KR20010062682A - 블레이드 부착부, 가스 터빈 엔진용 로터 및 에지에서의응력 감소 방법 - Google Patents

블레이드 부착부, 가스 터빈 엔진용 로터 및 에지에서의응력 감소 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010062682A
KR20010062682A KR1020000081672A KR20000081672A KR20010062682A KR 20010062682 A KR20010062682 A KR 20010062682A KR 1020000081672 A KR1020000081672 A KR 1020000081672A KR 20000081672 A KR20000081672 A KR 20000081672A KR 20010062682 A KR20010062682 A KR 20010062682A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing surface
rotor
blade
christmas tree
wall
Prior art date
Application number
KR1020000081672A
Other languages
English (en)
Inventor
킬디로버트제이
위캔만웨인디
Original Assignee
레비스 스테픈 이
유나이티드 테크놀로지스 코포레이션
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레비스 스테픈 이, 유나이티드 테크놀로지스 코포레이션 filed Critical 레비스 스테픈 이
Publication of KR20010062682A publication Critical patent/KR20010062682A/ko

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
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/10—Two-dimensional
    • F05D2250/14—Two-dimensional elliptical
    • F05D2250/141—Two-dimensional elliptical circular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape
    • F05D2250/71—Shape curved
    • F05D2250/711—Shape curved convex
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

블레이드의 크리스마스트리형 베어링 표면 및/또는 디스크에 브로치 가공된 슬롯 베어링 표면은 "크라운형(crowned)"으로 되어 그의 에지에 있어서 응력을 감소시키고 하중을 보다 균일하게 분포시킨다. 베어링 표면의 폭은 종래 블레이드의 크리스마스트리형의 평평한 베어링 표면 및/또는 접촉점을 개별 위치로 신중히 이동시킴으로써 디스크 브로치(broach)의 베어링 표면에 걸쳐 증가된다.

Description

블레이드 부착부, 가스 터빈 엔진용 로터 및 에지에서의 응력 감소 방법{BLADE ATTACHMENT CONFIGURATION}
본 발명은 가스 터빈 엔진의 로터용 블레이드에 관한 것으로, 특히 디스크의 림내에 형성된 브로치(broach) 슬롯내의 로터의 디스크에 부착되는 블레이드의 크리스마스트리형 구조에 관한 것이다.
가스 터빈 엔진 기술분야에 공지된 바와 같이, 고성능 항공기의 진보는 터빈 및 압축기 로터상에 보다 큰 하중을 부과한다. 따라서, 응력이 로터 및 로터 구성요소의 구조적인 무결성을 손상시키지 않도록 하는 것이 로터의 구성 부품의 설계에 있어서의 의무사항 이다. 블레이드의 크리스마스트리형 부착부에 있어서 밝혀진 문제점중 하나는 이 부착부가 블레이드의 계면에서 베어링 표면상에 평평한 표면 및 로터의 디스크내에 브로치 슬롯을 갖는다는 것이다. 이 표면은 평평하기 때문에, 계면이 로터상에 모든 레벨의 하중으로 완전히 접촉할 때 베어링 표면에서의 각도는 베어링 표면에 걸쳐 동일한 공칭 각도이다. 이 평평한 표면에 큰 하중을 가한 결과 베어링 표면의 에지에서 높은 베어링 및 전단 응력이 발생한다. 그러한 높은 에지 하중은 블레이드 또는 베어링 표면에 인접한 디스크의 필릿에서의 응력 집중을 증가시키며, 이는 이들 구성요소의 수명에 악영향을 미칠 수 있다.
전술된 문제점외에, 각각의 베어링 표면은 자신의 공차를 가지고 있기 때문에, 베어링 영역의 일 에지에서의 응력은 다른 에지에서 보다 크거나 작을 수 있으며, 이는 보다 흩어지게 하고 수명을 제한하는 것이다. 이러한 변칙을 보상하기위해서, 부착부 설계자는 최대 설계 수명을 달성하기 위해 허용가능한 응력이 감소되도록 하드웨어를 설계하여야 한다. 분명히, 허용가능한 응력을 달성하고 허용가능한 설계 응력을 감소시키기 위해, 부착부 중량은 증가된다. 본 기술분야에 숙련된 사람은 엔진 구성요소의 중량이 중량 대 추력비에 악영향을 미쳐 엔진 성능의 손해를 가져온다.
