JPS60184902A - 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
- JPS60184902A JPS60184902A JP3871784A JP3871784A JPS60184902A JP S60184902 A JPS60184902 A JP S60184902A JP 3871784 A JP3871784 A JP 3871784A JP 3871784 A JP3871784 A JP 3871784A JP S60184902 A JPS60184902 A JP S60184902A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thrust
- alloy steel
- collar
- turbine rotor
- thrust collar
- 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
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/166—Sliding contact bearing
- F01D25/168—Sliding contact bearing for axial load mainly
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の製造
方法に関する。
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
する材料としては、３〜１５重量％のクロム成分を含有
する高クロム合釡鋼が用いられている。
する材料としては、３〜１５重量％のクロム成分を含有
する高クロム合釡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に優れている反面、スラスト軸受と
潤滑油膜を介して接するスラストカラーに、ゴーリング
とよ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る。
高温での機械的強度に優れている反面、スラスト軸受と
潤滑油膜を介して接するスラストカラーに、ゴーリング
とよ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る。
すなわち、潤滑油中に存在する溶接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置皿となって軟化し、このためス
ラスト軸受のメタルにかみ込んだ異物によってスラスト
カラーの前記部分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る。
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置皿となって軟化し、このためス
ラスト軸受のメタルにかみ込んだ異物によってスラスト
カラーの前記部分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る。
このむしシとられたスラストカラーの切片が軸受メタル
にかみ込み、さらにゴーリングの発生源となるため損傷
はどんどん進行し短時間に軸受やジャーナルまで損傷す
ることになる。
にかみ込み、さらにゴーリングの発生源となるため損傷
はどんどん進行し短時間に軸受やジャーナルまで損傷す
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
損傷の程度はスラスト軸受の平均面圧（スラスト軸受に
作用する荷重をスラスト面積で割ったもの）に比例し、
ロータ材の熱伝導率に反比例するので、クロム成分の含
有率が尚く熱伝４率の低い高クロム合金鋼製のロータに
おいてはスラストカラーの損傷が生じ易いことになる。
損傷の程度はスラスト軸受の平均面圧（スラスト軸受に
作用する荷重をスラスト面積で割ったもの）に比例し、
ロータ材の熱伝導率に反比例するので、クロム成分の含
有率が尚く熱伝４率の低い高クロム合金鋼製のロータに
おいてはスラストカラーの損傷が生じ易いことになる。
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（＝、ゴーリングの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スラストカラ
ー１を成形し、これを高クロム合金鋼からなるロータ軸
２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（＝、ゴーリングの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スラストカラ
ー１を成形し、これを高クロム合金鋼からなるロータ軸
２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、ロータ軸２端部のカップリ
ングの大径のフランジ部８が焼き嵌めの際の障害になる
ため、この７ランク部８も焼き嵌め構造としなければな
らない。
ングの大径のフランジ部８が焼き嵌めの際の障害になる
ため、この７ランク部８も焼き嵌め構造としなければな
らない。
フランジ部８の焼き嵌めにおいては、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
の観点から焼き嵌め代を大きくとることが必要とされ、
さら（：接線方向の引張応力の増大に加えて焼き嵌め面
の摩擦力を増大し、太きなトルクを伝達′するために軸
方向キー４を打設することが必要とされる。
大きな遠心力が作用する箇所であるため、スリップ防止
の観点から焼き嵌め代を大きくとることが必要とされ、
さら（：接線方向の引張応力の増大に加えて焼き嵌め面
の摩擦力を増大し、太きなトルクを伝達′するために軸
方向キー４を打設することが必要とされる。
従ってこの方法では、製作力ロエ上の工数が大きくなる
ばかりでなく、フランジ焼き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
発生が生じ易く、最悪の場合にはタービンロータのシャ
フト部でのクラック発生につながるという欠点があった
。
ばかりでなく、フランジ焼き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
発生が生じ易く、最悪の場合にはタービンロータのシャ
フト部でのクラック発生につながるという欠点があった
。
なおフレッティングとは、カップリングの両端近傍のよ
うな焼き嵌め部の比較的面圧の低い部位に曲げや捩りの
力が繰Ｑ返し作用することにより、カップリングとジャ
ーナルが焼き嵌め面の摩擦力に打ち勝って相対運動を起
こし、そのため表層部に疲労亀裂を生じる現象をいう。
うな焼き嵌め部の比較的面圧の低い部位に曲げや捩りの
力が繰Ｑ返し作用することにより、カップリングとジャ
ーナルが焼き嵌め面の摩擦力に打ち勝って相対運動を起
こし、そのため表層部に疲労亀裂を生じる現象をいう。
又、従来方法のもう一つの一例を、第２図を使用して説
明する。高クロム合金鋼製タービンロータ軸２の外周に
スラストカラー５を一体削りで設け、スラスト軸受と接
する面に低クロム合金鋼からなるフエイ、シングカラー
６．６′を固定ボルト７゜７′により固着する方法であ
る。
明する。高クロム合金鋼製タービンロータ軸２の外周に
スラストカラー５を一体削りで設け、スラスト軸受と接
する面に低クロム合金鋼からなるフエイ、シングカラー
６．６′を固定ボルト７゜７′により固着する方法であ
る。
しかしながらこの方法によれば、ボルトのみの固着によ
る為、固着力が非常に弱く、又スラストカラー５と、フ
エイシングカラ−６との間に間隙を生じ、長期の使用に
耐えない欠点があった。
る為、固着力が非常に弱く、又スラストカラー５と、フ
エイシングカラ−６との間に間隙を生じ、長期の使用に
耐えない欠点があった。
本発明はこのような欠点を解消するためになされたもの
で、製作加工上の工数が少なく長時間の使用に耐えるタ
ービンロータの製造方法を提供することを目的とする。
で、製作加工上の工数が少なく長時間の使用に耐えるタ
ービンロータの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、高クロム合金鋼からなるロータ軸外周；二、
スラスト軸受を支承するスラストカラーを一体削り出し
く二よシ設け、該スラストカラーの前金することを特徴
とするタービンロータの製造方法である。
スラスト軸受を支承するスラストカラーを一体削り出し
く二よシ設け、該スラストカラーの前金することを特徴
とするタービンロータの製造方法である。
以下本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明す
る。
る。
本発明のタービンロータは第３図に示すように、機械的
強度の尚い筒クロム合金鋼からなるロータ軸２の外周に
一体的に削り出しによりほぼ円筒状のスラストカラー５
を設け、かつこのスラストカラー５のスラスト軸受と潤
滑油膜を介して接触する両側面に熱伝導率の高い低クロ
ム合金鋼からなるフエイシングカラ−８，８′を固着し
、構成される。
強度の尚い筒クロム合金鋼からなるロータ軸２の外周に
一体的に削り出しによりほぼ円筒状のスラストカラー５
を設け、かつこのスラストカラー５のスラスト軸受と潤
滑油膜を介して接触する両側面に熱伝導率の高い低クロ
ム合金鋼からなるフエイシングカラ−８，８′を固着し
、構成される。
シカして前記フエイシングカラ−８，８′を設けるには
、まず高クロム合雀鋼製ロータ軸２からほぼ円筒状のス
ラストカラー５を削シ出し仕上げ加工を行なった後、こ
のスラストカラー５の両側面にフエイシングカラー８，
８′を固定し、外側に火薬を配して爆発溶接法によｐ接
合する。接合後フエイシングカラ−８，８′のスラスト
軸受と油膜を介して接する面を機械加工によシ成形し、
低クロム合金鋼製スラストカラーを有するタービンロー
タを完成させる。爆発溶接による接合は、接合面全面に
拡散を生じ、非常に固着力が強いという特徴を有してお
り、低クロム合金鋼スラストカラーの固着方法として極
めて優れたものである。
、まず高クロム合雀鋼製ロータ軸２からほぼ円筒状のス
ラストカラー５を削シ出し仕上げ加工を行なった後、こ
のスラストカラー５の両側面にフエイシングカラー８，
８′を固定し、外側に火薬を配して爆発溶接法によｐ接
合する。接合後フエイシングカラ−８，８′のスラスト
軸受と油膜を介して接する面を機械加工によシ成形し、
低クロム合金鋼製スラストカラーを有するタービンロー
タを完成させる。爆発溶接による接合は、接合面全面に
拡散を生じ、非常に固着力が強いという特徴を有してお
り、低クロム合金鋼スラストカラーの固着方法として極
めて優れたものである。
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
、火薬の爆発力によシ、密着させ同時にその時開する金
属ジェットにより、両者の接合界面に拡散を生じさせる
ものである。
なエネルギーを利用して接合する方法である。すなわち
、火薬の爆発力によシ、密着させ同時にその時開する金
属ジェットにより、両者の接合界面に拡散を生じさせる
ものである。
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、スラストカラーのスラスト軸受と接する部分が熱
伝導率の高い低クロム合金鋼で破損され、高クロム合余
鋼で構成された部分がスラスト軸受と直接接触すること
がないので、スラスト面にゴーリング損傷が発生するこ
とがほとんどない。
ては、スラストカラーのスラスト軸受と接する部分が熱
伝導率の高い低クロム合金鋼で破損され、高クロム合余
鋼で構成された部分がスラスト軸受と直接接触すること
がないので、スラスト面にゴーリング損傷が発生するこ
とがほとんどない。
また、従来からのスラストカラーおよびカップリングを
焼き嵌め構造としたものに比べ、裏作が容易であるばか
りでなく信頼性が高く長期間の使用に耐える。
焼き嵌め構造としたものに比べ、裏作が容易であるばか
りでなく信頼性が高く長期間の使用に耐える。
又従来の７エイシングカラーをボルト締めにより固着す
る方法に比べ、フエイシングカラーを爆発溶接により接
合する為、接合面全面に拡散が生じ、固着力が非常に薗
く、長期間の使用に耐える。
る方法に比べ、フエイシングカラーを爆発溶接により接
合する為、接合面全面に拡散が生じ、固着力が非常に薗
く、長期間の使用に耐える。
等の効果を奏する。
第１図は従来のタービンロータの縦断面図、第２図は第
１図と別の従来のタービンロータにおけ。 るスラストカラ一部を拡大して示す図、第３図は本発明
のタービンロータにおけるスラストカラ一部を拡大して
示す縦断面図である。
１図と別の従来のタービンロータにおけ。 るスラストカラ一部を拡大して示す図、第３図は本発明
のタービンロータにおけるスラストカラ一部を拡大して
示す縦断面図である。
Claims (1)
- 高クロム合金鋼からなるロータ軸外周に、スラスト軸受
を支承するスラストカラーな一体削り出しにより設け、
該スラストカラーのＡｉｌ記スラスラスト特徴るタービ
ンロータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3871784A JPS60184902A (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 |
|---|---|---|---|
| JP3871784A JPS60184902A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | タ−ビンロ−タの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60184902A true JPS60184902A (ja) | 1985-09-20 |
Family
ID=12533071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3871784A Pending JPS60184902A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | タ−ビンロ−タの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60184902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 JP3871784A patent/JPS60184902A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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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