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JP2015227627A - Rotary machine - Google Patents

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JP2015227627A
JP2015227627A JP2014113035A JP2014113035A JP2015227627A JP 2015227627 A JP2015227627 A JP 2015227627A JP 2014113035 A JP2014113035 A JP 2014113035A JP 2014113035 A JP2014113035 A JP 2014113035A JP 2015227627 A JP2015227627 A JP 2015227627A
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JP
Japan
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rotor
blade
implanted
tip cover
stopper
Prior art date
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Pending
Application number
JP2014113035A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
忠之 橋立
Tadayuki Hashidate
忠之 橋立
富永 純一
Junichi Tominaga
純一 富永
新一郎 大橋
Shinichiro Ohashi
新一郎 大橋
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2014113035A priority Critical patent/JP2015227627A/en
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary machine capable of supporting a rotor blade to a rotor so as to resist centrifugal force while simplifying a plantation shape, and capable of reducing its weight and size.SOLUTION: A rotary machine 1 includes: a casing 2; a rotor 20 rotatably provided in the casing 2; a plurality of rotor blades 31 extending from the rotor 20 to radial outside, and arranged in a row manner in a circumferential direction; and a blade tip cover 35 formed into a ring shape with a fiber-reinforced composite material. The blade tip cover 35 covers and support a tip surface 31a of the rotor blade 31. A fiber 39 of the blade tip cover 35 extends in the circumferential direction.

Description

本発明の実施の形態は、回転機械に関する。   Embodiments described herein relate generally to a rotating machine.

タービンや圧縮機、ファンなどの回転機械の動翼は、流体エネルギを回転エネルギに変換する、あるいは回転エネルギを流体エネルギに変換する部分であり、回転機械の中で重要な部品となっている。   A rotor blade of a rotating machine such as a turbine, a compressor, or a fan is a part that converts fluid energy into rotational energy or converts rotational energy into fluid energy, and is an important part in the rotating machine.

例えば、蒸気タービンの動翼は、タービンロータに植え込まれて支持されて、1500rpm〜6000rpmといった回転数で高速に回転する。このような高速で回転する動翼を遠心力に抗してタービンロータに支持するために、植込み形状には種々の形状が採用されている。例えば、翼長が比較的短く、遠心力の小さい段落にはT型植込みが採用され、翼長が比較的長く、遠心力が大きい段落には、クリスマスツリー型植込みや、サイドエントリー型植込み、フォーク型植込み、鞍型植込みが採用されている。このうち鞍型植込みの一例を図16に示す。   For example, a moving blade of a steam turbine is implanted and supported in a turbine rotor and rotates at a high speed of 1500 rpm to 6000 rpm. In order to support the rotating blade rotating at such a high speed against the turbine rotor against the centrifugal force, various shapes are adopted as the implantation shape. For example, a T-type implantation is adopted for a paragraph having a relatively short wing length and a small centrifugal force, and a Christmas tree type implantation, a side entry type implantation, a fork for a paragraph having a relatively long wing length and a large centrifugal force. Mold implantation and vertical implantation are adopted. An example of the saddle type implantation is shown in FIG.

図16に示す植込部100にはフック部101が設けられ、タービンロータ102のロータディスク103には、植込部100のフック部101に係合する形状のフック溝104が形成されている。フック部101がフック溝104に係合することにより、動翼105がロータディスク103に連結されて組み立てられている。タービンロータ102が回転している間、植込部100のフック部101がロータディスク103のフック溝104に係合されることによって、遠心力に抗して動翼105がロータディスク103に支持され、動翼105が遠心力によってタービンロータ103から外れることを防止している。図16に示す翼先端カバー106は、動翼105毎に設けられており、互いに隣り合う翼先端カバー106が連結されている。   16 is provided with a hook portion 101, and a rotor disk 103 of the turbine rotor 102 is formed with a hook groove 104 having a shape that engages with the hook portion 101 of the implant portion 100. When the hook portion 101 is engaged with the hook groove 104, the rotor blade 105 is connected to the rotor disk 103 and assembled. While the turbine rotor 102 is rotating, the hook part 101 of the implantation part 100 is engaged with the hook groove 104 of the rotor disk 103, so that the rotor blade 105 is supported by the rotor disk 103 against the centrifugal force. The moving blade 105 is prevented from being detached from the turbine rotor 103 by centrifugal force. The blade tip cover 106 shown in FIG. 16 is provided for each moving blade 105, and the blade tip covers 106 adjacent to each other are connected.

動翼およびタービンロータは、上述したような遠心力を許容できる強度と、複雑な形状の植込部のフック部やフック溝の切削加工性とを考慮して、鉄鋼材料で形成されていることが一般的である。   The rotor blades and the turbine rotor are made of steel material in consideration of the strength that can tolerate the centrifugal force as described above and the machinability of the hook portion and hook groove of the complicated-shaped implantation portion. Is common.

特開2013−234588号公報JP 2013-234588 A 特開2010−185367号公報JP 2010-185367 A 特開2011−169231号公報JP 2011-169231 A 特開2012−241670号公報JP 2012-241670 A

上述した植込み形状のうち、クリスマスツリー型植込みや、サイドエントリー型植込み、鞍型植込みは、比較的大きな遠心力にも耐えるべく、複数のフック部が多段状に設けられている。また、フォーク型植込みは、複数の孔を設けて、各孔にピンを係合させることで、大きな遠心力に耐えるように構成されている。このため、クリスマスツリー型植込みや、サイドエントリー型植込み、鞍型植込み、フォーク型植込みの植込み形状が複雑化するという課題がある。この場合、切削加工が煩雑化して加工コスト、加工工数(加工時間)が増大し得る。同様に、タービンロータのロータディスクにも、複数のフック部に対応するように複数のフック溝が多段状に設けられたり、またはピンを係合させるための孔が複数設けられたりするため、切削加工が煩雑化し得る。   Among the above-mentioned implantation shapes, the Christmas tree type implantation, the side entry type implantation, and the saddle type implantation have a plurality of hook portions provided in a multi-stage shape so as to withstand a relatively large centrifugal force. The fork-type implant is configured to withstand a large centrifugal force by providing a plurality of holes and engaging a pin with each hole. For this reason, there is a problem that the implantation shapes of the Christmas tree type implantation, the side entry type implantation, the saddle type implantation, and the fork type implantation become complicated. In this case, the cutting process becomes complicated, and the processing cost and the processing man-hour (processing time) may increase. Similarly, the rotor disk of the turbine rotor is also provided with a plurality of hook grooves corresponding to a plurality of hook portions, or a plurality of holes for engaging pins. Processing can be complicated.

また、上述したように、動翼やタービンロータが、切削加工性を考慮して鉄鋼材料で形成されている場合には、その質量が増大し、製造、運搬時の作業性低下を招く。この質量の増大は、航空機などの移動機械では軽量化の妨げとなっている。そして、上述したような複数のフック部が多段状に設けられたり、またはピンを係合させるための孔が複数設けられたりしている場合には、植込部の半径方向寸法、周方向寸法、軸線方向寸法(タービンロータの軸線に沿った方向の寸法)が増大して動翼が大型化され、このことによっても動翼やタービンロータの質量が増大し得るとともに、回転機械が大型化され得る。   Further, as described above, when the rotor blade and the turbine rotor are formed of a steel material in consideration of cutting workability, the mass thereof increases, and workability at the time of manufacture and transportation is reduced. This increase in mass hinders weight reduction in mobile machines such as aircraft. And when the above-mentioned several hook parts are provided in multiple steps, or when the hole for engaging a pin is provided in multiple numbers, the radial direction dimension of the implantation part, the circumferential direction dimension The axial dimension (dimension in the direction along the axis of the turbine rotor) is increased and the rotor blades are increased in size, which can increase the mass of the rotor blades and the turbine rotor and increase the size of the rotating machine. obtain.

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、植込み形状を簡素化しつつ遠心力に抗して動翼をロータに支持可能とするとともに、軽量化、小形化を図ることができる回転機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above points, and it is possible to support the rotor blade on the rotor against the centrifugal force while simplifying the implantation shape, and to reduce the weight and size. An object of the present invention is to provide a rotating machine that can be used.

実施の形態による回転機械は、ケーシングと、ケーシングに回転可能に設けられたロータと、ロータから半径方向外側に延び、周方向に列状に配置された複数の動翼と、繊維強化複合材料によりリング状に形成された翼先端カバーと、を備えている。翼先端カバーは、動翼の先端面を覆って支持している。翼先端カバーの繊維は、周方向に延びている。   A rotating machine according to an embodiment includes a casing, a rotor rotatably provided in the casing, a plurality of moving blades extending radially outward from the rotor and arranged in a row in the circumferential direction, and a fiber-reinforced composite material. And a blade tip cover formed in a ring shape. The blade tip cover covers and supports the tip surface of the rotor blade. The fibers of the blade tip cover extend in the circumferential direction.

