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JPH1181902A - How to balance a turbine rotor - Google Patents
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JPH1181902A - How to balance a turbine rotor - Google Patents

How to balance a turbine rotor

Info

Publication number
JPH1181902A
JPH1181902A JP23717297A JP23717297A JPH1181902A JP H1181902 A JPH1181902 A JP H1181902A JP 23717297 A JP23717297 A JP 23717297A JP 23717297 A JP23717297 A JP 23717297A JP H1181902 A JPH1181902 A JP H1181902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
disk
blade
vector
center
groove
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.)
Pending
Application number
JP23717297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Nitta
政雄 新田
Akira Namiki
公 並木
Tokio Kikuchi
時夫 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP23717297A priority Critical patent/JPH1181902A/en
Publication of JPH1181902A publication Critical patent/JPH1181902A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ディスク10の各溝11…に基準ブレー
ド20Aを嵌合する若しくは嵌合を想定して、回転中心
Sから基準ブレード重心までの距離R1,R2…Rn
(n=溝の数)を実測するステップと、基準ブレードの
重量Wsに前記距離R1,R2…Rnを掛けてベクトル
を求め、これらのベクトルを合成して溝のアンバランス
ベクトルU1とするステップと、ディスクのアンバラン
スを実測してディスクのアンバランスベクトルU2を求
めるステップと、タービンブレードの重量を各々実測す
るステップと、前記ベクトルU1とベクトルU2を合成
し、合成ベクトルU3を参照の上、タービンブレード2
0を配置するステップとからなるタービンロータのバラ
ンス取り方法。 【効果】 タービンロータのバランスを取るのに、ター
ビンロータを削ったり、ウエイトを付加する必要がない
ので、経済的であり、また、効率的である。。
(57) Abstract: Distances R1, R2,..., Rn from the center of rotation S to the center of gravity of the reference blade, assuming that the reference blade 20A is fitted or fitted in each groove 11 of the disk 10.
(N = the number of grooves), and a step of multiplying the weight Ws of the reference blade by the distances R1, R2... Rn to obtain vectors, and combining these vectors to obtain an unbalance vector U1 of the grooves. Determining the disk unbalance vector U2 by actually measuring the disk unbalance, measuring the weight of the turbine blade, combining the vector U1 and the vector U2, and referring to the combined vector U3, Blade 2
0. A method for balancing a turbine rotor, comprising: [Effect] In order to balance the turbine rotor, there is no need to cut the turbine rotor or add a weight, so that it is economical and efficient. .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はタービンロータのバ
ランス取り方法に関する。
The present invention relates to a method for balancing a turbine rotor.

【0002】[0002]

【従来の技術】軸に取付けた回転体を回転させると、そ
の構成部分の分布質量により遠心力が発生し、遠心力の
合力が軸に作用する。この合力が大きいと軸を振動させ
る原因となる。そこで、回転体においては、バランスを
取ることが必要になる。タービンロータのバランス取り
方法は、ディスクにブレードを取付けた一体の状態に
おいてバランス修正するのが一般的であるが、その他に
は、例えば、特開平6−280502号公報「バラン
スロータ」が提案されている。上記は、同公報図2及
び図3に示されるように、エーロフォイル翼23のプラ
ットフォーム26に設けた溝32と、ディスク22の環
状のフランジ31に設けた溝30とで構成した環状のア
レイに保持板29を取付けるが、アンバランス部には薄
い保持板29を配置することにより、バランス修正する
ものである。
2. Description of the Related Art When a rotating body mounted on a shaft is rotated, a centrifugal force is generated due to the distributed mass of its constituent parts, and a resultant force of the centrifugal force acts on the shaft. If the resultant force is large, it causes the shaft to vibrate. Therefore, it is necessary to balance the rotating body. The method of balancing the turbine rotor is generally to correct the balance in an integrated state in which the blade is attached to the disk. In addition, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-280502 discloses a "balance rotor". I have. As shown in FIG. 2 and FIG. 3 of the above publication, the annular array formed by the grooves 32 provided on the platform 26 of the airfoil wing 23 and the grooves 30 provided on the annular flange 31 of the disk 22. The holding plate 29 is mounted, but the balance is corrected by disposing the thin holding plate 29 in the unbalanced portion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記では、アンバラ
ンス量が大きくなり、大きくディスクを削るか、又は大
きなウエイトを付加したりしなければならない。高温高
応力がかかるディスクは、一般に、難加工材でありまた
高価であるから加工工数が嵩みコスト上課題が残る。上
記では、エーロフォイル翼23を全てディスク22取
付けた後は、薄い保持板29は環状アレイに着脱するこ
とができるが、通常の多くの保持板29は、着脱するこ
とができずエーロフォイル翼23の一部を取外す必要が
あり、また、精密にバランスを取るためには、多くの種
類の厚さの保持板29が必要で、効率的なバランス取り
の方法とはいえない。
In the above, the amount of unbalance is large, and a large disk must be cut or a large weight must be added. Disks subjected to high temperature and high stress are generally difficult-to-process materials and are expensive, so that the number of processing steps is increased and the problem in cost remains. In the above description, after all the airfoil wings 23 are mounted on the disk 22, the thin holding plate 29 can be attached to and detached from the annular array, but many ordinary holding plates 29 cannot be attached and detached and the airfoil wings 23 It is necessary to remove a part of the plate, and in order to achieve a precise balance, holding plates 29 having various thicknesses are required, which cannot be said to be an efficient balancing method.

【0004】本発明者らは、ディスク単体のアンバラン
ス量を計測し、一方、タービンブレード単体のアンバラ
ンス量を計測し、前記ディスク単体のアンバランスを相
殺するようにタービンブレードを配列する手法でタービ
ンのバランス取りを実施したが、これでも良好なバラン
ス修正結果が得られず、ディスクにタービンブレードを
取付けた後にバランスを見てはタービンブレードを入れ
替えるという古典的な手法を取らざるを得ず、バランス
取り工数が下がらなかった。
The present inventors measure the unbalance amount of a single disk, measure the unbalance amount of a single turbine blade, and arrange the turbine blades so as to cancel the unbalance of the single disk. Although the balance of the turbine was implemented, good balance correction results could not be obtained even with this, and after attaching the turbine blade to the disk, it was necessary to take the classic method of replacing the turbine blade after checking the balance, Balancing man-hour did not decrease.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記手法を詳細に検討した結果、ディスク溝に少なからず
ばらつきが存在し、このばらつきがバランス修正を妨げ
ていることに気付いた。そこで、ディスク溝のばらつき
を加味したバランス取り方法を立案したところ、少数ス
テップでバランスを良好に修正することができた。具体
的には、本発明の請求項1は、ディスクの各溝に基準ブ
レードを嵌合する若しくは嵌合を想定して、回転中心か
ら基準ブレード重心までの距離R1,R2…Rn(n=
溝の数)を実測するステップと、基準ブレードの重量W
sに前記距離R1,R2…Rnを掛けてベクトルを求
め、これらのベクトルを合成して溝のアンバランスベク
トルU1とするステップと、ディスクのアンバランスを
実測してディスクのアンバランスベクトルU2を求める
ステップと、タービンブレードの重量を各々実測するス
テップと、前記ベクトルU1とベクトルU2を合成し、
合成ベクトルを参照の上、タービンブレードを配置する
ステップとからなる。ディスク溝を考慮して修正するた
め、バランスを良好に修正することができる。タービン
ロータのバランスを取るのに、タービンロータを削った
り、ウエイトを付加する必要がないので、経済的であ
り、また、効率的である。
The present inventors have examined the above method in detail, and as a result, have found that there is not a small variation in the disk groove, and this variation hinders the balance correction. Then, when a balancing method considering the variation of the disk groove was devised, the balance could be corrected satisfactorily in a few steps. More specifically, claim 1 of the present invention provides a method for fitting or assuming that the reference blade is fitted into each groove of the disk, and distances R1, R2,... Rn (n = n) from the center of rotation to the center of gravity of the reference blade.
Measuring the number of grooves) and the weight W of the reference blade.
s is multiplied by the distances R1, R2... Rn to obtain a vector, and these vectors are combined to obtain a groove unbalance vector U1, and the disk unbalance is measured to obtain a disk unbalance vector U2. Combining the step U, the step of actually measuring the weight of the turbine blade, and the vector U1 and the vector U2,
Arranging the turbine blades with reference to the composite vector. Since the correction is performed in consideration of the disk groove, the balance can be corrected satisfactorily. It is economical and efficient because it is not necessary to cut the turbine rotor or add weight to balance the turbine rotor.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings should be viewed in the direction of reference numerals.

【0007】図1は本発明に係るタービンロータの断面
図であり、タービンロータ1は、ディスク10とタービ
ンブレード(以下「ブレード」という。)20…(…は
複数個を示す。以下同様。)からなる。2は軸用孔であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a turbine rotor according to the present invention. The turbine rotor 1 has a disk 10 and turbine blades (hereinafter referred to as “blades”) 20. Consists of Reference numeral 2 denotes a shaft hole.

