JPH0211746B2 - - Google Patents
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- JPH0211746B2 JPH0211746B2 JP58155289A JP15528983A JPH0211746B2 JP H0211746 B2 JPH0211746 B2 JP H0211746B2 JP 58155289 A JP58155289 A JP 58155289A JP 15528983 A JP15528983 A JP 15528983A JP H0211746 B2 JPH0211746 B2 JP H0211746B2
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- runner
- cover plate
- welded
- rib
- plate
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Hydraulic Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は水力機械のランナの製造方法に係り、
特に分割可能なランナのクラウンおよびバンドの
表面を周方向および径方向に固設されたリブプレ
ートの区分の開口部をカバープレートで被うよう
にした水力機械のランナの製造方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for manufacturing a runner for a hydraulic machine,
In particular, the present invention relates to a method of manufacturing a runner for a hydraulic machine in which the openings of sections of rib plates fixed in the circumferential and radial directions of the crown and band surfaces of the splittable runner are covered with cover plates.
一般に大型のフランシス水車ランナは、生産上
の理由や運搬上の要請等によりランナを複数個の
ランナ片に分割可能に構成しておき、あらかじめ
複数個のランナ片を工場で製造したのち、現地へ
輪送して組立てることが多い。この場合、各ラン
ナ片の接合部にはフランジが形成されていて組立
ての際、ランナ片のフランジ接合面を突き合せ、
フランジ部どうしをボルト締め結合している。こ
のようにフランジ結合すると、フランジがランナ
クラウンあるいはランナバンドの表面から突出す
ることになるから、ランナの回転時に突出したフ
ランジが水をかく拌し水の摩擦抵抗が増加し水力
効率が低下するという問題があつた。
Generally, large Francis turbine runners are constructed so that they can be divided into multiple runner pieces due to production reasons or transportation requirements, and the multiple runner pieces are manufactured in advance at a factory and then delivered to the site. It is often assembled by transporting it. In this case, flanges are formed at the joints of each runner piece, and during assembly, the flange joint surfaces of the runner pieces are butted against each other.
The flanges are joined together by bolts. When flange-connected in this way, the flange protrudes from the surface of the runner crown or runner band, so when the runner rotates, the protruding flange stirs water, increasing the frictional resistance of the water and reducing hydraulic efficiency. There was a problem.
そこで、突出したフランジによる抵抗を少なく
するために、ランナのフランジ接合部をカバープ
レートで覆い、ランナ全周にわたつて部分的な突
起が存在しないような工夫がされている。第1図
および第2図は、この種の水力機械のランナを示
したものであり、ランナ1はランナクラウン2a
とランナバンド2bとこれらの間に挾持された複
数枚のランナ羽根2cとからなつている。このう
ちランナクラウン2aの上面には複数のリブプレ
ート3が半径方向および円周方向に格子状に交差
するように溶接結合されている。そして、これら
のリブプレート3によつて囲まれた区域の開口の
それぞれは、カバープレート4によつて覆われ、
これらのカバープレート4の全周縁は、第2図中
符号5で示した溶接線に沿つて溶接結合されてい
る。このように分割ランナのフランジ接合部をリ
ブプレート3とカバープレート4で覆うことによ
つて回転時のランナの水中摩擦抵抗を減ずること
ができる。同様にしてランナバンド2bの側にも
リブプレート3,3が溶接結合され、カバープレ
ート4が宛がわれて接合部が溶接結合されてい
る。なお、カバープレート4には内外面に作用す
る圧力差を少なくするために複数個のバランスホ
ール6が穿設されている。 Therefore, in order to reduce the resistance caused by the protruding flanges, the flange joint portion of the runner is covered with a cover plate so that there are no partial protrusions around the entire periphery of the runner. Figures 1 and 2 show runners of this type of hydraulic machine, in which runner 1 has a runner crown 2a.
