发明内容
发明要解决的课题
然而,在现有技术中,圆孔的内壁部成为结构上的不连续部。因此,存在应力集中在该圆孔附近而可能产生龟裂的问题。
本发明考虑到这样的情况而作出,其课题在于防止在叶片槽的槽底产生龟裂的情况。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明采用以下的单元。
即,本发明的第一形态的转子结构具备:旋转轴体,其在以轴线为中心而旋转的外周部形成有沿着所述轴线的周向延伸的叶片槽,并将所述叶片槽的槽开口侧的宽度尺寸设定得比所述叶片槽的槽底侧的宽度尺寸小;及多个叶片体,其在所述旋转轴体的外周部沿着所述周向排列,分别具有与所述叶片槽嵌合的叶根,所述转子结构中,在所述叶片槽内以位于至少一组的沿着所述周向相邻的两个叶片体之间的方式设置叶片止动片,在所述叶片槽的槽开口侧的开口壁部和所述叶片止动片中的一方形成凸部,在另一方形成与所述凸部嵌合的凹部。
根据本发明的第一形态的转子结构,在叶片槽的开口壁部和叶片止动片中的一方形成凸部,在另一方形成与凸部嵌合的凹部。由此,通过凸部与凹部的干涉来限制叶片体相对于叶片槽的周向的相对位移。由此,在叶片槽的槽底难以产生应力集中,能够避免在叶片槽的槽底产生龟裂的情况。
在以往的转子结构中,在相对于旋转轴体组装叶片体的状态下在叶片槽的槽底产生龟裂时,在通常的维护检查中难以发现。其结果是,可能龟裂过度地进展或因龟裂而旋转轴体发生破损,从而需要使装入有旋转轴体的装置的运转停止。而且,以往的转子结构即使发现了在叶片槽的槽底产生的龟裂,若不将组装的叶片体拆卸则难以修补,因此维护性也差。
然而,如上述那样根据本发明的第一形态的转子结构,在叶片槽的槽底不会产生龟裂。而且,即使假设在叶片槽的开口壁部产生龟裂,由于龟裂部位位于旋转轴体的表面侧,因此容易发现龟裂。由此,结果上能够抑制由龟裂引起的旋转轴体的破损。由此,能够使装入有旋转轴体的装置稳定地继续运转。而且,龟裂部位由于在旋转轴体的表面侧产生,因此能够比较容易地进行修补。
在本发明的第二形态的转子结构中,所述叶片止动片在解除了所述凸部与所述凹部的嵌合的状态下能够使所述叶片槽沿着所述周向滑动。
根据本发明的第二形态的转子结构,叶片止动片在解除了凸部与凹部的嵌合的状态下,能够使叶片槽沿着周向滑动。由此,在相对于旋转轴体组装叶片体及叶片止动片时,能够使片主体在叶片槽的槽底侧滑动而配置在所希望的位置。
由此,能够提高相对于旋转轴体组装叶片体及叶片止动片的作业的作业性。
在本发明的第三形态的转子结构中,所述凸部向所述轴线的半径方向突出,所述凹部沿着所述半径方向延伸。
根据本发明的第三形态的转子结构,向半径方向突出的凸部与沿着半径方向延伸的凹部嵌合。由此,在周向上能够可靠地限制叶片止动构件。
在本发明的第四形态的转子结构中,所述叶片止动片具备形成有所述凸部或所述凹部的片主体,并且包括位移机构,该位移机构使所述片主体相对于所述叶片槽的槽底沿着所述轴线的半径方向进退,从而能够使所述凸部与所述凹部嵌合脱离。
根据本发明的第四形态的转子结构,可动机构使形成有凸部或凹部的片主体相对于叶片槽的槽底进退,而能够使凸部与凹部嵌合脱离。由此,能够容易且准确地使凸部与凹部嵌合脱离。由此,能够提高叶片体及叶片止动片相对于旋转轴体的组装的作业性。
在本发明的第五形态的转子结构中,所述位移机构具有:供所述片主体沿着所述半径方向贯通且在至少一部分形成有内螺纹部的贯通孔;及在至少一部分形成有与所述内螺纹部螺合的外螺纹部且可相对于所述叶片槽的槽底螺进的进退轴。
根据本发明的第五形态的转子结构,进退轴相对于叶片槽的槽底能够螺进。因此,通过比较简单的结构,能够准确且容易地使片主体相对于叶片槽的槽底进退。
在本发明的第六形态的转子结构中,所述进退轴的与所述叶片槽的槽底相对的端面朝向所述叶片槽的槽底鼓出。
根据本发明的第六形态的转子结构,由于进退轴的端面朝向叶片槽的槽底鼓出,因此能够使进退轴的端面与叶片槽的槽底进行点接触。由此,防止进退轴的端面相对于叶片槽的槽底进行一方接触,从而可靠地进行点接触。其结果是,能够更可靠地使片主体相对于叶片槽的槽底进退。
在本发明的第七形态的转子结构中,所述叶片止动片包括从所述叶片槽的槽底侧与所述叶片槽的开口壁部抵接的抵接部。
根据本发明的第七形态的转子结构,叶片止动片包含从叶片槽的槽底侧与叶片槽的开口壁部抵接的抵接部。由此,能够在径向上良好地限制叶片止动片。
在本发明的第八形态的转子结构中,所述叶片止动片在所述叶片槽的宽度方向的至少一方具有朝向所述轴线的半径方向突出的突出壁作为所述凸部,所述叶片槽的开口壁部在所述叶片槽的宽度方向的至少一方形成有沿着所述半径方向延伸的切口作为所述凹部。
根据本发明的第八形态的转子结构,叶片止动片具有突出壁,在叶片槽的开口壁部形成有切口。由此,能够以比较简单的结构避免在叶片槽的槽底产生龟裂的情况。
在本发明的第九形态的转子结构中,所述叶片止动片在所述叶片槽的宽度方向的至少一方具有朝向所述轴线的半径方向突出的螺钉构件作为所述凸部,所述叶片槽的开口壁部在所述叶片槽的宽度方向的至少一方形成有沿着所述半径方向延伸的切口作为所述凹部。
根据本发明的第九形态的转子结构,叶片止动片具有螺钉构件,并在叶片槽的开口壁部形成切口。由此,能够以比较简单的结构避免在叶片槽的槽底产生龟裂的情况。而且,能够满足各种设计要求。
发明效果
根据本发明的转子结构,能够防止在叶片槽的槽底产生龟裂的情况。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。
〔第一实施方式〕
图1是表示本发明的第一实施方式的燃气轮机GT的简要结构的半剖视图。如图1所示,燃气轮机GT具备压缩机C、多个燃烧器B、涡轮T。压缩机C生成压缩空气c。燃烧器B向从压缩机C供给的压缩空气c供给燃料而生成燃烧气体g。涡轮T通过从燃烧器B供给的燃烧气体g而得到旋转动力。
在燃气轮机GT中,压缩机C的转子RC和涡轮T的转子RT由各自的轴端连结而在涡轮轴(轴线)P上延伸。
需要说明的是,在以下的说明中,将涡轮轴P的延伸方向称为“涡轮轴向”或“轴向”。将涡轮轴P的周向称为“涡轮周向”或“周向”。将涡轮轴P的半径方向称为“涡轮径向”或“半径方向”。
压缩机C具备静叶片列2和动叶片列3。静叶片列2和静叶片列3在压缩机壳体1内,沿着涡轮轴向交替设置。所述静叶片列2和动叶片列3成对而计数为一级。
各级的静叶片列2分别以固定在压缩机壳体1侧的状态设置。并且,各级的静叶片列2将从压缩机壳体1朝向转子RC侧延伸的多个静叶片4沿着涡轮周向呈环状排列而构成。
各级的动叶片列3分别以固定在转子RC侧的状态设置。并且,各级的动叶片列3将从转子RC侧朝向压缩机壳体1侧延伸的多个动叶片5沿着涡轮周向呈环状排列而构成。
图2是图1的I-I线剖视图,图3是图2的II-II线向视图,图4是图3的III-III线剖视图。
如图2所示,转子RC具有旋转轴体10、分别包含上述的动叶片5的多个动叶片构件(叶片体)20、及多个叶片止动片30。
如图1或图2所示,旋转轴体10通过将盘状的构件沿着涡轮轴向重叠在同轴上而整体呈轴状地构成。如图2及图4所示,在旋转轴体10的外周部10A形成有叶片槽11。在叶片槽11对应于动叶片列3的设置部位而分别填充动叶片构件20。
图5及图6是旋转轴体10的简要结构图。图5是与图3对应的主要部分放大俯视图。图6是与图4对应的主要部分放大剖视图。
如图5所示,各叶片槽11沿着涡轮周向延伸。虽然未图示,各叶片槽11在外周部10A形成于整周。在该叶片槽11的沿着槽宽方向(涡轮轴向)彼此相对的两侧壁12、12,在叶片开口11a侧形成有开口壁部13、13。开口壁部13、13从叶片槽11的槽开口11a侧分别朝向槽宽方向的内侧突出。即,如图6所示,叶片槽11的槽开口11a侧的宽度尺寸D1设定得比槽底11b侧的宽度尺寸D2小。
所述开口壁部13、13如图6所示,分别沿着叶片槽11的槽深度方向(涡轮径向)延伸,具有相对的端面13a、13a。该端面13a、13a以分离距离成为宽度尺寸D1的方式相对。而且,开口壁部13、13的下部13b、13b被倒角。即,开口壁部13、13分别形成随着从槽开口11a侧向槽底11b侧前进而朝向槽宽方向外侧的斜面。该斜面与端面13a、13a和两侧壁12、12的下部连续形成。而且,开口壁部13、13的上部13c、13c从槽宽方向外侧朝向内侧逐渐地,即,以开口宽度变窄的方式形成为圆弧状。
该开口壁部13、13分别朝向涡轮周向而整周延伸(参照图2)。而且,在开口壁部13、13,在沿着涡轮周向隔开间隔的多个部位形成有切口(凹部)14、14。
如图5及图6所示,切口14、14分别形成为槽状,并沿着叶片槽11的槽深度方向(涡轮径向)延伸。切口14、14将开口壁部13、13的下部13b、13b的下方与开口壁部13、13的上部13c、13c的上方连通。所述切口14、14如图5所示,与叶片槽11的槽深度方向正交的截面轮廓形成方形形状。而且,切口14、14的槽宽方向上的端面14a、14a形成为圆弧状。
所述切口14、14以在叶片槽11的槽宽方向上彼此相对的方式形成。
需要说明的是,在开口壁部13、13,在与切口14、14的形成位置不同的位置形成有叶片插入孔11c,该叶片插入孔11c为了供动叶片构件20的叶根22插入而较大地开口。关于动叶片构件20的叶根22,参照图11及图12在后面叙述。
叶片槽11的槽底11b如图6所示,在与涡轮周向正交的截面上,以随着朝向槽宽方向内方而槽深度逐渐变深的方式形成为圆弧状。
动叶片构件20如图2所示,上述的动叶片5、与该动叶片5的基端连续的平台21、与该平台21连续的叶根22从涡轮径向的外侧朝向内侧按照上述的顺序形成。
如图3所示,动叶片5形成为与涡轮径向正交的流线形状。并且,如图3所示,动叶片5具有涡轮径向的前端侧相对于基端侧而绕着涡轮径向扭转的形状。
如图3所示,平台21与涡轮径向交叉延伸而将叶片槽11覆盖。而且,平台21的表面与动叶片5的基端连续。该平台21例如可以形成为板状。平台21在从涡轮径向的外侧向内侧观察下可以形成为平行四边形形状。
另外,在隔着叶片止动片30的两个动叶片构件20(20A、20B)中,如图3所示,通过在涡轮周向上相互对接的双方的平台21的端缘部21a,如图4所示划定沿着涡轮径向贯通的接近孔21b。
叶根22如图2所示,与平台21的背面连续,虽然未图示,但是在与涡轮周向正交的截面上成为随着朝向涡轮径向内侧而涡轮轴向的尺寸增大的形状。
该叶根22与图6所示的叶片槽11的槽底11b侧嵌合。叶根22使涡轮轴向上的两侧部的一部分沿着开口壁部13、13的下部13b、13b。
如图2所示,叶片止动片30在叶片槽11内,配置在一组沿着涡轮周向相邻的两个动叶片构件20(20A、20B)之间。在本实施方式中,该叶片止动片30对应于切口14、14的涡轮周向位置而设置多个(例如八个)。并且,叶片止动片30使规定数量的动叶片构件20位于沿着周向相邻的两个叶片止动片30之间。需要说明的是,叶片止动片30设置的间隔也可以不均等。
图7是叶片止动片30的正视观察时的分解图。图8是叶片止动片30的俯视图。图9是叶片止动片30的侧视观察的分解图。
如图7至图9所示,叶片止动片30具有片主体31和进退轴35。
如图7及图9所示,片主体31是在叶片止动片30的构件轴线Q上形成有贯通孔31a的构件。该片主体31具有阶梯筒部32和主体壁部33。阶梯筒部32形成在构件轴线Q延伸的构件轴线方向(涡轮径向)的一侧。主体壁部33形成在构件轴线方向的另一侧。
阶梯筒部32具有头部32a和肩部32b。头部32a在构件轴线方向的一侧形成为固定直径。肩部32b与头部32a连续形成,随着从构件轴线方向的一侧朝向另一侧而逐渐扩径的部分具有设定为两段的形状。
如图7及图9所示,主体壁部33与肩部32b连续形成。并且,主体壁部33中与图8所示的构件轴线方向正交的截面的形状是主体厚度相对于主体宽度较薄地设定的扁平六边形形状。如图7所示,该主体壁部33具有:与肩部32b连续形成的锥形部33a;及与锥形部33a连续而形成在构件轴线方向的另一侧的底部33b。
锥形部33a如图7所示随着从构件轴线方向的一侧朝向另一侧,而如图8所示,扁平六边形形状的截面积以扩大主体宽度的方式逐渐增大。
底部33b如图7所示,主体宽度形成为大致一定的尺寸。而且,底部33b的底面的主体宽度方向两端部33b1的角部分别被倒角。
随着从构件轴线方向的一侧朝向另一侧而逐渐扩展的锥形面33c、33c向主体壁部33的锥形部33a的主体宽度方向两侧延伸。
如图10所示,锥形面33c、33c以与开口壁部13、13的下部13b、13b的曲率同样的曲率形成。在所述锥形面33c、33c上,分别在主体厚度方向中央形成有沿着构件轴线方向及主体宽度方向突出的突出壁(凸部)33d、33d。
突出壁33d、33d分别形成为底面为直角等腰三角形的三棱柱状,并使底面的垂线方向朝向主体厚度方向。所述突出壁33d、33d使分别形成为大致相同大小的两个方形面33d1、33d2中的一方的方形面33d1与构件轴线方向交叉。并且,使另一方的方形面33d2与片主体31的主体宽度方向交叉。而且,方形面33d2的角缘部被倒角。
上述的贯通孔31a在主体壁部33形成为一定的直径。而且,贯通孔31a在阶梯筒部32呈两段缩径而形成。在主体壁部33的形成为固定直径的部位形成有内螺纹部31b。
进退轴35具有轴部36和外螺纹部37。轴部36在构件轴线方向的一侧形成为相对小的直径。外螺纹部37在构件轴线方向的另一侧形成为相对大的直径,且在其外周面形成有螺纹。
在轴部36的、构件轴线方向的一侧的端面36a上形成有一字槽螺钉旋具等工具能够扣合的扣合槽36b。
外螺纹部37的、构件轴线方向的另一侧的端面37a朝向构件轴线方向的另一侧突出。
该进退轴35使外螺纹部37与片主体31的内螺纹部31b螺合。并且,进退轴35构成为能够相对于片主体31沿着构件轴线方向螺进。而且,在使进退轴35向构件轴线方向的另一侧螺进时,轴部36与阶梯筒部32的贯通孔31a的开口侧嵌合。
如此,进退轴35的内螺纹部31b与片主体31的内螺纹部31b螺合,由此构成使片主体31相对于叶片槽11的槽底11b沿着涡轮径向能够进退的可动机构39。
图10是表示叶片止动片30的使用状态的立体图。需要说明的是,在图10中省略了动叶片构件20的图示。
该叶片止动片30如图10所示,在形成有各切口14、14的部位,使叶片止动片30的构件轴线Q朝向涡轮径向(叶片深度方向),并使主体宽度方向朝向涡轮轴向(槽宽方向)。并且,叶片止动片30通过使片主体31的突出壁33d、33d与切口14、14嵌合,而限制相对于叶片槽11的涡轮周向的位移。
另外,叶片止动片30使进退轴35的端面37a与叶片槽11的槽底11b进行点接触。并且,叶片止动片30通过接受进退轴35从叶片槽11的槽底11b受到的反力和锥形面33c、33c从开口壁部13、13的下部13b、13b受到的反力,而沿着涡轮径向受限制。
