JP2004197741A - タスタービンエンジンの可変ベーンアセンブリを密封する方法及び装置 - Google Patents
タスタービンエンジンの可変ベーンアセンブリを密封する方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004197741A JP2004197741A JP2003417405A JP2003417405A JP2004197741A JP 2004197741 A JP2004197741 A JP 2004197741A JP 2003417405 A JP2003417405 A JP 2003417405A JP 2003417405 A JP2003417405 A JP 2003417405A JP 2004197741 A JP2004197741 A JP 2004197741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- washer
- trunnion
- variable vane
- journal
- platform
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 17
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- ZMRUPTIKESYGQW-UHFFFAOYSA-N propranolol hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].C1=CC=C2C(OCC(O)CNC(C)C)=CC=CC2=C1 ZMRUPTIKESYGQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003223 poly(pyromellitimide-1,4-diphenyl ether) Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/50—Bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05D2260/79—Bearing, support or actuation arrangements therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
【課題】 漏れ経路を発生させない可変ベーンアセンブリを提供する。
【解決手段】 ガスタービンエンジン10の可変ベーンアセンブリ44はケーシング50を含み、前記可変ベーンアセンブリは、プラットフォーム56及びトラニオン54を具備し、前記プラットフォームは前記トラニオンから外側へ延出しており、前記プラットフォーム56はその外周を規定する外壁96と、前記外壁から前記トラニオンまで延出する半径方向外側の面90とを具備する可変ベーン52と;ジャーナルブシュ126及び第1の座金122を具備し、前記ジャーナルブシュは第1の端部134と、第2の端部136と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延出するほぼ円筒形の本体130とを具備し、前記本体の直径d2は前記第1の端部と前記第2の端部との間でほぼ一定である。
【選択図】 図3
【解決手段】 ガスタービンエンジン10の可変ベーンアセンブリ44はケーシング50を含み、前記可変ベーンアセンブリは、プラットフォーム56及びトラニオン54を具備し、前記プラットフォームは前記トラニオンから外側へ延出しており、前記プラットフォーム56はその外周を規定する外壁96と、前記外壁から前記トラニオンまで延出する半径方向外側の面90とを具備する可変ベーン52と;ジャーナルブシュ126及び第1の座金122を具備し、前記ジャーナルブシュは第1の端部134と、第2の端部136と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延出するほぼ円筒形の本体130とを具備し、前記本体の直径d2は前記第1の端部と前記第2の端部との間でほぼ一定である。
【選択図】 図3
Description
本発明は一般にガスタービンエンジンに関し、特に、ガスタービンエンジンと共に使用される可変ステータベーンアセンブリに関する。
少なくともいくつかの周知のガスタービンエンジンは、直列流れ配列で、ファンアセンブリと、エンジンに流入する空気の流れを圧縮する高圧圧縮機と、燃料と空気の混合物を燃焼させる燃焼器と、燃焼器から出る空気の流れから回転エネルギーを抽出する複数のロータブレードをそれぞれが含む低圧タービン及び高圧タービンとを有するコアエンジンを含む。少なくともいくつかの周知の高圧圧縮機は周囲方向に互いに離間されたロータブレードを複数列含み、ロータブレードの隣接する列は可変ステータベーン(VSV)アセンブリの列により互いに離間されている。特に、複数の可変ステータベーンアセンブリは圧縮機のケーシングに固着されており、各VSVアセンブリは隣接するロータブレードの間に延出するエーロフォイルを含む。圧縮機を通る空気の流れを制御するために、圧縮機のロータブレードに対するVSVエーロフォイルの向きは可変である。
少なくとも1つの周知の可変ステータベーンアセンブリはトラニオンブシュを含み、トラニオンブシュは、可変ベーンがトラニオンブシュを貫通するように可変ベーンの一部の周囲に部分的に配置されている。アセンブリは、トラニオンブシュが可変ベーンと高圧圧縮機ステータケーシングとの間に位置する状態で、ケーシングにボルト留めされる。しかし、時間が経過するにつれて、そのようなVSVアセンブリはエーロフォイルの外径とブシュの内径との間のようなガス漏れ経路を発生するおそれがある。更に、ブシュの外径と、圧縮機ステータケース開口部の内径との間にも別の漏れ経路が発生する可能性がある。そのような漏れが起こると、高速、高温の空気が原因となる酸化及び浸食によってブシュに障害が発生する。更に、ブシュに障害が起こってしまうと、ステータベーンを通過する漏れが増加し、それが圧縮機の性能の損失につながる。加えて、ブシュの損失はベーンとケーシングを接触させ、それにより摩耗が起こり、エンジンのオーバーホール費用が増加する。
1つの面においては、ケーシングを含むガスタービンエンジンの可変ベーンアセンブリを組み立てる方法が提供される。可変ベーンアセンブリはシールアセンブリと、プラットフォーム及びトラニオンを含み、プラットフォームはトラニオンから半径方向外側へ延出している少なくとも1つの可変ベーンとを含む。方法は、トラニオンとエンジンケーシングとの接触を防止するために、シールアセンブリの、ジャーナルブシュの第1の端部と第2の端部との間でほぼ一定の直径を有するジャーナルブシュがトラニオンに当接するように、ジャーナルブシュを可変ベーンに結合することと、可変ベーンアセンブリとエンジンケーシングとの接触を防止するために、ほぼ平坦であり且つシールアセンブリのジャーナルブシュに接触する第1の座金を可変ベーンのレッジ上に位置決めすることとから成る。方法は、可変ベーンアセンブリのトラニオンがエンジンケーシングを貫通する開口部を貫通するように、可変ベーンアセンブリを開口部内に位置決めすることを更に含む。
本発明の別の面においては、ケーシングを含むガスタービンエンジンの可変ベーンアセンブリが提供される。可変ベーンアセンブリは、プラットフォーム及びトラニオンを含む可変ベーンを含む。プラットフォームはトラニオンから外側へ延出しており、プラットフォームの外周を規定する外壁と、外壁からトラニオンまで延出する半径方向外側の面とを含む。可変ベーンアセンブリは、ジャーナルブシュ及び第1の座金を含むシールアセンブリを更に含む。ジャーナルブシュは第1の端部と、第2の端部と、第1の端部と第2の端部との間に延出するほぼ円筒形の本体とを含み、本体の直径は第1の端部と第2の端部との間でほぼ一定である。ジャーナルブシュはトラニオンと接触しており、トラニオンとエンジンケーシングとの接触を防止するように構成されている。第1の座金はほぼ平坦であり、プラットフォームの外壁からトラニオンに向かって延出し、可変ベーンのプラットフォームの半径方向外側の面とエンジンケーシングとの接触を防止するように構成されている。
更に別の面においては、ガスタービンエンジンの圧縮機が提供される。圧縮機は、ロータ軸及び複数のロータブレード列を含むロータと、ロータブレードを包囲するケーシングとを含む。少なくとも1列の可変ベーンがケーシングに固着され、複数のロータブレード列のうちの隣接する一対の列の間に延出している。各可変ベーンはプラットフォームと、トラニオンとを含む。プラットフォームはその外周を規定する外壁と、外壁からトラニオンまで延出する半径方向外側の面とを含む。シールアセンブリは、少なくとも1つの開口部におけるケーシングを介する空気の漏れを減少させるのを助長するように構成されており、ジャーナルブシュ及び第1の座金を含む。ジャーナルブシュは第1の端部と、第2の端部と、第1の端部と第2の端部との間に延出するほぼ円筒形の本体とを含み、ジャーナルブシュの本体の直径はブシュの第1の端部と第2の端部との間でほぼ一定である。ジャーナルブシュは可変ベーンのレッジと接触しており、レッジとケーシングとの接触を防止するように構成されている。第1の座金はほぼ平坦であり、プラットフォームの外壁からトラニオンに向かって延出している。第1の座金は、可変ベーンのプラットフォームの半径方向外側の面とケーシングとの接触を防止するように構成されている。
図1は、低圧圧縮機12と、高圧圧縮機14と、燃焼器16とを含むガスタービンエンジン10の概略図である。エンジン10は高圧タービン18及び低圧タービン20を更に含む。圧縮機12とタービン20は第1の軸24により結合され、圧縮機14とタービン18は第2の軸26により結合されている。一実施例では、ガスタービンエンジンはGeneral Electric Company(オハイオ州シンシナティ)から入手可能なCF6である。
動作中、空気は低圧圧縮機12を通って流れ、圧縮された空気は低圧圧縮機12から高圧圧縮機14に供給される。高圧に圧縮された空気は燃焼器16へ送り出される。燃焼器16からの空気の流れはガスタービンエンジン10から出る前にタービン18及び20を駆動する。
図2は、圧縮機14のようなガスタービンエンジン圧縮機の部分拡大概略図である。圧縮機14は複数の段を含み、各段はロータブレードの列40と、可変ベーンアセンブリ44の列とを含む。この実施例では、ロータブレード40はロータディスク46により支持され、ロータ軸26に結合されている。ロータ軸26は、圧縮機14の周囲に沿って延出して、可変ベーンアセンブリ44を支持するケーシング50により包囲されている。
各々の可変ベーンアセンブリ44は可変ベーン52と、ベーンプラットフォーム56からほぼ垂直に延出するベーンステム又はトラニオン54とを含む。特に、ベーンプラットフォーム56は可変ベーン52とトラニオン54との間に延出している。各々のトラニオン54はケーシング50に規定された対応する開口部58を貫通している。ケーシング50は複数の開口部58を含む。可変ベーンアセンブリ44は、各々の可変ベーン52から延出するレバーアーム60を更に含み、レバーアーム60は圧縮機14を通過する空気の流れの制御の増強を助長するために、圧縮機14を通る流路に対するベーン52の向きを変更するように可変ベーン52を選択的に回転させるために利用される。
図3は、可変ベーンアセンブリ44の拡大横断面図である。各々の可変ベーンアセンブリ44は、可変ベーン52及びトラニオン54を含むローボスベーンアセンブリであり、ケーシング開口部58を介してケーシング50に結合されている。各ケーシング開口部58は、ケーシング50の外面70と内面72との間でケーシング50を貫通している。特に、各開口部58は半径方向内側の凹部74と、半径方向外側の凹部76と、それらの間にほぼ垂直に延出する内壁78とを含む。
トラニオン54には、各々のベーンプラットフォーム56から外側へ延出する一体の環状レッジ90が形成されている。この実施例では、レッジ90はトラニオン54を通る対称軸92とほぼ平行であると共に、プラットフォーム56の外周を規定する外壁96に対してほぼ垂直である。トラニオン54は外側側壁100と、内側側壁102と、側壁100及び102の間にほぼ垂直に延出する外縁壁104とを更に含む。トラニオン54内部には可変ベーン開口部110が規定されており、トラニオン54の総重量を減らすのに好都合な構造になっている。別の実施例においては、トラニオン54は開口部110又は内側側壁102を含んでいない。
各可変ベーンアセンブリ44は、ケーシング開口部58を介する空気の漏れを防止するのを助長するために、各々の可変ベーン52に配置されたシールアセンブリ120を更に含む。各シールアセンブリ120は第1の座金122と、第2の座金124と、ジャーナルブシュ126とを含む。ジャーナルブシュ126は環状シャーナルブッシュ本体130を含み、シャーナルブッシュ本体130は、その第1の端部134と第2の端部136との間でシャーナルブッシュ本体130を貫通する開口部132を有する。シャーナルブッシュ本体130の内面140に関して測定された内径d1及びシャーナルブッシュ本体130の外面142に関して測定された外径d2が本体の第1の端部134と第2の端部136との間でほぼ一定であるように、シャーナルブッシュ本体130はほぼ円筒形である。従って、シャーナルブッシュ本体130の厚さt1はシャーナルブッシュ本体130に沿ってほぼ一定である。ジャーナルブシュ本体130は第1の端部134と第2の端部136との間で測定された高さh1を更に有する。
ジャーナルブシュ本体130は耐食性材料から製造されている。特に、ジャーナルブシュ本体130は、相対的に低い摩耗特性及び摩擦特性を有する材料から製造されている。一実施例では、ジャーナルブシュ本体130はVespelなどのポリイミド材料から製造されているが、材料はこれに限定されない。別の実施例においては、ジャーナルブシュ本体130は金属材料から製造されている。
第1の座金122は外側縁部150と、内側縁部152と、それらの間に延出するほぼ平坦な座金本体154とを含む。座金本体154は縁部150及び152の間で測定された長さ156を有し、低い摩擦特性と、すぐれた機械的摩耗特性を示す材料から製造されている。第1の座金122は、ジャーナルブシュ本体130を製造するときに使用される材料とは異なる複合材料母材から製造されている。一実施例では、座金122はテフロン(登録商標)、ガラス及びポリイミド材料を含む複合母材から製造されている。
第2の座金124は外側縁部160と、内側縁部162と、それらの間に延出するほぼ平坦な本体164とを含む。この実施例では、座金本体164の、縁部160及び162の間で測定された長さ166は、第1の座金の本体の長さ156より短い。別の実施例においては、第2の座金124と第1の座金122は全く同じである。第2の座金124は、低い摩擦特性と、すぐれた機械的摩耗特性とを示す材料から製造されている。この実施例では、第2の座金124は第1の座金122を製造するときに使用されるのと同じ材料から製造されている。
ジャーナルブシュ本体130は、ジャーナルブシュの内面140が可変ベーンの外側側壁100に当接するように外側側壁100から半径方向外側に配置されている。特に、ジャーナルブシュ本体130は、可変ベーン52とケーシング50との接触を防止するのを助長するために、ケーシングの内壁78と可変ベーンのレッジ90との間に延出している。この実施例では、ジャーナルブシュの高さh1は外側側壁100の高さh2より短く、ケーシングの内壁78の高さh3よりわずかに長い。あるいは、ジャーナルブシュの高さh1、外側側壁の高さh2及びケーシングの内壁の高さh3は可変選択される。従って、ジャーナルブシュ本体130が外側側壁100に結合されたとき、ジャーナルブシュの第2の端部136はベーンプラットフォーム56に当接し、ジャーナルブシュの第1の端部134はケーシングの半径方向外側の凹部76から距離170をおいて離間される。
第1の座金122は、ケーシング50と可変ベーン52との接触を防止するのを助長するために、可変ベーンのプラットフォーム56に当接するように配置される。特に、第1の座金122は、座金の内側縁部152がジャーナルブシュの外面142と接触しているように、トラニオン54に関してジャーナルブシュ本体130から半径方向外側に位置決めされる。第1の座金の長さ156の関係上、座金の外側縁部150はプラットフォームの外壁96から距離180を残すことができるので、可変ベーンアセンブリ44が完全に組み立てられたときに、第1の座金の縁部150はケーシングの半径方向内側の凹部74と可変ベーンのプラットフォーム56との間に規定されるシグネチャフットプリントの中にとどまっている。あるいは、外側縁部150はケーシングの半径方向内側の凹部74と可変ベーンのプラットフォーム56との間に規定されるシグネチャフットプリントから半径方向外側へ延出している。更に別の実施例においては、第1の座金の内側縁部152はトラニオンの外側側壁100に当接して位置決めされ、ジャーナルブシュ本体の第2の端部136はベーンプラットフォーム56に接触するのではなく、第1の座金の本体154に当接して位置決めされる。
第2の座金124は、ケーシング50とスぺーサ200との接触を防止するのを助長するために、ケーシング50に当接して位置決めされる。特に、座金本体164は、第2の座金124とジャーナルブシュ本体130との間に間隙186が規定されるように、ケーシングの半径方向外側の凹部76と接触している。
スぺーサ200は第2の座金124と接触し、ケーシングの半径方向外側の凹部76からは第2の座金124により離間されている。特に、スぺーサ200は第1の本体部分202と、第1の本体部分202から延出する第2の本体部分204とを含む。第1の本体部分202は、第2の座金の長さ166よりわずかに広い幅206を有する。従って、スぺーサ200が可変ベーンアセンブリ44に結合されたとき、第2の座金の外側縁部160がケーシングの半径方向外側の凹部76とスぺーサの第1の本体部分202との間に規定されるシグネチャフットプリントの中に位置するように、スぺーサ200は外側側壁100に当接している。あるいは、外側縁部160はケーシングの半径方向外側の凹部76とスぺーサの第1の本体部分202との間に規定されるシグネチャフットプリントから半径方向外側へ延出している。スぺーサ200の形状は様々に選択され、別の実施例においては、第1の本体部分202の一部を含んでいない。
スぺーサの第2の本体部分204はスぺーサの第1の本体部分202から可変ベーンのトラニオン54に向かって延出している。スぺーサ200が可変ベーンアセンブリ44に結合されたとき、第2の本体部分204の半径方向内側の面210の一部は外縁壁104に接触し、内面210の残る部分は可変ベーンの開口部110の一部を規定する。
可変ベーンアセンブリ44の組み立て中、まず最初に、ジャーナルブシュ本体130は、ジャーナルブシュの内面140が外側側壁100に当接し、且つジャーナルブシュ本体の第2の端部136がベーンプラットフォーム56に当接するように、可変ベーン52に位置決めされる。ジャーナルブシュの高さh1の関係上、ブシュ本体の第1の端部134は間隙186の一部を規定する。次に、第1の座金の内側縁部152がジャーナルブシュの外面142と接触するように、第1の座金122がベーンプラットフォーム56に結合される。別の実施例においては、第1の座金122は、第1の座金の内側縁部152がトラニオンの外側側壁100に当接し且つジャーナルブシュ本体の第2の端部136が第1の座金122に当接するようにベーンプラットフォーム56に結合される。
次に、第1の座金122が可変ベーンのプラットフォーム56とケーシングの半径方向内側の凹部74との間に位置するように、可変ベーン52が少なくとも部分的にケーシングの開口部58を介して挿入される。更に、ベーン52が開口部58を介して挿入されるとき、ジャーナルブシュ本体130はトラニオン54とケーシングの内壁78との間にある。この実施例では、その後、第2の座金の内側縁部162が可変ベーンの外側側壁100と接触し、且つ座金本体164がケーシングの半径方向外側の凹部76と接触するように、第2の座金124が位置決めされる。第2の座金124が可変ベーンアセンブリ44内部に結合されたとき、第2の座金124とジャーナルブシュ本体130との間に間隙186が規定される。
次に、第2の座金124及び外縁壁104に当接するようにスぺーサ200が位置決めされる。次に、可変ベーンアセンブリ44がファスナ(図示せず)により固着される前に、トラニオン54上にスぺーサ200と接触する状態でレバーアーム60が位置決めされる。
動作中、シールアセンブリ120は、可変ベーン52とケーシング50とを摩擦の少ない面によって分離しつつ、トラニオン54とケーシング50との間の空気の漏れを減少させるのを助ける。係合する構成要素を半径方向にクランプすることで、気流の漏れは容易になる。更に、ジャーナルブシュ本体130が座金122及び124を製造するときに使用される材料より良い摩耗特性を有する材料から製造されているため、ジャーナルブシュ本体130はケーシング50と可変ベーン52とのベーン回転摩擦を低く維持する一方で、シールアセンブリ120の有効寿命を延長することを助長する。加えて、ジャーナルブシュ本体130は座金122及び124とは異なる材料から製造されているので、ジャーナルブシュ本体130は他の周知のジャーナルブシュと比較して可変ベーンの外側側壁100との間でより狭い間隙に維持されている。その結果、エンジンのオーバーホール費用を低減するのに好都合になる。
以上説明した可変ベーンアセンブリは費用効率が高く、信頼性に優れている。VSVアセンブリは、VSVを介するガスの漏れを減少させ、それにより、VSVアセンブリ内部におけるシールアセンブリ摩耗を減少させることを助長するシールアセンブリを含む。シールアセンブリは、ベーン回転摩擦を低く維持するのを助ける摩擦が少ない複合材料から製造された一対の座金を含む。シールアセンブリは、座金と比較して高い浸食特性を有する材料から製造されたジャーナルブシュを更に含む。その結果、シールアセンブリは、費用効率良く、高い信頼性をもってVSVアセンブリの有効寿命を伸ばすのに好都合である。
VSVアセンブリの実施例を詳細に説明した。システムはここで説明した特定の実施例に限定されず、各アセンブリの構成要素をここで説明した構成要素とは別個に独立して利用しても差し支えない。各シールアセンブリ構成要素は他のシールアセンブリ構成要素と組み合わせて使用されることも可能である。更に、各シールアセンブリ構成要素はVSVアセンブリの他の構成と共に使用されても良い。
本発明を様々な特定の実施例によって説明したが、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
10…ガスタービンエンジン、14…圧縮機、26…ロータ軸、40…ロータブレード、44…可変ベーンアセンブリ、46…ロータディスク、50…エンジンケーシング、52…可変ベーン、54…トラニオン、56…ベーンプラットフォーム、20…シールアセンブリ、122…第1の座金、124…第2の座金、126…ジャーナルブシュ、130…ジャーナルブシュ本体、200…スぺーサ
Claims (9)
- ケーシング50を含むガスタービンエンジン10の可変ベーンアセンブリ44において、
