JPS63154801A - ターボ機械のロータ及びその連結方法 - Google Patents

ターボ機械のロータ及びその連結方法

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JPS63154801A
JPS63154801A JP62305496A JP30549687A JPS63154801A JP S63154801 A JPS63154801 A JP S63154801A JP 62305496 A JP62305496 A JP 62305496A JP 30549687 A JP30549687 A JP 30549687A JP S63154801 A JPS63154801 A JP S63154801A
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ジヤツキー・ノーデ
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SNECMA SAS
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    • 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
    • F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/066—Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • F16B35/04—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws with specially-shaped head or shaft in order to fix the bolt on or in an object
    • F16B35/041—Specially-shaped shafts

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

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】 本発明は圧縮機又はターボ機械のターピン、特に航空機
のターボジェットエンジンのローターのドラムを形成す
る各要素を相互に固定する方法に係る。
圧縮機又はターピンのローターの連結は一般に夫々のフ
ランジをボルト締めすることにより実施されている。こ
のようなボルト又はねじピンによる連結は、連結すべき
部材に両側から自由に接触できる場合には特に問題がな
い。ボルト又はねしピンは、これを受容するためのオリ
フィス内で上流から下流に向かって位置決めされ得、ね
じピンにより連結する場合には上流及び下流のナツトを
レンチにより相互に締着することにより、あるいはボル
トにより連結する場合にはねじの頭部を回転防止装置に
位置決めし、下流のナツトを締着することにより固定さ
れ得る。このような装置は、英国特許第２０５７６１７
号及び仏画特許第２０６５８３７号明細書中に開示され
ている。
しかしながらこのような装置は、ディスクに非常に接近
したディスクフランジで連結する場合や、ディスクとフ
ランジとの間の空洞の寸法がフランジの孔にボルトを導
入するのに十分でない場合には使用することができない
。
このような場合にはねしピンしか使用できない。
このような型の解決方法は米国特許第３４４７８２２号
及び仏画特許第１０５６０７０号明細書に開示されてい
る。しかしながら、これらの文献中に提案されている解
決方法には、ナツトの締着を十分に調節できないという
欠点がある。また、部品を一旦重ねてから上流の空洞に
もはや接触することができず、従って下流のナツトによ
り締着することができないような場合、この操作方法は
上流のナツトが下流の空洞の内側のフランジに良好に支
持されているかどうかを調節できないので十分とはいえ
ず、更に、下流ナラＩ・の締着時にピンは上流のナツト
から外れる傾向がある。
アセンブリが良好に位置決めされ且つ正確に締着されて
いるかどうかを知るには、下流のピンを越える長さを寸
法調節するしがない。この解決方法は、締着が不正確な
場合にねしピンの全配置操作をやり直す必要があるので
、十分とはいえない。
本発明はこれらの欠点を解消し、アセンブリを正確に位
置決めし且つ取付？麦に調節することなく正確な締着を
確保することが可能である。
従って本発明の目的は、ターボ機械のローターの２つ以
上のディスク又はディスクフランジの１つにピンを盲取
付するように、該フランジを相互に固定する固定ピンを
提供することであり、固定ピンは楕円形断面を有する中
心部分と、該部分の端部の各々に続いており且つ中心楕
円形部分の最小横断寸法よりも小さい直径３有する滑ら
かな円筒形部分とを備えており、２つの清らがな円筒形
部分自体は連結すべきディスク又はディスクフランジの
各々の固定用ナツトを夫々受容するように構成された２
つのねじ切り端部を有している。従って、中心楕円形部
分の横断面を連結すべきフランジの１つに支承させるこ
とによりピンの軸方向位置決めを確保することができ、
一方、中心部分の楕円形断面と第２のフランジにより支
持された接合断面の孔との協働により、ピンの角位置決
