旋轉體的製作方法

2023-12-09 04:53:31 2

專利名稱：旋轉體的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種例如適用於蒸汽輪機的轉子的旋轉體。
背景技術：
眾所周知，利用蒸汽使轉子旋轉而將蒸汽所具有的熱能變換為動能的蒸汽輪機被 廣泛地應用於發電或化工裝置的壓縮機的驅動等。作為用於這樣的蒸汽輪機的轉子，存在具備設置於轉子軸的外周的轉子盤和在該 轉子盤的外周連續地設置多個的動葉片的轉子。這樣的旋轉體需要牢固地固定轉子盤和動 葉片，以充分承受高速旋轉帶來的離心力、振動應力和彎曲應力。例如，下述專利文獻1中，公開有一種旋轉體，其具備具有沿外周環狀地設置的 動葉片嵌合槽和設置於外周並與動葉片嵌合槽連通的動葉片導入孔的轉子盤、具有嵌合於 動葉片嵌合槽的葉根的動葉片、將位於動葉片導入孔的最終植入動葉片的葉根和轉子盤在 軸方向上貫通的盤銷、設置於最終植入動葉片的內部並與盤銷連動且向周方向兩側突出的 葉片銷。即，該旋轉體通過使在最終植入動葉片的兩旁的動葉片上形成的凹部和上述葉片 銷卡合，將最終植入動葉片及其他動葉片固定。專利文獻1 (日本)特開2004-108290號公報但是，為了實現蒸汽輪機的進一步的高輸出化、高旋轉化，需要將動葉片更牢固地 固著於轉子盤，以使動葉片不會因為高速旋轉而脫離。但是，目前的技術中，只是將形成於 動葉片的凹部和最終植入動葉片的葉片銷卡合而固著，因此，即使提高葉片銷的強度，或者 將形狀尺寸最適化，動葉片的固著性還是不充分。作為能夠使動葉片牢固地固著的構造，能夠例舉出上述專利文獻1中作為現有技 術而記載的如下構造。即，該構造具備具有動葉片嵌合槽和動葉片導入孔的轉子盤；具有 葉根的動葉片；相鄰並閉塞動葉片導入孔，並且各自的葉根的一部分嵌合於動葉片嵌合槽 的兩個特殊動葉片；以及插入動葉片之間的張緊鍵，將張緊鍵插入動葉片之間，並調整兩個 特殊動葉片的位置，使定位銷貫通特殊動葉片的葉根和轉子盤，限制動葉片及特殊動葉片 的周方向的移動。根據這樣的構造，由於特殊動葉片的葉根的一部分與動葉片嵌合槽嵌合，因此，能 夠使動葉片及特殊動葉片牢固地固著。但是，上述構造中，存在為了使張緊鍵不會因為高速旋轉而脫離則必須提高張緊 鍵的固著性的問題。

發明內容
本發明是考慮到上述情況而完成的，其目的在於提供一種牢固地固著張緊鍵、動 葉片和特殊動葉片的旋轉體。為了實現上述目的，本發明採用以下的技術方案。S卩，本發明的旋轉體，具備轉子盤，具有沿外周環狀地設置的動葉片嵌合槽和設置於外周並與該動葉片嵌合槽連通的動葉片導入孔；動葉片，在所述外周連續設置多個，且 具有嵌合於所述動葉片嵌合槽的葉根和向所述轉子盤的外側突出的葉片主體；兩個特殊動 葉片，各自具有一部分嵌合於所述動葉片嵌合槽的葉根和向所述轉子盤的外側突出的葉片 主體，彼此相鄰並堵塞所述動葉片導入孔；以及張緊鍵，插入所述動葉片之間，所述旋轉體 的特徵在於，所述張緊鍵具備所述周方向的厚度尺寸從徑方向內側的一端朝向徑方向外側 的另一端逐漸增大的插入部。根據該構成，張緊鍵具備周方向的厚度尺寸從一端朝向另一端逐漸增大的插入 部，因此，能夠增大放射狀的多個葉根和張緊鍵之間的接觸面積。由此，能夠在張緊鍵和葉 根之間產生較大的摩擦力，能夠提高張緊鍵的固著性。