JP2012122485A - Blisk - Google Patents

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Yasutomo Kaneko
康智 金子
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a blisk for an axial air machine which can damp vibrations generating in a plane by use of friction.SOLUTION: The blisk 10 constitutes a rotor of the axial air machine, and a plane 20 and a rotor disk 30 are integrally formed. The blisk 10 has a friction ring 60 which extends in a peripheral direction of a rotor axis of rotation, comes into contact with a platform part 33 of the rotor disk 30 from the inside in a radial direction of the rotor axis of rotation, and can generate friction with the rotor disk 30. When the rotor rotates, a centrifugal force directing to the outside in the radial direction of the rotor axis of rotation acts on the friction ring 60 so that it can be pressed against the platform part 33 of the rotor disk 30. Even if the plane 20 vibrates, the blisk 10 deforms, and a relative displacement occurs between the rotor disk 30 and the friction ring 60, a friction force occurs in a direction of suppressing the displacement between the rotor disk 30 and the friction ring 60.

Description

本発明は、タービンや圧縮機等の軸流式空気機械に用いられ、ロータを構成する翼とロータディスクが一体に成形されたブリスクに関する。   The present invention relates to a blisk in which a blade and a rotor disk forming a rotor are integrally formed and used in an axial-flow type air machine such as a turbine or a compressor.

航空機用ジェットエンジンや、ガスタービン、蒸気タービン等には、通常、タービンや圧縮機などの軸流式空気機械を有している。このような軸流式空気機械には、通常、翼(動翼)が外周に配列された回転体であるロータを有している。   An aircraft jet engine, a gas turbine, a steam turbine, and the like usually have an axial air machine such as a turbine or a compressor. Such an axial flow type air machine usually has a rotor which is a rotating body having blades (moving blades) arranged on the outer periphery.

このようなロータを構成するために、円板状の部材である複数のロータディスクと、各ロータディスクの外周に配列される翼に、ロータを分割した構造として、各ロータディスクの外周に翼を配列し結合した結合体を構成し、複数の結合体をロータ回転軸の軸方向に列をなして重ねて結合する技術が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。   In order to configure such a rotor, the rotor is divided into a plurality of rotor disks, which are disk-shaped members, and the blades arranged on the outer periphery of each rotor disk. A technique is known in which a combined body is arranged and connected, and a plurality of combined bodies are connected in a row in the axial direction of the rotor rotation shaft (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

下記の特許文献1,2には、それぞれ別体としてタービンの動翼と、ロータディスク(ディスク)を成形し、ロータディスクの外周に形成された翼溝に、動翼の植込み部(翼根)を嵌め込むことで、ロータディスクと翼とを結合する技術が記載されている。   In the following Patent Documents 1 and 2, a turbine rotor blade and a rotor disk (disk) are formed as separate bodies, respectively, and a blade implantation part (blade root) is formed in a blade groove formed on the outer periphery of the rotor disk. A technique is described in which the rotor disk and the blades are coupled by fitting the rotor disk.

また、従来から、削り出しや精密鋳造により、ロータディスクと翼が一体に成形された結合体であるブリスク(Blade in disk:Blisk)を構成し、これをロータ回転軸の軸方向に列をなして重ねて結合することで、軸流式空気機械のロータを構成する技術が知られている。   Also, conventionally, a blade in blade (Blisk), which is a combined body in which the rotor disk and blades are integrally molded, is formed by machining and precision casting, and this is arranged in the axial direction of the rotor rotation axis. There is known a technique for constructing a rotor of an axial-flow type pneumatic machine by overlapping and joining together.

実開平6−18602号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-18602 特開平6−26302号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-26302

上述のような軸流式空気機械において、翼の振動を抑制するため、特許文献1には、隣り合う翼の翼根(プラットホーム)の間に、弾性を有する振動減衰材を配設することで、翼に生じる振動を減衰させる技術が提案されている。また、特許文献2には、ロータディスクの溝と、翼の植込み部との間に弾性体を配設することで、翼の振動を減衰させる技術が提案されている。   In the axial flow type air machine as described above, in order to suppress blade vibration, Patent Document 1 discloses that an elastic vibration damping material is disposed between the blade roots (platforms) of adjacent blades. A technique for attenuating vibration generated in a blade has been proposed. Patent Document 2 proposes a technique for attenuating vibrations of a blade by disposing an elastic body between a rotor disk groove and a blade implantation portion.

しかし、特許文献1,2に記載の技術では、ロータディスクと翼とを別々に製作し、結合する必要があるため、ロータディスクと翼とを一体に成形するブリスクを構成してロータを製作する場合に比べて必要なコストが高くなるという問題がある。   However, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, since it is necessary to separately manufacture and combine the rotor disk and the blade, the rotor is manufactured by forming a blisk that integrally molds the rotor disk and the blade. There is a problem that the necessary cost is higher than in the case.

一方、上述のブリスクでロータを構成する場合、特許文献1,2のように翼根と翼溝との間に生じる摩擦を利用して、翼の振動を減衰することができない。ブリスクの隣り合う翼同士をルースワイヤ等により接続することで翼の振動を減衰する技術も提案されているが、この技術を採用すると、翼にルースワイヤ等を装着するための構造や加工が必要となるため好ましくない。したがって、ブリスクにより軸流式空気機械のロータを構成する場合、翼に新たな構造を付加することなく、軸流式空気機械の運転中に、翼に生じる振動を減衰する技術が要望されている。   On the other hand, when the rotor is configured with the above blisk, the vibration of the blade cannot be damped by utilizing the friction generated between the blade root and the blade groove as in Patent Documents 1 and 2. A technology to attenuate blade vibration by connecting adjacent blades of blisk with loose wires has also been proposed. However, if this technology is used, a structure and processing for attaching loose wires to the blades are required. This is not preferable. Therefore, when a rotor of an axial-flow type air machine is configured by blisk, there is a demand for a technique for attenuating vibration generated in the blade during operation of the axial-flow type air machine without adding a new structure to the blade. .

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、翼に生じる振動を、摩擦を利用して減衰可能な軸流式空気機械用のブリスクを提供することを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at providing the blisk for axial-flow-type air machines which can attenuate the vibration which arises in a blade | wing using friction.

上記の目的を達成するために、本発明に係るブリスクは、軸流式空気機械に用いられ、ロータを構成する翼とロータディスクが一体に成形されたブリスクであって、ロータ回転軸の周方向に延びており、ロータ回転軸の径方向内側からロータディスクに接して、当該ロータディスクとの間に摩擦を発生可能な摩擦部材、を有し、ロータディスクには、ロータ回転軸の周方向に延びて摩擦部材を挿入可能な周方向溝が形成されており、ロータディスクのうちロータ回転軸の径方向外側には、径方向内側に比べてロータ回転軸方向の幅が大きく設定されて翼が結合されるプラットホーム部を有し、周方向溝は、当該プラットホーム部に形成されており、周方向溝は、溝底がロータ回転軸の軸方向外側に面するよう構成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a blisk according to the present invention is a blisk used in an axial-flow type air machine, in which blades constituting a rotor and a rotor disk are integrally formed, and the circumferential direction of the rotor rotation shaft A friction member that is in contact with the rotor disk from the inside in the radial direction of the rotor rotation shaft and is capable of generating friction between the rotor disk and the rotor disk in the circumferential direction of the rotor rotation shaft. A circumferential groove is formed so that the friction member can be inserted into the rotor disk, and the rotor disk has a larger width in the rotor rotation axis direction than the radially inner side of the rotor rotation axis. It has a platform portion to be coupled, and the circumferential groove is formed in the platform portion, and the circumferential groove is configured such that the groove bottom faces the outer side in the axial direction of the rotor rotation shaft. Do

本発明に係るブリスクにおいて、摩擦部材は、平板状をなしており、ロータ回転軸の径方向外側の側壁に接するよう周方向溝に挿入されているものとすることができる。   In the blisk according to the present invention, the friction member has a flat plate shape and can be inserted into the circumferential groove so as to be in contact with the radially outer side wall of the rotor rotation shaft.

