JPH0333884B2 - - Google Patents
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- JPH0333884B2 JPH0333884B2 JP57063995A JP6399582A JPH0333884B2 JP H0333884 B2 JPH0333884 B2 JP H0333884B2 JP 57063995 A JP57063995 A JP 57063995A JP 6399582 A JP6399582 A JP 6399582A JP H0333884 B2 JPH0333884 B2 JP H0333884B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- pinion
- shaft
- ceramic
- nozzle shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 25
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセラミツクス可変ノズルに関し、特に
軸流ガスタービンのセラミツクス可変ノズルにお
いて、そのノズルブレードを回動させるノズル軸
のピニオンとの取付け構造の改良を図つたもので
ある。
軸流ガスタービンのセラミツクス可変ノズルにお
いて、そのノズルブレードを回動させるノズル軸
のピニオンとの取付け構造の改良を図つたもので
ある。
近年のガスタービンではセラミツクス化が進む
につれて、高温雰囲気中に置かれる可変ノズルも
セラミツクス製のものが開発されてきたが、セラ
ミツクスは耐熱性その他種々多くの機械的性質に
優れている反面、延性を欠き取扱い方によつては
破損しやすい難点があるので、これらの問題点に
対する配慮が必要とされる。
につれて、高温雰囲気中に置かれる可変ノズルも
セラミツクス製のものが開発されてきたが、セラ
ミツクスは耐熱性その他種々多くの機械的性質に
優れている反面、延性を欠き取扱い方によつては
破損しやすい難点があるので、これらの問題点に
対する配慮が必要とされる。
第１図ＡおよびＢは本出願人が先に提案したセ
ラミツクス可変ノズルの一例を示し、ここで、１
はセラミツクスで形成した可変ノズルであり、２
はそのノズルブレード、３はそのノズル軸であ
る。４はノズル軸３に取付けられたピニオンであ
り、ノズル軸３およびピニオン４にはピン孔３Ａ
および４Ａがそれぞれ設けられていて、これらの
ピン孔３Ａおよび４Ａに割ピン５を貫入させるこ
とによりノズル軸３とピニオン４とを固着する。
６はピニオン４と外周壁７との間に介装されてい
る円板型のコイルばねであり、ばね６のばね力に
より可変ノズル１を外周壁７の内面に設けた係合
面７Ａに向けて偏倚させることにより、熱膨張の
差からくるノズル１と外周壁７との間のがた付き
を吸収すると共に、ノズル１を常に係合面７Ａに
当接させている。
ラミツクス可変ノズルの一例を示し、ここで、１
はセラミツクスで形成した可変ノズルであり、２
はそのノズルブレード、３はそのノズル軸であ
る。４はノズル軸３に取付けられたピニオンであ
り、ノズル軸３およびピニオン４にはピン孔３Ａ
および４Ａがそれぞれ設けられていて、これらの
ピン孔３Ａおよび４Ａに割ピン５を貫入させるこ
とによりノズル軸３とピニオン４とを固着する。
６はピニオン４と外周壁７との間に介装されてい
る円板型のコイルばねであり、ばね６のばね力に
より可変ノズル１を外周壁７の内面に設けた係合
面７Ａに向けて偏倚させることにより、熱膨張の
差からくるノズル１と外周壁７との間のがた付き
を吸収すると共に、ノズル１を常に係合面７Ａに
当接させている。
このように構成されたノズル１のノズルブレー
ド２は、第２図に示すように、翼の方向をそろえ
て環状ガス通路８に等間隔に配置され、各ノズル
１のピニオン４はリングギヤ９と噛合されてい
る。また、リングギヤ９に形成されている摺動面
９Ａは、外周壁７に周設された摺動溝に嵌め合わ
されており、図示しない駆動装置により回動させ
られる。なお、ここで１０は出力タービン動翼で
ある。
ド２は、第２図に示すように、翼の方向をそろえ
て環状ガス通路８に等間隔に配置され、各ノズル
１のピニオン４はリングギヤ９と噛合されてい
る。また、リングギヤ９に形成されている摺動面
９Ａは、外周壁７に周設された摺動溝に嵌め合わ
されており、図示しない駆動装置により回動させ
られる。なお、ここで１０は出力タービン動翼で
ある。
一般にこのような可変ノズル１は、エンジンの
負荷状態に対応してその翼角が可変制御されるよ
うに構成されており、制御機構（図示せず）によ
り駆動装置を介してリングギヤ９が回動させられ
ると、リングギヤ９の回動につれて各ピニオン４
が一斉に同一方向へと回動させられ、軸３と共に
ノズルブレード２を回動させてブレード２の翼角
を変化させる。
負荷状態に対応してその翼角が可変制御されるよ
うに構成されており、制御機構（図示せず）によ
り駆動装置を介してリングギヤ９が回動させられ
ると、リングギヤ９の回動につれて各ピニオン４
が一斉に同一方向へと回動させられ、軸３と共に
ノズルブレード２を回動させてブレード２の翼角
を変化させる。
しかしながら、このような従来のセラミツクス
可変ノズル１では、そのノズル軸３に穿設したピ
ン孔３Ａと、ピニオン４に設けたピン孔４Ａとに
割ピン５を貫通させてノズル軸３とピニオン４と
を固着させる構造となつているため、セラミツク
スのノズル軸３に孔あけ加工する必要がある。し
かして、このようなセラミツクス部品に孔あけ加
工を行うことは極めて困難な技術を要するのみな
らず、組立および分解に際してかかるピン孔３Ａ
にピン５を着脱することも容易ではなく、ノズル
軸自体を破損する虞れがある。
可変ノズル１では、そのノズル軸３に穿設したピ
ン孔３Ａと、ピニオン４に設けたピン孔４Ａとに
割ピン５を貫通させてノズル軸３とピニオン４と
を固着させる構造となつているため、セラミツク
スのノズル軸３に孔あけ加工する必要がある。し
かして、このようなセラミツクス部品に孔あけ加
工を行うことは極めて困難な技術を要するのみな
らず、組立および分解に際してかかるピン孔３Ａ
にピン５を着脱することも容易ではなく、ノズル
軸自体を破損する虞れがある。
本発明の目的は、このような問題点に鑑みて、
ピニオンとノズル軸との分解および組立てが容易
に行えて、しかもセラミツクスのノズル軸が運転
中や取扱い中に破損する虞れのないセラミツクス
可変ノズルを提供することにある。
ピニオンとノズル軸との分解および組立てが容易
に行えて、しかもセラミツクスのノズル軸が運転
中や取扱い中に破損する虞れのないセラミツクス
可変ノズルを提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明で
は、セラミツクスで形成したノズルブレードおよ
びノズル軸を有し、前記ノズル軸にピニオンを設
けてなるセラミツクス可変ノズルにおいて、前記
ノズル軸の外周面対称位置に該ノズル軸の軸方向
と直交する向きの互いに平行する案内溝を前記ピ
ニオンに関連して設け、前記案内溝にＵ字型に形
成したブラケツトの腕部を嵌め合わせて前記ノズ
ル軸を支承すると共に、前記軸方向において前記
案内溝の幅を前記ブラケツトの厚さより大きくな
して、前記ブラケツトを前記ピニオンに固着した
ことを特徴とするものである。
は、セラミツクスで形成したノズルブレードおよ
びノズル軸を有し、前記ノズル軸にピニオンを設
けてなるセラミツクス可変ノズルにおいて、前記
ノズル軸の外周面対称位置に該ノズル軸の軸方向
と直交する向きの互いに平行する案内溝を前記ピ
ニオンに関連して設け、前記案内溝にＵ字型に形
成したブラケツトの腕部を嵌め合わせて前記ノズ
ル軸を支承すると共に、前記軸方向において前記
案内溝の幅を前記ブラケツトの厚さより大きくな
して、前記ブラケツトを前記ピニオンに固着した
ことを特徴とするものである。
以下に図面に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
る。
第３図ＡおよびＢは本発明の一実施例を示し、
ここで、１１はセラミツクス可変ノズル、１２は
そのノズルブレード、１３はそのノズル軸であ
る。このノズル軸１３の頂部近傍の外周面上のほ
ぼ軸対称の位置に、軸１３の軸方向とほぼ直交す
る向きに互いに平行に延在する切欠き案内溝１４
Ａおよび１４Ｂを設ける。これらの案内溝１４Ａ
および１４Ｂは、その断面形状をほぼコの字型と
すると共に、溝１４Ａおよび１４Ｂの各々の、軸
１３の軸方向の間隔をＵ字型ブラケツト１５の板
厚より大きくしておく。このＵ字型ブラケツト１
５は、第３図Ｂに示すように互いに平行に延在す
る腕部１５Ａおよび１５Ｂを有し、これらの両腕
部１５Ａおよび１５Ｂの内側をそれぞれ案内溝１
４Ａおよび１４Ｂに沿つて嵌め合わすことによ
り、ノズル軸１３を支承する。１６はＵ字型ブラ
ケツト１５をピニオン１７に固着する止めねじで
ある。
ここで、１１はセラミツクス可変ノズル、１２は
そのノズルブレード、１３はそのノズル軸であ
る。このノズル軸１３の頂部近傍の外周面上のほ
ぼ軸対称の位置に、軸１３の軸方向とほぼ直交す
る向きに互いに平行に延在する切欠き案内溝１４
Ａおよび１４Ｂを設ける。これらの案内溝１４Ａ
および１４Ｂは、その断面形状をほぼコの字型と
すると共に、溝１４Ａおよび１４Ｂの各々の、軸
１３の軸方向の間隔をＵ字型ブラケツト１５の板
厚より大きくしておく。このＵ字型ブラケツト１
５は、第３図Ｂに示すように互いに平行に延在す
る腕部１５Ａおよび１５Ｂを有し、これらの両腕
部１５Ａおよび１５Ｂの内側をそれぞれ案内溝１
４Ａおよび１４Ｂに沿つて嵌め合わすことによ
り、ノズル軸１３を支承する。１６はＵ字型ブラ
ケツト１５をピニオン１７に固着する止めねじで
ある。
このように構成したセラミツクス可変ノズル１
１を組立てるには、まずノズル１１の軸１３を外
周壁７のノズル取付け孔７Ｂに嵌め合わせ、コイ
ルばね６を軸１３に嵌め込んだ後、更にピニオン
１７をばね６のばね力に抗して押込み気味に嵌め
入れ、案内溝１４Ａおよび１４Ｂに合わせて横方
向からＵ字型ブラケツト１５を差込む。しかる
後、このＵ字型ブラケツト１５とピニオン１７と
を止めねじ１６によつて固定する。
１を組立てるには、まずノズル１１の軸１３を外
周壁７のノズル取付け孔７Ｂに嵌め合わせ、コイ
ルばね６を軸１３に嵌め込んだ後、更にピニオン
１７をばね６のばね力に抗して押込み気味に嵌め
入れ、案内溝１４Ａおよび１４Ｂに合わせて横方
向からＵ字型ブラケツト１５を差込む。しかる
後、このＵ字型ブラケツト１５とピニオン１７と
を止めねじ１６によつて固定する。
なお、予めＵ字型ブラケツト１５およびピニオ
ン１７に固定のねじ孔１５Ｃおよび１７Ａを設け
ておく場合は、可変ノズル１１の翼方向をそろえ
たり調整したりするのに好適なように、案内溝１
４Ａ，１４Ｂの方向、腕部１５Ａ，１５Ｂの方
向、およびノズルブレード１２の方向を共に同一
方向に設定しておくのが好適である。すなわち、
このように設定しておけば、組立にあたり、リン
グギヤ９とピニオン１７とを噛合させる際、例え
ば第３図Ｂに示すような方向にＵ字型ブラケツト
１５を向けることにより全てのノズルブレード１
２を同一方向に合わせることができる。
ン１７に固定のねじ孔１５Ｃおよび１７Ａを設け
ておく場合は、可変ノズル１１の翼方向をそろえ
たり調整したりするのに好適なように、案内溝１
４Ａ，１４Ｂの方向、腕部１５Ａ，１５Ｂの方
向、およびノズルブレード１２の方向を共に同一
方向に設定しておくのが好適である。すなわち、
このように設定しておけば、組立にあたり、リン
グギヤ９とピニオン１７とを噛合させる際、例え
ば第３図Ｂに示すような方向にＵ字型ブラケツト
１５を向けることにより全てのノズルブレード１
２を同一方向に合わせることができる。
なお、第３図ＡおよびＢにおいて、その他の構
成および可変ノズルの動作については、第１図Ａ
およびＢの場合と同様であり、説明を省略する。
成および可変ノズルの動作については、第１図Ａ
およびＢの場合と同様であり、説明を省略する。
第４図は本発明の他の実施例を示す。本例は、
第３図ＡおよびＢの例で用いた止めねじ１６に代
えて割ピン（スプリングピン）２６を用いたもの
であり、Ｕ字型ブラケツト１５およびピニオン１
７にはこのピン２６を嵌入させるためにそれぞれ
の対応する位置にピン孔１５Ｄおよび１７Ｂを設
けておく。その他は第３図ＡおよびＢの例と同様
に構成する。
第３図ＡおよびＢの例で用いた止めねじ１６に代
えて割ピン（スプリングピン）２６を用いたもの
であり、Ｕ字型ブラケツト１５およびピニオン１
７にはこのピン２６を嵌入させるためにそれぞれ
の対応する位置にピン孔１５Ｄおよび１７Ｂを設
けておく。その他は第３図ＡおよびＢの例と同様
に構成する。
以上説明してきたように、本発明によれば、セ
ラミツクスノズル軸のピニオンを取り付ける頂部
近傍の外周面上のほぼ軸対称の位置に、ノズル軸
と直交する向きを有し互いに平行に案内溝を設
け、これらの案内溝にブラケツトを嵌め合わせ
て、このＵ字型のブラケツトをピニオンに固着す
るようにしたので、組立、分解が容易で可変ノズ
ルに損傷を与えるようなことがなく、また、セラ
ミツクス軸にピン孔を設けるための、困難や破損
を伴う孔あけ加工の必要がなくなりしかも従来の
ように運転中金属製ピンの膨張によりピン孔が破
損することもなく、更にまた、案内溝にノズル軸
の軸方向の摺動のゆとりを設けたので、セラミツ
クスと金属との間の熱膨張率の差からくる内部応
力を逃し破損を防止することができる。
ラミツクスノズル軸のピニオンを取り付ける頂部
近傍の外周面上のほぼ軸対称の位置に、ノズル軸
と直交する向きを有し互いに平行に案内溝を設
け、これらの案内溝にブラケツトを嵌め合わせ
て、このＵ字型のブラケツトをピニオンに固着す
るようにしたので、組立、分解が容易で可変ノズ
ルに損傷を与えるようなことがなく、また、セラ
ミツクス軸にピン孔を設けるための、困難や破損
を伴う孔あけ加工の必要がなくなりしかも従来の
ように運転中金属製ピンの膨張によりピン孔が破
損することもなく、更にまた、案内溝にノズル軸
の軸方向の摺動のゆとりを設けたので、セラミツ
クスと金属との間の熱膨張率の差からくる内部応
力を逃し破損を防止することができる。
第１図ＡおよびＢはそれぞれ従来のセラミツク
ス可変ノズルの構成の一例を示す断面図およびそ
のＡ方向から見た上面図、第２図はセラミツクス
可変ノズルを取り付けた従来の出力タービンの一
例を示す断面図、第３図ＡおよびＢはそれぞれ本
発明セラミツクス可変ノズルの構成の一例を示す
断面図およびそのＢ方向から見た上面図、第４図
は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １，１１…可変ノズル、２，１２…ノズルブレ
ード、３，１３…ノズル軸、３Ａ…ピン孔、４，
１７…ピニオン、４Ａ…ピン孔、５…割ピン、６
…ばね、７…外周壁、７Ａ…係合面、７Ｂ…取付
け孔、８…環状ガス通路、９…リングギヤ、９Ａ
…摺動面、１０…タービン動翼、１４Ａ，１４Ｂ
…案内溝、１５…Ｕ字型ブラケツト、１５Ａ，１
５Ｂ…腕部、１５Ｃ…ねじ孔、１５Ｄ…ピン孔、
１６…止めねじ、１７Ａ…ねじ孔、１７Ｂ…ピン
孔、２６…割ピン。
ス可変ノズルの構成の一例を示す断面図およびそ
のＡ方向から見た上面図、第２図はセラミツクス
可変ノズルを取り付けた従来の出力タービンの一
例を示す断面図、第３図ＡおよびＢはそれぞれ本
発明セラミツクス可変ノズルの構成の一例を示す
断面図およびそのＢ方向から見た上面図、第４図
は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １，１１…可変ノズル、２，１２…ノズルブレ
ード、３，１３…ノズル軸、３Ａ…ピン孔、４，
１７…ピニオン、４Ａ…ピン孔、５…割ピン、６
…ばね、７…外周壁、７Ａ…係合面、７Ｂ…取付
け孔、８…環状ガス通路、９…リングギヤ、９Ａ
…摺動面、１０…タービン動翼、１４Ａ，１４Ｂ
…案内溝、１５…Ｕ字型ブラケツト、１５Ａ，１
５Ｂ…腕部、１５Ｃ…ねじ孔、１５Ｄ…ピン孔、
１６…止めねじ、１７Ａ…ねじ孔、１７Ｂ…ピン
孔、２６…割ピン。
Claims (1)
- １ セラミツクスで形成したノズルブレードおよ
びノズル軸を有し、前記ノズル軸にピニオンを設
けてなるセラミツクス可変ノズルにおいて、前記
ノズル軸の外周面対称位置に該ノズル軸の軸方向
と直交する向きの互いに平行する案内溝を前記ピ
ニオンに関連して設け、前記案内溝にＵ字型に形
成したブラケツトの腕部を嵌め合わせて前記ノズ
ル軸を支承すると共に、前記軸方向において前記
案内溝の幅を前記ブラケツトの厚さより大きくな
して、前記ブラケツトを前記ピニオンに固着した
ことを特徴とするセラミツクス可変ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6399582A JPS58180704A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | セラミツクス可変ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6399582A JPS58180704A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | セラミツクス可変ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180704A JPS58180704A (ja) | 1983-10-22 |
| JPH0333884B2 true JPH0333884B2 (ja) | 1991-05-20 |
Family
ID=13245356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6399582A Granted JPS58180704A (ja) | 1982-04-19 | 1982-04-19 | セラミツクス可変ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58180704A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007176194A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Naigai:Kk | キャスタ |
| JP2010196550A (ja) | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転軸とレバーの取付構造、回転軸とレバーの取付方法、及び、流体機械 |
| US8684683B2 (en) * | 2010-11-30 | 2014-04-01 | General Electric Company | Gas turbine nozzle attachment scheme and removal/installation method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55134704A (en) * | 1979-04-07 | 1980-10-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Structure for fine adjustment of setting angle of stator blade for furnace-top pressure turbine |
-
1982
- 1982-04-19 JP JP6399582A patent/JPS58180704A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55134704A (en) * | 1979-04-07 | 1980-10-20 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Structure for fine adjustment of setting angle of stator blade for furnace-top pressure turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58180704A (ja) | 1983-10-22 |
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