(57)【要約】      （修正有）【課題】ロータのダブテールスロット内に挿入される円周方向挿入式ロータダブテールのための保持システムを提供する。【解決手段】複数のロータブレードダブテール１１８は、ダブテールスロット１１０内にかつ該ダブテールスロット１１０に沿って円周方向に摺動可能であり、各ロータブレードダブテールは、ネック部１２０と１対の反対向きのローブ１２２とを有する。複数のレールセグメント１２６が、ダブテールスロット内においてダブテールローブ及びそれぞれのディスクフープ１０６、１０８間のチャネル内に円周方向に滑入される。レールセグメントは、ダブテールローブの外向き圧力面に係合する第１の圧力面１３８とそれぞれのディスクフープ部品の内向き圧力面に係合する第２の圧力面１４０とを形成する。【選択図】図４
2010270754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向挿入式ロータダブテールのためのダブテール保持システムであって、
連続的な円周方向に延びるダブテールスロット（１１０）を形成しかつ前記ダブテールスロット内に半径方向内向き圧力面（１１２）を形成した前方及び後方フープ（１０６、１０８）を備えたロータディスク（１０４）を有するロータ（１００）と、
複数のロータブレード（１１４）と、
複数のレールセグメント（１２６）と、を含み、
前記ロータブレードの各々が、プラットフォーム（１１６）と前記プラットフォームから延びるダブテール（１１８）とを含み、
前記ダブテールが、ネック部（１２０）と１対の反対向きのローブ（１２２）とを含み、
各前記ローブが、外向き圧力面（１２４）を形成し、
前記ダブテールが、前記複数のロータブレードが前記ダブテールスロット内において前記ロータディスクの周りで円周方向に間隔を置いて配置されるように該ダブテールスロット内にかつ該ダブテールスロットに沿って円周方向に摺動可能であり、
前記レールセグメントの各々が、１対の該レールセグメントが前記ダブテールスロット内において前記ダブテールローブ及びフープ間のチャネル（１３２）内に円周方向に滑入するような断面形状及びアーク形長さを有し、
前記レールセグメントの各々が、前記ローブの外向き圧力面に係合する第１の圧力面（１３８）と前記フープの内向き圧力面に係合する第２の圧力面（１４０）とを形成する、
ダブテール保持システム。
【請求項２】
前記ダブテールスロットチャネル（１３２）内に嵌合するにもかかわらず前記ダブテール（１１８）の最後の１つの前記ダブテールスロット（１１０）内へのその後の半径方向挿入のためのアクセスを可能にするような前記複数のレールセグメント（１２６）よりも小さい断面形状をその各々が有する少なくとも１対の固定レールセグメント（１３６）と、
前記固定レールセグメントの各々を半径方向外向きに引いて前記ローブの外向き圧力面（１２４）及び前記フープの内向き圧力面（１１２）と係合状態にするように構成された固定機構（１４２）と、
をさらに含む、請求項１記載のダブテール保持システム。
【請求項３】
前記固定機構（１４２）が、前記それぞれの固定レールセグメント（１３６）を貫通して延びる該固定レールセグメントの各々のためのねじ付きロッド（１４４）と、前記ねじ付きロッドと整列した前記ロータブレードプラットフォーム（１１６）内のアクセス開口（１４３）とを含み、
前記固定レールセグメントが、前記アクセス開口を通して前記ねじ付きロッドを回転させた時に、該ねじ付きロッドに沿って半径方向外向きに前進する、
請求項２記載のダブテール保持システム。
【請求項４】
前記ダブテール（１１８）が、円周方向に延びるスカロップ形表面（１５２）を有する底部（１５０）を含み、
前記ダブテールスロット（１１０）が、複数の円周方向に延びるスカロップ形凹部（１５４）を含み、
前記ダブテール底部の各々が、それぞれの前記スカロップ形凹部内に着座する、
請求項１から請求項３のいずれか１項記載のダブテール保持システム。
【請求項５】
前記ダブテールスロット（１１０）が、底部隆起リッジ（１５６）を含み、
前記円周方向に延びるスカロップ形凹部（１５４）が、前記隆起リッジ内に形成される、
請求項４記載のダブテール保持システム。
【請求項６】
前記チャネル（１３２）が、前記隆起リッジ（１５６）の両側に形成されたローブ凹部（１３４）を含み、
前記レールセグメント（１２６）が、前記ローブ凹部内に配置される、
請求項５記載のダブテール保持システム。
【請求項７】