本発明に係るブリスクにおいて、摩擦部材のうち周方向溝と接する面は、弾性材で構成されているものとすることができる。   In the blisk according to the present invention, the surface of the friction member that contacts the circumferential groove can be made of an elastic material.

本発明に係るブリスクにおいて、摩擦部材は、開端を有してC字状に延びている摩擦リングであるものとすることができる。   In the blisk according to the present invention, the friction member may be a friction ring having an open end and extending in a C shape.

本発明に係るブリスクによれば、ロータ回転軸の周方向に延びており、ロータ回転軸の径方向内側からロータディスクに接して、当該ロータディスクとの間に摩擦を発生可能な摩擦部材を有し、ロータディスクには、ロータ回転軸の周方向に延びて摩擦部材を挿入可能な周方向溝が形成されており、ロータディスクのうちロータ回転軸の径方向外側には、径方向内側に比べてロータ回転軸方向の幅が大きく設定されて翼が結合されるプラットホーム部を有し、周方向溝は、当該プラットホーム部に形成されており、周方向溝は、溝底がロータ回転軸の軸方向外側に面するよう構成されているものとしたので、摩擦部材の周方向溝への挿入を容易なものとすることができる。   According to the blisk of the present invention, there is a friction member that extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft, contacts the rotor disk from the radially inner side of the rotor rotation shaft, and can generate friction with the rotor disk. The rotor disk is formed with a circumferential groove that extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft and into which a friction member can be inserted. The rotor rotation axis direction has a large width and a platform portion to which the blades are coupled. The circumferential groove is formed in the platform portion, and the circumferential groove has a groove bottom at the axis of the rotor rotation axis. Since it is configured to face outward in the direction, the friction member can be easily inserted into the circumferential groove.

本発明に係るブリスクにおいて、摩擦部材は、平板状をなしており、ロータ回転軸の径方向外側の側壁に接するよう周方向溝に挿入されているものとすることで、摩擦部材の製作を容易なものとしつつ、周方向溝の径方向外側の側壁と良好に接触させることができる。   In the blisk according to the present invention, the friction member has a flat plate shape and is inserted into the circumferential groove so as to be in contact with the radially outer side wall of the rotor rotation shaft, so that the friction member can be easily manufactured. It is possible to make good contact with the radially outer side wall of the circumferential groove.

本発明に係るブリスクにおいて、摩擦部材のうち周方向溝と接する面は、弾性材で構成されているものとすることで、周方向溝と摩擦部材との間における摩擦係数、すなわち周方向溝と摩擦部材との間に生じる摩擦力を増大させることができる。   In the blisk according to the present invention, the surface in contact with the circumferential groove in the friction member is made of an elastic material, so that the coefficient of friction between the circumferential groove and the friction member, that is, the circumferential groove, The friction force generated between the friction member and the friction member can be increased.

本発明に係るブリスクにおいて、摩擦部材は、開端を有してC字状に延びている摩擦リングであるものとすることで、ロータがロータ回転軸を中心に回転して摩擦部材に遠心力が作用したときに、摩擦部材を、ロータ回転軸の径方向内側からロータディスクに良好に押し付けることができる。   In the blisk according to the present invention, the friction member is a friction ring having an open end and extending in a C shape, so that the rotor rotates around the rotor rotation axis and centrifugal force is applied to the friction member. When acting, the friction member can be favorably pressed against the rotor disk from the radially inner side of the rotor rotation shaft.

実施例1に係るブリスクの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the blisk concerning Example 1. FIG. 実施例1に係るブリスクの部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the blisk concerning Example 1. FIG. 実施例1に係るブリスクの部分断面図であり、図1のA−A線による断面図である。It is a fragmentary sectional view of the blisk concerning Example 1, and is a sectional view by the AA line of FIG. 実施例1に係るブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。It is a component diagram of the friction member provided in the blisk concerning Example 1. 実施例2に係るブリスクの部分断面図であり、図1のA−A線による断面図である。It is a fragmentary sectional view of the blisk concerning Example 2, and is a sectional view by the AA line of FIG. 実施例2に係るブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。It is a component diagram of the friction member provided in the blisk concerning Example 2. 実施例2に係る変形例のブリスクの部分断面図であり、図1のA−A線による断面図である。It is a fragmentary sectional view of the blisk of the modification which concerns on Example 2, and is sectional drawing by the AA line of FIG. 実施例2に係る変形例のブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。It is a component diagram of the friction member provided in the blisk of the modification which concerns on Example 2. FIG. 実施例3に係るブリスクの部分断面図であり、図1のA−A線による断面図である。It is a fragmentary sectional view of the blisk concerning Example 3, and is a sectional view by the AA line of FIG. 実施例3に係るブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。It is a component diagram of the friction member provided in the blisk concerning Example 3. 実施例3に係る変形例のブリスクの部分断面図であり、図1のA−A線による断面図である。It is a fragmentary sectional view of the blisk of the modification which concerns on Example 3, and is sectional drawing by the AA line of FIG. 実施例3に係る変形例のブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。It is a component diagram of the friction member provided in the blisk of the modification which concerns on Example 3. FIG. 実施例4に係るブリスクの部分断面図であり、図1のA−A線による断面図である。It is a fragmentary sectional view of the blisk concerning Example 4, and is a sectional view by the AA line of FIG. 図13に矢印Eで示す方向から見たブリスクの側面図である。It is the side view of a blisk seen from the direction shown by arrow E in FIG. 実施例4に係るブリスクにおいて、ロータ回転軸の軸方向外側の側壁が切除された周方向溝の配列パターンの一例を示す図である。In the blisk which concerns on Example 4, it is a figure which shows an example of the arrangement pattern of the circumferential groove | channel by which the axial direction outer side wall of the rotor rotating shaft was excised.

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

(実施例1)
本実施例に係る軸流式空気機械用のブリスクについて図1〜図4を用いて説明する。図1は、ブリスクの全体構成を示す斜視図である。図2は、ブリスクの部分斜視図である。図3は、図1のA−A線によるブリスクの部分断面図である。図4は、ブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。なお、図3において、一点鎖線Bの右側には、摩擦部材が周方向溝に挿入された状態を示し、一点鎖線Bの左側には、摩擦部材が周方向溝に挿入される前の状態を示している。
Example 1
A blisk for an axial-flow air machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the blisk. FIG. 2 is a partial perspective view of the blisk. 3 is a partial cross-sectional view of the blisk taken along line AA in FIG. FIG. 4 is a component diagram of a friction member provided in the blisk. In FIG. 3, the right side of the alternate long and short dash line B shows a state where the friction member is inserted into the circumferential groove, and the left side of the alternate long and short dash line B shows a state before the friction member is inserted into the circumferential groove. Show.

