JPS60145423A - 排気タ−ビン過給機のタ−ビン等のノズル翼回動装置 - Google Patents

排気タ−ビン過給機のタ−ビン等のノズル翼回動装置

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JPS60145423A
JPS60145423A JP59001282A JP128284A JPS60145423A JP S60145423 A JPS60145423 A JP S60145423A JP 59001282 A JP59001282 A JP 59001282A JP 128284 A JP128284 A JP 128284A JP S60145423 A JPS60145423 A JP S60145423A
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JP
Japan
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nozzle
nozzle blade
inner ring
turbine
gear wheel
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Pending
Application number
JP59001282A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Nakatomi
中富 博
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS60145423A publication Critical patent/JPS60145423A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/22Control of the pumps by varying cross-section of exhaust passages or air passages, e.g. by throttling turbine inlets or outlets or by varying effective number of guide conduits
    • 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
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10Final actuators
    • F01D17/12Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/162Final 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Control Of Turbines (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】 この発明は、排気タービン過給機のタービン、ガスター
ビン、コンプレッサ等のノズル翼回動装置に関する。
従来の排気タービン過給機のタービンを挙例して説明す
ると、第1a、1bおよび10図において、図示しない
主機関から供給される排気ガス9はガス入口ケーシング
1を経て内部のノズル翼3、タービン翼7および案内筒
6を通過した後に、ガス出口ケーシング2から図示して
いない煙突に導かれて排出されるが、その際に前記ター
ビン翼に衝突して駆動させるので、該タービン翼を突設
させているタービンディスクロータ軸8が回動して図示
しない圧縮機羽根車を回転させるものである。
前記タービン翼の駆動力は、排気ガス9が通過するノズ
ル翼3の出口角によって左右されるが、該ノズル翼はノ
ズル内環4およびノズル外環5に溶着させた溶接構造、
あるいは鋳造による一体構造で構成させていて、その形
状等の計画は、タービン翼7と合わせて行なわれ、一般
的に主機関の出力の80〜100%負荷時に最良の性能
が発揮するようになされているから、部分負荷時におい
ては、一般的に性能の低下が起こることが避けられない
そのために、前記ノズル翼を回動させて主機関の出力の
各負荷時における性能を良好にしようとする構造が採用
されているが、その従来構造例に第11−+および1a
図に示すものがある。すなわち、ノズル翼3のノズル内
環4側に回動軸1oを突設して該内環に回動自在に挿嵌
させるとともに、ノズル外環5側にも操作軸11を突設
させて該外環を回動自在に貫通突出させ、該操作軸端に
は操作腕12を固設させてその腕端13を回動環14に
挿入させるとともに、該回動環に外部から押引き操作自
在な作動杆15を取付けることによって、該作動杆を押
引きして回動環14を回動させて前記ノズル翼の回動を
実現させたものである。しかるに、前述した従来ノズル
翼回動構造においては、その回動操作をノズル外環5の
側から行なっているため、回動装置が大きな構造になる
上に、外部からの操作を行なう構成から前記作動杆がガ
ス入口ケーシング1を貫通することになってガスシール
を必要とするなど、熱伸び、焼付き等の種々の問題点を
もっているとされている。
この発明は、このような現状からなされたものであって
、ノズル翼のノズル内環側に突設させた支軸を該内環に
回転自在に貫通突出させ、該支軸端に固設した駆動ピニ
オンにロータ軸心周シに回転自在な駆動ギヤホイルな噛
合係合させるとともに、該駆動ギヤホイルを駆動装置に
結合させることによって従来ノズル翼回動装置の欠点を
除去した排気タービン過給機のタービン等のノズル翼回
動装置を提供することを目的としている。
つぎに、この発明の実施例を図面によって説明すれば、
第2a、2b、3aおよび3b図において、ノズル内環
4およびノズル外環5間に配設させである複数枚のノズ
ル翼3の前記外環側に回動穴を穿設させて紋穴に前記ノ
ズル外環に螺入突出させである案内ねじピン501の先
端を回転自在に嵌入させるとともに、前記ノズル翼の前
記内環側がら支軸301を該内環半径方向に突設させて
前記内環を回転自在に貫通して突出させ、前記支軸端に
は駆動ピニオン311をナツト312、回シ止めねじ3
13を付設させて固設させるとともに、該支軸の先端を
ノズル内環4の内側にボルト404で取付けである内環
ケース411に螺設させた支承ねじ412 に回転自在
に支承させており、ついでロータ軸8周りに回動自在に
ガス入口ケーシング1の内側に固設した内径側軸受11
1、スラストカラー112、固定ナツト113および座
金114によって支承させである駆動ギヤホイル115
を前記駆動ピニオンに噛合保合させるとともに、該ギヤ
ホイルの他端もまた前記入口ケーシングの内筒101に
ポル) 117で固着させた支持板132の支持板軸受
137に同様に回転可能に支承させ、さらに前記ギヤホ
イルの操作ハンドル135を該ホイル端部にその基部を
ボルト116で固設させるとともに、該操作ハンドルを
作動させる連結棒150を前記ハンドルに係合させ、さ
らに連結棒150にはノズル翼角度調整ラム160を結
合させている。また、前記ハンドルの上部には手動ハン
ドル131と同軸設してあシ、かつ前記支持板の上面に
刻設した支持板端部ギヤ138に噛合する手動ハンドル
ギヤ130からなる手動用駆動ケース134を上下に摺
動可能に挿嵌させるとともに、該駆動ケースの下部に手
、自動切換え連結棒136の上端を固着させ、さらにそ
の下端を前記操作ハンドルの下方に装着した手、自動切
換えラム140に連結させることによって、該切換えラ
ムの上下動に応じて前記連結棒を、したがって駆動ケー
ス134を上下動させ、その下動状態では手動ハンドル
ギヤ130と支持板端部ギヤ138とを噛合状態に、ま
たその上動状態では前記両ギヤを離脱状態にさせるが、
前記端部ギヤの上側にはノズル翼取付角度調整用目盛板
133を装着させて手動による取付角度調整に便宜を供
している。さらにまた、ロータ軸8および駆動ギヤホイ
ル1150両部に包囲される空間部fclは前記ノズル
翼通過後のガス流によって負圧になるために、ノズル内
環4側の密閉部(5)には過給機のブロア側の圧縮空気
をガス入口ケーシング1の通気孔CB+から導入自在に
させることによって、駆動ピニオン311、駆動ギヤホ
イル115、ノズル翼支持301およびノズル内環4の
嵌合部等の汚損の防止を可能にし、また内環ケース41
1と前記駆動ギヤホイルとの摺動部(H)にはラビリン
スを構成させることによって、前記密閉室間に導入させ
た圧縮空気の漏洩を防止自在にするとともに、排気ガス
9の侵入による汚損の防止を可能にしている。
したがって、この発明によれば、まず(1)過給機の運
転中にノズル翼の計画点を手動で変化させる場合につい
て説明すると、操作ハンドル135に付設させである手
動用駆動ケー7134の手動・・ンドル131を時計回
り(正)方向に回転すれば、支持板端部ギヤ138に噛
合っている手動ハンドルギヤ130ニよって前記操作ハ
ンドルがノズル翼取付角度調整用目盛板133の正(+
)側に移動し、そのために駆動ギヤホイル115が同じ
く時計回り方向に回転して駆動ピニオン311を回動さ
せるので、ノズル翼3がその取付角度を増大する方向に
回転して各隣接ノズル翼間の出口面積が正(+)側に変
えられ、また前記手動ハンドルを前述と反対に反時計回
り(負)方向に回転させると、各隣接ノズル翼間の出口
面積を負(−)側に変えられるから、前記ノズル翼の計
画点の手動切換えが容易に可能であり、つぎに(2)前
記ノズル翼計画点の自動的に変化させる場合について説
明すると、自動切換えラム140を上動させれば、手動
用駆動ケース134が自動切換え連結棒136の上動に
よって上移動して支持板端部ギヤ138と手動ノンドル
ギャ130 との噛合が離脱するから、ノズル翼角度調
整ラム160を作動させて連結棒150を介して操作ハ
ンドル135を正(+)、あるいは負(−)側に移動さ
せることができて、その結果、前述手動時と全く同様に
ノズル翼3の取付角度を自動的に主機関の出力に応じて
変えられることになる。
上述したように、この発明は、主機関と過給機のターピ
ン絞り特性を運転中に外部から容易に変えられるので、
機関特性と過給機を合わせて負荷全域に渉って過給機効
率の最良状態で使用でき、またノズル翼回動装置をノズ
ル内環側に配設させたから装置の小形化を実現できる上
に、従来装置に比較してその原価の低減が可能であり、
さらにその装置構造が簡潔であるのでガス入口ケーシン
グ内にすべて装架できて至便であり、さらにまたノズル
翼駆動装置部分を密閉させてその内部にブロア側から圧
縮空気を導入させることによって、冷却効果およびシー
ル効果を発揮させて排気ガスによる汚損および焼付きを
防止させるとともに、前記駆動装置のノズル内環内側配
置によって排気温度による装置の熱伸びを減小させられ
るから、諸嵌合部分の歪を少なくでき、そのため装置の
作動が正確であるなど、この発明の産業上の利用価値は
極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1a図は、排気タービン過給機の従来のタービンの要
部の縦断側面図、第1b図は、同じ〈従来のノズル翼回
動装置の要部を拡大してあられした縦断側面図、第1C
図は、前図のY−Y切断面3a図は、この発明に係る回
動装置の駆動ピニオンおよびギヤホイル噛合状態を示す
要部拡大縦断側面図、第3b図は、前図のX−X切断面
図である。 1・・ガス入口ケーシング、2・・ガス出ロクーシング
、3・・ノズル翼、4・・ノズル内環、5・・ノズル外
環、7・・タービン翼、8・・タービンディスクロータ
軸、9・・排気ガス、115・・駆動ギヤホイル、13
0・・手動ハンドルギヤ、131・・手動ハンドル、1
32・・支持板、134・・・手動用駆動ケース、13
5・・操作ハンドル、136・・手、自動切換え連結棒
、138・・支持板端部ギヤ、140・・手、自動切換
えラム、150・・連結棒、160・・ノズル翼角度調
整ラム、301・・ノズルR支軸、a 11・・駆動ピ
ニオン、411・・内環ケース、50工・・案内ねじピ
ン、fcI・・ロータ軸および駆動ギヤホイル包囲空間
部、囚・・ノズル内環側密閉部、(B)・・ガス入口ケ
ーシング通気孔、(H)・・内環ケースおよびギヤホイ
ル間摺動部。 第3b図 第3a図 イ ”” I+ 50/ 111 コ J : 4 30/ 1 A7,7 .3H1f4 H1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ノズル内環および外環間にその半径方向の軸線
    周に回転自在に支承させたノズル翼の前記内環側に突設
    した支軸を該内環を貫通して突出させ、該支軸端に固設
    した駆動ビニオンにロータ軸心周りに回転自在な駆動ギ
    ヤホイルを噛合係合させるとともに、該ギヤホイルの回
    転軸端にこれを回転駆動する駆動装置を配設させたこと
    を特徴とする排気タービン過給機のタービン等のノズル
    翼回動装置。
  2. (2) ノズル翼を回動させる駆動ビニオンおよびこれ
    に噛合するガヤホイル端部を収納するノズル内環、内環
    ケースおよびガス入口ケーシングが形成する密閉部にプ
    ロアの空気を導入させたことを特徴とする排気タービン
    過給機のタービン等のノズル翼回動装置。
JP59001282A 1984-01-10 1984-01-10 排気タ−ビン過給機のタ−ビン等のノズル翼回動装置 Pending JPS60145423A (ja)

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JP59001282A JPS60145423A (ja) 1984-01-10 1984-01-10 排気タ−ビン過給機のタ−ビン等のノズル翼回動装置

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JP59001282A JPS60145423A (ja) 1984-01-10 1984-01-10 排気タ−ビン過給機のタ−ビン等のノズル翼回動装置

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JPS60145423A true JPS60145423A (ja) 1985-07-31

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JP59001282A Pending JPS60145423A (ja) 1984-01-10 1984-01-10 排気タ−ビン過給機のタ−ビン等のノズル翼回動装置

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JP (1) JPS60145423A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018021554A (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー ターボ過給機の軸流タービンおよびターボ過給機

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018021554A (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー ターボ過給機の軸流タービンおよびターボ過給機

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