(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジンのコンプレッサ（１）の２つのディスク（３ａ、３ｂ）の間に設けた、向心流による空気採取装置であって、前記装置が、前記ディスク（３ａ、３ｂ）のうちの一方の面に固定された環状支持体（１０）と、前記支持体（１０）内に設けられた穴（１５）にほぼ径方向に取り付けられた複数の空気採取管（１１）とを含み、各採取管（１１）が、タービンエンジンの運転の際、前記採取管（１１）の振動を低減するための手段を具備し、
採取管（１１）の振動を低減するための手段が、環状支持体（１０）の穴（１５）の中に固定され、前記採取管（１１）の径方向内側部分を囲む緩衝管（２０）を含み、前記緩衝管（２０）の径方向外側端（２６）が、前記採取管（１１）の対応する領域（２７）を締め付け、前記緩衝管（２０）の中心領域（３１）と前記採取管（１１）との間に環状空間（３２）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項２】
緩衝管（２０）の径方向外側端（２６）が狭まり、複数の軸方向領域（２８）において採取管（１１）の周囲壁と接触していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
採取管（１１）が、緩衝管（２０）の径方向外側端（２６）と向き合って、前記端（２６）にぴったりと合うカラー（２９）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
カラー（２９）が複数の平坦部（３０）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンエンジン（ｔｕｒｂｏｍａｃｈｉｎｅ）のコンプレッサ内の空気採取装置に関する。
【０００２】
より詳細には、本発明は、タービンエンジンのコンプレッサの２つのディスクの間に設けた向心流（ｅｃｏｕｌｅｍｅｎｔ  ｃｅｎｔｒｉｐｅｔｅ）による空気採取装置であって、前記装置が、前記ディスクのうちの一方の面に固定された環状支持体と、前記支持体内に設けられた穴にほぼ径方向に取り付けられた複数の空気採取管とを含み、各採取管が、タービンエンジンの運転の際、前記採取管の振動を低減するための手段を具備する装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
そのような装置は、米国特許ＵＳ５，４７２，３１３において記述されている。緩衝管は、各採取管の径方向において内部の部分の内側に挿入される。緩衝管は、タービンエンジンの運転時、遠心力の作用により、採取管の内壁に押圧される軸方向タングまたは突起を形成するよう、長手方向スリットをその径方向において外側の部分に有する。内部緩衝管の突起部と外部採取管との間の摩擦により変形エネルギーが散逸し、したがって外部採取管内の動的応力（ｃｏｎｔｒａｉｎｔｅ  ｄｙｎａｍｉｑｕｅ）が低減される。
【０００４】
応力が集中する部位である長手方向スリットの端部には通し穴が設けられる。このために、追加の機械加工が必要であり、これらの内部緩衝管の寿命は１０００００サイクル未満である。
【０００５】
ターボジェットエンジン（ｔｕｒｂｏｒｅａｃｔｅｕｒ）ＧＥ９０−１１５Ｂの６段の向心採取管の場合の１Ｆモードの周波数は、９５０Ｈｚである。
【０００６】
このエンジンは１２個の採取管を含み、７１２５ｒｐｍの回転数における８Ｎモードの周波数は、９５０Ｈｚ（７１２５×８／６０）である。この周波数は１Ｆモードの周波数に等しい。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、変形エネルギーの散逸により採取管内の動的応力を低減することである。
【０００８】
本発明の第２の目的は、採取管の振動の緩衝システムにより、１Ｆモードと呼ばれる第１たわみモードの周波数を大幅に高くして、１Ｆモードと励起源との一致（ｃｒｏｉｓｅｍｅｎｔ）が生じないようにすることが可能な、向心流による空気採取装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、採取管の振動を低減するための手段が、環状支持体の穴の中に固定され、前記採取管の径方向において内側の部分を囲む緩衝管を含み、前記緩衝管の径方向外側端が、前記採取管の対応する領域を締め付け、前記緩衝管の中心領域と前記採取管との間に環状空間が設けられることにより、その目的を達成する。
