JPH06280613A - ライナセグメント位置決めシステム、及び圧縮機ライナセグメントの間の再循環漏れを防止するシステム - Google Patents
ライナセグメント位置決めシステム、及び圧縮機ライナセグメントの間の再循環漏れを防止するシステムInfo
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Abstract
係に保つことのできるライナセグメント位置決めシステ
ムを提供する。 【構成】 本発明に係るライナセグメント位置決めシス
テムは、ガスタービンエンジンにおいて、フランジ結合
部内に保持されている位置決め用T形ピン(42)を含
んでおり、ピン(42)は、ライナセグメント(18)
が位置決めピン(42)と重なり合うように、外側ケー
シング(12)に形成されているスロット(44)との
係合により半径方向及び周方向に保持されていると共
に、隣接するライナセグメント(18)に形成されてい
る切欠き(46)との係合により軸方向に保持されてい
る。ライナセグメント(18)の各々は切欠き(46)
を有していると共に、ピン(42)によって適所に保持
されており、ピン(42)は圧縮機ケーシングのスロッ
ト(44)内に保持されている。
Description
ンエンジンに関し、特に、圧縮機ライナセグメント間隙
の維持に関する。
は、空気を圧縮する圧縮機を含んでおり、圧縮された空
気はその後、燃焼器部内で燃料と混合されて点火され、
その結果、燃焼ガスが発生してタービンを駆動する。圧
縮機と、タービンとは、ケーシング又はライナによって
囲まれており、空気はケーシング又はライナを経て抽出
又は分配される。
ーシングと同心であって、静翼又は可変翼を支持してい
る。内側ライナは又、圧縮機の動翼を囲んでいる。圧縮
機によって圧縮された空気は極めて高温であり、従っ
て、圧縮機ライナは、空気力学的な流路を形成すると共
にケーシング構造体を流路環境から保護するために用い
られている。
りセグメントで構成されている。ライナは、ケーシング
とライナとの間の温度差による大きな熱応力を無くすよ
うに、2つ以上の部分、即ちセグメントから形成されて
いる。ライナは、このように分割されているので、セグ
メント相互間の再循環漏れを許容し、その結果、圧縮機
の性能が低下する。この漏れを減少させるために、スプ
ラインシールがライナセグメント相互間に付加されてい
る。
セグメント間の間隙寸法は、ライナセグメントの熱膨張
により決定されている。ライナセグメント間の間隙をラ
イナセグメントの熱的閉塞を補うほど大きくする必要が
あるので、ライナセグメント間のスプラインシールの係
合状態と適正な機能とを保つことが問題となっている。
ち、従って、スプラインシールをライナセグメント間に
保持するために、半径方向ボルトが、ライナセグメント
を外側ケーシングに固定すべく従来用いられてきた。ラ
イナセグメントを外側ケーシングに固定することによ
り、ライナ間に均等間隙を維持することができる。しか
しながら、半径方向ボルトは、圧縮機の構造的健全性を
保つために、外側ケーシングとライナとを補強すること
を必要とする。この追加的な補強は重量増加をもたらす
と共に設計を複雑にし、又、このようなライナはエンジ
ンに対する着脱がより困難になる。
替方法は、ケーシングの周方向溝内に各ケーシング半分
の軸方向フランジでの止め手段を形成することにより、
ライナセグメントを保持することである。この方法も不
満足なものであることがわかっている。というのは、ケ
ーシング溝内に止め手段を形成するには高価な機械加工
が必要となるからである。この方法は又、効率が悪いこ
ともわかっている。
な間隙を保ち、半径方向ボルトとケーシング止め手段と
に関連する前述の問題を解消するような改良された機構
が必要とされている。更に、セグメントの製造費が比較
的安く、且つセグメントを装着し易いセグメントライナ
離隔システムが必要とされている。
間隙を保つようにガスタービンエンジンの圧縮機ケーシ
ングにライナセグメントを位置決めするシステムであ
る。本発明のシステムは、ケーシング及びライナの補強
を不要にすることにより、圧縮機の全体的な重量及び複
雑さを減少させるものである。
トが前縁と後縁とにフランジを含んでおり、これらのフ
ランジを、圧縮機ケーシングに形成されている周方向溝
内に挿入することにより、ライナセグメントを圧縮機ケ
ーシングに装着している。T形ピンが、各ライナセグメ
ントの周方向位置を定めるようにケーシング溝内に配置
されている。ピンは、半径方向に延在しているボスを含
んでいる。このボスは、圧縮機溝の外唇(外側リップ)
に設けられている半径方向スロット内に受け入れられて
おり、ピンを半径方向及び周方向に保持している。ピン
に隣接しているライナセグメントは、ピンの軸方向移動
を抑止するようにピンを受け入れる形状を成している切
欠き(ノッチ)を含んでいる。T形ピンを従来のボルト
と補強部材との代わりに用いることにより、ライナセグ
メント装着システムの重量及び複雑さが減少する。
ン運転中に複数の圧縮機ライナセグメントを周方向均等
離間関係に保つような、タービンエンジン用圧縮機ライ
ナセグメント位置決めシステムを提供することであり、
又、軽量であると共にケーシング及びライナの補強を不
要にするシステム、並びに製造及び設置が比較的容易な
システムを提供することである。
面と関連する以下に詳述するところから更に明らかとな
ろう。
ジンの一圧縮機段が総体的に参照番号10で示されてお
り、圧縮機段10は、側壁14及び16を有している外
側ケーシング12を含んでいる。側壁14及び16は、
総体的に参照番号17で示されている圧縮機ライナに向
かって半径方向内方に延在している。外側ケーシング1
2は、圧縮機10の周囲に延在していると共に、二分さ
れて半部分20及び22(図3を参照)から形成されて
いる。ケーシング12は、ケーシングの両半部分を共に
固定するフランジを各半部分の両端に有している。
るセグメント18から成っており、セグメント18は、
外側ケーシング12内で圧縮機10の円周沿いに相隔た
っている。圧縮機10の動作中、熱が圧縮機内で発生
し、ライナセグメント18の熱膨張を引き起こす。ライ
ナセグメント18の熱膨張率及び熱膨張寸法は、それら
ライナセグメントを収容しているケーシング12よりも
大きいので、セグメントの寸法は、隣り合っているセグ
メント間に間隙24を形成するように定められており、
セグメントの移動を可能にする。残念ながら、間隙24
は又、圧縮機ライナセグメント18と外側ケーシング1
2との間の圧縮機空気の望ましくない再循環漏流を許容
する。
シール26がライナセグメント18(図2に1つを図
示)の間に配置されている。スプラインシール26は、
各ライナセグメントの縦方向隣接縁に形成されている協
働スロット28内に嵌まり込んでいる。スプラインシー
ル26がライナセグメント18の間に係合状態に留まり
且つ適正に機能するためには、ライナセグメントを外側
ケーシング12内の適切な周方向位置に保持しなければ
ならない。
ナセグメントの前縁及び後縁に沿ってそれぞれ配置され
ているフランジ30及び32を含んでいる。フランジ3
0及び32は、側壁14及び16にそれぞれ形成されて
いる溝34及び36内に保持されている。フランジ30
及び32と溝34及び36との結合により、ライナセグ
メント18は外側ケーシング12に対して軸方向に保持
されている。側壁16に設けられている溝36は、外側
ケーシングリング38と内側ケーシングリング40との
間に形成されている。ライナセグメント18のフランジ
32(図2)は溝36内に配置されているので、外側ケ
ーシングリング38はフランジ32の外面を覆って延在
していると共に、内側ケーシングリング40はフランジ
32の内面を覆って延在している。
めするために、T形ピン42がケーシング溝36に設置
されている(図3を参照)。位置決めピン42は、ライ
ナセグメント18の各々のそれぞれの後縁に配置されて
いる。ピン42の各々は、半径方向に延在しているバー
43を含んでいると共に、上側ケーシングリング38に
形成されているスロット44がバー43を受け入れるこ
とにより、半径方向及び周方向に保持されている。ピン
42の各々は、隣接ライナセグメント18によって軸方
向に拘束されており、この隣接セグメントは、フランジ
32の後縁に形成されているコーナ切欠き(ノッチ)4
6内にピン42の本体45を受け入れることにより、ピ
ン42を拘束している。切欠き46は、フランジ32が
位置決めピン42と重なり合うような寸法を有している
と共に、熱膨張を許容するのに十分な緩い公差で本体4
5を受け入れている。
にすると共に、外側ケーシング内のライナ17の組み付
けが簡単になる。セグメント18の組み立て及び位置決
めを行うためには、第1の位置決めピン42を上側ケー
シングリング38の第1のスロット44に嵌め込み、次
に、切欠き46が位置決めピン42と重なり合うまで、
第1のライナセグメント18をケーシング溝36内に周
方向に滑り込ませる。次いで、スプラインシール26を
スロット28内に位置決めする。その後、第2の位置決
めピン42を第2のスロット44に嵌め込み、切欠き4
6が第2のピンと重なり合うまで、第2のライナセグメ
ント18を溝36に滑り込ませる。又、スプラインシー
ル26をライナセグメント18のスロット28と係合さ
せる。このような工程を繰り返すことにより、すべての
ライナセグメントを圧縮機ケーシング12内に周方向に
配置し、各対の隣り合うライナセグメントがスプライン
結合部を備えるようにする。
実施例に関して、特に、ジェットタービンエンジンの圧
縮機段についてなされたものである。当業者には明らか
なように、本発明の要旨の範囲内で前述の構成に対して
様々な改変及び変更が可能である。特に、本発明は、空
気力学的流路を形成してケーシング構造体を流路環境か
ら保護するためにライナセグメントが利用されているよ
うなタービンエンジンの他の段、例えば、ジェットエン
ジンのタービン部におけるものにも適用可能である。
面側面図であって、本発明のシステムを示す図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 ガスタービンエンジンにおいて、フラン
ジ結合部により外側ケーシング(12)内に保持されて
いる隣り合うライナセグメント(18)の間に均等な周
方向間隙を維持するライナセグメント位置決めシステム
であって、 前記フランジ結合部内に配置されているピン手段(4
2)と、 該ピン手段(42)を前記フランジ結合部内で半径方向
及び周方向に保持する手段(44)と、 前記ピン手段(42)を前記フランジ結合部内で軸方向
に保持する手段(46)とを備えたライナセグメント位
置決めシステム。 - 【請求項2】 前記ピン手段は、少なくとも1つのピン
(42)を含んでおり、該ピン(42)は、T形である
と共に、本体と、半径方向に延在しているボス(43)
とを含んでいる請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】 前記半径方向及び周方向に保持する手段
は、前記外側ケーシング(12)に形成されているスロ
ット(44)を含んでいる請求項1に記載のシステム。 - 【請求項4】 前記軸方向に保持する手段は、前記ライ
ナセグメント(18)が前記ピン手段(42)と重なり
合うように、前記ライナセグメント(18)に形成され
ている切欠き(46)を含んでいる請求項1に記載のシ
ステム。 - 【請求項5】 前記ピン手段は、前記外側ケーシング
(12)の周に沿って相隔たっている複数のピン(4
2)を含んでいる請求項1に記載のシステム。 - 【請求項6】 前記複数のピン(42)は、前記ライナ
セグメント(18)の各々と係合している少なくとも1
つのピン(42)を含んでいる請求項5に記載のシステ
ム。 - 【請求項7】 前記ライナセグメント(18)の各々の
間に位置決めされているスプラインシール手段(26)
を更に含んでいる請求項6に記載のシステム。 - 【請求項8】 前記セグメント(18)は、圧縮機ライ
ナセグメントを含んでいる請求項7に記載のシステム。 - 【請求項9】 ガスタービンエンジンにおいて隣り合う
圧縮機ライナセグメント(18)の間の再循環漏れを防
止するシステムであって、 第1及び第2のライナセグメント(18)であって、該
セグメントの各々は、関連する圧縮機ケーシング(1
2)の壁(16)に形成されている溝(36)内に保持
された後縁フランジ(32)を有している、第1及び第
2のライナセグメント(18)と、 前記圧縮機ケーシング(12)に形成されているスロッ
ト(44)と、 前記第2のライナセグメントのフランジ(32)に前記
スロット(44)と隣接して形成されている切欠き(4
6)と、 前記スロット(44)により半径方向及び周方向に保持
されると共に前記切欠き(46)により軸方向に保持さ
れるように、前記スロット(44)内及び前記切欠き
(46)内に配置されている位置決めピン(42)とを
備えた圧縮機ライナセグメント(18)の間の再循環漏
れを防止するシステム。 - 【請求項10】 前記ピン(42)は、T形であって、
前記切欠き(46)内に保持されている本体と、前記ス
ロット(44)内に保持されている半径方向ボス(4
3)とを有している請求項9に記載のシステム。 - 【請求項11】 前記ライナセグメント(18)の間に
位置決めされているスプラインシール手段(26)を更
に含んでいる請求項10に記載のシステム。
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1994
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