JPS6130132B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6130132B2
JPS6130132B2 JP52109566A JP10956677A JPS6130132B2 JP S6130132 B2 JPS6130132 B2 JP S6130132B2 JP 52109566 A JP52109566 A JP 52109566A JP 10956677 A JP10956677 A JP 10956677A JP S6130132 B2 JPS6130132 B2 JP S6130132B2
Authority
JP
Japan
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bearing
shaft
turbine
cage
bearing assembly
Prior art date
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Application number
JP52109566A
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English (en)
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JPS5344707A (en
Inventor
Uirufuretsudo Kaasutensen Kaaru
Richaado Tonpuson Reroi
Furedoritsuku Ueningaa Jeemusu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Tractor Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Tractor Co filed Critical Caterpillar Tractor Co
Publication of JPS5344707A publication Critical patent/JPS5344707A/ja
Publication of JPS6130132B2 publication Critical patent/JPS6130132B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • F01D25/285Temporary support structures, e.g. for testing, assembling, installing, repairing; Assembly methods using such structures
    • 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
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/23Gas turbine engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はガスタービン、特にコンプレツサ、ガ
ス化機(gasifier)のユニツトと、タービンケー
スユニツトと出力ユニツトとから成るユニツト化
されたガスタービンに関する。
(従来の技術) 従来のこの型式のガスタービンは3つの構成部
分すなわちコンプレツサ、ガス化機、タービンホ
イールと、出力タービンホイールを含む出力ユニ
ツトと、上記2つのユニツトを連結するケーシン
グとであつて、本特許出願人による出願、特願昭
51−107314号に示されている。
(発明が解決しようとする問題点) ガスタービンの組立方法には従来種々の型式の
ものがあるが問題点の1つとしてタービン軸の組
立てがある。ガス化機タービン軸と出力タービン
軸とは何れもエンジンの組立てに先立つて夫々の
ユニツトに組付けねばならないが、この時に軸
受、ナツト等を予め配設するために極めて限られ
た空間内で作業せねばならない。又軸の整合とい
う問題も派生する。さらに、部品や工具を組立作
業中にタービンケースの中へ落すことがある。こ
れを取出すのは極めて困難であつて、ある場合に
はエンジンを完全に分解することも必要とする。
さらに軸受の潤滑も重要な問題である。ガス化
機の温度は出力タービン側の温度よりも著しく高
いが、ガスタービンの効率はこの高温度に依存す
ることは周知である。然しながらある温度以上に
なると種々の部品に重大な破損を生じるので圧縮
空気等を送給して冷却する試みがなされた。
圧縮空気による冷却は大低の場合軸流圧縮機に
よつて中空のガス化機タービン軸に送気するが、
本発明に開示されているような遠心式圧縮機をも
つタービンでは軸は中実であるので冷却空気を軸
の中心に送り半径方向外方に向けるのは極めて困
難なことが判明した。とくに、タービン軸の同じ
場所に潤滑油と冷却空気を送給することは困難な
問題である。
(問題点を解決するための手段) 上記の問題点に鑑み、本発明はガス化機タービ
ンユニツトにおいてはタービン軸とホイールフラ
ンジと軸受とがユニツトとして組立てられるター
ビン軸、軸受組立体を提供し、出力タービンユニ
ツトにおいてはタービンとホイールフランジと軸
受とがユニツトとして組立てられるタービン軸、
軸受組立体を提供する。
軸受組立体とタービン軸とは潤滑油を連通する
一体の通路と、冷却水をタービン軸に隣接して連
通する一体の通路とを備える。
本発明の1つの実施例では潤滑油を連通するた
めに差込式接手を用い、第2の実施例では潤滑油
と冷却水とは軸受ケージの周囲に形成された環状
溝によつて供給される。又軸受に隣接して潤滑油
を保持し且つ冷却水を区分するため特に高温に適
合したシールを用いる。
本発明によれば、一端にタービンホイールを装
着するフランジを有する軸と、タービン部の第1
端部において軸を回転自在に固定する軸受組立体
を備え、軸受組立体はタービン部の第1端部へ軸
方向に取外し可能に固定し得る軸受ケージと、軸
を軸受ケージ内に回転可能に取付ける軸受と、軸
受に潤滑流体を供給する潤滑流体通路と、軸受ケ
ージに形成されかつ潤滑導管から流体を潤滑流体
通路に連通するソケツトと、軸をケージに密封状
態に装着する第1および第2シール装置と、第1
および第2シール装置が軸受とフランジとの間に
形成する環状空所と、空所に冷却流体を送給する
装置とから成り、さらに、第1シール装置は軸に
固定されフインを有するランナと円筒形延長部と
を有するラビリンスシールを形成し、軸受ケージ
は前記フランジに隣接して軸受ケージに着脱可能
に固着され且つ上記円筒形延長部と一体に形成さ
れた軸受面板を有し、第2シール装置は軸に固定
されたランナとこのランナに当接し軸受面板に装
着された固定シールとを有し、前記軸受は内輪と
複数個のローラと外輪とを有するローラ軸受であ
つて内輪は軸に固定され外輪は軸受ケージに固定
され、内輪と複数個のローラは軸に固定された
まゝで、又外輪は軸受ケージに固定されたままゝ
で分離可能であり、前記軸は前記フランジに隣接
する軸方向凹所と、この凹所から外方に向つて延
び上記フインを有するランナを介して環状空所に
連通する複数個の半径方向通路とを有し、且つ、
軸受面板と軸受ケージに一時的に装着して軸およ
び軸受組立体をガスタービンハウジングに取付け
前記環状空所への冷却流体通路が形成された時点
で取外し可能な複数個の着脱用金具を有すること
を特徴とするタービン軸、軸受組立体が提供され
る。
(実施例) 第1図は本発明のガスタービンの実施例を分解
図で示す。ガスタービン5は、コンプレツサ、ガ
ス化機ユニツト6と、タービンケーシング8と、
出力ユニツト10とから成つている。
コンプレツサ、ガス化機ユニツト6はタービン
軸14で駆動される2段コンプレツサ12を備え
ている。タービンホイール16を駆動する高温ガ
スはタービン軸14の周囲に半径方向に位置する
環状燃焼器18から放出される。コンプレツサ1
2からの圧縮空気は、環状燃焼器18へ送給さ
れ、こゝで燃料が噴射されて点火される。高温ガ
スは、タービンホイール16を駆動した後、ター
ビンケーシングユニツトないしタービンケーシン
グ8内の環状チヤンバ20を通過し、出力ユニツ
ト10に装着された出力タービンホイール22に
衝突し、遊星減速段の様な適当な被動部材を駆動
する。この被動部材は、第2図にその一部が示さ
れている遊星ギヤ段24を介して駆動される発電
機(図示せず)でもよい。
第2図を参照すると、第1図に示すガスタービ
ン5の一部は、第2図に断面で示され、本発明の
主題であるタービン軸、軸受組立体の特徴が示さ
れている。第2図では、ガス化機タービンと動力
タービンとの軸方向の状態は、環状燃焼器18の
下流のガス化機タービンホイールと、出力タービ
ンホイール22に連結された環状チヤンバ20と
によつて容易に理解し得る。尚、タービン軸14
と出力タービンホイール22とは連結されておら
ず、回転は、環状チヤンバ20を流通する膨脹ガ
スを介してタービンホイール22に与えられる。
この構造のガスタービンの組立ての際に生じる特
別な問題は、タービン軸14と、対向部分の出力
タービン軸26との設置の際に生じる。ガスター
ビンの構造は、第1図に示す如く、これ等の軸
が、コンプレツサ、ガス化機ユニツトの空所27
内と、出力ユニツトの空所34内とへ内方に挿入
されることを必要とする。このガスタービンの保
持の特徴は、作業者がコンプレツサ、ガス化機ユ
ニツトまたは動力ユニツトのこれ等の空所内に手
を伸ばし、所要の軸受組立体と、保持ナトとを軸
に設置することを必要とする。潤滑油管路28
と、潤滑油戻り管路29とを軸受組立体に連結す
るために特別に困難な問題が課されることは第2
図から明瞭である。反対側の出力ユニツトでも、
これに対応する潤滑油管路30と、冷却水管路3
1とは、同様な問題を課している。第2図に認め
られる如く、潤滑油管路30と、冷却水管路31
とは、軸受組立体とタービンホイールの近くには
位置せず、コンプレツサ、ガス化機ユニツトの潤
滑油管路28と、潤滑戻り管路29とは、軸受の
窮屈な領域に依然として設けられているが、ほゞ
油密の接手をその間に形成するように組立体の適
当な通路へ「差込」まれる様に構成されている。
冷却水は、軸受組立体の通路33へ導かれるコン
プレツサ、ガス化機ユニツトに形成された一体の
通路32を介してガス化機タービンへ送られる。
冷却水通路は下記において更に詳細に説明する。
第3、第4図は、ガスタービン5に使用される
タービン軸、軸受組立体15の2つの実施例を示
す。特に、第3図は、コンプレツサ、ガス化機ユ
ニツトにおけるガス化機タービン軸、軸受組立体
を示し、出力タービン軸、軸受組立体は、第4図
に示されている。2つのタービン軸、軸受組立体
の間の一般的な類似性は、各タービン軸は各軸受
ケージ内に回転自在に装着されている点である。
タービン軸は、ガスタービンに組立てられたと
き、タービンケーシング内に位置しガス化機ター
ビンまたは出力タービンのいづれであるにしても
装着されたタービンホイールを有する如く構成さ
れた一体に形成されたフランジを備えている。軸
受とフランジとの間には、2つのシールが位置し
ている。フランジに隣接する第1シールは、軸受
ケージを軸に密封状態に装着し、両実施例では、
ラビリンスシールで、ある。また、軸受と第1シ
ールとの間の第2シールは、同様に軸をケージに
密封状態に装着し、第1シールと協働して軸の周
囲に環状空所を形成する。両者のタービン軸、軸
受組立体では、外方へ連通する半径方向通路を有
しフランジのある端部に隣接して形成された軸方
向凹所を備えている。軸受ケージの各通路は、潤
滑油を軸受へ送り、冷却水を第1、第2シール間
に形成された環状空所へ送るように形成されてい
る。
この環状空所へ連通された冷却水は、次にター
ビンホイールを冷却するために軸の半径方向通路
を介してフランジに隣接して位置する軸方向凹所
へ連通される。
第3図を特に参照すると、軸受ケージ35は、
タービン軸14を包囲する組立体として示されて
いる。タービン軸14は、タービンホイール16
(第2図参照)の様なタービンホイールを装着す
る一体に形成されたフランジ36を有している。
タービン軸14は、その内方へ延びフランジに隣
接して形成された軸方向凹所38を有している。
複数の半径方向通路39は、軸方向凹所から外方
へ連通している。タービン軸14は、ガスタービ
ンの付属部(図示せず)へ設置される如く構成さ
れ、ギヤ被動付属部に連結され、ガスタービンの
コンプレツサを駆動する。
上述の如く、設置は、圧縮機、ガス化機ユニツ
トのタービンケーシングの端部から行われる。第
3図に示す形状に組立てられるとき、軸受ケージ
と、タービン軸とは、ユニツトとして設置可能で
あり、従つて、タービン軸の設置の後で、軸受シ
ールと、これに関連する軸受保持ナツトとを設置
する必要性が排除される。
軸受ケージ35は、その形状がほゞ円筒形であ
り、半径方向通路39に隣接して冷却水を連通し
軸受に潤滑油を連通する一体に形成された複数の
通路を有している。軸受40は、軸受ケージ35
とタービン軸14との間に位置し、図示の実施例
では、ローラ軸受である。軸受40は、軸受ケー
ジ35内でタービン軸14を支持する。タービン
軸14の反対側端部の支持は、当該技術の通常の
態様で設けられているが、こゝでは説明は省略す
る。
軸受ケージ35は、軸受と軸への潤滑油または
冷却水を連通する3つの別個の通路を有してい
る。特に、軸方向通路42は、潤滑油を軸受40
のフランジ側へ連通し、通路43は、使用済潤滑
油を軸受40からシステムの潤滑ポンプへ戻す。
第3通路は、冷却水通路33である。軸受ばね装
着部44は、軸受ケージ35と軸受40との間に
位置し、軸受ケージ35の内部で軸受40から軸
方向に延び、半径方向に延びるフランジ45で終
る。フランジ45は、そのボア48を介して潤滑
油通路42に連通する油入口ソケツト47を有す
る環状オイラ46と軸受ケージ35との間に位置
している。油出口ソケツト49は、同様に環状オ
イラに形成され、半径方向に延びるフランジ45
に形成されたボア50を介して通路43に連通す
る。半径方向ボア51は、環状オイラの軸方向突
起部57にあると共にフランジ36の端末の軸受
40に潤滑流体を噴射する如く位置するオリフイ
ス53で終る軸方向に延びる通路52へ内方に潤
滑流体を連通する様に油入口ソケツト47に連通
している。
シール装置は、軸受40に隣接して設けられ、
軸受に連通された流体が、フランジ36に向い外
方へ連通されないことを保証する。シール装置
は、回転フイン付ラビリンスランナ68とキー装
置56で固定された回転ランナ54を備えてい
る。軸受面板58は、下記に説明する装置で軸受
ケージ35に着脱可能に関連している。軸受面板
58は、回転ランナ54が当接し得る装置を提供
すると共に、上述の如く、冷却水を半径方向通路
39へ連通する通路を提供する。特に、環状保持
リング60は、軸受面板58のボア61内に位置
する。環状保持リング60は、内方へ延びる肩6
2を有している。第2リング63は、肩62に当
接し、ベローズシール64を保持する。第2保持
リング65は、ベローズシールに対してリング6
3の端末に位置している。環状リング形炭素シー
ル66は、保持リング65と回転ランナ54との
間に位置し、これにより、密封遮断が行われると
共に、潤滑油が通路42とオリフイス77とで連
通された後回転ランナ54へ送られ、該ランナを
冷却する空所67が形成される。
回転フイン付ランナ68は、内輪55とフラン
ジ36との間で軸14のまわりに設けられ、下記
に説明するラビリンスシールの回転部分を形成す
る。ランナ68は、軸受面板58の円筒形延長部
70に交差する如く形成された複数の外方へ延び
る突出部69を有している。円筒形延長部70
は、フイン付ランナ68に対するラビリンスシー
ルの外被を形成する。回転フイン付ランナ68の
複数の半径方向孔71は、突出部69と内輪55
との間に位置し、各孔71は、タービン軸14の
対応する判径方向通路に整合する。回転フイン付
ランナ68の軸14に対する回転を阻止する装置
すなわちフイン付ランナ68の内周に形成された
溝73内に延びるピン72が設けられている。軸
受面板58は、半径方向孔71に連通する環状空
所74を回転ランナ54と協働して形成する。更
に、軸受面板は、その一端で冷却水通路33に連
通しその他端で環状空所74に連通する複数の
ほゞ半径方向へ延びる通路75を有している。従
つて、冷却水通路33へ供給された冷却水は、複
数の半径方向通路を介して環状空所74へ連通さ
れ、次に半径方向孔71,39を介してタービン
軸14の軸方向凹所38へ送られ、関連するホイ
ール16を冷却する。
回転フイン付ランナ68と、これに一体に形成
された突起部69とは、ラビリンス型シールを形
成し、従つて、環状空所74の気泡は当該技術に
おいて周知の通常の態様でラビリンスシールを介
して抽気し得る。更に、円筒形延長部70は、組
立ての際に整合を誤つたときに回転ランナ54に
接触してシール64の過度の圧縮を防止する一連
の突出部76を有している。
第3図はタービン軸、軸受組立体をコンプレツ
サ、ガス化機ユニツト6に設置した状態を示して
いる。複数の着脱用金具78は、上述の種々のシ
ールと、保持リングと共に軸受面板58を一体に
保持するために軸受ケージ35に着脱可能に装着
される。各着脱用金具78は、第3図に示す如
く、ボルト80で軸受ケージ35に保持される。
複数の着脱用金具78は、コンプレツサ、ガス化
機ユニツト6への設置の際に取外される。タービ
ン軸、軸受組立体は、軸受面板58と、軸受ケー
ジ35とを介しコンプレツサ、ガス化機ユニツト
6の一体部分84へねじ込まれる複数のボルト8
2(第2図参照)でコンプレツサ、ガス化機ユニ
ツトに保持される。このとき、潤滑油通路28,
29の特殊形状の接手は、夫々油入口ソケツト4
7と、油出口ソケツト49とに接着される如く構
成されている。同様に、冷却水通路33と、軸受
ケージ35とは、コンプレツサ、ガス化機ユニツ
ト6の冷却水通路32に連通するように構成され
ている。
タービン軸、軸受ケージ組立体をコンプレツ
サ、ガス化機ユニツトから取外すには下記の手順
で実施される。複数のボルト82を取外した後、
軸受40の内輪55と、軸受の転動体41と共に
タービン軸14が引抜かれる。また、複数のシー
ル部材と、軸受面板58とが引抜かれる。
残部は、軸受ケージ35と、外輪86と、軸受
ばね接着部44と、オイラ46とである。プラー
型工具を使用すると共に、着脱用金具78を再設
定すれば、全体のタービン軸、軸受組立体を取外
すことができる。
最初の分解方法で述べた如く、軸受40が分離
される場合には、軸受ケージ自体は、プラーねじ
でコンプレツサ、ガス化機ユニツトから取外すこ
とができる。軸受ケージ組立体とタービン軸の再
組立は、上述の如く全体の組立作業の時点で組立
場で実施し得る。
出力タービンユニツトのタービン軸、軸受組立
体に関してはガス化機タービンにおいて述べたも
のとほゞ同一の構成要素は、同様の部分に対して
ガス化機ユニツトに使用された符号と同一のダツ
シユ付符号で示されている。類似の部分には、新
しい符号を与えているが、出力タービンに対して
は同一の符号が使用される。
出力タービン軸26は、当該技術において周知
の適当な装置でタービンホイール22を固定し得
る一端に一体に形成されたフランジ36′を有し
ている。出力タービン軸26は、ガス化機タービ
ンの軸方向凹所38に相当する軸方向凹所102
をフランジ端部に形成する。
第4図に示す特定の実施例では、出力タービン
軸26は、第2図に一部が示されている遊星ギヤ
段24のサンギヤ104を駆動するのに使用され
る。サンギヤ104は、スプライン接手106で
出力タービン軸26にその内部でスプライン結合
し、サンギヤを出力タービン軸に取付けると共に
第2図に示す様な遊星システム24を駆動するの
に必要なある程度の軸方向と半径方向との運動を
許容するボルト装置108と、スペーサ110と
でスプライン結合個所に保持される。
出力タービン軸26を動力ユニツト10に回転
可能に関連させるため、第3図に示されガス化機
タービンについて説明したものと同様な組立体が
利用される。軸受ケージ112は、動力ユニツト
10に摺動自在に収容されると共に複数のボア1
15(第5図参照)を貫通する複数のボルト11
4(第2図参照)で動力ユニツト10に保持され
る主支持要素を形成する。軸受面板117は、フ
ランジ36′に隣接して軸受ケージ112の端部
に取付けられ、複数のボルト装置118で軸受ケ
ージ112に保持される。軸受面板117は、ラ
ビリンスシールとオイルシールとの複数の非回転
要素を保持する役目をする。特に、軸受面板は、
回転フイン付ランナ68′に対しラビリンスシー
ル外被として作用する円筒形延長部119を有し
ている。更に、軸受面板117は、その肩62′
が第2保持リング63′を保持する環状保持リン
グ60′と、ベローズシール64′と、保持リング
65′と、炭素シール66′とを保持する。回転フ
イン付ランナ68′は、ピン部材72′で出力ター
ビン軸26に固定される如く関連し、キー装置5
6′を使用してランナ54′を一体に装着する。上
述の如く、回転ランナ54′と、回転フイン付ラ
ンナ68′に形成されたラビリンスシールとは、
圧縮空気の様な冷却流体が、出力タービン軸26
の複数の半径方向ボア39′に連通し次に軸方向
凹所102に連通する複数の半径方向ボア71′
を介して連通して供給される環状空所74′を形
成する。
軸受ケージ112は、冷却流体を軸方向凹所7
4′(第5図も参照)へ連通する複数の通路12
1を有している。更に、軸受ケージ112は、複
数の潤滑油通路123を有している。潤滑油通路
123は、潤滑油を回転ランナ54′へオリフイ
ス126を介して連通する。軸受125は、回転
ランナ54′に隣接して軸受ケージ112と出力
タービン軸26との間に位置し、出力タービン軸
26を軸受ケージ112に回転自在に支持する。
潤滑油通路123に関連する分岐通路128は、
軸受125を潤滑するオイラ127へ潤滑油を連
通する。
この実施例の軸受125は、第1部材133
と、第2部材134とを有する分割型内輪と外輪
132との間に回転自在に保持された複数のボー
ル軸受130を使用する。軸受ばね装着部135
は、外輪132と軸受ケージ112との間に位
置、複数のボルト装置140でオイラ127と共
に軸受ケージ112内に保持されている。外輪1
32は、ナツト137で軸受ばね装着部135内
に保持され、内輪の第1、第2部材は、ナツト1
42で出力タービン軸に保持されている。油溜め
すなわちポンプへの潤滑油の戻り用の装置は、軸
受ケージ112に一体に形成された潤滑油通路1
44に設けられている。
この出力タービンの実施例では、附加的な軸受
の支持は、軸受ケージ112に固定されたローラ
軸受151によりフランジ36′の反対の軸26
の端部に設けられる。尚、フランジから離隔した
軸26の端部は、軸14がその端末でコンプレツ
サ、ガス化機ユニツト6に装着された軸受により
支持されるように動力ユニツト10に装着された
軸受で同様に支持してもよい。軸受151は、適
当なボルト装置154で軸受ケージ112に固定
された軸受保持板153により軸26に対し保持
される。軸受保持板153の種々の通路155
は、潤滑の目的と、軸26の回転速度の測定との
ために、軸受と軸とに連通して設けられる。
軸受ケージ112は、軸受面板117から離隔
してその外周に形成された複数の環状溝を有して
いる。特に、冷却流体溝156と、潤滑流体溝1
58とが設けられている。3つのシール溝160
は、軸受ケージが動力ユニツトに設置されたと
き、冷却流体溝156と潤滑流体溝158とを相
互に密封して区分し、組立てられた装置からの冷
却流体または潤滑流体のいづれの損失をも防止す
るシールを提供する。尚、適当なシールが溝16
0に設けられている。冷却流体溝156は、冷却
水通路121に連通し、潤滑流体溝158は、潤
滑油通路123に連通する。
第2図を参照すると、出力タービン軸、軸受組
立体は、タービンの動力ユニツトに設置されてい
る。設置された際、潤滑流体溝158は、導管3
0を介して潤滑流体が供給される動力ユニツト1
0の適応する環状溝163に連通していることが
指摘される。同様に、冷却流体は、導管31と動
力部10の適応する溝164とを介して冷却流体
溝156に連通される。
出力タービン部の組立は、上述のガス化機ター
ビンのものと同一であり、ユニツトとしての動力
ユニツトの組立と、保持ボルト114の最後の取
付とが行われる。出力タービンの引抜きは、ボル
ト114を除去することで実施され、サンギヤ1
04を包含する全体の組立体は、ユニツトとして
引出される。
(発明の効果) 本発明のガスタービンは以上のような構成を有
することによりコンプレツサ、ガス化機ユニツト
および出力タービンユニツトの夫々において端部
から軸受ケージとタービン軸とを挿入組立ができ
るので軸受シール、軸受保持ナツトをあとで取付
ける必要がなく、又、潤滑油と冷却水とは軸受ケ
ージ内に配設されたシール装置により流路が区分
されて密閉遮断され軸受の潤滑とタービンホイー
ルの冷却とが効率よく行われるという個有の効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を備えたユニツト式ガ
スタービンの分解図、第2図は同上の部分縦断面
図、第3図は本発明の一実施例のガス化機タービ
ン軸、軸受組立体の断面図、第4図は本発明の他
の一実施例の出力タービン軸、軸受組立体の断面
図、第5図は第4図の−線に沿う断面図で、
図中、5はガスタービン、8はタービンケーシン
グユニツト、14はタービン軸、15はタービン
軸、軸受組立体、16はタービンホイール、28
は潤滑油通路、29は潤滑戻り通路、33,12
1は冷却水通路、35,112は軸受ケージ、3
6,36′はタービン軸のフランジ、38は軸方
向凹所、39は半径方向通路、40は軸受、41
は転動体、42,123は潤滑油通路、43は使
用済潤滑油の通路、46は環状オイラ、47は油
入口ソケツト、49は油出口ソケツト、54は回
転ランナ、55は内輪、58は軸受面板、66は
炭素シール、68は回転フイン付ラビリンスラン
ナ、70は円筒形延長部、71はフイン付ランナ
の半径方向孔、74,74′は環状キヤビテイ、
78は着脱用金具、86は外輪、125は軸受、
130はボール軸受、132は軸受の外輪、13
3,134は内輪の第1、第2部材、144は戻
りの潤滑油通路、151はローラ軸受、156は
冷却流体溝、158は潤滑流体溝、160はシー
ル溝。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 タービン部とケーシングを有し、該タービン
    部が第1端部と第2端部を有しかつ該第1端部お
    よび潤滑油通路を前記ケーシングに着脱可能に固
    定したガスタービンにおいて、 一端にタービンホイールを装着するフランジを
    有する軸と、 前記タービン部の第1端部において前記軸を回
    転自在に固定する軸受組立体とを備え、 該軸受組立体は前記タービン部の第1端部へ軸
    方向に取外し可能に固定し得る軸受ケージと、前
    記軸を該軸受ケージ内に回転可能に取付ける軸受
    と、該軸受に潤滑油を供給する潤滑油通路と、前
    記軸受ケージに形成されかつ前記潤滑油通路から
    流体を前記潤滑油通路に連通するソケツトと、前
    記軸を前記ケージに密封状態に装着する第1シー
    ル装置と、前記軸を前記ケージに密封状態に装着
    する第2シール装置と、該第1および第2シール
    装置が前記軸受とフランジとの間に形成する環状
    空所と、該空所に冷却水を送給する装置とから成
    り、さらに、 前記第1シール装置は前記軸に固定されフイン
    を有するランナと円筒形延長部とを有するラビリ
    ンスシールを形成し、 前記軸受ケージは前記フランジに隣接して該軸
    受ケージに着脱可能に固着され且つ前記円筒形延
    長部と一体に形成された軸受面板を有し、 前記第2シール装置は前記軸に固定されたラン
    ナと該ランナに当接し前記軸受面板に装着された
    固定シールとを有し、 前記軸受は内輪と複数個のローラと外輪とを有
    するローラ軸受であつて前記内輪は前記軸に固定
    され前記外輪は前記軸受ケージに固定され、前記
    内輪と複数個のローラは軸に固定されたまゝで、
    又前記外輪は軸受ケージに固定されたまゝで分離
    可能であり、 前記軸は前記フランジに隣接する軸方向凹所
    と、該凹所から外方に向つて延び前記フインを有
    するランナを介して前記環状空所に連通する複数
    個の半径方向通路とを有し、且つ、 前記軸受面板と軸受ケージに一時的に装着して
    軸および軸受組立体をガスタービンハウジングに
