WO2017138401A1 - 動翼の翼端研磨方法及びブリスクの翼端研磨用治具 - Google Patents

動翼の翼端研磨方法及びブリスクの翼端研磨用治具 Download PDF

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    • F05D2230/10—Manufacture by removing material
    • F05D2230/14—Micromachining

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for polishing blade tips of moving blades in a blisk (integrally bladed disk, integrated bladed rotor) of an axial-flow turbomachine such as a compressor or a turbine, and a jig used at that time.
  • a blisk integrated bladed disk, integrated bladed rotor
  • an axial-flow turbomachine such as a compressor or a turbine
  • Blisk is an impeller composed of an integrated disk and moving blade. Blisks have begun to be used in recent years for the purpose of improving mechanical strength and lightness. The specific advantages of Blisk include, for example, the reduction of parts used to connect the disk and rotor blade, the reduction of air resistance at the connection between the disk and rotor blade, and the accompanying increase in the compression efficiency of the combustion gas. It is.
  • a rotor may be configured by combining a moving blade / disk assembly impeller and a blisk.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to perform a polishing operation of a blade tip of a moving blade in a blisk in which a disk and a blade are integrated, and a blade wheel (rotating blade) in which the disk and the blade are separated.
  • a blade tip polishing method that can be performed under the high-speed rotation of the rotor at the same time as the polishing operation of the blade tip of the rotor blade in the disk assembly wheel), and the blade tip polishing used when executing this method It is to provide a jig.
  • a first aspect of the present disclosure is a blade tip polishing method for a rotor blade,
  • the relative movement of the blade to the disk of the blisk moving blade is regulated by a jig inserted between the blade row of the blisk and the adjacent blade row adjacent to the disk and the moving blade in the rotor.
  • the jig may be inserted between each of the blisk moving blade row and the adjacent moving blade row.
  • the tip of the blade of the blisk whose relative movement is restricted by the jig and the tip of the blade of the impeller may be polished simultaneously.
  • the second aspect of the present disclosure is: When polishing the blade tip of a blade composed of an integral blisk in which the disk and blade are present in the rotor together with the blade of a separate impeller, the blade blade row of the blisk and its A blisk blade tip polishing jig inserted between adjacent blade rows, A disk locking portion locked to a disk of the blisk blade in a state inserted between the blade rows; A blade locking portion locked to a blade of the blisk having the disk with the disk locking portion locked in a state of being inserted between the rotor blade rows; A connecting portion for connecting the disk locking portion and the blade locking portion; Is provided.
  • the polishing operation of the blade tip of the moving blade constituted by a blisk in which the disc and the blade are integrated is performed simultaneously with the polishing operation of the blade tip of the moving blade constituted by a disc wheel and the blade separately. It can be done under high speed rotation of the rotor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a main part of a rotor in which a blade tip polishing operation is performed using a jig according to an embodiment of the present disclosure.
  • the rotor 10 has a plurality of blade cascades 11, 13, 15, 17 attached to a rotating shaft (not shown).
  • the rotor blade rows 11, 13, and 15 are located on the intake side of the compressed fluid (not shown).
  • the moving blade row (moving blade) 11 has a plurality of moving blades (blades) 11b, and the plurality of moving blades 11b are integrated with the disk 11a. That is, the plurality of blades 11b and the disk 11a constitute a single blisk.
  • a plurality of moving blades (blades) 13b and a disk 13a constituting a moving blade row (moving blade) 13 constitute a single blisk
  • a plurality of moving blade rows (moving blades) 15 are constituted.
  • the moving blade (blade) 15b and the disk 15a constitute a single blisk.
  • the moving blade row 17 is located closer to the compressed fluid discharge port than the moving blade rows 11, 13, and 15.
  • a plurality of moving blades (blades) 17b constituting the moving blade row (moving blade) 17 are formed separately from the disc 17a and are fitted into the disc 17a.
  • the moving blade 17b is removable with respect to the disk 17a. That is, the plurality of blades 17b and the disk 17a constitute a separate blade wheel (for convenience of explanation, referred to as blade-disk assembled wheel).
  • the moving blade 17b has a dovetail 17d on its platform 17c, and the dovetail 17d extends in a direction away from the blade body of the moving blade 17b.
  • the rotor blade 17b is connected to the disk 17a by fitting a dovetail 17d into a slot 17e formed on the peripheral surface of the disk 17a.
  • each rotor blade 17 in the rotor blade row 17 changes in the radial direction of the rotor 10 within the clearance range between the dovetail 17d and the slot 17e. This is because the centrifugal force acts on the rotor blades 17b due to the rotation of the rotor 10, and the higher the rotational speed of the rotor 10, the more the position of the rotor blades 17b moves radially outward from the rotation center axis of the rotor 10.
  • the rotor blades 17b of the rotor blade row 17 move in the radial direction of the rotor 10 due to the rotation of the rotor 10, and reach an appropriate position during actual operation of the compressor and the turbine.
  • the blade tip 17f must be polished.
  • the rotor 10 is rotated at a predetermined speed corresponding to the position of the moving blade 17b in the radial direction of the rotor 10 at a position equivalent to that during actual operation, and sufficient centrifugal force is applied to the moving blade. 17b needs to be given.
  • each polishing of the blisk moving blade rows 11, 13, 15 and the moving blade row 17 of the moving blade / disk assembly wheel is performed simultaneously. That is, the polishing of the blade tips 11c, 13c, and 15c of the rotor blades 11b, 13b, and 15b and the blade tip 17f of the rotor blade 17b is performed by the movement restricting step (step S1) and the polishing step (step S3) shown in the flowchart of FIG. ) And at the same time.
  • step S1 the polishing step S3
  • the movement restricting step (step S1) is a step that is performed before the blades 11c, 13c, 15c, and 17f are polished by the grindstones 21, 23, 25, and 27 by rotating the rotor 10 at a high speed at a predetermined speed. . As shown in FIG. 1, relative movement of the rotor blades 11b, 13b, and 15b with respect to the disks 11a, 13a, and 15a is restricted by jigs 30 and 40 while the rotation of the rotor 10 is stopped.
  • the jigs 30 and 40 are inserted between the blade rows 11, 13, and 15 and the adjacent blade rows 11, 13, and 15, respectively.
  • the jig 30 is inserted between the moving blade row 11 and the moving blade row 13, in other words, between the moving blade 11 b of the moving blade row 11 and the moving blade 13 b of the moving blade row 13.
  • the jig 40 is inserted between the moving blade row 13 and the moving blade row 15, in other words, between the moving blade 13 b of the moving blade row 13 and the moving blade 15 b of the moving blade row 15.
  • the jig 30 includes a disk locking part 31, a blade locking part 33, and a connection part 35 that connects the disk locking part 31 and the blade locking part 33.
  • the jig 30 is inserted between the moving blade 11 b of the moving blade row 11 and the moving blade 13 b of the moving blade row 13 from the disk locking portion 31 side. By this insertion, the disk locking portion 31 is locked in contact with the disks 11a and 13a of the rotor blade rows 11 and 13, respectively. That is, the disk locking portion 31 is sandwiched in the axial direction of the rotor 10 by the disk 11a and the disk 13a.
  • the disk locking part 31 When the disk locking part 31 is sandwiched between the disk 11a and the disk 13a, the disk locking part 31 is pressed in the axial direction of the rotor 10 from the disk 11a and the disk 13a. As a result, a frictional force acts between the disk locking portion 31 and the disk 11a and between the disk locking portion 31 and the disk 13a, and the jig 30 moves relative to the disks 11a and 13a (for example, The movement of the rotor 10 along the circumferential direction) is restricted. That is, the disk locking portion 31 of this embodiment has a width that restricts such relative movement in the axial direction of the rotor 10.
  • the disk locking portion 31 contacts either the disk 11a or the disk 13a in the radial direction of the rotor 10.
  • the relative position of the jig 30 with respect to the rotation axis of the rotor 10 is defined. Therefore, for example, the jigs 30 can be distributed on the same circle with respect to the rotation axis of the rotor 10, which contributes to high-speed and stable rotation of the rotor 10.
  • the blade locking portion 33 is brought into contact with and locked to one side portion (for example, the rear edge) in the width direction (code direction) of the moving blade 11b of the moving blade row 11 via a buffer member 33a such as rubber. .
  • the blade locking portion 33 is in contact with one side portion (for example, the front edge) in the width direction (cord direction) of the moving blade 13b of the moving blade row 13 via a buffer member 33b such as rubber. Stopped. That is, the blade locking portion 33 is sandwiched between the rotor blade 11b and the rotor blade 13b in the axial direction of the rotor 10.
  • the blade locking portion 33 When the blade locking portion 33 is sandwiched between the moving blade 11b and the moving blade 13b, the blade locking portion 33 is pressed in the axial direction of the rotor 10 from the moving blade 11b and the moving blade 13b. As a result, a frictional force acts between the blade locking portion 33 and the moving blade 11b, and between the blade locking portion 33 and the moving blade 13b, and the relative movement of the jig 30 with respect to the moving blades 11b and 13b. (For example, the movement of the rotor 10 along the circumferential direction) is restricted. That is, the blade locking portion 33 of the present embodiment has a width that restricts such relative movement in the axial direction of the rotor 10.
  • the jig 30 inserted between the moving blade rows 11 and 13 engages the disk locking portion 31 with the position of the moving blades 11b and 13b locked with the blade locking portion 33 via the buffer members 33a and 33b. It fixes to the position of the stopped disk 11a, 13a. As a result, the relative movement of the rotor blades 11 b and 13 b with respect to the disks 11 a and 13 a of the rotor blade rows 11 and 13 is restricted by the jig 30.
  • the jig 40 has the same structure as the jig 30. That is, the difference between the jig 30 and the jig 40 is that the jig 30 has a cross-sectional shape that matches the blades 11b and 13b and the disks 11a and 13a, whereas the jig 40 has the blades 13b and 15b and the disk. It has the cross-sectional shape matched with 13a, 15a. Therefore, the operation of the jig 40 itself is the same as that of the jig 30 itself.
  • the jig 40 includes a disk locking part 41, a blade locking part 43, and a connection part 45 that connects the disk locking part 41 and the blade locking part 43.
  • the jig 40 is inserted between the moving blade 13b of the moving blade row 13 and the moving blade 15b of the moving blade row 15 from the disk locking portion 41 side.
  • the disk locking portion 41 is locked in contact with the disks 13a and 15a of the rotor blade rows 13 and 15, respectively. That is, the disk locking part 41 is sandwiched between the disk 13a and the disk 15a in the axial direction of the rotor 10.
  • the blade locking portion 43 is applied to one side portion (for example, the rear edge) in the width direction (cord direction) of the blades 13b and 15b of the blade rows 13 and 15 via a buffer member 43a such as rubber. Locked in contact.
  • the blade locking portion 43 is in contact with one side portion (for example, the front edge) in the width direction (cord direction) of the moving blade 15b of the moving blade row 15 through a buffer member 43b such as rubber. Stopped.
  • the jig 40 inserted between the blade rows 13 and 15 engages the disk locking portion 41 with the positions of the blades 13b and 15b locking the blade locking portion 43 via the buffer members 43a and 43b. It fixes to the position of the stopped disk 13a, 15a. Thereby, the relative movement of the rotor blades 13b and 15b with respect to the disks 13a and 15a of the rotor blade rows 13 and 15 is restricted by the jig 40.
  • the jigs 30 and 40 are arranged on the rotor blades 11 b and 11 b of the rotor blade rows 11 and 13 over the entire circumference in the rotation direction of the rotor 10. You may insert between 13b and between the moving blades 13b and 15b of the moving blade rows 13 and 15. That is, the jig 30 (40) may be one of a plurality of segments forming a ring extending in the circumferential direction of the rotor 10, for example. In that case, the jig
  • the polishing is performed in a state where the relative movement of the blades 11b, 13b, and 15b with respect to the disks 11a, 13a, and 15a is restricted. Is carried out. Accordingly, vibrations of the rotor blades 11b, 13b, and 15b due to an impact during polishing are suppressed. That is, the blades 11b, 13b, and 15b can be polished by rotating the blisk at the rotation speed when polishing the rotor blade 17b of the rotor blade / disk assembly impeller.
  • step S3 shown in FIG. 2 is performed after the movement restricting process of step S1.
  • the rotor 10 shown in FIG. 1 is rotated at a high speed at a predetermined speed suitable for polishing the blade tip 17f of the blade row 17 of the blade / disk assembly impeller. Then, the tip 11c, 13c, 15c of the blade row 11, 13, 15 of Blisk, the tip 17f of the blade row 17 of the blade / disk assembly wheel, and the grindstones 21, 23, 25, 27 Use and polish at the same time.
  • the rotor blades 11b, 13b, 15b of the rotor blade rows 11, 13, 15 are discs 11a, 13a, 15a by jigs 30, 40 inserted between the rotor blades 11b, 13b or between the rotor blades 13b, 15b.
  • the relative movement with respect to is restricted. Therefore, even if the rotor 10 is rotated at high speed at a predetermined speed and the blade tips 11c, 13c, 15c of the blade rows 11, 13, 15 are polished, the blades 11b, 13b, 15b may be damaged. It is possible to suppress the stress from being applied to the blade root side of the rotor blades 11b, 13b, 15b.
  • the polishing operation of the blade tips 11c, 13c, and 15c of the blade row 11, 11, and 15 of Blisk is performed.
  • the rotor 10 is rotated at a high speed at a predetermined speed suitable for polishing the blade tip 17f of the moving blade row 17. it can.
  • no jig is inserted between the moving blades 15b of the moving blade row 15 and no jig is inserted between the moving blades 17b of the moving blade row 17 in the movement restricting step.
  • a jig is also inserted between the rotor blades 15b and between the rotor blades 17b so that the blade tips 11c, 13c, 15c, 17f of the rotor blade rows 11, 13, 15, 17 in the polishing process are polished. May be.
  • the tip of the rotor blade is disposed at a position equivalent to that in actual operation in the radial direction of the rotor.
  • the rotor must be rotated at speed.
  • the predetermined speed mentioned here means that sufficient centrifugal force is exerted on the moving blade of the moving blade / disk assembly impeller so that the tip of the moving blade is disposed in the radial direction of the rotor at the same position as in actual operation. It is the speed to join.
  • the blade tip of Blisk's blade When the blade tip of Blisk's blade is rotated by rotating the rotor at such a predetermined rotation speed, the blade tip may vibrate due to the impact during polishing and stress on the blade root may be applied to the blade. There is sex.
  • the jig is inserted between the blade rows of Blisk.
  • the jig is locked by the moving blades and disks on both sides thereof, thereby restricting relative movement of the moving blades with respect to the disk. Therefore, even if the blade tips of the moving blades on both sides of the jig are polished, vibrations of the blade tips due to impact during polishing are suppressed. Therefore, when polishing the blade tip of the rotor blade of the moving blade / disk assembly wheel by rotating the rotor at a high speed at a predetermined rotational speed, the polishing operation of the tip of the blade of the blade is performed. Can be done simultaneously.
  • the jig is inserted over the entire circumference in the rotation direction of the rotor between the blade row of the blisk and the adjacent blade row.
  • the disk locking portion is locked to the disk of the moving blade row while being inserted between the moving blade row of Blisk and the adjacent moving blade row, and the blade The locking part is locked to the blade of the same moving blade as the disk on which the disk locking part is locked.
  • locking part are connected by the connection part. Therefore, the relative movement of the blade with respect to the disk of the moving blade is restricted.
  • the polishing operation of the blade tip of the blade of the blisk can be performed at the same time when the rotor tip is rotated at a high speed to perform the polishing operation of the blade tip of the moving blade of the moving blade / disk assembly impeller.

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Abstract

動翼列（１１，１３，１５，１７）の翼端（１１ｃ，１３ｃ，１５ｃ，１７ｆ）を砥石（２１、２３、２５、２７）により研磨する際に、ブリスクの動翼列（１１，１３）の間に治具（３０）を挿入し、動翼列（１３，１５）の間に治具（４０）を挿入する。治具（３０，４０）の翼係止部（３３，４３）は、対応する動翼（１１ｂ，１３ｂ、１３ｂ，１５ｂ）の幅方向における側部に、ゴム等の緩衝部材（３３ａ，３３ｂ、４３ａ，４３ｂ）を介してそれぞれ係止する。治具（３０，４０）のディスク係止部（３１，４１）は、翼係止部（３３，４３）をそれぞれ係止した動翼列（１１，１３、１３，１５）のディスク（１１ａ，１３ａ、１３ａ，１５ａ）に係止する。

Description

動翼の翼端研磨方法及びブリスクの翼端研磨用治具
　本開示は、圧縮機やタービンなどの軸流式ターボ機械のブリスク（integrally bladed disk, integrated bladed rotor）における動翼の翼端を研磨する方法とその際に用いる治具に関する。
　圧縮機やタービンなどの軸流式ターボ機械における従来のロータでは、取り外し可能な動翼のダブテールがディスクの周面に形成したスロットに嵌められていた。このような翼車の利点は、損傷した動翼だけを交換できることにある。以下、取り外し可能な動翼がディスクに嵌められた翼車を、説明の便宜上、動翼・ディスク組立翼車(blade-disk assembled wheel)と称する。
　ブリスクは一体化されたディスクと動翼とで構成された翼車である。ブリスクは、機械的強度及び軽量性の向上を目的として、近年用いられ始めている。ブリスクの具体的な利点は例えば、ディスクと動翼の連結に使用される部品の削減、ディスクと動翼との連結部における空気抵抗の減少、及び、それに伴う燃焼ガスの圧縮効率の向上、などである。
　そこで、上述の２つのタイプの翼車のそれぞれの利点を生かして、動翼・ディスク組立翼車とブリスクとを組み合わせてロータを構成する場合がある。
　ところで、ロータにおいては、動翼間の燃焼ガスの気密性を保つために動翼の翼長を精度良く仕上げることが重要である。そこで、ロータを製造する際には動翼を回転させながらその翼端（チップ）を研磨する作業が行われる。動翼の研磨については特許文献１に開示されている。
特表２０１２－５００７３０号公報
　動翼・ディスク組立翼車における動翼の翼端を研磨する場合、この翼車は高速に回転する。これは、翼端の位置が、圧縮機やタービンの実際の運用時と同等の位置に到達するように、十分な遠心力を翼に与える必要があるからである。一方、ブリスクにおける動翼の翼端を研磨する場合もブリスク（ロータ）は回転する。しかしながら、ブリスクの回転速度は、研磨時における動翼・ディスク組立翼車の回転速度よりもある程度抑えられる。これは、ブリスクの回転速度を過度に高めると、翼端を研磨する際に翼端が振動し、動翼の損傷につながるような応力が翼根に加わる可能性があるからである。
　このため、動翼・ディスク組立翼車とブリスクが組み合わされた軸流式ターボ機械を用いる場合は、軸流式ターボ機械の製造過程において、ロータを高速に回転させた状態で行う動翼・ディスク組立翼車の研磨作業と、ロータを低速で回転させた状態で行うブリスクの研磨作業とを、段階を分けて行う必要がある。このように段階を分けた研磨作業は、作業効率悪化の要因となる。
　本開示は前記事情に鑑みなされたもので、本開示の目的は、ディスクと翼とが一体のブリスクにおける動翼の翼端の研磨作業を、ディスクと翼とが別体の翼車（動翼・ディスク組立翼車）における動翼の翼端の研磨作業と同時に、ロータの高速回転下で行うことができる動翼の翼端研磨方法と、この方法を実行する際に用いられる翼端研磨用治具とを提供することにある。
　本開示の第１の態様は、動翼の翼端研磨方法であって、
　ロータ中に存在するディスク及び動翼が一体のブリスクの動翼列とその隣りの動翼列との間に挿入された治具により、前記ブリスクの動翼のディスクに対する翼の相対移動を規制する移動規制工程と、
　前記ロータの所定の速度での回転中に、前記ロータ中に混在する前記ブリスクの動翼の翼端と、ディスク及び動翼が別体の翼車の動翼の翼端とを同時に研磨する研磨工程と、
を含む。
　前記移動規制工程において、前記ブリスクの動翼列とその両隣の動翼列との各間に前記治具をそれぞれ挿入してもよい。また、前記研磨工程において、前記治具により相対移動が規制された前記ブリスクの動翼の翼端と前記翼車の動翼の翼端とを同時に研磨してもよい。
　本開示の第２の態様は、
　ディスク及び動翼が別体の翼車の動翼と共にロータ中に存在する、ディスク及び動翼が一体のブリスクで構成した動翼の翼端を研磨する際に、前記ブリスクの動翼列とその隣の動翼列との間に挿入されるブリスクの翼端研磨用治具であって、
　前記動翼列の間に挿入された状態で前記ブリスクの動翼のディスクに係止されるディスク係止部と、
　前記動翼列の間に挿入された状態で、前記ディスク係止部が係止された前記ディスクを有する前記ブリスクの翼に係止される翼係止部と、
　前記ディスク係止部と前記翼係止部とを接続する接続部と、
　を備える。
　本開示によれば、ディスクと翼とが一体のブリスクで構成した動翼の翼端の研磨作業を、ディスクと翼とが別体の翼車で構成した動翼の翼端の研磨作業と同時に、ロータの高速回転下で行うことができる。
本開示の一実施形態に係る治具を用いて翼端の研磨作業が行われるロータの要部を示す断面図である。 本開示の一実施形態に係る動翼の翼端研磨方法における工程を示すフローチャートである。 図１のロータの一部を拡大して示す斜視図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本開示の一実施形態に係る治具を用いて翼端の研磨作業が行われるロータの要部を示す断面図である。
　図１に示すロータ１０は、圧縮機やタービンなどの軸流式ターボ機械に用いられる。ロータ１０は、回転軸（図示せず）に取り付けられた複数の動翼列(blade cascades)１１、１３、１５、１７を有している。動翼列１１，１３，１５は圧縮流体（図示せず）の取り入れ口側に位置している。動翼列（動翼）１１は複数の動翼（翼）１１ｂを有し、複数の動翼１１ｂはディスク１１ａと一体化されている。即ち、複数の動翼１１ｂとディスク１１ａは単一のブリスクを構成する。これと同様に、動翼列（動翼）１３を構成する複数の動翼（翼）１３ｂとディスク１３ａとが単一のブリスクを構成し、動翼列（動翼）１５を構成する複数の動翼（翼）１５ｂとディスク１５ａとが単一のブリスクを構成する。また、動翼列１７が、動翼列１１，１３，１５よりも圧縮流体の排出口側に位置している。
　動翼列（動翼）１７を構成する複数の動翼（翼）１７ｂは、ディスク１７ａとは別体として形成され、ディスク１７ａに嵌められている。動翼１７ｂはディスク１７ａに対して取り外し可能である。つまり、複数の動翼１７ｂとディスク１７ａは、両者が互いに別体の翼車（説明の便宜上、動翼・ディスク組立翼車(blade-disk assembled wheel)と称する）を構成する。動翼１７ｂは、そのプラットフォーム１７ｃにダブテール１７ｄを有し、ダブテール１７ｄは動翼１７ｂの翼体から離れる方向に延伸している。動翼１７ｂは、ディスク１７ａの周面に形成したスロット１７ｅにダブテール１７ｄを嵌めることで、ディスク１７ａに連結している。
　ロータ１０が回転すると、動翼列１７の各動翼１７の位置は、ダブテール１７ｄとスロット１７ｅとのクリアランスの範囲内で、ロータ１０の径方向において変化する。これは、ロータ１０の回転により動翼１７ｂに遠心力が働くためであり、ロータ１０の回転速度が速いほど、動翼１７ｂの位置はロータ１０の回転中心軸から径方向外側に移動する。
　ところで、上述したロータ１０においては、動翼間の燃焼ガスの気密性を保つために各動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂ，１７ｂの翼長を精度良く仕上げることが重要である。そこで、ロータ１０を製造する際には動翼列１１，１３，１５，１７を回転させながら動翼１ｂ，１３ｂ，１５ｂ，１７ｂの翼端（チップ）１１ｃ，１３ｃ，１５ｃ，１７ｆを砥石２１、２３、２５、２７で研磨する作業が行われる。
　動翼列１７の動翼１７ｂの研磨については、ロータ１０の回転によって動翼１７ｂがロータ１０の径方向に移動することを考慮して、圧縮機やタービンの実運用時に適切な位置に到達するように翼端１７ｆを研磨しなければならない。そのためには、ロータ１０の径方向における動翼１７ｂの位置が実運用時と同等の位置に位置するように、それに見合った所定の速度でロータ１０を回転させて、十分な遠心力を動翼１７ｂに与える必要がある。
　一方、動翼列１１，１３，１５の動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの研磨については、動翼１７ｂの研磨時の回転速度でロータ１０が回転すると、砥石２１，２３，２５による研磨時の衝撃で動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃ側が大きく振動する場合がある。この振動が動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃ側に発生すると、ディスク１１ａ，１３ａ，１５ａ側の翼根に、動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの損傷につながるような応力が加わる可能性がある。
　そこで、本実施形態のロータ１０においては、ブリスクの動翼列１１，１３，１５と動翼・ディスク組立翼車の動翼列１７に対する各研磨が同時に行われる。即ち、動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃと、動翼１７ｂの翼端１７ｆとの研磨を、図２のフローチャートに示す移動規制工程（ステップＳ１）と研磨工程（ステップＳ３）とによって同時に行う。以下、各工程について説明する。
　移動規制工程（ステップＳ１）は、ロータ１０を所定の速度で高速に回転させて砥石２１、２３、２５、２７により翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃ，１７ｆを研磨する前に実施される工程である。図１に示すように、ロータ１０の回転が停止した状態で、ディスク１１ａ，１３ａ，１５ａに対する動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの相対移動を、治具３０，４０によって規制する。
　治具３０，４０は、動翼列１１，１３，１５とその隣の動翼列１１，１３，１５との間にそれぞれ挿入される。本実施形態では、動翼列１１と動翼列１３の間、換言すれば、動翼列１１の動翼１１ｂと動翼列１３の動翼１３ｂとの間に治具３０が挿入される。また、動翼列１３と動翼列１５の間、換言すれば、動翼列１３の動翼１３ｂと動翼列１５の動翼１５ｂとの間に治具４０が挿入される。
　治具３０は、ディスク係止部３１と、翼係止部３３と、ディスク係止部３１及び翼係止部３３を接続する接続部３５とを備えている。治具３０は、ディスク係止部３１側から、動翼列１１の動翼１１ｂと動翼列１３の動翼１３ｂとの間に挿入される。この挿入によって、ディスク係止部３１は各動翼列１１，１３のディスク１１ａ，１３ａにそれぞれ当接して係止される。つまり、ディスク係止部３１は、ディスク１１ａとディスク１３ａによってロータ１０の軸方向に挟まれる。
　ディスク係止部３１がディスク１１ａとディスク１３ａとによって挟まれることで、ディスク係止部３１はディスク１１ａとディスク１３ａからロータ１０の軸方向に押圧される。その結果、ディスク係止部３１とディスク１１ａとの間、及び、ディスク係止部３１とディスク１３ａとの間には摩擦力が作用し、ディスク１１ａ、１３ａに対する治具３０の相対移動（例えば、ロータ１０の周方向に沿った移動）を規制する。つまり、本実施形態のディスク係止部３１は、ロータ１０の軸方向において、このような相対移動を規制する幅を有している。
　また、ディスク係止部３１は、ディスク１１ａ及びディスク１３ａの何れかとロータ１０の径方向において当接する。この当接によって、ロータ１０の回転軸に対する治具３０の相対位置が規定される。従って、例えば、ロータ１０の回転軸に対して治具３０を同一円上に分布させることができ、これは、ロータ１０の高速かつ安定な回転に寄与する。
　翼係止部３３は、動翼列１１の動翼１１ｂの幅方向（コード方向）における一方の側部（例えば後縁）に、ゴム等の緩衝部材３３ａを介して当接して係止される。同様に、翼係止部３３は、動翼列１３の動翼１３ｂの幅方向（コード方向）における一方の側部（例えば前縁）に、ゴム等の緩衝部材３３ｂを介して当接して係止される。つまり、翼係止部３３は動翼１１ｂと動翼１３ｂによってロータ１０の軸方向に挟まれる。
　翼係止部３３が動翼１１ｂと動翼１３ｂとによって挟まれることで、翼係止部３３は動翼１１ｂと動翼１３ｂからロータ１０の軸方向に押圧される。その結果、翼係止部３３と動翼１１ｂとの間、及び、翼係止部３３と動翼１３ｂとの間には摩擦力が作用し、動翼１１ｂ、１３ｂに対する治具３０の相対移動（例えば、ロータ１０の周方向に沿った移動）を規制する。つまり、本実施形態の翼係止部３３は、ロータ１０の軸方向において、このような相対移動を規制する幅を有している。
　動翼列１１，１３の間に挿入された治具３０は、緩衝部材３３ａ，３３ｂを介して翼係止部３３を係止した動翼１１ｂ，１３ｂの位置を、ディスク係止部３１を係止したディスク１１ａ，１３ａの位置に対して固定する。これにより、動翼列１１，１３のディスク１１ａ，１３ａに対する動翼１１ｂ，１３ｂの相対移動が治具３０によって規制される。
　治具４０は治具３０と同様の構造を有する。即ち、治具３０と治具４０の違いは、治具３０が動翼１１ｂ，１３ｂ及びディスク１１ａ，１３ａに合わせた断面形状をもっているのに対して、治具４０は動翼１３ｂ，１５ｂ及びディスク１３ａ，１５ａに合わせた断面形状をもっている点にある。従って、治具４０自体の作用は、治具３０自体の作用と同一である。治具４０は、ディスク係止部４１と、翼係止部４３と、ディスク係止部４１及び翼係止部４３を接続する接続部４５とを備えている。治具４０は、ディスク係止部４１側から、動翼列１３の動翼１３ｂと動翼列１５の動翼１５ｂとの間に挿入される。この挿入によって、ディスク係止部４１は各動翼列１３，１５のディスク１３ａ，１５ａにそれぞれ当接して係止される。つまり、ディスク係止部４１は、ディスク１３ａとディスク１５ａによってロータ１０の軸方向に挟まれる。また、翼係止部４３は各動翼列１３，１５の動翼１３ｂ，１５ｂの幅方向（コード方向）における一方の側部（例えば後縁）に、ゴム等の緩衝部材４３ａを介して当接して係止される。同様に、翼係止部４３は、動翼列１５の動翼１５ｂの幅方向（コード方向）における一方の側部（例えば前縁）に、ゴム等の緩衝部材４３ｂを介して当接して係止される。
　動翼列１３，１５の間に挿入された治具４０は、緩衝部材４３ａ，４３ｂを介して翼係止部４３を係止した動翼１３ｂ，１５ｂの位置を、ディスク係止部４１を係止したディスク１３ａ，１５ａの位置に対して固定する。これにより、動翼列１３，１５のディスク１３ａ，１５ａに対する動翼１３ｂ，１５ｂの相対移動が治具４０によって規制される。
　なお、図３は治具３０，４０を部分的にしか示していないが、治具３０，４０は、ロータ１０の回転方向における全周に亘って、動翼列１１，１３の動翼１１ｂ，１３ｂ間や動翼列１３，１５の動翼１３ｂ，１５ｂ間に挿入してもよい。即ち、治具３０（４０）は、例えばロータ１０の周方向に延びる環を形成する複数のセグメントの１つであってもよい。その場合、治具３０，４０は、連結具（図示せず）による連結部の連結を外すことで、帯状に展開したり円弧状の複数の部分に分割できるように構成することができる。
　上述した治具３０，４０を用いて動翼列１１，１３，１５の研磨作業を行った場合、ディスク１１ａ，１３ａ，１５ａに対する動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの相対移動が規制された状態で研磨が遂行される。従って、研磨時の衝撃による動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの振動が抑制される。つまり、動翼・ディスク組立翼車の動翼１７ｂを研磨するときの回転速度でブリスクを回転させ、動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂを研磨することができる。
　そこで、ステップＳ１の移動規制工程の後に図２に示すステップＳ３の研磨工程を行う。この研磨工程では、図１に示すロータ１０を、動翼・ディスク組立翼車の動翼列１７の翼端１７ｆを研磨するのに適した所定の速度で高速に回転させる。そして、ブリスクの動翼列１１，１３，１５の翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃと、動翼・ディスク組立翼車の動翼列１７の翼端１７ｆとを、砥石２１，２３，２５，２７を用いて同時に研磨する。
　このとき、動翼列１１，１３，１５の動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂは、動翼１１ｂ，１３ｂ間や動翼１３ｂ，１５ｂ間に挿入した治具３０，４０によって、ディスク１１ａ，１３ａ，１５ａに対する相対移動が規制されている。したがって、所定の速度でロータ１０を高速に回転させて、動翼列１１，１３，１５の翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃを研磨しても、動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの損傷につながるような応力が動翼１１ｂ，１３ｂ，１５ｂの翼根側にかかるのを抑制することができる。
　このため、図２のステップＳ１の移動規制工程とステップＳ３の研磨工程とを実行することで、ブリスクの動翼列１１，１３，１５の翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃの研磨作業を、動翼・ディスク組立翼車の動翼列１７の翼端１７ｆの研磨作業と同時に、動翼列１７の翼端１７ｆを研磨するのに適した所定の速度でロータ１０を高速に回転させて行うことができる。
　なお、本実施形態では、移動規制工程において、動翼列１５の動翼１５ｂ間に治具は挿入されておらず、動翼列１７の動翼１７ｂ間にも治具は挿入されていない。しかしながら、動翼１５ｂ間および動翼１７ｂ間にも治具を挿入して、研磨工程における動翼列１１，１３，１５，１７の翼端１１ｃ，１３ｃ，１５ｃ，１７ｆの研磨作業を行うようにしてもよい。
　上述の通り、動翼・ディスク組立翼車の動翼の翼端を研磨する際には、当該動翼の翼端がロータの径方向において実運用時と同等の位置に配置される所定の回転速度でロータを回転させなければならない。ここで言う所定速度とは、動翼・ディスク組立翼車の動翼の翼端がロータの径方向において実運用時と同等の位置に配置されるのに十分な遠心力が、当該動翼に加わる速度である。
　このような所定の回転速度でロータを回転させて、ブリスクの動翼の翼端を研磨すると、研磨時の衝撃で翼端が振動し動翼の損傷につながるような応力が翼根に加わる可能性がある。
　しかし、本実施形態の研磨方法によれば、治具がブリスクの動翼列の間に挿入される。この場合、治具は、その両側の動翼及びディスクによって係止されることで、ディスクに対する動翼の相対移動を規制する。従って、治具の両側の動翼の翼端を研磨しても、研磨時の衝撃による翼端の振動が抑制される。このため、ロータを所定の回転速度で高速に回転させて、動翼・ディスク組立翼車の動翼の翼端の研磨作業を行っているときに、ブリスクの動翼の翼端の研磨作業を同時に行うことができる。
　なお、治具は、ブリスクの動翼列と隣りの動翼列との間に、ロータの回転方向における全周に亘って挿入されることが好ましい。
　また、治具が、ブリスクの１つの動翼列と、その両隣の動翼列との間に挿入された場合、治具の間に位置する動翼は、その両側からディスクに対する動翼の相対移動が規制される。このため、ブリスクのディスクに対する動翼の翼端の相対移動を、当該動翼の両側の治具により確実に抑制することができる。よって、ブリスクの動翼の翼端の研磨を、当該動翼の翼根をより強固に保護しながら、行うことができる。
　本実施形態の治具によれば、ブリスクの動翼列とその隣の動翼列との間に挿入された状態で、ディスク係止部が動翼列のディスクに係止されると共に、翼係止部が、ディスク係止部が係止されたディスクと同じ動翼の翼に係止される。また、ディスク係止部と翼係止部は、接続部によって接続している。従って、動翼のディスクに対する翼の相対移動が規制される。
　このため、ロータを高速に回転させて、ブリスクの動翼の翼端を研磨しても、研磨時の衝撃で翼端が振動することが抑制される。したがって、ロータを高速に回転させて、動翼・ディスク組立翼車の動翼の翼端の研磨作業を行っているときに、ブリスクの動翼の翼端の研磨作業を同時に行うことができる。

Claims (3)

  1. 　ロータ中に存在するディスク及び動翼が一体のブリスクの動翼列とその隣りの動翼列との間に挿入された治具により、前記ブリスクの動翼のディスクに対する翼の相対移動を規制する移動規制工程と、
    　前記ロータの所定の速度での回転中に、前記ロータ中に混在する前記ブリスクの動翼の翼端と、ディスク及び動翼が別体の翼車の動翼の翼端とを同時に研磨する研磨工程と、
    　を含む動翼の翼端研磨方法。
  2. 　前記移動規制工程において、前記ブリスクの動翼列とその両隣の動翼列との各間に前記治具をそれぞれ挿入し、前記研磨工程において、前記治具により相対移動が規制された前記ブリスクの動翼の翼端と前記翼車の動翼の翼端とを同時に研磨する請求項１記載の動翼の翼端研磨方法。
  3. 　ディスク及び動翼が別体の翼車の動翼と共にロータ中に存在する、ディスク及び動翼が一体のブリスクで構成した動翼の翼端を研磨する際に、前記ブリスクの動翼列とその隣の動翼列との間に挿入されるブリスクの翼端研磨用治具であって、
    　前記動翼列の間に挿入された状態で前記ブリスクの動翼のディスクに係止されるディスク係止部と、
    　前記動翼列の間に挿入された状態で、前記ディスク係止部が係止された前記ディスクを有する前記ブリスクの翼に係止される翼係止部と、
    　前記ディスク係止部と前記翼係止部とを接続する接続部と、
    　を備えるブリスクの翼端研磨用治具。
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