JPH0647921B2 - ブレ−ド保持プレ−ト固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ロータディスクの周縁部の周りに設けられた
溝内に配置されたブレードの軸線方向の運動を阻止すべ
く、ブレード保持カバープレートをロータディスクに固
定するためのアタッチメントに係る。

背景技術 多くの現在使用されているブレード保持カバープレート
はボルトによりロータディスクに固定されており、ボル
トはロータディスクのウェブ内へ部分的に延在するねじ
孔に挿通され、又はロータディスクを完全に貫通する孔
に挿通されており、ナットはボルトとは反対の側に配置
されている。かかる型式のアタッチメントに於てはディ
スクのウェブに形成されたボルト孔には高い応力が及ぼ
される。米国特許第４，１７１，９３０号及び同第４，
３０４，５２３号にはボルト不要のロータディスクカバ
ーが開示されている。

発明の開示 本発明の目的は、ディスクのウェブにボルト孔を設けず
にブレート保持プレートをロータディスクに取付けるこ
とができ、その取付け作業が容易である改良された装置
を提供することである。

本願発明によれば、ロータディスクはブレード保持プレ
ートの内端部に設けられた環状突起を受入れるための軸
方向の環状溝を備えている。スプリット型の保持リング
が前記軸方向環状溝に交差する径方向環状溝内へ配置さ
れており、前記環状突起に径方向に一部重なって該環状
突起を前記ロータディスクに設けられた前記軸方向環状
溝内に固定している。円筒形の固定部材が保持リングと
ブレード保持プレートとの間に配置されており、ロータ
の回転中に遠心力又は他の力によって保持リングが外れ
ることを阻止することによってブレード保持プレートを
ロータディスク上に固定的に保持している。

より詳細には、前記ロータディスクの軸方向側側面には
径方向に延在する環状の底面と軸方向に延在する径方向
外側円筒面と軸方向に延在する径方向内側円筒面とを有
する軸方向の環状溝が形成されており、前記径方向内側
円筒面には前記環状の底面より軸方向へ隔置された位置
に径方向の環状溝が形成されており、前記ブレード保持
プレートの内端部は径方向に延在する環状フランジとそ
の径方向外方にて軸方向に延在する環状フランジとを有
しており、前記径方向環状フランジは軸方向の両側に環
状面を有しており、前記軸方向環状フランジは内側円筒
面と外側円筒面とを有しており、前記外側円筒面は前記
軸方向環状溝の前記径方向外側円筒面に係合しており、
前記径方向環状フランジの前記環状面の一方は前記軸方
向環状溝の前記環状の底面に当接して配置されており、
スプリット型の保持リングが前記径方向環状溝内に配置
され且前記径方向環状溝より前記軸方向環状溝内へ突出
しており、前記保持リングは前記径方向環状フランジの
前記環状面の他方に係合して前記径方向環状フランジを
前記軸方向環状溝内に保持しており、前記保持リングの
外周面と前記軸方向環状フランジの内側円筒面との間に
固定部材が配置されて前記保持リングを前記径方向環状
溝内に保持している。

本発明の一つの局面によれば、スプリット型の保持リン
グは径方向環状溝の外部に於て軸方向環状溝内に配置さ
れたブレード保持プレートの内端部より離れる方向へ軸
方向に延在する環状の延在部を有している。この場合、
この環状延在部は、リングが荷重を受けた場合にリング
に反力を及ぼすことにより一様な断面のリングがロール
運動をして溝より抜け出すという虞れを大きく低減す
る。このことは円筒形の固定部材との組合せに於て、確
実に保持され一様に荷重を受ける低応力のブレード保持
プレート保持装置を提供する。かかる保持装置は又、容
易に装着され容易に分解されることができる。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

発明を実施すための最良の形態 本発明の一の例示的実施例として、第１図に於て符号１
０にて全体的に示されたガスタービンエンジンのロータ
組立体の一部について考える。ロータ組立体１０はロー
タ１２を含んでおり、該ロータはディスク１４と該ディ
スクの周縁部１７の周りに周縁方向に互に隔置された複
数個のブレード１６とを含んでいる。各ブレード１６は
一体的なルート部２０及びプラットフォーム２１を有す
るエーロフォイル部１８を含んでいる。ルート部２０は
通常のもみの木形の端部２２を有しており、各端部は同
様にもみの木形を成す溝２４内に配置されている。溝２
４はディスク１４の周縁部１７の周りに延在しており、
ディスクの前面２６よりディスクの後面２８までディス
ク１４を貫通して軸線方向に延在している。また各溝２
４はディスククラグ２７の間に形成されている。

ディスク１４は図には示されていない従来の装置により
同じく図には示されていないシャフトに固定されてい
る。シャフトの軸線はエンジンの軸線と同一であり、該
軸線の周りにロータ組立体１０が回転するようになって
いる。

ロータ組立体１０はディスク１４の前面に固定された環
状のブレード保持プレート３０を含んでいる。図示の実
施例に於ては、プレート３０の半径方向内方の環状の端
部は軸線方向後方へ延在する円筒状のフランジ３２を含
んでおり、フランジ３２は外向きの円筒面３４と内向き
の円筒面３５とを有している。ディスク１４の前面には
内向きの円筒面３８を有する第一の軸線方向前方へ延在
する環状部３６が設けられている。外向きの円筒面３４
は内向きの円筒面３８と密に係合しており、これにより
ブレード保持プレート３０をディスク１４に対し半径方
向に配向している。またディスク１４の前面には環状部
３６より半径方向内方にて第二の軸線方向前方へ延在す
る環状部３７が設けられており、該環状部３７は内向き
の円筒面３８に対向する外向きの円筒面６１を有してい
る。

円筒面３８及び６１の後端部は環状面４３と整合されて
おり且該環状面に接続されており、これにより前向きの
環状溝Ａが郭定されている。軸線方向後方へ延在する円
筒状のフランジ３２はその軸線方向後方へ延在する円筒
状のフランジ３２はその後端部に内方へ延在する環状フ
ランジ４７を有しており、該フランジは内向きの円筒面
３５の後端部より内方へ延在しており、内端面４９と後
向きの環状面５１と前向きの環状面５２とを有してい
る。環状フランジ４７の内端面４９は環状部３７の外向
きの円筒面６１の後方部に対向しており、後向きの環状
面５１はブレード保持プレート３０をディスク１４に対
し軸線方向に配向すべく環状面４３と接触している。

環状のブレード保持プレート３０の残りの部分と共に環
状フランジ４７を所定の位置に固定すべく、環状部３７
の外向きの円筒面６１には環状溝７０が設けられてい
る。環状溝７０は長方形の断面形状を有しており、環状
の前面Ｂと環状の後面Ｃと底面Ｄとを有している。後面
Ｃは環状フランジ４７が適正に装着された位置にある場
合にはフランジ４７の前向きの環状面５２と整合した位
置にて円筒面６１と交差するよう環状部３７に形成され
ている。

スプリット型の保持リング３９が、それを拡径させて円
筒面６１を越えて環状溝７０内に嵌合させ、次いで前面
Ｂ及び後面Ｃと摺動係合し底面Ｄより僅かに隔置される
その設計寸法に解放することにより、環状溝７０内に配
置されている。解放された状態に於ける保持リング３９
は環状溝７０より外方へ突出しており、その環状の後方
部は環状フランジ４７の前向きに環状面５２と接触して
いる。保持リング３９の前方へ突出した部分は前方へ延
在する円筒部３９Ａを有しており、該円筒部の内向きの
円筒面３９Ｂは円筒面６１の前方部に係合している。円
筒部３９Ａはエンジンが運転されて回転している場合に
於て、フランジ４７により後面Ｃに軸線方向後向きの荷
重が作用した場合にも、保持リング３９が前方へロール
運動して溝７０より抜出す虞れを低減する。何故なら
ば、円筒部３９Ａはロータが回転している場合には、保
持リング３９を前記前方へのロール運動の方向とは反対
方向へ回動させる対抗力を保持リングに発生させる遠心
力を受けるからである。

スプリット型の保持リング３９は環状のブレード保持プ
レート３０の内向きの円筒面３５に対向する外向きの円
筒面７９を有している。遠心力やその他の作用によって
保持リングが環状溝７０より抜出すことを阻止すべく、
ブレード保持プレート３０の内向きの円筒面３５と保持
リング３９の外向きの円筒面７９との間には環状突起８
０が配置されている。環状突起８０は環状のハウジング
部材４０に固定されており、ハウジング部材は前方へ延
在する環状部３７の外端に設けられた円筒部３７Ａに固
定されている。図示の構造に於ては、ハウジング部材４
０の中間部は複数個の通常の外方へ延在するナイフエッ
ジ４１を有するラビリンスシール部材として形成されて
おり、ナイフエッジ４１は静止構造体４５に固定された
環状の静止シールランド４３Ａに対しシール関係を成し
ている。ハウジング部材４０は図示の実施例に於ては互
に係合する環状フランジ４２及び４２Ａにより円筒部３
７Ａに固定されているが、他の固定手段が使用されても
よい。図示の実施例に於てはボルト４４がフランジ４２
及び４２Ａを互に保持している。

またプレート３０は該プレートと一体に形成され軸線方
向前方へ延在する円筒形のシール部材４６を含んでい
る。シール部材４６は複数個の通常の半径方向外方へ延
在するナイフエッジ４８を有している。ナイフエッジ４
８は静止構造体４５に固定された環状の静止シールラン
ド５０とシール関係を成している。静止構造体４５はブ
レード１６の上流側に配置された第一段のステータベー
ン５４と共働作用するようになっている。

