JPH10510344A - ガスタービンブレードの保持 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガスタービンブレード（１４）は、ディスク（１２）に対して軸方向にスライドされ、各ブレードの保持タング（２２）がディスクに隣接するように装着されている。ディスクとブレードプラットフォーム（２６）との間に軸方向に伸びる間隙（１８）には、細長いストリップ（３０）が配置される。予め曲げられた端部（３４）は、ディスクに対して弾性的に押し付けられ、他方の端部（３６）は、隣接するブレードの根端に対して径方向外向きに曲げられる。湾曲面（３８）は、ブレードを外側に向かって押し出し、振動を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】 ガスタービンブレードの保持 技術分野 本発明は、ガスタービンブレードのディスクへの保持に関し、特にこの装置を 保持、緩衝及びシールするクリップに関する。 従来の技術 ディスクに設けられた鳩尾もみの木形溝を用いてガスタービンブレードをガス タービンディスクに固定することは従来技術である。ブレードに設けられたもみ の木形根端がこれらの溝とかみ合う。つまり、ブレードの径方向外向きでの正確 な配置は、二つのもみの木形の正確なかみ合わせによって決定される。従って、 上記根端は、ブレードが径方向に最大限外向きに突出した位置で、支持面がブレ ードを支持するように設計されている。一方でブレードの挿入を可能とするよう に、上記溝と根端との間にクリアランスを設けることが必要なことは自明である 。 このような装置においては、ブレードを軸方向の所望位置に保持するためのな んらかの手段が必要とされる。 一分当たりの回転数が高い場合には、ブレードは遠心力によってその最も外側 の位置に配置される。しかし、均衡速度（１０００ｒｐｍ）でも先端研削速度（ １００ｒｐｍ）でも、共にブレードを実質的同位置に保持することが必要である 。 また、ブレード上流側のガス流路から、各ブレードのプラットフォーム間を通 って、ブレード下流側に位置する空間へとガスが流通 するのを防ぐために、シールが必要である。 ブレードの緩衝は、運転時におけるブレードの振動による応力を減少させるた めにも有用である。 本発明の概要 ガスタービンブレードの保持装置は、周辺部に鳩尾溝を設けたガスタービンデ ィスクを有し、溝を設けた結果、溝間には死荷重材料が残る。複数のガスタービ ンブレードは、鳩尾溝に一致する根端を有し、各根端は、各溝の１つに配置され る。ブレードの一方側に設けられている保持タングは、ディスク縁の第一面に隣 接する。 各ブレードには、周方向に伸びるプラットフォームが設けられている。ディス クと、隣接するプラットフォームとの間には、軸方向に伸びる間隙が設けられて いる。この間隙には、細長い保持ストリップが配置されており、このストリップ の第一面の端部は、隣接するガスタービンブレードと接触するように径方向外向 きに曲げられている。この曲げ加工は、保持ストリップの設置後に行われる。保 持ストリップの他方端は、設置前に径方向内側へ曲げられ、ディスクの死荷重材 料との弾性接触が維持される。従って、この弾性端は、第一面側の曲がったタブ がガスタービンブレードを保持するように、ディスクに対して力を及ぼす。 保持ストリップはまた、ブレードを弾性的に押し出し、そのブレードに常に径 方向外向きの力が加わるように、径方向に湾曲している。 図面の簡単な説明 図１は、ディスクと、ガスタービンブレード及びブレードプラットフォームを ガスタービンステージより径方向内向きに見た説明図である。 図２は、周方向から見た図１の２−２断面図である。 図３は、上流側に向かって見た図２の軸方向の説明図である。 図４は、下流側に向かって見た図２の軸方向の説明図である。 図５は、挿入前の保持ストリップの側面図である。 図６は、挿入前の保持ストリップの平面図である。 好適実施例の説明 図１を参照すると、ガスタービンブレードの保持装置１０は、ガスタービンデ ィスク１２と、ガス流路１５に設けられた複数のガスタービンブレード１４と、 を有する。図２、図３及び図４も同時に参照すると、ディスクの周辺部には複数 の鳩尾形溝１６が示されている。これらの溝が形成されることによって、各溝の 間には、静荷重材料１８が残される。各ガスタービンブレードは、鳩尾形溝１６ と一致する根端２０を備える。各根端は、一つの溝に一致して、その溝内に位置 する。保持タング２２は、各ブレードの一方側に設けられている。このタングが 設けられた側が、ディスクの第一面側に隣接する。ブレードは、この第一面から 溝内にスライドされ、タング２２がブレードの移動を阻止する位置にまで挿入さ れる。 周方向に伸びるプラットフォーム２６は、各ブレードに設けられている。ディ スクと、このディスクに隣接するブレードプラットフ ォームと、の間には、軸方向に伸びる間隙２８が設けられている。 この間隙には、細長い保持ストリップが配置される。このストリップは、ディ スク縁の第二面３２より挿入される。弾性タブ３４は、保持ストリップを配置す る前にこのストリップ上に形成される。このストリップは、面３２と弾性接触す るまで挿入され、その後、弾性接触を更に強めるために付加的な力が加えられる 。ストリップをこの位置に保ちながら、第一端に位置するタブ３６は、隣接する タービンブレードと接触するように上向き即ち外向きに曲げられる。このことに よって、力が解除されても、弾性タブ３４と面の間の弾性接触は持続する。また 、ガスタービンブレードに加わる一定の力は維持され、その力はタブ２２に加わ る力に対抗して働く。この時、タブ３４の先端３５のみがディスクと接触する。 図５及び図６は、保持ストリップ３０の設置前の形状を示す。ディスクと弾性 接触する先端３４は、既に曲がっている。更に、このストリップは湾曲部３８を 有することがわかる。図２を参照すると、この湾曲部は、位置４０でブレードを 径方向外向きに押し出す力を生じさせている。このことによって、ブレードは外 側へ押し出されて、約１００ｒｐｍで先端を研削する時及び約１０００ｒｐｍで ガスタービンセクションが均衡している時に、ブレードの位置は保持される。 このブレードに加わる力は、ストリップの弾性的な保持と共に、ブレード間の 緩衝器として、振動も減衰させる。この保持ストリップはまた、ギャップ４２を 通る流れを制限する。このような制限を行わない場合、図２の矢印４４で示され るように、ガス流は、ブレ ード上流側のガス流路内の帯域４６からギャップ４２を通って、ブレード下流側 空間の領域４８へ流通するおそれがある。 図６は保持ストリップ３０の平面図であり、曲がっていない状態のタブ３６を 示す。 本発明は、タービンディスク内でタービンブレードを保持し、ブレードがディ スクに固定されている位置にシールを提供する。本発明はまた、ブレード間の緩 衝器として機能し、また、均衡保持及び先端研削を促進するために径方向への負 荷を発生させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガスタービンブレード保持装置であって、 ガスタービンディスク（１２）と、 前記ディスクの周辺部に設けられ、結果としてその間に静荷重材料（１８）を 残す鳩尾形溝（１６）と、 前記溝（１６）と一致してその溝内に配置される根端（２０）をそれぞれ備え る複数のガスタービンブレード（１４）と、 各ブレードの一方側に設けられて、前記ディスク（１２）の第一面（２４）に 隣接する保持タング（２２）と、 前記各ブレードに設けられた周方向に伸びるブレードプラットフォーム（２６ ）と、 前記ディスクと、該ディスクに隣接する前記ブレードプラットフォームと、の 間に軸方向に伸びる間隙（２８）と、 前記間隙内に設置された保持ストリップ（３０）を有し、 前記保持ストリッ プのディスク縁の第一面側に位置する端部（２６）は、２つの隣接するガスター ビンブレードと接触するように径方向外向きに曲げられており、 かつ、前記保持ストリップの他方端（３４）は、前記ディスクの前記静荷重材 料（１８）と弾性接触するように径方向内向きに曲げられていることを特徴とす る装置。 ２．前記保持ストリップは、前記ディスクと前記ブレードプラットフォームとの 間で、径方向に弾性的に偏向された部位（３８）を有 することを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．前記他方端の先端（３５）のみが前記ディスクと接触していることを特徴と する請求項１記載の装置。 ４．前記タング（２２）は、タービンを流通するガス流（１５）に対して、前記 ガスタービンブレードの下流側（２４）に設けられていることを特徴とする請求 項１記載の装置。 ５．前記根端（２０）がもみの木形であることを特徴とする請求項１記載の装置 。 ６．ガスタービンエンジンブレード保持装置を組み立てる方法であって、 第一ガスタービンブレードを一方側より軸方向にスライドさせて、ストッパが タービンディスクに接触するように、前記第一ガスタービンブレードを前記ター ビンディスクへ装着し、 第二ガスタービンブレードを前記一方側より軸方向にスライドさせて、ストッ パが前記タービンディスクに接触するように、前記第二ガスタービンブレードを 前記タービンディスクへ装着し、 前記タービンディスクの他方側から前記ディスクと、前記第一ブレード及び前 記第二ブレードのそれぞれと、の間に軸方向に保持ストリップを挿入し、前記ス トリップの一部が前記ディスクと前記他方側で弾性接触するようにし、 前記ストリップの前記他方側より力を加え、弾性接触を更に強め、 前記力を保ちながら、前記一方側で、前記第一ブレード及び前記第二ブレード と接触するようにストリップの端部を曲げて、 前記ストリップと前記ディスクが弾性接触している状態を維持しつつ、前記力 を解除することを特徴とする方法。