JPH05195703A - ロータ用動翼、エンジン用ロータ組立体及び動翼改造方法 - Google Patents
ロータ用動翼、エンジン用ロータ組立体及び動翼改造方法Info
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- JPH05195703A JPH05195703A JP4263286A JP26328692A JPH05195703A JP H05195703 A JPH05195703 A JP H05195703A JP 4263286 A JP4263286 A JP 4263286A JP 26328692 A JP26328692 A JP 26328692A JP H05195703 A JPH05195703 A JP H05195703A
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- Y10T29/49336—Blade making
- Y10T29/49337—Composite blade
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 望ましくない振動を受けている構造体の特定
部分に減衰効果を局限し得るロータ用動翼を提供する。 【構成】 ガスタービンエンジンの動翼用の振動ダンパ
（減衰部材）は、軸４８とこの軸に連結された接触頭部
５０とを有している。軸は動翼台部１４に設けられた筒
形凹み３４内に摺動自在に挿入される。ロータディスク
１８の回転中、この減衰部材の軸は軸の軸線に沿って摺
動し、従って、減衰部材は遠心力により少なくとも半径
方向及び周方向に動かされる。一枚の動翼の減衰部材の
接触頭部は、最終的に隣接動翼１０’の翼台部に当接し
て両動翼１０及び１０’の振動減衰に役立つ。
部分に減衰効果を局限し得るロータ用動翼を提供する。 【構成】 ガスタービンエンジンの動翼用の振動ダンパ
（減衰部材）は、軸４８とこの軸に連結された接触頭部
５０とを有している。軸は動翼台部１４に設けられた筒
形凹み３４内に摺動自在に挿入される。ロータディスク
１８の回転中、この減衰部材の軸は軸の軸線に沿って摺
動し、従って、減衰部材は遠心力により少なくとも半径
方向及び周方向に動かされる。一枚の動翼の減衰部材の
接触頭部は、最終的に隣接動翼１０’の翼台部に当接し
て両動翼１０及び１０’の振動減衰に役立つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはガスタービ
ンエンジンにおけるタービン及び圧縮機のロータに関
し、特に、航空機用ガスタービンエンジンの圧縮機動翼
又はタービン動翼の振動を減衰させる改良機構に関す
る。
ンエンジンにおけるタービン及び圧縮機のロータに関
し、特に、航空機用ガスタービンエンジンの圧縮機動翼
又はタービン動翼の振動を減衰させる改良機構に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】航空機用ガスタービンエンジンは３つの
主要構成部、即ち、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを
備えている。空気がガスタービンエンジンの入口に入
り、そこから圧縮機に流入する。圧縮された空気は燃焼
器に流れ、そこで噴射燃料と混合されて燃料空気混合気
となり点火される。その結果、高温燃焼ガスがタービン
を通流する。タービンは高温ガスからエネルギを抽出
し、それを動力に変換して圧縮機と、駆動機構に連結さ
れた任意の機械負荷とを駆動する。
主要構成部、即ち、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを
備えている。空気がガスタービンエンジンの入口に入
り、そこから圧縮機に流入する。圧縮された空気は燃焼
器に流れ、そこで噴射燃料と混合されて燃料空気混合気
となり点火される。その結果、高温燃焼ガスがタービン
を通流する。タービンは高温ガスからエネルギを抽出
し、それを動力に変換して圧縮機と、駆動機構に連結さ
れた任意の機械負荷とを駆動する。
【０００３】圧縮機とタービンとは複数段から成ってい
る。各段は回転する多翼付き動翼と、回転しない多翼付
き静翼とを備えている。各静翼と各動翼とは翼形断面を
有している。本発明は、一つ以上のロータ段の各動翼に
組み込まれる機構である。ロータの動翼はディスク上に
周方向に配設されており、ディスクと共にディスクの軸
線の周りを回転する。図１に示すように、従来の動翼１
０は根部又は（機械加工前の鋳放し状態で示されてい
る）ダブテール部１６を有しており、ダブテール部１６
は、ロータディスクに設けられた補完形状の凹み（図示
せず）内に摺動自在にはめ込まれている。動翼１０は
又、ロータディスクの外側に配置された翼台部１４と、
