JPS63248901A - タ−ビン動翼 - Google Patents
タ−ビン動翼Info
- Publication number
- JPS63248901A JPS63248901A JP8292187A JP8292187A JPS63248901A JP S63248901 A JPS63248901 A JP S63248901A JP 8292187 A JP8292187 A JP 8292187A JP 8292187 A JP8292187 A JP 8292187A JP S63248901 A JPS63248901 A JP S63248901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stress
- pin hole
- rotor
- shows
- dovetail
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P9/00—Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
- B23P9/02—Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling
- B23P9/025—Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling to inner walls of holes by using axially moving tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は軸対称高速回転体に係り、特に動翼をロータに
ピンにて固定する構造のピン穴部に好適な圧縮応力を付
荷し、高引張応力低減した動翼に関する。
ピンにて固定する構造のピン穴部に好適な圧縮応力を付
荷し、高引張応力低減した動翼に関する。
第６図はタービンロータ１を示す。ロータ２の外側には
複数個のディスク３を伴ない、それぞれのディスク３の
外周部には複数枚の動翼４が放射状に植込まれている。
複数個のディスク３を伴ない、それぞれのディスク３の
外周部には複数枚の動翼４が放射状に植込まれている。
第７図は第６図に示すタービンロータ１の動翼４とロー
タ２のディスク３の構造部片を示す。動翼４は大別する
と翼５と翼５をディスク３に嵌合するダブテイル６から
成っている。ダブテイル６はフォーク形状と同等の形状
から、通常フォーク形ダブテイル６と称されている。一
方ロータ２のディスク３の外周部には動翼４のダブテイ
ル６と嵌合するフォーク形ダブティルアが加工されてい
る。動翼４のダブテイル６はディスク３のダブティルア
に嵌合し、ピン穴８を合せ加工し、ピン９により動翼４
をディスク３に固定する。第８図は第７図に示す動翼４
のダブテイル６の一本の拡大図を示す。第９図は第８図
のピン穴を中心として水平に断面した断面ＡＡを示す。
タ２のディスク３の構造部片を示す。動翼４は大別する
と翼５と翼５をディスク３に嵌合するダブテイル６から
成っている。ダブテイル６はフォーク形状と同等の形状
から、通常フォーク形ダブテイル６と称されている。一
方ロータ２のディスク３の外周部には動翼４のダブテイ
ル６と嵌合するフォーク形ダブティルアが加工されてい
る。動翼４のダブテイル６はディスク３のダブティルア
に嵌合し、ピン穴８を合せ加工し、ピン９により動翼４
をディスク３に固定する。第８図は第７図に示す動翼４
のダブテイル６の一本の拡大図を示す。第９図は第８図
のピン穴を中心として水平に断面した断面ＡＡを示す。
第１０図は第６図に示すタービンロータ１を高速回転し
た場合に生ずる第８図の断面ＡＡに加わる半径方向の応
力分布を示す。半径方向応力はピン穴８の内表面にて高
引張り応力を生じ、ピン穴８より離れるに従って応力は
急激に減少していく。第１１図は第８図のピン穴部の拡
大図を示す。
た場合に生ずる第８図の断面ＡＡに加わる半径方向の応
力分布を示す。半径方向応力はピン穴８の内表面にて高
引張り応力を生じ、ピン穴８より離れるに従って応力は
急激に減少していく。第１１図は第８図のピン穴部の拡
大図を示す。
第１２図は第６図に示すタービンロータ１を高速回転し
た場合に、第１１図に示すピン穴８のＸ点からＹ点まで
のピン穴８の表面に加わる応力の応力比を示す。横軸に
はＸ点を０度とし、Ｙ点を９０度とし、縦軸は引張り、
圧縮の応力を示す。
た場合に、第１１図に示すピン穴８のＸ点からＹ点まで
のピン穴８の表面に加わる応力の応力比を示す。横軸に
はＸ点を０度とし、Ｙ点を９０度とし、縦軸は引張り、
圧縮の応力を示す。
応力比はＸ点において０．８５ で最大値を示し、Ｘ点
から離れるに従って応力比は減少する。Ｘ点から約５３
度近傍にて応力比は零となり、さらにＸ点から雛れると
、圧縮応力に変化し、Ｙ点にて応力比０．５ の圧縮側
最大値を示す。第１３図はチタン合金材を常温にて応力
比を変化させた場合のクリープ変形量を示す。横軸は時
間、縦軸はクリープ伸び量をとり応力比を０．６５及び
０．７０の場合を示す。応力比０．６５は初期において
