JPH0814002A - タービン動翼植込部の緩衝材 - Google Patents

タービン動翼植込部の緩衝材

Info

Publication number
JPH0814002A
JPH0814002A JP6149172A JP14917294A JPH0814002A JP H0814002 A JPH0814002 A JP H0814002A JP 6149172 A JP6149172 A JP 6149172A JP 14917294 A JP14917294 A JP 14917294A JP H0814002 A JPH0814002 A JP H0814002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cushioning
cushioning material
turbine
implanting
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6149172A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Sugita
孝志 杉田
Masateru Nishi
正輝 西
Tomotake Taoka
智毅 田岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP6149172A priority Critical patent/JPH0814002A/ja
Publication of JPH0814002A publication Critical patent/JPH0814002A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/30Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
    • F01D5/3092Protective layers between blade root and rotor disc surfaces, e.g. anti-friction layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立性の向上を図りタービンの信頼性を高め
得るタービン動翼植込部の緩衝材を提供する。 【構成】 タービンディスク1の外周部に形成され開口
部がくびれた断面形状を有する溝3と、溝3内に収容さ
れそれと適合する断面形状を有する動翼2の植込部4と
の間に介設される緩衝材5において、上記タービンディ
スク1のくびれ部8と上記植込部4の両方の肩部6との
間に介在される緩衝部7と、これら緩衝部7を上記植込
部4を覆うようにして連結すると共に緩衝部7の厚さよ
り薄く形成された連結部9と、連結部9の表面側に突出
して設けられ上記植込部4を覆ったときの曲り方向に対
し垂直方向に延出されたリブ部12とを備えたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、組立性等の向上を図っ
たタービン動翼植込部の緩衝材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンにあっては、そのタービン
ディスクの外周部に多数の動翼が設けられており、現在
では、軽量化或いは耐熱性向上等のためセラミック製の
動翼が開発されるに至っている。一般にセラミックは脆
性で伸びが期待できないため、局所的に過大な応力が集
中すると一気に破壊に及んでしまう。またタービンディ
スクと動翼との間には、熱変形や加工誤差等に起因する
応力集中が少なくとも生じてしまい、そのため、特に動
翼をセラミック製とした場合、破壊を防ぐ手段としてタ
ービンディスクとの間に緩衝材を介在させることが提案
されている。
【0003】図3に示すように、タービンディスク1に
は多数(数十個)の動翼2が所定ピッチで取り付けられ
る。タービンディスク1の外周部には開口部がくびれた
断面逆Ω状の溝3が形成され、また動翼2には溝3と適
合する断面球根状の植込部4が形成され、植込部4が溝
3内にスライド的に嵌め込まれることで、動翼2のター
ビンディスク1への取り付けが行われる。
【0004】図4はその取付部分を示す図で、溝3と植
込部4との間には緩衝材5が介設されている。これは本
出願人が先に提案したもので(実願平 5-35219号)、緩
衝材5は薄い金属板により形成されて動翼2の取付けと
同時にスライド挿入される。タービンディスク1が回転
され動翼2に遠心力が加わると、植込部4の両方の肩部
6は緩衝材5の緩衝部7を介してくびれ部8に押し付け
られる。この緩衝部7が動翼2への応力集中を実質的に
緩和する部分で、これによって破壊は未然に防止され