この翼台部から半径方向外方に延在している翼形部１２
とを有している。
る。各段は回転する多翼付き動翼と、回転しない多翼付
き静翼とを備えている。各静翼と各動翼とは翼形断面を
有している。本発明は、一つ以上のロータ段の各動翼に
組み込まれる機構である。ロータの動翼はディスク上に
周方向に配設されており、ディスクと共にディスクの軸
線の周りを回転する。図１に示すように、従来の動翼１
０は根部又は（機械加工前の鋳放し状態で示されてい
る）ダブテール部１６を有しており、ダブテール部１６
は、ロータディスクに設けられた補完形状の凹み（図示
せず）内に摺動自在にはめ込まれている。動翼１０は
又、ロータディスクの外側に配置された翼台部１４と、
この翼台部から半径方向外方に延在している翼形部１２
とを有している。
【０００４】個々の翼台は共にエンジン内の環状ガス流
路の半径方向外向き壁を画成している。動翼の翼形部は
この流路内に半径方向に伸びており、流路を通るガス流
と空力的な相互作用をなす。これらの翼形部は、たとえ
角速度が低く、例えば４０００ｒｐｍであっても、振動
による疲労を生じやすい。このような振動を減衰させて
動翼の疲労を減らすことが、特に共振振動数又はその近
くで必要である。
路の半径方向外向き壁を画成している。動翼の翼形部は
この流路内に半径方向に伸びており、流路を通るガス流
と空力的な相互作用をなす。これらの翼形部は、たとえ
角速度が低く、例えば４０００ｒｐｍであっても、振動
による疲労を生じやすい。このような振動を減衰させて
動翼の疲労を減らすことが、特に共振振動数又はその近
くで必要である。
【０００５】様々な種類の動翼ダンパが知られている。
例えば、シュラウド型ダンパでは、隣り合う翼形部の末
端が相互に物理的に連結されている。この設計は、ダン
パが最大半径方向距離の所でロータの質量を増加すると
共に、流路内のガス流と干渉するおそれがあるという欠
点を有する。他の公知の型は、いわゆる翼台下ダンパか
ら成っており、このようなダンパは一般に、ロータディ
スクと一つ以上のタービン動翼の翼台の下側との間に配
置された可動部材を有している。タービンの回転時に、
この部材は遠心力により半径方向外方に変位して、隣り
合う動翼の下側と係合することにより減衰機能を果た
す。
例えば、シュラウド型ダンパでは、隣り合う翼形部の末
端が相互に物理的に連結されている。この設計は、ダン
パが最大半径方向距離の所でロータの質量を増加すると
共に、流路内のガス流と干渉するおそれがあるという欠
点を有する。他の公知の型は、いわゆる翼台下ダンパか
ら成っており、このようなダンパは一般に、ロータディ
スクと一つ以上のタービン動翼の翼台の下側との間に配
置された可動部材を有している。タービンの回転時に、
この部材は遠心力により半径方向外方に変位して、隣り
合う動翼の下側と係合することにより減衰機能を果た
す。
【０００６】他の型のダンパでは、ある部材が隣り合う
動翼の翼台間に配置されている。ハル（Hull）の米国特
許第２９１２２２３号の教示によれば、隣り合う動翼の
翼台間に配置されたばね状の部材が、動翼の振動減衰
と、隣り合う翼台間の間隙の密封とに使用される。ケラ
ー（Keller）の米国特許第４４９７６１１号は、くさび
形部材が軸方向圧力差により軸方向に変位することによ
り、タービン動翼の振動を減衰させるような軸流タービ
ンを開示している。
動翼の翼台間に配置されている。ハル（Hull）の米国特
許第２９１２２２３号の教示によれば、隣り合う動翼の
翼台間に配置されたばね状の部材が、動翼の振動減衰
と、隣り合う翼台間の間隙の密封とに使用される。ケラ
ー（Keller）の米国特許第４４９７６１１号は、くさび
形部材が軸方向圧力差により軸方向に変位することによ
り、タービン動翼の振動を減衰させるような軸流タービ
ンを開示している。
【０００７】ヘンドリー（Hendley)等の米国特許第４８
７２８１２号の教示によれば、隣り合う翼台の対向する
凸形及び凹形の翼形側縁間の間隙におけるポケット内に
緩く挿入された３角形断面の細長い挿入体により、振動
減衰と間隙密封とがなされる。挿入体とポケットとは、
次のような相対的形状、即ち、ロータ回転による遠心力
を受けたときに、挿入体が自己配向を成して、間隙密封
と振動減衰とをなすように翼台縁部と係合するような形
状を有している。
７２８１２号の教示によれば、隣り合う翼台の対向する
凸形及び凹形の翼形側縁間の間隙におけるポケット内に
緩く挿入された３角形断面の細長い挿入体により、振動
減衰と間隙密封とがなされる。挿入体とポケットとは、
次のような相対的形状、即ち、ロータ回転による遠心力
を受けたときに、挿入体が自己配向を成して、間隙密封
と振動減衰とをなすように翼台縁部と係合するような形
状を有している。
【０００８】タービン動翼用の改良振動ダンパが、アラ
オ（Arrao)等の米国特許第４９３６７４９号に開示され
ている。Ｕ形ワイヤ状減衰部材の両脚部はそれぞれ、動
翼の翼台部内に根部に向かって延在している一対の傾斜
凹み内に受け入れられている。ロータディスクが十分高
い角速度で回転するとき、減衰部材は減衰部材に作用す
る遠心力により外方に動いて、隣接動翼台部の対向表面
と係合する。このように係合したとき、減衰部材は動翼
の振動を減衰させると共に、相対する翼台表面間の空間
を密封する。
オ（Arrao)等の米国特許第４９３６７４９号に開示され
ている。Ｕ形ワイヤ状減衰部材の両脚部はそれぞれ、動
翼の翼台部内に根部に向かって延在している一対の傾斜
凹み内に受け入れられている。ロータディスクが十分高
い角速度で回転するとき、減衰部材は減衰部材に作用す
る遠心力により外方に動いて、隣接動翼台部の対向表面
と係合する。このように係合したとき、減衰部材は動翼
の振動を減衰させると共に、相対する翼台表面間の空間
を密封する。
【０００９】
【発明の目的】本発明の目的は、ロータにおける振動減
衰用の従来の機構を改良することである。特に、本発明
の目的は、望ましくない振動を受けている構造体の特定
部分に減衰効果を局限し得るような機構を提供すること
である。本発明の他の目的は、根部又はダブテール上に
張り出した翼台を有している細長い高縦横比低圧タービ
ン動翼のねじり振動モードと関連する半径方向運動を減
衰させ得る翼台ダンパを提供することである。
衰用の従来の機構を改良することである。特に、本発明
の目的は、望ましくない振動を受けている構造体の特定
部分に減衰効果を局限し得るような機構を提供すること
である。本発明の他の目的は、根部又はダブテール上に
張り出した翼台を有している細長い高縦横比低圧タービ
ン動翼のねじり振動モードと関連する半径方向運動を減
衰させ得る翼台ダンパを提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、動翼内に自動的に保
持される減衰機構を提供することである。本発明の他の
目的は、動翼の翼台部内に隠されることにより風損をな
くす減衰機構を提供することである。本発明の他の目的
は、既存の構造体を改造するために構造体に容易且つ経
済的に組み込み得る減衰機構を提供することである。
持される減衰機構を提供することである。本発明の他の
目的は、動翼の翼台部内に隠されることにより風損をな
くす減衰機構を提供することである。本発明の他の目的
は、既存の構造体を改造するために構造体に容易且つ経
済的に組み込み得る減衰機構を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、先端シュラウドダン
パが最適化されないような振動モードを減衰させるため
に先端シュラウドダンパに加えて、減衰手段を設けるこ
とである。
パが最適化されないような振動モードを減衰させるため
に先端シュラウドダンパに加えて、減衰手段を設けるこ
とである。
【００１２】
【発明の概要】上述及び他の目的は、本発明によれば、
各動翼に、軸とこの軸の一端に連結された接触頭部とを
含んでいる減衰部材を設けることにより実現される。こ
の軸は動翼の翼台部内に設置された部材の凹み内に摺動
自在に配置されている。前述の設置部材は、例えば、翼
台に設けられた穴内にろう付けされた管、或いは翼台に
ろう付けされた内孔付きブロックでよい。
各動翼に、軸とこの軸の一端に連結された接触頭部とを
含んでいる減衰部材を設けることにより実現される。こ
の軸は動翼の翼台部内に設置された部材の凹み内に摺動
自在に配置されている。前述の設置部材は、例えば、翼
台に設けられた穴内にろう付けされた管、或いは翼台に
ろう付けされた内孔付きブロックでよい。
【００１３】ロータディスクの回転中、減衰部材の軸
は、前述の凹みを画成している対応案内手段と接触して
軸の軸線に沿って滑り、これにより、減衰部材は減衰部
材に作用する遠心力により第１の位置から第２の位置に
動かされる。各動翼の減衰部材の接触頭部は、減衰部材
が第２の位置を占めたとき、対応する隣接動翼の翼台部
の表面に当接する。動翼における振動中、接触頭部によ
って隣接翼台に作用する力は、その振動の減衰に役立
つ。
は、前述の凹みを画成している対応案内手段と接触して
軸の軸線に沿って滑り、これにより、減衰部材は減衰部
材に作用する遠心力により第１の位置から第２の位置に
動かされる。各動翼の減衰部材の接触頭部は、減衰部材
が第２の位置を占めたとき、対応する隣接動翼の翼台部
の表面に当接する。動翼における振動中、接触頭部によ
って隣接翼台に作用する力は、その振動の減衰に役立
つ。
【００１４】従来のダンパに対する改良減衰装置の一利
点は、改良減衰装置が振動の最大となる特定の箇所にお
ける振動を減衰させるように正確に配置され得ることで
ある。本発明の他の利点は、回転速度が低い、通常４０
００ｒｐｍ以下であるようなパワータービンにおいて、
比較的高い制振力を供給することである。
