JPS58204936A - ガスタ−ビンエンジン - Google Patents

ガスタ−ビンエンジン

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JPS58204936A
JPS58204936A JP58077371A JP7737183A JPS58204936A JP S58204936 A JPS58204936 A JP S58204936A JP 58077371 A JP58077371 A JP 58077371A JP 7737183 A JP7737183 A JP 7737183A JP S58204936 A JPS58204936 A JP S58204936A
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pressure
compartment
engine
oil
seal
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JP58077371A
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JPH0318007B2 (ja
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ジエ−ムス・レイノルズ・ノ−リス
ハリソン・レイノルズ・ピカ−ド
クロ−ド・ピ−タ−・ロトンド
ジヨン・ダニエル・ロビンソン・ジユニア
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RTX Corp
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United Technologies Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軸受コンパートメント内の圧力を通常時には
所望の高圧に維持するが軸受コンパートメントを囲繞す
るシール空気の圧力が低下したときには軸受コンパート
メント内の圧力を低下させるよう構成された制御装置を
組込まれたガスタービンエンジンに係る。
多くのガスタービンエンジンに於ては、軸受コンパート
メント内の圧力を比較的高い圧力に緒持し、これにより
通常時に軸受コンパートメントを囲繞する高温空気の軸
受コンパートメント内への流入をシールの作動不良が生
じた場合に火災が発生するであろうレベルよりも低いレ
ベルに制御することが望ましい。ガスタービンエンジン
の運転条件によっては、例えば飛行アイドル運転時には
、コンパートメント内の圧力は外部圧力に近付き又はそ
れ以上になりこれによりオイルの漏洩が発生する。従っ
てエンジンの全ての運転条件下に於てオイルの漏洩に抗
するオイルシールを横切る圧力降下を許容し1りる圧力
降下に維持しつつ軸受コンパートメント内の圧力を外部
圧力との関連で制御する制御装置をエンジンに組込むこ
とが好ましい。
本発明一つの特徴は、外部空気の圧力が高い場合には通
路断面積を低減し外部空気の圧力が低い場合には通路断
面積を増大する弁が掃気/ブリーザ導管に設けられてい
るということである。
本発明の他の一つの特徴は、エンジン運転条件の変化に
応答1−るエンジンパラメータにより前記弁が作動され
ることにより軸受コンパートメントを囲繞する空気の圧
力が制御され、これにより外部制御装置が必要でないと
いうことである。
掃気系に設けられた絞り弁は、シールを横切る圧力降下
をシールの機能的特徴、:に適した圧力降下1 に麗持し、これによりシールの寿命を長クシ、オイルの
漏洩を最小限に抑え、またシールの損傷の場合にもコン
パートメントの火災の可能性を最小限に抑えるよう、コ
ンパートメント外部の圧力とほぼ比例して軸受コンパー
トメント内の圧力を制御する。
エンジン運転条件により軸受コンバートメン1〜を囲繞
する空気(この空気は一般にコンプレッサ吐出端部より
供給され、従って実質的にコンプレッサ吐出圧にある)
の圧力が低下されると、その圧力低下によりシールを横
切る圧力勾配が逆転し得るほどにシールを横切る圧力降
下が低減され、これによりこれらのシールを通過してオ
イルが漏洩する。所望の圧力降下を維持すべく、絞り弁
はエンジン出力又はエンジン速度を反映し又はその関数
であるエンジンパラメータ、例えばオイル圧を制御され
ないエンジンに於ては軸受に供給されるオイルの圧力に
応答するよう構成されている。
オイルボン1はエンジンの駆動軸により回転駆動される
ので、オイルの圧力はエンジン速度の関数であり、本発
明によればオイルの圧力により絞り弁の開度が制御され
る。
オイル圧に応答する絞り弁は、コンプレツリ内に於ける
ザージやエンジンの急激な減速などにより生じるコンパ
ートメントシール空気圧の急激な低下にはすぐには応答
しない。何故ならば、オイル圧の変化が生じるまでに成
る程度の時間があるからである。従って本発明の他の一
つの実施例によれば、絞り弁は、軸受コンパートメント
に設けられたシールに供給されるシール空気の圧力降下
に直接的に応答するよう、コンプレッサ吐出圧に応答す
るよう構成される。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
第1図にコンプレン1ノケーシング8に固定された一列
のベーン6ど共働するブレード4を装着されたコンプレ
ツリ°ロータ2を有し本発明を組込まれたガスタービン
エンジンの一部が図示されている。特に第1図は燃焼室
につながるダクト10内に空気が吐出されるコンプレッ
サ吐出端部を示している。ロータ2はコンパートメント
16内に配置された軸受1−1に支持されたシャフト1
2により相持されている。コンパートメント16の両端
5− にはシール18及び20が設けられており、これらのシ
ールはシャフト12に形成されたフランジ22及び24
と共働してコンパートメント16をシールし、コンパー
トメントよりオイルが漏洩することを阻止するようにな
っている。シャフト12を囲繞する室26にはコンプレ
ッサの吐出側端部より加圧さた空気が供給されるように
なっている。室26は軸受支持構造体28を包囲してお
り、室26の前端は該室内に突出延在し互いに共働する
シール要素30及び32より郭定されている。
加圧された空気は吐出ダクト10に設けられた孔34を
経て供給されてもよい。何れの場合にも、室26内の圧
力はコンプレッサ吐出圧力の直接的な関数である。室2
6よりの空気の漏洩mに応じて、この室内の圧力はコン
プレッサ吐出圧と実質的に等しい。コンパートメント1
6は吐出導管36につながる掃気/ブリーザバイブ35
を有している。吐出導管36には絞り弁38が設けられ
ており、該絞り弁は第2図に於ては、軸受コンパートメ
ント16より吐出される空気の量を制限しこ6− れによりコンパートメント内の圧力を室26内の圧力J
:りも充分に低い成る所定の圧力に維持して、シールを
通過してコンパートメントを経て流れる空気の隋をエン
ジンを適正に機能させるに必要とされる最小石に制限す
る絞り位置にて図示されている。この絞り弁38は、エ
ンジン出力又はエンジン速瓜の関数であるエンジンパラ
メータ、例えば制御されない系内に於けるエンジンオイ
ル圧に応答するよう構成されている。かかる目的で、エ
ンジンシャフト12が供給導管42より吐出導管44を
経て潤滑オイルを供給するポンプ40を駆動し、これに
よりノズル46を経て潤滑オイルを軸受14に対し噴霧
するようになっている。吐出導管44より内部にピスト
ン52を有するシリンダ5’O(第2図参照)まで接続
された枝管48により、絞り弁38を駆動するための圧
力が供給されるようになっている。  、1111第2
図に於て、絞り弁38 ’l”:F、ダクト54の形態
をなしており、該絞り弁内にはダクト54に形成された
溝58に挿通され該ダクト内にて流れを抑制する位置と
流れを抑制しない位置との間で移動し得る障害ゲート5
6が配置されている。障害ゲート56はばね60により
流れを抑制しない位置へ向けて付勢されている。障害ゲ
ート56の周りに設けられたバイパス通路62内には、
絞り弁38が閉弁されたときコンパートメント16より
排出される空気の間を制御する絞りオリフィス64が配
置されている。このオリフィス64は排出される空気の
量を変化させるべく寸法の異なるオリフィスに変化され
てよい。
ゲート56はロッド66によりシリンダ50内に配置さ
れたピストン52に取付番ノられており、ばね60によ
り開弁位置に付勢されている。かくして[1−夕の回転
速度が低下してオイル圧が低下すると、ゲート56はダ
クト54より引き抜かれこれによりコンパートメント1
6よりより多量の1SIFtl([6,、に−51,1
・11°>t<−hi>ト内の圧力を低下さ、せてロー
タの回転速度の低下による室26内の圧力低下に適合す
るようになっている。
第2図に示されたゲート型の絞り弁に対する代替的な絞
り弁として、第3図の弁構造体70は入ロア2と化ロア
4とを有しており、絞り弁はシリンダ80内に配置され
たピストン78上に装着されたロンドア6の形態をなし
ている。ロッド76はばね82にJ:り図示の絞り位置
より非絞り位置へ向けて付勢されており、第1図のオイ
ルポンプ40より供給されダクト83を経てシリンダ8
0内に流入する加圧されたオイルによりロンドア6は図
示の絞り位置へ付勢される。弁4%造体72には排出通
路84が設けられており、該排出通路によりピストン7
8を通過して漏洩したオイルがブリーザ導管内へ排出さ
れ得るようになっている。
第2図又は第3図の何れかの構造体より明らかである如
く、コンパートメント16のためのブリーザ導管には絞
り弁が設けられており、該絞り弁はエンジンにより駆動
されるポンプによって供給されるオイル圧の圧力(エン
ジン出力又はエンジン速度のほぼ直接的な関数である)
に応答するようになっている。かくしてエンジン出力又
はエン9− ジン速度が低下すると、オイル圧が低下し、これにより
絞り装置がダクトより幾分か引き抜かれてより多量の空
気がコンパートメント16より排出されるようになる。
ポンプにより供給されるオイルの圧力変化はエンジン出
力又はエンジン速度の関数又はイれらの変化に関連した
エンジンパラメータであり、弁の絞りはオイル圧の低下
により低減され又は排除される。かかるオイル圧の低下
及びこれに対応する弁の有効絞りの低下の効果は、オイ
ル圧が低下するにつれて空気が低減された圧力にてコン
バートメン1−16より適正に排出され、これににリエ
ンジン出力又はエンジン速度の低下に起因して室26内
の圧力が低下するにつれてコンパートメント16内の圧
力が室26内の圧力よりも高くなることによりシールを
横切る圧力勾配が逆転することがないようにすることで
あった。
第4図に絞り弁38がコンプレッサ吐出圧に直接応答す
るよう構成された実施例が図示されている。この第4図
に示された実施例は後に説明する点を除き第1図に示さ
れた実施例にほぼ対応して10− いる。
弁3B’ はシリンダ46’内に配置されたピストン4
4′に固定されたロッド42′上に担持された摺動板4
0’の形態をなしている。シリンダ46’の端部は小径
のダクト48′によりコンプレツナ吐出圧ク1−に連通
接続されており、これによりシリンダ46′内のコンプ
レッサ吐出圧により摺動板40’が図示の絞り位置に保
持されるようになっている。
吐出導管36に設(プられた溝50’内にて摺動する摺
動板40′はばね52′により非絞り位置に付勢されて
いる。かくしてコンプレッサ吐出圧がコンプレッサのり
−−ジ又はエンジンの減速時に急激に低下すると、摺動
板40′はコンプレッサ吐出圧によりピストン44′に
及ぼされる力が低減され、摺動板40’はその力□に抗
してばね52′のばね力によりすぐに上昇ざ:れる。コ
ンブレラ11:1 1)吐出圧が正常な値に復帰すると、摺動板40’はコ
ンプレッサ吐出圧により図示の絞り位置に復帰せしめら
れる。
かくして室26内のシール空気の圧ノコが低下すると、
絞り弁が開弁され、オイルの漏洩、更には火災を発生さ
せる原因となるシールを横切る圧力勾配の逆転が生じる
前に、コンパートメント16内の圧力が低下せしめられ
る。
コンプレツナ吐出圧が回復すると、絞り弁は絞られ、シ
ールを横切る所望の圧力降下が再確立される。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて種々の修正並びに省略が可能
であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図はオイル圧に応答する絞り弁と共に軸受コンパー
トメント及びシールを示すガスタービンエンジンの一つ
の実11’F例の部分図である。 第2図は絞り弁の一つの実施例を示す断面図である。 第3図は絞り弁の他の一つの実施例を示す断面図である
。 第4図は絞り弁がコンプレン1ノ吐出圧に直接応答する
よう構成された本発明によるガスタービンエンジンの他
の一つの実施例を示す第1図と同様の部分図である。 2・・・=1ンプレッリ°[1−夕、4・・・ブレード
、6・・・ベーン、8・・・コンプレッサケーシング、
10・・・ダクト、12・・・シトフト、14・・・軸
受、16・・・コンパートメント、18.20・・・シ
ール、22.24・・・フランジ、26・・・室、28
・・・軸受支持構造体。 30.32・・・シール要素、34・・・孔、35・・
・掃気/ブリーザバイブ、36・・・吐出導管、38・
・・絞り弁、710・・・ポンプ、42・・・供給導管
、44・・・吐出導管、46・・・ノズル、48・・・
枝管、50・・・シリンダ、52・・・ピストン、54
・・・ダクト、56・・・障害ゲート、58・・・溝、
60・・・ばね、62・・・バイパス通路、64・・・
絞りオリフィス、66・・・ロッド、70・・・弁構造
体、72・・・入0.74・・・出口、76・・・ロッ
ド、78・・・ピストン、80・・・シリンダ、82・
・・ばね、83・・・ダク1〜.84・・・排出通路1
3− 第1頁の続き 優先権主張 01982年5月13日■米国(US)■
377758 @l!  間者  ジョン・ダニエル・ロビンソン・ジ
ュニア アメリカ合衆国コネチカット州 トーランド・イーストヴユー・ テラス52

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ロータ(2)とコンプレッサ吐出空気のためのコンプレ
    ッサ吐出通路(10)とを有するガスタービンエンジン
    に於て、 前記ロータ(2)のための軸受(14)と、前記軸受(
    14)を囲繞するコンパートメント(16)と、 前記コンパートメント(16)と共働して前記コンパー
    トメントよりオイルが漏洩することを阻止するシール(
    18,2’O)と、 前記コンパートメント(16)の外部にて前記コンプレ
    ッサ吐出通路(10)より前記シール(18,20)へ
    コンプレッサ吐出空気を供給する手段と、 前記コンパートメント(16)のための排出ダクト(3
    5,36)と、 前記排出ダクト〈35.36)に設けられ前記コンパー
    トメント(16)より排出される空気の社を変化させる
    絞り弁(38,38′)と、を含んでいることを特徴と
    するガスタービンエンジン。
JP58077371A 1982-05-13 1983-04-28 ガスタ−ビンエンジン Granted JPS58204936A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/377,746 US4433539A (en) 1982-05-13 1982-05-13 Means for controlling air scavenge pressure in the bearing compartment of gas turbines
US377758 1982-05-13
US377746 1982-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58204936A true JPS58204936A (ja) 1983-11-29
JPH0318007B2 JPH0318007B2 (ja) 1991-03-11

Family

ID=23490357

Family Applications (1)

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JP (1) JPS58204936A (ja)

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