WO2007063848A1

WO2007063848A1 - タービン動翼、タービンロータおよびそれらを備えた蒸気タービン

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Publication number: WO2007063848A1
Application number: PCT/JP2006/323713
Authority: WO
Inventors: Kazuhiro Saito; Itaru Murakami; Kenichi Okuno
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2008-06-01
Also published as: JP4673732B2; CN101336335B; AU2006320012A1; EP1959098A4; EP1959098B1; AU2006320012B2; CN101336335A; EP1959098A1; JP2007154695A; US8257046B2; US20090246029A1

Description

明細書

タービン動翼、タービンロータおよびそれらを備えた蒸気タービン技術分野

[0001] 本発明は、翼頂部を翼有効部力一体削り出しの製作もしくは冶金的な手法により翼有効部の先端に一体接続するスナツバーカバー (インテグラルカバー）を備えたタ一ビン動翼、タービンロータ、およびこれらを備えた蒸気タービンに関する。

背景技術

[0002] 一般に蒸気タービンは、タービンケーシング内に水平に延びるタービンロータを有し、タービンロータとタービンケーシングの間には蒸気通路が形成され、この蒸気通路内には複数段のタービンステージが設けられる。各タービンステージには静翼 (ノズル)とタービンロータに植設される動翼 (パケット)が設けられている。

[0003] このような蒸気タービンにおけるタービン動翼においては、運転中に発生する振動を抑制したり、あるいは、翼頂部力も蒸気が漏出することを防止するため、翼頂部に翼綴り構造を採ることが多い。

[0004] この翼綴り構造は、翼頂部に設けたテノンにカバーを装着し、テノンをコーキングすることによって複数枚の翼を一つにまとめて群として結合させるものである。

[0005] このように、複数枚の翼を一つにまとめて群とし、幾つかの群をタービン動翼の頂部に備える翼綴り構造は、テノンのコーキング作業に多くの時間を費やして手間がかかる上、結合部分の強度が必ずしも十分でなぐ別の手法を用いて全枚数の翼をカバ一 (インテグラルカバー）で結合させる、 V、わゆる全周一群翼にする翼綴り構造がある

[0006] 翼をカバーで結合させる、全周一群翼には、カバーの形状の適正化、翼とカバーとの結合度合、結合位置等を究明した技術が数多く開示されている。

[0007] このように、翼をカバーによって結合し、綴る、全周一群翼綴り構造のタービン動翼には、例えば、図 16に示すように、翼 30, 30の頂部にカバー 31, 31を装着するとともに、カバー 31, 31の翼背側 32と翼腹側 33とをタービンロータ周方向 37またはその反対方向に向って張出し部 34, 35を備え、隣接する翼 30, 30間で張出し部 34, 35 同士をカバー接触面法線方向（タービンロータ軸方向） 36と交差するカバー接触面 38で強く接触させ、その強い接触力の下、反力を発生させ、反力を摩擦力として活用して制振を行う、いわゆるスナツバーカバー構造と称するものが、例えば特許文献 1 (特開平 10— 103003号公報）に開示されている。

[0008] このスナツバーカバー構造のものは、運転中、遠心力によるホイール（タービンロータに一体削出しで設けたディスク）の半径方向熱伸びや、ホイールとカバー 31との熱膨張の差によるカバー 31, 31のピッチが開きがちになろうとも、隣接する翼 30, 30同士のカバー接触面 38に摩擦力が働いてカバー 31, 31同士の位置関係（面間距離）に殆ど影響を受けないため、翼長に長短があろうと、使用する位置によって温度差が出ようと、また材料同士に線膨張差が出ようと、使用するタービン段落の位置に制限を受けず、任意のタービン段落を自由に選択できるようになつている。

