CN107975389B - 涡轮机的配备有叶片的轴向保持系统的旋转组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡轮机旋转组件,包括:多个叶片(30),所述多个叶片具有定位在转子盘的凹槽(20)中的根部(31);以及所述叶片(30)的轴向保持系统。轴向保持系统包括可移除的锁定件(501),所述锁定件安装成抵靠所述盘(1)的两个连续的齿(10)的上游轴向端部(13),以便阻挡由所述齿(10)形成的凹槽(20)的开口(23)。轴向保持系统包括可移除的部件(502),所述可移除的部件适于安装在所述齿(10)的上游轴向端部(13)处,并在所述锁定件抵靠所述齿(10)的上游轴向端部(13)被安装时通过将所述锁定件夹持在所述可移除的部件(502)与所述齿(10)之间来阻挡所述锁定件(501)。
Description
技术领域
本发明涉及一种涡轮机的旋转组件,该旋转组件配备有其叶片中的一个或多个的轴向保持系统,特别是涡轮喷气机的转子盘的叶片的轴向保持系统。
背景技术
航空领域的涡轮机的旋转组件的一般结构是本领域技术人员所熟知的。
这种旋转组件通常包括一个或多个转子,其转子盘连接到转子的旋转轴,所述转子轴在其周缘处具有圆周交替的通常称为凹槽的腔室以及齿,凹槽和齿具有基本轴向的定向,即沿平行于转子轴的轴线的方向延伸。
转子盘配备有多个叶片,所述多个叶片部分地插入凹槽中并且从盘的周缘径向延伸到供给涡轮机的流体流中。
在风扇旋转组件的特定情况下,风扇的叶片在延伸到风扇壳体的内壁的流中径向延伸,风扇壳体的内壁连接到环形舱以在外侧界定该流。
规定术语“轴向”是指转子的(纵向)旋转轴线。术语“径向”是指转子盘的半径,转子盘的半径根据定义垂直于转子的旋转轴线延伸。术语“周向”是指转子盘的圆周,并且对应于转子盘的旋转路径。
还规定术语“上游”(AM)对应于在运行期间流经涡轮机的流体的起点区域,并且术语“下游”(AV)对应于该流体的离开区域。因此,流体从上游到下游流经涡轮机,特别是转子盘。
此外,为了保持叶片的目的,叶片各自在其端部处具有轴向地接合在盘的凹槽中并且由盘的齿径向地保持的根部。通常,楔形件置于每个叶片根部和相应凹槽的底部之间,以便通过预加载事先保持这些元件。叶片特别是通过连接到盘的上游锥体在上游被固定并保持。该锥体构成涡轮机气体的流通流的内部和上游界限。涡轮喷气机还包括与盘和上游锥体成一体并且沿着涡轮机的轴线位于盘和上游锥体之间的上游护罩。护罩因此使上游锥体能够连接到盘。
通常,可以常规地设置锁定件,以便将叶片轴向地固定在其凹槽中。参见文献FR2974864,其说明了用于安装这种锁定件的现有技术状况,该锁定件被定位在为此目的设置在盘的齿中的狭槽中的,该锁定件与盘的凹槽相对应,叶片根部已经预先插入到该凹槽中。根据该文献的图4和图5的实施例,锁定件通过附接到盘的上游护罩被固定,该护罩轴向地阻挡置于每个叶片根部和相应的凹槽的底部之间的楔形件。该锁定件通过朝向盘的外侧定向的径向平移插入其狭槽中。
文献US6634863描述了这种类型的插入凹槽中的锁定件。该文献更确切地描述了一种涡轮发动机组件,该涡轮发动机组件包括盘,盘的叶片通过保持组件(锁定件)被轴向保持,保持组件被插入到设置在盘的齿的内壁中的容置部中,并且垂直于容纳叶片的根部的凹槽的轴线延伸。保持元件联接到定位在凹槽中并且支撑在所述凹槽的下表面上的间隔元件,并且能够避免叶片在凹槽中自身枢转。
在上文中,应当理解,必须在转子盘的销状部处,即转子的外部部分处保留径向空间,以便允许通过如之前所描述的径向平移插入或移除在其凹口中的锁定件。该空间位于锁定件下方,即当所述锁定在其凹口中就位时更靠近盘的中心。
然而,提供这种空间的必要性导致转子盘的制造约束,最特别地是放置能够将盘连接到上游护罩的附接元件的约束,上游护罩将盘和上游锥体连接。事实上,能够将护罩连接到盘的附接元件必须位于为锁定件的径向移位保留的空间的下方(即更靠近盘的中心)。此外,锁定件通过径向平移的插入或拉出所需的径向空间对于减小盘在其齿处的自由上游端部处的直径是不利的,不利于自由选择空气动力学轮廓以及上游护罩和上游锥体的直径。
发明内容
因此,本发明的目的是通过提出一种设置有叶片的轴向保持系统的涡轮机旋转组件来纠正现有技术的缺点,这种保持系统包括阻挡插入有叶片的凹槽的开口的锁定件,并且锁定件的安装和/或移除不是通过所述锁定件的径向平移(特别是进入/离开为此目的而设置的凹口)来实现的。
因此,根据本发明的保持系统还必须使通常设置用于允许锁定件在其凹口中的插入或拉出的空间能够被使用,以便减少盘的某些制造约束,特别是与将护罩和盘之间的附接件放置在盘上有关的制造约束。
为此,本发明的另一个目的是提出一种配备有前述保持系统的涡轮机旋转组件,其中,护罩到盘的附接被定位在通常为插入或移除锁定件所需的空间中,使得护罩-盘附接在盘的周缘处位于盘的销状部的较高位置,即更加径向远离转子盘的中心。