点は、改良減衰装置が振動の最大となる特定の箇所にお
ける振動を減衰させるように正確に配置され得ることで
ある。本発明の他の利点は、回転速度が低い、通常４０
００ｒｐｍ以下であるようなパワータービンにおいて、
比較的高い制振力を供給することである。
【００１５】本発明の改良ダンパの他の利点は、製造費
が安く、しかも既存の構造体への組み込みが容易である
ことである。本発明の上述及び他の利点を更に明らかに
するため、次に添付図面により本発明の好適な実施例を
詳述する。
が安く、しかも既存の構造体への組み込みが容易である
ことである。本発明の上述及び他の利点を更に明らかに
するため、次に添付図面により本発明の好適な実施例を
詳述する。
【００１６】
【実施例の記載】本発明の改造用減衰手段を除けば、こ
こに開示する改良動翼の構造は、図１に示した従来の動
翼の構造と実質的に同じである。各動翼は翼形部１２
と、翼台部１４と、根部又は（機械加工前の鋳放し状態
で示されている）ダブテール部１６とを有している。
こに開示する改良動翼の構造は、図１に示した従来の動
翼の構造と実質的に同じである。各動翼は翼形部１２
と、翼台部１４と、根部又は（機械加工前の鋳放し状態
で示されている）ダブテール部１６とを有している。
【００１７】複数のこのような動翼はロータディスク１
８の外周に周方向に配設されており、図８にロータディ
スクの一部分を概略的に参照番号１８で示す。各動翼の
根部又はダブテール部１６は、ディスクに軸方向に設け
られた補完形状の凹みに滑り込んで動翼をディスクに固
定している。翼形部は、翼台１４の半径方向外向きの筒
形分割表面２０と先端シュラウドの半径方向内向き表面
（図示せず）との間に画成された環状流路（図示せず）
内に半径方向外方に延在している。ロータは水平軸線
（図示せず）の周りを回転するように軸受けされるの
で、翼形部は、流路を通る燃焼器（図示せず）からの軸
方向ガス流に応じて、環状流路内で回転する。各翼形部
は、ガス流向きの丸みを付けた前縁２２と、後縁２４
と、凸形吸込表面２６と、凹形圧力表面（図示せず）と
を有している。
８の外周に周方向に配設されており、図８にロータディ
スクの一部分を概略的に参照番号１８で示す。各動翼の
根部又はダブテール部１６は、ディスクに軸方向に設け
られた補完形状の凹みに滑り込んで動翼をディスクに固
定している。翼形部は、翼台１４の半径方向外向きの筒
形分割表面２０と先端シュラウドの半径方向内向き表面
（図示せず）との間に画成された環状流路（図示せず）
内に半径方向外方に延在している。ロータは水平軸線
（図示せず）の周りを回転するように軸受けされるの
で、翼形部は、流路を通る燃焼器（図示せず）からの軸
方向ガス流に応じて、環状流路内で回転する。各翼形部
は、ガス流向きの丸みを付けた前縁２２と、後縁２４
と、凸形吸込表面２６と、凹形圧力表面（図示せず）と
を有している。
【００１８】動翼全体は好ましくは、一体形成され、鋳
造され且つ機械加工された部材である。従って、翼形部
は翼台の半径方向外面２０から先端シュラウド（図示せ
ず）まで半径方向外方に延在している。ガス流にさらさ
れたとき、翼形部はたわみ応力とねじり応力との両方を
受ける。本発明によれば、従来の動翼は、後に詳述する
ような振動減衰部材を受け入れるための管２８（図
２）、又は内孔３２付きブロック３０（図３）を備える
ように改造され得る。代替的に、例えば、翼台の中実部
分に穴を形成することにより、減衰部材を新しい動翼の
設計に組み込み得る。
造され且つ機械加工された部材である。従って、翼形部
は翼台の半径方向外面２０から先端シュラウド（図示せ
ず）まで半径方向外方に延在している。ガス流にさらさ
れたとき、翼形部はたわみ応力とねじり応力との両方を
受ける。本発明によれば、従来の動翼は、後に詳述する
ような振動減衰部材を受け入れるための管２８（図
２）、又は内孔３２付きブロック３０（図３）を備える
ように改造され得る。代替的に、例えば、翼台の中実部
分に穴を形成することにより、減衰部材を新しい動翼の
設計に組み込み得る。
【００１９】改良動翼の翼台は一般に中実体であり、こ
の中実体は吸込み側の凹み３４及び後続側面３６（図２
及び図３参照）と、圧力側の凹み５６及び先導側面５２
（図９参照）と、前方延長部４０及び後方延長部４２
（図４参照）とを有している。前方延長部４０及び後方
延長部４２は、一般にわずかに丸みを付けた分割部材で
あり、この分割部材はロータディスクの軸線を中心とし
て形成された回転曲面を有している。
の中実体は吸込み側の凹み３４及び後続側面３６（図２
及び図３参照）と、圧力側の凹み５６及び先導側面５２
（図９参照）と、前方延長部４０及び後方延長部４２
（図４参照）とを有している。前方延長部４０及び後方
延長部４２は、一般にわずかに丸みを付けた分割部材で
あり、この分割部材はロータディスクの軸線を中心とし
