JP2967045B2 - ターボエンジン用保護遮蔽物 - Google Patents

ターボエンジン用保護遮蔽物

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JP2967045B2 JP7333691A JP33369195A JP2967045B2 JP 2967045 B2 JP2967045 B2 JP 2967045B2 JP 7333691 A JP7333691 A JP 7333691A JP 33369195 A JP33369195 A JP 33369195A JP 2967045 B2 JP2967045 B2 JP 2967045B2
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の目的は、ターボエン
ジンを保護する遮蔽物を製造することである。
【０００２】
【こ来の技術】本発明は、固定子の周囲に、さらに具体
的には、固定子を囲む回転子の羽根の付いた領域の前
に、すなわちエンジン内の圧縮機室またはタービン室の
前に配置されたケーシングに関する。本発明は、事故に
よる破断の後、遠心力の働きによりエンジンに向かって
投げ出される羽根部品や回転子部品の破片を止めるのに
使用される。
【０００３】米国特許第４４５２５６３号は、回転子の
反対側の固定子の外面上に垂らした繊維状条片の連続す
る網により形成された遮蔽物を記載している。この設計
は、繊維が非常に裂けやすく、したがって十分な保護が
得られないので、あまり効果がないと考えられる。回転
子の該外面上にハチの巣状の材料の層を配置することも
できるが、そのような構造によってもたらされる射出物
（ｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ）を減速または停止させるため
のエネルギー吸収が増大するにもかかわらず、この吸収
は、衝撃の発生する場所に限定され、この場合は、遮蔽
物も非常に貫通されやすくなる。ヨーロッパ特許第０６
２６５０２号は、同じ欠点を有するが、並置された板に
より形成された遮蔽物を記載している。
【０００４】最後に、フランス特許第２３７５４４３号
は、分離した羽根が当たるとその固定具を破壊する連続
した環状遮蔽物を記載している。しかし、この遮蔽物
は、固定子のライニングとして使用でき、すなわちライ
ニングの代わりとなり、回転運動を引き受けることによ
って羽根の運動エネルギーを吸収できる。本発明のよう
に、遮蔽物を曲げるのに十分な周囲空間が存在しないの
で、曲げの際にエネルギーを吸収できない。結局、付加
されたエネルギーがすべての固定具を破壊するのに十分
である場合にのみ有効であり、これにより使用の可能性
が制限される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、遮蔽物全体
を湾曲させることによって衝撃の吸収に関与させ、受け
取ったエネルギーに比例して固定子においてその固定具
を破壊することが好ましいという概念に基づいている。
この概念は、環が連続しており、衝撃を受ける遮蔽物の
破断限界内で破壊するように計算された固定具によって
ターボエンジンに連結され、固定子から半径方向（ｒａ
ｄｉａｌｌｙ）に離れており、外部整形板からのも半径
方向に離れており、固定子とターボエンジンの外部整形
板の間の環状空間に延びる点が独創的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】やがてわかるとおり、こ
の特徴により、射出物の運動エネルギーを、遮蔽物によ
って吸収される機械変形エネルギーにさらに有利に変換
でき、さらに遮蔽物は、通常貫通されず、したがってま
たターボエンジンの外側部品を射出物から分離する。
【０００７】次に、本発明の種々の特徴を示す非限定的
な例を用いて、以下の図面に関して本発明を説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、回転子１、回転子を囲む
ケーシングの形状をした固定子２、および固定子２を囲
む外部整形板３を含む、ターボエンジンの一部を示す。
固定子２は、上方に向かって終端し、かつそれ自体外部
整形板３の内面上に取り付けられそれにリベット締めさ
れたフランジ５で終端する円形平フレアを有する。
【０００９】タービンと圧縮機を構成する場合は通常そ
うであるように、回転子１と固定子２はそれぞれ、回転
羽根６と固定された羽根７の交互の段を担持する。
【００１０】固定子２と外部整形板３の間に、フレア４
の下方に向かって密閉環状空間８がある。遮蔽物９は、
この空間を占有し、その中心部にまで延びる。これは、
固定子２の場合と同様に、遮蔽物は、外部整形板３から
半径方向に離れており、必ずしも外部整形板から等距離
のところにあるとは限らないことを意味する。遮蔽物９
は、多量の衝撃エネルギーを吸収する利点がある延性の
金属または同様の材料でできた連続した環であり、それ
をフレア４に接合する固定具によって支持される。多数
の設計が可能であり、２つの設計を示す。図２では、遮
蔽物９は、ネジ１１が縦方向と係合し、かつネジの端部
がフレア４内に螺刻された内部ネジ山１２内に保持され
る穴内に、平円形フランジの形状に湾曲した端部を有す
る。ネジ１１は、フレア４とフランジ１０の間の制限接
合点において破断の開始点を構成する特定の直径を有す
る薄肉部分１３を含む。
【００１１】図３の実施例では、遮蔽物９の延長部分に
おいてフランジ１０がブラケット１０で置き換えられて
いるが、遮蔽物よりやや薄い。フレア４は、遮蔽物９を
延長しかつ遮蔽物にほとんど接触する、その上にブラン
ケット１４が載る円形の連続したフランジ１５を備えて
いる。半径方向を向いたネジ１６が、ブラケット１４を
フランジ１５に連結する。破断の開始点も、遮蔽物９と
フランジ１５の境界においてブラケット１４を縮小する
切込み１９の形で設けられている。
【００１２】図４は、動作中偶発的に分離するタービン
円板の破片など、回転子部分によって生じる衝撃の後に
起こる状態を示す。遠心力は、破片を高速で外側に投げ
出し、固定子２を破壊し、次いで遮蔽物９をへこませ
る。遮蔽物９が当たる部分に突起部１８が現れることに
よって表される塑性変形の結果、回転子部分１７の運動
エネルギーが十分な場合、固定手段が部分的または全体
的に破壊されることになる。図２の実施例では、ネジ１
２の薄肉部分１３がせん断される。図３の実施例では、
ブラケット１４が、切込み１９の間で、この場合もせん
断によって破壊される。一般的に言えば、破断要素のす
べての周知の概念も、牽引、圧縮またはせん断の際に、
分割され、分離され、または引張られるネジ、ボルト、
スタッド、リベットまたはその他の手段と同様に使用で
きる。
【００１３】破損する固定要素は、第１に突出部１８に
近い要素である。衝撃が十分に強い場合、すべての固定
要素が影響を受け、次いで遮蔽物９が自由になるが、貫
通に対して十分に大きい抵抗力を遮蔽物に与えるように
すると、遮蔽物は、衝撃時に開かず、遮蔽物が回転子の
破片１７に当たりまたは次いでその上を転がるとして
も、引き続き外部整形板３が回転子の破片１７と直接接
触するのを防ぐ。この抵抗力は、主として遮蔽物９の厚
さと、それを形成する材料の破断に対する抵抗力によっ
て決まる。
【００１４】本発明の作用および利点は、容易に理解で
きる。遮蔽物９は、どの表面上にも直接載らないので、
その円周の大部分の上、または実際に全円周上で自由に
湾曲することによってエネルギーを吸収できる。固定子
２と外部整形板３は、この変形が可能なように十分に分
離される。またシステムが捕獲可能な全エネルギーが、
固定手段の破断エネルギーによって増加し、同時に、こ
の破断により遮蔽物９がより広範囲に変形するようにな
り、したがってそのエネルギー吸収能力が増加する。最
後に、遮蔽物９は、完全に分離すると、投げ出されて外
部整形板３に当たるが、図４の状況は、回転子１から引
き抜かれた単一の大きい破片が事故に介入するので、部
分的に好ましくない。実際には、ほぼ同じ重さの複数の
破片が遮蔽物９の様々な部分に投げ出され、その結果、
それらの運動エネルギーが（それらの運動量が均衡し
て）より完全に吸収され、かつ遮蔽物９がはるかに遅い
速度で投げ出されて、外部整形板３の損傷する危険性が
さらに小さくなる。射出物の運動エネルギーが部分的に
しか変換されず、かなりの部分が遮蔽物９が分離する際
に遮蔽物に伝えられるとしても、遮蔽物９の形状と丸み
の調整によって、多数の羽根の速度がかなり遅くなり、
外部整形板３の損傷が少なくなることが望ましいはずで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジン内の遮蔽物の位置の概略図である。
【図２】遮蔽物を固定するシステムを示す図である。
【図３】遮蔽物を固定するシステムを示す図である。
【図４】衝撃の後の遮蔽物の状態を示す図である。
【符号の説明】
１ 回転子 ２ 固定子 ３ 外部整形板 ５ フランジ ６ 回転羽根 ７ 固定された羽根 ８ 密閉環状空間 ９ 遮蔽物

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定子の周囲および該固定子を囲む回転
    子の羽根の付いた領域の前に配置された、延性材料でで
    きた環の形状を有する、ターボエンジンを保護する遮蔽
    物において、前記環が連続的であり、かつ衝撃を受ける
    前記遮蔽物の破断限界内で破壊するように計算された固
    定手段によって前記ターボエンジンに接続され、前記固
    定子から半径方向に離れ、外部整形板からも半径方向に
    離れ、前記固定子と前記ターボエンジンの前記外部整形
    板の間の環状空間に延びる遮蔽物。
  2. 【請求項２】 前記固定手段が、ネジ、スタッド、また
    は牽引スラグまたはせん断スラグであることを特徴とす
    る請求項１に記載のターボエンジン保護遮蔽物。
  3. 【請求項３】 前記固定手段が、前記遮蔽物を延長する
    ブラケットを含むことを特徴とする、請求項１に記載の
    ターボエンジン保護遮蔽物。
  4. 【請求項４】 前記固定手段が、破断の開始点に適した
    低抵抗部分を含むことを特徴とする、請求項１に記載の
    ターボエンジン保護遮蔽物。
JP7333691A 1994-12-21 1995-12-21 ターボエンジン用保護遮蔽物 Expired - Lifetime JP2967045B2 (ja)

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