【0008】図2は本発明に係るタービンロータの分解
斜視図である。ディスク10は、外周に等間隔に形成し
たディスク溝11…を形成したものである。ブレード2
0は、翼21と、この翼21の先端のシュラウド22
と、翼21の根元のプラットフォーム23と、このプラ
ットフォーム23から下方に形成した段付きツリー状の
基部24とからなる。この基部24がディスク溝11に
嵌合する部分である。また、20Aは、基準ブレードで
ある。基準ブレード20Aは、ブレード20…の寸法及
び重量について平均的なブレードであり、現実に存在す
るものでもよいし、また、想定したものでもよく、後述
する溝のアンバランスベクトルU1を算出する場合の基
準になるブレードである。基準ブレード20Aの重心の
位置をCとし、基部24Aの下端25Aと重心の位置C
までの距離をGとする。以下の説明を容易にするため、
重心の位置Cは、基部24Aの前面26Aに垂直な対称
面と、基部24Aの前後面の中央の面との交わる線上に
あるとする。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the turbine rotor according to the present invention. The disk 10 has disk grooves 11 formed at equal intervals on the outer periphery. Blade 2
0 denotes a wing 21 and a shroud 22 at the tip of the wing 21
And a platform 23 at the root of the wing 21 and a stepped tree-shaped base 24 formed below the platform 23. The base 24 is a portion that fits into the disk groove 11. 20A is a reference blade. The reference blade 20A is an average blade with respect to the dimensions and weight of the blades 20..., And may be an actual blade or an assumed blade, and is used for calculating a groove unbalance vector U1 described later. This is the reference blade. The position of the center of gravity of the reference blade 20A is C, and the lower end 25A of the base 24A and the position of the center of gravity C
Let G be the distance to. To facilitate the following explanation,
It is assumed that the position C of the center of gravity is on a line that intersects a plane of symmetry perpendicular to the front surface 26A of the base 24A and a center plane between the front and rear surfaces of the base 24A.

【0009】図3は本発明に係るディスクの中心からデ
ィスク溝に嵌合した基準ブレードの重心位置の測定方法
の説明図であり、ディスク溝11の位置を基準ブレード
の重心位置に置き換えて測定するものである。ディスク
溝位置測定(実際はディスク溝に嵌合した基準ブレード
の重心位置の測定)治具30は、ディスク10の回転中
心の軸用孔2に嵌合する取付け軸31と、この軸31を
支え外周に延びる矩形のフレーム32と、このフレーム
32の上部に取付けたディスク溝位置測定部40と、フ
レーム42の下部に取付けたディスク溝方向測定部50
とからなる。
FIG. 3 is an explanatory view of the method of measuring the center of gravity of the reference blade fitted into the disk groove from the center of the disk according to the present invention. The measurement is performed by replacing the position of the disk groove 11 with the center of gravity of the reference blade. Things. A disc groove position measurement (actually, the position of the center of gravity of the reference blade fitted in the disc groove) is carried out by a jig 30, which has a mounting shaft 31 fitted in the shaft hole 2 at the center of rotation of the disc 10, , A disk groove position measuring unit 40 mounted on the upper part of the frame 32, and a disk groove direction measuring unit 50 mounted on the lower part of the frame 42
Consists of

【0010】ディスク溝位置測定部40はフレーム32
の上部に水平に渡した上部支持部材32aと、この上部
支持部材32aに取付けた逆L字状の保持材41,41
と、この保持材41,41に取付けたガイド部材42,
42と、このガイド部材42,42にガイドされるT字
支持部43を上部とし、ディスク溝11に嵌合する基部
44を下部とするブレードマスタ45と、T字支持部4
3と上部支持部材32aの間に設けた圧縮ばね46と、
T字支持部43に測定端47aを当てフレーム32の上
端中央に取付けたダイヤルゲージ47とからなる。ブレ
ードマスタ45は、ブレードマスタ45の基部44の下
端44aからT字支持部43の水平部上面43aまでの
距離を、基準ブレード20Aの基部下端25Aから重心
位置Cまでの距離G(図2参照)としたものである。ま
た、逆L字状保持材41,41の上部水平部の下面を4
1aとし、T字支持部43の、水平部上面を43a、下
面を43b、垂直部材を43cとする。
The disk groove position measuring section 40 is provided with a frame 32
The upper support member 32a which extends horizontally to the upper part of the upper part, and the inverted L-shaped holding members 41, 41 attached to the upper support member 32a
And guide members 42 attached to the holding members 41, 41,
42, a blade master 45 having a T-shaped support portion 43 guided by the guide members 42, 42 as an upper portion and a base portion 44 fitted in the disk groove 11 as a lower portion, and a T-shaped support portion 4
3 and a compression spring 46 provided between the upper support member 32a;
A dial gauge 47 attached to the center of the upper end of the frame 32 with the measuring end 47a applied to the T-shaped support portion 43. The blade master 45 measures the distance from the lower end 44a of the base 44 of the blade master 45 to the upper surface 43a of the horizontal portion of the T-shaped support 43, and the distance G from the lower end 25A of the base of the reference blade 20A to the center of gravity C (see FIG. 2). It is what it was. Also, the lower surface of the upper horizontal portion of the inverted L-shaped holding members 41, 41 is
1a, the upper surface of the horizontal portion of the T-shaped support portion 43 is 43a, the lower surface is 43b, and the vertical member is 43c.

【0011】ディスク溝方向測定部50は、フレーム3
2の下部に水平に渡した下部支持部材32bと、片面を
下部支持部材32bの中央と取付け軸31の中心Tとを
通る面(測定面)51aとする角度測定部材51と、デ
ィスク10上の基準線Kに片面の基準面52aを合せる
ことのできる基準線部材52とからなる。基準線部材5
2は、取付け軸31の中心を通り外周に向って延びた線
上に指示ピン53を備え、取付け軸31の中心Tと指示
ピン53とを通る面を基準面52aとする板状のもので
ある。
The disk groove direction measuring unit 50
A lower support member 32b extending horizontally to a lower portion of the disk 2; an angle measuring member 51 having one surface (a measurement surface) 51a passing through the center of the lower support member 32b and the center T of the mounting shaft 31; And a reference line member 52 capable of aligning one reference surface 52a with the reference line K. Reference line member 5
Reference numeral 2 denotes a plate-like member having an indicator pin 53 on a line extending toward the outer periphery through the center of the attachment shaft 31 and having a surface passing through the center T of the attachment shaft 31 and the indicator pin 53 as a reference surface 52a. .

