特許 6302368 静翼及び静翼ユニット、蒸気タービン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6302368

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】静翼及び静翼ユニット、蒸気タービン

(51)【国際特許分類】

   F01D 9/02 20060101AFI20180319BHJP

   F01D 9/04 20060101ALI20180319BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20180319BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   F01D9/02 104

   F01D9/02 103

   F01D9/04

   F01D25/00 X

   F02C7/00 D

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-133259(P2014-133259)

(22)【出願日】2014年6月27日

(65)【公開番号】特開2016-11625(P2016-11625A)

(43)【公開日】2016年1月21日

【審査請求日】2017年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】丸山 隆

【審査官】 西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−０９４４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２５００５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１８０８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４４６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第００４４３５７４（ＤＥ，Ｃ１）

【文献】 特開２０１２−２４１６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２２４１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ９／００−０４

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０２Ｃ ７／００

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

静翼本体と、
前記静翼本体の端部が貫通して固定される支持部材と、
を有し、
前記支持部材は、前記静翼本体の端部の周囲に配置される複数の分割体から構成され、
前記複数の分割体同士の間に溶接部が設けられると共に、
前記静翼本体の端部と前記分割体との間に開先溶接部が設けられ、
前記複数の分割体は、前記静翼本体の背側に配置される第１分割体と、前記静翼本体の腹側に配置される第２分割体と、前記静翼本体の後縁部側に配置される第３分割体とを有する、
ことを特徴とする静翼。

【請求項2】

前記複数の分割体は、前記静翼本体との連結部に開先部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の静翼。

【請求項3】

前記複数の分割体は、前記開先部とは反対側の面に、隣接する前記支持部材との連結部が設けられることを特徴とする請求項２に記載の静翼。

【請求項4】

前記第３分割体は、２個の連結部からなるＶ字形状部が設けられ、前記２個の連結部の交差部に非開先溶接部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の静翼。

【請求項5】

前記静翼本体の端部が前記支持部材より突出して配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の静翼。

【請求項6】

前記静翼本体は、長手方向に貫通する中空部が設けられ、前記支持部材を貫通した端部に前記中空部に連通するドレン通路が設けられることを特徴とする請求項５に記載の静翼。

【請求項7】

前記支持部材同士が連結されることで、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の静翼がリング形状に組付けられて構成される、
ことを特徴とする静翼ユニット。

【請求項8】

ケーシングと、
前記ケーシング内に回転自在に支持されたロータと、
動翼の基端部が前記ロータに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の動翼ユニットと、
静翼の基端部と先端部が前記ケーシングに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の静翼動翼ユニットと、
を有し、
前記複数段の静翼ユニットのうちの最終段の静翼ユニットとして請求項７に記載の静翼ユニットが適用される、
ことを特徴とする蒸気タービン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転機械などに適用される静翼、外輪と内輪が周方向に所定間隔で配置される複数の静翼により連結される静翼ユニット、複数の静翼と複数の動翼を有して蒸気を用いてロータを駆動回転する蒸気タービンに関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般的な蒸気タービンは、ケーシングに回転軸であるロータが回転自在に支持され、このロータの外周部に動翼が設けられる一方、ケーシングに静翼が設けられ、蒸気通路に静翼と動翼の段が複数配設されて構成されている。従って、蒸気が蒸気通路を流れると、この蒸気が静翼により整流され、動翼を介してロータを駆動回転することができる。

【0003】

このような蒸気タービンにて、一般的に、静翼は、基端部にシュラウドが固定され、先端部に分割環が固定され、この一体となった静翼とシュラウドと分割環がリング状に組付けられて静翼ユニットが構成されている。そして、静翼は、基端部がシュラウドに当接した状態で隅肉溶接により固定され、先端部が分割環に当接した状態で隅肉溶接により固定されている。ところが、静翼とシュラウド、静翼と分割環を隅肉溶接により固定すると、この隅肉溶接部が蒸気通路側に位置することとなり、蒸気流れを妨げてしまうおそれがある。

