JP2816583B2 - 2軸式非常用ガスタービン - Google Patents

2軸式非常用ガスタービン

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JP2816583B2
JP2816583B2 JP1303951A JP30395189A JP2816583B2 JP 2816583 B2 JP2816583 B2 JP 2816583B2 JP 1303951 A JP1303951 A JP 1303951A JP 30395189 A JP30395189 A JP 30395189A JP 2816583 B2 JP2816583 B2 JP 2816583B2
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俊充 福井
幸人 米田
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ヤンマーディーゼル株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は2軸式非常用ガスタービンに関するものであ
る。
(従来の技術) 2軸式ガスタービンは、圧縮機のインペラを回転させ
るタービンロータの下流側に、動力取出し用のパワータ
ービンロータが配置されており、パワータービンロータ
は、パワータービンロータよりも燃焼ガス流れ方向下流
側に配置されたパワータービン軸の一端に連結されてい
る。そして2軸式非常用ガスタービンの場合、潤滑油が
充分に供給されていない状態で迅速に起動する必要があ
るので、パワータービン軸の一端部を玉軸受により支持
している。従来の2軸式非常用ガスタービンにおいて
は、パワータービン軸のハウジングに潤滑油供給通路を
形成し、玉軸受に、パワータービンロータ側とは反対側
から潤滑油を供給していた。
(発明が解決しようとする課題) パワータービン軸の一端にはパワータービンロータが
連結されているので、共振による危険回転速度の低下を
防止するためには、玉軸受はできるだけパワータービン
ロータに接近させて配置するのが望ましい。しかし、パ
ワータービンロータは、そのブレードが高温の燃焼ガス
に晒されているので高温になり、その熱が玉軸受に伝達
される。従来のようにパワータービンロータ側とは反対
側から玉軸受に潤滑油を供給する構造では、玉軸受が充
分に冷却されず、熱影響により玉軸受の劣化が激しかっ
た。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明の2軸式非常用ガス
タービンは、断面形状が環状のガス通路を流れる燃焼ガ
スにより回転駆動されるパワータービンロータと、この
パワータービンロータの燃焼ガス流れ方向下流側に一端
が連結されたパワータービン軸と、前記ガス通路の内周
側に位置して前記パワータービン軸を覆う筒状のハウジ
ングと、このハウジングに取付けられて前記パワーター
ビン軸の一端部を回動自在に支持する玉軸受とを有する
2軸式非常用ガスタービンにおいて、前記パワータービ
ンロータとパワータービン軸を連結するカップリングを
設け、前記カップリングと玉軸受との間に円環状のスペ
ーサを設け、前記ハウジングに潤滑油供給通路を設け、
前記ハウジングの潤滑油供給通路から離隔して排気ダク
トを設け、前記潤滑油供給通路を介して前記パワーター
ビンロータ側から前記玉軸受に潤滑油を供給するもので
ある。
(作用) 玉軸受に、高温のパワータービンロータ側から潤滑油
を供給するので、良好に玉軸受が冷却される。しかもハ
ウジングの玉軸受よりもパワータービンロータ側の部分
も潤滑油により良好に冷却される。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図〜第2図に基づいて
説明する。
第2図は本発明の一実施例における2軸式非常用ガス
タービンの概略縦断正面図で、潤滑油を貯溜するオイル
パンを兼用した台床1上には、空気を吸入して高温・高
圧の燃焼ガスを発生するガス発生機2と、ガス発生機2
で発生した燃焼ガスから回転動力を取出す出力タービン
3と、出力タービン3で取出した回転動力を所定の回転
数に減速する減速機4とが左側から右側にこの順に配置
されている。ガス発生機2の左側の側面には各種補機類
の軸受や歯車等を収容する補機ギヤボックス5が取付け
られている。
ガス発生機2は、空気を圧縮する遠心圧縮機のロータ
部分を構成するインペラ7や、圧縮された空気と燃料と
を混合して燃焼させることにより高温・高圧の燃焼ガス
を作出する燃焼器8や、燃焼ガスにより回転駆動されて
インペラ7を回転させる高圧タービンロータ9や、高圧
タービンロータ9の下流側に位置して高圧タービンロー
タ9と同様の動作をする低圧タービンロータ10等を備え
ている。出力タービン3は、低圧タービンロータ10の下
流側に位置して燃焼ガスにより回転駆動されるパワータ
ービンロータ12や、パワータービンロータ12を駆動した
後の燃焼ガスすなわち排気ガスを渦を発生させずに減速
させる排気ディフューザ13や、排気ガスを放出する排気
ダクト14や、パワータービンロータ12と一体に回転する
パワータービン軸15等を備えている。減速機4は、出力
軸17や、パワータービン軸15の回転動力を所定の回転速
度に減速させて出力軸17に伝達する複数の歯車等を備え
ている。
パワータービン軸15は、パワータービンロータ12より
も燃焼ガス流れ方向下流側(図面では右側)で、かつ断
面形状ほぼ円環状のガス通路19の内周側に位置してお
り、パワータービンロータ12はボルト20によりパワータ
ービン軸15の一端に連結されている。パワータービン軸
15の外周はほぼ円筒状のハウジング21により覆われてお
り、ハウジング21には、パワータービン軸15の一端部を
軸芯回りに回動自在に支持する玉軸受22と、パワーター
ビン軸15の他端部を軸芯回りに回動自在に支持する1対
のころ軸受23a,23bとが装着されている。玉軸受22およ
びころ軸受23a,23bの外輪の外周とハウジング21との間
隙には潤滑油が供給され、パワータービン軸15の回転時
にパワータービン軸15を油圧により支持するフローティ
ング方式を採用して危険回転速度の低下防止を図ってい
る。
第1図は本発明の一実施例における2軸式非常用ガス
タービンの要部拡大縦断正面図で、ハウジング21は、パ
ワータービン軸15の外周に所定間隔をあけて遊嵌する円
筒状のハウジング本体24と、ハウジング本体24の一端の
複数のボルト25により取付けられた円環状の軸受押え26
と、軸受押え26の一端に複数のボルト27により取付けら
れた円環状のカップリング押え28とを有している。カッ
プリング押え28の内周にはパワータービンロータ12とパ
ワータービン軸15とを連結する円環状のカップリング29
が装着されており、パワータービン軸15の一端部外周に
はカップリング29と玉軸受22との間に円環状のスペーサ
30が装着されている。ハウジング本体24の一端面と軸受
押え26との間には例えばカーボン製の円環状板の熱セパ
レータ32が介装されており、ハウジング21には玉軸受22
に潤滑油を供給するための潤滑油供給通路33が形成され
ている。潤滑油供給通路33は、ハウジング本体24の軸芯
方向に沿って形成された1本の水平部33aと、軸受押え2
6の端面に形成された円環状の環状部33bと、環状部33b
の内周から円周方向適当間隔おきに半径方向内側に向け
て形成された複数の鉛直部33cと、鉛直部33cの先端から
玉軸受22に向けて形成された小径の複数のノズル部33d
とにより構成されている。なお、水平部33aは熱セパレ
ータ32を貫通している。また軸受押え26は、ガス通路19
を形成する内筒35のフランジ部35aに固定されている。
次に動作を説明する。2軸式非常用ガスタービンを運
転すると、高温の燃焼ガスによりパワータービンロータ
12が高温になり、その熱がパワータービン軸15を介して
玉軸受22に伝達される。また高温の燃焼ガスにより内筒
35が高温になり、その熱が軸受押え26とハウジング本体
24とを介して玉軸受22に伝達される。これらの熱は、玉
軸受22にパワータービンロータ12側(図では左側)から
伝達されるので、玉軸受22はパワータービンロータ12に
近い部分の方がパワータービンロータ12から遠い部分よ
りも高温になる。一方、図外の潤滑油ポンプから吐出さ
れた潤滑油は、所定経路を通って潤滑油供給通路33の水
平部33aに至り、水平部33aと環状部33bと鉛直部33cとノ
ズル部33dとを通って玉軸受22に噴射される。これによ
り玉軸受22は潤滑されると共に冷却される。
このように、玉軸受22に高温のパワータービンロータ
12側から潤滑油を供給するので、玉軸受22を効率良く良
好に冷却できる。しかも環状部33bと鉛直部33cとノズル
部33dとを通る潤滑油により軸受押え26を冷却できるの
で、軸受押え26を介して玉軸受22に伝達される熱を低減
でき、玉軸受22の温度上昇を良好に抑えることができ
る。したがってパワータービンロータ12と玉軸受22との
距離を接近させて共振による危険回転速度の低下を防止
しつつ、玉軸受22の温度上昇を良好に低減させて、玉軸
受22の寿命を延ばすことができる。また本実施例のよう
に、ハウジング本体24と軸受押え26との間に熱セパレー
タ32を設ければ、軸受押え26からハウジング本体24への
熱伝達を良好に低減でき、玉軸受22の温度上昇をさらに
良好に抑えることができる。
(別の実施例) 上記実施例においては、ハウジング本体24に水平部33
aを形成したが、本発明はこのような構成に限定される
ものではなく、水平部33aの代わりに例えばパイプ等を
用いて環状部33bに潤滑油を供給するように構成しても
よい。
(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、玉軸受に高温の
パワータービンロータ側から潤滑油を供給するので、玉
軸受を効率良く良好に冷却できる。しかもハウジングの
一端部を通る潤滑油によりハウジングの一端部を冷却で
きるので、ハウジング介して玉軸受に伝達される熱を低
減でき、玉軸受の温度上昇を良好に抑えることができ
る。したがってパワータービンロータと玉軸受との距離
を接近させて共振による危険回転速度の低下を防止しつ
つ、玉軸受の温度上昇を良好に低減させて、玉軸受の寿
命を延ばすことができる。
潤滑油供給通路内の潤滑油は、カップリング及びスペ
ーサを冷却するので、パワータービンロータからパワー
タービン軸に伝達される熱量が減少し、玉軸受の温度上
昇を低減することができる。
ガス通路(排気ダクト)が潤滑油供給通路から離隔し
て設置されているため、潤滑油は排気ガスによる熱の影
響を受けることがなく、冷却効果を維持した状態で玉軸
受を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における2軸式非常用ガスタ
ービンの要部拡大縦断正面図、第2図は同2軸式非常用
ガスタービンの概略縦断正面図である。 12……パワータービンロータ、15……パワータービン
軸、19……ガス通路、21……ハウジング、22……玉軸
受、29……カップリング、30……スペーサ、33潤滑油供
給通路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面形状が環状のガス通路を流れる燃焼ガ
    スにより回転駆動されるパワータービンロータと、この
    パワータービンロータの燃焼ガス流れ方向下流側に一端
    が連結されたパワータービン軸と、前記ガス通路の内周
    側に位置して前記パワータービン軸を覆う筒状のハウジ
    ングと、このハウジングに取付けられて前記パワーター
    ビン軸の一端部を回動自在に支持する玉軸受とを有する
    2軸式非常用ガスタービンにおいて、前記パワータービ
    ンロータとパワータービン軸を連結するカップリングを
    設け、前記カップリングと玉軸受との間に円環状のスペ
    ーサを設け、前記ハウジングに潤滑油供給通路を設け、
    前記ハウジングの潤滑油供給通路から離隔して排気ダク
    トを設け、前記潤滑油供給通路を介して前記パワーター
    ビンロータ側から前記玉軸受に潤滑油を供給することを
    特徴とする2軸式非常用ガスタービン。
JP1303951A 1989-11-22 1989-11-22 2軸式非常用ガスタービン Expired - Fee Related JP2816583B2 (ja)

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