JP5274625B2 - ターボ機関のロータ - Google Patents
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- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
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- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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Description
11 ブレード翼部
12 流体流入縁部
13 流体流出縁部
14 吸込側部
15 押圧側部
16 第1側部
17 第2側部
18 半径方向外側の縁部
19 半径方向外側の縁部
20 半径方向内側の縁部
21 半径方向内側の縁部
22 流体流入側で半径方向外側の縁部
23 流体流出側で半径方向外側の縁部
24 流体流入側で半径方向内側の縁部
25 流体流出側で半径方向内側の縁部
26 分割線
27 分割線
28 半径方向外側から隠れた面
29 半径方向外側から隠れた面
30 半径方向外側から見える面
31 半径方向外側から見える面
32 縁部
Claims (14)
- ロータ基体と複数のロータブレードとを有する、ターボ機関のロータであって、各ロータブレードは、ブレード根部とブレード翼部とを備え、各ロータブレードはそのブレード根部を介して前記ロータ基体の溝で該ロータ基体に、前記ブレード根部によって定義される取り付け方向に固定され、各ロータブレードはそのブレード翼部の領域において、少なくとも1つの連結要素セグメントを備え、円周方向において各ロータブレードの前記連結要素セグメントの幅は、ほぼ軸方向に延伸する縁部によって定義されているロータにおいて、
各ロータブレードの前記連結要素セグメント(10,10’,10”)は、直接隣り合う第1ロータブレードの連結要素セグメントが円周方向で見て隣接する第1側部(16)と、直接隣り合う第2ロータブレードの連結要素セグメントが円周方向で見て隣接する、前記第1側部(16)に向かい合う第2側部(17)と、において以下のように形作られている、すなわち、それぞれの前記連結要素セグメントにおけるほぼ軸方向に延伸する半径方向外側の前記縁部(18,19)とほぼ軸方向に延伸する半径方向内側の前記縁部(20,21)とが、前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、分割線(26,27)によって互いに分割されるそれぞれ2つの面を画定し、直接隣り合う2つのロータブレード間の、ロータの少なくとも1つの円周位置では、前記連結要素セグメント(10’,10”)の直接隣り合う側部(16,17)に形成される、直接隣り合うこれらのロータブレードの前記分割線(26,27)が、前記ブレード根部によって定義される、前記ロータ基体にある前記ロータブレードの取り付け方向に対してほとんど平行もしくは同方向に延在するが、これに反して、直接隣り合う2つのロータブレード間の別の各円周位置では、前記連結要素セグメント(10,10’,10”)の直接隣り合う側部に形成される、直接隣り合うこれらのロータブレードの前記分割線(26,27)は、前記取り付け方向に対して傾斜して設けられているように形作られており、
半径方向外側からの目線方向で、各ロータブレードの前記連結要素セグメント(10,10’,10”)は、前記第1側部(16)において以下のように形作られている、すなわち、それぞれの前記ロータブレードの流体流入縁部(12)に流体流入側で隣り合って、ほぼ軸方向に延伸する半径方向外側の前記縁部(18)が、ほぼ軸方向に延伸する半径方向内側の前記縁部(20)に対して円周方向に突出しているが、これに反して、この第1側部(16)では流体流出側でそれぞれの前記ロータブレードの流体流出縁部(13)に背向して、ほぼ軸方向に延伸する半径方向内側の前記縁部(20)が、ほぼ軸方向に延伸する半径方向外側の前記縁部(18)に対して円周方向に突出しているように形作られており、かつ
各ロータブレードの前記連結要素セグメント(10,10’,10”)は、前記第2側部(17)において以下のように形作られている、すなわち、それぞれの前記ロータブレードの前記流体流出縁部(13)に流体流出側で隣り合って、ほぼ軸方向に延伸する半径方向外側の前記縁部(19)が、ほぼ軸方向に延伸する半径方向内側の前記縁部(21)に対して円周方向に突出しているが、これに反して、この第2側部(17)では流体流入側でそれぞれの前記ロータブレードの前記流体流入縁部(12)に背向して、ほぼ軸方向に延伸する半径方向内側の前記縁部(21)が、ほぼ軸方向に延伸する半径方向外側の前記縁部(19)に対して円周方向に突出しているように形作られていることを特徴とするロータ。 - 直接隣り合う前記ロータブレードに形成される前記分割線(26,27)が、前記ブレード根部によって定義される、前記ロータ基体にある前記ロータブレードの前記取り付け方向に対してほとんど平行もしくは同方向に延在する、ロータの円周位置では、前記分割線(26,27)が前記取り付け方向とともに、最大10度の角度を成すことを特徴とする請求項1に記載のロータ。
- 直接隣り合う前記ロータブレードに形成される前記分割線(26,27)が、前記ブレード根部によって定義される、前記ロータ基体にある前記ロータブレードの前記取り付け方向に対してほとんど平行もしくは同方向に延在する、ロータの円周位置では、前記分割線(26,27)が前記取り付け方向とともに、最大5度の角度を成すことを特徴とする請求項2に記載のロータ。
- 前記ロータ基体にある前記ロータブレードの前記取り付け方向は、軸方向で見て、軸方向に対して、円周方向に第1の配向で傾いており、直接隣り合う前記ロータブレードに形成される前記分割線(26,27)が、前記ブレード根部によって定義される、前記ロータ基体にある前記ロータブレードの前記取り付け方向に対してほとんど平行もしくは同方向に延在する、ロータの円周位置では、前記分割線(26,27)は、前記取り付け方向と同じ配向で、軸方向に対して円周方向に傾いているが、これに反して、直接隣り合う2つのロータブレード間の、ロータの別の円周位置では、前記分割線(26,27)は、前記第1の配向に対して前記取り付け方向と反対の第2の配向で、軸方向に対して円周方向に傾いていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のロータ。
- 前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、半径方向外側からの目線方向で隠れたそれぞれ1つの面(28、29)と、半径方向外側からの目線方向で見えるそれぞれ1つの面(30、31)とが形成されており、
前記第1側部(16)には、前記半径方向外側から隠れた面(28)が流体流入側に、前記半径方向外側から見える面(30)が流体流出側に配置され、
前記第2側部(17)には、前記半径方向外側から隠れた面(29)が流体流出側に、前記半径方向外側から見える面(31)が流体流入側に配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のロータ。 - それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、半径方向外側から隠れた面(28、29)と、半径方向外側から見える面(30,31)とを前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて互いに分割する前記分割線(26,27)は、変曲点なしに形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のロータ。
- それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、前記分割線(26、27)に沿った目線方向で見て、半径方向外側から隠れた面(28、29)は、半径方向に対して第1角度だけ傾いており、半径方向外側から見える面(30、31)は、半径方向に対して第2角度だけ傾いていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のロータ。
- それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、前記第1角度と前記第2角度とは量的には同じ大きさであって、異なる符号を備えているか、あるいは前記第1角度と前記第2角度とは量的に異なる大きさであって、異なる符号を備えていることを特徴とする請求項7に記載のロータ。
- それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、半径方向外側から隠れた面(28、29)と、半径方向外側から見える面(30、31)とは同じ大きさであり、したがって面積比が1:1であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のロータ。
- それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、半径方向外側から隠れた面(28、29)と、半径方向外側から見える面(30、31)とは異なる大きさであり、好適には面積比が1:5まであるいは5:1まで、特に面積比が1:3まであるいは3:1までであることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のロータ。
- それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)と前記第2側部(17)とにおいて、半径方向外側から隠れた面(28、29)と、半径方向外側から見える面(30、31)とはそれぞれ、2次元に形作られた平坦な面あるいは3次元に形作られた、空間的に湾曲した面であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載のロータ。
- それぞれの前記連結要素セグメントの前記第1側部(16)において、半径方向外側からの目線方向で、前記分割線(26)によって分割される前記2つの面は、同一形状である、かつ/または、前記第2側部(17)において、半径方向外側からの目線方向で、前記分割線(27)によって分割される前記2つ面は、同一形状であることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載のロータ。
- 各ロータブレードはそのブレード翼部の領域において、半径方向外側に、外部シュラウドバンドセグメントとして形成された連結要素セグメントを備えることを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載のロータ。
- 各ロータブレードはそのブレード翼部の領域において、内部連結要素セグメントとして形成された少なくとも一つの連結要素セグメントを備えることを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載のロータ。
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