专利名称：蒸汽涡轮机的静叶片、蒸汽涡轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在内部形成有空间的蒸汽涡轮机的静叶片。此外，本发明还涉及一种蒸汽涡轮机，其具有在内部形成有空间的静叶片。
背景技术：
在蒸汽涡轮机的静叶片以及蒸汽涡轮机中，为了谋求轻量化，已知有在静叶片的内部形成空间的中空结构的技术。此外在蒸汽涡轮机的静叶片以及蒸汽涡轮机中，为了谋求性能的提高，已提出了在静叶片设有连通静叶片的内部空间和外部的狭缝，将附着在静叶片表面的水(蒸汽、水滴)送入静叶片的内部空间从而将其去除的技术(例如，参照专利文献I)。在中空结构的静叶片中，根据静叶片的外装形状(几何学形状)、质量，另外，根据涡轮机工作时静叶片周围的环境(例如，通过静叶片的蒸汽的流速、质量)，有时会产生自激振动(颤振)。该自激振动在静叶片的质量小时，另外，在翼展(叶片的全长)长时容易产生。特别是，近年来为了谋求涡轮机的高效化，倾向于减小静叶片的质量并且加长翼展。因此，自激振动趋于更容易产生。于是，在中空结构的静叶片中，提出了能够抑制自激振动的技术(例如，参照专利文献2)。在该技术中，设有从空洞(内部空间)向叶片内表面(叶片部件的内表面)可滑动接触(弹性接触)的滑·动接触部件(板簧部件)。在该技术中，当静叶片产生弹性形变时，滑动接触部件从空洞与叶片内表面滑动接触，与叶片内表面之间产生摩擦，静叶片的弹性形变因该摩擦而衰减，从而抑制产生在静叶片的自激振动。在此，滑动接触部件在叶片内表面滑动接触的面积越大，越能够可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。但是，由于静叶片以及滑动接触部件的制造公差(制造偏差)，有时滑动接触部件在叶片内表面部分接触，无法得到设计(计划、计算)方案中的滑动接触面积。因此，在蒸汽涡轮机的静叶片以及蒸汽涡轮机中，重要的是能够吸收静叶片以及滑动接触部件的制造公差，使滑动接触部件按照设计方案在叶片内表面滑动接触，得到设计方案中的滑动接触面积，从而能够可罪地抑制在静叶片广生的自激振动。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开平11-336503号公报专利文献2:(日本)特开2008-133825号公报
发明内容
发明要解决的问题本发明旨在解决的课题是，针对蒸汽涡轮机的静叶片以及蒸汽涡轮机，可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。解决问题的技术方案
本发明(技术方案I的发明)其特征在于，包括:在内部形成有空间的叶片部件；配置在叶片部件的空间内且在叶片部件的内表面弹性接触的板簧部件，板簧部件包括在叶片部件的内表面定位的定位部、在叶片部件的内表面弹性接触的弹性接触部、连接定位部与弹性接触部的连接部，弹性接触部在叶片部件的长度方向被分割成多个。
本发明(技术方案2的发明)其特征在于，板簧部件由一片构成。
本发明(技术方案3的发明)其特征在于，板簧部件在叶片部件的长度方向被分割成多个片。
本发明(技术方案4的发明)其特征在于，板簧部件的弹性接触部在叶片部件的内表面弹性接触的面积中，叶片部件长度方向中央部侧的弹性接触部的弹性接触面积比叶片部件长度方向两端部侧的弹性接触部的弹性接触面积大。
本发明(技术方案5的发明)其特征在于，板簧部件的弹性接触部在叶片部件背面侧的内表面弹性接触。
本发明(技术方案6的发明)其特征在于，叶片部件的内表面与板簧部件的定位部之间的定位结构是凹凸嵌合的定位结构。
本发明(技术方案7的发明)其 特征在于，根据技术方案I至6中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片在转子轴的周向多个排列。
发明的效果
本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因板簧部件的弹性接触部在叶片部件的长度方向被分割成多个，因此能够吸收叶片部件以及板簧部件的制造公差。由此，本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，其在叶片部件长度方向被分割成多个的板簧部件的弹性接触部不会在叶片部件的内表面部分接触，能够按照设计进行弹性接触。其结果是，本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机静叶片获得设计方案中的弹性接触面积，能够可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。
而且，本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因板簧部件的弹性接触部不会在叶片部件的内表面部分接触，使得板簧部件弹性接触部的弹簧反作用力成为与设计方案一样。其结果是，本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机静叶片在叶片部件和板簧部件的组装时，按压作业变得容易。
进而，本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因板簧部件的弹性接触部不会在叶片部件的内表面部分接触，使得板簧部件弹性接触部的弹簧反作用力成为与设计方案一样。其结果是，本发明(技术方案I涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片在叶片部件和板簧部件的组装时，不会因部分接触产生叶片部件的表面变形。
