JP2001526345A - ガスタービンロータのためのカバープレート - Google Patents

ガスタービンロータのためのカバープレート

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JP2001526345A JP2000524559A JP2000524559A JP2001526345A JP 2001526345 A JP2001526345 A JP 2001526345A JP 2000524559 A JP2000524559 A JP 2000524559A JP 2000524559 A JP2000524559 A JP 2000524559A JP 2001526345 A JP2001526345 A JP 2001526345A
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Abstract

(57)【要約】 ガスタービンエンジンのタービン部分にあるブレードロータのためのカバープレートであって、前記カバープレートは、間隔をとった複数のシート部を備えるリング状プレートセグメントを備え、前記それぞれのシート部は、リベットと一致する。前記リベットは、前記ディスク内の前記ブレードのルートを固定するために使用するリベットであって、前記シート部と前記カバーは、円錐台形面を備え、前記円錐台形面の軸は、前記リベットの軸と一致する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
【０００２】
【発明の分野】
本発明は、ガスタービンエンジンに関する。より詳しくは、本発明は、タービ
ンロータおよび、タービンロータのエアホイルブレードとディスクとの間の結合
部分をシールするための改良を施したカバープレートに関する。
【０００３】
【従来技術の説明】
タービンロータは、通常、ロータディスクの周囲に取り付けた複数の個別のエ
アホイルロータブレードを使って組み立てる。それぞれのブレードは、ディスク
の周囲に形成した個別のスロットの中に滑り込むルートを備える。カバープレー
トは、ルートとプラットホームとの間の結合部分およびエリアをシールする必要
がある。この結合部分およびエリアは、ガス流路の内側の境界に位置する。その
ような、カバープレートは、比較的重量があり、ロータのバランスを損なう可能
性がある。例えば、カバープレートを取り付けるために、リベットやその他の留
め具が必要である。
【０００４】 ペリーによる１９８２年８月１０日に発行された米国特許第４，３４３，５９
４号は、従来技術の一例である。この特許は、ブレードプラットホームとディス
クとの間のエリアをシールするために使用するカバーの重量に関連している。こ
の特許では、ルートの間のディスクを貫通するリベットを使ってカバーを接続す
ることが、提案されている。実際、リベットは、カバーによって避けられない重
量の増加となる。
【０００５】
【発明の要旨】
本発明の目的は、留め具を追加する必要のない、ディスクのルートエリアをシ
ールするためのカバーのリング状の列を提供することにある。これによって、カ
バーにより増加する重量を低く維持することができる。
【０００６】 本発明のさらなる目的は、既存の留め具を利用するカバープレートの列を提供
することである。
【０００７】 本発明の構成は、ブレードロータとともに使用するカバープレートを備える。
ロータはディスクを備え、このディスクは、リング状リムと、ディスクのリム周
囲に画定した複数のスロットとを備える。それぞれのスロットは、ロータの回転
軸に対して鋭角に延びている。ブレードは、エアホイル、ブレードプラットホー
ム、ルートを備える。ルートは、スロットに差し込んである。ディスクに取り付
けたブレードを保持するために、リベットが、ブレードのルートとスロットとの
間に延びている。加圧された気体がリムの軸方向に逃げないようにルートとスロ
ットとをシールするために、カバープレートのリング状の列を、リムに沿って半
径方向に設ける。個別のカバープレートは、リベットにより、適所に保持してあ
る。このリベットは、スロット内のブレードのルートを保持するために使用して
ある。
【０００８】 より具体的には、遠心力に対して半径方向にカバープレートを保持するために
、ショルダを、ディスクのリムに、半径方向外向きに、カバープレートに隣接し
て設ける。
【０００９】 以上のように本発明の性質を一般的に説明したので、次に本発明の好ましい実
施態様を図によって示している添付図面を参照する。
【００１０】
【好ましい実施態様の説明】
ここで図面を、特に図１を参照すると、ガスタービンエンジンのためのタービ
ンアッセンブリの一部が示してある。この図では、ロータ１２を軸方向の断面図
で示す。ロータ１２は、ディスクリム２０を備える。このディスクリム２０に、
半径方向に延びる複数のブレード１４が取り付けてある。それぞれのブレード１
４は、ブレードプラットホーム１６を備える。具体的には、ブレード１４は、デ
ィスクリム２０内に形成したスロット内に差し込むルート２４を備える。このデ
ィスクリム２０は、上流リング面２０ａと、平行する下流面２０ｂとを備える。
【００１１】 段付のショルダ３５を、ディスクリム２０の下流面２０ｂの半径方向外側端部
に形成する。
【００１２】 第１のカバー３４が、ディスクリム２０の上流に位置し、リム面２０ａをカバ
ーする。さらに、第１のカバー３４は、冷却空気をブレード１４に向けるために
利用することができる。ディスクリム２０の下流側において、薄い複数のカバー
１８を、プラットホーム１６の直ぐ下にあるディスクリム面２０ｂ上に、リング
状の列状に、配置する。カバー１８の目的は、ロータ１２のリムにあるスロット
３６内のルート２４の間のエリアを、加圧された気体から、シールすることであ
る。
【００１３】 それぞれのカバー１８は、カバー１８の表面から突き出た、複数のシート部３
０を備える。このシート部３０は、以下に説明するように、外広がり円錐台形面
３２を備える。
【００１４】 リベット２６を、通常の方法で設ける。このリベット２６は、ディスクリム２
０を通してその片側からもう片側に延びる。このリベット２６は、ルート２４と
ディスクリム２０の材料との間におおむね接触している。
【００１５】 リベット２６は、ロータ１２のディスクリム２０内において、ブレード１４を
固定するのに役立つ。
【００１６】 図３、図４に示すように、リベットの軸は、ロータの回転軸に対して鋭角αで
あり、ブレード１４のルートに対してはおおむね平行である。好ましい実施態様
では、この角度αは、１８°である。
【００１７】 カバープレート１８のシート部３０は、リベット２６と位置を合わせる。シー
ト部３０は、外広がり円錐台形面３２を備える。この外広がり円錐台形面３２の
軸は、図３、図４に示すように、リベット２６の軸と一致する。ブレード１４の
ルートを固定するために使用するリベット２６は、プレート１８のシート部３０
に納められる。外広がり円錐台形面３２が、リベットのヘッド２８を納める。（
リベットヘッド２８は、図２には示していない。） 従って、理解されるように、ルートを固定するための同一のリベット２６を、
カバープレート１８を取り付けるために使用できる。これは、カバープレートを
備えるときに増える重量を低く抑える結果をもたらす。なぜなら、リベットは既
にロータ構造の部品になっているからである。
【００１８】 遠心力に対して、カバープレートを半径方向に保持するのを補うために、図１
に示すように、カバープレート１８は、さらに、ショルダ３５に対して接触して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施態様を示す、ガスタービンエンジンの具体的なタービンアッセン
ブリを通して取った軸方向の断面図。
【図２】 本発明のカバープレートを備えるブレードロータを示す、一部後面図。
【図３】 本発明の特徴を示すために一部切り欠いた、ブレードの上面から取った一部放
射断面図。
【図４】 図２の４−４線に沿った、一部拡大接線断面図。
【図５】 カバープレートの一部を切り欠いた、図２と同様の一部拡大後面図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月１日（２０００．３．１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】削除
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【技術分野】 本発明は、ガスタービンエンジンに関する。より詳しくは、本発明は、タービ
ンロータおよび、タービンロータのエアホイルブレードとディスクとの間の結合
部分をシールするための改良を施したカバープレートに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】
【背景技術】 タービンロータは、通常、ロータディスクの周囲に取り付けた複数の個別のエ
アホイルロータブレードを使って組み立てる。それぞれのブレードは、ディスク
の周囲に形成した個別のスロットの中に滑り込むルートを備える。カバープレー
トは、ルートとプラットホームとの間の結合部分およびエリアをシールする必要
がある。この結合部分およびエリアは、ガス流路の内側の境界に位置する。その
ような、カバープレートは、比較的重量があり、ロータのバランスを損なう可能
性がある。例えば、カバープレートを取り付けるために、リベットやその他の留
め具が必要である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】 ペリーによる１９８２年８月１０日に発行された米国特許第４，３４３，５９
４号は、従来技術の一例である。この特許は、ブレードプラットホームとディス
クとの間のエリアをシールするために使用するカバーの重量に関連している。こ
の特許では、ルートの間のディスクを貫通するリベットを使ってカバーを接続す
ることが、提案されている。実際、リベットは、カバーによって避けられない重
量の増加となる。 米国特許第４，５０５，６４０号には、ロータアッセンブリ上のブレードアタ
ッチメントのためのシール装置が説明されている。ここでは、エンドピースを二
ヘッドリベットにより保持する。このリベットは、ブレード保持スロットを通っ
て延びている。リベットのヘッドは、円錐台形であり、エンドピース内の円錐台
形のシート部に納まる。 英国公開特許第２３００６７７号には、ロータのいずれかの側面上にワッシャ
を備えた類似のリベットが示されている。さらに、このリベットは、リベットの
円錐台形のヘッドを納めるために、ワッシャの中に円錐形のシート部を備える。
この英国特許でも、傾斜したリベットを検討している。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスタービンエンジンのためのブレードロータであって、前記
    ブレードロータは、回転軸を有するロータを備え、前記ロータはディスクを備え
    、前記ディスクは、リング状リムと、前記ディスクの前記リム周囲に画定した複
    数のスロットとを備え、それぞれの前記スロットは、回転軸に対して鋭角に延び
    ており、さらに前記ブレードロータは、前記ロータに取り付けたブレードを備え
    、前記ブレードは、エアホイル、ブレードプラットホーム、ルートを備え、前記
    ルートはそれぞれのスロットに差し込んであり、前記ブレードロータは、さらに
    、リベットを備え、前記リベットは、前記ブレードを前記ディスクに保持するの
    に役立つように、前記スロットにおいて前記ルートと前記リムとの間に接触して
    延びており、さらに前記ブレードロータは、少なくとも１つのカバープレートを
    備え、前記カバープレートは、前記ディスクの前記リムに半径方向面に備えられ
    、前記カバープレートは、前記スロットを軸方向にカバーし、前記カバープレー
    トは、少なくとも前記リベットにより、適所に保持され、前記カバープレートは
    、加圧された気体が前記リムの軸方向に逃げないように前記ルートとスロットと
    をシールするために、前記リム、リベット、ルート、スロットと協同することを
    特徴とするガスタービンエンジンのためのブレードロータ。
  2. 【請求項２】 前記カバープレートは、前記リベットのヘッドを納めるための
    少なくとも１つのシート部を備えることを特徴とする請求項１記載のブレードロ
    ータ。
  3. 【請求項３】 前記カバープレートのリング状の列を備え、前記列のそれぞれ
    のカバープレートは、複数のスロットをカバーすることを特徴とする請求項２記
    載のブレードロータ。
  4. 【請求項４】 それぞれの前記カバープレートは、複数のシート部を備え、前
    記シート部は、前記それぞれのスロットに対応し、それぞれの前記シート部は、
    外広がり円錐面を備え、前記外広がり円錐面は、対応する前記それぞれのリベッ
    トの軸と一致する軸を備え、前記リベットは、対応する前記それぞれのスロット
    と関連することを特徴とする請求項３記載のブレードロータ。
  5. 【請求項５】 前記円錐面と前記リベットの軸は、前記スロットの軸と平行し
    、かつ、前記ロータの回転軸に対して鋭角であることを特徴とする請求項４記載
    のブレードロータ。
  6. 【請求項６】 前記鋭角は、１８°であることを特徴とする請求項５記載のブ
    レードロータ。
  7. 【請求項７】 ガスタービンエンジンのためのブレードロータアッセンブリで
    あって、前記ブレードロータアッセンブリは、回転軸を有するロータを備え、前
    記ロータはディスクを備え、前記ディスクは、リング状リムと、前記ディスクの
    前記リム周囲に画定した複数のスロットとを備え、それぞれの前記スロットは、
    回転軸に対して鋭角に延びており、さらに前記ブレードロータアッセンブリは、
    前記ロータに取り付けたブレードを備え、前記ブレードは、エアホイル、ブレー
    ドプラットホーム、ルートを備え、前記ルートはそれぞれのスロットに差し込ん
    であり、前記ブレードロータアッセンブリは、さらに、リベットを備え、前記リ
    ベットは、前記ブレードを前記ディスクに保持するのに役立つように、前記スロ
    ットにおいて前記ルートと前記リムとの間に接触して延びており、さらに前記ブ
    レードロータアッセンブリは、少なくとも１つのカバープレートを備え、前記カ
    バープレートは、前記ディスクの前記リムに半径方向面に備えられ、前記カバー
    プレートは、前記スロットを軸方向にカバーし、前記カバープレートは、少なく
    とも１つの前記リベットにより、適所に保持され、前記カバープレートは、加圧
    された気体が前記リムの軸方向に逃げないように前記ルートとスロットとをシー
    ルするために、前記リム、リベット、ルート、スロットと協同することを特徴と
    するガスタービンエンジンのためのブレードロータアッセンブリ。
  8. 【請求項８】 前記カバープレートは、前記リベットのヘッドを納めるための
    少なくとも１つのシート部を備えることを特徴とする請求項７記載のブレードロ
    ータアッセンブリ。
  9. 【請求項９】 前記カバープレートのリング状の列を備え、前記列の前記それ
    ぞれのカバープレートは、複数の前記スロットをカバーすることを特徴とする請
    求項８記載のブレードロータアッセンブリ。
  10. 【請求項１０】 それぞれの前記スロットは、複数のシート部を備え、前記シ
    ート部は、前記それぞれのスロットに対応し、それぞれの前記シート部は、外広
    がり円錐面を備え、前記外広がり円錐面は、対応する前記それぞれのリベットの
    軸と一致する軸を備え、前記リベットは、対応する前記それぞれのスロットと関
    連することを特徴とする請求項９記載のブレードロータアッセンブリ。
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