JP2866961B2 - 気密シール組立体 - Google Patents
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 40
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
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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、複数個の回転可能な部材の間に形成される
環状空隙のためのシールに係わる。
環状空隙のためのシールに係わる。
従来の技術 二つの同心の部材の間に気密障壁を形成するために環
状シールを使用することはよく知られている。同様に、
かかるシールを使用して回転可能な互に同心の部材のに
周りに気密障壁を形成することも知られている。軸線方
向に延在する突起を有し局部的に苛酷な環境に曝される
複数個の互に同心の回転可能な部材を有するより一層複
雑な構造に於ては、それらの回転可能な部材の運動を阻
害することなく所望のシール効果を達成するために有効
且実用的な環状シールを形成するためにはある程度の改
良が必要である。
状シールを使用することはよく知られている。同様に、
かかるシールを使用して回転可能な互に同心の部材のに
周りに気密障壁を形成することも知られている。軸線方
向に延在する突起を有し局部的に苛酷な環境に曝される
複数個の互に同心の回転可能な部材を有するより一層複
雑な構造に於ては、それらの回転可能な部材の運動を阻
害することなく所望のシール効果を達成するために有効
且実用的な環状シールを形成するためにはある程度の改
良が必要である。
かかる分野の一例は、例えば、エンジンの高温の排気
ガスと相互作用する複数個の推力方向制御フラップ及び
面を有するガスタービンエンジンの排気ノズルである。
環状シールを要する一つの特定の構造は、排気ノズル流
路の横方向の境界を郭定する互に隔置された一対の垂直
の側壁と、ガス流路の可変の上部境界及び下部境界を郭
定する可動の上部及び下部フラップ組立体とを有し、こ
れらの上部及び下部フラップ組立体が操作されることに
よってノズルの喉部面積及び推力の方向が変更されるよ
う構成された二次元型推力方向制御式排気ノズルであ
る。
ガスと相互作用する複数個の推力方向制御フラップ及び
面を有するガスタービンエンジンの排気ノズルである。
環状シールを要する一つの特定の構造は、排気ノズル流
路の横方向の境界を郭定する互に隔置された一対の垂直
の側壁と、ガス流路の可変の上部境界及び下部境界を郭
定する可動の上部及び下部フラップ組立体とを有し、こ
れらの上部及び下部フラップ組立体が操作されることに
よってノズルの喉部面積及び推力の方向が変更されるよ
う構成された二次元型推力方向制御式排気ノズルであ
る。
特に二次元型排気ノズルのなかには、互に隔置された
第一及び第二の側壁の間に横方向に延在しスパン方向両
端部にて対応する側壁内に配置された回転可能なディス
クに固定された先細フラップを含むものがある。またか
かる特定のノズル構造体は先細フラップと共通の軸線の
周りに回転可能な半円筒形のアーク弁を含み、アーク弁
は先細フラップのディスクの周りに同心に配置された第
一及び第二の環状リムの間に延在する半円筒形の部材を
含んでいる。
第一及び第二の側壁の間に横方向に延在しスパン方向両
端部にて対応する側壁内に配置された回転可能なディス
クに固定された先細フラップを含むものがある。またか
かる特定のノズル構造体は先細フラップと共通の軸線の
周りに回転可能な半円筒形のアーク弁を含み、アーク弁
は先細フラップのディスクの周りに同心に配置された第
一及び第二の環状リムの間に延在する半円筒形の部材を
含んでいる。
適正な時間にアーク弁を回動することにより、排気ガ
スの流れが必要に応じて推力の逆転や推力の方向制御を
行なうための他の排気ガス流路内へ導入される。各対応
する先細フラップのディスク、環状リム、及びその周囲
の側壁の間に郭定される環状空間は、ノズル内を流れる
高温且高圧の排気ガスが支持軸受、リンク機構、及び比
較的温度に敏感な他の構造体を含む周囲のフラップ構造
体内へ漏洩することを回避するためには、排気ガスが流
通することがないようシールされなければならない。ア
フタバーナが作動されている場合に於ける排気ガスの温
度は4000゜F（2200℃）又はそれ以上になり、圧力は30
〜50psig（200〜350kPa）にもなるので、かかる領域の
ための環状シールは先細フラップのディスク、その周囲
の環状リム及び半円筒形のアーク弁の互に独立した運動
を許容するだけでなく、排気ノズル内の高温且高圧の排
気ガスが漏洩することがないよう高温に耐える効果的な
気密シールの機能を達成しなければならない。
スの流れが必要に応じて推力の逆転や推力の方向制御を
行なうための他の排気ガス流路内へ導入される。各対応
する先細フラップのディスク、環状リム、及びその周囲
の側壁の間に郭定される環状空間は、ノズル内を流れる
高温且高圧の排気ガスが支持軸受、リンク機構、及び比
較的温度に敏感な他の構造体を含む周囲のフラップ構造
体内へ漏洩することを回避するためには、排気ガスが流
通することがないようシールされなければならない。ア
フタバーナが作動されている場合に於ける排気ガスの温
度は4000゜F（2200℃）又はそれ以上になり、圧力は30
〜50psig（200〜350kPa）にもなるので、かかる領域の
ための環状シールは先細フラップのディスク、その周囲
の環状リム及び半円筒形のアーク弁の互に独立した運動
を許容するだけでなく、排気ノズル内の高温且高圧の排
気ガスが漏洩することがないよう高温に耐える効果的な
気密シールの機能を達成しなければならない。
発明の概要 従って本発明の一つの目的は、互に同心で相互に共通
の軸線の周りに回転可能な二つの部材とその周囲の静止
構造体との間に郭定される環状空隙をシールするシール
組立体を提供することである。
の軸線の周りに回転可能な二つの部材とその周囲の静止
構造体との間に郭定される環状空隙をシールするシール
組立体を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、回転可能な部材の一方が
該部材より延在する半円筒形のフード等を含む場合に於
て上述の如き環状空隙をシールするシール組立体を提供
することである。
該部材より延在する半円筒形のフード等を含む場合に於
て上述の如き環状空隙をシールするシール組立体を提供
することである。
本発明の更に他の一つの目的は、ガスタービンエンジ
ンの排気ノズルの如く高温且高圧の環境に於ても、シー
ルの機能を達成し得るシール組立体を提供することであ
る。
ンの排気ノズルの如く高温且高圧の環境に於ても、シー
ルの機能を達成し得るシール組立体を提供することであ
る。
本発明の更に他の一つの目的は、環状空隙に隣接して
共通の軸線の周りに回転可能な部材の間に配置された軸
受構造体等を保護し冷却するシール組立体を提供するこ
とである。
共通の軸線の周りに回転可能な部材の間に配置された軸
受構造体等を保護し冷却するシール組立体を提供するこ
とである。
本発明によれば、静止壁構造体と該壁構造体の平面内
に配置された回転可能なディスクとの間に形成された環
状領域にシール組立体が設けられる。このシール組立体
は壁構造体とディスクとの間に配置され半円筒形のフー
ドが固定された同一の軸線の周りに回転可能な環状リム
を含んでいる。フードは後に説明する実施例に於ては、
反対側の側壁に設けられた対応するリムまでノズルのガ
ス流路を横切ってリム及びディスクの回転軸線に沿って
延在している。
に配置された回転可能なディスクとの間に形成された環
状領域にシール組立体が設けられる。このシール組立体
は壁構造体とディスクとの間に配置され半円筒形のフー
ドが固定された同一の軸線の周りに回転可能な環状リム
を含んでいる。フードは後に説明する実施例に於ては、
反対側の側壁に設けられた対応するリムまでノズルのガ
ス流路を横切ってリム及びディスクの回転軸線に沿って
延在している。
本発明によるシール組立体は互に共働するようリンク
接続された二つのシール要素を有し、一方のシール要素
は静止壁構造体とリムとの間に配置され、他方のシール
要素はディスクの周りに配置され且ディスクにシール係
合している。シール組立体は二つのシール要素をリンク
接続して壁構造体の平面を横切って排気ガスが漏洩する
ことを阻止する間断のない気密障壁を形成する円形のウ
ェブを含んでいる。環状領域のうち半円筒形のフードに
対応する部分に於ては、シール組立体のウェブはフード
を受入れるための半円形の孔を有している。
接続された二つのシール要素を有し、一方のシール要素
は静止壁構造体とリムとの間に配置され、他方のシール
要素はディスクの周りに配置され且ディスクにシール係
合している。シール組立体は二つのシール要素をリンク
接続して壁構造体の平面を横切って排気ガスが漏洩する
ことを阻止する間断のない気密障壁を形成する円形のウ
ェブを含んでいる。環状領域のうち半円筒形のフードに
対応する部分に於ては、シール組立体のウェブはフード
を受入れるための半円形の孔を有している。
更に本発明によるシール組立体ひガスタービンエンジ
ンの排気ノズルの場合の如く、壁構造体に隣接した領域
の高温の環境よりシール要素及び軸受等の近傍のノズル
の機械的構成要素を保護する。このことを達成すべく、
シール組立体は空気の如き冷却気体の流れをシール組立
体の周りに周方向に導くための一つ又はそれ以上の環状
の内部空間を有している。後に説明する実施例に於て
は、シール組立体及びこれに隣接する構造体の冷却結果
を向上させるべく、空気はシール要素に設けられ排気ノ
ズルのガス流路内に開口する制御される内部漏洩通路を
経てシール組立体より流出する。
ンの排気ノズルの場合の如く、壁構造体に隣接した領域
の高温の環境よりシール要素及び軸受等の近傍のノズル
の機械的構成要素を保護する。このことを達成すべく、
シール組立体は空気の如き冷却気体の流れをシール組立
体の周りに周方向に導くための一つ又はそれ以上の環状
の内部空間を有している。後に説明する実施例に於て
は、シール組立体及びこれに隣接する構造体の冷却結果
を向上させるべく、空気はシール要素に設けられ排気ノ
ズルのガス流路内に開口する制御される内部漏洩通路を
経てシール組立体より流出する。
壁に隣接するガスに比して高い圧力にて冷却空気を環
状空間へ供給することにより、好ましからざるガスの漏
洩が更に低減され、また上述の冷却効果が向上される。
半径方向外方へ開いたシール要素を有する本発明による
シール組立体に於ては、かかる高圧の冷却空気は半径方
向外方に開いたシール要素を付勢してそれを周囲の側壁
により一層確実にシール接触させる作用をなす。これと
同様の確実な付勢効果がディスクの周りに配置されたシ
ール要素に於ても達成され、本発明によれば、対応する
環状空間内へ導入される高圧の冷却空気によりディスク
に対し付勢される断面Ｌ形のシールが設けられる。
状空間へ供給することにより、好ましからざるガスの漏
洩が更に低減され、また上述の冷却効果が向上される。
半径方向外方へ開いたシール要素を有する本発明による
シール組立体に於ては、かかる高圧の冷却空気は半径方
向外方に開いたシール要素を付勢してそれを周囲の側壁
により一層確実にシール接触させる作用をなす。これと
同様の確実な付勢効果がディスクの周りに配置されたシ
ール要素に於ても達成され、本発明によれば、対応する
環状空間内へ導入される高圧の冷却空気によりディスク
に対し付勢される断面Ｌ形のシールが設けられる。
かくして本発明によるシール組立体によれば、互に同
心の二つの回転可能な部材（その一方はそれより軸線方
向に突出する半円筒形のフードを含んでいる）とその周
囲の静止構造体とよりなる機械的構造体のための気密シ
ールが得られる。更にこのシールは、シール組立体へ供
給される高圧の冷却気体の流れによりシールを積極的に
冷却する機能及び各シール要素を付勢する機能を統合す
るよう構成されている。
心の二つの回転可能な部材（その一方はそれより軸線方
向に突出する半円筒形のフードを含んでいる）とその周
囲の静止構造体とよりなる機械的構造体のための気密シ
ールが得られる。更にこのシールは、シール組立体へ供
給される高圧の冷却気体の流れによりシールを積極的に
冷却する機能及び各シール要素を付勢する機能を統合す
るよう構成されている。
以下に添付の図を参照しつつ本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
実施例 添付の各図、特にその第１図を参照して本発明による
シール組立体の一つの例示的実施例の一般的な作動環境
について説明する。第１図はガスタービンエンジンのた
めの排気ノズル10の一部を破断して示す斜視図である。
排気ノズル10はそのガス流路の横方向の境界を郭定する
互に隔置された一対の垂直の側壁（その一方の側壁12が
第１図に示されている）を有する二次元型ノズルであ
る。ガス流路の下方の境界は実質的に水平の静止構造体
14及び必要に応じて推力の方向制御や逆転等を行なうべ
く排気ガス20の流れ方向を制御する一つ又はそれ以上の
可動のフラップ16及びアーク弁18により郭定されてい
る。同様にガス流路の上方の境界が設けられているが、
第１図に於ては省略されている。
シール組立体の一つの例示的実施例の一般的な作動環境
について説明する。第１図はガスタービンエンジンのた
めの排気ノズル10の一部を破断して示す斜視図である。
排気ノズル10はそのガス流路の横方向の境界を郭定する
互に隔置された一対の垂直の側壁（その一方の側壁12が
第１図に示されている）を有する二次元型ノズルであ
る。ガス流路の下方の境界は実質的に水平の静止構造体
14及び必要に応じて推力の方向制御や逆転等を行なうべ
く排気ガス20の流れ方向を制御する一つ又はそれ以上の
可動のフラップ16及びアーク弁18により郭定されてい
る。同様にガス流路の上方の境界が設けられているが、
第１図に於ては省略されている。
第１図の排気ノズル10に於ては、排気ガスの流れを案
内する面は第一の側壁ディスク22と反対側の側壁（図示
せず）内に配置された第二の側壁ディスク（図示せず）
との間に延在する先細フラップ16を含んでいる。ディス
ク22、従ってフラップ16は横断方向に延在する軸線24の
周りに回転可能であり、必要に応じて排気ガス20を偏向
し、閉塞し、又は排気ガスと相互作用するよう位置決め
されるようになっている。第二のガス案内面18はアーク
弁と呼ばれる半円筒形の部材を含んでおり、この部材は
側壁ディスク22の周りにこれと同軸に配置され第一の側
壁12と第二の側壁（図示せず）との間に軸線方向に延在
している。アーク弁18の機能は他の一つの排気ガス流路
26内へ流入する排気ガス20の流量を制御することであ
り、流路26内へ流入した排気ガスは推力を逆転させるべ
く前方へ導かれ、或いはノズル及び対応する航空機に於
けるピッチ制御運動を増強させるべく横方向に導かれ
る。アーク弁18及び先細フラップ16は、所望の推力及び
排気ガス流路に応答して図には示されていない機械的ア
クチュエータシステムにより互に独立して位置決めされ
る。
内する面は第一の側壁ディスク22と反対側の側壁（図示
せず）内に配置された第二の側壁ディスク（図示せず）
との間に延在する先細フラップ16を含んでいる。ディス
ク22、従ってフラップ16は横断方向に延在する軸線24の
周りに回転可能であり、必要に応じて排気ガス20を偏向
し、閉塞し、又は排気ガスと相互作用するよう位置決め
されるようになっている。第二のガス案内面18はアーク
弁と呼ばれる半円筒形の部材を含んでおり、この部材は
側壁ディスク22の周りにこれと同軸に配置され第一の側
壁12と第二の側壁（図示せず）との間に軸線方向に延在
している。アーク弁18の機能は他の一つの排気ガス流路
26内へ流入する排気ガス20の流量を制御することであ
り、流路26内へ流入した排気ガスは推力を逆転させるべ
く前方へ導かれ、或いはノズル及び対応する航空機に於
けるピッチ制御運動を増強させるべく横方向に導かれ
る。アーク弁18及び先細フラップ16は、所望の推力及び
排気ガス流路に応答して図には示されていない機械的ア
クチュエータシステムにより互に独立して位置決めされ
る。
排気ガス20は一般に周囲の環境に比して比較的高い温
度及び圧力の状態にてノズル10内を通過する。かくして
