JP4737820B2 - ガスタービン又はジェットエンジンのステータ翼フレーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービン又はジェットエンジンに関し、より具体的にはガスタービン又はジェットエンジンのステータ翼フレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
よく知られているように、ガスタービン又はジェットエンジンにおける圧縮機ケーシングの内側表面には、その中にステータブレードを保持するために円周に沿ったＴ型溝が機械加工されている。エンジンはまた、流れ方向を方向付けるために可変の出口ガイド翼を含む。この場合、可変翼の支持座が周囲の支持リブを貫通する放射方向の穴及びカウンタボアによって形成される。ステータブレードは、直接Ｔ溝によって或いは保持リングによってプラットホームを構成して圧縮機ケーシングに固定される。翼を通って流れる圧縮空気を効果的に利用するためには、ケーシングは適当にシールされる必要がある。また、翼振動がプラットホームのゆがみを発生させ、このことがステータ翼フレーム組立体の個別の又は一体の部品に対してせん断運動を引き起こす。ガスケットが、空気通路を密封するためにフレームの周りに設けられている。しかしながら、翼フレームの低い減衰効果は、材料強度を超える振動応力を発生させ、翼の亀裂やその他の損傷を結果として引き起こす可能性がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ステータ翼フレーム組立体の翼部の耐疲労寿命を延ばし、低強度、軽量及び低コストの材料の使用を可能にする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の例示的な実施形態において、ステータ翼フレーム組立体は外側構造リング、内側構造リング、外側リング及び内側構造リングに接続する一連の翼を含み、これらによって内側及び外側プラットホーム、一連の流路、間隙を密封するために配置された、一連の翼部間の一連の間隙に輪郭に合わせて並ぶ一連のシール部材を構成する。また、フレームと翼プラットホーム間のスペーサは省略され、シール部材がスペーサの機能を果たす。
【０００５】
加えて、振動応力は、個々の又は別々の翼部を密封するために配置されたシール部材を用いることによって生じる減衰効果によって減少する。各個々の翼は、一連の翼部のいくつかのほかの部材と一体に接続される。翼部間の間隙はシール部材によって裏側上で密封され、関連金属部品の金属疲労が減少させるように減衰効果を促進する。また、翼の亀裂やその他の損傷もまた減少する。加えて、シール部材によってもたらされる追加の減衰により、翼部の耐疲労寿命が長くなり、同時により低い強度、より軽量でより低コストの材料の使用が可能になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
従来技術の図１を参照すると、ステータ翼フレーム組立体１０が全体的に示されている。ステータ翼フレーム組立体１０は、内側フレーム１４とまた外側フレーム１６に接続されている個々の翼部１２を有する。ガスケット１８が外側フレーム１６の周りを取り巻いている。同様に、別のガスケット（図示せず）が内側フレーム１４の周りを取り巻くことができる。そのようなステータ翼フレーム組立体が従来技術ではよく知られている。
【０００７】
図２を参照すると、例示的な実施形態の即ち本発明のファン出口ガイド翼フレームが全体として２０で示されている。一体の流路プラットホーム２４を持つ個々の翼部２２は、外側流路表面２８と共に内側流路表面２６を構成する。一連の内側ストリップ３０と一連の外側ストリップ３２が、プラットホーム２４間の間隙を密封する。一連の内側ストリップ３０と一連の外側ストリップ３２は、最適な密閉、減衰効果を達成するような方法で輪郭に合わせて並べられる。内側ストリップ３０と外側ストリップ３２は、プラットホーム２４の形に一致するように輪郭に合わせて並んでおり、室温加硫シーリング材（例えば、ＲＴＶ）のような適当な粘着剤を使用してプラットホーム２４の裏側に固定されている。外側構造リング３４及び内側構造リング３６は、それらにボルト留された個々の翼部２２を有する。外側構造リング３４には、翼部２２を接続するためのボルト穴３８がある。同様に、外側リング３４は、一連の穴４２によって隣接する構造リングに接続するためのサイドリム４０を有する。内側構造リング３６には、翼部２２を接続するための一連のボルト穴４４がある。同様に、内側構造リング３６は、一連の穴４８によって隣接する構造リングに接続するためのサイドリム４６を有する。
【０００８】
図３を参照すると、出口ガイド翼フレームの外側リング５０には、翼プラットホーム５６上の相互穴５４をボルト留めするための穴５２がある。アルミニウムの減衰ストリップ５８が、適当な室温加硫シーリング材によって翼プラットホーム５６に対して境界に置かれ、翼プラットホーム５６の間隙６０を密封する。翼プラットホーム５６は、室温加硫シーリング材のビードにより外側リング５０の第１リム６４に接続される第１端部６２を備えている。外側リング５０はさらに、第２リム６６を備えており、第２リム６６は隣接する装置と接続するための接続穴６８を持つ。図３の別の実施形態においては、シールストリップ７０は、翼プラットホーム５６の第２端部７２に取付けられることができる。
【０００９】
翼振動はプラットホームのゆがみを発生させ、このことが粘着剤を通してシールストリップに相対的なせん断運動を引き起こす。この相対的な運動は結果的にエネルギーを吸収する粘性減衰を生じさせる。粘着剤はその環境接着と粘性減衰特性を考慮して適当に選択される。接続要素の品質が最適な減衰状態を決定する。材料、厚さ、接着面積、層数の選択のようなパラメータが適当に選択され、最良の粘性減衰をもたらす。
【００１０】
本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更ができ、均等物を本発明の要素と置き換えることができることは当業者には理解されるだろう。加えて、個々の状況や材料に合わせて、本発明の教示にしたがい、本発明の本質的範囲からはずれることなく多くの変更形態を実施することができる。従って、本発明は、本発明を実施するためのベストモードと考えられる開示した特定の実施形態に限定されるべきではなく、本発明は特許請の範囲の技術的範囲に入る全ての実施形態を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術の組立体のステータ翼の部分斜視図。
【図２】 ファン出口ガイド翼の部分分解斜視図。
【図３】 出口ガイド翼組立体の部分斜視図。
【符号の説明】
従来技術部品
１０ ステータ翼フレーム組立体
１２ 翼部
１４ 内側フレーム
１６ 外側フレーム
１８ ガスケット
発明部品
２０ ファン出口ガイド翼フレーム
２２ 翼部
２４ 一体流路プラットホーム
２６ 内側流路表面
２８ 外側流路表面
３０ 内側ストリップ
３２ 外側ストリップ
３４ 外側構造リング
３８ ボルト穴
４０ サイドリム
４２ 一連の第１穴
４４ 一連のボルト穴
４６ サイドリム
４８ 一連の第２穴
５０ 出口ガイド翼フレーム外側リング
５２ 穴
５４ 相互穴
５６ 翼プラットホーム
５８ 減衰ストリップ
６０ 間隙
６２ 第１端部
６４ 第１リム
６６ 第２リム
６８ 接続穴
７０ シールストリップ
７２ 第２端部

Claims (5)

1. リム（４０）を備える外側構造リング（３４）と、
   内側構造リング（３６）と、
   前記外側構造リング（３４）まで前記内側構造リング（３６）から半径方向に延びる複数の翼部（２２）と
   を含むステータ翼フレーム組立体であって、
   前記翼部のそれぞれが、内側端部で前記内側構造リング（３６）に接続し、外側端部で前記外側構造リング（３４）に接続し、内側及び外側プラットホーム（２４，５６）を含み、
   前記ステータ翼フレーム組立体は更に、隣接する前記内側及び外側プラットホーム（２４，５６）の間に形成された複数の間隙（６０）を密封するために配置された複数のシール部材（３０，３２，５８）を含み、前記シール部材は前記プラットホームに粘着剤により固定されていることを特徴とするステータ翼フレーム組立体。
2. 前記ステータ翼フレーム組立体が、ガスタービン又はジェットエンジン内に位置する、請求項１記載のステータ翼フレーム組立体。
3. 前記外側構造リング（３４）に接続する前記一連の翼部（２２）がシーリング材によって密封される、請求項１記載のステータ翼フレーム組立体。
4. 前記外側構造リング（３４）及び前記内側構造リング（３４）が、出口ガイド翼フレームの部品を含む、請求項１記載のステータ翼フレーム組立体。
5. 前記外側構造リング（３４）及び前記内側構造リング（３６）に接続する前記一連の翼部（２２）が、前記外側構造リング（３４）及び前記内側構造リング（３６）にボルト留めされる、請求項１記載のステータ翼フレーム組立体。

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