涡轮用转子装配体、涡轮以及动叶制造技术

涡轮用转子装配体具备转子轴和多个动叶，转子轴具有：两个突起部；两个轴承面；两个第一对置面，它们沿着周向延伸且构成叶片槽的壁面的一部分；以及两个第二对置面，它们位于比第一对置面靠外侧的位置，且以比第一对置面彼此的间隔大的间隔在转子轴的轴线方向上相互对置地构成叶片槽的壁面的一部分。动叶的叶片根部具有：两个抵接面，它们在转子轴的轴线方向上相互分离，且能够在转子轴的径向上分别与两个轴承面抵接；两个第一侧面，它们分别与两个第一对置面对置；两个第二侧面，它们以比第一对置面与第一侧面的间隔小的间隔分别与两个第二对置面对置；以及两个凸缘部，它们位于两个突起部各自的外周面的相邻位置处。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涡轮用转子装配体、涡轮以及动叶。
技术介绍
例如用于发电等的轴流式的涡轮具有固定于机室的多个静叶列以及固定于转子轴的多个动叶列，静叶列以及动叶列分别由多个涡轮静叶以及涡轮动叶构成。涡轮动叶上有时具有T形的叶片根部。叶片根部通过与设置在转子轴上的叶片槽嵌合而使涡轮动叶固定于转子轴。叶片槽还具有与叶片根部的形状对应的T形的横截面形状。在涡轮的运转中，向涡轮动叶作用离心力，在转子轴的径向上朝向外侧的叶片根部的抵接面与在转子轴的径向上朝向内侧的转子轴的轴承面抵接。作为这种涡轮动叶，在日本特开平7-63004号公报所公开的涡轮动叶中，在与叶片根部的T字的竖杆相当的颈部设置有阶梯。该阶梯在形成转子轴的一部分的转子圆板静止的状态下与叶片槽的壁面分离。另一方面，该阶梯构成为，在涡轮的运转中涡轮动叶的振动振幅变大时与叶片槽的壁面抵接。根据该结构，能够通过使涡轮动叶的振动的边界条件变化而使叶片振动次数发生变化。其结果是，能够避免与特定激励频率之间的谐振，能够大幅提高涡轮动叶的可靠性。另外，在日本特开平7-63004号公报所公开的涡轮动叶中，叶片根部的所述颈部的一端从转子轴的外周面沿转子轴的径向朝外侧延伸，该部位形成为，转子轴的轴向长度大于叶片槽内的所述颈部的宽度，该部位成为支承叶片轮廓部的平台部。
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，对于涡轮，要求在不导致大型化的情况下增加级数、即静叶列以及动叶列的数量。或者要求在相同的级数的情况下实现小型化。作为用于满足这种要求的方法，考虑缩短转子轴的轴线方向上的各级的长度。然而，在使用日本特开平7-63004号公报所公开的涡轮动叶以及转子圆板的情况下，难以缩短转子轴的轴线方向上的级的长度。其原因是，在叶片根部的颈部设置有阶梯的基础上(参照日本特开平7-63004号公报的图1、图7)，若叶片槽的横截面形状保持T形不变，则为了充分地确保转子轴的轴承面与叶片根部的抵接面之间的接触面积，必须使叶片根部的抵接面沿转子轴的轴线方向延长与日本特开平7-63004号公报的图1的(W1-W)相应的量。鉴于上述情况，本专利技术的至少一实施方式的目的在于，提供一种能够缩小动叶列的间隔的涡轮用转子装配体、涡轮以及动叶。解决方案(1)本专利技术的至少一实施方式所涉及的涡轮用转子装配体具备：转子轴，所述转子轴形成有沿着周向延伸的叶片槽；以及多个动叶，所述多个动叶分别具有在所述转子轴的径向上配置于所述转子轴的外侧的叶片部、以及与所述叶片部一体设置且嵌合于所述叶片槽的叶片根部，所述转子轴具有：两个突起部，所述两个突起部分别从所述转子轴的外周面沿所述转子轴的径向朝向外侧突出并且在所述转子轴的轴线方向上相互分离，且构成所述叶片槽的壁面的一部分以及所述叶片槽的开口；两个轴承面，所述两个轴承面分别设置在比所述转子轴的外周面靠所述转子轴的径向上的内侧的位置并且在所述转子轴的径向上朝向内侧，且在所述转子轴的轴线方向上相互分离地构成所述叶片槽的壁面的一部分；两个第一对置面，所述两个第一对置面分别在所述转子轴的径向上位于所述轴承面与所述突起部的外周面之间，且在所述转子轴的轴线方向上相互对置地构成所述叶片槽的壁面的一部分；以及两个第二对置面，所述两个第二对置面分别在所述转子轴的径向上位于所述轴承面与所述突起部的外周面之间并且位于比所述两个第一对置面靠外侧的位置，且以比所述第一对置面彼此的间隔大的间隔在所述转子轴的轴线方向上相互对置地构成所述叶片槽的壁面的一部分，所述动叶的叶片根部具有：两个抵接面，所述两个抵接面在所述转子轴的轴线方向上相互分离，并且在所述转子轴的径向上能够分别与所述两个轴承面抵接；两个第一侧面，所述两个第一侧面分别与所述两个第一对置面对置；两个第二侧面，所述两个第二侧面以比所述第一对置面与所述第一侧面的间隔小的间隔分别与所述两个第二对置面对置；以及两个凸缘部，在将所述动叶的叶片根部组装于在所述转子轴形成的所述叶片槽时，在所述转子轴的径向上，所述两个凸缘部位于所述两个突起部各自的外周面的相邻位置处，且成为与所述叶片轮廓部相连的平台部的一部分。根据该结构，动叶的叶片根部具有第一侧面以及第二侧面，与此对应地，转子轴具有构成叶片槽的壁面的一部分的第一对置面以及第二对置面。第一对置面彼此的间隔小于第二对置面彼此的间隔，与这些间隔之差对应地，能够扩大叶片根部的抵接面与转子轴的轴承面的接触面积。因此，能够缩短叶片根部在转子轴的轴线方向上的长度，能够缩窄动叶列的间隔。其结果是，在使用该涡轮用转子装配体的涡轮中，能够在抑制大型化的同时增加级数，或者能够在保持相同级数的情况下实现小型化。另外，第二对置面与叶片根部的第二侧面对置，且覆盖从转子轴的外周面沿转子轴的径向朝外侧延伸的叶片根部的一部分，从而能够减少露出部分而减少工作流体从相邻的叶片根部间的间隙的泄漏。另外，在叶片根部处设有两个凸缘部，在将叶片根部组装于叶片槽时，该两个凸缘部在转子轴的径向上位于两个突起部各自的外周面的相邻位置处，包含该凸缘部在内而形成平台部，由此能够将支承叶片轮廓部的平台部形成得较大。通过在转子轴的径向上的突起部的外侧配置平台部的一部分，无需将涡轮级的长度形成为增大突起部的宽度(转子轴的轴线方向的长度)的量，或者，涡轮级的长度在保持不变的状态下，无需将平台部(进而叶片轮廓部)形成得较小。(2)在若干实施方式中，在上述结构(1)的基础上，形成所述抵接面的位置处的所述叶片根部的、包含该抵接面在内的所述转子轴的轴线方向上的长度为所述平台部的长度的1.2倍以下。根据该结构，通过将形成抵接面的位置处的叶片根部的、包含该抵接面在内的转子轴的轴线方向上的长度设为平台部的长度的1.2倍以下，能够可靠地缩窄动叶列的间隔。(3)在若干实施方式中，在上述结构(2)的基础上，形成所述抵接面的位置处的所述叶片根部的、包含该抵接面在内的所述转子轴的轴线方向上的长度为所述平台部的长度以下。根据该结构，通过将形成抵接面的位置处的叶片根部的、包含该抵接面在内的转子轴的轴线方向上的长度设为平台部的长度以下，能够更加可靠地缩窄动叶列的间隔。(4)在若干实施方式中，在上述结构(1)至(3)中任一个结构的基础上，所述两个突起部由在工作流体的流动方向上位于上游侧的第一突起部和位于下游侧的第二突起部构成，在所述转子轴的径向上，至少所述第一凸缘部的长度比从所述转子轴的外周面到所述第一突起部的外周面的长度短。在多个动叶沿着转子轴的周向排列的情况下，当在周向上的凸缘部彼此之间具有间隙时，工作流体会流入间隙，导致涡轮的效率降低。关于这一点，若两个凸缘部中的、工作流体的流动方向上游侧的凸缘部的转子轴的径向上的长度比位于该凸缘部的内周侧的相邻位置处的突起部短，则能够减小该凸缘部彼此之间的间隙，能够减少工作流体的泄流。其结果是，在使用该涡轮用转子装配体的涡轮中，能够提高效率。(5)在若干实施方式中，在上述结构(1)至(4)中任一个结构的基础上，所述转子轴为鼓形。通常，在转子轴为鼓形的情况下，动叶为反动式叶片。在动叶为反动式叶片的情况下，与冲动式叶片的情况相比具有级数增多的趋势。关于这一点，根据上述结构，能够缩窄动叶列在转子轴的轴线方向上的间隔，因此，即便级数增多，也能够抑制涡轮的大型化。(6)根据本专利技术的至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮用转子装配体，其特征在于，所述涡轮用转子装配体具备：转子轴，所述转子轴形成有沿着周向延伸的叶片槽；以及多个动叶，所述多个动叶分别具有在所述转子轴的径向上配置于所述转子轴的外侧的叶片部、以及与所述叶片部一体设置且嵌合于所述叶片槽的叶片根部，所述转子轴具有：两个突起部，所述两个突起部分别从所述转子轴的外周面沿所述转子轴的径向朝向外侧突出并且在所述转子轴的轴线方向上相互分离，且构成所述叶片槽的壁面的一部分以及所述叶片槽的开口；两个轴承面，所述两个轴承面分别设置在比所述转子轴的外周面靠所述转子轴的径向上的内侧的位置并且在所述转子轴的径向上朝向内侧，且在所述转子轴的轴线方向上相互分离地构成所述叶片槽的壁面的一部分；两个第一对置面，所述两个第一对置面分别在所述转子轴的径向上位于所述轴承面与所述突起部的外周面之间，且在所述转子轴的轴线方向上相互对置地构成所述叶片槽的壁面的一部分；以及两个第二对置面，所述两个第二对置面分别在所述转子轴的径向上位于所述轴承面与所述突起部的外周面之间并且位于比所述两个第一对置面靠外侧的位置，且以比所述第一对置面彼此的间隔大的间隔在所述转子轴的轴线方向上相互对置地构成所述叶片槽的壁面的一部分，所述动叶的叶片根部具有：两个抵接面，所述两个抵接面在所述转子轴的轴线方向上相互分离，并且在所述转子轴的径向上能够分别与所述两个轴承面抵接；两个第一侧面，所述两个第一侧面分别与所述两个第一对置面对置；两个第二侧面，所述两个第二侧面以比所述第一对置面与所述第一侧面的间隔小的间隔分别与所述两个第二对置面对置；以及两个凸缘部，在将所述动叶的叶片根部组装于在所述转子轴形成的所述叶片槽时，在所述转子轴的径向上，所述两个凸缘部位于所述两个突起部各自的外周面的相邻位置处，且成为与所述叶片轮廓部相连的平台部的一部分。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.12 JP 2014-2297881.一种涡轮用转子装配体，其特征在于，所述涡轮用转子装配体具备：转子轴，所述转子轴形成有沿着周向延伸的叶片槽；以及多个动叶，所述多个动叶分别具有在所述转子轴的径向上配置于所述转子轴的外侧的叶片部、以及与所述叶片部一体设置且嵌合于所述叶片槽的叶片根部，所述转子轴具有：两个突起部，所述两个突起部分别从所述转子轴的外周面沿所述转子轴的径向朝向外侧突出并且在所述转子轴的轴线方向上相互分离，且构成所述叶片槽的壁面的一部分以及所述叶片槽的开口；两个轴承面，所述两个轴承面分别设置在比所述转子轴的外周面靠所述转子轴的径向上的内侧的位置并且在所述转子轴的径向上朝向内侧，且在所述转子轴的轴线方向上相互分离地构成所述叶片槽的壁面的一部分；两个第一对置面，所述两个第一对置面分别在所述转子轴的径向上位于所述轴承面与所述突起部的外周面之间，且在所述转子轴的轴线方向上相互对置地构成所述叶片槽的壁面的一部分；以及两个第二对置面，所述两个第二对置面分别在所述转子轴的径向上位于所述轴承面与所述突起部的外周面之间并且位于比所述两个第一对置面靠外侧的位置，且以比所述第一对置面彼此的间隔大的间隔在所述转子轴的轴线方向上相互对置地构成所述叶片槽的壁面的一部分，所述动叶的叶片根部具有：两个抵接面，所述两个抵接面在所述转子轴的轴线方向上相互分离，并且在所述转子轴的径向上能够分别与所述两个轴承面抵接；两个第一侧面，所述两个第一侧面分别与所述两个第一对置面对置；两个第二侧面，所述两个第二侧面以比所述第一对置面与所述第一侧面的间隔小的间隔分别与所述两个第二对置面对置；以及两个凸缘部，在将所述动叶的叶片根部组装于在所述转子轴形成的所述叶片槽时，在所述转子轴的径向上，所述两个凸缘部位于所述两个突起部各自的外周面的相邻位置处，且成为与所述叶片轮廓部相连的平台部的一部分。2.根据权利要求1所述的涡轮用转子装配体，其特征在于，形成所述抵接面的位置处的所述叶片根部的、包含该抵接面在内的所述转...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本勇辉，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP