JP4085083B2 - 内側エアシール回転防止装置 - Google Patents

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Description

本発明は、高圧圧縮機ステータクラスタに対し、高圧圧縮機の内側エアシールとダンパースプリングの回転を防止する装置を備えたステータアセンブリに関する。
ダンパー付き高圧圧縮機（ＨＰＣ）ステータの設計は、リング状に配置され、かつ、ＨＰＣロータ段の間のＨＰＣ内側ケース内に嵌め合わされた、複数のステータクラスタアセンブリを通常含む。各ステータクラスタアセンブリは、ハニカムに蝋付けされた内側エアシールや、ダンパースプリングと、ダンパースプリングおよび内側エアシールの上で組み付けられた２つもしくは３つのステータクラスタと、を通常含む。このステータクラスタは、ガスの荷重によって周方向に負荷が掛けられ、アウターシュラウドに設けられた回転防止装置によって内側ケースに対する回転が阻止される。内側エアシールおよびダンパースプリングは、これらをステータクラスタに対して周方向に回転させようとする負荷を受ける。上記の回転は阻止されなければならない、そうでなければ、内側エアシールとダンパースプリングが、ステータセグメント端部まで移動し、隣接したステータアセンブリに固定され、半径方向の分解が問題となる。これらの部品の回転方向は、予測不可能であり、どちらの方向にもなり得る。
本発明の目的は、内側エアシールとダンパースプリングのステータアセンブリに対する各方向の回転を防止する装置を実現することである。
上述の目的は、本発明のシステムによって成し遂げられる。
本発明によれば、ステータアセンブリ内のダンパースプリングと内側エアシールの回転を阻止する回転防止装置が得られる。この装置は、内側エアシール円弧セグメントの中央のスロット内に設けられた突出部を備え、この突出部は、ダンパースプリングのスロットとステータセグメントの切欠き部とに係合し、これにより、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールの上記ステータアセンブリに対する各方向の回転を阻止する。
また、本発明は、リング状に配置されかつ内側ケースに嵌め合わされた、複数のステータクラスタアセンブリを備え、かつ、各ステータクラスタアセンブリは、内側エアシールと、ダンパースプリングと、上記ダンパースプリングおよび上記内側エアシールの上に組み付けられた複数のステータクラスタとを備え、各ステータクラスタアセンブリは、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールの上記ステータクラスタに対する回転を阻止する、中央に配設された１つの回転防止手段、をさらに備えることを特徴とするステータアセンブリに関する。
本発明の内側エアシール回転防止装置に付随するその他の目的、利点、その他の詳細についても、以下の詳細な説明や参照符号が要素を示す添付の図面に開示されている。
図１は、リング６状に配置され、かつＨＰＣロータ段の間のＨＰＣ内側ケース５内に嵌め合わされた、複数のステータクラスタアセンブリ４、を備えたダンパー付きＨＰＣステータアセンブリ１０を示す。図２と図３に示すように、各ステータクラスタアセンブリは、ハニカム７に蝋付けされた内側エアシール１と、ダンパースプリング２と、上記ダンパースプリング２および上記内側エアシール１の上に組み付けられた２つもしくは３つのステータクラスタ３と、を備える。上記ステータクラスタ３は、ガスの荷重によって周方向に負荷が掛けられ、アウターシュラウドに設けられた回転防止装置（図示せず）によって内側ケース５に対してその回転が阻止される。
図３と図４に示すように、本発明の回転防止装置８は、内側エアシール円弧セグメント１の中央のスロット１２に蝋付けされた突出部により構成される。上記装置８は、以下に示すように二重の回転防止機能を果たす。
図３に示すように、上記突出部８は、上記ダンパースプリング２の内側エアシール１に対する周方向の回転を阻止する。これは、上記突出部８が、上記内側エアシール１の表面から半径方向外側に突出し、上記ダンパースプリング２のスロット１４に係合することにより実現する。
また、上記突出部８は、上記内側エアシール１の上記ステータクラスタ３に対する周方向の回転を阻止する。図４に示すように、これは、上記突出部８が、上記内側エアシール前面１６から軸方向前方に突出し、ステータセグメントの切欠き部１８に係合することにより実現する。従って、上記突出部８は、２つのステータクラスタの間に閉じこめられ、よって、上記内側エアシール１の上記ステータクラスタ３に対する各方向の回転を阻止する。
上記突出部８は、望ましくはＴ字形の外形をなし、同様に望ましくはＴ字形をなす上記スロット１２に嵌め込まれる。これにより、蝋付け用の表面積ばかりでなく補助的な保持のための表面積を増大させることができる。上記蝋付けが破損しても、上記突出部８はアセンブリ内に完全に閉じこめられることになる。必要に応じて、さらなる工程コストの削減のために、上記ハニカム７と同時に上記突出部８を上記内側エアシール１に蝋付けしてもよい。
本発明の上記回転防止装置は多くの利点を有する。この回転防止装置により、例えば、上記スプリングが正しく配設されたときにのみ、上記スプリングの組付けが可能となる。スプリング表面には切欠きがあり、これが上記ステータ内側シュラウドの溝に整列する必要があるため、上記の点は重要である。上記回転防止装置は、上記内側エアシール１と上記ダンパースプリング２の上記ステータアセンブリに対する各方向の回転を阻止する。上記回転防止装置は、上記アセンブリが、正しく配設された上記内側エアシールとステータとに互いに嵌め合わされるように、ステータに対する上記内側エアシールの関係を保証する。上記回転防止機構のダンパースロットは、より高くない応力を受ける内側ベーンの下側にあり、上記アセンブリ内のより高い応力を受ける端部ベーンの下側からスプリング材料を除去することはない。
本発明の回転防止装置は、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールの双方に機能する１つの突出部を用いて、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールの双方の双方向の回転を阻止する。セグメント端部で回転を阻止する別の構成では、セグメントの両端にそれぞれ上記と同様の機能を果たす機構を要し、従って、コストが増大する。
本発明の回転防止装置は、ダンパースプリングと内側エアシールとの上にステータを組み付けるのに役に立つ。組付け中は、上記ダンパースプリングは、上記ステータと上記内側エアシールとの間の空間に押し付けられる。上記ダンパースプリング半径方向の圧力による摩擦力に打ち勝つように、上記ステータを端部から付勢する必要がある。本発明の回転防止機構は上記円弧の中央に設けられるため、各セグメントは、上記円弧長さの半分の長さのみ移動するだけで正しく着座する。両端にて回転を阻止する別の構成においては、上記内側エアシールセグメントの全円弧長さの移動により組み付けを行う必要がある。
本発明に基づいて、上文において説明した目的、手段、利点を全て充足させる内側エアシール回転防止装置が実現することは、明らかである。本発明は特定の実施例の内容に基づいて説明されたが、本発明を参照した当業者であれば、その他の代替、改良および変更を容易に想到するであろう。従って、これらの代替、改良および変更も、添付の請求項の範囲に属するものである。
ダンパー付きＨＰＣステータアセンブリの概略図。 本発明の回転防止装置と内側エアシールを示す図。 本発明の回転防止装置とダンパースプリングを示す分解組立図。 図１のアセンブリに用いられるステータクラスタを示す図。
符号の説明
１…内側エアシール
２…ダンパースプリング
３…ステータクラスタ
４…ステータクラスタアセンブリ
５…内側ケース
７…ハニカム
８…突出部
１０…ダンパー付ＨＰＣステータアセンブリ
１２…内側エアシールのスロット
１４…ダンパースプリングのスロット
１６…内側エアシール前面
１８…切欠き部

Claims (8)

  1. ステータアセンブリ内のダンパースプリングと内側エアシールの回転を阻止する回転防止装置であって、
    内側エアシール円弧セグメントの中央のスロット内に設けられた突出部を備え、かつ、
    上記突出部が、上記ダンパースプリングのスロットと、ステータセグメントの切欠き部とに係合して、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールのステータアセンブリに対する双方向の回転を阻止する回転防止装置において、
    上記突出部は、上記切欠き部に係合するように内側エアシール前面から軸方向前方に突出し、かつ、２つのステータクラスタの間に閉じこめられることを特徴とする回転防止装置。
  2. 上記突出部はＴ字形の外形をなし、かつ、上記スロットはＴ字形をなすことを特徴とする請求項１に記載の回転防止装置。
  3. 上記突出部は、上記内側エアシールに蝋付けされることを特徴とする請求項１に記載の回転防止装置。
  4. 上記突出部は、上記ダンパースプリングの上記スロットに係合するように、上記内側エアシール表面から半径方向外側に突出することを特徴とする請求項１に記載の回転防止装置。
  5. リング状に配置されかつ内側ケースに嵌合した、複数のステータクラスタアセンブリ、を備え、かつ、
    各ステータクラスタアセンブリは、内側エアシールと、ダンパースプリングと、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールとの上に組み付けられた複数のステータクラスタと、を備え、
    各ステータクラスタアセンブリは、上記ダンパースプリングと上記内側エアシールの上記ステータクラスタに対する回転を阻止するように中央に配設された回転防止手段、をさらに備えてなるステータアセンブリにおいて、
    上記回転防止手段は、内側エアシール円弧セグメントの中央のスロット内に設けられた突出部を備え、かつ、上記突出部は、上記ダンパースプリングのスロットとステータクラスタの切欠き部とに係合し、
    上記突出部は、上記切欠き部に係合するように内側エアシール前面から軸方向前方に突出し、かつ、２つのステータクラスタの間に閉じこめられることを特徴とするステータアセンブリ。
  6. 上記突出部はＴ字形の外形をなし、かつ、上記スロットはＴ字形をなすことを特徴とする請求項５に記載のステータアセンブリ。
  7. 上記突出部は、上記内側エアシールに蝋付けされることを特徴とする請求項５に記載のステータアセンブリ。
  8. 上記突出部は、上記ダンパースプリングの上記スロットに係合するように、上記内側エアシール表面から半径方向外側に突出することを特徴とする請求項５に記載のステータアセンブリ。
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