It consists of a runner band 2b and a plurality of runner blades 2c held between them. A plurality of rib plates 3 are welded to the upper surface of the runner crown 2a so as to intersect in a grid pattern in the radial and circumferential directions. Each of the openings in the area surrounded by these rib plates 3 is covered by a cover plate 4,
The entire circumferential edges of these cover plates 4 are welded together along welding lines indicated by reference numeral 5 in FIG. By covering the flange joint portion of the split runner with the rib plate 3 and cover plate 4 in this way, the underwater frictional resistance of the runner during rotation can be reduced. Similarly, rib plates 3, 3 are welded together on the runner band 2b side, and a cover plate 4 is applied and the joint portion is welded together. Note that a plurality of balance holes 6 are bored in the cover plate 4 in order to reduce the pressure difference acting on the inner and outer surfaces.
このように構成されたランナ2が水中で高速回
転すると、カバープレート4の表面には高周波の
水圧脈動が作用するために、カバープレート4に
は、第3図および第4図に示すように、高周波の
曲げモーメントMA,MBが発生する。特にカバー
プレート4のそれぞれの内面の両端の溶接辺の中
央近傍に発生する繰返し応力σC,σDは他の部分に
発生する応力に比較して大きい。これは、水圧に
よつて生ずるカバープレートの一様曲げ応力がリ
ブプレートの溶接辺の中央近傍で最大となること
に加えてカバープレート4の内面角の隅角部に応
力集中が生ずるためである。
When the runner 2 configured as described above rotates at high speed underwater, high-frequency water pressure pulsations act on the surface of the cover plate 4, so that the cover plate 4 has the following effects, as shown in FIGS. 3 and 4. High frequency bending moments M A and M B are generated. In particular, the repeated stresses σ C and σ D generated near the center of the welding sides at both ends of the inner surface of each cover plate 4 are larger than the stresses generated in other parts. This is because the uniform bending stress of the cover plate caused by water pressure is maximum near the center of the welded side of the rib plate, and stress concentration occurs at the inner corner of the cover plate 4. .
上述したカバープレート4に穿設されたバラン
スホール6にも応力集中が発生するが、バランス
ホール部の応力集中係数Ktはほぼ曲げを受ける
平板中の円孔縁の応力集中係数Ktにほぼ等しく
約20である。これに対して、隅角部での応力集中
係数は、リブプレート3によつてカバープレート
4の変形が拘束されるうえ、隅角部の曲率半径が
極めて鋭角なために3.0以上に及ぶ値となる。 Stress concentration also occurs in the balance hole 6 drilled in the cover plate 4 described above, but the stress concentration coefficient K t of the balance hole portion is approximately equal to the stress concentration coefficient K t of the circular hole edge in the flat plate that is subjected to bending. Equally about 20. On the other hand, the stress concentration coefficient at the corner reaches a value of 3.0 or more because the deformation of the cover plate 4 is restrained by the rib plate 3 and the radius of curvature at the corner is extremely acute. Become.
例えば、第5図においてカバープレート4の板
厚をT、リブプレート3の板厚をt、隅角部の曲
率半径をrとすると、隅角部の応力集中係数Kt
は主にTとrに依存し、次式で近似することがで
きる。 For example, in FIG. 5, if the thickness of the cover plate 4 is T, the thickness of the rib plate 3 is t, and the radius of curvature of the corner is r, then the stress concentration coefficient of the corner is K t
mainly depends on T and r, and can be approximated by the following equation.
Kt=1+0.19(r/T)0.69 ……(1)
ちなみに、従来のカバープレートではTは10mm
以上、rはおよそ0.3mm以下となるのでKtは3.0以
上の大きな値となる。 K t = 1 + 0.19 (r / T) 0.69 ... (1) By the way, in the conventional cover plate, T is 10 mm
As described above, since r is about 0.3 mm or less, K t has a large value of 3.0 or more.
