JPS595806A - 軸流タ−ビンロ−タ - Google Patents
軸流タ−ビンロ−タInfo
- Publication number
- JPS595806A JPS595806A JP11479482A JP11479482A JPS595806A JP S595806 A JPS595806 A JP S595806A JP 11479482 A JP11479482 A JP 11479482A JP 11479482 A JP11479482 A JP 11479482A JP S595806 A JPS595806 A JP S595806A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine rotor
- axial flow
- rotor
- dovetail
- flow turbine
- 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
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ミックス動翼と金属製ディスクとで構成した軸流タービ
ンロータに関する。
ンロータに関する。
近年は高温強度特性を有するセラミックスをタービンロ
ータに適用する研究が進められており、軸流タービンロ
ータの例としては、例えば米国特許第ダ／グＯＩＩー６
９号で開示されたようにロータ全体をセラミックスとす
るものや，米国機械学会／タ７７年度発行の同会誌に発
表された動翼のみをセラミックスとするものなどが知ら
れている。
ータに適用する研究が進められており、軸流タービンロ
ータの例としては、例えば米国特許第ダ／グＯＩＩー６
９号で開示されたようにロータ全体をセラミックスとす
るものや，米国機械学会／タ７７年度発行の同会誌に発
表された動翼のみをセラミックスとするものなどが知ら
れている。
第１図はこの米国機械学会誌に発表されたセラミックス
翼と金属製ディスクとの組合せによる軸流タービンロー
タの例を示し、ここで／はそのタービンロータ、コはセ
ラミックス翼、３は金属製のロータディスクである。本
例ではセラミックス翼λの一枚ずつが同形状のセグメン
トとして切離さｈて配置され、隣接するセラミックス翼
２同志は翼間流路ｑの中間部近傍の部位ＪＡでそのリム
部Ｓ同志が接触を保つように構成されている。本例はガ
スの流入側から見た状態が示されており、乙はセラミッ
クス翼一〇翼部，７はセラミックス翼一〇リム部Ｓから
裏面のディスク３側に設けられたダブテールであり、、
２Ａおよび．２Ｂは翼部のリーディングエツジおよびト
レーリングエツジである。ｇは金属製ロータディスク３
において各翼部に対応する取付は位置に刻設されたダブ
テール嵌合溝であり、第２図に示すように嵌合溝ざの両
側のテーパ面ｇｈはタブテール７の有する両側の楔面７
Ａよりは幾分末広がりに形成され、これらのテーバ面ｇ
Ａと楔面７Ａとの間には第２図に示すように緩衝材９が
介装さねでいて、緩衝材９によりロータ／の運転時にデ
ィスク３の熱膨張による圧縮応力がセラミックス属に生
じるのを防止している。
翼と金属製ディスクとの組合せによる軸流タービンロー
タの例を示し、ここで／はそのタービンロータ、コはセ
ラミックス翼、３は金属製のロータディスクである。本
例ではセラミックス翼λの一枚ずつが同形状のセグメン
トとして切離さｈて配置され、隣接するセラミックス翼
２同志は翼間流路ｑの中間部近傍の部位ＪＡでそのリム
部Ｓ同志が接触を保つように構成されている。本例はガ
スの流入側から見た状態が示されており、乙はセラミッ
クス翼一〇翼部，７はセラミックス翼一〇リム部Ｓから
裏面のディスク３側に設けられたダブテールであり、、
２Ａおよび．２Ｂは翼部のリーディングエツジおよびト
レーリングエツジである。ｇは金属製ロータディスク３
において各翼部に対応する取付は位置に刻設されたダブ
テール嵌合溝であり、第２図に示すように嵌合溝ざの両
側のテーパ面ｇｈはタブテール７の有する両側の楔面７
Ａよりは幾分末広がりに形成され、これらのテーバ面ｇ
Ａと楔面７Ａとの間には第２図に示すように緩衝材９が
介装さねでいて、緩衝材９によりロータ／の運転時にデ
ィスク３の熱膨張による圧縮応力がセラミックス属に生
じるのを防止している。
しかしながら、このような従来の軸流タービンロータに
おいては、個々のセグメントとしてのセラミックス翼部
のダブテール部７を金属ロータディスク、？の嵌合溝ｇ
に嵌め込むことによって一体化した［］−タ／を構成す
るよう図られているので、次のような問題点がある。
おいては、個々のセグメントとしてのセラミックス翼部
のダブテール部７を金属ロータディスク、？の嵌合溝ｇ
に嵌め込むことによって一体化した［］−タ／を構成す
るよう図られているので、次のような問題点がある。
１）成形工程ならびに加工工程の双方が複雑で、かつ精
密度が要求される数多い個々のセラミックス尻λと、こ
ねらのセラミックス翼部の数に対応しただけの数の嵌合
溝ざを刻設する要のある金属ロータディスク３との製作
工程に費用が嵩む。
密度が要求される数多い個々のセラミックス尻λと、こ
ねらのセラミックス翼部の数に対応しただけの数の嵌合
溝ざを刻設する要のある金属ロータディスク３との製作
工程に費用が嵩む。
２）ロータディスク３には、各楓λの取付は位置ごとに
〃”プデール７の形状に見合った楔型の嵌合溝どが設け
られるので、この場合、隣り合った嵌合溝どの底部間が
くびれ、残置される頚部１０の周方向の厚みを強度上確
保する必要のあることから、Ｒ−間のピッチＰが制限さ
れて、空力性能上の適正値を上回り、大きくなってしま
うので適正なピッチ・コード比が選定できないっ本発明
の目的は、このような従来の問題点に鑑み、加工ならび
に組立工程が簡略化されることによりコストが低減でき
、しかも適正なピッチＰとコード比を有するセラミック
ス翼とすることのできる軸流タービン口〜りを提供する
ことにある。
〃”プデール７の形状に見合った楔型の嵌合溝どが設け
られるので、この場合、隣り合った嵌合溝どの底部間が
くびれ、残置される頚部１０の周方向の厚みを強度上確
保する必要のあることから、Ｒ−間のピッチＰが制限さ
れて、空力性能上の適正値を上回り、大きくなってしま
うので適正なピッチ・コード比が選定できないっ本発明
の目的は、このような従来の問題点に鑑み、加工ならび
に組立工程が簡略化されることによりコストが低減でき
、しかも適正なピッチＰとコード比を有するセラミック
ス翼とすることのできる軸流タービン口〜りを提供する
ことにある。
かかる目的を達成するために、本発明では、複数枚の翼
部を有するリム部に一つのダブテールを設けるようにな
ｌ〜、これらをセラミックスセグメントとして一体に成
形してこわら同型のセグメントのダブテールを金属製デ
ィスクの外周面に設けたダブテール嵌合溝に植設し、一
体化したタービンロータが得られるように構成する。
部を有するリム部に一つのダブテールを設けるようにな
ｌ〜、これらをセラミックスセグメントとして一体に成
形してこわら同型のセグメントのダブテールを金属製デ
ィスクの外周面に設けたダブテール嵌合溝に植設し、一
体化したタービンロータが得られるように構成する。
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第、７図および第４図は本発明の一実施例を示し、本例
では一つのセグメントが二枚の翼を有する場合を示ｔ、
、すなわち、／／は二枚の翼部／コを共通のリム部／Ｊ
Ｊ二に設けたセラミックスセグメントであり、そのリ
ム部／３は金属製ロータディスクＩＱ側に一つのダブテ
ール／Ｓ−を有する。しかして、このようなダブテール
／Ｓをそれぞハロータデイスク／＋側に設けた嵌合溝／
Ａに緩衝材／７を介して嵌め込むことにより、一体化し
たタービンロータ／ｇとする。
では一つのセグメントが二枚の翼を有する場合を示ｔ、
、すなわち、／／は二枚の翼部／コを共通のリム部／Ｊ
Ｊ二に設けたセラミックスセグメントであり、そのリ
ム部／３は金属製ロータディスクＩＱ側に一つのダブテ
ール／Ｓ−を有する。しかして、このようなダブテール
／Ｓをそれぞハロータデイスク／＋側に設けた嵌合溝／
Ａに緩衝材／７を介して嵌め込むことにより、一体化し
たタービンロータ／ｇとする。
／９は隣接するリム部７３同志の当接面である。
このように構成し、たタービンロータ／ｇにおいては、
ダブテール／りのリム部／３との接続部、すなわちくび
ｔ］ている部分の幅を第１図の例よりは広く１、てＲ７
，２の二枚外が受ける遠心力に耐えるようにする必要が
あるが、ダブテール／Ｓの数が半減しているので、嵌合
溝／乙の底部間に形成される頚部−〇の周方向の厚みに
余裕があり、Ｒ２間のピッチＰを図に示すＰ、のように
小さくすることができ、所望のピッチ・コード比を選定
することができるので、空力性能の向−トによりタービ
ン効率を高めるととができる。なお、以上の説明では、
２枚の翼部／２を一つのダブテール／Ｓでロータディス
ク／１７！に取付ける場合について述べたが更に数多く
の翼部７．２を一つのダブテール／Ｓを介してロータデ
ィスク／４’に取付けるようにすることができるのは勿
論である。
ダブテール／りのリム部／３との接続部、すなわちくび
ｔ］ている部分の幅を第１図の例よりは広く１、てＲ７
，２の二枚外が受ける遠心力に耐えるようにする必要が
あるが、ダブテール／Ｓの数が半減しているので、嵌合
溝／乙の底部間に形成される頚部−〇の周方向の厚みに
余裕があり、Ｒ２間のピッチＰを図に示すＰ、のように
小さくすることができ、所望のピッチ・コード比を選定
することができるので、空力性能の向−トによりタービ
ン効率を高めるととができる。なお、以上の説明では、
２枚の翼部／２を一つのダブテール／Ｓでロータディス
ク／１７！に取付ける場合について述べたが更に数多く
の翼部７．２を一つのダブテール／Ｓを介してロータデ
ィスク／４’に取付けるようにすることができるのは勿
論である。
以上説明してきたように、本発明によれば、複数枚の翼
部を有するリム部に一つのダブテールを設けた形状のセ
グメントをセラミックスで一体に成形し、このようにし
て成形した同一形状のセグメントのダブテールを金属製
ロータディスクの外周面に等分に配置したダブテール嵌
合溝に植設して、一体化した軸流タービンロータを構成
するようにしたので、成形ならびに加工にコストの嵩む
セラミックス翼部品の点数が削減でき、更に金属製ロー
タディスクに設ける嵌合溝の数の削減によりその加工費
が削減できて、製造コストを低減することができる。更
にまた、嵌合溝の数の削減に１９溝と溝の間の間隔が広
がり溝の間に形成される頚部に強度上の余裕が得られる
ので、翼のピツチが従来のように制約されることがなく
なり、従って適正なピッチ・コード比を設定することが
できてタービン効率を高めることができる。
部を有するリム部に一つのダブテールを設けた形状のセ
グメントをセラミックスで一体に成形し、このようにし
て成形した同一形状のセグメントのダブテールを金属製
ロータディスクの外周面に等分に配置したダブテール嵌
合溝に植設して、一体化した軸流タービンロータを構成
するようにしたので、成形ならびに加工にコストの嵩む
セラミックス翼部品の点数が削減でき、更に金属製ロー
タディスクに設ける嵌合溝の数の削減によりその加工費
が削減できて、製造コストを低減することができる。更
にまた、嵌合溝の数の削減に１９溝と溝の間の間隔が広
がり溝の間に形成される頚部に強度上の余裕が得られる
ので、翼のピツチが従来のように制約されることがなく
なり、従って適正なピッチ・コード比を設定することが
できてタービン効率を高めることができる。
第１図は従来の軸流タービンロータの一例を示す構成図
、第一図はその翼取付は部の拡大図、第３図は本発明軸
流タービンロータの一例を示す構成図、第弘図はそのＡ
−Ａ線方向から見たセグメントの展開図である。 ｌ・・・タービンロータ、 ユ・・翼、Ｊ７１・・・
リーディングエツジ、 ２Ｂ・・トレーリングエツジ、 ３・・・ロータディスク、 グ・・・翼間流路、ｊ・
・・リム部、 ５Ａ・・・部位、６・・・翼
部、 ７・・・ダブテール、７Ａ・・・梗
面、 ｇ 嵌合面、ＬＡ・・・テーバ面、
９・・・緩衝材、１０・・・頚部、
ｌ／・・・セグメント、１２・・・翼部、
１３・・・リム部、／ｊ・・・ダブテール、
／６・・嵌合溝。 ／９・・・当接面。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
、第一図はその翼取付は部の拡大図、第３図は本発明軸
流タービンロータの一例を示す構成図、第弘図はそのＡ
−Ａ線方向から見たセグメントの展開図である。 ｌ・・・タービンロータ、 ユ・・翼、Ｊ７１・・・
リーディングエツジ、 ２Ｂ・・トレーリングエツジ、 ３・・・ロータディスク、 グ・・・翼間流路、ｊ・
・・リム部、 ５Ａ・・・部位、６・・・翼
部、 ７・・・ダブテール、７Ａ・・・梗
面、 ｇ 嵌合面、ＬＡ・・・テーバ面、
９・・・緩衝材、１０・・・頚部、
ｌ／・・・セグメント、１２・・・翼部、
１３・・・リム部、／ｊ・・・ダブテール、
／６・・嵌合溝。 ／９・・・当接面。 特許出願人 日産自動車株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- 少なく共２枚の翼部と、該翼部に連設した７つのリム部
と、該リム部を介し前記翼部を金属製ロータディスクの
外周面の等間隔の位置に設けた嵌合溝に嵌め合わせるよ
うにした７つのダブテールとを、一体に形成してなるセ
ラミックスセグメントを具え、該セラミックスセグメン
トを前記嵌合溝に嵌着したことを特徴とする軸流タービ
ンロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11479482A JPS595806A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 軸流タ−ビンロ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11479482A JPS595806A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 軸流タ−ビンロ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS595806A true JPS595806A (ja) | 1984-01-12 |
Family
ID=14646848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11479482A Pending JPS595806A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 軸流タ−ビンロ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS595806A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01300001A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-12-04 | Westinghouse Electric Corp <We> | タービンのロータ |
| FR2680828A1 (fr) * | 1991-08-28 | 1993-03-05 | Sev Motorola | Rotor de turbomachine a positionnement angulaire ameliore des aubes. |
| JP2001129418A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Nisshin Flour Milling Co Ltd | 機械式粉砕機 |
| US7037078B2 (en) * | 2003-02-13 | 2006-05-02 | Snecma Moteurs | Turbomachine turbines with blade inserts having resonant frequencies that are adjusted to be different, and a method of adjusting the resonant frequency of a turbine blade insert |
| US9677405B2 (en) | 2013-03-05 | 2017-06-13 | Rolls-Royce Corporation | Composite gas turbine engine blade having multiple airfoils |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225905A (en) * | 1975-08-25 | 1977-02-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Turbine vane |
| JPS5493702A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Rotor for multistage axial-flow rotary machine |
-
1982
- 1982-07-03 JP JP11479482A patent/JPS595806A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5225905A (en) * | 1975-08-25 | 1977-02-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Turbine vane |
| JPS5493702A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-25 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Rotor for multistage axial-flow rotary machine |
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|---|---|---|---|---|
| JPH01300001A (ja) * | 1988-04-06 | 1989-12-04 | Westinghouse Electric Corp <We> | タービンのロータ |
| FR2680828A1 (fr) * | 1991-08-28 | 1993-03-05 | Sev Motorola | Rotor de turbomachine a positionnement angulaire ameliore des aubes. |
| JP2001129418A (ja) * | 1999-11-01 | 2001-05-15 | Nisshin Flour Milling Co Ltd | 機械式粉砕機 |
| US7037078B2 (en) * | 2003-02-13 | 2006-05-02 | Snecma Moteurs | Turbomachine turbines with blade inserts having resonant frequencies that are adjusted to be different, and a method of adjusting the resonant frequency of a turbine blade insert |
| US9677405B2 (en) | 2013-03-05 | 2017-06-13 | Rolls-Royce Corporation | Composite gas turbine engine blade having multiple airfoils |
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