JP2000205046A - ジェットエンジン用ガスタ―ビンのタ―ビンノズル支持装置 - Google Patents
ジェットエンジン用ガスタ―ビンのタ―ビンノズル支持装置Info
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- JP2000205046A JP2000205046A JP11006868A JP686899A JP2000205046A JP 2000205046 A JP2000205046 A JP 2000205046A JP 11006868 A JP11006868 A JP 11006868A JP 686899 A JP686899 A JP 686899A JP 2000205046 A JP2000205046 A JP 2000205046A
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- nozzle
- turbine
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タービンノズルの軽量化を図り、且つ確実な
シール性が得られるようにする。 【解決手段】 タービンノズル１１の後端部側に張り出
させた内径側ノズルフランジ２６を、ロータ側ケーシン
グ１６の支持フランジ２８に、前後方向に傾倒可能に取
り付ける。タービンノズル１１の後端部側に張り出させ
た外径側ノズルフランジ２４を、ステータ側ケーシング
の支持フランジ２５に対峙させる。タービンノズル１１
の前端部に、周方向分割構造とした内径側シールリング
３１と３５を、前後に変位可能に組み付ける。シールリ
ング３１と３５を、燃焼器３の内径側フレーム部３ａと
外径側フレーム部３ｂの後端に当接させる。
シール性が得られるようにする。 【解決手段】 タービンノズル１１の後端部側に張り出
させた内径側ノズルフランジ２６を、ロータ側ケーシン
グ１６の支持フランジ２８に、前後方向に傾倒可能に取
り付ける。タービンノズル１１の後端部側に張り出させ
た外径側ノズルフランジ２４を、ステータ側ケーシング
の支持フランジ２５に対峙させる。タービンノズル１１
の前端部に、周方向分割構造とした内径側シールリング
３１と３５を、前後に変位可能に組み付ける。シールリ
ング３１と３５を、燃焼器３の内径側フレーム部３ａと
外径側フレーム部３ｂの後端に当接させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は航空機用エンジンの
如きジェットエンジンを構成するガスタービンのタービ
ンノズル支持装置に関するものである。
如きジェットエンジンを構成するガスタービンのタービ
ンノズル支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ジェットエンジンは、図３にその一例の
概略を示す如く、先端側より順に、ファン１、圧縮機
２、燃焼器３、ガスタービン４を軸心Ｏ方向に配列して
なるコアエンジン５を装備し、且つ該コアエンジン５の
周りに、吸入空気がバイパスするようにストラット６を
介してカウル７を設け、ガスタービン４により駆動され
るファン１の回転で空気取入口８から空気を取り入れ
て、その大部分をカウル７から噴出させて推進力とし、
残りの一部をガスタービン４により駆動される圧縮機２
で圧縮し、該圧縮空気により燃焼器３で燃料を燃焼さ
せ、高速燃焼ガス流によりガスタービン４を駆動するよ
うにしてある。
概略を示す如く、先端側より順に、ファン１、圧縮機
２、燃焼器３、ガスタービン４を軸心Ｏ方向に配列して
なるコアエンジン５を装備し、且つ該コアエンジン５の
周りに、吸入空気がバイパスするようにストラット６を
介してカウル７を設け、ガスタービン４により駆動され
るファン１の回転で空気取入口８から空気を取り入れ
て、その大部分をカウル７から噴出させて推進力とし、
残りの一部をガスタービン４により駆動される圧縮機２
で圧縮し、該圧縮空気により燃焼器３で燃料を燃焼さ
せ、高速燃焼ガス流によりガスタービン４を駆動するよ
うにしてある。
【０００３】上記ジェットエンジンで使用されているガ
スタービン４は、静翼９と動翼１０とを軸心Ｏ方向に多
段に有し、且つこれら静翼９及び動翼１０部の前部位置
となる燃焼器３の出口部に、図４に詳細を示す如く、同
心状に配置したインナーバンド１２とアウターバンド１
３との間に多数のノズル翼１４が周方向等間隔に取り付
けてある周方向多分割（たとえば、３８分割）構造のタ
ービンノズル１１を配置した構成としてある。
スタービン４は、静翼９と動翼１０とを軸心Ｏ方向に多
段に有し、且つこれら静翼９及び動翼１０部の前部位置
となる燃焼器３の出口部に、図４に詳細を示す如く、同
心状に配置したインナーバンド１２とアウターバンド１
３との間に多数のノズル翼１４が周方向等間隔に取り付
けてある周方向多分割（たとえば、３８分割）構造のタ
ービンノズル１１を配置した構成としてある。
【０００４】上記ガスタービン４のタービンノズル１１
は、燃焼器３で発生させた燃焼ガスである主流ガスａを
静翼９及び動翼１０部に向けて導くものであり、軸方向
空力荷重（モーメント荷重）を受けるため、インナーバ
ンド１２の後端側に設けたノズルフランジ１５をロータ
側（内径側）ケーシング１６に設けた支持フランジ１７
に止めピン１８によって取り付けるようにしてある。
又、上記主流ガスａと燃焼器３の外側を通る二次空気ｂ
とのシール性を確保することが重要であるため、アウタ
ーバンド１３の前端に設けたフランジ１９に、折り曲げ
形状としたシールリング２０の外径側を係合させると共
に、該シールリング２０の内径側を、燃焼器３の外径側
フレーム部３ｂの後端部に設けた後向きの溝２２内に嵌
入させ、且つインナーバンド１２の前端に設けた内向き
の溝２３内にシールリング２１の外径側を嵌入させると
共に、該シールリング２１の前面を、燃焼器３の内径側
フレーム部３ａの後端に接触させるようにし、更に、ア
ウターバンド１３の後端側に設けたノズルフランジ２４
の後面を、ステータ側（外径側）ケーシングの支持フラ
ンジ２５に、公差隙間Ｓを隔てて対峙させるようにして
ある。
は、燃焼器３で発生させた燃焼ガスである主流ガスａを
静翼９及び動翼１０部に向けて導くものであり、軸方向
空力荷重（モーメント荷重）を受けるため、インナーバ
ンド１２の後端側に設けたノズルフランジ１５をロータ
側（内径側）ケーシング１６に設けた支持フランジ１７
に止めピン１８によって取り付けるようにしてある。
又、上記主流ガスａと燃焼器３の外側を通る二次空気ｂ
とのシール性を確保することが重要であるため、アウタ
ーバンド１３の前端に設けたフランジ１９に、折り曲げ
形状としたシールリング２０の外径側を係合させると共
に、該シールリング２０の内径側を、燃焼器３の外径側
フレーム部３ｂの後端部に設けた後向きの溝２２内に嵌
入させ、且つインナーバンド１２の前端に設けた内向き
の溝２３内にシールリング２１の外径側を嵌入させると
共に、該シールリング２１の前面を、燃焼器３の内径側
フレーム部３ａの後端に接触させるようにし、更に、ア
ウターバンド１３の後端側に設けたノズルフランジ２４
の後面を、ステータ側（外径側）ケーシングの支持フラ
ンジ２５に、公差隙間Ｓを隔てて対峙させるようにして
ある。
【０００５】なお、上記シールリング２０，２１は、組
み付けの都合上、周方向の１個所に切れ目が入れられて
いる。
み付けの都合上、周方向の１個所に切れ目が入れられて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記タービ
ンノズル１１の場合、インナーバンド１２の後端側に張
り出させたノズルフランジ１５を、ロータ側ケーシング
１６の支持フランジ１７に片持ち支持させるようにした
片持ち支持構造としてあって、上記ノズルフランジ１５
に過大な応力が作用することとなるので、ノズルフラン
ジ１５の厚さを厚くして矢印Ｘで示すように全体が前後
に倒れないようにしてある。そのため、重量軽減化を阻
害する一因になっていた。
ンノズル１１の場合、インナーバンド１２の後端側に張
り出させたノズルフランジ１５を、ロータ側ケーシング
１６の支持フランジ１７に片持ち支持させるようにした
片持ち支持構造としてあって、上記ノズルフランジ１５
に過大な応力が作用することとなるので、ノズルフラン
ジ１５の厚さを厚くして矢印Ｘで示すように全体が前後
に倒れないようにしてある。そのため、重量軽減化を阻
害する一因になっていた。
【０００７】又、燃焼器３の外径側フレーム部３ｂの外
側を通る二次空気と内径側フレーム部３ａの内側（内径
側）を通る二次空気とは温度差があるため、外径側フレ
ーム部３ｂと内径側フレーム部３ａとの間に延び差が生
じると、タービンノズル１１のアウターバンド１３前端
と燃焼器３の外径側フレーム部３ｂ後端との間に介在さ
せてあるシールリング２０に無理な荷重が掛かるので、
該シールリング２０を損傷させてしまうことがあり、燃
焼器３の出口部のシール性を確保できなくなってしま
う。
側を通る二次空気と内径側フレーム部３ａの内側（内径
側）を通る二次空気とは温度差があるため、外径側フレ
ーム部３ｂと内径側フレーム部３ａとの間に延び差が生
じると、タービンノズル１１のアウターバンド１３前端
と燃焼器３の外径側フレーム部３ｂ後端との間に介在さ
せてあるシールリング２０に無理な荷重が掛かるので、
該シールリング２０を損傷させてしまうことがあり、燃
焼器３の出口部のシール性を確保できなくなってしま
う。
【０００８】更に、上記外径側のシールリング２０や内
径側のシールリング２１は周方向に１個所しか切れ目が
ない構造であるため、周方向の温度分布が一様でなくな
ると、たとえば、周方向で部分的に波が出る等の変形が
生じることにより、シール性を確保できなくなる場合が
ある。
径側のシールリング２１は周方向に１個所しか切れ目が
ない構造であるため、周方向の温度分布が一様でなくな
ると、たとえば、周方向で部分的に波が出る等の変形が
生じることにより、シール性を確保できなくなる場合が
ある。
【０００９】そこで、本発明は、タービンノズルの軽量
化を図ることができるようにすると共に、燃焼器の内径
側フレーム部と外径側フレーム部との間に延び差が発生
しても安定してシールを行うことができるようにし、し
かも、シールリングの周方向の温度分布が一様でなくな
っても、確実なシール性が得られるようなジェットエン
ジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置を提供し
ようとするものである。
化を図ることができるようにすると共に、燃焼器の内径
側フレーム部と外径側フレーム部との間に延び差が発生
しても安定してシールを行うことができるようにし、し
かも、シールリングの周方向の温度分布が一様でなくな
っても、確実なシール性が得られるようなジェットエン
ジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置を提供し
ようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、燃焼器で発生させた燃焼ガス流を静翼及
び動翼部へ導くように、同心状に配置したインナーバン
ドとアウターバンドとの間に多数のノズル翼が取り付け
てある周方向多分割構造のタービンノズルを、上記燃焼
器の出口部に配置し、該タービンノズルのインナーバン
ドの後端部側に張り出させた内径側ノズルフランジを、
ロータ側ケーシングに設けた支持フランジに、前後方向
に傾倒可能に取り付け、上記アウターバンドの後端部側
に張り出させた外径側ノズルフランジを、ステータ側ケ
ーシングに設けた支持フランジに対峙させ、且つ上記イ
ンナーバンドの前端部に内向きの溝を、又、アウターバ
ンドの前端部に外向きの溝をそれぞれ周方向に設けて、
これら内向きと外向きの溝内に内径側シールリングと外
径側シールリングをそれぞれ遊装し、更に、これら内向
きと外向きの溝の後縁部に、周方向へ所要間隔を隔てて
突片をそれぞれ設けると共に、該各突片に差し通して固
定した支持ピンに、上記内径側シールリングと外径側シ
ールリングをそれぞれ前後方向に変位可能に支持させ、
内径側シールリングと外径側シールリングの前面を、上
記燃焼器の内径側フレーム部と外径側フレーム部の後端
に当接させるようにした構成とする。
決するために、燃焼器で発生させた燃焼ガス流を静翼及
び動翼部へ導くように、同心状に配置したインナーバン
ドとアウターバンドとの間に多数のノズル翼が取り付け
てある周方向多分割構造のタービンノズルを、上記燃焼
器の出口部に配置し、該タービンノズルのインナーバン
ドの後端部側に張り出させた内径側ノズルフランジを、
ロータ側ケーシングに設けた支持フランジに、前後方向
に傾倒可能に取り付け、上記アウターバンドの後端部側
に張り出させた外径側ノズルフランジを、ステータ側ケ
ーシングに設けた支持フランジに対峙させ、且つ上記イ
ンナーバンドの前端部に内向きの溝を、又、アウターバ
ンドの前端部に外向きの溝をそれぞれ周方向に設けて、
これら内向きと外向きの溝内に内径側シールリングと外
径側シールリングをそれぞれ遊装し、更に、これら内向
きと外向きの溝の後縁部に、周方向へ所要間隔を隔てて
突片をそれぞれ設けると共に、該各突片に差し通して固
定した支持ピンに、上記内径側シールリングと外径側シ
ールリングをそれぞれ前後方向に変位可能に支持させ、
内径側シールリングと外径側シールリングの前面を、上
記燃焼器の内径側フレーム部と外径側フレーム部の後端
に当接させるようにした構成とする。
【００１１】タービンノズルに大きな軸方向空力荷重が
作用すると、該タービンノズルは内径側ノズルフランジ
の取付部分で倒れることになって、内、外径側の２個所
の支持フランジで受けられる。このとき、内径側シール
リングと外径側シールリングは前後に自由に動くことが
できることから、燃焼器の内径側フレーム部と外径側フ
レーム部に延び差があっても、燃焼器出口部のシール性
が確保される。
作用すると、該タービンノズルは内径側ノズルフランジ
の取付部分で倒れることになって、内、外径側の２個所
の支持フランジで受けられる。このとき、内径側シール
リングと外径側シールリングは前後に自由に動くことが
できることから、燃焼器の内径側フレーム部と外径側フ
レーム部に延び差があっても、燃焼器出口部のシール性
が確保される。
【００１２】又、内径側シールリングと外径側シールリ
ングを、周方向に配列した円弧状の多数のシールプレー
トからなる多分割構造とし、且つ該各シールプレート毎
に、支持ピンを挿通させるようにした構成とすることに
より、燃焼器出口部の温度が周方向で一様でない場合で
も、シールリングの変形を僅かなものとすることができ
る。
ングを、周方向に配列した円弧状の多数のシールプレー
トからなる多分割構造とし、且つ該各シールプレート毎
に、支持ピンを挿通させるようにした構成とすることに
より、燃焼器出口部の温度が周方向で一様でない場合で
も、シールリングの変形を僅かなものとすることができ
る。
【００１３】更に、ロータ側ケーシングの支持フランジ
を、内径側ノズルフランジの分割位置に角部が位置する
ような多角形状とした構成とすることにより、タービン
ノズルが倒れても、内径側ノズルフランジと内径側支持
フランジの接触性を維持することができて、シールする
ことができる。
を、内径側ノズルフランジの分割位置に角部が位置する
ような多角形状とした構成とすることにより、タービン
ノズルが倒れても、内径側ノズルフランジと内径側支持
フランジの接触性を維持することができて、シールする
ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１５】図１（イ）（ロ）及び図２は本発明の実施
の一形態を示すもので、図３及び図４に示したジェット
エンジン用ガスタービン４の場合と同様に、燃焼器３の
出口部にタービンノズル１１が配置してある構成におい
て、該タービンノズル１１のインナーバンド１２の後端
部側に、図４に示したノズルフランジ１５よりも薄肉と
して外周端へ向けて厚みが薄くなるように後面側をテー
パ状に加工した内径側ノズルフランジ２６を張り出さ
せ、一方、ロータ側ケーシング１６には、前後２枚の支
持フランジ２７，２８により、溝２９を形成して、該溝
２９内に上記内径側ノズルフランジ２６を嵌入させ、且
つ該ノズルフランジ２６を、支持フランジ２７，２８
に、周方向の分割部毎に止めピン１８により取り付け
て、上記溝２９の範囲でノズルフランジ２６が軸心Ｏ方
向（図３参照）となる前後方向へ傾倒できるようにして
タービンノズル１１全体の前後の倒れを許容できる構造
となし、更に、上記後部の支持フランジ２８を、ノズル
フランジ２６の１個所置きの分割位置に合わせて角部２
８ａが位置するような多角形（たとえば、１９角形）状
として、タービンノズル１１が倒れても、ノズルフラン
ジ２６面に支持フランジ２８の外周縁が常時直線的に接
触してシールできるようにする。
の一形態を示すもので、図３及び図４に示したジェット
エンジン用ガスタービン４の場合と同様に、燃焼器３の
出口部にタービンノズル１１が配置してある構成におい
て、該タービンノズル１１のインナーバンド１２の後端
部側に、図４に示したノズルフランジ１５よりも薄肉と
して外周端へ向けて厚みが薄くなるように後面側をテー
パ状に加工した内径側ノズルフランジ２６を張り出さ
せ、一方、ロータ側ケーシング１６には、前後２枚の支
持フランジ２７，２８により、溝２９を形成して、該溝
２９内に上記内径側ノズルフランジ２６を嵌入させ、且
つ該ノズルフランジ２６を、支持フランジ２７，２８
に、周方向の分割部毎に止めピン１８により取り付け
て、上記溝２９の範囲でノズルフランジ２６が軸心Ｏ方
向（図３参照）となる前後方向へ傾倒できるようにして
タービンノズル１１全体の前後の倒れを許容できる構造
となし、更に、上記後部の支持フランジ２８を、ノズル
フランジ２６の１個所置きの分割位置に合わせて角部２
８ａが位置するような多角形（たとえば、１９角形）状
として、タービンノズル１１が倒れても、ノズルフラン
ジ２６面に支持フランジ２８の外周縁が常時直線的に接
触してシールできるようにする。
【００１６】なお、上記内径側ノズルフランジ２６の周
方向の各分割部には止めピン１８を通すための孔３０が
穿設してあるが、該孔３０の端縁部には、ノズルフラン
ジ２６が前後方向に無理なく傾倒できるように面取り３
０ａが施されている。又、周方向で１個所置きの孔３０
は、周方向に延びる長孔として、熱膨張に対応できるよ
うにしてある。
方向の各分割部には止めピン１８を通すための孔３０が
穿設してあるが、該孔３０の端縁部には、ノズルフラン
ジ２６が前後方向に無理なく傾倒できるように面取り３
０ａが施されている。又、周方向で１個所置きの孔３０
は、周方向に延びる長孔として、熱膨張に対応できるよ
うにしてある。
【００１７】一方、上記タービンノズル１１のアウター
バンド１３の後端部に張り出させた外径側ノズルフラン
ジ２４を、図４に示したと同様に、ステータ側ケーシン
グに設けた支持フランジ２５に、公差隙間を介して対峙
させ、タービンノズル１１に作用する軸方向空力荷重
を、上記内、外径２個所のノズルフランジ２６，２４を
介して２個所の支持フランジ２８，２５で受けさせるよ
うにする。
バンド１３の後端部に張り出させた外径側ノズルフラン
ジ２４を、図４に示したと同様に、ステータ側ケーシン
グに設けた支持フランジ２５に、公差隙間を介して対峙
させ、タービンノズル１１に作用する軸方向空力荷重
を、上記内、外径２個所のノズルフランジ２６，２４を
介して２個所の支持フランジ２８，２５で受けさせるよ
うにする。
【００１８】又、上記タービンノズル１１のインナーバ
ンド１２の前端部に、内向きの溝２３を周方向に設け
て、該溝２３内に内径側シールリング３１を遊装し、且
つ上記溝２３の後縁部に、周方向に所要間隔を隔てて突
片３２を設けると共に、該各突片３２に差し通して固定
した支持ピン３３を、上記内径側シールリング３１に挿
通させて、該支持ピン３３に内径側シールリング３１を
前後方向へ変位可能に支持させ、内径側シールリング３
１の前面を、燃焼器３の内径側フレーム部３ａの後端に
当接させるようにする。
ンド１２の前端部に、内向きの溝２３を周方向に設け
て、該溝２３内に内径側シールリング３１を遊装し、且
つ上記溝２３の後縁部に、周方向に所要間隔を隔てて突
片３２を設けると共に、該各突片３２に差し通して固定
した支持ピン３３を、上記内径側シールリング３１に挿
通させて、該支持ピン３３に内径側シールリング３１を
前後方向へ変位可能に支持させ、内径側シールリング３
１の前面を、燃焼器３の内径側フレーム部３ａの後端に
当接させるようにする。
【００１９】更に、上記タービンノズル１１のアウター
バンド１３の前端部に、外向きの溝３４を周方向に設け
て、該溝３４内に外径側シールリング３５を遊装し、且
つ上記溝３５の後縁部に、周方向に所要間隔を隔てて突
片３６を設けると共に、該各突片３６に差し通して固定
した支持ピン３７を、上記外径側シールリング３５に挿
通させて、該支持ピン３７に外径側シールリング３５を
前後方向へ変位可能に支持させ、外径側シールリング３
５の前面を燃焼器３の外径側フレーム部３ｂの後端に当
接させるようにする。
バンド１３の前端部に、外向きの溝３４を周方向に設け
て、該溝３４内に外径側シールリング３５を遊装し、且
つ上記溝３５の後縁部に、周方向に所要間隔を隔てて突
片３６を設けると共に、該各突片３６に差し通して固定
した支持ピン３７を、上記外径側シールリング３５に挿
通させて、該支持ピン３７に外径側シールリング３５を
前後方向へ変位可能に支持させ、外径側シールリング３
５の前面を燃焼器３の外径側フレーム部３ｂの後端に当
接させるようにする。
【００２０】上記内径側シールリング３１は、周方向に
配列した多数（たとえば、１９枚）の円弧状のシールプ
レート３１ａからなり、一方、上記外径側シールリング
３５も、周方向に配列した多数（たとえば、１９枚）の
円弧状のシールプレート３５ａからなり、各シールプレ
ート３１ａと３５ａの両端部に支持ピン３３と３７を挿
通させるようにしてある。
配列した多数（たとえば、１９枚）の円弧状のシールプ
レート３１ａからなり、一方、上記外径側シールリング
３５も、周方向に配列した多数（たとえば、１９枚）の
円弧状のシールプレート３５ａからなり、各シールプレ
ート３１ａと３５ａの両端部に支持ピン３３と３７を挿
通させるようにしてある。
【００２１】ジェットエンジンを運転すると、燃焼器３
で発生させられてタービンノズル１１内を通る主流ガス
ａの圧力よりもタービンノズル１１の外側を通る二次空
気ｂの圧力の方が高くなるので、図１（イ）に示す如
く、タービンノズル１１の内径側シールリング３１と外
径側シールリング３５は、その後面側から大きな圧力を
受けることになって、それぞれ燃焼器３の内径側フレー
ム部３ａの後端と外径側フレーム部３ｂの後端に押付け
られることにより、燃焼器３の出口部のシール性が保持
される。
で発生させられてタービンノズル１１内を通る主流ガス
ａの圧力よりもタービンノズル１１の外側を通る二次空
気ｂの圧力の方が高くなるので、図１（イ）に示す如
く、タービンノズル１１の内径側シールリング３１と外
径側シールリング３５は、その後面側から大きな圧力を
受けることになって、それぞれ燃焼器３の内径側フレー
ム部３ａの後端と外径側フレーム部３ｂの後端に押付け
られることにより、燃焼器３の出口部のシール性が保持
される。
【００２２】上記の状態において、タービンノズル１１
が大きな軸方向空力荷重を受けると、ロータ側ケーシン
グ１６の支持フランジ２７，２８に取り付けられている
内径側ノズルフランジ２６に応力が集中するが、該内径
側ノズルフランジ２６は外周端へ向けて厚みが薄くなる
ようなテーパ状になっているため、支持フランジ２７，
２８の部分で後方へ傾倒させられることになり、図１
（イ）において二点鎖線で示す如く、タービンノズル１
１は全体的に後方へ倒れる状態となる。このとき、外径
側ノズルフランジ２４がステータ側ケーシングの支持フ
ランジ２５に当接させられるため、タービンノズル１１
に掛かる軸方向空力荷重は支持フランジ２７，２８と支
持フランジ２５の２個所で安定して受けられることにな
る。したがって、図４に示す如き片持ち支持の場合に比
してタービンノズル１１の重量を軽減することができ
る。
が大きな軸方向空力荷重を受けると、ロータ側ケーシン
グ１６の支持フランジ２７，２８に取り付けられている
内径側ノズルフランジ２６に応力が集中するが、該内径
側ノズルフランジ２６は外周端へ向けて厚みが薄くなる
ようなテーパ状になっているため、支持フランジ２７，
２８の部分で後方へ傾倒させられることになり、図１
（イ）において二点鎖線で示す如く、タービンノズル１
１は全体的に後方へ倒れる状態となる。このとき、外径
側ノズルフランジ２４がステータ側ケーシングの支持フ
ランジ２５に当接させられるため、タービンノズル１１
に掛かる軸方向空力荷重は支持フランジ２７，２８と支
持フランジ２５の２個所で安定して受けられることにな
る。したがって、図４に示す如き片持ち支持の場合に比
してタービンノズル１１の重量を軽減することができ
る。
【００２３】又、上記のように、タービンノズル１１に
倒れが発生しても、上記内径側シールリング３１と外径
側シールリング３５は、支持ピン３３と支持ピン３７に
対し前後に自由に動けるように支持させてあるため、燃
焼器３の内径側フレーム部３ａと外径側フレーム部３ｂ
の後端に対して接触した状態を維持することができ、
又、内径側フレーム部３ａと外径側フレーム部３ｂに熱
延び差が発生したとしても同様に接触状態を維持するこ
とができる。したがって、燃焼器３の出口部のシール性
を確保することができる。更にこの際、上記内径側ノズ
ルフランジ２６の取付部である支持フランジ２８は、ノ
ズルフランジ２６の１個所置きの分割位置に角部２８ａ
が位置するような多角形状としてあることから、タービ
ンノズル１１が倒れても、ノズルフランジ２６面に支持
フランジ２８の外周縁を隙間があくことなく直線状に接
触させている状態を維持することができることにより、
この部分のシール性も確保することができる。
倒れが発生しても、上記内径側シールリング３１と外径
側シールリング３５は、支持ピン３３と支持ピン３７に
対し前後に自由に動けるように支持させてあるため、燃
焼器３の内径側フレーム部３ａと外径側フレーム部３ｂ
の後端に対して接触した状態を維持することができ、
又、内径側フレーム部３ａと外径側フレーム部３ｂに熱
延び差が発生したとしても同様に接触状態を維持するこ
とができる。したがって、燃焼器３の出口部のシール性
を確保することができる。更にこの際、上記内径側ノズ
ルフランジ２６の取付部である支持フランジ２８は、ノ
ズルフランジ２６の１個所置きの分割位置に角部２８ａ
が位置するような多角形状としてあることから、タービ
ンノズル１１が倒れても、ノズルフランジ２６面に支持
フランジ２８の外周縁を隙間があくことなく直線状に接
触させている状態を維持することができることにより、
この部分のシール性も確保することができる。
【００２４】更に、上記内径側シールリング３１は円弧
状のシールプレート３１ａによる周方向多分割構造とし
てあり、又、外径側シールリング３５も同様な円弧状の
シールプレート３５ａによる周方向多分割構造としてあ
ることから、燃焼器３の出口部の温度分布が周方向で一
様とならない場合でも、熱変形は僅かなものとなるの
で、シール性の悪化を防ぐことができる。
状のシールプレート３１ａによる周方向多分割構造とし
てあり、又、外径側シールリング３５も同様な円弧状の
シールプレート３５ａによる周方向多分割構造としてあ
ることから、燃焼器３の出口部の温度分布が周方向で一
様とならない場合でも、熱変形は僅かなものとなるの
で、シール性の悪化を防ぐことができる。
【００２５】なお、上記実施の形態では、シールリング
３１，３５の分割数、支持フランジ２８の角数を、ター
ビンノズルの２つの分割体に合わせて選定した場合を示
したが、分割体の数に合わせる等、任意の数としてよい
こと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
３１，３５の分割数、支持フランジ２８の角数を、ター
ビンノズルの２つの分割体に合わせて選定した場合を示
したが、分割体の数に合わせる等、任意の数としてよい
こと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のジェットエン
ジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置によれ
ば、燃焼器で発生させた燃焼ガス流を静翼及び動翼部へ
導くように、同心状に配置したインナーバンドとアウタ
ーバンドとの間に多数のノズル翼が取り付けてある周方
向多分割構造のタービンノズルを、上記燃焼器の出口部
に配置し、該タービンノズルのインナーバンドの後端部
側に張り出させた内径側ノズルフランジを、ロータ側ケ
ーシングに設けた支持フランジに、前後方向に傾倒可能
に取り付け、上記アウターバンドの後端部側に張り出さ
せた外径側ノズルフランジを、ステータ側ケーシングに
設けた支持フランジに対峙させ、且つ上記インナーバン
ドの前端部に内向きの溝を、又、アウターバンドの前端
部に外向きの溝をそれぞれ周方向に設けて、これら内向
きと外向きの溝内に内径側シールリングと外径側シール
リングをそれぞれ遊装し、更に、これら内向きと外向き
の溝の後縁部に、周方向へ所要間隔を隔てて突片をそれ
ぞれ設けると共に、該各突片に差し通して固定した支持
ピンに、上記内径側シールリングと外径側シールリング
をそれぞれ前後方向に変位可能に支持させ、内径側シー
ルリングと外径側シールリングの前面を、上記燃焼器の
内径側フレーム部と外径側フレーム部の後端に当接させ
るようにした構成としてあるので、タービンノズルに掛
かる軸方向空力荷重を、タービンノズルの倒れを利用し
て内、外径側の２個所の支持フランジで支持することが
できることにより、従来の如き片持ち支持の場合に比し
て重量の軽減化を図ることができると共に、タービンノ
ズルが倒れることから、燃焼器の内径側フレーム部と外
径側フレーム部に延び差が発生しても、燃焼器出口部の
シール性を確保することができ、又、内径側シールリン
グと外径側シールリングを、周方向に配列した円弧状の
多数のシールプレートからなる多分割構造とし、且つ該
各シールプレート毎に、支持ピンを挿通させるようにし
た構成とすることにより、燃焼器出口部の温度が周方向
で一様でなくても、シール性の悪化を防ぐことができ、
更に、ロータ側ケーシングの支持フランジを、内径側ノ
ズルフランジの分割位置に角部が位置するような多角形
状とした構成とすることにより、タービンノズルが倒れ
ても、内径側ノズルフランジ面に支持フランジを常に隙
間なく線接触させることができて、シールすることがで
きる、等の優れた効果を発揮する。
ジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置によれ
ば、燃焼器で発生させた燃焼ガス流を静翼及び動翼部へ
導くように、同心状に配置したインナーバンドとアウタ
ーバンドとの間に多数のノズル翼が取り付けてある周方
向多分割構造のタービンノズルを、上記燃焼器の出口部
に配置し、該タービンノズルのインナーバンドの後端部
側に張り出させた内径側ノズルフランジを、ロータ側ケ
ーシングに設けた支持フランジに、前後方向に傾倒可能
に取り付け、上記アウターバンドの後端部側に張り出さ
せた外径側ノズルフランジを、ステータ側ケーシングに
設けた支持フランジに対峙させ、且つ上記インナーバン
ドの前端部に内向きの溝を、又、アウターバンドの前端
部に外向きの溝をそれぞれ周方向に設けて、これら内向
きと外向きの溝内に内径側シールリングと外径側シール
リングをそれぞれ遊装し、更に、これら内向きと外向き
の溝の後縁部に、周方向へ所要間隔を隔てて突片をそれ
ぞれ設けると共に、該各突片に差し通して固定した支持
ピンに、上記内径側シールリングと外径側シールリング
をそれぞれ前後方向に変位可能に支持させ、内径側シー
ルリングと外径側シールリングの前面を、上記燃焼器の
内径側フレーム部と外径側フレーム部の後端に当接させ
るようにした構成としてあるので、タービンノズルに掛
かる軸方向空力荷重を、タービンノズルの倒れを利用し
て内、外径側の２個所の支持フランジで支持することが
できることにより、従来の如き片持ち支持の場合に比し
て重量の軽減化を図ることができると共に、タービンノ
ズルが倒れることから、燃焼器の内径側フレーム部と外
径側フレーム部に延び差が発生しても、燃焼器出口部の
シール性を確保することができ、又、内径側シールリン
グと外径側シールリングを、周方向に配列した円弧状の
多数のシールプレートからなる多分割構造とし、且つ該
各シールプレート毎に、支持ピンを挿通させるようにし
た構成とすることにより、燃焼器出口部の温度が周方向
で一様でなくても、シール性の悪化を防ぐことができ、
更に、ロータ側ケーシングの支持フランジを、内径側ノ
ズルフランジの分割位置に角部が位置するような多角形
状とした構成とすることにより、タービンノズルが倒れ
ても、内径側ノズルフランジ面に支持フランジを常に隙
間なく線接触させることができて、シールすることがで
きる、等の優れた効果を発揮する。
【図１】本発明のジェットエンジン用ガスタービンのタ
ービンノズル支持装置の実施の一形態を示すもので、
（イ）は切断側面図、（ロ）は（イ）のＡ部拡大図であ
る。
ービンノズル支持装置の実施の一形態を示すもので、
（イ）は切断側面図、（ロ）は（イ）のＡ部拡大図であ
る。
【図２】図１（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。
【図３】ジェットエンジンの一例を示す概略図である。
【図４】図３のＣ部拡大図である。
３ 燃焼器 ３ａ 内径側フレーム部 ３ｂ 外径側フレーム部 ９ 静翼 １０ 動翼 １１ タービンノズル １２ インナーバンド １３ アウターバンド １４ ノズル翼 １６ ロータ側ケーシング １８ 止めピン ２３ 溝 ２４ ノズルフランジ ２５ 支持フランジ ２６ ノズルフランジ ２８ 支持フランジ ２８ａ 角部 ２９ 溝 ３１ シールリング ３１ａ シールプレート ３２ 突片 ３３ 支持ピン ３４ 溝 ３５ シールリング ３５ａ シールプレート ３６ 突片 ３７ 支持ピン
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼器で発生させた燃焼ガス流を静翼及
び動翼部へ導くように、同心状に配置したインナーバン
ドとアウターバンドとの間に多数のノズル翼が取り付け
てある周方向多分割構造のタービンノズルを、上記燃焼
器の出口部に配置し、該タービンノズルのインナーバン
ドの後端部側に張り出させた内径側ノズルフランジを、
ロータ側ケーシングに設けた支持フランジに、前後方向
に傾倒可能に取り付け、上記アウターバンドの後端部側
に張り出させた外径側ノズルフランジを、ステータ側ケ
ーシングに設けた支持フランジに対峙させ、且つ上記イ
ンナーバンドの前端部に内向きの溝を、又、アウターバ
ンドの前端部に外向きの溝をそれぞれ周方向に設けて、
これら内向きと外向きの溝内に内径側シールリングと外
径側シールリングをそれぞれ遊装し、更に、これら内向
