(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、軸流ターボ機械、特に軸流タービンに関する。【解決手段】軸流ターボ機械は、流路（２）の境界を形成するステータ側のハウジング（１）と、ロータブレード（４）を支持するロータ側のインペラ（３）と、変位可能なガイドベーン（６）を有するステータ側の案内装置（５）とを有しており、ガイドベーン（６）の径方向外側のピン（６ａ）は、ガイドベーン担体（７）に取り付けられており、ガイドベーン（６）のピン（６ａ）には、連結レバー（８）が係合しており、連結レバー（８）は、調整リング（９）と連結されており、調整リング（９）には、動作装置（１０）が係合しており、動作装置（１０）によって調整リング（９）が、調整リング（９）によってガイドベーン（６）が回転可能である。【選択図】図１
2019132273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ターボ機械、特に軸流タービンであって、
流路（２）の境界を形成するステータ側のハウジング（１）と、
ロータブレード（４）を支持するロータ側のインペラ（３）と、
変位可能なガイドベーン（６）を有するステータ側の案内装置（５）であって、前記ガイドベーン（６）の径方向外側のピン（６ａ）が、ガイドベーン担体（７）に取り付けられており、前記ガイドベーン（６）の前記ピン（６ａ）には、連結レバー（８）が係合しており、前記連結レバー（８）は、調整リング（９）と連結されており、前記調整リング（９）には、動作装置（１０）が係合しており、前記動作装置（１０）によって前記調整リング（９）が、前記調整リング（９）によって前記ガイドベーン（６）が回転可能であるステータ側の案内装置（５）と、
を有する軸流ターボ機械において、
前記動作装置（１０）は、少なくとも１つの動作ロッド（１１）を有しており、前記動作ロッド（１１）の長手方向軸線、及び、前記長手方向軸線の方向に延在する動作方向は、前記調整リング（９）の周方向、又は、前記調整リング（９）の前記周方向に対して接線方向に延在していることを特徴とする軸流ターボ機械。
【請求項２】
前記動作装置（１０）が、２つの動作ロッド（１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の軸流ターボ機械。
【請求項３】
２つの前記動作ロッド（１１）が、１８０°オフセットされて、前記調整リング（９）に係合しており、第１の動作ロッド（１１）は、プッシュロッドとして、第２の動作ロッド（１１）は、プルロッドとして作用することを特徴とする請求項２に記載の軸流ターボ機械。
【請求項４】
前記動作ロッド（１１）それぞれが、専ら一次元の直線的な調整運動を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の軸流ターボ機械。
【請求項５】
前記動作ロッド（１１）それぞれが、前記ハウジング（１）内の凹所を通って延在していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の軸流ターボ機械。
【請求項６】
前記動作ロッド（１１）それぞれが、ガイド（１２）の内部で直線的に変位可能であるように誘導されており、前記ガイド（１２）の案内ハウジング（１３）は前記ハウジング（１）内の凹所を通って、前記動作ロッド（１１）は前記案内ハウジング（１３）を通って延在していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の軸流ターボ機械。
【請求項７】
前記案内ハウジング（１３）それぞれの突起（１４）が、前記ハウジング（１）の外壁に接し、シール面（１５）を構成しており、前記シール面（１５）は、前記動作ロッド（１１）それぞれの長手方向軸線に対して垂直に延在しており、それによって、前記案内ハウジング（１３）それぞれが、前記ハウジング（１）に対して密閉されることを特徴とする請求項６に記載の軸流ターボ機械。
【請求項８】
前記案内ハウジング（１３）それぞれが、シール（１７）を有しており、前記シール（１７）は、前記案内ハウジング（１３）それぞれの内部で、前記動作ロッド（１１）それぞれを密閉することを特徴とする請求項６又は７に記載の軸流ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のおいて書きに記載の軸流ターボ機械、特に軸流タービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１からは、請求項１のおいて書きに記載の軸流ターボ機械が知られている。当該先行技術から知られた軸流ターボ機械は、流体の流路の境界を形成するステータ側のハウジングを有している。当該軸流ターボ機械は、さらに、ロータ側のインペラを有しており、当該インペラは、流路に配置されたロータブレードを支持している。さらに、軸流ターボ機械は、位置調節が可能なガイドベーンを備えたステータ側の案内装置を有している。案内装置のガイドベーンの径方向外側のピンは、ガイドベーン担体に取り付けられている。ガイドベーンの径方向外側のピンには、連結レバーが係合している。当該連結レバーは、調整リングに連結しており、調整リングには、動作装置が係合しており、当該動作装置によって、調整リングが変位可能であり、それによって、調整リングの変位を通じて、案内装置のガイドベーンが変位するか、又は、位置調節される。
