JP2003501581A - 同心性リング - Google Patents
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- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
- F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings
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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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、組立公差を補正するために同心性リング（１）を使用するガスタービンエンジンの組立方法を提供する。タービンの回転中におけるガスタービンのブレード先端部（８）は、シャフト軸（５）と同心の先端回転面を定める。部品の製造および組立において累積した公差によって、シャフト軸は、タービンの軸方向位置において、エンジン軸に対して０と所定の許容組立公差との間の範囲の組立偏心度で常に径方向に偏心している。本発明は、エンジンハウジングの内側円筒面と係合する外側円筒面（１８）とタービンシュラウドの外側円筒面と係合する内側円筒面（１９）とを有する同心性リング（１）を配置するステップに関し、同心性リング（１）の外側および内側の円筒面は、動的な部品と静的な部品との組立偏心度を単純でかつ迅速な方法で調整するために、０と上記所定の許容組立公差との間の範囲のリング偏心度だけ偏心している。
Description
【０００１】
本発明は、累積した組立公差を補正するために連結部品間に同心性リングを用
いたガスタービンエンジンの組立方法に関し、特に、連結されたタービンシュラ
ウドについて、高圧タービンの組立において重要である非常に小さい公差を達成
して、ブレード先端部間隙を最小化するとともにエンジン性能を最適化すること
に関する。
いたガスタービンエンジンの組立方法に関し、特に、連結されたタービンシュラ
ウドについて、高圧タービンの組立において重要である非常に小さい公差を達成
して、ブレード先端部間隙を最小化するとともにエンジン性能を最適化すること
に関する。
【０００２】
ガスタービンエンジンの組立では、種々の接続部品が合わせて組み立てられる
。これらの部品は、全て高い精密さで機械加工されるが、このような精密さは特
定の寸法公差の範囲内のものである。多数の部品の組立において、特に非常に高
い精密さが要求されるときには、これらの公差の累積した影響に対処する必要が
ある。
。これらの部品は、全て高い精密さで機械加工されるが、このような精密さは特
定の寸法公差の範囲内のものである。多数の部品の組立において、特に非常に高
い精密さが要求されるときには、これらの公差の累積した影響に対処する必要が
ある。
【０００３】
上述のような精密さの一例は、ガスタービンエンジンの高圧タービンおよび燃
焼器の直ぐ下流における関連するタービンシュラウドに関するものである。ター
ビンブレードの先端部と回転ブレードを囲むタービンシュラウドとの間の先端部
クリアランスは、エンジン性能にとって重要であり、先端部の間隙が０．００１
インチ超過する毎にエンジン性能が約０．２５％減少すると推定されている。こ
のため、高圧タービンブレードが、確かに関連するタービンシュラウドと共に正
確に組み立てられるように細心の注意が払われる。
焼器の直ぐ下流における関連するタービンシュラウドに関するものである。ター
ビンブレードの先端部と回転ブレードを囲むタービンシュラウドとの間の先端部
クリアランスは、エンジン性能にとって重要であり、先端部の間隙が０．００１
インチ超過する毎にエンジン性能が約０．２５％減少すると推定されている。こ
のため、高圧タービンブレードが、確かに関連するタービンシュラウドと共に正
確に組み立てられるように細心の注意が払われる。
【０００４】
従来技術における高圧タービンおよびそのシュラウドの組立方法は、燃焼器と
高圧タービンシャフトを含むエンジンを、許容される組立公差内で組み立てるこ
とを含む。高圧タービンは、その後で高圧タービンシャフトに取り付けられるの
で、タービンの回転軸は、機械加工公差の累積のために燃焼器の長手方向軸に対
して常に多少偏心して設けられる。
高圧タービンシャフトを含むエンジンを、許容される組立公差内で組み立てるこ
とを含む。高圧タービンは、その後で高圧タービンシャフトに取り付けられるの
で、タービンの回転軸は、機械加工公差の累積のために燃焼器の長手方向軸に対
して常に多少偏心して設けられる。
【０００５】
タービンシュラウドを、タービンブレードの周囲に最小の先端部間隙で正確に
はめ合わせるためには、動作中のタービンブレードの偏心度と外径に正確に一致
するように各シュラウドの内側面を個別に研磨することが一般的な方法である。
はめ合わせるためには、動作中のタービンブレードの偏心度と外径に正確に一致
するように各シュラウドの内側面を個別に研磨することが一般的な方法である。
【０００６】
タービンシュラウドを組立作業から取り出して精密研磨を行うことは、組立作
業を大きく遅延させるとともにこの工程で必要とされる熟練した労働力によって
生じる高いコストを伴う。実際上は、タービンシュラウドの個別の研磨作業が行
われている間は、組立作業が停止され、空間的およびスケジューリングの制約に
よって製造が大変困難となってしまう。
業を大きく遅延させるとともにこの工程で必要とされる熟練した労働力によって
生じる高いコストを伴う。実際上は、タービンシュラウドの個別の研磨作業が行
われている間は、組立作業が停止され、空間的およびスケジューリングの制約に
よって製造が大変困難となってしまう。
【０００７】
一般に、全ての機械組立作業では、必要に応じて各部品を個別に適合させるよ
りも、標準化した部品を使用することが有利である。部品の標準化および組立工
程の単純化によって、必然的にコストが低減されるとともに製造速度が増す。
りも、標準化した部品を使用することが有利である。部品の標準化および組立工
程の単純化によって、必然的にコストが低減されるとともに製造速度が増す。
【０００８】
従って、本発明の目的は、タービンシュラウドの個別の研磨を排除して、ガス
タービンエンジンのタービンの組立において生じる偏心度にかかわらず、タービ
ンシュラウドの製造を標準化することを可能にすることである。
タービンエンジンのタービンの組立において生じる偏心度にかかわらず、タービ
ンシュラウドの製造を標準化することを可能にすることである。
【０００９】
本発明の他の目的は、個別に研磨したり、組立および製造の流れから部品を取
り出すことなく、タービンの偏心度に対処することができる単純な手段を提供す
ることである。
り出すことなく、タービンの偏心度に対処することができる単純な手段を提供す
ることである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、従来技術のガスタービンエンジン構造体を大きく
変更することなく、組み立てられたタービンの偏心度に対処することができるよ
うにすることである。
変更することなく、組み立てられたタービンの偏心度に対処することができるよ
うにすることである。
【００１１】
本発明は、組立公差を補正するために偏心した同心性リングを使用するガスタ
ービンエンジンの組立方法を提供する。
ービンエンジンの組立方法を提供する。
【００１２】
典型的なガスタービンエンジンは、長手方向エンジン軸を有するとともに、長
手方向シャフト軸を中心に回転するように所定の軸方向位置でシャフトアセンブ
リに設けられた少なくとも１つのタービンを含む。このタービンは、周方向に離
間されたタービンブレードの列を有するハブを含み、各タービンブレードは、径
方向外側のブレード先端部を有する。これらのブレード先端部は、タービンの回
転中においてシャフト軸と同心の先端回転面を定める。
手方向シャフト軸を中心に回転するように所定の軸方向位置でシャフトアセンブ
リに設けられた少なくとも１つのタービンを含む。このタービンは、周方向に離
間されたタービンブレードの列を有するハブを含み、各タービンブレードは、径
方向外側のブレード先端部を有する。これらのブレード先端部は、タービンの回
転中においてシャフト軸と同心の先端回転面を定める。
【００１３】
部品の製造および組立で累積した公差により、シャフト軸は、タービンの軸方
向位置において、０から所定の許容組立公差までの範囲内の組立偏心度だけ常に
径方向に偏心している。エンジンは、静的な外側エンジンハウジングアセンブリ
が、エンジン軸と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを含む
段階まで連続的に組み立てられ、続いて、タービンシュラウド内側回転面がブレ
ード先端回転面に一致するように、外側円筒面を備えるシュラウドフランジを有
する静的なタービンシュラウドが、エンジンハウジングフランジに取外し可能に
固定される。
向位置において、０から所定の許容組立公差までの範囲内の組立偏心度だけ常に
径方向に偏心している。エンジンは、静的な外側エンジンハウジングアセンブリ
が、エンジン軸と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを含む
段階まで連続的に組み立てられ、続いて、タービンシュラウド内側回転面がブレ
ード先端回転面に一致するように、外側円筒面を備えるシュラウドフランジを有
する静的なタービンシュラウドが、エンジンハウジングフランジに取外し可能に
固定される。
【００１４】
本発明は、エンジンハウジングフランジの内側円筒面と接触する外側円筒面と
、タービンシュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える
同心性リングを配置するステップに関し、同心性リングの外側および内側の円筒
面は、組立偏心度を単純でかつ迅速な方法で調整するために、０と上記所定の許
容組立公差との間の範囲のリング偏心度だけ偏心している。
、タービンシュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える
同心性リングを配置するステップに関し、同心性リングの外側および内側の円筒
面は、組立偏心度を単純でかつ迅速な方法で調整するために、０と上記所定の許
容組立公差との間の範囲のリング偏心度だけ偏心している。
【００１５】
本発明のその他の詳細および利点は、以下の実施形態および添付図面によって
明らかとなる。
明らかとなる。
【００１６】
図１を参照すると、本発明は、連結された円筒形部品間に設けた同心性リング
１を用いて、組み立てられたエンジン部品の累積した組立公差および機械加工公
差を補正するガスタービンエンジンの組立方法に関する。本発明は、特に、ブレ
ード先端部間隙を最小化するとともにエンジン性能を最適化するために、連結さ
れたタービンシュラウドにおいて、高圧ガスタービンの組立で重要な非常に小さ
い公差を達成することに関する。本明細書では、ガスタービンの一般的な構造は
、当業者に共通の一般的な知識の一部と見なして簡単に説明する。
１を用いて、組み立てられたエンジン部品の累積した組立公差および機械加工公
差を補正するガスタービンエンジンの組立方法に関する。本発明は、特に、ブレ
ード先端部間隙を最小化するとともにエンジン性能を最適化するために、連結さ
れたタービンシュラウドにおいて、高圧ガスタービンの組立で重要な非常に小さ
い公差を達成することに関する。本明細書では、ガスタービンの一般的な構造は
、当業者に共通の一般的な知識の一部と見なして簡単に説明する。
【００１７】
図１に示すように、ガスタービンエンジンは、長手方向軸を有する。図示の実
施例では、このエンジンは、長手方向シャフト軸５を中心に回転するようにシャ
フトアセンブリ４内で所定の軸方向位置に設けられた２つの高圧タービン３を含
む。図１，図３では、シャフト軸５は、寸法“ｅ”だけエンジン軸２から偏心し
て示されている。明瞭化のために図面の縮尺は一定ではなく、偏心寸法“ｅ”は
、実際にはほぼ０．００５インチより小さく、添付図面の縮尺では見えなくなっ
てしまう。
施例では、このエンジンは、長手方向シャフト軸５を中心に回転するようにシャ
フトアセンブリ４内で所定の軸方向位置に設けられた２つの高圧タービン３を含
む。図１，図３では、シャフト軸５は、寸法“ｅ”だけエンジン軸２から偏心し
て示されている。明瞭化のために図面の縮尺は一定ではなく、偏心寸法“ｅ”は
、実際にはほぼ０．００５インチより小さく、添付図面の縮尺では見えなくなっ
てしまう。
【００１８】
また、本明細書は、高圧タービンの組立に関するが、本発明は、偏心度を補正
する必要があるあらゆる機械やタービンアセンブリに同様に適用可能である。高
圧タービンは、公差を非常に小さくすることが絶対的に重要であるとともに過剰
なブレード先端部間隙が非常に大きいエンジン効率の損失につながり得るガスタ
ービンエンジン領域であるため、単に例として選択されたものである。
する必要があるあらゆる機械やタービンアセンブリに同様に適用可能である。高
圧タービンは、公差を非常に小さくすることが絶対的に重要であるとともに過剰
なブレード先端部間隙が非常に大きいエンジン効率の損失につながり得るガスタ
ービンエンジン領域であるため、単に例として選択されたものである。
【００１９】
図１，図２を合わせて参照すると、典型的なガスタービンエンジンは、中心ハ
ブ６と、それぞれ径方向外側のブレード先端部８を備える周方向に離間されたタ
ービンブレード７の列と、を含むタービン３を有する。ブレード先端部８は、タ
ービンの回転中にシャフト軸５と同心の先端回転面を定める。各ブレード７は、
適切な機械加工公差内で機械加工されるが、個々のブレードの先端面はわずかに
異なる。従って、回転ブレードの先端部８は、列内のいずれかのブレード７の最
も径方向外側の範囲を表す先端回転面を定める。勿論、理想的には、全てのブレ
ード先端部８は同一で、かつシャフト軸５に同心で実質的に円錐台状の先端回転
面を定める。
ブ６と、それぞれ径方向外側のブレード先端部８を備える周方向に離間されたタ
ービンブレード７の列と、を含むタービン３を有する。ブレード先端部８は、タ
ービンの回転中にシャフト軸５と同心の先端回転面を定める。各ブレード７は、
適切な機械加工公差内で機械加工されるが、個々のブレードの先端面はわずかに
異なる。従って、回転ブレードの先端部８は、列内のいずれかのブレード７の最
も径方向外側の範囲を表す先端回転面を定める。勿論、理想的には、全てのブレ
ード先端部８は同一で、かつシャフト軸５に同心で実質的に円錐台状の先端回転
面を定める。
【００２０】
シャフト軸５は、タービン３の軸方向位置において、エンジン軸２に対して組
立偏心度“ｅ”だけ径方向に偏心しており、この偏心度“ｅ”は、０と所定の許
容できる組立公差の範囲内である。例えば、比較的直径が小さいエンジンでは、
タービン直径は２０〜３０インチの範囲であり、組立時に許容される偏心度は、
０．００５〜０．０１インチ程度である。
立偏心度“ｅ”だけ径方向に偏心しており、この偏心度“ｅ”は、０と所定の許
容できる組立公差の範囲内である。例えば、比較的直径が小さいエンジンでは、
タービン直径は２０〜３０インチの範囲であり、組立時に許容される偏心度は、
０．００５〜０．０１インチ程度である。
【００２１】
図２，図３に示したガスタービンエンジンの組立は、一般に図の左から右へと
進行する。高圧タービン３とカバープレート９がない状態でシャフトアセンブリ
４が完成しており、燃焼器１０がボルト１２に至るまでステータアセンブリ１１
と完全に組み合わされており、静的な外側エンジンハウジングアセンブリとして
の燃焼器外側ケース１３はエンジンハウジングフランジ１４まで完成した時点で
本発明のこの実施例に関連する組立段階に達する。この段階まで左から右への組
立が完成すると、シャフトアセンブリ４にタービン３を設置すると同時に、静的
なタービンシュラウド１５と、エンジンハウジングフランジ１４に取外し可能に
固定されたシュラウドフランジ１６と、を組み合わせることを含む次のステップ
のためのエンジンの準備が整う。
進行する。高圧タービン３とカバープレート９がない状態でシャフトアセンブリ
４が完成しており、燃焼器１０がボルト１２に至るまでステータアセンブリ１１
と完全に組み合わされており、静的な外側エンジンハウジングアセンブリとして
の燃焼器外側ケース１３はエンジンハウジングフランジ１４まで完成した時点で
本発明のこの実施例に関連する組立段階に達する。この段階まで左から右への組
立が完成すると、シャフトアセンブリ４にタービン３を設置すると同時に、静的
なタービンシュラウド１５と、エンジンハウジングフランジ１４に取外し可能に
固定されたシュラウドフランジ１６と、を組み合わせることを含む次のステップ
のためのエンジンの準備が整う。
【００２２】
上述したように、従来技術の組立方法には、同心性リング１またはエンジンハ
ウジングフランジ１４とシュラウドフランジ１６との特定の配置のいずれも含ま
れない。従来技術では、静的なタービンシュラウド１５と高圧タービン３を組み
合わせる際に、各エンジン構造について、ブレードの先端回転面に適合するよう
に静的なタービンシュラウド１５を組立時に個別に精密研磨することが必要とな
る。図２を参照すると、従来技術の組立方式は、各エンジンアセンブリについて
、シャフトアセンブリ４にタービン３を取り付けるとともに偏心度“ｅ”を測定
することを含む。図２で示すように、ブレード先端部８に径方向で隣接するター
ビンシュラウド１５は、分離された環状のリング１７を含み、このリング１７は
、従来技術の方法では個別の研磨作業に適応するために初期状態で先端回転面の
外径よりも小さい内径を有するように形成されている。従来技術における環状の
リング１７の内側面は、偏心度“ｅ”に一致し、かつブレード先端部間隙の公差
を小さく保つように個別に研磨される。上述したように、このような個別の研磨
作業は、エンジン組立作業を大きく遅延するとともに集約的でかつ高度に熟練し
た労働力を要する。
ウジングフランジ１４とシュラウドフランジ１６との特定の配置のいずれも含ま
れない。従来技術では、静的なタービンシュラウド１５と高圧タービン３を組み
合わせる際に、各エンジン構造について、ブレードの先端回転面に適合するよう
に静的なタービンシュラウド１５を組立時に個別に精密研磨することが必要とな
る。図２を参照すると、従来技術の組立方式は、各エンジンアセンブリについて
、シャフトアセンブリ４にタービン３を取り付けるとともに偏心度“ｅ”を測定
することを含む。図２で示すように、ブレード先端部８に径方向で隣接するター
