JPS6045282B2 - 多段落軸流回転機械のロ−タの製造法 - Google Patents
多段落軸流回転機械のロ−タの製造法Info
- Publication number
- JPS6045282B2 JPS6045282B2 JP15747477A JP15747477A JPS6045282B2 JP S6045282 B2 JPS6045282 B2 JP S6045282B2 JP 15747477 A JP15747477 A JP 15747477A JP 15747477 A JP15747477 A JP 15747477A JP S6045282 B2 JPS6045282 B2 JP S6045282B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- blade root
- rotor
- stage
- rotor disk
- 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.)
- Expired
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
従来の蒸気タービンなどの多段落軸流回転機械のロータ
ては、全部の段落又は大部分の段落、すなわち例えば調
速段落や出口又は入口側の最も翼の長い一、二の段落を
除く、すべての段落のロータディスク外径を同一とし、
かつこれらの段落の翼枚数及びクリスマスツリー形又は
類似形の翼根溝の形状を同一にし、全段落の同一位相に
あるすべての翼根溝を一つのブローチ工具で同時に創成
し、各一つの翼根溝には一つの翼が取付けられるものが
ある。
ては、全部の段落又は大部分の段落、すなわち例えば調
速段落や出口又は入口側の最も翼の長い一、二の段落を
除く、すべての段落のロータディスク外径を同一とし、
かつこれらの段落の翼枚数及びクリスマスツリー形又は
類似形の翼根溝の形状を同一にし、全段落の同一位相に
あるすべての翼根溝を一つのブローチ工具で同時に創成
し、各一つの翼根溝には一つの翼が取付けられるものが
ある。
このようなタービンロータは、一つのブローチ工具で多
数の段落の同一位相にある翼根溝が同時に加工できるの
で、加工が容易で加工時間が短いなどの利点はあるが、
翼根部の形状、寸法が翼の長短にかかわらず同一となる
ため、翼根寸法はこの構造適用範囲内での運転時遠心力
等の最も大きい最長翼の段落のものに揃えられることに
なり、短翼の段落では必要以上の大きい強度となり、い
わゆる強度上過剰設計となる。然も翼の枚数が翼長に関
係なく、どの段落も同一となるため、段落によつては翼
長に対し極端な値の翼ピッチを採用しなければならない
という欠点もあり、段数が多く、翼長の変化のはげしい
軸流回転機械における実用化は極めて困難である。この
発明は、前記一つのブローチ工具による複・数段落の翼
根溝の同時加工の利点を失うことなく、前記過剰設計の
欠点を解消することを目的として提案された多段落軸流
回転機械のロータの製造法に関するもので、銀翼段落の
ロータ外径を他の長翼段落ロータデスク外径よりも予め
計算したｉ値だけ大きくして、ブローチ創成による銀翼
段落の翼根溝を深く形成し、その各一つの翼根溝に複数
個の翼を取付けたことを特徴とするものである。
数の段落の同一位相にある翼根溝が同時に加工できるの
で、加工が容易で加工時間が短いなどの利点はあるが、
翼根部の形状、寸法が翼の長短にかかわらず同一となる
ため、翼根寸法はこの構造適用範囲内での運転時遠心力
等の最も大きい最長翼の段落のものに揃えられることに
なり、短翼の段落では必要以上の大きい強度となり、い
わゆる強度上過剰設計となる。然も翼の枚数が翼長に関
係なく、どの段落も同一となるため、段落によつては翼
長に対し極端な値の翼ピッチを採用しなければならない
という欠点もあり、段数が多く、翼長の変化のはげしい
軸流回転機械における実用化は極めて困難である。この
発明は、前記一つのブローチ工具による複・数段落の翼
根溝の同時加工の利点を失うことなく、前記過剰設計の
欠点を解消することを目的として提案された多段落軸流
回転機械のロータの製造法に関するもので、銀翼段落の
ロータ外径を他の長翼段落ロータデスク外径よりも予め
