JPH0477123B2 - - Google Patents
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- JPH0477123B2 JPH0477123B2 JP10289883A JP10289883A JPH0477123B2 JP H0477123 B2 JPH0477123 B2 JP H0477123B2 JP 10289883 A JP10289883 A JP 10289883A JP 10289883 A JP10289883 A JP 10289883A JP H0477123 B2 JPH0477123 B2 JP H0477123B2
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は蒸気タービンに用いられるタービン
羽根車に係り、特に動翼先端に一体あるいは一体
的に取付けられたシユラウドを有するタービン羽
根車に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a turbine impeller used in a steam turbine, and more particularly to a turbine impeller having a shroud that is integrally or integrally attached to the tip of a rotor blade.
一般に、蒸気タービンは密閉されたタービンケ
ーシング内にロータシヤフトを回転自在に収容し
ており、このロータシヤフトには複数のロータデ
イスクが焼ばめ等により一体あるいは一体的に設
けられる。ロータデイスク1は第1図に示すよう
にその外周部に多数のタービン羽根2が植設され
て、タービン羽根車が構成される。具体的には、
タービン羽根2は、鞍型翼根部3を有し、この翼
根部3がロータデイスク1の外周に形成される有
溝状に突起する翼植部1aに係合することによ
り、植設される。タービン羽根2はロータデイス
ク1の周方向に多数配設されて動翼列が形成され
る。
Generally, a steam turbine rotatably accommodates a rotor shaft in a sealed turbine casing, and a plurality of rotor disks are integrally or integrally provided to the rotor shaft by shrink fitting or the like. As shown in FIG. 1, a rotor disk 1 has a large number of turbine blades 2 planted around its outer periphery to form a turbine impeller. in particular,
The turbine blade 2 has a saddle-shaped blade root portion 3, and is implanted by engaging with a groove-shaped blade planting portion 1a formed on the outer periphery of the rotor disk 1. A large number of turbine blades 2 are arranged in the circumferential direction of the rotor disk 1 to form a rotor blade row.
各タービン羽根2の先端にはシユラウド4が設
けられる。このシユラウド4は、タービン羽根1
の振動の抑制やタービン性能の確保を目的として
設置される。シユラウド4には、第2図に示すよ
うに、周方向に連続するプレートに係合孔5を設
け、この係合孔5にタービン羽根2先端の突起2
aを嵌合させ、その後突起2aの頂部をかしめて
タービン羽根2の先端にプレートを固定して囲い
輪とする構造や、第3図に示すようにタービン羽
根2の先端にピツチPに相当するプレートを削り
出し等により一体成形して囲い輪とする構造のも
のがある。 A shroud 4 is provided at the tip of each turbine blade 2. This shroud 4 is a turbine blade 1
This system is installed for the purpose of suppressing vibration and ensuring turbine performance. As shown in FIG. 2, the shroud 4 is provided with an engagement hole 5 in a circumferentially continuous plate.
a, and then caulk the top of the protrusion 2a to fix the plate to the tip of the turbine blade 2 to form a surrounding ring, or as shown in FIG. There is a structure in which the enclosing ring is made by integrally molding the plate by cutting it out.
上記シユラウド4に対向して蒸気タービンの静
止側には第4図に示すように複数枚の帯状のフイ
ン6が設けられる。このフイン6は、具体的には
ノズルダイヤフラム外輪のオーバーハング部に周
方向に連続するように突出されて、このフイン6
先端とシユラウド4外表面との間隙dをできるだ
け小さくし、この微小間隙dからの蒸気の漏洩を
減少させている。すなわち、フイン6を複数条設
けることにより、フイン6とシユラウド4との間
隙部分を複数の環状チヤンバ7に分割して洩れ蒸
気量を減少させ、タービン性能を確保するように
なつている。微小間隙dからの洩れ蒸気Lによる
損失は、フイン6の数の平方根にほぼ反比例し、
微小間隙dの大きさに比例する。このことから微
小間隙dは第4図に示すように洩れ蒸気Lによる
損失を決定する主な要因であり、間隙dを狭くす
れば、これに比例して損失も減少することがわか
る。したがつて、蒸気タービンにおいては、微小
間隙dはフイン6とシユラウド4とが回転時に接
触して損壊しない範囲のうち、最小値をとるよう
に設計される。 A plurality of strip-shaped fins 6 are provided on the stationary side of the steam turbine opposite to the shroud 4, as shown in FIG. Specifically, this fin 6 protrudes from the overhang part of the nozzle diaphragm outer ring so as to be continuous in the circumferential direction.
The gap d between the tip and the outer surface of the shroud 4 is made as small as possible to reduce steam leakage from this minute gap d. That is, by providing a plurality of fins 6, the gap between the fins 6 and the shroud 4 is divided into a plurality of annular chambers 7 to reduce the amount of leaked steam and ensure turbine performance. The loss due to leaking steam L from the minute gap d is approximately inversely proportional to the square root of the number of fins 6,
It is proportional to the size of the minute gap d. From this, it can be seen that the minute gap d is the main factor determining the loss due to the leaked steam L, as shown in FIG. 4, and if the gap d is narrowed, the loss will be reduced in proportion to this. Therefore, in the steam turbine, the minute gap d is designed to take the minimum value within a range in which the fin 6 and the shroud 4 do not come into contact with each other during rotation and are damaged.
一方、蒸気タービンに用いられるタービン羽根
車において、ロータデイスク1に植設されるター
ビン羽根2の翼間ピツチPは全周にわたり均一で
はない。特に、第5図に示すように鞍型の翼根部
3を有するタービン羽根車にはタービン羽根2植
設用切欠部8がロータシヤフト1の翼植部1aに
形成されており、タービン羽根2はこの切欠部か
ら順次挿入させ、周方向にスライドさせることに
より植設され、最後に、第6図AおよびBに示す
ような特殊なタービン羽根10あるいはブロツク
11が挿入され、側方から止めピン(図示せず)
を打設して、抜け止めされる。 On the other hand, in a turbine impeller used in a steam turbine, the pitch P between the blades of the turbine blades 2 installed on the rotor disk 1 is not uniform over the entire circumference. In particular, as shown in FIG. 5, in a turbine impeller having a saddle-shaped blade root 3, a notch 8 for installing the turbine blade 2 is formed in the blade planting part 1a of the rotor shaft 1. It is implanted by sequentially inserting it from this notch and sliding it in the circumferential direction.Finally, the special turbine blade 10 or block 11 as shown in FIGS. 6A and 6B is inserted, and the retaining pin ( (not shown)
It is prevented from falling out by placing it in place.
しかしながら、ロータデイスク1に形成される
切欠部8は、タービン羽根2,10の挿入上の都
合や切欠部8の角部での応力集中緩和の目的から
面取りが行なわれるが、この面取り等の影響よ
り、切欠部8の幅(周方向長さ)は通常のタービ
ン羽根2の翼根部3の幅より大きくなつており、
このため、タービン羽根2,10の翼間ピツチP
は他の部分より大きくなる。 However, the notch 8 formed in the rotor disk 1 is chamfered for convenience in inserting the turbine blades 2 and 10 and for the purpose of alleviating stress concentration at the corners of the notch 8, but the effects of this chamfering etc. Therefore, the width (circumferential length) of the notch 8 is larger than the width of the blade root 3 of the normal turbine blade 2,
For this reason, the pitch P between the blades of the turbine blades 2 and 10 is
becomes larger than other parts.
また、ロータデイスク2の切欠部8を第6図B
に示すブロツク11で充当する場合には、この部
分のタービン羽根の翼部やシユラウドに相当する
遠心力が欠落するため、タービン羽根車には遠心
力のアンバランスが生じ、軸振動の原因となつた
りする。これを解消するために、切欠部8の対称
位置(直径方向に対向する)に設けられる複数の
タービン羽根2の翼間ピツチPを大きくし、バラ
ンスをとる方法が採用されている。 In addition, the notch 8 of the rotor disk 2 is shown in FIG. 6B.
When block 11 shown in Figure 1 is used, the centrifugal force corresponding to the blade section and shroud of the turbine blade in this part is missing, resulting in an imbalance of centrifugal force in the turbine impeller, which causes shaft vibration. or In order to solve this problem, a method has been adopted in which the pitch P between the blades of the plurality of turbine blades 2 provided at symmetrical positions (diametrically opposed to each other) of the notch 8 is increased to achieve balance.
ところで、フイン6とシユラウド4との微小間
隙dはタービン運転時の回転による遠心力作用に
より、シユラウド4の変形を考慮して決定される
が、タービン羽根2の翼間ピツチは全周にわたつ
て均一ではなく、また、遠心力によるシユラウド
4の変形量は翼間ピツチPの4乗に比例する。こ
のため、タービン運転時のシユラウド4の変形は
第7図に破線BLで示すように表わされる。すな
わち、翼間ピツチPが狭い部分P1では、タービ
ンの運転中、シユラウド4は遠心力作用を受けて
半径方向外方にE1だけ撓み、広い翼間ピツチ部
分P2のシユラウド4はE2だけ撓む。ここにおい
て、
E2=E1・(P2/P1)4 ……(1)
の関係にあり、翼間ピツチの広い部分P2の変形
量は狭い翼間ピツチ部分P1に比較して非常に大
きい。 By the way, the minute gap d between the fin 6 and the shroud 4 is determined by taking into account the deformation of the shroud 4 due to the centrifugal force effect due to rotation during turbine operation, but the pitch between the blades of the turbine blades 2 is determined over the entire circumference. It is not uniform, and the amount of deformation of the shroud 4 due to centrifugal force is proportional to the fourth power of the pitch P between the blades. Therefore, the deformation of the shroud 4 during turbine operation is represented by the broken line BL in FIG. 7. That is, in the part P 1 where the blade pitch P is narrow, the shroud 4 is deflected radially outward by E 1 under the action of centrifugal force during turbine operation, and the shroud 4 in the wide blade pitch part P 2 is deflected by E 2 . only bends. Here, the relationship is E 2 = E 1・(P 2 /P 1 ) 4 ...(1), and the amount of deformation of the wide part P 2 of the pitch between the blades is greater than that of the narrow pitch part P 1 of the blades. Very large.
このため、従来の蒸気タービンでは、翼間ピツ
チPの広い部分P2でのシユラウド4の変形量に
基いてタービン運転中のタービン羽根車の最外形
を定め、これに基づいて静止部に設けられるフイ
ン6との間隙dを決定している。 For this reason, in conventional steam turbines, the outermost shape of the turbine impeller during turbine operation is determined based on the amount of deformation of the shroud 4 at the wide part P2 of the pitch P between blades, and the outermost shape of the turbine impeller is determined based on this. The gap d with the fin 6 is determined.
ところが、タービン羽根2の翼間ピツチPが大
きな部分P2は、タービン羽根車全体の一部であ
り、残りの大部分は翼間ピツチがP1で一定(小
さな)になるように植設されている。しかも、シ
ユラウド4とフイン6との間隙dは、翼間ピツチ
Pが大きなタービン羽根を基準にして定められ
る。このため、微小間隙dは翼間ピツチPの差に
基づく撓み量の差(E2−E1)だけ不必要に大き
な間隙になつており、その分だけ仕事をしない洩
れ蒸気量が増加し、タービン効率の向上を阻害す
る等の問題があつた。 However, the part P2 of the turbine blade 2 where the pitch P between the blades is large is a part of the entire turbine impeller, and most of the remaining part is planted so that the pitch between the blades is constant (small) P1 . ing. Furthermore, the gap d between the shroud 4 and the fin 6 is determined based on a turbine blade having a large interblade pitch P. Therefore, the minute gap d becomes an unnecessarily large gap by the difference in the amount of deflection (E 2 - E 1 ) based on the difference in the pitch P between the blades, and the amount of leaked steam that does not do work increases by that amount, There were problems such as hindering improvements in turbine efficiency.
〔発明の目的〕
この発明は上述した点を考慮し、タービン運転
中のシユラウドとフインの間隙を最適な微小間隙
に保ち、その部分からの洩れ蒸気量を減少させて
タービン効率を確実に向上させ得るようにしたタ
ービン羽根車を提供することを目的とする。[Object of the Invention] Taking the above-mentioned points into consideration, the present invention maintains the gap between the shroud and the fin at an optimal minute gap during turbine operation, reduces the amount of steam leaking from that part, and reliably improves turbine efficiency. It is an object of the present invention to provide a turbine impeller that can be obtained.
上述した目的を達成するために、この発明に係
るタービン羽根車は、ロータデイスクに複数のタ
ービン羽根を周方向に植設し、植設されたタービ
ン羽根の先端にシユラウドを一体あるいは一体的
に設けるとともに、上記タービン羽根は少なくと
も1部の翼間ピツチが残りのタービン羽根の翼間
ピツチと異なるように構成されたものにおいて、
少なくとも翼間ピツチが大きな部分のタービン羽
根の先端を、前記翼間ピツチの相違に起因して生
じる遠心力によるシユラウドの変形量の少なくと
も差分だけ、残りのタービン羽根の先端より半径
方向内方に位置させたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a turbine impeller according to the present invention has a plurality of turbine blades circumferentially implanted in a rotor disk, and a shroud is integrally or integrally provided at the tips of the implanted turbine blades. and the turbine blade is configured such that at least one part of the blade pitch is different from the blade pitch of the remaining turbine blades,
At least the tip of the turbine blade where the pitch between the blades is large is located radially inward from the tips of the remaining turbine blades by at least the difference in the amount of deformation of the shroud due to the centrifugal force generated due to the difference in the pitch between the blades. This is what I did.
以下、この発明に係るタービン羽根車の好まし
い実施例について添付図面を参照して説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of a turbine impeller according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
この発明のタービン羽根車を説明するに当り、
従来のタービン羽根車と同一部材には同じ符号を
付し、その説明を省略する。 In explaining the turbine impeller of this invention,
The same members as in the conventional turbine impeller are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
図示しないロータデイスクに植設されるタービ
ン羽根2は第8図に示すように構成され、翼間ピ
ツチの大きい部分P2に位置するタービン羽根2
Aの先端(ロータシヤフトの中心からタービン羽
根先端までの長さ)は、翼間ピツチP1を有する
タービン羽根2の先端より半径方向内方に位置さ
れる。ロータデイスクに植設される大部分のター
ビン羽根2の翼間ピツチはP1であり、この翼間
ピツチP1は翼間ピツチP2より小さい。タービン
羽根2Aと通常のタービン羽根2との羽根先端の
半径方向の差Δはタービン羽根2の先端に一体あ
るいは一体的に取付けられるシユラウド4の遠心
力による半径方向外方へ膨脹差に基づくものであ
る。具体的には、タービンの定格回転時の遠心力
作用による翼間ピツチP2部分の半径方向外方へ
の膨脹量(変形量)をE2、翼間ピツチP1部分の
変形量をE1とすると、前記半径方向の差ΔはΔ
≧E2−E1であり、この状態を満足するようにシ
ユラウド4を取付ける。 The turbine blades 2 installed on a rotor disk (not shown) are constructed as shown in FIG .
The tip of A (the length from the center of the rotor shaft to the tip of the turbine blade) is located radially inward from the tip of the turbine blade 2 having an inter-blade pitch P1 . The pitch between the blades of most of the turbine blades 2 installed on the rotor disk is P1 , and the pitch between the blades P1 is smaller than the pitch between the blades P2 . The difference Δ in the radial direction between the blade tips of the turbine blade 2A and the normal turbine blade 2 is based on the difference in the outward expansion in the radial direction due to the centrifugal force of the shroud 4, which is integrally or integrally attached to the tip of the turbine blade 2. be. Specifically, the amount of radial outward expansion (deformation) of the pitch P 2 between the blades due to the action of centrifugal force at the rated rotation of the turbine is E 2 , and the amount of deformation of the pitch P 1 between the blades is E 1 Then, the difference Δ in the radial direction is Δ
≧E 2 -E 1 , and the shroud 4 is installed so as to satisfy this condition.
上記半径方向の差Δの式において、不等号は、
設計誤差分を考慮したもので、翼間ピツチの大き
なタービン羽根2Aの羽根先端を通常の翼間ピツ
チP2のタービン羽根2の先端より、半径方向内
方に位置させる際、翼間ピツチの大きなタービン
羽根2Aの羽根先端は前記半径方向の差Δに設計
誤差を加えた分だけ残りのタービン羽根2の羽根
先端より半径方向内方に位置させたものである。 In the above formula for the radial difference Δ, the inequality sign is
This takes design errors into consideration, and when the blade tip of the turbine blade 2A with a large interblade pitch is positioned radially inward from the tip of the turbine blade 2 with a normal blade pitch P2, the blade tip with a large interblade pitch The blade tips of the turbine blades 2A are positioned radially inward from the blade tips of the remaining turbine blades 2 by an amount equal to the radial difference Δ plus a design error.
しかして、上述した構成を有するタービン羽根
車は、タービンの運転中、狭い翼間ピツチP1部
分のシユラウドは、半径方向外方にE1だけ破線
BLで示したように撓み、広い翼間ピツチP2部分
のシユラウドはE2だけ大きく撓む。この撓んだ
状態でシユラウド4の最外径が同一円c上をほぼ
走行するようになつている。このことから、ター
ビン羽根車の周方向の一部に形成される広い翼間
ピツチP2部分のシユラウド4先端のタービン運
転中の半径(回転半径)を、残りの大部分のシユ
ラウド4の半径と等しいか、あるいはその以下に
押えることができる。したがつて、シユラウド4
と蒸気タービンとの静止部に設けられたフイン先
端との間の間隙dを、狭い翼間ピツチP1部分の
シユラウド4の撓み量E1に基いて決定すること
ができ、タービン羽根車のタービン羽根の翼列全
体または大部分にわたつて、静止部(フイン)と
の間隙dを運転中最小に設定することができ、蒸
気の漏洩量を極力小さく押えることができる。し
たがつて、仕事をしない洩れ蒸気が少なくなり、
タービンの運転効率が確実に高くなり、タービン
性能が向上する。 Therefore, in the turbine impeller having the above-mentioned configuration, during operation of the turbine, the shroud of the narrow pitch P1 between the blades extends outward in the radial direction by a broken line E1 .
It deflects as shown by BL, and the shroud at the wide pitch P2 between the wings deflects by E2 . In this bent state, the outermost diameter of the shroud 4 runs approximately on the same circle c. From this, we can calculate that the radius (rotational radius) of the tip of the shroud 4 in the wide interblade pitch P2 portion formed in a part of the circumferential direction of the turbine impeller during turbine operation (rotation radius) is the radius of the remaining majority of the shroud 4. It can be equal to or less than. Therefore, Shroud 4
The gap d between the blade tip and the tip of the fin provided at the stationary part of the steam turbine can be determined based on the amount of deflection E 1 of the shroud 4 in the narrow pitch P 1 between the blades. The gap d between the blade and the stationary part (fin) can be set to the minimum value during operation over the entire blade row or most of the blades, and the amount of steam leakage can be kept to a minimum. Therefore, there is less leakage steam that does not do any work,
The operating efficiency of the turbine is definitely increased and the turbine performance is improved.
なお、第8図においては、広い翼間ピツチP2
部分のタービン羽根は1本である例について説明
したが、広い翼間ピツチ部分を複数本のタービン
羽根で形成した翼列に適用するようにしてもよ
い。 In addition, in Fig. 8, the wide pitch between the blades P 2
Although an example has been described in which the portion has one turbine blade, the wide pitch portion may be applied to a blade row formed of a plurality of turbine blades.
次に、この発明の変形例を第9図を参照して述
べる。 Next, a modification of this invention will be described with reference to FIG.
第9図に示されたタービン羽根車は、タービン
羽根20の先端に設けられるシユラウド21を削
り出し等によりタービン羽根20と一体成形した
ものである。 The turbine impeller shown in FIG. 9 is formed integrally with the turbine blade 20 by cutting out a shroud 21 provided at the tip of the turbine blade 20.
この変形例に示されたタービン羽根車は広い翼
間ピツチP2部分に位置されるタービン羽根20
Aの先端には、自由端までの長さL2を有するシ
ユラウド21Aが片持梁状に設けられるので、こ
のシユラウド21Aは遠心力作用を受けてE2だ
け撓む。また、狭い翼間ピツチP1部分に位置す
るタービン羽根20の先端には自由端までの長さ
L2のシユラウド21が片持梁状に設けられるの
で遠心力の作用によりE1だけ撓む。 The turbine impeller shown in this variant has turbine blades 20 located in a wide interblade pitch P2 .
At the tip of A, a shroud 21A having a length L 2 to the free end is provided in the form of a cantilever, so this shroud 21A is bent by E 2 under the action of centrifugal force. In addition, at the tip of the turbine blade 20 located at the narrow pitch P1 between the blades, there is a length to the free end.
Since the shroud 21 of L2 is provided in the form of a cantilever, it is deflected by E1 due to the action of centrifugal force.
両シユラウド20,21Aの撓み量E1、E2に
は
E1=E1・(L2/L1)4 ……(2)
の関係がある。したがつて、L2の長さのシユラ
ウド21Aを有するタービン羽根21Aの先端半
径を、残りの大部分のタービン羽根21の先端半
径より、半径方向の差Δだけ小さくすることによ
り、第8図に示すタービン羽根車と同様な効果を
奏する。 The deflection amounts E 1 and E 2 of both shrouds 20 and 21A have the following relationship: E 1 =E 1 ·(L 2 /L 1 ) 4 (2). Therefore, by making the tip radius of the turbine blade 21A having the shroud 21A with the length L 2 smaller than the tip radius of most of the remaining turbine blades 21 by the radial difference Δ, the result shown in FIG. It has the same effect as the turbine impeller shown.
ここにおいて、 Δ≧E2−E1 ……(3) である。 Here, Δ≧E 2 −E 1 ...(3).
なお、第8図および第9図に示されたタービン
羽根車においては、広い翼間ピツチ部分のタービ
ン羽根の先端半径を小さくした例について説明し
たが、シユラウドの組立作業上問題を生じる場合
には、第10図に示すように広い翼間ピツチP2
部分のタービン羽根2Aに隣接する複数のタービ
ン羽根2の先端半径を段階的に変化させるように
してもよい。この場合には、翼間ピツチが大きな
部分のタービン羽根2Aの羽根先端を、通常のタ
ービン羽根2の羽根先端より半径方向内方に所要
量変位させるとともに、上記タービン羽根2Aに
周方向に隣接する複数枚のタービン羽根2の羽根
先端を順次段階的に変化させたもので、翼間ピツ
チが大きな部分P2の撓み量と翼間ピツチP1部分
の撓み量との差Δが大きな場合に有効である。ま
た、数本のタービン羽根の先端をシユラウドで一
体的に連結して動翼群を構成する場合には、広い
翼間ピツチを有する動翼群の全てのタービン羽根
の先端半径を他の動翼群のタービン羽根の先端半
径よりΔ≧E2−E1だけ小さくしてもよい。 In addition, in the turbine impeller shown in FIG. 8 and FIG. 9, an example was explained in which the tip radius of the turbine blade in the wide inter-blade pitch portion is reduced, but if a problem arises in the shroud assembly work, , as shown in Fig. 10, the pitch between the wings is wide P 2
The tip radius of a plurality of turbine blades 2 adjacent to the partial turbine blade 2A may be changed in stages. In this case, the blade tip of the turbine blade 2A having a large interblade pitch is displaced by a required amount inward in the radial direction from the blade tip of a normal turbine blade 2, and the blade tip of the turbine blade 2A is moved circumferentially adjacent to the turbine blade 2A. This is a method in which the blade tips of multiple turbine blades 2 are sequentially changed in stages, and is effective when the difference Δ between the amount of deflection in the part P2 with a large pitch between the blades and the amount of deflection in the part P1 with a large pitch between the blades is large. It is. In addition, when forming a rotor blade group by integrally connecting the tips of several turbine blades with a shroud, the tip radius of all turbine blades in the rotor blade group with a wide blade pitch should be It may be smaller than the tip radius of the group of turbine blades by Δ≧E 2 −E 1 .
さらに、翼間ピツチが2段階に異なるだけでな
く、種々異なる場合には、最大翼間ピツチ部分で
の遠心力作用によるシユラウドの半径方向外方へ
の変形量をE2にとることにより、各翼間ピツチ
毎のシユラウドの変形量を調節し、タービン運転
中のシユラウドの最大半径が全周にわたつて均一
になるように設定すれば、前述したものと同様な
効果を有する。 Furthermore, if the pitch between the blades is not only different in two stages but also varies, the amount of radial outward deformation of the shroud due to the action of centrifugal force at the maximum pitch between the blades is taken as E2 . If the amount of deformation of the shroud for each pitch between blades is adjusted so that the maximum radius of the shroud during turbine operation is set to be uniform over the entire circumference, the same effect as described above can be obtained.
以上に述べたようにこの発明に係るタービン羽
根車においては、少なくとも翼間ピツチの大きな
部分のタービン羽根の先端を、前記翼間ピツチの
相違に起因して生じる遠心力によるシユラウドの
変形量の少なくとも差分だけ、残りのタービン羽
根の先端より半径方向内方に位置させたので、タ
ービン運転中のタービン羽根車の外径を均一ある
いはほぼ均一にすることができ、静止側フインと
シユラウドとの間隙を最小にすることができる。
したがつて、この間隙部分を漏洩する仕事をしな
い蒸気量を極力少なく押えて有効に仕事をさせる
ことができるから、タービン効率を高めることが
でき、タービン性能が確実に向上する等の効果を
奏する。
As described above, in the turbine impeller according to the present invention, at least the tips of the turbine blades in the large part of the blade pitch are at least as large as the amount of deformation of the shroud due to the centrifugal force caused by the difference in the blade pitch. Since the difference is located radially inward from the tips of the remaining turbine blades, the outer diameter of the turbine impeller can be made uniform or almost uniform during turbine operation, and the gap between the stationary side fin and the shroud can be reduced. can be minimized.
Therefore, the amount of steam leaking through this gap that does not do any work can be kept to a minimum and work can be done effectively, so the turbine efficiency can be increased and the turbine performance can be reliably improved. .
第1図は従来の蒸気タービンに組み込まれるタ
ービン羽根車の部分的斜視図、第2図は組立型シ
ユラウドを有するタービン羽根車を部分的に示す
分解斜視図、第3図は、削り出し一体成形型シユ
ラウドを有するタービン羽根車を部分的に示す斜
視図、第4図は、タービン羽根車、シユラウド、
および静止側フインの相互の配置関係を示す図、
第5図は、鞍型翼根部を有するタービン羽根をロ
ータデイスクに植設する取付関係を部分的に示す
図、第6図AおよびBはロータデイスクの切欠部
に設置されるタービン羽根およびブロツクを示す
斜視図、第7図は、従来のタービン羽根車のター
ビン運転中のシユラウドの変形を示す図、第8図
はこの発明に係るタービン羽根車の一実施例を部
分的に示す図、第9図はこの発明の第1変形例を
示す図、第10図はこの発明の第2変形例を示す
図である。
1……ロータデイスク、2,2A,10,2
0,20A……タービン羽根、3……翼根部、
4,21,21A……シユラウド、6……フイ
ン、8……切欠部、11……ブロツク。
Fig. 1 is a partial perspective view of a turbine impeller incorporated into a conventional steam turbine, Fig. 2 is an exploded perspective view partially showing a turbine impeller with an assembled shroud, and Fig. 3 is a machined integrally formed FIG. 4 is a partial perspective view of a turbine impeller having a type shroud; FIG.
and a diagram showing the mutual arrangement relationship of stationary side fins,
FIG. 5 is a diagram partially showing the mounting relationship in which a turbine blade having a saddle-shaped blade root is installed in a rotor disk, and FIGS. 6A and B show a turbine blade and a block installed in a notch in the rotor disk. FIG. 7 is a perspective view showing the deformation of the shroud of a conventional turbine impeller during turbine operation; FIG. 8 is a partial view showing an embodiment of the turbine impeller according to the present invention; FIG. The figure shows a first modification of the invention, and FIG. 10 shows a second modification of the invention. 1...Rotor disk, 2, 2A, 10, 2
0,20A...Turbine blade, 3...Blade root,
4, 21, 21A... Shroud, 6... Fin, 8... Notch, 11... Block.
Claims (1)
向に植設し、植設されたタービン羽根の先端にシ
ユラウドを一体あるいは一体的に設けるととも
に、上記タービン羽根は少なくとも1部の翼間ピ
ツチが残りのタービン羽根の翼間ピツチと異なる
ように構成されたタービン羽根車において、少な
くとも翼間ピツチが大きな部分のタービン羽根の
先端を、前記翼間ピツチの相違に起因して生じる
遠心力によるシユラウドの変形量の少なくとも差
分だけ、残りのタービン羽根の先端よ半径方向内
方に位置させたことを特徴とするタービン羽根
車。 2 翼間ピツチの大きな部分に位置するタービン
羽根に周方向に隣接する複数のタービン羽根は、
その先端が半径方向外方に段階的に位置されるよ
うに構成された特許請求の範囲第1項に記載のタ
ービン羽根車。 3 数本のタービン羽根がシユラウドで連結され
て動翼群が構成される一方、翼間ピツチの大きな
部分のタービン羽根を有する動翼群は、そのター
ビン羽根の先端が残りの動翼群のタービン羽根先
端より半径方向内方に位置されるように形成した
特許請求の範囲第1項に記載のタービン羽根車。[Scope of Claims] 1. A plurality of turbine blades are installed in the circumferential direction on a rotor disk, and a shroud is integrally or integrally provided at the tips of the installed turbine blades, and the turbine blade has at least one part of the blades. In a turbine impeller configured to have a blade pitch different from that of the remaining turbine blades, at least the tips of the turbine blades where the blade pitch is large are subject to centrifugal force generated due to the difference in blade pitch. A turbine impeller characterized in that the shroud is located radially inward from the tips of the remaining turbine blades by at least the difference in the amount of deformation of the shroud. 2. A plurality of turbine blades circumferentially adjacent to a turbine blade located in a large part of the blade pitch are:
The turbine impeller according to claim 1, wherein the tip thereof is positioned radially outward in stages. 3 Several turbine blades are connected by a shroud to form a rotor blade group, while in a rotor blade group that has turbine blades with a large pitch between the blades, the tips of the turbine blades connect to the turbines of the remaining rotor blade groups. The turbine impeller according to claim 1, which is formed to be located radially inward from the tip of the blade.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289883A JPS59229001A (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Turbine wheel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10289883A JPS59229001A (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Turbine wheel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229001A JPS59229001A (en) | 1984-12-22 |
| JPH0477123B2 true JPH0477123B2 (en) | 1992-12-07 |
Family
ID=14339673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10289883A Granted JPS59229001A (en) | 1983-06-10 | 1983-06-10 | Turbine wheel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229001A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7785560B2 (en) * | 2022-02-16 | 2025-12-15 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | turbine |
-
1983
- 1983-06-10 JP JP10289883A patent/JPS59229001A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59229001A (en) | 1984-12-22 |
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