JPH07224604A - ブレード一体型ディスク及びその製造方法 - Google Patents

ブレード一体型ディスク及びその製造方法

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JPH07224604A
JPH07224604A JP1447494A JP1447494A JPH07224604A JP H07224604 A JPH07224604 A JP H07224604A JP 1447494 A JP1447494 A JP 1447494A JP 1447494 A JP1447494 A JP 1447494A JP H07224604 A JPH07224604 A JP H07224604A
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JP
Japan
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blade
main body
resistant fiber
fiber group
coupling
Prior art date
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Pending
Application number
JP1447494A
Other languages
English (en)
Inventor
Akitatsu Masaki
彰樹 正木
Shigeto Nishide
重人 西出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP1447494A priority Critical patent/JPH07224604A/ja
Publication of JPH07224604A publication Critical patent/JPH07224604A/ja
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 翼体11の基端部に結合部9を有する複数の
動翼本体7を、翼体先端部12から翼体11の内部を縦
通する強化耐熱性繊維群Cと結合部9の内部を前記の繊
維群Cに対し交差する方向へ延びる強化耐熱性繊維群D
とを強化材としたセラミックス系複合材料により形成
し、各動翼本体7の結合部9を一体的に固着する結合環
14a,14bを、各結合部9の前後に設けた突出部8
a,8bを取り囲むように巻き付けた強化耐熱性繊維群
1,E2を強化材としたセラミックス系複合材料によっ
て形成している。 【効果】 動翼本体7を構成する翼体11並びに結合部
9と両結合環14a,14bとをそれぞれセラミックス
系複合材料により形成しているので、耐熱温度が高く、
燃焼ガスの温度を上昇させてガスタービンエンジンの性
能向上を図ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブレード一体型ディスク
及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来の航空用ガスタービンエンジ
ンの動翼部分の一例を示すもので、1は略環状のタービ
ンディスク本体、2は動翼本体であり、該動翼本体2
は、タービンディスク本体1の外周部に周方向に略等間
隔に且つタービンディスク本体1の回転中心Oに対して
放射状に位置するように固着されている。
【0003】動翼本体2をタービンディスク本体1に対
して固着するために、タービンディスク本体1の外周部
には、周方向に略等間隔にファーツリー結合溝3が設け
られている。
【0004】一方、動翼本体2は、前記のファーツリー
結合溝3に嵌合する鳩尾状のファーツリー結合部4と、
該ファーツリー結合部4の端部に設けたプラットホーム
部5と、該プラットホーム部5の外側部に設けた翼体6
とから構成されている。
【0005】動翼本体2のファーツリー結合部4は、タ
ービンディスク本体1のファーツリー結合溝3に嵌合さ
れ、このファーツリー結合部4とファーツリー結合溝3
との嵌合によって、動翼本体2はタービンディスク本体
1の径方向へ変位しないように拘束されている。
【0006】また、タービンディスク本体1の前方A側
端面並びに後方B側端面には、それぞれ動翼本体2のフ
ァーツリー結合部4の前方A側端面並びに後方B側端面
に当接するように拘束部材(図示せず)が取り付けられ
ており、このタービンディスク本体1の前後の拘束部材
によって、動翼本体2はタービンディスク本体1の軸方
向へ変位しないように拘束されている。
【0007】上述したタービンディスク本体1並びに動
翼本体2は金属材料により形成されている。
【0008】更に、先に述べたタービンディスク本体1
と動翼本体2とを金属材料によって一体的に形成したブ
レード一体型ディスクを用いた航空用ガスタービンエン
ジンもある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】近年、航空用ガスター
ビンエンジンの性能向上を図るために、燃焼ガス温度を
上昇させることが検討されているが、金属材料により形
成したタービンディスク本体1並びに動翼本体2では、
燃焼ガス温度の大幅な上昇に対応することができない。
【0010】本発明は燃焼ガス温度の大幅な上昇に対応
することが可能なブレード一体型ディスク及びその製造
方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のブレード一体型ディスクでは、翼体11の
基端部に結合部9を有し且つ該結合部9が回転中心Oを
向くように放射状に配置された複数の動翼本体7と、前
記の各結合部9の動翼本体前方A側端部に設けた突出部
8aにそれぞれ外接して各結合部9を一体的に固着する
環状の前部結合環14aと、前記の各結合部9の動翼本
体後方B側端部に設けた突出部8bにそれぞれ外接して
各結合部9を一体的に固着する環状の後部結合環14b
とを備え、翼体先端部12から結合部9へ縦通する動翼
本体縦通強化耐熱性繊維群Cと結合部9の動翼本体前方
A側から動翼本体後方B側へ貫通する結合部貫通強化耐
熱性繊維群Dとを強化材としたセラミックス系複合材料
によって前記の各動翼本体7を形成し、回転中心Oを取
り巻くように延びる結合環周方向強化耐熱性繊維群E 1
を強化材としたセラミックス系複合材料によって前記の
前部結合環14aを形成し、回転中心Oを取り巻くよう
に延びる結合環周方向強化耐熱性繊維群E2を強化材と
したセラミックス系複合材料によって前記の後部結合環
14bを形成している。
【0012】また、本発明のブレード一体型ディスクの
製造方法では、翼体11の基端部に形成すべきブレード
一体型ディスクの回転中心Oの前後方向に突出する突出
部8a,8bを有する結合部9を設けた動翼本体7を、
翼体先端部12から結合部9へ縦通する動翼本体縦通強
化耐熱性繊維群Cと結合部9の動翼本体前方A側端部か
ら後方B側端部へ貫通する結合部貫通強化耐熱性繊維群
Dとを強化材としたセラミックス系複合材料により形成
し、翼体11が円周上に略等間隔に位置し且つ結合部9
が形成すべきブレード一体型ディスクの回転中心Oを向
くように複数の動翼本体7を放射状に配置し、これらの
動翼本体7の突出部8a,8bを取り囲むように結合環
周方向強化耐熱性繊維群E1,E2を巻き付け、該結合環
周方向強化耐熱性繊維群E1,E2を強化材としたセラミ
ックス系複合材料よりなる前部結合環14a及び後部結
合環14bを形成させて両結合環14a,14bにより
各動翼本体7の結合部9を一体的に固着させる。
【0013】
【作用】本発明のブレード一体型ディスクでは、動翼本
体7を構成する翼体11並びに結合部9と両結合環14
a,14bをそれぞれセラミックス系複合材料により形
成しているので、耐熱温度が高く、燃焼ガスの温度を上
昇させてガスタービンエンジンの性能向上を図ることが
可能となる。
【0014】また、本発明のブレード一体型ディスクの
製造方法では、放射状に配置した複数の動翼本体7の突
出部8a,8bを取り囲むように巻き付けた結合環周方
向強化耐熱性繊維群E1,E2を強化材として、セラミッ
クス系複合材料よりなる結合環14a及び後部結合環1
4bを形成させるので、各動翼本体7の結合部9を容易
に一体的に固着させることができる。
【0015】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。
【0016】図1から図4は本発明の一実施例を示すも
ので、7は動翼本体であり、該動翼本体7は、翼体11
と、該翼体11の基端部にプラットホーム部10を介し
て設けた結合部9とによって構成されている。
【0017】この動翼本体7は、結合部9が回転中心O
を向くように放射状に配置されている(図3等参照)。
【0018】結合部9の動翼本体前方A側端部には突出
部8aが、また、結合部9の動翼本体後方B側端部には
突出部8bが設けられている(図2等参照)。
【0019】上記の動翼本体7は、翼体先端部12から
結合部9へ翼体11の内部を縦通する炭素繊維等よりな
る動翼本体縦通強化耐熱性繊維群Cと、結合部9の動翼
本体前方A側端部から動翼本体後方B側端部へ貫通する
炭素繊維等よりなる結合部貫通強化耐熱性繊維群Dとを
強化材としたセラミックス系複合材料によって形成され
ている(図1等参照)。
【0020】13はセラミックス系複合材料よりなる補
間部材であり、該補間部材13は、前記の結合部9と略
同様な側面形状を有している。
【0021】この補間部材13は、互いに隣接する結合
部9,9の間に、該結合部9,9の左右側面並びにプラ
ットホーム部10に当接するように挿入されている(図
3等参照)。
【0022】14aは前部結合環であり、該前部結合環
14aは、前記の回転中心Oを取り囲むように配置され
ている。
【0023】この前部結合環14aは、内側部が前記の
各突出部8aにそれぞれ外接し、また、動翼本体後方B
側端面が各結合部9及び各補間部材13の前方A側端面
に当接して各結合部9を一体的に固着している(図4等
参照)。
【0024】14bは後部結合環であり、該後部結合環
14bは、前記の回転中心Oを取り囲むように配置され
ている。
【0025】この後部結合環14bは、内側部が前記の
各突出部8bにそれぞれ外接し、また、動翼本体前方A
側端面が各結合部9及び各補間部材13の後方B側端面
に当接して各結合部9を一体的に固着している(図1参
照)。
【0026】上記の両結合環14a,14bは、回転中
心Oを取り囲むように延びる炭素繊維あるいは窒化炭素
繊維等よりなる結合環周方向強化耐熱性繊維群E1,E2
を強化材としたセラミックス系複合材料によって形成さ
れている(図1参照)。
【0027】これら前部結合環14a、後部結合環14
b、補間部材13によって、図5に示すタービンディス
ク本体1に相当する部材を形成している。
【0028】以下、本実施例のブレード一体型ディスク
を製作する手順を説明する。
【0029】炭素繊維等よりなる動翼本体縦通強化耐熱
性繊維群Cと、該動翼本体縦通強化耐熱性繊維群Cに対
し交差する方向へ延びる炭素繊維等よりなる結合部貫通
強化耐熱性繊維群Dとを強化材として、該強化材に対し
前駆体焼成、CVI(化学的蒸着法)等の手段によりセ
ラミックスを付着させ、図2に示すような動翼本体7を
セラミックス系複合材料により形成させる。
【0030】次いで、治具を用いて、翼体11が円周上
に略等間隔に位置し且つ結合部9が回転中心Oを向くよ
うに複数の動翼本体7を放射状に配置し、動翼本体7の
互いに隣接する結合部9,9の間に、該結合部9,9の
左右側面並びにプラットホーム部10に当接するように
補間部材13を挿入する(図3参照)。
【0031】これらの動翼本体7の突出部8aを取り囲
むように炭素繊維あるいは窒化炭素繊維等よりなる結合
環周方向強化耐熱性繊維群E1を巻き付け、同様に、突
出部8bを取り囲むように炭素繊維あるいは窒化炭素繊
維等よりなる結合環周方向強化耐熱性繊維群E2を巻き
付ける。
【0032】更に、結合環周方向強化耐熱性繊維群
1,E2を強化材として、該強化材に対し前駆体焼成、
CVI等の手段によりセラミックスを付着させて結合環
14a,14bをセラミックス系複合材料により形成
し、該結合環14a,14bにより各動翼本体7の結合
部9と補間部材13とを一体的に固着させる。
【0033】上述したような手順により製造したブレー
ド一体型ディスクにおいては、動翼本体7、補間部材1
3、両結合環14a,14bをそれぞれセラミックス系
複合材料により形成させているので、従来の金属材料に
より形成したものに比べて耐熱温度が高く、従って、燃
焼ガスの温度を上昇させてガスタービンエンジンの性能
向上を図ることが可能となる。
【0034】一方、動翼本体7の内部には、翼体先端部
12から結合部9へ縦通する動翼本体縦通強化耐熱性繊
維群Cが配設され、また、結合部9の内部には、動翼本
体前方A側端部から動翼本体後方B側端部へ貫通する炭
素繊維等よりなる結合部貫通強化耐熱性繊維群Dが配設
されているので、翼体11、結合部9、結合環14a,
14bの各部分にそれぞれ適切な強度を具備させること
ができる。
【0035】なお、本発明のブレード一体型ディスク及
びその製造方法は、上述した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のブレード一
体型ディスク及びその製造方法によれば、下記のような
種々の優れた効果を奏し得る。
【0037】(1)本発明のブレード一体型ディスクに
おいては、動翼本体7を構成する翼体11並びに結合部
9と両結合環14a,14bをそれぞれセラミックス系
複合材料により形成しているので、耐熱温度が高く、燃
焼ガスの温度を上昇させてガスタービンエンジンの性能
向上を図ることが可能となる。
【0038】(2)また、本発明のブレード一体型ディ
スクにおいては、動翼本体7の内部に翼体先端部12か
ら結合部9へ縦通する動翼本体縦通強化耐熱性繊維群C
が配設され、結合部9の内部に、動翼本体前方A側端部
から動翼本体後方B側端部へ貫通する炭素繊維等よりな
る結合部貫通強化耐熱性繊維群Dが配設されているの
で、翼体11、結合部9、結合環14a,14bの各部
分にそれぞれ適切な強度を具備させることができる。
【0039】(3)本発明のブレード一体型ディスクの
製造方法においては、放射状に配置した複数の動翼本体
7の突出部8a,8bを取り囲むように巻き付けた結合
環周方向強化耐熱性繊維群E1,E2を強化材として、セ
ラミックス系複合材料よりなる前部結合環14a及び後
部結合環14bを形成させるので、各動翼本体7の結合
部9を容易に一体的に固着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のブレード一体型ディスクの一実施例を
示す部分切断斜視図である。
【図2】本発明のブレード一体型ディスクの一実施例に
おける動翼本体を示す斜視図である。
【図3】本発明のブレード一体型ディスクの一実施例の
製造過程を示す正面図である。
【図4】本発明のブレード一体型ディスクの一実施例を
示す正面図である。
【図5】従来の航空用ガスタービンエンジンの動翼部分
の一例を示す部分切断斜視図である。
【符号の説明】
7 動翼本体 8a,8b 突出部 9 結合部 11 翼体 12 翼体先端部 14a 前部結合環 14b 後部結合環 O 回転中心 A 動翼本体前方 B 動翼本体後方 C 動翼本体縦通強化耐熱性繊維群 D 結合部貫通強化耐熱性繊維群 E1,E2 結合環周方向強化耐熱性繊維群

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 翼体(11)の基端部に結合部(9)を
    有し且つ該結合部(9)が回転中心(O)を向くように
    放射状に配置された複数の動翼本体(7)と、前記の各
    結合部(9)の動翼本体前方(A)側端部に設けた突出
    部(8a)にそれぞれ外接して各結合部(9)を一体的
    に固着する環状の前部結合環(14a)と、前記の各結
    合部(9)の動翼本体後方(B)側端部に設けた突出部
    (8b)にそれぞれ外接して各結合部(9)を一体的に
    固着する環状の後部結合環(14b)とを備え、翼体先
    端部(12)から結合部(9)へ縦通する動翼本体縦通
    強化耐熱性繊維群(C)と結合部(9)の動翼本体前方
    (A)側から動翼本体後方(B)側へ貫通する結合部貫
    通強化耐熱性繊維群(D)とを強化材としたセラミック
    ス系複合材料によって前記の各動翼本体(7)を形成
    し、回転中心(O)を取り巻くように延びる結合環周方
    向強化耐熱性繊維群(E1)を強化材としたセラミック
    ス系複合材料によって前記の前部結合環(14a)を形
    成し、回転中心(O)を取り巻くように延びる結合環周
    方向強化耐熱性繊維群(E2)を強化材としたセラミッ
    クス系複合材料によって前記の後部結合環(14b)を
    形成したことを特徴とするブレード一体型ディスク。
  2. 【請求項2】 翼体(11)の基端部に形成すべきブレ
    ード一体型ディスクの回転中心(O)の前後方向に突出
    する突出部(8a)(8b)を有する結合部(9)を設
    けた動翼本体(7)を、翼体先端部(12)から結合部
    (9)へ縦通する動翼本体縦通強化耐熱性繊維群(C)
    と結合部(9)の動翼本体前方(A)側端部から後方
    (B)側端部へ貫通する結合部貫通強化耐熱性繊維群
    (D)とを強化材としたセラミックス系複合材料により
    形成し、翼体(11)が円周上に略等間隔に位置し且つ
    結合部(9)が形成すべきブレード一体型ディスクの回
    転中心(O)を向くように複数の動翼本体(7)を放射
    状に配置し、これらの動翼本体(7)の突出部(8a)
    (8b)を取り囲むように結合環周方向強化耐熱性繊維
    群(E1)(E2)を巻き付け、該結合環周方向強化耐熱
    性繊維群(E1)(E2 )を強化材としたセラミックス系
    複合材料よりなる前部結合環(14a)及び後部結合環
    (14b)を形成させて両結合環(14a)(14b)
    により各動翼本体(7)の結合部(9)を一体的に固着
    させることを特徴とするブレード一体型ディスクの製造
    方法。
JP1447494A 1994-02-08 1994-02-08 ブレード一体型ディスク及びその製造方法 Pending JPH07224604A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009092064A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 General Electric Co <Ge> ディスクロータ及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009092064A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 General Electric Co <Ge> ディスクロータ及びその製造方法

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