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JPH10311205A - Axial flow turbine - Google Patents

Axial flow turbine

Info

Publication number
JPH10311205A
JPH10311205A JP12372397A JP12372397A JPH10311205A JP H10311205 A JPH10311205 A JP H10311205A JP 12372397 A JP12372397 A JP 12372397A JP 12372397 A JP12372397 A JP 12372397A JP H10311205 A JPH10311205 A JP H10311205A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
working fluid
fin
tip
flat portion
inflow side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12372397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Matsuda
實 松田
Kenichi Imai
健一 今井
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
Priority to JP12372397A priority Critical patent/JPH10311205A/en
Publication of JPH10311205A publication Critical patent/JPH10311205A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/22Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a fluid leakage quantity in a seal fin part by forming projecting fins in plural rows in the intermediate part of flat parts formed in the outer peripheral surface tip part of an integral cover arranged in a moving blade tip part, and specifying the dimension of a clearance or the like between a projecting fin tip part and a stationary part side fin tip part. SOLUTION: The inflow side end part and the outflow side end part of a working fluid are formed in flat parts 53a and 53b on the outer peripheral surface of an integral cover 52 arranged on the tip of the moving blade 51 of the stepped passage part of an axial flow turbine, and plural projecting fins 54 are formed in its intermediate part. Here, when respective outside diametrical dimensions of the flat part 53a, the projecting fins 54 and the flat part 53b are denoted by D1 to D3 and a radial directional clearance distance between the flat part 53a and a seal fin 58 tip part in a position opposed to this is denoted by C1 and a radial directional clearance distance between the projecting fins 54 and the seal fin 58 tip part in a position opposed to these is denoted by C2 , the respective parts are set so as to satisfy the relationship of [D1 <D3 <D2 and C2 =(0.5 to 1.0)×C1 ].

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、軸流型タービン等
において動翼先端の回転部とケーシング等の静止部の間
隙からの流体漏洩を防止した軸流タービンに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an axial flow turbine and the like which prevents fluid from leaking from a gap between a rotating portion at the tip of a moving blade and a stationary portion such as a casing.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、蒸気,ガスタービン等の軸流タ
ービンは、静止しているノズルと回転する動翼から構成
されている。ノズルは、圧力の高い上流から圧力の低い
下流に蒸気等の作動流体を膨張させ、熱エネルギーを速
度エネルギーに変換する。動翼は、この速度エネルギー
により回転し回転エネルギーとなり、その回転エネルギ
ーで発電機等を回し動力として取出す。
2. Description of the Related Art In general, an axial turbine such as a steam or gas turbine comprises a stationary nozzle and a rotating blade. The nozzle expands a working fluid such as steam from a high pressure upstream to a low pressure downstream and converts thermal energy into velocity energy. The rotor blades are rotated by this velocity energy to become rotational energy, and the rotating energy turns a generator or the like to extract power.

【0003】ところで、前述のように軸流タービンは回
転する動翼先端部とノズル等から成る静止部とは適度な
間隙を設けて近接している。そのため、ノズルから動翼
に流れる蒸気等の作動流体の一部はこの間隙に流れる。
この流れは、タービンを回転させるエネルギーに寄与し
ないため効率の低下を招く。そこで、従来からこの流れ
をできるだけ少なくするために、動翼もしくは静止部に
フィン状のものを設けている。その例として、従来から
蒸気タービンに使用されている動翼先端部の漏洩防止装
置を図10に示す。
[0003] As described above, in the axial flow turbine, the tip of the rotating blade and the stationary portion composed of a nozzle and the like are close to each other with an appropriate gap. Therefore, a part of the working fluid such as steam flowing from the nozzle to the rotor blade flows into the gap.
This flow does not contribute to the energy for rotating the turbine and causes a decrease in efficiency. Therefore, conventionally, in order to reduce this flow as much as possible, a fin-shaped member is provided on the moving blade or the stationary portion. As an example, FIG. 10 shows a leakage prevention device at the tip of a moving blade conventionally used in a steam turbine.

【0004】タービン段落部1は、ケーシング2で固定
されているノズルダイアフラム4に、流路部を形成する
ノズル5と、ケーシング2の中心にあり回動可能なロー
タ3と同心のホイール6に植設され通路部を形成する動
翼7及び動翼7の先端部にあるテノン8で固定されたシ
ュラウド9と、ノズルダイアフラム4に取付けられたシ
ールフィン10から構成されている。このようなタービ
ン段落部1において、翼頂部11を通過する漏洩流体1
4は、シュラウド9とシールフィン10の間隙13を流
れる。この漏洩量は、段落部における全流量の1〜3%
程度になり、有効にエネルギー変換が出来ず、タービン
効率が低下して性能に大きな影響を及ぼしている。
[0004] The turbine stage section 1 is mounted on a nozzle diaphragm 4 fixed by a casing 2 on a nozzle 5 forming a flow path section and on a wheel 6 at the center of the casing 2 and concentric with a rotatable rotor 3. It is provided with a moving blade 7 that is provided to form a passage, a shroud 9 fixed by a tenon 8 at the tip of the moving blade 7, and a seal fin 10 attached to the nozzle diaphragm 4. In such a turbine stage 1, the leakage fluid 1 passing through the blade tip 11
4 flows through the gap 13 between the shroud 9 and the seal fin 10. This leakage amount is 1 to 3% of the total flow rate in the paragraph section.
In this case, the energy conversion cannot be performed effectively, and the turbine efficiency is reduced, which greatly affects the performance.

【0005】漏洩量を減少させるためにシュラウド9と
シールフィン10の間隙13を減少させる方法がある
が、間隙13を小さくし過ぎるとシュラウド9とシール
フィン10で機械的な接触が起りやすくなり、間隙13
の値には限界がある。
There is a method of reducing the gap 13 between the shroud 9 and the seal fin 10 in order to reduce the amount of leakage. However, if the gap 13 is too small, mechanical contact between the shroud 9 and the seal fin 10 tends to occur, Gap 13
There is a limit to the value of.

【0006】このため従来においては、漏洩を防止する
ために図11から図14に示す構造が従来提案されてい
る。図11の例においては、シールフィン10の歯数を
増加させ流れ方向に連続的に並べ、シール効果を高める
ように構成されている。
For this reason, the structures shown in FIGS. 11 to 14 have conventionally been proposed in order to prevent leakage. In the example of FIG. 11, the number of teeth of the seal fins 10 is increased and the seal fins 10 are arranged continuously in the flow direction to enhance the sealing effect.

【0007】図12は、シュラウド9の流入側と流出側
に段差部15を設け、この段差部15でシール室20内
へ流入した漏洩蒸気14の速度エネルギーを減衰させこ
の漏洩蒸気14がシ−ル室20内を吹抜けるのを防止す
る構造である。さらに、シール効果の高い方法として図
13に示すように、従来のテノン8を廃止しシュラウド
9を動翼7に一体構造にしてインテグラルカバー17と
し、このカバー17の中央に凹面溝18を形成して、上
述した図12における段差部15を複数設けることによ
り従来よりシール効果を高めたものもある。
FIG. 12 shows a step 15 provided on the inflow side and the outflow side of the shroud 9. The step 15 attenuates the velocity energy of the leaked steam 14 flowing into the seal chamber 20, and the leaked steam 14 is sealed. This is a structure for preventing the air from flowing through the inside of the chamber 20. Further, as shown in FIG. 13, the conventional tenon 8 is abolished and the shroud 9 is integrally formed with the moving blade 7 to form an integral cover 17 as a method having a high sealing effect, and a concave groove 18 is formed at the center of the cover 17. In some cases, the sealing effect is enhanced by providing a plurality of the step portions 15 in FIG. 12 described above.

【0008】また、図14に示すように、通常、タービ
ンは、流体が高圧から低圧へ膨張する際に、比容積が増
大する。そのため、それに対応して段落通路内における
ノズルや動翼の高さを高圧部から低圧部に向うに従って
増加させるため、ノズル5や動翼7の先端流路部には傾
斜部5a、17aを形成した構造を採用している。この
場合、前記の図11〜図13に示した従来のシールフィ
ン16では、構造的に設置が不可能となるため、シュラ
ウド9の流出側に平坦面19を設け、シールフィン16
を部分的に設置している。
Further, as shown in FIG. 14, the specific volume of the turbine generally increases when the fluid expands from a high pressure to a low pressure. Therefore, in order to correspondingly increase the height of the nozzles and the moving blades in the paragraph passage from the high-pressure portion toward the low-pressure portion, the inclined portions 5a and 17a are formed in the nozzle 5 and the tip flow passage portion of the moving blade 7. The structure is adopted. In this case, since the conventional seal fin 16 shown in FIGS. 11 to 13 cannot be installed structurally, a flat surface 19 is provided on the outflow side of the shroud 9 and the seal fin 16 is provided.
Is partially installed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の漏洩
防止手段では、たとえば図11の場合、シールフィン1
0の数を増加し過ぎたり、間隙13を大きくするとシー
ルフィン10先端の絞られた部分では上流からの速度エ
ネルギーが十分減衰せずに、その残留エネルギーのため
シールフィン10とシュラウド9の間隙13を吹抜ける
現象が発生してシール効果が低くなる。
By the way, in the conventional leak preventing means, for example, in the case of FIG.
If the number of zeros is excessively increased or the gap 13 is increased, the velocity energy from the upstream is not sufficiently attenuated at the narrowed portion of the tip of the seal fin 10, and the residual energy causes the gap 13 between the seal fin 10 and the shroud 9. Phenomenon occurs, and the sealing effect is reduced.

【0010】一方、図12の場合、段差部15の設置に
より上記の欠点を解消することができるが、シールフィ
ン16の数が多いときにはシール室20の容積が減少す
るため、そこでの速度エネルギーの減衰が少なくなりそ
の効果が低下する。
On the other hand, in the case of FIG. 12, the above-mentioned disadvantage can be solved by providing the step portion 15. However, when the number of the seal fins 16 is large, the volume of the seal chamber 20 is reduced. The attenuation is reduced and its effect is reduced.

【0011】さらに、図13の場合、タービン(ロータ
3)の熱膨張による軸方向伸びが大きい場合には、凹面
溝18とシールフィン16との接触が考えられ、最悪の
場合には、シールフィン16を設置出来ないことがあ
る。また、図14の場合、ノズル5および動翼7ともに
傾斜部5a、17aを有する構造のためシールフィン1
6の数が少なくなり、シール効果が低い。
Further, in the case of FIG. 13, if the axial expansion due to thermal expansion of the turbine (rotor 3) is large, the contact between the concave groove 18 and the seal fin 16 is considered, and in the worst case, the seal fin 16 16 may not be installed. In the case of FIG. 14, since the nozzle 5 and the rotor blade 7 both have the inclined portions 5a and 17a, the seal fin 1
The number of 6 is reduced, and the sealing effect is low.

【0012】このように、従来の漏洩防止装置は種々の
欠点があり、タービンの効率低下の一因となっている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたもの
で、シールフィン部の吹抜け現象による流体の漏洩量の
増加を防止するとともに、タービンとケーシングの伸び
差が大きく、翼先端が傾斜したタービン段落においても
適用できる漏洩防止装置とし、それによるタービンの段
落効率を改善した軸流タービンを提供することを目的と
する。
As described above, the conventional leak prevention device has various drawbacks, which causes a decrease in turbine efficiency.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and prevents an increase in the amount of fluid leakage due to a blow-through phenomenon of a seal fin portion. It is an object of the present invention to provide a leakage prevention device that can be applied to a stage, and to provide an axial flow turbine with improved stage efficiency of the turbine.

【0013】[0013]

【課題を解決するために手段】この目的を達成するた
め、本発明の請求項1に係わる軸流タービンは、作動流
体を流出するノズルから成る静止部と回転する動翼とか
ら成る軸流タービンにおいて、動翼の先端部に一体に設
けられたインテグラルカバーの外周面先端部の作動流体
流入側と後端部の流出側に各々平坦部を形成し、その中
間部に突起フィンを複数列形成し、この作動流体流入側
平坦部、突起フィン、作動流体流出側平坦部の各々の外
径寸法をD1,D2,D3とし、前記作動流体流入側平
坦部とこれに対向する静止部に設けられたフィン先端部
との半径方向間隙の距離をC1とし、前記突起フィン先
端部とこれに対向する静止部に設けられたフィン先端部
との半径方向間隙の距離をC2とするとき、次式の条件
を満たすことを特徴とする。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to a first aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade. A flat portion is formed on each of the working fluid inflow side and the outflow side of the rear end portion of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the front end portion of the rotor blade, and a plurality of rows of projection fins are provided in the middle portion thereof. The working fluid inflow side flat portion, the projection fin, and the working fluid outflow side flat portion have outer diameters of D1, D2, and D3, respectively, and are provided on the working fluid inflow side flat portion and a stationary portion opposed thereto. When the distance of the radial gap from the formed fin tip is C1 and the distance of the radial gap between the protruding fin tip and the fin tip provided on the stationary portion opposed thereto is C2, the following equation is used. Features that satisfy the conditions of To.

【0014】[0014]

【数9】D1<D3<D2 C2=(0.5〜1.0)×C1 このように、突起フィンの両側に平坦部を設けかつ突起
フィンに対向してシールフィンを設けたことによりシー
ル効果が向上し漏洩流体が減少するとともにタービンの
熱膨張によるロータの軸方向変位に対してもシールフィ
ンが突起フィンに接触することが無くなる。また突起フ
ィンとシールフィンが万が一接触しても、軽微な損傷で
済むため、その間隙をさらに少なくすることができる。
D1 <D3 <D2 C2 = (0.5 to 1.0) × C1 As described above, the flat portions are provided on both sides of the protruding fins, and the seal fins are provided so as to face the protruding fins. The effect is improved, the leakage fluid is reduced, and the seal fins do not come into contact with the projecting fins even when the rotor is displaced in the axial direction due to thermal expansion of the turbine. Also, even if the projection fins and the seal fins come into contact with each other, slight damage is sufficient, so that the gap can be further reduced.

【0015】この目的を達成するため、本発明の請求項
2に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側に各々平坦部を形成し、その中間部に突起フィンを
複数列形成し、この作動流体流入側平坦部、突起フィ
ン、作動流体流出側平坦部の各々の外径寸法をD1,D
2,D3とし、前記作動流体流入側平坦部とこれに対向
する静止部に設けられたフィン先端部との半径方向間隙
の距離をC1とし、前記突起フィン先端部とこれに対向
する静止部に設けられたフィン先端部との半径方向間隙
の距離をC2とするとき、次式の条件を満たすことを特
徴とする。
To achieve the above object, an axial flow turbine according to a second aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade, wherein the tip of the blade is provided. A flat portion is formed on each of the working fluid inflow side at the front end portion of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion and the outflow side at the rear end portion, and a plurality of rows of projection fins are formed at an intermediate portion thereof. The outer diameter of each of the inflow side flat portion, the projection fin, and the working fluid outflow side flat portion is D1, D
2, D3, and the distance of the radial gap between the working fluid inflow side flat portion and the fin tip provided on the stationary portion opposed thereto is C1, and the distance between the projecting fin tip and the stationary portion opposed thereto is C1. When the distance of the radial gap from the provided fin tip is C2, the following condition is satisfied.

【0016】[0016]

【数10】D1<D2<D3 C2=(0.5〜1.0)×C1 これにより、突起フィンの両側に平坦部を設けかつ突起
フィンに対向してシールフィンを設けたことによりシー
ル効果が向上し漏洩流体が減少するとともにタービンの
熱膨張によるロータの軸方向変位に対してもシールフィ
ンが突起フィンに接触することが無くなる。また突起フ
ィンとシールフィンが万が一接触しても、軽微な損傷で
済むため、その間隙をさらに少なくすることができる。
D1 <D2 <D3 C2 = (0.5-1.0) × C1 Thereby, a flat portion is provided on both sides of the projecting fin, and a seal fin is provided opposite to the projecting fin. The seal fins do not contact the projection fins even when the rotor is displaced in the axial direction due to the thermal expansion of the turbine. Also, even if the projection fins and the seal fins come into contact with each other, slight damage is sufficient, so that the gap can be further reduced.

【0017】この目的を達成するため、本発明の請求項
3に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側の間に複数の平坦部と隣接する平坦部より低く形成
された凹状の溝とを交互に形成し、この作動流体流入側
平坦部、作動流体流入側第2の平坦部、作動流体流出側
第1の平坦部、作動流体流出側平坦部のそれぞれの外形
寸法をD1,D2,D3,D4としたときに、次式の条
件を満たすことを特徴とする。
To achieve this object, an axial flow turbine according to a third aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating moving blade. A plurality of flat portions and a concave groove formed lower than the adjacent flat portion are alternately provided between the working fluid inflow side at the front end portion and the outflow side at the rear end portion of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion. And the outer dimensions of the working fluid inflow side flat portion, the working fluid inflow side second flat portion, the working fluid outflow side first flat portion, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, D3. When D4 is satisfied, the following condition is satisfied.

【0018】[0018]

【数11】D1<D2<D3<D4 これにより、漏洩流体は各凹状の溝部でその速度エネル
ギが減衰されるためシールフィンとインテグラルカバー
の間隙を通過することがなくなり、シール効果が向上す
る。
D1 <D2 <D3 <D4 As a result, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated in each concave groove portion, so that the leaked fluid does not pass through the gap between the seal fin and the integral cover, and the sealing effect is improved. .

【0019】この目的を達成するため、本発明の請求項
4に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側の間に複数の平坦部を階段状に形成し、この作動流
体流入側平坦部、中間平坦部、作動流体流出側平坦部の
各々の外径寸法をD1,D2,D3としたときに、次式
の条件を満たすことを特徴とする。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to a fourth aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle from which a working fluid flows out and a rotating blade, wherein the tip of the blade is provided. A plurality of flat portions are formed in a step-like manner between the working fluid inflow side at the tip of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion and the outflow side at the rear end. When the outer diameters of the flat portion and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, and D3, the following condition is satisfied.

【0020】[0020]

【数12】D1<D2<D3 これにより、漏洩流体は階段状の部分でその速度エネル
ギが減衰されるためシールフィンとインテグラルカバー
の間隙を通過することがなくなり、シール効果が向上す
る。
D1 <D2 <D3 As a result, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated in the stepped portion, so that the leaked fluid does not pass through the gap between the seal fin and the integral cover, and the sealing effect is improved.

【0021】この目的を達成するため、本発明の請求項
5に係わる軸流タービンは、前記平坦部の作動流体上流
側の上面端部に上流側に向って軸方向フィンを形成した
ことを特徴とする。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that an axial fin is formed at the upper end of the flat portion on the upstream side of the working fluid toward the upstream side. And

【0022】これにより、漏洩流体は上流側に傾いたフ
ィンの部分でその速度エネルギーが減衰されるためシー
ルフィンとインテグラルカバーの間隙を通過することが
なくなり、シール効果が向上する。
Accordingly, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated at the fin portion inclined to the upstream side, so that the leakage fluid does not pass through the gap between the seal fin and the integral cover, and the sealing effect is improved.

【0023】この目的を達成するため、本発明の請求項
6に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側の間に複数の平坦部と複数の突設されたフィンを交
互に形成し、この作動流体流入側平坦部、作動流体流入
側突起フィン、中央平坦部、作動流体流出側突起フィ
ン、作動流体流出側平坦部の各々の外径寸法をD1,D
2,D3,D4,D5とし、前記作動流体流入側平坦部
とこれに対向する静止部に設けられたフィン先端部との
半径方向間隙の距離をC1とし、前記作動流体流出側突
起フィン先端部とこれに対向する静止部に設けられたフ
ィン先端部との半径方向間隙の距離をC2とするとき、
次式の条件を満たすことを特徴とする。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to a sixth aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle from which a working fluid flows out and a rotating blade, wherein the tip of the blade is provided. A plurality of flat portions and a plurality of protruding fins are alternately formed between the working fluid inflow side at the front end portion of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion and the outflow side at the rear end portion. The outer diameters of the fluid inflow side flat portion, the working fluid inflow side projection fin, the center flat portion, the working fluid outflow side projection fin, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D
2, D3, D4, and D5, and the distance of the radial gap between the working fluid inflow side flat portion and the fin tip portion provided on the stationary portion opposed thereto is C1, and the working fluid outflow side projection fin tip portion is C1. When the distance of the radial gap between the fin tip provided on the stationary portion facing the fin and the fin is C2,
It satisfies the following condition.

【0024】[0024]

【数13】D1<D2>D3<D4>D5 C2=(0.5〜1.0)×C1 これにより、漏洩流体は突起フィンの部分でその速度エ
ネルギが減衰され、かつ突起フィンに挟まれた平坦部に
もシールフィンが設置されているためその間隙を通過す
ることがなくなり、シール効果が向上する。さらに平坦
部が突起フィンの両側に設けられているため、タービン
の熱膨張により動翼が軸方向に移動してもシールフィン
とインテグラルカバーが接触することはない。
D1 <D2> D3 <D4> D5 C2 = (0.5-1.0) × C1 Accordingly, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated at the protruding fin portion, and the leaked fluid is sandwiched between the protruding fins. Since the seal fins are also provided on the flat portions, the seal fins do not pass through the gaps, and the sealing effect is improved. Further, since the flat portions are provided on both sides of the projecting fins, the seal fins and the integral cover do not come into contact with each other even if the rotor blade moves in the axial direction due to thermal expansion of the turbine.

【0025】この目的を達成するため、本発明の請求項
7に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側の間に複数の平坦部を階段状に形成し、この作動流
体流入側平坦部、中央平坦部、作動流体流出側平坦部の
各々の外径寸法をD1,D2,D3としたときに、次式
の条件を満たすことを特徴とする。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to a seventh aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle from which a working fluid flows out and a rotating blade. A plurality of flat portions are formed stepwise between the working fluid inflow side at the tip of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion and the outflow side at the rear end. When the outer diameters of the flat portion and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, and D3, the following condition is satisfied.

【0026】[0026]

【数14】D1>D2>D3 これにより、漏洩流体はインテグラルカバーとシールフ
ィンとの間隙を通過する間に、何回かシールフィンに当
たるため、その間に速度エネルギが減衰してしまい、そ
の漏洩量は減少しシール効果が向上する。
D1>D2> D3 As a result, the leakage fluid impinges on the seal fin several times while passing through the gap between the integral cover and the seal fin, so that the velocity energy is attenuated during that time, and the leakage fluid leaks. The amount is reduced and the sealing effect is improved.

【0027】この目的を達成するため、本発明の請求項
8に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側に各々平坦部を形成し、その中間部に突起フィンを
複数列形成し、この作動流体流入側平坦部、突起フィ
ン、作動流体流出側平坦部の各々の外形寸法をD1,D
2,D3とし、前記作動流体流入側平坦部と突起フィン
の外径寸法を前記作動流体の流入側から流出側の順にD
1,D2,D3とし、前記平坦部とこれに対向する静止
部に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離を
C1とし、前記突起フィン先端部とこれに対向する静止
部に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離を
C2とするとき、次式の条件を満たすことを特徴とす
る。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to claim 8 of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle from which a working fluid flows out and a rotating blade. A flat portion is formed on each of the working fluid inflow side at the front end portion of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion and the outflow side at the rear end portion, and a plurality of rows of projection fins are formed at an intermediate portion thereof. The outer dimensions of the inflow side flat portion, the projection fins, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D
2, D3, the outer diameter of the flat portion of the working fluid inflow side and the outer diameter of the protruding fin are D in order from the inflow side to the outflow side of the working fluid.
1, D2, D3, the distance of the radial gap between the flat portion and the fin tip provided on the stationary portion opposed thereto is C1, and the distance between the flat fin tip and the stationary portion opposed to the protruding fin tip is C1. When the distance of the radial gap from the fin tip is C2, the following condition is satisfied.

【0028】[0028]

【数15】D1=D3<D2 C2=(0.5〜1.0)×C1 これにより、インテグラルカバーと突起フィンとの間隙
を通過する流体は突起フィンもしくはシールフィンに何
回か当たる間に速度エネルギが減衰してしまい、その間
隙を通過できなくなる。よって、漏洩流体量が減少しシ
ール効果が向上する。さらに、突起フィンの両側に平坦
部が設けられているため、タービンの熱膨張による動翼
の軸方向変位に対しても、シールフィンがインテグラル
カバーに接触することがなくなる。
D1 = D3 <D2 C2 = (0.5-1.0) × C1 This allows the fluid passing through the gap between the integral cover and the projection fin to hit the projection fin or the seal fin several times. The velocity energy is attenuated and cannot pass through the gap. Therefore, the amount of leaked fluid is reduced, and the sealing effect is improved. Further, since the flat portions are provided on both sides of the projecting fins, the seal fins do not come into contact with the integral cover even in the axial displacement of the moving blade due to thermal expansion of the turbine.

【0029】この目的を達成するため、本発明の請求項
9に係わる軸流タービンは、作動流体を流出するノズル
から成る静止部と回転する動翼とから成る軸流タービン
において、動翼の先端部に一体に設けられたインテグラ
ルカバーの外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流
出側の間に平坦部と複数のフィンを交互に複数形成し、
この作動流体流入側平坦部、作動流体流入側フィン、中
央平坦部、作動流体流出側フィン、作動流体流出側平坦
部の各々の外径寸法をD1,D2,D3,D4,D5と
し、前記作動流体流入側平坦部とこれに対向する静止部
に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC
1とし、前記作動流体流入側突起フィン先端部とこれに
対向する静止部に設けられたフィン先端部との半径方向
間隙の距離をC2とするとき、次式の条件を満たすこと
を特徴とする。
In order to achieve this object, an axial flow turbine according to a ninth aspect of the present invention is an axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle from which a working fluid flows out and a rotating blade, wherein the tip of the blade is provided. A plurality of flat portions and a plurality of fins are alternately formed between the working fluid inflow side at the tip of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the portion and the outflow side at the rear end,
The outer diameters of the working fluid inflow side flat portion, the working fluid inflow side fin, the center flat portion, the working fluid outflow side fin, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, D3, D4, and D5, respectively. The distance of the radial gap between the fluid inflow side flat portion and the fin tip provided on the stationary portion facing the fluid inflow portion is represented by C
1, wherein the distance of the radial gap between the tip end of the working fluid inflow side projecting fin and the tip end of the fin provided on the stationary portion opposed thereto is C2, and the following condition is satisfied. .

【0030】[0030]

【数16】D1=D5≦D3<D2=D4 C2=(0.5〜1.0)×C1 これにより、漏洩流体はインテグラルカバーとシールフ
ィンとの間隙を通過する間に、何回かシールフィンに当
たるため、その間に速度エネルギが減衰してしまい、漏
洩量は減少しシール効果が向上する。さらに、突起フィ
ンの両側に平坦部が設けられているため、タービンの熱
膨張による動翼の軸方向変位に対しても、シールフィン
がインテグラルカバーに接触することがなくなる。
D1 = D5 ≦ D3 <D2 = D4 C2 = (0.5-1.0) × C1 As a result, the leakage fluid passes through the gap between the integral cover and the seal fin several times. Since it hits the seal fin, the velocity energy is attenuated during that time, the amount of leakage is reduced, and the sealing effect is improved. Further, since the flat portions are provided on both sides of the projecting fins, the seal fins do not come into contact with the integral cover even in the axial displacement of the moving blade due to thermal expansion of the turbine.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態に係わる軸流タービンを説明する。図1は、第
1の実施形態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼
先端部断面図である。動翼51の先端には、動翼51と
一体に形成されたインテグラルカバー52が設けられて
いる。そして、その外周面には、作動流体の流入側端部
と流出側端部に平坦部53a,53b、その中間部に複
数の突起フィン54が形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An axial turbine according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of the axial flow turbine according to the first embodiment. At the tip of the moving blade 51, an integral cover 52 formed integrally with the moving blade 51 is provided. On the outer peripheral surface, flat portions 53a and 53b are formed at an inflow end and an outflow end of the working fluid, and a plurality of projecting fins 54 are formed at an intermediate portion.

【0032】ここで、平坦部53a、突起フィン54、
平坦部53bの各々の外径寸法をD1,D2,D3と
し、平坦部53aとこの平坦部53aと対向する位置の
シールフィン58先端部との半径方向間隙距離をC1、
突起フィン54部とこの突起フィン54と対向する位置
のシールフィン58先端部との半径方向間隙距離をC2
とすると、下式の条件を満たす構造にする。
Here, the flat portion 53a, the projection fin 54,
The outer diameter of each flat portion 53b is D1, D2, D3, and the radial gap distance between the flat portion 53a and the tip of the seal fin 58 at a position facing the flat portion 53a is C1,
The radial gap distance between the projection fin 54 and the tip of the seal fin 58 at a position facing the projection fin 54 is represented by C2.
Then, a structure that satisfies the following condition is obtained.

【0033】[0033]

【数17】D1<D3<D2 C2=(0.5〜1.0)×C1 本実施形態では、翼先端のインテグラルカバー52の外
周面の平坦部53aと突起フィン54の外径寸法が異な
っていることから、ノズル55から流体57が流出後、
動翼51の先端部を通過する漏洩流体56が、流入側に
ある平坦部53aを流れ、下流の突起フィン54側面に
衝突する(図中矢印a)。また、流出側まで到達した漏
洩流体も同様にシールフィン58に衝突する(図中矢印
b)。その結果、流入側の平坦部53aから突起フィン
54を通過して流出側平坦部53bまで漏洩流体が吹抜
ける現象が解消され、流動抵抗が増大するため、よりシ
ール効果を向上させることができる。
D1 <D3 <D2 C2 = (0.5 to 1.0) × C1 In this embodiment, the outer diameter of the flat portion 53a on the outer peripheral surface of the integral cover 52 at the tip of the wing and the outer diameter of the projection fin 54 are smaller. Because of the difference, after the fluid 57 flows out from the nozzle 55,
The leaking fluid 56 passing through the tip of the rotor blade 51 flows through the flat portion 53a on the inflow side and collides with the side surface of the downstream projection fin 54 (arrow a in the drawing). The leaked fluid that has reached the outflow side also collides with the seal fin 58 (arrow b in the drawing). As a result, the phenomenon that the leaked fluid flows from the inflow side flat portion 53a to the outflow side flat portion 53b through the protruding fins 54 is eliminated, and the flow resistance increases, so that the sealing effect can be further improved.

【0034】更に、中央部のシールフィン58を、イン
テグラルカバー52から突起した突起フィン54に対向
して配設したことで、従来の連続したフィンよりシール
効果が高くなる。また、タービン回転中に何らかの異常
現象によってシールフィン58と突起フィン54が接触
した場合でも、その接触部が点接触になるため従来のシ
ールフィンより損傷が少なくなり、半径方向の間隙をさ
らに小さくすることが可能となり、さらなる漏洩量の低
減が期待できる。
Further, since the seal fin 58 at the center is disposed so as to face the projecting fin 54 projecting from the integral cover 52, the sealing effect is higher than that of the conventional continuous fin. Further, even if the seal fin 58 and the projection fin 54 come into contact with each other due to some abnormal phenomenon during the rotation of the turbine, the contact portion becomes a point contact, so that damage is less than in the conventional seal fin, and the radial gap is further reduced. It is possible to further reduce the amount of leakage.

【0035】一方、突起フィン54とシールフィン58
からなるインテグラルカバー52の中央部の漏洩防止手
段を改善したことにより、この中央部の長さW1を従来
より短かくすることができ、その分、平坦部53aの長
さW2および平坦部53bの長さW3を延長することが
できる。よって、タービン軸とケーシング2の熱膨張に
よる伸縮量の違いを、この長さW2およびW3で吸収で
きるようになるため、シールフィン58と突起フィン5
4側面との接触が避けられる。すなわち、タービンの熱
膨張による軸方向の伸縮量とケーシング2の伸縮量との
差が大きい段落部に適用可能になる。
On the other hand, the projection fin 54 and the seal fin 58
By improving the leakage prevention means at the center of the integral cover 52, the length W1 of the center can be made shorter than before, and the length W2 and the flat portion 53b of the flat portion 53a are correspondingly reduced. Can be lengthened. Therefore, the difference in the amount of expansion and contraction due to the thermal expansion of the turbine shaft and the casing 2 can be absorbed by the lengths W2 and W3.
Contact with the four sides is avoided. That is, the present invention can be applied to a paragraph section in which the difference between the amount of expansion and contraction in the axial direction due to the thermal expansion of the turbine and the amount of expansion and contraction of the casing 2 is large.

【0036】このように構成されているため、動翼先端
部からの漏洩量を大幅に減少することができ、タービン
の段落効率に大きな改善効果を得ることができる。次
に、図2を参照して、第2の実施形態に係わる軸流ター
ビンを説明する。
With this configuration, the amount of leakage from the blade tip can be greatly reduced, and a significant improvement in the stage efficiency of the turbine can be obtained. Next, an axial turbine according to a second embodiment will be described with reference to FIG.

【0037】図2は、第2の実施形態に係わる軸流ター
ビンの段落通路部の動翼先端部断面図である。動翼61
の先端には、動翼61と一体にインテグラルカバー62
が設けられている。そして、その外周面には、流入側端
部と流出側端部にそれぞれ平坦部63a,63bを、平
坦部63a,63bにはさまれた中央部には突起フィン
64が形成されている。この平坦部63a、突起フィン
64、平坦部63bのの各々の外径寸法をD1,D2,
D3とし、平坦部63aとこの平坦部63aと対向する
位置のシールフィン68先端部との半径方向間隙距離を
C1、突起フィン64部とこの突起フィン64と対向す
る位置のシールフィン68先端部との半径方向間隙距離
をC2とすると、下式の条件を満たす構造にする。
FIG. 2 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a second embodiment. Bucket 61
Integral cover 62 integral with rotor blade 61
Is provided. On the outer peripheral surface, flat portions 63a and 63b are formed at the inflow side end and the outflow side end, respectively, and a projection fin 64 is formed at the center between the flat portions 63a and 63b. The outer diameter of each of the flat portion 63a, the projection fin 64, and the flat portion 63b is D1, D2,
D3, the radial gap distance between the flat portion 63a and the tip of the seal fin 68 at a position facing the flat portion 63a is C1, the projection fin 64 and the tip of the seal fin 68 at a position facing the projection fin 64. Is defined as C2, the structure satisfies the following condition.

【0038】[0038]

【数18】D1<D2<D3 C2=(0.5〜1.0)×C1 本実施形態では、翼先端のインテグラルカバー62外周
面の平坦部63aと63bと突起フィン64の外径寸法
が異なっていることから、前記の第1の実施形態と同様
にノズル55から流体67が流出後、動翼先端部を通過
する漏洩流体66が、流入側にある平坦部63aを流
れ、その下流にある突起フィン64の側面に衝突する
(図中矢印c)。また、流出側まで到達した漏洩流体も
同様に流出側端部に設けられた平坦部63の側面に衝突
する(図中矢印d)。
D1 <D2 <D3 C2 = (0.5-1.0) × C1 In this embodiment, the outer diameters of the flat portions 63a and 63b on the outer peripheral surface of the integral cover 62 at the tip of the blade and the projection fins 64 Is different from the first embodiment, after the fluid 67 flows out of the nozzle 55 as in the first embodiment, the leakage fluid 66 passing through the blade tip flows through the flat portion 63a on the inflow side, and flows downstream. (See arrow c in the figure). Further, the leaked fluid that has reached the outflow side also collides with the side surface of the flat portion 63 provided at the outflow side end (arrow d in the figure).

【0039】その結果、流入側の平坦部63aから突起
フィン64を通過して流出側平坦部63bまで漏洩流体
が吹抜ける現象が解消され、流動抵抗が増大するので、
よりシール効果を向上させることができる。更に、中央
部のシールフィン68を、インテグラルカバー62から
突設した突起フィン64に対向して設置したことで、た
とえこれらのフィン同士が接触した時にも点接触となり
動翼には大きな影響を及ぼさないため、その間隙C2を
従来の連続したフィンより小さくすることが出来るため
シール効果が向上する。
As a result, the phenomenon that the leakage fluid flows from the inflow side flat portion 63a to the outflow side flat portion 63b through the protruding fins 64 is eliminated, and the flow resistance increases.
The sealing effect can be further improved. Further, since the seal fin 68 at the center is disposed so as to face the protruding fin 64 projecting from the integral cover 62, even when these fins come into contact with each other, point contact occurs and the rotor blade is greatly affected. Since it has no effect, the gap C2 can be made smaller than that of the conventional continuous fin, so that the sealing effect is improved.

【0040】また、タービン軸とケーシング2の熱膨張
による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径と動翼61
先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたこ
とにより吸収でき、シールフィン68が突起フィン64
の側面に接触することを避けることができる。よって、
熱膨張によるタービンとケーシング2の軸方向伸縮量の
差によって動翼61が下流側に大きく移動する場合有効
である。
The difference in the amount of expansion and contraction due to the thermal expansion between the turbine shaft and the casing 2 is determined by the inner diameter of the casing 2 and the moving blade 61.
Since the outer diameter of the distal end portion is increased toward the downstream side, the outer diameter can be absorbed.
To avoid contact with the side of the Therefore,
This is effective when the moving blade 61 largely moves downstream due to the difference in the axial expansion and contraction amount between the turbine and the casing 2 due to thermal expansion.

【0041】次に、図3を参照して、第3の実施形態に
係わる軸流タービンを説明する。図3は、第3の実施形
態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面
図である。動翼71の先端には、動翼71と一体にイン
テグラルカバー72が設けられている。そして、その外
周面には、流入側から流出側に向って交互に複数の平坦
部73と凹状溝部75が設けられている。平坦部73の
外径寸法を流入側に配置された平坦部73a,73b,
73c,73dから順にD1,D2,D3,D4とした
ときに、下式の条件を満たす構造にする。
Next, an axial turbine according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a third embodiment. At the tip of the moving blade 71, an integral cover 72 is provided integrally with the moving blade 71. The outer peripheral surface is provided with a plurality of flat portions 73 and concave grooves 75 alternately from the inflow side to the outflow side. The flat portion 73a, 73b,
When D1, D2, D3, and D4 are set in order from 73c and 73d, a structure that satisfies the condition of the following expression is obtained.

【0042】[0042]

【数19】D1<D2<D3<D4 そして、上記平坦部73a〜73dと対向する位置に配
設されたシールフィン78は各々平坦部73a〜73d
と均しい間隙を有するように設定されている。
D1 <D2 <D3 <D4 The seal fins 78 arranged at positions facing the flat portions 73a to 73d are respectively flat portions 73a to 73d.
Is set to have a uniform gap.

【0043】本実施形態では、ノズル55から流体77
が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体76が、流入
側端部にある平坦部73aを流れ、そのすぐ下流側の平
坦部73bの側面に衝突する(図中矢印f)。各平坦部
73a,73b,73c,73dは階段状になっている
ため、漏洩流体は同様な運動を繰り返すことになる。そ
の衝突により漏洩流体は持っている速度エネルギーを減
衰させるため、シールフィン78と平坦部73の間隙を
通り抜ける漏洩流体は減少しシール効果が向上する。
In this embodiment, the fluid 77 is
After flowing out, the leaked fluid 76 passing through the blade tip flows through the flat portion 73a at the inflow side end and collides with the side surface of the flat portion 73b immediately downstream (arrow f in the figure). Since the flat portions 73a, 73b, 73c, 73d are stepped, the leaked fluid repeats a similar movement. Due to the collision, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated, so that the leaked fluid passing through the gap between the seal fin 78 and the flat portion 73 is reduced, and the sealing effect is improved.

【0044】また、タービン軸とケーシング2の熱膨張
による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径と動翼71
先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたこ
とにより吸収できるため、熱膨張によるタービンとケー
シング2の軸方向伸縮量の差によって動翼71が下流側
に大きく移動する場合に有効である。
The difference in the amount of expansion and contraction due to thermal expansion between the turbine shaft and the casing 2 is determined by comparing the inner diameter of the casing 2 with the moving blade 71.
Since the outer diameter of the tip portion can be absorbed by increasing the outer diameter toward the downstream side, it is effective when the moving blade 71 largely moves downstream due to a difference in the axial expansion and contraction amount of the turbine and the casing 2 due to thermal expansion. .

【0045】なお、図3においては、平坦部73を4段
で説明したが、5段以上であっても同様な効果を得るこ
とができる。次に、図4を参照して、第4実施形態に係
わる軸流タービンの漏洩防止装置を説明する。
In FIG. 3, the flat portion 73 has been described as having four steps. However, the same effect can be obtained even with five or more steps. Next, a leakage prevention device for an axial turbine according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG.

【0046】図4は、第4の実施形態に係わる軸流ター
ビンの段落通路部の動翼先端部断面図である。動翼81
の先端には、動翼81と一体にインテグラルカバー82
が設けられている。そして、その外周面には、流入側か
ら流出側に複数の平坦部83が形成され、それぞれ階段
状に段差が設けられている。平坦部83の外径寸法を流
入側に配置された平坦部83a,83b,83cから順
にD1,D2,D3としたときに、下式の条件を満たす
構造にする。
FIG. 4 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a fourth embodiment. Bucket 81
The integral cover 82 is integrated with the rotor blade 81 at the tip of
Is provided. A plurality of flat portions 83 are formed on the outer peripheral surface from the inflow side to the outflow side, and each is provided with a step-like step. When the outer diameter of the flat portion 83 is set to D1, D2, and D3 in order from the flat portions 83a, 83b, and 83c disposed on the inflow side, a structure that satisfies the following condition is obtained.

【0047】[0047]

【数20】D1<D2<D3 本実施形態では、ノズル55から流体87が流出後、動
翼先端部を通過する漏洩流体86が、流入側にある平坦
部83aを流れ、そのすぐ下流側の平坦部83bの側面
に衝突する(図中矢印g)。各平坦部83a,83b,
83cは階段状になっているため、漏洩流体86は同様
な運動を繰り返すことになる。その衝突により漏洩流体
は持っている速度エネルギを減衰させるため、シールフ
ィン88と平坦部83の間隙を通り抜ける漏洩流体86
は減少しシール効果が向上する。
D1 <D2 <D3 In the present embodiment, after the fluid 87 flows out of the nozzle 55, the leaking fluid 86 passing through the tip of the bucket flows through the flat portion 83a on the inflow side, and is immediately downstream of the flat portion 83a. It collides with the side surface of the flat part 83b (arrow g in the figure). Each flat portion 83a, 83b,
Since 83c has a step shape, the leaking fluid 86 repeats a similar movement. The collision causes the leaked fluid to attenuate the velocity energy possessed by the leaked fluid, so that the leaked fluid 86 passes through the gap between the seal fin 88 and the flat portion 83.
Is reduced and the sealing effect is improved.

【0048】また、タービン軸とケーシング2の熱膨張
による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径と動翼81
先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたこ
とにより吸収できるため、熱膨張によるタービンとケー
シング2の軸方向伸縮量の差によって動翼81が下流側
に大きく移動する場合有効である。
The difference between the expansion and contraction due to the thermal expansion of the turbine shaft and the casing 2 is determined by the inner diameter of the casing 2 and the moving blade 81.
Since the outer diameter of the tip portion is increased by increasing the diameter toward the downstream side, it can be absorbed. Therefore, it is effective when the moving blade 81 moves largely to the downstream side due to the difference in the amount of expansion and contraction of the turbine and the casing 2 in the axial direction due to thermal expansion.

【0049】次に、図5を参照して、第5の実施形態に
係わる軸流タービンの漏洩防止装置を説明する。図5
は、第5の実施形態に係わる軸流タービンの段落通路部
の動翼先端部断面図である。動翼91の先端には、動翼
91と一体にインテグラルカバー92が設けられてい
る。そして、その外周面には、流入側から流出側に階段
状に段差を設けて複数の平坦部93が設けられている。
各平坦部93の上面角部には漏洩流体の上流側に向って
軸方向フィン94が形成されている。
Next, a leakage prevention device for an axial turbine according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 13 is a sectional view of a blade tip portion of a paragraph passage portion of an axial flow turbine according to a fifth embodiment. At the tip of the moving blade 91, an integral cover 92 is provided integrally with the moving blade 91. In addition, a plurality of flat portions 93 are provided on the outer peripheral surface so as to provide a step-like step from the inflow side to the outflow side.
An axial fin 94 is formed at a corner of the upper surface of each flat portion 93 toward the upstream side of the leakage fluid.

【0050】ケーシング2に取付けられたシールフィン
98と平坦部93とで径方向の間隙を構成するととも
に、この軸方向フィン94とそのすぐ上流側のシールフ
ィン98とで軸方向にも間隙を構成している。平坦部9
3の外径寸法を流入側に配置された平坦部93a,93
b,93cから順にD1,D2,D3としたときに、下
式の条件を満たす構造にする。
A radial gap is formed between the seal fin 98 attached to the casing 2 and the flat portion 93, and a gap is also formed in the axial direction between the axial fin 94 and the seal fin 98 immediately upstream thereof. doing. Flat part 9
Flat portions 93a, 93 arranged on the inflow side with an outer diameter of 3
When D1, D2, and D3 are set in order from b and 93c, a structure that satisfies the condition of the following expression is obtained.

【0051】[0051]

【数21】D1<D2<D3 本実施形態では、ノズル55から流体97が流出後、動
翼先端部を通過する漏洩流体96が、流入側にある平坦
部93aを流れ、そのすぐ下流側の平坦部93bの側面
に衝突する(図中矢印h)。更に、軸方向フィン94と
シールフィン98とで形成された軸方向間隙で一旦流れ
が絞られるため、漏洩流体は持っている速度エネルギー
を減衰させ流動抵抗が増加するので、シールフィン98
と平坦部93の間隙を通り抜ける漏洩流体は減少しシー
ル効果が向上する。
D1 <D2 <D3 In the present embodiment, after the fluid 97 flows out of the nozzle 55, the leaking fluid 96 passing through the tip of the bucket flows through the flat portion 93a on the inflow side, and immediately downstream of the flat portion 93a. It collides with the side surface of the flat part 93b (arrow h in the figure). Further, since the flow is once restricted in the axial gap formed by the axial fins 94 and the seal fins 98, the leaked fluid attenuates the velocity energy possessed and increases the flow resistance.
The leakage fluid passing through the gap between the flat portion 93 and the flat portion 93 is reduced, and the sealing effect is improved.

【0052】また、タービン軸とケーシング2の熱膨張
による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径と動翼91
先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたこ
とにより吸収できるため、熱膨張によるタービンとケー
シング2の軸方向伸縮量の差によって動翼91が下流側
に大きく移動する場合有効である。
The difference in the amount of expansion and contraction due to the thermal expansion between the turbine shaft and the casing 2 is determined by comparing the inner diameter of the casing 2 with the moving blade 91.
Since the outer diameters of the tip portions are increased as they go toward the downstream side, the absorption can be achieved. Therefore, it is effective when the moving blade 91 largely moves downstream due to the difference in the amount of expansion and contraction of the turbine and the casing 2 in the axial direction due to thermal expansion.

【0053】次に、図6を参照して、第6の実施形態に
係わる軸流タービンを説明する。図6は、第6の実施形
態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面
図である。動翼101の先端には、動翼101と一体に
インテグラルカバー102が設けられており、その外周
面には、流入側から流出側に向って複数の平坦部103
と突起フィン104a,104bが交互に形成されてい
る。流入側平坦部103aおよび流入側突起フィン10
4a、中央平坦部103b、流出側突起フィン104
b、流出側平坦部103cの外径寸法をそれぞれ流入側
に配置されたものから順にD1,D2,D3,D4,D
5とし、流入側平坦部103aとこの流入側平坦部10
3aと対向する位置に配設されたシールフィン108先
端部とで形成する半径方向間隙距離をC1、流出側突起
フィン104b部とこの流出側突起フィンに対向する位
置に配設されたシールフィン108先端部とで形成する
半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件を満たす
構造にする。
Next, an axial turbine according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a sixth embodiment. At the tip of the bucket 101, an integral cover 102 is provided integrally with the bucket 101, and a plurality of flat portions 103 are provided on the outer peripheral surface from the inflow side to the outflow side.
And the projection fins 104a and 104b are formed alternately. Inflow side flat portion 103a and inflow side projection fin 10
4a, central flat portion 103b, outflow side projecting fin 104
b, the outer diameter of the outflow side flat portion 103c is set to D1, D2, D3, D4, D in order from the one arranged on the inflow side.
5, the inflow side flat portion 103a and the inflow side flat portion 10a.
The radial gap distance formed by the seal fin 108 and the tip end of the seal fin 108 disposed at a position opposed to 3a is C1, the outflow-side protrusion fin 104b and the seal fin 108 disposed at a position opposite to the outflow-side protrusion fin. Assuming that the radial gap distance formed between the front end portion and the tip portion is C2, the structure satisfies the following condition.

【0054】[0054]

【数22】D1<D2>D3<D4>D5 C2=(0.5〜1.0)×C1 本実施形態では、ノズル55から流体107が流出後、
動翼先端部を通過する漏洩流体106が、流入側端部に
ある平坦面103aを流れ、そのすぐ下流側の突起フィ
ン104aの側面に衝突する(図中矢印j)。また、中
央部まで到達した漏洩流体も平坦部103bの中央付近
に設けられているシールフィン108の側面に衝突する
(図中矢印k)。
D1 <D2> D3 <D4> D5 C2 = (0.5-1.0) × C1 In this embodiment, after the fluid 107 flows out of the nozzle 55,
Leakage fluid 106 passing through the tip of the bucket flows on the flat surface 103a at the inflow-side end, and collides with the side surface of the protruding fin 104a immediately downstream thereof (arrow j in the figure). Also, the leaked fluid that has reached the center collides with the side surface of the seal fin 108 provided near the center of the flat portion 103b (arrow k in the figure).

【0055】この衝突により漏洩流体106は持ってい
る速度エネルギーを減衰させるため、シールフィン10
8と平坦部103の間隙を通り抜ける漏洩流体は減少し
シール効果が高まる。また、突起フィン104a,10
4bにおける漏洩量は従来に比べ減少するので突起フィ
ン104a,104bの軸方向設置長さ(図中W4,W
5)を短縮でき、その分だけ平坦部103a,103
b,103cの長さ(図中W6乃至W9)を広げること
ができる。よって、熱膨張によるタービン軸とケーシン
グの軸方向の伸び差により動翼101が大きく変位する
場合に有効である。
Due to the collision, the leaked fluid 106 attenuates the velocity energy possessed by the seal fin 10.
Leakage fluid passing through the gap between the nozzle 8 and the flat portion 103 is reduced, and the sealing effect is enhanced. Also, the projection fins 104a, 104
4b, the amount of leakage is smaller than in the prior art, so the length of the projection fins 104a, 104b in the axial direction (W4, W in the figure)
5) can be shortened, and the flat portions 103a, 103
The length of B, 103c (W6 to W9 in the figure) can be increased. Therefore, it is effective when the rotor blade 101 is largely displaced due to a difference in the axial expansion between the turbine shaft and the casing due to thermal expansion.

【0056】次に、図7を参照して、第7の実施形態に
係わる軸流タービンを説明する。図7は、第7の実施形
態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面
図である。動翼111の先端には、動翼111と一体に
インテグラルカバー112が設けられている。そして、
その外周面には、流入側から流出側に階段状に段差が設
けられ複数の平坦部113が形成されている。平坦部1
13の外径寸法をそれぞれ流入側に配置された平坦部1
13a,113b,113cから順にD1,D2,D3
としたときに、下式の条件を満たす構造にする。
Next, an axial turbine according to a seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a seventh embodiment. At the tip of the moving blade 111, an integral cover 112 is provided integrally with the moving blade 111. And
A plurality of flat portions 113 are formed on the outer peripheral surface in a stepwise manner from the inflow side to the outflow side. Flat part 1
13 with the outer diameter dimension of the flat portion 1 arranged on the inflow side
D1, D2, D3 in order from 13a, 113b, 113c
Then, a structure that satisfies the following condition is adopted.

【0057】[0057]

【数23】D1>D2>D3 本実施形態では、ノズル55から流体117が流出後、
動翼先端部を通過する漏洩流体116が、流入側端部に
ある平坦部113aを流れ、そのすぐ下流に位置するシ
ールフィン118の側面に衝突する(図中矢印m)。そ
してさらに、下流に位置するシールフィン118の側面
に衝突する(図中矢印n)。それらの衝突により漏洩流
体は持っている速度エネルギーを減衰させるため、シー
ルフィン118と平坦部113の間隙を通り抜ける漏洩
流体は減少しシール効果が向上する。
D1>D2> D3 In this embodiment, after the fluid 117 flows out of the nozzle 55,
The leaking fluid 116 passing through the tip of the bucket flows through the flat portion 113a at the inflow side end, and collides with the side surface of the seal fin 118 located immediately downstream thereof (arrow m in the drawing). Further, it collides with the side surface of the seal fin 118 located downstream (arrow n in the figure). Due to these collisions, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated, so that the leaked fluid passing through the gap between the seal fin 118 and the flat portion 113 is reduced, and the sealing effect is improved.

【0058】また、タービン軸とケーシング2の熱膨張
による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径と動翼11
1先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど小さくした
ことにより吸収できるため、熱膨張によるタービンとケ
ーシング2の軸方向伸縮量の差によって動翼111が上
流側に大きく移動する場合有効である。
The difference in the amount of expansion and contraction due to the thermal expansion of the turbine shaft and the casing 2 is determined by the inner diameter of the casing 2 and the moving blades 11.
(1) Since the outer diameters of the tip portions are made smaller toward the downstream side, they can be absorbed. Therefore, it is effective when the moving blade 111 moves largely to the upstream side due to the difference in the axial expansion and contraction amount of the turbine and the casing 2 due to thermal expansion. .

【0059】次に、図8を参照して、第8の実施形態に
係わる軸流タービンを説明する。図8は、第8の実施形
態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面
図である。基本的な構造は、前記の第1の実施形態と同
一である。作動流体流入側平坦部123a、突起フィン
124、作動流体流出側平坦部123bの各々の外径寸
法をD1,D2,D3としたとき、平坦部123aとこ
の平坦部123aと対向する位置に配設されたシールフ
ィン128先端部とで形成される半径方向間隙距離をC
1、突起フィン124部とこの突起フィン124の対向
する位置に配設されたシールフィン128先端部とで形
成される半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件
を満たす構造とする。
Next, an axial turbine according to an eighth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to an eighth embodiment. The basic structure is the same as that of the first embodiment. When the outer diameters of the working fluid inflow side flat portion 123a, the projection fins 124, and the working fluid outflow side flat portion 123b are D1, D2, and D3, the flat portion 123a and the flat portion 123a are disposed at positions facing each other. The radial gap distance formed between the tip of the sealed fin 128 and
1. Assuming that a radial gap distance formed between the protruding fin 124 and the distal end of the seal fin 128 disposed at a position facing the protruding fin 124 is C2, the structure satisfies the following condition.

【0060】[0060]

【数24】D1=D3<D2 C2=(0.5〜1.0)×C1 本実施形態では、ノズル55から流体127が流出後、
動翼121の先端部を通過する漏洩流体126が、流入
側端部にある平坦部123aを流れ、そのすぐ下流側の
突起フィン124側面に衝突する(図中矢印u)。ま
た、流出側まで到達した漏洩流体126も同様にシール
フィン128に衝突する(図中矢印p)。その結果、流
入側の平坦部123aから突起フィン124を通過して
流出側平坦部123bまで漏洩流体が吹抜ける現象が解
消され、流動抵抗が増大するので、よりシール効果を向
上させることができる。
D1 = D3 <D2 C2 = (0.5-1.0) × C1 In this embodiment, after the fluid 127 flows out of the nozzle 55,
The leaking fluid 126 passing through the tip of the rotor blade 121 flows through the flat portion 123a at the inflow side end, and collides with the side surface of the projection fin 124 immediately downstream thereof (arrow u in the figure). Further, the leaked fluid 126 that has reached the outflow side also collides with the seal fin 128 (arrow p in the drawing). As a result, the phenomenon that the leaked fluid flows from the inflow side flat portion 123a to the outflow side flat portion 123b through the protruding fins 124 is eliminated, and the flow resistance increases, so that the sealing effect can be further improved.

【0061】次に、図9を参照して、第9の実施形態に
係わる軸流タービンを説明する。図9は、第9の実施形
態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面
図である。基本的な構造は、前記の第1の実施形態と同
一である。作動流体流入側平坦面133a、作動流体流
入側突起フィン134a、中央平坦部133b、作動流
体流出側突起フィン134b、作動流体流出側平坦部1
33cの各々の外径寸法をD1,D2,D3,D4,D
5とし、作動流体流入側平坦部133aとこの作動流体
流入側平坦部133aと対向する位置に配設されたシー
ルフィン138先端部で形成される半径方向間隙距離を
C1、突起フィン134部とこの突起フィン134と対
向する位置に配設されたシールフィン138先端部で形
成される半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件
を満たす構造とする。
Next, an axial turbine according to a ninth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a sectional view of a blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a ninth embodiment. The basic structure is the same as that of the first embodiment. Working fluid inflow side flat surface 133a, working fluid inflow side projection fin 134a, central flat portion 133b, working fluid outflow side projection fin 134b, working fluid outflow side flat portion 1
33c is D1, D2, D3, D4, D
5, the radial gap distance formed by the working fluid inflow side flat portion 133a and the tip of the seal fin 138 disposed at a position facing the working fluid inflow side flat portion 133a is C1, the projection fin 134 portion is Assuming that the radial gap distance formed by the tip of the seal fin 138 disposed at a position facing the projection fin 134 is C2, the structure satisfies the following condition.

【0062】[0062]

【数25】D1=D5≦D3<D2=D4 C2=(0.5〜1.0)×C1 本実施形態では、ノズル55から流体137が流出後、
動翼先端部を通過する漏洩流体136が、流入側端部に
ある平坦面133aを流れ、そのすぐ下流側の突起フィ
ン134aの側面に衝突する(図中矢印q)。また、中
央平坦部133bまで到達した漏洩流体136もケーシ
ング2の対向面付近に設けられているシールフィン13
8の側面に衝突する(図中矢印r)。この衝突により漏
洩流体は持っている速度エネルギを減衰させるため、シ
ールフィン138と平坦部133の間隙を通り抜ける漏
洩流体は減少しシール効果が向上する。なお、本発明
は、上述した実施形態に限定されないのは勿論であり、
種々の変形が可能である。
D1 = D5 ≦ D3 <D2 = D4 C2 = (0.5-1.0) × C1 In this embodiment, after the fluid 137 flows out of the nozzle 55,
The leaking fluid 136 passing through the tip of the rotor blade flows on the flat surface 133a at the inflow end, and collides with the side surface of the protruding fin 134a immediately downstream thereof (arrow q in the figure). Further, the leakage fluid 136 that has reached the central flat portion 133b is also used for the seal fin 13 provided near the facing surface of the casing 2.
8 (arrow r in the figure). Due to this collision, the velocity energy of the leaked fluid is attenuated, so that the leaked fluid passing through the gap between the seal fin 138 and the flat portion 133 is reduced, and the sealing effect is improved. The present invention is, of course, not limited to the above-described embodiment,
Various modifications are possible.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上のように、本発明では,動翼先端の
インテグラルカバー外周面に平坦部または複数の突起し
たフィンを形成し、さらに、その外周面の外径寸法を漏
洩流体の流れる方向に階段状あるいは凹凸状に変化させ
る共に、対向するケーシング部側のシールフィン内径も
インテグラルカバー外周面の径変化に合わせて径寸法を
変化させ、吹抜け現象の低減とタービンの軸方向伸び差
が大きい段落に適用可能な漏洩防止装置により、タービ
ンの段落効率を大きく向上させることができる。
As described above, according to the present invention, a flat portion or a plurality of protruding fins are formed on the outer peripheral surface of the integral cover at the tip of the rotor blade, and the outer diameter of the outer peripheral surface is changed to allow the leakage fluid to flow. The diameter of the seal fins on the opposite side of the casing is changed in accordance with the change in the outer peripheral surface of the integral cover, reducing the blow-through phenomenon and the difference in the axial expansion of the turbine. The leakage prevention device applicable to a paragraph having a large diameter can greatly improve the paragraph efficiency of the turbine.

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

【図1】本発明に係る第1の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a paragraph showing a main part of an axial flow turbine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る第2の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a section showing a main part of an axial flow turbine according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係る第3の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a section showing a main part of an axial flow turbine according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る第4の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 4 is a sectional view of a paragraph showing a main part of an axial flow turbine according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明に係る第5の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 5 is a sectional view of a paragraph showing a main part of an axial flow turbine according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明に係る第6の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 6 is a sectional view of a paragraph showing a main part of an axial flow turbine according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明に係る第7の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 7 is a sectional view of a section showing a main part of an axial flow turbine according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明に係る第8の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 8 is a sectional view of a section showing a main part of an axial turbine according to an eighth embodiment of the present invention.

【図9】本発明に係る第9の実施形態の軸流タービンの
要部を示す段落部の断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a paragraph showing a main part of an axial flow turbine according to a ninth embodiment of the present invention.

【図10】軸流タービン段落部の従来例を示す断面図。FIG. 10 is a sectional view showing a conventional example of an axial turbine stage section.

【図11】他の従来例を示す軸流タービンの段落部の断
面図。
FIG. 11 is a sectional view of a stage portion of an axial flow turbine showing another conventional example.

【図12】段差を用いた他の従来例を示す軸流タービン
の段落部の断面図。
FIG. 12 is a sectional view of a stage section of an axial flow turbine showing another conventional example using a step.

【図13】インテグラルカバーを用いた場合の従来例を
示す軸流タービンの段落部の断面図。
FIG. 13 is a sectional view of a stage section of an axial flow turbine showing a conventional example using an integral cover.

【図14】翼先端が傾斜した段落部のものを示す軸流タ
ービンの段落部の断面図。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a stage portion of an axial flow turbine showing a stage portion in which a blade tip is inclined.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…タービン段落部 2…ケーシング 3…ロータ 4…ノズルダイアグラム 5…ノズル 5a…傾斜部 6…ホイール 7…動翼 8…テノン 9…シュラウド 10…シールフィン 11…翼頂部 12…主流体流れ 13…間隙 14…漏洩流体 15…段差 16…シールフィン 17…インテグラルカバー 17a…傾斜部 18…凹溝部 19…平坦部 20…シール室 51,61,71,81,91,101,111,12
1,131…動翼 52,62,72,82,92,102,112,12
2,132…インテグラルカバー 75…凹状溝部 53a,53b,63a,63b,73,73a,73
b,73c,73d,83,83a,83b,83c,
93,93a,93b,93c,103,103a,1
03b,103c,113,113a,113b,11
3c,123,123a,123b,133,133
a,133b,133c…平坦部 54,64,94,104a,104b,124,13
4a,134b…突起フィン 55…ノズル 56,66,76,86,96,106,116,12
6,136…漏洩流体 57,67,77,87,97,107,117,12
7,137…主流体流れ 58,68,78,88,98,108,118,12
8,138…シールフィン a,b,c,d,f,g,h,j,k,m,n,p,
q,r,u…漏洩流体の流れ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbine stage part 2 ... Casing 3 ... Rotor 4 ... Nozzle diagram 5 ... Nozzle 5a ... Inclined part 6 ... Wheel 7 ... Moving blade 8 ... Tenon 9 ... Shroud 10 ... Seal fin 11 ... Blade top 12 ... Main fluid flow 13 ... Gap 14 ... Leaked fluid 15 ... Step 16 ... Seal fin 17 ... Integral cover 17a ... Inclined part 18 ... Concave groove 19 ... Flat part 20 ... Seal chamber 51,61,71,81,91,101,111,12
1,131 ... rotor blade 52,62,72,82,92,102,112,12
2, 132: Integral cover 75: Recessed groove 53a, 53b, 63a, 63b, 73, 73a, 73
b, 73c, 73d, 83, 83a, 83b, 83c,
93, 93a, 93b, 93c, 103, 103a, 1
03b, 103c, 113, 113a, 113b, 11
3c, 123, 123a, 123b, 133, 133
a, 133b, 133c ... flat portions 54, 64, 94, 104a, 104b, 124, 13
4a, 134b Projection fin 55 Nozzle 56, 66, 76, 86, 96, 106, 116, 12
6,136 ... Leaked fluid 57,67,77,87,97,107,117,12
7,137 ... Main fluid flow 58,68,78,88,98,108,118,12
8,138 ... Seal fins a, b, c, d, f, g, h, j, k, m, n, p,
q, r, u ... flow of leaked fluid

