JP2011140950A - ロック用スペーサ組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】回転円板（１１０）中の溝（２１０）に使用するためのロック用スペーサ組立体（１６０）を提供する。
【解決手段】ロック用スペーサ組立体（１６０）は、脚部（２００）を持つロック用スペーサ（１７０）と、前記脚部（２００）を内向きに引っ張って溝（１２０）の中に入れるように前記脚部（２００）と接触する楔手段（１８０）とを含む。
【選択図】図３

Description

本願は、一般的に云えば、タービン・エンジンに関し、より具体的には、最後の円周方向圧縮機羽根などに使用するためのロック用スペーサ組立体に関するものである。

タービン・エンジンの圧縮機及びタービン部分は、一般に、多数の羽根が取り付けられた回転子を含む。それらの羽根は一般に回転子に沿って軸方向に相隔たる列又は段を形成するように配列される。各々の羽根は各回転子の中の溝に取り外し可能に取り付けられて、所定位置にロック（固定保持）される。

詳しく述べると、羽根及びスペーサは一般に、それらの装填位置に対して約９０°の角度で挿入することができる。次いで、羽根及びスペーサは所定位置まで回転させることができる。しかしながら、最後の羽根又はスペーサには、直角に挿入するのに充分な周方向のスペースが存在しないことがある。このようなとき、最後の羽根又はスペーサは一般に直接に設置しなければならない。最後のスペーサを設置する公知の方法は、一般に多数の部品から成るスペーサを必要としており、その組み立て行為が困難であり、また軸方向負荷を不均一にするおそれがある。

従って、圧縮機及びタービン羽根組立体、並びに該羽根組立体を、特に最後のスロットに取り付ける方法を改善することが望ましい。このような組立体は、任意の種類の回転機器に適用することができ、また取り付けることが容易であるべきであり、また軸方向負荷を均一にすべきである。

本願では、回転円板中の溝に使用するためのロック用スペーサ組立体を記述する。本ロック用スペーサ組立体は、脚部を持つロック用スペーサと、前記脚部を内向きに引っ張って溝の中に入れるように前記脚部と接触する楔手段とを含む。

本願では更に、最後のスペーサ用スロット内にスペーサ組立体を取り付ける方法を記述する。本方法は、スペーサ組立体のロック用スペーサ内に楔手段を引き上げる段階と、前記ロック用スペーサの１つ以上の脚部を前記楔手段と接触させる段階と、前記１つ以上の脚部を内向きに引っ張る段階と、前記スペーサ組立体を最後のスペーサ用スロットの中へ垂直に配置する段階と、を含むことができる。

本願では更に、圧縮機段を記述する。本圧縮機段は、回転円板を含むことができる。前記回転円板は、その中に多数の羽根及びスペーサが配置されている溝を含んでいると共に、前記溝には最後のスペーサ用スロットを含むことができる。一対の脚部を持つロック用スペーサ組立体を、最後のスペーサ用スロット内に配置することができる。前記一対の脚部を内向きに引っ張るように、楔手段を前記一対の脚部を接触させることができる。

本願のこれらの及び他の特徴及び改良は、当業者には、添付の図面及び「特許請求の範囲」の記載と共に以下の詳しい説明を熟読することにより明らかになろう。

図１は、本願において用いることのできる公知のガスタービン・エンジンの簡略図である。 図２は、本願において用いることのできる公知の圧縮機段の一部分の斜視図である。 図３は、本願において説明するロック用スペーサ組立体の側面図である。 図４は、圧縮機段内に挿入されるときの図３のロック用スペーサの側断面図である。

次いで図面を参照して説明するが、幾つかの図面にわたって同様な要素には同様な参照数字を付している。図１は、ガスタービン・エンジン１０の概略図を示す。公知のように、ガスタービン・エンジン１０は、入力空気流を圧縮する圧縮機２０を含むことができる。圧縮機２０は、圧縮した空気流を燃焼器３０へ送り出す。燃焼器３０は、圧縮された空気流を加圧燃料流と混合して、該混合物に点火する。図には唯一つの燃焼器３０が示されているが、ガスタービン・エンジン１０は任意の数の燃焼器３０を含むことができる。次いで高温燃焼ガスがタービン４０へ送り出される。高温燃焼ガスは機械的仕事を生じるようにタービン４０を駆動する。タービン４０によって生じる機械的仕事は圧縮機２０及び外部負荷５０（例えば、発電機など）を駆動する。

ガスタービン・エンジン１０は、天然ガス、様々な種類の合成ガス、及び他の種類の燃料を使用することができる。ガスタービン・エンジン１０は、米国ニューヨーク州スケネクタディに所在のゼネラル・エレクトリック社によって提供される型式の高馬力ガスタービンであってよい。ガスタービン・エンジン１０は他の設定構成を持つことができ、また他の種類の構成要素を使用することができる。他の種類のガスタービン・エンジン１０は本願で使用することができる。複数のガスタービン・エンジン、他の種類のタービン及び他の種類の動力発生機器もまた本願で一緒に使用することができる。本願はまた、蒸気タービン、航空機、及び他の種類の回転機器に適用できる可能性がある。

図２は、圧縮機段１００の一部分を示す。圧縮機段１００は円板１１０を含む。円板１１０はその周りを円周方向に延在する溝１２０を含むことができる。溝の中に多数の羽根１３０及び及びスペーサ１４０を配置することができる。これらの羽根１３０及びスペーサ１４０は交互に配列して配置することができる。前に述べたように、羽根１３０及びスペーサ１４０は、羽根１３０及びスペーサ１４０の根元を一度に一つずつ溝１２０の中に挿入することによって取り付けることができる。羽根１３０及びスペーサ１４０は次いで、根元が円板１１０の溝１２０に係合するまで約９０°回転させることができる。最後のスペーサ用スロット１５０も示されている。

図３は、本書で説明するようなロック用スペーサ組立体１６０を示す。ロック用スペーサ組立体１６０はロック用スペーサ１７０及び楔手段１８０を含む。ロック用スペーサ１７０は単一要素であってよい。ロック用スペーサ１７０はスペーサ部分１９０を含むことができる。スペーサ部分１９０は、最後のスペーサ用スロット１５０内にぴったり嵌合するように大きさ及び形状を持つことができる。本願では任意の形状又は大きさを用いることができる。ロック用スペーサ１７０は更に、スペーサ部分１９０から延在する１つ以上の脚部２００を含むことができる。一対の脚部２００が図示されているが、本願ではまた単一の脚部２００も使用することができる。１つ又は複数の脚部２００の各々は接触面２１０を持つことができる。接触面２１０は円板１１０の溝１２０内に嵌合するように大きさ及び形状を持つことができる。１つ又は複数の脚部２００はまた、接触面２１０とは反対側の楔面２２０を持つことができる。楔面２２０は１つ又は複数の脚部２００内に拡張し又は膨らむことができる。楔面２２０は下向きに形成された楔状形状を持つことができる。本願では類似の形状もまた用いることができる。ロック用スペーサ１７０は、弾性撓み又は変形が可能である材料から作ることができる。例えば、或る種のアルミニウム及び他の材料を本願で用いることができる。

楔手段１８０は逆楔２３０を含むことができる。逆楔２３０は、ロック用スペーサ１７０の脚部２００の楔面２２０とほぼ形状が一致する２つの面を持つことができる。「逆」楔２３０とは単に、それが楔面２２０と対向する面を持つことを意味する。逆楔２３０は延長棒２４０上に、或いはボルトなどのような同様な種類の延長部材上に配置することができる。棒２４０はロック用スペーサ１７０のスペーサ部分１９０を通り抜けて延在する。本願では他の形状も用いることができる。

使用する際、楔手段１８０はロック用スペーサ１７０のスペーサ部分１９０から半径方向外向きに引っ張ることができる。楔手段１８０を上向きに引っ張ることにより、逆楔２３０を脚部２００の楔面２２０に接触させて、脚部２００を内向きに動かす。そのとき楔手段１８０は棒２４０により又は他の方法で拘束することができる。ロック用スペーサ組立体１６０は全体を円板１１０上の最後のスペーサ用スロット１５０の中へ垂直に挿入することができる。いったんロック用スペーサ組立体１６０が所定位置に配置されると、楔手段１８０は、脚部２００の接触面２１０が円板１１０の溝１２０内に所定位置に嵌め込まれるように解放させることができる。楔手段１８０は半径方向下向きに伸ばして、円周方向に拘束するように円板１１０に取り付け又はその他の方法で配置することができる。

ロック用スペーサ組立体１６０はまた、楔手段１８０を引き上げることによって、逆楔２３０が脚部２００を内向きに引っ張って、溝１２０との接触から引き離すようにすることにより、取り外すことができる。そこでロック用スペーサ組立体１６０は全体を垂直に取り出すことができる。

このように本願で述べるロック用スペーサ組立体１６０は取付け及び取外しが容易である。更に、一体成形のロック用スペーサ１７０は製造が容易である。同様に、ロック用スペーサ１７０は比較的安価な材料で製作することができる。ロック用スペーサ１７０の脚部２００の内向きの作動により、公知の外向きに作動する装置に比べて、設計が遙かに簡単であり且つ取付けが容易である。

以上の説明が本願の特定の実施形態のみに関するもであること、並びに当業者には、特許請求の範囲及びその等価物によって規定される本発明の全般的な精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更及び修正を行い得ることが明らかであろう。

１０ ガスタービン・エンジン
２０ 圧縮機
３０ 燃焼器
４０ タービン
５０ 負荷
１００ 圧縮機段
１１０ 円板
１２０ 溝
１３０ 羽根
１４０ スペーサ
１５０ 最後のスペーサ用スロット
１６０ ロック用スペーサ組立体
１７０ ロック用スペーサ
１８０ 楔手段
１９０ スペーサ部分
２００ 脚部
２１０ 接触面
２２０ 楔面
２３０ 逆楔
２４０ 棒

Claims (11)

1. 回転円板（１１０）中の溝（２１０）に使用するためのロック用スペーサ組立体（１６０）であって、
   脚部（２００）を持つロック用スペーサ（１７０）と、
   前記脚部（２００）を内向きに引っ張るように前記脚部（２００）と接触する楔手段（１８０）と、
   を有するロック用スペーサ組立体（１６０）。
2. 前記ロック用スペーサ組立体（１６０）は、前記溝（１２０）の最後のスペーサ用スロット（１５０）内に配置される、請求項１記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
3. 更に、一対の脚部（２００）を有している請求項１記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
4. 前記ロック用スペーサ（１７０）は、前記一対の脚部（２００）の周りに配置されるスペーサ部分（１９０）を有している、請求項３記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
5. 前記一対の脚部（２００）は、前記溝（１２０）と接触するための接触面（２１０）を有している、請求項３記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
6. 前記一対の脚部（２００）は、前記楔手段（１８０）と接触するための楔面（２２０）を有している、請求項３記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
7. 前記楔手段（１８０）は、前記一対の脚部（２００）の前記楔面（２２０）と接触するための逆楔（２３０）を有している、請求項６記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
8. 前記楔手段（１８０）は、前記ロック用スペーサ（１７０）を通り抜けて前記逆楔（２３０）に接続されたボルト（２４０）を有している、請求項６記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
9. 前記ロック用スペーサ（１７０）はアルミニウム材料で構成されている、請求項１記載のロック用スペーサ組立体（１６０）。
10. 最後のスペーサ用スロット（１５０）内にスペーサ組立体（１６０）を取り付ける方法であって、
    スペーサ組立体（１６０）のロック用スペーサ（１７０）内に楔手段（１８０）を引き上げる段階と、
    前記ロック用スペーサ（１７０）の１つ以上の脚部（２００）を前記楔手段（１８０）と接触させる段階と、
    前記１つ以上の脚部（２００）を内向きに引っ張る段階と、
    前記スペーサ組立体（１６０）を最後のスペーサ用スロット（１５０）の中へ垂直に配置する段階と、
    を有する方法。
11. 更に、前記楔手段（１８０）を下げることにより、前記１つ以上の脚部（２００）が前記楔手段（１８０）から解放されて、前記ロック用スペーサ（１６０）が所定位置にロックされるようにする段階を含んでいる請求項１０記載の方法。