めを確保することができる。
本発明は、上記に規定し且つ後述するような作動方法を
有するピンによりターボ機械のローターのディスク又は
ディスクフランジを連結する方法にも係る。
本発明は更に、上記方法及び／又は固定ピンにより組立
てられたターボ機械のローターそれ自体にも係る。
以下、添付図面について本発明のローターのディスクの
組立を詳細に説明する。
第１図はターボ機械の高圧圧ｍ機のローターの軸方向半
断面であるが、これと同様のターボ機械のターピンのロ
ーターにも本発明を適用できること（ま自明である。
図例のローターは７つの圧縮段を含んでおり、ディスク
１〜７は溶接（又は半田付け）８により、あるいはボル
トもしくはねじピンで連結することにより相互に連結さ
れている。従って、ディスク２の下流フランジとディス
ク４の上流フランジとは、ボルト９のねじを上流から下
流に向がってディスク２の下流フランジ１０に導入する
ことによりディスク３に連結され、このために、ねじを
ねじ穴に導入及び配置するのに十分な空間がディスク２
とその下流フランジ１０との間に形成されている。
ねじの角位置決めは、ねじ９の頭部の平坦部１１をフラ
ンジ１０の円形内側支持部１２に支承させることにより
実施され得る。ディスク３及び４を一旦配置したら、ナ
ツト１３を締着すれば連結が得られる。
ディスク４及び５の固定は上記と異なる。実際に、高圧
圧縮機の段４及び５は段３及び４よりも相互に近接して
おり、一方、圧縮機のこの場所には流管１４の空気抽気
口が配置されており、抽気された空気は求心導管式加速
器１５によりローターのドラムの内側に向かって送られ
、下流のターピンの段を冷却する。
この求心加速器は加工が容易であるという理由により、
ディスク４及び５の間隔を考慮してこれらの２つのディ
スクの間に配置された中間フェルール１６に形成されて
いるが、ディスク４の下流フランジ１７は該フランジを
支持しているディスクに非常に近接しているので、ディ
スクとフランジとの間の空間３０はねじを上流から下流
に向かって導入させるには充分でない。従って、フラン
ジ１７、フェルール１６及びディスク５は、楕円形断面
の中心部分１９と、該部分の各端部から伸延しており且
つねじ切り端部２２，２３を有する円筒形部分２０．２
１とを備えるねしピン１８を介して連結される。
全ピン１８は下流からフランジ１７に取付けられ、ナツ
ト２４はねじ切り部分２２に螺合されるが、ナツト２４
は初めは固定されない。そこで、ピンの角度調整用工具
２５をフランジに適用する。
該工具２５は中間フェルール１６に加工されたオリフィ
スと同様の楕円形オリフィスを備えるリングにより構成
される、 工具２５は周辺部に軸方向円筒形縁部２６を備えており
、該縁部をフランジの上部に支承させて工具をフランジ
に対して調心すると共に、工具の下部から装着されたフ
ォークレンチ２７を介して楕円形部分１９を角度Ｉｎす
ることができる。
次にナツト２４が締着され得、楕円形部分１９は、いず
れも同一の径方向を有しており且つレンチ２７によりこ
の位置に保持された楕円形断面の孔３２を有する工具２
５（第３ｂ図）を介して各ピンに同様に位置決めされ、
一方ナットはレンチ２８により締着される。中心楕円形
部分１９の端部３３がフランジ１７に軸方向に支承され
ると、ねじピン１８は所定の変更不可能な位置をとる。
次に工具２５を引き出し、ピン１８の中心部分１９と同
一の楕円形断面を有する孔３１を備える中間フェルール
１６（第４図）を配置することができる。
最後にディスク５を位置決めし、検力測定式のレンチ２
７を介して下流のねじ切り部分２３にナツト３４を締着
することができる（第５図）。中心楕円形部分１９と同
一断面の孔との協働により、ねじピンの回転防止を確保
する。
このような組立方法によると、フェルール１７及びディ
スク５の面ａ及びｂの間の適正な場所にフランジを締着
することができ、組立後に調節する必要なしに角位置と
回転位置についてピン１８の位置決めを確保できる。
従って、本発明のねじピン及びその取付方法は、対向部
材の連結後はもはやレンチで保持することにより上流の
ねじの頭部に接触することができないような小寸法のロ
ーターのディスクの場合に良好に適用される。従って、
本発明の方法はローターのこのような部材の盲取付が可
能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明により連結される第４及び第５段を有す
るターボ１幾械の高圧圧縮器のローターの軸方向半断面
図、第２図はねじピンの位置決め後の第４段のフランジ
を示す同様の図、第３ａ図はねじピンの位置決め及び締
着を示す同様の図、第３ｂ図は連続ピンの夫々の位置を
示す第３ａ図のＦ方向から見た図、第４図はここでは求
心加速器を有する中間フェルールがピンにより位置決め
される場合のローターを示し、第５図は上流フェルール
に対する下流フェルールの最終締着を示す。 １５・・・・・・加速器、１６・・・・・・中間フェル
ール、１８・・・・・・固定ピン、１９・・・・・・中
心部分、２０．２１・・・・・・円筒形部分、２２．２
３・・・・・・ねじ切り端部、２４，２６．３４・・・
・・・ナラ！−１２５・・・・・・工具、２７　、２８
・・・・・−レンチ、３１．３２・・・・・・孔。 ＦＩＧ：３α ＦＩＧ：’； ＦＩＧ：５

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）フランジに盲取付けすることが可能な固定ピンに
    より相互に固定された２つ以上のディスク又はディスク
    フランジを備えるターボ機械のローターであって、固定
    ピンが楕円形断面を有する中心部分と、該部分の端部の
    各々に続いており且つ中心楕円形部分の最小横断寸法よ
    りも小さい直径を有する円筒形部分とを備えており、２
    つの滑らかな円筒形部分自体は連結すべきディスク又は
    ディスクフランジの各々の固定用ナットを夫々受容する
    ように構成された２つのねじ切り端部を有しており、中
    心楕円形部分は締着前にピンの角位置決めを確保するよ
    うに、連結すべきフランジの対応する楕円形断面の孔と
    協働することを特徴とするターボ機械のローター。
  2. （２）ピンの第１のねじ切り端部が、ピンの第１のフラ
    ンジに対する軸方向位置決めを確保するように、ピンの
    中心楕円形部分の第１の端部を画定する横断表面を有す
    る第１のフランジに軸方向に支承されるまで、連結すべ
    き第１のフランジの円筒形孔を貫通することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載のターボ機械のローター
    。
  3. （３）ディスク又はディスクフランジの周囲に均等に分
    配された特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のピン
    を介してターボ機械のローターの少なくとも２つのディ
    スク又はディスクフランジを連結する方法であって ａ）中心楕円形部分の横断面がフランジに接触するまで
    連結すべき第１のフランジの円筒形孔に各ピンの第１の
    ねじ切り端部を配置し、各ピンの第１のねじ切り端部に
    ナットを固定せずに螺合し、ｂ）リングの対称軸に対し
    ていずれも同一の半径方向を有する楕円形接合断面の孔
    を有するリングにより構成されるピンの角位置決め用工
    具を、全ピンを取付けたフランジに適用し、ナットを第
    １のねじ切り端部に固定し、 ｃ）楕円形断面の孔を有する第２の部品、ディスク、フ
    ェルール又はディスクフランジを第１のフランジに対し
    て支承させるように配置する ことを特徴とする前記方法。
  4. （４）ナットを固定ピンの第２のねじ切り端部に螺合し
    て固定することを特徴とする特許請求の範囲第３項に記
    載の２つのディスク又はディスクフランジの組立方法。
  5. （５）例えば求心空気加速器を備えるフェルールにより
    構成される中間フランジを含む３つのフランジを相互に
    連結する方法であって、該中間フランジをピンに対して
    位置決め後、円筒形孔を有する下流のディスクを配置し
    、第２のねじ切り端部にナットを装着することによりデ
    ィスクを固定することを特徴とする方法。
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