JP2020037941A - タービンエンジンの可変ノズルおよび関連の方法 - Google Patents
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Abstract
Description
11 多段軸流圧縮機
12 タービン
13 燃焼器
14 圧縮機ロータブレード
15 圧縮機ノズル
16 タービンロータブレード
17 タービンノズル、固定ノズル
19 中心軸、中心シャフト
20 可変ノズルアセンブリ、可変ノズル
21 可変ノズル
23 翼形部
25 環状部
26 ケーシング
28 内側プラットフォーム
28a 下流側内側プラットフォーム
28b 上流側内側プラットフォーム
29 外側プラットフォーム
29a 下流側外側プラットフォーム
29b 上流側外側プラットフォーム
30 分割式シャフト
31 第1のセグメント
32 第2のセグメント
33 第3のセグメント
37 ドライバアーム
38 内側ステム
39 外側ステム
41 第1のコネクタ
42 第2のコネクタ
43 第3のコネクタ
44 第4のコネクタ
45 第5のコネクタ
48 プレート
49 プレート
51 球状部分
52 円柱状開口部
53 凹部
55 球状部分
56 球状開口部
57 凹部
61 開口部
62 挿入可能部分
63 ピン
64 開口部
65 挿入可能部分
70 可変ノズルサブアセンブリ
72 外側ステム開口部
73 皿シール
75 リングシール
81 分割カップリング
83 凹部
85 ロックナット
90 内側ステム開口部
91 C字クリップ
94 ブッシングカップ
95 ケーシング開口部
97 ダイアフラムシール
Claims (10)
- 可変ノズルアセンブリ(20)を有するタービンエンジン(10)であって、前記可変ノズルアセンブリ(20)は、
分割式シャフト(30)を有しており、前記分割式シャフト(30)は、前記分割式シャフト(30)に含まれるセグメント間でトルクを伝達し、前記分割式シャフト(30)は、第1のセグメント(31)および第2のセグメント(32)を含んでいる可変ノズル(21)
を備えており、
前記分割式シャフト(30)の前記第1のセグメント(31)は、
内側プラットフォーム(28)と外側プラットフォーム(29)との間に形成された環状部(25)を横切って半径方向に延びる翼形部(23)と、
前記外側プラットフォーム(29)に定められる前記翼形部(23)の外側端部から延びる外側ステム(39)と、
前記内側プラットフォーム(28)に定められる前記翼形部(23)の内側端部から延びる内側ステム(38)と
を備え、
第1のコネクタ(41)が、前記第1のセグメント(31)を前記内側プラットフォーム(28)に接続し、第2のコネクタ(42)が、前記第1のセグメント(31)を前記外側プラットフォーム(29)に接続し、第3のコネクタ(43)が、前記第1のセグメント(31)を前記第2のセグメント(32)に接続し、
前記第1のコネクタ(41)は、第1の球面軸受(51、52)を備え、前記第2のコネクタ(42)は、第2の球面軸受(55、56)を備え、前記第3のコネクタ(43)は、第1の自在継手を備える、タービンエンジン(10)。 - 可変ノズルアセンブリ(20)を有するタービンエンジン(10)であって、前記可変ノズルアセンブリ(20)は、
可変ノズル(21)の上流に配置された固定ノズル(17)であって、上流側内側プラットフォーム(28b)と上流側外側プラットフォーム(29b)との間に形成された環状部を横切って半径方向に延びる翼形部を備えている固定ノズル(17)と、
第1のセグメント(31)と第2のセグメント(32)とを含んでいる分割式シャフト(30)であって、前記分割式シャフト(30)に含まれるセグメント間でトルクを伝達する分割式シャフト(30)と
を備え、
前記分割式シャフト(30)の前記第1のセグメント(31)は、
下流側内側プラットフォーム(28a)と下流側外側プラットフォーム(29a)との間を延びる前記可変ノズルの翼形部(23)と、
前記下流側外側プラットフォーム(29a)に定められる前記翼形部(23)の外側端部から延びる外側ステム(39)と、
前記下流側内側プラットフォーム(28a)に定められる前記翼形部(23)の内側端部から延びる内側ステム(38)と
を備え、
第1のコネクタ(41)が、前記第1のセグメント(31)を前記下流側内側プラットフォーム(28a)に接続し、第2のコネクタ(42)が、前記第1のセグメント(31)を前記下流側外側プラットフォーム(29a)に接続し、第3のコネクタ(43)が、前記第1のセグメント(31)を前記第2のセグメント(32)に接続し、
前記第1のコネクタ(41)は、第1の球面軸受(51、52)を備え、前記第2のコネクタ(42)は、第2の球面軸受(55、56)を備え、前記第3のコネクタ(43)は、第1の自在継手を備える、タービンエンジン(10)。 - 前記上流側内側および外側プラットフォーム(28b、29b)は、前記固定ノズル(17)の前記翼形部と一体に形成され、
前記内側および外側ステム(38、39)は、前記可変ノズル(21)の前記翼形部(23)と一体に形成され、
前記上流側内側プラットフォーム(28b)は、前記下流側内側プラットフォーム(28a)に、当接する側壁に沿って形成される剛体接続部を介して接続され、
前記上流側および下流側外側プラットフォーム(29b、29a)は、前記タービン(12)のケーシング(26)によって支持される、請求項2に記載のタービンエンジン(10)。 - 前記第1のコネクタ(41)は、係合したときに、
前記内側プラットフォーム(28)に対する前記第1のセグメント(31)の半径方向の動きを許容し、
前記内側プラットフォーム(28)に対する前記第1のセグメント(31)の回転運動を許容する
ように構成され、
前記第2のコネクタ(42)は、係合したときに、
前記外側プラットフォーム(29)に対する前記第1のセグメント(31)の半径方向の動きを阻止し、
前記外側プラットフォーム(29)に対する前記第1のセグメント(31)の回転運動を許容する
ように構成され、
前記第3のコネクタ(43)は、係合したときに、
前記第2のセグメント(32)に対する前記第1のセグメント(31)の半径方向の動きを許容し、
前記第2のセグメント(32)に対する前記第1のセグメント(31)の回転運動を阻止する
ように構成されている、請求項1または2に記載のタービンエンジン(10)。 - 前記第1のコネクタ(41)は、対応するサイズの円柱状開口部(52)に受け入れられる球状部分(51)を備え、
前記第1のコネクタ(41)の前記球状部分(51)は、前記内側ステム(38)の遠位端に形成され、前記第1のコネクタ(41)の前記円柱状開口部(52)は、前記内側プラットフォーム(28)内に形成され、
前記内側ステム(38)の近位端は、前記内側プラットフォーム(28)に形成された対応する形状の凹部(53)に回転可能に係合するプレート(48)を備える、請求項4に記載のタービンエンジン(10)。 - 前記第2のコネクタ(42)は、対応する形状の球状開口部(56)によって取り囲まれる球状部分(55)を備え、
前記第2のコネクタ(42)の前記球状部分(55)は、前記外側ステム(39)に形成され、前記第2のコネクタ(42)の前記球状開口部(56)は、前記外側プラットフォーム(29)内に形成され、
前記外側ステム(39)の近位端は、前記外側プラットフォーム(29)に形成された対応する形状の凹部(57)に回転可能に係合するプレート(49)を備える、請求項4に記載のタービンエンジン(10)。 - 前記第3のコネクタ(43)は、対応する形状の挿入可能部分(62)を受け入れる開口部(61)を備え、
前記第3のコネクタ(43)の前記開口部(61)は、前記外側ステム(39)の遠位端に形成され、前記第3のコネクタ(43)の前記挿入可能部分(62)は、前記第2のセグメント(32)の第1の長手方向端部に形成され、
前記第3のコネクタ(43)は、前記第1および第2のセグメント(31、32)の長手軸の間に形成される角度を変更するための相対運動を許容しつつ、依然として前記第1および第2のセグメント(31、32)間でトルクを伝達するように構成されている、請求項4に記載のタービンエンジン(10)。 - 前記可変ノズルアセンブリ(20)の前記分割式シャフト(30)は、第3のセグメント(33)をさらに備え、
第4のコネクタ(44)が、前記第2のセグメント(32)の第2の長手方向端部を前記第3のセグメント(33)の第1の長手方向端部に接続し、
前記第4のコネクタ(44)は、第2の自在継手を備え、前記第2の自在継手は、前記第3のセグメント(33)の前記第1の長手方向端部に形成された開口部(64)と、前記第2のセグメント(32)の前記第2の長手方向端部に形成され、前記開口部(64)に対応して形作られた挿入可能部分(65)とを備え、
前記第4のコネクタ(44)は、係合したときに、
前記第3のセグメントに対する前記第2のセグメントの半径方向の動きを阻止し、
前記第3のセグメントに対する前記第2のセグメントの回転運動を阻止する
ように構成されている、請求項1または2に記載のタービンエンジン(10)。 - 前記外側プラットフォーム(29)は、前記タービン(12)のケーシング(26)によって支持され、
前記第1の長手方向端部から、前記第3のセグメント(33)は、前記第3のセグメント(33)の第2の長手方向端部に向かって、前記タービン(12)の前記ケーシング(26)を貫いて形成されたケーシング開口部(95)を通って延び、
前記第3のセグメント(33)の前記第2の長手方向端部は、前記翼形部(23)を回転させるべく前記分割式シャフト(30)を通って伝達されるトルクをもたらすドライバアーム(37)との接続部を備える、請求項8に記載のタービンエンジン(10)。 - 第5のコネクタ(45)が、前記第3のセグメント(33)を前記タービン(12)の前記ケーシング(26)に接続し、
前記第5のコネクタ(45)は、前記タービン(12)の前記ケーシング(26)に対する前記第3のセグメント(33)の回転運動を可能にする円柱軸受を備える、請求項9に記載のタービンエンジン(10)。
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