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JPS61125998A - 羽根を支持する手段 - Google Patents

羽根を支持する手段

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Publication number
JPS61125998A
JPS61125998A JP60244274A JP24427485A JPS61125998A JP S61125998 A JPS61125998 A JP S61125998A JP 60244274 A JP60244274 A JP 60244274A JP 24427485 A JP24427485 A JP 24427485A JP S61125998 A JPS61125998 A JP S61125998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
supporting
journal
vane
blades
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP60244274A
Other languages
English (en)
Inventor
アムブローズ・アンドリアス・ハウサー
トーマス・ジヨージ・ウエイクマン
ウイリアム・ジエイムス・ストロツク
デビツド・バイロン・モリス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPS61125998A publication Critical patent/JPS61125998A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/56—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction in which the rolling bodies of one bearing differ in diameter from those of another
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/02—Hub construction
    • B64C11/04—Blade mountings
    • B64C11/06—Blade mountings for variable-pitch blades
    • 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
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
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    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/364—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00—Engines or pumps
    • F16C2360/23—Gas turbine engines
    • 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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は全般的にターボファン及びターボプロップ・
エンジン、更に具体的に云えば、このエンジンで可変ピ
ッチの推進羽根を支持゛する手段に関する。
明　　の　　背　　景 一般的にガスタービン機関は、ガス発生器を持っており
、これは（ＩＩＩＩＩの中を流れる空気を圧縮する圧縮
機と、燃料を圧縮空気と混合し、点火して高エネルギガ
ス流を作る燃焼器と、圧縮機を駆動する回転子を含むタ
ービンとで構成されている。
更に、多くの機閏叫動力タービンと呼ばれる第２のター
ビンをも持っていて、これがガス発生器の後方に配置さ
れていて、ガス流からエネルギを抽出して、ダクトつき
）？ン又はプロペラの何れかを駆動する。
上に述べたターボファン及びターボプロップ・エンジン
に舛する最近の改良は、係属中の米国特許出願通し番号
第４３７，９２３号に記載されている様なダクトなしの
ファン・エンジンである。
ダクトなしのファン・エンジンでは、動力タービンが反
対廻りの回転子及びタービン羽根を含んでおり、これが
動力タービンに対して半径方向に配置された反対廻りの
、ダクトなしのファン羽根を駆動する。最適の性能を達
成する為には、各々のダクトなしのファン羽根は可変ピ
ッチを持つことになるが、これは各々の羽根のハブを支
持する羽根保持軸受を必要とする。
従来のターボプロップ・エンジンでは、羽根保持軸受が
比較的深い椀形構造によって支持されている。回転する
羽根の強い遠心荷重が原因で起る軸受の撓みを制限する
為に、こういうものが必要である。例えば、ハブ・リン
グの深さと直径との比を２対１程度又はそれより大きく
することが知られている。
動力タービンに対するダクトなしファン羽根の半径方法
の位置が軸受ハブの深さを制限する。この為、根本的な
問題は、比較的浅いハブ支持体を用いてどの様に可変ピ
ッチの複数個の回転羽根を支持するかである。
発　　明　　の　　目　　的 この発明の目的は、可変ピッチの回転自在の羽根に対す
る新規で改良された羽根を支持する手段を提供すること
である。
この発明の別の目的は、ハブの深さと直径との比が１．
０未満である様な軸受ジャーナルを持つ羽根を支持する
手段を提供することである。
この発明の別の目的は、可変ピッチの回転自在の推進羽
根に対する羽根を支持する手段として、ハブ軸受の撓み
を最小限に抑える様な軽量の羽根を支持する手段を提供
することである。
発　　明　　の　　要　　約 この発明は、ガスタービンｔｉ関内で軸線の周りに回転
し得る可変ピッチの複数個の推進羽根に対する羽根を支
持する手段を提供する。この羽根を　　　１支持する手
段は、同軸に配置された２小リングと、全体的に円筒形
の複数個の軸受ジャーナルと、補強手段とを有する。軸
受ジャーナルがリングの闇に支持されている。各々のジ
ャーナルが半径方向外側及び内側の縁を持っていて、夫
々１つの羽根を支持する様になっている。補強手段がジ
ャーナルの内側の縁の歪みを防止する。
乱」列ＬＬへ１１ 第１図に示すガスタービン開開１０は、軸方向に流れが
生ずる様な関係で配置された圧縮機部分１２）燃焼器１
４及びタービン１６を有する。タービン１６の後方に動
力タービン１８が配置されている。図示の特定の形の機
関では、動力タービン１８は反対廻りの回転子２０．２
２を有し、これらが反対廻りのタービン羽根２４．２６
によって夫々駆動される。ダクトなしのファン羽根２８
゜３０が動力タービン１８に対して半径方°向に配置さ
れていて、夫々回転子２０．２２と共に回転する。上に
述べた実施例は反対廻りのダクトなしのファン羽根に対
するものであるが、当業者であれば、以下説明するこの
発明がそういう場合に制限されず、１個の回転羽根にも
等しく用いることが出来ることが理解されよう。
第２図は羽根を支持する手段３２の成る特徴を詳しく示
している。この特徴の１つとして、全体的に円筒形の軸
受ジャーナル３４がある。軸受ジャーナル３４は半径方
向外側の縁又は而３６と半径方向内側の縁又は面３８と
を有する。図示の実施例では、軸受ジャーナル３４が、
半径方向外側の軸受手段４２及び半径方向内側の軸受手
段４４を支持する為の内向きの７ランジ４０を有する。
更に羽根を支持する手段３２が、ジー−ナルの内側の縁
３８に対する補強手段５６を有する。例えば補強手段５
６は、内側の縁３８にしっかりと接続されたがっしりし
た板又は隔壁を含むことが出来る。
羽根のハブ４６が軸受ジャーナル３４の中に配置されて
いて、軸受手段４２．４４によってそれから隔てられて
いる。羽根のハブ４６を軸受ジャーナル、３４内に保持
する為の数多くの手段がある。
例えば、図示の実施例では、羽根のハブ４６がねじ山４
８によって保持されている。羽根２８は羽根のハブ４６
と一体に形成してもよいし、適当な手段によってそれに
取付けてもよい。例として、第２図は羽根２８があり５
０によって保持されることを示している。
第２図には示してないが、羽根２８は可変ピッチを持つ
ことが出来る。この場合、羽根２８及び羽根のハブ４６
は羽根の軸線５２に対して回転し１りる。
第３図は羽根を支持する手段３２の別の図で、第２図に
示した軸受手段４２．４４及び羽根２８を省略しである
。羽根を支持する手段３２は、軸受ジャーナル３４の他
に、軸方向に配置された２重リング５４を有する。第３
図と第２図とを比較すれば判る様に、リング５４が軸受
ジャーナル３４を支持し、軸受ジャーナル３４の両側と
一体になっている。
第４図は軸受ジャーナル３４及びリング５４を含む羽根
を支持する手段３２を後側から見た図である。リング５
４は隣合った羽根２８の間で大体直線の形をしている。
この為、リング５４全体は全体的に多角形である。不規
則な形の多角形リングを用いることもこの発明の範囲内
である。例えば、隣合った羽根２８の間にあるリング５
４に余分の荷重がある場合、リング５４は、リング５４
の全体的に直線的なセグメントによって隣合った羽根２
８に接続される様にしながら、その点で外に脹らむ様な
形にすることが出来る。こうすることにより、多角形の
形にする利点を保つことが出来る。
上に述べた形は、羽根のハブ４６を支持する比較的浅い
軸受ジャーナル３４を表わしている。例えば、ジャーナ
ルの外側の縁３６とジャーナルの内側の縁３８の間の距
離とジャーナル３４の内径５８との比は０．７未満であ
る。
動作について説明すると、推進羽根２８が別間の軸線６
０の周りに回転する。この回転により、羽根のハブ４６
にはかなりの遠心荷重が加わる。
この荷重は主に軸受手段４４を介してリング５４に伝達
しなければならない。第３図に見られる様に、合流領域
６２は、隣合ったリングの間の交差領域６４で、軸受ジ
ャーナル３４よりも目立ってより強い構造を持っている
。この為、軸受ジャーナル３４は、合流領域６２では比
較的剛性を保ったよ）、交差領１＊６４で撓む傾向があ
る。
軸受ジャーナル３４の剛性がこの様に一様でない結果、
軸受手段４４に撓みが起り、その結果過度の又は一様で
ない疲労が起る慣れがある。こういう撓みを少なくする
為、ジャーナルの内側の縁３８の歪みを防止する補強手
段５６が設けられている。こうすることにより、交差領
域６４に於ける軸受ジャーナル３４の撓みを許容し得る
レベルに減少することが出来る。
リング５４は第４図について述べた様に全体的に多角形
である。多角形リングは、リングの断面を通る引張りの
力により、ファン羽根の大きな遠心荷重に対して反作用
することが出来る。更に、隣合った羽根を接続するリン
グの全体的に直線的なセグメントが、弯曲リングによっ
て起る様な余分の曲げモーメントをなくす。
当業者であれば、この発明が反対廻りのダクトなしのフ
ァン羽根に制限されないことが理解されよう。むしろこ
の発明は任意の可変ピッチの推進羽根に同じ様に用いる
ことが出来る。
図面に示した寸法、割合及び構造関係は例に過ぎず、図
面に示したものがこの発明の羽根を支持する手段に使わ
れる実際の寸法、割合又は４１３ｉ％関係であると解し
てはならないことを承知されたい。
この発明は特許請求の範囲の記載のみによって限定され
るものであり、この発明の範囲を逸脱せずに、種々の変
更、変形並びに全面的な或いは部分的な均等物を用いる
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明を実施したガスタービン機関の図、第
２図は第１図に示した羽根を支持する手段の細部を示す
側面断面図、第３図はこの発明の羽根を支持する手段の
斜視図、第４図は第１図の線４−４から見た図である。 主な符号の説明 ２８．３０：羽根 ３４：軸受ジャーナル ３６：外側の縁 ３８：内側の縁 ５４：リング ５６：補強手段

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）軸線の周りに回転し得る可変ピッチの複数個の推進
    羽根を持つガスタービン機関に用いる羽根を支持する手
    段に於て、軸方向に配置された２重リングと、該リング
    の間に支持されている全体的に円筒形の複数個の軸受ジ
    ャーナルとを有し、各々のジャーナルは半径方向外側及
    び内側の縁を持っていて、夫々１つの羽根を支持する様
    になっており、更に、前記ジャーナルの内側の縁の歪み
    を防止する補強手段を有する羽根を支持する手段。 ２）特許請求の範囲１）に記載した羽根を支持する手段
    に於て、前記補強手段が前記内側の縁に取付けられた隔
    壁を含む羽根を支持する手段。 ３）特許請求の範囲２）に記載した羽根を支持する手段
    に於て、前記ジャーナルの外側及び内側の縁の間の距離
    と該ジャーナルの内径との比が０．７未満である羽根を
    支持する手段。 ４）特許請求の範囲１）に記載した羽根を支持する手段
    に於て、前記リングが全体的に多角形である羽根を支持
    する手段。
JP60244274A 1984-11-02 1985-11-01 羽根を支持する手段 Pending JPS61125998A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/667,663 US4863352A (en) 1984-11-02 1984-11-02 Blade carrying means
US667663 1996-06-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61125998A true JPS61125998A (ja) 1986-06-13

Family

ID=24679122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60244274A Pending JPS61125998A (ja) 1984-11-02 1985-11-01 羽根を支持する手段

Country Status (7)

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US (1) US4863352A (ja)
JP (1) JPS61125998A (ja)
CA (1) CA1253351A (ja)
DE (1) DE3538599A1 (ja)
FR (1) FR2572769B1 (ja)
GB (1) GB2167136B (ja)
IT (1) IT1186327B (ja)

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