[发明专利]涡轮叶轮

说明书

本发明提供一种涡轮叶轮，能够在固定配重时抑制在涡轮叶轮上产生的残留拉伸应力。形成有具有底面和一对侧壁面的槽部的涡轮叶轮具备具有朝向槽部的一对侧壁面的一侧开口的贯通孔且能够从槽部的开口中的圆周方向的任意位置插入且配置在槽部内的配重、在插通配重的贯通孔的状态下与槽部的一对侧壁面的一侧接触而使配重与槽部的一对侧壁面的另一侧抵接并保持在槽部内的保持部件。槽部具有在底面上沿圆周方向隔着间隔地设置多个的卡合凹部或者与在底面上沿圆周方向隔着间隔地设置多个的嵌合凹部嵌合且从底面突出的卡合突起部。配重具有与槽部的卡合凹部或者卡合突起部卡合而约束槽部内的配重的圆周方向的移动的卡合突起部或者卡合槽部。

技术领域

本发明涉及燃气轮机的涡轮叶轮，更详细地涉及具备配重的涡轮叶轮。

背景技术

燃气轮机大致由压缩空气而生成压缩空气的压缩机、通过使来自压缩机的压缩空气与燃料混合并燃烧而生成燃烧气体的燃烧器以及通过来自燃烧器的燃烧气体得到轴动力的涡轮构成。涡轮具备将燃烧气体的动能转换为旋转动力的涡轮转子。在涡轮中，为了减少旋转中的振动，需要调整涡轮转子的平衡。作为调整涡轮转子的平衡的方法，列举相对于涡轮转子的构成部件的一部分进行切削加工、相对于涡轮转子的构成部件安装配重等。

通过安装配重调整涡轮转子的平衡的技术普遍在设置于涡轮叶轮的壁面的环状的燕尾槽(沟槽)内的圆周方向的适当的位置至少配重一个配重(例如参照专利文献1)。专利文献1记载的涡轮叶片用平衡配重(配重)形成为能够不在形成于涡轮叶轮的燕尾形状的圆周槽内的任意的位置设置插入狭缝地插入。该涡轮叶片用平衡配重通过插入在其主体部的另一侧面开口的倾斜通道内的固定机构按压涡轮叶轮的圆周槽的另一侧面，主体部的一侧面的突起与圆周槽的一侧面抵接而被保持在圆周槽内。

现有技术文献

专利文献1：日本实开昭48-64601号公报

然而，燃气轮机通过高温高压的燃烧气体得到涡轮转子的轴动力，需要通过冷却空气冷却涡轮叶轮、涡轮动叶片等构成涡轮转子的各部而抑制各部的温度上升。在燃气轮机中，一般作为冷却空气使用从压缩机抽出的压缩空气。在该情况下，增加冷却空气的流量是指增加从压缩机抽出的压缩空气的流量。因此，若增加冷却空气的流量，则相应地，驱动涡轮转子的燃烧气体的流量减少，因此燃气轮机整体的效率下降。

作为燃气轮机的高效率化的有效手段之一，列举削减冷却涡轮转子的各部的冷却空气的手段。在该情况下，形成于涡轮叶轮的轴向的前后的叶轮空间内的环境温度上升。因此，提出将涡轮叶轮的材质改变为耐热性比现有的12Cr钢材优异的Ni基合金的方案。但是，在由Ni基合金材料形成的部件中，若在产生了残留拉伸应力的状态下在高温环境下使用，则担心产生由残留拉伸应力引起的割裂。

在专利文献1记载的技术中，通过插入平衡配重的倾斜通道内的固定机构按压涡轮叶轮的圆周槽的另一侧面且使平衡配重的突起与圆周槽的一侧面抵接，将平衡配重保持在圆周槽内。在这样在圆周槽内保持平衡配重的技术中，为了阻止平衡配重向沿的圆周槽的圆周方向的移动，有时铆接涡轮叶轮的圆周槽的开口缘部。在该情况下，在涡轮叶轮的铆接部分、其周边部产生残留拉伸应力。

相对于采用通过上述那样的涡轮叶轮的一部分的铆接阻止平衡配重移动的方法的涡轮叶轮，在不使用12Cr钢材而使用Ni基合金的材质的情况下，担心由于由铆接产生的残留拉伸应力而产生涡轮叶轮的割裂。

发明内容

本发明是为了解决上述问题点而进行的，其目的在于提供一种能够在固定配重时抑制在涡轮叶轮上产生的残留拉伸应力的涡轮叶轮。