【０００３】
特許文献１からは、動作装置が動作ロッドを有しており、当該動作ロッドは、軸方向に延在し、ハウジングの凹所内で誘導されていることが知られている。動作装置の動作ロッドが通過するハウジングの凹所は、弓形に構成されており、それによって、調整リングの周方向における対応した位置調節が可能になる。このような円弧形の凹所ゆえに、動作ロッドがハウジングを通過する領域を密閉することに困難が生じる。
【０００４】
調整リングに係合する動作装置がハウジングを通過する領域が、より良好に密閉され得る、新型の軸流ターボ機械に対する需要が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許発明第１００１６７４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この需要から出発して、本発明の課題は、新型の軸流ターボ機械を創出することにある。本課題は、請求項１に記載の軸流ターボ機械によって解決される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、動作装置は、少なくとも１つの動作ロッドを有しており、動作ロッドの長手方向軸線と、当該長手方向軸線の方向に延在する動作方向とは、調整リングの周方向において、又は、調整リングの周方向に対して接線方向に延在している。
【０００８】
各動作ロッドは、専ら、一次元の直線的な調整運動を実行する。
【０００９】
本発明では、動作装置の１つ又は各動作ロッドが、調整リングの周方向において、又は、調整リングの周方向に対して接線方向に、ハウジングを通って延在することが提案されている。調整リングの変位のために、動作ロッドは、各動作ロッドの長手方向軸線の方向において、一次元の運動、つまり持ち上げ運動のみを実行する。従って、各動作ロッドは、有利には、ハウジングに対して密閉され得る。
【００１０】
有利なさらなる発展形態によると、動作装置は、２つの動作ロッドを有しており、これら２つの動作ロッドは、好ましくは１８０°オフセットされて、調整リングに係合しており、第１の動作ロッドは、プッシュロッドとして作用し、第２の動作ロッドは、プルロッドとして作用する。それによって、調整リングの特に有利な変位が可能である。
【００１１】
有利なさらなる発展形態によると、各動作ロッドは、ガイド内で、直線的に変位可能であるように誘導されており、ガイドの案内ハウジングは、ハウジング内の凹所を通って延在し、動作ロッドは、案内ハウジングを通って延在している。それによって、各動作ロッドの特に有利な変位と、動作装置がハウジングを通過する領域の密閉とが可能になる。
【００１２】
好ましくは、各案内ハウジングの突起は、軸流ターボ機械のハウジングの外壁に接しており、各動作ロッドの長手方向軸線に対して垂直に延在するシール面を構成しており、それによって、各案内ハウジングが、ハウジングに対して密閉される。各案内ハウジングは、好ましくはシールを受容しており、当該シールは、各動作ロッドを、各案内ハウジングにおいて密閉している。この特徴は、特に好ましい、ガイドの、軸流ターボ機械のハウジングに対する密閉と、各動作ロッドの、ガイドの案内ハウジング、及び、それに伴う軸流ターボ機械のハウジングに対する密閉とに用いられる。
【００１３】
本発明の好ましいさらなる発展形態は、従属請求項及び以下の説明から明らかになる。本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明するが、それに限定されるものではない。示されているのは以下の図である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る軸流ターボ機械の部分的な軸方向断面図である。
【図２】本発明に係る軸流ターボ機械の、ＩＩ−ＩＩ方向に切断した、部分的な径方向断面図である。
【図３】ＩＩＩの部分を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、軸流ターボ機械、特に軸流タービンに関する。
【００１６】
図１及び図２は、本発明に係る、軸流タービンとして構成された軸流ターボ機械の２つの異なる部分断面図である。図３は、図２の領域ＩＩＩの詳細図である。
【００１７】
図示の如く、軸流ターボ機械は、ステータ側のハウジング１を有しており、ステータ側のハウジング１は、タービン流入ハウジング１ａ及びタービン流出ハウジング１ｂを有している。ハウジング１は、流体のための流路２の境界を形成している。
【００１８】
さらに、軸流タービンは、ロータブレード４を支持するロータ側のインペラ３を有している。流路２を通過した流体は、インペラ３のロータブレード４に流入する。
【００１９】
さらに、軸流タービンは、ステータ側の案内装置５を有している。ステータ側の案内装置５は、流路２の内部に配置されたガイドベーン６を有している。ガイドベーン６は位置調節可能とされ、具体的には回転可能とされる。
【００２０】
ガイドベーン６の径方向外側のピン６ａは、ガイドベーン担体７の内部で誘導される。ピン６ａの、ガイドベーン担体７に対して径方向外側に突出した部分には、調整レバーとも呼称される連結レバー８に係止されている。
【００２１】
調整レバー８は、周方向において回転可能とされる調整リング９に係合している。その結果として、調整リング９の回転運動によって連結レバー８が回転され、連結レバー８は案内装置５のガイドベーン６を回転させることができる。
【００２２】
図２は、幾つかのガイドベーン６のみを表わす。図示されたガイドベーン６以外の他のガイドベーンが、周方向において流路２の内部に配置されている。
【００２３】
周方向において調整リング９を変位させるために、動作装置１０が調整リング９に係合している。動作装置１０は、少なくとも１つの動作ロッド１１を含んでおり、動作ロッド１１の長手方向軸線と、図１２において両矢印で示した、当該長手方向軸線の方向に延在する動作ロッド１１の動作方向とが、調整リング９の周方向に、又は、調整リング９の周方向に対する接線方向に延在している。
【００２４】
好ましくは、動作装置１０は、好ましくは互いに対して１８０°オフセットされた状態で調整リング９に係合している、２つの動作ロッド１１を有している。調整リング９の変位方向から独立して、すなわち、図２において調整リング９の回転方向が時計回りであるのか又は反時計回りであるのかに関わらず、第１の動作ロッド１１がプッシュロッドとして機能すると共に、第２の動作ロッド１１がプルロッドとして機能する。
【００２５】
動作装置１０の各動作ロッド１１は、専ら一次元の直線的な調整運動を実行するが、このような調整運動を実現するために、好ましくは円状のボアとして形成されたハウジング１の内部の凹所を貫通して延在している。図３から明らかなように、動作ロッド１１それぞれが、ガイド１２の内部で直線的に誘導されており、ガイド１２は、案内ハウジング１３と案内ハウジング１３の内部に受容された案内要素１７とを有している。案内要素１７は、例えばスライダである。
【００２６】
案内ハウジング１３は、ハウジング１の凹所を貫通して延在しており、動作ロッド１１は、ガイド１２を貫通して延在している。
【００２７】
案内ハウジング１３は、軸流ターボ機械のハウジング１に、具体的にはハウジング１の外壁に当接する突起１４を有しており、シール面１５が、ハウジング１の外壁と動作ロッド１１それぞれの長手方向に対して垂直に延在している突起１４との間に形成されている。
【００２８】
このようにしてハウジング１に対して案内ハウジング１３を密閉することに加えて、案内ハウジング１３に対して動作ロッド１１を密閉するためのシール１６が設けられている。シール１６は、案内要素１７と共に、案内ハウジング１３の内部に受容されている。
【００２９】
本発明に係る軸流ターボ機械では、最終的にガイドベーン６を変位させる調整リング９の位置調節運動が、ハウジング１の円状の横断面を有する凹所の内部に誘導されるようになっている、円状の横断面を有する動作ロッド１１を介して開始され、一次元の並進持ち上げ運動のみを実行することできる。その結果として、動作ロッド１１の通過領域を、軸流ターボ機械のハウジング１に対して容易且つ確実に密閉することができる。このようにして、漏出の危険性が低減される。
【符号の説明】
【００３０】
１  ハウジング
１ａ  流入ハウジング
１ｂ  流出ハウジング
２  流路
３  インペラ
４  ロータブレード
５  案内装置
６  ガイドベーン
６ａ  ピン
７  ガイドベーン担体
８  連結レバー
９  調整リング
１０  動作装置
１１  動作ロッド
１２  ガイド
１３  案内ハウジング
１４  突起
１５  シール面
１６  シール
１７  案内要素
【図１】
2019132273.tif 000003
【図２】
2019132273.tif 000004
【図３】
2019132273.tif 000005
【外国語明細書】
2019132273000001.pdf