JPS6385202A - 軸流流体機械の翼 - Google Patents
軸流流体機械の翼Info
- Publication number
- JPS6385202A JPS6385202A JP22583986A JP22583986A JPS6385202A JP S6385202 A JPS6385202 A JP S6385202A JP 22583986 A JP22583986 A JP 22583986A JP 22583986 A JP22583986 A JP 22583986A JP S6385202 A JPS6385202 A JP S6385202A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- frp
- handle
- metal
- fluid machinery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、軸流流体機械の翼、特に可変翼だおいて、Ｆ
ＦｔｌＰ（ＪＪ維強化プラスチック）を用いて製造され
る翼の構造に関する〇 （従来の技術） 軸流流体機械の翼１例えば圧縮機の翼の材料としては、
ステンレス鋼等のＦｅ系合金、Ａ１合金、チタン合金等
が広く用いられる◎軸流圧縮機の動翼においては強い遠
心応力がかかるため、ステンレス鋼等の高強度材料が用
いられ、特に軽量が要求される場合にはチタン合金が用
いられる０また。
ＦｔｌＰ（ＪＪ維強化プラスチック）を用いて製造され
る翼の構造に関する〇 （従来の技術） 軸流流体機械の翼１例えば圧縮機の翼の材料としては、
ステンレス鋼等のＦｅ系合金、Ａ１合金、チタン合金等
が広く用いられる◎軸流圧縮機の動翼においては強い遠
心応力がかかるため、ステンレス鋼等の高強度材料が用
いられ、特に軽量が要求される場合にはチタン合金が用
いられる０また。
静翼においては比較的要求される強度が低いため、Ａ１
合金が用いられることもある０例えば航空工学講座■ジ
ェットエンジン構造Ｍ４Ｆ１７４〜ＰＩＦＩＯ等には。
合金が用いられることもある０例えば航空工学講座■ジ
ェットエンジン構造Ｍ４Ｆ１７４〜ＰＩＦＩＯ等には。
航空用ガス・タービンエンジンに一般的に用いられる材
料について詳述されている。
料について詳述されている。
また、産業用のガス・タービン用圧縮機等では、Ｍ量に
対する制約が厳しくなったため、ステンレス鋼等が広く
用いられてきたが、近年、ガス・タービンの大形化・高
効率化に対応する之め、圧縮機低圧段落の翼長が増加す
る傾向にあり、遠心応力を軽減するためにチタン合金や
中空式の導入が進められているようであるが、これらの
方法はいずれも非常に高価である。
対する制約が厳しくなったため、ステンレス鋼等が広く
用いられてきたが、近年、ガス・タービンの大形化・高
効率化に対応する之め、圧縮機低圧段落の翼長が増加す
る傾向にあり、遠心応力を軽減するためにチタン合金や
中空式の導入が進められているようであるが、これらの
方法はいずれも非常に高価である。
一方、ＦＲＰは比強度が高く、軸流圧縮機の翼材料とし
ては非常て魅力的であり、今まで種々実用化への努力が
なされたが、衝撃力に弱いという欠点を肩する＠これは
、異物吸入の際に翼の折損という重大事故に至る原因と
な）、このことが航空用ガス・タービン圧縮機材料とし
てＦＲＰが普及しない理由となっている０ ＦＲＰの性質としては、高い比強度と衝撃に弱いという
ことの他に、優れた成形性、強度に方向性を与えること
ができる、低コストという長所、使用可能な温度限界が
比較的低い、集中荷重に弱い、機械加工が難しいという
短所が生なものとしてあげられる。軸流ターボ機械にお
いて、このような性質が生かせる分野としては、比較的
低速、低圧力で低温の圧縮機、ファンの翼、充分なフィ
ルタをもつ高速圧縮機の低圧段落の翼等が考えられ、一
部では実用化されているものもある□（発明の解決しよ
うとしている問題点）ＦＲＰ ’ｉ軸流流体機械の異材
料として用いる場合の問題点としては、その性質を生か
した適用箇所を見極めることの他だ、他の金属部材との
接合方法の問題がある。すなわち、ＦＲＰは集中荷重に
弱いため、ボルト、リベット″等による接合が難しく。
ては非常て魅力的であり、今まで種々実用化への努力が
なされたが、衝撃力に弱いという欠点を肩する＠これは
、異物吸入の際に翼の折損という重大事故に至る原因と
な）、このことが航空用ガス・タービン圧縮機材料とし
てＦＲＰが普及しない理由となっている０ ＦＲＰの性質としては、高い比強度と衝撃に弱いという
ことの他に、優れた成形性、強度に方向性を与えること
ができる、低コストという長所、使用可能な温度限界が
比較的低い、集中荷重に弱い、機械加工が難しいという
