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JP2877150B2 - タービン翼 - Google Patents
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JP2877150B2 - タービン翼 - Google Patents

タービン翼

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JP2877150B2
JP2877150B2 JP63125628A JP12562888A JP2877150B2 JP 2877150 B2 JP2877150 B2 JP 2877150B2 JP 63125628 A JP63125628 A JP 63125628A JP 12562888 A JP12562888 A JP 12562888A JP 2877150 B2 JP2877150 B2 JP 2877150B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3007Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、翼を備えたタービンに関し、特にサイドエ
ントリ形タービン翼の根元郡をタービンのロータの溝の
中に固定する改良型装置に関する。
蒸気タービン又はガスタービンのようなタービンで
は、複数の回転可能な翼が軸方向に整列したタービン・
ロータのまわりに円形の列状に設けられ、翼はそれぞれ
ロータから半径方向に延びている。翼列はタービン内を
軸方向に流れる作動流体の力を受け、それによりロータ
及び翼列が回転する。作動中、回転翼は遠心力によって
生じる擬似定常状態の応力及び作動流体によって生じる
曲げモーメントを受ける。タービン起動時及び停止時に
上記擬似定常状態の応力の発生及び消失が周期的に繰り
返されることにより翼の付属構造の低サイクル疲労が生
じる。その上、翼の振動により相当大きな応力が付属構
造に作用するので高サイクル疲労が生じることになる。
本発明の目的は、遠心力、曲げモーメント及び振動に
起因して生じる局部ピーク応力を減じることにより、付
属構造の一体性に及ぼす遠心力、曲げモーメント及び振
動の悪影響を軽減するロータヘのタービン翼の改良型取
付け装置を提供し、ロータの溝の形成の際のバイトの破
損率を低下させることにある。
本発明の一般化された態様では、タービン翼の根元郎
の改良型設計及びタービンのロータヘの溝の改良型配設
設計が提供される。特許請求の範囲に記載された本発明
は、一体シュラウド及びプラットホームを有する翼、互
いに取付けられていない翼、非一体シュラウドによって
接合されている翼及びプラットホームのない翼と連携し
て用いられる。
本発明は、第1図、第2図、第3図及び第4図に示す
ような真直ぐなサイドエントリ形翼の根元部及びロータ
の溝、並びに例えば、関連のあるエアフォイル部分の弧
状形状をほぼたどるように第2図及び第3図の横断面図
と垂直な方向に円弧をたどる湾曲したサイドエントリ形
翼及び湾曲したロータ溝に用いることができる。或る一
つの態様では、本発明によりランド部の幅を狭め、ター
ビンの翼の根元部に形成されたタング又はテノンのそれ
ぞれと関連のあるフィレットの曲率半径を大きくするこ
とによって翼付属構造の応力レベルが減少する。加え
て、フィレット(丸み)の曲率半径はそれぞれ、応力レ
ベルを翼の根元部のタング間で一層均一にするように定
められている。ランド部の幅の減少は、ランド部接触応
力を所定の設計の翼について従来技術において生じるラ
ンド部接触応力よりも高くすることによって達成され
る。
第1図及び第4図は蒸気タービンで使用される真直ぐ
なサイドエントリ形タービン翼11を示し、このタービン
翼11は根元部13、エアフォイル部15及び根元部13とエア
フォイル部との間に位置したプラットホーム部17を有し
ている。第2図及び第3図にさらに示すように、サイド
エントリ形翼の根元部13は両側においてのこ歯状になっ
ているが、対称軸100を通り、紙面に垂直な対称面18に
沿って全体的に尖塔状になっている。根元部13は長さ方
向回転軸線22を有するタービンのロータ21に形成された
相補形状の溝19に嵌合しているので、タービン翼11は擬
似定常状態の応力及び動応力に抗した状態で固定されて
いる。蒸気タービンの多くのサイドエントリ形翼の根元
部は遠心力に耐え、しかも曲げ剛性が高くなるように上
方のこ歯杯部分23と中間のこ歯状部分25と下方のこ歯状
部分27とから成っている。
上方のこ歯状部分23は翼のプラットホーム部17に隣接
した状態で根元部13の両側に設けられた2つの上方タン
グ31を含む。それぞれ曲率半径rtを有する2つの上方フ
ィレット33が根元部13の両側で距離dの間隔をへだて、
フィレット33はそれぞれ上方タング31とプラットホーム
部17との間に位置している。隣り合った上方フィレット
33と上方タング31との間にそれぞれ位置した2つの上方
ランド35がタービン作動中に力を根元部の上方のこ歯状
部分23からロータ21へ伝える。
中間のこ歯状部分25はプラットホーム部17から遠去か
る方向に上方部分23から延びているが、翼の根元部13の
両側に対称的に位置した2つの中間タング36及びそれぞ
れ上方タング31と中間タング36との間で根元部13の各側
に位置した2つの中間フィレット37を有している。隣り
合った中間フィレットと中間タング36との間にそれぞれ
2つの中間ランド41がタービン作動中に力を根元部の中
間のこ歯状部分25からロータ21に伝える。
プラットホーム部17から遠去かる方向に中間部分25か
ら延びた根元部下方のこ歯状部分27は、同様に根元部13
の両側に位置した2つの下方タング43、それぞれ中間タ
ング36と下方タング43との間に位置した一対の下方フィ
レット45及び隣り合った下方フィレット45と下方タング
43との間に位置して、タービン作動中に力を下方のこ歯
状部分27からロータに伝える一対の下方ランド47を含
む。
従来、タング31、36、43に作用する曲げモーメント及
びこれに起因して生じる応力を最少限に抑えるために曲
率半径r、tを0.09d未満の値、同rmを0..05d未満の
値、同rbを0.05d未満の値に制限することが通常行なわ
れている。というのは、曲率半径を大きくするためには
ランドを対称面18に関してタングに沿って外方に設ける
必要があるが、その結果としてランドのタングまわりの
曲げモーメントが増大し、曲率半径を大きくする意味が
なくなってしまうからである。タングに作用する曲げモ
ーメントを増大させないでフィレットの曲率半径を大き
くする一手法としてランドの投影幅を減じることが提案
されている。ランドの投影幅はランドを対称面18と垂直
で且つロータの軸線と平行な平面に投影させたときのラ
ンドの幅である。従来、ランド35に作用する圧力が増大
するとこれらと連携したタング31が圧潰し根元部13がロ
ータの溝19から抜け出るので上方ランド35についてはラ
ンド投乾幅を0.67rt以下にすることができないと考えら
れている。同様な理由で中間ランド41、下方ランド47の
投影幅はそれぞれ1.38rm、1.38rb以下には減じられてい
ない。しかしながら、従来実施されていた工学的設計と
は対照的に、ランド37、41、47の投影幅を上記限度より
も大幅に狭くし、例えば上方ランド35、中間ランド41、
下方ランド47の投影幅をそれぞれ0.52rt、1.04rm、0.98
rbまで減じることができるということが分った。その理
由はランドの付近の応力の状態が根元部13内の三軸圧縮
応力状態であるからである。この応力状態はタングの構
造的な降伏を防ぐことが知られている。
実験により確認されたこととして、これらランドの投
影幅を適当にとれば、圧潰及び抜出しの原因となる望ま
しくない程度の降伏は生じない。かかる実験から、局部
ピーク応力を減じ、ロータの溝の形成の際のバイトの破
損を減じる設計を行なうことにより遠心力、曲げモーメ
ント及び振動の悪影響を軽減する翼根元部を構成するた
めに根元部に係る以下の寸法上の比率が定められた。こ
れらの比率は、rtが少なくとも0.13d、wtが0.65rt以
下、rmが少なくとも0.075d、wmが1.25rm以下、rbが少な
くとも0.075d、wbが1.25rb以下である。
第5図は、幾つかの実施例における本発明の根元部の
設計をさらに規定するために用いられるパラメータ間の
関係を示す翼の根元部の輪郭図である。特定の実施例は
後掲の表に記載されたパラメータの数値に基いて構成さ
れる。
今、第5図を参照すると、翼の根元部の輪郭は原点0
を基準に定められる。直線L1が対称軸100に対して角度A
2をなして原点の下方、CY2・secA2の距離のところで対
称軸100と交わっている。直線L2は対称軸100に対して
(A2−A1)の角度で差し向けられて直線L1から距離D3離
れて位置する点で対称軸と交わっているが、この距離は
直線L1と直角な方向で測定されている。直線L3が対称軸
100と直角であって原点から上方に距離D1のところでこ
れと交わっているが、この直線は根元部13とプラットホ
ーム部17との接合部を表わしている。
直線L4が直線L1から測定して角度AN1で対称軸100と直
線L3の交点。直線L5は直線L4と平行であって、これから
下方に距離Y1だけ離れて延びている。直線L6は直線L4と
平行関係にこれから距離Y12だけ下方にある。直線L1か
ら角度AN2で差し向けられた直線L7が直線L1とL4との交
点から下方に距離Y3のところで直線L1と交差している
が、距離Y3は直線L1に沿って測定されている。直線L7と
平行な直線L8が直線L1とL5との交点から距離Y7だけ下方
のところで直線L1と交差しているが、距離Y7も直線L1に
沿って測定されている。直線L9は対称軸100と直角であ
るが、直線L1とL6との交点から距離Y11だけ下方のとこ
ろで直線L1と交差しており、距離y11はこれ又直線L1に
沿って測定されている。
直線L10は直線L9と平行関係にこれから距離D4だけ下
方にある。直線L11は直線L2と平行にこれから距離D2だ
け離隔しているが、直線L11は直線L2と原点0との間に
位置している。半径がR1、中心が直線L3から距離CY3、
下方に位置する円弧が直線L11と接しているが、距離CY3
は直線L3から垂直方向に測定されている。半径R2の円弧
が直線L4及びL11と接し、この半径R2は第2図では「r
t」として示されている。
半径R3の円弧が直線L11及びL1と、半径R4の円弧が直
線L1及びL7と、半径R5の円弧が直線L7及びL2とそれぞれ
接している。半径R6の円弧が直線L2及びL5と接している
が、この半径R6は第2図では「rm」で示されている。半
往R7の円弧が直線L5及びL1と、半径R8の円弧が直線L1及
びL8と、半径R9の円弧が直線L8及びL2とそれぞれ接して
いる。R10の円弧が直線L2及びL6と接しているが、この
半径R10は第2図では「rb」として示されている。半径R
11の円弧が直線L6及びL1と、半径R12の円弧が直線L1及
びL10とそれぞれ接している。
上記根元部13の公称輪郭は次のようにして決められ
る。すなわち、半径R1の円弧と直線L3との交点からこの
円弧を直線L11との接点までたどり、次に、直線11を半
径R2の円弧との接点までたどり、次に、半径R2の円弧を
直線L4との接点までたどり、次に、直線L4を半径R3の円
弧との接点までたどり(この線分L4は根元部の上方ラン
ド35として先に示されている)、次に、半径R3の円弧を
直線L1との接点までたどり、次に、直線L1を半径R4の円
弧との接点までたどり、次に、半径R4の円弧を直線L7と
の接点までたどり、次に、直線L7を半径R5の円弧との接
点までたどり、次に、半径R5の円弧を直線L2との接点ま
でたどり、次に、直線L2を半径R6との接点までたどり、
半径R6の円弧を直線L5との接点までたどり、直線L5を半
径R7の円弧との接点までたどり(この線分L5は先に根元
部の中間ランド41として示されている)、次に、半径R7
の円弧を直線L1との接点までたどり、次に、直線L1を半
径R8の円弧との接点までたどり、次に半径R8の円弧を直
線L8との接点までたどり、次に、直線L8を半径R9の円弧
との接点までたどり、次に、半径R9の円弧を直線L2の接
点までたどり、次に直線L2を半径R10の円弧との接点ま
でたどり、次に、半径R10の円弧を直線L6を半径R11の円
弧との接点までたどり(この線分は先に根元部の下方ラ
ンド47として示されている)、次に、半径R11の円弧を
直線L1との接点までたどり、次に、直線L1を半径R12の
円弧との接点までたどり、次に半径R12の円弧を直線L9
との交点までたどり、次に、直線L9を根元部の中心線と
の交点までたどる。
新規な設計の根元部の一実施例に関して、数種のパラ
メータのそれぞれの数値は表Iに規定されているが、こ
の表Iでは線寸法は単位がミリメートルで、角度は単位
が度(°)で表わされ、L3はプラットホーム17の下面に
相当している。翼がプラットホームを含まない変形例も
表に示す数値で規定できるが、この場合にL3は翼のエア
フォイル部15と根元部13との接合部に沿う基準線であ
り、L3は対称軸100と直角である。
根元部の第2及び第3の変形例が表IIに掲げた数値で
