JP5227241B2 - Turbine rotor, turbine rotor blade coupling structure, steam turbine and power generation equipment - Google Patents
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Description
本発明は水蒸気や燃焼ガスで回転されるタービンロータに関する。 The present invention relates to a turbine rotor rotated by steam or combustion gas.
軸流型タービンのタービンロータ(ロータ)には、作動流体(水蒸気や燃焼ガス)の流れを回転力に変換するために、シャフトに取り付けられたディスクの外周に複数枚のタービン動翼が植え込まれている。この種のタービンロータにおける動翼の結合構造としては、様々な構造が現在までに開発され使用されてきた。 In the turbine rotor (rotor) of an axial flow turbine, in order to convert the flow of working fluid (steam or combustion gas) into rotational force, a plurality of turbine blades are implanted on the outer periphery of a disk attached to the shaft. It is rare. Various structures have been developed and used to date for connecting blades in this type of turbine rotor.
その中の1つとして、いわゆる逆クリスマスツリー型の嵌め合い構造でディスクに動翼を結合させたものがある。この結合構造は、互いに対応した形状の複数段の凹凸部(フック部及びネック部)をディスクと動翼に設け、その凹凸部を互いに接触させ嵌め合わせることでディスクに動翼を結合している。この種の結合構造では、タービン稼働時にタービンロータが回転して動翼に遠心力が作用し、その遠心力によってディスクと動翼の接触部に高い面圧が負荷される。そして、このような接触部を持つ嵌合構造では、タービンの起動・停止や振動に起因する荷重変動やすべりによって、その接触部の端部にフレッティング疲労が発生することがある。 One of them is a so-called reverse Christmas tree type fitting structure in which a rotor blade is coupled to a disk. In this coupling structure, a plurality of concavo-convex portions (hook portion and neck portion) having shapes corresponding to each other are provided on the disc and the rotor blade, and the rotor blade is coupled to the disc by bringing the concavo-convex portions into contact with each other and fitting together. . In this type of coupling structure, the turbine rotor rotates during operation of the turbine and a centrifugal force acts on the moving blade, and a high surface pressure is applied to the contact portion between the disk and the moving blade by the centrifugal force. In a fitting structure having such a contact portion, fretting fatigue may occur at the end portion of the contact portion due to load fluctuation or slip caused by the start / stop of the turbine or vibration.
このようなフレッティング疲労対策としては、接触部の端部と隣接する動翼及びディスクの凹部に対して、ぬすみ形状を形成する方法が提案されている(特開2002−106302号公報等参照)。 As a countermeasure against such fretting fatigue, there has been proposed a method of forming a thin shape on the moving blade adjacent to the end of the contact portion and the concave portion of the disk (see JP 2002-106302 A). .
しかし、上記のように接触部の端部と隣接する凹部にぬすみ形状を加工する方法では、元の形状と比較して凹部の曲率半径が小さくなる傾向が強く、応力集中が大きくなるおそれがある。また、ネック部幅が小さくなる傾向も強いので、ディスクや動翼の最小断面積が減少して公称応力が大きくなるおそれもある。つまり、上記のように凹部にぬすみ形状を設けると、接触部でのフレッティング疲労には強くなるが、反対に凹部での疲労強度が低下する可能性が懸念される。 However, as described above, in the method of processing the dull shape in the concave portion adjacent to the end portion of the contact portion, the curvature radius of the concave portion tends to be smaller than the original shape, and the stress concentration may be increased. . In addition, since the neck width tends to be small, there is a possibility that the minimum cross-sectional area of the disk and the moving blade is reduced and the nominal stress is increased. In other words, when the concave portion is provided with a thin shape as described above, fretting fatigue at the contact portion is enhanced, but there is a concern that the fatigue strength at the concave portion may be decreased.
本発明は疲労強度を低下させることなくフレッティング疲労強度を改善できるタービン動翼の結合構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a turbine rotor blade coupling structure capable of improving fretting fatigue strength without reducing fatigue strength.
