JPH01159499A - 分割シュラウド型コンプレッサー - Google Patents
分割シュラウド型コンプレッサーInfo
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- JPH01159499A JPH01159499A JP63170000A JP17000088A JPH01159499A JP H01159499 A JPH01159499 A JP H01159499A JP 63170000 A JP63170000 A JP 63170000A JP 17000088 A JP17000088 A JP 17000088A JP H01159499 A JPH01159499 A JP H01159499A
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- JP
- Japan
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- shroud
- split
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- tension
- vane
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- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 12
- 241001272720 Medialuna californiensis Species 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N edrophonium chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](C)(C)C1=CC=CC(O)=C1 BXKDSDJJOVIHMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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
- 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
- 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
- F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ガスタービンエンジンに関し、特に可変ピッ
チベーンを使用した分割ケーシング型コンプレッサーに
関する。
チベーンを使用した分割ケーシング型コンプレッサーに
関する。
［従来の技術］
軸流コンプレッサーは、その軸方向に交互に配列された
複数段の静止ベーン（静翼）と動的なブレード（動翼）
とから形成されている。この静止ベーンをステータリン
グと称する。一般に、コンプレッサーは、アウターケー
シングを有しており、このアウターケーシングの中に形
成されたステータリングは、インナーエアシールリング
を支持するインナーシュラウドを有すると共に、アウタ
ーケーシングとインナーシュラウドとの間に放射状に配
設された複数のベーンから形成されている。このインナ
ーシュラウドは、ロータ上に配設されたナイフェツジシ
ールリングと協働して気密を保持するために用いられる
摩耗可能なシールを支持している。可変ピッチステータ
ベーンは、様々な動作情況にて飛行機の失速を回避する
ために、ガスタービンエンジンのコンプレッサー内に使
用されている。このために、各ベーンが様々な所要ピッ
チとなるようにその軸回りに自由に回動可能なことが要
求される。ガスタービンエンジンは、コンプレッサーと
タービンに沿って、軸方向に形成された連続する複数の
リング状構成部から構成されている。これらの連続した
リング状構成部は、その周方向に均一な構造となってい
るが、その製造及び補修に多大な労力を要する。
複数段の静止ベーン（静翼）と動的なブレード（動翼）
とから形成されている。この静止ベーンをステータリン
グと称する。一般に、コンプレッサーは、アウターケー
シングを有しており、このアウターケーシングの中に形
成されたステータリングは、インナーエアシールリング
を支持するインナーシュラウドを有すると共に、アウタ
ーケーシングとインナーシュラウドとの間に放射状に配
設された複数のベーンから形成されている。このインナ
ーシュラウドは、ロータ上に配設されたナイフェツジシ
ールリングと協働して気密を保持するために用いられる
摩耗可能なシールを支持している。可変ピッチステータ
ベーンは、様々な動作情況にて飛行機の失速を回避する
ために、ガスタービンエンジンのコンプレッサー内に使
用されている。このために、各ベーンが様々な所要ピッ
チとなるようにその軸回りに自由に回動可能なことが要
求される。ガスタービンエンジンは、コンプレッサーと
タービンに沿って、軸方向に形成された連続する複数の
リング状構成部から構成されている。これらの連続した
リング状構成部は、その周方向に均一な構造となってい
るが、その製造及び補修に多大な労力を要する。
そこで、周方向に均一なリング状構造を回避するために
、軸方向に分割されたアウターケーシングとなっており
、これに伴って、可変ピッチステータベーンを軸受は支
持しているインナーシュラウドとこのインナーシュラウ
ドに緊密に固定されたインナーエアシールリングについ
ても分割構造となっていた。
、軸方向に分割されたアウターケーシングとなっており
、これに伴って、可変ピッチステータベーンを軸受は支
持しているインナーシュラウドとこのインナーシュラウ
ドに緊密に固定されたインナーエアシールリングについ
ても分割構造となっていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記の分割構造のインナーシュラウドに
おいては、エンジン作動中、吸入空気の温度差により、
しばしばインナーシュラウドの各分割構成部の近接する
自由端が内方に曲がって変形し易いので、インナーシュ
ラウド上に設置されたシールリングの過度の摩耗を来し
ていた。
おいては、エンジン作動中、吸入空気の温度差により、
しばしばインナーシュラウドの各分割構成部の近接する
自由端が内方に曲がって変形し易いので、インナーシュ
ラウド上に設置されたシールリングの過度の摩耗を来し
ていた。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明の分割シュラウド型
コンプレッサーにあっては、多段式コンプレッサーロー
タと、このロータを取り囲んでいる軸方向に分割された
コンプレッサーケーシングと、このケーシングにより回
動可能に支持されると共に、ケーシングによりその回動
輪方向での動きを規制された少なくとも一段の可変ピッ
チステータベーンと、インナーシュラウドを形成する所
定角度範囲で分割された円弧からなる複数のインナーシ
ュラウド分割構成部と、この各分割構成部のロータ軸に
対向する内周面上に緊密に固定されたシールリングと、
ロータに固定され前記の各シールリングと協働して気密
を保持するナイフェツジシールリングと、及び所定範囲
内におけるロータ軸に向かって内方へのインナーシュラ
ウド分割構成部の動きを許容するためのテンションベー
ンとして機能する少なくとも二個の可変ピッチステータ
ベーン上に形成したシュラウド分割構成部と可変ピッヂ
ステータベーンとを連関する規制手段とからなり、前記
のインナーシュラウドの各分割構成部の近接する端部が
相互に分離しており、且つ前記の各ステータベーンが複
数の分割構成部から形成されたインナーシュラウドに回
動可能に支持されたガスタービンエンジンの分割シュラ
ウド型コンプレッサー。
コンプレッサーにあっては、多段式コンプレッサーロー
タと、このロータを取り囲んでいる軸方向に分割された
コンプレッサーケーシングと、このケーシングにより回
動可能に支持されると共に、ケーシングによりその回動
輪方向での動きを規制された少なくとも一段の可変ピッ
チステータベーンと、インナーシュラウドを形成する所
定角度範囲で分割された円弧からなる複数のインナーシ
ュラウド分割構成部と、この各分割構成部のロータ軸に
対向する内周面上に緊密に固定されたシールリングと、
ロータに固定され前記の各シールリングと協働して気密
を保持するナイフェツジシールリングと、及び所定範囲
内におけるロータ軸に向かって内方へのインナーシュラ
ウド分割構成部の動きを許容するためのテンションベー
ンとして機能する少なくとも二個の可変ピッチステータ
ベーン上に形成したシュラウド分割構成部と可変ピッヂ
ステータベーンとを連関する規制手段とからなり、前記
のインナーシュラウドの各分割構成部の近接する端部が
相互に分離しており、且つ前記の各ステータベーンが複
数の分割構成部から形成されたインナーシュラウドに回
動可能に支持されたガスタービンエンジンの分割シュラ
ウド型コンプレッサー。
上記テンションベーンの配設位置をインナーシュラウド
の各分割構成部の自由端近傍とするのが効果的である。
の各分割構成部の自由端近傍とするのが効果的である。
また、二個のテンションベーンがインナーシュラウドの
各分割構成部の自由端近傍に配設されることにより、荷
重がシールリングの僅かな摩耗の後、この二個のテンシ
ョンベーンに分散される如くバックアップテンションベ
ーンを配設したり、テンションベーンをインナーシュラ
ウドの各分割構成部の略中央に配設するとよい。
各分割構成部の自由端近傍に配設されることにより、荷
重がシールリングの僅かな摩耗の後、この二個のテンシ
ョンベーンに分散される如くバックアップテンションベ
ーンを配設したり、テンションベーンをインナーシュラ
ウドの各分割構成部の略中央に配設するとよい。
また、前記のインナーシュラウドの分割構成部を４５°
から１８０°角度範囲で分割した複数の円弧から形成す
るとよい。
から１８０°角度範囲で分割した複数の円弧から形成す
るとよい。
また、インナーシュラウドの各分割構成部を略１８０°
角度範囲で分割された二個の円弧から構成するとよい。
角度範囲で分割された二個の円弧から構成するとよい。
更に、前記の規制手段をねじ形成されたロータ軸に向け
て突゛出する延長軸部を有するテンションベーンと、こ
の延長軸部と螺合するＴ字型円筒ブツシュと、延長軸部
にＴ字円筒ブツシュを固定する緊締手段と、及びＴ字型
円筒ブツシュのロータ軸から外方に面した軸受面と当接
するロータ軸に面した軸受面を有するインナーシュラウ
ドの分割構成部とから形成するか、或は円形断面の延長
軸部を有するテンションベーンと、このテンションベー
ンの延長軸部近傍に位置し、延長軸部の縦軸に垂直な方
向に延長形成されたシュラウド溝部を有するインナーシ
ュラウド構成部材゛と、延長軸部の縦軸に垂直で前記シ
ュラウド溝部と同一レベルに配列されたベーン溝部を有
する円形断面の延長軸部と、シュラウド構成部材に対す
るテンションベーンの縦軸方向への動きを規制するため
に、シュラウド溝部とベーン溝部の中に差し込まれる半
月キーとから形成するものとする。
て突゛出する延長軸部を有するテンションベーンと、こ
の延長軸部と螺合するＴ字型円筒ブツシュと、延長軸部
にＴ字円筒ブツシュを固定する緊締手段と、及びＴ字型
円筒ブツシュのロータ軸から外方に面した軸受面と当接
するロータ軸に面した軸受面を有するインナーシュラウ
ドの分割構成部とから形成するか、或は円形断面の延長
軸部を有するテンションベーンと、このテンションベー
ンの延長軸部近傍に位置し、延長軸部の縦軸に垂直な方
向に延長形成されたシュラウド溝部を有するインナーシ
ュラウド構成部材゛と、延長軸部の縦軸に垂直で前記シ
ュラウド溝部と同一レベルに配列されたベーン溝部を有
する円形断面の延長軸部と、シュラウド構成部材に対す
るテンションベーンの縦軸方向への動きを規制するため
に、シュラウド溝部とベーン溝部の中に差し込まれる半
月キーとから形成するものとする。
［作用コ
上記のように構成された分割シュラウド型コンプレッサ
ーのシュラウド規制手段によって、コンプレッサーアウ
ターケーシングとインナーシュラウドとをテンションベ
ーンを介し適切な遊びを設けて連結できるので、コンプ
レッサーの吸入空気の温度差によるインナーシュラウド
の熱歪みによる主にインナーシュラウド分割構成部の各
近接する自由端のロータ軸方向への動きを規制する如く
作用する。また、複数のテンションベーンを配設するこ
とによって、各テンションベーンに熱歪みによって生ず
る負荷を分散する如く働（。
ーのシュラウド規制手段によって、コンプレッサーアウ
ターケーシングとインナーシュラウドとをテンションベ
ーンを介し適切な遊びを設けて連結できるので、コンプ
レッサーの吸入空気の温度差によるインナーシュラウド
の熱歪みによる主にインナーシュラウド分割構成部の各
近接する自由端のロータ軸方向への動きを規制する如く
作用する。また、複数のテンションベーンを配設するこ
とによって、各テンションベーンに熱歪みによって生ず
る負荷を分散する如く働（。
［実施例］
軸流ガスタービンエンジンのコンプレッサーは、複数段
のブレード（動翼）１２を支持するロータｌ０及びステ
ータベーン（静翼）１６を有する。このステータベーン
１６は、コンプレッサー軸心に対して外方に延びたシャ
フト１８により回動可能に支持された可変ピッチベーン
であり、各々のベーンに対して配設された各動作アーム
２４によりベーンが所望角度位置に回転される如くユニ
ゾンリング２６によって支持されている。
のブレード（動翼）１２を支持するロータｌ０及びステ
ータベーン（静翼）１６を有する。このステータベーン
１６は、コンプレッサー軸心に対して外方に延びたシャ
フト１８により回動可能に支持された可変ピッチベーン
であり、各々のベーンに対して配設された各動作アーム
２４によりベーンが所望角度位置に回転される如くユニ
ゾンリング２６によって支持されている。
シャフト１８の略中間外周溝部に嵌め込まれたシールリ
ング２８は、ワッシャ３０にてコンプレッサーの内圧に
より生ずるスラスト荷重を受け、アウターケーシング１
４に対するステータベーン１６の外方への動きを規制す
る時、内圧の漏れ防止用として機能している。
ング２８は、ワッシャ３０にてコンプレッサーの内圧に
より生ずるスラスト荷重を受け、アウターケーシング１
４に対するステータベーン１６の外方への動きを規制す
る時、内圧の漏れ防止用として機能している。
、各ベーンＩ６のコンプレッサー軸心に対して内方に延
びた自由端は、ブツシュ３４の内周面と摺動可能に嵌合
するベーンの縦軸方向延長部３２を有する。このブツシ
ュ３４は、ベーンＩ６の延長部３２を回動可能に支持す
るための軸受として機能すると共に、インナーシュラウ
ドがベーンプラットフォーム３５と接触するのを防止し
ている。
びた自由端は、ブツシュ３４の内周面と摺動可能に嵌合
するベーンの縦軸方向延長部３２を有する。このブツシ
ュ３４は、ベーンＩ６の延長部３２を回動可能に支持す
るための軸受として機能すると共に、インナーシュラウ
ドがベーンプラットフォーム３５と接触するのを防止し
ている。
コンプレッサー内の圧縮空気による負荷は、コンプレッ
サー軸心に対して放射状に配設された複数のステータか
らなるステータリング全体に対し軸方向に作用する。こ
の負荷は、ブツシュ３４及び２０に曲げモーメントとし
て作用するため、この曲げモーメントに十分耐え得る機
械的強度を有するように、ベーンの縦軸方向でのブツシ
ュ３４及び２０の適当な長さが要求される。このブツシ
ュ３４は、分割式インナーシュラウド３６の内壁部と緊
密に嵌合している。このインナーシュラウド３６は、コ
ンプレッサー軸心に対して外方に突出したナイフェツジ
シールリング４０と協働してシール作用を果たすための
ラビリンスを形成するシールリング３８を支持している
。
サー軸心に対して放射状に配設された複数のステータか
らなるステータリング全体に対し軸方向に作用する。こ
の負荷は、ブツシュ３４及び２０に曲げモーメントとし
て作用するため、この曲げモーメントに十分耐え得る機
械的強度を有するように、ベーンの縦軸方向でのブツシ
ュ３４及び２０の適当な長さが要求される。このブツシ
ュ３４は、分割式インナーシュラウド３６の内壁部と緊
密に嵌合している。このインナーシュラウド３６は、コ
ンプレッサー軸心に対して外方に突出したナイフェツジ
シールリング４０と協働してシール作用を果たすための
ラビリンスを形成するシールリング３８を支持している
。
第２図に示すように、アウターケーシング１４は、その
軸方向に二分割された二つのケーシング構成部からなり
、ケーシングジヨイント４１により緊締されている。ま
た、インナーシュラウド３６及びシールリング３８も同
様に、コンプレッサー軸方向に二分割されている。第２
図に示すような多段式軸流コンプレッサーの特定のコン
プレッサー段においては、円周に沿って７．５°の角度
間隔で４８個のベーンが配設されている。−数的には、
このベーンの大多数がインナーシュラウド３６にて軸受
けされているので、コンプレッサー軸方向の軸流荷重に
よるベーン自体の回動運動の妨げを最小限に止どめるこ
とができ、この回動により、容易に可変ピッチとするこ
とができる。
軸方向に二分割された二つのケーシング構成部からなり
、ケーシングジヨイント４１により緊締されている。ま
た、インナーシュラウド３６及びシールリング３８も同
様に、コンプレッサー軸方向に二分割されている。第２
図に示すような多段式軸流コンプレッサーの特定のコン
プレッサー段においては、円周に沿って７．５°の角度
間隔で４８個のベーンが配設されている。−数的には、
このベーンの大多数がインナーシュラウド３６にて軸受
けされているので、コンプレッサー軸方向の軸流荷重に
よるベーン自体の回動運動の妨げを最小限に止どめるこ
とができ、この回動により、容易に可変ピッチとするこ
とができる。
インナーシュラウド３６の内縁部は、温度差によって、
内方又は外方へ移動しようとする。このシュラウド３６
の外方への動きは、ブツシュ３４とベーンプラットフォ
ーム３５との当接によって防止される。他方、シュラウ
ド３６の内方への動きによって、ナイフェツジシールリ
ング４０とシュラウド３６のシールリング３８との間で
の過度な摩擦によるシールリングの摩耗を生ずる。この
摩耗防止のために、テンションベーン４２を分割シュラ
ウド３６の各接合部に第一、第二テンションベーンの如
く配設するものとする。これらのテンションベーン４２
は、第１図に示した通常のベーン１６の自由端を単純に
軸受は支持する方法とは異なり、シュラウド３６がロー
タ１０から遠ざがる方向、即ちコンプレッサー軸心に対
し外方に力を加え得る如く形成されている。このため、
シュラウドが内方へ向かおうとする動きを阻止して適当
な位置にシュラウドを保持することができ、前述の過度
のシール摩耗を防止できる。
内方又は外方へ移動しようとする。このシュラウド３６
の外方への動きは、ブツシュ３４とベーンプラットフォ
ーム３５との当接によって防止される。他方、シュラウ
ド３６の内方への動きによって、ナイフェツジシールリ
ング４０とシュラウド３６のシールリング３８との間で
の過度な摩擦によるシールリングの摩耗を生ずる。この
摩耗防止のために、テンションベーン４２を分割シュラ
ウド３６の各接合部に第一、第二テンションベーンの如
く配設するものとする。これらのテンションベーン４２
は、第１図に示した通常のベーン１６の自由端を単純に
軸受は支持する方法とは異なり、シュラウド３６がロー
タ１０から遠ざがる方向、即ちコンプレッサー軸心に対
し外方に力を加え得る如く形成されている。このため、
シュラウドが内方へ向かおうとする動きを阻止して適当
な位置にシュラウドを保持することができ、前述の過度
のシール摩耗を防止できる。
第３図によると、テンションベーン４２は、Ｔ字型ブツ
シュ４６と螺合する雄ねじ部が形成された延長部４４を
有する。また、セットねじ４９がブツシュ４６の１字端
部から雄ねじ部先端に向けて振込まれ、先端部と当接し
た後、テンションベーンの延長部４４に対してブツシュ
４６を緊締する如く、このブツシュと螺合している。分
割インナーシュラウド３６は、その中に、ブツシュ３４
及び４６を取り付けるために、二つの構成部材５０及び
５２に分割されている。また、構成部材５０は、ナイフ
ェツジシール５５と当接する摩耗可能なシール而５４を
有する。ブツシュ４６は、インナーシュラウド３６に形
成されたロータ軸に対向する内方に面する表面５８と当
接する外方に面する表面５６を有する。温度差によって
生じた力は、インナーシュラウドの特に分割接合部での
内方への動きを規制するために、ブツシュ４６及びテン
ションベーン４２を介してアウターケーシング１４へと
伝達される。この結果、インナーシュラウドの極端な歪
みや、シールリング表面の過度の摩耗を避けることがで
きる。このようなインナーシュラウドの内方への動きに
対する規制手段の他の実施例を第４図及び第５図に記載
する。この実施例において、テンションベーン４２は、
延長軸部に形成された溝部を除いて通常の延長軸部３２
と路間−の延長軸部６２を有する。また、ブツシュ６４
については、開口部を有することを除いて通常のブツシ
ュ３４と路間−である。他方、インナーシュラウド３６
の二つの構成部材５０及び５２もまた通常と同一ではあ
るが、構成部材５２については、半月キー６８を差し込
むために機械加工したキー溝６６を形成しである。延長
軸部６２は、その中で半月キー６８の一部を支持する一
部深溝形成されたベーン溝部７０を有する。第４図より
明らかなように、この半月キーによって、テンションベ
ーンの縦軸方向でのシュラウドの動きが規制される。ま
た、半月キー６８は、ブツシュ６４の開口部７２を介し
て挿入着脱可能であると共に、この半月キーにより、シ
ャフト６２を介してインナーシュラウド３６の構成部材
５２とテンションベーン４２とを緊締できる。上述の如
く、アウターケーシング１４とインナーシュラウド３６
は、テンションベーン４２を介して連関し、インナーシ
ュラウドのロータ軸方向への動きをテンションベーンを
介して、最終的には支持基盤となるアウターケーシング
１４によって規制する如く構成されているので、即ちケ
ーシング１４からの所要の張力をこのテンションベーン
１６を介してインナーシュラウド３６に伝達できるので
、前述したシールリングの過度の摩耗の問題を防止する
ことができる。言い換えると、テンションベーンをアウ
ターケーシング及びインナーシュラウドとの間の所定位
置に配設することにより、実質上インナーシュラウドの
軸方向及び半径方向の剛性を高めている。
シュ４６と螺合する雄ねじ部が形成された延長部４４を
有する。また、セットねじ４９がブツシュ４６の１字端
部から雄ねじ部先端に向けて振込まれ、先端部と当接し
た後、テンションベーンの延長部４４に対してブツシュ
４６を緊締する如く、このブツシュと螺合している。分
割インナーシュラウド３６は、その中に、ブツシュ３４
及び４６を取り付けるために、二つの構成部材５０及び
５２に分割されている。また、構成部材５０は、ナイフ
ェツジシール５５と当接する摩耗可能なシール而５４を
有する。ブツシュ４６は、インナーシュラウド３６に形
成されたロータ軸に対向する内方に面する表面５８と当
接する外方に面する表面５６を有する。温度差によって
生じた力は、インナーシュラウドの特に分割接合部での
内方への動きを規制するために、ブツシュ４６及びテン
ションベーン４２を介してアウターケーシング１４へと
伝達される。この結果、インナーシュラウドの極端な歪
みや、シールリング表面の過度の摩耗を避けることがで
きる。このようなインナーシュラウドの内方への動きに
対する規制手段の他の実施例を第４図及び第５図に記載
する。この実施例において、テンションベーン４２は、
延長軸部に形成された溝部を除いて通常の延長軸部３２
と路間−の延長軸部６２を有する。また、ブツシュ６４
については、開口部を有することを除いて通常のブツシ
ュ３４と路間−である。他方、インナーシュラウド３６
の二つの構成部材５０及び５２もまた通常と同一ではあ
るが、構成部材５２については、半月キー６８を差し込
むために機械加工したキー溝６６を形成しである。延長
軸部６２は、その中で半月キー６８の一部を支持する一
部深溝形成されたベーン溝部７０を有する。第４図より
明らかなように、この半月キーによって、テンションベ
ーンの縦軸方向でのシュラウドの動きが規制される。ま
た、半月キー６８は、ブツシュ６４の開口部７２を介し
て挿入着脱可能であると共に、この半月キーにより、シ
ャフト６２を介してインナーシュラウド３６の構成部材
５２とテンションベーン４２とを緊締できる。上述の如
く、アウターケーシング１４とインナーシュラウド３６
は、テンションベーン４２を介して連関し、インナーシ
ュラウドのロータ軸方向への動きをテンションベーンを
介して、最終的には支持基盤となるアウターケーシング
１４によって規制する如く構成されているので、即ちケ
ーシング１４からの所要の張力をこのテンションベーン
１６を介してインナーシュラウド３６に伝達できるので
、前述したシールリングの過度の摩耗の問題を防止する
ことができる。言い換えると、テンションベーンをアウ
ターケーシング及びインナーシュラウドとの間の所定位
置に配設することにより、実質上インナーシュラウドの
軸方向及び半径方向の剛性を高めている。
以上より明らかなように、インナーシュラウド３６のロ
ータ軸方向での奥行き又は半径方向での幅はこのような
設計によって最小限に押さえることができる。他方、ブ
ツシュ６４については、その開口部７２にもかかわらず
、このブツシュに加わる曲げモーメントに十分耐え得る
ベーン縦軸方向での適切な長さで設計されているので、
熱歪みによるブツシュ６４の内周面と延長軸部６２の外
周面との間の摩擦を最小限に押さえることができる。
ータ軸方向での奥行き又は半径方向での幅はこのような
設計によって最小限に押さえることができる。他方、ブ
ツシュ６４については、その開口部７２にもかかわらず
、このブツシュに加わる曲げモーメントに十分耐え得る
ベーン縦軸方向での適切な長さで設計されているので、
熱歪みによるブツシュ６４の内周面と延長軸部６２の外
周面との間の摩擦を最小限に押さえることができる。
更に、第２図に戻って説明すると、テンションベーン４
２から第１．第２ベーンの如く各々のテンションベーン
４２に近接して追加テンションベーン８２が配設されて
いる。この追加テンションベーン８２は、肋述のテンシ
ョンベーン４２と路間−である。仮に、インナーシュラ
ウド３６の分割接合部の各々に配設された一対のテンシ
ョンベーン４２に近接して一対の追加テンシロンベーン
８２を配設することによって、テンションベーンを介し
てアウターケーシング１４に伝達される負荷がこれらの
複数のテンションベーンに分散され得る。このように、
複数のテンションベーンを組み付けることができるなら
ば、負荷を伝達しているあるテンションベーン近傍のイ
ンナーシュラウドのシールリングの摩耗が生ずるやいな
や、負荷は、他の複数のテンションベーンにも伝達され
分散される。実際には、前記の追加テンションベーンに
近接して、更にバックアップテンションベーンを各々の
位置に具えている。
２から第１．第２ベーンの如く各々のテンションベーン
４２に近接して追加テンションベーン８２が配設されて
いる。この追加テンションベーン８２は、肋述のテンシ
ョンベーン４２と路間−である。仮に、インナーシュラ
ウド３６の分割接合部の各々に配設された一対のテンシ
ョンベーン４２に近接して一対の追加テンシロンベーン
８２を配設することによって、テンションベーンを介し
てアウターケーシング１４に伝達される負荷がこれらの
複数のテンションベーンに分散され得る。このように、
複数のテンションベーンを組み付けることができるなら
ば、負荷を伝達しているあるテンションベーン近傍のイ
ンナーシュラウドのシールリングの摩耗が生ずるやいな
や、負荷は、他の複数のテンションベーンにも伝達され
分散される。実際には、前記の追加テンションベーンに
近接して、更にバックアップテンションベーンを各々の
位置に具えている。
更に、アライメント調整を容易にするために、中間テン
ションベーンを分割式インナーシュラウド３６の二分割
構成部の略中心部に夫々対向する如く具えられている。
ションベーンを分割式インナーシュラウド３６の二分割
構成部の略中心部に夫々対向する如く具えられている。
［発明の効果］
本発明は、以上説明したように構成されているので、ガ
スタービンエンジンのコンプレッサー内に吸入される空
気の温度変化に伴う分割式シュラウドの特に分割構成部
の近接自由端部での熱歪みによるロータ軸方向への動き
を規制手段を有するテンションベーンを介して最終的に
はテンション基盤であるアウターケーシングにて規制で
きるので、可変ピッチステータベーンから形成されるス
テータリングの所要真円度を保持できる。また、圧縮空
気の機密を保持するためにインナーシュラウドのロータ
軸対向面上に緊密に固定されたインナーエアシールリン
グの過度の摩耗を防止でき得る。
スタービンエンジンのコンプレッサー内に吸入される空
気の温度変化に伴う分割式シュラウドの特に分割構成部
の近接自由端部での熱歪みによるロータ軸方向への動き
を規制手段を有するテンションベーンを介して最終的に
はテンション基盤であるアウターケーシングにて規制で
きるので、可変ピッチステータベーンから形成されるス
テータリングの所要真円度を保持できる。また、圧縮空
気の機密を保持するためにインナーシュラウドのロータ
軸対向面上に緊密に固定されたインナーエアシールリン
グの過度の摩耗を防止でき得る。
第１図は、標準型ステータベーンを有するコンプレッサ
ーの特定の段の部分断面図、第２図は、特定のコンプレ
ッサー段の周方向に配設されたテンションベーンの位置
を示した概略断面図、第３図は、テンションベーンとイ
ンナーシュラウドとの結合部の第一実施例を示した構造
図、第４図は、テンションベーンとインナーシュラウド
との結合部の第二実施例を示した構造図、第５図は、第
４図のＡ−Ａ断面図である。 ｌＯ・・・ロータ、１２・・・ブレード、１４・・・ア
ウターケーシング、１６・・・ステータベーン、１８・
・・シャフト、２０，３４．６４・・・ブツシュ、２４
・・・動作アーム、２６・・・ユニゾンリング、２８．
３８・・・シールリング、３０・・・ワッシャ、３２，
４４．６２・・・延長軸部、３５・・・・ベーンプラッ
トフォーム、３６・・・分割式インナーシュラウド、４
０．５５・・・ナイフェツジシールリング、４１・・・
ケーシングジヨイント、４２・・・テンションベーン、
４６・・・１字型ブツシュ、４９・・・セットねじ、５
０．５２・・・構成部材、５４・・・摩耗可能なシール
面、５６．５８・・・軸受面、６６・・・キー溝、６８
・・・半月キー、７０・・・ベーン溝部、７２・・・開
口部、８２・・・追加テンションベーン、８４・・・中
間テンションベーン。 ＦＩＧ、 ／ ＦＩＧ、 ４ Ｆ／に、５
ーの特定の段の部分断面図、第２図は、特定のコンプレ
ッサー段の周方向に配設されたテンションベーンの位置
を示した概略断面図、第３図は、テンションベーンとイ
ンナーシュラウドとの結合部の第一実施例を示した構造
図、第４図は、テンションベーンとインナーシュラウド
との結合部の第二実施例を示した構造図、第５図は、第
４図のＡ−Ａ断面図である。 ｌＯ・・・ロータ、１２・・・ブレード、１４・・・ア
ウターケーシング、１６・・・ステータベーン、１８・
・・シャフト、２０，３４．６４・・・ブツシュ、２４
・・・動作アーム、２６・・・ユニゾンリング、２８．
３８・・・シールリング、３０・・・ワッシャ、３２，
４４．６２・・・延長軸部、３５・・・・ベーンプラッ
トフォーム、３６・・・分割式インナーシュラウド、４
０．５５・・・ナイフェツジシールリング、４１・・・
ケーシングジヨイント、４２・・・テンションベーン、
４６・・・１字型ブツシュ、４９・・・セットねじ、５
０．５２・・・構成部材、５４・・・摩耗可能なシール
面、５６．５８・・・軸受面、６６・・・キー溝、６８
・・・半月キー、７０・・・ベーン溝部、７２・・・開
口部、８２・・・追加テンションベーン、８４・・・中
間テンションベーン。 ＦＩＧ、 ／ ＦＩＧ、 ４ Ｆ／に、５
Claims (8)
- （１）多段式コンプレッサーロータと、このロータを取
り囲んでいる軸方向に分割されたコンプレッサーケーシ
ングと、このケーシングにより回動可能に支持されると
共に、ケーシングによりその回動軸方向での動きを規制
された少なくとも一段の複数の可変ピッチステータベー
ンと、インナーシュラウドを形成する４５゜から１８０
゜角度範囲で分割された円弧からなる複数のインナーシ
ュラウド分割構成部と、この各分割構成部のロータ軸に
対向する内周面上に緊密に固定されたシールリングと、
ロータに固定され前記の各シールリングと協働して気密
を保持するナイフエッジシールリングと、及び所定範囲
内におけるロータ軸に向かって内方へのインナーシュラ
ウド分割構成部の動きを許容するためのテンションベー
ンとして機能する少なくとも二個の可変ピッチステータ
ベーン上に形成したシュラウド分割構成部と可変ピッチ
ステータベーンとを連関する規制手段とからなり、前記
のインナーシュラウドの各分割構成部の近接する端部が
相互に分離しており、且つ前記の各ステータベーンが複
数の分割構成部から形成されたインナーシュラウドに回
動可能に支持されたガスタービンエンジンの分割シュラ
ウド型コンプレッサー。 - （２）テンションベーンがインナーシュラウドの各分割
構成部の自由端近傍にのみ配設された請求項１記載の分
割シュラウド型コンプレッサー。 - （３）二個のテンションベーンがインナーシュラウドの
各分割構成部の自由端近傍に配設されることにより、荷
重がシールリングの僅かな摩耗の後、この二個のテンシ
ョンベーンに分散される如くバックアップテンションベ
ーンが配設された請求項２記載の分割シュラウド型コン
プレッサー。 - （４）テンションベーンがインナーシュラウドの各分割
構成部の略中央に配設された請求項２又は３記載の分割
シュラウド型コンプレッサー。 - （５）インナーシュラウドの各分割構成部が略１８０゜
角度範囲で分割された二個の円弧からなる請求項２又は
４記載の分割シュラウド型コンプレッサー。 - （６）前記の規制手段は、ねじ形成されたロータ軸に向
けて突出する延長軸部を有するテンションベーンと、こ
の延長軸部と螺合するＴ字型円筒ブッシュと、延長軸部
にＴ字円筒ブッシュを固定する緊締手段と、及びＴ字型
円筒ブッシュのロータ軸から外方に面した軸受面と当接
するロータ軸に面した軸受面を有するインナーシュラウ
ドの分割構成部とから形成された請求項１乃至５記載の
分割シュラウド型コンプレッサー。 - （７）前記の規制手段は、円形断面の延長軸部を有する
テンションベーンと、このテンションベーンの延長軸部
近傍に位置し、延長軸部の縦軸に垂直な方向に延長形成
されたシュラウド溝部を有するインナーシュラウド構成
部材と、延長軸部の縦軸に垂直で前記シュラウド溝部と
同一レベルに配列されたベーン溝部を有する円形断面の
延長軸部と、シュラウド構成部材に対するテンションベ
ーンの縦軸方向への動きを規制するために、シュラウド
溝部とベーン溝部の中に差し込まれる半月キーとから形
成された請求項１乃至５記載の分割シュラウド型コンプ
レッサー。 - （８）コンプレッサーロータと、コンプレッサーケーシ
ングと、このケーシングにより回動可能に支持されると
共に、ケーシングによりその回動軸方向での動きを規制
された少なくとも一段の複数の可変ピッチステータベー
ンと、インナーシュラウドを形成する所定角度範囲で分
割された円弧からなる複数のインナーシュラウド分割構
成部と、気密を保持するために各分割構成部及びロータ
の各々の当接部に配設されたシールリング手段とからな
るガスタービンエンジンの分割シュラウド型コンプレッ
サーにおいて、所定範囲内におけるインナーシュラウド
のロータ軸方向での変位に対する干渉手段を少なくとも
二個の可変ピッチステータベーン及びその関連するイン
ナーシュラドの分割構成部に形成したガスタービンエン
ジンの分割シュラウド型コンプレッサー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/070,996 US4792277A (en) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | Split shroud compressor |
| US070,996 | 1987-07-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01159499A true JPH01159499A (ja) | 1989-06-22 |
| JP2825818B2 JP2825818B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=22098633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63170000A Expired - Fee Related JP2825818B2 (ja) | 1987-07-08 | 1988-07-07 | 分割シュラウド型コンプレッサー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4792277A (ja) |
| EP (1) | EP0298894B1 (ja) |
| JP (1) | JP2825818B2 (ja) |
| DE (1) | DE3874439T2 (ja) |
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