JP2009264379A

JP2009264379A - 機械を分解するための方法及びシステム

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Publication number: JP2009264379A
Application number: JP2009099479A
Authority: JP
Inventors: Randall Stephen Corn; ランドール・スティーブン・コーン; Douglas Anthony Serieno; ダグラス・アンソニー・シリーノ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2029-04-16
Also published as: CN101569989B; CN101569989A; US20090265908A1; FR2930493B1; US8677591B2; US9559571B2; DE102009003833A1; US20140150248A1; JP5579998B2; FR2930493A1

Abstract

【課題】複数の弓形チャネルが画成されたケーシング（１１６）を含む回転機械を分解するためのシステムを提供する。
【解決手段】本システムは、ケーシングに結合するように構成されかつ第１の脚部（３１２）、第２の脚部（３１８）及びそれらの間で延びる支持ビーム（３２３）を含む反力ブリッジ（３０５）と、アクチュエータ（４１０）及び該アクチュエータから延びる連結ロッドを含み、反力ブリッジ支持ビームに結合されかつケーシングチャネル（１３９）の１つ内に配置されたセグメント（４３０）の端部に力を加えるように構成された加力装置（４００）と、連結ロッドに結合されかつセグメントに係合して回転機械から該セグメントを取り外せるように構成されたクレビス組立体（５１２）とを含む。
【選択図】図６

Description

本発明の技術分野は、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、タービンエンジンからステータベーンセグメントを取外すためのシステム及び方法に関する。

少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、直列流れ配置で、エンジンを通って流れる空気を加圧するための高圧圧縮機と、その中で燃料を加圧空気と混合しかつ点火して高温ガスストリームを形成する燃焼器と、高圧タービンとを含む。高温燃焼ガスは、燃焼器から下流方向にタービンに向けて送られ、タービンにおいて、圧縮機に動力を供給するのに用いるために並びに飛行中の航空機を推進するか又は発電機などの負荷に動力を供給するような有用な仕事を行うのに用いるために、燃焼ガスからエネルギーが取出される。幾つかの公知のガスタービンエンジンはまた、加圧空気を高圧圧縮機に供給するための低圧圧縮機又はブースタ圧縮機を含むことができる。

公知の圧縮機は、圧縮機ケーシングを含み、圧縮機ケーシングは、ロータ組立体の周りに結合された上部及び下部ケーシングセクションを含むことができる。公知の圧縮機は、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたステータ及びロータブレードの交互列を含む。ロータ及びステータブレードの各列は、その各々が前縁及び後縁において互いに結合された正圧側面及び負圧側面を備えた一連の翼形部を含む。各ステータブレード翼形部は、燃焼器ケーシングの半径方向内側に軸方向に連続して円周方向に形成されたチャネルに挿入されたステータ支持リングから半径方向内向きに延びる。各ステータリングは、一対のロータブレード組立体の隣接列間の列として円周方向に延びる複数のステータブレードセグメントを受けるような寸法及び形状になっている。

運転時に、ステータブレードの前縁及び後縁並びに／或いは外側先端は、流動ガスストリーム中の研削性物質及び腐食性物質によって生じる酸化、熱疲労割れ発生又は侵食により、劣化するか又は損傷状態になる可能性がある。時間の経過と共に、そのような劣化は、幾つかの公知のステータブレード破損を引き起こし、その結果、翼形部分が、ブレードのダブテール部分から分離した状態になる可能性がある。場合によっては、ブレード破損は、これらのエンジン内に壊滅的損傷を引き起こしていた。そのような運転上の悪影響を軽減できるようにするために、損傷についてブレードを定期的に検査して、損傷及び／又は劣化の程度の判定を行うのを可能にしている。損傷及び／又は劣化が、一定の所定の閾値に達した場合には、一般的にブレードは交換される。それに代えて、ブレードが大きな量の材料を喪失していない場合には、ブレードを補修することができる。

