專利名稱：蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片、蒸汽渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在內(nèi)部形成有空間的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。此外，本發(fā)明還涉及一種蒸汽渦輪機(jī)，其具有在內(nèi)部形成有空間的靜葉片。
背景技術(shù)：
在蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片以及蒸汽渦輪機(jī)中，為了謀求輕量化，已知有在靜葉片的內(nèi)部形成空間的中空結(jié)構(gòu)的技術(shù)。此外在蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片以及蒸汽渦輪機(jī)中，為了謀求性能的提高，已提出了在靜葉片設(shè)有連通靜葉片的內(nèi)部空間和外部的狹縫，將附著在靜葉片表面的水(蒸汽、水滴)送入靜葉片的內(nèi)部空間從而將其去除的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。在中空結(jié)構(gòu)的靜葉片中，根據(jù)靜葉片的外裝形狀(幾何學(xué)形狀)、質(zhì)量，另外，根據(jù)渦輪機(jī)工作時(shí)靜葉片周圍的環(huán)境(例如，通過(guò)靜葉片的蒸汽的流速、質(zhì)量)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生自激振動(dòng)(顫振)。該自激振動(dòng)在靜葉片的質(zhì)量小時(shí)，另外，在翼展(葉片的全長(zhǎng))長(zhǎng)時(shí)容易產(chǎn)生。特別是，近年來(lái)為了謀求渦輪機(jī)的高效化，傾向于減小靜葉片的質(zhì)量并且加長(zhǎng)翼展。因此，自激振動(dòng)趨于更容易產(chǎn)生。于是，在中空結(jié)構(gòu)的靜葉片中，提出了能夠抑制自激振動(dòng)的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。在該技術(shù)中，設(shè)有從空洞(內(nèi)部空間)向葉片內(nèi)表面(葉片部件的內(nèi)表面)可滑動(dòng)接觸(彈性接觸)的滑·動(dòng)接觸部件(板簧部件)。在該技術(shù)中，當(dāng)靜葉片產(chǎn)生彈性形變時(shí)，滑動(dòng)接觸部件從空洞與葉片內(nèi)表面滑動(dòng)接觸，與葉片內(nèi)表面之間產(chǎn)生摩擦，靜葉片的彈性形變因該摩擦而衰減，從而抑制產(chǎn)生在靜葉片的自激振動(dòng)。在此，滑動(dòng)接觸部件在葉片內(nèi)表面滑動(dòng)接觸的面積越大，越能夠可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。但是，由于靜葉片以及滑動(dòng)接觸部件的制造公差(制造偏差)，有時(shí)滑動(dòng)接觸部件在葉片內(nèi)表面部分接觸，無(wú)法得到設(shè)計(jì)(計(jì)劃、計(jì)算)方案中的滑動(dòng)接觸面積。因此，在蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片以及蒸汽渦輪機(jī)中，重要的是能夠吸收靜葉片以及滑動(dòng)接觸部件的制造公差，使滑動(dòng)接觸部件按照設(shè)計(jì)方案在葉片內(nèi)表面滑動(dòng)接觸，得到設(shè)計(jì)方案中的滑動(dòng)接觸面積，從而能夠可罪地抑制在靜葉片廣生的自激振動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:(日本)特開(kāi)平11-336503號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:(日本)特開(kāi)2008-133825號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明旨在解決的課題是，針對(duì)蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片以及蒸汽渦輪機(jī)，可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。解決問(wèn)題的技術(shù)方案
本發(fā)明(技術(shù)方案I的發(fā)明)其特征在于，包括:在內(nèi)部形成有空間的葉片部件；配置在葉片部件的空間內(nèi)且在葉片部件的內(nèi)表面彈性接觸的板簧部件，板簧部件包括在葉片部件的內(nèi)表面定位的定位部、在葉片部件的內(nèi)表面彈性接觸的彈性接觸部、連接定位部與彈性接觸部的連接部，彈性接觸部在葉片部件的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)。
本發(fā)明(技術(shù)方案2的發(fā)明)其特征在于，板簧部件由一片構(gòu)成。
本發(fā)明(技術(shù)方案3的發(fā)明)其特征在于，板簧部件在葉片部件的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)片。
本發(fā)明(技術(shù)方案4的發(fā)明)其特征在于，板簧部件的彈性接觸部在葉片部件的內(nèi)表面彈性接觸的面積中，葉片部件長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的彈性接觸部的彈性接觸面積比葉片部件長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的彈性接觸部的彈性接觸面積大。
本發(fā)明(技術(shù)方案5的發(fā)明)其特征在于，板簧部件的彈性接觸部在葉片部件背面?zhèn)鹊膬?nèi)表面彈性接觸。
本發(fā)明(技術(shù)方案6的發(fā)明)其特征在于，葉片部件的內(nèi)表面與板簧部件的定位部之間的定位結(jié)構(gòu)是凹凸嵌合的定位結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明(技術(shù)方案7的發(fā)明)其 特征在于，根據(jù)技術(shù)方案I至6中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片在轉(zhuǎn)子軸的周向多個(gè)排列。
