JP2018100659A - ローターブレード用ロッキングスペーサー - Google Patents

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Abstract

【課題】ローター軸に挿入されるディスクの外周面に設けられたダブテールスロットに沿って嵌め込まれるロッキングスペーサーを提供する。
【解決手段】本発明のロッキングスペーサーは、前記ローター軸の軸方向におけるダブテールスロットの両側面に形成されたダブテール面の形状に対応する形状のダブテールジョイントを備え、上面には第1ボルト穴が設けられた段差付き座面を備え、前記ダブテールスロットの内部空間の一部を占有する大きさの一対の第1ブロックと;前記一対の第1ブロックが占有しない前記ダブテールスロットの内部空間に挿入される大きさを有し、前記第1ブロックの座面に対応する高さを有する第2ブロックと;前記第1ブロックの座面及び前記第2ブロックの上面に安着し、前記第1ボルト穴に対応する第2ボルト穴を備える固定プレートと;前記第2ボルト穴を貫通して前記第1ボルト穴に螺合されるボルトと;を含んでなる。
【選択図】図5

Description

本発明は、ローターブレード用ロッキングスペーサーに係り、さらに詳しくは、ローター軸に挿入されるディスクの外周面に設けられたダブテール(dovetail)スロットに沿ってブレードとスペーサーを交互に設置する過程で最後に嵌め込まれるロッキングスペーサーに関する。
タービン機関とは、蒸気、ガスなどの圧縮性流体の流れを利用して衝撃力または反動力によって回転力を得る機械装置であって、蒸気を利用する場合は蒸気タービンと呼び、燃焼ガスを利用する場合はガスタービンと呼ぶ。
ガスタービンの熱サイクルは、ブレイトンサイクル(Brayton cycle)であり、圧縮機、燃焼器及びタービンから構成される。ガスタービンの作動原理は、まず、大気の空気を吸入して圧縮機で圧縮した後、燃焼器へ送って高温、高圧の燃焼ガスを作ってタービンを動作させ、排気ガスを大気中に放出する。すなわち、圧縮、加熱、膨張、放熱の4過程からなるのである。
ガスタービンの圧縮機は、大気から空気を吸入して燃焼器に燃焼用空気を供給する役割を果たし、断熱圧縮過程を経るので、空気の圧力と空気の温度が上昇する。
燃焼器では、流入した圧縮空気を燃料と混合して等圧燃焼させることで高いエネルギーの燃焼ガスを作り出し、効率を上げるために、燃焼器及びタービン部品が耐えられる耐熱限度まで燃焼ガスの温度を上昇させる。
ガスタービンでは、燃焼器からの高温、高圧の燃焼ガスが膨張しながらタービンの回転羽根に衝突し、反動力を与えて機械的なエネルギーに変換させる。タービンから得た機械的エネルギーの一部は、圧縮機で空気を圧縮するのに必要なエネルギーとして供給され、残りは、発電機を駆動して電力を生産するのに用いられる。
ガスタービンは、主要構成部品に往復運動がないため、ピストン−シリンダーのような相互摩擦部分がないので、潤滑油の消費が極めて少なく、往復運動機械の特徴である振幅が大幅減少し、高速運動が可能であるという利点がある。
蒸気タービンのタービン、ガスタービンのタービン及び圧縮機には、高速で回転するローター軸がベアリングによって支持されており、タービン軸には、中央にホールを有する多数のディスクが挿着されている。各ディスクの外周面に沿っては、回転羽根である複数のブレードが配置される。タービンのブレードは、高温、高圧の蒸気または燃焼ガスのエネルギーを回転運動に変換させる役割を果たし、圧縮機のブレードは、吸入された空気を連続的に加圧する役割を果たす。
図1乃至図4にはディスク10の外周面に沿ってブレード30を設置する一つの方式が示されている。図示された方式は、ディスク10の外周面に沿って設けられたダブテールスロット20にブレード30とスペーサー40を交互に嵌め込んで固定する。ブレード30のベースの下部とスペーサー40には、ダブテール面25の形状に相補する形状のダブテールジョイント50が設けられている。
図1乃至図4の組立工程を考察すると、ブレード30やスペーサー40のダブテールジョイント50がダブテールスロット20の円周方向を向くように、すなわち、ダブテールスロット20の両側面25に対してダブテールジョイント50が90°角度をなすようにした状態でダブテールスロット20内に挿入し、この状態でブレード30とスペーサー40を90°に回転させてダブテールジョイント50がダブテールスロット20に嵌め込まれるようにする方式で組み立てる。
ダブテールスロット20に対して、ブレード30とスペーサー40のダブテールジョイント50は、半径方向に若干の遊隙及び隙間があるためブレード30とスペーサー40をダブテールスロット20内で90°に回転させることができ、ダブテールスロット20の底面に設けられた溝にスプリングプレート(図示せず)を設置してブレード30とスペーサー40を半径方向の外側に押し出してダブテールジョイント50をダブテールスロット20に密着させる。ローター軸が回転すると、ブレード30とスペーサー40に強い遠心力が作用するため、半径方向の遊隙及び隙間はタービン機関の運転影響を及ぼさない。
ブレード30とスペーサー40は、一つずつ交互にダブテールスロット20に組み立てられるが、最後に組み立てられるスペーサー40は、ダブテールスロット20に残っている空間が正確にスペーサー40の分だけであるため、ダブテールスロット20内で90°に回転させる方式では締結することができなくなる。よって、最後に組み立てられるスペーサーは、回転することなくダブテールスロット20にそのまま嵌め込んで組み立てることができる特別な構造を持たなければならず、このような理由で、最後に組み立てられるスペーサーをロッキングスペーサーと呼ぶこともある。
ロッキングスペーサーは、基本的に回転することなくダブテールスロットの両側面にダブテールジョイントが直ちに締結できなければならず、組立構造がシンプルながら堅固でなければならないうえ、今後のメンテナンスのために分解も容易に行うことができなければならない。
韓国公開特許第2007−0009391号(2007年1月18日公開) 韓国公開特許第2014−0068077号(2014年6月5日公開)
本発明は、ディスクのダブテールスロットに最後に組み立てられるロッキングスペーサーであって、組立構造がシンプルながら堅固であり、今後のメンテナンスのために容易に分解することができる新しい構造のロッキングスペーサーを提供することを目的とする。
本発明は、ローター軸に挿入されるディスクの外周面に設けられたダブテールスロットに嵌め込まれるロッキングスペーサーに関するものであって、前記ローター軸の軸方向における前記ダブテールスロットの両側面に形成されたダブテール面の形状に対応する形状のダブテールジョイントを備え、上面には第1ボルト穴が設けられた段差付き座面を備え、前記ダブテールスロットの内部空間の一部を占有する大きさの一対の第1ブロックと;前記一対の第1ブロックが占有しない前記ダブテールスロットの内部空間に挿入される大きさを有し、前記第1ブロックの座面に対応する高さを有する第2ブロックと;前記第1ブロックの座面と前記第2ブロックの上面に安着し、前記第1ボルト穴に対応する第2ボルト穴を備える固定プレートと;前記第2ボルト穴を貫通して前記第1ボルト穴に螺合されるボルトと;を含んでなる。
前記第2ブロックには、前記第1ブロックに備えられたガイド突起に結合するガイドスロットが備えられてもよい。
ここで、前記ガイド突起と前記ガイドスロットは、前記ディスクの半径方向に沿って前記第1ブロックと前記第2ブロックに設けられる。
また、前記ガイド突起と前記ガイドスロットは、前記ディスクの円周方向における前記第1ブロックと前記第2ブロックの角部に設けられてもよい。
また、前記第2ボルト穴には、前記ボルトの頭部を収容する空間が設けられ得る。このとき、前記ボルトは六角穴付きボルトであってもよい。
また、前記固定プレートの前記軸方向側の少なくとも一つの角部には突起が設けられ、前記一対の第1ブロックの上面には前記突起に対応する溝が設けられてもよい。
また、前記第1ブロックの上面と前記固定プレートとの前記軸方向の接触面に沿って溶接部が設けられてもよい。
また、少なくとも前記第1ブロックと前記第2ブロックとはチタン材質で製造できる。
また、前記第1ブロックの上面と前記固定プレートの上面とは、連結された一つの面を形成することが好ましい。
一方、本発明に係るロッキングスペーサーを組み立てる方法は、ローター軸に挿入されるディスクの外周面に設けられたダブテールスロットにブレードとスペーサーを交互に結合する場合に、前記ブレードとスペーサーの各ダブテールジョイントが前記ダブテールスロットの両側面に対して90°角度をなすようにした状態で前記ダブテールスロット内に挿入し、前記ブレードとスペーサーを90°に回転させて前記ダブテールジョイントがダブテールスロットに嵌め込まれて固定されるようにし、前記ブレードとスペーサーを一つずつ交互にダブテールスロットに組み立てた後に、前記ダブテールスロットに残っている空間に前記ロッキングスペーサーを組み立てる方法において、前記一対の第1ブロックのダブテールジョイントを、前記ダブテールスロットの前記軸方向の両側面に形成されたダブテール面に嵌め込まれるように結合する段階と;前記一対の第1ブロックが占有しない前記ダブテールスロットの内部空間に前記第2ブロックを挿入する段階と;前記第1ブロックの座面と前記第2ブロックの上面に前記固定プレートを安着させる段階と;前記固定プレートに備えられた第2ボルト穴を貫通して前記一対の第1ブロックの前記第1ボルト穴にボルトを螺合する段階と;を含んでなる。
