EP1439283A1 - Mounting arrangement of pivot shafts for variable guide vanes - Google Patents
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- EP1439283A1 EP1439283A1 EP04100115A EP04100115A EP1439283A1 EP 1439283 A1 EP1439283 A1 EP 1439283A1 EP 04100115 A EP04100115 A EP 04100115A EP 04100115 A EP04100115 A EP 04100115A EP 1439283 A1 EP1439283 A1 EP 1439283A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/162—Final 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
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Abstract
Description
Le sujet de cette invention est un agencement de montage d'aubes à calage variable.The subject of this invention is a arrangement for mounting variable-pitch vanes.
On appelle aubes à calage variable des aubes fixées au stator d'une turbomachine et qui ont la faculté de pivoter pour modifier les caractéristiques de redressement qu'elles imposent à l'écoulement des gaz et d'ajuster ainsi la machine à ses différents régimes. De telles aubes comprennent, à leur extrémité extérieure, des pivots traversant le carter en y étant retenus par des paliers permettant la rotation, et l'agencement comprend encore des leviers engagés sur des portions extérieures au carter des pivots. Usuellement, ces leviers sont unis à un anneau de commande commun faisant le tour du carter et dont la rotation fait tourner les leviers, les pivots et les aubes elles-mêmes.Variable pitch vanes are called blades attached to the stator of a turbomachine and which have the ability to rotate to modify characteristics that they impose on the flow of gas and thus adjust the machine to its different regimes. Such blades include, at their end external, pivots passing through the casing while being there retained by bearings allowing rotation, and the arrangement still includes levers engaged on portions outside the pivot housing. Usually, these levers are joined to a ring of common control going around the casing and whose rotation rotates the levers, pivots and vanes themselves.
Dans la conception usuelle, les portions extérieures des pivots ont une section carrée et les têtes des leviers ont un logement carré. L'engagement de la section carrée dans le logement carré du levier permet d'entraíner les pivots et ces aubes en rotation. Un écrou est vissé sur une extrémité filetée des pivots pour retenir les têtes des leviers en place en toute circonstance.In the usual design, the portions of the pivots have a square section and the lever heads have a square housing. The commitment of the square section in the square housing of the lever allows to rotate the pivots and these blades in rotation. A nut is screwed onto a threaded end of the pivots to hold the heads of the levers in place securely circumstance.
Quand les paliers s'usent, les pivots peuvent basculer dans les passages du carter, occasionnant éventuellement des dégâts consécutifs à des frottements d'éléments de l'assemblage mobile sur le carter ou sur le rotor. Et même quand les paliers sont en meilleur état, des fuites de gaz parfois importantes sont constatées. C'est pourquoi on a recherché un montage amélioré dans lequel ces inconvénients seraient réduits. La caractéristique essentielle du nouveau montage est qu'il est possible d'ajuster le jeu existant entre le carter et les têtes des leviers et, en réduisant ce jeu, d'amoindrir les fuites de gaz et de mieux s'opposer à des basculements des pivots grâce à l'appui supplémentaire procuré par la tête du levier.When the bearings wear out, the pivots can tilt in the crankcase passages, possibly causing damage as a result of friction of elements of the mobile assembly on the housing or on the rotor. And even when the bearings are in better condition, gas leaks sometimes important are noted. This is why we have sought an improved arrangement in which these disadvantages would be reduced. The characteristic essential of the new assembly is that it is possible adjust the clearance between the housing and the heads levers and, by reducing this play, lessen the gas leaks and better oppose tipping pivots thanks to the additional support provided by the head of the lever.
Dorénavant, les portions extérieures des pivots des aubes sont divisées en deux parties reliées par un moyen d'ajustement axial de position permettant de faire varier leur longueur ; une des parties, qui est amovible, des pivots et qui porte l'extrémité filetée dans laquelle l'écrou de retenue est engagé, comporte un butée destinée au levier ; et les leviers sont serrés entre les butées et les écrous. Ainsi, la modification de l'ajustement entre les deux parties du pivot revient à une modification de distance entre le carter et la portion amovible des pivots, et donc entre le carter et le levier.From now on, the outer portions of blade pivots are divided into two connected parts by means of axial position adjustment allowing to vary their length; one of the parties, who is removable, pivots and which carries the end threaded in which the retaining nut is engaged, has a stop for the lever; and the levers are tightened between the stops and the nuts. So the modification of the adjustment between the two parts of the pivot is equivalent to a change in distance between the casing and the removable portion of the pivots, and therefore between the housing and the lever.
Un moyen de liaison commode entre les deux parties extrêmes des pivots est un filetage.A convenient means of connection between the two end parts of the pivots is a thread.
Ces aspects de l'invention ainsi que d'autres seront maintenant décrits au moyen de la figure 1 qui représente l'invention d'une façon générale et de la figure 2, qui représente un mode de réalisation particulier en éclaté. These aspects of the invention as well as others will now be described using the Figure 1 which represents the invention in a way general and of figure 2, which represents a mode of particular exploded realization.
La portion extérieure d'une aube 1 apparaít
à la figure 1, ainsi que son pivot 2 s'étendant à
travers un passage 3 d'un carter 4 hors de celui-ci.
Une paire de paliers 5 et 6 soutient le pivot 2 aux
extrémités du passage 3, et les paliers 5 et 6
comprennent, outre une douille 7 annulaire affectée au
centrage du pivot 2 dans le passage 3, une portion
plate 8 disposée autour des extrémités du passage 3 et
limitant les débattements de l'assemblage sans
permettre de contact direct entre l'aube 1 et
l'extrémité interne du passage 3 ou entre le carter 4
et une tête 9 d'un levier de commande 10. Ce levier 10
s'étend hors du carter 4 et sa tête 9 comprend un
logement 11 dans lequel est engagée l'extrémité du
pivot. Le logement 11 comprend une section carrée 12,
ou plus généralement polygonale, sur une partie de sa
hauteur, et le pivot 2 a une section complémentaire à
cet endroit, ce qui permet de l'entraíner en rotation
en basculant le levier 10. On y parvient par un anneau
de commande 13 non représenté en détail mais qui est
concentrique au stator 4. Le levier 10 porte une broche
14 à son extrémité opposée à la tête 9 et qui pénètre
dans l'anneau 13. En tournant ce dernier, la broche 14
est déplacée et le levier 10 tourne.The outer portion of a
De façon caractéristique, la section carrée
12 ne s'étend qu'en bas du logement 11, et surtout
l'extrémité du pivot 2 est divisée en deux portions
dont l'une 15 est solidaire de la portion principale du
pivot 2 (celle qui est située dans le passage 3) mais a
un rayon plus petit, alors que l'autre portion 16 est
amovible et vient coiffer la précédente, à laquelle
elle est reliée de façon réglable par filetage 17. La
portion amovible 16 porte l'extrémité filetée 18
usuelle des pivots d'aubes et l'écrou de retenue 19
engagé autour de cette extrémité. De plus, la portion
amovible 16 comprend une butée 20 en forme de
collerette extérieure à son extrémité inférieure, et le
logement 11 a une forme en gradin 21 butant contre la
collerette 20. Le vissage de l'écrou 19 permet de
serrer la tête 9 entre lui et la butée 20 et donc de
maintenir la tête 9 à une hauteur déterminée et
invariable sur la portion amovible 16. D'autre part, la
portion amovible 16 a été réglée, grâce au filetage 17,
à une hauteur par rapport à l'autre portion 15 choisie
pour que le jeu entre le bas de la tête 9 et la partie
plate 8 du palier 5 extérieur soit très réduit. Ainsi,
un basculement involontaire du pivot 2 quand les
paliers 5 et 6 sont usés produit tout de suite un
contact entre la tête 9 et la portion 8, limitant ce
basculement. Dans cette conception, la section carrée
12 s'étend sous la portion amovible 16 et la butée 20.Typically, the
Le montage de l'ensemble ne pose pas de
difficultés importantes et la portion amovible 12 peut
notamment être mise en place en passant par-dessous le
logement 11. Une autre solution est pourtant
praticable, qu'on représente à la figure 2 et dans
laquelle une encoche 22 traverse la tête 9 jusqu'au
logement 11 et dans une direction transversale à celui-ci
pour qu'il devienne possible de monter la portion
amovible 16 en lui faisant traverser l'encoche 22 alors
que le levier 10 est déjà en place, la tête 9 sur le
pivot 2, en soulevant simplement un peu le levier 10
pour que la portion amovible 16 passe par-dessus
l'autre portion 15 d'extrémité. L'encoche 22 comprend
une région élargie 23 destinée au passage de la butée
20, plus large que le reste de la portion amovible 16.The assembly of the assembly does not pose any
significant difficulties and the
Claims (3)
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