(57)【要約】本発明は軸方向（５）に移動可能なキー（７）を有するタービン翼固定装置（１）に関し、そのキー（７）は引張り手段（８）によって軸方向（５）に移動され、これによって、軸方向（５）における力が生ずる。この軸方向（５）の力は、タービン翼（２）が翼保持体（４）に押し付けられるようにする働きをする。これによって、効果的なタービン翼固定装置（１）が生ずる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向（５）に移動可能なキー（７）を有し、引張り手段（８）がそのキー（７）と、引張り手段（８）によってキー（７）が軸方向（５）に移動されるように協働し、前記キー（７）が、このキー（７）の軸方向（５）における運動が被固定タービン翼（２）に半径方向（６）に向いた力を生じさせるように形成されていることを特徴とするタービン翼固定装置（１）。
【請求項２】
キー（７）が被固定タービン翼（２）における相応した当接面（９）に接していることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項３】
キー（７）が相応したロータ表面に相応する当接面（２３）に接していることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項４】
ロータ表面に相応する当接面（２３）を有する切削加工テーパ部品（２０）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項５】
切削加工テーパ部品（２０）が翼保持体（４）の相応した受け溝（１９）内に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項６】
引張り手段（８）がキー（７）における雌ねじにねじ込まれるねじボルト（１０）を有していることを特徴とする請求項１に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項７】
引張り手段（８）のキー（７）からの意図しない緩みが阻止されるように形成された止め部材（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項８】
止め部材（１５）が薄板として形成され、この薄板の引張り手段（８）の箇所での折り曲げあるいは縁曲げによって引張り手段（８）の止めが行われることを特徴とする請求項７に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項９】
半径方向（６）におけるばね力を与えるための止め手段（１６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項１０】
止め手段（１６）が皿ばねとして形成されていることを特徴とする請求項９に記載のタービン翼固定装置（１）。
【請求項１１】
止め手段（１６）が受け溝（１７）内に配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のタービン翼固定装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体機械におけるタービン翼固定装置に関する。
【０００２】
そのタービン翼固定装置は一般に例えば蒸気タービンのような流体機械のロータに動翼を固定するために利用され、そのタービン翼固定装置はロータの回転時に高速回転する。そのロータの高速回転によって、動翼は大きな遠心力を受ける。従って、そのタービン翼脚は大きな力を受け、翼保持体における取付け溝内で半径方向外側に強く押される。また、翼は大きな振動負荷を受け、このために、その取付け溝に機械的損傷、材料疲労、腐食が生じ、また取付け溝の内部における翼脚の変位運動が生ずる。
【０００３】
取付け溝の内部に翼脚を固定するために、例えば金属キー、ばねリングやシール部材のような種々の方式が知られている。金属キーは確かに取付け溝の内部に翼脚を軸方向並びに半径方向に係止するが、大きな翼の場合、かかる金属キーでは、翼の回転中に半径方向における十分な保持力を発生することが難しい。皿ばねはラジアル保持力しか発生せず、取付け溝の長手方向に係止するために補助的経費を必要とする。また皿ばねに対して組立中に経費のかかる測定が必要となる。シール部材としては常に２個の部材が必要であり、さらにその組立時にそれらの部材の部分的な手作業加工が必要とされる。
【０００４】
本発明の課題は、翼保持体におけるタービン翼の精密で振動の少ない保持が長い運転期間にわたり保証されるタービン翼固定装置を提供することにある。
【０００５】
この課題は、軸方向に移動可能なキーを有し、引張り手段がそのキーと、引張り手段によってキーが軸方向に移動されるように協働し、前記キーが、このキーの軸方向における運動が被固定タービン翼に半径方向に向いた力を生じさせるように形成されている、タービン翼固定装置によって解決される。
【０００６】
本発明は、翼保持体に保持される被固定タービン翼が半径方向作用力によって固定されねばならないという考えから出発している。この場合、引張り手段がキーを軸方向に動かす目的を負っている。キーのこの動きによって、タービン翼に半径方向に作用するラジアル力が生ずる。タービン翼の半径方向における小さな動きによって翼脚が翼保持体に押し込められる。これによって、タービン翼は傾き運動がほとんど防止されるように固定される。
【０００７】
有利な実施態様は従属請求項に記載されている。即ち、キーが被固定タービン翼における相応したタービン翼脚当接面に接していることが有利である。これによって、できるだけ良好な力伝達を得るために、キーおよび／又はタービン翼を単純且つ安価に製造する方式が得られる。
【０００８】
他の有利な実施態様において、キーが相応したロータ表面に相応する当接面に接している。これはタービン翼固定装置の異なった形成方式である。この有利な実施態様では、タービン翼脚に傾斜くさび面を当てる代わりに、キーを翼保持体における相応した傾斜くさび面に当てることが提案されている。これは翼脚が特別に加工される必要がないという利点を有する。また、これは翼脚における力伝達に有利に作用する。
【０００９】
他の有利な実施態様において、ロータ表面に相応する当接面を有する切削加工テーパ部品が設けられている。これは、その切削加工テーパ部品がはめ込まれる受け溝を翼保持体に設けるだけで済むという利点を有する。その切削加工テーパ部品は量産できる。これによって、翼保持体はその受け溝しか必要とされないので簡単に製造できる。
【００１０】
他の有利な実施態様において、引張り手段がキーにおける雌ねじにねじ込まれるねじボルトを有している。これによって、単純な手段によって引張り手段が、容易に製造できるように改良形成される。その引張り手段が回されることによって、キーが動かされる。そのねじピッチの大きさに応じて、タービン翼脚に伝達可能な力が異なる。
【００１１】
他の有利な実施態様において、引張り手段のキーからの意図しない緩みが阻止されるように形成された止め部材が設けられている。これによって、キーを確実に位置固定することができ、その止め部材によって緩みが防止される。
【００１２】
この止め部材が薄板として形成され、この薄板の引張り手段の箇所での折り曲げあるいは縁曲げによって引張り手段の止めが行われることが有利である。これによって、当然にボルト頭部などを有する引張り手段をこの止め部材で非常に単純に固定することができる。その薄板の単純な折り曲げは引張り手段を止めるために十分足りる。
【００１３】
他の有利な実施態様において、半径方向におけるばね力を与えるための止め手段が設けられている。その止め手段は低速回転範囲において溝の広がりを補償する。
【００１４】
この止め手段が皿ばねとして形成されていることが有利である。
【００１５】
以下図を参照して本発明に基づくタービン翼固定装置の実施例を詳細に説明する。
【００１６】
図１にタービン翼固定装置１が斜視図で示されている。タービン翼２は翼脚３を有している。この翼脚３は公知のように断面クリスマスツリー状脚として形成されており、翼保持体４に取り付けられている。翼保持体４はその翼脚３に対応して形成された断面クリスマスツリー状取付け溝を有している。タービン翼２は軸方向５並びに半径方向６に固定されねばならない。この翼保持体４は例えばロータとすることができる。
【００１７】
図２，３にタービン翼固定装置１が断面図で示されている。このタービン翼固定装置１は軸方向５に移動可能なキー７を有し、このキー７が引張り手段８によって軸方向５に移動されるように、引張り手段８がそのキー７と協働する。そのキー７はタービン翼脚当接面９に接している。タービン翼脚当接面９に対するキー７の変位によって、半径方向６における力が生ずる。
【００１８】
引張り手段８はねじボルト１０を有している。キー７はそれに対応した雌ねじ１２を備えた孔１１を有している。引張り手段８を回すとキー７が軸方向５に動く。その引張り手段８は通常のボルト頭部１３を有している。そのボルト頭部１３は六角頭１４として形成することができ、市販のスパナで回せる。この場合、予め決められたトルクが設定できる。
【００１９】
タービン翼固定装置１は止め部材１５で形成されている。この止め部材１５は引張り手段８のキー７からの意図しない緩みを阻止する。そのために止め部材１５は薄板として形成されている。引張り手段８の止めはその引張り手段８の箇所における薄板の折り曲げあるいは縁曲げによって行われる。引張り手段８の回わりを阻止するために、その薄板は当然にボルト頭部１３の箇所で折り曲げられる。
【００２０】
さらにタービン翼固定装置１は、半径方向６にばね力を与えるために形成されたもう１つの止め手段１６を有している。その止め手段１６は皿ばねとして形成され、受け溝１７内に配置されている。
【００２１】
図４に翼保持体が斜視図で示され、ここではタービン翼２は示されていない。キー７が細長く形成され、はめ合い溝１８内に配置されている。
【００２２】
図５にタービン翼固定装置１の異なった実施例が示されている。もっとも図５では翼保持体４だけが見えるように、タービン翼が省かれている。その翼保持体４は相応した受け溝１９が形成されている。この受け溝１９に切削加工テーパ部品２０が配置されている。この切削加工テーパ部品２０はロータ表面に相応する当接面２３を有している。このロータ表面に相応する当接面２３はタービン翼脚当接面９とほぼ同じ機能を有し、即ち、キー７の力を半径方向６に伝達する機能を有している。
【００２３】
この場合、止め手段１６はキー７とタービン翼２との間に配置されている。その止め手段１６は図２と図３に記載の場合と同じ目的を負っている。
【００２４】
図５にキー７および止め手段１６が組立状態において示されている。
【００２５】
図６にタービン翼固定装置１が断面図で示されている。引張り手段とキーとから成る本発明に基づく装置が両側端２１、２２に配置されていると勿論有利である。
【００２６】
図７に図６におけるタービン翼固定装置１の部分拡大図が示されている。
【００２７】
図８に翼保持体４が斜視図で示され、ここでは引張り手段８とキー７並びに止め手段１６は示されていない。図８は、切削加工テーパ部品２０が簡単に製造でき、翼保持体４に容易に据え付けできることを明示している。
【００２８】
この切削加工テーパ部品２０はその先端を球面に形成することができる。これは、それによって切欠き応力効果が低減されるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】組立状態におけるタービン翼固定装置の斜視図。
【図２】タービン翼固定装置の断面図。
【図３】図２の部分拡大図。
【図４】タービン翼が存在していない翼保持体の斜視図。
【図５】タービン翼固定装置の異なった実施例のタービン翼が組み立てられていない状態の斜視図。
【図６】タービン翼固定装置の異なった実施例の断面図。
【図７】図６の部分拡大図。
【図８】キーとタービン翼が存在していない状態のタービン翼固定装置の斜視図。
【符号の説明】
【００３０】
１    タービン翼固定装置
２    タービン翼
４    翼保持体（ロータ）
５    軸方向
６    半径方向
８    引張り手段
１０    ねじボルト
１２    雌ねじ
１５    止め部材（薄板）
１６    止め手段（皿ばね）
１７    受け溝
１９    受け溝
２０    切削加工テーパ部品
２３    ロータ表面に相応する当接面
【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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【国際調査報告】
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