4000゜F（2200℃）又はそれ以上の温度及び30〜50psig
（200〜350kPa）の圧力が存在するので、第一のディス
ク22とその周囲の側壁との間に形成される環状空隙が該
空隙を経て排気ガス20が漏洩することがないようにシー
ルされなければならに。本発明によるシール組立体28は
上述の如く形成された環状領域に気密障壁を形成し、流
れ案内面16及び18がノズルの制御に応答して相互に独立
に回動する場合にもその障壁を維持する。
度及び圧力の状態にてノズル10内を通過する。かくして
4000゜F（2200℃）又はそれ以上の温度及び30〜50psig
（200〜350kPa）の圧力が存在するので、第一のディス
ク22とその周囲の側壁との間に形成される環状空隙が該
空隙を経て排気ガス20が漏洩することがないようにシー
ルされなければならに。本発明によるシール組立体28は
上述の如く形成された環状領域に気密障壁を形成し、流
れ案内面16及び18がノズルの制御に応答して相互に独立
に回動する場合にもその障壁を維持する。
第２図は側壁12に隣接する領域を共通の回転軸線24を
通る平面にて切断した断面を示す断面図である。ディス
ク22は静止側壁12内に配置されており、共通の軸線24の
周りに回転可能である。ディスク22を回動させるための
駆動力はディスクシャフト30を経て又は当技術分野に於
てよく知られた他の同様の装置により供給される。
通る平面にて切断した断面を示す断面図である。ディス
ク22は静止側壁12内に配置されており、共通の軸線24の
周りに回転可能である。ディスク22を回動させるための
駆動力はディスクシャフト30を経て又は当技術分野に於
てよく知られた他の同様の装置により供給される。
ディスク22の周りにはこれと同心に環状リム32が配置
されており、該リムはその一部に固定され回転軸線24に
沿って延在する半円筒形のアーク弁18を含んでいる。デ
ィスク22の外周縁とリム32の内周部との間には環状の支
持軸受34が配置されている。リム32はリムのハブ36に対
し作用する機械的手段によって同様に回動されるように
なっている。
されており、該リムはその一部に固定され回転軸線24に
沿って延在する半円筒形のアーク弁18を含んでいる。デ
ィスク22の外周縁とリム32の内周部との間には環状の支
持軸受34が配置されている。リム32はリムのハブ36に対
し作用する機械的手段によって同様に回動されるように
なっている。
当業者には理解され得る如く、排気ガス20が通過する
ノズルの内部空間38は、高温の排気ガスが軸受34及び他
の構造体内へ漏洩することを防止すべく、気密障璧によ
り軸受34及び他のノズル構造体より隔離されなければな
らない。このことは、側壁12の軸線方向に延在する環状
部12′と環状リム32との間に配置された第一のシール要
素40を含む本発明によるシール組立体28によって達成さ
れる。
ノズルの内部空間38は、高温の排気ガスが軸受34及び他
の構造体内へ漏洩することを防止すべく、気密障璧によ
り軸受34及び他のノズル構造体より隔離されなければな
らない。このことは、側壁12の軸線方向に延在する環状
部12′と環状リム32との間に配置された第一のシール要
素40を含む本発明によるシール組立体28によって達成さ
れる。
シール組立体28の図示の実施例によれば、第一のシー
ル要素40は軸線24に対し半径方向外方に開き、静止構造
体12、12′とリム32との間に圧縮されたシール要素を含
んでいる。この第一のシール要素は、断面Ｃ形のシール
要素40の中央部を貫通してリム32内へ挿入された複数個
の半径方向に延在する位置決めピン42により、リム32に
対し相対的に周方向に運動することがないよう保持され
ている。
ル要素40は軸線24に対し半径方向外方に開き、静止構造
体12、12′とリム32との間に圧縮されたシール要素を含
んでいる。この第一のシール要素は、断面Ｃ形のシール
要素40の中央部を貫通してリム32内へ挿入された複数個
の半径方向に延在する位置決めピン42により、リム32に
対し相対的に周方向に運動することがないよう保持され
ている。
第二のシール要素44が設けられており、該シール要素
はディスク22の周縁にシール接触する軸線方向に延在す
る環状のシール脚部44′と半径方向外方に延在する局部
44″とを有する断面Ｌ形のシール要素である。シール脚
部44′の撓んでいない状態に於ける半径は、第二のシー
ル要素44がディスク22の周りに配置された場合にディス
ク22の外周縁に対しばね付勢される大きさに設定されて
いる。
はディスク22の周縁にシール接触する軸線方向に延在す
る環状のシール脚部44′と半径方向外方に延在する局部
44″とを有する断面Ｌ形のシール要素である。シール脚
部44′の撓んでいない状態に於ける半径は、第二のシー
ル要素44がディスク22の周りに配置された場合にディス
ク22の外周縁に対しばね付勢される大きさに設定されて
いる。
本発明によるシール組立体28は、リムの周縁のうちア
ーク弁18に固定されていない部分に於て第一のシール要
素40と第二のＬ形のシール要素44との間に固定された円
形のウェブ46により完成される。透過性を有しないウェ
ブ要素46により互に接続された第一のシール要素40及び
第二のシール要素44は、静止側壁12、12′とディスク22
との間に間断のない気密障壁を形成している。シール組
立体28は回転可能なリム32の周縁部のうちのアーク弁14
と接続されていない部分を跨いでいる。
ーク弁18に固定されていない部分に於て第一のシール要
素40と第二のＬ形のシール要素44との間に固定された円
形のウェブ46により完成される。透過性を有しないウェ
ブ要素46により互に接続された第一のシール要素40及び
第二のシール要素44は、静止側壁12、12′とディスク22
との間に間断のない気密障壁を形成している。シール組
立体28は回転可能なリム32の周縁部のうちのアーク弁14
と接続されていない部分を跨いでいる。
リム32のうちアーク弁18に固定された部分に対応する
シール組立体28の部分に於ては、リム32と静止側壁12′
との間を第一のシール要素40によりシールし、アーク弁
18とディスク22との間をＬ形の第二のシール要素44によ
りシールすることにより気密障壁が形成されている。シ
ール組立体28のこの部分に於ては、軸線方向に延在する
アーク弁18は第一のシール要素40と第二のシール要素44
との間に気密的な橋を形成している。アーク弁のリム32
に固定された部分に於けるＬ形のシール要素は、半径方
向に延在する第二の脚部44″を貫通して軸線方向に延在
するピン48によりアーク弁に固定されている。アーク弁
18はそれがノズルの内部空間38内まで延在しているので
ウェブ46に設けられた対応する孔内に受入れられてい
る。
シール組立体28の部分に於ては、リム32と静止側壁12′
との間を第一のシール要素40によりシールし、アーク弁
18とディスク22との間をＬ形の第二のシール要素44によ
りシールすることにより気密障壁が形成されている。シ
ール組立体28のこの部分に於ては、軸線方向に延在する
アーク弁18は第一のシール要素40と第二のシール要素44
との間に気密的な橋を形成している。アーク弁のリム32
に固定された部分に於けるＬ形のシール要素は、半径方
向に延在する第二の脚部44″を貫通して軸線方向に延在
するピン48によりアーク弁に固定されている。アーク弁
18はそれがノズルの内部空間38内まで延在しているので
ウェブ46に設けられた対応する孔内に受入れられてい
る。
第３図は本発明によるシール組立体28の詳細を示す断
面図であり、この第３図に於ては、第一のシール要素40
及び静止構造体12′により形成された環状空間とウェブ
46、第二のＬ形のシール要素44、環状リム32、及び軸受
34により郭定された第二の環状空間54との間を流体的に
連通接続する内部流路50が明瞭に図示されている。本発
明によるシール組立体28がガスタービンエンジンの排気
ガス流の如き高温の環境に隣接した領域に於て作動する
場合には、静止側壁構造体12′に設けられた一つ又はそ
れ以上の冷却空気通路56を経て第一の環状空間52内へ冷
却空気が導入される。冷却空気は第一の環状空間52内へ
流入し、シール組立体28の周りを周方向へ流れ、内部流
路50へ流入し、流路50により冷却空気は第二の環状空間
54内へ導かれ、これによりウェブ46及びこれに隣接する
軸受34を冷却する。冷却空気はＬ形のシール要素の脚部
44′に設けられた孔を経て、或いは軸受34を横切る漏洩
により、或いはシール要素やノズルの構成要素に設けら
れた吹出し孔の如き他の手段を経て第二の環状空間54よ
り排出される。
面図であり、この第３図に於ては、第一のシール要素40
及び静止構造体12′により形成された環状空間とウェブ
46、第二のＬ形のシール要素44、環状リム32、及び軸受
34により郭定された第二の環状空間54との間を流体的に
連通接続する内部流路50が明瞭に図示されている。本発
明によるシール組立体28がガスタービンエンジンの排気
ガス流の如き高温の環境に隣接した領域に於て作動する
場合には、静止側壁構造体12′に設けられた一つ又はそ
れ以上の冷却空気通路56を経て第一の環状空間52内へ冷
却空気が導入される。冷却空気は第一の環状空間52内へ
流入し、シール組立体28の周りを周方向へ流れ、内部流
路50へ流入し、流路50により冷却空気は第二の環状空間
54内へ導かれ、これによりウェブ46及びこれに隣接する
軸受34を冷却する。冷却空気はＬ形のシール要素の脚部
44′に設けられた孔を経て、或いは軸受34を横切る漏洩
により、或いはシール要素やノズルの構成要素に設けら
れた吹出し孔の如き他の手段を経て第二の環状空間54よ
り排出される。
本発明によるシール組立体は、その内部に冷却空気の
流れを導くための一つ又はそれ以上の環状空間が郭定さ
れていることにより、シール組立体に対しそれに隣接す
る高温のガスの影響が及ぶことを低減し、また環状の軸
受34の如き隣接する温度に敏感な構造体をそれぞれ過熱
されることより保護するよう構成されている。
流れを導くための一つ又はそれ以上の環状空間が郭定さ
れていることにより、シール組立体に対しそれに隣接す
る高温のガスの影響が及ぶことを低減し、また環状の軸
受34の如き隣接する温度に敏感な構造体をそれぞれ過熱
されることより保護するよう構成されている。
リム32のうちアーク弁18に固定された部分に対応する
シール組立体28の部分に於ても同様に冷却気体が流れる
ようになっており、冷却気体は連続的な第二の環状空間
54を経て周方向に流れ、上述の如くＬ形のシール要素44
に設けられた孔を経て半径方向外方へ流れる。リム32の
うちアーク弁18に固定された部分に隣接して配置された
第一の環状空間52の一部へ供給される冷却空気も第一の
空間52より流出して第二の環状空間の半径方向外方の部
分54′へ流入するが、アーク弁18に隣接するシール、
弁、軸受、及び他の構造体は、内部冷却されるアーク弁
18がそれらに隣接して存在することにより、ノズルの内
部空間38内の高温のガスより既に保護されていることに
留意されたい。従って所定量の局部的な冷却を達成し、
これにより必要以上に多量の冷却空気が流れることを回
避すべく、本発明によるシール組立体28の周縁の周りに
冷却空気孔56、50及び他の冷却空気案内構造体を設ける
ことも本発明の範囲内に属するものである。
シール組立体28の部分に於ても同様に冷却気体が流れる
ようになっており、冷却気体は連続的な第二の環状空間
54を経て周方向に流れ、上述の如くＬ形のシール要素44
に設けられた孔を経て半径方向外方へ流れる。リム32の
うちアーク弁18に固定された部分に隣接して配置された
第一の環状空間52の一部へ供給される冷却空気も第一の
空間52より流出して第二の環状空間の半径方向外方の部
分54′へ流入するが、アーク弁18に隣接するシール、
弁、軸受、及び他の構造体は、内部冷却されるアーク弁
18がそれらに隣接して存在することにより、ノズルの内
部空間38内の高温のガスより既に保護されていることに
留意されたい。従って所定量の局部的な冷却を達成し、
これにより必要以上に多量の冷却空気が流れることを回
避すべく、本発明によるシール組立体28の周縁の周りに
冷却空気孔56、50及び他の冷却空気案内構造体を設ける
ことも本発明の範囲内に属するものである。
本発明によるシール組立体28の他の一つの特徴は、環
状空間52及び54内に高圧の冷却気体が存在することによ
ってシールが付勢されるということである。添付の図
面、特に第２図及び第３図を参照することにより解る如
く、第一のシール要素40及びＬ形の第二のシール要素44
はそれぞれ隣接する対応する環状空間52、54内に高圧の
ガスが存在することによって対応するシール面に対しよ
り一層強固に押付けられる脚部40′、44′を有してい
る。高圧の冷却空気が存在することはシール要素40、44
を上述の如く確実に付勢するだけでなく、冷却空気が必
要に応じてノズルの内部空間38内へ流入することを確保
するための所要の圧力水頭を与える。
状空間52及び54内に高圧の冷却気体が存在することによ
ってシールが付勢されるということである。添付の図
面、特に第２図及び第３図を参照することにより解る如
く、第一のシール要素40及びＬ形の第二のシール要素44
はそれぞれ隣接する対応する環状空間52、54内に高圧の
ガスが存在することによって対応するシール面に対しよ
り一層強固に押付けられる脚部40′、44′を有してい
る。高圧の冷却空気が存在することはシール要素40、44
を上述の如く確実に付勢するだけでなく、冷却空気が必
要に応じてノズルの内部空間38内へ流入することを確保
するための所要の圧力水頭を与える。
環状の軸受34の構造によっては、軸受34を経て冷却空
気が不用意に過剰に流れることを防止するための環状の
シールワッシャ57等を設けることが必要である。かかる
シールワッシャ57は環状の軸受34と第二の環状空間54と
の間に配置され、軸受のインナレースとアウタレースと
の間に存在する空隙を跨ぐよう半径方向外方へ延在して
いる。
気が不用意に過剰に流れることを防止するための環状の
シールワッシャ57等を設けることが必要である。かかる
シールワッシャ57は環状の軸受34と第二の環状空間54と
の間に配置され、軸受のインナレースとアウタレースと
の間に存在する空隙を跨ぐよう半径方向外方へ延在して
いる。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
明したが、本発明はかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
第１図は内部に同心の回動可能のフラップ部材が組込ま
れた排気ノズルを一部破断して示す斜視図である。 第２図は本発明によるシール組立体を回転軸線を通る平
面に沿って切断して示す断面図である。 第３図は本発明によるシール組立体の要部を示す拡大部
分断面図である。 10……排気ノズル,12……側壁,14……静止構造体,16…
…フラップ,18……アーク弁,20……排気ガス,22……デ
ィスク,26……排気ガス流路,28……シール組立体,30…
…ディスクシャフト,32……リム,34……軸受,36……ハ
ブ,38……内部空間,40……第一のシール要素,42……位
置決めピン,44……第二のシール要素,46……ウェブ,48
……ピン,50……内部流路,52……第一の環状空間,54…
…第二の環状空間,57……シールワッシャ
れた排気ノズルを一部破断して示す斜視図である。 第２図は本発明によるシール組立体を回転軸線を通る平
面に沿って切断して示す断面図である。 第３図は本発明によるシール組立体の要部を示す拡大部
分断面図である。 10……排気ノズル,12……側壁,14……静止構造体,16…
…フラップ,18……アーク弁,20……排気ガス,22……デ
ィスク,26……排気ガス流路,28……シール組立体,30…
…ディスクシャフト,32……リム,34……軸受,36……ハ
ブ,38……内部空間,40……第一のシール要素,42……位
置決めピン,44……第二のシール要素,46……ウェブ,48
……ピン,50……内部流路,52……第一の環状空間,54…
…第二の環状空間,57……シールワッシャ
Claims (3)
- 【請求項１】静止した環状壁（12′）内に円形のディス
ク（22）と環状のリム（32）とが共通の中心軸線（24）
の周りに互いに独立して回転可能に配置され、前記リム
（32）には前記中心軸線（24）に平行に延在する円弧状
のアーク弁（18）がその一端にて固定されている構造体
の前記環状壁（12′）と前記ディスク（22）と前記リム
（32）の間に残された環状空隙を封止する気密シール組
立体にして、前記環状壁（12′）と前記リム（32）との
間を封止する第一の環状シール要素（40）と、前記ディ
スク（22）の半径方向外側に配置され該ディスクに封止
的に係合する第二の環状シール要素（44）と、前記アー
ク弁に一致する弧状領域に弧状切欠きを有する環状のウ
ェブ（46）とを含み、前記第一の環状シール要素（40）
は前記ウェブ（46）と全周に亙って互いに封止的に固定
され、前記第二の環状シール要素（44）は前記アーク弁
（18）と重なり合う部分にて該アーク弁に封止的に固定
されそれ以外の部分にては前記ウェブ（46）に封止的に
固定されている気密シール組立体。 - 【請求項２】前記第一の環状シール要素（40）は前記リ
ム（32）の側より前記環状壁（12′）の側へ向けて半径
方向外向きに延在し該リムと該環状壁の間に圧縮される
シール部を有し、前記第二の環状シール要素（44）はＬ
字形横断面を有し、該Ｌ字形の一方の脚部（44′）は前
記ディスク（22）の周面に当接し又他方の半径方向外向
きに延在する脚部（44″）は前記アーク弁（18）と重な
り合う部分にては該アーク弁に又それ以外の部分にては
前記ウェブ（46）に固定されている請求項１に記載の気
密シール組立体。 - 【請求項３】前記環状壁（12′）と前記第一の環状シー
ル要素（40）とにより郭定された第一の環状空間（52）
に冷却空気を導入する手段（56）を有する請求項１又は
２に記載の気密シール組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US034,458 | 1987-04-06 | ||
| US07/034,458 US4830519A (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Annular seal assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255529A JPS63255529A (ja) | 1988-10-21 |
| JP2866961B2 true JP2866961B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=21876556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63082118A Expired - Fee Related JP2866961B2 (ja) | 1987-04-06 | 1988-04-01 | 気密シール組立体 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0286570B1 (ja) |
| JP (1) | JP2866961B2 (ja) |
| KR (1) | KR960013102B1 (ja) |
| CN (1) | CN1013894B (ja) |
| DE (1) | DE3878004T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0789140B1 (en) * | 1996-02-08 | 2001-11-07 | Societe De Construction Des Avions Hurel-Dubois | Sealing for a pivoting thrust reverser door |
| US8015797B2 (en) * | 2006-09-21 | 2011-09-13 | Jean-Pierre Lair | Thrust reverser nozzle for a turbofan gas turbine engine |
| US8052086B2 (en) * | 2007-11-16 | 2011-11-08 | The Nordam Group, Inc. | Thrust reverser door |
| US8052085B2 (en) * | 2007-11-16 | 2011-11-08 | The Nordam Group, Inc. | Thrust reverser for a turbofan gas turbine engine |
| US8172175B2 (en) * | 2007-11-16 | 2012-05-08 | The Nordam Group, Inc. | Pivoting door thrust reverser for a turbofan gas turbine engine |
| US8091827B2 (en) * | 2007-11-16 | 2012-01-10 | The Nordam Group, Inc. | Thrust reverser door |
| US8051639B2 (en) * | 2007-11-16 | 2011-11-08 | The Nordam Group, Inc. | Thrust reverser |
| US7735778B2 (en) * | 2007-11-16 | 2010-06-15 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Pivoting fairings for a thrust reverser |
| US8127530B2 (en) * | 2008-06-19 | 2012-03-06 | The Nordam Group, Inc. | Thrust reverser for a turbofan gas turbine engine |
| CN103470763B (zh) * | 2013-09-03 | 2016-01-27 | 南宁广发重工集团有限公司 | 一种回转体组合密封装置 |
| CN110005655A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-12 | 内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司 | 油缸烟气密封装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3028163A (en) * | 1959-10-07 | 1962-04-03 | Heinrich Adeline | Sealing systems for bearings, shafts, etc. |
| US3234999A (en) * | 1963-10-07 | 1966-02-15 | Chrysler Corp | Regenerator seal |
| DE1271463B (de) * | 1964-06-12 | 1968-06-27 | Rolls Royce | Gasturbinentriebwerk |
| US3893786A (en) * | 1973-06-07 | 1975-07-08 | Ford Motor Co | Air cooled shroud for a gas turbine engine |
| US4605169A (en) * | 1983-12-27 | 1986-08-12 | United Technologies Corporation | Exhaust nozzle construction |
| US4575099A (en) * | 1984-01-27 | 1986-03-11 | General Electric Company | High excursion seal with flexible membrane to prevent gas leakage through hinge |
| US4690329A (en) * | 1984-11-02 | 1987-09-01 | United Technologies Corporation | Exhaust nozzle coupled with reverser exhaust door |
| US4714197A (en) * | 1986-07-02 | 1987-12-22 | United Technologies Corporation | 2-D propulsive lift nozzle |
| US4767055A (en) * | 1987-03-27 | 1988-08-30 | United Technologies Corporation | Method and linkage for positioning a convergent flap and coaxial arc valve |
-
1987
- 1987-04-06 US US07/034,458 patent/US4830519A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-04-01 JP JP63082118A patent/JP2866961B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-05 DE DE8888630059T patent/DE3878004T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-05 EP EP88630059A patent/EP0286570B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-06 CN CN88102255A patent/CN1013894B/zh not_active Expired
- 1988-04-06 KR KR1019880003801A patent/KR960013102B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63255529A (ja) | 1988-10-21 |
| EP0286570B1 (en) | 1993-02-03 |
| KR960013102B1 (ko) | 1996-09-30 |
| KR880012872A (ko) | 1988-11-29 |
| EP0286570A3 (en) | 1989-10-11 |
| DE3878004D1 (de) | 1993-03-18 |
| EP0286570A2 (en) | 1988-10-12 |
| DE3878004T2 (de) | 1993-05-19 |
| CN1013894B (zh) | 1991-09-11 |
| US4830519A (en) | 1989-05-16 |
| CN88102255A (zh) | 1988-11-02 |
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