クリープ伸びが増加し、長時間側ではクリープ伸びぷ一
定値となり、変形はとまる。一方の応力比０．７０ の
場合は時間経過と共にクリープ伸びが増加し、変形が生
ずる。前記第 図に示したピン穴８の表面に加わる応力
比を見ると、クリープ変形する範囲はＸ点から約２０度
まであると考えられる。前記するダブテイルがクリープ
変形することにより、動翼の長さが増加し、しいては静
止体との接触を生じ、動翼４の破壊となる。前記は動翼
４がチタン合金材について述べたが、動翼４へ従来使用
中の１２Ｃｒ鋼を用いた場合においても同様に高引張応
力部は塑性変形を生じ、クラックを生じさせる原因とな
り、動翼４の破壊へとなる。
から離れるに従って応力比は減少する。Ｘ点から約５３
度近傍にて応力比は零となり、さらにＸ点から雛れると
、圧縮応力に変化し、Ｙ点にて応力比０．５ の圧縮側
最大値を示す。第１３図はチタン合金材を常温にて応力
比を変化させた場合のクリープ変形量を示す。横軸は時
間、縦軸はクリープ伸び量をとり応力比を０．６５及び
０．７０の場合を示す。応力比０．６５は初期において
クリープ伸びが増加し、長時間側ではクリープ伸びぷ一
定値となり、変形はとまる。一方の応力比０．７０ の
場合は時間経過と共にクリープ伸びが増加し、変形が生
ずる。前記第 図に示したピン穴８の表面に加わる応力
比を見ると、クリープ変形する範囲はＸ点から約２０度
まであると考えられる。前記するダブテイルがクリープ
変形することにより、動翼の長さが増加し、しいては静
止体との接触を生じ、動翼４の破壊となる。前記は動翼
４がチタン合金材について述べたが、動翼４へ従来使用
中の１２Ｃｒ鋼を用いた場合においても同様に高引張応
力部は塑性変形を生じ、クラックを生じさせる原因とな
り、動翼４の破壊へとなる。
従来のタービンロータ１の構造には、この高引張応力部
を排除する点については配慮されていなかった。
を排除する点については配慮されていなかった。
なお、この種に関連するものには例えば特公昭５ｇ−１
１０８０１号公報が挙げられる。
１０８０１号公報が挙げられる。
従来構造は、前述するごとく、タービンロータの動翼４
とディスク６を固定するピン穴の高引張応力部への排除
については配慮がされておらず。
とディスク６を固定するピン穴の高引張応力部への排除
については配慮がされておらず。
動翼４の破壊を生ずる等の問題があった。
本発明の目的は、ピン穴へ生ずる高引張応力を減少させ
ることにある。
ることにある。
上記目的は、ダブテイルのピン穴に生ずる高引張応力部
に予め、圧縮残留応力を附加することにより、達成され
る。
に予め、圧縮残留応力を附加することにより、達成され
る。
本発明は、前記するピン穴の高引張応力部へ圧縮応力を
附加する。それによって高引張応力部は低引張応力とな
り、動翼の変形等による破壊を防止することができる。
附加する。それによって高引張応力部は低引張応力とな
り、動翼の変形等による破壊を防止することができる。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は前記した動翼５のダブテイル６の形状とショットピ
ーニング用ガン１０を示す。動翼５のダブテイル６は複
数個のフォーク形状をした指を有し、内径側に行くに従
って、だんだん細くなって行く。このフォーク形状の側
面には、前記したピン９が嵌合するピン穴８が階段の各
１個所の適当な位置に設けられている。このピン穴８の
直径は１６〜１８ｍｍ程度の小さな穴であり、フォーク
形状の指を貫通して設けられている。このため、従来の
ショットピーニングの様に平面をショットピーニングす
る方法ではピン穴８の内径面を作業することは不可能で
ある。そこで、中空状の丸棒で、側面に小穴１１を有し
、ショットが前記する中空部を通り小穴１１より噴射す
るガン１０を前記するピン穴８に挿入し、ピン穴１ｏの
内径面をショットピーニングする。第２図は第１図のピ
ン穴８にガン１ｏを挿入した時の断面ＡＡを示す。
図は前記した動翼５のダブテイル６の形状とショットピ
ーニング用ガン１０を示す。動翼５のダブテイル６は複
数個のフォーク形状をした指を有し、内径側に行くに従
って、だんだん細くなって行く。このフォーク形状の側
面には、前記したピン９が嵌合するピン穴８が階段の各
１個所の適当な位置に設けられている。このピン穴８の
直径は１６〜１８ｍｍ程度の小さな穴であり、フォーク
形状の指を貫通して設けられている。このため、従来の
ショットピーニングの様に平面をショットピーニングす
る方法ではピン穴８の内径面を作業することは不可能で
ある。そこで、中空状の丸棒で、側面に小穴１１を有し
、ショットが前記する中空部を通り小穴１１より噴射す
るガン１０を前記するピン穴８に挿入し、ピン穴１ｏの
内径面をショットピーニングする。第２図は第１図のピ
ン穴８にガン１ｏを挿入した時の断面ＡＡを示す。
前記したピン穴８は小径であることから、ガン１０はシ
ョットの目づまり等を考慮すると最低でもφ１０ｎｗｎ
程度必要となる。ガン１０の先端に設けられる小穴１１
はピン穴８の内径面に対して角度Ｏ“傾けて設けられる
。第３図はガン１０の先端部に設けられた小穴１１を変
化させた場合の残留圧縮応力を示す。横軸には小穴１１
を縦軸は残留圧縮応力を示す。図から小穴１１は４＋ｍ
が最大の残留圧縮応力を示すが、それより小径が大きく
なっても、小さくなっても残留応力が減少していくこと
が判る。第４図は前記するガン１０の小穴１１を設ける
傾き角θを変化させた場合の残留応力の変化を・示す。
ョットの目づまり等を考慮すると最低でもφ１０ｎｗｎ
程度必要となる。ガン１０の先端に設けられる小穴１１
はピン穴８の内径面に対して角度Ｏ“傾けて設けられる
。第３図はガン１０の先端部に設けられた小穴１１を変
化させた場合の残留圧縮応力を示す。横軸には小穴１１
を縦軸は残留圧縮応力を示す。図から小穴１１は４＋ｍ
が最大の残留圧縮応力を示すが、それより小径が大きく
なっても、小さくなっても残留応力が減少していくこと
が判る。第４図は前記するガン１０の小穴１１を設ける
傾き角θを変化させた場合の残留応力の変化を・示す。
横軸にはガン１０の先端部の小穴１１の傾き角Ｏを、縦
軸には圧縮残留応力を示す。角度θを変化させ、約３０
度近傍で最大値を示すが角度θを小さくするとショット
の流れが悪くなりショットの効果は小さい。また、角度
Ｏを大きくすると、ショットの速度が減少し効果が少な
くなる。第５図は前記するガン１０を用いてピン穴８の
内径部をショットピーニングした場合の効果を示す。図
中の圧縮側に示す応力比は本装置による圧縮残留応力比
であり約０．３ であり、引張側に示す応力比は回転中
に生ずる応力比０．８程度の応力比、引張り側の傾線は
本装置における効果を差し引きした場合の回転中の応力
比０．５を示す、以上の結果からダブテイルのピン穴へ
の本装置でのショットピーニングが非常に効果があるこ
とが判る。
軸には圧縮残留応力を示す。角度θを変化させ、約３０
度近傍で最大値を示すが角度θを小さくするとショット
の流れが悪くなりショットの効果は小さい。また、角度
Ｏを大きくすると、ショットの速度が減少し効果が少な
くなる。第５図は前記するガン１０を用いてピン穴８の
内径部をショットピーニングした場合の効果を示す。図
中の圧縮側に示す応力比は本装置による圧縮残留応力比
であり約０．３ であり、引張側に示す応力比は回転中
に生ずる応力比０．８程度の応力比、引張り側の傾線は
本装置における効果を差し引きした場合の回転中の応力
比０．５を示す、以上の結果からダブテイルのピン穴へ
の本装置でのショットピーニングが非常に効果があるこ
とが判る。
本発明によれば、ダブテイルのピン穴に生ずる回転中の
引張り応力を低減させる効果があり、動翼の変形及び破
壊を防止する効果がある。
引張り応力を低減させる効果があり、動翼の変形及び破
壊を防止する効果がある。
第１図は本発明の一実施例の動翼を示す。第２図は第１
図のＡ−Ａ断面図、第３図は第２図のガンの先端の小穴
の効果、第４図は第２図のガンの先端の小穴の傾き効果
、第５図は本装置の効果北回は第８図の断面ＡＡと応力
分布図、第１１図は第９図のピン穴部の拡大図、第１２
図は第１１の応力比分布図、第１３図はクリープ伸び線
図である。
図のＡ−Ａ断面図、第３図は第２図のガンの先端の小穴
の効果、第４図は第２図のガンの先端の小穴の傾き効果
、第５図は本装置の効果北回は第８図の断面ＡＡと応力
分布図、第１１図は第９図のピン穴部の拡大図、第１２
図は第１１の応力比分布図、第１３図はクリープ伸び線
図である。
Claims (1)
- １、軸対称高速回転体で、複数個の動翼を、ディスクを
有するロータのディスク外周部にピンを介し固定して成
るタービンロータにおいて、前記ピン用ピン穴及びピン
穴近傍に圧縮残留応力を付加したことを特徴とするター
ビン動翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292187A JPS63248901A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | タ−ビン動翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292187A JPS63248901A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | タ−ビン動翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63248901A true JPS63248901A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13787708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8292187A Pending JPS63248901A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | タ−ビン動翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63248901A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0699775A1 (en) * | 1994-09-02 | 1996-03-06 | Rockwell International Corporation | Process for imparting a localized fine grain microstructure to selected surfaces in aluminium alloys |
