JPS5820905A - 軸流形流体機械のチツプ空隙調整装置 - Google Patents
軸流形流体機械のチツプ空隙調整装置Info
- Publication number
- JPS5820905A JPS5820905A JP11776981A JP11776981A JPS5820905A JP S5820905 A JPS5820905 A JP S5820905A JP 11776981 A JP11776981 A JP 11776981A JP 11776981 A JP11776981 A JP 11776981A JP S5820905 A JPS5820905 A JP S5820905A
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- JP
- Japan
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- casing
- tip
- casing liner
- liner
- axial direction
- 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.)
- Pending
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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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
- F01D11/22—Actively adjusting tip-clearance by mechanically actuating the stator or rotor components, e.g. moving shroud sections relative to the rotor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は軸流圧縮機、軸流タービン等の軸流形流体機
械に係るもので、運転時における動翼先端のチップ空隙
ｔ−―整するようにした装置に関する奄のである。
械に係るもので、運転時における動翼先端のチップ空隙
ｔ−―整するようにした装置に関する奄のである。
輪環圧縮機、ガスタービン、蒸気タービンなどのような
回転羽根を有するターボ形流体機械においては回転羽根
が固定ケーシング部分に触れることによって機械が損傷
することのないように、回転部分と固定部分との間には
チップ空隙が設けられている。しかし、流体的にはここ
で洩れ損失が発生し、性能低下を引き起す。第１図はこ
のチップ空隙がどの程度性能を低下させるかを示したも
のである。横軸は動翼先端とケーシングとのチップ空ａ
Ｃｔ−翼高さＳで割ったすきま比を示し、縦軸は圧縮機
の圧力、効率の低下割合に、、に、を示す。翼先端のチ
ップ空隙が大きくなれば圧力上昇、効率とも大きく低下
し、その影響が顕著であることを示している。このよう
に空隙が大きくなると性能低下を引き起すため、この空
隙をできるだけ小さくする必要がある。空Ｗを小７さく
する方法としては動翼がケーシングに接触してもケーシ
るが、起動、作動点の移動など非設計点運転を多く繰返
すと、翼の振動、軸のふれまわシによって動翼がケーシ
ングに接触し、ケーシングがＩ４Ｕられ、定常運転時に
おける空隙よシ大きくなシ、運転時間の経過と共に性能
が低下することになる。また、動翼がケーシングに触れ
ることはケーシングがやわらかい金属でできていても、
動翼の欠損を起こしかねないので、機械の信頼性に４問
題があると思われる。さらに、起動時には翼の熱膨張が
早く起こシ空隙は一旦狭まるが、定常運転時にはケーシ
ングの熱膨張が大きくなり、空隙は回転体が停止してい
る時の空隙よシ大きくなる場合もあり、予想性能が得ら
れないことになると共に、起動時の動翼の伸びを考慮し
である程度大きめにチップ空ＩＩｔ設けなければならな
い。
回転羽根を有するターボ形流体機械においては回転羽根
が固定ケーシング部分に触れることによって機械が損傷
することのないように、回転部分と固定部分との間には
チップ空隙が設けられている。しかし、流体的にはここ
で洩れ損失が発生し、性能低下を引き起す。第１図はこ
のチップ空隙がどの程度性能を低下させるかを示したも
のである。横軸は動翼先端とケーシングとのチップ空ａ
Ｃｔ−翼高さＳで割ったすきま比を示し、縦軸は圧縮機
の圧力、効率の低下割合に、、に、を示す。翼先端のチ
ップ空隙が大きくなれば圧力上昇、効率とも大きく低下
し、その影響が顕著であることを示している。このよう
に空隙が大きくなると性能低下を引き起すため、この空
隙をできるだけ小さくする必要がある。空Ｗを小７さく
する方法としては動翼がケーシングに接触してもケーシ
るが、起動、作動点の移動など非設計点運転を多く繰返
すと、翼の振動、軸のふれまわシによって動翼がケーシ
ングに接触し、ケーシングがＩ４Ｕられ、定常運転時に
おける空隙よシ大きくなシ、運転時間の経過と共に性能
が低下することになる。また、動翼がケーシングに触れ
ることはケーシングがやわらかい金属でできていても、
動翼の欠損を起こしかねないので、機械の信頼性に４問
題があると思われる。さらに、起動時には翼の熱膨張が
早く起こシ空隙は一旦狭まるが、定常運転時にはケーシ
ングの熱膨張が大きくなり、空隙は回転体が停止してい
る時の空隙よシ大きくなる場合もあり、予想性能が得ら
れないことになると共に、起動時の動翼の伸びを考慮し
である程度大きめにチップ空ＩＩｔ設けなければならな
い。
この発明は軸流形流体機械のチップ空ＩＩＩｔ−運転状
履に応じて制御して上記流体機械の性能向上のＪＩＩｌ
ｌｌに応えるようにしたことを目的とするものである。
履に応じて制御して上記流体機械の性能向上のＪＩＩｌ
ｌｌに応えるようにしたことを目的とするものである。
この発明は軸流形流体機械の動翼先端が対向するケーシ
ング面にケーシングライナを軸方向に移動可能に取付け
、ケーシングとケーシングライナ間にコイルバネを設置
し、上記流体機械内のケーシングライナに作用する流体
圧力と上記コイルバネの復元力のバランスによって、ケ
ーシングライナｉ軸方向に移動させて動翼先端とケーシ
ング２イナのチップ空１１ｉｔ−変化させるようにした
ものである。
ング面にケーシングライナを軸方向に移動可能に取付け
、ケーシングとケーシングライナ間にコイルバネを設置
し、上記流体機械内のケーシングライナに作用する流体
圧力と上記コイルバネの復元力のバランスによって、ケ
ーシングライナｉ軸方向に移動させて動翼先端とケーシ
ング２イナのチップ空１１ｉｔ−変化させるようにした
ものである。
以下、この発明の実施例を図に従って具体的に説明する
。
。
第２図は軸流圧縮機の断面図を示す４のであり、第３図
は第２図のＡ−Ａ’断面を示す−のである。
は第２図のＡ−Ａ’断面を示す−のである。
図において、ｌは動翼、２はケーシング、３゜４はケー
シング２に固定された静翼、５は動翼１の先端に対向す
るケーシング２に軸方向に移動可能に取シ付けられたケ
ーシング２イナ、６はコイルバネでケーシング２とケー
シングライナ５０間に設置されている。７はケーシング
２との合わせ面で、ケーシングライナ５の芯を軸芯に合
わせる面であると共に、ケーシングライナ５の軸方向移
動の際の案内面である。８．９ｒｉケーシング２イナ５
の軸方向移動距離の範囲を決定する突起部である。１０
はラビリンス、１１はバネカバーリングである。作動流
体は図中矢印の方向に流動する。
シング２に固定された静翼、５は動翼１の先端に対向す
るケーシング２に軸方向に移動可能に取シ付けられたケ
ーシング２イナ、６はコイルバネでケーシング２とケー
シングライナ５０間に設置されている。７はケーシング
２との合わせ面で、ケーシングライナ５の芯を軸芯に合
わせる面であると共に、ケーシングライナ５の軸方向移
動の際の案内面である。８．９ｒｉケーシング２イナ５
の軸方向移動距離の範囲を決定する突起部である。１０
はラビリンス、１１はバネカバーリングである。作動流
体は図中矢印の方向に流動する。
ケーシングライナ５とバネカバーりング１１の内局面の
軸方向傾斜角度−は、動翼先端の傾斜角度と等しくなっ
ておシ、ケーシングライナ５のａ ｂ ｃ ｄ ａｊｉ
ｉと８１面に作用する圧力差Δｐとコイルバネの復元力
Ｆの和に応じて軸方向に移動できるようになっている。
軸方向傾斜角度−は、動翼先端の傾斜角度と等しくなっ
ておシ、ケーシングライナ５のａ ｂ ｃ ｄ ａｊｉ
ｉと８１面に作用する圧力差Δｐとコイルバネの復元力
Ｆの和に応じて軸方向に移動できるようになっている。
ケーシングライナ５の軸方向移動距＠ ７ ｘとチップ
空隙の変化Δｙとの関係は Δｙ＝ΔＸＸｔａｎ＃ である。
空隙の変化Δｙとの関係は Δｙ＝ΔＸＸｔａｎ＃ である。
今、起動時から定常運転になった時に、Δｘｔ−１，５
−変形するように可動片を決めておくと、０＝１００
では、Δｙは０．２６■となシ、十分チップ空隙を調整
することができる。
−変形するように可動片を決めておくと、０＝１００
では、Δｙは０．２６■となシ、十分チップ空隙を調整
することができる。
従って、従来運転時にチップ空隙が大きくなシ性能低下
を引き起してい九のを防止し、さらに積極的に空Ｓｔ−
小さくすることができ、性能改善を行なうことができる
。
を引き起してい九のを防止し、さらに積極的に空Ｓｔ−
小さくすることができ、性能改善を行なうことができる
。
まえ、本実施例によれば起動時には比較的チップ空１１
ｔ−大きくしておき、定常運転にはいると共にチップ空
Ｓを小さくするものであるから、動翼が起動時にもケー
シングに触れることがないので機械の信頼性が高い。
ｔ−大きくしておき、定常運転にはいると共にチップ空
Ｓを小さくするものであるから、動翼が起動時にもケー
シングに触れることがないので機械の信頼性が高い。
さらに本実施例によれば、流体のケーシングライナに作
用する圧力差を利用してチップ空ｌ！ｌｖ４整を行なう
ものであるから、複雑な自動制御機＄１１を必要とせず
構造が至って簡単である。
用する圧力差を利用してチップ空ｌ！ｌｖ４整を行なう
ものであるから、複雑な自動制御機＄１１を必要とせず
構造が至って簡単である。
＃Ｉ４図、第５図はこの発明の他の実施例を示すもので
ある。
ある。
本実施例の場合は、コイルバネ５とオイルダンパ１２を
周方向に交互に入れ良ものであシ、その作動状態は最初
に述べた実施例と、何ら変わるものではない。
周方向に交互に入れ良ものであシ、その作動状態は最初
に述べた実施例と、何ら変わるものではない。
本実施例によれば、オイルダンパによｐ５非設計点運転
時の大きな圧力変動にもケーシングライナが振動するこ
となく安定に作動し、信頼性が向上する。
時の大きな圧力変動にもケーシングライナが振動するこ
となく安定に作動し、信頼性が向上する。
第６図はこの発明の他の実施例を示すものである。
本実施例は細流タービンに適用した場合であり、圧縮機
の場合に比べ構造は逆になるが、全く同様の効果を得る
ことができる。
の場合に比べ構造は逆になるが、全く同様の効果を得る
ことができる。
以上説明したように、この発明によれば動翼先端が対向
するケーシング面にテーパ状の内周面倉持つケーシング
ライナを軸方向に移動可能に取付け、作動流体のケーシ
ングライナに作用する圧力差とコイルバネの復元力のバ
ランスを利用したので、動翼先端のチップ空隙を自動制
御でき、機器の性能はもちろん信頼性の向上倉はかるこ
とができる。
するケーシング面にテーパ状の内周面倉持つケーシング
ライナを軸方向に移動可能に取付け、作動流体のケーシ
ングライナに作用する圧力差とコイルバネの復元力のバ
ランスを利用したので、動翼先端のチップ空隙を自動制
御でき、機器の性能はもちろん信頼性の向上倉はかるこ
とができる。
第１図は軸流圧縮機の性能に及はナチツプ空隙の影響を
示す線図、第２図はこの発明の軸流圧縮機におけるチッ
プ空隙調整装置の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ’断
面図、絽４図はこの発明の他の実施例を示す断面図、第
５図は第４図のＡ −Ａ′断面図、第６図は他の実施例
を示す断面図である。 １・・・動翼、２・・・ケーシング、５・・・ケーシン
グライナ、６・・・コイルバネ、１２・・・オイルダン
パ。 第 １ 図 わＤ比 悴（γＩ） ’ｆｅｚ 図 一／ ／ ／ 第 ３ 口 ￥７ 苓 図 ′ｆＪ ５ 図 ２
示す線図、第２図はこの発明の軸流圧縮機におけるチッ
プ空隙調整装置の断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ’断
面図、絽４図はこの発明の他の実施例を示す断面図、第
５図は第４図のＡ −Ａ′断面図、第６図は他の実施例
を示す断面図である。 １・・・動翼、２・・・ケーシング、５・・・ケーシン
グライナ、６・・・コイルバネ、１２・・・オイルダン
パ。 第 １ 図 わＤ比 悴（γＩ） ’ｆｅｚ 図 一／ ／ ／ 第 ３ 口 ￥７ 苓 図 ′ｆＪ ５ 図 ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、動翼先端が対向するケーシング面ｔｍ設し、前記ケ
ーシング面に内周面をテーパ状に形成したケーシングラ
イナを軸方向に移動可能に取付け、前記ケーシングライ
ナ内部に設置したコイルバネと前記ケーシングライナに
外相する流体の圧力差によって、前記ケーシングライナ
を軸方向に移動させ、前記動翼先端と前記ケーシングラ
イナとのチップ空隙を変化させるようにしたことｔ−特
徴とする軸流形流体機械のチップ空隙調整装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記ケーシングラ
イナ内部にオイルダンパを設置したことを特徴とする軸
流形流体機械のチップ空Ｐ１ｉｖ！４整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11776981A JPS5820905A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 軸流形流体機械のチツプ空隙調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11776981A JPS5820905A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 軸流形流体機械のチツプ空隙調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5820905A true JPS5820905A (ja) | 1983-02-07 |
Family
ID=14719861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11776981A Pending JPS5820905A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 軸流形流体機械のチツプ空隙調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5820905A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2651831A1 (fr) * | 1989-09-08 | 1991-03-15 | Gen Electric | Dispositif de controle du jeu des extremites des aubes pour moteur a turbine a gaz. |
| US5182240A (en) * | 1990-08-20 | 1993-01-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2,Nd2 O3, Sm2 3 and Al2 O3 |
| US5185304A (en) * | 1990-08-20 | 1993-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2, Nd2 O3, Sm2 O3 and Bi2 O3 |
| US5232765A (en) * | 1990-07-25 | 1993-08-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Distributed constant circuit board using ceramic substrate material |
| JPH05263662A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-10-12 | Westinghouse Electric Corp <We> | ターボ機械及び羽根先端隙間制御装置 |
| US5290740A (en) * | 1991-11-06 | 1994-03-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition used for producing dielectric resonator or filter for microwave application |
| WO1996007018A1 (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | United Technologies Corporation | Dynamic control of tip clearance |
| EP1243756A1 (de) * | 2001-03-23 | 2002-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine |
| DE10043882B4 (de) * | 1999-09-07 | 2009-11-05 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo-shi | Dielektrische Keramikzusammensetzung und monolithisches Keramikbauteil |
| JP2012145102A (ja) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械においてブラシシールセグメントを調整するためのシステム |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP11776981A patent/JPS5820905A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2651831A1 (fr) * | 1989-09-08 | 1991-03-15 | Gen Electric | Dispositif de controle du jeu des extremites des aubes pour moteur a turbine a gaz. |
| US5232765A (en) * | 1990-07-25 | 1993-08-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Distributed constant circuit board using ceramic substrate material |
| US5182240A (en) * | 1990-08-20 | 1993-01-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2,Nd2 O3, Sm2 3 and Al2 O3 |
| US5185304A (en) * | 1990-08-20 | 1993-02-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition of BaO, TiO2, Nd2 O3, Sm2 O3 and Bi2 O3 |
| US5290740A (en) * | 1991-11-06 | 1994-03-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric ceramic composition used for producing dielectric resonator or filter for microwave application |
| US5332984A (en) * | 1991-11-06 | 1994-07-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Dielectric resonator or filter for microwave application, and method of producing the dielectric resonator or filter |
| US5378663A (en) * | 1991-11-06 | 1995-01-03 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of preparing a dielectric ceramic composition for producing a dielectric resonator or filter for microwave applications |
| JPH05263662A (ja) * | 1992-01-21 | 1993-10-12 | Westinghouse Electric Corp <We> | ターボ機械及び羽根先端隙間制御装置 |
| WO1996007018A1 (en) * | 1994-08-31 | 1996-03-07 | United Technologies Corporation | Dynamic control of tip clearance |
| DE10043882B4 (de) * | 1999-09-07 | 2009-11-05 | Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo-shi | Dielektrische Keramikzusammensetzung und monolithisches Keramikbauteil |
| EP1243756A1 (de) * | 2001-03-23 | 2002-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine |
| JP2012145102A (ja) * | 2011-01-07 | 2012-08-02 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械においてブラシシールセグメントを調整するためのシステム |
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