本発明は、上記目的を達成するために、シャフトと、シャフトの軸方向に複数取り付けられ、翼溝を有するディスクと、前記翼溝に嵌め合わされる翼植込み部を有するタービン動翼と、を有するタービンロータであって、前記翼植え込み部は、翼フック部及び翼ネック部が設けられた逆クリスマスツリー型の翼植込み部形状を有し、前記翼溝は、ロータフック部及びロータネック部を有し、前記翼フック部及び翼ネック部が嵌め合わされる翼溝形状を有し、前記翼溝と前記翼植え込み部との双方に凸部及び凹部が設けられた嵌め合い構造を有し、前記翼植込み部及び前記翼溝における凹凸部がタービンロータ回転時に互いに接触する接触部を有し、当該接触部では、前記翼植込み部上の面であってタービンロータ径方向における外側に位置する第1の面が、前記翼溝上の面であってタービンロータ径方向における内側に位置する第2の面に接触しており、前記接触部の端部に対応する前記翼植込み部の凸部に翼側ぬすみ形状を備え、かつ前記翼溝の凸部に溝側ぬすみ形状を備え、前記翼側ぬすみ形状は、前記第1の面上から開始する円弧状の面を輪郭とする円弧部を備え、さらに、前記翼側ぬすみ形状は、前記第1の面上における当該円弧状の面の開始点での当該円弧状の面への接平面と前記第1の面とが角度をなすように形成されており、前記溝側ぬすみ形状は、前記第2の面上から開始する円弧状の面を輪郭とする円弧部を備え、さらに、前記溝側ぬすみ形状は、前記第2の面上における当該円弧状の面の開始点での当該円弧状の面への接平面と前記第2の面とが角度をなすように形成されていることを特徴とするタービンロータ。 In order to achieve the above object, the present invention includes a shaft, a plurality of disks attached in the axial direction of the shaft and having blade grooves, and a turbine blade having a blade implantation portion fitted into the blade grooves. In the turbine rotor, the wing implantation part has an inverted Christmas tree type wing implantation part shape provided with a wing hook part and a wing neck part, and the wing groove has a rotor hook part and a rotor neck part. A blade groove shape in which the blade hook portion and the blade neck portion are fitted together, and a fitting structure in which a convex portion and a concave portion are provided in both the blade groove and the blade implantation portion, and the blade has a contact portion which concavo-convex portion in the implanting portion and the blade groove are in contact with each other when the turbine rotor rotates, in this contact portion, to a position outside a surface on the blade implanting portion in the turbine rotor radial direction The first surface is in contact with the second surface located on the inner side of the plane a was in the turbine rotor radial direction of the blade-grooves, the protrusions of the blade implanting portion corresponding to the end portion of the contact portion A blade-side thinning shape, and the blade groove has a groove-side thinning shape, and the blade-side thinning shape includes an arc portion having an arcuate surface starting from the first surface; The blade side thinning shape is formed such that a tangential plane to the arc-shaped surface at the start point of the arc-shaped surface on the first surface and the first surface form an angle. The groove-side thinning shape includes an arc portion whose contour is an arcuate surface starting from the second surface, and the groove-side thinning shape is the arcuate shape on the second surface. The tangent plane to the arc-shaped surface at the start point of the surface makes an angle with the second surface Turbine rotor, characterized that you have been formed.
本発明によれば、接触部の端部近傍における局所応力及び接触面圧の変化を低減できるので、疲労強度を低下させることなくフレッティング疲労強度を改善できる。 According to the present invention, since changes in local stress and contact surface pressure in the vicinity of the end of the contact portion can be reduced, fretting fatigue strength can be improved without lowering fatigue strength.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態に係る発電設備におけるタービンロータ付近の概略図である。
図1に示す発電設備は、蒸気タービンを利用して電力を発生させるもので、蒸気によって回転される蒸気タービンロータを備えている。このタービンロータは、シャフト1と、シャフト1の軸方向に複数取り付けられたディスク2と、ディスク2の周方向に複数固定されたタービン動翼3を備えている。
FIG. 1 is a schematic view of the vicinity of a turbine rotor in a power generation facility according to an embodiment of the present invention.
The power generation facility shown in FIG. 1 generates electric power using a steam turbine and includes a steam turbine rotor that is rotated by steam. The turbine rotor includes a
図2は本発明の第1の実施の形態に係るタービン動翼3の翼植込み部7近傍の拡大図である。なお、先の図と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する(後の図も同様とする)。
図2に示す動翼3は、翼植込み部7と、翼部8を備えている。翼植込み部7は、いわゆる逆クリスマスツリー型に形成されており、タービンロータの径方向に沿って翼フック部(凸部)10及び翼ネック部(凹部)11が交互に複数設けられている。各翼フック部10は翼植込み部7から概ねタービンロータの周方向に向かって突出しており、タービンロータの径方向に沿って複数の凹凸部が形成されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the
The moving
翼溝5は、動翼3の翼植込み部7を嵌め合わせるためにタービンロータの軸方向に穿たれた溝であり、ディスク2の外周に所定の間隔を介して複数配列されている。各翼溝5には、翼植込み部7の形状に対応して、ロータフック部(凸部)20及びロータネック部(凹部)21が複数設けられている。すなわち、ロータフック部(凸部)20は翼ネック部11と係合し、ロータネック部(凹部)21は翼フック部10と係合する。これにより、動翼3は、翼植込み部7を翼溝5に嵌め合わせることでディスク2に固定されている。
The
図3はタービンロータ回転時における翼植込み部7と翼溝5の接触部30付近(図2中のIIIの領域)の拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the contact portion 30 (region III in FIG. 2) between the
この図に示すように、タービンロータ回転時において、翼植込み部7は接触部30において翼溝5と面状に接触する。より具体的には、接触部30において、翼植込み部7上の面であってタービンロータの径方向における外側の面(第1の面)が、翼溝5上の面であってタービンロータの径方向における内側の面(第2の面)と接触する。これは、上記のように嵌め合い構造で固定された動翼3は、タービンロータ回転時に発生する遠心力によってタービンロータの径方向における外側に移動するからである。なお、図3に示すように、タービンロータ回転時において、翼植込み部7上の面であってタービンロータの径方向における内側の面は、翼溝5上の面であってタービンロータの径方向における外側の面と離れている。
As shown in this figure, when the turbine rotor rotates, the
翼植込み部7及び翼溝5において接触部30の端部と隣接する部分には、翼植込み部7と翼溝5の隙間を確保するためのぬすみ形状41,42が設けられている。
In portions adjacent to the end portion of the
翼植込み部7側のぬすみ形状(翼側ぬすみ形状)41は、接触部30の端部(接触端部)31と隣接する部分であって、翼植込み部7における翼フック部(凸部)10側の部分に設けられている。翼溝5側のぬすみ形状(溝側ぬすみ形状)42は、接触部30の端部(接触端部)32と隣接する部分であって、翼溝5におけるロータフック部(凸部)20側の部分に設けられている。
A thin shape (blade side thin shape) 41 on the
図4は図3におけるぬすみ形状41近傍(図3中のIVの領域)の拡大図である。
FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the
この図に示すように、本実施の形態における翼側ぬすみ形状41は円弧状に形成されている。接触端部31において当該円弧部分が開始する方向は、接触端部31におけるぬすみ形状41の接平面Sと、接触部30(第1の面)とが成す角である接触端部角度θによって決定されている。すなわち、接触端部角度θはぬすみ形状の凹み具合を示す指標となっており、接触端部角度θが大きくなるほどぬすみ形状の凹み具合は小さくなる。図4に示したぬすみ形状41の例では、接触端部31における接平面Sは、紙面と垂直に交差し略水平方向に延びていることになる。なお、溝側ぬすみ形状42については拡大図を用いて説明しないが、上記の翼側ぬすみ形状41と同様に、接触端部角度θで始まる円弧状に形成されているものとする(図3参照)。
As shown in this figure, the blade
次に、上記のような結合構造で構成されるタービンロータの効果について説明する。ここでは、本実施の形態が発揮する効果の理解を容易にするために、まず、従来形状の結合構造を有するタービンロータについて説明する。 Next, the effect of the turbine rotor configured with the above-described coupling structure will be described. Here, in order to facilitate understanding of the effects exhibited by the present embodiment, first, a turbine rotor having a conventional coupling structure will be described.
図5は従来のタービン動翼の連結構造を示す図である。図5(a)は従来の翼植込み部近傍の拡大図であり、図5(b)は第1の従来例におけるタービンロータ回転時の翼植込み部と翼溝の接触部付近(図5(a)中のVの領域)の拡大図であり、図5(c)は第2の従来例におけるタービンロータ回転時の翼植込み部と翼溝の接触部付近(図5(a)中のVの領域)の拡大図である。 FIG. 5 is a view showing a conventional turbine rotor blade coupling structure. FIG. 5A is an enlarged view of the vicinity of the conventional blade implantation portion, and FIG. 5B is the vicinity of the contact portion between the blade implantation portion and the blade groove when the turbine rotor rotates in the first conventional example (FIG. 5A 5) is an enlarged view of FIG. 5 (c), and FIG. 5 (c) shows the vicinity of the contact portion between the blade implantation portion and the blade groove during rotation of the turbine rotor in the second conventional example (V in FIG. 5 (a)). FIG.
図5(b)に示す第1の従来例のようにタービンロータを設けると、接触部30に高い面圧が負荷されるため、タービンの起動・停止や振動に起因する荷重変動やすべりによって、その接触部30の端部にフレッティング疲労が発生することがある。そのため、図5(c)に示す第2の従来例では、接触部30の接触端部と隣接する部分であって、翼植込み部7における翼ネック部(凹部)11側の部分に翼側ぬすみ形状141を設け、フレッティング疲労の低減を図っている。
When a turbine rotor is provided as in the first conventional example shown in FIG. 5 (b), a high surface pressure is applied to the
このように接触部30の端部と隣接する凹部にぬすみ形状を設けると、ぬすみ形状を設けない場合と比較して凹部の曲率半径が小さくなる傾向が強く、応力集中が大きくなるおそれがある。また、ネック部幅が小さくなる傾向も強いので、シャフトや動翼の最小断面積が減少して公称応力が大きくなるおそれもある。つまり、上記のように凹部にぬすみ形状を設けると、接触部でのフレッティング疲労には強くなるが、反対に凹部での疲労強度が低下する可能性が懸念される。
In this way, when a concave shape is provided in the concave portion adjacent to the end portion of the
ところで、図6は、ぬすみ形状における接触端部角度θを変化させたときの接触部30における接触面圧の分布図である。より具体的には、この図は、(1)円弧半径(ぬすみ円弧半径R)を2mmに固定し接触端部角度θを45度、67.5度、90度に変化させたぬすみ形状を有するタービンロータと(2)図5に示した従来形状を有するタービンロータについて有限要素モデルにおける弾性解析を行い、これにより得られた翼溝5側の接触部30での接触面圧分布を示している。
By the way, FIG. 6 is a distribution diagram of the contact surface pressure in the
この図の接触面圧分布において、図5に示した従来形状では、接触端部31,32近傍で接触面圧が急激に高くなり局所応力(ピーク応力)が発生している。これに対して、本実施の形態に係るモデルでは、接触端部31,32に隣接してぬすみ形状41,42を設けたことにより、接触端部31,32近傍の剛性を低減させている。これにより、本実施の形態に係る結合構造を有するタービンロータでは、従来形状で接触端部31,32に集中していた翼溝5側の接触部30での接触面圧を均一化することができる。すなわち、接触端部31,32と隣接する凸部10,20にぬすみ形状41,42を設けた本実施の形態によれば、接触端部31,32の近傍における局所応力を低減することができ、接触部30における接触面圧の変化を低減できるので、疲労強度を低下させることなくフレッティング疲労強度を改善することができる。したがって、本実施の形態によれば、フレッティング疲労に対する信頼性の高いタービンロータを提供することができる。
In the contact surface pressure distribution of this figure, in the conventional shape shown in FIG. 5, the contact surface pressure increases rapidly in the vicinity of the
ところで、上記解析では図6に示すように、円弧半径2mmのぬすみ形状41,42を設けた場合でも、接触端部角度θが45度になると接触端部31,32で接触面圧が0になることが知見された。これは接触端部31,32の剛性が低下し過ぎたため、荷重により接触端部31,32が変形して接触部30から浮上りを生じたことに起因すると解される。すなわち、このように接触端部31,32で浮上りが生じてしまうと、接触部30の面積が減少して接触面圧が上昇してしまう。このような接触面圧の上昇は、接触端部31,32での局所応力の上昇につながることから、フレッティング疲労強度の低下につながるおそれがある。したがって、円弧半径2mmのぬすみ形状41,42を形成したときは、接触端部角度θは45度以上であることが好ましいことが分かった。
