JPH0639907B2 - 可動羽根用の作動器 - Google Patents
可動羽根用の作動器Info
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- JPH0639907B2 JPH0639907B2 JP61175857A JP17585786A JPH0639907B2 JP H0639907 B2 JPH0639907 B2 JP H0639907B2 JP 61175857 A JP61175857 A JP 61175857A JP 17585786 A JP17585786 A JP 17585786A JP H0639907 B2 JPH0639907 B2 JP H0639907B2
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- Japan
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- lever
- blade
- actuator
- tuning member
- wall
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-
- 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
- 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
- F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Scissors And Nippers (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は円周方向に沿って互いに離隔した複数の可動羽
根を同時に回転させるための作動装置に関するものであ
って、更に詳しく言えば、異物による作動器の損傷時に
おいても羽根の角位置を所定の範囲内に保つための手段
を含む作動器に関する。
根を同時に回転させるための作動装置に関するものであ
って、更に詳しく言えば、異物による作動器の損傷時に
おいても羽根の角位置を所定の範囲内に保つための手段
を含む作動器に関する。
ガスタービンエンジンは、鳥のごとき異物を吸込んでも
エンジン全体の破損が起こらないように設計されている
のが通例である。かかるエンジンには、所定の角位置範
囲にわたって回転可能な従来公知の前置導翼を具備した
空気取入口が含まれることがある。
エンジン全体の破損が起こらないように設計されている
のが通例である。かかるエンジンには、所定の角位置範
囲にわたって回転可能な従来公知の前置導翼を具備した
空気取入口が含まれることがある。
異物による損傷に対処する従来の方法の1つは、たとえ
ば前置導翼の相対寸法を増大させることによってそれら
の強度を高めることであった。しかしながら、このよう
な方法は望ましくない場合がある。なぜなら、それは前
置導翼の重量を増加させるばかりでなく、それらの寸法
の増大が空気力学的性能に悪影響を及ぼすことがあるか
らである。
ば前置導翼の相対寸法を増大させることによってそれら
の強度を高めることであった。しかしながら、このよう
な方法は望ましくない場合がある。なぜなら、それは前
置導翼の重量を増加させるばかりでなく、それらの寸法
の増大が空気力学的性能に悪影響を及ぼすことがあるか
らである。
更にまた、異物による衝撃のために1個の前置導翼が実
質的な損傷を受け、それにより隣接する前置導翼とは無
関係に回転し得るようになった場合には、1/REV励振が
発生する。これはエンジン中の回転羽根に高サイクル疲
れ破損を引起こすことがあるのである。
質的な損傷を受け、それにより隣接する前置導翼とは無
関係に回転し得るようになった場合には、1/REV励振が
発生する。これはエンジン中の回転羽根に高サイクル疲
れ破損を引起こすことがあるのである。
発明の概要 本発明の目的の1つは、可動羽根用の新規で改良された
作動器を提供することにある。
作動器を提供することにある。
また、異物による損傷に対処すると共に、損傷を受けた
羽根の角位置を所定の範囲内に保って1/REV励振を防止
するための手段を含む可動羽根用の新規で改良された作
動器を提供することも本発明の目的の1つである。
羽根の角位置を所定の範囲内に保って1/REV励振を防止
するための手段を含む可動羽根用の新規で改良された作
動器を提供することも本発明の目的の1つである。
更にまた、異物による損傷に対処すると共に、損傷を受
けた前置導翼の角位置を所定の範囲内に保つように協働
する比較的簡単かつ軽量の構成要素を含む可動式前置導
翼用の新規で改良された作動器を提供することも本発明
の目的の1つである。
けた前置導翼の角位置を所定の範囲内に保つように協働
する比較的簡単かつ軽量の構成要素を含む可動式前置導
翼用の新規で改良された作動器を提供することも本発明
の目的の1つである。
本発明は、円周方向に沿って互いに離隔して配置されか
つケーシングを貫通するスピンドルの回りにおいて回転
し得る複数の可動羽根を回転させるための作動器を提供
するものである。かかる作動器は弓形の同調部材並びに
それぞれに第1および第2の端部を有する複数のレバー
を含んでいて、各レバーの第1の端部は羽根のスピンド
ルに固定状態で取付けられており、また第2の端部は同
調部材に回転可能に連結されている。更に、少なくとも
1個の羽根が異物による衝撃を受けた際にその羽根を隣
接する羽根とは異なる角位置に回転させ得るような破断
可能手段が設けられており、またその羽根の角位置を隣
接する羽根の角位置に対し所定の範囲内に保つことによ
って1/REV励振を防止するための制限手段が設けられて
いる。
つケーシングを貫通するスピンドルの回りにおいて回転
し得る複数の可動羽根を回転させるための作動器を提供
するものである。かかる作動器は弓形の同調部材並びに
それぞれに第1および第2の端部を有する複数のレバー
を含んでいて、各レバーの第1の端部は羽根のスピンド
ルに固定状態で取付けられており、また第2の端部は同
調部材に回転可能に連結されている。更に、少なくとも
1個の羽根が異物による衝撃を受けた際にその羽根を隣
接する羽根とは異なる角位置に回転させ得るような破断
可能手段が設けられており、またその羽根の角位置を隣
接する羽根の角位置に対し所定の範囲内に保つことによ
って1/REV励振を防止するための制限手段が設けられて
いる。
本発明の好適な実施の態様に従えば、上記の破断可能手
段は羽根に対して異物が衝撃を加えた際に破断し得る剪
断ピンから成っており、また上記の制限手段は同調部材
中に設けられかつ内部にそれぞれのレバーの第2の端部
が配置された複数のポケットから成っている。かかるポ
ケットは、剪断ピンの破断に際してレバーの第2の端部
の無制限の運動を防止するような第1の壁を有してい
る。
段は羽根に対して異物が衝撃を加えた際に破断し得る剪
断ピンから成っており、また上記の制限手段は同調部材
中に設けられかつ内部にそれぞれのレバーの第2の端部
が配置された複数のポケットから成っている。かかるポ
ケットは、剪断ピンの破断に際してレバーの第2の端部
の無制限の運動を防止するような第1の壁を有してい
る。
本発明に固有のものと信じられる新規な特徴は、前記特
許請求の範囲中に明記されている。とは言え、本発明の
好適な実施の態様並びにその他の目的や利点は、添付の
図面を参照しながら以下の詳細な説明を考察することに
よって一層明確に理解されよう。
許請求の範囲中に明記されている。とは言え、本発明の
好適な実施の態様並びにその他の目的や利点は、添付の
図面を参照しながら以下の詳細な説明を考察することに
よって一層明確に理解されよう。
実施例の記載 第1図にはガスタービンエンジン10が示されている
が、これは本発明の好適な実施の態様に基づく作動器1
2を具備している点を除けば従来通りのものである。作
動器12は円周方向に沿って互いに離隔して配置された
複数の可動羽根を同時に回転させるために有効なもので
あって、かかる可動羽根はたとえば図示のごとくに前置
導翼14であり得る。図示されたエンジン10において
は、前置導翼14は円周方向に沿って互いに離隔した従
来通りの複数の前部フレーム支柱16の直ぐ下流側に配
置されている。支柱16は外側ケーシング18と円錐形
の内側ハブ20との間に配置されていて、ケーシング1
8とハブ20との間にはエンジン10の環状入口ダクト
22が規定されている。
が、これは本発明の好適な実施の態様に基づく作動器1
2を具備している点を除けば従来通りのものである。作
動器12は円周方向に沿って互いに離隔して配置された
複数の可動羽根を同時に回転させるために有効なもので
あって、かかる可動羽根はたとえば図示のごとくに前置
導翼14であり得る。図示されたエンジン10において
は、前置導翼14は円周方向に沿って互いに離隔した従
来通りの複数の前部フレーム支柱16の直ぐ下流側に配
置されている。支柱16は外側ケーシング18と円錐形
の内側ハブ20との間に配置されていて、ケーシング1
8とハブ20との間にはエンジン10の環状入口ダクト
22が規定されている。
空気は、入口ダクト22を通ってエンジン10に入った
後、従来通りの構造物によって通常のファン、圧縮機、
燃焼器およびタービン(図示せず)に適宜に導かれる。
なお、本発明は特に前置導翼14のごとき可動羽根用の
作動器12に関するものであるから、エンジン10につ
いてのこれ以上の説明は不要である。
後、従来通りの構造物によって通常のファン、圧縮機、
燃焼器およびタービン(図示せず)に適宜に導かれる。
なお、本発明は特に前置導翼14のごとき可動羽根用の
作動器12に関するものであるから、エンジン10につ
いてのこれ以上の説明は不要である。
第2図には、第1図に示された作動器12および前置導
翼14の部分断面拡大図が示されている。各々の前置導
翼14は、前置導翼14を回転させ得るよう常法に従っ
て内側シュラウド26に取付けられた(半径方向に沿っ
て内方に位置する)内側スピンドル24を具備してい
る。前置導翼14はまた、ケーシング18を貫通しかつ
前置導翼14を回転させ得るよう常法に従ってそれに取
付けられた(半径方向に沿って外方に位置する)外側ス
ピンドル28をも具備している。更に詳しく述べれば、
各々の前置導翼14は内側スピンドル24および外側ス
ピンドル28を通るほぼ半径方向の軸線30の回りに回
転し得るよう常法に従って取付けられている。
翼14の部分断面拡大図が示されている。各々の前置導
翼14は、前置導翼14を回転させ得るよう常法に従っ
て内側シュラウド26に取付けられた(半径方向に沿っ
て内方に位置する)内側スピンドル24を具備してい
る。前置導翼14はまた、ケーシング18を貫通しかつ
前置導翼14を回転させ得るよう常法に従ってそれに取
付けられた(半径方向に沿って外方に位置する)外側ス
ピンドル28をも具備している。更に詳しく述べれば、
各々の前置導翼14は内側スピンドル24および外側ス
ピンドル28を通るほぼ半径方向の軸線30の回りに回
転し得るよう常法に従って取付けられている。
図示された実施の態様に基づく作動器12は、円周方向
に沿って互いに離隔しかつそれぞれに第1の端部34お
よびそれと反対側の第2の端部36を有する複数のレバ
ー32を含んでいる。各レバー32の第1の端部34
は、たとえば外側スピンドル28のねじ部にはめ込まれ
たナット38により、前置導翼の外側スピンドル28に
固定状態で取付けられている。作動器12はまた弓形の
同調部材40を含んでいるが、図示された実施の態様の
場合、それはエンジン10の中心線42の回りにおいて
前置導翼14と同軸的に配置された環状のものである
(第1図参照)。作動器12はまた、レバー32の第2
の端部36を同調部材40に回転可能に連結するための
手段を含んでいるが、第3図に図示された実施の態様の
場合、かかる手段は剪断ピン66から成っている。かか
る剪断ピン66は、同調部材40が円周方向に沿って回
転するのに応じ、レバー32および前置導翼14を半径
方向の軸線30の回りに回転させるのに有効である。
に沿って互いに離隔しかつそれぞれに第1の端部34お
よびそれと反対側の第2の端部36を有する複数のレバ
ー32を含んでいる。各レバー32の第1の端部34
は、たとえば外側スピンドル28のねじ部にはめ込まれ
たナット38により、前置導翼の外側スピンドル28に
固定状態で取付けられている。作動器12はまた弓形の
同調部材40を含んでいるが、図示された実施の態様の
場合、それはエンジン10の中心線42の回りにおいて
前置導翼14と同軸的に配置された環状のものである
(第1図参照)。作動器12はまた、レバー32の第2
の端部36を同調部材40に回転可能に連結するための
手段を含んでいるが、第3図に図示された実施の態様の
場合、かかる手段は剪断ピン66から成っている。かか
る剪断ピン66は、同調部材40が円周方向に沿って回
転するのに応じ、レバー32および前置導翼14を半径
方向の軸線30の回りに回転させるのに有効である。
同調部材40は、たとえば球面軸受48によって同調部
材40に適宜に取付けられた出力軸46を有する油圧駆
動装置44を含む通常の手段によって回転させることが
できる。かかる駆動装置44は、出力軸46を伸縮させ
ることによって同調部材40を各方向に回転させ、それ
により前置導翼14を各方向に回転させてそれらの角位
置を制御するために有効なものである。
材40に適宜に取付けられた出力軸46を有する油圧駆
動装置44を含む通常の手段によって回転させることが
できる。かかる駆動装置44は、出力軸46を伸縮させ
ることによって同調部材40を各方向に回転させ、それ
により前置導翼14を各方向に回転させてそれらの角位
置を制御するために有効なものである。
作動器12の顕著な特徴の1つは、各々のレバー32に
対応して破断可能手段50が設けられていることであ
る。かかる破断可能手段50は、1個の前置導翼14
(以後は第1の前置導翼14と呼ぶ)が異物による衝撃
を受けた際に第1の前置導翼14を隣接する前置導翼1
4の角位置とは異なる角位置に回転させ得るために役立
つものである。
対応して破断可能手段50が設けられていることであ
る。かかる破断可能手段50は、1個の前置導翼14
(以後は第1の前置導翼14と呼ぶ)が異物による衝撃
を受けた際に第1の前置導翼14を隣接する前置導翼1
4の角位置とは異なる角位置に回転させ得るために役立
つものである。
また、異物による損傷を受けた第1の前置導翼14が無
制限に運動すると1/REV励振を引起こすことがあるか
ら、第1の前置導翼14の角位置を隣接する前置導翼1
4の角位置に対して所定の範囲内に保つための制限手段
52が設けられている。
制限に運動すると1/REV励振を引起こすことがあるか
ら、第1の前置導翼14の角位置を隣接する前置導翼1
4の角位置に対して所定の範囲内に保つための制限手段
52が設けられている。
第2および3図に示された本発明の好適な実施の態様に
関連して更に詳しく述べれば、制限手段52は各々のレ
バー32に対応して設けられた複数のポケット54から
成ることが好ましい。各々のポケット54は、円周方向
に沿って離隔しかつ実質的に平坦な第1の壁56および
第2の壁58並びに第1の壁56および第2の壁58に
対して実質的に垂直に配置されかつ半径方向に沿って互
いに離隔した第3の壁60および第4の壁62によって
規定されている。第1、第2、第3および第4の壁5
6、58、60および62は底壁64によって連結さ
れ、それによりレバー32の第2の端部36に外方から
対面しかつそれを受入れるポケット54が形成されてい
る。
関連して更に詳しく述べれば、制限手段52は各々のレ
バー32に対応して設けられた複数のポケット54から
成ることが好ましい。各々のポケット54は、円周方向
に沿って離隔しかつ実質的に平坦な第1の壁56および
第2の壁58並びに第1の壁56および第2の壁58に
対して実質的に垂直に配置されかつ半径方向に沿って互
いに離隔した第3の壁60および第4の壁62によって
規定されている。第1、第2、第3および第4の壁5
6、58、60および62は底壁64によって連結さ
れ、それによりレバー32の第2の端部36に外方から
対面しかつそれを受入れるポケット54が形成されてい
る。
図示された好適な実施の態様における破断可能手段50
は、レバー32の第2の端部36並びに同調部材40の
第3の壁60および第4の壁62を貫通する剪断ピン6
6から成っている。かかる剪断ピン66はレバー32の
第2の端部36に固定状態で取付けられかつ第3の壁6
0および第4の壁62の対応する穴の中に回転可能に取
付けられていてもよいし、あるいはその逆であってもよ
い。剪断ピン66はまた、レバー32の第2の端部36
並びに第3の壁60および第4の壁62に回転可能に取
付けられていてもよい。剪断ピン66とレバー32の第
2の端部36との間並びに(あるいは)剪断ピン66と
第3の壁60および第4の壁62との間には、同調部材
40に対して拘束されることなしにレバー32を回転さ
せる適当な軸受(たとえばブシュ)を設置してもよい。
は、レバー32の第2の端部36並びに同調部材40の
第3の壁60および第4の壁62を貫通する剪断ピン6
6から成っている。かかる剪断ピン66はレバー32の
第2の端部36に固定状態で取付けられかつ第3の壁6
0および第4の壁62の対応する穴の中に回転可能に取
付けられていてもよいし、あるいはその逆であってもよ
い。剪断ピン66はまた、レバー32の第2の端部36
並びに第3の壁60および第4の壁62に回転可能に取
付けられていてもよい。剪断ピン66とレバー32の第
2の端部36との間並びに(あるいは)剪断ピン66と
第3の壁60および第4の壁62との間には、同調部材
40に対して拘束されることなしにレバー32を回転さ
せる適当な軸受(たとえばブシュ)を設置してもよい。
動作について述べれば、所定の力をもって異物が第1の
前置導翼14に衝突した場合、剪断ピン66は破断して
異物の衝撃を吸収し、それによって前置導翼14および
作動器12の全体的な破損を低減させるように設計され
ている。勿論、上記のごとき所定の力の大きさは個々の
設計条件に応じて決定されるべきものであり、また衝撃
力が比較的小さくて前置導翼14および作動器12に実
質的な損傷を与えないような場合には剪断ピン66が破
断しないように選定される。
前置導翼14に衝突した場合、剪断ピン66は破断して
異物の衝撃を吸収し、それによって前置導翼14および
作動器12の全体的な破損を低減させるように設計され
ている。勿論、上記のごとき所定の力の大きさは個々の
設計条件に応じて決定されるべきものであり、また衝撃
力が比較的小さくて前置導翼14および作動器12に実
質的な損傷を与えないような場合には剪断ピン66が破
断しないように選定される。
ひとたび剪断ピン66が破断すれば、レバー32はポケ
ット54によって規定された範囲内において自由に回転
し得る。第1の壁56および第2の壁58はレバー32
の第2の端部36のそれぞれの側面から円周方向に沿っ
てそれぞれ距離AおよびBだけ離隔するように予め配置
されているから、レバー32および前置導翼14の運動
はそれによって制限および制御を受けることになる。距
離AおよびBは、個々の要求設計条件に応じ、等しくて
も異なっていてもよい。なお、ポケット54の寸法をは
じめとする設計条件は、前置導翼14の特定の角位置範
囲にわたってレバー32の第2の端部36をポケット5
4の内部に保持し、かつ第1の前置導翼14の角方向振
れをその範囲内に制限して1/REV励振を防止するように
設定される。
ット54によって規定された範囲内において自由に回転
し得る。第1の壁56および第2の壁58はレバー32
の第2の端部36のそれぞれの側面から円周方向に沿っ
てそれぞれ距離AおよびBだけ離隔するように予め配置
されているから、レバー32および前置導翼14の運動
はそれによって制限および制御を受けることになる。距
離AおよびBは、個々の要求設計条件に応じ、等しくて
も異なっていてもよい。なお、ポケット54の寸法をは
じめとする設計条件は、前置導翼14の特定の角位置範
囲にわたってレバー32の第2の端部36をポケット5
4の内部に保持し、かつ第1の前置導翼14の角方向振
れをその範囲内に制限して1/REV励振を防止するように
設定される。
例示を目的として述べれば、第1の前置導翼14が好ま
しくは±6度以下だけ回転し得るように設計された作動
器12においては、互いに等しくない距離AおよびBが
予め選定される。この場合、第1の壁56および第2の
壁58はレバー32および前置導翼14の運動に対する
制止手段として働き、そして前置導翼14の角位置を隣
接する前置導翼の角位置に対して上記の±6度の範囲内
に保つために役立つ。勿論、角度範囲の実際値は個々の
要求設計条件に応じて6度より小さいこともあれば大き
いこともある。
しくは±6度以下だけ回転し得るように設計された作動
器12においては、互いに等しくない距離AおよびBが
予め選定される。この場合、第1の壁56および第2の
壁58はレバー32および前置導翼14の運動に対する
制止手段として働き、そして前置導翼14の角位置を隣
接する前置導翼の角位置に対して上記の±6度の範囲内
に保つために役立つ。勿論、角度範囲の実際値は個々の
要求設計条件に応じて6度より小さいこともあれば大き
いこともある。
このように、作動器12は1個以上の前置導翼14に衝
突した異物の衝撃エネルギーを剪断ピン66の破断によ
って吸収するのに有効な構造を有している。その場合、
作動器12は破断した剪断ピン66に対応する第1の前
置導翼14を隣接する正常な前置導翼14の角位置とは
異なる角位置に回転させることが可能となる。そのよう
な角位置は、ポケット54により、損傷を受けた第1の
前置導翼14の角位置と正常な前置導翼14の角位置と
の差が比較的小さくなるように選ばれた所定の範囲内に
保たれ、その結果として1/REV励振が防止されることに
なる。
突した異物の衝撃エネルギーを剪断ピン66の破断によ
って吸収するのに有効な構造を有している。その場合、
作動器12は破断した剪断ピン66に対応する第1の前
置導翼14を隣接する正常な前置導翼14の角位置とは
異なる角位置に回転させることが可能となる。そのよう
な角位置は、ポケット54により、損傷を受けた第1の
前置導翼14の角位置と正常な前置導翼14の角位置と
の差が比較的小さくなるように選ばれた所定の範囲内に
保たれ、その結果として1/REV励振が防止されることに
なる。
ひとたび剪断ピン66が破断すると、第1の前置導翼1
4に作用する従来公知の気流荷重により、第1の前置導
翼14は第1の壁56または第2の壁58に接するまで
回転させられ、そしてほとんどのエンジン動作条件を通
じてその位置に保持される。なお、ある種の条件の下で
は、かかる気流荷重によって第1の前置導翼14が中間
の位置に保持されることもあり得る。
4に作用する従来公知の気流荷重により、第1の前置導
翼14は第1の壁56または第2の壁58に接するまで
回転させられ、そしてほとんどのエンジン動作条件を通
じてその位置に保持される。なお、ある種の条件の下で
は、かかる気流荷重によって第1の前置導翼14が中間
の位置に保持されることもあり得る。
第4図には、第2および3図に示された実施の態様にほ
ぼ類似した本発明の第2の実施の態様が示されている。
ただしこの場合には、損傷を受けた前置導翼14の角位
置を所定の範囲内に保つために別種の制限手段68が設
けられている。更に詳しく述べれば、制限手段68はレ
バー32の第2の端部36を受入れるため同調部材40
中に設けられたポケット70を含んでいる。
ぼ類似した本発明の第2の実施の態様が示されている。
ただしこの場合には、損傷を受けた前置導翼14の角位
置を所定の範囲内に保つために別種の制限手段68が設
けられている。更に詳しく述べれば、制限手段68はレ
バー32の第2の端部36を受入れるため同調部材40
中に設けられたポケット70を含んでいる。
かかるポケット70は、円周方向に沿って互いに離隔し
かつ互いに対向する第1の壁72および第2の壁74並
びに第1の壁72および第2の壁74に対して垂直に配
置された(半径方向に沿って内方に位置する)第3の壁
76および(半径方向に沿って外方に位置する)第4の
壁78によって規定されている。第1の壁72は、レバ
ー32の第2の端部36から距離Cだけ離隔するように
予め設定されている。第2の壁74は外側スピンドル2
8を通る半径方向の軸線30に対して半径R1を有する
凹面を成している。半径R1は、レバー32の末端80
の半径R2より大きいから、剪断ピン66が破断すると
レバー32は第2の壁74に妨げられずに回転すること
ができる。
かつ互いに対向する第1の壁72および第2の壁74並
びに第1の壁72および第2の壁74に対して垂直に配
置された(半径方向に沿って内方に位置する)第3の壁
76および(半径方向に沿って外方に位置する)第4の
壁78によって規定されている。第1の壁72は、レバ
ー32の第2の端部36から距離Cだけ離隔するように
予め設定されている。第2の壁74は外側スピンドル2
8を通る半径方向の軸線30に対して半径R1を有する
凹面を成している。半径R1は、レバー32の末端80
の半径R2より大きいから、剪断ピン66が破断すると
レバー32は第2の壁74に妨げられずに回転すること
ができる。
かかる制限手段68はまた、レバー32の第2の端部3
6および同調部材40に対し適宜に連結されてレバー3
2を第1の壁72に向けて引寄せるためのばね82を含
んでいる。例示を目的として述べれば、かかるばね82
はレバー32の第1の壁72側に配置されていて、その
一端は同調部材40に固定状態で取付けられた保持ピン
84を介して同調部材40に連結され、かつ他端はレバ
ー32の末端80の開口に連結されている。ばね82の
張力は、前置導翼14に対する異物の衝撃によって剪断
ピン66が破断した場合、ばね82の及ぼす力がその力
に対抗してレバー44を回転させるように前置導翼14
に対して作用する空気力学的な力に打勝つように予め選
定されている。
6および同調部材40に対し適宜に連結されてレバー3
2を第1の壁72に向けて引寄せるためのばね82を含
んでいる。例示を目的として述べれば、かかるばね82
はレバー32の第1の壁72側に配置されていて、その
一端は同調部材40に固定状態で取付けられた保持ピン
84を介して同調部材40に連結され、かつ他端はレバ
ー32の末端80の開口に連結されている。ばね82の
張力は、前置導翼14に対する異物の衝撃によって剪断
ピン66が破断した場合、ばね82の及ぼす力がその力
に対抗してレバー44を回転させるように前置導翼14
に対して作用する空気力学的な力に打勝つように予め選
定されている。
第1の壁72は、異物による損傷に際し、前置導翼14
が一方向に向かって過度に回転するのを防止するための
制止手段として働く。他方向については、レバー32が
ピン84から遠去かるように回転するにつれてばね82
の収縮力は増大する。それ故、異物による初期衝撃時に
はレバー32が第2の壁74に沿って回転することもあ
るが、結局はばね82の作用により引き戻されて第1の
壁72に接触した状態に保たれることになる。
が一方向に向かって過度に回転するのを防止するための
制止手段として働く。他方向については、レバー32が
ピン84から遠去かるように回転するにつれてばね82
の収縮力は増大する。それ故、異物による初期衝撃時に
はレバー32が第2の壁74に沿って回転することもあ
るが、結局はばね82の作用により引き戻されて第1の
壁72に接触した状態に保たれることになる。
第5図には、本発明の第3の実施の態様に基づく作動器
12が示されている。この実施の態様においては、第2
および3図に示された場合と同じく、レバー86によっ
て前置導翼14の外側スピンドル28が同調部材40に
連結されている。しかしながら、本発明のこの実施の態
様においては、レバー86それ自体が破断可能手段およ
び制限手段の両方を含んでおり、従って異物による衝撃
のエネルギーを吸収すると共に前置導翼14の運動を制
限するために役立つのである。
12が示されている。この実施の態様においては、第2
および3図に示された場合と同じく、レバー86によっ
て前置導翼14の外側スピンドル28が同調部材40に
連結されている。しかしながら、本発明のこの実施の態
様においては、レバー86それ自体が破断可能手段およ
び制限手段の両方を含んでおり、従って異物による衝撃
のエネルギーを吸収すると共に前置導翼14の運動を制
限するために役立つのである。
更に詳しく述べれば、制限手段は平面螺旋状のコイルば
ね88から成っている。かかるコイルばね88の第1の
端部90は外側スピンドル28に固定状態で取付けられ
ており、また反対側の拡大した第2の端部92は同調部
材40に対し適当な方法で回転可能に連結されている。
例示を目的として述べれば、同調部材40は互いに対向
する第1の壁96および第2の壁98によって規定され
たポケット94を有している。コイルばね88の第2の
端部92を同調部材40に回転可能に連結するための手
段100は、たとえば、通常の球面軸受アセンブリまた
は図示のごとき単純なピンから成っていればよい。
ね88から成っている。かかるコイルばね88の第1の
端部90は外側スピンドル28に固定状態で取付けられ
ており、また反対側の拡大した第2の端部92は同調部
材40に対し適当な方法で回転可能に連結されている。
例示を目的として述べれば、同調部材40は互いに対向
する第1の壁96および第2の壁98によって規定され
たポケット94を有している。コイルばね88の第2の
端部92を同調部材40に回転可能に連結するための手
段100は、たとえば、通常の球面軸受アセンブリまた
は図示のごとき単純なピンから成っていればよい。
レバー86のコイルばね88は、たとえば注型または成
形のごとき常法により、炭素またはアルミナもしくはガ
ラスセラミックのごとき適当な固体材料102中に封入
されている。その結果、比較的剛性のレバー86が得ら
れるわけで、これは通常の動作に際して同調部材40か
らの力を前置導翼14に伝達して回転させるのに有効で
ある。
形のごとき常法により、炭素またはアルミナもしくはガ
ラスセラミックのごとき適当な固体材料102中に封入
されている。その結果、比較的剛性のレバー86が得ら
れるわけで、これは通常の動作に際して同調部材40か
らの力を前置導翼14に伝達して回転させるのに有効で
ある。
前置導翼14が異物の衝撃を受けた際には、固体材料1
02はそれに伝達された力によって粉砕され、それによ
って衝撃エネルギーの一部が吸収される。更にまた、コ
イルばね88が弾性的にたわむことによっても衝撃エネ
ルギーの一部が吸収される。コイルばね88の寸法は、
異物による初期衝撃の後、前置導翼14を隣接する前置
導翼14の角位置にまで引き戻すよう適宜に決定され
る。損傷を受けた前置導翼14の角位置はまた、コイル
ばね88の復元力によって上記のごとき角位置に保たれ
ることになる。コイルばね88は前置導翼14の角方向
振れの大きさに制限を加えることになるが、その程度は
コイルばね88の剛さおよび異物から伝達される力の大
きさに正比例する。衝撃時に加わる力が大きいほど、前
置導翼14は大きく振れる。しかしながら、かかる衝撃
の後には、前置導翼14は元の位置に戻るのである。
02はそれに伝達された力によって粉砕され、それによ
って衝撃エネルギーの一部が吸収される。更にまた、コ
イルばね88が弾性的にたわむことによっても衝撃エネ
ルギーの一部が吸収される。コイルばね88の寸法は、
異物による初期衝撃の後、前置導翼14を隣接する前置
導翼14の角位置にまで引き戻すよう適宜に決定され
る。損傷を受けた前置導翼14の角位置はまた、コイル
ばね88の復元力によって上記のごとき角位置に保たれ
ることになる。コイルばね88は前置導翼14の角方向
振れの大きさに制限を加えることになるが、その程度は
コイルばね88の剛さおよび異物から伝達される力の大
きさに正比例する。衝撃時に加わる力が大きいほど、前
置導翼14は大きく振れる。しかしながら、かかる衝撃
の後には、前置導翼14は元の位置に戻るのである。
以上、好適な実施の態様に関連して本発明は説明した
が、上記の説明に基づけばその他の実施の態様も可能で
あることは当業者にとって自明であろう。それ故、本発
明の精神および範囲から逸脱しない限り、かかる実施の
態様の全てを前記特許請求の範囲中に包括することが意
図されている。
が、上記の説明に基づけばその他の実施の態様も可能で
あることは当業者にとって自明であろう。それ故、本発
明の精神および範囲から逸脱しない限り、かかる実施の
態様の全てを前記特許請求の範囲中に包括することが意
図されている。
たとえば、本発明は前置導翼14に関連して記載されて
いるが、円周方向に沿って互いに離隔した複数の羽根を
同時に回転させるための作動器を使用するような任意の
可動羽根に関して本発明を実施することが可能である。
また、各々の前置導翼14が半径方向に沿って内方およ
び外方に位置する2個のスピンドルを有するように記載
されているが、圧縮機の可変静翼において使用されるよ
うな半径方向に沿って外方に位置する単一のスピンドル
を使用することもできる。
いるが、円周方向に沿って互いに離隔した複数の羽根を
同時に回転させるための作動器を使用するような任意の
可動羽根に関して本発明を実施することが可能である。
また、各々の前置導翼14が半径方向に沿って内方およ
び外方に位置する2個のスピンドルを有するように記載
されているが、圧縮機の可変静翼において使用されるよ
うな半径方向に沿って外方に位置する単一のスピンドル
を使用することもできる。
更にまた、ポケット54に適当なエラストマ材料を充填
することもできる。そうすれば、追加の衝撃エネルギー
吸収能力が得られると同時に、レバー32を元の位置に
戻すことが可能になる。
することもできる。そうすれば、追加の衝撃エネルギー
吸収能力が得られると同時に、レバー32を元の位置に
戻すことが可能になる。
第1図は本発明の好適な実施の態様に基づく可動式前置
導翼用作動器を含むガスタービンエンジンの部分断面略
図、第2図は第1図に示された作動器の部分断面拡大斜
視図、第3図は第2図に示された作動器の一部分の拡大
図、第4図は本発明の第2の実施の態様に基づく可動式
前置導翼用作動器の一部分の部分断面斜視図、そして第
5図は本発明の第3の実施の態様に基づく可動式前置導
翼用作動器の一部分の部分断面斜視図である。 図中、10はガスタービンエンジン、12は作動器、1
4は前置導翼、16は支柱、18は外側ケーシング、2
0は内側ハブ、22は入口ダクト、24は内側スピンド
ル、26は内側シュラウド、28は外側スピンドル、3
0は軸線、32はレバー、34は第1の端部、36は第
2の端部、38はナット、40は同調部材、42は中心
線、44は油圧駆動装置、46は出力軸、48は球面軸
受、50は破断可能手段、52は制限手段、54はポケ
ット、56は第1の壁、58は第2の壁、60は第3の
壁、62は第4の壁、66は剪断ピン、68は別の制限
手段、70はポケット、72は第1の壁、74は第2の
壁、76は第3の壁、78は第4の壁、82はばね、8
4は保持ピン、86はレバー、88はコイルばね、94
はポケット、96は第1の壁、98は第2の壁、100
は連結手段、そして102は固体材料を表わす。
導翼用作動器を含むガスタービンエンジンの部分断面略
図、第2図は第1図に示された作動器の部分断面拡大斜
視図、第3図は第2図に示された作動器の一部分の拡大
図、第4図は本発明の第2の実施の態様に基づく可動式
前置導翼用作動器の一部分の部分断面斜視図、そして第
5図は本発明の第3の実施の態様に基づく可動式前置導
翼用作動器の一部分の部分断面斜視図である。 図中、10はガスタービンエンジン、12は作動器、1
4は前置導翼、16は支柱、18は外側ケーシング、2
0は内側ハブ、22は入口ダクト、24は内側スピンド
ル、26は内側シュラウド、28は外側スピンドル、3
0は軸線、32はレバー、34は第1の端部、36は第
2の端部、38はナット、40は同調部材、42は中心
線、44は油圧駆動装置、46は出力軸、48は球面軸
受、50は破断可能手段、52は制限手段、54はポケ
ット、56は第1の壁、58は第2の壁、60は第3の
壁、62は第4の壁、66は剪断ピン、68は別の制限
手段、70はポケット、72は第1の壁、74は第2の
壁、76は第3の壁、78は第4の壁、82はばね、8
4は保持ピン、86はレバー、88はコイルばね、94
はポケット、96は第1の壁、98は第2の壁、100
は連結手段、そして102は固体材料を表わす。
Claims (8)
- 【請求項1】円周方向に沿って互いに離隔しながら中心
線の回りに配置されかつケーシングを貫通するスピンド
ルの回りに回転し得る複数の可動羽根を回転させるため
の可動羽根用作動器において、(a)それぞれに第1およ
び第2の端部を有しかつ前記第1の端部において対応す
る前記羽根の前記スピンドルに固定状態で取付けられた
複数のレバー、(b)前記中心線の回りに同軸的に配置さ
れた弓形の同調部材、(c)前記レバーの前記第2の端部
を前記同調部材に回転可能に連結することにより、前記
同調部材の回転に応じて前記レバーおよび前記羽根を回
転させるための連結手段、(d)前記羽根中の第1の羽根
が異物による衝撃を受けた際に前記第1の羽根を隣接す
る羽根の角位置とは異なる角位置に回転させ得るような
破断可能手段、並びに(e)前記第1の羽根の角位置を前
記隣接する羽根の角位置に対して所定の範囲内に保つた
めの制限手段から成ることを特徴とする可動羽根用作動
器。 - 【請求項2】前記破断可能手段が前記連結手段中に含ま
れかつ破断により前記連結手段を切離して前記レバーを
前記同調部材から開放し得る剪断ピンから成り、また前
記制限手段が前記同調部材中に互いに対向しながら設け
られてポケットを規定しかつ前記レバーの前記第2の端
部から円周方向に沿って所定の距離だけ離隔した第1お
よび第2の壁から成っていて、前記第1および第2の壁
の少なくとも一方が前記連結手段の切離し後において前
記レバーの前記第2の端部の円周方向運動を制限するた
めの制止手段として役立つ特許請求の範囲第1項記載の
可動羽根用作動器。 - 【請求項3】前記第1および第2の壁が前記レバーから
異なった距離だけ離隔しており、かつ前記第1および第
2の壁の両方が前記円周方向運動を制限するための制止
手段として役立つ特許請求の範囲第2項記載の可動羽根
用作動器。 - 【請求項4】前記第1および第2の壁が実質的に平坦で
ある特許請求の範囲第3項記載の可動羽根用作動器。 - 【請求項5】前記第1の壁が前記レバーの前記第2の端
部から離隔しかつ前記制止手段として有効であり、また
前記第2の壁が前記羽根の前記スピンドルの中心から測
った場合に前記レバーの末端の半径よりも大きい半径を
持った凹面を有するために前記剪断ピンが破断した後に
は前記レバーの前記第2の端部が前記第2の壁によって
妨げられずに回転することができる場合において、前記
レバーの前記第2の端部と前記同調部材との間に連結さ
れ、そして前記レバーが前記ポケットの外部にまで回転
するのを防止すると共に前記レバーを引き戻して前記第
1の壁に接触させるための力を及ぼすばねが前記制限手
段中に追加包含される特許請求の範囲第2項記載の可動
羽根用作動器。 - 【請求項6】前記レバーが前記破断可能手段および前記
制限手段の両方を成す場合において、前記レバーの前記
第1の端部において前記羽根の前記スピンドルに固定状
態で連結されかつ前記レバーの前記第2の端部において
前記同調部材に回転可能に連結された平面螺旋状のコイ
ルばねが前記レバー中に含まれており、かつ前記コイル
ばねが固体材料中に封入されている結果、前記第1の羽
根が異物による衝撃を受けたために前記固体材料が破砕
して前記コイルばねから分離するまでは前記レバーが剛
性を示すのに対し、前記衝撃を受けた後には前記レバー
が弾性を示す特許請求の範囲第1項記載の可動羽根用作
動器。 - 【請求項7】円周方向に沿って互いに離隔しながら中心
線の回りに配置されかつケーシングを貫通するスピンド
ルの回りに回転し得る複数の可動羽根を回転させるため
の可動羽根用作動器において、(a)それぞれに第1およ
び第2の端部を有しかつ前記第1の端部において対応す
る前記羽根の前記スピンドルに固定状態で取付けられた
複数のレバー、(b)前記中心線の回りに同軸的に配置さ
れると共に、底壁によって連結された互いに対向する第
1および第2の壁によって個々に規定されかつ円周方向
に沿って互いに離隔した複数のポケットを有する弓形の
同調部材、並びに(c)前記レバーの前記第2の端部を前
記ポケット内において前記同調部材に回転可能に連結す
ることにより、前記同調部材の回転に応じて前記レバー
および前記羽根を回転させるための連結手段から前記作
動器が成り、前記レバーの前記第2の端部と前記同調部
材との間に伸びかつ前記羽根中の第1の羽根が異物によ
る衝撃を受けた際に破断することにより前記レバーと前
記同調部材とを切離して前記第1の羽根を隣接する羽根
の角位置とは異なる角位置に回転させ得るような剪断ピ
ンが前記連結手段中に含まれ、しかも前記ポケットの前
記第1および第2の壁が前記レバーから円周方向に沿っ
て所定の距離だけ離隔していることにより、前記剪断ピ
ンの破断時には前記レバーの前記第2の端部の円周方向
運動が所定の制限を受けるために前記第1の羽根の角位
置が前記隣接する羽根の角位置に対して所定の範囲内に
保たれることを特徴とする可動羽根用作動器。 - 【請求項8】前記羽根が外側スピンドルおよび内側スピ
ンドルを具備しかつそれらの回りに回転する前置導翼か
ら成る場合において、前記外側スピンドルが前記レバー
に連結されかつ前記同調部材が環状のものである特許請
求の範囲第7項記載の可動羽根用作動器。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/775,550 US4695220A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Actuator for variable vanes |
US775550 | 1985-09-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6267238A JPS6267238A (ja) | 1987-03-26 |
JPH0639907B2 true JPH0639907B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=25104761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61175857A Expired - Lifetime JPH0639907B2 (ja) | 1985-09-13 | 1986-07-28 | 可動羽根用の作動器 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4695220A (ja) |
JP (1) | JPH0639907B2 (ja) |
KR (1) | KR870003292A (ja) |
CA (1) | CA1247380A (ja) |
IT (1) | IT1197210B (ja) |
SE (1) | SE462659B (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5931636A (en) * | 1997-08-28 | 1999-08-03 | General Electric Company | Variable area turbine nozzle |
US5941537A (en) * | 1997-09-05 | 1999-08-24 | General Eletric Company | Pressure actuated static seal |
DE19838754C1 (de) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Daimler Chrysler Ag | Abgasturbolader für eine Brennkraftmaschine |
FR2794801B1 (fr) * | 1999-06-10 | 2001-07-06 | Snecma | Dispositif de protection de mecanisme de commande des volets d'une roue directrice d'entree de turboeacteur |
KR100358299B1 (ko) * | 1999-06-25 | 2002-10-25 | 조영 | 유체버너의 화염 형상을 제어하기 위한 가변식 선회기 |
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GB2414047B (en) * | 2004-05-14 | 2006-06-28 | Rolls Royce Plc | Load absorption arrangements for gas turbine engines |
EP1645727A1 (de) * | 2004-10-07 | 2006-04-12 | ABB Turbo Systems AG | Leitvorrichtung einer Strömungsmaschine mit verstellbaren federbelasteten Leitschaufeln |
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EP1669548A1 (de) * | 2004-12-08 | 2006-06-14 | ABB Turbo Systems AG | Leitapparat für Abgasturbine |
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