GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betreffen allgemein Gasturbinen und insbesondere Systeme und Verfahren zur Steuerung variabler Leitschaufeln in Gasturbinen.Embodiments of the present application relate generally to gas turbines, and more particularly to systems and methods for controlling variable vanes in gas turbines.
HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNGBACKGROUND TO THE INVENTION
Während des Betriebs einer Gasturbine, die einen mehrstufigen Axialverdichter verwendet, wird ein Turbinenrotor mit hohen Drehzahlen durch eine Turbine gedreht, so dass Luft kontinuierlich in den Verdichter eingeleitet wird. Die Luft wird durch umlaufende Schaufeln beschleunigt und nach hinten auf benachbarte Reihen verstellbarer Leitschaufeln gefegt. Jede Stufe mit Rotorlaufschaufeln/verstellbaren Statorleitschaufeln erhöht den Druck der Luft.During operation of a gas turbine using a multi-stage axial compressor, a turbine rotor is rotated at high speeds through a turbine so that air is continuously introduced into the compressor. The air is accelerated by rotating blades and swept back to adjacent rows of adjustable vanes. Each stage with rotor blades / adjustable stator vanes increases the pressure of the air.
Zusätzlich zu einer Umsetzung der kinetischen Energie der Luft in Druck dienen die verstellbaren Leitschaufeln ferner dazu, die der Luft durch die Laufschaufeln verliehene Ablenkung zu korrigieren und die Luft unter dem richtigen Winkel der nächsten Stufe von Laufschaufeln zu präsentieren. Eine Schwenkung der verstellbaren Leitschaufeln ermöglicht es, die Durchflussleistung des Verdichters oder der Turbine zu verändern, wodurch sichergestellt wird, dass die Durchflussleistung stets bei einem optimalen Wert für die speziellen Betriebsbedingungen der Gasturbine liegt. Demgemäß ist es notwendig, den Winkel der verstellbaren Leitschaufeln zu steuern.In addition to translating the kinetic energy of the air into pressure, the variable vanes also help to correct the deflection imparted to the air by the blades and to present the air at the correct angle of the next stage of blades. Pivoting the adjustable vanes allows the flow rate of the compressor or turbine to be varied, ensuring that the flow rate is always at an optimum value for the specific operating conditions of the gas turbine. Accordingly, it is necessary to control the angle of the variable vanes.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Einige oder alle der vorstehenden Bedürfnisse und/oder Probleme können durch bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung bewältigt werden. Gemäß einer Ausführungsform ist ein Steuermechanismus für vorstellbare Leitschaufeln für eine Gasturbine offenbart. Der Steuermechanismus kann eine bewegbare Betätigungsstange in Wirkverbindung mit einer Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle dreht. Der Steuermechanismus kann ferner einen ersten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring antreibt. Außerdem kann der Steuermechanismus einen zweiten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring antreibt.Some or all of the foregoing needs and / or problems may be addressed by certain embodiments of the present application. In one embodiment, a control mechanism for conceivable vanes for a gas turbine is disclosed. The control mechanism may include a movable actuating rod operatively connected to a torque shaft such that movement of the actuating rod rotates the torque shaft. The control mechanism may further include a first adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring. In addition, the control mechanism may include a second adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the second adjusting ring.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zur Steuerung verstellbarer Leitschaufeln in einer Gasturbine offenbart. Das Verfahren kann ein Betätigen einer bewegbaren Betätigungsstange in Wirkverbindung mit einer Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle dreht. Das Verfahren kann ferner ein Antreiben eines ersten Verstellrings in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring antreibt. Außerdem kann das Verfahren ein Antreiben eines zweiten Verstellrings in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring antreibt.In another embodiment, a method for controlling variable vanes in a gas turbine is disclosed. The method may include operating a movable actuating rod in operative connection with a torque shaft such that movement of the actuating rod rotates the torque shaft. The method may further include driving a first adjustment ring in operative connection with the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjustment ring. In addition, the method may include driving a second adjustment ring in operative connection with the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the second adjustment ring.
Ferner ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Steuermechanismus für verstellbare Leitschaufeln für eine Gasturbine offenbart. Die Gasturbine kann einen Verdichter enthalten, der ein Verdichtergehäuse aufweist. Der Steuermechanismus kann eine bewegbare Betätigungsstange in Wirkverbindung mit einer Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle dreht. Der Steuermechanismus kann ferner einen ersten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring um das Verdichtergehäuse antreibt. Außerdem kann der Steuermechanismus einen zweiten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring um das Verdichtergehäuse antreibt.Further, according to another embodiment, an adjustable vane control mechanism for a gas turbine is disclosed. The gas turbine may include a compressor having a compressor housing. The control mechanism may include a movable actuating rod operatively connected to a torque shaft such that movement of the actuating rod rotates the torque shaft. The control mechanism may further include a first adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring about the compressor housing. In addition, the control mechanism may include a second adjustment ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the second adjustment ring about the compressor housing.
Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Merkmale der Erfindung erschließen sich für Fachleute auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den angefügten Ansprüchen.Other embodiments, aspects, and features of the invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description, the accompanying drawings, and the appended claims.
Ein Aspekt der Erfindung ist ein Steuermechanismus für verstellbare Leitschaufeln für eine Gasturbine, der aufweist:
- – eine Drehmomentwelle;
- – eine bewegbare Betätigungsstange in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle dreht;
- – einen ersten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring antreibt; und
- – einen zweiten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring antreibt.
One aspect of the invention is an adjustable guide vane control mechanism for a gas turbine comprising: - A torque shaft;
- A movable actuating rod in operative connection with the torque shaft such that movement of the actuating rod rotates the torque shaft;
- A first adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring; and
- - A second adjusting ring in operative connection with the torque shaft, so that rotation of the torque shaft drives the second adjusting ring.
Der erste Verstellring und der zweite Verstellring können mit der Drehmomentwelle derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring und den zweiten Verstellring in entgegengesetzte Richtungen antreibt. Außerdem oder alternativ können der erste Verstellring und der zweite Verstellring mit der Drehmomentwelle derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring und den zweiten Verstellring in ähnliche Richtungen antreibt.The first adjusting ring and the second adjusting ring may be operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring and the second adjusting ring in opposite directions. In addition or alternatively, the first adjusting ring and the second adjusting ring may be operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring and the second adjusting ring in similar directions.
Der erste Verstellring kann mit mehreren verstellbaren Leitschaufeln in Wirkverbindung stehen. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Verstellring mit mehreren verstellbaren Leitschaufeln in Wirkverbindung stehen.The first adjusting ring can be in operative connection with a plurality of adjustable guide vanes. Alternatively or additionally, the second adjusting ring can be operatively connected to a plurality of adjustable guide vanes.