保持系统的安装和拆卸应有利地快速且简单地完成。
本发明的另一个目的是提出一种包括这种旋转组件的涡轮喷气机。
本发明还旨在提出一种将上述保持系统安装到涡轮机的旋转组件上以便轴向保持其一个或多个叶片的安装方法。
为此,本发明涉及一种涡轮机旋转组件,包括:
-转子盘,所述转子盘沿周向包括交替的周缘齿和凹槽,所述凹槽设置有由所述齿的端部界定(bordered)的开口,
-多个叶片,所述多个叶片具有定位在所述凹槽中的根部,
所述涡轮机旋转组件至少还包括所述叶片的轴向保持系统,并且主要特征在于,所述轴向保持系统包括可移除的锁定件,所述锁定件安装成抵靠所述盘的两个连续的齿的上游轴向端部,以便阻挡由所述齿形成的凹槽的开口,并且所述轴向保持系统包括可移除的部件,所述可移除的部件适于安装在所述齿的上游轴向端部处,并在所述锁定件抵靠所述齿的上游轴向端部被安装时通过将所述锁定件夹持在所述可移除的部件与所述齿之间来阻挡所述锁定件。
可选地,根据本发明的旋转组件可以包括以下特征:
-所述可移除的部件具有与其所安装于的所述齿的端部的形状对应的形状,以便连续地延长所述齿;
-所述可移除的部件通过螺纹连接被安装在所述齿的端部处;
-所述可移除的锁定件为具有中心部分和侧部边缘的部件的形式,所述中心部分阻挡所述凹槽的开口,所述侧部边缘设计成被所述齿的端部和所述可移除的部件夹持;
-所述转子盘为销状类型,所述转子盘包括其销状部,所述销状部具有从所述盘的轴线沿上游方向径向延伸的弯曲的销头状轮廓,所述可移除的部件从所述转子盘突出并与所述盘的销状部的凸出部在竖直方向上成直线。该销头状弯曲轮廓为包括外部轴向臂、内部臂和前连接臂的基本上C形的轮廓,外部轴向臂界定盘的齿,内部臂在至少一个比外部臂更靠近发动机轴线的分量上基本上轴向地延伸,前连接臂具有径向分量,前连接臂通常包括所述凸出部;
-所述盘的销状部在其凸出部处设置有将护罩附接到所述盘的附接元件,所述附接元件优选地为钩部的形式,使得所述锁定件被安装成与将所述护罩附接到所述盘的所述附接元件在竖直方向上成直线;
-有利地,在所述盘的销状部的凸出部与所述齿之间,所述盘的销状部没有用于插入和/或移除所述锁定件的空间;
-所述旋转组件还包括楔形件,该楔形件设计成在凹槽的底部与叶片根部之间被定位在凹槽中,以便保持叶片根部的侧部抵靠凹槽的边缘。
本发明的另一目的涉及一种涡轮机,所述涡轮机包括一个或多个上述旋转组件,所述旋转组件包括至少一个所述转子盘的叶片的轴向保持系统。
本发明的另一目的涉及一种用于将叶片的轴向保持系统安装在上述涡轮机旋转组件上的安装方法,所述旋转组件包括转子盘,所述转子盘周向上设置有:交替的周缘齿和凹槽,所述凹槽设置有由所述齿的端部界定的开口;以及至少一个叶片,所述至少一个叶片的根部插入到所述凹槽中,所述安装方法的特征主要在于,该方法包括:
-抵靠所述齿的端部安装锁定件,以便阻挡所述凹槽的开口,
-在所述齿的端部处安装所述可移除的部件,以便通过将所述锁定件夹持在所述可移除的部件和所述齿之间来阻挡所述锁定件。
附图说明
在参照附图阅读通过说明性且非限制性示例的方式给出的以下描述时,本发明的其它优点和特征将会显现,其中,附图示出了:
-图1是转子盘的立体图;
-图2A、图2B和图2C示出了根据本发明的叶片轴向保持系统的安装;
-图3是根据本发明的叶片轴向保持系统的可移除的部件的立体图;
-图4是转子盘的截面图,其示出了通过将护罩附接至转子盘的销状部的附接点升高而得到的本发明的优点。
具体实施方式
本发明涉及涡轮机、特别是涡轮喷气机的旋转组件,该旋转组件配备有转子盘的至少一个叶片的轴向保持系统。所述转子盘例如但不排他性地是涡轮喷气机的风扇盘,所述风扇例如定位在压缩机模块或者压缩机级上游处,其中叶片被应用至盘。
本发明适用于任何类型的涡轮机,特别地适用于单流型或旁通型涡轮喷气机。这些类型的涡轮喷气机为本领域技术人员所熟知,因此在本文中不会另外详细地说明。
参照图1,图1示出了风扇的转子,转子盘1由风扇轴驱动绕纵向轴线A旋转。盘在其外周缘处包括沿周向交替的齿10和凹槽20,齿10和凹槽20沿轴向延伸,即沿与盘的轴线A大致平行的方向延伸。
叶片30(图2A、图2B、图2C中所示)、叶片30的根部31能够沿轴向接合在盘的凹槽20中并且能够由围绕盘沿径向延伸的齿10径向地保持。
盘1上通常设置有平台45,平台45在每对相邻的叶片之间周向地延伸。
参照图4,转子盘1为销状2类型,因为转子盘1包括其销状部2,该销状部2具有从盘的轴线沿上游方向径向延伸的弯曲的销头状轮廓。该弯曲的销头状轮廓为包括外部轴向臂、内部臂和前连接臂的大致C形轮廓,外部轴向臂界定盘的齿10,内部臂至少在比外部臂更靠近发动机轴线的分量(component)上基本上轴向地延伸,前连接臂具有径向分量,前连接臂通常包括凸出部40。
与每个凹槽20在竖直方向上成直线地,盘的销状部的凸出部40上设置有用于将上游护罩43附接至盘1的附接元件41,图4中示出了附接元件41的实施示例。护罩43的附接元件41大致为钩部的形式,该钩部配备有孔口42,从而允许通过螺纹连接将护罩43附接至盘1的销状部2。护罩43在更上游处连接至上游锥体44,该锥体形成涡轮机中的流体的流通流的内部和上游界限。
图2A、图2B和图2C示出了旋转组件的以盘1的凹槽20为中心的一部分,其中转子盘的插入在凹槽20中的一个叶片30由根据本发明的保持系统轴向地保持,还示出了这种保持系统在转子盘1的上游面上的安装。因而,将同时描述保持系统的结构以及将其在盘上的安装方法。
规定“轴向保持”表示叶片由于保持系统而在轴向上固定不动,并且表示沿着转子盘的纵向轴线A的任何移位因此是不可能的。
在图2A中,叶片30通过将其根部31插入在盘的相应凹槽20中而被安装在转子盘1上。所述凹槽呈外扩形状,并且在周向上由盘的两个连续的齿10限定。所述凹槽沿着转子盘轴向地延伸,并且包括底部21以及开口23,底部由与齿10所共有的两个边缘22界定,开口构成凹槽20的上游轴向端部,并且凹槽的底部21位于转子盘的销状部2附近。
叶片根部31具有与其中插入叶片根部31的凹槽20的形状大致对应的外扩形状。叶片根部31由面向凹槽20的边缘22轴向延伸的两个侧部32、连接所述两个侧部32的上游前部33以及面向凹槽的底部21轴向延伸的基部34形成。叶片根部31在凹槽中安装成使得叶片根部31的上游前部33位于转子盘1的与盘的轴线A正交并且包括齿10的端部13的平面P中。换言之,叶片根部31的上游前部33与齿10的端部13具有大致相同的轴向位置。
齿10沿着盘1的外周缘轴向地延伸,并且齿10包括与其所界定的凹槽20的边缘所共有的两个侧边缘11。齿的边缘20由上部面12连接,并且在轴向上终止于端部13。因而,凹槽的开口23由齿10的端部12界定。特别地,叶片根部的上游前部33、凹槽的开口23、以及齿的端部13位于转子盘1的平面P中。
端部13是上游轴向端部,其为能够安装保持系统的表面的形式,如下文中所描述的。
齿10有利地包括沿着其上面部12延伸的沟槽14,该沟槽用于容纳平台45。应当理解的是,这种沟槽是可选的,这种沟槽所容纳的平台也是可选的。
参照图2B,保持系统的锁定件501被压靠于盘1的齿的端部13,以便阻挡凹槽的开口23。这样,锁定件501抵靠叶片根部31的上游前部33。因而,锁定件阻止叶片根部通过开口进行轴向移位而离开凹槽。应当指出的是,由锁定件501对开口23的阻挡是至少部分的,其应当足够充分以便阻止叶片根部穿过开口。
根据图2B中示出的旋转组件的实施例,锁定件501为包括中心部分511的部件的形式,边缘521从中心部分511延伸。因而,当锁定件501就位时,锁定件的中心部分511阻挡凹槽20的开口23,并且抵靠叶片根部的上游前部33,并且锁定件的边缘521抵靠齿10的端部13。
参照图2C,当锁定件501就位时,可移除的部件502抵靠锁定件501被安装在齿的端部13处,以便阻挡所述锁定件。因此可移除的部件502构成其所安装于的齿的新的端部。
有利地,可移除的部件502从转子盘1突出。
部件被说成是“可移除的”是因为部件可以通过任何适合的装置与齿的端部分离或者被附接至齿的所述端部。
锁定件被说成是“被阻挡”是因为锁定件被夹持在齿的端部与可移除的部件之间而被保持为固定不动。
根据图2C中示出的旋转组件的实施例,锁定件501的边缘521在锁定件的下游表面一侧抵靠齿的端部13,而在锁定件的上游表面一侧抵靠可移除的部件502。
因此,叶片30通过根据本发明的保持系统被轴向保持成在其凹槽20中就位。
有利地,还可以在安装可移除的部件502的过程中提供保持装置,以允许锁定件501抵靠齿的端部13保持就位。
此外,锁定件的形状(或横截面)不限于图2B和图2C中示出的大致五边形形状。锁定件的形状和尺寸有利地选定成允许完全阻挡凹槽20的开口23。应当特别注意的是,锁定件的边缘521应当很充分地突出以获得锁定件的边缘与齿的端部13的充分且稳定的抵接,以便避免锁定件自身枢转或晃动,并且不会意外地与盘1脱开。
可选地,锁定件可以包括鼻部541,该鼻部541允许其由使用者方便地抓握,并且因而方便对锁定件进行安装或者拆卸,并且锁定件可以设置有孔口551以便附接下方楔形件60(下文中描述)。
优选地,当可移除的部件502安装在齿的端部13处时,该可移除的部件完全遮住齿的所述端部。以另外优选的方式,可移除的部件的形状(或者横截面)与其所安装于的齿的端部的形状对应,以便连续地延长齿。因而,可移除的部件502特别地包括与齿10的沟槽对应的沟槽552。这种形状的互补性有利地允许当可移除的部件安装在齿的端部处时获得结构与现有技术大致相似的齿,当然除了齿的端部的可移除的性质之外,这特别地提供了以下优点:能够在事先存在的转子盘上通过切割突出的齿的端部13以获得可移除的部件502来实施根据本发明的保持系统。
然而,还能够提供关于可移除的部件的形状的其它实施例,特别地例如环形部件、方形部件或者三角形部件。
根据图3中示出的实施例,可移除的部件502在被安装在齿10的一个端部13上时抵靠齿的所述端部13。为此,可移除的部件502包括两个侧边缘522以及中心部分512,中心部分512在可移除的部件502的下游表面处突出以便形成侧向收缩部532。因而,当可移除的部件502安装成抵靠锁定件501时,每个可移除的部件的中心部分512抵靠相应的齿的端部13,并且可移除的部件502的侧向收缩部532抵靠锁定件501的边缘521。
此外,可选地,楔形件60在凹槽的底部21与叶片根部的基部34之间被插入到凹槽20中。当锁定件501就位时,楔形件60位于锁定件下方,即位于盘的周缘与锁定件之间。楔形件60允许对叶片根部31施加沿径向指向盘的外部的力,因而将叶片根部的侧部32压靠于凹槽的侧边缘22,这样限制叶片相对于盘移动,并且最特别地是限制叶片的径向移位以及限制叶片绕其根部的轴线的旋转(周向移位)。楔形件60可以设置有开口以便例如借助杆件通过孔口551附接至锁定件501的鼻部541。
可移除的部件502和齿的端部13有利地包括能够将所述可移除的部件连接至齿的所述端部的附接装置。优选地,所述附接装置分别包括设置在可移除的部件502上的第一轴向孔口542和设置在齿的端部13中的第二轴向孔口15。当可移除的部件502安装在齿的端部13上时,第一孔口542与第二孔口15对准,并且设计成接纳杆件以便将可移除的部件附接至齿的端部。
出于相同的目的,齿10还可以在其上部面12上在其端部13附近包括第三孔口16,所述第三孔口16正交于第二孔口15、通向第二孔口并且能够接纳例如筒形螺母。
有利地,提供适于阻止可移除的部件502绕插入到孔口542中并且将可移除的部件502连接至齿的端部13的杆件的轴线旋转的保持系统。可以考虑允许阻止可移除的部件502旋转的任何已知的角分度装置。例如,在可移除的部件中以及在齿的端部中分别设置两个额外的孔口,所述两个额外的孔口平行于前述第一孔口542、平行于第二孔口15,并且使杆件容纳在所述额外的孔口中。可移除的部件也可以包括抵靠齿10的上部面12的肩部。
根据本发明的保持系统的一个优点在于,当盘的销状部2的形状类似于销时,该保持系统允许在盘的周缘中位于盘的销状部2上的空间(该空间对于锁定件在凹槽20的开口23处的插入或移除而言是必须的)能够被使用。
因此,该保持系统允许与附接元件41(附接元件41将护罩附接至盘1,并且设置在盘的销状部2的凸出部40上)的定位有关的尺寸约束被解除。护罩-盘附接元件41进而凸出部40事实上可以在盘的周缘处位于盘的销状部上的更高位置,即,距盘的中心更远(如图4的箭头46所示)。
再次考虑将护罩43附接至盘的销状部2的当前实施例,凸出部40从盘1突出。凸出部40包括附接元件41,该附接元件41有利地为钩部的形式,并且该附接元件41设置有用于将护罩附接至盘1的孔口42。箭头46表示附接元件41的钩部相对于现有的钩部在盘的销状部2上位于更高位置,即,沿径向距盘的中心更远。
应当理解的是,用于将护罩43附接至盘1的元件41不限于图4中示出的钩部。
根据本发明的保持系统因而允许护罩的悬臂(或者护罩的“间隔(clearance)”)减小,护罩的悬臂对应于护罩的从附接元件41(从凸出部40)延伸至其外周缘(在图4中,其为护罩的“高的”部分)的部分D。因而护罩的附接点与护罩的外周缘之间的力矩减小。
结果是对于涡轮机的配备有根据本发明的叶片保持系统的旋转组件来说主要有两方面的效果:
-通过限制护罩的径向移位进而限制附接至护罩的平台的径向移位,空气动力学性能得到提高。
-质量得到改进,原因在于因为护罩由于受到较小的机械应力而具有较小的先决强度,因此能够减小护罩的厚度,并且因此能够减轻护罩的质量。
参考文献
·FR2974864
·US 6,634863
Claims (9)
1.一种涡轮机旋转组件,包括:
-转子盘(1),所述转子盘沿周向包括交替的周缘齿(10)和凹槽(20),所述凹槽(20)设置有由所述齿的端部(13)界定的开口(23),
-多个叶片(30),所述多个叶片具有定位在所述凹槽(20)中的根部(31),
-所述叶片(30)的轴向保持系统,所述轴向保持系统包括至少一个可移除的锁定件(501),所述至少一个可移除的锁定件安装成抵靠所述盘(1)的两个连续的齿(10)的上游轴向端部(13),以便阻挡相应叶片(30)的凹槽(20)的开口(23),
所述旋转组件的特征在于,所述锁定件(501)为具有中心部分(511)的部件,侧部边缘(521)从所述中心部分延伸出,当所述锁定件(501)被安装时,所述锁定件的所述中心部分(511)阻挡所述凹槽(20)的开口(23)并且抵靠所述叶片根部的上游前部(33),此时,所述锁定件的侧部边缘(521)抵靠所述齿(10)的端部(13),并且所述轴向保持系统包括可移除的部件(502),所述可移除的部件适于安装在所述齿(10)的上游轴向端部(13)处,以在所述锁定件抵靠所述齿(10)的上游轴向端部(13)被安装时通过将所述锁定件的边缘(521)夹持在所述可移除的部件(502)与两个连续的齿(10)之间来阻挡所述锁定件(501)。
2.根据权利要求1所述的旋转组件,其特征在于,所述可移除的部件(502)具有与其所安装于的所述齿(10)的端部(13)的形状对应的形状,以便连续地延长所述齿(10)。
3.根据权利要求1或2所述的旋转组件,其特征在于,所述可移除的部件(502)通过螺纹连接被安装在所述齿(10)的端部(13)处。
4.根据权利要求1或2所述的旋转组件,其特征在于,所述锁定件(501)的所述侧部边缘(521)设计成被所述齿的端部(13)和所述可移除的部件(502)夹持。
5.根据权利要求1或2所述的旋转组件,其特征在于,所述转子盘为销状类型,所述转子盘包括其销状部(2),所述销状部具有从所述盘的轴线沿上游方向径向延伸的弯曲的销头状轮廓,所述可移除的部件(502)从所述转子盘(1)突出并与所述盘的销状部(2)的凸出部(40)在竖直方向上成直线。
6.根据权利要求5所述的旋转组件,其特征在于,所述盘的销状部(2)在其凸出部(40)处设置有将护罩(43)附接到所述盘的附接元件(41),所述附接元件优选地为钩部的形式,使得所述锁定件(501)被安装成与将所述护罩附接到所述盘的所述附接元件(41)在竖直方向上成直线。
7.根据权利要求5所述的旋转组件,其特征在于,在所述盘的销状部(2)的凸出部(40)与所述齿(10)之间,所述盘的销状部(2)没有用于插入和/或移除所述锁定件(501)的空间。
8.一种涡轮机,其特征在于,所述涡轮机包括一个或多个根据权利要求1至7中的一项所述的旋转组件,所述旋转组件包括至少一个所述转子盘(1)的叶片(30)的轴向保持系统。
9.一种用于将叶片的轴向保持系统安装在根据权利要求1至7中的一项所述的涡轮机旋转组件上的安装方法,所述旋转组件包括转子盘(1),所述转子盘周向上设置有:交替的周缘齿(10)和凹槽(20),所述凹槽(20)设置有由所述齿的端部(13)界定的开口(23);以及至少一个叶片(30),所述至少一个叶片的根部(31)插入到凹槽(20)中,所述安装方法的特征在于,该方法包括:
-抵靠所述齿(10)的端部(13)安装至少一个锁定件(501),以便阻挡相应叶片的所述凹槽(20)的开口(23),
-在所述齿(10)的端部(13)处安装所述可移除的部件(502),以便通过将所述锁定件夹持在所述可移除的部件(502)和所述齿(10)之间来阻挡所述锁定件(501)。
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---|---|
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10927683B2 (en) * | 2017-12-14 | 2021-02-23 | Safran Aircraft Engines | Damping device |
US11306601B2 (en) | 2018-10-18 | 2022-04-19 | Raytheon Technologies Corporation | Pinned airfoil for gas turbine engines |
US10851841B1 (en) | 2019-08-14 | 2020-12-01 | Bell Helicopter Textron Inc. | Integrated blade root bearing carrier assembly |
FR3106160B1 (fr) * | 2020-01-13 | 2021-12-17 | Safran Aircraft Engines | Ensemble pour une turbomachine |
EP4228964B1 (fr) * | 2020-10-16 | 2025-04-09 | Safran Aircraft Engines | Ensemble d'attache pour une aube de turbomachine |
US12221899B2 (en) * | 2023-06-15 | 2025-02-11 | General Electric Company | Methods and apparatuses for blade locking |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3936222A (en) * | 1974-03-28 | 1976-02-03 | United Technologies Corporation | Gas turbine construction |
