JPH1136802A - タービンロータ - Google Patents
タービンロータInfo
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- JPH1136802A JPH1136802A JP20028997A JP20028997A JPH1136802A JP H1136802 A JPH1136802 A JP H1136802A JP 20028997 A JP20028997 A JP 20028997A JP 20028997 A JP20028997 A JP 20028997A JP H1136802 A JPH1136802 A JP H1136802A
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- disk
- turbine
- seal
- axial direction
- turbine disk
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高回転数化並びに高温化を図ることが可能な
タービンロータを提供する。 【解決手段】 タービンディスク２の後端に装着した後
部シール４によって、タービンディスク２にダブテール
７が嵌合された高圧タービン動翼３のディスク軸線方向
後方への変位を拘束し、タービンディスク２の前端にデ
ィスク周方向に沿うように配置した複数の分割リテーナ
３６を、タービンディスク２に装着した前部シール３５
の押圧部３４によりタービンディスク２の前端へ押圧し
て、高圧タービン動翼３のディスク軸線方向前方への変
位を拘束し、また、高圧タービン動翼３のプラットホー
ム６とタービンディスク２の外周面との間の空隙をディ
スク軸線方向前方側から閉塞し、分割リテーナ３６のそ
れぞれに対して周方向応力が作用しないようにする。
タービンロータを提供する。 【解決手段】 タービンディスク２の後端に装着した後
部シール４によって、タービンディスク２にダブテール
７が嵌合された高圧タービン動翼３のディスク軸線方向
後方への変位を拘束し、タービンディスク２の前端にデ
ィスク周方向に沿うように配置した複数の分割リテーナ
３６を、タービンディスク２に装着した前部シール３５
の押圧部３４によりタービンディスク２の前端へ押圧し
て、高圧タービン動翼３のディスク軸線方向前方への変
位を拘束し、また、高圧タービン動翼３のプラットホー
ム６とタービンディスク２の外周面との間の空隙をディ
スク軸線方向前方側から閉塞し、分割リテーナ３６のそ
れぞれに対して周方向応力が作用しないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はタービンロータに関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８から図１７は、近年研究開発が行わ
れている航空用エンジンに適用される単段型の高圧ター
ビンロータの一例を示すもので、このタービンロータ
は、中空構造の高圧タービンシャフト１にボルト締結さ
れたタービンディスク２と、該タービンディスク２の外
縁部に周方向に等間隔に装着された複数の高圧タービン
動翼３と、タービンディスク２の後端に同軸に装着され
た後部シール４と、タービンディスク２の前端に同軸に
装着された前部シール５とを備えている（図８参照）。
れている航空用エンジンに適用される単段型の高圧ター
ビンロータの一例を示すもので、このタービンロータ
は、中空構造の高圧タービンシャフト１にボルト締結さ
れたタービンディスク２と、該タービンディスク２の外
縁部に周方向に等間隔に装着された複数の高圧タービン
動翼３と、タービンディスク２の後端に同軸に装着され
た後部シール４と、タービンディスク２の前端に同軸に
装着された前部シール５とを備えている（図８参照）。
【０００３】高圧タービン動翼３は、タービンディスク
２の外周部近傍に位置するプラットホーム６と、該プラ
ットホーム６のディスク寄り部分からディスク径方向内
方へ延びるダブテール７と、前記プラットホーム６の反
ディスク寄り部分からディスク径方向外方へ延びる動翼
本体８とから構成されており、ダブテール７の端部に
は、ディスク周方向へ突出する嵌合凸部９が形成されて
いる（図９参照）。
２の外周部近傍に位置するプラットホーム６と、該プラ
ットホーム６のディスク寄り部分からディスク径方向内
方へ延びるダブテール７と、前記プラットホーム６の反
ディスク寄り部分からディスク径方向外方へ延びる動翼
本体８とから構成されており、ダブテール７の端部に
は、ディスク周方向へ突出する嵌合凸部９が形成されて
いる（図９参照）。
【０００４】タービンディスク２の外縁部には、高圧タ
ービン動翼３のダブテール７に合致した断面形状を有し
てディスク軸線方向へ延びるダブテール嵌合溝１０が周
方向に等間隔に設けられており、該ダブテール嵌合溝１
０にダブテール７を嵌合させることによって、高圧ター
ビン動翼３のディスク径方向及びディスク周方向への変
位を拘束し、また、隣接する高圧タービン動翼３のプラ
ットホーム６を相互に密接した状態に保持している。
ービン動翼３のダブテール７に合致した断面形状を有し
てディスク軸線方向へ延びるダブテール嵌合溝１０が周
方向に等間隔に設けられており、該ダブテール嵌合溝１
０にダブテール７を嵌合させることによって、高圧ター
ビン動翼３のディスク径方向及びディスク周方向への変
位を拘束し、また、隣接する高圧タービン動翼３のプラ
ットホーム６を相互に密接した状態に保持している。
【０００５】タービンディスク２の後端部には、ディス
ク外縁と内縁との中間部分からディスク軸線方向後方へ
張り出し且つディスク周方向に延びる嵌着座１１と、該
嵌着座１１のディスク軸線方向後縁部分からディスク径
方向外方へ向ってディスク周方向に等間隔に突出するリ
ング押え部１２とが設けられており、所定のリング押え
部１２には、ディスク径方向内方へ向って窪む回り止め
凹部１９が形成されている（図１１及び図１２参照）。
ク外縁と内縁との中間部分からディスク軸線方向後方へ
