(57)【要約】【課題】  本発明は、連結構造を特に工夫することなく蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造である溝部に作用する応力を低減することが可能な蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製作時に、定常運転以上の遠心力を蒸気タービンロータの溝部に負荷させ、連結構造に圧縮残留応力を作用させる。製作時に定常運転以上の遠心力を負荷させる方法としては、正規の蒸気タービン動翼より重量を重くしたダミー動翼を蒸気タービンロータの溝部に植え込み回転させるか、蒸気タービンロータの溝部に正規の蒸気タービン動翼の溝部を植え込み定常運転以上の回転速度で回転させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン動翼の根元部の溝部を蒸気タービンロータの溝部に植え込み蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体を製造する方法において、
前記蒸気タービンの溝部に正規の蒸気タービン動翼より重量を重くしたダミー動翼の溝部を植え込み回転させることにより遠心力を負荷させて前記蒸気タービンロータの溝構造に圧縮残留応力を作用させ、その後、前記蒸気タービロータの溝部に正規の蒸気タービン動翼の溝部を植え込むようにしたことを特徴とする蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製造方法。
【請求項２】
蒸気タービン動翼の根元部の溝部を蒸気タービンロータの溝部に植え込み蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体を製造する方法において、
前記蒸気タービン動翼の溝部を、前記蒸気タービンロータの溝部に植え込み、その後、定常運転以上の回転速度により連結体を回転させることにより遠心力を負荷させて前記蒸気タービンロータの溝構造に圧縮残留応力を作用させることを特徴とする蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造は、高遠心力下で蒸気タービン動翼を蒸気タービンロータに保持する必要があるため、複雑な形状をした溝構造で連結されている。このため連結部の溝には応力集中が作用し、運転中に高応力が作用している。蒸気タービンの低圧後流段側の段落では、運転中に湿り蒸気となる段落があり、湿り蒸気となる段落で溝部に高応力が作用すると、応力腐食割れ（ＳＣＣ）が発生する可能性がある。特に蒸気タービンロータに損傷が生じると蒸気タービンロータ全体を更新する必要がある。
【０００３】
尚、軸方向挿入型の翼根元部と翼溝に発生する局所応力の増加を抑制する構造として、例えば、特許文献１に記載のものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８３６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、構造を工夫することにより応力を低減させるようにしている。
【０００６】
本発明は、構造を特に工夫することなく蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造である溝部に作用する応力を低減することが可能な蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明では、蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結体の製作時に、定常運転以上の遠心力を蒸気タービンロータの溝構造に負荷させ、蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造に圧縮残留応力を作用させるようにしたものである。
【０００８】
製作時に定常運転以上の遠心力を負荷させる方法としては、ロータに植え込む溝部を有する正規の蒸気タービン動翼より重量を重くしたダミー動翼を植え込み、回転させることにより定常運転時に発生する遠心力よりも大きな遠心力を蒸気タービンロータの溝構造に負荷させ、その後、正規の蒸気タービン動翼を植え込むようにする。
【０００９】
または、蒸気タービンロータの溝部に正規の蒸気タービン動翼の溝部を植え込んだ後に、定常運転以上の回転速度による遠心力を負荷させるようにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蒸気タービンロータの溝構造の高応力部に、製作時に定常運転に発生する遠心力よりも大きな遠心力を負荷させ、圧縮残留応力を作用させるようにしているので、蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造である溝部に運転中に作用する応力を低減することができる。
【００１１】
特に、蒸気タービン低圧段の湿り蒸気となる段落においても、蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造である溝部に運転中に作用する応力を低減することができるので、ＳＣＣが発生する可能性を低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【００１３】
図２に本発明が適用される蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造の一例を示す。蒸気タービン動翼は、蒸気タービン動翼の翼部１１と、蒸気タービンロータの溝部２１に植え込まれる蒸気タービン動翼の溝部（翼根元部）１２から構成される。蒸気タービン動翼の溝部１２が蒸気タービンロータの溝部２１に蒸気タービンロータの軸方向から挿入され、蒸気タービンロータと蒸気タービン動翼の連結体が構成される。連結構造である溝部には、定常運転速度での高遠心力下においても蒸気タービン動翼を蒸気タービンロータに保持する必要があるため、複雑な溝形状をしており、局所的に応力集中による高応力が作用する。
【００１４】
次に図１を用いて本発明の一実施例であるダミー動翼を用いて連結体を製造する方法を説明する。
【００１５】
本実施例においては、本来、正規の蒸気タービン動翼を植え込む蒸気タービンロータの溝部２１にダミー動翼３１（ダミー動翼の溝部３２）を植え込む。その後、この連結体を回転させ、連結部に遠心力を作用させる。ダミー動翼３１は正規の蒸気タービン動翼よりも重量が重いため、低い回転速度で正規の蒸気タービン動翼が与える遠心力以上の遠心力を作用させることができる。その後、ダミー動翼を取り外し、図２に示すように、正規の蒸気タービン動翼を蒸気タービンロータに取付ける。
【００１６】
図３に製作時に定常運転速度以上の遠心力を負荷させ、圧縮残留応力を作用させた場合の高応力部の作用応力変化を示す。製作時に定常運転速度以上の遠心力を作用させることにより、高応力部が塑性変形を生じる。その後、遠心力を取り除く(回転速度を０とする)と塑性変形が生じたことにより、高応力部に圧縮の残留応力が生じる。定常運転中の遠心力は、この製作時に作用させた遠心力よりも低いため、定常運転中に作用する応力は圧縮残留応力により低下する。ＳＣＣは局所的に作用する応力の絶対値によるため、運転中に作用する応力を圧縮残留応力により低下させることにより、ＳＣＣが発生する可能性を低く抑えることができる。
【００１７】
また、蒸気タービン動翼及び蒸気タービンロータの強度に余裕がある場合は、製作時に本来（正規）の蒸気タービン動翼を植え込んだ状態で定常運転速度以上の回転速度とし、定常運転速度以上の遠心力を作用させることによっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例である、蒸気タービンロータにダミー動翼を植え込んだ状態を示す図である。
【図２】本発明が適用される蒸気タービン動翼と蒸気タービンロータの連結構造の一例を示す図である。
【図３】本発明による局所応力低下の概念図である。
【符号の説明】
【００１９】
１１  蒸気タービン動翼の翼部
１２  蒸気タービン動翼の溝部
２１  蒸気タービンロータの溝部
３１  ダミー動翼
３２  ダミー動翼の溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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