DE3124409C2 - Vorrichtung zur Leitradverstellung bei Axial-Turbomaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur Leitradverstellung bei Axial-Turbomaschinen

Info

Publication number
DE3124409C2
DE3124409C2 DE3124409A DE3124409A DE3124409C2 DE 3124409 C2 DE3124409 C2 DE 3124409C2 DE 3124409 A DE3124409 A DE 3124409A DE 3124409 A DE3124409 A DE 3124409A DE 3124409 C2 DE3124409 C2 DE 3124409C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
actuating arm
arm
actuating
adjusting
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3124409A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3124409A1 (de
Inventor
Ronald William Easton-in-Gordano Bristol Knight
Clive Edward Frampton Cotterill Bristol Olive
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of DE3124409A1 publication Critical patent/DE3124409A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3124409C2 publication Critical patent/DE3124409C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/56Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/563Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitradverstellvorrichtung für Turbomaschinen mit mehreren verstellbaren Leiträdern, wobei jedem verstellbaren Leitrad ein Verstellring (21, 22, 23) zugeordnet ist, der über Schwenkhebel (24) mit den einzelnen Leitschaufeln (10) verbunden und über eine Kuppelstange (18, 19, 20) mit einem Betätigungsarm (14) verbunden ist, der in einer Tangentialebene um sein eines, drehbar und axial verschiebbar gelagertes Ende schwenkbar ist. Um einseitige, über die Kuppelstangen auf die Verstellringe übertragene Axialkräfte zu vermeiden, erfolgt der Antrieb des Betätigungsarms (14) über einen mit seinem freien Ende verbundenen Kurbelarm (30), der mittels eines geeigneten Antriebs um eine etwa radiale Achse (28) drehbar ist, und die Länge dieses Kurbelarms zwischen seiner Drehachse (28) und seiner Verbindung (44) mit dem Betätigungsarm ist möglichst genau gleich der Länge der Schwenkhebel (24). Dadurch können die bei einer Schwenkung des Betätigungsarms (14) auftretenden Axialbewegungskomponenten des Betätigungsarms und mindestens eines Verstellrings (21) einander genau angeglichen werden, so daß die Kuppelstangen stets im wesentlichen in der Ebene des betreffenden Verstellrings bleiben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lcitradverstellung bei Axial-Turbomaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Leitradverstellvorrichtungen, mittels welcher die Schaufeln von verstellbaren Leiträdern zwecks Anstellwinkelverstellung um ihre Schaufellängsachsen gedreht werden können, finden im allgemeinen in Axialverdichtern von Gasturbinentriebwerken Anwendung.
Aus der US-PS 33 14 595 ist eine Vorrichtung zur Leitradverstellung bei Turbomaschinen mit einem Betätigungsarm bekannt, dessen vorderer Bereich über Kuppelstangen mit den, den verstellbaren Leiträdern zugeordneten Verstellringen verbunden und mit seinem hinteren Ende schwenkbar, jedoch axial unverschieblich an der feststehenden Konstruktion angelcnkt ist. Das hat zur Folge, daß die im vorderen Bereich des Bc-tätigungsarms gelegenen Anlenkstcllen mit den Kuppelstangen alle einen Kreisbogen um den hinteren Anlenkpunkt des Beiätigungsarms an der feststehenden Konstruktion beschreiben. Infolgedessen führen die Anlenkstellen der Kuppelstangen bei einer Schwenkung des Betätigungsarms aus seiner genau achsparallelen Mittellage jeweils eine bogenförmige Bewegung mit einer axialen Bcwegungskomponenle aus, die nach hinten,
to nämlich in Richtung zum ortsfesten Anlenkpunkt des Betätigungsarms hin gerichtet ist. Den hinterhalb der verstellbaren Leiträder befindlichen Verstellringen wird jedoch durch die Schwenkbewegung der sie mit den einzelnen Leitschaufeln verbindenden Schwenkhebeln sine axiale Bewegungskomponente aufgezwungen, die nach vorne, also vom ortsfesten Anlenkpunkt des Betätigungsarms weg gerichtet ist Diese axialen Bewegungskomponenten der Kuppelstangen-Anlenkstellen am Betätigungsarm einerseits und der Verstellringe an-
dererseits sind einander entgegengerichtet und addieren sich demzufolge, was eine starke Schrägstellung der Kuppelstangen zur Folge hat
Diese Schrägstellung der Kuppelstangen führt zu dem Problem einer Belastung des jeweils zugehörigen
Verstellrings durch einseitige Axialkräfte, die dann an der bezüglich der Anlenkstelle der Kuppelstange am Verstellring diametrd gegenüber liegenden Stelle des Verstellrings von den dort angelenkten Schwenkhebeln aufgenommen werden muß. Dies erfordert aber eine verhältnismäßig steife Ausbildung der Schwenkhebel, was im Widerspruch zu der Notwendigkeit einer gewissen Flexibilität der Schwenkhebel steht, die zur Aufnahme der Biege- und Torsionsbeanspruchungen aufgrund der komplexen Schwenkhebclbewegungen notwendig ist.
Aus der GB-PS 15 11 723 ist eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung bekannt, bei welcher der Antrieb des Betätigungsarms mittels einer Gewindespindel erfolgt, die zwischen eineir ortsfesten Betätigungsantrieb und einem ebenfalls ortsfesten Lager verläuft. Diese Gewindespindel ist quer zur Triebwerksachse und zum Betätigungsarm in dessen Mittelstellung angeordnet Infolgedessen führt der Betätigungsarm bei dieser bekannten Anordnung an der Stelle seiner Verbindung mit der Spindelmutter eine reine Seitwärtsbewegung ohne jede Bewegungskomponente in Axialrichtung aus, während die Bewegung des Betätigungsarms vordcrhalb und hinterhalb seiner Verbindungsstelle mit der Spindelmutter wegen der Schwenkung seines antriebsseitigen Endes um sein mit der feststehenden Konstruktion verbundenes Ende eine je nach dem Abstand von der Spindelmuttcr noch mehr oder weniger große Axialkomponente enthält
Bei dieser bekannten Anordnung wird das oben erläuterte Problem allerdings nur teilweise dadurch gelöst, daß die axiale Bewegungskomponente der Anlenkstellcn der entlang des ßetätigungsarms angelenkten Kuppelslangen durch die spezielle Konstruktion des Betätigungsarmantriebs mittels der Gewindespindeln auf ein Minimum reduziert wird. Da aber den Verstellringen infolge der Schwenkbewegung der Schwenkhebel von diesen nach wie vor eine axiale Bcwcgungskomponente aufgezwungen wird, besteht bei der bekannten Anordnung nach der GB-PS 15 11 723 immer noch eine
b5 Diskrepanz zwischen der axialen Bcwegungskomponenle der Verstellringe einerseits und der (nur niihcrungsweisc erreichten) axialen Null-Bewegungskomponente des Betätigungsarms im Hcreieh der Anlenkung
der Kuppelstangen andererseits, die wiederum durch eine, wenn auch nicht mehr so starke Schrägstellung der Kuppelstangen mit der Konsequenz einer zwar reduzierten, aber immer noch vorhandenen einseitigen Axialbelastung der Verstellringe aufgenommen werden muß.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß eine einseitige Axialbelastung mindestens bei einem Verstellring im wesentlichen vollständig ausgeschlossen und bei den anderen Verstellringen noch weiter als bei der bekannten Anordnung reduziert ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff durch die im kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird im Gegensatz zu der bekannten Anordnung nach der GB-PS 15 11 723, von welcher der Gattungsbegriff ausgeht, nicht mehr versucht, die Axialbewegungskomponente des einer Schwenkbewegung unterzogenen Betätigungsarms aufzuheben, sondern vielmehr wird dem Betätigungsarm der erfindungsgemäßen Anordnung mittels des Zwangsführungsorgans eine axiale Bewcgungskomponente aufgezwungen, die genau der von den Schwenkhebeln aufgezwungenen Bewegungskomponente mindestens eines Verstellrings entspricht. Die auftretenden axialen Bewegungskomponenten des Betätigungsarms und mindestens eines Verstellrings sind nunmehr vollkommen gleich, so daß überhaupt keine Schrägstellung der betreffenden Kuppelstange mehr auftritt und damit das oben erläuterte Problem der einseitigen Axialbelastung für mindestens diesen einen Verstellring vollkommen ausgeschaltet wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug au die Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben Es zeigt
Fig. 1 ein Gasturbinentriebwerk mit einem mehrere verstellbare Leiträder aufweisenden Verdichter und einer Leitradverstellvorrichtung nach der Erfindung,
F i g. 2 eine schcmatischc Darstellung der Leitradverstellvorrichtung,
Fig.3 in vergrößertem Axialschniu den stromaufwärtigen Tei! des Verdichters mit näheren Einzelheiten der Lcitradverstelivorrichtung,
Fig.4 einen entsprechenden vergrößerten Axialschnilt durch den stromcbwärtigen Teil des Verdichters mit näheren Einzelheiten der Leitradverstellvorrichtung, und
Fig. 5 einen Schnitt der die Kuppelstangenverbindung zeigt.
