JP6054478B2 - 複数のタイロッドを備えたガスタービン - Google Patents

Description

本発明は、複数のタイロッドを備えたガスタービンおよびその組立方法に関するものであって、より具体的には、ガスタービンに備えられる圧縮機およびタービン側ロータディスクを互いに締結するためのタイロッドが複数本備えられるガスタービンおよびその組立方法に関するものである。

ガスタービンは、燃焼ガスをタービンのブレード側に噴射して、回転力を得る原動機の一種であって、圧縮機、燃焼器、およびタービンに大きく区分することができる。圧縮機は、タービンの回転から生成された動力の一部を受けて、流入する空気を高圧に圧縮する役割を果たし、圧縮された空気は燃焼器側に伝達される。

燃焼器は、圧縮空気と燃料を混合および燃焼させて高温の燃焼ガス流を生成させ、これをタービン側に噴射し、噴射された燃焼ガスはタービンを回転させて回転力が得られるようにする。

ここで、圧縮機およびタービンは、外周部に放射状に結合されるブレードを有する複数のロータディスクを含む。通常、圧縮機にはタービンより多い数のロータディスクが含まれるが、以下では、圧縮機に配置される複数のロータディスクを圧縮機セクションと称し、タービン側に配置される複数のロータディスクをタービンセクションと称する。

それぞれのロータディスクは、隣り合うロータディスクと共に回転するように締結される。同時に、それぞれのロータディスクは、タイロッドを用いて、軸方向に移動しないように密着した状態で固定される。

タイロッドは、それぞれのロータディスクの中央を貫通するように挿入され、タイロッドの両端に締結される加圧ナットを介してロータディスクが軸方向に動かないように締結される。

一方、圧縮機セクションおよびタービンセクションの間に燃焼器が配置されるため、圧縮機セクションとタービンセクションは、燃焼器が配置されるための空間を形成するように互いに離隔している。タイロッドはロータディスクの軸方向の移動のみを制限するだけであるので、ロータディスクはタイロッドに対して自由に回転可能な状態にある。したがって、タービンセクションで生成された回転トルクを燃焼器を経由して圧縮機セクションに伝達可能なトルク伝達部材が追加的に備えられる。

結局、タイロッドは、圧縮機セクション、トルク伝達部材、およびタービンセクション全体を貫通できる程度の長さを有するため、運転中に振動および騒音発生の恐れが高く、長期間使用する場合、撓みなどが発生することがある。

本発明は、上記の従来技術の欠点を克服するためになされたものであって、振動および騒音の発生を最小化することができるタイロッドを備えたガスタービンを提供することを技術的課題としている。

また、本発明は、従来に比べて耐久性を向上させることができるタイロッドを備えたガスタービンを提供することを他の技術的課題としている。

本発明はさらに、維持補修をより容易に行うことができるタイロッドを備えたガスタービンを提供することをさらに他の技術的課題としている。

本発明はさらに、のようなガスタービンの組立方法を提供することをさらに他の技術的課題としている。

上記の技術的課題を達成するための、本発明の一側面によれば、複数の圧縮機側ロータディスクを備えた圧縮機セクションと、前記圧縮機側ロータディスクの下流に配置される複数のタービン側ロータディスクを備えたタービンセクションと、前記圧縮機セクションに備えられた圧縮機側ロータディスクの中央部を貫通して圧縮機側ロータディスクを互いに密着させる第１タイロッドと、前記タービンセクションに備えられたタービン側ロータディスクの周縁部を貫通してタービン側ロータディスクを互いに密着させる複数の第２タイロッドと、前記第１タイロッドおよび前記複数の第２タイロッドがそれぞれ結合され、前記タービンセクションで生成された回転トルクを前記圧縮機セクションに伝達するトルク伝達部材とを含むガスタービンが提供される。

ここで、前記トルク伝達部材は、前記圧縮機セクションに対向する第１端部を含み、前記第１端部には、前記第１タイロッドの貫通する第１貫通ホールが形成されてもよい。

ここで、前記第１タイロッドの一側に締結される第１加圧ナットを更に含み、前記第１加圧ナットは、前記第１端部の内側面を前記圧縮機セクション側に加圧するように締結されてもよい。

また、前記第１加圧ナットは、少なくとも一部が前記第１貫通ホールの内部に挿入されてもよい。

一方、前記トルク伝達部材は、前記タービンセクションに対向する第２端部を含み、前記第２端部には、前記第２タイロッドの貫通する複数の第２貫通ホールが放射状に形成されてもよい。

ここで、前記第２タイロッドの一側に締結される第２加圧ナットを更に含み、前記第２加圧ナットは、前記第２端部の内側面を前記タービンセクション側に加圧するように締結されてもよい。

また、前記第２端部には、前記トルク伝達部材の内部と連通するサービスホールが形成され、前記サービスホールを介して前記第１加圧ナットおよび前記第２加圧ナット側に接近可能に形成してもよい。

また、前記サービスホールは、前記第１端部側へいくほど、直径が増加するように形成されてもよい。

また、前記第１端部側の外径が前記第２端部側の外径より大きく形成されてもよい。

また、前記第１端部および前記第２端部の間に、前記トルク伝達部材の内壁から半径方向の内側に向けて突出する補強部が形成されてもよい。

ここで、前記補強部の内径は、前記第１加圧ナットの外径より大きく形成されてもよい。

また、前記第１端部および前記第２端部から前記補強部と隣接した付近へいくほど、前記トルク伝達部材の内径が増加するようにしてもよい。

本発明の他の側面によれば、複数の圧縮機側ロータディスクを備えた圧縮機セクションと、前記圧縮機側ロータディスクの下流に配置される複数のタービン側ロータディスクを備えたタービンセクションと、前記圧縮機セクションに備えられた圧縮機側ロータディスクの中央部を貫通して圧縮機側ロータディスクを互いに密着させる第１タイロッドと、前記タービンセクションに備えられたタービン側ロータディスクの周縁部を貫通してタービン側ロータディスクを互いに密着させる複数の第２タイロッドと、前記圧縮機セクションに対向する第１端部および前記タービンセクションに対向する第２端部を含み、前記第１タイロッドおよび前記複数の第２タイロッドがそれぞれ結合されるトルクチューブとを含むガスタービンが提供される。

ここで、前記第１端部側に、前記第１タイロッドと締結される第１加圧ナットが配置され、前記第２端部側に、前記第２タイロッドと締結される第２加圧ナットが配置されてもよい。

ここで、前記第２加圧ナットは、前記第２端部上に放射状に配置され、前記第２加圧ナットの半径方向の内側に、前記トルクチューブの内側と連通するサービスホールが形成されてもよい。

ここで、前記サービスホールは、前記第１端部側へいくほど、直径が増加するように形成されてもよい。

また、前記第１端部および前記第２端部の間に、前記トルク伝達部材の内壁から半径方向の内側に向けて突出する補強部が形成されてもよく、前記補強部の内径は、前記第１加圧ナットの外径より大きく形成されてもよい。

ここで、前記第１端部および前記第２端部から前記補強部と隣接した付近へいくほど、前記トルク伝達部材の内径が増加するように形成してもよい。

本発明のさらに他の側面によれば、複数の第１ロータディスクを１本の第１タイロッドに長手方向に沿って挿入するステップと、前記第１タイロッドの一側端部からトルクチューブを挿入するステップと、前記第１ロータディスクおよび前記トルクチューブの間で相対的に回転が許容されないように前記第１タイロッドの一端部を前記トルクチューブに固定するステップと、前記トルクチューブの一部に複数の第２タイロッドを固定するステップと、複数の第２ロータディスクを前記複数の第２タイロッドに長手方向に沿って挿入するステップと、前記第２ロータディスクおよび前記トルクチューブの間で相対的に回転が許容されないように前記複数の第２タイロッドのそれぞれの一端部を前記第２ロータディスクのうちの１つに固定するステップとを含むタービンの組立方法が提供される。

ここで、前記第１タイロッドは、前記第１ロータディスクの中央部を貫通するように挿入されてもよい。

また、前記第２タイロッドは、前記第２ロータディスクの中心から半径方向の外側に離隔した周縁部を貫通するようにしてもよい。

そして、前記第１ロータディスクは、圧縮機セクションに配置されてもよい。

以上のような構成を含む本発明の側面によれば、ガスタービン全体を縦断する１本のタイロッドの代わりに、圧縮機セクションとタービンセクションにそれぞれ別途のタイロッドを備え、これらをトルク伝達部材によって連結するため、振動および騒音の発生を最小化することができる。同時に、長期間使用しても、タイロッドの撓みを最小化することができる。