이러한 문제를 제거할 수 있으며 블레이드의 크리스마스트리 구조체 및/또는 디스크의 브로치 가공된 슬롯의 부착부 수명을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 본 발명에 따르면 선택적인 베어링 표면은 중요 위치에서 개별적인 볼록한 또는 "크라운형" 베어링 표면을 갖도록 신중히 설계된다.
본 발명의 목적은 크리스마스트리형 부착부에서 블레이드를 로터의 디스크에 부착시키는 것을 향상시키는 것이다.
본 발명의 특징은 블레이드의 크리스마스트리 구조체 및 브로치 가공된 슬롯을 갖는 디스크에 부착부의 베어링 표면을 구성하여 부착부에 있어서 응력을 감소시키는 것이다.
본 발명의 다른 특징은 디스크 슬롯의 베어링 표면 또는 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 베어링 표면을 로터의 수명이 향상되도록 외관을 형성하는 것이다. 디스크 브로치 및/또는 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 윤곽을 형성함으로써, 부착부의 중량은 감소되고 엔진 성능은 향상된다.
본 발명의 다른 특징은 로터의 전반적인 수명을 향상시키도록 디스크 브로치 및/또는 블레이드의 크리스마스트리 구조체에 형성된 베어링 표면의 신중한 선택 및 그를 위한 방법이다. 본 발명은 항공기에 동력을 공급하기 위한 가스 터빈 엔진내의 터빈 로터용으로 특히 유효하다.
본 발명의 전술한 및 다른 특징은 하기의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1은 크리스마스트리형 블레이드 및 디스크의 림(rim)에 상보형 브로치(broach) 슬롯을 갖는 종래의 터빈 로터를 도시하는 부분 사시도,
도 2는 디스크내의 브로치 슬롯, 블레이드의 크리스마스트리형 루트 구조 및 블레이드 부착부를 도시하는 부분 정면도,
도 3은 본 발명의 상세도로서, 도 2의 원(A)안의 베어링 표면의 확대도,
도 4는 종래의 공지된 부착부와 본 발명의 부착부 사이의 비교를 나타내는 것으로, 압축 하중 대 베어링 표면의 단위화된 거리(normalized distance)의 그래프,
도 5는 본 발명의 상세도로서, 도 2의 원(B)안의 베어링 표면의 확대도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
12 : 블레이드 14 : 크리스마스트리형 부착부
16 : 슬롯 20 : 터빈 디스크
30 : 중앙 40 : 공칭 중심
이들 도면은 단순히 본 발명을 더욱 이해쉽게 나타낸 것으로, 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다.
본 발명이 가스 터빈 엔진 동력전달 항공기에 사용하기 적합한 터빈 로터 디스크의 림의 브로치 가공된 슬롯내에 장착되는 크리스마스트리형 블레이드 부착부의 바람직한 실시예가 도시되었지만, 본 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명은 다른 크리스마스트리형 부착부에의 유용성을 가짐을 알 수 있다. 또한, 바람직한 실시예는 블레이드의 크리스마스트리형 부착부중 하나인 다수의 베어링 표면중 하나를 도시하였지만, 본 발명은 이러한 기술을 모든 베어링 표면 또는 로터의 최적화된 중량 및 수명을 얻기 위해 로터의 블레이드 및 디스크에 걸쳐 야기되는 응력을 맞추기 위해 선택적인 베어링 표면에 활용할 수 있음을 알 수 있다.
도 1의 종래의 터빈 로터의 부분적인 도면을 참조하면, 크리스마스트리형 부착부[일반적으로 참조부호(14)로 표시됨]에 의해 부착된 원주방향으로 이격된 다수의 터빈 블레이드(12)를 갖는 터빈 로터[일반적으로 참조부호(10)로 표시됨]가 도시되어 있다. 부착부는 블레이드(12)의 루트에 크리스마스트리 구조체 및 터빈 디스크(20)의 림(18)에 브로치 가공된 슬롯(16)을 포함한다. 종래 기술의 블레이드는 팁 슈라우드(22)를 포함하고 있지만, 본 발명은 슈라우드를 포함하지 않거나 또는 부분적인 스팬(span) 슈라우드를 포함할 수 있는 터빈 로터에 적용가능하다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 상세도가 도시되어 있다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 도 2는 크리스마스트리형 부착부(14)의 확대도로서, 크리스마스트리형 부착부의 베어링 표면(26)이 도시되어 있다. 수평 점선(B)은 "Z" 평면을 나타내기 위해 블레이드상에 포개어져 있으며, 이 Z 평면은 본 기술분야의 사람들이 알고 있는 바와 같이 블레이드의 치수를 정하기 위한 기본선으로 사용되는 평면이다. 수직 점선(C)은 베어링 표면의 중심을 위한 배향선을 나타내도록 포개어진다. 모든 베어링 표면이 본 발명의 기술을 포함하도록 제조될 수 있기 때문에, 단지 하나의 베어링 표면만이 본 발명의 세부를 상술하기 위해 선택될 수 있으며, 이 선택된 베어링 표면은 원(A) 안의 것이다. 도 2에서 자세히 알 수 있는 바와 같이, 베어링 표면(26)의 중심(28)은 수직 점선(C)과 수평 점선(B)이 원(A)안에서 교차하는 지점에 있다. 전술된 바와 같이, 이전에 공지된 크리스마스트리형 부착부는 큰 응력을 초래하였으며 이 큰 응력은 특히 베어링 표면의 에지에서 현저하였다. 이러한 앞서 공지된 베어링 표면은 평평하다. 즉, 베어링 표면의 면은 평평하다. 도 3 및 도 4에 있어서, 원(A)내에 도시된 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 내경(inside diameter : ID)의 치형 베어링 표면(26)은 소정의 반경(R)으로약간 "크라운형(crowned)"이 되도록 표면을 만듬으로써 본 발명에 따라 변형된다. 분명히, 베어링 표면의 계면에서의 접촉은 중앙(30)에서 처음 이루어진다(도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 선 접촉은 도면의 평면의 내외측에 있음). 로터의 회전 속도가 증가하고, 크리스마스트리 구조체 및 브로치가 회전에 의한 하중에 의해 변형하고 엔진의 작동 매체와 접촉함에 따라, 접촉 면적은 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 인접한 필릿(fillet) 반경부 사이의 치수(32)로 표시된 영역까지 확대된다. 반경(R)의 선택은 널리 공지된 해석방법에 의해 결정될 수 있어, 로터가 최대 하중을 받을 때 베어링 영역은 거리(32)로 표시된 소망의 폭에 걸쳐 펴질 수 있다.
본 발명에 따르면, 베어링 표면(26)의 폭은 베어링 표면을 크라운 가공함에 따른 갭(36)으로 인해 종래의 부착부에 비해 증가될 수 있다. 이러한 것은 비 하중(non load) 상태에서 발생한다. 베어링 표면의 폭을 증가시키기 위해서, 초기 접촉점(30)은 종래의 평평한 베어링 표면과는 달리 공칭 중심(40)에서 선(38)으로 표시된 소정의 거리만큼 이동된다. 초기 접촉점(30)의 약간의 이동은 선(38)으로 표시된 거리의 실질적인 2배만큼 베어링 표면을 증가시킨다. 이러한 변화의 결과는 동일한 하중 지지 능력에 대해 부착부가 보다 작아지도록 하며, 이는 로터의 중량 및 엔진 성능의 전반적인 향상에 반영된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 치형 베어링 표면(26)을 크라운 가공하는 것과 유사하게, 점선(B) 아래에 도시된 브로치 가공된 슬롯(16)을 형성하는 벽의 베어링 표면(42)은 이 표면이 소정의 반경(R)으로 약간 "크라운" 가공되도록 윤곽을 형성함으로써 본 발명에 따라 변형된다. 분명히, 베어링 표면의 계면에서의 접촉은 초기에 중앙(44)에서 이루어진다(도 5에 도시된 바와 같이, 선 접촉은 도면 평면의 내외측 임). 로터의 회전 속도가 증가하고, 크리스마스트리 구조체 및 브로치가 회전에 의한 하중에 의해 변형되고 엔진의 작동 매체와 접촉함에 따라, 접촉 면적은 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 인접한 필릿 반경부 사이의 치수(46)로 표시된 영역까지 확대된다. 반경(R)의 선택은 널리 공지된 해석방법에 의해 결정될 수 있어, 로터가 최대 하중을 받을 때 베어링 영역은 거리(46)로 표시된 소망의 폭에 걸쳐 펴질 수 있다.
본 발명에 따르면, 도 3에 도시된 실시예와 유사하게, 베어링 표면(48)의 폭은 베어링 표면을 크라운 가공함에 따른 갭(50)으로 인해 종래의 부착부에 비해 증가될 수 있다. 이러한 것은 비 하중 상태에서 발생한다. 베어링 표면의 폭을 증가시키기 위해서, 초기 접촉점(58)은 종래의 평평한 베어링 표면과는 달리 공칭 중심(44)에서 선(38)으로 표시된 소정의 거리만큼 이동된다. 초기 접촉점(44)의 약간의 이동은 선(38)으로 표시된 거리의 실질적인 2배만큼 베어링 표면을 증가시킨다.
본 발명은 베어링 표면에 대해 주어진 반경(R)을 선택해 크라운 가공하는 것을 상술하고 있지만, 반경(R)에 의해 얻어진 곡률과 근접하게 베어링의 폭을 따라 일련의 평평한 표면을 제공함으로써 본 발명의 범위내에서 동일한 효과가 달성될 수 있고 고려될 수 있으며, 또한 마찬가지로 평평한 세그먼트와 반경의 조합으로 동일한 효과가 달성될 수 있다.
도 4는 본 발명과 이전에 공지된 크리스마스트리형 부착부의 비교를 나타낸그래프이다. 이 그래프는 파운드 단위의 압축 하중과 단위화된 거리의 도면으로서, 곡선(E)은 종래의 평평한 베어링 표면을 나타내고 곡선(G)은 크라운 가공된 베어링 표면을 나타내며, 각각의 곡선은 도 3의 거리(32)를 따라서 접촉 압력 분포의 변화를 나타낸다. 베어링 표면의 에지에서의 압축 하중은 베어링 표면을 크라운 가공한 결과로서 상당히 감소되고 전체 폭에 걸쳐 보다 균일한 하중 분포가 실현됨이 곡선(E, G)으로부터 명백해진다. 베어링 영역이 넓어질 때 표면의 탄성 비틀림이 발생하기 때문에, 스프링율(spring rate)이 도입되며, 이 스프링율은 표면에 의해 지지되는 최종 하중을 도 3에 갭(36)으로 표시된 크라운 량으로 나눔으로써 근사될 수 있다.
크리스마스트리 구조체의 모든 치형을 크라운 가공함으로써, 스프링율은 개별 베어링 표면 사이의 간극에 의해 야기된 개별 치형 사이의 하중 부담 변화량(load share variation)을 최소화시킨다. 베어링 표면의 에지에서 접촉력이 감소되기 때문에, 인접한 필릿 표면에 집중된 응력이 감소되어, 로터의 수명에 있어서 직접적인 장점을 제공한다.
본 발명의 기술의 장점중 하나는 종래의 평평한 베어링 표면과는 달리, 공차는 대향 단부에 결과적인 갭을 가지고 베어링 표면의 일 측면 또는 다른 측면에 초기 접촉을 야기한다. 초기 접촉이 블레이드의 필릿 단부에서 발생하는 경우, 블레이드 수명은 감소되며; 반면에 초기 접촉이 디스크 필릿 단부에서 발생하면 디스크 부착부 수명을 감소시킨다. 이는 수명 데이터에 보다 퍼지게 된다. 따라서, 본 발명의 크라운 가공된 부착부 치형상에 근거한 경험에 기초한 수명 예상 시스템은동일한 수명 예상에 대해 보다 큰 설계 허용성 및 경량의 크리스마스트리 구조체 설계를 가능하게 한다.
본 발명에 따르면 본 발명의 범위내에서, 크라운은 도 3에 도시된 바와 같은 블레이드의 크리스마스트리 구조체상에, 도 5에 도시된 바와 같은 디스크 브로치상에 또는 양자상에 제공될 수 있다. 설계자는 전술된 바와 같은 응력을 최소화하기 위해서 몇몇 또는 모든 베어링 표면을 선택하여 크라운의 외관을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 넓은 영역에 걸쳐 하중을 분포시키고 부착부를 보다 작게 하고 엔진 성능을 향상시기 위해 베어링 표면의 치수를 향상시키도록 접촉 중심을 이동시킬 수 있다. 바람직한 구조가 본 실시예에 상술되었지만, 제조적인 이유로 크라운은 블레이드에 위치될 수 있다. 브로치 가공은 비용이 많이 들고 마모에 영향받기 쉽다. 반면에, 블레이드의 크리스마스트리 구조체는 크리스마스트리의 형상을 갖는 숫돌차(grinding wheel)를 꾸미기 위한 다이아몬드 휠을 사용해 일반적으로 연삭된다. 브로치 공구와 비교해 이러한 공구에 의한 마모는 조그마한 문제이고 다른 위치에서 작은 반경의 특징부에 의해 일반적으로 결정된다.
비록 본 발명이 그의 상세한 실시예에 대해 도시되고 상술되었지만, 본 기술분야에 숙련된 사람들은 각종 변형을 가할 수 있으며 자세한 것은 본 발명에 청구된 청구범위의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.
본 발명은 블레이드의 크리스마스트리형 베어링 표면 및/또는 디스크에 브로치 가공된 슬롯 베어링 표면을 "크라운형(crowned)"으로 하여 그의 에지에 있어서 응력을 감소시키고 하중을 보다 균일하게 분포시킨다.

Claims (16)

  1. 블레이드의 크리스마스트리 구조체를 갖는 로터 및 브로치 가공된 슬롯을 갖는 디스크용 블레이드 부착부에 있어서,
    벽은 상기 브로치 가공된 슬롯을 형성하며, 상기 브로치 가공된 슬롯을 갖는 디스크의 브로치 가공된 슬롯내에 끼워지는 상기 블레이드의 크리스마스트리 구조체는 상기 디스크의 브로치 가공된 슬롯을 형성하는 상기 벽에 대해 지지하는 베어링 표면을 가지며, 상기 로터가 회전하여 블레이드 부착부상에 원심력을 가할 때 상기 베어링 표면은 상기 벽의 일부와 인접하며, 상기 베어링 표면은 크라운 가공되어 상기 로터가 정지해 있을 때 상기 베어링 표면은 상기 벽과 점 접촉하며, 그에 따라 상기 베어링 표면의 단부에서의 응력이 감소되는
    블레이드 부착부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 크라운의 중심은 상기 벽과 인접하는 상기 베어링 표면의 양이 확장되도록 위치설정되어, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포는 증가된 치수에 걸쳐 전개되는
    블레이드 부착부.
  3. 블레이드의 크리스마스트리 구조체를 갖는 로터 및 브로치 가공된 슬롯을 갖는 디스크용 블레이드 부착부에 있어서,
    벽은 상기 브로치 가공된 슬롯을 형성하는 베어링 표면을 가지며, 상기 블레이드의 크리스마스트리 구조체는 상기 브로치 가공된 슬롯을 갖는 디스크의 브로치 가공된 슬롯내로 끼워진 베어링 표면을 가지며, 상기 로터가 회전하고 상기 블레이드 부착부상에 원심력을 가할 때에 상기 벽의 베어링 표면과 상기 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 베어링 표면은 인접하는 관계로 있으며, 상기 벽의 베어링 표면은 크라운 가공되어 상기 로터가 정지해 있을 때 상기 벽의 베어링 표면은 상기 벽과 점 접촉하여, 상기 베어링 표면의 단부에서의 응력이 감소되는
    블레이드 부착부.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 크라운의 중심은 상기 크리스마스트리 구조체의 베어링 표면과 인접하는 상기 벽의 베어링 표면의 양이 확장되도록 위치설정되어, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포는 증가된 치수에 걸쳐 전개되는
    블레이드 부착부.
  5. 디스크 및 상기 디스크에 지지된 다수의 원주방향으로 이격된 블레이드를 갖는 가스 터빈 엔진용 로터에 있어서,
    각각의 상기 블레이드는 루트 섹션 및 에어포일 섹션을 가지며, 상기 루트 섹션은 크리스마스트리 구조체로 형성되고, 상기 디스크는 상기 디스크에 대한 각각의 상기 블레이드용 부착부를 형성하도록 상기 크리스마스트리 구조체를 보완하는 슬롯을 가지며, 벽은 상기 브로치 가공된 슬롯을 형성하며, 상기 블레이드 크리스마스트리 구조체는 상기 벽에 대해 지지하는 베어링 표면을 가지며, 상기 로터가 회전하고 상기 부착부상에 원심 하중을 가할 때 상기 베어링 표면은 상기 벽의 일부와 인접하며, 상기 베어링 표면은 정점을 갖는 볼록한 표면을 형성하도록 크라운 가공되어, 상기 로터가 정지해 있을 때 상기 베어링 표면의 정점은 상기 벽과 점 접촉하며, 그에 따라 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 단부에서의 응력이 감소되는
    가스 터빈 엔진용 로터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 블레이드는 터빈 블레이드인
    가스 터빈 엔진용 로터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 크라운의 중심은 상기 벽과 인접하는 상기 베어링 표면의 양을 확장되도록 위치설정되어, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포는 증가된 치수에 걸쳐 전개되는
    가스 터빈 엔진용 로터.
  8. 디스크 및 상기 디스크에 지지된 다수의 원주방향으로 이격된 블레이드를 갖는 가스 터빈 엔진용 로터에 있어서,
    각각의 상기 블레이드는 루트 섹션 및 에어포일 섹션을 가지며, 상기 루트 섹션은 크리스마스트리 구조체로 형성되고, 상기 디스크는 상기 디스크에 대한 각각의 상기 블레이드용 부착부를 형성하도록 상기 크리스마스트리 구조체를 보완하는 슬롯을 가지며, 벽은 상기 브로치 가공된 슬롯을 형성하며, 상기 벽은 상기 크리스마스트리 구조체에 대해 지지하는 베어링 표면을 가지며, 상기 로터가 회전하여 상기 부착부에 원심 하중을 가할 때 상기 베어링 표면은 상기 크리스마스트리 구조체의 일부와 인접하며, 상기 베어링 표면은 정점을 갖는 볼록한 표면을 형성하도록 크라운 가공되어, 상기 로터가 정지해 있을 때 상기 베어링 표면의 정점은 상기 크리스마스트리 구조체와 점 접촉하며, 그에 따라 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 단부에서의 응력이 감소되는
    가스 터빈 엔진용 로터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 블레이드는 터빈 블레이드인
    가스 터빈 엔진용 로터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 크라운의 중심은 상기 크리스마스트리 구조체와 인접하는 상기 베어링 표면의 양을 확장되도록 위치설정되어, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포는 증가된 치수에 걸쳐 전개되는
    가스 터빈 엔진용 로터.
  11. 로터 디스크의 브로치 가공된 슬롯내의 부착부에 있어서 각각의 블레이드의 크리스마스트리 구조체 베어링 표면의 베어링 표면의 에지에서의 응력을 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 크리스마스트리 구조체 베어링 표면을 크라운 가공하는 단계를 포함하여 로터가 상기 디스크에 조립되고 정지해 있을 때 상기 베어링 표면의 중심에서의점 접촉이 이루어지며, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면은 상기 디스크의 브로치 가공된 슬롯의 벽과 인접하고 충분히 하중을 받아 상기 하중이 상기 부착부로 전달되는
    에지에서의 응력 감소 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 벽과 인접하는 상기 베어링 표면의 양이 확장되도록 공칭 중심으로부터 크라운의 중심을 위치설정하여, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포가 증가된 치수에 걸쳐 전개되는 단계를 포함하는
    에지에서의 응력 감소 방법.
  13. 로터 디스크의 브로치 가공된 슬롯내의 부착부에 있어서 각각의 블레이드의 크리스마스트리 구조체 베어링 표면의 베어링 표면의 에지에서의 응력을 감소시키는 방법에 있어서,
    상기 크리스마스트리 구조체가 브로치 가공된 슬롯 베어링 표면내에 끼워지는 브로치 가공된 슬롯을 형성하는 상기 벽을 크라운 가공하는 단계를 포함하여, 상기 로터가 상기 디스크에 조립되고 정지해 있을 때 상기 베어링 표면의 중심에서의 점 접촉이 이루어지며, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면은 상기 블레이드의 크리스마스트리 구조체의 베어링 표면과 인접하고 충분히 하중을 받아 상기 하중이 상기 부착부로 전달되는
    에지에서의 응력 감소 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 벽과 인접하는 상기 베어링 표면의 양이 확장되도록 상기 공칭 중심으로부터 크라운의 중심을 위치설정하여, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포가 증가된 치수에 걸쳐 전개되는 단계를 포함하는
    에지에서의 응력 감소 방법.
  15. 브로치 가공된 슬롯을 갖는 디스크의 벽의 베어링 표면 및 로터 블레이드에 부착된 크리스마스트리 구조체의 에지에서 응력을 감소시키는 방법에 있어서,
    크리스마스트리 구조체 부착부를 갖는 다수의 블레이드를 형성하는 단계와, 상기 디스크내에 다수의 슬롯을 브로치 가공하는 단계와, 상기 블레이드를 상기 브로치 가공된 슬롯내에 끼워맞추는 단계와, 상기 베어링 표면의 에지에서의 응력을 감소시키고 상기 베어링 표면상에 하중 분포가 퍼지도록 상기 크리스마스트리의 선택된 베어링 표면을 크라운 가공하는 단계와, 상기 베어링 표면의 에지상의 응력을 감소시키기 위해 상기 브로치 가공된 슬롯내에 베어링 표면을 형성하는 벽의 선택된 베어링 표면을 크라운 가공하는 단계를 포함하는
    에지에서의 응력 감소 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 벽과 인접하는 상기 베어링 표면의 양이 확장되도록 상기 공칭 중심으로부터 크라운의 중심을 위치설정하여, 상기 로터가 회전할 때 상기 베어링 표면의 하중 분포가 증가된 치수에 걸쳐 전개되는 단계를 포함하는
    에지에서의 응력 감소 방법.
KR1020000081672A 1999-12-29 2000-12-26 블레이드 부착부, 가스 터빈 엔진용 로터 및 에지에서의응력 감소 방법 KR20010062682A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/474,355 1999-12-29
US09/474,355 US6302651B1 (en) 1999-12-29 1999-12-29 Blade attachment configuration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010062682A true KR20010062682A (ko) 2001-07-07

Family

ID=23883161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000081672A KR20010062682A (ko) 1999-12-29 2000-12-26 블레이드 부착부, 가스 터빈 엔진용 로터 및 에지에서의응력 감소 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6302651B1 (ko)
EP (1) EP1122406B1 (ko)
JP (1) JP2001234704A (ko)
KR (1) KR20010062682A (ko)
DE (1) DE60022003T2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100825165B1 (ko) * 2006-04-06 2008-04-24 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 터빈 로터 및 터빈 구동 블레이드

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6780089B2 (en) * 2002-12-03 2004-08-24 General Electric Company Method and apparatus for removing a predetermined amount of material from a bottom portion of a dovetail slot in gas turbine engine disk
US7007382B2 (en) * 2003-07-24 2006-03-07 United Technologies Corporation Slot machining
US6890150B2 (en) * 2003-08-12 2005-05-10 General Electric Company Center-located cutter teeth on shrouded turbine blades
US6991523B2 (en) 2003-09-04 2006-01-31 United Technologies Corporation Coolant nozzle
SE527703C2 (sv) * 2004-08-19 2006-05-16 Sandvik Intellectual Property Roterbart verktyg samt skärhuvud med axiella serraterade ingreppsorgan
US7261518B2 (en) * 2005-03-24 2007-08-28 Siemens Demag Delaval Turbomachinery, Inc. Locking arrangement for radial entry turbine blades
US7690896B2 (en) * 2005-05-27 2010-04-06 United Technologies Corporation Gas turbine disk slots and gas turbine engine using same
FR2903921B1 (fr) * 2006-07-19 2009-06-05 Snecma Sa Procede de fabrication d'un disque aubage monobloc et moule pour la mise en oeuvre du procede
US20080232972A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Richard Bouchard Blade fixing for a blade in a gas turbine engine
US9174292B2 (en) * 2008-04-16 2015-11-03 United Technologies Corporation Electro chemical grinding (ECG) quill and method to manufacture a rotor blade retention slot
US8000942B2 (en) * 2008-05-14 2011-08-16 United Technologies Corporation Broach tool design methodology and systems
US8439724B2 (en) * 2008-06-30 2013-05-14 United Technologies Corporation Abrasive waterjet machining and method to manufacture a curved rotor blade retention slot
US20090320285A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Tahany Ibrahim El-Wardany Edm machining and method to manufacture a curved rotor blade retention slot
US7846010B2 (en) * 2008-09-10 2010-12-07 United Technologies Corporation Notched grind wheel and method to manufacture a rotor blade retention slot
JP5395455B2 (ja) * 2009-02-20 2014-01-22 三菱重工業株式会社 軸流圧縮機用動翼
US9539655B2 (en) * 2010-01-25 2017-01-10 United Technologies Corporation Method of machining a turbine disk slot
US8887391B2 (en) * 2010-01-25 2014-11-18 United Technologies Corporation Turbine disk slot bottom machining
US8694285B2 (en) 2011-05-02 2014-04-08 Hamilton Sundstrand Corporation Turbine blade base load balancing
US8974188B2 (en) 2012-03-06 2015-03-10 Hamilton Sundstrand Corporation Blade clip
US9828865B2 (en) 2012-09-26 2017-11-28 United Technologies Corporation Turbomachine rotor groove
US9896947B2 (en) * 2014-12-15 2018-02-20 United Technologies Corporation Turbine airfoil attachment with multi-radial serration profile
US10895160B1 (en) 2017-04-07 2021-01-19 Glenn B. Sinclair Stress relief via unblended edge radii in blade attachments in gas turbines

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1453838A (en) * 1973-04-17 1976-10-27 Lucas Industries Ltd Rotor assemblies
US4169694A (en) * 1977-07-20 1979-10-02 Electric Power Research Institute, Inc. Ceramic rotor blade having root with double curvature
US4692976A (en) * 1985-07-30 1987-09-15 Westinghouse Electric Corp. Method of making scalable side entry turbine blade roots
US4824328A (en) * 1987-05-22 1989-04-25 Westinghouse Electric Corp. Turbine blade attachment
GB2238581B (en) * 1989-11-30 1994-01-12 Rolls Royce Plc Improved attachment of a gas turbine engine blade to a turbine rotor disc
US5141401A (en) * 1990-09-27 1992-08-25 General Electric Company Stress-relieved rotor blade attachment slot
US5147180A (en) * 1991-03-21 1992-09-15 Westinghouse Electric Corp. Optimized blade root profile for steam turbine blades
US5176500A (en) * 1992-03-24 1993-01-05 Westinghouse Electric Corp. Two-lug side-entry turbine blade attachment
DE4432999C2 (de) * 1994-09-16 1998-07-30 Mtu Muenchen Gmbh Laufrad einer Turbomaschine, insbesondere einer axial durchströmten Turbine eines Gasturbinentriebwerks
US5573377A (en) * 1995-04-21 1996-11-12 General Electric Company Assembly of a composite blade root and a rotor
DE19705323A1 (de) * 1997-02-12 1998-08-27 Siemens Ag Reduzierung von lokalen Spannungen in Schaufelfußnuten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100825165B1 (ko) * 2006-04-06 2008-04-24 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 터빈 로터 및 터빈 구동 블레이드

Also Published As

Publication number Publication date
DE60022003T2 (de) 2006-06-01
EP1122406A2 (en) 2001-08-08
DE60022003D1 (de) 2005-09-22
US6302651B1 (en) 2001-10-16
EP1122406A3 (en) 2003-11-12
EP1122406B1 (en) 2005-08-17
JP2001234704A (ja) 2001-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010062682A (ko) 블레이드 부착부, 가스 터빈 엔진용 로터 및 에지에서의응력 감소 방법
KR820000756B1 (ko) 로우터블레이드
US6033185A (en) Stress relieved dovetail
US5435694A (en) Stress relieving mount for an axial blade
EP0431766B1 (en) Improved attachment of a gas turbine engine blade to a turbine rotor disc
US6439851B1 (en) Reduced stress rotor blade and disk assembly
US4274806A (en) Staircase blade tip
JP3948926B2 (ja) ロータ組立体の円周方向リム応力を減少させる方法及び装置
US5302085A (en) Turbine blade damper
US5431542A (en) Ramped dovetail rails for rotor blade assembly
EP0799972B1 (en) A root attachment for a Turbomachine blade
CA2117862A1 (en) Rotor Blade Damping Structure for Axial-Flow Turbine
EP1201878A2 (en) Bladed rotor
CA1283365C (en) Multiple lug blade to disk attachment
US20120034086A1 (en) Swing axial entry dovetail for steam turbine buckets
US7153102B2 (en) Bladed disk fixing undercut
EP4130430A1 (en) Integrated bladed rotor
JPH0772485B2 (ja) ロータへの羽根の装着方法並びにロータ及び羽根組立体
CA1254840A (en) Blade platform
EP3715640B1 (en) Compressor section of gas turbine engine including shroud with serrated casing treatment
US6763560B2 (en) Spreader for separating turbine buckets on wheel
EP3594450A1 (en) Blade for a gas turbine engine
EP2434099A2 (en) Blade for a gas turbine engine
CA3079182A1 (en) Shroud interlock
RU2173390C2 (ru) Ротор для турбомашины с устанавливаемыми в пазы лопатками, а также лопатка для ротора

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee