JP2022541934A - ガスタービン・エンジンの予旋回装置の調整 - Google Patents

ガスタービン・エンジンの予旋回装置の調整 Download PDF

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Abstract

調整可能な予旋回装置（400）を備えたガスタービン・エンジンを提供する。予旋回装置は、カバー（12、16）によって囲まれる部品上に取付けられる予旋回装置差込部（420）を含む。部品は、内部コンプレッサ出口側ディフューザによって囲まれる外部ケース（12）又は軸カバー（16）によって囲まれる内部コンプレッサ出口側ディフューザを含む。カバー上には、アクセス窓（431）を含むアクセス・ポート（430）が配置されている。アクセス・ポート（430）は、アクセス窓（431）を通って予旋回装置差込部（420）を取換えるためのアクセスを提供する。アクセス窓（431）は、外部ケース上にマンホール又は燃焼器アセンブリの取付け孔、又は内部コンプレッサ出口側ディフューザ上のカットアウトを含む。アクセス・ポートは、部品上に取付けられた予旋回装置差込部（431）を交換することで予旋回装置（400）を調整することを可能にし、その際、部品（222）を囲むカバー（12、16）を取外す必要をなくす。

Description

本発明は、概して、予旋回装置（プレ・スワーラ）が配置された部品を囲むカバーを取外すことなく、予旋回装置を調整可能にしたガスタービン・エンジンと、係る部品を囲むカバーを取外すことなく、ガスタービン・エンジンの部品上に配置された予旋回装置を調整する方法とに関する。
典型的には、工業用ガスタービン・エンジンは、コンプレッサ部（圧縮部）と、タービン部と、それらの間に配置された中間フレーム部とを含む。コンプレッサ部は、複数段のコンプレッサ回転型ブレード（動翼）及び静止型ベーン（静翼）と、その最終段のブレード及びベーンの後側に設けられた出口側ガイドベーン組立体（アウトレット・ガイドベーン・アセンブリ）とを含む。典型的には、中間フレーム部は、コンプレッサ出口側ディフューザ及び燃焼器アセンブリを含む。コンプレッサ出口側ディフューザでは、圧縮空気をコンプレッサ部からプレナムに拡散させ、そこを通って圧縮空気を燃焼器アセンブリ内に流動させて、そこで、圧縮空気を燃料と混合させて、その混合物を点火させて、その点火された混合物をタービン部に送って、機械的動力が得られるようにしている。タービン部には、複数段のタービン回転型ブレード及び静止型ベーンが含まれている。
ガスタービン・エンジンの大型化と、高効率化と、堅牢化とが進んでいる。特にエンジン系の高温部では、大型のブレード及びベーンが用いられている。近年のエンジンで実施されている高圧力比及び高いエンジン点火温度に鑑みると、静止型ベーン及び回転型ブレード等の所定の部品には、十分な部品の寿命を確保するために、より効率的な冷却が求められている。冷却は、燃焼器をバイパスするため、コンプレッサから冷却圧縮空気の一部を取り出して、タービン部に導くことが行われることがある。しかしながら、コンプレッサから空気を抜くと、ガスタービン・エンジンの性能と効率が低下する虞がある。
ガスタービン・エンジンでは、一般的に、予旋回装置が用いられている。予旋回装置は、ガスタービン・エンジンの部品の外周上に設置されることがある。均一な冷却空気の流れを形成するため、予旋回装置を通って冷却空気を予め旋回させることがあるが、そのために冷却空気の要求が減少されることがある。
まとめると、本発明の態様は、ガスタービン・エンジンと、ガスタービン・エンジンのヴ品上に配置された予旋回装置の調整ように構成された装置と、ガスタービン・エンジンの部品上に配置された予旋回装置を調整する方法とに関する。
一態様では、ガスタービン・エンジンが提供される。上記ガスタービン・エンジンはカバーを含む。上記ガスタービン・エンジンは、上記カバーで囲まれた部品を含む。上記ガスタービン・エンジンは、上記部品上に配置された予旋回装置を含む。上記予旋回装置は、上記部品を穿孔した孔内に設置される予旋回装置差込部を備える。上記予旋回装置差込部は、上記穿孔された孔で交換可能に構成されている。上記ガスタービン・エンジンは、カバー上に配置されたアクセス窓を含むアクセス・ポートを備える。上記アクセス・ポートは、上記アクセス窓を通って上記予旋回装置差込部を交換するために、上記部品内に設置された上記予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように構成されている。
一態様では、ガスタービン・エンジンが提供される。上記ガスタービン・エンジンは、内部コンプレッサ出口側ディフューザを含む。上記ガスタービン・エンジンは、上記内部コンプレッサ出口側ディフューザで囲まれた軸カバーを含む。上記ガスタービン・エンジンは、上記軸カバー上に配置された予旋回装置を含む。上記予旋回装置は、上記軸カバーを穿孔した孔内に設置される予旋回装置差込部を備える。上記予旋回装置差込部は、上記穿設された孔内で交換可能に構成されている。上記ガスタービン・エンジンは、上記内部コンプレッサ出口側ディフューザ上に配置されたアクセス窓を含むアクセス・ポートを備える。上記アクセス・ポートは、上記アクセス窓を通って上記予旋回装置差込部を交換するために、上記軸カバー内に設置された上記予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように構成されている。
一態様では、ガスタービン・エンジンの部品上に配置された予旋回装置用の方法が提供される。上記予旋回装置は、上記部品内に設置される予旋回装置差込部を備える。上記方法では、上記部品内に設置された上記予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように、上記部品を囲むカバー上にアクセス窓を含むアクセス・ポートを配置することを含む。上記方法では、上記アクセス窓を通って上記予旋回装置差込部を交換可能にしたことを含む。
本開示内容に関する上述の態様、及び後述の実施形態は、本明細書中で明示的に記載された組合せに限定されず、他の組合せで適用されてもよい。当業者であれば、本開示内容を読み、理解することで、様々な修正が可能になるであろう。
以下、添付図面を参照して、本開示内容の例示的な実施態様について詳述する。添付図面の内容は、下記の通りである。
図１は、本発明の実施形態に係る、ガスタービン・エンジンの一部の概略的な長手方向断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る、予旋回装置差込部の概略的な斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る、図２に例示した予旋回装置差込部の概略的な断面図である。 図４は、本発明の実施形態に係る、部品内に設置された予旋回装置差込部を有するガスタービン・エンジンの部品の概略的な斜視図である。 図５は、本発明の実施形態に係る、カバーで囲まれた部品内に設置された予旋回装置差込部を交換するためのアクセス・ポートを有するガスタービン・エンジンのカバーの概略図である。 図６は、本発明の実施形態に係る、カバーで囲まれた部品内に設置された予旋回装置差込部を交換するためのアクセス・ポートを有するガスタービン・エンジンのカバーの概略図である。 図７は、本発明の実施形態に係る、カバーで囲まれた部品内に設置された予旋回装置差込部を交換するためのアクセス・ポートを有するガスタービン・エンジンのカバーの概略図である。 図８は、本発明の実施形態に係る、トルク・ピンの概略的な斜視図である。 図９は、本発明の実施形態に係る、ボール・ピンの概略的な斜視図である。 図１０は、本発明の実施形態に係る、アクセス窓を通して部品内に設置された予旋回装置差込部にアクセスすることを概略的に例示した図である。
図面上、理解を容易にするために、可能な限り、同様の構成要素については、同様の参照番号が、一貫的に用いられている。
以下、添付図面を参照して、本発明の各態様について詳細に説明する。
なお、説明上用いられている、「軸方向」又は「長手方向」等の用語は、ガスタービン・エンジンの縦軸（長手方向）に沿った方向を指し、「半径方向」又は「径方向」等の用語は、ガスタービン・エンジンの縦軸に対して垂直な方向を指し、「下流」又は「後側」等の用語は、流動方向に沿った方向を指し、かつ、「上流」又は「前側」等の用語は、流動方向とは反対の方向を指している。
図１には、本発明の実施形態に係るガスタービン・エンジン１０の一部について、長手方向の断面図が概略的に例示されている。図１に示すように、ガスタービン・エンジン１０には、長手方向軸（縦軸）１８に沿って複数の部品が含まれている。複数の部品には、コンプレッサ部（圧縮部）１００と、流動方向Ａに沿ってコンプレッサ部１００の下流に位置するタービン部３００と、それらの間に位置する中間フレーム部２００とを含むことができる。ガスタービン・エンジン１０には、複数の部品を覆う外部ケース（覆い）１２が含まれる。ロータ１４は、コンプレッサ部１００、中間フレーム部２００及びタービン部３００を長手方向に接続して、これらによって円周方向に囲まれている。ロータ１４は、軸カバー（シャフト・カバー）１６によって部分的に又は完全に囲まれることができる。
コンプレッサ部１００は、複数段のコンプレッサ回転型ブレード１１１及びコンプレッサ静止型ベーン１１２を含む。図１には、コンプレッサ回転型ブレード１１１とコンプレッサ静止型ベーン１１２の最終段のみが例示されている。最終段のコンプレッサ・ベーン１１２の下流には、出口側ガイドベーン組立体（アウトレット・ガイドベーン・アセンブリ）１２０が配置されている。コンプレッサ・ブレード１１１は、ロータ１４内に設置されている。コンプレッサ・ベーン１１２及び出口側ガイドベーン組立体１２０は、コンプレッサ・ベーン・キャリア１１３内に設置されている。コンプレッサ・ベーン・キャリア１１３は、外部ケース１２と当接している。タービン部３００には、タービン静止型ベーン３１２及びタービン回転型ブレード３１１の複数段が含まれている。図１には、タービン静止型ベーン３１２とタービン回転型ブレード３１１との第一段のみが例示されている。タービン・ベーン３１２は、タービン・ベーン・キャリア３１３内に設置されている。タービン・ベーン・キャリア３１３は、外部ケース１２と当接している。タービン・ブレード３１１は、ロータ１４内に設置されている。中間フレーム部２００には、典型的には、燃焼器アセンブリ２１０と、コンプレッサ出口側ディフューザ２２０とが含まれている。コンプレッサ出口側ディフューザ２２０は、出口側ガイドベーン組立体１２０の下流に配置されている。
コンプレッサ出口側ディフューザ２２０には、典型的には、外部コンプレッサ出口側ディフューザ２２１及び内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２が含まれている。外部コンプレッサ出口側ディフューザ２２１は、支柱（ストラット）２２３にボルト止めすることで、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２に対して接続されている。内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２は、軸カバー１６を覆うことができる。外部コンプレッサ出口側ディフューザ２２１の前方側は、外部ケース１２と当接している。内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の前方側は、最終段のコンプレッサ・ベーン１１２及び出口側ガイドベーン組立体１２０と当接している。
ガスタービン・エンジン１０の動作中、コンプレッサ部１００は入口ダクト（図示せず）を介して空気を誘導する。流動方向Ａで例示されるように、空気は、コンプレッサ回転型ブレード１１１及びコンプレッサ静止型ベーン１１２の複数段を通過して、コンプレッサ部１００内で圧縮される。圧縮された空気は、出口側ガイドベーン組立体１２０を通過して、コンプレッサ出口側ディフューザ２２０内に流入する。コンプレッサ出口側ディフューザ２２０では、圧縮空気を燃焼器アセンブリ２１０まで拡散させる。燃焼器アセンブリ２１０では、圧縮空気は燃料と混合される。この混合物は、燃焼器アセンブリ２１０内で点火及び燃焼されて、燃焼ガスを形成する。この燃焼ガスは、流動方向Ａで例示されるように、タービン部３００内に流入する。この燃焼ガスは、タービン静止型ベーン３１２及びタービン回転型ブレード３１１の複数段を通過して、タービン部３００内で膨張されて、機械的動力を生成するが、これによってロータ１４が駆動可能となる。ロータ１４は、機械的動力を電力に変換するために、発電機（図示せず）とつなげられていてもよい。膨張した気体は排気を構成し、ガスタービン・エンジン１０から流出する。
ガスタービン・エンジン１０の部品上には、予旋回装置（プレ・スワーラ）４００が取付けられている。予旋回装置４００は、冷却流を加速させて、冷却流を回転方向に配向させるために用いられて、回転型システム上で静止位置から空気を取り込むのに要する（寄生的な）仕事を低減することができる。冷却空気の流れを回転方向に配向することで、風損を低減することができる。冷却流は、圧力比によって定められるレート（速度）で配向されてもよい。冷却流特性の微調整によって、ガスタービン・エンジン１０の性能及び効率を顕著に改善することが可能になる。予旋回装置４００は、予旋回装置差込部（プレ・スワーラ用インサート）４２０を含むが、これは、部品を貫通又は穿孔した孔４１０内に取付けられている。予旋回装置４００は、ガスタービン・エンジン１０の複数の部品上に配置することができる。図１の例示的な実施形態では、予旋回装置４００は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上に配置できることが示されている。内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２は、外部ケース１２等のカバーによって囲まれている。予旋回装置４００は、軸カバー１６上に配置することもできる。軸カバーは、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２等のように、カバーで囲まれている。
図２では、本実施形態に係る予旋回装置差込部４２０の斜視図が概略的に例示されている。図３では、図２に示した予旋回装置差込部４２０の断面図が概略的に例示されている。図２及び図３に示すように、予旋回装置差込部４２０は、冷却流４２２を通過させるための中空状の冷却流路４２１を含む。予旋回装置差込部４２０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２又は軸カバー１６等の部品上で穿孔された孔４１０内に予旋回装置差込部４２０を設置するための孔（ホール）４２３を含む。孔４２３は、ボルト４２４を用いて、穿孔された孔４１０内に予旋回装置差込部４２０をボルト止めするためのボア孔（すなわち、座ぐり孔又はカウンタボア）でもよい。
図４では、複数の予旋回装置４００を有するガスタービン・エンジン１０の内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の斜視図が概略的に例示されている。図４に示すように、複数の予旋回装置４００は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の外周上で、互いに離間されて配置されている。予旋回装置４００のそれぞれには予旋回装置差込部４２０が含まれるが、それらは、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の孔４１０内にボルト４２４を用いて差込まれる（設置される）。その孔４１０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の中又はこれを貫通するように穿孔される。見やすさのため、図４では、予旋回装置差込部４２０の１つだけが穿孔された孔４１０に取付けられている。冷却流４２２（図３参照）は、冷却流路４２１内に流入すると、冷却流路４２１を通過しながら、必要に応じて加速されて、所定方向に向きが定められる。
冷却流路４２１は、ガスタービン・エンジン１０の所望の設計要件を達成するため、特徴的な形状を有することができる。例えば、冷却流路４２１は、所望の流速に流れを絞るために、又は、所望の高速へと流れを加速させるために、又は、穿孔された孔４１０を横切る
圧力降下を大幅に低減させるために、特徴的な形状を有することができる。異なる予旋回装置差込部４２０は、異なる特徴的な形状の冷却流路４２１を有することで、異なる冷却流特性を提供することができる。異なる予旋回装置差込部４２０は、冷却流特性を微調整するために、同じ穿孔された孔４１０内で交換することができる。図３に示した実施形態では、冷却流路４２１は、その冷却流路４２１を通過する冷却流４２２を受け入れられる大きな入口面積（入口領域）を有している。次に、冷却流４２２は、大きな直径のインレット（入口）と小さな直径のアウトレット（出口）とを有する収束部に流入する。収束部は、冷却流４２２に作用して、冷却流４２２を加速させて、より長い円筒形の通路に流入させているが、そこでは、より小さな直径の出口の直径とぴったりと合致する直径が備えられている。勿論、上記の冷却流路４２１は、必要に応じて、他の形状及び構成を有することができる。
予旋回装置差込部４２０は、その交換用に、アクセス性が求められている。図１を参照すると、ガスタービン・エンジン１０の部品内に設置された予旋回装置差込部４２０へのアクセスを可能にするため、ガスタービン・エンジン１０には複数のアクセス・ポート（点検口）４３０が含まれている。このため、部品を囲むカバーを取外す（又は持上げる）ことなく、予旋回装置差込部４２０を交換することが可能になっている。
図５では、本実施形態に係るアクセス・ポート４３０を有するガスタービン・エンジン１０の外部ケース１２が概略的に例示されている。図１及び図５に示するように、外部ケース１２は、少なくとも１つのアクセス・ポート４３０を含む。アクセス・ポート４３０は、ガスタービン・エンジン１０の内部へアクセスするためのアクセス窓（アクセス・ウィンドウ）４３１を備えている。アクセス窓４３１は、外部ケース１２上のマンホール（検査孔）でもよい。ガスタービン・エンジン１０のメンテナンス中、利用者は、メンテナンス作業を行うためにマンホール４３１を通ってガスタービン・エンジン１０の内部にアクセスすることができる。ガスタービン・エンジン１０の動作中、マンホール４３１上にはカバー・プレート４３２が配置される。カバー・プレート４３２は、ボルト４３３を用いて、マンホール４３１上に設置することができる。図５では、外部ケース１２には２つのマンホール４３１が配置されることが示されている。このうち、一方のマンホール４３１は外部ケース１２の上半分に配置されていて、他方のマンホール４３１は外部ケース１２の下半分に配置されている。例示上、図５では、マンホール４３１からカバー・プレート４３２が取外されて示されている。また、アクセス・ポート４３０のアクセス窓４３１は、燃焼器アセンブリの取付け孔でもよい。取付けられた燃焼器アセンブリ２１０を取外すと、利用者は、燃焼器アセンブリの取付け孔４３１を通ってガスタービン・エンジン１０の内部にアクセスすることが可能になる。図５に示すように、複数の燃焼器アセンブリ２１０を設置するため、外部ケース１２の外周上には複数の燃焼器アセンブリの取付け孔４３１が配置されている。例示上、図５では、複数の燃焼器アセンブリの取付け孔４３１から複数の燃焼器アセンブリ２１０が取外されて示されている。
図１及び図５を参照すると、外部ケース１２上に配置されたアクセス・ポート４３０は、外部ケース１２であるカバーによって囲まれた内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２等のガスタービン・エンジン１０の部品上に配置された予旋回装置４００に対するアクセスを可能にし、その際、図１及び図５に示すように、外部ケース１２を取外す必要がない。アクセス・ポート４３０を通って予旋回装置４００にアクセスすることで、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の穿孔された孔４１０内に設置された既存の予旋回装置差込部４２０を、異なる特徴形状の冷却流路４２１を有する異なる予旋回装置差込部４２０と交換することが可能になり、その際、外部ケース１２等のカバーを取外す必要がない。既存の予旋回装置差込部４２０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の穿孔された孔４１０からネジ（又はボルト）を外すことで取外されてもよい。内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の同じ穿孔された孔４１０には、異なる特徴形状の冷却流路４２１を有する異なる予旋回装置差込部４２０を、ネジを用いて取付けることができる。ガスタービン・エンジン１０の動作中、マンホール４３１等のアクセス窓４３１は、アクセス窓４３１上にカバー・プレート４３２を配置することで閉ざされる。また、ガスタービン・エンジン１０の動作中、燃焼器アセンブリの取付け孔４３１等のアクセス窓４３１は、燃焼器アセンブリの取付け孔４３１に燃焼器アセンブリ２１０を設置することで閉ざされる。
図６では、本実施形態に係るアクセス・ポート４３０を有するガスタービン・エンジン１０の内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２が概略的に示されている。図１及び図６に示すように、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２は、少なくとも１つのアクセス・ポート４３０を含む。アクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２を貫通するカットアウト（切り欠き）４３１等のアクセス窓４３１を備えている。ガスタービン・エンジン１０の動作中、ボルト４３３等を用いて、アクセス窓４３１上にカバー・プレート４３２を設置してもよい。例示上、図６では、アクセス窓４３１からカバー・プレート４３２を取外して示されている。図６に示したアクセス窓４３１は、長方形の形状を有している。しかしながら、アクセス窓４３１は、円形又は楕円形等の他の任意の種類の形状を有することができることを理解されたい。また、図１及び図６では、アクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の後側に配置されている。しかしながら、アクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の任意の所望の位置に配置できることを理解されたい。
図１及び図６を参照すると、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上に配置されたアクセス・ポート４３０は、ガスタービン・エンジン１０の部品上に配置された予旋回装置４００に対するアクセスを可能にしており、その部品は、例えば、図１及び図６に示した内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２であるカバーによって囲まれた軸カバー１６であって、そのアクセスの際、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２を取外す必要がない。アクセス・ポート４３０を通って予旋回装置４００にアクセスすることで、軸カバー１６の穿孔された孔４１０内に設置された既存の予旋回装置差込部４２０を、異なる特徴形状の冷却流路４２１を有する異なる予旋回装置差込部４２０と交換することが可能になり、その際、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２等のカバーを取外す必要はない。既存の予旋回装置差込部４２０は、軸カバー１６の穿孔された孔４１０からネジ（又はボルト）を外すことで取外されてもよい。異なる特徴形状の冷却流路４２１を有する異なる予旋回装置差込部４２０を、軸カバー１６の同じ穿孔された孔４１０に対してネジを締めて取付けることができる。
内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上には、複数のアクセス・ポート４３０を配置することができる。複数のアクセス・ポート４３０の各々は、軸カバー１６内に設置された少なくとも１つの予旋回装置差込部４２０へのアクセスを可能にする。図６に例示した本実施形態では、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２０上に４つのアクセス・ポート４３０が配置されている。このうち、２つのアクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の上半分に配置されている。他の２つのアクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の下半分に配置されている。４つのアクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の外周上に配置することができる。４つのアクセス・ポート４３０は、特定の度合い（角度）で互いに離間されていてもよい。例えば、４つのアクセス・ポート４３０は、互いに９０度で円周方向に離間されてもよい。例えば、４つのアクセス・ポート４３０のうちの一つは水平方向から３０度、水平方向から４５度、又は水平方向から６０度で、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上に配置されていてもよい。一つのアクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の１２時の位置に配置されていてもよい。４つのアクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２を取外すことなく、既存の予旋回装置４２０を交換するために、それぞれ軸カバー１６内に設置された少なくとも４つの予旋回装置差込部４２０へのアクセスを可能にしている。なお、必要に応じて他の数のアクセス・ポート４３０を内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上に配置できることを理解されたい。例えば、少なくとも２つの予旋回装置差込部４２０へのアクセスが可能となるように、２つのアクセス・ポート４３０を配置してもよい。また、少なくとも６つの予旋回装置差込部４２０へのアクセスが可能となるように、６つのアクセス・ポート４３０を配置してもよい。ガスタービン・エンジン１０の動作中、アクセス窓４３１は、そのアクセス窓４３１上にカバー・プレート４３２を配置することで閉ざされる。