このように、カバープレート4の溶接結合部に
隅角部での応力集中によつて高い繰返し応力が発
生する結果、疲労亀裂が発生しやすく、いつたん
亀裂が発生すると急速に伝播していくことが知ら
れている。このような危険を防止するためには、
カバープレート4の板厚を大きくして曲げ応力を
低くすることが考えられるが、この場合にはラン
ナ重量が増大して水車性能が低下し、製造コスト
も増大するという問題がある。 As described above, as a result of high repeated stress occurring in the welded joint of the cover plate 4 due to stress concentration at the corners, fatigue cracks are likely to occur, and once cracks occur, they propagate rapidly. It has been known. To prevent such dangers,
It is conceivable to increase the thickness of the cover plate 4 to reduce the bending stress, but in this case there are problems in that the weight of the runner increases, the performance of the water turbine decreases, and the manufacturing cost also increases.
そこで、本発明はカバープレート4の板厚を大
きくすることなく、カバープレート4の溶接結合
部における応力集中係数を小さくして、強度も増
大させるために、カバープレートの内面とリブプ
レートとの隅角部における開先を凹曲面状のすみ
肉溶接で結合し、その曲率半径をカバープレート
の板厚の9%以上としたランナの製造方法を提供
することにある。
Therefore, the present invention aims to reduce the stress concentration coefficient at the welded joint of the cover plate 4 and increase the strength without increasing the thickness of the cover plate 4. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a runner in which grooves at corners are joined by fillet welding in the form of a concave curve, and the radius of curvature thereof is 9% or more of the thickness of a cover plate.
上記目的を達成するために、本発明による水力
機械のランナの製造方法は、周方向および径方向
に延在するリブプレートをランナクラウンおよび
ランナバンドの表面上に配設し、これらリブプレ
ートで囲まれた区分の開口部をカバープレートで
覆い、各部材の接合部を溶接結合してなる水力機
械のランナの製造方法において;各区分を構成す
るリブプレートの一端に作業用の開口を形成する
ようなカバープレートを宛がい、両者の接合部の
角隅部を溶接し、その後、この溶接部が曲面とな
るように成形仕上げを施したのち、リブプレート
の他端をランナクラウンまたはランナバンドに組
み立てた後、溶接結合し、継いでカバープレート
の作業用の開口に盲蓋を被せ、溶接結合するよう
にしたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a runner for a hydraulic machine according to the present invention includes disposing rib plates extending in the circumferential direction and the radial direction on the surfaces of the runner crown and the runner band, and surrounding the runner with these rib plates. In a method for manufacturing a runner for a hydraulic machine in which the openings of the divided sections are covered with cover plates and the joints of each member are welded; Attach the cover plate to the runner, weld the corners of the joint between the two, then finish the welded part so that it becomes a curved surface, and then assemble the other end of the rib plate to the runner crown or runner band. After that, the work opening of the cover plate is covered with a blind lid, and the work opening of the cover plate is then welded and connected.
以下本発明による水力機械のランナの製造方法
の実施例を第6図乃至第16図を参照して説明す
る。
An embodiment of the method for manufacturing a runner for a hydraulic machine according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 to 16.
本発明によつて製造される水力機械のランナの
構造それ自体は第1図および第2図に示した従来
のものと全く同様であつて、ランナは、ランナク
ラウン2aとランナバンド2bとこれらの間に挟
持された複数個のランナ羽根2cとから構成さ
れ、ランナクラウン2aおよびランナバンド2b
の表面に複数のリブプレート3が格子目を形成す
るように半径方向および円周方向に配設されてい
る。そして、上記リブプレート3によつて包囲形
成された格子目に相当する開口区分の各々はカバ
ープレート4によつて閉塞され、カバープレート
4の全周縁はリブプレート3に対して溶接結合さ
れている。これらのリブプレート3は、ランナク
ラウン2aおよびランナバンド2bとの溶接結合
に先立つてカバープレート4に対して溶接結合さ
れている。 The structure itself of the runner of the hydraulic machine manufactured by the present invention is exactly the same as the conventional one shown in FIGS. 1 and 2, and the runner consists of a runner crown 2a, a runner band 2b, and It is composed of a plurality of runner blades 2c sandwiched between a runner crown 2a and a runner band 2b.
A plurality of rib plates 3 are arranged in the radial and circumferential directions so as to form a grid on the surface. Each of the opening sections corresponding to the grid surrounded by the rib plate 3 is closed by a cover plate 4, and the entire circumferential edge of the cover plate 4 is welded to the rib plate 3. . These rib plates 3 are welded to the cover plate 4 prior to being welded to the runner crown 2a and runner band 2b.
上記カバープレート4は、第6図に示したよう
に、そのほぼ中央部に溶接作業用の開口7が形成
されている。 As shown in FIG. 6, the cover plate 4 has an opening 7 for welding work formed approximately in the center thereof.
第7図は隣接した3つのカバープレート4の一
部を切除して示した平面図であり、この図は、後
述するように、開口7を盲蓋8によつて閉塞し溶
接結合した状態を示している。 FIG. 7 is a partially cut away plan view of three adjacent cover plates 4, and this figure shows a state in which the openings 7 are closed with blind lids 8 and welded together, as will be described later. It shows.
ちなみに、盲蓋8で開口7を閉塞する前に、第
8図および第9図に示したように、カバープレー
ト4の内面とリブプレート3との間の隅角部の開
先に対して曲率半径Rのすみ肉溶接が施されお
り、リブプレート3はランナクラウン2a又はラ
ンナバンド2bに溶接結合されている。このとき
の溶接作業は、カバープレート4の開口7を通し
て行われる。第8図は第7図の―線に沿つた
横断面を示し、第9図は第7図の―線に沿つ
た横断面をそれぞれ示している。これらの図から
明らかなように、カバープレート4の内面とリブ
プレート3との間の隅角部の開先には半径Rのす
み肉溶接9が施されている。この曲率半径Rは、
前記式(1)より応力集中係中が2以下となるよう
に、TIGによる化粧溶接を施すか、あるいはすみ
肉溶接のあとでグライダ加工又は機械加工などに
よりカバープレート4の板厚tの9%以上の値の
滑らかな曲面に仕上げることが望ましい。 Incidentally, before closing the opening 7 with the blind lid 8, as shown in FIGS. 8 and 9, the curvature is A fillet weld with a radius R is performed, and the rib plate 3 is welded to the runner crown 2a or the runner band 2b. The welding work at this time is performed through the opening 7 of the cover plate 4. 8 shows a cross section taken along the line - in FIG. 7, and FIG. 9 shows a cross section taken along the line - in FIG. 7, respectively. As is clear from these figures, a fillet weld 9 with a radius R is applied to the corner groove between the inner surface of the cover plate 4 and the rib plate 3. This radius of curvature R is
According to the above formula (1), the stress concentration is 9% of the plate thickness t of the cover plate 4 by performing cosmetic welding by TIG, or by glider processing or machining after fillet welding, so that the stress concentration is 2 or less. It is desirable to create a smooth curved surface with a value above.
しかして、カバープレート4の内面とリブプレ
ート3との間の隅角部における溶接作業及び隅角
部の曲面仕上げ作業が完了したのちに、リブプレ
ート3をランナクラウン2a又はランナバンド2
bに溶接接合し、しかる後、第10図及び第11
図に示すように、カバープレート4の開口7に盲
蓋8を宛がい溶接線10に沿つて突き合せ溶接が
行なわれる。 After the welding work at the corner between the inner surface of the cover plate 4 and the rib plate 3 and the curved surface finishing work at the corner are completed, the rib plate 3 is attached to the runner crown 2a or the runner band.
b, and then welded to Figs. 10 and 11.
As shown in the figure, a blind lid 8 is placed over the opening 7 of the cover plate 4, and butt welding is performed along a welding line 10.
第13図は、カバープレート4の内面側の一様
曲げ応力振幅および局部応力振幅を模式的に示し
た分布図であつて、カバープレート4の内面側の
局部応力振幅は、二点鎖線で示すように応力集中
部では次式により一様曲げ応力振幅よりも大きく
なる。 FIG. 13 is a distribution diagram schematically showing the uniform bending stress amplitude and the local stress amplitude on the inner surface of the cover plate 4, and the local stress amplitude on the inner surface of the cover plate 4 is shown by the two-dot chain line. In the stress concentrated part, the amplitude becomes larger than the uniform bending stress amplitude according to the following equation.
局部応力振幅=応力集中係数×一様曲げ応力振
幅 ……(2)
第2図乃至第4図に示したものにおいては、隅
角部における応力集中係数Kt1が3.0以上となるの
で、第13図中に一点鎖線Fで示すカバープレー
ト材料の疲労強度を越える結果、疲労亀裂が発生
する。同図中Kt2は隅角部における曲率半径に対
応した応力集中係数であるが、第6図乃至第9図
に示したものにおける隅角部の曲率半径はカバー
プレート4の板厚の9%以上となつているので、
Kt2は前記(1)式から2.0以下となり、しかも曲率半
径が大きい程にKt2は小さくなる。したがつて、
カバープレート面内での一様曲げ応力が最大とな
る溶接辺中央近傍の局部応力はバランスホール6
の位置にかかわらず、バランスホース6の縁部よ
りも低い、かつ第13図中一点鎖線Fで示すカバ
ープレート4の材料の疲労強度よりも低く抑える
ことが可能となり、疲労亀裂が発生することはな
い。他方、Kt3は溶接線10の突出部10aに対
応する応力集中係数であり、その値は突出部10
aの形状に依存し3〜4に及ぶ場合もある。しか
しながら、この突出部10aを有する溶接部は、
第13図に示すように、カバープレート4の一様
曲げ応力が極めて低い位置に配置されているので
局部応力振幅としては隅角部における値よりも小
さく疲労亀裂が発生することはない。 Local stress amplitude = stress concentration factor × uniform bending stress amplitude ... (2) In the case shown in Figs. 2 to 4, the stress concentration factor K t1 at the corner is 3.0 or more, so the Fatigue cracks occur as a result of exceeding the fatigue strength of the cover plate material indicated by the dashed line F in the figure. In the same figure, K t2 is the stress concentration coefficient corresponding to the radius of curvature at the corner, but the radius of curvature at the corner in those shown in FIGS. 6 to 9 is 9% of the thickness of the cover plate 4. As above,
K t2 is 2.0 or less from the above equation (1), and the larger the radius of curvature, the smaller K t2 becomes. Therefore,
The local stress near the center of the weld edge where the uniform bending stress within the cover plate plane is maximum is the balance hole 6.
Regardless of the position of the cover plate 4, the fatigue strength can be kept lower than the edge of the balance hose 6 and lower than the fatigue strength of the material of the cover plate 4 shown by the dashed line F in FIG. do not have. On the other hand, K t3 is a stress concentration coefficient corresponding to the protrusion 10a of the weld line 10, and its value is
Depending on the shape of a, there may be as many as 3 to 4. However, the welded portion having this protrusion 10a is
As shown in FIG. 13, since the cover plate 4 is disposed at a position where the uniform bending stress is extremely low, the local stress amplitude is smaller than the value at the corner, and fatigue cracks do not occur.
