(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンのタービンまたはコンプレッサの可変静翼のすべり軸受であって、
可変静翼の回転軸を内側と外側で支持する内側軸受と外側軸受とを有し、内側軸受は、内端を内側ブッシュに、外端を外側ブッシュに当接させ、かつ、内側ブッシュに内嵌させて支持されており、外側軸受は、外側ブッシュの外側端部に内嵌されており、外側ブッシュと内側ブッシュは、ケーシングに固定されており、内側軸受の外端面と外側ブッシュの内端面は回転軸の軸心に垂直な平面に対して所要の角度で傾いて互いに当接していることを特徴とするガスタービン用可変静翼のすべり軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガスタービン用可変静翼のすべり軸受に係わるもので、特に、航空機，車両，船舶および発電設備などに使用するガスタービン用可変静翼のすべり軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービンは、気体を圧縮してこれを加熱し、生じた高温高圧ガスをタービン中で膨張させることによって外部へ出力を取り出す気体原動機である。
最近のガスタービンにおいては、高温化，高圧力比化の傾向が著しい。
ガスタービン用可変静翼のすべり軸受は、可変静翼を揺動可能に支持しており、タービンまたはコンプレッサのケーシングの内周面に沿って多数設けられている。
【０００３】
コンプレッサ用で２００℃以下の温度で使用される軸受では、一般に、テフロン材が使用されている。テフロン材を使用した場合には、回り止めをする必要はない。
【０００４】
最近のガスタービンの高温化に伴い、例えば２００℃以上のような高温になると、テフロン材は使用できず、金属やセラミックスなどを使用しなければならない。
【０００５】
従来のガスタービン用可変静翼のすべり軸受は、例えば図３に示すような構成からなっている。図３は従来のガスタービン用可変静翼のすべり軸受の側断面図である。
【０００６】
図３において、可変静翼ａの回転軸ｂは、軸受ｃによつて支持され、この軸受ｃは、テフロン製でケーシングｄに嵌合されている。可変静翼ａは、回転軸ｂの端部にナットｆにより固定されている駆動レバーｅの作動によって角度を調節し、タービンまたはコンプレッサ内で動翼へ流れるガス流量および流入角度を制御している。ｇは駆動レバーｅとケーシングｄとの間に装入されたワッシャであり、ｈはガスタービンの回転面である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
軸受ｃがテフロン製である場合は、図のように特に回り止めがなく、軸受ｃがケーシングｄ内で回転軸ｂと共回りしても特に問題はない。しかし、軸受が２００℃を超える高温では、軸受ｃに金属やセラミックスも使用することになるが、この場合、軸受ｃがケーシングｄとの間で回るとケーシングｄの特に内側部分が異常に摩耗するおそれがあり、軸受ｃとケーシングｄとの間では回り止めが必要となる。
【０００８】
しかしながら、上述したガスタービン用可変静翼のすべり軸受ｃをケーシングｄ内で図示しないキーやピンなどにより回り止めをして固定した場合には、軸受ｃやケーシングｄに応力集中が生じて割れたり、変形したりする損傷が発生するおそれがある。
【０００９】
また、図３の例では、回転軸ｂを１個の軸受ｃで支持しているため、軸受け隙間が大きかったり、負荷が大きい場合には回転軸ｂが傾斜して片当たりが生じ、その部分の面圧が高くなり、過大摩耗や摩擦トルクの増大を生じ易くなる。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもので、ガスタービンの高温化に伴い、軸受に靱性の低い金属やセラミックスなどを使用しても、可変静翼の回転軸を支持する軸受をブッシュ内で回らないようにし、かつ、回転軸と軸受が片当たりしないガスタービン用可変静翼のすべり軸受を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のガスタービン用可変静翼のすべり軸受においては、ガスタービンのタービンまたはコンプレッサの可変静翼のすべり軸受であって、
可変静翼の回転軸を内側と外側で支持する内側軸受と外側軸受とを有し、内側軸受は、内端を内側ブッシュに、外端を外側ブッシュに当接させ、かつ、内側ブッシュに内嵌されて支持されており、外側軸受は、外側ブッシュの外側端部に内嵌されており、外側ブッシュと内側ブッシュは、ケーシングに固定されており、内側軸受の外端面と外側ブッシュの内端面は回転軸の軸心に垂直な平面に対して所要の角度で傾いて互いに当接するようにしている。
【００１２】
【作用】
上述のように構成されたガスタービン用可変静翼のすべり軸受によれば、可変静翼の回転軸を内側軸受と外側軸受とで支持し、内側軸受の外端面と外側ブッシュの内端面は回転軸の軸心に垂直な平面に対して所要の角度で傾いて互いに当接しているので、軸受は内側ブッシュ内で固定され回ることがない。また、可変静翼の回転軸と軸受は片当たりすることがない。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。図１および図２は本発明の一実施例を示すもので、図１はガスタービン用可変静翼のすべり軸受の側断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００１４】
図中１は回転軸２に直結したガスタービン用の可変静翼である。３は回転軸２の内側を支持する内側軸受であり、４は回転軸２の外側を支持する外側軸受である。これら内側軸受３と外側軸受４が、回転軸２を２か所で支持している。内側軸受３は、円筒状でその内端を内側ブッシュ７に、外端を外側ブッシュ６にそれぞれ当接させ、かつ、内側ブッシュに内嵌されて支持されている。
【００１５】
外側軸受４は、外側にフランジ４ａを有した円筒状で、外側ブッシュ６の外側端部に内嵌させている。内側軸受３と外側軸受４の間の、回転軸２の外周面と外側ブッシュ６の内周面の間には間隙１６を設けている。
【００１６】
回転軸２の先端には、図２に示すように、ねじ部８と正方形の駆動レバー嵌装部１１とが設けられており、駆動レバー５は正方形の孔を有し、この駆動レバー嵌装部１１に嵌装され、ナット１０により固定されている。なお、この駆動レバー５に替え、例えばラックとピニオンによる駆動機構を用いてもよい。
【００１７】
外側ブッシュ６と内側ブッシュ７は、外側ブッシュ６の外周面中央に突起するように設けたフランジ６ａと内側ブッシュ７の外側端部に設けたフランジ７ａとを重ね合わせてケーシング９に固定ボルト１５で固定されている。
【００１８】
内側軸受３の外端面と外側ブッシュ６の内端面は、回転軸２の軸心に垂直な平面に対して所要の角度αで傾いており互いに当接している。
【００１９】
１２は駆動レバー５とナット１０との間に設けた舌付座金で、一側端がナット１０側に、一側端が駆動レバー５側にそれぞれ折り曲げて設けられている。１３は外側軸受４と駆動レバー５との間に設けたワッシャ、１４は外側ブッシュ６の外周面に設けた凹状の逃がし部、１６は回転軸２の外周面と外側ブッシュ６との間の間隙である。１７はガスタービンの回転面であり、１８はガス流体である。
【００２０】
次に上記実施例の作用について述べる。
前記回転軸２は、内側軸受３と外側軸受４とにより支持され、駆動レバー５の作動によって回転して可変静翼１の角度を調節し、タービンまたはコンプレッサ内の動翼へ流れるガス流量と流入角度を制御する。また、可変静翼１はガス流体１８により負荷を受けるが、その力は回転軸２を支持する内側軸受３と外側軸受４が受け持つ。
【００２１】
このように可変静翼１の回転軸２を、内側軸受３と外側軸受４とにより支持しているので、回転軸２と軸受との片当たりが少ない。
【００２２】
内側軸受３は、回転軸２との摩擦によって回わろうとするが、その外端面と外側ブッシュ６の内端面が回転軸２の軸心に垂直な平面に対して所要の角度αで傾いて互いに当接しているので、回わることができず、内側ブッシュ７内で確実に固定される。なお、外側軸受４には回り止めはないが、外側軸受４は温度が低いので回転軸２と共回りしても害を与える心配はない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガスタービン用可変静翼のすべり軸受によれば、可変静翼の回転軸を内側軸受と外側軸受とで支持し、内側軸受の外端面と外側ブッシュの内端面は回転軸の軸心に垂直な平面に対して所要の角度で傾いて互いに当接しているので、内側軸受を内側ブッシュ内で確実に固定することができる。さらに、負荷が大きい場合であっても回転軸が傾斜して片当たりすることがないので、過大摩耗や摩擦トルクの増大を防止することができるなど優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示したガスタービン用可変静翼のすべり軸受の側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】従来のものの側断面図である。
【符号の説明】
１  可変静翼
２  回転軸
３  内側軸受
４  外側軸受
４ａ  外側軸受フランジ
５  駆動レバー
６  外側ブッシュ
７  内側ブッシュ
７ａ  内側ブッシュのフランジ
８  ねじ部
９  ケーシング
１０  ナット
１１  駆動レバー嵌装部
１２  舌付座金
１３  ワッシャ
１４  逃がし部
１５  固定ボルト
１６  フレーム
１７  ガスタービンの回転面
１８  ガス流体
ａ  可変静翼
ｂ  回転軸
ｃ  軸受
ｄ  ケーシング
ｅ  駆動レバー
ｆ  ナット
ｇ  ワッシャ
ｈ  ガスタービンの回転面
【図１】
0003733574.tif 000002
【図２】
0003733574.tif 000003
【図３】
0003733574.tif 000004