JPH06280502A - バランスロータ - Google Patents
バランスロータInfo
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- JPH06280502A JPH06280502A JP1053594A JP1053594A JPH06280502A JP H06280502 A JPH06280502 A JP H06280502A JP 1053594 A JP1053594 A JP 1053594A JP 1053594 A JP1053594 A JP 1053594A JP H06280502 A JPH06280502 A JP H06280502A
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- JP
- Japan
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- plates
- rotor
- balance
- blades
- balance rotor
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Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
- F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/027—Arrangements for balancing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンエンジンのバランスが容易にと
れるロータの提供。 【構成】 ガスタービンエンジン（１０）のバランスロ
ータ（２１）は、エーロフォイル翼（２３）を支持する
ディスク（２２）を有する。前記エーロフォイル翼（２
３）の各々は、ディスク（２２）の対応する溝（２８）
に配置されたファーツリー基部部分（２７）を有する。
翼の基部部分（２７）は、基部部分（２７）に隣接する
ロータ（２１）の環状アレイに配置された保持板（２
９）によって軸線方向に保持されている。少数の保持板
（２９）は、他の部分より軽い。軽い方の板部分（２
９）は、ロータ（２１）のバランスをとるためにロータ
のまわりに配分されている。
れるロータの提供。 【構成】 ガスタービンエンジン（１０）のバランスロ
ータ（２１）は、エーロフォイル翼（２３）を支持する
ディスク（２２）を有する。前記エーロフォイル翼（２
３）の各々は、ディスク（２２）の対応する溝（２８）
に配置されたファーツリー基部部分（２７）を有する。
翼の基部部分（２７）は、基部部分（２７）に隣接する
ロータ（２１）の環状アレイに配置された保持板（２
９）によって軸線方向に保持されている。少数の保持板
（２９）は、他の部分より軽い。軽い方の板部分（２
９）は、ロータ（２１）のバランスをとるためにロータ
のまわりに配分されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンエンジン
において使用するのに適しているバランスロータに関す
る。
において使用するのに適しているバランスロータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンエンジンは、少なくとも１
つのロータを有する軸流タービンを含み、このロータ
は、ディスクを有し、この半径方向の外周部は複数のエ
ーロフォイル翼を支持している。各エーロフォイル翼
は、ファーツリータイプの断面形状の基部部分を有し、
これは、対応する形状を具備し、ディスクの周囲に設け
られた軸線方向に伸びている溝内に配置されている。こ
のようなロータは、小さい平衡おもりをロータに取り付
ける平衡手順にたよることなく完全にバランスを取るこ
とを保証することは実質的に不可能である。従って、従
来はバランス重量をディスクに、またはディスクの一体
部分に取り付けられている適当な支持構造に平衡おもり
を取り付けていた。
つのロータを有する軸流タービンを含み、このロータ
は、ディスクを有し、この半径方向の外周部は複数のエ
ーロフォイル翼を支持している。各エーロフォイル翼
は、ファーツリータイプの断面形状の基部部分を有し、
これは、対応する形状を具備し、ディスクの周囲に設け
られた軸線方向に伸びている溝内に配置されている。こ
のようなロータは、小さい平衡おもりをロータに取り付
ける平衡手順にたよることなく完全にバランスを取るこ
とを保証することは実質的に不可能である。従って、従
来はバランス重量をディスクに、またはディスクの一体
部分に取り付けられている適当な支持構造に平衡おもり
を取り付けていた。
【０００３】このような平衡重りの使用は、ロータのバ
ランスをとる場合に有効であるが、それは、もちろん、
ロータが製造する場合にさらに高価になり、バランスが
