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JP2839586B2 - Turbine blade connection device - Google Patents

Turbine blade connection device

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Publication number
JP2839586B2
JP2839586B2 JP1281688A JP28168889A JP2839586B2 JP 2839586 B2 JP2839586 B2 JP 2839586B2 JP 1281688 A JP1281688 A JP 1281688A JP 28168889 A JP28168889 A JP 28168889A JP 2839586 B2 JP2839586 B2 JP 2839586B2
Authority
JP
Japan
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sleeve
turbine
blade
lugs
boss
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1281688A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0347402A (en
Inventor
登志雄 鈴木
俊博 松浦
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
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of JPH0347402A publication Critical patent/JPH0347402A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2839586B2 publication Critical patent/JP2839586B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はタービン動翼の連結装置に係り、特に運転中
におけるタービン動翼の振動を効果的に抑制できるター
ビン動翼の連結装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a coupling device for a turbine rotor blade, and more particularly to a turbine rotor blade that can effectively suppress vibration of the turbine rotor blade during operation. It relates to a coupling device.

(従来の技術) タービン動翼は高速回転時に過大な遠心力が作用する
ため、タービン設計時にタービン動翼各部の応力が材料
の許容応力に対して充分な余裕を持たせる配慮がなされ
ている。しかしタービンの大容量化が進められる中で、
タービン動翼の長翼化が行なわれ、特に低圧最終段翼な
どの長翼では、局所的に材料強度に対して余裕が充分に
ない設計もなされている。
(Conventional technology) Since excessive centrifugal force acts on the turbine blade at the time of high-speed rotation, consideration is given to the stress of each part of the turbine blade at the time of turbine design so as to have a sufficient margin with respect to the allowable stress of the material. However, as the capacity of turbines increases,
The length of the turbine rotor blade has been increased, and especially in the case of a long blade such as a low-pressure last stage blade, a design has been made in which there is not enough room for the material strength locally.

また、一方では近年原子力発電のベースロード的運用
の増加に伴い、比較的大容量の火力タービンでも電力の
負荷調整用として用いられることが多くなっている。こ
の負荷調整用の火力タービンは日単位で頻繁な起動停止
を行なう運転(以下DSS運転と称す。)やタービンの設
計点を大幅に下回る低負荷運転等が行なわれている。
On the other hand, with the increase in base load operation of nuclear power generation in recent years, relatively large-capacity thermal turbines are often used for power load adjustment. In the thermal turbine for load adjustment, operation such as frequent start and stop on a daily basis (hereinafter referred to as DSS operation) and low-load operation that is significantly below the design point of the turbine are performed.

長翼のタービン動翼を設計する際、一般には、定格回
転数で翼の固有振動数が回転数の整数倍と一致しなうよ
う充分に離調設計されているが、タービンの起動停止が
頻繁に行なわれると、その回転上昇あるいは下降時に翼
の固有振動数と回転数成分が一致して共振し、翼に大き
な振動応力が発生することもある。また低負荷条件の運
転では駆動流体の流れの剥離による渦流あるいは流れの
乱れが励振力としてタービン動翼に作用するため、ター
ビン動翼の振動応力を増加させることになる。
When designing a turbine blade with long blades, it is generally designed to be sufficiently detuned so that the natural frequency of the blade does not coincide with an integral multiple of the rotation speed at the rated rotation speed. When the rotation is performed, the natural frequency of the blade and the rotational frequency component coincide with each other when the rotation is increased or decreased, and resonance occurs, and a large vibration stress may be generated on the blade. Further, in the operation under the low load condition, the vortex or the disturbance of the flow due to the separation of the flow of the driving fluid acts on the turbine blade as an exciting force, so that the vibration stress of the turbine blade increases.

特に、低圧最終段翼側のタービン動翼は長翼となって
いるため、静応力と振動応力の両面から応力的に厳しい
環境に晒されることは避けられない。
In particular, since the turbine blade on the low pressure final stage blade side is a long blade, it is inevitable that the turbine blade is exposed to a severe environment in terms of both static stress and vibration stress.

上記タービン動翼の振動を減少させる方法としては、
各翼の蒸気通路部中間部に貫通孔を設け、上記各貫通孔
にタイワイヤを通して隣接する動翼を連結するタービン
動翼の連結装置がある。この場合、タイワイヤに作用す
る遠心力によりタイワイヤと貫通孔内面に発生する面間
摩擦を利用してタービン動翼の振動を抑制している。
As a method of reducing the vibration of the turbine blade,
There is a turbine rotor blade connecting device that provides a through hole in a middle portion of a steam passage portion of each blade, and connects adjacent blades through a tie wire to each of the through holes. In this case, the vibration of the turbine blade is suppressed by utilizing the friction between the tie wire and the inner surface of the through hole due to the centrifugal force acting on the tie wire.

他の代表例として特公昭52−18841号公報に記載され
たタービン動翼の連結装置がある。この連結装置は第9
図に示すようにタービン動翼1の対向する翼面にボス2
を形成し、さらにボス2上に出張り2a(以下ラグと称
す。)を設け、対向するラグ同士を筒型の連結片(以下
スリーブと称す。)3により連絡し、隣接するタービン
動翼1同士を連結するものである。この連結装置もスリ
ーブ3に作用する遠心力により発生するラグ2aとスリー
ブ3の面間摩擦がタービン動翼1の振動を抑制してい
る。
As another typical example, there is a coupling device for turbine blades described in Japanese Patent Publication No. 52-18841. This coupling device is ninth
As shown in FIG.
And a lug 2a (hereinafter, referred to as a lug) is provided on the boss 2, and the opposing lugs are connected to each other by a cylindrical connecting piece (hereinafter, referred to as a sleeve) 3, and the adjacent turbine blades 1 are formed. It connects the two. In this connection device, the friction between the surfaces of the lug 2 a and the sleeve 3 generated by the centrifugal force acting on the sleeve 3 suppresses the vibration of the turbine rotor blade 1.

(発明が解決しようとする課題) 従来のタービン動翼の連結装置において、前者のタイ
ワイヤによるタービン動翼の連結では翼有効部の貫通孔
周りの応力が高くなる。特にタービン動翼の長翼化に伴
う遠心力の増加により翼の応力は局所的に材料強度に近
い応力にもなり得るが、タイワイヤ孔周りに応力集中が
発生し易い。この応力集中はタイワイヤ孔周りの翼の肉
厚を厚くすることにより回避しているが一般的である。
しかし長翼のもう1つ問題は遠心力による翼の捩れ戻り
(アンツイスト)がタイワイヤに曲げモーメントを生じ
させる点である。翼のアンツイストに起因する曲げ応
力、タイワイヤ自体の遠心力による曲げ応力、さらに翼
の振動が加わり、タイワイヤの破損等が起きる場合もあ
る。
(Problem to be Solved by the Invention) In the conventional turbine rotor blade connecting device, in the former connection of the turbine rotor blades by the tie wire, the stress around the through hole of the blade effective portion increases. In particular, the blade stress may locally become a stress close to the material strength due to the increase in centrifugal force accompanying the elongation of the turbine blade, but stress concentration is likely to occur around the tie wire hole. This stress concentration is generally avoided by increasing the thickness of the wing around the tie wire hole.
However, another problem with long wings is that untwisting of the wings due to centrifugal force creates a bending moment in the tie wire. The bending stress due to the untwist of the wing, the bending stress due to the centrifugal force of the tie wire itself, and the vibration of the wing may be applied, and the tie wire may be damaged.

また、後者のラグスリーブによるタービン動翼の連結
装置においては、組み合わされたラグ2aとスリーブ3の
うち、スリーブ3の形状は翼のアンツイストを考慮して
第10図の平面図に示すようにスリーブ端面4aと4bの一部
に切欠きを設けることにより、く字状に形成され、切穴
きははす向いの他方のスリーブ側端に平行につくられて
いる。またスリーブ3とラグ2aとの嵌合部の断面形状は
第11図に示すように、双方とも流線形に近い形状が採用
される。このような非円形断面を採用する理由は、まず
第1にスリーブ3がラグ2aの回りを回転して両者の摩耗
を早めることを防止するためであり、第2には駆動流体
の流動抵抗を低減するためである。またスリーブ3の内
周面とラグ2a外周面との間には、間隙S1,S2が形成さ
れ、この間隙S1,S2によってスリーブ3の動きが円滑に
保たれる。スリーブ端面4aと4bの角度はラグ2aが形成さ
れる動翼断面部のアンツイスト量から決定される。しか
し、翼中間部のアンツイスト量を正確に把握することは
困難で、端面4aと4bとの角度αを適正に設定することは
非常に難しい。端面4aと4bの角度αが小さいと翼がアン
ツイストしたときにスリーブ3が翼を拘束するめ翼に過
大な応力が発生する原因となる。また逆に角度αを大き
くし過ぎると、翼がアンツイストする前あるいはアンツ
イストが戻ったときにスリーブ3が脱落する可能性も生
ずる。
In the latter connection device for a turbine blade using a lug sleeve, among the combined lug 2a and sleeve 3, the shape of the sleeve 3 is determined in consideration of the untwist of the blade as shown in the plan view of FIG. By forming a cutout in a part of the sleeve end faces 4a and 4b, it is formed in a U shape, and the cutout is made parallel to the other end of the sleeve facing away. Further, as shown in FIG. 11, the cross-sectional shape of the fitting portion between the sleeve 3 and the lug 2a has a shape close to streamline in both cases. The reason for adopting such a non-circular cross section is firstly to prevent the sleeve 3 from rotating around the lug 2a to accelerate the wear of both, and secondly, to reduce the flow resistance of the driving fluid. This is for reduction. Also between the inner peripheral surface and the lug 2a the outer peripheral surface of the sleeve 3, the gap S 1, S 2 are formed, movement of the sleeve 3 by the gap S 1, S 2 can be smoothly maintained. The angle between the sleeve end surfaces 4a and 4b is determined by the untwist amount of the blade cross section where the lug 2a is formed. However, it is difficult to accurately grasp the amount of untwist in the middle portion of the wing, and it is very difficult to properly set the angle α between the end faces 4a and 4b. If the angle α between the end surfaces 4a and 4b is small, the sleeve 3 restrains the wing when the wing is untwisted, causing excessive stress on the wing. Conversely, if the angle α is too large, the sleeve 3 may fall off before the wings untwist or when the untwist returns.

さらに、スリーブ3には加工上の大きな問題がある。
まずスリーブ3の端面を加工するには2つの方法があ
る。その1つは、スリーブ端面4a,4bを片面ずつ別工程
で加工し、端面4aと端面4bの境界部を手仕上げでなめら
かなR形状とする方法であり、他の方法はスリーブ端面
4aから端面4bまでをNC工作機械を用いて1工程で加工す
るものである。
Further, the sleeve 3 has a serious problem in processing.
First, there are two methods for processing the end face of the sleeve 3. One of the methods is to process the end faces 4a and 4b of the sleeve one by one in a separate process, and to make the boundary between the end face 4a and the end face 4b a smooth R shape by hand finishing.
The process from 4a to the end face 4b is processed in one process using an NC machine tool.

第1のスリーブ加工方法では工程が2つに増えること
による素材の取付け換えの時間増加や取付け換えによる
加工誤差の発生、さらに、手仕上げの介入による仕上り
形状と設計形状の差が問題となる。また、第2のスリー
ブ加工方法ではスリーブ端面4aから端面4bにかけて切削
方向が急変するため、カッタの切削抵抗が変わり、びび
り振動等が発生し易く、加工誤差が発生する。これらの
形状または寸法の誤差は、スリーブが翼を拘束する原因
となり、ひいては過大な応力発生の原因となる。
In the first sleeve processing method, there are problems such as an increase in the time for replacement of the material due to an increase in the number of processes, generation of a processing error due to the replacement, and a difference between the finished shape and the design shape due to the intervention of hand finishing. Further, in the second sleeve processing method, since the cutting direction changes suddenly from the sleeve end face 4a to the end face 4b, the cutting resistance of the cutter changes, chatter vibration and the like are easily generated, and a processing error occurs. These shape or dimensional errors cause the sleeve to constrain the wing and thus cause excessive stress.

一方、従来のようにスリーブの両端面に切欠きを形成
したタービン動翼の連結装置においては、タービン動翼
の組立施工時にスリーブの配置方向を人為的ミスにより
逆に設定するおそれがある。この問題点について以下第
12図および第13図を参照して説明する。
On the other hand, in a conventional turbine rotor blade coupling device in which notches are formed at both end surfaces of the sleeve, there is a risk that the sleeve may be set in the opposite direction due to a human error when the turbine rotor blade is assembled. This issue is discussed below.
This will be described with reference to FIG. 12 and FIG.

すなわち第12図はタービン動翼1が静止した状態にお
いて、隣接するラグ2a,2aの軸芯が一致するようにスリ
ーブ3で相互に連結した構造を示す図である。しかしな
がらスリーブ3の取付方向が本来の方向とは反対になっ
ており、スリーブ3の切欠き100,100が、回転前方側で
は動翼後縁側に位置する一方、回転後方側では動翼前縁
側に位置している。なお第11図で示すスリーブ3および
ラグ2aの断面形状から明らかなように、スリーブ3を左
右反対を取り付けることはあり得ないが、動翼回転方向
に対して前後反対に取り付けてしまう人為的ミスが発生
する確率は極めて小さいがあり得る。
That is, FIG. 12 is a diagram showing a structure in which the turbine blades 1 are connected to each other by the sleeve 3 so that the axes of the adjacent lugs 2a, 2a are aligned with each other when the turbine blades 1 are stationary. However, the mounting direction of the sleeve 3 is opposite to the original direction, and the notches 100, 100 of the sleeve 3 are located on the rotor blade trailing edge side on the rotation front side, and are located on the rotor blade leading edge side on the rotation rear side. ing. As is apparent from the cross-sectional shapes of the sleeve 3 and the lug 2a shown in FIG. 11, the sleeve 3 cannot be mounted left and right reversed, but a human error in mounting the sleeve 3 back and forth with respect to the rotating blade rotation direction. The probability of occurrence of is very small but possible.

そして第12図に示すように組み立てられたタービン動
翼を高速回転させると第13図に示すように動翼1の時計
回りのアンツイスト変形により隣接したラグ2a,2aが相
互に左右にずれる。このときスリーブ3は、切欠き100
を形成しない側の両端部がボス2と干渉したり、脱落し
易くなってしまう。しかし実際のタービン動翼では、こ
の干渉が激しくなる前にスリーブ3自体が破損するか、
またはスリーブ3が、対向するボス2,2間に挟み込まれ
てしまう結果、動翼1のアンツイスト変形を拘束して動
翼1に過大な応力を発生させ、ひいては動翼1を損壊さ
せる可能性も残されている。
When the turbine blades assembled as shown in FIG. 12 are rotated at a high speed, the adjacent lugs 2a, 2a are shifted to each other right and left due to clockwise untwist deformation of the blade 1 as shown in FIG. At this time, the sleeve 3
Both ends on the side where no boss is formed may interfere with the boss 2 or easily fall off. However, in an actual turbine blade, the sleeve 3 itself may be damaged before the interference becomes severe,
Or, as a result of the sleeve 3 being sandwiched between the opposing bosses 2, 2, the untwisted deformation of the moving blade 1 is restrained, and excessive stress is generated in the moving blade 1, which may damage the moving blade 1. Is also left.

以上のように、従来のタービン動翼の連結装置では各
部設計寸法の微妙な違いや加工誤差あるいは組立施工ミ
スが翼に過大な応力を発生させる原因となり得るため、
使用環境の厳しい火力タービン長翼などにおいては、よ
り信頼性の高いタービン動翼の連結装置が望まれる。
As described above, in the conventional turbine blade connection device, delicate differences in the design dimensions of each part, processing errors or assembly work errors can cause excessive stress on the blades,
In thermal power turbine long blades and the like in severe use environments, a more reliable turbine blade connection device is desired.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、
低負荷やDSS運転等の厳しい運転環境に晒されるタービ
ン長翼に対し、信頼性の高い優れたタービン動翼の連結
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a highly reliable and excellent turbine rotor blade connection device for a turbine long blade exposed to a severe operating environment such as low load and DSS operation.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明に係るタービン動翼の連結装置は、上述した従
来技術が有する課題を解決するために、タービンロータ
の外周に装着された多数のタービン動翼の対向する翼面
にボスを形成し、上述ボスの両端部にボス軸方向に突出
するラグを設け、上記ラグに介装されるスリーブで相互
に隣接するタービン動翼を可動的に連結したタービン動
翼の連結装置において、前記スリーブの端面および前記
ラグの座面の少なくとも一方を滑らかな曲面形状に成形
し、この滑らかな曲面の曲率中心をスリーブ軸中心から
タービンロータ軸方向にオフセットさせたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, a connecting device for turbine blades according to the present invention has a structure in which a number of turbine blades mounted on the outer periphery of a turbine rotor face each other. A boss is formed on the blade surface, lugs are provided at both ends of the boss in the axial direction of the boss, and turbine blades adjacent to each other are movably connected to each other by a sleeve interposed in the lug. In the connecting device, at least one of the end surface of the sleeve and the seat surface of the lug is formed into a smooth curved surface, and the center of curvature of the smooth curved surface is offset from the center of the sleeve axis in the turbine rotor axial direction.

また、このタービン動翼の連結装置は、上述した課題
を解決するために、スリーブの両端面を所定の曲率半径
を有する円弧面(曲面)状に形成する一方、上記スリー
ブの両端部に形成される各円弧面の曲率中心は、スリー
ブ軸中心からタービンロータ軸方向にオフセットさせる
とともに両曲率中心をスリーブ中心に対して対称位置に
設けたり、ラグの座面をスリーブ側に突出する凸曲面に
形成したものである。
Further, in order to solve the above-described problem, the connecting device of the turbine blade has both end surfaces of the sleeve formed in an arc surface (curved surface) having a predetermined radius of curvature, and is formed at both end portions of the sleeve. The center of curvature of each arc surface is offset from the center of the sleeve axis in the turbine rotor axial direction, and both centers of curvature are provided symmetrically with respect to the center of the sleeve, or the lug seating surface is formed as a convex curved surface protruding toward the sleeve. It was done.

さらにスリーブの両端面を軸直角方向に平行な平面形
状に形成するとともに、隣接対向するラグの座面にはす
向いに切欠きを形成して構成してもよい。
Further, both end surfaces of the sleeve may be formed in a plane shape parallel to the direction perpendicular to the axis, and notches may be formed in the seat surfaces of the opposing lugs to face each other.

(作用) このタービン動翼の連結装置は、上述した構成によ
り、タービンの回転上昇に伴ってタービン動翼がアンツ
イスト変形をするとスリーブは曲面に沿って滑らかに移
動する。静止時から定格回転数までの変速過程におい
て、スリーブの両端部の断面形状に変曲点や特異点がな
いため、スリーブとラグあるいはスリーブとラグ座面は
全くスティックすることなく滑らかな動きを呈するもの
である。またタービンの定格回転中においてスリーブは
スティックすることなく、ラグとの間で摺動し優れた摩
擦機構が得られるので、タービン動翼の振動に対して優
れた制振効果を発揮することができる。
(Operation) With this configuration of the turbine moving blade coupling device, the sleeve smoothly moves along the curved surface when the turbine moving blade undergoes untwist deformation as the rotation of the turbine rises. In the shifting process from the standstill to the rated speed, there is no inflection point or singular point in the cross-sectional shape of both ends of the sleeve, so the sleeve and lug or the sleeve and lug seat surface move smoothly without sticking at all. Things. Also, during the rated rotation of the turbine, the sleeve slides between the lugs without sticking, and an excellent friction mechanism is obtained, so that it is possible to exhibit an excellent vibration damping effect on the vibration of the turbine blade. .

また、スリーブ自体の両端面に切欠き等を設けずに、
両端面を軸直角方向に平行な平面形状とし、ラグの座面
にのみ切欠きを形成するように構成すると、スリーブの
前後における形状的な相違が無い。そのため、動翼組立
て時において、スリーブの配設方向を取り違えても、ス
リーブの動きに影響を与えることがない。したがってス
リーブの前後の取付方向に格段の注意を払わなくても動
翼を容易に組み立てることができる。
Also, without providing notches on both end faces of the sleeve itself,
When both end surfaces are formed in a plane shape parallel to the direction perpendicular to the axis, and the notch is formed only in the bearing surface of the lug, there is no difference in shape between the front and rear of the sleeve. Therefore, even when the arrangement direction of the sleeve is mistaken during the assembly of the moving blade, the movement of the sleeve is not affected. Therefore, the rotor blade can be easily assembled without paying much attention to the mounting directions before and after the sleeve.

またスリーブ自体は切欠いていないため、ラグとの接
触面積が減少することがない。すなわちスリーブ自体を
切欠いて形成した従来装置と比較して、スリーブとラグ
との相互の摺動摩擦力が低下することが少なく、優れた
制振効果が得られる。
Further, since the sleeve itself is not notched, the contact area with the lug does not decrease. That is, compared to the conventional device in which the sleeve itself is notched, the sliding friction force between the sleeve and the lug is less likely to decrease, and an excellent vibration damping effect can be obtained.

(実施例) 以下、本発明に係るタービン動翼の連結装置の一実施
例を第1図〜第8図を参照して説明する。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of a connecting device of a turbine bucket according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

第1図は本発明に係るタービン動翼の連結装置を備え
たタービン翼車を示している。このタービン翼車はター
ビンロータとしてのロータホイール10の外周部に、植込
部11を介してタービン動翼12が植設される。第1図に示
したタービン動翼装着構造は例示的に示したものであ
り、いかなる公知のタービン動翼装着構造にもこの連結
構造を適用することができる。タービン動翼12の隣接す
る翼間中央部にスリーブ13が介装され、このスリーブ13
で隣接するタービン動翼12を相互に連結している。
FIG. 1 shows a turbine wheel provided with a turbine rotor blade connecting device according to the present invention. In this turbine wheel, a turbine rotor blade 12 is implanted on an outer peripheral portion of a rotor wheel 10 as a turbine rotor via an implant 11. The turbine rotor blade mounting structure shown in FIG. 1 is an exemplification, and the connection structure can be applied to any known turbine blade mounting structure. A sleeve 13 is interposed at the center between adjacent blades of the turbine rotor blade 12, and this sleeve 13
The adjacent turbine rotor blades 12 are interconnected.

第2図はタービン動翼12の連結装置を示す平面図で、
タービン動翼12がアンツイスト変形する前の静止状態
を、2枚のタービン動翼12,12を取り出して示してい
る。タービン動翼12,12には翼中央部にボス15が設けて
あり、ボス15の両側端部にラグ16a,16bがボス15の軸方
向に突出してそれぞれ設けられている。これらのボス15
とラグ16a,16bはタービン動翼12と一体あるいは一体的
に形成されている。一方のタービン動翼12のボス15の片
側突出部(ラグ)15aは隣接するタービン動翼12のボス1
5の突出部(ラグ)15bに対向している。本実施例では隣
接対向するラグ16a,16bの軸芯は、静止状態において相
互にずれている場合について例示した。
FIG. 2 is a plan view showing a connecting device of the turbine rotor blades 12,
The stationary state before the turbine rotor blade 12 undergoes untwist deformation is shown by taking out two turbine rotor blades 12 and 12. Bosses 15 are provided at the center of the blades of the turbine blades 12, 12, and lugs 16 a, 16 b are provided at both ends of the boss 15 so as to protrude in the axial direction of the boss 15, respectively. These bosses 15
The lugs 16a and 16b are formed integrally or integrally with the turbine blade 12. One side protruding portion (lug) 15a of the boss 15 of one turbine blade 12 is connected to the boss 1 of the adjacent turbine blade 12.
It faces 5 protrusions (lugs) 15b. In the present embodiment, the case where the axes of the lugs 16a and 16b which are adjacent to each other are shifted from each other in the stationary state has been exemplified.

隣接するタービン動翼12,12は、ボス15両側端から突
出するラグ15a,15bを介装されるスリーブ13より可動的
に連結される。スリーブ13の端部13aと13bは外側に凸の
曲線形状に湾曲成形される。曲線の形状としては、曲率
一定の円弧またはサイクロイド曲線、インボリュート曲
線等いかなる曲線をも利用することも可能である。また
ラグ16a,16bの座面とスリーブ13との間にはクリアラン
スCLが設定してあり、スリーブ13はタービン翼車の周方
向に動くことができる。
Adjacent turbine blades 12, 12 are movably connected by a sleeve 13 provided with lugs 15a, 15b projecting from both ends of the boss 15. The ends 13a and 13b of the sleeve 13 are formed into a curved shape that is convex outward. As the shape of the curve, any curve such as an arc having a constant curvature, a cycloid curve, and an involute curve can be used. A clearance CL is set between the bearing surfaces of the lugs 16a and 16b and the sleeve 13, and the sleeve 13 can move in the circumferential direction of the turbine wheel.

第3図はスリーブ13の形状でありスリーブ側端の曲面
形状が曲率一定の円弧の場合を示している。スリーブ13
の端面13aと13bはそれぞれ半径がR1とR2の円弧であり円
弧の中心C1とC2はスリーブ13の軸中心に対して左右にオ
フセットしてある。すなわち、各円弧の中心C1とC2はス
リーブ13の軸中心から径方向であってタービンロータの
軸方向に沿う方向にオフセットされている。全体のオフ
セット量Sは動翼のアンツイスト量等により設定され
る。
FIG. 3 shows the case where the shape of the sleeve 13 is a curved surface at the side end of the sleeve 13 is an arc having a constant curvature. Sleeve 13
The end faces 13a and 13b are arc radius is R 1 and R 2 each center C 1 and C 2 of the arc are offset to the left and right with respect to the axial center of the sleeve 13. That is, the center C 1 and C 2 of each arc is offset a radial from the axis center of the sleeve 13 in the direction along the axial direction of the turbine rotor. The overall offset amount S is set by the untwist amount of the rotor blade and the like.

次にタービン動翼の連結装置の作用を説明する。 Next, the operation of the coupling device for the turbine blade will be described.

第4図はタービン動翼がアンツイストした後の連結状
態を示す拡大図である。この場合、スリーブ13の端面13
aと13bが円弧面(球面でもよい。)となっているため、
タービン動翼12,12のアンツイストに追従して、スリー
ブ13はラグ16a,16bの座にスティックするとなく滑らか
に動き、第4図の状態に移行する。したがって、タービ
ン動翼12の回転上昇中に、スリーブ13がタービン動翼12
の動きを拘束することがなく、ラグ拘束による高応力の
発生は全くない。
FIG. 4 is an enlarged view showing a connected state after the turbine rotor blade has been untwisted. In this case, the end face 13 of the sleeve 13
Since a and 13b are arc surfaces (or may be spherical),
Following the untwist of the turbine blades 12, 12, the sleeve 13 moves smoothly without sticking to the lugs 16a, 16b, and transitions to the state shown in FIG. Therefore, while the rotation of the turbine blade 12 is rising, the sleeve 13
And no high stress is generated by the lag constraint.

タービン動翼12がアンツイストした後のスリーブ13の
翼に対する相対的な動きは主に矢印B1,B2で示すスリー
ブ軸方向の往復運動であり、遠心力を受けたスリーブ13
とラグ16a,16b下面の摺動摩擦がタービン動翼の振動減
衰効果となる。
The relative movement of the sleeve 13 with respect to the blade after the turbine rotor blade 12 has been untwisted is mainly a reciprocating motion in the sleeve axial direction indicated by arrows B 1 and B 2 , and the sleeve 13 which has received centrifugal force.
And the sliding friction between the lower surfaces of the lugs 16a and 16b provides a vibration damping effect of the turbine blade.

さらに本発明によるスリーブ13の平面図に現われる端
部形状が円弧形状の場合、次のような作用がある。
Further, when the end shape appearing in the plan view of the sleeve 13 according to the present invention is an arc shape, the following operation is obtained.

まず、矢印B1の方向にスリーブ13が移動するとラグ16
bの座とスリーブ13が接触した際に反力F1がスリーブ13
に作用する。この反力F1の方向はスリーブ13の端部13a
の円弧面の法線方向であり、円弧の曲率中心C1の方向を
向いている。したがってスリーブ13には第4図で反時計
回りのモーメントが発生し、ラグ16a,16bに対してロー
タ軸方向の反力F3およびF4が作用することになる。すな
わち、ラグ16a,16bの側面においてもスリーブ13とラグ1
6a,16bとの摩擦力μF3およびμF4が発生し、有効な振動
減衰機構となる。
First, the sleeve 13 is moved in the direction of arrow B 1 lug 16
When the seat of b comes into contact with the sleeve 13, the reaction force F 1
Act on. The direction of the reaction force F 1 is an end 13a of the sleeve 13
Of a normal direction of the arcuate surface, facing the direction of the arc of curvature of the center C 1. Accordingly moment counterclockwise Figure 4 is generated in the sleeve 13, the lugs 16a, the reaction force of the rotor shaft direction F 3 and F 4 will act against 16b. That is, the sleeve 13 and the lug 1 are also provided on the side surfaces of the lugs 16a and 16b.
The frictional forces μF 3 and μF 4 with 6a and 16b are generated, and become effective vibration damping mechanisms.

矢印B1とは逆の矢印B2の方向にスリーブが移動した際
にも同様にして反時計回りのモーメントが発生し同じ効
果がある。
Counterclockwise moment in the same manner even when moving the sleeve in the direction opposite the arrow B 2 are the same effect occurs to the arrow B 1.

また、スリーブ端面が円弧面形状となっているためタ
ービン動翼のアンツイスト量が正確に設定できずスリー
ブ13が受ける反力F1の作用する位置が変化しても反力F1
の方向は常にスリーブ端部円弧の中心C1を向いている。
スリーブ13が矢印B2方向の動きに対しても同様である。
したがって正規の設計位置と同様に反時計回りのモーメ
ントが作用しラグ16a,16bとスリーブ13の側面での接触
が必然的に起こることになる。仮にラグ16a,16bの座面
とスリーブ13の端面が各々平面であればスリーブ13の翼
に対する動きが拘束され易くなる欠点がある。
Further, since the end face of the sleeve has an arcuate shape, the amount of untwist of the turbine rotor blade cannot be set accurately, and even if the position where the reaction force F 1 acting on the sleeve 13 acts changes, the reaction force F 1
Direction is always facing the center C 1 of arc sleeve end.
Sleeve 13 is similar for the arrow B 2 movement.
Therefore, a counterclockwise moment acts as in the normal design position, and the lugs 16a, 16b inevitably come into contact with the side surfaces of the sleeve 13. If the bearing surfaces of the lugs 16a and 16b and the end surface of the sleeve 13 are respectively flat, there is a disadvantage that the movement of the sleeve 13 with respect to the wing is easily restricted.

タービン動翼の連結装置を構成するスリーブ13の端部
13a,13bをそれぞれ円弧にしたことによるもう1つの大
きな利点はスリーブ加工上のメリットである。スリーブ
13の端部を円弧状に形成したり、または曲率が変化する
ように形成したとしてもその変化率を小さくして滑らか
な曲面形状とすれば、スリーブ端部を加工する際のカッ
ターの切削抵抗が急変することがなく、カッターのびび
りあるいは撓み等の不具合はなく、設計形状を正確に加
工することができる。また、かかる形状のスリーブ13の
端面加工はNC工作機構を用いれば1工程で容易に加工可
能であるため加工コストの面でも利点がある。特に第3
図のようにスリーブ13の端部が曲率半径一定R1,R2の円
弧の場合にはNC以外の汎用工作機械でも素材を円弧の中
心C1およびC2回りに回転することによりスリーブ13の各
端部をそれぞれ1工程で加工可能である。
End of sleeve 13 that constitutes a connection device for turbine blade
Another great advantage of making each of the arcs 13a and 13b an arc is an advantage in processing the sleeve. sleeve
Even if the end of 13 is formed in an arc shape or the curvature is changed, if the change rate is made small and a smooth curved surface shape, the cutting resistance of the cutter when processing the sleeve end is Does not suddenly change, there is no problem such as chatter or bending of the cutter, and the designed shape can be accurately machined. In addition, since the end face of the sleeve 13 having such a shape can be easily processed in one step by using the NC machining mechanism, there is an advantage in terms of processing cost. Especially the third
As shown in the figure, when the end of the sleeve 13 is an arc having a constant radius of curvature R 1 , R 2 , even with a general-purpose machine tool other than NC, the material is rotated around the center C 1 and C 2 of the arc so that the sleeve 13 Each end can be processed in one step.