第12図は他の実施例として周方向に隣り合つ
た3つの開口区分11、11,11を示したもの
であつて、各1つの開口区分11は、内周リブプ
レート12と外周リブプレート13と両側の径側
リブプレート14,14とで区画構成されてい
る。上記開口区分11の開口を覆うカバープレー
トは、内側カバープレート15と外側カバープレ
ート16と径側リブプレート14の直上に配置さ
れ内外のカバープレート15,16を連結する中
間カバープレート18とから構成される。 FIG. 12 shows three opening sections 11, 11, 11 adjacent in the circumferential direction as another embodiment, in which each opening section 11 has an inner circumferential rib plate 12 and an outer circumferential rib plate 13. and radial side rib plates 14, 14 on both sides. The cover plate that covers the opening of the opening section 11 is composed of an inner cover plate 15, an outer cover plate 16, and an intermediate cover plate 18 that is arranged directly above the radial rib plate 14 and connects the inner and outer cover plates 15 and 16. Ru.
実際に製造するには、第14図に示したよう
に、内側カバープレート15の内側縁と内側リブ
プレート12の上縁とを直角に突き合せ、両者の
内側隅角部の開先に対して曲率半径Rのすみ肉溶
接を施す。同様にして外側カバープレート16の
外側縁と外周リブプレート13の上縁とを直角に
突き合せ、両者の内側隅角部の開先に対して曲率
半径Rのすみ肉溶接を施す。上記すみ肉溶接部の
曲率半径Rの大きさは、いずれもカバープレート
15,16の板厚の9%以上となるような凹曲面
に形成することが望ましい。これらの溶接はTIG
による化粧溶接かあるいはすみ肉溶接後にグライ
ンダ加工あるいは機械加工などによつて滑らかな
曲面に仕上げることが望ましい。さらに、この溶
接段階では内周リブプレート12と外周リブプレ
ート13とはランナのクラウンまたはバンドの表
面に溶接結合されていないので、すみ肉溶接の自
動化やすみ肉溶接後の機械加工による曲面仕上げ
を容易にできる。したがつて、凸曲面状のすみ肉
溶接部を所定の曲率をもつ凹曲面に仕上げること
も比較的容易であり、上記曲率半径の実測管理は
きわめて容易である。 In actual manufacturing, as shown in FIG. 14, the inner edge of the inner cover plate 15 and the upper edge of the inner rib plate 12 are butted at right angles, and the grooves at the inner corners of both are aligned. Perform fillet welding with radius of curvature R. Similarly, the outer edge of the outer cover plate 16 and the upper edge of the outer peripheral rib plate 13 are abutted at right angles, and fillet welding with a radius of curvature R is performed on the grooves at the inner corners of both. It is desirable that the radius of curvature R of each of the fillet welds be formed into a concave curved surface that is 9% or more of the thickness of the cover plates 15 and 16. These welds are TIG
It is desirable to finish the curved surface into a smooth curved surface by performing cosmetic welding or by grinding or machining after fillet welding. Furthermore, at this welding stage, the inner peripheral rib plate 12 and the outer peripheral rib plate 13 are not welded to the crown or band surface of the runner, making it easy to automate fillet welding and finish curved surfaces by machining after fillet welding. Can be done. Therefore, it is relatively easy to finish a convexly curved fillet weld into a concave curved surface having a predetermined curvature, and actual measurement and management of the radius of curvature is extremely easy.
一方、径側リブプレート14の直上には、中間
カバープレート18の中央部をTの字状に当接さ
せ内側隅角部に対して前述したようにすみ肉溶接
を施す。なお、径側リブプレート14の一部には
スカラツプ19を取付けるために切欠れている。 On the other hand, directly above the radial rib plate 14, the center portion of the intermediate cover plate 18 is brought into contact in a T-shape, and fillet welding is performed on the inner corner portion as described above. Note that a portion of the radial rib plate 14 is cut out for attaching a scallop 19.
