JPS5862303A - 軸流式流体機械の静翼可変装置 - Google Patents
軸流式流体機械の静翼可変装置Info
- Publication number
- JPS5862303A JPS5862303A JP16017781A JP16017781A JPS5862303A JP S5862303 A JPS5862303 A JP S5862303A JP 16017781 A JP16017781 A JP 16017781A JP 16017781 A JP16017781 A JP 16017781A JP S5862303 A JPS5862303 A JP S5862303A
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- JP
- Japan
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- rotating cylinder
- intermediate ring
- actuator
- outer casing
- rotary cylinder
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- Pending
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-
- 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
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (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】
本発明は、静翼可変によって細流式流体機械の容量を調
節するようにした軸流式流体機械の静翼可変装置に係り
、さらに絆しくは静翼の軸を回転中心として回転するア
ームを、内ケーシングと外ケーシングとの間に設けた回
転円筒により動かすことによって、静翼の取付角度全調
節するようにしたものである。
節するようにした軸流式流体機械の静翼可変装置に係り
、さらに絆しくは静翼の軸を回転中心として回転するア
ームを、内ケーシングと外ケーシングとの間に設けた回
転円筒により動かすことによって、静翼の取付角度全調
節するようにしたものである。
、従来の静翼可変装置の一例を軸流圧縮機の場合を例に
とり第１図および第２図を用いて説明する。
とり第１図および第２図を用いて説明する。
第１図は軸流圧縮機の縦断面図で、取扱流体は口−ター
ｌと内ケーシング４とで形成された流路を、動ｘ２から
角運動賞を与えられ、動無２および靜ｘ３で静圧上昇を
しながら、入口から出口方向へ流れる。細流圧縮機の吐
出ｔは、後段に設けられた設伽の需４ＳＬ量によって調
節する必要がある。その吐出菫を調節する一つの方法と
して、靜真可変がある。以下、七の静翼可変装置につい
て罰、明する。静翼３と一体に形成された静翼軸５の端
部には、他方の端部が溝７に入るように構成されたレバ
ー６がローター軸方向に沿って設けられている。
ｌと内ケーシング４とで形成された流路を、動ｘ２から
角運動賞を与えられ、動無２および靜ｘ３で静圧上昇を
しながら、入口から出口方向へ流れる。細流圧縮機の吐
出ｔは、後段に設けられた設伽の需４ＳＬ量によって調
節する必要がある。その吐出菫を調節する一つの方法と
して、靜真可変がある。以下、七の静翼可変装置につい
て罰、明する。静翼３と一体に形成された静翼軸５の端
部には、他方の端部が溝７に入るように構成されたレバ
ー６がローター軸方向に沿って設けられている。
前記隣７は、内ケーシング４と外ケーシング１２（第２
図番照）との間に設けられた回転円筒８の内側に設けら
れている。このように構成すれば、回転円筒８を円絢方
向に回転することにより、前記レバー６を介して静翼軸
５を回転させ、静翼３會任慧の必要角度たけ変角するこ
とができる。かかる静翼可変装置では、内ケーシング４
の熱膨張や摺動部の単振等が存在する粂件下で、回転円
筒８全スムーズに円周方向に動かすことが要求される。
図番照）との間に設けられた回転円筒８の内側に設けら
れている。このように構成すれば、回転円筒８を円絢方
向に回転することにより、前記レバー６を介して静翼軸
５を回転させ、静翼３會任慧の必要角度たけ変角するこ
とができる。かかる静翼可変装置では、内ケーシング４
の熱膨張や摺動部の単振等が存在する粂件下で、回転円
筒８全スムーズに円周方向に動かすことが要求される。
第２図は、この回転円筒８の動かし方の従来例であり、
第１図の横断面を下す図である。９は回転円筒８の円周
上の一点七、外ケーシング１２の一部を貫通して、固定
させたアクチュエーター１１とを連結している連＊Ｔｈ
で、前記アクチュエーター１１を駆動することにより連
接＄９を介して回転円筒８を周方向に回転させるように
している。運転中、静翼３には常時揚力が作用し、揚力
中心と静翼細心との偏心により、ｈｓ軸５に回転トルク
が存在し、この回転トルクはレバー６を介して、回転円
筒８を周方向に回転させる力となっている。即ち、靜＠
３の変角時にのみアクチュエーター１１を作動させ、連
接棒９を介して回転円筒８に力を作用させるだけではな
く、＠流圧縮機の運転中には常時静翼可変装置の各部に
力が作用しているのである。
第１図の横断面を下す図である。９は回転円筒８の円周
上の一点七、外ケーシング１２の一部を貫通して、固定
させたアクチュエーター１１とを連結している連＊Ｔｈ
で、前記アクチュエーター１１を駆動することにより連
接＄９を介して回転円筒８を周方向に回転させるように
している。運転中、静翼３には常時揚力が作用し、揚力
中心と静翼細心との偏心により、ｈｓ軸５に回転トルク
が存在し、この回転トルクはレバー６を介して、回転円
筒８を周方向に回転させる力となっている。即ち、靜＠
３の変角時にのみアクチュエーター１１を作動させ、連
接棒９を介して回転円筒８に力を作用させるだけではな
く、＠流圧縮機の運転中には常時静翼可変装置の各部に
力が作用しているのである。
一方、前述したように、取扱い流体の温度上昇による熱
膨張により、外ケーシング１２と回転円筒８との間には
熱膨張差が生じる。この熱膨張差は、静翼可変装置に外
力として作用するが、圧縮機の容ｔ（運転状態）によっ
て熱膨張差が異なるために、静翼可変装置に変動力とし
ても作用することになる。従来のｈ減可変装置では、外
ケーシング１２と回転円筒８が連接棒９を介して、力学
系としては連続した構成となっていたので、熱膨張差に
よる外力が静翼可変装置の運動に障害を来すという欠点
があった。また、山−接棒９は回転円筒８の軸方向の伸
びによる力と、半径方向の伸びによる力（いずれも曲げ
応力）を受けることになり、連接棒９を結合しているビ
ン１０などに大きな負担がかかつていた。
膨張により、外ケーシング１２と回転円筒８との間には
熱膨張差が生じる。この熱膨張差は、静翼可変装置に外
力として作用するが、圧縮機の容ｔ（運転状態）によっ
て熱膨張差が異なるために、静翼可変装置に変動力とし
ても作用することになる。従来のｈ減可変装置では、外
ケーシング１２と回転円筒８が連接棒９を介して、力学
系としては連続した構成となっていたので、熱膨張差に
よる外力が静翼可変装置の運動に障害を来すという欠点
があった。また、山−接棒９は回転円筒８の軸方向の伸
びによる力と、半径方向の伸びによる力（いずれも曲げ
応力）を受けることになり、連接棒９を結合しているビ
ン１０などに大きな負担がかかつていた。
本発明は、外ケーシングと回転円筒との間に熱膨張差が
存在しても、回転円筒の周方向運動に障害を来さず、全
ての運転条件で、円滑に静翼を変角させることのできる
細流式流体機械の静翼可変装置を提供することを目的と
す、るものである。
存在しても、回転円筒の周方向運動に障害を来さず、全
ての運転条件で、円滑に静翼を変角させることのできる
細流式流体機械の静翼可変装置を提供することを目的と
す、るものである。
本発明の％ｖｌｉ、ｔｒｓ、内ケーシングと外ケーシン
グを備え、内ケーシングに回転自在に取付けられた靜真
を変角することによって容量調節するために、前記内ケ
ーシングと外ケーシングとの間に回転円筒を設けてなる
細流式流体機械において°、前記回転円筒と外ケーシン
グとの間に中間リングを設け、回転円筒の半径方向熱変
形をこの中間リングで吸収し得るように回転円筒を中間
リングに結合し、かつ中間リングを外ケーシングに取付
けられたアクチュエーターにより回転させることにより
回転円筒を回転させ、静翼を変角するように構成したこ
とにある。
グを備え、内ケーシングに回転自在に取付けられた靜真
を変角することによって容量調節するために、前記内ケ
ーシングと外ケーシングとの間に回転円筒を設けてなる
細流式流体機械において°、前記回転円筒と外ケーシン
グとの間に中間リングを設け、回転円筒の半径方向熱変
形をこの中間リングで吸収し得るように回転円筒を中間
リングに結合し、かつ中間リングを外ケーシングに取付
けられたアクチュエーターにより回転させることにより
回転円筒を回転させ、静翼を変角するように構成したこ
とにある。
静翼可変装置の回転円筒を接線方向にカを加えて、周方
向に動かすＫは、偶力の形で接線力を加えるのが最も良
い。従来の装置ｉはこの点では良いが、接線力と偶力の
作用点を同一にしていたために外ケーシングと回転円筒
が力学的に連続にならざるを得なかった。そこで本発明
は、接解力と偶力の作用点を分離することにより、外ケ
ーシングと回転円筒の熱膨張差によるカが靜興可ｆ装置
に影譬を及は芒ないようにしたものである。
向に動かすＫは、偶力の形で接線力を加えるのが最も良
い。従来の装置ｉはこの点では良いが、接線力と偶力の
作用点を同一にしていたために外ケーシングと回転円筒
が力学的に連続にならざるを得なかった。そこで本発明
は、接解力と偶力の作用点を分離することにより、外ケ
ーシングと回転円筒の熱膨張差によるカが靜興可ｆ装置
に影譬を及は芒ないようにしたものである。
以下、本発明装置の一実施例ケ第３図により説明する。
図において、第１図、第２図と四−符号を付した部分は
同一部分を示す。
同一部分を示す。
図において、ｌｌｊ回転Ｈ筒８と外ケーシングｌ２との
間に設けられた中間リングで、前記回転円筒８は外ケー
シング１２にアクチュエーター１１、連接棒９、及び中
間リング１４を介して接続芒れている。中間リング１４
の円周上、上下２点には、連接棒９の一端が＆枕さｎて
おり、この連接棒９の他端はそれぞれ外ケーシング１２
の点対称なる位置に２ケ所設けられたアクチュエーター
１１に連結されている。したがって、中間円筒１４はア
クチュエーター１１により回転される。
間に設けられた中間リングで、前記回転円筒８は外ケー
シング１２にアクチュエーター１１、連接棒９、及び中
間リング１４を介して接続芒れている。中間リング１４
の円周上、上下２点には、連接棒９の一端が＆枕さｎて
おり、この連接棒９の他端はそれぞれ外ケーシング１２
の点対称なる位置に２ケ所設けられたアクチュエーター
１１に連結されている。したがって、中間円筒１４はア
クチュエーター１１により回転される。
回転円筒８の円周上の２箇所にはアクチュエーター１１
の駆動方向と平行で、且つ回転円筒８０半径方向に沿っ
た摺動部！する凸部１３が対称の位置に設けられており
、また中間りング１４にはこの凸部１３を挿入するため
の穴１５が、アクチュエニタ−１１の駆動力°向に同力
方向で且つ中間リング１４の半径方向に沿ったガイド１
１［ｉを有するように設けられていて、この凸部１３を
前記穴１５に挿入することにより、回転円筒８を中間リ
ング１４に結合していた。尚、連接ｗｓ９の両端はビン
１０により結合されており、回転自由である。
の駆動方向と平行で、且つ回転円筒８０半径方向に沿っ
た摺動部！する凸部１３が対称の位置に設けられており
、また中間りング１４にはこの凸部１３を挿入するため
の穴１５が、アクチュエニタ−１１の駆動力°向に同力
方向で且つ中間リング１４の半径方向に沿ったガイド１
１［ｉを有するように設けられていて、この凸部１３を
前記穴１５に挿入することにより、回転円筒８を中間リ
ング１４に結合していた。尚、連接ｗｓ９の両端はビン
１０により結合されており、回転自由である。
また、アクチュエーター１１の駆動方向は水平方向とな
っている。
っている。
以上のように静翼可変装＊’を構成したことにより、外
ケーシング１２と回転円筒８との熱膨張差によって生じ
る靜翼可変装置への外力をなくすことができる。即ち、
中間リング１４は、連接棒９を介して外ケーシング１２
に固定されているので、熱膨張差は中間リング１４と回
転円筒８との間で考えれはよい。ところで、４１１流式
流体機械の横断面は、軸対称に近いので熱膨張も半径方
向のみ考慮すればよい。本発明の静翼可変装置では、中
間リング１４と回転円筒８の半径方向の変形を互いに自
由となるようにしたので、両者に熱膨張差による力は生
じない。即ち、中間りング１４と回転円筒８との熱膨張
差は、凸部１３とへ１５０半径方向摺動面の相対すべり
によって吸収することが゛でき、且つそのすべり方向は
アクチュエーター１１の駆動方向と同じ方向になるよう
に構成しているので、回転円筒８の半径方向の熱変形を
中間リング１４で吸収することができ、したがって連接
棒９に熱膨張による力が作用するのを防止すことかでき
る。したがって、この実施例によれば、熱変形による不
確定な外力が１＃無可変装置に作用するの會防止するこ
とができるので、摺動面やビン部のスティック等を生じ
ることはなく、完全な偶力のみが回転円筒８に作用する
ので静翼３の変角を円滑に行かうことができる。また、
回転円筒８を軸方向の支持面を有する穴（スリット）１
５で支持するように構成しているので、回転円筒８の軸
方向伸びも連接棒９には作用しない。
ケーシング１２と回転円筒８との熱膨張差によって生じ
る靜翼可変装置への外力をなくすことができる。即ち、
中間リング１４は、連接棒９を介して外ケーシング１２
に固定されているので、熱膨張差は中間リング１４と回
転円筒８との間で考えれはよい。ところで、４１１流式
流体機械の横断面は、軸対称に近いので熱膨張も半径方
向のみ考慮すればよい。本発明の静翼可変装置では、中
間リング１４と回転円筒８の半径方向の変形を互いに自
由となるようにしたので、両者に熱膨張差による力は生
じない。即ち、中間りング１４と回転円筒８との熱膨張
差は、凸部１３とへ１５０半径方向摺動面の相対すべり
によって吸収することが゛でき、且つそのすべり方向は
アクチュエーター１１の駆動方向と同じ方向になるよう
に構成しているので、回転円筒８の半径方向の熱変形を
中間リング１４で吸収することができ、したがって連接