By the way, in the above analysis, as shown in FIG. 6, even when the
そこで上記を踏まえ、発明者等は、本実施の形態にかかる結合構造を有するタービンロータに対して、ぬすみ形状41,42の円弧半径Rおよび接触端部角度θをパラメータにして有限要素解析を実施した。その結果、接触部30における接触面圧の分布が従来形状よりも小さくかつ接触面積が減少しないためには、ぬすみ円弧半径Rを1〜5mmに設定し、接触部角度θを50〜90度に設定することが必要であると知見された。そしてさらに、接触端部角度θ及びぬすみ円弧半径Rは、図7に示す領域50内に含まれることがさらに好ましいと知見された。
Therefore, based on the above, the inventors conducted a finite element analysis on the turbine rotor having the coupling structure according to the present embodiment using the arc radius R and contact end angle θ of the fillet shapes 41 and 42 as parameters. did. As a result, in order for the contact surface pressure distribution in the
図7は本実施の形態に係るタービンロータにおける接触端部角度θ及びぬすみ円弧半径Rの最適範囲を示す図である。領域50は、具体的には、下記各式(1)〜(3)が同時に満たされる部分である。
FIG. 7 is a diagram showing the optimum ranges of the contact end angle θ and the thin arc radius R in the turbine rotor according to the present embodiment. Specifically, the
このように接触端部角度θ及びぬすみ円弧半径Rを設定すると、接触端部31,32が変形して浮き上がりが生じることを防止できるので、疲労強度を低下させることなくフレッティング疲労強度を改善することができる。
By setting the contact end angle θ and the rounded arc radius R in this way, it is possible to prevent the
図8は本発明の第2の実施の形態に係るタービン動翼3の翼植込み部近傍の拡大図であり、図9はタービンロータ回転時における翼植込み部7と翼溝5の接触部30付近(図8中のIXの領域)の拡大図である。
FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity of the blade implantation portion of the
本実施の形態に係るタービンロータは、円弧と直線を組み合わせた形状で形成されたぬすみ形状41A,42Aを備えている点で第1の実施の形態のものと異なる。図9において、翼側ぬすみ形状41Aは、接触端部31側に設けられた円弧部43と、円弧部43の終点からぬすみ形状41Aの終点に至るまでの範囲に設けられた直線部44とから形成されている。すなわち、ぬすみ形状41Aは、円弧状に形成された後に直線状に形成されている。また、溝側ぬすみ形状42Aも同様に、接触端部32側に位置する円弧部43と、円弧部43と隣接して設けられた直線部44とから形成されている。
The turbine rotor according to the present embodiment is different from that of the first embodiment in that the turbine rotor includes
このように円弧と直線を組み合わせてぬすみ形状41A,42Aを形成しても、第1の実施の形態同様に、疲労強度を低下させることなくフレッティング疲労強度を改善することができる。 In this way, even if the fillet shapes 41A and 42A are formed by combining arcs and straight lines, the fretting fatigue strength can be improved without reducing the fatigue strength, as in the first embodiment.
なお、図9に示した例では、接触端部31,32側に円弧部43を位置させ、円弧部43に直線部44を接続させることでぬすみ形状41A,42Aを形成したが、円弧部43と直線部44の位置関係を逆転させても良い。すなわち、接触部端部31,32側に直線部44を位置させ、直線部44に円弧部43を接続させても良い。
In the example shown in FIG. 9, the
また、第1の実施の形態では、すべての接触部30の両端31,32にぬすみ形状41,42を設けたが、少なくとも1つの接触部30の両端31,32にぬすみ形状41,42を設ければ本発明の効果は発揮される。このように1部の接触部30に対してぬすみ形状41,42を設ける場合には、他と比較して疲労強度的に厳しくなると予想される部分(例えば、タービンロータの径方向における最も外側に位置し、他の部分と比較して大きな遠心力が作用する接触部30)にぬすみ形状41,42を設けることが好ましい。本実施の形態では、この観点に基づいて、図8に示すように、タービンロータの径方向における最も外側に位置する2つの接触部30だけにぬすみ形状41A,42Aを設けている。
In the first embodiment, the
図10は本発明の第3の実施の形態におけるぬすみ形状近傍の拡大図である。 FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of the slim shape in the third embodiment of the present invention.
この図に示すぬすみ形状は、第1の実施の形態に係るぬすみ形状41,42における接触端部31,32側に面取り部45を設けたものに相当する。面取り部45は翼長さ方向に面取りされている。
The slim shape shown in this figure is equivalent to that in which the chamfered
このように面取り部45を設けると、第1の実施の形態と比較して、接触端部31,32の応力低減効果は減少してしまうが、翼溝5の加工時の溝幅の寸法管理が容易となる。また、接触端部31,32の欠損を防止することができる。
When the chamfered
なお、以上では、嵌め合い構造でタービン動翼を結合させるタービンロータとして、逆クリスマスツリー型の結合構造を利用しているものを例に挙げて説明したが、凸部及び凹部が設けられた翼植込み部と、当該凸部及び凹部が嵌め合わされる凸部及び凹部が設けられた翼溝を有するタービンロータであれば本発明は適用可能である。この種のタービンロータの具体例としては、いわゆる鞍型やTルート型のものがある。 In the above description, the turbine rotor that couples the turbine rotor blades with a fitting structure has been described as an example using a reverse Christmas tree type coupling structure. The present invention is applicable to any turbine rotor that has a planting portion and a blade groove provided with a convex portion and a concave portion into which the convex portion and the concave portion are fitted. Specific examples of this type of turbine rotor include a so-called saddle type and T route type.
また、以上では、蒸気タービンに用いられるタービンロータを例に挙げて説明したが、本発明はガスタービンに用いられるタービンロータにも使用可能である。そしてさらに、上記のようなタービンロータを複数配置して構成した蒸気タービン又はガスタービンや、これらの蒸気タービン又はガスタービンを備える発電設備でも利用可能なことは言うまでも無い。 In the above description, the turbine rotor used in the steam turbine has been described as an example, but the present invention can also be used in a turbine rotor used in a gas turbine. Furthermore, it goes without saying that the present invention can also be used in steam turbines or gas turbines configured by arranging a plurality of turbine rotors as described above, and in power generation equipment including these steam turbines or gas turbines.
1 シャフト
2 ディスク
3 タービン動翼
5 翼溝
7 翼植込み部
10 翼フック部(凸部)
11 翼ネック部(凹部)
20 ロータフック部(凸部)
21 ロータネック部(凹部)
30 接触部
31 接触端部(翼フック部側)
32 接触端部(ロータフック部側)
41 翼側ぬすみ形状
42 溝側ぬすみ形状
43 円弧部
44 直線部
45 面取り部
50 接触端部の浮き上がりが生じない領域
R 円弧半径
S 接平面
θ 接触端部角度
DESCRIPTION OF
11 Wing neck (recess)
20 Rotor hook part (convex part)
21 Rotor neck (recess)
30
32 Contact end (rotor hook side)
41 Blade-
Claims (8)
前記翼植え込み部は、翼フック部及び翼ネック部が設けられた逆クリスマスツリー型の翼植込み部形状を有し、
前記翼溝は、ロータフック部及びロータネック部を有し、前記翼フック部及び翼ネック部が嵌め合わされる翼溝形状を有し、
前記翼溝と前記翼植え込み部との双方に凸部及び凹部が設けられた嵌め合い構造を有し、前記翼植込み部及び前記翼溝における凹凸部がタービンロータ回転時に互いに接触する接触部を有し、当該接触部では、前記翼植込み部上の面であってタービンロータ径方向における外側に位置する第1の面が、前記翼溝上の面であってタービンロータ径方向における内側に位置する第2の面に接触しており、
前記接触部の端部に対応する前記翼植込み部の凸部に翼側ぬすみ形状を備え、かつ前記翼溝の凸部に溝側ぬすみ形状を備え、
前記翼側ぬすみ形状は、前記第1の面上から開始する円弧状の面を輪郭とする円弧部を備え、さらに、前記翼側ぬすみ形状は、前記第1の面上における当該円弧状の面の開始点での当該円弧状の面への接平面と前記第1の面とが角度をなすように形成されており、
前記溝側ぬすみ形状は、前記第2の面上から開始する円弧状の面を輪郭とする円弧部を備え、さらに、前記溝側ぬすみ形状は、前記第2の面上における当該円弧状の面の開始点での当該円弧状の面への接平面と前記第2の面とが角度をなすように形成されていることを特徴とするタービンロータ。 A turbine rotor having a shaft, a plurality of disks attached in the axial direction of the shaft and having blade grooves, and a turbine rotor blade having blade implantation portions fitted into the blade grooves,
The wing implantation part has a wing implantation part shape of an inverted Christmas tree type provided with a wing hook part and a wing neck part,
The blade groove has a rotor hook portion and a rotor neck portion, and has a blade groove shape in which the blade hook portion and the blade neck portion are fitted together,
The blade groove and the blade implantation portion have a fitting structure in which a convex portion and a concave portion are provided, and the blade implantation portion and the uneven portion in the blade groove have a contact portion that contacts each other when the turbine rotor rotates. In the contact portion, the first surface located on the blade implanting portion and located outside in the turbine rotor radial direction is the surface located on the blade groove and located inside in the turbine rotor radial direction. 2 is in contact with the surface,
A wing-side thinning shape is provided on the convex portion of the wing implantation portion corresponding to the end of the contact portion, and a groove-side thinning shape is provided on the convex portion of the wing groove ,
The wing-side thinning shape includes an arc portion whose contour is an arc-shaped surface starting from the first surface, and the wing-side thinning shape is the start of the arc-shaped surface on the first surface. The tangent plane to the arc-shaped surface at the point and the first surface are formed so as to form an angle,
The groove-side thin shape includes an arc portion whose contour is an arc-shaped surface starting from the second surface, and the groove-side thin shape is the arc-shaped surface on the second surface. the arcuate turbine rotor, wherein Rukoto the tangent plane to the surface and the second surface are formed at an angle of at the starting point.
前記翼側ぬすみ形状及び前記溝側ぬすみ形状は、前記円弧部と、当該円弧部の終点からぬすみ形状の終点に至るまでの範囲に設けられた直線部とから形成されていることを特徴とするタービンロータ。 The turbine rotor according to claim 1 ,
The blade side relief shape and the groove side relief shape, turbine, characterized in that it is formed from said arcuate portion, a straight portion provided in a range up to the end point of the shape steal from the end point of the arcuate portion Rotor.
前記翼側ぬすみ形状及び前記溝側ぬすみ形状における前記円弧状の面の半径は、それぞれ、1〜5mmであることを特徴とするタービンロータ。 The turbine rotor according to claim 1 or 2 ,
The turbine rotor according to claim 1, wherein radii of the arc-shaped surfaces in the blade side thin shape and the groove side thin shape are 1 to 5 mm, respectively.
前記翼側ぬすみ形状における前記接平面と前記第1の面のなす角と、前記溝側ぬすみ形状における前記接平面と前記第2の面のなす角は、それぞれ、50〜90度の範囲に設定されていることを特徴とするタービンロータ。 In the turbine rotor according to any one of claims 1 to 3 ,
The angle formed between the tangent plane and the first surface in the blade side corner shape and the angle formed between the tangential plane and the second surface in the groove side corner shape are set in a range of 50 to 90 degrees , respectively. turbine rotor, characterized by that.
前記翼側ぬすみ形状及び前記溝側ぬすみ形状の前記円弧部における前記接触部側の端部は、それぞれ面取りされていることを特徴とするタービンロータ。 In the turbine rotor according to any one of claims 1 to 4 ,
The turbine rotor according to claim 1, wherein end portions on the contact portion side of the circular arc portion of the blade side thin shape and the groove side thin shape are chamfered.
前記翼側ぬすみ形状及び前記溝側ぬすみ形状は、タービンロータの径方向における最も外側に位置する接触部に設けられていることを特徴とするタービンロータ。 In the turbine rotor according to any one of claims 1 to 5 ,
The blade-side thinning shape and the groove-side thinning shape are provided at a contact portion located on the outermost side in the radial direction of the turbine rotor.
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