前述したような構成を持つ本発明のロッキングスペーサーは、第1ブロックと第2ブロックに分割されたボディを備えており、ダブテールスロットに残っている最後の空間内に直ちに嵌め込んで組み立てることができ、突起とスロットのガイド構造によって嵌合方式で容易に組み立てることが可能である。
また、追ってメンテナンスが必要である場合には、ボルトを解体し、溶接部をグラインディング作業で除去する簡単な作業で容易に交替することができる。
また、第1ブロックと第2ブロックなどを軽量のチタン材質で作って遠心荷重を減らすことにより、ボルトに作用する引張荷重を減らすことができ、これにより、長時間の間、ロッキングスペーサーとしての機能を保障することができる。
ディスクのダブテールスロットにブレードとスペーサーをそれぞれ交互に装着する一連の過程を示す図である。 ディスクのダブテールスロットにブレードとスペーサーをそれぞれ交互に装着する一連の過程を示す図である。 ディスクのダブテールスロットにブレードとスペーサーをそれぞれ交互に装着する一連の過程を示す図である。 ディスクのダブテールスロットにブレードとスペーサーをそれぞれ交互に装着する一連の過程を示す図である。 本発明に係るロッキングスペーサーの構造を詳細に示す斜視図である。 図5のロッキングスペーサーをディスクのダブテールスロット内に設置する一連の過程を示す図である。 図5のロッキングスペーサーをディスクのダブテールスロット内に設置する一連の過程を示す図である。 図5のロッキングスペーサーをディスクのダブテールスロット内に設置する一連の過程を示す図である。 図5のロッキングスペーサーをディスクのダブテールスロット内に設置する一連の過程を示す図である。 図5のロッキングスペーサーをディスクのダブテールスロット内に設置する一連の過程を示す図である。
以下、本発明の幾つかの実施形態を例示的な図面に基づいて詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付するにあたり、同じ構成要素に対してはたとえ他の図面上に表示されても、出来る限り同じ符号を持つようにしていることに留意すべきである。また、本発明の実施形態を説明するにあたり、関連した公知の構成または機能についての具体的な説明が本発明の実施形態に対する理解を妨害すると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。
また、本発明の実施形態の構成要素を説明するにあたり、第1、第2、A、B、(a)、(b)などの用語を使用することができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、該当構成要素の本質や順序などを限定するものではない。ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は他の構成要素に直接連結または接続されてもよく、各構成要素同士の間に別の構成要素が介在されて間接的に「連結」、「結合」または「接続」されてもよいと理解されるべきである。
図5は本発明に係るロッキングスペーサー100の構造を詳細に示す斜視図であって、これを参照して詳細に説明する。ここで、本発明を説明するにあたり、ロッキングスペーサー100がダブテールスロット20に組み立てられる方向は、一つに定められるという点を考慮して、ディスク10の外周面に沿って設けられたダブテールスロット20にロッキングスペーサー100が装着される方向を基準にして、軸方向、円周方向及び半径方向にX/Y/Z軸の方向を指し示すこととする。
本発明のロッキングスペーサー100は、幾つかの分割された部品から構成されており、これらの部品は、図1乃至図4に示されている過程を経てすべてのブレード30とスペーサー40がダブテールスロット20に組み立てられた後、残った最後の空間内に直ちに嵌め込んで組み立てることにより、一つのロッキングスペーサー100に完成できるように構成されている。
図5に示されているように、本発明のロッキングスペーサー100は、一対の第1ブロック110、一つの第2ブロック120、固定プレート130及びボルト140を含んで構成される。
第1ブロック110は、ディスク10の外周面に沿って環状に設けられたダブテールスロット20の軸方向Xの両側面に形成されたダブテール面25の形状に対応する形状のダブテールジョイント111を備える一対の対称形状をなすブロックである。第1ブロック110は、ダブテールジョイント111を備えており、組み立てられたロッキングスペーサー100をダブテールスロット20に対して結束させる役割を果たすブロックである。
第1ブロック110は、ダブテールスロット20の内部空間の一部を占有する大きさを有するが、これは、第2ブロック120が挿入される空間が必要だからである。すなわち、一対の第1ブロック110をそれぞれダブテールスロット20の両側面のダブテール面25に密着させたとき、ダブテールスロット20の中央部分が空いており、この中央の空間に第2ブロック120が嵌め込まれる。
また、第1ブロック110の上面には、第1ボルト穴114を有する段差付き座面112が備えられる。第1ボルト穴114及び段差付き座面112は、後述する固定プレート130を結合させるための構成である。
第2ブロック120は、前述したように、一対の第1ブロック110が占有しないダブテールスロット20の内部空間に挿入される大きさを有する。そして、第2ブロック120が第1ブロック110同士の間に挟まれたときに第2ブロック120の上面の周囲が平坦であるように、第2ブロック120は第1ブロック110の座面112に対応する高さを有する。すなわち、両側の第1ブロック110の座面112と第2ブロック120の上面とは平坦な面を成し、この平坦な面上に固定プレート130が安着する。
固定プレート130は、一対の第1ブロック110及びそれらの間に配置される第2ブロック120を堅固に結合させるための部品である。固定プレート130は、第1ブロック110の座面112及び第2ブロック120の上面に安着し、第1ブロック110の座面112に設けられている第1ボルト穴114に対応する第2ボルト穴132を有する。第1及び第2ボルト穴114、132の数は、結合強度を考慮して適切に選択できる。図示された実施形態において、第1及び第2ボルト穴114、132はそれぞれ4個ずつ設けられる。
ボルト140は、固定プレート130の第2ボルト穴132を貫通して第1ブロック110の第1ボルト穴114に螺合される。
一方、第1ブロック110にはガイド突起116が備えられ、第2ブロック120には、第1ブロック110のガイド突起116に結合するガイドスロット122が備えられ得る。ガイド突起116とこれに対応するガイドスロット122は、第1ブロック110と第2ブロック120が正確な位置に嵌め込まれるように誘導するための構成である。
ここで、ガイド突起116とガイドスロット122は、それぞれ第1ブロック110と第2ブロック120の半径方向Zに沿って設けられるが、これは、一対の第1ブロック110をダブテールスロット20のダブテール面25に合わせて内部に嵌め込み、第2ブロック120を直ちにそれらの間に押し込むことができるようにするためのものである。
図示された実施形態において、ガイド突起116とガイドスロット122は、第1ブロック110と第2ブロック120の円周方向Yの角部に設けられている。これは、最も外側からガイド突起116とガイドスロット122とが互いに嵌合されるときに最も強い締結力が作用するという点で有利だからである。
また、第2ボルト穴132には、ボルト140の頭部142を収容する空間が作られるように段差が形成されてもよい。これは、ボルト頭部142が突出していれば、ブレード30に作用する流体の正常的な流れに撹乱を与えるおそれがあるためである。このとき、第2ボルト穴132内にボルト頭部142が埋め込まれるボルト140としては、大きさに比べて強度に優れた六角穴付きボルトを使用することが適切である。
また、ボルト頭部142を埋め込むのと同様の理由で、第1ブロック110の上面と固定プレート130の上面とが、スムーズに連結された一つの面を形成するようにすることが好ましい。
また、実施形態によっては、ボルト140で固定する前に、固定プレート130の装着位置を予め正確に取ることができるように、固定プレート130の軸方向X側の少なくとも一つの角部には突起134を設け、これに対応して、一対の第1ブロック110の上面には、突起134が嵌め込まれる溝118を設けてもよい。
実施形態によって固定プレート130の装着方向がいずれか一つの方向に特定されなければならない場合であれば、固定プレート130の突起134を用いて装着方向をいずれか一つの方向に制限することもできる。例えば、固定プレート130の一側にのみ突起134を設けるか、或いは突起134の位置を非対称にすることにより、一方向にのみ組み立てがなされるようにすることができる。
図6乃至図10は本発明のロッキングスペーサー100をディスク10のダブテールスロット20に最後に組み立てる一連の過程を示す図である。
まず、2つの第1ブロック110をダブテールスロット20に合わせて嵌め込む(図6)。第1ブロック110をダブテールスロット20の両側面に嵌め込むと、それらの間に空間が作られるが、第1ブロック110のガイド突起116に第2ブロック120のガイドスロット122を合わせて半径方向Zに直接押し込む(図7)。
上述の過程により第1ブロック110と第2ブロック120が設置されると、固定プレート130の突起134を第1ブロック110の溝118に合わせて安着させ(図8)、次いでボルト140を固定プレート130の第2ボルト穴132を貫通させて第1ブロック110の第1ボルト穴114に螺合する(図9)。
このとき、第2ボルト穴132に、ボルト頭部142を収容する空間を設けておくと、図10に示されているように、ボルト頭部142は、固定プレート130内に埋め込まれて滑らかな面を形成する。必要に応じては、六角穴付きボルト140の六角穴内に適切な耐熱性充填材を充填してブレード30周辺の空気流動への影響をさらに減らすことができる。
