JP2003314494A - ブレード付きロータ - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- 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
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
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-
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- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/32—Locking, e.g. by final locking blades or keys
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
ド付きロータのための改良された軸方向保持装置を提供
する。 【解決手段】 ブレード付きロータのための軸方向保持
装置は、差込みフック(34,36)を備えるハブ(1
2)、これらのフック(34,36)と係合する差込み
突出部(66,68)を備える差込みリング(64)、
およびフック(34,36)によって画成される環状空
間に収容される荷重伝達要素を含む。理想的には、荷重
伝達要素は、実質的に周方向に連続するスナップリング
(60)である。分離または他の異常によってブレード
(40)に過剰な軸方向荷重が加わると、スナップリン
グ(60)は、この荷重を差込みフック(34,36)
に安全に分散させ、ブレード(40)がスナップリング
(60)を切断してそのスロット(16)から軸方向に
放出されるのを防ぐ。
Description
タ用の軸方向保持装置およびその部品に関し、特に、ガ
スタービンエンジン用のファンロータに関する。
される種類のファンロータは、回転軸を中心に回転可能
なハブと、このハブから径方向に延在するブレードの列
と、を含む。ハブは、周方向に設けられた連続する周辺
スロットを含む。各々のスロットは、軸方向もしくは主
に軸方向に延びるとともに、それぞれ内向きに面する座
面を備える一対の突出ラグを有する。各々のスロット
は、スロットの中心線が回転軸に対して平行もしくは斜
めに方向づけられるように、径方向から見て直線状とす
ることができ、または湾曲した中心線および対応する湾
曲形状を有することができる。各々のスロットは、ブレ
ードの設置および除去を容易にするために、一般にハブ
の前方端もしくはハブの後方端のいずれか、またはその
両方で開口している。
取付部と、ハブの周辺部を超えて径方向に突出するエア
フォイルと、をそれぞれ含む。取付部の側面上の座面
は、スロットのラグの座面と接触して、ブレードを径方
向でハブ内に捕捉する。設置されたブレードは、軸方向
保持装置によって軸方向でスロット外に移動することが
防止される。
れたブレード付きロータは、回転軸を中心に回転する。
各々のブレードは、回転方向で2つの隣接ブレードの一
方に追従されるとともに、他方の隣接ブレードによって
先導される。従って、ブレード列の各々のブレードは、
追従する隣接ブレードと先導する隣接ブレードを有する
ということができる。
残りの部分から分離するおそれがある。このような分離
は、一般に異物の吸入や疲労破壊によって起こる。分離
したブレードの破片は、ブレード全体の実質的な部分を
含みうるので、分離の発生は、まれではあるが潜在的に
危険であり、エンジンの設計において危険のないように
考慮する必要がある。エンジンの設計者は、単一のブレ
ードの分離を安全に許容する数多くの方法を案出してき
た。しかし、エンジンに過大な重量、コスト、または複
雑さを追加することなく、2つ以上のブレードの分離に
対応することは非常に困難であることが分かった。従っ
て、1つのブレードの分離が、その他のブレードの分離
を誘発しないことが重要である。
ブレードのエアフォイルと接触した場合に、この隣接ブ
レードの分離を引き起こしうる。追従するブレードは、
最初に分離したブレードを後方に押し、このとき前方向
の反力を受ける。この反力は、追従するブレードをその
ハブスロット内に軸方向に捕捉する軸方向保持装置を通
常圧倒し、このスロットからブレードを放出させるおそ
れがある。従って、軸方向保持装置が、このような事態
に耐えうることが重要である。
しい特性は、空転によって生じる摩耗に対する耐性であ
る。空転は、航空機の乗員が飛行中に機能不良もしくは
損傷したエンジンを停止させたときに起こる状態であ
る。航空機の連続する前方移動によって、周囲空気がフ
ァンブレードの列を通るように押し込まれ、ファンロー
タがゆっくりと回転すなわち“空転”する。また、空転
は、停止した航空機のエンジンに風が吹き込んだときに
も起こる。空転時の回転速度は、ディスクスロットのラ
グに対してブレードの取付面を遠心方向に押し付けるに
は遅すぎる。このため、ブレードの取付部は、ハブスロ
ットの面を繰り返し擦って、ブレードの取付部およびハ
ブの摩耗を加速させる。ハブおよびブレードは共に非常
に高価なので、摩耗の加速はエンジンの所有者が容認で
きるものではない。
明細書
明細書
耗の加速は、ブレードとハブスロットとを確実に密に嵌
合させることによって軽減することができる。また、ス
ロットに対して取付部の径方向寸法を小さくし、この寸
法差を、ブレードの取付部の径方向内側でハブスロット
にぴったりとはまるように収容されるスペーサによって
塞ぐことができる。いずれの方法でも、気密性が過剰で
あると、ブレードの設置および除去が複雑になってしま
う。さらに、ブレードの設置時または除去時に互いに対
して摺動する面は、これらの面に存在しうる研磨性の汚
染物質によって損傷を受けるおそれがある。過剰な気密
性は、損傷の危険性を高める。従って、ブレードを確実
に密に勘合させるだけでなく、ブレードの設置時および
除去時に高価な部品が損傷するおそれを最小化すること
が重要である。
ンファンロータなどのブレード付きロータのための改良
された軸方向保持装置を提供することである。
小化するとともに、過剰な損傷のおそれを伴わずに、確
実にブレードを容易に設置および除去できるようにする
ことである。
きロータのための軸方向保持装置は、差込みフックを備
えるハブ、これらのフックと係合する差込み突出部を備
える差込みリング、およびフックによって画成される環
状空間に収容される荷重伝達要素を含む。理想的には、
荷重伝達要素は、実質的に周方向に連続するスナップリ
ングである。分離または他の異常によってブレードに過
剰な軸方向荷重が加わると、スナップリングは、この荷
重を差込みフックに安全に分散させ、ブレードがスナッ
プリングを切断してそのスロットから軸方向に放出され
るのを防ぐ。ロータブレード自体は、スナップリングの
エネルギ吸収能力を改善する面取り部を有する取付部を
特徴とする。各々のブレードと対応するスロットとの境
界面には段が付いている。理想的には、境界面は、ブレ
ード取付部の径方向内側でハブスロットに収容される段
付きのスペーサである。このスペーサは、空転による摩
耗を防止するために、確実に密な嵌合を提供する。スペ
ーサの段付きの部分は、ブレードの設置および除去にお
ける損傷のおそれを減少させる。このスペーサは、さら
に、ブレードの分離時にスナップリングに軸方向荷重を
伝達するのを補助する。
離を防止する機能である。他の利点は、空転時およびブ
レードの設置時および除去時に、ハブおよびブレードの
損傷を防止もしくは最小化する段付きスペーサの機能で
ある。
空機のガスタービンエンジンのファンロータは、回転軸
14を中心に回転可能なハブ12を含んでいる。このハ
ブ12は、周方向に設けられた連続する周辺スロット1
6を有する。図示のスロットは、径方向から軸に向かっ
て見た場合に湾曲した中心線18とこれに対応する湾曲
したプロファイルを有する。中心線は、曲率半径Rを有
する。また、スロットは、回転軸に対して平行もしくは
斜めに方向づけられた直線状の中心線を有する直線状の
スロットとすることもできる。ハブの前方端部、ハブの
後方端部、またはその両方に設けられたスロット開口部
22が、以下で説明するようにファンブレードの軸方向
での設置および除去のために設けられている。本明細書
では、“軸方向”とは厳密に回転軸14に平行な方向だ
けでなく、湾曲したまたは直線状のスロットによって定
められるスロット方向のように軸に対していくらか平行
でない方向も含んでいる。図9に最もよく示されている
ように、各スロットは、床部26と、内側に面する座面
30を備える一対の突出ラグ28によって径方向に境界
づけられている。
2を含み、この本体は、該本体から軸方向に突出する径
方向内側および径方向外側の差込みフック34,36を
備える。内側および外側のフックは、周方向で互い違い
に設けられており、ハブ12の本体32と共同して環状
空間38を定める。
ド40のようなファンブレードの列を含んでいる。各フ
ァンブレードは、取付部44、プラットフォーム46、
およびエアフォイル48を備えるが、ブレードと一体で
ないプラットフォームを使用するロータもある。取付部
は、底面50を有する。また、取付部は、ハブスロット
の形状に一致するように湾曲しているかまたは直線状で
ある。図9に最も明瞭に示されているように、組み立て
られたロータでは、各々のブレード取付部44がハブス
ロットのうちの1つに収容される。各々の取付部の側面
54上の座面52は、ラグの座面30と協働して径方向
でブレードを捕捉する。
8が、ブレード取付部とスロットの床部との径方向中間
で各々のハブスロットに収容されている。以下でより詳
細に説明するこのスペーサは、比較的安価な部材であ
り、ラグおよび取付部のそれぞれの座面30,52(図
9参照)が径方向で接触するように、もしくは少なくと
も近接するようにこれらの部材を互いに対して押し付け
る。このようにすることで、スペーサは、取付部が低回
転速度でハブ12を擦るおそれを制限して、高価なブレ
ードおよびハブ12の空転による損傷を防ぐ。原則とし
て、ハブスロットの実質的に全体を占めるように取付部
を径方向で充分に大きく形成し、スペーサを不要とする
ことができる。しかし、径方向の寸法が小さい取付部と
共にスペーサを使用することは特定の利点を有する。例
えば、ロータの組立時には、径方向の寸法が小さいブレ
ード取付部は、ハブスロット内に容易に移動可能であ
り、これに続いてスペーサを挿入することができる。組
立を完了するためにハードウェアに力を加えることが必
要な場合には、この力は、ファンブレード自体ではな
く、安価なスペーサに加えることができる。これによ
り、加えられる力が特に衝撃力である場合に、高価なブ
レードを損傷する危険性が軽減される。
る環状空間38に収容されている。好適な荷重伝達要素
は、スナップリング60である。このスナップリング6
0は、割れ目62(図2参照)を除いて連続しており、
この割れ目62は、技術者がスナップリングを充分にた
わませて環状空間内にスナップリングを挿入することを
可能とする。
に差込みリング64が、環状空間38に収容されてい
る。この差込みリング64は、径方向内側および径方向
外側の差込み突出部66,68を備える。差込み突出部
66,68は、ハブの差込みフック34,36と同様
に、周方向で互い違いに設けられている。組立作業で
は、技術者は、差込みリングの内側および外側の突出部
66,68が内側および外側のフック34,36と周方
向でずれるように差込みリング64を配置する。技術者
は、続いて、環状空間38内にリング64を軸方向に移
動させる。最後に、技術者は、内側および外側の突出部
66,68が、内側および外側の差込みフック34,3
6の軸方向後方に位置し、かつこれらのフックと係合す
るまでリング64を回転させる。差込み突出部66,6
8と差込みフック34,36との係合によって、差込み
リング64が軸方向に保持される。リング64は、フッ
ク後方の環状空間38内にぴったりとはまるので、技術
者がリング64を所定位置に回転させるためにドリフト
またはこれと同様の工具を使用できるように、リセスま
たは機能的に同様の機構をリング64に設けることがで
きる。
12に対する差込みリング64の回転がロックによって
防止されている。好適なロックは、複数のタブ72を備
える保持リング70である。ボルト74が、保持リング
70をハブに固定しており、各々のタブ72は、周方向
に隣接する内側の差込み突出部66の間の空間に軸方向
に突出する。これらのタブ72は、差込みリング64の
突出部66,68が差込みフック34,36から外れる
ように突出部66,68を回転させる力に抵抗する。タ
ブは、さらに、適切なロータバランスを確実に得るため
に、差込みリング64を中心に位置決めするのを助け
る。
をそのスロット外に軸方向に動かす力にさらされるおそ
れがある。最も脅威となる力には、分離したブレードに
追従して回転するブレードに加わるものがある。分離し
たブレードが追従するブレードに衝突すると、追従する
ブレードは、このブレードとこれに関連するスペーサ5
8とがスナップリング60に対して軸方向に押し付けら
れる反力を受ける。スナップリング60は、この放出力
を差込みリング64に伝達し、差込みリングは、この力
を多くの差込みフックの間で分散させる。湾曲した取付
部を有するブレードでは、力の大部分が5つのフックの
間で分散されると考えられている。これらのフックは、
ハブスロットに隣接する2つの外側フック、スロットの
径方向内側に位置する内側フック、そして程度は小さい
がこの内側フックの両側のフックである。
施例では、スペーサ58aのフランジが荷重伝達要素と
して機能する。フランジ付きスペーサは、基部78とフ
ランジ80とを有する。スペーサの基部78は、好適実
施例の単純なスペーサと同様に、取付部44とスロット
の床部26との径方向中間においてハブスロットに収容
される。フランジ80は、環状空間38内に位置すると
ともに、ブレード取付部の前方端部に隣接するように径
方向に突出する。さらに他の実施例では、スペーサのフ
ランジは、スロット自体の内部に位置する。しかし、こ
の構成では、フランジを収容するために取付部の前方側
に対応するリセスを設けることが必要となるので、魅力
的でない可能性がある。このようなリセスは、製造の複
雑さおよびコストを増加させ、ブレードの構造的な一体
性を損なうおそれがある。
スロット外に動かそうとする力を受けると、ブレード取
付部がこの力をスペーサのフランジに伝達し、スペーサ
のフランジがこの力を差込みリング64に伝達する。好
適実施例と同様に、差込みリングは、続いて差込みフッ
クの間でこの力を分散させる。差込みリング64のプロ
ファイルを仮想線で示す図9に最もよく示されているよ
うに、(クロスハッチングによって示される)取付部、
スペーサフランジ、および差込みリングの一致する領域
82は比較的小さい。このため、ブレードは、差込みリ
ング64を貫通するおそれがある。従って、フランジ付
きスペーサは、放出力が比較的小さい用途に最も適して
いると考えられる。
エネルギ吸収能力を改善するように形状づけられたファ
ンブレード40を示している。このブレードは、凸状側
面84から凹状側面86へと横方向に延在する湾曲した
取付部44を有している。取付部の横方向の幅はWであ
る。この取付部44は、さらに近位端部88から遠位端
部90まで延在し、近位端部88は、荷重伝達要素(例
えばスナップリング60)に近接して配置される端部で
ある。近位端部88と凸状側面84との接合部は、凸状
端部92と呼ぶことができる。同様に、近位端部88と
凹状側面86との接合部は、凹状端部94と呼ぶことが
できる。近位端部88は、ブレードがハブスロットに設
置されたときに、ハブの前方端部と平行になる従来通り
方向づけられた面98を含む。換言すると、従来面98
は、回転軸14に垂直な平面内にある。また、近位端部
88は、面取り部も含んでいる。図示の面取り部は、従
来面98から横方向に延びるとともに、横方向の幅が取
付部44の横方向の幅Wよりも短い単一の面取り部10
0である。面取り部100は、最大深さdと取付部の底
面50に平行な面に対して測定された面取り角αとを有
する。従来面98と面取り部100は、リッジ102で
接する。
の近位端部、すなわち横方向の幅Wの実質的に全体にわ
たって延びる従来面を有する近位端部の作用をまず検討
することによって最もよく理解される。このようなブレ
ードをそのスロットから軸方向に放出させる力が加わっ
た場合に、スナップリングは、近位端部によってエネル
ギ伝達の二面剪断モードにさらされる。二面剪断モード
では、ブレード取付部の横方向の端部が、スナップリン
グを剪断するおそれがある。
スナップリングを塑性変形させ、リッジ102がスナッ
プリングと接触する地点あたりで最大の変形が起こる。
面取りされた近位端部は、スナップリングを剪断せずに
これを曲げる。スナップリングにかかる荷重に対するス
ナップリングの撓みを示したグラフの下の面積によって
示されるように、エネルギ吸収能力の差は明らかであ
る。図13は、実験的試験に基づくこのようなグラフを
示している。
凸状端部まで横方向に延び、従来面は、リッジから凹状
端部まで横方向に延びる。この方向性は、湾曲した取付
部が過剰な力によってスナップリングに対して軸方向に
押し付けられたときに、この取付部がたどる経路のため
に有利であると考えられている。ブレードは、そのスロ
ットの湾曲したプロファイルに沿って移動するので、ブ
レードの凸状端部92は、その凹状端部94よりも先に
ハブスロット開口部22から突出するおそれがある。面
取り部を凸状側面84により近く、かつ凹状側面86か
ら離れて設けることによって、凸状端部92が突出する
のを遅らせて、リッジ102によってスナップリングの
湾曲を開始させることができる。面取り部100は、ス
ナップリングが曲がり始めた後に、スナップリングと接
触してこれに放出力を分配する。
吸収能力を増加させるように選択されているとともに、
少なくとも(取付部の曲率半径でもある)スロットの曲
率半径Rの関数であり、かつこれに反比例している。す
なわち、凸状端部が突出するのを確実に遅くするために
は、曲率半径が比較的小さい取付部では、曲率半径が比
較的大きい取付部よりも大きい面取り角が必要となる。
しかし、面取り角が過剰に大きい場合には、リングの初
期変形に続いて面取り部100とスナップリング60と
の完全な接触が妨げられ、望ましくない力の集中が生じ
るおそれがある。逆に、面取り角が小さすぎる場合に
は、隣接面は従来の面取りされていない面に近づくの
で、少ししかまたは全く有利でない。本出願の出願人に
よって製造されているエンジンでは、スロットの曲率半
径が約9.0インチ(約22.9センチ)であり、かつ
面取り角が約10度である。
の横方向の全幅Wにわたって延びることができ、従来面
98が存在しなくてもよい。しかし、従来面は、機械加
工の基準面として有用であり、ブレードの正確な製造を
容易にするためには従来面が存在することが望ましい。
状のハブスロットに収容されるように設けられた実質的
に平行な側面を備える直線状の取付部を有するブレード
でも有用である。このようなスロットは、回転軸14に
対して平行かもしくは回転軸14に対して規定されたス
ロット角度をなしている。面取り部を直線状の取付部に
設ける場合には、それぞれの側面に1つの面取り部が隣
接するように、合わせて2つの面取り部100a,10
0bを設けることが推奨される。各々の面取り部100
a,100bは、対応する面取り角δ,σを有する。こ
れらの面取り角は、通常等しく設けられる。面取り部1
00a,100bは、単一のリッジで接することができ
るが、回転軸に平行な平面にノーズ部104を設けるこ
とが望ましい。このノーズ部104は、機械加工の基準
面として有用である。ノーズ部104とそれぞれの面取
り部100a,100bとの接合部は、リッジ102
a,102bである。直線状の取付部では、取付部の両
方の側面が実質的に同時に直線状のスロットから突出す
るおそれがあるので、図12Aに示すような二重の面取
り部を設けることが好ましい。これにより、ノーズ部
は、外側の差込みフック36から周方向にずれた位置で
スナップリング60と接触するので、取付部がスナップ
リングを剪断するおそれが減少するとともに、取付部が
スナップリングを塑性変形させる可能性が増加する。面
取り角δ,σは、スナップリングのエネルギ吸収能力を
増加させるように選択される。
を設けることが望ましい場合もある。一方の面取り部
は、リッジから凸状端部に向かって横方向に延び、他方
の面取り部は、リッジから凹状端部に向かって横方向に
延びる。図12Bで示すように、湾曲したまたは直線状
の取付部の近位端部は、楕円などのような丸くなったす
なわち湾曲したプロファイルを有しうる。
発明のブレード付きロータは、ファンブレード40と対
応するハブスロット16との間に段付きの境界面(ti
ered interface)を有する。径方向で僅
かに分解された図15に示すように、段付きの境界面
は、スロットの床部26に面する内側接触面106と取
付部の底面に面する外側接触面108とを備えるスペー
サ58を含む。外側接触面108は、3つの段すなわち
ステップ110a,110b,110cの組を備える。
隣接するステップ間の立ち上がり部112は、面取り部
もしくはフィレット部などの好適な形態とすることがで
きる。2つのステップの中心にそれぞれ設けられたポケ
ット114は、スペーサ58に多少の柔軟性を与える。
所望であれば、スペーサが取付部の径方向内側の空間に
確実にぴったりはまるように、ポケット114いっぱい
に適切な圧縮材料をつめることができる。設置されたス
ペーサをスロットから容易に引き抜くことができるよう
に、ねじ付きの開口部116にねじ付き工具(図示省
略)が収容されている。段付きの境界面は、さらに、取
付部の底面に3つのかみ合わさるステップ118a,1
18b,118cの組を含む。
ーサは、ブレード取付部の座面52をハブのラグの座面
30に対して径方向外向きに押し付けるようにハブスロ
ット16に収容される。このことは、特に非常に低い回
転速度において、取付部がスロットを擦ることによっ
て、ハブ、取付部、またはその両方が損傷するのを防止
するために重要である。
なスペーサを検討することによって最もよく理解され
る。技術者が平らなスペーサをスロット16に挿入する
と、その内側および外側の接触面は、スロットの全長L
にわたって取付部の底面とハブの床部に沿って摺動す
る。このため、これらの面に研磨性の汚染物質が存在す
る場合には、取付部またはハブが傷つくおそれがある。
傷は、特にハブにおいて亀裂が生じるおそれがある位置
となるので重要である。ハブには、エンジンの動作中に
大きな応力が加わるので、傷の数および程度を最小化す
ることによって、このような高価な部品の定期点検また
は予防上の交換の必要性を最小化することが望ましい。
時にスロット長さLの一部のみにわたって互いに対して
摺動するので、段付きのスペーサでは傷のおそれが減少
する。例えば、図示の3つの段を備えるスペーサでは、
スペーサがスロット内への移動の3分の2を完了するま
で、認識できるような有害な摺動接触は起こらない。従
って、摺動接触は、残りの3分の1の移動に限定され
る。所望であれば、1つまたはそれ以上の接触面26,
50,106,108に耐摩耗性コーティングを施すこ
とができる。
て、ステップの数を調整することができる。各々の立ち
上げ部112は、軸方向長さLの短いが有限な長さを占
める。取付部の底面およびスペーサの外側接触面上の対
向する立ち上げ部が、不正確な製造によって互いに正確
に一致しない場合には、これらの立ち上がり部は比例す
る動作荷重を支持しないので、ステップ自体に加わる荷
重がより大きくなる。ステップおよび立ち上がり部の数
を増加すると、この影響が悪化するばかりである。さら
に、各々のステップの形成では、製造者が厳密な製造公
差を厳守することが要求される。このような公差の厳守
は、製造コストを増加させる。要求される公差が厳守で
きないと、いくつかのかみ合わさるステップが他のかみ
合わさるステップよりも密接に接触することになる。エ
ンジン動作時には、密接に接触するステップに加わる荷
重が大きくなり、他のステップに加わる荷重は比較的小
さくなる。従って、ステップの数は、製造コストの追加
および動作荷重の不均衡な配分を生ずることなく、設置
に関連する損傷を防止するという競合する問題点によっ
て調整される。
接触面106にステップすなわち段を有するスペーサ
と、スロットの床部26にかみ合わさるステップを有す
るハブと、を含む。また他の実施例では、ステップは、
内側および外側の接触面106,108、スロットの床
部26、および取付部の底面50の4つの全ての面に設
けられている。これらの実施例は、ハブに段が設けられ
ているという点で不利である。段付きの面は、大きな応
力が加わるハブでは許容されない応力の集中を引き起こ
しうる。さらに、段の形成時に起こりうる製造の過失に
よって、ハブの製造に既に投資された相当の費用にかか
わらず、ハブが使用に適さないものとなるおそれがあ
る。
それぞれの段は、回転軸に対して規定された傾斜角θで
傾斜していてもよい。傾斜したステップでは、スペーサ
がハブスロットに完全に挿入されるまで接触が起こらな
いので、傷のおそれをほとんどなくすことができる。し
かし、このような傾斜部は、特にスペーサ、ブレードお
よびスロットが直線状ではなく湾曲している場合に、製
造が困難でかつ高価であり得る。
および説明したが、当業者であれば分かるように、請求
項に記載された本発明から逸脱せずにその形態および詳
細に種々の変更を加えることができる。例えば、本発明
は、タービンエンジンのファンロータとして開示されて
いるが、他の種類のブレード付きロータにも適応可能で
ある。
ータハブのブレード収容スロットから周方向にずれた平
面における横断面を一部含む航空機のガスタービンエン
ジンファンロータの側面図である。
説明図である。
す、ハブスロットの平面における横断面を一部含む図1
と同様の拡大説明図である。
す、図3と同様の拡大説明図である。
階を示す、2つのハブスロットの周方向中間の平面にお
ける断面を一部含む図4と同様の拡大説明図である。
を示す、図5と同様の拡大説明図である。
ドとフランジ付きスペーサの斜視図である。
の他の実施例を示す、図4と同様の拡大説明図である。
ともに図7のスペーサを示す、図8の9−9線に沿った
断面図である。
を示す、ファンブレードの斜視図である。
部を備えるブレードを示す図11と同様の拡大説明図で
あり、図12Bは、丸い近位端部を有するブレードを示
す図12Aと同様の拡大説明図である。
のロータブレードの荷重伝達動作を比較したグラフであ
る。
スペーサの斜視図である。
れた断面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 開口部をそれぞれ有する周辺スロットを
備える本体と、この本体と共同して環状空間を画成する
径方向内側および径方向外側の差込みフックと、を含む
ハブと、 前記スロットのうちの1つに収容される取付部をそれぞ
れ有する複数のブレードと、 前記ブレード取付部に隣接する荷重伝達要素と、 径方向内側および径方向外側の差込み突出部を有すると
ともに、これらの差込み突出部が前記差込みフックと係
合する状態で前記環状空間に収容される差込みリング
と、 前記ハブに対する前記差込みリングの回転を防止するた
めに前記ハブに固定されたロックと、を有することを特
徴とするブレード付きロータ。 - 【請求項2】 前記荷重伝達要素は、前記ブレード取付
部に隣接して前記環状空間に収容されるスナップリング
であることを特徴とする請求項1記載のブレード付きロ
ータ。 - 【請求項3】 前記ブレード取付部の径方向内側で前記
スロットにそれぞれ収容されるスペーサを有することを
特徴とする請求項1記載のブレード付きロータ。 - 【請求項4】 前記荷重伝達要素は、前記スペーサに設
けられた径方向に突出するフランジであることを特徴と
する請求項3記載のブレード付きロータ。 - 【請求項5】 前記フランジは、前記環状空間に収容さ
れることを特徴とする請求項4記載のブレード付きロー
タ。 - 【請求項6】 前記径方向内側の差込みフックは、前記
径方向外側の差込みフックから周方向でずれていること
を特徴とする請求項1記載のブレード付きロータ。 - 【請求項7】 前記ロックは、前記ハブにボルト留めさ
れているとともに、前記差込みリングに設けられた隣接
する径方向内側の突出部の間の空間に軸方向に突出する
複数のタブを有する保持リングであることを特徴とする
請求項1記載のブレード付きロータ。 - 【請求項8】 前記スロットは、湾曲していることを特
徴とする請求項1記載のブレード付きロータ。 - 【請求項9】 前記ハブは、タービンエンジン用のファ
ンハブであり、前記ブレードは、ファンブレードである
ことを特徴とする請求項1記載のブレード付きロータ。 - 【請求項10】 開口部をそれぞれ有する周辺スロット
を備える本体と、この本体と共同して環状空間を画成す
る径方向内側および径方向外側の差込みフックと、を含
み、前記径方向内側の差込みフックが前記径方向外側の
差込みフックから周方向でずれているハブと、 前記スロットのうちの1つに収容される取付部をそれぞ
れ有する複数のブレードと、 前記ブレード取付部の径方向内側で前記スロットにそれ
ぞれ収容されるスペーサと、 前記ブレード取付部に隣接して前記環状空間に収容され
るスナップリングと、 径方向内側および径方向外側の差込み突出部を有すると
ともに、これらの差込み突出部が前記差込みフックと係
合する状態で前記環状空間に収容される差込みリング
と、 前記ハブに対する前記差込みリングの回転を防止するた
めに、前記ハブにボルト留めされているとともに、前記
差込みリングに設けられた隣接する径方向内側の突出部
の間の空間に軸方向に突出する複数のタブを有する保持
リングと、を有することを特徴とするブレード付きロー
タ。
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007032564A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-08 | Snecma | ターボ機械のファンブレードを軸方向に保持するリングの振動を減衰する装置 |
JP2010285880A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Ihi Corp | 動翼保持構造 |
JP2011522153A (ja) * | 2008-05-29 | 2011-07-28 | スネクマ | ターボ機械のファンローター |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1916389A1 (en) * | 2006-10-26 | 2008-04-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine blade assembly |
DE102006054154B4 (de) * | 2006-11-16 | 2014-03-13 | Man Diesel & Turbo Se | Abgasturbolader |
FR2918106B1 (fr) * | 2007-06-27 | 2011-05-06 | Snecma | Dispositif de retenue axiale d'aubes montees sur un disque de rotor de turbomachine. |
US8313289B2 (en) | 2007-12-07 | 2012-11-20 | United Technologies Corp. | Gas turbine engine systems involving rotor bayonet coverplates and tools for installing such coverplates |
US8439724B2 (en) * | 2008-06-30 | 2013-05-14 | United Technologies Corporation | Abrasive waterjet machining and method to manufacture a curved rotor blade retention slot |
US20090320285A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Tahany Ibrahim El-Wardany | Edm machining and method to manufacture a curved rotor blade retention slot |
US9200593B2 (en) * | 2009-08-07 | 2015-12-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Energy absorbing fan blade spacer |
US8708656B2 (en) | 2010-05-25 | 2014-04-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Blade fixing design for protecting against low speed rotation induced wear |
US8807918B2 (en) | 2010-06-18 | 2014-08-19 | Hamilton Sundstrand Corporation | Rotating catcher for impeller containment |
US8534673B2 (en) * | 2010-08-20 | 2013-09-17 | Mitsubishi Power Systems Americas, Inc. | Inter stage seal housing having a replaceable wear strip |
FR2971822B1 (fr) * | 2011-02-21 | 2015-04-24 | Snecma | Rotor de soufflante, en particulier pour une turbomachine |
US8961141B2 (en) | 2011-08-29 | 2015-02-24 | United Technologies Corporation | Axial retention system for a bladed rotor with multiple blade types |
FR2981132B1 (fr) * | 2011-10-10 | 2013-12-06 | Snecma | Ensemble pour turbomachine a refroidissement de disque |
US9909425B2 (en) * | 2011-10-31 | 2018-03-06 | Pratt & Whitney Canada Corporation | Blade for a gas turbine engine |
JP5675674B2 (ja) | 2012-02-29 | 2015-02-25 | 三菱重工業株式会社 | タービン動翼の抜け止め構造およびこれを備えた回転機械 |
FR2995036B1 (fr) * | 2012-09-05 | 2014-09-05 | Snecma | Rotor de soufflante, en particulier pour une turbomachine |
US10508556B2 (en) | 2013-01-17 | 2019-12-17 | United Technologies Corporation | Rotor blade root spacer with grip element |
FR3001505B1 (fr) * | 2013-01-25 | 2015-02-27 | Snecma | Dispositif de blocage axial d'une piece mobile par rapport a une piece de reference |
US9759226B2 (en) | 2013-02-15 | 2017-09-12 | United Technologies Corporation | Low profile fan platform attachment |
US10072509B2 (en) * | 2013-03-06 | 2018-09-11 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine nose cone attachment |
US9567857B2 (en) | 2013-03-08 | 2017-02-14 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Turbine split ring retention and anti-rotation method |
US9945237B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-04-17 | United Technologies Corporation | Lock for retaining minidisks with rotors of a gas turbine engine |
US9945236B2 (en) | 2013-06-17 | 2018-04-17 | United Technologies Corporation | Gas turbine hub |
EP3058175B1 (en) * | 2013-09-26 | 2019-06-19 | United Technologies Corporation | Balanced rotating component for a gas turbine engine |
FR3014151B1 (fr) | 2013-11-29 | 2015-12-04 | Snecma | Soufflante, en particulier pour une turbomachine |
FR3014150B1 (fr) * | 2013-11-29 | 2018-03-02 | Safran Aircraft Engines | Soufflante, en particulier pour une turbomachine |
US9840922B2 (en) * | 2014-03-07 | 2017-12-12 | United Technologies Corporation | Fan blade spacer |
GB201408824D0 (en) * | 2014-05-19 | 2014-07-02 | Rolls Royce Plc | Fan disc |
US9970297B2 (en) * | 2014-08-29 | 2018-05-15 | Rolls-Royce Corporation | Composite fan slider with nano-coating |
EP3073052B1 (en) | 2015-02-17 | 2018-01-24 | Rolls-Royce Corporation | Fan assembly |
US10132174B2 (en) * | 2015-04-13 | 2018-11-20 | United Technologies Corporation | Aircraft blade lock retainer |
US10343765B2 (en) * | 2016-06-02 | 2019-07-09 | United Technologies Corporation | Toroidal spinner aft flange |
US10323519B2 (en) * | 2016-06-23 | 2019-06-18 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine having a turbine rotor with torque transfer and balance features |
US10415401B2 (en) | 2016-09-08 | 2019-09-17 | United Technologies Corporation | Airfoil retention assembly for a gas turbine engine |
US10968744B2 (en) * | 2017-05-04 | 2021-04-06 | Rolls-Royce Corporation | Turbine rotor assembly having a retaining collar for a bayonet mount |
US10865646B2 (en) | 2017-05-04 | 2020-12-15 | Rolls-Royce Corporation | Turbine assembly with auxiliary wheel |
US20180320522A1 (en) * | 2017-05-04 | 2018-11-08 | Rolls-Royce Corporation | Turbine assembly with auxiliary wheel |
US10774678B2 (en) | 2017-05-04 | 2020-09-15 | Rolls-Royce Corporation | Turbine assembly with auxiliary wheel |
FR3081520B1 (fr) | 2018-05-23 | 2021-05-21 | Safran Aircraft Engines | Disque ameliore de soufflante de turbomachine |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1719415A (en) * | 1927-09-14 | 1929-07-02 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Turbine-blade attachment |
US3653781A (en) | 1970-12-18 | 1972-04-04 | Gen Electric | Turbomachinery blade retainer |
BE792286A (fr) | 1971-12-06 | 1973-03-30 | Gen Electric | Dispositif de retenue d'aubes sans boulon pour un rotor de turbomachin |
BE794573A (fr) | 1972-02-02 | 1973-05-16 | Gen Electric | Dispositif de fixation d'aubes |
US3832092A (en) | 1973-10-19 | 1974-08-27 | Gen Electric | Device for locking turbomachinery blades |
US3888601A (en) * | 1974-05-23 | 1975-06-10 | Gen Electric | Turbomachine with balancing means |
GB1479332A (en) | 1974-11-06 | 1977-07-13 | Rolls Royce | Means for retaining blades to a disc or like structure |
US4221542A (en) | 1977-12-27 | 1980-09-09 | General Electric Company | Segmented blade retainer |
US4265595A (en) | 1979-01-02 | 1981-05-05 | General Electric Company | Turbomachinery blade retaining assembly |
US4304523A (en) | 1980-06-23 | 1981-12-08 | General Electric Company | Means and method for securing a member to a structure |
GB8705216D0 (en) * | 1987-03-06 | 1987-04-08 | Rolls Royce Plc | Rotor assembly |
US4890981A (en) | 1988-12-30 | 1990-01-02 | General Electric Company | Boltless rotor blade retainer |
GB2244100A (en) | 1990-05-16 | 1991-11-20 | Rolls Royce Plc | Retaining gas turbine rotor blades |
FR2663997B1 (fr) | 1990-06-27 | 1993-12-24 | Snecma | Dispositif de fixation d'une couronne de revolution sur un disque de turbomachine. |
FR2666623B1 (fr) | 1990-09-11 | 1993-05-07 | Turbomeca | Roue de turbomachine a pales rapportees. |
US5123813A (en) * | 1991-03-01 | 1992-06-23 | General Electric Company | Apparatus for preloading an airfoil blade in a gas turbine engine |
US5257909A (en) | 1992-08-17 | 1993-11-02 | General Electric Company | Dovetail sealing device for axial dovetail rotor blades |
US5302086A (en) | 1992-08-18 | 1994-04-12 | General Electric Company | Apparatus for retaining rotor blades |
US5282720A (en) | 1992-09-15 | 1994-02-01 | General Electric Company | Fan blade retainer |
US5281098A (en) | 1992-10-28 | 1994-01-25 | General Electric Company | Single ring blade retaining assembly |
GB9223593D0 (en) | 1992-11-11 | 1992-12-23 | Rolls Royce Plc | Gas turbine engine fan blade assembly |
US5350279A (en) | 1993-07-02 | 1994-09-27 | General Electric Company | Gas turbine engine blade retainer sub-assembly |
FR2715975B1 (fr) | 1994-02-10 | 1996-03-29 | Snecma | Rotor de turbomachine à rainures d'aube débouchantes axiales ou inclinées. |
GB2317652B (en) * | 1996-09-26 | 2000-05-17 | Rolls Royce Plc | Seal arrangement |
GB2332024B (en) | 1997-12-03 | 2000-12-13 | Rolls Royce Plc | Rotary assembly |
DE19960896A1 (de) * | 1999-12-17 | 2001-06-28 | Rolls Royce Deutschland | Rückhaltevorrichtung für Rotorschaufeln einer Axialturbomaschine |
FR2803623B1 (fr) | 2000-01-06 | 2002-03-01 | Snecma Moteurs | Agencement de retenue axiale d'aubes dans un disque |
US6416280B1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-07-09 | General Electric Company | One piece spinner |
-
2002
- 2002-04-16 US US10/123,451 patent/US6951448B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-04-15 EP EP03252404A patent/EP1357254B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-16 JP JP2003111146A patent/JP3968319B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007032564A (ja) * | 2005-07-21 | 2007-02-08 | Snecma | ターボ機械のファンブレードを軸方向に保持するリングの振動を減衰する装置 |
JP2011522153A (ja) * | 2008-05-29 | 2011-07-28 | スネクマ | ターボ機械のファンローター |
JP2010285880A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-12-24 | Ihi Corp | 動翼保持構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6951448B2 (en) | 2005-10-04 |
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