このタービン動翼の連結装置は、スリーブ13の端部を
円弧面の曲面形状としたことにより回転上昇中のスリー
ブ13の動きがスムーズになり、ラグ16a,16bとスリーブ1
3のスティック等によりタービン動翼12に高応力が発生
することがない。またタービン動翼12の回転中、ラグ16
a,16bの座とスリーブ13の端部の反力によるモーメント
がスリーブ13に作用し、ラグ16a,16bの側面での摩擦が
発生し、タービン動翼12の振動に対する制振効果が生ず
る。スリーブ13の位置がアンツイスト時の設計移動位置
からずれていても全く同様な効果がある。
The coupling device of the turbine rotor blade has a curved end surface of the sleeve 13 so that the movement of the sleeve 13 during rotation ascent is smooth, and the lugs 16a, 16b and the sleeve 1
No high stress is generated in the turbine blade 12 by the stick 3 or the like. While the turbine blade 12 is rotating, the lug 16
A moment due to the reaction force between the seats a and 16b and the end of the sleeve 13 acts on the sleeve 13, friction occurs on the side surfaces of the lugs 16a and 16b, and a vibration damping effect on the vibration of the turbine blade 12 is generated. Even if the position of the sleeve 13 deviates from the design movement position at the time of untwisting, the same effect is obtained.

さらに、スリーブ13の端部を円弧の曲面形状にしたこ
とにより、加工が正確かつ容易になる。
Further, by forming the end of the sleeve 13 into an arcuate curved surface, processing becomes accurate and easy.

第5図はタービン動翼の連結装置の第2の実施例であ
る。
FIG. 5 shows a second embodiment of the connecting device for turbine blades.

このタービン動翼の連結装置は、タービン動翼12,12
の翼中央部にボス20が形成され、このボス20の両側端か
らボスの軸方向にラグ21aおよび21bが突出している。そ
してスリーブ22がラグ21aと21bを介して隣接するタービ
ン動翼12,12同士を可動的に連結している。この実施例
ではスリーブ22の両端部22aと22bの端面形状が平面を成
すように形成され、代ってボス20のラグ21a,21bの座面2
3a,23bが曲率半径R3,R4の曲面形成を成している。C3,C4
は円弧(曲面)の曲率中心である。すなわち、タービン
動翼12の腹側に設けられた座面23bの曲率中心C3は、ス
リーブ22の軸中心から径方向であってタービンロータの
軸方向に沿う方向に、オフセット量がS3となるような位
置にオフセットされている。一方、タービン動翼12の背
側に設けられた座面23aの曲率中心C4は、スリーブ22の
軸中心から径方向であってタービンロータの軸方向に沿
う方向に、オフセット量がS4となるような位置にオフセ
ットされている。なお、それぞれの曲率半径R3,R4およ
び全体のオフセット量(S3+S4)は、タービン動翼12の
アンツイスト量等を勘案して設定される。なお、第5図
はタービン動翼12,12が遠心力によりアンツイストした
後の状態を示している。
The connecting device of the turbine rotor blades is
A boss 20 is formed at the center of the wing, and lugs 21a and 21b project from both ends of the boss 20 in the axial direction of the boss. A sleeve 22 movably connects adjacent turbine blades 12, 12 via lugs 21a and 21b. In this embodiment, the end surfaces of both ends 22a and 22b of the sleeve 22 are formed so as to form a flat surface, and instead, the bearing surfaces 2 of the lugs 21a and 21b of the boss 20 are formed.
3a and 23b form a curved surface with curvature radii R 3 and R 4 . C 3 , C 4
Is the center of curvature of the arc (curved surface). That is, the center of curvature C 3 of provided on the ventral side of the turbine blade 12 the seat surface 23b is a radial direction from a shaft center of the sleeve 22 in a direction along the axial direction of the turbine rotor, the offset amount and S 3 It is offset to such a position. On the other hand, the center of curvature C 4 bearing surface 23a provided on the back side of the turbine blade 12 is a radial direction from a shaft center of the sleeve 22 in a direction along the axial direction of the turbine rotor, the offset amount and S 4 It is offset to such a position. The respective curvature radii R 3 and R 4 and the total offset amount (S 3 + S 4 ) are set in consideration of the untwist amount of the turbine rotor blade 12 and the like. FIG. 5 shows a state after the turbine blades 12, 12 have been untwisted by centrifugal force.

これによれば、スリーブ12がタービン翼車の周方向に
往復運動した場合、スリーブ22がラグの座23aまたは23b
に接触すると円弧面の法線方向に反力を受け、スリーブ
22には反時計回りのモーメントが作用する。このため、
スリーブ22の遠心力によラグ21a,21bの下面がスリーブ2
2と接触する以外に、ラグ21a,21bの側面でもスリーブ22
との接触が確実に起こり、摩擦による有効な振動減衰効
果が期待できる。またラグ21a,21bの座面23a,23bが円弧
形状となっているためタービン翼車の回転上昇・下降に
よりタービン動翼のアンツイスト量が変化するに際して
も、スリーブ22はラグ21a,21bの座面23a,23bにスティッ
クすることなく滑らかに動くことが可能である。
According to this, when the sleeve 12 reciprocates in the circumferential direction of the turbine wheel, the sleeve 22 becomes the lug seat 23a or 23b.
When a contact is made, a reaction force is applied in the normal direction of the
A counterclockwise moment acts on 22. For this reason,
Due to the centrifugal force of the sleeve 22, the lower surface of the lugs 21a and 21b
In addition to contacting the sleeve 2, the sleeve 22
The contact with the cylinder surely occurs, and an effective vibration damping effect due to friction can be expected. Further, since the bearing surfaces 23a, 23b of the lugs 21a, 21b are formed in an arc shape, even when the amount of untwist of the turbine rotor blades changes due to the rise and fall of the rotation of the turbine wheel, the sleeve 22 holds the lugs 21a, 21b. It is possible to move smoothly without sticking to the surfaces 23a and 23b.

さらに第5図に示す第2実施例によれば、スリーブ22
自体には切欠き等を設けていないため、スリーブ22の前
後における形状的な相違が生じない。そのため動翼組立
て時において、スリーブ22の配設方向を前後逆に取り違
えてもスリーブ22の機能は変わらない。したがってスリ
ーブ22の取付方向に注意を払う必要がないため、動翼12
の組立が容易になる。
Further, according to the second embodiment shown in FIG.
Since there is no notch or the like in itself, there is no difference in shape before and after the sleeve 22. Therefore, at the time of assembling the rotor blade, the function of the sleeve 22 does not change even if the arrangement direction of the sleeve 22 is reversed. Therefore, since it is not necessary to pay attention to the mounting direction of the sleeve 22,
Is easy to assemble.

またスリーブ22自体に切欠き等を形成していないた
め、ラグ21a,21bとの接触面積が減少することがない。
すなわちスリー22自体を切欠いて形成した従来装置では
スリーブとラグとの接触面積が減少して摩擦力による振
動減衰効果が低下するが、本実施例においては、その効
果が減少するおそれはない。
Further, since notches are not formed in the sleeve 22 itself, the contact area with the lugs 21a, 21b does not decrease.
That is, in the conventional device formed by cutting the three 22 itself, the contact area between the sleeve and the lug is reduced and the vibration damping effect due to the frictional force is reduced, but in this embodiment, the effect is not likely to be reduced.

なお、上記の第1、第2実施励においては、スリーブ
端面およびラグ座面のいずれか一方を滑らかな曲面形状
に形成した例を示したが、スリーブ端面とラグ座面の双
方を滑らかな曲面形状としてもよい。例えばスリーブ端
面を凸状円弧面に、ラグ座面を凹状円弧面にそれぞれ形
成しても、また、スリーブ端面を凹状円弧面に、ラグ座
面を凸状円弧面にそれぞれ形成してもよい。これらの場
合、凹状円弧面の曲率半径は凸状円弧面の曲率半径より
大きい。
In the first and second embodiments, one of the sleeve end surface and the lug seat surface is formed into a smooth curved surface. However, both the sleeve end surface and the lug seat surface are formed into a smooth curved surface. It may be shaped. For example, the sleeve end surface may be formed on a convex arc surface and the lug seat surface may be formed on a concave arc surface, or the sleeve end surface may be formed on a concave arc surface and the lug seat surface may be formed on a convex arc surface. In these cases, the radius of curvature of the concave arc surface is larger than the radius of curvature of the convex arc surface.

第6図はタービン動翼の連結装置の第3実施例を示し
ている。
FIG. 6 shows a third embodiment of the coupling device for turbine blades.

このタービン動翼の連結装置は、タービン動翼12,12
の翼中央部にボス30が形成され、このボス30の両端部か
らボスの軸方向にラグ31a,31bが突出している。スリー
ブ32はラグ31a,31bを介して隣接するタービン動翼12,12
同士を可動的に連結している。スリーブ32端部の端面形
状は第5図の実施例と同様に直線状の平面形状となって
いる。
The connecting device of the turbine rotor blades is
A boss 30 is formed at the center of the wing, and lugs 31a and 31b protrude from both ends of the boss 30 in the axial direction of the boss. The sleeve 32 is connected to the adjacent turbine blades 12, 12 via lugs 31a, 31b.
They are movably connected to each other. The end surface shape of the end of the sleeve 32 is a linear planar shape as in the embodiment of FIG.

一方、ラグ31a,31bの座面は、第6図に平面形状を示
すように、滑らかなく字状をなす面33a,33b;34a,34bが
それぞれ互いにはすになっている。面33aと34aはタービ
ン動翼12がアンツイスト変形する前、すなわち静止時の
対向面であり、面33bと34bはタービン動翼12がアンツイ
スト変形した後、すなわち定格回転時の対向面である。
タービン動翼12の回転中にスリーブ32がタービン翼車の
周方向に往復運動すると、ラグ座との接触位置は偏心し
ているため、スリーブ32には第6図に反時計回りのモー
メントが作用し、ラグ側面でもスリーブ32との摩擦が発
生する。したがって、第5図の実施例と同様にラグ31a,
31bの下面と側面の両摩擦が充分な振動減衰効果を生み
出すことになる。またスリーブ32の端面が直線で滑らか
なためタービン動翼12のアンツイスト変形に対しても滑
らかに追従することが可能である。
On the other hand, as shown in the plan view of FIG. 6, the bearing surfaces of the lugs 31a and 31b have smooth, letter-shaped surfaces 33a and 33b; and 34a and 34b, respectively. The surfaces 33a and 34a are opposing surfaces before the turbine blade 12 is untwisted, that is, at rest, and the surfaces 33b and 34b are the opposing surfaces after the turbine blade 12 is untwisted, that is, at the time of rated rotation. .
If the sleeve 32 reciprocates in the circumferential direction of the turbine wheel while the turbine blade 12 is rotating, the contact position with the lug seat is eccentric, so that a counterclockwise moment acts on the sleeve 32 in FIG. Also, friction occurs with the sleeve 32 on the lug side surface. Therefore, the lugs 31a,
The friction between the lower surface and the side surface of the 31b produces a sufficient vibration damping effect. Further, since the end face of the sleeve 32 is straight and smooth, it is possible to smoothly follow the untwist deformation of the turbine blade 12.

また本実施例の場合においてもスリーブ32自体には切
欠き等を設けていないため、スリーブ32の前後における
形状的な相違は生じない。そのため、動翼組立時にスリ
ーブ32の配設方向を前後逆に取り違えてもスリーブ32の
機能を喪失するおそれはなく、動翼の組立が容易であ
る。
Also, in the case of the present embodiment, since there is no notch or the like in the sleeve 32 itself, there is no difference in shape before and after the sleeve 32. Therefore, the function of the sleeve 32 is not lost even if the arrangement direction of the sleeve 32 is reversed when the moving blade is assembled, and the moving blade can be easily assembled.

さらにスリーブ32自体に切欠き等が形成していないた
め、ラグ31,31bとの接触面積が減少することがなく、摩
擦力による振動減衰効果が低下するおそれが少ない。
Further, since notches are not formed in the sleeve 32 itself, the contact area with the lugs 31 and 31b does not decrease, and there is little possibility that the vibration damping effect due to the frictional force is reduced.

次に第7図および第8図を参照して第4実施例に係る
タービン動翼の連結装置について説明する。
Next, a description will be given of a turbine blade connection device according to a fourth embodiment with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

第7図はタービン動翼12がアンツイスト変形する前の
静止状態における2枚のタービン動翼12を取り出して示
す平面図である。タービン動翼12のほぼ中央部にボス4
0,40a,40が設けてあり、ボス40の軸方向の両端部には、
ラグ41a,41bが突出してそれぞれ設けられる。これらの
ボス40とラグ41a,41bはタービン動翼12と一体あるいは
一体的に形成されている。またこの実施例では隣接対向
するラグ41a,41bの軸芯位置がタービン動翼12の静止状
態において一致している例で示している。そして隣接す
るタービン動翼12,12は、ボス40の両端から突出したラ
グ41a,41bに介装されるスリーブ42によって可動的に連
結される。そして隣接対向するラグ41a,41bの座面43a,4
3bにはそれぞれはす向いに切欠き101a,101bが形成され
ている。この切欠き101a,101bはラグ41a,41bのほぼ中央
位置から周辺方向に向って傾斜するように形成されてい
る。一方、スリーブ42の両端面44a,44bは軸直角方向に
平行な平面形状に形成されている。
FIG. 7 is a plan view showing two turbine blades 12 in a stationary state before the turbine blades 12 are untwisted. Boss 4 at almost the center of turbine blade 12
0, 40a, 40 are provided, and at both ends in the axial direction of the boss 40,
Lugs 41a and 41b are provided to protrude, respectively. These bosses 40 and lugs 41a, 41b are formed integrally or integrally with the turbine blade 12. Further, in this embodiment, an example is shown in which the axial center positions of the opposing lugs 41a and 41b coincide with each other when the turbine blade 12 is stationary. The adjacent turbine blades 12, 12 are movably connected by sleeves 42 interposed in lugs 41a, 41b projecting from both ends of the boss 40. And the bearing surfaces 43a, 4 of the adjacent opposing lugs 41a, 41b
Notches 101a and 101b are formed in 3b so as to face each other. The notches 101a and 101b are formed so as to be inclined from the substantially central position of the lugs 41a and 41b toward the peripheral direction. On the other hand, both end surfaces 44a and 44b of the sleeve 42 are formed in a plane shape parallel to the direction perpendicular to the axis.

第8図は第7図に示すタービン動翼の連結装置を装備
したタービン動翼12を高速回転させた状態を示す平面図
であり、タービン動翼12がアンツイストした例の状態を
示している。このとき隣接対向するラグ41a,41bの軸芯
位置が相互にずれるため、スリーブ42はタービン動翼12
の回転方向に対して時計回りに回転し傾いた状態とな
る。この状態においては、スリーブ42の端面44a,44bと
ボス40a,40bとの間隙が小さくなる。しかしながらボス4
0a,40bにはそれぞれ切欠き101a,101bが設けられている
ため、スリーブ42はボス40a,40bとは相互に干渉するお
それがなく、スリーブ42がタービン動翼12,12のアンツ
イスト変形を妨げることは全くない。すなわち切込みを
形成していないスリーブ42であっても、対向するボス40
a,40bに形成された切欠き101a,101bによってタービン動
翼12のアンツイスト変形が許容され、スリーブ42はター
ビン動翼12の変形に滑らかに追従することができる。
FIG. 8 is a plan view showing a state in which the turbine blade 12 equipped with the coupling device of the turbine blade shown in FIG. 7 is rotated at a high speed, and shows a state in which the turbine blade 12 is untwisted. . At this time, since the axial center positions of the adjoining lugs 41a and 41b are shifted from each other, the sleeve 42
Is rotated clockwise with respect to the direction of rotation of. In this state, the gap between the end surfaces 44a, 44b of the sleeve 42 and the bosses 40a, 40b is reduced. However boss 4
Since the cutouts 101a and 101b are provided in 0a and 40b, the sleeve 42 does not interfere with the bosses 40a and 40b, and the sleeve 42 prevents untwist deformation of the turbine blades 12 and 12. Not at all. In other words, even if the sleeve 42 has no cut, the opposing boss 40
The notches 101a and 101b formed in the a and 40b allow the untwisted deformation of the turbine moving blade 12, and the sleeve 42 can smoothly follow the deformation of the turbine moving blade 12.

またスリーブ42自体には、従来装置のような切込みが
一切形成されていないため、タービン動翼12の回転方向
に対して前後の方向性がない。したがってタービン動翼
12の組立作業時に作業員が誤ってスリーブ42の取付方向
を取り違えて配設した場合においても、連結特性に影響
を及ぼすことがない。
Further, since no cut is formed in the sleeve 42 itself as in the conventional device, there is no directionality in the front-back direction with respect to the rotation direction of the turbine blade 12. Therefore the turbine blade
Even if the worker mistakenly arranges the mounting direction of the sleeve 42 during the assembling operation of 12, the connection characteristics are not affected.

さらにタービン動翼12のラグ41a,41bの座面43a,43bを
切欠いたことにより、回転時に遠心力によってタービン
動翼12がアンツイスト変形してもスリーブ42が突っ張る
ことがないため、タービン動翼12に局所的に過大な応力
が作用することも未然に防止することができる。
Furthermore, since the bearing surfaces 43a and 43b of the lugs 41a and 41b of the turbine blade 12 are notched, the sleeve 42 does not stretch even when the turbine blade 12 is untwisted due to centrifugal force during rotation. It is also possible to prevent an excessive stress from acting locally on 12.

また第10図や第12図に示すように、スリーブ3に切込
みを形成した従来装置の場合と比較して、本実施例の場
合では、スリーブ42自体は切欠いていないため、スリー
ブ42とラグ41a,41bとの接触面積が減少することはな
い。そのためスリーブ42とラグ41a,41bとの摺動摩擦力
によって生じる制振作用が低下することが少なく、減衰
効果が高いタービン動翼を形成することができる。
In addition, as shown in FIGS. 10 and 12, in the case of the present embodiment, the sleeve 42 itself is not notched as compared with the case of the conventional device in which a cut is formed in the sleeve 3, so that the sleeve 42 and the lug 41a are formed. , 41b does not decrease. Therefore, the damping action caused by the sliding frictional force between the sleeve 42 and the lugs 41a, 41b is hardly reduced, and a turbine blade having a high damping effect can be formed.

一方スリーブ42に切欠きを形成する場合と形成しない
場合とにおける遠心力の差は僅少であるが、ボス40a,40
bに切欠き101a,101bを形成した場合の遠心力の減少量は
極めて大きいため、タービン動翼12の各部に作用する応
力を緩和する上で極めて有効である。
On the other hand, the difference in the centrifugal force between the case where the notch is formed in the sleeve 42 and the case where the notch is not formed is small, but the bosses 40a, 40
Since the reduction amount of the centrifugal force when the notches 101a and 101b are formed in b is extremely large, it is extremely effective in relieving the stress acting on each part of the turbine rotor blade 12.

なお第7図および第8図に示す第4実施例にいてはタ
ービン動翼12の静止時において、ラグ40a,40bの軸芯が
一致する一方、回転時にタービン動翼12がアンツイスト
変形したときにラグ41a,41bの軸芯がずれる場合で例示
した。しかし上記第4実施例とは逆に静止時において軸
芯がずれる一方、回転時において軸芯が一致するような
場合に、ラグ41a,41bの端面43a,43bに形成する切欠きの
傾斜方向は、第7図に示す切欠き101a,101bとは反対に
なることは当然である。
In the fourth embodiment shown in FIGS. 7 and 8, when the turbine blades 12 are stationary, the axes of the lugs 40a and 40b are aligned, while the turbine blades 12 are untwisted during rotation. In this case, the axes of the lugs 41a and 41b are shifted. However, contrary to the fourth embodiment, when the axis is shifted at the time of rest, while the axis is aligned at the time of rotation, the inclination direction of the notch formed on the end faces 43a, 43b of the lugs 41a, 41b is It goes without saying that it is opposite to the notches 101a and 101b shown in FIG.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上に述べたように本発明に係るタービン動翼の連結
装置においては、スリーブの端面およびラグの座面の少
なくとも一方を滑らかな曲面形状に成形し、この滑らか
な曲面の曲率中心をスリーブ軸中心から径方向にオフセ
ットさせたので、タービンの回転上昇・下降に伴うター
ビン動翼のアンツイスト変形量の変化に対して、スリー
ブの動きがラグの動きに滑らかに追従し、タービン動翼
のアンツイスト変形を拘束することがない。したがって
タービン動翼にはラグ拘束による高応力の発生は全く起
こらないことになる。
As described above, in the turbine rotor coupling device according to the present invention, at least one of the end surface of the sleeve and the bearing surface of the lug is formed into a smooth curved surface, and the center of curvature of the smooth curved surface is set at the center of the sleeve axis. The sleeve moves smoothly in accordance with the change in the amount of untwist deformation of the turbine blade due to the rise and fall of the rotation of the turbine, and the untwist of the turbine blade Does not constrain deformation. Therefore, no high stress is generated on the turbine blade due to the lug constraint.

また、スリーブの端面およびラグの底面の少なくとも
一方が滑らかな曲面形状に成形し、この滑らかな曲面の
曲率中心をスリーブ軸中心から径方向にオフセットさせ
たので、スリーブの端面あるいはラグの座面形状に変曲
点や特異点がなく、スリーブとラグはスティックするこ
となく滑らかな動きを呈し、しかもスリーブに加えられ
るモーメントにより、ラグ下面だけでなくラグ側面にお
いてもスリーブとの接触が確実に行われて摩擦面が増加
し、摩擦による有効な振動減衰効果が期待できる一方、
滑らかな曲面形状の加工であるので、曲面の変化率が小
さく、カッタの切削抵抗が急変することなく、設計形状
を正確に精度よく加工することができる。
In addition, at least one of the end surface of the sleeve and the bottom surface of the lug is formed into a smooth curved surface, and the center of curvature of the smooth curved surface is radially offset from the center of the sleeve axis. There is no inflection point or singular point, the sleeve and lug exhibit smooth movement without sticking, and the moment applied to the sleeve ensures the contact with the sleeve not only on the lug bottom surface but also on the lug side surface The friction surface increases, and effective vibration damping effect due to friction can be expected.
Since the processing is performed with a smooth curved surface shape, the design shape can be processed accurately and accurately without a small change rate of the curved surface and abrupt change in the cutting resistance of the cutter.

また、スリーブの両端面を円弧面に形成し、それらの
円弧面の曲率中心をスリーブ軸心から径方向にオフセッ
トさせた場合、回転遠心力の他に水平面内でスリーブは
モーメントを受けるため、ラグ下面でのスリーブとの接
触以外に、ラグ側面においてもスリーブとの接触が確実
に行なわれる。このため接触部の増加により摩擦面が増
加し、スリーブは従来以上の振動減衰効果が生じ、ター
ビン動翼に発生する振動応力を低いレベルに抑えること
が可能となる。
In addition, if both ends of the sleeve are formed in an arc surface, and the center of curvature of the arc surface is offset in the radial direction from the axis of the sleeve, the sleeve receives a moment in a horizontal plane in addition to the rotational centrifugal force. In addition to the contact with the sleeve on the lower surface, the contact with the sleeve is also ensured on the lug side surface. For this reason, the frictional surface increases due to the increase in the number of contact portions, and the sleeve has a vibration damping effect more than before, and it is possible to suppress the vibration stress generated in the turbine blade to a low level.