る。緩衝材5は緩衝部7同士を連結する連結部9をも有
し、これは取付時に植込部4を覆うようその形状に沿っ
て曲げられる。この曲げを容易とするため、連結部9は
緩衝部7の厚さより薄く形成されている。例えば厚さを
半分とした場合曲げ剛性は 1/8となって成形性が向上す
る。また連結部9を薄くすることで軽量化にも有利とな
る。
【0005】図5は取付前の緩衝材5を示し、図示する
ように緩衝材5は平板状となっている。連結部9は緩衝
部7より薄く形成され、取付時には連結部9のみが植込
部4の形状に合わせて実質的に曲げられる。緩衝材5の
長手方向(即ちタービンディスク1の厚さ方向)両端は
滑らかな曲線状とされているが、これは図6に示す如く
タービンディスク1の溝3が斜めに切られているからで
ある。これにより緩衝材5が曲げられて溝3内に挿入さ
れると、その両端はタービンディスク1及び植込部4の
両端面に一致する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、緩衝材5の
曲げ加工に際しては、その曲げ方向(長手方向に対して
垂直の方向、即ち幅方向)に沿って正確に曲げる必要が
あり、もしそれを行わないと緩衝部7が正確な位置にセ
ットされなかったり、タービンディスク1の端面から食
み出したりして(バリが生じて)不良となってしまう。
特に緩衝材5が高速回転を行う部品であるため、この曲
げ加工を正確に行うことは非常に重要である。
【0007】しかしながら、連結部9が平板状で等方性
を有しどの方向にも曲り易いため、曲げ加工は治具を用
い作業員の手作業によって慎重且つ神経質に行わざるを
得なかった。このような作業は動翼2即ち緩衝材5の数
が多いことからも非常に繁雑であり、また加工不良を招
き易くタービン信頼性低下の原因ともなっていた。ター
ビンにあっては仮に一つの動翼2が破壊すると残りの全
数が破壊してしまうため、組立性の向上はタービンの信
頼性に直結する重要なテーマである。
【0008】そこで、上記課題を解決すべく本発明は創
案され、その目的は、組立性の向上を図りタービンの信
頼性を高め得るタービン動翼植込部の緩衝材を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、タービンディスクの外周部に形成され開口
部がくびれた断面形状を有する溝と、溝内に収容されそ
れと適合する断面形状を有する動翼の植込部との間に介
設される緩衝材において、上記タービンディスクのくび
れ部と上記植込部の両方の肩部との間に介在される緩衝
部と、これら緩衝部を上記植込部を覆うようにして連結
すると共に緩衝部の厚さより薄く形成された連結部と、
連結部の表面側に突出して設けられ上記植込部を覆った
ときの曲り方向に対し垂直方向に延出されたリブ部とを
備えたものである。
【0010】
【作用】上記構成によれば、連結部に設けられたリブ部
によって曲げの方向性が決定され、よって緩衝材の曲げ
加工が容易となって組立性が向上する。
【0011】
【実施例】以下本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
【0012】図1に示すように、タービンディスク1の
外周部には断面逆Ω状の溝3が形成されている。タービ
ンディスク1はコバルト基等の耐熱合金からなり、溝3
はブローチ加工により精密に加工される。この溝3内に
は、動翼2に形成され溝3に適合する断面球根状の植込
部4が収容され、これによって動翼2はタービンディス
ク1に取り付けられることになる。動翼2はセラミック
製であり、またその植込部4と溝3との間には僅かの隙
間が形成され、そこに緩衝材5が挟持されるようにして
介設されている。
【0013】溝3はその断面が逆Ω状とされることか
ら、その開口部が絞られてこれによりくびれ部8が形成
される。くびれ部8はその内面が当り面10とされ、こ
れと対応して植込部4の両方の肩部6外面が当接面11
となる。当り面10と当接面11とは、動翼2の軸線C
に対し傾斜角θをもって対称的に傾斜された断面ハ字状
とされ、且つ互いの面同士が適合し合うよう最小の誤差
範囲内で極めて平滑に仕上げられている。
【0014】緩衝材5は、くびれ部8と肩部6、即ち当
り面10と当接面11との間に介在される緩衝部7と、
これら緩衝部7を植込部4を覆うようにして連結すると
共に緩衝部7の厚さより薄く形成された連結部9と、連
結部9の表面側に突出して設けられ植込部4を覆ったと
きの曲り方向に対し垂直方向に延出されたリブ部12と
から一体的に形成される。また緩衝材5は、白金、ニッ
ケル、金、銀等の比較的柔らかい金属(所謂ソフトメタ
ル)からなり、これらは常温から高温に至るまで柔軟
性、成形性に富み、塑性変形し易く且つ溶融しない金属
である。さらに溝3底部と緩衝材5との間には隙間が形
成され、この隙間には空気が流通されてこれにより冷却
通路13が形成されている。
【0015】図2に示す取付前の状態において、緩衝材
5は略矩形の平板状となっている。その両側部には所定
厚さの緩衝部7が形成され、これら緩衝部7を平面状に
掛け渡すよう薄肉の連結部9が形成される。特にここで
は連結部9の厚さが緩衝部7の厚さの1/2 となってい
る。連結部9の表面側(側面図において下側)には、長
手方向に延出し所定の幅を有するリブ部12が幅方向等
ピッチpで複数設けられる。また植込部4との当り面と
なる緩衝材5の裏面側はその全面が平面状とされる。そ
して緩衝材5の長手方向両端は前述の理由から滑らかな
曲線状とされている。
【0016】ここで本実施例の場合、緩衝材5はフォト
エッチング法により精密に作られる。これは母材となる
金属板(金属フォイル)にフォトレジスト膜(フォトマ
スク)を転写させ、これをエッチング処理することで所
定の凹凸加工や打抜きを行うものである。具体的には、
大きめの金属板の表面側に複数の緩衝材5の緩衝部7及
びリブ部12に相当する部分をマスキングすると共に、
金属板の裏面側をそれら緩衝材5の外辺部(外枠部分)
を除いて全面マスキングする。そしてこれをエッチング
処理すれば、表面側と裏面側とのマスキングされてない
部分がハーフエッチングとなり、結果的に金属板の半分
の厚さの連結部9が形成されると共に、複数の緩衝材5
がばらばらに分割されて出来上がることになる。そして
さらにマスキングの段階において、金属板裏面側の緩衝
材5外辺部にスポット的に数箇所マスキングを行えば、
完成時にブリッジが形成されて手で打抜くようにするこ
ともできる。このマスキングは CAD図面を写真で縮小し
て行うためかなり精密に仕上げることができ、完成され
た緩衝材5としては、例えば緩衝部7の厚さが0.01〜1.
0mm 程度、連結部9の厚さが 0.005〜0.5mm 程度、リブ
部12のピッチpが0.2mm 程度とされる。
【0017】次に上記実施例の作用について説明する。
【0018】緩衝材5及び動翼2の取付けに際しては、
先ず緩衝材5を幅方向に沿って植込部4の形状に合わせ
て曲げておく。このときには、緩衝材5の表面側を外径
側とし、緩衝部7同士のなす角度が2θより若干大きく
なるよう大きな曲率で曲げておく。さらにこの曲げられ
た緩衝材5を動翼2の植込部4にスライド的に被せれ
ば、緩衝材5は自身の弾性により植込部4に密着すると
共に、その緩衝部7は植込部4の肩部6外面即ち当接面
11上に正確に位置決めされる。そしてさらに、緩衝材
5が被せられた植込部4を溝3内にスライド挿入させれ
ば動翼2の取付けが終了する。尚、図示しないが、この
後タービンディスク1の両端面にはリングが取り付けら
れ、これによって動翼2のスライド移動が規制される。
【0019】特に緩衝材5の曲げ加工時にあっては連結
部9が実質的に曲げられることになるが、それにはリブ
部12が形成されているためそのリブ部12の延出方向
即ち長手方向には曲がらない。これによって必然的に曲
げの方向は幅方向のみとなり、曲げの方向性が決定され
て曲げ加工が容易となる。またこれにより治具の使用も
省略でき、高度な技術が不要となる。このように、緩衝
材5にリブ部12を形成することで、組立性を向上して
加工不良を未然に防止し、タービンの信頼性を高めるこ
とが可能となる。
【0020】またタービン運転時、動翼2は遠心力Fを
受け、これにより植込部4の肩部6は緩衝材5の緩衝部
7を介してくびれ部8に強力に押し付けられ、その緩衝
部7は図示の如く圧縮力FC とせん断力FS とを受け
る。ここで当り面10と当接面11とは、精密加工によ
り互いの形状が合わせられるものの、ほんの僅かの加工
誤差や運転時の熱変形等により形状の不整が生じてしま
う。しかしながら、これは緩衝材5の緩衝部7によって
緩和吸収される。緩衝材5は柔らかい金属で形成される
ので塑性変形し易く、このため圧縮力FC とせん断力F
S とにより、また面10,11の形状に合わせて緩衝部
7が塑性変形を行う。よって緩衝部7は面10,11に
非常によくなじみ、動翼2の植込部4を“真綿で包むよ
うに“保護する。これによって植込部4への応力集中を
完全に防止すると共に応力を分散でき、動翼2の破壊を
防いで信頼性を高めることができる。
【0021】特に緩衝部7の厚さは0.01〜1.0mm 程度と
されており、この厚さに設定することにより面10,1
1の形状の不整を全て吸収することができる。またこの
厚さであれば、圧縮力FC 、せん断力FS 、及び遠心力
Fにより圧延されて引き千切れたり飛散してしまうこと
がない。よって上記の厚さは緩衝部7にとって最適な厚
さとなる。
【0022】さらにタービン運転時、タービンディスク
1はかなりの高温となりその熱は緩衝材5にも伝達され
る。特にここで緩衝材5にはリブ部12が設けられ、そ
れが空冷通路13に臨んで突出されるため、それを冷却
フィンの如く作用させて冷却性能をも向上することがで
きる。
【0023】加えて、緩衝材5はフォトエッチング法に
より作られるため、精密加工が可能になると同時に同一
のものを多数製作でき、これによってコスト低減を図れ
廉価に提供することができる。例えば、A4サイズ程度の
金属板から 100個分程度の緩衝材5を一度に製作でき
る。尚、このときにはその個数分のマスキングを金属板
に施せばよい。また金属板或いは緩衝材5の板厚変更に
対しても、フォトマスクの変更なしに対応できるので製
作コストを抑制できる。さらに別の方法として、精密プ
レス加工を採用してもよい。
【0024】そしてさらに、緩衝材5の外表面部全体
に、耐酸化或いは反応防止を目的としたコーティング
(被覆)層を形成してもよい。これは例えば酸化物の被
膜で、酸化物としてはセラミック酸化物、アルミナ、ジ
ルコニア等が考えられ、またその形成方法としてはゾル
ゲル法、スパッタリング、 CVD、 PVD等が考えられる。
これにより緩衝材5の酸化や、タービンディスク1或い
は動翼2への付着を未然に防止することができる。また
このようなコーティング層は、適宜状況に応じて部分的
に形成されることも可能である。
【0025】尚、以上述べた緩衝材5は、セラミック製
の動翼2のみならず金属製のものにも適用可能である。
【0026】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0027】(1)組立性を向上してタービンの信頼性
を高めることが可能となる。
【0028】(2)冷却性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るタービン動翼植込部の緩衝材の一
実施例を示す側断面図である。
【図2】本発明に係る緩衝材の取付前の状態を示す側面
図及び下面図である。
【図3】タービンディスク及び動翼を示す概略斜視図で
ある。
【図4】従来の緩衝材の取付状態を示す側断面図であ
る。
【図5】従来の緩衝材の取付前の状態を示す側面図及び
下面図である。
【図6】タービンディスクを部分的に示す平面図であ
る。
【符号の説明】
1 タービンディスク 2 動翼 3 溝 4 植込部 5 緩衝材 6 肩部 7 緩衝部 8 くびれ部 9 連結部 12 リブ部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タービンディスクの外周部に形成され開
    口部がくびれた断面形状を有する溝と、該溝内に収容さ
    れそれと適合する断面形状を有する動翼の植込部との間
    に介設される緩衝材において、上記タービンディスクの
    くびれ部と上記植込部の両方の肩部との間に介在される
    緩衝部と、これら緩衝部を上記植込部を覆うようにして
    連結すると共に該緩衝部の厚さより薄く形成された連結
    部と、該連結部の表面側に突出して設けられ上記植込部
    を覆ったときの曲り方向に対し垂直方向に延出されたリ
    ブ部とを備えたことを特徴とするタービン動翼植込部の
    緩衝材。
  2. 【請求項2】 フォトエッチング法或いは精密プレス加
    工により製作された請求項1記載のタービン動翼植込部
    の緩衝材。
  3. 【請求項3】 上記緩衝部の厚さが0.01mm以上 1.0mm以
    下とされた請求項1記載のタービン動翼植込部の緩衝
    材。
  4. 【請求項4】 外表面部に耐酸化性コーティング層が形
    成された請求項1記載のタービン動翼植込部の緩衝材。
JP6149172A 1994-06-30 1994-06-30 タービン動翼植込部の緩衝材 Pending JPH0814002A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6149172A JPH0814002A (ja) 1994-06-30 1994-06-30 タービン動翼植込部の緩衝材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6149172A JPH0814002A (ja) 1994-06-30 1994-06-30 タービン動翼植込部の緩衝材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0814002A true JPH0814002A (ja) 1996-01-16

Family

ID=15469379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6149172A Pending JPH0814002A (ja) 1994-06-30 1994-06-30 タービン動翼植込部の緩衝材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0814002A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2719864A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-16 MTU Aero Engines GmbH Zwischenstück für eine Schaufel-Scheiben-Verbindung bei einem Rotor einer Strömungsmaschine sowie ein zugehöriger Rotor für eine Srtrömungsmaschine
FR3075255A1 (fr) * 2017-12-14 2019-06-21 Safran Aircraft Engines Aube de turbomachine
US11905852B2 (en) 2019-07-19 2024-02-20 MTU Aero Engines AG Intermediate element for a blade/rotor disc connection in a rotor of a turbomachine, associated rotor for a turbomachine, and turbomachine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2719864A1 (de) * 2012-10-12 2014-04-16 MTU Aero Engines GmbH Zwischenstück für eine Schaufel-Scheiben-Verbindung bei einem Rotor einer Strömungsmaschine sowie ein zugehöriger Rotor für eine Srtrömungsmaschine
FR3075255A1 (fr) * 2017-12-14 2019-06-21 Safran Aircraft Engines Aube de turbomachine
US11905852B2 (en) 2019-07-19 2024-02-20 MTU Aero Engines AG Intermediate element for a blade/rotor disc connection in a rotor of a turbomachine, associated rotor for a turbomachine, and turbomachine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4446710B2 (ja) 平面状セグメント表面における円周方向シールを備えるシュラウドセグメント及び組立体
JPS6278172A (ja) セラミツクと金属との接合構造
JP3170135B2 (ja) ガスタービン翼の製造方法
JP5100227B2 (ja) リーフシール
JP4625035B2 (ja) シャフトアッセンブリ
JPH0814002A (ja) タービン動翼植込部の緩衝材
JPH03279277A (ja) タービンロータの接合構造
JPH08326503A (ja) タービン動翼植込部の緩衝材
JP3401917B2 (ja) タービン動翼植込部の緩衝材
JPH0538621A (ja) 超硬刃付丸ノコ及びその製法
KR20010005491A (ko) 개선된 촉매 작용 반응기
JP2595474Y2 (ja) タービン動翼植込部の緩衝材
JP2744179B2 (ja) ポンプの羽根車およびポンプの羽根車の製造方法
JP2002115759A (ja) 圧力ピストンリング
JP2859269B2 (ja) 反射鏡の製造方法
JP3699436B2 (ja) 超硬合金チップろう付けねじ切り丸ダイス
JPH0394837A (ja) 排気ガス浄化触媒用金属担体の製造方法
JP4442964B2 (ja) 電子部品用セラミックス基板
JP2662843B2 (ja) ガスタービンの中空冷却翼の製造方法
JPH11285405A (ja) 指 輪
JPH08277714A (ja) ホットプラグの取付構造
JP2561041Y2 (ja) ドリル
JPH10249635A (ja) 鋸の製造方法
JPS6362871B2 (ja)
JPH06200703A (ja) 動翼の製造方法