Fig. 1 zeigt ein Gasturbinentriebwerk mit einem Verdichterbereich 2, einer Brenneinrichtung 4 und einem Turbinenbereich 6. Die Erfindung bezieht sich ausschließlich auf den Verdichterbereich 2, so daß das übrige Triebwerk nicht weiter beschrieben wird.
Der Verdichter weist gemäß Fig.4 axial abwcch- eo selnd miteinander angeordnete Leiträder 10 und Laufschaufclkränze 8 auf, die von dem Gehäuse 12 umschlossen sind. Die ersten drei Leiträder sind verstellbar, d. h. ihre Leitschaufeln sind jeweils um ihre Schaufellängsaehse drehbar, um ihren Anstellwinkel zu vcrän- t>ri dem.
Die Vorrichtung zur !.eiiradvcrsicllung weist einen Betätigungsarm 14 auf, der bezüglich der Verdichterachse axial verläuft und mit seinem (bezogen auf den Arbeitsmittelstrom durch den Verdichter) stromabwärtigen Ende mittels eines Drehgelenks 16 mit dem Triebwerksgehäuse verbunden ist. Diese Gelenkverbindung ist so ausgebildet, daß der Betätigungsarm in einer bezüglich des Gehäuses tangentialen Ebene um eine zur Triebwerksachse radiale Drehachse 17 schwenkbar und außerdem axial längs der Triebwerksachse verschiebbar ist. Der Betätigungsarm ist jeweils über eine Kuppelstange 18 bzw. 19 bzw. 20 mit drei Verstellringen 21, 22 und 23 gekuppelt, die jeweils einem der drei verstellbaren Leiträder zugeordnet und um die Triebwerksachse drehbar sowie außerdem axial verschiebbar gelagert sind. Jeder dieser Verstellringe ist über flexible Schwenkhebel 24, die in F i g. 3 mehr im einzelnen dargestellt sind, mit jeder Leitschaufel 10 des betreffenden Leitrads verbunden. Die Bewegung des Betätigungsarms erfolgt durch eine um eine radiale Achse 28 drehbare und ihrerseits mittels eines geeigneten Antriebs angetriebene Rohrwelle 26, die über einen Kurbelarm 30 mit dem freien Ende des Betätigu^sarms verbunden ist.
Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Kurbelarm 30 bei Drehung der Rohrwelle 26 in einer Tangentialebene um die Achse 28 geschwenkt wird und das stromaufseitige Ende dis Betätigungsarms auf einer Kreisbogenbahn um die Achse 28 bewegt. Dies hat zur Folge, daß der Betätigungsarm um sein Drehgelenk 16 geschwenkt wird und sich gleichzeitig bezüglich der Triebwerksachse axial bewegt.
Infolge der Schwenkbewegung des Betätigungsarms werden die drei Kuppelstangen 18,19 und 20 etwa tangential mit Bezug auf die ihnen zugeordneten Verstellringe 21, 22 und 23 bewegt und drehen diese dabei um die Triebwerksachse, wobei diese Drehung der Verstellringe eine Schwenkung der jeweils zugeordneten Schwenkarme um die Schaufellängsachse der betreffenden Leitschaufel bewirkt. Da die Schwenkarme an den Leitschaufeln befestigt sind, werden die Leitschaufeln durch die Schwenkung der Schwenkarme im Sinne einer Anficllwinkelveränderung um ihre Schaufellängsachsen gedreht. Die Schwenkbewegung der Schwenkhebel 24 am die ortsfesten Schaufellängsachsen der Leitschaufeln hat aber auch zur Folge, daß ihre freien Hc-belenden einen Kreisbogen beschreiben und soir.it die Drehbewegung der Verstellringe von einer axialen Bewegungskomponente begleitet ist. Da die Schwenkhebel jeweils mit ihrem einen Ende an einer ortsfesten Stelle einer Leitschaufel befestigt sind und mit ihrem anderen Ende der Drehbewegung des zugehörigen Verstellrings folgen müssen, müsset? sie notwendigerweise aus einem flexiblen, elastischen Werkstoff hergestellt sein.
Nähere Einzelheiten der Verbindungen der verschiedenen Teile des Mechanismus sind in F i g. 3 gezeigt, in welcher die Kuppelstangen der Klarheit ha'ber weggelassen sind und in welcher nur eine der drei verstellbaren Leiträder des Verdichters dargestellt ist.
Jede Leitschaufel 10 weist einen damit einteilig ausgebildeten Zapfen 31 auf, der im Gehäuse 12 mittels eines Lagers 32 gelagert ist, welches der einfachen Wartung halber durch eine abnehmbare Hülse 33 gebildet ist. An dem Zapfen 31 ist ein Schwenkhebel 24 befestigt, und zur Erleichterung der Wartung erfolgt diese Verbindung mit Hilfe einer Mutter 34. die auf ein mit Gewinde versehenes Ende de:. Schwenkhebels aufgeschraubt ist. so daß die Verbindung lösbar ist. Das andere Ende des Schwenkhebels ist über ein Universalgelenk mit dem Verstellring 21 verbunden, wobei das Universalgelenk
aus einer am Schwenkhebel gebildeten Kugel 36 und einer Kugelpfanne 38 besteht, welch letztere in eine in dem Verstellring gebildete Bohrung eingesetzt ist.
Der Verstellring ist seinerseits drehbar und axial verschiebbar auf einer Anzahl von Lagerstücken 40 gcla- ■> gert, die am Gehäuseumfang verteilt und daran angeschraubt sind. Über die Kuppelstange 18 ist der Verstellring mit dem Betätigungsarm 14 an dessen durch eine der drei Bohrungen 42 in dem Betätigungsarm festgelegten Stelle verbunden (siehe F i g. 5).
Die Bewegung des freien bzw. antriebsseitigen Endes des Betätigungsarms durch die Rohrwelle 26 kann entweder aufgrund manueller Steuerung über den Steuerknüppel oder aufgrund automatischer Steuerung durch das Triebwerksregelsystem erfolgen. Der Kurbelarm 30 ist einteilig mit dem radial inneren Ende der Rohrwelle ausgebildet und mit seinem freien Ende über ein Gelenk mit dem Betätigungsarm verbunden, wobei das Gelenk
-:— r.i : :_l» λ »~ιι»~ c-i ι l.:_.j.. _ —
ClIlC ULJVl CIlIt; MII.III UOt gl»9ldllb tJt.111 dUUTtl LfIIIUUIIg all dem Kurbelarm befestigte Kugel 44 und eine am Ende des Betätigungsarms angeordnet«: Pfanne 46, welche die Kugel ringartig umgreift. Die Länge des Kurbelarms 30 ist im wesentlichen gleich der Länge des Schwenkhebels 24, so daß die Axialbewegungskomponente des Betätigungsarms gleich der Axialbewegungskomponente des Verstellrings 21 ist.
Es ist klar, daß eine exakte Gleichheit der Längen des Kurbelarms 30 und des Schwenkhebels 24 nur dann erforderlich ist, wenn die Drehachse der Rohrwelle in der gleichen Radnlebene wie die Drehachsen der Leitschaufeln liegt. Anderenfalls ist der Kurbelarm 30 etwas länger, wenn die Drehachse der Rohrwelle weiter vom Drehpunkt des Betätigungsarms entfernt ist als die Schaufeldrehachsen, und der Kurbelarm ist etwas kürzer, wenn die Drehachse der Rohr welle näher am Dreh- punkt des Betätigungsarms liegt. Die jeweiligen Längen vuarAan im Fin^plfajl iintor Rorilistbci/^htimina an/lprpr möglicher Gegebenheiten optimal gewählt.
Bei der dargestellten speziellen Ausführungsform ist beispielsweise der Betätigungsarm etwas geneigt, so daß seine Längsachse stromaufwärts entsprechend dem stromaufwärts größer werdenden Leitraddurchmeser bezüglich der Triebwerksachse radial divergiert. Dies hat eine geringe Wirkung auf die Bewegungen der einzelnen Teile des Mechanismus. Es ist auch möglich, die Drehachse 28 der Rohrwelle nach vorn oder nach hinten zu neigen und die sich daraus ergebenden radialen Bewegungskomponenten des Kugelgelenks 44 zur Erzeugung radialer Bewegungskomponenten der Anlenkstellen zwischen den Verstellringen und den Kuppelstangen auszunützen, um die geometrischen Verhältnisse der Bewegungen der einzelnen Kuppeistangen optimal zu gestalten.
Andere mögliche Variationen können gewählt werden, um die Geometrie der Teile des Mechanismus im Hinblick auf Raumeinsparung, Verringerung der mechanischen Spannungen und der Betätigungskräfte oder im Hinblick auf andere Vorteile optimal zu gestalten, so daß sich die Erfindung nicht auf die spezielle Auslegung beschränkt, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist. &o
In F i g. 4 ist das dritte verstellbare Leitrad am stromabwärtigen Verdichterende zusammen mit der Halterung des stromabwärtigen Endes des Betätigungsarms am Gehäuse dargestellt. Die Verbindung zwischen den Leitschaufeln und dem Verstellring 23 durch Schwenkhebel 24 ist sehr ähnlich wie beim ersten Leitrad (Fig.3). Der Hauptunterschied besteht darin, daß die Zapfen 31 der Leitschaufeln jeweils zusätzlich zu ihrer Lagerfläche der Lagerung 32 mit einer weiteren Lagerfläche 50 versehen sind und daß der Verstellring 23 auf einem Ringflansch 52 des Gehäuses 12 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Die mit den Lagerflächen des Schaufelzapfens 31 zusammenwirkenden Lagerbuchsenflächen sind wiederum der einfachen Wartung halber in einer abnehmbaren Hülse gebildet.
Der Betätigungsarm ist mit dem Gehäuse über ein Zwischenglied 54 verbunden, das am Gehäuse angeschraubt ist und eine Gelcnkmuffe zur Aufnahme einer Gelenkugel 57 aufweist, in welcher das hintere Ende des Betätigungsarms gleitend verschiebbar geführt ist. wodurch sowohl die Schwenkbewegung des Betätigungsarms als auch dessen Axialbcwcgung ermöglicht wird. Alternativ dazu könnte das Zwischenglied 54 auch seinerseits schwenkbar am Gehäuse montiert sein, derart, daß es um eine zum Gehäuse tangenliale Querachse schwenkbar wäre, um die Axialkomponentc des Betäti- ^" *^^ ^v #· PtVt^ "V 1 # 4V f Ifa\^% νV 1 Ij * t\^a I^
gMllgdUt ««W *·** ·-· ".V6IIWIVIH
Fig. 5 zeigt die Verbindungen der Kuppelstange 18 mit dem Betätigungsarm 14 und dem Verstellring 21. Am Verstellring ist ein Anschlußelement 58 angeschraubt, das sich über eine beträchtliche Länge längs des Verstellringumfangs erstreckt, um die Betätigungskraft zu verteilen. Das Anschlußelement 58 nimmt eine am zugeordneten Ende der Kuppelstange 18 angeordnete Gelenkkugel 60 auf.
Am a; .leren Ende der Kuppelstange ist eine Gelenkkugel 62 angeordnet, die in der betreffenden Bohrung 42 des Betätigungsarms sitzt. Diese Gelenkkugel ist über ein gabelförmiges Anschlußeleme.'.t 64 mit der Kuppelstange verbunden. Das Anschlußelement weist obere und untere Schenkel 66 und 68 auf. die über bzw. unter den Betätigungsarm greifen und eine Schraube 70 aufnehmen, die durch die Kugel hindurchverläuft und auf deren freies Ende eine Mutter aufgeschraubt ist. Die Kuppelstange ist damit an beiden Enden universell drehbar angelenkt.
Bei der Auslegung der Geometrie der Verstellvorrichtung bestimmten die Lage des Eintrittsleitrads, welches das erste verstellbare Leitrad des oben beschriebenen Verdichters bildet, und der mögliche Verstellwinkel die Position der Rohrwelle und die Lage der Gelenkverbindung der ersten Kuppelstange 18 mit dem Betätigungsarm. Die Lage der beiden anderen verstellbaren Leiträder und der jeweils mögliche Verstellwinkel bestimmten die Länge des Betätigungsarms und die Lage von dessen Gelenkverbindung mit dem Gehäuse. Da die gegenseitigen Abslände der Leiträder und ihr möglicher Verstellwinkel von aerodynamsichen Gesichtspunkten bestimmt werden, lassen sich möglicherweise nur bei einem der Verstellringe Axialbelastungen vollständig ausschließen. In diesem Fall würde man das Eintrittsleitrad wählen, da dort weniger Leitschaufeln vorhanden sind, so daß eine einseitig auf den zugehörigen Verstellring wirkende Axialkraft nur durch wenige der flexiblen Schwenkarme aufgenommen werden müßte. Die Länge des Kurbelarms wird daher so weit wie möglich gleich den Längen der Schwenkhebel gemacht, welche die Eintrittsleitschaufeln mit dem Vcrstellring 21 verbindet Die Winkel, welche die übrigen Kuppelstangen mit den Ebenen der zugehörigen Verstellringe bilden, werden dann so klein wie möglich gemacht, indem die übrige Geometrie, d. h. die Lage der Verbindungsstellen dieser Kuppelstangen mit dem Betätigungsarm, optimal gewählt wird.
Der Betätigungsantrieb weist, wie beschrieben, vorzugsweise die Rohrwelle 26 und den Kurbelarm 30 auf.
Es können jedoch auch andere Konstruktionen vorgesehen werden, welche die gewünschte bogenförmige Bewegungsbahn des freien Endes des Betätigungsarnis er/engen.
Beispielsweise kann der Kurbelarm durch einen dreh- 1S baren Hebel oder eine gekröpfte Kurbel gebildet sein, wobei das eine Ende mit dem Betätigungsarm verbunden ist, und der jeweilige Antrieb kann statt auf eine Rotipvellc unmittelbar auf den Hebel bzw. die Kurbel wirken, um die Schwenkbewegung um den jeweiligen Drehpunkt zu erzeugen. Dabei ist die Lange des Hebeis bzw. der Kurbel zwischen Drehpunkt und Gelenkverbindung mit dem Betätigungsarm im wesentlichen gleich der Länge der Schwenkhebel.
ι ■>
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
20
25
30
J5
45
50
55
fcO
65

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Leitradverstcllung bei Axial-Turbomaschinen mit mindestens sinern verstellbaren Leitrad, mil je verstellbarem Leitrad einem bezüglich der Maschinenachse drehbar und axial verschiebbar gelagerten Verstellring, der über eine entsprechende Anzahl damit gelenkig verbundener, flexibler Schwenkhebel mit den einzelnen Schaufeln des Leitrads verbunden ist. weiter mit einem Betätigungsarm, der mit seinem einen Ende um eine etwa radiale Achse drehbar und axial verschiebbar mit der feststehenden Konstruktion verbunden und über eine Kuppelstange mit dem Verstellring gekuppelt ist und mit einem auf das freie Ende des Betätigungsarms wirkenden Betätigungsantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß das antriebsseitige Ende des Betätigungsanns (14) in dessen Schwenkefene mittels eines Zwangsführungsorgans (26. 30) auf einer bogenförmigen Bewegungsbahn geführt ist, welche bei einer Schwenkung des Betätigungsarms diesem eine Axialbewegungskomponente aufzwingt, die an der Verbindungsstelle der Kuppelstange (18,19,20) mindestens eines Verstellrings (21, 22, 23) im wesentlichen gleich der Axialbewegungskomponente ist, die bei einer Drehung des Verstellrings diesem durch die daran angelenkten Schwenkhebel (24) aufgezwungen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwangsführungsorgan ein um eine etwa radiale Achse (28) drehbarer Kurbelarm (30) ist, der mit seinem freien Ecüe gelenkig mit dem Betätigungsarm (24) verbunden ist und dessen Länge zwischen seiner Drehachse jnd seiner Verbindungsstelle mit dem Betätigungsarm im wesentlichen gleich der Länge der Schwenkhebel (24) ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsantrieb auf eine mit dem Kurbelarm (30) drehfest verbundene, um die Kurbelarmdrehachse (28) drehbare rohrförmige Welle (26) wirkt
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die drehbare und axial verschiebbare Verbindung des einen Endes des Betätigungsarms (14) mit der feststehenden Konstruktion über ein Zwischenglied (54) erfolgt, in welchem das betreffende Ende des Betätigungsarms drehbar und gleitend verschiebbar gelagert ist.
DE3124409A 1980-06-28 1981-06-22 Vorrichtung zur Leitradverstellung bei Axial-Turbomaschinen Expired DE3124409C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8021304A GB2078865B (en) 1980-06-28 1980-06-28 A variable stator vane operating mechanism for a gas turbine engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3124409A1 DE3124409A1 (de) 1982-02-25
DE3124409C2 true DE3124409C2 (de) 1985-01-24

Family

ID=10514411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3124409A Expired DE3124409C2 (de) 1980-06-28 1981-06-22 Vorrichtung zur Leitradverstellung bei Axial-Turbomaschinen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4430043A (de)
JP (1) JPS5779204A (de)
DE (1) DE3124409C2 (de)
FR (1) FR2485621A1 (de)
GB (1) GB2078865B (de)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4715779A (en) * 1984-12-13 1987-12-29 United Technologies Corporation Bleed valve for axial flow compressor
US4652208A (en) * 1985-06-03 1987-03-24 General Electric Company Actuating lever for variable stator vanes
US4826399A (en) * 1988-05-06 1989-05-02 General Motors Corporation Unison ring mounting arrangement
GB2227527B (en) * 1989-01-25 1993-06-09 Rolls Royce Plc A variable stator vane arrangement for an axial flow compressor
EP0381399B1 (de) * 1989-02-02 1994-07-13 Hitachi, Ltd. Leitschaufel-Regler
US4979874A (en) * 1989-06-19 1990-12-25 United Technologies Corporation Variable van drive mechanism
US4968217A (en) * 1989-09-06 1990-11-06 Rolls-Royce Plc Variable pitch arrangement for a gas turbine engine
US5622473A (en) * 1995-11-17 1997-04-22 General Electric Company Variable stator vane assembly
US5993152A (en) * 1997-10-14 1999-11-30 General Electric Company Nonlinear vane actuation
GB0025244D0 (en) * 2000-10-12 2000-11-29 Holset Engineering Co Turbine
US6457937B1 (en) * 2000-11-08 2002-10-01 General Electric Company Fabricated torque shaft
US6794766B2 (en) * 2001-06-29 2004-09-21 General Electric Company Method and operational strategy for controlling variable stator vanes of a gas turbine power generator compressor component during under-frequency events
US6769868B2 (en) * 2002-07-31 2004-08-03 General Electric Company Stator vane actuator in gas turbine engine
US6821084B2 (en) 2002-12-11 2004-11-23 General Electric Company Torque tube bearing assembly
DE10351202A1 (de) * 2003-11-03 2005-06-02 Mtu Aero Engines Gmbh Vorrichtung zum Verstellen von Leitschaufeln
GB0326544D0 (en) * 2003-11-14 2003-12-17 Rolls Royce Plc Variable stator vane arrangement for a compressor
US20050129340A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Arnold Robert A. Hourglass bearing
ITMI20032608A1 (it) * 2003-12-29 2005-06-30 Nuovo Pignone Spa Sistema di palette per compressore centrifugo dotate di meccanismo di regolazione
EP1669548A1 (de) * 2004-12-08 2006-06-14 ABB Turbo Systems AG Leitapparat für Abgasturbine
FR2879686B1 (fr) 2004-12-16 2007-04-06 Snecma Moteurs Sa Turbomachine a stator comportant un etage d'aubes de redresseur actionnees par une couronne rotative a centrage automatique
US8240983B2 (en) * 2007-10-22 2012-08-14 United Technologies Corp. Gas turbine engine systems involving gear-driven variable vanes
US8435000B2 (en) * 2008-03-07 2013-05-07 Rolls-Royce Corporation Variable vane actuation system
EP2107217A1 (de) * 2008-03-31 2009-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Verstellringanordnung für ein axiales Verdichtergehäuse
FR2963384B1 (fr) 2010-07-30 2012-08-31 Turbomeca Dispositif de commande d'aubes pivotantes de turbomachine
JP5340333B2 (ja) * 2011-03-07 2013-11-13 株式会社日立製作所 軸流圧縮機の改造方法
US9103228B2 (en) * 2011-08-08 2015-08-11 General Electric Company Variable stator vane control system
KR101251536B1 (ko) * 2011-12-01 2013-04-05 기아자동차주식회사 소음 감소용 와셔 및 이를 이용한 웨이스트 게이트 밸브 장치의 소음 감소 시스템
US9057455B2 (en) * 2012-01-20 2015-06-16 Hamilton Sundstrand Corporation Crank
DE102013018368B4 (de) * 2013-11-02 2016-06-02 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verstellbare Drallerzeugungseinrichtung für Verdichter
US10570770B2 (en) * 2013-12-11 2020-02-25 United Technologies Corporation Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine
US9644491B2 (en) 2014-06-13 2017-05-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Single bolting flange arrangement for variable guide vane connection
US11391298B2 (en) 2015-10-07 2022-07-19 General Electric Company Engine having variable pitch outlet guide vanes
US9982686B2 (en) * 2015-11-04 2018-05-29 General Electric Company Turnbuckle dampening links
FR3107319B1 (fr) * 2020-02-19 2022-08-12 Safran Aircraft Engines Module de turbomachine equipe de systeme de changement de pas des pales d’aubes de stator
FR3125095B1 (fr) * 2020-02-19 2023-10-27 Safran Aircraft Engines Module de turbomachine equipe de systeme de changement de pas des pales d’aubes de stator

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU33042A1 (de) * 1953-10-09
US3314595A (en) * 1965-06-09 1967-04-18 Gen Electric Adjustment mechanism for axial flow compressors
FR1501627A (fr) * 1965-06-09 1967-11-10 Gen Electric Mécanisme de réglage pour les compresseurs à écoulement axial
CH557960A (de) * 1972-11-08 1975-01-15 Bbc Sulzer Turbomaschinen Vorrichtung fuer die leitschaufelverstellung.
GB1511723A (en) * 1975-05-01 1978-05-24 Rolls Royce Variable stator vane actuating mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5779204A (en) 1982-05-18
US4430043A (en) 1984-02-07
DE3124409A1 (de) 1982-02-25
FR2485621B1 (de) 1984-04-13
FR2485621A1 (fr) 1981-12-31
GB2078865A (en) 1982-01-13
JPS6137441B2 (de) 1986-08-23
GB2078865B (en) 1983-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3124409C2 (de) Vorrichtung zur Leitradverstellung bei Axial-Turbomaschinen
DE2618727C2 (de) Einrichtung zur Verstellung des Schaufelanstellwinkels mindestens eines Verdichterleitschaufelkranzes einer Turbomaschine
DE3001207C2 (de) Gelenk-Rotor für Hubschrauber
DE3705026C2 (de) Blattverstellvorrichtung für ein Propellermodul eines Gasturbinentriebwerks
EP3283733B1 (de) Leitschaufelverstellvorrichtung und strömungsmaschine
DE3618331A1 (de) Betaetigungshebel fuer ein paar verstellbare leitschaufeln
DE4031932C2 (de)
DE2828270C2 (de) Vorrichtung zur begrenzten Drehung einer Welle um eine Rotationsachse
DE7022895U (de) Steuervorrichtung eines Flügelradpropellers.
DE3319882A1 (de) Vorrichtung zur steuerung der periodischen und der kollektiven blattverstellung eines hubschrauber-rotors
EP0943539A2 (de) Zykloidalpropeller
CH660863A5 (de) Verstellpropeller fuer schiffantrieb.
DE2024167C3 (de) Kreiselschwadrechen
DE3236027A1 (de) Antrieb fuer einen hubschrauber
DE2261025A1 (de) Mantelstromgasturbinenstrahltriebwerk
DE3739757A1 (de) Hubschrauber-rotor
EP0140233B1 (de) Faltflügelpropeller
DE3301621C2 (de) Verstellpropeller für Schiffantrieb
DE3042191C1 (de) Verstelleinrichtung fuer die Leitschaufeln eines Axialverdichters
DE1033462B (de) Drehstabenergiespeicher
DE2306127C3 (de) Scheibenwischeranlage
DE2727707C2 (de) Antrieb mit stufenlos verstellbarem Hub
DE4206503A1 (de) Kreiselrechen fuer eine heuwerbungsmaschine
DE13155C (de) Neuerungen an Daropfsteuerapparaten
DE90074C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: HOLZER, R., DIPL.-ING. GALLO, W., DIPL.-ING. (FH),

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ROLLS-ROYCE PLC, LONDON, GB

8339 Ceased/non-payment of the annual fee