JPS5813759B2 - ガスタ−ビンエンジンのロ−タ−段 - Google Patents

ガスタ−ビンエンジンのロ−タ−段

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JPS5813759B2
JPS5813759B2 JP53001822A JP182278A JPS5813759B2 JP S5813759 B2 JPS5813759 B2 JP S5813759B2 JP 53001822 A JP53001822 A JP 53001822A JP 182278 A JP182278 A JP 182278A JP S5813759 B2 JPS5813759 B2 JP S5813759B2
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JP
Japan
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damper
adjacent
blade
head
centrifugal force
Prior art date
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Expired
Application number
JP53001822A
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JPS5395414A (en
Inventor
ジエームズ・パターソン
ピーター・ゴードン・グラハム・フアーラー
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Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce 1971 Ltd
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Publication date
Application filed by Rolls Royce 1971 Ltd filed Critical Rolls Royce 1971 Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
    • Y10S416/50—Vibration damping features

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービンエンジンのロータ一段に関し、
特にダクテツドファン・ガスタービンエンジンのファン
に関するものである。
カスタービンエンジンのダクテツドファンは普通、中心
のディスクのまわりに円周方向に等間隔で並ぶ多数の翼
形ブレードから成るものである。
このようなファン組立体の機械的な自己減衰性はエンジ
ン運転中に起る殆ど不可避なブレードの振動に対し不充
分である場合がある。
この様な振動が起る場合に、何らかの減衰手段を付加し
てブレードの振動数を増大しエンジンの正常運転条件に
おける振動レベルを相当量軽減するのが普通である。
ガスタービンエンジンのロータ一段の隣り合うブレード
の間にダンパーを配置し、ロータ一段が回転した時、該
ダンパーが隣り合うブレードの隣り合うプラットフォー
ムの半径方向内面に遠心力により押しつけられるように
することは公知である。
英国特許第９９６，７２９号明細書、実公昭４２−７
０ ４ ２号公報等に記載されているダンパーは金属製
であり、従って作用する遠心力に比し剛性が大きいから
、製作公差を厳格にしても、ダンパーとブレードとの間
の当接面積を確実に大きくすることは極めて難かしく、
当接面の磨耗がはげしく、ブレードおよびダンパーの寿
命が短くなる。
英国特許第１４５７．４１７号明細書に記載されている
ダンパーはゴム状弾性体であり、従って作用する遠心力
に比し可撓性が大きいから、ダンパーとブレードとの間
の当接面積を大きくすることができる。
しかし、ゴム状弾性体のダンパーはブレードに当接する
面が磨耗し易く、寿命が極めて短いという欠点がある。
本発明は上述のような従来のダンパーの欠点を解消する
ことを目的とする。
本発明のガスタービンエンジンのロータ一段は、環状に
並ぶ翼形ブレードの根部をローターディスクに取りつけ
、各ブレードの円周方向に突出するプラットフォームが
、上記根部から半径方向外方に間隔を有し、隣り合うブ
レードの隣り合うプラントフォームは互に円周方向に間
隙を有し、隣り合うブレードの間にダンパーを配置し、
上記ディスクが回転した時、該ダンパーが隣り合うブレ
ードの隣り合うプラットフォームの半径方向内面に遠心
力により押しつけられるようにしたガスタービンエンジ