因此，即使旋轉體進行高速旋轉，也 能夠抑制張緊鍵的脫離，結果能夠抑制動葉片及特殊動葉片的脫離。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，所述插入部具有與所述葉根的周方向的端面 全面接觸的接觸面。根據該構成，由於插入部具有與葉根的端面全面接觸的接觸面，因此能夠進一步 使張緊鍵和動葉片之間產生的摩擦力增大。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，將所述轉子盤的外周長設為R、將所述動葉片 及所述特殊動葉片的總數設為Nb、將所述動葉片及所述特殊動葉片的所述葉根的最外側部 在周方向的厚度尺寸設為tb、將所述張緊鍵的數量設為Nk、將所述張緊鍵的所述插入部的 另一端在周方向的厚度尺寸設為tk時，在組裝所述轉子盤、所述動葉片、所述特殊動葉片 和所述張緊鍵之前，滿足以下關係R > Nb X tbR < NbXtb+NkXtk。根據該構成，在組裝後的旋轉體中，分別按壓張緊鍵、動葉片和特殊動葉片，通過 該按壓力能夠使張緊鍵和動葉片、特殊動葉片之間產生的摩擦力進一步增大。另外，能夠較大地允許動葉片及特殊動葉片的加工公差。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，所述兩個特殊動葉片的葉根在各自的鄰接面 上具有向所述軸方向延伸的半圓槽，並通過這兩個半圓槽構成向所述軸方向延伸的貫通 孔，所述轉子盤具有在軸方向上貫通所述轉子盤並在軸方向上與所述貫通孔重疊的插通 孔，另一方面，具備插通所述貫通孔和所述插通孔而在周方向上對所述多個動葉片進行限 制的定位銷，所述定位銷將至少一側的端部錘扁而固定。根據該構成，定位銷的端部被錘扁而固定，因此，定位銷不易脫落。由此，能夠防止 定位銷脫落而動葉片、張緊鍵和特殊動葉片在周方向上錯位，或在徑方向上脫離，能夠提高 張緊鍵的固著性。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，所述動葉片、特殊動葉片和所述張緊鍵由線膨 脹係數相同的材料形成。根據該構成，動葉片、特殊動葉片和張緊鍵利用線膨脹係數相同的材料形成，因 此，能夠進一步提高動葉片、特殊動葉片和張緊鍵的固著性。換言之，在較高溫度下使用旋 轉體時，能夠抑制因熱伸長量之差產生的動葉片和張緊鍵的鬆弛、熱應力所導致的破損，並 提高張緊鍵和動葉片、特殊動葉片的固著性。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，在動葉片嵌合槽的側壁形成有所述張緊鍵嵌入的導向槽。根據該構成，由於形成有嵌入張緊鍵的導向槽，因此，在旋轉體組裝時，能夠容易 地判斷插入張緊鍵的位置。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，所述動葉片及所述特殊動葉片具備設置於所 述葉片主體和所述葉根之間的基板，另一方面，所述張緊鍵具備設置於所述插入部的另一 端並沿所述轉子盤的軸方向延伸的延伸部，所述基板具有壓扁部，該壓扁部覆蓋相鄰的所 述張緊鍵的所述延伸部的一部分。根據該構成，基板具有覆蓋張緊鍵的延伸部的一部分的壓扁部，因此，該壓扁部抑 制張緊鍵向徑方向脫離。即，能夠以壓扁部的容許剪切載荷的程度增大張緊鍵產生的離心 力。由此，能夠大幅度地提高張緊鍵的固著性。另外，本發明的旋轉體其特徵在於，所述延伸部在所述外側的角部具有倒角部，該 倒角部被所述壓扁部填補。根據該構成，由於在延伸部上具有倒角部並且壓扁部填補倒角部，因此，能夠較大 地確保剪切面積，能夠增大壓扁部的容許剪切載荷。根據本發明，能夠提供一種牢固地固著張緊鍵、動葉片和特殊動葉片的旋轉體。


圖1是表示本發明實施方式的蒸汽輪機的轉子R的示意圖；圖2是本發明實施方式的旋轉體1的要部放大剖面圖，是圖1中的要部I的軸方 向的正交剖面圖；圖3是本發明實施方式的轉子盤10的外觀立體圖；圖4是本發明實施方式的轉子盤10的要部放大圖，是圖3中的要部II的放大立 體圖；圖5是本發明實施方式的旋轉體1的要部放大剖面圖，是圖2中的III-III向剖 面圖；圖6是本發明實施方式的旋轉體1的要部放大剖面圖，是圖2中的IV-IV向剖面 圖；圖7是本發明實施方式的張緊鍵30的概略外觀立體圖；圖8是本發明實施方式的旋轉體1的要部放大剖面圖，是表示張緊鍵30和與該張 緊鍵30相鄰的動葉片20的圖；圖9是本發明實施方式的旋轉體1的第一組裝說明圖；圖10是本發明實施方式的旋轉體1的第二組裝說明圖；圖11是表示本發明實施方式的旋轉體1的變形例的要部放大立體圖。標號說明1 旋轉體10 轉子盤IOa最外周端面11動葉片嵌合槽12動葉片導入孔
13 (13a、13b)插通孔14(14A 14E)導向槽20 動葉片20A、20B 特殊動葉片21 葉根21c 貫通孔21d、21e 半圓槽22 基板22a 壓扁部23 葉片主體30 (30A 30E)張緊鍵31 插入部31a 一端31b 另一端31c、3 Id 接觸面32 延伸部32a倒角部40 定位銷
具體實施例方式下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示本發明實施方式的蒸汽輪機的轉子R的示意圖，圖2是圖1中的要部 I的軸方向的正交剖面圖。如圖1所示，該轉子R為在轉子軸S的外周設置多個旋轉體1的構成，轉子軸S與 這些旋轉體1 一同旋轉。如圖2所示，旋轉體1具備轉子盤10、多個動葉片20、兩個特殊動葉片20A、20B、多 個張緊鍵30以及定位銷40。圖3是轉子盤10的外觀立體圖，圖4是圖3中的要部II的放大立體圖，圖5是圖 2中的III-III向剖面圖，圖6是圖2中的IV-IV向剖面圖。如圖3所示，轉子盤10為與轉子軸S分體形成的圓盤部件，被熱裝於轉子軸S上。該轉子盤10具有動葉片嵌合槽11、動葉片導入孔12和插通孔13。如圖3所示，動葉片嵌合槽11沿轉子盤10的外周環狀地形成，如圖5所示，在最 外周端面IOa上向徑方向開口。如圖5所示，動葉片嵌合槽11的槽剖面從開口朝向槽底， 槽寬尺寸(軸方向尺寸)形成為兩段，具有形成於開口側且槽寬尺寸小的狹幅部Ila和形 成於槽底側且槽寬尺寸大的寬幅部lib。換言之，為倒T字狀的槽剖面。如圖3所示，動葉片導入孔12在轉子盤10的外周上形成有一個，如圖4所示，在 周方向上與動葉片嵌合槽11的兩端部連通。該動葉片導入孔12僅可導入一個動葉片20的葉根(如後所述)，槽寬尺寸從開口 朝向槽底大致恆定地形成。另外，槽底與動葉片嵌合槽11的槽底接續，槽深尺寸(徑方向尺寸)與動葉片嵌合槽11大小相同地形成。如圖4所示，插通孔13(13a、13b)以與動葉片導入孔12連通的方式沿軸方向貫通 轉子盤10的盤面，如圖6所示，插通孔13a從一側的盤面貫通動葉片導入孔12，插通孔13b 從另一側的盤面貫通動葉片導入孔12。如圖2所示，多個動葉片20及特殊動葉片20A、20B直列地設置於動葉片20的外周。如圖5、圖6所示，動葉片20及特殊動葉片20A、20B分別具有葉根21、基板22以 及葉片主體23。葉根21為倒T字狀的剖面在一方向上連續的構成，如圖5所示，與動葉片嵌合槽 11嵌合。更具體而言，葉根21由淺根部21a和深根部21b構成，淺根部21a被設為與狹幅 部Ila的槽深尺寸大致相同的高度尺寸及與狹幅部Ila的槽寬尺寸大致相同的寬度尺寸， 深根部21b被設為比寬幅部lib的槽深尺寸稍小的高度尺寸及與寬幅部lib的槽寬尺寸相 同的寬度尺寸。該葉根21其縱深尺寸(轉子盤10的周方向的尺寸)比動葉片導入孔12的周方 向尺寸稍小。如圖5、圖6所示，基板22為將葉根21和葉片主體23連結的部位，作為葉片主體 23的底座起作用。該基板22沿軸方向擴展，並覆蓋轉子盤10的外周的大部分。另外，與張緊鍵30 相鄰的動葉片20的基板22具有覆蓋張緊鍵30的一部分的壓扁部22a(參照圖8)。另外， 該壓扁部22a為將基板22的一部分壓扁(斂縫)而形成的結構。上述葉根21和基板22構成的周方向的端面25a、25b形成為倒T字狀(參照圖6)， 與葉片主體23的形狀相對應，一側的端面25a在周方向上形成為凸狀，另一側的端面25b 在周方向上形成為凹狀(參照圖9)。如圖5和圖6所示，葉片主體23向轉子盤10的徑方向外方突出，徑方向的正交剖 面形成為月牙形狀(參照圖9)。另外，在葉片主體23的上端面形成有固定了罩殼(〉-々，卜')50(參照圖2)的 榫部24。如圖2所示，特殊動葉片20A、20B彼此相鄰而固定，使各自的葉根21的周方向的 一半嵌合於動葉片嵌合槽11，並且使各自剩下的一半位於動葉片導入孔12。如圖2及圖5所示，這樣的特殊動葉片20A、20B的葉根21具有在相鄰的倒T字狀 的端面25a、25b上沿寬度方向(轉子盤10的軸方向)延伸的半圓槽21d、21e。而且，通過 上述倒T字狀的鄰接面貼緊，半圓槽21d、21e緊閉，構成與轉子盤10的插通孔13 (13a、13b) 連通的貫通孔21c。圖7是張緊鍵30 (30A 30E)的概略外觀立體圖。如圖7所示，張緊鍵30(30A 30E)具有插入部31和延伸部32。如圖7所示，插入部31沿周方向彎曲，周方向的一側的接觸面31d可相對於動葉 片20的端面25a (葉根21部分)貼緊地彎曲成凹狀，另一側的接觸面31c可相對於動葉片 20的端面25b (葉根21部分)貼緊地彎曲成凸狀。另外，該插入部31中，轉子盤10的周方向的厚度尺寸為從一端31a朝向另一端
731b逐漸增大的錐形狀，從一端31a側插入動葉片20之間。這樣的插入部31其轉子盤10的軸方向的寬度尺寸與動葉片嵌合槽11的槽寬尺 寸大致相同地形成。根據這樣的構成，插入部31的周方向的接觸面31c、31d與相鄰的動葉片20的葉 根21的端面25b、25a全面接觸。圖8是旋轉體1的要部放大剖面圖，是表示張緊鍵30和與該張緊鍵30相鄰的動 葉片20的圖。如圖7所示，延伸部32從插入部31的另一端31b向軸方向的兩側延伸。