(57)【要約】【課題】ターボ機械部品のための減衰構造に関する。【解決手段】ターボ機械部品（２）は、表面（１８、２０）を有する本体（１０）と、本体（１０）の表面（１８、２０）に取り付けられた減衰構造部（６０）とを含む。減衰構造部（６０）は、温度依存性の減衰特性を有する材料から形成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面（１８，２０）を有する本体（１０）と、
前記本体（１０）の表面（１８，２０）上に取り付けられ、温度依存性の減衰特性を有する材料から形成された減衰構造部（６０）と
を備えるターボ機械部品（２）。
【請求項２】
前記減衰構造部（６０）が、第１の温度での第１減衰特性と、前記第１の温度とは異なる第２の温度での第２減衰特性とを含む、請求項１記載のターボ機械部品（２）。
【請求項３】
前記減衰構造部（６０）が、前記第１及び第２の温度の間にある減衰遷移温度を含む、請求項２記載のターボ機械部品（２）。
【請求項４】
前記減衰遷移温度が、約８００°Ｆ（４２６．６℃）から約１４００°Ｆ（７６０℃）の範囲にある、請求項３記載のターボ機械部品（２）。
【請求項５】
前記減衰遷移温度が約９００°Ｆ（４８２．２℃）である、請求項４記載のターボ機械部品（２）。
【請求項６】
前記減衰構造部（６０）がステンレス鋼を含む、請求項１記載のターボ機械部品（２）。
【請求項７】
前記ターボ機械部品（２）が少なくとも１つのタービンバケット（６０）を含み、前記減衰構造部が前記少なくとも１つのタービンバケットの表面（１８、２０）に取り付けられる、請求項１記載のターボ機械部品（２）。
【請求項８】
前記減衰構造部（６０）が、前記少なくとも１つのタービンバケットの表面（１８、２０）の一部に取り付けられる、請求項１記載のターボ機械部品（２）。
【請求項９】
前記減衰構造部（６０）が、溶接、ろう付け、及び溶射のいずれかによって前記ターボ機械部品の表面（１８、２０）に取り付けられる、請求項１記載のターボ機械部品（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の例示的な実施形態は、ターボ機械の分野に関し、より詳細には、ターボ機械部品のための減衰構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ機械は、多数の部品を含み、その多くは運転中に高速で回転する。ターボ機械の運転により、ターボ機械部品の多くが振動により生じる応力に曝される。このターボ機械部品には、圧縮機部品、高温ガス通路（ＨＧＰ）部品、燃焼器セクション及びタービン部品が含まれる。振動により生じる応力は疲労を引き起こし、ターボ機械部品の運用年数を短くする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の例示的な実施形態によれば、ターボ機械部品は、表面を有する本体と、本体の表面に取り付けられた減衰構造部とを含む。減衰構造部は、温度依存性の減衰特性を有する材料から形成される。
【０００４】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、ターボ機械部品の振動を減衰させる方法は、減衰構造部をターボ機械部品の表面に取り付ける段階を含む。減衰構造部は、温度依存性の減衰特性を有する材料から形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の例示的な実施形態による減衰構造部を含むタービンバケットの実施例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図１を参照すると、本発明の例示的な実施形態に従って構成され、タービンバケットの形で図示されたタービン部品が、全体的に参照符号２で示されている。タービンバケット２は、限定ではないが、ニッケル合金のような耐熱合金で形成され、翼形部又はブレード部分４とベース部分６とを含む。ブレード部分４は、第１の端部セクション１２を有する本体１０を含み、該第１の端部セクションは、中間又は翼形部セクション１６を通して第２の端部セクション１４に延びる。翼形部セクション１６は、負圧側面１８と正圧側面２０とを含む。ベース部分６は、第１の末端部分３２を有する本体部材３０を含み、該第１の末端部分３２は、中間部分３６を通って第２の末端部分３４に延びる。中間セクション３６は、第１のトレンチキャビティ４２を定める第１のエンジェルウィング４０と、第２のトレンチキャビティ４６を定める第２の相対するエンジェルウィング４４とを含む。タービンバケット２は、追加の複数のタービンバケットに隣接したローターディスク（図示せず）に装着されてタービンセクションを形成するよう構成される。
【０００７】
図示の例示的な実施形態によれば、タービンバケット２は、翼形部セクション１６の正圧側面２０に固定された減衰構造部６０を含む。以下でより明らかになるように、減衰構造部６０は、翼形部セクション１６に施工されたときに振動減衰特性をもたらす。例示的な実施形態によれば、減衰構造部６０は、温度依存性の振動減衰特性を有する材料から形成される。より具体的には、減衰構造部６０は、第１の温度での第１減衰特性と、第２の温度での第２減衰特性とを含む。減衰遷移温度において、第１減衰特性は第２減衰特性に変化する。このようにすると、タービンバケット２は、始動中には第１の減衰レベルを備え、作動温度及び速度が上昇するにつれて減衰構造部６０は遷移温度を過ぎて、振動減衰のレベルが高くなる。
【０００８】
例示的な実施形態の１つの態様によれば、減衰構造部６０は、約９００°Ｆ（４８２．２℃）の減衰遷移温度を有するステンレス鋼合金から形成される。減衰構造部６０は、例えば翼形部セクション１６の表面に固定される。減衰構造部６０によって提供される減衰量は、振動応答が生じる温度に依存する。従って、約９００°Ｆ（４８２．２℃）未満では、減衰は第１のレベルであり、約９００°Ｆ（４８２．２℃）を上回ると、減衰は第２のレベルになる。上述のシステムは、タービンバケット２に対して２〜１４倍の減衰増大をもたらす。勿論、上記の範囲は単に本発明の例示的な実施形態に過ぎない点は理解されたい。また、同様の又は異なる減衰特性を有する他の材料を利用してもよい。利用する特定の材料は、ターボ機械の特定の作動パラメータ／温度の所望の減衰特性によって決まる。
【０００９】
ここで、減衰構造部６０はステンレス鋼から形成されるように記載したが、ガラス合金を含む、約８００°Ｆ〜１４００°Ｆ（４２６．６℃〜７６０℃）の範囲の減衰遷移温度を有する他の合金も利用することができる点を理解されたい。また、減衰構造部６０の特定の取り付け位置を変えることができる点も理解されたい。すなわち、減衰構造部６０は、翼形部セクション全体を覆うのではなく、最大限の応力低減を得るために高歪み区域に選択的に施工することができる。加えて、剥離及び酸化から保護するために、減衰構造部６０と翼形部セクション１６との間の境界面上に断熱皮膜７０を施すことができる。
【００１０】
減衰構造部６０は、接合される材料に応じた幾つかの適切な接合技術によって所望のターボ機械部品に施工することができる。例えば、減衰構造部６０は、溶接、ろう付け、又は溶射技術を用いて翼形部セクション１６に施工することができる。更に、減衰構造部６０は、単一の層又は複数の層に施工され、或いは、２００７年８月２４日に出願された「Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｄａｍｐｉｎｇ  ｏｆ  Ｔｕｒｂｉｎｅ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ」という題する係属中の米国特許出願番号１１／８４４４６２に教示されているような、減衰材料の構造上の特性に関係する減衰特性を有する減衰構造部と組み合わせることができ、該特許出願は、引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【００１１】
一般に、本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定められ、当業者に想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００１２】
２  タービン個性部品
４  ブレード
６  ベース部分
１０  本体（４）
１２  第１の端部セクション（１０）
１４  第２の端部セクション（１０）
１６  中間／翼形部セクション
１８  負圧側面
２０  正圧側面
３０  本体部材（６）
３２  第１の末端部分（３０）
３４  第２の末端部分（３０）
３６  中間部分（３０）
４０  第１のエンジェルウィング
４２  第１のトレンチキャビティ
４４  第２のエンジェルウィング
４６  第２のトレンチキャビティ
６０  減衰構造部
【図１】
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