計算したｉ値だけ大きくして、ブローチ創成による銀翼
段落の翼根溝を深く形成し、その各一つの翼根溝に複数
個の翼を取付けたことを特徴とするものである。
以下に本発明の実施態様を示す図面について、段単列で
ロータを構成する場合を詳述する。
ロータを構成する場合を詳述する。
第１図の０はロータ軸で、これと一体に製作され又はこ
れに固着された各段落のロータディスク１，１，２，２
及び３，３は、第１図で左方のものほど短い翼を有する
ものとし、まず通常段落のロータディスク１，１の直径
Ｄ１及びその周辺に多数放射状に装着される翼１１の翼
根１２の形状寸法を設計により定め、更にその取付け用
の翼根溝１０を深く延はした形状（最短翼段落ロータデ
ィスク３の翼根溝３０の形状）に定めておく。短翼段落
の各ロータディスク２，２及び３，３では、各一つの翼
根溝２０，３０に装着される後述の翼数や翼根の分割様
式、更に遠心力に対する強度等の条件を考慮して、各ロ
ータディスク直径Ｄ２，Ｄ３を第１図、第２図のように
、それぞれ前記予め計算して定めた値ｄ１及びＤ２だけ
大きく形成する。そして前記最短翼段落ロータディスク
３の翼根溝３０の形状に適合する断面形状のプローチ工
具（図示しない）を、第１図でロータ軸０の軸線に平行
に例えば右から左へ送り連動させることにより、通常段
落のロータディスク１，１の周辺に翼根溝１０，１０を
削成すると同時に、これと同一位相の各短翼段落ロータ
ディスク２，２及び３，３における翼根溝２０，３０を
削成する。ロータ軸０を所定角度に順次割出して、各段
落ロータディスク１，２，３の周辺の全翼根溝をプロー
チ削成することは勿論である。次に短翼段落において、
短翼であるため回転に！よる遠心力が小さいことと、深
く延ばした翼根溝３０に相応して翼根寸法が大きくなり
、強度設計上十分余裕ができることを利用して、一つの
翼根溝に複数個の翼を装着する。
れに固着された各段落のロータディスク１，１，２，２
及び３，３は、第１図で左方のものほど短い翼を有する
ものとし、まず通常段落のロータディスク１，１の直径
Ｄ１及びその周辺に多数放射状に装着される翼１１の翼
根１２の形状寸法を設計により定め、更にその取付け用
の翼根溝１０を深く延はした形状（最短翼段落ロータデ
ィスク３の翼根溝３０の形状）に定めておく。短翼段落
の各ロータディスク２，２及び３，３では、各一つの翼
根溝２０，３０に装着される後述の翼数や翼根の分割様
式、更に遠心力に対する強度等の条件を考慮して、各ロ
ータディスク直径Ｄ２，Ｄ３を第１図、第２図のように
、それぞれ前記予め計算して定めた値ｄ１及びＤ２だけ
大きく形成する。そして前記最短翼段落ロータディスク
３の翼根溝３０の形状に適合する断面形状のプローチ工
具（図示しない）を、第１図でロータ軸０の軸線に平行
に例えば右から左へ送り連動させることにより、通常段
落のロータディスク１，１の周辺に翼根溝１０，１０を
削成すると同時に、これと同一位相の各短翼段落ロータ
ディスク２，２及び３，３における翼根溝２０，３０を
削成する。ロータ軸０を所定角度に順次割出して、各段
落ロータディスク１，２，３の周辺の全翼根溝をプロー
チ削成することは勿論である。次に短翼段落において、
短翼であるため回転に！よる遠心力が小さいことと、深
く延ばした翼根溝３０に相応して翼根寸法が大きくなり
、強度設計上十分余裕ができることを利用して、一つの
翼根溝に複数個の翼を装着する。
第２図は、翼根溝とこれに装着される翼根部の３一実施
形を例示したもので、最短翼段落ロータディスク３に装
着される翼根部は分割面３４，３４によつて３分割（分
割の実用的手段については後に第３，第４図により説明
）されており、それぞれの翼根部３２はこれと一体に形
成されて放射方４向に延ひる１個の翼３１を有する。
形を例示したもので、最短翼段落ロータディスク３に装
着される翼根部は分割面３４，３４によつて３分割（分
割の実用的手段については後に第３，第４図により説明
）されており、それぞれの翼根部３２はこれと一体に形
成されて放射方４向に延ひる１個の翼３１を有する。
次の短翼段落ロータディスク２の翼根溝２０には、前記
分割面３４と同様な分割面で２分割され、各分割片がそ
れぞれ１体に形成されて放射方向に延びる１個の翼２１
を有する翼根部２２が装着されている。第３図は翼根部
を複数の分割片に分割する手段の各種を例示したもので
、ａ−ｅは２分割（第２図では２段目の短翼段落）の例
、ｄは３分割の例７である。ただし、ロータ軸線方向の
移動を拘束する機種の図示は省略している。２３，３３
は各段落ロータディスクの周面に定位される翼根のフラ
ンジ部であり、ａの２つ割翼根部２２は、その中心を通
る分割平面２４でフラ９ンジ部３と共に２個対称形の分
割片２２ａ，２２ｂに分割したもの、ｂは同様な分割面
２４の片側の分割片２２ａに凹部２５、他方の分割片２
２ｂにはこれに嵌合する凸部２６を設けた例、ｅは短か
い分割平面２７と相互に嵌合し合う凹部２８、７凸部２
９との組合わせで非対称形の２つの分割片２２ｃ，２２
ｄに分割した例である。
分割面３４と同様な分割面で２分割され、各分割片がそ
れぞれ１体に形成されて放射方向に延びる１個の翼２１
を有する翼根部２２が装着されている。第３図は翼根部
を複数の分割片に分割する手段の各種を例示したもので
、ａ−ｅは２分割（第２図では２段目の短翼段落）の例
、ｄは３分割の例７である。ただし、ロータ軸線方向の
移動を拘束する機種の図示は省略している。２３，３３
は各段落ロータディスクの周面に定位される翼根のフラ
ンジ部であり、ａの２つ割翼根部２２は、その中心を通
る分割平面２４でフラ９ンジ部３と共に２個対称形の分
割片２２ａ，２２ｂに分割したもの、ｂは同様な分割面
２４の片側の分割片２２ａに凹部２５、他方の分割片２
２ｂにはこれに嵌合する凸部２６を設けた例、ｅは短か
い分割平面２７と相互に嵌合し合う凹部２８、７凸部２
９との組合わせで非対称形の２つの分割片２２ｃ，２２
ｄに分割した例である。
各分割片にはそれぞれ放射状に延びる１個の翼２１が一
体に形成されている。ａにおいては、翼根溝２０に嵌合
する２片の翼根部が若干の相対運動を行うことｌができ
、ｂ及びｃの例では相対運動が一方向を除き抑制される
。これらは実施上の各種の条件に基いて取捨選択し得る
。ｄは翼根部３２を３分割する場合の一例で、分割面３
４，３４と、両側の分割片にそれぞれ内向きに設けた凸
部３５，３５を作る分割面とで両側の分割片３２ａ，３
２ｂの間に上下の広幅部分３６，３７の間に凹入する狭
幅部分３８を有する第３の分割片３２ｃを形成している
。３個の分割片は全体で１個のフランジ部３３を有する
クリスマスツリー形翼根部を形成する。
体に形成されている。ａにおいては、翼根溝２０に嵌合
する２片の翼根部が若干の相対運動を行うことｌができ
、ｂ及びｃの例では相対運動が一方向を除き抑制される
。これらは実施上の各種の条件に基いて取捨選択し得る
。ｄは翼根部３２を３分割する場合の一例で、分割面３
４，３４と、両側の分割片にそれぞれ内向きに設けた凸
部３５，３５を作る分割面とで両側の分割片３２ａ，３
２ｂの間に上下の広幅部分３６，３７の間に凹入する狭
幅部分３８を有する第３の分割片３２ｃを形成している
。３個の分割片は全体で１個のフランジ部３３を有する
クリスマスツリー形翼根部を形成する。
また各分割片はそれぞれ一体に形成されて放射状に延び
る１個の翼３１を有する。上記複数に分割した翼根部は
、全体を１個として取扱うことができれば有利である。
る１個の翼３１を有する。上記複数に分割した翼根部は
、全体を１個として取扱うことができれば有利である。
翼根溝部と翼根部の形状寸法又は翼根分割形状を工夫す
れば、わずかの力で分割翼根同志の動きを抑制するよう
に設計することもできるので、その場合には、翼に変形
を来さない程度の軽い溶接を施すことによソー体化し、
又は簡単な結合手段で連結して置くことができる。第４
図はかかる結合手段の１例で、前記第３図ｃのような２
個の分割片２２ｃ，２２ｄにそれぞれに相互に平行な小
貫通孔４０，４０を設け、この両貫通孔にＵ字形止ピン
４の両脚部４１，４１を挿通し、他面から突出する脚部
先端を折曲げて両分割片２２ｃ，２２ｄを一体化してい
る。同様な手段は、２個のピンの使用でｄの３分割片の
一体化にも適用できることは明らかである。以上を要す
るに、一つの翼根溝に装着される各翼根部の分割は、ロ
ータの静止時、回転時共に相対運動上からも無理がかか
らぬような直線、曲線あるいはそれらの組合わせからな