US4502841A (en) * | 1982-11-08 | 1985-03-05 | S.N.E.C.M.A. | Fan blade axial locking device |
US5259728A (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-09 | General Electric Company | Bladed disk assembly |
CN204225928U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 | 新型涡轮机动叶与轮盘固定结构 |
EP2884051A1 (de) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor für eine Strömungsmaschine, Strömungsmaschine, Axialverdichter, Gasturbine und Verfahren zum Herstellen eines Rotors einer Strömungsmaschine |
CN105473824A (zh) * | 2013-11-20 | 2016-04-06 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮机转子组装体和涡轮机转子组装体的叶片止动板以及叶片止动板的组装方法 |
FR3033180A1 (fr) * | 2015-02-26 | 2016-09-02 | Snecma | Assemblage d'une plateforme rapportee d'aube de soufflante sur un disque de soufflante |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2949278A (en) * | 1956-07-05 | 1960-08-16 | Gen Motors Corp | Turbine blade retention |
US3501249A (en) * | 1968-06-24 | 1970-03-17 | Westinghouse Electric Corp | Side plates for turbine blades |
US3644058A (en) * | 1970-05-18 | 1972-02-22 | Westinghouse Electric Corp | Axial positioner and seal for turbine blades |
US3748060A (en) * | 1971-09-14 | 1973-07-24 | Westinghouse Electric Corp | Sideplate for turbine blade |
US4033705A (en) * | 1976-04-26 | 1977-07-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Blade retainer assembly |
FR2502690B1 (fr) * | 1981-03-27 | 1985-09-13 | Snecma | Dispositif de verrouillage d'aubes de soufflante et de fixation de capot avant d'un turboreacteur |
FR2535794A1 (fr) * | 1982-11-08 | 1984-05-11 | Snecma | Dispositif de retenue axiale et radiale d'aubes de soufflante |
US4659285A (en) * | 1984-07-23 | 1987-04-21 | United Technologies Corporation | Turbine cover-seal assembly |
US4778342A (en) * | 1985-07-24 | 1988-10-18 | Imo Delaval, Inc. | Turbine blade retainer |
US4872810A (en) * | 1988-12-14 | 1989-10-10 | United Technologies Corporation | Turbine rotor retention system |
FR2679599A1 (fr) * | 1991-07-24 | 1993-01-29 | Snecma | Perfectionnement aux roues a aubes de turbomachines. |
US5161951A (en) * | 1991-08-05 | 1992-11-10 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and method for preventing axial movement of a disc along a shaft |
US5282720A (en) * | 1992-09-15 | 1994-02-01 | General Electric Company | Fan blade retainer |
US5350279A (en) * | 1993-07-02 | 1994-09-27 | General Electric Company | Gas turbine engine blade retainer sub-assembly |
FR2716931B1 (fr) * | 1994-03-03 | 1996-04-05 | Snecma | Système d'équilibrage et d'amortissement d'un dique de turbomachine. |
US5993160A (en) * | 1997-12-11 | 1999-11-30 | Pratt & Whitney Canada Inc. | Cover plate for gas turbine rotor |
DE50004724D1 (de) * | 1999-03-19 | 2004-01-22 | Siemens Ag | Gasturbinenrotor mit innenraumgekühlter gasturbinenschaufel |
US6457942B1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-10-01 | General Electric Company | Fan blade retainer |
US6634863B1 (en) | 2000-11-27 | 2003-10-21 | General Electric Company | Circular arc multi-bore fan disk assembly |
FR2889264B1 (fr) * | 2005-07-29 | 2007-11-02 | Snecma | Verrouillage des aubes dans un rotor de soufflante |
US7901187B2 (en) * | 2006-06-23 | 2011-03-08 | Siemens Energy, Inc. | Turbine rotor blade groove entry slot lock structure |
EP1892380A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaufelbefestigung einer Turbine |
FR2913734B1 (fr) * | 2007-03-16 | 2009-05-01 | Snecma Sa | Soufflante de turbomachine |
FR2945329B1 (fr) * | 2009-05-06 | 2011-06-03 | Snecma | Rotor de soufflante d'un turboracteur d'avion |
FR2961847B1 (fr) * | 2010-06-25 | 2012-08-17 | Snecma | Roue mobile a aubes en materiau composite pour moteur a turbine a gaz a liaison pied d'aube/disque par serrage |
FR2974864B1 (fr) * | 2011-05-04 | 2016-05-27 | Snecma | Rotor de turbomachine avec moyen de retenue axiale des aubes |
US9249676B2 (en) * | 2012-06-05 | 2016-02-02 | United Technologies Corporation | Turbine rotor cover plate lock |
US9376926B2 (en) * | 2012-11-15 | 2016-06-28 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine fan blade lock assembly |
EP2767678A1 (de) * | 2013-02-19 | 2014-08-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaufelrad und Verfahren zum Herstellen einer Schaufel |
EP2937517B1 (fr) * | 2014-04-24 | 2019-03-06 | Safran Aero Boosters SA | Stator de turbomachine axiale et turbomachine associée |
US10018065B2 (en) * | 2015-09-04 | 2018-07-10 | Ansaldo Energia Ip Uk Limited | Flow control device for rotating flow supply system |
US10371163B2 (en) * | 2016-02-02 | 2019-08-06 | General Electric Company | Load absorption systems and methods |
KR101882109B1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-07-25 | 두산중공업 주식회사 | 가스 터빈 |
US10876420B2 (en) * | 2017-09-14 | 2020-12-29 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Turbine blade axial retention and sealing system |
-
2016
- 2016-10-21 FR FR1660237A patent/FR3057908B1/fr active Active
-
2017
- 2017-10-19 US US15/787,838 patent/US10570757B2/en active Active
- 2017-10-20 EP EP17197598.0A patent/EP3312384B1/fr active Active
- 2017-10-20 CN CN201710989484.0A patent/CN107975389B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3936222A (en) * | 1974-03-28 | 1976-02-03 | United Technologies Corporation | Gas turbine construction |
US4502841A (en) * | 1982-11-08 | 1985-03-05 | S.N.E.C.M.A. | Fan blade axial locking device |
US5259728A (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-09 | General Electric Company | Bladed disk assembly |
CN105473824A (zh) * | 2013-11-20 | 2016-04-06 | 三菱重工业株式会社 | 涡轮机转子组装体和涡轮机转子组装体的叶片止动板以及叶片止动板的组装方法 |
EP2884051A1 (de) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Rotor für eine Strömungsmaschine, Strömungsmaschine, Axialverdichter, Gasturbine und Verfahren zum Herstellen eines Rotors einer Strömungsmaschine |
CN204225928U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 | 新型涡轮机动叶与轮盘固定结构 |
FR3033180A1 (fr) * | 2015-02-26 | 2016-09-02 | Snecma | Assemblage d'une plateforme rapportee d'aube de soufflante sur un disque de soufflante |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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