図1は、本発明の第1の実施の形態における蒸気タービンの一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a steam turbine according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1の蒸気タービンにおいて、一のタービン段落を示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing one turbine stage in the steam turbine of FIG. 1. 図3は、図2のA−A線およびB−B線で切断したタービン段落を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a turbine stage cut along lines AA and BB in FIG. 2. 図4は、図3のC−C線で切断した部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view taken along line CC in FIG. 図5(a)は、図4に示すロータディスクを示す斜視図であり、図5(b)は、図4に示す翼先端カバーを示す斜視図である。FIG. 5A is a perspective view showing the rotor disk shown in FIG. 4, and FIG. 5B is a perspective view showing the blade tip cover shown in FIG. 図6は、図2のD−D線断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 図7は、本発明の第2の実施の形態における図6と同様な断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 6 in the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3の実施の形態における図6と同様な断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view similar to FIG. 6 in the third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第4の実施の形態における図6と同様な断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view similar to FIG. 6 in the fourth embodiment of the present invention. 図10は、図9のE−E線断面図である。10 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 図11は、本発明の第5の実施の形態における図6と同様な断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view similar to FIG. 6 in the fifth embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第6の実施の形態における図3のF−F線断面に相当する断面図である。12 is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along line FF in FIG. 3 according to the sixth embodiment of the present invention. 図13は、図12のG−G線断面図である。13 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 図14は、本発明の第7の実施の形態における図3のF−F線断面に相当する断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line FF in FIG. 3 according to the seventh embodiment of the present invention. 図15は、図14のH−H線断面図である。15 is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. 図16は、一般的な蒸気タービンにおける図4と同様な部分斜視図である。FIG. 16 is a partial perspective view similar to FIG. 4 in a general steam turbine.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態における回転機械について説明する。本実施の形態においては、回転機械として蒸気タービンを例にとって説明する。   Hereinafter, a rotating machine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a steam turbine will be described as an example of a rotating machine.

(第1の実施の形態)
図1乃至図7を用いて、本発明の第1の実施の形態における蒸気タービンについて説明する。
(First embodiment)
A steam turbine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、蒸気タービン1は、作動蒸気を密閉するためのケーシング2と、ケーシング2に回転可能に貫通して設けられたタービンロータ20と、タービンロータ20に設けられた複数の動翼翼列30と、を有している。   As shown in FIG. 1, the steam turbine 1 includes a casing 2 for sealing working steam, a turbine rotor 20 provided rotatably through the casing 2, and a plurality of motions provided in the turbine rotor 20. Blade cascade 30.

タービンロータ20は、円柱状(中実状)のロータ本体21と、ロータ本体21から半径方向外側に突出する複数のロータディスク22と、を含んでいる。このうちロータ本体21が、ケーシング2に図示しないロータ軸受を介して回転可能に支持されている。ロータディスク22は、軸線方向Xに互いに離間して配置されている。   The turbine rotor 20 includes a cylindrical (solid) rotor main body 21 and a plurality of rotor disks 22 that protrude radially outward from the rotor main body 21. Of these, the rotor body 21 is rotatably supported by the casing 2 via a rotor bearing (not shown). The rotor disks 22 are spaced apart from each other in the axial direction X.

図1乃至図3に示すように、各ロータディスク22には、複数の動翼31が周方向に列状に配置されて植設されている。これらの動翼31によって動翼翼列30が構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of rotor blades 31 are arranged in a row in the circumferential direction on each rotor disk 22. These moving blades 31 constitute a moving blade cascade 30.

図1および図2に示すように、ケーシング2の内周側には、複数のダイアフラム外輪3が設けられている。これらのダイアフラム外輪3は、軸線方向Xに互いに離間して配置されている。ダイアフラム外輪3より内周側にはダイアフラム内輪4が設けられている。各ダイアフラム外輪3とこれに対応するダイアフラム内輪4との間に、複数の静翼5が周方向に列状に設けられている。これらの静翼5によって静翼翼列6が構成されている。このようにして、ケーシング2内に、複数の静翼翼列6が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of diaphragm outer rings 3 are provided on the inner peripheral side of the casing 2. These diaphragm outer rings 3 are spaced apart from each other in the axial direction X. A diaphragm inner ring 4 is provided on the inner peripheral side of the diaphragm outer ring 3. Between each diaphragm outer ring | wheel 3 and the diaphragm inner ring | wheel 4 corresponding to this, the some stationary blade 5 is provided in the circumferential direction at the row form. These stationary blades 5 constitute a stationary blade cascade 6. In this way, a plurality of stationary blade cascades 6 are provided in the casing 2.

ダイアフラム内輪4とタービンロータ20との間には、シール部7が設けられている。このシール部7により、ダイアフラム内輪4とタービンロータ20との間の空間を蒸気が漏洩することを防止している。   A seal portion 7 is provided between the diaphragm inner ring 4 and the turbine rotor 20. The seal portion 7 prevents the steam from leaking into the space between the diaphragm inner ring 4 and the turbine rotor 20.

静翼翼列6は、タービンロータ20の軸線方向Xに動翼翼列30と交互に配置されている。そして、一の静翼翼列6と、当該一の静翼翼列6の下流側(作動蒸気の主流方向Pの下流側)に配置された一の動翼翼列30との組み合わせによって、タービン段落10が構成されている。すなわち、動翼翼列30の上流側に、同じタービン段落10を構成する静翼翼列6が配置されている。ケーシング2内には、このようなタービン段落10が複数設けられている。   The stationary blade cascade 6 is alternately arranged with the moving blade cascade 30 in the axial direction X of the turbine rotor 20. The turbine stage 10 is formed by a combination of one stationary blade cascade 6 and one moving blade cascade 30 arranged downstream of the one stationary blade cascade 6 (downstream in the main flow direction P of the working steam). It is configured. That is, the stationary blade cascade 6 constituting the same turbine stage 10 is arranged upstream of the moving blade cascade 30. A plurality of such turbine stages 10 are provided in the casing 2.

ケーシング2には、蒸気入口管8が連結されている。この蒸気入口管8は、ボイラ(図示せず)において発生した作動蒸気を、ケーシング2内に案内するためのものである。   A steam inlet pipe 8 is connected to the casing 2. The steam inlet pipe 8 is for guiding working steam generated in a boiler (not shown) into the casing 2.

最終(最も下流側)のタービン段落10の下流側には、図示しない排気ディフューザ(排気流路)が設けられている。この排気ディフューザは、タービン段落10を通過した作動蒸気の静圧を回復するためのものである。排気ディフューザを通過した作動蒸気は、図示しない復水器に供給される。   An exhaust diffuser (exhaust flow path) (not shown) is provided on the downstream side of the final (most downstream) turbine stage 10. The exhaust diffuser is for recovering the static pressure of the working steam that has passed through the turbine stage 10. The working steam that has passed through the exhaust diffuser is supplied to a condenser (not shown).

図1に示すように、ケーシング2のうちタービンロータ20が貫通する部分には、グランドシール部9が設けられている。このグランドシール部9は、複数のタービン段落10の両側に配置されている。すなわち、最も上流側の第1タービン段落10よりも主流方向上流側(図1における左側)と、最終のタービン段落10よりも主流方向下流側(図1における右側)とに、グランドシール部9が配置されている(後者のグランドシール部は図示されていない)。グランドシール部9によって、ケーシング2内の作動蒸気がケーシング2の外部に漏洩することを防止するとともに、ケーシング2の外側の空気がケーシング2内に流入することを防止している。   As shown in FIG. 1, a ground seal portion 9 is provided in a portion of the casing 2 through which the turbine rotor 20 passes. The ground seal portions 9 are arranged on both sides of the plurality of turbine stages 10. That is, the gland seal portion 9 is located on the upstream side in the mainstream direction (left side in FIG. 1) with respect to the most upstream first turbine stage 10 and on the downstream side in the mainstream direction (right side in FIG. 1) with respect to the final turbine stage 10. (The latter gland seal is not shown). The ground seal portion 9 prevents working steam in the casing 2 from leaking to the outside of the casing 2 and prevents air outside the casing 2 from flowing into the casing 2.

なお、タービンロータ20の一端部には、図示しない発電機が連結されている。タービンロータ20が回転することにより、発電機において発電が行われる。   A generator (not shown) is connected to one end of the turbine rotor 20. As the turbine rotor 20 rotates, power is generated in the generator.

図2乃至図4に示すように、動翼31の先端面31a(半径方向外側面)は、リング状に形成された翼先端カバー35によって覆われて支持されている。このことにより、動翼31を、翼先端カバー35によって支持して、半径方向に拘束することができる。この場合、動翼31の先端面31aが、翼先端カバー35の内周面35aに嵌合していることが好適であり、更には、動翼31の先端面31aが、翼先端カバー35の内周面35aと略同一の曲率を有していることが好適である。   As shown in FIGS. 2 to 4, the tip surface 31 a (radially outer surface) of the rotor blade 31 is covered and supported by a blade tip cover 35 formed in a ring shape. Thus, the moving blade 31 can be supported by the blade tip cover 35 and restrained in the radial direction. In this case, it is preferable that the tip surface 31 a of the moving blade 31 is fitted to the inner peripheral surface 35 a of the blade tip cover 35, and further, the tip surface 31 a of the moving blade 31 is fitted to the blade tip cover 35. It is preferable to have substantially the same curvature as the inner peripheral surface 35a.

翼先端カバー35は、複数のカバー用ボルト36(カバー用結合部材)によって動翼31に締結(結合)されている。このカバー用ボルト36は、半径方向外側から内側に向って差し込まれている。すなわち、カバー用ボルト36は、翼先端カバー35から動翼31に半径方向外側から内側に向ってねじ込まれている。より具体的には、図5(a)に示すように、動翼31の先端面31aにねじ穴37が設けられ、図5(b)に示すように、翼先端カバー35に、カバー用ボルト36が貫通する通し穴38が設けられている。このようにして、カバー用ボルト36を、翼先端カバー35の通し穴38を貫通して動翼31のねじ穴37にねじ込むことが可能になっている。   The blade tip cover 35 is fastened (coupled) to the rotor blade 31 by a plurality of cover bolts 36 (cover coupling members). The cover bolt 36 is inserted from the radially outer side toward the inner side. That is, the cover bolt 36 is screwed from the blade tip cover 35 to the rotor blade 31 from the radially outer side to the inner side. More specifically, as shown in FIG. 5 (a), a screw hole 37 is provided in the tip surface 31a of the rotor blade 31, and as shown in FIG. 5 (b), a cover bolt is provided in the blade tip cover 35. A through hole 38 through which 36 passes is provided. In this manner, the cover bolt 36 can be screwed into the screw hole 37 of the rotor blade 31 through the through hole 38 of the blade tip cover 35.

図4および図5に示すように、タービンロータ20のロータディスク22の外周面22aに、動翼31が植え込まれた凹状の被植込部23が設けられている。本実施の形態では、被植込部23は、図5(a)に示すように、動翼31の横断面の翼型形状と同様な翼型形状を有している。すなわち、被植込部23は、半径方向(動翼31の長手方向)で見たときに、翼型状に形成されている。そして被植込部23は、動翼31の植込部33が半径方向内側に向って挿入可能な翼型形状を有している。   As shown in FIGS. 4 and 5, a concave planted portion 23 in which the moving blade 31 is implanted is provided on the outer peripheral surface 22 a of the rotor disk 22 of the turbine rotor 20. In this Embodiment, the to-be-implanted part 23 has the airfoil shape similar to the airfoil shape of the cross section of the moving blade 31, as shown to Fig.5 (a). That is, the to-be-implanted part 23 is formed in an airfoil shape when viewed in the radial direction (longitudinal direction of the moving blade 31). The implanted portion 23 has an airfoil shape in which the implanted portion 33 of the moving blade 31 can be inserted radially inward.

具体的には、動翼31は、動翼本体32(動翼有効部)と、動翼本体32の基端部に設けられ、被植込部23に植え込まれた植込部33と、を有している。このうち動翼本体32は、作動蒸気が流れる蒸気流路内に配置されて、作動蒸気の圧力を受ける部分である。植込部33は、動翼本体32を半径方向内側に延長した形状を有している。すなわち、植込部33は、半径方向(動翼31の長手方向)で見たときに、翼型状に形成されている。上述したような翼型形状を有する被植込部23は、動翼31の植込部33を嵌合するようになっている。   Specifically, the moving blade 31 includes a moving blade main body 32 (moving blade effective portion), an implanted portion 33 provided at a proximal end portion of the moving blade main body 32 and implanted in the implanted portion 23, have. Of these, the rotor blade main body 32 is a portion that is disposed in the steam flow path through which the working steam flows and receives the pressure of the working steam. The implanted portion 33 has a shape obtained by extending the moving blade body 32 inward in the radial direction. That is, the implantation part 33 is formed in an airfoil shape when viewed in the radial direction (longitudinal direction of the moving blade 31). The implanted portion 23 having the airfoil shape as described above is adapted to fit the implanted portion 33 of the moving blade 31.

このように動翼31の植込部33およびロータディスク22の被植込部23が形成されていることにより、動翼31を半径方向内側に向う方向に被植込部23に挿入し、動翼31の植込部33を被植込部23に植え込むことができる。この場合、動翼31を、ロータディスク22に対してタービンロータ20の周方向と軸線方向に拘束することができる。   By forming the implanted portion 33 of the moving blade 31 and the implanted portion 23 of the rotor disk 22 in this way, the moving blade 31 is inserted into the implanted portion 23 in a direction toward the radially inner side, The implanted part 33 of the wing 31 can be implanted in the implanted part 23. In this case, the moving blade 31 can be restrained with respect to the rotor disk 22 in the circumferential direction and the axial direction of the turbine rotor 20.

図6に示すように、翼先端カバー35は、繊維強化複合材料によりリング状に形成されている。そして、翼先端カバー35の繊維39は、周方向に延びている。例えば、翼先端カバー35の繊維39は、リング状に連続している、若しくは、リング状に連続しているとみなすことが可能な程度に、周方向に延びる繊維39同士が連結されていることが好適である。   As shown in FIG. 6, the blade tip cover 35 is formed in a ring shape from a fiber-reinforced composite material. The fibers 39 of the blade tip cover 35 extend in the circumferential direction. For example, the fibers 39 of the blade tip cover 35 are continuous in a ring shape, or the fibers 39 extending in the circumferential direction are connected to such an extent that they can be considered to be continuous in a ring shape. Is preferred.

本実施の形態においては、繊維強化複合材料は繊維強化プラスチックからなっている。ここで、繊維強化プラスチックは、例えば炭素繊維強化プラスチック(CFRP)やガラス繊維強化プラスチック(GFRP)などのように、炭素繊維やガラス繊維などの繊維をプラスチックの中に入れて強度を向上させた材料である。動翼31や翼先端カバー35に一般的に使用される鉄鋼などの金属材料に比べると、繊維強化プラスチックは比強度を高められるという特徴を有している。繊維強化プラスチックの種類にもよるが、例えば鉄鋼と比較して同等の強度若しくは2倍程度の引っ張り強度を有することができる。   In the present embodiment, the fiber reinforced composite material is made of fiber reinforced plastic. Here, the fiber reinforced plastic is a material whose strength is improved by putting fibers such as carbon fiber or glass fiber into the plastic, such as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or glass fiber reinforced plastic (GFRP). It is. Compared with metal materials such as steel generally used for the moving blade 31 and the blade tip cover 35, the fiber reinforced plastic has a feature that the specific strength can be increased. Depending on the type of fiber reinforced plastic, for example, it can have the same strength or twice the tensile strength compared to steel.

また、繊維強化プラスチックの比重は、タービンロータ20に一般的に使用される金属材料の約1/4〜約1/5である。このため、繊維強化プラスチックで翼先端カバー35を形成した場合には、翼先端カバー35の質量を大幅に低減することが可能となる。この場合、翼先端カバー35に生じる遠心力を低減することも可能となる。   The specific gravity of the fiber reinforced plastic is about 1/4 to about 1/5 that of a metal material generally used for the turbine rotor 20. For this reason, when the blade tip cover 35 is formed of fiber-reinforced plastic, the mass of the blade tip cover 35 can be significantly reduced. In this case, the centrifugal force generated in the blade tip cover 35 can be reduced.

このような翼先端カバー35は、種々の方法を用いて作製することができる。例えば、リング状の型(プラスチック型、金属型、CFRP型等)の中に、予め繊維の束にプラスチック材料を含浸させたシート(プリプレグ)を積層してオートクレーブで加熱および加圧して硬化させるプリプレグ法、プラスチック材料を含浸させた繊維をロール状の型に巻き付けて硬化させるフィラメントワインディング法、リング状の金型内に繊維39をセットしてプラスチック材料を注入し、加熱硬化させるRTM法等を用いることができるが、これに限られることはない。   Such a blade tip cover 35 can be manufactured using various methods. For example, a prepreg in which a sheet (prepreg) in which a plastic material is impregnated in a bundle of fibers is laminated in a ring-shaped mold (plastic mold, metal mold, CFRP mold, etc.) and cured by heating and pressing in an autoclave. A filament winding method in which a fiber impregnated with a plastic material is wound around a roll-shaped mold and cured; an RTM method in which the fiber 39 is set in a ring-shaped mold and the plastic material is injected and heat-cured; You can, but you are not limited to this.

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。   Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.

蒸気タービン1の運転中、図1に示すように、図示しないボイラにおいて生成された作動蒸気が、蒸気入口管8を介して蒸気タービン1のケーシング2内に流入される。   During operation of the steam turbine 1, as shown in FIG. 1, working steam generated in a boiler (not shown) flows into the casing 2 of the steam turbine 1 through the steam inlet pipe 8.

流入した作動蒸気は、静翼翼列6と動翼翼列30とによりそれぞれ構成される複数のタービン段落10を通って膨張仕事を行う。このことにより、タービンロータ20が回転し、タービンロータ20の回転トルクが発電機に伝達され、発電が行われる。   The inflowing working steam performs expansion work through a plurality of turbine stages 10 each constituted by the stationary blade cascade 6 and the moving blade cascade 30. As a result, the turbine rotor 20 rotates, the rotational torque of the turbine rotor 20 is transmitted to the generator, and power generation is performed.

タービンロータ20が回転している間、図6に示すように、動翼翼列30の各動翼31には遠心力40が生じる。生じた遠心力40が、半径方向外側を向く荷重となって翼先端カバー35に作用する。また、翼先端カバー35自体にも遠心力が生じる。これにより、内圧を受ける円筒容器に周方向の引っ張り応力が作用することと同じように、翼先端カバー35には、周方向に引っ張り荷重41が作用する。   While the turbine rotor 20 is rotating, as shown in FIG. 6, a centrifugal force 40 is generated in each rotor blade 31 of the rotor blade cascade 30. The generated centrifugal force 40 acts on the blade tip cover 35 as a load directed radially outward. Also, centrifugal force is generated in the blade tip cover 35 itself. As a result, the tensile load 41 acts on the blade tip cover 35 in the circumferential direction in the same manner as the circumferential tensile stress acts on the cylindrical container receiving the internal pressure.

しかしながら、本実施の形態における翼先端カバー35は、繊維強化プラスチックにより形成されており、その繊維39が周方向に延びている。このことにより、当該翼先端カバー35は、引っ張り荷重41に対する強度を有することができる。このため、翼先端カバー35は、引っ張り荷重41を許容することができ、動翼31を効果的に支持することができる。すなわち、動翼31が遠心力40によって被植込部23から半径方向外側に抜け出ることを防止できる。   However, the blade tip cover 35 in the present embodiment is made of fiber reinforced plastic, and the fibers 39 extend in the circumferential direction. Thus, the blade tip cover 35 can have strength against the tensile load 41. For this reason, the blade tip cover 35 can tolerate the tensile load 41 and can effectively support the moving blade 31. That is, the moving blade 31 can be prevented from coming out of the implanted portion 23 radially outward by the centrifugal force 40.

このように本実施の形態によれば、動翼31の先端面31aが、翼先端カバー35によって覆われて支持され、翼先端カバー35が繊維強化プラスチックにより形成されて、その繊維39が周方向に延びている。このことにより、遠心力に抗して動翼31をタービンロータ20に支持することができる。このため、翼先端カバー35によって、動翼31がタービンロータ20のロータディスク22から半径方向外側に抜け出ることを防止でき、動翼31の植込み形状を簡素化することができる。例えば、図16に示すようなフック部101やフック溝104を省略する若しくは段数を減らして、植込み形状を簡素化することができる。このため、動翼31やタービンロータ20の加工を簡素化することができ、加工コスト、加工工数を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, the tip surface 31a of the moving blade 31 is covered and supported by the blade tip cover 35, the blade tip cover 35 is formed of fiber reinforced plastic, and the fiber 39 is in the circumferential direction. It extends to. As a result, the rotor blades 31 can be supported by the turbine rotor 20 against the centrifugal force. For this reason, the blade tip cover 35 can prevent the moving blade 31 from coming out radially outward from the rotor disk 22 of the turbine rotor 20, and the implanted shape of the moving blade 31 can be simplified. For example, it is possible to simplify the implantation shape by omitting the hook portion 101 and the hook groove 104 as shown in FIG. 16 or reducing the number of steps. For this reason, processing of the moving blade 31 and the turbine rotor 20 can be simplified, and processing costs and processing man-hours can be reduced.

また、本実施の形態によれば、上述したように植込み形状を簡素化することができるため、動翼31の植込部33の半径方向寸法および周方向寸法を低減することができる。このことにより、タービンロータ20の径を低減し、蒸気タービン1の半径方向寸法を低減することができる。さらに、植込み形状の簡素化によって、当該植込部33の軸線方向Xの寸法をも低減することができ、タービン段落10間の寸法を低減して、蒸気タービン1の軸線方向Xの寸法を低減することができる。この結果、蒸気タービン1の軽量化、小形化を図ることができる。   Moreover, according to this Embodiment, since an implantation shape can be simplified as mentioned above, the radial direction dimension and circumferential direction dimension of the implantation part 33 of the moving blade 31 can be reduced. Thereby, the diameter of the turbine rotor 20 can be reduced, and the radial dimension of the steam turbine 1 can be reduced. Furthermore, the simplification of the implantation shape can also reduce the dimension in the axial direction X of the implantation part 33, reduce the dimension between the turbine stages 10, and reduce the dimension in the axial direction X of the steam turbine 1. can do. As a result, the steam turbine 1 can be reduced in weight and size.

また、本実施の形態によれば、翼先端カバー35が繊維強化プラスチックにより形成されているため、翼先端カバー35の質量を低減することができる。このため、翼先端カバー35自体に生じる遠心力を低減することができ、翼先端カバー35に作用する周方向の荷重41を低減することができる。   Further, according to the present embodiment, since the blade tip cover 35 is formed of fiber reinforced plastic, the mass of the blade tip cover 35 can be reduced. For this reason, the centrifugal force generated in the blade tip cover 35 itself can be reduced, and the circumferential load 41 acting on the blade tip cover 35 can be reduced.

また、本実施の形態によれば、ロータディスク22の外周面22aに、動翼31が植え込まれた凹状の被植込部23が設けられ、この被植込部23が、動翼31が半径方向内側に向って挿入可能な形状を有している。このことにより、図16に示すようなフック溝104を省略して、被植込部23の形状を簡素化することができる。このため、タービンロータ20の加工を簡素化することができ、加工コスト、加工工数を低減することができる。また、被植込部23の形状を簡素化できるため、タービンロータ20を、繊維強化プラスチックにより形成することも可能となる。すなわち、タービンロータ20が複雑な形状を有している場合には、繊維の配向が困難になることから繊維強化プラスチックによってタービンロータ20を形成することは困難となるが、タービンロータ20の形状が簡素化されると、繊維強化プラスチックにより形成することが可能となる。この場合、タービンロータ20を大幅に軽量化することができ、製造、運搬、運転などにおいて取扱性を向上させて低コスト化することができ、また性能向上などのメリットを得ることができる。   Further, according to the present embodiment, the recessed implanted portion 23 in which the moving blade 31 is implanted is provided on the outer peripheral surface 22 a of the rotor disk 22, and the implanted portion 23 is the moving blade 31. It has a shape that can be inserted inward in the radial direction. Accordingly, the hook groove 104 as shown in FIG. 16 can be omitted, and the shape of the implanted portion 23 can be simplified. For this reason, the processing of the turbine rotor 20 can be simplified, and the processing cost and the number of processing steps can be reduced. Moreover, since the shape of the to-be-implanted part 23 can be simplified, it becomes possible to form the turbine rotor 20 with a fiber reinforced plastic. That is, when the turbine rotor 20 has a complicated shape, it becomes difficult to form the turbine rotor 20 from fiber-reinforced plastic because fiber orientation becomes difficult. When simplified, it can be formed from fiber reinforced plastic. In this case, the turbine rotor 20 can be significantly reduced in weight, the handling can be improved in manufacturing, transportation, operation and the like, the cost can be reduced, and the merit such as the performance improvement can be obtained.

また、本実施の形態によれば、動翼本体32の基端部に設けられた植込部33は、動翼本体32を延長した形状を有している。このことにより、動翼31の形状を簡素化することができるとともに、動翼31を被植込部23に挿入可能な形状とすることができる。また、動翼31の形状を簡素化できるため、動翼31を、繊維強化プラスチックにより形成することも可能となる。この場合、動翼31に生じる遠心力を低減することができ、動翼31がロータディスク22から抜け出ることをより一層防止できる。   Further, according to the present embodiment, the implanted portion 33 provided at the proximal end portion of the moving blade body 32 has a shape obtained by extending the moving blade body 32. Accordingly, the shape of the moving blade 31 can be simplified, and the moving blade 31 can be formed into a shape that can be inserted into the implanted portion 23. Moreover, since the shape of the moving blade 31 can be simplified, the moving blade 31 can be formed of fiber-reinforced plastic. In this case, the centrifugal force generated in the moving blade 31 can be reduced, and the moving blade 31 can be further prevented from coming out of the rotor disk 22.

さらに、本実施の形態によれば、翼先端カバー35は、動翼31にカバー用ボルト36によって締結されている。このことにより、翼先端カバー35と動翼31を軸線方向Xに互いに拘束することができ、翼先端カバー35が動翼31に対して軸線方向Xにずれることを防止できる。このため、動翼31の先端面31aが翼先端カバー35によってより一層確実に覆われて、動翼31を、翼先端カバー35によってより一層確実に支持することができ、動翼31がロータディスク22から半径方向外側に抜け出ることをより一層防止できる。また、カバー用ボルト36は、翼先端カバー35から動翼31に半径方向内側に向ってねじ込まれている。このことにより、カバー用ボルト36を、比較的スペースのある翼先端カバー35の外周側からねじ込むことができ、組立作業性を向上させることができる。   Further, according to the present embodiment, the blade tip cover 35 is fastened to the rotor blade 31 by the cover bolt 36. As a result, the blade tip cover 35 and the moving blade 31 can be restrained in the axial direction X, and the blade tip cover 35 can be prevented from shifting in the axial direction X with respect to the moving blade 31. Therefore, the tip surface 31a of the moving blade 31 is more reliably covered by the blade tip cover 35, and the moving blade 31 can be more reliably supported by the blade tip cover 35. It is possible to further prevent the slipping out from the radial direction from 22. The cover bolt 36 is screwed from the blade tip cover 35 to the rotor blade 31 inward in the radial direction. Accordingly, the cover bolt 36 can be screwed from the outer peripheral side of the blade tip cover 35 having a relatively space, and the assembling workability can be improved.

なお、上述した本実施の形態においては、カバー用結合部材がカバー用ボルト36によって構成され、このカバー用ボルト36によって、翼先端カバー35が動翼31に結合されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、カバー用結合部材は、ピン(図示せず)によって構成されていてもよい。すなわち、ピンを半径方向外側から内側に向って差し込んで翼先端カバー35を動翼31に結合させることで、動翼31と翼先端カバー35とを軸線方向Xに互いに拘束することができる。さらに、翼先端カバー35は、動翼31に接着剤によって接着されていてもよい。接着剤としては、作動蒸気の高い作動温度や、作動蒸気の高い湿度に対する耐性を有し、動翼31や翼先端カバー35の材料に対する接着性を有していれば特に限られることはないが、例えば、エポキシ樹脂系やポリイミド樹脂系等の熱硬化性接着剤を好適に用いることができる。   In the above-described embodiment, the example in which the cover coupling member is configured by the cover bolt 36 and the blade tip cover 35 is coupled to the moving blade 31 by the cover bolt 36 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the cover coupling member may be constituted by pins (not shown). In other words, the blade 31 and the blade tip cover 35 can be constrained in the axial direction X by inserting the pin inwardly from the outside in the radial direction and coupling the blade tip cover 35 to the blade 31. Further, the blade tip cover 35 may be bonded to the blade 31 with an adhesive. The adhesive is not particularly limited as long as it has resistance to the high operating temperature of operating steam and high humidity of operating steam and has adhesiveness to the material of the moving blade 31 and the blade tip cover 35. For example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin type or a polyimide resin type can be suitably used.

(第2の実施の形態)
次に、図7を用いて、本発明の第2の実施の形態における回転機械について説明する。
(Second Embodiment)
Next, the rotating machine in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図7に示す第2の実施の形態においては、動翼の植込部が直方体状に形成されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図7において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The second embodiment shown in FIG. 7 is mainly different in that the implanted portion of the moving blade is formed in a rectangular parallelepiped shape, and other configurations are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. It is almost the same as the form. In FIG. 7, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図7に示すように、動翼31の植込部33は、直方体状(あるいは立方体状)に形成されている。より具体的には、植込部33は、半径方向(動翼31の長手方向)で見たときに、矩形状に形成されている。この場合、被植込部23は、植込部33と同様な直方体状であって、植込部33が半径方向内側に向って挿入可能な形状を有している。   As shown in FIG. 7, the implanted portion 33 of the rotor blade 31 is formed in a rectangular parallelepiped shape (or a cubic shape). More specifically, the implanted portion 33 is formed in a rectangular shape when viewed in the radial direction (longitudinal direction of the moving blade 31). In this case, the to-be-implanted part 23 is a rectangular parallelepiped shape similar to the implant part 33, and has the shape which the implant part 33 can insert toward a radial inside.

このように本実施の形態によれば、動翼31の植込部33が直方体状に形成されていることにより、動翼31の植込み形状をより一層簡素化することができ、加工を簡素化して加工コスト、加工工数をより一層低減することができる。また、この場合においても、動翼31を、ロータディスク22に対してタービンロータ20の周方向と軸線方向に拘束することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the implanted portion 33 of the moving blade 31 is formed in a rectangular parallelepiped shape, the implanted shape of the moving blade 31 can be further simplified, and the processing is simplified. As a result, the processing cost and the number of processing steps can be further reduced. Also in this case, the moving blade 31 can be restrained in the circumferential direction and the axial direction of the turbine rotor 20 with respect to the rotor disk 22.

なお、上述した本実施の形態においては、動翼31の植込部33は、直方体状に形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、植込部33は、被植込部23に半径方向内側に向って挿入可能な形状を有していれば、円柱状、楕円柱状、三角柱状、三角錐状など、任意の形状とすることができる。   In addition, in this Embodiment mentioned above, the implantation part 33 of the moving blade 31 demonstrated the example formed in the rectangular parallelepiped shape. However, the present invention is not limited to this, and the implanted portion 33 may have a cylindrical shape, an elliptical column shape, a triangular prism shape, a triangular shape as long as the implanted portion 33 has a shape that can be inserted radially inward into the implanted portion 23. An arbitrary shape such as a cone shape can be used.

(第3の実施の形態)
次に、図8を用いて、本発明の第3の実施の形態における回転機械について説明する。
(Third embodiment)
Next, a rotating machine according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8に示す第3の実施の形態においては、ロータディスクの被植込部と動翼との間に接着剤が介在されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図8において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The third embodiment shown in FIG. 8 is mainly different in that an adhesive is interposed between the implanted portion of the rotor disk and the moving blade, and other configurations are the same as those in FIGS. This is substantially the same as the first embodiment shown in FIG. In FIG. 8, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図8に示すように、ロータディスク22の被植込部23と動翼31の植込部33との間に接着剤50が介在されている。このような接着剤50としては、作動蒸気の高い作動温度や、作動蒸気の高い湿度に対する耐性を有し、動翼31やロータディスク22の材料に対する接着性を有していれば特に限られることはないが、例えば、エポキシ樹脂系やポリイミド樹脂系等の熱硬化性接着剤を好適に用いることができる。   As shown in FIG. 8, an adhesive 50 is interposed between the implanted portion 23 of the rotor disk 22 and the implanted portion 33 of the rotor blade 31. Such an adhesive 50 is particularly limited as long as it has resistance to the high operating temperature of the working steam and high humidity of the working steam and has adhesiveness to the material of the rotor blades 31 and the rotor disk 22. However, for example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin type or a polyimide resin type can be suitably used.

このように本実施の形態によれば、ロータディスク22の被植込部23と動翼31との間に接着剤50が介在されていることにより、被植込部23と動翼31とを接合することができる。このため、動翼31に生じた遠心力の一部を接着剤50に負担させて、翼先端カバー35への負担を低減することができる。この場合、例えば、翼先端カバー35の厚さを低減して、翼先端カバー35を軽量化することが可能となる。あるいは、翼先端カバー35と接着剤50とによって、許容可能な遠心力による荷重を増大させることができ、動翼31の長翼化を図ることも可能となる。   As described above, according to the present embodiment, since the adhesive 50 is interposed between the implanted portion 23 of the rotor disk 22 and the moving blade 31, the implanted portion 23 and the moving blade 31 are connected to each other. Can be joined. For this reason, a part of the centrifugal force generated in the moving blade 31 can be borne by the adhesive 50, and the load on the blade tip cover 35 can be reduced. In this case, for example, the thickness of the blade tip cover 35 can be reduced to reduce the weight of the blade tip cover 35. Alternatively, the load due to the allowable centrifugal force can be increased by the blade tip cover 35 and the adhesive 50, and the moving blade 31 can be elongated.

(第4の実施の形態)
次に、図9および図10を用いて、本発明の第4の実施の形態における回転機械について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a rotary machine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

図9および図10に示す第4の実施の形態においては、ロータディスクを貫通するピンによって動翼がロータディスクに保持されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図9および図10において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The fourth embodiment shown in FIGS. 9 and 10 is mainly different in that the rotor blades are held on the rotor disk by pins penetrating the rotor disk, and other configurations are shown in FIGS. This is substantially the same as the first embodiment shown. 9 and 10, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図9および図10に示すように、ロータディスク22および動翼31の植込部33をピン60が貫通している。このピン60は、ロータディスク22の厚さ方向(タービンロータ20の軸線方向X)に延びている。そして、ピン60によって、被植込部23に植え込まれた動翼31が当該ロータディスク22に保持されている。   As shown in FIGS. 9 and 10, the pin 60 passes through the rotor disk 22 and the implanted portion 33 of the rotor blade 31. The pin 60 extends in the thickness direction of the rotor disk 22 (the axial direction X of the turbine rotor 20). The rotor blades 31 implanted in the implanted portion 23 are held by the rotor disk 22 by the pins 60.

このように本実施の形態によれば、被植込部23に植え込まれた動翼31が、ロータディスク22にピン60によって保持されていることにより、動翼31に生じた遠心力の一部をピン60に負担させて、翼先端カバー35への負担を低減することができる。この場合、例えば、翼先端カバー35の厚さを低減して、翼先端カバー35を軽量化することが可能となる。あるいは、翼先端カバー35とピン60とによって、許容可能な遠心力による荷重を増大させることができ、動翼31の長翼化を図ることも可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the moving blade 31 implanted in the planted portion 23 is held by the pin 60 on the rotor disk 22, so that the centrifugal force generated in the moving blade 31 is reduced. The load on the blade tip cover 35 can be reduced by causing the pin 60 to bear the portion. In this case, for example, the thickness of the blade tip cover 35 can be reduced to reduce the weight of the blade tip cover 35. Alternatively, the load due to the allowable centrifugal force can be increased by the blade tip cover 35 and the pin 60, and the moving blade 31 can be elongated.

(第5の実施の形態)
次に、図11を用いて、本発明の第5の実施の形態における回転機械について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a rotating machine according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図11に示す第5の実施の形態においては、被植込部にフック溝が設けられ、動翼の植込部に、フック溝に係合するフック部が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図11において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   The fifth embodiment shown in FIG. 11 is mainly different in that a hook groove is provided in the implanted portion and a hook portion that engages with the hook groove is provided in the implanted portion of the moving blade. Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS. In FIG. 11, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図11に示すように、ロータディスク22の被植込部23にフック溝71が設けられている。動翼31の植込部33には、このフック溝71に係合するフック部70が設けられている。図11に示す形態においては、フック部70およびフック溝71は1段構成となっており、植込部33はT字状に形成されている。より具体的には、図11においては、逆T字状に形成された植込部33が示されている。   As shown in FIG. 11, a hook groove 71 is provided in the implanted portion 23 of the rotor disk 22. The implanted portion 33 of the rotor blade 31 is provided with a hook portion 70 that engages with the hook groove 71. In the form shown in FIG. 11, the hook portion 70 and the hook groove 71 have a one-stage configuration, and the implantation portion 33 is formed in a T shape. More specifically, FIG. 11 shows an implanted portion 33 formed in an inverted T shape.

このように本実施の形態によれば、植込部33のフック部70を被植込部23のフック溝71に係合させることにより、動翼31に生じた遠心力の一部をフック部70に負担させて、翼先端カバー35への負担を低減することができる。この場合、例えば、翼先端カバー35の厚さを低減して、翼先端カバー35を軽量化することが可能となる。あるいは、翼先端カバー35とフック部70とによって、許容可能な遠心力による荷重を増大させることができ、動翼31の長翼化を図ることも可能となる。   As described above, according to the present embodiment, by engaging the hook portion 70 of the implanted portion 33 with the hook groove 71 of the implanted portion 23, part of the centrifugal force generated in the moving blade 31 is hooked. It is possible to reduce the load on the blade tip cover 35 by causing the load to 70. In this case, for example, the thickness of the blade tip cover 35 can be reduced to reduce the weight of the blade tip cover 35. Alternatively, the load due to the allowable centrifugal force can be increased by the blade tip cover 35 and the hook portion 70, and the moving blade 31 can be elongated.

また、本実施の形態によれば、翼先端カバー35によって、遠心力に抗して動翼31をタービンロータ20に支持することができることにより、フック部70の段数を低減することができ、動翼31の植込み形状を簡素化することができる。とりわけ、図11に示すように、植込部33がT字状に形成される場合には、フック部70の段数を1段とすることができ、動翼31の植込み形状を簡素化することができる。また、フック部70の段数の低減に限らず、フック部70の大きさを低減し、植込部33の半径方向寸法、周方向寸法および軸線方向Xの寸法を低減することも可能となる。   Further, according to the present embodiment, the blade tip cover 35 can support the rotor blade 31 against the turbine rotor 20 against the centrifugal force, so that the number of steps of the hook portion 70 can be reduced. The implantation shape of the wing 31 can be simplified. In particular, as shown in FIG. 11, when the implanted portion 33 is formed in a T shape, the number of steps of the hook portion 70 can be reduced to one, and the implanted shape of the moving blade 31 can be simplified. Can do. Further, not only the number of steps of the hook part 70 is reduced, but also the size of the hook part 70 can be reduced, and the radial dimension, the circumferential dimension, and the axial direction X dimension of the implantation part 33 can be reduced.

(第6の実施の形態)
次に、図12および図13を用いて、本発明の第6の実施の形態における回転機械について説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a rotary machine according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

図12および図13に示す第6の実施の形態においては、翼先端カバーの内周面に設けられた凹部に動翼の先端面に設けられた突部が嵌合し、当該突部に対して軸線方向の両側から一対のストッパー部が当接し、一方のストッパー部が翼先端カバーに一体に形成され他方のストッパー部が翼先端カバーに結合されている点が主に異なり、他の構成は、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図12および図13において、図1乃至図6に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the sixth embodiment shown in FIG. 12 and FIG. 13, the protrusion provided on the tip surface of the rotor blade is fitted in the recess provided on the inner peripheral surface of the blade tip cover, and the protrusion is against the protrusion. The main difference is that a pair of stopper parts abut from both sides in the axial direction, one stopper part is formed integrally with the wing tip cover, and the other stopper part is coupled to the wing tip cover. These are substantially the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 12 and 13, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図12に示すように、翼先端カバー35の内周面35aに、タービンロータ20の軸線方向Xに延びる凹部80が設けられている。凹部80の断面は矩形状に形成することが好適である。動翼31の先端面31aには、この凹部80に嵌合する突部81が設けられている。   As shown in FIG. 12, a recess 80 extending in the axial direction X of the turbine rotor 20 is provided on the inner peripheral surface 35 a of the blade tip cover 35. The cross section of the recess 80 is preferably formed in a rectangular shape. A protrusion 81 that fits into the recess 80 is provided on the tip surface 31 a of the moving blade 31.

翼先端カバー35の凹部80には、動翼31に対してタービンロータ20の軸線方向Xの両側から当接する一対のストッパー部(第1ストッパー部82、第2ストッパー部83)が設けられている。このうち第1ストッパー部82は、動翼31の突部81の上流側に配置され、第2ストッパー部83は下流側に配置されている。これらのストッパー部82、83によって、翼先端カバー35は、動翼31に対して軸線方向に拘束されている。   The recess 80 of the blade tip cover 35 is provided with a pair of stopper portions (a first stopper portion 82 and a second stopper portion 83) that come into contact with the moving blade 31 from both sides in the axial direction X of the turbine rotor 20. . Among these, the 1st stopper part 82 is arrange | positioned in the upstream of the protrusion 81 of the moving blade 31, and the 2nd stopper part 83 is arrange | positioned in the downstream. The blade tip cover 35 is restrained in the axial direction with respect to the rotor blade 31 by these stopper portions 82 and 83.

本実施の形態においては、上流側の第1ストッパー部82は、翼先端カバー35に一体に形成されている。すなわち、凹部80は、翼先端カバー35の下流端面を突き抜けているが、上流端面は突き抜けないように形成されている。また、図12および図13に示す形態においては、下流側の第2ストッパー部83は、ストッパー用ボルト84(ストッパー用結合部材)によって、翼先端カバー35に締結(結合)されている。このストッパー用ボルト84は、半径方向内側から外側に向って差し込まれている。より具体的には、ストッパー用ボルト84は、第2ストッパー部83から翼先端カバー35に半径方向内側から外側に向ってねじ込まれている。すなわち、図13に示されているように、動翼本体32の下流側部は、周方向に向う(逸れる)ように形成されているため、第2ストッパー部83の一部は、動翼本体32に覆われることなく露出されている。この露出された部分にストッパー用ボルト84がねじ込まれるようになっている。   In the present embodiment, the first stopper portion 82 on the upstream side is formed integrally with the blade tip cover 35. That is, the recess 80 is formed so as to penetrate the downstream end surface of the blade tip cover 35 but not the upstream end surface. 12 and 13, the downstream second stopper portion 83 is fastened (coupled) to the blade tip cover 35 by a stopper bolt 84 (a stopper coupling member). The stopper bolt 84 is inserted from the radially inner side toward the outer side. More specifically, the stopper bolt 84 is screwed from the second stopper portion 83 to the blade tip cover 35 from the radially inner side to the outer side. That is, as shown in FIG. 13, the downstream side portion of the rotor blade main body 32 is formed so as to face (deviate) in the circumferential direction. Therefore, a part of the second stopper portion 83 is part of the rotor blade main body. 32 is exposed without being covered. A stopper bolt 84 is screwed into the exposed portion.

翼先端カバー35を動翼31に取り付ける際には、ロータディスク22に動翼31が植え込まれた後、動翼31の突部81が、翼先端カバー35の凹部80に挿入される。この際、翼先端カバー35は、上流側から下流側に向う方向に動翼31の先端面31a上でスライドさせ、突部81を第1ストッパー部82に当接させる。その後、第2ストッパー部83を凹部80に挿入して、突部81に当接させ、ストッパー用ボルト84によって翼先端カバー35に締結する。このようにして、翼先端カバー35は、動翼31に対して、タービンロータ20の軸線方向および周方向に拘束される。   When attaching the blade tip cover 35 to the rotor blade 31, after the rotor blade 31 is implanted in the rotor disk 22, the protrusion 81 of the rotor blade 31 is inserted into the recess 80 of the blade tip cover 35. At this time, the blade tip cover 35 is slid on the tip surface 31 a of the moving blade 31 in the direction from the upstream side to the downstream side, and the protrusion 81 is brought into contact with the first stopper portion 82. Thereafter, the second stopper portion 83 is inserted into the recess 80, brought into contact with the protrusion 81, and fastened to the blade tip cover 35 by the stopper bolt 84. In this way, the blade tip cover 35 is restrained with respect to the rotor blade 31 in the axial direction and the circumferential direction of the turbine rotor 20.

このように本実施の形態によれば、翼先端カバー35の内周面35aに設けられた、タービンロータ20の軸線方向Xに延びる凹部80に、動翼31の先端面31aに設けられた突部81が嵌合している。このことにより、翼先端カバー35を、動翼31に対して、タービンロータ20の周方向に拘束することができる。このため、翼先端カバー35の動翼31への位置決めおよび取り付けを容易にさせることができ、組立作業性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the protrusion provided on the tip surface 31a of the rotor blade 31 is provided in the recess 80 provided on the inner peripheral surface 35a of the blade tip cover 35 and extending in the axial direction X of the turbine rotor 20. The part 81 is fitted. Thus, the blade tip cover 35 can be restrained in the circumferential direction of the turbine rotor 20 with respect to the moving blade 31. For this reason, positioning and attachment of the blade tip cover 35 to the rotor blade 31 can be facilitated, and assembly workability can be improved.

また、本実施の形態によれば、翼先端カバー35の凹部80に設けられた一対のストッパー部82、83が、動翼31の突部81に対してタービンロータ20の軸線方向Xの両側から当接している。このことにより、翼先端カバー35を、動翼31に対して軸線方向に拘束することができる。   Further, according to the present embodiment, the pair of stopper portions 82, 83 provided in the concave portion 80 of the blade tip cover 35 is formed from both sides in the axial direction X of the turbine rotor 20 with respect to the protrusion 81 of the rotor blade 31. It is in contact. Thus, the blade tip cover 35 can be restrained in the axial direction with respect to the moving blade 31.

さらに、本実施の形態によれば、一対のストッパー部のうち下流側の第2ストッパー部83は、第2ストッパー部83から翼先端カバー35に半径方向外側に向ってねじ込まれたストッパー用ボルト84によって締結されている。この場合、ストッパー用ボルト84自体に遠心力が生じる場合であっても、ストッパー用ボルト84の頭部が翼先端カバー35および第2ストッパー部83によって支えられ、当該遠心力を翼先端カバー35で支えることができる。このため、ストッパー用ボルト84が遠心力によって外れて飛散することを防止できる。   Further, according to the present embodiment, the second stopper portion 83 on the downstream side of the pair of stopper portions is a stopper bolt 84 screwed in the radially outward direction from the second stopper portion 83 to the blade tip cover 35. It is concluded by In this case, even if a centrifugal force is generated in the stopper bolt 84 itself, the head of the stopper bolt 84 is supported by the blade tip cover 35 and the second stopper portion 83, and the centrifugal force is supported by the blade tip cover 35. Can support. For this reason, it is possible to prevent the stopper bolt 84 from coming off due to centrifugal force and scattering.

なお、上述した本実施の形態においては、上流側の第1ストッパー部82が翼先端カバー35に一体に形成され、下流側の第2ストッパー部83が、ストッパー用ボルト84によって翼先端カバー35に締結されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、ストッパー用ボルト84を翼先端カバー35に半径方向内側から外側にねじ込み可能であれば、第2ストッパー部83を動翼31の突部81より上流側に配置し、第1ストッパー部82を下流側に配置してもよい。さらに、突部81の上流側および下流側の両方のストッパー部を、上述した第2ストッパー部83のようにストッパー用ボルト84によって翼先端カバー35に締結させる、すなわち、第1ストッパー部82および第2ストッパー部83をいずれも翼先端カバー35に別体に形成するようにしてもよい。   In the present embodiment described above, the first stopper portion 82 on the upstream side is formed integrally with the blade tip cover 35, and the second stopper portion 83 on the downstream side is attached to the blade tip cover 35 by the stopper bolt 84. The example of being fastened has been described. However, the present invention is not limited to this, and if the stopper bolt 84 can be screwed into the blade tip cover 35 from the radially inner side to the outer side, the second stopper portion 83 is located upstream of the protrusion 81 of the moving blade 31. The first stopper portion 82 may be disposed on the downstream side. Further, both the upstream and downstream stopper portions of the protrusion 81 are fastened to the blade tip cover 35 by the stopper bolts 84 as in the second stopper portion 83 described above, that is, the first stopper portion 82 and the first stopper portion 82. The two stopper portions 83 may be formed separately from the blade tip cover 35.

また、上述した本実施の形態においては、ストッパー用結合部材がストッパー用ボルト84によって構成され、このストッパー用ボルト84によって、下流側の第2ストッパー部83が翼先端カバー35に締結されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、ストッパー用結合部材は、ピン(図示せず)により構成されていてもよい。すなわち、ピンの下穴を止まり穴としてピンを半径方向内側から外側に向って差し込んで第2ストッパー部83を翼先端カバー35に結合させることで、動翼31と翼先端カバー35とを互いに軸線方向Xに拘束することができる。この場合においても、遠心力を翼先端カバー35で支えることができ、ストッパー用ボルト84が遠心力によって外れて飛散することを防止できる。さらに、第2ストッパー部83は、翼先端カバー35に接着剤によって接着されていてもよい。接着剤としては、作動蒸気の高い作動温度や、作動蒸気の高い湿度に対する耐性を有し、翼先端カバー35や第2ストッパー部83の材料に対する接着性を有していれば特に限られることはないが、例えば、エポキシ樹脂系やポリイミド樹脂系等の熱硬化性接着剤を好適に用いることができる。   Further, in the present embodiment described above, the stopper coupling member is constituted by the stopper bolt 84, and the second stopper portion 83 on the downstream side is fastened to the blade tip cover 35 by the stopper bolt 84. Explained. However, the present invention is not limited to this, and the stopper coupling member may be constituted by a pin (not shown). That is, by inserting the pin from the radially inner side to the outer side with the pilot hole of the pin as a blind hole and coupling the second stopper portion 83 to the blade tip cover 35, the rotor blade 31 and the blade tip cover 35 are axially connected to each other. It can be constrained in the direction X. Even in this case, the centrifugal force can be supported by the blade tip cover 35, and the stopper bolt 84 can be prevented from coming off and scattering due to the centrifugal force. Further, the second stopper portion 83 may be bonded to the blade tip cover 35 with an adhesive. The adhesive is particularly limited as long as it has resistance to the high operating temperature of the working steam and high humidity of the working steam and has adhesiveness to the material of the blade tip cover 35 and the second stopper portion 83. However, for example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin type or a polyimide resin type can be suitably used.

(第7の実施の形態)
次に、図14および図15を用いて、本発明の第7の実施の形態における回転機械について説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a rotary machine according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15.

図14および図15に示す第7の実施の形態においては、動翼の突部に対して軸線方向の一方の側からストッパー部が当接し、当該ストッパー部が動翼の突部に結合されている点が主に異なり、他の構成は、図14および図15に示す第6の実施の形態と略同一である。なお、図14および図15において、図12および図13に示す第6の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。   In the seventh embodiment shown in FIGS. 14 and 15, the stopper portion comes into contact with the protruding portion of the moving blade from one side in the axial direction, and the stopper portion is coupled to the protruding portion of the moving blade. The other differences are mainly the same as in the sixth embodiment shown in FIGS. 14 and 15. 14 and 15, the same parts as those in the sixth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図14および図15に示すように、翼先端カバー35の凹部80には、翼先端カバー35に一体に形成された1つのストッパー部85が設けられている。すなわち、本実施の形態においては、動翼31の突部81の上流側にストッパー部85が設けられており、下流側にはストッパー部85は設けられていない。このストッパー部85は、動翼31の突部81に対してタービンロータ20の軸線方向Xの上流側から当接している。   As shown in FIGS. 14 and 15, the recess 80 of the blade tip cover 35 is provided with one stopper portion 85 formed integrally with the blade tip cover 35. That is, in the present embodiment, the stopper portion 85 is provided on the upstream side of the protruding portion 81 of the rotor blade 31, and the stopper portion 85 is not provided on the downstream side. The stopper portion 85 is in contact with the protrusion 81 of the rotor blade 31 from the upstream side in the axial direction X of the turbine rotor 20.

また、図14および図15に示す形態においては、ストッパー部85は、ストッパー用ボルト86(ストッパー用締結部材)によって動翼31の突部81に締結(結合)されている。このストッパー用ボルト86の長手方向は、軸線方向Xに向っている。より具体的には、ストッパー用ボルト86は、ストッパー部85から突部81にタービンロータ20の軸線方向Xに沿ってねじ込まれている。   14 and 15, the stopper portion 85 is fastened (coupled) to the protrusion 81 of the moving blade 31 by a stopper bolt 86 (stopper fastening member). The longitudinal direction of the stopper bolt 86 is directed in the axial direction X. More specifically, the stopper bolt 86 is screwed into the protrusion 81 from the stopper portion 85 along the axial direction X of the turbine rotor 20.

翼先端カバー35を動翼31に取り付ける際には、ロータディスク22に動翼31が植え込まれた後、動翼31の突部81が、翼先端カバー35の凹部80に挿入される。この際、翼先端カバー35は、上流側から下流側に向う方向に動翼31の先端面31a上でスライドさせ、突部81をストッパー部85に当接させる。その後、ストッパー用ボルト86によってストッパー部85を突部81に締結する。このようにして、翼先端カバー35は、動翼31に対して、タービンロータ20の軸線方向および周方向に拘束される。   When attaching the blade tip cover 35 to the rotor blade 31, after the rotor blade 31 is implanted in the rotor disk 22, the protrusion 81 of the rotor blade 31 is inserted into the recess 80 of the blade tip cover 35. At this time, the blade tip cover 35 is slid on the tip surface 31 a of the moving blade 31 in the direction from the upstream side to the downstream side, and the protrusion 81 is brought into contact with the stopper portion 85. Thereafter, the stopper portion 85 is fastened to the protrusion 81 by the stopper bolt 86. In this way, the blade tip cover 35 is restrained with respect to the rotor blade 31 in the axial direction and the circumferential direction of the turbine rotor 20.

このように本実施の形態によれば、翼先端カバー35に一体に形成されたストッパー部85が、タービンロータ20の軸線方向Xに沿ってねじ込まれたストッパー用ボルト86によって動翼31の突部81に締結されている。この場合、ストッパー用ボルト86自体に遠心力が生じる場合であっても、ストッパー用ボルト86が軸線方向Xにねじ込まれているため、ストッパー用ボルト86が遠心力によって外れて飛散することを防止できる。また、ストッパー用ボルト86はストッパー部85から突部81に軸線方向Xにねじ込まれているため、比較的スペースのある動翼31の上流側からストッパー用ボルト86をねじ込むことができ、組立作業性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the stopper portion 85 formed integrally with the blade tip cover 35 is protruded from the rotor blade 31 by the stopper bolt 86 screwed along the axial direction X of the turbine rotor 20. 81 is fastened. In this case, even if the centrifugal force is generated in the stopper bolt 86 itself, the stopper bolt 86 is screwed in the axial direction X, so that the stopper bolt 86 can be prevented from being scattered and scattered by the centrifugal force. . Further, since the stopper bolt 86 is screwed in the axial direction X from the stopper portion 85 to the protrusion 81, the stopper bolt 86 can be screwed from the upstream side of the moving blade 31 having a relatively space, and assembly workability is improved. Can be improved.

なお、上述した本実施の形態においては、ストッパー部85が、動翼31の突部81の上流側に設けられている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、ストッパー部85は、動翼31の突部81の下流側に設けられるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the stopper portion 85 is provided on the upstream side of the protrusion 81 of the moving blade 31 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the stopper portion 85 may be provided on the downstream side of the protrusion 81 of the moving blade 31.

また、上述した本実施の形態においては、ストッパー用結合部材がストッパー用ボルト86によって構成され、このストッパー用ボルト86によって、ストッパー部85が動翼31の突部81に締結されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、ストッパー用結合部材は、ピン(図示せず)により構成されていてもよい。すなわち、ピンの長手方向をタービンロータ20の軸線方向Xに向けてストッパー部85を動翼31の突部81に結合させることで、動翼31と翼先端カバー35とを互いに軸線方向Xに拘束することができる。この場合においても、ピンの長手方向が軸線方向Xに向っているため、ピンが遠心力によって外れて飛散することを防止できる。さらに、ストッパー部85は、突部81に接着剤によって接着されていてもよい。接着剤としては、作動蒸気の高い作動温度や、作動蒸気の高い湿度に対する耐性を有し、翼先端カバー35や動翼31の突部81の材料に対する接着性を有していれば特に限られることはないが、例えば、エポキシ樹脂系やポリイミド樹脂系等の熱硬化性接着剤を好適に用いることができる。   Further, in the present embodiment described above, an example in which the stopper coupling member is configured by the stopper bolt 86 and the stopper portion 85 is fastened to the protrusion 81 of the moving blade 31 by the stopper bolt 86 will be described. did. However, the present invention is not limited to this, and the stopper coupling member may be constituted by a pin (not shown). That is, the rotor blade 31 and the blade tip cover 35 are constrained in the axial direction X by connecting the stopper portion 85 to the protrusion 81 of the moving blade 31 with the longitudinal direction of the pin directed in the axial direction X of the turbine rotor 20. can do. Even in this case, since the longitudinal direction of the pin is directed to the axial direction X, the pin can be prevented from coming off due to centrifugal force and scattering. Furthermore, the stopper portion 85 may be bonded to the protrusion 81 with an adhesive. The adhesive is particularly limited as long as it has resistance to the high operating temperature of the working steam and high humidity of the working steam, and has adhesiveness to the material of the projection 81 of the blade tip cover 35 and the blade 31. However, for example, a thermosetting adhesive such as an epoxy resin type or a polyimide resin type can be suitably used.

以上述べた実施形態によれば、植込み形状を簡素化しつつ遠心力に抗して動翼31をタービンロータ20に支持可能とするとともに、軽量化、小形化を図ることができる。     According to the embodiment described above, the moving blade 31 can be supported on the turbine rotor 20 against the centrifugal force while simplifying the implantation shape, and the weight and size can be reduced.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。     Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. Moreover, as a matter of course, these embodiments can be partially combined as appropriate within the scope of the present invention.

例えば、上述した実施の形態においては、翼先端カバー35を形成する繊維強化複合材料が繊維強化プラスチックからなる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、繊維強化複合材料は、繊維強化セラミックスや繊維強化金属等からなっていてもよい。この場合においても、翼先端カバー35によって、動翼31がタービンロータ20のロータディスク22から半径方向外側に抜け出ることを防止でき、動翼31の植込み形状を簡素化することができる。   For example, in the above-described embodiment, the example in which the fiber reinforced composite material forming the blade tip cover 35 is made of fiber reinforced plastic has been described. However, the present invention is not limited to this, and the fiber reinforced composite material may be made of fiber reinforced ceramics, fiber reinforced metal, or the like. Even in this case, the blade tip cover 35 can prevent the moving blade 31 from slipping out of the rotor disk 22 of the turbine rotor 20 in the radial direction, thereby simplifying the implanted shape of the moving blade 31.

また、上述した実施の形態においては、回転機械として蒸気タービン1を例に挙げて説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、他の回転機械、例えば、ガスタービンや、蒸気タービン1と同様に動翼がロータに植え込まれている圧縮機、ファン等にも本発明を適用することが可能である。   Moreover, in embodiment mentioned above, the steam turbine 1 was mentioned as an example and demonstrated as a rotary machine. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to other rotary machines, for example, a gas turbine, a compressor, a fan, or the like in which a moving blade is implanted in a rotor as in the steam turbine 1. It is possible.

1 蒸気タービン
2 ケーシング
20 タービンロータ
21 ロータ本体
22 ロータディスク
23 被植込部
31 動翼
31a 先端面
32 動翼本体
33 植込部
35 翼先端カバー
35a 内周面
36 カバー用ボルト
39 繊維
50 接着剤
60 ピン
70 フック部
71 フック溝
80 凹部
81 突部
82 第1ストッパー部
83 第2ストッパー部
84 ストッパー用ボルト
85 ストッパー部
86 カバー用ボルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam turbine 2 Casing 20 Turbine rotor 21 Rotor main body 22 Rotor disc 23 Implanted part 31 Moving blade 31a Tip surface 32 Moving blade main body 33 Implanted part 35 Blade tip cover 35a Inner peripheral surface 36 Cover bolt 39 Fiber 50 Adhesive 60 pin 70 hook part 71 hook groove 80 recessed part 81 projecting part 82 first stopper part 83 second stopper part 84 stopper bolt 85 stopper part 86 cover bolt

Claims (11)

ケーシングと、
前記ケーシングに回転可能に設けられたロータと、
前記ロータから半径方向外側に延び、周方向に列状に配置された複数の動翼と、
繊維強化複合材料によりリング状に形成され、前記動翼の先端面を覆って支持した翼先端カバーと、を備え、
前記翼先端カバーの繊維は、周方向に延びていることを特徴とする回転機械。
A casing,
A rotor rotatably provided in the casing;
A plurality of rotor blades extending radially outward from the rotor and arranged in a row in the circumferential direction;
A blade tip cover that is formed in a ring shape from a fiber reinforced composite material and covers and supports the tip surface of the rotor blade,
The rotary machine is characterized in that the fibers of the blade tip cover extend in the circumferential direction.
前記ロータに、前記動翼が植え込まれた凹状の被植込部が設けられ、
前記動翼は、動翼本体と、前記動翼本体の半径方向内側に設けられ、前記被植込部に植え込まれた植込部と、を有し、
前記被植込部は、前記植込部が半径方向内側に向って挿入可能な形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の回転機械。
The rotor is provided with a recessed implanted portion in which the moving blade is implanted,
The moving blade has a moving blade main body, and an implanted portion that is provided on the radially inner side of the moving blade main body and is implanted in the implanted portion,
The rotating machine according to claim 1, wherein the implanted part has a shape in which the implanted part can be inserted inward in the radial direction.
前記植込部は、前記動翼本体を延長した翼型形状を有していることを特徴とする請求項2に記載の回転機械。   The rotary machine according to claim 2, wherein the implantation part has an airfoil shape obtained by extending the moving blade main body. 前記被植込部と前記植込部との間に、接着剤が介在されていることを特徴とする請求項2または3に記載の回転機械。   The rotary machine according to claim 2 or 3, wherein an adhesive is interposed between the implanted portion and the implanted portion. 前記ロータは、前記被植込部が設けられた、半径方向外側に突出するロータディスクを含み、
前記ロータディスクおよび前記動翼の前記植込部を貫通し、当該動翼を当該ロータディスクに保持するピンを更に備えたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の回転機械。
The rotor includes a rotor disk that is provided with the implanted portion and protrudes radially outward,
The rotation according to any one of claims 2 to 4, further comprising a pin that passes through the implanted portion of the rotor disk and the rotor blade and holds the rotor blade on the rotor disk. machine.
前記ロータに、前記動翼が植え込まれた被植込部が設けられ、
前記動翼は、前記被植込部に植え込まれた植込部を有し、
前記被植込部に、フック溝が設けられ、
前記植込部に、前記フック溝に係合するフック部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の回転機械。
The rotor is provided with an implanted portion in which the moving blade is implanted,
The moving blade has an implanted portion implanted in the implanted portion,
A hook groove is provided in the planted part,
The rotary machine according to claim 1, wherein a hook portion that engages with the hook groove is provided in the implantation portion.
前記翼先端カバーの内周面に、前記ロータの軸線方向に延びる凹部が設けられ、
前記動翼の前記先端面に、前記凹部に嵌合する突部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の回転機械。
A concave portion extending in the axial direction of the rotor is provided on the inner peripheral surface of the blade tip cover,
The rotating machine according to any one of claims 1 to 6, wherein a protrusion that fits into the recess is provided on the tip surface of the rotor blade.
前記凹部に、前記突部に対して前記ロータの軸線方向の両側から当接する一対のストッパー部が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の回転機械。   The rotary machine according to claim 7, wherein the concave portion is provided with a pair of stopper portions that come into contact with the protrusion from both sides in the axial direction of the rotor. 一対の前記ストッパー部のうちの一方の前記ストッパー部は、前記翼先端カバーに一体に形成され、他方の前記ストッパー部は、ストッパー用結合部材によって前記翼先端カバーに結合され、
前記ストッパー用結合部材は、半径方向内側から外側に向って差し込まれていることを特徴とする請求項8に記載の回転機械。
One of the pair of stopper portions is integrally formed with the blade tip cover, and the other stopper portion is coupled to the blade tip cover by a stopper coupling member,
The rotary machine according to claim 8, wherein the stopper coupling member is inserted from the inner side toward the outer side in the radial direction.
前記凹部に、前記翼先端カバーに一体に形成されたストッパー部が設けられ、
前記ストッパー部は、前記突部に対して前記ロータの軸線方向の一方の側から当接するとともに、ストッパー用結合部材によって前記突部に結合され、
前記ストッパー用結合部材の長手方向は、前記ロータの軸線方向に向っていることを特徴とする請求項7に記載の回転機械。
The recess is provided with a stopper portion formed integrally with the blade tip cover,
The stopper portion abuts against the protrusion from one side in the axial direction of the rotor and is coupled to the protrusion by a stopper coupling member.
The rotary machine according to claim 7, wherein a longitudinal direction of the stopper coupling member is directed to an axial direction of the rotor.
前記繊維強化複合材料は、繊維強化複合プラスチックからなることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の回転機械。   The rotating machine according to claim 1, wherein the fiber-reinforced composite material is made of a fiber-reinforced composite plastic.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4815325B1 (en) * 1968-08-28 1973-05-14
JPS52146601U (en) * 1976-04-30 1977-11-07
JPS55164703A (en) * 1979-06-06 1980-12-22 Gen Motors Corp Production of compound turbine rotor
JPH02256897A (en) * 1988-12-19 1990-10-17 Mtu Motoren & Turbinen Union Muenchen Gmbh Turbine impeller for compressor
JPH03260301A (en) * 1990-03-09 1991-11-20 Nissan Motor Co Ltd Turbine and manufacture thereof
JPH10245658A (en) * 1997-03-05 1998-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd High cr precision casting material and turbine blade
US6223524B1 (en) * 1998-01-23 2001-05-01 Diversitech, Inc. Shrouds for gas turbine engines and methods for making the same
US20070086889A1 (en) * 2005-05-05 2007-04-19 Matheny Alfred P Composite tip shroud ring
JP2008523304A (en) * 2004-12-08 2008-07-03 ボルボ エアロ コーポレイション Wheel for rotary flow equipment

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4815325B1 (en) * 1968-08-28 1973-05-14
JPS52146601U (en) * 1976-04-30 1977-11-07
JPS55164703A (en) * 1979-06-06 1980-12-22 Gen Motors Corp Production of compound turbine rotor
JPH02256897A (en) * 1988-12-19 1990-10-17 Mtu Motoren & Turbinen Union Muenchen Gmbh Turbine impeller for compressor
JPH03260301A (en) * 1990-03-09 1991-11-20 Nissan Motor Co Ltd Turbine and manufacture thereof
JPH10245658A (en) * 1997-03-05 1998-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd High cr precision casting material and turbine blade
US6223524B1 (en) * 1998-01-23 2001-05-01 Diversitech, Inc. Shrouds for gas turbine engines and methods for making the same
JP2008523304A (en) * 2004-12-08 2008-07-03 ボルボ エアロ コーポレイション Wheel for rotary flow equipment
US20070086889A1 (en) * 2005-05-05 2007-04-19 Matheny Alfred P Composite tip shroud ring

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