JPS6146643B2 - - Google Patents
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- JPS6146643B2 JPS6146643B2 JP53118075A JP11807578A JPS6146643B2 JP S6146643 B2 JPS6146643 B2 JP S6146643B2 JP 53118075 A JP53118075 A JP 53118075A JP 11807578 A JP11807578 A JP 11807578A JP S6146643 B2 JPS6146643 B2 JP S6146643B2
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- JP
- Japan
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- retaining ring
- wall
- blade
- retaining
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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
- F01D5/3015—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type with side plates
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
- Y10S416/50—Vibration damping features
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一般にターボ機械、特にターボ機械の
ブレードを保持する装置に関する。
ブレードを保持する装置に関する。
ターボ機械のロータまたはデイスクの周縁に空
気力学的ブレードを保持することは長い間この業
界での問題となつている。ブレードをデイスクに
保持する方法としては、デイスクの周縁に設けら
れた軸方向条溝とブレードのダブテイル付根部と
の組合せがもつとも普通である。この方法は遠心
力に基因する半径方向荷重に耐えるという目的に
対して、極めて満足で望ましいことが確認されて
いる。しかし、ブレードには軸方向の力も相当加
わるので、ブレードを軸方向両方向に保持するこ
とが必要である。この点で、重量、風損および応
力集中を最小にするのが望ましい一方、構造が簡
単で組立および分解が比較的容易な強制保持装置
を得ることが望まれる。即ち、メインテナンスお
よび修理の観点から、異物などにより損傷を受け
た一枚のブレードを比較的容易に取外し取換えら
れることが必要である。
気力学的ブレードを保持することは長い間この業
界での問題となつている。ブレードをデイスクに
保持する方法としては、デイスクの周縁に設けら
れた軸方向条溝とブレードのダブテイル付根部と
の組合せがもつとも普通である。この方法は遠心
力に基因する半径方向荷重に耐えるという目的に
対して、極めて満足で望ましいことが確認されて
いる。しかし、ブレードには軸方向の力も相当加
わるので、ブレードを軸方向両方向に保持するこ
とが必要である。この点で、重量、風損および応
力集中を最小にするのが望ましい一方、構造が簡
単で組立および分解が比較的容易な強制保持装置
を得ることが望まれる。即ち、メインテナンスお
よび修理の観点から、異物などにより損傷を受け
た一枚のブレードを比較的容易に取外し取換えら
れることが必要である。
従来、軸方向のブレード留めは、複数個の円周
方向に離間したボルトによつてデイスクに固定さ
れている。この方法は望ましくなく、その理由は
多数あるが、例えば突出するボルトヘツドやナツ
トが原因で風損および空気温度が増加し、ボルト
穴に応力集中が生じ、組立分解が困難で時間が
かゝる。
方向に離間したボルトによつてデイスクに固定さ
れている。この方法は望ましくなく、その理由は
多数あるが、例えば突出するボルトヘツドやナツ
トが原因で風損および空気温度が増加し、ボルト
穴に応力集中が生じ、組立分解が困難で時間が
かゝる。
かゝる問題を認識してロバートJ.コースメイア
ー(Richard J.Corsmeier)らは米国特許第
3768924号(本出願人に譲渡)に示されているよ
うなボルトなしブレード留めを発明した。本願発
明は、この米国特許と異なる構成のボルトなしブ
レード留めを提供するものである。
ー(Richard J.Corsmeier)らは米国特許第
3768924号(本出願人に譲渡)に示されているよ
うなボルトなしブレード留めを発明した。本願発
明は、この米国特許と異なる構成のボルトなしブ
レード留めを提供するものである。
簡単に説明すると、本発明のブレード保持装置
においては、ロータデイスクの片側に内方延在フ
ランジを設け、このフランジを保持部材のフラン
ジと軸方向に密着させる。Uクリツプ保持リング
をその開口側を半径方向外方へ向けて、これら2
つのフランジにかぶせて両フランジを軸方向に一
緒に保持する。さらにUクリツプ保持リングの半
径方向内方移動を防止する手段を設け、保持リン
グを固定位置に保持する。
においては、ロータデイスクの片側に内方延在フ
ランジを設け、このフランジを保持部材のフラン
ジと軸方向に密着させる。Uクリツプ保持リング
をその開口側を半径方向外方へ向けて、これら2
つのフランジにかぶせて両フランジを軸方向に一
緒に保持する。さらにUクリツプ保持リングの半
径方向内方移動を防止する手段を設け、保持リン
グを固定位置に保持する。
本発明の好適例においては、Uクリツプ保持リ
ングをそのデイスクから遠い側の半径方向高さが
デイスクに近い側の半径方向高さより大きくなる
ように構成する。さらに、割リングの円周方向長
さを、リングが取付け位置にあるときリング両端
間に比較的小さい間隙が生じるような長さとす
る。これら2つの調整によつて、割リングを最終
保持位置に比較的容易に取付けることが可能とな
る一方、割リングを特定の方法で取外さない限り
割リングを上記位置に留めることができる。取外
しは、まずクリツプの一端部を他端部に対して半
径方向にずらし、次いで一端部を軸方向にデイス
クから離れる方向へずらし他端部から引離すこと
によつて行う。このようにして保持リングを容易
に組立または分解することができ、しかも他の保
持手段は不要である。
ングをそのデイスクから遠い側の半径方向高さが
デイスクに近い側の半径方向高さより大きくなる
ように構成する。さらに、割リングの円周方向長
さを、リングが取付け位置にあるときリング両端
間に比較的小さい間隙が生じるような長さとす
る。これら2つの調整によつて、割リングを最終
保持位置に比較的容易に取付けることが可能とな
る一方、割リングを特定の方法で取外さない限り
割リングを上記位置に留めることができる。取外
しは、まずクリツプの一端部を他端部に対して半
径方向にずらし、次いで一端部を軸方向にデイス
クから離れる方向へずらし他端部から引離すこと
によつて行う。このようにして保持リングを容易
に組立または分解することができ、しかも他の保
持手段は不要である。
本発明の他の好適例においては、Uクリツプ保
持リングを保持部材の片側に形成された複数個の
突条によつて保持位置に維持する。Uクリツプを
弾性拡開して突条を越えるよう取付ける。Uクリ
ツプはばね力で閉じて最終保持位置に納まる。U
クリツプの取外しはUクリツプを強制的に弾性拡
開し突条上を滑らせることによつて行う。
持リングを保持部材の片側に形成された複数個の
突条によつて保持位置に維持する。Uクリツプを
弾性拡開して突条を越えるよう取付ける。Uクリ
ツプはばね力で閉じて最終保持位置に納まる。U
クリツプの取外しはUクリツプを強制的に弾性拡
開し突条上を滑らせることによつて行う。
本発明のさらに他の好適例においては、保持リ
ングの両端間にスペーサを介挿し、スペーサの軸
方向内側に形成された浅い円周方向溝と保持部材
に形成された浅い円周方向溝との間に可撓性薄板
クリツプを差込むことによつて、保持リングを保
持位置に維持する。このようにして、金属クリツ
プによりスペーサを半径方向所定位置に保持し、
スペーサによりUクリツプの両端を固定位置に保
持する。
ングの両端間にスペーサを介挿し、スペーサの軸
方向内側に形成された浅い円周方向溝と保持部材
に形成された浅い円周方向溝との間に可撓性薄板
クリツプを差込むことによつて、保持リングを保
持位置に維持する。このようにして、金属クリツ
プによりスペーサを半径方向所定位置に保持し、
スペーサによりUクリツプの両端を固定位置に保
持する。
次に本発明を図面につき説明する。
第1図は本発明の好適実施例におけるタービン
デイスクおよびブレードアセンブリの軸線方向断
面図である。第1図には10で総称される本発明
のブレード保持位置をタービンデイスク11に適
用した例を示す。デイスク11はその軸方向ダプ
テイル条溝13内に固定された多数のタービンブ
レード12を有する。ブレード12は半径方向に
流路14中に突出し、流路14は図示面内におい
て外側ではシユラウド16によりまた内側ではブ
レードプラツトホーム17により画成される。ベ
ーンプラツトホーム18および19はブレード1
2列の上流および下流の内部流路を部分的に画成
する。
デイスクおよびブレードアセンブリの軸線方向断
面図である。第1図には10で総称される本発明
のブレード保持位置をタービンデイスク11に適
用した例を示す。デイスク11はその軸方向ダプ
テイル条溝13内に固定された多数のタービンブ
レード12を有する。ブレード12は半径方向に
流路14中に突出し、流路14は図示面内におい
て外側ではシユラウド16によりまた内側ではブ
レードプラツトホーム17により画成される。ベ
ーンプラツトホーム18および19はブレード1
2列の上流および下流の内部流路を部分的に画成
する。
前部および後部軸部レール21および22はそ
れぞれブレードプラツトホーム17から半径方向
内方に延在する。前部軸部レール21は前方延在
フランジ23を有し、これはシールの目的でベー
ンプラツトホーム18と密接して配置される。後
部軸部レール22はその下流側にシール表面が形
成され、ここにシール兼ダンパー24が密接係合
する。シール兼ダンパー24は後述するようにブ
レード12の振動を減衰する作用をなす。前部軸
部レール21のフランジ23と同様に、シール兼
ダンパー24は後方延在フランジ26を有し、こ
れは下流のベーンプラツトホーム19と密接シー
ル関係に配置される。
れぞれブレードプラツトホーム17から半径方向
内方に延在する。前部軸部レール21は前方延在
フランジ23を有し、これはシールの目的でベー
ンプラツトホーム18と密接して配置される。後
部軸部レール22はその下流側にシール表面が形
成され、ここにシール兼ダンパー24が密接係合
する。シール兼ダンパー24は後述するようにブ
レード12の振動を減衰する作用をなす。前部軸
部レール21のフランジ23と同様に、シール兼
ダンパー24は後方延在フランジ26を有し、こ
れは下流のベーンプラツトホーム19と密接シー
ル関係に配置される。
デイスク11のダプテイル条溝13内のブレー
ド12の軸方向保持は、前部留め兼シール27お
よび後部留め兼シール28によつて行う。前部留
め兼シール27は保持部29を有し、これはデイ
スクのダプテイルと軸方向締りばめを形成して、
ダプテイル条溝内でのブレードの軸方向前方移動
を阻止する。前部留め兼シール27はダンパー兼
シール部32も有し、これはブレード軸部33の
前縁としつかり係合して、ブレードの振動減衰を
行うとともにデイスクおよびブレードのダプテイ
ル部が高熱ガスにさらされるのを防止する。
ド12の軸方向保持は、前部留め兼シール27お
よび後部留め兼シール28によつて行う。前部留
め兼シール27は保持部29を有し、これはデイ
スクのダプテイルと軸方向締りばめを形成して、
ダプテイル条溝内でのブレードの軸方向前方移動
を阻止する。前部留め兼シール27はダンパー兼
シール部32も有し、これはブレード軸部33の
前縁としつかり係合して、ブレードの振動減衰を
行うとともにデイスクおよびブレードのダプテイ
ル部が高熱ガスにさらされるのを防止する。
デイスク11の後側において、後部留め兼シー
ル28は保持部34を有し、これはデイスクのダ
プテイル条溝部分としつかり係合してブレードの
軸方向後方移動を阻止する。後部留め兼シール2
8はシール兼ダンパー保持部36も有し、これは
シール兼ダンパー24を所定の位置に保持する作
用なすが、このことについては後述する。後部留
め兼シール28には後部フランジ37も設けら
れ、これは後方へかつ半径方向外方へ延在して静
止シール部材38と係合して、内部冷却空気流を
外部高熱ガス流からシールする。
ル28は保持部34を有し、これはデイスクのダ
プテイル条溝部分としつかり係合してブレードの
軸方向後方移動を阻止する。後部留め兼シール2
8はシール兼ダンパー保持部36も有し、これは
シール兼ダンパー24を所定の位置に保持する作
用なすが、このことについては後述する。後部留
め兼シール28には後部フランジ37も設けら
れ、これは後方へかつ半径方向外方へ延在して静
止シール部材38と係合して、内部冷却空気流を
外部高熱ガス流からシールする。
第2図を参照しながら後部留め兼シール28の
構造を詳述する。後部留め兼シール28はリング
状部材よりなり、デイスク11の後側にぴつたり
接し、半径方向内方でデイスクに向かつて突出
し、環状フランジ39を有する半径方向内端で終
端する。フランジ39の片面41は、第2図に示
すように、デイスク11から後方へかつ半径方向
内方へ突出する環状フランジ42の片面と密着係
合状態に配置される。Uクリツプ保持リング43
をその開放側を半径方向外方へ向けて2つのフラ
ンジ39および42にかぶせて両フランジをぴつ
たりした軸方向関係に保持し、かくして留め兼シ
ール28をこれが保持機能を発揮できるように保
持する。Uクリツプ保持リング43は、半径方向
に延在する外壁44および内壁46を軸方向延在
壁47で相互連結した構成である。第1〜8図に
示す本発明の好適実施例においては、外壁44の
半径方向高さが内壁46の半径方向高さより大き
い。この半径方向高さの差は、保持リングを適用
する対象の特定の構造に応じて適当に変えること
ができるが、後述するところから明らかになるよ
うにこの差は保持リング43の好適例の適切な組
立分解を行う上で必須である。一般に、外壁およ
び内壁の半径方向高さの差は外壁44の半径方向
高さの1/2以下であると言える。当然この半径方
向高さの差には上限があり、かゝる限界は保持リ
ングを適用する実際の構造および望ましい性能特
性を考慮して決めなければならない。一般に、外
壁および内壁の半径方向高さの差は外壁44の半
径方向高さの1/4以上としなければならないと言
える。
構造を詳述する。後部留め兼シール28はリング
状部材よりなり、デイスク11の後側にぴつたり
接し、半径方向内方でデイスクに向かつて突出
し、環状フランジ39を有する半径方向内端で終
端する。フランジ39の片面41は、第2図に示
すように、デイスク11から後方へかつ半径方向
内方へ突出する環状フランジ42の片面と密着係
合状態に配置される。Uクリツプ保持リング43
をその開放側を半径方向外方へ向けて2つのフラ
ンジ39および42にかぶせて両フランジをぴつ
たりした軸方向関係に保持し、かくして留め兼シ
ール28をこれが保持機能を発揮できるように保
持する。Uクリツプ保持リング43は、半径方向
に延在する外壁44および内壁46を軸方向延在
壁47で相互連結した構成である。第1〜8図に
示す本発明の好適実施例においては、外壁44の
半径方向高さが内壁46の半径方向高さより大き
い。この半径方向高さの差は、保持リングを適用
する対象の特定の構造に応じて適当に変えること
ができるが、後述するところから明らかになるよ
うにこの差は保持リング43の好適例の適切な組
立分解を行う上で必須である。一般に、外壁およ
び内壁の半径方向高さの差は外壁44の半径方向
高さの1/2以下であると言える。当然この半径方
向高さの差には上限があり、かゝる限界は保持リ
ングを適用する実際の構造および望ましい性能特
性を考慮して決めなければならない。一般に、外
壁および内壁の半径方向高さの差は外壁44の半
径方向高さの1/4以上としなければならないと言
える。
第3図の側面図から明らかなように、保持リン
グ43の2つの端部48および49間には距離d
の間隙がある。本発明の好適実施例においては、
保持リング43の円周方向長さについても次のよ
うに調節する。すなわち、保持リング43を第3
図に示すように装置位置に配置したとき、隣接端
部間の間隙の長さdは、Uクリツプ保持リング4
3を保持位置に簡単に篏め込むことができ、かつ
後述するような特別の取外し操作を行なわなけれ
ばその保持位置から外れないような長さとする。
一般に、間隙の長さdを外壁44の半径方向高さ
の1/2以下とすべきであると言える。
グ43の2つの端部48および49間には距離d
の間隙がある。本発明の好適実施例においては、
保持リング43の円周方向長さについても次のよ
うに調節する。すなわち、保持リング43を第3
