JPH07174001A - 動翼チップ間隙制御装置 - Google Patents
動翼チップ間隙制御装置Info
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- JPH07174001A JPH07174001A JP32043093A JP32043093A JPH07174001A JP H07174001 A JPH07174001 A JP H07174001A JP 32043093 A JP32043093 A JP 32043093A JP 32043093 A JP32043093 A JP 32043093A JP H07174001 A JPH07174001 A JP H07174001A
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- transmission top
- tip clearance
- pressure
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Abstract
(57)【要約】
【目的】定常運転時における動翼チップ間隙を最小と
し、且つ起動停止時の過渡時においても動翼とそれに対
応するケーシング内面との接触が発生しないようにす
る。 【構成】動翼２に相対するケーシング４に設けられその
半径方向に移動可能なセグメント６と、このセグメント
６に外力を伝達しその半径方向位置を調整する伝達こま
７と、この伝達こま７に圧力を加える駆動圧力源と、セ
グメント６と伝達こま７の位置を上記駆動圧力源の動作
圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾性体９とを備
え、セグメント６の半径方向位置にてチップ間隙を制御
するものである。
し、且つ起動停止時の過渡時においても動翼とそれに対
応するケーシング内面との接触が発生しないようにす
る。 【構成】動翼２に相対するケーシング４に設けられその
半径方向に移動可能なセグメント６と、このセグメント
６に外力を伝達しその半径方向位置を調整する伝達こま
７と、この伝達こま７に圧力を加える駆動圧力源と、セ
グメント６と伝達こま７の位置を上記駆動圧力源の動作
圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾性体９とを備
え、セグメント６の半径方向位置にてチップ間隙を制御
するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軸流圧縮機，軸流タービ
ンのような流体機械において、回転部である動翼とそれ
に相対する静止部との間隙を制御する動翼チップ間隙制
御装置に関する。
ンのような流体機械において、回転部である動翼とそれ
に相対する静止部との間隙を制御する動翼チップ間隙制
御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】軸流圧縮機，軸流タービンのように回転
羽根を備えた流体機械においては、回転羽根すなわち動
翼が相対するケーシングなどの静止部に回転中接触して
損傷することのないように、動翼先端部とそれに対応す
るケーシング内面との間にチップ間隙が設けられてい
る。
羽根を備えた流体機械においては、回転羽根すなわち動
翼が相対するケーシングなどの静止部に回転中接触して
損傷することのないように、動翼先端部とそれに対応す
るケーシング内面との間にチップ間隙が設けられてい
る。
【０００３】しかしながら、このチップ間隙によって流
体的に漏れ損失が生じ、性能低下を引き起こすことにな
る。この傾向は軸流圧縮機の場合に顕著であり、性能低
下の度合いは１〜２％となる場合もある。その結果、ガ
スタービンプラント全体の効率低下の度合いはその倍程
度となり、非常に顕著である。
体的に漏れ損失が生じ、性能低下を引き起こすことにな
る。この傾向は軸流圧縮機の場合に顕著であり、性能低
下の度合いは１〜２％となる場合もある。その結果、ガ
スタービンプラント全体の効率低下の度合いはその倍程
度となり、非常に顕著である。
【０００４】また、チップ間隙の増大は、その他段落圧
力上昇の低下、サージマージンの減少など、流体機械全
体特性を大きく左右することが知られており、そのため
チップ間隙は極力小さくする必要がある。
力上昇の低下、サージマージンの減少など、流体機械全
体特性を大きく左右することが知られており、そのため
チップ間隙は極力小さくする必要がある。
【０００５】従来の動翼チップ間隙制御装置を図５〜図
７に基づいて説明する。一般的に、軸流圧縮機の通路部
は、図５に示すようにロータ１，動翼２，静翼３および
ケーシング４により構成されており、前述したように動
翼２の先端とそれに相対するケーシング４の内面との間
は、回転中の各部の変形により動翼２の先端とそれに相
対するケーシング４の内面とが接触することがないよう
に、組み立て時にチップ間隙δが設定されている。
７に基づいて説明する。一般的に、軸流圧縮機の通路部
は、図５に示すようにロータ１，動翼２，静翼３および
ケーシング４により構成されており、前述したように動
翼２の先端とそれに相対するケーシング４の内面との間
は、回転中の各部の変形により動翼２の先端とそれに相
対するケーシング４の内面とが接触することがないよう
に、組み立て時にチップ間隙δが設定されている。
【０００６】このチップ間隙δの内訳は、概ね図７に示
すようになる。すなわち、回転部の遠心力の伸びδ1 、
ロータ撓み量δ2 、軸受油膜形成によるロータ浮上がり
量δ3 、回転部と静止部の定常熱伸び差δ4 、さらに起
動停止時予想される非定常伸び差δ5 、計算誤差および
機械加工精度に起因するマージンδ6 とからなる。この
ように起動時から定格時まであらゆる変形を想定して、
チップ間隙δは設定されている。
すようになる。すなわち、回転部の遠心力の伸びδ1 、
ロータ撓み量δ2 、軸受油膜形成によるロータ浮上がり
量δ3 、回転部と静止部の定常熱伸び差δ4 、さらに起
動停止時予想される非定常伸び差δ5 、計算誤差および
機械加工精度に起因するマージンδ6 とからなる。この
ように起動時から定格時まであらゆる変形を想定して、
チップ間隙δは設定されている。
【０００７】一方、図６は動翼２の先端に相対向するケ
ーシング４の内面に摩耗材５を装着した例を示す。この
摩耗材５は万一動翼２の先端がケーシング４に接触した
場合でも摩耗材５自体が摩滅することにより、動翼２の
損傷を最小限にするものである。この従来例の場合、設
定されたチップ間隙δは前述したその値に比べ小さくす
ることが可能である。例えば、チップ間隙δの内訳の中
でマージンδ6 分を取り除き、さらに狭い間隙に設定す
るものである。
ーシング４の内面に摩耗材５を装着した例を示す。この
摩耗材５は万一動翼２の先端がケーシング４に接触した
場合でも摩耗材５自体が摩滅することにより、動翼２の
損傷を最小限にするものである。この従来例の場合、設
定されたチップ間隙δは前述したその値に比べ小さくす
ることが可能である。例えば、チップ間隙δの内訳の中
でマージンδ6 分を取り除き、さらに狭い間隙に設定す
るものである。
【０００８】しかしながら、この従来例の構造も予想以
上の過渡的な熱伸び差による変形が生じ、動翼２の先端
がケーシング４に接触した場合、摩耗材５は削り取ら
れ、結果的にチップ間隙δは大きくなる。しかも、一度
拡大したチップ間隙δは元に戻らず、それ以降の運転で
は性能低下を回避できない不具合がある。
上の過渡的な熱伸び差による変形が生じ、動翼２の先端
がケーシング４に接触した場合、摩耗材５は削り取ら
れ、結果的にチップ間隙δは大きくなる。しかも、一度
拡大したチップ間隙δは元に戻らず、それ以降の運転で
は性能低下を回避できない不具合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
チップ間隙δの内訳において、回転部の遠心力の伸びδ
1 、ロータ撓み量δ2 、軸受油膜形成によるロータ浮上
がり量δ3 、回転部と静止部の定常熱伸び差δ4 に関し
ては、例えば発電用に使用されるガスタービンの常用負
荷における連続運転時、つまり定常状態を想定する場
合、考慮されるべきものである。
チップ間隙δの内訳において、回転部の遠心力の伸びδ
1 、ロータ撓み量δ2 、軸受油膜形成によるロータ浮上
がり量δ3 、回転部と静止部の定常熱伸び差δ4 に関し
ては、例えば発電用に使用されるガスタービンの常用負
荷における連続運転時、つまり定常状態を想定する場
合、考慮されるべきものである。
【００１０】しかしながら、起動停止時に想定される非
定常伸び差δ5 、つまりロータ１とケーシング４の表面
との熱伝達率の相違に起因する非定常的な熱伸び差によ
る必要チップ間隙は、常用負荷における連続運転時、つ
まり定常状態には考慮する必要がない。
定常伸び差δ5 、つまりロータ１とケーシング４の表面
との熱伝達率の相違に起因する非定常的な熱伸び差によ
る必要チップ間隙は、常用負荷における連続運転時、つ
まり定常状態には考慮する必要がない。
【００１１】換言すれば、従来のチップ間隙の設定は、
流体機械として最も高性能が期待される常用負荷におけ
る連続運転時において、起動停止時にのみ必要とされる
チップ間隙量を含んでいることとなり、結果的に、必要
以上のチップ間隙を有することとなる。また、前述した
非定常的な熱伸び差の予測は非常に困難であり、信頼性
を優先するあまり、非定常伸び差δ5 は実際よりもかな
り大きめに設定している。
流体機械として最も高性能が期待される常用負荷におけ
る連続運転時において、起動停止時にのみ必要とされる
チップ間隙量を含んでいることとなり、結果的に、必要
以上のチップ間隙を有することとなる。また、前述した
非定常的な熱伸び差の予測は非常に困難であり、信頼性
を優先するあまり、非定常伸び差δ5 は実際よりもかな
り大きめに設定している。
【００１２】一方、図６に示す摩耗材５を装着した構造
であっても、前述したように予想以上の過渡的な熱伸び
差による変形が生じ、動翼２の先端がケーシング４に接
触した場合、摩耗材５が削り取られ、結果的にチップ間
隙δは大きくなる。しかも、一度拡大したチップ間隙δ
は元に戻らず、それ以降の運転の性能低下は回避でき
ず、その修正のために一旦分解し、摩耗材５を交換する
必要があり、その交換作業が煩わしいという問題点があ
った。
であっても、前述したように予想以上の過渡的な熱伸び
差による変形が生じ、動翼２の先端がケーシング４に接
触した場合、摩耗材５が削り取られ、結果的にチップ間
隙δは大きくなる。しかも、一度拡大したチップ間隙δ
は元に戻らず、それ以降の運転の性能低下は回避でき
ず、その修正のために一旦分解し、摩耗材５を交換する
必要があり、その交換作業が煩わしいという問題点があ
った。
【００１３】また、緊急停止時などの急激な運転状態の
変化の際に、回転部と静止部との接触、すなわちラビン
グが生じ易いということは周知の事実である。
変化の際に、回転部と静止部との接触、すなわちラビン
グが生じ易いということは周知の事実である。
【００１４】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、定常運転時における動翼チップ間隙を最小と
し、且つ起動停止時の過渡時においても動翼とそれに対
応するケーシング内面との接触が発生しにくい動翼チッ
プ間隙制御装置を提供することを目的とする。
もので、定常運転時における動翼チップ間隙を最小と
し、且つ起動停止時の過渡時においても動翼とそれに対
応するケーシング内面との接触が発生しにくい動翼チッ
プ間隙制御装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、動翼に相対するケーシン
グに設けられその半径方向に移動可能なセグメントと、
このセグメントに外力を伝達しその半径方向位置を調整
する伝達こまと、この伝達こまに圧力を加える駆動圧力
源と、上記セグメントと上記伝達こまの位置を上記駆動
圧力源の動作圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾
性体とを備え、上記セグメントの半径方向位置にてチッ
プ間隙を制御することを特徴とする。
ために、本発明の請求項１は、動翼に相対するケーシン
グに設けられその半径方向に移動可能なセグメントと、
このセグメントに外力を伝達しその半径方向位置を調整
する伝達こまと、この伝達こまに圧力を加える駆動圧力
源と、上記セグメントと上記伝達こまの位置を上記駆動
圧力源の動作圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾
性体とを備え、上記セグメントの半径方向位置にてチッ
プ間隙を制御することを特徴とする。
【００１６】また、請求項２は、請求項１記載の駆動圧
力源の動作圧力は、圧縮機の吐出空気圧力および途中段
落からの抽気空気圧力のいずれかを用いたことを特徴と
する。
力源の動作圧力は、圧縮機の吐出空気圧力および途中段
落からの抽気空気圧力のいずれかを用いたことを特徴と
する。
【００１７】さらに、請求項３は、請求項１記載のセグ
メントは、ケーシングに形成されたあり溝に嵌め込まれ
たことを特徴とする。
メントは、ケーシングに形成されたあり溝に嵌め込まれ
たことを特徴とする。
【００１８】そして、請求項４は、請求項１または３記
載のセグメントと上記伝達こまとの間には、起動停止時
の過渡時に動翼チップ間隙をラビングを回避する値に保
持した初期クリアランスを有することを特徴とする。
載のセグメントと上記伝達こまとの間には、起動停止時
の過渡時に動翼チップ間隙をラビングを回避する値に保
持した初期クリアランスを有することを特徴とする。
【００１９】
【作用】上記の構成を有する本発明においては、駆動圧
力源の動作圧力がある値まではチップ間隙を初期状態に
保持し、動作圧力がある値以上になると、伝達こまがセ
グメントに接触し、動作圧力の上昇に伴いセグメントを
動翼側に移動させ、チップ間隙を小さくする。これによ
り、起動停止時の信頼性を高めるとともに、定格時の性
能を向上させる。
力源の動作圧力がある値まではチップ間隙を初期状態に
保持し、動作圧力がある値以上になると、伝達こまがセ
グメントに接触し、動作圧力の上昇に伴いセグメントを
動翼側に移動させ、チップ間隙を小さくする。これによ
り、起動停止時の信頼性を高めるとともに、定格時の性
能を向上させる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００２１】図１および図２は本発明に係る動翼チップ
間隙制御装置の一実施例を示す断面図である。なお、従
来の構成と同一または対応する部分には図５と同一の符
号を用いて説明する。
間隙制御装置の一実施例を示す断面図である。なお、従
来の構成と同一または対応する部分には図５と同一の符
号を用いて説明する。
【００２２】本実施例は軸流圧縮機に適用した例を示
し、図１は圧縮機の起動時から起動途中の非定常伸び差
が大きい範囲での構成要素の位置関係を示し、図２は圧
縮機の非定常伸び差が小さくなる定格点近傍での構成要
素の位置関係を示し、これらの図では一部の段落につい
て抜き出して示している。
し、図１は圧縮機の起動時から起動途中の非定常伸び差
が大きい範囲での構成要素の位置関係を示し、図２は圧
縮機の非定常伸び差が小さくなる定格点近傍での構成要
素の位置関係を示し、これらの図では一部の段落につい
て抜き出して示している。
【００２３】図１に示すように、ロータ１には動翼２が
固定され、この動翼２と相対するケーシング４には、そ
の半径方向にあり溝４ａが形成されている。このあり溝
４ａにはセグメント６が嵌め込む形態でケーシング４の
半径方向に移動可能に取り付けられている。このセグメ
ント６とあり溝４ａとの間にはセグメント弾性体１０が
介挿されてセグメント６の半径方向の位置決めを行って
いる。
固定され、この動翼２と相対するケーシング４には、そ
の半径方向にあり溝４ａが形成されている。このあり溝
４ａにはセグメント６が嵌め込む形態でケーシング４の
半径方向に移動可能に取り付けられている。このセグメ
ント６とあり溝４ａとの間にはセグメント弾性体１０が
介挿されてセグメント６の半径方向の位置決めを行って
いる。
【００２４】また、このセグメント６の半径方向の位置
は伝達こま７からの外力により調整され、この伝達こま
７の外力には圧力管８を通して駆動圧力源である圧縮機
の吐出空気圧力が加えられる。そして、伝達こま７とセ
グメント６の位置は、圧縮機からの動作圧力Ｐと伝達こ
ま弾性体９の弾性力とのバランスにより規定される。
は伝達こま７からの外力により調整され、この伝達こま
７の外力には圧力管８を通して駆動圧力源である圧縮機
の吐出空気圧力が加えられる。そして、伝達こま７とセ
グメント６の位置は、圧縮機からの動作圧力Ｐと伝達こ
ま弾性体９の弾性力とのバランスにより規定される。
【００２５】本実施例では、動作圧力Ｐを圧縮機の吐出
空気圧力とし、過渡時のチップ間隙δT は従来の技術で
述べたように非定常伸び差δ5 を含み、流体機械の信頼
性を優先させた余裕のある設定値、δ≦δT とする一
方、定格時のチップ間隙δS は、同様に図７に示す内訳
中、非定常伸び差δ5 を考慮しない設定値、δ−δ5 ≧
δS とする。
空気圧力とし、過渡時のチップ間隙δT は従来の技術で
述べたように非定常伸び差δ5 を含み、流体機械の信頼
性を優先させた余裕のある設定値、δ≦δT とする一
方、定格時のチップ間隙δS は、同様に図７に示す内訳
中、非定常伸び差δ5 を考慮しない設定値、δ−δ5 ≧
δS とする。
【００２６】セグメント弾性体１０は、伝達こま７から
の外力が加わらないときにセグメント６を半径方向に押
し付け、セグメント６と動翼２の先端との間隙を過渡時
のチップ間隙δT に保持するのに充分なばね定数Ｋ1 を
備え、定格点動作圧力Ｐ0 でセグメント６と動翼２の先
端との間隙が定格時のチップ間隙δS になる変形量を有
する弾性体である。
の外力が加わらないときにセグメント６を半径方向に押
し付け、セグメント６と動翼２の先端との間隙を過渡時
のチップ間隙δT に保持するのに充分なばね定数Ｋ1 を
備え、定格点動作圧力Ｐ0 でセグメント６と動翼２の先
端との間隙が定格時のチップ間隙δS になる変形量を有
する弾性体である。
【００２７】伝達こま弾性体９は、伝達こま動作圧力Ｐ
1 にてクリアランスＣＬだけ変形するばね定数Ｋ2 を備
えている。すなわち、伝達こま７の受圧面積をＡ1 とす
ると、
1 にてクリアランスＣＬだけ変形するばね定数Ｋ2 を備
えている。すなわち、伝達こま７の受圧面積をＡ1 とす
ると、
【数１】Ｐ1 ・Ａ1 ＝Ｋ2 ・ＣＬ なる関係を有する。
【００２８】さらに、これらの間には、
【数２】δT −δS ＝Ｘ
【数３】Ｐ0 ・Ａ1 ＝Ｋ2 （ＣＬ＋Ｘ）＋Ｋ1 ・Ｘ なる関係があり、伝達こま動作圧力Ｐ1 は非定常伸び差
が許容できる範囲に収束した点での圧力値に設定されて
いる。
が許容できる範囲に収束した点での圧力値に設定されて
いる。
【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。
【００３０】本実施例の軸流圧縮機の動翼チップ間隙制
御装置においては、動作圧力Ｐを圧縮機吐出圧力とし、
伝達こま動作圧力Ｐ1 を非定常伸び差が許容できる範囲
に収束した点での圧力値に設定しているため、圧縮機の
起動時から起動途中の非定常伸び差が大きい範囲、すな
わち吐出圧力が伝達こま動作圧力Ｐ1 以下では、図１に
示すように圧縮機吐出圧力が回転数上昇および負荷上昇
に伴って伝達こま弾性体９を変形させて、伝達こま７を
押し下げていくものの、伝達こま７とセグメント６との
クリアランスＣＬがあるために、セグメント６には外力
が加わらず、セグメント弾性体１０の作用により、初期
状態の過渡時のチップ間隙δT を保持する。
御装置においては、動作圧力Ｐを圧縮機吐出圧力とし、
伝達こま動作圧力Ｐ1 を非定常伸び差が許容できる範囲
に収束した点での圧力値に設定しているため、圧縮機の
起動時から起動途中の非定常伸び差が大きい範囲、すな
わち吐出圧力が伝達こま動作圧力Ｐ1 以下では、図１に
示すように圧縮機吐出圧力が回転数上昇および負荷上昇
に伴って伝達こま弾性体９を変形させて、伝達こま７を
押し下げていくものの、伝達こま７とセグメント６との
クリアランスＣＬがあるために、セグメント６には外力
が加わらず、セグメント弾性体１０の作用により、初期
状態の過渡時のチップ間隙δT を保持する。
【００３１】また、非定常伸び差が許容できる範囲の定
格点近傍では、圧縮機吐出圧力が伝達こま動作圧力Ｐ1
より大きくなり、図２に示すように、動作圧力Ｐが伝達
こま７を介してセグメント６を動翼２側に移動させ、チ
ップ間隙を小さくするように作用し、定格点では定格時
のチップ間隙δS となる。
格点近傍では、圧縮機吐出圧力が伝達こま動作圧力Ｐ1
より大きくなり、図２に示すように、動作圧力Ｐが伝達
こま７を介してセグメント６を動翼２側に移動させ、チ
ップ間隙を小さくするように作用し、定格点では定格時
のチップ間隙δS となる。
【００３２】これら一連の作用を図３および図４に基づ
いて説明する。図３は横軸に定格動作圧力、本実施例で
は定格点吐出圧力で無次元化した動作圧力、縦軸に動翼
２の先端との間隙であるチップ間隙δを示す。図４は横
軸が図３と同様であるが、縦軸に伝達こま７の移動量を
示す。
いて説明する。図３は横軸に定格動作圧力、本実施例で
は定格点吐出圧力で無次元化した動作圧力、縦軸に動翼
２の先端との間隙であるチップ間隙δを示す。図４は横
軸が図３と同様であるが、縦軸に伝達こま７の移動量を
示す。
【００３３】図３および図４に示すように、動作圧力Ｐ
の増大に伴って、伝達こま７はクリアランスＣＬだけ移
動する。しかし、この移動する間、クリアランスＣＬが
あるために、セグメント６には外力が作用せず、結果的
にチップ間隙δは初期状態の過渡時のチップ間隙δT を
保持する。また、動作圧力Ｐが伝達こま動作圧力Ｐ1を
越えた時点で、伝達こま７はセグメント６に接触し、セ
グメント６が動翼２側に移動を始め、最終的に動作圧力
Ｐが定格点動作圧力Ｐ0 となった時点でセグメント６
は、δT −δS 移動し、チップ間隙δは定格時のチップ
間隙δS に設定されることとなる。
の増大に伴って、伝達こま７はクリアランスＣＬだけ移
動する。しかし、この移動する間、クリアランスＣＬが
あるために、セグメント６には外力が作用せず、結果的
にチップ間隙δは初期状態の過渡時のチップ間隙δT を
保持する。また、動作圧力Ｐが伝達こま動作圧力Ｐ1を
越えた時点で、伝達こま７はセグメント６に接触し、セ
グメント６が動翼２側に移動を始め、最終的に動作圧力
Ｐが定格点動作圧力Ｐ0 となった時点でセグメント６
は、δT −δS 移動し、チップ間隙δは定格時のチップ
間隙δS に設定されることとなる。
【００３４】このように本実施例によれば、非定常伸び
差が大きい範囲では、チップ間隙δを過渡時のチップ間
隙δT に保持することにより、流体機械の信頼性を確保
できるとともに、定常状態ではチップ間隙δを必要最小
限の間隙、つまり定格時のチップ間隙δS に設定するこ
とにより、流体機械の定格点の性能向上を確保できる。
差が大きい範囲では、チップ間隙δを過渡時のチップ間
隙δT に保持することにより、流体機械の信頼性を確保
できるとともに、定常状態ではチップ間隙δを必要最小
限の間隙、つまり定格時のチップ間隙δS に設定するこ
とにより、流体機械の定格点の性能向上を確保できる。
【００３５】また、ラビングの発生が予期される非常停
止時やサージング発生時にも、吐出圧力の降下により、
速やかに動作圧力Ｐによりその異常を検知し、チップ間
隙δを拡大する作用をなし、動翼２の損傷など重大事故
に繋がるラビングの発生を回避することができる。
止時やサージング発生時にも、吐出圧力の降下により、
速やかに動作圧力Ｐによりその異常を検知し、チップ間
隙δを拡大する作用をなし、動翼２の損傷など重大事故
に繋がるラビングの発生を回避することができる。
【００３６】さらに、セグメント６と伝達こま７との間
には、クリアランスＣＬがあるため、起動停止時の過渡
時に動翼チップ間隙をラビングを回避する値に保持する
ことができる。そして、動作圧力Ｐに圧縮機自体の吐出
圧力を直接配管により導くことにより、電気系による複
雑な制御機構を不要とし、構造を簡略化させることがで
きる。
には、クリアランスＣＬがあるため、起動停止時の過渡
時に動翼チップ間隙をラビングを回避する値に保持する
ことができる。そして、動作圧力Ｐに圧縮機自体の吐出
圧力を直接配管により導くことにより、電気系による複
雑な制御機構を不要とし、構造を簡略化させることがで
きる。
【００３７】なお、上記実施例では、非常停止時やサー
ジング発生時にも、吐出圧力の降下により速やかに動作
圧力Ｐがその異常を検知するため、動作圧力Ｐとして途
中段落からの抽気空気圧力を用いても上記実施例と同様
の効果が得られる。
ジング発生時にも、吐出圧力の降下により速やかに動作
圧力Ｐがその異常を検知するため、動作圧力Ｐとして途
中段落からの抽気空気圧力を用いても上記実施例と同様
の効果が得られる。
【００３８】また、上記実施例では、単数の段落に適用
した場合を示したが、当然のことながら複数の段落に適
用可能である。そして、動翼チップ間隙を調整するセグ
メント６に摩耗材を配設すれば、一段と信頼性を向上さ
せることができる。
した場合を示したが、当然のことながら複数の段落に適
用可能である。そして、動翼チップ間隙を調整するセグ
メント６に摩耗材を配設すれば、一段と信頼性を向上さ
せることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る動翼
チップ間隙制御装置によれば、動翼に相対するケーシン
グに設けられその半径方向に移動可能なセグメントと、
このセグメントに外力を伝達しその半径方向位置を調整
する伝達こまと、この伝達こまに圧力を加える駆動圧力
源と、セグメントと伝達こまの位置を駆動圧力源の動作
圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾性体とを備
え、セグメントの半径方向位置にてチップ間隙を制御す
ることにより、非定常伸び差が大きい範囲では、チップ
間隙を比較的大きく保持することにより、流体機械の信
頼性を確保できるとともに、定常状態ではチップ間隙を
必要最小限に設定することにより、流体機械の定格点の
性能向上が確保される。
チップ間隙制御装置によれば、動翼に相対するケーシン
グに設けられその半径方向に移動可能なセグメントと、
このセグメントに外力を伝達しその半径方向位置を調整
する伝達こまと、この伝達こまに圧力を加える駆動圧力
源と、セグメントと伝達こまの位置を駆動圧力源の動作
圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾性体とを備
え、セグメントの半径方向位置にてチップ間隙を制御す
ることにより、非定常伸び差が大きい範囲では、チップ
間隙を比較的大きく保持することにより、流体機械の信
頼性を確保できるとともに、定常状態ではチップ間隙を
必要最小限に設定することにより、流体機械の定格点の
性能向上が確保される。
【００４０】また、ラビングの発生が予期される非常停
止時やサージング発生時にも、動作圧力の低下により、
速やかにその異常を検知し、チップ間隙を拡大すること
で、動翼の損傷など重大事故に繋がるラビングの発生を
回避することができる。
止時やサージング発生時にも、動作圧力の低下により、
速やかにその異常を検知し、チップ間隙を拡大すること
で、動翼の損傷など重大事故に繋がるラビングの発生を
回避することができる。
【図１】本発明に係る動翼チップ間隙制御装置の一実施
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図２】図１においてチップ間隙が小さくなった状態を
示す断面図。
示す断面図。
【図３】定格動作圧力とチップ間隙との関係を示す図。
【図４】定格動作圧力と伝達こまの移動量との関係を示
す図。
す図。
【図５】一般の軸流圧縮機の通路部を示す部分断面図。
【図６】従来の動翼チップ間隙制御装置を示す断面図。
【図７】設定チップ間隙の内訳を示す図。
１ ロータ ２ 動翼 ４ ケーシング ６ セグメント ７ 伝達こま ８ 圧力管 ９ 伝達こま弾性体 １０ セグメント弾性体 ＣＬ クリアランス Ｐ 動作圧力 δ チップ間隙
Claims (4)
- 【請求項１】 動翼に相対するケーシングに設けられそ
の半径方向に移動可能なセグメントと、このセグメント
に外力を伝達しその半径方向位置を調整する伝達こま
と、この伝達こまに圧力を加える駆動圧力源と、上記セ
グメントと上記伝達こまの位置を上記駆動圧力源の動作
圧力とのバランスにて規定する伝達こま弾性体とを備
え、上記セグメントの半径方向位置にてチップ間隙を制
御することを特徴とする動翼チップ間隙制御装置。 - 【請求項２】 上記駆動圧力源の動作圧力は、圧縮機の
吐出空気圧力および途中段落からの抽気空気圧力のいず
れかを用いたことを特徴とする請求項１記載の動翼チッ
プ間隙制御装置。 - 【請求項３】 上記セグメントは、ケーシングに形成さ
れたあり溝に嵌め込まれたことを特徴とする請求項１記
載の動翼チップ間隙制御装置。 - 【請求項４】 上記セグメントと上記伝達こまとの間に
は、起動停止時の過渡時に動翼チップ間隙をラビングを
回避する値に保持した初期クリアランスを有することを
特徴とする請求項１または３記載の動翼チップ間隙制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32043093A JPH07174001A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 動翼チップ間隙制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32043093A JPH07174001A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 動翼チップ間隙制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174001A true JPH07174001A (ja) | 1995-07-11 |
Family
ID=18121366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32043093A Pending JPH07174001A (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 動翼チップ間隙制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174001A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005291205A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-20 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械のためのシール装置及び方法 |
| JP2009047167A (ja) * | 2007-08-17 | 2009-03-05 | General Electric Co <Ge> | 圧縮機クリアランスを監視しかつガスタービンを制御するための装置及び方法 |
| CN102619577A (zh) * | 2012-04-06 | 2012-08-01 | 东南大学 | 一种抑制叶顶间隙泄漏和减小汽流激振力装置 |
| EP2273073A3 (en) * | 2009-06-12 | 2013-07-03 | Rolls-Royce plc | System and method for adjusting rotor-stator clearance |
| WO2015102949A2 (en) | 2013-12-30 | 2015-07-09 | United Technologies Corporation | Accessible rapid response clearance control system |
| KR101675277B1 (ko) * | 2015-10-02 | 2016-11-11 | 두산중공업 주식회사 | 가스터빈의 팁간극 조절 조립체 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP32043093A patent/JPH07174001A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102619577B (zh) * | 2012-04-06 | 2015-06-10 | 东南大学 | 一种抑制叶顶间隙泄漏和减小汽流激振力装置 |
| WO2015102949A2 (en) | 2013-12-30 | 2015-07-09 | United Technologies Corporation | Accessible rapid response clearance control system |
| EP3097274A4 (en) * | 2013-12-30 | 2017-10-04 | United Technologies Corporation | Accessible rapid response clearance control system |
| US10557367B2 (en) | 2013-12-30 | 2020-02-11 | United Technologies Corporation | Accessible rapid response clearance control system |
| KR101675277B1 (ko) * | 2015-10-02 | 2016-11-11 | 두산중공업 주식회사 | 가스터빈의 팁간극 조절 조립체 |
| WO2017057992A1 (ko) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 두산중공업 주식회사 | 가스터빈의 팁간극 조절 조립체 |
| US10323537B2 (en) | 2015-10-02 | 2019-06-18 | DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD | Gas turbine tip clearance control assembly |
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