前記複数のレールセグメント（１２６）が、前記ローブ（１２２）の周りを包む成形輪郭を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項記載のダブテール保持システム。
【請求項８】
ロータブレードプラットフォーム（１１６）から延びかつネック部（１２０）及び１対の反対向きのローブ（１２２）を有する円周方向挿入式ダブテール（１１８）を、ロータディスク（１０４）フープ（１０６、１０８）の半径方向内向き面（１１２）間に形成された円周方向に延びるダブテールスロット（１１０）内に保持する方法であって、
前記ダブテールスロット（１１０）内に前記ダブテール（１１８）を挿入するステップと、
前記ダブテールスロット内において前記ダブテールローブ及びフープ内向き面間に形成されたチャネル（１３２）内にレールセグメント（１２６）を円周方向に滑入させて、該レールセグメントが前記ローブの外向き圧力面（１２４）及び前記フープの内向き圧力面（１１２）に係合して前記ロータディスク（１０４）に対してロータブレード（１１４）の遠心荷重を伝達しかつ分散させるようにするステップと、を含む、
方法。
【請求項９】
前記ダブテール（１１８）の最後の１つを前記ダブテールスロット（１１０）内に半径方向に挿入するのに先立って、前記チャネル（１３２）内に固定レールセグメント（１３６）を挿入するステップと、
その後に前記チャネル内で前記固定レールセグメントを半径方向外向きに引いて、前記ローブの外向き圧力面（１２４）及び前記フープの内向き圧力面（１１２）に係合させるようにするステップと、
をさらに含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記ロータブレードプラットフォーム（１１６）内のアクセス開口（１４３）を通して固定機構（１４２）を各前記固定レールセグメント（１３６）と係合させることによって、該固定レールセグメントを半径方向外向きに引くステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータブレードのための取付けシステムに関し、より具体的には、ロータディスクの円周方向溝内に取付けられるロータブレードのための低応力取付け構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来型のガスタービンは、そのファン、圧縮機及びタービンセクション内のロータディスクに取付けられた様々なロータブレードを備えたロータを含んでいる。各ブレードは、その上を加圧空気が流れる翼形部と、翼形部の根元において空気流のための半径方向内側境界を形成したプラットフォームとを含む。ブレードは一般的に、取外し可能であり、従ってロータディスクの周辺部内の相補形ダブテールスロットに嵌合するように構成された適当なダブテールを含む。ダブテールは、ディスク周辺部内に形成された対応する軸方向又は円周方向スロットに嵌合する軸方向挿入式ダブテール又は円周方向挿入式ダブテールのいずれかとすることができる。一般的なダブテールは、ブレードプラットフォームの底面から半径方向内向きに延びる最小断面積のネック部を含む。ネック部は、外向きに広がって１対の対向するダブテールローブになる。
【０００３】
例えば図１には、従来型のガスタービンの部品を示しており、この図において、ロータ１２は、タービンの中心線軸１８と同軸に配置された複数のロータディスク２０を含む。複数の円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレード２２は、ディスクに対して取外し可能に固定され、かつ該ディスクから半径方向外向きに延びる。各ブレード２２は、長手方向中心線軸２４を有し、かつ前縁２６ａ及び後縁２６ｂ（ブレード２２上の空気流の方向に）を有する翼形部セクション２６を含む。各ブレード２２は、翼形部２６上の空気流のための半径方向内側境界の一部分を構成したプラットフォーム２８と、プラットフォーム２８から半径方向内向きに延びまたロータディスク２０内の対応するディスクポスト間に形成された円周方向に間隔を置いて配置されかつ軸方向に延びるダブテールスロット内に軸方向に挿入されるように構成された一体形ダブテール３０とを有する。軸方向スロット及びディスクポストは、ディスクの軸方向前面及び後面間で実質的に該ディスクの軸方向厚さ全体にわたって延びる。
【０００４】
円周方向ダブテールの場合には、単一のダブテールスロットが、前方及び後方の連続的な円周方向ポストつまり「フープ」間に形成されかつディスクの周辺部全体の周りで円周方向に延びる。このタイプの構成の実例が、米国特許第６０３３１８５号に示されている。円周方向スロットは、１つの箇所において局部的に拡大されていて、個々の円周方向ダブテールを初めに該スロット内に挿入し、かつ次にスロット全体が完全なブレード列で満たされるまで該ダブテールスロットに沿って円周方向に再配置するのを可能にするようにすることができる。別の従来型の構成では、円周方向スロットには、本出願の図２に示すような円周方向に間隔を置いて配置された挿入−固定スロットが設けられる。図２を参照すると、ロータディスク２０は、連続的なフープ２０及び２２間に形成された連続的な円周方向スロット１８を有する。挿入スロット１４は、個々のロータブレードダブテールの初期挿入及び回動のために設けられる。固定スロット１６は、ブレードをスロット１８内に保持する固定部材の挿入のために設けられる。
【０００５】
円周方向ダブテールスロットでは、前方及び後方フープは、ダブテールローブと協働して、タービン作動時に遠心力に抗して個々のブレードを半径方向に保持する相補形ローブを含む。各ダブテールローブは、それぞれのディスクポストの対応する半径方向内側に面した圧力表面又は面と係合する半径方向外側に面した外側圧力表面又は面を含む。作動時にブレードによって発生した遠心荷重は、ダブテールローブから半径方向外向きに導かれ、係合している外側（ダブテールローブ）及び内側（ディスクポスト）圧力面においてそれぞれのディスクポストに伝達される。
【０００６】
ブレードダブテールの場合には、最大遠心応力は、ネック部において生じ、この応力は、ブレードの寿命を保証するために設計によって制限しなくてはならない。一般的な圧縮機ブレードは、無限の寿命が得られるように設計され、このことは、遠心応力をブレード材料の強度限界値よりも適度に低く維持するために適度に大きいダブテール及びネック部を必要とする。ロータディスクの場合には、ブレードの遠心荷重及び軸方向荷重によって加わる最大応力は、主としてダブテールフープにおいて生じる。当技術分野において広く知られているように、固定スロット及び挿入スロットは、機械的及び熱的応力並びに疲労を引き起こす傾向にある不連続部を形成するので、挿入−固定スロット構成の場合のフープ応力は、連続的スロット構成の場合のフープ応力よりも一層制限されている。
【０００７】
ダブテール構成における応力を低下させるための様々な提案の実例は、例えば上記の米国特許第６０３３１８５号、同第５３１０３１８号、同第５１００２９２号、同第５２７１７１８号、同第５５８４６５８号、同第４４５１２０３号及び米国特許出願公開第２００７／００１４６６７号において見出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６０３３１８５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
当技術分野では、特にガスタービンに課せられた大きさ及び様々な要求並びにその結果生じる応力が増大した場合に、ロータ部品の応力を低下させかつその有効寿命を延ばす改良型のダブテール設計が絶えず求められている。
【００１０】
本発明は、連続的な円周方向挿入式スロット構成におけるダブテールネック部及びスロットフープの応力を大幅に低下させると思われる独特のダブテール保持システムを提供する。本発明の付加的な態様及び利点は、部分的には以下の説明において明らかにすることができ、或いはそれら説明から自明なものとして把握することができ、或いは本発明の実施を通して学ぶことができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
円周方向挿入式ロータダブテールのための保持システムを提供し、この場合に、ロータは、連続的な円周方向に延びるダブテールスロットを形成した前方及び後方フープを備えたロータディスクを有する。フープの各々は、ダブテールスロット内に半径方向内向き圧力面を形成する。複数のロータブレードが、ロータディスクに取付けられ、各ロータブレードは、プラットフォームと該プラットフォームから延びるダブテールとを有する。ダブテールは、ネック部と１対の反対向きのローブとを有し、各ローブは、外向き圧力面を形成する。ダブテールは、複数のロータブレードがダブテールスロット内においてロータディスクの周りで円周方向に間隔を置いて配置されるように該ダブテールスロット内にかつ該ダブテールスロットに沿って摺動可能である。独特の断面形状及びアーク形長さを有する複数のレールセグメントが、ダブテールスロット内においてダブテールローブ及びフープ間のチャネル内に滑入される。各レールセグメントは、ダブテールローブのそれぞれの外向き圧力面に係合する第１の圧力面とフープ内向き圧力面に係合する第２の圧力面とを形成する。少なくとも１対の固定レールセグメントを設けることができ、各固定レールセグメントは、他方のレールセグメントよりも小さい断面形状を有していて、ダブテールスロットチャネル内に嵌合するにもかかわらず固定レールセグメント間でのスロット内への最後の１つのダブテールのその後の半径方向挿入のためのアクセスを可能にするようにすることができる。固定機構が、固定レールセグメントを半径方向外向きに引いてダブテールローブの外向き圧力面及びフープの内向き圧力面と係合状態にするように構成される。
【００１２】
本発明はまた、ロータディスクとは分離したダブテール保持システムを包含し、本システムは、連続的な円周方向に延びるダブテールスロットを形成した前方及び後方フープを備えたロータディスクを有するロータ内に円周方向挿入式ロータダブテールを保持するように構成される。本ダブテール保持システムは、複数のロータブレードを含み、ロータブレードの各々は、プラットフォームと該プラットフォームから延びるダブテールとを有する。ダブテールは、ネック部と１対の反対向きのローブとを有し、ローブの各々は、外向き圧力面を形成する。ダブテールは、複数のロータブレードがダブテールスロット内においてロータディスクの周りで円周方向に間隔を置いて配置されるように該ロータディスクのダブテールスロット内にかつ該ダブテールスロットに沿って円周方向に摺動するように構成される。本システムは、複数のレールセグメントを含み、レールセグメントの各々は、１対の該レールセグメントがダブテールスロット内においてダブテールローブ及びロータディスクフープ間のチャネル内に円周方向に滑入するような断面形状及びアーク形長さを有する。レールセグメントの各々は、ローブ外向き圧力面に係合する第１の圧力面とフープ内向き圧力面に係合する第２の圧力面とを形成する。
【００１３】
本発明はまた、ロータブレードプラットフォームから延びかつネック部及び１対の反対向きのローブを有する円周方向挿入式ダブテールを、ロータディスクフープの半径方向内向き面間に形成された円周方向に延びるダブテールスロット内に保持する独特の方法を含む。特定の実施形態では、本方法は、ダブテールスロット内にダブテールを半径方向に挿入するステップと、次にダブテールスロット内においてダブテールローブ及びフープ内向き面間に形成されたチャネル内にレールセグメントを円周方向に滑入させるステップとを含む。レールセグメントは、ローブの外向き圧力面及びフープの内向き圧力面に係合してロータディスクに対してロータブレードの遠心荷重を伝達しかつ分散させる。本方法はさらに、ダブテールの最後の１つをダブテールスロット内に半径方向に挿入するのに先立って、チャネル内に固定レールセグメントを滑入させるステップと、その後にチャネル内で固定レールセグメントを半径方向外向きに引いて、ローブの外向き圧力面及びフープの内向き圧力面に係合させるようにするステップとを含む。この引くステップは、例えばロータブレードプラットフォーム内のアクセス開口を通して固定機構を各固定レールセグメントと係合させることによって達成することができる。
【００１４】
添付図面に関連させてなした以下の詳細な記述において、好ましくかつ例示的な実施形態により、本発明をその更なる態様及び利点と共に一層具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来型のガスタービン構成の部品の部分断面図。
【図２】円周方向挿入式ロータブレードのための従来型のロータディスク構成の部分断面図。
【図３】本発明の態様による円周方向挿入式ロータブレードのためのダブテール保持システムの実施形態の断面図。
【図４】ダブテールスロットチャネル内のレールセグメント及び保持レールセグメントを示す、図３の実施形態の断面図。
【図５】固定レールセグメントの実施形態を示す断面斜視図。
【図６】図５の実施形態の別の断面斜視図。
【図７】図３に示した実施形態の端面斜視図。
【図８】特に固定機構に対するロータブレードプラットフォーム内のアクセス開口を示す、図３に示した実施形態の上面斜視図。
【図９】特にスカロップ形ダブテール底部及びダブテール凹部を示す側面断面図。
【図１０】スカロップ形ダブテール底部及びダブテール凹部を示す端面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面にその１つ又はそれ以上の実施例を示している本発明の特定の実施形態を参照する。各実施形態は、本発明の態様を説明するために示しているものであり、本発明を限定するものとして捉えるべきではない。例えば、１つの実施形態に関して図示し又は説明した特徴は、他の実施形態に使用してさらに別の実施形態を生み出すことができる。本発明は、本明細書に記載した実施形態に対して加えたそれらの及びその他の修正又は変形を含むことを意図している。
【００１７】
図５及び図６における斜視図並びに図３及び図４の概略図を参照すると、複数の円周方向に隣接するロータブレード１１４は、ロータディスク１０４内に形成されたダブテールスロット１１０内に取外し可能に取付けられる。各ブレード１１４は、ガスタービンの作動時にその上に空気が送られる翼形部セクション１１５を含む。プラットフォーム１１６は、翼形部１１５の根元に一体形に接合され、かつロータブレード１１４上を移動する空気のための半径方向内側流路境界を形成する。
【００１８】
各ブレード１１４は、プラットフォーム１１６の底面に対して一体形に接合されかつそこから半径方向内向きに延びる円周方向挿入式ダブテール１１８を含む。各ダブテール１１８は、ネック部１２０と１対のダブテールローブ１２２とを含む。特に図３及び図４に示すように、１つの実施形態では、ダブテール１１８は、該ダブテール１１８を通る半径方向（ロータの回転軸線に対して）軸線に対して対称な断面輪郭を有する。
【００１９】
特に図３及び図４に示すように、ロータディスク１０４内に形成されたダブテールスロット１１０は、円周方向に連続的な前方リングつまり「フープ」１０６及び円周方向に連続的な後方フープ１０８によって形成される。これらのフープ１０６、１０８は、それらの間にダブテールスロット１１０を形成する。フープ１０６、１０８の各々は、内向き圧力面１１２とそれぞれのチャネル１３２とを形成し、これらのチャネル１３２はさらに、ローブ凹部１３４を形成する。この図示した実施形態では、ダブテールスロット１１０は、半径方向中心線軸に対して対称な断面輪郭を有する。
【００２０】
ロータダブテール１１８のローブ１２２の各々は、特に図３及び図４に示すように、それぞれのフープ１０６又は１０８の内向き圧力面１１２の方向に向いた外向き圧力面１２４を形成する。
【００２１】
この図示した実施形態では、ダブテールスロット１１０は、底部つまり半径方向最内側箇所に隆起リッジ１５６を含む。ダブテール１１８は、隆起リッジ１５６の表面に係合するダブテール底部１５０を含む。
【００２２】
円周方向挿入式ダブテールに関して一般に理解されているのと同様に、複数のロータブレード１１４は、円周方向に延びるダブテールスロット１１０内に挿入され、かつ特に図６の部分断面図で示すように、複数のロータブレード１１４がロータの周辺部の周りで当接状態になるまで、スロットの周りで摺動される。
【００２３】
全体的に図３〜図６を参照すると、複数のレールセグメント１２６が、ダブテールスロット１１０内においてダブテール１１８の両側に位置するチャネル１３２内に挿入され、かつ該チャネル１３２に沿って円周方向に移動される。それらの保持レールセグメント１２６は、チャネル１３２に沿ったローブ凹部１３４にほぼ対応して該チャネル１３２内に能動的に着座するようになった断面輪郭を有することができる。例えば、この図示した実施形態では、レールセグメント１３６は、その形状及び寸法がローブ凹部１３４を形成した弓形表面１３５にほぼ対応する弓形ローブ表面１２５を有する。この輪郭は、レールセグメント１２６がダブテールスロット１１０内において適正に配向されかつ確実に配置されることを保証する。
【００２４】
図４には、保持レールセグメント１２６を点線で示している。レールセグメント１２６は、さらに図１０に示している。レールセグメント１２６は、対応するフープ１０６、１０８の内向き圧力面１１２に係合する第１の圧力面１２８を含む。レールセグメント１２６は、それぞれのダブテールローブ１２２の外向き圧力面１２４に係合する第２の圧力面１３０を含む。このようにして、ロータの作動中にダブテール１１８によって発生した遠心力は、ダブテールローブ１２２から圧力面１２４及び１３０の接触面を通り、レールセグメント１２６を通りかつ圧力面１２８及び１１２の接触面を通してフープ１０６、１０８内に伝達される。
【００２５】
図４及び図１０の実施形態に示すように、保持レールセグメント１２６は、ダブテール１１８のローブ１２２の周りをほぼ包むような形状及び寸法を有する弓形の半径方向内向き表面１２３を含むことができる。
【００２６】
レールセグメント１２６の数及びアーク形長さは、ロータの周辺長、ロータブレードの数及びあらゆるその他の設計変数の数に応じて変化することになる。一般的に、レールセグメント１２６は、例えば図６の斜視図に示すように、少なくとも２つの隣り合うロータブレード１１４にまたがるようなアーク形長さを有することになる。
【００２７】
図面に示す保持レールセグメント１２６、対応するチャネル１３２及び関係するローブ凹部１３４の形状及び構成は、本発明を限定するものではないことを理解されたい。それらの部品の形状及び構成は、本発明の技術的範囲及び技術思想の範囲内で広範に変化させることができる。
【００２８】
ダブテールスロット１１０全体がロータブレード１１４の完全な円周方向列で満たされ、かつそれぞれの保持レールセグメント１２６がダブテールスロット１１０の周辺部の周りで前方及び後方チャネル１３２内に配置されると、ダブテール１１８の最後のダブテールの半径方向挿入に先立って、固定レールセグメント１３６が、ダブテールスロット１１０内に半径方向に配置される。図４において、また図７の斜視図において、固定レールセグメント１３６の実施形態を実線で示している。それらの固定レールセグメント１３６は、小さい寸法及び構成を有しており、該固定レールセグメント１３６が初めにチャネル１３２のローブ凹部１３４内に嵌合しかつそれらの間に残りのダブテール１１８の半径方向の挿入を許すのに十分な空間を残すようになる。固定レールセグメントは、それぞれのローブ１２２の外向き圧力面１２４に係合する第１の圧力面１３８と、それぞれのフープ１０６、１０８の内向き圧力面１１２に係合する第２の圧力面１４０とを形成する。固定レールセグメント１３６は、同一の又は異なるアーク形長さを有することができ、また望ましくは少なくとも２つの隣り合うロータブレードに沿って延びることができる。
【００２９】
ダブテール１１８の最後のダブテールの挿入後に、固定レールセグメント１３６は、半径方向外向きに引かれてローブ１２２と係合状態になる。固定レールセグメント１３６はまた、図４に示すように、ローブ１２２の周りを包むような形状及び構成を有することができる。図４に示すような固定レールセグメント１３６の最終位置において、遠心力は、保持レールセグメント１２６に関して上述したのと同様に、ダブテールローブ１２２から固定レールセグメント１３６を通してかつロータディスクフープ１０６、１０８内へ分散される。
【００３０】
固定レールセグメント１３６をそれらの作動位置まで半径方向外向きに引くために、かつ該セグメント１３６をこの位置で固定するために、その全体を参照符号１４２で示した固定機構には、保持システムが設けられる。この図示した実施形態では、この固定機構１４２は、固定レールセグメント１３６内のねじ付きボア又はスリーブと係合したねじ付きロッド１４４を含む。ねじ付きロッド１４４は、チャネル１３２の弓形表面１３５に着座するか或いはダブテールスロット１１０内の特別に設計した溝又は凹部内に着座するかのいずれかになった基部１４６を有する。ねじ付きロッド１４４の両端部へのアクセスは、特に図８に示すように、ロータブレード１１４の１つ又は複数の最後のロータブレードのプラットフォーム１１６内のアクセス開口１４３を通して可能になる。図７及び図８を参照すると、ダブテールスロット１１０内に最後のロータブレード１１４を挿入した後に、軸線方向孔１３６を通してねじ付きロッドに係合させかつ該ねじ付きロッドを回転させて、図６及び図７に示すように固定レールセグメント１３６がその最終固定構成を達成するまで、該固定レールセグメント１３６半径方向外向きに前進させてダブテールローブ１２２と係合状態にする。
【００３１】
ダブテール１１８の１つ又は複数の最後のダブテールの挿入後に、固定レールセグメント１３６をローブ１２２と係合状態に位置させるために、あらゆる方式の代替的な固定又は位置決め機構を利用することができるは、容易に理解される筈である。例えば、そのような機構には、ラチェット装置、スプリング作動装置等々が含まれる。
【００３２】
バランス目的のためには、固定レールセグメント１３６の１８０°対向する位置において、上記と同様な別の固定レールセグメント構成又は均等なバランス構造体をロータ上に鏡像配置することが望ましい場合がある。
【００３３】
図９及び図１０を参照すると、ダブテールスロット１１０内におけるダブテール１１８の回転又はスリップを防止するための手段として、ダブテール底部１５０は、円周方向に延びるスカロップ形表面１５２を有することができる。同様に、ダブテールスロットの底部は、円周方向に延びる一連の個々のスカロップ形凹部１５４を含むことができる。これらの凹部１５４は、特に図１０に示すように、隆起リッジ１５６内に形成することができる。この構成では、各個々のダブテール１１８は、形成スカロップ形凹部１５４内に着座するスカロップ形底面１５２を有する。この構成は、ダブテールスロット１１０に沿ったダブテール１１８の回転又はスリップの可能性を減少させることになる。本明細書では、「スカロップ形」という用語は、あらゆる方式の凹面形又は凸面形の形状を包含するために使用していることを理解されたい。例えば、スカロップ形凹部は、ダブテール１１８内に形成することができ、またスカロップ形突出部は、隆起リッジ１５６内に形成することができる。
【００３４】
本発明の独特のダブテール保持システムは、従来型の円周方向ブレード挿入式ガスタービンロータ、特に圧縮機ロータの伝統的な挿入／固定スロット幾何学形状に関連する高い機械的応力を大幅に低下させながら、フルピッチ又はほぼフルピッチのブレードシャンクを維持すると思われる。この構成はまた、ダブテールネック部及びローブ内にまたロータディスクフープ内に発生する応力の制限を減少させることになる。本明細書に説明したこの独特の構成は、ダブテールローブ及びロータディスクフープ間への異なる材料の挿入を可能にして、部品接触面における摩耗及び／又はかじりを減少させる。本発明の態様による独特の構成は、平均及びピーク応力を低下させ、剪断面積の増大をもたらし、かつブレード空気力学を向上させるフルピッチ又はほぼフルピッチのダブテールを提供すると思われる。解析は、本発明の独特の設計が剪断応力の低下、曲げ応力の低下、平均Ｐ／Ａ応力の低下及びＨＣＦ（高サイクル疲労）マージンにおける大きな改善が得られることを示しており、これらの改善は全て、ロータ全体の寿命を延長させることになる。本設計は、金属温度が最も高くかつ材料特性が悪影響を受ける圧縮機の後端部において特に有益であると言える。
【００３５】
本設計はまた、ダブテールスロット内にロータダブテールを挿入するための先行技術のツイストイン式ブレード及び挿入−固定スロットといった先行技術のシステムでは、ダブテールが円周方向長さに対してフルピッチよりも非常に小さいことを必要とする点において、これらの先行技術に勝る利点をもたらす。本設計は、ロータの外径における平均及びピーク応力を大幅に除去するフルピッチ又はほぼフルピッチ設計を可能にする。
【００３６】
特定の例示的な実施形態及びその方法に関して本発明主題を詳細に説明してきたが、上述の説明を理解することにより、当業者にはそのような実施形態に対する変更形態、変形形態及び均等な形態を容易に作り出すことができることが分かるであろう。従って、本開示の範囲は、限定としてのものではなく実施例としてのものであり、本主題の開示は、当業者には容易に分かるように、本発明に対するそのような変更、変形及び／又は付加を含むことを排除するものではない。
【符号の説明】
【００３７】
１２  ロータ
１４  挿入スロット
１６  固定スロット
１８  中心線軸
２０  ロータディスク
２２  ロータブレード
２４  中心線軸
２６  翼形部
２６ａ  前縁
２６ｂ  後縁
２８  プラットフォーム
３０  ダブテール
１００  ロータ
１０４  ロータディスク
１０６  フープ
１０８  フープ
１１０  ダブテールスロット
１１２  （フープの）内向き圧力面
１１４  ロータブレード
１１５  翼形部セクション
１１６  プラットフォーム
１１８  円周方向挿入式ダブテール
１２０  ネック部
１２２  ダブテールローブ
１２３  （保持レールセグメントの）内向き表面
１２４  （ダブテールローブの）外向き圧力面
１２５  弓形ローブ表面
１２６  レールセグメント
１２８  （保持レールセグメントの）圧力面
１３０  （保持レールセグメントの）圧力面
１３２  チャネル
１３４  ローブ凹部
１３５  弓形表面
１３６  固定レールセグメント
１３８  （固定レールセグメントの）第１の圧力面
１４０  （固定レールセグメントの）第２の圧力面
１４２  固定機構
１４３  アクセス開口
１４４  ねじ付きロッド
１４６  （ねじ付きロッドの）基部
１５０  ダブテール底部
１５２  スカロップ形表面
１５４  スカロップ形凹部
１５６  隆起リッジ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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