JP2008240729A - タービンエンジンを組み立てるための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステータ組立体（１１４）を提供する。
【解決手段】本ステータ組立体（１１４）は、少なくとも１つのステータリングセグメント（１５４、４５４、５５４）の一部分（１１４）内に形成された少なくとも１つの第１の半径方向通路（２０４、３０４）と、少なくとも１つの第１の半径方向通路と流体連通して結合された少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）とを含み、少なくとも１つの第２の半径方向通路が、少なくとも１つのステータブレード組立体（１２８、２２８）の一部と、少なくとも１つのステータリングセグメントの一部とのうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に隣接している。
【選択図】 図４

Description

本発明は、総括的にはガスタービンエンジンに関し、より具体的には、ガスタービンエンジンを通る空気流を導くための方法及び装置に関する。

公知のガスタービンの少なくとも幾つかの構成部品は、高温度環境に曝される可能性があり、このような構成部品を冷却することにより、その有効寿命を延ばすことができる。少なくとも１つの公知の冷却方法は、圧縮機からの空気の少なくとも一部分を冷却することが望まれる構成部品に対して導くことを含む。一般的に、そのような空気を導くための方法及び装置は、圧縮機抽気と呼ばれる。幾つかの公知の圧縮機抽気はまた、圧縮機作動時における圧縮機ストール及び／又は圧縮機サージを減少させるのを可能にする。

公知の圧縮機抽気は、圧縮機ケーシング内に形成された所定の部位から圧縮機定格空気流量の所定のパーセンテージを導く。しかしながら、幾つかの公知の圧縮機抽気口は、圧縮機ケーシングを変形及び／又は脆弱化させる恐れがある領域内に形成される。更に、多くの公知の圧縮機抽気口の既存の構成は、ガスタービンの構成及び／又は運転に対する変化に適応するように簡単に変更可能ではない。
米国特許第７，０９０，４６２号公報 米国特許第６，９０８，２７８号公報 米国特許第６，１８３，１９５号公報 米国特許第３，９７６，３９４号公報 米国特許出願公開第２００４／０１９１０５８号公報

１つの態様では、ステータ組立体を組み立てる方法が提供される。本方法は、ケーシング内に形成された少なくとも1つの溝を用いて少なくとも１つのステータリングセグメントをケーシングの一部に結合する段階を含む。本方法はまた、少なくとも1つの半径方向通路が少なくとも１つのステータブレード組立体の一部及び少なくとも１つのステータリングセグメントの一部のうちの少なくとも一方によって少なくとも部分的に形成されるように、少なくとも１つのステータブレード組立体を少なくとも1つのステータリングセグメントの一部に結合する段階を含む。

別の態様では、ステータ組立体が提供される。本組立体は、少なくとも１つのステータリングセグメントの少なくとも一部分内に形成された少なくとも１つの第１の半径方向通路を含む。本組立体はまた、少なくとも１つの第１の半径方向通路と流体連通して結合された少なくとも１つの第２の半径方向通路を含む。少なくとも１つの第２の半径方向通路は、少なくとも１つのステータブレード組立体の一部と、少なくとも１つのステータリングセグメントの少なくとも一部とのうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に隣接している。

更に別の態様では、ガスタービンエンジンが提供される。本エンジンは、タービンと、該タービンに回転可能に結合された圧縮機とを含む。圧縮機は、少なくとも１つのステータ組立体を含む。ステータ組立体は、少なくとも１つのステータリングセグメントの少なくとも一部分内に形成された少なくとも１つの第１の半径方向通路を含む。ステータ組立体はまた、少なくとも１つの第１の半径方向通路と流体連通して結合された少なくとも１つの第２の半径方向通路を含む。少なくとも１つの第２の半径方向通路は、少なくとも１つのステータブレード組立体の一部と、少なくとも１つのステータリングセグメントの少なくとも一部とのうちの少なくとも１つに隣接している。

図１は、例示的なガスタービンエンジン１００の概略図である。エンジン１００は、圧縮機１０２と複数の燃焼器１０４とを含む。燃焼器１０４は、燃料ノズル組立体１０６を含む。エンジン１００はまた、タービン１０８と共通の圧縮機／タービンロータ１１０（ロータ１１０と呼ばれることもある）とを含む。１つの実施形態では、エンジン１００は、南カロライナ州グリンビル所在のＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙから購入可能な、９Ｅ型エンジンと呼ばれることもあるＭＳ９００１Ｅ型エンジンである。

