JPS62118007A - タ−ボマシ−ンの案内翼ノズルステ−タ - Google Patents

タ−ボマシ−ンの案内翼ノズルステ−タ

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Publication number
JPS62118007A
JPS62118007A JP61271690A JP27169086A JPS62118007A JP S62118007 A JPS62118007 A JP S62118007A JP 61271690 A JP61271690 A JP 61271690A JP 27169086 A JP27169086 A JP 27169086A JP S62118007 A JPS62118007 A JP S62118007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide vane
wing section
nozzle stator
vane nozzle
fixed
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Pending
Application number
JP61271690A
Other languages
English (en)
Inventor
ハーゲン・ハンゼル
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.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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Publication date
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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
    • 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
    • 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
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/14Form or construction
    • F01D5/148Blades with variable camber, e.g. by ejection of fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はターボマシーンの案内翼ノズルに係り、更に詳
しくは二つの同心のリングによって形成されたターボマ
シーンの管路内に配置され、且つ翼は入口側の固定翼部
分と出口側の前記固定翼部分に対して向きを変えること
ができる翼部分間の分離部は最大翼厚領域にあり、且つ
向きを変えることができる翼部分の最大の制御位置にお
いても、固定翼部分の形の正接の接続が保証されている
ターボマシーン、特にガスタービン用の案内翼ノズルス
テータに関する。
〔従来の技術〕
上記のような案内翼はドイツ特許公報1041739に
開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような案内翼ノズルステータは向きを変えること
ができる翼部分の中心の旋回軸によって調整することが
必要であり、またその質量をタービンケーシングの外側
リングと内側リングで支承しなければならない。
特に内側リングにこのような旋回軸を受けるためのスペ
ースの必要量は多大であり、好ましくない。
そこで本発明が解決しようとする問題点は質量のある回
転軸(gelenkachse)なしにまた二つの同心
のリングで受けることなしに向きを変えることができる
翼部分が機能する翼を有するターボマシーン用案内翼ノ
ズルステータを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記の問題点を解決するもので、二つの同心の
リングによって形成されたターボマシーンの管路内に配
置され、且つ翼は入口側の固定翼部分と出口側の前記固
定翼部分に対して向きを変えることができる翼部分とが
らなり、前記固定翼部分と向きを変えることができる翼
部分間の分離部は最大翼厚領域にあり、且つ向きを変え
ることができる翼部分の最大の制御位置においても、固
定翼部分の形の正接の接続が保証されている、ターボマ
シーン特にガスタービン用の案内翼ノズルステータにお
いて、一方側が弾性バンド6でカバーされ、且つ他側が
柔軟性バンド7でカバーされていることを特徴とするタ
ーボマシーンの案内翼ノズルステータである。
また、本発明は弾性バンド6の翼1の高さ方向にはしる
両長辺が固定翼部分2及び向きを変えることができる部
分3に離れないように固定され、一方柔軟性バンド7は
固定翼部分2にのみ固定されていることを特徴とし、さ
らに弾性バンド6が向きを変えることができる翼部分3
の調整部4に固定されていることを特徴とするターボマ
シーンの案内翼ノズルステータである。
また、弾性バンド6が固定翼部分2及び/又は向きを変
えることができる翼部分3或いは調整部4と接着、シー
ル、或いは溶接によって結合されていることを特徴とす
るターボマシーンの案内翼ノズルステータである。
さらに、向きを変えることができる翼部分3が調整部4
にクランプ力と摩擦力により結合されており、調整部4
が最大翼厚領域において、非対称に設けられ、外部の翼
形境界線に向けられており、それにより、向きを変える
ことができる翼部分3を十分に旋回することができるよ
うに構成されていることを特徴とするターボマシーンの
案内翼ノズルステー夕である。
また、調整部4が弾性バンド6を受けるために直径のほ
ぼ半分切欠されていることを特徴とし、翼1が調整部4
に片側でつり下げないしは支承されていることを特徴と
するターボマシーンの案内翼ノズルステータである。
また、外側リング10につり軸受11が設けられている
こ止を特徴とし、弾性バンド6が繊維強化された複合材
料よりなることを特徴とするターボマシーンの案内翼ノ
ズルステータである。
〔実施例〕
本発明の実施例を図面に模式的に示し、且つ図面を参照
しながら本発明につき説明する。尚、本発明はここに示
す実施例に限定されるものではなく、この実施例の特徴
と請求項の特徴の組み合わせ及び下位の組み合わせも明
らかに含むものである。
第1図は二つの部分よりなる可変翼の断面図、第2図は
ターボマシーン、特にガスタービンケーシングの二つの
同心のリングによって形成されているチャンネルの縦断
面図、第3図は第2図示の案内翼ノズルステータの駆動
状態の説明図である。
図示のように、案内翼ノズルステータは単一の案内翼も
しくは案内翼に類似した部材からなり、ターボマシーン
のリングの周囲を越えて、ノズルステータもしくは案内
グリッドとして配置されており、回転子の方へ向かって
、即ち9例えばこの案内翼を有するタービン段の方向へ
向かって入口側1図面(第1図)の左側と回転子の方へ
向く出口側1図面の右側とを有する。
案内翼1は固定翼部分2と向きを変えることが出来る翼
部分3とを有し、両者間の最大の翼厚の領域に分離部を
有し、第1図示のような分離線が向きを変えることが出
来る翼部分の向きを調整部4によって変えることができ
、且つ第1図示の矢印の方向へ向きを変えることが出来
る翼部分3の向きを最大に変えることができるように形
成されている。そのために分離線5は固定翼部分2に異
なる半径の二つの湾曲部と一つの連結線ないし面を有す
る。
第1図示のように調整部4は向きを変えることが出来る
翼部分3にはめ込まれており、向きを変えることができ
る翼部分3は調整部4にクランプ力と摩擦力により結合
されている。第1図において、調整部4のえん尾形の突
出部が調整部を保持させる役目を果たしている。相対す
るかみ合い部の他の態様も向きを変える運動を伝えるこ
とができるように選択することができる。
翼形、特に空気力学的に有利な翼面形等は分離部、或い
は向きを変えることが出来る翼部分3によって実質的に
影響を受けることはない。即ち、翼形の接続部もしくは
移行部はバンド6.7によって保証されており、バンド
6は弾性バンドにより構成され、固定翼部分と向きを変
えることが出来る翼部分間の間隙もしくは中間室用のカ
バーバンドとして構成されている。弾性バンド6は翼の
高さ方向に走る固定翼部分2と向きを変えことができる
翼部分3の両長手方向辺に対して分離しないように固定
されている。弾性バンド6は調整部4とも結合されてお
り、矢印方向の回転運動(第1図)が出来るように構成
されている。
翼ないし翼ノズルステータの向かい合う側(内側)に柔
軟性バンド7が一方の側は固定翼部分2にその高さ方向
に分離しないように固定され、向きを変えることができ
る翼部分3にはゆるく載置されている。その場合中間室
8は向きを変えることができる翼部分3の向きを最大に
変えても安全に隠蔽されている。
弾性バンド6はエラストマー、或いはシリコンゴムのよ
うな合成樹脂からなるものを使用でき、或いは約200
℃以上の工程温度が望まれるときには、ポリイミド、或
いはそれに似た耐熱性合成樹脂よりなるものを使用でき
る。更に発生する工程温度に対して十分耐える強度を有
し、且つ十分な弾性でしなう補強された合成樹脂、或い
はエラストマー、或いはエラストマーもしくはゴム状合
成樹脂よりなる複合材料を使用することができる。
このために、布充填物、特に炭素繊維、グラスファイバ
ー、或いは金属繊維織物が適している。
合成樹脂を有するファイバー複合物、特にグラファイト
、アラミド(aramid)もしくはナイロン繊維、フ
ァイバー、もしくは巻線もしくは帯状部分を含むポリマ
ーも使用することができる。同様に合成された帯、特に
ストライブもしくは層状に合成された或いは複合された
、例えば加硫された帯も適用しうる。
柔軟性バンド7として、それがしなって密着し、且つこ
こで話に出ている利用の場合のあらゆる基準で約0ない
し456の範囲にある、全ての角度にわたって調整する
場合に向きを変えることができる翼部分3に従うことが
できる限り、単一材料あるいは材料複合物のいずれをも
利用することができる。また、FF!P (4ふっ化エ
チレン・6ふつ化プロピレン樹脂)、或いはPTFE(
4ふっ化エチレン樹脂)のようなふっ素樹脂の箔などの
箔も利用することができる。更に種々の合成樹脂、特に
ポリイミドを含むポリマー樹脂も同様に適用し得る。
これは必ずしも必要ではないが使用上の理由から同様な
弾性材料よりなるバンド6、及び7を利用することも出
来る。材料の選択をそのときどきの使用例の場合のコス
トによりきめることができる。
第2図にターボ機械のケーシングの内側リング9とケー
シングの外側リング10或いはそれに僚たケーシング状
の環状部分間の案内翼ノズルステータが図示されている
。両リング9.10は相互に同心状に配置されている。
外側リング10にのみ、調整部(例えばみぞつき回転軸
)用の軸受が設けられている。第2図示のようにみぞつ
き面12は弾性バンド6への結合面を形成している。み
ぞは調整部4のカルダン軸の直径のほぼ半分の径に相当
する。みぞ部の上部に翼の片側を吊り下げて承ける軸受
11があり、さらに軸受11の上に回転レバー13があ
り、第3図示のように回転レバー13の他側には寡内環
の制御リング15内にあるヒンジボルト(gelenk
bol tzen) 14が矢印方向に回転成いは旋回
できるように設けられている。
第2図には90@回転した位置の制御リング15との結
合状態が示されている。このような案内翼ノズルステー
タあるいはグリッドの制御リング及び制御駆動部は周知
である。翼1は下端において、即ち、内方のリングへは
支承されず、吊り下がっており、内、側リング9に対し
てわずかでも間隙をおいている。必要に応じて内側リン
グ塩の中間の空間部にバッキングを挿入することができ
る。
第3図には制御リング15の翼1との結合状態が正しく
図示されている。
弾性バンド6(翼lの圧力側)は、切欠部12の長手方
向にのびている。調整部4の軸受はこの場合、省略図示
されている。
本発明の趣旨に従って、“弾性”とはフックの法則に従
って、自分自身でもうごく、例えばばねでうごく、物体
がその最初の位置に、他の力の作用によって物体が到達
せしめられた他の位置からもどることであると解釈され
るものである。
次に本発明の趣旨に従って、“柔軟性”とは順応する、
しなやかである等の性質を示す物体が、しかし自分自身
で、例えばすぐにちぢんでもどり、再び最初の位置に到
達することのないことであると解釈されるものである。
〔発明の効果〕
本発明によって得られる本質的な利点は、駆動部の向き
を変えることができる翼部分への連絡部を、質量のある
回転軸なしに作ることができ、同心の両リングへ支承さ
せることなしに、特に内側ケーシングリングに支承させ
ることなしにすませることができる案内翼ノズルステー
タを作ることができることにある。それ故、例えば(冷
却空気で制御される)能動的間隙制御装置のような動翼
に対する密封間隙最適化用の補助の装置のための場所を
内側ケーシング内に設けることができる。
また、タービンケーシングの内側リングのほかの形成に
対して多様性を提供する。熱的問題或いは密封の問題は
容易に解決することができる。
本発明の形成における案内翼は簡単につくることができ
、手入れすることができ、修理でき、或いは交換できる
けれども、固定翼部分と向きを変えることができる翼部
分間の分離部の橋絡は空気力学的な障害特に翼面形に対
する支障を何ら生せしめない。このことは向きを変える
ことができる翼部分のそのときどきの向きに何ら左右さ
れることはない。
弾性バンドの位置と構成は比較的高い温度変化に対する
安定性及び時間疲労抵抗を生ぜしめる。
同様なことが選択された柔軟性バンドについてもいえる
ことである。柔軟性バンドは回転軸の代用をする弾性の
柔軟性バンドとして比較的剛く形成することができる。
他の材料を、特に複合材料として選択することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は二つの部分よりなる可変翼の断面図、第2図は
ターボマシーン、特にガスタービンケーシングの二つの
同心のリングによって形成されているチャンネルの縦断
面図、第3図は第2図示の案内翼ノズルステータの駆動
状態の説明図である。 1・・・・・・案内翼、2・・・・・・固定翼部分、3
・・自・・向きを変えることができる翼部分、4・・・
・・・調整部、5・・・・・・分離線、6・・・・・・
弾性バンド、7・・・・・・柔軟性バンド、8・・・・
・・中間室。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)二つの同心のリングによって形成されたターボマ
    シーンの管路内に配置され、且つ翼は入口側の固定翼部
    分と出口側の前記固定翼部分に対して向きを変えること
    ができる翼部分とからなり、前記固定翼部分と向きを変
    えることができる翼部分間の分離部は最大翼厚領域にあ
    り、且つ向きを変えることができる翼部分の最大の制御
    位置においても、固定翼部分の形の正接の接続が保証さ
    れている、ターボマシーン特にガスタービン用の案内翼
    ノズルステータにおいて、一方側が弾性バンド6でカバ
    ーされ、且つ他側が柔軟性バンド7でカバーされている
    ことを特徴とするターボマシーンの案内翼ノズルステー
    タ。
  2. (2)弾性バンド6の翼1の高さ方向にはしる両長辺が
    固定翼部分2及び向きを変えることができる翼部分3に
    離れないように固定され、一方柔軟性バンド7は固定翼
    部分2にのみ固定されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のターボマシーンの案内翼ノズルステ
    ータ。
  3. (3)弾性バンド6が向きを変えることができる翼部分
    3の調整部4に固定されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のターボマシーンの案内翼ノズルス
    テータ。
  4. (4)弾性バンド6が固定翼部分2及び/又は向きを変
    えることができる翼部分3或いは調整部4と接着、シー
    ル、或いは溶接によって結合されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第2項、第3項のいずれかに記載のタ
    ーボマシーンの案内翼ノズルステータ。
  5. (5)向きを変えることができる翼部分3が調整部4に
    クランプ力と摩擦力により結合されていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかの項
    に記載のターボマシーンの案内翼ノズルステータ。
  6. (6)調整部4が最大翼厚領域において、非対称に設け
    られ、外部の翼形境界線に向けられており、それにより
    、向きを変えることができる翼部分3を十分に旋回する
    ことができるように構成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかの項に記載
    のターボマシーンの案内翼ノズルステータ。
  7. (7)調整部4が弾性バンド6を受けるために直径のほ
    ぼ半分切欠されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項ないし第6項のいずれかの項に記載のターボマシ
    ーンの案内翼ノズルステータ。
  8. (8)翼1が調整部4に片側でつり下げないしは支承さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
    第7項のいずれかの項に記載のターボマシーンの案内翼
    ノズルステータ。
  9. (9)外側リング10につり軸受11が設けられている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第8項記載のターボマ
    シーンの案内翼ノズルステータ。
  10. (10)弾性バンド6が繊維強化された複合材料よりな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第9項
    のいずれかの項に記載のターボマシーンの案内翼ノズル
    ステータ。
JP61271690A 1985-11-14 1986-11-13 タ−ボマシ−ンの案内翼ノズルステ−タ Pending JPS62118007A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853540401 DE3540401A1 (de) 1985-11-14 1985-11-14 Leitschaufelkranz fuer turbomaschinen, insbesondere fuer gasturbinen
DE3540401.9 1985-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62118007A true JPS62118007A (ja) 1987-05-29

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US (1) US4741665A (ja)
EP (1) EP0223194B1 (ja)
JP (1) JPS62118007A (ja)
DE (2) DE3540401A1 (ja)
ES (1) ES2008849B3 (ja)

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JP2006090319A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Snecma ターボシャフトエンジンにおけるステータブレードの角度設定のための制御レバー

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