しかして、例えばランナクラウン2aの表面に
溶接結合するには先ず内側カバープレート15を
溶接結合した内周リブプレート12をランナクラ
ウン2aの上に配置し内外の隅角部にすみ肉溶接
を施す。次いで、中間カバープレート18を溶接
結合してなる径側リブプレート14を前記内周リ
ブプレート12の両側端に突き合せ、ランナクラ
ウン2aとの間をすみ肉溶接する。さらに、外側
カバープレート16を溶接結合した外周リブプレ
ート13を径側リブプレート14の外端に当接し
隣接した部材との間を溶接結合する。このとき
に、外周リブプレート13とランナクラウン2a
との内側の隅角部の溶接は、溶接作業用の開口7
を通して作業者が開口区分内に入り込んで溶接作
業を行なう必要がある。 Therefore, for example, in order to weld the inner rib plate 12 to the surface of the runner crown 2a, the inner peripheral rib plate 12 to which the inner cover plate 15 is welded is placed on the runner crown 2a, and fillet welding is performed at the inner and outer corners. Next, the radial rib plate 14 formed by welding the intermediate cover plate 18 is butted against both ends of the inner peripheral rib plate 12, and fillet welded to the runner crown 2a. Further, the outer peripheral rib plate 13 to which the outer cover plate 16 is welded is brought into contact with the outer end of the radial rib plate 14 to weld and connect the adjacent members. At this time, the outer peripheral rib plate 13 and the runner crown 2a
When welding the inner corner with the welding opening 7
It is necessary for a worker to enter the opening section through the welding section to perform welding work.
最後にカバープレートに形成された溶接作業用
の開口7に盲蓋8を宛がいその外周縁を溶接線2
0に沿つて内側カバープレート15、外側カバー
プレート16、左右の中間カバープレート18に
対して溶接結合すれば作業は終了する。第15図
及び第16図にこの実施例による溶接結合部の断
面を示す。溶接作業手順は上述したものに限定さ
れるものではなく、要は開口区分内からの溶接作
業が出来るだけ少なくてすむように組立手順を考
えれば良い。 Finally, attach the blind lid 8 to the welding opening 7 formed in the cover plate, and connect the outer periphery of the blind lid 8 to the welding line 2.
The work is completed by welding the inner cover plate 15, the outer cover plate 16, and the left and right intermediate cover plates 18 along the line 0. FIGS. 15 and 16 show cross sections of welded joints according to this embodiment. The welding work procedure is not limited to the above-mentioned one, but the assembly procedure may be designed to minimize the welding work from within the opening section.
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、開口区分を包囲形成するリブプレートとカバ
ープレートとの溶接結合をランナクラウンまたは
ランナバンドに溶接結合する前の段階で行なうよ
うにするとともに、この、すみ肉溶接の凹曲面の
曲率がカバープレートの板厚の9%以上となるよ
うに成形仕上げをしたので、溶接作業がきわめて
容易となり、自動化することも可能となる。この
結果、正確な曲率を溶接結合部に対して与えるこ
とができるようになり、溶接部に対する応力集中
係数を小さくして疲労強度を増大させ信頼性を向
上させることができるという効果を奏する。
As is clear from the above description, according to the present invention, the rib plate surrounding the opening section and the cover plate are welded together before being welded to the runner crown or the runner band, and Since the curvature of the concave curved surface of the fillet weld is 9% or more of the thickness of the cover plate, the welding work is extremely easy and can be automated. As a result, it becomes possible to provide an accurate curvature to the welded joint, and it is possible to reduce the stress concentration factor for the welded part, thereby increasing fatigue strength and improving reliability.
