JPS58155205A - ガスタ−ビンエンジンのロ−タ組立体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、万スタービンー１−ンシンのロータ紺ｔｒ体
に係り、史に詳細にはその１．アシールｔこ係る。

Ｊ、イノ１ツシ型のシールは　般に、刀スタービン１ン
シンの１１−全段とこれ（こ隣接づるステータ段との間
４−杼（ガス流路Ｊ７り空気が釧洩りることを最小限に
抑えるために・使用されている４］−イノ１ツシシール
は弗型的にはガス流路を郭定りるＪ−Ｉ−１−７Ａイル
ノ”フッ１〜ノＡ−ムの半径方向内方ＩＪ隔繭されＩこ
筒状向、即らシールランドど、該シールランドに非常に
近接り、てこれより隔ｖ７ｉされ研財用能＜１シールの
場合にはシールランドに接触４る半径り向に延（Ｉｔｌ
るリップ、即らナイ゛）Ｌツジを含む対応りる円筒状部
祠どを含ん−（いる。ブーイノ１ツジＪ／、：　４よシ
ールランドの４ｉｌｌれかが回転段に取イ・トＪられ、
イｆ＋らのうらの他りの部Ｍ　ｂＸ静止構造体に取（＞
１７られるかまた＆よその一部としく構成されでいる。

かかるシールの回転部分番よりベットなどによりＩＩ−
夕のディスクの表面に固定された環状部ＩＣあることが
多い。このこと番よ多数の部Ｉが必要（゛あり、またそ
の取イ・」点に於て７”−ｒスフに応力集中が発生づる
という点に於て望ましくない。

他の一つの例が米Ｄａ特泊第４，２１８．１８９号に記
載されており、この米国特泊に於て４．１環状シールの
一］−イノー１−ツジ部分は静止禍造体の−Ｐ３１１て
゛あり、シールランドは回転段の一部であるｔヒクメン
トに分割されｌこシリンダの表向である。シリンダは、
各ブレードのルー１〜と一体に形成され且イれより軸線
方向に延在づる環状突起と、ｌレードのルー１−の満の
間にてディスクと一体に形成されｌ該ディスクの表向よ
り軸線方向に延在し＾ｔ１記ｌレードの環状突起と交互
に配置され／、：環状突起と番、二より形成されている
。かかるデザインの一つの欠点は、デｒスクより突出Ｊ
る一つのシールラン１：Ｌ？グメントが銅山を受６Ｊた
場合にも、シールの完全性を回復するためにはディスク
全体が交換されなｉＪればなら４丁いということＣ゛あ
る。

米国１ｈ胎第ごう、７１９．４３１＠には、−ム−「１
ノＡ、イルのベースの周りに箱状の力２−を含む複数個
の部ｌよりなるロータブレードが記載されている。カラ
ーの一端には軸線り向に突出する環状シールランドｔ２
グメントが設置うられτ１１ｊす、それらのセグメン１
〜もよル−トがディスク内ｔこ配置されるど隣接Ｊるブ
レードのカラーの環状しグメントと当接して複数個の１
？グメン１〜よりなる環状シールランドリングを形成す
るようになっている。

本発明の一つのＬ１的は、シールの回転部分がブレード
のルートと一体に構成されｌこガスタービン］−ンジン
のための段間−１アシールを提供Ｊること（・ある。

本発明の他の一つの目的は、ロータ段に機械的に固定さ
れる段間シール部材を含んでいないガスタービン−Ｌン
ジンのための段間１アシ−ルを提供りることである。

本発明の更に他の一つの［１的は、回転段と静止段どの
間を経てガス流路より空気が漏洩することを防止し、Ｊ
、たブレードのプラク１〜）Ａ−ムの下５− 側に−（回転段を横切・）で空気が軸線方向に漏洩Ｊる
ことをＩＩＩ　ｄ−Ｊる一１ノ′シールを有りるガスタ
ーｌごン■ンジンのためのロータ組☆体を提供Ｊ−るこ
と゛（ある１゜ 本ブｌ　１１１１１ｃよれば、ディスクの周縁に形成さ
れｌこ軸線り向溝内に配置されＩこロータブレード１ま
、一体構造の１ラツ（〜〕Ａ−ムと−１−０ノＡイルと
ルートどを含んＣいる。ディスクの周縁とブレーＩ：の
ｌラットノ４−ムとの間のルー１〜のネック部は、該ネ
ック部と一体に形成され側部１ツジを自する環状の軸線
り向に突出Ｊるレグメントを含んでおり、該Ｌグメント
は隣接するブレードの対応するｔ７グメントど当接して
静１１構造体と共働して段間環状シールを郭定する複数
個のしグメントよりなる環状リンクを形成しており、各
プレート］よルートのネック部の両側より横方向に延在
し且ブレーＩ〜のｌラツＩ・ノ４−ムと環状シールゼク
メン１〜どの間に（半径１４向に延在する土アダムを含
んでおり、＊Ｊｌるル−トの１アダムはＵいに実質的に
当接しＣブレードのプラットフォームの下方に＝６− （１１−９段を横切〜）て空気が軸線方向に流れること
を１１１　＋ｌりる環状シールをプレーＩ・のルー１〜
のネック部間番・二郭定しＣいる。

ＬノｌクムトＬ／レー１−のルートのネック部の両側及
びフレードのブラフ１〜ノ４−ｌ＼のト側に接着された
成型ｃｓ　ｔ＋、　／：シリコンゴムを含んでおり、実
施例によ−）′ｃはｌ：　’、／ダムはブレードのル−
トのネック〜ｉどル−１〜の／クツ１〜ノＡ−ムと環状
シールｔ！グメン］・と一体に形成され口それらを相Ｈ
に接続りる帥いつ１ブを含んｌ゛おり、隣接する一Ｉレ
ートの１１１１目家は実質的に￥Ｌいに当接【ノている
。

ブレードのプフッ１〜フ４−ムの当接−１−ランと環状
シール１ｒクメントの当接ｆツジとの間の間隙をシール
１べくシリコンゴムの帥いス１〜リップが使用されるこ
とが好ましい。これらのストリップは８ブレードの一ノ
′ラッ１〜ノＡ−ムの下側面及び環状シール１！グメン
１〜に接着され、隣接づるブレードの／７ツ１−ノＡ−
ムの下側面及び環状シール［ブラットに重イタリ合一）
【いる。またこれらのス１〜リツ−／ｌよｎい【こ当接
するＪ：、−、ｔＪダム間の間隙をも覆っている。

以トに添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

本発明の一゛）の例示的実施例どして第１図に一小され
ている如きガスタービン１ンジンのＴ１ンゾレッ→Ｊ　
［１−夕組貞体につい（考える。第１図に於てはロータ
組立体は祠舅１０にて全体的に示されている。まＩこ第
１図に番ま刀スタービンコーンジンの静１１構造体１２
が図示されている。静止４Ｍ造体１２は複数個のステー
タベーン１４を含んでおり、各ステータベーンはその半
径す内外端部に於て］−ンシンケーシング１６に同定さ
れており、イの内端部に於Ｃ環状支持リング１８及びス
テータベーン１４の内端部に設＆フられＩこ古状部２２
を出通し゛（延在Ｊるピン２０によりリング１８に固定
され−（いる。

第１図及第２図に７７！τ、自−９組１１体１（）はデ
ィスク２４及び複数個のブレード２！″）を含んでいる
３、ディスク２４は該ディスクの周縁の周りに周縁方向
にｎいに隔置され軸線方向１こ延６−づ−る複数個のン
′すｆＭ　２　（ｉを右し−Ｃいる。各ブレード２（５
１よルー１〜２８と〕″ラットフｔ−１ｚ　３０ど−１
−１１ノＡイルＪう２ど環状段間１アシールセグメン１
〜３４とを含んＣｄ；す、これらはりいに一体（こ形成
され（単一の部祠どし′Ｃ構成されている。第２図に巌
す自く示され【いる如（、各フレードのルーｉ−２。

は鳩の尾形のベース部３６ど細長いネック部３８とを含
んで゛いる。各ルー１２８のベース部３６はＪ″ｒｒス
ク２４縁に段けられたアリｉＭ　２６のそれぞれ内【こ
嵌入しくいる３、ネック部３８はベース部３６よりブフ
ッ１〜］Ａ−ム３０の下側４０まぐ半１￥Ｚノ向９Ｉｉ
ｊ　’＼延１４’　Ｌ、τおり１．ｌ−流側端部５０ど
下流側端部５２と横方向に面した側面Ｅ５４とを含んで
いる。、各側面５４は第２図に於て仮想線に（小されで
いる如く隣接Ｊるフレード２５のネックＡｌｌ　３Ｂの
側面Ｊ、り隔置されでおり、これによりぞれらの間に間
隙が与えられている。各ブラット）４−ム３０はＴ　−
１，１ノ４．イル３２の両側に軸線方向に延在りる■フ
ジ５８を有しており、該Ｊ〕ツジは隣接づるフレードの
１ラットノ４−ム３０の１−〇− ッジに実質的に当接している。■−−ロノＡイルこう２
はｌラットフオーム３０　Ｊ：りガス流路の外〜１ｖ６
０を郭定りる静止４ｔ４ｉＳ！体１２の間近ま（・半径
り内外りへ延イ１【）−（いる。ブラット）Ａ−ム３０
の半径方向外力へ面した表面６２はガス流路の内壁を郭
定（）Ｃいる、。

本発明のこの実施例にＪ、れば、環状■アシールＬグメ
ン１−３４はベース部３６どブフッＩ〜フＡ　−ム３３
０とのばば中間の半径り向位画に於−（ネック部３８の
下流側端部５２にり軸線方向外ｈ（ト流１１１１１１ｊ
而）ｌ＼延在しくいる。また−１７シールＬノメン］へ
３４は該■−アシールしブラットの軸線り向に延在Ｊる
側縁６４が実質的に隣接するル−１〜の］−アシールセ
グメン［・の側縁に当接して複数個のＬグメン］・より
なる−っの完全な環状リングを郭定するよう、十分な距
離に亙り両方の側ｉ’Ｍｉ　５４より離れる横り向に、
即ち周縁７’Ｎへに延在【ノでいる３゜また各Ｌアシー
ルセグメント３４Ｑ）ド流側端部には半径方面外方ｌ＼
延イｆ−４るリップ６８が設置Ｊられ（おり、該リップ
はディスク２４内の他のプレー−１’０− ドのリッツ゛６８ど杖働して環状のノ゛イノ］ニツジ６
〔ｊ４！：郭定している９、ナイノ」＝フジ６９は責持
リング′１８に（５）定された静１に環状ａｔｔ月７２
の筒状面７０　Ｊ、り半径り向に隔置されｌこれ番こ近
接しＣいる。。

かくして第一の環状段間シールが形成されている。

［１−夕絹〜″Ｉ体１０の回転段と隣接Ｊ−る静１に段
どの間を経（流路より空気が漏洩Ｊること及びディスク
のネック部３８の間を経て回転段を横切って空気が上流
側ｌ＼移動することを阻止すべく、各ブレード２５には
−５−ン１ダム７４が設＋ｌｊられτいる。

１−メダム７４はネック部３８の両側番こでブラフｌ〜
〕４−１い３０の１・側面４８より各１ツノシール亀ピ
クメンｌ−３４の半径り内外方へ面し！ご表面７６ま（
゛半径り面内ＩＪ　’＼延在している２、各−Ｌツノタ
ム７４はネック部３８の両側面よりブラッ］ヘフ４−ム
：′ＳＯの１−ツジ６８及Ｃｆ　：ｌＩ　’、ｉ’シー
ルゼグメン１〜の」ツシ６４ま′Ｃ−横り向に延在して
おり、これにより１アダｌｚ　７４　＞よｌｌ＃接する
フレードの−Ｌアダムど実質的に当接しＣいる。この実
施例に於Ｃは、■−アダム７４はノ′フットノＡ−ム３
０と■アシール［グメン１〜３４どの間の空間内に（成
型されたシリコンゴムであって、それが接触するブレー
ドの表１ｉｋ′ｌに対し成型ブＤ　ｔ？スス中接養しＩ
こシリコンゴムに−Ｃ形成され−Ｃいる。もし必要なら
ば、１１いに隣接りるブラフ１〜〕Ａ−ムのエツジ５８
の間、Ｎいに隣接ＪるコニアシールＬグメント３４の間
、及び旬いに隣接ターる」−７ダム７４の間の当接線の
全長にＢり軸線方向に帥いシリコンゴムストリツ７７８
を重ねて配置することにより、隣接するプラットフォー
ムのＵいに一当接りる−１−ツジ５８の間及び隣接りる
」アシールＬグメン１〜３４の互いに当接りる１ツジ６
４の間を軒−（カス流路より空気が半径ｌｉ向Ｉ＼漏洩
づること及び隣接Ｊるブレードの互いに当接するエアダ
ム７００問を経て空気が軸線方１へへｆｉｉ！洩りるこ
とが低減されて良い。この実施例に）Ａ−（は、」ツジ
５８の間、−１７シールセグメンＩ・３４の間、■アダ
ハフ４の間の当接部は同一平面内にある。ス１〜リップ
７８は一方のブレードにその長手方向に沿って接合され
ており、隣接するブレードの表面に重なり合っている４
、尚隣接Ｊるプレートの）゛ノットノＡ−ムの゛［フジ
間の直線状の１出隙をシールリベくシリコンゴムのスＩ
・リップを使用することは従来より知られている。

本ｊｅ　１１１１４ｉよれば、別々の部４４をル−トデ
ィスク１．、：機械的に取ｆ−口」る必要すなく段間］
−アシールが形成されることが理解されよう１．また１
アシール［グメン１−３４の一つが破損した場合にも、
ディスクではなくプレートを交換または修ｍづれば′足
りる。何故ならば、ディスクは従来技術の構造の場合の
如くシールの一部を構成している訳−ＣはないからＣあ
る。

本発明の他の一つの実施例が第３図に図示されている１
、この第３図に酸Ｃ１第一の実施例の部Ｉと同様の部材
にはダラシ“１付の同一の符号が付されている。この実
施例に於ては、ブレードのネック部の間に（空気が流路
より１流側へ軸線り向に流れることを阻１にする【−ア
タ′ムはル−トのネック部３８′の両側に段【〕られＩ
こ麹いつ］−ブ１００を含んぐいる。ウ−［ブ１００は
ブレードと一体に形成され、ブラフ１−）Ａ−ム３０’
Ｊ、す１−ノＩシー〜１３− ルセグメント３４′まで半径方向に延在しく　Ｊｊす、
：Ｊ：　ｉこ各ネック部の側面５４′より］−アシール
ビグメント３４′の側縁６／４′よぐ横方向に延在して
いる。各つ１プ１００は隣接するブレードのウーＬブの
側縁に当接する側縁１０２を含ん”Ｃいる。シリコ１ン
ゴムストリツプ７８′がプラッＩ〜フＡ−ム３０′のＦ
側表面４８′、ウェブ１００の前方へ面しＩＣ表向１０
４、及び−Ｌ７シールセグメント３４′の半径す面内方
へ面した表面１０６に接合されている。

