JP2007154871A

JP2007154871A - ガスタービンエンジンの組立方法および組立装置

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Publication number: JP2007154871A
Application number: JP2006267677A
Authority: JP
Inventors: Steven Joseph Lohmueller; スティーヴン・ジョセフ・ローミュラー; Robert Paul Czachor; ロバート・ポール・ツァコール
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: EP1793097B1; JP5221019B2; ATE429568T1; CA2560561A1; CA2560561C; EP1793097A1; US20070119181A1; DE602006006397D1; US7493771B2

Abstract

【課題】ガスタービンエンジンの組立方法および組立装置を提供すること。
【解決手段】ガスタービンエンジン（１３）の組立方法であって、軸対称構造を前記ガスタービンエンジン内に結合する、前記軸対称構造は該軸対称構造の半径方向外面から延在する少なくとも１つの取付ブシュ（３）を含むステップと、突端加工面を有するピン（１１０）を少なくとも部分的に前記取付ブシュ内に挿入し、前記ピンによって前記軸対称構造を軸方向ならびに接線方向に支持するステップと、前記ピンをリテーニングアセンブリ（１４０）を使用して前記ガスタービンエンジンに固定するステップとを含むガスタービンエンジン（１３）の組立方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、概ねガスタービンエンジンに関し、かつ特にガスタービンエンジンの組立方法および組立装置に関する。

少なくとも幾つかの知られているガスタービンエンジンは、たとえば燃焼器等の軸対称構造を含む。作動中には、同心軸対称流れ経路構成品同士の間の熱の差量により、熱応力が誘起される場合がある。同心軸対称構造間の相対的半径方向移動に対処することによって、そのような熱応力を減ずることが容易にはなろうが、そのような構成によって、少なくとも幾つかの軸対称ハードウェアをエンジン中心線軸に対して概ね同心に維持してガスタービンエンジンの適切な作動を容易にすることは一層困難になる。さらに、軸対称構造間の熱の差量によって過剰な荷重が生じ、その結果、比較的に大きな繰返し応力および／または疲労亀裂が軸対称構造に生じる場合がある。

熱の差量問題を解決する１つの知られた方法を図１に示す。図１に示すように、少なくとも１つの知られているガスタービンエンジンに燃焼器ケーシングを含み、同ケーシングは、燃焼器４に結合された雌ブシュ３に係合する複数の半径方向指向ピン２を含む。このピンは、燃焼器を囲む燃焼器外側ケーシング５内に螺挿される。作動中、燃焼器はケーシングよりかなり高温とされ、半径方向に膨張自在とされる。
米国公開特許第２００３／０１８５６７４−Ａ１号公報米国特許第４，６１４，０８２号公報米国特許第５，２１１，５４１号公報米国特許第５，４８３，７９２号公報米国特許第５，６２２，４７５号公報米国特許第６，９５１，１１２−Ｂ２号公報

しかし、図１に示すように、燃焼器をガスタービンエンジン内に組み立てるには、構成品の寸法公差により、組立を可能とする雄ピンと雌ブシュの嵌合に半径方向クリアランスが必要とされる。その結果、作業中は、ごく一部のラジアルピンのみが軸方向荷重を支持し、接線力に反応する。そのため、それらのラジアルピンは、燃焼器を支持するのに使用される他のラジアルピンに比して、より多く摩耗を被る可能性がある。さらに、ピンか、ブシュボアかいずれか、あるいは双方の僅かな寸法のずれによって、ブシュの縁端および／またはピンの端に荷重が集中するおそれがある。この、ピンおよび／またはブシュへの初期の点接触に対する荷重の集中によっても、ブシュおよび／またはピンの摩耗が増大する可能性がある。

１つの態様において、ガスタービンエンジンの組立方法を提供する。前記方法は、軸対称構造をガスタービンエンジン内に結合する、軸対称構造は該軸対称構造の半径方向外面から延在する少なくとも１つの取付ブシュを含むステップと、突端加工面を有するピンを少なくとも部分的に取付ブシュ内に挿入し、前記ピンによって軸対称構造を軸方向ならびに接線方向に支持するステップと、前記ピンをリテーニングアセンブリを使用してガスタービンエンジンに固定するステップとを含む。

別の態様において、軸対称構造をガスタービンエンジン内に結合するためのアセンブリを提供する。軸対称構造は、同軸対称構造の半径方向外面から延在する少なくとも１つの取付ブシュを含む。前記アセンブリは、少なくとも部分的に取付ブシュ内に挿入された突端加工面を有するピンであって、それによって軸対称構造を軸方向ならびに接線方向に支持するピンと、前記ピンをガスタービンエンジンの一部分に固定するためのリテーニングアセンブリであって、同リテーニングアセンブリは、ほぼ三角形状のリテーニング装置およびほぼ楕円形状のリテーニング装置の少なくとも１つを備えるリテーニングアセンブリとを備える。

さらに別の態様において、ガスタービンエンジンを提供する。該ガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジン内の軸対称構造であって、その半径方向外面から延在する少なくとも１つの取付ブシュを含む軸対称構造と、該軸対称構造をガスタービンエンジン内に結合するためのアセンブリとを備える。前記アセンブリは、少なくとも部分的に前記取付ブシュ内に挿入された突端加工面を有するピンであって、前記軸対称構造を軸方向ならびに接線方向に支持するピンと、前記ピンをガスタービンエンジンの一部分に固定するためのリテーニングアセンブリであって、ほぼ三角形状のリテーニング装置およびほぼ楕円形状のリテーニング装置の少なくとも１つを備えるリテーニングアセンブリとを含む。

図２は、ファンアセンブリ１２と、高圧圧縮機１４、燃焼器１６、および高圧タービン１８を含むコアアセンブリ１３とを含むガスタービンエンジンアセンブリ１０の概略図である。例示の実施形態においては、ガスタービンエンジンアセンブリ１０は、低圧タービン２０およびブースタ２２をも含む。ファンアセンブリ１２は、ロータディスク２６から半径方向外向きに延びる一連のファン動翼２４を含む。ガスタービンエンジンアセンブリ１０は、吸気側２７および排気側２９を有する。１つの実施形態においては、ガスタービンエンジンアセンブリは、オハイオ州シンシナティ市のゼネラルエレクトリックカンパニー（ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｍｐａｎｙ）から販売のＣＦ６−５０とされる。ファンアセンブリ１２、タービン２０、およびブースタ２２は、第１の回転子シャフト３１によって結合され、圧縮機１４およびタービン１８は、第２の回転子シャフト３３によって結合される。

作動中には、空気はファンアセンブリ１２を介して軸方向に、エンジン１０を通る中心軸３４とほぼ平行な方向に流れ、圧縮空気が高圧圧縮機１４に供給される。高度に圧縮された空気は、燃焼器１６に送出される。燃焼器１６からの空気の流れ（図１には示さず）がタービン１８および２０を駆動し、タービン２０はシャフト３１を介してファンアセンブリ１２を駆動する。

図３は、図２に示す燃焼器１６の断面図である。例示の実施形態においては、燃焼器１６は、環状外側ライナ４０と、環状内側ライナ４２と、外側および内側ライナ４０、４２の間に延在する燃焼器ドームアセンブリ４４とを含む。

外側ライナ４０と内側ライナ４２は、燃焼器ケーシング４６から半径方向内側に離間され、燃焼チャンバ４８を画成する。燃焼器ケーシング４６は、概ね環状とされ、図１に示す圧縮機１４等の圧縮機の出口５０から下流側に延在する。外側ライナ４０および燃焼器ケーシング４６により外側通路５２が画成され、内側ライナ４２および内側支持構造（図示せず）によって内側通路５４が画成される。外側および内側ライナ４０および４２はそれぞれに、燃焼チャンバ４８から下流側に配置されたタービンインレットノズル５８に至る。

例示の実施形態においては、燃焼器ドームアセンブリ４４は、単一環状構成とされる。別の実施形態においては、燃焼器ドームアセンブリ４４は、２重環状構成とされる。さらに別の実施形態においては、燃焼器ドームアセンブリ４４は、３重環状構成とされる。例示の実施形態においては、燃焼器ドームアセンブリ４４は、燃焼器１６の上流側端を構造的に支持する。より具体的には、ガスタービンエンジンアセンブリ１０に、燃焼器１６を燃焼器ドームアセンブリ４４を使用してコアガスタービンエンジン１３内に固定し易くするための取付アセンブリを含む。

図４は、燃焼器１６等の軸対称構造をガスタービンエンジン１０等のガスタービンエンジン内に固定するのに使用可能な例示的取付アセンブリ１００の図である。図５は、図４に示す取付アセンブリ１００の部分平面図である。取付アセンブリについて、ここでは例示的ガスタービンエンジン１０に関して説明するが、この取付アセンブリは広範囲の各種ガスタービンエンジンにおいて軸対称構造を装着および／または整合するのに使用可能と理解されたい。

例示の実施形態においては、取付アセンブリ１００は、燃焼器１６に結合された燃焼器ドームボス１１２内にそれぞれ少なくとも部分的に挿入される複数の半径方向指向整合ピン１１０を含む。より具体的には、整合ピン１１０の一部分が、ドームボス１１２内に結合された各雌ブシュ１１４内に少なくとも部分的に挿入される。組立中には、各整合ピン１１０は、燃焼器外側ケーシング１１６に貫通形成された開口を介して挿入され、それによって整合ピン１１０の一部分が少なくとも部分的にドームボス１１２内に挿入可能とされる。

より具体的には、各整合ピン１１０は、その断面輪郭をほぼＴ字状とし、整合ピン１１０をブシュ１１４内に固定するのに使用される頭部１２０と、頭部１２０に結合された第１端１２４および突端加工部１２８に結合された第２端１２６を有するシャフト部１２２とを含む。

例示の実施形態においては、突端加工部１２８は、頭部１２０およびシャフト部１２２と一体に形成される。突端加工部１２８は、整合ピン１１０の末端１３０から少なくとも部分的にシャフト部１２２側に延在する。より具体的には、突端加工部１２８は、末端１３０に第１の径１３２を有する。突端加工部１２８は次いで漸次外向きにシャフト部１２２の方向にテーパが付いて頂点に達し、そこで突端加工部１２８は、第１の径１３２より大きい第２の径１３４を有する。突端加工部１２８は次いで漸次内向きにシャフト部１２２の方向にテーパが付き、突端加工部の径がシャフト部１２２の径、すなわち径１３２にほぼ等しくなるに至る。

例示の実施形態においては、突端加工部１２８、すなわち、ブシュ１１４と係合するピン１１０の突端加工面は、ピンの中心線とブシュ径の軸との不整合を許容することを容易にし、同時に、従来技術のような点接触ではなく線接触の維持を可能とし、したがって優れた耐摩耗面が得られる。さらに、突端加工部１２８は、部分的に半径を比較的に大きく約５．０８ｃｍ（２インチ）以上として画成されるため、ごくわずかな半径方向ピン摩耗が生じたときに、線接触が比較的に大きな面域に亘る接触となる。その大きな面域が、次いで、軸方向／接線燃焼器荷重による接触応力レベルを減少するのに役立ち、したがって、摩耗を一層遅らせ、かつ耐久性の向上に役立つ。取付アセンブリ１００は、ピン１１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用可能なリテーニングアセンブリ１４０をも含む。

１つの実施形態においては、ピン１１０の頭部１２０は、燃焼器外側ケーシング１１６を貫通して延在する開口１３９の径１３８より大きな径１３６を有する。さらに、リテーニングアセンブリ１４０は、ほぼ三角形状のキャッププレート１４２を含み、例示の実施形態においては、そのキャッププレートは、これを貫通する、それぞれファスナ１４６を受ける寸法に作られた３つの開口１４４を含む。例示の実施形態においては、ファスナ１４６はねじ付きボルトとされ、キャッププレート１４２としたがってピン１１０を共に燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用される。

組立中には、突端加工部１２８は、燃焼器外側ケーシング１１６の開口１３９を介して挿入され、少なくとも部分的にブシュ１１４内に挿入されることにより、突端加工部１２８の少なくとも一部分がブシュ１１４に接する。さらに具体的には、整合ピン１１０の突端加工部１２８は、いまブシュ１１４に比較的に密接に径方向嵌合されている。したがって、燃焼器誤差は、整合ピン頭部１２０と内側面ファスナの間に画成された空隙１４８により設けられる軸方向および接線方向クリアランスによって調整される。

１つの実施形態においては、リテーニングアセンブリ１４０は、頭部１２０と燃焼器外側ケーシング１１６の間に連結されたスペーサまたはガスケット１５０を含む。あるいは、リテーニングアセンブリ１４０にはスペーサ１５０を含めず、むしろ頭部１２０を燃焼外側ケーシング１１６に直接結合してもよい。ピン１１０を少なくとも部分的にブシュ１１４内に挿入の後に、次いでキャッププレート１４２が頭部１２０の上面近くに位置決めされ、複数のファスナ１４６を使用してキャッププレート１４２としたがって整合ピン１１０が共にガスタービンエンジンに固定される。

したがって、図４および図５に示すように、取付アセンブリ１００は、整合ピン１１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定することを容易にするために整合ピン１１０の半径方向外側端に連結されたキャッププレート１４２を含む。例示の実施形態においては、キャッププレート１４２は、図示の通り３つのワッシャ１４３を含み、１つの開口を含む。あるいは、キャッププレート１４２は、一体構造として形成し、２つ、３つ、および／または４つの開口を含め、それらの開口はそれぞれボルトを受ける寸法に作り、フランジ１４２を燃焼器外側ケーシング１１６に固定することを容易にして、したがって整合ピン１１０をガスタービンエンジンに固定してもよい。軸対称構造の組立中には、ピン１１０は外側ケースを介して挿入され、燃焼器のボスに係合する。ピン１１０は、外側ケース貫通孔内で燃焼器ボスの位置に基づいて浮動することが可能とされる。ボルト１４６が次いでフランジ開口を介して挿入され、ピン１１０が燃焼器外側ケーシング１１６に固定される。ボルト１４６は、締付け荷重生成を容易にすることによってピン１１０を摩擦により所定位置に保持する。作業中には、燃焼器ボスの真の位置のばらつきは、座面径のより大きなワッシャまたはボルトを使用してピンフランジとの接触面域を十分にし、フランジ孔の寸法を増すことによって調整可能とされる。

図６は、燃焼器１６等の軸対称構造をガスタービンエンジン１０等のガスタービンエンジン内に固定するのに使用可能な例示的取付アセンブリ２００の図である。図７は、図６に示す例示的取付アセンブリ２００の部分平面図である。取付アセンブリについて、ここでは例示的ガスタービンエンジン１０に関して説明するが、この取付アセンブリは広範囲の各種ガスタービンエンジンにおいて軸対称構造を装着および／または整合するのに使用可能と理解されたい。

例示の実施形態においては、取付アセンブリ２００は、燃焼器１６に結合された燃焼器ドームボス１１２内にそれぞれ少なくとも部分的に挿入される複数の半径方向指向整合ピン２１０を含む。より具体的には、整合ピン２１０の一部分が、ドームボス１１２内に結合された各雌ブシュ１１４内に少なくとも部分的に挿入される。組立中には、各整合ピン２１０は、燃焼器外側ケーシング１１６を貫通して形成された開口を介して挿入され、それによって整合ピン２１０の一部分が少なくとも部分的にドームボス１１２内に挿入可能とされる。

より具体的には、各整合ピン２１０は、その断面輪郭をほぼＴ字状とし、整合ピン２１０をブシュ１１４内に固定するのに使用される頭部２２０と、頭部２２０に結合された第１端２２４および突端加工部２２８に結合された第２端２２６を有するシャフト部２２２とを含む。

例示の実施形態においては、突端加工部２２８は、頭部２２０およびシャフト部２２２と一体に形成される。突端加工部２２８は、整合ピン２１０の末端２３０から少なくとも部分的にシャフト部２２２側に延在する。より具体的には、突端加工部２２８は、末端２３０に第１の径２３２を有する。突端加工部２２８は次いで漸次外向きにシャフト部２２２の方向にテーパが付いて頂点に達し、そこで突端加工部２２８は、第１の径２３２より大きい第２の径２３４を有する。突端加工部２２８は次いで漸次内向きにシャフト部２２２の方向にテーパが付き、突端加工部の径がシャフト部２２２の径、すなわち径２３２にほぼ等しくなるに至る。

例示の実施形態においては、突端加工部２２８、すなわち、ブシュ１１４と係合するピン２１０の突端加工面は、ピンの中心線とブシュ径の軸との不整合を許容することを容易にし、同時に、従来技術のような点接触ではなく線接触の維持を可能とし、したがって優れた耐摩耗面が得られる。さらに、突端加工部２２８は、部分的に半径を比較的に大きく約５．０８ｃｍ（２インチ）以上として画成されるため、ごくわずかな半径方向ピン摩耗が生じたときに、線接触が比較的に大きな面域に亘る接触となる。その大きな面域が、次いで、軸方向／接線燃焼器荷重による接触応力レベルを減少するのに役立ち、したがって、摩耗を一層遅らせ、かつ耐久性の向上に役立つ。取付アセンブリ２００は、ピン２１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用可能なリテーニングアセンブリ２４０をも含む。

１つの実施形態においては、ピン２１０の頭部２２０は、燃焼器外側ケーシング１１６を貫通して延在する開口２３９の径２３８より大きな径２３６を有する。さらに、リテーニングアセンブリ２４０は、ほぼ楕円形状のキャッププレート２４２を含み、例示の実施形態においては、そのキャッププレートは、これを貫通する、それぞれファスナ２４６を受ける寸法に作られた２つの開口２４４と、ピン２１０の少なくとも一部分を囲繞する寸法に作られた第３の開口２４８とを含む。あるいは、キャッププレート２４２には、ピン２１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用される複数のワッシャを含めてもよい。例示の実施形態においては、ファスナ２４６はねじ付きボルトとされ、キャッププレート２４２とピン２１０を共に燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用される。

組立中には、突端加工部２２８は、燃焼器外側ケーシング１１６の開口２３９を介して挿入され、少なくとも部分的にブシュ１１４内に挿入されることにより、突端加工部２２８の少なくとも一部分がブシュ１１４に接する。さらに具体的には、整合ピン２１０の突端加工部２２８は、いまブシュ１１４に比較的に密接に径方向嵌合されている。したがって、燃焼器誤差は、整合ピン頭部２２０と燃焼器外側ケーシング１１６の凹部２４９の間に画成された空隙２４８により設けられる軸方向および接線方向クリアランスによって調整される。

ピン２１０を少なくとも部分的にブシュ１１４内に挿入の後に、次いでキャッププレート２４２が頭部２２０の上面近くに位置決めされ、複数のファスナ２４６を使用してキャッププレート２４２と整合ピン２１０が共にガスタービンエンジンに固定される。

したがって、図６および７に示すように、取付アセンブリ２００は、整合ピン２１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定することを容易にするために整合ピン２１０の半径方向外側端に連結されたフランジ、すなわちキャッププレート２４２を有するピン２１０を含む。例示の実施形態においては、フランジ２４２は、２つの開口を有するように図示してある。あるいは、フランジ２４２には、３つ、４つ、もしくはそれ以上の開口を含め、それらの開口はそれぞれボルトを受ける寸法に作り、フランジ２４２を燃焼器外側ケーシング１１６に固定することを容易にして、整合ピン２１０をガスタービンエンジンに固定してもよい。軸対称構造の組立中には、ピン２１０は外側ケースを介して挿入され、燃焼器のボスに係合する。ピン２１０は、外側ケース貫通孔内で燃焼器ボスの位置に基づいて浮動することが可能とされる。ボルト２４６が次いでフランジ開口を介して挿入され、ピン２１０が燃焼器外側ケーシング１１６に固定される。したがって、キャッププレート、すなわちキャッププレート２４２からピン２１０に対する圧縮荷重により、ピンを所定位置に保持するのに必要な摩擦荷重が生成される。

図８は、燃焼器１６等の軸対称構造をガスタービンエンジン１０等のガスタービンエンジン内に固定するのに使用可能な例示的取付アセンブリ３００の図である。図９は、図８に示す例示的取付アセンブリ３００の部分平面図である。取付アセンブリについて、ここでは例示的ガスタービンエンジン１０に関して説明するが、この取付アセンブリは広範囲の各種ガスタービンエンジンにおいて軸対称構造を装着および／または整合するのに使用可能と理解されたい。

例示の実施形態においては、取付アセンブリ３００は、燃焼器１６に結合された燃焼器ドームボス１１２内にそれぞれ少なくとも部分的に挿入される複数の半径方向指向整合ピン３１０を含む。より具体的には、整合ピン３１０の一部分が、ドームボス１１２内に結合された各雌ブシュ１１４内に少なくとも部分的に挿入される。組立中には、各整合ピン３１０は、燃焼器外側ケーシング１１６に貫通形成された開口を介して挿入され、それによって整合ピン３１０の一部分が少なくとも部分的にドームボス１１２内に挿入可能とされる。

より具体的には、各整合ピン３１０は、その断面輪郭をほぼＴ字状とし、整合ピン３１０をブシュ１１４内に固定するのに使用される頭部３２０と、頭部３２０に結合された第１端３２４および突端加工部３２８に結合された第２端３２６を有するシャフト部３２２とを含む。

例示の実施形態においては、突端加工部３２８は、頭部３２０およびシャフト部３２２と一体に形成される。突端加工部３２８は、整合ピン３１０の末端３３０から少なくとも部分的にシャフト部３２２側に延在する。より具体的には、突端加工部３２８は、末端３３０に第１の径３３２を有する。突端加工部３２８は次いで漸次外向きにシャフト部３２２の方向にテーパが付いて頂点に達し、そこで突端加工部３２８は、第１の径３３２より大きい第２の径３３４を有する。突端加工部３２８は次いで漸次内向きにシャフト部３２２の方向にテーパが付き、突端加工部の径がシャフト部３２２の径、すなわち径３３２にほぼ等しくなるに至る。

例示の実施形態においては、突端加工部３２８、すなわち、ブシュ１１４と係合するピン３１０の突端加工面は、ピンの中心線とブシュ径の軸との不整合を許容することを容易にし、同時に、従来技術のような点接触ではなく線接触の維持を可能とし、したがって優れた耐摩耗面が得られる。さらに、突端加工部３２８は、部分的に半径を比較的に大きく約５．０８ｃｍ（２インチ）以上として画成されるため、ごくわずかな半径方向ピン摩耗が生じたときに、線接触が比較的に大きな面域に亘る接触となる。その大きな面域が、次いで、軸方向／接線燃焼器荷重による接触応力レベルを減少するのに役立ち、したがって、摩耗を一層遅らせ、かつ耐久性の向上に役立つ。取付アセンブリ３００は、ピン３１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用可能なリテーニングアセンブリ３４０をも含む。

１つの実施形態においては、ピン３１０の頭部３２０は、燃焼器外側ケーシング１１６を貫通して延在する開口３３９の径３３８より大きな径３３６を有する。さらに、リテーニングアセンブリ３４０は、ほぼ楕円形状のキャッププレート３４２を含み、例示の実施形態においては、そのキャッププレートは、これを貫通する、それぞれファスナ３４６を受ける寸法に作られた２つの開口３４４と、ピン３１０の少なくとも一部分を囲繞する寸法に作られた第３の開口３４８とを含む。例示の実施形態においては、ファスナ３４６はねじ付きボルトとされ、キャッププレート３４２とピン３１０を共に燃焼器外側ケーシング１１６に固定するのに使用される。

組立中には、突端加工部３２８は、燃焼器外側ケーシング１１６の開口３３９を介して挿入され、少なくとも部分的にブシュ１１４内に挿入されることにより、突端加工部３２８の少なくとも一部分がブシュ１１４に接する。さらに具体的には、整合ピン３１０の突端加工部３２８は、いまブシュ１１４に比較的に密接に径方向嵌合されている。したがって、燃焼器誤差は、整合ピン頭部３２０と燃焼器外側ケーシング１１６の凹部３４９の間に画成された空隙３４８により設けられる軸方向および接線方向クリアランスによって調整される。

ピン３１０を少なくとも部分的にブシュ１１４内に挿入の後に、次いでキャッププレート３４２が頭部３２０の上面近くに位置決めされ、複数のファスナ３４６を使用してキャッププレート３４２と整合ピン３１０が共にガスタービンエンジンに固定される。

したがって、図８および図９に示すように、取付アセンブリ３００は、整合ピン３１０を燃焼器外側ケーシング１１６に固定することを容易にするために整合ピン３１０の半径方向外側端に連結されたフランジ、すなわちキャッププレート３４２を有するピン３１０を含む。例示の実施形態においては、キャッププレート３４２は、２つの開口を有するように図示してある。あるいは、キャッププレート３４２には、３つ、４つ、もしくはそれ以上の開口を含め、それらの開口はそれぞれボルトを受ける寸法に作り、キャッププレート３４２を燃焼器外側ケーシング１１６に固定することを容易にして、整合ピン３１０をガスタービンエンジンに固定してもよい。軸対称構造の組立中には、ピン３１０は外側ケースを介して挿入され、燃焼器のボスに係合する。ピン３１０は、外側ケース貫通孔内で燃焼器ボスの位置に基づいて浮動することが可能とされる。ボルト３４６が次いでフランジ開口を介して挿入され、ピン３１０が燃焼器外側ケーシング１１６に固定される。さらに、この実施形態においては、ピンフランジ、すなわち頭部３２０に対するクランプ荷重が、キャッププレート３４２を介して螺挿されるセットスクリュ１６０もしくはボルトによって生成される。したがって、キャッププレート３４２からピン３１０に対する圧縮荷重により、ピン１１０をほぼ定位置に保持するのに必要な摩擦荷重が生成される。

図１０は、図４から図９に示す整合アセンブリ１００、２００、および／または３００と併用可能な例示的整合ピン４１０の図である。例示の実施形態においては、整合ピン４１０は、その断面輪郭をほぼＴ字状とし、整合ピン４１０をブシュ１１４等のブシュ内に固定するのに使用される頭部もしくはフランジ部４２０と、頭部４２０に結合された第１端４２４および突端加工部４２８に結合された第２端４２６を有するシャフト部４２２とを含む。

例示の実施形態においては、突端加工部４２８は、頭部４２０およびシャフト部４２２と一体に形成される。突端加工部４２８は、整合ピン４１０の末端４３０から少なくとも部分的にシャフト部４２２側に延在する。より具体的には、突端加工部４２８は、末端４３０に第１の径４３２を有する。突端加工部４２８は次いで漸次外向きにシャフト部４２２の方向にテーパが付いて頂点に達し、そこで突端加工部４２８は、第１の径４３２より大きい第２の径４３４を有する。突端加工部４２８は次いで漸次内向きにシャフト部４２２の方向にテーパが付き、突端加工部の径がシャフト部４２２の径、すなわち径４３２にほぼ等しくなるに至る。

例示の実施形態においては、突端加工部４２８、すなわち、ブシュ１１４と係合するピン４１０の突端加工面は、ピンの中心線とブシュ径の軸との不整合を許容することを容易にし、同時に、従来技術のような点接触ではなく線接触の維持を可能とし、したがって優れた耐摩耗面が得られる。

１つの実施形態においては、たとえば図８に示すピン４１０、たとえば図６に示すノブ付きシリンダ４４０は、ピンフランジ、すなわち頭部２２０から半径方向外側に延在する。ノブ付きシリンダによって、分解中にピンを取り外すのに作業員が使用できるという特徴が得られる。あるいは、図１０に示すように、ピン４１０にねじ付き開口４４２を含めて、タップ立てした開口４４２内にボルトを螺挿可能とし、分解中のピン４１０の取外しを容易にしてもよい。その利点は、このアプローチによってピンの重量が減少することにある。この特徴は、本書に記載したいずれの装置についても利用可能とされる。別の実施形態においては、ピン４１０に、タップ立てした開口４４２から半径方向内向きに延在する中空のコア４４４を含めて、さらにピン４１０の重量減少を容易にすることが可能とされる。したがって、ノブ付きシリンダ４４０がピン４１０に対する後退特徴として使用される場合には、中空コア４４４はピンの半径方向内面から穿孔可能とされよう。

以上に説明の、区分された流れの経路の内部に位置するハードウェアのための支持装置は、ガスタービン内部支持ハードウェアを区分流れ経路構成部品と整合させるための費用効果および信頼性のある手段となる。より具体的には、ラジアルピンが区分されたノズルの空隙内に挿入されて、内部支持構造を整合させる。内部支持構造は、次いで、軸方向に、周囲方向に、かつエンジン軸３４に関して位置決めされる。ファスナが次いで締め付けられて、内部支持構造を軸方向ならびに周囲方向にガスタービンエンジン内部に保持することを容易にする。

ガスタービンエンジン軸対称構造整合アセンブリの例示的実施形態を以上に詳細に説明した。説明した整合アセンブリは、本明細書に記載の具体的実施形態に限定されず、むしろ各整合アセンブリの構成品は、本明細書に記載の他の構成品と別個にかつ分離して利用することが可能とされる。たとえば、燃焼器について本明細書に記載したが、整合アセンブリは、燃焼器以外に各種各様の内部構造をハードウェア対ハードウェア整合するために使用することも可能とされる。

以上、本発明を様々な具体的実施形態について説明したが、当業者は、本発明を変形して実施することも特許請求範囲の理念および保護範囲に属することを認識するであろう。

従来技術のラジアルピンの断面図である。例示的ガスタービンエンジンの概略図である。図２に示すガスタービンエンジンの部分断面図である。図２に示すガスタービンエンジンに使用可能な例示的取付アセンブリの断面図である。図４に示す取付アセンブリの平面図である。図２に示すガスタービンエンジンに使用可能な例示的取付アセンブリの断面図である。図６に示す取付アセンブリの平面図である。図２に示すガスタービンエンジンに使用可能な例示的取付アセンブリの断面図である。図６に示す取付アセンブリの平面図である。図４、６、および／または８に示す取付アセンブリに使用可能な例示的整合ピンの断面図である。

符号の説明

３取付ブシュ、外側ライナブシュ
４燃焼器
１３ガスタービンエンジン
１００取付アセンブリ
１１０整合ピン
１１２ドームボス
１１４ブシュ
１２０頭部
１２２シャフト部
１２８突端加工部
１４０リテーニングアセンブリ
２４６ファスナ

Claims

軸対称構造をガスタービンエンジン（１３）内に結合するためのアセンブリ（１００）であって、前記軸対称構造は、該軸対称構造の半径方向外面から延在する少なくとも１つの取付ブシュ（３）を含み、前記アセンブリは、
少なくとも部分的に前記取付ブシュ内に挿入された突端加工面を有するピン（１１０）であって、前記ピンは前記軸対称構造を軸方向ならびに接線方向に支持するピン（１１０）と、
前記ピンを前記ガスタービンエンジンの一部分に固定するためのリテーニングアセンブリ（１４０）であって、前記リテーニングアセンブリは、ほぼ三角形状のリテーニング装置およびほぼ楕円形状のリテーニング装置の少なくとも１つを備えるリテーニングアセンブリ（１４０）と、を備えるアセンブリ（１００）。
前記軸対称構造は燃焼器（４）を備えるアセンブリ（１００）であって、前記アセンブリはさらに前記ガスタービンエンジン（１３）に結合されたねじ付きブシュ（１１４）を備え、前記リテーニングアセンブリ（１４０）は、前記ピン（１１０）を前記ねじ付きブシュに固定するように構成されている請求項１記載のアセンブリ（１００）。
前記ピンは、ほぼＴ字状の断面輪郭を有し、前記ピンを少なくとも部分的に貫通して延在する少なくとも１つの開口（１４４）を含むことによって、前記ピンの重量の減少を容易にする請求項１記載のアセンブリ（１００）。
前記ピンは、頭部（１２０）、シャフト（１２２）および突端加工部（１２８）を備え、前記突端加工部は、少なくとも部分的に燃焼器ドームボス（１１２）内に挿入され、前記頭部は、少なくとも部分的に前記ねじ付きブシュ（１１４）内に挿入される請求項１記載のアセンブリ（１００）。
前記ピン（１１０）は、該ピンを少なくとも部分的に貫通して延在するねじ付き凹部を備え、前記ねじ付き凹部は、ねじ付きファスナ（２４６）を受ける寸法に作られることによって、リテーニングピンの装着または取外しを容易にする請求項４記載のアセンブリ（１００）。
前記ピン（１１０）は、前記ピン頭部（１２０）から延在するノブ付き部凹部を備え、前記ノブ付き部は、取外し工具を受ける寸法に作られることによって、リテーニングピンの装着または取外しを容易にする請求項４記載のアセンブリ（１００）。
ガスタービンエンジン（１３）であって、
前記ガスタービンエンジン内の軸対称構造であって、該軸対称構造は該軸対称構造の半径方向外面から延在する少なくとも１つの取付ブシュ（１１４）を含む軸対称構造と、
前記軸対称構造を前記ガスタービンエンジン内に結合するためのアセンブリ（１００）とを備え、前記アセンブリは、
少なくとも部分的に前記取付ブシュ内に挿入された突端加工面を有するピン（１１０）であって、前記ピンは前記軸対称構造を軸方向ならびに接線方向に支持するピン（１１０）と、
前記ピンを前記ガスタービンエンジンの一部分に固定するためのリテーニングアセンブリ（１４０）であって、前記リテーニングアセンブリは、ほぼ三角形状のリテーニング装置およびほぼ楕円形状のリテーニング装置の少なくとも１つを備えるリテーニングアセンブリ（１４０）と、を備えるガスタービンエンジン。
前記軸対称構造は、ドームボス（１１２）を備える燃焼器（４）を備え、前記アセンブリはさらに燃焼器外側ライナブシュに結合されたねじ付きブシュ（１１４）を備え、前記リテーニングアセンブリ（１４０）は、前記ピン（１１０）を前記外側ライナブシュ（３）に固定するように構成されている請求項７記載のガスタービンエンジン（１３）。
前記ピン（１１０）は、ほぼＴ字状の断面輪郭を有する請求項７記載のガスタービンエンジン（１３）。
前記ピン（１１０）は、頭部（１２０）、シャフト（１２２）および突端加工部（１２８）を備え、前記突端加工部は、少なくとも部分的に燃焼器ドームボス（１１２）内に挿入され、前記頭部は、少なくとも部分的に前記外側ライナブシュ（３）内に挿入される請求項９記載のガスタービンエンジン（１３）。