特開 2024-77838 タービン動翼の固定構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024077838

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】タービン動翼の固定構造

(51)【国際特許分類】

   F01D 5/30 20060101AFI20240603BHJP

【ＦＩ】

F01D5/30

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190026

(22)【出願日】2022-11-29

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉原 努

【テーマコード（参考）】

3G202

【Ｆターム（参考）】

3G202FA03

3G202FA06

3G202FB06

(57)【要約】

【課題】組立時や分解時における作業が容易であり、作業時間を短縮することができるタービン動翼の固定構造を提供する。
【解決手段】実施形態の動翼の固定構造１は、翼植込み部３２、３２Ａおよびロータホイール１１を周方向に貫通した固定溝６０と、最後に翼溝１２に嵌合される止め翼２０Ａと、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａおよび止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａが嵌合された翼溝１２を構成するロータホイール１１に形成された固定溝６０に軸方向から挿入される止め金部材９０Ａとを備える。止め金部材９０Ａが、半径方向内側に配置される内周側止め金１２０と、半径方向外側に配置される外周側止め金１３０と、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間に嵌合される中央止め金１４０とを備え、内周側止め金１２０の軸方向の下流側端部に設けられた折り曲げ部１２３を折り曲げて止め翼２０Ａを固定する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向挿入型植込形式のタービン動翼の翼植込み部をタービンロータのロータホイールに形成された翼溝に固定するためのタービン動翼の固定構造であって、
前記翼植込み部および前記ロータホイールを前記タービンロータの周方向に貫通した固定溝と、
前記タービン動翼のうち、最後に前記翼溝に嵌合される止め翼と、
前記止め翼の前記翼植込み部および前記止め翼の前記翼植込み部が嵌合された前記翼溝を構成する前記ロータホイールに形成された前記固定溝に前記タービンロータの軸方向から挿入される固定部材と
を備え、
前記固定部材が、前記固定溝の半径方向内側に配置される内周側固定部材と、前記固定溝の半径方向外側に配置される外周側固定部材と、前記内周側固定部材と前記外周側固定部材との間に嵌合される中央固定部材とを備え、
前記内周側固定部材または前記外周側固定部材における前記軸方向の下流側端部に設けられた折り曲げ部を前記中央固定部材側に折り曲げて前記止め翼の前記翼植込み部を前記翼溝に固定することを特徴とするタービン動翼の固定構造。

【請求項2】

前記固定溝は、
一端が前記軸方向の下流側に開口する軸方向溝部、および前記軸方向溝部の他端側から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部を備え、Ｔ字状断面形状の溝で構成され、
前記内周側固定部材の前記折り曲げ部を折り曲げる場合において、
前記内周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びるとともに一端に前記開口から下流側へ突出する前記折り曲げ部を有する第１の軸方向延設部、および前記第１の軸方向延設部の他端側から半径方向内側に延び前記径方向溝部に嵌合する第１の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、
前記外周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びる第２の軸方向延設部、および前記第２の軸方向延設部の上流端側から半径方向外側に延び前記径方向溝部に嵌合する第２の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成されることを特徴とする請求項１記載のタービン動翼の固定構造。

【請求項3】

前記固定溝は、
一端が前記軸方向の下流側に開口する軸方向溝部、および前記軸方向溝部の他端側から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部を備え、Ｔ字状断面形状の溝で構成され、
前記外周側固定部材の前記折り曲げ部を折り曲げる場合において、
前記内周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びる第３の軸方向延設部、および前記第３の軸方向延設部の上流端側から半径方向内側に延び前記径方向溝部に嵌合する第３の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、
前記外周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びるとともに一端に前記開口から下流側へ突出する前記折り曲げ部を有する第４の軸方向延設部、および前記第４の軸方向延設部の他端側から半径方向外側に延び前記径方向溝部に嵌合する第４の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成されることを特徴とする請求項１記載のタービン動翼の固定構造。

【請求項4】

前記中央固定部材が、板状部材で構成され、
前記中央固定部材の前記軸方向の下流側の端面に周方向に溝部が形成され、
前記溝部が、加締めによって半径方向内側および半径方向外側に広げられた加締め部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のタービン動翼の固定構造。

【請求項5】

前記固定溝の上流側の溝端面に当接する前記中央固定部材の上流端面において、周方向の少なくとも一方の端部がテーパ状に形成され、テーパ状の前記端部が前記溝端面と当接していないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のタービン動翼の固定構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、タービン動翼の固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンのタービン段落は、静翼翼列と、この静翼翼列の直下流側の動翼翼列とによって構成されている。蒸気タービンは、複数段のタービン段落をタービンロータの軸方向に備えている。ここで、下流側とは、タービンロータの中心軸方向における、作動流体の主流の流れ方向の下流側を意味する。なお、上流側とは、タービンロータの中心軸方向における、作動流体の主流の流れ方向の上流側を意味する。また、タービンロータの中心軸方向を以下において単に軸方向と称する。

【0003】

一般に、蒸気タービンのタービン段落において、下流段になるほど、蒸気の温度および圧力は低下し、蒸気の体積は膨張する。この膨張した蒸気を導入するため、下流段になるほどタービン段落の半径方向の蒸気通路の高さも高くなる。これによって、タービン動翼の翼長は、下流段になるほど長くなる。また、回転時にタービン動翼にかかる遠心力は、下流段になるほど大きくなる。なお、半径方向は、タービンロータの中心軸を基点とする、中心軸に垂直な方向である。また、以下において、タービン動翼を単に動翼と称する。

【0004】

蒸気タービンにおいて、最終段や最終段の前段の動翼には、動翼にかかる遠心力を支えるために、周方向挿入型植込形式（鞍型植込やＴ型植込など）、半径方向挿入型植込形式（フォーク型植込など）、または軸方向挿入型植込形式（アキシャルエントリー型植込など）の植込構造が採用されている。そして、動翼は、これらの植込構造によって、ロータホイールに連結されている。

【0005】

ここで、図１９は、軸方向挿入型植込形式の植込構造を採用した動翼２１０および止め翼２１０Ａの従来の固定構造を軸方向の下流側から見たときの平面図である。図２０は、図１９のＸ－Ｘ断面を示す図である。図２１は、図１９のＹ－Ｙ断面を示す図である。なお、図２０では、動翼２１０の固定構造を主に示している。また、図２１では、止め翼２１０Ａの固定構造を主に示している。また、図２０および図２１の断面は、半径方向の断面を周方向からにたときの断面である。

【0006】

止め翼２１０Ａは、動翼翼列２００を構成する複数の動翼２１０の内、最後にロータホイール２５１に組み込まれる動翼である。

【0007】

図１９に示すように、動翼２１０の翼植込み部２１１および止め翼２１０Ａの翼植込み部２１１Ａは、タービンロータ２５０のロータホイール２５１に形成された翼溝２５２に軸方向から挿入され嵌合される。止め翼２１０Ａ以外の動翼２１０が翼溝２５２に嵌合された後、止め翼２１０Ａは、翼溝２５２に軸方向から挿入される。そして、図１９に示されているように、止め翼２１０Ａの翼植込み部２１１Ａは、翼溝２５２に嵌合される。

【0008】

図２０および図２１に示すように、翼植込み部２１１、２１１Ａにおける下流側の先端部２１２、２１２Ａには、周方向に亘って環状のＬ字状断面形状の溝２３０が形成されている。また、翼溝２５２における下流側の底部２５３には、周方向に亘って環状のＬ字状断面形状の溝２３１が形成されている。そして、溝２３０および溝２３１によって、Ｔ字状断面形状の固定溝２６０が構成される。

【0009】

ここで、先端部２１２、２１２Ａは、翼溝２５２の底部２５３と対向する部分である。また、底部２５３は、翼溝２５２の半径方向内側の端部である。周方向とは、タービンロータの中心軸を中心とする周方向、すなわち、中心軸の軸周りである。なお、タービンロータの中心軸を単に中心軸と称する。半径方向内側とは、半径方向における中心軸に近づく側（中心軸側）である。なお、半径方向外側とは、半径方向におけるタービンロータの中心軸から遠ざかる側である。

【0010】

固定溝２６０は、軸方向に延びる軸方向溝部２６１と、この軸方向溝部２６１から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部２６２とを有している。そして、図２０および図２１の断面に示すように、軸方向溝部２６１と径方向溝部２６２とによって、固定溝２６０は、Ｔ字状に形成されている。

【0011】

なお、Ｔ字状断面形状の固定溝２６０は、翼溝２５２に周方向に隣接するロータホイール２５１にも形成される。そのため、固定溝２６０は、周方向に亘って環状の溝を形成する。

【0012】

固定溝２６０には、動翼２１０を固定する止め金部材２７０および止め翼２１０Ａを固定する止め金部材２７０Ａが設けられる。

【0013】

図２０に示すように、止め金部材２７０は、内周側止め金２７１および外周側止め金２７２を備える。また、図２１に示すように、止め金部材２７０Ａは、内周側止め金２７１Ａ、中央止め金２７３、外周側止め金２７２Ａおよび溶接部２６４を備える。中央止め金２７３は、内周側止め金２７１Ａと外周側止め金２７２Ａとの間に挿入されている。中央止め金２７３の軸方向の下流側の端部は、溶接部２６４で覆われている。溶接部２６４は、図１９に示すように、周方向に所定の長さに亘って連続して形成されている。

【0014】

上記した従来の固定構造によって、動翼２１０および止め翼２１０Ａは、ロータホイール２５１に固定されている。この固定によって、動翼２１０および止め翼２１０Ａは、翼溝２５２から軸方向へ脱落することが防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【特許文献1】特許第４８８６７３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

上記したように、軸方向挿入型植込形式の植込構造を採用した動翼２１０における従来の固定構造では、止め金部材２７０Ａは、内周側止め金２７１Ａ、中央止め金２７３、外周側止め金２７２Ａが固定溝２６０に配置された後、溶接によって固定される。この溶接によって形成された溶接部２６４は、周方向に所定の長さに亘って連続して形成されている。

【0017】

そのため、従来の固定構造では、溶接する際、溶接する領域の予熱工程や加熱工程が必要となる。また、止め翼２１０Ａを取り外して分解する際、溶接部２６４を削り取るはつり工程が必要となる。このように、従来の固定構造では、組立時における溶接工程や、分解時における溶接部２６４のはつり工程などの煩雑な作業が必要となる。

【0018】

本発明が解決しようとする課題は、組立時や分解時における作業が容易であり、作業時間を短縮することができるタービン動翼の固定構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0019】

実施形態のタービン動翼の固定構造は、軸方向挿入型植込形式のタービン動翼の翼植込み部をタービンロータのロータホイールに形成された翼溝に固定する。この固定構造は、前記翼植込み部および前記ロータホイールを前記タービンロータの周方向に貫通した固定溝と、前記タービン動翼のうち、最後に前記翼溝に嵌合される止め翼と、前記止め翼の前記翼植込み部および前記止め翼の前記翼植込み部が嵌合された前記翼溝を構成する前記ロータホイールに形成された前記固定溝に前記タービンロータの軸方向から挿入される固定部材とを備える。

【0020】

前記固定部材が、前記固定溝の半径方向内側に配置される内周側固定部材と、前記固定溝の半径方向外側に配置される外周側固定部材と、前記内周側固定部材と前記外周側固定部材との間に嵌合される中央固定部材とを備え、前記内周側固定部材または前記外周側固定部材における前記軸方向の下流側端部に設けられた折り曲げ部を前記中央固定部材側に折り曲げて前記止め翼の前記翼植込み部を前記翼溝に固定する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施の形態の動翼の固定構造によって固定される動翼の一部がタービンロータのロータホイールに嵌合された状態を示す斜視図である。

【図2】第１の実施の形態の動翼の固定構造によって固定される動翼の一部がタービンロータのロータホイールに嵌合された状態を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【図3】図２のＡ－Ａ断面を示す図である。

【図4】図２のＢ－Ｂ断面を示す図である。

【図5】第１の実施の形態の動翼の固定構造によってタービンロータのロータホイールに固定されている動翼の一部を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【図6】図５のＣ－Ｃ断面を示す図である。

【図7】第１の実施の形態の動翼の固定構造において、固定溝に配置された状態の止め金部材を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【図8】図５のＤ－Ｄ断面を示す図である。

【図9】図５のＤ－Ｄ断面において、内周側止め金の折り曲げ部を折り曲げる前の状態を示す図である。

【図10】第１の実施の形態の止め翼の固定構造において、固定溝に配置された状態の内周側止め金を半径方向内側から見たときの平面図である。

【図11】第１の実施の形態の止め翼の固定構造において、固定溝に配置された状態の止め金部材を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【図12】図５のＥ－Ｅ断面を示す図である。

【図13】第１の実施の形態の動翼の固定構造において、動翼および止め翼を固定する方法を説明するために、動翼翼列を模式的に示した図である。

【図14】第１の実施の形態の動翼の固定構造において、動翼および止め翼を固定する方法を説明するために、動翼翼列を模式的に示した図である。

【図15】第１の実施の形態の止め翼の固定構造において、止め金部材の外周側止め金に折り曲げ部を備えたときの図５のＤ－Ｄ断面に相当する断面を示した図である。

【図16】第２の実施の形態の止め翼の固定構造において、図５のＤ－Ｄ断面に相当する断面を示した図である。

【図17】第２の実施の形態の止め翼の固定構造において、固定溝に配置された状態の止め金部材を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【図18】第３の実施の形態の止め翼の固定構造において、固定溝に配置された状態における止め金部材の中央止め金を半径方向外側から見たときの平面図である。

【図19】軸方向挿入型植込形式の植込構造を採用した動翼および止め翼の従来の固定構造を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【図20】図１９のＸ－Ｘ断面を示す図である。

【図21】図１９のＹ－Ｙ断面を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0023】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の動翼（タービン動翼）２０の固定構造１によって固定される動翼２０の一部がタービンロータ１０のロータホイール１１に嵌合された状態を示す斜視図である。図２は、第１の実施の形態の動翼２０の固定構造１によって固定される動翼２０の一部がタービンロータ１０のロータホイール１１に嵌合された状態を軸方向の下流側から見たときの平面図である。なお、図１および図２は、後述する固定構造１の止め金部材９０、９０Ａが備えられていない状態を示している。また、図２において、翼溝１２の底部１６の形状を破線で示している。

【0024】

本実施形態の動翼２０の固定構造１は、軸方向挿入型植込形式（アキシャルエントリー型植込形式）の植込構造の動翼２０の固定構造である。軸方向挿入型植込形式の植込構造は、大きな遠心力がかかる長翼の動翼に好適である。本実施形態では、長翼の動翼が備えられる蒸気タービンのタービン段落を例示して説明する。長翼の動翼２０は、例えば、蒸気タービンの最終段や最終段の前段のタービン段落に備えられる。

【0025】

なお、実施の形態においても、上流側、下流側、軸方向、周方向、半径方向、半径方向内側、半径方向外側のそれぞれの意味は、前述したとおりである。

【0026】

ロータホイール１１は、タービンロータ１０の外周面から半径方向外側に突出して周方向に亘って形成された環状突条部で構成される。図１に示すように、タービンロータ１０のロータホイール１１の外周部には、軸方向（タービンロータ１０の軸方向）に貫通する複数の翼溝１２が周方向（タービンロータ１０の周方向）に所定の間隔で設けられている。換言すると、翼溝１２は、ロータホイール１１のホイールポスト１３間に設けられている。

【0027】

ロータホイール１１のホイールポスト１３の周方向両側の壁面には、図１および図２に示すように、ホイールネック部（凹部）１４、およびホイールネック部１４に対して周方向に（翼溝１２側に）突出したホイールフック部（凸部）１５が設けられている。複数のホイールネック部１４およびホイールフック部１５は、半径方向に交互に設けられている。

【0028】

動翼２０は、図１に示すように、翼根部３０と、翼有効部４０と、インテグラルカバー５０とを備える。

【0029】

翼根部３０は、図２に示すように、翼溝１２に軸方向から挿入されて嵌合される翼植込み部３２と、翼植込み部３２と翼有効部４０との間に設けられた板状のプラットフォーム３１とを備える。

【0030】

翼植込み部３２は、ホイールネック部１４と係合する翼フック部（凸部）３３と、ホイールフック部１５と係合する翼ネック部（凹部）３４とを備える。翼フック部３３および翼ネック部３４は、半径方向に交互に設けられている。翼植込み部３２は、いわゆるクリスマスツリー型に形成されている。

【0031】

翼有効部４０は、プラットフォーム３１から半径方向外側に延びている。翼有効部４０は、例えば、翼根元４１から翼先端４２に亘ってねじれている。複数の動翼２０を周方向に備えた25において、隣接する動翼２０の翼有効部４０間を作動流体が通過する。

【0032】

インテグラルカバー５０は、翼有効部４０の翼先端４２に設けられている。動翼２０が回転する際、翼有効部４０にアンツイストが発生して、隣り合う動翼２０のインテグラルカバー５０が連結する。そして、インテグラルカバー５０が環状に連結して全周一群の連結構造が構成される。

【0033】

なお、図１には、翼有効部４０に中間連結部材４３を備えた一例を示している。動翼２０が回転する際、インテグラルカバー５０と同様に、隣り合う動翼２０の中間連結部材４３が連結して、全周一群の連結構造が構成される。

【0034】

なお、ここでは、翼根元４１から翼先端４２に亘ってねじれた翼を例示して説明しているが、動翼２０の形状はこれに限られない。すなわち、動翼２０は、軸方向挿入型植込形式（アキシャルエントリー型植込形式）の植込構造を有する動翼であればよい。

【0035】

上記した動翼２０は、翼植込み部３２を翼溝１２に嵌合して固定構造１によって固定される。複数の動翼２０は、周方向に固定され、動翼翼列２５を構成する。また、図１および図２に示すように、動翼翼列２５を構成する複数の動翼２０には、止め翼２０Ａが含まれる。

【0036】

止め翼２０Ａは、動翼２０のうち、最後に翼溝１２に嵌合される動翼である。すなわち、止め翼２０Ａは、動翼翼列２５を構成する複数の動翼２０の内の一つの動翼２０である。止め翼２０Ａの構成は、上記した動翼２０の構成と同じである。なお、ここでは、説明の便宜上、止め翼に２０Ａの符号を付して、また、止め翼２０Ａの翼植込み部に３２Ａの符号を付している。

【0037】

次に、動翼２０および止め翼２０Ａの固定構造１について説明する。

【0038】

固定構造１は、固定溝６０と、止め金部材９０、９０Ａとを備える。止め金部材９０は、止め翼２０Ａではない動翼２０の固定に使用される。止め金部材９０Ａは、止め翼２０Ａの固定に使用される。なお、止め金部材９０Ａは、止め翼２０Ａの固定部材として機能する。

【0039】

まず、固定溝６０について説明する。

【0040】

図３は、図２のＡ－Ａ断面を示す図である。図４は、図２のＢ－Ｂ断面を示す図である。図３および図４の断面は、半径方向の断面を周方向から見たときの断面であり、固定構造１を拡大して示している。

【0041】

固定溝６０は、動翼２０および止め翼２０Ａを固定するために止め金部材９０、９０Ａが挿入される溝である。図３および図４に示すように、固定溝６０は、翼植込み部３２、３２Ａおよびロータホイール１１をタービンロータ１０の周方向に亘って貫通している。

【0042】

図３に示すように、固定溝６０は、一端が軸方向の下流側に開口する軸方向溝部７０、および軸方向溝部７０の他端側から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部８０を備え、Ｔ字状断面形状の溝で構成されている。すなわち、固定溝６０は、Ｔ字状断面形状の環状溝を構成する。なお、Ｔ字状断面形状は、図３および図４に示すように、半径方向の断面を周方向から見たときの形状である。

【0043】

径方向溝部８０は、半径方向外側に延びる半径方向外側溝部８１と、半径方向内側に延びる半径方向内側溝部８２とを備える。

【0044】

図３に示すように、ロータホイール１１においてホイールポスト１３が形成される範囲では、ロータホイール１１（ホイールポスト１３を含む）の周方向にＴ字状断面形状の固定溝６０が構成される。この固定溝６０は、軸方向溝部７０と、径方向溝部８０とを備える。

【0045】

なお、以下において、説明の便宜上、ロータホイール１１（ホイールポスト１３を含む）に一体的に形成されたＴ字状断面形状の溝で構成される固定溝６０を一体構成固定溝６５と称する。

【0046】

一方、図４に示すように、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａと翼溝１２の底部１６とが対向する位置では、固定溝６０は、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａおよび翼溝１２の底部１６に跨って形成される。

【0047】

なお、翼植込み部３２の先端部３５と翼溝１２の底部１６とが対向する位置における固定溝６０の断面形状も、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａと翼溝１２の底部１６が対向する位置における固定溝６０の断面形状と同じである。そのため、ここでは、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａおよび翼溝１２の底部１６に跨って形成される固定溝６０について説明する。

【0048】

翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａと翼溝１２の底部１６とが対向する位置では、固定溝６０は、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａに形成された半径方向外側の外側固定溝６０Ａと、翼溝１２の底部１６を有するロータホイール１１に形成された半径方向内側の内側固定溝６０Ｂとによって構成される。

