JPS59115433A - ガスタ−ビンエンジンの軸受コンパ−トメント用シ−ル装置 - Google Patents

ガスタ−ビンエンジンの軸受コンパ−トメント用シ−ル装置

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JPS59115433A
JPS59115433A JP58221380A JP22138083A JPS59115433A JP S59115433 A JPS59115433 A JP S59115433A JP 58221380 A JP58221380 A JP 58221380A JP 22138083 A JP22138083 A JP 22138083A JP S59115433 A JPS59115433 A JP S59115433A
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JP
Japan
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seal
annular
carbon seal
bellows
carbon
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ジヨン・イ−・スワンソン
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United Technologies Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/008—Sealings comprising at least two sealings in succession with provision to put out of action at least one sealing; One sealing sealing only on standstill; Emergency or servicing sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/36—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member
    • F16J15/363—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member the diaphragm or bellow being made of metal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/914—Backup seal for failure of primary seal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Of Bearings (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、ガスタービンエンジンに係り、更に詳細には
ガスタービンエンジンの軸受コンパートメント用シール
装置に係る。
ツインスプールタービン型のパワープラントに於ては、
回転軸の一方を支持する軸受を収容する軸受コンパート
メントをシールすべくカーボンシールを使用することが
一般に行われている。一般にシールプレートが一方の回
転軸に取付けられ、シールプレートに係合するカーボン
シールが他方の回転軸に回転可能に接続される。またカ
ーボンシールをそれと共働するシールプレートに対し押
圧する手段が設（）られている。従来のシール装置に於
ては、ラビリンス型のシールが軸受コンパートメントに
近接して配置されてａ３す、これにより主要なカーボン
シールを支持する機構に於て流体の漏洩が生じた場合に
も、ラビリンスシールが流体の漏洩を最小限に抑えて、
軸受コンパートメントよりエンジンの過酷イ【Ｍ境内へ
オイルが漏洩したり逆にエンジンの過酷な環境より軸受
コンパートメントへ６渇のガスが漏洩したりすることに
より火災が生じることを防止するになっている。
本願発明者は、シール要素として機能するベローズにて
カーボンシールを付勢する必要があるシール装置に於て
は、リング型のシールを組込むことによって満足し得る
バックアップシールを達成することができ、従ってより
一層複雑で高価なラビリンスシールをｔＪｌ除し得るこ
とを見出した。リング型のバックアップシールはカーボ
ンシールに対する圧力平衡を維持ずべくカーボンシール
と軸線方向に整合して配置され、ベローズが破損し流体
の漏洩が生じた場合にはある所定量の漏洩を許１　。
主要なカーボンシールの回転を防１にずべく回転防止ラ
グを使用することも考慮されている。
本発明の目的は、ガスタービンエンジンの軸受コンパー
トメント用の改良されたバックアップシール装置を提供
することである。
本発明の一つの特徴は、回転するシールプレートに対し
ベローズにより押圧された回転するカーボンシールに加
えて、該カーボンシールに対し軸線方向に整合して配置
されたシールリングが組込まれているということである
。カーボンシールはベローズが破損した場合には圧力平
衡が取られた状態にて閉じられ、回転防止ラグは主要な
カーボンシールがシールプレートにより回転駆動される
ことによって回転することを防１１−する。シールリン
グはベローズが故障した場合に主要なカーボンシールの
圧力荷重を随持する。
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。
添付の図はツインスプール型ガスタービンエンジンの高
速回転軸（エンジンの中心線への周りに回転する）に適
宜に接続されたシールプレート１０の一部を示している
。本発明が組込まれるに適した型式のガスタービンエン
ジンの一例は、本願出願人であるユナイテッド・チクノ
ロシーズ・コーポレイションのｐ　ｒａｔｔ　　＆　、
　Ｗｈｉｔｎｅｙ　　Ａ　１ｒｃｒａｆｔ　　ｆｌｉＶ
ｉｓｉＯｎにより製造されているＪＴ９Ｄである。シー
ルプレート１０のシール而１２はカーボンシール１６の
共％ｊｌする而１４と密に接触している。カーボンシー
ル１６は符号１８にて示された軸受コンパートメント（
その内部の圧力は比較的低い）の主要なシールとして機
能する。図には示されていないが適宜に包囲された軸受
コンパートメント１８は、図には示されていないが王の
内部に設置された軸受を潤滑し月冷却するために使用さ
れるオイルを貯容している。主要なカーボンシール１６
の目的は、エンジン内に於て火災が生じることを回避す
べく、軸受コンパートメントよりオイルが漏出すること
又は高圧の高温ガスが軸受コンパートメント内へ漏洩す
ることを防止する５− ことである。
カーボンシール１Ｇはリング形に形成されており、外周
部に回転防止ラグ２２を有する環状部材２０に支持され
ている。回転防止ラグ２２は低速回転軸２６に剛固に接
続された環状部材２５に軸線に沿って形成されたスプラ
イン２４と係合している。周知の如く、高速回転軸は高
圧１ンプレツサ及び高温タービンを担持しており、低速
回転軸は低圧コンプレッサ及び低温タービンを担持して
おり、従ってかかる型式のエンジンはツインスプール型
エンジンと呼ばれる。
環状部材２５はスプライン装置３０を介して低速回転軸
２６により回転駆動される。環状部材２５と同心に配置
されたスリーブ２Ｂによりカーボンシール１６に対する
支持体及び符＠３２にて全体的に示されたベローズ組立
体を収容するためのキャビティが郭定されており、スリ
ーブ２８、カーボンシール１６、及びベローズ組立体３
２は一体的な一つのユニットとして回転するようにくす
っている。
＝６− ベローズ組立体３２は内縁部３８及び外縁部４０にてｎ
に溶接された複数個の渦巻状要素３６にて形成されたベ
ローズ３４を含んでいる。ベローズ３／Ｉの一端はカー
ボンシール１６を支持する環状部材２０ど一体に形成さ
れたアーム４２に支持されており、ベローズ３４の他端
４４はスリーブ２８の半径方向に延在するアーム５０に
隣接して装着されたディスク４８に固定されている。か
くしてカーボンシールを支持する環状部材２０は図にて
左方ヘイ１勢されており、これによりカーボンシール１
６の面１４はシールプレート１０のシール而１２に対し
押圧されており、これにより実質的に流体の漏洩のない
シールが形成されている。
回転防止ラグ２２は周縁方向の運動を制限しつつ軸線方
向に運動可能である。このことにより高速１ａにて回転
１；るシールプレートが環状部材２０を回転駆動するこ
とが可能になっている。
本発明によれば、バックアップシールがカーボンシール
１Ｇに整合してそれに対し軸線方向に配回されている。
バックアップシールはスリーブ２８の外周面に固定され
半径方向外方へ延在するアーム５３とスリーブ２８と螺
合するナラ］・５Ｇに段（）られたアーム５４との間に
介装されたピストンリング型のリングシール５２を含ん
でいる。リングシール５２はその外周面が環状部材２０
の内周面に当接するような大きさにて形成されており、
またある所定比の流体のｔｉ洩を許ずようになっており
、これにより流体のｌｌ１ｉ洩が生じた場合には高圧側
よりナツト５６を通過してベローズ３４内へまた環状部
材２０の内周面と接触する点に於てリングシール５２を
通過するごく小ざい流体経路が形成されるようになって
いる。まＩこリングシール５２の而５８は環状スリーブ
６４に形成されたアーム６２の而６０に当接している。
上述の如き構成によれば、主要なカーボンシール１６は
ベローズが破損した場合には圧力平衡によりその閉位置
、即ちシール位置にもたらされる。
本発明によれば、熱の発生量をかなり低くづることがで
き、またベローズに単純なバックアップシールを与えつ
つベローズシールの空気の漏洩を制御することができる
。
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、本発明はかかる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実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
添付の図は本発明によるシール猪首の一つの実施例を示
す部分断面図である。 １０・・・シールプレート、１２・・・シール而、１４
・・・而、１６・・・カーボンシール、１８・・・軸受
コンパートメント、２０・・・環状部材、２２・・・回
転防止ラグ、２４・・・スプライン、２５・・・環状部
材、２６・・・低速回転軸、２８・・・スリーブ、３０
・・・スプライン装置、３４・・・ベローズ、３６・・
・螺旋状要素、３８・・・内縁部、４０・・・外縁部、
４２・・・アーム、４４・・・他端、４８・・・ディス
ク、５０・・・アーム、５２・・・リングシール、５．
：３．５４・・・アーム、５６・・・ナツト。 ５８．６０・・・面、６２・・・アーム、６４・・・環
状スリーブ −〇−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ツインスプール型ガスタービンエンジンの軸受コンパー
    トメント用シール装圓にして、第一の速度にて回転する
    シールプレートと、シール関係にて前記シールプレート
    に当接する而を有し前記第一の速度に対し相対的に第二
    の速度にて回転する環状のカーボンシールと、前記カー
    ボンシールを担持する環状の支持手段と、互に他に対し
    同心に装着された第−及び第二の環状部材であって前記
    第二の環状部材は前記環状の支持手段に接続され軸線方
    向の運動を許す回転防止ラグを有し前記第−及び第二の
    環状部材は環状キャビティを郭定している如き第−及び
    第二の環状部材と、前記環状キャビティ内に配置され一
    端にて前記環状の支持手段に当接して前記カーボンシー
    ルを前記シールプレ−トに対し押圧するベローズと、前
    記カーボンシールと前記ベローズとの間に配置され旧前
    記カーボンシールの平衡直径内に存在づるよう前記カー
    ボンシールに対し実質的に一１線方向に整合して配置さ
    れたバックアップシールと、前記カーボンシール、前記
    ベローズ、前記バックアップシールに対し回転運動を伝
    達すべくこれらを前記スプールの一方に接続する取付は
    手段とを含むシール装置。
JP58221380A 1982-12-20 1983-11-24 ガスタ−ビンエンジンの軸受コンパ−トメント用シ−ル装置 Granted JPS59115433A (ja)

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US451634 1995-05-26

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JPS59115433A true JPS59115433A (ja) 1984-07-03
JPH0325615B2 JPH0325615B2 (ja) 1991-04-08

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EP (1) EP0112269B1 (ja)
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CA (1) CA1234053A (ja)
DE (2) DE3372529D1 (ja)

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