JP2902140B2 - 回転体のカウンターウエイト装置 - Google Patents

回転体のカウンターウエイト装置

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JP2902140B2
JP2902140B2 JP3051314A JP5131491A JP2902140B2 JP 2902140 B2 JP2902140 B2 JP 2902140B2 JP 3051314 A JP3051314 A JP 3051314A JP 5131491 A JP5131491 A JP 5131491A JP 2902140 B2 JP2902140 B2 JP 2902140B2
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rotating body
groove
snap ring
turbine
counterweight device
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正治 安田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/027Arrangements for balancing

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヘリコプター用ガスタ
ービンエンジンのタービンブレード、タービンディスク
からなる回転体の軸芯まわりに生じる不釣合いを修正
するためのカウンターウエイト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ヘリコプター用ガスタービンエン
ジンのタービンブレード、タービンディスク等からなる
回転体の軸芯まわりに発生する不釣合いを修正する場合
には、次に説明する方法が一般的に用いられていた。
【0003】(1)図3に示すように、回転軸Aまわり
に回転する回転体としてのタービンブレード01を取付
けたタービンディスク02に、回転軸Aまわりに不釣合
修正用余肉03をあらかじめ取付けておき、回転軸Aま
わりの不釣合が発生したときには、これをグラインダ工
具04で削り取って不釣合を修正する。
【0004】(2)図4に示すように、同様なタービン
ディスク02の回転軸Aまわりに環状のフランジ013
をあらかじめ設けておき、回転軸Aまわりの不釣合が発
生したときには、このフランジ013にボルト又はリベ
ット012によってカウンターウエイト011を取付け
て不釣合を修正する。
【0005】なお、図4において、05はリベット01
2をかしめ、フランジ013に固着するためのかしめ工
具である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の回転体の
不釣合いを修正する方法には、次の欠点がある。
【0007】(1)複数の部品で構成される回転体で
一部の構成品が交換される度に不釣合い修正が必
であるが、前記(1)不釣合修正用余肉03を削り取
る方法では、修正の回数に限界があり、いずれ新しい部
品との交換が必になる。また、不釣合修正用余肉03
を削り取る方法には熟練を必とする上、手仕上げと不
釣合い量の測定を繰り返す必要があるため長い作業時
間を必とする。
【0008】(2)前記(2)のフランジ013にカウ
ンターウエイト011を取り付ける方法では、カウンタ
ーウエイト011を取り付けるためボルトまたはリベ
ット05による固着のためのスペースが必であり、タ
ービンディスク02等のコンパクトな設計が困難であ
る。また、何種類もの質量のカウンターウエイト011
を準備する必要があった。
【0009】本発明は、以上の欠点を解決することがで
きる回転体のカウンターウエイト装置を提供しようとす
るものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のカウ
ンターウエイト装置は、回転体に回転軸と同心状に配置
され、回転軸へ向かって開口させた環状の溝と、溝内に
嵌合され、回転軸に対して偏芯した質量分布を形成する
少なくとも2個のスナップリングとからなり、 溝内には
周方向に等間隔に配設された複数の切り欠きが設けられ
るとともに、スナップリングの外周縁には、切り欠きに
係合させる凹凸が周方向に設けられるものとした。
【0011】
【作用】本発明の回転体のカウンターウエイト装置
は、回転軸と同心状に配置され、回転軸へ向って開口す
回転体に設けられた環状の溝に、回転軸に対して
偏芯した質量分布形成できるようにした少くとも2個
のスナップリングを周方向の位置を適宜選択して嵌合さ
せることによって、回転体の軸芯まわりの不釣合修正
することができる。また、回転体の一部構成品の交換等
によって生じる軸芯まわりの不釣合を更に修正する場合
には、少くとも2個のスナップリングの環状の溝内の位
置を更に変更することによって、簡単にこれを行なうこ
とができる。
【0012】また、回転体の環状の溝の周方向の切り欠
きとこれに係合するスナップリングの凹凸によって、ス
ナップリングは環状の溝内に容易に位置決めされ、ま
た、環状の溝内におけるスナップリングの位置の調整
容易に行なわれる。
【0013】
【実施例】本発明の回転体のカウンターウエイト装置の
第1の実施例を、図1によって説明する。
【0014】回転軸Aまわりに回転し、外周に図示省略
したタービンブレードが取付けられ、タービンブレード
とともに回転体を構成するヘリコプターのガスタービン
のタービンディスク1の1側部には、回転軸Aのまわり
回転軸Aと同心をなす環状の溝2が設けられている。
2は、回転軸Aの外周面へ向って内方に開口してお
り、溝2の底部の周方向全周には、図1(e)に示すよ
うに等間隔をおいて複数の切り欠き4が設けられてい
る。3a,3bは、この環状の溝2外周縁部が嵌合
される同形状のスナップリングであり、スナップリング
3a,3bは図1(d)に示すように、環の1部が
欠かれたC字状の形状にされており、その外径は、
の底部の径と等しく構成されている。
【0015】また、スナップリング3a,3bの外周
は、図1(d)及び(f)に示すように、溝2の底部
に設けられた切り欠き4に係合されるように等間隔に
設けられた複数の突起3′を形成するように凹凸状に形
成されている。さらに、スナップリング3a,3bの厚
みは、前記溝2の回転軸A方向の幅の1/2となってい
る。このように構成されたスナップリング3a,3b
は、その周方向の一部が溝2の回転軸A方向に重ねられ
た状態で溝2内に嵌合される、この時に、スナップリ
ング3a,3bの突起3′は、溝2の底部の切り欠き4
に係合することによって固定される。
【0016】以上のように構成された本実施例では、ス
ナップリング3a,3bは、C字形をなしているため
その質量分布は回転軸Aの軸芯に対して偏芯したも
のとなっており、タービンディスク1等の回転体に生じ
不釣合重量を修正するような質量分布を形成する重ね
状態にされて溝2内に嵌合される。例えば、図1(c)
に示すように、タービンディスク1とタービンブレード
よりなる回転体を外周に固定したタービンロータの重心
が符号6の位置にある時には、スナップリング3a,3
bの重心がそれぞれ符号5a及び5bに位置するよう
溝2内に嵌合するスナップリング3a,3bの位置
決めを行なうことによって、合成重心5cを軸芯から外
れた位置にあるタービンロータの重心6と釣り合う位置
におくようにする。これによって、タービンロータの
心が符号6で示されるように、回転軸Aの軸芯からずれ
ることがあっても、このずれによる回転体の不釣合い
修正される。
【0017】この場合、スナップリング3a,3bの突
起3′が溝2底部の切り欠き4と係合してスナップリ
ング3a,3bの位置決めが行なわれて固定されるため
に、スナップリング3a,3bの溝2内における円周上
の位相は任意に選択して固定することができ、タービ
ンロータの不釣合いを正確に、しかも短い作業時間で容
易に修正することができる。
【0018】また、タービンディスク1、タービンブレ
ード等回転体の1部構成品の交換等によって、タービ
ンロータの重心位置6が変化するような場合において
も、スナップリング3a,3bの溝2の円周上の位相
(位置)を調整することによって、タービンロータの
心位置の変化で生じる不釣合を容易に修正することがで
きる。
【0019】なお、本実施例では、1個のスナップリン
グの偏芯質量の2倍までの範囲においてタービンロータ
の不釣合いを修正することができる。
【0020】次に、本発明の回転体のカウンターウエイ
ト装置の第2の実施例を、図2によって説明する。本実
施例は、圧縮機インペラ11とタービンディスク13と
の間のカービックカプリング16に、前記第1の実施例
におけると同様のスナップリングを用いるようにしたも
のである。即ち、カービックカプリング16を挟むよう
置し回転軸Aへ向って開口する環状の溝12をイ
ンペラ11とタービンディスク13の対向する端部に設
け、この溝12の底部に第1の実施例と同様の切り欠き
を設けるようにした。
【0021】この12内に、第1の実施例と同様に外
縁部に突起を形成する凹凸を設けたC字状の2個のス
ナップリング15a,15bの突起を嵌合するようにし
た。なお、同図において、14は、インペラ11とター
ビンディスク13を結合するタイボルトである。
【0022】本実施例においては、スナップリング15
a,15bと溝12との関係は前記第1の実施例と同
様であり、インペラ11とタービンディスク13からな
る回転体の重心位置の軸心位置から外れることにより生
じる不釣合いを第1の実施例と同様に修正することがで
きる。
【0023】なお、前記の実施例では、2個のスナップ
リングを用いた例を示したこれ3個以上のものか
らなるものにしてもよいものである。また前記の実施
例では複数のスナップリングをその一部が回転体の回転
軸方向に重ねられた状態で環状の溝内に嵌合されている
が、回転軸方向重ね部が設けられないようにして環状
の溝内に嵌合するようにしてもよく、また更には、
の切欠きを溝の底部ではなく、側面に設けこれに対応
してスナップリングの外周縁部に設ける凹凸をスナップ
リングの側面に設けるようにしてもよいものである
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回転体の
カウンターウエイト装置は、特許請求の範囲に示す構成
により、次の効果を奏することができる。
【0025】(1)複数の部品で構成される回転体では
一部の構成品が交換される度に不釣合い修正が必で、
余肉を削り取る従来の方法では回数に限界があり、いず
れ新しい部品(ディスク等)との交換が必になるが、
本発明では、複数のスナップリングの位置を適宜選択す
ることによって回転体の不釣合いの修正を行なうことが
でき、部品の交換が不要になる。また、余肉を削り取る
方法には熟練を必とする上、手仕上げと不釣合い量の
測定を繰り返すため長い作業時間を必要とするが、本発
明では熟練や長い作業時間を必要としない。
【0026】(2)また、フランジにカウンターウエイ
トを取り付ける従来の方法では、ボルトまたはリベット
のためのスペースが必要でコンパクトを設計が困難であ
ったが、本発明では極めてコンパクトを設計が可能であ
る。また、本発明では、何種類もの質量のカウンターウ
エイトを準備する必が無く、一種類のカウンターウエ
イトで不釣合い修正が可能である。更に、カウンターウ
エイトをボルトまたはリベットで取り付けるためは高
応力の回転体に穴を設ける必要があり、高い応力集中が
避けられなかったが、本発明では回転体に穴を設ける必
要が無くなり、高応力の回転体とすることができる
【0027】(3)また、回転体の環状の溝の周方向に
等間隔に設けられた複数の切欠きと、スナップリングの
周方向に設けられ前記切り欠きに係合する凹凸によっ
て、スナップリングの溝の周方向の位置を容易に変更
し、かつ確実に位置決め固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の回転体のカウンターウエイト装置の
1の実施例を示し、図1(a)はその立面図、図1
(b)は図1(a)のE部の拡大図、図1(c)は環状
の溝にスナップリングを嵌合した状態の説明図、図1
(d)はスナップリングの平面図、図1(e)は環状の
溝の説明図、図1(f)はスナップリングの外周縁部に
設ける凹凸の説明図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示し、図2(a)はそ
の縦断面図、図2(b)は図2(a)のF部の拡大図、
図2(c)はスナップリングの平面図である。
【図3】不釣合修正用余肉を削取ることによる従来の
転体の不釣合修正方法の説明図である。
【図4】リベット又はボルトによってカウンターウエイ
トを取付けることによる従来の回転体の不釣合修正方法
の説明図である。
【符号の説明】
1 タービンディスク 2 環状の溝 3a,3b スナップリング 3′ 突起 4 切り欠き 5a,5b スナップリングの重心 5c スナップリングの合成中心 6 タービンロータの重心 11 圧縮機インペラ 12 環状の溝 13 タービンディスク 14 タイボルト 15a,15b スナップリング 16 カービックカップリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16F 15/32 B60B 13/00 F01D 5/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の偏芯した質量分布のカウンターウ
    エイトを組合せて不釣合修正を行うようにした回転体の
    カウンターウエイト装置において、回転体に回転軸と同
    状に配置され、前記回転軸へ向かって開口する環状の
    と、前記溝内に嵌合され、前記回転軸に対して偏芯し
    た質量分布を形成する少なくとも2個のスナップリング
    とからなり、前記溝内には、周方向に等間隔に配設され
    た複数の切り欠きが設けられるとともに、前記スナップ
    リングの外周縁には、前記切り欠きに係合させる凹凸が
    周方向に設けられていることを特徴とする回転体のカウ
    ンターウエイト装置。
JP3051314A 1991-03-15 1991-03-15 回転体のカウンターウエイト装置 Expired - Lifetime JP2902140B2 (ja)

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