【0049】

外側固定溝６０Ａは、軸方向に延びる外側軸方向溝部７１と、外側軸方向溝部７１の上流端側から半径方向外側に延びる半径方向外側溝部８３とを備え、Ｌ字状断面形状の溝で構成されている。内側固定溝６０Ｂは、軸方向に延びる内側軸方向溝部７２と、内側軸方向溝部７２の上流端側から半径方向内側に延びる半径方向内側溝部８４とを備え、Ｌ字状断面形状の溝で構成されている。

【0050】

Ｌ字状断面形状の外側固定溝６０ＡおよびＬ字状断面形状の内側固定溝６０Ｂは、それぞれ周方向に亘って径方向に対向して設けられている。そして、Ｌ字状断面形状の外側固定溝６０ＡおよびＬ字状断面形状の内側固定溝６０Ｂによって、Ｔ字状断面形状の固定溝６０が構成される。なお、径方向とは、タービンロータの中心軸に垂直な方向である。

【0051】

なお、以下において、説明の便宜上、外側固定溝６０Ａおよび内側固定溝６０Ｂによって形成されたＴ字状断面形状の溝で構成される固定溝６０を複合構成固定溝６６と称する。

【0052】

ここで、周方向に亘って形成される環状の固定溝６０は、上記した一体構成固定溝６５と複合構成固定溝６６とが周方向に交互に設けられて構成されている。

【0053】

次に、止め金部材９０、９０Ａについて説明する。

【0054】

図５は、第１の実施の形態の動翼２０の固定構造１によってタービンロータ１０のロータホイール１１に固定されている動翼２０の一部を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【0055】

まず、止め翼２０Ａではない動翼２０を固定する止め金部材９０について説明する。

【0056】

図６は、図５のＣ－Ｃ断面を示す図である。図７は、第１の実施の形態の動翼２０の固定構造１において、固定溝６０に配置された状態の止め金部材９０を軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【0057】

なお、図６は、止め翼２０Ａではない動翼２０の固定構造を示している。図６の断面は、半径方向の断面を周方向から見たときの断面であり、固定構造１を拡大して示している。図７において、翼植込み部３２やロータホイール１１は省略されている。

【0058】

図５および図６に示すように、止め翼２０Ａではない動翼２０を固定する止め金部材９０は、固定溝６０の半径方向内側に配置される内周側止め金１００と、固定溝６０の半径方向外側に配置される外周側止め金１１０とを備える。

【0059】

内周側止め金１００は、軸方向延設部１０１および嵌合部１０２を備える。内周側止め金１００は、Ｌ字状断面形状の部材で構成される。軸方向延設部１０１は、内周側止め金１００が固定溝６０に配置された際、軸方向に延びる。嵌合部１０２は、内周側止め金１００が固定溝６０に配置された際、軸方向延設部１０１の上流端側から半径方向内側に延び半径方向内側溝部８４に嵌合される。

【0060】

外周側止め金１１０は、軸方向延設部１１１および嵌合部１１２を備える。外周側止め金１１０は、Ｌ字状断面形状の部材で構成される。軸方向延設部１１１は、外周側止め金１１０が固定溝６０に配置された際、軸方向に延びる。嵌合部１１２は、外周側止め金１１０が固定溝６０に配置された際、軸方向延設部１１１の上流端側から半径方向外側に延び半径方向外側溝部８３に嵌合される。なお、軸方向延設部１０１、１１１の下流端は、例えば、固定溝６０の軸方向の下流側の開口７５から突出しないように設定される。

【0061】

図７に示すように、内周側止め金１００および外周側止め金１１０は、周方向に形成された固定溝６０の形状に対応して半径方向外側に凸の湾曲した形状に構成される。また、内周側止め金１００および外周側止め金１１０は、周方向に所定幅を有して構成されている。すなわち、止め金部材９０は、周方向に所定幅を有して構成されている。そして、複数の止め金部材９０は、周方向に配置される。複数の止め金部材９０および止め金部材９０Ａによって固定溝６０に環状に止め金部材が配置される。

【0062】

図６および図７に示すように、内周側止め金１００および外周側止め金１１０は、内周側止め金１００の半径方向外側の端面１０３と、外周側止め金１１０の半径方向内側の端面１１３とを当接させて、Ｔ字状断面形状の固定溝６０に設けられる。

【0063】

なお、図６に示された固定溝６０は、複合構成固定溝６６である。また、端面１０３と端面１１３との当接面は、例えば、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａと翼溝１２の底部１６との接触面と同一周面上にある。

【0064】

なお、ここでは、図６および図７を参照して複合構成固定溝６６に配置される止め金部材９０について説明した。この複合構成固定溝６６に隣接し、止め翼２０Ａではない動翼２０を固定するための一体構成固定溝６５に配置される止め金部材も、上記した止め金部材９０の構成と同じである。

【0065】

ここで、例えば、一つの動翼２０を固定する際、一つの止め金部材９０は、少なくとも、固定される動翼２０の翼植込み部３２が嵌合される翼溝１２に対応する複合構成固定溝６６と、この複合構成固定溝６６に隣接する一体構成固定溝６５との双方に亘って配置される。この場合、一つの止め金部材９０の周方向の長さは、一つの複合構成固定溝６６の周方向の長さと一つの一体構成固定溝６５の周方向の長さとの合算値に設定される。一つの止め金部材９０が一体構成固定溝６５に配置されることで、動翼２０の軸方向の動きが拘束される。

【0066】

このように、止め金部材９０を配置することで、一つの動翼２０を一つの止め金部材９０によって固定するときでも、翼植込み部３２を翼溝１２に固定することができる。

【0067】

また、動翼２０を固定する際、例えば、周方向に連続して４つの動翼２０の翼植込み部３２を翼溝１２に嵌合し、４つの動翼２０を一つの止め金部材９０で固定する。この際、一つの止め金部材９０の周方向の長さは、４つの複合構成固定溝６６の周方向の長さと４つの一体構成固定溝６５の周方向の長さとの合算値に設定される。

【0068】

次に、止め翼２０Ａを固定する止め金部材９０Ａについて説明する。

【0069】

図８は、図５のＤ－Ｄ断面を示す図である。図９は、図５のＤ－Ｄ断面において、内周側止め金１２０の折り曲げ部１２３を折り曲げる前の状態を示す図である。図１０は、第１の実施の形態の止め翼２０Ａの固定構造１において、固定溝６０に配置された状態の内周側止め金１２０を半径方向内側から見たときの平面図である。図１１は、第１の実施の形態の止め翼２０Ａの固定構造１において、固定溝６０に配置された状態の止め金部材９０Ａを軸方向の下流側から見たときの平面図である。図１２は、図５のＥ－Ｅ断面を示す図である。

【0070】

なお、図８－図１２は、止め翼２０Ａの固定構造１を示している。図８、図９および図１２の断面は、半径方向の断面を周方向から見たときの断面であり、固定構造１を拡大して示している。図１０および図１１において、翼植込み部３２、３２Ａやロータホイール１１は省略されている。また、図１０に示された内周側止め金１２０は、折り曲げ部１２３が折り曲げられる前の状態である。

【0071】

止め金部材９０Ａは、動翼翼列２５を形成する際、最後に翼溝１２に嵌合される止め翼２０Ａを固定する。止め金部材９０Ａは、固定溝６０に下流側から軸方向に挿入され、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａを翼溝１２に固定する。

【0072】

止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａを固定する止め金部材９０Ａは、図８、図９、図１１および図１２に示すように、内周側止め金１２０と、外周側止め金１３０と、中央止め金１４０とを備える。なお、内周側止め金１２０は、内周側固定部材として機能し、外周側止め金１３０は、外周側固定部材として機能し、中央止め金１４０は、中央固定部材として機能する。

【0073】

図８、図９および図１２示すように、内周側止め金１２０は、固定溝６０の半径方向内側に配置される。内周側止め金１２０は、軸方向延設部１２１および嵌合部１２２を備える。折り曲げ部１２３が折り曲げられる前の内周側止め金１２０は、図９に示すように、Ｌ字状断面形状の部材で構成される。

【0074】

軸方向延設部１２１は、内周側止め金１２０が固定溝６０に挿入された際、軸方向に延びるとともに一端に固定溝６０の開口７５から下流側へ突出する折り曲げ部１２３を有する。嵌合部１２２は、内周側止め金１２０が固定溝６０に挿入された際、軸方向延設部１２１の他端側から半径方向内側に延び半径方向内側溝部８４に嵌合される。

【0075】

軸方向延設部１２１の厚さは、図８および図９に示すように、例えば、外周側止め金１３０の軸方向延設部１３１の厚さよりも薄く設定される。換言すれば、軸方向延設部１２１の厚さは、折り曲げ部１２３を中央止め金１４０側へ折り曲げることができる厚さに設定される。

【0076】

折り曲げ部１２３は、図９に示すように、軸方向延設部１２１の軸方向の下流側端部に設けられる。折り曲げ部１２３は、図１０に示すように、例えば、周方向の２箇所に設けられている。折り曲げ部１２３は、例えば、図１０に示す平面図において、矩形形状を有している。なお、折り曲げ部１２３は、少なくとも周方向の１箇所に設けられていればよい。また、折り曲げ部１２３は、周方向の３箇所以上に設けられてもよい。

【0077】

折り曲げ部１２３は、図８に示すように、折り曲げられた際、折り曲げ部１２３の先端部が固定溝６０の開口７５内に収容される長さに設定される。また、折り曲げ部１２３が折り曲げられた際、折り曲げ部１２３の下流側の端面が、固定溝６０の下流側に突出しない構成が好ましい。折り曲げ部１２３が折り曲げられた際、折り曲げ部１２３の上流側の端面は、軸方向延設部１２１および中央止め金１４０の下流側の端面に当接される。

【0078】

なお、軸方向延設部１２１は、第１の軸方向延設部として機能し、嵌合部１２２は、第１の嵌合部として機能する。

【0079】

図８、図９および図１２示すように、外周側止め金１３０は、固定溝６０の半径方向外側に配置される。外周側止め金１３０は、軸方向延設部１３１および嵌合部１３２を備える。外周側止め金１３０は、Ｌ字状断面形状の部材で構成される。なお、軸方向延設部１３１は、第２の軸方向延設部として機能し、嵌合部１３２は、第２の嵌合部として機能する。

【0080】

軸方向延設部１３１は、外周側止め金１３０が固定溝６０に挿入された際、軸方向に延びる。嵌合部１３２は、外周側止め金１３０が固定溝６０に挿入された際、軸方向延設部１３１の他端側から半径方向外側に延び半径方向外側溝部８３に嵌合される。

【0081】

中央止め金１４０は、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間に嵌合される。中央止め金１４０は、例えば、矩形状断面形状の部材で構成される。中央止め金１４０において、上流側の半径方向外側の端部の角部や上流側の半径方向内側の端部の角部は、面取り処理が施されている。これによって、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間への中央止め金１４０の嵌合を容易に行うことができる。なお、図８、図９および図１２には、中央止め金１４０における上流側の半径方向外側の端部の角部が面取り処理された一例を示している。なお、半径方向外側の端部の角部および上流側の半径方向内側の端部の角部の少なくとも一方が面取り処理がされていることが好ましい。

【0082】

図１１に示すように、内周側止め金１２０、中央止め金１４０および外周側止め金１３０は、周方向に形成された固定溝６０の形状に対応して半径方向外側に凸の湾曲した形状に構成される。また、内周側止め金１２０、中央止め金１４０および外周側止め金１３０は、周方向に所定幅を有して構成されている。すなわち、止め金部材９０Ａは、周方向に所定幅を有して構成されている。

【0083】

図１１に示すように、内周側止め金１２０の半径方向外側の端面１２４は、中央止め金１４０の半径方向内側の端面１４１と当接されている。外周側止め金１３０の半径方向内側の端面１３３は、中央止め金１４０の半径方向外側の端面１４２と当接されている。そして、内周側止め金１２０、中央止め金１４０および外周側止め金１３０は、Ｔ字状断面形状の固定溝６０に設けられる。なお、内周側止め金１２０、中央止め金１４０および外周側止め金１３０は、軸方向の下流側から固定溝６０に配置される。

【0084】

なお、図８および図９に示された固定溝６０は、複合構成固定溝６６である。図１２に示された固定溝６０は、一体構成固定溝６５である。

【0085】

ここで、例えば、止め翼２０Ａを固定する際、止め金部材９０Ａは、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａが嵌合される翼溝１２に対応する複合構成固定溝６６と、この複合構成固定溝６６に隣接する一体構成固定溝６５との双方に亘って配置される。この場合、止め金部材９０Ａの周方向の長さは、一つの複合構成固定溝６６の周方向の長さと一つの一体構成固定溝６５の周方向の長さとの合算値に設定される。

【0086】

このように、折り曲げ部１２３を備える止め金部材９０Ａを配置することで、翼植込み部３２Ａを翼溝１２に固定することができる。

【0087】

次に、動翼２０および止め翼２０Ａの固定方法について、図６、図９、図１４および図１５を参照して説明する。

【0088】

図１３および図１４は、第１の実施の形態の動翼２０の固定構造１において、動翼２０および止め翼２０Ａを固定する方法を説明するために、動翼翼列２５を模式的に示した図である。なお、図１３および図１４は、動翼翼列２５を軸方向の下流側から見たときの図である。

【0089】

動翼２０を固定する際、例えば、周方向に連続して４つの動翼２０の翼植込み部３２を翼溝１２に嵌合する。そして、４つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する内周側止め金１００を軸方向の下流側から翼溝１２に配置する。

【0090】

ここで、図６に示すように、開口７５の径方向の長さをＳ１とし、内周側止め金１００の嵌合部１０２の径方向の長さをＨ１とし、内周側止め金１００の軸方向延設部１０１の径方向の長さをＨ２とする。なお、外周側止め金１１０の嵌合部１１２の径方向の長さもＨ１であり、外周側止め金１１０の軸方向延設部１１１の径方向の長さもＨ２である。

【0091】

径方向長さＳ１は、径方向長さＨ１よりも長い。また、径方向長さＳ１は、径方向長さＨ１の２倍よりも短い。すなわち、軸方向の下流側から開口７５を介して内周側止め金１００を固定溝６０に挿入することができる。しかしながら、内周側止め金１００が固定溝６０に配置された状態で、軸方向の下流側から開口７５を介して外周側止め金１１０を固定溝６０に挿入することはできない。

【0092】

そのため、４つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する外周側止め金１１０は、周方向から固定溝６０に配置される。そして、図６に示すように、内周側止め金１００および外周側止め金１１０は、固定溝６０に配置される。

【0093】

ここで、図１３は、７つの動翼２０および一つの止め翼２０Ａを嵌合する翼溝１２が残れた状態を示している。この状態から、上記したように周方向に連続して４つの動翼２０の翼植込み部３２は、翼溝１２に嵌合される。そして、４つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する内周側止め金１００は、軸方向の下流側から翼溝１２に配置される。

【0094】

４つの動翼２０の翼植込み部３２が翼溝１２に嵌合された後、図１４に示すように、３つの動翼２０および一つの止め翼２０Ａを嵌合する翼溝１２が残れた状態となる。図１４に示す状態において、動翼２０および止め翼２０Ａが嵌合されていない空間を利用して、４つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する外周側止め金１１０は、周方向から固定溝６０に配置される。

【0095】

続いて、図１４に示す状態において、周方向に連続して２つの動翼２０の翼植込み部３２は、翼溝１２に嵌合される。そして、２つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する内周側止め金１００は、軸方向の下流側から翼溝１２に配置される。

【0096】

続いて、動翼２０および止め翼２０Ａが嵌合されていない空間を利用して、２つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する外周側止め金１１０は、周方向から固定溝６０に配置される。

【0097】

続いて、一つの動翼２０の翼植込み部３２は、翼溝１２に嵌合される。そして、一つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する内周側止め金１００は、軸方向の下流側から翼溝１２に配置される。

【0098】

続いて、止め翼２０Ａが嵌合されていない空間を利用して、一つの翼植込み部３２を固定するのに必要な周方向長さを有する外周側止め金１１０は、周方向から固定溝６０に配置される。

【0099】

続いて、最後に嵌合される動翼２０である止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａは、翼溝１２に嵌合される。止め翼２０Ａが翼溝１２に嵌合された後には、止め翼２０Ａと動翼２０との間に空間は存在しない。

【0100】

そこで、止め翼２０Ａを固定する止め金部材９０Ａは、軸方向の下流側から翼溝１２に配置可能な構成を備える。

【0101】

ここで、図９に示すように、開口７５の径方向の長さをＳ１とし、内周側止め金１２０を翼溝１２に配置した際の開口７５の径方向の長さをＳ２とし、外周側止め金１３０の嵌合部１３２の径方向の長さをＨ３とし、内周側止め金１２０の嵌合部１２２の径方向の長さをＨ４とする。なお、径方向長さＳ２は、換言すると、折り曲げ部１２３の半径方向外側の表面と、開口７５の半径方向外側の端部との距離である。

【0102】

径方向長さＳ１は、径方向長さＨ４よりも長い。径方向長さＳ２は、径方向長さＨ３よりも長い。すなわち、内周側止め金１２０が翼溝１２に配置された状態で、軸方向の下流側から開口７５を介して外周側止め金１３０を固定溝６０に配置することができる。また、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間には、中央止め金１４０を嵌合する間隙を備える。

【0103】

このように、止め金部材９０Ａを構成する３つの止め金を軸方向の下流側から開口７５を介して固定溝６０に配置することができる。なお、止め金部材９０Ａは、固定される止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａが嵌合される翼溝１２に対応する複合構成固定溝６６と、この複合構成固定溝６６に隣接する一体構成固定溝６５との双方に亘って配置される。

【0104】

止め金部材９０Ａを配置する際、まず、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａを固定するのに必要な周方向長さを有する内周側止め金１２０は、軸方向の下流側から翼溝１２に配置される。続いて、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａを固定するのに必要な周方向長さを有する外周側止め金１３０は、軸方向の下流側から翼溝１２に配置される。

【0105】

続いて、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間に、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａを固定するのに必要な周方向長さを有する中央止め金１４０は、嵌合され配置される。そして、中央止め金１４０が配置された後、折り曲げ部１２３は、中央止め金１４０側に折り曲げられる。そして、折り曲げ部１２３が折り曲げられた際、折り曲げ部１２３の下流側の端面は、軸方向延設部１３１および中央止め金１４０の下流側の端面に当接される。折り曲げ部１２３によって止め翼２０Ａの軸方向の下流側への脱落が防止される。

【0106】

次に、動翼２０および止め翼２０Ａの取り外し方法（分解方法）について説明する。

【0107】

動翼２０および止め翼２０Ａを取り外す際、上記した固定方法の工程とは逆の工程が実施される。

【0108】

まず、止め翼２０Ａを固定している折り曲げ部１２３は、例えばはつり処理によって削り取られる。続いて、中央止め金１４０は、取り外される。続いて、外周側止め金１３０および内周側止め金１２０は、取り外される。そして、止め翼２０Ａは、取り外される。

【0109】

次に、動翼２０を固定している外周側止め金１１０は、周方向に取り外される。続いて、内周側止め金１００は、取り外される。そして、動翼２０は、取り外される。上記工程によって、周方向に固定された動翼２０は、順次取り外される。

【0110】

なお、ここでは、止め翼２０Ａを取り外す際、折り曲げ部１２３を削り取る一例を示したが、これに限られない。例えば、折り曲げられた折り曲げ部１２３は、図９に示す軸方向に延びた状態に戻されてもよい。

【0111】

上記した第１の実施の形態の動翼２０（止め翼２０Ａ）の固定構造１によれば、折り曲げ部１２３を備えることで、溶接工程を備えることなく、止め翼２０Ａの翼植込み部３２Ａを翼溝１２に固定することができる。また、内周側止め金１２０の軸方向延設部１２１において、周方向に少なくとも１つ設けられた折り曲げ部１２３を折り曲げることで止め翼２０Ａを固定することができる。本実施の形態の止め翼２０Ａの固定構造は、従来の止め翼の固定構造のように、周方向に所定の長さに亘って連続する溶接部を備えない。そのため、本実施の形態の止め翼２０Ａの固定構造１を備えることで、組立時における作業が容易となり、作業時間を短縮することができる。

【0112】

また、止め翼２０Ａを取り外す際、折り曲げ部１２３のみを削り取る、または図９に示す軸方向に延びた状態に戻すことで、止め翼２０Ａを取り外すことができる。これに対して、従来の止め翼の取り外し処理では、周方向に所定の長さに亘って形成された溶接部を削り取るため、煩雑な作業が必要となる。このように、本実施の形態の止め翼２０Ａの固定構造１を備えることで、分解時においても作業が容易となり、作業時間を短縮することができる。

【0113】

ここで、上記した止め金部材９０Ａでは、内周側止め金１２０に折り曲げ部１２３を備える一例を示したが、この構成に限られない。

【0114】

図１５は、第１の実施の形態の動翼２０（止め翼２０Ａ）の固定構造１において、止め金部材９０Ａの外周側止め金１３０に折り曲げ部１３４を備えたときの図５のＤ－Ｄ断面に相当する断面を示した図である。

【0115】

図１５に示すように、外周側止め金１３０は、折り曲げ部１３４を備えてもよい。この場合、内周側止め金１２０は、折り曲げ部１２３を備えない。

【0116】

図１５に示すように、外周側止め金１３０は、軸方向延設部１３１および嵌合部１３２を備える。なお、軸方向延設部１３１は、第４の軸方向延設部として機能し、嵌合部１３２は、第４の嵌合部として機能する。折り曲げ部１３４が折り曲げられる前の外周側止め金１３０は、図９に示す内周側止め金１２０と同様に、Ｌ字状断面形状の部材で構成される。

