JP3907259B2 - ブロワ羽根の根元を保持する装置 - Google Patents

ブロワ羽根の根元を保持する装置 Download PDF

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブロワ羽根の根元を保持する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボジェットエンジンのブロワの羽根は一般に、ロータディスクのリム内に設けられたスロット中に遊びを設けて取り付けられ、周知のように、各羽根根元の下のスロット中を滑動するシムによってしかるべき位置に保持される。羽根の軸方向移動を妨げる固定手段がディスクの上流側及び下流側に設けられる。
【０００３】
ロータの停止時または低速回転時に羽根が自動回転する間、羽根にかかる遠心力は、羽根の根元を定位置に保持するには不十分である。スロット中での羽根のタンブリングと接触面の早期摩擦とにより音が生じる。
【０００４】
この欠陥を是正し、間隙及び振動を制限するために、弾性金属シートやトーションバーなど様々な構造のシムが提案されてきた。しかし、羽根の振動を有効に減衰させるには、シムが羽根の根元と緊密に接触し、羽根根元に大きな応力を加えることが必要である。さらに、たとえば鳥の吸込み試験や隣接する羽根の破損による羽根の衝突などによって極めて大きな応力がかかる場合、前縁部及び衝突した羽根の腹面はこの羽根の根元からの破断を招きかねない非常に大きな損傷を受けることになる。衝突した羽根が破損するのを避けるため、シムは衝突した羽根の根元がいくらか回転することを許容しなければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、この問題を解決し、羽根の振動をやわらげ遠心力が小さいときに羽根根元のタンブリングを防止し、力が極めて大きな場合は羽根根元の回転を許容して、羽根の根元からの破断を避けることのできる、羽根の根元を保持する装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明によれば、シム（ｃａｌｅ）は、半剛性エラストマ材料の成形（surmoulage）によって充填された凹み部分を備える金属構造を有する。シムは、羽根の背面側に位置するシムの側縁まで伸長するほぼ金属製の中央領域を備える。この金属製中央領域は、スロット（ａｌｖｅｏｌｅ）の輪郭より後退した（ｒｅｔｒａｉｔ ｐａｒ ｒａｐｐｏｒｔ）輪郭を有し、そのため激しい衝撃を受けたときに羽根の根元を回転させることができる。
【０００７】
このシムは完全な金属構造の上流側領域及び下流側領域の二つの端部領域と、金属製の中央領域を除きエラストマ材料製の二つの側縁とを備える。シムは、この二つの側縁の間における金属製中央領域の両側に金属製の下方部とエラストマ製の上方部とを備える。
【０００８】
本発明によれば、腹面（ｉｎｔｒａｄｏｓ）及び背面（ｅｘｔｒａｄｏｓ）と呼ばれる二つの翼面を備えており、羽根の根元がロータディスクのスロットに係合し、羽根根元の下に配置されたシムによってスロット中に保持される、ブロワ羽根の根元を保持する装置は、シムが半剛性エラストマ材料の成形によって充填された凹み部分を備える金属構造からなる長手軸ＸＸ’の曲線板（ｐｌａｑｕｅｃｕｒｖｉｌｉｇｎｅ）であり、シムが羽根の背面側に位置するシムの側縁まで伸長するほぼ金属製の中央領域を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のその他の特徴及び利点は、非限定的な例として示した以下の説明を添付の図と併せ読めば明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１及び図２に、軸方向を向いたばち形の領域を有するスロットまたは溝２が設けられたリムを有するブロワロータディスクが示されている。
【００１１】
各スロット２中で羽根４の根元３が軸方向の滑動によって係合している。根元３はばち形の区間を有する。羽根４の根元３とスロット２の底部との間に、エラストマ製シム５が係合し、根元３をスロット２の壁面に接触させて保持している。
【００１２】
図３、図４、図５に示すシム５は、ポリウレタンタイプの半剛性エラストマ材料との成形によって充填された凹み部分を備える金属構造からなる長手軸ＸＸ’の曲線板の形である。
【００１３】
したがって、シムは上流側領域１０及び下流側領域１１の二つの端部領域と、完全な金属製構造の中央領域１２を備え、この中央領域は、羽根の背面側に位置するシムの側縁まで延びている。
【００１４】
上流側１０及び下流側１１の二つの端部領域間においてシムは、羽根の背面側に位置する金属製中央領域１２を除いてエラストマ製の二つの側縁１３、１４、１５を備えている。シムは、二つの側縁間における金属製中央領域１２の両側に長手軸ＸＸ’に沿って金属製の下方部１６、１７とエラストマ製の上方部１８、１９とを有している。
【００１５】
羽根の背面側に位置するシムの側縁上において、金属製中央領域１２は、シムの上流側及び下流側のエラストマ部分の輪郭２１よりも後退した輪郭２０を備える。羽根が激しい衝撃を受けたとき、この後退している輪郭により、羽根に対する衝撃によって生じたねじりモーメントの効果によりシムの金属製中央領域１２のねじり変形が可能になる。羽根の背面側でシムが変形すると、衝撃を受けた羽根の根元が回転し、根元の固定位置で羽根が破断する危険がなくなる。
【００１６】
エラストマ材料によるシムの成形は、金属部分のレベルよりもやや上方に位置するように行われる。エラストマ材料の弾性により、羽根の根元の下を軽く圧縮しながらシムを取り付けることができる。シム５は、ポリウレタンタイプのエラストマの余盛りに関連する上流側１０及び下流側１１の金属製領域の剛性のために、羽根４の根元３を良好な位置に保持することができ、シム５はスロット２またはディスク１中のシムと羽根根元との間の残留遊びをなくすため、羽根の根元３の下に圧縮しながら取り付ける。
【００１７】
隣接する羽根の喪失や鳥吸込み試験による羽根の衝突など極めて大きな応力がかかる場合、シム５は金属製中央領域１２の後退して加工された輪郭２０のおかげで衝撃を受けた羽根にかかる応力の一部分を吸収する。衝撃の後、羽根の位置は保持される。
【００１８】
羽根の振動状況はシムのエラストマ製部分により改善される。遠心力の効果でこのエラストマ製部分は変形し、羽根根元の下に押し付けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるブロワ羽根の根元を保持する装置の径方向断面図である。
【図２】本発明による、スロット中に収容されシムによって保持された羽根根元の正面図である。
【図３】本発明による、羽根の根元を保持するためのシムの横断面図である。
【図４】本発明による図３の平面図である。
【図５】本発明による図３のシムのＡＡ線に沿った正面図である。
【符号の説明】
１ ディスク
２ スロット
３ 根元
５ シム
１０ 上流側端部領域
１１ 下流側端部領域
１２ 金属製中央領域
１３、１４、１５ 側縁
１６、１７ 下方部
１８、１９ 上方部

Claims (4)

  1. 腹面及び背面と称される二つの翼面を備えており、羽根の根元がロータディスクのスロットに係合し、該羽根の根元の下に配置されたシムによってスロット中に保持されるブロワ羽根の根元を保持する装置であって、前記シム（５）が、半剛性エラストマ材料の成形により充填された凹み部分をもつ金属構造からなる長手軸ＸＸ’の曲線板であり、前記シムは、羽根の背面側に位置するシムの側縁まで伸長する金属製の中央領域（１２）を備えており、前記シムはまた、金属製の中央領域（１２）を除いて、エラストマ製の二つの側縁（１３、１４、１５）を備えていることを特徴とする前記装置。
  2. 金属製の中央領域（１２）が、スロット（２）の輪郭（２１）から離れて引っ込んでいる加工された輪郭（２０）を有していることを特徴とする請求項１に記載のブロワ羽根の根元を保持する装置。
  3. 前記シムが、完全な金属構造である上流側端部領域（１０）及び下流側端部領域（１１）の二つの端部領域を有していることを特徴とする請求項１に記載のブロワ羽根の根元を保持する装置。
  4. シムは、エラストマ製の二つの側縁（１３、１４、１５）間における金属製の中央領域（１２）の両側に金属製の下方部（１６、１７）とエラストマ製の上方部（１８、１９）とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のブロワ羽根の根元を保持する装置。
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