本実施例に係るブリスク10は、航空機用エンジンの圧縮機やタービン等の軸流式空気機械のロータに用いられる。なお、軸流式空気機械には、ガスタービン及び蒸気タービンの圧縮機及びタービン等もある。   The blisk 10 according to the present embodiment is used in a rotor of an axial-flow type air machine such as an aircraft engine compressor or turbine. The axial flow type air machine includes a compressor and a turbine of a gas turbine and a steam turbine.

図1に示すように、ブリスク10は、動翼(以下、単に「翼」と記す)20と、複数の翼20が外周に配列されるロータディスク30から構成されており、複数の翼20とロータディスク30は、削り出しや鋳造等により一体に成形されている。つまり、ブリスク10は、翼20とロータディスク30が一体に成形された構造体である。ブリスク10は、図に一点鎖線Cで示すロータ回転軸の軸方向に、複数枚、列をなして重ねられ結合されて、軸流式空気機械のロータ(図示せず)を構成することとなる。   As shown in FIG. 1, the blisk 10 includes a moving blade (hereinafter simply referred to as “wing”) 20 and a rotor disk 30 in which a plurality of blades 20 are arranged on the outer periphery. The rotor disk 30 is integrally formed by cutting or casting. That is, the blisk 10 is a structure in which the wing 20 and the rotor disk 30 are integrally formed. A plurality of blisks 10 are overlapped and connected in a row in the axial direction of the rotor rotation shaft indicated by a one-dot chain line C in the drawing to constitute a rotor (not shown) of an axial-flow pneumatic machine. .

図1及び図2に示すように、ロータディスク30のうち、ロータ回転軸の径方向(図に矢印Rで示す)の外側には、径方向内側に比べて、ロータ回転軸の軸方向の幅が大きく設定されたプラットホーム部33が、全周に亘って形成されている。プラットホーム部33のうちロータ回転軸の径方向外側には、翼20のロータ回転軸の径方向内側の端、いわゆる翼根が結合されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the rotor disk 30, the width in the axial direction of the rotor rotation shaft is larger on the outer side in the radial direction of the rotor rotation shaft (indicated by arrow R in the figure) than on the inner side in the radial direction. The platform portion 33 is set so as to extend over the entire circumference. In the platform portion 33, a radially inner end of the rotor rotation shaft of the blade 20, a so-called blade root, is coupled to the radially outer side of the rotor rotation shaft.

図3に示すように、ロータディスク30のプラットホーム部33には、ロータ回転軸の周方向に延びる溝(以下、周方向溝と記す)40が、全周に亘って形成されている。周方向溝40は、プラットホーム部33の外表面のうち、ロータ回転軸の径方向内側の面35から径方向外側に掘り下げられて形成されている。つまり、周方向溝40は、溝底44がロータ回転軸の径方向内側に面するように構成されている。周方向溝40は、溝底44と溝底44のロータ回転軸の軸方向の両側にそれぞれ形成された側壁45,46により囲まれて、後述する摩擦リング60を収容する空間が構成されている。周方向溝40は、ブリスク10において、ロータ回転軸に直交する仮想平面(図に一点鎖線Bで示す)を挟んで軸方向の両側に、面対称な形状となるよう形成されている。   As shown in FIG. 3, a groove (hereinafter referred to as a circumferential groove) 40 extending in the circumferential direction of the rotor rotation shaft is formed in the platform portion 33 of the rotor disk 30 over the entire circumference. The circumferential groove 40 is formed by digging down from the outer surface of the platform 33 to the radially outer side from the radially inner surface 35 of the rotor rotation shaft. That is, the circumferential groove 40 is configured such that the groove bottom 44 faces the radially inner side of the rotor rotation shaft. The circumferential groove 40 is surrounded by side walls 45 and 46 formed on both sides in the axial direction of the rotor rotation axis of the groove bottom 44 and the groove bottom 44, and a space for accommodating a friction ring 60 described later is formed. . In the blisk 10, the circumferential groove 40 is formed to have a plane-symmetric shape on both sides in the axial direction across a virtual plane (indicated by a dashed line B in the figure) orthogonal to the rotor rotation axis.

このようにして構成された周方向溝40には、図3及び図4に示すように、ロータディスク30のプラットホーム部33に、ロータ回転軸の径方向内側から外側に向けて接して、当該プラットホーム部33との間に摩擦を発生可能な摩擦部材として、断面が略円形をなし、ロータ回転軸の周方向に延びる摩擦リング60が設けられている。摩擦リング60は、開端62を有し、C字状に延びており、金属製の棒状部材を曲げて製作することが可能である。摩擦リング60は、開端62が閉じるよう力をかけて、周方向溝40内に挿入することができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the circumferential groove 40 configured as described above is in contact with the platform portion 33 of the rotor disk 30 from the radially inner side to the outer side of the rotor rotation shaft. As a friction member capable of generating friction with the portion 33, a friction ring 60 having a substantially circular cross section and extending in the circumferential direction of the rotor rotation shaft is provided. The friction ring 60 has an open end 62 and extends in a C shape. The friction ring 60 can be manufactured by bending a metal bar-like member. The friction ring 60 can be inserted into the circumferential groove 40 with a force to close the open end 62.

摩擦リング60は、周方向溝40内に挿入されると、その外表面66が周方向溝40の溝底44、及び側壁46,45に接する。軸流式空気機械が作動して、そのロータ及びブリスク10がロータ回転軸を中心に回転すると、摩擦リング60には、ロータ回転軸の径方向外側に向かう遠心力が作用して、外表面66が、より径方向外側にある溝底44に押し付けられる。   When the friction ring 60 is inserted into the circumferential groove 40, its outer surface 66 contacts the groove bottom 44 and the side walls 46, 45 of the circumferential groove 40. When the axial flow type air machine is operated and the rotor and blisk 10 rotate about the rotor rotation axis, centrifugal force acting radially outward of the rotor rotation axis acts on the friction ring 60, and the outer surface 66. Is pressed against the groove bottom 44 which is more radially outward.

これにより、翼20が振動し、ブリスク10が変形して、周方向溝40と摩擦リング60との間で相対的な変位が生じても、溝底44と外表面66との間には、当該変位を抑制する方向の摩擦力が生じる。この摩擦力により、翼20の振動を減衰することができ、ブリスク10に作用する振動応力を低減することができる。   As a result, even if the blade 20 vibrates and the blisk 10 is deformed to cause a relative displacement between the circumferential groove 40 and the friction ring 60, the gap between the groove bottom 44 and the outer surface 66 is A frictional force is generated in a direction that suppresses the displacement. By this frictional force, the vibration of the blade 20 can be attenuated, and the vibration stress acting on the blisk 10 can be reduced.