図２は、領域２（図１に示す）に沿って取った、ガスタービンエンジン１００で使用する圧縮機１０２の一部分の拡大断面図である。圧縮機１０２は、ロータ組立体１１２とステータ組立体１１４とを含み、これらロータ組立体１１２及びステータ組立体１１４は、ケーシング半径方向内側表面１１９の少なくとも一部分と共に流路１１８を少なくとも部分的に形成するケーシング１１６内に配置される。この例示的な実施形態では、ロータ組立体１１２は、ロータ１１０の一部分を形成し且つタービンロータ（図示せず）に回転可能に結合される。ロータ組立体１１２はまた、流路１１８の内側流路境界１２０を部分的に形成し、またステータ組立体１１４は、内側表面１１９と共に流路１１８の外側流路境界１２２を部分的に形成する。それに代えて、ステータ組立体１１４及びケーシング１１６は、単一構成部品及び／又は一体型構成部品（図示せず）として形成される。

圧縮機１０２は、複数の段１２４を含み、ここで各段１２４は、円周方向に間隔を置いて配置されたロータブレード組立体１２６の列とステータベーンと呼ばれることもあるステータブレード組立体１２８の列とを含む。ロータブレード組立体１２６は、各ブレード組立体１２６がロータディスク１３０から半径方向外向きに延びるように該ロータディスク１３０に結合される。更に、各組立体１２６は、内側ブレード結合装置１３４からロータブレード先端部分１３６まで半径方向外向きに延びるロータブレード翼形部分１３２を含む。圧縮機段１２４は、それに限定されないが、空気を含む原動又は作動流体と協働して、該原動流体を後続段１２４内で加圧するようにする。

ステータ組立体１１４は、ステータ内リング、ステータ支持リング及び／又はステータダブテールリンと呼ばれることもある複数のステータリング１３７の列を含む。リング１３７は、ケーシング１１６の少なくとも一部分内に軸方向に連続した形態で円周方向に形成された溝１３９内に挿入される。より具体的には、各溝１３９は、ロータブレード先端部分１３６と対向するケーシング１１６の部分に軸方向に隣接している。各ステータリング１３７は、各ブレード組立体１２８の列が一対の軸方向に隣接するロータブレード組立体１２６の列間に配置されるように複数のステータブレード組立体１２８を受けるような寸法、形状、及び向きにされる。この例示的な実施形態では、各ブレード組立体１２８は、ステータブレードダブテール部分（図２には図示せず）からステータブレード先端部分１４４まで延びる翼形部分１４０を含む。この例示的な実施形態では、圧縮機１０２は、段１２４当りにステータベーン１３８の１つの列を含み、段１２４の幾つかは抽気段（図２には図示せず）である。更に、この例示的な実施形態では、圧縮機１０２は、軸方向中心線１５２の周りでほぼ対称である。

運転中に、圧縮機１０２は、ロータ１１０を介してタービン１０８によって回転される。第１段の圧縮機１０２を介して低圧領域１４８から収集された流体は、ロータブレード翼形部分１３２によってステータブレード組立体１２８の翼形部分１４０に向かって送られる。流体は、少なくとも部分的に加圧され、流体の圧力は、該流体が流路１１８を通って流れる時に少なくとも部分的に上昇する。より具体的には、流体は、流路１１８が連続する段につれて全体的に狭くなっていることを除いて第１段１２４とほぼ同様である後続段を通って流れ続けて、流体が流路１１８を通って流れるにつれて該流体を圧縮し且つ加圧することが可能になる。圧縮且つ加圧された流体は次に、高圧領域１５０内に導かれて、タービンエンジン１００の内部で使用される。

図３は、圧縮機１０２で使用することができる例示的なステータブレードリングセグメント１５４の斜視図である。この例示的な実施形態では、セグメント１５４は、その各々が該セグメント１５４の内部にほぼ軸方向に形成された複数のステータブレード溝１５６を含む。更に、各溝１５６は、ステータブレード組立体１２８を受けるような寸法及び形状にされる。各ステータブレード組立体１２８は、ステータブレードダブテール部分１５８を含み、該ステータブレードダブテール部分１５８は、ステータブレード溝１５６を介して組立体１２８をケーシング１１６に結合するのを可能にする。この例示的な実施形態では、各ステータブレードリングセグメント１５４は、それに限定されないが、摩擦嵌合、保持金物（図示せず）の使用、溶接法、又はあらゆる他の機械的結合手段を含む結合方法によってケーシング１１６に結合される。或いは、セグメント１５４は、ケーシング１１６と一体的に形成される。複数のリングセグメント１５４は、該セグメント１５４が圧縮機ケーシング１１６内でほぼ円周方向に延びるように各溝１３９内に挿入される。従って、リングセグメント１５４は、外側流路境界１２２の少なくとも一部分を形成する。リングセグメント１５４は、以下でより詳細に検討するように、軸方向上流面１６０と軸方向下流面１６２とを含む。

ステータ組立体１１４（図２に示す）を組み立てる例示的な方法が提示される。本方法は、ケーシング１１６内に形成された少なくとも1つの円周方向ステータリング溝１３９を用いてステータリングセグメント１５４をケーシング１１６の一部に結合する段階を含む。本方法はまた、少なくとも1つの半径方向通路又はスロット（図３に示される）がステータブレード組立体１２８の一部及びステータリングセグメント１５４の一部のうちの少なくとも一方によって部分的に形成されるように、ステータブレード組立体１２８を少なくとも1つのステータリングセグメント１５４の一部に結合する段階を含む。

図４は、圧縮機１０２の一部分内に形成された例示的な抽気通路又は抽気スロット２００、より具体的にはステータ組立体１１４の一部の斜視図である。単なる説明目的で、図４は、ステータ組立体１１４の一部のみを示しており、ここでは、リングセグメント１５４の軸方向上流面１６０の一部及び軸方向下流面１６２の一部が示されている。更に、図４は、ステータブレードダブテール部分１５８の軸方向上流部分１６４及び軸方向下流部分１６６を示している。

溝１５６は、その中に少なくとも１つのステータブレードダブテール部分１５８を受けるような寸法及び形状にされて、ステータブレード組立体１２８が所定の位置に固定されるようになる。参考のために、図４においてステータブレード根元部分１６８の一部分が示されている。より具体的には、各ダブテール部分１５８が溝１５６内に挿入されると、ダブテール部分１５８の半径方向外側表面１７０は、外側流路境界１２２とほぼ同一面となるか、又は該流路境界１２２とほぼ共面／共弧状になる。

スロット２００は、斜視図の仮想線で図４に示されている。例示的な実施形態において、抽気スロット２００は、ステータ組立体１１４内でほぼ半径方向に向けられている。例示的な実施形態において、スロット２００は、リングセグメント１５４の半径方向外側部分内に形成された第１の半径方向通路２０４を含む。また例示的な実施形態では、スロット２００は第２の半径方向通路２０２を含み、該第２の半径方向通路２０２は、例示的な実施形態では、上流部分１６４にほぼ隣接して形成され、且つリングセグメント１５４の軸方向長さ２０３よりも短い軸方向長さ２０１を有する。或いは、スロット２００は、下流部分１６６に隣接して形成することができる。別の代替の実施形態において、複数のスロット２００を上流部分１６４と下流部分１６６の両方に隣接して形成することができる。例示的な実施形態において、通路２０４は、通路２０２を介して流路１１８と流体連通して結合される。例示的な実施形態において、スロット２００はまた、セグメント１５４にほぼ隣接して位置付けられる構成部品（図示せず）によって少なくとも部分的に形成される。例えば、このような構成部品は、限定ではないが、回転構成部品の延長部（図示せず）又は固定構成部品の延長部（図示せず）を含むことができ、該構成部品と部分１６０との間の間隔（図示せず）が軽減されて、流体のスロット２００への導入が促進されるようにする。

この例示的な実施形態では、スロット２００は、第１の円周方向幅２０６、第２の円周方向幅２０８、及び軸方向長さ２１０によって部分的に形成される。より具体的には、この例示的な実施形態では、幅２０８は幅２０６よりも広い。或いは、幅２０６及び２０８並びに軸方向長さ２１０は、本明細書に記載するようなスロット２００の作動を可能にするあらゆる寸法を有することができる。例示的な実施形態では、スロット２００はほぼダブテール形状である。或いは、スロット２００は、限定ではないが、矩形形状、半円形形状、及び半楕円形状を含む、本明細書に記載するようなスロット２００の作動を可能にするあらゆる形状を有する。幅２０６及び２０８、長さ２１０、及び長さ２０１及び２０３は、セグメント１５４及びダブテール１５８の材料特性、圧縮機１０２の軸方向位置、抽気流体流要件、並びにスロット２００の近傍における流体流特性に少なくとも部分的に基づいて可変に選択される。

運転中、流路１１８を通って加圧されて流れている流体の少なくとも一部は、スロット２００内に且つ該スロット２００を通って導かれ、該流体は更に、限定ではないが、管体、配管、及び流体マニホルドを含むことができる流体導管（図示せず）に導かれる。具体的には、流路１１８を通って導かれる加圧流体の少なくとも一部は、通路２０２を介して通路２０４内に導かれる。

セグメント１５４内及びダブテール部分１５８に対するスロット２００の位置及び向きにより、複数の利点が得られる。例えば、本明細書に記載するようなスロット２００の位置は、既存の使用中の圧縮機を最低限のハードウェアの修正で改造することを可能にする。その結果、スロット２００はまた、修正に関連する資本コスト及び人件費の低減を可能にする。その上、スロット２００は、流体流路変形の低減、既設セグメント１５４及びダブテール部分１５８の固有振動数の変化の低減、セグメント１５４及びダブテール部分１５８の構造脆弱化の低減、及び／又はセグメント１５４及びダブテール部分１５８の振動数調整の低減を可能にするように最適な寸法及び向きにすることができる。

図５は、圧縮機１０２の一部、具体的にはステータ組立体１１４内に形成することができる代替の抽気スロット３００の斜視図である。単なる説明目的で、図５では、ステータ組立体１１４の一部だけが示されており、ここでは、代替のリングセグメント２５４の軸方向上流面２６０の一部及び軸方向下流面２６２の一部が示されている。更に、図５は、代替のステータブレードダブテール部分２５８の軸方向上流部分２６４及び軸方向下流部分２６６を示している。

溝１５６は、その中に少なくとも１つのステータブレードダブテール部分２５８を受けるような寸法及び形状にされて、代替のステータブレード組立体２２８が所定の位置に固定されるようになる。参考のために、図５においてステータブレード根元部分１６８の一部分が示されている。より具体的には、各ダブテール部分２５８が溝１５６内に挿入されると、ダブテール部分２５８の半径方向外側表面１７０は、外側流路境界１２２とほぼ同一面となるか、又は該流路境界１２２とほぼ共面／共弧状になる。

スロット３００は、斜視図の仮想線で図５に示されている。代替の実施形態において、抽気スロット３００は、ステータ組立体１１４内でほぼ半径方向に向けられている。また、この代替の実施形態において、スロット３００は、ダブテール部分２５８の円周方向右側に位置付けられる。或いは、スロット３００は、ダブテール部分２５８の円周方向左側又はダブテール部分２５８の円周方向の両側に位置付けられる。例示的な実施形態において、スロット３００は、リングセグメント２５４の半径方向外側部分内に形成された第１の半径方向通路３０４を含む。同様に、例示的な実施形態では、スロット３００は第２の半径方向通路３０２を含み、該第２の半径方向通路３０２は、例示的な実施形態では、上流部分２６０にほぼ隣接して形成され、且つリングセグメント２５４の軸方向長さ３０３よりも大きい軸方向長さ３０１を有する。或いは、スロット３００は、下流部分１６６に隣接して形成することができる。別の代替の実施形態において、複数のスロット３００を上流部分２６０と下流部分２６２の両方に隣接して形成することができる。例示的な実施形態において、スロット３００はまた、ダブテール部分２５８にほぼ隣接して位置付けられる構成部品（図示せず）によって少なくとも部分的に形成される。例えば、このような構成部品は、限定ではないが、回転構成部品の延長部（図示せず）又は固定構成部品の延長部（図示せず）を含むことができ、該構成部品と部分２６５との間の間隔（図示せず）が軽減されて、流体のスロット３００への導入が促進されるようにする。

この例示的な実施形態では、スロット３００は、第１の円周方向幅３０６、第２の円周方向幅３０８、及び軸方向長さ３１０によって部分的に形成される。より具体的には、この例示的な実施形態では、幅３０８は幅３０６よりも狭い。或いは、幅３０６及び３０８並びに軸方向長さ３１０は、本明細書に記載するようなスロット３００の作動を可能にするあらゆる寸法を有することができる。例示的な実施形態では、スロット３００はほぼダブテール形状である。或いは、スロット３００は、限定ではないが、矩形形状、半円形形状、及び半楕円形状を含む、本明細書に記載するようなスロット３００の作動を可能にするあらゆる形状を有する。幅３０６及び３０８、長さ３１０、及び長さ３０１及び３０３は、セグメント２５４及びダブテール２５８の材料特性、圧縮機１０２の軸方向位置、抽気流体流要件、並びにスロット３００の近傍における流体流特性に少なくとも部分的に基づいて可変に選択される。

運転中、流路１１８を通って加圧されて流れている流体の少なくとも一部は、スロット３００内に且つ該スロット３００を通って導かれ、該流体は更に、限定ではないが、管体、配管、及び流体マニホルドを含むことができる流体導管（図示せず）に導かれる。具体的には、流路１１８を通って導かれる加圧流体の少なくとも一部は、通路３０２を介して通路３０４内に導かれる。

セグメント２５４の半径方向外側部分内及びリングセグメント２５４の半径方向内側部分に対するスロット３００の位置及び向きにより、複数の利点が得られる。例えば、本明細書に記載するようなスロット３００の位置は、既存の使用中の圧縮機を最低限のハードウェアの修正で改造することを可能にする。その結果、スロット３００はまた、修正に関連する資本コスト及び人件費を低減するのを可能にする。その上、スロット３００は、流体流路変形の低減、既設セグメント２５４及びダブテール部分２５８の固有振動数の変化の低減、セグメント２５４及びダブテール部分２５８の構造脆弱化の低減、及び／又はセグメント２５４及びダブテール部分２５８の振動数調整の低減を可能にするように最適な寸法及び向きにすることができる。

図６は、圧縮機１０２の一部分、具体的にはステータ組立体１１４内に形成することができる別の代替の抽気スロット４００の断面図である。この代替の実施形態では、代替のスロット４００は、ダブテール部分１５８の円周方向に隣接する部分、第１の円周方向壁４１０、軸方向壁４１２（図６の斜線部で示される）、及び第２の円周方向壁４１４によって少なくとも部分的に形成される。壁４１０、４１２、及び４１４は、代替のリングセグメント３５４の少なくとも一部分内に形成される。この代替の実施形態において、抽気スロット４００は、第１の円周方向幅４０６及び第２の円周方向幅４０８並びに軸方向長さ（図示せず）を含み、ここで幅４０６及び４０８はほぼ同じである。或いは、スロット４００の幅４０６及び４０８並びに長さは、本明細書に記載したような抽気スロット４００の作動を可能にするあらゆる値である。

この代替の実施形態では、壁４１０は、圧縮機１０２の半径方向軸線４１８に対して測定した状態で鋭角である第１の壁角度４１６で形成される。更に、この代替の実施形態では、壁４１４は、半径方向軸線４１８に対して測定した状態で鋭角である第２の壁角度４２０でセグメント３５４内に形成される。また、この例示的な実施形態では、角度４１６及び４２０は、ほぼ同じである。或いは、４１６及び４２０は、本明細書に記載したようなスロット４００の作動を可能にする、半径方向軸線４１８に対して測定して鈍角及びゼロ角度を含むあらゆる角度とすることができる。幅４０４及び４０６、長さ、並びに角度４１６及び４２０は、セグメント３５４の材料特性、圧縮機１０２内の軸方向位置、抽気流体流要件、並びにスロット４００の近傍における流体流特性に少なくとも部分的に基づいて可変に選択される。

また、この代替の実施形態において、スロット４００は、ダブテール部分２５８の円周方向右側に位置付けられ且つ向けられる。或いは、スロット４００は、ダブテール部分２５８の円周方向左側に位置付けられ且つ向けられ、又はダブテール部分２５８の円周方向の両側に位置付けられ且つ向けられる。その上、この代替の実施形態において、スロット４００は、セグメント３５４の上流部分（図示せず）に位置付けられ且つ向けられる。或いは、スロット４００は、セグメント３５４の下流部分（図示せず）に位置付けられ且つ向けられる。更に、代替として、複数のスロット４００は、セグメント３５４の上流部分及び下流部分の両方にほぼ隣接して形成される。

運転中、流路１１８を通って加圧されて流れている流体の少なくとも一部は、スロット４００内に且つ該スロット４００を通って導かれ、該流体は更に、限定ではないが、管体、配管、及び流体マニホルドを含むことができる流体導管（図示せず）に導かれる。

図７は、圧縮機１０２の一部分、具体的にはステータ組立体１１４内に形成することができる別の代替の抽気スロット５００の断面図である。この代替の実施形態では、抽気スロット２００（図４に示す）及び抽気スロット３００（図５に示す）の要素が組み合わされて抽気スロット５００を形成している。具体的には、代替のステータブレード組立体４２８は、ステータブレードダブテール部分４５８とダブテールスロット部分５０２とを含む。その上、代替のステータブレードリングセグメント４５４は、リングセグメントスロット部分５０４を含み、ここで部分５０２と部分５０４とは互いにほぼ隣接し、上側通路５０６が形成されるように流体連通して結合される。更に、セグメント４５４は、上側通路５０６と流体連通して結合された下側通路５０８を含む。

この代替の実施形態では、スロット５００は、本明細書に記載するようなスロット５００の作動を可能にするあらゆる寸法及びあらゆる向きを含む。また、この代替の実施形態において、スロット５００は、ダブテール部分４５８の円周方向右側に位置付けられ且つ向けられる。或いは、スロット５００は、ダブテール部分４５８の円周方向左側に位置付けられ且つ向けられ、又はダブテール部分４５８の円周方向の両側に位置付けられ且つ向けられる。

また、この代替の実施形態において、スロット５００は、ダブテール部分４５８の円周方向右側に位置付けられ且つ向けられる。或いは、スロット５００は、ダブテール部分４５８の円周方向左側に位置付けられ且つ向けられ、又はダブテール部分４５８の円周方向の両側に位置付けられ且つ向けられる。その上、この代替の実施形態において、スロット５００は、セグメント４５４及びダブテール部分４５８の上流部分（図示せず）に位置付けられ且つ向けられる。或いは、スロット５００は、セグメント４５４及びダブテール部分４５８の下流部分（図示せず）に位置付けられ且つ向けられる。更に、代替として、複数のスロット５００は、セグメント４５４及びダブテール部分４５８の上流部分及び下流部分の両方にほぼ隣接して形成される。

運転中、流路１１８を通って加圧されて流れている流体の少なくとも一部は、スロット５００内に且つ該スロット５００を通って導かれ、該流体は更に、限定ではないが、管体、配管、及び流体マニホルドを含むことができる流体導管（図示せず）に導かれる。

図８は、圧縮機１０２の一部分、具体的にはステータ組立体１１４内に形成することができる別の代替の抽気スロット６００の断面図である。この代替の実施形態では、抽気スロット２００（図４に示す）及び抽気スロット３００（図５に示す）の要素が組み合わされて抽気スロット６００を形成している。具体的には、代替のステータブレード組立体５２８は、ステータブレードダブテール部分５５８とダブテールスロット部分５０２とを含む。その上、代替のステータブレードリングセグメント５５４は、リングセグメントスロット部分５０４を含み、ここで部分５０２と部分５０４とは互いにほぼ隣接し、上側通路６０６が形成されるように流体連通して結合される。更に、セグメント５５４は、上側通路６０６と流体連通して結合された下側通路６０８を含む。また、セグメント５５４は軸方向上流タブ部６１０を含み、タブ部６１０は、セグメント５５４の軸方向上流面６１４から軸方向に延びる環状面６１２を含む。

この代替の実施形態において、上側通路６０６は、３６０°の円弧でほぼ円周方向に延びている（一部だけが図示されている）。また、この代替の実施形態において、複数の下側通路６０８（１つだけが図示されている）は、複数のタブ部６１０（２つだけが図示されている）により円周方向に隔てられるように向けられている。更に、この代替の実施形態において、通路６０８は、第１の半径方向通路２０４（図４に示す）とほぼ同じである。或いは、通路６０８は、下側通路５０８（図７に示される）とほぼ同じである。その上、この代替の実施形態において、スロット６００は、セグメント５５４及びダブテール部分５５８の軸方向上流部分に位置付けられ且つ向けられる。或いは、スロット６００は、セグメント５５４及びダブテール部分５５８の下流部分に位置付けられ且つ向けられる。また、代替として、上側通路６０６及び下側通路６０８は、本明細書に記載するようなスロット６００の作動を可能にするあらゆる寸法及びあらゆる向きを含む。

運転中、流路１１８を通って加圧されて流れている流体の少なくとも一部は、スロット６００内に且つ該スロット６００を通って導かれ、該流体は更に、限定ではないが、管体、配管、及び流体マニホルドを含むことができる流体導管（図示せず）に導かれる。

本明細書に記載したように圧縮機を組み立てるための方法及び装置により、タービンエンジンの運転が可能になる。具体的には、上述したようにステータリング内に形成した少なくとも１つの抽気スロットにより、効果的な圧縮機抽気構成が可能になる。より具体的には、そのような構成により、流体流路変形を減少させること、既設のステータリングの固有振動数の変化を減少させること、ステータリングの構造脆弱化を減少させること、及びステータリングの振動数調整の低減が可能になるような最適寸法及び向きにされたスロットが可能になる。更に、本明細書に記載したようなスロットを形成する方法は、ハードウェアの修正を低減することにより既設の使用中の圧縮機の改造を可能にすると同時に、そのような修正を行うことに関連する資本コスト及び人件費を低減することを可能にする。

以上、タービンエンジンに関連する圧縮機抽気スロットの例示的な実施形態が詳細に説明した。本方法、装置及びシステムは、本明細書に記載した特定の実施形態にも、特定の例示した圧縮機抽気スロットにも限定されるものではない。

様々な特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の改良で実施することができることは当業者には明らかであろう。

例示的なガスタービンエンジンの概略図。 領域２に沿って取った、図１に示すガスタービンエンジンで使用することができる圧縮機の一部分の拡大断面図。 図２に示す圧縮機で使用することができる例示的なステータブレードリングセグメントの斜視図。 図２に示す圧縮機の一部分内に形成された例示的な抽気スロットの斜視図。 図２に示す圧縮機の一部分内に形成することができる代替の抽気スロットの斜視図。 図２に示す圧縮機の一部分内に形成することができる別の代替の抽気スロットの断面図。 図２に示す圧縮機の一部分内に形成することができる別の抽気スロットの断面図。 図２に示す圧縮機の一部分内に形成することができる別の抽気スロットの断面図。

符号の説明

１００ ガスタービンエンジン
１０２ 圧縮機
１０４ 燃焼器
１０６ 燃料ノズル組立体
１０８ タービン
１１０ 圧縮機／タービンロータ
１１２ ロータ組立体
１１４ ステータ組立体
１１６ ケーシング
１１８ 流路
１１９ 内側表面
１２０ 内側流路境界
１２２ 外側流路境界
１２４ 第１段
１２６ ロータブレード組立体
１２８ ステータブレード組立体
１３０ ロータディスク
１３２ ロータブレード翼形部分
１３４ 内側ブレード結合装置
１３６ ロータブレード先端部分
１３７ ステータリング
１３８ ステータベーン
１３９ 溝
１４０ 翼形部分
１４４ ステータブレード先端部分
１４８ 低圧領域
１５０ 高圧領域
１５２ 軸方向中心線
１５４ ステータブレードリングセグメント
１５６ ブレード溝
１５８ ステータブレードダブテール部分
１６０ 軸方向上流面
１６２ 軸方向下流面
１６４ 上流部分
１６６ 下流部分
１６８ ステータブレード根本部分
１７０ 外側表面
２００ 抽気スロット
２０１ 長さ
２０２ 通路
２０２ 第２の半径方向通路
２０３ 長さ
２０４ 第１の半径方向通路
２０６ 第１の円周方向幅
２０８ 幅
２１０ 長さ
２２８ ステータブレード組立体
２５４ リングセグメント
２５８ ダブテール部分
２６０ 上流部分
２６２ 下流部分
２６４ 上流部分
２６６ 下流部分
３００ 抽気スロット
３０１ 長さ
３０２ 第２の半径方向通路
３０３ 長さ
３０４ 第１の半径方向通路
３０６ 幅
３０８ 幅
３１０ 長さ
３５４ 代替のリングセグメント
４００ 抽気スロット
４０４ 幅
４０６ 幅
４０８ 幅
４１０ 壁
４１２ 壁
４１４ 壁
４１６ 角度
４１８ 半径方向軸線
４２０ 角度
４２８ ステータブレード組立体
４５４ ステータブレードリングセグメント
４５８ ダブテール部分
５００ スロット
５０２ 部分
５０２ ダブテールスロット部分
５０４ リングセグメントスロット部分
５０６ 上側通路
５０８ 下側通路
５２８ ステータブレード組立体
５５４ ステータブレードリングセグメント
５５８ ステータブレードダブテール部分
６００ スロット
６０６ 上側通路
６０８ 下側通路
６１０ 上流タブ部
６１２ 環状面
６１４ 上流面

Claims (10)

1. 少なくとも１つのステータリングセグメント（１５４、４５４、５５４）の少なくとも一部分内に形成された少なくとも１つの第１の半径方向通路（２０４、３０４）と、
   前記少なくとも１つの第１の半径方向通路と流体連通して結合された少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）と、
   を含み、
   前記少なくとも１つの第２の半径方向通路が、
   少なくとも１つのステータブレード組立体（１２８、２２８）の一部と、
   前記少なくとも１つのステータリングセグメントの一部と、
   のうちの少なくとも１つに少なくとも部分的に隣接している、
   ことを特徴とするステータ組立体（１１４）。
2. 前記少なくとも１つの第１の半径方向通路（２０４、３０４）が、前記少なくとも１つのステータリングセグメント（１５４、４５４、５５４）内の所定の軸方向及び円周方向位置に形成される、
   請求項１に記載のステータ組立体（１１４）。
3. 前記少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）が、
   前記少なくとも１つのステータブレード組立体（１２８、２２８）の上流部分（１６４、２６０、２６４）と、
   前記少なくとも１つのステータブレード組立体の下流部分（１６６、２６２、２６６）と、
   のうちの少なくとも１つ内に形成された少なくとも１つの軸方向壁（４１２）の一部によって少なくとも部分的に形成される、
   請求項１に記載のステータ組立体（１１４）。
4. 前記少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）が、前記少なくとも１つのステータブレード組立体（１２８、２２８）の半径方向内側部分から前記少なくとも１つのステータブレード組立体の半径方向最外側部分に延びる、
   請求項３に記載のステータ組立体（１１４）。
5. 前記少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）が、
   前記少なくとも１つのステータリングセグメントの上流部分（１６４、２６０、２６４）と、
   前記少なくとも１つのステータリングセグメントの下流部分（１６６、２６２、２６６）と、
   のうちの少なくとも１つ内に形成された少なくとも１つの壁（４１０、４１２、４１４）の一部によって少なくとも部分的に形成される、
   請求項１に記載のステータ組立体（１１４）。
6. 前記少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）が、前記少なくとも１つのステータリングセグメント（１５４、４５４、５５４）の半径方向最内側部分から前記少なくとも１つのステータリングセグメントの半径方向最外側部分に延びる、
   請求項５に記載のステータ組立体（１１４）。
7. 前記少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）が、
   ほぼ半円形の開口部と、
   ほぼ半楕円形の開口部と、
   ほぼ矩形の開口部と、
   のうちの１つを含む、
   請求項１に記載のステータ組立体（１１４）。
8. 前記少なくとも１つのステータブレード組立体（１２８、２２８）及び少なくとも１つのステータブレード溝（１５６）が、ダブテール構成を含む、
   請求項１に記載のステータ組立体（１１４）。
9. 前記ステータ組立体により圧縮機（１０２）内の流体移送が可能になる、
   請求項１に記載のステータ組立体（１１４）。
10. タービン（１０８）と、
    前記タービンに回転可能に結合された圧縮機（１０２）と、
    を含み、
    前記圧縮機が、少なくとも１つのステータリングセグメント（１５４、４５４、５５４）の一部分内に形成された少なくとも１つの第１の半径方向通路（２０４、３０４）と、前記少なくとも１つの第１の半径方向通路と流体連通して結合された少なくとも１つの第２の半径方向通路（２０２、３０２）とを有する少なくとも１つのステータ組立体（１１４）を備え、
    前記少なくとも１つの第２の半径方向通路が、
    少なくとも１つのステータブレード組立体（１２８、２２８）の一部と、
    前記少なくとも１つのステータリングセグメント（１５４、４５４、５５４）の一部と、
    のうちの少なくとも１つに隣接している、
    ことを特徴とするガスタービンエンジン（１０）。

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