JP2002201903A - ブレード飛散装置およびその方法 - Google Patents

ブレード飛散装置およびその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブレードを飛散させるために必要な爆薬特性
を安全、且つ容易に確認する。 【解決手段】 爆薬を用いてブレードBを飛散させる。
切欠22が形成されたブレードBと、ブレードBに回転
半径方向に沿って引張荷重を付与する荷重付与装置5と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレード飛散装置
およびその方法に関し、特に、コンテインメント試験前
に用いて好適なブレード飛散装置およびその方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ガスタービンエンジンの翼やロ
ータに対する試験として、ブレードが飛散した際にもケ
ーシングを突き抜けないかどうかを確認する、いわゆる
コンテインメント試験が実施されている。この試験は、
回転するブレードを飛散させることにより、そのブレー
ドがケーシング内に封入(コンテイン)されるかを確認
するためのものであるため、確実にブレードを破断・飛
散させる必要がある。そこで、従来では、ブレードに爆
薬を仕掛けて回転中に爆破させることにより、ブレード
を飛散させていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のブレード飛散装置およびその方法には、
以下のような問題が存在する。ブレードの幅の狭い箇所
に爆薬を装填するため、少量の爆薬によりブレードを確
実に飛散させるための爆薬特性を把握することが困難で
あり、特に、爆薬の装填、ブレードの回転・爆破という
手順を繰り返すため、高精度の試験結果を得るには多く
の時間と労力が必要であった。また、試験はブレードを
回転させて実施するため、ブレードが二次損傷するとい
う問題があった。さらに、試験で爆薬を用いるため、安
全性にも考慮する必要がある。
【0004】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、ブレードを破断・飛散させるために必要な
爆薬特性を安全、且つ容易に確認できるブレード飛散装
置およびその方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項1記
載のブレード飛散装置は、爆薬を用いてブレードを飛散
させるブレード飛散装置であって、切欠が形成された前
記ブレードと、該ブレードに回転半径方向に沿って引張
荷重を付与する荷重付与装置とを有するを特徴とするも
のである。
【0006】従って、本発明のブレード飛散装置では、
ブレードに引張荷重が付与された際に切欠に応力集中す
るので、爆薬の爆発によりブレードの破断が容易にな
る。また、回転時の遠心力に相当する引張荷重を再現し
てブレードに付与した状態で爆薬を爆破させることがで
きるので、ブレードを回転させることなくコンテインメ
ント試験に必要な爆薬特性を容易に確認することができ
る。また、ブレードを回転させないので、ブレードに二
次損傷も発生しないことに加えて、ブレードの散乱が減
るので安全性も向上させることができる。
【0007】また、請求項2記載のブレード飛散装置
は、請求項1記載のブレード飛散装置において、前記爆
薬は、前記ブレードの切欠近傍に装填されることを特徴
とするものである。
【0008】従って、本発明のブレード飛散装置では、
ブレードを効果的に破断・飛散させることができる。
【0009】そして、請求項3記載のブレード飛散装置
は、請求項1または2記載のブレード飛散装置におい
て、前記ブレードには挿通孔が形成され、前記爆薬は、
前記挿通孔に挿通される管状の装填部材に装填されるこ
とを特徴とするものである。
【0010】従って、本発明のブレード飛散装置では、
爆薬の装填量を調整する等、ブレードに爆薬を装填する
際の取り扱いが容易になる。
【0011】また、請求項4記載のブレード飛散方法
は、ブレードに引張荷重が付与された際に切欠に応力集
中するので、爆薬の爆発によりブレードの飛散が容易に
なる。また、爆薬を用いてブレードを飛散させるブレー
ド飛散方法であって、前記ブレードに切欠を形成すると
ともに、前記ブレードに引張荷重を付与した状態で前記
爆薬を爆発させることを特徴とするものである。
【0012】従って、本発明のブレード飛散方法では、
ブレードに引張荷重が付与された際に切欠に応力集中す
るので、爆薬の爆発によりブレードの破断が容易にな
る。また、回転時の遠心力に相当する引張荷重を再現し
てブレードに付与した状態で爆薬を爆破させることがで
きるので、ブレードを回転させることなくコンテインメ
ント試験に必要な爆薬特性を容易に確認することができ
る。また、ブレードを回転させないので、ブレードに二
次損傷も発生しないことに加えて、ブレードの散乱が減
るので安全性も向上させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明のブレード飛散装置
およびその方法の実施の形態を、図1ないし図3を参照
して説明する。図1は、ブレード飛散装置1の正面図で
あり、図2はその側面図の一部である。この飛散装置1
には、ベースプレート2とアッパープレート3とがロッ
ド4により上下方向に離間して配置されており、アッパ
ープレート3上には油圧装置(荷重付与装置)5が設置
されている。油圧装置5は、内部に油圧シリンダ、油圧
ポンプ、油圧フォース等(いずれも図示せず)を備えて
おり、油圧ポンプを作動することにより、シャフト6に
対して単軸で図中上方へ引張荷重を付与する構成になっ
ている。なお、油圧装置5は、遠隔操作により任意の荷
重で駆動可能になっている。
【0014】このシャフト6には、付与される荷重を計
測するために歪みゲージ7が組み付けられており、歪み
ゲージ7の出力は飛散装置1から離れた安全な位置でモ
ニタされる。また、シャフト6は、アダプタ8、9を介
してチャック10に連結されており、チャック10には
ピン11を介してプラー12が吊設されている。そし
て、このプラー12には、ブレードBが断面視長円形状
のピン13により着脱自在に連結固定される。
【0015】また、ブレードBは、ダブテール14にお
いて固定ブロック15に着脱自在に連結されている。こ
の連結構成を詳述すると、図2に示すように、ダブテー
ル14は、先端に向かうに従って漸次拡径する、いわゆ
る逆テーパ状に形成されており、固定ブロック15には
この逆テーパ形状に対応して開口部へ向けて漸次縮径す
るアリ溝16が形成されている。アリ溝16内には、ダ
ブテール14との間の隙間を調整するためのスペーサ1
7、18が介装されており、これらスペーサ17、18
を交換することで、異なる大きさのダブテールに対応可
能になっている。固定ブロック15は、ストッパープレ
ート19が取り付けられたチャック20に連結されてお
り、チャック20はアダプター21を介してベースプレ
ート2に固定されている。
【0016】一方、ブレードBにはダブテール14の近
傍に位置して、切欠22、22が形成されるとともに、
切欠22、22に開口する挿通孔23が形成されてい
る。図3に示すように、この挿通孔23には、爆薬24
が装填された円筒形状(管状)のアルミケース(装填部
材)25が挿通される。アルミケース25内の爆薬24
には電気雷管(図示せず)が取り付けられ、遠隔操作に
より爆薬24を爆発させることができるようになってい
る。
【0017】上記の構成のブレード飛散装置を用いて、
コンテインメント試験(回転試験)に供試するブレード
Bを破断・飛散させる際には、まずピン13によりブレ
ードBをプラー12に連結するとともに、ダブテール1
4を固定ブロック15のアリ溝16にスペーサ17、1
7を介して係合させる。次に、爆薬24を装填したアル
ミケース25を挿通孔23に挿通する。
【0018】続いて、安全な位置で遠隔操作により油圧
装置5を駆動して、回転試験時に負荷される荷重(遠心
力)に相当する引張荷重をブレードBに付与する。この
ときの引張荷重は歪みゲージ7の出力によりモニタでき
る。そして、ブレードBに対して電気雷管を用いて爆薬
24を爆発させて、ブレードBを静止状態で破断・飛散
することを確認する。この爆破でブレードBが破断しな
い場合は、爆薬24の量を変更した後に上記の手順を繰
り返すことにより、ブレードBを破断・飛散させるため
に必要な爆薬性能を確認することができる。
【0019】以上のように、本実施の形態のブレード飛
散装置では、荷重負荷条件を再現した状態で爆薬を爆発
させるので、ブレードBの破断・飛散に必要な爆薬特性
を容易に把握・確認することができる。また、ブレード
Bに対する負荷条件を油圧装置5を用いて任意の値に設
定できるので、回転時に加わる遠心力を想定して複数の
条件で精度良く試験を実施することができる。さらに、
上記実施の形態では、ブレードBを回転させないので、
ブレードBに二次損傷が発生しないことに加えて、ブレ
ードBの散乱が減るので安全性も向上させることができ
る。
【0020】また、本実施の形態では、ブレードBに切
欠22が形成されているので、引張荷重が付与された際
にこの部分で応力集中するため、爆薬24の爆発により
ブレードBを容易に破断・飛散させることができる。し
かも、爆薬24を切欠22の近傍にセットするため、よ
り効果的にブレードBを破断・飛散させることが可能に
なる。さらに、本実施の形態では、爆薬24をアルミケ
ース25に装填した状態でブレードBにセットするの
で、爆薬の装填量を変更する等、ブレードBに爆薬を装
填する際の取り扱いを容易にすることができる。
【0021】なお、上記実施の形態において、荷重付与
装置として油圧装置を用いる構成としたが、これに限定
されるものではなく、例えば電動機により引張荷重を付
与する構成としてもよい。また、上記のブレード飛散装
置を用いれば、ブレードBの切欠形状の確認を行う場合
にも使用可能である。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るブ
レード飛散装置は、切欠が形成されたブレードに回転半
径方向に沿って引張荷重を付与する荷重付与装置を有す
る構成となっている。これにより、このブレード飛散装
置では、ブレードを容易に破断・飛散できるとともに、
ブレードの破断・飛散に必要な爆薬特性を容易、且つ安
全に把握・確認できるという効果が得られる。
【0023】請求項2に係るブレード飛散装置は、爆薬
がブレードの切欠近傍に装填される構成となっている。
これにより、このブレード飛散装置では、より効果的に
ブレードを破断・飛散させることが可能になるという効
果を奏する。
【0024】請求項3に係るブレード飛散装置は、爆薬
がブレードに形成された挿通孔に挿通される管状の装填
部材に装填される構成となっている。これにより、この
ブレード飛散装置では、爆薬の装填量を変更する等、ブ
レードに爆薬を装填する際の取り扱いを容易にできると
いう効果が得られる。
【0025】請求項4に係るブレード飛散方法は、切欠
を形成したブレードに引張荷重を付与した状態で爆薬を
爆発させる手順となっている。これにより、このブレー
ド飛散方法では、ブレードを容易に破断・飛散できると
ともに、ブレードの破断・飛散に必要な爆薬特性を容
易、且つ安全に把握・確認できるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態を示す図であって、油
圧装置を備えるブレード飛散装置の正面図である。
【図2】 図1の部分側面図である。
【図3】 ブレードにアルミケースが挿通された断面
図である。
【符号の説明】
B ブレード 1 ブレード飛散装置 5 油圧装置(荷重付与装置) 22 切欠 23 挿通孔 24 爆薬 25 アルミケース(装填部材)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 爆薬を用いてブレードを飛散させるブ
    レード飛散装置であって、 切欠が形成された前記ブレードと、 該ブレードに回転半径方向に沿って引張荷重を付与する
    荷重付与装置とを有することを特徴とするブレード飛散
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のブレード飛散装置にお
    いて、 前記爆薬は、前記ブレードの切欠近傍に装填されること
    を特徴とするブレード飛散装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のブレード飛散
    装置において、 前記ブレードには挿通孔が形成され、 前記爆薬は、前記挿通孔に挿通される管状の装填部材に
    装填されることを特徴とするブレード飛散装置。
  4. 【請求項4】 爆薬を用いてブレードを飛散させるブ
    レード飛散方法であって、 前記ブレードに切欠を形成するとともに、前記ブレード
    に引張荷重を付与した状態で前記爆薬を爆発させること
    を特徴とするブレード飛散方法。
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