例えば、ステータ支持リングセグメントを交換する１以上の公知の方法は、上部圧縮機セクションケーシング及びロータ組立体の取外しを必要とする。ロータ組立体の取外しに続いて、各ステータブレードセグメントは加熱され、かつ所望の温度に達した後に、セグメントを急冷して急速に冷却できるようにする。各セグメントは次に、例えば空気ピーニングハンマを用いてそのそれぞれのチャネルから引抜かれる。次に、ケーシングチャネルに、新たに製作したセグメントを挿入する。それに代えて、ロータ組立体から取外した後に、各損傷又は劣化したセグメントは、補修又は修復した後にケーシングチャネルに再配置される。しかしながら、ロータ組立体の取外し、再挿入及び圧縮機の再組立ては、補修時間及び発電機停止期間を大幅に増大させるおそれがある時間がかかりかつ高価なプロセスになる可能性がある。

米国特許第５２７５５３２号明細書米国特許第６０８２９６６号明細書米国特許第６５０７９９０号明細書米国特許第７０１３６５２号明細書米国特許第７１９５４５６号明細書米国特許出願公開第２００７／０２３５５０５号明細書

１つの態様では、機械を分解する方法を提供する。本方法は、機械のケーシングを少なくとも部分的に分解して、該ケーシング内に画成された１以上の弓形チャネルへのアクセスを可能にするステップと、チャネルに配置されたセグメントの第１の端部に加力装置を用いて係合させるステップと、セグメントがチャネルの一部分内に再配置されるように該セグメントの端部に力を加えるステップと、チャネルからセグメントを取外すステップとを含む。

別の態様では、機械を分解するためのシステムを提供する。機械は、複数の弓形チャネルが画成されたケーシングを含む。本システムは、ケーシングに結合するように構成されかつ第１の脚部、第２の脚部及びそれらの間で延びる支持ビームを含む反力ブリッジと、アクチュエータ及び該アクチュエータから延びる連結ロッドを含みかつ反力ブリッジ支持ビームに結合された加力装置とを含む。加力装置は、ケーシングチャネルの１つ内に配置されたセグメントの端部に力を加えるように構成される。本システムはまた、連結ロッドに結合されかつセグメントに係合して回転機械から該セグメントを取り外せるように構成されたクレビス組立体を含む。

さらに別の態様では、機械を分解する方法を提供する。本方法は、セグメントが弓形チャネルの一部分内に再配置されるように該チャネルに配置されたセグメントの端部に内向きの力を加えるステップと、セグメントがチャネル内で機械的に固定されたことを判定するステップと、セグメントがチャネルの一部分内に再配置されるようにセグメントの端部に外向きの力を加えるステップとを含む。

例示的なガスタービンエンジンの概略図。図１に示すガスタービンエンジンで用いることができる圧縮機の一部分の、区域２に沿って取った拡大断面図。図２に示す圧縮機で用い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。例示的な穿孔システムの平面図。図４に示す穿孔システムの部分正面図。図２に示す圧縮機に結合されたセグメント取外しシステムの端面斜視図。図２に示す圧縮機に結合されたセグメント取外しシステムの側面斜視図。図６及び図７に示すセグメント取外しシステムで用いることができる例示的な加力装置の正面図。図６及び図７に示すセグメント取外しシステムで用いる加力装置の側面斜視図。図６及び図７に示すセグメント取外しシステムで用いる加力装置の正面図。図１０に示しかつ図６及び図７に示すセグメント取外しシステムで用いる加力装置の側面図。図１０及び図１１に示す加力装置で用いる例示的なクレビス組立体の組立図。図１２に示す例示的なクレビス組立体の部分正面図。図１０及び図１１に示す加力装置で用いることができるピボットクレードル組立体の正面図。

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とも呼ばれる）とを含む。

図２は、区域２（図１に示す）に沿って取った圧縮機１０２の一部分の拡大断面図である。圧縮機１０２は、ケーシング１１６内に配置されかつケーシング半径方向内表面１１９の少なくとも一部分と協働して流路１１８を少なくとも部分的に画成するロータ組立体１１２及びステータ組立体１１４を含む。この例示的な実施形態では、ロータ組立体１１２は、ロータ１１０の一部分を形成しかつタービンロータ（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を部分的に画成し、またステータ組立体１１４は、内表面１１９と協働して流路１１８の外側流路境界１２２を部分的に画成する。それに代えて、ステータ組立体１１４及びケーシング１１６は、単体構造形及び／又は一体形構成要素（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、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、ステータベーンとも呼ばれ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。さらに、各組立体１２６は、ブレード結合部分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駆動又は作動空気と協働して、該駆動空気が後続段１２４において加圧されるようにする。

ステータ組立体１１４は、セグメントステータ、リング状ステータ、ステータ支持リング及び／又はステータダブテールリングとも呼ばれ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に円周方向に延びかつ軸方向に連続した通路又はチャネル１３９内に挿入される。各チャネル１３９は、ロータブレード先端部分１３６から半径方向外側に位置しかつ該ロータブレード先端部分１３６に対向するケーシング１１６の一部分にほぼ軸方向に隣接するように形成される。各ステータリング１３７は、ステータブレード組立体１２８の各列が、一対のロータブレード組立体１２６の軸方向隣接列間に位置するように、複数のブレード組立体１２８を受けるような寸法及び形状になっている。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。圧縮機１０２は、段１２４当たり１つのステータベーン１３８の列を含み、そのうちの幾つかは、抽気段（図２には示さず）である。さらに、この例示的な実施形態では、圧縮機１０２は、軸方向中心線１５２に関してほぼ対称である。

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。圧縮機１０２の第１段を介して低圧領域１４８から収集された空気は、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に向けて送られる。空気は少なくとも部分的に加圧され、空気が流路１１８を通って送られるにつれて、空気の圧力は少なくとも部分的に増大する。より具体的には、空気は、該空気が流路１１８を通して送られる時に空気を加圧しかつ圧力を高めるのを可能にするように流路１１８が後続段で狭くなっている点を除いて、第１段１２４と実質的に同じである後続段を通して流れ続ける。加圧かつ高圧空気は、タービンエンジン１００内で用いるためにその後高圧領域１５０内に送られる。

図３は、圧縮機１０２（図２に示す）で用い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内に画成された複数のステータブレード通路１５６を含む。さらに、各通路１５６は、そこに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とされる。各組立体１２８は、ステータブレード通路１５６を介してステータブレード組立体１２８をケーシング１１６に結合できるようにするステータブレードダブテール部分１５８を含む。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、保持ハードウェア（図示せず）の使用、溶接法及び／又はその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、またセグメント１５４は、ケーシング１１６と一体形に形成される。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かつ円周方向に隣接するセグメント１５４が互いに当接するように、各チャネル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。

図４及び図５を参照すると、図４は、ケーシングセクション２０２及び例示的な穿孔システム２０３を含む例示的な圧縮機２００の平面図である。図５は、圧縮機２００及び穿孔システム２０３の部分正面図であり、ケーシングセクション２０２内の５つのステータブレード段Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４を示している。矢印２０４は、圧縮機２００を通る空気流方向を表わしている。この例示的な実施形態では、ケーシングセクション２０２は、その各々が中間圧縮機ケース２０９から半径方向外向きに延びる第１の水平フランジ２０６及び第２の水平フランジ２０８を含む。ケーシングセクション２０２は、チャネル端部２１１を含みかつ該ケーシングセクション２０２の少なくとも一部分に円周方向に形成されかつ軸方向に連続した複数のチャネル２１０を含む。ステータブレード（図示せず）を含む複数のブレードセグメント２１２は、該セグメント２１２がケーシングセクション２０２内でほぼ円周方向に延びるようにかつ円周方向に隣接するセグメント２１２が互いに当接するように、各チャネル２１０内に挿入される。この例示的な実施形態では、各チャネル２１０は、３つのセグメント２１２を含む。それに代えて、各チャネル２１０は、圧縮機２００が本明細書に説明したように機能できるようにする数のセグメント２１２を含むことができる。

ブレードセグメント２１２を取外すのに備えて、上部表面２１５を含む１以上の取付けプレート２１４は、第１の水平フランジ２０６及び／又は第２の水平フランジ２０８のいずれかに結合される。取付けプレート２１４は、以下で詳細に説明するように、該取付けプレート２１４に対して穿孔システム２０３を固定結合できるようにする複数の孔２１６を含む。取付けプレート内表面２１８は、チャネル端部２１１とほぼ整列した一連の陥凹部分２２０を含む。取付けプレート内表面２１８は、嵌合表面２２２においてセグメント内表面２２１と整列しかつ該セグメント内表面２２１に結合される。この例示的な実施形態では、取付けプレート２１４は、鋼から製作される。それに代えて、取付けプレート２１４は、穿孔システム２０３が本明細書に説明したように機能できるようにする材料で製作することができる。

この例示的な実施形態では、穿孔システム２０３は、１以上のドリル２３０、ブッシュロケータプレート２３２、複数のドリルガイドブッシュ２３４及びそれらの間で延びる複数のファスナ２３６を含む。ブッシュロケータプレート２３２は、該プレート２３２が取付けプレート２１４とほぼ整列するようにかつ該プレート２３２内に形成された複数の陥凹セクション２３８が取付けプレート陥凹部分２２０と整列するように、取付けプレート上部表面２１５上に配置されるような寸法になっている。この例示的な実施形態では、ドリル２３０は、取付けプレート２１４に磁気的に結合される。それに代えて、ドリル２３０は、該ドリル２３０が本明細書に説明したように機能できるようにする手段を用いて取付けプレート２１４に結合することができる。この例示的な実施形態では、ドリルガイドブッシュ２３４は、各チャネル端部２１１に配置されかつ複数のファスナ２３６によってブッシュロケータプレート２３２に結合される。

作動において、穿孔システム２０３は、ステータベーンセグメント２１２を取り外せるようにする。具体的には、この例示的な実施形態では、ドリル２３０は、セグメント端部２４０内に基準ボア（図示せず）を形成する。次にブッシュロケータプレート２３２、ドリルガイドブッシュ２３４及びファスナ２３６を取外され、ドリル２３０により、その各々が所定の深さ延びる３つの孔（図１２に示す）をセグメント端部２４０内に形成する。より具体的には、この例示的な実施形態では、３つの孔は、ステータブレードダブテール部分２４２を通してセグメント外側部分２４１内にまた部分的に隣接するステータブレードセグメント部分２４４内に穿たれる。

図６及び図７を参照すると、図６及び図７は、例示的なセグメント取外しシステム３００を据付けた状態の圧縮機２００のそれぞれの端面斜視図及び側面斜視図である。本明細書に説明したように、圧縮機２００は、ケーシングセクション２０２とロータ１１０とを含む。この例示的な実施形態では、セグメント取外しシステム３００は、互いにほぼ平行である前方支持体３０８及び後方支持体３１０を備えた反力ブリッジ（ｒｅａｃｔｉｏｎｂｒｉｄｇｅ）３０５を含む。さらに、各支持体３０８、３１０は、上端部３１４及び下端部３１６を備えた第１の脚部３１２と、上端部３２０及び下端部３２２を備えた第２の脚部３１８と、この例示的な実施形態では上端部３１４及び下端部３２０間で延びる支持ビーム３２３とを含む。この例示的な実施形態では、反力ブリッジ３０５は、取付けプレート２１４を介してケーシングセクション２０２に結合される。より具体的にはまたこの例示的な実施形態では、反力ブリッジ３０５がケーシングセクション２０２及びロータ１１０上にわたって延びるように、下端部３１６は、取付けプレート２１４を介して第１の水平フランジ２０６に結合され、また下端部３２２は、取付けプレート２１４を介して第２の水平フランジ２０８に結合される。さらに、この例示的な実施形態では、セグメント取外しシステム３００は、その各々が第１の脚部上端部３１４に結合された一対の複数位置スライド３２４と、第２の脚部上端部３２０に結合された一対の複数位置スライド３２４とを含む。複数位置スライド３２４各々は、本明細書に一層詳細に説明したように複数の配置孔３２６を含む。それに代えて、セグメント取外しシステム３００は、セグメント取外しシステム３００が本明細書に説明したように機能できるようにする数の複数位置スライド３２４も含むことができる。作動中に、反力ブリッジ３０５は、取付けプレート２１４の長さＬ₁に沿って移動可能であり、かつ孔２１６及び１以上の締結機構（図示せず）を用いて取付けプレート２１４に結合される。

図８及び図９を参照すると、図８は、例示的な加力装置（ｆｏｒｃｅｄｅｖｉｃｅ）４００を据付けた状態の圧縮機２００及びセグメント取外しシステム３００の正面図である。図９は、加力装置４００を据付けた状態の圧縮機２００及びセグメント取外しシステム３００の側面斜視図である。この例示的な実施形態では、加力装置４００は、アクチュエータ４１０と該アクチュエータ４１０から延びる係合ロッド４２０とを含む。ロッド４２０は、確定ストローク長さＬ₂を有する。この例示的な実施形態では、アクチュエータ４１０は、７５トン油圧式ラムであり、また加力装置は、１３インチのストローク長さを有する。それに代えて、加力装置４００は、セグメント取外しシステム３００が本明細書に説明したように機能できるようにする装置とすることができる。加力装置４００は、複数位置スライド３２４を介して反力ブリッジ３０５に結合される。具体的には、複数位置スライド３２４は、配置孔３２６を介して、取付けプレート２１４に対する反力ブリッジ３０５の位置に応じて複数位置スライド３２４に沿った長さＬ₃に沿って様々な位置に加力装置４００を配置できるようにするように構成される。

作動において、またこの例示的な実施形態では、アクチュエータ４１０は、セグメント外側端部２４０（図４及び図５を参照）に対して係合ロッド４２０を強制的に押圧して、チャネル２１０からセグメント２１２を取り外せるようにする。より具体的には、この例示的な実施形態では、係合ロッド４２０は、ストローク長さＬ₂の間にわたってセグメント端部２４０に対してほぼ接線方向に押圧力を生じる。最大ストローク長さＬ₂を達成すると、係合ロッド４２０を後退させかつセグメント２１２内にモックセグメント４３０を挿入して、加力装置４００が最大ストローク長さＬ₂を超えてセグメント端部２４０と接触した状態を維持できるようにする。この例示的な実施形態では、アクチュエータ４１０は次に、モックセグメント４３０を介してセグメント端部２４０に再係合するように係合ロッド４２０を押出す。この例示的な実施形態では、チャネル２１０からセグメント２１２が完全に取外されるまで、セグメント端部２４０に対して力が加えられる。それに代えて、本明細書に説明したように、チャネル２１０からセグメント２１０を引出すことができる位置に該セグメント２１０が達するまで、セグメント端部２４０に対して力が加えられる。

図１０及び図１１を参照すると、図１０は、例示的な加力装置５００を据付けた状態の圧縮機２００及びセグメント取外しシステム３００の正面図である。図１１は、加力装置５００を据付けた状態の圧縮機２００及びセグメント取外しシステム３００の側面斜視図である。この例示的な実施形態では、加力装置５００は、アクチュエータ５１０と、クレビス組立体５１２と、それらの間で延びる係合ロッド組立体５１４とを含む。この例示的な実施形態では、アクチュエータ５１０は、ピボットクレードル組立体５１６を介して反力ブリッジ３０５及び複数位置スライド３２４に結合される。アクチュエータ５１０は、密閉軸方向チャネル（図示せず）を含む。この例示的な実施形態では、係合ロッド組立体５１４は、第１の端部５２４と反対側の第２の端部５２６とを備えたネジロッド５２２を含み、第１の端部５２４がアクチュエータ５１０の軸方向チャンバ（図示せず）を貫通して延びかつ該アクチュエータ５１０から外側に長さＬ₄だけ延びるように該アクチュエータに結合される。この例示的な実施形態では、アタッチメントロッドの第２の端部５２６は、本明細書に詳細に説明したようにクレビス組立体５１２にネジ結合される。さらに、この例示的な実施形態では、アクチュエータ５１０は、３０トン油圧式アクチュエータである。それに代えて、アクチュエータ５１０は、本明細書に説明したようにセグメント取外しシステムが機能できるようにする空気圧式、機械的又は電気的アクチュエータとすることができる。

図１２及び図１３を参照すると、図１２は、例示的なクレビス組立体５１２の分解組立図である。図１３は、例示的なクレビス組立体５１２がセグメント外側端部２４０に結合された状態の例示的なケーシングセクション２０２の部分正面図である。この例示的な実施形態では、クレビス組立体５１２は、第１の構成要素６０２と、第２の構成要素６０４と、継手構成要素６０６とを含む。第１の構成要素６０２は、第１の端部６０８と第２の端部６１０とを含み、かつネジ孔６１２を介してアタッチメントロッドの第２の端部５２６にネジ結合される。この例示的な実施形態では、第１の構成要素の第２の端部６１０は、Ｔ字形延長部６１４とその中に形成された嵌合孔６１６とを含む。

この例示的な実施形態では、第２の構成要素６０４は、ほぼ矩形断面輪郭を有し、かつ第１の側面６３０と、第２の側面６３２と、第１の側面６３０の反対側にある第３の側面６３４とを含む。さらに、構成要素６０４はまた、第２の側面５３２の反対側にある第４の側面６３６と、第２の側面６３２から第４の側面６３６まで貫通する開放チャネル６４２を含む上部６４０とを含む。上部の第１の側面６３０及び第３の側面６３４は各々、その中に形成された嵌合孔６４４を含み、これら嵌合孔６４４は、該嵌合孔６４４がチャネル６４２を貫通して延びるように整列している。この例示的な実施形態では、チャネル６４２は、下部表面６４６を含み、また第２の構成要素６０４は、底部表面６４８を含む。３つのボルト孔６５０が、チャネル下部表面６４６と底部表面６４８との間で延びている。ボルト孔６５０は、ブレードセグメント２１２に対して第２の構成要素６０４を結合されて、ステータチャネル２１０からセグメント２１２を取り外せるようにする。

この例示的な実施形態では、継手構成要素６０６は、立方体部分６６０と延長部分６６２とを含む。立方体部分６６０は、第１の側面６６４と、第２の側面６６６と、第１の側面６６４の反対側にある第３の側面６６８と、第２の側面６６６の反対側にある第４の側面６７０とを含む。部分６６０はまた、第２の側面６６６から第４の側面６７０まで延びる嵌合孔６７２を含む。立方体部分６６０は、第１の側面６６４から第３の側面６６８まで延びかつ第１の構成要素延長部６１４を受けるような寸法及び配向になった開放チャネル６７４を含み、組立てた時に、第１の構成要素の嵌合孔６１６及び立方体部分の嵌合孔６７２が整列しかつ第１のクレビスピン６７５を受けて、構成要素６０２及び６０６がピン６７５の周りで回転可能になるようにする。この例示的な実施形態では、第１のクレビスピン６７５及び第２のクレビスピン６７８は、互いにほぼ垂直である。

図１４は、ピボットクレードル組立体７００を備えたアクチュエータ５１０の正面図である。反力ブリッジ７０２は、前方支持体７０４と該支持体７０４にほぼ平行である後方支持体７０６とを含む。複数位置スライド７０８が、前方支持体７０４にかつ後方支持体７０６に結合される。トラニオン組立体７１０は、各複数位置スライド７０８の上部表面７１２に結合される。トラニオン組立体７１０は、第１の支持体７２０と、第２の支持体７２２と、それらの間に結合された回転可能支持体７２４とを含む。回転可能支持体７２４は、第１の側面７２６と、第２の側面７２８と、第１の側面７２６の反対側にある第３の側面７３０と、第２の側面７２８の反対側にある第４の側面７３２と、上部表面７３４と、底部表面７３６とを含む。この例示的な実施形態では、トラニオンピン（図示せず）は、第２の側面７２８及び第４の側面７３２の両方からほぼ垂直に外向きに延びている。第１の支持体７２０は、その中に形成されかつ第２の側面のトラニオンピン（図示せず）を受けるような寸法になった孔７３８を有する。同様に、第２の支持体７２２は、その中に形成されかつ第４の側面のトラニオンピン（図示せず）を受けるような寸法になった孔を有する。

回転可能支持体７２４は、その中に形成されかつ上部表面７３４から底部表面７３６まで延びるチャネル（図示せず）を含み、このチャネルは、ネジロッド５２２を受けるような寸法及び配向になっている。アクチュエータ５１０は、アクチュエータ軸方向チャネル（図示せず）及び回転可能支持チャネル（図示せず）がほぼ整列するように、回転可能部材の上部表面７３４に対して配置される。ネジロッド５２２は、長さがアクチュエータ５１０からＬ₃だけ延びるように、アクチュエータ軸方向チャネル及び回転可能支持チャネルに配置される。封入ブッシュ組立体８００は、露出ロッド５２２の長さＬ₃に結合される。

作動時に、アクチュエータ５１０は、ネジロッド５２２に対して引張り力を作用させて、セグメント外側端部２４０に結合させた時に、チャネル２１０からセグメント２１２を取り外せるようにする。封入ブッシュ組立体８００は、露出ネジロッドの長さ上に配置されて、たとえ作動時にネジロッド５２２が構造的破損を受けた場合であっても、ネジロッド５２２がシステムから切離されるのを防止できるようにする。ピボットクレードル組立体７００及びトラニオン組立体７１０は、作動時にアクチュエータ５１０が回転できるようにする。

上記の方法及びシステムは、ガスタービン構成要素を分解できるようにする費用効果がありかつ信頼性がある手段を提供する。具体的には、ステータベーンセグメントの取外しは、エンジンからロータ組立体を取外さずに達成することができる。従って、補修によるシステム停止期間は、大幅に短縮することができる。加えて、本明細書に説明したセグメント取外しシステムは、ユーザがセグメント押出し装置からセグメント引張り装置に迅速に変更するのを可能することによって、セグメント取外し時間を低減できるようにする。

以上、機械を分解する、特にガスタービンエンジンからステータベーンセクションを取外すための方法及びシステムの例示的な実施形態について、詳細に説明している。本方法及びシステムは、本明細書に説明した特定の実施形態に限定されるものではなくて、むしろ本方法のステップ及び本システムの構成要素は、本明細書に説明したその他のステップ及び構成要素とは独立してかつ別個に利用することができる。

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、本発明が特許請求範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは、当業者には分かるであろう。

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ブレード結合部分
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チャネル
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リングセグメント
１５６ステータブレード通路
１５８ステータブレードダブテール部分
２００圧縮機
２０２ケーシングセクション
２０３穿孔システム
２０４矢印
２０６第１の水平フランジ
２０８第２の水平フランジ
２０９中間圧縮機ケース
２１０チャネル
２１１チャネル端部
２１２ブレードセグメント
２１４取付けプレート
２１５取付けプレート上部表面
２１６孔
２１８取付けプレート内表面
２２０陥凹部分
２２１セグメント内表面
２２２嵌合表面
２３０ドリル
２３２ブッシュロケータプレート
２３４ドリルガイドブッシュ
２３６ファスナ
２３８陥凹セクション
２４０セグメント端部
２４１セグメント外側部分
２４２ステータブレードダブテール部分
２４４ステータブレードセグメント部分
３００セグメント取外しシステム
３０５反力ブリッジ
３０８前方支持体
３１０後方支持体
３１２第１の脚部
３１４上端部
３１６下端部
３１８第２の脚部
３２０上端部
３２２下端部
３２３支持ビーム
３２４複数位置スライド
３２６配置孔
４００加力装置
４１０アクチュエータ
４２０係合ロッド
４３０モックセグメント
５００加力装置
５１０アクチュエータ
５１２クレビス組立体
５１４係合ロッド組立体
５１６ピボットクレードル組立体
５２２ネジロッド
５２４第１の端部
５２６ロッドの第２の端部
６０２第１の構成要素
６０４第２の構成要素
６０６継手構成要素
６０８第１の端部
６１０第２の端部
６１２ネジ孔
６１４Ｔ字形延長部
６１６嵌合孔
６３０上部の第１の側面
６３２第２の側面
６３４第３の側面
６３６第４の側面
６４０上部
６４２チャネル
６４４嵌合孔
６４６チャネルの下部表面
６４８底部表面
６５０ボルト孔
６６０立方体部分
６６２延長部分
６６４第１の側面
６６６第２の側面
６６８第３の側面
６７０第４の側面
６７２嵌合孔
６７４開放チャネル
６７５第１のクレビスピン
６７６延長部分の嵌合孔
６７８第２のクレビスピン
７００ピボットクレードル組立体
７０２反力ブリッジ
７０４前方支持体
７０６後方支持体
７０８複数位置スライド
７１０トラニオン組立体
７１２上部表面
７２０第１の支持体
７２２第２の支持体
７２４回転可能支持体
７２６第１の側面
７２８第２の側面
７３０第３の側面
７３２第４の側面
７３４上部表面
７３６底部表面
７３８孔
８００ブッシュ組立体

Claims

複数の弓形チャネルが画成されたケーシング（１１６）を含む回転機械を分解するためのシステムであって、
前記ケーシングに結合するように構成されかつ第１の脚部（３１２）、第２の脚部（３１８）及びそれらの間で延びる支持ビーム（３２３）を含む反力ブリッジ（３０５）と、
アクチュエータ（４１０）及び該アクチュエータから延びる連結ロッドを含み、前記反力ブリッジ支持ビームに結合されかつ前記ケーシングチャネル（１３９）の１つ内に配置されたセグメント（４３０）の端部に力を加えるように構成された加力装置（４００）と、
前記連結ロッドに結合されかつ前記セグメントに係合して前記回転機械から該セグメントを取り外せるように構成されたクレビス組立体（５１２）と
を含むシステム。
前記反力ブリッジ（３０５）が、前記反力ブリッジ支持ビームにスライド可能に結合されかつ前記加力装置（４００）を支持した１以上のプラットホームと、前記加力装置が軸線の周りで回転可能になるように前記１以上のスライド式プラットホームに結合されたトラニオン組立体（７１０）とをさらに含む、請求項１記載のシステム。
前記ケーシング（１１６）に結合して前記反力ブリッジ（３０５）を支持するように構成された取付けプレート（２１４）をさらに含む、請求項１記載のシステム。
前記連結ロッドが、前記アクチュエータ（５１０）に結合された第１の端部（５２４）と、前記クレビス組立体（５１２）を介して前記セグメント（４３０）に結合するように構成された第２の端部（５２６）とを含む請求項１記載のシステム。
前記アクチュエータ（５１０）が、油圧式アクチュエータである、請求項１記載のシステム。
前記クレビス組立体（５１２）が、
前記連結ロッドに固定結合された第１の構成要素（６０２）と、
前記セグメント（４３０）に結合された第２の構成要素（６０４）と、
前記第１及び第２の構成要素を結合した継手構成要素（６００）と、を含み、
前記クレビス組立体が、前記ロッド（５２２）上に作用する関連応力を軽減できるようにする、請求項１記載のシステム。
前記システムが、前記取付けプレート（２１４）上に配置されて、分解時に前記機械の劣化を軽減できるようにする複数のガイドプレートをさらに含む、請求項３記載のシステム。