接着,关于转子RC的组装的部分工序,主要基于图11至图16进行说明。需要说明的是,在图11至图16中,通过利用虚线表示平台21的轮廓而省略动叶片构件20的图示。
首先,将图2所示的动叶片构件20的叶根22插入到图11及图12所示的叶片槽11的叶片插入孔11c中。然后,使动叶片构件20沿着涡轮周向滑动而使叶根22与叶片槽11的下方嵌合。并且,在使叶根22与叶片槽11的下方嵌合的状态下,使动叶片构件20沿着涡轮周向滑动。对于每个动叶片构件20反复进行该作业,而向叶片槽11填充规定数量的动叶片构件20。在此,规定数量的动叶片构件20中的最后填充的动叶片构件20为上述的动叶片构件20A、20B的一方(例如动叶片构件20B)。
如图11及图12所示,在将规定数量的动叶片构件20向叶片槽11填充完之后,将叶片止动片30向叶片槽11的叶片插入孔11c插入。
如图12所示,插入到叶片槽11时的叶片止动片30中,进退轴35的端面36a位于比阶梯筒部32靠涡轮径向的外侧的位置。此外,该叶片止动片30中,进退轴35从片主体31的突出量减小。更详细而言,至少使进退轴35的端面37a与叶片槽11的槽底11b进行点接触,在该状态下,以在片主体31的两侧的突出壁33d、33d与开口壁部13、13的下部13b、13b之间形成间隙的方式设定进退轴35的突出量。
在这样的状态下,使叶片止动片30沿着涡轮周向滑动。
在使叶片止动片30滑动之后,向图11、图12所示的叶片槽11的叶片插入孔11c填充动叶片构件20A、20B的另一方(例如动叶片构件20B)。由此,在动叶片构件20A、20B的、涡轮周向上相互对接的双方的端缘部21a划定接近孔21b。此外,如图13所示,进退轴35的端面36a从接近孔21b露出。
接着,如图13及图14所示,使插入到叶片槽11内的叶片止动片30与动叶片构件20一起在叶片槽11内沿着涡轮周向滑动。此时,主体壁部33的突出壁33d的方形面33d1的角缘部和片主体31的底部33b的两端部33b1被倒角,由于轴部36的端面37a突出,因此相对于叶片槽11的内表面顺畅地滑动。
在叶片止动片30到达了切口14、14之后,如图15所示,在涡轮径向上,叶片止动片30的突出壁33d、33d与切口14、14重叠配置。
并且,如图16所示,使工具K与轴部36的端面36a扣合而使进退轴35转动。由此,进退轴35相对于片主体31朝向涡轮径向的内侧螺进。当进退轴35的端面37a相对于叶片槽11的槽底11b进行点接触时,片主体31以相对于槽底11b分离的方式向涡轮径向的外侧进行相对位移。
此外,当片主体31的相对于槽底11b的相对位移量增加时,突出壁33d、33d与切口14、14嵌合,锥形面33c、33c与开口壁部13、13的下部13b、13b接触。
此外,通过使进退轴35转动,而限制片主体31与进退轴35的相对位移。此时,随着进退轴35从叶片槽11的槽底11b接受反力,而锥形面33c、33c从开口壁部13、13的下部13b、13b接受反力。
这样的话,叶片止动片30相对于叶片槽11的位移受到限制。
即,叶片止动片30的突出壁33d、33d与开口壁部13、13的切口14、14干涉,由此叶片止动片30沿着涡轮周向受到限制。并且,伴随着进退轴35从叶片槽11的槽底11b接受反力,而锥形面33c、33c从开口壁部13、13的下部13b、13b接受反力。其结果是,叶片止动片30沿着涡轮径向被固定。
需要说明的是,在向叶片槽11填充了全部的动叶片构件20之后,使各错开半间距的两个动叶片构件20位于图11、图12所示的叶片槽11的叶片插入孔11c。此外,通过向所述两个动叶片构件20插入间隔构件而将叶片槽11的叶片插入孔11c闭塞。
在如此形成的转子RC中,动叶片构件20的涡轮周向的位移由叶片止动片30限制。即,通过使叶片止动片30的突出壁33d、33d与开口壁部13、13的切口14、14干涉,来限制动叶片构件20的涡轮周向的位移。
在此,例如在燃气轮机GT的起动时,旋转轴体10的外周部10A暴露在高温的工作流体(压缩空气)下,在旋转轴体10的内部中的外侧与内侧产生温度差。此时,由于旋转轴体10的外侧与内侧的热伸长差而产生热应力。然而,由于在叶片槽11的槽底11b未形成结构上的不连续部,因此在槽底难以产生应力集中。因此,例如即使反复进行燃气轮机GT的起动,在叶片槽11的槽底11b也难以产生龟裂。
并且,切口14、14由于位于旋转轴体10的表面侧,而比槽底11b容易升温。而且,在旋转轴体10的表面侧,难以产生温度差,热应力比较小。因此,即使应力集中于切口14、14,其时间也极短,应力的大小比较小。因此,即使在结构上的不连续部的切口14、14也难以产生龟裂。
即使假设在切口14、14产生龟裂,龟裂也会从切口14、14朝向旋转轴体10的外周部10A的表面进展。
如以上说明那样,根据本实施方式,在叶片止动片30形成突出壁33d、33d,在叶片槽11的开口壁部13、13形成有与突出壁33d、33d嵌合的切口14、14。由此,通过突出壁33d、33d与切口14、14的干涉来限制动叶片构件20相对于叶片槽11的涡轮周向的相对位移。其结果是,由于在叶片槽11的槽底11b难以产生应力集中,因此能够避免叶片槽11的槽底11b发生龟裂的情况。
在以往的转子结构的情况下,在相对于旋转轴体10组装动叶片构件20的状态下而在叶片槽11的槽底11b产生龟裂时,通常的维护检查中难以发现。因此,可能发生龟裂过分进展或因龟裂而旋转轴体10破损,从而必须使装入有旋转轴体10的压缩机C的运转停止。而且,在以往的转子结构中,即使发现了在叶片槽11的槽底11b产生的龟裂,若不将组装的动叶片构件20拆卸,则难以修补,因此维护性也差。
然而,根据本实施方式,在叶片槽11的槽底11b不会产生龟裂,即使假设在叶片槽11的开口壁部13、13产生龟裂,龟裂部位也位于旋转轴体10的外周部10A的表面侧。由此,能够容易发现龟裂,结果是能够抑制因龟裂而旋转轴体10发生破损的情况。由此,能够使装入了旋转轴体10的压缩机C的运转稳定地继续进行。而且,由于龟裂部位位于旋转轴体10的外周部10A的表面侧,因此修补作业也能够比较容易。
另外,根据本实施方式,叶片止动片30在解除了突出壁33d、33d与切口14、14的嵌合的状态下,能够使叶片槽11沿着涡轮周向滑动。由此,在将动叶片构件20及叶片止动片30向旋转轴体10组装时,使叶片止动片30在叶片槽11的槽底11b侧滑动而能够配置在所希望的位置。由此,能够提高动叶片构件20及叶片止动片30相对于旋转轴体10组装的工序作业性。
另外,根据本实施方式,从锥形面33c、33c向涡轮径向及涡轮轴向突出的突出壁33d、33d与沿着涡轮径向延伸的切口14、14嵌合。由此,在突出壁33d、33d与切口14、14嵌合的状态下能够可靠地在涡轮周向上限制叶片止动片30。
另外,根据本实施方式,可动机构39使形成有突出壁33d、33d的片主体31相对于叶片槽11的槽底11b进退,而使突出壁33d、33d与切口14、14能够嵌合脱离。由此,能够容易地使突出壁33d、33d与切口14、14嵌合脱离。由此,能够提高动叶片构件20及叶片止动片30相对于旋转轴体10的组装的作业性。
另外,根据本实施方式,进退轴35构成为相对于叶片槽11的槽底11b能够螺进。由此,能够以比较简单的结构,准确且容易地使片主体31相对于叶片槽11的槽底11b进退。
另外,根据本实施方式,形成有扣合槽36b的端面36a从接近孔21b向外部露出。由此,能够容易地使一字槽螺钉旋具等工具K扣合,且能够更容易地使进退轴35转动。由此,能够极其容易地使进退轴35位移。
另外,根据本实施方式,进退轴35的端面37a朝向叶片槽11的槽底11b鼓出。由此,能够使形成有外螺纹部37的进退轴35的端面37a与叶片槽11的槽底11b进行点接触。
由此,防止形成有外螺纹部37的进退轴35的端面37a与叶片槽11的槽底11b进行一端接触的情况而可靠地进行点接触。其结果是,能够使片主体31相对于叶片槽11的槽底11b更可靠地进退。
此外,在本实施方式中,尤其是叶片槽11的槽底11b在与涡轮周向正交的截面上呈圆弧状地凹陷而形成。但是通过使进退轴35的端面37a朝向槽底11b鼓出,而能够使端面37a相对于槽底11b更可靠地进行点接触。
另外,根据本实施方式,叶片止动片30具有从叶片槽11的槽底11b侧与叶片槽11的开口壁部13、13抵接的锥形面33c、33c。由此,能够沿着涡轮径向良好地限制叶片止动片30。
此外,根据本实施方式,锥形面33c、33c成为沿着开口壁部13、13的下部13b、13b的形状。由此,能够将锥形面33c、33c的各部位均匀地按压于下部13b、13b。由此,锥形面33c、33c的各部位从下部13b、13b均匀地接受反力。因此,能够更可靠地在涡轮径向上限制叶片止动片30。
另外,根据本实施方式,叶片止动片30具有突出壁33d、33d,在叶片槽11的开口壁部13、13形成有切口14、14。由此,能够以比较简单的结构来避免在叶片槽11的槽底11b产生龟裂的情况。
〔第二实施方式〕
以下,使用附图,说明本发明的第二实施方式。需要说明的是,在以下的说明及该说明所使用的附图中,对于与已经说明过的结构要素同样的结构要素,标注同一标号,省略重复的说明。
图17是表示本发明的第二实施方式的叶片止动片30A的简要结构的主要部分剖视图。
在上述的第一实施方式中,在叶片止动片30的锥形面33c、33c形成两个突出壁33d、33d。相对于此,如图17所示,第二实施方式的叶片止动片30A省略突出壁33d、33d,并且在锥形面33c、33c中的涡轮轴向的一方的锥形面33c上凸出设置螺钉构件(凸部)33g。
另外,在上述的第一实施方式中,在叶片槽11的开口壁部13、13形成两个切口14、14。相对于此,第二实施方式的开口壁部13、13仅在涡轮轴向的一方的开口壁部13形成切口14。
在本实施方式的结构中,也能够得到与上述的第一实施方式同样的效果。此外,例如根据叶片止动片30A的形状、大小、配置部位、材质等的设计要求,即使在第一实施方式的突出壁33d的强度的确保、突出壁33d、33d的形成困难的情况下,通过本实施方式的结构,通过使用与叶片止动片30A分体的螺钉构件33g,而能够满足各种设计要求。
另外,根据本实施方式,即使在螺钉构件33g发生了破损的情况下,从叶片槽11不拆卸叶片止动片30A而能够更换螺钉构件33g。由此,能够迅速地进行修理作业。由此,能够使压缩机C的运转迅速地恢复。
需要说明的是,在上述的实施方式中示出的动作次序或各结构构件的各形状、组合等是一例,在不脱离本发明的主旨的范围内能够基于设计要求等进行各种变更。
例如,只要开口壁部13的切口14与叶片止动片30(30A)的突出壁33d(螺钉构件33g)相互嵌合而能够限制叶片止动片30相对于叶片槽11的相对移动即可。因此,可以采用上述的形状以外的其他的形状。
另外,在上述的实施方式中,通过开口壁部13、13和剖视圆弧状的槽底11b来划定槽截面轮廓。然而,若叶片槽11的槽开口11a侧的宽度尺寸设定得比叶片槽11的槽底11b侧的宽度尺寸小,则也可以是其他的槽截面轮廓。例如,开口壁部13、13也可以是剖视矩形形状,槽底11b也可以形成为平面状。
另外,在上述的实施方式中,使形成于叶片止动片30的突出壁33d与形成于开口壁部13、13的切口14、14嵌合。然而,也可以在叶片止动片30形成凹部并在开口壁部13、13形成凸部而使双方嵌合。
另外,在上述的实施方式中,对于压缩机C的动叶片5适用了本发明。然而,对于涡轮T的动叶片也可以适用本发明。而且,在上述的实施方式中,向燃气轮机提供了本发明。然而,也可以在蒸气轮机等其他的旋转机械中适用本发明。
工业实用性
根据本发明,能够防止在叶片槽的槽底产生龟裂的情况。
标号说明
10 旋转轴体
10A 外周部
11 叶片槽
11a 槽开口
11b 槽底
13 开口壁部
14 切口(凹部)
20、20A、20B 动叶片构件(叶片体)
22 叶根
30 叶片止动片
31 片主体
31a 贯通孔
31b 内螺纹部
33c 锥形面
33d 突出壁(凸部)
33g 螺钉构件(凸部)
35 进退轴
37 外螺纹部
37a 端面
39 可动机构
P 涡轮轴(轴线)
RC 转子
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种转子结构,其具备:
旋转轴体,其在以轴线为中心而旋转的外周部形成有沿着所述轴线的周向延伸的叶片槽,并将所述叶片槽的槽开口侧的宽度尺寸设定得比所述叶片槽的槽底侧的宽度尺寸小;及
多个叶片体,其在所述旋转轴体的外周部沿着所述周向排列,分别具有与所述叶片槽嵌合的叶根,
所述转子结构中,
在所述叶片槽内以位于至少一组的沿着所述周向相邻的两个叶片体之间的方式设置叶片止动片,
在所述叶片槽的槽开口侧的开口壁部和所述叶片止动片中的一方形成凸部,在另一方形成与所述凸部嵌合的凹部,
所述叶片止动片具备使所述凸部和所述凹部嵌合脱离的位移机构,
所述位移机构具备进退轴,该进退轴可相对于所述叶片槽的所述槽底螺进且与所述叶片槽的所述槽底相对的端面朝向所述叶片槽的所述槽底鼓出。
2.根据权利要求1所述的转子结构,其中,
所述叶片止动片在解除了所述凸部与所述凹部的嵌合的状态下能够使所述叶片槽沿着所述周向滑动。
3.根据权利要求1所述的转子结构,其中,
所述凸部向所述轴线的半径方向突出,
所述凹部沿着所述半径方向延伸。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的转子结构,其中,
所述叶片止动片具备形成有所述凸部或所述凹部的片主体。
5.根据权利要求4所述的转子结构,其中,
所述位移机构具有:
供所述片主体沿着所述半径方向贯通且在至少一部分形成有内螺纹部的贯通孔;及
在至少一部分形成有与所述内螺纹部螺合的外螺纹部。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的转子结构,其中,
所述叶片止动片包括从所述叶片槽的槽底侧与所述叶片槽的开口壁部抵接的抵接部。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的转子结构,其中,
所述叶片止动片在所述叶片槽的宽度方向的至少一方具有朝向所述轴线的半径方向突出的突出壁作为所述凸部,
在所述叶片槽的开口壁部,在所述叶片槽的宽度方向的至少一方形成有沿着所述半径方向延伸的切口作为所述凹部。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的转子结构,其中,
所述叶片止动片在所述叶片槽的宽度方向的至少一方具有朝向所述轴线的半径方向突出的螺钉构件作为所述凸部,
在所述叶片槽的开口壁部,在所述叶片槽的宽度方向的至少一方形成有沿着所述半径方向延伸的切口作为所述凹部。