プラットフォーム56及びトラニオン54を具備し、前記プラットフォームが前記トラニオンから外側へ延出しており、前記プラットフォームがその外周を規定する外壁96と、前記外壁から前記トラニオンまで延出する半径方向外側の面90とを具備する可変ベーン52と、
ジャーナルブシュ126及び第1の座金122を具備し、前記ジャーナルブシュが第1の端部134と、第2の端部136と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延出するほぼ円筒形の本体130とを具備し、前記本体の直径d2が前記第1の端部と前記第2の端部との間でほぼ一定であり、前記ジャーナルブシュが、前記トラニオンとエンジンケーシングとの接触を防止するために前記可変ベーンのプラットフォーム及び前記第1の座金のうちの少なくとも一方と接触しており、前記第1の座金がほぼ平坦であり、前記プラットフォームの外壁から前記トラニオンに向かって延出し、前記第1の座金が、前記可変ベーンのプラットフォームの半径方向外側の面とエンジンケーシングとの接触を防止するように構成されているシールアセンブリ120とを具備する可変ベーンアセンブリ44。 - 前記シールアセンブリ120は第2の座金124を更に具備し、前記第1の座金122は前記ジャーナルブシュの第1の端部134に隣接し、前記第2の座金は前記ジャーナルブシュの第2の端部136に隣接している請求項1記載の可変ベーンアセンブリ44。
- 前記シールアセンブリのジャーナルブシュ126は第1の材料から製造され、前記第1の座金122及び前記第2の座金124のうちの少なくとも一方は前記ジャーナルブシュの第1の材料とは異なる第2の材料から製造されている請求項2記載の可変ベーンアセンブリ44。
- 第1の部分202及び第2の部分204を具備するスぺーサ200を更に具備し、前記第1の部分は前記トラニオン54の一部と接触しており、前記第1の座金は前記スぺーサとエンジンケーシング50との間にある請求項2記載の可変ベーンアセンブリ44。
- 前記ジャーナルブシュ126は、前記第1の座金122及び前記第2の座金124のうちの少なくとも一方の厚さより厚い厚さt1を有する請求項2記載の可変ベーンアセンブリ44。
- 前記シールアセンブリの第1の座金122は、前記ジャーナルブシュ126が前記第1の座金と前記トラニオン54との間にあるように前記ジャーナルブシュと接触している請求項2記載の可変ベーンアセンブリ44。
- 前記第2の座金24は前記トラニオン54と接触し、前記ジャーナルブシュ126及び前記第2の座金は距離170により離間されている請求項2記載の可変ベーンアセンブリ44。
- ガスタービンエンジン10の圧縮機14において、
ロータ軸24及び複数のロータブレード列40を具備するロータ46と、
前記ロータブレードを包囲するケーシング50と、
前記ケーシングに固着され、前記複数のロータブレード列のうちの隣接する一対のロータブレード列の間に延出する少なくとも1列の可変ベーン52であって、プラットフォーム56及びトラニオン54を具備し、前記プラットフォームが前記トラニオンから外側へ延出しており、前記プラットフォームがその外周を規定する外壁96と、前記外壁から前記トラニオンまで延出する半径方向外側の面90とを具備する可変ベーン52と、
少なくとも1つの開口部58における前記ケーシングを介する空気の漏れを減少させることを助長するように構成されているシールアセンブリ120であって、ジャーナルブシュ126及び第1の座金122を具備し、前記ジャーナルブシュが第1の端部134と、第2の端部136と、前記第1の端部と前記第2の端部との間に延出するほぼ円筒形の本体130とを具備し、前記本体の直径d2が前記ジャーナルブシュの第1の端部と前記第2の端部との間でほぼ一定であり、前記ジャーナルブシュが、前記トラニオンと接触し、前記トラニオンとエンジンケーシングとの接触を防止するように構成され、前記第1の座金がほぼ平坦であり、前記プラットフォームの外壁から前記トラニオンの対称軸92に向かって延出し、前記第1の座金が、前記可変ベーンのプラットフォームの半径方向外側の面とエンジンケーシングとの接触を防止するように構成されているシールアセンブリ120とを具備する圧縮機14。 - 前記シールアセンブリ120は、前記ジャーナルブシュの第2の端部136に隣接する第2の座金124を更に具備し、前記第1の座金122は前記ジャーナルブシュの第1の端部134に隣接している請求項8記載の圧縮機14。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/322,116 US6808364B2 (en) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | Methods and apparatus for sealing gas turbine engine variable vane assemblies |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004197741A true JP2004197741A (ja) | 2004-07-15 |
JP2004197741A5 JP2004197741A5 (ja) | 2007-02-08 |
Family
ID=32393010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003417405A Withdrawn JP2004197741A (ja) | 2002-12-17 | 2003-12-16 | タスタービンエンジンの可変ベーンアセンブリを密封する方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6808364B2 (ja) |