本実施例に係るブリスク10は、軸流式空気機械に用いられ、ロータを構成する翼20とロータディスク30が一体に成形されたブリスク10であって、ロータ回転軸の周方向に延びており、ロータ回転軸の径方向内側からロータディスク30のプラットホーム部33に接して、当該ロータディスク30との間に摩擦を発生可能な摩擦部材として摩擦リング60を有するものとしたので、ロータがロータ回転軸を中心に回転したときに、摩擦リング60にはロータ回転軸の径方向外側に向かう遠心力が作用して、ロータディスク30のプラットホーム部33に押し付けられる。翼20が振動しブリスク10が変形して、ロータディスク30と摩擦リング60との間に相対的な変位が生じても、ロータディスク30と摩擦リング60との間には、当該変位を抑制する方向に摩擦力が生じる。この摩擦力により、翼20の振動を減衰することができる。   The blisk 10 according to the present embodiment is a blisk 10 that is used in an axial-flow type air machine, in which blades 20 and a rotor disk 30 constituting a rotor are integrally formed, and extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft. Since the friction ring 60 is provided as a friction member that is in contact with the platform portion 33 of the rotor disk 30 from the radially inner side of the rotor rotation shaft and can generate friction with the rotor disk 30, the rotor rotates the rotor. When rotating around the shaft, a centrifugal force acting radially outward of the rotor rotation shaft acts on the friction ring 60 and is pressed against the platform portion 33 of the rotor disk 30. Even if the blade 20 vibrates and the blisk 10 is deformed to cause a relative displacement between the rotor disk 30 and the friction ring 60, the displacement is suppressed between the rotor disk 30 and the friction ring 60. A friction force is generated in the direction. This frictional force can attenuate the vibration of the blade 20.

また、本実施例に係るブリスク10は、ロータディスク30には、ロータ回転軸の周方向に延びて摩擦リング60(摩擦部材)を挿入可能な周方向溝40が形成されているものとしたので、周方向溝40が摩擦リング60を収容すると共に、摩擦リング60との間で良好に接して摩擦力を生じさせることができる。   Further, in the blisk 10 according to the present embodiment, the rotor disk 30 is formed with a circumferential groove 40 that extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft and into which the friction ring 60 (friction member) can be inserted. The circumferential groove 40 accommodates the friction ring 60 and can be in good contact with the friction ring 60 to generate a frictional force.

また、本実施例に係るブリスク10は、ロータディスク30のうちロータ回転軸の径方向外側には、径方向内側に比べてロータ回転軸方向の幅が大きく設定されて、翼20が結合されるプラットホーム部33を有し、周方向溝40は、プラットホーム部33に形成されているものとしたので、ロータがロータ回転軸を中心に回転したときに、ロータディスク30に設けられた摩擦リング60に作用する遠心力を極力高いものとすることができ、ロータディスク30との間に高い摩擦力を生じさせることができる。   Further, in the blisk 10 according to the present embodiment, the rotor disk 30 is coupled to the blade 20 with the rotor disk 30 having a larger width in the rotor rotation shaft direction than the radially inner side on the radially outer side of the rotor rotation shaft. Since the platform portion 33 is provided and the circumferential groove 40 is formed in the platform portion 33, the friction ring 60 provided in the rotor disk 30 is provided on the friction ring 60 when the rotor rotates about the rotor rotation axis. The acting centrifugal force can be made as high as possible, and a high frictional force can be generated between the rotor disk 30 and the rotor disk 30.

また、本実施例に係るブリスク10は、周方向溝40は、溝底44がロータ回転軸の径方向内側に面するよう構成されているものとしたので、ロータがロータ回転軸を中心に回転したときに、周方向溝40が確実に摩擦リング60を保持して、摩擦リング60との間に摩擦力を生じさせることができる。   Further, in the blisk 10 according to the present embodiment, the circumferential groove 40 is configured such that the groove bottom 44 faces the radially inner side of the rotor rotation shaft, so that the rotor rotates around the rotor rotation shaft. In this case, the circumferential groove 40 can reliably hold the friction ring 60 and generate a frictional force with the friction ring 60.

また、本実施例に係るブリスク10は、摩擦部材は、開端62を有してC字状に延びている摩擦リング60であるものとしたので、ロータがロータ回転軸を中心に回転して摩擦リング60に遠心力が作用したときに、摩擦リング60を、ロータ回転軸の径方向内側から外側に向けてロータディスク30に良好に押し付けることができる。   Further, in the blisk 10 according to the present embodiment, the friction member is the friction ring 60 having the open end 62 and extending in a C shape. Therefore, the rotor rotates about the rotor rotation axis to generate friction. When centrifugal force is applied to the ring 60, the friction ring 60 can be favorably pressed against the rotor disk 30 from the radially inner side to the outer side of the rotor rotation shaft.

(実施例2)
本実施例に係る軸流式空気機械用のブリスクについて、図5〜図8を用いて説明する。図5は、図1のA−A線によるブリスクの部分断面図である。図6は、ブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。図7は、図1のA−A線による、変形例のブリスクの部分断面図である。図8は、変形例のブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。なお、図5及び図7において、一点鎖線Bの右側には、摩擦部材が周方向溝に挿入された状態を示し、一点鎖線Bの左側には、摩擦部材が周方向溝に挿入される前の状態を示している。
(Example 2)
A blisk for an axial flow type air machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the blisk taken along line AA in FIG. FIG. 6 is a component diagram of a friction member provided in the blisk. FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a variation blisk, taken along line AA in FIG. FIG. 8 is a component diagram of a friction member provided in a blisk of a modified example. 5 and 7, the right side of the alternate long and short dash line B shows a state in which the friction member is inserted into the circumferential groove, and the left side of the alternate long and short dash line B is before the friction member is inserted into the circumferential groove. Shows the state.

本実施例に係るブリスク10Bは、周方向溝40Bの溝底44B、及び摩擦リング70が、ロータ回転軸の径方向外側に凸となって湾曲する略円弧形状をなしている点で、実施例1と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例1と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。   The blisk 10B according to the present embodiment is an embodiment in that the groove bottom 44B of the circumferential groove 40B and the friction ring 70 are formed in a substantially arc shape that is curved outwardly in the radial direction of the rotor rotation shaft. Unlike 1, the details will be described below. In addition, about the structure substantially common with Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図5に示すように、本実施例に係るブリスク10Bにおいて、ロータディスク30のプラットホーム部33には、ロータ回転軸の周方向に延びる周方向溝40Bが全周に亘って形成されている。周方向溝40Bは、プラットホーム部33のロータ回転軸の径方向内側の面35から、径方向外側に掘り下げられて形成されている。周方向溝40Bの溝底44Bは、ロータ回転軸の径方向外側に凸となって湾曲しており、ロータ回転軸の径方向内側に面するよう構成されている。溝底44Bは、径方向内側の面35に接続している。   As shown in FIG. 5, in the blisk 10 </ b> B according to the present embodiment, a circumferential groove 40 </ b> B extending in the circumferential direction of the rotor rotation shaft is formed in the platform portion 33 of the rotor disk 30 over the entire circumference. The circumferential groove 40 </ b> B is formed by being dug down radially outward from the radially inner surface 35 of the rotor rotation shaft of the platform portion 33. The groove bottom 44B of the circumferential groove 40B is convex and curved outward in the radial direction of the rotor rotation shaft, and is configured to face the radially inner side of the rotor rotation shaft. The groove bottom 44B is connected to the radially inner surface 35.