きと外向きの溝の後縁部に、周方向へ所要間隔を隔てて
突片をそれぞれ設けると共に、該各突片に差し通して固
定した支持ピンに、上記内径側シールリングと外径側シ
ールリングをそれぞれ前後方向に変位可能に支持させ、
内径側シールリングと外径側シールリングの前面を、上
記燃焼器の内径側フレーム部と外径側フレーム部の後端
に当接させるようにした構成を有することを特徴とする
ジェットエンジン用ガスタービンのタービンノズル支持
装置。 - 【請求項２】 内径側シールリングと外径側シールリン
グを、周方向に配列した円弧状の多数のシールプレート
からなる多分割構造とし、且つ該各シールプレート毎
に、支持ピンを挿通させるようにした請求項１記載のジ
ェットエンジン用ガスタービンのタービンノズル支持装
置。 - 【請求項３】 ロータ側ケーシングの支持フランジを、
内径側ノズルフランジの分割位置に角部が位置するよう
な多角形状とした請求項１又は２記載のジェットエンジ
ン用ガスタービンのタービンノズル支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00686899A JP4432137B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | ジェットエンジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00686899A JP4432137B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | ジェットエンジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000205046A true JP2000205046A (ja) | 2000-07-25 |
| JP4432137B2 JP4432137B2 (ja) | 2010-03-17 |
Family
ID=11650224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00686899A Expired - Fee Related JP4432137B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | ジェットエンジン用ガスタービンのタービンノズル支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4432137B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138670A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-06-19 | Snecma | タービン上流案内羽根の連結装置、連結装置を備えるタービン、及び、連結装置を備えるタービンが取り付けられた航空エンジン |
| JP2008215617A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-09-18 | Snecma | たとえばターボ機械のステータ用の２つの組立体を接合するための接合装置 |
| JP2015514180A (ja) * | 2012-03-30 | 2015-05-18 | アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ | 減衰装置を備えた燃焼室シールセグメント |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP00686899A patent/JP4432137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138670A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-06-19 | Snecma | タービン上流案内羽根の連結装置、連結装置を備えるタービン、及び、連結装置を備えるタービンが取り付けられた航空エンジン |
| JP2008215617A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-09-18 | Snecma | たとえばターボ機械のステータ用の２つの組立体を接合するための接合装置 |
| JP2015514180A (ja) * | 2012-03-30 | 2015-05-18 | アルストム テクノロジー リミテッドＡＬＳＴＯＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ | 減衰装置を備えた燃焼室シールセグメント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4432137B2 (ja) | 2010-03-17 |
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