張り出し且つディスク周方向に延びる嵌着座１１と、該
嵌着座１１のディスク軸線方向後縁部分からディスク径
方向外方へ向ってディスク周方向に等間隔に突出するリ
ング押え部１２とが設けられており、所定のリング押え
部１２には、ディスク径方向内方へ向って窪む回り止め
凹部１９が形成されている（図１１及び図１２参照）。
【０００６】タービンディスク２の前端部には、ディス
ク外縁と内縁との中間部分からディスク軸線方向前方へ
張り出し且つディスク周方向に延びる嵌着座１３と、該
嵌着座１３のディスク軸線方向前縁部分からディスク径
方向外方へ向ってディスク周方向に等間隔に突出するリ
ング押え部１４とが設けられており、所定のリング押え
部１４には、ディスク径方向内方へ向って窪む回り止め
凹部２１が形成されている（図１１及び図１２参照）。
ク外縁と内縁との中間部分からディスク軸線方向前方へ
張り出し且つディスク周方向に延びる嵌着座１３と、該
嵌着座１３のディスク軸線方向前縁部分からディスク径
方向外方へ向ってディスク周方向に等間隔に突出するリ
ング押え部１４とが設けられており、所定のリング押え
部１４には、ディスク径方向内方へ向って窪む回り止め
凹部２１が形成されている（図１１及び図１２参照）。
【０００７】後部シール４の内縁部には、シール軸線方
向後方へ張り出し且つシール周方向に延びる嵌着座１５
と、該嵌着座１５のシール軸線方向前縁部からシール径
方向内方へ向ってシール周方向に等間隔に突出するリン
グ受け部１６と、嵌着座１５のシール軸線方向後縁部か
らシール径方向内方へ突出し且つ前記の回り止め凹部１
９に嵌合可能な回り止め凸部２０とが設けられている
（図１０参照）。
向後方へ張り出し且つシール周方向に延びる嵌着座１５
と、該嵌着座１５のシール軸線方向前縁部からシール径
方向内方へ向ってシール周方向に等間隔に突出するリン
グ受け部１６と、嵌着座１５のシール軸線方向後縁部か
らシール径方向内方へ突出し且つ前記の回り止め凹部１
９に嵌合可能な回り止め凸部２０とが設けられている
（図１０参照）。
【０００８】上記のリング受け部１６の間隔及び突出寸
法は、タービンディスク２のリング押え部１２の間隔及
び突出寸法と等しくなるように設定されている。
法は、タービンディスク２のリング押え部１２の間隔及
び突出寸法と等しくなるように設定されている。
【０００９】この後部シール４は、Ｃ形止め輪状の切り
欠きリング２３を介してタービンディスク２の後端に装
着されている（図１２から図１７参照）。
欠きリング２３を介してタービンディスク２の後端に装
着されている（図１２から図１７参照）。
【００１０】後部シール４をタービンディスク２の後端
に装着する際には、タービンディスク２の嵌着座１１に
切り欠きリング２３を、該切り欠きリング２３の後端面
がリング押え部１２のディスク軸線方向前側に位置する
ように外嵌させ、切り欠きリング２３の外径が縮小する
ように、該切り欠きリング２３の両端部を相互に近接し
た状態に拘束しておく。
に装着する際には、タービンディスク２の嵌着座１１に
切り欠きリング２３を、該切り欠きリング２３の後端面
がリング押え部１２のディスク軸線方向前側に位置する
ように外嵌させ、切り欠きリング２３の外径が縮小する
ように、該切り欠きリング２３の両端部を相互に近接し
た状態に拘束しておく。
【００１１】次いで、タービンディスク２のリング押え
部１２の間にリング受け部１６が位置するように、後部
シール４をタービンディスク２の後端に同軸に対峙させ
たうえ、シール軸線方向前方へ後部シール４を移動さ
せ、リング受け部１６を切り欠きリング２３よりもシー
ル軸線方向前方側に位置させる。
部１２の間にリング受け部１６が位置するように、後部
シール４をタービンディスク２の後端に同軸に対峙させ
たうえ、シール軸線方向前方へ後部シール４を移動さ
せ、リング受け部１６を切り欠きリング２３よりもシー
ル軸線方向前方側に位置させる。
【００１２】更に、回り止め凹部１９に回り止め凸部２
０が嵌合し且つシール軸線方向に見て、リング押え部１
２とリング受け部１６とが重なり合うように、後部シー
ル４をシール周方向へ回動させた後、切り欠きリング２
３の両端部の拘束を解除して、該切り欠きリング２３の
外径を拡大させる。
０が嵌合し且つシール軸線方向に見て、リング押え部１
２とリング受け部１６とが重なり合うように、後部シー
ル４をシール周方向へ回動させた後、切り欠きリング２
３の両端部の拘束を解除して、該切り欠きリング２３の
外径を拡大させる。
【００１３】これにより、切り欠きリング２３がリング
押え部１２とリング受け部１６との間に介在するととも
に嵌着座１５に内接し、後部シール４が切り欠きリング
２３を介してタービンディスク２に拘束された状態にな
る。
押え部１２とリング受け部１６との間に介在するととも
に嵌着座１５に内接し、後部シール４が切り欠きリング
２３を介してタービンディスク２に拘束された状態にな
る。
【００１４】後部シール４の外縁部には、シール周方向
に延びるリテーナ２４が一体的に形成されている（図８
参照）。
に延びるリテーナ２４が一体的に形成されている（図８
参照）。
【００１５】このリテーナ２４は、後部シール４をター
ビンディスク２の後端に装着した際に、ダブテール嵌合
溝１０に嵌合した高圧タービン動翼３のダブテール７の
後端に当接して、高圧タービン動翼３のディスク軸線方
向後方への変位を拘束している。
ビンディスク２の後端に装着した際に、ダブテール嵌合
溝１０に嵌合した高圧タービン動翼３のダブテール７の
後端に当接して、高圧タービン動翼３のディスク軸線方
向後方への変位を拘束している。
【００１６】前部シール５の内縁部には、シール軸線方
向前方へ張り出し且つシール周方向に延びる嵌着座１７
と、該嵌着座１７のシール軸線方向後縁部からシール径
方向内方へ向ってシール周方向に等間隔の突出するリン
グ受け部１８と、嵌着座１７のシール軸線方向前縁部か
らシール径方向内方へ突出し且つ前記の回り止め凹部２
１に嵌合可能な回り止め凸部２２とが設けられている
（図１０参照）。
向前方へ張り出し且つシール周方向に延びる嵌着座１７
と、該嵌着座１７のシール軸線方向後縁部からシール径
方向内方へ向ってシール周方向に等間隔の突出するリン
グ受け部１８と、嵌着座１７のシール軸線方向前縁部か
らシール径方向内方へ突出し且つ前記の回り止め凹部２
１に嵌合可能な回り止め凸部２２とが設けられている
（図１０参照）。
【００１７】上記のリング受け部１６の間隔及び突出寸
法は、タービンディスク２のリング押え部１４の間隔及
び突出寸法と等しくなるように設定されている。
法は、タービンディスク２のリング押え部１４の間隔及
び突出寸法と等しくなるように設定されている。
【００１８】この前部シール５は、Ｃ形止め輪状の切り
欠きリング２５を介してタービンディスク２の前端に装
着されている（図１２から図１７参照）。
欠きリング２５を介してタービンディスク２の前端に装
着されている（図１２から図１７参照）。
【００１９】前部シール５をタービンディスク２の前端
に装着する際には、タービンディスク２の嵌着座１３に
切り欠きリング２５を、該切り欠きリング２５の前端面
がリング押え部１４のディスク軸線方向後側に位置する
ように外嵌させ、切り欠きリング２５の外径が縮小する
ように、該切り欠きリング２５の両端部を相互に近接し
た状態に拘束しておく。
に装着する際には、タービンディスク２の嵌着座１３に
切り欠きリング２５を、該切り欠きリング２５の前端面
がリング押え部１４のディスク軸線方向後側に位置する
ように外嵌させ、切り欠きリング２５の外径が縮小する
ように、該切り欠きリング２５の両端部を相互に近接し
た状態に拘束しておく。
【００２０】次いで、タービンディスク２のリング押え
部１４の間にリング受け部１８が位置するように、前部
シール５をタービンディスク２の前端に同軸に対峙させ
たうえ、シール軸線方向後方へ前部シール５を移動さ
せ、リング受け部１８を切り欠きリング２５よりもシー
ル軸線方向後方側に位置させる。
部１４の間にリング受け部１８が位置するように、前部
シール５をタービンディスク２の前端に同軸に対峙させ
たうえ、シール軸線方向後方へ前部シール５を移動さ
せ、リング受け部１８を切り欠きリング２５よりもシー
ル軸線方向後方側に位置させる。
【００２１】更に、回り止め凹部２１に回り止め凸部２
２が嵌合し且つシール軸線方向に見て、リング押え部１
４とリング受け部１８とが重なり合うように、前部シー
ル５をシール周方向へ回動させた後、切り欠きリング２
５の両端部の拘束を解除して、該切り欠きリング２５の
外径を拡大させる。
２が嵌合し且つシール軸線方向に見て、リング押え部１
４とリング受け部１８とが重なり合うように、前部シー
ル５をシール周方向へ回動させた後、切り欠きリング２
５の両端部の拘束を解除して、該切り欠きリング２５の
外径を拡大させる。
【００２２】これにより、切り欠きリング２５がリング
押え部１４とリング受け部１８との間に介在するととも
に嵌着座１７に内接し、前部シール５が切り欠きリング
２５を介してタービンディスク２に拘束された状態にな
る。
押え部１４とリング受け部１８との間に介在するととも
に嵌着座１７に内接し、前部シール５が切り欠きリング
２５を介してタービンディスク２に拘束された状態にな
る。
【００２３】前部シール５の外縁部には、シール周方向
に延びるリテーナ２６が一体的に形成されている（図８
参照）。
に延びるリテーナ２６が一体的に形成されている（図８
参照）。
【００２４】このリテーナ２６は、前部シール５をター
ビンディスク２の前端に装着した際に、ダブテール嵌合
溝１０に嵌合した高圧タービン動翼３のダブテール７の
前端に当接して、高圧タービン動翼３のディスク軸線方
向前方への変位を拘束している。
ビンディスク２の前端に装着した際に、ダブテール嵌合
溝１０に嵌合した高圧タービン動翼３のダブテール７の
前端に当接して、高圧タービン動翼３のディスク軸線方
向前方への変位を拘束している。
【００２５】また、リテーナ２６は、プラットホーム６
とタービンディスク２の外周面との間の空隙、並びにダ
ブテール７の端部とダブテール嵌合溝１０の内底部との
間の空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞して、高圧
タービン静翼３２により整流される燃焼器３１からの燃
焼ガスが、プラットホーム６とタービンディスク２の外
周面との間の空隙を通過することを抑止する。
とタービンディスク２の外周面との間の空隙、並びにダ
ブテール７の端部とダブテール嵌合溝１０の内底部との
間の空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞して、高圧
タービン静翼３２により整流される燃焼器３１からの燃
焼ガスが、プラットホーム６とタービンディスク２の外
周面との間の空隙を通過することを抑止する。
【００２６】これにより、燃焼ガスの圧力エネルギーが
無駄なく高圧タービンのタービンロータの回転力に変換
され、更に、高圧タービンのタービンロータを回転させ
た燃焼ガスは、低圧タービン静翼３３により整流された
後、低圧タービンのタービンロータを回転させる。
無駄なく高圧タービンのタービンロータの回転力に変換
され、更に、高圧タービンのタービンロータを回転させ
た燃焼ガスは、低圧タービン静翼３３により整流された
後、低圧タービンのタービンロータを回転させる。
【００２７】なお、図８において、２７，２８はラビリ
ンスシール、２９，３０はワイヤシールを表している。
ンスシール、２９，３０はワイヤシールを表している。
【００２８】ラビリンスシール２７は、後部シール４の
シール外縁と内縁との中間部分からシール軸線方向後方
へ張り出し且つシール周方向に延びるように形成されて
いる。
シール外縁と内縁との中間部分からシール軸線方向後方
へ張り出し且つシール周方向に延びるように形成されて
いる。
【００２９】ラビリンスシール２８は、前部シール５の
シール外縁と内縁との中間部分からシール軸線方向前方
へ張り出し且つシール周方向に延びるように形成されて
いる。
シール外縁と内縁との中間部分からシール軸線方向前方
へ張り出し且つシール周方向に延びるように形成されて
いる。