て形成された回転曲面を有している。
【００２０】ロータの回転中、適当な減衰装置によって
減衰すべきねじり振動が発生する。本発明によれば、減
衰装置は各動翼の翼台部に組み込まれている。好適な実
施例によれば、この減衰装置は回転中、ねじり振動を減
衰させる位置に配置されており、このようなねじり振動
は翼台の圧力側の後縁の半径方向運動の態様で発生す
る。
減衰すべきねじり振動が発生する。本発明によれば、減
衰装置は各動翼の翼台部に組み込まれている。好適な実
施例によれば、この減衰装置は回転中、ねじり振動を減
衰させる位置に配置されており、このようなねじり振動
は翼台の圧力側の後縁の半径方向運動の態様で発生す
る。
【００２１】第１及び第２の好適な実施例（図２及び図
３）によれば、従来の動翼は本発明を用いて改造され
る。第１の好適な実施例の構造の詳細は、図４〜図６、
図７Ａ及び図７Ｂに示されている。第１の実施例による
改造の第１段階は、翼台の後続側面に筒形貫通孔５４
（図６）を形成することである。孔５４は、その縦軸線
が動翼の半径方向軸線に対して直角でない角度で実質的
に半径方向面内に存在するように設けられている。
３）によれば、従来の動翼は本発明を用いて改造され
る。第１の好適な実施例の構造の詳細は、図４〜図６、
図７Ａ及び図７Ｂに示されている。第１の実施例による
改造の第１段階は、翼台の後続側面に筒形貫通孔５４
（図６）を形成することである。孔５４は、その縦軸線
が動翼の半径方向軸線に対して直角でない角度で実質的
に半径方向面内に存在するように設けられている。
【００２２】改造の次の段階は、孔５４の断面と合致す
る断面を有している筒形管２８の一端を孔５４に挿入す
ることである。挿入された端部はろう付けにより、孔５
４内に固定される。孔５４の断面と管２８の断面との形
状は、合致する限り任意の形状でよいが、製造を容易に
するために円形であることが好ましい。管２８は孔５４
を越えて延在しており、管の端面は実質的に、後続側面
３６によって画成された半径方向面内に存在している。
管２８の露出端の外周面は、管の追加的な支持のために
翼台の隣接表面に接触し得、更に隣接表面にろう付けさ
れてもよい。管２８は減衰要素４６（図７Ａ参照）を摺
動自在に受け入れる筒形内孔４４を有している。
る断面を有している筒形管２８の一端を孔５４に挿入す
ることである。挿入された端部はろう付けにより、孔５
４内に固定される。孔５４の断面と管２８の断面との形
状は、合致する限り任意の形状でよいが、製造を容易に
するために円形であることが好ましい。管２８は孔５４
を越えて延在しており、管の端面は実質的に、後続側面
３６によって画成された半径方向面内に存在している。
管２８の露出端の外周面は、管の追加的な支持のために
翼台の隣接表面に接触し得、更に隣接表面にろう付けさ
れてもよい。管２８は減衰要素４６（図７Ａ参照）を摺
動自在に受け入れる筒形内孔４４を有している。
【００２３】第２の好適な実施例（図３）によれば、ブ
ロック３０が翼台の凹み３４内に挿入され、そして翼台
の隣接表面にろう付けされる。ブロック３０は筒形内孔
３２を有している。この内孔は管２８の内孔４４と同じ
角位置に形成されており、減衰要素を受け入れている。
図７Ａ及び図７Ｂに明示するように、減衰要素４６は筒
形軸４８と、筒形軸４８と一体に結合された円板状接触
頭部５０とを有している。接触頭部５０は、その軸線が
軸４８の軸線と平行でないように配置されている。軸４
８は、それが管２８の内孔４４内に摺動自在に挿入され
得るような断面を有しており、内孔４４の表面は軸４８
を管２８の縦軸線に沿ってのみ変位し得るように案内す
る。
ロック３０が翼台の凹み３４内に挿入され、そして翼台
の隣接表面にろう付けされる。ブロック３０は筒形内孔
３２を有している。この内孔は管２８の内孔４４と同じ
角位置に形成されており、減衰要素を受け入れている。
図７Ａ及び図７Ｂに明示するように、減衰要素４６は筒
形軸４８と、筒形軸４８と一体に結合された円板状接触
頭部５０とを有している。接触頭部５０は、その軸線が
軸４８の軸線と平行でないように配置されている。軸４
８は、それが管２８の内孔４４内に摺動自在に挿入され
得るような断面を有しており、内孔４４の表面は軸４８
を管２８の縦軸線に沿ってのみ変位し得るように案内す
る。
【００２４】軸４８の長さと直径とは、質量調整の必要
に応じて変えることができる。特に、軸の長さは、軸端
が翼台部の半径方向内側、且つダブテール１６の軸方向
後方に位置する自由空間内に突出しているような長さで
よい。軸４８にろうを施すことにより、組み立て中、軸
を内孔４４内に保持できる。運転中、このろうはタービ
ン内の高温で自然に溶融する。
に応じて変えることができる。特に、軸の長さは、軸端
が翼台部の半径方向内側、且つダブテール１６の軸方向
後方に位置する自由空間内に突出しているような長さで
よい。軸４８にろうを施すことにより、組み立て中、軸
