(57)【要約】【課題】機械ステータを連結する。【解決手段】ブラケットは、本体部分（４０５）と、第１の複数の延長部（４１５、４２０）と、第２の複数の延長部（４２５、４３０）とを含む。本体部分（４０５）は、第１のステータの基部（５０５）と整列する第１の端縁部と、第１の端縁部と対向しかつ第２のステータの基部（５１０）と整列する第２の端縁部とを含む。第１の複数の延長部（４１５、４２０）は、第１の端縁部から延び、かつ第１のステータの基部（５０５）上の少なくとも１つの対応する溝と整列する。第２の複数の延長部（４２５、４３０）は、第２の端縁部から延び、かつ第２のステータの基部（５１０）上の対応する溝と整列する。ブラケットは、第１のステータ及び第２のステータを結合するために利用した時に、該第１のステータ及び第２のステータの振動を低減する。【選択図】      図５
2010196700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械内でステータ（３００）を連結するためのブラケット（４００）であって、
第１のステータ（３００）の基部と整列するように作動可能である第１の端縁部及び前記第１の端縁部と対向しかつ第２のステータ（３００）の基部と整列するように作動可能である第２の端縁部を含む本体部分（４０５）と、
前記第１の端縁部から延びかつ前記第１のステータ（３００）の基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能である第１の複数の延長部（４１５、４２０、４２５、４３０）と、
前記第２の端縁部から延びかつ前記第２のステータ（３００）の基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能である第２の複数の延長部（４１５、４２０、４２５、４３０）と、を含む、
ブラケット（４００）。
【請求項２】
前記第１の複数の延長部（４１５、４２０、４２５、４３０）が、前記第１の端縁部から第１の方向に延び、
前記第２の複数の延長部（４１５、４２０、４２５、４３０）が、前記第２の端縁部から第２の方向に延び、
鋭角が、前記第１の方向及び第２の方向間に形成される、
請求項１記載のブラケット（４００）。
【請求項３】
前記第１の複数の延長部（４１５、４２０、４２５、４３０）及び第２の複数の延長部（４１５、４２０、４２５、４３０）が各々、２つの延長部を含む、請求項１記載のブラケット（４００）。
【請求項４】
前記本体部分（４０５）の第１の端縁部が、前記第１のステータ（３００）の基部上の前記少なくとも１つの溝（５２５）の１つと整列するように作動可能であり、
前記本体部分（４０５）の第２の端縁部が、前記第２のステータ（３００）の基部上の前記少なくとも１つの溝（５３５）の１つと整列するように作動可能である、
請求項１記載のブラケット（４００）。
【請求項５】
該ブラケット（４００）が、該ブラケット（４００）を前記第１のステータ（３００）及び第２のステータ（３００）を連結するために利用した時に、該第１のステータ（３００）及び第２のステータ（３００）の振動を低減するのを可能にする、請求項１記載のブラケット（４００）。
【請求項６】
前記本体部分（４０５）が、該ブラケット（４００）を前記第１のステータ（３００）及び第２のステータ（３００）を連結するために利用した時に、該第１のステータ（３００）及び第２のステータ（３００）間に表面を形成し、
前記表面が、前記第１のステータ（３００）及び第２のステータ（３００）間における空気の流れを減少させるのを可能にするように作動可能である、
請求項１記載のブラケット（４００）。
【請求項７】
前記第１のステータ（３００）及び第２のステータ（３００）が各々、それに対してそれぞれのステータ（３００）ブレードが取付けられるステータ（３００）表面を含み、
前記本体部分（４０５）によって形成された前記表面が、前記ステータ（３００）表面の直ぐ下方の表面を含む、
請求項６記載のブラケット（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的には機械に関し、より具体的には、機械ステータを連結又は接合することに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンのような機械は、広範な航空、産業及び発電用途で使用される。一般的に、ガスタービンエンジンの圧縮機又はタービンセクションのようなタービン構成要素は、ロータから延びる複数の回転ブレードと、タービンのケーシングのようなタービンの固定構成要素から延びる複数の固定ブレードつまりステータとを含む。ステータは一般的に、タービン構成要素の回転ブレード間で延びる。作動中に、ステータは一般的に、タービンの始動及び停止時に、荷重状態及び無荷重状態になる。加えて、ステータは、作動時に小さな圧力変動を受けることが多い。その結果、ステータの基部とタービンのケーシングとの間に、相対運動又はステータロッキングが生じて、タービン構成要素内に意図した設計とは異なる流路を招く可能性がある。このことにより、ステータ及びケーシングの両方に摩耗が生じるおそれがある。さらに、ステータロッキングは、タービンの効率の低下、従って出力の低下を引き起こす可能性がある。
【０００３】
ステータを互いに結合することによってステータロッキングを減少させる幾つかの試みが、行なわれてきた。１つの解決策は、第１のステータの基部内にピンを挿入し、このピンが隣接するステータの基部内に延びるようにすることである。ピンによるステータの結合は、タービンケーシングが湾曲している場合にはステータのロッキングを減少させるが、このようにして結合したステータは、それらの基部間にギャップを有することが多い。それらのギャップは、流路の一部分が隣り合うステータ基部間で迂回した状態になるので、タービン構成要素内での損失を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，９８４，１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、機械ステータを連結、接合又は結合するためのシステム、方法及び装置の改良に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの実施形態によると、機械内でステータを連結するためのブラケットを開示する。本ブラケットは、本体部分と、第１の複数の延長部と、第２の複数の延長部とを含むことができる。本体部分は、第１のステータの基部と整列するように作動可能である第１の端縁部と、第１の端縁部と対向しかつ第２のステータの基部と整列するように作動可能である第２の端縁部とを含むことができる。第１の複数の延長部は、第１の端縁部から延びることができ、かつ第１のステータの基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能にすることができる。第２の複数の延長部は、第２の端縁部から延びることができ、かつ第２のステータの基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能にすることができる。
【０００７】
本発明の別の実施形態によると、ロータを囲むケーシングと、ケーシングに取付けられた複数のステータと、複数のステータの少なくとも２つを連結するように作動可能であるブラケットとを含むことができる機械構成要素を開示する。ブラケットは、本体部分と、第１の複数の延長部と、第２の複数の延長部とを含むことができる。本体部分は、第１のステータの基部と整列するように作動可能である第１の端縁部と、第１の端縁部と対向しかつ第２のステータの基部と整列するように作動可能である第２の端縁部とを含むことができる。第１の複数の延長部は、第１の端縁部から延びることができ、かつ第１のステータの基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能にすることができる。第２の複数の延長部は、第２の端縁部から延びることができ、かつ第２のステータの基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能にすることができる。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態によると、機械構成要素内でステータを連結する方法を開示する。それぞれのステータブレードを支持するように作動可能である２つのステータ基部部材を準備することができ、その場合、これら２つの基部部材の各々は、１つ又はそれ以上の溝を備えている。ブラケットもまた、準備することができる。ブラケットは、本体と、２つの基部部材のうちの第１の基部部材の1つ又はそれ以上の溝によって受入れ可能である第１の組の延長部と、他方の基部部材の1つ又はそれ以上の溝によって受入れ可能である第２の組の延長部とを含むことができる。これら２つの基部部材は、機械構成要素内でブラケットにより連結することができる。
【０００９】
本発明のその他の実施形態、態様及び特徴は、以下の詳細な説明、添付図面及び特許請求の範囲から当業者には一層明らかになるであろう。
【００１０】
上述したように本発明を一般的表現で説明してきたが、次に、必ずしも縮尺通りには描いていないが添付図面を参照することにする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】その中で本発明の実施形態を利用することができるガスタービンの１つの実施例の断面図。
【図２】その中で本発明の実施形態を利用することができるガスタービンの圧縮機部分の分解図。
【図３】本発明の様々な実施形態と関連して利用することができる１つの実施例としてのステータの斜視図。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、タービン内で２つのステータを連結するために利用することができる１つの実施例としてのブラケットの斜視図。
【図５】本発明の例示的な実施形態による、ブラケットによって連結された２つのステータ基部の斜視図。
【図６】本発明の例示的な実施形態による、機械内でステータを連結する１つの実施例としての方法のフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、以下において、本発明の全ではないが幾つかの実施形態を示している添付図面を参照して、本発明の例示的な実施形態についてより十分に説明する。実際には、本発明は、多くの異なる形態として具体化することができかつ本明細書に記載した実施形態に限定されると解釈すべきではなく、むしろこれらの実施形態は、本開示が適切な法的要件を満たすことになるようにするために提示している。図面全体を通して、同じ参照符号は、同様の要素を指している。
【００１３】
開示するのは、タービンのような機械内でステータを連結するためのシステム、方法及び装置である。２つ又はそれ以上のステータを互いに連結するのを可能にするブラケットを提供することができる。本ブラケットは、本体部分と、第１の複数の延長部と、第２の複数の延長部とを含むことができる。本体部分は、第１のステータの基部と整列するように作動可能である第１の端縁部と、第１の端縁部と対向しかつ第２のステータの基部と整列するように作動可能である第２の端縁部とを含むことができる。第１の複数の延長部は、第１の端縁部から延びることができかつ第１のステータの基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能にすることができる。第２の複数の延長部は、第２の端縁部から延びることができかつ第２のステータの基部上の少なくとも１つの対応する溝と整列するように作動可能にすることができる。本ブラケットは、第１のステータ及び第２のステータを連結するために利用した時に、該第１のステータ及び第２のステータの振動を低減するのを可能にすることができる。さらに、ブラケットの本体部分は、第１のステータ及び第２のステータ間における空気流を減少させるのを可能にする表面を該第１のステータ及び第２のステータ間に形成することができる。
【００１４】
本発明の実施形態は、広範な異なる機械と関連させて利用することができる。本発明の実施形態を組込むことができる機械の実施例としては、タービンが含まれる。図１は、その中で本発明の実施形態を利用することができるガスタービン１００の１つの実施例の断面図を示している。図１にはガスタービン１００を示しているが、本発明の実施形態は、それに限定されないが、様々な航空、産業及び／又は発電用途のために利用されるガスタービン、蒸気タービン及びその他のタービンを含む広範な異なるタービン設計並びにタービンタイプで利用することができる。
【００１５】
図１を参照すると、図示したガスタービン１００は、吸気セクション１０２、圧縮機セクション１０４、燃焼器セクション１０６、タービンセクション１０８及び排気セクション１１０を含むことができる。一般的な作動中に、空気は、吸気セクション１０２を通って流入することができ、また圧縮機セクション１０４内で予め定めたつまり所定の圧力に加圧することができる。圧縮機セクション１０４からの加圧空気の少なくとも一部分は、燃焼セクション１０６に供給することができる。燃焼セクション１０６内において、加圧空気は、燃料と混合することができ、またこの混合した空気及び燃料混合気は次に、燃焼させることができる。燃焼セクション１０６内での空気及び燃料混合気の燃焼は、比較的高温かつ比較的高圧を有する高温ガスを発生することができる。燃焼セクション１０６から流出する高温ガスは、ガスタービン１００のタービンセクション１０８内で膨張することができる。タービンセクション１０８は、高温ガスのエネルギーを回転エネルギーに変換することができる。タービンセクション１０８内での高温ガスの膨張に引続いて、比較的低圧の高温ガスは、排気セクション１１０を通してガスタービン１００から送出すことができる。排気セクション１１０から流出した比較的低圧の高温ガスは、大気に、複合サイクル発電プラントに、及び／又は熱交換器の再循環ダクトに送出すことができる。
【００１６】
図２は、図１に示すタービン１００の圧縮機セクション１０４のようなタービンの圧縮機セクションの分解斜視図である。圧縮機セクション１０４は、シャフト２１０によって駆動されるつまり回転されるロータ２０５を含むことができる。シャフトは、タービン１００のタービンセクション１０８のような動力源によって駆動することができる。ロータ２０５は、それに取付けられた複数のロータブレード、ベーン又はバケット２１５を有することができる。複数のロータブレード２１５は、ロータ２０５の外表面から延びることができる。さらに、複数のロータブレード２１５は、ロータ２０５の外表面に沿って列の形態で配置することができる。
【００１７】
ロータブレード２１５の列間には、ステータブレードつまりベーン２２０を挿置することができる。ステータブレード２２０もまた、列の形態で配置することができ、圧縮機セクション１０４のハウジング又はケーシングのような圧縮機セクション１０４の固定構成要素に対して取付けかつ該固定構成要素から延びるようにすることができる。本開示の目的では、ロータブレード２１５及びステータブレード２２０の様々な列は、圧縮機セクション１０４の段と呼ぶことができる。さらに、ステータブレード２２０の列の各々は、圧縮機セクション１０４の対応する列つまり段と関連したスロット内に挿入することによってハウジング又はケーシングに取付けることができる。例えば、ステータブレードの各列つまり段のために、スロット２２２のようなそれぞれのスロットをケーシング内に設けることができる。
【００１８】
圧縮機セクション１０４のハウジング又はケーシングは、結合してロータ２０５及びロータブレード２１５の周りにケーシングを形成することができる複数の構成要素を含むことができる。図２に示すように、ハウジング又はケーシングは、ロータ２０５の周りで互いに結合することができる第１の構成要素２２５及び第２の構成要素２３０を含むことができるが、ハウジング又はケーシングは、本発明の様々な実施形態では所望に応じてあらゆる数の構成要素を含むことができる。図示するように、第１の構成要素２２５及び第２の構成要素２３０は各々、ロータ２０５を囲むように互いに取付けられる半円形部分とすることができる。例えば、第１の構成要素２２５及び第２の構成要素２３０は各々、約１８０°の湾曲部を有することができる。これら２つの構成要素２２５、２３０は、互いに接合又は結合された時にロータ２０５を囲むことができる。
【００１９】
作動時に、シャフト２１０が回転すると、空気は、該空気を導くロータブレード２１５及びステータブレード２２０を備えた圧縮機セクション１０４の様々な段を通って移動するにつれて、加圧することができる。空気の移動は、結果として生じる力をロータブレード２１５及びステータブレード２２０に対して加えることになる。ロータ２０５の回転は、遠心力を発生させ、この遠心力により、ロータブレード２１５の移動を最小にするか又は阻止することができるが、ステータブレード２２０とケーシング２２５、２３０との間には相対運動が生じるおそれがある。以下に一層詳細に説明するように、本発明の実施形態は、ステータブレード２２０及び該ステータブレードの基部の安定性を増大させるために利用することができる。
【００２０】
図３は、本発明の様々な実施形態と関連して利用することができる１つの実施例としてのステータ３００の斜視図である。図３を参照すると、ステータ３００は、ステータ基部３０５と、該ステータ基部３０５に結合されたステータブレード３１０つまりステータベーンとを含むことができる。
【００２１】
本発明の態様によると、ステータ基部３０５は、図４を参照して以下に一層詳細に説明するブラケットのようなブラケットを介して該ステータ基部３０５を１つ又はそれ以上のその他のステータ基部に連結又は結合するのを可能にする１つ又はそれ以上の溝３１５を含むことができる。本発明の様々な実施形態では、所望に応じてあらゆる数の溝３１５をステータ基部３０５内に組込むことができる。図３に示すように、一部の実施形態は、ステータ基部３０５の周囲に沿って該ステータ基部３０５内に組込むことができる単一の溝３１５を含むことができる。溝３１５は、所望に応じてステータ基部３０５に沿ってあらゆる高さに配置することができる。例えば、溝３１５は、それに対してステータブレード３１０が結合されるステータ基部３０５の表面の下方の比較的短い距離である高さに配置することができる。溝３１５は、ステータ基部を連結するために使用するブラケットの一部分を受入れるのを可能にすることができる。例えば、図５に示しかつ以下に一層詳細に説明するように、ステータ基部３０５の一側面において該ステータ基部３０５の溝３１５内にブラケットのプロングを挿入して、該ステータ基部５０５を隣接するステータ基部に連結することができる。ブラケットからの延長部は、ステータ基部３０５の両側面上の溝の一部分内に延びることができ、他方、ブラケットの主要本体は、その中に延長部を受入れた部分間で延びる溝の一部分内に延びる。
【００２２】
図３には単一の溝３１５を示しているが、本発明の実施形態は、所望に応じてステータ基部３０５内にあらゆる数の溝を含むことができる。例えば、一部の実施形態では、２つの溝をステータ基部３０５の両側面上に設けることができ、これら２つの溝は、ステータ基部を連結するために使用するブラケットの一部分を受入れるのを可能にすることができる。別の実施例として、本発明の他の実施形態では、１つ又はそれ以上のスロットまた孔をステータ基部３０５の本体内に設けて、ブラケットの主要本体から延びる１つ又はそれ以上の対応する延長部のようなブラケットの一部分を受入れるようにすることができる。所望に応じてステータ基部３０５内には、広範な異なる溝及び／又はスロット並びに形状及び構成を設けて、ブラケットの一部分を受入れ、隣り合うステータ基部を連結又は接合するのを可能にすることができる。上述した実施形態は、単に実施例として示したものであって、限定することを意図するものではない。
【００２３】
１つ又はそれ以上の溝は、適当な機械加工技術又は機械加工方法によってステータ基部３０５内に形成することができる。それに代えて、１つ又はそれ以上の溝は、ステータ基部の製作又は製造時に適当な鋳造技術又は鋳造方法によって形成することができる。機械加工方法を利用する場合には、機械加工は、ステータ基部３０５の製作又は製造時に、或いはそれに代えてステータ基部３０５を製造した後に行なうことができる。これに関して、タービン又はその他の機械内で既に使用中のステータ基部は、本発明の様々な実施形態によりステータ基部を連結するのを可能にするように改造することができる。
【００２４】
さらに、図３を参照すると、ステータ基部３０５は、例えば図１及び図２を参照して上述した圧縮機セクション１０４のハウジング又はケーシングのようなタービン構成要素のケーシング又はハウジングに対してステータ３００を固定するのを可能にする1つ又はそれ以上の突出部３２０を含むことができる。本発明の様々な実施形態では、所望に応じて例えば２つの突出部のようなあらゆる数の突出部３２０を利用することができる。１つ又はそれ以上の突出部３２０は、ステータ基部３０５の表面３２５から同一平面内で延びることができる。そこから１つ又はそれ以上の突出部３２０が延びるステータ基部３０５の表面３２５は、ステータ基部３０５の取付け面と呼ぶことができる。ステータ基部３０５の取付け面３２５は、それに対してステータブレード３１０が結合されるステータ基部の表面と対向するものとすることができる。圧縮機セクション１０４のケーシングに対してステータ３００を取付けるのを可能にするために、ステータ基部３０５は、ケーシング内の溝又はスロット（図示せず）内に挿入しかつ１つ又はそれ以上の突出部３２０によって該溝又はスロット内に固定することができる。ステータ基部３０５の取付け面３２５は、圧縮機セクション１０４のケーシングの曲率に対応する曲率を有することができる。さらに、例えばステータ基部３０５の曲率（取付け面の）、サイズ及び幅並びに／或いはステータブレード３１０の隙間長さのようなステータ基部３０５並びにステータブレード３１０の形状寸法は、所望に応じて、その中にステータ３００が設けられる圧縮機セクション１０４のケーシングの形状寸法及び／又は該圧縮機セクション１０４のステータブレードの列つまり段の形状寸法に基づいて決定することができる。
【００２５】
図４は、本発明の例示的な実施形態による、タービン内で２つのステータを連結するために利用することができる１つの実施例としてのブラケット４００の斜視図である。ブラケット４００は、本体部分４０５と、本体部分４０５から延びる複数の延長部又はプロング４１５、４２０、４２５、４３０とを含むことができる。第１の組の延長部又はプロング４１５、４２０は、本体部分４０５から第１の方向に延びることができる。作業中に、第１の組の延長部４１５、４２０は、図５を参照して以下に一層詳細に説明するように、第１のステータ基部の１つ又はそれ以上の対応する溝内に挿入することができる。さらに、第２の組の延長部又はプロング４２５、４３０は、本体部分４０５から第２の方向に延びることができる。作業中に、第２の組の延長部４２５、４３０は、図５を参照して以下に一層詳細に説明するように、第２のステータ基部の１つ又はそれ以上の対応する溝内に挿入することができる。これに関して、２つの隣り合うステータ基部は、ブラケット４００によって連結又は結合することができる。本発明の様々な実施形態では、所望に応じてあらゆる数の又は異なるタイプの延長部又はプロングの構成を利用することができる。さらに、本発明の様々な実施形態は、第１の組の延長部及び第２の組の延長部内に異なる数の延長部を含むことができる。
【００２６】
本発明の一部の実施形態によると、第１の組の延長部４１５、４２０が延びる第１の方向と第２の組の延長部４２５、４３０が延びる第２の方向との間に、角度θを形成することができる。角度θは、様々な組の延長部を第１及び第２のステータ基部と整列させるのを可能にする鋭角とすることができる。それに対して第１及び第２のステータ基部を結合させるケーシング又はハウジングの内表面は、ロータを囲むのを可能にするような湾曲又は弓形とすることができる。従って、第１及び第２のステータ基部をケーシング又はハウジングに結合した時に該第１及び第２のステータ基部間に角度が形成されるようにすることができる。第１の方向と第２の方向との間に形成される角度θは、第１及び第２のステータ基部間の角度の要因となることになる。これに関して、ブラケット４００は、第１及び第２のステータ基部を連結するために利用することができ、他方、第１及び第２のステータ基部は、タービン構成要素のケーシング又はハウジングに結合される。角度θの度数は、少なくとも部分的にはケーシング又はハウジングの曲率に基づいたものとすることができ、従って本発明の異なる実施形態では変化させることができる。
【００２７】
さらに、本発明の一部の実施形態では、ブラケット４００の本体部分４０５には、角度θを組込むことができる。本体部分４０５は、異なる方向に延びて角度θの要因となる部分を含むことができる。それに代えて、本体部分４０５は、角度θの要因となる湾曲部分を含むことができる。本発明の他の実施形態では、第１の組の延長部４１５、４２０及び第２の組の延長部４２５、４３０の少なくとも一方は、第１の組の延長部４１５、４２０の方向と第２の組の延長部４２５、４３０の方向との間に角度θが形成されるような角度でブラケットの本体部分４０５から延びることができる。
【００２８】
ブラケット４００は、本発明の様々な実施形態では、所望に応じて多数の適当な材料で形成することができる。ブラケットを形成することができる適当な材料の実施例には、それに限定されないが、金属、金属合金、セラミック材料、合成材料、複合材料及び／又はそれらの材料のあらゆる組合せが含まれる。さらに、ブラケット４００は、本発明の様々な実施形態では、所望に応じて広範な異なる技術又は方法を利用して形成することができる。例えば、ブラケット４００は、１つ又はそれ以上の材料部材から機械加工することができる。別の実施例として、ブラケット４００は、単一部材として成形することができる。さらに別の実施例として、ブラケット４００の様々な構成要素を成形又は機械加工し、次に例えば溶接法によって互いに接合又は結合させてブラケット４００を形成することができる。
【００２９】
図５は、本発明の例示的な実施形態によるブラケット５１５によって連結された２つのステータ基部５０５、５１０の斜視図である。これら２つのステータ基部５０５、５１０は各々、図３に示しかつ上記したステータ基部３０５と同様な構成要素を含むことができる。さらに、ブラケット５１５は、上記の図４に示したブラケット４００と同様にすることができる。
【００３０】
図５に示すように、ブラケット５１５は、第１のステータ基部５０５及び第２のステータ基部５１０を連結するのを可能にすることができる。ブラケット５１５の第１の組の延長部５２０は、第１のステータ基部５０５の溝５２５内に延びることができる。同様に、ブラケット５１５の第２の組の延長部５３０は、第２のステータ基部の溝５３５内に延びることができる。図示するように、各ステータ基部５０５、５１０は、該ステータ基部５０５、５１０の周囲の周りに延びる単一の溝を有する。従って、第１の組の延長部５２０の各延長部は、第１のステータ基部５０５の溝５２５のそれぞれの対応する部分内に延びることができる。例えば、第１の延長部は、ステータ基部５０５の第１の側面上の溝５２５の第１の部分内に延びることができ、また第２の延長部は、ステータ基部５０５の第１の側面と対向する該ステータ基部の第２の側面上の溝５２５の第２の部分内に延びることができる。同様に、第２の組の延長部５３０の各延長部は、第２のステータ基部５１０の溝５３５のそれぞれの対応する部分内に延びることができる。ステータ基部５０５、５１０は、単一の溝を有するものとして説明しかつ図示しているが、本発明の一部の実施形態は、複数の溝を備えたステータ基部を含むことができ、また各溝は、ブラケットからの延長部を受入れるようにするか又は受入れるように作動可能にすることができる。
【００３１】
さらに、図５に示すように、ブラケット５１５の本体部分５４０は、第１のステータ基部５０５の溝５２５内に及び／又は第２のステータ基部５１０の溝５３５内に延びることができる。例えば、本体部分５４０の第１の部分は、第１のステータ基部５０５の溝５２５の対応する部分内に延びることができる。同様に、本体部分５４０の第２の部分は、第２のステータ基部５１０の溝５３５の対応する部分内に延びることができる。これに関して、ステータ基部５０５、５１０間に比較的より強力な結合を可能にすることができる。さらに、ステータ基部５０５、５１０間に形成された結合は、以下に一層詳細に説明するように、空気の流れ損失を比較的低くすることができる。
【００３２】
本発明の一部の実施形態では、ブラケット５１５は、ステータ基部５０５、５１０の対応する溝５２５、５３５内に挿入される結果として、該ステータ基部５０５、５１０に対して着脱可能に結合することができる。本発明の他の実施形態では、ブラケット５１５は、ねじ、ピン、溶接等々のような多数の適当な結合手段又は結合方法によってステータ基部５０５、５１０の１つ又はそれ以上に固定結合することができる。
【００３３】
タービン構成要素内でステータ基部を連結又は結合する結果として、タービン構成要素内にステータ基部の比較的半剛性のリングを形成することができる。ステータ基部の比較的半剛性のリングは、振動、ステータロッキング及び／又はステータ間の相対運動に影響され難いものとすることができる。その結果、ステータ及び／又はケーシングの摩耗を減少させて、タービン構成要素の比較的より大きな効率をもたらすことができる。
【００３４】
例えばタービンの圧縮機セクションのような機械の構成要素内に取付けた時に、第１のステータ基部５０５は、第２のステータ基部５１０に対してある角度で配置することができる。この相対角度の結果として、第１のステータ基部５０５と第２のステータ基部５１０との間に、ギャップ５４５が形成されることになる。図５に示すように、ステータ基部５０５、５１０を連結するために使用するブラケット５１５の本体部分５４０は、ギャップ５４５内でステータ基部５０５、５１０間に延びることができる。これに関して、ブラケット５１５は、空気又はその他のガスがギャップ５４５に流入するのを減少させ又は排除する表面を形成することができる。例えば、ブラケット５１５は、それに対してステータ基部５０５、５１０が結合されるケーシング又はハウジングの内表面の僅かに下方に表面を形成することができる。ブラケット５１５によって形成された表面は、空気又はその他のガスがギャップ５４５に流入することによる損失を低減するのを可能にして、タービン構成要素内における比較的より大きな効率をもたらすことができる。
【００３５】
図６は、本発明の例示的な実施形態による、機械内でステータを連結する方法６００の１つの実施例のフロー図である。本方法６００は、ブロック６０５で開始することができる。ブロック６０５において、例えば図５に示すステータ基部５０５、５１０のような、機械構成要素内で利用する２つのステータ基部を準備することができる。ステータ基部５０５、５１０又は基部部材の各々は、継手ブラケットを用いてこれら２つのステータ基部５０５、５１０を互いに連結又は結合するのを可能にする１つ又はそれ以上の溝を含むことができる。
【００３６】
ブロック６１０において、２つのステータ基部５０５、５１０を互いに連結又は結合するための図５に示すブラケット５１５のようなブラケットを準備することができる。ブラケット５１５は、本体と、本体から延びる複数の延長部とを含むことができる。本体から延びる第１の組の２つ又はそれ以上の延長部は、第１の基部部材５０５の１つ又はそれ以上の溝の少なくとも一部分によって受入れ可能にすることができる。同様に、本体から延びる第２の組の２つ又はそれ以上の延長部は、第２の基部部材５１０の１つ又はそれ以上の溝の少なくとも一部分によって受入れ可能にすることができる。
【００３７】
ブロック６１５において、２つのステータ基部５０５、５１０は、機械構成要素内でブラケット５１５によって互いに連結又は結合することができる。例えば、２つのステータ基部５０５、５１０は、該２つのステータ基部５０５、５１０間にブラケット５１５を配置した状態で機械構成要素内の溝又はスロット内に挿入することができる。ブラケット５１５は、２つのステータ基部５０５、５１０を互いに連結するように作動可能にすることができる。さらに、ブラケット５１５は、機械構成要素の作動時に２つのステータ基部５０５、５１０間の相対運動又はロッキングを減少させ、それによって機械構成要素内での摩耗を減少させかつ比較的より大きな効率をもたらすことができる。ブラケット５１５はまた、２つのステータ基部５０５、５１０間のギャップに流入する空気又はガスの量を減少させることによって機械構成要素内での空気又はガスの流れを改善する表面を２つのステータ基部５０５、５１０間に形成することができる。これに関して、ブラケット５１５はさらに、機械構成要素内の効率を改善することができる。
【００３８】
本方法６００は、ブロック６１５の後に終了することができる。
【００３９】
図６の本方法６００で説明した操作は、必ずしも図６に示した順序で実施する必要はなく、代わりにいずれかの適当な順序で実施することができる。さらに、本発明の一部の実施形態では、図６に示した全ての操作よりも多い又は少ない操作を実施することができる。
【００４０】
本発明の様々な実施形態では、所望に応じて広範な異なるタイプ及び形状のブラケットを利用して、１つ又はそれ以上のステータを連結又は結合することができる。ブラケットは、1つ又はそれ以上のステータを連結又は結合して該1つ又はそれ以上のステータの振動又はステータロッキングを低減するのを可能にすることができる。さらに、ブラケットは、空気又は空気流が隣り合うステータ基部間の区域に流入することによる損失を低減するのを可能にする表面を形成することができる。
【００４１】
現在最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明は開示した実施形態に限定されるものではなく、逆に特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる様々な変更及び均等な構成を保護しようとするものであることを理解されたい。
【００４２】
本明細書は最良の形態を含む幾つかの実施例を使用して、本発明を開示し、さらにあらゆる装置又はシステムを製作しかつ使用しまたあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の当業者による実施を可能にする。本発明の特許性がある技術的範囲は、特許請求の範囲によって定まり、また当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。そのようなその他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言と相違しない構造的要素を有するか又はそれらが特許請求の範囲の文言と本質的でない相違を有する均等な構造的要素を含む場合には、特許請求の範囲の技術的範囲内に属することになることを意図している。
【符号の説明】
【００４３】
１００  ガスタービン
１０２  吸気セクション
１０４  圧縮機セクション
１０６  燃焼器セクション
１０８  タービンセクション
１１０  排気セクション
２０５  ロータ
２１０  シャフト
２１５  バケット
２１５  ロータブレード
２２０  ベーン又はステータブレード
２２２  スロット
２２５  第１の構成要素
２３０  第２の構成要素
３００  ステータ
３０５  ステータ基部
３１０  ステータブレード
３１５  溝
３２０  突出部
３２５  表面
４００  ブラケット
４０５  本体部分
４１５  延長部又はプロング
４２０  延長部又はプロング
４２５  延長部又はプロング
４３０  延長部又はプロング
５０５  ステータ基部
５１０  ステータ基部
５１５  ブラケット
５２０  延長部
５２５  溝
５３０  延長部
５３５  溝
５４０  本体部分
５４５  ギャップ
６００  方法
６０５  ブロック
６１０  ブロック
６１５  ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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