ビンシュラウド１５は、分離された環状のリング１７を含み、このリング１７は
、従来技術の方法では個別の研磨作業に適応するために初期状態で先端回転面の
外径よりも小さい内径を有するように形成されている。従来技術における環状の
リング１７の内側面は、偏心度“ｅ”に一致し、かつブレード先端部間隙の公差
を小さく保つように個別に研磨される。上述したように、このような個別の研磨
作業は、エンジン組立作業を大きく遅延するとともに集約的でかつ高度に熟練し
た労働力を要する。
【００２３】
反対に、本発明では、組立作業の前に環状のリング１７の内側面を正確に機械
加工して完全な所望形状とすることが可能となる。エンジン軸２と組み立てられ
たシャフト軸５との間の偏心度“ｅ”には、以下で説明するように同心性リング
１を使用することで対応する。同心性リング１を使用することで、環状のリング
１７の個別の研磨およびこれに伴うエンジン組立の遅延や労働力の増加を完全に
回避することができる。
加工して完全な所望形状とすることが可能となる。エンジン軸２と組み立てられ
たシャフト軸５との間の偏心度“ｅ”には、以下で説明するように同心性リング
１を使用することで対応する。同心性リング１を使用することで、環状のリング
１７の個別の研磨およびこれに伴うエンジン組立の遅延や労働力の増加を完全に
回避することができる。
【００２４】
本発明によると、静的な外側エンジンハウジングアセンブリ１３は、エンジン
軸２と同心の円筒状の内側面１８を備えるエンジンハウジングフランジ１４を含
む。静的なタービンシュラウド１５は、外側円筒面１９を有するシュラウドフラ
ンジ１６を含む。シュラウドフランジ１６は、整列したボルト穴２０を通るボル
ト（図示省略）によって、エンジンハウジングフランジ１４に取外し可能に固定
される。静的なタービンシュラウド１５の一部を構成する環状のリング１７は、
ブレードの先端回転面に一致するタービンシュラウド内側回転面２１を備える。
本発明の重要な利点は、ブレードの先端回転面を、ブレード先端部８の精密な機
械加工によって正確に決定することができるとともに、タービンシュラウド内側
回転面２１を、ブレード先端部間隙を所望の大きさに維持するために要求される
正確な形状に予め製造することができる点である。
軸２と同心の円筒状の内側面１８を備えるエンジンハウジングフランジ１４を含
む。静的なタービンシュラウド１５は、外側円筒面１９を有するシュラウドフラ
ンジ１６を含む。シュラウドフランジ１６は、整列したボルト穴２０を通るボル
ト（図示省略）によって、エンジンハウジングフランジ１４に取外し可能に固定
される。静的なタービンシュラウド１５の一部を構成する環状のリング１７は、
ブレードの先端回転面に一致するタービンシュラウド内側回転面２１を備える。
本発明の重要な利点は、ブレードの先端回転面を、ブレード先端部８の精密な機
械加工によって正確に決定することができるとともに、タービンシュラウド内側
回転面２１を、ブレード先端部間隙を所望の大きさに維持するために要求される
正確な形状に予め製造することができる点である。
【００２５】
静的なタービンシュラウド１５とタービン３との同心性を保つための径方向に
おける調整は、同心性リング１を以下のように使用することによって得られる。
同心性リング１は、エンジンハウジングフランジ１４の内側円筒面１８に一致す
る外側円筒面を備えるように精密に機械加工される。また、同心性リング１は、
タービンシュラウドフランジ１６の外側円筒面１９に一致する偏心した内側円筒
面を備える。
おける調整は、同心性リング１を以下のように使用することによって得られる。
同心性リング１は、エンジンハウジングフランジ１４の内側円筒面１８に一致す
る外側円筒面を備えるように精密に機械加工される。また、同心性リング１は、
タービンシュラウドフランジ１６の外側円筒面１９に一致する偏心した内側円筒
面を備える。
【００２６】
同心性リング１の外側および内側の円筒面は、０と所定の許容組立公差の間の
範囲のリング偏心寸法だけ偏心している。従って、同心性リング１をフランジの
円筒面１８，１９の間に配置することによって、シャフト軸５を中心に回転する
タービン３の対応する径方向位置に適合するようにタービンシュラウド１５の径
方向位置を調整することができる。
範囲のリング偏心寸法だけ偏心している。従って、同心性リング１をフランジの
円筒面１８，１９の間に配置することによって、シャフト軸５を中心に回転する
タービン３の対応する径方向位置に適合するようにタービンシュラウド１５の径
方向位置を調整することができる。
【００２７】
ボルト穴２０は、同心性リング１の挿入によるタービンシュラウド１５の初期
配置に対応するように過大寸法に設けられている。また、ボルト穴２０は、初め
に過小寸法に機械加工し、最終組立時に広げることもできる。
配置に対応するように過大寸法に設けられている。また、ボルト穴２０は、初め
に過小寸法に機械加工し、最終組立時に広げることもできる。
【００２８】
異なるエンジンの組立によって、異なる偏心寸法“ｅ”が生じる。異なるエン
ジンに適用される同心性リング１の偏心度は、０と、例えば０．００５〜０．０
１インチの範囲である所定の許容組立公差と、の間で変更可能である。
ジンに適用される同心性リング１の偏心度は、０と、例えば０．００５〜０．０
１インチの範囲である所定の許容組立公差と、の間で変更可能である。
【００２９】
偏心度寸法“ｅ”で予想される変動に対処するために、本発明には、エンジン
組立キットも含まれ、このキットは、それぞれ異なるリング偏心度を有する幾つ
かの同心性リング１を含む。例えば、エンジン組立キットは、偏心度０から例え
ば０．０１インチの許容される最大組立公差まで、０．００１インチきざみで段
階的に大きくなるリング偏心度を有する複数の同心性リング１を含むことができ
る。
組立キットも含まれ、このキットは、それぞれ異なるリング偏心度を有する幾つ
かの同心性リング１を含む。例えば、エンジン組立キットは、偏心度０から例え
ば０．０１インチの許容される最大組立公差まで、０．００１インチきざみで段
階的に大きくなるリング偏心度を有する複数の同心性リング１を含むことができ
る。
【００３０】
さらに、同心性リング１の偏心度と高圧タービン３の偏心度とは、一致する必
要があるので、リング１は、例えば、径方向リング厚さの最大リング厚さ、中間
リング厚さ、および最小リング厚さに対応する種々の位置にマーキングを有する
ことが望ましい。これにより、設置者は、同心性リング１の偏心度とエンジンシ
ャフトアセンブリ４およびこれに取り付けられたタービン３の偏心度とを正しく
調整することができる。
要があるので、リング１は、例えば、径方向リング厚さの最大リング厚さ、中間
リング厚さ、および最小リング厚さに対応する種々の位置にマーキングを有する
ことが望ましい。これにより、設置者は、同心性リング１の偏心度とエンジンシ
ャフトアセンブリ４およびこれに取り付けられたタービン３の偏心度とを正しく
調整することができる。
【００３１】
上述の説明および添付図面は、特定の実施例に関するが、本発明の広い形態に
は、説明および図示された要素の機械的および機能的な同等物も含まれる。
は、説明および図示された要素の機械的および機能的な同等物も含まれる。
【図１】
ガスタービンエンジンの燃焼器と２つの高圧タービンを示す片側の軸方向部分
断面図である。
断面図である。
【図２】
タービンシュラウドの詳細およびエンジンハウジングとの接続状態を示す同様
の軸方向断面図である。
の軸方向断面図である。
【図３】
エンジン軸に対するシャフト軸上のタービンの偏心度に合わせて調整するため
に、同心性リングを含むタービンシュラウドがエンジンハウジングフランジに取
り付けられた状態を示す図１の３−３線に沿った径方向断面図である。
に、同心性リングを含むタービンシュラウドがエンジンハウジングフランジに取
り付けられた状態を示す図１の３−３線に沿った径方向断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月１０日（２００１．８．１０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
上述のような精密さの一例は、ガスタービンエンジンの高圧タービンおよび燃
焼器の直ぐ下流における関連するタービンシュラウドに関するものである。ター
ビンブレードの先端部と回転ブレードを囲むタービンシュラウドとの間の先端部
クリアランスは、エンジン性能にとって重要であり、先端部の間隙が０．０２５ ４ｍｍ（ ０．００１インチ）超過する毎にエンジン性能が約０．２５％減少する
と推定されている。このため、高圧タービンブレードが、確かに関連するタービ
ンシュラウドと共に正確に組み立てられるように細心の注意が払われる。
焼器の直ぐ下流における関連するタービンシュラウドに関するものである。ター
ビンブレードの先端部と回転ブレードを囲むタービンシュラウドとの間の先端部
クリアランスは、エンジン性能にとって重要であり、先端部の間隙が０．０２５ ４ｍｍ（ ０．００１インチ）超過する毎にエンジン性能が約０．２５％減少する
と推定されている。このため、高圧タービンブレードが、確かに関連するタービ
ンシュラウドと共に正確に組み立てられるように細心の注意が払われる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
従来技術における高圧タービンおよびそのシュラウドの組立方法は、燃焼器と
高圧タービンシャフトを含むエンジンを、許容される組立公差内で組み立てるこ
とを含む。高圧タービンは、その後で高圧タービンシャフトに取り付けられるの
で、タービンの回転軸は、機械加工公差の累積のために燃焼器の長手方向軸に対
して常に多少偏心して設けられる。 ダビソンに付与された米国特許第４，２２２，７０８号は、２つのフレーム環 に、相対的に偏心したの外側面および内側面を意図的に形成することによって、 ロータベアリングとステータとの間の固有の偏心度を補正する方法を説明してい る。エンジン環の組立において、これらを互いに対して回転させることにより、 ０から最大値までの範囲の偏心度が得られる。偏心度０では、２つの環の個々の 偏心度が互いに相殺すなわち打ち消し合い、得られる最大の偏心度では、２つの 個々の偏心度が加算される。この装置の難点は、製造、組立、および修理後の組 立がが複雑なことである。使用者は、２つの個別の環を精密に製造するとともに 、環を正確に回転させてエンジンアセンブリに取り付ける必要がある。 デイビス等に付与された米国特許第４，７８６，２３２号は、アブレイダブル シュラウドおよびアブレイダブルタービンブレードを不要とするために、浮動膨 張制御リングを使用する。浮動膨張リングは、制限された範囲内で径方向に自由 に浮動可能となっているとともに、浮動リングの周辺部に離間して設けられた連 動キーによってシャフト軸を中心に回転不能に保持される。 デイビス等による上記特許は、偏心度を許容するとともに、浮動膨張制御リン グを使用してブレード先端部クリアランスを最小化する。これとは対照的に、本 発明は、主に固定された静的すなわち非浮動型のタービンシュラウドに関し、こ のようなタービンシュラウドは、偏心した状態で組み合わされたシャフト−ター ビンハブ−ブレードの組み合わせに正確に一致する必要があるとともに、従来技 術と同様に、残りの許容量の最小偏心度を補正するためにアブレイダブルシュラ ウドライナを使用する。 ラルデリアに付与された米国特許第４，５４８，５４６号は、シャフトのベア リング支持部に設けられた偏心調整リングを提供する。この特許の方法は、ター ビンシュラウド内でタービンブレードを同心状に一致させるときには、タービン ロータが取り付けられたシャフト全体を移動させるようにシャフト上の偏心調整 リングを位置決めすることを含む。従って、この特許は、シャフト上に取り付け られた全ての部品とともにシャフト全体を移動させることを提案している。また 、この特許は、１つの静的なシュラウド部品の分離された心合わせを開示も示唆 もしておらず、シャフトに取り付けられた全てのエンジン部品に同時に影響を与 えることなく、組立工が上記１つの部品の位置を調整することを可能としていな い。
高圧タービンシャフトを含むエンジンを、許容される組立公差内で組み立てるこ
とを含む。高圧タービンは、その後で高圧タービンシャフトに取り付けられるの
で、タービンの回転軸は、機械加工公差の累積のために燃焼器の長手方向軸に対
して常に多少偏心して設けられる。 ダビソンに付与された米国特許第４，２２２，７０８号は、２つのフレーム環 に、相対的に偏心したの外側面および内側面を意図的に形成することによって、 ロータベアリングとステータとの間の固有の偏心度を補正する方法を説明してい る。エンジン環の組立において、これらを互いに対して回転させることにより、 ０から最大値までの範囲の偏心度が得られる。偏心度０では、２つの環の個々の 偏心度が互いに相殺すなわち打ち消し合い、得られる最大の偏心度では、２つの 個々の偏心度が加算される。この装置の難点は、製造、組立、および修理後の組 立がが複雑なことである。使用者は、２つの個別の環を精密に製造するとともに 、環を正確に回転させてエンジンアセンブリに取り付ける必要がある。 デイビス等に付与された米国特許第４，７８６，２３２号は、アブレイダブル シュラウドおよびアブレイダブルタービンブレードを不要とするために、浮動膨 張制御リングを使用する。浮動膨張リングは、制限された範囲内で径方向に自由 に浮動可能となっているとともに、浮動リングの周辺部に離間して設けられた連 動キーによってシャフト軸を中心に回転不能に保持される。 デイビス等による上記特許は、偏心度を許容するとともに、浮動膨張制御リン グを使用してブレード先端部クリアランスを最小化する。これとは対照的に、本 発明は、主に固定された静的すなわち非浮動型のタービンシュラウドに関し、こ のようなタービンシュラウドは、偏心した状態で組み合わされたシャフト−ター ビンハブ−ブレードの組み合わせに正確に一致する必要があるとともに、従来技 術と同様に、残りの許容量の最小偏心度を補正するためにアブレイダブルシュラ ウドライナを使用する。 ラルデリアに付与された米国特許第４，５４８，５４６号は、シャフトのベア リング支持部に設けられた偏心調整リングを提供する。この特許の方法は、ター ビンシュラウド内でタービンブレードを同心状に一致させるときには、タービン ロータが取り付けられたシャフト全体を移動させるようにシャフト上の偏心調整 リングを位置決めすることを含む。従って、この特許は、シャフト上に取り付け られた全ての部品とともにシャフト全体を移動させることを提案している。また 、この特許は、１つの静的なシュラウド部品の分離された心合わせを開示も示唆 もしておらず、シャフトに取り付けられた全てのエンジン部品に同時に影響を与 えることなく、組立工が上記１つの部品の位置を調整することを可能としていな い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
部品の製造および組立で累積した公差により、シャフト軸は、タービンの軸方
向位置において、０から所定の許容組立公差までの範囲内の組立偏心度だけ常に
径方向に偏心している。エンジンは、静的な外側エンジンハウジングアセンブリ
が、エンジン軸と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを含む
段階まで連続的に組み立てられ、続いて、タービンシュラウド内側回転面がブレ
ード先端回転面に一致するように、外側円筒面を備えるシュラウドフランジを有
する静的なタービンシュラウドが、エンジンハウジングフランジに取外し可能に
固定される。シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して一般に偏心して いない（すなわち実質的に同心である）。
向位置において、０から所定の許容組立公差までの範囲内の組立偏心度だけ常に
径方向に偏心している。エンジンは、静的な外側エンジンハウジングアセンブリ
が、エンジン軸と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを含む
段階まで連続的に組み立てられ、続いて、タービンシュラウド内側回転面がブレ
ード先端回転面に一致するように、外側円筒面を備えるシュラウドフランジを有
する静的なタービンシュラウドが、エンジンハウジングフランジに取外し可能に
固定される。シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して一般に偏心して いない（すなわち実質的に同心である）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、エンジンハウジングフランジの内側円筒面と接触する外側円筒面と
、タービンシュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える
同心性リングを配置するステップに関し、同心性リングの外側および内側の円筒
面は、組立偏心度を単純でかつ迅速な方法で調整するために、０と上記所定の許
容組立公差との間の範囲のリング偏心度だけ偏心している。 より具体的には、本発明は、長手方向のエンジン軸を有し、長手方向のシャフ ト軸を中心に回転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置さ れた少なくとも１つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側の ブレード先端部を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有 するハブを含み、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト 軸と同心の先端回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向 位置において前記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内 の組立偏心度寸法だけ径方向に偏心しており、さらに、前記エンジン軸と同心の 内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを有する静的な外側エンジンハ ウジングアセンブリと、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定さ れた外側円筒面を備えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一 致するタービンシュラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと 、を有し、前記シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心していな いガスタービンエンジンにおいて、前記エンジンが、前記エンジンハウジングフ ランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記タービンシュラウドフランジ の外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備える同心性リングを有し、前記同心 性リングの外側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差との間の範 囲内のリング偏心度だけ偏心していることを特徴とするガスタービンエンジンを 提供する。 本発明は、また、ガスタービンエンジン用のエンジン組立キットであって、前 記エンジンは、長手方向のエンジン軸を有し、長手方向のシャフト軸を中心に回 転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置された少なくとも １つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブレード先端部 を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有するハブを含み 、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸と同心の先端 回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位置において前 記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の組立偏心度寸 法だけ径方向に偏心しており、さらに、前記エンジン軸と同心の内側円筒面を備 えるエンジンハウジングフランジを有する静的な外側エンジンハウジングアセン ブリと、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定された外側円筒面 を備えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一致するタービン シュラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと、を有し、前記 シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心していないガスタービン エンジン用のエンジン組立キットにおいて、前記エンジンが、前記エンジンハウ ジングフランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記タービンシュラウド フランジの外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備える同心性リングを有し、 前記同心性リングの外側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差と の間の範囲内のリング偏心度だけ偏心しており、前記キットは、複数の前記同心 性リングを含み、前記キットの各リングは、それぞれ異なるリング偏心度を有す ることを特徴とするガスタービンエンジン用のエンジン組立キットを提供する。 本発明は、さらに、ガスタービンエンジン用の同心性リングであって、前記エ ンジンは、長手方向のエンジン軸を有し、長手方向のシャフト軸を中心に回転す るように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置された少なくとも１つ のタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブレード先端部を備 えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有するハブを含み、前 記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸と同心の先端回転 面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位置において前記エ ンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の組立偏心度寸法だ け径方向に偏心しており、さらに、前記エンジン軸と同心の内側円筒面を備える エンジンハウジングフランジを有する静的な外側エンジンハウジングアセンブリ と、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定された外側円筒面を備 えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一致するタービンシュ ラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと、を有し、前記シュ ラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心していないガスタービンエン ジン用の同心性リングにおいて、前記同心性リングが、前記エンジンハウジング フランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記タービンシュラウドフラン ジの外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備えており、前記同心性リングの外 側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差との間の範囲内のリング 偏心度だけ偏心しており、前記同心性リングは、最大リング厚さ、最小リング厚 さ、および中間リング厚さからなる群より選択される径方向リング厚さに対応す る位置において、リング上にマーキングを含むことを特徴とするガスタービンエ ンジン用の同心性リングを提供する。 本発明は、さらにまた、長手方向のエンジン軸とともに、長手方向のシャフト 軸を中心に回転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置され た少なくとも１つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブ レード先端部を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有す るハブを含み、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸 と同心の先端回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位 置において前記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の 組立偏心度だけ径方向に偏心しおり、前記エンジンは、さらに、前記エンジン軸 と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを有する静的な外側エ ンジンハウジングアセンブリと、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能 に固定された外側円筒面を備えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回 転面に一致するタービンシュラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュ ラウドと、を有し、前記シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心 していないガスタービンエンジンの組立方法において、前記組立方法は、前記エ ンジンハウジングフランジの内側円筒面と接触する外側円筒面と、前記タービン シュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える同心性リン グを配置することを含み、前記同心性リングの外側および内側の円筒面は、０と 前記所定の許容組立公差との間の範囲内のリング偏心度寸法だけ偏心しているこ とを特徴とするガスタービンエンジンの組立方法を提供する。
、タービンシュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える
同心性リングを配置するステップに関し、同心性リングの外側および内側の円筒
面は、組立偏心度を単純でかつ迅速な方法で調整するために、０と上記所定の許
容組立公差との間の範囲のリング偏心度だけ偏心している。 より具体的には、本発明は、長手方向のエンジン軸を有し、長手方向のシャフ ト軸を中心に回転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置さ れた少なくとも１つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側の ブレード先端部を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有 するハブを含み、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト 軸と同心の先端回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向 位置において前記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内 の組立偏心度寸法だけ径方向に偏心しており、さらに、前記エンジン軸と同心の 内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを有する静的な外側エンジンハ ウジングアセンブリと、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定さ れた外側円筒面を備えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一 致するタービンシュラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと 、を有し、前記シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心していな いガスタービンエンジンにおいて、前記エンジンが、前記エンジンハウジングフ ランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記タービンシュラウドフランジ の外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備える同心性リングを有し、前記同心 性リングの外側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差との間の範 囲内のリング偏心度だけ偏心していることを特徴とするガスタービンエンジンを 提供する。 本発明は、また、ガスタービンエンジン用のエンジン組立キットであって、前 記エンジンは、長手方向のエンジン軸を有し、長手方向のシャフト軸を中心に回 転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置された少なくとも １つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブレード先端部 を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有するハブを含み 、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸と同心の先端 回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位置において前 記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の組立偏心度寸 法だけ径方向に偏心しており、さらに、前記エンジン軸と同心の内側円筒面を備 えるエンジンハウジングフランジを有する静的な外側エンジンハウジングアセン ブリと、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定された外側円筒面 を備えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一致するタービン シュラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと、を有し、前記 シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心していないガスタービン エンジン用のエンジン組立キットにおいて、前記エンジンが、前記エンジンハウ ジングフランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記タービンシュラウド フランジの外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備える同心性リングを有し、 前記同心性リングの外側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差と の間の範囲内のリング偏心度だけ偏心しており、前記キットは、複数の前記同心 性リングを含み、前記キットの各リングは、それぞれ異なるリング偏心度を有す ることを特徴とするガスタービンエンジン用のエンジン組立キットを提供する。 本発明は、さらに、ガスタービンエンジン用の同心性リングであって、前記エ ンジンは、長手方向のエンジン軸を有し、長手方向のシャフト軸を中心に回転す るように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置された少なくとも１つ のタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブレード先端部を備 えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有するハブを含み、前 記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸と同心の先端回転 面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位置において前記エ ンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の組立偏心度寸法だ け径方向に偏心しており、さらに、前記エンジン軸と同心の内側円筒面を備える エンジンハウジングフランジを有する静的な外側エンジンハウジングアセンブリ と、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定された外側円筒面を備 えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一致するタービンシュ ラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと、を有し、前記シュ ラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心していないガスタービンエン ジン用の同心性リングにおいて、前記同心性リングが、前記エンジンハウジング フランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記タービンシュラウドフラン ジの外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備えており、前記同心性リングの外 側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差との間の範囲内のリング 偏心度だけ偏心しており、前記同心性リングは、最大リング厚さ、最小リング厚 さ、および中間リング厚さからなる群より選択される径方向リング厚さに対応す る位置において、リング上にマーキングを含むことを特徴とするガスタービンエ ンジン用の同心性リングを提供する。 本発明は、さらにまた、長手方向のエンジン軸とともに、長手方向のシャフト 軸を中心に回転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置され た少なくとも１つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブ レード先端部を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有す るハブを含み、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸 と同心の先端回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位 置において前記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の 組立偏心度だけ径方向に偏心しおり、前記エンジンは、さらに、前記エンジン軸 と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを有する静的な外側エ ンジンハウジングアセンブリと、前記エンジンハウジングフランジに取外し可能 に固定された外側円筒面を備えるシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回 転面に一致するタービンシュラウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュ ラウドと、を有し、前記シュラウドの内側および外側の面は、互いに対して偏心 していないガスタービンエンジンの組立方法において、前記組立方法は、前記エ ンジンハウジングフランジの内側円筒面と接触する外側円筒面と、前記タービン シュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える同心性リン グを配置することを含み、前記同心性リングの外側および内側の円筒面は、０と 前記所定の許容組立公差との間の範囲内のリング偏心度寸法だけ偏心しているこ とを特徴とするガスタービンエンジンの組立方法を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図１に示すように、ガスタービンエンジンは、長手方向軸を有する。図示の実
施例では、このエンジンは、長手方向シャフト軸５を中心に回転するようにシャ
フトアセンブリ４内で所定の軸方向位置に設けられた２つの高圧タービン３を含
む。図１，図３では、シャフト軸５は、寸法“ｅ”だけエンジン軸２から偏心し
て示されている。明瞭化のために図面の縮尺は一定ではなく、偏心寸法“ｅ”は
、実際にはほぼ０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）より小さく、添付図面の縮
尺では見えなくなってしまう。
施例では、このエンジンは、長手方向シャフト軸５を中心に回転するようにシャ
フトアセンブリ４内で所定の軸方向位置に設けられた２つの高圧タービン３を含
む。図１，図３では、シャフト軸５は、寸法“ｅ”だけエンジン軸２から偏心し
て示されている。明瞭化のために図面の縮尺は一定ではなく、偏心寸法“ｅ”は
、実際にはほぼ０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）より小さく、添付図面の縮
尺では見えなくなってしまう。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
シャフト軸５は、タービン３の軸方向位置において、エンジン軸２に対して組
立偏心度“ｅ”だけ径方向に偏心しており、この偏心度“ｅ”は、０と所定の許
容できる組立公差の範囲内である。例えば、比較的直径が小さいエンジンでは、
タービン直径は２０〜３０インチの範囲であり、組立時に許容される偏心度は、 ０．１２７〜０．２５４ｍｍ（ ０．００５〜０．０１０インチ）程度である。
立偏心度“ｅ”だけ径方向に偏心しており、この偏心度“ｅ”は、０と所定の許
容できる組立公差の範囲内である。例えば、比較的直径が小さいエンジンでは、
タービン直径は２０〜３０インチの範囲であり、組立時に許容される偏心度は、 ０．１２７〜０．２５４ｍｍ（ ０．００５〜０．０１０インチ）程度である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
異なるエンジンの組立によって、異なる偏心寸法“ｅ”が生じる。異なるエン
ジンに適用される同心性リング１の偏心度は、０と、例えば０．１２７〜０．２ ５４ｍｍ（ ０．００５〜０．０１０インチ）の範囲である所定の許容組立公差と
、の間で変更可能である。
ジンに適用される同心性リング１の偏心度は、０と、例えば０．１２７〜０．２ ５４ｍｍ（ ０．００５〜０．０１０インチ）の範囲である所定の許容組立公差と
、の間で変更可能である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
偏心度寸法“ｅ”で予想される変動に対処するために、本発明には、エンジン
組立キットも含まれ、このキットは、それぞれ異なるリング偏心度を有する幾つ
かの同心性リング１を含む。例えば、エンジン組立キットは、偏心度０から例え
ば０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）の許容される最大組立公差まで、０．０ ２５４ｍｍ（ ０．００１インチ）きざみで段階的に大きくなるリング偏心度を有
する複数の同心性リング１を含むことができる。
組立キットも含まれ、このキットは、それぞれ異なるリング偏心度を有する幾つ
かの同心性リング１を含む。例えば、エンジン組立キットは、偏心度０から例え
ば０．２５４ｍｍ（０．０１０インチ）の許容される最大組立公差まで、０．０ ２５４ｍｍ（ ０．００１インチ）きざみで段階的に大きくなるリング偏心度を有
する複数の同心性リング１を含むことができる。
Claims (7)
- 【請求項１】 長手方向のエンジン軸を有し、 長手方向のシャフト軸を中心に回転するように、所定の軸方向位置でシャフト
アセンブリに配置された少なくとも１つのタービンを有し、このタービンは、そ
れぞれ径方向外側のブレード先端部を備えるとともに周方向に離間されたタービ
ンブレードの列を有するハブを含み、前記ブレード先端部は、前記タービンの回
転中に前記シャフト軸と同心の先端回転面を定めており、 前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位置において前記エンジン軸に対し
て、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の組立偏心度だけ径方向に偏心して
いるガスタービンエンジンにおいて、 前記エンジン軸と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを有
する静的な外側エンジンハウジングアセンブリと、 前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定された外側円筒面を備え
るシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一致するタービンシュラ
ウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと、 前記エンジンハウジングフランジの内側円筒面に一致する外側円筒面と、前記
タービンシュラウドフランジの外側円筒面に一致する内側円筒面と、を備える同
心性リングと、を有し、 前記同心性リングの外側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差
との間の範囲内のリング偏心度だけ偏心していることを特徴とするガスタービン
エンジン。 - 【請求項２】 請求項１の同心性リングを複数個含むエンジン組立キットであ
って、このキットの各同心性リングが、それぞれ異なるリング偏心度を有するこ
とを特徴とするエンジン組立キット。 - 【請求項３】 リング偏心度が一定間隔で段階的に大きくなる複数の同心性リ
ングを含むことを特徴とする請求項２記載のエンジン組立キット。 - 【請求項４】 最大リング厚さ、最小リング厚さ、および中間リング厚さから
なる群より選択される径方向リング厚さに対応する位置において、リング上にマ
ーキングを含むことを特徴とする請求項１記載の同心性リング。 - 【請求項５】 長手方向のエンジン軸とともに、長手方向のシャフト軸を中心
に回転するように、所定の軸方向位置でシャフトアセンブリに配置された少なく
とも１つのタービンを有し、このタービンは、それぞれ径方向外側のブレード先
端部を備えるとともに周方向に離間されたタービンブレードの列を有するハブを
含み、前記ブレード先端部は、前記タービンの回転中に前記シャフト軸と同心の
先端回転面を定めており、前記シャフト軸は、前記タービンの軸方向位置におい
て前記エンジン軸に対して、０と所定の許容組立公差との間の範囲内の組立偏心
度だけ径方向に偏心しているガスタービンエンジンの組立方法であって、前記エ
ンジンは、さらに、 前記エンジン軸と同心の内側円筒面を備えるエンジンハウジングフランジを有
する静的な外側エンジンハウジングアセンブリと、 前記エンジンハウジングフランジに取外し可能に固定された外側円筒面を備え
るシュラウドフランジと、前記ブレードの先端回転面に一致するタービンシュラ
ウド内側回転面と、を有する静的なタービンシュラウドと、を有し、 前記組立方法は、 前記エンジンハウジングフランジの内側円筒面と接触する外側円筒面と、前記
タービンシュラウドフランジの外側円筒面と接触する内側円筒面と、を備える同
心性リングを配置することを含み、 前記同心性リングの外側および内側の円筒面は、０と前記所定の許容組立公差
との間の範囲内のリング偏心度だけ偏心していることを特徴とするガスタービン
エンジンの組立方法。 - 【請求項６】 類似する同心性リングを含むキットから１つの同心性リングを
選択することを含み、前記キットの各リングは、異なるリング偏心度を有するこ
とを特徴とする請求項５記載のガスタービンエンジンの組立方法。 - 【請求項７】 前記キットは、リング偏心度が一定間隔で段階的に大きくなる
複数の同心性リングを含むことを特徴とする請求項６記載のガスタービンエンジ
ンの組立方法。
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|---|---|---|---|
| US09/327,461 US6309177B1 (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Concentricity ring |
| US09/327,461 | 1999-06-08 | ||
| PCT/CA2000/000670 WO2000075492A1 (en) | 1999-06-08 | 2000-06-07 | Concentricity ring |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| US (1) | US6309177B1 (ja) |
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| JP (1) | JP2003501581A (ja) |
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| DE (1) | DE60022878T2 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016205390A (ja) * | 2015-04-22 | 2016-12-08 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンの隣接ノズルを配置するための方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10019440A1 (de) * | 2000-04-19 | 2001-10-25 | Rolls Royce Deutschland | Zwischenstufendichtungsträger |
| US6571563B2 (en) * | 2000-12-19 | 2003-06-03 | Honeywell Power Systems, Inc. | Gas turbine engine with offset shroud |
| SE519323C2 (sv) * | 2001-06-28 | 2003-02-11 | Volvo Aero Ab | Moduluppbyggd gasturbin |
| US6918743B2 (en) * | 2002-10-23 | 2005-07-19 | Pratt & Whitney Canada Ccorp. | Sheet metal turbine or compressor static shroud |
| US7114920B2 (en) * | 2004-06-25 | 2006-10-03 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Shroud and vane segments having edge notches |
| US7510380B2 (en) * | 2004-07-13 | 2009-03-31 | Honeywell International Inc. | Non-parallel spacer for improved rotor group balance |
| US7510374B2 (en) * | 2005-07-28 | 2009-03-31 | Honeywell International Inc. | Non-concentric rings for reduced turbo-machinery operating clearances |
| US7878756B2 (en) * | 2007-10-31 | 2011-02-01 | United Technologies Corporation | Systems and methods for controlling seal clearance in a turbine engine |
| US8316523B2 (en) | 2009-10-01 | 2012-11-27 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Method for centering engine structures |
| CH703430A1 (de) * | 2010-07-13 | 2012-01-13 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Einstellung der Rotorlage bei einer Gasturbine oder Dampfturbine. |
| EP2696036A1 (de) * | 2012-08-09 | 2014-02-12 | MTU Aero Engines GmbH | Klemmring für eine Strömungsmaschine |
| CN109252902B (zh) * | 2018-09-14 | 2021-09-07 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 轴向限位结构和涡轮发动机 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7640079U1 (de) | 1976-12-22 | 1977-04-07 | Keiper Kg, 5630 Remscheid | Gelenkbeschlag fuer sitze mit verstellbarer rueckenlehne, insbesondere kraftfahrzeugsitze |
| US4222708A (en) | 1978-06-26 | 1980-09-16 | General Electric Company | Method and apparatus for reducing eccentricity in a turbomachine |
| GB2050524B (en) | 1979-06-06 | 1982-10-20 | Rolls Royce | Turbine stator shroud assembly |
| US4786232A (en) | 1981-04-10 | 1988-11-22 | Caterpillar Inc. | Floating expansion control ring |
| FR2515734A1 (fr) | 1981-11-05 | 1983-05-06 | Snecma | Systeme d'ajustement du centrage d'une roue de turbomachine et turbomachine munie de moyens permettant l'application dudit systeme |
| US4723075A (en) | 1985-06-12 | 1988-02-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Translational mount for large optical elements |
| US5193377A (en) | 1991-08-23 | 1993-03-16 | T. Sendzimir, Inc. | Crown adjustment systems on cluster mills |
| JPH07115381B2 (ja) | 1991-09-13 | 1995-12-13 | 日本電装株式会社 | 成形用金型および成形品成形方法 |
| US5400133A (en) | 1994-03-04 | 1995-03-21 | Xerox Corporation | Alignment method and apparatus for optical imaging systems |
| DE19509768C2 (de) | 1995-03-17 | 1998-02-26 | Renk Ag | Lager |
| US5562408A (en) * | 1995-06-06 | 1996-10-08 | General Electric Company | Isolated turbine shroud |
-
1999
- 1999-06-08 US US09/327,461 patent/US6309177B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-07 DE DE60022878T patent/DE60022878T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 EP EP00938376A patent/EP1185766B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 WO PCT/CA2000/000670 patent/WO2000075492A1/en active IP Right Grant
- 2000-06-07 CA CA2371763A patent/CA2371763C/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-07 JP JP2001501746A patent/JP2003501581A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016205390A (ja) * | 2015-04-22 | 2016-12-08 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンの隣接ノズルを配置するための方法 |
| US10018075B2 (en) | 2015-04-22 | 2018-07-10 | General Electric Company | Methods for positioning neighboring nozzles of a gas turbine engine |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100202 |