JP2018516379A - ボアスコープ可撓性プローブまたは案内チューブをガスタービンエンジンの構成要素に取り付けるシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

ガスタービンエンジンの構成要素に取付け可能な、ボアスコーププローブの保持装置またはボアスコープ案内チューブの保持装置が開示される。一実施形態では、この保持装置は、第１の端部および第２の端部を有する本体を備えることができる。この第１の端部は、中にボアスコーププローブを通して配置するための通路を備えることができる。この保持装置は、本体の第１の端部の通路の近くに配置されて、ボアスコーププローブを固定する、留め具組立体も備えることができる。さらに、この保持装置は、本体の第２の端部に配置された磁気ベースを備えて、本体をガスタービンエンジンの構成要素に取り付けることができる。別の実施形態では、この保持装置は、案内チューブ締付装置を備えることができる。【選択図】図２

Description

本開示は、一般には、ボアスコープ検査技法に関し、より詳細には、ボアスコープ可撓性プローブまたはボアスコープ案内チューブを、ガスタービンエンジンの構成要素に取り付けるシステムおよび方法に関する。

ボアスコープと称されるものを使用して、ガスタービンエンジンを点検することは一般的である。ボアスコーププローブは、ガスタービンエンジンのケーシングまたはガスタービンエンジンの構成要素のケーシングの点検口を通って挿入されて、圧縮機またはタービンブレードなどの、ガスタービンエンジンの一部を観察することを可能にする。ガスタービンエンジンの構成要素にボアスコーププローブを取り付けるのは、困難である可能性がある。多くの場合、ボアスコーププローブは、正確な画像および／または測定値を得るために、長時間にわたって定位置に配置されなければならない。典型的には、手でボアスコーププローブを定位置に保持することができるが、このことが問題となる可能性がある。たとえば、手でボアスコーププローブを保持することにより、手ぶれが原因で、低品質の測定値および／または写真になる可能性がある。さらに、ボアスコーププローブの正確な反復および配置を手で実現することは、困難である可能性がある。また、ボアスコープを使ってタービンの構成要素を点検するとき、場合によっては、ボアスコープ案内チューブを使用してもよい。典型的には、手でボアスコープ案内チューブを定位置に保持することができるが、これは点検者にとって困難であり、人間工学的ではない。

欧州特許出願公開第２５０５７７９号明細書

本開示のいくつかの実施形態によって、いくつかの、またはすべての前述のニーズおよび／または課題に対処することができる。一実施形態によれば、ボアスコーププローブの保持装置またはボアスコープ案内チューブの保持装置が開示される。一実施形態では、ボアスコーププローブの保持装置は、ガスタービンエンジンの構成要素に取付け可能である。この保持装置は、第１の端部および第２の端部を有する本体を備えることができる。第１の端部は、中にボアスコーププローブを通して配置するための通路を備えることができる。この保持装置は、本体の第１の端部の通路の近くに配置されてボアスコーププローブを固定する、留め具組立体も備えることができる。さらに、この保持装置は、本体の第２の端部に配置された磁気ベースを備えて、この本体を、ガスタービンエンジンの構成要素に取り付けることができる。

別の実施形態では、ボアスコーププローブ案内チューブの保持装置は、ガスタービンエンジンの構成要素に取付け可能である。この保持装置は、磁気ベース、およびこの磁気ベースに取り付けられる案内チューブ締付装置を備えることができる。

別の実施形態よれば、ボアスコーププローブまたはボアスコープ案内チューブを、ガスタービンエンジンの構成要素に取り付ける方法が開示される。この方法は、磁気ベースをガスタービンエンジンの構成要素に取り付けること、および保持装置を磁気ベースに取り付けることを含むことができる。

この開示の他の実施形態、態様および特徴は、以下の詳細な説明、添付図面および添付の特許請求の範囲から、当業者には明らかになろう。

ここで添付図面を説明するが、これらの図面は、必ずしも一定の比率の縮尺で描かれてはいない。

一実施形態によるガスタービンエンジンを概略的に示す図である。 一実施形態による保持装置の一例の斜視図を概略的に示す図である。 一実施形態による保持装置の一例の部分的な断側面図を概略的に示す図である。 一実施形態による保持装置の一例の背面図を概略的に示す図である。 一実施形態による保持装置の一例の分解図を概略的に示す図である。 一実施形態による保持装置の一例の斜視図を概略的に示す図である。

次に、すべてではなく一部の実施形態を示す添付図面を参照して、例示的な実施形態が、以下でより詳細に述べられることになる。本開示は、多くの様々な形態で実施されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。全体を通じて、同じ番号は同じ要素を示す。

ボアスコーププローブまたはボアスコープ案内チューブを定位置に固定するための保持装置の実施形態が、本明細書に開示される。任意のタイプのボアスコーププローブまたはボアスコープ案内チューブが、本明細書で使用されてもよい。場合によっては、この保持装置は、ガスタービンエンジンの構成要素に取り付けることができる。たとえば、この保持装置は、圧縮機、燃焼器および／またはタービンのケーシングに取り付けることができる。この保持装置は、ガスタービンエンジンの他の構成要素に取り付けられてもよい。場合によっては、この保持装置は、圧縮機、燃焼器および／またはタービンのケーシングの点検孔の近くに取り付けることができる。このように、この保持装置は、ボアスコーププローブまたはボアスコープ案内チューブを、点検孔の近くで定位置に保持するように構成することができる。この保持装置は、ボアスコーププローブまたはボアスコープ案内チューブを、軸方向および／または径方向に固定することができる。この保持装置は、ボアスコーププローブまたはボアスコープ案内チューブを、任意の位置および構成で、ガスタービンエンジンの近くに固定することができる。

ここで、同じ符号が複数の図にわたって同じ要素を示す図面を参照すると、図１は、本明細書で使用できるガスタービンエンジン１０の概略図の一例を示す。ガスタービンエンジン１０は、圧縮機１２を備えることができる。圧縮機１２は、流入する空気１４の流れを圧縮することができる。圧縮機１２は、この圧縮した空気の流れを、燃焼器１６に送り出すことができる。燃焼器１６は、この圧縮した空気の流れを加圧した燃料１８の流れと混ぜ、この混合物を燃やして、燃焼ガス２０の流れを作り出す。単一の燃焼器１６のみが示されているが、ガスタービンエンジン１０は、任意の数の燃焼器１６を備えることができる。燃焼ガス２０の流れは、タービン２２へ送り出されうる。燃焼ガス２０の流れは、機械的作用を生じるように、タービン２２を駆動することができる。タービン２２で生じた機械的作用は、軸２４を介して圧縮機１２を駆動でき、発電機などの外部負荷２６を駆動できる。

ガスタービンエンジン１０は、天然ガス、様々なタイプの合成ガス、および／または他のタイプの燃料を使用できる。ガスタービンエンジン１０は、ニューヨーク州ＳｃｈｅｎｅｃｔａｄｙのＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙによって提供される、７シリーズまたは９シリーズの高負荷ガスタービンエンジンなどのガスタービンエンジンを含むが、これらに限定されない、複数の様々なガスタービンエンジンのうちの任意の１つでもよい。ガスタービンエンジン１０は、様々な構成を有してもよく、他のタイプの構成要素を使用してもよい。このガスタービンエンジンは、航空機転用型ガスタービン、産業用ガスタービン、またはレシプロエンジンでもよい。他のタイプのガスタービンエンジンも、本明細書で使用されてもよい。複数のガスタービンエンジン、他のタイプのタービン、および他のタイプの発電設備も、本明細書で共に使用されてもよい。

図２〜６は、本明細書で使用されうる、ボアスコーププローブの保持装置またはボアスコープ案内チューブの保持装置１００を示す。この保持装置１００は、ガスタービンエンジンの構成要素に取り付けることができる。場合によっては、この保持装置１００を使用して、ボアスコーププローブ１０２を定位置に固定することができる。いくつかの実施形態では、この保持装置１００は、Ｌ型の本体１０４を備えることができる。このＬ型の本体１０４は、短辺１０６および長辺１０８を備えることができる。短辺１０６は、中にボアスコーププローブ１０２を通して配置するための通路１１０を備えることができる。

保持装置１００は、本体１０４の短辺１０６の通路１１０の近くに配置されたグランドナット組立体１１２を備えて、ボアスコーププローブ１０２を固定することができる。任意の留め具組立体が使用されてもよい。グランドナット組立体１１２は、グランドナット１１４、シールリング１１６、およびワッシャ１１８を備えることができる。ワッシャ１１８は、グランドナット１１４とシールリング１１６の間に配置されて、その間の摩擦を低減することができる。いくつかの実施形態では、シールリング１１６は、ゴム製の角リングでもよい。シールリング１１６は、ボアスコーププローブ１０２の少なくとも一部の周りに配置することができる。このように、グランドナット１１４は、ボアスコーププローブ１０２の周りのシールリング１１６を圧縮するように締め付けられ、それによってボアスコーププローブ１０２を定位置に固定することができる。反対に、グランドナット１１４は、ボアスコーププローブ１０２を再構成できるように、緩められてボアスコーププローブ１０２の周りのシールリング１１６を放すことができる。

グランドナット１１４、ワッシャ１１８、およびシールリング１１６は、開口１２０を形成し、その開口１２０を通してボアスコーププローブ１０２を配置することができる。場合によっては、グランドナット１１４の開口１２０は、面取り部またはＲ面取り部１２２を備えて、ボアスコーププローブ１０２が折れ曲がるのを防止することができる。つまり、グランドナット１１４の開口１２０の外側部分は、グランドナット１１４の開口１２０の内側部分より大きな半径を備えることができる。

保持装置１００は、着脱可能な磁気ベース１２４を備えることができる。場合によっては、磁気ベース１２４は、永久磁石を備えることができる。たとえば、磁気ベース１２４は、この永久磁石を操作するためのトグルスイッチ１２６を備えることができる。このトグルスイッチ１２６は、磁気ベース１２４をガスタービンエンジンの構成要素に固定するためのオン（ｏｎ）位置を備えることができる。このトグルスイッチ１２６は、オフ（ｏｆｆ）位置も備えることができ、このオフ位置では、永久磁石の力がほぼゼロになり、磁気ベース１２４を取り外すことができる。場合によっては、磁気ベース１２４は、本体１０４の長辺１０８に配置することができる。磁気ベース１２４は、ガスタービンエンジンの構成要素のケーシングの点検孔の近くに取り付けられてもよい。

場合によっては、磁気ベース１２４は、本体１０４に、取外し可能に取り付けることができる。たとえば、磁気ベース１２４は、溝１３４およびねじ切り端部１３６を有するボルト１２９を備えることができる。本体１０４は、このボルト１２９と噛み合うように構成されたスロット１３８を備えることができる。本体１０４は、本体１０４のスロット１３８と通じるつまみ１３１も備えることができる。つまみ１３１は、ボルト１２９の溝１３４にねじ込まれて、本体１０４を磁気ベース１２４に固定することができる。このように、つまみ１３１がボルト１２９の溝１３４から緩むとき、本体１０４を、磁気ベース１２４から取り外すことができる。磁気ベース１２４は、本体１０４の対応するスロット１４０と噛み合うように構成されたピン１３０を備えて、磁気ベースと本体１０４を、適切に位置合わせすることができる。

いくつかの実施形態では、ボアスコーププローブ１０２は、角度形成部分１２８を備えることができる。この角度形成部分１２８により、ボアスコーププローブ１０２の先端（または他の部分）を、ある角度で曲げることが可能になる。本体１０４の長さは、ボアスコーププローブ１０２の角度形成部分１２８と少なくとも同じ長さでもよい。たとえば、Ｌ型の本体１０４の長辺１０８は、ボアスコーププローブ１０２の角度形成部分１２８と少なくとも同じ長さでもよい。

図６に示すように、磁気ベース１２４は、案内チューブ締付装置１３２にも取り付けることができる。案内チューブ締付装置１３２は、その中でボアスコープ案内チューブを締め付けるように構成することができる。場合によっては、案内チューブ締付装置１３２は、鋼製のスピンドル調整カラーでもよい。この案内チューブ締付装置１３２は、任意のタイプの締付装置でもよい。この案内チューブ締付装置１３２は、ナット１３３によって、磁気ベース１２４のボルト１２９に取り付けられてもよい。たとえば、ナット１３３は、ボルト１２９のねじ切り端部１３６にねじ込まれ、かつ／またはそこから外されうる。ナット１３３は、手で締め付け、または緩めることができる。場合によっては、ナット１３３は蝶ナットでもよい。ナット１３３は、任意のタイプの留め具でもよい。ナット１３３が緩むとき、ボアスコープ案内チューブが、スピンドルカラーに挿入されうる。反対に、ナット１３３が締め付けられるとき、ボアスコープ案内チューブは、所望の位置に留められうる。

構造上の特徴および／または方法論的な行為に特有の用語で実施形態を記載してきたが、この開示は、記載した特定の特徴または行為に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、この特定の特徴および行為は、これらの実施形態を実施する例示的な形態として開示されるものである。

１０ ガスタービンエンジン
１２ 圧縮機
１４ 空気
１６ 燃焼器
１８ 燃料
２０ 燃焼ガス
２２ タービン
２４ 軸
２６ 外部負荷
１００ 保持装置
１０２ ボアスコーププローブ
１０４ 本体
１０６ 短辺
１０８ 長辺
１１０ 通路
１１２ グランドナット組立体
１１４ グランドナット
１１６ シールリング
１１８ ワッシャ
１２０ 開口
１２２ 面取り部またはＲ面取り部
１２４ 磁気ベース
１２６ トグルスイッチ
１２８ 角度形成部分
１２９ ボルト
１３０ ピン
１３１ つまみ
１３２ 案内チューブ締付装置
１３３ ナット
１３４ 溝
１３６ ねじ切り端部
１３８ スロット
１４０ スロット

Claims (20)

1. ガスタービンエンジン（１０）の構成要素に取付け可能なボアスコーププローブ（１０２）の保持装置（１００）であって、
   第１の端部および第２の端部を有する本体（１０４）であって、前記第１の端部が、中に前記ボアスコーププローブ（１０２）を通して配置するための通路を備える本体（１０４）と、
   前記本体（１０４）の前記第１の端部の前記通路（１１０）の近くに配置されて、前記ボアスコーププローブ（１０２）を固定する留め具組立体と、
   前記本体（１０４）の前記第２の端部に配置されて、前記本体（１０４）を前記ガスタービンエンジン（１０）の前記構成要素に取り付ける磁気ベース（１２４）とを備える、ボアスコーププローブ（１０２）の保持装置（１００）。
2. 前記磁気ベース（１２４）が、前記本体（１０４）から着脱可能である、請求項１記載の保持装置（１００）。
3. 前記磁気ベース（１２４）が、溝（１３４）およびねじ切り端部（１３６）を有するボルト（１２９）を備える、請求項１記載の保持装置（１００）。
4. 前記本体（１０４）が、前記ボルト（１２９）と噛み合うように構成されたスロット（１３８）と前記溝（１３４）と係合するように構成されたつまみ（１３１）とを備える、請求項３記載の保持装置（１００）。
5. 前記本体（１０４）が、短辺（１０６）および長辺（１０８）を有するＬ型の本体（１０４）を備える、請求項１記載の保持装置（１００）。
6. 前記留め具組立体が、前記Ｌ型の本体（１０４）の前記短辺（１０６）に配置される、請求項５記載の保持装置（１００）。
7. 前記磁気ベース（１２４）が、前記Ｌ型の本体（１０４）の前記長辺（１０８）に配置される、請求項５記載の保持装置（１００）。
8. 前記留め具組立体の開口（１２０）が、面取り部またはＲ面取り部（１２２）を備える、請求項１記載の保持装置（１００）。
9. 前記磁気ベース（１２４）が、オン位置へ操作されて前記磁気ベース（１２４）を定位置に維持し、またはオフ位置で停止されて前記磁気ベース（１２４）を外すことができる永久磁石を備える、請求項１記載の保持装置（１００）。
10. 前記本体（１０４）の長さが、前記ボアスコーププローブ（１０２）の角度形成部分（１２８）と少なくとも同じ長さである、請求項１記載の保持装置（１００）。
11. ガスタービンエンジン（１０）の構成要素に取付け可能なボアスコープ案内チューブの保持装置（１００）であって、
    磁気ベース（１２４）と、
    前記磁気ベース（１２４）に取り付けられる案内チューブ締付装置（１３２）とを備える、ボアスコープ案内チューブの保持装置（１００）。
12. 前記磁気ベース（１２４）が、前記案内チューブ締付装置（１３２）から着脱可能である、請求項１１記載の保持装置（１００）。
13. 前記磁気ベース（１２４）が、ねじ切り端部（１３６）を有するボルト（１２９）を備える、請求項１１記載の保持装置。
14. 前記案内チューブ締付装置（１３２）が、ナット（１３３）によって前記ボルト（１２９）に取付け可能である、請求項１３記載の保持装置（１００）。
15. 前記ナット（１３３）が、蝶ナットを備える、請求項１４記載の保持装置（１００）。
16. 前記ナット（１３３）を調整することにより、前記案内チューブ締付装置（１３２）の締め付け力を調整する、請求項１４記載の保持装置（１００）。
17. 前記案内チューブ締付装置（１３２）が、スピンドル調整カラーを備える、請求項１１記載の保持装置（１００）。
18. ボアスコーププローブ（１０２）またはボアスコープ案内チューブをガスタービンエンジン（１０）の構成要素に取り付ける方法であって、
    磁気ベース（１２４）を、前記ガスタービンエンジン（１０）の前記構成要素に取り付けることと、
    前記磁気ベース（１２４）に保持装置（１００）を取り付けることを含む方法。
19. 前記保持装置（１００）が、
    第１の端部および第２の端部を有する本体（１０４）であって、前記第１の端部が、中に前記ボアスコーププローブ（１０２）を通して配置するための通路（１１０）を備える本体（１０４）と、
    前記本体（１０４）の前記第１の端部の前記通路（１１０）の近くに配置されて、前記ボアスコーププローブ（１０２）を固定する留め具組立体とを備える、請求項１８記載の方法。
20. 前記保持装置（１００）が、案内チューブ締付装置（１３２）を備える、請求項１８記載の方法。