可变静叶片机构制造技术

本发明专利技术提供一种耐久性优异、结构简单且成本低的轴流压缩机的可变静叶片机构。一种可变静叶片机构，其调节轴流压缩机(2)的静叶片(27)的安装角度，其具备：臂(44)，其与静叶片(27)连接；旋转环(42)，其与臂(44)的一端部(44b)连接，并位于轴流压缩机(2)的外壳(24)的外周；驱动机(53)，其通过使旋转环(42)旋转，从而经由臂(44)使静叶片(27)转动；以及摩擦衬垫(67)，其安装于外壳(24)，旋转环(42)与摩擦衬垫(67)进行摩擦接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种耐久性优异、结构简单且成本低的轴流压缩机的可变静叶片机构。一种可变静叶片机构，其调节轴流压缩机(2)的静叶片(27)的安装角度，其具备：臂(44)，其与静叶片(27)连接；旋转环(42)，其与臂(44)的一端部(44b)连接，并位于轴流压缩机(2)的外壳(24)的外周；驱动机(53)，其通过使旋转环(42)旋转，从而经由臂(44)使静叶片(27)转动；以及摩擦衬垫(67)，其安装于外壳(24)，旋转环(42)与摩擦衬垫(67)进行摩擦接触。【专利说明】可变静叶片机构相关申请本申请要求2013年12月19日申请的日本专利申请2013-262426的优先权，将其全部内容以参照的方式引入作为本申请的一部分。
本专利技术涉及一种对在燃气涡轮发动机、涡轮冷冻机等中使用的轴流压缩机的静叶片的安装角度进行调节的可变静叶片机构。
技术介绍
在燃气涡轮发动机中，为了对气体进行压缩而使用轴流压缩机。在燃气涡轮发动机中，通过轴流压缩机将吸入的空气压缩成高压并引导到燃烧器。在燃烧器中燃烧的高温高压燃气在涡轮中作为旋转能被回收，然后被排出。燃气涡轮的压缩机在发动机启动过程中会变成被称为旋转失速的不稳定状态。在这种不稳定状态下，若使燃气涡轮发动机长时间运转，则会形成发动机发动阻滞而无法完成启动。作为避免该问题的方法，采用在压缩机中间级的抽气、前级的可变静叶片机构。其中，关于可变静叶片机构，存在如下的可变静叶片机构，即，通过一个至两个致动器来驱动支承静叶片的环，从而抑制静叶片相对于周向的角度偏差(现有文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利公开2013-96341号专利文献2:日本专利公开2010-1821号
技术实现思路
(一)要解决的技术问题然而，在专利文献1、2所示的可变静叶片机构的情况下，通过辊以可移动的方式对支承静叶片的环进行支承，使得能够调节静叶片的安装角度。因此，结构变得复杂且成本高，而且容易产生由随时间推移劣化造成的辊的老化，使辊的更换频度增高。本专利技术的目的在于，提供一种耐久性优异、结构简单且成本低的轴流压缩机的可变静叶片机构。(二)技术方案为了实现上述目的，本专利技术的可变静叶片机构是一种对轴流压缩机的静叶片的安装角度进行调节的可变静叶片机构，其具备:臂，其与所述静叶片连接;旋转环，其与所述臂的一端部连接，并位于所述轴流压缩机的外壳的外周；驱动机，其通过使所述旋转环旋转，从而经由所述臂使所述静叶片转动；以及摩擦衬垫，其安装于所述外壳，所述旋转环与所述摩擦衬垫进行摩擦接触。根据该结构，通过驱动机使旋转环旋转，通过该旋转环的旋转经由臂使静叶片转动，来调节静叶片的安装角度。此时，由于所述旋转环与安装于外壳的摩擦衬垫进行摩擦接触，因此能够阻止所述旋转环的过度旋转而适当地调节静叶片的安装角度。此外，因为不使用易老化的辊且使用了摩擦系数小的摩擦衬垫，因此耐久性优异，结构也简单，因此还能实现降低成本。在本专利技术的可变静叶片机构中，所述旋转环能够做成如下结构，S卩，所述旋转环的横截面形状为U字形，在径向上相向的外侧环片与内侧环片之间插入有所述臂的一端部，在连接所述两个环片的连接片的径向内端部形成有与所述摩擦衬垫接触的接触片。根据该结构，能够通过简单的结构有效地阻止旋转环的过度旋转而准确地调节静叶片的安装角度。在本专利技术的可变静叶片机构中，优选地，所述臂的一端部经由设置于所述旋转环的球面座与所述旋转环连接。根据该结构，在通过旋转环的旋转而使臂转动时，由于臂的一端部经由设置于所述旋转环的球面座与所述旋转环连接，因此臂的转动变得顺畅。在本专利技术的可变静叶片机构中，优选地，在所述摩擦衬垫与所述外壳之间插入有垫片。根据该结构，能够通过使用厚度不同的垫片而容易地调整摩擦衬垫的高度。在本专利技术的可变静叶片机构中，优选地，所述摩擦衬垫通过紧固部件以可自由拆装的方式安装于所述外壳，在所述旋转环的与所述紧固部件的径向外方向相向的位置设置有使对所述紧固部件进行操作的工具插通的工具插通孔。根据该结构，能够在不拆卸旋转环、臂的情况下通过从工具插通孔插入工具来松缓摩擦衬垫的紧固部件，由此容易地更换摩擦衬垫或垫片。在本专利技术的可变静叶片机构中，优选地，所述摩擦衬垫设定为在松缓紧固部件的状态下在与径向垂直的方向上可自由拆装。根据该结构，通过从与径向垂直的方向插入或拔出摩擦衬垫，从而能够容易且迅速地对外壳拆装摩擦衬垫。在本专利技术的可变静叶片机构中，更优选地，所述驱动机是单个的电动致动器，设置于所述外壳的上部。根据该结构，由于电动致动器通常比油压汽缸轻，而且还位于外壳的上部，因此与位于狭窄的下部的情况相比，组装、分解的操作性更加良好。权利要求书和/或说明书和/或说明书附图所公开的至少两种结构的任何组合也包含在本专利技术中。特别是，权利要求书的各权利要求的两项以上的任何组合也包含在本专利技术中。【附图说明】通过参考添加的附图对以下优选的实施方式进行说明，可更加清楚地理解本专利技术。但是，实施方式和附图仅用于图示及说明，不应用于限定本专利技术的范围。本专利技术的范围由权利要求书确定。在附图中，多张幅图中的相同的附图标记表示相同或与其相当的部分。图1是将表示采用了本专利技术的可变静叶片机构的燃气涡轮发动机的一部分剖开的概略侧视图图2是表示轴流压缩机的静叶片的叶片阵列的周向剖视图。图3是将图1的可变静叶片机构的局部放大而详细表示的纵剖视图。图4是图3的沿IV-1V线的剖视图。图5是作为图3的主要部分的可变静叶片机构的放大图。图6是同一可变静叶片机构的主视图。图7是摩擦衬垫的俯视图。在图8中，(a)是表示垫片的俯视图，(b)是表示垫片的组装状态的俯视图。图9是将旋转环安装在外壳的状态进行放大表示的侧视图。图10是图9的俯视图。【具体实施方式】下面，参照附图对本专利技术的优选的实施方式进行说明。图1表示示出将采用了可变静叶片机构的燃气涡轮发动机的一部分剖开的概略侧视图。在图1中，燃气涡轮发动机I为如下结构，即，用轴流压缩机2压缩空气并将其导入到燃烧器3，并且将像城市燃气那样的气体燃料喷射到燃烧器3内使其燃烧，通过该高温高压的燃烧气体的能来驱动涡轮4 ο该涡轮4在驱动轴流压缩机2的同时，驱动未图示的发电机。轴流压缩机2通过配置在旋转轴22外周面的多个动叶片23及呈多级配置在外壳24内周面的静叶片27的组合来压缩从吸气筒28吸入的空气A，将该压缩空气输送到形成为环状的机匣(車室，chamber) 29。燃烧器3在环状的机匣29沿着其周向以等间隔配置有多个(例如为六个)，在机匣29内，压缩空气如箭头a所示从顶端侧流入，在通过旋流器33变成旋流后被导入到燃烧器3内的燃烧区域，并且如箭头b所示，燃料从燃烧器3的周壁的稀释孔(未图示)喷射到燃烧器3内，该燃料与压缩空气混合而燃烧，该高温高压的燃烧气体G被送至涡轮4。在轴流压缩机2中，作为调节流入空气量的空气量调节机构，设置有可变静叶片机构41。如图2所示，该可变静叶片机构41通过调整轴流压缩机2的周向截面中的静叶片27的安装角度Θ来改变静叶片27的流出角α，从而调节轴流压缩机2的流入空气量。在此，上述的安装角度Θ是静叶片27的周向线H与翼弦L(连结前缘和后缘的线)所成的角度，当调整该安装角度Θ使流出角α变大时，空气的轴流速度变小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变静叶片机构，其调节轴流压缩机的静叶片的安装角度，其具备：臂，其与所述静叶片连接；旋转环，其与所述臂的一端部连接，并位于所述轴流压缩机的外壳的外周；驱动机，其通过使所述旋转环旋转，从而经由所述臂使所述静叶片转动；以及摩擦衬垫，其安装于所述外壳，所述旋转环与所述摩擦衬垫进行摩擦接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：池口拓也，中山健太郎，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP