JP2005351271A - 回転タービン構成要素のバランス組立体及びバランスウェイトを取付及び／又は調整する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転タービン構成要素のバランス組立体（５８）、並びにバランス組立体（５８）内にバランスウェイト（６６）を取り付けたバランス組立体（５８）に関する。
【解決手段】 バランス組立体（５８）は、（ａ）円周方向外周（９２）及びその少なくとも一部に沿って中に形成されたスロット（９０）を有するバランスウェイト保持部材（６２）を備え、該スロット（９０）は、ショルダー面（１５２、１５６）がバランスウェイト係合セクション（１１４）で側壁（１０２、１０６）を係合するように、バランスウェイト（６６）を底面（９４）から離れるように移動させ、これによりバランスウェイト（６６）がスロット（９０）内の固定位置にあるようにし、バランスウェイト（６６）に結合されたバランスウェイト固定部材（７０）を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は一般に、タービンロータなどの回転タービン構成要素のバランス組立体に関する。本発明はまた、このバランス組立体内に１つ又は複数のバランスウェイトを取り付け、並びに取付後のバランスウェイトを調整する方法に関する。本発明は更に、このバランス組立体と、このバランス組立体にアクセスするために半径方向に延びるアクセス経路とを有するタービンセクションに関する。

タービンエンジンの製造において、タービンロータなどの回転タービン構成要素のバランス取りは、不可欠で重要なステップとすることができる。タービンロータは通常、エンジンを実際に組み立てる前に最初にバランス取りされる。このバランス取りは、例えば、ボルト上、或いはロータ又は関連する構成要素の溝内に嵌合するように設計された特別のウェイトを取り付けることによる、もしくは、ロータの特定のセクションから材料を研削することによるなど様々な方法で達成することができる。特許文献１（Ｄｕｂｏｉｓ他）（ビークをカラーの溝に係合させ、リベットによりロータに固定されるバランスウェイト）、特許文献２（Ｂａｃｈｉｎｓｋｉ）（ロータ組立体のカバープレートの溝に配置されたバランスウェイト）、特許文献３（Ｍｉｌｌｅｒ）（ロータのシュラウドに取り付けられたバランスクリップ）、特許文献４（Ｃｏｒｓｍｅｉｅｒ他）（ロータディスクの周囲に形成されたダブテールスロット及びダブテールスロット内に挿入されたロータブレードのダブテール根元に装着されたバランスウェイト）を参照のこと。エンジン組立時の後続の作業によっては、エンジン完成後に回転構成要素の更なる調整又はバランス取りが必要となる場合がある。これは一般的に「トリムバランス」と呼ばれる。タービンエンジンの後続の運転中に、回転構成要素の調整又は再バランスを必要とする可能性もある。

ロータの特定のバランスシステムの問題は、ロータのトリムバランス又は再バランスが、バランスウェイトにアクセスするためにエンジンの部分的分解又は完全な分解を必要とする可能性がある点である。例えば、１つの従来のバランスシステムは、ロータのディスク、ホイール、及び／又はスペーサの表面又は周囲に通常形成される円形又は円周方向の溝あるいはスロットに挿入されるバランスウェイトを使用し、次いでウェイトを溝又はスロット内で移動又は調整して所望のバランス取りの程度を達成する。特許文献５（Ｎｅａｒｙ）（タービンホイールの表面に形成されたバランス溝に挿入され、ネジ調整によりバランス溝に沿った任意の所定の場所に係止されるバランスウェイト）、特許文献６（Ｂａｒｂｅｒ）（エキスパンダーネジによる拡張ができるように側壁にボアとスロットを備える弓形本体部材を含むウェイト組立体を受け入れるようにタービンの少なくとも１つの表面に形成された円形溝）、特許文献７（Ｂｅｒｒｙ他）（ロータ本体のホイール及びスペーサの軸面及び周辺リムに形成されたダブテール形溝及び挿入口を通して溝に挿入されて調整位置に円周上で配列された相補型バランスウェイト）を参照のこと。バランスウェイトが溝又はスロットの適所に固定され、エンジンが完全に組み立てられた後、これらのバランスウェイトは通常、適所に固定され回転構成要素のバランスを再調整又は整備するために再び移動されないようにすることを目的とする。その結果、これらバランスウェイトは通常、エンジンの少なくとも部分的な分解なしにはアクセスすることはできない。これらのバランスウェイトシステムの幾つかはまた、バランスウェイトを挿入できるように、溝又はスロットに特別に形成されたアクセスポート又は開口が必要である。特許文献６の図１及び図２、及び特許文献７の図５を参照。かかるアクセスポート又は開口は、バランス組立体の重量配分における対称性の欠如、並びに応力集中に関してバランス組立体内の潜在的脆弱性をもたらす原因となる可能性がある。

タービンエンジンの回転構成要素のバランスシステムはまた、エンジンを分解することなくトリムバランス又は再バランスを行うため、バランスウェイトがすでに取り付けられ、又はバランスウェイトを挿入することができるエンジンの領域に遠隔的にアクセスすることを可能にするものが開発されてきた。これらのバランスシステムの幾つかは、バランスウェイトの特定位置での挿入が必要とされる場合があり、従って、バランスの微調整を達成することがより困難になる。特許文献８（Ｌｉｎｄｓｅｙ他）（特別な工具により供給されるバランスウェイトを受けるように経路を介してアクセスすることができる、複数の円周上に間隙を置いて配置されたネジ孔を備える環状部材を含むロータのバランス組立体）、特許文献９（Ｃｅｄｅｒｗａｌｌ他）（加圧空気流路及び一対の孔を通じてバランスウェイト又はプラグを付加又は除去することによるタービンロータのトリムバランス）を参照のこと。これらの遠隔アクセスバランスシステムの幾つかは、ロータ組立体内に形成された溝又はスロットの様々な位置でバランスウェイトの挿入を可能にする。特許文献１０（Ｗｉｌｋｎｅｒ）（バランスウェイトをロータディスクのダブテール溝に挿入するための工具）、特許文献１１（Ｋｎｏｒｏｗｓｋｉ他）（ロータ内に形成されたバランスウェイト溝、ネジを受けるためのネジ付き開口と溝にバランスウェイトを挿入しネジを回転して溝にバランスウェイトを係止するネジ付き工具とを有するバランスウェイト、及びバランスウェイトとロータ並びにネジとバランスウェイトをステークするように挿入されるステーク工具）を参照のこと。しかしながら、バランスウェイトを溝に挿入した後、この場合もやはり、通常は適所に固定され、回転構成要素のバランスを再調整又は整備するために再度移動されないことを目的とする。
米国特許第４，２２０，０５５号公報 米国特許第４，８０３，８９３号公報 米国特許第５，０１１，３７４号公報 特開平０２−２７５００２号公報 米国特許第３，７３６，８１１号公報 米国特許第４，８４２，４８５号公報 特開２００１−０２７１０１号公報 米国特許第２，９６４，９７２号公報 米国特許第５，５４５，０１０号公報 米国特許第４，０６４，７６２号公報 米国特許第６，２７９，４２０号公報

従って、タービンエンジンが完全に又は実質的に完全に組み立てられた状態で、ロータのトリムバランス又は再バランスを行うのに用いることができる、タービンロータなどの回転タービン構成要素のバランス組立体を提供することが望ましい。また、バランスウェイトを種々の位置に比較的容易に配置又は移動させて、ロータのバランス取りの比較的細かい調整を可能にするタービンロータのバランス組立体を提供することが望ましい。また、バランス組立体に特別に形成されるアクセスポート又は開口を必要とせずに、バランスウェイトを取り付けることができることが望ましい。ロータの後続のトリムバランス及び再バランスのために最初の取付後にバランスウェイトを比較的容易に再調整することができるタービンロータのバランス組立体を提供することが更に望ましい。

本発明の実施形態は、タービンロータなどの回転タービン構成要素のバランス組立体に関する。本組立体は、
円周方向外周及びその少なくとも一部に沿って中に形成されたスロットを有するほぼ環状のバランスウェイト保持部材を備え、
該スロットが、
底面と、
底面から間隙を置いて配置された開口と、
底面と開口とを接続する離間して対向する一対の側壁と、
を有し、該側壁が、底面と開口との間で内側に傾斜してバランスウェイト係合セクションを定め、
前記組立体が更に、
スロットの開口を通して挿入可能であり且つスロット内で移動するために位置決め可能なように構成され大きさにされ、更に、バランスウェイト係合セクションにおいてスロットの側壁を係合可能な、離間してほぼ内側に傾斜する一対のショルダー面を有する少なくとも１つのバランスウェイトと、
ショルダー面がバランスウェイト係合セクションで側壁を係合するように、少なくとも１つのバランスウェイトを底面から離れるように移動させ、これにより少なくとも１つのバランスウェイトがスロット内の固定位置にあるようにするか、又は、ショルダー面がバランスウェイト係合セクションで側壁と係合しないように、少なくとも１つのバランスウェイトを底面に向かって移動させて、これにより少なくとも１つのバランスウェイトがスロット内の非固定の位置にあるように作動することができる、少なくとも１つのバランスウェイトに結合されたバランスウェイト固定部材と、
を備える。

本発明の別の実施形態は、このバランス組立体に少なくとも１つのバランスウェイトを取り付ける方法に関する。本方法は、
少なくとも１つのバランスウェイトがスロット内で第１の挿入位置にあるようにバランスウェイト保持部材のスロットの開口を通して少なくとも１つのバランスウェイトを挿入するステップと、
少なくとも１つのバランスウェイトがバランスウェイト固定部材と結合可能であるように、スロット内の第１の挿入位置から第２の固定部材結合位置に少なくとも１つのバランスウェイトを調整するステップと、
第２の位置にある間にバランスウェイト固定部材を少なくとも１つのバランスウェイトに結合させるステップと、
を含む。

本発明の別の実施形態は、このバランス組立体、及びこのバランス組立体にアクセスするための半径方向に延びるアクセス経路を有するタービンエンジンの部分に関する。

本発明のバランス組立体及び方法、並びに本バランス組立体にアクセスするために半径方向に延びるアクセス経路を有するタービンエンジンの部分は、タービンロータなどの回転タービン構成要素のバランス取りにおいて多くの有意な利益及び利点をもたらす。バランス組立体、方法、及び本発明のバランス組立体にアクセスするための半径方向に延びるアクセス経路を有するタービンエンジンの部分は、タービンエンジンが完全に又は実質的に完全に組み立てられたままの状態で回転タービン構成要素をトリムバランス又は再バランスすることを可能とする。バランス組立体、方法、及び本発明のバランス組立体にアクセスための半径方向に延びるアクセス経路を有するタービンエンジン部分は、バランスウェイトがバランス組立体の種々の位置に配置又は移動することを可能にし、ロータのバランスの比較的細かい調整を可能とする。バランスウェイト及びバランスウェイト保持部材の関連スロットはまた、特別に形成されたバランスウェイトアクセスポート又は開口が、バランスウェイトをスロットに挿入するのに必要でないような大きさ及び構成にされる。バランス組立体及び本発明のこのバランス組立体にアクセスするための半径方向に延びるアクセス経路を有するタービンエンジン部分はまた、ロータの後続のトリムバランス及び再バランスのため、スロットに挿入後バランスウェイトを比較的容易に再調整することができる。

各図面を参照すると、図１は、本発明のバランス組立体を用いることができる、全体が１０で示されるタービンエンジンの代表的なセクションの部分断面図を示す。タービンエンジンセクション１０は、全体的に１４で示されるタービンロータを有して示される。タービンエンジンセクション１０は、かかるロータ１４を有する任意のセクションとすることができ、限定ではないが、高圧（ＨＰ）圧縮機セクション、低圧（ＬＰ）圧縮機セクション、ＨＰタービンセクション、ＬＰタービンセクション、中間出力（ＩＰ）タービンセクション、又は出力（ＰＷ）タービンセクションを含む。換言すると、図１に示され、且つ以下で説明されるタービンエンジンセクション１０は、本発明のバランス組立体の実施形態の用途の単なる代表的なものとみなすべきである。

図１に示されるように、ロータ１４は、円周方向に間隔を置いて配置された複数のタービンブレードを含み、その１つが１８で示され、２２で示される中心ハブ又はディスクから半径方向に延びている。ブレード１８の根元２４は、ブレードリテーナ２６と段間シール２８との間に位置決めされ、全体的に３０で示されるボルト組立体によって共にディスク２２に固定される。図１に示されるように、タービンエンジンセクション１０はまた、圧力シールの固定部分３８に対する、全体的に３４で示される支持構造を含む。圧力シールはまた、全体的に５０で示されるボルト組立体により回転シャフト４６に固定される回転部分４２を含む。ボルト組立体５０はまた、回転圧力シール部分４２とシャフト４６とをディスク２２の後方環状部分５４に固定する。

図１に示されるように、全体的に５８で示される本発明のバランス組立体の実施形態は、ロータ１４のバランスを保つのに用いられる。このバランス組立体５８は、全体的に６２で示されるバランスウェイト保持部材、全体的に６６で示される少なくとも１つのバランスウェイト、及び全体的に７０で示されるネジ付きボルトの形態のバランスウェイト固定部材を含む。バランスウェイト保持部材６２は、ディスク２２の後方部分５４の同心状外面７８に部材６２を固定又は取り付けるために、通常同心状溝が形成された支持部分７４を含む。バランスウェイト保持部材６２が後方部分５４の同心状外面７８の周囲、すなわちこれを中心に回転することを防ぐために、支持部分７４は、ディスク２２の後方部分５４に固定されたスプリングピン（図示せず）のヘッドを受けるスロット（図示せず）を備えることができる。

図２により具体的に示されるように、バランスウェイト保持部材６２はまた、ほぼ環状のバランスウェイト保持部分８６を含む。バランスウェイト保持部分８６は、保持部分８６の円周方向外周９２の少なくとも一部に沿って形成され、より典型的には外周９２の長さ全体に沿って形成されるスロット９０を備える。図２に示されるように、スロット９０は通常、ほぼダブテール形の断面構成を有する。スロット９０は、９４で示される底面、スロット９０の上部に底面９４から間隔を置いて配置された、全体的に９８で示される開口、及び底面９４を開口９８に接続する１０２及び１０６で示される離間して配置され且つ対向する側壁の対を有する。

図２に示されるように、側壁１０２、１０６は、該側壁１０２、１０６が底面９４の各端部からほぼ上方に垂直に延びるスロット９０のほぼ矩形の下側セクション１１０と、側壁１０２、１０６が下側セクション１１０の上部からほぼ集まり、すなわち内側に傾斜して中間セクション１１４の上部の位置で１１８で示される狭窄部を形成する、下側セクション１１０に隣接するスロット９０の中間のほぼ台形又は楔形部分１１４と、中間セクション１１４に隣接し、狭窄部１１８から開口９８へ外側にほぼ広がり又は傾斜する、スロット９０の上部のほぼ台形又は楔形セクション１２０と、を定めるように成形又は構成されている。スロット９０の少なくとも上部及び中間セクション１２０及び１１４、更にまた通常はスロット９０の下側セクション１１０は、典型的にはスロット９０の円周長さ全体に沿って同じ断面構成及び幅寸法を実質的に有する。具体的には、離間して配置された開口９８のペアの縁部１２２及び１２４間の幅は、通常スロット９０の全長に沿って、例えば円周方向外周９２全体に沿って実質的に均一又は本質的に同じである。

図２に示されるように、バランスウェイト６６は、全体的に１２６で示されるベース部を含み、該ベース部は、ほぼ平面の底面１３０と、該底面１３０の各端部で接続され、離間して外側に広がり又は傾斜するほぼ平面の一対の表面１３２及び１３６と、外側に傾斜する面１３２、１３６の各端部で接続され、離間して上方に延びるほぼ平面の一対の表面１４０及び１４４とを有する。図２に示されるように、バランスウェイト６６はまた、ベース部分に隣接し全体的に１４８で示されるほぼ台形又は楔形のショルダー部分を含み、該ショルダー部分は、上方に延びる表面１４０及び１４４の各端部で接続され、離間してほぼ内側に集まり又は傾斜する一対のショルダー面１５２及び１５６を有する。同様に図２に示されるように、バランスウェイト６６は更に、ショルダー部分１４８に隣接し全体的に１６０で示されるほぼ矩形のネック部分を含み、該ネック部分は、ショルダー面１５２、１５６に各端部で接続され、且つ離間して上方に延びるほぼ平面の一対のネック面１６４及び１６８と、各端部でネック面１６４、１６８に接続されたほぼ平面の上部面１７２とを有する。図２に示されるように、上部面１７２は通常、底面１３０に実質的に平行である。

図２に示されるように、ボルト７０は、全体的に１８４で示される遠位端を有するほぼ円筒形のネジ付きシャフト１８０に接続されるヘッド１７６を有する。図２に示されるように、バランスウェイト６６は、相補的ネジ部分を有し、バランスウェイト６６の上面１７２から底面１３０まで延びるほぼ円筒形ボア１９２内に位置付けられたネジ付き円筒形インサート１８８の形態でネジ付きシャフト１８０を受ける。図２に示されるように、バランスウェイト６６は通常、円筒形インサート１８８で定められる中心線の周りで実質的に対称である。図２に示されるように、ボルト７０はまた、ロックピン１９６の形態のロック部材を備え、該ロックピンは、シャフト１８０の長手方向軸に垂直な遠位端１８４に形成されたほぼ円筒形ボア２００を貫通して挿入される。ロックピン１９６は、ボア２００に挿入されると、ボルト７０のネジが緩められたときに該ボルト７０がバランスウェイト６６から偶発的に完全に抜けるのを防ぐ。

バランスウェイト６６は、図１及び図２において、バランスウェイト６６がスロット９０内で移動できないようなスロット９０内における固定位置にあるように示されている。これは、ボルト７０を「固定位置」方向でインサート１８８内に回転又はネジ締めすることにより達成され、シャフト１８０の遠位端１８４は、バランスウェイト６６の底面１３０から離れて更に外側にスロット９０の底面９４に向かって突出するようにされる。遠位端１８０が底面１３０から更に外側に突出し続けるようにボルト７０がネジ締めされてインサート１８８内に更に入ると、遠位端１８０は最終的には底面９４に係合し、バランスウェイト６６が底面９４から離れる方向に押し出されるようになる。従って、バランスウェイト６６のショルダー面１５２、１５６は、スロット９０の中間セクション１１４で内側に傾斜する側壁１０２、１０６に向かって移動される。バランスウェイト６６がスロット９０の底面９４から更に離れて移動すると、ネック部分１６０は最終的には狭窄部１１８を通ってスロット９０の上部セクション１２２に案内される。最終的には、ショルダー面１５２、１５６は、ボルト７０をネジ締めしてバランスウェイト６６のインサート１８８内に入ることができなくなるまで、中間（すなわち「バランスウェイト係合」）セクション１１４で各側壁１０２、１０６に係合することになる。この点において、バランスウェイト６６は、スロット９０の底面９４に対するシャフト１７４の遠位端１８０の力、及びスロット９０の中間（すなわち「バランスウェイト係合」）セクション１１４における各側壁１０２、１０６に対するショルダー部分１５２、１５６の摩擦係合によって、固定され相対的に移動不能な位置に保持される。また図２に示されるように、バランスウェイト６６がこの固定位置にあるときは、バランスウェイト６６の底面１３０は通常、スロット９０の底面９４に実質的に平行である。

バランスウェイト６６をスロット９０内に取り付け、又は位置付けるためには、ボルト７０は最初にバランスウェイト６６とは取り付けられておらず、すなわち結合されていない。その代わり図３に示されるように、バランスウェイト６６は、ボルト７０に結合されることなくスロット９０の開口９８及び上部セクション１２２に挿通される。スロット９０内へのバランスウェイト６６の挿入は通常、バランスウェイト保持部材６２がディスク２２の後方部分５４に固定される前に行われる。図３に示されるように、バランスウェイト６６は通常、傾斜した角度で開口９８及び上部セクション１２２を通して挿入され、すなわちバランスウェイト６６の底面１３０はスロット９０の底面９４に垂直ではないようにされる。上面１７２及び底面１３０により定められたバランスウェイト６６の幅又は寸法は、狭窄部１１８により定められる幅、並びに上部セクション１２２のスロット９０の外側に傾斜する面２０４（又は２０６）と中間セクション１１４のスロット９０の内側に傾斜する面２０８（又は２１０）とにより、且つこれらの間に定められる幅よりも小さいので、バランスウェイト６６は、特別に構成されるアクセスポートすなわち開口を必要せずに、スロット９０内に挿入することができる。実際、バランスウェイト６６は通常、その長さに沿った、例えば円周方向外周９２に沿った任意の位置でスロット９０の開口９８及び上部セクション１２２を通して挿入することができる。