【0117】

軸方向延設部１３１は、外周側止め金１３０が固定溝６０に挿入された際、軸方向に延びるとともに一端に固定溝６０の開口７５から下流側へ突出する折り曲げ部１３４を有する。

【0118】

軸方向延設部１３１の厚さは、図１５に示すように、例えば、内周側止め金１２０の軸方向延設部１２１の厚さよりも薄く設定される。換言すれば、軸方向延設部１３１の厚さは、折り曲げ部１３４を中央止め金１４０側へ折り曲げることができる厚さに設定される。

【0119】

折り曲げ部１３４の構成は、図８および図９に示す折り曲げ部１２３の構成と同じである。例えば、折り曲げ部１３４は、少なくとも周方向の１箇所に設けられていればよい。

【0120】

このように外周側止め金１３０に折り曲げ部１３４を備えた構成においても、内周側止め金１２０に折り曲げ部１２３を備えた構成の作用効果と同様の作用効果が得られる。

【0121】

（第２の実施の形態）
図１６は、第２の実施の形態の動翼２０（止め翼２０Ａ）の固定構造２において、図５のＤ－Ｄ断面に相当する断面を示した図である。図１７は、第２の実施の形態の止め翼２０Ａの固定構造２において、固定溝６０に配置された状態の止め金部材９０Ａを軸方向の下流側から見たときの平面図である。

【0122】

なお、図１６の断面は、半径方向の断面を周方向から見たときの断面であり、固定構造２を拡大して示している。図１７において、翼植込み部３２、３２Ａやロータホイール１１は省略されている。また、図１７に示された内周側止め金１２０は、折り曲げ部１２３が折り曲げられる前の状態である。また、以下の実施の形態において、第１の実施の形態の動翼２０（止め翼２０Ａ）の固定構造１と同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。

【0123】

第２の実施の形態の固定構造２においては、止め金部材９０Ａの中央止め金１４０は、加締め溝１４４を備える。その他の構成は、第１の実施の形態の固定構造１の構成と同じである。そのため、ここでは、第１の実施の形態の固定構造１の構成と異なる構成について主に説明する。

【0124】

図１６および図１７に示すように、止め金部材９０Ａの中央止め金１４０における軸方向の下流側の端面１４３には、加締め溝１４４が形成されている。加締め溝１４４は、端面１４３の径方向の中央に周方向に亘って形成されている。なお、加締め溝１４４は、溝部として機能する。

【0125】

図１７に示すように、加締め溝１４４は、周方向に少なくとも１つの加締め部１４５を有する。この加締め部１４５は、加締めによって加締め溝１４４が半径方向内側および半径方向外側に広げられた部分である。なお、ここでは、周方向に２つの加締め部１４５を有する一例が示されている。

【0126】

止め翼２０Ａを固定する際、第１の実施の形態と同様に、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間に中央止め金１４０は、嵌合され配置される。その後、加締め溝１４４に対して加締め処理を施して周方向に少なくとも１つの加締め部１４５を形成する。続いて、第１の実施の形態と同様に、折り曲げ部１２３は、中央止め金１４０側に折り曲げられる。

【0127】

止め翼２０Ａを取り外す際、まず、止め翼２０Ａを固定している折り曲げ部１２３は、例えばは削り取られる。なお、折り曲げられた折り曲げ部１２３は、図９に示す軸方向に延びた状態に戻されてもよい。

【0128】

続いて、加締め部１４５は、削り取られる。そして、中央止め金１４０は、取り外される。中央止め金１４０を取り外した後の工程は、第１の実施の形態における中央止め金１４０を取り外した後の工程と同じである。

【0129】

また、止め翼２０Ａ以外の動翼２０の固定方法および取り外し方法は、第１の実施の形態で説明したとおりである。

【0130】

第２の実施の形態の固定構造２において、折り曲げ部１２３を備えることによる作用効果は、第１の実施の形態で説明したとおりである。すなわち、折り曲げ部１２３によって止め翼２０Ａの軸方向の下流側への動きを拘束することで、組立時における作業が容易となり、作業時間を短縮することができる。

【0131】

また、固定構造２において、中央止め金１４０に設けられた加締め溝１４４の一部を加締めて加締め部１４５を形成することができる。これによって、止め金部材９０Ａの周方向への動きを拘束することができる。

【0132】

（第３の実施の形態）
図１８は、第３の実施の形態の動翼２０（止め翼２０Ａ）の固定構造３において、固定溝６０に配置された状態における止め金部材９０Ａの中央止め金１４０を半径方向外側から見たときの平面図である。

【0133】

なお、図１８には、中央止め金１４０の軸方向の上流側端面１４６と、固定溝６０の軸方向の上流側端面６１との当接状態を示すために、固定溝６０の上流側壁部を示している。固定溝６０の上流側壁部は、翼植込み部３２Ａの先端部３５Ａとロータホイール１１とによって構成される。図１８において固定溝６０の上流側壁部は、斜線で示されている。

【0134】

第３の実施の形態の固定構造３においては、止め金部材９０Ａの中央止め金１４０は、テーパ部を備える。その他の構成は、第１の実施の形態の固定構造１の構成と同じである。そのため、ここでは、第１の実施の形態の固定構造１の構成と異なる構成について主に説明する。

【0135】

図１８に示すように、中央止め金１４０を固定溝６０に配置した際、固定溝６０の上流側端面６１と接する中央止め金１４０の上流側端面１４６の周方向の両端部は、軸方向の下流側に傾斜するテーパ部１４７を備える。テーパ部１４７において、中央止め金１４０の軸方向の厚さＷ１は、周方向の外側になるとともに薄くなる。

【0136】

すなわち、テーパ部１４７を備える中央止め金１４０の上流側端面１４６の両端部は、上流側端面６１と当接しない。図１８に示すように、中央止め金１４０の周方向の両端部において、上流側端面１４６と上流側端面６１との間には、周方向の外側になるとともに軸方向の幅Ｗ２が広がる楔状の隙間１５０が形成される。なお、上流側端面６１は、溝端面として機能する。

【0137】

ここで、内周側止め金１２０と外周側止め金１３０との間に嵌合された中央止め金１４０を取り外す際、テーパ部１４７である中央止め金１４０の一方の端部を軸方向の上流側に押し込む。これによって、中央止め金１４０の他方の端部が軸方向の下流側に突出する。そのため、突出した他方の端部を軸方向の下流側に引き抜くことで、容易に中央止め金１４０を取り外すことができる。

【0138】

なお、ここでは、テーパ部１４７が中央止め金１４０の上流側端面１４６の周方向の両端部に形成された一例を示したが、この構成に限られない。テーパ部１４７は、中央止め金１４０の上流側端面１４６の周方向の両端部の少なくとも一方に形成されていればよい。

【0139】

第３の実施の形態の固定構造３によれば、中央止め金１４０の上流側端面１４６の周方向の端部にテーパ部１４７を備えることで、止め翼２０Ａを取り外す際、容易に中央止め金１４０を取り外すことができる。

【0140】

なお、第３の実施の形態の固定構造３において、折り曲げ部１２３を備えることによる作用効果は、第１の実施の形態で説明したとおりである。

【0141】

ここで、第３の実施の形態における中央止め金１４０に、第２の実施の形態の固定構造２の中央止め金１４０と同様に、加締め溝１４４を備えてもよい。そして、加締め溝１４４は、周方向に少なくとも１つの加締め部１４５を有する。

【0142】

加締め溝１４４を備えて加締め部１４５を有することで、止め金部材９０Ａの周方向への動きを拘束することができる。

【0143】

以上説明した実施形態によれば、組立時や分解時における作業が容易であり、作業時間を短縮することが可能となる。

【0144】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0145】

１、２、３…固定構造、１０…タービンロータ、１１…ロータホイール、１２…翼溝、１３…ホイールポスト、１４…ホイールネック部、１５…ホイールフック部、１６…底部、２０…動翼、２０Ａ…止め翼、２５…動翼翼列、３０…翼根部、３１…プラットフォーム、３２、３２Ａ…植込み部、３３…翼フック部、３４…翼ネック部、３５、３５Ａ…先端部、４０…翼有効部、４１…翼根元、４２…翼先端、４３…中間連結部材、５０…インテグラルカバー、６０…固定溝、６０Ａ…外側固定溝、６０Ｂ…内側固定溝、６１、１４６…上流側端面、６５…一体構成固定溝、６６…複合構成固定溝、７０…軸方向溝部、７１…外側軸方向溝部、７２…内側軸方向溝部、７５…開口、８０…径方向溝部、８１、８３…半径方向外側溝部、８２、８４…半径方向内側溝部、９０、９０Ａ…止め金部材、１００、１２０…内周側止め金、１０１、１１１、１２１、１３１…軸方向延設部、１０２、１１２、１２２、１３２…嵌合部、１０３、１１３、１２４、１３３、１４１、１４２、１４３…端面、１１０、１３０…外周側止め金、１２３、１３４…折り曲げ部、１４０…中央止め金、１４４…加締め溝、１４５…加締め部、１４７…テーパ部、１５０…隙間。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向挿入型植込形式のタービン動翼の翼植込み部をタービンロータのロータホイールに形成された翼溝に固定するためのタービン動翼の固定構造であって、
前記翼植込み部および前記ロータホイールを前記タービンロータの周方向に貫通した固定溝と、
前記タービン動翼のうち、最後に前記翼溝に嵌合される止め翼と、
前記止め翼の前記翼植込み部および前記止め翼の前記翼植込み部が嵌合された前記翼溝を構成する前記ロータホイールに形成された前記固定溝に前記タービンロータの軸方向から挿入される固定部材と
を備え、
前記固定溝は、
一端が前記軸方向の下流側に開口する軸方向溝部、および前記軸方向溝部の他端側から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部を備え、Ｔ字状断面形状の溝で構成され、
前記固定部材は、
前記固定溝の半径方向内側に配置される内周側固定部材と、前記固定溝の半径方向外側に配置される外周側固定部材と、前記内周側固定部材と前記外周側固定部材との間に嵌合される中央固定部材とを備え、
前記内周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びるとともに一端に前記開口から下流側へ突出する折り曲げ部を有する第１の軸方向延設部、および前記第１の軸方向延設部の他端側から半径方向内側に延び前記径方向溝部に嵌合する第１の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、
前記外周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びる第２の軸方向延設部、および前記第２の軸方向延設部の上流端側から半径方向外側に延び前記径方向溝部に嵌合する第２の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、
前記内周側固定部材における前記軸方向の下流側端部に設けられた前記折り曲げ部を前記中央固定部材側に折り曲げて前記止め翼の前記翼植込み部を前記翼溝に固定することを特徴とするタービン動翼の固定構造。

【請求項2】

軸方向挿入型植込形式のタービン動翼の翼植込み部をタービンロータのロータホイールに形成された翼溝に固定するためのタービン動翼の固定構造であって、
前記翼植込み部および前記ロータホイールを前記タービンロータの周方向に貫通した固定溝と、
前記タービン動翼のうち、最後に前記翼溝に嵌合される止め翼と、
前記止め翼の前記翼植込み部および前記止め翼の前記翼植込み部が嵌合された前記翼溝を構成する前記ロータホイールに形成された前記固定溝に前記タービンロータの軸方向から挿入される固定部材と
を備え、
前記固定溝は、
一端が前記軸方向の下流側に開口する軸方向溝部、および前記軸方向溝部の他端側から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部を備え、Ｔ字状断面形状の溝で構成され、
前記固定部材は、
前記固定溝の半径方向内側に配置される内周側固定部材と、前記固定溝の半径方向外側に配置される外周側固定部材と、前記内周側固定部材と前記外周側固定部材との間に嵌合される中央固定部材とを備え、
前記内周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びる第３の軸方向延設部、および前記第３の軸方向延設部の上流端側から半径方向内側に延び前記径方向溝部に嵌合する第３の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、
前記外周側固定部材は、
前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びるとともに一端に前記開口から下流側へ突出する折り曲げ部を有する第４の軸方向延設部、および前記第４の軸方向延設部の他端側から半径方向外側に延び前記径方向溝部に嵌合する第４の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、
前記外周側固定部材における前記軸方向の下流側端部に設けられた前記折り曲げ部を前記中央固定部材側に折り曲げて前記止め翼の前記翼植込み部を前記翼溝に固定することを特徴とするタービン動翼の固定構造。

【請求項3】

前記中央固定部材が、板状部材で構成され、
前記中央固定部材の前記軸方向の下流側の端面に周方向に溝部が形成され、
前記溝部が、加締めによって半径方向内側および半径方向外側に広げられた加締め部を有することを特徴とする請求項１または２記載のタービン動翼の固定構造。

【請求項4】

前記固定溝の上流側の溝端面に当接する前記中央固定部材の上流端面において、周方向の少なくとも一方の端部がテーパ状に形成され、テーパ状の前記端部が前記溝端面と当接していないことを特徴とする請求項１または２記載のタービン動翼の固定構造。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0020】

前記固定溝は、一端が前記軸方向の下流側に開口する軸方向溝部、および前記軸方向溝部の他端側から半径方向外側および半径方向内側に延びる径方向溝部を備え、Ｔ字状断面形状の溝で構成され、前記固定部材は、前記固定溝の半径方向内側に配置される内周側固定部材と、前記固定溝の半径方向外側に配置される外周側固定部材と、前記内周側固定部材と前記外周側固定部材との間に嵌合される中央固定部材とを備え、前記内周側固定部材は、前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びるとともに一端に前記開口から下流側へ突出する折り曲げ部を有する第１の軸方向延設部、および前記第１の軸方向延設部の他端側から半径方向内側に延び前記径方向溝部に嵌合する第１の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、前記外周側固定部材は、前記固定溝に配置された際、前記軸方向に延びる第２の軸方向延設部、および前記第２の軸方向延設部の上流端側から半径方向外側に延び前記径方向溝部に嵌合する第２の嵌合部を備え、Ｌ字状断面形状の部材で構成され、前記内周側固定部材における前記軸方向の下流側端部に設けられた前記折り曲げ部を前記中央固定部材側に折り曲げて前記止め翼の前記翼植込み部を前記翼溝に固定する。