第1図はカバープレートで覆つた水力機械のラ
ンナの一部を示した縦断面図、第2図は同ランナ
の平面図、第3図は第2図の―線に沿つた横
断面図、第4図は第2図の―線に沿つた横断
面図、第5図はリブプレートとカバープレートと
の溶接部を拡大して示した断面図、第6図及び第
7図は本発明の一実施例によつて製造されたラン
ナのカバープレート及びその溶接部を示した平面
図、第8及び第10図は第7図の―線に沿つ
た横断面図、第9図及び第11図は第7図の―
線に沿つた横断面図、第13図はカバープレー
トの内面側の一様曲げ応力振幅および局部応力振
幅を模式的に示した分布図、第12図は本発明の
他の実施例によるランナのカバープレートを示し
た平面図、第14図はカバープレートを分解して
示した斜視図、第15図は第12図の―
線に沿つた横断面図、第16図は第12図の
―線に沿つた横断面図である。
2a……ランナクラウン、2b……ランナバン
ド、4……カバープレート、11……開口区分、
12……内周リブプレート、13……外周リブプ
レート、14……径側リブプレート、15……内
側カバープレート、16……外側カバープレー
ト、18……中間カバープレート。
Fig. 1 is a longitudinal sectional view showing a part of a runner of a hydraulic machine covered with a cover plate, Fig. 2 is a plan view of the runner, and Fig. 3 is a cross sectional view taken along the line - in Fig. 2. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line - in FIG. 2, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the welded portion between the rib plate and the cover plate, and FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views of the present invention. A plan view showing a cover plate of a runner manufactured according to one embodiment and a welded portion thereof, FIGS. 8 and 10 are cross-sectional views taken along the line -- of FIG. 7, and FIGS. 9 and 11. is shown in Figure 7.
FIG. 13 is a distribution diagram schematically showing the uniform bending stress amplitude and local stress amplitude on the inner surface of the cover plate, and FIG. 12 is a cross-sectional view along the line, FIG. FIG. 14 is a plan view showing the cover plate, FIG. 14 is an exploded perspective view of the cover plate, and FIG. 15 is a plan view of FIG. 12.
FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line - of FIG. 12. 2a...Runner crown, 2b...Runner band, 4...Cover plate, 11...Opening division,
12... Inner circumference rib plate, 13... Outer circumference rib plate, 14... Radial side rib plate, 15... Inner cover plate, 16... Outer cover plate, 18... Intermediate cover plate.
Claims (1)
をランナクラウンおよびランナバンドの表面上に
配設し、これらリブプレートで囲まれた区分の開
口部をカバープレートで覆い、各部材の接合部を
溶接結合してなる水力機械のランナの製造方法に
おいて;各区分を構成するリブプレートの一端に
作業用の開口を形成するようなカバープレートを
宛がい、両者の接合部の角隅部を溶接した後、こ
の溶接部が凹曲面となるように成形仕上げを施
し、その後、リブプレートの他端をランナクラウ
ンまたはランナバンドに組み立てた後、溶接結合
し、次いでカバープレートの作業用の開口に盲蓋
を被せ、溶接結合するようにしたことを特徴とす
る水力機械のランナの製造方法。1 Rib plates extending in the circumferential and radial directions are arranged on the surfaces of the runner crown and runner band, the openings of the sections surrounded by these rib plates are covered with cover plates, and the joints of each member are welded. In a method of manufacturing a runner for a hydraulic machine which is formed by joining together: After applying a cover plate that forms a working opening to one end of the rib plates that make up each section, and welding the corners of the joints between the two; , the welded part is shaped and finished to form a concave curved surface, and then the other end of the rib plate is assembled to the runner crown or runner band, and then welded together, and then a blind cover is installed in the working opening of the cover plate. A method for manufacturing a runner for hydraulic machinery, characterized in that it is covered and welded together.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155289A JPS6047880A (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Manufacture of runner for hydraulic machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58155289A JPS6047880A (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Manufacture of runner for hydraulic machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047880A JPS6047880A (en) | 1985-03-15 |
| JPH0211746B2 true JPH0211746B2 (en) | 1990-03-15 |
Family
ID=15602639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58155289A Granted JPS6047880A (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Manufacture of runner for hydraulic machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047880A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5793683A (en) * | 1980-12-01 | 1982-06-10 | Toshiba Corp | Runner for hydraulic machinery |
| JPS58133483A (en) * | 1982-02-03 | 1983-08-09 | Toshiba Corp | Manufacture of runner for hydraulic machine |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP58155289A patent/JPS6047880A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6047880A (en) | 1985-03-15 |
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