JPH10159583A - 軸流圧縮機の静翼 - Google Patents
軸流圧縮機の静翼Info
- Publication number
- JPH10159583A JPH10159583A JP32041396A JP32041396A JPH10159583A JP H10159583 A JPH10159583 A JP H10159583A JP 32041396 A JP32041396 A JP 32041396A JP 32041396 A JP32041396 A JP 32041396A JP H10159583 A JPH10159583 A JP H10159583A
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- Japan
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- wing structure
- blade
- component body
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】サージマージンの増加を図り低回転域でも安定
した回転を得ることができる軸流圧縮機の静翼を提供す
る。 【解決手段】 背側と腹側とをそれぞれ分割形成し、腹
側の翼構成体２１ａの内側にヒータ２２を組み込む。腹
側の翼構成体２１ａを、背側の翼構成体２１ｂの材料よ
りも熱膨張率の大きな材料によって構成する。さらに、
腹側の翼構成体を背側の翼構成体に対して湾曲形状の接
線方向へ拘束し、翼の軸方向へ移動可能に嵌合させる。
した回転を得ることができる軸流圧縮機の静翼を提供す
る。 【解決手段】 背側と腹側とをそれぞれ分割形成し、腹
側の翼構成体２１ａの内側にヒータ２２を組み込む。腹
側の翼構成体２１ａを、背側の翼構成体２１ｂの材料よ
りも熱膨張率の大きな材料によって構成する。さらに、
腹側の翼構成体を背側の翼構成体に対して湾曲形状の接
線方向へ拘束し、翼の軸方向へ移動可能に嵌合させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は軸流圧縮機の静翼に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、航空機用のガスタービンで用い
られる多段式の軸流圧縮機にあっては、段数が増える
と、上流段と下流段との間に設計点外の運転時、特に低
速回転時に空力的なミスマッチングと呼ばれる現象が生
じる。これは、上流段は低速時に空気を十分圧縮でき
ず、それゆえ下流段内で体積流量が設計点以上になり、
下流段でチョークが起こる現象である。そのため、下流
段はそれ以上の流量を吸い込むことができない。一方、
上流段は下流段が十分流量を吸い込んでくれないので、
流入空気の迎え角が高くなり、失速してしまう。ミスマ
ッチングが起こると、圧縮機の効率が落ちるだけでな
く、運転が不安定になるおそれがある。このようなミス
マッチングを防ぐ手段の一つとして、静翼を可変構造と
し、上流段での流入空気迎え角を改善しようとするもの
がある。この静翼可変構造のものによると、タービンが
低回転域のときに静翼の傾斜角度を大きくなるように調
整し、これにより、サージマージンを確保することがで
きる。
られる多段式の軸流圧縮機にあっては、段数が増える
と、上流段と下流段との間に設計点外の運転時、特に低
速回転時に空力的なミスマッチングと呼ばれる現象が生
じる。これは、上流段は低速時に空気を十分圧縮でき
ず、それゆえ下流段内で体積流量が設計点以上になり、
下流段でチョークが起こる現象である。そのため、下流
段はそれ以上の流量を吸い込むことができない。一方、
上流段は下流段が十分流量を吸い込んでくれないので、
流入空気の迎え角が高くなり、失速してしまう。ミスマ
ッチングが起こると、圧縮機の効率が落ちるだけでな
く、運転が不安定になるおそれがある。このようなミス
マッチングを防ぐ手段の一つとして、静翼を可変構造と
し、上流段での流入空気迎え角を改善しようとするもの
がある。この静翼可変構造のものによると、タービンが
低回転域のときに静翼の傾斜角度を大きくなるように調
整し、これにより、サージマージンを確保することがで
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の静翼
の角度を単に可変できるようにしたものにあっては、設
計点で与えられる静翼のキャンバ（そり）が固定的であ
る故、サージマージンを増加させるのにある程度の限界
があった。
の角度を単に可変できるようにしたものにあっては、設
計点で与えられる静翼のキャンバ（そり）が固定的であ
る故、サージマージンを増加させるのにある程度の限界
があった。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、サージマージンの増加を図り、低回転域でも
安定した回転を得ることができる軸流圧縮機の静翼を提
供することを目的とする。
たもので、サージマージンの増加を図り、低回転域でも
安定した回転を得ることができる軸流圧縮機の静翼を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明では、背側と腹側とをそれぞ
れ分割形成し、腹側の翼構成体の内側にヒータを組み込
んだことを特徴としている。請求項２記載の発明では、
腹側の翼構成体を、背側の翼構成体の材料よりも熱膨張
率の大きな材料によって構成していることを特徴として
いる。請求項３記載の発明では、腹側の翼構成体は背側
の翼構成体に対して湾曲形状の接線方向を拘束され、軸
方向へは移動可能に嵌合されていることを特徴としてい
る。
めに、請求項１記載の発明では、背側と腹側とをそれぞ
れ分割形成し、腹側の翼構成体の内側にヒータを組み込
んだことを特徴としている。請求項２記載の発明では、
腹側の翼構成体を、背側の翼構成体の材料よりも熱膨張
率の大きな材料によって構成していることを特徴として
いる。請求項３記載の発明では、腹側の翼構成体は背側
の翼構成体に対して湾曲形状の接線方向を拘束され、軸
方向へは移動可能に嵌合されていることを特徴としてい
る。
【０００６】本発明によれば、必要時にヒータを加熱す
ると、主に腹側の翼構成体が膨張し、結果として静翼の
キャンバ（そり）が減る。これにより、たとえ、エンジ
ンが低速回転域にある場合でも、可変静翼の流入空気迎
え角を大きくとりながら、上記のようにキャンバを減ら
せば、サージマージンが増加する。
ると、主に腹側の翼構成体が膨張し、結果として静翼の
キャンバ（そり）が減る。これにより、たとえ、エンジ
ンが低速回転域にある場合でも、可変静翼の流入空気迎
え角を大きくとりながら、上記のようにキャンバを減ら
せば、サージマージンが増加する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明による静翼を備えた
高圧側の軸流圧縮機１の一部の断面図である。なお、こ
の高圧側の軸流圧縮機の前方には低圧側の軸流圧縮機
（図示略）が設けられ、ここで圧縮された空気が高圧側
の軸流圧縮機に流れ込むようになっている。高圧側の軸
流圧縮機１は、図１に示すようにケーシング２の内側に
複数の動翼３，…が周方向に複数互いに間隔をあけて複
数段設けられ、それら動翼３，…の間に複数の静翼４，
…が周方向に複数互いに間隔をあけてしかも複数段設け
られている。複数段設けられた静翼４，…のうち所定の
複数段、例えば第６段目から第８段目に存する静翼４
は、可変機構１０によってその傾斜角度が任意に可変で
きるようになっている。
施の形態を説明する。図１は本発明による静翼を備えた
高圧側の軸流圧縮機１の一部の断面図である。なお、こ
の高圧側の軸流圧縮機の前方には低圧側の軸流圧縮機
（図示略）が設けられ、ここで圧縮された空気が高圧側
の軸流圧縮機に流れ込むようになっている。高圧側の軸
流圧縮機１は、図１に示すようにケーシング２の内側に
複数の動翼３，…が周方向に複数互いに間隔をあけて複
数段設けられ、それら動翼３，…の間に複数の静翼４，
…が周方向に複数互いに間隔をあけてしかも複数段設け
られている。複数段設けられた静翼４，…のうち所定の
複数段、例えば第６段目から第８段目に存する静翼４
は、可変機構１０によってその傾斜角度が任意に可変で
きるようになっている。
【０００８】可変機構１０は、図２および図３に示すよ
うに、ケーシング２の外側に取り付けられたシリンダ１
１と、シリンダ１１に連結機構１２を介して取り付けら
れた３連の操作リング１３ａ、１３ｂ、１３ｃとを備え
る基本構造のものである。そして、連結機構１２は、Ｌ
字状のレバー１４ａ、１４ｂ、１４ｃが互いに等間隔を
あけてかつ連結バー１５を介して互いに連動して回転す
るように設けられ、Ｌ字状のレバー１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの内の一つ１４ａが前記シリンダ１１のピストンロ
ッド１１ａにピン結合され、Ｌ字状のレバー１４ａ、１
４ｂ、１４ｃの前記連結バー１５と連結された逆側の端
部には、リンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して前記３
連の操作リング１３ａ、１３ｂ、１３ｃが連結されて構
成されている。３連の操作リング１３ａ、１３ｂ、１３
ｃのそれぞれには、周方向に間隔をあけて複数設けられ
たアーム１７，…の一端側が回動自在に取り付けられ、
それら各アーム１７の他端に静翼４の中心軸４ａが取り
付けられている。
うに、ケーシング２の外側に取り付けられたシリンダ１
１と、シリンダ１１に連結機構１２を介して取り付けら
れた３連の操作リング１３ａ、１３ｂ、１３ｃとを備え
る基本構造のものである。そして、連結機構１２は、Ｌ
字状のレバー１４ａ、１４ｂ、１４ｃが互いに等間隔を
あけてかつ連結バー１５を介して互いに連動して回転す
るように設けられ、Ｌ字状のレバー１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの内の一つ１４ａが前記シリンダ１１のピストンロ
ッド１１ａにピン結合され、Ｌ字状のレバー１４ａ、１
４ｂ、１４ｃの前記連結バー１５と連結された逆側の端
部には、リンク１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して前記３
連の操作リング１３ａ、１３ｂ、１３ｃが連結されて構
成されている。３連の操作リング１３ａ、１３ｂ、１３
ｃのそれぞれには、周方向に間隔をあけて複数設けられ
たアーム１７，…の一端側が回動自在に取り付けられ、
それら各アーム１７の他端に静翼４の中心軸４ａが取り
付けられている。
【０００９】そして、前記シリンダ１１が操作される
と、連結機構１２を構成する一のＬ字状のレバー１４ａ
が回転操作され、このレバー１４ａの回転に伴い連結バ
ー１５を介して連結されている他のＬ字状レバー１４
ｂ、１４ｃも同方向へ回転され、この結果、リンク１６
ａ、１６ｂ、１６ｃを介して３連の操作リング１３ａ、
１３ｂ、１３ｃが回転される。この３連の操作リング１
３ａ、１３ｂ、１３ｃの回転に伴い、アーム１７，…を
介して各静翼４，…が所定方向へ回動操作されるように
なっている。
と、連結機構１２を構成する一のＬ字状のレバー１４ａ
が回転操作され、このレバー１４ａの回転に伴い連結バ
ー１５を介して連結されている他のＬ字状レバー１４
ｂ、１４ｃも同方向へ回転され、この結果、リンク１６
ａ、１６ｂ、１６ｃを介して３連の操作リング１３ａ、
１３ｂ、１３ｃが回転される。この３連の操作リング１
３ａ、１３ｂ、１３ｃの回転に伴い、アーム１７，…を
介して各静翼４，…が所定方向へ回動操作されるように
なっている。
【００１０】静翼４の構造について説明すると、図４お
よび図５に示すように、静翼４は背側と腹側とがそれぞ
れ分割形成されている。そして、腹側の翼構成体２１ａ
の材料は、背側の翼構成体２１ｂの材料よりも熱膨張率
の大きな材料とされている。そして、腹側の翼構成体２
１ａの内側にはヒータ２２が組み込まれている。
よび図５に示すように、静翼４は背側と腹側とがそれぞ
れ分割形成されている。そして、腹側の翼構成体２１ａ
の材料は、背側の翼構成体２１ｂの材料よりも熱膨張率
の大きな材料とされている。そして、腹側の翼構成体２
１ａの内側にはヒータ２２が組み込まれている。
【００１１】腹側の翼構成体２１ａは背側の翼構成体２
１ｂに対して湾曲形状の接線方向（図４においてＸ方
向）を拘束され、軸方向（図４においてＹ方向）へは移
動可能に嵌合されている。具体的には、図５に示すよう
に、背側の翼構成体２１ｂの略コ字状に折り曲げられた
両側端部２３、２３はあり溝状に形成され、これに対応
するよう、腹側の翼構成体２１ａの両側端部はテーパ状
に傾斜して設けられている。そして、背側の翼構成体２
１ｂと腹側の翼構成体２１ａとは、互いの狭小部分（図
４においてＺで示す領域）が固定されているだけであ
り、他側は自由に伸び縮みできるようになっている。
１ｂに対して湾曲形状の接線方向（図４においてＸ方
向）を拘束され、軸方向（図４においてＹ方向）へは移
動可能に嵌合されている。具体的には、図５に示すよう
に、背側の翼構成体２１ｂの略コ字状に折り曲げられた
両側端部２３、２３はあり溝状に形成され、これに対応
するよう、腹側の翼構成体２１ａの両側端部はテーパ状
に傾斜して設けられている。そして、背側の翼構成体２
１ｂと腹側の翼構成体２１ａとは、互いの狭小部分（図
４においてＺで示す領域）が固定されているだけであ
り、他側は自由に伸び縮みできるようになっている。
【００１２】次に、上記構成の軸流圧縮機の静翼の作用
について説明する。エンジンが低回転域にあるときに
は、可変機構１０によって静翼４，…の流入空気迎え角
を大きくとるように制御する。これと同時に、ヒータ２
２に通電して該ヒータ２２を加熱する。これにより、主
に腹側の翼構成体２１ａが膨張する。このとき、腹側の
翼構成体２１ａは背側の翼構成体２１ｂに対して湾曲形
状の接線方向を拘束されているので、静翼４のキャンバ
（そり）が減少し、結果としてサージマージンが増加す
る。上記腹側の翼構成体２１ａが膨張するとき、該腹側
の翼構成体２１ａは背側の翼構成体２１ｂに対して軸方
向へ移動可能に嵌合されているから、同翼構成体２１ａ
の軸方向へ反ったり倒れたりする現象は見られず、もっ
て静翼４が中心軸４ａを中心に回動操作されるのに支障
は来さない。一方、エンジンが通常の回転速度に戻る
と、静翼４の流入空気迎え角を所定の角度に戻すと共
に、ヒータ２２への通電を切って静翼４のキャンバも元
の状態に戻す。
について説明する。エンジンが低回転域にあるときに
は、可変機構１０によって静翼４，…の流入空気迎え角
を大きくとるように制御する。これと同時に、ヒータ２
２に通電して該ヒータ２２を加熱する。これにより、主
に腹側の翼構成体２１ａが膨張する。このとき、腹側の
翼構成体２１ａは背側の翼構成体２１ｂに対して湾曲形
状の接線方向を拘束されているので、静翼４のキャンバ
（そり）が減少し、結果としてサージマージンが増加す
る。上記腹側の翼構成体２１ａが膨張するとき、該腹側
の翼構成体２１ａは背側の翼構成体２１ｂに対して軸方
向へ移動可能に嵌合されているから、同翼構成体２１ａ
の軸方向へ反ったり倒れたりする現象は見られず、もっ
て静翼４が中心軸４ａを中心に回動操作されるのに支障
は来さない。一方、エンジンが通常の回転速度に戻る
と、静翼４の流入空気迎え角を所定の角度に戻すと共
に、ヒータ２２への通電を切って静翼４のキャンバも元
の状態に戻す。
【００１３】なお、腹側の翼構成体２１ａを加熱する手
段としては、電気ヒータの他、蒸気あるいは温水等の熱
媒体を用いたヒータであってもよい。
段としては、電気ヒータの他、蒸気あるいは温水等の熱
媒体を用いたヒータであってもよい。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は以下の優れ
た効果を奏する。請求項１記載の発明によれば、必要時
にヒータを加熱するとにより、静翼のキャンバを減少さ
せることができ、もって、エンジンのサージマージンを
増加させることができる。請求項２記載の発明によれ
ば、腹側の翼構成体を、背側の翼構成体の材料よりも熱
膨張率の大きな材料によって構成しているので、ヒータ
により加熱する際に、静翼のキャンバを効果的に減少さ
せることができる。請求項３記載の発明によれば、腹側
の翼構成体を背側の翼構成体に対して湾曲形状の接線方
向を拘束し、軸方向へは移動可能に嵌合させているの
で、腹側の翼構成体を膨張させるときに、静翼が軸線方
向に反ったり倒れ込んだりするのを防止することができ
る。
た効果を奏する。請求項１記載の発明によれば、必要時
にヒータを加熱するとにより、静翼のキャンバを減少さ
せることができ、もって、エンジンのサージマージンを
増加させることができる。請求項２記載の発明によれ
ば、腹側の翼構成体を、背側の翼構成体の材料よりも熱
膨張率の大きな材料によって構成しているので、ヒータ
により加熱する際に、静翼のキャンバを効果的に減少さ
せることができる。請求項３記載の発明によれば、腹側
の翼構成体を背側の翼構成体に対して湾曲形状の接線方
向を拘束し、軸方向へは移動可能に嵌合させているの
で、腹側の翼構成体を膨張させるときに、静翼が軸線方
向に反ったり倒れ込んだりするのを防止することができ
る。
【図１】 本発明の実施の形態を示す可変静翼の説明図
【図２】 同実施の形態の静翼の可変機構を説明する正
面図
面図
【図３】 同実施の形態の静翼の可変機構を説明する斜
視図
視図
【図４】 静翼の正面図
【図５】 静翼のＡ−Ａ線に沿う断面図
２ ケーシング ３ 動翼 ４ 静翼 １０ 可変機構 １２ 連結機構 ２１ａ 腹側の翼構成体 ２１ｂ 背側の翼構成体 ２２ ヒータ
Claims (3)
- 【請求項１】 背側と腹側とをそれぞれ分割形成し、腹
側の翼構成体（２１ａ）の内側にヒータ（２２）を組み
込んだことを特徴とする軸流圧縮機の静翼。 - 【請求項２】 腹側の翼構成体（２１ａ）を、背側の翼
構成体（２１ｂ）の材料よりも熱膨張率の大きな材料に
よって構成していることを特徴とする請求項１記載の軸
流圧縮機の静翼。 - 【請求項３】 腹側の翼構成体は背側の翼構成体に対し
て湾曲形状の接線方向を拘束され、軸方向へは移動可能
に嵌合されていることを特徴とする請求項１または２記
載の軸流圧縮機の静翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32041396A JPH10159583A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 軸流圧縮機の静翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32041396A JPH10159583A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 軸流圧縮機の静翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159583A true JPH10159583A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18121184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32041396A Withdrawn JPH10159583A (ja) | 1996-11-29 | 1996-11-29 | 軸流圧縮機の静翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10159583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322457A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Snecma | ターボ機械における可変ピッチのステータベーンの段を制御するためのシステム |
-
1996
- 1996-11-29 JP JP32041396A patent/JPH10159583A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322457A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Snecma | ターボ機械における可変ピッチのステータベーンの段を制御するためのシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040203 |