JPH06299860A - 半径流排ガスターボ過給機タービン - Google Patents
半径流排ガスターボ過給機タービンInfo
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- JPH06299860A JPH06299860A JP6054023A JP5402394A JPH06299860A JP H06299860 A JPH06299860 A JP H06299860A JP 6054023 A JP6054023 A JP 6054023A JP 5402394 A JP5402394 A JP 5402394A JP H06299860 A JPH06299860 A JP H06299860A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
-
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
数の構成部品から成る簡単な構造にする。 【構成】 各案内羽根18の弦sを所属の調節軸19の
最大直径より小さくしかつ軸方向でみて案内羽根プロフ
ィルが所属の調節軸19の半径方向外側の輪郭内に完全
に含まれるようにした。
Description
給機タービンであって、個々の調節可能な案内羽根を有
し、該案内羽根がケーシング内に軸受けされたそれぞれ
1つの調節軸を介して回動可能であり、各調節軸が旋回
レバーを介して操作可能である形式のものに関する。
ボ過給機において従来から公知である。この場合タービ
ンにおける案内羽根の調節手段は例えばEP22644
4B1号又はEP227475B1号明細書に記載され
ている。調節可能なタービン案内羽根によれば所定の装
入量のために比較的大きな落差を発生させることができ
る。これによりタービン出力、タービン回転数及び最後
に過給圧力が高められる。調節羽根が“高温”運転中に
締付けにより作動しなくなることを避けるために、調節
羽根は一般に所定の遊びをもって組立てられなければな
らない。特に羽根が閉方向に回わされている場合羽根の
頭部及び脚部に沿った間隙流は流路中の主流に対して障
害的に作用する。このための対策としてEP22644
4B1号明細書記載の機械では、ケーシングの、回動可
能な羽根付近の通路壁が軸方向で移動可能に構成されて
いて運転中調節羽根に押圧されるようになっている。
1号又はEP227475B1号明細書から判るよう
に、1つの共通の溝付きリングによって駆動される。こ
の溝付きリングは回動可能であり、従って軸受けされて
いなければならない。さらに調節羽根の駆動軸は直径が
調節羽根の弦より小さい。その結果例えば羽根の分解の
さい旋回レバーを調節軸から取外さなければならない。
めに述べた形式の半径流タービンにおいて、調節機構を
含む案内装置の構成部分を僅かな構成部分に減じること
にある。
ば、各案内羽根の弦が所属の調節軸の最大直径よりも小
であり、かつ、軸方向でみて、各案内羽根の羽根プロフ
ィルが、所属の調節軸の半径方向外側の輪郭内に完全に
含まれていることによって、解決されている。
調節軸及び旋回レバーと一体に構成する可能性がえられ
る点にある。このようにしてえられた調節ユニットは、
ケーシング内部への特別の接近手段を必要とすることな
しに、全体としてケーシング内へ装入することができ、
又はケーシングから取出すことができる。
軸方向で移動可能でありかつばね手段を介して案内羽根
頭部に対向するケーシング通路壁に押圧可能である。
所を有している場合、ケーシング内の、両軸受個所間
に、圧力空気を負荷される環状室を設けることができ
る。これによれば、一方では、調節軸が冷却され、他方
では、流過通路から外部への作業媒体の漏出が防止され
る。
入口を有する単段排ガスターボ過給機タービンについて
説明する。
関である。個々のシリンダの吐出排ガスは排ガス集め容
器2内へ流入し、ここで圧力が均一化される。ほぼ一定
の圧力で排ガスは排ガス導管3を経てタービン4内へ達
する。このタービンから駆動される圧縮機5は大気から
吸込まれて圧縮された空気を過給空気集め容器7内へ圧
送し、ここから過給空気は個々のシリンダへ達する。タ
ービンは、調節可能な案内羽根18(図2)の形の可変
の流過横断面を有している。
は羽根配列部への半径方向のスパイラル流入流路及び羽
根配列部からの軸方向の流出流路を有している。回転羽
根15の上流側の、流過通路11を制限する壁は、ケー
シング14の内側の左右の壁である。通路11は、回転
羽根15の範囲において、内側を、回転羽根15が取付
けられたロータ16のボス12により制限され、外側
を、ケーシング14のほぼ軸方向に延びている壁によっ
て制限されている。
軸19と望ましくは一体に構成されている。軸19はケ
ーシング14の、これを貫通している孔13内に軸受け
されている。
回レバー21を有している。このレバーは調節軸19及
び案内羽根18と、例えば鋳造品として一体に構成され
ている。
空気を噴射する手段が設けられている。必要な空気を準
備するために例えば圧縮機の下流側に、調整エレンメン
ト9が内部に配置されたバイパス導管8が設けられてい
る。このバイパス導管8はガスタービン4のケーシング
内へ開口している。各調節軸19は2つの、軸方向で隣
合った軸受部を有している。該軸受部間には、ケーシン
グの軸受孔13内に、環状室17が配置されており、該
環状室内へは圧力空気が導入される。圧力空気はその冷
却及び作業媒体漏出防止機能を果たしながら調節軸の軸
受部を流過し、かつ軸受部隙間を経て一方ではガス流中
へ、他方では大気中へ達する。
根18の弦Sは所属の調節軸18の最大直径よりも小さ
い。軸方向でみて、羽根プロフィルは、所属の調節軸1
9の半径方向で外側の輪郭の完全に内側にある。従って
ユニット羽根−調節軸ユニットとして軸受孔から取り外
すことがきる。
を避けるために、各調節ユニットは軸受孔内において軸
方向で移動可能に構成されている。図7から判るよう
に、調節軸19は中空軸として構成されている。この中
空室内にはばね部材、図示の実施例ではコイルばね22
が挿入されている。このばね部材は、ケーシング14に
適宜の形式で取り付けられたリング20に支持されてい
る。案内羽根先端はこのばね部材によってケーシングの
反対側の通路壁に押し付けられている。
調節は旋回レバー21を介して行われる。それぞれ2つ
の隣り合った旋回レバー21は、該レバーの同期旋回運
動を保証するために、互いに連接エレメントを介して連
接されている。連接エレメントは図2〜図6ではピンを
有する偏平な連接板である。該ピンは旋回レバーの相応
する孔内に挿入されている。これらのピンは旋回レバー
21への取付箇所で回転軸25を形成している。すべて
の旋回レバーが同じ角運動を行うようにするためには、
1つの連接エレメントの回転軸25間の距離Aは隣り合
う2つの調節軸19間の距離Bに等しくなければならな
い。
両部分24′及び24″はそれらの連接箇所に第3のヒ
ンジ26を有している。このような連接エレメントは、
図4に示されているように、製作誤差及び組み立て誤差
並びに種々異なる大きさの熱膨張を補償することができ
る。
えば圧縮機構造において公知である操作手段によって行
われる。図3から判るように、このために、例えば調節
レバーの延長部21aにピストンを作用させることがで
きる。調節は、有利には、過給圧力、回転数等の運転パ
ラメータの関数の形で自動的に行われる。
羽根の格子状配列が部分的に示されている。この場合羽
根入口エッジの非半径方向の位置は問題にならない。そ
れというのは、該格子には作業媒体がスパイラル流路か
ら適正な流入角度で負荷されるからである。
に閉じられた位置での案内羽根の格子状配列が部分的に
示されている。
エレメントはローラチェーンのチェーンリンク24bで
ある。チェーンヒンジを形成するピンは連接エレメント
の回転軸25であり、また旋回レバー21bはスプロケ
ットホイールセクタとして構成されている。
燃機関の概略図。
分図。
部分図。
ガス導管、 4 タービン、 5 圧縮機、 6 過給
空気導管、 7 過給空気集め容器、 8 バイパス導
管、 9 調整エレメント、 11 通路、 12 ボ
ス、 13 孔、 14 ケーシング、 15 回転羽
根、 16 ロータ、 17 環状室、18 案内羽
根、 19 調節軸、 20 リング、 21,21b
旋回レバー、 22 コイルばね、 23 通路壁、
24 連接板、 24′,24″ 連接板部分、 2
4b チェーンリンク、 25 回転軸、 26 回転
ヒンジ
Claims (8)
- 【請求項1】 半径流排ガスターボ過給機タービンであ
って、個々の調節可能な案内羽根(18)を有し、該案
内羽根がケーシング(14)内に軸受けされたそれぞれ
1つの調節軸(19)を介して回動可能であり、各調節
軸(19)が旋回レバー(21)を介して操作可能であ
る形式のものにおいて、各案内羽根(18)の弦(s)
が所属の調節軸(19)の最大直径よりも小であり、か
つ、軸方向でみて、各案内羽根(18)の羽根プロフィ
ルが、所属の調節軸(19)の半径方向外側の輪郭内に
完全に含まれていることを特徴とする、半径流排ガスタ
ーボ過給機タービン。 - 【請求項2】 1つの案内羽根(18)が所属の調節軸
(19)及び旋回レバー(21)と共に1つの調節ユニ
ットを形成しかつ互いに一体に構成されていることを特
徴とする、請求項1記載の半径流排ガスターボ過給機タ
ービン。 - 【請求項3】 各調節ユニットが軸方向で移動可能であ
りかつばね部材(22)を介してケーシング(14)の
通路壁(23)に圧着可能であることを特徴とする、請
求項2記載の半径流排ガスターボ過給機タービン。 - 【請求項4】 各調節軸(19)が軸方向で互いに隣り
合う2つの軸受箇所を有し、これらの軸受箇所の間に、
圧力空気を負荷される環状室(17)が設けられている
ことを特徴とする。請求項1記載の半径流排ガスターボ
過給機タービン。 - 【請求項5】 それぞれ2つの互いに隣合った旋回レバ
ー(21,21b)が連接エレメント(24,24b)
によって連接されており、該連接エレメントが旋回レバ
ーとの連接箇所に回転軸(25)を有し、各連接エレメ
ントの回転軸(25)間の距離(A)が2つの隣り合う調
節軸(19)間の軸間距離(B)に等しいことを特徴と
する、請求項1記載の半径流排ガスターボ過給機タービ
ン。 - 【請求項6】 連接エレメントがピンを有する平らな連
接板(24)であり、該ピンが旋回レバーの相応する孔
内に係合していることを特徴とする、請求項5記載の半
径流排ガスターボ過給機タービン。 - 【請求項7】 連接板が2つの連接板部分(24′,2
4″)から構成されておりかつ第3の回転ヒンジ(2
6)を有していることを特徴とする、請求項6記載の半
径流排ガスターボ過給機タービン。 - 【請求項8】 連接エレメントがローラチェーンのチェ
ーンリンク(24b)であり、チェーンヒンジを形成す
るピンが連接エレメントの回転軸(25)を形成しかつ
旋回レバー(21b)がチェーンホイールとして形成さ
れていることを特徴とする、請求項5記載の半径流排ガ
スターボ過給機タービン。
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