また、スリーブ自体の両端面に切欠き等を設けずに、
両端面を軸直角方向に平行な平面形状とし、ラグの座面
にのみ切欠きを形成するように構成すると、スリーブの
前後における形状的な相違が無い。そのため、動翼組立
て時において、スリーブの配設方向を取り違えても、ス
リーブの動きに影響を与えることがない。したがってス
リーブの前後の取付方向に格段の注意を払わなくても動
翼を容易に組み立てることができる。
Also, without providing notches on both end faces of the sleeve itself,
When both end surfaces are formed in a plane shape parallel to the direction perpendicular to the axis, and the notch is formed only in the bearing surface of the lug, there is no difference in shape between the front and rear of the sleeve. Therefore, even when the arrangement direction of the sleeve is mistaken during the assembly of the moving blade, the movement of the sleeve is not affected. Therefore, the rotor blade can be easily assembled without paying much attention to the mounting directions before and after the sleeve.

またスリーブ自体は切欠いていないため、ラグとの接
触面積が減少することがない。すなわちスリーブ自体を
切欠いて形成した従来装置と比較して、スリーブとラグ
との相互の摺動摩擦力が低下することが少なく、優れた
制振効果が得られる。
Further, since the sleeve itself is not notched, the contact area with the lug does not decrease. That is, compared to the conventional device in which the sleeve itself is notched, the sliding friction force between the sleeve and the lug is less likely to decrease, and an excellent vibration damping effect can be obtained.

これらの効果により、タービンの苛酷な運転条件に対
しても充分信頼性のある優れたタービン長翼を提供する
ことができる。
With these effects, it is possible to provide an excellent turbine long blade which is sufficiently reliable even under severe operating conditions of the turbine.

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

第1図は本発明によるタービン動翼の連結装置の一実施
例を示すタービン動翼の説明図、第2図は本発明のター
ビン動翼の連結装置の構成を説明する平面図、第3図は
上記タービン動翼の連結装置の形状を説明する平面図、
第4図は本発明によるタービン動翼の連結装置の作用を
説明する平面図、第5図および第6図は本発明によるタ
ービン動翼の連結装置の第2および第3の実施例をそれ
ぞれ示す平面図、第7図は本発明による第4実施例を示
す平面図、第8図は第7図に示すタービン動翼を回転さ
せた状態を示す平面図、第9図は従来のタービン動翼の
連結装置を示す説明図、第10図は従来のタービン動翼の
連結装置の構成を説明する平面図、第11図は第10図にお
けるXI−XI矢視断面図、第12図は従来のタービン動翼の
連結装置の他の構成例を示す平面図、第13図は第12図に
示すタービン動翼を回転させた状態を示す平面図であ
る。 10……ロータホイール、11……植込部、12……タービン
動翼、13,22,32,42……スリーブ、13a,13b;22a,22b;44
a,44b……スリーブ端面、15,40……ボス、16a,16b;21a,
21b;31a,31b;41a,41b……ラグ、100,101a,101b……切欠
き。
1 is an explanatory view of a turbine rotor blade showing one embodiment of a turbine rotor blade connecting device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view illustrating the configuration of the turbine rotor blade connecting device of the present invention, and FIG. Is a plan view illustrating the shape of the coupling device of the turbine blade,
FIG. 4 is a plan view for explaining the operation of the turbine rotor blade connecting device according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 show second and third embodiments of the turbine rotor blade connecting device according to the present invention, respectively. FIG. 7 is a plan view showing a fourth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a plan view showing a state where the turbine blade shown in FIG. 7 is rotated, and FIG. 9 is a conventional turbine blade. FIG. 10 is a plan view illustrating the configuration of a conventional turbine rotor blade connecting device, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 10, and FIG. FIG. 13 is a plan view showing another configuration example of the coupling device for the turbine blade, and FIG. 13 is a plan view showing a state where the turbine blade shown in FIG. 12 is rotated. 10 ... rotor wheel, 11 ... implant, 12 ... turbine blade, 13, 22, 32, 42 ... sleeve, 13 a, 13 b; 22 a, 22 b; 44
a, 44b …… Sleeve end face, 15,40 …… Boss, 16a, 16b; 21a,
21b; 31a, 31b; 41a, 41b ... rugs, 100, 101a, 101b ... notches.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01D 5/22 - 5/24──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01D 5/22-5/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】タービンロータの外周に装着された多数の
タービン動翼の対向する翼面にボスを形成し、上記ボス
の両端部にボス軸方向に突出するラグを設け、上記ラグ
に介装されるスリーブで相互に隣接するタービン動翼を
可動的に連結したタービン動翼の連結装置において、前
記スリーブの端面および前記ラグの座面の少なくとも一
方を所定の曲率半径を有する滑らかな局面形状に成形
し、この滑らかな曲面の曲率中心をスリーブ軸中心から
タービンロータ軸方向にオフセットさせたことを特徴と
するタービン動翼の連結装置。
1. A boss is formed on opposing blade surfaces of a number of turbine blades mounted on the outer periphery of a turbine rotor, and lugs are provided at both ends of the boss so as to protrude in the boss axial direction. In a turbine blade connection device in which mutually adjacent turbine blades are movably connected by a sleeve, at least one of an end surface of the sleeve and a seat surface of the lug is formed into a smooth surface shape having a predetermined radius of curvature. A coupling device for a turbine rotor blade formed by molding and offsetting the center of curvature of this smooth curved surface from the center of the sleeve axis in the axial direction of the turbine rotor.
【請求項2】スリーブの両端面を所定の曲率半径を有す
る円弧面に形成する一方、上記スリーブの両端部に形成
される各円弧面の曲率中心は、スリーブ軸中心からター
ビンロータ軸方向にオフセットさせるとともに、スリー
ブ中心に対して互いに対称となる位置にあることを特徴
とする請求項1記載のタービン動翼の連結装置。
2. The method according to claim 1, wherein both end surfaces of the sleeve are formed as arc surfaces having a predetermined radius of curvature, and the center of curvature of each arc surface formed at both end portions of the sleeve is offset from the center of the sleeve axis in the turbine rotor axis direction. 2. The turbine rotor blade connecting device according to claim 1, wherein the connecting portions are located symmetrically with respect to the center of the sleeve.
【請求項3】ラグの座面のスリーブ側に突出する凸曲面
状に形成した請求項1記載のタービン動翼の連結装置。
3. The coupling device for a turbine rotor blade according to claim 1, wherein the lug is formed in a convex curved shape protruding toward the sleeve from the bearing surface of the lug.
【請求項4】タービンロータの外周に装着された多数の
タービン動翼の対向する翼面にボスを形成し、上記ボス
の両端部にボス軸方向に突出するラグを設け、上記ラグ
に介装されるスリーブで相互に隣接するタービン動翼を
可動的に連結したタービン動翼の連結装置において、前
記スリーブの両端面を軸直角方向に平行な平面形状に形
成するとともに、隣接対向するラグの座面に、はす向か
いに切欠きを形成したことを特徴とするタービン動翼の
連結装置。
4. A boss is formed on opposing blade surfaces of a large number of turbine blades mounted on the outer periphery of a turbine rotor, and lugs are provided at both ends of the boss so as to protrude in the boss axial direction. In a turbine blade connecting device in which mutually adjacent turbine blades are movably connected by a sleeve to be formed, both end surfaces of the sleeve are formed in a plane shape parallel to a direction perpendicular to an axis, and seats of adjacent opposing lugs are formed. A coupling device for a turbine blade, wherein a notch is formed on a surface of the turbine blade opposite to the surface.
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