(57)【要約】  ブレード付きロータは、２つの前面（１４、１５）および外周面（１６）を提示するロータディスク（１２）であって、ソケット（１８）が外周面（１６）に設けられ、前面（１４、１５）のうちの少なくとも１つに開く、ロータディスク（１２）を備える。  ロータ（１０）は、ブレード（３０）を備え、各々はそれによってブレードがソケット（１８）に固着される根元（３２）を有し、根元の端面（３１）は、ブレードがソケットに固着される場合にディスクの前面（１４）と実質的に水平である。  コーティング層（４０）は、ディスクの前面（１４）の少なくとも一部と根元（３２）の端面（３１）の少なくとも一部の両方を覆うようにディスク（１２）に堆積される。
2017502191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの前面（１４、１５）および外周面（１６）を提示するロータディスク（１２）であって、ソケット（１８）が外周面（１６）に設けられ、前面（１４、１５）のうちの少なくとも１つに開く、ロータディスク（１２）と、
ブレード（３０）であって、各々がそれによってブレードがソケット（１８）に固着される根元（３２）を有し、根元の端面（３１）は、ブレードがソケットに固着される場合にディスクの前面（１４）と実質的に水平である、ブレード（３０）と、
を備えるブレード付きロータであって、
コーティング層（４０）が、ディスクの前面（１４）の少なくとも一部と根元（３２）の端面（３１）の少なくとも一部の両方を覆うようにディスク（１２）に堆積されることを特徴とする、ブレード付きロータ。
【請求項２】
コーティング層（４０）が、溶射によって堆積される、請求項１に記載のブレード付きロータ。
【請求項３】
コーティング層（４０）が、超音波フレーム溶射によって堆積される、請求項１に記載のブレード付きロータ。
【請求項４】
コーティング（４０）が、ニッケル基合金である、請求項１に記載のブレード付きロータ。
【請求項５】
コーティング（４０）が、ＭＣｒＡｌＹ型の合金である、請求項１に記載のブレード付きロータ。
【請求項６】
コーティング層（４０）の厚さが、０．５ｍｍから１ｍｍの範囲にある、請求項１に記載のブレード付きロータ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のブレード付きロータ（１０）を含む、タービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ブレード付きロータに関する。
【０００２】
この種のロータは、テレストリアルまたは航空機タービンエンジンに、およびより詳細には、航空機ターボジェットに使用され得る。航空機ターボジェットの特定の状況においては、これは、ファンロータ、圧縮機ロータ、またはタービンロータであってもよい。
【背景技術】
【０００３】
本開示においては、「軸線方向」とは、ロータの回転軸線の方向に対応し、「半径方向」とは、その軸線に垂直な方向である。同様に、「軸線方向平面」とは、ロータの回転軸線を含む平面であり、「半径方向平面」とは、その軸線に垂直な平面である。
【０００４】
なお、異なる規定が存在しない限り、形容詞「内側の（ｉｎｎｅｒ）」および「外側の（ｏｕｔｅｒ）」は、要素の内側部分（すなわち、半径方向内側の）が、同じ要素の外側部分（すなわち、半径方向外側の）よりも回転軸線により接近するように半径方向に対して使用される。
【０００５】
最後に、「上流の」および「下流の」は、ブレードまたはロータ間の（すなわち、上流から下流への）流体の通常の流れ方向に対して定義される。
【０００６】
本開示は、その外周でディスクに取り付けられるブレードを持つ、ロータの中央部分を形成するディスクを有するブレード付きロータに関する。ブレードは、取付システムによってディスクに固着され、その中で、ブレードの根元は取付システムの雄部分を形成し、システムの雌部分に半径方向に保持され、これは、ディスクの外周にそれ自体形成される。この雌部分は、通常、「ソケット」と呼ばれる。ブレードロータおよびディスクソケットは、軸線方向に対して傾斜され得る。ソケットは、ディスクの外周面に、およびまた、「前」面と呼ばれ、したがって前面開口を形成する、ディスクの軸線方向端面のうちの少なくとも１つに開く。ブレードは、通常、前面開口を介してソケットに滑り込まされることによってディスクに取り付けられる。
【０００７】
そのソケットにブレードを軸線方向に保持するための、すなわち、ブレードがディスクに対して軸線方向に移動するのを防止するためのさまざまな解決策が存在する。それらの知られている解決策は、フレアピンなどの、またはディスクに取り付けられるチークプレートなどの、ブレード根元の軸線方向端部のワイヤまたは折り畳まれた分岐などの別個の要素を取り付けることを必要とする。例示として、特許文献仏国特許第２８９０６８４号明細書は、ブレード根元の上流前面に対して折り畳まれる２つのタブを有するシムを説明している。それらの知られている解決策は、ロータの部品の数を増加させることが多く、それらは、ディスクにブレードを取り付けることを複雑にする場合がある。それらの知られている解決策は、工程の温度に敏感であり、折り畳まれた分岐またはワイヤを必要とする解決策の場合、それらは、作業時にいかなる開口も回避するために折り畳みの品質に注意を要する。そのうえ、それらは、ロータの上流面と下流面との間の空気システムのシールの検査をより困難にし、または、冷却ブレードを持つロータ内の冷却空気の抽気を検査する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】仏国特許第２８９０６８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、ブレードをディスクに対して軸線方向に保持できるようにする新しい解決策の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示は、２つの前面および外周面を提示するロータディスクであって、ソケットが外周面に設けられ、前面のうちの少なくとも１つに開く、ロータディスクと、
ブレードであって、各々がそれによってブレードがソケットに固着される根元を有し、根元の端面は、ブレードがソケットに固着される場合にディスクの前面と実質的に水平である、ブレードと、
を備える、ブレード付きロータに関する。
【００１１】
提案された解決策によれば、コーティング層は、ディスクの前面の少なくとも一部と根元の端面の少なくとも一部の両方を覆うようにディスクに堆積される。したがって、堆積されたコーティングが、ブレードとディスクとの間の結合を確立し、この結合は、ディスクに対して軸線方向にブレードを保持する働きをする。
【００１２】
述べられているように、根元の端面は、ディスクの前面と「実質的に」水平であり、これは、端面が、根元の前面と厳密に水平であり得ることを意味するが、必ずしもそうではない。これらの面の間にはオフセットがあってもよい。適切な場合には、このオフセットは、コーティング層のより大きなまたはより小さ厚さによって補償され得る。
【００１３】
上述の特徴に加えて、提案された解決策は、個々に考慮して、または任意の技術的に可能な組み合わせによって、次の特徴のうちの１つまたは複数を提示することができる。すなわち、
・コーティング層は、溶射によって、特にプラズマ溶射、アーク溶射、またはフレーム溶射によって堆積される。
【００１４】
・コーティング層は、超音波フレーム溶射によって、特に高速度酸素燃料（ＨＶＯＦ）溶射、高速度空気燃料（ＨＶＡＦ）溶射、または複合溶射によって堆積される。
【００１５】
・コーティングは、ニッケル基合金である。
【００１６】
・コーティングは、ＭＣｒＡｌＹ型の合金であり、ここに、Ｍは、元素Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、またはこれらの元素の混合物に対応する。したがって、コーティングは、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹＴａ型の合金であってもよい。
【００１７】
・コーティング層の厚さは、０．５ミリメートル（ｍｍ）から１ｍｍの範囲にある。
【００１８】
また、本開示は、また、上記に説明したようなブレード付きロータを含むタービンエンジンに関する。
【００１９】
提案された解決策の特徴および利点、ならびに他のものは、実施形態の次の詳細な説明を読むと明らかになる。この詳細な説明は、添付の図面を参照する。
【００２０】
添付の図面は、概略的なものであり、原寸に比例しておらず、それらは、とりわけ本発明の原理を示そうとしている。
【００２１】
図面においては、図ごとに、同一である要素（または要素の部分）は、同じ引用符号によって識別される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示のロータの一実施形態の一部の斜視図である。
【図２】平面ＩＩ−ＩＩの断面による図１のロータの図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施形態が、添付の図面を参照して、下記に詳細に説明される。これらの実施形態は、本発明の特徴および利点を示している。それにもかかわらず、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではないことを想起されたい。
【００２４】
図１は、回転軸線Ａを有するブレード付きロータの一実施形態の一部の図である。この図においては、ロータの環状部分のみが示されている。ロータ１０は、上流端面１４と、上流面１４と軸線方向に反対の側の下流端面１５とを有するディスク１２を備える。これらの端面は、本開示においては「前」面と呼ばれる。それらは、軸線Ａに対して実質的に半径方向に延在する。また、ディスク１２は、その前面の間に延在する外周面１６を有する。
【００２５】
ソケット１８が、外周面１６に設けられる。これらのソケット１８は、ディスク１２の外面において溝を形成する。これらの溝は、一直線であるかまたは湾曲していてもよく、軸線Ａに対して平行であるかまたは傾いていてもよい。それらは、それぞれのスロットを介して外周面１６に開く。そのうえ、それらは、上流前面１４に、および／または開口２０を介して下流前面に開く。
【００２６】
また、ディスク１２は、その周縁に取り付けられるブレード３０を有する。各ブレード３０は、エーロフォイル３４を載せている根元３２を有する。実施例においては、プラットフォーム３６が、エーロフォイル３４の基部から円周方向に延在する。ブレード３０がディスク１２に固着されると、それらのプラットフォーム３６は、ディスクの回転軸線Ａの周りに回転面を画定する回転リングを形成するように、端から端まで配置される。このリングの特定の機能は、エーロフォイル３４の間に流れる流体の流れ通路の内面を画定することである。
【００２７】
ブレード３０は、それらの根元３２によってディスク１２に固着され、その根元は、それぞれのソケット１８に受け入れられる。根元３２の形状は、根元３２がクリスマスツリー型断面を有する場合に示される実施例の場合のように、ソケット１８の形状に相補的であり得る。それにもかかわらず、たとえば、ダブテール形状などの他の形状が使用されることもできる。変形（図示せず）においては、根元３２の形状は、一部のみ、および特に、ソケット１８の頂部に相補的であり得る。これは、たとえば、スペーサが根元３２とソケット１８の底部との間に配置される場合に適用される。
【００２８】
根元３２は、ソケット１８と同じ進路に沿ってその上流面３１からその下流面３３まで延在する。ブレード３０がソケット１８に固着される場合は、根元３２の端面３１は、開口２０およびディスク１２の前面１４と水平である。
【００２９】
コーティング４０がまた各根元３２の端面３１の一部を覆うように、コーティング層４０はディスクの前面１４の一部に溶射によって堆積される。換言すれば、コーティング４０は、前面１４の上にも端面３１の上にも堆積される。示された実施例においては、コーティング４０の環状層が、開口２０の低いまたは内側部分、およびしたがって端面３１の内側部分を覆うように前面１４に堆積される。したがって、コーティング４０は、ディスク１２とブレード３０との間の物理的接続を確立し、この接続は、ディスク１２に対してブレード３０の軸線方向移動に対抗するのに十分強い。
【００３０】
与えられる接続の強度は、コーティング４０に特有の強度に、また、ディスク１２およびブレード３０に対するコーティング４０の付着力に依存する。溶射によって、および特に超音波フレーム溶射によって、例示としてＨＶＯＦ溶射によってコーティング４０を堆積することは、良好な機械的強度を有する堆積されたコーティング４０にも、ディスク１２およびブレード３０に対するその付着力にも寄与する。また、コーティング４０の付着力は、コーティングの材料とディスク１２のおよびブレード３０の材料との間の親和力に依存する。例示として、航空機ターボジェット型の航空機タービンエンジンにおいては、ディスク１２およびブレード３０がニッケル基超合金で作られる場合に、これらの材料は良好な親和力を提示するので、コーティング４０は、ニッケル基合金、たとえばＭＣｒＡｌＹ型であってもよい。また、コーティング層４０の機械的強度は、その厚さに依存する。実際には、０．５ｍｍから１ｍｍの範囲にある厚さを有する層は、機械的強度と材料の節約との間に良好な妥協を与える。
【００３１】
もう１つのコーティング層４１が、ただ下流前面１５および根元３２の端面３３に対してだけ、コーティング層４０と同じ方法で堆積され得る。このコーティング層４１は、示された実施例の場合にように、コーティング層４０に加えて堆積されてもよく、または、これは、コーティング層４１の代替案を構成してもよい。
【００３２】
本開示において説明した実施形態は、非限定的な例示として与えられ、この開示に照らして、当業者は、これらの実施形態を容易に修正することができ、あるいは、本発明の範囲内のままでありながら他のものを考えることができる。
【００３３】
そのうえ、これらの実施形態のさまざまな特徴は、別々に、あるいは互いに組み合わせて使用され得る。それらが組み合わされる場合には、特徴は、上述のように、または他の方法で組み合わされることができ、本発明は、本開示において設計した特定の組み合わせに限定されるものではない。特に、異なる規定が存在しない限り、任意の１つの実施形態を参照して説明された特徴は、任意の他の実施形態に類似の方法で使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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2017502191.tif 000006
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