図に示すように装置位置に配置したとき、隣接端
部間の間隙の長さdは、Uクリツプ保持リング4
3を保持位置に簡単に篏め込むことができ、かつ
後述するような特別の取外し操作を行なわなけれ
ばその保持位置から外れないような長さとする。
一般に、間隙の長さdを外壁44の半径方向高さ
の1/2以下とすべきであると言える。
ここで保持リング43の組立および分解につい
て説明する。組立および分解の順序は互に逆にな
る以外は実質的に同一である。従つて本明細書で
は分解つまり取外し過程について説明する。第4
図ではUクリツプ43がハツチング部分で表示さ
れる通り組立位置に示されている。取外しの第1
工程では、Uクリツプの端部49を半径方向内方
へ、内壁46の開口端が丁度環状フランジ42か
らはずれる点まで片寄らせる。この位置を第5図
に示す。第4図ではリング43の端部49をハツ
チングなしの実線で示す。この点まで、外壁44
の端部48および49が同一軸方向平面内にあ
り、従つて第4,5図に示すように互に接触し合
い、端部49をそれ以上半径方向内方に移動する
のが阻止されることに注意すべきである。いま既
に内壁46の端部が、環状フランジ42からはず
れているので、次の工程ではリング端部49を軸
方向外方へ、第4図に破線で示されるように、外
壁44の両端部が図示のように離れるまで並進さ
せる。この時点では端部49をさらに半径方向内
方へ動かすことができ、かくして端部48および
49は第7図に示すようにまた第6図に端部49
のハツチングのない実線で示されるように離れ
る。かくてリング43を環状フランジの残りの部
分から簡単に取外すことができる。
て説明する。組立および分解の順序は互に逆にな
る以外は実質的に同一である。従つて本明細書で
は分解つまり取外し過程について説明する。第4
図ではUクリツプ43がハツチング部分で表示さ
れる通り組立位置に示されている。取外しの第1
工程では、Uクリツプの端部49を半径方向内方
へ、内壁46の開口端が丁度環状フランジ42か
らはずれる点まで片寄らせる。この位置を第5図
に示す。第4図ではリング43の端部49をハツ
チングなしの実線で示す。この点まで、外壁44
の端部48および49が同一軸方向平面内にあ
り、従つて第4,5図に示すように互に接触し合
い、端部49をそれ以上半径方向内方に移動する
のが阻止されることに注意すべきである。いま既
に内壁46の端部が、環状フランジ42からはず
れているので、次の工程ではリング端部49を軸
方向外方へ、第4図に破線で示されるように、外
壁44の両端部が図示のように離れるまで並進さ
せる。この時点では端部49をさらに半径方向内
方へ動かすことができ、かくして端部48および
49は第7図に示すようにまた第6図に端部49
のハツチングのない実線で示されるように離れ
る。かくてリング43を環状フランジの残りの部
分から簡単に取外すことができる。
Uクリツプ保持リング43を前述した通りに構
成し適用すれば、フランジの強度を減じる傾向が
ありかつ組立および分解の複雑さを増す傾向があ
るボルトまたは他に固定具を用いずに、後部留め
兼シール28を固定組立位置に保持する手段が得
られる。即ち、保持リング43の組立が容易で、
まずリングをその一端部を除いて最終固定位置に
配置し、自由端を第4図に破線で示される軸方向
変位位置に置き、この自由端を軸方向内方へ並進
させ、端部49が端部48と互に係合しかつ内壁
46の自由端が環状フランジ42から離れている
状態とし、さらに端部49を半径方向外方へ動か
して固定位置へはめこめばよい。保持リング43
はエンジン作動または不作動の全期間中この固定
位置に留まり、後述するように取外し作業を行う
までそのまゝである。
成し適用すれば、フランジの強度を減じる傾向が
ありかつ組立および分解の複雑さを増す傾向があ
るボルトまたは他に固定具を用いずに、後部留め
兼シール28を固定組立位置に保持する手段が得
られる。即ち、保持リング43の組立が容易で、
まずリングをその一端部を除いて最終固定位置に
配置し、自由端を第4図に破線で示される軸方向
変位位置に置き、この自由端を軸方向内方へ並進
させ、端部49が端部48と互に係合しかつ内壁
46の自由端が環状フランジ42から離れている
状態とし、さらに端部49を半径方向外方へ動か
して固定位置へはめこめばよい。保持リング43
はエンジン作動または不作動の全期間中この固定
位置に留まり、後述するように取外し作業を行う
までそのまゝである。
保持リング43は、後部留め兼シール28を所
定の位置に保持する機能以外に、半径方向内方に
伸びるフランジに軸方向に衝合する他の構成要素
を一緒に保持する目的に用いることができる。U
クリツプ保持リング43の別の使用例を第8図に
示す。即ち第8図では、静止圧縮器吐出し圧シー
ル(CDPシール)51をデイフユーザハウジン
グ52に固定するのに保持リング43を適用して
いる。これによつて、構造を弱体化し風損を生じ
易いボルトおよび穴の組合せを用いずに、回転自
在部分53を包囲し係合する位置にシール51を
保持することができる。密着フランジ54および
56に関する保持リング43の組立ておよび取外
しは前述した態様で行うことができる。外壁およ
び内壁の半径方向深さの差ならびに隣接端部間の
間隙の長さは、組立てを容易にするとともに信頼
し得る保持機能を保証するように変えることがで
きる。
定の位置に保持する機能以外に、半径方向内方に
伸びるフランジに軸方向に衝合する他の構成要素
を一緒に保持する目的に用いることができる。U
クリツプ保持リング43の別の使用例を第8図に
示す。即ち第8図では、静止圧縮器吐出し圧シー
ル(CDPシール)51をデイフユーザハウジン
グ52に固定するのに保持リング43を適用して
いる。これによつて、構造を弱体化し風損を生じ
易いボルトおよび穴の組合せを用いずに、回転自
在部分53を包囲し係合する位置にシール51を
保持することができる。密着フランジ54および
56に関する保持リング43の組立ておよび取外
しは前述した態様で行うことができる。外壁およ
び内壁の半径方向深さの差ならびに隣接端部間の
間隙の長さは、組立てを容易にするとともに信頼
し得る保持機能を保証するように変えることがで
きる。
第9,10および11図に本発明のUクリツプ
構造の変形例を示す。Uクリツプ保持リング57
の構成は第9図に示す通りである。外壁58およ
び内壁59の半径方向高さをほゞ等しくするのが
好ましいが、必ずしも必要ではない。内壁59は
その自由端付近にやゝ球根状もしくは肉厚の部分
を、また半径方向内方部分にアンダーカツト部分
61を有し、取付けおよび取外し時の融通性を得
ている。同様に、外壁58は自由端付近に肉厚部
分を、また半径方向内方部分にアンダーカツト部
分62を有する。アンダーカツト部分62は十分
大きく、Uクリツプが最終固定位置にあるとき、
第9図および11図に示すように環状フランジ3
9の片面に円周方向に離間して形成された複数個
の突条63を受入れる。外壁58の肉厚部分には
比較的平坦な内面64が形成され、これは環状フ
ランジ39にぴつたり適合して、該フランジ39
を還状フランジ42と軸方向密着関係に保持する
作用をなす。本例では保持リングの円周方向長さ
をほゞ前述した通りの間隙が得られるような長さ
とするのが好ましいが、この長さは前記実施例の
場合と同じく本発明にとつて必須の条件ではな
い。
構造の変形例を示す。Uクリツプ保持リング57
の構成は第9図に示す通りである。外壁58およ
び内壁59の半径方向高さをほゞ等しくするのが
好ましいが、必ずしも必要ではない。内壁59は
その自由端付近にやゝ球根状もしくは肉厚の部分
を、また半径方向内方部分にアンダーカツト部分
61を有し、取付けおよび取外し時の融通性を得
ている。同様に、外壁58は自由端付近に肉厚部
分を、また半径方向内方部分にアンダーカツト部
分62を有する。アンダーカツト部分62は十分
大きく、Uクリツプが最終固定位置にあるとき、
第9図および11図に示すように環状フランジ3
9の片面に円周方向に離間して形成された複数個
の突条63を受入れる。外壁58の肉厚部分には
比較的平坦な内面64が形成され、これは環状フ
ランジ39にぴつたり適合して、該フランジ39
を還状フランジ42と軸方向密着関係に保持する
作用をなす。本例では保持リングの円周方向長さ
をほゞ前述した通りの間隙が得られるような長さ
とするのが好ましいが、この長さは前記実施例の
場合と同じく本発明にとつて必須の条件ではな
い。
Uクリツプ保持リング57を取付けるには、ま
ずUクリツプ57をフランジ42および39より
半径方向内方ごく近くに置き、クリツプを半径方
向外方へ押して弾性的に拡開し、外壁58を突条
63上に滑らせるとともに内壁59を環状フラン
ジ42の片側にぴつたり係合させる。図示のよう
に、内壁および外壁双方の角およびフランジ39
および42の端縁を斜切(ベベル)にすることに
より取付けは容易になる。取外しを行うには、工
具をフランジ39および外壁58間に差込み、U
クリツプ57を弾性的に拡開して突条63上を滑
らせる。
ずUクリツプ57をフランジ42および39より
半径方向内方ごく近くに置き、クリツプを半径方
向外方へ押して弾性的に拡開し、外壁58を突条
63上に滑らせるとともに内壁59を環状フラン
ジ42の片側にぴつたり係合させる。図示のよう
に、内壁および外壁双方の角およびフランジ39
および42の端縁を斜切(ベベル)にすることに
より取付けは容易になる。取外しを行うには、工
具をフランジ39および外壁58間に差込み、U
クリツプ57を弾性的に拡開して突条63上を滑
らせる。
Uクリツプを固定位置にしつかりとめるための
他の手段を第12〜15図に示す。本例では、U
クリツプ66は、所定位置にあるとき端部67お
よび68間に十分な間隙が生じるような円周方向
長さを有する。外壁69および内壁71は半径方
向高さを等しくできるが、図示のように異なる半
径方向高さとして取付けを容易にするのが好まし
い。架橋部材72が、端部67と68との間に配
置されて、前例と同様にフランジ39および42
をその外壁73および内壁74間に捕捉する。第
13,14および15図に示されているように、
外壁73も内壁74も、円周方向両方向へは、軸
方向延在底部76が延在する位置まで延在しな
い。従つて1対のタブ77および78が軸方向延
在底部76の延長部として形成される。これらの
タブは、架橋部材72が固定位置にあるとき、内
壁71の突出部79および81の端縁と係合し
て、Uクリツプの端部67および68を半径方向
に所定の位置に保持する作用をなす。架橋部材7
2自体の半径方向保持は、第12〜15図に示す
ように、可撓性薄板クリツプ82を、外壁73と
環状フランジ39との間に軸方向にはめ込むこと
によつて達成される。この薄板クリツプ82を収
容し保持するために、環状フランジ39の片側に
小さい溝83を形成し、また架橋部材72の外壁
73の片側に連れの溝84を形成する。本実施例
の組立ては次のように行う。まず最初Uクリツプ
を最終組立位置に配置し、架橋部材72を最終組
立位置に配置し、架橋部材の外壁73と環状フラ
ンジ39との間の間隙に薄板クリツプ82を滑り
入れ、薄板クリツプ82をさらに滑らせて溝83
および84に篏め入れて最終位置にする。分解は
この工程を逆に進めることによつて達成される。
他の手段を第12〜15図に示す。本例では、U
クリツプ66は、所定位置にあるとき端部67お
よび68間に十分な間隙が生じるような円周方向
長さを有する。外壁69および内壁71は半径方
向高さを等しくできるが、図示のように異なる半