このように構成された周方向溝40Bには、図5及び図6に示すように、ロータディスク30のプラットホーム部33と接して、当該プラットホーム部33との間に摩擦を発生可能な摩擦部材として、断面が略円弧状をなし、ロータ回転軸の周方向に延びている摩擦リング70が設けられている。摩擦リング70は、金属製であり、矩形の板状部材を、断面が略円弧状をなすよう湾曲させ、さらに長手方向に曲げることで製作することが可能である。摩擦リング70は、その外表面75の湾曲形状が、周方向溝40Bの溝底44Bの湾曲形状と略一致するように構成されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the circumferential groove 40 </ b> B configured as described above is in contact with the platform portion 33 of the rotor disk 30 and serves as a friction member capable of generating friction with the platform portion 33. A friction ring 70 having a substantially arc shape in cross section and extending in the circumferential direction of the rotor rotation shaft is provided. The friction ring 70 is made of metal, and can be manufactured by bending a rectangular plate-shaped member so that its cross section has a substantially arc shape and then bending it in the longitudinal direction. The friction ring 70 is configured such that the curved shape of the outer surface 75 thereof substantially matches the curved shape of the groove bottom 44B of the circumferential groove 40B.

摩擦リング70は、周方向溝40B内に挿入されると、径方向外側の外表面75が溝底44Bに全面に亘って接する。ブリスク10Bがロータ回転軸を中心に回転すると、摩擦リング70には、ロータ回転軸の径方向外側に向かう遠心力が作用して、外表面75が溝底44Bに押し付けられる。   When the friction ring 70 is inserted into the circumferential groove 40B, the outer surface 75 on the radially outer side contacts the groove bottom 44B over the entire surface. When the blisk 10B rotates about the rotor rotation axis, centrifugal force acting radially outward of the rotor rotation axis acts on the friction ring 70, and the outer surface 75 is pressed against the groove bottom 44B.

これにより、翼20が振動し、ブリスク10Bが変形して、周方向溝44Bと摩擦リング70との間で相対的な変位が生じても、溝底44Bと外表面75との間には、当該変位を抑制する方向の摩擦力が生じる。この摩擦力により、翼20の振動を減衰することができ、ブリスク10Bに作用する振動応力を低減することができる。   As a result, even if the blade 20 vibrates and the blisk 10B is deformed to cause a relative displacement between the circumferential groove 44B and the friction ring 70, the gap between the groove bottom 44B and the outer surface 75 is A frictional force is generated in a direction that suppresses the displacement. With this frictional force, the vibration of the blade 20 can be attenuated, and the vibration stress acting on the blisk 10B can be reduced.

本実施例に係るブリスク10Bでは、周方向溝40Bの溝底44Bと摩擦リング70の外表面75が全面に亘って接するため、周方向溝40Bと摩擦リング70との間で、良好に摩擦力を生じさせて、翼20の振動を減衰することができる。   In the blisk 10 </ b> B according to the present embodiment, the groove bottom 44 </ b> B of the circumferential groove 40 </ b> B and the outer surface 75 of the friction ring 70 are in contact with each other, so that the frictional force is excellent between the circumferential groove 40 </ b> B and the friction ring 70. Thus, the vibration of the blade 20 can be damped.

また、周方向溝と摩擦リングとの間で生じる摩擦力をさらに増大させるために、図7及び図8に示すように、変形例のブリスク10Bにおいては、摩擦リング70Bの板本体74の上にコーティング層76が設けられている。図7及び図8において、コーティング層76をハッチングで示す。   Further, in order to further increase the frictional force generated between the circumferential groove and the friction ring, as shown in FIGS. 7 and 8, in the blisk 10B of the modified example, the friction ring 70B is placed on the plate body 74. A coating layer 76 is provided. 7 and 8, the coating layer 76 is indicated by hatching.

コーティング層76は、ゴム系の材料等の弾性体(エラストマー)で構成されており、好ましくは、粘性を有する粘弾性体で構成されており、制振材として機能する。摩擦リング70Bにおいては、コーティング層76が、上述の摩擦リング70の外表面75上に被覆されている。すなわち、変形例の摩擦リング70Bは、その外表面78が、弾性体のコーティング層76で構成されている。   The coating layer 76 is made of an elastic body (elastomer) such as a rubber-based material, and is preferably made of a viscoelastic body having viscosity, and functions as a vibration damping material. In the friction ring 70B, the coating layer 76 is coated on the outer surface 75 of the friction ring 70 described above. In other words, the outer surface 78 of the friction ring 70 </ b> B according to the modified example is configured by the elastic coating layer 76.

これにより、摩擦リング70Bの外表面78と、プラットホーム部33の周方向溝40Bの溝底44Bとの間における摩擦係数を増大させて、周方向溝40Bと摩擦リング70Bとの間に生じる摩擦力を、上述の摩擦リング70を用いた場合に比べて増大させている。これにより、翼20の振動を良好に減衰させることができる。   As a result, the friction coefficient between the outer surface 78 of the friction ring 70B and the groove bottom 44B of the circumferential groove 40B of the platform portion 33 is increased, and the frictional force generated between the circumferential groove 40B and the friction ring 70B. Is increased as compared with the case of using the friction ring 70 described above. Thereby, the vibration of the blade 20 can be attenuated satisfactorily.

このように本実施例に係るブリスク10Bは、周方向溝40Bの溝底44B及び摩擦部材としての摩擦リング70は、ロータ回転軸の径方向外側に凸となって湾曲する略円弧状をなしているものとしたので、溝底44Bと摩擦リング70との接触面積を極力確保することができ、溝底44Bと摩擦リング70との間に摩擦力を良好に生じさせることができる。   Thus, in the blisk 10B according to the present embodiment, the groove bottom 44B of the circumferential groove 40B and the friction ring 70 as the friction member have a substantially arc shape that curves and curves outward in the radial direction of the rotor rotation shaft. Therefore, the contact area between the groove bottom 44B and the friction ring 70 can be ensured as much as possible, and a friction force can be generated between the groove bottom 44B and the friction ring 70.

また、本実施例に係る変形例のブリスク10Bは、摩擦リング70Bのうち周方向溝40Bと接する面78は、弾性材のコーティング層76で構成されているものとしたので、周方向溝40Bと摩擦リング70Bとの間における摩擦係数、すなわち周方向溝40Bと摩擦リング70Bとの間に生じる摩擦力を、上述の摩擦リング70を用いる場合に比べて増大させることができる。   Moreover, since the blisk 10B of the modified example according to the present embodiment is such that the surface 78 in contact with the circumferential groove 40B of the friction ring 70B is composed of the elastic coating layer 76, the circumferential groove 40B The coefficient of friction between the friction ring 70B, that is, the friction force generated between the circumferential groove 40B and the friction ring 70B can be increased as compared with the case where the above-described friction ring 70 is used.

(実施例3)
本実施例に係る軸流式空気機械用のブリスクについて、図9〜図12を用いて説明する。図9は、図1のA−A線によるブリスクの部分断面図である。図10は、ブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。図11は、図1のA−A線による、変形例のブリスクの部分断面図である。図12は、変形例のブリスクに設けられる摩擦部材の部品図である。なお、図9及び図11において、一点鎖線Bの右側には、摩擦部材が周方向溝に挿入された状態を示し、一点鎖線Bの左側には、摩擦部材が周方向溝に挿入される前の状態を示している。
(Example 3)
A blisk for an axial flow type air machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 is a partial cross-sectional view of the blisk taken along line AA in FIG. FIG. 10 is a component diagram of a friction member provided in the blisk. FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a variation blisk, taken along line AA in FIG. FIG. 12 is a component diagram of a friction member provided in a blisk of a modified example. 9 and 11, the right side of the alternate long and short dash line B shows a state where the friction member is inserted into the circumferential groove, and the left side of the alternate long and short dash line B is before the friction member is inserted into the circumferential groove. Shows the state.