發(fā)明的效果
本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因板簧部件的彈性接觸部在葉片部件的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)，因此能夠吸收葉片部件以及板簧部件的制造公差。由此，本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其在葉片部件長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)的板簧部件的彈性接觸部不會(huì)在葉片部件的內(nèi)表面部分接觸，能夠按照設(shè)計(jì)進(jìn)行彈性接觸。其結(jié)果是，本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)靜葉片獲得設(shè)計(jì)方案中的彈性接觸面積，能夠可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。
而且，本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因板簧部件的彈性接觸部不會(huì)在葉片部件的內(nèi)表面部分接觸，使得板簧部件彈性接觸部的彈簧反作用力成為與設(shè)計(jì)方案一樣。其結(jié)果是，本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)靜葉片在葉片部件和板簧部件的組裝時(shí)，按壓作業(yè)變得容易。
進(jìn)而，本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因板簧部件的彈性接觸部不會(huì)在葉片部件的內(nèi)表面部分接觸，使得板簧部件彈性接觸部的彈簧反作用力成為與設(shè)計(jì)方案一樣。其結(jié)果是，本發(fā)明(技術(shù)方案I涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片在葉片部件和板簧部件的組裝時(shí)，不會(huì)因部分接觸產(chǎn)生葉片部件的表面變形。
本發(fā)明(技術(shù)方案2涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因板簧部件由一片構(gòu)成，不增加部件數(shù)目，并且，葉片部件與板簧部件的組裝作業(yè)也變得容易。
本發(fā)明(技術(shù)方案3涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因板簧部件在葉片部件的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)片，與由一片構(gòu)成的板簧部件相比，其自由度變大，對(duì)應(yīng)地，對(duì)于葉片部件的形狀、制造公差(制造偏差)的吸收性(適應(yīng)性)變好，能夠容易且可靠地確保與設(shè)計(jì)方案一樣的彈性接觸面積。
本發(fā)明(技術(shù)方案4涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因葉片部件長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的彈性接觸面積比葉片部件長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的彈性接觸面積大，能夠有效地抑制自激振動(dòng)。本發(fā)明(技術(shù)方案5涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因板簧部件的彈性接觸部在比葉片部件腹面?zhèn)葍?nèi)表面面積大的背面?zhèn)鹊膬?nèi)表面彈性接觸，能夠擴(kuò)大板簧部件的彈性接觸部與葉片部件背面?zhèn)鹊膬?nèi)表面的彈性接觸面積。其結(jié)果是，本發(fā)明(技術(shù)方案5涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，能夠更可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。本發(fā)明(技術(shù)方案6涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，因?qū)⑷~片部件的內(nèi)表面與板簧部件的定位部通過(guò)凹凸嵌合的定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，與通過(guò)焊接等將葉片部件的內(nèi)表面與板簧部件的定位部進(jìn)行定位相比，能夠省略焊接作業(yè)。其結(jié)果是，本發(fā)明(技術(shù)方案6涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，通過(guò)省略焊接作業(yè)，能夠縮短葉片部件與板簧部件的組裝工序，并且，能夠削減制造成本。而且，本發(fā)明(技術(shù)方案6涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，通過(guò)省略焊接作業(yè)，不會(huì)有焊接變形，相應(yīng)地，能夠擴(kuò)大板簧部件的彈性接觸部與葉片部件內(nèi)表面的彈性接觸面積，因此能夠更可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。此外，本發(fā)明(技術(shù)方案6涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，通過(guò)省略焊接作業(yè)，能夠縮短組裝工序，降低制造成本。本發(fā)明(技術(shù)方案7涉及的發(fā)明)的蒸汽渦輪機(jī)，因使用上述技術(shù)方案I至6中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，具有與上述技術(shù)方案I至6中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片相同的效果，即，能夠可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。


[圖1]圖1是表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的第一實(shí)施方式的大致結(jié)構(gòu)的示意性說(shuō)明圖。[圖2]圖2是從低壓最終段側(cè)觀察的、表示蒸汽渦輪機(jī)噴嘴箱的部分立體圖。[圖3]圖3是從低壓最終段側(cè)觀察的、表示蒸汽渦輪機(jī)靜葉片的隔膜的部分立體圖。[圖4]圖4是表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)靜葉片的第一實(shí)施方式的立體圖。[圖5]圖5是沿圖4中V-V線的剖視圖。[圖6]圖6是從尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示板簧部件的立體圖。[圖7]圖7是從尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示腹側(cè)部件和背側(cè)部件的立體圖。[圖8]圖8是從尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示在腹側(cè)部件定位板簧部件的狀態(tài)的立體圖。[圖9]圖9是從尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示在定位的腹側(cè)部件以及板簧部件上固定背側(cè)部件的狀態(tài)的立體圖。[圖10]圖10是從板簧部件的尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第二實(shí)施方式的立體圖。[圖11]圖11是從板簧部件的尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第三實(shí)施方式的立體圖。[圖12]圖12是從板簧部件的尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第四實(shí)施方式的立體圖。

[圖13]圖13是從板簧部件的尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第五實(shí)施方式的立體圖。
[圖14]圖14是從腹側(cè)部件的尖端側(cè)向基端側(cè)觀察的、表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第六實(shí)施方式的立體圖。
具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)靜葉片的實(shí)施方式中的六個(gè)例子以及本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的實(shí)施方式。
需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。
第一實(shí)施方式
圖1至圖3表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的第一實(shí)施方式。圖4至圖9表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第一實(shí)施方式。下面，對(duì)蒸汽渦輪機(jī)的第一實(shí)施方式以及蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第一實(shí)施方式各自進(jìn)行說(shuō)明。
[對(duì)蒸汽渦輪機(jī)I的說(shuō)明]
在圖1中，符號(hào)I是第一實(shí)施方式中的蒸汽渦輪機(jī)。所述蒸汽渦輪機(jī)1，例如，是用于原子能發(fā)電站的蒸汽渦輪機(jī)。原子能發(fā)電站包括:產(chǎn)生高壓蒸汽的蒸汽發(fā)生器2、從所述蒸汽發(fā)生器2直接供應(yīng)高壓蒸汽的高壓蒸汽渦輪機(jī)3、分離來(lái)自所述蒸汽發(fā)生器2以及所述高壓蒸汽渦輪機(jī)3的蒸汽的水分并將其加熱的水分分離加熱器4和從所述水分分離加熱器4供應(yīng)低壓蒸汽的低壓的所述蒸汽渦輪機(jī)(低壓蒸汽渦輪機(jī))I。
所述蒸汽渦輪機(jī)I包括:外殼(渦輪機(jī)外殼、渦輪機(jī)機(jī)殼)5、可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述外殼5的轉(zhuǎn)子軸(潤(rùn)輪軸)6、在所述外殼5中沿所述轉(zhuǎn)子軸6的周向A排列多個(gè)(多個(gè))的靜葉片7、在所述轉(zhuǎn)子軸6中沿所述轉(zhuǎn)子軸6的周向A排列多個(gè)(多個(gè))的動(dòng)葉片8。
在所述外殼5設(shè)有蒸汽入口 9。此外，在所述外殼5內(nèi)，沿轉(zhuǎn)子軸6的軸向B設(shè)有與所述蒸汽入口 9連通的蒸汽通路10。
以圓環(huán)狀排列的多個(gè)所述靜葉片7組的基端側(cè)(所述轉(zhuǎn)子軸6側(cè)、內(nèi)側(cè)、所述轉(zhuǎn)子軸6的徑向C的內(nèi)側(cè))通過(guò)焊接(未圖示)與套筒(內(nèi)圈、內(nèi)環(huán))11連結(jié)。此外，多個(gè)以圓環(huán)狀排列的所述靜葉片7群的尖端側(cè)(所述外殼5偵彳、外側(cè)、所述轉(zhuǎn)子軸6的徑向C的外側(cè)通過(guò)焊接13與葉片根環(huán)(外圈、外環(huán))12連結(jié)。所述葉片根環(huán)12被固定在所述外殼5。在所述靜葉片7的內(nèi)部形成有空間14。在所述靜葉片7的腹面20 (參照?qǐng)D4、圖5、圖7)側(cè)設(shè)有連通所述空間14的狹縫15(參照?qǐng)D4、圖5)。在所 述套筒11設(shè)有連通所述空間14的開(kāi)口 16 (參照?qǐng)D3)。
以圓環(huán)狀排列的多個(gè)所述動(dòng)葉片8群的基端側(cè)被固定在所述轉(zhuǎn)子軸6。以圓環(huán)狀排列的多個(gè)所述動(dòng)葉片8群的尖端側(cè)與所述外殼5相對(duì)。
以圓環(huán)狀排列的多個(gè)所述靜葉片7組與同樣以圓環(huán)狀排列的多個(gè)所述動(dòng)葉片8群，以一對(duì)構(gòu)成一個(gè)段。在所述蒸汽渦輪機(jī)I中，設(shè)有多段的所述靜葉片7群和所述動(dòng)葉片8群。所述靜葉片7以及所述動(dòng)葉片8的翼展(在所述轉(zhuǎn)子軸6的徑向C上，即，與所述轉(zhuǎn)子軸6的軸向B大致正交的方向上的葉片長(zhǎng)度)使所述蒸汽通路10沿著從上游側(cè)朝向下游側(cè)變長(zhǎng)。位于所述蒸汽通路10的最下游側(cè)的段被稱為低壓最終段。低壓最終段的所述靜葉片7以及所述動(dòng)葉片8的翼展，在其它段的所述靜葉片7以及動(dòng)葉片8的翼展中最長(zhǎng)。
下面說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的所述蒸汽渦輪機(jī)I的作用。從所述水分分離加熱器4向所述蒸汽入口 9供應(yīng)的蒸汽，在所述蒸汽通路10沿所述轉(zhuǎn)子軸6的軸向B流動(dòng)。此時(shí)，在所述靜葉片7群中，由壓力下降產(chǎn)生動(dòng)能，通過(guò)所述動(dòng)葉片8群將該動(dòng)能變換為旋轉(zhuǎn)扭矩。其結(jié)果是，轉(zhuǎn)子軸6旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)從而進(jìn)行發(fā)電。附著在所述靜葉片7的腹面20 (表面)的水(蒸汽、水滴)，如圖5中虛線箭頭方向D所示，受到蒸汽壓力而在所述腹面20上移動(dòng)，從所述狹縫15流入所述空間14。流入所述空間14的水，沿著所述轉(zhuǎn)子軸6的徑向C向套筒11側(cè)流動(dòng)，如圖3中實(shí)線箭頭方向E所示，從所述開(kāi)口 16向外部流出(排出)。[對(duì)靜葉片7的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明]下面說(shuō)明第一實(shí)施方式中蒸汽渦輪機(jī)I的靜葉片7的結(jié)構(gòu)。所述靜葉片7包括腹側(cè)部件17 (參照?qǐng)D7 (A))、背側(cè)部件18 (參照?qǐng)D7 (B))、板簧部件19 (參照?qǐng)D6)。所述腹側(cè)部件17，如圖7 (A)的輪廓所示，將金屬板進(jìn)行沖壓加工而形成。在所述腹側(cè)部件17設(shè)有所述狹縫15。如圖7 (B)的輪廓所示，所述背側(cè)部件18將金屬板進(jìn)行沖壓加工而形成。如圖6所示，所述板簧部件19將金屬板(彈簧鋼)進(jìn)行沖壓加工而形成。所述腹側(cè)部件17、 所述背側(cè)部件18以及所述板簧部件19形成三維曲面。如圖5所示，在所述轉(zhuǎn)子軸6的軸向B的剖面形狀上，所述腹側(cè)部件17，從作為外表面的腹面20向內(nèi)表面21側(cè)凸出彎曲。所述背側(cè)部件18，從內(nèi)表面22向作為外表面的背面23側(cè)凸出彎曲。所述腹側(cè)部件17的彎曲(翹曲)與所述背側(cè)部件18的彎曲(翹曲)不同。其結(jié)果是，將所述腹側(cè)部件17的前端部24與所述背側(cè)部件18的前端部24、所述腹側(cè)部件17的后緣部25與所述背側(cè)部件18的后緣部25，各自通過(guò)焊接26固定。于是，由所述腹側(cè)部件17以及所述背側(cè)部件18構(gòu)成的葉片部件內(nèi)部形成所述空間14。所述板簧部件19包括定位部27、彈性接觸部28、連結(jié)部29。在本實(shí)施方式中，所述板簧部件19由一片構(gòu)成。在所述板簧部件19的中央部，所述定位部27被設(shè)置在所述葉片部件17、18 (所述腹側(cè)部件17以及所述背側(cè)部件18)的長(zhǎng)度方向(所述轉(zhuǎn)子軸6的徑向C)上。所述彈性接觸部28在所述板簧部件19的左右兩側(cè)部被設(shè)置在所述葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向上。所述連結(jié)部29被設(shè)置在中央部的所述定位部27與左右兩側(cè)部的所述彈性接觸部28之間，連結(jié)所述定位部27和所述彈性接觸部28。所述彈性接觸部28以及所述連結(jié)部29，例如通過(guò)激光加工等，在所述葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)，在本實(shí)施方式中被大致相等(即，使所述彈性接觸部28與所述背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積大致相等)地分割成九個(gè)。分割多個(gè)(九個(gè))所述彈性接觸部28以及所述連結(jié)部29的槽32的寬度(所述葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度)大致相等。下面說(shuō)明包括所述腹側(cè)部件17、所述背側(cè)部件18和所述板簧部件19的所述靜葉片7的組裝工序。首先，如圖7 (A)、圖7 (B)、圖6所示，通過(guò)沖壓加工形成所述腹側(cè)部件17、所述背側(cè)部件18和所述板簧部件19。然后，如圖8所示，在所述腹側(cè)部件17的內(nèi)表面21上放置所述板簧部件19的所述定位部27。通過(guò)焊接(點(diǎn)焊或者塞焊)30所述腹側(cè)部件17的內(nèi)表面21與所述板簧部件19的所述定位部27進(jìn)行定位。然后，將進(jìn)行定位的所述板簧部件19的所述彈性接觸部28上放置所述背側(cè)部件18的內(nèi)表面22。此時(shí)，因彈性形變之前的所述彈性接觸部28 (參照?qǐng)D5中的雙點(diǎn)劃線)位于比彈性形變之后的所述彈性接觸部28 (參照?qǐng)D5中的實(shí)線)更靠近所述背側(cè)部件18側(cè)的位置，所以所述背側(cè)部件18的內(nèi)表面22與所述板簧部件19的所述彈性接觸部28的左右兩前端抵接。
然后，如圖9所示，將所述背側(cè)部件18向所述腹側(cè)部件17側(cè)按壓，使所述板簧部件19的所述彈性接觸部28從圖5中的雙點(diǎn)劃線狀態(tài)彈性形變至圖5中的實(shí)線狀態(tài)。此時(shí)，因?yàn)樗龈箓?cè)部件17的內(nèi)表面21與所述板簧部件19的所述定位部27通過(guò)焊接30被定位，所以所述腹側(cè)部件17與所述板簧部件19之間的相對(duì)位置不會(huì)錯(cuò)開(kāi)。
