JPH0278702A - ラジアルロータ - Google Patents
ラジアルロータInfo
- Publication number
- JPH0278702A JPH0278702A JP22958988A JP22958988A JPH0278702A JP H0278702 A JPH0278702 A JP H0278702A JP 22958988 A JP22958988 A JP 22958988A JP 22958988 A JP22958988 A JP 22958988A JP H0278702 A JPH0278702 A JP H0278702A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- reinforcing fibers
- radial
- cloth
- cut out
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高温ガスタービン、高温ファン、送風機等の
ターボマシンにおいて用いるのに適したラジアルロータ
に関するものである。
ターボマシンにおいて用いるのに適したラジアルロータ
に関するものである。
［従来の技術］
従来のタービンロータは、金属製無冷却の場合で約１０
００度、七ノリシックのＳ ’ ３” ４ ｔ Ｓ Ｉ
Ｃ等のセラミックスでは、約１２００度が使用最高温
度であり、エンジンの高温化による高効率化には限界か
あった。
００度、七ノリシックのＳ ’ ３” ４ ｔ Ｓ Ｉ
Ｃ等のセラミックスでは、約１２００度が使用最高温
度であり、エンジンの高温化による高効率化には限界か
あった。
これに対し、カーボンカーボン・コンポラット（以下、
ＣＴＣコンポジットと略記する。）は、極めて高い高温
強度を有しているため、タービンロー夕として用いるの
には極めて適していると考えられるが、その加工が困難
であって、特にラジアルタービンロータのような複雑な
３次元形状体を成形することは極めて難しく、全く顧み
られていない。
ＣＴＣコンポジットと略記する。）は、極めて高い高温
強度を有しているため、タービンロー夕として用いるの
には極めて適していると考えられるが、その加工が困難
であって、特にラジアルタービンロータのような複雑な
３次元形状体を成形することは極めて難しく、全く顧み
られていない。
本発明者らは、強化用ａｍによって成形加工が困難にな
っている素材を用い、何らかの手段にょリラジアルロー
タを成形することを考慮するに際し、高速回転時のロー
タに加わる応力について解析を行った結果、その応力は
ロータの半径方向に主として作用し、周方向等に作用す
る応力は比較的小さいことを確かめることかできた。
っている素材を用い、何らかの手段にょリラジアルロー
タを成形することを考慮するに際し、高速回転時のロー
タに加わる応力について解析を行った結果、その応力は
ロータの半径方向に主として作用し、周方向等に作用す
る応力は比較的小さいことを確かめることかできた。
本発明は、かかる知見に基づくものであり、その技術的
課題は、Ｃ／Ｃコンポジットのように成形加工が非常に
困難な素材によって容易に製造することかでき、しかも
その素材の特性をロータに要求される性能に適合させる
ようにしたラジアルロータを得ることにある。
課題は、Ｃ／Ｃコンポジットのように成形加工が非常に
困難な素材によって容易に製造することかでき、しかも
その素材の特性をロータに要求される性能に適合させる
ようにしたラジアルロータを得ることにある。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するため、本発明のラジアルロータは、
数枚のブレードを放射方向に突出させたロータ本体を、
強化用繊維を有する多数の織物片をロータの軸方向に積
層することにより構成し、その積層された各織物片は、
中心のボス部分から複数のブレード部分か放射方向に突
出する形状のものを、織物素材から切り出したものとし
、各織物片においては、少なくとも、織物素材における
強化用ｍ！ｌの配向方向に上記ブレード部分を突出させ
ている。
数枚のブレードを放射方向に突出させたロータ本体を、
強化用繊維を有する多数の織物片をロータの軸方向に積
層することにより構成し、その積層された各織物片は、
中心のボス部分から複数のブレード部分か放射方向に突
出する形状のものを、織物素材から切り出したものとし
、各織物片においては、少なくとも、織物素材における
強化用ｍ！ｌの配向方向に上記ブレード部分を突出させ
ている。
［作 用］
本発明のラジアルロータにＳいては、織物素材から少な
くとも強化用繊維の配向方向にブレード部分が突出する
ように切り出した織物片の多数を口＝夕の軸方向に積層
することによって、ロータ本体を構成しているので、各
ブレード内の強化用ｍ’ｔｔｓが主として放射方向に配
向される。
くとも強化用繊維の配向方向にブレード部分が突出する
ように切り出した織物片の多数を口＝夕の軸方向に積層
することによって、ロータ本体を構成しているので、各
ブレード内の強化用ｍ’ｔｔｓが主として放射方向に配
向される。
高速回転時のロータに加わる応力は、ロータの半径方向
に主として作用し、周方向やローフ軸方向等に作用する
応力は比較的小さいため、と記のように強化用繊維がブ
レードの放射方向に配向されたロータは、高速回転時に
加わる応力に対して十分な強喰を示すことになる。
に主として作用し、周方向やローフ軸方向等に作用する
応力は比較的小さいため、と記のように強化用繊維がブ
レードの放射方向に配向されたロータは、高速回転時に
加わる応力に対して十分な強喰を示すことになる。
また、ＣＩＣコンポジットのように高い強度を有してい
る素材では、ラジアルタービンロータのような複雑な３
次元形状体を成形することか極めて難しいか、強化用繊
維を有する織物素材を必要形状に切り出して１１１層す
ることは容易であり、そのため強化用繊維を用いたラジ
アルロータの成形を容易に実現できる。
る素材では、ラジアルタービンロータのような複雑な３
次元形状体を成形することか極めて難しいか、強化用繊
維を有する織物素材を必要形状に切り出して１１１層す
ることは容易であり、そのため強化用繊維を用いたラジ
アルロータの成形を容易に実現できる。
［実施例］
第１図は１本発明に係るラジアルロータの実施例を示し
、第２図及び第３図はそのラジアルロータを構成するた
めの強化用繊維を有する織物素材を示している。
、第２図及び第３図はそのラジアルロータを構成するた
めの強化用繊維を有する織物素材を示している。
、Ｅ記うジアルロータは、ｆｆ１１図かられかるように
、数枚のブレード２．２．・・を放射方向に突出させた
ロータ本体１を、強化用繊維を有する多数の織物片３，
３．・・をロータの軸方向に積層することにより構成さ
れる。
、数枚のブレード２．２．・・を放射方向に突出させた
ロータ本体１を、強化用繊維を有する多数の織物片３，
３．・・をロータの軸方向に積層することにより構成さ
れる。
積層される各織物片３．コ、・・は、第２図または第３
図に例示するような形状に形成される。第２図の織物素
材１０は、強化用繊１１ｉ１１，１１．・・を互いに直
交する方向に配向したもので、この織物素材ｌＯから、
中心のボス部分１３から複数のブレード部分１４，１４
．・・が放射方向に突出する形状の織物片１２を切り出
すが、その場合に、例えば、４個のブレード部分１４，
１４．・・を十字状に突出させるには１図中に実線で示
すような十字状に、また８個のブレード部分を突出させ
るには、十字状のブレード部分！４，１４．・・に鎖線
て示すブレード部分１４ａを付加した形状に切り出され
る。即ち、織物素材１０においては、少なくとも、強化
用繊ａｌｌの配向方向に上記ブレード部分１４，１４．
・・を突出させて、織物片１２が切り出される。ａ層す
る多数の織物片に、その積層段に応じて必要な形状をも
たせ得ることは勿論である。
図に例示するような形状に形成される。第２図の織物素
材１０は、強化用繊１１ｉ１１，１１．・・を互いに直
交する方向に配向したもので、この織物素材ｌＯから、
中心のボス部分１３から複数のブレード部分１４，１４
．・・が放射方向に突出する形状の織物片１２を切り出
すが、その場合に、例えば、４個のブレード部分１４，
１４．・・を十字状に突出させるには１図中に実線で示
すような十字状に、また８個のブレード部分を突出させ
るには、十字状のブレード部分！４，１４．・・に鎖線
て示すブレード部分１４ａを付加した形状に切り出され
る。即ち、織物素材１０においては、少なくとも、強化
用繊ａｌｌの配向方向に上記ブレード部分１４，１４．
・・を突出させて、織物片１２が切り出される。ａ層す
る多数の織物片に、その積層段に応じて必要な形状をも
たせ得ることは勿論である。
五述の８信のブレード部分を突出させた場合には、積層
する織物片を交互に４５°ずつずらすことにより、各ブ
レード内に放射方向に配向した強化用ｉａ維を均等配置
することができる。また、織物素材として、４５°ずつ
ずらした４方向の強化用繊維を有するものを用い、各ブ
レード部分をそれぞれ強化用繊維の配向方向に突出させ
ることもできる。
する織物片を交互に４５°ずつずらすことにより、各ブ
レード内に放射方向に配向した強化用ｉａ維を均等配置
することができる。また、織物素材として、４５°ずつ
ずらした４方向の強化用繊維を有するものを用い、各ブ
レード部分をそれぞれ強化用繊維の配向方向に突出させ
ることもできる。
このような織物片を順次接着してａ／＃し、ｍ１図に示
すようなロータ本体ｌを形成すると、各ブレード２，２
．・・内の強化用繊維が主として放射方向に配向される
。
すようなロータ本体ｌを形成すると、各ブレード２，２
．・・内の強化用繊維が主として放射方向に配向される
。
また、第３図の織物素材２０は、３方向の強化用繊維ｚ
ｔ、ｚｔ、・・を互いに６０゛の角度で交差するように
配向したもので、この織物素材２０からは、中心のボス
部分２３から６０°の間隔て６個のブレード部分２４，
２４．・・が放射方向に突出する形状の織物片２２か切
り出される。
ｔ、ｚｔ、・・を互いに６０゛の角度で交差するように
配向したもので、この織物素材２０からは、中心のボス
部分２３から６０°の間隔て６個のブレード部分２４，
２４．・・が放射方向に突出する形状の織物片２２か切
り出される。
上述した織物片１２．２２における強化用縁＠ １１゜
２１として、例えばカーボンａｍを用い、それをフェノ
ール樹脂等で結合した織物片１２．２２を軸方向に積層
して相互間を接着することによりロータ本体を成形し、
しかる後に、その成形体を焼成すれば、Ｃ／Ｃコンポジ
ットからなるラジアルロータを得ることかできる。
２１として、例えばカーボンａｍを用い、それをフェノ
ール樹脂等で結合した織物片１２．２２を軸方向に積層
して相互間を接着することによりロータ本体を成形し、
しかる後に、その成形体を焼成すれば、Ｃ／Ｃコンポジ
ットからなるラジアルロータを得ることかできる。
このＣ／Ｃコンポジットからなるラジアルロータは、高
温強度においてすぐれ、必要に応じてその表面を炭化珪
素、その他適宜の材料でコーディングすることにより、
雰囲気にかかわらずその強度を維持させることができる
。
温強度においてすぐれ、必要に応じてその表面を炭化珪
素、その他適宜の材料でコーディングすることにより、
雰囲気にかかわらずその強度を維持させることができる
。
また、上記ラジアルロータは、Ｃ／Ｃコンポジットに限
らず、耐熱性を有する樹脂その他の材料によってカーボ
ン繊維やガラス繊維からなる強化用繊維を結合すること
により構成することもできる。
らず、耐熱性を有する樹脂その他の材料によってカーボ
ン繊維やガラス繊維からなる強化用繊維を結合すること
により構成することもできる。
上記ラジアルロータにおいては、織物素材１０゜２０か
ら少なくとも強化用縁ｆｌａｉｌ、２１の配向方向にブ
レード部分１４．２４が突出するようにａ物片１２゜２
２を切り出し、それによって各ブレード内の強化用！ａ
ｍが主として放射方向に配向されるようにしているので
、ロータの高速回転時に主として半径方向に加わる応力
に対して十分な強度を示すこと゛になる。
ら少なくとも強化用縁ｆｌａｉｌ、２１の配向方向にブ
レード部分１４．２４が突出するようにａ物片１２゜２
２を切り出し、それによって各ブレード内の強化用！ａ
ｍが主として放射方向に配向されるようにしているので
、ロータの高速回転時に主として半径方向に加わる応力
に対して十分な強度を示すこと゛になる。
また、Ｃ／Ｃコンポジットのように高い強度を有してい
る素材では、複雑な３次元形状体を成形することか極め
て難しいか、強化用縁７１１１１．２１を有する織物素
材Ｉ１１，２０を必要形状に切り出して積層することは
容易であるから１強化用繊維１１．２１を用いたラジア
ルロータの成形を容易に実現することができる。
る素材では、複雑な３次元形状体を成形することか極め
て難しいか、強化用縁７１１１１．２１を有する織物素
材Ｉ１１，２０を必要形状に切り出して積層することは
容易であるから１強化用繊維１１．２１を用いたラジア
ルロータの成形を容易に実現することができる。
〔発明の効果］
以上に詳述したように１本発明によれば、 Ｃ／Ｃコン
ポジ９トのように成形加工が非常に困難な素材によって
ラジアルロータを容易に製造することができ、しかもそ
の素材の特性をロータに要求される性能に適合させ、強
化用繊維を有効に配置したラジアルロータを得ることが
てきる。
ポジ９トのように成形加工が非常に困難な素材によって
ラジアルロータを容易に製造することができ、しかもそ
の素材の特性をロータに要求される性能に適合させ、強
化用繊維を有効に配置したラジアルロータを得ることが
てきる。
第１図は本発明に係るラジアルロータの実施例を示す一
部織物片分離状態の斜視図、第２図及び第３図はそのラ
ジアルロータを構成する織物素材の平面１図である。 ｌ ・・ロータ本体、 ２ ・・ブレード、３．１
２．２２−−織物片、 １０．２０−−織物素材、１
１．２１ ・・強化用繊維、 １３．２３ ・・ボス部
分、１４．１４ａ、２４ ＊ ・ブレード部分。
部織物片分離状態の斜視図、第２図及び第３図はそのラ
ジアルロータを構成する織物素材の平面１図である。 ｌ ・・ロータ本体、 ２ ・・ブレード、３．１
２．２２−−織物片、 １０．２０−−織物素材、１
１．２１ ・・強化用繊維、 １３．２３ ・・ボス部
分、１４．１４ａ、２４ ＊ ・ブレード部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、数枚のブレードを放射方向に突出させたロータ本体
を、強化用繊維を有する多数の織物片をロータの軸方向
に積層することにより構成し、その積層された各織物片
は、中心のボス部分から複数のブレード部分が放射方向
に突出する形状のものを、織物素材から切り出したもの
とし、各織物片においては、少なくとも、織物素材にお
ける強化用繊維の配向方向に上記ブレード部分を突出さ
せた、 ことを特徴とするラジアルロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229589A JPH0681885B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | ラジアルロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63229589A JPH0681885B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | ラジアルロータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0278702A true JPH0278702A (ja) | 1990-03-19 |
| JPH0681885B2 JPH0681885B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=16894549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63229589A Expired - Lifetime JPH0681885B2 (ja) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | ラジアルロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681885B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0417701A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | タービンブレードの製造方法 |
| JPH04103801A (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | ラジアルロータの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57127804U (ja) * | 1981-02-04 | 1982-08-09 | ||
| JPS59180005A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-12 | Shimadzu Corp | 羽根車 |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP63229589A patent/JPH0681885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57127804U (ja) * | 1981-02-04 | 1982-08-09 | ||
| JPS59180005A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-12 | Shimadzu Corp | 羽根車 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0417701A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-22 | Nissan Motor Co Ltd | タービンブレードの製造方法 |
| JPH04103801A (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-06 | Agency Of Ind Science & Technol | ラジアルロータの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0681885B2 (ja) | 1994-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |