JP5295504B2 - 構成部品を製造するための方法及び装置 - Google Patents

構成部品を製造するための方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5295504B2
JP5295504B2 JP2007009727A JP2007009727A JP5295504B2 JP 5295504 B2 JP5295504 B2 JP 5295504B2 JP 2007009727 A JP2007009727 A JP 2007009727A JP 2007009727 A JP2007009727 A JP 2007009727A JP 5295504 B2 JP5295504 B2 JP 5295504B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixture
turbine nozzle
assembly
nozzle assembly
reference plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007009727A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007192225A (ja
Inventor
フランク・デラノ・ムーニー,ジュニア
ゲーリー・ユージーン・ウィート
ティモシー・リッグス
ケネス・レイ・ヒル,ジュニア
ロナルド・デール・エドワーズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2007192225A publication Critical patent/JP2007192225A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5295504B2 publication Critical patent/JP5295504B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/18Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for positioning only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/062Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material
    • B23Q3/063Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material for holding turbine blades
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making
    • Y10T29/49321Assembling individual fluid flow interacting members, e.g., blades, vanes, buckets, on rotary support member
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making
    • Y10T29/49323Assembling fluid flow directing devices, e.g., stators, diaphragms, nozzles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49998Work holding
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/53961Means to assemble or disassemble with work-holder for assembly

Description

本発明は、総括的には構成部品の製造に関し、より具体的には、製造のために構成部品を整列し、支持しかつ/又は固定するための方法及び装置に関する。
ガスタービンエンジン構成部品を正確に製造することは、製造時間及びコストの両方を決定する上での重要な因子であるといえる。例えば、その構成部品がガスタービンエンジンノズル組立体である場合には、ノズルを正確に製造することは、ガスタービンエンジンの製作の総コストと共に、その後のブレードの改造、補修及び検査に影響を及ぼす重要な因子となる可能性がある。製造のたに構成部品を整列させるために、構成部品は、該構成部品上の複数の基準面を位置設定する少なくとも1つの表面を含む固定治具に結合することができる。しかしながら、製造工程中に構成部品を正確に整列させかつ該構成部品をそのような整列状態に保持することは困難なことであるといえる。さらに、固定治具がそのような製造工程のために位置決めされた時に、固定治具に対して構成部品を取付け及び/又は取外すことは困難なことであるといえる。従って、構成部品を整列させることは、より多くの時間がかかりまた/又は専門オペレータの訓練を必要とし、製造時間及び製造コストを増大させる可能性があることになる。さらに、幾つかの機械加工した表面は、その後の製造工程のために構成部品を位置設定するのに使用する基準面を含むことができる。従って、そのような機械加工した表面の寸法精度は、その後に機械加工する構成部品のその他の表面の寸法及び仕上がり構成部品の全体寸法の精度を決定することになる。さらに、固定治具がそのような製造工程のために位置決めされた時に、構成部品が所望の位置及び/又は配向に位置決めされていることをチェックすることは困難なことであるといえる。
1つの態様では、固定治具を使用してタービンノズル組立体を製造する方法を提供する。本方法は、固定治具の第1の位置を用意する段階と、固定治具が第1の位置にある時に、固定治具上の少なくとも1つの基準面位置設定点に隣接させてタービンノズル組立体の少なくとも1つの基準面を位置決めする段階と、固定治具が第1の位置にある時に、固定治具に対してタービンノズル組立体を結合する段階と、第1の位置からタービンノズル組立体を製造するのを可能にする第2の位置に固定治具を回転させる段階と、固定治具が第2の位置にある時に、タービンノズル組立体に対して製造工程を実行する段階とを含む。
別の態様では、少なくとも1つの基準面を含むタービンノズル組立体を製造するのに使用するための組立体を提供する。本組立体は、基台と、基台に対して回転するように該基台に回転可能に結合された固定治具とを含む。本組立体は、少なくとも1つの基準面位置設定点を含み、固定治具に対してタービンノズル組立体を結合するのを可能にする第1の位置とタービンノズル組立体に対して製造工程を実行するのを可能にする第2の位置との間で基台に対して回転可能である。本組立体はまた、タービンノズル組立体に力を加えて、少なくとも1つのタービンノズル基準面が少なくとも1つの基準面位置設定点と整列するように固定治具に対して該タービンノズル組立体を確実に固定するために該固定治具に結合されたクランプを含む。
本明細書で使用する場合、「製造すること」及び「製造する」という用語は、それに限定されないが、製作及び/又は検査のような構成部品を成形しかつ/又は評価するためのあらゆる工程を含むことができる。本明細書で使用する場合、「機械加工すること」、「機械加工する」及び「機械加工した」という用語は、構成部品を成形するのに用いるあらゆる工程を含むことができる。例えば、構成部品を成形するのに用いる工程は、それに限定されはないが、旋削、平削り、フライス削り、研削、仕上げ削り、研磨及び/又は切削を含むことができる。加えて、また例えば、成形工程は、それに限定されないが、機械、工作機械及び/又は人間によって行われる工程を含むことができる。上記の例は、単に例示のためのものであり、従って決して「機械加工すること」、「機械加工する」及び「機械加工した」という用語の定義及び/又は意味を限定することを意図するものではない。
本明細書で使用する場合、「検査」及び「検査すること」という用語は、あらゆる検査工程を含むことができる。例えば、検査工程は、機械による測定、人による測定、機械による外観検査及び/又は人による外観検査を含むことができる。上記の例は、単に例示のためのものであり、従って決して「検査」及び「検査すること」という用語の定義及び/又は意味を限定することを意図するものではない。加えて、本明細書で使用する場合、「構成部品」という用語は、製造した又は製造することができるあらゆる物体を含むことができる。さらに、本明細書で使用する場合、「位置決めすること」及び「位置決めした」という用語は、それに限定されないが、位置設定すること及び/又は配向することを含むことを意図している。
図1は、低圧圧縮機12、高圧圧縮機14及び燃焼器16を含む例示的なガスタービンエンジン10の概略図である。エンジン10はまた、高圧タービン18及び低圧タービン20を含む。圧縮機12とタービン20とは、第1のシャフト21によって結合され、圧縮機14とタービン18とは、第2のシャフト22によって結合される。1つの実施形態では、ガスタービンエンジン10は、オハイオ州シンシナチ所在のGeneral Electric Aircraft Enginesから購入可能なLM2500型エンジンである。別の実施形態では、ガスタービンエンジン10は、オハイオ州シンシナチ所在のGeneral Electric Aircraft Enginesから購入可能なCFM型エンジンである。
作動中に、空気は低圧圧縮機12を通って流れ、低圧圧縮機12は、該低圧圧縮機12から高圧圧縮機14に加圧空気を供給する。高度に加圧された空気は、燃焼器16に送られる。燃焼器16からの空気流は、タービンノズル(図1には図示せず)を通って流れて、タービン18及び20を駆動した後に排気ノズル24を通ってガスタービンエンジン10から流出する。
図2及び図3は、エンジン10(図1に示す)のようなガスタービンエンジンで使用することができる例示的なタービンノズル組立体50の斜視図である。この例示的な実施形態では、ノズル組立体50は、2つの翼形部52及び53を含み、一般にダブレットとして知られている。そのような実施形態では、複数のタービンノズル組立体50は、円周方向に互いに結合されて、タービンノズルリング(図示せず)を形成する。この例示的な実施形態では、ダブレット50は、弓形の半径方向外側バンド又はプラットフォーム54及び弓形の半径方向内側バンド又はプラットフォーム56によって互いに結合された複数の円周方向に間隔をおいて配置された翼形部52及び53を含む。より具体的には、この例示的な実施形態では、各バンド54及び56は、翼形部52及び53と一体形に形成され、各ダブレット50は、2つの翼形部52及び53を含む。別の実施形態では、ノズル組立体は、単一の翼形部52又は53を含み、一般にシングレットとして知られている。さらに別の実施形態では、ノズル組立体は、翼形部52及び53並びにもう1つの翼形部(図示せず)のような3つの翼形部を含み、一般にトリプレットとして知られている。この例示的な実施形態では、外側バンド54は、半径方向内表面58を含み、内側バンド56は、半径方向内表面60を含む。内表面58及び60は、タービンノズル組立体50を通って流れる燃焼ガスの流路を形成する。この例示的な実施形態では、燃焼ガスは、タービンノズル組立体50を通ってタービン18又は20(図1に示す)に流れる。ノズル組立体50はまた、その各々が1つ又はそれ以上の軸方向スプラインシールスロット62と1つ又はそれ以上の半径方向スプラインシールスロット64とを含む1対の対向しかつ軸方向に延びる面66及び68を含む。
この例示的な実施形態では、タービンノズル組立体50は、以下に一層詳しく説明するように、製造工程のためにタービンノズル組立体50を位置決めするのを可能にするための1つ又はそれ以上の基準面70(その幾つかは図示すること及び/又は参照符号70を付すことができない)を含む。本明細書に記載しかつ図示するように、基準面70は、単に例示的なものに過ぎない。従って、また基準面70をどのように図示しているかに拘わりなく、タービンノズル組立体50は、あらゆる数の基準面70を含むことができ、各基準面70は、それが本明細書に記載したように機能するのを可能にするタービンノズル組立体50上のあらゆる場所に配置することができる。
図4及び図5は、構成部品を製造するのに使用する固定治具組立体100の例示的な実施形態の斜視図である。図6及び図7は、固定治具組立体100の側面図である。固定治具組立体100は、あらゆる構成部品、例えばあらゆる作動可能な形状、サイズ、構成及び/又は材料の構成部品を製造するのに使用することができるが、この例示的な実施形態では、固定治具組立体100は、タービンノズル組立体50(図2及び図3に示す)を製造するのに使用される。本明細書に記載及び/又は図示した固定治具組立体100の具体的なサイズ、形状及び/又は構成は、単に例示的なものに過ぎないことを理解されたい。従って、固定治具組立体100全体と共にその部分の具体的なサイズ、形状及び/又は構成は、タービンノズル組立体50以外の他の構成部品に適応するように選択することができる。
固定治具組立体100は一般的に、基台102と、2つの固定治具104と、各固定治具104に結合された1つ又はそれ以上のクランプ106とを含む。固定治具組立体100は、この例示的な実施形態では、スプラインシールスロット62及び/又は半径方向スプラインシールスロット64のようなタービンノズル組立体50の様々な表面を機械加工及び/又は検査するための機械加工ツール(図示せず)及び/又は検査ツールに隣接して配置することができる。固定治具組立体100全体と共にその部分の具体的なサイズ、形状及び/又は構成は、スロット62及び/又は64以外の他のタービンノズル組立体表面を機械加工及び/又は検査するのに適応した配向にタービンノズル組立体50を整列させ、支持しかつ/又は確実に固定するように選択することができる。この例示的な実施形態では、固定治具組立体100は、2つの固定治具104を含む。例えば、タービンノズル組立体50は、面66を検査及び/又は機械加工するために位置決めすることができるように一方の固定治具104に結合することができ、また組立体50は、面68を機械加工及び/又は検査するために位置決めすることができるように他方の固定治具104に結合することができる。しかしながら、固定治具組立体100は、2つの固定治具104を含むものとして図示しているが、固定治具組立体100は、あらゆる数の固定治具104を含むことができる。
固定治具104は各々、該固定治具104に対してタービンノズル組立体50を支持するための複数の支持面107(その幾つかは図示すること及び/又は参照符号107を付すことができない)を含む。本明細書に記載及び図示したように、支持面107は、単に例示的なものに過ぎない。従って、また支持面107をどのように図示しているかに拘わりなく、固定治具104は各々、あらゆる数の支持面を含むことができ、各支持面は、それが本明細書に記述したように機能するのを可能にする固定治具104上のあらゆる場所に配置することができる。さらに、スロット62及び64を正確に機械加工するのを可能にするために、固定治具104は各々、タービンノズル組立体基準面70を位置設定するための複数の基準面位置設定点108(その幾つかは図示すること及び/又は参照符号108を付すことができない)を含む。より具体的には、タービンノズル組立体基準面70を各々対応する基準面位置設定点108と整列させた時に、タービンノズル組立体50は、以下に一層詳しく説明するように、固定治具組立体100に隣接する機械加工ツール及び/又は検査ツールを使用してスロット62及び64を機械加工及び/又は検査するように固定治具104に対して位置設定しかつ配向される。本明細書に記載しかつ図示するように、基準面位置設定点108は、単に例示的なものに過ぎない。従って、また基準面位置設定点108をどのように図示しているかに拘わりなく、固定治具104は各々、あらゆる数の基準面位置設定点を含むことができ、各基準面位置設定点は、それが本明細書に記載したように機能するのを可能にする固定治具104上のあらゆる場所に配置することができる。
クランプ106は各々、タービンノズル組立体50に力を加えることによって固定治具104に対して該タービンノズル組立体50を結合するのを可能にする。具体的には、クランプ106は、該クランプ106により邪魔されずにタービンノズル組立体50を固定治具104上に配置することが可能になる位置(図示せず)と、該クランプ106によりタービンノズル組立体50に力を加えて、タービンノズル組立体基準面70が基準面位置設定点108と整列するように固定治具104に対してタービンノズル組立体50を確実に固定することが可能になる位置(図4〜図7に示す)との間で移動可能である。クランプ106は各々、それに限定されないが、液圧力、電力及び/又は気体圧力のようなあらゆる適当な手段を用いて移動させることができる。幾つかの実施形態では、クランプ106は各々、付勢機構とするか或いは付勢機構を含むことができる。クランプ106は各々、それが本明細書に記載したように機能するのを可能にするあらゆる適当なサイズ及び/又は形状を有することができる。例えば、クランプ106は各々、そのようなサイズ、形状、部分及び/又は係合について本明細書に記載及び/又は図示しているか否かに関係なく、タービンノズル組立体50のいずれかの部分にも係合しかつその部分に力を加えるようになったあらゆる適当なサイズ及び/又は形状を有することができる。固定治具104は各々、タービンノズル組立体の基準面70が基準面位置設定点108と整列するようにして固定治具104に対してタービンノズル組立体50を確実に固定するのを可能にするその他のクランプ106を含むことができるが、その他のクランプは本明細書に記載しておらず、図示しておらずかつ/又は参照符号も付していない。
固定治具104は、該固定治具104に対してタービンノズル組立体50を結合するのを可能にする位置110(図4及び図7に示す)とタービンノズル組立体50に対して製造工程を実行するのを可能にする位置112(図5及び図6に示す)との間で基台102に対して回転するように該基台102に回転可能に結合される。より具体的には、位置110は、固定治具104に対してタービンノズル50を取付け及び/又は取外すのを可能にすることができる。例えば、固定治具104の部分は組立体50に対して製造工程を実行するのを可能にする位置112におけるよりも位置110において一層アクセス可能であるので、位置110は、幾つかの公知の固定治具と比べて、基準面70各々が対応する基準面位置設定点108と整列するように固定治具基準面位置設定点108に隣接してタービンノズル組立体基準面70を一層容易に位置決めするのを可能にすることができる。幾つかの実施形態では、位置110は、固定治具104に対するタービンノズル組立体50の位置を検査するのを可能にすることができる。上記したように、位置112は、タービンノズル組立体50に対して製造工程を実行するのを可能にすることができる。例えば、位置112は、それに限定されないが、この例示的な実施形態ではスプラインシールスロット62及び/又は半径方向スプラインシールスロット64のようなタービンノズル組立体50の様々な表面を機械加工及び/又は検査するための機械加工ツール(図示せず)及び/又は検査ツール(図示せず)に隣接して及び/又はそれらツールの経路内にタービンノズル組立体50を位置決めするのを可能にすることができる。
位置110は、固定治具104に対してタービンノズル組立体50を結合する及び/又は固定治具104に対する組立体50の位置を検査するのを可能にする、基台102に対するあらゆる角度位置とすることができる。例えば、また位置110は基台102に対してその他の角度位置を有することもできるが、この例示的な実施形態では、基台102は、ほぼ水平な表面114を含み、位置110にある時に、各固定治具104の中心長手方向軸線116は、図5及び図6に示すように表面114に対してほぼ平行である。同様に、位置112は、タービンノズル組立体50に対して製造工程を実行するのを可能にする、基台102に対するあらゆる角度位置とすることができる。例えば、また位置112は基台102に対してその他の角度位置を有することもできるが、この例示的な実施形態では、位置112にある時に、各固定治具104の中心長手方向軸線116は、図4及び図7に示すように表面114に対してほぼ垂直である。さらに、固定治具104は各々、位置110及び112が本明細書に記載したように機能するのを可能にする、位置110及び112間のあらゆる角度距離で回転させることができる。例えば、また位置110及び112はその他の角度距離だけ離すこともできるが、この例示的な実施形態では、位置110及び112は、約90°の回転角だけ離れている。
固定治具104は、それに限定されないが、回転軸受(図4〜図7には図示せず)のようなあらゆる適当な構造体及び/又は手段を用いて基台102に対して回転可能に結合することができる。この例示的な実施形態では、固定治具組立体100は、基台102及び固定治具104に結合されて基台102に対して固定治具104を回転させるようになったアクチュエータ118を含む。アクチュエータ118は、それに限定されないが、液圧力、電力及び/又は気体圧力のようなあらゆる適当な手段を用いて、固定治具104を回転させることができる。それに加えて又はそれに代えて、固定治具104は、オペレータによって手動で回転される。幾つかの実施形態では、固定治具組立体100は、固定治具104に対してタービンノズル組立体50を結合している間に(及び/又は固定治具104に対する組立体50の位置を検査している間に)固定治具104がほぼ位置110に保持されるように、また組立体50に対して製造工程を実行している間に固定治具104がほぼ位置112に保持されるように、位置110及び/又は112において固定治具104を確実に固定するあらゆる適当なロック装置(図示せず)を含むことができる。さらに、幾つかの実施形態では、固定治具組立体100は、固定治具104が位置110及び112を通り越して回転するのを防止するあらゆる適当な装置(ロック装置であろうとなかろうと)を含むことができる。例えば、この例示的な実施形態では、固定治具組立体100は、図8に示すようにインデクサ122及びインデックスプレート124を含んで、位置110及び112に固定治具104をロックするのを可能にする及び/又は固定治具104が位置110及び112を通り越して回転するのを防止するのを可能にするラック・ピニオン装置120を含む。
作動中には、例えば上記したように、固定治具104は位置110に回転され、タービンノズル組立体50は、タービンノズル基準面70各々が対応する基準面位置設定点108と整列するように固定治具104に結合される。幾つかの実施形態では、固定治具104に対するタービンノズル組立体50の位置は、固定治具104が位置110にある時に検査される。例えば、またあらゆる適当な検査工程、方法及び/又は装置を用いることができるが、幾つかの実施形態では、基準面70と対応する基準面位置設定点108との間の距離を確定するために、1つ又はそれ以上のタービンノズル組立体基準面70と対応する基準面位置設定点108との間にシムが挿入される。ひとたび固定治具104に対してタービンノズル50が結合される(また、幾つかの実施形態では、固定治具104に対する組立体50の位置が検査される)と、固定治具104は、位置112へと回転され、固定治具104に結合された1つ又はそれ以上のタービンノズル組立体50に対して製造工程が実行される。例えば、この例示的な実施形態では、スプラインシールスロット62及び/又は半径方向スプラインシールスロット64が、組立体50内に機械加工される。
上記の固定治具組立体100は、構成部品を正確に製造するのを可能にすることができ、また構成部品を製造するサイクル時間を短縮し、それによって構成部品を製造する総コストを低減する可能性を可能にすることができる。具体的には、固定治具に対して構成部品を結合するのを可能にする位置と構成部品に対して製造工程を実行するのを可能にする位置との間で回転可能であることによって、固定治具組立体100は、幾つかの公知の固定治具と比べて、固定治具に対する構成部品の一層容易な取付け及び/又は取外しを可能にすることができる。さらに、固定治具組立体100は、幾つかの公知の固定治具と比べて、固定治具に対する構成部品の位置の一層容易な検査を可能にすることができる。従って、固定治具に対する構成部品の取付け及び/又は取外し並びに/或いは固定治具に対する構成部品の位置の検査は、より少ない時間でかつ専門オペレータの訓練なしに達成するのを可能にすることができる。従って、構成部品の製造の反復性を高めながら、構成部品を製造するサイクル時間を短縮することができる。さらに、幾つかの実施形態では、構成部品に対して製造工程を実行するのを可能にする位置への固定治具の回転が自動化されるので、及び/又は幾つかの実施形態では、固定治具は構成部品に対して製造工程を実行するのを可能にする位置を通り越して回転することができないので、固定治具組立体は、構成部品を機械加工ツールに対して所定の位置に位置決めし、それによって構成部品の製造の反復性を高めることができるようにすることを保証するのを可能にする。
本明細書に記載及び/又は図示した組立体及び方法は、ガスタービンエンジンの構成部品、より具体的にはガスタービンエンジン用のタービンノズル組立体に関して説明しかつ/又示しているが、本明細書に記載及び/又は図示した組立体及び方法の実施は、タービンノズル組立体にもまたガスタービンエンジン構成部品全体にも限定されるものではない。それどころか、本明細書に記載及び/又は図示した組立体及び方法は、あらゆる構成部品及び/又はあらゆる製造工程に適用可能である。
本明細書では、組立体及び方法の例示的な実施形態を詳細に説明しかつ/又は図示している。それらの組立体及び方法は、本明細書に記載した具体的な実施形態に限定されるものではなく、むしろ各部材の構成要素及び各組立体の構成要素並びに各方法の段階は、本明細書に記載した他の構成要素及び段階とは独立してまた別個に利用することができる。各構成要素及び各方法の段階はまた、他の構成要素及び/又は方法の段階と組合せて使用することもできる。
本明細書に記載及び/又は図示した組立体及び方法の要素/構成部品/その他を説明する際における数詞のない表現は、1つ又はそれ以上の要素/構成部品/その他があることを意味することを意図している。「含む」、「備える」及び「有する」という用語は、記載した要素/構成部品/その他以外にも付加的な要素/構成部品/その他が存在してもよいことを包含しかつ意味することを意図している。
本発明を様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の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。
例示的なガスタービンエンジンの概略図。 図1に示す例示的なガスタービンエンジンのようなガスタービンエンジン内で使用する例示的なタービンノズル組立体の斜視図。 図2に示す例示的なタービンノズルの別の斜視図。 図2及び図3に示す例示的なタービンノズル組立体のような構成部品を製造するのに使用する固定治具組立体の例示的な実施形態の斜視図。 図4に示す例示的な固定治具組立体の斜視図。 図2及び図3に示す例示的なタービンノズル組立体のような構成部品を固定治具に結合するのを可能にする位置における、図4及び図5に示す例示的な固定治具組立体の側面図。 固定治具に結合された図2及び図3に示す例示的なタービンノズル組立体のような構成部品に対して製造工程を実行するのを可能にする位置における、図4及び図5に示す例示的な固定治具組立体の側面図。 図4及び図5に示す固定治具組立体の一部分の分解斜視図。
符号の説明
10 ガスタービンエンジン
12 低圧圧縮機
14 高圧圧縮機
16 燃焼器
18 高圧タービン
20 低圧タービン
21 第1のシャフト
22 第2のシャフト
24 排気ノズル
50 タービンノズル組立体
52 翼形部
53 翼形部
54 外側バンド
56 内側バンド
58 内表面
60 内表面
62 軸方向スプラインシールスロット
64 半径方向スプラインシールスロット
66 面
68 面
70 タービンノズル組立体基準面
100 固定治具組立体
102 基台
104 固定治具
106 クランプ
107 支持面
108 基準面位置設定点
110 位置
112 位置
114 水平な表面
116 中心長手方向軸線
118 アクチュエータ
120 ラック・ピニオン装置
122 インデクサ
124 インデックスプレート

Claims (10)

  1. 固定治具(104)を使用してタービンノズル組立体(50)を製造する方法であって、
    前記固定治具の長手方向軸線(116)が該固定治具を支持する水平表面(114)とほぼ平行となる、前記固定治具の第1の位置(110)を用意する段階と、
    前記固定治具の長手方向軸線(116)が該固定治具を支持する水平表面(114)とほぼ垂直となる、前記固定治具の第2の位置(112)を用意する段階と、
    前記固定治具が第1の位置にある時に、前記固定治具上の少なくとも1つの基準面位置設定点(108)に隣接させて前記タービンノズル組立体の少なくとも1つの基準面(70)を位置決めする段階と、
    前記固定治具が第1の位置にある時に、前記固定治具に対して前記タービンノズル組立体を結合する段階と、
    前記固定治具を前記第2の位置(112)にロックするのを可能にするインデクサ(122)及びインデックスプレート(124)を含むラック・ピニオン装置(120)を用いて、前記第1の位置から前記タービンノズル組立体の前記固定治具への結合が保たれ該タービンノズル組立体を製造するのを可能にする前記第2の位置(112)に前記固定治具を回転させる段階と、
    前記固定治具が第2の位置にある時に、前記タービンノズル組立体に対して製造工程を実行する段階と、
    を含む方法。
  2. 前記少なくとも1つの基準面(70)を位置決めする段階が、該少なくとも1つの基準面を前記少なくとも1つの基準面位置設定点(108)と整列させる段階をさらに含む、請求項1記載の方法。
  3. 少なくとも1つの基準面(70)を含むタービンノズル組立体(50)を製造するのに使用するための組立体(100)であって、
    基台(102)と、
    前記基台に対して回転するように該基台に回転可能に結合され、少なくとも1つの基準面位置設定点(108)を含み、かつそれに対して前記タービンノズル組立体を結合するのを可能にする第1の位置(110)と前記タービンノズル組立体に対して製造工程を実行するのを可能にする第2の位置(112)との間で前記基台に対して回転可能である固定治具(104)と、
    前記タービンノズル組立体に力を加えて、前記少なくとも1つのタービンノズル基準面が前記少なくとも1つの基準面位置設定点と整列するように前記固定治具に対して該タービンノズル組立体を確実に固定するために該固定治具に結合されたクランプ(106)と、
    を含み、
    前記固定治具(104)が、中心長手方向軸線(116)を含み、
    前記基台(102)が、ほぼ水平な表面(114)を含み、
    前記中心長手方向軸線が、前記第1の位置(110)において前記ほぼ水平な表面に対してほぼ平行であり、
    前記中心長手方向軸線が、前記第2の位置(112)において前記ほぼ水平な表面に対してほぼ垂直である
    ことを特徴とする、組立体(100)。
  4. 前記クランプ(106)が、該クランプを移動させて前記タービンノズル組立体(50)に力を加えるための液圧力、気体圧力及び電力のうちの少なくとも1つの供給源に作動的に接続される、請求項3記載の組立体(100)。
  5. 前記クランプ(106)が付勢機構を含む、請求項3記載の組立体(100)。
  6. 前記固定治具(104)及び基台(102)に結合されたアクチュエータ(118)をさらに含み、
    前記アクチュエータが、気体圧力、液圧力及び電力の少なくとも1つを用いて前記固定治具を前記第1及び第2の位置(110、112)間で回転させるように構成される、
    請求項3記載の組立体(100)。
  7. 前記アクチュエータ(118)が、ラック・ピニオン装置(120)を含む、請求項6記載の組立体(100)。
  8. 前記固定治具(104)の第1及び第2の位置(110、112)が、90°の回転角だけ離れている、請求項3記載の組立体(100)。
  9. 前記ラック・ピニオン装置(120)が、前記固定治具を前記第2の位置(112)にロックするのを可能にするインデクサ(122)及びインデックスプレート(124)を含む、請求項7記載の組立体(100)。
  10. 前記第1の位置(110)が、前記固定治具(104)に対する前記タービンノズル組立体(50)の位置及び配向の少なくとも1つを検査するのを可能にし、
    前記第2の位置(112)が、前記タービンノズル組立体内にスプラインシールスロット(62、64)を機械加工するのを可能にする、
    請求項3記載の組立体(100)。
JP2007009727A 2006-01-20 2007-01-19 構成部品を製造するための方法及び装置 Expired - Fee Related JP5295504B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/336,002 US7918024B2 (en) 2006-01-20 2006-01-20 Methods and apparatus for manufacturing components
US11/336,002 2006-01-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007192225A JP2007192225A (ja) 2007-08-02
JP5295504B2 true JP5295504B2 (ja) 2013-09-18

Family

ID=37896052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007009727A Expired - Fee Related JP5295504B2 (ja) 2006-01-20 2007-01-19 構成部品を製造するための方法及び装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7918024B2 (ja)
EP (1) EP1810779A3 (ja)
JP (1) JP5295504B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7997860B2 (en) 2006-01-13 2011-08-16 General Electric Company Welded nozzle assembly for a steam turbine and related assembly fixtures
US9133724B2 (en) 2012-01-09 2015-09-15 General Electric Company Turbomachine component including a cover plate
US9011079B2 (en) * 2012-01-09 2015-04-21 General Electric Company Turbine nozzle compartmentalized cooling system
FR2985676B1 (fr) * 2012-01-18 2014-11-28 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de manutention de pieces comportant un plateau mobile
JP6466720B2 (ja) * 2015-01-22 2019-02-06 中電プラント株式会社 静翼ブロック取付用治具

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2143462A (en) * 1936-07-30 1939-01-10 Westinghouse Electric & Mfg Co Method of manufacturing turbine diaphragms
US2488296A (en) * 1946-06-03 1949-11-15 Lee J Drennan Inc Work support
US3566068A (en) * 1968-08-29 1971-02-23 Russ L Bruneri Apparatus for aligning and arc-removing turbine nozzle vanes
US3920947A (en) 1972-01-27 1975-11-18 Chromalloy American Corp Turbine-nozzle manufacturing apparatus and method
US3963894A (en) 1974-01-24 1976-06-15 Chromalloy American Corporation Turbine-nozzle manufacturing apparatus
GB2075057B (en) 1980-05-01 1984-03-07 Rolls Royce Nickel base superalloy
JPH02145240A (ja) * 1988-11-29 1990-06-04 Nachi Fujikoshi Corp 回転割り出し盤の衝撃吸収装置
US5174715A (en) * 1990-12-13 1992-12-29 General Electric Company Turbine nozzle
JPH0740101A (ja) * 1993-07-26 1995-02-10 Okuma Mach Works Ltd Nc多軸自動盤のワーク搬送装置
US5492050A (en) * 1994-02-14 1996-02-20 Holtgraver; Edward G. Pneumatic actuator with rack and pinion assembly
DE19547952A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Goetz Metall Anlagen Spannvorrichtung zum Spannen von Werkstücken mit beliebiger Umfangskontur
US6186867B1 (en) * 1996-04-30 2001-02-13 United Technologies Corporation Method for manufacturing precisely shaped parts
DE19813958C1 (de) 1998-03-28 1999-11-25 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zum Herstellen eines gebauten Leitkranzes einer Gasturbine, insbesondere eines Flugtriebwerkes, sowie ein nach dem Verfahren hergestellter Leitkranz
US6183193B1 (en) 1999-05-21 2001-02-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Cast on-board injection nozzle with adjustable flow area
JP4056179B2 (ja) * 1999-08-06 2008-03-05 三菱重工業株式会社 重心位置計測装置
JP4437515B2 (ja) * 2000-08-01 2010-03-24 株式会社Ihi タービンノズルの製造方法
DE10058675B4 (de) * 2000-11-25 2004-05-27 Schunk Gmbh & Co. Kg Fabrik Für Spann- Und Greifwerkzeuge Spannvorrichtung zum Spannen von Läuferschaufeln
US6855033B2 (en) * 2001-12-13 2005-02-15 General Electric Company Fixture for clamping a gas turbine component blank and its use in shaping the gas turbine component blank
US6560890B1 (en) * 2002-02-21 2003-05-13 General Electric Company Fixture for locating and clamping a part for laser drilling
US6915636B2 (en) 2002-07-15 2005-07-12 Power Systems Mfg., Llc Dual fuel fin mixer secondary fuel nozzle
US7080434B2 (en) * 2003-06-06 2006-07-25 General Electric Company Fixture having integrated datum locators
US6886346B2 (en) 2003-08-20 2005-05-03 Power Systems Mfg., Llc Gas turbine fuel pilot nozzle
US7034262B2 (en) * 2004-03-23 2006-04-25 General Electric Company Apparatus and methods for repairing tenons on turbine buckets
US20050268461A1 (en) * 2004-06-07 2005-12-08 Ouellette Randall M Method and apparatus for securing turbine components for manufacture
US7503113B2 (en) * 2005-10-13 2009-03-17 Siemens Energy, Inc. Turbine vane airfoil reconfiguration system
US7575415B2 (en) * 2005-11-10 2009-08-18 General Electric Company Methods and apparatus for assembling turbine engines
US7635119B1 (en) * 2008-06-04 2009-12-22 United Technologies Corporation Adjustable leveling mount

Also Published As

Publication number Publication date
US20070169344A1 (en) 2007-07-26
US7918024B2 (en) 2011-04-05
EP1810779A3 (en) 2013-09-04
JP2007192225A (ja) 2007-08-02
EP1810779A2 (en) 2007-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4572403B2 (ja) 部品を検査のために位置合わせする方法及び装置
CN107866685B (zh) 用于处理燃气涡轮发动机的构件的工具夹具组件
US7178255B1 (en) Methods and apparatus for manufacturing components
US8516676B2 (en) Method of manufacture of aerofoil assemblies having datum features located in complementary fixtures
JP5295504B2 (ja) 構成部品を製造するための方法及び装置
US8850703B2 (en) Method for the manufacture of the blade tips of rotor wheels made in BLISK design
US6968608B2 (en) Method and apparatus to decrease combustor emissions
CN109416117B (zh) 组装行星架的方法
US7752755B2 (en) Methods and apparatus for manufacturing components
US20060156544A1 (en) Method and apparatus to remove material from a turbine wheel in-situ
CN104583539A (zh) 用于维修涡轮机械部件的装置和方法
US20070119040A1 (en) Methods and apparatus for securing components for manufacture
US6886422B2 (en) Methods and apparatus for inspecting components
WO2013146590A1 (ja) 静翼セグメント、及びこれを備えている軸流流体機械
KR100940101B1 (ko) 터빈용 부재의 가공을 위한 정렬고정장치
JP7053142B2 (ja) 携帯型ミル工具および、ミル処理する方法
KR101513481B1 (ko) 가스터빈 압축기의 디스크 고정 지그 및 이를 이용한 디스크의 가공방법
CN113967857A (zh) 一种涡轮前封严盘变形修复的加工方法
EP3219423A1 (en) Turbine engine component replacement
JP2019078193A (ja) 回転機械の翼面補修方法、形状転写治具の製造方法及び形状転写治具

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100115

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110610

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110621

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110916

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110929

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120515

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120813

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120816

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees