JPH05187264A - ガスタービンエンジン用流体ベアリング面シール - Google Patents
ガスタービンエンジン用流体ベアリング面シールInfo
- Publication number
- JPH05187264A JPH05187264A JP4187068A JP18706892A JPH05187264A JP H05187264 A JPH05187264 A JP H05187264A JP 4187068 A JP4187068 A JP 4187068A JP 18706892 A JP18706892 A JP 18706892A JP H05187264 A JPH05187264 A JP H05187264A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- fluid
- ring
- bearing face
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
- F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
- F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
-
- 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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きな圧力差、高い温度、高速で回転するエ
ンジン流体ベアリングシールを提供する。 【構成】 ガスタービンエンジンの高圧作動ガス領域1
4と低圧潤滑オイルサンプ16との間の流体流れを制限
するために、流体ベアリング面シールは、回転する合せ
リング10およびこれと向かい合う回転しない炭素シー
ルリング12を含み、シールリングの端面を切削加工し
て、ランド91と揚力発生用流体動力学的浮上パッド2
4とを交互に配置した環状配列を形成する。各浮上パッ
ドは、3段を有する階段吹き抜け部を半径方向内側およ
び外側でランドと同一平面にあるレール92で囲んだ構
成である。合せリング10の角速度が低いときに追加の
揚力を発生させるため、シールリング面に環状の流体静
力学的浮上パッド104も設ける。
ンジン流体ベアリングシールを提供する。 【構成】 ガスタービンエンジンの高圧作動ガス領域1
4と低圧潤滑オイルサンプ16との間の流体流れを制限
するために、流体ベアリング面シールは、回転する合せ
リング10およびこれと向かい合う回転しない炭素シー
ルリング12を含み、シールリングの端面を切削加工し
て、ランド91と揚力発生用流体動力学的浮上パッド2
4とを交互に配置した環状配列を形成する。各浮上パッ
ドは、3段を有する階段吹き抜け部を半径方向内側およ
び外側でランドと同一平面にあるレール92で囲んだ構
成である。合せリング10の角速度が低いときに追加の
揚力を発生させるため、シールリング面に環状の流体静
力学的浮上パッド104も設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、流体シールに関し、
特にガスタービンエンジンの回転部材と静止部材との間
の流体流れを効果的に制限するすぐれたガスベアリング
面シールに関する。
特にガスタービンエンジンの回転部材と静止部材との間
の流体流れを効果的に制限するすぐれたガスベアリング
面シールに関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンエンジンには、回転部材と
静止部材との間の漏れ流体流れを最小にするため、ラビ
リンスシールを用いるのが代表的である。ラビリンスシ
ールは、向流、したがって異なる流体の混合、具体的に
は、エンジンの回転部材と非回転部材との間のギャップ
を通しての高温作動ガスと潤滑オイルとの混合に対する
バリヤをつくるのにも用いられる。ラビリンスシール
は、静止エンジン部材により保持された滑らかな合せ面
に対して近接関係で回転する、エンジン部材に形成され
た一連の円周方向歯の間に設けられた一続きの環状くび
れを過ぎて流れる流体流れを絞る機能をなす。ラビリン
ス形式のシールは簡単で、作用寿命が長いという利点を
もっており、シール両端の圧力差が適度に低い限りで、
適度に有効な流体シールである。
静止部材との間の漏れ流体流れを最小にするため、ラビ
リンスシールを用いるのが代表的である。ラビリンスシ
ールは、向流、したがって異なる流体の混合、具体的に
は、エンジンの回転部材と非回転部材との間のギャップ
を通しての高温作動ガスと潤滑オイルとの混合に対する
バリヤをつくるのにも用いられる。ラビリンスシール
は、静止エンジン部材により保持された滑らかな合せ面
に対して近接関係で回転する、エンジン部材に形成され
た一連の円周方向歯の間に設けられた一続きの環状くび
れを過ぎて流れる流体流れを絞る機能をなす。ラビリン
ス形式のシールは簡単で、作用寿命が長いという利点を
もっており、シール両端の圧力差が適度に低い限りで、
適度に有効な流体シールである。
【0003】スラストおよび燃料効率を増加することを
めざした現代の進んだガスタービンエンジン設計では、
流体シールが、より大きな圧力差、より高い温度、より
大きなシール直径および回転エンジン部材の増加した速
度などの点で、はるかに過酷な環境にさらされる。そこ
で、製造公差、起こり得る部材の偏心、そして温度およ
び遠心荷重による材料成長に対処するため、シール間隙
を増加しなければならない。そうすると、ラビリンスシ
ールに、エンジン性能および燃料経済を損なう過剰な流
体漏れが起こる。シールの機能がエンジンベアリング室
またはサンプ(油だめ)への高温作動ガスの漏れを制限
することであれば、シール内またはシール近くの潤滑オ
イルはコークス付着を生じるおそれがあり、これにより
シールの有効性がさらに低下する。
めざした現代の進んだガスタービンエンジン設計では、
流体シールが、より大きな圧力差、より高い温度、より
大きなシール直径および回転エンジン部材の増加した速
度などの点で、はるかに過酷な環境にさらされる。そこ
で、製造公差、起こり得る部材の偏心、そして温度およ
び遠心荷重による材料成長に対処するため、シール間隙
を増加しなければならない。そうすると、ラビリンスシ
ールに、エンジン性能および燃料経済を損なう過剰な流
体漏れが起こる。シールの機能がエンジンベアリング室
またはサンプ(油だめ)への高温作動ガスの漏れを制限
することであれば、シール内またはシール近くの潤滑オ
イルはコークス付着を生じるおそれがあり、これにより
シールの有効性がさらに低下する。
【0004】先進のエンジン設計で遭遇するラビリンス
シールの欠点を避けるため、ガスベアリング面シール
(gas bearing face seal)が取
って代わりつつある。この形式の流体シールの1例が、
本出願人に譲渡されたMooreの米国特許第3,38
3,033号に開示されている。この形式の流体シール
では、ガスフィルム(気膜)の形態のベアリングを、回
転する合せリングと非回転シールリングの面間に発生さ
せ、シーリングギャップの寸法をアクティブ制御する。
シールリングをキャリヤで装着し、一方キャリヤを静止
ハウジングに、合せリング面に対してギャップを変える
限定された移動ができるように装着する。キャリヤとハ
ウジングとの間の流体漏れを制限するために、二次流体
シールを使用しなければならない。ガスベアリング面シ
ールは、流体漏れを減らす上でラビリンスシールよりず
っと有効であるが、広い範囲の温度、圧力および速度に
わたって合せリング面とシールリング面との間に精密な
平行関係を確保するため、きびしい公差に製造する必要
がある。また、二次シール上の力モーメントバランスを
いつも確保して、着座はずれ、そしてその結果としての
漏れを防止するための手段を講じなければならない。ガ
スベアリング面シールは、漏れを防止するのにラビリン
スシールより有効である。気膜ベアリングをいちじるし
く薄く、たとえば0.5ミル以下にすることができるか
らである。しかし、合せリング面とシールリング面間の
間隔がこのように近接していると、低速、大きな圧力降
下、または温度上昇時に両対向面間に間欠的な接触が起
こる。このような接触の結果、対向面表面が摩耗し、そ
の結果、シール有効性と使用寿命が減少する。
シールの欠点を避けるため、ガスベアリング面シール
(gas bearing face seal)が取
って代わりつつある。この形式の流体シールの1例が、
本出願人に譲渡されたMooreの米国特許第3,38
3,033号に開示されている。この形式の流体シール
では、ガスフィルム(気膜)の形態のベアリングを、回
転する合せリングと非回転シールリングの面間に発生さ
せ、シーリングギャップの寸法をアクティブ制御する。
シールリングをキャリヤで装着し、一方キャリヤを静止
ハウジングに、合せリング面に対してギャップを変える
限定された移動ができるように装着する。キャリヤとハ
ウジングとの間の流体漏れを制限するために、二次流体
シールを使用しなければならない。ガスベアリング面シ
ールは、流体漏れを減らす上でラビリンスシールよりず
っと有効であるが、広い範囲の温度、圧力および速度に
わたって合せリング面とシールリング面との間に精密な
平行関係を確保するため、きびしい公差に製造する必要
がある。また、二次シール上の力モーメントバランスを
いつも確保して、着座はずれ、そしてその結果としての
漏れを防止するための手段を講じなければならない。ガ
スベアリング面シールは、漏れを防止するのにラビリン
スシールより有効である。気膜ベアリングをいちじるし
く薄く、たとえば0.5ミル以下にすることができるか
らである。しかし、合せリング面とシールリング面間の
間隔がこのように近接していると、低速、大きな圧力降
下、または温度上昇時に両対向面間に間欠的な接触が起
こる。このような接触の結果、対向面表面が摩耗し、そ
の結果、シール有効性と使用寿命が減少する。
【0005】
【発明の目的】したがって、この発明の目的は、長い運
転寿命にわたって流体漏れを制限するのに有効な優れた
流体ベアリング面シールを提供することにある。この改
良流体シールはその有効性を、大きな圧力降下や高温の
環境でも維持する。さらに、この改良シールは大きな直
径で実現することができ、一層高い速度で作動して、ス
ケールアップしたガスタービンエンジン設計に適合す
る。
転寿命にわたって流体漏れを制限するのに有効な優れた
流体ベアリング面シールを提供することにある。この改
良流体シールはその有効性を、大きな圧力降下や高温の
環境でも維持する。さらに、この改良シールは大きな直
径で実現することができ、一層高い速度で作動して、ス
ケールアップしたガスタービンエンジン設計に適合す
る。
【0006】
【発明の概要】この目的のため、この発明のガスベアリ
ング面シールは、回転部品、たとえばガスタービンエン
ジンの主シャフトに装着した合せリングと、非回転シー
ルリングとを有し、これらが対向する半径方向シール面
を与え、両シール面間に薄い流体フィルムの形態のガス
ベアリングが発現する。炭素から形成するのが好ましい
シールリングをキャリヤで装着し、一方キャリヤを静止
部材、たとえばエンジンハウジング部材で装着する。ハ
ウジングへのキャリヤ装着には、スプラインまたはキー
の三角形配置を利用して、キャリヤの限定された軸線方
向移動を実現する一方、キャリヤおよびシールリングを
回転する合せリングと同心に維持する。キャリヤとハウ
ジングの間に作用する円周方向に配設したばねにより、
ガスベアリングフィルム圧力をバランスして、合せリン
グおよびシールリングのシール面間のギャップ(隙間)
寸法をアクティブ制御する。圧力モーメントのバランス
した二次シールをキャリヤとハウジングの間に配置し
て、そこを過ぎる流体漏れを制限する。
ング面シールは、回転部品、たとえばガスタービンエン
ジンの主シャフトに装着した合せリングと、非回転シー
ルリングとを有し、これらが対向する半径方向シール面
を与え、両シール面間に薄い流体フィルムの形態のガス
ベアリングが発現する。炭素から形成するのが好ましい
シールリングをキャリヤで装着し、一方キャリヤを静止
部材、たとえばエンジンハウジング部材で装着する。ハ
ウジングへのキャリヤ装着には、スプラインまたはキー
の三角形配置を利用して、キャリヤの限定された軸線方
向移動を実現する一方、キャリヤおよびシールリングを
回転する合せリングと同心に維持する。キャリヤとハウ
ジングの間に作用する円周方向に配設したばねにより、
ガスベアリングフィルム圧力をバランスして、合せリン
グおよびシールリングのシール面間のギャップ(隙間)
寸法をアクティブ制御する。圧力モーメントのバランス
した二次シールをキャリヤとハウジングの間に配置し
て、そこを過ぎる流体漏れを制限する。
【0007】シールリングの端面には、低圧領域、たと
えば油だめに面するシール側に環状シールダムを、また
高温の作動ガスを含有する高圧領域に面するシール側に
流体動力学的浮上パッドの均一に分布した環状配列を形
成する。この発明の特徴によれば、浮上パッドを多段の
レール付き形状として、大きな揚力を発生し、作動寿命
を長くする。浮上パッドの一番浅い段が合せリング面と
の間欠的な接触により摩耗しても、深い段はそのまま
で、シール面表面を引き離し、ベアリング気膜を導入す
るのに必要な揚力を発生する。
えば油だめに面するシール側に環状シールダムを、また
高温の作動ガスを含有する高圧領域に面するシール側に
流体動力学的浮上パッドの均一に分布した環状配列を形
成する。この発明の特徴によれば、浮上パッドを多段の
レール付き形状として、大きな揚力を発生し、作動寿命
を長くする。浮上パッドの一番浅い段が合せリング面と
の間欠的な接触により摩耗しても、深い段はそのまま
で、シール面表面を引き離し、ベアリング気膜を導入す
るのに必要な揚力を発生する。
【0008】この発明の別の実施例では、シールリング
の端面に、シールダムの低圧側に流体静力学的浮上パッ
ドを形成する。高圧流体を流体静力学的浮上パッドに導
いて、揚力を発生する。この揚力は、特に低速で有効
で、流体動力学的浮上パッドの速度に依存する揚力が低
下したとき、シール面表面の分離を維持する。二次シー
ルのシーリング特性を改良するために、二次シールピス
トンリングと、炭素のような高潤滑性材料の合せリング
をハウジングにより並置関係で装着する。ピストンリン
グがキャリヤと着座係合関係にばねバイアスされている
ので、合せリングは二次シールリング上の着座抗力を減
らすのに有効に作用する。さらに、オリフィスを設ける
ことにより、二次シールピストンリングに作用する作動
ガスの半径方向圧力の力は実質的に圧力モーメントがバ
ランスして、キャリヤに対して適正なシーリングを維持
する。
の端面に、シールダムの低圧側に流体静力学的浮上パッ
ドを形成する。高圧流体を流体静力学的浮上パッドに導
いて、揚力を発生する。この揚力は、特に低速で有効
で、流体動力学的浮上パッドの速度に依存する揚力が低
下したとき、シール面表面の分離を維持する。二次シー
ルのシーリング特性を改良するために、二次シールピス
トンリングと、炭素のような高潤滑性材料の合せリング
をハウジングにより並置関係で装着する。ピストンリン
グがキャリヤと着座係合関係にばねバイアスされている
ので、合せリングは二次シールリング上の着座抗力を減
らすのに有効に作用する。さらに、オリフィスを設ける
ことにより、二次シールピストンリングに作用する作動
ガスの半径方向圧力の力は実質的に圧力モーメントがバ
ランスして、キャリヤに対して適正なシーリングを維持
する。
【0009】この発明の構成、要素の組合せ、部品の配
置を含む特徴は特許請求の範囲に記載の通りである。こ
の発明をよく理解できるように、以下に図面を参照しな
がら、この発明の実施例を説明する。図面中の同じ参照
符号は対応する部品を示す。
置を含む特徴は特許請求の範囲に記載の通りである。こ
の発明をよく理解できるように、以下に図面を参照しな
がら、この発明の実施例を説明する。図面中の同じ参照
符号は対応する部品を示す。
【0010】
【具体的な構成】この発明の流体ベアリング面シール
は、図1に示すように、全体を10で示す合せリングと
全体を12で示すシールリングとを含み、高圧流体領域
14と低圧流体領域16との間の流体流れを制限または
阻止するためのシールである。たとえば、高圧領域14
は850°Fのような高温のガスタービンエンジン作動
ガスを含有し、一方、低圧領域16は潤滑油を含有する
ベアリングサンプ(油だめ)である。圧力差は150p
siのように高くなる。流体シーリングギャップ18
は、合せリング10の平面の半径方向面20とシールリ
ング12の対向面とにより画定される。シールリング1
2の対向面は、環状シールダム22および複数の円周方
向に均一に分布した流体動力学的浮上パッド24とを与
える形状となっている。環状チャンネル26が、シール
ダム22を浮上パッド24の環状配列から分離する。
は、図1に示すように、全体を10で示す合せリングと
全体を12で示すシールリングとを含み、高圧流体領域
14と低圧流体領域16との間の流体流れを制限または
阻止するためのシールである。たとえば、高圧領域14
は850°Fのような高温のガスタービンエンジン作動
ガスを含有し、一方、低圧領域16は潤滑油を含有する
ベアリングサンプ(油だめ)である。圧力差は150p
siのように高くなる。流体シーリングギャップ18
は、合せリング10の平面の半径方向面20とシールリ
ング12の対向面とにより画定される。シールリング1
2の対向面は、環状シールダム22および複数の円周方
向に均一に分布した流体動力学的浮上パッド24とを与
える形状となっている。環状チャンネル26が、シール
ダム22を浮上パッド24の環状配列から分離する。
【0011】カラー28が、ガスタービンエンジンの主
シャフトであるシャフト32上の軸線方向に離れた半径
方向肩部29および30間にはさまれている。複数の半
径方向駆動ピン34(1つだけが見える)をカラー28
に取付け、合せリングボアの軸線方向延在スロット36
に突出させる。波形ばね38により、必要な左向きの軸
線方向荷重をかけ、合せリング10を肩部29に着座さ
せる。こうして合せリング、カラーおよび波形ばねの組
立体は、一体となってシャフト32とともに回転する。
合せリング10の幾何形状および寸法は、それが領域1
4と16の流体圧力により軸線方向および半径方向にバ
ランスされ、かつ遠心荷重下でバランスされるように選
ぶ。合せリング10に個別のラグ40を、遠心荷重バラ
ンス用自由ウェイトとして切削加工する。これらの予防
措置により、合せリング10がシャフト28と同心に留
まり、したがってそのシール面20が常に半径方向平面
内にあることが確実になる。
シャフトであるシャフト32上の軸線方向に離れた半径
方向肩部29および30間にはさまれている。複数の半
径方向駆動ピン34(1つだけが見える)をカラー28
に取付け、合せリングボアの軸線方向延在スロット36
に突出させる。波形ばね38により、必要な左向きの軸
線方向荷重をかけ、合せリング10を肩部29に着座さ
せる。こうして合せリング、カラーおよび波形ばねの組
立体は、一体となってシャフト32とともに回転する。
合せリング10の幾何形状および寸法は、それが領域1
4と16の流体圧力により軸線方向および半径方向にバ
ランスされ、かつ遠心荷重下でバランスされるように選
ぶ。合せリング10に個別のラグ40を、遠心荷重バラ
ンス用自由ウェイトとして切削加工する。これらの予防
措置により、合せリング10がシャフト28と同心に留
まり、したがってそのシール面20が常に半径方向平面
内にあることが確実になる。
【0012】シールリング12は、炭素から形成するの
が好ましく、全体を42で示すキャリヤに焼ばめされ、
キャリヤ42は全体を44で示すハウジングに装着され
ている。シュリンクバンド45がキャリヤ44のまわり
に焼ばめされ、こうしてシールリング12、キャリヤ4
4おおびシュリンクバンド45の組み合わせ、それらの
材料特性および相対位置が、運転中にシール面同士に平
行関係を保つ。キャリヤ装着をシャフト32と同心に維
持するため、またシール面同士に平行関係を保つため、
ハウジング44には、1組の等角度に配置された3つの
回転防止ブロックまたはキー46(図4参照)が、図2
に1つだけ見えるキー溝ノッチ48に摺動自在に収容さ
れている。全体として環状に配列され、それぞれハウジ
ング44の盲穴52(図4参照)に収納された閉止用ば
ね50の環状配列が、キャリヤ42およびシールリング
12をギャップ18を閉じる方向にバイアスし、すなわ
ちエンジン始動および停止中に生じるように、シールリ
ング面を合せリング面20に当接する。
が好ましく、全体を42で示すキャリヤに焼ばめされ、
キャリヤ42は全体を44で示すハウジングに装着され
ている。シュリンクバンド45がキャリヤ44のまわり
に焼ばめされ、こうしてシールリング12、キャリヤ4
4おおびシュリンクバンド45の組み合わせ、それらの
材料特性および相対位置が、運転中にシール面同士に平
行関係を保つ。キャリヤ装着をシャフト32と同心に維
持するため、またシール面同士に平行関係を保つため、
ハウジング44には、1組の等角度に配置された3つの
回転防止ブロックまたはキー46(図4参照)が、図2
に1つだけ見えるキー溝ノッチ48に摺動自在に収容さ
れている。全体として環状に配列され、それぞれハウジ
ング44の盲穴52(図4参照)に収納された閉止用ば
ね50の環状配列が、キャリヤ42およびシールリング
12をギャップ18を閉じる方向にバイアスし、すなわ
ちエンジン始動および停止中に生じるように、シールリ
ング面を合せリング面20に当接する。
【0013】キャリヤ42はハウジング44に対して軸
線方向に移動するので、ピストンリングの形態の二次シ
ール54にシールダム56を設け、このシールダム56
を軸線方向に延在するキャリヤスリーブ58の外周面に
ガーターばね60の着座力により押し当てる。やはり炭
素材料製の二次シール54は、環状ハウジングノッチ6
3に収容されたロックリング62と、ハウジング肩部6
5と焼ばめ係合した炭素合せリング64との間に軸線方
向に捕捉されている。ロックリング62で支持された圧
縮ばね66の環状配列が、二次シール54を合せリング
64に対して軸線方向にバイアスする。潤滑性の高いこ
の炭素合せリング64を設けることは、二次シール54
に働く着座抗力を減らすのに役立つ。熱シールド68
が、ハウジング44に取り付けられ、半径方向に延在
し、ついで軸線方向に高圧領域14中へ延在し、熱的過
渡期にシールを保護するバリヤを形成するとともに、エ
ンジン組立および分解中に生じるおそれのある損傷から
シールを守る。
線方向に移動するので、ピストンリングの形態の二次シ
ール54にシールダム56を設け、このシールダム56
を軸線方向に延在するキャリヤスリーブ58の外周面に
ガーターばね60の着座力により押し当てる。やはり炭
素材料製の二次シール54は、環状ハウジングノッチ6
3に収容されたロックリング62と、ハウジング肩部6
5と焼ばめ係合した炭素合せリング64との間に軸線方
向に捕捉されている。ロックリング62で支持された圧
縮ばね66の環状配列が、二次シール54を合せリング
64に対して軸線方向にバイアスする。潤滑性の高いこ
の炭素合せリング64を設けることは、二次シール54
に働く着座抗力を減らすのに役立つ。熱シールド68
が、ハウジング44に取り付けられ、半径方向に延在
し、ついで軸線方向に高圧領域14中へ延在し、熱的過
渡期にシールを保護するバリヤを形成するとともに、エ
ンジン組立および分解中に生じるおそれのある損傷から
シールを守る。
【0014】環状フランジ70がロックリング62と熱
シールド68の半径方向部分との間に配置され、これに
穴を開けて複数の大きなオリフィス72の環状配列をつ
くり、環状室74をほぼ領域14の高圧に加圧するガス
流の通過を許す。複数の外部ドレインホール76を、ハ
ウジング44に貫通させて、環状室74と連通するよう
穿孔する。さらに、複数の大きなオリフィス78をロッ
クリング62に貫通させて穿孔し、二次シール54とハ
ウジング44との間のキャビティ80を加圧する。この
ように配列した結果、二次シール54は領域14の高圧
ガスに対して、圧力モーメントがバランスされ、こうし
て二次シール54の適正な着座を確実にする。また、オ
リフィス72およびドレインホール76は、二次シール
54を通り過ぎて漏れるオイルおよび一次シール、すな
わちガスベアリング面シールを通り過ぎて漏れるオイル
煙霧を排出するのに有効である。
シールド68の半径方向部分との間に配置され、これに
穴を開けて複数の大きなオリフィス72の環状配列をつ
くり、環状室74をほぼ領域14の高圧に加圧するガス
流の通過を許す。複数の外部ドレインホール76を、ハ
ウジング44に貫通させて、環状室74と連通するよう
穿孔する。さらに、複数の大きなオリフィス78をロッ
クリング62に貫通させて穿孔し、二次シール54とハ
ウジング44との間のキャビティ80を加圧する。この
ように配列した結果、二次シール54は領域14の高圧
ガスに対して、圧力モーメントがバランスされ、こうし
て二次シール54の適正な着座を確実にする。また、オ
リフィス72およびドレインホール76は、二次シール
54を通り過ぎて漏れるオイルおよび一次シール、すな
わちガスベアリング面シールを通り過ぎて漏れるオイル
煙霧を排出するのに有効である。
【0015】図1にはさらに、ハウジング44により適
当な位置に装着されたオイルそらせ板82が示されてい
る。オイルそらせ板82の環状面83が合せリング10
の環状面84と近接した平行関係に位置して、両者間に
オイル通路を画定する。合せリング10が回転すると、
せん断力ベクトルがオイルを元のサンプへとばし、シー
ル要素の高熱面とのオイルの接触を最小にする。こうし
てコークス付着をほとんど回避する。オイルそらせ板8
2はトラフ87も与え、オイルがトラフ87の上部に集
まり、その下部から流れ去る。
当な位置に装着されたオイルそらせ板82が示されてい
る。オイルそらせ板82の環状面83が合せリング10
の環状面84と近接した平行関係に位置して、両者間に
オイル通路を画定する。合せリング10が回転すると、
せん断力ベクトルがオイルを元のサンプへとばし、シー
ル要素の高熱面とのオイルの接触を最小にする。こうし
てコークス付着をほとんど回避する。オイルそらせ板8
2はトラフ87も与え、オイルがトラフ87の上部に集
まり、その下部から流れ去る。
【0016】図2および図3に移ると、この発明の流体
動力学的浮上パッド24はそれぞれ、浮上パッド24間
のランド91からの深さが順次増加する、一連の少なく
とも2つ、好ましくは3つの段90を円周方向に並べた
構成である。段90は半径方向内方および外方で、ラン
ド91間に延在しかつランドと同一平面にあるレール9
2により囲まれている。こうして、レール92および環
状シールダム22が、合わせリング面20の平面表面に
間近に向かい合うシールリング14の端面を与える。各
浮上パッド24の一番深い段と隣接ランドの間に、半径
方向に延在する送りスロット94が設けられ、高圧ガス
が領域14からこのスロット94を通って流れ、浮上パ
ッド24およびシールダム22の中間の環状チャンネル
26を加圧する。高圧ガスは段92を含む階段吹きぬけ
も満たし、合せリング10が図2の矢印95の方向に回
転すると、ガスへのせん断作用が階段吹きぬけ内のガス
圧力を増加し、閉止用ばね50の力およびキャリヤ42
およびシールリング12に作用するガスの軸線方向静圧
力に対抗して、浮上力を発生する。合せリング10およ
びシールリング12の面が離れ、シーリングギャップ1
8を生成し、このシーリングギャップ18はガスで充満
し、両シール面間にガスベアリングフィルムを与える。
シーリングギャップ18が閉じようとすると、ベアリン
ングフィルムの圧力が増加し、両シール面間のこすれ接
触を防止する。シーリングギャップ18が広がろうとす
る傾向は、ベアリングフィルム圧力の低下により打ち消
される。シーリングギャップの寸法、したがってベアリ
ングフィルムの厚さは、自己調整的で、有効な流体シー
ルを形成し、エンジン始動および停止時を除いて、界面
のこすれ接触を防止する。
動力学的浮上パッド24はそれぞれ、浮上パッド24間
のランド91からの深さが順次増加する、一連の少なく
とも2つ、好ましくは3つの段90を円周方向に並べた
構成である。段90は半径方向内方および外方で、ラン
ド91間に延在しかつランドと同一平面にあるレール9
2により囲まれている。こうして、レール92および環
状シールダム22が、合わせリング面20の平面表面に
間近に向かい合うシールリング14の端面を与える。各
浮上パッド24の一番深い段と隣接ランドの間に、半径
方向に延在する送りスロット94が設けられ、高圧ガス
が領域14からこのスロット94を通って流れ、浮上パ
ッド24およびシールダム22の中間の環状チャンネル
26を加圧する。高圧ガスは段92を含む階段吹きぬけ
も満たし、合せリング10が図2の矢印95の方向に回
転すると、ガスへのせん断作用が階段吹きぬけ内のガス
圧力を増加し、閉止用ばね50の力およびキャリヤ42
およびシールリング12に作用するガスの軸線方向静圧
力に対抗して、浮上力を発生する。合せリング10およ
びシールリング12の面が離れ、シーリングギャップ1
8を生成し、このシーリングギャップ18はガスで充満
し、両シール面間にガスベアリングフィルムを与える。
シーリングギャップ18が閉じようとすると、ベアリン
ングフィルムの圧力が増加し、両シール面間のこすれ接
触を防止する。シーリングギャップ18が広がろうとす
る傾向は、ベアリングフィルム圧力の低下により打ち消
される。シーリングギャップの寸法、したがってベアリ
ングフィルムの厚さは、自己調整的で、有効な流体シー
ルを形成し、エンジン始動および停止時を除いて、界面
のこすれ接触を防止する。
【0017】必要な浮上力を与える以外に、この発明の
レール付き多段浮上パッド幾何形状は、使用寿命の長い
ガスベアリング面シールを提供する。ランド91および
レール92が長期間にわたってどうしても時々は合せリ
ング面20と接触する結果として摩耗するにつれて、浮
上パッド24のもっとも外側またはもっとも浅い段90
が消滅しても、残りの2つの深い方の段がまだ必要な浮
上力を発揮するのに有効である。したがって、ガスベア
リング面シールを取り替えなければならないのは、深い
方の段が実質的に摩耗消滅したときだけである。
レール付き多段浮上パッド幾何形状は、使用寿命の長い
ガスベアリング面シールを提供する。ランド91および
レール92が長期間にわたってどうしても時々は合せリ
ング面20と接触する結果として摩耗するにつれて、浮
上パッド24のもっとも外側またはもっとも浅い段90
が消滅しても、残りの2つの深い方の段がまだ必要な浮
上力を発揮するのに有効である。したがって、ガスベア
リング面シールを取り替えなければならないのは、深い
方の段が実質的に摩耗消滅したときだけである。
【0018】図5に示すこの発明の実施例では、キャリ
ヤ42に装着した炭素シールリング100の端面を切削
加工して、高圧流体領域14に隣接して流体動力学的パ
ッド102の環状配列を、また低圧流体領域16に隣接
して環状の流体静力学的パッド104を設ける。流体静
力学的パッド104と流体動力学的パッド102を、環
状シールダム22およびその両わきの環状チャンネル2
6で半径方向に分離する。通路106の環状配列が、高
圧流体を領域14から流体静力学的パッド104の面ま
で連通し、そこで高圧流体を合せリング10の対向シー
ル面に対して吐出して、揚力を発生する。流体動力学的
浮上パッド102は通常の形状としても、図2および図
3に示す多段/レール付き形状としてもよい。流体動力
学的パッド102が発生する揚力は速度に依存する、す
なわち合せリング10の角速度に正比例して変化するの
で、また流体静力学的パッド104が発生する揚力は圧
力に依存する、すなわち領域14の流体圧力に正比例し
て変化するので、図5の流体動力学的パッドと流体静力
学的パッドの組合せは、シール面を分離するのに必要な
揚力を生成することができ、流体ベアリングフィルムを
高速−低圧から低速−高圧までの広い範囲の運転条件下
で形成する。その結果、シール面の摩耗係合の範囲が減
少するので、シール寿命が長くなる。
ヤ42に装着した炭素シールリング100の端面を切削
加工して、高圧流体領域14に隣接して流体動力学的パ
ッド102の環状配列を、また低圧流体領域16に隣接
して環状の流体静力学的パッド104を設ける。流体静
力学的パッド104と流体動力学的パッド102を、環
状シールダム22およびその両わきの環状チャンネル2
6で半径方向に分離する。通路106の環状配列が、高
圧流体を領域14から流体静力学的パッド104の面ま
で連通し、そこで高圧流体を合せリング10の対向シー
ル面に対して吐出して、揚力を発生する。流体動力学的
浮上パッド102は通常の形状としても、図2および図
3に示す多段/レール付き形状としてもよい。流体動力
学的パッド102が発生する揚力は速度に依存する、す
なわち合せリング10の角速度に正比例して変化するの
で、また流体静力学的パッド104が発生する揚力は圧
力に依存する、すなわち領域14の流体圧力に正比例し
て変化するので、図5の流体動力学的パッドと流体静力
学的パッドの組合せは、シール面を分離するのに必要な
揚力を生成することができ、流体ベアリングフィルムを
高速−低圧から低速−高圧までの広い範囲の運転条件下
で形成する。その結果、シール面の摩耗係合の範囲が減
少するので、シール寿命が長くなる。
【0019】以上から明らかなように、前述したこの発
明の目的が効率よく達成されている。この発明の要旨か
ら逸脱しない範囲内で前述した構成に種々の変更を加え
ることができるので、これらの実施例の説明は例示であ
って、限定的なものではない。
明の目的が効率よく達成されている。この発明の要旨か
ら逸脱しない範囲内で前述した構成に種々の変更を加え
ることができるので、これらの実施例の説明は例示であ
って、限定的なものではない。
【図1】この発明の1実施例にしたがって構成した流体
ベアリング面シールの軸線方向断面図である。
ベアリング面シールの軸線方向断面図である。
【図2】図1に見えるシールリングおよびキャリヤアセ
ンブリの円弧状部分の軸線方向正面図である。
ンブリの円弧状部分の軸線方向正面図である。
【図3】図2の3−3線方向に見た断面図である。
【図4】図1に見える環状ハウジングの軸線方向正面図
である。
である。
【図5】この発明の別の実施例にしたがって構成した流
体ベアリング面シールの部分的軸線方向断面図である。
体ベアリング面シールの部分的軸線方向断面図である。
10 合せリング 12 シールリング 14 高圧流体領域 16 低圧流体領域 18 流体シーリングギャップ 20 平面 22 シールダム 24 浮上パッド 26 環状チャンネル 28 カラー 32 シャフト 42 キャリヤ 44 ハウジング 50 閉止用ばね 54 二次シール 56 シールダム 58 キャリヤスリーブ 60 ガーターばね 62 ロックリング 64 合せリング 66 圧縮ばね 70 フランジ 72 オリフィス 74 室 76 ドレインホール 78 オリフィス 80 キャビティ 90 段 91 ランド 92 レール 94 送りスロット 102 流体動力学的パッド 104 流体静力学的パッド
Claims (20)
- 【請求項1】ガスタービンエンジン中の圧力の異なる2
つの流体領域間の流体流れを制限する流体ベアリング面
シールにおいて、 (A)非回転ハウジング部材と、 (B)エンジンの回転シャフトに装着された、第1シー
ル面を有する合せリングと、 (C)上記ハウジング部材により上記合せリングと同心
関係に、上記第1シール面に対して限定された移動をな
すよう支持されたキャリヤと、 (D)上記キャリヤに装着されたシールリングであっ
て、このシールリングは上記第1シール面と向かい合っ
て両者間にシールギャップを画定する第2シール面を有
し、第2シール面には複数の浮上パッドを環状に分布し
た配列が形成され、上記浮上パッドのそれぞれが1対の
レールで半径方向に囲まれた少なくとも2つの段を有す
る階段吹きぬけ部を含む、シールリングと、 (E)上記合せリングの回転中に、上記浮上パッドが発
生する浮上力および第1および第2シール面間に存在す
るベアリング気膜の圧力に対抗して作用して、上記シー
ルギャップの幅をアクティブ制御する、閉止用ばね手段
とを備える流体ベアリング面シール。 - 【請求項2】さらに、上記ハウジング部材と上記キャリ
ヤとの間の流体流れを制限する二次シールを含み、この
二次シールは上記キャリヤのスリーブ部分と着座係合関
係にばねバイアスされたピストンリングと、上記ハウジ
ングに装着され上記ピストンリングに働く着座抗力を減
少させる高潤滑性リングとを含む請求項1に記載の流体
ベアリング面シール。 - 【請求項3】さらに、流体圧力領域の一方の流体圧力を
上記ピストンリングに連通させて、そこに作用する流体
圧力モーメントをバランスさせるための流体オリフィス
を含む請求項2に記載の流体ベアリング面シール。 - 【請求項4】上記第2シール面が、上記浮上パッドレー
ルと同一平面にある外面を有する環状シールダムと、こ
のシールダムを上記浮上パッドから分離する環状チャン
ネルとを含む請求項1に記載の流体ベアリング面シー
ル。 - 【請求項5】上記第2シール面がさらに、上記浮上パッ
ド階段吹きぬけ部の底に交差し、上記領域の一方から流
体を上記階段吹きぬけ部およびチャンネルに導く送りス
ロットを含む請求項4に記載の流体ベアリング面シー
ル。 - 【請求項6】上記第2シール面がさらに、隣接する上記
浮上パッドの各対間に別々のランドを含み、上記ランド
の外面が上記レールおよび上記シールダムの外面と同一
平面にある請求項5に記載の流体ベアリング面シール。 - 【請求項7】上記流体領域の一方が高圧、高温作動ガス
を含有し、他方の流体領域が低圧潤滑オイルを含有し、
上記送りスロットが作動ガス領域に開いている請求項6
に記載の流体ベアリング面シール。 - 【請求項8】上記浮上パッドそれぞれが少なくとも3つ
の段を含む請求項7に記載の流体ベアリング面シール。 - 【請求項9】さらに、上記ハウジング部材と上記キャリ
ヤとの間の流体流れを制限する二次シールを含み、この
二次シールは上記キャリヤのスリーブ部分と着座係合関
係にばねバイアスされたピストンリングと、上記ハウジ
ングに装着され上記ピストンリングに働く着座抗力を減
少させる高潤滑性リングとを含む請求項7に記載の流体
ベアリング面シール。 - 【請求項10】上記第1および第2シール面が半径方向
に向いており、上記キャリヤが上記ハウジング部材によ
り上記シールギャップ幅のアクティブ制御の間軸線方向
移動可能に装着され、 上記ピストンリングが作動ガス領域中に軸線方向に延在
するハウジングスリーブ部分と着座係合関係にある***
したシールダムを含み、 上記二次シールがさらに、上記ハウジングにより上記ピ
ストンリングと半径方向重なり関係で装着された保持リ
ングと、この保持リングにより裏当てされ、上記ピスト
ンリングを上記高潤滑性リングと係合関係に軸線方向に
バイアスするばねとを含む請求項9に記載の流体ベアリ
ング面シール。 - 【請求項11】さらに、上記ピストンリングを圧力モー
メントバランスする手段を含み、このバランス手段は、 複数の第1オリフィスを介して作動ガス領域と流体連通
し、したがって作動ガス圧力に加圧される室と、 上記ハウジング部材を貫通して上記室と連通するよう延
在する外部ドレインホールと、 上記保持リングに設けられ、上記ハウジング部材と上記
ピストンリングの半径方向外側の中間に設けられたキャ
ビティを上記室から加圧するための複数の第2オリフィ
スとを含む請求項10に記載の流体ベアリング面シー
ル。 - 【請求項12】ガスタービンエンジン中の相対的に圧力
の高い流体領域と圧力の低い流体領域間の流体流れを制
限する流体ベアリング面シールにおいて、 (A)非回転ハウジング部材と、 (B)エンジンの回転シャフトに装着された、第1シー
ル面を有する合せリングと、 (C)上記ハウジング部材により上記合せリングと同心
関係に、上記第1シール面に対して限定された移動をな
すよう支持されたキャリヤと、 (D)上記キャリヤに装着されたシールリングであっ
て、このシールリングは上記第1シール面と向かい合っ
て両者間にシールギャップを画定する第2シール面を有
し、第2シール面には高圧流体領域に隣接して複数の流
体動力学的浮上パッドを環状に分布した配列が形成さ
れ、また低圧流体領域に隣接して1つの環状の流体静力
学的浮上パッドが形成された、シールリングと、 (E)上記合せリングの回転中に、上記流体動力学的お
よび流体静力学的浮上パッドが発生する浮上力および第
1および第2シール面間に存在するベアリング気膜の圧
力に対抗して作用して、上記シールギャップの幅をアク
ティブ制御する、閉止用ばね手段とを備える流体ベアリ
ング面シール。 - 【請求項13】上記第2シール面がさらに、半径方向に
上記流体静力学的浮上パッドと上記流体動力学的浮上パ
ッドの環状配列との間に環状シールダムを含む請求項1
2に記載の流体ベアリング面シール。 - 【請求項14】上記第2シール面がさらに、上記シール
ダムを上記流体静力学的浮上パッドと上記流体動力学的
浮上パッドの環状配列から半径方向に分離する別個の環
状チャンネルを含む請求項13に記載の流体ベアリング
面シール。 - 【請求項15】上記流体静力学的浮上パッドがさらに、
上記シールリングに形成され、流体を高圧領域から上記
第1シール面に対して吐き出して揚力を発生する複数の
通路を含む請求項14に記載の流体ベアリング面シー
ル。 - 【請求項16】上記流体動力学的浮上パッドそれぞれ
が、半径方向に1対のレールで囲まれた少なくとも2段
を有する階段吹きぬけ部を含む請求項14に記載の流体
ベアリング面シール。 - 【請求項17】さらに、上記ハウジング部材と上記キャ
リヤとの間の流体流れを制限する二次シールを含み、こ
の二次シールは上記キャリヤのスリーブ部分と着座係合
関係にばねバイアスされたピストンリングと、上記ハウ
ジングに装着され上記ピストンリングに働く着座抗力を
減少させる高潤滑性リングとを含む請求項16に記載の
流体ベアリング面シール。 - 【請求項18】上記第1および第2シール面が半径方向
に向いており、上記キャリヤが上記ハウジング部材によ
り上記シールギャップ幅のアクティブ制御の間軸線方向
移動可能に装着され、 上記ピストンリングが高圧領域中に軸線方向に延在する
ハウジングスリーブ部分と着座係合関係にある***した
シールダムを含み、 上記二次シールがさらに、上記ハウジングにより上記ピ
ストンリングと半径方向重なり関係で装着された保持リ
ングと、この保持リングにより裏当てされ、上記ピスト
ンリングを上記高潤滑性リングと係合関係に軸線方向に
バイアスするばねとを含む請求項17に記載の流体ベア
リング面シール。 - 【請求項19】さらに、上記ピストンリングを圧力モー
メントバランスする手段を含み、このバランス手段は、 複数の第1オリフィスを介して高圧領域と流体連通し、
したがって高圧領域の圧力に加圧される室と、 上記ハウジング部材を貫通して上記室と連通するよう延
在する少なくとも1つの外部ドレインホールと、 上記保持リングに設けられ、上記ハウジング部材と上記
ピストンリングの半径方向外側の中間に設けられたキャ
ビティを上記室から加圧するための複数の第2オリフィ
スとを含む請求項18に記載の流体ベアリング面シー
ル。 - 【請求項20】上記第2シール面がさらに、上記流体動
力学的浮上パッド階段吹きぬけ部の底に交差し、高圧流
体を上記階段吹きぬけ部およびその半径方向すぐ上の上
記チャンネルの1つに導く送りスロットを含み、また、
隣接する上記流体静力学的浮上パッドの各対間に別々の
ランドを含み、上記ランドの外面が上記レールおよび上
記シールダムの外面と同一平面にある請求項19に記載
の流体ベアリング面シール。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/729,971 US5174584A (en) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | Fluid bearing face seal for gas turbine engines |
US729971 | 1991-07-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05187264A true JPH05187264A (ja) | 1993-07-27 |
JPH071013B2 JPH071013B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=24933374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4187068A Expired - Lifetime JPH071013B2 (ja) | 1991-07-15 | 1992-07-14 | ガスタービンエンジン用流体ベアリング面シール |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5174584A (ja) |
EP (1) | EP0523899A1 (ja) |
JP (1) | JPH071013B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018523076A (ja) * | 2015-08-10 | 2018-08-16 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 磁気制御式乾式ガスシールのためのデバイス及び方法 |
Families Citing this family (126)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5284347A (en) * | 1991-03-25 | 1994-02-08 | General Electric Company | Gas bearing sealing means |
US5447316A (en) * | 1992-02-06 | 1995-09-05 | Eagle Industry Co., Ltd. | Gas seal |
US5722665A (en) * | 1992-02-26 | 1998-03-03 | Durametallic Corporation | Spiral groove face seal |
DE4303050B4 (de) * | 1992-02-26 | 2004-02-26 | Sedy, Josef, Mt. Prospect | Gleitringdichtung |
GB9214282D0 (en) * | 1992-07-04 | 1992-08-19 | Crane John Uk Ltd | Seals |
JP3555683B2 (ja) * | 1992-08-11 | 2004-08-18 | ユナイテッド・テクノロジーズ・コーポレイション | 回転機用シールアセンブリ |
US5370403A (en) * | 1992-12-16 | 1994-12-06 | Durametallic Corporation | Non-contacting face seal |
WO1995006212A1 (en) * | 1993-08-26 | 1995-03-02 | Durametallic Corporation | Face seal with double groove arrangement |
BR9407404A (pt) * | 1993-09-01 | 1996-11-05 | Durametallic Corp | Dispositivo de vedação a fluido |
US5451065A (en) * | 1994-05-23 | 1995-09-19 | Stein Seal Company | Seal structures |
US5558341A (en) * | 1995-01-11 | 1996-09-24 | Stein Seal Company | Seal for sealing an incompressible fluid between a relatively stationary seal and a movable member |
US6145840A (en) * | 1995-06-02 | 2000-11-14 | Stein Seal Company | Radial flow seals for rotating shafts which deliberately induce turbulent flow along the seal gap |
US5941532A (en) * | 1996-06-20 | 1999-08-24 | Rexnord Corporation | Aerospace housing and shaft assembly with noncontacting seal |
US6142478A (en) * | 1998-02-06 | 2000-11-07 | John Crane Inc. | Gas lubricated slow speed seal |
EP0967424B1 (fr) * | 1998-06-26 | 2004-03-17 | Techspace aero | Dispositif de turbomachine avec un joint d'étanchéité |
US6142477A (en) * | 1998-11-16 | 2000-11-07 | United Technologies Corporation | Active seal |
US6446976B1 (en) | 2000-09-06 | 2002-09-10 | Flowserve Management Company | Hydrodynamic face seal with grooved sealing dam for zero-leakage |
US7194803B2 (en) * | 2001-07-05 | 2007-03-27 | Flowserve Management Company | Seal ring and method of forming micro-topography ring surfaces with a laser |
US6565095B2 (en) * | 2001-07-12 | 2003-05-20 | Honeywell International, Inc. | Face seal with internal drain |
US6692006B2 (en) * | 2001-10-15 | 2004-02-17 | Stein Seal Company | High-pressure film-riding seals for rotating shafts |
US6877950B2 (en) | 2001-11-29 | 2005-04-12 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Method and device for minimizing oil consumption in a gas turbine engine |
US6676369B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-01-13 | General Electric Company | Aspirating face seal with axially extending seal teeth |
US6758477B2 (en) | 2002-03-26 | 2004-07-06 | General Electric Company | Aspirating face seal with axially biasing one piece annular spring |
US6719296B2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-04-13 | General Electric Company | Seal for a rotating member |
US6932567B2 (en) | 2002-12-19 | 2005-08-23 | General Electric Company | Method and apparatus for controlling fluid leakage through gas turbine engines |
US6811154B2 (en) * | 2003-02-08 | 2004-11-02 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Noncontacting finger seal |
US6881027B2 (en) * | 2003-02-18 | 2005-04-19 | Honeywell International, Inc. | Gearless/oilless gas turbine engine |
US6969236B2 (en) * | 2003-08-29 | 2005-11-29 | Honeywell International, Inc. | Fluid-cooled mechanical face seal rotor |
US7938402B2 (en) * | 2004-05-28 | 2011-05-10 | Stein Seal Company | Air riding seal |
US20070235946A9 (en) * | 2004-05-28 | 2007-10-11 | Garrison Glenn M | Air riding seal |
US20060207834A1 (en) * | 2005-03-03 | 2006-09-21 | Honeywell International, Inc. | Aircraft engine accessory drive air film riding bulkhead seal |
US7175388B2 (en) * | 2005-04-21 | 2007-02-13 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Integrated labyrinth and carbon seal |
US20070253809A1 (en) * | 2006-05-01 | 2007-11-01 | General Electric Company | Methods and apparatus for assembling gas turbine engines |
US7735833B2 (en) * | 2006-11-14 | 2010-06-15 | The University Of Akron | Double padded finger seal |
US7770895B2 (en) | 2007-05-01 | 2010-08-10 | Eaton Corporation | Segmented seal portion and assembly |
US8105021B2 (en) * | 2007-08-20 | 2012-01-31 | United Technologies Corp. | Gas turbine engine systems involving hydrostatic face seals with integrated back-up seals |
US8109716B2 (en) * | 2007-08-17 | 2012-02-07 | United Technologies Corp. | Gas turbine engine systems involving hydrostatic face seals with anti-fouling provisioning |
US8109717B2 (en) * | 2007-08-17 | 2012-02-07 | United Technologies Corp. | Gas turbine engine systems involving hydrostatic face seals with integrated back-up seals |
US20090051120A1 (en) * | 2007-08-23 | 2009-02-26 | United Technologies Corp. | Gas Turbine Engine Systems Involving Hydrostatic Face Seals |
US7797941B2 (en) * | 2007-10-26 | 2010-09-21 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine systems involving hydrostatic face seals |
US8167545B2 (en) * | 2008-02-27 | 2012-05-01 | United Technologies Corp. | Self-balancing face seals and gas turbine engine systems involving such seals |
DE102008038396A1 (de) * | 2008-08-19 | 2010-02-25 | Surcoatec International Ag | Gleitring für eine Gleitringdichtung |
CN102713376B (zh) * | 2010-03-15 | 2015-09-09 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动件 |
US8657573B2 (en) * | 2010-04-13 | 2014-02-25 | Rolls-Royce Corporation | Circumferential sealing arrangement |
EP2686587B1 (en) * | 2011-03-15 | 2018-09-05 | Flowserve Management Company | Tapered channel macro/micro feature for mechanical face seals |
US20120251290A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | General Electric Company | Aspirating face seal, and a related method thereof |
WO2013006560A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-10 | Eaton Corporation | Scooping hydrodynamic seal |
US9869391B2 (en) | 2011-08-05 | 2018-01-16 | Hamilton Sundstrand Corporation | Carbon seal O-ring cavity sizing |
US9316119B2 (en) * | 2011-09-15 | 2016-04-19 | United Technologies Corporation | Turbomachine secondary seal assembly |
US20130075976A1 (en) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | Todd A. Davis | Compliant mounting of an axial face seal assembly |
WO2014024742A1 (ja) * | 2012-08-04 | 2014-02-13 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
US9163522B2 (en) * | 2012-08-21 | 2015-10-20 | United Technologies Corporation | Spring carrier and removable seal carrier |
US10612666B2 (en) | 2012-09-11 | 2020-04-07 | Eagle Industry Co., Ltd. | Sliding component |
EP2896853B1 (en) * | 2012-09-11 | 2018-05-09 | Eagle Industry Co., Ltd. | Slide part |
US9482158B2 (en) * | 2012-09-21 | 2016-11-01 | United Technologies Corporation | Turbomachine hybrid lift-off face seal |
US9726031B2 (en) * | 2012-09-28 | 2017-08-08 | United Technologies Corporation | Piston ring coated carbon seal |
US9297312B2 (en) | 2012-12-29 | 2016-03-29 | United Technologies Corporation | Circumferentially retained fairing |
US9206742B2 (en) | 2012-12-29 | 2015-12-08 | United Technologies Corporation | Passages to facilitate a secondary flow between components |
US10378370B2 (en) | 2012-12-29 | 2019-08-13 | United Technologies Corporation | Mechanical linkage for segmented heat shield |
WO2014105826A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Seal support disk and assembly |
WO2014105619A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Multi-function boss for a turbine exhaust case |
WO2014105616A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Turbine exhaust case architecture |
WO2014105603A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Multi-piece heat shield |
US10240481B2 (en) | 2012-12-29 | 2019-03-26 | United Technologies Corporation | Angled cut to direct radiative heat load |
US9982561B2 (en) | 2012-12-29 | 2018-05-29 | United Technologies Corporation | Heat shield for cooling a strut |
WO2014105425A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Turbine frame assembly and method of designing turbine frame assembly |
US9541006B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-01-10 | United Technologies Corporation | Inter-module flow discourager |
US9347330B2 (en) | 2012-12-29 | 2016-05-24 | United Technologies Corporation | Finger seal |
WO2014105496A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Flow diverter element and assembly |
WO2014105602A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Heat shield for a casing |
WO2014105577A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Scupper channelling in gas turbine modules |
US9845695B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-12-19 | United Technologies Corporation | Gas turbine seal assembly and seal support |
US9631517B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-04-25 | United Technologies Corporation | Multi-piece fairing for monolithic turbine exhaust case |
US9562478B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-02-07 | United Technologies Corporation | Inter-module finger seal |
WO2014105780A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Multi-purpose gas turbine seal support and assembly |
US10087843B2 (en) | 2012-12-29 | 2018-10-02 | United Technologies Corporation | Mount with deflectable tabs |
WO2014105100A1 (en) | 2012-12-29 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Bumper for seals in a turbine exhaust case |
US9850780B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-12-26 | United Technologies Corporation | Plate for directing flow and film cooling of components |
US10094389B2 (en) | 2012-12-29 | 2018-10-09 | United Technologies Corporation | Flow diverter to redirect secondary flow |
EP2938837B1 (en) | 2012-12-29 | 2018-06-27 | United Technologies Corporation | Gas turbine seal assembly and seal support |
US9771818B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-09-26 | United Technologies Corporation | Seals for a circumferential stop ring in a turbine exhaust case |
WO2014143329A2 (en) | 2012-12-29 | 2014-09-18 | United Technologies Corporation | Frame junction cooling holes |
US9863261B2 (en) | 2012-12-29 | 2018-01-09 | United Technologies Corporation | Component retention with probe |
WO2014137444A2 (en) | 2012-12-29 | 2014-09-12 | United Technologies Corporation | Multi-ply finger seal |
JP6232446B2 (ja) | 2012-12-31 | 2017-11-15 | ユナイテッド テクノロジーズ コーポレイションUnited Technologies Corporation | タービン排気ケースのマルチピース型フレーム |
EP2938860B1 (en) | 2012-12-31 | 2018-08-29 | United Technologies Corporation | Turbine exhaust case multi-piece frame |
WO2014105682A1 (en) | 2012-12-31 | 2014-07-03 | United Technologies Corporation | Turbine exhaust case multi-piece frame |
US9683451B2 (en) | 2013-01-04 | 2017-06-20 | United Technologies Corporation | Seal assembly for arranging between a stator and a rotor |
CA2903849C (en) * | 2013-01-23 | 2019-06-18 | Flowserve Management Company | Mechanical face seal with a reverse trapezoidal face pattern |
US8641366B1 (en) | 2013-03-07 | 2014-02-04 | United Technologies Corporation | Non-contacting seals for geared gas turbine engine bearing compartments |
US10443443B2 (en) | 2013-03-07 | 2019-10-15 | United Technologies Corporation | Non-contacting seals for geared gas turbine engine bearing compartments |
EP2971579B1 (en) | 2013-03-11 | 2020-04-29 | United Technologies Corporation | Aft fairing sub-assembly for turbine exhaust case fairing |
EP2971589A4 (en) * | 2013-03-15 | 2016-06-08 | United Technologies Corp | FACE-TO-FACE JOINT ARRANGEMENT OF TURBINE ENGINE COMPRISING ANTI-ROTATION FEATURES |
US9790863B2 (en) | 2013-04-05 | 2017-10-17 | Honeywell International Inc. | Fluid transfer seal assemblies, fluid transfer systems, and methods for transferring process fluid between stationary and rotating components using the same |
EP3039317B1 (en) | 2013-08-27 | 2020-02-26 | Eaton Corporation | Seal ring composite for improved hydrodynamic seal performance |
EP3060782B1 (en) | 2013-10-22 | 2019-04-03 | United Technologies Corporation | Face seal assembly with retaining plate |
US10539034B2 (en) | 2013-10-28 | 2020-01-21 | United Technologies Corporation | Radial seal with offset relief cut |
US9587501B2 (en) * | 2013-11-11 | 2017-03-07 | General Electric Company | Rotary machine secondary sealing assembly and method of assembling the same |
US10041367B2 (en) | 2013-12-12 | 2018-08-07 | General Electric Company | Axially faced seal system |
US9714712B2 (en) | 2014-08-15 | 2017-07-25 | Eaton Corporation | Hydrodynamic mating ring with integrated groove inlet pressure control |
US9970549B2 (en) * | 2015-01-20 | 2018-05-15 | United Technologies Corporation | Radial coverage piston ring groove arrangement |
US9927033B2 (en) * | 2015-06-29 | 2018-03-27 | Kaydon Ring & Seal, Inc. | Split circumferential lift-off seal segment |
US10036474B2 (en) * | 2015-09-23 | 2018-07-31 | Hamilton Sundstrand Corporation | Vented lift off seal assemblies |
US9909438B2 (en) | 2016-04-12 | 2018-03-06 | United Technologies Corporation | Hydrodynamic carbon face seal pressure booster |
WO2018034197A1 (ja) | 2016-08-15 | 2018-02-22 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品 |
US10364748B2 (en) | 2016-08-19 | 2019-07-30 | United Technologies Corporation | Finger seal flow metering |
US11125334B2 (en) | 2016-12-21 | 2021-09-21 | Eaton Intelligent Power Limited | Hydrodynamic sealing component and assembly |
KR102407098B1 (ko) | 2018-01-12 | 2022-06-10 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
CN111656065B (zh) * | 2018-02-01 | 2022-10-04 | 伊格尔工业股份有限公司 | 滑动部件 |
US20190249605A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | United Technologies Corporation | Aircraft engine seal carrier including anti-rotation feature |
US11644100B2 (en) | 2018-05-17 | 2023-05-09 | Eagle Industry Co., Ltd. | Seal ring |
JP7214722B2 (ja) | 2018-05-17 | 2023-01-30 | イーグル工業株式会社 | シールリング |
JP7210565B2 (ja) | 2018-05-17 | 2023-01-23 | イーグル工業株式会社 | シールリング |
WO2019221231A1 (ja) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | イーグル工業株式会社 | シールリング |
US11199103B2 (en) | 2018-09-06 | 2021-12-14 | General Electric Company | Seal assembly for a turbomachine |
US11401833B2 (en) * | 2018-12-10 | 2022-08-02 | Raytheon Technologies Corporation | Seal oil systems |
KR102634941B1 (ko) | 2019-02-04 | 2024-02-08 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
WO2020162347A1 (ja) | 2019-02-04 | 2020-08-13 | イーグル工業株式会社 | 摺動部品及び摺動部品の製造方法 |
US11193389B2 (en) | 2019-10-18 | 2021-12-07 | Raytheon Technologies Corporation | Fluid cooled seal land for rotational equipment seal assembly |
WO2021111543A1 (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | スラスト軸受装置及びターボチャージャ |
JP2021099162A (ja) * | 2019-12-19 | 2021-07-01 | イートン インテリジェント パワー リミテッドEaton Intelligent Power Limited | 自己矯正流体力学的シール |
KR20230025880A (ko) * | 2020-07-06 | 2023-02-23 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
KR20230022986A (ko) | 2020-07-06 | 2023-02-16 | 이구루코교 가부시기가이샤 | 슬라이딩 부품 |
US11434828B2 (en) * | 2020-11-25 | 2022-09-06 | Raytheon Technologies Corporation | Face seal arrangement for reduced force and pressure |
CN114087363A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-25 | 中国航发北京航科发动机控制***科技有限公司 | 一种自适应补偿型机械密封装置 |
US20230235678A1 (en) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | Raytheon Technologies Corporation | Carbon Face Seal |
Family Cites Families (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2365046A (en) * | 1943-08-21 | 1944-12-12 | Stevenson Engineering Corp | Liquid seal |
US2814511A (en) * | 1955-04-18 | 1957-11-26 | Gen Motors Corp | Seal |
US2843404A (en) * | 1955-06-24 | 1958-07-15 | Bell & Gossett Co | Mechanical seal assembly for rotating shafts |
US2948555A (en) * | 1955-08-08 | 1960-08-09 | Chicago Rawhide Mfg Co | Controlled gap seal |
GB920892A (en) * | 1961-01-17 | 1963-03-13 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to seals for gas filled machines |
US3119623A (en) * | 1962-03-22 | 1964-01-28 | United Aircraft Corp | Thin land seal unit with seal type pressure regulator |
US3360272A (en) * | 1964-08-17 | 1967-12-26 | Borg Warner | Pressure staging mechanical seal |
US3383033A (en) * | 1966-04-27 | 1968-05-14 | Gen Electric | Sealing means for axial flow compressor discharge |
US3499653A (en) * | 1968-06-05 | 1970-03-10 | Crane Packing Co | Rotary mechanical seal of the gap type |
GB1282719A (en) * | 1968-10-31 | 1972-07-26 | Dowty Fuel Syst Ltd | Shaft seal arrangement |
US3572727A (en) * | 1969-07-16 | 1971-03-30 | Sealol | Unloading gas barrier face seal |
US3652183A (en) * | 1970-10-15 | 1972-03-28 | John E Pottharst Jr | Compressor |
US3804424A (en) * | 1972-04-24 | 1974-04-16 | Crane Packing Co | Gap seal with thermal and pressure distortion compensation |
US4161317A (en) * | 1973-11-17 | 1979-07-17 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Seal ring for rotary shaft |
US3953038A (en) * | 1975-02-19 | 1976-04-27 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Fluid seal for rotating shafts |
AR207934A1 (es) * | 1975-09-22 | 1976-11-08 | Borg Warner | Conjunto de cierre mecanico |
US4082296A (en) * | 1976-05-26 | 1978-04-04 | Stein Philip C | Seal for sealing between a rotating member and a housing |
SE417632B (sv) * | 1977-05-02 | 1981-03-30 | Sunds Defibrator | Tetningsanordning for axlar |
US4212475A (en) * | 1979-01-15 | 1980-07-15 | Crane Packing Co. | Self aligning spiral groove face seal |
US4313608A (en) * | 1978-12-20 | 1982-02-02 | Associated Engineering Limited | Means for controlling fluid flow |
GB2042098B (en) * | 1979-02-17 | 1983-03-09 | Rolls Royce | Seals |
US4199152A (en) * | 1979-03-19 | 1980-04-22 | Rockwell International Corporation | Hydrostatic seal for centrifugal pumps |
US4211424A (en) * | 1979-04-16 | 1980-07-08 | Stein Philip C | Centrifugally compensated seal for sealing between concentric shafts |
GB2092242B (en) * | 1981-01-31 | 1984-12-19 | Rolls Royce | Non-contacting gas seal |
US4406459A (en) * | 1982-06-18 | 1983-09-27 | United Technologies Corporation | Oil weepage return for carbon seal plates |
US4406466A (en) * | 1982-11-29 | 1983-09-27 | Elliott Turbomachinery Co., Inc. | Gas lift bearing and oil seal |
US4415165A (en) * | 1982-12-02 | 1983-11-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integral elastomeric/graphite dynamic face seal |
US4890849A (en) * | 1983-05-17 | 1990-01-02 | James Walker & Company Limited | Shaft seals |
US4553721A (en) * | 1983-08-05 | 1985-11-19 | Lockheed Corporation | Spoiler device for attachment to a leading edge slat |
US4511149A (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-16 | Borg-Warner Corporation | Mechanical seal with cylindrical balance sleeve |
GB8332074D0 (en) * | 1983-12-01 | 1984-01-11 | Flexibox Ltd | Backup seal |
DE3447102A1 (de) * | 1984-12-22 | 1986-07-10 | MAN Gutehoffnungshütte GmbH, 4200 Oberhausen | Hydrostatische wellendichtung bzw. hydrodynamische wellendichtung |
US4669735A (en) * | 1985-10-01 | 1987-06-02 | Colt Industries Inc. | Fail safe high pressure shaft seal |
US4948151A (en) * | 1986-10-10 | 1990-08-14 | Atomic Energy Of Canada Limited | Rotary end face seal assembly |
US4804194A (en) * | 1987-10-15 | 1989-02-14 | Bki/Ip International, Inc. | Mechanical seal lubrication improvement |
-
1991
- 1991-07-15 US US07/729,971 patent/US5174584A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-07-07 EP EP92306242A patent/EP0523899A1/en not_active Ceased
- 1992-07-14 JP JP4187068A patent/JPH071013B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018523076A (ja) * | 2015-08-10 | 2018-08-16 | エクソンモービル アップストリーム リサーチ カンパニー | 磁気制御式乾式ガスシールのためのデバイス及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0523899A1 (en) | 1993-01-20 |
US5174584A (en) | 1992-12-29 |
JPH071013B2 (ja) | 1995-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH05187264A (ja) | ガスタービンエンジン用流体ベアリング面シール | |
US8091898B2 (en) | Hydrodynamic circumferential seal system for large translations | |
US6145843A (en) | Hydrodynamic lift seal for use with compressible fluids | |
US7377518B2 (en) | Mechanical seal ring assembly with hydrodynamic pumping mechanism | |
US9353639B2 (en) | Windback device for a circumferential seal | |
US5301957A (en) | Expanding circumferential seal with upper-cooled runner | |
CA1234051A (en) | Anti-weepage valve for rotating seals | |
US5169159A (en) | Effective sealing device for engine flowpath | |
US7735833B2 (en) | Double padded finger seal | |
US4406466A (en) | Gas lift bearing and oil seal | |
US4900039A (en) | Twin face seal | |
US3926442A (en) | Sliding ring seal | |
JP2003202081A (ja) | 回転軸の高圧フィルムシール | |
EP1420145A2 (en) | Sealing arrangement | |
JP2001012610A (ja) | 面シール構造 | |
US9091178B2 (en) | Sealing arrangement | |
JPH10281299A (ja) | メカニカルシール装置 | |
US3970320A (en) | Mechanical seal with thermo-cooling | |
US4296934A (en) | Sealing assembly | |
CA2719958C (en) | Internally pressurised seals | |
US4648495A (en) | Clutch assembly and lubrication arrangement | |
EP0803668B1 (en) | Seal for sealing an incompressible fluid between a relatively stationary seal and a movable member | |
US4291887A (en) | Modified face seal for positive film stiffness | |
JP2662720B2 (ja) | 円筒面シール | |
CN221145310U (zh) | 一种航空发动机旋转机械用液膜机械密封装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19950718 |