棒９に熱膨張による力が作用するのを防止すことかでき
る。したがって、この実施例によれば、熱変形による不
確定な外力が１＃無可変装置に作用するの會防止するこ
とができるので、摺動面やビン部のスティック等を生じ
ることはなく、完全な偶力のみが回転円筒８に作用する
ので静翼３の変角を円滑に行かうことができる。また、
回転円筒８を軸方向の支持面を有する穴（スリット）１
５で支持するように構成しているので、回転円筒８の軸
方向伸びも連接棒９には作用しない。
尚、上述した実施例では、回転円筒８、中間リング１４
を軸対称体としたが、回転円筒８と中間′リング１４の
相対すべり面に対して対称であれば同様の効果が侍られ
る。また、回転円筒８や中間リン゛グ１４を分割構造に
するご、とも可能である。
を軸対称体としたが、回転円筒８と中間′リング１４の
相対すべり面に対して対称であれば同様の効果が侍られ
る。また、回転円筒８や中間リン゛グ１４を分割構造に
するご、とも可能である。
分割構造の場合には、回転円筒８の７ランク部に前記凸
部１３と同様の働きをさせれば構造を単純化することが
できる。
部１３と同様の働きをさせれば構造を単純化することが
できる。
ところで、回転円筒８は靜＠３とつながっているので、
伸び菫は太きいが、中間リング°１４は回転円筒８との
間に空間を崩しており、凸部１３と入１５の部分のみ接
している構造なので、中間リング１４の伸び童は無視す
ることができる。
伸び菫は太きいが、中間リング°１４は回転円筒８との
間に空間を崩しており、凸部１３と入１５の部分のみ接
している構造なので、中間リング１４の伸び童は無視す
ることができる。
本発明装置は以上説明したように、回転円筒の半径方向
熱変形を中間リングで吸収するようにその両者を結合し
、中間リングをアクチュエーターにより回転させること
により回転円筒を回転させ、静翼を変角・するように構
成しているので、外ケーシングと回転円筒との間に熱膨
張差が存在しても、回転円筒の周方向連動に障害を来さ
す、全ての運転条件で円滑に静翼を変角させることがで
きるという効果がある。
熱変形を中間リングで吸収するようにその両者を結合し
、中間リングをアクチュエーターにより回転させること
により回転円筒を回転させ、静翼を変角・するように構
成しているので、外ケーシングと回転円筒との間に熱膨
張差が存在しても、回転円筒の周方向連動に障害を来さ
す、全ての運転条件で円滑に静翼を変角させることがで
きるという効果がある。
゛ 第１図は従来の軸流式流体機械のｈｘ可″に＃ｃ直
を示ｊ幌断面図、第２図は第１図の横断面図、第３図は
本発明装置の一夫り例を不す横断面図である。 ３・・・静翼、４・・・内ケーシング、８・・・回転円
筒、１１・・・アクチュエーター、１２・・・外ケーシ
ング、１３・・・凸部、１４・・・中間リング、１５・
・・穴。
を示ｊ幌断面図、第２図は第１図の横断面図、第３図は
本発明装置の一夫り例を不す横断面図である。 ３・・・静翼、４・・・内ケーシング、８・・・回転円
筒、１１・・・アクチュエーター、１２・・・外ケーシ
ング、１３・・・凸部、１４・・・中間リング、１５・
・・穴。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、内ケーシングと外ケーシングを備え、内ケーシング
に回転自在に取付けられた静翼を変角することによって
容量調節するために、前記内ケーシングと外ケーシング
との間に回転円筒を設けてなる細流式流体機械において
、前記回転円筒と外ケーシングとの間に中間リングを設
け、回転円筒の半径方向熱変形をこの中間リングで吸収
し得るように回転円筒を中間リングに結合し、かつ中間
リングを外ケーシングに取付けられたアクチュエーター
により回転させることにより回転円筒を回転させ、靜真
を変角するように構成したことを％似とする′軸流式流
体機械のｈ翼可変装置。 ２ アクチュエーターを点対称なる位置に２ケ所設ける
と共に、中間リングが回転円筒の一方に前記アクチュエ
ーターの駆動方向と同一方向の入を設け、かつこの穴に
挿入された凸部を前記中間リングが回転円筒の他方に設
けて、この凸部を前記穴に挿入することにより、回転円
筒を中間リングに結合したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の細流式流体機械の静翼可変装置。 １ アクチュエーターの駆動方向を水平方向にしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項のいず
れかに記載の軸流式流体機械の静翼可変装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16017781A JPS5862303A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 軸流式流体機械の静翼可変装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16017781A JPS5862303A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 軸流式流体機械の静翼可変装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5862303A true JPS5862303A (ja) | 1983-04-13 |
Family
ID=15709502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16017781A Pending JPS5862303A (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 軸流式流体機械の静翼可変装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5862303A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1918528A1 (de) * | 2006-11-06 | 2008-05-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Leitschaufel-Verstelleinrichtung |
| JP2013511646A (ja) * | 2009-11-20 | 2013-04-04 | スネクマ | 独立制御を備えた可変ピッチステータ翼の段を有するタービンエンジン |
| US20160319693A1 (en) * | 2013-12-11 | 2016-11-03 | United Technologies Corporation | Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine |
| CN110067605A (zh) * | 2018-01-24 | 2019-07-30 | 曼恩能源方案有限公司 | 轴流式机器 |
-
1981
- 1981-10-09 JP JP16017781A patent/JPS5862303A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1918528A1 (de) * | 2006-11-06 | 2008-05-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Leitschaufel-Verstelleinrichtung |
| JP2013511646A (ja) * | 2009-11-20 | 2013-04-04 | スネクマ | 独立制御を備えた可変ピッチステータ翼の段を有するタービンエンジン |
| US9429169B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-08-30 | Snecma | Turbine engine having a stage of variable-pitch stator vanes with independent control |
| US20160319693A1 (en) * | 2013-12-11 | 2016-11-03 | United Technologies Corporation | Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine |
| EP3090142A4 (en) * | 2013-12-11 | 2017-12-13 | United Technologies Corporation | Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine |
| US10570770B2 (en) | 2013-12-11 | 2020-02-25 | United Technologies Corporation | Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine |
| US10900376B2 (en) | 2013-12-11 | 2021-01-26 | Raytheon Technologies Corporation | Variable vane positioning apparatus for a gas turbine engine |
| CN110067605A (zh) * | 2018-01-24 | 2019-07-30 | 曼恩能源方案有限公司 | 轴流式机器 |
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