また、タービンセクションに放射状に配置された複数のタイロッドを配置することで、圧縮機セクションを締結する第１タイロッド側に容易に接近することができるので、維持補修をより容易に行うことができる。

さらに、タービンセクションを分離しても、圧縮機セクションを、第１タイロッドおよび第１加圧ナットによって締結された状態を維持するため、タービン全体を分解する手間を省くことができる。

ガスタービンの一実施形態を示す斜視図である。 前記図１に示された実施形態の内部構造を示す断面図である。 図２におけるトルクチューブ部分を拡大して示す断面図である。 前記図１に示された実施形態におけるトルクチューブの変形例を示す断面図である。 前記図１に示された実施形態におけるトルクチューブの他の変形例を示す断面図である。 前記図１に示された実施形態におけるトルクチューブのさらに他の変形例を示す断面図である。 前記図１に示された実施形態を組立てる過程を示す断面図である。 前記図１に示された実施形態を組立てる過程を示す断面図である。 前記図１に示された実施形態を組立てる過程を示す断面図である。 前記図１に示された実施形態を組立てる過程を示す断面図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係るガスタービンの実施形態について詳細に説明する。

図１には、一実施形態であるガスタービン１００が示されている。実施形態は、ボディ１０２を備えており、ボディ１０２の後側には、タービンを通過した燃焼ガスが排出されるディフューザ１０６が備えられている。そして、ディフューザ１０６の前方に、圧縮された空気を受けて燃焼させる燃焼器１０４が配置される。

空気の流れ方向を基準として説明すれば、ボディ１０２の上流側に圧縮機セクション１１０が位置し、下流側にタービンセクション１２０が配置される。そして、圧縮機セクション１１０とタービンセクション１２０との間には、タービンセクションで発生した回転トルクを圧縮機セクションに伝達するトルク伝達部材としてのトルクチューブ１３０が配置されている。圧縮機セクション１１０には、計１４枚の圧縮機ロータディスク１４０が備えられ、それぞれの圧縮機ロータディスク１４０は、１本のセンタータイロッド１５０によって軸方向に離隔しないように締結されている。

具体的には、それぞれの圧縮機ロータディスク１４０は、略中央をセンタータイロッドが貫通した状態で、互いに軸方向に沿って整列されている。同時に、圧縮機ロータディスク１４０の外周部付近には複数の突起部（図示せず）が形成され、隣り合うロータディスクに相対的に回転できないように結合されるフランジ１４２が軸方向に突出して形成される。

圧縮機ロータディスク１４０の外周面には複数のブレード１４４が放射状に結合されている。それぞれのブレード１４４は、ダブテール部１４６を備えて圧縮機ロータディスク１４０に締結されるが、ブレードと圧縮機ロータディスク１４０との間の結合方式は、必ずしもダブテールに限定されるものではない。

センタータイロッド１５０は、複数の圧縮機ロータディスク１４０の中心部を貫通するように配置されており、一側端部は最上流側に位置した圧縮機ロータディスク内に締結され、他側端部はトルクチューブ１３０に挿入されて固定される。具体的には、センタータイロッド１５０の他側端部は、トルクチューブ内において第１加圧ナット１７０と締結されて固定される。第１加圧ナット１７０は、トルクチューブを圧縮機ロータディスク１４０に加圧することで、それぞれの圧縮機ロータディスク１４０が密着した状態を維持するようにする。

一方、タービンセクション１２０には４枚のタービンロータディスク１８０が備えられる。それぞれのタービンロータディスク１８０は、基本的には圧縮機ロータディスクと類似の形態を有する。したがって、タービンロータディスク１８０も、隣り合うタービンロータディスクと結合されるための結合突起を備えたフランジ１８２を備え、放射状に配置される複数のタービンブレード１８４も含む。タービンブレード１８４も、ダブテール方式でタービンロータディスク１８０に結合されてもよい。

ただし、タービンロータディスク１８０は、１本のセンタータイロッドではなく、円周方向に沿って放射状に配置される複数（ここでは１２本）のタイロッド１６０によって締結される点で、圧縮機ロータディスク１４０と相違する。タイロッド１６０は、タービンロータディスク１８０の中心から半径方向の外側に離隔した周縁部を貫通して配置されており、２つの第２加圧ナット１９０が両端に締結され、タービンロータディスクを互いに密着するように結合させる。

ここで、タイロッドの下流側端部に配置される第２加圧ナット１９０は、最後端のタービンロータディスクの表面に露出するように配置されるが、上流側端部に配置される第２加圧ナット１９０は、トルクチューブ１３０の内側に配置されている。ここで、タイロッド１６０は、センタータイロッド１５０に比べて小さい直径を有している。

図２を参照すれば、第１加圧ナット１７０は、外周面に半径方向に突出するように形成されるフランジ部１７２を有しており、フランジ部１７２の前方には円錐形態のノーズ部１７４が形成されている。第１加圧ナット１７０は、トルクチューブ１３０の第１端部１３２の内側面に配置されている。具体的には、第１端部１３２の略中央部には、センタータイロッド１５０が貫通するように挿入される第１貫通ホール１３２ａが形成されており、ノーズ部１７４が第１貫通ホール１３２ａの内部に挿入された状態で、第１加圧ナット１７０が締結される。ここで、第１貫通ホール１３２ａの内部は、ノーズ部１７４の形態に対応するようにテーパ形態を有していて、第１加圧ナット１７０を容易に第１貫通ホール１３２ａの内部に挿入できるようにする。

そして、フランジ部１７２は、第１端部１３２の内側面を圧縮機セクション側に加圧する役割を果たす。特に、センタータイロッド１５０は、１本のタイロッドで１４枚の圧縮機ロータディスクを支持しなければならないので、第１加圧ナットには大きな応力が印加されることになる。これによって、第１端部にもそれに対応する応力が加えられるので、第１端部は、トルクチューブの他の部分に比べて大きい直径および厚さを有するように形成される。

反面、トルクチューブ１３０のうち、タービンセクションに対向する第２端部１３３は、相対的に小さい厚さを有するように形成される。そして、複数のタイロッド１６０のなす円周の半径方向の内側にはサービスホール１３３ａが形成される。サービスホール１３３ａは、タービンロータディスクが除去された状態で、第１加圧ナット１７０側に使用者が接近できるように形成される。これによって、使用者は、サービスホール１３３ａを介して第１加圧ナットを締結または分離することができ、サービスホール１３３ａの内径は、第１加圧ナット１７０の外径より大きく形成され、サービスホール１３３ａを介して第１加圧ナット１７０を引き出すことができる。

一方、第１端部１３２および第２端部１３３の間には補強部１３４が形成される。補強部１３４は、トルクチューブ１３０の内壁から半径方向の内側へリング状に突出するように形成される。トルクチューブ１３０の厚さは、両端部から補強部１３４と隣接した付近へいくほど減少するように形成される。すなわち、トルクチューブ１３０の壁の厚さは、それぞれの端部付近で最大となり、補強部１３４と隣接した付近で最小となるように形成される。

補強部１３４は、ガスタービンの作動時にトルクチューブ１３０が変形するのを最小化できるように形成されたものであって、トルクチューブ１３０に加えられる荷重および自重による撓みと、運転時にトルクチューブ１３０に加えられる遠心力が平衡をなして、トルクチューブ１３０の外周面が運転中に撓むことなく真っ直ぐな状態を維持するようにする。

すなわち、トルクチューブ１３０は、回転慣性を最小化し、第１加圧ナット１７０および第２加圧ナット１９０を挿入して締結することを可能にするために、内部が空いている中空形状を有している。これによって、内部が満たされた中実状の軸に比べて剛性が相対的に低く、外力が加えられる場合に変形する可能性が高い。例えば、トルクチューブ１３０には、タービンセクション１２０で発生したねじりトルクが印加され、これ以外にも、高速で回転する場合に遠心力も作用する。同時に、トルクチューブ１３０自体の自重も影響を与えることになる。

補強部１３４は、トルクチューブ１３０の内壁から半径方向の内側に突出し、トルクチューブ１３０の内面から円周方向に延びるように形成される。これによって、回転時に、補強部１３４には、隣り合う部分に比べて相対的に大きな遠心力が半径方向の外側に加えられ、それによって自重による撓みなどが遠心力と相殺され、トルクチューブ１３０が変形するのを最小化する。

また、補強部１３４の相対的に大きな厚みは、回転トルクが伝達されながら生じ得るトルクチューブ１３０のねじり（ｔｏｒｓｉｏｎ）を最小化する。

ここで、トルクチューブ１３０の形状は必ずしも図示したものに限らず、任意の形態に変更可能である。例えば、補強部１３４は、図３とは異なり、トルクチューブ１３０の外周面から半径方向の外側に突出するように形成してもよい。

図４は、このようなトルクチューブ１３０の変形例を示す断面図であって、図４を参照すれば、変形例において、トルクチューブ１３０は、図３に示されているような、半径方向の内側に突出する形態の補強部は存在しない。その代わりに、図４に示されたトルクチューブ１３０は、その外径が両端部である第１端部１３２および第２端部１３３から中央部へいくほど狭くなり、補強部１３４ｂに至っては一定の外径を有するように形成される。すなわち、図４に示されたトルクチューブ１３０では、図３に示された例に比べて補強部１３４ｂの外径が小さく形成される。

同時に、トルクチューブ１３０の厚さは、補強部１３４ｂにわたって略一定に維持される。ここで、補強部１３４ｂの内径は、第１加圧ナット１７０の外径よりは大きく形成され、第１加圧ナット１７０が補強部１３４ｂを通過できるように形成される。

図４に示された形態のトルクチューブ１３０は、ガスタービンの初期始動性を改善するのに有用である。一般的に、ガスタービンは、初期始動時にはスタートモータのような外部動力源を必要とし、スタートモータによって軸が予め定められた運転速度に到達してはじめて、スタートモータの補助なしに連続的な運転が可能になる。ここで、始動初期から定常運転速度に到達するまで時間遅延が発生するが、このような時間遅延が少ないほど、より速い時間内にガスタービンの運転が可能になるので、始動性を改善するためには、このような時間遅延を最小化する必要がある。

図４に示された例において、トルクチューブ１３０は、補強部１３４ｂ付近が他の部分に比べて小さい外径を有するため、補強部が同一の外径を有する場合に比べて小さい回転慣性モーメントを有することになる。回転慣性モーメントは、初期始動時に回転に対する抵抗として働くため、図４に示された形態の補強部１３４ｂの小さな回転慣性モーメントにより、ガスタービンは、速い時間内に定常運転速度に到達することができる。

ここで、図４に示された変形例は、剛性を確保するレベルで追加的に変形可能である。図５は、トルクチューブ１３０の他の変形例を示すものであって、図５に示された変形例は、基本的には図４に示された変形例と同一であるが、補強部１３４ｃの外径が、図４とは異なり、全体的に略均一な値を有する点で相違する。

具体的には、補強部１３４ｃは、第２端部１３３の外径と同一の外径を有し、第１端部１３２の外径よりは小さい外径を有する。ただし、補強部１３４ｃの内径は、略中央部の一部区間にわたって最小値を有するように形成される。

図５に記載の変形例は、図３に示されたトルクチューブ１３０の補強部１３４を両側方向に拡張した形態を有し、それによってより高い剛性を保有することができる。

図６は、トルクチューブ１３０のさらに他の変形例を示す断面図であって、基本的には図３に示された形態を有するが、補強部１３４が省略され、トルクチューブ１３０の外周部に補強部１３４ｄが形成される。補強部１３４ｄは、軸方向に沿って延びた板材形態を有し、トルクチューブ１３０の外周部に沿って放射状に配置されている。

補強部１３４ｄは、第１端部１３２および第２端部１３３の間で延び、その長さは必要によって任意に設定可能である。補強部１３４ｄは、図６を基準として、トルクチューブの上下方向の撓みを防止する一方、タービンセクション１２０から伝達される回転トルクに対するねじり剛性を向上させる役割も兼ねることになる。

ここで、補強部１３４ｄは、トルクチューブ１３０の外周部全体に連続的に形成されるのではなく、円周方向に沿って所定間隔をおいて離隔して配置されているため、重量の増加を最小化しながらも、十分な剛性を付与することができる。

以上の実施形態または変形例では、圧縮機セクション１１０とタービンセクション１２０がトルクチューブ１３０の両端にそれぞれ結合されているため、タービンセクション１２０をトルクチューブ１３０から分離しても、圧縮機セクション１１０は結合された状態を維持することができる。

