JP2005513343A - ブレードリングの製造方法 - Google Patents

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    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/042Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
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Abstract

本発明はブレードリングを形成するための方法に関し、この方法は、プラズマ形成工程を用いてフレーム(7)上にブランク(13)を設置し、次いでフレームを取り除くことによって、ブレードリング(1)の外部シェルを形成することから成る。ブレードの先端はこれらの外形から独立してフェルールに完全に埋め込まれ、よって空気力学性能が悪化しない。

Description

本発明は、二つの同心円シェルおよびこれらを接合する中間ブレードから成る型のブレードリングの製造方法に関する。
現在、ブレードをシェルに接合するための主要な方法が二つある。第一の方法において、リングは鋳物部品として製造され、必要な機械加工により余分な厚みを取り除きブレードの形状を調整する。このリングの品質は極めて良好であるが、機械加工の間の変形を避けることが容易ではないため製造が困難であり、ブレードの形状の選択には制限があり、更にブレードをシェルと同じ物質で形成しなければならず、また最後に、ブレードおよびシェルの間の接合範囲が存在して空気力学性能が低下する。
別の主要な方法において、ブレードおよびシェルは別々に製造され、次いで共に組み立てられ、はんだ付けされるが、はんだ付けは中程度の抵抗のみ有し、その良好な性能のためますます評価されている非常に曲がったブレードに対し実行するのは依然として困難であり、最後に、組み立て精度を確かめねばならず、ブレードおよびシェルの遊びを慎重に調整しなければならない。
この技術分野において使用される、はんだ付けおよび焼結を含む別の複合の方法は米国特許第5,732,468号明細書に言及および説明される。
本発明は、要約すると、シェルのうち少なくとも一つがプラズマ吹き付けにより形成され、最終的な形状に機械加工される、従来と異なる方法に関する。
上述の制限および不都合が本質的にブレード先端に存在する一方、ブレードの根元ではあまり顕著ではないため、この配置は重要である。従って、別々に製造されるブレードの根元でブレードほぞをシェルのノッチに配置することにより、リングの予備的なアセンブリを形成することが容易であり、(また同業者にとって既知の方法において、アセンブリが完成する際ブレードの根元においてろう付けすることが容易である)。次いでブレードの先端の上にフレームが配置されて先端を覆い、フレームはこれにより先端を適所に保持し、フレームの上に置かれるプラズマを収容してシェルブランクを形成する。最後に、機械加工によりシェルは要求される外形が与えられるよう形成され、フレームを機械加工または他の方法によって取り除くか、またはシェルの一部として適所に残すことが可能である。
プラズマ吹き付けにより形成されるシェルはブレードの先端に容易にはめ込まれ、固定アセンブリを形成する。
本発明の好ましい実施形態の詳細な説明を、図1、2、3、4および5を参照し、これより説明する。
図1において、ブレード1それぞれは、主要羽根部分2とは別に、その根元にほぞ3を含み、またカラー4も図示されるが、このカラーはリングが構成されるともはやブレードの一部ではなくなる。カラー4は根元3の反対側に位置する。
ブレード1はノッチ6が備えられる内部シェル5の方に導かれる。この方法の第一段階はほぞ3をノッチ6に導くことから成り、次いで、カラー4をノッチ8にはめ込むことによりブレードを覆うような方法で、連続するリングセグメントから構成され、やはりノッチ8を備えるフレーム7がブレード1に導かれ、組み立てられる。全体としてのアセンブリを図2に図示する。スペーサー10はブレード1の間に導かれ、内部シェル5およびフレーム7のセグメントの間の間隔を維持する。
図3において、回転ハブおよび固定フィンガーを特に含む型の支持器具11上に実装されるアセンブリは、フレーム7の上にプラズマ形態の金属粉を吹き付けてカラー4を被覆するメタライジングトーチ12の前で動かされる。器具12の何回かの回転の後、十分な厚さの層が堆積され、図4のようにブランク13を形成する。次いでフレーム7を機械加工または別の方法によってスペーサー10と共に取り除くことができる。この状態を簡素化するために、抵抗の低い構造または物質をフレーム7に任意に選択することができる。
次に、要求される横断面を有する外部シェル14を提供するようブランク13が機械加工されることを図5に図示し、取り除かれた部分に関しては15と付す。機械加工はブランク13の側面上および外側上において実施され、ブレード1との接触を、特にこの複雑な形状の外部シェル14とブレードの接合部との接触を避けるため、通常ブランクの内側では実施されない。結果として、羽根2は外部シェル14に完全に埋め込まれる。ブレードの根元に対する機械的および空気力学的必要条件はそれほど多くを要求せず、ノッチ6へほぞ3をはんだ付けすることにより良好なリングアセンブリがもたらされる。
フレーム7が凹面状でありブランク13を包含するようひと組の側面16により画定される場合、機械加工は容易になる。すなわちメタライゼーションは凹所が埋まると停止する。従って外部シェル14のより平坦なブランクが得られる。
本発明の好ましい実施形態を示す図である。 本発明の好ましい実施形態を示す図である。 本発明の好ましい実施形態を示す図である。 本発明の好ましい実施形態を示す図である。 本発明の好ましい実施形態を示す図である。

Claims (3)

  1. 二つの同心円シェル(5、14)および前記シェルを接合する中間ブレード(1)から構成されるブレードリングの製造方法であって、前記方法は前記ブレードのほぞ(3)を前記シェルのうちの一つにはめ込むことを含み、次いで前記ほぞの反対側の前記ブレードの先端を環状フレーム(7)に埋め込むこと、および別の前記シェルのブランク(13)をプラズマにより前記フレーム上に堆積すること、および前記ブランクを機械加工して別の前記シェルを形成し、前記フレームを取り除くことを含むことを特徴とする、ブレードリングの製造方法。
  2. 前記フレームは前記ブレードのブランクを収容するための環状凹所を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. スペーサー(10)は前記ほぞがはめ込まれる前記シェル上でかつ前記フレームの下に、前記ブレードの間に配置されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
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