JPH03164531A - Emergency gas turbine - Google Patents

Emergency gas turbine

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JPH03164531A
JPH03164531A JP30395089A JP30395089A JPH03164531A JP H03164531 A JPH03164531 A JP H03164531A JP 30395089 A JP30395089 A JP 30395089A JP 30395089 A JP30395089 A JP 30395089A JP H03164531 A JPH03164531 A JP H03164531A
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JP
Japan
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impeller
labyrinth seal
housing
closed space
gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP30395089A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshimitsu Fukui
福井 俊充
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Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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Publication date
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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce thrust force acting upon a ball bearing through an impeller by partitioning a space between the impeller of a compressor and a housing into two closed spaces, and communicating the respective closed spaces with atmospheric air respectively through separate communicating passages. CONSTITUTION:In an emergency gas turbine for generating rotating power by an output turbine receiving high-temperature high pressure combustion gas generated at a gas generator, a first labyrinth seal 30 is formed at a gap between the peripheral edge of the impeller 7 of the gas generator and a bearing housing part 19c. A second labyrinth seal 32 is also formed at a gap between an annular ring-formed protruding part 7c provided protrusively on the rear face 7b of the impeller 7, and the inner periphery of a protruding part 19e, provided protrusively on the bearing housing part 19c, facing the inner periphery of the annular ring-formed protruding part 7c with a minute gap. A space between the rear face 7b of the impeller 7 and the bearing housing 19c is thereby partitioned into a first and a second closed spaces 34, 35 which are communicated with atmospheric air respectively through a first and a second communicating passages 42, 36.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は非常用ガスタービンに関するものである。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an emergency gas turbine.

(従来の技術) ガスタービンの圧縮機においては、インペラの回転によ
り空気を圧縮するので、インペラの空気入口側とは反対
側の面(以下「背面」という)とインペラのハウジング
との間の空間の圧力が高くなり、インペラを空気入口側
へ移動させるスラスト力が作用する。このスラスト力は
インペラの空気入口側の端部を回動自在に支持する軸受
により受けられる。このため、−船釣なガスタービンの
場合、スラスト力を受ける軸受として玉軸受を使用せず
、スラスト力に充分耐え得る構造の軸受を使用している
(Prior art) In a gas turbine compressor, air is compressed by the rotation of an impeller, so the space between the surface of the impeller opposite to the air inlet side (hereinafter referred to as the "back surface") and the impeller housing. The pressure increases, and a thrust force acts to move the impeller toward the air inlet. This thrust force is received by a bearing that rotatably supports the end of the impeller on the air inlet side. For this reason, in the case of a gas turbine mounted on a boat, a ball bearing is not used as a bearing for receiving thrust force, but a bearing having a structure that can sufficiently withstand thrust force is used.

しかし、非常用のガスタービンの場合、軸受に潤滑油が
充分に供給されていない段階で迅速に起動する必要があ
るので、スラスト力を受ける軸受として玉軸受を使用し
ており、玉軸受に大きなスラスト力が作用すると、寿命
が極度に短くなる。
However, in the case of an emergency gas turbine, it is necessary to start up quickly when the bearings are not sufficiently supplied with lubricating oil, so ball bearings are used to receive the thrust force. If thrust force is applied, the life will be extremely shortened.

そこで従来の非常用ガスタービンの場合、インペラの背
面の半径方向中間部に軸芯方向に突出する円環状の突出
部を突設し、ハウジングにインペラの突出部と対向する
円環状の突出部を突設し、インペラの突出部とハウジン
グの突出部との間隙にラビリンスシールを形成して、こ
のラビリンスシールよりも内周側の空間を1本のパイプ
等を介して大気に連通させていた。
Therefore, in the case of conventional emergency gas turbines, an annular protrusion that protrudes in the axial direction is provided on the radially intermediate portion of the back surface of the impeller, and an annular protrusion that faces the impeller protrusion is provided on the housing. A labyrinth seal was formed in the gap between the protruding part of the impeller and the protruding part of the housing, and the space on the inner peripheral side of the labyrinth seal was communicated with the atmosphere through a pipe or the like.

(発明が解決しようとする課題) 従来の非常用ガスタービンの場合、インペラ背面側の空
間のうち、大気に連通ずる空間の面積が小さく、スラス
ト力の軽減が不充分であった。すなわち、大気に開放さ
れる空間の面積を大きくしようとすると、ラビリンスシ
ールを形成するための突出部を極力半径方向外側に形成
する必要があるが、インペラは高速回転するため、突出
部を半径方向外側に形成すると遠心力のためにインペラ
に大きな応力が作用し、スラスト力とは別の問題を生じ
る。このために大気に連通ずる空間の面積を充分に大き
くすることはできない。
(Problems to be Solved by the Invention) In the case of conventional emergency gas turbines, the area of the space communicating with the atmosphere among the spaces on the back side of the impeller is small, and the reduction of thrust force is insufficient. In other words, in order to increase the area of the space open to the atmosphere, it is necessary to form the protrusion to form a labyrinth seal as far outward in the radial direction as possible. However, since the impeller rotates at high speed, the protrusion should be If it is formed on the outside, a large stress will be applied to the impeller due to centrifugal force, which will cause problems other than thrust force. For this reason, the area of the space communicating with the atmosphere cannot be made sufficiently large.

この問題は2軸式の非常用ガスタービンの場合、特に重
要である。すなわち、インペラの背面側の端部には、イ
ンペラを回転させるためのタービンロータが同芯状に取
付けられており、このタービンロータは前記スラスト力
と逆向きのスラスト力をインペラに作用させるので、前
記スラスト力の軽減になっていた。しかし2軸式の非常
用ガスタービンの場合、タービンロータの下流側に出力
軸を駆動するパワータービンロータが配置されるので、
タービンロータの下流側の燃焼ガスの圧力が高くなり、
タービンロータによるインペラのスラスト力軽減作用が
弱まってしまう。このため、2軸式の場合は1軸式の場
合よりもインペラに作用するスラスト力が大きいのであ
る。
This problem is particularly important in the case of two-shaft emergency gas turbines. That is, a turbine rotor for rotating the impeller is concentrically attached to the rear end of the impeller, and this turbine rotor applies a thrust force to the impeller in the opposite direction to the above thrust force. The thrust force was reduced. However, in the case of a two-shaft emergency gas turbine, the power turbine rotor that drives the output shaft is placed downstream of the turbine rotor.
The pressure of combustion gas downstream of the turbine rotor increases,
The thrust force reduction effect of the impeller by the turbine rotor is weakened. Therefore, in the case of a two-shaft type, the thrust force acting on the impeller is larger than in the case of a single-shaft type.

(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明の非常用ガスタービン
は、圧縮機のインペラの空気入口側の端部を玉軸受によ
り回動自在に支持した非常用ガスタービンにおいて、前
記インペラの空気入口側とは反対側の面を覆うハウジン
グと前記インペラの外周縁との間隙に第1のラビリンス
シールを形成し、前記インペラの空気入口側とは反対側
の面の半径方向中間部に軸芯方向に突出する円環状の突
出部を突設し、前記ハウジングに前記インペラの突出部
と対向する円環状の突出部を突設し、前記インペラの突
出部と前記ハウジングの突出部との間隙に第2のラビリ
ンスシールを形成して、前記インペラと前記ハウジング
との間の空間を、前記第1のラビリンスシールと前記第
2のラビリンスシールとの間の第1の閉空間と、前記第
2のラビリンスシールよりも内周側の第2の閉空間とに
区画し、前記第1の閉空間と大気とを連通させる第1の
連通路と、前記第2の閉空間を大気に連通させる第2の
連通路とを設けたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, an emergency gas turbine according to the present invention includes an emergency gas turbine in which an end of an impeller of a compressor on the air inlet side is rotatably supported by a ball bearing. , a first labyrinth seal is formed in a gap between a housing covering a surface of the impeller opposite to the air inlet side and an outer peripheral edge of the impeller, and a first labyrinth seal is formed in a gap between a housing that covers a surface of the impeller opposite to the air inlet side, and a radius of the surface of the impeller opposite to the air inlet side is formed. An annular protrusion protruding in the axial direction is provided at a direction intermediate portion, an annular protrusion opposing the impeller protrusion is protruded from the housing, and the impeller protrusion and the housing A second labyrinth seal is formed in a gap with the protrusion, and the space between the impeller and the housing is transformed into a first closed space between the first labyrinth seal and the second labyrinth seal. and a second closed space on the inner periphery side of the second labyrinth seal, and a first communication passage that communicates the first closed space with the atmosphere, and the second closed space. A second communication path communicating with the atmosphere is provided.

(作用) 第1の閉空間は第1の連通路を介して大気に連通し、第
2の閉空間は第2の連通路を介して大気に連通している
ので、インペラの背面側の圧力はインペラの空気出口側
の圧縮空気の圧力よりも充分に小さい。したがってイン
ペラを介して玉軸受に作用するスラスト力が小さい。
(Function) Since the first closed space communicates with the atmosphere through the first communication path, and the second closed space communicates with the atmosphere through the second communication path, the pressure on the back side of the impeller is sufficiently smaller than the pressure of compressed air on the air outlet side of the impeller. Therefore, the thrust force acting on the ball bearing via the impeller is small.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図に基づいて説
明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4.

第2図は本発明の一実施例における非常用ガスタービン
の概略縦断正面図で、この実施例では2軸式の非常用ガ
スタービンを採用している。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
に減速する減速装置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。
FIG. 2 is a schematic vertical sectional front view of an emergency gas turbine according to an embodiment of the present invention, and this embodiment employs a two-shaft emergency gas turbine. On the platform 1, which also serves as an oil pan for storing lubricating oil, there is a gas generator 2 that sucks in air and generates high-temperature, high-pressure combustion gas, and a generator that generates rotational power from the combustion gas generated by the gas generator 2. Output turbine 3 to be extracted
and a speed reducer 4 that reduces the rotational power extracted by the output turbine 3 to a predetermined rotational speed are arranged in this order from left to right. An auxiliary equipment gear box 5 is attached to the left side surface of the gas generator 2, which accommodates bearings, gears, etc. of various auxiliary equipment.

ガス発生機2は、空気を圧縮する遠心式の圧縮機6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1
2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イフユーザ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1
2と一体に回転するパワータービン軸15等を備えてい
る。
The gas generator 2 includes an impeller 7 that constitutes a rotor part of a centrifugal compressor 6 that compresses air, and creates high-temperature, high-pressure combustion gas by mixing and combusting compressed air and fuel. A combustor 8, a high-pressure turbine rotor 9 that is rotationally driven by combustion gas and rotates an impeller 7,
A low-pressure turbine rotor 10, etc., which is located downstream of the high-pressure turbine rotor 9 and operates in the same manner as the high-pressure turbine rotor 9, is provided. The output turbine 3 includes a power turbine rotor 12 located downstream of the low-pressure turbine rotor 10 and rotationally driven by combustion gas, and a power turbine rotor 1 .
2, an exhaust diff user 13 that decelerates the combustion gas, that is, exhaust gas after driving the engine 2, and an exhaust duct 14 that releases the exhaust gas, and a power turbine rotor 1.
The power turbine shaft 15 and the like rotate integrally with the power turbine shaft 2.

減速装置4は、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に伝達するための、
中間軸18や複数の歯車等を備えている。
The reduction gear device 4 is configured to reduce the rotational power of the power turbine shaft 15 to a predetermined rotational speed and transmit it to the output shaft 17.
It includes an intermediate shaft 18, a plurality of gears, and the like.

インペラ7はハウジング19により覆われており、ハウ
ジング19は、はぼ円筒状のノ\ウジング本体19aと
、ハウジング本体19aの一端に取付けられたほぼコー
ン状の軸受ノ1ウジング部19bと、ハウジング本体1
9aの他端に取付けられたほぼコーン状の軸受ハウジン
グ部19cとにより構成されている。インペラ7の一端
部は、軸受ハウジング部19bに取付けられた玉軸受2
0により軸芯回りに回動自在に支持されており、インペ
ラ7の他端部は、軸受ハウジング部19Cに取付けられ
たころ軸受21により軸芯回りに回動自在に支持されて
いる。インペラ7の一端部外周は、軸受ハウジング部1
9bに取付けられた円環状のシール部材22の内周と微
少間隙をあけて対向しており、シール部材22は玉軸受
20よりもインペラ7の他端側に位置している。インペ
ラ7の他端部外層は、軸受ハウジング部19Cに取付け
られた円環状のシール部材23の内周と微少間隙をあけ
て対向しており、シール部材23はころ軸受21よりも
インペラ7の一端側に位置している。
The impeller 7 is covered by a housing 19, and the housing 19 includes a substantially cylindrical nose housing body 19a, a substantially cone-shaped bearing nose housing body 19b attached to one end of the housing body 19a, and a housing body. 1
A substantially cone-shaped bearing housing portion 19c is attached to the other end of the bearing housing portion 9a. One end of the impeller 7 is connected to a ball bearing 2 attached to the bearing housing part 19b.
The other end of the impeller 7 is rotatably supported around the axis by a roller bearing 21 attached to the bearing housing portion 19C. The outer periphery of one end of the impeller 7 is connected to the bearing housing portion 1
It faces the inner periphery of an annular seal member 22 attached to 9b with a slight gap therebetween, and the seal member 22 is located closer to the other end of the impeller 7 than the ball bearing 20 is. The outer layer of the other end of the impeller 7 faces the inner periphery of an annular seal member 23 attached to the bearing housing part 19C with a slight gap, and the seal member 23 is located at one end of the impeller 7 than the roller bearing 21. Located on the side.

シール部材22.23の内周とインペラ7の両端部外周
との間隙には、シール部材22.23に形成された孔(
図面には現れていない)を介して潤滑油が供給される。
A hole (
(not shown in the drawings).

ハウジング本体19Hにはインペラ7のブレード7aを
覆うほぼ円筒状のガイド部19dが一体に突設されてお
り、ガイド部19dの先端開口は空気入口24を形成し
ている。
A substantially cylindrical guide portion 19d that covers the blades 7a of the impeller 7 is integrally protruded from the housing body 19H, and the opening at the tip of the guide portion 19d forms an air inlet 24.

空気入口24はハウジング本体19aの孔(図面には現
れていない)とハウジング本体19aに接続された空気
吸入筒25とを介して大気に連通している。ハウジング
本体19aと軸受ノ1ウジング部19cとの間には、イ
ンペラ7により圧縮した空気を燃焼器8に供給するため
の通路26が形成されている。高圧タービンロータ9お
よび低圧タービンロータ10はボルト27によりインペ
ラ7に連結されている。
The air inlet 24 communicates with the atmosphere via a hole in the housing body 19a (not shown in the drawing) and an air intake pipe 25 connected to the housing body 19a. A passage 26 for supplying air compressed by the impeller 7 to the combustor 8 is formed between the housing body 19a and the bearing nozzle 1 housing portion 19c. The high pressure turbine rotor 9 and the low pressure turbine rotor 10 are connected to the impeller 7 by bolts 27.

第1図は本発明の一実施例における非常用ガスタービン
の要部の拡大概略縦断正面図で、インペラ7の外周縁と
軸受ハウジング部19cとの間隙には第1のラビリンス
シール30が形成されている。第1のラビリンスシール
30は、第3図に詳細に示すように、インペラ7の外周
縁に一体に突設された円環状の複数(本実施例では2個
)の刃31により構成されている。インペラ7の背面7
bの半径方向中間部には、軸芯方向に沿って他端側へ突
出する円環状の突出部7Cが一体に突設されており、軸
受ハウジング部19cの半径方向中間部には、外周が突
出部7Cの内周に微少間隙をあけて対向する突出部19
eが一体に突設されている。突出部7cの外周と突出部
19eの内周との間隙には第2のラビリンスシール32
が形成されており、第2のラビリンスシール32は、第
4図に詳細に示すように、突出部7Cの外周に一体に突
設された円環状の複数(本実施例では6個)の刃33に
より構成されている。すなわちインペラ7の背面7bと
軸受ハウジング部19cとの間の空間は、第1のラビリ
ンスシール30と第2のラビリンスシール32との間の
第1の閉空間34と、第2のラビリンスシール32より
も内周側の第2の閉空間35とに区画されており、第2
の閉空間35は1本または複数(本実施例では3本)の
第2の連通路36(第2図には図示せず)を介して大気
に連通している。各節2の連通路36は、バイブ37と
、軸受ハウジング部19cおよびハウジング本体19a
に形成された孔38と、パイプ39とにより構成されて
いる。バイブ37の両端部は軸受ハウジング部19cに
取付けられたパイプ支持部材40.41に嵌合固定され
ている。
FIG. 1 is an enlarged schematic longitudinal sectional front view of essential parts of an emergency gas turbine according to an embodiment of the present invention, in which a first labyrinth seal 30 is formed in the gap between the outer peripheral edge of the impeller 7 and the bearing housing part 19c. ing. As shown in detail in FIG. 3, the first labyrinth seal 30 is made up of a plurality of annular blades 31 (two in this embodiment) integrally protruding from the outer peripheral edge of the impeller 7. . Back side 7 of impeller 7
An annular protrusion 7C that protrudes toward the other end along the axial direction is integrally provided at the radially intermediate portion of the bearing housing portion 19c. A protrusion 19 faces the inner periphery of the protrusion 7C with a slight gap therebetween.
e is integrally provided in a protruding manner. A second labyrinth seal 32 is provided in the gap between the outer circumference of the protrusion 7c and the inner circumference of the protrusion 19e.
As shown in detail in FIG. 4, the second labyrinth seal 32 includes a plurality of annular blades (six in this embodiment) integrally protruding from the outer periphery of the protrusion 7C. 33. That is, the space between the back surface 7b of the impeller 7 and the bearing housing part 19c is the first closed space 34 between the first labyrinth seal 30 and the second labyrinth seal 32, and the space between the second labyrinth seal 32 and the first closed space 34 between the first labyrinth seal 30 and the second labyrinth seal 32. The second closed space 35 is also partitioned into a second closed space 35 on the inner peripheral side.
The closed space 35 communicates with the atmosphere through one or more (three in this embodiment) second communication passages 36 (not shown in FIG. 2). The communication path 36 of each node 2 connects the vibrator 37, the bearing housing portion 19c, and the housing body 19a.
It is composed of a hole 38 formed in the hole 38 and a pipe 39. Both ends of the vibrator 37 are fitted and fixed to pipe support members 40, 41 attached to the bearing housing part 19c.

第1の閉空間34は1本または複数(本実施例では1本
)の第1の連通路42(第2図には図示せず)を介して
大気に連通しており、第1の連通路42は、図面には詳
細に現れていないが、第2の連通路36と同様の構成で
あり、パイプ43等により構成されている。
The first closed space 34 communicates with the atmosphere via one or more (one in this embodiment) first communication passages 42 (not shown in FIG. 2). Although the passage 42 is not shown in detail in the drawing, it has the same configuration as the second communication passage 36, and is composed of a pipe 43 and the like.

次に動作を説明する。インペラ7の回転により空気入口
24から吸引された空気が圧縮され、通路26を通って
燃焼器8に供給される。この圧縮空気は燃焼器8で燃料
と混合されて燃焼し、高圧の燃焼ガスになる。この燃焼
ガスは高圧タービンロータ9,10およびパワータービ
ンロータ12を高速で回転させた後、排気ダクト14を
通って排気される。高圧タービンロータ9,10の回転
によりインペラ7が一体に回転する。パワータービンロ
ータ12の回転によりパワータービン軸15が一体に回
転し、その回動力は減速機4により減速されて出力軸1
7に伝達される。
Next, the operation will be explained. The rotation of the impeller 7 compresses the air sucked in from the air inlet 24 and supplies it to the combustor 8 through the passage 26 . This compressed air is mixed with fuel and combusted in the combustor 8 to become high-pressure combustion gas. This combustion gas rotates the high pressure turbine rotors 9, 10 and the power turbine rotor 12 at high speed, and then is exhausted through the exhaust duct 14. The impeller 7 rotates together with the rotation of the high pressure turbine rotors 9 and 10. The rotation of the power turbine rotor 12 causes the power turbine shaft 15 to rotate integrally, and its rotational force is reduced by the reducer 4 and output to the output shaft 1.
7.

このとき、第1.第2のラビリンスシール30゜32に
より区画された第1.第2の閉空間34゜35が第1.
第2の連通路42.36を介して大気に連通しているの
で、第1.第2の閉空間34゜35の圧力が通路26の
圧力と比較して充分に低く、シたがってインペラ7に作
用するインペラ7の一端側へのスラスト力が良好に軽減
され、スラスト力による玉軸受20の寿命の低下を良好
に防止できる。このため、本実施例のように低圧タービ
ンロータ10の下流側にパワータービンロータ12が配
置された2軸式の非常用ガスタービンの場合でも、イン
ペラ7に作用するインペラ7の一端側へのスラスト力を
充分に小さくでき、したがって、玉軸受20の寿命を犠
牲にすることなく、圧縮機6を含む非常用ガスタービン
のパワータービンロータ12よりも上流側の部分を1軸
式と2軸式とに兼用できる。また第1のラビリンスシー
ル30を設けて第1の閉空間34を形成したので、スラ
スト力軽減のために突出部7Cを極力インペラ7の半径
方向外側に設けるという必要がなく、インペラ7に大き
な応力が作用するのを良好に防止できる。また軸受ハウ
ジング部19cのインペラ7側とは反対側のスペースは
非常に狭いので、配置可能なパイプ37の直径には限界
があり、1本の第2の連通路36では第2の閉空間35
の圧力を充分に低くできないが、本実施例のように、第
2の閉空間35を複数本の第2の連通路36を介して大
気に連通させるように構成すれば、第2の閉空間35の
圧力を充分に低くできる。
At this time, the first. The first labyrinth seal is separated by a second labyrinth seal 30°32. The second closed space 34°35 is the first closed space.
Since it communicates with the atmosphere via the second communication path 42.36, the first. The pressure in the second closed space 34, 35 is sufficiently low compared to the pressure in the passage 26, and therefore the thrust force acting on the impeller 7 toward one end side of the impeller 7 is reduced favorably, and the thrust force causes a ball to be formed. A reduction in the life of the bearing 20 can be effectively prevented. Therefore, even in the case of a two-shaft emergency gas turbine in which the power turbine rotor 12 is arranged downstream of the low-pressure turbine rotor 10 as in this embodiment, the thrust acting on the impeller 7 toward one end side of the impeller 7 The force can be made sufficiently small, and therefore, without sacrificing the life of the ball bearing 20, the portion upstream of the power turbine rotor 12 of the emergency gas turbine including the compressor 6 can be divided into a single-shaft type and a two-shaft type. Can be used for both. Furthermore, since the first labyrinth seal 30 is provided to form the first closed space 34, there is no need to provide the protrusion 7C as far as possible on the radial outside of the impeller 7 in order to reduce the thrust force, and the impeller 7 is subjected to large stress. can be effectively prevented from acting. Further, since the space on the side opposite to the impeller 7 side of the bearing housing portion 19c is very narrow, there is a limit to the diameter of the pipe 37 that can be arranged, and one second communication path 36 is limited to the second closed space 35.
Although the pressure of 35 pressure can be lowered sufficiently.

(別の実施例) 上記実施例においては、2軸式の非常用ガスタービンに
本発明を適用した例について説明したが、本発明は1軸
式の非常用ガスタービンにも適用できることは勿論であ
る。
(Another Embodiment) In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a two-shaft emergency gas turbine has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a single-shaft emergency gas turbine. be.

(発明の効果) 以上説明したように本発明の非常用ガスタービンによれ
ば、第1.第2のラビリンスシールにより区画された第
1.第2の閉空間が第1.第2の連通路を介して大気に
連通しているので、第1゜第2の閉空間の圧力がインペ
ラにより圧縮された圧縮空気の圧力と比較して充分に低
く、したがってインペラに作用するインペラの一端側へ
のスラスト力が良好に軽減され、スラスト力による玉軸
受の寿命の低下を良好に防止できる。このため、低圧タ
ービンロータの下流側にパワータービンロータが配置さ
れた2軸式の非常用ガスタービンの場合でも、インペラ
に作用するインペラの一端側へのスラスト力を充分に小
さくでき、したがって、玉軸受の寿命を犠牲にすること
なく、2軸式の非常用ガスタービンにおけるパワーター
ビンロータよりも上流側の部分を1軸式と2軸式とに兼
用できる。また第1のラビリンスシールを設けて第1の
閉空間を形成したので、スラスト力軽減のためにインペ
ラの突出部を極力インペラの半径方向外側に設けるとい
う必要がなく、インペラに大きな応力が作用するのを良
好に防止できる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the emergency gas turbine of the present invention, the first. A first labyrinth seal bounded by a second labyrinth seal. The second closed space is the first. Since it communicates with the atmosphere through the second communication path, the pressure in the first and second closed spaces is sufficiently low compared to the pressure of the compressed air compressed by the impeller, and therefore the impeller acting on the impeller The thrust force applied to one end of the ball bearing is effectively reduced, and reduction in the life of the ball bearing due to the thrust force can be effectively prevented. Therefore, even in the case of a two-shaft emergency gas turbine in which the power turbine rotor is placed downstream of the low-pressure turbine rotor, the thrust force acting on the impeller toward one end of the impeller can be sufficiently reduced, and the ball A portion upstream of a power turbine rotor in a two-shaft emergency gas turbine can be used for both a single-shaft type and a two-shaft type without sacrificing bearing life. In addition, since the first labyrinth seal is provided to form the first closed space, there is no need to provide the protrusion of the impeller as far outside the impeller in the radial direction as possible to reduce thrust force, and large stress is applied to the impeller. can be effectively prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における非常用ガスタービン
の要部の拡大概略縦断正面図、第2図は同非常用ガスタ
ービンの概略縦断正面図、第3図は第1のラビリンスシ
ールの拡大断面図、第4図は第2のラビリンスシールの
拡大断面図である。 6・・・圧縮機、7・・・インペラ、7C・・・突出部
、1つ・・・ハウジング、19e・・・突出部、20・
・・玉軸受、30・・・第1のラビリンスシール、32
・・・第2のラビリンスシール、34・・・第1の閉空
間、35・・・第2の閉空間、36・・・第2の連通路
、42・・・第1の連通路
FIG. 1 is an enlarged schematic longitudinal sectional front view of the main parts of an emergency gas turbine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional front view of the same emergency gas turbine, and FIG. Enlarged sectional view, FIG. 4 is an enlarged sectional view of the second labyrinth seal. 6... Compressor, 7... Impeller, 7C... Projection, one... Housing, 19e... Projection, 20.
...Ball bearing, 30...First labyrinth seal, 32
...Second labyrinth seal, 34...First closed space, 35...Second closed space, 36...Second communication path, 42...First communication path

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、圧縮機のインペラの空気入口側の端部を玉軸受によ
り回動自在に支持した非常用ガスタービンにおいて、前
記インペラの空気入口側とは反対側の面を覆うハウジン
グと前記インペラの外周縁との間隙に第1のラビリンス
シールを形成し、前記インペラの空気入口側とは反対側
の面の半径方向中間部に軸芯方向に突出する円環状の突
出部を突設し、前記ハウジングに前記インペラの突出部
と対向する円環状の突出部を突設し、前記インペラの突
出部と前記ハウジングの突出部との間隙に第2のラビリ
ンスシールを形成して、前記インペラと前記ハウジング
との間の空間を、前記第1のラビリンスシールと前記第
2のラビリンスシールとの間の第1の閉空間と、前記第
2のラビリンスシールよりも内周側の第2の閉空間とに
区画し、前記第1の閉空間と大気とを連通させる第1の
連通路と、前記第2の閉空間を大気に連通させる第2の
連通路とを設けたことを特徴とする非常用ガスタービン
1. In an emergency gas turbine in which the air inlet side end of the impeller of the compressor is rotatably supported by a ball bearing, a housing that covers the surface of the impeller opposite to the air inlet side and an outer peripheral edge of the impeller. a first labyrinth seal is formed in the gap between the impeller and the housing; An annular protrusion facing the protrusion of the impeller is provided to protrude, and a second labyrinth seal is formed in the gap between the protrusion of the impeller and the protrusion of the housing, so that the impeller and the housing can be connected to each other. A space between the first labyrinth seal and the second labyrinth seal is divided into a first closed space between the first labyrinth seal and the second labyrinth seal, and a second closed space that is inner than the second labyrinth seal. , an emergency gas turbine comprising: a first communication path that communicates the first closed space with the atmosphere; and a second communication path that communicates the second closed space with the atmosphere.
JP30395089A 1989-11-22 1989-11-22 Emergency gas turbine Pending JPH03164531A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359612B1 (en) * 2000-08-24 2002-11-07 삼성테크윈 주식회사 Seal assembly for gas turbine engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100359612B1 (en) * 2000-08-24 2002-11-07 삼성테크윈 주식회사 Seal assembly for gas turbine engine

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