規定されるが、この表IIでは線寸法は単位がミリメート
ルで、角度は単位が度(°)で表わされており、L3はプ
ラットホーム17又は翼のエアフォイル部15と根元部13と
の接合部に沿う基準線のいずれかに相当する。
再び第5図を参照して説明すると、楕円形フィレット
を含む第4の変形例が表III数値で規定されるが、この
第4の変形例では、直線L1を半径R12の円弧との接点ま
で、R12の円弧を直線L9との交点まで、そして直線L9を
根元部の中心線との交点までたどるのではなく、直線L1
を幾つかの「楕円形フィレットのX座標及びY座標の
点」(座標点の各対のうち最初のものは根元部の中心線
100から垂直に測った距離を示し、座標点の各対のうち
第2のものは直線L9から垂直上方に測った距離を示す)
を通る滑らかな曲線の上端の点までたどり、次に、滑ら
かな曲線を直線L9との交点までたどり、そして直線L9を
根元部の中心線との交点までたどる。この場合もまた、
表IIIに規定された幾つかのパラメータのそれぞれの数
値は線寸法の単位がミリメートル、角度の単位が、角度
は単位が度(°)で表わされてる。第4の変形例ではL3
は翼のプラットホーム17の下面を示している。第5の変
形例にお いても同様に第5図及び表IIIに基づき、翼
はプラットホーム17を含まず、直線L3はこれ又、翼のエ
アフォイル部15と根元部13との接合部に沿う基準線を示
している。
再び第5図を参照するが、表IV、V、VI及びVIIはそ
れぞれ新規な設計の根元部のさらに別の変形例に係るパ
ラメータの数値を掲げているが、これらの変形例では、
その他の表で規定される実施例と同様、L3は翼のプラッ
トホーム又は翼のエアフォイル部15と根元部13との接合
部に沿う基準線を示している。線寸法の単位はミリメー
トル、角度の単位は度(°)である。
フィレットの曲率半径を大きくすると共にランドの投
影幅を減じることによりフィレットを補強するけれども
これと関連のあるタングに作用する曲げモーメントを大
きくしないようにするという本発明の思想を、タービン
のロータ21のまわりに円形の列状に設けられ、タービン
の翼の根元部13が嵌合される複数の溝19を形成する複数
の尖塔状部110にも応用することができる。
第3図のロータの部分図に示すように尖塔状部110は
タービン作動中に翼11から及ぼされる力に耐えるため
に、下方のこ歯状部分112、中間のこ歯状部分114及び上
方のこ歯状部分116を含む。
下方のこ歯状部分112はロータ21と結合する位置にあ
り、また、尖塔状部110の両側に対称的に設けられた一
対の下方タング118を含んでいる。それぞれ曲率半径が
少なくとも0.45d(dは第2図に示す互いに関連のある
根元部の上方フィレット33間の距離である)の一対の下
方フィレット120がそれぞれ下方タング118とロータ21と
の間に位置している。下方のこ歯状部分112も、下方フ
ィレット120のそれぞれと真の根元部からの力を受ける
下方タング118との間にそれぞれ位置した一対の下方ラ
ンド122を含む.各下方フィレット120はそれぞれの下方
ランド122の隣りに位置している。
翼の根元部の下方ランド47からの力を受けるような位
置に設けることのできる2つの下方ランド122のそれぞ
れの投影幅はwbである。尖塔状部の下方ランド122及び
その他のランドの投影幅の決定及び測定は上述したよう
に、また当業者にとって明らかなように、根元部のラン
ド35、41又は47についての投影幅の決定及び測定と類似
している。本発明によればwbは1.75Sb以下である。
中間のこ歯状部分114はロータの軸線22から見て半径
方向外方に下方部分114から延びており、また、尖塔状
部の両側に対称的に設けられた一対の中間タング124を
含む。曲率半程smが0.05dよりも大きな一対の中由フィ
レット126がそれぞれ下方タング118と中間タング128と
の間に位置している。翼の根元部の中間ランド41からの
力を受けるような位置に設けることのできる2つの中間
ランド128のそれぞれの投乾幅wmは1.75sm以下である。
中間ランド128はそれぞれ、隣り合った中間フィレット1
26と中間タング124との間に位置している。 上方のこ
歯状部分116はロータの軸線22から見て半径方向外方に
中間部分114から延びており、また、尖塔状部の両側に
対称的に設けられた一対の上方タング130を含む。曲率
半径stが少なくとも0.07d、好ましくは0.08dの一対の上
方フィレット132がそれぞれ中間タング124と上方タング
130との間に位置している。根元部の上方ランド35から
の力を受けるような位置に設けることのできる2つの上
方ランド134のそれぞれの投影幅wtは1.10st以下であ
る。上方ランド134はそれぞれ、隣り合った上方フィレ
ット132と上方タング130との間に位置している。
尖塔状の溝の輪郭図である第5図は幾つかの実施例に
おいて本発明の尖塔状部の設計を一層明確に定めるのに
用いられるパラメータ間の関係を示している。特定の実
施例は以下の表に掲げたパラメータの数値によって具体
的に構成される。
今、第5図を参照すると、溝の輪郭はロータの溝19の
対称軸200上に位置した原点Oを基準として定められ
る。直線L1が対称軸に対して角度A2をなして原点の下
方、CY2・secA2の距離のところで対称軸200と交わって
いる。直線L2は対称軸200に対して(A2−A1)の角度で
差し向けられて直線L1から距離D3離れて位置する点で対
称軸と交わっているが、この距離は直線L1と直角な方向
で測定されている。直線L3が対称軸と直角であって原点
から上方に距離D1のところでこれと交わっているが、こ
の直線L3は根元部13とプラットホーム部17との接合部を
表わしている。直線L4が直線L1から測っ角度AN1で原点
から延びている。直線L5は直線L4と平行である、これか
ら下方に距離Y1だけ離れて延びている。直線L6は直線L4
と平行関係にこれから距離Y12だけ下方にある。直線L1
から角度AN2で差し向けられた直線L7が直線L1とL4との
交点から下方に距離Y3のところで直線L1と交差している
が、距離Y3は直線L1に沿って測定されている。直線L7と
平行な直線L8が直線L1とL5との交点から距離Y7だけ下方
のところで直線L1と交差しているが、距離Y7も直線L1に
沿って測定されている。直線L9は対称軸と直角である
が、直線L1とL6との交点から距離Y11だけ下方のところ
で直線L1と交差しており、距離y11はこれ又直線L1に沿
って測定されている。
直線L11は直線L2と平行にこれから距離D2だけ離隔し
ているが、直線L11は直線L2と原点0との間に位置して
いる。半径がR1、中心点が直線L3から距離CY3、下方に