必要でない場合に比べてわずかに重くなる。
ランスをとる場合に有効であるが、それは、もちろん、
ロータが製造する場合にさらに高価になり、バランスが
必要でない場合に比べてわずかに重くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの欠点を回避することができ、ガスタービンエンジン
用の平衡がとれたロータを提供することである。
らの欠点を回避することができ、ガスタービンエンジン
用の平衡がとれたロータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ガスタ
ービンエンジン用のバランスロータは、周縁で半径方向
に伸びるエーロフォイル翼の環状アレイを支持するディ
スクを有し、前記翼の各々は、前記ディスクの周縁に設
けられた対応する形状の全体として軸線方向に伸びてい
る保持溝に摺動するように配置された基部を有し、前記
ロータは、追加としてディスクの周縁に配置されかつ前
記ディスクに前記エーロフォイル翼を軸線方向に保持す
るように取り付けられているほぼ同様の複数の保持板を
含み、前記保持板の大部分は、互いに重量がほぼ等し
く、残りの板の各々は、前記板の大部分の各々と異なる
重量であり、異なる重量の前記板は、そのバランスを保
証するように前記ロータに配分されている。
ービンエンジン用のバランスロータは、周縁で半径方向
に伸びるエーロフォイル翼の環状アレイを支持するディ
スクを有し、前記翼の各々は、前記ディスクの周縁に設
けられた対応する形状の全体として軸線方向に伸びてい
る保持溝に摺動するように配置された基部を有し、前記
ロータは、追加としてディスクの周縁に配置されかつ前
記ディスクに前記エーロフォイル翼を軸線方向に保持す
るように取り付けられているほぼ同様の複数の保持板を
含み、前記保持板の大部分は、互いに重量がほぼ等し
く、残りの板の各々は、前記板の大部分の各々と異なる
重量であり、異なる重量の前記板は、そのバランスを保
証するように前記ロータに配分されている。
【０００６】
【実施例】図１を参照すると、全体として参照符号１０
で示されるダクトファンガスタービンエンジンは、従来
の構造である。それは、軸線方向に直列に空気入口１１
と、ダクト１３内に含まれるファン１２と、中間の圧力
コンプレッサ１４と、高圧コンプレッサ１５と、燃焼装
置１６と、高い、中間及び低いタービン１７，１８及び
１９及び排出ノズル２０をそれぞれ有する。このタービ
ン１９，１８及び１７は、エンジン１０の中央軸線に沿
って伸びる同心円軸によってファン１２、中間圧力コン
プレッサ１４及び高圧コンプレッサ１５を駆動する。
で示されるダクトファンガスタービンエンジンは、従来
の構造である。それは、軸線方向に直列に空気入口１１
と、ダクト１３内に含まれるファン１２と、中間の圧力
コンプレッサ１４と、高圧コンプレッサ１５と、燃焼装
置１６と、高い、中間及び低いタービン１７，１８及び
１９及び排出ノズル２０をそれぞれ有する。このタービ
ン１９，１８及び１７は、エンジン１０の中央軸線に沿
って伸びる同心円軸によってファン１２、中間圧力コン
プレッサ１４及び高圧コンプレッサ１５を駆動する。
【０００７】空気入口１１を通ってファン１２によって
引かれる空気は、２つの流れに分割される。第１の流れ
は、ファンダクト１３から排出されて推進スラストを提
供する。第２の流れは、空気の圧縮が起こる中間圧力コ
ンプレッサ１４に流れる。つぎに空気は、燃焼装置１６
に向かう前に空気の圧縮が起こる高圧コンプレッサ１５
に向かう。空気は、燃料と混合され、混合気が燃焼され
る。その結果として生じる熱いガス状の燃焼生成物は、
高圧、中間及び低圧タービン１７，１８及び１９を通っ
て膨張し、それらを駆動する。最後に、燃焼生成物は、
ノズル２０を通って排出され、追加の推進スラストを提
供する。
引かれる空気は、２つの流れに分割される。第１の流れ
は、ファンダクト１３から排出されて推進スラストを提
供する。第２の流れは、空気の圧縮が起こる中間圧力コ
ンプレッサ１４に流れる。つぎに空気は、燃焼装置１６
に向かう前に空気の圧縮が起こる高圧コンプレッサ１５
に向かう。空気は、燃料と混合され、混合気が燃焼され
る。その結果として生じる熱いガス状の燃焼生成物は、
高圧、中間及び低圧タービン１７，１８及び１９を通っ
て膨張し、それらを駆動する。最後に、燃焼生成物は、
ノズル２０を通って排出され、追加の推進スラストを提
供する。
【０００８】中間圧力タービン１８は、ロータ２１を含
み、もし、図２及び図３を参照するならば、その一部を
さらにはっきりと見ることができる。ロータ２１は、同
様のエーロフォイル翼２３の環状のアレイを支持するデ
ィスク２２を有する。各エーロフォイル翼２３には、中
間の圧力タービン１８を通るガス状流が作用する。
み、もし、図２及び図３を参照するならば、その一部を
さらにはっきりと見ることができる。ロータ２１は、同
様のエーロフォイル翼２３の環状のアレイを支持するデ
ィスク２２を有する。各エーロフォイル翼２３には、中
間の圧力タービン１８を通るガス状流が作用する。
【０００９】各エーロフォイル部分２４の半径方向外端
において、シュラウド２５が備えられている。隣接する
エーロフォイル翼のシュラウド２５は、それらが環状バ
リヤを規定して翼２３の半径方向外側の延長部上にガス
が漏れることを禁止する。
において、シュラウド２５が備えられている。隣接する
エーロフォイル翼のシュラウド２５は、それらが環状バ
リヤを規定して翼２３の半径方向外側の延長部上にガス
が漏れることを禁止する。
【００１０】各エーロフォイル翼２３の半径方向内端
に、プラットフォーム２６が設けられている。隣接する
エーロフォイル翼のプラットフォーム２６は共同して、
中間圧力タービン１８を通って流れるガスの半径方向の
内側の境界の環状部分を形成する。
に、プラットフォーム２６が設けられている。隣接する
エーロフォイル翼のプラットフォーム２６は共同して、
中間圧力タービン１８を通って流れるガスの半径方向の
内側の境界の環状部分を形成する。
【００１１】各プラット２６の半径方向の内側には、い
わゆるファーツリー断面形状の基部２７が設けられてい
る。各翼の基部２７は、ディスク２２の周縁に設けら
れ、対応する形状で軸線方向に伸びる保持溝２８に配置
されている。各溝２８の一端に設けられた段部（図示せ
ず）は、エーロフォイル翼２３の一方向への軸線方向の
動きを防止する。反対方向への動きは、ほぼ同様の円周
方向の弧状の保持板２９によって防止される。保持板２
９は、翼の基部２７の両端をカバーするために環状アレ
イに配置されている。各保持板２９は、ディスク２２及
び翼のプラットフォーム２６に設けられた溝の場所にデ
ィスク２２の所定の位置に保持される。各保持板２９の
半径方向内縁は、ディスク２２の環状の軸線方向に伸び
るフランジ３１に設けられ、半径方向外側を向いた環状
溝３０に配置されている。各保持板２９の半径方向外側
の縁部は、各翼のプラットフォーム２６の個々の溝によ
って規定された半径方向内側を向いた環状溝３２に配置
されている。
わゆるファーツリー断面形状の基部２７が設けられてい
る。各翼の基部２７は、ディスク２２の周縁に設けら
れ、対応する形状で軸線方向に伸びる保持溝２８に配置
されている。各溝２８の一端に設けられた段部（図示せ
ず）は、エーロフォイル翼２３の一方向への軸線方向の
動きを防止する。反対方向への動きは、ほぼ同様の円周
方向の弧状の保持板２９によって防止される。保持板２
９は、翼の基部２７の両端をカバーするために環状アレ
イに配置されている。各保持板２９は、ディスク２２及
び翼のプラットフォーム２６に設けられた溝の場所にデ
ィスク２２の所定の位置に保持される。各保持板２９の
半径方向内縁は、ディスク２２の環状の軸線方向に伸び
るフランジ３１に設けられ、半径方向外側を向いた環状
溝３０に配置されている。各保持板２９の半径方向外側
の縁部は、各翼のプラットフォーム２６の個々の溝によ
って規定された半径方向内側を向いた環状溝３２に配置
されている。
【００１２】大部分の保持板２９、例えば３６個は、平
坦であり、溝３０及び３２の所定の位置に容易に移動さ
せることができる。これは、いくつかのエーロフォイル
翼２３をそのままにし、保持板２９を溝３０及び３２に
沿ってスライドさせることによって達成される。しかし
ながら、すべてのエーロフォイル翼２３がディスク２２
上に正しく位置決めされると、他の保持板２９は、その
ように保持されることはできない。この問題を解決する
ために、９枚の板に取り付けられる残りの保持板２９は
平坦ではないが、図３に示すフローティング板２９から
分かるようにわずかに湾曲した形状である。これらの保
持板のわずかな湾曲によってそれらを溝３０及び３２に
隣接した半径方向内側及び外側の縁部に位置決めするこ
とができる。それらは、板の半径方向内側及び外側の縁
部が溝３０及び３２に入り、それに係合するように、例
えばつち打ちによって平坦化される。
坦であり、溝３０及び３２の所定の位置に容易に移動さ
せることができる。これは、いくつかのエーロフォイル
翼２３をそのままにし、保持板２９を溝３０及び３２に
沿ってスライドさせることによって達成される。しかし
ながら、すべてのエーロフォイル翼２３がディスク２２
上に正しく位置決めされると、他の保持板２９は、その
ように保持されることはできない。この問題を解決する
ために、９枚の板に取り付けられる残りの保持板２９は
平坦ではないが、図３に示すフローティング板２９から
分かるようにわずかに湾曲した形状である。これらの保
持板のわずかな湾曲によってそれらを溝３０及び３２に
隣接した半径方向内側及び外側の縁部に位置決めするこ
とができる。それらは、板の半径方向内側及び外側の縁
部が溝３０及び３２に入り、それに係合するように、例
えばつち打ちによって平坦化される。
【００１３】保持板の各々は、幅が半径方向にほぼ３ｃ
ｍであり、周縁方向に長さが５ｃｍである。これらの保
持板２９の大部分は、約１．５ｍｍの厚さである。しか
しながら、わずかに湾曲した少数の保持板２９は、約１
ｍｍの厚さである。従って、それらは多数の保持板２９
よりわずかに軽い。薄い板２９のこの特徴は、ロータ２
１のバランスをとる場合に利用される。
ｍであり、周縁方向に長さが５ｃｍである。これらの保
持板２９の大部分は、約１．５ｍｍの厚さである。しか
しながら、わずかに湾曲した少数の保持板２９は、約１
ｍｍの厚さである。従って、それらは多数の保持板２９
よりわずかに軽い。薄い板２９のこの特徴は、ロータ２
１のバランスをとる場合に利用される。
【００１４】厚い、平坦な保持板２９のすべて及びエー
ロフォイル翼２３のすべてがディスク２２に取り付けら
れた後、組立体全体が適当な平衡機械に置かれる。わず
かに薄い保持板２９は、例えば接着テープの使用によっ
てディスク２２上に一時的に配置される。次にバランス
がとられ、保持板２９は、平衡が達成されるまでディス
ク２２の周縁の周りを移動される。わずかに薄い保持板
２９は、前述したように平坦にされることによって適当
な位置に固定される。
ロフォイル翼２３のすべてがディスク２２に取り付けら
れた後、組立体全体が適当な平衡機械に置かれる。わず
かに薄い保持板２９は、例えば接着テープの使用によっ
てディスク２２上に一時的に配置される。次にバランス
がとられ、保持板２９は、平衡が達成されるまでディス
ク２２の周縁の周りを移動される。わずかに薄い保持板
２９は、前述したように平坦にされることによって適当
な位置に固定される。
【００１５】少数の保持板２９は、残りの部分よりもわ
ずかに薄いものとして説明したが、これは板２９の重さ
を変化させることのみが必要なわけではない。従って、
他の材料または構成上の変化をも利用することができ
る。さらに、少数の保持板２９は重く、残りの板２９よ
り軽くはない。
ずかに薄いものとして説明したが、これは板２９の重さ
を変化させることのみが必要なわけではない。従って、
他の材料または構成上の変化をも利用することができ
る。さらに、少数の保持板２９は重く、残りの板２９よ
り軽くはない。
【００１６】少数の保持板２９の重要な特徴は、それら
が大部分を占める保持板２９と異なる重量でバランスを
達成することができることである。
が大部分を占める保持板２９と異なる重量でバランスを
達成することができることである。
【００１７】従って、本発明は、前述したバランス重量
を支持するようになっているディスクを必要とすること
なくバランスロータ２１を提供することである。このよ
うな適用は、製造コストを増大させ、全体のロータ組立
体２１に望ましくない重量を付加する。
を支持するようになっているディスクを必要とすること
なくバランスロータ２１を提供することである。このよ
うな適用は、製造コストを増大させ、全体のロータ組立
体２１に望ましくない重量を付加する。
【００１８】本発明は、中間圧力タービンロータ組立体
２１に関して説明したが、他のタービンロータ組立体ま
たはコンプレッサロータ組立体に適用されることが理解
されよう。
２１に関して説明したが、他のタービンロータ組立体ま
たはコンプレッサロータ組立体に適用されることが理解
されよう。
【図１】本発明によるバランスロータを組み込んだダク
トファンガスタービンエンジンの概略的な側断面図であ
る。
トファンガスタービンエンジンの概略的な側断面図であ
る。
【図２】本発明によるバランスロータの一部の側断面図
である。
である。
【図３】本発明によるバランスロータの部分分解図であ
る。
る。
１０ ガスタービンエンジン １１ 入口 １２ ファン １７，１８，１９ 高圧、中間及び低圧タービン ２１ バランスロータ ２２ ディスク ２３ エーロフォイル ２７ 基部部分 ２８ 翼 ２９ 板部分 ３０，３２ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・ブロードヘッド イギリス国ダービー ディーイー３・５エ イエイチ，ミクルオーバー，アトキセタ ー・ロード 361 (72)発明者 マーク・ハリウェル イギリス国ダービー ディーイー21・２ビ ーユー，オークウッド，ライ・クロース 13
Claims (11)
- 【請求項１】 周縁で半径方向に伸びるエーロフォイル
翼の環状アレイを支持するディスクを有するガスタービ
ンエンジン用のバランスロータであって、前記翼の各々
は、前記ディスクの周縁に設けられた対応する形状の全
体として軸線方向に伸びている保持溝に摺動するように
配置された基部を有し、前記ロータは、ディスクの周縁
に配置されかつ前記ディスクに前記エーロフォイル翼を
軸線方向に保持するように取り付けられているほぼ同様
の複数の保持板を含み、前記板の大部分は、互いに重量
がほぼ等しく、残りの板の各々は、前記大部分の板の各
々と異なる重量であり、異なる重量の前記板は、そのバ
ランスを保証するように前記ロータに配分されているバ
ランスロータ。 - 【請求項２】 前記少数の保持板は、前記保持板の大部
分の各々より軽量である請求項１に記載のバランスロー
タ。 - 【請求項３】 前記少数の前記保持板の各々は、少数の
前記板の各々が、前記大部分の保持板の各々よりも軽い
ことを保証するために大部分の前記保持板の各々より薄
くなっている請求項２に記載のバランスロータ。 - 【請求項４】 前記保持板は、前記ロータの環状アレイ
に配置されている請求項１に記載のバランスロータ。 - 【請求項５】 前記保持板は、前記ディスク及び前記エ
ーロフォイル翼の各々に形成された半径方向を向いた溝
に配置されている請求項１に記載のバランスロータ。 - 【請求項６】 前記エーロフォイル翼の各々は、その基
部部分に隣接して半径方向外側に配置されたプラットフ
ォームを具備しており、それらのプラットフォームに前
記翼の各々の前記半径方向に向いた溝が設けられている
請求項５に記載のバランスロータ。 - 【請求項７】 前記半径方向を向いた溝は、前記ロータ
の長手方向軸線のまわりで環状である請求項５に記載の
バランスロータ。 - 【請求項８】 前記少数の保持板は、前記多数の保持板
が挿入された後に、前記環状溝に挿入されるような形状
である請求項７に記載のバランスロータ。 - 【請求項９】 前記少数の保持板は、前記環状溝にそれ
らが挿入されるように始めに湾曲している請求項８に記
載のバランスロータ。 - 【請求項１０】 前記保持板は、それ自身平坦で周縁方
向に弧状である請求項１に記載のバランスロータ。 - 【請求項１１】 前記翼の基部部分の各々は、ファーツ
リー形状である請求項１に記載のバランスロータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB939302064A GB9302064D0 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Balanced rotor |
| GB9302064:2 | 1993-02-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280502A true JPH06280502A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=10729742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1053594A Withdrawn JPH06280502A (ja) | 1993-02-03 | 1994-02-01 | バランスロータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0609979A1 (ja) |
| JP (1) | JPH06280502A (ja) |
| GB (1) | GB9302064D0 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009008085A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Snecma | ターボ機械ロータディスクに装着されるブレードを軸方向に保持する装置 |
| JP2010507747A (ja) * | 2006-10-26 | 2010-03-11 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | タービン羽根アセンブリ |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9517369D0 (en) * | 1995-08-24 | 1995-10-25 | Rolls Royce Plc | Bladed rotor |
| GB2396389B (en) | 2002-12-20 | 2006-01-18 | Rolls Royce Plc | Blade arrangement for gas turbine engine |
| DE102005035901A1 (de) | 2005-07-30 | 2007-02-01 | Mtu Aero Engines Gmbh | Sicherungselement |
| US9109457B2 (en) * | 2010-09-03 | 2015-08-18 | Siemens Energy, Inc. | Axial locking seals for aft removable turbine blade |
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