JPH02522B2

JPH02522B2 -

Info

Publication number: JPH02522B2
Application number: JP56097615A
Authority: JP
Inventors: Samueru Biitora Richaado; Jeimusu Seraasu Furederitsuku; Washinton Benetsuto Jooji
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1981-06-25
Publication date: 1990-01-08
Also published as: GB2078859A; FR2485633B1; IT8122555A0; DE3124782C2; IT1137928B; FR2485633A1; US4338061A; JPS5735105A; GB2078859B; DE3124782A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は翼ケーシング内に動翼を有する型のガ
スタービンエンジンに関し、特に、動翼と翼ケー
シングとの間隙を制御する間隙制御装置に関す
る。

最新ガスタービンエンジンは通例数種の動翼と
翼ケーシングとの境界を有する。例えば、航空機
用の代表的なガスタービンエンジンは次のような
動翼、すなわち、フアン動翼、圧縮機動翼、高圧
タービン動翼および低圧タービン動翼とそれぞれ
の翼ケーシングとの境界を有する。このような境
界における動翼と翼ケーシング間の間隙距離は上
記のようなエンジンの性能に関する重要な因子で
ある。

さらに詳述すると、翼間隙が不必要に大きい
と、空気力学的な効率が悪くなり、他方翼間隙が
小さいと、その結果しばしば翼摩擦が生じ、エン
ジンの寿命が短くなるおそれがある。上記のよう
なガスタービンエンジン、特に航空機エンジンの
運転範囲は広いので、運転状態が変わるにつれて
翼間隙もかなり変わる。従つて、この問題を解決
しようとする種々の間隙制御技術が既に開発され
ている。

利用し得る様々な間隙制御技術はある種のガス
タービンエンジンに適用し得るものであるが、こ
れらの技術の使用はしばしば幾つかの問題を提起
する。これらの問題は大部分、上記エンジンの運
転状態が広範囲にわたることに起因する。この点
に関して周知のことは、このようなエンジンの定
常状態の間隙が過渡状態の間隙とまつたく異なる
ことである。従つて、圧縮機回転速度またはガス
温度のような便利に利用し得るエンジンパラメー
タは、それらだけでは、上記のようなエンジンの
広範な運転状態にわたつて良好な性能を発揮する
翼間隙制御手段を確立し得ない。

従つて、本発明の一般的な目的は、ガスタービ
ンエンジン用の改良された間隙制御装置を提供す
ることである。

本発明の他の目的は便利に利用し得るエンジン
パラメータを用いる上記のような間隙制御装置を
提供することである。

本発明の他の目的は過渡運転に適応するオーバ
ライド（override）手段を含む上記のような間隙
制御装置を提供することである。

本発明の一態様の実施に際し、相対的に静止し
ている翼ケーシング内に半径方向に延在する複数
の動翼を備える型のガスタービンエンジン用の間
隙制御装置を設ける。この装置には、前記ケーシ
ングの実際温度を表す第１信号を発する手段と、
前記ケーシング内の動翼に近接する箇所のガス温
度を表す第２信号を発する手段と、動翼の回転速
度を表す第３信号を発する手段が設けられる。ま
た、第２および第３信号を受け、そして動翼とケ
ーシング間に所定間隙が得られる基準ケーシング
温度を表すスケジユール出力信号を発するスケジ
ユール手段と、第１信号とスケジユール出力信号
とを比較しそして両信号の差を表す間隙制御信号
を発する手段が設けられる。さらに、弁手段が間
隙制御信号を受けるように連結され、翼ケーシン
グへの空気流を制御して動翼とケーシングとの間
隙を制御する。

第１図には、本発明と関係するガスタービンエ
ンジンの一例を総体的に符号１０で示す。エンジ
ン１０はコアエンジン１２を含み、このコアエン
ジンには軸流圧縮機１４と、燃焼器１６と、高圧
タービン１８とが直列に配置されている。高圧タ
ービン１８は高圧タービン軸２２によつて圧縮機
１４に連結されそれを駆動する。エンジン１０は
また低圧タービン２０を含む低圧系を具備する。
低圧タービン２０は低圧タービン軸２４によつて
フアン２６に連結されそれを駆動する。コアエン
ジン１２と、それから離隔する外側ナセル２８と
の間にバイパスダクト３０が画成されている。

第２図は第１図の圧縮機１４の一部分を示す。
さらに詳述すると、第２図は10段圧縮機の最後の
５段を例示する。明示のため、第１図のエンジン
１０は５段より少ない圧縮機段をもつものとして
例示してあることを了解されたい。第２図の圧縮
機動翼段は符号３２₁〜３２₅で示してあり、それ
らに対応する圧縮機静翼は符号３４₁〜３４₅で示
してある。圧縮機１４は内側ケーシング３６を備
え、このケーシング内に圧縮機動翼３２₁〜３２₅
が回転自在に配設されている。圧縮機動翼３２の
端縁と圧縮機ケーシング３６の内面との間の距離
は翼間隙ｄを表す。

マニホルド系４０がケーシング３６外部を冷却
する手段として設けられ、他の目的、例えば、タ
ービン冷却または内部漏れの制御のために圧縮機
から抽出し得る空気を用いる。この冷却空気流
（矢印参照）は通例圧縮機第５段（図示せず）の
抽気から取られる。マニホルド４０は圧縮機静翼
３４₁を通過する冷却空気流を受入れ、そしてこ
の空気用の２つの並列流路、すなわち流路４０Ａ
と流路４０Ｂに分かれている。流路４０Ａは冷却
空気流をケーシング３６の外側に沿つて間隙制御
弁４２に導く。ケーシング３６の外側に沿う冷却
空気流は間隙制御弁４２により有利に変えられて
翼間隙ｄに影響を与え得る。間隙制御弁４２はそ
れを通る空気流を制御するための通常の空気流弁
でよい。例えば、弁４２は流路４０Ａ，４０Ｂ内
の流れを制限する要素を含み得る。一実施例にお
いて、流路４０Ａ内の制限量は流路４０Ｂ内の制
限量とは逆に変化する。ある用途では、間隙制御
弁４２の冷却空気流出量４２Ｘを間隙制御以外の
目的、例えば、浄化のために用い得る。間隙制御
用のマニホルド系の一例に関する詳細について
は、本発明の米国特許出願の同時系属出願であり
かつ本出願の譲受人に譲渡された1979年７月25日
付の米国特許出願第60449号「ターボ機械用能動
間隙制御系」を参照されたい。

本発明の一態様では、間隙制御空気流弁４２を
操作するために望ましい制御弁信号５０Ｓを発す
る間隙制御装置５０を設ける。第３図には第２図
の間隙制御装置５０の一態様をさらに詳細に示
す。

第３図の制御装置５０において、間隙制御信号
５０Ｓは圧縮機ケーシング３６の実際温度TCC
と、所定翼間隙ｄが安定状態で存するとわかつて
いる基準ケーシング温度TCC′との差を表す。さ
らに詳述すると、スケジユール手段５１が設けら
れ、ケーシング３６内の、動翼３２に近い箇所の
ガス温度Ｔ２５を表す第１信号５１Ｂと、コアま
たは圧縮機の回転速度Ｎ２を表す第２信号５１Ａ
とを受ける。スケジユール手段５１はこれらの入
力信号を処理し、そして後に詳述のように、所定
の安定した間隙ｄが得られる基準ケーシング温度
TCC′を表すスケジユール出力信号５１Ｓを発す
る。また、比較手段５２が、基準ケーシング温度
TCC′を表すスケジユール出力信号５１Ｓと、圧
縮機ケーシングの実際温度TCCを表す第２信号
５４とを受けるように連結されている。両信号を
受けた比較手段は、ケーシングの実際温度TCC
と基準ケーシング温度TCC′との差を表す出力信
号５０Ｓを発する。比較手段５２の出力信号は、
第２図に示すように、間隙制御弁４２への制御信
号５０Ｓである。後に詳述のように、用途によつ
ては、制御信号５０Ｓをさらに処理した後弁４２
に伝達してもよい。

圧縮機回転速度Ｎ２と圧縮機入口温度Ｔ２５と
を表す信号は航空機エンジンに普通用いられる信
号であることを理解されたい。さらに詳述する
と、圧縮機回転速度Ｎ２は電磁式回転検知装置に
よて簡単に得られ、圧縮機入口温度Ｔ２５と圧縮
機ケーシング温度TCCは、ガスタービンエンジ
ンの開発試験にしばしば用いるような電気抵抗温
度計または温度検知装置によつて簡単に得られ
る。

圧縮機ケーシング温度TCCとガス温度Ｔ２５
を検知する箇所は第１図にそれぞれ点Ａ，Ｂとし
て例示されている。前述の３つの変数、すなわ
ち、圧縮機回転速度Ｎ２と、入口空気温度Ｔ２５
と、圧縮機ケーシング温度TCCの組合わせは、
望ましいケーシング冷却空気スケジユールを得る
に便利な安定間隙ｄの指示をなすすぐれた手段と
なるということがわかつた。本発明の間隙制御装
置の働きの理解に役立つように第４図〜第７図に
幾つかの重要な関係を示してある。

まず第４図は翼間隙ｄを圧縮機ケーシング３６
の冷却と無冷却とについてコア回転速度Ｎ２の関
数として示す。第５図は冷却と無冷却の場合につ
いて圧縮機ケーシング温度TCCとコア回転速度
Ｎ２との関係を示す。第６図は第４図と第５図の
グラフの組合わせで、間隙ｄをケーシング温度
TCCとコア回転速度Ｎ２とガス温度Ｔ２５との
関数として示す。

第６図のグラフについてさらに詳述すると、同
図には間隙ｄが緩速運転と最小出力巡航と最大出
力巡航と離陸を含む幾つかの作動点について圧縮
機ケーシング温度TCCの関数として示されてい
る。

緩速関係について述べると、点Ａは最小冷却流
量を示すのに対し、点Ｂは最大冷却流量を示す。
すなわち、緩速状態では、間隙制御弁４２によつ
て冷却流量を最小値から最大値に増加すると、間
隙ｄは最大値から最小値に変わり、同時にケーシ
ング温度TCCは所定の態様で変化する。このよ
うな所定態様のケーシング温度TCCの変化は、
本発明により、諸作動点に対して所望間隙ｄを設
けるために利用される。例えば、離陸作動点につ
いては、ケーシング温度TCCが最小冷却点Ａと
最大冷却点Ｂとの間で変わる時任意の間隙ｄが得
られる。

従つて、ケーシング温度TCCは、コア回転速
度Ｎ２と共に、望ましい翼間隙ｄの連続範囲を設
定するために用い得る。さらに詳述すると、離陸
時と航空機エンジンの飛行運転時間のほとんどを
占める巡航運転時とに最小間隙d₁を設け、これに
対し、所定最小出力巡航時より低出力の運転では
その後の加速時の動翼摩擦のおそれを減らすよう
に比較的大きな間隙を設けることがしばしば望ま
しい。従つて、第６図に破線で示すようなスケジ
ユールを設けて所望間隙特性を設定し得る。第６
図の作動線はまたガス温度、例えばＴ２５の関数
として変わる。さらに詳述すると、離陸作動線に
ついて示すように、ガス温度が高くなると各作動
線は右方に移り、ガス温度が低くなると各作動線
は左方に移る。

第７図には、圧縮機ケーシング温度TCCをコ
ア回転速度Ｎ２とガス入口温度Ｔ２５の関数とし
て示す。第７図の曲線は、本発明により、第２図
と第３図の間隙制御用空気流制御弁４２の操作に
利用する圧縮機ケーシング温度スケジユールを表
す。さらに詳述すると、縦軸に示す圧縮機ケーシ
ング温度TCCは、Ｔ２５の関数として、第３図
のスケジユール出力信号５１Ｓに対応し、そして
エンジン運転速度Ｎ２の全範囲にわたつて所定の
間隙ｄが得られる基準ケーシング温度TCC′を表
す。

用途によつては、ケーシング温度スケジユール
を修正し得る。例えば、ケーシング温度スケジユ
ール手段は高度修正手段を含み得、この修正手段
は従来の方式で高度圧力を検知し、次いでスケジ
ユールを調整して望ましい間隙をもたらす。さら
に詳述すると、飛行時間のほとんどを占める飛行
状態では最小間隙を設け得るが、他の状態では比
較的大きな間隙を設けることにより過渡状態と飛
行運動中の摩擦防止の余裕を多くする。

第４図〜第７図に示す特性はガスタービン圧縮
機部に適用されるが、他の回転子と固定子の組合
せ物、例えば、低圧および高圧タービン部も同様
な特性を示すことを認識されたい。

第８図には第３図に示した制御装置の態様をさ
らに詳細に示し、同制御装置を総体的に６０で示
してある。第８図の制御装置６０は多くの点で第
３図の制御装置５０と同様であるから、なるべく
同要素を同符号で示してある。

スケジユール手段５１がコア回転速度とガス入
口温度を表す入力信号を受けるように設けられ、
このスケジユール手段５１は、第４図〜第７図に
関して前述したように基準出力信号５１Ｓを発す
るように働く。前述のように、スケジユール出力
信号５１Ｓは所定間隙ｄが得られる基準ケーシン
グ温度TCC′を表す。また、比較手段５２がスケ
ジユール出力信号５１Ｓと実際の圧縮機ケーシン
グ温度を表す信号５４とを受けるように連結され
ている。比較手段５２は両信号５１Ｓ，５４の差
を表す出力信号５２Ｓを発する。この信号は温度
ケーシング誤差信号５２Ｓと称し得るものであ
る。この誤差信号５２Ｓは第３図の間隙制御弁信
号５０Ｓに相当する。

温度ケーシング誤差信号５２Ｓは、時間積分手
段５６と、動的補償または乗算手段５８と、合計
手段５９とからなる制御兼安定化回路網に連結さ
れている。この回路網はケーシング誤差信号５２
と合計出力信号５９Ｓとの間に従来の比例制御お
よび積分制御作用をもたらす。従つて、合計手段
５９は時間積分された誤差信号５６Ｓと動的補償
誤差信号５８Ｓとの合計を表す出力信号５９Ｓを
発する。エンジンへの適用の多くの場合、合計出
力信号５９Ｓは制御弁４２を操作してケーシング
への冷却空気流を制御するために用い得る。

制御装置６０はまた、別の過渡的要件を満たす
ためのオーバライド手段を含む。さらに詳述する
と、エンジンのロータが冷却して安定温度値に達
する前にエンジンを再加速した場合の摩擦を防ぐ
ために減速オーバライド手段７０が設けられてい
る。この減速オーバライド手段は、積分され且つ
動的に補償された合計出力信号５９Ｓと温度誤差
５２Ｓとを受ける。減速オーバライド手段７０は
また圧縮機コア回転速度の変化率Ｎ２を表す信号
５１Ａを受ける。オーバライド手段７０は出力信
号７０Ｓを発するように機能し、この出力信号に
より間隙制御弁４２が圧縮機ロータの減速時にケ
ーシング冷却流を減らし、例えば、それを遮断
し、その遮断状態を、圧縮機ケーシングの温度が
スケジユール値と、無冷却を補償する所定差との
和に等しいレベルに低下するまで、あるいはエン
ジンを再加速するまで保つ。他の状態では減速オ
ーバライド手段７０は合計出力信号５９Ｓに影響
を与えない。

また、加速後ケーシング冷却空気の温度がケー
シングの温度より高くなる可能性のある過渡特性
に適応するような他のオーバライド手段８０を設
け得る。この過渡状態が生ずると、オーバライド
手段８０は制御弁４２を開位置に保つ出力信号８
０Ｓを発するように働く。従つて、この場合、加
熱空気として作用する空気が流れ続けて間隙を一
時的に大きくし、こうして過渡的な摩擦を防止す
る。これは実際の圧縮機ケーシング温度TCCを
表す信号５４を、冷却流の温度を表す信号８２と
比較することによつて達成される。この比較は比
較手段８４によつてなされ、これにより比較手段
出力信号８４Ｓが発せられてオーバライド手段８
０に達する。冷却空気流温度信号８２は、例え
ば、計算手段８６によつて発せられ、この計算手
段は入力信号として圧縮機出口空気温度Ｔ３と圧
縮機入口空気温度Ｔ２５とを表す信号を受ける。
従つて、オーバライド手段８０は、冷却空気流の
温度が圧縮機ケーシングの温度より高い時はいつ
でも制御弁４２を開状態に保つための開信号８０
Ｓを発する。この場合を除き、オーバライド手段
８０は合計出力信号５９Ｓによる情報に影響を与
えない。

オーバライド手段８０の出力信号８０Ｓは、第
８図に示すように、位置制御ループ９０に伝達さ
れ得る。位置制御ループ９０は、例えば、フイー
ドバツク比較手段９２と、サーボアクチユエータ
９４と、間隙制御空気流弁４２と、位置センサ９
６とで構成し得る。さらに詳述すると、フイード
バツク比較手段９２はオーバライド手段出力信号
８０Ｓを受け、出力信号９２Ｓを発して弁サーボ
アクチユエータ９４に送給する。弁サーボアクチ
ユエータ９４の出力９４Ｓは空気制御弁４２の操
作に役立つ。サーボアクチユエータ９４の出力９
４Ｓは第２図と第３図の間隙制御信号５０Ｓと同
様の信号である。空気制御弁４２またはその近く
でフイードバツク弁位置信号９２Ｆが発せられ、
位置センサ９６に伝達される。位置センサ９６は
位置センサ出力信号９６Ｓを発し、この信号はフ
イードバツク比較手段９２に伝えられ、空気制御
弁４２のフイードバツク制御をなす。

本発明の重要な利点は、ケーシング温度がエン
ジン運転状態の変化に比較的緩やかに従うことで
ある。この特性は過渡的な摩擦のおそれを減らす
ので望ましい。実際には、加速を行うと、ケーシ
ングが安定温度状態に達するまで数分かかる。こ
の安定化期間中、ケーシング温度はスケジユール
ケーシング温度より低いので、スケジユールによ
り冷却空気が遮断される。この特徴により一時的
な間隙の拡大が生じ、これは航空機離陸または上
昇開始回転のようなしばしばエンジン加速後に行
う飛行運動中の動翼摩擦の防止に役立つ。

以上、本発明の間隙制御装置を圧縮機部の動翼
に関して説明したが、本制御装置は一般に、相対
的に静止している翼ケーシング内に設置される任
意の動翼に適用し得るものである。さらに、翼ケ
ーシングは前述のような一体のケーシングか、ま
たはそれ自体ケーシングに機械的に連結された中
間構造体で構成し得る。例えば、相対静止翼ケー
シングはケーシングに連結された翼シユラウドを
包含し得る。

第９図は第１図の高圧および低圧タービン部の
一部分を示す。高圧タービン１８は２段タービ
ン、そして低圧タービン２０は５段タービンから
成るものとして示してある。すなわち、高圧ター
ビン動翼１８₁〜１８₂と低圧タービン動翼２０₁
〜２０₅を示してある。また、高圧タービンのケ
ーシングを１００で示し、低圧タービンのケーシ
ングを１０２で示してある。ケーシング１００，
１０２にはシユラウド１００Ｓ，１０２Ｓがそれ
ぞれ連結されており、従つて、動翼端縁に対する
シユラウドの位置は動翼端縁に対するケーシング
の位置によつて決定される。動翼とシユラウドと
の間隙はｄで示してある。制御弁１０４Ｈ，１０
４Ｌがそれぞれ高圧タービンケーシング１００と
低圧タービンケーシング１０２への冷却空気、例
えば、フアン空気の流れを別々に制御する。弁１
０４Ｈ，１０４Ｌは第３図の間隙制御弁４２と同
様のものである。冷却空気、例えばフアン空気は
導流路１０６Ａと分岐導流路１０６Ｂ，１０６Ｃ
を経て別々の制御弁１０４Ｈ，１０４Ｌに導かれ
る。

本発明の一態様によれば、第９図の弁１０４
Ｈ，１０４Ｌには間隙制御弁信号１０８Ｈ，１０
８Ｌがそれぞれ伝達される。

第１０図は高圧タービン間隙制御用の制御装置
の一態様を総体的に１２０で示す。間隙制御装置
１２０は前述のスケジユール手段と同様のスケジ
ユール手段５１を含み、このスケジユール手段は
回転速度とガス温度とを表す入力信号、例えば、
圧縮機回転速度Ｎ２と圧縮機出口温度Ｔ３の信号
を受ける。この時スケジユール手段５１は、所定
の安定間隙が得られる基準高圧タービンケーシン
グ温度THPT′を表すスケジユール出力信号５１
Ｓを発する。比較手段５２は基準ケーシング温度
信号５１Ｓと実際のタービンケーシング温度
THPTの信号５４とを受け、第３図の制御装置
５０におけるように、両信号の差を表す出力信号
１０８Ｈを発する。

第１１図は低圧タービン２０における間隙を制
御するための制御装置を総体的に１３０で示す。
間隙制御装置１３０は、入力の数が異なる点を除
き、第３図と第１０図の制御装置と同様のもので
ある。さらに詳述すると、制御装置１３０は低圧
タービン回転速度、例えばＮ１と、ガス温度、例
えばＴ３とを表す信号を受け、所定間隙が得られ
る基準低圧タービンケーシング温度５１Ｓを発す
る。次いで、制御装置３０は基準低圧タービンケ
ーシング温度TLPT′の信号５１Ｓを実際の低圧
タービンケーシング温度TLPTの信号５４と比較
して制御信号１０８Ｌを発する。

本発明の圧縮機間隙制御装置の前記の説明は高
圧タービン間隙制御装置と低圧タービン間隙制御
装置にも該当するということを理解されたい。

本発明の間隙制御装置の重要な利点は、ケーシ
ング温度の制御が運転状態の広い範囲にわたつて
望ましい間隙制御特性をもたらすことである。こ
の点に関し、ケーシング温度の使用は従来使用さ
れたパラメータより密接に間隙に関係するという
ことがわかつた。

本発明の制御装置に用いる諸可変パラメータ
は、制御すべき翼間隙となるべく密接に関連する
ことが一般に望ましい。例えば、ガス温度パラメ
ータ入力は関連動翼に近接する点で取られること
が一般に望ましい。この「近接」点は、関連する
ロータと動翼の温度と密接に関係するエンジン内
部流路内の一点を意味する。

前述のように、用途によつては、本発明の制御
装置に要する様々なパラメータの代表値を選定す
ることが望ましいかもしれない。さらに詳述する
と、便宜上、高圧タービン部を扱う時でもコア回
転速度Ｎ２を速度パラメータとして用いることが
望ましいかもしれない。同様に、高圧タービンの
間隙制御をなす場合に圧縮機出口温度を用いるこ
とが望ましいかもしれない。しかし、ある場合に
は、このような便宜上の処置をとるために、パラ
メータが特定動翼の間隙と関連する的確な点から
取られないという事実を補償するように所定スケ
ジユールを調整することが必要となろう。これに
関し、第９図に例示した２段高圧タービン１８は
単一制御弁１０４Ｈによつて制御される。これ
は、前述のように、１組の入力パラメータによつ
て達成される。同様に、例示の５段低圧タービン
２０もまた任意の回転速度および温度パラメータ
を使用可能であり、これらのパラメータは便利な
箇所から取ることができる。しかし、前述のよう
に、用途によつては、間隙を制御すべき点でパラ
メータを検知しないという事実を補償するように
所定スケジユールを必要に応じて調整する必要が
あるかも知れない。さらに、所望の場合、本発明
は任意の動翼部の各段に対する別々の制御用測定
と制御とを包含し得るということを認識された
い。

本明細書における「信号」という用語は、機械
的リンク運動のような物理的信号、あるいは電圧
および（または）電流のような電気信号を意味し
得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の間隙制御装置と関係するガス
タービンエンジンの一形態の概略断面図、第２図
は第１図のガスタービンエンジンの圧縮機部の一
部分を示す概略図、第３図は本発明の間隙制御装
置の一態様を示す機械的構成図、第４図は冷却流
が無い場合と最大冷却流が存する場合について間
隙ｄがコアまたは圧縮機回転速度Ｎ２と共に変わ
る態様を示すグラフ、第５図は冷却流が無い場合
と最大冷却流が存する場合について圧縮機ケーシ
ング温度TCCがコア回転速度Ｎ２の関数として
変わる態様を示すグラフ、第６図は様々なエンジ
ン作動点について間隙ｄがケーシング温度TCC、
コア回転速度Ｎ２、冷却流量およびガス入口温度
Ｔ２５と共に変わる態様を示すグラフ、第７図は
圧縮機ケーシング温度TCCをコア回転速度Ｎ２
とガス入口温度Ｔ２５の関数として示すグラフ、
第８図は第３図に類似の図で、本発明の一間隙制
御装置の詳細を示す機械的構成図、第９図は第１
図のガスタービンエンジンの高圧および低圧ター
ビン部の一部分を示す概略図、第１０図と第１１
図は第３図に類似の図で、それぞれ高圧タービン
と低圧タービンと関連して用いられた本発明の間
隙制御装置の態様を示す機能的構成図である。１４……圧縮機、１８……高圧タービン、２０
……低圧タービン、３６……圧縮機ケーシング、
４２……間隙制御弁、５０，６０……圧縮機間隙
制御装置、５１……スケジユール手段、５２……
比較手段、７０……減速オーバライド手段、８０
……空気温度オーバライド手段、８６……計算手
段、１００……高圧タービンケーシング、１０２
……低圧タービンケーシング、１００Ｓ，１０２
Ｓ……シユラウド、１０４Ｈ，１０４Ｌ……間隙
制御弁、１２０……高圧タービン間隙制御装置、
１３０……低圧タービン間隙制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】１相対的に静止している翼ケーシング内に半径
方向に延在する複数の動翼を備え、また前記動翼
と前記ケーシングとの間隙を制御するために前記
ケーシングへの空気流を制御する間隙制御装置を
備えるガスタービンエンジンにおいて、(a)前記ケ
ーシングの実際温度を表す第１信号を発する手段
と、(b)前記ケーシング内の前記動翼に近接する箇
所のガス温度を表す第２信号を発する手段と、(c)
前記動翼の回転速度を表す第３信号を発する手段
と、(d)前記第２および第３信号を受け、そして所
定間隙が得られる基準ケーシング温度を表すスケ
ジユール出力信号を発するスケジユール手段と、
(e)前記第１信号と前記スケジユール出力信号とを
比較しそして両信号の差を表す間隙制御信号を発
する手段と、(f)前記ケーシングへの前記空気流を
制御するために前記間隙制御信号を受けるように
連結された弁手段とから成る間隙制御装置。２前記エンジンは圧縮機部を含み、前記動翼は
圧縮機動翼から成り、前記ケーシングは圧縮機ケ
ーシングから成る、特許請求の範囲第１項記載の
間隙制御装置。３前記第１信号は前記圧縮機ケーシングの実際
温度を表しそして前記第３信号は圧縮機動翼回転
速度を表す、特許請求の範囲第２項記載の間隙制
御装置。４前記第２信号は圧縮機入口温度を表す、特許
請求の範囲第３項記載の間隙制御装置。５前記エンジンの過渡運転に適応するオーバラ
イド手段を含む特許請求の範囲第２項記載の間隙
制御装置。６前記オーバライド手段は、所定減速が生ずる
時前記弁手段が前記ケーシングへの前記空気流を
減らすようにするために圧縮機速度に応じて働く
減速オーバライド手段を含む、特許請求の範囲第
５項記載の間隙制御装置。７前記オーバライド手段は、前記空気流の温度
が前記圧縮機ケーシングの実際温度を超える時前
記弁手段が前記ケーシングへの前記空気流を増す
ようにするために前記空気流の温度に応じて働く
空気温度オーバライド手段を含む、特許請求の範
囲第５項記載の間隙制御装置。８前記エンジンは高圧タービン部を含み、前記
動翼は高圧タービン動翼から成り、前記ケーシン
グは高圧タービンケーシングから成る、特許請求
の範囲第１項記載の間隙制御装置。９前記エンジンは低圧タービン部を含み、前記
動翼は低圧タービン動翼から成り、前記ケーシン
グは低圧タービンケーシングから成る、特許請求
の範囲第１項記載の間隙制御装置。１０前記エンジンの過渡運転に適応する過渡オ
ーバライド手段を含む特許請求の範囲第８項また
は第９項記載の間隙制御装置。１１前記エンジンは航空機エンジンから成る、
特許請求の範囲第１項記載の間隙制御装置。１２相対的に静止している翼ケーシング内に半
径方向に延圧する複数の動翼を備えるガスタービ
ンエンジンにおいて、前記動翼と前記ケーシング
との間隙を制御するために前記ケーシングへの空
気流を制御する方法であつて、(a)前記ケーシング
の実際温度を表す第１信号を発することと、(b)前
記ケーシング内の前記動翼に近接する箇所のガス
温度を表す第２信号を発することと、(c)前記動翼
の回転速度を表す第３信号を発することと、(d)前
記第２および第３信号を受け、そして所定間隙が
得られる基準ケーシング温度を表すスケジユール
出力信号を発するためのスケジユールを設けるこ
とと、(e)前記第２および第３信号を前記スケジユ
ールと結合しそして前記スケジユール出力信号を
発することと、(f)前記第１信号と前記スケジユー
ル出力信号とを比較しそして両信号の差を表す間
隙制御装置を発することと、(g)前記ケーシングへ
の前記空気流を制御するために前記間隙制御信号
を間隙制御弁に伝えることから成る方法。