在該狀態(tài)下，將所述腹側(cè)部件17的前端部24與所述背側(cè)部件18的前端部24、以及、所述腹側(cè)部件17的后緣部25與所述背側(cè)部件18的后緣部25，接各自通過(guò)焊固定。其結(jié)果是，如圖5所示，所述板簧部件19被配置在所述葉片部件17、18的所述空間14內(nèi)。所述彈性接觸部28在所述葉片部件17、18的內(nèi)表面21、22彈性接觸，在本實(shí)施方式中，在所述背側(cè)部件18的內(nèi)表面22彈性接觸。
[對(duì)靜葉片7的作用的說(shuō)明]
在該第一實(shí)施方式中，蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片具有上述結(jié)構(gòu)，下面對(duì)其作用進(jìn)行說(shuō)明。
在蒸汽渦輪機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)中，靜葉片7的腹側(cè)部件17以及背側(cè)部件18產(chǎn)生彈性形變。于是，在背側(cè)部件18的內(nèi)表面22與板簧部件19的彈性接觸部28之間產(chǎn)生摩擦。由于該摩擦，靜葉片7的腹側(cè)部件17以及背側(cè)部件18的彈性形變被衰減。其結(jié)果是，能夠抑制在靜葉片7產(chǎn)生的自激振動(dòng)。
[對(duì)蒸汽渦輪機(jī)I的效果以及靜葉片7的效果的說(shuō)明]
第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7具有上述的結(jié)構(gòu)以及作用，下面對(duì)其效果進(jìn)行說(shuō)·明。
第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其板簧部件19的彈性接觸部28以及連結(jié)部29在葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)，在本實(shí)施方式中被分割成九個(gè)，因此能夠吸收葉片部件17、18以及板簧部件19的制造公差。由此，在第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7中，在葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向上被分割成多個(gè)的，在本實(shí)施方式中被分割成九個(gè)的板簧部件19的彈性接觸部28，能夠在葉片部件17、18的內(nèi)表面21、22安裝設(shè)計(jì)方案彈性接觸而不會(huì)發(fā)生部分接觸，例如在本實(shí)施方式中能夠在背側(cè)部件18的內(nèi)表面22彈性接觸而不會(huì)發(fā)生部分接觸。其結(jié)果是，第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，能夠獲得設(shè)計(jì)方案中的彈性接觸面積，能夠可靠地抑制在靜葉片7產(chǎn)生的自激振動(dòng)。
在第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7中，板簧部件19的彈性接觸部28被槽32分割成多個(gè)(九個(gè))，雖然彈性接觸部28自身的面積減少了一些，但是被分割成多個(gè)(九個(gè))的彈性接觸部28在大致整個(gè)面上與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22彈性接觸，與未被分割的彈性接觸部在背側(cè)部件18的內(nèi)表面22部分接觸的彈性接觸的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比，被分割成多個(gè)(九個(gè))的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的未被分割的彈性接觸部與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積大。
而且，第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其板簧部件19的彈性接觸部28不會(huì)在葉片部件17、18的內(nèi)表面21、22，，在本實(shí)施方式中不會(huì)在背側(cè)部件18的內(nèi)表面22部分接觸，因此板簧部件19的彈性接觸部28的彈簧反作用力成為與設(shè)計(jì)方案相同。其結(jié)果是，該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7在葉片部件17、18與板簧部件19的組裝時(shí)，其按壓作業(yè)變得容易。進(jìn)而，該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其板簧部件19的彈性接觸部28不會(huì)在葉片部件17、18的內(nèi)表面21、22，在本實(shí)施方式中，不會(huì)在背側(cè)部件18的內(nèi)表面22部分接觸，因此板簧部件19的彈性接觸部28的彈簧反作用力成為與設(shè)計(jì)方案相同。其結(jié)果是，該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7在葉片部件17、18與板簧部件19的組裝時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生由部分接觸引起的葉片部件17、18的表面變形。該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，因板簧部件19由一片構(gòu)成，因此不增加部件數(shù)目，并且，葉片部件17、18與板簧部件19的
組裝變得容易。該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，因板簧部件19的彈性接觸部28在比腹側(cè)部件17的內(nèi)表面21的面積大的背側(cè)部件18的內(nèi)表面22彈性接觸，因此能夠擴(kuò)大板簧部件19的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積。其結(jié)果是，該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)I以及該第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7能夠更可靠地抑制在靜葉片7產(chǎn)生的自激振動(dòng)。第二實(shí)施方式圖10表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)靜葉片的第二實(shí)施方式。下面說(shuō)明第二實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。圖中，與圖1至圖9中的符號(hào)相同的符號(hào)，表示同一部分。上述第一實(shí)施方式中的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其板簧部件由一片構(gòu)成。與此相對(duì)地，第二實(shí)施方式中的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，如圖10所示，板簧部件190在葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)，在本實(shí)施方式中，被大致相等地(即，使彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積大致相等地)分割成九個(gè)片。即，所述定位部27與所述板簧部件190的所述彈性接觸部28以及所述連接部29 —起，被所述槽32分割成多個(gè)(九個(gè))。該第二實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠達(dá)到與上述第一實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7大致相同的作用效果。特別是，該第二實(shí)施方式的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其板簧部件190在葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)，在本實(shí)施方式中，被分割成九個(gè)片，與一片的板簧部件19相比，自由度變大，相應(yīng)地，對(duì)于葉片部件17、18的形狀、制造公差(制造偏差)的吸收性(適應(yīng)性)變好，能夠容易并且可靠地確保設(shè)計(jì)方案中的彈性接觸面積。第三實(shí)施方式圖11 (A)、(B)表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第三實(shí)施方式。下面說(shuō)明第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。圖中，與圖1至圖10中的符號(hào)相同的符號(hào)，表不同一部分。上述第一、第二實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其板簧部件19、190被寬度大致相等的槽32分割成多 個(gè)(九個(gè))，被分割成多個(gè)(九個(gè))的該板簧部件19、190的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積大致相等(尖端側(cè)的彈性接觸部28的接觸面積與其他彈性接觸部28的接觸面積稍有不同)。與此相對(duì)地，第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7中，如圖11 (A)、(B)所示，葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積，比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)(尖端側(cè)以及基端側(cè))的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積面積大。對(duì)于將彈性接觸部28以及連結(jié)部29，或者，定位部27、彈性接觸部28以及連結(jié)部29分割成多個(gè)(九個(gè))的槽33的寬度(所述葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度)，葉片部件17,18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的槽33的寬度比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的槽33的寬度窄。圖11 (A)所示的板簧部件191與上述的第一實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7相同，由一片構(gòu)成。圖11 (B)所示的板簧部件192與上述的第二實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7相同，由多個(gè)片(九個(gè)片)構(gòu)成。
該第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠達(dá)到與上述第一、第二實(shí)施方式涉及蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7大致相等的作用效果。
特別是，該第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的彈性接觸部18與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積大，因此能夠有效地抑制自激振動(dòng)。在此，對(duì)于作為對(duì)象的振動(dòng)模式(例如，設(shè)想兩端固定的彎曲模式的振動(dòng)模式)，在振幅大的部位配置板簧部件是有效的(有效果的)。為此，通過(guò)擴(kuò)大振幅大的中央部的彈性接觸面積，能夠有效地抑制自激振動(dòng)。
第四實(shí)施方式
圖12 (A)、(B)表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第四實(shí)施方式。下面說(shuō)明第四實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。圖中，與圖1至圖11中的符號(hào)相同的符號(hào)，表不同一部分。
所述第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，利用葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的槽33的寬度比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的槽33的寬度窄的槽33，將板簧部件191、192分割成多個(gè)(九個(gè))，在被分割成多個(gè)(九個(gè))的該板簧部件191、192的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積中，使葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積，比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積大。與此相對(duì)地，該第四實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，如圖12 (A)、(B)所示，由寬度大致相等的槽32將板簧193、194分割成多個(gè)(九個(gè))，在被分割成多個(gè)(九個(gè))的板簧部件193、194的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積中，使葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積，比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的接觸面積大。如圖12(A)所示的板簧部件193，與上述第一實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7以及上述圖11(A)所示的第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7相同，由一片構(gòu)成。圖12 (B)所示的板簧部件194，與上述第二實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7以及上述圖11 (B)所示的第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7相同，由多個(gè)片(九個(gè)片)構(gòu)成。
該第四實(shí) 施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠達(dá)到與上述第一、第二、第三實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7大致相等的作用效果。第五實(shí)施方式圖13 (A)、(B)表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第五實(shí)施方式。下面說(shuō)明第五實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。圖中，與圖1至圖12中的符號(hào)相同的符號(hào)，表不同一部分。上述第一、第二、第三、第四實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，將一片板簧部件19、191、193的彈性接觸部28以及連結(jié)部29分割成多個(gè)(九個(gè))，或者，將板簧部件190、192、194的定位部27、彈性接觸部28以及連結(jié)部29分割成多個(gè)片(九個(gè)片)。與此相對(duì)地，第五實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，如圖13 (A)所示，板簧195被葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的槽33的寬度比葉片部件17、18的長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的槽33的寬度窄的槽33分割成多個(gè)片(三個(gè)片)，并且，將多個(gè)片(三個(gè)片)的板簧195的彈性接觸部28以及連結(jié)部29各自分割成多個(gè)(三個(gè))。此外，該第五實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，如圖13(B)所示，將板簧196由寬度大致相等的槽32分割成多個(gè)片(三個(gè)片)，并且，將多個(gè)片(三個(gè)片)的板簧196的彈性接觸部28以及連結(jié)部29各自分割成多個(gè)(三個(gè)或者四個(gè))。該第五實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠達(dá)到與上述第一、第二、第三、第四實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7大致相等的作用效果。第六實(shí)施方式圖14表示本發(fā)明涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片的第六實(shí)施方式。下面說(shuō)明該第六實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。圖中，與圖1至圖13中的符號(hào)相同的符號(hào)，表示同一部分。上述的第一、第二、第三、第四、第五實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，通過(guò)將板簧部件19至196焊接·30在腹側(cè)部件170的內(nèi)表面21來(lái)進(jìn)行定位。與此相對(duì)地，第六實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7，其腹側(cè)部件170的內(nèi)表面21與板簧部件19至196的定位部27之間的定位結(jié)構(gòu)為凹凸嵌合的定位結(jié)構(gòu)。即，在腹側(cè)部件170的內(nèi)表面21中的與板簧部件19至196的定位部27定位的位置，設(shè)置定位凹部31。此外，將板簧部件19至196的定位部27設(shè)成定位凸部。通過(guò)將作為板簧部件19至196的定位凸部的定位部27嵌合在腹側(cè)部件170的內(nèi)表面21的定位凹部31，決定板簧部件19至196與腹側(cè)部件170之間的相對(duì)位置。在此，在組裝板簧部件19至196與腹側(cè)部件170以及背側(cè)部件18(葉片部件)時(shí)，板簧部件19至196在彈性形變的狀態(tài)下被夾在腹側(cè)部件170與背側(cè)部件18之間，不用擔(dān)心板簧部件19至196相對(duì)于腹側(cè)部件170、背側(cè)部件10產(chǎn)生位置偏離。該第六實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠達(dá)到與上述第一、第二、第三、第四、第五實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片大致相等的作用效果。特別是，該第六實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7通過(guò)省略焊接作業(yè)，不產(chǎn)生焊接變形，相應(yīng)地，能夠擴(kuò)大板簧部件19至196的彈性接觸部28與背側(cè)部件18的內(nèi)表面22的彈性接觸面積，因此能夠更可靠地抑制在靜葉片7產(chǎn)生的自激振動(dòng)。而且，該第六實(shí)施方式涉及的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片7通過(guò)省略焊接作業(yè)，能夠縮短組裝工序，降低制造成本。[對(duì)除第一至第六實(shí)施方式以外的實(shí)施方式的說(shuō)明]在上述第一至第六實(shí)施方式中，板簧部件19至196的彈性接觸部28在背側(cè)部件18的內(nèi)表面22彈性接觸。但是對(duì)于本發(fā)明，板簧部件的彈性接觸部可以在腹側(cè)部件的內(nèi)表面彈性接觸，或者，板簧部件的彈性接觸部可以在腹側(cè)部件的內(nèi)表面以及背側(cè)部件的內(nèi)表面的雙方彈性接觸。符號(hào)說(shuō)明I蒸汽渦輪機(jī)2蒸汽發(fā)生器3高壓蒸汽渦輪機(jī)4水分分離加熱器5外殼6轉(zhuǎn)子軸7靜葉片8動(dòng)葉片9蒸汽入口 10蒸汽通路11套筒12葉片根環(huán)13焊接14空間15狹縫16開(kāi)口 17、170腹側(cè)部件(葉片部件)18背側(cè)部件(葉片部件)19、190、191、192、193、194、195、196板簧部件20腹面 21內(nèi)表面 22內(nèi)表面 23背面 24前端部25后緣部26焊接27定位部28彈性接觸部29連結(jié)部30焊接(定位部)31定位凹部32槽33槽A轉(zhuǎn)子軸的周向B轉(zhuǎn)子軸的軸向C轉(zhuǎn)子軸的徑向D水的流入方向E水的 流出方向
權(quán)利要求
1.一種蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其特征在于，包括: 在內(nèi)部形成有空間的葉片部件； 配置在所述葉片部件的空間內(nèi)且在所述葉片部件的內(nèi)表面彈性接觸的板簧部件， 所述板簧部件包括:在所述葉片部件的內(nèi)表面定位的定位部、在所述葉片部件的內(nèi)表面彈性接觸的彈性接觸部、連結(jié)所述定位部與所述彈性接觸部的連結(jié)部， 所述彈性接觸部在所述葉片部件的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其特征在于，所述板簧部件由一片構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其特征在于，所述板簧部件在所述葉片部件的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)片。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其特征在于，所述板簧部件的所述彈性接觸部在所述葉片部件的內(nèi)表面彈性接觸的面積中，所述葉片部件長(zhǎng)度方向中央部側(cè)的所述彈性接觸部的彈性接觸面積比所述葉片部件長(zhǎng)度方向兩端部側(cè)的所述彈性接觸部的彈性接觸面積大。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其特征在于，所述板簧部件的所述彈性接觸部在所述葉片部件背面?zhèn)鹊膬?nèi)表面彈性接觸。
6.如權(quán)利要 求1至5中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，其特征在于，所述葉片部件的內(nèi)表面與所述板簧部件的所述定位部之間的定位結(jié)構(gòu)由凹凸嵌合的定位結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
7.一種蒸汽渦輪機(jī)，其特征在于，其在轉(zhuǎn)子軸的周向多個(gè)排列有根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片。
全文摘要
一種蒸汽渦輪機(jī)的靜葉片，包括在內(nèi)部形成有空間(14)的葉片部件(17)、(18)；配置在葉片部件(17)、(18)的空間(14)內(nèi)且與葉片部件(17)、(18)的內(nèi)表面(21)、(22)彈性接觸的板簧部件(19)。板簧部件(19)包括定位部(27)、彈性接觸部(28)、連結(jié)部(29)。彈性接觸部(28)在葉片部件(17)、(18)的長(zhǎng)度方向被分割成多個(gè)。其結(jié)果是，在本發(fā)明中彈性接觸部(28)不會(huì)與葉片部件(17)、(18)的內(nèi)表面(21)、(22)部分接觸而在大致整個(gè)面上彈性接觸。由此，彈性接觸部(28)與葉片部件(17)、(18)的內(nèi)表面(21)、(22)的彈性接觸面積擴(kuò)大，能夠可靠地抑制在靜葉片產(chǎn)生的自激振動(dòng)。
文檔編號(hào)F01D9/02GK103237959SQ201180057580
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者山下洋行, 大山宏治, 丸山隆, 山本勇輝, 檀野將平 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社