JPH0583339U - ガスタービンエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクロール内外の圧力差によるスクロールの
特に内周側での変形と、スクロール出口と動翼との間に
設けられる静翼がガス流によって移動を防止し、性能低
下を生ずることのないガスタービンエンジンを提供す
る。 【構成】 スクロール（７）の旋回方向の内周側を位置
決めピン（25）で軸方向に支持し、また、静翼（13）の
軸方向の両側から爪部材（37）（39）で支持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ガスタービンエンジンであって、特に、スクロールと静翼の支持 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ガスタービンエンジンにおいては、圧縮機によって吸入圧縮された空気を燃焼 器に導き、この燃焼器によって燃焼した高圧ガスをスクロールを介してタービン ロータの動翼部に流入させることによって、そのロータを高速回転させる。

【０００３】 この場合、スクロールの出口と動翼との間にはスクロールから出た高圧ガスを 動翼へ導くための静翼が固定されている。従来、この静翼は、タービンロータの 周りに取付けた静翼支持部材によって支持している。また、スクロールは、軸方 向の両側においてケーシングなどに固定されているが、更にそのスクロールの外 周側に軸方向に対する位置決め部材が設けられ、これによって軸方向に移動しな いように保持している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

一般にスクロールは、比較的変形しやすい薄肉の金属板などで形成されており 、スクロール内外に大きな圧力差が生ずると、出口部の位置がずれて動翼への流 入状態が変る不都合がある。従来においては、上記のようにスクロールの軸方向 の位置決めを外周側においてのみ行っていたため、このような圧力差による出口 部の変形が大きく、動翼へ流入するガスの角度や流速が変り、性能低下を生ずる 可能性があった。また、スクロールから出たガスを動翼へ案内する静翼も同様で あり、この静翼が半径方向に動くとガスの流入状態が変る不都合を生ずるが、従 来においては、この静翼は、ガス流方向の上流側においてのみ、はんけい方向の 位置決めを行っており、後流側においては、ガス流によって後方へ移動しないよ うにする支えを設けているのみであったため、この後流側での半径方向のズレを 生じて、やはり性能低下を招く可能性があった。

【０００５】 この考案は、このような従来の欠点を解消して、スクロール内外の圧力差によ るスクロールの特に内周側での変形と、スクロール出口と動翼との間に設けられ る静翼がガス流によって移動を防止し、性能低下を生ずることのないガスタービ ンエンジンを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この考案では、燃焼ガスを静翼へ導くスクロール のロータ軸半径方向の内周部を、そのスクロールを囲む固定部より突出させた支 持部材にて軸方向の移動に対して支持したことを特徴とする。

【０００７】 同じくこの出願の第２の発明では、スクロールを経て静翼から動翼へ燃焼ガス を導くガス通路において、前記静翼を保持する保持部材の両端に形成した爪部材 によってこの静翼を軸方向の両側から支持したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、まず、スクロールの内周部が支持部材で軸方向に支持され ているので、そのスクロールの出口部の位置ずれを防止して、エネルギーのロス を防止することが出来る。なお、支持部材がない場合、スクロールの変形は旋回 方向の内周側において大であり、外周側にはほとんど発生しないことが確かめら れている。同じく、スクロールの出口に配置される静翼は、保持部材両端の爪部 材で軸方向に支持されているので、この静翼の半径方向の移動が防止され、効率 低下を低減できることになる。

【０００９】

【実施例】

図１は、ガスタービンエンジンの圧縮機とタービン部分の要部を縦断して示す ものであり、図において（１）は圧縮機ハウジングであって、この圧縮機ハウジ ング（１）の軸方向の端面に、そのハウジング（１）の壁面との間に圧縮空気の 出口通路（２）を形成するようにして、ガイドプレート（３）がボルト（４）に よって取付けられている。圧縮機ハウジング（１）に内装され、かつ、軸受（16 ）で支持された圧縮用のインペラ（５）周端部が、この出口通路（２）の入口部 分へ臨むようにして配置されている。

【００１０】 上記ガイドプレート（３）の外端部には、ボルト（６）によってスクロール（ ７）が取付けられ、このスクロール（７）の外周部を、前記圧縮機ハウジング（ １）の外端部において接合したスクロールハウジング（８）が覆っている。また 、このスクロールハウジング（８）の内端部に取付けたコンテインメントリング （９）が、上記スクロール（７）の内周面を、その内方から覆っている。このス クロール（７）の内端の出口（10）が、前記インペラ（５）とは反対側の軸方向 に向けて開口している。その出口（10）の直径方向の内方において、前記ガイド プレート（３）の内端部に固着された支持部材（11）の軸方向の端面に、ディス ク（12）が固定され、このディスク（12）の外周部分に、前記スクロール出口（ 10）に臨むようにして、静翼（13）が取付けられている。更にこの静翼（13）の 出口側に、動翼（14）が配置されている。上記インペラ（５）より直径外方向に 送り出される圧縮空気は、前記出口通路（２）を通って、その一部は、スクロー ル（７）の外周の空間（15）へ冷却用空気として供給されるが、大部分が、図示 しない燃焼機へ送られて、その燃焼機において燃料と混合して燃焼させることに よって発生した高圧ガスが、スクロール（７）内を通って前記出口（10）より、 静翼（13）を介して動翼（14）側に噴出し、その動翼（14）を高速回転させるも のである。動翼（14）を回転させたガスは、その軸方向の後方の排出通路（16） より排出される。

【００１１】 上記において、スクロールハウジング（８）には、その直径方向の外側の面か ら位置決めピン（21）がねじ込まれるとともに、その位置決めピン（21）の先端 の先端部が、スクロール（７）の外周に形成した、筒状ポケット（22）内へ挿入 され、これによって軸方向の位置決めを行なうようにしている。このポケット（ 22）の外周部は、スチフナープレート（23）によって、スクロール（７）の外周 面へ確実に固定するようにしている。

【００１２】 他方、図２で示すように、スクロール（７）の旋回方向の内周側においては、 前記コンテインメントリング（９）の内周側より同様の位置決めピン（25）がね じ込まれ、そのコンテインメントリング（９）の外方に突出する位置決めピン（ 25）先端が、同様にスクロール（７）の内周面に形成した筒状ポケット（26）へ 挿入されて、このスクロール（７）の内周部の軸方向のずれを防止するようにし ている。（27）は前記と同様のスチフナープレートである。また、このポケット （26）の先端部は、コンテインメントリング（９）の外周面との隙間（28）を適 切にすることによって、直径方向（図２の上下方向）のずれをも防止するように している。

【００１３】 図３は、前記スクロール（７）出口（10）部分に配置される静翼（13）の取付 け構造を示している。静翼（13）の内周端には、そのガス流れ方向の前後両端に おいて、溝（31）（32）が形成されている。他方、前記ガイドプレート（３）の 軸方向の先端部には、厚さ調整用のシム（34）とスクロールステー（35）を介し て、支持プレート（36）が重合されるとともに、この支持プレート（36）の側面 に、前記ディスク（12）が重ねられて、一体として固定されるようになっている 。このとき、支持プレート（36）の直径方向の外側の端部に形成した爪部材（37 ）が、静翼（13）の前部側の溝（31）に係合し、ディスク（12）の後端突出部（ 38）に形成した前方への爪部材（39）が、後部の溝（32）に係合し、これによっ て、ガス流れ方向の前後及び直径方向の何れの方向に対しても移動しないよう位 置決め保持している。

【００１４】 また、静翼（13）の外周側においては、概略コの字型に形成した環状部材（40 ）が嵌合され、この環状部材（40）の外周面には、前記図１のタービンハウジン グ（42）の先端に取付けた連結部材（43）の溝（44）に嵌まるようにして、円形 のシールリング（45）が配置されている。

【００１５】

【考案の効果】

この考案によれば、まず、スクロールの外周のみならず内周側にも、その軸方 向の移動を防止するための位置決めピンを取付けているため、そのスクロールの 軸方向の移動による動翼との位置ずれを防止して、ガスの流入状態の変更による 性能低下を防止できるという効果がある。

【００１６】 また、この出願の第２の考案では、そのスクロール出口部に配置される静翼の 内周側に、その静翼の前後両側の双方において半径方向の移動を防止する爪を設 けて保持しているため、この静翼の移動によるスクロール出口との位置ずれを防 止して、ガスの流れの変化に伴う性能低下を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すスクロール部分の要部
縦断面図である。

【図２】スクロール内周部の位置決めピン部分のみを拡
大して示す縦断面図である。

【図３】スクロール出口の静翼の支持構造を示す要部縦
断面図である。

【符号の説明】

（７） スクロール （10） スクロール出口 （13） 静翼 （25） 位置決めピン （31） 爪部材 （32） 爪部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼ガスを静翼へ導くスクロールのロー
   タ軸半径方向の内周部を、そのスクロールを囲む固定部
   より突出させた支持部材にて軸方向の移動に対して支持
   したことを特徴とするガスタービンエンジン。
2. 【請求項２】 スクロールを経て静翼から動翼へ燃焼ガ
   スを導くガス通路において、前記静翼を保持する保持部
   材の両端に形成した爪部材によってこの静翼を軸方向の
   両側から支持したことを特徴とするガスタービンエンジ
   ン。