該延伸 部32與插入部31同樣地沿周方向彎曲，周方向的一側的端面32d彎曲成凹狀，並與動葉片 20的端面25a (基板22部分)貼緊，另一側的端面32c彎曲成凸狀，並相對於動葉片20的 端面25b (基板22部分)貼緊。該延伸部32的徑方向外側的四個角部為倒角部32a。該倒角部32a被相鄰的動葉片20的基板22的壓扁部22a填補。這樣的倒角部32a的倒角角度α優選設為50 70°。將倒角角度α設為50° 以上，是由於在不滿50°時，剪切面積22b過小而不能經受高速旋轉時的離心力，有可能斷 裂。另外，將倒角角度α設為70°以下，是因為在大於70°時，張緊鍵30產生的離心力不 能充分地傳遞到壓扁部22a。這樣的張緊鍵30和動葉片20以相同材質形成，線膨脹係數相同。本實施方式中 使用耐熱鋼，但是也可以使用其他材質(例如不鏽鋼等)。如圖2及圖6所示，定位銷40嵌入插通孔13及貫通孔21c，兩端部40a、40b被錘 扁而固定於轉子盤10。罩殼50在榫部24貫通的狀態下，通過壓扁(斂縫)該榫部24將多個動葉片20 分成數組進行固定。上述結構構成的旋轉體1，在將轉子盤10的最外周端面10a(參照圖2及圖5)的 外周長設為R、將動葉片20及特殊動葉片20A、20B的總數設為Nb、將動葉片20及特殊動葉 片20A、20B的葉根21的最外側部在周方向的厚度尺寸設為tb、將張緊鍵30的數量設為Nk、 將張緊鍵30的插入部31在另一端在周方向的厚度尺寸設為tk時，在組裝轉子盤10、動葉 片20、特殊動葉片20A、20B和張緊鍵30之前，滿足以下關係。R > Nb Xtb..................式(1)R < NbXtb+NkXtk......式(2)另外，本實施方式中，設tk = tb/6。接著，對由上述結構所構成的旋轉體1的組裝方法進行說明。圖9、圖10是旋轉體 1的組裝說明圖。首先，如圖9所示，將多個動葉片20逐個地導入動葉片導入孔12。接著，使導入到動葉片導入孔12的動葉片20在周方向上滑動，使葉根21嵌合於 動葉片嵌合槽11，如圖2所示，使該動葉片20進一步在周方向上滑動。重複該作業，用動葉 片20的葉根21填補動葉片嵌合槽11的周方向的空間，填充多個動葉片20。接著，將特殊動葉片20B的葉根21與上述同樣地設置，使其嵌合於動葉片嵌合槽 11後，使特殊動葉片20B在動葉片嵌合槽11滑動。
接著，將特殊動葉片20A導入動葉片導入孔12。接著，在規定位置XA、XB分別嵌入張緊鍵30A、30B。這些規定位置XA、XB以在由 規定位置XA、XB劃分的兩個外周圓弧中規定數量的動葉片20屬於優弧大弧)側的方 式進行設定。接著，將與上述兩個張緊鍵30A、30B相鄰的各動葉片20的基板22壓扁，並通過壓 扁部22a填補張緊鍵30A、30B的倒角部32a，由此分別固定張緊鍵30A、30B。這時，屬於優 弧慫中間的規定數量的動葉片20被張緊鍵30A、30B按壓，由此分別與相鄰的動葉片20貼 緊。另一方面，在屬於劣弧As中間的動葉片20及特殊動葉片20A、20B之間，形成比三個張 緊鍵30C 30E稍小的空間。接著，在劣弧As (短弧)中間，在周方向上相鄰的動葉片20之間插入張緊鍵30C 30E。具體而言，從位於最靠規定位置XB側的動葉片20之間向規定位置XA側依次重複進 行插入張緊鍵30C 30E的作業和通過壓扁部22a進行固定的作業。這時，每次插入張緊 鍵30時，特殊動葉片20A、20B向規定位置XA側移動tb/6。插入全部的張緊鍵30結束後，如圖2所示，特殊動葉片20A、20B處於各自的葉根 21的周方向的一半嵌合於動葉片嵌合槽11並且周方向剩餘的一半位於動葉片導入孔12的 狀態。該狀態下，貫通孔21c與插通孔13在軸方向上重疊。接著，如圖9所示，使定位銷40插通貫通孔21c和插通孔13後，如圖6所示，將兩 端部40a、40b錘扁，將該定位銷40固定於轉子盤10。最後，如圖2所示，使榫部24貫通罩殼50，並壓扁該榫部24，由此將動葉片20分 成數組進行固定，完成旋轉體1的組裝。接著，對由上述結構構成的旋轉體1的作用進行說明。首先，通過高壓蒸汽通過多個葉片主體23之間，對旋轉體1施加旋轉力。通過該 旋轉力對張緊鍵30產生離心力。該離心力通過張緊鍵30和相鄰的兩個動葉片20之間的 摩擦力、及在四個壓扁部22a產生的剪切載荷而平衡。該張緊鍵30的插入部31有力地向相鄰的兩個動葉片20按壓，並且周方向的接觸 面31c、31d分別與上述兩個動葉片20的一側的端面大致全面接觸，上述摩擦力增大。另外，四個壓扁部22a通過填補倒角部32a，較大地確保剪切面積22b，並增大容許 剪切載荷。S卩，即使通過旋轉體1高速旋轉而對張緊鍵30作用了較大的離心力，也不會超過 上述增大了的摩擦力和容許剪切載荷。即，壓扁部22a不會斷裂，張緊鍵30不會脫離。另一方面，定位銷40兩端被錘扁而不易脫落，繼續將動葉片20及特殊動葉片20A、 20B限制在周方向上。這樣，旋轉體1及轉子R的高速旋轉繼續進行。如以上所述，根據本實施方式，張緊鍵30具備周方向的厚度尺寸從一端31a朝向 另一端31b逐漸增大的插入部31，因此，能夠使葉根21和張緊鍵30的接觸面積增大。由 此，能夠在張緊鍵30和葉根21之間產生大的摩擦力，能夠提高張緊鍵30的固著性。因此， 即使旋轉體1高速旋轉，也不會發生由於張緊鍵30的脫離而在周方向產生鬆弛的現象，因 此，能夠抑制動葉片20及特殊動葉片20A、20B的脫離。另外，插入部31具有與葉根21的端面25b、25a大致全面接觸的接觸面31c、31d，因此能夠進一步增大與動葉片20之間產生的摩擦力。另外，在組裝轉子盤10、動葉片20、特殊動葉片20A、20B和張緊鍵30之前，滿足了 上述式(1)、(2)，因此，在組裝後的旋轉體1上，分別按壓張緊鍵30、動葉片20和特殊動葉 片20A、20B，通過該按壓力，能夠進一步增大張緊鍵30和動葉片20之間產生的摩擦力。另外，可以容許較大的動葉片20及特殊動葉片20A、20B的加工公差。另外，定位銷40的兩端部40a、40b被錘扁而固定，因此，定位銷40不易脫落。由 此，能夠防止定位銷40脫落時動葉片20、張緊鍵30和特殊動葉片20A、20B的周方向的錯位 及脫離，提高張緊鍵30的固著性。另外，動葉片20、特殊動葉片20A、20B和張緊鍵30利用相同材質形成，因此，能夠 進一步提高動葉片20、特殊動葉片20A、20B和張緊鍵30的固著性。即，利用比動葉片20軟 的材質形成張緊鍵30時，張緊鍵30有可能變形而在周方向產生鬆弛。另一方面，利用比動 葉片20硬的材質形成張緊鍵30時，動葉片20有可能破損。根據上述構成，能夠排除這些 可能而提高張緊鍵30、動葉片20和特殊動葉片20A、20B的固著性。換言之，張緊鍵30、動葉片20和特殊動葉片20A、20B由線膨脹係數相同的材料形 成，因此，轉子盤1為高溫時，能夠抑制由熱伸長量之差引起的動葉片20和張緊鍵30的松 弛、熱應力所導致的破損，並提高動葉片20、張緊鍵30和特殊動葉片20A、20B的固著性。另外，基板22具有覆蓋張緊鍵30的延伸部32的倒角部32a的壓扁部22a，因此， 壓扁部22a抑制了張緊鍵30向徑方向的脫離。即，能夠以壓扁部22a的容許剪切載荷的程 度增大張緊鍵30產生的離心力。由此，能夠較大地提高張緊鍵30的固著性。另外，在延伸部32上具有倒角部32a，並且，壓扁部22a填補倒角部32a，因此，能 夠較大地確保剪切面積22b，能夠增大壓扁部22a的容許剪切載荷。另外，上述實施方式中所示的動作順序、或各構成部件的諸形狀、組合等只是一個 例子，只要在不脫離本發明的主旨的範圍內，可以根據設計要求等進行各種變更。例如圖11所示，可以在預先插入張緊鍵30的位置的動葉片嵌合槽11的狹幅部 Ila的側壁形成可嵌入張緊鍵30的導向槽14(14A 14E)。例如，可以在規定位置XA、XB 形成導向槽14A、14B，使張緊鍵30的軸方向尺寸(寬度尺寸)比動葉片嵌合槽11的槽寬尺 寸稍大。根據該構成，組裝旋轉體1時，能夠容易地判斷插入張緊鍵30的位置，進一步通過 規定進行動葉片20的位置調整的範圍，能夠容易地進行規定位置XA、XB之間(圖2的劣弧 AS中間)的動葉片20的位置調整。另外，也可以在規定位置XA、XB之間(圖2的劣弧AS中間)，從導向槽14B開始 每次以葉根21的厚度尺寸tb的量隔出間隔而依次形成導向槽14C 14E。另外，上述實施方式中，使插入部31的接觸面31c、31d與葉根21的形狀相配合而 形成為彎曲狀，但是，例如葉根21的端面25a、25b形成為平面狀時，也可以是使接觸面31c、 31d形成為平面狀而全面接觸的構成。同樣地，也可以是延伸部32的形狀也和基板22的形 狀相配合的構成。另外，上述實施方式中，對旋轉體1與轉子軸S分體形成的情況進行了說明，但是， 對於轉子軸和盤為從鍛造鋼塊削出而成的一體構造，也能夠適用本發明。另外，在旋轉體1 與轉子軸S分體形成的情況下，通過熱裝而形成一體的結構，但是也可以利用其他方法構
10成為一體。另外，上述實施方式中，為以動葉片導入孔12為基準使張緊鍵30在周方向兩側插 入的構成，但也可以是僅在一側插入張緊鍵30的構成。另外，上述實施方式中，為錘扁定位銷40的兩端部而將定位銷40固定於轉子盤10 的構成，但也可以是在一端設置頭部而僅將另一端錘扁的構成。另外，上述實施方式中，使用了定位銷40，但是不一定必須使用，例如，也可以是下 述構成在特殊動葉片20A和與之相鄰的動葉片20中，在一方設置沿周方向凹下的凹部， 在另一方設置沿周方向突出的突出部，使它們卡合而防止特殊動葉片20A及動葉片20的脫罔。另外，上述實施方式中，為使延伸部32的徑方向外側的四個角部形成倒角部32a， 並通過壓扁部22a填補該倒角部32a的構成，但在角部為四個以上的情況下，也可以為使其 中的全部或一部分的角部形成倒角部，並通過壓扁部22a填補該倒角部的構成。
權利要求
一種旋轉體，具備轉子盤，具有沿外周環狀地設置的動葉片嵌合槽和設置於外周並與該動葉片嵌合槽連通的動葉片導入孔；動葉片，在所述外周連續設置多個，且具有嵌合於所述動葉片嵌合槽的葉根和向所述轉子盤的外側突出的葉片主體；兩個特殊動葉片，各自具有一部分嵌合於所述動葉片嵌合槽的葉根和向所述轉子盤的外側突出的葉片主體，彼此相鄰並堵塞所述動葉片導入孔；以及張緊鍵，插入所述動葉片之間，所述旋轉體的特徵在於，所述張緊鍵具備所述周方向的厚度尺寸從徑方向內側的一端朝向徑方向外側的另一端逐漸增大的插入部。
2.如權利要求1所述的旋轉體，其特徵在於，所述插入部具有與所述葉根的周方向的端面全面接觸的接觸面。
3.如權利要求1或2所述的旋轉體，其特徵在於，將所述轉子盤的外周長設為R、將所述動葉片及所述特殊動葉片的總數設為Nb、將所 述動葉片及所述特殊動葉片的所述葉根的最外側部在周方向的厚度尺寸設為tb、將所述張 緊鍵的數量設為Nk、將所述張緊鍵的所述插入部的另一端在周方向的厚度尺寸設為tk時， 在組裝所述轉子盤、所述動葉片、所述特殊動葉片和所述張緊鍵之前，滿足以下關係 R > Nb X tb R < NbXtb+NkXtk。
4.如權利要求1 3中任一項所述的旋轉體，其特徵在於，所述兩個特殊動葉片的葉根在各自的鄰接面上具有向所述軸方向延伸的半圓槽，並通 過這兩個半圓槽構成向所述軸方向延伸的貫通孔，所述轉子盤具有在軸方向上貫通所述轉子盤並在軸方向上與所述貫通孔重疊的插通 孔，另一方面，具備插通所述貫通孔和所述插通孔而在周方向上對所述多個動葉片進行限 制的定位銷，所述定位銷，將至少一側的端部錘扁而固定。
5.如權利要求1 4中任一項所述的旋轉體，其特徵在於，所述動葉片、特殊動葉片和所述張緊鍵由線膨脹係數相同的材料形成。
6.如權利要求1 5中任一項所述的旋轉體，其特徵在於， 在所述動葉片嵌合槽的側壁形成有所述張緊鍵嵌入的導向槽。
7.如權利要求1 6中任一項所述的旋轉體，其特徵在於，所述動葉片及所述特殊動葉片具備設置於所述葉片主體和所述葉根之間的基板，另一 方面，所述張緊鍵具備設置於所述插入部的另一端並沿所述轉子盤的軸方向延伸的延伸部， 所述基板具有壓扁部，該壓扁部覆蓋相鄰的所述張緊鍵的所述延伸部的一部分。
8.如權利要求7所述的旋轉體，其特徵在於，所述延伸部在所述外側的角部具有倒角部，該倒角部被所述壓扁部填補。
全文摘要
本發明提供一種牢固地固著張緊鍵、動葉片和特殊動葉片的旋轉體。該旋轉體(1)具備轉子盤(10)，具有沿外周環狀地設置的動葉片嵌合槽(11)和設置於外周並與動葉片嵌合槽(11)連通的動葉片導入孔(12)；動葉片(20)，在所述外周連續設置多個，且具有嵌合於動葉片嵌合槽(11)的葉根(21)和向轉子盤(10)的外側突出的葉片主體(23)；兩個特殊動葉片(20A、20B)，各自具有一部分嵌合於動葉片嵌合槽(11)的葉根(21)和向轉子盤(10)的外側突出的葉片主體(23)，彼此相鄰並堵塞動葉片導入孔(12)；張緊鍵(30)，插入動葉片(20)之間，該旋轉體(1)的特徵在於，張緊鍵(30)具備周方向的厚度尺寸從徑方向內側的一端朝向徑方向外側的另一端逐漸增大的插入部。
文檔編號F01D5/30GK101956574SQ20101023016
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月13日 優先權日2009年7月13日
發明者池野恭一, 津村陽一郎 申請人:三菱重工業株式會社