴーリン
グ損傷が発生すると考えられている。
によ、り油膜が破られ局部的に直接接触による摩擦熱を
発生した場合、ロータ材料の熱伝導率が低いと熱が内部
に蓄積され局部的に非常な高温となって軟化し、このた
めジャーナル軸受のメタルにかみこんだ異物によってジ
ャーナル部表面がむしりとられることによってゴーリン
グ損傷が発生すると考えられている。
このむしり取られたジャーナルの切片が軸受メタルにか
みこみ、さらにゴーリングの発生源となるため損傷は短
時間のうちにどんどん進行することになる。
みこみ、さらにゴーリングの発生源となるため損傷は短
時間のうちにどんどん進行することになる。
しかしてこのようなゴーリング損傷の発生度合、および
損傷の程度はジャーナル軸受の平均面圧（軸受に作用す
る荷重を投影面積で割ったもの）に比例し、シャフト材
の熱伝導率に反比例するので、クロム成分の含有率が高
く熱伝導率の低い高クロム合金ｓｌＩＭのロータ、にお
いては、かかる軸受損傷が生じハ゛いことになる。
損傷の程度はジャーナル軸受の平均面圧（軸受に作用す
る荷重を投影面積で割ったもの）に比例し、シャフト材
の熱伝導率に反比例するので、クロム成分の含有率が高
く熱伝導率の低い高クロム合金ｓｌＩＭのロータ、にお
いては、かかる軸受損傷が生じハ゛いことになる。
このような問題を解決するために従来から第１図に示す
ように、ゴーリングが発生し難い材料で′ある１〜２重
量％のクロム成分を含む低クロム合金鋼で円筒状のジャ
ーナルスリーブ１を成形し、これを高クロム合金鋼から
なるロータシャフト２のジャーナル部３に焼き嵌めてタ
ービンロータを製作する方法が採られていた。
ように、ゴーリングが発生し難い材料で′ある１〜２重
量％のクロム成分を含む低クロム合金鋼で円筒状のジャ
ーナルスリーブ１を成形し、これを高クロム合金鋼から
なるロータシャフト２のジャーナル部３に焼き嵌めてタ
ービンロータを製作する方法が採られていた。
しかしながらこの方法では、ロータシャフト２の端部の
カップリングの大径フランジ部４が焼散めの際の障害に
なるため、このフランジ部４も焼散めの構造としなけれ
ばならない。
カップリングの大径フランジ部４が焼散めの際の障害に
なるため、このフランジ部４も焼散めの構造としなけれ
ばならない。
フランジ部４の焼散めにおいては、この部分が回転中大
きな遠心力が作用する箇所であるため、スリップ防止の
観点から焼散め代を大きくとることが必要とされ、さら
に接線方向の引張応力の増大に加えて焼散め面の摩擦力
を増大し、大きなトルクを伝達するために軸方向キー５
を打設することが必要とされる。
きな遠心力が作用する箇所であるため、スリップ防止の
観点から焼散め代を大きくとることが必要とされ、さら
に接線方向の引張応力の増大に加えて焼散め面の摩擦力
を増大し、大きなトルクを伝達するために軸方向キー５
を打設することが必要とされる。
従ってこの一方法−ではζ製作加工上の工数が余計に必
要となるばかりでなく、フランジ焼嵌め部のフレッティ
ング現象やキー溝コーナ一部への応力集中に起因するク
ラックが発生し易いという欠点があった。
要となるばかりでなく、フランジ焼嵌め部のフレッティ
ング現象やキー溝コーナ一部への応力集中に起因するク
ラックが発生し易いという欠点があった。
本発明は上記欠点を解消するためになされたもので、製
“布加工上の工数を低減し、長時間の使用に耐えるター
ビンロータを提供することを目的とする。
“布加工上の工数を低減し、長時間の使用に耐えるター
ビンロータを提供することを目的とする。
本発明は、高クロム合金寮からなるタービンロータ用シ
ャフトのジャーナル部をジャーナル径より小径の円筒状
になし、該ジャーナル部に低クロム合金鋼からなる円筒
状のスリーブを分割して嵌合し、該スリーブを爆発溶接
法により前記ジャーナル部に固着することを特徴とする
タービンロータの製造方法である。
ャフトのジャーナル部をジャーナル径より小径の円筒状
になし、該ジャーナル部に低クロム合金鋼からなる円筒
状のスリーブを分割して嵌合し、該スリーブを爆発溶接
法により前記ジャーナル部に固着することを特徴とする
タービンロータの製造方法である。
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第２図は調質前のドラム状態の１２％クローム鋼製ター
ビンロータの断面図を示す。１２％クローム鋼製タービ
ンロータにおいてジャーナル部Ｉは小径の円筒形状部６
に加工されている。これに第３図のジャーナル部断面図
に示す様に円筒形状の２分割した低クロム恰４１製ジャ
ーナルスリーブ７ａ。
ビンロータの断面図を示す。１２％クローム鋼製タービ
ンロータにおいてジャーナル部Ｉは小径の円筒形状部６
に加工されている。これに第３図のジャーナル部断面図
に示す様に円筒形状の２分割した低クロム恰４１製ジャ
ーナルスリーブ７ａ。
７ｂを嵌め込み外周側に火薬を配して爆発溶接法により
固着する。爆発溶接により、２分割したぞれぞれのジャ
ーナルスリーブ７ａ、７ｂと、ジャーナル部捷が円筒形
状加工部６にて接合し、又、ジャーナルスリーブの分割
面８ａ、８ｂも、完全に接合される。その後熱処理によ
る調質を行い、第４図に示す様に゛低りローム合金鋼製
スリーブ７を機械加工により成形して完成させる 本実施例では熱処理による調質前においてスリーブを爆
発溶接により、接合しているが、熱処理終了後において
行っても良い。又、スリーブの分割数は２分割としてい
るが必要に応じ増加させることも可能である。
固着する。爆発溶接により、２分割したぞれぞれのジャ
ーナルスリーブ７ａ、７ｂと、ジャーナル部捷が円筒形
状加工部６にて接合し、又、ジャーナルスリーブの分割
面８ａ、８ｂも、完全に接合される。その後熱処理によ
る調質を行い、第４図に示す様に゛低りローム合金鋼製
スリーブ７を機械加工により成形して完成させる 本実施例では熱処理による調質前においてスリーブを爆
発溶接により、接合しているが、熱処理終了後において
行っても良い。又、スリーブの分割数は２分割としてい
るが必要に応じ増加させることも可能である。
なお爆発溶接法とは、火薬が爆発する時に発生する強力
なエネルギーを利用して接合する方法である。すなわち
、火薬の爆発力により密着させ同時にその特発する金属
ジェットにより両者の接合界面に拡散が生じ接合する。
なエネルギーを利用して接合する方法である。すなわち
、火薬の爆発力により密着させ同時にその特発する金属
ジェットにより両者の接合界面に拡散が生じ接合する。
以上のように構成される本発明のタービンロータにおい
ては、ジャーナル部のジャーナル軸受と接する部分が熱
伝導率の高い低クロム合金鋼で被覆され、高クロム合金
鋼で構成された部分がジャーナル軸受と直接に接触する
ことがないので、ジャーナル表面にゴーリングが発生す
ることがほとんどない。
ては、ジャーナル部のジャーナル軸受と接する部分が熱
伝導率の高い低クロム合金鋼で被覆され、高クロム合金
鋼で構成された部分がジャーナル軸受と直接に接触する
ことがないので、ジャーナル表面にゴーリングが発生す
ることがほとんどない。
また、本発明によれば従来からのジャーナルスリーブお
よびカップリングを焼散め構造としたものに比べ、製作
が容易であるばかりでなく、爆発溶接による接合である
ため接合面全面に拡散が生じ、固着力が非常に強い特徴
を有しており、信頼性が高く長期間の使用に耐えるター
ビンロータが得られる等の効果がある。
よびカップリングを焼散め構造としたものに比べ、製作
が容易であるばかりでなく、爆発溶接による接合である
ため接合面全面に拡散が生じ、固着力が非常に強い特徴
を有しており、信頼性が高く長期間の使用に耐えるター
ビンロータが得られる等の効果がある。
第１図は従来の高クロム合金鋼製タービンロータの断面
図、第２図は本発明による、ドラム状態の高クロム合金
鋼製タービンロータのジャーナル部断面図、第３図は第
２図の軸方向断面図、第４図は本発明による機械加工後
のタービンロータ断面図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１名）第１図 ／ 第２図
図、第２図は本発明による、ドラム状態の高クロム合金
鋼製タービンロータのジャーナル部断面図、第３図は第
２図の軸方向断面図、第４図は本発明による機械加工後
のタービンロータ断面図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１名）第１図 ／ 第２図
Claims (1)
- 高クロム合金鋼からなるタービンロータ用シャフ・トの
ジャーナル部をジャーナル□径より小径の円筒状になし
、該ジャーナル部に低クロム合金鋼からなる円筒状のス
リーブを分割して嵌合し、該スリーブを爆発溶接法によ
り前記ジャーナル部に固着することを特徴とするタービ
ンロータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3871484A JPS60184901A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | タ−ビンロ−タの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3871484A JPS60184901A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | タ−ビンロ−タの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184901A true JPS60184901A (ja) | 1985-09-20 |
Family
ID=12532988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3871484A Pending JPS60184901A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | タ−ビンロ−タの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013029044A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンロータ及びその製造方法 |
| JP2015140716A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービンロータディスクの補修方法及びタービンロータ |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP3871484A patent/JPS60184901A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013029044A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Hitachi Ltd | 蒸気タービンロータ及びその製造方法 |
| JP2015140716A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービンロータディスクの補修方法及びタービンロータ |
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