【0012】なお、ディスク溝位置測定治具30は、取
付け軸31をディスク10の軸用孔2(図1参照)に嵌
合することにより、取付け軸31の中心Tはディスク1
0の回転中心Sになり、ブレードマスタ45の基部44
をディスク溝11に嵌合することにより、ディスク10
の回転中心Sからディスク溝11に嵌合を想定した基準
ブレード20Aの重心C(図2参照)までの距離及び基
準線Kからの重心Cの方向を測定するものである。
The disc groove position measuring jig 30 is arranged such that the mounting shaft 31 is fitted into the shaft hole 2 (see FIG. 1) of the disk 10 so that the center T of the mounting shaft 31 is
0, the rotation center S of the blade master 45
Is fitted in the disk groove 11 so that the disk 10
Is measured from the center of rotation S to the center of gravity C (see FIG. 2) of the reference blade 20A, which is assumed to be fitted into the disk groove 11, and the direction of the center of gravity C from the reference line K.

【0013】基準ブレードの重心位置の測定は、まず、
逆L字状保持材41,41の水平部下面41aにダイヤ
ルゲージ47の測定端47aを合せ、その時のダイヤル
ゲージ47の指針を0(ゼロ)に合せ、次に測定端47
aをT字支持部43の水平部上面43aに当てその時の
ダイヤルゲージ47の指針の読みNを読むことにより行
なわれ、ブレードマスタ45の基部44の下端44aか
らT字支持部43の水平部上面43aまでの距離をG
(図3参照)としたので、取付け軸31の中心と逆L字
状保持材41,41の水平部下面41aまでの距離をL
とすると、L−Nにより、ディスク溝11に嵌合を想定
した基準ブレード20Aの重心位置C(図2参照)から
ディスク10の回転中心Sまでの距離Rが求まる。
The measurement of the position of the center of gravity of the reference blade is as follows.
The measuring end 47a of the dial gauge 47 is aligned with the horizontal lower surface 41a of the inverted L-shaped holding members 41, 41, the pointer of the dial gauge 47 at that time is set to 0 (zero), and then the measuring end 47 is set.
a is applied to the upper surface 43a of the horizontal portion of the T-shaped support portion 43, and the reading N of the pointer of the dial gauge 47 at that time is read, and the lower surface 44a of the base portion 44 of the blade master 45 is read from the upper surface of the horizontal portion of the T-shaped support portion 43. G to the distance to 43a
(See FIG. 3), the distance between the center of the mounting shaft 31 and the lower surface 41a of the horizontal portion of the inverted L-shaped holding members 41, 41 is L.
Then, the distance R from the center of gravity position C (see FIG. 2) of the reference blade 20A assumed to fit in the disk groove 11 to the rotation center S of the disk 10 is obtained from LN.

【0014】基準ブレード重心方向の測定は、基準線部
材52に備えた指示ピン53を基準線K上に合せ、基準
線部材52の基準面52aと角度測定部材51の測定面
51aとのなす角度θを測定することにより行なわれ、
ディスク10の表面に定めた基準線Kを基準としたディ
スク溝11の方向が求まる。
To measure the center of gravity of the reference blade, the indicator pin 53 provided on the reference line member 52 is aligned with the reference line K, and the angle between the reference surface 52a of the reference line member 52 and the measurement surface 51a of the angle measuring member 51 is measured. by measuring θ,
The direction of the disk groove 11 with respect to the reference line K defined on the surface of the disk 10 is obtained.

【0015】図4は本発明に係るディスクのアンバラン
スベクトル(アンバランス量及び方向)の測定中の図で
ある。バランス測定機60は、架台61と、この架台6
1に載った変位軸受部62、63と、これら変位軸受部
62、63に回転可能に支持された回転軸64と、この
回転軸64を駆動させる電動機65とからなる。なお、
バランス測定機60は、バランス測定対象物(ディスク
10)の回転軸64に直角な任意の面(以下「修正面」
という。)B−Bのアンバランス量及び方向(アンバラ
ンスベクトル)を測定するものである。
FIG. 4 is a diagram during measurement of the unbalance vector (the amount and direction of unbalance) of the disk according to the present invention. The balance measuring device 60 includes a gantry 61 and the gantry 6.
1 includes a displacement bearing portion 62, 63, a rotating shaft 64 rotatably supported by the displacement bearing portion 62, 63, and an electric motor 65 for driving the rotating shaft 64. In addition,
The balance measuring device 60 is an arbitrary surface perpendicular to the rotation axis 64 of the object (disk 10) (hereinafter referred to as a “correction surface”).
That. ) Measures the unbalance amount and direction (unbalance vector) of BB.