本実施例に係るブリスク10Cは、周方向溝40Cは、溝底44Cがロータ回転軸の軸方向外側に面するよう構成されている点等で、実施例1と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例1と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。   The blisk 10C according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the circumferential groove 40C is configured such that the groove bottom 44C faces the outer side in the axial direction of the rotor rotation shaft, and the details will be described below. . In addition, about the structure substantially common with Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図9に示すように、本実施例に係るブリスク10Cにおいて、周方向溝40Cは、ロータディスク30のプラットホーム部33を構成するロータ回転軸の軸方向外側の面36から、軸方向内側に向けて掘り下げられて構成されている。つまり、周方向溝40Cの溝底44Cは、ロータ回転軸の軸方向外側に面するよう構成されている。周方向溝40Cは、溝底44Cと、溝底44Cのロータ回転軸の径方向両側にそれぞれ形成された側壁47,48により囲まれて、摩擦リング80を収容する空間が構成されている。   As shown in FIG. 9, in the blisk 10 </ b> C according to the present embodiment, the circumferential groove 40 </ b> C is directed from the axially outer surface 36 of the rotor rotating shaft constituting the platform portion 33 of the rotor disk 30 toward the axially inner side. It is constructed by digging down. That is, the groove bottom 44C of the circumferential groove 40C is configured to face the axially outer side of the rotor rotation shaft. The circumferential groove 40 </ b> C is surrounded by a groove bottom 44 </ b> C and side walls 47 and 48 formed on both sides of the groove bottom 44 </ b> C in the radial direction of the rotor rotation shaft, thereby forming a space for accommodating the friction ring 80.

このように構成された周方向溝40Cには、図9及び図10に示すように、ロータディスク30のプラットホーム部33と接して、当該プラットホーム部33との間に摩擦を発生可能な摩擦部材として、摩擦リング80が設けられている。摩擦リング80は、開端82を有し、C字形状をなしており、ロータ回転軸の周方向に延びている。摩擦リング80は、金属製であり、矩形の板状部材を長手方向に曲げることで製作することが可能である。   As shown in FIGS. 9 and 10, the circumferential groove 40 </ b> C configured as described above is in contact with the platform portion 33 of the rotor disk 30 and serves as a friction member capable of generating friction with the platform portion 33. A friction ring 80 is provided. The friction ring 80 has an open end 82, has a C shape, and extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft. The friction ring 80 is made of metal and can be manufactured by bending a rectangular plate-shaped member in the longitudinal direction.

摩擦リング80は、周方向溝40C内に挿入されると、径方向外側の外表面85が周方向溝40Cの径方向外側の側壁48に全面に亘って接する。ブリスク10Cがロータ回転軸を中心に回転すると、摩擦リング80には、ロータ回転軸の径方向外側に向かう遠心力が作用して、外表面85が周方向溝40Cの側壁48に押し付けられる。   When the friction ring 80 is inserted into the circumferential groove 40C, the outer surface 85 on the outer side in the radial direction contacts the entire side wall 48 on the outer side in the radial direction of the circumferential groove 40C. When the blisk 10 </ b> C rotates about the rotor rotation axis, centrifugal force acting radially outward of the rotor rotation axis acts on the friction ring 80, and the outer surface 85 is pressed against the side wall 48 of the circumferential groove 40 </ b> C.

これにより、翼20が振動し、ブリスク10Cが変形して、周方向溝40Cと摩擦リング80との間で相対的な変位が生じても、周方向溝40Cの側壁48と外表面85との間には、当該変位を抑制する方向の摩擦力が生じる。この摩擦力により、翼20の振動を減衰することができ、ブリスク10Cに作用する振動応力を低減することができる。   As a result, even if the blade 20 vibrates and the blisk 10C is deformed to cause a relative displacement between the circumferential groove 40C and the friction ring 80, the side wall 48 and the outer surface 85 of the circumferential groove 40C In the meantime, a frictional force in a direction to suppress the displacement is generated. With this frictional force, the vibration of the blade 20 can be attenuated, and the vibration stress acting on the blisk 10C can be reduced.

本実施例に係るブリスク10Cでは、周方向溝40Cの側壁48と、平板状の摩擦リング80の外表面85が接するため、摩擦リング80の製作を容易なものとしつつ、周方向溝40Cと摩擦リング80が接する面を十分に確保することができる。これにより、周方向溝40Cと摩擦リング80との間で良好に摩擦力を生じさせて、翼20の振動を減衰することができる。   In the blisk 10C according to the present embodiment, since the side wall 48 of the circumferential groove 40C and the outer surface 85 of the flat friction ring 80 are in contact with each other, the friction ring 80 can be easily manufactured and the friction with the circumferential groove 40C can be reduced. The surface with which the ring 80 contacts can be sufficiently secured. Thereby, it is possible to satisfactorily generate a frictional force between the circumferential groove 40 </ b> C and the friction ring 80 and to attenuate the vibration of the blade 20.

また、周方向溝と摩擦リングとの間で生じる摩擦力を、さらに増大させるために、図11及び図12に示すように、変形例のブリスク10Cにおいては、摩擦リング80Bの板本体84の上にコーティング層86が設けられている。図11及び図12において、コーティング層86をハッチングで示す。   Further, in order to further increase the frictional force generated between the circumferential groove and the friction ring, as shown in FIGS. 11 and 12, in the blisk 10C of the modified example, the upper side of the plate body 84 of the friction ring 80B. A coating layer 86 is provided. 11 and 12, the coating layer 86 is indicated by hatching.

コーティング層86は、ゴム系の材料等の弾性体、好ましくは、粘性を有する粘弾性体で構成されている。変形例の摩擦リング80Bにおいては、コーティング層86が、上述の摩擦リング80の外表面85の上に被覆されている。すなわち、摩擦リング80Bは、その外表面88が弾性体のコーティング層86で構成されている。   The coating layer 86 is made of an elastic body such as a rubber-based material, preferably a viscous viscoelastic body. In the friction ring 80B of the modified example, the coating layer 86 is coated on the outer surface 85 of the friction ring 80 described above. That is, the outer surface 88 of the friction ring 80B is composed of an elastic coating layer 86.

これにより、摩擦リング80Bの外表面88と、プラットホーム部33の周方向溝40Cの側壁48との間における摩擦係数を増大させて、周方向溝40Cと摩擦リング80Bとの間に生じる摩擦力を、上述の摩擦リング80を用いた場合に比べて増大させている。これにより、翼20の振動を良好に減衰させることができる。   As a result, the friction coefficient between the outer surface 88 of the friction ring 80B and the side wall 48 of the circumferential groove 40C of the platform portion 33 is increased, and the friction force generated between the circumferential groove 40C and the friction ring 80B is increased. , Compared to the case where the above-described friction ring 80 is used. Thereby, the vibration of the blade 20 can be attenuated satisfactorily.

このように本実施例に係るブリスク10Cは、周方向溝40Cは、溝底44Cがロータ回転軸の軸方向外側に面するよう構成されているものとすることで、摩擦リング80(摩擦部材)の周方向溝40Cへの挿入を容易なものとすることができる。   Thus, in the blisk 10C according to the present embodiment, the circumferential groove 40C is configured such that the groove bottom 44C faces the outside in the axial direction of the rotor rotation shaft, so that the friction ring 80 (friction member). Can be easily inserted into the circumferential groove 40C.

また、本実施例に係るブリスク10Cにおいて、摩擦部材は、平板状をなしており、ロータ回転軸の径方向外側の側壁48に接するよう周方向溝44Cに挿入されているものとすることで、摩擦リング80の製作を容易なものとしつつ、周方向溝40Cの径方向外側の側壁48と良好に接触させることができる。   Further, in the blisk 10C according to the present embodiment, the friction member has a flat plate shape and is inserted into the circumferential groove 44C so as to contact the radially outer side wall 48 of the rotor rotation shaft. While making the friction ring 80 easy, it is possible to make good contact with the radially outer side wall 48 of the circumferential groove 40C.

(実施例4)
本実施例に係る軸流式空気機械用のブリスクについて、図13〜図15を用いて説明する。図13は、図1のA−A線によるブリスクの部分断面図である。図14は、図13に矢印Eで示す方向から見たブリスクの側面図である。図15は、ロータ回転軸の軸方向外側の側壁が切除された周方向溝の配列パターンの一例を示す図である。
Example 4
A blisk for an axial flow type air machine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13 is a partial cross-sectional view of a blisk taken along line AA in FIG. FIG. 14 is a side view of the blisk viewed from the direction indicated by arrow E in FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an array pattern of circumferential grooves in which a side wall on the outer side in the axial direction of the rotor rotation shaft is cut away.

本実施例に係るブリスク10Dは、ロータディスク30に設けられた周方向溝のうち一部は、ロータ回転軸の軸方向外側を構成する側壁が切除されている点で、実施例1と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例1と略共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。   The blisk 10D according to the present embodiment is different from the first embodiment in that a part of the circumferential groove provided in the rotor disk 30 is cut away from the side wall that forms the axial outer side of the rotor rotation shaft. Details will be described below. In addition, about the structure substantially common with Example 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

なお、図13において、一点鎖線Bの右側には、周方向溝の軸方向外側の側壁が切除されており、且つ摩擦部材が周方向溝に挿入された状態を示し、一点鎖線Bの左側には、切除されておらず、且つ摩擦部材が周方向溝に挿入される前の状態を示している。   In FIG. 13, on the right side of the alternate long and short dash line B, the axially outer side wall of the circumferential groove is cut off, and the friction member is inserted into the circumferential groove. Shows a state before being cut off and before the friction member is inserted into the circumferential groove.

図13及び図14に示すように、本実施例に係るブリスク10Dにおいては、ロータディスク30のプラットホーム部33には、ロータ回転軸の軸方向外側に側壁46を有する周方向溝40と、当該側壁46が切除された周方向溝40Dが混在して設けられている。周方向溝40Dは、上述の周方向溝40の側壁46より軸方向外側の部分が全て取り除かれている。すなわち、ブリスク10Dの周方向溝(40,40D)のうち、一部は、側壁46が切り欠かれた周方向溝40Dで構成されている。周方向溝40Dは、プラットホーム部33を構成する外表面のうち、ロータ回転軸の径方向内側にあり、且つ溝底44よりもロータ回転軸の軸方向外側の面35cから、ロータ回転軸の径方向外側に掘り下げられて形成されている。周方向溝40の溝底44は、プラットホーム部33のロータ回転軸の軸方向外側を構成する側面43と接続されている。   As shown in FIGS. 13 and 14, in the blisk 10D according to the present embodiment, the platform portion 33 of the rotor disk 30 includes a circumferential groove 40 having a side wall 46 on the axially outer side of the rotor rotation shaft, and the side wall. A circumferential groove 40D from which 46 is cut out is provided in a mixed manner. The circumferential groove 40 </ b> D is entirely removed from the axially outer portion of the side wall 46 of the circumferential groove 40 described above. That is, a part of the circumferential groove (40, 40D) of the blisk 10D is configured by a circumferential groove 40D in which the side wall 46 is notched. The circumferential groove 40 </ b> D is located on the radially inner side of the rotor rotation shaft on the outer surface constituting the platform portion 33, and from the surface 35 c on the outer side of the rotor rotation shaft in the axial direction from the groove bottom 44. It is dug down to the outside in the direction. The groove bottom 44 of the circumferential groove 40 is connected to a side surface 43 that constitutes the axially outer side of the rotor rotation shaft of the platform portion 33.

図14及び図15に示すように、側壁46を有する周方向溝40と、側壁46が切除された周方向溝40Dは、ロータ回転軸の周方向に交互に設けられている。側壁46を有する周方向溝40と、側壁46が切除された周方向溝40Dにおいて、ロータ回転軸の軸方向内側の側壁45及び溝底44は、共通の形状となっており、連続するようロータディスク30に形成されている。   As shown in FIGS. 14 and 15, the circumferential groove 40 having the side wall 46 and the circumferential groove 40 </ b> D from which the side wall 46 is cut are alternately provided in the circumferential direction of the rotor rotation shaft. In the circumferential groove 40 having the side wall 46 and the circumferential groove 40D in which the side wall 46 is cut off, the side wall 45 and the groove bottom 44 on the inner side in the axial direction of the rotor rotating shaft have a common shape, and the rotor is continuous. It is formed on the disk 30.

側壁が切除された周方向溝40Dは、ロータ回転軸を中心に所定の角度θをなして複数設けられている。側壁46が切除された周方向溝40Dは、ロータ回転軸を中心として非対称なパターンでロータ回転軸の周方向に配列されている。   A plurality of circumferential grooves 40 </ b> D whose side walls have been removed are provided at a predetermined angle θ around the rotor rotation axis. The circumferential grooves 40D from which the side walls 46 are cut are arranged in the circumferential direction of the rotor rotation shaft in an asymmetric pattern around the rotor rotation shaft.

これにより、翼20が振動し、ブリスク10Dが変形して、周方向溝40及び周方向溝40Dと摩擦リング60との間で相対的な変位が生じると、側壁46を有する周方向溝40と摩擦リング60との間に生じる摩擦力と、側壁46を有しない周方向溝40Dと摩擦リング60との間に生じる摩擦力とを、部位に応じて異なるものにすることができる。側壁46を有しない周方向溝40Dは、ロータ回転軸を中心として非対称なパターンで配列されているため、いわゆるミスチューニング効果を利用してブリスク10Dに固有振動が生じることを抑制することができ、翼20に作用する流体力が当該振動を増幅して、翼20の自励振動いわゆるフラッタが生じることを抑制することができる。   Accordingly, when the blade 20 vibrates, the blisk 10D is deformed, and relative displacement occurs between the circumferential groove 40 and the circumferential groove 40D and the friction ring 60, the circumferential groove 40 having the side wall 46 and The frictional force generated between the friction ring 60 and the frictional force generated between the circumferential groove 40D not having the side wall 46 and the friction ring 60 can be made different depending on the part. Since the circumferential grooves 40D without the side walls 46 are arranged in an asymmetric pattern around the rotor rotation axis, it is possible to suppress the occurrence of natural vibration in the blisk 10D using a so-called mistuning effect, The fluid force acting on the blade 20 can amplify the vibration and suppress the occurrence of self-excited vibration of the blade 20 so-called flutter.

このように本実施例に係るブリスク10Dにおいて、ロータ回転軸の軸方向外側を構成する側壁46が切除された周方向溝40Dと、当該側壁46を有する周方向溝40が混在して設けられているものとしたので、側壁46を有する周方向溝40と摩擦リング60との間に生じる摩擦力と、側壁46が切除された周方向溝40Dと摩擦リング60との間に生じる摩擦力とを、ロータ回転軸の周方向の各部位に応じて異なるものにすることができる。   As described above, in the blisk 10D according to the present embodiment, the circumferential groove 40D in which the side wall 46 constituting the outer side in the axial direction of the rotor rotating shaft is cut off and the circumferential groove 40 having the side wall 46 are mixedly provided. Therefore, the frictional force generated between the circumferential groove 40 having the side wall 46 and the friction ring 60 and the frictional force generated between the circumferential groove 40D from which the side wall 46 is cut and the friction ring 60 are obtained. Depending on each part in the circumferential direction of the rotor rotation shaft, it can be different.

また、本実施例に係るブリスク10Dにおいて、側壁46が切除された周方向溝40Dは、ロータ回転軸を中心として非対称なパターンで配列されているものとしたので、ミスチューニング効果を利用してブリスク10Dに固有振動が生じることを抑制することができる。   Further, in the blisk 10D according to the present embodiment, the circumferential grooves 40D from which the side walls 46 are cut are arranged in an asymmetric pattern around the rotor rotation axis. It is possible to suppress the occurrence of natural vibration in 10D.

なお、上述した各実施例において、周方向溝(40;40B;40C)は、ロータ回転軸の周方向に、全周に亘って形成されているものとしたが、これに限定されるものではない。摩擦リング(60;70;70B;80;80B)の形状に応じてC字形状に形成するものとしても良い。   In each of the above-described embodiments, the circumferential groove (40; 40B; 40C) is formed over the entire circumference in the circumferential direction of the rotor rotation shaft, but is not limited thereto. Absent. It is good also as what forms in C shape according to the shape of a friction ring (60; 70; 70B; 80; 80B).

なお、上述した各実施例では、ブリスク(10;10B;10C;10D)には、ロータ回転軸の軸方向の両側に周方向溝が形成されるものとしたが、片側にのみ形成するものとしても良い。   In the above-described embodiments, the blisks (10; 10B; 10C; 10D) are formed with circumferential grooves on both sides in the axial direction of the rotor rotation shaft, but are formed only on one side. Also good.

また、上述した各実施例において、ロータディスク30と接してロータ回転軸の周方向に延びている摩擦部材としての摩擦リング(60;70;70B;80;80B)は、開端を有するC字状に延びているものとしたが、摩擦リングの形状は、これに限定されるものではない。ロータ回転軸の周方向に延びていれば良く、例えば、摩擦リングを、半円の円弧状のものとし、これを同一の周方向溝に複数並べて挿入するものとしても良い。摩擦リングの直径、重量、及び断面形状は、翼20における振動の減衰が最適なものとなるよう適宜設定される。   In each of the above-described embodiments, the friction ring (60; 70; 70B; 80; 80B) serving as a friction member in contact with the rotor disk 30 and extending in the circumferential direction of the rotor rotation shaft has a C-shape having an open end. However, the shape of the friction ring is not limited to this. For example, the friction ring may have a semicircular arc shape, and a plurality of the friction rings may be inserted side by side in the same circumferential groove. The diameter, weight, and cross-sectional shape of the friction ring are appropriately set so that vibration attenuation in the blade 20 is optimal.

10,10B,10C,10D ブリスク
20 翼
30 ロータディスク
33 プラットホーム部
40,40B,40C,40D 周方向溝
44,44B,44C 周方向溝の溝底
45 軸方向内側の側壁
46 軸方向外側の側壁
47 径方向内側の側壁
48 径方向外側の側壁
60 摩擦リング(摩擦部材)
70,70B 摩擦リング(摩擦部材)
76 コーティング層
80,80B 摩擦リング(摩擦部材)
86 コーティング層
C ロータ回転軸
R ロータ回転軸の径方向
10, 10B, 10C, 10D Blisk 20 Blade 30 Rotor disk 33 Platform 40, 40B, 40C, 40D Circumferential groove 44, 44B, 44C Circumferential groove bottom 45 Axial inner side wall 46 Axial outer side wall 47 Radial inner side wall 48 Radial outer side wall 60 Friction ring (friction member)
70, 70B Friction ring (friction member)
76 Coating layer 80, 80B Friction ring (friction member)
86 Coating layer C Rotor rotation shaft R Radial direction of rotor rotation shaft

Claims (4)

軸流式空気機械に用いられ、ロータを構成する翼とロータディスクが一体に成形されたブリスクであって、
ロータ回転軸の周方向に延びており、ロータ回転軸の径方向内側からロータディスクに接して、当該ロータディスクとの間に摩擦を発生可能な摩擦部材を有し、
ロータディスクには、ロータ回転軸の周方向に延びて摩擦部材を挿入可能な周方向溝が形成されており、
ロータディスクのうちロータ回転軸の径方向外側には、径方向内側に比べてロータ回転軸方向の幅が大きく設定されて翼が結合されるプラットホーム部を有し、周方向溝は、当該プラットホーム部に形成されており、
周方向溝は、溝底がロータ回転軸の軸方向外側に面するよう構成されている
ことを特徴とするブリスク。
A blisk used in an axial flow type air machine, in which a blade and a rotor disk constituting a rotor are integrally formed,
It extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft, has a friction member that comes into contact with the rotor disk from the inside in the radial direction of the rotor rotation shaft and can generate friction with the rotor disk,
The rotor disk is formed with a circumferential groove that extends in the circumferential direction of the rotor rotation shaft and into which a friction member can be inserted.
The rotor disk has a platform portion on the radially outer side of the rotor rotation shaft, in which the width in the rotor rotation shaft direction is set larger than that on the radially inner side and the blades are coupled to each other. Is formed,
The circumferential groove is configured so that the groove bottom faces the axially outer side of the rotor rotation shaft.
請求項1に記載のブリスクにおいて、
摩擦部材は、平板状をなしており、ロータ回転軸の径方向外側の側壁に接するよう周方向溝に挿入されている
ことを特徴とするブリスク。
In the blisk of claim 1,
The friction member has a flat plate shape and is inserted into a circumferential groove so as to contact a radially outer side wall of the rotor rotation shaft.
請求項1又は2に記載のブリスクにおいて、
摩擦部材のうち周方向溝と接する面は、弾性材で構成されている
ことを特徴とするブリスク。
In the blisk according to claim 1 or 2,
A blisk characterized in that the surface of the friction member in contact with the circumferential groove is made of an elastic material.
請求項1〜3のいずれか1項に記載のブリスクにおいて、
摩擦部材は、開端を有してC字状に延びている摩擦リングである
ことを特徴とするブリスク。
In the blisk according to any one of claims 1 to 3,
The friction member is a friction ring having an open end and extending in a C shape.
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