更にプレート３０は下流側方向へ向けて半径方向外方へ
延在する切頭円錐形の部分５６を含んでいる。この切頭
円錐形の部分５６は半径方向の外端部５８を有してい
る。外端部５８は軸線方向下流側へ面する環状面６０を
含んでおり、該環状面はディスク１４の前面２６及びブ
レードのルート部２０の前端に当接している。環状面６
０にはシール装置６８が配置されてよい。またロータ１
２の後方側には任意のブレード保持装置が設けられてよ
い。第１図に於ては、ブレード保持装置としての単純化
されたブレード保持カバープレート９０が、ディスク１
４の後面２８及びブレードのルート部２０の後端とスペ
ーサ９２との間に配置された状態にて示されている。

添付の図より解る如く、シール部材４０及び４６、プレ
ート３０、静止構造体４５は互に共働して環状のインナ
コンパートメント６２を郭定しており、該コンパートメ
ントは周縁方向に互に隔置された複数個のノズル６３よ
り冷却空気が供給されるようになっている。プレート３
０はその内端部と外端部との間に於てはディスクの前面
２６より離れており、これにより環状の冷却空気空間６
４を郭定している。空間６４はプレート３０に設けられ
た大きい孔６６を経てコンパートメント６２と連通して
おり、該コンパートメントの一部を成している。空間６
４よりの冷却空気はディスクの１４の下流側に於て使用
すべくディスク１４を貫通して導かれてよく、またブレ
ード１６を冷却する目的で導かれてもよい。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスタービンエンジンのタービンセクションの
一部を示す断面図である。 第２図は本発明の詳細を示すブレード保持カバープレー
トのアタッチメントの拡大部分断面図である。 第３図はブレードのルート部、ロータディスク、ブレー
ド保持プレートの環状の外端部の関係を示す斜視図であ
る。 １０……ロータ組立体，１２……ロータ，１４……ディ
スク，１６……ブレード，１７……周縁部，１８……エ
ーロフォイル部，２０……ルート部，２１……プラット
フォーム，２２……端部，２４……溝，２６……前面，
２７……デイスクラグ，２８…後面，３０……ブレード
保持プレート，３２……フランジ，３４、３５……円筒
面，３６、３７……環状部，３８……円筒面，３９……
保持リング，４０……ハウジング部材，４１……ナイフ
エッジ，４２、４２Ａ……フランジ，４３……環状面，
４３Ａ……シールランド，４４……ボルト，４５……静
止構造体，４６……シール部材，４７……フランジ，４
８……ナイフエッジ，４９……内端面，５０……シール
ランド，５１、５２……環状面，５４……ステータベー
ン，５６……切頭円錐形の部分，５８……外端部，６０
……環状面，６１……円筒面，６２……コンパートメン
ト，６３……ノズル，６４……冷却空気空間，６６……
孔，６８……シール装置，７０……環状溝，７９……円
筒面，８０……環状突起，９０……ブレード保持カバー
プレート，９２……スペーサ

フロントページの続き (72)発明者 ロナルド・デイ・デラハウセイ アメリカ合衆国オクラホマ州、ステイルウ オーター、イー・ハートマン・ストリート 114 (56)参考文献 特開 昭57−35104（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブレード保持プレート（３０）をロータデ
   ィスク（１４）に固定する装置にして、前記ロータディ
   スク（１４）の側面には径方向に延在する環状の底面
   （４３）と軸方向に延在する径方向外側円筒面（３８）
   と軸方向に延在する径方向内側円筒面（６１）とを有す
   る軸方向の環状溝が形成されており、前記径方向内側円
   筒面（６１）には前記環状の底面（４３）より隔置され
   た位置に径方向の環状溝（７０）が形成されており、前
   記ブレード保持プレート（３０）の内端部は径方向に延
   在する環状フランジ（４７）とその径方向外方にて軸方
   向に延在する環状フランジ（３２）とを有しており、前
   記径方向環状フランジ（４７）は第一の環状面（５２）
   と第二の環状面（５１）とを有しており、前記軸方向環
   状フランジ（３２）は内側円筒面（３５）と外側円筒面
   （３４）とを有しており、前記外側円筒面（３４）は前
   記軸方向環状溝の前記径方向外側円筒面（３８）に係合
   しており、前記径方向環状フランジ（４７）の前記第二
   の環状面（５１）は前記軸方向環状溝の前記環状の底面
   （４３）に当接して配置されており、スプリット型の保
   持リング（３９）が前記径方向環状溝（７０）内に配置
   され且前記径方向環状溝（７０）より前記軸方向環状溝
   内へ突出しており、前記保持リング（３９）は前記径方
   向環状フランジ（４７）の前記第一の環状面（５２）に
   係合して前記径方向環状フランジ（４７）を前記軸方向
   環状溝内に保持しており、前記保持リング（３９）の外
   周面と前記軸方向環状フランジ（３２）の内側円筒面
   （３５）との間に固定部材（８０）が配置されて前記保
   持リング（３９）を前記径方向環状溝（７０）内に保持
   していることを特徴とする装置。