JPS59185803A - Turbine variable nozzle - Google Patents
Turbine variable nozzleInfo
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- JPS59185803A JPS59185803A JP5921383A JP5921383A JPS59185803A JP S59185803 A JPS59185803 A JP S59185803A JP 5921383 A JP5921383 A JP 5921383A JP 5921383 A JP5921383 A JP 5921383A JP S59185803 A JPS59185803 A JP S59185803A
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Classifications
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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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はタービン可変ノズルに関し、特に軸流タービン
における可変ノズルの取付は構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to variable turbine nozzles, and more particularly to the structure of mounting variable nozzles in axial flow turbines.
従来のこの種可変ノズルの構造としては、例えば第１図
に示すよ゛うなものがある。本例は１９７７年度のＡＳ
ＭＥの機関誌で７７−ＧＴ−１０５に開示されたもので
あり、ここで、１は回動軸２を有する可変ノズル翼であ
り、複数のこのようなノズル翼１がタービンロータ３の
流入口４の周囲に等分の間隔を保って配置されている。An example of the structure of a conventional variable nozzle of this type is as shown in FIG. This example is for the 1977 AS
77-GT-105 in the ME journal, where 1 is a variable nozzle vane having a rotation axis 2, and a plurality of such nozzle vanes 1 are connected to an inlet of a turbine rotor 3. They are arranged at equal intervals around 4.
５および６は流入口４を形成している内側ケーシングお
よび外側ケーシングであり、回動軸２は外側ケーシング
６にそれぞれブツシュ７を介して半径方向に軸支されて
いて、各回動軸２の外側にはピニオンキア８が装着しで
ある。９はこれらのピニオンキア８と噛合させたりング
ギアであり、このリングギア９を図示しない駆動装置を
介してロータ軸心３Ａの回りに回動させることにより、
ノズル翼１を一斉に同一角度変化させることができる。Reference numerals 5 and 6 denote an inner casing and an outer casing that form the inlet 4, and the rotating shafts 2 are radially supported by the outer casing 6 through bushings 7. The pinion Kia 8 is installed. Reference numeral 9 denotes a ring gear that meshes with these pinion gears 8, and by rotating this ring gear 9 around the rotor axis 3A via a drive device (not shown),
The nozzle blades 1 can be changed by the same angle all at once.
第２図はこれらのノズル翼１の配置を周方向に展開して
示、すもので、このように回動軸２はノズル翼１の弦長
のほぼ中心近傍に設けられており、翼間流路ｌＯのスロ
ート１１位置よりはかなり前縁ＩＡに近い側に軸２か配
置されている。なお、ノズル翼１を流入口４の位置で回
動自在とするために、第１図に示されるようにノズル翼
１の一ヒ端面ＩＢと外側ケーシング６の壁との間、およ
びノズル翼１の下端面ＩＣと内側ケーシング５の壁との
間にはクリアランス１２が設けられている。FIG. 2 shows the arrangement of these nozzle blades 1 expanded in the circumferential direction. As shown, the rotation axis 2 is provided almost near the center of the chord length of the nozzle blade 1, and the rotation axis 2 is located near the center of the chord length of the nozzle blade 1. The shaft 2 is arranged much closer to the leading edge IA than the throat 11 position of the flow path IO. In order to make the nozzle blade 1 rotatable at the position of the inlet 4, as shown in FIG. A clearance 12 is provided between the lower end face IC and the wall of the inner casing 5.
このように構成されたタービン可変ノズルにあっては、
エンジンの運転状態１こ応じて駆動装置を動作させてノ
ズル翼１を回動させ、スロート１１の面積を変化させて
エンジン効率の低下をきたさないよう流量特性を変化さ
せることができる。In the turbine variable nozzle configured in this way,
The drive device is operated to rotate the nozzle blade 1 in accordance with the operating state of the engine, and the area of the throat 11 can be changed to change the flow rate characteristics so as not to cause a decrease in engine efficiency.
しかしながら、このような従来の可変ノズルでは、第２
図に示す翼１の圧力面ＩＤと負圧面ＩＥとの間に発生す
る圧力差のために第１図で示したクリアランス１２を通
して圧力面ＩＤ側から負圧面ＩＥ側に漏れが生じる。し
かして、この漏れは圧力差が最も大きくなる負圧面ＩＥ
側のスロート１１に面する位置１１Ａ大きいが、この位
置には漏れを遮るものがなく、このような漏れによって
論策特性を損い、エンジンの性能が低下してしまう。However, in such conventional variable nozzles, the second
Due to the pressure difference generated between the pressure surface ID and the suction surface IE of the blade 1 shown in the figure, leakage occurs from the pressure surface ID side to the suction surface IE side through the clearance 12 shown in FIG. Therefore, this leak occurs on the negative pressure side IE where the pressure difference is greatest.
Although the position 11A facing the side throat 11 is large, there is nothing in this position to block the leakage, and such leakage impairs the engine performance and reduces the performance of the engine.
本発明の目的は、上述の欠点を除去し、このようなすき
ま漏れを抑制するようにした取付は構造のタービン可変
ノズルを提供することにある。It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned disadvantages and to provide a variable turbine nozzle whose mounting structure is such that such clearance leakage is suppressed.
かかる目的を達成するために、本発明ではフロート部近
傍のノズル翼端面に円板型台座と、この台座と同心の回
動軸とを設けると共に、この円板型台座を外側ケーシン
グに回動自在に嵌め合わせて取付け、流路側に面する台
座の面をケーシングの面に合わせるようにして、スロー
Ｉ一部近傍に′８（するクリアランスを４肖減させる。In order to achieve such an object, the present invention provides a disk-shaped pedestal on the nozzle blade end surface near the float portion and a rotating shaft concentric with the pedestal, and also provides a structure in which the disk-shaped pedestal is rotatable on the outer casing. Fit and install it, align the surface of the pedestal facing the flow path with the surface of the casing, and reduce the clearance by 4 degrees near a part of the throw I.
以下に、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below based on the drawings.
第３図は本発明の一実施例を示し、ここで、２１はノズ
ル翼、２２はその回動軸、２３は回動軸２２と同心に設
けた円板型台座である。このように台座２３および回動
軸２２の位置を設定して設けることにより、台座２３と
ノズル翼２１とが接合されている部分２４（斜線記入γ
１ト分）シこはクリアランス１２が介在しなくなる。FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, in which 21 is a nozzle blade, 22 is a rotating shaft thereof, and 23 is a disk-shaped pedestal provided concentrically with the rotating shaft 22. FIG. By setting and providing the positions of the pedestal 23 and the rotation shaft 22 in this way, the part 24 where the pedestal 23 and the nozzle blade 21 are joined (indicated by diagonal lines γ
1 part) The clearance 12 no longer intervenes.
なお１本例ではこれら台座２３および軸２２の中心１″
）冒ｉ！ｌ）、２５をスロート部１１よりやや下流側に
あたる翼形中心線近傍に設けたが、中心位置２５の設定
にあたっては、スロート部１１に対応する翼形中心線近
傍の位置からこの位置と翼後縁ＩＦの中間位置までの間
とするのが漏洩を抑制するのに最も好適である。In this example, the center of the pedestal 23 and the shaft 22 is 1''.
) Blasphemy! l), 25 was provided near the airfoil center line, which is slightly downstream of the throat part 11. However, when setting the center position 25, from a position near the airfoil center line corresponding to the throat part 11 to this position and the rear of the airfoil. To suppress leakage, it is most suitable to set the distance to the middle position of the edge IF.
ここで、台座２３の流路１０側の面は、図示しないか外
側ケーシング６の内面と一致させるように什Ｊ−げろ。Here, the surface of the pedestal 23 on the flow path 10 side is not shown in the drawings, or is curved so as to match the inner surface of the outer casing 6.
更にまた、台座２３の径としてはノズル翼２１の翼断面
における翼弦全体を覆うようにすればこれらの間のクリ
アランス１２を完全に消滅させることができるが、一般
にはノズル翼２１の設けられる間隔よりノズル翼２１の
翼弦の方が長いので隣接する台座同士が干渉し合う。し
たがって、台座２３の径の設定にあたっては、このよう
な干渉の発生しない範囲内で決めるようにする。Furthermore, if the diameter of the pedestal 23 is set to cover the entire chord of the cross section of the nozzle blades 21, the clearance 12 between them can be completely eliminated; Since the chord of the nozzle blade 21 is longer, adjacent pedestals interfere with each other. Therefore, when setting the diameter of the pedestal 23, it should be determined within a range that does not cause such interference.
なお、以上に述べたような範囲で台座２３および回動軸
２２を設定する限り、輔２２をいずれの位１ざトに設定
しても、これによってノズルの可変機構に障害の発生す
るようなことはない。Furthermore, as long as the pedestal 23 and the rotation axis 22 are set within the ranges described above, no matter which position the support 22 is set to, it will not cause any trouble to the nozzle variable mechanism. Never.
以」−説明してきたように、本発明によれば、ノズル翼
と一体型の円形台座およびこの円形台座に同心にして取
付けるノズル翼回動軸の中心を、ノズル翼負圧面上のス
ロー＋−：ａＳ形成位置から少なくとも翼の後縁側の翼
形上の位置に設け、円形台座をケーシングに回動自在に
埋設したので、最も漏洩の大ぎいスロー）・部近傍の翼
端とケーソング間のクリアランスを無くすことがてきて
、クリアランス損失を抑制することができ、良好なカス
流量特性を維乃させることがてさる。As described above, according to the present invention, the center of the circular pedestal integrated with the nozzle blade and the rotation axis of the nozzle blade, which is attached concentrically to the circular pedestal, is aligned with the throw +- on the negative pressure surface of the nozzle blade. :The circular pedestal was installed at a position on the airfoil at least on the trailing edge side of the wing from the aS formation position, and the circular pedestal was rotatably embedded in the casing, so there was a clearance between the blade tip and the casing song near the throw section where the leakage was the greatest. This makes it possible to suppress clearance loss and maintain good waste flow characteristics.
第１図は従来のタービン可変ノズルの構成の一例を示す
断面図、第２図はその周方向等分の位置に配置されたノ
ズル翼を展開した状ｊ；；で示す線図、第３図は本発明
タービン可変ノズルの構成の−例を周方向に展開した状
ｊｎ１で示す線図である。
１．２１・・・ノズル翼、
ＩＡ・・・前縁、
１Ｂ・・・」一端面、
ＩＣ・・・下端面、
ＩＤ・・・圧力面、
ＩＥ・・・負圧面、
１Ｆ・・・後縁、
２．２２・・・回動軸、
３・・・タービンロータ、
３Ａ・・・軸心、
４・・・流入口、
５．６・・・ケーシング、
７・・・ブツシュ、
８・・・ピニオンギア、
９・・・リングギア、
１０・・・流路、
１１・・スロート、
１２・・・クリアランス、
２３・・・台座、
２４・・・部分、
２５・・・中心位置。
特 許 出 願 人 日産自動車株式会社第２図
第１図
１１ＡＩＥＩ＋ ２
第３図Fig. 1 is a sectional view showing an example of the configuration of a conventional variable turbine nozzle, Fig. 2 is a diagram showing the expanded nozzle blades arranged at equal positions in the circumferential direction, and Fig. 3 1 is a diagram showing an example of the configuration of the variable turbine nozzle of the present invention as expanded in the circumferential direction. 1.21... Nozzle blade, IA... Leading edge, 1B...' one end surface, IC... Lower end surface, ID... Pressure surface, IE... Negative pressure surface, 1F... Rear Edge, 2.22... Rotating shaft, 3... Turbine rotor, 3A... Axial center, 4... Inlet, 5.6... Casing, 7... Bush, 8... - Pinion gear, 9... Ring gear, 10... Channel, 11... Throat, 12... Clearance, 23... Pedestal, 24... Part, 25... Center position. Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Figure 2 Figure 1 11 AIEI+ 2 Figure 3
Claims (1)
ヒンの流入口に等間隔で半径方向に配置し、前記回動軸
をタービンケーシングに回動自在に枢支させて、前記回
動軸を一斉に回動させることにより前記ノズル翼の間の
スロート部における流路面積を変化させるようにしたタ
ービン可変ノズルにおいて、前記ノズル翼と一体の円形
台座を前記回動軸との間に該回動軸と同心に設け、前記
円形台座の中心を、前記ノズル翼の負正面上のスロート
部形成位置から少なくとも前記ノズル翼の少縁寄りの位
置での前記ノズル兄翼形上に位置させるようになして、
前記円形台座を前記タービンケーシングに回動自在に埋
設したことを特徴とするタービン可変ノズル。Several nozzle blades are disposed on the rotating shaft at equal intervals in the radial direction at the inlet of a caster hinge formed in an annular shape, and the rotating shaft is rotatably supported on the turbine casing. In the variable turbine nozzle, the flow path area in the throat section between the nozzle blades is changed by rotating the nozzle blades all at once, wherein a circular pedestal integrated with the nozzle blades is interposed between the rotation shaft and the rotation shaft. The circular pedestal is provided concentrically with the moving axis, and the center of the circular pedestal is located on the older nozzle airfoil at least at a position closer to the minor edge of the nozzle airfoil from a throat forming position on the negative front surface of the nozzle airfoil. Without,
A variable turbine nozzle, characterized in that the circular pedestal is rotatably embedded in the turbine casing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5921383A JPS59185803A (en) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | Turbine variable nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5921383A JPS59185803A (en) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | Turbine variable nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185803A true JPS59185803A (en) | 1984-10-22 |
Family
ID=13106886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5921383A Pending JPS59185803A (en) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | Turbine variable nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185803A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014516133A (en) * | 2011-06-01 | 2014-07-07 | ターボメカ | Variable pitch nozzles for radial turbines, especially auxiliary power source turbines |
| WO2024056961A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Safran Aircraft Engines | Sector of a guide vanes assembly for a turbine of an aircraft turbomachine |
-
1983
- 1983-04-06 JP JP5921383A patent/JPS59185803A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014516133A (en) * | 2011-06-01 | 2014-07-07 | ターボメカ | Variable pitch nozzles for radial turbines, especially auxiliary power source turbines |
| WO2024056961A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | Safran Aircraft Engines | Sector of a guide vanes assembly for a turbine of an aircraft turbomachine |
| FR3139860A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-22 | Safran Aircraft Engines | SECTOR OF A DISTRIBUTOR FOR A TURBINE OF AN AIRCRAFT TURBOMACHINE |
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