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側に各々
平坦部を形成し、その中間部に突起フィンを複数列形成
し、この作動流体流入側平坦部、突起フィン、作動流体
流出側平坦部の各々の外径寸法をD1,D2,D3と
し、前記作動流体流入側平坦部とこれに対向する静止部
に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC
1とし、前記突起フィン先端部とこれに対向する静止部
に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC
2とするとき、次式の条件を満たすことを特徴とする軸
流タービン。 【数1】D1<D3<D2 C2=(0.5〜1.0)×C1
1. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A flat portion is formed on each of the working fluid inflow side and the outflow side of the rear end of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the tip of the rotor blade, and a plurality of rows of projecting fins are formed in the middle. The outer diameters of the working fluid inflow side flat portion, the projection fins, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, and D3, and are provided on the working fluid inflow side flat portion and the stationary portion opposed thereto. The distance of the radial gap from the fin tip is C
1, and the distance of the radial gap between the tip of the protruding fin and the tip of the fin provided on the stationary portion opposed thereto is C
An axial flow turbine characterized by satisfying the following condition when 2. D1 <D3 <D2 C2 = (0.5-1.0) × C1
【請求項2】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側に各々
平坦部を形成し、その中間部に突起フィンを複数列形成
し、この作動流体流入側平坦部、突起フィン、作動流体
流出側平坦部の各々の外径寸法をD1,D2,D3と
し、前記作動流体流入側平坦部とこれに対向する静止部
に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC
1とし、前記突起フィン先端部とこれに対向する静止部
に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC
2とするとき、次式の条件を満たすことを特徴とする軸
流タービン。 【数2】D1<D2<D3 C2=(0.5〜1.0)×C1
2. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A flat portion is formed on each of the working fluid inflow side and the outflow side of the rear end of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the tip of the rotor blade, and a plurality of rows of projecting fins are formed in the middle. The outer diameters of the working fluid inflow side flat portion, the projection fins, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, and D3, and are provided on the working fluid inflow side flat portion and the stationary portion opposed thereto. The distance of the radial gap from the fin tip is C
1, and the distance of the radial gap between the tip of the protruding fin and the tip of the fin provided on the stationary portion opposed thereto is C
An axial flow turbine characterized by satisfying the following condition when 2. D1 <D2 <D3 C2 = (0.5-1.0) × C1
【請求項3】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側の間に
複数の平坦部と隣接する平坦部より低く形成された凹状
の溝とを交互に形成し、この作動流体流入側平坦部、作
動流体流入側第2の平坦部、作動流体流出側第1の平坦
部、作動流体流出側平坦部のそれぞれの外形寸法をD
1,D2,D3,D4としたときに、次式の条件を満た
すことを特徴とする軸流タービン。 【数3】D1<D2<D3<D4
3. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A plurality of flat portions and a concave portion formed lower than a flat portion adjacent to a plurality of flat portions between the working fluid inflow side at the front end portion of the integral cover and the outflow side at the rear end portion of the integral cover integrally provided at the front end portion of the bucket. The working fluid inflow side flat portion, the working fluid inflow side second flat portion, the working fluid outflow side first flat portion, and the working fluid outflow side flat portion are formed alternately by D.
An axial turbine characterized by satisfying the following condition when 1, D2, D3, and D4 are satisfied. ## EQU3 ## D1 <D2 <D3 <D4
【請求項4】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側の間に
複数の平坦部を階段状に形成し、この作動流体流入側平
坦部、中間平坦部、作動流体流出側平坦部の各々の外径
寸法をD1,D2,D3としたときに、次式の条件を満
たすことを特徴とする軸流タービン。 【数4】D1<D2<D3
4. An axial flow turbine comprising a stationary portion comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A plurality of flat portions are formed in steps between the working fluid inflow side at the tip of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the tip of the rotor blade and the outflow side at the rear end. An axial flow turbine characterized by satisfying the following condition when the outer diameter of each of the flat portion, the intermediate flat portion, and the working fluid outflow side flat portion is D1, D2, and D3. ## EQU4 ## D1 <D2 <D3
【請求項5】 前記平坦部の作動流体上流側の上面端
部に上流側に向って軸方向フィンを形成したことを特徴
とする請求項4記載の軸流タービン。
5. The axial flow turbine according to claim 4, wherein an axial fin is formed at an upper end of the flat portion on the upstream side of the working fluid toward an upstream side.
【請求項6】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側の間に
複数の平坦部と複数の突設されたフィンを交互に形成
し、この作動流体流入側平坦部、作動流体流入側突起フ
ィン、中央平坦部、作動流体流出側突起フィン、作動流
体流出側平坦部の各々の外径寸法をD1,D2,D3,
D4,D5とし、前記作動流体流入側平坦部とこれに対
向する静止部に設けられたフィン先端部との半径方向間
隙の距離をC1とし、前記作動流体流出側突起フィン先
端部とこれに対向する静止部に設けられたフィン先端部
との半径方向間隙の距離をC2とするとき、次式の条件
を満たすことを特徴とする軸流タービン。 【数5】D1<D2>D3<D4>D5 C2=(0.5〜1.0)×C1
6. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A plurality of flat portions and a plurality of protruding fins are alternately formed between the working fluid inflow side at the front end of the integral cover and the outflow side at the rear end of the integral cover provided integrally with the tip of the bucket. The outer diameter of each of the working fluid inflow side flat portion, the working fluid inflow side projection fin, the center flat portion, the working fluid outflow side projection fin, and the working fluid outflow side flat portion is D1, D2, D3.
D4, D5, and the distance in the radial direction between the working fluid inflow side flat portion and the fin tip portion provided in the stationary portion opposed thereto is C1, and the working fluid outflow side projection fin tip portion faces the fin tip portion. An axial flow turbine characterized by satisfying a condition of the following expression, where C2 is a distance of a radial gap from a fin tip provided at a stationary portion to be provided. D1 <D2> D3 <D4> D5 C2 = (0.5-1.0) × C1
【請求項7】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側の間に
複数の平坦部を階段状に形成し、この作動流体流入側平
坦部、中央平坦部、作動流体流出側平坦部の各々の外径
寸法をD1,D2,D3としたときに、次式の条件を満
たすことを特徴とする軸流タービン。 【数6】D1>D2>D3
7. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A plurality of flat portions are formed in steps between the working fluid inflow side at the tip of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the tip of the rotor blade and the outflow side at the rear end. An axial turbine characterized by satisfying the following condition when the outer diameter of each of the flat portion, the central flat portion, and the working fluid outflow side flat portion is D1, D2, and D3. D1>D2> D3
【請求項8】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側に各々
平坦部を形成し、その中間部に突起フィンを複数列形成
し、この作動流体流入側平坦部、突起フィン、作動流体
流出側平坦部の各々の外形寸法をD1,D2,D3と
し、前記作動流体流入側平坦部と突起フィンの外径寸法
を前記作動流体の流入側から流出側の順にD1,D2,
D3とし、前記平坦部とこれに対向する静止部に設けら
れたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC1とし、
前記突起フィン先端部とこれに対向する静止部に設けら
れたフィン先端部との半径方向間隙の距離をC2とする
とき、次式の条件を満たすことを特徴とする軸流タービ
ン。 【数7】D1=D3<D2 C2=(0.5〜1.0)×C1
8. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A flat portion is formed on each of the working fluid inflow side and the outflow side of the rear end of the outer peripheral surface of the integral cover provided integrally with the tip of the rotor blade, and a plurality of rows of projecting fins are formed in the middle. The outer dimensions of the working fluid inflow side flat portion, the projection fins, and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, and D3, and the outer diameters of the working fluid inflow side flat portion and the projection fins are the same as those of the working fluid. D1, D2, in order from the inflow side to the outflow side
D3, the distance of the radial gap between the flat portion and the fin tip provided in the stationary portion opposed thereto is C1,
An axial flow turbine characterized by satisfying the following equation, where C2 is a radial gap distance between the tip of the protruding fin and the tip of the fin provided in the stationary portion opposed thereto. D1 = D3 <D2 C2 = (0.5-1.0) × C1
【請求項9】 作動流体を流出するノズルから成る静
止部と回転する動翼とから成る軸流タービンにおいて、
動翼の先端部に一体に設けられたインテグラルカバーの
外周面先端部の作動流体流入側と後端部の流出側の間に
平坦部と複数のフィンを交互に複数形成し、この作動流
体流入側平坦部、作動流体流入側フィン、中央平坦部、
作動流体流出側フィン、作動流体流出側平坦部の各々の
外径寸法をD1,D2,D3,D4,D5とし、前記作
動流体流入側平坦部とこれに対向する静止部に設けられ
たフィン先端部との半径方向間隙の距離をC1とし、前
記作動流体流入側突起フィン先端部とこれに対向する静
止部に設けられたフィン先端部との半径方向間隙の距離
をC2とするとき、次式の条件を満たすことを特徴とす
る軸流タービン。 【数8】D1=D5≦D3<D2=D4 C2=(0.5〜1.0)×C1
9. An axial flow turbine comprising a stationary part comprising a nozzle for discharging a working fluid and a rotating blade.
A plurality of flat portions and a plurality of fins are alternately formed between a working fluid inflow side and a rear end outflow side of an outer peripheral surface front end portion of an integral cover provided integrally with a leading end portion of the rotor blade, Inflow side flat part, working fluid inflow side fin, central flat part,
The outer diameters of the working fluid outflow side fin and the working fluid outflow side flat portion are D1, D2, D3, D4, and D5, respectively, and the fin tips provided on the working fluid inflow side flat portion and the stationary portion opposed thereto. When the distance of the radial gap between the fin and the fin is provided as C1, and the distance of the radial gap between the tip of the working fluid inflow side protruding fin and the fin of the fin provided on the stationary portion opposed thereto is C2, An axial flow turbine characterized by satisfying the following conditions. D1 = D5 ≦ D3 <D2 = D4 C2 = (0.5 to 1.0) × C1
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