【００３０】ワイヤシール２９は、後部シール４のリテ
ーナ２４のシール軸線方向前端に設けた周方向に延びる
溝に、タービンディスク２の後端に当接するように嵌入
されている。
ーナ２４のシール軸線方向前端に設けた周方向に延びる
溝に、タービンディスク２の後端に当接するように嵌入
されている。
【００３１】ワイヤシール３０は、前部シール５のリテ
ーナ２６のシール軸線方向後端に設けた周方向に延びる
溝に、タービンディスク２の前端に当接するように嵌入
されている。
ーナ２６のシール軸線方向後端に設けた周方向に延びる
溝に、タービンディスク２の前端に当接するように嵌入
されている。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図８から図
１７に示す航空用エンジンにおいて、エンジン出力を増
強するために、燃焼器３１から噴出される燃焼ガスの高
圧タービン入口における温度を、約１６００℃程度まで
上昇させ、より大きな圧力エネルギーが高圧タービン動
翼３に付与されるようにしてエンジンの高回転数化並び
に高温化を図ろうとする場合、リテーナ２６の材料強度
が燃焼ガスの温度の上昇により低下するとともに、遠心
力に起因してリテーナ２６に作用する周方向応力が過大
になって、リテーナ２６が健全な状態を保持できなくな
る。
１７に示す航空用エンジンにおいて、エンジン出力を増
強するために、燃焼器３１から噴出される燃焼ガスの高
圧タービン入口における温度を、約１６００℃程度まで
上昇させ、より大きな圧力エネルギーが高圧タービン動
翼３に付与されるようにしてエンジンの高回転数化並び
に高温化を図ろうとする場合、リテーナ２６の材料強度
が燃焼ガスの温度の上昇により低下するとともに、遠心
力に起因してリテーナ２６に作用する周方向応力が過大
になって、リテーナ２６が健全な状態を保持できなくな
る。
【００３３】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、高回転数化並びに高温化を図ることが可能なタービ
ンロータを提供することを目的としている。
で、高回転数化並びに高温化を図ることが可能なタービ
ンロータを提供することを目的としている。
【００３４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載のタービンロータでは、外
縁部にディスク軸線方向へ延びるダブテール嵌合溝が周
方向に等間隔に設けられたタービンディスクと、該ター
ビンディスクの外周部に対峙するプラットホームからデ
ィスク径方向内方へ延びて前記のダブテール嵌合溝に嵌
合するダブテール及びプラットホームからディスク径方
向外方へ延びる動翼本体を有するタービン動翼と、ダブ
テールの後端に当接するリテーナを有し且つタービンデ
ィスクの後端に装着された環状の後部シールと、プラッ
トホームとタービンディスクの外周面との間に形成され
る空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞し且つディス
ク周方向に連なるように配置された複数の分割リテーナ
と、該分割リテーナをダブテールの前端に対して押圧す
るようにタービンディスクの前端に装着された環状の前
部シールとを備えている。
め、本発明の請求項１に記載のタービンロータでは、外
縁部にディスク軸線方向へ延びるダブテール嵌合溝が周
方向に等間隔に設けられたタービンディスクと、該ター
ビンディスクの外周部に対峙するプラットホームからデ
ィスク径方向内方へ延びて前記のダブテール嵌合溝に嵌
合するダブテール及びプラットホームからディスク径方
向外方へ延びる動翼本体を有するタービン動翼と、ダブ
テールの後端に当接するリテーナを有し且つタービンデ
ィスクの後端に装着された環状の後部シールと、プラッ
トホームとタービンディスクの外周面との間に形成され
る空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞し且つディス
ク周方向に連なるように配置された複数の分割リテーナ
と、該分割リテーナをダブテールの前端に対して押圧す
るようにタービンディスクの前端に装着された環状の前
部シールとを備えている。
【００３５】また、本発明の請求項２に記載したタービ
ンロータでは、上述した本発明の請求項１に記載のター
ビンロータの構成に加えて、タービンディスクの前端
に、ディスク軸線方向前方へ突出する突出部を設け、分
割リテーナのそれぞれに、前記の突出部に嵌合する径方
向移動防止用凹陥部を形成している。
ンロータでは、上述した本発明の請求項１に記載のター
ビンロータの構成に加えて、タービンディスクの前端
に、ディスク軸線方向前方へ突出する突出部を設け、分
割リテーナのそれぞれに、前記の突出部に嵌合する径方
向移動防止用凹陥部を形成している。
【００３６】更に、本発明の請求項３に記載したタービ
ンロータでは、上述した本発明の請求項１あるいは請求
項２のいずれかに記載のタービンロータの構成に加え
て、分割リテーナのそれぞれに、タービンディスクのダ
ブテール嵌合溝のディスク軸線方向前端部に嵌合する周
方向移動防止用突起を設けている。
ンロータでは、上述した本発明の請求項１あるいは請求
項２のいずれかに記載のタービンロータの構成に加え
て、分割リテーナのそれぞれに、タービンディスクのダ
ブテール嵌合溝のディスク軸線方向前端部に嵌合する周
方向移動防止用突起を設けている。
【００３７】本発明の請求項１乃至請求項３に記載した
タービンロータのいずれにおいても、タービンディスク
の前端にディスク周方向に沿うように配置した複数の分
割リテーナを、タービンディスクに装着した前部シール
によりタービンディスクの前端へ押圧して、高圧タービ
ン動翼のディスク軸線方向前方への変位を拘束するとと
もに、プラットホームとタービンディスクの外周面との
間の空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞し、分割リ
テーナのそれぞれに対して周方向応力が作用しないよう
にする。
タービンロータのいずれにおいても、タービンディスク
の前端にディスク周方向に沿うように配置した複数の分
割リテーナを、タービンディスクに装着した前部シール
によりタービンディスクの前端へ押圧して、高圧タービ
ン動翼のディスク軸線方向前方への変位を拘束するとと
もに、プラットホームとタービンディスクの外周面との
間の空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞し、分割リ
テーナのそれぞれに対して周方向応力が作用しないよう
にする。
【００３８】また、本発明の請求項２に記載したタービ
ンロータにおいては、タービンディスクの前端の突出部
に、分割リテーナの径方向移動防止用凹陥部が嵌合し、
当該分割リテーナの径方向への移動を防止する。
ンロータにおいては、タービンディスクの前端の突出部
に、分割リテーナの径方向移動防止用凹陥部が嵌合し、
当該分割リテーナの径方向への移動を防止する。
【００３９】更に、本発明の請求項３に記載したタービ
ンロータにおいては、タービンディスクのダブテール嵌
合溝の前端部に、分割リテーナの周方向移動防止用突起
が嵌合し、当該分割リテーナの周方向への移動を防止す
る。
ンロータにおいては、タービンディスクのダブテール嵌
合溝の前端部に、分割リテーナの周方向移動防止用突起
が嵌合し、当該分割リテーナの周方向への移動を防止す
る。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００４１】図１から図７は本発明のタービンロータの
実施の形態の一例を示すもので、このタービンロータ
は、高圧タービンシャフト１に同軸にボルト締結された
タービンディスク２と、該タービンディスク２の外縁部
に周方向に等間隔に装着された複数の高圧タービン動翼
３と、タービンディスク２の後端に同軸に装着された後
部シール４と、タービンディスク２の前端に同軸に装着
された前部シール３５と、タービンディスク２の前端に
ディスク周方向に連なるよう配置された複数の分割リテ
ーナ３６とを備えている。
実施の形態の一例を示すもので、このタービンロータ
は、高圧タービンシャフト１に同軸にボルト締結された
タービンディスク２と、該タービンディスク２の外縁部
に周方向に等間隔に装着された複数の高圧タービン動翼
３と、タービンディスク２の後端に同軸に装着された後
部シール４と、タービンディスク２の前端に同軸に装着
された前部シール３５と、タービンディスク２の前端に
ディスク周方向に連なるよう配置された複数の分割リテ
ーナ３６とを備えている。
【００４２】タービンディスク２、高圧タービン動翼
３、後部シール４の基本的な構造及び部材相互の取付状
態は、図８から図１７に示すものと同様であり、図中、
図８から図１７と同一の符号を付した部分は同一物を表
している。
３、後部シール４の基本的な構造及び部材相互の取付状
態は、図８から図１７に示すものと同様であり、図中、
図８から図１７と同一の符号を付した部分は同一物を表
している。
【００４３】タービンディスク２の前端径方向外縁近傍
部分には、ディスク軸線方向前方へ向って突出する突出
部４０が一体的に形成されている。
部分には、ディスク軸線方向前方へ向って突出する突出
部４０が一体的に形成されている。
【００４４】前部シール３５は、鍛造用ニッケル系合金
によって形成されている。
によって形成されている。
【００４５】前部シール３５の内縁部には、先に述べた
前部シール５（図８、図１０から図１７参照）と同形状
の嵌着座１７、リング受け部１８、回り止め凸部（図１
に置いては図示されていない）が設けられており、前部
シール３５は、前部シール５と同様な手順で切り欠きリ
ング２５を介してタービンディスク２の前端に装着され
ている。
前部シール５（図８、図１０から図１７参照）と同形状
の嵌着座１７、リング受け部１８、回り止め凸部（図１
に置いては図示されていない）が設けられており、前部
シール３５は、前部シール５と同様な手順で切り欠きリ
ング２５を介してタービンディスク２の前端に装着され
ている。
【００４６】前部シール３５の外縁部には、シール周方
向に延び且つタービンディスク２の前端及びダブテール
嵌合溝１０に嵌合された高圧タービン動翼３のダブテー
ル７の前端に対峙する押圧部３４が設けられており、該
押圧部３４は、ダブテール７の端部とダブテール嵌合溝
１０の内底部との間の空隙をディスク軸線方向前方側か
ら閉塞している（図１及び図２参照）。
向に延び且つタービンディスク２の前端及びダブテール
嵌合溝１０に嵌合された高圧タービン動翼３のダブテー
ル７の前端に対峙する押圧部３４が設けられており、該
押圧部３４は、ダブテール７の端部とダブテール嵌合溝
１０の内底部との間の空隙をディスク軸線方向前方側か
ら閉塞している（図１及び図２参照）。
【００４７】また、前部シール３５には、シール外縁と
内縁との中間部分からシール軸線方向前方へ張り出し且
つシール周方向に延びるラビリンスシール２８が形成さ
れている（図３及び図４参照）。
内縁との中間部分からシール軸線方向前方へ張り出し且
つシール周方向に延びるラビリンスシール２８が形成さ
れている（図３及び図４参照）。
【００４８】更に、前部シール３５の縦断面形状及び重
心位置は、該前部シール３５がタービンディスク２とと
もに高回転数で回転した際に、シール軸線方向後端側へ
向って押圧部３４が傾き得るように設定されている。
心位置は、該前部シール３５がタービンディスク２とと
もに高回転数で回転した際に、シール軸線方向後端側へ
向って押圧部３４が傾き得るように設定されている。
【００４９】分割リテーナ３６は、鋳造用ニッケル系合
金によって形成されている。
金によって形成されている。
【００５０】分割リテーナ３６は、シール軸線方向前方
から見ると、環状体を周方向に複数に分割した緩湾曲帯
形状を呈し、シール周方向から見ると、シール径方向内
縁部分及び外縁部分の双方に対してシール径方向中間部
分が、先に述べたタービンディスク２の突出部４０に応
じてシール軸線方向前方へ突出した屈曲形状を呈し（図
５から図７参照）、当該シール径方向中間部分が、突出
部４０に嵌合可能な凹陥部３７になっている。
から見ると、環状体を周方向に複数に分割した緩湾曲帯
形状を呈し、シール周方向から見ると、シール径方向内
縁部分及び外縁部分の双方に対してシール径方向中間部
分が、先に述べたタービンディスク２の突出部４０に応
じてシール軸線方向前方へ突出した屈曲形状を呈し（図
５から図７参照）、当該シール径方向中間部分が、突出
部４０に嵌合可能な凹陥部３７になっている。
【００５１】この分割リテーナ３６は、前記の凹陥部３
７にタービンディスク２の突出部４０が嵌合し、また、
後端シール径方向内方寄り縁部にタービンディスク２の
ディスク軸線方向前端が面接触するとともに、後端シー
ル径方向外方寄り縁部に高圧タービン動翼３のダブテー
ル７の前端が面接触するように、タービンディスク２の
ディスク軸線方向前端と前部シール３５の押圧部３４と
の間に介在し且つ前部シール３５の押圧部３４によりタ
ービンディスク２の前端へ押圧されて、高圧タービン動
翼３のディスク軸線方向前方への変位を拘束している
（図１参照）。
７にタービンディスク２の突出部４０が嵌合し、また、
後端シール径方向内方寄り縁部にタービンディスク２の
ディスク軸線方向前端が面接触するとともに、後端シー
ル径方向外方寄り縁部に高圧タービン動翼３のダブテー
ル７の前端が面接触するように、タービンディスク２の
ディスク軸線方向前端と前部シール３５の押圧部３４と
の間に介在し且つ前部シール３５の押圧部３４によりタ
ービンディスク２の前端へ押圧されて、高圧タービン動
翼３のディスク軸線方向前方への変位を拘束している
（図１参照）。
【００５２】更に、分割リテーナ３６は、プラットホー
ム６とタービンディスク２の外周面との間の空隙をディ
スク軸線方向前方側から閉塞し、この分割リテーナ３６
と先に述べた前部シール３５とによって、高圧タービン
静翼３２により整流される燃焼器３１からの燃焼ガス
が、プラットホーム６とタービンディスク２の外周面と
の間の空隙を通過することを抑止している。
ム６とタービンディスク２の外周面との間の空隙をディ
スク軸線方向前方側から閉塞し、この分割リテーナ３６
と先に述べた前部シール３５とによって、高圧タービン
静翼３２により整流される燃焼器３１からの燃焼ガス
が、プラットホーム６とタービンディスク２の外周面と
の間の空隙を通過することを抑止している。
【００５３】また、分割リテーナ３６は、凹陥部３７が
タービンディスク２の突出部４０に嵌合することによ
り、シール径方向への移動を拘束されている（図２、図
３、図５及び図６参照）。
タービンディスク２の突出部４０に嵌合することによ
り、シール径方向への移動を拘束されている（図２、図
３、図５及び図６参照）。
【００５４】分割リテーナ３６の後端には、タービンデ
ィスク２の所定のダブテール嵌合溝１０にディスク径方
向両側から係合する突起３８が形成されており、この突
起３８が、分割リテーナ３６のシール周方向への移動を
拘束している（図５及び図７参照）。
ィスク２の所定のダブテール嵌合溝１０にディスク径方
向両側から係合する突起３８が形成されており、この突
起３８が、分割リテーナ３６のシール周方向への移動を
拘束している（図５及び図７参照）。
【００５５】更に、分割リテーナ３６の後端には、シー
ル軸線方向に延びるシール溝３９が設けられ、該シール
溝３９には、ワイヤシール３０がタービンディスク２の
前端に当接するように嵌入されている。
ル軸線方向に延びるシール溝３９が設けられ、該シール
溝３９には、ワイヤシール３０がタービンディスク２の
前端に当接するように嵌入されている。
【００５６】上述したように、図１から図７に示すター
ビンロータにおいては、タービンディスク２の前端にデ
ィスク周方向に沿うように配置した複数の分割リテーナ
３６によって、高圧タービン動翼３のディスク軸線方向
前方への変位を拘束し、また、プラットホーム６とター
ビンディスク２の外周面との間の空隙をディスク軸線方
向前方側から閉塞するので、燃焼器３１から噴出される
燃焼ガスの高圧タービン入口における温度を上昇させ、
エンジンの高回転数化を図っても、遠心力に起因した過
大な周方向応力が分割リテーナ３６に作用することがな
く、該分割リテーナ３６を健全な状態に保持できる。
ビンロータにおいては、タービンディスク２の前端にデ
ィスク周方向に沿うように配置した複数の分割リテーナ
３６によって、高圧タービン動翼３のディスク軸線方向
前方への変位を拘束し、また、プラットホーム６とター
ビンディスク２の外周面との間の空隙をディスク軸線方
向前方側から閉塞するので、燃焼器３１から噴出される
燃焼ガスの高圧タービン入口における温度を上昇させ、
エンジンの高回転数化を図っても、遠心力に起因した過
大な周方向応力が分割リテーナ３６に作用することがな
く、該分割リテーナ３６を健全な状態に保持できる。
【００５７】更に、分割リテーナ３６の部材形状が、図
８に示す従来のリテーナ２６を一体的に有する前部シー
ル５に比べて小さいので、分割リテーナ３６を鋳造用ニ
ッケル系合金によって容易に形成することができる。
８に示す従来のリテーナ２６を一体的に有する前部シー
ル５に比べて小さいので、分割リテーナ３６を鋳造用ニ
ッケル系合金によって容易に形成することができる。
【００５８】なお、本発明のタービンロータは上述した
実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ること
は勿論である。
実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ること
は勿論である。
【００５９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のタービンロ
ータでは、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
ータでは、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００６０】（１）本発明の請求項１乃至請求項３に記
載したタービンロータのいずれにおいても、タービンデ
ィスクの前端にディスク周方向に沿うように配置した複
