(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーシングとロータ動翼先端との間のクリアランスを、短時間に精度よく計測することが必要である。【解決手段】複数の回転動翼２０４と、この複数の回転動翼から径方向外側に離隔したケース２１２との間の動翼先端クリアランスを検査するシステム３００は、ケース内の開口２２０内に挿入可能に寸法取りされたプローブ３０４を有する。プローブ３０４は、複数の動翼２０４のうちの１以上の動翼２０４の１以上の動翼先端部２１０から反射した電磁エネルギを検知するように構成されている。制御ユニット３３４がプローブ３０４と通信するよう接続され、且つ、検知された電磁エネルギを示す１以上の信号をプローブ３０４から受信するように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転動翼（２０４）と、該複数の回転動翼から径方向外側に離隔したケース（２１２）との間の動翼先端クリアランスを検査するシステム（３００）であって、
ケース内に形成された開口（２２０）に挿入可能に寸法取りされたプローブ（３０４）であって、複数の動翼のうちの１以上の動翼の１以上の動翼先端部から反射した電磁エネルギを検知するよう構成されたプローブを有する検査装置と、
プローブと通信するよう接続された制御ユニット（３３４）とを備え、
制御ユニットが、検知された電磁エネルギを示す１以上の信号をプローブから受信するよう構成されている、システム。
【請求項２】
プローブ（３０４）が光学プローブであり、
検査装置がさらにプローブホルダ（３０６）を備え、
光学プローブが、該光学プローブとプローブホルダとの少なくとも一部をケースの開口（２２０）に挿入できるようにプローブホルダに結合されている、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項３】
システムがさらに、通路（３４４）を内包したスペーサ（３３６）を備え、
該スペーサが、プローブホルダ（３０６）とケース（２１２）との間の開口（２２０）への挿入に合わせて寸法取りされ、
該通路が、光学プローブとプローブホルダとの少なくとも一部を収容可能に寸法取りされている、請求項２記載のシステム（３００）。
【請求項４】
プローブホルダ（３０６）が、該プローブホルダ（３０６）がスペーサの通路に挿通されるとスペーサに接触する接合面を備えている、請求項３記載のシステム（３００）。
【請求項５】
システムがさらに、複数の動翼（２０４）を回転させるための電動回転装置を備える、請求項４記載のシステム（３００）。
【請求項６】
システムがさらに、光学プローブが複数の動翼（２０４）に接触することを防止するよう、スペーサの通路を挿通するよう寸法取りされたテストプローブ（３５０）を備える、請求項５記載のシステム（３００）。
【請求項７】
システムがさらに、制御ユニットと通信するよう接続されたコンピュータシステム（３６０）を備え、
コンピュータシステムが、制御ユニット（３３４）から１以上の記録を受け取り、該１以上の記録に基づいて動翼先端クリアランスデータを判定するよう構成されている、請求項１記載のシステム（３００）。
【請求項８】
動翼先端クリアランス検査装置であって、
電磁エネルギを検知するよう構成されたプローブ（３０４）と、
第２の外径を有するベース（３１６）に一体形成された第１の外径を有するプローブシース（３１２）を備えるプローブホルダ（３０６）とを備え、
プローブシースとベースとの間に接合面が延在し、
プローブシースとベースとを貫通して空洞（３２０）が設けられ、
プローブが空洞内に設置される、動翼先端クリアランス検査装置。
【請求項９】
接合面がほぼ平坦である、請求項８記載の動翼先端クリアランス検査装置。
【請求項１０】
プローブシース（３１２）が第１の内径を有し、
ベース（３１６）が第２の内径を有し、
前期プローブがプローブシース内で安定するよう、第１の内径がプローブ（３０４）と噛合するように第２の内径よりも小さく形成されている、請求項８記載の動翼先端クリアランス検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ロータ動翼先端の検査に関し、特に、タービンエンジンの動翼先端クリアランスの検査に用いる方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のタービンエンジンの少なくとも幾つかは、ロータ動翼の複数の列を含むロータアセンブリを有する。ロータ動翼はそれぞれ、動翼プラットフォームから径方向外側に動翼先端へと延在している。各ロータの動翼先端とケーシングの間には、ロータアセンブリの周囲のほぼ円周方向に流路ケーシングがそれぞれ延在しており、その結果、動翼先端とケーシングとの間にはクリアランスが形成される。動翼先端クリアランスは、最小になるよう設計されるものの、そのサイズは、生じ得るエンジンの全作動条件範囲においてエンジンを摩擦を伴わずに作動できるだけの大きさである。
作動中、エンジンの性能は、ロータ動翼先端とケーシングとの間の動翼先端クリアランスによる影響を受けることがある。特に、クリアランスが増大すると、ロータ動翼先端全体にわたる漏れによってエンジン性能が低下してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５２０３６７３号明細書
【特許文献２】米国特許第６５７５０１１号明細書
【特許文献３】米国特許第６７１７４１８号明細書
【特許文献４】米国特許第６８６３４９５号明細書
【特許文献５】米国特許第７０８６２３３号明細書
【特許文献６】米国特許第７３４１４２６号明細書
【特許文献７】米国特許第７４６５１４５号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００５／００８９４０１号明細書
【特許文献９】米国特許出願公開第２００８／００８９７７５号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００８／０２０６０３９号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００８／０２６７７６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、多くの場合、エンジンの性能特性を査定する際に、タービンエンジンのケーシングとロータ動翼先端との間のクリアランスを検査することが望ましい。公知のクリアランス検査システムの少なくとも幾つかにおいて、ロータ動翼先端のクリアランスはそれぞれ、手動計測される。このような検査技術は時間がかかり、さらに、様々な計測装置があり、且つ／又は様々なクリアランス検査技術があるので、オペレータによって計測結果が異なり、望ましくないことがある。
【０００５】
しかも、エンジンの手動検査の所要時間が長いことと、オペレータ毎にクリアランスの計測結果が大きく異なる可能性があることから、公知のエンジン性能データに関する技術の少なくとも幾つかは、場合によって、エンジンの性能及びエネルギ出力の最適化に必要な、基本的な技術的判断の材料としては、その精度において不十分である。これに関連して、最適な状態よりも低い性能でエンジンを作動させると、営業収益に悪影響が及ぶ上、維持管理費用が増大することがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態では、１以上のロータ動翼と、ロータ動翼から径方向外側に離隔したケースとの間の動翼先端クリアランスを検査する方法を提供する。この方法は、ケース内に形成された開口にプローブを挿入し、このプローブを使用してケース内に電磁エネルギを放射するステップを含む。この方法はさらに、ロータ動翼の動翼先端部から反射した電磁エネルギを検知し、この検知された電磁エネルギに基づいて、動翼先端とケースとの間に形成された動翼先端クリアランスを判定するステップを含む。
【０００７】
本発明の別の実施形態では、複数の回転動翼と、この複数の回転動翼から径方向外側に離隔したケースとの間の動翼先端クリアランスを検査するシステムを提供する。このシステムは、ケース内に形成された開口に挿入可能に寸法取りされたプローブを含む。このプローブは複数の動翼のうちの１以上の動翼の１以上の動翼先端部から反射した電磁エネルギを検知するように構成されている。このシステムはさらに、プローブと通信するように接続された制御ユニットを含み、この制御ユニットは検知された電磁エネルギを示す１以上の信号をプローブから受信するよう構成されている。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態では、動翼先端クリアランス検査装置を提供する。この装置は、電磁エネルギを検知するように構成されたプローブを含む。この装置はさらに、ベースに一体形成されたプローブシースを含むプローブホルダを含む。プローブシースは第１の外径を有し、ベースは第２の外径を有する。プローブシースとベースとの間には、接合面が延在しており、プローブシースとベースとを貫通して空洞が延在している。空洞内には、プローブが設置されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】図１に示すガスタービンエンジンに適用される、例示的な圧縮機の断面図である。
【図３】図２に示す圧縮機の動翼先端クリアランスを検査するために用いる、本発明に係る例示的システムの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な記載は、動翼先端クリアランスを検査する方法及びシステムを例示的に説明するものであり、限定的なものではない。当業者は、この説明を基に、本発明に係る実施形態を実施し、利用することができる。本明細書においては、現時点で本発明を実施するための最良と思われる形態を含め、本発明の実施形態、及び可能な修正、変更、及び代替形態と、用途の一部を例示する。本明細書では、本発明を好ましい実施形態、即ち、ガスタービンエンジンの圧縮機の動翼先端クリアランスを検査するための方法及びシステムに適用して説明する。しかし、本発明は多様なシステム及び／又は多様な別の商業、産業及び／又は消費者の用途に幅広く利用されることを企図している。
【００１１】
図１は、ファンアセンブリ１０２、高圧圧縮機１０４、及び燃焼器１０６を含む例示的ガスタービンエンジン１００の概略図である。エンジン１００はさらに、高圧タービン１０８と低圧タービン１１０とを含む。作動時には、ファンアセンブリ１０２を通る空気流及び圧縮空気がファンアセンブリ１０２から高圧圧縮機１０４に供給される。高圧縮空気は燃焼器１０６に送られる。燃焼器１０６からの空気流は、回転式タービン１０８及び１１０を駆動させ、排気システム１１８を経てガスタービンエンジン１００から排出される。
【００１２】
図２は、高圧圧縮機１０４などの、しかしこれに限定されない、エンジン１００（図１に示す）に適用可能な圧縮機の部分断面図である。例示の実施形態では、圧縮機１０４は、圧縮機１０４を通って延在する中央線軸２０１に沿って軸方向に位置合わせされた複数の圧縮機段２０２を通って延在する流路２００を含んでいる。各々の段２０２は、任意の適宜の取り付け構造（例えば「ダブテール」構造）によりロータディスク２０６に連結されており、その周囲には、円周方向に離隔された複数のロータ動翼２０４がある。圧縮機のロータ動翼２０４はそれぞれ、動翼先端２１０を有している。
【００１３】
ケーシング２１２は、段２０２を取り囲んでおり、流路２００の外周を形成する。ケーシング２１２は、内表面２１４と外表面２１６とを含む。例示の実施形態では、ケーシング２１２は、複数のケーシングセグメント（図示せず）を相互に連結して製造されたものである。一実施形態では、ケーシング２１２は、２つのケーシングセグメントを相互連結してその両側に継目（図示せず）を形成することによって組み立てられる。別の実施形態では、ケーシング２１２は、任意の数のケーシングセグメントを用いて組み立てられる。或いは、ケーシング２１２を一体型ユニットなどのように一体形成してもよい。例示の実施形態では、ケーシング２１２は、ロータ動翼２０４を取り囲み、ケーシングの内表面２１４と各々の動翼先端２１０との間に動翼先端クリアランス２１８（図３に示す）が画定されるようにロータ動翼に近接した位置にある。
【００１４】
例示の実施形態では、ケーシング２１２はその内部に、ケーシング２１２を貫通して延在する１以上の開口２２０を含む。各開口２２０は内表面２２１と、ケーシングの内表面に画定された第１の端部２２３を有する第１の部分２２２（例えば穴）と、ケーシングの外表面２１６に画定された第２の端部２２５を有する第２の部分２２４（例えば座ぐり穴）とを含む。第１の部分２２２は第１の長さＬ1及び第１の直径Ｄ’を有して形成され、第２の部分２２４は第２の長さＬ2及び第１の長さＤ’よりも長い第２の直径Ｄ’’を有して形成される。一実施形態では、第１の直径Ｄ１は約０．４００インチ（１．０１６ｃｍ）未満である。なお、第１の直径Ｄ１の長さは、開口２２０が本明細書に記載のように機能する限り、任意のものでよい。例示の実施形態では、第１の部分２２２は第１の接合面２２６で第２の部分２２４と交差する。一実施形態では、ケーシング２１２は中心線軸２０１に沿って変化する厚さＴを有している。第２の長さＬ2は、第１の接合面２２６と中心線軸２０１との間に所定の間隔Ａが保たれるように、厚さＴと共に中心線軸２０１に沿って変化する。例示の実施形態では、第１の接合面２２６はほぼ平坦である。或いは、第１の接合面２２６の輪郭は、ケーシング２１２が本明細書に記載のように機能する限り、任意の適宜ものであってよい。