る分割面で複数分割されるものである。
れば、わずかの力で分割翼根同志の動きを抑制するよう
に設計することもできるので、その場合には、翼に変形
を来さない程度の軽い溶接を施すことによソー体化し、
又は簡単な結合手段で連結して置くことができる。第４
図はかかる結合手段の１例で、前記第３図ｃのような２
個の分割片２２ｃ，２２ｄにそれぞれに相互に平行な小
貫通孔４０，４０を設け、この両貫通孔にＵ字形止ピン
４の両脚部４１，４１を挿通し、他面から突出する脚部
先端を折曲げて両分割片２２ｃ，２２ｄを一体化してい
る。同様な手段は、２個のピンの使用でｄの３分割片の
一体化にも適用できることは明らかである。以上を要す
るに、一つの翼根溝に装着される各翼根部の分割は、ロ
ータの静止時、回転時共に相対運動上からも無理がかか
らぬような直線、曲線あるいはそれらの組合わせからな
る分割面で複数分割されるものである。
本発明の製造方法によれば、以上に詳述するように、蒸
気タービン等の多段落ロータにおいて、通常設計で定め
られた長翼段落のロータディスクの径に比べて、各短翼
段落ロータディスクに形成された深い翼根溝に、複数個
（たとえば２又は３個）に分割されてそれぞれ１個の翼
を備えた翼根部を装着したので、従来この種軸流機械の
ロータのように短翼段落における過剰設計が解消され、
遠心力に対する強度が長翼段落と平均化し、また翼長に
対する翼ピッチの比も平均化し得る効果がある。
気タービン等の多段落ロータにおいて、通常設計で定め
られた長翼段落のロータディスクの径に比べて、各短翼
段落ロータディスクに形成された深い翼根溝に、複数個
（たとえば２又は３個）に分割されてそれぞれ１個の翼
を備えた翼根部を装着したので、従来この種軸流機械の
ロータのように短翼段落における過剰設計が解消され、
遠心力に対する強度が長翼段落と平均化し、また翼長に
対する翼ピッチの比も平均化し得る効果がある。
なお、強度上その他の理由から可能な場合には、各ロー
タディスク外径Ｄｌ，Ｄ２，Ｄ３間のあらかじめ定めた
前記の値ｄ１及びＤ２の一部をゼロに、すなわち、各ロ
ータディスク外径Ｄｌ，Ｄ２，Ｄ３の一部を同じにして
、翼根部の分割非分割又は分割数と無関係に、一部の段
落の翼根部の全体形を同一形状、同一寸法にすることも
可能である。
タディスク外径Ｄｌ，Ｄ２，Ｄ３間のあらかじめ定めた
前記の値ｄ１及びＤ２の一部をゼロに、すなわち、各ロ
ータディスク外径Ｄｌ，Ｄ２，Ｄ３の一部を同じにして
、翼根部の分割非分割又は分割数と無関係に、一部の段
落の翼根部の全体形を同一形状、同一寸法にすることも
可能である。
この場合においても、通常段落における翼と短翼段落に
おける翼の大きさの差による遠心力等の差に基いて、上
記同様に分割した翼根部はそれに必要な強度を維持し得
るものである。
おける翼の大きさの差による遠心力等の差に基いて、上
記同様に分割した翼根部はそれに必要な強度を維持し得
るものである。
第１図はこの発明の実施によつて製作された多段軸流回
転機械（蒸気タービン）のロータの側面図で、各段落ロ
ータディスクの翼根溝を切欠断面で示したもの、第２図
は第１図■−■線方向に見た正面図で、各段落ロータデ
ィスクの翼根溝に対する翼の装着状態を示したもの、第
３図Ａ，ｂ，ｃ及びｄは短翼段落ロータディスクの翼根
溝に対して装着される翼根部の分割例を示した拡大正面
、第４図は複数分割した翼根部の連結手段の一例を示す
拡大斜視図である。 ｊ１１・・・・・・長翼段落ロータディスク、２，３・
・・・・・短翼段落ロータディスク。
転機械（蒸気タービン）のロータの側面図で、各段落ロ
ータディスクの翼根溝を切欠断面で示したもの、第２図
は第１図■−■線方向に見た正面図で、各段落ロータデ
ィスクの翼根溝に対する翼の装着状態を示したもの、第
３図Ａ，ｂ，ｃ及びｄは短翼段落ロータディスクの翼根
溝に対して装着される翼根部の分割例を示した拡大正面
、第４図は複数分割した翼根部の連結手段の一例を示す
拡大斜視図である。 ｊ１１・・・・・・長翼段落ロータディスク、２，３・
・・・・・短翼段落ロータディスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記Ａ＿１、Ａ＿２及びＡ＿３の条件を備えたこと
を特徴とする多段落軸流回転機械のロータの製造法。 Ａ＿１ 各短翼段落ロータディスク２、３の外径Ｄ＿２
、Ｄ＿３を、通常の設計で定められた長翼段落ロータデ
ィスク１の外径Ｄ＿１より、それぞれ予め計算して定め
た値ｄ＿１及びｄ＿２だけ大きくする。 Ａ＿２ 最大直径のロータディスクの翼根溝形状に適合
するブローチ工具をロータ軸Ｏの軸線に平行に移動させ
て、上記各段落ロータディスク１、２、３の同じ位相の
翼根溝１０、２０、３０を同時に削設することにより、
該各段落ロータディスク１、２、３に同じクリスマスツ
リー形その他の形状の翼根溝１０、２０、３０を形成す
る。 Ａ＿３ 上記短翼段落ロータディスク２、３の翼根溝２
０、３０に、複数個に分割され、それぞれ一体に放射状
に延びる各１個の翼２１、３１を有しかつ全体で上記翼
根溝に適合する１個の翼根部を形成する分割片をその接
合面で合わせて装着する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15747477A JPS6045282B2 (ja) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | 多段落軸流回転機械のロ−タの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15747477A JPS6045282B2 (ja) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | 多段落軸流回転機械のロ−タの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5493702A JPS5493702A (en) | 1979-07-25 |
| JPS6045282B2 true JPS6045282B2 (ja) | 1985-10-08 |
Family
ID=15650461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15747477A Expired JPS6045282B2 (ja) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | 多段落軸流回転機械のロ−タの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6045282B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195827U (ja) * | 1982-06-24 | 1983-12-26 | 横河電機株式会社 | 電磁流量計 |
| JPS595806A (ja) * | 1982-07-03 | 1984-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | 軸流タ−ビンロ−タ |
| JPS60110603U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | 三菱重工業株式会社 | 集合翼 |
| JPS60110601U (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | 三菱重工業株式会社 | 動翼 |
| JP2604448Y2 (ja) * | 1991-04-22 | 2000-05-15 | 三菱重工業株式会社 | 回転翼 |
| US20100166561A1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-07-01 | General Electric Company | Turbine blade root configurations |
-
1977
- 1977-12-28 JP JP15747477A patent/JPS6045282B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5493702A (en) | 1979-07-25 |
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