上述したような過程によって、本発明のロッキングスペーサー100は、ディスク10のダブテールスロット20内に簡単に組み立てられ得る。
ここで、ロッキングスペーサー100の組立状態をさらに堅固にするために、第1ブロック110の上面と固定プレート130との軸方向Xの接触面に沿って溶接を行って溶接部を形成することができる。追ってメンテナンスが必要である場合には、ボルト140を解体し、溶接部をグラインディング作業で除去する簡単な作業によって容易に交替することができるので、溶接を行うことは大きく問題にならない。
そして、少なくとも第1ブロック110と第2ブロック120(相対的に大きさの大きい部品)を含む各部品は、チタン材質で製造できる。チタン材質の金属(チタン合金を含む)は、かなり軽量であるため、ローターが高速で回転するときに作用する遠心荷重を減らすことができ、これにより、ボルト140に作用する引張荷重を軽減することにより、長時間の間、安定的にロッキングスペーサー100の機能を維持することができる。
以上、本発明の実施形態を構成するすべての構成要素が一つに結合するか、結合して動作すると説明されたとして、本発明が必ずしもこれらの実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の目的範囲内であれば、そのすべての構成要素が一つ以上選択的に結合して動作することもできる。また、以上で記載した「含む」、「構成する」または「有する」などの用語は、特に反対される記載がない限り、該当構成要素が内在することができることを意味するもので、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるものと解釈されるべきである。技術的または科学的な用語をすべて含む用語は、別に定義されない限り、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味がある。辞典に定義された用語のように一般的に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されるべきであり、本発明で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。
10 ディスク
20 ダブテールスロット
25 ダブテール面
30 ブレード
40 スペーサー
50 ダブテールジョイント
100 ロッキングスペーサー
110 第1ブロック
111 ダブテールジョイント
112 座面
114 第1ボルト穴
116 ガイド突起
118 溝
120 第2ブロック
122 ガイドスロット
130 固定プレート
132 第2ボルト穴
134 突起
140 ボルト
142 ボルト頭部
X 軸方向
Y 円周方向
Z 半径方向

Claims (15)

  1. ローター軸に挿入されるディスクの外周面に設けられたダブテールスロットに嵌め込まれるロッキングスペーサーであって、
    前記ローター軸の軸方向における前記ダブテールスロットの両側面に形成されたダブテール面の形状に対応する形状のダブテールジョイントを備え、上面には第1ボルト穴が設けられた段差付き座面を備え、前記ダブテールスロットの内部空間の一部を占有する大きさの一対の第1ブロックと、
    前記一対の第1ブロックが占有しない前記ダブテールスロットの内部空間に挿入される大きさを有し、前記第1ブロックの座面に対応する高さを有する第2ブロックと、
    前記第1ブロックの座面及び前記第2ブロックの上面に安着し、前記第1ボルト穴に対応する第2ボルト穴を備える固定プレートと、
    前記第2ボルト穴を貫通して前記第1ボルト穴に螺合されるボルトとを含んでなる、ロッキングスペーサー。
  2. 前記第2ブロックには、前記第1ブロックに備えられたガイド突起に結合するガイドスロットが備えられる、請求項1に記載のロッキングスペーサー。
  3. 前記ガイド突起と前記ガイドスロットは、前記ディスクの半径方向に沿って前記第1ブロックと前記第2ブロックに設けられる、請求項2に記載のロッキングスペーサー。
  4. 前記ガイド突起と前記ガイドスロットは、前記ディスクの円周方向における前記第1ブロックと前記第2ブロックの角部にそれぞれ設けられる、請求項3に記載のロッキングスペーサー。
  5. 前記第2ボルト穴には、前記ボルトの頭部を収容する空間が設けられる、請求項1から4のいずれか一項に記載のロッキングスペーサー。
  6. 前記ボルトは六角穴付きボルトである、請求項5に記載のロッキングスペーサー。
  7. 前記固定プレートの前記軸方向側の少なくとも一つの角部には突起が設けられ、前記一対の第1ブロックの上面には前記突起に対応する溝が設けられる、請求項1から6のいずれか一項に記載のロッキングスペーサー。
  8. 前記第1ブロックの上面と前記固定プレートとの前記軸方向の接触面に沿って溶接部が設けられる、請求項1から7のいずれか一項に記載のロッキングスペーサー。
  9. 少なくとも前記第1ブロックと前記第2ブロックはチタン材質で製造される、請求項1から8のいずれか一項に記載のロッキングスペーサー。
  10. 前記第1ブロックの上面と前記固定プレートの上面は、連結された一つの面を形成する、請求項1から9のいずれか一項に記載のロッキングスペーサー。
  11. ローター軸に挿入されるディスクの外周面に設けられたダブテールスロットにブレードとスペーサーを交互に結合する場合に、前記ブレードと前記スペーサーの各ダブテールジョイントが前記ダブテールスロットの両側面に対して90°角度をなすようにした状態で前記ダブテールスロット内に挿入し、前記ブレードと前記スペーサーを90°に回転させて前記ダブテールジョイントをダブテールスロットに嵌め込まれて固定されるようにし、前記ブレードと前記スペーサーを一つずつ交互にダブテールスロットに組み立てた後に、前記ダブテールスロットに残っている空間に請求項1から10のいずれか一項に記載のロッキングスペーサーを組み立てる方法であって、
    前記一対の第1ブロックのダブテールジョイントを前記ダブテールスロットの前記軸方向の両側面に形成されたダブテール面に嵌め込まれるように結合する段階と、
    前記一対の第1ブロックが占有しない前記ダブテールスロットの内部空間に前記第2ブロックを挿入する段階と、
    前記第1ブロックの座面と前記第2ブロックの上面に前記固定プレートを安着させる段階と、
    前記固定プレートに備えられた第2ボルト穴を貫通して、前記一対の第1ブロックに設けられた前記第1ボルト穴にボルトを螺合する段階とを含んでなる、ロッキングスペーサーの組立方法。
  12. 前記一対の第1ブロックと前記第2ブロックの挿入は回転なしに前記ディスクの半径方向に沿って行われる、請求項11に記載のロッキングスペーサーの組立方法。
  13. 前記一対の第1ブロックと前記第2ブロックとの間には、ガイド突起とガイドスロットとのスライド結合が行われる、請求項11または12に記載のロッキングスペーサーの組立方法。
  14. 前記第2ボルト穴内に前記ボルトの頭部が収容される、請求項11から13のいずれか一項に記載のロッキングスペーサーの組立方法。
  15. 前記第1ブロックの上面と前記固定プレートの上面とは、連結された一つの面を形成する、請求項11から14のいずれか一項に記載のロッキングスペーサーの組立方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10465699B2 (en) * 2017-01-26 2019-11-05 DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD Compressor blade locking mechanism in disk with tangential groove
JP2022057340A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 三菱重工マリンマシナリ株式会社 回転機械および回転機械の補修方法
CN112797025B (zh) * 2021-04-12 2021-08-31 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 叶根锁紧装置、旋转装置、压气机以及燃气轮机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB659592A (en) * 1948-09-17 1951-10-24 Sulzer Ag Improvements relating to rotors for turbines or axial flow compressors
JPS4924485B1 (ja) * 1968-07-26 1974-06-24
US20050129522A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Locking spacer assembly for slotted turbine component
US20060222502A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Siemens Westinghouse Power Corporation Locking spacer assembly for a turbine engine