【００１５】
各開口２２０により、ケーシング２１２内に画定された内部空洞２２８に手が届くようになり、動翼先端クリアランス２１８の検査が容易になる。例示の実施形態では、開口２２０がケーシング２１２の周囲で円周方向に離隔されており、さらに、所望の各検査段２３２に画定された動翼先端クリアランス２１８を検査できるように、少なくとも幾つか開口２２０が複数の所望の検査段２３２の各々とほぼ位置合わせされている。例えば、一実施形態では、複数の開口２２０は４つの所望の検査段２３２にそれぞれ位置合わせされている（即ち、４組の開口２２０がある）。或いは、任意の数の組の開口２２０が任意の数の検査段２３２と位置合わせされてもよい。例示の実施形態では、各組の開口２２０は、ケーシング２１２の周囲で円周方向に離隔された４つの開口２２０を含んでいる。なお、各組が有する円周方向に離隔された開口２２０の数は、任意であってもよい。
【００１６】
図３は、（図２に示す）高圧圧縮機１０４などのロータアセンブリ内に画定される動翼先端クリアランス２１８を検査するために適用可能な例示的なシステム３００の断面図である。例示の実施形態では、システム３００は、プローブ３０４とプローブホルダ３０６とを含む検査装置３０２を備えている。プローブ３０４は、電磁エネルギを放射する放射源を有する先端３１０と、反射した電磁エネルギを検知する検知器（例えばセンサ）とを含む細長いボディ３０８を有する。なお、ボディ３０８の形状は任意のものであってよく、放射源及び／又は検知器の位置は、検査装置３０２に対して、検査装置３０２が本明細書に記載のように機能することができる限り、任意であってもよい。例えば、プローブ３０４が、光（例えば白光）を放射し、且つ／又は検知する光学プローブである実施形態もあれば、プローブ３０４が、任意の波長の電磁エネルギを放射し、且つ／又は検知する実施形態もある。一実施形態では、プローブ３０４は毎秒、最大約２，０００示度の電磁エネルギ（即ち放射及び／又は検知）を生成する。
【００１７】
例示の実施形態では、プローブホルダ３０６は、端部３１４を有する略円筒形のプローブシース３１２と、端部３１８を有する略円筒形のベース３１６と、シース端部３１４からベース端部３１８へと延在する空洞３２０とを含んでいる。なお、ベース３１６及び／又はシース３１２の形状は、いずれも任意のものであってよく、円筒形である必要はない。例示の実施形態では、シース３１２とベース３１６とが互いに一体に形成されて、ほぼ平坦な第２の接合面３２２を形成している。なお、第２の接合面３２２の輪郭は、システム３００が本明細書に記載のように機能できる限り、任意ものであってもよい。シース３１２は、第２の接合面３２２からシース端部３１４へと延在する長さＳＬを有する。シース３１２はさらに、内径ＳＤを有して形成された内表面３２４と、外径ＳＤ’を有して形成された外表面３２６とを含む。ベース３１６は、内径ＢＤを有して形成された内表面３２８と、外径ＢＤ’を有して形成された外表面３３０とを含む。例示の実施形態では、シースの内径ＳＤはベースの内径ＢＤよりも小さく、シースの外径ＳＤ’はベースの外径ＢＤ’よりも小さい。なお、別の実施形態では、シースの内径ＳＤがベースの内径ＢＤよりも大きくても、ほぼ同じサイズでもよく、且つ／又は、シースの外径ＳＤ’がベースの外径ＢＤ’よりも大きくても、ほぼ同じサイズでもよい。本明細書で用いられる「径」という用語は、いずれかの断面形状（例えば四角形、三角形など）の両端を結ぶ距離であり、円形又は楕円形の断面形状の両端の距離のみを意味するとは限らない。
【００１８】
例示の実施形態では、プローブ３０４は、プローブの先端３１０がシース端部３１４に隣接し、且つ、シースの内表面３２４がプローブ３０４と接触しており、プローブ３０４が空洞３２０内で安定し易くなるようにしース３１２内に収容される（即ちプローブ３０４は空洞３２０内に位置する）。一実施形態では、プローブホルダ３０６は、プローブ３０４に電力を供給し、プローブ３０４を制御ユニット３３４に電気的に接続しており、且つ／又はユーザーがプローブホルダ３０６内のプローブ３０４の位置を調整するためのプローブソケット３３２を含んでいる。一実施形態では、プローブホルダ３０６は、ユーザーがプローブ３０４を、プローブソケット３３２及び／又はプローブホルダ３０６内に確実に連結し、且つ／又はそこからプローブ３０４を選択的に取り外すためのロック機構３３３を含んでいる。
【００１９】
検査装置３０２を使用して動翼先端クリアランス２１８を検査するにあたり、プローブ３０４及びプローブホルダ３０６の少なくとも一部が開口２２０内に挿入される。例示の実施形態では、開口２２０の第１の部分２２２が、シース３１２がその内部で安定し易いようにシース３１２と噛合する。より具体的には、例示の実施形態では、検査装置３０２によりロータ動翼２０４が損傷しないように、シース端部３１４を開口２２３の第１の端部を通り延在させるのではなく、シース３１２を開口２２０の第１の部分２２２内に挿入する。さらに、別の実施形態では、シース端部３１４と開口の第１の端部２２３との間に所定間隔Ｘを維持するように、シース３１２を開口の第１の部分２２２内に挿入する。例示の実施形態では、間隔Ｘは約０．１００インチである。なお、間隔Ｘの長さは、検査装置３０２が本明細書に記載のように機能することができる限り、任意であってよい。
【００２０】
例示の実施形態では、システム３００は、間隔Ｘを維持し易くする目的で、第１の接合面２２６と第２の接合面３２２との間に、スペーサ３３６を有する。スペーサ３３６は、第１の端部３４０と第２の端部３４２とによって画定されたボディ３３８を有している。通路３４４はボディ３３８を貫通して、第１の端部３４０から第２の端部３４２へと延在している。ボディ３３８は、長さＬ３と、通路３４４を介してシース３１２を挿入できるようにシースの外径ＳＤ’よりも長い内径ＩＤと、スペーサ３３６を開口の第２の部分２２４内に挿入できるように開口の第２の直径Ｄ”よりも短い外径ＯＤとを有している。一実施形態では、スペーサ３３６が開口２２０内に挿入された場合にスペーサ３３６の外表面３４６が開口の第２の部分２２４の内表面２２１と摺動可能に接触するように、スペーサの外径ＯＤと開口の第２の直径Ｄ”とがほぼ同じ長さになっている。例示の実施形態では、スペーサの第１の端部３４０及びスペーサの第２の端部３４２は、スペーサ３３６がケーシング２１２と検査装置３０２との間の開口２２０内に位置する場合に、スペーサの第１の端部３４０が第１の接合面２２６に対してほぼ平坦に位置し、且つスペーサの第２の端部３４２が第２の接合面３２２に対してほぼ平坦に位置するように、スペーサの第１の端部３４０とスペーサの第２の端部３４２とがほぼ平坦になっている。スペーサ３３６を第１の接合面２２６及び／又は第２の接合面３２２に離脱可能に連結できるように、スペーサ３３６がスペーサの第１の端部３４０において、及び／又はスペーサの第２の端部３４２隣接する１以上の磁石３４８を含んでいてもよい。例示の実施形態では、間隔Ｘを維持し易くするため、スペーサのボディの長さＬ３が、開口の第２の部分２２４の第２の長さＬ２よりも長くなっている。
【００２１】
或いは、システム３００が異なる複数のスペーサ３３６を含んでもよく、また、１以上のスペーサ３３６が、所望の各検査段２３２でケーシングの厚さＴが変化しても間隔Ｘを維持し易くするために、（図２に示す）所望の検査段２３２にそれぞれ配置されていてもよい。例えば、例示の実施形態では、システム３００は、所望の特定の検査段２３２で使用し易くするため、互いに異なる長さＬ3で製造された３つの異なるスペーサ３３６を含んでいる。別の代替実施形態では、システム３００はスペーサの３３６を含んでおらず、第１の接合面２２６と第２の接合面３２２とが互いにほぼ平坦に位置するようにプローブホルダ３０６が開口２２０内に挿入される。
【００２２】
例示の実施形態では、検査装置３０２により（図２に示す）ロータ動翼２０４が損傷しないように、システム３００は、検査装置３０２を開口２２０内に挿入する前に開口２２０内に挿入するテストプローブ３５０を含んでいる。テストプローブ３５０は、シースの長さＳＬとほぼ同じである長さＴＬを有して製造される。例示の実施形態では、ロータ動翼２０が損傷しないように、テストプローブ３５０は平方インチ（ｐｓｉ）あたり約３，３８０ポンド（１５３３，１４ｋｇ）のせん断強度を有する材料製である（例えば、高密度ポリエチレン又はナイロンの材料）。このようなせん断強度によって、テストプローブ３５０がロータ動翼２０４との衝突で確実にせん断される。別の実施形態では、テストプローブ３５０は約４、０００ｐｓｉ未満のせん断強度を有する材料製であってよい。
【００２３】
システム３００はさらに、（例えば電気配線３５４、無線システム、及び／又はその他の適宜の通信媒体を介して）プローブ３０４に通信可能に接続されるプローブ制御ユニット３３４を有する。制御ユニット３３４は、制御ユニットメモリ３５６と、制御ユニットコントローラ３５８とを有している。制御ユニットコントローラ３５８により、プローブ３０４と通信可能であり、コンピュータシステム３６０と通信可能であり、且つ／又は、データを制御ユニットメモリ３５６に格納することができる。本明細書で用いられるコントローラという用語は、いずれかのプロセッサをベースにした、又はマイクロプロセッサをベースにしたシステム、例えば、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、及び本明細書に記載の機能を実行可能なその他任意の回路又はプロセッサを含む。上記は例示に過ぎず、コントローラ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。制御ユニット３３４は、１以上の通信デバイス（例えばコンピュータシステム３６０と通信するための汎用シリアルバス（ＵＳＢ）ポート３６４、無線送受信デバイスなど）を含む。
【００２４】
一実施形態では、制御ユニット３３４は携帯ユニットである。なお、制御ユニット３３４は、ユーザーが制御ユニット３３４を１つの検査位置から別の検査位置に移動できるような、任意の適宜のサイズ、形状及び／又は機械的構造（例えばホイール付き）を有していてもよい。本明細書で用いられる用語「検査位置」とは、所望の各検査段２３２での各開口２２０の位置のことである。制御ユニット３３４には適宜の電源を用いて、例えばバッテリ電源又はハードワイヤリングなどの任意の適宜の媒体を通して電力を供給できる。例示の実施形態では、制御ユニット３３４はユーザーインターフェースを表示するための１以上のディスプレイ３６８を含んでいる。ディスプレイ３６８としては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ、陰極線管（ＣＲＴ）、又はアナログ式表示技術を含むがそれらに限定されない様々な表示技術を適用することができる。ディスプレイ３６８には、動翼先端クリアランス２１８の検査作業に関連する情報及び／又は１以上のデータ入力欄（例えば段番号データの入力欄、ケーシング厚さデータの入力欄及び／又は開口番号データの入力欄）が表示される。例示の実施形態では、制御ユニット３３４は、放射され、且つ／又は反射した電磁エネルギを示す信号を検知器に送信したり、放射源から受信したりするようにプログラムされている。例示の実施形態では、制御ユニットコントローラ３５８は、プローブ３０４から受信した信号を処理し、１以上の動翼先端クリアランスの示度を生成し、且つ／又は所定の作動期間中に生ずる各々の示度の１以上の記録を制御ユニットメモリ３５６に格納するようにプログラムされている。
【００２５】
例示の実施形態では、コンピュータシステム３６０又はその構成部品は、制御ユニットから離隔した位置にある。システム３００はさらに、入力デバイス、ディスプレイユニット及びインターネットにアクセスするためのインターフェースを有していてもよい。コンピュータは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などのメモリ、並びにハードディスク又はフロッピー（登録商標）ディスクドライブなどの取り出し可能な記憶ドライブ、光ディスクドライブなどの記憶装置を含んでいてもよい。本明細書で用いられる用語「プロセッサ」は、当該分野でプロセッサと呼ばれる集積回路に限らず、広義にコンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラム可能な論理コントローラ、特定用途向け集積回路、及びその他任意のプログラム可能回路をも意味するものである。
【００２６】
コンピュータシステム３６０は、入力されたデータを処理するために１以上の記憶素子に記憶されている命令を実行する。記憶素子はさらに、所望又は必要に応じてデータ又はその他の情報を保持する、情報源又は処理機械の物理的記憶素子の形態であってもよい。命令セットは、方法のプロセスなど、特定の作動を実行するようにコンピュータシステムに命令する様々なコマンドを含んでいてもよい。命令セットは、ソフトウェアプログラムの形態でもよい。ソフトウェアはシステムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアなど、様々な形態のものでよい。さらに、ソフトウェアは別個のプログラムの集積、より大規模なプログラム内のプログラムモジュール、又はプログラムモジュールの一部の形態でもよい。ソフトウェアはさらに、オブジェクト指向プログラミングの形態のモジュラプログラミングを含んでいてもよい。処理機械による入力データの処理は、ユーザーからの指令、過去の処理結果、又は別の処理機械による要求に応答して行われてもよい。
【００２７】
本明細書で用いられる用語「ソフトウェア」は、メモリに記憶され、コンピュータにより実行されるべきいずれかのコンピュータプログラムを含んでいる。メモリにはＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリが含まれる。上記のメモリは例示的なものに過ぎず、コンピュータプログラムの記憶に適用可能なメモリの種類を限定するものではない。
【００２８】
例示の実施形態では、制御ユニット３３４はコンピュータシステム３６０と通信する。（即ち、例えば銅線、光ファイバケーブル、無線周波数又はその他の無線通信方法、及び／又はそのいずれかの組み合わせなどの任意の適宜の通信デバイス及び／又は通信媒体３７０による）一実施形態では、コンピュータシステム３６０は制御ユニット３３４からの１以上の記録を受信し、記録をコンピュータシステムメモリに記憶し、記録を処理し、且つ／又は記録を使用して動翼先端クリアランスデータ（即ち、スプレッドシートを介した統計データ）をユーザーに対して出力するようにプログラムされている。別の実施形態では、コンピュータシステム３６０は少なくとも以下のデータ、即ち（１）検査位置の段番号、（２）検査位置の開口番号、（３）検査装置のケーシング厚さ、（４）プローブによる電磁エネルギの放射／検知周波数、（５）各検査位置で各ロータ動翼について収集された電磁エネルギの記録番号（すなわち放射／検知）、（６）各検査段での各ロータ動翼の平均動翼先端クリアランス、及び／又は（７）所望の各検査段でのすべてのロータ動翼の平均動翼先端クリアランスを出力する。代替実施形態として、システム３００はコンピュータシステム３６０を含まずともよく、また、制御ユニット３３４は本明細書に記載のようなコンピュータシステム３６０の作動を実行するように構成されていてもよい。
【００２９】
例示の実施形態では、システム３００は、検査作業中にロータ動翼２０４を回転させる電動回転装置（図示せず）（例えば電動ターンギヤ）を含んでいる。一実施形態では、回転装置は検査作業中に毎分約７回転（ｒｐｍ）でロータ動翼２０４を回転させる。別の実施形態では、回転装置は任意の回転速度でロータ動翼２０４を回転させてもよい。ロータ動翼２０４の回転中、ユーザーは検査装置３０２を各検査位置でケーシング２１２に挿入する。検査装置３０２を所望の開口２２０内に挿入する前に、ユーザーは検査位置データ（例えば検査位置の段番号、検査位置の開口番号、検査位置のケーシング厚さなど）を制御ユニットのユーザーインターフェース３６８を入力する。検査位置データを入力した後、ユーザーはスペーサ３３６を開口の第２の部分２２４内に挿入し、且つスペーサ３３６を通してテストプローブ３５０を開口の第１の部分２２２に挿入し、適切なスペーサ３３６が選択されたか否かを判定する。テストプローブ３５０がロータ動翼２０４に接触すると、ユーザーは、異なる長さＬ３を有する別のスペーサ３３６を開口の第２の部分２２４に挿入し、スペーサ３３６を通して開口の第１の部分にテストプローブ３５０を再び挿入して、テストプローブ３５０がロータ動翼２０４に接触するか否かを判定する。テストプローブ３５０がロータ動翼２０４に接触するのを防止する適宜のスペーサ３３６をユーザーが特定すると、ユーザーはテストプローブ３５０をスペーサ３３６から取り外し、スペーサ３３６を通して検査装置３０２（すなわちプローブ３０４としース３１２）を開口の第１の部分２２２に挿入する。
【００３０】
スペーサ３３６を通して検査装置３０２を開口の第１の部分２２２に挿入した後、ユーザーは制御ユニット３３４に対して、（例えばユーザーインターフェース３６８と対話することによって）動翼先端クリアランス２１８の動翼先端クリアランス検査作業を開始するように命令する。制御ユニット３３４及びプローブ３０４は、プローブ３０４によって放射され、且つ／又は受け取った電磁エネルギを示す信号を送信し、且つ／又は受信する。制御ユニット３３４は、特定の検査位置での各動翼の動翼先端クリアランスの複数の記録を記憶する（例えば、制御ユニット３３４は各検査位置について動翼２０４ごとに約１５の記録を記憶してもよい）。各検査位置での動翼先端クリアランス２１８の検査後、制御ユニット３３４は、検査作業中に記憶された各々の記録をコンピュータシステム３６０に送信し、コンピュータシステム３６０は記録を記憶し、動翼先端クリアランスをユーザーに出力する。
【００３１】
本明細書に記載の方法及びシステムにより、ガスタービンエンジンの圧縮機のロータ動翼先端クリアランスの検査が容易になる。より具体的には、本明細書に記載の方法及びシステムにより、エンジン性能とエネルギ出力の最適化に関して行われる基本的な技術的決定が可能になるように、エンジン性能のデータの精度を向上させることで、自動化された繰り返し実施可能な検査技術を構築し、動翼先端クリアランスの計測結果の変動を最小限に抑えることができる。さらに、本明細書に記載の方法及びシステムは、エンジン検査サイクルの時間の短縮、ひいては検査コストの削減に役立つ。
【００３２】
当業者には明らかなように、また、以上の説明から明らかなように、本発明の上述の形態の実施にあたり、例えば、コンピュータソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア又はそのいずれかのサブセット又は組み合わせを含むコンピュータプログラミング又はエンジニアリング技術を利用してよい。本発明による技術的効果の１つとして、動翼先端クリアランスの検査が容易になることが挙げられる。コンピュータによる読み出しが可能なコード手段を有する、結果として生じたいずれかのプログラムをコンピュータによる読み出し可能な１以上の媒体内に埋め込んだり保存したり、それによってコンピュータプログラム製品（即ち、上述の本発明の実施形態から派生した製品）を製造したりしてもよい。コンピュータによる読み出し可能な媒体は、例えば固定（ハード）ドライブ、ディスケット、光ディスク、磁気テープ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などの半導体メモリ、及び／又はインターネット又はその他の通信ネットワーク又はリンクなどの送受信媒体であってよいが、それらに限定されない。１つの媒体から直接コードを実行し、１つの媒体から別の媒体にコードをコピーし、且つ／又はネットワークを経てコードを送信することによって、コンピュータコードを含む製品を製造したり、利用したりしてもよい。
【００３３】
以上、動翼先端クリアランスを検査する方法及びシステムの例示的実施形態を詳説した。本発明による動翼先端クリアランスを検査する方法及びシステムとして、本明細書に記載の特定の実施形態に限らず、かかる方法及びシステムの要素を別個独立に、本明細書に記載のものとは別の要素と共に用いてもよい。例えば、本明細書に記載の方法及びシステムは、その他の産業上の、及び／又は消費者用途を包含し得、本明細書に記載のガスタービンエンジンへの適用のみに限定されない。むしろ、本発明は他にも多様な産業において実施又は利用可能である。
【００３４】
幾つかの実施形態に関連して本発明を説明してきたが、当業者には明らかなように、これらの改変形態も添付の特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  ファンアセンブリ
１０４  高圧圧縮機
１０６  燃焼器
１０８  高圧タービン
１１０  低圧タービン
１１８  排気システム
２００  流路
２０１  中央線軸
２０２  圧縮機段
２０４  ロータ動翼
２０６  ロータディスク
２１０  動翼先端
２１２  ケーシング
２１４  ケーシング内表面
２１６  ケーシング外表面
２１８  動翼先端クリアランス
２２０  開口
２２１  内表面
２２２  開口の第１の部分
２２３  開口の第１の端部
２２４  開口の第２の部分
２２５  第２の端部
２２６  第１の接合面
２２８  内部空洞
２３２  所望の検査段
３００  システム
３０２  検査装置
３０４  プローブ
３０６  プローブホルダ
３０８  ボディ
３１０  プローブ先端
３１２  シース
３１４  シース端部
３１６  ベース
３１８  ベース端部
３２０  空洞
３２２  第２の接合面
３２４  内表面
３２６  外表面
３２８  内表面
３３０  外表面
３３２  プローブソケット
３３３  ロック機構
３３４  制御ユニット
３３６  スペーサ
３３８  ボディ
３４０  スペーサの第１の端部
３４２  スペーサの第２の端部
３４４  通路
３４６  外表面
３４８  磁石
３５０  テストプローブ
３５４  電気配線
３５６  制御ユニットメモリ
３５８  制御ユニットコントローラ
３６０  コンピュータシステム
３６４  ＵＳＢポート
３６８  ユーザーインターフェース
３７０  通信媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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