一般的に、圧縮機セクション１１０に比べて、高温の燃焼ガスに露出するタービンセクション１２０で劣化がよく発生し、維持補修の頻度が高い。上記の実施形態によれば、タービンセクション１２０に対してのみ維持補修が必要な場合、タービンセクション１２０だけを分離することができるため、容易に維持および補修が可能になる。

同時に、生産過程においても、両者をモジュール化して取り扱うことが可能なため、生産性を高められるという利点も提供する。また、従来開発されたガスタービンを大型化する場合にも、圧縮機セクション１１０とタービンセクション１２０を取り替えることによって手軽に容量を増加させることが可能なため、開発期間も短縮できる効果がある。

また、タービンセクション１２０に配置されるタービンロータディスク１８０の場合、燃焼ガスとの衝突によって回転トルクを生成する箇所であるため、圧縮機セクション１１０に比べて高い応力に露出している。したがって、圧縮機ロータディスク１４０に比べて、タービンロータディスク１８０の設計時にはより高い設計自由度が付与されてはじめて、高い応力にも耐えられる最適なディスク形状を設計することができる。上記の実施形態では、外周部に小さい直径を有する複数のタイロッド１６０を用い、ディスクの中央にホールが形成される必要がなく、センタータイロッドを用いる場合に比べて低い周方向応力（Ｈｏｏｐ ｓｔｒｅｓｓ）が加えられる。したがって、より安価な素材を使用可能なため、生産費用を節減することができる。

以下、図７Ａ〜図７Ｄを参照して、実施形態の組立方法について説明する。ここで、燃焼器１０４、ディフューザ１０６、およびシュラウドの組立方法は、従来知られている方法を活用できるので、それに関する説明は省略し、タイロッドとそれぞれのディスクを組立てる方法についてのみ説明する。

図７Ａを参照すれば、最先端の圧縮機ロータディスクにセンタータイロッド１５０の一端を結合することで組立作業が始まる。ここで、最先端の圧縮機ロータディスクには、センタータイロッドを締結するための締結孔が形成されているが、これを分離して別途の加圧ナットが追加される例も考えられる。その後、センタータイロッド１５０の軸方向に沿って複数の圧縮機ロータディスク１４０を挿入する。この時、それぞれの圧縮機ロータディスク１４０の対向する面は、相対的に回転できないように結合される。

最後の圧縮機ロータディスク１４０の挿入が完了すると、トルクチューブ１３０をセンタータイロッド１５０の端部に装着する。

その後、図７Ｂに示されているように、第１貫通ホール１３２ａの内部に第１加圧ナット１７０を締結する。このステップにより、圧縮機セクション１１０の組立が完了する。図７Ｂに示された状態で、タービンセクション１２０の組立がまだ行われていないが、第１加圧ナット１７０によってそれぞれの圧縮機ロータディスク１４０は、センタータイロッド１５０に対して軸方向に移動不能に固定される。

この時、第１加圧ナット１７０は、トルクチューブ１３０の内部空間を介して挿入される。具体的には、トルクチューブ１３０の一側端部に形成されるサービスホール１３３ａを介して挿入され、このような構造は、圧縮機セクション１１０の締結が完了した後、順次にタービンセクション１２０の組立を完了できるようにする。

圧縮機セクション１１０の締結が完了した後、トルクチューブ１３０の他側端部に複数のタイロッド１６０を挿入する。タイロッド１６０は、サービスホール１３３ａを介して挿入される複数の第２加圧ナット１９０によって一端がトルクチューブ１３０に固定される。第２加圧ナット１９０の挿入および締結作業は、すべてトルクチューブ１３０に形成されたサービスホール１３３ａを介して進行できる。

このように第２加圧ナット１９０の締結が完了すると、図７Ｃに示されているように、複数のタイロッド１６０がトルクチューブ１３０に固定された状態になる。

その後、タービンロータディスク１８０の周縁部に設けられた貫通孔に複数のタイロッド１６０に挿入する。この時、複数のタイロッド１６０は、トルクチューブ１３０に固定された状態であるので、別途のジグなどの支持体がなくても、容易にタービンロータディスク１８０をタイロッド１６０に挿入することが可能である。最後端のタービンロータディスク１８０を挿入した後には、タイロッド１６０の端部に第２加圧ナット１９０を締結して、図７Ｄに示されているように、タービンセクション１２０および圧縮機セクション１１０の組立が完了する。

一方、組立完了したタービンセクション１２０および圧縮機セクション１１０の分離は、組立の逆順に進行すればよい。すなわち、タービンロータディスク１８０の一部が損傷した場合には、これを除去して新たなタービンロータディスク１８０に取り替えなければならないが、このためには、まず、タイロッド１６０の末端に締結された第２加圧ナット１９０を分離する。

第２加圧ナット１９０が分離されると、タービンロータディスク１８０をそれぞれ分離することができ、分離されたタービンロータディスク１８０を修理後再び組立てたり、新たなタービンロータディスク１８０に取り替えることができる。この時、圧縮機セクション１１０は、第２加圧ナット１９０の締結の有無に関係なく、第１加圧ナット１７０によって締結された状態が維持されるため、タービンロータディスク１８０を取り替えるために全体を分解する必要がなくなる。

Claims (13)

1. 複数の圧縮機側ロータディスクを備えた圧縮機セクションと、
   前記複数の圧縮機側ロータディスクの下流に配置される複数のタービン側ロータディスクを備えたタービンセクションと、
   前記圧縮機セクションに備えられた前記複数の圧縮機側ロータディスクの中央部を貫通して前記複数の圧縮機側ロータディスクを互いに密着させる第１タイロッドと、
   前記タービンセクションに備えられたタービン側ロータディスクの周縁部を貫通してタービン側ロータディスクを互いに密着させる複数の第２タイロッドと、
   前記第１タイロッドおよび前記複数の第２タイロッドがそれぞれ結合され、前記圧縮機セクションに対向する第１端部および前記タービンセクションに対向する第２端部を含み、前記タービンセクションで生成された回転トルクを前記圧縮機セクションに伝達するトルク伝達部材と、
   前記第１タイロッドの一側に締結され、前記第１端部の内側面を前記圧縮機セクション側に加圧するように締結される第１加圧ナットと、
   前記複数の第２タイロッドの一側に締結され、前記第２端部の内側面を前記タービンセクション側に加圧するように締結される複数の第２加圧ナットと、
   前記第１端部および前記第２端部の間に形成され、前記トルク伝達部材を補強する補強部と、
   を含むガスタービン。
2. 前記第１端部には、前記第１タイロッドの貫通する第１貫通ホールが形成される請求項１に記載のガスタービン。
3. 前記第１加圧ナットは、少なくとも一部が前記第１貫通ホールの内部に挿入される請求項２に記載のガスタービン。
4. 前記第２端部には、前記複数の第２タイロッドの貫通する複数の第２貫通ホールが放射状に形成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガスタービン。
5. 前記第２端部には、前記トルク伝達部材の内部と連通するサービスホールが形成され、前記サービスホールを介して前記第１加圧ナットおよび前記複数の第２加圧ナット側に接近可能である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のガスタービン。
6. 前記サービスホールは、前記第１端部側へいくほど、直径が増加するように形成される請求項５に記載のガスタービン。
7. 前記第１端部側の外径が前記第２端部側の外径より大きく形成される請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のガスタービン。
8. 前記補強部は、前記トルク伝達部材の内壁から半径方向の内側に向けて突出する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のガスタービン。
9. 前記トルク伝達部材の外径は、前記第１端部および前記第２端部から中央部に向かって減少し、前記補強部において一定となり、前記トルク伝達部材の厚さは、前記補強部にわたって一定に維持される請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のガスタービン。
10. 前記補強部の外径は、前記第１端部の外径より小さく、前記第２端部の外径と同一であり、前記補強部の内径が前記トルク伝達部材の中央部にわたって最小となるよう前記トルク伝達部材の内径が前記第１端部および前記第２端部から前記中央部に向かって減少する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のガスタービン。
11. 前記補強部は、前記トルク伝達部材の外周部において、前記第１端部および前記第２端部の間で軸方向に沿って延在するように放射状に設けられる請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のガスタービン。
12. 前記補強部の内径は、前記第１加圧ナットの外径より大きく形成される請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のガスタービン。
13. 前記第１端部および前記第２端部から前記補強部と隣接した付近へいくほど、前記トルク伝達部材の内径が増加する請求項８に記載のガスタービン。

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