| US6739837B2 (en) * | 2002-04-16 | 2004-05-25 | United Technologies Corporation | Bladed rotor with a tiered blade to hub interface |
| WO2010137340A1 (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | 株式会社 東芝 | 応力処理装置および施工システム |
| EP2586987A2 (en) | 2011-06-03 | 2013-05-01 | Hitachi Ltd. | Steam turbine |
| EP2690254A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-29 | Alstom Technology Ltd | Turbine rotor blade root attachments |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5435504A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Hitachi Ltd | Method of connecting turbine rotor and turbine moving vane |
| JPS5970811A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-21 | Toshiba Corp | タ−ビンロ−タ |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP8292187A patent/JPS63248901A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JPS5435504A (en) * | 1977-08-24 | 1979-03-15 | Hitachi Ltd | Method of connecting turbine rotor and turbine moving vane |
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| CN102449270A (zh) * | 2009-05-29 | 2012-05-09 | 株式会社东芝 | 应力处理装置以及施工系统 |
| US8431859B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-04-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Stress treatment device, operating system, and method of making turbine |
| KR101319359B1 (ko) * | 2009-05-29 | 2013-10-16 | 가부시끼가이샤 도시바 | 응력 처리 장치, 시공 시스템 및 터빈 제조 방법 |
| EP2586987A2 (en) | 2011-06-03 | 2013-05-01 | Hitachi Ltd. | Steam turbine |
| US9028218B2 (en) | 2011-06-03 | 2015-05-12 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Steam turbine |
| EP2690254A1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-01-29 | Alstom Technology Ltd | Turbine rotor blade root attachments |
| CN103573299A (zh) * | 2012-07-27 | 2014-02-12 | 阿尔斯通技术有限公司 | 涡轮转子叶片根部附件 |
| US9429028B2 (en) | 2012-07-27 | 2016-08-30 | Alstom Technology Ltd | Turbine rotor blade root attachments |
| CN103573299B (zh) * | 2012-07-27 | 2017-04-26 | 通用电器技术有限公司 | 涡轮转子叶片根部附件 |
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