(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械ブレードを検査する方法であって、
中央線、吸い込み面、圧力面、前縁および後縁を備えた外形を有するターボ機械ブレードにおける少なくとも１つの空気力学的なパラメータが妥当性の範囲内にあるかどうかを確認するために、βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓ、βｔｐ、ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、ＶＡＲβｌｐ、ＶＡＲβｔｃ、ＶＡＲβｔｓ、ＶＡＲβｔｐ、ＡＶβｌｃ、ＡＶβｌｓ、ＡＶβｌｐ、ＡＶβｔｃ、ＡＶβｔｓおよびＡＶβｔｐからなる空気力学的なパラメータの群から少なくとも１つの空気力学的なパラメータを選択することと、
少なくとも１つのブレード断面の外形上に位置する複数の点に関する複数の幾何学的な座標を測定装置によって測定することと、
複数の幾何学的な座標に応じてブレード断面の少なくとも１つの空気力学的なパラメータを処理装置によって計算することと、
少なくとも１つの計算された空気力学的なパラメータが、基準ブレードの公称の空気力学的なパラメータおよび関連する公差によって規定される妥当性の範囲から逸脱しているかどうかを確認することと、
計算された空気力学的なパラメータの数値が妥当性の範囲内に含まれる場合は、そのターボ機械ブレードを認可し、計算された空気力学的なパラメータの数値が妥当性の範囲外にある場合には、そのターボ機械ブレードを排除することとを備えており、
βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓおよびβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長のパーセンテージＰに対応する距離での、中央線、吸い込み面または圧力面に沿って位置する点ＬＣ、ＬＳ、ＬＰ、ＴＣ、ＴＳおよびＴＰに対する接線とエンジン軸とによって規定されるブレード入口角であり、
パーセンテージＰは、曲線の横座標として中央線、吸い込み面または圧力面の全長の１％から２０％の幅の範囲内にあり、
ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、ＶＡＲβｌｐ、ＶＡＲβｔｃ、ＶＡＲβｔｓおよびＶＡＲβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第３のパーセンテージＰ３に対応する距離でのブレード入口角の数値と、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２間に位置する部分における一連のブレード入口角の数値との間の最大差であり、第３のパーセンテージＰ３は、第１のパーセンテージＰ１と第２のパーセンテージＰ２との平均であり、
ＡＶβｌｃ、ＡＶβｌｓ、ＡＶβｌｐ、ＡＶβｔｃ、ＡＶβｔｓおよびＡＶβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２間に位置する部分の一連のブレード入口角の平均値であり、
第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２が、１％から２０％の範囲内にある、前記方法。
【請求項２】
空気力学的なパラメータの群が、ｄｌ、ｄｔ、ｄｍａｘおよび迎え角をさらに備えており、
ｄｌおよびｄｔが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線の全長のパーセンテージＰに対応する距離でのターボ機械ブレード断面の厚さであり、
ｄｍａｘがターボ機械ブレード断面の最大の厚さであり、
迎え角がターボ機械ブレード断面の迎え角である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの空気力学的なパラメータを選択する際、空気力学的なパラメータの群からいくつか、すなわち、迎え角、角度βｌｃ、角度βｌｓ、角度βｔｃ、角度βｔｓ、厚さｄｌ、厚さｄｔ、厚さｄｍａｘ、ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓおよびＶＡＲβｔｓが同時に選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
パーセンテージＰが７．２％である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２が、７％から１３％の範囲内に含まれる、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
ターボ機械ブレードの基部の近く、ターボ機械ブレードの中央、およびターボ機械ブレードの先端の近くに位置する３つのブレード断面についてそれぞれ計算された空気力学的なパラメータが、検査される、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
ターボ機械ブレードの基部の近く、中央、および先端の近くに位置する３つのブレード断面がそれぞれ、ターボ機械ブレードの１０％、５０％および９０％に位置している、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
測定装置をブレード断面と接触するように機械的に移動させることをさらに備えており、測定装置がセンサである、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
測定装置がＸ線源を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１０】
測定装置がレーザ源を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
コンピュータ実行可能な命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体であって、処理装置によって実行されると、命令が処理装置に次の方法、すなわち、
中央線、吸い込み面、圧力面、前縁および後縁を備えた外形を有するターボ機械ブレードにおける少なくとも１つの空気力学的なパラメータが妥当性の範囲内にあるかどうかを確認するために、βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓ、βｔｐ、ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、ＶＡＲβｌｐ、ＶＡＲβｔｃ、ＶＡＲβｔｓ、ＶＡＲβｔｐ、ＡＶβｌｃ、ＡＶβｌｓ、ＡＶβｌｐ、ＡＶβｔｃ、ＡＶβｔｓおよびＡＶβｔｐからなる空気力学的なパラメータの群から少なくとも１つの空気力学的なパラメータを選択することと、
ターボ機械ブレードにおける少なくとも１つのブレード断面の外形上に位置する複数の点に関する複数の幾何学的な座標を測定装置によって測定することと、
複数の幾何学的な座標に応じて、ブレード断面の、ブレード入口角を含む少なくとも１つの空気力学的なパラメータを、処理装置によって計算することと、
少なくとも１つの計算された空気力学的なパラメータが、基準ブレードの公称の空気力学的なパラメータおよび関連する公差によって規定される妥当性の範囲から逸脱しているかどうかを確認することと、
計算された空気力学的なパラメータの数値が妥当性の範囲内に含まれる場合は、そのターボ機械ブレードを認可し、計算された空気力学的なパラメータの数値が妥当性の範囲外にある場合には、そのターボ機械ブレードを排除することとを備えており、
βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓおよびβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長のパーセンテージＰに対応する距離での、中央線、吸い込み面または圧力面に沿って位置する点ＬＣ、ＬＳ、ＬＰ、ＴＣ、ＴＳおよびＴＰに対する接線とエンジン軸とによって規定されるブレード入口角であり、
パーセンテージＰは、曲線の横座標として中央線、吸い込み面または圧力面の全長の１％から２０％の幅の範囲内にあり、
ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、ＶＡＲβｌｐ、ＶＡＲβｔｃ、ＶＡＲβｔｓおよびＶＡＲβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第３のパーセンテージＰ３に対応する距離でのブレード入口角の数値と、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２間に位置する部分における一連のブレード入口角の数値との間の最大差であり、第３のパーセンテージＰ３は、第１のパーセンテージＰ１と第２のパーセンテージＰ２との平均であり、
ＡＶβｌｃ、ＡＶβｌｓ、ＡＶβｌｐ、ＡＶβｔｃ、ＡＶβｔｓおよびＡＶβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２間に位置する部分の一連のブレード入口角の平均値であり、
第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２が、１％から２０％の範囲内にある、方法を行わせる、前記コンピュータ可読媒体。
【請求項１２】
ターボ機械ブレードを検査するシステムであって、
まだ確認の行われていないブレード上の複数の点に関する複数の幾何学的な座標を測定する測定装置と、
まだ確認の行われていないブレードの空気力学的なパラメータを計算し、計算された空気力学的なパラメータの妥当性を、該計算された空気力学的なパラメータが基準ブレードの公称の空気力学的なパラメータおよび関連する公差によって規定される範囲内にあるかどうかを判定することによって確認し、計算された空気力学的なパラメータが前記範囲内にあるかどうか応じて、まだ確認の行われていないブレードを認可または排除する処理装置とを備えており、
空気力学的なパラメータが、βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓ、βｔｐ、ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、ＶＡＲβｌｐ、ＶＡＲβｔｃ、ＶＡＲβｔｓ、ＶＡＲβｔｐ、ＡＶβｌｃ、ＡＶβｌｓ、ＡＶβｌｐ、ＡＶβｔｃ、ＡＶβｔｓおよびＡＶβｔｐからなる空気力学的なパラメータの群から選択され、
βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓおよびβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長のパーセンテージＰに対応する距離での、中央線、吸い込み面または圧力面に沿って位置する点ＬＣ、ＬＳ、ＬＰ、ＴＣ、ＴＳおよびＴＰに対する接線とエンジン軸とによって規定されるブレード入口角であり、
パーセンテージＰは、曲線の横座標として中央線、吸い込み面または圧力面の全長の１％から２０％の幅の範囲内にあり、
ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、ＶＡＲβｌｐ、ＶＡＲβｔｃ、ＶＡＲβｔｓおよびＶＡＲβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第３のパーセンテージＰ３に対応する距離でのブレード入口角の数値と、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２間に位置する部分における一連のブレード入口角の数値との間の最大差であり、第３のパーセンテージＰ３は、第１のパーセンテージＰ１と第２のパーセンテージＰ２との平均であり、
ＡＶβｌｃ、ＡＶβｌｓ、ＡＶβｌｐ、ＡＶβｔｃ、ＡＶβｔｓおよびＡＶβｔｐが、曲線の横座標として前縁または後縁から始まる中央線、吸い込み面または圧力面の全長の第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２間に位置する部分の一連のブレード入口角の平均値であり、
第１のパーセンテージＰ１および第２のパーセンテージＰ２が、１％から２０％の範囲内にある、前記システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械ブレードの検査に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造後、ロータディスクまたはケーシングに取り付けられる前に、ターボ機械ブレードは検査される。すなわち、工業プロセスにおいて製造されたこのブレードが、いわゆる理論的に所望のブレードである、基準ブレードと一致するかをどうかを判断するために点検される。この絶対不可欠な検査は、定義からの主なずれを確認し、動作における起こり得る違いを許容するために行われる。
【０００３】
この検査は、開発中のエンジンの場合、特に実物宣伝用の製品または開発中の試作品にとっては、より一層重要であるとわかる。これは、使用されている部品の幾何学的知識が、ターボ機械操作を理解することにおいて起こり得る不利な違いを克服することを可能にするためである。
【０００４】
従来技術において、ブレードを検査するための様々な技術が知られている。従来技術によれば、様々な検査技術に共通する１つの絶対不可欠なステップは、検査済みブレードの複数の点のデカルト座標における三次元的記録を行なうことにある。測定は、測定されるブレードが固定される支持体、およびブレード上の様々な点において幾何学的座標を測定する少なくとも１つのセンサを備える、当業者に知られている装置によって自動的に行なわれる。第１の変形において、支持体は固定され、センサが機械的に動かされ得る。逆に、第２の変形において、支持体は機械的に動かされ、センサは固定されている。第３の変形において、支持体およびセンサの両方が、機械的に動かされ得る。
【０００５】
米国特許第５，０４７，９６６号明細書は、ブレードの三次元的な幾何学的測定に対する様々な技術を説明する。米国特許第４，６５３，０１１号明細書は、センサの端部が、被測定物体と接触する接触技術を含む。非接触の他の技術は、Ｘ線源（米国特許第６，０４１，１３２号明細書）、またはレーザ源（米国特許第４，７２４，５２５号明細書）を利用する。
【０００６】
連続的な点の形状を測定するための標準技術は、また米国特許第５，０４７，９６６号明細書において説明されている。点のデカルト座標が、ブレードの平行断面に記録される。前述の例では、８４０の不連続な点が、２８の平行断面において記録される。点の数は、所望の精度によって変化し得る。現在では、１つの断面に３００の点が必要とされ得る。測定されたブレード上のこれらの点は、次に、コンピュータ記録媒体上のメモリに記憶される。
【０００７】
所望の理論上のブレードに対する、工業プロセスにおいて製造されたブレードの適合性を決定するために、一方に基準ブレードのモデル、他方に許容可能な公差が提供される。
【０００８】
この基準モデルは、コンピュータ記録媒体上に記憶される様々な幾何学的点によって、理想的なブレードを定義する。このようなモデルは、基準ブレードのデカルト座標を含む表を説明する欧州特許第１，４９８，５７７号明細書に示される。この例では、検査されるブレード上の任意の点の面に垂直の方向において、±０．１５０インチの公差が定められている。基準ブレードから逸脱する検査済みブレードは、このようにして、排除される。
【０００９】
公差は、米国特許第６，７４８，１１２号明細書に説明されるように、他よりもより相応する点同士の間に相違のない状態での、並進、または角度方向におけるずれも考慮に入れ得る。したがって、従来技術は、検査済みブレードを確認するため、または排除するための、幾何学的な基準のみに依存している。
【００１０】
現在での所望の精度の点からの要件は、本質的に複数のブレード断面におけるすべての測定された点のデカルト座標からなる情報が、相当な量になるため、統合するのは難しい。さらに、幾何学的相違は、空気力学的観点から直接に解釈されることはない。
【特許文献１】米国特許第５，０４７，９６６号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６５３，０１１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，０４１，１３２号明細書
【特許文献４】米国特許第４，７２４，５２５号明細書
【特許文献５】欧州特許第１，４９８，５７７号明細書
【特許文献６】米国特許第６，７４８，１１２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の１つの目的は、前述の問題を解決することである。ターボ機械ブレードをブレード全体に対する幾何学的基準に準じて検査する従来の方法に対して、本発明によるブレード検査方法は、ブレードの空気力学的な性質に対する絶対不可欠な点での相応する空気力学的パラメータによってブレードを検査することを提案する。
【００１２】
本発明のもう１つの目的は、より簡単に、かつより早く処理できるように、本質的にすべての測定された点のデカルト座標からなる大量の情報を統合することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によると、中央線、吸い込み面、圧力面、前縁、および後縁を備える外形を有するターボ機械ブレードを検査する方法は、
・  少なくとも１つのブレード断面の外形上に位置する複数の点の幾何学的座標を測定し、
・  測定された座標に応じてブレード断面の少なくとも１つの空気力学的パラメータを計算し、
・  計算された空気力学的パラメータの数値が、基準ブレードの公称空気力学的パラメータ値によって定義された有効範囲、および関連した公差から、逸脱するかどうかを確認し、
・  空気力学的パラメータ値が有効範囲に含まれていれば、ブレードの妥当性を確認し、または空気力学的パラメータ値が有効範囲の外側にあれば、ブレードを排除する。
【００１４】
用語「公称パラメータ」は、本発明の文脈の中で、意図されたパラメータを意味すると理解される。
【００１５】
空気力学的パラメータは、詳細には、ブレードの迎え角、中央線上のブレードの入口角または出口角、吸い込み面または圧力面、および、それぞれ前縁ＬＥおよび後縁ＴＥの近くに位置する領域に対応するブレードの入口および出口であってよい。
【００１６】
このようなパラメータは、より簡単に空気力学的に解釈され、検査されたブレードを確認または排除する決断が、非常に素早く行なわれ得る。
【００１７】
本発明によると、検査は、好ましくは、いわゆる半径方向軸に対する限られた数の切断面上で行なわれ、これらの断面は基部の近くで、ブレードの先端の中央および近くに位置される。
【００１８】
検査方法のステップの大半を実施するために、コンピュータプログラム、すなわち媒体上に記録され、かつコンピュータにより処理され得る一連の命令およびデータが、用いられるのが好ましい。本発明は、したがって、また、本発明による方法を実行する目的で、コンピュータのメモリに直接ロードされることが可能なコンピュータプログラムに関する。
【００１９】
さらに、本発明は、また、検査方法を実施する目的の１組の手段に関し、さらに正確には、
・  検査されたブレードの複数の点の幾何学的座標を測定する手段と、
・  測定されたブレードの空気力学的パラメータを計算する手段と、
・  基準ブレードの公称パラメータ、および関連する公差に対して、測定されたパラメータの妥当性を確認する手段と、
・  検査されたブレードを確認、または排除する手段と
を備える、ターボ機械ブレードを検査するシステムに関する。
【００２０】
本発明は、添付の図面を参照して後の説明を読むと、より明確に理解され、本発明の他の特徴および利点が明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、ブレード断面１０を略図で示している。従来技術によれば、基準ブレードと測定されたブレードとの間の幾何学的ずれにより決定された公差４が、この検査されたブレードが取り得る極端なずれ２および３を画定するのを可能にする。これらのずれ２および３は、検査されたブレード１が排除されないために位置すべき空間を画定する。
【００２２】
測定を実施するために、ブレードは、支持体上に固定されていることが好ましい。図２は、ブレードの所与の高さに対する測定されたデカルト座標から再構成された、本発明により検査されたブレード断面１０を示す。ブレードが支持体上に固定されているため、このブレード上に基準軸を画定することが可能である。ブレードが、ロータディスク上に取り付けられている場合、このエンジン軸ｍは、エンジンの回転軸を表す。軸ｒは、エンジンの回転軸に対する半径方向軸を表す。軸ｔは、他の２つの軸ｍおよびｒに直交する、接線軸を表す。
【００２３】
ブレード断面１０上の様々な点が、計算によって、弦１４およびブレードの中央線１１を決定することを可能にする。ブレードまたは翼などの空気力学的部品上で、弦１４は、その端部が、その外形の上の空気の流れに対するブレード外形の最上流の先端部である前縁ＬＥおよび、この外形の上の空気の流れに対するブレード外形の最下流の先端部である後縁ＴＥである、部分である。スケルトン、または平均キャンバー線とも呼ばれる、ブレードの中央線１１は、吸い込み面１２、および圧力面１３から等距離の１組の点である。すべてのパラメータは、所与のブレード断面１０に対して計算される。
【００２４】
本発明の方法によれば、第１の調べられたパラメータは、図２に示されるように、迎え角γ、すなわちブレードの弦１４とエンジン軸ｍによって定められた角度であってよい。
【００２５】
パラメータ内に含まれる距離の大半は、本発明におけるブレード断面１０の中央線１１、吸い込み面１２、または圧力面１３であり得る、曲線上の縮小された曲線の横座標として計算される。曲線の横座標は、縮小される。このことは、２つの端部によって結合された曲線の長さが、無次元数であり、端部の１つから始まるこの曲線上で計算される距離が、０から１の尺度によって変化することを意味する。簡単にするために、距離は、端部の一方から始まる曲線の全長のうちのパーセンテージで表される。
【００２６】
第２の調べられたパラメータは、図３に示されるように、
・  曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離での中央線１１に沿って位置される点ＬＣでの接線、および、
・  エンジン軸ｍ、
によって形成される角度βｌｃであってよい。
【００２７】
このパーセンテージＰは、１％から２０％でなくてはならず、図２に示された例にあるように、最適なパーセンテージＰが７．２％である。全長に渡ってパラメータを調べる必要はない。これは、このパーセンテージＰに対するパラメータ修正が、このパラメータが長さの大部分に渡り正しいことを示すことが多いことがわかってきたためである。したがって、さらなる時間の節約が、このパーセンテージＰの数値を思慮深く選択することによって、達成される。
【００２８】
第３の調べられたパラメータは、図３に示されるように、
・  曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離での吸い込み面１２に沿って位置される点ＬＳに対する接線、および、
・  エンジン軸ｍ、
によって形成される角度βｌｓであってよい。
【００２９】
第４の調べられたパラメータは、図３に示されるように、
・  曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離での圧力面１３に沿って位置される点ＬＰに対する接線、および、
・  エンジン軸ｍ、
によって形成される角度βｌｐであってよい。
【００３０】
第５の調べられたパラメータは、図４に示されるように、
・  曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離での中央線１１に沿って位置される点ＴＣに対する接線、および、
・  エンジン軸ｍ、
によって形成される角度βｔｃであってよい。
【００３１】
第６の調べられたパラメータは、図４に示されるように、
・  曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離での吸い込み面１２に沿って位置される点ＴＳに対する接線、および、
・  エンジン軸ｍ、
によって形成される角度βｔｓであってよい。
【００３２】
第７の調べられたパラメータは、図４に示されるように、
・  曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離での圧力面１３に沿って位置される点ＴＰに対する接線、および、
・  エンジン軸ｍ、
によって形成される角度βｔｐであってよい。
【００３３】
それぞれ、中央線１１、吸い込み面１２、および圧力面１３上のブレード入口角、ならびに中央線１１、吸い込み面１２、および圧力面１３上のブレード出口角とも呼ばれる、角度βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓ、およびβｔｐは、空気がブレードに入り、出て行く道筋を考慮できるようにする。
【００３４】
第８の調べられたパラメータは、図２に示されるように、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離でのブレード断面１０の厚さｄ１であってよい。厚さｄ１は、ブレード断面１０の面の中央線１１に直交する部分に沿って計算される。
【００３５】
第９の調べられたパラメータは、図２に示されるように、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰに対応する距離でのブレード断面１０の厚さｄｔであってよい。厚さｄｔは、ブレード断面１０の面の中央線１１に直交する部分に沿って計算される。
【００３６】
第１０の調べられたパラメータは、図２に示されるように、ブレード断面１０の最大の厚さｄｍａｘである。厚さｄｍａｘは、ブレード断面１０の最大の厚さを有する中央線上の点での、ブレード断面１０の面の中央線１１に直交する部分に沿って計算される。
【００３７】
第１１の調べられたパラメータは、
・  曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰ３に対応する距離での角度βｌｃの数値と、
・  Ｐ３の数値がＰ１とＰ２の数値の平均である、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｌｃの１組の数値と
の間の最大差を表す数値ＶＡＲβｌｃであってよい。
【００３８】
図５は、数値Ｐ１とＰ２、および点Ｐ３によって画定された間隔を示す。関連する角度を計算する方法は、角度βｌｃ、βｌｓ、βｌｐ、βｔｃ、βｔｓ、およびβｔｐを計算する方法と同一である。
【００３９】
第１２の調べられたパラメータは、
・  曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰ３に対応する距離での角度βｌｓの数値と、
・  Ｐ３の数値がＰ１とＰ２の数値の平均である、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｌｓの１組の数値と、
の間の最大差を表す数値ＶＡＲβｌｓであってよい。
【００４０】
第１３の調べられたパラメータは、
・  曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰ３に対応する距離での角度βｌｐの数値と、
・  Ｐ３の数値がＰ１とＰ２の数値の平均である、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｌｐの１組の数値と、
の間の最大差を表す数値ＶＡＲβｌｐであってよい。
【００４１】
第１４の調べられたパラメータは、
・  曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰ３に対応する距離での角度βｔｃの数値と、
・  Ｐ３の数値がＰ１とＰ２の数値の平均である、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｔｃの１組の数値と、
の間の最大差を表す数値ＶＡＲβｔｃであってよい。
【００４２】
第１５の調べられたパラメータは、
・  曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰ３に対応する距離での角度βｔｓの数値と、
・  Ｐ３の数値がＰ１とＰ２の数値の平均である、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｔｓの１組の数値と、
の間の最大差を表す数値ＶＡＲβｔｓであってよい。
【００４３】
第１６の調べられたパラメータは、
・  曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰ３に対応する距離での角度βｔｐの数値と、
・  Ｐ３の数値がＰ１とＰ２の数値の平均である、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｔｐの１組の数値と、
の間の最大差を表す数値ＶＡＲβｔｐであってよい。
【００４４】
第１７の調べられたパラメータは、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｌｃの平均値を表す数値ＡＶβｌｃであってよい。
【００４５】
第１８の調べられたパラメータは、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｌｓの平均値を表す数値ＡＶβｌｓであってよい。
【００４６】
第１９の調べられたパラメータは、曲線の横座標として前縁ＬＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｌｐの平均値を表す数値ＡＶβｌｐであってよい。
【００４７】
第２０の調べられたパラメータは、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる中央線１１の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｔｃの平均値を表す数値ＡＶβｔｃである。
【００４８】
第２１の調べられたパラメータは、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる吸い込み面１２の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｔｓの平均値を表す数値ＡＶβｔｓであってよい。
【００４９】
第２２の調べられたパラメータは、曲線の横座標として後縁ＴＥから始まる圧力面１３の全長のうちのパーセンテージＰ１とパーセンテージＰ２との間にある部分の上の角度βｔｐの平均値を表す数値ＡＶβｔｐであってよい。
【００５０】
数値Ｐ１、およびＰ２は、１％から２０％の幅の範囲に入る。この幅は、本質的には、空気の流れの方向に対する点ＬＣ、ＬＳ、またはＬＰの上流の、中央線、吸い込み面、または圧力面を表す部分に関することが好ましい。同様に、また、この幅は、本質的には、空気の流れの方向に対する点ＴＣ、ＴＳ、またはＴＰの下流の、中央線、吸い込み面、または圧力面を表す部分に関することが好ましい。
【００５１】
７％から１３％の幅は、調べられたパラメータのより優れた精度を可能にする重要な結果を得ることを可能にする。
【００５２】
ターボ機械ブレードを検査するためには、上記に定められた空気力学的パラメータを考慮に入れる検査を、従来技術の従来の検査と組み合わせることが可能である。
【００５３】
本発明を実施する好ましい方法によれば、ブレード断面１０の、迎え角γ、角βｌｃ、角βｌｓ、角βｔｃ、角βｔｓ、厚さｄｌ、厚さｄｔ、厚さｄｍａｘ、ＶＡＲβｌｃ、ＶＡＲβｌｓ、およびＶＡＲβｔｓである、いくつかの空気力学的パラメータが、ブレードを検査するために同時に選択される。より相応するパラメータのこの選択は、パラメータをより簡単に利用できるように、パラメータの数を限定することを可能にする。さらに、これらのパラメータの妥当性は、かなり体系的に、ブレード断面１０全体の妥当性を意味することが分かった。
【００５４】
次の表は、所与のブレード断面、およびまた各パラメータに関連した公差に対するパラメータの例を示す。
【表１】
0004795885.tif 000002
【００５５】
各公称の空気力学的パラメータは、関連する公差とともに、測定された空気力学的パラメータが、ブレードを確認するためにとるべき妥当性の範囲を定める。測定された空気力学的パラメータが、この妥当性の範囲内にない場合は、測定されたブレードは、排除される。
【００５６】
複数の空気力学的パラメータが、この方法において考慮に入れられる場合、対応する妥当性の範囲内にない空気力学的パラメータは、ブレードの排除を必然的に伴う。選択されたパラメータのすべては、確認されるべき検査済みブレードに対して妥当でなくてはならない。
【００５７】
これらのパラメータは、それぞれが別個の公称パラメータを有する、検査されたブレードの複数の断面に対して計算されてよい。しかし、限られた数の断面を考慮に入れることが賢明である。この理由は、それぞれ基部の近く、中央、およびブレードの先端の近くに位置される、３つの断面を選択し検査することが、ブレードの全体的な妥当性という考えを持つには十分であるとわかってきたからである。
【００５８】
基部の近くに位置される断面は、ブレードの高さの０％から３０％の間にある断面であってよい。中央の近くに位置される断面は、ブレードの高さの３０％から７０％の間にある断面であってよい。先端の近くに位置される断面は、ブレードの高さの７０％から１００％の間にある断面であってよい。好ましくは、図６に示されるように、３つの断面は、それぞれ、ブレードの高さの１０％、５０％、および９０％に位置される。
【００５９】
ブレードは、１０％、５０％、および９０％の高さにあるその断面１０が、本発明によって基準を満たし、かなり体系的に、その高さ全体に渡って妥当である断面を有する。逆に言えば、３つの断面１０のうちの１つが上述の基準を満たさないブレードは、かなり体系的に、高さ全体に渡る複数の不適切な断面を有する。その結果、重要な断面を思慮深く選択することによって、さらなる時間節約が達成される。
【００６０】
本発明による方法は、特に製造後、ブレードの検査において、かなりの時間を節約することを可能にする。
【００６１】
この方法の各ステップに対応する処理、特に様々なパラメータの計算は、有利には、各モジュールが、検査方法の１つのステップを実行する、モジュール２４、２５、２６、および２７に整理されたコンピュータプログラムによって実行され得る。
【００６２】
本発明は、また、検査されるべきブレード２０上の複数の点の幾何学的な座標を測定するための手段２１、およびターボ機械ブレードを検査する方法を実施する目的のコンピュータプログラムを処理するための手段２３を備える、ターボ機械ブレードを検査するシステムに関する。
【００６３】
このようなシステムは、図７に示され、測定手段２１は、従来から周知である測定手段であってよい。コンピュータプログラムを処理する手段２３は、本発明によるターボ機械ブレードを検査する方法を実施する目的のコンピュータプログラムが記憶された、メモリを含むコンピュータであってよい。
【００６４】
本発明によってターボ機械ブレードを検査する方法を実施するように設計されたターボ機械ブレードを検査するシステムは、本質的に以下の以下の手段、すなわち、
・  検査されたブレード２０上の複数の点の幾何学的座標を測定する手段２１および２４と、
・  測定されたブレード２０の空気力学的なパラメータを計算する手段２５と、
・  基準ブレード２２の公称パラメータおよび関連した公差を有する測定されたパラメータの妥当性を確認する手段２６と、
・  検査されたブレード２０を確認または排除する手段２７と、
を備える。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】半径方向の軸に垂直な面における、従来の技術によって検査されたブレードの断面図である。
【図２】半径方向の軸に垂直な面における、本発明によって検査されたブレードの断面の第１図である。
【図３】半径方向の軸に垂直な面における、本発明によって検査されたブレードの断面の第２図である。
【図４】半径方向の軸に垂直な面における、本発明によって検査されたブレードの断面の第３図である。
【図５】半径方向の軸に垂直な面における、本発明によって検査されたブレードの断面の第４図である。
【図６】接線軸に垂直な面における、本発明によって検査されたブレードの断面の第５図である。
【図７】ターボ機械のブレードを検査するためのシステムである。
【符号の説明】
【００６６】
１、２０  ブレード
２、３  ずれ
４  公差
１０  ブレード断面
１１  中央線
１２  吸い込み面
１３  圧力面
１４  弦
２１  測定手段
２２  基準ブレード
２３  処理手段
２４  測定手段（モジュール）
２５  計算手段（モジュール）
２６  確認手段（モジュール）
２７  確認または排除手段（モジュール）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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