EP (1) | EP1431521A3 (ja) |
JP (1) | JP2004197741A (ja) |
CN (1) | CN1508395A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009264379A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | General Electric Co <Ge> | 機械を分解するための方法及びシステム |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7360990B2 (en) * | 2004-10-13 | 2008-04-22 | General Electric Company | Methods and apparatus for assembling gas turbine engines |
US7278821B1 (en) | 2004-11-04 | 2007-10-09 | General Electric Company | Methods and apparatus for assembling gas turbine engines |
FR2885182B1 (fr) * | 2005-04-28 | 2010-11-26 | Snecma Moteurs | Aube de stator a calage variable, procede de reparation d'une aube |
US8079773B2 (en) * | 2005-10-18 | 2011-12-20 | General Electric Company | Methods and apparatus for assembling composite structures |
US7445427B2 (en) * | 2005-12-05 | 2008-11-04 | General Electric Company | Variable stator vane assembly and bushing thereof |
FR2899637B1 (fr) * | 2006-04-06 | 2010-10-08 | Snecma | Aube de stator a calage variable de turbomachine |
US8517661B2 (en) | 2007-01-22 | 2013-08-27 | General Electric Company | Variable vane assembly for a gas turbine engine having an incrementally rotatable bushing |
FR2913760B1 (fr) * | 2007-03-13 | 2013-08-16 | Air Liquide | Procede et appareil de production de gaz de l'air sous forme gazeuse et liquide a haute flexibilite par distillation cryogenique |
FR2913759B1 (fr) * | 2007-03-13 | 2013-08-16 | Air Liquide | Procede et appareil de production de gaz de l'air sous forme gazeuse et liquide a haute flexibilite par distillation cryogenique. |
US9133726B2 (en) * | 2007-09-17 | 2015-09-15 | United Technologies Corporation | Seal for gas turbine engine component |
US8128100B2 (en) * | 2007-12-05 | 2012-03-06 | United Technologies Corporation | Laminate air seal for a gas turbine engine |
US8105019B2 (en) * | 2007-12-10 | 2012-01-31 | United Technologies Corporation | 3D contoured vane endwall for variable area turbine vane arrangement |
US8215902B2 (en) * | 2008-10-15 | 2012-07-10 | United Technologies Corporation | Scalable high pressure compressor variable vane actuation arm |
US8858165B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-10-14 | Rolls-Royce Corporation | Seal arrangement for variable vane |
WO2012057706A1 (en) | 2010-10-25 | 2012-05-03 | Nanyang Technological University | Method for micropatterning a substrate and a patterned substrate formed thereof |
US9103228B2 (en) | 2011-08-08 | 2015-08-11 | General Electric Company | Variable stator vane control system |
US9327368B2 (en) | 2012-09-27 | 2016-05-03 | United Technologies Corporation | Full ring inner air-seal with locking nut |
US9228438B2 (en) * | 2012-12-18 | 2016-01-05 | United Technologies Corporation | Variable vane having body formed of first material and trunnion formed of second material |
US9617869B2 (en) | 2013-02-17 | 2017-04-11 | United Technologies Corporation | Bumper for synchronizing ring of gas turbine engine |
US9938845B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-04-10 | Rolls-Royce Corporation | Gas turbine engine vane end devices |
US10329931B2 (en) | 2014-10-01 | 2019-06-25 | United Technologies Corporation | Stator assembly for a gas turbine engine |
US9790809B2 (en) | 2015-03-24 | 2017-10-17 | United Technologies Corporation | Damper for stator assembly |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3303992A (en) | 1965-03-03 | 1967-02-14 | Gen Motors Corp | Variable vane stator ring |
CH470590A (de) * | 1967-02-10 | 1969-03-31 | Sulzer Ag | Verfahren zur Montage eines mehrstufigen Axialverdichters und Montagering zur Durchführung des Verfahrens |
US3964530A (en) * | 1972-05-30 | 1976-06-22 | General Motors Corporation | Locking cup washer |
US3788763A (en) * | 1972-11-01 | 1974-01-29 | Gen Motors Corp | Variable vanes |
US3999883A (en) * | 1975-07-02 | 1976-12-28 | General Motors Corporation | Variable turbomachine stator |
FR2646467A1 (fr) | 1989-04-26 | 1990-11-02 | Snecma | Aube de stator a calage variable a coupelle rapportee |
US4990056A (en) * | 1989-11-16 | 1991-02-05 | General Motors Corporation | Stator vane stage in axial flow compressor |
CA2082709A1 (en) | 1991-12-02 | 1993-06-03 | Srinivasan Venkatasubbu | Variable stator vane assembly for an axial flow compressor of a gas turbine engine |
US5281087A (en) | 1992-06-10 | 1994-01-25 | General Electric Company | Industrial gas turbine engine with dual panel variable vane assembly |
US5593275A (en) | 1995-08-01 | 1997-01-14 | General Electric Company | Variable stator vane mounting and vane actuation system for an axial flow compressor of a gas turbine engine |
US5622473A (en) | 1995-11-17 | 1997-04-22 | General Electric Company | Variable stator vane assembly |
US6146093A (en) * | 1998-12-16 | 2000-11-14 | General Electric Company | Variable vane seal and washer |
US6210106B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-04-03 | General Electric Company | Seal apparatus for gas turbine engine variable vane |
-
2002
- 2002-12-17 US US10/322,116 patent/US6808364B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-12-16 JP JP2003417405A patent/JP2004197741A/ja not_active Withdrawn
- 2003-12-16 EP EP03257921A patent/EP1431521A3/en not_active Withdrawn
- 2003-12-17 CN CNA2003101239435A patent/CN1508395A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009264379A (ja) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | General Electric Co <Ge> | 機械を分解するための方法及びシステム |
US8677591B2 (en) | 2008-04-28 | 2014-03-25 | General Electric Company | Methods and system for disassembling a machine |
US9559571B2 (en) | 2008-04-28 | 2017-01-31 | General Electric Company | Methods and system for disassembling a machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1431521A3 (en) | 2006-08-23 |
US6808364B2 (en) | 2004-10-26 |
EP1431521A2 (en) | 2004-06-23 |
US20040115051A1 (en) | 2004-06-17 |
CN1508395A (zh) | 2004-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004197741A (ja) | タスタービンエンジンの可変ベーンアセンブリを密封する方法及び装置 | |
JP4920198B2 (ja) | ガスタービンエンジンを組立てるための方法及び装置 | |
JP4464095B2 (ja) | ガスタービンエンジンの可変羽根組立体をシールする方法及び装置 | |
US6146093A (en) | Variable vane seal and washer | |
US7360990B2 (en) | Methods and apparatus for assembling gas turbine engines | |
US7686569B2 (en) | Blade clearance system for a turbine engine | |
US6210106B1 (en) | Seal apparatus for gas turbine engine variable vane | |
US9033657B2 (en) | Gas turbine engine including lift-off finger seals, lift-off finger seals, and method for the manufacture thereof | |
US10527060B2 (en) | Variable stator vane assemblies and variable stator vanes thereof having a locally swept leading edge and methods for minimizing endwall leakage therewith | |
EP1024252B1 (en) | Variable vane seal and washer materials | |
US8388310B1 (en) | Turbine disc sealing assembly | |
US10337621B2 (en) | Hydrostatic non-contact seal with weight reduction pocket | |
US20080008574A1 (en) | Leakage flow control and seal wear minimization system for a turbine engine | |
EP4001596A1 (en) | Gas turbine engine | |
US20210115800A1 (en) | Turbine rotor blade, turbo machine, and contact surface manufacturing method | |
JP2017110642A (ja) | ガスタービンエンジンの間隙の制御のコンプライアントなシュラウド | |
KR102080569B1 (ko) | 가스터빈의 분해 및 조립방법과 이에 의해 조립된 가스터빈 | |
EP3460196B1 (en) | Bearing assembly for a variable stator vane | |
JP5325004B2 (ja) | 静翼翼角可変装置および軸流式圧縮機 | |
US8469656B1 (en) | Airfoil seal system for gas turbine engine | |
CN115405568A (zh) | 分离式定子叶片组件 | |
KR20190131006A (ko) | 가스터빈의 분해 및 조립방법과 이에 의해 조립된 가스터빈 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061215 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061215 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061221 |