(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンであって、当該蒸気タービンが、
周辺外周部の周りに雄形接線方向挿入ダブテールを有するとともに該周辺外周部の周りで前記雄形接線方向挿入ダブテールを中断するスイング軸方向挿入クロージャスロットをさらに有する少なくとも１つのロータホイールと、
前記ロータホイールの周辺外周部の周りで前記雄形接線方向挿入ダブテールに装着される複数の接線方向挿入バケットと、
前記スイング軸方向挿入クロージャスロット内に着座するように構成されたスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットと
を備えており、前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが、先端シュラウドを備えるブレードと、プラットフォームと、前記ロータホイールにおける前記クロージャスロットに嵌合した根元とを含んでいて、前記根元が、垂直面内に半径方向曲率を構成した複数のフック及びグルーブを含んでおり、前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが、前記ブレードの有効長さにほぼ対応する長さを有する前記垂直面内の前記複数のフック及びグルーブにおける曲率半径を有している、蒸気タービン。
【請求項２】
前記スイング軸方向挿入クロージャスロットが、前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットのフック及びグルーブに相補形である複数のフック及びグルーブを含む、請求項１記載の蒸気タービン。
【請求項３】
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットの根元が、ねじり固定装置によって軸方向に固定される、請求項１又は請求項２記載の蒸気タービン。
【請求項４】
前記ねじり固定装置が、両端にヘッドを備えた中央ピンを含む、請求項３記載の蒸気タービン。
【請求項５】
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットと隣接する接線方向挿入バケットとの間の固定空洞内に据付けられる軸方向配向保持ピンを備える固定装置をさらに含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の蒸気タービン。
【請求項６】
蒸気タービンのロータホイール用のクロージャ装置であって、当該クロージャ装置が、
前記ロータホイールの周辺部分に形成された複数のフック及びグルーブを備える接線方向雄形ダブテールと、
前記ロータホイールの周辺部上にスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットを挿入するように前記接線方向雄形ダブテールの一部分を取除くことによって形成されたスイング軸方向挿入クロージャスロットであって、垂直面内に半径方向曲率を構成したフック及びグルーブの軸方向端縁部を有する軸方向配向雌形ダブテールを含むスイング軸方向挿入クロージャスロットと
を備えており、前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが、根元部分とプラットフォームとブレードとを含んでおり、前記根元部分が、垂直面内に半径方向曲率を構成しかつ前記軸方向配向雌形ダブテールの半径方向曲率に適合した円周方向端縁部を備えた軸方向配向雄形ダブテールを含んでおり、前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが、先端シュラウドを備えるブレードと、前記ロータホイールにおける前記クロージャスロットに嵌合した根元とを含んでいて、前記根元が、垂直面内に半径方向曲率を構成した複数のフック及びグルーブを含んでおり、前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが、前記ブレードの有効長さにほぼ対応する長さを有する前記垂直面内の前記複数のフック及びグルーブにおける曲率半径を有している、クロージャ装置。
【請求項７】
前記接線方向雄形ダブテール上に装着されかつ前記スイング軸方向挿入クロージャスロットに隣接する２つの接線方向挿入バケットを備えた複数の接線方向挿入バケットを含み、前記隣接するバケットが、前記スイング軸方向挿入クロージャスロットに隣接するプラットフォーム面上に配置された保持ピン用の空洞を含む、請求項６記載のクロージャ装置。
【請求項８】
接線方向挿入タービンホイールにスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットを備えたブレード式バケットを装着する方法であって、当該方法が、
スイング軸方向挿入クロージャスロットを通り抜けさせて前記タービンホイールの周辺部の周りに複数のブレード式バケットを接線方向装着するステップと、
前記スイング軸方向挿入クロージャスロットにおいてスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットをスイング軸方向装着するステップと、
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットを前記スイング軸方向挿入クロージャスロット内に固定するステップと
を含んでおり、前記接線方向装着するステップが、
１つのバケットスペースが前記スイング軸方向挿入クロージャスロットの各接線方向側に残留した状態になるまで前記複数のブレード式バケットを接線方向に装着するステップと、
前記スイング軸方向挿入クロージャスロットの各隣接する側に１つのブレード式バケットを接線方向装着して、該隣接するブレード式バケットが前記スイング軸方向挿入クロージャスロットに隣接する面上に保持ピン用の空洞を備えるようにするステップと
を含んでいる、方法。
【請求項９】
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットをスイング軸方向装着するステップが、
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットにおけるブレードの先端シュラウドを該先端シュラウドのための取付け位置に近接して配置するステップと、
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットの根元を、該根元が前記クロージャスロットを見通すことになるのに十分な角度だけその取付け位置から回転移動させるステップと、
前記ブレードの先端シュラウドを所定の位置に維持しながら、前記クロージャスロットの雌形ダブテールのフック及びグルーブの曲率と一致した円弧で前記根元を枢動させるステップと、
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットの雄形ダブテールのフック及びグルーブを、前記クロージャスロットの雌形ダブテールのフック及びグルーブ内の所定の位置に回転させるステップと
を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットを前記クロージャスロット内に固定するステップが、
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが装着されると、該スイング軸方向挿入バケットと付随バケットの隣接する接線方向面との間の軸方向スロット内に保持ピンを挿入するステップを含む、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットを前記クロージャスロット内に固定するステップが、
前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが装着される前に、前記スイング軸方向挿入クロージャスロットの基部と前記タービンホイールとの間のグルーブ内にねじり固定装置を挿入するステップと、
装着された後に、前記ねじり固定装置のねじり固定ヘッドを回転させて前記スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットの根元を前記クロージャスロット内の捕捉するステップと
を含む、請求項１０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはターボ機械に関し、より具体的には、ターボ機械のロータホイールの挿入スロット内に連接タービンクロージャバケットを取付けるための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ機械用のロータは多くの場合、大型の鍛造品から機械加工される。この鍛造品から切削されたロータホイールには多くの場合、ターボ機械バケットの根元を受けて取付けるようになったスロットが設けられる。より高いターボ機械出力及びより効率的なターボ機械性能に対する要求が増大し続けているので、より大型のかつより多くの連接ターボ機械バケットが実使用に供されている。より大型のバケットによって作用する荷重は徐々に、タービンバケット及びロータホイールに対してより高性能のかつ高価な材料及び合金を使用することを必要としてきた。
【０００３】
ロータホイール上の隣接するタービンバケットは一般的に、その周辺部の周りで何らかの形式のカバーバンド又はシュラウドバンドによって互いに連結されて、良好に形成した通路内に作動流体を閉じ込めかつ該バケットの剛性を高めている。シュラウドの相互噛合いは多くの場合に、ロータホイール上にバケットを組立てる際に干渉を生じる可能性がある。
【０００４】
タービンバケットは多くの場合、ロータホイール上に接線方向に組立てられる。接線方向挿入ダブテール設計は、ロータホイールの周辺部の周りに、そこでバケットを半径方向に挿入しかつ次に接線方向に所定の位置に摺動させるようにする開口部又はノッチを必要とする。全ての正規バケットの組立後に、ノッチは、クロージャ（閉鎖）バケット及び２つの隣接する（付随）バケットを充填される。クロージャバケットは、付随バケットにキー止めされる。従って、２つの付随バケットは、クロージャバケットの引張り加重を分担する。そのようなバケット及び付随バケット並びにキーさえも多くの場合、クロージャバケットの加重に適応するためにより高い強度特性を有する材料で製作しなければならない。クロージャ装置に使用されるチタンのようなより高強度軽量材料は、従来から正規バケットに使用される鋼製バケットよりも高価である。また、クロージャ及び付随バケットに対してチタンを使用した場合には、軽量チタンで製作したバケットのバランスにはまた、ロータホイール全体にわたる加重をバランスさせることが必要である。
【０００５】
図１は、タービンホイール用の従来技術のタービンクロージャ装置５を示しており、タービンクロージャ装置５は、クロージャバケット３０と、ロータホイール上に接線方向挿入するようになった付随バケット１０とを含む。付随バケット１０は、クロージャスロット１５の各側でロータホイール２５の接線方向雄形ダブテール２０上に取付けられる。クロージャバケット３０は、クロージャスロット１５内で雄形ダブテール２０上に取付けられるような位置で図示している。各付随バケット１０は、ベーン１１と、接線方向雄形ダブテール２０に相補形である（を覆い隠す）雌形ダブテール１４を備えた根元１２とを含む。クロージャスロット１５は、ロータホイール２５の雄形ダブテール２０内にノッチ４５を含む。付随バケット１０及びバケットの残り（図示せず）は、ノッチ４５上に挿入されかつ次にロータホイール２５の周辺部の周りに接線方向に配置される。クロージャバケット３０は、ベーン３１と、ロータホイール２５の雄形ダブテール２０内のノッチ４５上に載置されるように構成されたタング３３を備えた根元３２とを含む。クロージャバケット３０はまた、保持ピン４６でロータホイール２５の雄形ダブテール２０の軸方向孔４３に固定されるようになったタング３３を貫通する軸方向孔４２を含むことができる。クロージャバケット３０はさらに、保持キー３５を受けるようになった半円形スロット３４を含む。クロージャバケット３０は、クロージャスロット１５内に下降させかつ保持ピン４６でノッチ４５に固定することができる。クロージャバケット３０は次に、付随バケット１０と固定することができる。そのような装置は、ロータホイール２５の狭いノッチ部分４５上に望ましくない応力を加えることになるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７２６１５１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、ターボ機械におけるロータホイール上に接線方向挿入バケットを装着するのを可能にするようになっておりかつ望ましくない高応力を回避することになるが依然としてより高価な特殊材料の使用を回避することができるクロージャ装置及び方法を提供するのが望ましいと言える。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によると、蒸気タービンを提供し、本蒸気タービンは、周辺外周部の周りの雄形接線方向挿入ダブテール及び雄形接線方向挿入ダブテールを中断するスイング軸方向挿入クロージャスロットを備えた少なくとも１つのロータホイールを含む。接線方向挿入バケットが、ロータホイールの周辺外周部の周りで雄形接線方向挿入ダブテールに装着する。スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットが、スイング軸方向挿入クロージャスロット内に着座するように構成される。
【０００９】
本発明の第２の態様によると、蒸気タービンのロータホイール用のクロージャ装置を提供する。本クロージャ装置は、ロータホイールの周辺部分にわたり形成された複数のフック及びグルーブを構成した接線方向雄形ダブテールを含む。スイング軸方向挿入クロージャスロットが、ロータホイールの周辺部上にスイング軸方向挿入ブレード式クロージャバケットを挿入するように接線方向雄形ダブテールの一部分を取除くことによって形成される。スイング軸方向挿入クロージャスロットは、垂直面内に半径方向曲率を構成したフック及びグルーブの軸方向端縁部を備えた軸方向配向雌形ダブテールを構成する。スイング軸方向挿入ブレード式クロージャバケットは、根元部分、プラットフォーム及びブレードを含み、また根元部分は、垂直面内に半径方向曲率を構成しかつ軸方向配向雌形ダブテールの半径方向曲率に適合した円周方向端縁部を備えた軸方向配向雄形ダブテールを形成する。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は、接線方向挿入タービンホイールにスイング軸方向挿入ブレード式クロージャバケットを備えたブレード式バケットを装着する方法を提供する。本方法は、スイング軸方向挿入クロージャスロットを通り抜けさせてタービンホイールの周辺部の周りに複数のブレード式バケットを接線方向装着するステップを含む。スイング軸方向挿入ブレード式クロージャバケットが、スイング軸方向挿入クロージャスロットにおいてスイング装着される。本方法はさらに、スイング軸方向挿入ブレード式クロージャバケットをスイング軸方向挿入クロージャスロット内に固定するステップを含む。
【００１１】
本発明のこれらの及びその他の特徴、態様並びに利点は、図面全体を通して同じ参照符号が同様の部品を表している添付図面を参照して以下の詳細な説明を読む時に良好に理解されるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ロータホイールのダブテール付き接線方向挿入バケットにおける従来技術のタービンクロージャバケット及び付随バケットを示す図。
【図２】スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットのフック及びグルーブにおける曲率半径についての簡略図。
【図３】フック及びグルーブの曲率を示すスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットについての実施形態の根元の軸方向拡大図。
【図４】クロージャスロット内のスイング軸方向挿入雌形ダブテールスロット及び周囲外周部内の接線方向雄形ダブテールを備えたロータホイールについての実施形態の周辺部セクションの斜視図。
【図５】ロータホイール上のスイング軸方向挿入雌形ダブテールクロージャスロット内に着座したスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットについての実施形態の前面側斜視図。
【図６】ロータホイール上のスイング軸方向挿入雌形ダブテールクロージャスロット内に着座したスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットについての実施形態の背面側の斜視図。
【図７】ロータホイール上に据付けられたスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットについての実施形態の接線方向図。
【図８】ロータホイールをスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットを備えた状態に装着する方法についてのフロー図。
【図９】取付け接線方向挿入付随バケット間に据付けられたスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットについての実施形態を示す図。
【図１０】スイング軸方向挿入ダブテール付きバケットをダブテール付きスロット内に保持するようになったねじり固定キーの側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の以下の実施形態は、高価なチタン（Ｔｉ）クロージャバケット、付随バケット及びバランスバケットを低コスト鋼材料で置換えるのを可能にすることを含む多くの利点を有する。接線方向挿入バケット列におけるクロージャバケットにスイング軸方向挿入クロージャダブテール装置を設けて、チタンクロージャ／付随バケットを、低コスト鋼材料を使用したバケットで置換えるのを可能にする。これらの実施形態により、相互噛合い先端シュラウドを備えたクロージャバケットをロータホイール上に据付けることが可能になる。バケット根元のスイング軸方向挿入雄形ダブテール突出部上にかつロータホイールの関連するスイング軸方向挿入雌形ダブテールスロット上に、垂直面における曲率（湾曲）を組入れることができる。この曲率により、そうでなければ隣接するバケット上の相互噛合い先端シュラウドの干渉のような障害によって妨げられる可能性があるクロージャバケットの据付けが可能になる。そのような据付けは、隣接する先端シュラウドに近接して先端シュラウドを位置決めしかつ該先端シュラウドの位置の周りでバケットの根元端部を枢動させて、バケットによって形成された円弧によりスイング軸方向挿入雄形ダブテール突出部の曲率がロータホイールの軸方向挿入雌形ダブテールスロットの曲率内に揺動（スイング）するのが可能になるようにすることによって行なうことができ、従って、スイング軸方向挿入クロージャバケットについて説明することにする。ダブテール端縁部における応力集中もまた減少させることができる。ダブテールにおける曲率の実施は、バケットにおける先端シュラウド構成又は中央スパン構成を制約するものではない。本発明のダブテール装置の使用により、先端シュラウドの設計が組立制約条件によって限定されないことが可能になり、それによって高いブレード性能が得られる。
【００１４】
本発明の実施形態によると、スイング軸方向挿入クロージャバケットのスイング軸方向挿入雄形ダブテール突出部及びロータホイール内のスイング軸方向挿入雌形ダブテールスロットにおけるダブテールに平行な垂直面内にダブテール曲率が設けられる。そのような曲率は、長尺の軸方向挿入バケットの組立を容易にするために用いるのが望ましい。ダブテールには、曲率の中心がバケットの先端シュラウド又はカバーの近傍に位置するような垂直面内における曲率が設けられる。この曲率は、ダブテール及びバケット先端間の距離（アクティブ長さに近似した）にほぼ等しい半径を有することになる。スイング軸方向挿入ダブテールスロットには、同じ曲率が設けられ、その曲率の半径はバケット及びホイールクラッシュ表面間の初期接触の位置を制御することができるように僅かに変更することができる。ダブテール曲率は、ダブテールに平行な面内に位置しかつバケット半径線を含み、従ってホイールとの組立時に容易に揺動するのを助ける。
【００１５】
図２は、スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケット（クロージャバケットとも呼ぶ）についての実施形態のフック及びグルーブにおける曲率半径についての簡略図を示している。スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケット１１０は、先端シュラウド１３０及び根元１４０の一部分を備えたベーン１２０を含む。根元１４０上の雄形スイング軸方向挿入ダブテール突出部１４５は、それらの間に配置されたグルーブ１４２を備えた複数のフック１４１を含む。フック１４１及びグルーブ１４２における曲率半径は、ほぼ先端シュラウド１３０から根元１４０まで延びる。着座レッジ１４３が、根元１４０を支持するために設けられ、そのことは、以下により詳細に説明する。着座レッジ１４３の下方に２つのフック１４１及び２つのグルーブ１４２を備えた実施形態を示しているが、フック及びグルーブの数及び寸法は、特定のバケット取付け用途に合せて決定される。
【００１６】
個々のバケットダブテール突出部１４５上における個々のフック１４１及び個々のグルーブ１４２（並びに、ロータホイール１６５内における雌形ダブテールスロット１５５（図４）の対応するフック及びグルーブ）は、半径Ｒ1１２３及び半径Ｒ2１２４によって表したような曲率の中心１８０からの特定の半径方向距離に応じて異なる曲率半径Ｒ１１９で切削することができる。曲率の中心１８０はまた、詳細に説明するようにクロージャバケットをスイング（揺動）装着するための枢動ポイントとして機能させることができる。
【００１７】
ロータホイールのダブテール曲率半径をバケットダブテール曲率よりも僅かに小さく保つことによって、タービン運転時にバケット及びホイールダブテール間の初期接触がダブテールの中央部１５３において発生しかつバケット荷重が増大するにつれて接触が端縁部１５４に拡大することになるのを保証することができる。バケットダブテール及びホイールダブテール間で適切な曲率差を用いた場合には、３ポイント接触を達成することができ、その場合に、１つの接触ポイントは接触面上に形成されかつ２つの接触ポイントは非接触面上に形成される。非接触面間並びに接触面間の間隙は、小さい角度でのカバー回転に適応するのに十分なスペースが得られるように設計することができる。さらに、ホイールダブテール曲率を最適化して、特定の用途における要件に対して応力分布を修正することができる。
【００１８】
図３は、フック１４１及びグルーブ１４２の曲率を示すクロージャバケット１１０についての実施形態の根元１４０の軸方向拡大図を示している。本発明の１つの実施形態は、プラットフォーム１１５の支持根元部１４７の下方に２つのフック１４１及び２つのグルーブ１４２を含むが、フック及びグルーブのその他の数及び構成を本発明の技術的範囲内で考えることができる。プラットフォーム１１５の各接線方向側面上には、半円形保持ピンスロット１１６が形成される。プラットフォーム１１５の外表面１４４は、バケット１１０がロータホイール１６５に取付けられる（図９）と、ロータホイールの上方に連続した外側半径方向表面を形成することができる。
【００１９】
図４は、クロージャスロット内のスイング軸方向挿入雌形ダブテールスロット及び周囲外周部内の接線方向雄形ダブテールを備えたロータホイールの周辺部セクションの斜視図を示している。ロータホイール１６５の周辺部セクションは、周囲外周部内にスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケット１１０（図５）のためのクロージャスロット１６０と接線方向挿入ダブテール付きバケット（図９）のための接線方向雄形ダブテール１７０とを含む。接線方向雄形ダブテール１７０は、接線方向挿入ダブテール付きバケット３２５（図９）に係合するようになった複数のフック１７１及びグルーブ１７２、１７３を含む。クロージャスロット１６０は、スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０（図５）を半径方向に保持するようになった雌形スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５をハウジングブロック１６１内に含む。雌形スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５は、クロージャスロット１６０の各側に対する接線方向雄形ダブテール１７０間においてハウジングブロック１６１内に軸方向及び接線方向中央に配置することができる。ハウジングブロック１６１は、前方面１６２及び同様の後方面（図６）を含む。雌形スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５は、接線方向側に複数のフック１５６及びグルーブ１５７並びに底面グルーブ１５９を含むことができる。各接線方向側１５８はさらに、着座レッジ１４３を含むことができる。スロット１５５のフック１５６、グルーブ１５７、１５９、並びに着座レッジ１４３は、垂直面内に曲率を含んで、その曲率の中心が、挿入することになるスイング軸方向挿入バケット１１０（図５）の先端又はカバー１３０（図２）の近傍に位置するようになる。その半径は、スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０（図５）並びにスイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５のフック１５６及びグルーブ１５７、１５９におけるクラッシュ面間の初期接触の位置を制御することができるように僅かに変化させることができる。軸方向スロット１８５は、クロージャブロック１６１の下方グルーブ１５９の内側半径方向部分に切削加工することができる。軸方向スロットは、クロージャブロック１６１の前方面１６２から後方面１６３まで（図６）延びる。軸方向スロット１８５は、クロージャブロック１６１内にねじり固定キー（図５及び図６）を据付けて、バケット根元１４０のスイング軸方向挿入ダブテール１４５を軸方向に固定するために使用することができる。
【００２０】
図５は、ロータホイール上のスイング軸方向挿入雌形ダブテールクロージャスロット内に着座したスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケットの前面側斜視図を示している。ねじり固定装置１８６のハーフヘッド１８７を内側半径方向に回転させ、それにより、雌形スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５（図４）内にダブテール突出部１４５を挿入するのを可能にする。スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０における根元１４０のダブテール突出部１４５は、クロージャスロット１６０の取付けブロック１６１の雌形スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５（図４）内に完全に着座した状態で示している。支持根元部１４７が、ダブテール突出部１４５をプラットフォーム１１５と接合する。プラットフォーム１１５は、ベーン１２０を支持している。プラットフォーム１１５はさらに、隣接する接線方向ダブテール付きバケット（図示せず）に係合する半径方向保持ピン１１７を受けるようになった軸方向凹部１１６を含むことができる。図６は、固定位置に回転させてダブテール突出部１４５を保持するようになったねじり固定装置を示している。
【００２１】
図１０は、スイング軸方向挿入ダブテール付きバケットをダブテール付きスロット内に保持するようになったねじり固定キー１８６の側面図を示している。ねじり固定キー１８６は、その各端部にヘッドを備えた中央ピン１９３を含む。中央ピン１９３の第１の端部における前方ヘッド１８９は、ハーフヘッド１８７として形成されかつステーキングタブを含む。中央ピン１９３の第２の端部における後方ヘッド１９１は、ステーキングタブを備えたハーフヘッドとして形成される。ロータホイール１６５のクロージャブロック１６１（図４）内のチャネル１８５は、中央ピン１９３に合った寸法になっている。中央ピン１９３の長さ１９４は、チャネル１８５の長さ（図示せず）に一致するように設定されて、ハーフヘッド１８７がクロージャブロック１６１の前方面１６２（図４）の外側に位置しかつ中央ピン１９３の後方ハーフヘッド１９１がクロージャブロック１６１の後方面１６３の外側に位置するようになる。スイング軸方向挿入バケット１１０（図３）を据付ける前に、ねじり固定キー１８６をそのハーフヘッド１８７、１９１が内向き半径方向に配向される（図９）ように位置決めする。次に、ねじり固定装置１８６を雌形スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５の下方のチャネル１８５内に下降させて、スイング軸方向挿入ダブテールスロット１５５内へのスイング軸方向挿入ダブテール付き突出部１４５の挿入を可能にする。スイング軸方向挿入ダブテール付き突出部１４５がダブテールスロット１５５内に取付けられると、スイング軸方向挿入ダブテール付き突出部１４５の下方部分を覆うようにねじり固定キー１８６のハーフヘッド１８７、１９１を外向き半径方向に回転させて、ダブテール突出部１４５を所定の位置に固定する（図６）。
【００２２】
図６は、ロータホイール１６５上のスイング軸方向挿入雌形ダブテールクロージャスロット１５５内に着座したスイング軸方向挿入クロージャバケット１１０の背面側斜視図を示している。スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０における根元１４０のダブテール突出部１４５は、クロージャスロット１６０の取付けブロック１６１の雌形スイング軸方向挿入ダブテールクロージャスロット１５５内に完全に着座している。根元１４０はさらに、ダブテール突出部１４５の上方にかつ該ダブテール突出部をプラットフォーム１１５と接合した支持根元部１４７を含む。プラットフォーム１１５は、ベーン１２０を支持している。ねじり固定キー１８６の両方のヘッド１８７及び１９１は、軸方向運動に対してバケット１１０を所定の位置に支持する。
【００２３】
図７は、ロータホイール１６５内へのスイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケット１１０の据付けについての側面図を示している。バケット１１０の先端シュラウド１３０を、該バケットに対する相補形フック及びグルーブを備えたロータホイール１６５の上方に位置決めする。先端シュラウド１３０は、バケットがロータホイール１６５の雌形ダブテールスロット１５５への入口に近接して位置するように半径の中心１８０に位置決めされる。先端シュラウド１３０を半径の中心１８０に維持することによって、バケット１１０は、円弧１９５により雌形ダブテールスロット１５５と係合状態になるように揺動させることができる。他のバケット（図示せず）が既に所定の位置に配置されている場合には、先端シュラウド１３０は最初に、隣接するバケットにおける先端シュラウド（図示せず）間に配向させることができる。
【００２４】
ロータホイールの軸方向挿入ダブテール付きスロット上にスイング軸方向挿入クロージャバケットを組立てる方法を説明する。本方法は、連接先端シュラウドのような構造部の干渉を回避する。本方法は、これまで従来型の軸方向挿入バケットを取付けるのに必要とされてきた装置取付け固定具の必要性を排除することができる。図８は、ロータホイールのスイング軸方向挿入ダブテール付きスロット上にスイング軸方向挿入クロージャバケットを組立てる方法についてのフロー図を示している。ステップ２１０では、垂直面内にクロージャスロットのフック及びグルーブの曲率を備えかつさらにクロージャスロットの各円周方向側においてロータホイールの周りに接線方向ダブテールを備えたスイング軸方向挿入クロージャスロットを有するロータホイールを準備する。ステップ２２０では、スイング軸方向挿入クロージャスロットに対応しかつ垂直面内に対応する曲率を備えたダブテール根元を有するスイング軸方向挿入クロージャバケットと接線方向挿入根元を備えた複数のバケットとを準備する。バケット及びホイールダブテール間に適切な曲率を備えた場合には、バケット及びホイールフック間の３ポイント接触を得ることができる。
【００２５】
特定の用途に応じて、ステップ２２０は、ベーン干渉に対応するようになったより大きなピッチを有するロータホイール上に最終バケットスペースを形成することができる。ステップ２３０では、組立てられる最終バケットのブレードには、トリムした後縁を形成して干渉を回避することができる。
【００２６】
ステップ２４０では、クロージャスロットの各側における最終接線方向挿入バケットスロットのみが開口状態になるまで、クロージャスロットを通してロータホイールの周辺部の周りに接線方向挿入ダブテール付き根元を備えた複数のバケットを取付けるステップを行なう。ステップ２４５では、そのプラットフォーム内に保持ピンを挿入するようになった軸方向スロットを備えた状態になった２つの最終接線方向挿入バケットを装着する。ステップ２４７では、ねじり固定キーをクロージャブロックのねじり固定キースロット内に挿入する。ステップ２５０では、先端シュラウドがその最終取付け位置に近接してまたバケット根元のフック及びグルーブの湾曲表面から半径方向外側にありかつ曲率半径にほぼ等しい距離で間隔を置いた枢動ポイントに配置されるような位置に、スイング軸方向挿入クロージャバケットを位置決めする。ステップ２６０では、スィング軸方向挿入クロージャバケットを先端シュラウドにおける枢動ポイントで枢動させるステップを行なう。ステップ２７０では、スィング軸方向挿入クロージャバケットのダブテールを枢動ポイントの周りで回転させて、軸方向挿入ダブテール突出部を軸方向挿入クロージャスロット内に挿入する。ステップ２８０では、ねじり固定キーを回転させて、ハーフヘッドがクロージャスロット内でのバケットの軸方向運動を阻止するようにする。ステップ２９０では、スィング軸方向挿入クロージャバケット及び隣接する接線方向挿入バケット間の軸方向凹部内に軸方向保持ピンを挿入する。後続バケットを組立てる場合には、最初に先端シュラウドをほぼその最終取付け位置に位置決めし、かつスィング軸方向挿入ダブテールをロータホイール内のスロットと噛合わせながら先端シュラウドに小さな回転角度を与えるのみであるので、隣接する先端シュラウドとの間における干渉を回避することができる。
【００２７】
図９は、スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０が事前に据付けられた接線方向挿入バケット３１５間でロータホイール１６５の相補形スイング軸方向挿入ダブテールクロージャスロット１５５内に据付けられている蒸気タービン１００を示している。スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０の先端シュラウド１３０は、該バケット１１０が半径方向３５０に対してスイング（揺動）角度α３６０で配置されるので、隣接するバケット３１５のベーン３２０の頂部の先端シュラウド３３０に近接して設置される。スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０のフック１４１及びグルーブ１４２（図３）並びにスイング軸方向挿入クロージャスロット１５５のフック１５６及びグルーブ１５７（図４）は、バケットの有効長さに近似する半径に切削加工することができる。スイング軸方向挿入クロージャバケット１１０のダブテール突出部１４０は、先端シュラウド１３０を所定の位置に維持しながら、クロージャスロット１５５内の所定の位置に回転させることができる。ねじり固定キー１８６は、ハーフヘッド１８７を半径方向内向きに回転させて、バケット１１０を着座させた状態で該バケット１１０のダブテール突出部１４５が該ねじり固定キー上を摺動するのを可能にした状態で、クロージャブロック１６１の軸方向スロット１８５内に据付けられる。バケットが取付けられると、バケット１１０のプラットフォーム１１５のスロット１１６及びバケット３２５のプラットフォーム３２６のスロット１９０内に半径方向保持ピン１１７を挿入する。
【００２８】
本明細書では様々な実施形態を説明しているが、これらの実施形態における要素の様々な組合せ、変更又は改良を行なうことができまたそれらが本発明の技術的範囲内にあることは、本明細書から分かるであろう。
【符号の説明】
【００２９】
５  タービンクロージャ装置
１０  付随バケット
１１  ベーン
１２  根元
１４  雌形ダブテール
１５  クロージャスロット
２０  接線方向雄形ダブテール
２５  ロータホイール
３０  クロージャバケット
３１  ベーン
３２  根元
３３  タング
３４  半円形スロット
３５  保持キー
４２  タングの軸方向孔
４３  雄形ダブテールの軸方向孔
４５  ノッチ
４６  保持ピン
１００  蒸気タービン
１１０  スイング軸方向挿入ダブテールクロージャバケット
１１５  プラットフォーム
１１６  プラットフォームの半円形保持ピンスロット
１１７  半径方向保持ピン
１１９  曲率半径Ｒ
１２０  ベーン
１２３  半径Ｒ1
１２４  半径Ｒ2
１３０  先端シュラウド
１４０  根元
１４１  フック
１４２  グルーブ
１４３  着座レッジ
１４４  プラットフォームの外表面
１４５  雄形スイング軸方向挿入ダブテール突出部
１４７  外表面
１５３  中央部
１５４  端縁部
１５５  雌形ダブテールスロット
１５６  フック
１５７  グルーブ
１５９  グルーブ
１６０  クロージャスロット
１６１  取付けブロック
１６２  前方面
１６３  後方面
１６５  ロータホイール
１７０  接線方向雄形ダブテール
１７１  フック
１７２  グルーブ
１７３  グルーブ
１８０  半径の中心、曲率の中心
１８５  チャネル
１８６  ねじり固定キー
１８７  ハーフヘッド
１８９  前方ヘッド
１９０  スロット
１９１  後方ヘッド
１９３  中央ピン
１９４  中央ピンの長さ
１９５  円弧
３１５  バケット
３２０  ベーン
３２５  バケット
３２６  プラットフォーム
３３０  先端シュラウド
３５０  半径方向
３６０  スイング（揺動）角度α
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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