位置する円弧が直線L11と接しているが、距離CY3は直線
L3から垂直方向に測定されている。半径R2の円弧が直線
L4と接している。
半径R3の円弧が直線L11及びL1と接しているが、この
半径は先に「st」として示されている。
半径R4の円弧が直線L1及びL7と、半径R5の円弧が直線
L7及びL2と、半径R6の円弧が直線L2及びL5とそれぞれ接
している。半径R7の円弧が直線L5及びL1と接している
が、この半径は先に「sm」として示されている。半径R8
の円弧が直線L1及びL8と、半径R9の円弧が直線L8及びL2
と、R10の円弧が直線L2及びL6とそれぞれ接している。
半径R11の円弧が直線L6及びL1と接しているが、この半
径は先に「sb」として示されている。半径R12の円弧が
直線L1及びL10とそれぞれ接している。
溝19の公称輪郭は次のようにして決められる。すなわ
ち、半径R1の円弧と直線L3との交点からこの円弧を直線
L11との接点までたどり、次に、直線11を半径R2の円弧
との接点までたどり、次に、半径R2の円弧を直線L4との
接点までたどり、次に、直線L4を半径R3の円弧との接点
までたどり(この線分は尖塔状部110の上方ランド134と
して先に示されている)、次に、半径R3の円弧を直線L1
との接点までたどり、次に、直線L1を半径R4の円弧との
接点までたどり、次に、半径R4の円弧を直線L7との接点
までたどり、次に、直線L7を半径R5の円弧との接点まで
たどり、次に、半径R5の円弧を直線L2との接点までたど
り、次に、直線L2を半径R6との接点までたどり、次に、
半径R6の円弧を直線L5との接点までたどり、次に、直線
L5を半径R7の円弧との接点までたどり(この線分は先に
尖塔状部の中間ランド128として示されている)、次
に、半径R7の円弧を直線L1との接点までたどり、次に、
直線L1を半径R8の円弧との接点までたどり、次に半径R8
の円弧を直線L8との接点までたどり、次に、直線L8を半
径R9の円弧との接点までたどり、次に、半径R9の円弧を
直線L2の接点までたどり、次に直線L2を半径R10の円弧
との接点までたどり、次に、半径R10の円弧を直線L6を
半径R11の円弧との接点までたどり(この線分は先に尖
塔状部の下方ランド122として示されている)、次に、
半径R11の円弧を直線L1との接点までたどり、次に、直
線L1を半径R12の円弧との接点までたどり、次に半径R12
の円弧を直線L9との交点までたどり、次に、直線L9を溝
の中心線との交点までたどる。
新規な設計の溝の輪郭に係る二つの実施例に関して、
数種のパラメータのそれぞれの数値は表VIII及びIXに規
定されているが、これらの表では線寸法は単位がミリメ
ートルで、角度は単位が度(°)で表わされている。
さらに第5図及び第6図を参照して説明すると、楕円
形フィレットを含む変形例が表X、XI、XII、XIII及びX
IVに示す数値で規定されるが、これらの変形例では、直
線L1を半径R12の円弧との接点までたどるのではなく、
直線L1を幾つかの「楕円形フィレットのX座標及びY座
標の点」を通る滑らかな曲線の上端の点までたどるが、
これらの「X座標及びY座標の点」において、座標点の
各対のうち最初のものは溝の中心線から垂直に測った距
離を単位ミリメートルで示し、座標点の各対のうち第1
のものは直線L9から垂直上方に測った距離を示してい
る。次に、この滑らかな曲線を溝の中心線との交点まで
たどる。
隣接した根元部及び尖塔状部のランドの上方の対、中
間の対及び下方の対に加わる荷重の分布を一層一様にす
ることにより翼の根元部及びロータの尖塔状部のフィレ
ット内の応力をさらに減少させることができる。従来、
翼の根元部の上方ランドと尖塔状部の上方ランドとが接
触していないときは翼が振動するおそれがあるので翼の
根元部のランドに加わる荷重を均一に分布させる努力は
なされなかった。これらのランドを互いに接触させるた
めには一般に従来型設計では速度がゼロの状態において
根元部の上方ランド35と尖塔状部の上方ランド134との
間には隙間がないことが必要である。しかしながら隙間
をなくすると比較的高レベルの応力が上方ランド35、13
4及び上方フィレット33、132に生じることになり、ま
た、これとは逆に低レベルの力が中間ランドの対41、12
8間及び下方ランドの対47、122間で伝えられる。ところ
が、速度がゼロの状態で上方ランドを互いに接触させる
必要なく上方ランド35、134を作動速度で互いに接触さ
せることができるということが判明した。中間ランドの
対41、128の間及び下方ランドの対47、122の間を密にす
るためには尖塔状部及び根元部の上方ランドの対の間に
僅かな隙間を形成することが有利である。これによりラ
ンド内の応力の分布が一層一様になり、かくして翼の根
元部13のピーク応力レベル及びロータの尖塔状部110の
ピーク応力レベルが減じられる。
今、第6図を参照すると、本発明の一実施例として、
両側が対称な翼の根元部の片一方の側部をロータの尖堪
状部110の相補形状の側部に嵌合させた状態が断面図で
示されている。尖塔状部の上方、中間及び下方のランド
134、128、122は、互いに実質的に平行関係にある実質
的に平らな面である。同様に、根元部の上方、中間及び
下方ランド35、41、47もまた、互いに平行関係にある実
質的に平らな面である。根元部の上方ランド35はタービ
ン速度がゼロの状態では隣接した尖塔状部の上方ランド
から最大0.003mmまでの範囲の距離gt離れたところに位
置するが、この距離範囲内では根元部及び尖塔状部の上
方ランド35、134は作動速度で互いに確実に接触する。
根元部の中間ランド41は、隣接した尖塔状部の中間ラン
ド128から最大0.023mmまでの距離gm離れたところに位置
でき、根元部の下方ランド47は、隣接した尖塔状部の中
間ランド122から最大0.015mmまでの距離gt離れたところ
に位置できる。速度がゼロのときに翼の根元部のランド
を隣接した尖塔状部のランドから上記範囲に従って隔て
るとタービンの作動速度におけるランドのピーク応力の
分布が従来技術よりも一様に、なるということが判明し
た。さらに、間隙gbの数値の範囲とは異なる間隙gmの数
値範囲を選択することにより、ランドの応力分布を、gm
及びgbについて同一の数値範囲が特定された設計の翼取
付け構造で従来得られた応力分布よりも一層一様にする
ことができるということが判明した。
尖塔状部の各側及び溝の各側の平行なランド間の間隙
を選択して隣接した尖塔状部と根元部のランドとの間の
距離を上記の範囲にすることができる。特に、根元部の
上方ランド35、中間ランド41間の間隔rxを15.27mm〜15.
29mmの範囲に、根元部の上方ランド35、下方ランド47間
の間隔ryを29.01mm〜29.02mmの範囲にするべきである。
同様に、尖塔状部の上方ランド134、中間ランド128間の
間隔syを15.27mm〜15.29mmの範囲に、尖塔状部の上方ラ
ンド134、下方ランド122間の間隔sxを29.01mm〜29.02mm
の範囲にすべきである。
次頁より表I〜表XIVが続く。
表 I 15.48 R1 上方ランド半径 4.32 R2 第1のランドの内半径 2.18 R3 第1のランドの外半径 2.18 R4 第2のランドの外逃げ半径 2.36 R5 第2のランドの内逃げ半径 2.36 R6 第2のランドの内半径 1.40 R7 第2のランドの外半径 1.40 R8 第3のランドの外逃げ半径 2.36 R9 第3のランドの内逃げ半径 2.36 R10 第3のランドの内半径 1.25 R11 第3のランドの外半径 3.81 R12 下方ランド半径 17.85 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 4.00 Y3 上方ランドの外側厚さ 2.52 Y7 第2のランドの外側厚さ 8.00 Y11 下方ランドの外側厚さ 33.90 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 74.97 CY2 外側構成角度の頂点の位置 13.68 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.50 D1 外側の角度の測定点 1.19 D2 上方ランド半径のオフセット 4.78 D3 ランドの幅 0.25 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 表 II 13.24 R1 上方ランド半径 3.70 R2 第1のランドの内半径 1.87 R3 第1のランドの外半径 1.87 R4 第2のランドの外逃げ半径 2.02 R5 第2のランドの内逃げ半径 2.02 R6 第2のランドの内半径 1.20 R7 第2のランドの外半径 1.20 R8 第3のランドの外逃げ半径 2.02 R9 第3のランドの内逃げ半径 2.02 R10 第3のランドの内半径 1.06 R11 第3のランドの外半径 3.26 R12 下方ランド半径 15.28 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 3.42 Y3 上方ランドの外側厚さ 2.16 Y7 第2のランドの外側厚さ 6.84 Y11 下方ランドの外側厚さ 29.01 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 64.14 CY2 外側構成角度の頂点の位置 11.70 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.43 D1 外側の角度の測定点 0.97 D2 上方ランド半径のオフセット 4.09 D3 ランドの幅 0.22 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 表 III 15.48 R1 上方ランド半径 4.32 R2 第1のランドの内半径 2.18 R3 第1のランドの外半径 2.18 R4 第2のランドの外逃げ半径 2.36 R5 第2のランドの内逃げ半径 2.36 R6 第2のランドの内半径 1.40 R7 第2のランドの外半径 1.40 R8 第3のランドの外逃げ半径 2.36 R9 第3のランドの内逃げ半径 2.36 R10 第3のランドの内半径 1.25 R11 第3のランドの外半径 17.85 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 4.00 Y3 上方ランドの外側厚さ 2.51 Y7 第2のランドの外側厚さ 8.26 Y11 下方ランドの外側厚さ 33.90 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 74.97 CY2 外側構成角度の頂点の位置 13.68 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.50 D1 外側の角度の測定点 1.19 D2 上方ランド半径のオフセット 4.78 D3 ランドの幅 0.25 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 根元部X座標点 根元部Y座標点 0.00 −0.25 1.76 −0.25 2.64 −0.20 3.49 0.04 4.27 0.22 4.96 0.54 5.56 0.93 6.06 1.34 6.41 1.83 6.79 2.23 7.04 2.69 7.22 3.15 表 IV 13.24 R1 上方ランド半径 3.70 R2 第1のランドの内半径 1.87 R3 第1のランドの外半径 1.87 R4 第2のランドの外逃げ半径 2.02 R5 第2のランドの内逃げ半径 2.02 R6 第2のランドの内半径 1.20 R7 第2のランドの外半径 1.20 R8 第3のランドの外逃げ半径 2.02 R9 第3のランドの内逃げ半径 2.02 R10 第3のランドの内半径 1.06 R11 第3のランドの外半径 15.28 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 3.42 Y3 上方ランドの外側厚さ 2.16 Y7 第2のランドの外側厚さ 6.61 Y11 下方ランドの外側厚さ 29.01 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 64.14 CY2 外側構成角度の頂点の位置 11.70 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.722320 AN2 ランドの下側角度 0.43 D1 外側の角度の測定点 0.97 D2 上方ランド半径のオフセット 4.09 D3 ランドの幅 0.22 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 根元部X座標点 根元部Y座標点 0.00 −0.22 1.51 −0.22 2.26 −0.17 2.98 0.03 3.65 0.18 4.24 0.47 4.75 0.79 5.18 1.15 5.53 1.52 5.81 1.91 5.77 2.30 6.18 2.69 表 V 11.17 R1 上方ランド半径 3.12 R2 第1のランドの内半径 1.58 R3 第1のランドの外半径 1.58 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.70 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.70 R6 第2のランドの内半径 1.01 R7 第2のランドの外半径 1.01 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.70 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.70 R10 第3のランドの内半径 0.90 R11 第3のランドの外半径 12.88 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 2.89 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.82 Y7 第2のランドの外側厚さ 5.47 Y11 下方ランドの外側厚さ 24.46 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 57.04 CY2 外側構成角度の頂点の位置 9.87 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.65 D1 外側の角度の測定点 0.82 D2 上方ランド半径のオフセット 3.42 D3 ランドの幅 0.18 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 16.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 根元部X座標点 根元部Y座標点 0.00 −0.18 1.61 −0.18 2.34 −0.14 3.04 0.03 3.67 0.21 4.22 2.18 4.69 0.77 5.07 1.09 5.38 1.44 5.62 1.78 5.79 2.12 5.92 2.45 表 VI 9.42 R1 上方ランド半径 2.63 R2 第1のランドの内半径 1.33 R3 第1のランドの外半径 1.33 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.44 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.44 R6 第2のランドの内半径 0.85 R7 第2のランドの外半径 0.85 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.44 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.44 R10 第3のランドの内半径 0.76 R11 第3のランドの外半径 10.86 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 2.43 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.53 Y7 第2のランドの外側厚さ 4.61 Y11 下方ランドの外側厚さ 20.62 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 48.08 CY2 外側構成角度の頂点の位置 8.32 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.722320 AN2 ランドの下側角度 0.55 D1 外側の角度の測定点 0.52 D2 上方ランド半径のオフセット 2.88 D3 ランドの幅 0.15 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 16.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 根元部X座標点 根元部Y座標点 0.00 0.00 1.36 0.00 1.97 0.04 2.56 0.15 3.09 0.33 3.56 0.55 3.95 0.81 4.27 1.08 4.53 1.36 4.73 1.65 4.88 1.94 4.99 2.22 表 VII 7.95 R1 上方ランド半径 2.22 R2 第1のランドの内半径 1.12 R3 第1のランドの外半径 1.12 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.21 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.21 R6 第2のランドの内半径 0.72 R7 第2のランドの外半径 0.72 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.21 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.21 R10 第3のランドの内半径 0.64 R11 第3のランドの外半径 9.16 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 2.05 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.29 Y7 第2のランドの外側厚さ 3.97 Y11 下方ランドの外側厚さ 17.40 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 42.94 CY2 外側構成角度の頂点の位置 6.68 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.67 D1 外側の角度の測定点 0.58 D2 上方ランド半径のオフセット 2.40 D3 ランドの幅 0.13 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 15.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 根元部X座標点 根元部Y座標点 0.00 −0.13 1.54 −0.13 2.07 −0.09 2.56 0.005 3.02 0.15 3.41 0.35 3.74 0.56 4.01 0.80 4.22 1.04 4.39 1.28 4.51 1.53 4.60 1.77 表 VIII 15.48 R1 上方ランド半径 4.32 R2 第1のランドの内半径 2.36 R3 第1のランドの外半径 2.36 R4 第2のランドの外逃げ半径 2.16 R5 第2のランドの内逃げ半径 2.16 R6 第2のランドの内半径 1.60 R7 第2のランドの外半径 1.60 R8 第3のランドの外逃げ半径 2.16 R9 第3のランドの内逃げ半径 2.16 R10 第3のランドの内半径 1.45 R11 第3のランドの外半径 3.81 R12 下方ランド半径 17.85 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 3.72 Y3 上方ランドの外側厚さ 2.24 Y7 第2のランドの外側厚さ 8.17 Y11 下方ランドの外側厚さ 33.90 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 75.74 CY2 外側構成角度の頂点の位置 13.32 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.07 D1 外側の角度の測定点 1.26 D2 上方ランド半径のオフセット 4.77 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 表 IX 13.21 R1 上方ランド半径 3.70 R2 第1のランドの内半径 2.02 R3 第1のランドの外半径 2.02 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.85 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.85 R6 第2のランドの内半径 1.37 R7 第2のランドの外半径 1.37 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.85 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.85 R10 第3のランドの内半径 1.24 R11 第3のランドの外半径 3.26 R12 下方ランド半径 15.28 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 3.14 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.87 Y7 第2のランドの外側厚さ 7.02 Y11 下方ランドの外側厚さ 29.01 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 64.14 CY2 外側構成角度の頂点の位置 11.35 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 −0.003 D1 外側の角度の測定点 1.10 D2 上方ランド半径のオフセット 4.58 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 0.853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 表 X 15.48 R1 上方ランド半径 4.32 R2 第1のランドの内半径 2.36 R3 第1のランドの外半径 2.36 R4 第2のランドの外逃げ半径 2.16 R5 第2のランドの内逃げ半径 2.16 R6 第2のランドの内半径 1.60 R7 第2のランドの外半径 1.60 R8 第3のランドの外逃げ半径 2.16 R9 第3のランドの内逃げ半径 2.16 R10 第3のランドの内半径 1.45 R11 第3のランドの外半径 17.85 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 3.72 Y3 上方ランドの外側厚さ 2.24 Y7 第2のランドの外側厚さ 8.17 Y11 下方ランドの外側厚さ 33.90 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 75.74 CY2 外側構成角度の頂点の位置 13.32 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.07 D1 外側の角度の測定点 1.26 D2 上方ランド半径のオフセット 4.77 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 溝のX座標点 溝のY座標点 0.00 0.00 1.99 0.00 2.88 0.06 3.72 0.22 4.50 0.47 5.19 0.80 5.79 1.18 6.29 1.60 6.70 2.04 7.02 2.48 7.27 2.94 7.45 3.40 表 XI 13.21 R1 上方ランド半径 3.70 R2 第1のランドの内半径 2.02 R3 第1のランドの外半径 2.02 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.85 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.85 R6 第2のランドの内半径 1.37 R7 第2のランドの外半径 1.37 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.85 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.85 R10 第3のランドの内半径 1.24 R11 第3のランドの外半径 15.28 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 3.4 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.87 Y7 第2のランドの外側厚さ 7.02 Y11 下方ランドの外側厚さ 29.01 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 64.14 CY2 外側構成角度の頂点の位置 11.35 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.722320 AN2 ランドの下側角度 0.003 D1 外側の角度の測定点 1.10 D2 上方ランド半径のオフセット 4.08 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 17.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 溝のX座標点 溝のY座標点 0.00 0.00 1.93 0.00 2.48 0.05 3.20 0.19 3.87 0.40 4.46 0.68 4.97 1.01 5.40 1.37 5.75 1.74 6.03 2.13 6.24 2.52 6.40 2.91 表 XII 10.99 R1 上方ランド半径 2.99 R2 第1のランドの内半径 1.70 R3 第1のランドの外半径 1.70 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.58 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.58 R6 第2のランドの内半径 1.14 R7 第2のランドの外半径 1.14 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.58 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.58 R10 第3のランドの内半径 1.03 R11 第3のランドの外半径 12.88 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 2.72 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.56 Y7 第2のランドの外側厚さ 5.69 Y11 下方ランドの外側厚さ 24.46 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 57.64 CY2 外側構成角度の頂点の位置 9.74 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.53 D1 外側の角度の測定点 0.82 D2 上方ランド半径のオフセット 3.41 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 16.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 溝のX座標点 溝のY座標点 0.00 0.00 1.95 0.00 2.48 0.05 3.18 0.18 3.81 0.39 4.36 0.66 4.83 0.96 5.21 1.28 5.52 1.62 5.76 1.96 5.93 2.30 6.06 2.64 表 XIII 9.24 R1 上方ランド半径 2.50 R2 第1のランドの内半径 1.46 R3 第1のランドの外半径 1.46 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.31 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.31 R6 第2のランドの内半径 0.98 R7 第2のランドの外半径 0.98 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.31 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.31 R10 第3のランドの内半径 0.88 R11 第3のランドの外半径 10.86 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 2.18 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.28 Y7 第2のランドの外側厚さ 4.81 Y11 下方ランドの外側厚さ 20.62 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 48.68 CY2 外側構成角度の頂点の位置 8.19 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.722320 AN2 ランドの下側角度 0.42 D1 外側の角度の測定点 0.69 D2 上方ランド半径のオフセット 2.87 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 16.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 溝のX座標点 溝のY座標点 0.00 0.00 1.50 0.00 2.11 0.04 2.70 0.15 3.23 0.33 3.70 0.55 4.09 0.81 4.41 1.08 4.67 1.36 4.87 1.65 5.02 1.94 5.13 2.22 表 XIV 7.77 R1 上方ランド半径 2.09 R2 第1のランドの内半径 1.25 R3 第1のランドの外半径 1.25 R4 第2のランドの外逃げ半径 1.08 R5 第2のランドの内逃げ半径 1.08 R6 第2のランドの内半径 0.84 R7 第2のランドの外半径 0.84 R8 第3のランドの外逃げ半径 1.08 R9 第3のランドの内逃げ半径 1.08 R10 第3のランドの内半径 0.77 R11 第3のランドの外半径 9.16 Y1 第1、第2ランドの表面間距離 1.80 Y3 上方ランドの外側厚さ 1.04 Y7 第2のランドの外側厚さ 4.14 Y11 下方ランドの外側厚さ 17.40 Y12 第1、第3ランドの表面間距離 43.58 CY2 外側構成角度の頂点の位置 6.55 CY3 上方ランドの半径の中心位置 67.652368 AN1 ランド表面の角度 28.72232 AN2 ランドの下側角度 0.54 D1 外側の角度の測定点 0.58 D2 上方ランド半径のオフセット 2.39 D3 ランドの幅 0.00 D4 下オフセット距離 .853669 A1 内側構成角度 15.652368 A2 外側構成角度 楕円形フィレットX、Y座標点 溝のX座標点 溝のY座標点 0.00 0.00 1.69 0.00 2.21 0.03 2.71 0.13 3.16 0.28 3.55 0.47 3.88 0.69 4.15 0.92 4.37 1.17 4.53 1.41 4.66 1.65 4.74 2.90
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される蒸気タービン用の真直ぐな
サイドエントリ形タービン翼の斜視図、第2図は第1図
のタービン翼の根元部の部分斜視図、第3図は第1図の
タービン翼が嵌合するロータの尖塔状部の部分図、第4
図は本発明による根元部とロータの溝とが互いに嵌合し
た状態を示す図、第5図は本発明による翼の根元部又は
ロータの溝の輪郭図、第6図はロータの尖塔状部に嵌合
した翼の根元部の部分断面図である。 11はサイドエントリ形タービン翼、13は根元部、15はエ
アフォイル部、17はプラットホーム部、19はロータの
溝、21はロータ、23は上方のこ歯状部分、25は中間のこ
歯状部分、27は下方のこ歯状部分、31は上方タング、33
は上方フィレット、35は上方ランド、36は中間タング、
37は中間フィレット、41は中間ランド、43は下方タン
グ、45は下方フィレット、47は下方ランド、100は対称
軸、110は尖塔状部である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー・ウォルター・ヘイニッグ アメリカ合衆国,フロリダ州,ココア・ ビーチ,ヨット・ヘブン 32 (56)参考文献 米国特許4191509(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01D 5/30

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対称面のまわりに対称的に形成され、ター
    ビン翼をロータに取付ける、両側がのこ歯状の尖塔の形
    をしたサイドエントリ形根元部であって、ロータが縦対
    称軸を有し、翼が根元部を越えて半径方向外方に延びる
    エアフォイル部を有し、根元部はタービンのロータの周
    辺に配設された相補する尖塔状の溝内に嵌合でき、根元
    部の半径方向外端部に形成された上方のこ歯状部分が、
    根元部の両側に対称的に設けられた一対の上方タング、
    それぞれ距離dの間隔を置き、曲率半径rtを有し、上方
    タングの半径方向外方に位置した一対の上方フィレッ
    ト、及び関連のあるフィレットとタングとの間に設けら
    れ、前記対称面と垂直でロータの前記対称軸と平行な平
    面への投影幅wtを有し、遠心力をタービン翼とロータと
    の間で伝える一対の上方ランドを含み、前記上方のこ歯
    状部分から半径方向内方に延びた中間のこ歯状部分が、
    根元部の両側に対称的に設けられた一対の中間タング、
    それぞれ曲率半径rmを有し、根元部の各側の上方タング
    と中間タングとの間に位置した一対の中間フィレット、
    及びそれぞれ投影幅wmを有し、中間フィレットと中間タ
    ングとの間に位置して遠心力をタービン翼とロータとの
    間で伝える一対の中間ランドを含み、前記中間のこ歯状
    部分から半径方向内方に延びた下方のこ歯状部分が、根
    元部の両側に対称的に設けられた一対の下方タング、そ
    れぞれ曲率半径rbを有し、根元部の各側の中間タングと
    下方タングとの間に位置した一対の下方フィレット、及
    びそれぞれ投影幅wbを有し、下方フィレットと下方タン
    グとの間に位置して遠心力をタービン翼とロータと間で
    伝える一対の下方ランドを含み、局部ピーク応力を減じ
    ることにより遠心力、曲げモーメント及び振動の悪影響
    を軽減し、ロータの溝の形成中のバイトの破損を減じる
    設計が施されたのこ歯状タングを、翼の根元部に形成す
    るようにrtが少なくとも0.13d、wtが0.65rt以下、rmが
    少なくとも0.075d、wmが1.25rm以下であることを特徴と
    するサイドエントリ形根元部。
  2. 【請求項2】タービンのロータのまわりに円形の列状に
    設けられ、間にタービン翼の根元部を受入れる溝を画定
    する複数の尖塔状部であって、ロータに結合された各尖
    塔状部の下方のこ歯状部分が、尖塔状部の両側に対称的
    に設けられ、曲率半径sbを有する一対の下方タング、各
    下方タングとロータとの間に位置した下方フィレット、
    及びそれぞれ投影幅wbを有し、下方フィレットと下方タ
    ングとの間に位置して遠心力をタービン翼とロータとの
    間で伝える二つの下方ランドを含み、ロータに対して半
    径方向に前記下方部分から延びた中間のこ歯状部分が、
    尖塔状部の両側に対称的に設けられた一対の中間タン
    グ、それぞれ曲率半径smを有し、下方タングと中間タン
    グとの間に位置した一対の中間フィレット、及びそれぞ
    れ投影幅wmを有し、中間フィレットと中間タングとの間
    に位置して翼の根元部からの力を受ける二つの中間ラン
    ドを含み、ロータに対して半径方向に前記中間部分から
    延びた上方のこ歯状部分が、尖塔状部の両側に対称的に
    設けられた一対の上方タング、それぞれ曲率半径stを有
    し、中間タングと上方タングとの間に位置した一対の上
    方フィレット、及びそれぞれ投影幅wtを有し、上方フィ
    レットと上方タングとの間に位置して翼の根元部からの
    力を受ける二つの上方ランドを含み、局部ピーク応力を
    減じ、ロータの溝の形成の際バイトの破損を減じるよう
    設計された尖塔状部が形成されるように上方フィレット
    の曲率半径stが少なくとも0.07dであり、dは上方フィ
    レット間の尖塔状部の距離であることを特徴とするロー
    タの尖塔状部。
  3. 【請求項3】タービンのロータのまわりに円形の列状に
    設けられた両側がのこ歯状の複数の尖塔状部の間に形成
    されているロータの複数の溝のうちの1つの中にタービ
    ン翼を固定する両側がのこ歯状のサイドエントリ形根元
    部であって、各尖塔状部が第1及び第2の対称な側部を
    有し、尖塔状部の側部がそれぞれ、ロータから延びた下
    方ランド、下方ランドを越えてロータから外方に延びた
    中間ランド、及び中間ランドを越えてロータから外方に
    延び、根元部から力を受ける上方ランドを含み、尖塔状
    部の各側部のランドがそれぞれ実質的に互いに平行関係
    にあり、尖塔状部の中間ランドが尖塔状部の上方ランド
    から距離syの間隔をへだて、尖塔状部の下方ランドが尖
    塔状部の各側部の上方ランドから距離sxの間隔をへだ
    て、前記根元部が尖塔状部の側部にそれぞれ対向して位
    置できる第1及び第2の対称な側部を有し、根元部の側
    部がそれぞれ、尖塔状部の上方ランドに隣接して位置で
    きる上方ランド、尖塔状部の中間ランドに対向して位置
    できる中間ランド、及び尖塔状部の下方ランドに対向し
    て位置できる下方ランドを含み、根元部の各側部のラン
    ドがそれぞれ実質的に互いに平行関係にあり、根元部の
    中間ランドが根元部の上方ランドから距離rxの間隔をへ
    だて、根元部の下方ランドが根元部の上方ランドから距
    離ryの間隔をへだて、前記根元部を固定ロータの溝の中
    に嵌合させたとき、根元部の上方ランドが尖塔状部の上
    方ランドから0.003mm以下の距離の間隔をへだて、根元
    部の中間ランドが尖塔状部の中間ランドから0.023mm以
    下の距離をへだて、根元部の下方ランドが尖塔状部の下
    方ランドから0.015mm以下の距離の間隔をへだてている
    ことを特徴とする根元部及び尖塔状部。
  4. 【請求項4】根元部を隣り合った尖塔状部で形成された
    溝の中に嵌合させたとき、距離syが15.27m〜15.29mm、s
    xが29.01mm〜29.02mm、rxが15.27mm〜15.29mm、ryが29.
    01mm〜29.02mmであることを特徴とする請求項第3項記
    載の根元部及び尖塔状部。
  5. 【請求項5】タービンのロータのまわりに円形の列状に
    設けられた両側がのこ歯状の複数の尖塔状部の間に形成
    されているロータの複数の溝のうちの1つの中にタービ
    ン翼を固定する両側がのこ歯状のサイドエントリ形根元
    部であって、各尖塔状部が第1及び第2の対称な側部を
    有し、尖塔状部の側部がそれぞれ、ロータから延びた下
    方ランド、下方ランドを越えてロータから外方に延びた
    中間ランド、及び中間ランドを越えてロータから外方に
    延び、根元部からの力を受ける上方ランドを含み、尖塔
    状部の各側部のランドがそれぞれ実質的に互いに平行関
    係にあり、尖塔状部の中間ランドが尖塔状部の上方ラン
    ドから距離syの間隔をへだて、尖塔状部の下方ランドが
    尖塔状部の各側部の上方ランドから距離sxの間隔をへだ
    て、前記根元部が尖塔状部の側部にそれぞれ対向して位
    置できる第1及び第2の対称な側部を有し、根元部の側
    部がそれぞれ、尖塔状部の上方ランドに隣接して位置で
    きる上方ランド、尖塔状部の中間ランドに対向して位置
    できる中間ランド、及び尖塔状部の下方ランドに対向し
    て位置できる下方ランドを含み、根元部の各側部のラン
    ドがそれぞれ実質的に互いに平行関係にあり、根元部の
    中間ランドが根元部の上方ランドから距離rxの間隔をへ
    だて、根元部の下方ランドが根元部の上方ランドから距
    離ryの間隔をへだて、前記根元部を固定ロータの溝の中
    に嵌合させたとき、根元部の上方ランドが尖塔状部の上
    方ランドから距離gtの間隔をへだて、根元部の中間ラン
    ドが尖塔状部の中間ランドから距離gmの間隔をへだて、
    根元部の下方ランドが尖塔状部の下方ランドから距離gb
    の間隔をへだてているが、gm及びgbは所定の大きさだけ
    異なっていることを特徴とする根元部及び尖塔状部。
  6. 【請求項6】gtはゼロではないことを特徴とする請求項
    第5項記載の根元部及び尖塔状部。
  7. 【請求項7】根元部の上方ランドと尖塔状部の上方ラン
    ドとの間の距離はタービン作動中はゼロであることを特
    徴とする請求項第6項記載の根元部及び尖塔状部。
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