Die Drehmomentwelle kann wenigstens teilweise an einem Gehäuse eines Verdichters gesichert sein.The torque shaft may be at least partially secured to a housing of a compressor.
Die bewegbare Betätigungsstange kann wenigstens teilweise an einem Gehäuse eines Verdichters gesichert sein.The movable actuating rod may be at least partially secured to a housing of a compressor.
Die Drehmomentwelle kann an einem Gehäuse eines Verdichters über eine Tragstruktur angeordnet sein.The torque shaft may be disposed on a housing of a compressor via a support structure.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung verstellbarer Leitschaufeln in einer Gasturbine, das aufweist:
- – Betätigen einer bewegbaren Betätigungsstange in Wirkverbindung mit einer Drehmomentwelle, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle dreht;
- – Antreiben eines ersten Verstellrings in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring antreibt; und
- – Antreiben eines zweiten Verstellrings in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring antreibt.
Another aspect of the invention is a method for controlling variable nozzle vanes in a gas turbine, comprising: - - Actuating a movable actuating rod in operative connection with a torque shaft, so that a movement of the actuating rod rotates the torque shaft;
- - Driving a first adjusting ring in operative connection with the torque shaft, so that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring; and
- - Driving a second adjusting ring in operative connection with the torque shaft, so that rotation of the torque shaft drives the second adjusting ring.
Das Verfahren kann enthalten, dass der erste Verstellring und der zweite Verstellring mit der Drehmomentwelle derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring und den zweiten Verstellring in entgegengesetzte Richtungen antreibt. Das Verfahren kann ferner oder alternativ enthalten, dass der erste Verstellring und der zweite Verstellring mit der Drehmomentwelle derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring und den zweiten Verstellring in gleiche Richtungen antreibt. Die Bewegung des ersten Verstellrings und des zweiten Verstellrings können verwendet werden, um jeweilige verstellbare Leitschaufeln, die an diesen befestigt sind, einzustellen.The method may include the first adjusting ring and the second adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring and the second adjusting ring in opposite directions. The method may further or alternatively include the first adjustment ring and the second adjustment ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjustment ring and the second adjustment ring in the same directions. The movement of the first adjusting ring and the second adjusting ring may be used to adjust respective adjustable vanes mounted thereon.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Steuermechanismus für verstellbare Leitschaufeln für eine Gasturbine, der aufweist:
einen Verdichter, der ein Verdichtergehäuse aufweist;
eine Drehmomentwelle, die an dem Verdichtergehäuse angeordnet ist;
eine bewegbare Betätigungsstange in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle dreht;
einen ersten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring um das Verdichtergehäuse antreibt; und
einen zweiten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle, so dass eine Drehung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring um das Verdichtergehäuse antreibt.Another aspect of the invention is a variable nozzle vane control mechanism for a gas turbine comprising:
a compressor having a compressor housing;
a torque shaft disposed on the compressor housing;
a movable actuating rod operatively connected to the torque shaft such that movement of the actuating rod rotates the torque shaft;
a first adjustment ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjustment ring about the compressor housing; and
a second adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the second adjusting ring about the compressor housing.
Der erste Verstellring und der zweite Verstellring können mit der Drehmomentwelle derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring und den zweiten Verstellring in entgegengesetzte Richtungen an dem Verdichtergehäuse antreibt.The first adjusting ring and the second adjusting ring may be operatively connected to the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring and the second adjusting ring in opposite directions on the compressor housing.
Der erste Verstellring und der zweite Verstellring kann mit der Drehmomentwelle derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring und den zweiten Verstellring in gleiche Richtungen an dem Verdichtergehäuse antreibt.The first adjusting ring and the second adjusting ring can be in operative connection with the torque shaft such that rotation of the torque shaft drives the first adjusting ring and the second adjusting ring in the same directions on the compressor housing.
Der erste Verstellring kann mit mehreren verstellbaren Leitschaufeln in Wirkverbindung stehen. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Verstellring mit mehreren verstellbaren Leitschaufeln in Wirkverbindung stehen.The first adjusting ring can be in operative connection with a plurality of adjustable guide vanes. Additionally or alternatively, the second adjusting ring can be in operative connection with a plurality of adjustable guide vanes.
Die Drehmomentwelle kann wenigstens teilweise an dem Verdichtergehäuse gesichert sein. Die bewegbare Betätigungsstange kann wenigstens teilweise an dem Verdichtergehäuse gesichert sein.The torque shaft may be at least partially secured to the compressor housing. The movable actuating rod may be at least partially secured to the compressor housing.
Die Drehmomentwelle kann mittels einer Tragstruktur an dem Verdichtergehäuse angeordnet sein.The torque shaft may be arranged on the compressor housing by means of a support structure.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Es wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind und in denen:Reference will now be made to the accompanying drawings, which are not necessarily drawn to scale and in which:
1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Diagramms einer Gasturbine mit einem Verdichter, einer Brennkammer und einer Turbine gemäß einer Ausführungsform. 1 shows a schematic representation of an exemplary diagram of a gas turbine with a compressor, a combustion chamber and a turbine according to one embodiment.
2 zeigt eine Perspektivansicht eines beispielhaften Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 2 shows a perspective view of an exemplary portion of a compressor assembly according to an embodiment.
3 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 3 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
4 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 4 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
5 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 5 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
6 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 6 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
7 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 7 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
8 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 8th shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
9 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 9 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
10 zeigt eine Perspektivansicht eines Abschnitts einer Verdichteranordnung gemäß einer Ausführungsform. 10 shows a perspective view of a portion of a compressor assembly according to an embodiment.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Anschauliche Ausführungsformen sind hier nachstehend in größeren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen einige, jedoch nicht alle Ausführungsformen veranschaulicht sind. Der vorliegende Anmeldegegenstand kann in vielen verschiedenen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hierin angegebenen Ausführungsformen beschränkt aufgefasst werden. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen überall gleiche Elemente.Illustrative embodiments will now be described in greater detail with reference to the accompanying drawings, in which some, but not all, of the embodiments are illustrated. The present application may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Like reference numerals designate like elements throughout.