【００１０】
したがって向心採取システムの緩衝は、２つの原理により実現される。外部緩衝管と採取管の間の接点における柔軟性は、ばねとして作用する一方、この接点における剛性は、ばねとしてエネルギーを散逸する。さらに外部緩衝管は、たわみを受けることができる。たわみ時の緩衝管の剛性により、エネルギーを散逸することができる。
【００１１】
提供する装置により、変形エネルギーを散逸することにより、緩衝管の動的応力を低減することが可能であり、採取システムの等価剛性（ｒａｉｄｅｕｒ  ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｅ）が向上するので、１Ｆモードと呼ばれる第１たわみモードの周波数を高くすることができる。
【００１２】
さらに、提供する外部緩衝管には、スリットも、スリットの端部の穴もないので、管の製造は、突起部を有する内部緩衝管の機械加工よりも容易である。
【００１３】
本発明の第１実施形態によれば、緩衝管の径方向外側端は狭まりし、複数の軸方向領域において採取管の周囲壁と接触している。
【００１４】
本発明の第２実施形態によれば、採取管は、緩衝管の径方向外側端と向き合って、前記端にぴったり合うカラーを有する。有利には、接触する面を少なくするために、このカラーは複数の平坦部を有する。
【００１５】
本発明の他の長所および特徴は、例として示し添付の図面を参照して行う以下の記述を読むことにより明らかになろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、ディスク３の周囲に取り付けられた複数段の羽根２を含む、軸Ｘのターボジェットエンジンの高圧コンプレッサのロータ１である。ステータの固定羽根輪（ｃｏｕｒｏｎｎｅ  ｄ’ａｕｂｅｓ）の内側端とともに、気密性を確保する小突起４ａを備える環状フェルール（ｖｉｒｏｌｅ）４により、連続する２つのディスクが接続される。可動羽根輪２間には、図１に示さない固定羽根輪が挿入される。
【００１７】
空気の採取は、２段のディスクの間で行われる。採取されたこの空気は、高圧コンプレッサ１を駆動する高圧タービンの冷却に用いられる。
【００１８】
図２に示すように、ディスク３ａの羽根輪２ａと、ディスク３ｂの羽根輪２ｂとの間に配設された、固定羽根６の内側端の下流側において、ディスク３ａと３ｂとを接続するフェルール４の中に穴５が設けられる。
【００１９】
穴５から採取された空気は、ディスク３ａおよび３ｂの対向する面により画定される環状空間７内に進入する。
【００２０】
下流側ディスク３ｂはその内側区域内に、ほぼ軸方向に配設された複数の空気採取管１１を支承する軸Ｘの環状支持体としてのリング１０がボルト９により上に固定される、断面がＬ字形の環状カラー８を含む。
【００２１】
図５に示すように、リング１０は、矩形開口部１６により分離される複数の穴１５を有するコア１４により接続される、前部径方向壁１２と後部径方向壁１３とを有する。後部径方向壁１３は、ボルト９を受け入れるための穴１７と、リング１０の径方向位置決めを行えるようにするために、カラー８の下に挿入されるようになっている環状リブ１８とを有する。前部径方向壁１２はまた、ディスク３ａ上に設けられ、図２に示すような対応するリブ１９ａの近傍に位置決めされる環状リブ１９を含む。
【００２２】
図３に示すように、採取管１１の径方向において内側の部分は、外部緩衝管２０の内部に入る。この外部管２０は、リングのコア１４の内面を押圧し、矩形開口部１６を少なくとも部分的に覆う矩形座部２１を、その径方向の内側端に含む。外部管２０の径方向において内側の部分２２は、リング１０のコア１４内に設けられた穴１５の直径とほぼ等しい外径を有するので、この部分２２を穴１５にきつく締められて（ｓｅｒｒｅ）挿入されるることができる。外部管２０の全てが穴１５に取り付けられると、座部２１は全体で、矩形開口部１６を塞ぐリングを形成する。
【００２３】
採取管１１は、外部管２０の径方向の内側端を押圧するようになるフランジ２３を、その径方向において内側の部分に有する。このフランジ２３は、カラー２４が径方向において内側の部分２２ときつく締められるように、外径がこの部分２２の外径とほぼ等しいカラー２４により、外部管２０の径方向において内側の部分２２の内に延びる。符号２５は、外部管２０およびリング１０上の採取管１１の固定リングを示す。この固定リング２５は、逆Ｔ字形断面を有し、そのウィング部分（ａｉｌｅ）は、リング１０の前部径方向壁１２および採取管１１の径方向の内側端面を押圧し、そのコアは、前部径方向壁１２と、採取管１１のフランジ２３との間に挿入される。予測可能な取り付けを行うこと、すなわち常に同じ方向に取り付けを行うことができるように、このリング２５のウィング部は、長手方向ならびに径方向において異なることができる。
【００２４】
外側の管２０の径方向外側端２６は、採取管１１の対応する領域２７と接触している。
【００２５】
図３および図４に示す第１実施形態によれば、端部２６は狭まり、領域２７の外部壁ときつく締められて接触している複数の軸方向領域２８を含む。これらの軸方向領域２８は、たとえば、ジョーを使用して外部管２０の端部２６を締めることにより作製される。図４は、２つずつ径方向に対向する４つの軸方向領域２８を示すが、軸方向領域２８の数は４つでなくてもよい。
【００２６】
図６および図７は、外部管２０の端部２６と採取管１１の領域２７との間の接触の第２実施形態を示す。ここでは、領域２７は、複数の平坦部３０を有するカラー２９を含む。カラー２９の外径は、外部管２０の端部２６の内径にほぼ等しいので、カラー２９に対し直角な２つの管２０および１１の間に確実な接触が確保される。
【００２７】
外部管２０の径方向外側端２６と採取管１１との間の接触の実施形態の如何に関わらず、外部管２０の中央領域３１は、採取管１１とは接触していず、環状チャンバ３２によりこの採取管から分離されている。
【００２８】
したがって採取管１１は、その径方向外側端により、外部管２０内にきつく締められて固定され、外部管２０の径方向の外側端２６により、一定の柔軟性をもって固定される。この場所では外部管２０はばねのように作用し、この接点のレベルにおける剛性は、ばねとしてエネルギーを散逸する。
【００２９】
環状チャンバ３２が存在するため、外部管２０も、振動たわみトルクを受ける。外部管２０のたわみ剛性でも、エネルギーの散逸が可能である。ＵＳ５，４７２，３１３により開示されている先行技術に比べ、２つの管２０および１１全体の等価剛性が向上しているため、１Ｆモードと呼ばれる第１たわみモードの周波数がきわめて高くなっている。
【００３０】
したがって外部緩衝管２０を有する緩衝システムを使用することにより、ターボジェットエンジンＧＥ９０−１１５Ｂの高圧コンプレッサの６段内の１Ｆモードの周波数が、長さ５８．１ｍｍの管２０の場合には、９５０Ｈｚから１６５３Ｈｚまで、長さ４５ｍｍの管２０の場合には、９５０Ｈｚから１９２１Ｈｚまで上昇する。１Ｆモードと８Ｎモードとの一致は、もはや出現しなくなる。なぜなら、ＧＥ９０−１１５Ｂの高圧コンプレッサの場合に８Ｎモードが到達しうる最大周波数は、１５０５Ｈｚであるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による向心流による空気採取装置の配置を示す、タービンエンジンのコンプレッサのロータの軸方向半断面図である。
【図２】本発明による装置の拡大断面図である。
【図３】第１実施形態による採取管の軸を通る面による本装置の軸方向断面図である。
【図４】図３の線ＩＶ−ＩＶによる断面図である。
【図５】環状支持体および外部緩衝管の斜視図である。
【図６】採取管の変形実施形態を示す図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩによる断面図である。
【符号の説明】
１  ロータ
２  羽根
３ａ、３ｂ  ディスク
４  環状フェルール
４ａ  小突起
５、１５、１７  穴
６  固定羽根
７、３２  環状空間
８  環状カラー
９  ボルト
１０  リング
１１  採取管
１２  前部径方向壁
１３  後部径方向壁
１４  コア
１６  矩形開口部
１８、１９  環状リブ
２０  緩衝管
２１  座部
２３  フランジ
２４、２９  カラー
２５  固定リング
２６  径方向外側端
２７  径方向外側端に対応する領域
２８  軸方向領域
３０  平坦部
３１  中央領域
【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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