JP2017166477A

JP2017166477A - ダブラ取り付けシステム

Info

Publication number: JP2017166477A
Application number: JP2017020817A
Authority: JP
Inventors: ダニエル・エルマー・キング; Elmer King Daniel; ジョナサン・ハリー・カーナー; Harry Kerner Jonathan
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2017-09-21
Also published as: CN107191413B; CN107191413A; US20170260877A1; US10443447B2; EP3225792A1; CA2957457A1

Abstract

【課題】支柱をエンジンケーシングにしっかりと結合するためのダブラ取り付けシステムを提供する。【解決手段】支柱は、エンジンケーシングと整合するように構成された少なくとも１つのフランジ付きの端部を含む。ダブラ取り付けシステムは、第１の径方向表面と、第２の対向する径方向表面とを有するダブラプレートを含む。第１の径方向表面は、支柱の少なくとも１つのフランジ付きの端部の輪郭と整合し、一致するように構成される。ダブラ取り付けシステムは、第１の径方向表面において、ダブラプレートにしっかりと取り付けられた少なくとも２つのボルトをさらに含む。少なくとも２つのボルトは、第１の径方向表面から径方向に離れるようにエンジンケーシングに向かって延在する。【選択図】図１

Description

本開示の分野は、一般的にガスタービンエンジンに関し、より詳細には、構成部材を結合するための取り付けシステムに関する。

軍事目的のガスタービンエンジンは、フロントフレーム組立体を含むことが公知であり、フロントフレーム組立体の上流端部は、入口流路を形成する。入口流路は、フロントフレーム組立体のすぐ下流に配置されたファン組立体に所定の気流を提供する大きさである。ファン組立体は、典型的には、エンジンの作動中にフロントフレーム組立体の後ろで高速回転する、複数のファンブレードを含む。ファン組立体の下流には、典型的には、加圧空気と混合した燃料を燃焼し、排出されるときにエンジン用の推力を生成する燃焼ガスを生成する、コアエンジンがある。

フロントフレーム組立体のすぐ後ろでファン組立体が高速回転することは、フロントフレーム組立体の内側ケーシングと外側ケーシングとの間に大きな負荷応力をかける。「ブレードアウト」状態とも呼ばれる、エンジンの作動中にファンブレードが損失することは、ファンフレーム組立体に相当大きな負荷応力をかけるおそれがある。この負荷応力は、より大きなファン組立体を利用する、より大きなエンジンの場合に増加し得る。いくつかの公知のフロントフレーム組立体は、大量の支柱を利用して内側ケーシングと外側ケーシングを連結するが、追加した支柱はファン組立体内への気流を妨害し、また、エンジンの重量を増加させてエンジンの効率を低減させる。他の公知のフロントフレーム組立体は、内側ケーシングおよび外側ケーシングに支柱をより確実に取り付けるために、入口流路の中に追加的なボルトまたは溶接継手を追加するが、流路内にこれらの取り付け具を追加することもファン組立体内への気流を妨害する。

米国特許出願公開第２０１５／０２３３２９３号公報

１つの態様では、支柱をエンジンケーシングにしっかりと結合するためのダブラ取り付けシステム（ｄｏｕｂｌｅｒａｔｔａｃｈｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ）を提供する。支柱は、エンジンケーシングと整合するように構成された少なくとも１つのフランジ付きの端部を含む。ダブラ取り付けシステムは、第１の径方向表面と、第２の対向する径方向表面とを有するダブラプレートを含む。第１の径方向表面は、支柱の少なくとも１つのフランジ付きの端部の輪郭と整合し、一致するように構成される。ダブラ取り付けシステムは、第１の径方向表面において、ダブラプレートにしっかりと取り付けられた少なくとも２つのボルトをさらに含む。少なくとも２つのボルトは、第１の径方向表面から径方向に離れるように延在する。

別の態様では、ガスタービンエンジンのためのフロントフレーム組立体は、概して円筒形の外側ケーシングと、概して円筒形の外側ケーシングの中に同軸に配置されたハブリングとを含む。円筒形の外側ケーシングは、ガスタービンエンジンを通る空気流路に径方向に面する内側ケーシング表面を有し、ハブリングは、内側ケーシング表面に径方向に対向した外側ハブ表面を有する。フロントフレーム組立体は、ハブリングの周りに円周方向に配置され、外側ハブ表面を内側ケーシング表面としっかりと結合するように構成された複数の支柱組立体をさらに含む。複数の支柱組立体の各々が、空気流路の軸方向に向いた、第１および第２の対向するエーロフォイル端部を含むエーロフォイル部分と、第１の対向するエーロフォイル端部に配置された外側Ｔ形フランジとを含む。外側Ｔ形フランジは、エーロフォイル部分から離れるように延在し、内側ケーシング表面と結合するように構成された２つの対向する外側フランジを含む。各支柱組立体は、２つの対向する外側フランジをそれぞれ内側ケーシング表面にしっかりと固定するように構成された外側ダブラ組立体対をさらに含む。各外側ダブラ組立体は、外側ダブラプレートと、外側ダブラプレートの第１の表面においてしっかりと取り付けられた少なくとも２つのボルトとを含む。

さらに別の態様では、ガスタービンエンジンを提供する。ガスタービンエンジンは、コアエンジンと、コアエンジンの上流に配置され、前方ファンシャフト軸受を有するファン組立体とを含む。ガスタービンエンジンは、ファン組立体の上流に配置されたフロントフレーム組立体を含む。フロントフレーム組立体は、前方ファンシャフト軸受と同軸に配置された概して円筒形の外側ケーシングと、前方ファンシャフト軸受の周りに、円筒形の外側ケーシングの中に同軸に配置されたハブリングと、ハブリングの周りに円周方向に配置され、円筒形の外側ケーシングをハブリングとしっかりと結合するように構成された複数の支柱とを含む。複数の支柱の各支柱は、円筒形の外側ケーシングと整合するように構成された外側Ｔ形フランジと、ハブリングと整合するように構成された内側Ｔ形フランジとを含む。各支柱は、外側および内側Ｔ形フランジの各フランジ付きの部分を円筒形の外側ケーシングおよびハブリングにそれぞれしっかりと固定するように構成された複数のダブラ組立体をさらに含む。各ダブラ組立体は、第１の径方向表面および第２の対向する径方向表面を有するダブラプレートと、第１の径方向表面においてしっかりと取り付けられ、径方向に延在する少なくとも２つのボルトとを含む。

本開示のこれらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと、より良く理解されるであろう。添付図面を通し、同様の符号が同様の部品を表す。

例示的なガスタービンエンジンの概略図である。図１に描いたガスタービンエンジンで利用することができる、本開示の例示的な実施形態によるフロントフレーム組立体のための取り付けシステムの斜視図である。図２の線３−３に沿ったフロントフレーム組立体の断面図である。図３に示す外側ダブラ取り付けシステムの部分斜視図である。図３に示す内側ダブラ取り付けシステムの部分斜視図である。図４に示す外側ダブラ取り付けシステム対の斜視図である。図６に示すダブラ取り付けシステムの組立体を例示する部分斜視図である。

特に記載のない限り、本明細書で提供する図面は、本開示の実施形態の特徴を例示するものである。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含む多種多様なシステムにおいて適用可能であると考えられる。したがって、図面は、本明細書に開示する実施形態を実施するために必要である、当業者に知られているすべての従来の特徴を含むわけではない。

以下の明細書および特許請求の範囲では、以下の意味を有すると定義されるいくつかの用語を参照する。

単数形「１つの（ａ、ａｎ）」および「この（ｔｈｅ）」は、文脈がそうでないことを明確に指示しない限り、複数の言及を含む。

「任意の」または「任意に」は、続いて記載する事象または状況が生じてもよいし、また生じなくてもよいことを意味し、かつ、その記載が、事象が起こる場合と、それが起こらない場合とを含むことを意味する。

本明細書および特許請求の範囲全体を通じて本明細書で使用する近似の文言は、関連する基本的機能の変更をもたらすことなく許容範囲内で変化することができる、あらゆる定量的表現を修飾するのに適用することができる。したがって、「約」、「略」、および「実質的に」などの用語で修飾する値は、明記した厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似の文言は、値を測定するための計器の精度に対応することができる。ここで、ならびに、明細書および特許請求の範囲の全体を通じて、範囲の限定は組み合わせおよび／または置き換えが可能であり、文脈または文言がそうでないことを記載しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。

図１は、本開示の例示的な実施形態によるガスタービンエンジン１００の概略断面図である。例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、高バイパスターボファンジェットエンジンで具現化される。他の実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、軍事目的のジェットエンジンで具現化される。図１に示すように、ガスタービンエンジン１００は、軸方向Ａ（参照のために設けられた長手方向軸１０２に対し平行に延在する）、および径方向Ｒを画定する。一般的に、ガスタービンエンジン１００は、ファンセクション１０４と、ファンセクション１０４より下流に配置されたコアエンジン１０６とを含む。

例示的な実施形態では、コアエンジン１０６は、環状の入口１１０を画定する略管状の外側ケーシング１０８を含む。外側ケーシング１０８は、直列流れ関係（ｓｅｒｉａｌｆｌｏｗｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）で、圧縮機セクション１１２と、タービンセクション１１４とを収容する。圧縮機セクション１１２は、直列流れ関係で、低圧（ＬＰ）圧縮機またはブースタ１１６と、高圧（ＨＰ）圧縮機１１８と、燃焼セクション１２０とを含む。タービンセクション１１４は、直列流れ関係で、高圧（ＨＰ）タービン１２２と、低圧（ＬＰ）タービン１２４と、ジェット排気ノズルセクション１２６とを含む。高圧（ＨＰ）シャフトまたはスプール１２８は、ＨＰタービン１２２をＨＰ圧縮機１１８に駆動連結する。低圧（ＬＰ）シャフトまたはスプール１３０は、ＬＰタービン１２４をＬＰ圧縮機１１６に駆動連結する。圧縮機セクション、燃焼セクション１２０、タービンセクション、およびノズルセクション１２６は、コア空気流路１３２をともに画定する。

例示的な実施形態では、ファンセクション１０４は、離間関係（ｓｐａｃｅｄａｐａｒｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）でディスク１３８に結合された複数のファンブレード１３６を有する、ファン１３４を含む。ファンブレード１３６は、ディスク１３８から径方向外方に延在する。ファンブレード１３６およびディスク１３８は、出力ギヤボックス１４２を横切るＬＰシャフト１３０によって長手方向軸１０２を中心に一緒に回転することができる。

ディスク１３８は、前方ファンシャフト軸受１４４と結合される。さらに、ファンセクション１０４は、ファン１３４および／またはコアエンジン１０６の少なくとも一部分を少なくとも部分的に囲む、環状のファンケーシングまたは外側ナセル１４６を含む。例示的な実施形態では、環状のファンケーシング１４６は、複数の円周方向に離間した出口ガイドベーン１４８によって、コアエンジン１０６に対して支持されるように構成される。さらに、環状のファンケーシング１４６の下流セクション１５０は、コアエンジン１０６の外側部分の上方に延在し、その間にバイパス気流通路１５２を画定することができる。

ガスタービンエンジン１００の作動中、空気量１５４は、環状のファンケーシング１４６および／またはファンセクション１０４の関連する入口１５６を通ってガスタービンエンジン１００に流入する。空気量１５４がファンブレード１３６を横切ると、空気量１５４の第１の部分１５８は、バイパス気流通路１５２の中に向けられるかまたは送られ、空気量１５４の第２の部分１６０は、コア空気流路１３２の中に、より具体的にはＬＰ圧縮機１１６の中に向けられるかまたは送られる。第１の部分１５８と第２の部分１６０の比率は、バイパス比と一般に呼ばれる。次いで、第２の部分１６０の圧力が、第２の部分１６０が高圧（ＨＰ）圧縮機１１８を通って燃焼セクション１２０の中に送られるにつれて高くなり、そこで燃料と混合されて燃焼し、燃焼ガス１６２を生成する。

燃焼ガス１６２はＨＰタービン１２２を通って送られ、そこで、燃焼ガス１６２からの熱および／または運動エネルギーの一部分が、外側ケーシング１０８に結合されたＨＰタービンステータベーン１６４およびＨＰシャフト１２８に結合された複数のＨＰタービンロータブレード１６６の連続するステージを介し抽出され、したがってＨＰシャフト１２８を回転させ、それによりＨＰ圧縮機１１８の回転を駆動する。次に、燃焼ガス１６２は、ＬＰタービン１２４を通って送られ、そこで、熱および運動エネルギーの第２の部分が、外側ケーシング１０８に結合された複数のＬＰタービンステータベーン１６８およびＬＰシャフト１３０に結合された複数のＬＰタービンロータブレード１７０の連続するステージを介し燃焼ガス１６２から抽出され、これにより、ＬＰシャフト１３０およびＬＰ圧縮機１１６の回転を駆動し、ならびに／または可変ピッチファン１３４の回転を駆動する。

燃焼ガス１６２は、その後、コアエンジン１０６のジェット排気ノズルセクション１２６を通って送られ、推進力を生成する。同時に、第１の部分１５８がバイパス気流通路１５２を通って送られる際に、それがガスタービンエンジン１００のファンノズル排気セクション１７２から排気される前に、第１の部分１５８の圧力が実質的に高くなり、やはり推進力を生成する。ＨＰタービン１２２、ＬＰタービン１２４、およびジェット排気ノズルセクション１２６は、コアエンジン１０６を通って燃焼ガス１６２を送るための高温ガス路１７４を少なくとも部分的に画定する。

ガスタービンエンジン１００は、単なる例示目的で図１に描かれており、他の例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン１００は、例えば、ターボプロップエンジンまたは軍事目的のジェットエンジンを含めた任意の他の適する構成を有することができる。例えば、１つの例示的な実施形態によれば、ガスタービンエンジン１００は、ファンセクション１０４の上流のフロントフレーム組立体１７６を含む。フロントフレーム組立体１７６は、実質的に円筒形の外側ケーシング１７８と、前方ファンシャフト軸受１４４の周りに配置されたハブリング１８０とを含む。円筒形の外側ケーシング１７８および円筒形のハブリング１８０は、複数の円周方向に離間した支柱１８２によって連結される。ハブリング１８０は、円筒形の形状または概して円錐形とすることができ、気流、すなわち支柱１８２およびファンブレード１３６を通る空気量１５４を促進するように空気力学的に輪郭成形したハブ１８４によって上流方向において覆われている。

図２は、図１に示すフロントフレーム組立体１７６のための取り付けシステムの斜視図である。フロントフレーム組立体１７６は、図１に描いたガスタービンエンジン１００、および、エンジンケーシングの中にファン組立体を含む他のタービンエンジンで利用することができる。異なる図面で同じ参照符号を使用し、説明する目的で、類似するまたは同一の例示的な要素を示している。

図２を参照すると、例示的な実施形態によれば、円筒形の外側ケーシング１７８は、空気量１５４の流路に径方向に面する内側ケーシング表面２０２を含む。内側ケーシング表面２０２は、環状のファンケーシング１４６の内面２０４に滑らかにそして空気力学的に接している。ハブリング１８０は、長手方向軸１０２に沿って円筒形の外側ケーシング１７８の中に同軸に配置され、径方向外方に対向する内側ケーシング表面２０２に向かって面する外側ハブ表面２０６を含む。例示的な実施形態では、ハブリング１８０は、実質的に円筒形である。代替えとして、ハブリング１８０は、前方軸方向で狭くなり、後方軸方向で幅広くなる外側ハブ表面２０６を有する、円錐形状である。

例示的な実施形態では、支柱１８２は各々、エーロフォイル部分２０８と、内側ケーシング表面２０２と結合された外側Ｔ形フランジ２１０と、外側ハブ表面２０６と結合された内側Ｔ形フランジ２１２とを含む、一体状の構造である。エーロフォイル部分２０８は、空気量１５４の流れる方向に軸方向に向いており、図３に示すように、外側Ｔ形フランジ２１０の個々の１つを、内側Ｔ形フランジ２１２のそれぞれ対応する１つに連結する。図２を再び参照すると、外側Ｔ形フランジ２１０は、エーロフォイル部分２０８から離れるように内側ケーシング表面２０２に沿って円周方向２０９に延在する、１対の外側フランジ部分２１４（Ａ）、２１４（Ｂ）を含む。同様に、内側Ｔ形フランジ２１２は、エーロフォイル部分２０８の周りで互いに対向し、エーロフォイル部分２０８から離れるように外側ハブ表面２０６に沿って円周方向２０９に延在する、１対の内側フランジ部分２１６（Ａ）、２１６（Ｂ）を含む。

例示的な実施形態では、外側フランジ部分２１４は、図４に示すように内側ケーシング表面２０２の輪郭に緊密に適合するために、エーロフォイル部分２０８に対し凹型の形状を有する。同様に、内側フランジ部分２１６は、図５に示すように外側ハブ表面２０６の輪郭に緊密に適合するために、エーロフォイル部分２０８に対し凸型の形状を有する。円筒形の外側ケーシング１７８およびハブリング１８０のそれぞれの輪郭に厳密に適合することにより、外側フランジ部分２１４および内側フランジ部分２１６は、円筒形の外側ケーシング１７８およびハブリング１８０の材料厚さを得るためのダブラプレートとして、フランジ部分２１４、２１６が確実にそれらに取り付けられたときに効果的にそれぞれ機能する。

フランジ２１４、２１６のダブラプレートの機能性は、ブレードアウト状態などの、フロントフレーム組立体１７６に対する大きな負荷応力によって被るおそれのある潜在的なたわみ、裂け、または座屈に備えて、円筒形の外側ケーシング１７８およびハブリング１８０の材料を強化する。フランジ部分２１４、２１６を円筒形の外側ケーシング１７８およびハブリング１８０にそれぞれ確実に留めることは、円筒形の外側ケーシング１７８およびハブリング１８０の材料厚さを効果的に増加させ、ファンフレーム組立体の構成部材それぞれの負荷応力に対するせん断耐力を著しく高める。例示的な実施形態では、円筒形の外側ケーシング１７８、ハブリング１８０、および支柱１８２は、複合材料で形成される。代替えとして、円筒形の外側ケーシング１７８、ハブリング１８０、および支柱１８２は、加工した鋼（ｆａｂｒｉｃａｔｅｄｓｔｅｅｌ）、チタン、またはニッケル−クロム系の超合金で形成される。

例示的な実施形態では、ダブラプレートの機能性は、各外側Ｔ形フランジ２１０を円筒形の外側ケーシング１７８に固定するために外側ダブラ組立体２１８を、そして、各内側Ｔ形フランジ２１２をハブリング１８０に固定するために内側ダブラ組立体２２０を実装することによりさらに強まる。外側ダブラ組立体２１８および内側ダブラ組立体２２０の構造を、図３〜７に関連して以下でさらに説明する。

図３は、図２の線３−３に沿ったフロントフレーム組立体１７６の断面図である。図３に例示する例示的な実施形態では、外側ダブラ組立体２１８は、外側ダブラプレート３００と、複数の外側ダブラボルト３０２と、複数のねじ山付きロックナット３０４とを含む。外側ダブラ組立体２１８は、支柱１８２のエーロフォイル部分２０８の第１の外側端部３０６に配置され、ねじ山付きロックナット３０４が、それぞれの外側ダブラボルト３０２の径方向に延在するねじ山付き部分（図示せず）に固定されると、外側フランジ部分２１４を内側ケーシング表面２０２にしっかりと固定する。

同様の構造で、内側ダブラ組立体２２０が、エーロフォイル部分２０８の第２の内側端部３０８に配置される。内側ダブラ組立体２２０は、内側ダブラプレート３１０と、複数の内側ダブラボルト３１２と、複数のねじ山付きロックナット３１４とを含む。内側ダブラプレート３１０は、その全体的な輪郭を除き、図４〜５に示し以下でさらに説明するように、構造および機能において外側ダブラプレート３００に類似する。

図４は、図２〜３に示す外側ダブラ組立体２１８の取り付けシステムを例示する部分斜視図である。図４に示すように、外側ダブラプレート３００は、第１の径方向表面４００と、第２の対向する径方向表面４０２とをそれぞれ含む。第１の径方向表面４００は、外側フランジ部分２１４の対向面４０４と一体的に整合するように構成される。例示的な実施形態では、第２の対向する径方向表面４０２は、円筒形の外側ケーシング１７８の輪郭に概ね沿うように構成され、例示的な実施形態の軸方向において湾曲し、丸みを帯びた前縁部４０５および／または丸みを帯びた後縁部４０７を含み、フロントフレーム組立体１７６を通る空気力学的気流を促進する。

代替え的実施形態では、外側ダブラ組立体２１８は、円筒形の外側ケーシング１７８に沿って外側ダブラプレート３００および外側フランジ部分２１４の反対側に、そして円筒形の外側ケーシング１７８とねじ山付きロックナット３０４との間に配置されたワッシャプレート４０６をさらに含む。ワッシャプレート４０６は、例えば、加工した鋼、チタン、またはニッケル−クロム系の超合金で構築される。ワッシャプレート４０６を利用することは、円筒形の外側ケーシング１７８が、例えば、複合材料で構築されている場合に、外側ダブラ組立体２１８のダブラ機能を強化するのに有用である。

図５は、図２〜３に示す内側ダブラ組立体２２０の取り付けシステムを例示する部分斜視図である。図５に示すように、内側ダブラプレート３１０は、第１の径方向表面５００と、第２の対向する径方向表面５０２とをそれぞれ含む。第１の径方向表面５００は、内側フランジ部分２１６の対向面５０４と一体的に整合するように構成される。例示的な実施形態では、第２の対向する径方向表面５０２は、やはり例示的な実施形態の軸方向において湾曲するハブリング１８０の輪郭に概ね沿うように構成される。ダブラ組立体２１８、２２０の構造を、図６〜７に関連して以下でさらに説明する。

図６は、外側ダブラ取り付けシステム対６００を例示する斜視図である。外側ダブラ取り付けシステム対６００は、図４に示す２つの個々の外側ダブラ組立体２１８（Ａ）、２１８（Ｂ）を含む。様々な実施形態では、個々の外側ダブラ組立体２１８（Ａ）、２１８（Ｂ）は、個々の外側ダブラ組立体２１８（Ａ）が、支柱１８２（図６には図示せず）の対向するブレード表面上の個々の外側ダブラ組立体２１８（Ｂ）の鏡像であることを除き、機能および構造において互いに実質的に同一である。いくつかの実施形態では、支柱１８２が反っている場合、ダブラ組立体は、反っているエーロフォイルの形状に沿うような別の形状を有することができる。例示的な実施形態では、個々の外側ダブラ組立体２１８（Ａ）、２１８（Ｂ）は各々、丸みを帯びた縁部６０２（Ａ）、６０２（Ｂ）をそれぞれ含み、これらは、外側フランジ部分２１４の対応する湾曲した継手（図７に示す要素７０２参照、図６には図示せず）に緊密に整合するような形状を有する。

個々の外側ダブラ組立体２１８（Ａ）、２１８（Ｂ）は各々、軸方向Ａに離間した少なくとも２つの外側ダブラボルト３０２をさらに含み、外側フランジ部分２１４および円筒形の外側ケーシング１７８の対応する開口（図７にそれぞれ示す要素７０４、７０６参照、図６には図示せず）を通って個々の外側ダブラ組立体２１８全体を容易に挿入することを促進する。外側ダブラボルト３０２の各々は、第１の径方向表面４００から、図７に示す外側フランジ部分２１４および円筒形の外側ケーシング１７８に向かって径方向に延在する。各外側ダブラボルト３０２は、ダブラ継手６０４によって第１の径方向表面４００において外側ダブラプレート３００にしっかりと取り付けられる。

図７は、図３〜４、および図６に示す個々の外側ダブラ組立体２１８の例示的な組立体７００を例示する部分斜視図である。組立体７００は、外側ダブラプレート３００と、ダブラ継手６０４によって外側ダブラプレート３００にしっかりと取り付けられた外側ダブラボルト３０２と、外側ねじ山付きロックナット３０４とを含む。ダブラプレート３００は、外側フランジ部分２１４の対応する湾曲した継手７０２に緊密に整合するような形状の丸みを帯びた縁部６０２を含む。すなわち、丸みを帯びた縁部６０２は、湾曲した継手７０２によって形成された対応する径方向継手と整合する径方向表面を形成する。

運用時には、組立体７００は、外側ダブラボルト３０２が、外側ダブラプレート３００から外側フランジ部分２１４の開口７０４を通って径方向に延在し、円筒形の外側ケーシング１７８の対応する開口７０６を通って続き、その先では、ねじ山付きロックナット３０４が、外側ダブラボルト３０２のねじ山付き終端部７０８へねじ式で取り付けられること（ｔｈｒｅａｄｅｄａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）（図示せず）によって、組立体７００をともにしっかりと固定するように構成される。外側ダブラボルト３０２の対向する継手終端部７１０は、外側ダブラプレート３００の第２の対向する径方向表面４０２に整列し、フロントフレーム組立体１７６を通る空気流路に沿った一体状の滑らかな輪郭を形成するように構成される。

例示的な実施形態では、外側ダブラプレート３００と外側ダブラボルト３０２の両方は、ニッケル−クロム系の超合金材料で形成され、ダブラ継手６０４は、例えば、限定するものではないが、対向する継手終端部７１０を外側ダブラプレート３００の開口７１２にダブラプレート３００の全厚さ（符号なし）全体にわたってしっかりと固定する、電子ビーム溶接プロセスによって形成される。代替え的実施形態では、外側ダブラプレート３００および外側ダブラボルト３０２は、一体状の構造で形成される。

ガスタービンエンジンのための、フロントファンケーシング上の支柱用取り付けシステムの例示的な実施形態を詳細に上述している。取り付けシステム、ならびに、そのようなシステムおよび構成装置の運用方法は、本明細書に記載される特定の実施形態に限定されず、むしろ、システムの構成部材および／または方法のステップは、本明細書に記載した他の構成部材および／またはステップから独立および分離して利用してもよい。例えば、方法は、径方向の支柱が、内側および外側ケーシングをともに結合する他のシステムと組み合わせて使用することもでき、本明細書に記載したシステムおよび方法のみで実施することに限定されない。

本開示の様々な実施形態の特定の特徴を一部の図面には示し、他の図面には示さない場合もあるが、これは単に便宜のためである。本開示の原理にしたがって、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて、参照および／または権利請求してもよい。

本書面による記載は、例を用いて、最良の形態を含む実施形態を開示し、また、当業者が、あらゆる装置またはシステムを作製し使用すること、および、あらゆる組み込まれた方法を実行することを含む、実施形態を実施することを可能にする。本開示の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有するか、または、特許請求の範囲の文言と本質的でない相違（ｉｎｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲に入ることを意図している。

最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
支柱（１８２）をエンジンケーシング（１７６）にしっかりと結合するためのダブラ取り付けシステム（２００）であって、支柱（１８２）が、エンジンケーシング（１７６）と整合するように構成された少なくとも１つのフランジ付きの端部（２１４）を含み、システム（２００）が、
第１の径方向表面（４００）と、第２の対向する径方向表面（４０２）とを備えるダブラプレート（３００）であって、前記第１の径方向表面（４００）が、支柱（１８２）の少なくとも１つのフランジ付きの端部（２１４）の輪郭と整合し、一致するように構成される、ダブラプレート（３００）と、
前記ダブラプレート（３００）にしっかりと取り付けられ、前記第１の径方向表面（４００）から径方向に離れるように延在する、少なくとも２つのボルト（３０２）と
を備える、ダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様２］
前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、前記第１の径方向表面（４００）において、電子ビーム溶接を用いてしっかりと取り付けられている、実施態様１に記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様３］
前記ダブラプレート（３００）および前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、ニッケル−クロム系の超合金を含む、実施態様２に記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様４］
前記第２の対向する径方向表面（４０２）が、エンジンケーシング（１７６）の中の気流路（１５４）と一致するように湾曲する、実施態様１に記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様５］
前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、前記第２の対向する径方向表面（４０２）において、一体状の滑らかな輪郭を形成する、実施態様４に記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様６］
少なくとも２つのボルト（３０２）が各々、ねじ山付き終端部（７０８）を含み、ダブラ取り付けシステム（２００）が、
エンジンケーシング（１７６）に沿って支柱（１８２）の少なくとも１つのフランジ付きの端部（２１４）とは反対側で、前記少なくとも２つのボルト（３０２）と結合される、一体状のワッシャプレート（４０６）と、
少なくとも２つのボルト（３０２）の前記ねじ山付き終端部（７０８）にしっかりと固着するように構成された少なくとも２つのねじ山付きナット（３０４）であって、それぞれのねじ山付き終端部（７０８）に固定されたときに、支柱（１８２）の少なくとも１つのフランジ付きの端部（２１４）をエンジンケーシング（１７６）にしっかりと結合するようにさらに構成される、少なくとも２つのねじ山付きナット（３０４）と
をさらに備える、実施態様１に記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様７］
前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、前記ダブラプレート（３００）の前記第１の径方向表面（４００）において、統合的な一体状の構造によって形成される、実施態様１に記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
［実施態様８］
ガスタービンエンジン（１００）のためのフロントフレーム組立体（１７６）であって、
ガスタービンエンジン（１００）を通る空気流路（１５４）に径方向に面する内側ケーシング表面（２０２）を有する、概して円筒形の外側ケーシング（１７８）と、
前記概して円筒形の外側ケーシング（１７８）の中に同軸に配置されたハブリング（１８０）であって、前記内側ケーシング表面（２０２）に径方向に対向した外側ハブ表面（２０６）を有する、ハブリング（１８０）と、
前記ハブリング（１８０）の周りに円周方向に配置された複数の支柱組立体（１８２）であって、前記外側ハブ表面（２０６）を前記内側ケーシング表面（２０２）としっかりと結合するように構成された複数の支柱組立体（１８２）であり、前記複数の支柱組立体（１８２）の各前記支柱組立体（１８２）が、
空気流路（１５４）の軸方向に向いた、第１および第２の対向するブレード端部（３０６、３０８）を含むエーロフォイル部分（２０８）と、
前記第１の対向するブレード端部（３０６）に配置された外側Ｔ形フランジ（２１０）であって、前記エーロフォイル部分（２０８）から離れるように延在し、前記内側ケーシング表面（２０２）と結合するように構成された２つの対向する外側フランジ（２１４）を備える、外側Ｔ形フランジ（２１０）と、
前記２つの対向する外側フランジ（２１４）をそれぞれ前記内側ケーシング表面（２０２）にしっかりと固定するように構成された外側ダブラ組立体（２１８）対であって、前記外側ダブラ組立体（２１８）対の各前記外側ダブラ組立体（２１８）が、外側ダブラプレート（３００）と、前記外側ダブラプレート（３００）の第１の表面（４００）においてしっかりと取り付けられた少なくとも２つのボルト（３０２）とを備える、外側ダブラ組立体（２１８）対と
を備える、複数の支柱組立体（１８２）と
を備える、フロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様９］
前記エーロフォイル部分（２０８）および前記外側Ｔ形フランジ（２１０）が、一体状の構造を備える、実施態様８に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１０］
前記エーロフォイル部分（２０８）および前記外側Ｔ形フランジ（２１０）が、加工した鋼の構造物、ニッケル−クロム系の超合金、チタン、および複合材料のうちの１つを含む、実施態様９に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１１］
前記円筒形の外側ケーシング（１７８）および前記ハブリング（１８０）が、加工した鋼の構造物、ニッケル−クロム系の超合金、チタン、および複合材料のうちの１つを含む、実施態様８に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１２］
前記ダブラプレート（３００）が、軸方向に延在する丸みを帯びたブレード対面縁部（６０２）を備え、前記丸みを帯びたブレード対面縁部（６０２）が、前記外側Ｔ形フランジ（２１０）の湾曲した部分（７０２）に一致するように構成される、実施態様８に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１３］
前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、前記外側ダブラプレート（３００）の前記第１の表面（４００）において、溶接継手によってしっかりと取り付けられる、実施態様８に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１４］
前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、ニッケル−クロム系の超合金を含む、実施態様１３に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１５］
前記ダブラプレート（３００）が、ニッケル−クロム系の超合金を含む、実施態様１３に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１６］
前記少なくとも２つのボルト（３０２）が、前記第１の表面（４００）に対向した前記外側ダブラプレート（３００）の第２の表面（４０２）において、一体状の滑らかな輪郭を形成する、実施態様１３に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１７］
前記第２の表面（４０２）の前記一体状の滑らかな輪郭が、前記内側ケーシング表面（２０２）の輪郭と実質的に平行である、実施態様１６に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１８］
前記円筒形の外側ケーシング（１７８）が、前記内側ケーシング表面（２０２）に径方向に対向した外側ケーシング表面を有し、各前記支柱組立体（１８２）が、前記外側ケーシング表面に沿って配置され、前記外側ダブラ組立体（２１８）対の各平行なボルト（３０２）を受け入れるように構成された一体状のワッシャプレート（４０６）をさらに備える、実施態様８に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様１９］
各前記支柱組立体（１８２）が、
前記第２の対向するブレード端部（３０８）に配置された内側Ｔ形フランジ（２１２）であって、前記エーロフォイル部分（２０８）から離れるように延在し、前記外側ハブ表面（２０６）と結合するように構成された２つの対向する内側フランジ（２１６）を備える、内側Ｔ形フランジ（２１２）と、
前記２つの対向する内側フランジ（２１６）をそれぞれ前記外側ハブ表面（２０６）にしっかりと固定するように構成された内側ダブラ組立体（２２０）対であって、前記内側ダブラ組立体（２２０）対の各前記内側ダブラ組立体（２２０）が、内側ダブラプレート（３１０）と、前記内側ダブラプレート（３１０）の第１の表面（５００）においてしっかりと取り付けられた少なくとも２つのボルト（３１２）とを備える、内側ダブラ組立体（２２０）対と
をさらに備える、実施態様８に記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
［実施態様２０］
コアエンジン（１０６）と、コアエンジン（１０６）の上流に配置され、前方ファンシャフト軸受（１４４）を含むファン組立体（１０４）とを含む、ガスタービンエンジン（１００）であって、
ファン組立体（１０４）の上流に配置されたフロントフレーム組立体（１７６）であって、前記フロントフレーム組立体（１７６）が、
前方ファンシャフト軸受（１４４）と同軸に配置された概して円筒形の外側ケーシング（１７８）と、
前方ファンシャフト軸受（１４４）の周りに、前記円筒形の外側ケーシング（１７８）の中に同軸に配置されたハブリング（１８０）と、
前記ハブリング（１８０）の周りに円周方向に配置され、前記円筒形の外側ケーシング（１７８）を前記ハブリング（１８０）としっかりと結合するように構成された複数の支柱（１８２）であって、前記複数の支柱（１８２）の各前記支柱（１８２）が、前記円筒形の外側ケーシング（１７８）と整合するように構成された外側Ｔ形フランジ（２１０）と、前記ハブリング（１８０）と整合するように構成された内側Ｔ形フランジ（２１２）とを備える、複数の支柱（１８２）と、
前記外側および内側Ｔ形フランジ（２１０、２１２）の各フランジ付きの部分（２１４、２１６）を前記円筒形の外側ケーシング（１７８）および前記ハブリング（１８０）にそれぞれしっかりと固定するように構成された複数のダブラ組立体（２１８、２２０）であって、前記複数のダブラ組立体（２１８、２２０）の各前記ダブラ組立体（２１８、２２０）が、第１の径方向表面（４００、５００）および第２の対向する径方向表面（４０２、５０２）を備えるダブラプレート（３００、３１０）と、前記第１の径方向表面（４００、５００）においてしっかりと取り付けられ、前記第１の径方向表面（４００、５００）から径方向に離れるように延在する少なくとも２つのボルト（３０２、３１２）とを備える、複数のダブラ組立体（２１８、２２０）と
を備える、フロントフレーム組立体（１７６）を備える、ガスタービンエンジン（１００）。

１００ガスタービンエンジン
１０２長手方向軸
１０４ファンセクション
１０６コアエンジン
１０８外側ケーシング
１１０環状の入口
１１２圧縮機セクション
１１４タービンセクション
１１６ＬＰ圧縮機
１１８ＨＰ圧縮機
１２０燃焼セクション
１２２ＨＰタービン
１２４ＬＰタービン
１２６ジェット排気ノズルセクション
１２８ＨＰシャフト
１３０ＬＰシャフト
１３２コア空気流路
１３４可変ピッチファン
１３６ファンブレード
１３８ディスク
１４０ピッチ変更機構
１４２出力ギヤボックス
１４４前方ファンシャフト軸受
１４６環状のファンケーシング
１４８出口ガイドベーン
１５０下流セクション
１５２バイパス気流通路
１５４空気量
１５６入口
１５８第１の部分
１６０第２の部分
１６２燃焼ガス
１６４ＨＰタービンステータベーン
１６６ＨＰタービンロータブレード
１６８ＬＰタービンステータベーン
１７０ＬＰタービンロータブレード
１７２ファンノズル排気セクション
１７４高温ガス路
１７６フロントフレーム組立体
１７８円筒形の外側ケーシング
１８０ハブリング
１８２支柱
１８４ハブ
２００取り付けシステム
２０２内側ケーシング円周部
２０４内面
２０６外側ハブ円周部
２０８ブレード部分
２０９円周方向
２１０外側Ｔ形フランジ
２１２内側Ｔ形フランジ
２１４外側フランジ部分
２１６内側フランジ部分
２１８外側ダブラ組立体
２２０内側ダブラ組立体
３００外側ダブラプレート
３０２外側ダブラボルト
３０４ねじ山付きロックナット
３０６第１の外側端部
３０８第２の内側端部
３１０内側ダブラプレート
３１２内側ダブラボルト
３１４ねじ山付きロックナット
４００第１の対向する表面
４０２第２の対向する表面
４０４対向面
４０５前縁部
４０６ワッシャプレート
４０７後縁部
５００第１の対向する表面
５０２第２の対向する表面
５０４対向面
６００ダブラ取り付けシステム対
６０２丸みを帯びた軸方向縁部
６０４ダブラ継手
７００組立体
７０２湾曲した継手
７０４開口
７０６開口
７０８ねじ山付き終端部
７１０継手終端部
７１２開口

Claims

支柱（１８２）をエンジンケーシングにしっかりと結合するためのダブラ取り付けシステム（２００）であって、前記支柱（１８２）が、前記エンジンケーシング（１７６）と整合するように構成された少なくとも１つのフランジ付きの端部を含み、前記システムが、
第１および第２の対向する円周表面（４００、４０２）を備えるダブラプレート（３００）であって、前記第１の対向する円周表面（４００）が、前記支柱（１８２）の前記少なくとも１つのフランジ付きの端部の輪郭と整合し、一致するように構成される、ダブラプレート（３００）と、
前記第１の対向する円周表面（４００）において、前記ダブラプレート（３００）にしっかりと取り付けられた少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）であって、前記第１の対向する円周表面（４００）から径方向に離れるように前記エンジンケーシング（１７６）に向かって延在する、少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）と
を備える、ダブラ取り付けシステム（２００）。
前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）が、前記ダブラプレート（３００）の前記第１の表面（４００）において、電子ビーム溶接継手によってしっかりと取り付けられている、請求項１記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
前記ダブラプレート（３００）および前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）が、ニッケル−クロム系の超合金を含む、請求項２記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
前記第２の対向する円周表面（４０２）が、前記エンジンケーシング（１７６）の中の気流路（１５４）と一致するように湾曲する、請求項１記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）が、前記対向する円周表面（４０２）において、一体状の滑らかな輪郭を形成する、請求項４記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）が各々、ねじ山付き終端部（７０８）を含み、前記ダブラ取り付けシステム（２００）が、
前記エンジンケーシング（１７６）に沿って前記支柱（１８２）の前記少なくとも１つのフランジ付きの端部（２１４）とは反対側で、前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）と結合される、一体状のワッシャプレート（４０６）と、
前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）の前記ねじ山付き終端部（７０８）にしっかりと固着するように構成された少なくとも２つのねじ山付きナット（３０４）であって、それぞれの前記ねじ山付き終端部（７０８）に固定されたときに、前記支柱（１８２）の前記少なくとも１つのフランジ付きの端部（２１４）を前記エンジンケーシング（１７６）にしっかりと結合するようにさらに構成される、少なくとも２つのねじ山付きナット（３０４）と
をさらに備える、請求項１記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
前記少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）が、前記ダブラプレート（３００）の前記第１の表面（４００）において、ねじ山付き取り付け具によってしっかりと取り付けられる、請求項１記載のダブラ取り付けシステム（２００）。
ガスタービンエンジン（１００）のためのフロントフレーム組立体（１７６）であって、
前記ガスタービンエンジン（１００）を通る空気流路（１５４）に径方向に面する内側ケーシング円周部（２０２）を有する、概して円筒形の外側ケーシング（１７８）と、
前記概して円筒形の外側ケーシング（１７８）の中に同軸に配置されたハブリング（１８０）であって、前記内側ケーシング円周部（２０２）に径方向に対向した外側ハブ円周部（２０６）を有する、ハブリング（１８０）と、
前記ハブリング（１８０）の周りに円周方向に配置された複数の支柱組立体（１８２）であって、前記外側ハブ円周部（２０６）を前記内側ケーシング円周部（２０２）としっかりと結合するように構成された複数の支柱組立体（１８２）であり、前記複数の支柱組立体（１８２）の各前記支柱組立体（１８２）が、
前記空気流路（１５４）の軸方向に向いた、第１および第２の対向するブレード端部（３０６、３０８）を含むブレード部分（２０８）と、
前記第１の対向するブレード端部（３０６）に配置された外側Ｔ形フランジ（２１０）であって、前記ブレード部分（２０８）から離れるように延在し、前記内側ケーシング円周部（２０２）と結合するように構成された２つの対向する外側フランジ（２１４）を備える、外側Ｔ形フランジ（２１０）と、
前記２つの対向する外側フランジ（２１４）をそれぞれ前記内側ケーシング円周部（２０２）にしっかりと固定するように構成された外側ダブラ組立体（２１８）対であって、前記外側ダブラ組立体対の各前記外側ダブラ組立体（２１８）が、外側ダブラプレート（３００）と、前記外側ダブラプレート（３００）の第１の表面（４００）においてしっかりと取り付けられた少なくとも２つの実質的に平行なボルト（３０２）とを備える、外側ダブラ組立体（２１８）対と
を備える、複数の支柱組立体（１８２）と
を備える、フロントフレーム組立体（１７６）。
前記ブレード部分（２０８）および前記外側Ｔ形フランジ（２１０）が、一体状の構造を備える、請求項８記載のフロントフレーム組立体（１７６）。
前記ブレード部分（２０８）および前記外側Ｔ形フランジ（２１０）が、加工した鋼の構造物、ニッケル−クロム系の超合金、チタン、および複合材料のうちの１つを含む、請求項９記載のフロントフレーム組立体（１７６）。