[发明专利]旋转机械

说明书

旋转机械具备：旋转轴，其绕轴线旋转；以及叶栅，其包括在轴线的周向上隔开间隔地设置有多个的叶片。各叶片具有：纤维层叠体(9)，其使多个纤维片(11)层叠而成；以及树脂，其浸渍纤维层叠体(9)而形成叶片的外形。叶栅中的至少两个叶片各自的纤维层叠体(9)成为彼此不同的结构。

技术领域

本发明涉及旋转机械。

本申请基于在2017年12月15日向日本申请的日本特愿2017-240975号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

在如燃气轮机、喷气式发动机等那样借助多个叶片将流体的能量转换为旋转运动的旋转机械中，有时在起动中、高负载运转时产生被称作颤振的振动现象。另一方面，还已知有一种由碳纤维强化塑料(CFRP、Carbon Fiber Reinforced Plastics)形成叶片以实现轻量化的技术(例如，参照专利文献1。)。由于这种叶片的轻量化、长叶片化，而使对颤振的耐性变得重要。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-231402号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，为了提高对颤振的耐性，需要提高叶片自身的刚性。作为提高叶片的刚性的方法，考虑增加叶片的厚度、或者延长叶片的弦长的方法。然而，在使用了这种方法的情况下，由于影响空气动力性能，因此希望不变更叶片的形状而提高耐颤振性的方法。

本发明的目的在于提供能够降低叶栅的振动应力的旋转机械。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方式，旋转机械具备：旋转轴，其绕轴线旋转；以及叶栅，其包括在所述轴线的周向上隔开间隔地设置有多个的叶片，各所述叶片具有：纤维层叠体，其使多个纤维片层叠而成；以及树脂，其浸渍所述纤维层叠体而形成所述叶片的外形，所述叶栅中的至少两个所述叶片各自的纤维层叠体成为彼此不同的结构。

在旋转机械的运转中，叶片被在叶片的周围流动的流体激励，从而产生振动应力。

叶栅中的至少两个叶片各自的纤维结构体成为彼此不同的结构，因此叶栅的振动模式不会与由流体引起的激励模式一致。根据这种结构，叶栅的振动模式与使叶片激励的激励模式不一致，因此能够降低叶栅的振动应力。

在上述旋转机械中，可以是，多个所述叶片成为相同的外形。

根据这种结构，由于能够使多个叶片的形状相同，并且使叶片的固有振动频率不同，因此能够不对空气动力性能带来影响而降低叶栅的振动应力。

在上述旋转机械中，可以是，在成为彼此不同的结构的所述纤维层叠体中，所述多个纤维片中的、一层以上的所述纤维片的一部分的纤维方向不同。

根据这种结构，能够容易地使叶片的形状相同。

在上述旋转机械中，可以是，在成为彼此不同的结构的所述纤维层叠体中，所述多个纤维片中的、一层以上的所述纤维片的一部分的纤维种类不同。

根据这种结构，能够不变更纤维方向而使叶片的结构不同。

在上述旋转机械中，可以是，在成为彼此不同的结构的所述纤维层叠体中，所述多个纤维片中的、一层以上的所述纤维片的一部分的纤维直径不同。

根据这种结构，能够不变更纤维方向而使叶片的结构不同。

发明效果

根据本发明的一方式，能够降低叶栅的振动应力。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的喷气式发动机的概要结构的结构图。