【0004】

そこで、静翼の基端部をシュラウドに貫通すると共に、静翼の先端部を分割環に貫通し、各貫通部を開先溶接により固定することが提案されている。なお、静翼の各端部をシュラウドや分割環に貫通して溶接により固定するものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。また、静翼の各端部をシュラウドや分割環に対して開先溶接により固定するものとしては、例えば、下記特許文献２に記載されたものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１８４３１１号公報

【特許文献2】実開平０５−０１７１０１号公報

【特許文献3】特開２００８−０３２００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したように、静翼の端部をシュラウドや分割環に貫通し、この貫通部を開先溶接により固定する場合、シュラウドや分割環に静翼の端部が貫通する貫通孔を形成する必要がある。ところが、静翼は、外面が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた３次元形状をなしていることから、シュラウドや分割環に形成する貫通孔は、静翼の端部の大きさよりも大きなものとなってしまう。すると、静翼における端部の外面とシュラウドや分割環における貫通孔の内面との間に大きな隙間が生じ、開先溶接が困難となってしまう。なお、プラットフォームを２分割することは、特許文献３に記載されているが、静翼と分割のプラットフォームが一体構造をなすものであり、隣接するプラットフォームと係合する構成であり、この隣接するプラットフォーム同士を溶接するものではない。

【0007】

本発明は、上述した課題を解決するものであり、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ると共に組付を容易として作業性の向上を図る静翼、静翼ユニット、蒸気タービンを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本発明の静翼は、静翼本体と、前記静翼本体の端部が貫通して固定される支持部材と、を有し、前記支持部材は、前記静翼本体の端部の周囲に配置される複数の分割体から構成され、前記複数の分割体同士の間に溶接部が設けられると共に、前記静翼本体の端部と前記分割体との間に開先溶接部が設けられる、ことを特徴とするものである。

【0009】

従って、静翼は、静翼本体の端部の周囲に複数の分割体が配置され、複数の分割体同士が溶接部により連結されると共に、静翼本体の端部と各分割体が開先溶接により連結されて構成されている。支持部材を複数の分割体から構成することで、静翼本体が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた３次元形状であっても、静翼本体の端部と各分割体を隙間なく適正に連結することができる。そして、開先溶接を実施可能であることから、通路側への溶接部の突出を抑制して蒸気流れを妨げることがない。その結果、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。

【0010】

本発明の静翼では、前記複数の分割体は、前記静翼本体との連結部に開先部が設けられることを特徴としている。

【0011】

従って、静翼本体の外面形状に応じて各分割体における静翼本体との連結部に最適形状の開先部を設けることができ、静翼本体と分割体を適正に開先溶接することができる。

【0012】

本発明の静翼では、前記複数の分割体は、前記開先部とは反対側の面に、隣接する前記支持部材との連結部が設けられることを特徴としている。

【0013】

従って、静翼本体の端部と各分割体が開先溶接により連結されて構成された静翼は、開先部の反対側に設けられた連結部により隣接する支持部材、つまり、静翼と連結することができ、各静翼（各支持部材）同士を高精度に連結することができる。

【0014】

本発明の静翼では、前記複数の分割体は、前記静翼本体の背側に配置される第１分割体と、前記静翼本体の腹側に配置される第２分割体と、前記静翼本体の後縁部側に配置される第３分割体とを有することを特徴としている。

【0015】

従って、静翼本体の背側に配置される第１分割体と、静翼本体の腹側に配置される第２分割体と、静翼本体の後縁部側に配置される第３分割体とにより分割体を構成することで、組付性を向上することができる。