図７では、本実施形態に係るアクセス・ポート４３０を有するガスタービン・エンジン１０の内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の斜視図が概略的に例示されている。図７に示すように、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２は、アクセス窓４３１を有するアクセス・ポート４３０を含む。例示上、アクセス・ポート４３０のカバー・プレート４３２は、アクセス窓４３１から取外されている。軸カバー１６の穿孔された孔４１０内に設置された予旋回装置差込部４２０は、アクセス窓４３１を介して露出されることができ、またアクセス窓４３１を通って交換することができる。交換後、軸カバー１６の別の穿孔された孔４１０内に設置された別の予旋回装置差込部４２０の交換が必要とされて、それがアクセス窓４３１を介して露出されていない場合には、軸カバー１６を回転させることで、別の予旋回装置差込部４２０を露出させて、交換用にアクセス窓４３１を通ってアクセスできるようにしてもよい。このプロセスは、図１０を参照して説明される。軸カバー１６を回転させることで、交換が必要な軸カバー１６に設置された予旋回装置差込部４２０を露出させて、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上のアクセス窓４３１を通って１つずつアクセスできるようにしてもよい。一実施形態では、アクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の１２時の位置に配置されていてもよい。
図１及び図７を参照すると、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２は、軸カバー１６を支持するためのトルク・ピン４４２を含むことができる。図１に示した実施形態では、トルク・ピン４４２は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の後側に配置されている。図８では、トルク・ピン４４２の例示的な実施形態が示されている。図８に示すように、トルク・ピン４４２は、軸カバー１６と係合する正方形または長方形のピン・ブロック４４３を含むことができる。トルク・ピン４４２は、ボルト４４１を用いて、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２内に取付けることができる。
軸カバー１６を回転する前に、トルク・ピン４４２をボール・ピン４４４と交換することができる。図９では、ボール・ピン４４４の例示的な実施形態が示されている。図９に示すように、ボール・ピン４４４は、ボール（球状部）４４５を含む。トルク・ピン４４２をボール・ピン４４４と交換することで、ボール・ピン４４４のボール４４５が軸カバー１６と係合する。これによって、軸カバー１６を回転する間、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２と軸カバー１６との間の摩擦を減らすことができる。ボール・ピン４４４は、ボルト４４１を用いて、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２内に設置することができる。
図１０では、本実施形態に係るアクセス窓４３１を通って、軸カバー１６内に設置された予旋回装置差込部４２０へアクセスする仕方が概略的に例示されている。図１０に示すように、回転用ツール４４０を用いて、軸カバー１６を回転させることで、軸カバー１６内に設置された複数の差込部４２０が、アクセス窓４３１を介して露出されて、交換可能となるようにしてもよい。回転用ツール４４０は、アクセス窓４３１を通って、軸カバー１６と係合することができる。二重（二方向）矢印で示しているように、回転用ツール４４０は、軸カバー１６を円周方向に回転させることができる。その結果、軸カバー１６の外周で穿孔された孔４１０内に設置された他の予旋回装置差込部４２０が、アクセス窓４３１を介して露出されて、交換用にアクセス可能となる。軸カバー１６内に設置された予旋回装置差込部４２０は、カバー、すなわち、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２を取外すことなく、交換することができる。トルク・ピン４４２をボール・ピン４４４に交換することで、軸カバー１６は、回転用ツール４４０を用いて、手動で回転することができる。ただし、軸カバー１６は、回転用ツール４４０を用いて、機械的に回転できることを理解されたい。回転用ツール４４０は、延長状のロッドでもよい。また、回転用ツール４４０は、レバーアームでもよい。回転用ツール４４０は、軸カバー１６を回転させるために軸カバー１６を囲む特徴を含んでいてもよい。ガスタービン・エンジン１０の動作中、アクセス窓４３１は、アクセス窓４３１の上にカバー・プレート４３２を配置することで閉ざされる。
一態様では、本提案のアクセス・ポート４３０によって、部品を囲むカバーを取外すことなく、ガスタービン・エンジン１０の部品内に配置された予旋回装置４００を調整することができる。アクセス・ポート４３０は、外部ケース１２上のマンホール又は燃焼器アセンブリの取付け孔等のアクセス窓４３１を含み、それによって、外部ケース１２を取外すことなく、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２の穿孔された孔４１０内に設置された予旋回装置差込部４２０を調整できるようにする。アクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２上のカットアウト等のアクセス窓４３１を含み、それによって、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２を取外すことなく、軸カバー１６の穿孔された孔４１０内に設置された予旋回装置差込部４２０を調整できるようにする。
