NO171870B - Justerbart avstandsstykke - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et justerbart avstandsstykke for å holde en forvalgt minimum klaring mellom to innbyrdes flyttbare elementer.

Gassturbinmotorer med aksialstrøm anvender ofte ett eller flere trinn med variable statorblad for å justere strømningsarealet og retningen til den ringformede strømmen av luft i kompressordelen. Det variable bladtrinnet omfatter typisk et flertall av bladvinger som er anbrakt rundt omkretsen og strekkende radialt med hensyn til vingene på tvers av den ringformede luftstrømmen, og dreid av et styreledd som omfatter en individuell vippearm for hver bladvinge koplet til en unison ring som omsirkler det ytre av det generelt sylindriske motorhuset og rotert langs omkretsen for samtidig å variere angrepsvinkelen og munnstykkets utløpsareal for hele det variable bladtrinnet.

Motorhuset eller kassa er forholdsvis stivt, mens den unisone ringen typisk er konstruert for å være lett i vekt, noe som er nødvendig for å holde en nøyaktig posisjon på hvert blad. Den unisone ringen er dermed typisk støttet ved motorhuset med et flertall av lagre, anbrakt rundt husets ytre for posisjonering og støtte av den unisone ringen som er bevegelig om omkretsen.

Det enkleste lagerarrangementet er en enkel lagerover-flate omfattende ei forholdsvis flat pute, eller liknende område i den ytre overflata av motorhuset, som samvirker med en liknende flat overflate sikret til den unisone ringen. Med å holde en nær klaring mellom disse flate overflatene i den unisone ringen og motorhuset, vil den aktiverende unisone ringen holdes konsentrisk med det sylindriske motorhuset, og dermed minimalisere enhver feil i bladposisjonen som kan oppstå av bøying eller vriing av den unisone ringen.

Fra FR 111 358 er kjent en løsning for å justere avstanden mellom to elementer, omfattende ei hylse som er ført gjennom det ene av elementene, en bolt som går gjennom hylsa og som i sin ene ende understøtter det andre elementet. Ved sin motsatte ende er bolten utstyrt med en justeringsmutter.

Midler fra kjent teknologi for å holde et ensartet mellomrom mellom den unisone ringen og motorhuset omfatter pute-elementer eller seksjoner anbrakt respektive i huset og indre diameter av den unisone ringen som er maskinert under sammensetting av motoren til ønsket mellomrom. Som det vil forstås av de som er kjent med disse prosessene, vil repetert fjerning og reinstallering av den unisone ringen for å maskinere de respektive puter til riktig størrelse være ekstremt tidskrevende og kompleks.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe et justerbart avstandsstykke for å holde en minimum av separasjon mellom to innbyrdes bevegelige elementer.

Det er videre et formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe et avstandsstykke som er justerbart med minimalt med ytterligere bearbeiding.

Det er et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse å framskaffe et avstandsstykke som er positivt låst i ønsket posisjon og som er motstandsdyktig mot etterfølgende justering eller klussing.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse er et første element som er bevegelig i forhold til et andre element, utstyrt med et justerbart avstandsstykke for å holde i det minste et minimum av normal avstand mellom de to elementene. Mellomstykket omfatter en putebolt med et flatt hode, fortrinnsvis anordnet for å være i kontakt med en tilsvarende flat overflate på det andre elementet, og som er posisjonert ved en justeringsskrue i inngrep med det første elementet.

Justeringsmutteren blir låst i posisjon, etterfølgende første justering av putebolten, ved hjelp av låsemutteren i inngrep med den gjenget delen av låsebolten som strekker seg gjennom en hul utboring i justeringsmutteren. Dermed har låsemutteren dobbelfunksjonen med å holde bolten i anlegg med justeringsmutteren, såvel som å låse justeringsmutteren mot rotasjon og dermed tap av første mellomromssetting.

Et trekk ved avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse er kombinasjonen av motstand mot klussing og beskyttelse mot for høyt vridningsmoment. Dette er oppnådd ved å utføre låsemutteren i en gjenget del og en hodet del sammenkoplet av et ødeleggbart vridningsmomentledd. Under installasjon av avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse, blir låsemutteren dradd til på putebolten av en nøkkel eller annet redskap i inngrep med den hodete delen. Når en forvalgt grense for vridnigsmoment nås, vil det ødeleggbare leddet separeres, med den hodete delen fjernet og kastet mens den gjengede delen holdes tett sikret mot justeringsmutteren.

Det justerbare avstandsstykket ved foreliggende oppfinnelse kan også sikres mer fast ved å anordne anti-rotasjons-midler mellom putebolten og det første elementet. Slike anti-rotas jonsmidler omfatter en forstørret formet del av putebolten i nærheten av den flate enden og utformet for å mottas innenfor en liknende formet fordypning i første element, fordypningen og hodet er formet for å forhindre rotasjon når putebolten er sikret på plass.

Til forskjell fra avstandsstykker fra kjent teknologi, som kan kreve innlegg eller trimming, gir det justerbare avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse rask justering ved installasjon med automatisk overføring til en klossemotstående låst konfigurasjon.

Både disse og andre formål og fordeler ved det justerbare avstandsstykke i samsvar med foreliggende oppfinnelse vil bli klart for fagfolk på området ved gjennomsyn av den følgende spesifikasjon og vedlagte krav og tegninger, der

fig. 1 viser en ytre skjematisk riss av en gassturbinmotor med et variabelt bladtrinn og ledd med unison ring,

fig. 2 viser det justerbare avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse før monsasje,

fig. 3 viser det monterte justerbare avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse som det ville framstå installert i gassturbinmotoren fra fig. 1, og

fig. 4 viser et tverrsnitt av den unisone ringen og putebolt som indikert i fig. 3.

Ved nå å referere til tegningene, og spesielt fig. 1, vil oppfinnelsens omgivelser vises. Fig. 1 viser en gassturbinmotor 10 med en kompressordel 12 med et trinn av variable kompressorblader 14 samtidig posisjonert av en ekstern unison ring 16- Den unisone ringen 16 blir resiprokert 18 ved en lineær aktuator 20 eller liknende.

Foreliggende oppfinnelse angår et flertall av justerbare avstandsstykker (ikke vist i fig. 1) distribuert jevnt rundt den unisone ringen 16 for å holde en fast radial avstand mellom ringen 16 og den sylindriske motorkassa 19.

Fig. 2 viser de forskjellige komponentene ved det justerbare avstandsstykket 20 før montasje. Den unisone ringen 16 omfatter en radialt gjennomgående utboring 22. Også vist er en formet fordypning 24 anbrakt i den unisone ringen 16 ved den radiale indre enden av utboring 22. Ei skulder 26 i nærheten av den radialt innoverrettede åpning av utboring 22 er også synlig.

Avstandsstykket omfatter ei sylindrisk hylse 28 med en forstørret flensende 30 og en indre gjenget passasje 32. Hylsa 28 glir radialt inn i utboring 22 med flens 30 i kontakt med ei skulder 26 for å holde hylsa 28 mot videre bevegelse i utboring 22. Som vil bli vist nedenfor, kan enden 34 av hylsa motsatt flens 30 være klinket, staket, eller på annen måte deformert for å holde hylsa 28 innenfor utboring 22.

Den neste komponenten ved det justerbare avstandsstykket er en gjenget justeringsmutter 36 som omfatter en eksternt gjenget del 38, et justeringshode 40 og en intern utboring 40. Justeringsmutteren 36 går i inngrep med den gjengede delen 32 av hylsa 28 og kan justeres radialt for å bli posisjonert ved rotasjon.

Også vist i montasjen fra fig. 3 er en nyloninnsats 37 som går i inngrep med gjengene 38 til justeringsmutter 36 for å forhindre uønsket rotasjon av mutter 36. Dette trekket kan oppnås tilsvarende med enhver av en rekke kjente antirotasjonsarrangement, inkludert "heli-coil", osv.

Mottatt innenfor justeringsmutterutboring 42 og strekkende gjennom denne er en putebolt 44 med en forlenget stav 46 strekkende radialt gjennom justeringsmutter 40 og videre omfattende en gjenget del 48 på den radialt ytre enden av denne, og en vesentlig flat putedel 50 anbrakt ved den radiale innerste enden av putebolt 44 som omfatter ei avflatet overflate 52 og i inngrep av en liknende avflatet overflate (ikke vist i fig. 2) på det ytre av motorhuset 18. Den gjengede delen 48 av stanga 46 er i inngrep med en indre gjenget låsemutter 54 som trekker putebolten 44 radialt mot justeringsmutter 36 når denne trekkes til under montasje av det justerbare avstandsstykke 20.

Et annet trekk ved avstandsstykket 44 er en forlenget formet del 56 anbrakt i nærheten av putedelen 50 av putebolten 54, den forlenget formede delen 56 er utformet liknende med fordypning 24 og mottatt innenfor denne for å forhindre rotasjon av putebolten 44 i forhold til den unisone ringen 16. Formen på fordypningen 24 og den formede delen 56 kan være en aksial slisse som vist i fig. 2, eller en hvilken som helst av flere ikke-sylindriske former som vil forhindre rotasjon mellom putebolten 44 og den unisone ringen 16 når den formede delen 56 mottas innenfor fordypning 24.

Det monterte avstandsstykket 20 er vist i fig. 3 i et riss tatt langs planet av den unisone ringen 16 slik som avstandsstykket 20 ville framstå montert rundt motorhuset 19. Den gjengede hylsa 28 er sikret innenfor ringen 16 mot radial utoverrettet bevegelse ved inngrep av hylseflensen 30 med skuldra 26 formet i den unisone ringen 16. Den justerbare mutteren 36 er posisjonert for å strekke seg radialt innover av flensen 30, støtende mot putebolten 44 og dermed gir radial justering av denne i forhold til den unisone ringen 16. Den forholdsvis flate overflata 50 av puta 50 er glidbart i kontakt med en jevn, tilsvarende overflate 58 i det ytre av motorhuset 19.

I samsvar med den foretrukne utførelsen av foreliggende oppfinnelse, er den jevne overflata 58 formet i ei f jernbar glideplate 60 klinket 62 til en forhøyet bæreflate eller annen fortykket del som kan være støpt eller på annen måte formet i ytre av motorhuset 19.

Justering av avstandsstykket 20 under installasjon kan lettes oppnås ved å anordne et tilpasset tillegg (ikke vist) posisjonert innenfor gapet 66 mellom puteoverflata 52 og den jevne husoverflata 58. Et tilpasset mellomlegg er anbrakt mellom hver putebolt 44 rundt omkretsen av den unisone ringen 16. Justeringsmutrene 36 blir så rotert for å drive justeringsboltene 44 radialt innover til alle puteboltene, fortrinnsvis minst fire, er i jevn kontakt med installasjons-innleggene.

Etter den første posisjoneringen av puteboltene 44, blir avstandsstykket 20 i samsvar med foreliggende oppfinnelse positivt låst i posisjon ved å sette låsemutteren 54 på den radialt strekkende gjengede enden 48 av puteboltstanga 46. Låsemutter 54 dras til på den gjengede delen 48 for å komme i kontakt med justeringsmutter 36 og presse putebolten 44 mot den radialt innoverrettede enden 42 av justeringsmutter 36. Ved dette tidspunkt blir avstandsstykkene fjernet og den unisone ringen 16 holdes i en fast minimumsavstand fra motorkassa 19 når den resiprokeres 18 over det ønskede operasjonsområde.

Et annet trekk ved avstandsstykket 20 i samsvar med foreliggende oppfinnelse er framskaffet ved låsemutter 54 som omfatter en gjenget del 68 og en hodet del 70 sammenkoplet med et ødeleggbart vridningsmomentledd 72. Under sammensetting av det justerbare avstandsstykket 20 i samsvar med foreliggende oppfinnelse, blir låsemutter 54 vridd på den gjengede delen 48 av puteboltstanga 46 til den gjengede delen 68 er i kontakt med den radiale ytre enden av justeringsmutter 36. Ved å bringe den hodete delen 70 i inngrep med låsemutter 54 ved hjelp av en enkel nøkkel eller annet redskap, kan montøren øke vridningsmomentet som tilføres låsemutteren 54 helt til det ødleggbare vridningsmomentleddet 72 når dets ønskede grense og går istykker. Den hodede delen 70 blir dermed fjernet og etterlater den gjengede delen 68 av låsemutter 54 i inngrep med den gjengede enden 48. Som det vil ses av tegningene er den gjengede delen 68 av låsemutter 54 forholdsvis jevn, uten formede overflatetrekk der en lett kunne få tak med en nøkkel som fjernes, e.l. Dermed er låsemutter 54 etter innstallasjon forholdsvis sikker mot klussing, mens det ødeleggbare vridningsmomentleddet har en grense som er valgt for å passe med optimalt trekkemoment for låsemutter 54, og gir dermed et meget enkelt organ for korrekt og positiv låsing av det justerbare avstandsstykket 20 ved montasje.

Til slutt viser fig. 4 tverrsnittet fra fig. 3, tatt på tvers av den unison ringen 16 og viser den sylindriske hylsa 28 og putebolten 44. Det skal bemerkes at det sylindriske avstandsstykket 28 kan anbringes på tilsvarende måte ved forsyning av et gjenget hull med korrekt indre diameter i den unisone ringen 16. Den sylindriske hylseinnsatsen 28 er foretrukket i avstandsstykket 20 i samsvar med foreliggende oppfinnelse, på grunn av de forbedrete materialegenskaper som kan tilføres en innsats 28, såvel som redusert sannsynlighet for sprekkestart som forefinnes ved en slik innsats 28.

Til slutt, fjerning av det justerbare avstandsstykket, og spesielt den gjengede delen 68 av låsemutter 54, kan utføres ved å tilføre den radialt ytre enden av puteboltstanga 46 med en indre nøkkelgang eller annet inngrepsfordypning 74 hvorved stanga 46 kan holdes med en tang eller annet gripemiddel i inngrep med den gjengede delen 68 av låsemutter 54 og løse putebolten 44. En ny låsebolt 54 kan så plasseres på den gjengede enden 48 og anvendes for å resikre det justerbare avstandsstykket 20 med følgende • justering av justeringsmutter 36 etter behov.

Den justerbare avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse er dermed godt egnet for å oppnå de formål og fordeler som ovenfor er nevnt. Det skal også bemerkes at selv om det justerbare avstandsstykket i samsvar med foreliggende oppfinnelse er vist med referanse til en foretrukket utførelse og illustrert ved figurer og beskrivelse, kan et justerbart avstandsstykke i samsvar med foreliggende oppfinnelse ekvivalent utføres på flere andre måter, der rekekvidden bare begrenses av kravene.

Claims (8)

1. Justerbart avstandsstykke omfattende en understøttelsesbolt (44) inkludert en flat ende (50) for understøttelse og en stangdel (46), stangdelen (46) strekker seg vinkelrett til understøttelsesenden (50) og gjennom en passasje (22) i et første element (16), den flate enden (50) for understøttelse er lokalisert på den ene siden av det første elementet (16) og samvirker med et andre element (19) for å holde det i en forutbestemt posisjon i forhold til første element (16), stangdelen (46) omfatter en ytre gjenget del (48) ved enden av denne motsatt av understøttelsesenden (50) på den andre sida av første element (16), en gjenget justeringsmutter (36) anordnet på stangdelen (46) til understøttelsesbolten (44), og en gjenget låsemutter (54) for å holde understøttelsesbolten (44) i en fast posisjon som bestemt ved justeringsmutteren (36) når låsemutteren (54) er dratt til mot justeringsmutteren (36), karakteriserti ved at den gjengede justeringsmutteren (36) er anordnet i passasjen (22) til første element (16) og har den ene enden lokalisert på den ene sida av det første elementet (16) og den andre enden lokalisert på den andre sida, justeringsmutteren (36) har videre en ytre gjenge mottatt i en indre gjenge i passasjen (22) til første element (16), og at låsemutteren (54) er i inngrep med den låste delen (48) av understøttelsesbolten (44) for å holde under-støttelsesbolten (44) i kontakt med den ene enden av justeringsmutteren (36) når låsemutteren (54) dras til mot justeringsmutteren (36).

2. Avstandsstykke i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den indre gjengen (32) der justeringsmutteren (36) er mottatt er formet i ei sylindrisk hylse (28) innsatt i et tilpasningshull i passasjen (22) av første element (16), og hvor hylsa (28) har en ytre flens på den ene enden som går i inngrep med en ringformet skulder (26) av første element (16). i

3. Avstandsstykke i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den sylindriske hylsa (28) i passasjen (22) i første element (16) er deformert ved enden motsatt den ytre flensen (30), for dermed å holdes innenfor første element (16).

4. Avstandsstykke i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved å omfatte et antirotasjonsorgan (37) anordnet mellom den sylindriske hylsa (28) og justeringsmutteren (36) for å forhindre utilsiktet rotasjon mellom disse.

5. Avstandsstykke i samsvar med krav 1-4, karakterisert ved at det omfatter antirotasjonsorgan, anordnet mellom understøttelsesbolten (44) og første element (16) og omfatter en forstørret fordypning (24) anordnet i første element (16) i nærheten av den ene enden av justeringsmutteren (36), og en forstørret del (56) på understøttelsesbolten (44) og formet til å inngripe fordypningen (24) i første element (16), den forstørrede delen (56) og fordypningen (24) er konfigurert for å være ikke sylindrisk med hensyn til aksen for understøttelsesbolten (44).

6. Avstandsstykke i samsvar med krav 1-5, karakterisert ved at låsemutteren (54) omfatter en hodedel (70) anordnet motsatt justeringsmutteren (36), hodedelen (70) er koplet enhetlig til den gjengede delen av låsemutteren (54) ved en ødeleggbar vridningsmomentledd (72), hvilket er anordnet for å gå istykker ved påtrykk av et vridningsmoment som er høyere enn en forvalgt grense.

7. Avstandsstykke i samsvar med krav 1-6, karakterisert ved at det andre elementet (19) er et sylindrisk hus som har en forholdsvis flat overflate (58) anordnet på det ytre av dette, og at første element (16) er ringformet og anordnet koaksialt om huset, det første elementet (16) er posisjonert radialt med hensyn til huset ved understøttelsesbolten (44).

8. Avstandsstykke i samsvar med krav 7, karakterisert ved det ringformede første elementet (16) er en unison ring som er samvirkende lenket til et flertall av statorfinner som kan stilles i forskjellige posisjoner anordnet innenfor det sylindriske huset. i