JPS61283704A - 回転子段 - Google Patents

回転子段

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JPS61283704A
JPS61283704A JP61093509A JP9350986A JPS61283704A JP S61283704 A JPS61283704 A JP S61283704A JP 61093509 A JP61093509 A JP 61093509A JP 9350986 A JP9350986 A JP 9350986A JP S61283704 A JPS61283704 A JP S61283704A
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JP
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rotor
counter
power turbine
rotating power
energy
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JP61093509A
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Inventor
ウィリアム・ジェイムス・ストロック
アンブローズ・アンドリアス・ハウザー
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General Electric Co
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General Electric Co
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Publication date
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    • 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
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
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    • F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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】 この発明は全般的にターボ流体機械、更に特定すれば、
二重作用回転子段に関する。
発明の背景 一般的にターボ流体機械は、流体に対する環状流路を持
ち、その中に１つ又は更に多くの回転子段が配置されて
いる。各々の回転子段は、流体及び回転手段の間でエネ
ルギを伝達する為に、複数個の羽根又は翼部を持ってい
るのが典型的である。
１形式のターボ流体機械はガスタービン機関であり、こ
れは一般的に、機関を通って流れる空気を圧縮する圧縮
機で構成されたガス発生器と、燃料を圧縮空気と混合し
且つ点火して高エネルギ・ガス流を発生する燃焼器と、
圧縮機を駆動する回転子を含むタービン等を含んでいる
。ガスタービン機関では、圧縮機の回転子段が回転子か
らのエネルギを空気に伝達する。タービンでは、回転子
段がガス流からのエネルギを回転子に伝達する。
更に多くｐ機関は、動力タービンと呼ばれる第２のター
ビンを持っていて、これはガス発生器より後方に配置さ
れていて、ガス流からエネルギを抽出して推進装置を駆
動する。
多くの用途では、環状流路によって定められた内側及び
外側領域の間でエネルギを伝達することが望ましいか必
要である。云い換れば、流路を横切ってエネルギを伝達
することが必要になることがある。
流路を横切ってエネルギを伝達することは、典型的には
、流路を通抜ける回転しない固定の支柱の所で起る。例
えば、ガスタービン機関の主駆動軸から動力を取出す部
分が、固定支柱を通ることがある。用途によっては、固
定支柱を利用することが出来ない時、流路を横切ってエ
ネルギを伝達することが望ましいことがある。例えば、
係属中の米国特許出願通し番号節６４７，２８３号に記
載されている様なダクトなしのファン・エンジンでは、
反対廻り動力タービンがあって、反対廻りのダクトなし
のファン羽根を直接的に駆動するが、羽根のピッチを変
える為に、流路を横切ってエネルギを伝達しなければな
らない。
発明の目的 この発明の目的は流路を横切って動力を伝達する新規で
改良された手段を提供することである。
この発明の別の目的は、ガスタービン機関に対する二重
作用の回転子段を提供することである。
この発明の別の目的は、強度を強めた新規で改良された
動力枠を提供することである。
この発明の別の目的は、プロペラ羽根のピッチを変える
新規で改良された手段を提供することである。
発明の要約 この発明はターボ流体機械の流体流路内に配置された回
転子段に関する。回転子段は複数個の第１及び第２の翼
部と、外側及び内側リングとで構成される。第１及び第
２の翼部がリングの間を伸びていて、流体及び回転子段
の間でエネルギを伝達する。外側及び内側リングが流路
の外面及び内面を夫々定める。少なくとも１つの第１の
翼部が、流路を横切ってエネルギを伝達する手段を取囲
む。