一態様では、本提案のアクセス・ポート４３０は、部品を交換することなく、ガスタービン・エンジン１０の部品内に配置された予旋回装置４００を調整できるようにする。予旋回装置４００は、部品の穿孔された孔４１０内に設置された既存の予旋回装置差込部４２０を交換することで調整することができるが、例えば、その部品は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２又は軸カバー１６であって、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２又は軸カバー１６の同じ穿孔された孔４１０内に異なる冷却流路４２１を有する異なる予旋回装置差込部４２０に交換できるようにし、その際、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２又は軸カバー１６を交換する必要がない。
一態様では、本提案のアクセス・ポート４３０は、内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２又は軸カバー１６等のガスタービン・エンジン１０の部品内に設置された予旋回装置４００の調整をその場で行うことができるようにする。従って、本提案のアクセス・ポート４３０は、外部ケース１２又は内部コンプレッサ出口側ディフューザ２２２等の部品を囲むカバーを取外す手間をなくすことができる。よって、本提案のアクセス・ポート４３０は、ガスタービン・エンジン１０を動作させる上で、顕著なコスト及びメンテナンスの利点を提供する。
以上、本発明の開示内容を含む様々な実施形態について例示して、詳細に説明したが、当業者であれば、これらの開示内容を含む、他の多くの様々な実施形態を想定することができるであろう。本発明は、構造について例示した実施形態の詳細や、明細書に記載又は図面に示した部品の配置に限定されない。本発明は、他の実施形態によっても実装することが可能であり、様々な方法で実装又は実施されてもよい。また、本明細書で用いられた用語や語彙は、説明上のものであり、限定的なものではないことを理解されたい。本明細書中で用いられた「含む」、「備える」、「有する」及びそれらの派生語は、その後に列挙される項目、同等物及び追加項目を包含することができる。特に限定されなければ、「取付けた」、「接続した」、「支持した」及び「結合した」等の用語は広義に用いられて、直接的および間接的な取付け、接続、支持及び結合を包含することができる。更に、「接続した」及び「連結した」等は、物理的又は機械的な接続又は連結に限定されない。
１０ ガスタービン・エンジン
１２ 外部ケース
１４ ロータ
１６ 軸カバー（シャフト・カバー）
１８ 縦軸（長手方向軸）
１００ コンプレッサ部（圧縮部）
１１１ コンプレッサ・ブレード
１１２ コンプレッサ・ベーン
１１３ コンプレッサ・ベーン・キャリア
１２０ 出口側ガイドベーン組立体（アウトレット・ガイドベーン・アセンブリ）
２００ 中間フレーム部
２１０ 燃焼器アセンブリ
２２０ コンプレッサ出口側ディフューザ
２２１ 外部コンプレッサ出口側ディフューザ
２２２ 内部コンプレッサ出口側ディフューザ
２２３ 支柱（ストラット）
３００ タービン部
３１１ タービン・ブレード
３１２ タービン・ベーン
３１３ タービン・ベーン・キャリア
４００ 予旋回装置（プレ・スワーラ）
４１０ 孔（貫通又は穿孔された孔）
４２０ 予旋回装置差込部（プレ・スワーラ用インサート）
４２１ 冷却流路
４２２ 冷却流
４２３ 孔（ホール）
４２４ ボルト
４３０ アクセス・ポート（点検口）
４３１ アクセス窓（取付け孔、カットアウト）
４３２ カバー・プレート
４３３ ボルト
４４０ 回転用ツール
４４１ ボルト
４４２ トルク・ピン
４４３ ピン・ブロック
４４４ ボール・ピン
４４５ ボール

Claims (20)

  1. カバーと、
    前記カバーで囲まれた部品と、
    前記部品上に配置された予旋回装置であって、前記部品を穿孔した孔内に設置される予旋回装置差込部を備え、前記予旋回装置差込部は、前記穿孔された孔内で交換可能に構成された、前記予旋回装置と、
    前記カバー上に配置されたアクセス窓を含むアクセス・ポートと、
    を備えたガスタービン・エンジンであって、
    前記アクセス・ポートは、前記アクセス窓を通って前記予旋回装置差込部を交換するために、前記部品内に設置された前記予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように構成された、
    ガスタービン・エンジン。
  2. 前記カバーは外部ケースを含み、前記部品は内部コンプレッサ出口側ディフューザを含み、かつ前記アクセス窓は前記外部ケース上に配置されたマンホールを含む、請求項１に記載のガスタービン・エンジン。
  3. 前記カバーは外部ケースを含み、前記部品は内部コンプレッサ出口側ディフューザを含み、かつ前記アクセス窓は前記外部ケース上に配置された燃焼器アセンブリの取付け孔を含む、請求項１に記載のガスタービン・エンジン。
  4. 前記カバーは内部コンプレッサ出口側ディフューザを含み、前記部品は軸カバーを含み、かつ前記アクセス窓は、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザ上のカットアウトを含む、請求項１に記載のガスタービン・エンジン。
  5. さらに、複数の予旋回装置差込部のそれぞれへのアクセスを可能にするため、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザの外周上に配置された複数のアクセス・ポートを備えた、請求項４に記載のガスタービン・エンジン。
  6. 前記アクセス窓を通って複数の予旋回装置差込部へのアクセスを可能にするため、前記軸カバーは、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザ上の前記アクセス窓を通る回転用ツールを用いて回動されるように構成された、請求項４に記載のガスタービン・エンジン。
  7. 前記内部コンプレッサ出口側ディフューザは、前記軸カバーを支持するためのボール・ピンを備えた、請求項６に記載のガスタービン・エンジン。
  8. 内部コンプレッサ出口側ディフューザと、
    前記内部コンプレッサ出口側ディフューザで囲まれた軸カバーと、
    前記軸カバー上に配置された予旋回装置であって、前記軸カバーを貫通して穿設された孔内に設置され、かつ前記穿設された孔内で交換可能に構成された予旋回装置差込部を備えた前記予旋回装置と、
    前記内部コンプレッサ出口側ディフューザ上に配置されたアクセス窓を含むアクセス・ポートと、
    を含むガスタービン・エンジンであって、
    前記アクセス・ポートは、前記アクセス窓を通って前記予旋回装置差込部を交換するために、前記軸カバー内に設置された前記予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように構成された、ガスタービン・エンジン。
  9. 前記アクセス窓は、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザを切り開いたカットアウトを含む、請求項８に記載のガスタービン・エンジン。
  10. さらに、複数の予旋回装置差込部のそれぞれへのアクセスが可能となるように、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザの外周上に複数のアクセス・ポートを備えた、請求項８に記載のガスタービン・エンジン。
  11. 前記アクセス窓を通って複数の予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように、前記軸カバーは、前記アクセス窓を通る回転用ツールを用いて回転されるように構成された、請求項８に記載のガスタービン・エンジン。
  12. 前記内部コンプレッサ出口側ディフューザは、前記軸カバーを支持するボール・ピンを備えた、請求項１１に記載のガスタービン・エンジン。
  13. 前記アクセス・ポートは、前記ガスタービン・エンジンの動作中に前記アクセス窓上に配置されるように構成されたカバー・プレートを備えた、請求項８に記載のガスタービン・エンジン。
  14. ガスタービン・エンジンの部品上に配置された予旋回装置を調整するための方法であって、前記予旋回装置は、前記部品内に設置される予旋回装置差込部を備え、前記予旋回装置差込部は、その調整が可能となるように交換可能に構成され、
    前記部品内に設置された前記予旋回装置差込部へのアクセスが可能となるように、前記部品を囲むカバー上にアクセス窓を含むアクセス・ポートを配置して、前記アクセス窓を通って前記予旋回装置差込部を交換可能にした、方法。
  15. 前記カバーは、外部ケースを含み、前記部品は、内部コンプレッサ出口側ディフューザを含み、かつ前記アクセス窓は、前記外部ケース上のマンホールからカバー・プレートを取外すことで配置される、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記カバーは、外部ケースを含み、前記部品は、内部コンプレッサ出口側ディフューザを含み、かつ前記アクセス窓は、前記外部ケース上の燃焼器アセンブリの取付け孔から燃焼器アセンブリを取外すことで配置される、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記カバーは、内部コンプレッサ出口側ディフューザを含み、前記部品は、軸カバーを含み、かつ前記アクセス窓は、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザ上にカットアウトを切り開いて配置される、請求項１４に記載の方法。
  18. さらに、複数の予旋回装置差込部のそれぞれへのアクセスを可能にするため、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザの外周上に複数のアクセス・ポートを配置した、請求項１７に記載の方法。
  19. さらに、前記アクセス窓を通って複数の予旋回装置差込部へのアクセスを可能にするため、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザ上の前記アクセス窓を通る回転用ツールを用いて前記軸カバーを回転させるようにした、請求項１７に記載の方法。
  20. さらに、前記軸カバーを回転する前に、前記内部コンプレッサ出口側ディフューザに設置されたトルク・ピンをボール・ピンで置き換えるようにした、請求項１９に記載の方法。
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