JPS63255501A - 軸流機械の案内羽根の調整装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、案内羽根の軸部が軸部軸線の回りを回転可能
に支持されている半径方向支持孔を持つＲ’８案内羽根
保持体と、案内羽根保持体の外面に配置されて案内羽根
の軸部に相対回転しないように楔出めされたレバーと、
案内羽根保特休に対して同軸的に６薗されてレバーの端
部と関節結合されている調整量と、この調整環を周方向
に移動可能にする調整駈動装置とを持つ、細流機械の案
内羽根の調整装置に関する。

〔従来の技術Ｊ この種の調整装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第３
５１９７４７号明細書から公知である。このような調整
装置は、流体機械特にターボ圧縮機の作動中に案内羽根
の迎角を変え、それによって機械の動作を、例えば部分
負荷及び全負荷のような異なる作動条件に合わせかつ効
率損失を減少させることを可能にする。

公知の調整装置では、調整環が簡単な丁番ピンにより案
内羽根のレバーと結合されかつこれらのレバーにより保
持され、従ってハウジングに別々に案内されていない。

丁番ピンによる関節結合部は、調整環及びレバーが種々
の面において回転する調整運動が可能であるように、十
分な遊隙を持っていなければならない。不可避の熱膨張
も関節結合部における十分な遊隙を前提としている。

流体機械の案内羽根には作動中非常に強い力が作用する
。このような力が案内羽根軸線に対して垂直に又は案内
羽根軸線に対して平行に作用する張り、このような力は
案内羽根保持体における案内羽根軸部の支持部により吸
収されなければならない。しかし付加的に案内羽根軸線
の回りに強いトルクも発生し、このトルクはレバーを介
して調整環へ伝達される。その際、関節結合部にある遊
隙及び調整環の案内不足により強い振動が発生し、それ
により効率損失が生じかつ案内羽根の寿命が低下せしめ
られる。

案内羽根がレバーを介して、軸線方向に移動可能な調整
スリーブと関節結合されている案内羽根の調整装置も、
例えばドイツ連邦共和国特許第３１２５６３９号明細書
により公知である。軸線方向に移動可能な調整スリ一ブ
には、隣接する案内羽根環を一緒にしか調整することが
できず、個々には調整することができないという欠点が
ある。又、支持遊隙及び振動荷重による影響の受けやす
さに関しても同じような問題が生ずる。

公知の調整装置は、特に開放サイクルガスターピンの圧
縮又は圧縮段階の際の低温範囲における使用のために設
けられている。特に密閉サイクルガスターピンにおける
高温範囲でも十分使用可能な調整装置は公知でない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の基礎になっている課題は、冒頭に挙げた種類の
調整装置を改良して、高温範囲における′使用のために
も設計できかつ案内羽根に作用する力を十分遊隙なしに
吸収することができ、その結果振動が発生せず、しかも
調整運動が容易にかつ少ない摩耗で行なえる、作動のし
やすい、小ぢんまりした、外部の影響に対して十分保護
されている構造を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は本発明によれば、調整環が、３つの面を閉じ
られている保持環の溝に支持され、この溝が、半径方向
内イνＵに向いた第４の面を、溝にはめ込まれた案内羽
根保持体により密閉さく５） れ、レバー及びこれらのレバーの調整環との関節結合部
が溝の内部に保護されており、調整環が溝の中で軸線方
向及び半径方向にローうにより支持されており、各レバ
ーと調整環との関節結合部が、内側局面へ開いている調
整環の円筒状凹所に調整環に対して軸線に平行に回転可
能にかつ軸線方向に移動可能に支持されている円筒ピン
と、円筒ピンの軸線に対して垂直に配置され、円筒ピン
及びレバーの孔にはめ込まれかつこれらの孔のうちの１
つに回転可能に支持されているピンとから成り、各案内
羽根の軸部が予荷重はねによって、案内羽根保持体の支
持孔に取り付けられた支持ブシュへ、半径方向外側に作
用する予荷重により締め付けられていることによって解
決される。

〔実施例ｊ 本発明の実施例を図面により詳細に説明する。

機械の案内羽根環の案内羽根ｌは軸部１ａを持っており
、これらの細部は支持ブシュ２を介して環状案内羽根保
持体１２の半径方向支持孔に回転可能に支持されており
、これらの支持ブシュは外側フランジ２ａを待っており
かつねじ込まれた目付きナツト３によってねじ孔に固定
されている。案内羽根保持体１２の外面には案内羽根の
延長軸部Ｉａ上にレバー４が調整ばね１７によって相対
回転しないように装着されている。このレバー４は、案
内羽根保持体１２より突き出ている支持ブシュ２の端部
に支えられている。レバー４の上面に皿はね１６が押圧
し、この皿ばねは円板】５を介して、軸部１ａのねじ端
部１ｂにねじ■めされた溝付きナツト１４に支えられて
いる。皿ばね１６は軸部１’ｈへ、第２図において上方
へ向けられた予荷重を及ぼし、この予荷重により軸部１
ａのフランジＩｃが支持ブシュ２の下側端面に押し付け
られる。それによって軸部１ａは支持ブシュ２において
軸線方向に遊隙なしに、熱膨張に対して弾性的にかつ振
動を減衰させるように締め付けられている。

案内羽根保持体１２は塵埃の入らないように保持ｆｌｆ
１３の環状凹所にはめ込まれている。保持環１３の溝１
３ａの中で調整環７が回転可能に案内されている。半径
方向の案内は半径方向ローラＩＯを介して行なわれ、こ
れらの半径方向ローラは溝１３ａに配置されかつ支持ピ
ン１１によって保持環１３に支持されている。軸線方向
の案内は軸線方向ローラ８により行なわれ、これらの軸
線方向ローラは支持ピン９によって調整環７に支持され
ており、軸線方向ローラのなるべく中高に形成された局
面は調整環７の端面より少し突き出ておりかつ溝３ａの
軸線方向区画面に接触している。調整環７及び案内羽根
保持体をはめ込むことができるようにするために、保持
＠１３は適切な軸線方向面において２つの半体に分割さ
れかつこれらの半体は（図示してない）取り付は手段に
より互いに結合されている。

調整環７は案内羽根数に応じていくつかの円筒状軸線方
向孔７ａを持っており、これらの軸線方向孔は調整環７
の内側周面へ開いている。

これらの軸線方向孔の中に円筒ピン６が回転動能にかつ
軸線方向に移動可能に支持されている。

各円筒ピン６は軸線に垂直な孔を持っており、この孔に
、案内羽根の軸部１ａに対して軸線に平行なピン５が回
転可能に支持されており、このピンはレバー４と結合さ
れている。

第１図から分かるように、調整環７に突出部１９が設け
られており、この突出部は保持［１３の凹所を通って外
側へ突き出ており、この突出部には円筒支持片２０によ
って調整軸２１が係合している。この調整軸は流体機械
の外側ハウジング１８の貫通部＋８ａを通って外側へ案
内されており、この場合、気密及び防塵の密封が弾性ベ
ロー２２によって行なわれ、このベローはフランジ２３
によって貫通管片１８ａに取り付けられている。調整軸
２１の図示してない外側端部に任意の手動又は電動操作
可能な調整駆動装置が係合することができ、それによっ
て調整軸２１を軸線方向に移動させかつそれにより調整
環７を周方向に矢印２４通りに回転させることができる
。

周方向の調整＠７の回転の際に、円筒ピン６及びピン５
を介してレバー４の端部が連行されるので、これらの端
部は案内羽根の軸線に対して回転する。レバー４は案内
羽根の軸部１ａと相対回転しないように結合されている
から、案内羽根も軸線の回りを回転せしめられる。この
調整運動の際に必然的に生ずる、調整環７の中心面及び
半径方向に対するピン５の変位は、円筒ピン６の回転可
能及び軸線方向移動可能により補償される。

これによって、互いに相対移動する種々の可動部分の支
持面に全くなんの支持遊隙も必要でなくかつ案内羽根の
案内が調整環によってはまり合いにより、遊隙なしにか
つ点又は線接触なしに専ら面接触により行なわれるにも
拘らず、動かなくなることが回避される。

調整機構全体が塵埃の入らないように、保持環１３とこ
の保持環の中にはめ込まれた案内羽根保持体１２とによ
り包囲された空間に閉じ込められている。

調整装置全体は小ぢんまりした構造であり、この構造は
案内羽根支持部よりあまり大きな場所をとらない。従っ
て、軸線方向に間隔を納めて隣接する案内羽根環にもこ
の種の調整装置を備えることが簡単にできる。

互いに滑り接醜している部分の材料を適切に選択すれば
、調整装置全体は潤滑剤従って又保守不要である。なる
べく案内羽根軸部１．調整環７及びピン５のために、例
えばＸ２１　Ｃｒ　Ｍｏ　Ｖ１２、ｉ、　Ｘ５　Ｎｊ　
Ｃｒ　Ｔｉ　２６１５．　Ｘ８　Ｃｒ　Ｎｉ　Ｍｏ　Ｎ
ｂ　＋８１０゜Ｘ８　Ｃｒ　Ｎｉ　Ｍｏ　Ｂ　Ｎｂ　１
８１０のような特殊鋼を使用しかつこれらの構成部材の
摩擦面を付加的に表面硬化させることができるのが好ま
しく、一方、支持ブシュ２及び円筒ピン６のために、例
えばステライト２１、トリバロイ（Ｔｒｉｂａｌｏｙ）
　Ｔ　４００又はＣＧＧ−Ｎｉ　Ｃｒ　Ｎｂ　２０２又
はＧＧＧ　４０の鋼のような、良好な滑り特性を持つ支
持材料が使用されるのが好ましい。

外部に配置されている（図示してない）操作駆動装置に
より調整軸２１を介して生ぜしめられる調整運動は、気
密に封止ガス及び保守なしに金属製ベロー２２を介して
密封されて機械の内部へ導入される。

調整装置全体は小ぢんまりした構造様式により、既存の
機械における後装備にも適するように計画されている。

上述の好ましい材料からの材料選択又は材料組合せは、
それぞれの使用範囲の予想される使用温度に応じて行な
うことができ、この場合、上述の材料は特に高温使用に
適している。さらに、高温使用のために本発明による調
整装置の下記の有利な特徴が強調できる。

本発明による装置には、運動を伝達する部分の間になん
らの点又は線接触を示さず、専ら円筒面の間の面接触を
示している。これによって、温度に関、係する材料選択
と相まって、外部温度範囲及び長い作動時間にわたって
、規定された遊隙品質が維持され得る。点又は線接触は
かなり長い作動時間の際に必然的に遊隙拡大に至らせる
。本発明による装置は特に、非常に危険な羽根回転振動
に関してほとんど遊隙がなく、そして大きい温度順回に
おいて長い作動時間の間もそうである。従って本発明に
ょる装置は特に、使用温度が例えば６００°Ｃ及びそれ
以上に達する、例えば内１撚機関の高温部分における使
用に適している。

始動及び停■における極端な温度変化の際に、案内羽根
支持部の支持遊隙のある程度の変化は避けられない。案
内羽根軸部の本発明により設けられたばね荷重は、案内
羽根の起こり得る曲げ振動の効果的抑制又は減衰をもた
らす。

【図面の簡単な説明】

筑１図は付哄の調整装置を持つ流体機戦の案内羽根環の
一部分の軸線に垂直な新面図、第２図は第１図のｒｒ−
ｒｒ線に沿う拡大断面図、第３図は調整装置の斜視図で
ある。 １・・・案内羽根、１ａ・・・軸部、２・・・支持ブシ
ュ、４・・・レバー、５・・・ピン、６・・・円筒ピン
、７・・・調整環、８．１０・・・ローラ、１２・・・
案内羽根保持体、１３・・・保持環、１３ａ・・・溝、
１６・・・予荷重ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 案内羽根の軸部が軸部軸線の回りを回転可能に支持され
   ている半径方向支持孔を持つ環状案内羽根保持体と、案
   内羽根保持体の外面に配置されて案内羽根の軸部に相対
   回転しないように楔止めされたレバーと、案内羽根保持
   体に対して同軸的に配置されてレバーの端部と関節結合
   されている調整環と、この調整環を周方向に移動可能に
   する調整駆動装置とを持つ、軸流機械の案内羽根の調整
   装置において、調整環（７）が、３つの面を閉じられて
   いる保持環（１３）の溝（１３ａ）に支持され、この溝
   が、半径方向内側に向いた第４の面を、溝にはめ込まれ
   た案内羽根保持体（１２）により密閉され、レバー（４
   ）及びこれらのレバーの調整環（７）との関節結合部が
   溝の内部に保護されており、調整環（７）が溝（１３ａ
   ）の中で軸線方向及び半径方向にローラ（１０、８）に
   より支持されており、各レバー（４）と調整環（７）と
   の関節結合部が、内側周面へ開いている調整環（７）の
   円筒状凹所に調整環に対して軸線に平行に回転可能にか
   つ軸線方向に移動可能に支持されている円筒ピン（６）
   と、円筒ピン（６）の軸線に対して垂直に配置され、円
   筒ピン（６）及びレバー（４）の孔にはめ込まれかつこ
   れらの孔のうちの１つに回転可能に支持されているピン
   （５）とから成り、各案内羽根（１）の軸部（１ａ）が
   予荷重ばね（１６）によつて、案内羽根保持体（１２）
   の支持孔に取り付けられた支持ブシュ（２）へ、半径方
   向外側に作用する予荷重により締め付けられていること
   を特徴とする、軸流機械の案内羽根の調整装置。