JPH10205340A - Variable displacement turbine - Google Patents

Variable displacement turbine

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JPH10205340A
JPH10205340A JP9025763A JP2576397A JPH10205340A JP H10205340 A JPH10205340 A JP H10205340A JP 9025763 A JP9025763 A JP 9025763A JP 2576397 A JP2576397 A JP 2576397A JP H10205340 A JPH10205340 A JP H10205340A
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Japan
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nozzle
variable
blade
trailing edge
rotary shaft
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Takeshi Osako
雄志 大迫
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of damage caused by the vibration of a moving blade by attaching a variable nozzle fixed to a gas entrance flow passage for the rotary-driven moving blade to a nozzle rotary shaft such that its rotational center is positioned in an exit rear end side rather than the particular position of a nozzle from the exit rear end with respect to a nozzle cord length. SOLUTION: A variable nozzle 2 provided in a variable displacement type exhaust turbine supercharger is fixed in the end part of a nozzle rotary shaft and rotated integrally with the nozzle rotary shaft by the operation of a nozzle driving part to change the entrance angle and the passage area of gas. In this case, the nozzle rotary shaft is attached to the variable nozzle 2 such that the rotational center 14a of the variable nozzle 2 is set to the distance L1 -<=1/3L (L is a nozzle cord length) of the variable nozzle 2 from a nozzle exit rear end 4. Thus, when the nozzle rotary shaft and the variable nozzle 2 are rotated, the changing amount of the distance of a nozzle rear end distance ΔR is smallest, the changing amount of a ratio ΔR/WN between the nozzle rear end distance ΔR and a nozzle blade width WN is suppressed small and an increase in the exciting force of a moving blade 7 is limited.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は排気ガスタービン過
給機、ガスタービン、ガスエキスパンダ等に適用され、
ノズルを回転してノズル翼角を変化することにより、タ
ービン動翼へのガス流量を変化させる可変容量タービン
における可変ノズルの構造に関する。
The present invention is applied to an exhaust gas turbine supercharger, a gas turbine, a gas expander, etc.
The present invention relates to a structure of a variable nozzle in a variable capacity turbine that changes a gas flow rate to a turbine blade by rotating a nozzle to change a nozzle blade angle.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3及び図4は、従来技術に係るディー
ゼル機関用排気ガスタービン過給機の排気タービン側の
基本構造を示し、図3は回転軸(ロータ)の軸心に沿う
断面図、図4は図3のB−B矢視図である。
2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 show the basic structure of a conventional exhaust gas turbine turbocharger for a diesel engine on the exhaust turbine side, and FIG. 3 is a sectional view taken along the axis of a rotating shaft (rotor). 4 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG.

【0003】図3〜図4において20はガス入口ケーシ
ング、1は該ガス入口ケーシング20に形成された渦巻
状のスクロール、21はガス出口ケーシング、12は該
ガス出口ケーシング21に形成された排気ディフュー
ザ、10は回転軸(ロータ)、7は該回転軸10の軸端
部に固着された複数枚の動翼である。なお、前記回転軸
10の他端にはコンプレッサ(図示省略)が固着されて
いる。
3 and 4, reference numeral 20 denotes a gas inlet casing, 1 denotes a spiral scroll formed in the gas inlet casing 20, 21 denotes a gas outlet casing, and 12 denotes an exhaust diffuser formed in the gas outlet casing 21. Reference numeral 10 denotes a rotating shaft (rotor), and reference numeral 7 denotes a plurality of moving blades fixed to the shaft end of the rotating shaft 10. A compressor (not shown) is fixed to the other end of the rotating shaft 10.

【0004】2は前記スクロール1の終端の動翼7の入
口のベーンレス部6に設けられた可変ノズルであり、該
可変ノズル2はノズル回転軸14の端部に固着され、該
ノズル回転軸14と一体となって回転してガス9の入口
角及び通路面積を変化せしめる。13は前記ノズル回転
軸14を回転させるためのノズル駆動部である。
[0004] Reference numeral 2 denotes a variable nozzle provided at a vaneless portion 6 at the entrance of a moving blade 7 at the end of the scroll 1. The variable nozzle 2 is fixed to an end of a nozzle rotation shaft 14, , And changes the inlet angle and passage area of the gas 9. Reference numeral 13 denotes a nozzle driving unit for rotating the nozzle rotation shaft 14.

【0005】上記可変ノズル2は、その回転中心つまり
ノズル回転軸14の軸心14aが、図4に示すように、
ノズルコード長さをL、ノズル出口後縁4から前記軸心
14aまでの長さをL1 とするとL1 /L=0.5近傍
になるようにノズル回転軸14に取付けられている。
The variable nozzle 2 has a rotation center, that is, an axis 14a of a nozzle rotation shaft 14, as shown in FIG.
The nozzle code length L, a is attached to the nozzle rotating shaft 14 so that the length of the nozzle outlet trailing edge 4 to the axis 14a in L 1 /L=0.5 vicinity When L 1.

【0006】かかる従来の可変容量型排気タービン過給
機の運転時において、エンジン(図示省略)のシリンダ
から排出された排気ガスはガス入口ケーシング20のス
クロール1を通ってその円周方向に旋回することにより
半径方向の流速を与えられ、可変ノズル2の入口前縁3
を経て該ノズル2内に流入する。
During operation of such a conventional variable displacement type exhaust turbine turbocharger, exhaust gas discharged from a cylinder of an engine (not shown) turns through the scroll 1 of the gas inlet casing 20 in the circumferential direction thereof. This gives a radial flow velocity, leading to the leading edge 3 of the variable nozzle 2
Through the nozzle 2.

【0007】前記可変ノズル2内において、排気ガスは
ノズルスロート部5で流路を絞られて流速を増し、ノズ
ル出口後縁4から流出し、ベーンレス部6及び動翼7の
入口前縁8を経て動翼7に流入し、該動翼7内を通過す
る際に膨張仕事をなし動翼7の回転軸心廻りに回転せし
めることにより動力を発生させ、動翼7の後縁11を経
て排気ディフューザ12に流出する。
In the variable nozzle 2, the exhaust gas is restricted in its flow path by a nozzle throat portion 5 to increase the flow velocity, flows out from a nozzle outlet trailing edge 4, and passes through a vaneless portion 6 and an inlet leading edge 8 of a moving blade 7. After flowing into the moving blade 7 and passing through the moving blade 7, expansion work is performed and rotation is performed around the rotation axis of the moving blade 7 to generate power, and exhaust is performed through the trailing edge 11 of the moving blade 7. It flows out to the diffuser 12.

【0008】前記過給機において、ガス流量を変化させ
て排気タービンの駆動排気エネルギー(排気タービン駆
動馬力)を変化させる際には、ノズル駆動部13を操作
してノズル回転軸14を介して可変ノズル2を該ノズル
回転軸14の軸心、つまり回転中心14a廻りに設定さ
れたノズル翼角まで回転せしめ、ガスの最小通路である
ノズルスロート部5の面積を変化させることにより、ガ
ス流量を調整する。
In the turbocharger, when changing the gas flow rate to change the driving exhaust energy (exhaust turbine driving horsepower) of the exhaust turbine, the nozzle driving unit 13 is operated to change the driving energy through the nozzle rotating shaft 14. The gas flow rate is adjusted by rotating the nozzle 2 to the axis of the nozzle rotation shaft 14, that is, the nozzle blade angle set around the rotation center 14a, and changing the area of the nozzle throat portion 5, which is the minimum gas passage. I do.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記従来の可変容量排
気ガスタービン過給機にあっては、図4に示すように、
円周方向におけるノズル翼角αは、これが最適となる2
0°近傍を設計点とし、ノズル出口後縁4と動翼の入口
前縁8との間のベーンレス部6の距離つまりノズル後縁
距離ΔRをこれとノズル翼幅WN との比ΔR/WN
0.5近傍となるように設定する。
In the conventional variable-capacity exhaust gas turbocharger, as shown in FIG.
The nozzle blade angle α in the circumferential direction is the optimum value 2
The design point is around 0 °, and the distance of the vaneless portion 6 between the trailing edge 4 of the nozzle and the leading edge 8 of the moving blade, that is, the trailing edge distance ΔR of the nozzle, is defined as the ratio ΔR / W of this to the nozzle blade width W N. N =
It is set to be around 0.5.

【0010】可変ノズル2のコード長さをLとすると、
かかる設定におけるノズル翼幅WNO、ノズル後縁距離Δ
O は次式のようになる。 WNO =L・Sin20°=0.34202L (1) ΔRO=0.5・WNO=0.171010L (2)
If the code length of the variable nozzle 2 is L,
In this setting, the nozzle blade width W NO and the nozzle trailing edge distance Δ
R O is as follows. W NO = L · Sin20 ° = 0.34202L (1) ΔR O = 0.5 · W NO = 0.171010L (2)

【0011】次に最大流量設定時に相当するノズル翼角
α=40°近傍、即ち可変ノズル2の出口後縁が図4の
4aにあるときは、かかる従来技術では、前記のように
可変ノズル2はノズル回転軸14に対し、L1 /L=
0.5近傍に取付けられているので、ノズル後縁距離Δ
Rとノズル幅WN の関係は、次のようになる。
Next, when the nozzle vane angle α = about 40 ° corresponding to the maximum flow rate setting, that is, when the trailing edge of the outlet of the variable nozzle 2 is at 4a in FIG. Is L 1 / L =
0.5, the nozzle trailing edge distance Δ
Relationship R and the nozzle width W N is as follows.

【0012】 WN =L・Sin40°=0.642788L (3) ΔR=ΔRO −(0.5L・Sin40°−0.5L・Sin20°) ここでΔRO = 0.5L・Sin20°であるから ΔR=0.5L・Sin20°−(0.5L・Sin40°−0.5L・Sin20°)=0.020626L(4) 故に ΔR/WN =0.032089 (5) となり、初期設定値であるΔR/WN =0.5よりも低
下する。
W N = L · Sin 40 ° = 0.642788L (3) ΔR = ΔR O − (0.5 L · Sin 40 ° −0.5 L · Sin 20 °) where ΔR O = 0.5 L · Sin 20 °. From ΔR = 0.5L · Sin20 ° − (0.5L · Sin40 ° −0.5L · Sin20 °) = 0.020626L (4) Therefore, ΔR / W N = 0.032089 (5), and the initial set value ΔR / W N is lower than 0.5.

【0013】ここで前記ノズル後縁距離/ノズル幅=Δ
R/WN とノズルウェークによる動翼7の励振力Pには
図5に示すような関係がある。
Here, the nozzle trailing edge distance / nozzle width = Δ
R / W N and the exciting force P of the rotor blade 7 by the nozzle wake have a relationship as shown in FIG.

【0014】即ち、図5に示すように、前記ΔR/WN
が低下するに従い、つまりノズル出口後縁4が動翼入口
前縁に近づくに従い、ノズル後流のノズルウェークが増
大して動翼励振力Pが増大する。前記従来技術の場合に
おいては、初期設定時ΔRO /WNO=0.5であったも
のが最大流量設定時(α=40°近傍)にはΔR /WN
=0.032089となり、図5に示すように、動翼励
振力Pは初期設定時の6倍以上に増加し、このためノズ
ルウェーク共振により動翼の破損発生の恐れがある。
[0014] That is, as shown in FIG. 5, the [Delta] R / W N
Is reduced, that is, as the nozzle outlet trailing edge 4 approaches the bucket blade leading edge, the nozzle wake downstream of the nozzle increases and the blade exciting force P increases. In the case of the prior art, ΔR O / W NO = 0.5 at the time of the initial setting is changed to ΔR / W N at the time of the maximum flow rate setting (α = around 40 °).
= 0.032089, and as shown in FIG. 5, the blade excitation force P is increased to 6 times or more the value at the time of the initial setting. Therefore, there is a possibility that the nozzle blade may be damaged due to nozzle wake resonance.

【0015】本発明はかかる従来技術の課題に鑑みて、
最大流量時等のノズル翼角が設計点よりも大きくなる運
転域においてノズルウェークによる励振力の増大を抑制
することにより、動翼の振動による破損の発生を防止し
た可変容量タービンを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and
To provide a variable capacity turbine that prevents the occurrence of damage due to vibration of the moving blades by suppressing an increase in the exciting force due to the nozzle wake in an operating range where the nozzle blade angle at the maximum flow rate or the like is larger than the design point. Aim.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決する為に、回転駆動される動翼へのガス入口流路にノ
ズル回転軸に取付けられた可変ノズルを設け、該可変ノ
ズルをノズル駆動手段により前記ノズル回転軸の軸心廻
りに回転させてその翼角を変化させることにより、ター
ビン容量を変化させるように構成された可変容量タービ
ンにおいて、前記可変ノズルは、その回転中心が該ノズ
ルの出口後縁からノズルコード長さ(L)の1/3より
も該出口後縁側に位置するように前記ノズル回転軸に取
付けられてなることを特徴とする可変容量タービンを提
案する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a variable nozzle mounted on a nozzle rotating shaft in a gas inlet flow path to a rotating blade which is driven to rotate, and the variable nozzle is connected to a nozzle. A variable capacity turbine configured to change the turbine capacity by rotating the nozzle rotation axis about the axis of the nozzle and changing the blade angle thereof by a driving means, wherein the variable nozzle has a rotation center of the nozzle. A variable displacement turbine, which is attached to the nozzle rotating shaft so as to be located closer to the outlet trailing edge than one-third of the nozzle cord length (L) from the outlet trailing edge.

【0017】かかる発明によれば、可変ノズルがノズル
回転軸に、その回転中心をノズルコード長さLに対し出
口後縁からL1 ≦1/3Lに設定されているので、該可
変ノズルの設計点において設定されたノズル翼角(α)
に対応するノズル後縁距離(ノズル出口後縁と動翼別縁
との間の半径方向距離)(ΔRO )に対して、可変ノズ
ルを前記回転中心廻りに回転させたときのノズル後縁距
離ΔRの変化量が少なくなる。
According to this invention, the variable nozzle is set on the nozzle rotation axis, and the center of rotation is set to L 1 ≤1 / 3L from the trailing edge of the outlet with respect to the nozzle code length L. Nozzle blade angle (α) set at point
The nozzle trailing edge distance when the variable nozzle is rotated around the rotation center with respect to the nozzle trailing edge distance (radial distance between the nozzle outlet trailing edge and the moving blade separate edge) (ΔR O ) corresponding to The amount of change in ΔR is reduced.

【0018】これにより、前記ΔRとノズル翼幅WN
の比ΔR/WN の変化量が小さく抑えられ、ノズルウェ
ークによる動翼の励振力の増加を抑えることができ、ノ
ズルウェーク共振の発生、及びこれによる動翼の破損の
発生を防止することができる。
[0018] Thus, the variation in ratio [Delta] R / W N of the [Delta] R and nozzle blade width W N is kept small, it can suppress the increase in the blade excitation force by the nozzle wake, occurrence of nozzle wake resonance , And the occurrence of breakage of the moving blade can be prevented.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples. It's just

【0020】図1は本発明の実施形態に係る可変容量型
排気タービン過給機の回転軸心に沿う断面図、図2は図
1のA−A矢視図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a variable displacement type exhaust turbine turbocharger according to an embodiment of the present invention, taken along a rotation axis, and FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG.

【0021】図1〜図2において20はガス入口ケーシ
ング、1は該ガス入口ケーシング20に形成された渦巻
状のスクロール、21はガス出口ケーシング、12は該
ガス出口ケーシング21に形成された排気ディフュー
ザ、10は回転軸(ロータ)、7は該回転軸10の軸端
部に固着された複数枚の動翼である。尚前記回転軸10
の他端にはコンプレッサ(図示省略)が固着されてい
る。
1 and 2, reference numeral 20 denotes a gas inlet casing, 1 denotes a spiral scroll formed in the gas inlet casing 20, 21 denotes a gas outlet casing, and 12 denotes an exhaust diffuser formed in the gas outlet casing 21. Reference numeral 10 denotes a rotating shaft (rotor), and reference numeral 7 denotes a plurality of moving blades fixed to the shaft end of the rotating shaft 10. The rotating shaft 10
A compressor (not shown) is fixed to the other end.

【0022】2は前記スクロール1の終端の動翼7入口
のベーンレス部6に設けられた可変ノズルであり、該可
変ノズル2はノズル回転軸14の端部に固着され、該ノ
ズル回転軸14と一体となって回転して上記ガス9の入
口角及び通路面積を変化せしめる。13は前記ノズル回
転軸14を回転させるためのノズル駆動部である。以上
の構成は従来技術と同様である。
Reference numeral 2 denotes a variable nozzle provided at a vaneless portion 6 at the end of a moving blade 7 at the end of the scroll 1. The variable nozzle 2 is fixed to an end of a nozzle rotation shaft 14, and is connected to the nozzle rotation shaft 14. By rotating together, the inlet angle and passage area of the gas 9 are changed. Reference numeral 13 denotes a nozzle driving unit for rotating the nozzle rotation shaft 14. The above configuration is the same as in the prior art.

【0023】本発明の実施形態においては、可変ノズル
2のノズル翼角を変化させるノズル回転軸14を、その
軸心つまり可変ノズルの回転中心14aが、可変ノズル
2のノズル出口後縁4からの距離L1 ≦1/3L(Lは
ノズルコード長さ)になるように該可変ノズル2に取付
けて、ノズル回転軸14及び可変ノズル2を回転させた
とき、前記ノズル後縁距離ΔRの距離の変化量が最小と
なるように構成している。
In the embodiment of the present invention, the nozzle rotation shaft 14 for changing the nozzle vane angle of the variable nozzle 2 has its axis center, that is, the rotation center 14 a of the variable nozzle 2 positioned from the nozzle outlet trailing edge 4 of the variable nozzle 2. When attached to the variable nozzle 2 so that the distance L 1 ≦ 1 / L (L is the length of the nozzle cord) and the nozzle rotation shaft 14 and the variable nozzle 2 are rotated, the distance of the nozzle trailing edge distance ΔR is The configuration is such that the amount of change is minimized.

【0024】前記可変ノズル2に対する可変ノズルの回
転中心14aの位置の設定、即ちL1 ≦1/3Lの設定
根拠は次の通りである。
The basis for setting the position of the rotation center 14a of the variable nozzle with respect to the variable nozzle 2, that is, for setting L 1 ≤1 / 3L, is as follows.

【0025】図5において、ノズルウェークによる励振
力Pが急激に立ち上がる(大きくなる)点は前記ノズル
後縁距離ΔRとノズル翼幅WN との比、即ち無次元ノズ
ル後縁距離ΔR/WN =0.11近傍の点である。そこ
で前記ノズルコード長さLの1/χの点にノズル回転軸
14の軸心14aを取付けるものとすると、 ΔR/WN ={ΔRO−(X・Sin40°−X・Sin20°)}/WN (6) ここでX=L/χとする。
In FIG. 5, the point at which the exciting force P by the nozzle wake suddenly rises (increases) is the ratio of the nozzle trailing edge distance ΔR to the nozzle blade width W N , ie, the dimensionless nozzle trailing edge distance ΔR / W N. = 0.11. Therefore, assuming that the axis 14a of the nozzle rotating shaft 14 is attached to a point 1 / χ of the nozzle cord length L, ΔR / W N = {ΔR O- (X · Sin40 ° −X · Sin20 °)} / W N (6) Here, X = L / χ.

【0026】また前記(2)式及び(3)式のように、 ΔRO =0.5WNO =0.171010L WN =0.642788L であるから、これらと前記ΔR/WN =0.11を
(6)式に代入して整理すると、 0.11={0.171010L−(0.300768)L/χ}/0.642788L χ=0.300768/0.100302=(約)3 (7)
Further, as shown in the above equations (2) and (3), ΔR O = 0.5 W NO = 0.171010 L W N = 0.642788 L, so that these and ΔR / W N = 0.11 Substituting into equation (6) and rearranging, 0.11 = {0.171010L− (0.300768) L / χ} /0.642788L} = 0.300768 / 0.100302 = (about) 3 (7)

【0027】従って、(7)式より、前記回転中心14
aをノズルコード長さLの1/χ、即ち1/3の点より
も小さい位置、つまり出口後縁4寄りに取付ければ前記
励振力Pが小さくなる。
Therefore, from the equation (7), the rotation center 14
If a is attached at a position smaller than 1 / χ of the nozzle cord length L, that is, 1/3, that is, closer to the outlet trailing edge 4, the excitation force P becomes smaller.

【0028】ただし前記のように可変ノズル2の回転中
心14aは、ノズルコード長さLの1/3よりもノズル
出口後縁4寄りで、かつ該後縁4に近づける程前記励振
力Pは小さくなるが、その分ノズル2に加わる曲げモー
メントが大きくなるので、前記取付け位置L1 は1/3
L近傍とするのが好ましい。
However, as described above, the center of rotation 14a of the variable nozzle 2 is closer to the trailing edge 4 of the nozzle outlet than 1/3 of the nozzle cord length L, and the closer to the trailing edge 4, the smaller the exciting force P becomes. It becomes, but since the bending moment increases applied to that amount nozzle 2, the mounting position L 1 1/3
It is preferable to be near L.

【0029】かかる構成からなる可変容量型排気ガスタ
ービン過給機の運転時において、エンジン(図示省略)
のシリンダから排出された排気ガスはガス入口ケーシン
グ20のスクロール1を通ってその円周方向に旋回する
ことにより半径方向の流速を与えられ可変ノズル2の入
口前縁3を経て該ノズル2内に流入する。
During operation of the variable displacement type exhaust gas turbine turbocharger having the above configuration, the engine (not shown) is used.
Exhaust gas discharged from the cylinder passes through the scroll 1 of the gas inlet casing 20 and is swirled in the circumferential direction to be given a radial flow velocity, into the nozzle 2 through the inlet front edge 3 of the variable nozzle 2. Inflow.

【0030】前記可変ノズル2内において、排気ガスは
ノズルスロート部5で流路を絞られて流速を増し、ノズ
ル出口後縁4から流出し、ベーンレス部6及び動翼7の
入口前縁8を経て動翼7に流入し、該動翼7内を通過す
る際に膨張仕事をなし動翼7を回転軸10廻りに回転せ
しめることにより動力を発生させ、動翼7の後縁11を
経て排気ディフューザ12に流出する。
In the variable nozzle 2, the exhaust gas is throttled at the nozzle throat portion 5 to increase the flow velocity by flowing through the nozzle outlet trailing edge 4, and flows out of the vaneless portion 6 and the inlet leading edge 8 of the moving blade 7. After flowing into the moving blade 7 through the moving blade 7, expansion work is performed and the moving blade 7 is rotated around the rotation axis 10 to generate power, and exhausted through the trailing edge 11 of the moving blade 7. It flows out to the diffuser 12.

【0031】前記過給機において、ガス流量を変化させ
て排気ガスタービンの駆動排気エネルギ(排気タービン
駆動馬力)を変化させる際には、ノズル駆動部13を操
作してノズル回転軸14を介して可変ノズル2を該ノズ
ル回転軸14の回転中心14a廻りに設定されたノズル
翼角αまで回転せしめ、ガスの最小通路であるノズルス
ロート部5の面積を変化させることにより、ガス流量を
調整する。
In the supercharger, when the driving exhaust energy (exhaust turbine driving horsepower) of the exhaust gas turbine is changed by changing the gas flow rate, the nozzle driving unit 13 is operated through the nozzle rotating shaft 14. The gas flow rate is adjusted by rotating the variable nozzle 2 to a nozzle blade angle α set around the rotation center 14 a of the nozzle rotation shaft 14 and changing the area of the nozzle throat portion 5 which is the minimum gas passage.

【0032】前記可変ノズル2はノズルの回転中心14
a廻りに回転せしめられ、図2に示すように、そのノズ
ル出口後縁4が最大ノズル翼角の位置4aから最小ノズ
ル翼角の位置4bまで移動するが、前記のように上記軸
心14aの位置をL1 ≦1/3Lに設定しているので、
設計点において設定されたノズル翼角αに対応するノズ
ル後縁距離ΔRO (ノズル出口後縁4の位置)に対し
て、該ノズル後縁距離ΔRの変化量が少なくなる。
The variable nozzle 2 has a nozzle rotation center 14.
2, the nozzle outlet trailing edge 4 moves from the position 4a of the maximum nozzle blade angle to the position 4b of the minimum nozzle blade angle, as shown in FIG. Since the position is set to L 1 ≦ 1 / 3L,
The amount of change in the nozzle trailing edge distance ΔR becomes smaller with respect to the nozzle trailing edge distance ΔR O (position of the nozzle outlet trailing edge 4) corresponding to the nozzle blade angle α set at the design point.

【0033】従って、ノズル翼角αが増加しても前記Δ
Rとノズル翼幅ΔR/WN の変化量が小さく抑えられ、
ノズルウェークによる動翼7の励振力Pの増加を抑制す
ることができる。
Therefore, even if the nozzle blade angle α increases, the aforementioned Δ
R and the amount of change in the nozzle blade width ΔR / W N are kept small,
It is possible to suppress an increase in the exciting force P of the bucket 7 due to the nozzle wake.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の記載のごとく本発明によれば、可
変ノズルの回転中心をノズル出口後縁からノズルコード
長さの1/3よりも出口後縁側に設定したので、可変ノ
ズルを設計点から回転させたときのノズル後縁距離の変
化量が少なくなる。
As described above, according to the present invention, since the center of rotation of the variable nozzle is set closer to the outlet trailing edge than one-third of the nozzle cord length from the trailing edge of the nozzle outlet, the variable nozzle is designed at the design point. The amount of change in the trailing edge distance of the nozzle when the nozzle is rotated from is reduced.

【0035】これにより、前記ノズル後縁距離(ΔR)
とノズル翼幅(WN )との比ΔR/WN の変化量が小さ
く抑えられ、ノズルウェークによる動翼の励振力の増加
を抑えることができ、ノズルウェーク共振の発生及びこ
れによる動翼の破損の発生を防止することができる。
Thus, the nozzle trailing edge distance (ΔR)
And the amount of change in the ratio ΔR / W N between the nozzle blade width (W N ) and the nozzle blade width (W N ) can be suppressed to a small value, and an increase in the exciting force of the blade due to the nozzle wake can be suppressed. The occurrence of breakage can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る可変容量型排気タービ
ン過給機の回転軸心に沿う断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view along a rotation axis of a variable displacement type exhaust turbine turbocharger according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A矢視図である。FIG. 2 is a view as viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1;

【図3】従来技術に係る可変容量型排気ガスタービン過
給機の図1相当図である。
FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 1 of a variable displacement type exhaust gas turbine supercharger according to the related art.

【図4】図3のB−B矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG. 3;

【図5】可変ノズルにおけるノズルウェークによる励振
力の変化を示す線図である。
FIG. 5 is a diagram showing a change in an exciting force by a nozzle wake in a variable nozzle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクロール 2 可変ノズル 4、4a、4b ノズル出口後縁 5 ノズルスロート部 6 ベーンレス部 7 動翼 10 回転軸 12 排気ディフューザ 13 ノズル駆動部 14 ノズル回転軸 14a ノズル回転軸中心 20 ガス入口ケーシング 21 ガス出口ケーシング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scroll 2 Variable nozzle 4, 4a, 4b Nozzle outlet trailing edge 5 Nozzle throat part 6 Vaneless part 7 Moving blade 10 Rotary shaft 12 Exhaust diffuser 13 Nozzle drive part 14 Nozzle rotary shaft 14a Nozzle rotary shaft center 20 Gas inlet casing 21 Gas outlet casing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転駆動される動翼へのガス入口流路
に、ノズル回転軸に取付けられた可変ノズルを設け、該
可変ノズルをノズル駆動手段により前記ノズル回転軸の
軸心廻りに回転させてその翼角を変化させることによ
り、タービン容量を変化させるように構成された可変容
量タービンにおいて、 前記可変ノズルは、その回転中心が該ノズルの出口後縁
からノズルコード長さ(L)の1/3よりも該出口後縁
側に位置するように前記ノズル回転軸に取付けられてな
ることを特徴とする可変容量タービン。
1. A variable nozzle attached to a nozzle rotating shaft is provided in a gas inlet flow path to a rotating blade that is driven to rotate, and the variable nozzle is rotated around the axis of the nozzle rotating shaft by nozzle driving means. In the variable capacity turbine configured to change the turbine capacity by changing the blade angle of the variable nozzle, the variable nozzle has a rotation center whose rotation center is equal to one of the nozzle cord length (L) from an outlet trailing edge of the nozzle. The variable displacement turbine is mounted on the nozzle rotation shaft so as to be located closer to the outlet trailing edge than // 3.
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