JPS5882663A - ガスタービンエンジンのファンケースのための研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービンエンジンのファンシュラウドを
研削し、ファンを収容するための偏心的な内孔を形成す
るための研削盤に関する。一般的な構造のファンシュラ
ウドに於ては、ガスタービンエンジンの成る作動条件、
例えば離陸時などのようにファンシュラウドが圧りによ
り変形した際にファンの先端部がファンシュラウドに衝
当することがある。

航空機用のガスタービンエンジンの成る形式のものに於
ては離陸時などの特定の作動条件下に於てファンシュラ
ウドが変形するためにファンの先端部が時折ファンシュ
ラウドに衝当しその結果ファンまたはファンシュラウド
の内面が損傷を受けることがあること・が知られている
。この問題はファンを収容する内孔を偏心的なものとし
ファンシュラウドが変形しても尚ファンの先端部とファ
ンシュラウドとの間に接触が生じないような十分な空隙
を確保することにより解消することができる。

航空機に既に搭載されているガスタービンエンジンにつ
いては、ガスタービンエンジンを航空機から取り外すこ
となくこのような偏心面を形成し得るのが好ましい。

本発明の第一の目的は、ファンシュラウドに所望の偏心
面を研削することができ且ガスタービンエンジンの回転
軸に取付けることのできる研削盤を提供することにある
。

本発明の第二の目的は、ガスタービンエンジンが航空機
に搭載された状態でこのような偏心面を形成できしかも
航空機の機体に対して所望の位置提供することにある。

本発明の第三の目的はファンシュラウドの上半分を回転
軸に対して偏心的に研削し且ファンシュラウドの下半分
を回転軸に対して偏心的ではあるが回転軸の僅かに下側
の点に対しては同心的であるように研削することができ
しがもガスタービンエンジンの回転軸に取付けることの
できる研削盤を提供することにある。

本発明に基く研削盤は二個の偏心スリーブを有するハブ
がガスタービンエンジンの回転軸に取付けられており、
回転軸の軸線周りに回転する研削ヘッドがこれらのスリ
ーブを適当に調節することにより回転軸に対して同心的
な面又は偏心的な面を研′ｎ１シ得るようにこれら二個
の偏心スリーブがその位１が定められていると共に同量
の偏心度をもつようにされている。外側の偏心スリーブ
に枢支されたアームの外端に、ファンシュラウドに当接
し所定の研削作業を行い得るように研削ヘッドが取付け
られている。

これらの偏心スリーブが互いに偏心度を相殺する位置に
あるとき研削ヘッドは回転軸に対して同心的な面を研削
し、これらのカムがそれ以外の位置にある時は、対応す
る偏心度を有する面が研削される。偏心的な面を形成す
るべき位置は偏心スリーブの位置により定められ、それ
により研削ヘッドがファンシュラウドの一部に回転軸に
対して偏心的な面をファンシュラウド内の所望の位置に
研削することができる。

以下本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく説
明する。

本発明に基く研削盤の目的はファンシュラウドの一部分
にガスタービンエンジンの回転軸に対して同心的な面を
研削すると共にファンシュラウドの他の部分に回転軸に
対して偏心的な面を研削することにある。これは航空機
が離陸しようとする際にファンシュラウドが変形し、特
にファンシュラウドの下半分が上向きに変位するために
ファンシュラウドの一部がファンのブレードの先端と衝
当することがあるという事実に基く要請に応える５− ためである。このような現象の原因は、航空機が離陸し
ようとする際にファンシュラウドに作用する空気圧にあ
ると考えられ、ガスタービンエンジンの軸線が周囲の空
気に対して大きな傾斜をなす時にファンシュラウドの下
半分に加わる風圧がファンシュラウドを変形させるため
であると考えられる。

上記したような目的を達成するために、研削ドラムがガ
スタービンエンジンの軸線に対して回動自在にされた支
持棒の外端に取付けられる。この研削ドラムはファンの
ブレードの先端を囲繞するファンケーシングの面と当接
し得る位置に設置される。前記支持棒のためのハブが、
その回転軸線がガスタービンエンジンの軸線に対して離
間した位置へとずれることのできるように、相対的に回
転し得るようにされた二重の偏心スリーブに取付けられ
ている。

これらの偏心スリーブがそれ自体の偏心度が互いに相殺
する位置にある時、ハブはガスタービンエンジンの軸線
周りに回転しファンを囲繞するケ′　−６− −リングの内面に同心的な面を形成する。そして偏心ス
リーブの偏心度の向きをずらすことによりケーシングの
他の部分にガスタービンエンジンの軸線に対して偏心的
な面を研削することができる。

先ず第２図に於て、ガスタービンエンジンの回転軸はね
じ部２と該ねじ部に対して間隔をおいて設けられたパイ
ロット面４とその一端に設けられた段６とを有している
。第一の偏心スリーブ８はパイロット面４と当接する内
面１０と、前記ねＣ部２と螺合するように前記内面１０
に対して間隔をおいて設けられた内ねじ部１２とを有し
ている。

偏心スリーブ１２はナツト１４により外れないようにさ
れている。

内側の第一偏心スリーブ８は、それを囲繞する第二の偏
心スリーブ２０の段１８と当接する外向７ランジ１６を
有している。第二偏心スリーブ２０は第一偏心スリーブ
８の互いに間隔をおいて設けられたパイロット面２６．
２８と共働する対応パイロット面２２．２４を有してい
る。。第二偏心スリーブ２０は、第一偏心スリーブ８に
設けられ内に動かないようにされている。第二偏心スリ
ーブ２０は調節作用のために第一偏心スリーブ８に対し
て回転自在にされている。

支持棒３６のハブ３４は第二偏心スリーブ２０に取付け
られている。このハブ３４は第二偏心スリーブ２０に設
けられた二個のパイロット面４２・４４と共働する内側
パイロット面３８．４０を有している。第二偏心スリー
ブ２０の一端に設けられた７ランジ４６及びその他端に
設けられたねじ部３２と螺合するクランプ用ナツト４８
によりハブが軸線方向に移動しないように、しがも研削
運動可能なように第二偏心スリーブ２０に対して回転自
在にされている。

棒３６はハブから外向きに突出しその外端に板５０を有
している。板５０の端縁にはサンダードラム５６のため
のケーシング及びモータ５４を取付けるためのクランプ
５２（第３図）を有するブラケット５１が蝙鴇されてい
る。リンダ−ドラム５６はガスタービンエンジン内のフ
ァンを囲繞するカウリングリング６０のシール面５８と
摺接する位置に取付けられている。このリング６０は全
体として概ね円錐形をなしており、サンダードラム５６
の研削面が研削されるべきシール面に対して平行をなす
ようにクランプ５２の回動軸線がシール面に対して平行
をなすようにされている。

サンダードラム５６は普通ブラケット５１に固着され且
装置の軸線方向に沿って延びるアーム６２により手動で
研削されるべき面に向けて押付けられる。アーム６２の
運動範囲は棒３６から突出し且アーム６２を貫通するス
タッド６４により制限されている。アーム６２の運動は
、サンダードラム５６を研削面から遠避ける向きについ
てはスタッド上に調節可能に取付けられたナツト６６に
より制限され、サンダードラムを研削面に押付ける向き
については別のナツト６８により制限されている。通常
の状態に於てはサンダードラム５６が研削面と接触しな
いように保つためにばね７０を用い、サンダードラムを
手動により研削面に押付けるに際してこのばね力に対抗
して行うように一〇− することができる。第二ナツト６８はそれを手動により
回動することによって研削時、に於けるサンダードラム
の研削深さを制御することができる。

更に別のナツト７２はナツト６８の運動を制限し研削面
が所望の寸法に仕上げられた時のサンダードラムの位置
を定める働ぎをする。サンダードラムのバランスをとる
ために、ハブ３４は棒３４の反対側に第二の突出棒７４
を有している。この棒７４はサンダードラムの質醋を釣
り合せるための錘７６を有している。この棒７４は又そ
の端部に研削面の寸法をチェックするためのダイアルゲ
ージ８０を有するありつぎ固定部材７Ｂを受容するため
のありつぎ溝を有している。

更に別のアーム８１がブラケット５１から突出しており
その外端にケーシングの端縁と当接するためのローラ８
２を有しておりこれによりシールリングの適切な部分を
研削し得るようにサンダードラムのケーシング軸線方向
位置を定め得るようにしである。

二つの偏心スリーブが互いに偏心度を相殺する１０− ような位置にセットされた時、サンダードラムはハブの
周りに回転しファンケースの一部を回転軸に対して同心
的に研削する。この研削過程が終了したら、第二の偏心
スリーブを第一の偏心スリーブに対して回動することに
より全体として所望の偏心度を有するように調節し次い
で両偏心スリーブを互いにロックする。二つの偏心スリ
ーブの端部を覆い且内側偏心スリーブと螺合するねじビ
ン８８と外側偏心スリーブと螺合する第二のねじピン９
０とを有する板片８６が一旦調節されると両偏心スリー
ブは互いに回動できなくなる。外側ビン９０を取り外す
と第二の偏心スリーブが所望の偏心度が得られるまで第
一の偏心スリーブに対して回動し得るようになる。好ま
しくは偏心スリーブの変位に応じて１インチの子分の１
の単位により偏心度を示すための目盛り９２を第二の偏
心スリーブに設けておくと良い。何れにしても二つの偏
心スリーブにより可能な最大の偏心度までの任意の偏心
度が得られることが解る。所望の偏心度が得られるよう
に７ランジ４６により外側偏心スリーブを回動させると
良い。この様子が第８図のＡ−Ａ’線により示されてい
る。

第８図に於て、点Ａはガスタービンエンジンの中心線を
示し、点Ｂは偏心スリーブ８の偏心的な外面の中心を示
し、点Ｃは最大の偏心度が得られた時の外側偏心スリー
ブ２０の中心を示している。

外側偏心スリーブを内側偏心スリーブに対して同心的な
状態から回動、させるにつれて、外側偏心スリーブ面の
中心線が回転軸に対して同心的な位置Ａから点Ｃへと破
線に沿って移動する。このように所望の偏心度を得るた
めに外側偏心スリーブが回動されることによりその中心
線が点へから点Ｃへと破線に沿って移動する。ベクトル
Ａ−Ａ’　に対応する偏心度を得るように所望の点Ａ′
に達したならロック用板片８６により二個の偏心スリー
ブが相互に回動できないようにする。べ、クトルＡ−Ａ
’の向きが図面に示されており、このベクトルを所望の
方向例えばガスタービンエンジンの底部に向けるために
は、即ち偏心度がこの向きに実現されるようにするため
には、偏心スリーブに取付けられた装置全体を角度α回
転させベクトルＡ−Ａ’をガスタービンエンジンの底に
向ければ良い。偏心スリーブの端面の目盛り９２を用い
ることによりこの調節を簡単に行うことができる。

本発明に基く研削盤は更に補償作用を有するように構成
されている。ガスタービンエンジンが静止状態にある時
ベアリング内の空隙のために回転軸がガスタービンエン
ジンの実際の中心線よりも即ち回転軸が回転する中心軸
線よりもかなり下側に位置することが知られている。こ
のような回転軸の変位量は１インチの数子分の１０オー
ダである。研削過程中に於けるディスクの変位を修正す
。

るために外側偏心スリーブに回転軸の変位量に等しい割
合で内側偏心スリーブよりも大きい偏心度を有するよう
にすることができる。こうすれば、研削盤を作動させる
に際して内側偏心スリーブが底部に向けそして外側偏心
スリーブが上部に向けてそれぞれ互いに偏心度を相殺す
るような向きにセットされている時、より大きな偏心ｒ
！ｌｆ有する外側偏心カムが回転軸の変位量を補償する
ことに１３− より研削ヘッドがガスタービンエンジンの中心線の周り
を回転する。即ち、研削盤が使用されるのはガスタービ
ンエンジンが静止状態であってそのために回転軸がガス
タービンエンジンの中心線よりも下側に位置しているか
らである。

このように二つの互いに離間した軸線の周りに二個の面
を研削することにより二つの研削面の間に好ましくない
カスブが形成されるとも考えられるが、このカスプの高
さは偏心鏝及び研削面の曲率半径に比べて無視できるほ
ど小さい。ハブの位置を定め回転軸に対して偏心的な第
二の面を研削する際に於ける偏心スリーブの働きが第５
図及び第６図に示されており、第５図は二個の偏心ス鳴
ノーブの偏心度が互いに相殺する関係にある場合を示し
、第６図は両偏心スリーブにより可能な最大の偏心度を
実現するような両偏心スリーブの状態が示されている。

これら両偏心スリーブの相対角度を変えることにより０
から最大偏心度までの間の任意の偏心度が得られること
が解る。しｔｆｉ　Ｌ／ながら重要なことは偏心度の中
心及びガスタービン１４− エンジンのケーシングに対する得られた偏心度の寸法を
適切に定め、回転軸に対して偏心的な研削面が正しい位
置にあるようにすることである。このことについては板
片８６を二個の偏心スリーブに対して適切な位置に設け
ることに関連して既に説明した。

以上本発明を好適実施例について説明したが、当業者で
あれば本発明をその概念から逸脱することなく種々の変
形変更を加えて実施し得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基く研削盤の正面図である。 第２図は第１図の２−２線についての縦断面図である。 第３図はサンダードラムのための支持棒を示す拡大正面
図である。 第４図は第３図に対して直角方向に見た側面図である。 第５図は偏心面を研削するべく同心的な位置にセットさ
れた偏心スリーブを示す第２図の５−５線についての横
断面図である。 第６図は偏心面を研削するべくオフセットされた位置に
ある偏心スリーブを示す第５図と同様の横断面図である
。 第７図は二個の偏心スリーブを互いにロックするための
構成を示す第２図の矢印７の向きに見た部分平面図であ
る。 第８図は所望の偏心度を達成する要領を示す説明図であ
る。 ２・・・ねじ部、４・・・パイロット面、６・・・段、
８・・・偏心スリーブ、１０・・・内面、１２・・・内
ねじ部、１４・・・ナツト、１６・・・外向７ランジ、
１８・・・段、２０・・・偏心スリーブ、２２．２４．
２６．２８・・・パイロット面、３０・・・ナツト、３
１．３２・・・ねじ部。 ３４・・・ハブ、３６・・・棒、３８．４０．４２．４
４・・・パイロット面、４６・・・７ランジ、４８・・
・ナツト。 ５０・・・板、５１・・・ブラケット、５２・・・クラ
ンプ。 ５４・・・モータ、５６・・・サンダードラム、５８・
・・シール面、６０・・・カウリングリング、６２・・
・アーム。 ６４・・・スタッド、６６．６８・・・ナツト、７０・
・・ばね、７２・・・ナツト、７４・・・棒、７６・・
・錘、７８・・・固定部材、８０・・・目盛り、８１・
・・アーム、８２・・・ローラ、８４・・・端部、８６
・・・板片、８８．９ｏ・・・ねじビン、９２・・・目
盛り 特許出願人　　ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション 代　　理　　人　　　弁　　珊　　士　　　明　　石　
　昌　　毅１７−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転軸を有するガスタービン１ンジンのファンシ
   ュラウドのための研削盤であって、二重に設けられた一
   対の偏心スリーブを有すると共に前記回転軸に取付けら
   れた支持体と、前記支持体に取付けられたハブと、 前記ハブに取付けられた棒と、 前記棒の外端に取付けられた研削ヘッドと、を有し、前
   記ハブの前記回転軸に対する偏心度を調節し得るよう前
   記偏心スリーブは互いに他に灼し相対的に回動し得るよ
   うになっていることを特徴とする研削盤。
2. （２）回転軸を有するガスタービンエンジンのファンシ
   ュラウドに偏心面を形成するための研削盤であって、 前記回転軸の一端に取付けられ且該回転軸と共に回動す
   ることのないように支持されている支持体を有し、 前記支持体は互いに他に対し相対的に回動し得るように
   二重に設けられた一対の偏心スリーブと、該スリーブの
   うちの外側のものに回転自在に取付けられたハブと、前
   記ハブから半径方向外向きに突出する棒と、前記棒の外
   端部に螺着された板と、前記ファンシュラウドに係合す
   るべく前記板に取付けられた研削ヘッドとを有すること
   を特徴とする研削盤。