JPH0524923U - 排気ガスタービン過給機のタービン軸抜出防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 タービン軸が折れても、タービン軸がタービ
ンハウジングから抜け出ないようにする。 【構成】 タービン軸６の一端に有するタービン翼車４
の外周部から軸方向に延びて排気出口８を形成するシュ
ラウド壁９をタービンハウジング１に有する。シュラウ
ド壁９内面の翼車対向面部９ａと翼車下流面部９ｂとの
境界部に、排気出口８側へ向けて縮径するテーパ面部９
ｃを形成する。翼車下流面部９ｂの内径Ｄ_E1よりも、タ
ービン翼車４の外側後縁部１０ｃの外径Ｄ_E2や外側中間
縁部１０ｃの外径Ｄ_E3を大きくする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は排気ガスタービン過給機のタービン軸抜出防止構造に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

排気ガスタービン過給機は、図４に一例を示す如く、タービンハウジング１と コンプレッサハウジング２とを軸受ハウジング３を介して一体構造とし、タービ ンハウジング１内のタービン翼車４とコンプレッサハウジング２内のコンプレッ サ扇車５とを、軸受ハウジング３内に回転自在に支持されたタービン軸６にて連 結し、タービンハウジング１内に設けたスクロール状のガス通路７を通して導か れるエンジンの排気によってタービン翼車４を回転させ、該タービン翼車４の回 転によりタービン軸６を介してコンプレッサ扇車５を回転させることにより、吸 気を圧縮してエンジンに吸気するようにしたもので、従来より広く知られている 。

【０００３】 上記排気ガスタービン過給機では、タービン翼車４の回転中に、万一、タービ ン軸６が折れたような場合でも、タービン軸６が抜け出ないようにするために、 タービン翼車４の外周部から軸方向に延びて排気出口８を形成するようにしたシ ュラウド壁９の内面の径よりも、タービン翼車４を構成するタービン翼１０の外 側前縁部１０ａの径を大きく形成するようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記タービン翼車４は、高速回転するものであって、タービン軸６ が折れるような事態が発生したとしてもその回転が直ちに停止するものではなく 、回転しながら排気出口８側へ飛び出そうとする力が付勢させるので、タービン 翼１０の外側前縁部１０ａがシュラウド壁９の内面部に衝突して削られることに より、タービン軸６が排気出口８から抜け出してしまうおそれがあり、且つこの 際に、折れたタービン軸６が不規則に変位させられることにより、軸受部に無理 な力を掛けて軸受部にダメージを与える問題が惹起される。

【０００５】 そこで、本考案は、タービン軸が万一折れても、タービン軸が抜け出てしまう ような事態を確実に防止することができるような排気ガスタービン過給機のター ビン軸抜出防止構造を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するために、タービン軸を介してコンプレッサ扇車 と一体化してあるタービン翼車の外周部位置から軸方向に延びて排気出口を形成 するようにしたシュラウド壁を有するタービンハウジングにおける上記シュラウ ド壁の内面の翼車対向面部と翼車下流面部との境界部に、上記排気出口側へ向け て縮径するテーパ面部を形成し、且つ上記タービン翼車の外側後縁部又は外側中 間縁部の外径を、上記シュラウド壁内面の翼車下流面部の内径よりも大きくした 構成とする。

【０００７】

【作用】

シュラウド壁内面の翼車対向面部と翼車下流面部との境界部に排気出口側へ向 けて縮径するテーパ面部があり、且つ翼車下流面部の内径よりもタービン翼車の 外側前縁部又は外側中間縁部の外径が大きくしてあることから、タービン軸が折 れて排気出口側へ抜け出ようとしても、タービン翼車の外側後縁部又は外側中間 縁部がテーパ面部に当接して拘束されるため、タービン軸が抜け出てしまうこと はない。

【０００８】

【実施例】

以下、図面に基づき本考案の実施例を説明する。

【０００９】 図１は本考案の一実施例を示すもので、図４に示すものと同様な構成としてあ る排気ガスタービン過給機において、タービン翼車４の外周部から軸方向に延び て排気出口８を形成するようにしてあるシュラウド壁９の内面の翼車対向面部９ ａとその下流に位置する翼車下流面部９ｂとの境界部に、排気出口８側へ向けて 縮径するテーパ面部９ｃを段差形成し、且つ上記翼車下流面部９ｂの内径Ｄ_E1を タービン翼車４のタービン翼１０における外側後縁部１０ｂの外径Ｄ_E2よりも小 さくした構成とする。なお、上記テーパ面部９ｃのテーパ角θは、θ≦３０°と してある。

【００１０】 タービン翼車４がタービン軸６と一体に回転している際に、上記タービン軸６ が折れた場合、上記タービン軸６には排気出口８へ抜け出るような力が作用する 。しかし、本考案では、シュラウド壁９内面の翼車対向面部９ａから翼車下流面 部９ｂに至る間に、排気出口８側へ向けて縮径するテーパ面部９ｃが形成され、 しかも、上記翼車下流面部９ｂの内径Ｄ_E1がタービン翼車４の外側後縁部１０ｂ の外径Ｄ_E2よりも小さくしてあることから、タービン軸６に排気出口８側へ向け て抜け出そうとする力が作用しても、上記タービン翼車４の外側後縁部１０ｂが 上記テーパ面部９ｃに当接して喰い込んで行くので、たとえ、タービン翼車４の 外側前縁部１０ａが削られてしまうような事態が生じても、軸受部等に与えるダ メージを最小なものとしてタービン軸６が抜け出るのを確実に防止することがで きる。

【００１１】 次に、図２及び図３は本考案の他の実施例を示すもので、図１に示す実施例と 同様な構成において、シュラウド壁９内面の翼車対向面部９ａと翼車下流面部９ ｂとの間の境界部に形成したテーパ面部９ｃの段差を図１に示すものよりも浅め にして、タービン翼車４の外側後縁部１０ｂの外径Ｄ_E2よりもシュラウド壁９内 面の翼車下流面部９ｂの内径Ｄ_E1の方が大きくなるようにし、且つ上記翼車下流 面部９ａの内径Ｄ_E1の内径よりもタービン翼車４の外側中間縁部１０ｃの外径Ｄ _E3 の方が大きくなるようにしたものである。このようにすると図１の場合に比し てＤ_E1が大きくとれ排気ガスの流れを阻害せずタービン効率がよくなる。

【００１２】 図２の実施例とした場合、タービン軸６が折れて排気出口８側へ抜け出るよう な力が作用すると、タービン翼車４の外側後縁部１０ｂの外径Ｄ_E2がシュラウド 壁９内面の翼車下流面部９ｂの内径Ｄ_E1よりも小さいため、タービン翼車４の外 側後縁部１０ｂはシュラウド壁９内面のテーパ面部９ｃに喰い込むことなくその 部分を通過してしまうが、タービン翼車４の外側中間縁部１０ｃの外径Ｄ_E3が上 記翼車下流面部９ｂの内径Ｄ_E1よりも大きくしてあるため、タービン翼車４の外 側中間縁部１０ｃが上記テーパ面部９ｃに接してそれ以上抜け出ないように規制 される。この際、タービン翼車４を構成する各タービン翼１０は、図３に一例を 示す如く、外側後縁部１０ｂから外側中間縁部１０ｃにかけて、軸心に対して正 方向の取付角αを有しているので、矢印Ｘ方向に回転するタービン翼車４の外側 中間縁部１０ｃがテーパ面部９ａに接すると、各タービン翼１０には矢印Ｆで示 す如き分力が発生し、この分力Ｆによってタービン翼車４は排気出口８とは反対 側の方向へ押し戻されるような作用を受けることになる。したがって、タービン 軸６が抜け出るのを確実に防止することができる。

【００１３】 なお、本考案は上記実施例のみに限定されるものではなく、本考案の要旨を逸 脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００１４】

【考案の効果】

以上述べた如く、本考案の排気ガスタービン過給機のタービン軸抜出防止構造 によれば、タービン翼車の外周部から軸方向に延びて排気出口を形成するシュラ ウド壁内面の翼車対向面部と翼車下流面部との境界部に、排気出口側へ向けて縮 径するテーパ面部を形成し、且つ上記翼車下流面部の内径よりも、タービン翼車 の外側後縁部又は外側中間縁部の外径を大きくしたので、万一、タービン軸が折 れるような事故が発生しても、上記テーパ面部にてタービン翼車の外側後縁部又 は外側中間縁部を拘束することができ、軸受部等へのダメージを最小にしてター ビン軸の抜け出しを確実に防止することができる、という優れた効果を発揮する 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の排気ガスタービン過給機のタービン軸
抜出防止構造の一実施例を示す概略図である。

【図２】本考案の他の実施例を示す概略図である。

【図３】タービン翼車の部分平面を示すタービン翼の配
置図である。

【図４】排気ガスタービン過給機の一例を示す概要図で
ある。

【符号の説明】

１ タービンハウジング ４ タービン翼車 ５ コンプレッサ扇車 ６ タービン軸 ８ 排気出口 ９ シュラウド壁 ９ａ 翼車対向面部 ９ｂ 翼車下流面部 ９ｃ テーパ面部 １０ｂ 外側後縁部 １０ｃ 外側中間縁部 Ｄ_E1 内径 Ｄ_E2，Ｄ_E3 外径

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 タービン軸を介してコンプレッサ扇車と
   一体化してあるタービン翼車の外周部位置から軸方向に
   延びて排気出口を形成するようにしたシュラウド壁を有
   するタービンハウジングにおける上記シュラウド壁の内
   面の翼車対向面部と翼車下流面部との境界部に、上記排
   気出口側へ向けて縮径するテーパ面部を形成し、且つ上
   記タービン翼車の後縁部又は中間縁部の外径を、上記シ
   ュラウド壁内面の翼車下流面部の内径よりも大きくした
   構成を有することを特徴とする排気ガスタービン過給機
   のタービン軸抜出防止構造。