径方向高さとして取付けを容易にするのが好まし
い。架橋部材72が、端部67と68との間に配
置されて、前例と同様にフランジ39および42
をその外壁73および内壁74間に捕捉する。第
13,14および15図に示されているように、
外壁73も内壁74も、円周方向両方向へは、軸
方向延在底部76が延在する位置まで延在しな
い。従つて1対のタブ77および78が軸方向延
在底部76の延長部として形成される。これらの
タブは、架橋部材72が固定位置にあるとき、内
壁71の突出部79および81の端縁と係合し
て、Uクリツプの端部67および68を半径方向
に所定の位置に保持する作用をなす。架橋部材7
2自体の半径方向保持は、第12〜15図に示す
ように、可撓性薄板クリツプ82を、外壁73と
環状フランジ39との間に軸方向にはめ込むこと
によつて達成される。この薄板クリツプ82を収
容し保持するために、環状フランジ39の片側に
小さい溝83を形成し、また架橋部材72の外壁
73の片側に連れの溝84を形成する。本実施例
の組立ては次のように行う。まず最初Uクリツプ
を最終組立位置に配置し、架橋部材72を最終組
立位置に配置し、架橋部材の外壁73と環状フラ
ンジ39との間の間隙に薄板クリツプ82を滑り
入れ、薄板クリツプ82をさらに滑らせて溝83
および84に篏め入れて最終位置にする。分解は
この工程を逆に進めることによつて達成される。
本発明のダンパー兼シール24の部分の説明を
第16〜19図によつて一層明瞭にする。ダンパ
ー兼シール24は、各ブレード毎に設けられてお
り、その両側で同様のダンパー兼シールと円周方
向に当接する弓形素子よりなる。ダンパー兼シー
ル24は内方ダプテイル部分87、中心本体部分
88および外方延圧フランジ部分26を有する。
第16〜19図によつて一層明瞭にする。ダンパ
ー兼シール24は、各ブレード毎に設けられてお
り、その両側で同様のダンパー兼シールと円周方
向に当接する弓形素子よりなる。ダンパー兼シー
ル24は内方ダプテイル部分87、中心本体部分
88および外方延圧フランジ部分26を有する。
ダプテイル部分87はデイスク11のダプテイ
ル条溝13中に軸方向に挿入され、ダプテイル部
分の外表面に軽く当接する後部留め兼シール28
のシール兼ダンパー保持部36によつて所定の位
置に軸方向に保持される。このようにしてダプテ
イル条溝での係留によりダンパー兼シール24を
半径方向所定位置に保持するとともに、後部留め
兼シール28によりダンパー兼シール24を軸方
向所定位置に保持する。これらの連結は双方とも
かなりゆるいので、シール兼ダンパー24は、ダ
プテイル条溝89内で軸方向面内で幾分自由に枢
軸回転する。この特徴はシール兼ダンパー24を
所望通りに機能させる上で重要である。
ル条溝13中に軸方向に挿入され、ダプテイル部
分の外表面に軽く当接する後部留め兼シール28
のシール兼ダンパー保持部36によつて所定の位
置に軸方向に保持される。このようにしてダプテ
イル条溝での係留によりダンパー兼シール24を
半径方向所定位置に保持するとともに、後部留め
兼シール28によりダンパー兼シール24を軸方
向所定位置に保持する。これらの連結は双方とも
かなりゆるいので、シール兼ダンパー24は、ダ
プテイル条溝89内で軸方向面内で幾分自由に枢
軸回転する。この特徴はシール兼ダンパー24を
所望通りに機能させる上で重要である。
シール兼ダンパー24の中心本体部分88は半
径方向および軸方向外方へ延在して後方延在フラ
ンジ26で終端する。このフランジ26の前面9
1は後部軸部レバー22に密着して所望の減衰密
封機能を呈する。中心本体部分88が軸方向にあ
る角度で屈曲しておりかつフランジ26が後方へ
延びているので、ダンパー兼シール24の重心
CGはダンパーの枢支点より外側、即ち第16図
で見て右側にある。この枢支点はダプテイル条溝
内の何処かにあり、通常はほゞダプテイル部分8
7の軸方向中心にある。ダプテイル部分87の軸
方向厚さおよびダプテイル条溝内での緊密度はこ
の軸方向面内での振動を促がすように限定すべき
である。
径方向および軸方向外方へ延在して後方延在フラ
ンジ26で終端する。このフランジ26の前面9
1は後部軸部レバー22に密着して所望の減衰密
封機能を呈する。中心本体部分88が軸方向にあ
る角度で屈曲しておりかつフランジ26が後方へ
延びているので、ダンパー兼シール24の重心
CGはダンパーの枢支点より外側、即ち第16図
で見て右側にある。この枢支点はダプテイル条溝
内の何処かにあり、通常はほゞダプテイル部分8
7の軸方向中心にある。ダプテイル部分87の軸
方向厚さおよびダプテイル条溝内での緊密度はこ
の軸方向面内での振動を促がすように限定すべき
である。
作動中、デイスク11およびダンパー兼シール
24が回転すると、遠心力が重心CGで作用し、
そして重心が半径方向支持点から軸方向にずれて
いるので遠心力の作用によりダンパー兼シール2
4が反時計方向に(第16図で見て)回転し、こ
れによりフランジ前面91を介してブレード12
の後部軸部レール22に軸方向の力を加える。こ
のようなわけで、減衰力の大きさはロータの速度
に比例する。この特徴はブレード振動の性質を考
えると大変望ましいものである。
24が回転すると、遠心力が重心CGで作用し、
そして重心が半径方向支持点から軸方向にずれて
いるので遠心力の作用によりダンパー兼シール2
4が反時計方向に(第16図で見て)回転し、こ
れによりフランジ前面91を介してブレード12
の後部軸部レール22に軸方向の力を加える。こ
のようなわけで、減衰力の大きさはロータの速度
に比例する。この特徴はブレード振動の性質を考
えると大変望ましいものである。
後部留め28により維持される締付け力とは無
関係に減衰力を生成すること以外に、前述したシ
ール兼ダンパー構造によれば、従来のダンパー構
造に熱的に発生する円周(フープ)応力が除か
れ、高温クリープに敏感な後部留めの外側部分が
高温のガスへの露出から守られ、そして高温流路
14に露出されるダンパー兼シール24を耐熱鋳
造材料からつくることができる。さらにダンパー
兼シール24を調整してその質量、従つて重心を
移動することによつて減衰力を変化させることが
できる。
関係に減衰力を生成すること以外に、前述したシ
ール兼ダンパー構造によれば、従来のダンパー構
造に熱的に発生する円周(フープ)応力が除か
れ、高温クリープに敏感な後部留めの外側部分が
高温のガスへの露出から守られ、そして高温流路
14に露出されるダンパー兼シール24を耐熱鋳
造材料からつくることができる。さらにダンパー
兼シール24を調整してその質量、従つて重心を
移動することによつて減衰力を変化させることが
できる。
上述したダンパー兼シール24の他の利点が第
16図から明らかになる。ダンパー兼シール24
の後方延在フランジ26は関連する静止プラツト
ホームの前方延在フランジ92に近接配置され、
協働して高熱ガス流路とその半径方向内方に位置
する内部ロータ空所との間に緩衝シールを形成す
る。このシールを組合せることにより後部フラン
ジ37と静止シール93との間に形成されるシー
ルを補足する。
16図から明らかになる。ダンパー兼シール24
の後方延在フランジ26は関連する静止プラツト
ホームの前方延在フランジ92に近接配置され、
協働して高熱ガス流路とその半径方向内方に位置
する内部ロータ空所との間に緩衝シールを形成す
る。このシールを組合せることにより後部フラン
ジ37と静止シール93との間に形成されるシー
ルを補足する。
前記ダンパー兼シール24は前述した保持装置
以外の保持装置を組合せて用いることができる。
第19図にそのような変更例を示す。第19図で
はダンパー兼シール24を後部留め28により前
述したところと同様に所定位置に保持している
が、後部留め兼シール28を複数個の固定具、即
ちボルトとナツト94で固定している。このよう
なボルト取付けは前述した理由で望ましくない
が、ダンパー兼シール24はこの取付けとは無関
係に満足な作用をなす。
以外の保持装置を組合せて用いることができる。
第19図にそのような変更例を示す。第19図で
はダンパー兼シール24を後部留め28により前
述したところと同様に所定位置に保持している
が、後部留め兼シール28を複数個の固定具、即
ちボルトとナツト94で固定している。このよう
なボルト取付けは前述した理由で望ましくない
が、ダンパー兼シール24はこの取付けとは無関
係に満足な作用をなす。
第1図は本発明のブレード保持装置の好適実施
例を適用したタービンデイスクおよびブレードア
センブリを示す軸方向断面図、第2図は保持リン
グ部分の拡大図、第3図はその側面図、第4図は
保持リング部分を順次の分解段階について示す断
面図、第5図はその側面図、第6図は保持リング
部分をさらに分解した段階について示す断面図、
第7図はその側面図、第8図は本発明の保持リン
グを別の目的に適用した例を示す断面図、第9図
は本発明の保持リングの変形例を示す軸方向断面
図、第10図は第9図の10−10線断面図、第
11図はその側面図、第12図は本発明の保持リ
ングの他の実施例を示す軸方向断面図、第13図
は第12図の13−13線断面図、第14図はそ
の側面図、第15図はその架橋部材の斜視図、第
16図はブレード保持および減衰装置を示す軸方
向断面図、第17図は一部断面にて示すその側面
図、第18図はダンパーおよび関連部分の斜視
図、および第19図はブレード保持装置の別の例
に適用したダンパー部材を示す軸方向断面図であ
る。 10……プレード保持装置、11……デイス
ク、12……ブレード、13……ダプテイル条
溝、22……軸部レール、24……シール兼ダン
パー、28……留め兼シール、34,36……保
持部、39……環状フランジ、41……フランジ
39の片面、42……デイスクのフランジ、43
……Uクリツプ保持リング、44……外壁、46
……内壁、48,49……端部、54,56……
フランジ、57……Uクリツプ保持リング、58
……外壁、59……内壁、63……突条、66…
…Uクリツプ保持リング、67,68……端部、
69……外壁、71……内壁、72……架橋部
材、77,78……タブ、79,81……突出
部、82……薄板クリツプ、83,84……溝。
例を適用したタービンデイスクおよびブレードア
センブリを示す軸方向断面図、第2図は保持リン
グ部分の拡大図、第3図はその側面図、第4図は
保持リング部分を順次の分解段階について示す断
面図、第5図はその側面図、第6図は保持リング
部分をさらに分解した段階について示す断面図、
第7図はその側面図、第8図は本発明の保持リン
グを別の目的に適用した例を示す断面図、第9図
は本発明の保持リングの変形例を示す軸方向断面
図、第10図は第9図の10−10線断面図、第
11図はその側面図、第12図は本発明の保持リ
ングの他の実施例を示す軸方向断面図、第13図
は第12図の13−13線断面図、第14図はそ
の側面図、第15図はその架橋部材の斜視図、第
16図はブレード保持および減衰装置を示す軸方
向断面図、第17図は一部断面にて示すその側面
図、第18図はダンパーおよび関連部分の斜視
図、および第19図はブレード保持装置の別の例
に適用したダンパー部材を示す軸方向断面図であ
る。 10……プレード保持装置、11……デイス
ク、12……ブレード、13……ダプテイル条
溝、22……軸部レール、24……シール兼ダン
パー、28……留め兼シール、34,36……保
持部、39……環状フランジ、41……フランジ
39の片面、42……デイスクのフランジ、43
……Uクリツプ保持リング、44……外壁、46
……内壁、48,49……端部、54,56……
フランジ、57……Uクリツプ保持リング、58
……外壁、59……内壁、63……突条、66…
…Uクリツプ保持リング、67,68……端部、
69……外壁、71……内壁、72……架橋部
材、77,78……タブ、79,81……突出
部、82……薄板クリツプ、83,84……溝。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 軸方向ダブテイル条溝にブレードが差込まれ
たデイスクと共に用いるブレード保持装置におい
て、(a)前記デイスクから半径方向内方へ延在する
フランジ手段(b)前記フランジ手段の軸方向片面と
密接に係合する結合部と半径方向外方へ延在して
ブレードを軸方向に保持する軸方向負荷部とを有
する保持部材、(c)断面がU字形で、開口側が半径
方向外方へ向き、前記フランジ手段および保持部
材の結合部を密接なしまりばめに収容して、これ
らを軸方向に一緒に保持する割り保持リング、お
よび(d)前記保持リングを保持位置に維持する手段
を具えることを特徴とするブレード保持装置。 2 前記フランジ手段が円周方向に連続している
特許請求の範囲第1項記載のブレード保持装置。 3 前記保持部材が連続リングよりなる特許請求
の範囲第1項記載のブレード保持装置。 4 前記ブレード保持部材の結合部が前記フラン
ジ手段のデイスクとは反対側の側面に当接する特
許請求の範囲第1項記載のブレード保持装置。 5 前記保持部材の軸方向負荷部がダンパー部材
と係合してダンパー部材をブレードに対して偏圧
する特許請求の範囲第1項記載のブレード保持装
置。 6 前記保持リングが半径方向延在内壁および外
壁を有し、内壁の半径方向高さを外壁より小さく
して内壁の方がデイスクに近い状態で保持リング
を保持位置に取付け易くするとともに、割保持リ
ングの円周方向長さを保持リングの保持位置への
維持に他の手段が不要になるような長さとした特
許請求の範囲第1項記載のブレード保持装置。 7 前記外壁と内壁との半径方向高さの差を外壁
の半径方向高さの1/2以下とした特許請求の範囲
第6項記載のブレード保持装置。 8 前記外壁と内壁との半径方向高さの差を外壁
の半径方向高さの1/4以上とした特許請求の範囲
第6項記載のブレード保持装置。 9 前記割り保持リングの円周方向長さを、保持
リングが保持位置にあるとき両端部間に外壁の半
径方向高さの1/2以下の長さの間隙が生じるよう
な長さとした特許請求の範囲第6項記載のブレー
ド保持装置。 10 前記外壁と内壁との半径方向長さの差およ
び保持リングの円周方向長さを調節して、保持リ
ングが保持位置にあるとき、保持リングの端部が
リング面内にあれば保持リングを保持位置から容
易に取出すことができないが、保持リングの一端
部をリング面に対してある角度をなす螺旋面中に
移動すれば保持リングを容易に取出すことができ
るようにした特許請求の範囲第6項記載のブレー
ド保持装置。 11 前記保持リングを保持位置に維持する手段
が保持部材の結合部に設けられた突条手段よりな
り、割保持リングを突条手段にスナツプはめし突
条手段により保持リングを保持位置に係留できる
ようにした特許請求の範囲第1項記載のブレード
保持装置。 12 前記突条手段が複数個の円周方向に離間さ
れた突条よりなる特許請求の範囲第11項記載の
ブレード保持装置。 13 前記保持リングを保持位置に維持する手段
が、保持リングの両端部間にこれら端部を半径方
向に保持するように配置された架橋部材および架
橋部材を保持位置に半径方向に維持する手段より
なる特許請求の範囲第1項記載のブレード保持装
置。 14 前記架橋部材が保持リングの隣接壁部分と
軸方向に重なりあう壁部分を有する特許請求の範
囲第13項記載のブレード保持装置。 15 前記架橋部材を半径方向に維持する手段が
保持部材および架橋部材の対向する円周方向溝内
に着脱自在に差込み得るクリツプよりなる特許請
求の範囲第13項記載のブレード保持装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/865,290 US4171930A (en) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | U-clip for boltless blade retainer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5491609A JPS5491609A (en) | 1979-07-20 |
| JPS6146643B2 true JPS6146643B2 (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=25345146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11807578A Granted JPS5491609A (en) | 1977-12-28 | 1978-09-27 | Blade holder |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4171930A (ja) |
| JP (1) | JPS5491609A (ja) |
| DE (1) | DE2842095A1 (ja) |
| FR (1) | FR2413543B1 (ja) |
| GB (1) | GB2012007B (ja) |
| IT (1) | IT1098876B (ja) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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