【0016】以上に述べたタービンロータのバランス取
り方法を次に説明する。回転体のバランス取りは各部の
遠心力をバランスさせることであり、遠心力をFとする
と、Fは次式で表わされる。 F=mrω2 ここで、m:回転体の質量 r:回転軸中心からの距離 ω:回転体の角速度 また、m=W/g ここで、W:回転体の重量 g:重力の加速度 であるので、遠心力Fは F=(W/g)rω2 となる。 しかし、各部において、ω2/gは一定であるから、各
部のW・rをバランスさせれば各部の遠心力Fがバラン
スし、回転体のバランスが取れたことになる。従って、
アンバランスベクトルをW・rで表わす。なお、ベクト
ルは計算上不都合であるから、実際は、x−yの直角座
標上でこのベクトルのx方向成分及びy方向成分を算出
し、加算又は減算する。
Next, a method of balancing the turbine rotor described above will be described. The balance of the rotating body is to balance the centrifugal force of each part. If the centrifugal force is F, F is represented by the following equation. F = mrω 2 where, m: mass of the rotating body, r: distance from the center of the rotation axis, ω: angular velocity of the rotating body, and m = W / g, where W: weight of the rotating body g: acceleration of gravity Therefore, the centrifugal force F becomes F = (W / g) rω 2 . However, since ω 2 / g is constant in each part, if W · r of each part is balanced, the centrifugal force F of each part is balanced, and the rotating body is balanced. Therefore,
The unbalance vector is represented by W · r. Since the vector is inconvenient in calculation, the x-direction component and the y-direction component of this vector are actually calculated on the xy rectangular coordinates and added or subtracted.

【0017】図5は本発明に係るタービンロータのバラ
ンス取り方法のフローチャートであり、以下フローチャ
ートに沿って説明する。なお、アンバランス量U1〜U
5及び距離R1,R2…はベクトルとするが、その大き
さ(スカラ)も同様にU1〜U5及びR1,R2…とす
る。
FIG. 5 is a flowchart of a method for balancing a turbine rotor according to the present invention, which will be described below with reference to the flowchart. The unbalance amounts U1 to U
5 and the distances R1, R2... Are vectors, and their sizes (scalars) are also U1 to U5 and R1, R2.

【0018】ステップ1:ディスク10の各溝11…に
基準ブレード20Aの嵌合を想定して回転中心Sから基
準ブレード重心までの距離R…を計測する(図3参
照)。実測した距離をR1,R2…R59とし、ディス
ク基準位置からの方向をθ1,θ2…θ59とする。溝
数nは、59とする。
Step 1: The distance R from the rotation center S to the center of gravity of the reference blade is measured assuming that the reference blade 20A is fitted into each groove 11 of the disk 10 (see FIG. 3). The measured distances are R1, R2... R59, and the directions from the disc reference position are θ1, θ2. The number of grooves n is 59.

【0019】ステップ2:基準ブレードの重量Wsに、
ステップ1で実測したディスク基準位置からの方向θ
1,θ2…θ59に向う距離R1,R2…R59を掛け
て、夫々のベクトルを求め、これらのベクトルを合成し
て、溝のアンバランスベクトルU1を求める。 U1=Ws(R1+R2+…+R59) 実際の計算では、溝のアンバランスベクトルのx方向成
分U1x及びy方向成分U1yを算出する。 U1x=Ws(R1cosθ1+R2cosθ2+…+
R59cosθ59) U1y=Ws(R1sinθ1+R2sinθ2+…+
R59sinθ59)
Step 2: To the weight Ws of the reference blade,
Direction θ from disk reference position measured in step 1
The respective vectors are obtained by multiplying the distances R1, R2... R59 toward 1, θ2... Θ59, and these vectors are combined to obtain the groove unbalance vector U1. U1 = Ws (R1 + R2 +... + R59) In the actual calculation, the x-direction component U1x and the y-direction component U1y of the groove unbalance vector are calculated. U1x = Ws (R1cosθ1 + R2cosθ2 +... +
R59 cos θ59) U1y = Ws (R1 sin θ1 + R2 sin θ2 +... +
R59 sin θ59)

【0020】ステップ3:バランス測定機でディスク1
0のアンバランスベクトルU2を実測する。修正面は、
図2におけるディスクの前面と後面の真ん中の面のS−
S面とする。ディスク10のアンバランス量をU2と
し、アンバランスの方向を基準位置からの角度Θ2とす
ると、ディスクのアンバランスベクトルのx方向成分U
2x及びy方向成分U2yは、 U2x=U2cosΘ2 U2y=U2sinΘ2 となる。
Step 3: Disk 1 with balance measuring machine
An unbalance vector U2 of 0 is actually measured. The correction surface is
S- of the middle surface of the front and rear surfaces of the disk in FIG.
S-plane. Assuming that the unbalance amount of the disk 10 is U2 and the direction of the unbalance is an angle 基準 2 from the reference position, the x-direction component U of the unbalance vector of the disk
The 2x and y direction components U2y are as follows: U2x = U2cosΘ2 U2y = U2sinΘ2.

【0021】ステップ4:各々のブレード20の重量を
測定する。測定したブレードの重量を軽い方からW1,
W2…W59とする。
Step 4: Measure the weight of each blade 20. Measure the weight of the blade from the lighter
W2 ... W59.

【0022】ステップ5:上記ステップ2,ステップ3
で求めたベクトルU1とベクトルU2を合成し、合成ベ
クトルU3を算出する。U3=U1+U2実際の計算上
では、x方向成分U3xとy方向成分をU3yそれぞれ
算出する。 U3x=U1x+U2x U3y=U1y+U2y
Step 5: Steps 2 and 3 above
The vector U1 and the vector U2 obtained in the above are combined to calculate a combined vector U3. U3 = U1 + U2 In the actual calculation, the x-direction component U3x and the y-direction component are calculated respectively U3y. U3x = U1x + U2x U3y = U1y + U2y

【0023】ステップ6:上記ステップ5で求めた合成
ベクトルU3を参照の上、タービンブレード20…を各
溝11…に配置する。実際の計算上では、ステップ5で
求めたx方向成分U3xとy方向成分U3yを合成し、
合成アンバランスベクトルU3を求め、この合成アンバ
ランスベクトルU3に基づいて、即ち、この合成アンバ
ランスベクトルU3が存在する方向に軽いブレードを、
また、反対方向に重いブレードを、各溝に配置する。具
体的には、U3方向の溝を中心にして、軽いブレードW
1…を各溝に配置し、U3と反対の方向の溝を中心に重
いブレードW59…を各溝に配置して、上記ステップ2
と同様にステップ1で実測した方向θ1,θ2…θ59
を有する距離R1,R2…R59とを掛合わせ溝位置と
ブレード重量とによるアンバランスベクトルU4を求め
る。 U4x=W1R1+W2R2+…+W59R59 実際の計算上では、アンバランスベクトルU4のx方向
成分U4xとy方向成分U4yをそれぞれ算出する。 U4x=W1R1cosθ1+W2R2cosθ2+…
+W59R59cosθ59 U4y=W1R1sinθ1+W2R2sinθ2+…
+W59R59sinθ59 このブレードの配置がディスクによるアンバランスと、
ディスク溝によるアンバランスの合成に対するブレード
による最大のバランス付加である。
Step 6: The turbine blades 20 are arranged in the grooves 11 with reference to the composite vector U3 obtained in Step 5 described above. In an actual calculation, the x-direction component U3x and the y-direction component U3y obtained in step 5 are synthesized,
A combined unbalance vector U3 is obtained, and based on the combined unbalance vector U3, that is, a blade that is lighter in the direction in which the combined unbalance vector U3 exists,
Also, a heavy blade in the opposite direction is placed in each groove. Specifically, with the groove in the U3 direction as the center, the light blade W
Are arranged in each groove, and heavy blades W59 are arranged in each groove around the groove in the direction opposite to U3.
Similarly to the directions θ1, θ2,.
.. R59, the unbalance vector U4 is determined from the groove position and the blade weight. U4x = W1R1 + W2R2 +... + W59R59 In actual calculation, the x-direction component U4x and the y-direction component U4y of the unbalance vector U4 are calculated. U4x = W1R1cosθ1 + W2R2cosθ2 + ...
+ W59R59cosθ59 U4y = W1R1sinθ1 + W2R2sinθ2 + ...
+ W59R59sinθ59 This arrangement of the blades is
This is the maximum balance addition by the blade to the unbalance synthesis by the disk groove.

【0024】ステップ7:上記ステップ3,テップ6で
求めたベクトルU2,U4を合成し、タービンロータ全
体のアンバランスベクトルU5を計算する。 U5=U2+U4 実際の計算上では、x方向成分とy方向成分をそれぞれ
加算する。 U5x=U1x+U4x U5y=U1y+U4y
Step 7: The vectors U2 and U4 obtained in Step 3 and Step 6 are combined to calculate an unbalance vector U5 of the entire turbine rotor. U5 = U2 + U4 In an actual calculation, the x-direction component and the y-direction component are respectively added. U5x = U1x + U4x U5y = U1y + U4y

【0025】ステップ8:上記ステップ7で求めたター
ビンロータ全体のアンバランスベクトルU5が許容値U
0以内になっているか確認する。 U5≦U0 際の計算上では、x方向成分U5xとy方向成分U5y
とを合成し、U5が許容値U0以内になっているか確認
する。
Step 8: The unbalance vector U5 of the entire turbine rotor obtained in Step 7 is set to the allowable value U.
Check if it is within 0. In the calculation at the time of U5 ≦ U0, the x-direction component U5x and the y-direction component U5y
And checks whether U5 is within the allowable value U0.

【0026】[0026]

【数1】 (Equation 1)

【0027】この場合は、巧くバランスが取れたことに
なる。
In this case, a good balance has been achieved.

【0028】ステップ9 U5>U0の場合は、再度各ブレード重量W1…W59
と溝位置寸法M1…M59の組合せを再検討し、例え
ば、W1とW59を入れ替えて、上記ステップ6〜ステ
ップ9を再計算してU5が許容値内に入るか、確認す
る。この結果により、更にW1及びW2とW59及びW
58とを入れ替えるか、又はW2とW58とのみを入れ
替えるか再度検討して許容値に入るか、または、アンバ
ランス量U5が最小値になるまで繰り返す。図6は上述
した本発明に係る各部のアンバランスベクトルを示す図
である。
Step 9 If U5> U0, each blade weight W1.
And the groove position dimensions M1... M59 are reexamined. For example, W1 and W59 are exchanged, and the above steps 6 to 9 are recalculated to confirm whether U5 falls within the allowable value. According to this result, W1 and W2 and W59 and W
It is considered whether to replace W58 or only W2 and W58 again, and to enter an allowable value, or to repeat until the unbalance amount U5 reaches the minimum value. FIG. 6 is a diagram showing an unbalance vector of each unit according to the present invention described above.

【0029】図7は本発明に係るディスクの中心から溝
に嵌合した基準ブレードの重心位置の算出方法の別実施
例の説明図である。この算出方法は、ディスク10の溝
の最底部11aと軸心Sとの距離Pを実測し、ディスク
溝11に基準ブレード20A(図2参照)の嵌合を想定
して、P寸法にG寸法(図2参照)を加えて、ディスク
の中心Sから基準ブレード重心Cまでの距離Qを算出
し、また、基準線S−K線とS−11a線とのなす角θ
を実測する方法である。算出したQ寸法を図3に示すR
寸法として上記ステップ2を計算する。ディスク溝11
の位置を溝の最底部11aが、代表できる場合に使用す
るものであり、従って、図3に示すR寸法とP寸法とが
相関がある場合に使用するものである。P寸法の測定
は、単純な長さの測定であり、具体的な測定方法の説明
は、割愛する。
FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of the method of calculating the position of the center of gravity of the reference blade fitted into the groove from the center of the disk according to the present invention. In this calculation method, the distance P between the bottom 11a of the groove of the disk 10 and the axis S is actually measured, and assuming that the reference blade 20A (see FIG. (See FIG. 2), the distance Q from the center S of the disk to the center of gravity C of the reference blade is calculated, and the angle θ between the reference line SK and the line S-11a is calculated.
Is a method of actually measuring. The calculated Q dimension is shown in FIG.
Step 2 is calculated as the dimension. Disk groove 11
This position is used when the bottommost portion 11a of the groove can be represented. Therefore, it is used when there is a correlation between the R dimension and the P dimension shown in FIG. The measurement of the P dimension is a simple measurement of the length, and a specific description of the measurement method is omitted.

【0030】尚、ブレード20の基部24の下端25か
ら重心位置Cまでの寸法を一定としたのは、ディスク1
0の回転中心Sからディスク溝11の位置までの寸法に
比べはるかに小さいので影響が小さいからであるが、更
に精密にバランスを取る場合は、夫々のブレード20の
基部24から重心位置Cまでの寸法を測定して、上記溝
位置寸法Mを修正してステップ6の計算を行なえばよ
い。また、ブレード20の重心位置Cが、基部24の前
面24bに垂直な対称面にない場合は、溝方向角度θを
補正してステップ6の計算をする。また、ブレード20
の重心位置Cが、基部24の前後面の真ん中の面との交
わる線上にない場合は、重心位置Cを通り軸心に直角な
面を修正面として、ステップ1〜ステップ9までの手順
を行なえばよい。また、2段のタービンロータが一体に
なったものは、各段のタービンロータのブレード20の
重心位置Cを通り、軸用孔2に直角な2面を修正面とし
て、2面夫々について上記ステップ1〜ステップ9まで
の手順を行なうことによりバランスを取ればよい。
The dimensions from the lower end 25 of the base 24 of the blade 20 to the position of the center of gravity C are fixed.
This is because the influence is small because it is much smaller than the dimension from the center of rotation S to the position of the disk groove 11. However, when balancing is performed more precisely, the distance from the base 24 of each blade 20 to the position C of the center of gravity is adjusted. The dimensions may be measured, the groove position dimension M may be corrected, and the calculation in step 6 may be performed. If the position of the center of gravity C of the blade 20 is not on a plane of symmetry perpendicular to the front surface 24b of the base 24, the groove direction angle θ is corrected and the calculation in step 6 is performed. Also, the blade 20
Is not on the line that intersects the middle plane of the front and rear surfaces of the base 24, the steps from step 1 to step 9 can be performed with the plane passing through the center of gravity C and perpendicular to the axis as the correction plane. I just need. In the case where the two-stage turbine rotor is integrated, the two surfaces perpendicular to the shaft hole 2 passing through the center of gravity position C of the blade 20 of each stage of the turbine rotor are modified surfaces, and the above-described steps are performed for each of the two surfaces. The balance may be obtained by performing the procedures from 1 to 9.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1のタービンロータのバランス取り方法
は、ディスクの各溝に基準ブレードを嵌合する若しくは
嵌合を想定して、回転中心から基準ブレード重心までの
距離R1,R2…Rn(n=溝の数)を実測するステッ
プと、基準ブレードの重量Wsに前記距離R1,R2…
Rnを掛けてベクトルを求め、これらのベクトルを合成
して溝のアンバランスベクトルU1とするステップと、
ディスクのアンバランスを実測してディスクのアンバラ
ンスベクトルU2を求めるステップと、タービンブレー
ドの重量を各々実測するステップと、前記ベクトルU1
とベクトルU2を合成し、合成ベクトルを参照の上、タ
ービンブレードを配置するステップとからなり、ディス
ク溝を考慮して修正するため、バランスを良好に修正す
ることができる。また、タービンロータのバランスを取
るのに、タービンロータを削ったり、ウエイトを付加す
る必要がなく、経済的及び効率的である。
According to the present invention, the following effects are exhibited by the above configuration. In the method for balancing a turbine rotor according to claim 1, distances R1, R2,..., Rn (n = grooves) from the center of rotation to the center of gravity of the reference blade are provided on the assumption that the reference blade is fitted into or fitted to each groove of the disk. ), And the distances R1, R2,.
Multiplying Rn to obtain a vector, and combining these vectors to obtain a groove unbalance vector U1;
Determining the disk unbalance vector U2 by actually measuring the disk unbalance; measuring the weight of each turbine blade;
And a step of arranging the turbine blades with reference to the synthesized vector, and correcting the balance in consideration of the disk groove, so that the balance can be satisfactorily corrected. Further, there is no need to cut the turbine rotor or add a weight to balance the turbine rotor, which is economical and efficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るタービンロータの断面図FIG. 1 is a sectional view of a turbine rotor according to the present invention.

【図2】本発明に係るタービンロータの分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of a turbine rotor according to the present invention.

【図3】本発明に係るディスクの中心からディスク溝に
嵌合した基準ブレードの重心位置の測定方法の説明図
FIG. 3 is an explanatory view of a method of measuring a center of gravity position of a reference blade fitted into a disk groove from the center of the disk according to the present invention.

【図4】本発明に係るディスクのアンバランスベクトル
の測定中の図
FIG. 4 is a diagram during measurement of an unbalance vector of the disk according to the present invention.

【図5】本発明に係るタービンロータのバランス取り方
法のフローチャート
FIG. 5 is a flowchart of a turbine rotor balancing method according to the present invention.

【図6】本発明に係る各部のアンバランスベクトルを示
す図
FIG. 6 is a diagram showing an unbalance vector of each unit according to the present invention.

【図7】本発明に係るディスクの中心から溝に嵌合した
基準ブレードの重心位置の算出方法の別実施例の説明図
FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of the method of calculating the position of the center of gravity of the reference blade fitted into the groove from the center of the disk according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…タービンロータ、10…ディスク、11…溝(ディ
スク溝)、20…タービンブレード、20A…基準ブレ
ード、30…溝位置測定治具。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbine rotor, 10 ... Disk, 11 ... Groove (disk groove), 20 ... Turbine blade, 20A ... Reference blade, 30 ... Jig for groove position measurement.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディスクの各溝に基準ブレードを嵌合す
る若しくは嵌合を想定して、回転中心から基準ブレード
重心までの距離R1,R2…Rn(n=溝の数)を実測
するステップと、 基準ブレードの重量Wsに前記距離R1,R2…Rnを
掛けてベクトルを求め、これらのベクトルを合成して溝
のアンバランスベクトルU1とするステップと、 ディスクのアンバランスを実測してディスクのアンバラ
ンスベクトルU2を求めるステップと、 タービンブレードの重量を各々実測するステップと、 前記ベクトルU1とベクトルU2を合成し、合成ベクト
ルを参照の上、タービンブレードを配置するステップと
からなるタービンロータのバランス取り方法。
A step of actually measuring distances R1, R2... Rn (n = number of grooves) from the center of rotation to the center of gravity of the reference blade, assuming or assuming that the reference blade is fitted into each groove of the disk; Multiplying the weight Ws of the reference blade by the distances R1, R2,... Rn to obtain a vector, synthesizing these vectors to obtain a groove unbalance vector U1, and measuring the disk unbalance to measure the disk unbalance. Obtaining a balance vector U2, measuring the weight of the turbine blade, and combining the vector U1 and the vector U2, and arranging the turbine blade with reference to the combined vector to balance the turbine rotor. Method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329187A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Snecma Method for calibrating the mass of components to be mounted around the rotor
JP2007010656A (en) * 2005-06-27 2007-01-18 General Electric Co <Ge> Clearance measurement system and operation method
CN102943695A (en) * 2012-08-30 2013-02-27 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 Balancing method for bacterial type looped blade roots and blades

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006329187A (en) * 2005-05-23 2006-12-07 Snecma Method for calibrating the mass of components to be mounted around the rotor
JP2007010656A (en) * 2005-06-27 2007-01-18 General Electric Co <Ge> Clearance measurement system and operation method
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