    取付け前記環状空所への冷却水通路が形成された
    時点で取外し可能な複数個の着脱用金具を有する
    ことを特徴とするタービン軸、軸受組立体。 2 特許請求の範囲第1項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記冷却水を送給する装置は
    冷却水を受ける第1入口を有し、前記潤滑油ソケ
    ツトは内部に前記軸受ケージを固定するタービン
    ケーシングから潤滑油を受ける第2入口を有し、 前記軸受ケージは、前記第1入口から前記環状
    空所へ冷却水を連通する第1通路と、前記第2入
    口から前記軸受に潤滑油を連通する第2通路と、
    前記軸受からの潤滑油を連通する第3通路とを有
    するタービン軸、軸受組立体。 3 特許請求の範囲第2項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記軸受ケージは油入口ソケ
    ツトと油出口ソケツトとを有するオイラ組立体を
    備え、該油入口ソケツトが、前記第2入口の一部
    を形成し、該油出口ソケツトが、前記第3通路に
    連通し、前記油入口、出口ソケツトが、潤滑油を
    前記軸受ケージに連通する導管を密封状態で装着
    するように構成されているタービン軸、軸受組立
    体。 4 特許請求の範囲第1項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記軸受は複数個のボール
    と、前記タービン軸に夫々装着される第1、第2
    部分を有する分割型内輪と、前記軸受ケージに固
    定的される外輪とを備えるボール軸受を包含し、
    該ボール軸受が、前記内輪の第1部分を前記軸に
    保持され、前記外輪と、複数個のボールと、前記
    内輪の第2部分とを前記軸受ケージに保持された
    状態で分離可能であるタービン軸、軸受組立体。 5 特許請求の範囲第4項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記軸受は、前記軸と前記軸
    受ケージとの間に環状に位置し、前記フランジの
    反対側の前記軸の端部を該軸受ケージに回転自在
    に固定する第2軸受を備えるタービン軸、軸受組
    立体。 6 特許請求の範囲第5項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記第2軸受はローラ軸受組
    立体を包含するタービン軸、軸受組立体。 7 特許請求の範囲第1項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記軸受ケージが、ほゞ円筒
    形の形状で前記第1入口の一部を形成する第1環
    状溝をその周囲に有し、該第1環状溝が、前記タ
    ービンハウジングの冷却流体源に連通し、更に、
    前記軸受ケージが、前記第2入口の一部を有する
    第2環状溝を形成し、該第2環状溝が前記タービ
    ンハウジングの潤滑流体源に連通するタービン
    軸、軸受組立体。 8 特許請求の範囲第7項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、前記軸受ケージが、複数個の
    環状シール装置を有し、該複数の環状シールが、
    前記軸受ケージを前記タービンハウジングに固定
    した際に、前記第1、第2環状溝を前記タービン
    ハウジングに密封状態に装着するタービン軸、軸
    受組立体。 9 特許請求の範囲第1項記載のタービン軸、軸
    受組立体において、潤滑流体を前記軸受から連通
    する潤滑流体戻り通路を有するタービン軸、軸受
    組立体。
JP10956677A 1976-10-01 1977-09-13 Turbine shafttbearing assembly Granted JPS5344707A (en)

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