本发明(技术方案2涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因板簧部件由一片构成，不增加部件数目，并且，叶片部件与板簧部件的组装作业也变得容易。
本发明(技术方案3涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因板簧部件在叶片部件的长度方向被分割成多个片，与由一片构成的板簧部件相比，其自由度变大，对应地，对于叶片部件的形状、制造公差(制造偏差)的吸收性(适应性)变好，能够容易且可靠地确保与设计方案一样的弹性接触面积。
本发明(技术方案4涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因叶片部件长度方向中央部侧的弹性接触面积比叶片部件长度方向两端部侧的弹性接触面积大，能够有效地抑制自激振动。本发明(技术方案5涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因板簧部件的弹性接触部在比叶片部件腹面侧内表面面积大的背面侧的内表面弹性接触，能够扩大板簧部件的弹性接触部与叶片部件背面侧的内表面的弹性接触面积。其结果是，本发明(技术方案5涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，能够更可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。本发明(技术方案6涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，因将叶片部件的内表面与板簧部件的定位部通过凹凸嵌合的定位结构进行定位，与通过焊接等将叶片部件的内表面与板簧部件的定位部进行定位相比，能够省略焊接作业。其结果是，本发明(技术方案6涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，通过省略焊接作业，能够缩短叶片部件与板簧部件的组装工序，并且，能够削减制造成本。而且，本发明(技术方案6涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，通过省略焊接作业，不会有焊接变形，相应地，能够扩大板簧部件的弹性接触部与叶片部件内表面的弹性接触面积，因此能够更可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。此外，本发明(技术方案6涉及的发明)的蒸汽涡轮机的静叶片，通过省略焊接作业，能够缩短组装工序，降低制造成本。本发明(技术方案7涉及的发明)的蒸汽涡轮机，因使用上述技术方案I至6中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片，具有与上述技术方案I至6中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片相同的效果，即，能够可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。
[图1]图1是表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的第一实施方式的大致结构的示意性说明图。[图2]图2是从低压最终段侧观察的、表示蒸汽涡轮机喷嘴箱的部分立体图。[图3]图3是从低压最终段侧观察的、表示蒸汽涡轮机静叶片的隔膜的部分立体图。[图4]图4是表示本发明涉及的蒸汽涡轮机静叶片的第一实施方式的立体图。[图5]图5是沿图4中V-V线的剖视图。[图6]图6是从尖端侧向基端侧观察的、表示板簧部件的立体图。[图7]图7是从尖端侧向基端侧观察的、表示腹侧部件和背侧部件的立体图。[图8]图8是从尖端侧向基端侧观察的、表示在腹侧部件定位板簧部件的状态的立体图。[图9]图9是从尖端侧向基端侧观察的、表示在定位的腹侧部件以及板簧部件上固定背侧部件的状态的立体图。[图10]图10是从板簧部件的尖端侧向基端侧观察的、表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第二实施方式的立体图。[图11]图11是从板簧部件的尖端侧向基端侧观察的、表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第三实施方式的立体图。[图12]图12是从板簧部件的尖端侧向基端侧观察的、表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第四实施方式的立体图。
[图13]图13是从板簧部件的尖端侧向基端侧观察的、表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第五实施方式的立体图。
[图14]图14是从腹侧部件的尖端侧向基端侧观察的、表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第六实施方式的立体图。
具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明涉及的蒸汽涡轮机静叶片的实施方式中的六个例子以及本发明涉及的蒸汽涡轮机的实施方式。
需要说明的是，本发明并不限于这些实施方式。
第一实施方式
图1至图3表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的第一实施方式。图4至图9表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第一实施方式。下面，对蒸汽涡轮机的第一实施方式以及蒸汽涡轮机的静叶片的第一实施方式各自进行说明。
[对蒸汽涡轮机I的说明]
在图1中，符号I是第一实施方式中的蒸汽涡轮机。所述蒸汽涡轮机1，例如，是用于原子能发电站的蒸汽涡轮机。原子能发电站包括:产生高压蒸汽的蒸汽发生器2、从所述蒸汽发生器2直接供应高压蒸汽的高压蒸汽涡轮机3、分离来自所述蒸汽发生器2以及所述高压蒸汽涡轮机3的蒸汽的水分并将其加热的水分分离加热器4和从所述水分分离加热器4供应低压蒸汽的低压的所述蒸汽涡轮机(低压蒸汽涡轮机)I。
所述蒸汽涡轮机I包括:外壳(涡轮机外壳、涡轮机机壳)5、可旋转地安装于所述外壳5的转子轴(润轮轴)6、在所述外壳5中沿所述转子轴6的周向A排列多个(多个)的静叶片7、在所述转子轴6中沿所述转子轴6的周向A排列多个(多个)的动叶片8。
在所述外壳5设有蒸汽入口 9。此外，在所述外壳5内，沿转子轴6的轴向B设有与所述蒸汽入口 9连通的蒸汽通路10。
以圆环状排列的多个所述静叶片7组的基端侧(所述转子轴6侧、内侧、所述转子轴6的径向C的内侧)通过焊接(未图示)与套筒(内圈、内环)11连结。此外，多个以圆环状排列的所述静叶片7群的尖端侧(所述外壳5侦彳、外侧、所述转子轴6的径向C的外侧通过焊接13与叶片根环(外圈、外环)12连结。所述叶片根环12被固定在所述外壳5。在所述静叶片7的内部形成有空间14。在所述静叶片7的腹面20 (参照图4、图5、图7)侧设有连通所述空间14的狭缝15(参照图4、图5)。在所 述套筒11设有连通所述空间14的开口 16 (参照图3)。
以圆环状排列的多个所述动叶片8群的基端侧被固定在所述转子轴6。以圆环状排列的多个所述动叶片8群的尖端侧与所述外壳5相对。
以圆环状排列的多个所述静叶片7组与同样以圆环状排列的多个所述动叶片8群，以一对构成一个段。在所述蒸汽涡轮机I中，设有多段的所述静叶片7群和所述动叶片8群。所述静叶片7以及所述动叶片8的翼展(在所述转子轴6的径向C上，即，与所述转子轴6的轴向B大致正交的方向上的叶片长度)使所述蒸汽通路10沿着从上游侧朝向下游侧变长。位于所述蒸汽通路10的最下游侧的段被称为低压最终段。低压最终段的所述静叶片7以及所述动叶片8的翼展，在其它段的所述静叶片7以及动叶片8的翼展中最长。
下面说明具有上述结构的所述蒸汽涡轮机I的作用。从所述水分分离加热器4向所述蒸汽入口 9供应的蒸汽，在所述蒸汽通路10沿所述转子轴6的轴向B流动。此时，在所述静叶片7群中，由压力下降产生动能，通过所述动叶片8群将该动能变换为旋转扭矩。其结果是，转子轴6旋转驱动从而进行发电。附着在所述静叶片7的腹面20 (表面)的水(蒸汽、水滴)，如图5中虚线箭头方向D所示，受到蒸汽压力而在所述腹面20上移动，从所述狭缝15流入所述空间14。流入所述空间14的水，沿着所述转子轴6的径向C向套筒11侧流动，如图3中实线箭头方向E所示，从所述开口 16向外部流出(排出)。[对静叶片7的结构的说明]下面说明第一实施方式中蒸汽涡轮机I的静叶片7的结构。所述静叶片7包括腹侧部件17 (参照图7 (A))、背侧部件18 (参照图7 (B))、板簧部件19 (参照图6)。所述腹侧部件17，如图7 (A)的轮廓所示，将金属板进行冲压加工而形成。在所述腹侧部件17设有所述狭缝15。如图7 (B)的轮廓所示，所述背侧部件18将金属板进行冲压加工而形成。如图6所示，所述板簧部件19将金属板(弹簧钢)进行冲压加工而形成。所述腹侧部件17、 所述背侧部件18以及所述板簧部件19形成三维曲面。如图5所示，在所述转子轴6的轴向B的剖面形状上，所述腹侧部件17，从作为外表面的腹面20向内表面21侧凸出弯曲。所述背侧部件18，从内表面22向作为外表面的背面23侧凸出弯曲。所述腹侧部件17的弯曲(翘曲)与所述背侧部件18的弯曲(翘曲)不同。其结果是，将所述腹侧部件17的前端部24与所述背侧部件18的前端部24、所述腹侧部件17的后缘部25与所述背侧部件18的后缘部25，各自通过焊接26固定。于是，由所述腹侧部件17以及所述背侧部件18构成的叶片部件内部形成所述空间14。所述板簧部件19包括定位部27、弹性接触部28、连结部29。在本实施方式中，所述板簧部件19由一片构成。在所述板簧部件19的中央部，所述定位部27被设置在所述叶片部件17、18 (所述腹侧部件17以及所述背侧部件18)的长度方向(所述转子轴6的径向C)上。所述弹性接触部28在所述板簧部件19的左右两侧部被设置在所述叶片部件17、18的长度方向上。所述连结部29被设置在中央部的所述定位部27与左右两侧部的所述弹性接触部28之间，连结所述定位部27和所述弹性接触部28。所述弹性接触部28以及所述连结部29，例如通过激光加工等，在所述叶片部件17、18的长度方向被分割成多个，在本实施方式中被大致相等(即，使所述弹性接触部28与所述背侧部件18的内表面22的接触面积大致相等)地分割成九个。分割多个(九个)所述弹性接触部28以及所述连结部29的槽32的宽度(所述叶片部件17、18的长度方向的长度)大致相等。下面说明包括所述腹侧部件17、所述背侧部件18和所述板簧部件19的所述静叶片7的组装工序。首先，如图7 (A)、图7 (B)、图6所示，通过冲压加工形成所述腹侧部件17、所述背侧部件18和所述板簧部件19。然后，如图8所示，在所述腹侧部件17的内表面21上放置所述板簧部件19的所述定位部27。通过焊接(点焊或者塞焊)30所述腹侧部件17的内表面21与所述板簧部件19的所述定位部27进行定位。然后，将进行定位的所述板簧部件19的所述弹性接触部28上放置所述背侧部件18的内表面22。此时，因弹性形变之前的所述弹性接触部28 (参照图5中的双点划线)位于比弹性形变之后的所述弹性接触部28 (参照图5中的实线)更靠近所述背侧部件18侧的位置，所以所述背侧部件18的内表面22与所述板簧部件19的所述弹性接触部28的左右两前端抵接。
然后，如图9所示，将所述背侧部件18向所述腹侧部件17侧按压，使所述板簧部件19的所述弹性接触部28从图5中的双点划线状态弹性形变至图5中的实线状态。此时，因为所述腹侧部件17的内表面21与所述板簧部件19的所述定位部27通过焊接30被定位，所以所述腹侧部件17与所述板簧部件19之间的相对位置不会错开。
在该状态下，将所述腹侧部件17的前端部24与所述背侧部件18的前端部24、以及、所述腹侧部件17的后缘部25与所述背侧部件18的后缘部25，接各自通过焊固定。其结果是，如图5所示，所述板簧部件19被配置在所述叶片部件17、18的所述空间14内。所述弹性接触部28在所述叶片部件17、18的内表面21、22弹性接触，在本实施方式中，在所述背侧部件18的内表面22弹性接触。
[对静叶片7的作用的说明]
在该第一实施方式中，蒸汽涡轮机的静叶片具有上述结构，下面对其作用进行说明。
在蒸汽涡轮机I的运转中，静叶片7的腹侧部件17以及背侧部件18产生弹性形变。于是，在背侧部件18的内表面22与板簧部件19的弹性接触部28之间产生摩擦。由于该摩擦，静叶片7的腹侧部件17以及背侧部件18的弹性形变被衰减。其结果是，能够抑制在静叶片7产生的自激振动。
[对蒸汽涡轮机I的效果以及静叶片7的效果的说明]
第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7具有上述的结构以及作用，下面对其效果进行说·明。
第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，其板簧部件19的弹性接触部28以及连结部29在叶片部件17、18的长度方向被分割成多个，在本实施方式中被分割成九个，因此能够吸收叶片部件17、18以及板簧部件19的制造公差。由此，在第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7中，在叶片部件17、18的长度方向上被分割成多个的，在本实施方式中被分割成九个的板簧部件19的弹性接触部28，能够在叶片部件17、18的内表面21、22安装设计方案弹性接触而不会发生部分接触，例如在本实施方式中能够在背侧部件18的内表面22弹性接触而不会发生部分接触。其结果是，第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，能够获得设计方案中的弹性接触面积，能够可靠地抑制在静叶片7产生的自激振动。
在第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7中，板簧部件19的弹性接触部28被槽32分割成多个(九个)，虽然弹性接触部28自身的面积减少了一些，但是被分割成多个(九个)的弹性接触部28在大致整个面上与背侧部件18的内表面22弹性接触，与未被分割的弹性接触部在背侧部件18的内表面22部分接触的弹性接触的现有结构相比，被分割成多个(九个)的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积比现有结构的未被分割的弹性接触部与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积大。
而且，第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，其板簧部件19的弹性接触部28不会在叶片部件17、18的内表面21、22，，在本实施方式中不会在背侧部件18的内表面22部分接触，因此板簧部件19的弹性接触部28的弹簧反作用力成为与设计方案相同。其结果是，该第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7在叶片部件17、18与板簧部件19的组装时，其按压作业变得容易。进而，该第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，其板簧部件19的弹性接触部28不会在叶片部件17、18的内表面21、22，在本实施方式中，不会在背侧部件18的内表面22部分接触，因此板簧部件19的弹性接触部28的弹簧反作用力成为与设计方案相同。其结果是，该第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7在叶片部件17、18与板簧部件19的组装时，不会产生由部分接触引起的叶片部件17、18的表面变形。该第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，因板簧部件19由一片构成，因此不增加部件数目，并且，叶片部件17、18与板簧部件19的
组装变得容易。该第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，因板簧部件19的弹性接触部28在比腹侧部件17的内表面21的面积大的背侧部件18的内表面22弹性接触，因此能够扩大板簧部件19的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积。其结果是，该第一实施方式的蒸汽涡轮机I以及该第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7能够更可靠地抑制在静叶片7产生的自激振动。第二实施方式图10表示本发明涉及的蒸汽涡轮机静叶片的第二实施方式。下面说明第二实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片。图中，与图1至图9中的符号相同的符号，表示同一部分。上述第一实施方式中的蒸汽涡轮机的静叶片7，其板簧部件由一片构成。与此相对地，第二实施方式中的蒸汽涡轮机的静叶片7，如图10所示，板簧部件190在叶片部件17、18的长度方向被分割成多个，在本实施方式中，被大致相等地(即，使弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的接触面积大致相等地)分割成九个片。即，所述定位部27与所述板簧部件190的所述弹性接触部28以及所述连接部29 —起，被所述槽32分割成多个(九个)。该第二实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7具有上述结构，因此能够达到与上述第一实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7大致相同的作用效果。特别是，该第二实施方式的蒸汽涡轮机的静叶片7，其板簧部件190在叶片部件17、18的长度方向被分割成多个，在本实施方式中，被分割成九个片，与一片的板簧部件19相比，自由度变大，相应地，对于叶片部件17、18的形状、制造公差(制造偏差)的吸收性(适应性)变好，能够容易并且可靠地确保设计方案中的弹性接触面积。第三实施方式图11 (A)、(B)表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第三实施方式。下面说明第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片。图中，与图1至图10中的符号相同的符号，表不同一部分。上述第一、第二实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，其板簧部件19、190被宽度大致相等的槽32分割成多 个(九个)，被分割成多个(九个)的该板簧部件19、190的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的接触面积大致相等(尖端侧的弹性接触部28的接触面积与其他弹性接触部28的接触面积稍有不同)。与此相对地，第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7中，如图11 (A)、(B)所示，叶片部件17、18的长度方向中央部侧的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积，比叶片部件17、18的长度方向两端部侧(尖端侧以及基端侧)的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积面积大。对于将弹性接触部28以及连结部29，或者，定位部27、弹性接触部28以及连结部29分割成多个(九个)的槽33的宽度(所述叶片部件17、18的长度方向的长度)，叶片部件17,18的长度方向中央部侧的槽33的宽度比叶片部件17、18的长度方向两端部侧的槽33的宽度窄。图11 (A)所示的板簧部件191与上述的第一实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7相同，由一片构成。图11 (B)所示的板簧部件192与上述的第二实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7相同，由多个片(九个片)构成。
该第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7具有上述结构，因此能够达到与上述第一、第二实施方式涉及蒸汽涡轮机的静叶片7大致相等的作用效果。
特别是，该第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，其叶片部件17、18的长度方向中央部侧的弹性接触部18与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积比叶片部件17、18的长度方向两端部侧的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积大，因此能够有效地抑制自激振动。在此，对于作为对象的振动模式(例如，设想两端固定的弯曲模式的振动模式)，在振幅大的部位配置板簧部件是有效的(有效果的)。为此，通过扩大振幅大的中央部的弹性接触面积，能够有效地抑制自激振动。
第四实施方式
图12 (A)、(B)表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第四实施方式。下面说明第四实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片。图中，与图1至图11中的符号相同的符号，表不同一部分。
所述第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，利用叶片部件17、18的长度方向中央部侧的槽33的宽度比叶片部件17、18的长度方向两端部侧的槽33的宽度窄的槽33，将板簧部件191、192分割成多个(九个)，在被分割成多个(九个)的该板簧部件191、192的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的接触面积中，使叶片部件17、18的长度方向中央部侧的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积，比叶片部件17、18的长度方向两端部侧的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积大。与此相对地，该第四实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，如图12 (A)、(B)所示，由宽度大致相等的槽32将板簧193、194分割成多个(九个)，在被分割成多个(九个)的板簧部件193、194的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的接触面积中，使叶片部件17、18的长度方向中央部侧的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的接触面积，比叶片部件17、18的长度方向两端部侧的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的接触面积大。如图12(A)所示的板簧部件193，与上述第一实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7以及上述图11(A)所示的第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7相同，由一片构成。图12 (B)所示的板簧部件194，与上述第二实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7以及上述图11 (B)所示的第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7相同，由多个片(九个片)构成。
该第四实 施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7具有上述结构，因此能够达到与上述第一、第二、第三实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7大致相等的作用效果。第五实施方式图13 (A)、(B)表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第五实施方式。下面说明第五实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片。图中，与图1至图12中的符号相同的符号，表不同一部分。上述第一、第二、第三、第四实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，将一片板簧部件19、191、193的弹性接触部28以及连结部29分割成多个(九个)，或者，将板簧部件190、192、194的定位部27、弹性接触部28以及连结部29分割成多个片(九个片)。与此相对地，第五实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，如图13 (A)所示，板簧195被叶片部件17、18的长度方向中央部侧的槽33的宽度比叶片部件17、18的长度方向两端部侧的槽33的宽度窄的槽33分割成多个片(三个片)，并且，将多个片(三个片)的板簧195的弹性接触部28以及连结部29各自分割成多个(三个)。此外，该第五实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，如图13(B)所示，将板簧196由宽度大致相等的槽32分割成多个片(三个片)，并且，将多个片(三个片)的板簧196的弹性接触部28以及连结部29各自分割成多个(三个或者四个)。该第五实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7具有上述结构，因此能够达到与上述第一、第二、第三、第四实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7大致相等的作用效果。第六实施方式图14表示本发明涉及的蒸汽涡轮机的静叶片的第六实施方式。下面说明该第六实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片。图中，与图1至图13中的符号相同的符号，表示同一部分。上述的第一、第二、第三、第四、第五实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，通过将板簧部件19至196焊接·30在腹侧部件170的内表面21来进行定位。与此相对地，第六实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7，其腹侧部件170的内表面21与板簧部件19至196的定位部27之间的定位结构为凹凸嵌合的定位结构。即，在腹侧部件170的内表面21中的与板簧部件19至196的定位部27定位的位置，设置定位凹部31。此外，将板簧部件19至196的定位部27设成定位凸部。通过将作为板簧部件19至196的定位凸部的定位部27嵌合在腹侧部件170的内表面21的定位凹部31，决定板簧部件19至196与腹侧部件170之间的相对位置。在此，在组装板簧部件19至196与腹侧部件170以及背侧部件18(叶片部件)时，板簧部件19至196在弹性形变的状态下被夹在腹侧部件170与背侧部件18之间，不用担心板簧部件19至196相对于腹侧部件170、背侧部件10产生位置偏离。该第六实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7具有上述结构，因此能够达到与上述第一、第二、第三、第四、第五实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片大致相等的作用效果。特别是，该第六实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7通过省略焊接作业，不产生焊接变形，相应地，能够扩大板簧部件19至196的弹性接触部28与背侧部件18的内表面22的弹性接触面积，因此能够更可靠地抑制在静叶片7产生的自激振动。而且，该第六实施方式涉及的蒸汽涡轮机的静叶片7通过省略焊接作业，能够缩短组装工序，降低制造成本。[对除第一至第六实施方式以外的实施方式的说明]在上述第一至第六实施方式中，板簧部件19至196的弹性接触部28在背侧部件18的内表面22弹性接触。但是对于本发明，板簧部件的弹性接触部可以在腹侧部件的内表面弹性接触，或者，板簧部件的弹性接触部可以在腹侧部件的内表面以及背侧部件的内表面的双方弹性接触。符号说明I蒸汽涡轮机2蒸汽发生器3高压蒸汽涡轮机4水分分离加热器5外壳6转子轴7静叶片8动叶片9蒸汽入口 10蒸汽通路11套筒12叶片根环13焊接14空间15狭缝16开口 17、170腹侧部件(叶片部件)18背侧部件(叶片部件)19、190、191、192、193、194、195、196板簧部件20腹面 21内表面 22内表面 23背面 24前端部25后缘部26焊接27定位部28弹性接触部29连结部30焊接(定位部)31定位凹部32槽33槽A转子轴的周向B转子轴的轴向C转子轴的径向D水的流入方向E水的 流出方向
权利要求
1.一种蒸汽涡轮机的静叶片，其特征在于，包括: 在内部形成有空间的叶片部件； 配置在所述叶片部件的空间内且在所述叶片部件的内表面弹性接触的板簧部件， 所述板簧部件包括:在所述叶片部件的内表面定位的定位部、在所述叶片部件的内表面弹性接触的弹性接触部、连结所述定位部与所述弹性接触部的连结部， 所述弹性接触部在所述叶片部件的长度方向被分割成多个。
2.如权利要求1所述的蒸汽涡轮机的静叶片，其特征在于，所述板簧部件由一片构成。
3.如权利要求1所述的蒸汽涡轮机的静叶片，其特征在于，所述板簧部件在所述叶片部件的长度方向被分割成多个片。
4.如权利要求1至3中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片，其特征在于，所述板簧部件的所述弹性接触部在所述叶片部件的内表面弹性接触的面积中，所述叶片部件长度方向中央部侧的所述弹性接触部的弹性接触面积比所述叶片部件长度方向两端部侧的所述弹性接触部的弹性接触面积大。
5.如权利要求1至4中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片，其特征在于，所述板簧部件的所述弹性接触部在所述叶片部件背面侧的内表面弹性接触。
6.如权利要 求1至5中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片，其特征在于，所述叶片部件的内表面与所述板簧部件的所述定位部之间的定位结构由凹凸嵌合的定位结构构成。
7.一种蒸汽涡轮机，其特征在于，其在转子轴的周向多个排列有根据权利要求1至6中任一项所述的蒸汽涡轮机的静叶片。
全文摘要
一种蒸汽涡轮机的静叶片，包括在内部形成有空间(14)的叶片部件(17)、(18)；配置在叶片部件(17)、(18)的空间(14)内且与叶片部件(17)、(18)的内表面(21)、(22)弹性接触的板簧部件(19)。板簧部件(19)包括定位部(27)、弹性接触部(28)、连结部(29)。弹性接触部(28)在叶片部件(17)、(18)的长度方向被分割成多个。其结果是，在本发明中弹性接触部(28)不会与叶片部件(17)、(18)的内表面(21)、(22)部分接触而在大致整个面上弹性接触。由此，弹性接触部(28)与叶片部件(17)、(18)的内表面(21)、(22)的弹性接触面积扩大，能够可靠地抑制在静叶片产生的自激振动。
文档编号F01D9/02GK103237959SQ201180057580
公开日2013年8月7日 申请日期2011年12月6日 优先权日2010年12月22日
发明者山下洋行, 大山宏治, 丸山隆, 山本勇辉, 檀野将平 申请人:三菱重工业株式会社