JP2000329139A - 着脱自在の摩耗スリーブを含むブッシングアセンブリ - Google Patents
着脱自在の摩耗スリーブを含むブッシングアセンブリInfo
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Abstract
センブリで可変静翼を動かすための作動装置において、
可動軸案内手段内での可動軸の摩耗を防止する。 【解決手段】 ハウジング(18)開口内での可動軸
(17)の案内運動を可能にする手段としてのブッシン
グアセンブリ(24)は、ハウジング内壁(20)で保
持された静止ブッシング支持体(26)を含む。ブッシ
ング支持体(26)は、可動軸を収容すべく該ブッシン
グ支持体を貫通したブッシング支持体開口(30)を画
定する支持体内壁(28)を有する。可動軸(17)に
よって着脱自在な摩耗スリーブ(32)が保持される。
摩耗スリーブ(32)は、ブッシング支持体開口(3
0)内で摩耗スリーブ(32)が可動軸(17)と軸方
向相対運動を行えるように、支持体内壁(28)と離隔
して並置される摩耗スリーブ外壁(34)を有する。支
持体内壁(28)と摩耗スリーブ外壁(34)の間には
それらと接触して減摩層(36)が配置される。
Description
用するためのブッシングアセンブリに関する。さらに具
体的には、本発明はかかるアセンブリをガスタービンエ
ンジンのような発電装置に使用することに関する。
エンジンを通過する気流に対して所定の静翼の位置を変
化させ得る能力を有している。このような可変機構を含
むガスタービンエンジンの初期の例は、典型的にはエン
ジン圧縮機部分におけるもので、Allenの米国特許
第2858062号(1958年10月28日)及びN
eumannの同第2933235号(1960年4月
19日)に記載されている。さらに、かかる可変機構は
エンジンのその他の部分、例えば、入口、フロントファ
ン、アフトファン、圧縮機下流のエンジン部分及びそれ
らの組合せにも使用されている。
圧縮機の可変静翼アセンブリの一つの形態では、一群の
静翼を設計通りに動かすための作動装置に軸(トルク軸
とも呼ばれる)が使われている。少なくとも一方の末端
部が溝穴装着型球面軸受アセンブリ内に保持された軸の
運動には、エンジンの通常運転及び回転に起因した軸の
少なくとも部分的な回転と多少の軸の励振が含まれる。
軸末端部と軸受アセンブリの組合せにおけるかかる作用
の結果、軸末端部は著しい摩耗を生じ、不本意なほど高
い頻度で軸全体を交換しなければならなかった。
おいて、軸受アセンブリの代わりとなるブッシングアセ
ンブリを提供する。本発明のブッシングアセンブリは、
ハウジングを貫通したハウジング開口を画定するハウジ
ング内壁を有する静止ハウジングと、該ハウジング開口
内に配置される可動軸と、該ハウジング開口内での可動
軸の案内運動を可能にする手段との組合せに存在する。
本発明の一つの態様では、上記手段はブッシングアセン
ブリを含んでおり、当該ブッシングアセンブリはハウジ
ング内壁で保持された静止ブッシング支持体を含んでい
るが、その静止ブッシング支持体は該ブッシング支持体
を貫通したブッシング支持体開口を画定する支持体内壁
を有する。当該ブッシングアセンブリは可動軸で保持さ
れた着脱自在な摩耗スリーブも含んでいるが、該摩耗ス
リーブは、ブッシング支持体開口内で摩耗スリーブが可
動軸と軸方向相対運動を行えるように、支持体内壁と離
隔して並置される摩耗スリーブ外壁を有している。上記
組合せには、支持体内壁と摩耗スリーブ外壁の間にそれ
らと接触して配置された減摩層も存在している。
犠牲摩耗スリーブを、減摩層を介して摩耗スリーブと協
働するブッシング支持体と組合せて設けることによっ
て、可動軸案内手段内での可動軸の摩耗を回避する。添
付図面を参照することで本発明をさらに深く理解するこ
とができよう。
ース14を含む現行の溝穴装着型球面軸受アセンブリ
(全体を符号10で示す)を示している。この軸受アセ
ンブリ10は、可動トルク軸16の末端部17の運動を
支持しかつ案内する。軸受レースと軸受玉の組合せは、
ハウジング18内のハウジング内壁20で保持されてい
る。ある実施形態では、トルク軸16の他端にも同様な
軸受アセンブリ(図示せず)が設けられる。
置されそれと接触する軸末端部17には上述の摩耗が起
こり得る。軸末端部17の摩耗を、図1と同一部分を描
いた図2の概略部分断面図に示す。かかる摩耗を軸末端
部17のくぼみ22として示した。軸末端部17が軸受
玉12に対して運動する結果、軸末端部17は摩耗して
自重により軸受玉12よりも下に下がる傾向がある。軸
末端部17にこのような摩耗が発生すれば、軸16全体
を取り外して交換する必要が生じる。
ともに、早期摩耗のため軸16全体を交換する必要性が
生じるのを回避する。本発明の一つの実施形態を図3の
概略部分断面図に示す。図示したブッシングアセンブリ
(全体を符号24で示す)は、ハウジング18の内壁2
0で保持されるブッシング支持体26を含んでいる。ブ
ッシング支持体26は、該ブッシング支持体を貫通した
ブッシング支持体開口30を画定する支持体内壁28を
有する。ブッシングアセンブリ24は、軸末端部17で
保持される着脱自在な摩耗スリーブ32も含んでいる。
摩耗スリーブ32は、ブッシング支持体開口30内で摩
耗スリーブ32が軸末端部17と軸方向相対運動を行え
るように、支持体内壁28と離隔して並置される摩耗ス
リーブ外壁34を有する。ブッシングアセンブリ24に
おける支持体内壁28と摩耗スリーブ外壁34の間には
それらと接触して減摩層36が配置される。
中、減摩層36は摩耗スリーブ32の摩耗を減らす。た
だし、減摩層36を介してのブッシング支持体26と摩
耗スリーブ32との相互作用によって摩耗スリーブ32
に損傷が生じた場合は、摩耗スリーブ32が犠牲部材と
して機能して軸16を保護する。摩耗スリーブ32は軸
末端部17から取り外し可能で、軸16を傷つけること
も交換することもなく容易に交換できる。
形態では、ブッシング支持体26及び摩耗スリーブ32
は17−4 PH材料として市販されている析出硬化型
鉄基合金で作られた実質的に剛性の金属部材であった。
減摩層36は非金属材料たるポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)からなる層であった。かかるポリテトラ
フルオロエチレン材料の一形態はテフロン(登録商標)
(Teflon)材料として市販されている。かかる例
の一つの実施形態では、減摩層は、ブッシング支持体内
壁28に約10〜20ミルの厚さで施工したPTFE層
であった。この例の別の実施形態では、減摩層はPTF
E繊維とガラス繊維とを含んだ織物をブッシング支持体
内壁28に接着したものであった。
摩材料及び減摩部材も本発明の減摩層として使用し得
る。かかる材料の例には、二硫化モリブデン、黒鉛、そ
の他のコーティング及び層で発電装置の技術分野で用い
られることが知られており具体的用途の条件に充分耐え
得るコーティング及び層が挙げられる。ブッシング支持
体内壁28と摩耗スリーブ外壁34の間にそれらと接触
して配置される減摩層は、ブッシング支持体26又は摩
耗スリーブ32のどちらに施工してもよいし、それらの
いずれかで保持してもよい。また、減摩層をブッシング
支持体及び摩耗スリーブの各々に施工して、かかる減摩
層同士が接触するようにしてもよい。
6は、ハウジング18内にプレス嵌めできる寸法で図示
した通りの形状に作製した。ブッシング支持体内壁28
にテフロン製減摩層36のコーティングを接着した後、
ブッシング支持体26を図示した通りハウジング内壁2
0に圧入した。摩耗スリーブ32は、軸末端部17に着
脱自在にプレス嵌めできる寸法で図示した通りの形状に
作製した。ブッシングアセンブリを提供すべく、図3に
全体を符号24で示した通り上記の部材を集成した。本
発明のブッシングアセンブリ24によって、軸16の末
端部17及び軸の運動は、ハウジング18で案内されか
つハウジング内で自由に回転した。
材料等に関して説明してきたが、これらは本発明を例示
するものに過ぎず、本発明を限定するものではない。本
発明の技術的範囲から逸脱することなく本発明に様々な
変更及び修正を加えることができることは当業者には自
明であろう。
スタービンエンジン圧縮機のトルク軸末端部の概略部分
断面図。
耗を示す。
一実施形態に係るブッシングアセンブリの概略部分断面
図。
Claims (15)
- 【請求項1】 ハウジング(18)を貫通したハウジン
グ開口を画定するハウジング内壁(20)を有する静止
ハウジング(18)と、ハウジング開口内に配置される
可動軸(17)と、ハウジング開口内での可動軸の案内
運動を可能にする手段との組合せにおける上記手段をな
すブッシングアセンブリ(24)であって、当該ブッシ
ングアセンブリが、 ハウジング内壁(20)で保持されていて、しかもブッ
シング支持体(26)を貫通したブッシング支持体開口
(30)を画定する支持体内壁(28)を有する静止ブ
ッシング支持体(26)、 可動軸(17)で保持されていて、しかもブッシング支
持体開口(30)内で摩耗スリーブ(32)が可動軸
(17)と軸方向相対運動を行えるように、支持体内壁
(28)と離隔して並置される摩耗スリーブ外壁(3
4)を有する着脱自在な摩耗スリーブ(32)、及び支
持体内壁(28)と摩耗スリーブ外壁(34)の間にそ
れらと接触して配置された減摩層(36)を含んでなる
ブッシングアセンブリ(24)。 - 【請求項2】 ブッシング支持体(26)が実質的に剛
性であってハウジング内壁(20)によって周囲を保持
されており、かつ摩耗スリーブ(32)が実質的に剛性
であって可動軸(17)によってその周囲に保持されて
いる、請求項1記載のブッシングアセンブリ(24)。 - 【請求項3】 ブッシング支持体(26)及び摩耗スリ
ーブ(32)が金属性のものであり、かつ減摩層(3
6)が非金属性のものである、請求項2記載のブッシン
グアセンブリ(24)。 - 【請求項4】 減摩層(36)がポリテトラフルオロエ
チレンを含んでなる、請求項3記載のブッシングアセン
ブリ(24)。 - 【請求項5】 減摩層(36)がポリテトラフルオロエ
チレンのコーティングである、請求項4記載のブッシン
グアセンブリ(24)。 - 【請求項6】 減摩層(36)がポリテトラフルオロエ
チレン繊維を含んだ織物である、請求項4記載のブッシ
ングアセンブリ(24)。 - 【請求項7】 減摩層(36)が支持体内壁(28)と
接着している、請求項3記載のブッシングアセンブリ
(24)。 - 【請求項8】 減摩層(36)が摩耗スリーブ外壁(3
4)と接着している、請求項3記載のブッシングアセン
ブリ(24)。 - 【請求項9】 減摩層(36)が支持体内壁(28)と
も摩耗スリーブ外壁(34)とも接着している、請求項
3記載のブッシングアセンブリ(24)。 - 【請求項10】 静翼アセンブリを含むガスタービンエ
ンジン圧縮機において、圧縮機に装着されかつハウジン
グ(18)を貫通したハウジング開口を画定するハウジ
ング内壁(20)を有する静止ハウジング(18)と、
ハウジング開口内に配置される可動軸(17)と、ハウ
ジング開口内での可動軸の案内運動を可能にする手段と
の組合せにおける上記手段をなすブッシングアセンブリ
(24)であって、当該ブッシングアセンブリが、 ハウジング内壁(20)によって周囲を保持された実質
的に剛性の静止ブッシング支持体(26)であって、し
かもブッシング支持体(26)を貫通したブッシング支
持体開口(30)を画定する支持体内壁(28)を有す
る静止ブッシング支持体(26)、 可動軸(17)によってその周囲に保持された実質的に
剛性の摩耗スリーブ(32)であって、しかもブッシン
グ支持体開口(30)内で摩耗スリーブ(32)が可動
軸(17)と軸方向相対運動を行えるように、支持体内
壁(28)と離隔して並置される摩耗スリーブ外壁(3
4)を有する着脱自在な摩耗スリーブ(32)、及び支
持体内壁(28)と摩耗スリーブ外壁(34)の間にそ
れらと接触して配置された減摩層(36)を含んでなる
ブッシングアセンブリ(24)。 - 【請求項11】 ブッシング支持体(26)及び摩耗ス
リーブ(32)が金属性のものであり、かつ減摩層(3
6)が非金属性のものである、請求項10記載のブッシ
ングアセンブリ(24)。 - 【請求項12】 減摩層(32)が支持体内壁(28)
に結合される、請求項11記載のブッシングアセンブリ
(24)。 - 【請求項13】 減摩層(36)がポリテトラフルオロ
エチレンを含んでなる、請求項11記載のブッシングア
センブリ(24)。 - 【請求項14】 減摩層(36)がポリテトラフルオロ
エチレンのコーティングである、請求項13記載のブッ
シングアセンブリ(24)。 - 【請求項15】 減摩層(36)がポリテトラフルオロ
エチレン繊維を含んだ織物である、請求項13記載のブ
ッシングアセンブリ(24)。
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