JP6189432B2 - ガスタービンエンジン用支持構造 - Google Patents
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Description
−実質的に平坦な壁構造を提供する工程と、
−低減された壁厚を有する1つまたはいくつかの小領域10aを、例えばフライス切削することによって、形成することによって、実質的に平坦な壁構造に低減剛性の領域10を形成する工程と、
−実質的に平坦な壁構造、前縁221を含む第一の半径方向要素22a、22bの少なくとも入口側部分、および2つの対向側面223、224のそれぞれの少なくとも部分を形成する工程と、
−2つの対向側面223、224を形成して、それらを後縁222に沿って溶接によって接続する工程と
を備えることができる。
10 低減剛性の領域
20 内側リング
21 外側リング
22 荷重支持半径方向要素
27 支持構造
50 溶接継手
221 前縁
222 後縁
223、224 側面
Claims (19)
- ガスタービンエンジン(1)用の支持構造(27)であって、前記構造(27)は、内側リング(20)と、外側リング(21)と、前記内側リングと外側リング(20、21)を接続する複数の円周方向に間隔が空いた荷重支持半径方向要素(22)であって、前記半径方向要素(22)は、前記内側リング(20)と前記外側リング(21)との間で荷重を伝達するように構成されている、半径方向要素(22)とを備え、
一次軸方向ガス流用のガスチャネルが、前記内側リングと外側リング(20、21)の間に画定され、
前記支持構造(27)は、一次ガス流侵入用の入口側と、一次ガス流出用の出口側とを有しており、
前記半径方向要素(22)は、前記入口側に向いた前縁(221)と、前記出口側に向いた後縁(222)と、前記前縁(221)と前記後縁(222)とを接続する2つの対向側面(223、224)とを有する翼形であり、
前記半径方向要素(22a、22b)のうちの少なくとも第一の要素は、前記前縁(221)を横切って、少なくとも部分的に前記第一の半径方向要素(22a、22b)の周りで円周方向に延在している溶接継手(50)を介して、前記支持構造(27)の隣接部分(30)に接続されている、支持構造(27)において、
前記第一の半径方向要素(22a、22b)は、前記前縁(221)の近傍に低減剛性の領域を備え、
前記低減剛性の領域(10)は、前記内側リング(20)と前記外側リング(21)との間で半径方向に細長い形状を有し、前記前縁(221)に沿って延在しており、その結果として、前記前縁(221)に位置する前記溶接継手(50)の部分における応力緩和をもたらすことを特徴としている、支持構造(27)。 - 前記支持構造(27)は、前記低減剛性の領域(10)において、前記溶接継手(50)に沿った領域における剛性よりも小さい剛性を有していることを特徴とする、請求項1に記載の支持構造(27)。
- 前記第一の半径方向要素(22a、22b)は、前記前縁(221)と、前記2つの対向側面(223、224)とを形成する壁構造を備え、前記壁構造の壁厚は、前記低減剛性の領域(10)の少なくとも部分におけるよりも、前記溶接継手(50)に沿った領域においてより大きいことを特徴とする、請求項1または2に記載の支持構造(27)。
- 前記低減剛性の領域(10)は、低減壁厚を有する複数の小領域(10a)を備え、前記小領域(10a)は、前記低減剛性の領域(10)に沿って分布していることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の支持構造(27)。
- 前記低減厚の領域において、任意の角だけでなく、より厚い壁厚とより薄い壁厚の間のすべての移行部は、丸くて滑らかであることを特徴とする、請求項3または4に記載の支持構造(27)。
- 前記低減剛性の領域(10)の終点と前記溶接継手(50)の中心線との間の前記前縁(221)に沿った距離は、前記溶接線における前記壁厚の少なくとも2倍、または少なくとも5mm(0.2インチ)であることを特徴とする、請求項3乃至5のいずれかに記載の支持構造(27)。
- 前記壁構造の厚さは、前記低減剛性の領域(10)以外において実質的に一様であり、前記低減剛性の領域(10)の外側の厚さは、1−3mm、典型的にはおよそ2−2.5mmの区間の中にあり、低減厚を有する前記低減剛性の領域(10)の部分における前記壁厚は、前記低減剛性の領域(10)の外側の前記厚さよりも、少なくとも20%だけ小さく、好ましくは少なくとも40%だけ小さいことを特徴とする、請求項3乃至6のいずれかに記載の支持構造(27)。
- 前記支持構造(27)の隣接部分は、前記溶接継手(50)を介して前記第一の半径方向要素(22a、22b)に接続され、前記第一の半径方向要素の半径方向延長部を形成し、前記溶接継手(50)は、前記内側リング(20)と前記外側リング(21)との間に位置していることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれかに記載の支持構造(27)。
- 前記溶接継手(50)は、前記リング(20、21)のうちの1つに実質的により接近して位置していることを特徴とする、請求項8に記載の支持構造(27)。
- 複数の前記半径方向要素(22)は、溶接継手(50)と、請求項1において前記第一の半径方向要素(22a、22b)について規定された事項に従う低減剛性の領域(10)とを有することを特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の支持構造(27)。
- 前記要素(22)同士の間で荷重を伝達するための前記内側リング(20)の内部に配列された環状の荷重伝達構造(23)と、前記構成要素(27)の中心に位置しているタービンシャフト用のベアリング構造(24)とを備えていることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれかに記載の支持構造(27)。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載の支持構造(27)を備えていることを特徴する、ガスタービンエンジン(1)。
- 航空機の推進用に配列されていることを特徴とする、請求項12に記載のガスタービンエンジン(1)。
- −実質的に平坦な壁構造を提供する工程と、
−前記実質的に平坦な壁構造に前記低減剛性の領域(10)を形成する工程と、
−前記実質的に平坦な壁構造を、前記前縁(221)および前記2つの対向側面(223、224)のそれぞれの少なくとも一部分を備えている前記第一の半径方向要素(22a、22b)の少なくとも入口側部分に形成する工程と、
を備えていることを特徴とする、請求項3に記載の支持構造(27)を製造する方法。 - 前記2つの対向側面(223、224)を形成する工程と、それらを前記後縁(222)に沿って接続する工程とを備えていることを特徴とする、請求項14に記載の方法。
- 前記2つの対向側面(223、224)のうちの少なくとも1つは、実質的に平坦な壁構造の部分を形成することを特徴とする、請求項14または15に記載の方法。
- 前記2つの対向側面(223、224)のうちの少なくとも1つは、少なくとも1つの残りの部分を備え、前記第一の半径方向要素(22a、22b)の入口側部分を前記少なくとも1つの対向側面(223、224)の対応する少なくとも1つの残りの部分に接続する工程を備えていることを特徴とする、請求項14または15に記載の方法。
- 前記低減剛性の領域(10)を形成する前記工程は、低減壁厚を有する1つまたはいくつかの小領域(10a)を形成する工程を備えていることを特徴とする、請求項14乃至17のいずれかに記載の方法。
- 前記溶接継手(50)を形成するために、前記半径方向要素(22a、22b)のうちの第一の要素を前記支持構造(27)の隣接部分(30)に溶接によって接続する工程を備えていることを特徴とする、請求項14乃至18のいずれかに記載の方法。
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