JPH0680150U - タービンロータのバランス測定用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タービンロータをガスタービンエンジンに組
み付けられた状態のように確実に拘束する。 【構成】 中心から上方へ突出した支持部２８を有しバ
ランス測定装置の回転テーブル２０上に固定される基部
２７と、タービンロータ１の一方の嵌合部１７に嵌合可
能な嵌合部３４を有し嵌合部３４が上方に向けられて基
部２７上に固定される下部タービンロータ嵌合体３２
と、支持部２８の上部に取り付けられるタービンロータ
拘束部材３５と、タービンロータ１の他方の嵌合部１６
に対して嵌合可能な嵌合部４１を有し嵌合部４１が下方
に向けられてタービンロータ拘束部材３５の下面に固定
される上部タービンロータ嵌合体３９とを備え、嵌合部
３４，４１がタービンロータ１両側の嵌合部１７，１６
に嵌合する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、タービンロータを組み立てた際に、タービンロータのバランスを測 定するのに使用するタービンロータのバランス測定用治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２、図３に示すようにタービンロータ１は、複数の動翼本体２と、この動翼 本体２を支持するタービンディスク本体３とを有している。

【０００３】 そしてタービンディスク本体３はほぼ円盤形状になっていて、その外周部には 、図４、図５にも示すように周方向にほぼ等間隔にファーツリー結合溝４が形成 されている。

【０００４】 また動翼本体２は、ファーツリー結合溝４に嵌合するファーツリー結合部５と 、このファーツリー結合部５の端部に設けた板状のプラットホーム部６と、この プラットホーム部６のファーツリー結合部５とは反対の面に設けられた翼部７と から構成されている。

【０００５】 動翼本体２のファーツリー結合部５は、タービンディスク本体３のファーツリ ー結合溝４に嵌合されており、このファーツリー結合部５とファーツリー結合溝 ４との嵌合によって、動翼本体２はタービンディスク本体３の径方向へ変位しな いようになっている。

【０００６】 また図４、図５に示すようにタービンディスク本体３の非ファーツリー結合溝 形成面８には、バッフル９が取り付けられている。

【０００７】 このままでは、動翼本体２並びにバッフル９がタービンディスク本体３の回転 軸前後方向に対して拘束されていないので、図２、図３に示す環状の前部拘束部 材１０、後部拘束部材１１をボルト１２及びナット１３（図２参照）によってタ ービンディスク本体３の前後面に締結し、動翼本体２並びにバッフル９がタービ ンディスク本体３に対して前後へ変位しないように拘束する。

【０００８】 タービンディスク本体３をガスタービンエンジンに組み付ける際には、このタ ービンディスク本体３を隣接する他のタービンディスク本体等の回転部材にボル ト締結するために、図２、図３に示すようにタービンディスク本体３の前端部に は前部フランジ１４が形成されており、同様にタービンディスク本体３の後端部 には後部フランジ１５（図２にのみ示す）が形成されている。

【０００９】 そして前部フランジ１４の端面には、周方向に規則的に連続する凹凸形状の嵌 合部１６がカービック加工により形成され、同様に後部フランジ１５の端面にも 嵌合部１７がカービック加工により形成されている。

【００１０】 従って、ガスタービンエンジンを組み付ける際には、タービンディスク本体３ の嵌合部１６，１７が、タービンディスク本体３に隣接する他の回転部材に同様 に形成した嵌合部と嵌合するようになっている。

【００１１】 上述した構成のタービンロータ１は高回転数で運転されるので、可能なかぎり 周方向の重量配分を均一にして静バランスがとれている状態にする必要がある。

【００１２】 そこでガスタービンエンジンの組み付けを行う際には、個々のタービンロータ １に対してそれぞれスタティックバランスを計測した上、スタティックバランス がほぼ均一になるように調整を行っている。

【００１３】 このようなタービンロータのスタティックバランスを計測するために従来から 使用されているタービンロータのバランス測定用治具を図６によって説明すると 、ほぼ円盤状の基部１８の中心から上方には、円柱状の支持部１９が突出してい る。

【００１４】 この基部１８は、バランス測定装置の回転テーブル２０上に固定されるように なっている。

【００１５】 基部１８の上面外縁部には、周方向に規則的に連続し、タービンディスク本体 ３の嵌合部１６，１７嵌合可能な凹凸状の上方に向けられた嵌合部２３が、カー ビック加工により形成されている。

【００１６】 支持部１９の上端には、円盤状のタービンロータ拘束部材２４の中心に形成し てある凹陥部２５が嵌められ、タービンロータ拘束部材２４の上面から凹陥部２ ５を通して支持部１９の上端にねじ込んだボルト２６によって、タービンロータ 拘束部材２４を下方へ向かって押圧可能に支持部１９の上部に取り付けられるよ うになっている。

【００１７】 ガスタービンエンジンの組み付けを行う際には、予め各動翼本体２の個々の重 量あるいはモーメントウエイトを計測記録しておく。

【００１８】 そして動翼本体２を定められた配列法によりタービンディスク本体３に装着す る。

【００１９】 図６に示すバランス測定用治具は、予めボルト２６及びタービンロータ拘束部 材２４を支持部１９の上端から外しておいて、基部１８をバランス測定装置の回 転テーブル２０上に固定し、上述のように組み付けたタービンロータ１を水平の 姿勢にして、タービンロータ１（図６においては左半分のみを図示している）の 中心を支持部１９の外側に嵌め、タービンディスク本体３の一方の嵌合部１７を 基部１８上面の嵌合部２３に嵌合させる。

【００２０】 次に支持部１９の上端にタービンロータ拘束部材２４の凹陥部２５を嵌め、ボ ルト２６を支持部１９の上端にねじ込んでタービンロータ拘束部材２４を下方へ 向かって押圧する。

【００２１】 従来のタービンロータ拘束部材２４においては、タービンロータ拘束部材２４ がタービンディスク本体３の嵌合部１６に当接する部分は平面に形成されている ため、タービンロータ拘束部材２４はタービンディスク本体３の嵌合部１６に嵌 合することなく、単にタービンディスク本体３の嵌合部１６を押圧するだけであ る。

【００２２】 この状態でアンバランスを計測し、バランスがとれていない場合には、動翼本 体２の配置をバランスがとれるように組み替える。

【００２３】

【考案が解決しようとする課題】

タービンロータ１がガスタービンエンジンに組み付けられた状態では、タービ ンディスク本体３は両側の嵌合部１６，１７によって、隣接する他のタービンデ ィスク本体等の回転部材の嵌合部と嵌合するようになっているが、上述した従来 のバランス測定用治具においては、嵌合部１６あるいは嵌合部１７のいずれか一 方しか基部１８の嵌合部２３に嵌合していないので、タービンロータ１をガスタ ービンエンジンに組み付けられた状態のように、タービンロータ１が周方向に変 位しないように確実に拘束することができない欠点があった。

【００２４】 また、嵌合部２３が基部１８に一体的に形成されているので、治具の製作に時 間がかかる欠点もあった。

【００２５】 本考案はこのような従来の欠点を改善し、タービンロータをガスタービンエン ジンに組み付けられた状態のように確実に拘束することができ、また、製作が容 易なタービンロータのバランス測定用治具を提供することを目的とするものであ る。

【００２６】

【課題を解決するための手段】 本考案のタービンロータのバランス測定用治具は、中心から上方へ突出した支 持部を有しバランス測定装置の回転テーブル上に固定される基部と、バランス測 定を実施すべきタービンロータの一方の嵌合部に対して嵌合可能な嵌合部を有し 且つ該嵌合部が上方に向けられて前記基部上に固定される環状の下部タービンロ ータ嵌合体と、前記支持部の上部に取り付けられるタービンロータ拘束部材と、 前記バランス測定を実施すべきタービンロータの他方の嵌合部に対して嵌合可能 な嵌合部を有し且つ該嵌合部が下方に向けられて前記タービンロータ拘束部材の 下面に固定される環状の上部タービンロータ嵌合体とを備えたことを特徴とする ものである。

【００２７】

【作用】

タービンロータの中心を支持部の外側に嵌め、支持部の上部にタービンロータ 拘束部材を取り付けると、タービンロータ両側の嵌合部は、下部タービンロータ 嵌合体の嵌合部と上部タービンロータ嵌合体の嵌合部とに嵌合し、タービンロー タの両側がバランス測定用治具に確実に拘束されることになる。

【００２８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。

【００２９】 図１は本考案の一実施例の縦断面図であって、ほぼ円盤状の基部２７の中心か ら上方には、円柱状の支持部２８が突出している。

【００３０】 この基部２７は、バランス測定装置の回転テーブル２０上に固定されるように なっている。

【００３１】 基部２７の上面外縁部には環状凹部３１が形成してあって、この環状凹部３１ には、環状の下部タービンロータ嵌合体３２が予め嵌められ、ボルト３３により 基部２７に固定されている。

【００３２】 下部タービンロータ嵌合体３２には、周方向に規則的に連続し、タービンディ スク本体３の嵌合部１７に嵌合可能な凹凸状の嵌合部３４が、カービック加工に より形成されている。

【００３３】 上述のように下部タービンロータ嵌合体３２を基部２７の環状凹部３１に嵌合 する際には、嵌合部３４を上方に向けた状態で焼きばめする。

【００３４】 支持部２８の上端には、円盤状のタービンロータ拘束部材３５の中心に形成し てある凹陥部３６が嵌められ、タービンロータ拘束部材３５の上面から凹陥部３ ６を通して支持部２８の上端にねじ込んだボルト３７によって、タービンロータ 拘束部材３５を下方へ向かって押圧可能に支持部２８の上部に取り付けられるよ うになっている。

【００３５】 タービンロータ拘束部材３５の下面外縁部には環状凹部３８が形成してあって 、この環状凹部３８には、環状の上部タービンロータ嵌合体３９が予め嵌められ 、ボルト４０によりタービンロータ拘束部材３５の下面に固定されている。

【００３６】 上部タービンロータ嵌合体３９には、周方向に規則的に連続し、タービンディ スク本体３の嵌合部１６に嵌合可能な凹凸状の嵌合部４１が、カービック加工に より形成されている。

【００３７】 上述のように上部タービンロータ嵌合体３９をタービンロータ拘束部材３５の 環状凹部３８に嵌合する際には、嵌合部４１を下方に向けた状態で焼きばめする 。

【００３８】 上述した図１に示すタービンロータのバランス測定用治具は、予めボルト３７ 及びタービンロータ拘束部材３５を支持部２８の上端から外しておいて、基部２ ７をバランス測定装置の回転テーブル２０上に固定し、組み付けたタービンロー タ１を水平の姿勢にして、タービンロータ１（図１においては左半分のみを図示 している）の中心を支持部２８の外側に嵌め、タービンディスク本体３の一方の 嵌合部１７を、下部タービンロータ嵌合体３２上面の嵌合部３４に嵌合させる。

【００３９】 次に支持部２８の上端にタービンロータ拘束部材３５の凹陥部３６を嵌め、ボ ルト３７を支持部２８の上端にねじ込んでタービンロータ拘束部材３５を下方へ 向かって押圧しながら上部タービンロータ嵌合体３９の嵌合部４１をタービンデ ィスク本体３の他方の嵌合部１６に嵌合させ、ボルト３７を更に締め付けて上部 タービンロータ嵌合体３９の嵌合部４１をタービンディスク本体３の他方の嵌合 部１６に深く嵌合させた状態でタービンロータ拘束部材３５を支持部２８の上部 に固定する。

【００４０】 この状態で静バランスを計測すると、タービンディスク本体３両側の嵌合部１ ６，１７はバランス測定用治具の嵌合部４１，３４に嵌合していて拘束されてお り、タービンロータ１がガスタービンエンジンに組み付けられた状態と同じ状態 でバランスを計測することができる。

【００４１】 バランス測定用治具の嵌合部３４，４１が損傷または磨耗したり、あるいは他 の形状の嵌合部３４，４１と交換する時には、基部２７を回転テーブル２０から 外し、更にボルト３７を抜いてタービンロータ拘束部材３５を支持部２８の上部 から外した後、ボルト３３，４０を弛めて下部タービンロータ嵌合体３２、上部 タービンロータ嵌合体３９を交換すればよい。

【００４２】

【考案の効果】

本考案は、タービンロータをガスタービンエンジンに組み付けた時と同じよう に、両側の嵌合部を拘束した状態でバランスを計測するので、確実に拘束した状 態の正確なバランスを計測することができる効果がある。

【００４３】 またバランス測定用治具の嵌合部は、別体として取り外せる下部タービンロー タ嵌合体、上部タービンロータ嵌合体に形成してあるので、製作が容易となる効 果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の縦断面図である。

【図２】タービンロータの部分的な縦断面図である。

【図３】タービンロータの分解斜視図である。

【図４】タービンロータの要部の拡大正面図である。

【図５】タービンロータの要部の分解斜視図である。

【図６】従来のタービンロータのバランス測定用治具の
縦断面図である。

【符号の説明】

２０ 回転テーブル ２７ 基部 ２８ 支持部 ３２ 下部タービンロータ嵌合体 ３４ 嵌合部 ３５ タービンロータ拘束部材 ３９ 上部タービンロータ嵌合体 ４１ 嵌合部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心から上方へ突出した支持部を有しバ
   ランス測定装置の回転テーブル上に固定される基部と、
   バランス測定を実施すべきタービンロータの一方の嵌合
   部に対して嵌合可能な嵌合部を有し且つ該嵌合部が上方
   に向けられて前記基部上に固定される環状の下部タービ
   ンロータ嵌合体と、前記支持部の上部に取り付けられる
   タービンロータ拘束部材と、前記バランス測定を実施す
   べきタービンロータの他方の嵌合部に対して嵌合可能な
   嵌合部を有し且つ該嵌合部が下方に向けられて前記ター
   ビンロータ拘束部材の下面に固定される環状の上部ター
   ビンロータ嵌合体とを備えたことを特徴とするタービン
   ロータのバランス測定用治具。