[0009] このように、タービン段落のいずれの位置にも適用できるスナツバーカバー構造のものは、最近、より多くの蒸気タービンに実機として適用されつつある。

[0010] 上記特許文献 1に開示されたスナツバーカバー構造のものは、翼長の長短、材料の熱膨張差等に何らの制約を受けることがなく制振効果を高く発揮する点で優れているものの、それでも幾つかの問題を抱えており、その一つに組立て作業がある。

[0011] すなわち、スナツバーカバー構造を備えるタービン動翼では、隣接するカバー同士を互いに接触させる際、張出し部 34, 35のタービンロータ周方向 37と平行する辺をカバー接触面 38として強く圧接させて組立てを行うため、翼背側 32および翼腹側 33 のそれぞれの側の張出し部 34, 35同士が干渉を起こすように予め寸法を変更したり、あるいはコーキングを行ってカバーを変形させたりすることが実際には行われている。

[0012] このような作業を行うと、この種のタイプのタービン動翼では、張出し部 34, 35の肩をカバー接触面 38として強く圧接するだけで、他の接触面に何らの工夫も加えていないため、肩にねじりが加わるほど強く圧接して反力を発生させていても、運転中、遠心力によってねじりが解除されて、発生していた反力が弱くなつて摩擦力が利用できなくなり、制振効果を高く維持させることができなくなる等の問題があった。

[0013] 発明の開示本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、スナツバー構造のカバー接触面に安定かつ確実に接触反力が確保できるようにし、運転の際、カバーのねじり戻りを確実に防止して全周一群翼構造を実現できるタービン動翼、タービンロータ、およびこのタービン動翼を備えた蒸気タービンを提供することを目的とする。

[0014] 本発明に係るタービン動翼は、上述の目的を達成するために、翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタ一ビンホイール植込み部に植設される翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼において、前記カバーは、翼腹側に位置する一辺にタービンロータ周方向に突出するカバー腹側張出し部を備える一方、翼背側に位置する一辺にはタービンロータ周方向に突出するカバー背側張出し部を備え、これらの張出し部を前記翼頂部力見たときに互いに点対称の位置とし、前記カバー腹側張出し部の前記タービンロータ軸方向の幅と前記カバー背側張出し部の前記タービンロータ軸方向の幅との和を前記カバーの幅よりも大きく形成するとともに、前記ソリッド部には前記タービンロータ軸方向に突出しタービン口ータ周方向に延びるねじり止め片を設けたものである。

[0015] また、本発明に係るタービン動翼は、前記ソリッド部に設けたねじり止め片と、前記カバー腹側張出し部と前記カバー背側張出し部とが接触するカバー接触面との平行度のずれは、角度 1° 以内の範囲に設定したことを特徴とするものである。

[0016] また、本発明に係るタービン動翼は、前記翼植込み部は、 T字型であることを特徴とするものである。

[0017] また、本発明に係るタービン動翼は、上記のいずれかのタービン動翼が植設されるタービンホイールが一体に設けられたタービンロータであって、前記タービンホイ一ル植込み部の底部には、上記のねじり止め片に嵌装するねじり戻り拘束片、ねじり止め片に嵌装するねじり戻り拘束溝、もしくはねじり戻り拘束溝に嵌装するねじり戻り拘束片のいずれか 1つを設けることを特徴とするものである。

[0018] また、本発明に係るタービン動翼は、翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設されるアウトサイドダブテール型の翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼において、前記カバーは、翼腹側に位置する一辺にタービンロータ周方向に突出するカバー腹側張出し部を備える一方、翼背側に位置する一辺にはタービンロータ周方向に突出するカバー背側張出し部を備え、これらの張出し部を前記翼頂部力見たときに互いに点対称の位置とし、前記カバー腹側張出し部の前記タービンロータ軸方向の幅と前記カバ一背側張出し部の前記タービンロータ軸方向の幅との和を前記カバーの幅よりも大きく形成するとともに、前記アウトサイドダブテール型の翼植込み部の脚部の端部に前記タービンロータ周方向に延びる切欠き状のねじり止め溝を設けたものである。

[0019] また、本発明に係る蒸気タービンは、上記のタービン動翼と、タービンロータとを糸且合わせて構成されることを特徴とするものである。

[0020] 本発明に係るタービン動翼および蒸気タービンは、翼植込み部にねじり止め片を設け、このねじり止め片を嵌装させるねじり戻り拘束片をタービンホイール植込み部に設けたので、カバーと隣接するカバーとのカバー接触面にカバー接触反力を十分に確保することができ、カバー接触反力の十分な確保の下、制振効果を十分に発揮させることがでさる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態を示す斜視図。

[図 2]本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態における翼綴り状態を示す斜視図。

[図 3]本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態における翼植込み部のタービンホイール植込み部に対する組立状態を示す斜視図。

[図 4]本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態におけるカバーの組立状態を示す平面図。

[図 5]本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態におけるタービンホイール植込み部を示す一部切欠部分斜視図。

[図 6]本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態における翼植込み部を示す一部切欠部分斜視図。

[図 7]本発明に係るタービン動翼の第 2実施形態を示す斜視図。

[図 8]本発明に係るタービン動翼の第 3実施形態を示す斜視図。 [図 9]本発明に係るタービン動翼の第 4実施形態を示す斜視図。

[図 10]本発明に係るタービン動翼の第 5実施形態を示す斜視図。

[図 11]本発明に係るタービン動翼の第 6実施形態を示す斜視図。

[図 12]本発明に係るタービン動翼の第 6実施形態における翼植込み部のタービンホィール植込み部に対する組立状態を示す斜視図。

[図 13]本発明に係るタービン動翼の第 7実施形態を示す斜視図。

[図 14]本発明に係るタービン動翼の第 8実施形態を示す斜視図。

[図 15]本発明が適応される蒸気タービンの概略構造を示す長手方向断面図。

[図 16]従来のタービン動翼におけるカバー組立状態を示す平面図。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下、本発明に係るタービン動翼、タービンロータおよびそれらを備えた蒸気タービンの実施形態を図面および図面に付した符号を引用して説明する。

[0023] 図 1は、本発明に係るタービン動翼の第 1実施形態を示す斜視図である。

[0024] 本実施形態に係るタービン動翼は、例えば発電所の動力機械としての蒸気タービンに適用するものであり、翼入口部としての前縁 laと翼出口部としての後縁 lbを備える翼有効部 1の頂部側にスナツバー構造のカバー 2を設けるとともに、その底部側に

T字型の翼植込み部 3を設けて構成されて、る。

[0025] これら翼有効部 1、カバー 2、 T字型の翼植込み部 3のそれぞれの接続は、一つの素材からの削り出しか、または冶金的な接合を行って、る。

[0026] T字型の翼植込み部 3は、ソリッド (翼台） 4を備えるとともに、このソリッド 4のねじれ止め片法線方向（タービンロータ軸方向） ARに向い、前縁 la側と後縁 lb側とのそれぞれに突出し状のねじれ止め片 5を設けている。

[0027] 突出し状のねじれ止め片 5は、タービンホイールの周方向に向って延びるとともに、この先端を平坦面 6に形成し、この平坦面 6をタービンホイール（タービンディスク）のタービンホイール植込み部に嵌合接触させている。なお、タービンホイールは、タービンロータから削り出して形成するとともに、翼植込み部 3を嵌合させて植込むタービンホイール植込み部を備えて、る。

[0028] 翼有効部 1は、前縁 laから流入した蒸気を後縁 lbに向う間に転向させ、転向の際に発生する力でタービンホイールを回転させて、る。

[0029] 一方、カバー 2は、翼有効部配列方向（タービンホイールの周方向）〖こ AR沿い、か

2 つ翼腹側 7と翼背側 8とのそれぞれの位置に、タービンホイールの周方向に沿って力バー腹側張出し部 9とカバー背側張出し部 10とを備える構成になっている。

[0030] また、カバー 2は、カバー背側張出し部 10の幅を Wとし、カバー腹側張出し部 9の幅を Wとするときの和に対し、カバー全幅 Wとの関係力 W<W +Wの関係式を

2 1 2 満たす寸法形状になって!/、る。

[0031] このカバー背側張出し部 10の幅 Wとカバー腹側張出し部 9の幅を Wとの和と、力

1 2

バー全幅 Wとの差 (W +W—W)がカバー腹側張出し部接触面 11およびカバー背

1 2

側張出し部接触面 12で隣接する相手側のカバー 2に接触させる際に発生するカバ一干渉量 δとなり、この干渉量 δによってカバー 2は、強制的にねじれが加えられるように構成されている。

[0032] カバー 2にねじれが加えられると、カバー腹側張出し部接触面 11およびカバー背側張出し部接触面 12のそれぞれには、カバー接触面法線方向 ARに沿ってカバー

3

接触反力 Fcが発生する。

[0033] このカバー接触反力 Fcは、運転中、タービン動翼に発生する振動を抑制する摩擦力の要素になっている。

[0034] このような構成を備えるタービン動翼において、本実施形態は、図 2に示すように、翼有効部 1, 1を翼有効部配列方向（タービンホイールの周方向） ARに向って順に

2

配列させると、カバー腹側張出し部 9とカバー背側張出し部 10とのカバー接触面 13 が圧接され、この圧接によってカバー 2にねじれが発生する。

[0035] この場合、カバー 2にねじれが発生しても、このねじれを拘束するものがな、と、翼有効部 1, 1が剛性移動でき、回転が自由であるから、いわゆるねじれ戻りが生じ、力バー接触面 13にはカバー接触反力 Fcが発生しなくなるおそれがある。

[0036] しかし、カバー接触面 13にねじれが発生したときに、例えば、図 3に示すように、力バー 2にねじれ角 Θ cが発生するとき、翼植込み部 3のソリッド (翼台） 4に設けたねじり止め片 5の役目を十分に機能させるねじり戻り拘束片 14をタービンホイール (タービンディスク） 15のタービンホイール植込み部 16に設けることにより、タービンホイール植込み部 16のねじり戻り拘束片 14とソリッド 4のねじり止め片 5との間に発生するねじり戻り拘束片反カ Rdが発生し、カバー接触面 13に発生するカバー接触反力 Fcを高ぐ維持させる。

[0037] このようなカバー接触反力 Fcが発生するメカニズムを、今少し、図 4を引用して詳しく説明する。

[0038] カバー 2に発生するねじれ角 Θ cは、カバー 2の局所的な弾性変形が僅かであり、翼腹側 7および翼背側 8における隣接する相手側のカバー 2との干渉量、つまり、力バー 2の寸法によって決まるので、定数として扱ってもよ!、。

[0039] また、ねじり止め片 5のねじり角 Θ dは、ねじり止め片 5の剛体回転量によりほぼ決まる。

[0040] なお、図 4中、二点鎖線で示す符号 17は、翼腹側に隣接する相手側のカバーであり、符号 18は、翼背側に隣接する手前相手側のカバーであり、符号 19は、タービンホイール植込み部に設けたねじり戻り拘束片の境界である。

[0041] ねじり止め片 5の剛体回転量は、図 5に示すように、タービンホイール植込み部 16 に設けたねじり戻り拘束片 14の幅を Wとし、図 6に示すように、ソリッド 4に設けたねじ

3

り止め片 5の幅を Wとするとき、タービン動翼組立時のねじり止め片 5とねじり戻り拘

4

束片 14の隙間が幅 Wと幅 Wとの差で表わせるので、ソリッド 4のねじり止め片 5の長

3 4

さ（奥行寸法) Dの関数になる。

[0042] したがって、ねじり止め片 5のねじれ角 Θ dは、 (W -W )と奥行寸法 Dとの関数とし

3 4

て表される。

[0043] [数 1]

Θ d=f (W -W , D)

3 4

[0044] [数 2] また、カバー 2のカバ一接触面 1 3 に発生する力パー接触反力 F c は、ソリッド 4のねじり止め片 5からカバー 2 までの等価ねじれ剛性を G、長さを L とするとき、

Fc = G {9_c - 9_d ) I L

となる。 [数 3] 運転中、カバー 2のカバー接触面 1 3 に発生する接触反力を i c とすると、この接触反力 ί c も上式に等価として扱えるから、結局、運転中のカバー 2 に発生するカバー接触反力 f c は、

ここで、 g は運転時の温度における等価ねじれ剛性である。なお、運転中、発生する遠心力による変形や線膨張による変化量は、 L , Θ c , Dについては僅かであるから組立時の値と同じと考えた。

[0045] なお、ソリッド 4に設けるねじり止め片 5の平坦面 6がタービンロータ軸方向に向って突き出ているので、幅 Wおよび幅 Wは、タービンホイール 15およびタービンロータ

3 4

の膨張によって変わる。

[0046] また、タービンホイール 15と翼有効部 1とは、線膨張差が小さいのでカバー 2に発生カバー接触反力 Fcは、運転時でも、組立時でも同じ値と考えられる。

[0047] また、仮に、ソリッド 4に設けたねじり止め片 5の平坦面 6がタービンロータの軸方向に向って突出していない場合を考えてみると、タービンホイール植込み部 16に設けたねじり戻り拘束片 14の幅 Wは、運転時の温度に伴う線膨張に遠心力が加わるか

3

らより大きな変形を伴う。このため、タービンホイール植込み部 16におけるねじり戻り拘束片 14の Wとソリッド 4におけるねじり止め片 5の幅 Wとの幅差 (W— W )は組立

3 4 3 4 時のそれに較べて大きく増加すると考えられる。

[0048] このような場合、カバー 2の隣接する相手側のカバー 2とのカバー接触面 13の方向と、ねじり止め片 5の突出し方向とは、ともに、必ずしも完全にタービンロータ軸方向に向って平行になっている必要はなぐタービンホイール 15の周方向の変化量が三角関数で表わされる僅かな値であるから、ねじり止め片 5とカバー接触面 13との平行度合が角度にして 1度以内の範囲でずれてもカバー接触反力 Fcは十分に確保できる。

[0049] なお、隣接する翼植込み部 3, 3同士を密着させて組み立てれば、ねじり止め片 5がなくともねじり止め防止の役目を果すと考えられるが、運転中、遠心力によってタービンホイール 15の径が増加し、これに伴って隣接する翼植込み部 3, 3の周方向距離が増加するので、組立時に較べて隙間が増加すると考えられる。 [0050] この場合、カバー接触面 13に発生していたカバー接触面反力 Fcは低下すると考えられるので、カバー 2, 2同士の接触によるタービン動翼の全周一群の効果は十分には期待できない。

[0051] これに対し、本実施形態では、ソリッド 4にねじり止め片 5を設け、ねじり止め片 5を嵌合させるねじり戻り拘束片 14をタービンホイール植込み部 16に設けたから、カバ一 2の隣接する相手側のカバー 2とのカバー接触面 13とねじり止め片 5との平行度合が多少ともずれがあってもカバー接触面 13に発生するカバー接触反力 Fcを十分に確保することができ、カバー接触反力の確保によって制振効果を十分に発揮することができ、全周一群翼綴り構造を実現することができる。

[0052] なお、本実施形態は、ソリッド 4にねじり止め片 5を設け、ねじり止め片 5を嵌合させるねじり戻り拘束片 14をタービンホイール植込み部 16に設け、カバー接触面 13に発生するカバー接触反力 Fcを十分に確保させる構成にしたが、この例に限らず、例えば、図 7に示すように、タービンロータ軸方向に沿う側のソリッド 4の端面 20を、図 5に示すタービンホイール植込み部 16のねじり戻り拘束片 14に強く圧接させ、ねじり戻り拘束片反カ Rdを発生させ、このねじり戻り拘束片反カ Rdの十分な確保の下、カバー接触反力 Fcを十分に高く維持させてもよぐまた、例えば、図 8に示すように、ソリッド 4に設けたねじり止め片 5の内側面 20aにタービンホイール植込み部 16を嵌合させ、ねじり戻り拘束片反カ Rdを発生させてもょ、。

[0053] 図 9は、本発明に係るタービン動翼の第 4実施形態を示す斜視図である。

[0054] なお、第 1実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付し、重複説明を省略する。

[0055] 本実施形態に係るタービン動翼は、翼有効部 1の頂部側にスナツバー構造のカバ一 2を備え、その底部側に T字型の翼植込み部 3を備えるとともに、 T字型の翼植込み部 3の底部側にホイール周方向に向って延びるねじり止め片 5を設け、このねじり止め片 5を嵌合させるねじり戻り拘束溝（図示せず)をタービンホイール植込み部に設けたものである。

[0056] このように、本実施形態は、 T字型の翼植込み部 3に設けたねじり止め片 5をタービンホイール植込み部のねじり戻り拘束溝に嵌合させ、このねじり止め片 5とねじり戻り拘束溝との間に発生するねじり戻り拘束片反カ Rdに基づいてカバー接触面 13に発生するカバー接触反力 Fcを確保させる構成にしたので、カバー接触反力 Fcの確保の下、カバー 2のねじり止めを防止して高い制振効果を発揮させることができる。

[0057] なお、本実施形態は、 T字型の翼植込み部 3の底部側にねじり止め片 5を設け、このねじり止め片 5を嵌合させるねじり戻り拘束溝をタービンホイール植込み部に設けた力この例に限らず、例えば図 10に示すように、 T字型の翼植込み部 3の底部側に凹陥状のねじり戻り拘束溝 21を設け、この凹陥状のねじり戻り拘束溝 21に嵌合させるねじり止め片をタービンホイール植込み部 16に設け、ここでねじり戻り拘束片反カ Rdを発生させ、カバー接触反力 Fcを確保させてもよい。

[0058] 図 11は、本発明に係るタービン動翼の第 6実施形態を示す斜視図である。

[0059] なお、第 1実施形態の構成要素と同一構成要素には、同一符号を付し、重複説明を省略する。

[0060] 本実施形態に係るタービン動翼は、翼有効部 1の頂部側にスナツバー構造のカバ一 2を備え、その底部側にアウトサイドタブテーブル型 (鞍型）の翼植込み部 22を備えるとともに、アウトサイドタブテーブル型の翼植込み部 22の鞍型脚部 23にホイール周方向に向って延び、段部に形成された切欠き状の溝としてのねじり止め溝 24を設け、この段部に形成された切欠き状の溝としてのねじり止め溝 24に嵌合されるねじり戻り拘束片（図示せず)をタービンホイール植込み部に設けたものである。

[0061] なお、カバー 2は、第 1実施形態と同様に、隣接する相手側のカバー 2に接触させる際に発生するカバー干渉量 δによってねじりが加えられるように、カバー背側張出し部 10の幅とカバー腹側張出し部 9の幅との和がカバー全幅よりも大きく設定されている。

[0062] このような構成を備えるタービン動翼において、図 12に示すように、アウトサイドタブテーブル型の翼植込み部 22を備えた翼有効部 1を、タービンホイール 15のタービンホイール植込み部 16に植込むと、アウトサイドタブテーブル型の翼植込み部 22の鞍型脚部 23に設けたねじり止め溝 24とタービンホイール植込み部 16に設けたねじり戻り拘束片 25との間でねじり戻り拘束片反カ Rdを発生させることができる。

[0063] したがって、本実施形態によれば、ねじり戻り拘束片反カ Rdの発生によりカバー接触面 13に発生するカバー接触反力 Fcを十分に確保することができ、制振効果を十分に発揮することができる。

[0064] 図 13は、本発明に係るタービン動翼の第 7実施形態を示す斜視図である。

[0065] なお、第 1実施形態の構成と同一構成要素には、同一符号を付し、重複説明を省略する。

[0066] 本実施形態に係るタービン動翼は、翼有効部 1の頂部側にスナツバー構造のカバ一 2を備え、その底部側にアウトサイドタブテーブル型 (鞍型）の翼植込み部 22を備えるとともに、アウトサイドタブテーブル型の翼植込み部 22における鞍型脚部 23の根元にホイール周方向に向って延びる凹陥状のねじり止め溝 24を設け、このねじり止め溝 24に嵌合させるねじり戻り拘束片（図示せず)をタービンホイール翼植込み部に設けたものである。

[0067] なお、カバー 2は、第 1実施形態と同様に、カバー干渉量 δによってねじりが加えられるように、カバー背側張出し部 10の幅とカバー腹側張出し部 9の幅との和がカバ一全幅よりも大きく設定されている。

[0068] したがって、本実施形態によれば、第 4実施形態と同様に、カバー接触面 13に発生するカバー接触反力 Fcを確保させる構成にしたので、カバー接触反力 Fcの確保の下、カバー 2のねじり戻りを防止して高い制振効果を発揮させることができる。

[0069] なお、本実施形態は、アウトサイドタブテーブル型の翼植込み部 22における鞍型脚部 23の根元に凹陥状のねじり止め溝 24を設け、このねじり止め溝 24に嵌合させるねじり戻り拘束片をタービンホイール植込み部に設けたが、この例に限らず、例えば図 14に示すように、アウトサイドタブテーブル型の翼植込み部 22における鞍型脚部 2 3の根元にねじり戻り拘束片 25を設け、このねじり戻り拘束片 25に嵌合させる凹陥状のねじり止め溝をタービンホイール植込み部 16に設けてもよい。

[0070] また、本発明の他の実施例におけるタービンロータでは、上記各実施形態におけるタービン動翼が植設されるタービンホイール 15がー体に設けられたタービンロータであって、タービンホイール植込み部の底部には、各実施形態におけるねじり止め片 5に嵌装するねじり戻り拘束片、ねじり止め片に嵌装するねじり戻り拘束溝、もしくはねじり戻り拘束溝に嵌装するねじり戻り拘束片のいずれか 1つを設けることを特徴としている。

[0071] 図 15は本発明が適応される蒸気タービンの概略構造を示す長手方向断面図である。

[0072] 図 15において、蒸気タービン 100は、内外ケーシンダカもなる 2重構造のタービンケーシング 101を有する。この内、内側ケーシングは分割可能な上下ケーシング片 1 Olaと 101bと力なり、タービンケーシング 101の内部には蒸気入口部と交差するようにタービンロータ 102が断面中央線 Hに沿って延びている。このタービンロータ 102 と上下ケーシング片 101a、 101bとの間には蒸気通路 104 (104a、 104b)が形成されて、取り入れられた蒸気が横方向に分離して流れるようになって!/、る。

[0073] 蒸気通路には、複数段タービンステージ 105が設けられ、各段部は、内側ケーシングに設けられたノズル (静翼) 106とタービンホーイールが設けられるタービンロータ 1 02に植設される動翼 107とを備える。本発明における蒸気タービン 100では前述の各実施例におけるタ-ビン動翼、タービンホイールが、その種々の組み合わせにおいて設けることが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設される翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼であつて、

前記カバーは、翼腹側に位置する一辺にタービンロータ周方向に突出するカバー腹側張出し部を備える一方、翼背側に位置する一辺にはタービンロータ周方向に突出するカバー背側張出し部を備え、これらの張出し部を前記翼頂部から見たときに互いに点対称の位置とし、

前記カバー腹側張出し部の前記タービンロータ軸方向の幅と前記カバー背側張出し部の前記タービンロータ軸方向の幅との和を前記カバーの幅よりも大きく形成するとともに、

前記ソリッド部には前記タービンロータ軸方向に突出しタービンロータ周方向に延びるねじり止め片を設けた

ことを特徴とするタービン動翼。

[2] 前記ソリッド部に設けたねじり止め片と、前記カバー腹側張出し部と前記カバー背側張出し部とが接触するカバー接触面との平行度のずれは、角度 1° 以内の範囲に設定した

ことを特徴とする請求項 1に記載のタービン動翼。

[3] 翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設される翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼であつて、

前記植込み部の底部には翼長さ方向に突出し前記タービンロータ周方向に延びるねじり止め片を設けた

ことを特徴とするタービン動翼。

[4] 翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設される翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼であつて、

前記植込み部の底部に前記タービンロータ周方向延びるねじり戻り拘束溝を設けた

ことを特徴とするタービン動翼。

[5] 前記翼植込み部は、 T字型であることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載のタービン動翼。

[6] 請求項 1乃至 4のいずれか 1項に記載のタービン動翼が植設されるタービンホイールがー体に設けられたタービンロータであって、

前記タービンホイール植込み部の底部には、請求項 1または 2項に記載のねじり止め片に嵌装するねじり戻り拘束片、請求項 3項に記載のねじり止め片に嵌装するねじり戻り拘束溝、もしくは請求項 4に記載のねじり戻り拘束溝に嵌装するねじり戻り拘束片のいずれか 1つを設けることを特徴とするタービンロータ。

[7] 翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設されるアウトサイドダブテール型の翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼であって、

前記アウトサイドダブテール型の翼植込み部の脚部の端部に前記タービンロータ周方向に延びる切欠き状のねじり止め溝を設けた

ことを特徴とするタービン動翼。

[8] 翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設されるアウトサイドダブテール型の翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼であって、

前記ソリッド部下部であって前記アウトサイドダブテール型の翼植込み部の鞍型脚部の根元部に前記タービンロータ周方向に延びるねじり止め溝を設けた

ことを特徴とするタービン動翼。

[9] 翼有効部の翼頂部側にカバーを備え、その翼根元側にはソリッド部を介してタービンロータに設けたタービンホイール植込み部に植設されるアウトサイドダブテール型の翼植込み部を備えるとともに、前記カバーを隣接するカバー同士接触させて翼群構造とするタービン動翼であって、

前記ソリッド部下部であって前記アウトサイドダブテール型の翼植込み部の鞍型脚部の根元部に前記タービンロータ周方向に延びるねじり戻り拘束片を設けたことを特徴とするタービン動翼。

[10] 請求項 7乃至 9の、ずれか 1項に記載のタービン動翼が植設されるタービンホイールがー体に設けられたタービンロータであって、

前記タービンホイール植込み部には、請求項 7に記載のねじり止め溝に嵌装するねじり戻り拘束片、請求項 8に記載のねじり止め溝に嵌装するねじり戻り拘束片または請求項 9に記載のねじり戻り拘束片に嵌装するねじり止め溝のいずれか 1つを設けることを特徴とするタービンロータ。

[11] ねじり止め溝は、段状に形成された切欠き状の溝であることを特徴とする請求項 8および請求項 10記載のうち、いずれか 1項記載のタービン動翼。

[12] 請求項 1乃至 5のいずれか 1項に記載のタービン動翼と、請求項 6に記載のタービンロータとを組合わせて構成されることを特徴とする蒸気タービン。

[13] 請求項 7乃至 9のいずれか 1項に記載のタービン動翼と、請求項 10に記載のタービンロータとを組合わせて構成されることを特徴とする蒸気タービン。