(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンの燃料ノズル保持具であって、
燃焼器の上流側端部を画成するバルクヘッドと、
燃料ノズルを挿入するため、バルクヘッドに設けられた少なくとも一つの開口と、
前記燃焼器側から前記開口を通して延び、かつ、前記開口を通っている部分において外側にネジを有し、さらに前記開口を通しての運動を制限するため、燃焼器側に設けられた径方向外側フランジと、を有する燃料ノズルガイドと、
前記燃料ノズルガイド外側ネジと対となり、前記ノズルガイド保持具と共同して前記バルクヘッド内部に前記燃料ノズルガイドを堅固に保持するための内側ネジを備えたノズルガイド保持具と、
前記ノズルガイド保持具と前記燃料ノズルガイドの間に配置、固定され、外側タブ及び内側タブを有するキーワッシャと、を有し、
前記内側タブは、前記ノズルガイドのスロットに挿入され、
前記外側タブは、前記ノズルガイド上に前記ノズルガイド保持具を締め付けた後に、前記ノズルガイド保持具内のスロットに挿入されるようになっていることを特徴とする燃料ノズルガイド保持具アッセンブリ。
【請求項２】
前記燃料ノズルガイドは、前記外側ネジを通った軸方向延在スロットを有し、
前記内側タブは、前記軸方向延在スロット内に位置決めされるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の保持具アッセンブリ。
【請求項３】
ノズルガイド保持具環状構造体は、径方向外側に複数の溝を有しており、
延びた複数の前記タブは、少なくとも前記溝のいくつかの間へと曲げられ、かつ、配置されていることを特徴とする請求項２に記載の保持具アッセンブリ。
【請求項４】
前記バルクヘッドと前記キーワッシャの双方の前記燃焼器側に配置されたバルクヘッドライナを有し、
前記ノズルガイド及び前記ノズルガイド保持具は、前記バルクヘッドと、前記キーワッシャの他、前記バルクヘッドライナも保持していることを特徴とする請求項１に記載の保持具アッセンブリ。
【請求項５】
前記バルクヘッドと前記キーワッシャの双方の前記燃焼器側に配置されたバルクヘッドライナを有し、
前記ノズルガイド及び前記ノズルガイド保持具は、前記バルクヘッドと、前記キーワッシャの他、前記バルクヘッドライナも保持していることを特徴とする請求項２に記載の保持具アッセンブリ。
【請求項６】
前記バルクヘッドと前記キーワッシャの双方の前記燃焼器側に配置されたバルクヘッドライナを有し、
前記ノズルガイド及び前記ノズルガイド保持具は、前記バルクヘッドと、前記キーワッシャの他、前記バルクヘッドライナも保持していることを特徴とする請求項３に記載の保持具アッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ガスタービンエンジン燃焼器に関し、より詳細には燃料ノズルガイド保持具のためのアセンブリに関する。
発明の背景
ノズルガイドは、ガスタービンエンジンの上流側端部を画成するバルクヘッドに用いられている。これは、上記燃料ノズルと上記燃焼器バルクヘッドの間に滑動しうるように挿入されていて、異なった運転の下で上記ノズルガイドを適切にガイドするようになっている。
ノズルガイド及びノズルガイド保持具は、上記ノズルと上記バルクヘッド又はバルクヘッドライナの間のギャップをシールしている。上記ノズルガイド及び保持具は、典型的には互いが螺合され、その後互いに溶接ビードによってネジの設けられたジョイント又は溝付きリングと結合される。上記溶接は、上記ガイドと、上記保持具と、を互いに結合させるために必要とされるが、狭い作業環境の下では問題が多い。また、溶接は高コストである。溶接後の部品は、分離することが困難であり、このような分離は頻繁に必要とされることから、上記ガイド保持具の破壊を生じさせてしまうことがあった。これらの部品は高価である。
発明の要約
ガスタービンエンジンのための燃料ノズルガイド保持アッセンブリは、上記燃焼器の上流側端を画成するバルクヘッドを有している。このバルクヘッドには、開口を通して延びた上記燃料ノズルガイドに燃料ノズルを挿入するための開口が設けられている。このノズルガイドは、上記燃焼器側から上記開口を通して延びており、上記開口を通過する部分にはネジが設けられている。これはまた、上記燃焼器側に開口を通しての運動を制限するために径方向外側フランジを有している。
ノズルガイド保持具は、内側にネジが設けられており、上記燃料ノズルガイドの外側ネジと対となるようになっている。この燃料ノズルガイドは、上記燃料ノズルガイド保持具と共同して、この保持具を堅固に上記バルクヘッド内部に保持し、それらの間を連結させ、上記バルクヘッドを上記バルクヘッドライナ前方に保持している。
キーワッシャは、上記ノズルガイド保持具と上記ノズルガイドの間に配置されていて、上記２つの部材を互いに締結するための外側タブと、内側タブと、を有している。上記内側タブは、上記ノズルガイドのスロットに挿入され、上記外側タブは、上記ノズルガイド保持具のスロットに挿入されている。上記外側タブは、上記燃料ノズルに上記ノズルガイド保持具が締め付けられてから上記スロット内に配置され、上記２つの部品が互いに回転するのを防止している。
【図面の簡単な説明】
図１は、上記環状燃焼器の上流側端部を通した断面図である。
図２は、上記燃料ノズルガイドと、上記燃料ノズルガイド保持具と、上記キーワッシャの詳細断面図である。
図３は、上記保持具構成の分解図である。
発明の好適な実施態様
図１は、環状ガスタービン燃焼器１０と、そのガスタービンエンジンのセンタライン１２を示す。円錐台形状のバルクヘッド１４は、支持構造体１６，１８によって支持されている。１６個のガスタービンノズル開口２０は、上記バルクヘッド周囲を取り囲んで配設されている。
複数の燃料ノズル２２は、上記開口に位置決めできるようにされている。これらのノズルは、低温燃焼を行わせるために燃料と、空気とを予備混合して、低温燃焼させる低ＮＯｘタイプであることが好ましい。それぞれの開口には、燃料ノズルガイド２４が配設されており、これらは、燃料ノズルガイド保持具２６によって軸方向に保持されている。キーワッシャ２８は、装着された後の上記燃料ノズル保持具２６の回転を防止している。
燃料ノズルガイド２４及び上記保持具２６は、固定されてそれらの間に上記キーワッシャ２８と、上記バルクヘッド１４と、上記バルクヘッドライナ３０と、を収容するようになっている。上記ガイドと上記ライナセグメントの間は、良好に接触３２していて、その間にいかなる過大な量の空気をも通過させないようになっている。同様に良好な接触は、上記キーワッシャ２８の両側に形成されていて、上記ワッシャを通して大量の空気が流れないようになっている。
上記冷却空気の流れ３４は、上記バルクヘッド内の複数の開口３６を通され、バルクヘッドライナ３０に衝突しており、さらに上記空気は、上記燃料ノズル２２の位置から離れる方向に向かって上記ライナの背後へと通されている。
外側シェル３８と、内側シェル４０とは、上記燃焼器の境界を画成しており、さらにこれらには上記燃焼器の上流側端部において複数のフロート壁ライナパネル４２がボルト止めされている。フェアリング４４は、上記互いに隣接したシェルと上記ライナパネル４２の間に保持されている。複数のスタッド及びボルト４６は、着脱自在に上記構造体を固定している。
上記各シェル及び上記バルクヘッドと上記バルクヘッドライナの間を通して流れる上記冷却空気流は、コーナ領域４８へと向かい、そこで転回して上記バルクヘッドライナに沿って方向５０に向かっている。
上記内側シェルと、上記外側シェルと、を通過する冷却流５２は、上記ライナ４２に衝突し、この流れの一部は、流れ５４となってコーナ４８へと向かい、フェアリング４４はこの流れを上記燃料ノズルへと反らせている。上記バルクヘッドライナを冷却するには、上記燃焼器内における上記再循環式の流れ５６は、流れ５０の方向について広がっていないことが望ましい。
図２は、装着された状態でのノズルガイド保持具アッセンブリを示し、図３は、上記アッセンブリの分解図であり、バルクヘッド１４と、上記バルクヘッドライナ３０と、が示されている。燃料ノズルガイド２４は、径方向外側フランジ６０が、上記バルクヘッドの燃焼器側に配置されているのが示されている。ノズルガイド保持具２６は、上記バルクヘッドの上流側に保持されており、上記ノズルガイド保持具２４は、上記開口を通して配置され、上記保持具の外側ネジ６４と対となる上記ガイドの外側ネジ６２とともに回転する。
これは、境界６６，６８，７０，７２の間が堅固に締結がなされるまで回転される。上記ノズルガイドは、僅かに戻されそこで固定される。この固定は、キーワッシャ２８によって行われるが、このキーワッシャ２８は、スロット７６のフィッティングと、上記燃料ノズルガイドへと、曲げられ、固定される内側タブ７４を有している。上記ノズルに上記ノズルガイド保持具を締め付けた後に、外側タブ７８が曲げられて、上記ノズルガイド保持具内のスロット８０内部に挿入される。上記スロット８０は、上記燃料ノズルガイド保持具の周辺に配置された複数の溝８２によって種々の位置に形成させることができる。このことによって、上記２つの部品は、複数の周方向位置において固定が可能となる。
上記バルクヘッド１４と、上記バルクヘッドライナ３０とは、上記キーワッシャ２８に沿って上記ガイドと上記保持具の間に保持されている。上記保持具の耳８４は、スロット８６を有しており、上記ライナ上のポスト８８と組合わされることで、上記保持具の回転を防止している。
溶接は、上記燃料ノズルガイド保持具と上記燃料ノズルガイドの間には必要ではなく、必要な操作は、上記キーワッシャタブを曲げることだけある。これは狭い作業環境の下で容易に行うことが可能である。また、高価な溶接も必要がなくなる。上記部品は、容易に上記キーワッシャタブを延ばすことによって取り外され、通常では再利用することができるものと考えられ、この様な主要部品が確実に再利用でき、上記キーワッシャもまた、再利用することができることになるので、交換するよりも極めて低コストで行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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