WO2016195657A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Locking spacer assembly between compressor blade structures in a turbine engine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2171150B (en) 1985-02-12 1989-07-26 Rolls Royce Plc Bladed rotor assembly for a turbomachine
FR2845436B1 (fr) * 2002-10-02 2004-12-31 Snecma Moteurs Tambour formant en particulier un rotor de turbomachine, compresseur et turbomoteur comprenant un tel tambour
US8206116B2 (en) 2005-07-14 2012-06-26 United Technologies Corporation Method for loading and locking tangential rotor blades and blade design
EP1803900A1 (de) * 2006-01-02 2007-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Schlussbaugruppe zum Schliessen des verbleibenden Zwischenraums zwischen der ersten und der letzten in einer Umfangsnut einer Strömungsmaschine eingesetzten Schaufel eines Schaufelkranzes und entsprechende Strömungsmaschine
US20110255978A1 (en) * 2010-04-16 2011-10-20 Brian Denver Potter Locking Assembly For Circumferential Attachments
EP2562356A1 (de) 2011-08-24 2013-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Schaufelanordnung
US9255483B2 (en) * 2012-11-05 2016-02-09 General Electric Company Locking blade for a rotor
US9518471B2 (en) * 2013-10-16 2016-12-13 General Electric Company Locking spacer assembly
US20150101350A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-16 General Electric Company Locking spacer assembly
US9464531B2 (en) 2013-10-16 2016-10-11 General Electric Company Locking spacer assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB659592A (en) * 1948-09-17 1951-10-24 Sulzer Ag Improvements relating to rotors for turbines or axial flow compressors
JPS4924485B1 (ja) * 1968-07-26 1974-06-24
US20050129522A1 (en) * 2003-12-11 2005-06-16 Siemens Westinghouse Power Corporation Locking spacer assembly for slotted turbine component
US20060222502A1 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Siemens Westinghouse Power Corporation Locking spacer assembly for a turbine engine
WO2016195657A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Locking spacer assembly between compressor blade structures in a turbine engine

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