短所が生なものとしてあげられる。軸流ターボ機械にお
いて、このような性質が生かせる分野としては、比較的
低速、低圧力で低温の圧縮機、ファンの翼、充分なフィ
ルタをもつ高速圧縮機の低圧段落の翼等が考えられ、一
部では実用化されているものもある□（発明の解決しよ
うとしている問題点）ＦＲＰ ’ｉ軸流流体機械の異材
料として用いる場合の問題点としては、その性質を生か
した適用箇所を見極めることの他だ、他の金属部材との
接合方法の問題がある。すなわち、ＦＲＰは集中荷重に
弱いため、ボルト、リベット″等による接合が難しく。
ダプテー−ル、クリスマス等、従来圧縮機動ｇ＜一般的
に用いられていた方法以外ではＲを固定することが難し
かったｏしかし、これらの方法はいずれも加工に精度を
要し、難しく、高価でら、す、また可変翼への適用が困
難である。
に用いられていた方法以外ではＲを固定することが難し
かったｏしかし、これらの方法はいずれも加工に精度を
要し、難しく、高価でら、す、また可変翼への適用が困
難である。
このため、Ｆ’ＲＰ製の単独翼を安価に固定する手段、
また、 ＦＲＰ製翼を可変取付内翼として用いる手段が
望まれていた。
また、 ＦＲＰ製翼を可変取付内翼として用いる手段が
望まれていた。
本発明は、金属製の柄部とＦＲＰ製の翼部を一体化する
ことによシ、上記従来技術の欠点を改善し、安価で、か
つ可変翼にも適用可能な取付方法をもつＦＲＰ製翼を提
供することを目的としている０〔発明の構成〕 ｃ問題点を解決するための手段） 本発明による細流流体機械の翼においては、−般的に機
械加工が困難な形状で、また遠心力やガス力が加わるた
めに、ＦＲＰの持つ優れた成形性。
ことによシ、上記従来技術の欠点を改善し、安価で、か
つ可変翼にも適用可能な取付方法をもつＦＲＰ製翼を提
供することを目的としている０〔発明の構成〕 ｃ問題点を解決するための手段） 本発明による細流流体機械の翼においては、−般的に機
械加工が困難な形状で、また遠心力やガス力が加わるた
めに、ＦＲＰの持つ優れた成形性。
開化強度、異方性等の特色が生かせる翼部はＦＲＰで製
作し、取付のためのネジ加工や切削加工等の機械加工が
必要で、ＦＲＰでは加工が難しい部分は金属で製作して
、これらを一体化した構造としている。
作し、取付のためのネジ加工や切削加工等の機械加工が
必要で、ＦＲＰでは加工が難しい部分は金属で製作して
、これらを一体化した構造としている。
（作用）
翼部’ｉ ＦＲＰで、柄部を金属で製作することにより
、軽量で強度の高い翼で、しかも圧縮機のロータやケー
シングに機械的に取付ける方法の自由度の高い翼を製作
することができる＠可変翼の場合においては、多くの場
合柄部は回転軸となる長柱状の部分をもっておシ、この
部分は軸受と組合せられることが多い０このため、この
部分の径の公差はきびしく通常のＦＲＰでは成形困難で
ある＠また、この部分は締結用のネジ部をもつこともあ
るが、これも同様にＦＲＰでは成形困難である。
、軽量で強度の高い翼で、しかも圧縮機のロータやケー
シングに機械的に取付ける方法の自由度の高い翼を製作
することができる＠可変翼の場合においては、多くの場
合柄部は回転軸となる長柱状の部分をもっておシ、この
部分は軸受と組合せられることが多い０このため、この
部分の径の公差はきびしく通常のＦＲＰでは成形困難で
ある＠また、この部分は締結用のネジ部をもつこともあ
るが、これも同様にＦＲＰでは成形困難である。
一般的に柄部は取付のため多くの凹凸をもしことが多く
、このような所ではＦＲＰでは成形不良を起こしたり、
応力の集中のため極端に弱くなることが考えられる。
、このような所ではＦＲＰでは成形不良を起こしたり、
応力の集中のため極端に弱くなることが考えられる。
本発明による翼では、上述のごとき問題をもつ取付部を
金属で製作するため、このような問題が発生することが
避けられ、 ＦＲＰの特質を生かした翼を製作すること
ができる・ （実施例） 以下、図に基づいて本発明の詳細な説明する。
金属で製作するため、このような問題が発生することが
避けられ、 ＦＲＰの特質を生かした翼を製作すること
ができる・ （実施例） 以下、図に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の第一の実施例を示す、５翼有効部１
１位置決めボス６の翼ＳはＦ’ＲＰで一体に成形される
。これらの間では断面の変化は比較的ゆるやかであり、
成形上、強度上ＦＲＰで製作することによる問題はない
〇一方取付ネジ部３．ベアリング支持部７など旋盤加工
を中心とした機械加工以外では製作が難しい部分をもつ
柄部２は、充分な強度と加工性をもつ金属で製作される
。岡者の間は角度設定の位置決めボス６と、これに対応
して金ＦＡ製柄部て設けられたボス穴において組合わさ
れる０両者を強固に固着するために、 ＦＲＰ及び金属
に対して接着性の優れたエポキシ系接着剤を用いること
は、本発明を有効に活用する一つの方法である。
１位置決めボス６の翼ＳはＦ’ＲＰで一体に成形される
。これらの間では断面の変化は比較的ゆるやかであり、
成形上、強度上ＦＲＰで製作することによる問題はない
〇一方取付ネジ部３．ベアリング支持部７など旋盤加工
を中心とした機械加工以外では製作が難しい部分をもつ
柄部２は、充分な強度と加工性をもつ金属で製作される
。岡者の間は角度設定の位置決めボス６と、これに対応
して金ＦＡ製柄部て設けられたボス穴において組合わさ
れる０両者を強固に固着するために、 ＦＲＰ及び金属
に対して接着性の優れたエポキシ系接着剤を用いること
は、本発明を有効に活用する一つの方法である。
第２図は、本発明の第二の実施例を示す。上記第一の実
施例においては、翼部と柄部を接合するという手間がか
かシ、製作上問題が生じる場合もあシうる。また接着に
よる接合という手段をとった場合１品質管理や強度上で
の問題が生じる場合もある。第一の実施例においてはＦ
ＲＰと係合する柄部に凹凸が設けてあり、ＦＲＰと一体
に成形することにより該凹凸部がＦＲＰ Ｈに埋めこま
れて固着される＠したがって成形後の追加工はほとんど
省略でき、かつ強固に翼部と柄部を固定できる。第２図
に示した実施例においては、凹凸として１段付部９とロ
ーレット加工部１０が設けてあり、引張方向にも、ねじ
り方向にも充分な強度で固定されるようにしである。
施例においては、翼部と柄部を接合するという手間がか
かシ、製作上問題が生じる場合もあシうる。また接着に
よる接合という手段をとった場合１品質管理や強度上で
の問題が生じる場合もある。第一の実施例においてはＦ
ＲＰと係合する柄部に凹凸が設けてあり、ＦＲＰと一体
に成形することにより該凹凸部がＦＲＰ Ｈに埋めこま
れて固着される＠したがって成形後の追加工はほとんど
省略でき、かつ強固に翼部と柄部を固定できる。第２図
に示した実施例においては、凹凸として１段付部９とロ
ーレット加工部１０が設けてあり、引張方向にも、ねじ
り方向にも充分な強度で固定されるようにしである。
以上は、本発明の実施例について述べたのであって１本
発明を限定するものでないことは明らかである＠ 〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したように軸流流体機械の翼部１ｋ
ＦＲＰで取付部、柄部を金属で製作して一体化すること
ばより、従来用いられていたＦＲＰのみで構成されてい
た翼に比べて取付だ対する自由度が高く、金属のみで構
成されていた翼にくらべ、軽く、コストが安い翼が提供
でき、また加工工数も削減できる。
発明を限定するものでないことは明らかである＠ 〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したように軸流流体機械の翼部１ｋ
ＦＲＰで取付部、柄部を金属で製作して一体化すること
ばより、従来用いられていたＦＲＰのみで構成されてい
た翼に比べて取付だ対する自由度が高く、金属のみで構
成されていた翼にくらべ、軽く、コストが安い翼が提供
でき、また加工工数も削減できる。
Ｍ１図は、本発明の第一の実施例の斜視図、第二
２図は本発明の笛室の実施例の斜着視図、第３図は従来
用いられているＦＲＰ翼の例の斜視図である０・１・・
・翼有効部、２・・・柄部、３・・・可変静翼回転中心
、４・・・位置決めボス、５・・・翼取付部、６・・・
ベアリング支持部、７・・・取付ネジ部、８・・・可変
リンク取付部、９・・・段付部、１０・・・ローレット
加工部、１１・・・ダブテール０ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図 第２図
用いられているＦＲＰ翼の例の斜視図である０・１・・
・翼有効部、２・・・柄部、３・・・可変静翼回転中心
、４・・・位置決めボス、５・・・翼取付部、６・・・
ベアリング支持部、７・・・取付ネジ部、８・・・可変
リンク取付部、９・・・段付部、１０・・・ローレット
加工部、１１・・・ダブテール０ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）翼部は繊維強化プラスチックより成り、翼の柄部
の全部もしくは一部が金属より成ることを特徴とした軸
流流体機械の翼。 - （２）翼の柄部の金属部分が軸方向の一方の端面近くに
凹凸部をもち、この凹凸部が翼部に埋め込まれて成形さ
れていることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の
軸流流体機械の翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22583986A JPS6385202A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 軸流流体機械の翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22583986A JPS6385202A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 軸流流体機械の翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6385202A true JPS6385202A (ja) | 1988-04-15 |
Family
ID=16835631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22583986A Pending JPS6385202A (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 軸流流体機械の翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6385202A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0411295U (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-30 | ||
| JP2003028096A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 圧縮機可変翼の支持装置 |
| WO2008107738A1 (en) | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Tecsis Tecnologia E Sistemas Avançados Ltda | Fan blade connection |
| WO2011114715A1 (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | 東京電力株式会社 | 軸流圧縮機 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22583986A patent/JPS6385202A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0411295U (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-30 | ||
| JP2003028096A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-01-29 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 圧縮機可変翼の支持装置 |
| WO2008107738A1 (en) | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Tecsis Tecnologia E Sistemas Avançados Ltda | Fan blade connection |
| US8651816B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-02-18 | Fantech Tecnologia Em Sistemas De Ventilacao Ltda | Fan blade connection |
| WO2011114715A1 (ja) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | 東京電力株式会社 | 軸流圧縮機 |
| JP2011196188A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 軸流圧縮機 |
| US9188135B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-11-17 | Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Axial flow compressor |
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