を内孔４４内に保持できる。運転中、このろうはタービ
ン内の高温で自然に溶融する。
【００２５】好ましくは、減衰要素４６がその縦軸線を
中心として回転することを防止する手段が設けられる。
例えば、管２８内の孔４４の断面と軸４８の断面とが、
互いに合致した非円形の形状を有していれば、回転が防
止される。代替的に、管２８内の孔４４の断面と軸４８
の断面とは合致しなくてもよい。例えば、孔４４に周方
向に分布する複数の縦方向突起を設けることができ、こ
れらの突起は軸４８に形成された対応する溝内にはまり
込む。或いはその逆でもよい。
中心として回転することを防止する手段が設けられる。
例えば、管２８内の孔４４の断面と軸４８の断面とが、
互いに合致した非円形の形状を有していれば、回転が防
止される。代替的に、管２８内の孔４４の断面と軸４８
の断面とは合致しなくてもよい。例えば、孔４４に周方
向に分布する複数の縦方向突起を設けることができ、こ
れらの突起は軸４８に形成された対応する溝内にはまり
込む。或いはその逆でもよい。
【００２６】管２８の端は、接触頭部５０と同じ角度で
傾斜しており、減衰要素４６が完全に引込んだ位置にあ
るときに、接触頭部５０用の座となる。ロータの回転
中、動翼１０の減衰要素４６は、減衰要素４６に作用す
る遠心力により外方に摺動する。管２８の材料は動翼の
材料と同じである必要はなく、縦方向摺動中の減衰要素
の軸と管との摩耗の程度を減らすように選定され得る。
減衰要素４６は、接触頭部５０が図８に示すように隣接
動翼１０’の翼台と当接するまで外方に摺動する。
傾斜しており、減衰要素４６が完全に引込んだ位置にあ
るときに、接触頭部５０用の座となる。ロータの回転
中、動翼１０の減衰要素４６は、減衰要素４６に作用す
る遠心力により外方に摺動する。管２８の材料は動翼の
材料と同じである必要はなく、縦方向摺動中の減衰要素
の軸と管との摩耗の程度を減らすように選定され得る。
減衰要素４６は、接触頭部５０が図８に示すように隣接
動翼１０’の翼台と当接するまで外方に摺動する。
【００２７】接触頭部５０と隣接動翼１０’の翼台の先
導側面５２との間の接触域を図９に円形破線Ａで示す。
減衰要素４６は遠心荷重のもとで自動的に変位して隣接
翼台に当接し、この当接は両翼台間の間隙の幅の変動に
かかわらず生ずる。この係合中、動翼１０の減衰要素４
６は回転方向における隣接動翼１０’の翼台の周方向運
動に抗する。なぜならば、軸４８は管２８の内孔４４に
よって半径方向面内の回転を阻止されるからである。同
様に、動翼１０’の減衰部材（図示せず）は、その次の
隣接動翼の翼台の先導側面に当接し、回転方向とは反対
の方向における隣接動翼１０’の翼台の周方向運動に抗
する。この圧接による動翼相互間の摩擦作用は、両動翼
１０及び１０’の翼台の半径方向及び軸方向の振動を減
衰させる。各対の隣り合う動翼は同様に連接される。
導側面５２との間の接触域を図９に円形破線Ａで示す。
減衰要素４６は遠心荷重のもとで自動的に変位して隣接
翼台に当接し、この当接は両翼台間の間隙の幅の変動に
かかわらず生ずる。この係合中、動翼１０の減衰要素４
６は回転方向における隣接動翼１０’の翼台の周方向運
動に抗する。なぜならば、軸４８は管２８の内孔４４に
よって半径方向面内の回転を阻止されるからである。同
様に、動翼１０’の減衰部材（図示せず）は、その次の
隣接動翼の翼台の先導側面に当接し、回転方向とは反対
の方向における隣接動翼１０’の翼台の周方向運動に抗
する。この圧接による動翼相互間の摩擦作用は、両動翼
１０及び１０’の翼台の半径方向及び軸方向の振動を減
衰させる。各対の隣り合う動翼は同様に連接される。
【００２８】以上、好適な実施例を例示のみの目的で詳
述したが、ガスタービンエンジンの当業者に明らかなよ
うに、前述の構造体に対して本発明の範囲内で様々な改
変が可能である。例えば、前述の好適な実施例では、減
衰装置は、回転中に圧力側における翼台の後縁の半径方
向運動の態様のねじり振動を減衰装置が減衰させるよう
な位置に配置されているが、ガスタービンエンジンの当
業者に明らかなように、本発明の減衰装置は、減衰装置
が翼台の他部で生ずる望ましくない振動を減衰させるよ
うな他の位置に配置されてもよい。
述したが、ガスタービンエンジンの当業者に明らかなよ
うに、前述の構造体に対して本発明の範囲内で様々な改
変が可能である。例えば、前述の好適な実施例では、減
衰装置は、回転中に圧力側における翼台の後縁の半径方
向運動の態様のねじり振動を減衰装置が減衰させるよう
な位置に配置されているが、ガスタービンエンジンの当
業者に明らかなように、本発明の減衰装置は、減衰装置
が翼台の他部で生ずる望ましくない振動を減衰させるよ
うな他の位置に配置されてもよい。
【００２９】加えて、所望に応じ、減衰要素を受け入れ
る凹みは、翼台の先導側から翼台内に延在していてもよ
く、そして減衰部材は凹みの壁に沿って外方に動いて隣
接動翼の対向後続側面と係合するように配置され得る。
凹みが翼台の先導側と後続側とのいずれから翼台内に延
在するかは、動翼の物理的形状と製造上の便宜とに大い
に依存する。
る凹みは、翼台の先導側から翼台内に延在していてもよ
く、そして減衰部材は凹みの壁に沿って外方に動いて隣
接動翼の対向後続側面と係合するように配置され得る。
凹みが翼台の先導側と後続側とのいずれから翼台内に延
在するかは、動翼の物理的形状と製造上の便宜とに大い
に依存する。
【図１】本発明によって改造されない従来の動翼の一部
分の斜視図である。
分の斜視図である。
【図２】本発明の第１の好適な実施例によって改造され
た従来の動翼の一部分の斜視図である。
た従来の動翼の一部分の斜視図である。
【図３】本発明の第２の好適な実施例によって改造され
た従来の動翼の一部分の斜視図である。
た従来の動翼の一部分の斜視図である。
【図４】本発明の第１の好適な実施例の側面図であっ
て、翼台の後続側面を示す図である。
て、翼台の後続側面を示す図である。
【図５】本発明の第１の好適な実施例の部分断面背面図
であって、図４に示す線Ａ−Ａに沿った翼台の断面を示
す図である。
であって、図４に示す線Ａ−Ａに沿った翼台の断面を示
す図である。
【図６】図５に示す構造体の一部分の拡大図である。
【図７】本発明の第１の好適な実施例による減衰部材の
構成を示す図であって、図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ本
発明の第１の好適な実施例による減衰部材の側面図及び
正面図である。
構成を示す図であって、図７Ａ及び図７Ｂはそれぞれ本
発明の第１の好適な実施例による減衰部材の側面図及び
正面図である。
【図８】隣り合う動翼の部分断面背面図であって、図４
に示す線Ａ−Ａに沿った翼台の断面を示す図である。
に示す線Ａ−Ａに沿った翼台の断面を示す図である。
【図９】翼台の先導側面を示す側面図である。
１０、１０’ 動翼 １２ 翼形部 １４ 翼台 １６ ダブテール形根部 １８ ロータディスク ２８ 管 ３０ ブロック ３２ ブロック内孔 ３４ 凹み ４４ 管の内孔 ４６ 減衰要素（減衰部材） ４８ 軸 ５０ 接触頭部 ５４ 貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ・ウォルフガング・ディーズ アメリカ合衆国、オハイオ州、シンシナテ ィ、ハーシェル・アベニュー、1155番 (72)発明者 ケニース・ウィルグース アメリカ合衆国、オハイオ州、ウエスト・ チェスター、アデナ・ヒルズ・コート、 7215番
Claims (19)
- 【請求項１】 根部と、該根部に連結された翼台部と、
該翼台部に連結された翼形部と、軸線を有する軸と該軸
の一端に連結された接触頭部とを含んでいる減衰部材
と、前記翼台部に設けられており前記減衰部材の前記軸
を前記軸線に沿ってのみ摺動自在に変位するよう案内す
る軸案内手段とを備えたエンジンのロータ用動翼。 - 【請求項２】 前記軸案内手段は前記翼台部に形成され
た内孔内に装着された筒形管を含んでいる請求項１に記
載のエンジンのロータ用動翼。 - 【請求項３】 前記軸案内手段は前記翼台部に設けられ
た凹み内に固定されたブロックに形成された筒形内孔を
含んでいる請求項１に記載のエンジンのロータ用動翼。 - 【請求項４】 前記軸の軸線は前記翼形部の半径方向軸
線に対して直角より小さい角度で傾斜している請求項１
に記載のエンジンのロータ用動翼。 - 【請求項５】 前記接触頭部は前記軸の軸線に対して９
０度に等しくない角度で傾斜している請求項１に記載の
エンジンのロータ用動翼。 - 【請求項６】 前記軸は筒形であり、前記接触頭部は円
板形である請求項１に記載のエンジンのロータ用動翼。 - 【請求項７】 当該ロータディスクの外周に設けられた
動翼の根部を受け入れる第１及び第２の手段を含んでい
るロータディスクと、 各々が根部と、該根部に連結された翼台部と、該翼台部
に連結された翼形部とを含んでいる第１及び第２の動翼
と、 前記ロータディスクを軸線の周りに回転するように回転
自在に支持する手段とを備えており、 前記第１の動翼は更に、軸線を有する軸と該軸の一端に
連結された接触頭部とを含んでいる減衰部材と、前記翼
台部に設けられており前記減衰部材の前記軸を前記軸線
に沿ってのみ摺動自在に変位するよう案内する軸案内手
段とを含んでおり、 前記ロータディスクの回転中、前記第１の動翼の前記減
衰部材の前記軸はその対応する案内手段と接触し前記軸
の軸線に沿って摺動し、これにより、前記減衰部材は該
減衰部材に作用する遠心力により第１の位置から第２の
位置に動かされると共に、前記第１の動翼の前記減衰部
材の前記接触頭部は、前記減衰部材が前記第２の位置を
占めたときに前記第２の動翼の前記翼台部の表面に当接
するエンジン用ロータ組立体。 - 【請求項８】 前記軸案内手段は前記第１の動翼の前記
翼台部に形成された孔内に装着された筒形管を含んでい
る請求項７に記載のエンジン用ロータ組立体。 - 【請求項９】 前記軸案内手段は前記第１の動翼の前記
翼台部に設けられた凹み内に固定されたブロックに形成
された筒形内孔を含んでいる請求項７に記載のエンジン
用ロータ組立体。 - 【請求項１０】 前記軸の軸線は前記第１の動翼の前記
翼形部の半径方向軸線に対して直角より小さい角度で傾
斜している請求項７に記載のエンジン用ロータ組立体。 - 【請求項１１】 前記接触頭部は前記軸の軸線に対して
９０度に等しくない角度で傾斜している請求項７に記載
のエンジン用ロータ組立体。 - 【請求項１２】 前記軸は筒形であり、前記接触頭部は
円板形である請求項７に記載のエンジン用ロータ組立
体。 - 【請求項１３】 前記接触頭部は、前記減衰部材が前記
第１の位置から前記第２の位置に動かされるにつれて少
なくとも半径方向及び周方向に変位する請求項７に記載
のエンジン用ロータ組立体。 - 【請求項１４】 エンジンのロータ用の動翼改造方法で
あって、前記動翼は根部と、該根部に連結された翼台部
と、該翼台部に連結された翼形部とを備えており、 軸線を有する軸と該軸の一端に連結された接触頭部とを
含んでいる減衰要素を形成する段階と、 前記翼台部内で前記減衰要素の前記軸を案内する手段を
設ける段階と、 前記減衰要素の前記軸を前記軸案内手段内に摺動自在に
挿入する段階とを備えており、 前記減衰要素は前記軸の軸線に沿ってのみ摺動自在に変
位し得る動翼改造方法。 - 【請求項１５】 前記軸案内手段は前記翼台部に形成さ
れた孔内に装着された筒形管を含んでいる請求項１４に
記載の動翼改造方法。 - 【請求項１６】 前記軸案内手段は前記翼台部に設けら
れた凹み内に固定されたブロックに形成された筒形内孔
を含んでいる請求項１４に記載の動翼改造方法。 - 【請求項１７】 前記軸の軸線は前記翼形部の半径方向
軸線に対して直角より小さい角度で傾斜している請求項
１４に記載の動翼改造方法。 - 【請求項１８】 前記接触頭部は前記軸の軸線に対して
９０度に等しくない角度で傾斜している請求項１４に記
載の動翼改造方法。 - 【請求項１９】 前記軸は筒形であり、前記接触頭部は
円板形である請求項１４に記載の動翼改造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/770,839 US5215442A (en) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | Turbine blade platform damper |
| US770839 | 2004-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195703A true JPH05195703A (ja) | 1993-08-03 |
| JP3177010B2 JP3177010B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=25089854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26328692A Expired - Fee Related JP3177010B2 (ja) | 1991-10-04 | 1992-10-01 | ロータ用動翼、エンジン用ロータ組立体及び動翼改造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5215442A (ja) |
| EP (1) | EP0537922A1 (ja) |
| JP (1) | JP3177010B2 (ja) |
| CA (1) | CA2077843C (ja) |
Cited By (1)
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| JP2019500545A (ja) * | 2015-12-28 | 2019-01-10 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | タービンブレードのベース本体を製造するための方法 |
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- 1992-10-01 JP JP26328692A patent/JP3177010B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Date | Code | Title | Description |
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