(57)【要約】【課題】翼列干渉励振力を低減する非対称静翼構造を容易に変更，調整可能とし、しかも低コストでこれを実現した回転機械の静翼構造を提供する。【解決手段】静翼１は、車室内部の図示しない溝に挿入されて車室軸方向の位置決めを行う外側静翼環２と、ロータ４の外周面との間から空気流れの漏洩を防止するシール装置ｓを内周面に備えた内側静翼環３との間に固定されている。具体的には、静翼１の一端より外側に延びるボルト１ａが、外側静翼環２に開けられた取付孔２ａに挿通され、ナット５により締結されている。また、静翼１の他端より内側に延びるボルト１ｂが、内側静翼環３に開けられた取付孔３ａに挿通され、ナット６により締結されている。そして、外側静翼環２に開けられた取付孔２ａの配列ピッチを任意の異なる寸法とし、また、内側静翼環３に開けられた取付孔３ａの配列ピッチをこれに対応するように設定する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側静翼環と内側静翼環との間に全周に渡って静翼を配列し、該静翼の後流側に配列された動翼内へ流入する空気が所定の流れとなるように制御する回転機械の静翼構造において、
前記各静翼環に、前記静翼を周方向に異なる配列ピッチで取り付ける取付孔を設けたことを特徴とする回転機械の静翼構造。
【請求項２】
前記取付孔をバカ穴或いは周方向に延びる長穴としたことを特徴とする請求項１に記載の回転機械の静翼構造。
【請求項３】
外側静翼環と内側静翼環との間に全周に渡って静翼を配列し、該静翼の後流側に配列された動翼内へ流入する空気が所定の流れとなるように制御する回転機械の静翼構造において、
前記静翼のシュラウド間に挟み込まれて該静翼を周方向に異なる配列ピッチで位置決めするピースを設けたことを特徴とする回転機械の静翼構造。
【請求項４】
前記静翼のシュラウドに、該静翼のリスタガーを行うための切削代を設けたことを特徴とする請求項３に記載の回転機械の静翼構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機やタービン等の回転機械における静翼構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、圧縮機やタービン等の回転機械においては、後流側に配列された動翼内へ流入する空気流れを、所定の流れとなるように制御する静翼が設けられている。このような静翼は、例えばそれぞれ円環状の外側静翼環と内側静翼環との間を、全周に渡って所定の間隔を設けて配列されており、その周方向の配列が、従来は等ピッチでなされていた。
【０００３】
ところが、このように構成された静翼の例えば下流側においては、いわゆるノズルウェーク（速度損失）が発生するので、圧力分布が周方向で変化し、空気の流れが不均一な状態となる。このような不均一な状態が生じた静翼の例えば下流側を動翼が通過することによって、動翼には不均一状態の流れによるいわゆる翼列干渉励振力が作用する。
【０００４】
さらに、静翼は円周方向に等間隔に配置されているため、不均一状態の流れも周方向に等間隔に発生し、動翼は一定の周期の翼列干渉励振力を全周に渡って受けることになる。そして、動翼に作用する励振力の周波数が、動翼の固有振動数と一致するような場合には、動翼に共振が発生し、過大な応力が加わって不都合が生じることとなる。
【０００５】
そこで、このような翼列干渉励振力を低減するために、従来より、いわゆる非対称静翼構造が採用されている。これについては、例えば特開平８−６１００２号公報に記載されている如く、蒸気タービンのダイヤフラムとして、複数の異なるピッチの組合せで配列したノズルを蒸気タービンに使用する構成のものが開示されている。
【０００６】
また、特開平９−２５６８０２号公報に記載されている如く、ラジアル型ガスタービンのノズル環として、ラジアルガスタービンのノズルブロックを分割し、相隣接するもの同士ではノズルピッチを異ならせた異種類のものが来るように、ノズル環を形成した構成のものが開示されている。
【０００７】
さらに、特開平１１−２００８０８号公報に記載されている如く、圧縮機静翼として、静翼の円周方向の配置が、空気流路の上半部と下半部とでは、異なるピッチ角で配置される構成のものが開示されている。これらは何れも本出願人により出願されたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の構成では、翼列干渉励振力を低減する性能をより向上させた非対称静翼構造とするために、いくらかの設計検討が必要であり、また一旦製作すると容易には変更できないため、開発のために余分な時間及び労力を要し、コストアップの要因となっていた。
【０００９】
本発明は、このような問題点に鑑み、翼列干渉励振力を低減する非対称静翼構造を容易に変更，調整可能とし、しかも低コストでこれを実現した回転機械の静翼構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、外側静翼環と内側静翼環との間に全周に渡って静翼を配列し、その静翼の後流側に配列された動翼内へ流入する空気が所定の流れとなるように制御する回転機械の静翼構造において、前記各静翼環に、前記静翼を周方向に異なる配列ピッチで取り付ける取付孔を設けたことを特徴とする。また、前記取付孔をバカ穴或いは周方向に延びる長穴としたことを特徴とする。
【００１１】
或いは、外側静翼環と内側静翼環との間に全周に渡って静翼を配列し、その静翼の後流側に配列された動翼内へ流入する空気が所定の流れとなるように制御する回転機械の静翼構造において、前記静翼のシュラウド間に挟み込まれてその静翼を周方向に異なる配列ピッチで位置決めするピースを設けたことを特徴とする。また、前記静翼のシュラウドに、その静翼のリスタガーを行うための切削代を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る静翼が設けられるガスタービン圧縮機の部分縦断面を模式的に示す図である。本実施形態では、同図に示すように、静翼１は、車室内部の図示しない溝に挿入されて車室軸方向の位置決めを行う外側静翼環２と、ロータ４の外周面との間から空気流れの漏洩を防止するシール装置ｓを内周面に備えた内側静翼環３との間に固定されている。
【００１３】
具体的には、静翼１の一端より外側に延びるボルト１ａが、外側静翼環２に開けられた取付孔２ａに挿通され、ナット５により締結されている。また、静翼１の他端より内側に延びるボルト１ｂが、内側静翼環３に開けられた取付孔３ａに挿通され、ナット６により締結されている。なお、静翼１本体側に雌ねじを切り、これを静翼環にボルト止めする構造としても良い。また、動翼７は静翼１の下流側でロータ４の外周面に取り付けられており、ロータ４と共に回転する。
【００１４】
このような構成において、外側静翼環２に開けられた取付孔２ａの配列ピッチを任意の異なる寸法とし、また、内側静翼環３に開けられた取付孔３ａの配列ピッチをこれに対応するように設定すれば、上述した非対称静翼構造を容易に実現することができる。そして、各静翼環を別の配列ピッチの取付孔を持つものに取り替えるだけで、その非対称静翼構造を容易に変更することができる。
【００１５】
さらに、締結されていたナットを緩めて静翼１をボルト周りに回動させ、再びナットで固定することにより、いわゆるリスタガー（角度調整）を行うことができるので、これにより低コストで性能向上を図ることが可能となる。その他、取付孔２ａ，３ａを例えばバカ穴或いは静翼環の周方向に延びる長穴等としておけば、静翼の配列ピッチを微調整することができ、低コストで性能向上を図ることが可能となる。
【００１６】
図２は、本発明の第２の実施形態に係る静翼の縦断面を模式的に示す図である。また図３は、静翼を車室の内側から見た様子を模式的に示す図である。本実施形態では、図２に示すように、静翼１はその一端に外側シュラウド１ｃが設けられ、他端に内側シュラウド１ｄが設けられている。そして、外側静翼環２のアンダーカットを有する溝２ｂに外側シュラウド１ｃがはめ込まれ、内側静翼環３のアンダーカットを有する溝３ｂに内側シュラウド１ｄがはめ込まれて、静翼１が外側静翼環２と内側静翼環３との間に固定されている。
【００１７】
また、図３に示すように、各外側シュラウド１ｃの間にはピース８が挟み込まれている。このピース８も例えば外側静翼環２の溝２ｂにはめ込まれた状態となっている。また図示しないが、各内側シュラウド１ｄの間にも同様にしてピースが挟み込まれている。これも例えば内側静翼環３の溝３ｂにはめ込まれた状態となっている。この構成により、静翼１を全周に渡って任意のピッチで位置決めし、固定することができる。
【００１８】
また、上記静翼のシュラウド間に挟み込まれるピースの代わりに、シール性を有するケーシングに板バネ等の弾性部材を内蔵したものを設けた構成としても良い。これにより、静翼間のダンピングを行い、振動低減を図ることが可能となる。
【００１９】
図４は、他の構造の静翼を車室の内側から見た様子を模式的に示す図である。上記第２の実施形態の構成において、同図（ａ）に示すように、外側シュラウド１ｃを予め大きめに作成しておき、同図（ｂ）に斜線で示すように切削を行って修正する、いわゆる切削代を設けた構成とすることができる。これは、内側シュラウド１ｄについても同様である。これにより、リスタガーを行うことができ、性能向上を図ることが可能となる。
【００２０】
その他、静翼と動翼が車室軸方向に多段に配置された構成において、上記第１或いは第２の実施形態の構造を採用することにより、隣接する段の静翼同士でノズルウェークの流入位置を調整し、いわゆるクロッキングを行うことができる。そして、これにより、性能向上を図ることが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、翼列干渉励振力を低減する非対称静翼構造を容易に変更，調整可能とし、しかも低コストでこれを実現した回転機械の静翼構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静翼が設けられるガスタービン圧縮機の部分縦断面を模式的に示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る静翼の縦断面を模式的に示す図。
【図３】静翼を車室の内側から見た様子を模式的に示す図。
【図４】他の構造の静翼を車室の内側から見た様子を模式的に示す図。
【符号の説明】
１　　静翼
２　　外側静翼環
３　　内側静翼環
４　　ロータ
５，６　　ナット
７　　動翼
８　　ピース
ｓ　　シール装置
【図１】
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【図２】
2004084572.tif 000004
【図３】
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【図４】
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