JPS63170527A - タービンエンジンの圧縮機の可変静翼の回転角制御装置 - Google Patents

タービンエンジンの圧縮機の可変静翼の回転角制御装置

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JPS63170527A
JPS63170527A JP62318465A JP31846587A JPS63170527A JP S63170527 A JPS63170527 A JP S63170527A JP 62318465 A JP62318465 A JP 62318465A JP 31846587 A JP31846587 A JP 31846587A JP S63170527 A JPS63170527 A JP S63170527A
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フランシス・リユシアン・ゴンテイエ
ベルナール・マリニエ
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Safran Aircraft Engines SAS
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Societe Nationale dEtude et de Construction de Moteurs dAviation SNECMA
SNECMA SAS
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
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    • 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
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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、航空機のタービンエンジン特にクーポジエツ
トエンジンの圧縮機の案内羽根の可変静翼の制御手段に
係る０本発明は特に、遊び角度の大きい可変静翼をもつ
案内羽根に適用される。
可変静翼をもつ案内羽根を制御するために２種類の制御
リングが存在する。
１つは、圧縮機ケーシングに一体化されたリング、即ち
ケーシングの外部に機械加工された支承面上を円周方向
に移動するリングである。
１つは圧縮機ケーシング外部のリング、即ち静翼に連結
された制御クランクアームの角運動に従って円周方向及
び上流／下流並進方向の双方に移動するリングである。
リングとケーシング外部との接触は例えば支承パッドの
みによって行なわれる。
このような支承パッドはリングをケーシングに同心的に
維持すべく機能している。
この第二のタイプの制御リングに関して考察す、　　る
と、可変静翼に必要な遊び角度が小さいエンジンにおい
ては（第１図の技術状態参照）、制御クランクアームが
径方向案内ソケットの内部で回転自在にリングに装着さ
れており、静翼のピッチ角に比例する捩れβがリングに
作用することが理解されよう。第１図に示ずごとく遊び
角度が極めて小さいときは、クランクアームの捩れは支
持可能な範囲である。
遊び角度がより大きい場合に関しては、米国特許第４０
５０８４４号が、捩れ応力を支持するためにクランクア
ームの軸とリングの径方向ソケットとの間にバレル状の
螺旋ばね又は同じ形状のエラストマー緩衝パッドを挿入
することを提案している。
しかしながらこれらの介在エレメントはクランクアーム
の軸に固定されるので摩耗又は破壊が生じたときにクラ
ンクアーム全体を交換する必要が生じる。
また、圧縮比が高く全体が小形化された超音速エンジン
でしばしば見られるようにピッチ角が大きく圧ｍ機の直
径が小さい場合には、中間エレメントが支持すべき捩れ
応力があまりに大きいため前記のごとき装置を使用する
ことはできない。
フランス特許第１１９００６７号は、クランクアームの
軸に玉継手を配備し、捩れ応力を、球状軸受は面をもつ
外輪に沿った球状転動体の回転に転換することを教示し
ている。
このような自在玉継手は摩耗の問題以外にも、多数の部
材を要し従ってときには大形重量化するという問題があ
る。
従って本発明の目的は、玉継手デバイスよりも簡単軽量
でしかも制御クランクアームに捩れ応力が全く導入され
ないように改良されたピッチ角の大きい案内羽根の静翼
の制御デバイスを提供することである。
このために本発明は、捩れ応力が全く導入されないよう
に、クランクアームに作用する捩れ応力を２つの回転自
由度と１つの並進自由度とをもつ中間部材に転移させる
ことを提案している。
即ち本発明の目的は、ピッチ角の大きいタービンエンジ
ン圧縮機の案内羽根の可変静翼の制御のために、タービ
ンエンジンのゲージングの長手方向軸のまわりで回転す
ることによって可変静翼に固定されたクランクアームに
作用する環状リングを含み、前記クランクアームの末端
が径方向に配向された軸をもつ制御デバイスにおいて、
クランクアームの軸がリングの軸方向貫通孔に配置され
た円柱状プラグを介してリングに装着されており、プラ
グが直径の大きい１つの中央部と該中央部を包囲する直
径の小さい２つのジャーナルとを含み、制御リングがネ
ジによって結合される２つの環状部分から成り、これら
の環状部分の各々がプラグのジャーナルを受容する同軸
貫通孔をもつこと、及び、前記軸がリングの径方向貫通
孔を貫通してプラグの対称軸に垂直なプラグの貫通孔内
部で摺動することを特徴とする。
本発明の別の特徴及び種々の実施Ｂ様を添付図面に基づ
いて以下に詳細に説明する。
第１図は従来技術の制御リング１を示す。クランクアー
ム２が制御リング１に装着されており、該クランクアー
ムの軸３は径方向案内ソケット４内で回動する。該クラ
ンクアームは制御リングの角度移動に等しい角βの捩れ
を受ける。
第２図は本発明の制御装置を示す。圧縮機の案内羽根の
静翼５（上部だけが図示されている）はソケット７の内
部で軸６の回りで回転し得る。この回転は駆動ブラケッ
ト９によって翼付根に固定されたクランクアーム８によ
って生起される。クランクアームの末端は、タービンエ
ンジンの長手方向軸に対して径方向の軸１０に嵌着され
ている。制御リング１は軸方向貫通孔１１、即ちタービ
ンエンジンの長手方向軸に平行な貫通孔をもつ。該貫通
孔に円筒状プラグ１２が配置されており、該プラグ自体
もプラグの軸に垂直な貫通孔１３をもつ。プラグの貫通
孔１３はリング１の径方向貫通孔１４と一致する。従っ
て（第３図及び第４図）、制御リングが作動すると該リ
ングに角移動βと軸方向移動ｄ１とが作用しピッチ角α
が生じる。この直線移動及び角移動はクランクアームに
対する捩れ応力に変換されないで、プラグ１２に沿って
軸１０を振幅ｒｄ、だけ摺動させかつプラグの貫通孔１
１内部でプラグ１２を角β′だけ回転させる。軸１０は
明らかにプラグの貫通孔１３内で角αだけ回転する。
第５図は中間プラグを制御リングのマウントに固定する
ための本発明の第二具体例を示す。この具体例において
、制御リングは二部構成であり、双方ともが環状の上流
部分１ａと下流部分１ｂとがら成る。プラグ１２″は直
径の大きい中央部１５と該中央部から延長した２つのジ
ャーナル１６とを含み、中央部１５はプラグ１２′の対
称軸に垂直な貫通孔１３を備える。
リングの上流部分はプラグ１２°の中央部１５が配置さ
れる凹部１７をもち、部分１ａと１ｂとは部分１ａの貫
通孔１９に挿入されたねじ１８と部分１ｂのねじ穴２０
と（こよって結合される。
この具体例の利点は、クランクアームの不測の破壊の場
合にプラグ１２′がリング１の受容部から離脱しないこ
とである。
デバイスをさらに完全なものにするために、第６図の変
形例では、リング１の上流部１ｂの代わりに、Ｌ字形断
面をもつ変形部分１°ｂを使用している。
Ｌの下部アーム２１はクランクアーム８の一部と重なり
合っている。
従って、クランクアーム８の不測の破壊の場合に、クラ
ンクアームの破壊された部分はリング１′らのアーム２
１によってプラグ１２′の内部で位置保持される。
このような破壊の危険を非現実的にするために、クラン
クアーム８が第７図に示すようなＩ字形断面Ｓ゛を存し
ていてもよい。第７図はまた、本発明の別の４．Ｉ［１
部を示す。即ち、２つのリング半休は完全に対称で、図
示のクランクアームはクランクアーム８の上面とプラグ
１２゛との間に配置された弾性ワッシャ２２を含む、該
ワッシャ２２の機能は、制御クランクアーム８に対する
制御リング１の自動調心を確保することである。
ワッシャ２２は、エラストマー材料がら成る単一ワッシ
ャでもよく又は［ｔｅｌｌｅｖｉｌｌｅワッシャの交互
積層体から成ってもよい。
図示しない別の変形具体例によれば、リングの調心は径
方向案内シューによってエンジンケーシングの支承面で
行なわれる。
実際には（第８ａ図及び第８ｂ図）、２つのリング１ａ
及び１ｂは旋盤で加工される。次にねじ１８を受容する
貫通孔１９及び２０を夫々切削し、またリング１ａと１
ｂどの結合を容易にするための心出し突起を受容する貫
通孔２３を切削する。
」狡後に各リングを符号２４に沿って等しい２つのリン
グ半休に分割する。（リングの回転と確保する液圧制御
ジヤツキ又はねじジヤツキを受容する）制御ヨーク２５
をリングに一体形成してもよく、又は２つのリング半休
を固定するねじによってリングに付加し固定してもよい
。
第９図の変形例によれば、リング１はやはり２つの環状
部分１ｃ及び１ｄから形成されるが、部分１ｃだけが座
ぐりされて盲穴１１゛をもち、プラグ１２が該穴に受容
される。このプラグ１２は扁平な円筒状ローラの形状で
あり、軸１０を受容するために回転対称軸に垂直な貫通
孔１３・を備える。部分１ｃの盲穴１１′は、径方向内
縁の近傍に該縁の下端からプラグ１２の半径ｒに等しい
深さＸに設けられており、このように形成された凹部は
リングの内縁に開口して軸１０の通路を形成する。この
変形例において、ねじ１８でリング部分１ｃに螺合され
る環状部分１ｄは、プラグ１２をリング１ｃに装着した
後のカバーの機能だけを果たす。
この変形例の利点は、第１０ａ図及び第１０ｃ図に示す
ようにローラが破壊した場合に、破壊部分がリングの貫
通孔に閉じ込められた状態に維持され機構の作動が妨害
されないことである。
また、ローラ１２は第５図のローラ１２°よりも簡単な
形状を有しており、破壊の原因になり易いジャーナルを
もたない。
前記のごとき種々の変形例において、特に中間プラグが
例えば商標ｒＶＥＳＰＥＬ　ＳＰ　２１．又はスチール
２１００　ＣＤ　１７として公知の成形複合材料がら形
成され得るので、本発明ではクランクアームと制御リン
グとの間の結合手段が簡単になりデバイスが軽量化され
得る。
即ち、本発明によって公知デバイスをがなり簡単にする
ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図はクランクアームに作用する捩れ応力が吸収され
ない従来技術によるクランクアームの具体例を示す説明
図、第２図は本発明の制御デバイスの第１具体例の説明
図、第３図は第２図の矢印Ｆに沿った断面図、第４図は
第２図のＩＶ−Ｒ’線に沿ったクランクアームの軸とリ
ングとの移動を示す説明図、第５図は本発明の第２具体
例の説明図、第６図はその変形例の説明図、第７図はク
ランクアす説明図、第９図は本発明の別の変形具体例の
説明図、第１０ａ図及び第１０ｂ図は夫々、第９図のプ
ラグの破壊の場合の２つの環状部材の接合面及び部分断
面を示す説明図である。 １・・・・・・制御リング、２．８・・・・・・クラン
クアーム、４，７・・・・・・案内ソケット、５・・・
・・・静翼。 ＦＩＧ：４ −ＦＩＧ：；／ ＦＩＧ：８ａ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ピッチ角の大きいタービンエンジン圧縮機の案内
    羽根の可変静翼の制御のために、タービンエンジンのケ
    ーシングの長手方向軸のまわりで回転することによって
    可変静翼に固定されたクランクアームに作用する環状リ
    ングを含み、前記クランクアームの末端が径方向に配向
    された軸をもつ制御デバイスにおいて、各クランクアー
    ムの軸がリングの軸方向貫通孔に配置された円柱状プラ
    グを介してリングに装着されており、プラグが直径の大
    きい１つの中央部と該中央部を包囲する直径の小さい２
    つのジャーナルとを含み、制御リングがネジによって結
    合される２つの環状部分から成り、これらの環状部分の
    各々がプラグのジャーナルを受容する同軸貫通孔をもつ
    こと、及び、前記軸がリングの径方向貫通孔を貫通して
    おりプラグの回転対称軸に垂直なプラグの貫通孔内で摺
    動することを特徴とする制御デバイス。
  2. （２）制御リングを形成する環状部分の１つが、クラン
    クアームと部分的に重なり合うＬ字形の断面をもつこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の制御デバイ
    ス。
  3. （３）リングがクランクアームの上面と円柱状プラグと
    の間に配置された弾性ワッシャを介してクランクアーム
    の上面に対して位置合わせされていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の制御デバイス
    。
  4. （４）プラグが成形複合材料から成ることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載
    のデバイス。
JP62318465A 1986-12-17 1987-12-16 タービンエンジンの圧縮機の可変静翼の回転角制御装置 Granted JPS63170527A (ja)

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FR8617633A FR2608678B1 (fr) 1986-12-17 1986-12-17 Dispositif de commande d'aubes a calage variable de redresseur de turbomachine
FR8617633 1986-12-17

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JPS63170527A true JPS63170527A (ja) 1988-07-14
JPH048602B2 JPH048602B2 (ja) 1992-02-17

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EP (1) EP0274931B1 (ja)
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DE (1) DE3765923D1 (ja)
FR (1) FR2608678B1 (ja)

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