図３で全体的に２１２で示されるこの第１の挿入位置から、及びバランスウェイト６６の構成及び大きさ、並びに中間及び下側セクション１１４と１１０でのスロット９０の構成及び大きさに起因して、バランスウェイト６６は次に、スロット９０の下側セクション１１０内で図４の全体的に２１６で示される第２の位置まで移動、調整又は回転することができる。第２の位置２１６にあるときには、バランスウェイト６６は完全にスロット９０内にあり且つ移動可能（例えば下側セクション１１０内で）であり、更にまたボルト７０を受けることができる。ボルト７０がバランスウェイト６６のインサート１８８内にネジ締めされ、ボア２００が底面１３０を越えるようになると、ロックピン１９６が次にボア２００に挿入され、ボルト７０のネジが緩められたときに、該ボルト７０がバランスウェイト６６から偶発的に分離又は抜けるのを防ぐ。

図５は、全体的に３００で示される支持構造体の一部を備えたタービンエンジンセクション１０を示しており、該支持構造体には外側及び内側アクセス孔３０４及び３０８がそれぞれ形成され、バランス組立体５８にアクセスするための全体的に３１２で示される半径方向に延びた経路を提供する。図５に示されるように、全体的に３１６で示される工具が、経路３１２内に挿入された細長いシャフト３２０に備えられる。シャフト３２０の遠位端で取り付けられているのは、ボルトドライバセクション３２４であり、これはボルトヘッド１７６の内側駆動セクション３２８に挿入されるような構成又は形状にされる。通常、ボルトドライブセクション３２４及び駆動セクション３２８の断面は、相補的六角形、四角形、又は他の形状である。シャフト３２０を所望の方向に回転又は転回させることにより、バランスウェイト６６をスロット９０の底面９４から離れるように移動させてバランスウェイト６６が固定位置にあるようにする方向か、又はバランスウェイト６６を底面９４に向かって移動させてバランスウェイト６６が非固定位置にあるようにすることになる方向にボルト７０をネジ込み、又は緩めることができる。バランスウェイト６６は、非固定位置にあるときには、スロット９０の円周長に沿った任意の場所から（例えば下側セクション１１０内）を任意の所望のバランス位置に、工具３１６が使用されている間はロータ１４を単に回転させることにより移動させることができる。バランスウェイト６６が所望の位置に到達すると、バランスウェイト６６を前述のようにスロット９０内で固定することができる。

図１から図５は１つのバランスウェイト６６しか示していないが、通常は１つより多いバランスウェイト６６がスロット９０内に挿入され、位置付けられ、又は存在することを理解すべきである。実際、通常は一対のバランスウェイト６６がスロット９０内に挿入され、位置付けられ、又は存在する。ロータ１４の最初のバランス取りの間、一対のバランスウェイト６６は通常、スロット９０内で移動され、互いに約１８０度対向するようにされる。バランス組立体５８がロータ１４をトリムバランス又は再バランスを取るように調整を必要とすると、バランスウェイト６６は、スロット９０内を異なる位置に移動して所望のバランス度を達成することができる。３つのバランスウェイト６６がスロット９０内に挿入される場合には、これらは通常、最初にスロット９０内を移動させて互いに約１２０度の間隙（すなわちほぼ等間隙）とし、３つより多いウェイトが挿入される場合も同様の方法又は様式で行われる。

バランスウェイト６６がスロット９０内に挿入され最初に位置付けられた後、スロット９０内のバランスウェイト６６の位置決めを、ロータ１４に対する要求又は要望に応じて調整することができる。例えば、バランスウェイト６６の位置決めは、ロータ１４の最初の動作の後に調整することができ、例えばトリムバランスなどの後続又は追加のバランス取りを行うことができる。ロータ１４のかかる後続又は追加のバランス取りを実行するためのバランスウェイト６６へのアクセスは通常、ロータ１４を回転又は転回することにより達成され、これによりその位置が調整される必要がある各バランスウェイト６６は、経路３１２を介して工具３１６によりアクセス可能である。次いで、アクセスされるバランスウェイト６６の位置は、必要に応じてスロット９０で調整することができる。

本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明に対して様々な修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。請求項に示した参照符号は、本発明の範囲を狭めるものでなく、これらの理解を容易にすることを意図している。

バランスウェイトが取り付けられた本発明のバランス組立体の実施形態を示すタービンエンジンのセクションの部分断面図。 図１のバランス組立体の拡大断面図。 バランスウェイト保持部材のスロットへのバランスウェイトの挿入を示す図２と同様の図。 最初の挿入位置から、バランスウェイトがバランスウェイト固定部材に結合することができる第２の位置まで移動、調整、又は回転された挿入されたバランスウェイトを示す図３と同様の図。 バランス組立体にアクセスするためのタービンエンジンのセクションのアクセス経路、並びに、バランスウェイトを固定しない、移動させる、及び／又は固定するために、このアクセス経路を通して挿入される工具を示す図１と同様の図。

符号の説明

５８ バランス組立体
６２ バランスウェイト保持部材
６６ バランスウェイト

Claims (16)

