JPS6210403A - 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
- JPS6210403A JPS6210403A JP61152862A JP15286286A JPS6210403A JP S6210403 A JPS6210403 A JP S6210403A JP 61152862 A JP61152862 A JP 61152862A JP 15286286 A JP15286286 A JP 15286286A JP S6210403 A JPS6210403 A JP S6210403A
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- JP
- Japan
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- groove
- wire
- spacer
- blade ring
- rolling
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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
- F01D5/12—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
- 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
-
- 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)
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】
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って、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げによって緊定され
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げによって緊定され
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って例えば１つのユニットにま
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、ユニットにおける羽
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
を伴っ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って例えば１つのユニットにま
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、ユニットにおける羽
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
を伴っ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、まっ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って振動形式で相に位置しなくては
ならず、これによって羽根へのエネルギ伝達が行われる
。
と、まっ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って振動形式で相に位置しなくては
ならず、これによっ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
内羽根段つまシ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数倍である周期的な力によ
って振動させられる。
味深い。この場合タービンの回転する羽根は、第１の案
内羽根段つまシ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数倍である周期的な力によ
って振動させられる。
冒頭に述べた形式の回転羽根環は例えばヴアルター・ト
ラフペル著の「熱式ターボ機械」第３版、第２巻、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シ抑え板に
緊定された結合ワイヤは、「極めて注目すべき構成であ
る」との評価を受けている。
ラフペル著の「熱式ターボ機械」第３版、第２巻、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シ抑え板に
緊定された結合ワイヤは、「極めて注目すべき構成であ
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リングが発生し
、このプリネ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リングが発生し
、このプリネ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。
課題を解決するだめの手段
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
、ロールがけによっ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
、ロールがけによっ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詳細な説明する。
図面では本発明にとって重要でない要素、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ってお
り、この羽根環の、作業媒体によっ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
とによって第３ａ図かられかる円筒形の通路形状もまた
本発明にとっ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によって円錐
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彫の足
を用いて固定されているが、口−タ５における羽根足４
の固定形式も本発明にとって重要なことではない。
り、この羽根環の、作業媒体によっ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
とによって第３ａ図かられかる円筒形の通路形状もまた
本発明にとっ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によって円錐
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彫の足
を用いて固定されているが、口−タ５における羽根足４
の固定形式も本発明にとっ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、これによって抑え板の端面の
間には約Ｚ。Ｑ １ｍｌ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°Ｃ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）とは異なった材料か
ら成っている。ロータは、中実ロータの場合では例えば
ＤＩＮ ２１ ＣｒＶ５１１に基づく鋼から成っており
、羽根は１３チクローム鋼から成っている。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゜。朋
の付加的な遊びを生ぜしめる。これは特に材料の異なっ
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シも大きく広がる。
に基づいて羽根が広がり、これによって抑え板の端面の
間には約Ｚ。Ｑ １ｍｌ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°Ｃ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）とは異なった材料か
ら成っている。ロータは、中実ロータの場合では例えば
ＤＩＮ ２１ ＣｒＶ５１１に基づく鋼から成っており
、羽根は１３チクローム鋼から成っている。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゜。朋
の付加的な遊びを生ぜしめる。これは特に材料の異なっ
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シも大きく広がる。
対応処置を施さないと、約％。□ ｍｍ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
υ羽根の遊びのない結合を達成するために、ダンパワイ
ヤ七して働くワイヤ７が設けられておシ、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。
転遊びが生じてしまう。この遊びを橋絡するため、つま
υ羽根の遊びのない結合を達成するために、ダンパワイ
ヤ七して働くワイヤ７が設けられておシ、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。
抑え板に沿って周方向にこのような２つのワイヤ７が並
んで延びている。ワイヤ７のための旋削部８は羽根を装
着し終っ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は両側に横断面のと歯状の突出縁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はそのために適した装置でワイヤ７を取シ囲むよ
うにロールがけによって緊定させられる。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って取シ囲む
。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。
んで延びている。ワイヤ７のための旋削部８は羽根を装
着し終っ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は両側に横断面のと歯状の突出縁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はそのために適した装置でワイヤ７を取シ囲むよ
うにロールがけによって緊定させられる。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って取シ囲む
。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。
上に述べた抑え仮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’＋Ｏｍｔｎのダンパワイヤが用いられる場合溝１
００周方向における長さは約５ ｍｍである（第１図及
び第２図）。
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’＋Ｏｍｔｎのダンパワイヤが用いられる場合溝１
００周方向における長さは約５ ｍｍである（第１図及
び第２図）。
溝１０の内幅Ｗ工の寸法は、ワイヤのために設げられた
旋削部８の幅Ｗ２よりも幾分大きく設定されている（第
６ａ図）。第６ｂ図かられかるように、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
。
旋削部８の幅Ｗ２よりも幾分大きく設定されている（第
６ａ図）。第６ｂ図かられかるように、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。まだスペーサ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
合っている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。
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。まだスペーサ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
合っている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
もっ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
もっ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
によっ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。
スペーサは運転温度に基づいて燃焼して灰になる。これ
によっ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。従って羽根振動が、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。
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。従って羽根振動が、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って、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６ａ図、第３ｂ図及び第３Ｃ図
は異なっ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って、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６ａ図、第３ｂ図及び第３Ｃ図
は異なっ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 (1)
- 【特許請求の範囲】 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（Ｗ＿１）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（Ｗ＿２）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。 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。 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 |
|---|---|---|---|
| CH2892/85A CH666722A5 (de) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Laufschaufelkranz einer axial durchstroemten turbomaschine. |
| CH2892/85-3 | 1985-07-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6210403A true JPS6210403A (ja) | 1987-01-19 |
| JPH0713442B2 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 |
|---|---|---|---|---|
| US4767273A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-30 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for reducing blade flop in steam turbine |
| 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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