JPS5920503A - Fitting structure of ceramic turbine - Google Patents
Fitting structure of ceramic turbineInfo
- Publication number
- JPS5920503A JPS5920503A JP12888882A JP12888882A JPS5920503A JP S5920503 A JPS5920503 A JP S5920503A JP 12888882 A JP12888882 A JP 12888882A JP 12888882 A JP12888882 A JP 12888882A JP S5920503 A JPS5920503 A JP S5920503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- metal
- metal shaft
- ceramic turbine
- turbine rotor
- 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
Links
Classifications
-
- 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
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/025—Fixing blade carrying members on shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、セラミックタービンの取付は構造に関し、特
に、セラミックスで成形したタービンロータをカービッ
クカップリングにより金属軸と結合する構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a structure for mounting a ceramic turbine, and in particular to a structure in which a turbine rotor formed of ceramic is coupled to a metal shaft by a curvic coupling.
近年、ガスタービンエンジンのセラミックス化に伴い、
タービンロータをセラミックスで成形し、セラミックス
タービンロータと圧縮機インペラと?金属軸を介して接
続する構造が開発されているが、かかる場合、セラミッ
クスタービンロータを金属軸と結合するのにカービック
カップリング(グリーソン社登録商標名)を用いること
が考えられる。In recent years, with the shift to ceramics for gas turbine engines,
Molding the turbine rotor with ceramics, and making the ceramic turbine rotor and compressor impeller? A structure in which the ceramic turbine rotor is connected via a metal shaft has been developed, and in such a case, it is possible to use a curvic coupling (registered trademark of Gleason Co., Ltd.) to connect the ceramic turbine rotor to the metal shaft.
このようなカービックカップリングを用いてセラミック
スタービンロータと金属軸とを結合する場合に、例えば
第1図のような構造とすることが考えられる。ここで、
/はカービンタカツブリング部である。カービックカッ
プリングは高荷重を伝える結合接手として知られており
、タービンロータコおよび金属軸3のこのカップリング
部/には、軸3に垂直な断面としてみたときに曲り歯の
表面が円弧上にあり、かつ双方にコンベックス型および
フンケープ型をなす歯型が刻設されていて、これらの歯
型し岩を噛合させることにより結合体を構成させるよう
になっている。このように結合されたロータ2と軸3と
は締結用ポル)4Zをロータ2の取付は孔2人を貫通さ
せた上軸3.のねじ孔3Aに螺着することにより締着さ
れるが、ここでポル)&のさら頭が有するテーパ面lI
Aと対向するロ!タコ側には取付は孔、2人の回りに座
骨は面、2Bが形成されていて、締結の際ポルドグのテ
ーパ面tAを座骨は面λBに押接させることにJ:リロ
ータコと金属軸3との芯出しを行わせている。When a ceramic turbine rotor and a metal shaft are coupled using such a curvic coupling, a structure as shown in FIG. 1 may be considered, for example. here,
/ is the carbinta cutting part. A curvic coupling is known as a coupling joint that transmits high loads, and this coupling part of the turbine rotor tacho and metal shaft 3 has curved tooth surfaces that form an arc when viewed in cross section perpendicular to the shaft 3. and both sides are carved with convex-shaped and hun-cape-shaped teeth, and by interlocking these toothed rocks, a combined body is constructed. The rotor 2 and shaft 3 connected in this way are connected to the upper shaft 3. It is tightened by screwing into the screw hole 3A of
Ro facing A! There is a mounting hole on the octopus side, and a surface 2B is formed around the two people, and when tightening, the taper surface tA of the Poldog is pressed against the surface λB of the ischia J: Rerotaco and metal shaft 3 Centering is performed.
しかしながら、このようなセラミックタービンの取付は
構造では1一般に金属製の締結ポルドグが用いられるの
で、セラミックスロータ呵とはその膨張係数が異なり、
セラミックスに比し金属ノ方が熱による延びがはるかに
大きい。よって、9oooc〜/θ0θ0cにおよぶ高
温ガスの雰囲気に置かれるタービンロータコおよび金属
軸3では、その取付は構造において、ポルドグ°が延伸
することにより、カービックカップリング部lが弛緩し
たりする虞れがある。However, when installing such a ceramic turbine, a metal fastener is generally used, so its expansion coefficient is different from that of a ceramic rotor.
Metals elongate much more than ceramics due to heat. Therefore, in the turbine rotor tacho and metal shaft 3, which are placed in an atmosphere of high-temperature gas ranging from 9oooc to /θ0θ0c, there is a risk that the curvic coupling portion l may loosen due to the extension of the pole dog due to the structure of the installation. There is.
このために予め延び代を考慮して短めとしたポル)+を
設定することになり、ががるポルドグを用いて締結する
ことで、セラミックスロータλの座骨は面、2Bに過大
な応力が生じる。なおその上、ポル)+のさら頭が高温
のために半径方向に膨張して座骨は面jBを押圧し、応
力が生じる外、更に金属軸3のねじ孔3Aの芯出し精度
が正しくないと、ポルドグに傾きを生じ、さら頭のテー
パ面yhで座骨は面、2Bに偏荷重をかける結果となり
、コfLらの原因により座骨は面、2Bにクラックが生
じ易い。For this reason, it is necessary to set a short pole) + in consideration of the extension allowance in advance, and by fastening it using a loose pole, excessive stress will be generated on the ischial surface of the ceramic rotor λ, 2B. . In addition, the countersunk head of the pole + expands in the radial direction due to the high temperature, and the ischial bone presses against the surface jB, causing stress. Furthermore, the centering accuracy of the screw hole 3A of the metal shaft 3 is incorrect. , causing a tilt in the pole dog, and the tapered surface yh of the countersunk head places an unbalanced load on the ischial surface, 2B, which tends to cause cracks on the ischial surface, 2B, due to the causes of KofL et al.
本発明の目的は、上述した欠点を除去し、ボルトの締結
により、セラミックスで形成されている座骨は面にW接
にカがかがるのを防止するようにした七ラミックタービ
ンの取付は構造を提供することにある。The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to prevent the sit bones made of ceramic from bending in a W-contact manner with the surface by fastening bolts. Our goal is to provide the following.
かかる目的を達成するために、本発明では、芯出し用の
座骨は面を設けた金属スリーブを介してセラミックスロ
ータと金属軸とを金属製締結ボルトにより締結する。In order to achieve this object, in the present invention, the ceramic rotor and the metal shaft are fastened together by metal fastening bolts via a metal sleeve in which the centering seat bone is provided with a surface.
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below based on the drawings.
第一図は本発明の一実施例を示し、ここで、/。Figure 1 shows an embodiment of the invention, where /.
は金属スリーブであり、金属スリーブ10の端部には金
属軸3に穿設した嵌合孔JBに嵌合させる嵌め合い部/
θAを設ける。10Bは金属スリーブ10のロータコ側
に設けたフランジ部、/θCは締結ポルドグの締結時に
そのテーパ面グAを当接させるスリーブ10の座骨り面
である。しかして、金属スリーブ10をロータλと金8
@3との結合体に嵌め合一わせた状態、vなわちスリー
ブ10のフランジT’KI10Bをロータコの側面に当
接させると共にその嵌め合い部IOAを軸3の嵌合孔3
BにID(合さ・Uた状態では、この座骨は面loCを
介して正しい軸心位置の芯出しが得られるようにする。is a metal sleeve, and the end of the metal sleeve 10 has a fitting part / which fits into the fitting hole JB drilled in the metal shaft 3.
θA is provided. 10B is a flange portion provided on the rotor octopus side of the metal sleeve 10, and /θC is a seat bone surface of the sleeve 10 against which the tapered face A of the fastening pole dog is brought into contact when the fastening pole dog is fastened. Thus, the metal sleeve 10 is connected to the rotor λ and the gold 8
When fitted together with the combined body with @3, v, that is, the flange T'KI10B of the sleeve 10 is brought into contact with the side surface of the rotor tacho, and the fitting part IOA is inserted into the fitting hole 3 of the shaft 3.
B and ID (in the combined and U-shaped state, this ischial bone should be centered through the plane loC so that the correct axis position can be centered.
なお、その他の構成については第1図の例と同様とする
。Note that the other configurations are the same as the example shown in FIG.
このように構成したセラミックタービンの取付は構造で
は、セラミックロータaと金属軸3とをカービックカッ
プリング部lで噛合させて結合し、幾分大きい目に穿殺
しIJロータコの取付孔、2Aに金属スリーブ10を嵌
装してスリーブ10の嵌め合い部/θAを軸3の嵌合孔
3Bに嵌め合わせると共にポルドグを金属スリーブ10
に貫入し、ねじ孔3Aに螺合させて締結する。しかして
、本例の構成によれば、金属スリーブ10をロータコお
よび金属軸3に嵌合するだけで、ねじ孔3Aと座骨は面
IOCとで正しい軸心の芯出しが得られるので、仮にポ
ル)9に締結の際傾き勝手の傾向が生じてもボル摺接す
ることによ−り剛性の高い座骨は面IOC側によって修
正される。このようにして、締結ボルトqは金属スリー
ブ10によって案内されながらねじ孔3Aに螺着され、
その間にスリーブ10が金属軸3の嵌合孔、7Bへと嵌
め合わされると共に締結状態ではそのフランジ部10B
がロータコの面に当接し、以て、ロータコおよび金属軸
3を同心の正しい軸心位置に接続することができる。The structure of installing the ceramic turbine constructed in this way is to connect the ceramic rotor a and the metal shaft 3 by meshing with each other at the curvic coupling part l, and then punch a somewhat larger hole into the IJ rotor tacho mounting hole 2A. Fitting the metal sleeve 10 and fitting the fitting part /θA of the sleeve 10 into the fitting hole 3B of the shaft 3, and attaching the Poldog to the metal sleeve 10.
and screw into the screw hole 3A to fasten. According to the configuration of this example, by simply fitting the metal sleeve 10 to the rotor tacho and the metal shaft 3, the screw hole 3A and the ischial bone can be correctly centered with respect to the plane IOC. ) 9, even if there is a tendency to tilt when fastening, the ischial bones with high rigidity are corrected by the surface IOC side by sliding contact with the bolts. In this way, the fastening bolt q is screwed into the screw hole 3A while being guided by the metal sleeve 10,
In the meantime, the sleeve 10 is fitted into the fitting hole 7B of the metal shaft 3, and in the fastened state, the flange portion 10B of the sleeve 10 is fitted into the fitting hole 7B of the metal shaft 3.
comes into contact with the surface of the rotor tacho, thereby allowing the rotor tacho and the metal shaft 3 to be concentrically connected to the correct axial center position.
以上説明してきたように、本発明によれば、セラミック
ロータを貫通させて金属軸に螺着させることによりロー
タと金属軸とを締結させる締結用ボルトとこれらロータ
および金属軸との間に金属スリーブを介装し、この金属
スリーブを双方間に介装することにより金属スリーブに
設けたボルト頭部用の座骨は面で軸心の芯出し位置が得
られるようにしたので、金属ボルトを締結する際の締結
力やボルトの傾斜することによる偏荷重が従来のように
直接セラミックロータの座骨は面にかかることによって
生じた亀裂の発生を防止することができ、かつ、容易に
正しい芯出しが得られてカービックカップリングによる
メータと金属軸との結合を無理のない正しい締結姿勢で
保持することカタできる。As described above, according to the present invention, a metal sleeve is provided between the fastening bolt that connects the rotor and the metal shaft by penetrating the ceramic rotor and screwing it onto the metal shaft, and the rotor and the metal shaft. By interposing this metal sleeve between both sides, the seat bone for the bolt head provided on the metal sleeve is able to center the axis on the plane, so the metal bolt can be tightened. It is possible to prevent the occurrence of cracks caused by the unbalanced load caused by the fastening force and tilting of the bolts being applied directly to the surface of the ceramic rotor's seat bones, as in the case of conventional methods, and it is easy to achieve correct centering. It is possible to maintain the connection between the meter and the metal shaft using the curvic coupling in the correct fastening position without strain.
第1図はカービックカップリングを用いたセラミックタ
ービンの取付は構造として考えられる構成の一例を示す
断面図、第2図は本発明セラミックロービンの取付は構
造の一例を示ず断面図である。
l・・・カービックカップリング部、
コ・・・タービンロータ、
ユA・・・取付は孔1
、IB・・・座骨は面、
3・・・金属軸、
3A・・・ねじ孔、
l・・・締結ボルト、
+A・・・テーバ面、
10・・・金属スリーブ、
IOA・・・嵌め合い部、
1033・・・フランジ部、
IOC・・・座骨は面。
特詐出願人 日産自動車株式会社Fig. 1 is a sectional view showing an example of a possible structure for installing a ceramic turbine using a curvic coupling, and Fig. 2 is a sectional view showing an example of a structure for installing a ceramic turbine according to the present invention. . l...Curvic coupling part, Co...Turbine rotor, UA...Mounting hole 1, IB...Ischial bone is surface, 3...Metal shaft, 3A...Threaded hole, l ...Fastening bolt, +A...Taber surface, 10...Metal sleeve, IOA...Fitting part, 1033...Flange part, IOC...Ichial bone is a surface. Special fraud applicant Nissan Motor Co., Ltd.
Claims (1)
に設けた接手部を接合し、前記セラミックタービンロー
タの取付は孔を貫通させた締結用ボルトを前記金属軸に
螺着することにヨリ前記セラミックタービンロータと前
記金属軸とを締結するようにしたセラミックタービンの
取付は構造において、前記締結用ボルトの回りに前記セ
ラミックタービンロータとの間を隔離する金属スリーブ
を介装して、゛該金属スリーブを前記金属軸側に延在さ
せ、前記金属スリーブの延在部を前記金属軸に嵌合して
、前記締結用ボルトを前記金属軸に螺着した状態におい
て、前記締結用ボルトが前記金属スリーブを介して前記
セラミックタービンロータに圧接するようにしたことを
特徴とするセラミックタービンの取付は構造。 2、特許請求の範囲第1項記載のセラミックタービンの
取付は構造において、前記締結用ボルトの頭部座面が前
記金属スリーブに設けた座受は面を介して前記セラミッ
クタービンロータに圧接するようにしたことを特徴とす
るセラミックタービンの取付は構造。[Claims] /) Joints provided on each of a ceramic turbine rotor and a metal shaft are joined, and the ceramic turbine rotor is attached by screwing a fastening bolt passed through a hole to the metal shaft. Additionally, the ceramic turbine rotor and the metal shaft can be mounted by interposing a metal sleeve around the fastening bolts to isolate the ceramic turbine rotor from the ceramic turbine rotor. The metal sleeve is extended toward the metal shaft, the extending portion of the metal sleeve is fitted onto the metal shaft, and the fastening bolt is screwed onto the metal shaft. A ceramic turbine mounting structure is characterized in that the metal sleeve is in pressure contact with the ceramic turbine rotor. 2. The mounting of the ceramic turbine according to claim 1 is structured such that the head bearing surface of the fastening bolt is in pressure contact with the ceramic turbine rotor through a bearing provided on the metal sleeve. The installation of the ceramic turbine is characterized by its structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12888882A JPS5920503A (en) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | Fitting structure of ceramic turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12888882A JPS5920503A (en) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | Fitting structure of ceramic turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5920503A true JPS5920503A (en) | 1984-02-02 |
Family
ID=14995829
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12888882A Pending JPS5920503A (en) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | Fitting structure of ceramic turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5920503A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990006420A1 (en) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Allied-Signal Inc. | High temperature turbine engine structure |
US5020932A (en) * | 1988-12-06 | 1991-06-04 | Allied-Signal Inc. | High temperature ceramic/metal joint structure |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP12888882A patent/JPS5920503A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990006420A1 (en) * | 1988-12-06 | 1990-06-14 | Allied-Signal Inc. | High temperature turbine engine structure |
US5020932A (en) * | 1988-12-06 | 1991-06-04 | Allied-Signal Inc. | High temperature ceramic/metal joint structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8079773B2 (en) | Methods and apparatus for assembling composite structures | |
EP1091093A3 (en) | Fastening arrangement for a split flangeless casing | |
JP2531708Y2 (en) | Ceramic / metal composite | |
EP1010928A2 (en) | Robust tube strap clamp | |
JPS5920503A (en) | Fitting structure of ceramic turbine | |
JPH0674219A (en) | Pipe connector | |
JPH0335265B2 (en) | ||
WO1985003986A1 (en) | Clamping assembly | |
JPH01121552A (en) | Piston of internal combustion engine | |
EP1001176B1 (en) | Connector device assembly | |
JP2000205480A (en) | Fixing method and fixing structure by bolt, and bolt to be used for them | |
JPH0459491B2 (en) | ||
JPS6325281Y2 (en) | ||
JPS6020832Y2 (en) | Flange yoke of hook type universal joint for heavy loads | |
JPS6224604B2 (en) | ||
JPH084738A (en) | Fastening tool | |
JP3755985B2 (en) | Shaft fastener | |
JPS622333Y2 (en) | ||
JPH0527694Y2 (en) | ||
JPS58180855A (en) | Method of attaching fly-wheel | |
JPH0217123Y2 (en) | ||
JP3442894B2 (en) | Screw fastening structure | |
JPS58196323A (en) | Shaft coupling | |
JPS5882098A (en) | Fixation of steel impeller to shaft | |
JPS58204998A (en) | Mounting structure of ceramic shaft to impeller |