JP2011099346A - 翼及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外層翼15の内面に中空状の内層翼17が一体的に設けられ、内層翼17は外層翼15の前縁側内面15aから後縁側内面15tにかけて延びてあって、内層翼17の背側外面17dは外層翼15の背側内面15dに一体的に接合され、内層翼17の腹側外面17vは外層翼15の腹側内面15vに一体的に接合され、内層翼17は、隣接するように組合せた中空状の複数の翼分割部材19,21により分割して構成する。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。なお、図面中、「FF」は、前方向(上流方向)、「FR」は、後方向(下流方向)、「In」は、径方向内側、「Out」は、径方向外側を指してある。
本発明の第2実施形態に係るタービン静翼の製造方法について図3(a)(b)から図7(a)(b)を参照して説明する。
図3(a)(b)に示すように、各翼分割部材19,21の内面形状に対応する表面形状を有したマンドレル27,29を用い、セラミックス繊維(セラミックス繊維の繊維束)をブレード織り又は平織り等により各マンドレル27,29の表面に沿って2次元的及び/又は3次元的に織り込む。これにより、各マンドレル27,29の表面にセラミックス強化繊維により構成された翼分割部材用織物成形体19F,21Fを形成する。なお、セラミックス繊維の織り方の変更は、適宜に可能であって、セラミックス繊維を織り込む代わりに、各マンドレル27,29の表面にセラミックス繊維からなる織物(図示省略)を巻付けることによって翼分割部材用織物成形体19F,21Fを成形しても構わない。
図4(a)(b)に示すように、気相含浸法(CVI法)、液相含浸焼成法(PIP法)、及び固相含浸法に基づいて各翼分割部材用織物成形体19F,21Fにセラミックスマトリックスを含浸させる。これにより、各翼分割部材用織物成形体19F,21Fを翼分割部材19,21に仕上げることができる。なお、セラミックスマトリックスの含浸法の変更は、適宜に可能である。
翼分割部材用含浸工程の途中又は終了後に、各マンドレル27,29を図5において左右方向へ移動させることより、図5(a)(b)に示すように、各マンドレル27,29を各翼分割部材用織物成形体19F,21F又は各翼分割部材19,21から取外す。
翼分割部材用織物形成工程、翼分割部材用含浸工程、及び取外し工程の終了後に、図6(a)に示すように、一対の翼分割部材19,21を適宜の組合せ治具31の所定位置にセットすることにより、一対の翼分割部材19,21を隣接するように組合せる。これにより、一対の翼分割部材19,21からなる内層翼17を形成することができる。
組合せ工程の終了後に、図6(b)に示すように、セラミックス繊維(セラミックス繊維の繊維束)をブレード織り又は平織り等により内層翼17の表面に沿って2次元的及び/又は3次元的に織り込む。これにより、内層翼17の表面に強化繊維により構成された外層翼用織物成形体15Fを形成することができる。なお、セラミックス繊維の織り方の変更は、適宜に可能であって、セラミックス繊維を織り込む代わりに、内層翼17の表面にセラミックス繊維からなる織物(図示省略)を巻付けることによって外層翼用織物成形体15Fを成形しても構わない。
外層翼用織物形成工程の終了後に、図7(a)に示すように、気相含浸法(CVI法)、液相含浸焼成法(PIP法)、及び固相含浸法に基づいて外層翼用織物成形体15Fにセラミックスマトリックスを含浸させる。これにより、外層翼用織物成形体15Fを外層翼15に仕上げることができる。なお、セラミックスマトリックスの含浸法の変更は、適宜に可能である。
外層翼用含浸工程の終了後に、機械加工によって複数の噴射孔23及び複数の排出孔25を形成する。なお、複数の噴射孔23及び排出孔25を形成した後に、適宜の含浸法によって外層翼15及び内層翼17の表面にコーティング処理を施すことが望ましい。
本発明の第3実施形態について図3(a)(b)、図8(a)(b)、及び図9(a)(b)を参照して説明する。
図3(a)(b)に示すように、第2実施形態に係るタービン静翼の製造方法における(2-1)翼分割部材用織物形成工程と同様の処理を実行することにより、各マンドレル27,29の表面にセラミックス強化繊維により構成された翼分割部材用織物成形体19F,21Fを形成する。
翼分割部材用織物形成工程の終了後に、図8(a)に示すように、一対のマンドレル27,29を接近させることにより、一対の翼分割部材用織物成形体19F,21Fを隣接するように組合せる。これにより、一対の翼分割部材用織物成形体19F,21Fからなる内層翼用織物成形体17Fを形成することができる。
組合せ工程の終了後に、図7(b)に示すように、第2実施形態に係るタービン静翼の製造方法における(2-5)外層翼用織物形成工程と同様の処理を実行することにより、内層翼用織物成形体17Fの表面に強化繊維により構成された外層翼用織物成形体15Fを形成する。
外層翼用織物形成工程の終了後に、図9(a)に示すように、気相含浸法(CVI法)、液相含浸焼成法(PIP法)、及び固相含浸法に基づいて外層翼用織物成形体15F及び内層翼用織物成形体17Fにセラミックスマトリックスを含浸させる。これにより、外層翼用織物成形体15F及び内層翼用織物成形体17Fを外層翼15及び内層翼17にそれぞれ仕上げることができる。
含浸工程の途中又は終了後に、第2実施形態に係るタービン静翼の製造方法における(2-3)取外し工程と同様の処理を実行することにより、図9(b)に示すように、各マンドレル27,29を各翼分割部材用成形体19F,21F又は各翼分割部材19,21から取外す。
取外し工程の終了後に、第2実施形態に係るタービン静翼の製造方法における(2-7)機械加工工程と同様の処理を実行することにより、複数の噴射孔23及び複数の排出孔25を形成する。
3 タービン静翼
3a タービン静翼の前縁
3t タービン静翼の後縁
3v タービン静翼の腹面
5 アウターバンド
11 インナーバンド
15 外層翼
15F 外層翼用織物成形体
15a 外層翼の前縁側内面
15d 外層翼の背側内面
15t 外層翼の後縁側内面
15v 外層翼の腹側内面
17 内層翼
17F 内層翼用織物成形体
17d 内層翼の背側外面
17v 内層翼の腹側外面
19 翼分割部材
19F 翼分割部材用織物成形体
21 翼分割部材
21F 翼分割部材用織物成形体
23 噴射孔
25 排出孔
27 マンドレル
29 マンドレル
31 組合せ治具
R 補強リブ
Claims (5)
- ガスタービンエンジンのタービン又は圧縮機に用いられ、強化繊維とマトリックスとからなる複合材料を構成材料とする翼において、
強化繊維とマトリックスとからなる複合材料により構成された中空状の外層翼と、
前記外層翼の内面に一体的に設けられ、強化繊維とマトリックスとからなる複合材料により構成され、前記外層翼の前縁側内面から後縁側内面にかけて延びてあって、背側外面が前記外層翼の背側内面に一体的に接合され、腹側外面が前記外層翼の腹側内面に一体的に接合された中空状の内層翼と、を備え、
前記内層翼は、隣接するように組合せた中空状の複数の翼分割部材により分割して構成されていることを特徴とする翼。 - 複合材料は、セラミックス基複合材料又は炭素系複合材料であることを特徴とする請求項1に記載の翼。
- 請求項1に記載の翼を製造する方法において、
各翼分割部材の内面形状に対応する表面形状を有したマンドレルを用い、各マンドレルの表面に強化繊維により構成された翼分割部材用織物成形体を形成する翼分割部材用織物形成工程と、
各翼分割部材用織物成形体にマトリックスを含浸させることにより、各翼分割部材用織物成形体を中空状の前記翼分割部材に仕上げる翼分割部材用含浸工程と、
前記翼分割部材用含浸工程の途中又は終了後に、各マンドレルを各翼分割部材用成形体又は各翼分割部材から取外す取外し工程と、
前記翼分割部材用織物形成工程、前記翼分割部材用含浸工程、及び前記取外し工程の終了後に、複数の前記翼分割部材を隣接するように組合せることにより、複数の前記翼分割部材からなる前記内層翼を形成する組合せ工程と、
前記組合せ工程の終了後に、前記内層翼の表面に強化繊維により構成された外層翼用織物成形体を形成する外層翼用織物形成工程と、
前記外層翼用織物形成工程の終了後に、前記外層翼用織物成形体にマトリックスを含浸させることにより、前記外層翼用織物成形体を前記外層翼に仕上げる外層翼用含浸工程と、を備えたことを特徴とする翼の製造方法。 - 請求項1に記載の翼を製造する方法において、
各翼分割部材の内面形状に対応する表面形状を有したマンドレルを用い、各マンドレルの表面に強化繊維により構成された翼分割部材用織物成形体を形成する翼分割部材用織物形成工程と、
前記翼分割部材用織物形成工程の終了後に、複数の前記翼分割部材用織物成形体を隣接するように組合せることにより、複数の前記翼分割部材用織物成形体からなる内層翼用織物成形体を形成する組合せ工程と、
前記組合せ工程の終了後に、前記内層翼用織物成形体の表面に強化繊維により構成された外層翼用織物成形体を形成する外層翼用織物形成工程と、
前記外層翼用織物形成工程の終了後に、前記外層翼用織物成形体及び前記内層翼用織物成形体にマトリックスを含浸させることにより、前記外層翼用織物成形体及び前記内層翼用織物成形体を前記外層翼及び前記内層翼にそれぞれ仕上げる含浸工程と、
前記含浸工程の途中又は終了後に、各マンドレルを各翼分割部材用成形体又は各翼分割部材から取外す取外し工程と、を備えたことを特徴とする翼の製造方法。 - 複合材料は、セラミックス基複合材料又は炭素基複合材料であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の翼の製造方法。
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EP3798418A1 (en) * | 2019-09-17 | 2021-03-31 | Rolls-Royce plc | A weaved composite gas turbine vane and method |
US11413831B2 (en) | 2019-09-17 | 2022-08-16 | Rolls-Royce Plc | Tool for compacting a composite preform assembly and a method for the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0365571A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-03-20 | General Electric Co <Ge> | 圧密化された部材ならびにその製造方法およびプリフォーム |
US6280550B1 (en) * | 1998-12-15 | 2001-08-28 | General Electric Company | Fabrication of composite articles having an infiltrated matrix |
JP2008151117A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | 小さくて複雑な特徴部を有するcmc物品 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0365571A (ja) * | 1989-04-14 | 1991-03-20 | General Electric Co <Ge> | 圧密化された部材ならびにその製造方法およびプリフォーム |
US6280550B1 (en) * | 1998-12-15 | 2001-08-28 | General Electric Company | Fabrication of composite articles having an infiltrated matrix |
JP2008151117A (ja) * | 2006-11-28 | 2008-07-03 | General Electric Co <Ge> | 小さくて複雑な特徴部を有するcmc物品 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3798418A1 (en) * | 2019-09-17 | 2021-03-31 | Rolls-Royce plc | A weaved composite gas turbine vane and method |
US11413831B2 (en) | 2019-09-17 | 2022-08-16 | Rolls-Royce Plc | Tool for compacting a composite preform assembly and a method for the same |
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