Anschaulichte Ausführungsformen sind unter anderem auf Systeme und Verfahren zur Steuerung verstellbarer Leitschaufeln in Gasturbinen gerichtet. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Gasturbine 10, wie sie hierin verwendet werden kann. Wie bekannt ist, kann die Gasturbine 10 einen Verdichter 12 enthalten. Der Verdichter 12 verdichtet eine ankommende Luftströmung 14. Der Verdichter 12 liefert die verdichtete Luftströmung 14 zu einer Brennkammer 16. Die Brennkammer 16 vermischt die verdichtete Luftströmung 14 mit einer unter Druck stehenden Brennstoffströmung 18 und zündet das Gemisch, um eine Strömung von Verbrennungsgasen 20 zu erzeugen. Obwohl lediglich eine einzige Brennkammer 16 veranschaulicht ist, kann die Turbine 10 eine beliebige Anzahl von Brennkammern 16 enthalten. Die Strömung von Verbrennungsgasen 20 wird wiederum zu einer Turbine 22 geliefert. Die Verbrennungsgasströmung 20 treibt die Turbine 22 an, um mechanische Arbeit zu verrichten. Die in der Turbine 22 verrichtete mechanische Arbeit treibt den Verdichter 12 über eine Welle 24 und eine externe Last 26, beispielsweise einen elektrischen Generator und dergleichen, an.Illustrative embodiments are directed, inter alia, to systems and methods for controlling variable vanes in gas turbines. 1 shows a schematic view of a gas turbine 10 as may be used herein. As is known, the gas turbine 10 a compressor 12 contain. The compressor 12 compresses an incoming airflow 14 , The compressor 12 provides the compressed air flow 14 to a combustion chamber 16 , The combustion chamber 16 mixes the compressed air flow 14 with a pressurized fuel flow 18 and ignites the mixture to a flow of combustion gases 20 to create. Although only a single combustion chamber 16 The turbine can be illustrated 10 any number of combustion chambers 16 contain. The flow of combustion gases 20 in turn becomes a turbine 22 delivered. The combustion gas flow 20 drives the turbine 22 to do mechanical work. The one in the turbine 22 performed mechanical work drives the compressor 12 over a wave 24 and an external load 26 , For example, an electric generator and the like, to.
Die Gasturbine 10 kann Erdgas, verschiedene Arten von Synthesegas und/oder andere Arten von Brennstoffen verwenden. Die Gasturbine 10 kann eine beliebige einzelne von einer Anzahl unterschiedlicher Gasturbinen sein, wie sie durch die General Electric Company aus Schenectady, New York, angeboten werden, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, derjenigen wie beispielsweise einer Hochleistungsgasturbine der Reihen 7 oder 9 und dergleichen. Die Gasturbine 10 kann verschiedene Konfigurationen aufweisen und kann andere Typen von Komponenten verwenden.The gas turbine 10 can use natural gas, various types of synthesis gas and / or other types of fuels. The gas turbine 10 may be any one of a number of different gas turbines, such as those offered by the General Electric Company of Schenectady, New York, including, but not limited to, those such as a high performance gas turbine of the series 7 or 9 and the same. The gas turbine 10 can have different configurations and can use other types of components.
Es können auch andere Arten von Gasturbinen hierin verwendet werden. Es können mehrere Gasturbinen, andere Arten von Turbinen und andere Arten von Energieerzeugungsausrüstungen hierin gemeinsam verwendet werden.Other types of gas turbines may be used herein. Several gas turbines, other types of turbines and other types of power generation equipment may be shared herein.
2 zeigt einen Abschnitt des Verdichters 12 der Gasturbine 10 nach 1. Der Verdichter 12 enthält ein rohrförmiges Gehäuse 28. Innerhalb des Gehäuses 28 sind Sätze verstellbarer Leitschaufeln 30 in Umfangsrichtung um die Mittelachse des Verdichters 12 herum montiert. Entsprechende Sätze von Laufschaufeln 32 sind stromabwärts von jedem Satz verstellbarer Leitschaufeln 30 montiert. Jede verstellbare Leitschaufel 30 endet an dem Gehäuse 28 in einem Schaft 34. Der Schaft 34 ist in einer Lagerbuchse 36 an der Außenseite des Gehäuses 28 drehbar. 2 shows a section of the compressor 12 the gas turbine 10 to 1 , The compressor 12 contains a tubular housing 28 , Inside the case 28 are sets of adjustable vanes 30 in the circumferential direction about the center axis of the compressor 12 mounted around. Appropriate sets of blades 32 are downstream of each set of adjustable vanes 30 assembled. Each adjustable vane 30 ends at the housing 28 in a shaft 34 , The shaft 34 is in a bearing bush 36 on the outside of the case 28 rotatable.
An der Außenseite des Gehäuses 28 und benachbart zu jedem Satz verstellbarer Leitschaufeln 30 sind Verstellringe 38 angeordnet, die sich in Umfangsrichtung rings um das Gehäuse 28 erstrecken. Die Schaufelschäfte 34 jedes Satzes verstellbarer Leitschaufeln 30 sind mit dem zugehörigen Verstellring 38 über einen jeweiligen Hebel 40 verbunden. Ein Ende des Hebels 40 ist an dem Ende des Leitschaufelschaftes 34 mittels eines Bolzens 42 geklemmt, so dass keine relative Bewegung zwischen dem Schaft 34 und dem Hebel 40 auftritt. Das andere Ende des Hebels 40 ist mit dem Verstellring 38 mittels eines Zapfens 44 verbunden, der in einer Lagerbuchse drehbar ist, die in dem Verstellring 38 angeordnet ist.On the outside of the case 28 and adjacent to each set of adjustable vanes 30 are adjusting rings 38 arranged circumferentially around the housing 28 extend. The shovel shafts 34 each set of adjustable vanes 30 are with the associated adjusting ring 38 via a respective lever 40 connected. An end of the lever 40 is at the end of the stator shaft 34 by means of a bolt 42 clamped, so no relative movement between the shaft 34 and the lever 40 occurs. The other end of the lever 40 is with the adjusting ring 38 by means of a pin 44 connected, which is rotatable in a bearing bush, in the adjusting ring 38 is arranged.
Der Verstellring 38 ist derart eingerichtet, dass er um die Mittelachse des Verdichterabschnitts 12 in jede Pfeilrichtung 9 gedreht werden kann. Demgemäß bewirkt eine Drehbewegung des Verstellrings 38 eine Drehung jeder verstellbaren Leitschaufel 30 über die Hebel 40 und ermöglicht somit den verstellbaren Leitschaufeln 30, die erforderlichen Anstellwinkel für die ankommende Luft einzunehmen.The adjusting ring 38 is arranged to be around the central axis of the compressor section 12 in every direction of the arrow 9 can be turned. Accordingly, causes a rotational movement of the adjusting ring 38 one turn of each adjustable vane 30 over the levers 40 and thus allows the adjustable vanes 30 to take the necessary angles of attack for the incoming air.
3 und 4 zeigen eine Ausführungsform eines Steuermechanismus 100 für verstellbare Leitschaufeln. Der Steuermechanismus 100 für verstellbare Leitschaufeln ermöglicht die Übertragung einer Bewegung von einem Verstellring auf den anderen unter Verwendung lediglich eines einzigen Aktuators. Der Steuermechanismus 100 für verstellbare Leitschaufeln kann eine bewegbare Betätigungsstange 102 enthalten. Die bewegbare Betätigungsstange 102 kann mit einem ersten Verstellring 104 derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Bewegung der Betätigungsstange 102 den ersten Verstellring 104 in eine erste Richtung 106 rings um die Mittelachse des Gehäuses 108 antreibt. Eine Drehung des ersten Verstellrings 104 bewirkt eine Drehung aller verstellbaren Leitschaufeln 110, die durch die Hebel 112 mit dem ersten Verstellring verbunden sind. 3 and 4 show an embodiment of a control mechanism 100 for adjustable vanes. The control mechanism 100 adjustable vane guide allows transmission from one adjusting ring to the other using only a single actuator. The control mechanism 100 for adjustable vanes may be a movable actuating rod 102 contain. The movable actuating rod 102 can with a first adjusting ring 104 be in operative connection, that a movement of the actuating rod 102 the first adjusting ring 104 in a first direction 106 around the central axis of the housing 108 drives. A rotation of the first adjusting ring 104 causes a rotation of all adjustable vanes 110 passing through the levers 112 are connected to the first adjusting ring.
Der Steuermechanismus 100 für verstellbare Leitschaufeln kann ferner einen Umlenkhebelmechanismus 114 enthalten. Der Umlenkhebelmechanismus 114 kann mit dem ersten Verstellring 104 in Wirkverbindung stehen. Der Umlenkhebelmechanismus 114 kann ferner mit einem zweiten Verstellring 116 derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Bewegung des ersten Verstellrings 104 in die erste Richtung 106 die Bewegung über den Umlenkhebelmechanismus 114 auf den zweiten Verstellring 116 in eine zweite Richtung 118 umsetzt, die zu der ersten Richtung 106 des ersten Verstellrings 104 entgegengesetzt ist. Eine Drehung des zweiten Verstellrings 116 bewirkt eine Drehung jeder verstellbaren Leitschaufel 110, die über den Hebel 112 mit dem zweiten Verstellring 116 verbunden ist.The control mechanism 100 for adjustable vanes may further include a bell crank mechanism 114 contain. The bell crank mechanism 114 can with the first adjusting ring 104 in operative connection. The bell crank mechanism 114 can further with a second adjusting ring 116 are in operative connection, that a movement of the first adjusting ring 104 in the first direction 106 the movement over the bell crank mechanism 114 on the second adjusting ring 116 in a second direction 118 that translates to the first direction 106 of the first adjusting ring 104 is opposite. A rotation of the second adjusting ring 116 causes a rotation of each adjustable vane 110 that over the lever 112 with the second adjusting ring 116 connected is.
Weiterhin bezugnehmend auf die 3 und 4 kann der Umlenkhebelmechanismus 114 eine Gelenkverbindung 120, eine erste Spannschraube 122 und eine zweite Spannschraube 124 enthalten. Die erste Spannschraube 122 verbindet den ersten Verstellring 104 wirkungsmäßig mit der Gelenkverbindung 120. Ähnlich verbindet die zweite Spannschraube 124 den zweiten Verstellring 116 wirkungsmäßig mit der Gelenkverbindung 120. Die erste Spannschraube 122 und die zweite Spannschraube 124 sind an der Gelenkverbindung 120 derart angebracht, dass eine Drehung der Gelenkverbindung 120 die erste Spannschraube 122 und die zweite Spannschraube 124 in entgegengesetzte Richtungen antreibt.Still referring to the 3 and 4 can the bell crank mechanism 114 a joint connection 120 , a first clamping screw 122 and a second clamping screw 124 contain. The first clamping screw 122 connects the first adjusting ring 104 effective with the hinge connection 120 , Similarly, the second clamping screw connects 124 the second adjusting ring 116 effective with the hinge connection 120 , The first clamping screw 122 and the second clamping screw 124 are at the articulation 120 mounted such that a rotation of the hinge connection 120 the first clamping screw 122 and the second clamping screw 124 drives in opposite directions.
Im Betrieb betätigt die bewegbare Betätigungsstange 102 den ersten Verstellring 104, wodurch der erste Verstellring 104 in die erste Richtung 106 um das Gehäuse 108 verdreht wird. Während sich der erste Verstellring 104 um das Gehäuse 108 in die erste Richtung 106 dreht, treibt er die erste Spannschraube 122 an. Die erste Spannschraube 122 übt dann eine Schwenkkraft auf die Gelenkverbindung 120 aus. Die Schwenkung der Gelenkverbindung 120 veranlasst die zweite Spannschraube 124, den zweiten Verstellring 116 anzutreiben, wodurch der zweite Verstellring 116 veranlasst wird, sich in die zweite Richtung 118 um das Gehäuse 108 zu verdrehen. In dieser Ausführungsform sind die zweite Richtung 118 und die erste Richtung 106 zueinander entgegengesetzt gerichtet. Die Drehung des ersten Verstellrings 104 und des zweiten Verstellrings 116 veranlasst die jeweiligen verstellbaren Leitschaufeln 110, die an jedem Verstellring angebracht sind, sich aufgrund der Bewegung der Hebel 112 in entgegengesetzte Richtungen zu verdrehen. Demgemäß kann der Winkel der verstellbaren Leitschaufeln 110 mit dem Steuermechanismus 100 für verstellbare Leitschaufeln eingestellt werden.In operation, the movable actuating rod operates 102 the first adjusting ring 104 , whereby the first adjusting ring 104 in the first direction 106 around the case 108 is twisted. While the first adjusting ring 104 around the case 108 in the first direction 106 turns, he drives the first clamping screw 122 at. The first clamping screw 122 then exerts a swivel force on the hinge connection 120 out. The pivoting of the joint 120 causes the second clamping screw 124 , the second adjusting ring 116 to drive, causing the second adjusting ring 116 is initiated in the second direction 118 around the case 108 to twist. In this embodiment, the second direction 118 and the first direction 106 directed opposite to each other. The rotation of the first adjusting ring 104 and the second adjusting ring 116 causes the respective adjustable vanes 110 , which are attached to each adjusting ring, due to the movement of the lever 112 to twist in opposite directions. Accordingly, the angle of the adjustable vanes 110 with the control mechanism 100 be adjusted for adjustable vanes.
Wie oben beschrieben, sind die erste Richtung 106 und die zweite Richtung 118 relativ zueinander. Demgemäß können die erste Richtung 106 und die zweite Richtung 118 eine beliebige Richtung rings um das Gehäuse 108 sein. Außerdem kann die bewegbare Betätigungsstange 102 mit dem ersten Verstellring 104, dem zweiten Verstellring 106 oder dem Umlenkhebelmechanismus 114 in Wirkverbindung stehen.As described above, the first direction 106 and the second direction 118 relative to each other. Accordingly, the first direction 106 and the second direction 118 any direction around the case 108 be. In addition, the movable actuating rod 102 with the first adjusting ring 104 , the second adjusting ring 106 or the bell crank mechanism 114 in operative connection.
In manchen Ausführungsformen kann der Umlenkhebelmechanismus 114 wenigstens teilweise an dem Gehäuse 108 des Verdichters gesichert sein. In anderen Ausführungsformen kann die bewegbare Betätigungsstange 102 wenigstens teilweise an dem Gehäuse 108 des Verdichters gesichert sein. Es wird jedoch erkannt, dass der Umlenkhebelmechanismus 114 und die bewegbare Betätigungsstange 102 wenigstens teilweise an einer beliebigen Stelle auf oder an der Gasturbine gesichert sein können.In some embodiments, the bell crank mechanism 114 at least partially on the housing 108 be backed up of the compressor. In other embodiments, the movable actuating rod 102 at least partially on the housing 108 be backed up of the compressor. However, it is recognized that the bell crank mechanism 114 and the movable operating rod 102 at least partially secured at any point on or on the gas turbine.
Eine relative Bewegung zwischen dem ersten Verstellring 104 und dem zweiten Verstellring 116 und der Winkel der verstellbaren Leitschaufeln 110 können durch Veränderung der Abmessungen der Gelenkverbindung 12, der ersten Spannschraube 122 und der zweiten Spannschraube 124 eingestellt werden. Außerdem kann der Winkel der verstellbaren Leitschaufeln 110 durch Veränderung der Länge der Hebel 112 variiert werden.A relative movement between the first adjusting ring 104 and the second adjusting ring 116 and the angle of the adjustable vanes 110 can by changing the dimensions of the joint 12 , the first clamping screw 122 and the second clamping screw 124 be set. In addition, the angle of the adjustable vanes 110 by changing the length of the lever 112 be varied.
In einer Ausführungsform, wie sie in 5 dargestellt ist, kann der Steuermechanismus 100 für verstellbare Leitschaufeln die Übertragung einer Bewegung von einem Verstellring zu einem anderen unter Verwendung lediglich eines einzigen Aktuators ermöglichen. In dieser Ausführungsform können sich jedoch der erste Verstellring und der zweite Verstellring in die gleiche Richtung drehen. Zum Beispiel kann der Umlenkhebelmechanismus 114 eine Gelenkverbindung 120, eine erste Spannschraube 122 und eine zweite Spannschraube 124 enthalten. Die erste Spannschraube 122 verbindet den ersten Verstellring 104 wirkungsmäßig mit der Gelenkverbindung 120. Ähnlich verbindet die zweite Spannschraube 124 den zweiten Verstellring 116 wirkungsmäßig mit der Gelenkverbindung 120. Die erste Spannschraube 122 und die zweite Spannschraube 124 können an der Gelenkverbindung 120 derart angebracht sein, dass eine Drehung der Gelenkverbindung 120 die erste Spannschraube 122 und die zweite Spannschraube 124 in die gleiche Richtung antreibt. Demgemäß betätigt die bewegbare Betätigungsstange im Betrieb den ersten Verstellring 104, wodurch der erste Verstellring 104 in eine erste Richtung 106 um das Gehäuse 108 verdreht wird. Während der erste Verstellring 104 sich an dem Gehäuse 108 in die erste Richtung 106 dreht, treibt er die erste Spannschraube 122 an. Die erste Spannschraube 122 übt dann eine Schwenkkraft auf die Gelenkverbindung 120 aus. Die Schwenkung der Gelenkverbindung 120 veranlasst die zweite Spannschraube 124, den zweiten Verstellring 116 anzutreiben, wodurch der zweite Verstellring 116 veranlasst wird, sich in die erste Richtung um das Gehäuse 108 zu verdrehen. Die Drehbewegung des ersten Verstellrings 108 und des zweiten Verstellrings 116 veranlasst die jeweiligen verstellbaren Leitschaufeln 110, die an jedem Verstellring angebracht sind, sich aufgrund der Bewegung der Hebel 112 in die gleiche Richtung zu drehen.In one embodiment, as in 5 is shown, the control mechanism 100 allow adjustable guide vanes to transmit movement from one adjusting ring to another using only a single actuator. In this embodiment may however, turn the first adjusting ring and the second adjusting ring in the same direction. For example, the bell crank mechanism 114 a joint connection 120 , a first clamping screw 122 and a second clamping screw 124 contain. The first clamping screw 122 connects the first adjusting ring 104 effective with the hinge connection 120 , Similarly, the second clamping screw connects 124 the second adjusting ring 116 effective with the hinge connection 120 , The first clamping screw 122 and the second clamping screw 124 can at the articulation 120 be mounted such that a rotation of the hinge connection 120 the first clamping screw 122 and the second clamping screw 124 drives in the same direction. Accordingly, the movable actuating rod actuates the first adjusting ring during operation 104 , whereby the first adjusting ring 104 in a first direction 106 around the case 108 is twisted. During the first adjusting ring 104 on the case 108 in the first direction 106 turns, he drives the first clamping screw 122 at. The first clamping screw 122 then exerts a swivel force on the hinge connection 120 out. The pivoting of the joint 120 causes the second clamping screw 124 , the second adjusting ring 116 to drive, causing the second adjusting ring 116 is caused to move in the first direction around the housing 108 to twist. The rotational movement of the first adjusting ring 108 and the second adjusting ring 116 causes the respective adjustable vanes 110 , which are attached to each adjusting ring, due to the movement of the lever 112 to turn in the same direction.
Die Ausführungsformen, wie sie in den 3–5 dargestellt sind, können einen oder mehrere zusätzliche Verstellringe in Wirkverbindung mit dem Umlenkhebelmechanismus enthalten, so dass eine Bewegung des ersten Verstellrings in die erste Richtung den einen oder die mehreren zusätzlichen Verstellringe in die erste bzw. zweite Richtung antreibt.The embodiments, as in the 3 - 5 may include one or more additional adjusting rings in operative connection with the bell crank mechanism, such that movement of the first adjusting ring in the first direction drives the one or more additional adjusting rings in the first and second directions, respectively.
6 zeigt eine Ausführungsform eines Steuermechanismus 200 für verstellbare Leitschaufeln. Der Steuermechanismus 200 für verstellbare Leitschaufeln ermöglicht die Übertragung einer Bewegung von einem Verstellring zu einem anderen unter Verwendung lediglich eines einzigen Aktuators. Der Steuermechanismus 200 für verstellbare Leitschaufeln kann eine bewegbare Betätigungsstange 202 in Wirkverbindung mit einem ersten Verstellring 204 enthalten. Die bewegbare Betätigungsstange 202 kann den ersten Verstellring 204 betätigen. Der Steuermechanismus 200 für verstellbare Leitschaufeln kann ferner eine Koppelverbindung 206 in Wirkverbindung mit dem ersten Verstellring 204 und einem zweiten Verstellring 208 enthalten, so dass eine Bewegung des ersten Verstellrings 204 den zweiten Verstellring 208 antreibt. Diese Ausführungsform ist den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen mit der Ausnahme ähnlich, dass sie keinen Umlenkhebelmechanismus enthält. Stattdessen stellt diese Ausführungsform eine direkte Koppelverbindung 206 zwischen den Verstellringen 204 und 208 bereit. Demgemäß setzt die Koppelverbindung 206 in dieser Ausgangsform eine Bewegung von dem betätigten ersten Verstellring 204 auf den zweiten Verstellring 208 in die gleiche Richtung um. In manchen Aspekten kann die Koppelverbindung 206 den zweiten Verstellring 208 ziehen. In anderen Aspekten kann die Koppelverbindung 206 den zweiten Verstellring 208 schieben. 6 shows an embodiment of a control mechanism 200 for adjustable vanes. The control mechanism 200 for adjustable vanes allows the transmission of a movement from one adjusting ring to another using only a single actuator. The control mechanism 200 for adjustable vanes may be a movable actuating rod 202 in operative connection with a first adjusting ring 204 contain. The movable actuating rod 202 can be the first adjusting ring 204 actuate. The control mechanism 200 for adjustable vanes may also have a coupling connection 206 in operative connection with the first adjusting ring 204 and a second adjusting ring 208 included, allowing a movement of the first adjusting ring 204 the second adjusting ring 208 drives. This embodiment is similar to the embodiments described above except that it does not include a bell crank mechanism. Instead, this embodiment provides a direct coupling connection 206 between the adjusting rings 204 and 208 ready. Accordingly, the coupling connection 206 in this initial form, a movement of the actuated first adjusting ring 204 on the second adjusting ring 208 in the same direction. In some aspects, the coupling connection 206 the second adjusting ring 208 pull. In other aspects, the coupling connection 206 the second adjusting ring 208 slide.
Weiterhin Bezug nehmend auf 6 ist die bewegbare Betätigungsstange 202 im Betrieb an dem Gehäuse 210 angebracht, und sie betätigt den ersten Verstellring 204, wodurch der erste Verstellring 204 um das Gehäuse 210 verdreht wird. Während sich der erste Verstellring 204 an dem Gehäuse 210 dreht, treibt er die Koppelverbindung 206 an. Die Koppelverbindung 206 kann eine Spannschraube sein. Die Koppelverbindung 206 übt dann eine Kraft auf den zweiten Verstellring 208 aus, wodurch der zweite Verstellring 208 veranlasst wird, sich um das Gehäuse 210 zu verdrehen. In dieser Ausführungsform drehen sich der erste Verstellring 204 und der zweite Verstellring 206 in die gleiche Richtung um das Gehäuse 210. Die Drehbewegung des ersten Verstellrings 204 und des zweiten Verstellrings 206 veranlasst die jeweiligen verstellbaren Leitschaufeln, die an jeden Verstellring mittels der jeweiligen Hebel 212 angebracht sind, sich zu drehen. Demgemäß kann der Winkel der verstellbaren Leitschaufeln mit dem Steuermechanismus 200 für verstellbare Leitschaufeln eingestellt werden.Still referring to 6 is the movable actuating rod 202 in operation on the housing 210 attached, and she operates the first adjusting ring 204 , whereby the first adjusting ring 204 around the case 210 is twisted. While the first adjusting ring 204 on the housing 210 turns, he drives the coupling connection 206 at. The coupling connection 206 can be a clamping screw. The coupling connection 206 then exerts a force on the second adjusting ring 208 out, causing the second adjusting ring 208 is caused to the housing 210 to twist. In this embodiment, the first adjusting ring rotate 204 and the second adjusting ring 206 in the same direction around the case 210 , The rotational movement of the first adjusting ring 204 and the second adjusting ring 206 causes the respective adjustable vanes, which at each adjusting ring by means of the respective lever 212 are appropriate to turn. Accordingly, the angle of the adjustable vanes with the control mechanism 200 be adjusted for adjustable vanes.
Die Ausführungsform, wie sie in 6 dargestellt ist, kann einen oder mehrere zusätzliche Verstellringe in Werkverbindung mit einer oder mehreren zusätzlichen Koppelverbindungen enthalten, so dass eine Bewegung des ersten Verstellrings in die erste Richtung den einen bzw. die mehreren zusätzlichen Verstellringe antreibt.The embodiment, as in 6 may include one or more additional adjusting rings in factory connection with one or more additional coupling connections, so that a movement of the first adjusting ring in the first direction drives the one or more additional adjusting rings.
7 und 8 zeigen eine Ausführungsform eines Steuermechanismus 300 für verstellbare Leitschaufeln. Der Steuermechanismus 300 für verstellbare Leitschaufeln ermöglicht die Betätigung mehrerer Verstellringe unter Verwendung lediglich eines einzigen Aktuators. Der Steuermechanismus 300 für verstellbare Leitschaufeln kann eine bewegbare Betätigungsstange 302 enthalten. Die bewegbare Betätigungsstange 302 kann mit einer Drehmomentwelle 304 derart in Werkverbindung stehen, dass die bewegbare Betätigungsstange 302 die Drehmomentwelle 304 verdreht. Ein erster Verstellring 306 kann mit der Drehmomentwelle 304 über eine Spannschraube 305 in Wirkverbindung stehen, so dass eine Drehbewegung der Drehmomentwelle 304 den ersten Verstellring 306 in eine erste Richtung 308 um eine Mittelachse des Gehäuses 310 herum antreibt. Eine Drehung des ersten Verstellrings 306 bewirkt eine Drehung jeder verstellbaren Leitschaufel 312, die mit dem ersten Verstellring 306 durch die Hebel 314 verbunden ist. In ähnlicher Weise kann ein zweiter Verstellring 316 mit der Drehmomentwelle 304 über eine Spannschraube 307 derart in Wirkverbindung stehen, dass eine Drehbewegung der Drehmomentwelle 304 den zweiten Verstellring 316 in eine zweite Richtung 318 rings um die Mittelachse des Gehäuses 310 antreibt. Eine Drehbewegung des zweiten Verstellrings 316 bewirkt eine Verdrehung aller verstellbaren Leitschaufeln 312, die durch die Hebel 314 mit dem zweiten Verstellring 316 verbunden sind. 7 and 8th show an embodiment of a control mechanism 300 for adjustable vanes. The control mechanism 300 for variable vanes allows the actuation of multiple adjusting rings using only a single actuator. The control mechanism 300 for adjustable vanes may be a movable actuating rod 302 contain. The movable actuating rod 302 can with a torque shaft 304 are so in working connection, that the movable actuating rod 302 the torque shaft 304 twisted. A first adjusting ring 306 can with the torque shaft 304 via a clamping screw 305 be in operative connection, so that a Rotary movement of the torque shaft 304 the first adjusting ring 306 in a first direction 308 around a central axis of the housing 310 drives around. A rotation of the first adjusting ring 306 causes a rotation of each adjustable vane 312 that with the first adjusting ring 306 through the levers 314 connected is. Similarly, a second adjusting ring 316 with the torque shaft 304 via a clamping screw 307 are in operative connection, that a rotational movement of the torque shaft 304 the second adjusting ring 316 in a second direction 318 around the central axis of the housing 310 drives. A rotational movement of the second adjusting ring 316 causes a rotation of all adjustable vanes 312 passing through the levers 314 with the second adjusting ring 316 are connected.
Wie vorstehend beschrieben, sind die erste Richtung 308 und die zweite Richtung 318 relativ. Die erste Richtung 308 und die zweite Richtung 318 können die gleiche Richtung oder unterschiedliche Richtungen um das Gehäuse 310 herum sein. Zum Beispiel können in Ausführungsformen, in denen die erste Richtung und die zweite Richtung gleich sind, die Spannschrauben 305 und 307 an der gleichen Seite der Drehmomentwelle angebracht sein. Umgekehrt können in Ausführungsformen, in denen die erste Richtung und die zweite Richtung sich unterscheiden, die Spannschrauben 305 und 307 an gegenüberliegenden Seiten der Drehmomentwelle angebracht sein. Die erste Richtung 308 und die zweite Richtung 318 können eine beliebige Richtung um das Gehäuse 310 sein. Außerdem kann die bewegbare Betätigungsstange 302 mit dem ersten Verstellring 306, dem zweiten Verstellring 316 oder der Drehmomentwelle 304 in Wirkverbindung stehen.As described above, the first direction 308 and the second direction 318 relative. The first direction 308 and the second direction 318 can be the same direction or different directions around the case 310 be around. For example, in embodiments where the first direction and the second direction are the same, the clamping screws may be used 305 and 307 be attached to the same side of the torque shaft. Conversely, in embodiments where the first direction and the second direction are different, the clamping screws may be used 305 and 307 be mounted on opposite sides of the torque shaft. The first direction 308 and the second direction 318 can be any direction around the case 310 be. In addition, the movable actuating rod 302 with the first adjusting ring 306 , the second adjusting ring 316 or the torque shaft 304 in operative connection.
Im Betrieb ist die bewegbare Betätigungsstange 302 an dem Gehäuse 310 angebracht, und sie betätigt die Drehmomentwelle 304, wodurch die Drehmomentwelle 304 verdreht wird. Die Spannschraube 305 verbindet den ersten Verstellring 306 mit der Drehmomentwelle 304, und die Spannschraube 307 verbindet der zweiten Verstellring 316 mit der Drehmomentwelle 304. Während sich die Drehmomentwelle 304 dreht, treiben die Spannschrauben 305 und 307 den ersten Verstellring 306 und den zweiten Verstellring 318 um das Verdichtergehäuse 310 herum. Die Drehbewegung des ersten Verstellrings 306 und des zweiten Verstellrings 316 veranlasst die jeweiligen verstellbaren Leitschaufeln, die an jedem Verstellring durch die jeweiligen Hebel 314 angebracht sind, sich zu drehen. Demgemäß kann der Winkel der verstellbaren Leitschaufeln mit dem Steuermechanismus 304 für verstellbare Leitschaufeln eingestellt werden. Es wird erkannt, dass ein oder mehrere zusätzliche Verstellringe mit der Drehmomentwelle über eine oder mehrere jeweilige Spannschrauben in Verbindung stehen können.In operation, the movable actuating rod 302 on the housing 310 attached, and it operates the torque shaft 304 , causing the torque shaft 304 is twisted. The clamping screw 305 connects the first adjusting ring 306 with the torque shaft 304 , and the clamping screw 307 connects the second adjusting ring 316 with the torque shaft 304 , While the torque shaft 304 turns, drive the clamping screws 305 and 307 the first adjusting ring 306 and the second adjusting ring 318 around the compressor housing 310 around. The rotational movement of the first adjusting ring 306 and the second adjusting ring 316 causes the respective adjustable vanes, which at each adjusting ring by the respective levers 314 are appropriate to turn. Accordingly, the angle of the adjustable vanes with the control mechanism 304 be adjusted for adjustable vanes. It will be appreciated that one or more additional adjusting rings may communicate with the torque shaft via one or more respective tightening screws.
In manchen Ausführungsformen kann die bewegbare Betätigungsstange 302 wenigstens teilweise an dem Gehäuse 310 des Verdichters gesichert sein. Es wird jedoch erkannt, dass die bewegbare Betätigungsstange 302 wenigstens teilweise an jeder beliebigen Stelle auf oder an der Gasturbine gesichert sein kann. Außerdem kann die Drehmomentwelle 304 an dem Gehäuse 310 des Verdichters durch eine Tragstruktur 320 drehbare gehaltert sein. Die Tragstruktur 320 kann eine beliebige Konfiguration sein, die eine Drehung der Drehmomentwelle um das Verdichtergehäuse 310 ermöglicht.In some embodiments, the movable actuating rod 302 at least partially on the housing 310 be backed up of the compressor. However, it is recognized that the movable actuating rod 302 at least partially secured at any point on or on the gas turbine. In addition, the torque shaft 304 on the housing 310 of the compressor by a support structure 320 be rotatable held. The supporting structure 320 may be any configuration that involves rotation of the torque shaft about the compressor housing 310 allows.
9 und 10 zeigen eine Ausführungsform eines Steuermechanismus 400 für verstellbare Leitschaufeln. Der Steuermechanismus 400 für verstellbare Leitschaufeln ermöglicht die Betätigung von zwei Stufen verstellbarer Leitschaufeln unter Verwendung lediglich eines einzigen Aktuators und eines Getriebesystems. Der Aktuator steht mit dem Getriebesystem in Eingriff, das mit den beiden Stufen verstellbarer Leitschaufeln in Eingriff steht, wodurch die verstellbaren Leitschaufeln verstellt werden. 9 and 10 show an embodiment of a control mechanism 400 for adjustable vanes. The control mechanism 400 Adjustable Guide Paddle allows actuation of two stages of adjustable vanes using only a single actuator and a transmission system. The actuator engages the transmission system which engages the two stages of adjustable vanes, thereby adjusting the adjustable vanes.
Der Steuermechanismus 400 für verstellbare Leitschaufeln kann eine bewegbare Betätigungsstange 402 enthalten. Die bewegbare Betätigungsstange 402 kann an dem Gehäuse 404 oder einer beliebigen sonstigen Stelle auf oder an der Gasturbine angebracht sein. Die bewegbare Betätigungsstange 402 kann ferner an einem Zahnkranz 406 angebracht sein. Der Zahnkranz 406 kann an dem Verdichtergehäuse 404 derart angeordnet sein, dass sich der Zahnkranz 406 rings um das Verdichtergehäuse 404 dreht, wenn er durch die bewegbare Betätigungsstange 402 betätigt wird. Zwischen dem Gehäuse 404 und dem Zahnkranz 406 kann ein Reibblock 408 angeordnet sein, um eine sanfte Drehung des Zahnkranzes 406 an dem Gehäuse 404 zu ermöglichen.The control mechanism 400 for adjustable vanes may be a movable actuating rod 402 contain. The movable actuating rod 402 can be attached to the case 404 or any other location on or attached to the gas turbine. The movable actuating rod 402 can also be attached to a sprocket 406 to be appropriate. The sprocket 406 can on the compressor housing 404 be arranged so that the sprocket 406 around the compressor housing 404 rotates when passing through the movable actuator rod 402 is pressed. Between the case 404 and the sprocket 406 can be a rubbing block 408 be arranged to make a gentle rotation of the sprocket 406 on the housing 404 to enable.
Eine Anzahl von verstellbaren Leitschaufeln kann an einer ersten Seite 412 und einer zweiten Seite 414 des Zahnkranzes 406 angeordnet sein. Die verstellbaren Leitschaufeln 410 bilden einer erste Verdichterstufe bzw. eine zweite Verdichterstufe auf jede Seite des Zahnkranzes 406. Die verstellbaren Leitschaufeln 410 können Zahnradschäfte 416 enthalten. Die Zahnradschäfte 416 können mit dem Zahnkranz 406 in Wirkverbindung stehen.A number of adjustable vanes may be on a first side 412 and a second page 414 of the sprocket 406 be arranged. The adjustable vanes 410 Form a first compressor stage or a second compressor stage on each side of the ring gear 406 , The adjustable vanes 410 can gear shafts 416 contain. The gear shafts 416 can with the sprocket 406 in operative connection.
Im Betrieb ist die bewegbare Betätigungsstange 402 an dem Gehäuse 404 angeschlossen und betätigt den Zahnkranz 406, wodurch der Zahnkranz 406 rings um das Gehäuse 404 verdreht wird. Die Zahnradschäfte 416 der verstellbaren Leitschaufeln 410 stehen mit dem Zahnkranz 406 derart in Wirkverbindung, dass bei einer Verdrehung des Zahnkranzes 406 um das Gehäuse 404 die Zahnradschäfte 416 der verstellbaren Leitschaufeln 410 gedreht werden. Die Drehung der Zahnradschäfte 416 stellt den Winkel der verstellbaren Leitschaufeln 410 ein.In operation, the movable actuating rod 402 on the housing 404 connected and operates the sprocket 406 , which makes the sprocket 406 around the case 404 is twisted. The gear shafts 416 the adjustable vanes 410 stand with the sprocket 406 such in operative connection that at a rotation of the ring gear 406 around the case 404 the gear shafts 416 the adjustable vanes 410 to be turned around. The rotation of the gear shafts 416 Sets the angle of the adjustable vanes 410 one.
In manchen Ausführungsformen kann die Drehung der verstellbaren Leitschaufeln 410 durch die Hinzufügung von Zahnrädern oder Rädergetriebemechanismen, die betriebsmäßig zwischen den Zahnradschäften und dem Zahnkranz angeordnet sind, gesteuert werden. Zum Beispiel sind, wie in den 9 und 10 dargestellt, zusätzliche Zahnräder 418 betriebsmäßig zwischen dem Zahnkranz 406 und den jeweiligen Zahnradschäften 416 der ersten Verdichterstufe angeordnet. Die Hinzunahme weiterer Zahnräder 418 ermöglicht der ersten Verdichterstufe von verstellbaren Leitschaufeln und der zweiten Verdichterstufe von verstellbaren Leitschaufeln, sich in die gleiche Richtung zu drehen. Im Gegensatz hierzu würden in dem Fall, dass die Zahnradschäfte 416 der verstellbaren Leitschaufeln 410 in direkter Verbindung mit dem Zahnkranz 406 stehen würden, die verstellbaren Leitschaufeln 410 sich in entgegengesetzte Richtung drehen.In some embodiments, the rotation of the adjustable vanes may be 410 by the addition of gears or gear mechanisms operatively arranged between the gear shafts and the sprocket. For example, as in the 9 and 10 shown, additional gears 418 operationally between the sprocket 406 and the respective gear shafts 416 arranged the first compressor stage. The addition of additional gears 418 allows the first compressor stage of adjustable vanes and the second compressor stage of adjustable vanes to rotate in the same direction. In contrast, in the case that the gear shafts 416 the adjustable vanes 410 in direct connection with the sprocket 406 would stand, the adjustable vanes 410 to turn in the opposite direction.
Es wird erkannt, dass eine beliebige Anzahl zusätzlicher Zahnräder oder Rädergetriebemechanismen zwischen dem Zahnkranz und den Zahnradschäften wirkungsmäßig angeordnet sein kann, um eine gewünschte Drehung zu ermöglichen. Außerdem können das Getriebeübersetzungsverhältnis und die Anzahl von Zahnradzähnen angepasst werden, um den Ablauf zwischen Stufen verstellbarer Leitschaufeln zu steuern.It will be appreciated that any number of additional gears or gear mechanisms may be operatively disposed between the sprocket and the gear shafts to facilitate a desired rotation. In addition, the gear ratio and the number of gear teeth can be adjusted to control the flow between stages of adjustable vanes.
Obwohl Ausführungsformen in einer Sprache beschrieben worden sind, die für strukturelle Merkmale und/oder methodischen Handlungen spezifisch ist, sollte verstanden werden, dass die Offenbarung nicht notwendigerweise auf die beschriebenen speziellen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Vielmehr sind die speziellen Merkmale und Handlungen als veranschaulichende Formen der Umsetzung der Ausführungsformen offenbart.Although embodiments have been described in language specific to structural features and / or methodological acts, it should be understood that the disclosure is not necessarily limited to the specific features or acts described. Rather, the specific features and acts are disclosed as illustrative forms of implementation of the embodiments.
Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung enthalten einen Steuermechanismus für verstellbare Leitschaufeln für eine Gasturbine. Der Steuermechanismus kann eine bewegbare Betätigungsstange in Wirkverbindung mit einer Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Bewegung der Betätigungsstange die Drehmomentwelle verdreht. Der Steuermechanismus kann ferner einen ersten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehbewegung der Drehmomentwelle den ersten Verstellring antreibt. Außerdem kann der Steuermechanismus einen zweiten Verstellring in Wirkverbindung mit der Drehmomentwelle enthalten, so dass eine Drehbewegung der Drehmomentwelle den zweiten Verstellring antreibt.Embodiments of the present application include a variable nozzle vane control mechanism for a gas turbine engine. The control mechanism may include a movable actuating rod operatively connected to a torque shaft such that movement of the actuating rod rotates the torque shaft. The control mechanism may further include a first adjusting ring operatively connected to the torque shaft such that rotational movement of the torque shaft drives the first adjusting ring. In addition, the control mechanism may include a second adjusting ring in operative connection with the torque shaft so that rotational movement of the torque shaft drives the second adjusting ring.
