(57)【要約】【課題】　本発明は、圧縮機ブレードの翼形部分の前縁の半径方向内側にアンダカットを設けることに関する。【解決手段】　圧縮機ブレード（１０）は、前縁（２０）を有する翼形部分（１２）と、半径方向内側の取付け部分（１６）と、翼形部分と取付け部分との間に位置するプラットホームとを含み、取付け部分から材料が除去されて該取付け部分の前面にアンダカット（１８）が形成され、それによってプラットホーム（１４）及び翼形部分（１２）の前縁（２０）の半径方向内側にオーバハングが形成される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前縁（２０）を有する翼形部分（１２）と、半径方向内側の取付け部分（１６）と、前記翼形部分と前記取付け部分との間に位置するプラットホーム（１４）とを含み、前記取付け部分から材料が除去されて該取付け部分の前面（２６）にアンダカット（１８）が形成され、それによって前記プラットホーム（１４）及び前記翼形部分（１２）の前縁（２０）の半径方向内側にオーバハングが形成されていることを特徴とする圧縮機ブレード（１０）。
【請求項２】
圧縮機ホイール上に組み付けられたとき、前記アンダカットによって形成された空隙が、スペーサ（２２）により埋められていることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機ブレード。
【請求項３】
前記スペーサ（２２）が、前記取付け部分から除去された材料を含むことを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機ブレード。
【請求項４】
前記スペーサが、前記取付け部分と同一又は異なる材料で作られた別個の部品（２２）を含むことを特徴とする、請求項２に記載の圧縮機ブレード。
【請求項５】
前記アンダカット（１８）が、約１２．７mm（０．５インチ）から約２５．４mm（１．０インチ）までの深さを有することを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機ブレード。
【請求項６】
前記アンダカット（１８）が、少なくとも前記翼形部分（１２）の前縁（２０）において円周方向に延びることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮機ブレード。
【請求項７】
圧縮機ブレードの翼形部分の前縁をアンロードする方法であって、
　ａ．前縁（２０）を備える翼形部部分（１２）と、プラットホーム（１４）と、前記ブレードを圧縮機ホイールに固定するようになっている取付け部分（１６）とを有するブレード（１０）を準備する段階と、
　ｂ．前記取付け部分から材料を除去して前記翼形部分（１２）の前縁（２０）の半径方向内側にアンダカット（１８）を形成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
圧縮機ホイールに組み付けられたとき、前記アンダカットによって形成された空隙が、スペーサ（２２）により埋められていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記スペーサ（２２）が、前記取付け部分から除去された材料を含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記スペーサ（２２）が、前記取付け部分と同一又は異なる材料で作られた別個の部品を含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般的に圧縮機ブレードに関し、具体的には、ブレードの翼形部分の前縁の半径方向内側にアンダカットを設けることに関する。
【背景技術】
【０００２】
　発電に用いられる大型のガスタービンでは、電力会社は、少しでも性能低下が認められると定期的に機械を水洗浄する。水洗浄は、ハブの近傍の圧縮機端部において機械中に噴射され、流体が流路中に放出されて、圧縮機ブレードを清浄化する。この水洗浄の結果として、第１段のブレードは、その前縁に沿って、特に翼形部がプラットホームに接する翼形部のハブにおいて、著しい腐食を受ける。この前縁の腐食は、材料の高サイクル疲労性能を低下させ、振動による励振がある場合にはブレード破損を招く可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　従って、ブレードの翼形部分の前縁における平均応力及び振動応力を低下させることによって、より腐食耐性のあるブレードを形成する必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
　本発明の例示的な実施形態によると、ブレード前縁のすぐ下方すなわち半径方向内側の取付け部の材料（すなわち、ブレードを圧縮機ロータ又はホイールに固定するために用いられるブレードの根元部分の材料）が、除去される。このことにより、ブレードのプラットホーム及びブレードの前縁の下方にアンダカットが形成される。換言すれば、ブレードの前縁及びブレードプラットホームの前面が、取付け部分からオーバハングした状態になる。材料を除去することによって形成された間隙すなわち空間は、必要に応じて別個のスペーサで埋めることができる。このアンダカット構成は、ブレードの前縁を効果的にアンロード（荷重軽減）し、それによって前縁に沿った局所的な平均応力及び振動応力を低下させる。
【０００５】
　従って、そのより広い態様において、本発明は、圧縮機ブレードに関し、該圧縮機ブレードは、前縁を有する翼形部分と、半径方向内側の取付け部分と、該翼形部分と該取付け部分との間に位置するプラットホームとを含み、取付け部分から材料が除去されて、該取付け部分の前面にアンダカットが形成され、それによってプラットホーム及び翼形部分の前縁の半径方向内側にオーバハングが形成される。
【０００６】
　別の態様では、本発明は、圧縮機ブレードに関し、該圧縮機ブレードは、前縁を有する翼形部分と、半径方向内側の取付け部分と、該翼形部分と該取付け部分との間に位置するプラットホームとを含み、取付け部分から材料が除去されて、該取付け部分の前面にアンダカットが形成され、それによってプラットホーム及び翼形部分の前縁の半径方向内側にオーバハングが形成され、圧縮機ホイール上に組み付けられたとき、アンダカットによって形成された空隙はスペーサにより埋められ、またアンダカットは約０．５インチから約１．０インチまでの深さを有している。
【０００７】
　さらに別の態様では、本発明は、圧縮機ブレードの翼形部分の前縁をアンロードする方法に関し、該方法は、ａ）前縁を備える翼形部部分と、プラットホームと、ブレードを圧縮機ホイールに固定するようになっている取付け部分とを有するブレードを準備する段階と、ｂ）取付け部分から材料を除去して翼形部分の前縁の半径方向内側にアンダカットを形成する段階とを含む。
【０００８】
　本発明を、図面の単一の図に関連して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
　図１に関して、圧縮機ブレード１０は、翼形部分（又は、単に翼形部）１２と、プラットホーム１４と、一般的にダブテール構成で形成された取付け又は根元部分１６とを含み、該取付け又は根元部分１６により、ブレードは圧縮機ホイール又はロータ（図示せず）上に装着されることができる。取付け部分１６から材料が除去され、それによってプラットホーム１４および翼形部１２の前縁２０の半径方向内側にアンダカット１８が形成される。必要に応じて、スペーサ２２を用いてアンダカットを埋めることができ、またスペーサ２２は、ブレード１０（アンダカット１８を形成された）から除去されたのと全く同一材料を含むことができ、或いは該スペーサは同一又は異なる材料の別個の部品として作られ、かつアンダカットの形状にほぼ一致するように形成されることができることが分かるであろう。換言すれば、スペーサは、該スペーサの後部平坦面２４が取付け部分１６の前部平坦面２６に当接し、かつ上面２８がプラットホーム１４の下面から僅かに間隔を置いた状態で、アンダカットによって形成された空隙を埋めるために用いられることができる。更にスペーサはまた、ブレード１０が圧縮機ホイールに装入されたときに、該ブレードを所定の位置に保持するのにも用いられる。従来の後部スペーサ３０は、ブレードの後部側において用いることができ、すなわち、ブレードをホイール上に装着する際に、後部スペーサ３０が最初に装入され、次いでブレード１０が装入され、その次に前部スペーサ２２が装入される。
【００１０】
　アンダカットの深さ、すなわち円周方向（圧縮機ホイールに対して）におけるアンダカットの広がりは、除去された材料の厚さにより決まるが、約１２．７mm（０．５インチ）から約２５．４mm（１．０インチ）程度まで変化させることができる。アンダカットの深さは、ブレードの前縁をオフロード（荷重除去）するのに充分でなければならないが、全体としてブレードの荷重作用に悪影響を与えるほど大きくてはならない。
【００１１】
　アンダカット１８を形成することにより、ブレードの前縁は効果的にアンロードされ、ブレードが材料性能を超えない状態で、損傷に対してより一層耐えることが可能になる。腐食作用により、ブレードの前縁には小さな亀裂が発生する。亀裂の長さが亀裂伝搬の閾値を超えると、ブレードは破損する。完全支持された前縁を備える従来のブレードでは、この前縁が寿命を制限する部位となる。本発明によりブレードをアンダカットすることで、この懸念点が排除される。従って、水洗浄することにより発生する亀裂は、もはや伝搬することはなく、機械を危険にさらすこともなくなる。ブレードの前縁は、時が経つにつれて単に腐食されるだけとなる。
【００１２】
　上述の構成の場合には、ブレードの前縁における平均応力及び振動応力を低下させることにより、より腐食耐性があるブレードが得られる。
【００１３】
　本発明を、現在最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して説明してきたが、本発明は、開示した実施形態に限定されるべきものではなく、また、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】アンダカットされた前縁を備え、また前部及び後部スペーサ部品を示す、圧縮機ブレードの分解図。
【符号の説明】
【００１５】
　１０　圧縮機ブレード
　１２　翼形部分
　１４　プラットホーム
　１６　取付け部分
　１８　アンダカット
　２０　翼形部の前縁
　２２　スペーサ
　２４　スペーサの後部平坦面
　２６　取付け部分の前部平坦面
　２８　スペーサの上面
　３０　後部スペーサ
【図１】
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