RU2562503C2 - Центрирующее устройство, входной направляющий лопаточный аппарат и турбомашина - Google Patents

Центрирующее устройство, входной направляющий лопаточный аппарат и турбомашина Download PDF

Info

Publication number
RU2562503C2
RU2562503C2 RU2011135909/06A RU2011135909A RU2562503C2 RU 2562503 C2 RU2562503 C2 RU 2562503C2 RU 2011135909/06 A RU2011135909/06 A RU 2011135909/06A RU 2011135909 A RU2011135909 A RU 2011135909A RU 2562503 C2 RU2562503 C2 RU 2562503C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
possibility
sleeve
centering device
drive ring
Prior art date
Application number
RU2011135909/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011135909A (ru
Inventor
Франко САРРИ
Джузеппе ЮРИШИ
Original Assignee
Нуово Пиньоне С.п.А.
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 Нуово Пиньоне С.п.А. filed Critical Нуово Пиньоне С.п.А.
Publication of RU2011135909A publication Critical patent/RU2011135909A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2562503C2 publication Critical patent/RU2562503C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/20—Control of working fluid flow by throttling; by adjusting vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • 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
    • F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel 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
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/464—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps adjusting flow cross-section, otherwise than by using adjustable stator blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/60—Assembly methods
    • F05D2230/64—Assembly methods using positioning or alignment devices for aligning or centring, e.g. pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/50—Inlet or outlet
    • F05D2250/51—Inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/50—Kinematic linkage, i.e. transmission of position
    • F05D2260/52—Kinematic linkage, i.e. transmission of position involving springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Abstract

Центрирующее устройство содержит поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части, ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения, стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси, пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца указанного стержня. Изобретение направлено на невозможность смещения ведущего кольца, а также снижение теплового расширения входного направляющего лопаточного аппарата. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Область применения изобретения
Варианты выполнения раскрытого здесь изобретения в целом относятся к способам и устройствам и, более подробно, к механизмам и способам центровки ведущего кольца во входном направляющем лопаточном аппарате.
Уровень техники
В последние годы увеличилась важность компрессоров в различных отраслях промышленности. Компрессоры используются в двигателях, турбинах, производстве электроэнергии, криогенных установках, нефтяной и газовой промышленности, нефтехимии и т.д. Таким образом, все больше исследований выполняются для улучшения эффективности этих турбомашин.
Как показано на фиг.1, компрессор 10 содержит кожух 12, в котором расположен вал 14, к которому прикреплено рабочее колесо 16. Входное отверстие 18 компрессора 10 подает среду (обычно газ) к рабочему колесу. Однако, количеством и направлением газа, поступающего в рабочее колесо, нужно управлять во время различных этапов работы компрессора.
Во входном отверстии 18 может быть установлен входной направляющий лопаточный (ВНЛ) аппарат 20 для регулирования количества и направления 22 газа, подаваемого в рабочее колесо 16 компрессора 10. Такой ВНЛ аппарат 20, показанный на фиг.2, имеет диск 24 для размещения лопаток, выполненный с возможностью удержания лопаток 26. На фиг.2, для простоты, показаны только две лопатки 26. Каждая лопатка 26 соединена со стержнем 28, который выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси. Поворот стержня 28 определяет поворот соответствующей лопатки 26. Стержень 28 приводится в действие с помощью, например, рычагов 30 и 32. Рычаг 30 соединен с рычагом 32 болтом 34. Рычаг 32 присоединен болтом 36 к ведущему кольцу 40. Поворот ведущего кольца 40 вызывает поворот стержня 28 и, таким образом, лопатки 26 с помощью рычагов 30 и 32. Таким образом, количество и направление газа, входящего в рабочее колесо 16, регулируются поворотом ведущего кольца 40.
Однако, при приложении большой силы к ведущему кольцу 40 для его поворота, возможно смещение ведущего кольца из его положения, что является нежелательным. Другой проблемой, с которой сталкиваются существующие аппараты ВНЛ, является большое тепловое расширение. Поскольку газ продвигается под определенными углами через ВНЛ аппарат, температура газа увеличивается, и тепловые расширения ведущего кольца и кожуха, в котором расположено ведущее кольцо, могут отличаться, что может привести или к заклиниванию ведущего кольца в кожухе, или к расцентровке ведущего кольца. Эти проблемы ведущего кольца могут воздействовать отрицательно на его функционирование и на его способность закрывать или открывать лопатки ВНЛ аппарата, таким образом, плохо воздействуя на работу компрессора.
В публикации заявки на патент США № 2007/0154301 (авторы Hartmann и др.), все содержание которой включено в настоящее описание посредством ссылки, описано устройство для поддержания кольца, содержащее рычаги, имеющие соответствующие ролики. Указанные рычаги прикреплены к несущему элементу лопаток, а ролики находятся в контакте с регулирующим кольцом, так что указанное кольцо поддерживается роликами.
В патенте Великобритании 1281786 (автор Wall), все содержание которого включено в настоящее описание посредством ссылки, также описана конструкция, которая содержит ролики 159 для центровки кольца 146. Однако, оба этих документа имеют ограниченную возможность компенсации больших тепловых расширений кольца или опоры роликов или регулировки приложенной силы.
Соответственно, существует необходимость в создании устройств и способов, которые преодолевают описанные выше проблемы и недостатки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному примерному варианту выполнения, предложено центрирующее устройство для центровки ведущего кольца. Центрирующее устройство содержит поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в указанной поворотной части, ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения, стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси, пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца стержня и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через указанный корпус.
Согласно другому примерному варианту выполнения, предложен входной направляющий лопаточный аппарат. Входной направляющий лопаточный аппарат содержит пластину для направляющих лопаток, выполненную с возможностью удержания лопаток, втулку, ведущее кольцо, расположенное между указанной пластиной и втулкой и выполненное с возможностью поворота указанных лопаток, и по меньшей мере два центрирующих устройства, прикрепленных к втулке и выполненных с возможностью центровки ведущего кольца. Центрирующее устройство содержит поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, проходящей вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части, ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения, стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси, пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца стержня и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через указанный корпус.
Согласно еще одному примерному варианту выполнения, предложена турбомашина, которая содержит кожух, имеющий входное отверстие и выходное отверстие, вал, на котором расположено рабочее колесо, расположенное в кожухе, и входной направляющий лопаточный аппарат. Входной направляющий лопаточный аппарат содержит пластину для направляющих лопаток, выполненную с возможностью удержания лопаток, втулку, ведущее кольцо, расположенное между указанной пластиной и втулкой и выполненное с возможностью поворота указанных лопаток, и по меньшей мере два центрирующих устройства, прикрепленных к втулке и выполненных с возможностью центровки ведущего кольца. Центрирующее устройство содержит поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части, ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения, стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси, пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца стержня и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через указанный корпус.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопровождающие чертежи, которые включены в описание и составляют его часть, иллюстрируют один или более вариантов выполнения и, вместе с описанием, объясняют эти варианты выполнения. На чертежах:
Фиг.1 изображает схематически конструкцию обычного компрессора;
Фиг.2 изображает схематически конструкцию обычного входного направляющего лопаточного аппарата;
Фиг.3 изображает схематически конструкцию компрессора, имеющего предложенный входной направляющий лопаточный аппарат, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.4 изображает схематически конструкцию центрирующего устройства и ведущего кольца, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.5 изображает схематически конструкцию центрирующего устройства и точек его крепления, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.6 изображает схематически конструкцию центрирующего устройства;
Фиг.7 изображает схематически конструкцию корпуса для стержня центрирующего устройства, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.8 изображает схематически конструкцию компрессора, имеющего предложенное центрирующее устройство, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.9 изображает схематически конструкцию центрирующего устройств, расположенного вокруг ведущего кольца, согласно примерному варианту выполнения;
Фиг.10 иллюстрирует схематически перемещение ролика центрирующего устройства согласно примерному варианту выполнения; и
Фиг.11 изображает блок-схему, иллюстрирующую способ сборки центрирующего устройства, согласно примерному варианту выполнения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следующее описание примерных вариантов выполнения приведено со ссылкой на сопровождающие чертежи. Аналогичные номера позиций на различных чертежах обозначают те же самые или подобные элементы. Следующее подробное описание не ограничивает изобретение. Вместо этого объем изобретения определен приложенной формулой изобретения. Следующие варианты выполнения обсуждены, для простоты, относительно терминологии и конструкции ВНЛ аппарата компрессора. Однако, варианты выполнения, обсуждаемые далее, не ограничены этими конструкциями, а могут применяться с другими конструкциями, в которых необходимо регулирование входа текучей среды в турбомашину.
Ссылка по всему описанию на "один вариант выполнения" или "вариант выполнения" означает, что частный признак, конструкция или особенность, описанные в связи с одним вариантом выполнениям, включены по меньшей мере в один вариант выполнения раскрытого изобретения. Таким образом, наличие фраз "в одном варианте выполнения" или "в варианте выполнения" в различных местах повсюду в описании не обязательно относится к тому же самому варианту выполнения. Далее, особые признаки, конструкции или особенности могут быть объединены любым подходящим способом в одном или более вариантах выполнения.
Согласно примерному варианту выполнения, ведущее кольцо поддерживается несколькими центрирующими устройствами, которые выполнены с возможностью центровки ведущего кольца. Центровка может быть непрерывной и автоматической.
Как показано на фиг.3, компрессор 50 может содержать кожух 52, в котором расположен ВНЛ аппарат 54, расположенный между входным отверстием 56 компрессора и рабочим колесом 58. У компрессора есть также выход 57. После того, как газ прошел через аппарат 54, он входит в рабочее колесо 58 первой ступени компрессора. Рабочее колесо 58 прикреплено к валу 60 компрессора. Газ после прохождения через рабочее колесо 58 входит в диффузор 62. Рабочее колесо 58 и диффузор 62 образует первую ступень компрессора 50. Газ из диффузора 62 входит в следующую ступень компрессора и так далее. Таким образом, ВНЛ аппарат 54 расположен в кожухе 52 вокруг вала 60.
ВНЛ аппарат 54, согласно примерному варианту выполнения, показан на фиг.4. Втулка 66 выполнена с обеспечением частичного размещения ведущего кольца 70. В одном применении втулка 66 может быть неподвижно прикреплена к внутреннему кожуху компрессора. Втулка 66 может иметь отверстие 68, которое выполнено с обеспечением размещения вала 60.
Ведущее кольцо 70 обращено к втулке 66 и может быть с возможностью поворота присоединено к втулке 66, как обсуждено ниже. Втулка 66 может содержать направляющие элементы 72, которые выполнены с возможностью окружения (частично или полностью) ведущего кольца 70, когда оно расположено рядом с втулкой 66.
На втулке 66 вокруг ведущего кольца 70 также расположены центрирующие устройства 74 для поддержки ведущего кольца 70. На фиг.4, для простоты, показано одно центрирующее устройство 74. Однако, может использоваться большее количество центрирующих устройств, например шесть. Центрирующее устройство 74 может быть с возможностью поворота присоединено к втулке 66 в двух местоположениях. Эти два местоположения 76a и 76b, например, представляют собой отверстия (резьбовые или нерезьбовые) во втулке 66. Как показано на фиг.5, для крепления центрирующего устройства 74 к втулке 66 используются два соответствующих болта или винта 78a и 78b.
Хотя два винта 78a и 78b используются для прикрепления центрирующего устройства 74 к втулке 66, центрирующее устройство все же может перемещаться и/или поворачиваться, как описано ниже. На фиг.6 показаны центрирующее устройство 74 и его детали. Следует отметить, что виден винт (или шпилька, или болт, или другие средства крепления к втулке 66) 78a, в то время как винт 78b не видим. Это будет кратко разъяснено.
Центрирующее устройство 74 содержит ролик 80, присоединенный, например, с помощью штифта 82 к поворотной части 84. Поворотная часть 84 имеет отверстие 86, через которое винт 78а вставлен во втулку 66. Винт 78а выполнен с предотвращением прижатия поворотной части 84 к втулке 66, так что поворотная часть 84 может свободно поворачиваться вокруг винта 78a.
Кроме того, в одном применении отверстие 86 выполнено без резьбы, и оно больше внешнего диаметра винта 78a.
Поворотная часть 84 выполнена с возможностью присоединения к стержню 88. Соединение между поворотной частью 84 и стержнем 88 обеспечено, например, с помощью штифта. Однако, возможны другие соединения, обеспечивающие возможность поворота поворотной части 84 и перемещение стержня 88 вдоль направления X. В контакте с одним концом 88а стержня 88 может быть расположен пружинный механизм 90. Конец 88а стержня 88 может иметь такую форму, что пружинный механизм 90 не может проходить мимо него, то есть, служит стопором. Другой конец пружинного механизма 90 обращен к корпусу 92 для стержня, который выполнен с обеспечением размещения в нем другого конца 88b стержня 88. Стержень 88 выполнен с возможностью свободного перемещения через корпус 92.
Корпус 92 прикреплен вместе с винтом 78b к втулке 66 изнутри корпуса 92, как показано на фиг.7. Поэтому, когда стержень 88 вставлен в корпус 92, как показано на фиг.6, винт 78b скрыт стержнем 88. Винт 78b, таким образом, выполнен с возможностью поворотного присоединения корпуса 92 к втулке 66 с обеспечением возможности свободного поворота корпуса 92 вокруг винта 78b. Таким образом, эта конструкция обеспечивает возможность поворота поворотной части 84 вокруг винта 78a и перемещения стержня 88 в направлении Х через корпус 92. Хотя на фиг.6 и 7 изображена гайка 94 на конце 88b стержня 88, эта гайка отсутствует, когда ВНЛ аппарат находится в действии, как пояснено ниже.
Пружинный механизм 90 может быть простой пружиной, пружиной Бельвилля или любым другим известным в технике устройством, которое создает упругую силу. Таким образом, во время работы, если ведущее кольцо 70 расширяется быстрее (из-за теплового расширения), чем втулка 66, ролик 80, который находится в контакте с ведущим кольцом 70, может перемещаться в радиальном направлении Z на фиг.6, для компенсации этого расширения. Когда ролик 80 перемещается в направлении Z, поворотная часть 84 поворачивается вокруг оси Y (показанную на фиг.6 как проходящую через страницу) и сжимает пружинный механизм 90, когда стержень 88 проталкивается в направлении X. Поскольку пружинный механизм 90 сжат, появляется сила, противоположная перемещению ролика 80, которая имеет тенденцию центровать ведущее кольцо 70. Нужно напомнить, что вокруг ведущего кольца 70 расположено несколько центрирующих устройств 74.
Однако, если втулка 66 расширяется быстрее, чем ведущее кольцо 70, то ролик 80 перемещается в отрицательном направлении Z, пружинный механизм 90 разжимается, что создает силу вдоль направления Z в поворотной части 74. Таким образом, сила, прикладываемая роликом 80 к ведущему кольцу 70, уменьшается, определяя центровку ведущего кольца 70. В то время как эти силы появляются в пружинном механизме 90, конец 88b стержня 88 может свободно перемещаться через корпус 92 для стержня.
В зависимости от температур, которым подвергается ВНЛ аппарат, сила пружинного механизма 90 может быть изменена, например, путем замены слабой пружины на более сильную пружину или наоборот. Таким образом, ролик 80 по-разному реагирует на различные условия работы компрессора, в зависимости от выбора пружинного механизма 90. Таким образом, ВНЛ аппарат может компенсировать даже большие смещения ведущего кольца 70 относительно втулки 66.
Ниже обсуждается распределение устройств 74. Как показано на фиг.8, которая подобна фиг.4, к ведущему кольцу 70 с помощью штифта 102 присоединен приводной стержень 100. Возможны другие способы присоединения приводного стержня 100 к ведущему кольцу 70. На фиг.8 также показана пластина 103 для направляющих лопаток, которая выполнена с возможностью удержания лопаток 104. Таким образом, в этом варианте выполнения, ведущее кольцо 70 расположено между втулкой 66 и пластиной 103 для направляющих лопаток. Лопатки 104 расположены с возможностью проточного сообщения с входным отверстием 56 компрессора 50. Лопатки 104 соединены с ведущим кольцом 70 различными рычагами. Когда лопатки 104 необходимо повернуть для изменения количества поступающего газа, к приводному стержню 100 прикладывают силу для поворота ведущего кольца 70, которое закрывает или открывает лопатки 104. Эта сила в комбинации с различными тепловыми расширениями ведущего кольца 70 и втулки 66 вызывает смещение от центра ведущего кольца в обычных устройствах.
Однако, предложенные центрирующего устройства 74 корректируют эту проблему путем центровки ведущего кольца 70 при разнообразных условиях, так как устройства 74 имеют, как обсуждено в примерном варианте выполнения, способность прикладывать необходимую силу, в зависимости от выбора пружинного механизма 90. Другим фактором, который способствует центровке ведущего кольца 70, может быть распределение устройств 74 вокруг ведущего кольца. В примерном варианте выполнения, проиллюстрированном на фиг.9, шесть устройств 74 (изображенных в виде кругов) показаны распределенными вокруг ведущего кольца 70. Следует отметить, что ролики 80 устройств 74 находятся в контакте с ведущим кольцом 70.
Согласно этому примерному варианту выполнения, устройства 74 распределены противоположно оси силы 110 ведущего кольца 70, которая задается присоединением приводного стержня 100 к ведущему кольцу 70. Другими словами, положения 112a и 112b не являются предпочтительными в этом примерном варианте выполнения. В одном применении устройства 74 симметрично расположены относительно оси силы 100 и вокруг ведущего кольца 70. В еще одном применении угол α между двумя смежными центрирующими устройствами 74а и 74b с одной стороны оси 110 составляет между 20° и 60° и может быть одинаковым для всех центрирующих устройств с одной стороны оси 110. Может использоваться меньшее или большее количество центрирующих устройств.
При использовании различные части центрирующего устройства 74а перемещаются, как показано схематично на фиг.10. Когда ведущее кольцо 70 имеет тенденцию проходить в положительном направлении оси Z, ролик 80 проталкивается в том же самом направлении, что заставляет стержень 88 сжимать пружинный механизм 90 вдоль положительного направления оси X. Это действие определяет увеличение пружинной силы в пружинном механизме 90, что уравновешивает перемещение ролика 80 вверх. Одновременно, противоположное центрирующее устройство 74 действует в противоположном направлении, то есть, уменьшая силу, прикладываемую его роликом 80 к ведущему кольцу 70. Благодаря синергетическому действию двух или больше центрирующих устройств 74, когда ведущее кольцо 70 выходит из отцентрованного состояния в одном направлении, центрирующие устройства на этой стороне толкают ведущее кольцо 70 с возрастающей силой к отцентрованному положению, а противоположные центрирующие устройства уменьшают свою силу для обеспечения возможности возврата центрирующего кольца в его изначальное положение.
Предложенное центрирующее устройство, показанное на фиг.6, имеет другую новую концепцию, которая упрощает сборку компрессора. Специалистам понятно, что сборка конструкций, описанных во вступительном разделе описания, является трудной, поскольку их ролики прикладывают фиксированную силу к центральному кольцу. Однако, при использовании гайки 94, показанной на фиг.6, ролик 80 может быть приподнят от ведущего кольца 70 так, чтобы кольцо 70 могло быть помещено во втулке 66, не подвергаясь воздействию центрирующих устройств 74. Как только ведущее кольцо 70 оказывается на месте, гайку 94 удаляют, и ролик 80 оказывает желаемое давление на ведущее кольцо 70.
Способ крепления центрирующего устройства к ВНЛ аппарату описан ниже со ссылкой на фиг.11. Способ включает этап 1100 прикрепления поворотной части к втулке с обеспечением возможности поворота поворотной части вокруг первой оси (Y), которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части; этап 1102 прикрепления ролика к первому концу поворотной части с обеспечением возможности поворота ролика; этап 1104 прикрепления стержня к второму концу поворотной части с обеспечением возможности перемещения стержня вдоль второй оси (X); этап 1106 размещения части стержня в пружинном механизме с обеспечением возможности приложения пружинным механизмом поджимающей силы к поворотной части; и этап 1108 прикрепления корпуса для стержня к втулке с обеспечением возможности размещения конца стержня в указанном корпусе и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через корпус.
Способ может включать дополнительные этапы прикрепления пластины для направляющих лопаток к втулке таким образом, что ведущее кольцо зажато между втулкой и пластиной для направляющих лопаток. Этот узел может быть вставлен в кожухе турбомашины, например компрессора. Приводной стержень тогда может быть вставлен через отверстие в кожухе для присоединения к ведущему кольцу.
Раскрытые примерные варианты выполнения предлагают систему и устройство для центрирования ведущего кольца вокруг вала турбомашина. Должно быть понятно, что это описание не предназначено для ограничения изобретения. Напротив, примерные варианты выполнения охватывают альтернативы, модификации и эквиваленты, которые включены в суть и объем изобретения, определенные приложенной формулой изобретения. Кроме того, в подробном описании примерных вариантов выполнения многочисленные определенные детали сформулированы для обеспечения всестороннего понимания заявленного изобретения. Однако, специалисту должно быть понятно, что различные варианты выполнения могут быть осуществлены без таких определенных деталей.
Хотя признаки и элементы представленных примерных вариантов выполнения описаны в вариантах выполнения в особых комбинациях, каждый признак или элемент могут использоваться один без других признаков и элементов вариантов выполнения или в различных комбинациях с другими признаками и элементами, раскрытыми здесь, или без них.
В этом описании используются примеры изобретения, раскрытого для обеспечения возможности любому специалисту осуществить его на практике, включая создание и использование любых устройств или систем и выполнение любых объединенных способов. Область охраны изобретения определена формулой изобретения и может содержать другие примеры, которые очевидны специалистам. Предполагается, что такие другие примеры находятся в рамках формулы изобретения.

Claims (10)

1. Центрирующее устройство, содержащее:
поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части,
ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения,
стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси,
пружинный механизм, в котором расположена часть стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и
корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца указанного стержня и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через указанный корпус.
2. Центрирующее устройство по п.1, в котором конец стержня имеет резьбовую часть, на которую может быть навинчена гайка.
3. Центрирующее устройство по п.1, дополнительно содержащее штифт, присоединяющий поворотную часть к стержню.
4. Центрирующее устройство по п.1, в котором поворотная часть выполнена с возможностью прикрепления к втулке с обеспечением возможности свободного поворота поворотной части.
5. Центрирующее устройство по п.4, в котором корпус для стержня выполнен с возможностью прикрепления к указанной втулке с обеспечением возможности свободного поворота указанного корпуса.
6. Центрирующее устройство по п.1, в котором ролик выполнен с возможностью контакта с ведущим кольцом и воздействия на него с силой, создаваемой пружинным механизмом.
7. Центрирующее устройство по п.1, в котором пружинный механизм выполнен с возможностью снятия со стержня.
8. Центрирующее устройство по п.1, в котором пружинный механизм является пружиной Бельвилля.
9. Входной направляющий лопаточный аппарат, содержащий:
пластину для направляющих лопаток, выполненную с возможностью удержания лопаток,
втулку,
ведущее кольцо, расположенное между указанной пластиной и втулкой и выполненное с возможностью поворота указанных лопаток, и
по меньшей мере два центрирующих устройства, прикрепленных к втулке и выполненных с возможностью центровки ведущего кольца, причем центрирующее устройство содержит
поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части,
ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения,
стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси,
пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и
корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца указанного стержня и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через указанный корпус.
10. Турбомашина, содержащая:
кожух, имеющий входное отверстие и выходное отверстие,
вал, на котором расположено рабочее колесо, расположенное в кожухе, и
входной направляющий лопаточный аппарат, содержащий
пластину для направляющих лопаток, выполненную с возможностью удержания лопаток,
втулку,
ведущее кольцо, расположенное между указанной пластиной и втулкой и выполненное с возможностью поворота указанных лопаток, и
по меньшей мере два центрирующих устройства, прикрепленных к втулке и выполненных с возможностью центровки ведущего кольца, причем центрирующее устройство содержит
поворотную часть, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси, которая проходит вдоль осевого направления отверстия, выполненного в поворотной части,
ролик, прикрепленный к первому концу поворотной части и выполненный с возможностью вращения,
стержень, прикрепленный ко второму концу поворотной части и выполненный с возможностью перемещения вдоль второй оси,
пружинный механизм, в котором расположена часть указанного стержня и который выполнен с возможностью приложения поджимающей силы к поворотной части, и
корпус для стержня, выполненный с возможностью размещения в нем конца указанного стержня и с обеспечением возможности свободного перемещения стержня через указанный корпус.
RU2011135909/06A 2010-08-31 2011-08-30 Центрирующее устройство, входной направляющий лопаточный аппарат и турбомашина RU2562503C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITCO2010A000049 2010-08-31
ITCO2010A000049A IT1401664B1 (it) 2010-08-31 2010-08-31 Dispositivo di centraggio e sistema per anello di guida.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011135909A RU2011135909A (ru) 2013-03-10
RU2562503C2 true RU2562503C2 (ru) 2015-09-10

Family

ID=43638653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011135909/06A RU2562503C2 (ru) 2010-08-31 2011-08-30 Центрирующее устройство, входной направляющий лопаточный аппарат и турбомашина

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8876469B2 (ru)
EP (1) EP2423448B1 (ru)
JP (1) JP2012052537A (ru)
CN (1) CN102410254A (ru)
IT (1) IT1401664B1 (ru)
RU (1) RU2562503C2 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9284851B2 (en) * 2012-02-21 2016-03-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Axial-flow fluid machine, and variable vane drive device thereof
DE102017118794A1 (de) * 2017-08-17 2019-02-21 Ihi Charging Systems International Gmbh Verstellbarer Leitapparat für eine Turbine, Turbine für einen Abgasturbolader und Abgasturbolader
TW202321583A (zh) * 2017-09-25 2023-06-01 美商江森自控技術公司 用於離心壓縮機之擴散器系統及用於用來壓縮流體的可變容量離心壓縮機之系統
CN111577671A (zh) * 2020-06-24 2020-08-25 合肥恒大江海泵业股份有限公司 一种用于潜水轴流电泵运行时的防转装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112154C1 (ru) * 1996-08-21 1998-05-27 Григорий Григорьевич Петросян Регулируемый диффузор центробежного компрессора
RU2295655C2 (ru) * 2002-01-29 2007-03-20 Снекма Моторс Направляющий аппарат компрессора и устройство управления поворотной лопаткой в этом аппарате ( варианты )
RU2304234C2 (ru) * 2002-01-29 2007-08-10 Снекма Моторс Устройство управления поворотной лопаткой в направляющем аппарате компрессора, снабженное зажимными средствами

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558237A (en) 1969-06-25 1971-01-26 Gen Motors Corp Variable turbine nozzles
US3779665A (en) * 1972-09-22 1973-12-18 Gen Electric Combined variable angle stator and windmill control system
US4035101A (en) * 1976-03-24 1977-07-12 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine nozzle vane adjusting mechanism
US4295784A (en) * 1979-09-26 1981-10-20 United Technologies Corporation Variable stator
US4720237A (en) * 1986-02-24 1988-01-19 United Technologies Corporation Unison ring actuator assembly
US6457937B1 (en) * 2000-11-08 2002-10-01 General Electric Company Fabricated torque shaft
SE519353C2 (sv) * 2000-11-15 2003-02-18 Volvo Aero Corp Stator till en gasturbin
FR2856424B1 (fr) * 2003-06-20 2005-09-23 Snecma Moteurs Dispositif de calage variable de deux etages d'aubes fixes sur un turboreacteur
DE502006001275D1 (de) 2006-01-02 2008-09-18 Siemens Ag Vorrichtung zur Abstützung eines einen kreisförmigen Schaufelträger beabstandet umgreifenden Stellrings
RU2509897C2 (ru) * 2008-09-18 2014-03-20 Сименс Акциенгезелльшафт Регулировочное устройство направляющих лопаток осевого компрессора, система поворотных направляющих лопаток осевого компрессора и способ регулирования направляющих лопаток осевого компрессора

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112154C1 (ru) * 1996-08-21 1998-05-27 Григорий Григорьевич Петросян Регулируемый диффузор центробежного компрессора
RU2295655C2 (ru) * 2002-01-29 2007-03-20 Снекма Моторс Направляющий аппарат компрессора и устройство управления поворотной лопаткой в этом аппарате ( варианты )
RU2304234C2 (ru) * 2002-01-29 2007-08-10 Снекма Моторс Устройство управления поворотной лопаткой в направляющем аппарате компрессора, снабженное зажимными средствами

Also Published As

Publication number Publication date
ITCO20100049A1 (it) 2012-03-01
US20120051891A1 (en) 2012-03-01
JP2012052537A (ja) 2012-03-15
EP2423448A1 (en) 2012-02-29
EP2423448B1 (en) 2015-05-06
CN102410254A (zh) 2012-04-11
RU2011135909A (ru) 2013-03-10
IT1401664B1 (it) 2013-08-02
US8876469B2 (en) 2014-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4641713B2 (ja) 可変バイパス弁システムを支持するための方法及び装置
EP2659096B1 (en) Variable vane for gas turbine engine
JP4226303B2 (ja) 可変ステータベーンの支持装置
US8123472B2 (en) Unison ring assembly for an axial compressor casing
US4720237A (en) Unison ring actuator assembly
US4755104A (en) Stator vane linkage
US8376693B2 (en) Variable vane assembly
RU2562503C2 (ru) Центрирующее устройство, входной направляющий лопаточный аппарат и турбомашина
JP5126505B2 (ja) 可変ピッチブレードの制御
JP2012072764A (ja) タービン圧縮機の可変ベーン組立体用の取付けスタッド
JPH0565694B2 (ru)
JPS6047445B2 (ja) ガスタービン機関の１組の回転可能翼後端部用の翼回転装置
US20190330996A1 (en) Control ring for a stage of variable-pitch vanes for a turbine engine
JP4355915B2 (ja) ガスタービンエンジンの流体流を調整する方法及び装置
US10626747B2 (en) Variable vane actuation arrangement
EP2423449A1 (en) Turbomachine actuation system and corresponding method
US20080265197A1 (en) Gate valve for a system for circulating cooling air through a turbomachine
US10648359B2 (en) System for controlling variable-setting blades for a turbine engine
RU2644001C2 (ru) Вентилятор с изменяемым углом установки путем различного вращения дисков вентилятора
JP3733574B2 (ja) ガスタービン用可変静翼のすべり軸受
RU2814582C1 (ru) Регулируемый входной направляющий аппарат
EP3006694B1 (en) Turbine, turbocharger, internal combustion engine, and ship
JPH04231700A (ja) ラジアルディフューザの前羽根の調節装置
CN111691969A (zh) 涡轮增压器涡轮机废气门组件

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160831