【0016】

本発明の静翼では、前記第３分割体は、２個の連結部からなるＶ字形状部が設けられ、前記２個の連結部の交差部に非開先溶接部が設けられることを特徴としている。

【0017】

従って、静翼の端部と第３分割体におけるＶ字形状部の交差部とは、開先溶接しないことから、静翼本体の端部における後縁部の溶接熱により形状変形を抑制することができる。

【0018】

本発明の静翼では、前記静翼本体の端部が前記支持部材より突出して配置されることを特徴としている。

【0019】

従って、静翼本体を製造するとき、高精度の長さ設定を不要として、製造コストを低減することができる。

【0020】

本発明の静翼では、前記静翼本体は、長手方向に貫通する中空部が設けられ、前記支持部材を貫通した端部に前記中空部に連通するドレン通路が設けられることを特徴としている。

【0021】

従って、静翼本体の中空部に対応してドレン通路が連通して設けられることで、静翼本体の中空部で発生したドレン水をドレン通路から容易に排出することができる。

【0022】

また、本発明の静翼ユニットは、前記支持部材同士が連結されることで、前記静翼がリング形状に組付けられて構成される、ことを特徴とするものである。

【0023】

従って、静翼は、静翼本体の端部の周囲に複数の分割体が配置され、複数の分割体同士が溶接部により連結されると共に、静翼本体の端部と各分割体が開先溶接により連結されて構成されている。支持部材を複数の分割体から構成することで、静翼が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた３次元形状であっても、静翼本体の端部と各分割体を隙間なく適正に連結することができる。そして、開先溶接を実施可能であることから、通路側への溶接部の突出を抑制して蒸気流れを妨げることがない。また、複数の静翼をリング形状に組付けることで、容易に静翼ユニットを構成することができる。その結果、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。

【0024】

また、本発明の蒸気タービンは、ケーシングと、前記ケーシング内に回転自在に支持されたロータと、動翼の基端部が前記ロータに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の動翼ユニットと、静翼の基端部と先端部が前記ケーシングに支持されて前記ロータの周方向に所定間隔で複数配置される複数段の静翼動翼ユニットと、を有し、前記複数段の静翼ユニットのうちの最終段の静翼ユニットとして前記静翼ユニットが適用される、ことを特徴とするものである。

【0025】

従って、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。

【発明の効果】

【0026】

本発明の静翼、静翼ユニット、蒸気タービンによれば、静翼本体とその端部が貫通して固定される支持部材から静翼を構成し、支持部材を複数の分割体から構成し、複数の分割体同士の間に溶接部を設けると共に、静翼本体の端部と分割体との間に開先溶接部を設けるので、通路側への突出部を抑制して性能の向上を図ることができると共に、組付を容易として作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本実施形態の蒸気タービンにおける静翼ユニットを表す概略図である。

【図2】図２は、静翼の分解状態を表す概略図である。

【図3】図３は、静翼の組立状態を表す概略図である。

【図4】図４は、静翼と分割環との連結部を表す断面図である。

【図5】図５は、本実施形態の蒸気タービンを表す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る静翼、静翼ユニット、蒸気タービンの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

【0029】

図５は、本実施形態の蒸気タービンを表す概略構成図である。

【0030】

蒸気タービンにおいて、図５に示すように、ケーシング１１は、中空形状をなし、ロータ１２が複数の軸受１３により回転自在に支持されている。このロータ１２は、ケーシング１１の内部にて、外周部に軸方向に所定間隔で動翼ユニット１４が複数設けられている。この動翼ユニット１４は、ロータ１２の外周部に軸方向に所定間隔で設けられた複数のディスク１５と、各ディスク１５の外周部に周方向に沿って固定される複数の動翼１６により構成されている。

【0031】

また、ケーシング１１は、内部にて、ロータ１２の軸方向に所定間隔で静翼ユニット１７が複数設けられている。この静翼ユニット１７は、ロータ１２の外周部に軸方向に所定間隔で配置される複数の外輪１８及び内輪１９と、各外輪１８と各内輪１９とを連結するように周方向に沿って固定される複数の静翼２０により構成されている。このように、動翼ユニット１４と静翼ユニット１７は、ロータ１２における軸方向に交互に配置されている。

【0032】

また、ケーシング１１は、この複数の動翼ユニット１４と複数の静翼ユニット１７が配設される通路に蒸気通路２１が形成されている。そして、ケーシング１１は、蒸気通路２１に連通する蒸気供給口２２と蒸気排出口２３が設けられている。

【0033】

従って、蒸気が蒸気供給口２２から蒸気通路２１に供給されると、この蒸気は、複数の動翼ユニット１４及び静翼ユニット１７を通過することで、各動翼ユニット１４を介してロータ１２を駆動回転することができる。このロータ１２は、図示しない発電機が連結されており、発電機を駆動して発電することができる。

【0034】

本実施形態にて、図１に示すように、静翼２０は、静翼本体３１と、この静翼本体３１の先端部が貫通して固定される分割環（支持部材）３２と、静翼本体３１の基端部が貫通して固定されるシュラウド（支持部材）３３を有している。そして、複数の分割環３２がリング状に連結されることで外輪１８が構成され、複数のシュラウド３３がリング状に連結されることで内輪１９が構成されることから、静翼ユニット１７は、静翼２０がリング形状に組付けられて構成される。

【0035】

そして、分割環３２とシュラウド３３は、複数の分割体から構成され、複数の分割体同士がレーザ溶接により連結されると共に、静翼本体３１の端部と各分割体とが開先溶接により連結される。

【0036】

即ち、図２に示すように、静翼本体３１の先端部と分割環３２との連結構造において、静翼本体３１は、板金プレス加工により形成された背側プレート４１と腹側プレート４２とが溶接より連結されている。背側プレート４１と腹側プレート４２は、各前縁部が溶接により連結されて前縁溶接部４３が設けられ、各後縁部が溶接により連結されて後縁溶接部４４が設けられることで、静翼本体３１が翼形状をなして構成されている。ここで、静翼本体３１は板金による製造の他に、例えば、鋳造や削り出しにより製造されてもよい。

【0037】

分割環３２は、静翼本体３１における背側プレート４１側に配置される第１分割体５１と、静翼本体３１における腹側プレート４２側に配置される第２分割体５２と、静翼本体３１の後縁部３１ａ側に配置される第３分割体５３とを有している。第１分割体５１は、背側プレート４１における前縁部側に沿って凹状に湾曲して第１連結部５１ａが形成されると共に、この第１連結部５１ａの厚さ方向に対して斜めに形成される第１開先部５１ｂが形成されている。第２分割体５２は、腹側プレート４２における前縁部側に沿って凸状に湾曲して第２連結部５２ａが形成されると共に、この第２連結部５２ａの厚さ方向に対して斜めに形成される第２開先部５２ｂが形成されている。第３分割体５３は、背側プレート４１及び腹側プレート４２における後縁部３１ａ側に沿って２個の第３連結部５３ａ，５３ｂからなるＶ字形状部５４が設けられると共に、この第３連結部５３ａ，５３ｂの厚さ方向に対して斜めに形成される第３開先部５３ｃ，５３ｄが形成されている。なお、第３連結部５３ａ，５３ｂは、第３開先部５３ｃ，５３ｄが途中まで形成され、後縁部４１ａに対応したＶ字形状部５４の交差部５４ａには開先部が形成されていない。

【0038】

第１分割体５１と第２分割体５２は、対向する位置に連結面５５ａ，５６ａが形成され、第１分割体５１と第３分割体５３は、対向する位置に連結面５５ｂ，５７ａが形成され、第２分割体５２と第３分割体５３は、対向する位置に連結面５６ｂ，５７ｂが形成されている。また、第１分割体５１は、第１開先部５１ｂとは反対側に隣接する分割環３２との連結面５５ｃ，５５ｄが形成されている。第２分割体５２は、第２開先部５２ｂとは反対側に隣接する分割環３２との連結面５６ｃが形成され、連結面５６ｂ，５６ｃが直線状に設けられている。第３分割体５３は、第３開先部５３ｃ，５３ｄ側に隣接する分割環３２との連結面５７ｃが形成されると共に、第３開先部５３ｃ，５３ｄとは反対側に隣接する分割環３２との連結面５７ｄ，５７ｅが形成されている。なお、第３分割体５３は、連結面５７ａ，５７ｃが直線状に設けられている。

【0039】

そして、静翼２０は、図３及び図４に示すように、静翼本体３１の端部の周囲に各分割体５１，５２，５３が配置され、複数の分割体５１，５２，５３同士がレーザ溶接により連結されると共に、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３とが開先溶接により連結される。即ち、静翼２０は、静翼本体３１の端部の外周面に各分割体５１，５２，５３の連結部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５３ｂが密着する。また、第１分割体５１と第２分割体５２は、連結面５５ａ，５６ａにより密着し、第１分割体５１と第３分割体５３は、連結面５５ｂ，５７ａにより密着し、第２分割体５２と第３分割体５３は、連結面５６ｂ，５７ｂにより密着する。

【0040】

この状態で、第１分割体５１と第２分割体５２は、連結面５５ａ，５６ａがレーザ溶接（レーザ溶接部６１）により連結され、第１分割体５１と第３分割体５３は、連結面５５ｂ，５７ａがレーザ溶接（レーザ溶接部６２）により連結され、第２分割体５２と第３分割体５３は、連結面５６ｂ，５７ｂがレーザ溶接（レーザ溶接部６３）により連結される。また、静翼本体３１の外周面と第１分割体５１の第１開先部５１ｂが開先溶接（開先溶接部７１）により連結される。静翼本体３１の外周面と第２分割体５２の第２開先部５２ｂが開先溶接（開先溶接部７２）により連結される。静翼本体３１の外周面と第３分割体５３の第３開先部５３ｃ，５３ｄが開先溶接（開先溶接部７３，７４）により連結される。このとき、静翼本体３１の後縁部３１ａと第３分割体５３の交差部５４ａは、開先溶接されることはなく、非開先溶接部７５が設けられる。

【0041】

各分割体５１，５２，５３が連結される分割環３２は、複数リング状に連結されて外輪１８が構成される。即ち、第１分割体５１は、一方側に隣接する分割環３２の第２分割体５２と連結面５５ｃ，５６ｃが密着して溶接により連結されると共に、第３分割体５３と連結面５５ｃ，５７ｅが密着して溶接により連結される。第２分割体５２は、他方側に隣接する分割環３２の第１分割体５１と連結面５５ｃ，５６ｃが密着して溶接により連結される。第３分割体５３は、一方側に隣接する分割環３２の第３分割体５３と連結面５７ｃ，５７ｄが密着して溶接により連結され、他方側に隣接する分割環３２の第３分割体５３と連結面５７ｃ，５７ｄが密着して溶接により連結されると共に、第１分割体５１と連結面５５ｄ，５７ｅが密着して溶接により連結される。

【0042】

ここで、静翼本体３１と各分割体５１，５２，５３を連結する各種の溶接は、蒸気通路２１（図１参照）側から実施される。

【0043】

また、静翼２０は、図１に示すように、静翼本体３１の端部が分割環３２（外輪１８）を貫通し、所定長さだけ突出してこの分割環３２に固定される。分割環３２は、両側のフランジ部３２ａを介して蓋プレート８１が複数のボルト８２により固定された箱型形状をなし、静翼本体３１の端部が蓋プレート８１に当接している。この蓋プレート８１は、ドレン通路８３が設けられている。そして、静翼本体３１は、長手方向に貫通する中空部４５が設けられ、この中空部４５は、蓋プレート８１に形成された貫通孔８１ａを介してドレン通路８３に連通している。

【0044】

なお、ここでは、静翼２０にて、静翼本体３１の先端部と分割環３２との連結構造について説明したが、静翼本体３１の基端部とシュラウド３３との連結構造についてもほぼ同様の構成となっている。

【0045】

このように本実施形態の静翼にあっては、静翼本体３１の端部が分割環３２（シュラウド３３）に貫通して固定されて構成される静翼２０であって、分割環３２は、静翼本体３１の端部の周囲に配置される複数の分割体５１，５２，５３から構成され、複数の分割体５１，５２，５３同士の間にレーザ溶接部６１，６２，６３が設けられると共に、静翼本体３１の端部と分割体５１，５２，５３との間に開先溶接部７１，７２，７３，７４が設けられている。

【0046】

従って、分割環３２を複数の分割体５１，５２，５３から構成することで、静翼本体３１が湾曲形状をなすと共に周方向に捩じられた３次元形状であっても、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３を隙間なく適正に密着させることができ、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３を高精度に連結することができる。そして、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３とが適正に密着することから、両者間で開先溶接を実施することができ、蒸気通路２１側への開先溶接部７１，７２，７３，７４の突出を抑制することができ、蒸気通路２１を流れる蒸気流れを妨げることがない。その結果、蒸気通路２１側への開先溶接部７１，７２，７３，７４の突出量を抑制して静翼２０の性能を向上することができると共に、静翼２０の組付を容易として作業性を向上することができる。

【0047】

本実施形態の静翼では、複数の分割体５１，５２，５３における静翼本体３１との連結部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５３ｂに開先部５１ｂ，５２ｂ，５３ｃ，５３ｄを設けている。従って、静翼本体３１の外面形状に応じて各分割体５１，５２，５３における静翼本体３１との連結部５１ａ，５２ａ，５３ａ，５３ｂに最適形状の開先部５１ｂ，５２ｂ，５３ｃ，５３ｄを設けることができ、静翼本体３１と分割体５１，５２，５３を高精度に開先溶接することができる。

【0048】

本実施形態の静翼では、複数の分割体５１，５２，５３における開先部５１ｂ，５２ｂ，５３ｃ，５３ｄとは反対側に、隣接する分割環３２との連結面５５ｂ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅを設けている。従って、静翼本体３１の端部に各分割体５１，５２，５３が開先溶接により連結されて構成された静翼２０は、連結面５５ｂ，５５ｃ，５６ｃ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅを介して隣接する静翼２０の分割環３２と連結されることとなり、各静翼２０（各分割環３２）同士を高精度に連結することができる。

【0049】

本実施形態の静翼では、複数の分割体として、静翼本体３１の背側に配置される第１分割体５１と、静翼本体３１の腹側に配置される第２分割体５２と、静翼本体３１の後縁部３１ａ側に配置される第３分割体５３とを設けている。従って、３次元形状をなす静翼本体３１の端部に対して３個の分割体５１，５２，５３を適正に密着させて連結することができ、組付性を向上することができる。

【0050】

本実施形態の静翼では、第３分割体５３に２個の連結部５３ａ，５３ｂからなるＶ字形状部５４を設け、２個の連結部５３ａ，５３ｂの交差部５４ａに非開先溶接部７５を設けている。従って、静翼本体３１の端部と第３分割体５３におけるＶ字形状部５４の交差部５４ａとは、開先溶接しないことから、静翼本体３１の端部における後縁部３１ａの溶接熱により形状変形（溶融）を抑制することができる。

【0051】

本実施形態の静翼では、静翼本体３１の端部を分割環３２（シュラウド３３）より突出して配置している。従って、静翼本体３１の端部の長さ方向における所定の位置に各分割体５１，５２，５３を固定すればよく、静翼本体３１の端部の位置を位置決めする必要がない。静翼本体３１は、板金プレス加工により形成された背側プレート４１と腹側プレート４２とを溶接より連結して製造しているが、このとき、各プレート４１，４２の長さを高精度に製造する必要はなく、製造コストを低減することができる。

【0052】

本実施形態の静翼では、静翼本体３１に長手方向に貫通する中空部４５を設け、分割環３２を貫通した端部に中空部４５に連通するドレン通路８３を設けている。従って、静翼本体３１の中空部４５に対応してドレン通路８３が連通して設けられることで、静翼本体３１の中空部４５で発生したドレン水をドレン通路８３から容易に外部に排出することができる。

【0053】

また、本実施形態の静翼ユニットにあっては、複数の分割環３２をリング状に連結して外輪１８とすると共に、複数のシュラウド３３をリング状に連結して内輪１９とし、静翼２０をリング形状として構成し、分割環３２（シュラウド３３）を複数の分割体５１，５２，５３により構成している。従って、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３を隙間なく適正に密着させることができ、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３を高精度に連結することができる。そして、静翼本体３１の端部と各分割体５１，５２，５３とを開先溶接により連結することができ、蒸気通路２１側への開先溶接部７１，７２，７３，７４の突出を抑制することができ、蒸気通路２１を流れる蒸気流れを妨げることがない。その結果、蒸気通路２１側への開先溶接部７１，７２，７３，７４の突出量を抑制して静翼２０の性能を向上することができると共に、静翼２０の組付を容易として作業性を向上することができる。

【0054】

また、本実施形態の蒸気タービンにあっては、ケーシング１１と、ケーシング１１内に回転自在に支持されたロータ１２と、動翼１６の基端部がロータ１２に支持されてロータ１２の周方向に所定間隔で複数配置される複数段の動翼ユニット１４と、静翼２０の基端部と先端部がケーシング１１に支持されてロータ１２の周方向に所定間隔で複数配置される複数段の静翼ユニット１７とを設け、複数段の静翼ユニット１７のうちの最終段の静翼ユニット１７として上述した静翼ユニットを適用している。

【0055】

従って、蒸気通路２１側への開先溶接部７１，７２，７３，７４の突出量を抑制して静翼２０の性能を向上することができると共に、静翼２０の組付を容易として作業性を向上することができる。

【0056】

なお、上述した実施形態にて、分割環３２（シュラウド３３）を静翼本体３１における背側プレート４１側に配置される第１分割体５１と、静翼本体３１における腹側プレート４２側に配置される第２分割体５２と、静翼本体３１の後縁部３１ａ側に配置される第３分割体５３とから構成したが、この構成に限定されるものではない。即ち、分割体の分割位置は、実施形態に限定されずにどの位置で分割してもよい。また、分割体の分割数は、実施形態（３個）に限定されずに２個または４個以上としてもよい。

【0057】

また、上述した実施形態では、静翼本体３１の端部を分割環３２（シュラウド３３）から突出して連結したが、この構成に限定されるものではない。例えば、静翼本体３１の端部を分割環３２（シュラウド３３）の内面と同じ位置に連結してもよい。即ち、静翼本体３１の端部を分割環３２（シュラウド３３）から突出させなくてもよい。

【0058】

また、上述した実施形態では、本発明の静翼及び静翼ユニットを蒸気タービンの最終段の静翼及び静翼ユニットに適用したが、その他の静翼及び静翼ユニットに適用してもよい。

【符号の説明】

【0059】

１１ ケーシング
１２ ロータ
１３ 軸受
１４ 動翼ユニット
１５ ディスク
１６ 動翼
１７ 静翼ユニット
１８ 外輪
１９ 内輪
２０ 静翼
２１ 蒸気通路
３１ 静翼本体
３１ａ 後縁部
３２ 分割環（支持部材）
３３ シュラウド（支持部材）
４１ 背側プレート
４２ 腹側プレート
５１ 第１分割体
５１ａ 第１連結部
５１ｂ 第１開先部
５２ 第２分割体
５２ａ 第２連結部
５２ｂ 第２開先部
５３ 第３分割体
５３ａ，５３ｂ 第３連結部
５３ｃ，５３ｄ 第３開先部
５４ Ｖ字形状部
５４ａ 交差部
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ，５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ，５７ｄ，５７ｅ 連結面（連結部）
６１，６２，６３ レーザ溶接部
７１，７２，７３，７４ 開先溶接部
７５ 非開先溶接部
８３ ドレン通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】