JPS5918522B2 - タ−ボ機械のロ−タのフイラ部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロータが外周に円周溝を備えたロータ体と、
この環状溝に植え込まれた翼列と、この環状溝の中の嵌
め込まれたフィン部材（詰物部材）とからなり、前記環
状溝の両側にこの環状溝の頂部の近くに突縁があり、前
記翼列の各翼が各突縁の下側で環状溝に係合しかつ各突
縁の下側で環状溝に沿って移動できるように形成された
脚部を有し、前記突縁の少なくとも一方が翼を環状溝に
連続的に挿入および引き抜くことができるようにするだ
めの空所を有し、前記フィン部材がこの空所に対して設
けられているようなターボ機械特に流体機械のロータに
関する。

上述した種類のロータの中にフィン部材が設けられ、こ
のフィン部材が、環状溝の中に位置され、翼のつば部の
下側に置かれ、環状溝の底に係合させてフィン部材を翼
のつばの下側に向けて付勢するために、フィン部材を環
状溝からねじ出すことができるねじ部材を有しているこ
とは英国特許第１０１５６９８号明細書で知られている
。

しかしそのフィン部材は使用中にゆるんだり高温の運転
温度のために固着してしまうことがある。

まだ上述の種類のロータの中にフィン部材が設けられ、
とのフィン部材が弾性を有し、挿入後に空所の円周方向
に延びる側壁に作用するようにするだめに挿入前にバイ
アス荷重がかけられるようなことも英国特許第１１８７
２２７号明細書で知られている。

しかしかかるフィン部材は、それが空所の側壁に作用す
るので、ロータに望ましくない付加的な応力を生ずる。

本発明の目的は、上述した種類のロータにおいて上述の
欠点を防止することにある。

本発明に基づいて上述の種類のロータにおけるフィン部
材は、環状溝に沿って１個あるいは複数個の翼の脚部の
下に延びるベース部分と、このベース部分に接続されて
そこから外方に延びる少なくとも１個のタブと、フィン
部材に形成されてその中に１個の翼の脚部が置かれる少
なくとも１個の凹所とからなり、前記タブが、タブが空
所を越えてフィン部材が環状溝に沿って移動できるよう
な第１の位置と、タブが空所の中に位置されてフィン部
材が環状溝に沿って移動することを阻止するような第２
の位置との間においてベース部分に対し移動できること
を特徴としている。

以下図面を参照して本発明に基づくフィン部材について
詳細に説明する。

第１図ないし第３図において第１のロータ１０はロータ
体１１からなり、とのロータ体１１はその円周の全周に
亘って延びる環状溝１２を有している。

この環状溝１２は断面がほぼダブテール状をしており、
その両側で頂部の近くに突縁１３を有している。

ロータ１０ばさらに一列の翼１４からなり、それぞれの
翼１４は環状溝１２に突縁１３の下側で係合するように
形成された脚部１５を有しており、突縁１３は運転中に
おいて翼にかかる遠心力に抗して翼１４を保持する。

しかし翼１４は環状溝１２に沿って摺動でき、これは翼
１４をロータ体１１に組み込む際に要求される。

各突縁１３はそこを通して翼が環状溝１２に着脱できる
ような空所１６を有している。

このようにし７て翼１４が挿入される際に翼１４はその
脚部１５が空所１６を通過して順々に供給され、すでに
環状溝１２内にある翼は次の別の翼を挿入するための空
間を開けるだめに環状溝に沿って移動される。

第４図に示されているように最後の２個の翼を除くすべ
ての翼が上述のようにして挿入されてしまった場合、第
１のフィン部材１７が空所１６を通して挿入される。

このフィン部材１７は環状溝１２の底に置かれる細長い
ベース１８からなっている。

このベース１８はその両側においてベースから上方に延
びている２個のタブ１９と一体になっている。

またベース１８はその両端に上方に延びる突起２０を有
し、この突起２０およびタブ１９はそれらの間に凹所２
１．２２を形成している。

ベース１８自体は突縁１３，１３間にある間隙２３（第
２図参照）を通して挿入できるような狭い幅を有してい
るが、タブ１９はベース１８よりも幅が広く、フィン部
材１７を環状溝１２の中に挿入できるようにするために
は空所１６の存在が必要である。

後で詳述するようにフィン部材が挿入されると、タブ１
９はフィン部材１７が環状溝１２に沿って移動できるよ
うにするために突縁１３の内側縁を越える。

次にフィン部材１７は環状溝１２に沿ってたとえば第４
図に示すように時計方向に摺動され、最後から２番目の
翼が突縁１３にある空所１６を通して、翼脚部の底がフ
ィン部材１７にある左側空所２１の中に位置するまで挿
入される。

その後フィン部材１７とこの翼は、最後の翼が突縁１３
にある空所１６を通して挿入でき、この翼の脚部がフィ
ン部材１７の右側空所２２の中に位置できるようにする
だめに、反時計方向に摺動される。

その後フィン部材１７は、タブ１９が空所１６と一致す
るまで再び時計方向に摺動される。

第５図に示されているようにタブ１９ははじめ、最後の
２個の翼を挿入するために必要とされる左右の運動中に
おいて突縁１３の内側縁Ｗえることができるような低い
位置１９Ａをとっている。

しかしながらこれらの移動が終了し、タブ１９が再び空
所１６と一致されると、タブ１９は第１図ないし第３図
に示されるように立てられた位置１９Ｂに曲げられる。

この立てられた位置においてタブ１９は各空所１６の内
側に置かれ、環状溝１２に沿うフイム部材の移動がそれ
によって阻止される。

フィン部材１７の環状溝１２からの脱落運動はベース１
８の上に直接置かれた２個の翼の脚部１５によって防止
される。

さらに上方に延びだ突起２０は最後の２個の翼の移動を
阻止し、それによってすべての翼の環状溝１２に沿う移
動を阻止する。

最後の２個の翼は、それぞれ翼のつば部１４Ａに切欠き
２４を有し、これらの切欠きは互に向い合い、タブ１９
を立てた位置に折り曲げるためにタブ１９に近ずけるよ
うにする開口２５（第２図参照）を形成している。

この折り曲げ加工は適当な手工具によって簡単に行なえ
る。

翼を環状溝１２から取り外さねばならない場合、この開
口２５は工具が差し込めるように作用し、それによって
タブ１９は低い位置に曲げ戻され、空所１６の近くにあ
る２個の翼の除去、フィン部材自体の除去および残りの
翼の連続的な除去を可能にするだめに、フィン部材１７
の上述した左右の運動が行なわれる。

第６図および第７図において、第２のロータ３０は第１
のロータ１０と類似しており、その相異点だけについて
説明する。

ロータ１０は環状溝１２に翼を着脱するために両側の突
縁１３に空所１６を有しているが、ロータ３０は環状溝
３８に翼３６を着脱するためにただ軸方向上流側の突縁
３４にだけ空所３２を有している。

このような配置構造は（第１のロータ１０のように）、
下流側の突縁にある空所が突縁における応力の許容レベ
ルを生ずるような場合に用いられる（下流側突縁は上流
側突縁よりも高い温度が作用する）。

翼３６は第１のロータ１０の場合と同じように第２のロ
ータ３０の中に挿入される。

最後の２個の翼を除くすべての翼は空所３２を通して環
状溝３８の中に挿入される。

第１のフィン部材１７に類似した第２のフィン部材４０
ばその後環状溝３８の中に挿入される。

第２のフィン部材４０は環状溝３８の底に置かれる細長
いベース４２からなって健る。

このベース４２はベース４２の片側から上方に延びてい
る１個のタブ４４を一体に有している。

ベース４２は一端にタブ４４から離れて上方に延びた突
起４６を有し、さらにタブ４４と終端突起４６との間に
上方に延びだ部分４８を有している。

フィン部材４０がまず挿入されると、タブ４４はフィン
部材４０が環状溝３８に沿って移動できるようにするた
めに突縁３４の内側縁を越える。

次にフィン部材４０は第６図に示されているように環状
溝３８に沿って時計方向に摺動され、最後から２番目の
翼が空所３２を通して環状溝３８の中に挿入される。

その後、このフィン部材４０と翼は、フィン部材４０に
ある凹所５０が突縁３４にある空所３２の下側に位置す
るまで環状溝３８に沿って反時計方向に移動される。

その後最後の翼が空所３２を通して挿入され、その脚部
がフィン部材４０にある凹所５０の中に位置される。

フィン部材４０およびすべての翼は、タブ４４が空所３
２と一致するまで時計方向に移動される。

その後タブ４４は、空所３２に位置するためおよびそし
てフィン部材４０と翼の環状溝３８に沿う移動を阻止す
るために（たとえば第１のロータにおいて述べたような
適当な工具によって）、曲げ起こされる。

フィン部材４０の環状溝３８からの脱落運動は、最後に
挿入された翼の脚部の下側に延びるベース部分４２によ
って阻止される。

必要に応じてこのベース部分４２は最後から２番目に挿
入される翼の脚部の下に延ばすこともできる。

第１のフィン部材１７は隣り合う翼の脚部が位置される
２つの空所２１．２２を有しているので、フィン部材の
寸法は翼およびその脚部の間隔によって決められるとい
うことがわかる。

この間隔は、ある流体機械における軸方向に異なった位
置にある別々の翼列に対して異なっており、その流体機
械における各軸方向位置に対し別々の寸法のフィン部材
が必要である。

このことは許容できなくもない。

しかし上述の問題点は第２のフィン部材を用いることに
よって解決されることがわかる。

というのは、この第２のフィン部材はただ１個の翼の脚
部にだけ位置するからである。

従って第２のフィン部材の寸法は翼の間隔に関係なく、
従って同一寸法の第２のフィン部材は異なった翼間隔を
持っている流体機械における異なった軸方向位置に用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１のフイラ部材を持った第１のロータの一部
断面図、第２図は第１図における矢印■方向から見た図
、第３図は第１図における■−■線に沿う断面図、第４
図は組み立て工程中における第１図におけるロータの部
分断面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ線に沿う断面
図、第６図は第２のフイラ部材を持った第２のロータの
第１図に相応した断面図、第７図は第６図における矢印
■方向から見た図である。 １０・・・ロータ、１１・・・ロータ体、１２・・・環
状溝、１３・・・突縁、１４・・・翼、１５・・・脚部
、１６・・・空所、１７・・・フイラ部材、１８・・・
ベース、１９・・・タブ、２０・・・突起、２１．２２
・・・凹所、２４・・・切欠き、３８・・・環状溝１．
４０・・・フイラ部材、４４・・・タブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ターボ機械のロータが円周に環状溝を備えたロータ
   体とこの環状溝に植え込まれた翼列とからなり、前記環
   状溝の両側に半径方向内方に向いた面を持った突縁があ
   シ、前記翼列の各翼が前記突縁の内側に向いた面に係合
   するように形成され、かつ前記環状溝に沿って摺動する
   ことができる脚部を有し、前記突縁の少なくとも一つが
   翼を環状溝に着脱できるようにするだめの空所を有して
   いるようなターボ機械のロータに対するフィン部材であ
   って、このフィン部材が、前記環状溝に沿って延びるベ
   ース部分とこのベース部分に接続されそこから外方に延
   びる少なくとも一つのタブとからなり、このタブが、前
   記空所を越えそれによってフィン部材が環状溝に沿って
   移動できるような第１の位置と、タブが前記空所の中に
   位置されてフィン部材が環状溝に沿って移動することを
   阻止する第２の位置との間において前記ベース部分に対
   し移動できるようなターボ機械のロータのフィン部材に
   おいて、フィン部材１７のベース部分１８が１個あるい
   は複数個の翼１４の脚部１５の下側に環状溝１２．３８
   に沿って延び、ベース部分１８が１個の翼１４の脚部１
   ５が位置する少なくとも１個の凹所２１，２２を有して
   いることを特徴とするターボ機械のロータのフィン部材
   。 ２ 凹所２１．２２が、ベース部分１８の一端で外方に
   延びている部分２０とベース部分１８の両端の中間で外
   方に延びている第２の部分１９との間に形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のフィン
   部材。 ３ 外方に延びだ第２の部分１９がタブ１９からなって
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のフ
   ィン部材。 ４ 凹所２１．２２がタブ１９の両側にそれぞれ位置し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項
   の何れかに記載のフィン部材。 ５ ロータが各突縁に空所を有している場合、フィン部
   材１７がそれぞれの空所１６において前記第２の位置に
   置くための２個のタブ１９を有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項〜第４項の何れかに記載のフィ
   ン部材。