数の分割リテーナを、タービンディスクに装着した前部
シールによりタービンディスクの前端へ押圧して、高圧
タービン動翼のディスク軸線方向前方への変位を拘束す
るとともに、プラットホームとタービンディスクの外周
面との間の空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞する
ので、遠心力に起因した過大な周方向応力が分割リテー
ナのそれぞれに対して作用せず、燃焼ガスの高圧タービ
ン入口における温度を上昇させてエンジンの高回転数化
を図ることが可能になる。
載したタービンロータのいずれにおいても、タービンデ
ィスクの前端にディスク周方向に沿うように配置した複
数の分割リテーナを、タービンディスクに装着した前部
シールによりタービンディスクの前端へ押圧して、高圧
タービン動翼のディスク軸線方向前方への変位を拘束す
るとともに、プラットホームとタービンディスクの外周
面との間の空隙をディスク軸線方向前方側から閉塞する
ので、遠心力に起因した過大な周方向応力が分割リテー
ナのそれぞれに対して作用せず、燃焼ガスの高圧タービ
ン入口における温度を上昇させてエンジンの高回転数化
を図ることが可能になる。
【００６１】（２）本発明の請求項２に記載したタービ
ンロータにおいては、タービンディスクの前端に設けた
突出部に、分割リテーナに形成した径方向移動防止用凹
陥部が嵌合するので、分割リテーナの径方向への移動を
防止することができる。
ンロータにおいては、タービンディスクの前端に設けた
突出部に、分割リテーナに形成した径方向移動防止用凹
陥部が嵌合するので、分割リテーナの径方向への移動を
防止することができる。
【００６２】（３）本発明の請求項３に記載したタービ
ンロータにおいては、タービンディスクのダブテール嵌
合溝の前端部に、分割リテーナに設けた周方向移動防止
用突起が嵌合するので、分割リテーナの周方向への移動
を防止することができる。
ンロータにおいては、タービンディスクのダブテール嵌
合溝の前端部に、分割リテーナに設けた周方向移動防止
用突起が嵌合するので、分割リテーナの周方向への移動
を防止することができる。
【図１】本発明のタービンロータの実施の形態の一例を
適用した航空用エンジンを示す縦断面図である。
適用した航空用エンジンを示す縦断面図である。
【図２】図１における分割リテーナと高圧タービン動翼
との位置関係を示す部分図である。
との位置関係を示す部分図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】図１における分割リテーナ単体のディスク径方
向断面図である。
向断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】従来のタービンロータの一例を適用した航空用
エンジンを示す縦断面図である。
エンジンを示す縦断面図である。
【図９】図８におけるタービンディスクと高圧タービン
動翼との嵌合状態を示す部分図である。
動翼との嵌合状態を示す部分図である。
【図１０】図８における前部シール及び後部シールの締
結部分の形状を示す部分図である。
結部分の形状を示す部分図である。
【図１１】図８におけるタービンディスクの締結部分の
形状を示す部分図である。
形状を示す部分図である。
【図１２】図８における前部シール及び後部シールとタ
ービンディスクとの締結状態を示す部分図である。
ービンディスクとの締結状態を示す部分図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ矢視図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視図である。
【図１５】図１２のＸＶ−ＸＶ矢視図である。
【図１６】図１２のＸＶＩ−ＸＶＩ矢視図である。
【図１７】図１２のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ矢視図である。
【符号の説明】 ２ タービンディスク ３ 高圧タービン動翼（タービン動翼） ４ 後部シール ６ プラットホーム ７ ダブテール ８ 動翼本体 １０ ダブテール嵌合溝 ３５ 前部シール ３６ 分割リテーナ ３７ 凹陥部（径方向移動防止用凹陥部） ３８ 突起（周方向移動防止用突起） ４０ 突出部
Claims (3)
- 【請求項１】 外縁部にディスク軸線方向へ延びるダブ
テール嵌合溝が周方向に等間隔に設けられたタービンデ
ィスクと、該タービンディスクの外周部に対峙するプラ
ットホームからディスク径方向内方へ延びて前記のダブ
テール嵌合溝に嵌合するダブテール及びプラットホーム
からディスク径方向外方へ延びる動翼本体を有するター
ビン動翼と、ダブテールの後端に当接するリテーナを有
し且つタービンディスクの後端に装着された環状の後部
シールと、プラットホームとタービンディスクの外周面
との間に形成される空隙をディスク軸線方向前方側から
閉塞し且つディスク周方向に連なるように配置された複
数の分割リテーナと、該分割リテーナをダブテールの前
端に対して押圧するようにタービンディスクの前端に装
着された環状の前部シールとを備えてなることを特徴と
するタービンロータ。 - 【請求項２】 タービンディスクの前端に、ディスク軸
線方向前方へ突出する突出部を設け、分割リテーナのそ
れぞれに、前記の突出部に嵌合する径方向移動防止用凹
陥部を形成した請求項１に記載のタービンロータ。 - 【請求項３】 分割リテーナのそれぞれに、タービンデ
ィスクのダブテール嵌合溝のディスク軸線方向前端部に
嵌合する周方向移動防止用突起を設けた請求項１あるい
は請求項２のいずれかに記載のタービンロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20028997A JPH1136802A (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | タービンロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20028997A JPH1136802A (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | タービンロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136802A true JPH1136802A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16421847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20028997A Pending JPH1136802A (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | タービンロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1136802A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070171A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | ガスタービンエンジン |
| WO2004097183A1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-11 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Turbine nozzle segment |
| JP2005009382A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | タービンロータ、タービンディスク、及びタービン |
| JP2005299649A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Snecma Moteurs | ターボ機械のロータディスクに対してブレードを軸方向に保持する装置 |
| WO2007105701A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Ihi Corporation | ファンブレードの保持構造 |
| JP2007278292A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Snecma | ターボ機械のロータディスクフランジを軸方向に保持するための保持装置 |
| US8517666B2 (en) | 2005-09-12 | 2013-08-27 | United Technologies Corporation | Turbine cooling air sealing |
-
1997
- 1997-07-25 JP JP20028997A patent/JPH1136802A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070171A1 (ja) * | 2003-02-05 | 2004-08-19 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | ガスタービンエンジン |
| GB2402178A (en) * | 2003-02-05 | 2004-12-01 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Gas turbine engine |
| US7037067B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-05-02 | Inhikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Gas turbine engine |
| GB2402178B (en) * | 2003-02-05 | 2006-09-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind | Gas turbine engine |
| WO2004097183A1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-11 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Turbine nozzle segment |
| US6942453B2 (en) | 2003-04-28 | 2005-09-13 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Turbine nozzle segment |
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| JP2005299649A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Snecma Moteurs | ターボ機械のロータディスクに対してブレードを軸方向に保持する装置 |
| JP4656983B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2011-03-23 | スネクマ | ターボ機械のロータディスクに対してブレードを軸方向に保持する装置 |
| US8517666B2 (en) | 2005-09-12 | 2013-08-27 | United Technologies Corporation | Turbine cooling air sealing |
| WO2007105701A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Ihi Corporation | ファンブレードの保持構造 |
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