以上に於Ｃは本発明を特定の実施例に゛）い゛Ｃ詳細に
説明したが４、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にｒｍ々の実施例が用能で
あることは当業者にとって明らか（゛あろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロータ組立体の−っの実施例をで
れに隣接する静止構造体と共に示Ｊ一部分−１肉図であ
る。 第２図は第゛１図に示された［１−タ組立体の一部１４
− を小Ｊ前回的斜視図（・ある。 第３　＠口よ本光明１．よる１−タ組立体の他の　−）
の実施例を示ケ第２図と同様の前回的斜視図（゛ある９
゜ ′１（］・・・］Ｌ１−タＩＩｘ”１体、１２・・・静
１１＃４迄体、１４・・・スデータベーン、１６・・・
］Ｌンジンケーシング。 １８・・・★ｈリンク、２０・・・ピン、２２・・・−
；状８１１゜２４・・・−Ｉｒスク、２５・・・／レー
ド、２６・・・Ｉり満。 ２８・・ルート、３０・・・／ンットノＡ−ム、３２・
・・Ｉ−ｔ：ｒノ４イル、３４・・・」ツノシールセグ
メント２３６・・・ベース部、３８・・・ネック部、４
０・・・下側。 ４　Ｅ３・・・ト側表面、？ｉ０・・・」−流側端部、
５２・・・下流側端部、ｔ）４・・・側面、５８・・・
１ツジ、６０・・・外壁。 （３２・表面、０１・・・側部Ｉツジ、６８・・・リッ
プ。 ６９・・）−イーノＩツシ、７０・・・筒状面、７２−
・・静１１−環状部月、７４・・・１アダム、７６・・
・表向、７８・・・シリ＝＋ン１ムス１〜リップ、１０
０・・・つＩ　’７’　、　　１　’０２・・側部Ｌツ
ジ、１０４．１０６・・・表面特許出願人　　二ｌナイ
デツド・チクノロシーズ・二ｌ−ボレ、イショ１ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カスタービン−［ンジンの［１−夕組☆体にし“（、周
   縁に軸線方向に延在する複数個のブレード取合°満をイ
   １Ｊる〕ゞイスクど、 イれぞれブラツ］〜フオームと１−一目ノＡイルとベー
   ス部及びネック部を右りるルートとを含む複数１１６１
   の〔−１−タブレードと、 をｉｍ　Ｌ）、前記ｊ：７ツ１〜フＡ−ム、前記」−フ
   Δイル、及び前記ルー１−は一体構造をなしており、各
   １−１−タ−ノル−ドの前記ベース部は前記ブレード収
   ＠溝のぞれぞれ内に配置されており、前記ネック部は前
   記ｌ＼−ス部より前記プラン１〜゛ノＡ−ムまＣ半径方
   向外方へ延（Ｅ　シており上流側端部と下流測幅１部と
   隣接りる１し）−ドのルートのネック部の側面より隔１
   された横り向に面した側面とを有しており、６１１れｚ
   −■−１：］ノＡイルは前記ブラットフオームより半径
   り内外ＰＪ’＼延在しており、各１ラツトフＡ−ム【よ
   前記丁−フＡイルの両側に軸線り向に延自Ｊる」ツジを
   自しており、各−１−ツジは隣接りるブレードのプラツ
   トノＡ−ムの対応づるｌ−ツジに実質的に当接しＣおり
   、各ノ゛レー１−は前８１シネツク部の前記上流側端部
   及び下流側端部の少くとｂ−ｈと一体に形成され前記端
   部より離れるｈ向ｌ＼軸線方向に突出し前記プラッＩ〜
   フＡ−ムより半誉￥ｈ向内りに隔置され前記ベース部よ
   り半径１ノ向外方にｌｌｌ！置されたシールヒゲメンｉ
   ・を含／Ｖでおり、前記シールヒゲメン１〜はそれぞれ
   ＾ら記ネック部の両側に隣接するシールセグメン１への
   対応する］−ツジと実質的に当接りる軸線方向に延在す
   る］−ツシをもしており、前記シールヒゲメンｔ−ｔ、
   Ｌｂいに共働して複数個の１！グメン］へよりなる環状
   リンクを郭定しており、前記リングは静止構造体ど共動
   して第一の環状シールを郭定しており、各／レートは前
   記ネック部の側面のそれぞれより前記シールセグメン：
   〜の前記１ツジ２１．て゛横方向に延イ１【ノ目が１記
   ブラツ［−）Ａ−ムより前記シールセグメントよで半径
   り白に延イｔＪるコノ′ダム装賄を含ん（″おり前記−
   ｌノ′タム装薗１．ｉ隣接Ｊるブレードの１）ノダム公
   圓と実質的に当接しτ第一の環状シールを郭定しくいる
   ことを特徴どＪ−る［１−タ組立体、。