1. 回転タービン構成要素（１４）のバランス組立体（５８）であって、
   円周方向外周（９２）及びその少なくとも一部に沿って形成されたスロット（９０）を有するほぼ環状のバランスウェイト保持部材（６２）を備え、
   前記スロット（９０）が、
   底面（９４）と、
   前記底面（９４）から間隔を置いて配置された開口（９８）と、
   前記底面（９４）と前記開口(９８)とを接続する離間して対向する一対の側壁（１０２、１０６）と、
   を有し、前記側壁（１０２、１０６）が、前記底面（９４）と前記開口（９８）との間で内側に傾斜して、バランスウェイト係合セクション(１１４)を定め、
   前記組立体が更に、
   前記スロット（９０）の開口（９８）を通して挿入可能であり且つ前記スロット（９０）内で移動するために位置決め可能なような構成にされ大きさにされ、更に、前記バランスウェイト係合セクション（１１４）において前記スロット（９０）の側壁（１０２、１０６）を係合可能な、離間してほぼ内側に傾斜する一対のショルダー面（１５２、１５６）を有する少なくとも１つのバランスウェイト（６６）と、
   前記ショルダー面（１５２、１５６）が前記バランスウェイト係合セクション（１１４）で前記側壁（１０２、１０６)と係合するように、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を前記底面（９４）から離れるように移動させて、これにより前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記スロット（９０）内で固定位置にあるようにするか、又は、前記ショルダー面（１５２、１５６）が前記バランスウェイト係合セクション（１１４）で前記側壁（１０２、１０６)と係合しないように、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を前記底面（９４）に向かって移動させて、これにより前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記スロット（９０）内で非固定の移動可能な位置にあるように作動することができる、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）に結合されたバランスウェイト固定部材（７０）と、
   を備えることを特徴とする組立体（５８）。
2. 前記スロット（９０）が、ほぼダブテール形断面を有する請求項１に記載の組立体（５８）。
3. 前記スロット（９０）が、前記円周方向外周（９２）全体に沿って前記バランスウェイト保持部材（６２）内に形成される請求項１から２のいずれかに記載の組立体（５８）。
4. 前記スロット（９０）の開口（９８）が、前記円周方向外周（９２）全体に沿って実質的に均一の幅を有する請求項１から３のいずれかに記載の組立体（５８）。
5. 前記スロット（９０）のバランスウェイト係合セクション（１１４）が、ほぼ台形形状を有する請求項１から４に記載の組立体（５８）。
6. 少なくとも２つのバランスウェイト（６６）が存在する請求項１から５に記載の組立体（５８）。
7. 前記バランスウェイト固定部材が、ネジ付きシャフト（１８０）を有するボルトを備え、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が、該少なくとも１つのバランスウェイト（６６）の上部（１７２）から底部（１３０）まで延びる、前記ネジ付きシャフト（１８０）を受けるためのネジ部分（１８８）を有する請求項１から６に記載の組立体（５８）。
8. 前記ネジ付きシャフト（１８０）は、前記ボルト（７０）が固定位置方向に転回されるときに、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）の底部（１３０）から離れて外側に突出し、前記スロット（９０）の底面（９４）と係合して、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記スロット（９０）の底面（９４）から離れて、前記バランスウェイト係合セクション（１１４）で前記スロット（９０）の側壁（１０２、１０６）に向かうように押し出される遠位端（１８４）を有する請求項１から７に記載の組立体（５８）。
9. 前記ボルト（７０）が前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）から外れることを防ぐためのロック部材（１９６、２００）を更に備える請求項１から８に記載の組立体。
10. 少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を請求項１から９のいずれかに記載の前記バランス組立体（５８）に取り付ける方法であって、
    前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記スロット（９０）内で挿入位置（２１２）にあるように前記バランスウェイト保持部材（６２）のスロット（９０）の開口（９８）を通して前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を挿入するステップと、
    前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記バランスウェイト固定部材（７０）と結合可能であるように、前記スロット（９０）内の前記挿入位置（２１２）からバランスウェイト固定部材結合位置（２１６）に前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を調整するステップと、
    前記バランスウェイト固定部材結合位置（２１６）において、前記バランスウェイト固定部材（７０）が、前記ショルダー面（１５２、１５６）が前記バランスウェイト係合セクション（１１４）で前記側壁（１０２、１０６)と係合するように、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を前記底面（９４）から離れるように移動させて、これにより前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記スロット（９０）内で固定位置にあるようにするか、又は、前記ショルダー面（１５２、１５６）が前記バランスウェイト係合セクション（１１４）で前記側壁（１０２、１０６)と係合しないように、前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を前記底面（９４）に向かって移動させて、これにより前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記スロット（９０）内で非固定の移動可能な位置にあるように作動することができる間、前記バランスウェイト固定部材（７０）を前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）に結合させるステップと、
    を含む方法。
11. 前記バランスウェイト固定部材（７０）を前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）から分離することを防ぐロック部材（１９６、２００）を前記バランスウェイト固定部材（７０）と結合するステップを更に含む請求項１０に記載の方法。
12. 前記スロット（９０）内に前記挿入されたバランスウェイト（６６）を互いにほぼ等間隔で位置付けられるまで移動させるステップを更に含む請求項１０から１１のいずれかに記載の方法。
13. 前記回転タービン構成要素が、前記バランス組立体（５８）とアクセスするために、半径方向に延びるアクセス経路（３００、３０４、３０８、３１２）を有するタービンエンジン部分（１０）内に位置決めされたロータ（１４）である請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
14. 前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）の挿入及び前記スロット（９０）内の第１の位置での位置決めの後、並びに前記ロータ（１４）が動作してそのバランスが必要であるようになった後に、続いて前記ロータ（１４）のバランス取りのため、前記方法が更に、
    （４）前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）が前記アクセス経路（３１２）を通ってアクセス可能であるように前記ロータ（１４）を回転させるステップと、
    （５）前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）を前記スロット（９０）内の第２の位置まで移動させて、前記ロータ（１４）の後続のバランス取りを行うステップと、
    を含む請求項１０から１３のいずれかに記載の方法。
15. 前記少なくとも１つのバランスウェイト（６６）は、前記バランスウェイト保持部材（６２）が前記ロータ（１４）に固定される前に前記スロット（９０）内に挿入される請求項１０から１４のいずれかに記載の方法。
16. タービンエンジンセクション（１０）において、
    （ａ）前記タービンセクション（１０）内に位置決めされた回転タービン構成要素（１４）のためのバランス組立体（５８）と、
    （ｂ）請求項１から９のいずれかの前記バランス組立体（５８）のバランスウェイト保持部材（６２）のスロット（９０）内で、少なくとも１つのバランスウェイト（６６）の位置を調整するために前記バランス組立体（５８）にアクセスする半径方向に延びるアクセス経路（３００、３０４、３０８、３１２）と、
    を有するタービンエンジンセクション（１０）。

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