発明の詳細な説明 この発明は一般的にあらゆるターボ流体機械に用いられ
る。例として、この発明をガスタービン機関に使う場合
を説明する。好ましい実施例として、この発明の１つの
用例が第１図に示されている。
第１図はガスタービン機関の動力タービン１０を示す。
動力タービン１０が流体又はガス１４に対する環状流路
１２を持っている。動力タービン１０が反対廻りの内側
及び外側回転子１６．１８を持っている。内側回転子１
６からは複数個の内側羽根列又は段２０が半径方向外向
きに伸びている。各々の羽根列又は段２０は、ガス流１
４からのエネルギを内側回転子１６に伝達する様に作用
する。同様に、外側回転子１８からは複数個の外側羽根
列又は段２２が半径方向内向きに伸びている。各段２２
はガス流１４からのエネルギを外側回転子１８に伝達す
る様に作用する。
内側回転子１６及び外側回転子１８は、何れも適当な軸
受手段２６．２８により、回転しない軸２４によって支
持される。図示の軸受の形式が例にすぎないこと、並び
にこの他のいろいろな形式を用いることが出来、それが
この発明の範囲を制限されるものでないことは明らかで
ある。
回転子段２０ａが外側リング３０及び内側リング３２を
持ち、これらが流路１２の外面及び内面３４．３６を夫
々部分的に構成する。第２図に示す様に、更に回転子段
２０ａが、外側リング３０及び内側リング３２の間を伸
びる複数個の第１の翼部３８及び第２の翼部４０を有す
る。翼部３８゜４０はガス流１４からのエネルギを回転
子段２０ａに伝達する様に作用する。回転子段２０ａの
剛性を改善する為、内側リング３２は半径方向断面が全
体的に箱形である。
第１の翼部３８及び第２の翼部４０の各々が平均弦長を
定める。「弦長」と云う言葉は周知であり、羽根の前縁
及び後縁の間の距離の目安である。
第２図に示す様に、第１の翼部３８の弦長が第２の翼部
４０の弦長よりも大きい。一般的に、第１の翼部３８の
数は第２の翼部４０の数に較べて比較的少ない。この為
、任意の２つの隣合った第１の翼部３８の間に、複数個
の第２の翼部４０がある。
この発明の別の特徴として、少なくとも１つの第１の翼
部３８が、流路１２を横切ってエネルギを伝達する伝達
手段４２を取巻いている。伝達手段４２が第２図では矢
印として図式的に示されている。この発明の１実施例で
は、伝達手段４２は圧力流体に対する導管を含んでいて
よい。この発明の別の形式では、伝達手段４２はその軸
線の周りに回転自在の軸を含んでいてよい。この発明の
更に別の形式では、伝達手段４２は電気を通す誘導手段
を含んでいてよい。何れの実施例でも、伝達手段４２が
第１の翼部３８によって取囲まれ、それとは独立に作用
する。
第１図に示す実施例では、動力タービン１０が反対廻り
のプロペラ４４．４６を駆動する様に作用する。各々の
プロペラ４４．４６がプロペラ羽根のピッチを変更する
為のピッチ変更手段４８゜５０を夫々有する。プロペラ
羽根を作動する為のエネルギは、伝達手段４２からピッ
チ変更手段４８．５０が受取る。
動作について説明すると、回転子段２０．２２がガス流
１４からエネルギを抽出する。内側の段２０が、第１の
回転子段２０ａの内側リング３２に接続された内側ドラ
ム形回転子１６を駆動する。
内側回転子１６のエネルギがこうして外側リング３０に
伝達され、その後プロペラ４４に伝達されて、推進力を
発生する。同様に、外側の段２２が外側ドラム形回転子
１８を駆動し、これが回転エネルギをプロペラ４６に伝
達する。
回転子段２０ａは、回転子段２０ａがガス流１４から抽
出し得るエネルギを増加する様な形になっている。第１
の翼部３８は、回転子荷重を支えるのに必要な強度の為
、並びに伝達手段４２がその中を通過出来る様にするの
に十分な場所が得られる様にする為に、比較的大きな弦
長を持っていなければならない。第２の翼部４０は、流
体からのエネルギ抽出が良好に行なわれる様にしながら
、重量を減少する為に、幾分短い弦長を持っている。
プロペラ４４の羽根のピッチを変えるのに必要なエネル
ギは、回転しない軸２４から伝達することが出来る。（
スリップリング又は軸受形式の様な）非回転／回転界面
５２を通った後、エネルギが第１の翼部３８の中を伝達
手段４２を介してピッチ変更手段４８に伝達される。ピ
ッチ変更手段４８がこのエネルギを機械的なトルクに変
換し、プロペラ４４の羽根のピッチを変えることが出来
る。同様に、プロペラ４６の羽根のピッチを変える為の
エネルギは、非回転／回転界面５４を通り、第１の翼部
３８を通って回転子段２２ａに伝達することが出来る。
当業者であれば、この発明がニーに図示し且つ説明した
特定の実施例に制限されないこと（よ明らかであろう。
この発明はタービン用の回転子段にも制限されない。む
しろこの発明はガスタービン機関の圧縮機及びファンに
対する回転子段にも同じ様に用いることが出来る。更に
、この発明は任意のターボ流体機械の関連構造に同じ様
に用いることが出来る。
図面に示した寸法、割合及び構造関係が例にすぎず、こ
ういう例示をこの発明の回転子段で使われる実際の寸法
、割合又は構造関係と解してはならない。
当業者には、特許請求の範囲によって定められたこの発
明の範囲内で種々の変更が考えられよう。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の好ましい実施例を実質的に示す部分
的な簡略縦断面図、第２図は全体的に第１図の矢印２の
方向に見た部分的な斜視図である。 主な符号の説明 １２：流路 ２０ａ、２２ａ：回転子段 ３０：外側リング ３２：内側１リング ４２：伝達手段

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）流体に対する環状流路を持つターボ流体機械の流路
    内に配置される回転子段に於て、 流路の外面及び内面を夫々構成する外側及び内側リング
    と、該リングの間を伸びていて、 前記流体及び回転子段の間でエネルギを伝達する複数個
    の第１及び第２の翼部とを有し、 前記第１の翼部の内の少なくとも１つが前記流路を横切
    ってエネルギを伝達する手段を取囲んでいる回転子段。 ２）特許請求の範囲１）に記載した回転子段に於て、前
    記第１及び第２の翼部の各々が夫々第１及び第２の平均
    弦長を定め、第１の弦長が第２の弦長よりも大きい回転
    子段。 ３）特許請求の範囲１）に記載した回転子段に於て、前
    記内側リングの半径方向断面が全体的に箱形である回転
    子段。 ４）高エネルギ・ガス流を受取る環状流路を持つガスタ
    ービン機関の反対廻り動力タービンに於て、 前記流路内に配置された第１の回転子段と、前記流路を
    横切ってエネルギを伝達する第１の伝達手段とを有し、
    前記第１の回転子段が夫々流路の外面及び内面を定める
    外側及び内側リング、及び前記ガス流からエネルギを抽
    出する複数個の第１及び第２の翼部を持っており、 前記第１の翼部の内の少なくとも１つが前記第１の伝達
    手段を取囲んでいる反対廻り動力タービン。 ５）特許請求の範囲４）に記載した反対廻り動力タービ
    ンに於て、前記第１及び第２の翼部の各々が夫々第１及
    び第２の平均弦長を定め、第１の弦長が第２の弦長より
    大きい反対廻り動力タービン。 ６）特許請求の範囲４）に記載した反対廻り動力タービ
    ンに於て、前記内側リングの半径方向断面が全体的に箱
    形である反対廻り動力タービン。 ７）特許請求の範囲４）に記載した反対廻り動力タービ
    ンに於て、 半径方向外向きに伸びる複数個の内側羽根列を含む内側
    回転子を有し、該内側羽根列が前記ガス流からのエネル
    ギを内側回転子に伝達し、 前記動力タービンの内側リングが前記内側回転子に接続
    されて、該内側回転子から前記外側リングにエネルギが
    伝達される様にした反対廻り動力タービン。 ８）特許請求の範囲７）に記載した反対廻り動力タービ
    ンに於て、第１及び第２の反対廻りのプロペラを有し、
    第１のプロペラが前記内側回転子によって駆動される反
    対廻り動力タービン。 ９）特許請求の範囲８）に記載した反対廻り動力タービ
    ンに於て、前記第１のプロペラが複数個の可変ピッチの
    第１のプロペラ羽根を持ち、前記第１の伝達手段が該第
    １のプロペラ羽根のピッチを変える様に作用する反対廻
    り動力タービン。 １０）特許請求の範囲９）に記載した反対廻り動力ター
    ビンに於て、 前記流路内に配置された第２の回転子段を有し、該第２
    の回転子段は、夫々流路の外面および内面を定める外側
    及び内側リング、及び該外側及び内側リングの間を伸び
    ていて、前記ガス流からエネルギを抽出する複数個の第
    １及び第２の翼部を持っており、更に、 前記流路を横切ってエネルギを伝達する第２の伝達手段
    を有し、前記回転子段の第１の翼部の内の少なくとも１
    つが前記第２の伝達手段を取囲んでおり、更に、 半径方向内向きにそれから伸びる複数個の外側羽根列を
    持つ外側回転子を有し、 該外側羽根列が前記ガス流からのエネルギを前記外側回
    転子に伝達し、前記第２のプロペラが複数個の可変ピッ
    チの第２のプロペラ羽根を持ち、前記第２の伝達手段が
    前記第２のプロペラ羽根のピッチを変える様に作用する
    反対周り動力タービン。
JP61093509A 1985-05-31 1986-04-24 回転子段 Pending JPS61283704A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US739804 1985-05-31
US06/739,804 US4758129A (en) 1985-05-31 1985-05-31 Power frame

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JPS61283704A true JPS61283704A (ja) 1986-12-13

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ID=24973839

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JP (1) JPS61283704A (ja)
CA (1) CA1260401A (ja)
DE (1) DE3612595A1 (ja)
FR (1) FR2582719B1 (ja)
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