ン用ロータ一段において、上記ダツパーはゴム状弾性体
を主体とし、上記隣り合うブラットフォームの半径方向
内面に当接する面の少くとも一部が金属製部材で形成さ
れ、該金属製部材２０は遠心力の作用により変形して、
上記の隣り合うプラットフォームの半径方向内面の形状
になじむことを特徴とするものである。
本発明のロータ一段においては、ダンパーがゴム状弾性
体を主体とするから、金属製部材を有するにもかかわら
ず全体として作用する遠心力に比し可撓性が大きく、ブ
レードのプラットフォームに当接する面がブレードのプ
ラットフォームの半径方向内面の形状になじみ易い。
そして、ブレードのプラットフォームの半径方向内面に
効するダンパーの当接面が金属部材で形成されているか
ら、ダンパーの磨耗が防止される。
ダンパーは各々細長い形状をなし、その一端に拡大頭部
を設け、該拡大頭部は上記ディスクの半径方向の面と、
隣り合うブレードの隣接するプラットフォームおよび根
部と、に当接し、該ダンパーの他の部分が上記プラット
フォームに遠心力によって押しつけられるが、軸方向に
動き得ないようにするのが好ましい。
ダンパーの上記拡大頭部には少くとも１つの肉盛り部分
を設け該肉盛り部分は上記頭部とブレードおよびロータ
ーディスクの該頭部が当接している部分との間の磨耗を
防止することができる。
上記ダンパーの拡大頭部には少くとも１つの実質上剛性
の肉盛り部分を設け、それによって上記頭部の遠心力に
よる変形を防止することもできる。
以下図面を参照しつゝ本発明の実施例を詳細に説明する
。
ダクテツドファン・ガスタービンエンジンのファン１０
は、ファンディスク１１に、環状に並ぶファンブレード
１３の根部１２を取りつけたものである。
１つのファンブレード１３とその根部１２を第１図に示
す。
ファンブレード１３は各々、２つの同様なプラットフォ
ーム１４が円周方向に延在し、該プラットフォームはブ
レードの根部１２から半径方向に間隔を有し、ファンデ
ィスク１１０回転軸線に対し傾斜している。
隣り合うファンブレード１３の隣接するプラットフォー
ムの間には小さな隙間１５があり、各ファンブレード１
３は成程度、独立に振動し得るようになっている。
ファンブレード１３のこの振動を減衰するため、多数の
シリコンゴム製のゴム状弾性体を主体とするダンパ１６
が設けられている（その１つを図に示す）。
各弾性体ダンパ１６は隣り合うファンブレード１３０間
でプラットフォーム１４の下に配置され、細長い形状を
なし、拡大した頭部１７が設けられている。
この頭部１７はファンディスク１１の前端面１８とファ
ンブレード１３の根部およびプラットフォームの部分と
の両方に係合する形状となっている。
したがって、頭部１７はファンディスク１１が回転する
時弾性体ダンパ１６に加わる遠心力により軸方向に動く
のを阻止することができる。
しかし、弾性体ダンパはその弾性のため、上記遠心力の
作用により軸方向に引伸ばされる傾向を有する。
拡大頭部１７は、弾性体ダンパ１６を上述のように拘束
するほか、ファンブレード１３とノーズコーン１９（そ
の一部を第１図に示す）との間の空気シールをなすもの
である。
拡大頭部１７は集合して１つの環を作り、それによって
ファンブレード１３とノーズコーン１９との間に完全な
環状の空気シールを成している。
弾性体ダンパ１６の頭部１７には２つの肉盛り部１７ａ
があり、この肉盛り部１７ａはファンディスク１１の前
端面１８との間およびファンブレード１３の根部および
プラットフォーム部との間の磨耗を防止するためのもの
である。
肉盛り部１７ａはアンペツプ社（ Ａｍｐｅｐ Ｌ ｉ
ｍｉ ｔｅｄ ）の商標「ファイバーシツプ」（Ｆｉｂ
ｅｒｓｈｉｐ）の名で市販されているＰＴＥＥ含浸リン
ネルで作ることができる。
頭部１７には又、別の肉盛り部１７ｂが設けられている
。
この肉盛り部１７ｂはノーズコーン１９に当接するよう
になされていて、カーボンファイバーで強化したエポキ
シ樹脂で作ることができ、頭部１７が遠心力の作用で変
形するのを防止する支持部をなすものである。
各弾性体ダンパ１６の幅は、隣り合うファンブレード１
３の隣接するプラットフォーム１４の半径方向内面を架
橋する長さを有している。
したがってファンディスク１１が回転すると、各弾性体
ダンパ１６は遠心力の作用により隣り合う２つのプラッ
トフォーム１４に押しつけられる。
その結果、ファンブレード１３の振動は直接弾性体ダン
パ１６に伝達され、該ダンパでその振動が減衰する。
弾性体ダンパ１６とプラットフォーム１４との間に生じ
る磨耗を防ぐために、薄い鋼板２０を弾性体ダンパ１６
のブラットフォームに当接する面に鋳込む。
鋼板２０は弾性体ダンパ１６の中に鋳込んだ鋼製の補強
部材２１と該補強部材を付着した鋼製箱部材２２（同様
にダンパ１６中に鋳込まれている）とによって所定位置
に維持される。
鋼板２００４つの彎曲部分２３も鋼板２０を弾性体ダン
パ１６の所定位置に維持するのを助けている。
鋼板２０の一端２４は弾性体ダンパ１６の自由端のまわ
りに彎曲しダンパが遠心力により引伸ばされるのを制限
している。
鋼板２０は薄いから、弾性体ダンパの遠心力の作用によ
り変形することが可能であり、係合している２つのプラ
ットフォーム１４の形状になじむことができる。
そのため、ダンパ全体が金属の場合より接触面積が大き
い。
弾性体ダンパ１６は使用時の環境条件に適した任意のゴ
ム状弾性材料を主体とすることができる。
従って、以上説明した本発明の実施例ではシリコンゴム
を主体とするダンパる用いたが、温度が低い場合は、弾
性ポリウレタン樹脂のような材料を主体とすることもで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図はダクテツドファン・ガスタービンエンジンの本
発明によるファンの一部を示す一部断面側面図、第２図
は第１図に示すダンバの平面図。 第３図は第１図のＡ−Ａ視図。 １０……ファン（ローター）、１１……ディスク、１２
……根部、１３……ブレード、１４……プラットフォー
ム、１６……ダンパー、１７……拡大頭部、１７ａ，１
７ｂ……肉盛り、２０……金属部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 環状に並ぶ翼形ブレードの根部をローターディスク
    に取りつけ、各ブレードの円周方向に突出するブラット
    フォームが上記根部から半径方向外方に間隔を有し、隣
    り合うブレードの隣り合うプラットフォームは互に円周
    方向に間隙を有し、隣り合うブレードの間にダンパーを
    配置し、上記ディスクが回転した時、該ダンパーが隣り
    合うブレードの隣り合うブラットフォームの半径方向内
    面に遠心力により押しつけられるようにしたガスタービ
    ンエンジン用ロータ一段において、上記ダンパー１６は
    ゴム状弾性体を主体とし、上記隣り合うプラットフォー
    ム１４の半径方向内面に当接する面の少くとも一部が金
    属製部材２０で形成され、該金に製部材２０は遠心力の
    作用により変形して上記の隣り合うブラットフォーム１
    ４の半径方向内面の形状になじむことを特徴とする、ガ
    スタービンエンジンのロータ一段。 ２ 特許請求の範囲第１項のロータ一段において、ダン
    パー１６は各々細長い形状をなし、その一端に拡大頭部
    １７を設け、該拡大頭部は上記ディスク１１の半径方向
    の面１８と、隣り合うブレード１３の隣接するブラット
    フォーム１４および根部１２と、に当接し、該ダンバー
    の他の部分が上記プラットフォーム１４に遠心力によっ
    て押しつけられるが、軸方向に動き得ないようにしたこ
    とを特徴とするもの。 ３ 特許請求の範囲第２項のロータ一段において、上記
    ダンパー１６の上記拡大頭部１７には少くとも１つの肉
    盛り部分１７ａを設け、該肉盛り部分が上記頭部１７と
    ブレード１３およびローターディスク１１の該頭部が当
    接している部分との間の磨耗を防止するようにしたこと
    を特徴とするもの。 ４ 特許請求の範囲第２項又は第３項のロータ一段にお
    いて、上記ダンパー１６の拡大頭部１７には少くとも１
    つの実質上剛性の肉盛り部分１７ｂを設け、それによっ
    て上記頭部１７の遠心力による変形を防止したことを特
    徴とするもの。
JP53001822A 1977-01-11 1978-01-11 ガスタ−ビンエンジンのロ−タ−段 Expired JPS5813759B2 (ja)

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GB862/77A GB1549152A (en) 1977-01-11 1977-01-11 Rotor stage for a gas trubine engine

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JPS5395414A JPS5395414A (en) 1978-08-21
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JP (1) JPS5813759B2 (ja)
DE (1) DE2800862C3 (ja)
FR (1) FR2376958A1 (ja)
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