(57)【要約】【課題】ガスタービンエンジンの変形を減少させる方法を提供する。【解決手段】本方法は、コアガスタービンエンジン（１０）を出力タービン（２４）に結合する段階と、結合したコアガスタービンエンジン及び出力タービンの正味軸方向スラスト力がエンジン中心線においてスラスト軸受支持組立体（３００）を介して反力を受けてコアガスタービンエンジンのケーシングの変形を最小にするのを可能にするように、円錐台形状の構造支持体（１００）によって出力タービンを該スラスト軸受支持組立体に結合する段階と、コアガスタービンエンジン及び出力タービンで発生した残余スラスト力の全てが地盤で反力を受けるように、スラスト軸受支持組立体を支持する段階とを含む。【選択図】      図９
2006161809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン（１０）と前記ガスタービンエンジンに結合された出力タービン（２４）と前記出力タービンに結合されたスラスト軸受（５４）とを含むガスタービンエンジン組立体用の、前記出力タービンスラスト軸受に結合されたスラスト軸受支持組立体（３００）であって、
第１の側面（３０２）と、
前記第１の側面に結合された第２の側面（３０４）と、
前記第２の側面に結合された第３の側面（３０６）と、
前記第１及び第３の側面に結合された第４の側面（３０８）と、を含むことにより、ほぼ台形の形状をしたスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項２】
前記スラスト軸受支持組立体に結合されたベースプレート（３２０）をさらに含む、請求項１記載のスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項３】
該スラスト軸受支持組立体の対向する側面に結合された一対の支持部材（３２２、３２４）をさらに含み、前記支持部材が、前記出力タービンスラスト軸受（５４）に結合されている、請求項１記載のスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項４】
各それぞれの支持部材（３２２、３２４）に結合されて、前記出力タービンスラスト軸受（５４）を前記出力タービン（２４）に対して整列させるのを可能にするアライメントブロック（３２６）をさらに含む、請求項３記載のスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項５】
前記アライメントブロック（３２６）が、前記出力タービンスラスト軸受（５４）を前記ガスタービンエンジン（１０）に対して軸方向に保持するのを可能にするように構成されている、請求項４記載のスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項６】
該スラスト軸受支持組立体に結合された第１の対の構造部材（３４０）と、
該スラスト軸受支持組立体の前記第１の対の構造部材とは反対側に結合された第２の対の構造部材（３４２）と、
をさらに含む、請求項１記載のスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項７】
前記第１及び第２の対の構造部材（３４０、３４２）が実質的に中空である、請求項６記載のスラスト軸受支持組立体（３００）。
【請求項８】
ガスタービンエンジン組立体であって、
第１の圧縮機（１４）と、前記第１の圧縮機の下流に配置された第２の圧縮機（１６）と、前記第２の圧縮機と流れ連通状態で結合されたタービン（２０）とを含むコアガスタービンエンジン（１０）と、
前記コアガスタービンエンジンに結合された出力タービン（２４）と、
円錐台形状の構造支持体（１００）によって前記出力タービンに結合されたスラスト軸受支持組立体（３００）と、を含み、
前記結合したコアガスタービンエンジン及び出力タービンの正味軸方向スラスト力が、エンジン中心線において前記スラスト軸受支持組立体を介して反力を受けて前記コアガスタービンエンジンのケーシングの変形を最小にするのを可能にするようになり、
前記スラスト軸受が、前記コアガスタービンエンジン及び出力タービンで発生した残余スラスト力の全てが地盤で反力を受けるように支持されたことを特徴とするガスタービンエンジン組立体。
【請求項９】
前記スラスト軸受支持組立体（３００）に結合されたベースプレート（３２０）をさらに含む、請求項８記載のガスタービンエンジン組立体。
【請求項１０】
前記スラスト軸受支持組立体（３００）の対向する側面に結合された一対の支持部材（３２２、３２４）をさらに含み、前記支持部材が、前記出力タービンスラスト軸受（５４）に結合されている、請求項８記載のガスタービンエンジン組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンに関し、より具体的には、ガスタービンエンジン及びガスタービンエンジンを組立てる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、直列流れ配置の形態で、エンジンを通って流れる空気を加圧するための高圧圧縮機と、その内部で燃料が加圧空気と混合されかつ点火されて高温度ガス流を形成する燃焼器と、高圧タービンとを含む。高圧圧縮機、燃焼器及び高圧タービンは、まとめてコアエンジンと呼ばれることもある。このようなガスタービンエンジンはまた、コアエンジンで発生した動力を例えば発電機のような被駆動構成要素に伝達するための低圧タービン又は出力タービンを含むことができる。
【０００３】
ガスタービンエンジンは、航空機、発電及び船舶用途を含む多数の適用分野で使用される。少なくとも幾つかの公知のガスタービンエンジンは、ガスタービンエンジンの外面と支持構造体との間に結合された２つのスラストマウントを含む。エンジン作動中、少なくとも幾つかの公知のスラストマウントは、ガスタービンエンジンケーシングの少なくとも幾らかの構造的変形又は「非真円」状態を引き起こすことになり、このことが、ガスタービンエンジン内部でのブレード先端間隙を減少させる可能性がある。さらに、コアガスタービンエンジンに出力タービンを結合した場合には、荷重及び幾何学形状の組合せによっても、幾らかの構造的変形を引き起こすことになり、このことがまた、ガスタービンエンジン内部でのブレード先端間隙を減少させる可能性がある。
【０００４】
例えば、作動中に、少なくとも幾つかの公知の出力タービンロータが発生するスラスト荷重は、ガスタービンエンジンが発生するスラスト力の方向と反対の方向に約２５００００ポンドである。それ故に、作動中に、出力タービンで発生したスラスト力は、エンジンスラストマウントに伝達され、従ってガスタービンエンジンが構造的変形又は「非真円」状態を受けることになる可能性を増大させる。それに代えて、出力タービンで発生したスラスト力は、出力タービンスラスト軸受支持体に伝達することができるが、これもまた、ガスタービンエンジンが構造的変形を受けることになる可能性を増大させるおそれがある。このような構造的変形を減少させるのを可能にするために、少なくとも幾つかの公知のタービンでは、エンジンスラストマウントと出力タービンスラスト軸受支持体との間で荷重をバランスさせようとしている。しかしながら、たとえエンジンスラストマウントと出力タービンスラスト軸受支持体との間で出力タービンスラスト荷重をバランスさせたとしても、出力タービンロータの荷重とガスタービンエンジンの残留荷重との組合せのより、コアガスタービンエンジンケーシングが変形を生じる可能性があり、このことにより、ガスタービンエンジン内部でのブレード先端間隙が減少するおそれがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様では、ガスタービンエンジン組立体を組立てる方法を提供する。本方法は、コアガスタービンエンジンを出力タービンに結合する段階と、結合したコアガスタービンエンジン及び出力タービンの正味軸方向スラスト力がエンジン中心線においてスラスト軸受支持組立体を介して反力を受けてコアガスタービンエンジンのケーシングの変形を最小にするのを可能にするように、円錐台形状の構造支持体によって出力タービンを該スラスト軸受支持組立体に結合する段階と、コアガスタービンエンジン及び出力タービンで発生した残余スラスト力の全てが地盤で反力を受けるように、スラスト軸受支持組立体を支持する段階とを含む。
【０００６】
別の態様では、ガスタービンエンジン組立体用のスラスト軸受支持組立体を提供する。ガスタービンエンジン組立体は、ガスタービンエンジンと、ガスタービンエンジンに結合された出力タービンと、出力タービンに結合されたスラスト軸受とを含み、スラスト軸受支持組立体が、出力タービンスラスト軸受に結合される。本スラスト軸受支持組立体は、第１の側面と、第１の側面に結合された第２の側面と、第２の側面に結合された第３の側面と、第１及び第３の側面に結合された第４の側面とを含み、ほぼ台形の形状になっている。
【０００７】
さらに別の態様では、ガスタービンエンジン組立体を提供する。本ガスタービンエンジン組立体は、第１の圧縮機と第１の圧縮機の下流に配置された第２の圧縮機と第２の圧縮機と流れ連通状態で結合されたタービンとそれに結合された出力タービンと出力タービンに結合されたスラスト軸受とを含むガスタービンエンジンと、スラスト軸受に結合されたスラスト軸受支持組立体とを含む。スラスト軸受支持組立体は、第１の側面と、第１の側面に結合された第２の側面と、第２の側面に結合された第３の側面と、第１及び第３の側面に結合された第４の側面とを含み、ほぼ台形の形状になっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、ガスタービンエンジン組立体１０のブロック図である。ガスタービンエンジン１０は、直列流れ関係の形態で、低圧圧縮機又はブースタ１４と、高圧圧縮機１６と、燃焼器１８と、高圧タービン２０と、中圧タービン２２と、低圧又は出力タービン２４とを含む。低圧圧縮機又はブースタ１４は、入口２６と出口２８とを有し、また高圧圧縮機１６は、入口３０と出口３２とを含む。燃焼器１８は、高圧圧縮機出口３２とほぼ一致した入口３４と、出口３６とを有する。この例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン組立体１０は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されたＬＭＳ１００型である。
【０００９】
高圧タービン２０は、第１のロータシャフト４０によって高圧圧縮機１６に結合され、また中圧タービン２２は、第２のロータシャフト４２によって低圧圧縮機１４に結合される。ロータシャフト４０及び４２は各々、エンジン１０の長手方向中心軸線４３に対してほぼ同軸に整列される。エンジン１０は、出力タービンシャフト４６に結合することができる発電機のような負荷４４を駆動するために使用することができる。それに代えて、負荷は、ロータシャフト４２の前方延長部（図示せず）に結合することができる。
【００１０】
この例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン組立体１０はまた、低圧圧縮機又はブースタ１４と高圧圧縮機１６との間に配置されて高圧圧縮機１６に流入する空気の温度を低下させるのを可能にするインタクーラ熱交換器５０を含む。インタクーラを使用することによって、高圧圧縮機によって行われる仕事量を減少させながら、エンジンの効率を増大させることが可能になる。少なくとも１つの公知のインタクーラ熱交換器は、冷却媒体５２として環境空気又は水を使用してブースタ圧縮機を流出する空気流を冷却する。別の実施形態では、ガスタービンエンジン１０は、インタクーラ熱交換器５０を含まない。
【００１１】
作動中、低圧圧縮機入口２６内に吸い込まれた環境空気は、加圧されかつ下流方向に高圧圧縮機１６に導かれる。高圧圧縮機１６は、空気をさらに加圧して、高圧空気を燃焼器１８に供給し、燃焼器１８において空気は燃料と混合され、その混合物が点火されて高温の燃焼ガスを発生する。この燃焼ガスは、燃焼器１８から導かれて、タービン２０、２２及び２４を駆動する。より具体的には、出力タービン２４は、ガスタービンエンジン１０で発生したスラスト力を使用して該出力タービン２４が駆動されるように、中圧タービン２２に空気力学的に結合される。さらに、出力タービン２４は負荷４４に結合されているので、ガスタービンエンジン組立体１０はまた、負荷４４を駆動する。この例示的な実施形態では、負荷４４は、スラスト軸受５４を使用して出力タービン２４に結合され、かつ例えば台座５８を使用して支持構造体５６に結合される。より具体的には、出力タービン２４及び支持構造体５６の両方は、ガスタービンエンジン組立体１０がスラスト軸受５４と、従って負荷４４とほぼ軸方向に整列するように、中心軸線４３に沿って結合される。この例示的な実施形態では、コアガスタービンエンジンケーシングは、出力タービンロータがコアガスタービンエンジンに空気力学的に結合されるように、複数の締結具を使用して出力タービンケーシングに機械的に結合される。
【００１２】
図２は、支持ケージ１００を含む、図１に示すガスタービンエンジンの一部分の側面図である。図３は、図２に示す支持ケージの斜視図である。図４は、図２に示す支持ケージの端面図である。この例示的な実施形態では、支持ケージ１００はまた、ゴリラケージとも呼ばれる。
【００１３】
この例示的な実施形態では、支持ケージ１００は、ほぼ円錐台（ｆｒｕｓｔｏ−ｃｏｎｉｃａｌ）形状である。それに代えて、本明細書で使用する円錐台という用語は、切頭円錐又は角錐として定義される。従って、支持ケージ１００は、ほぼ円形でありかつ第１の半径１１２を有する第１の部分１１０と、ほぼ円形でありかつ第２の半径１１６を有する第２の部分１１４とを含む。この例示的な実施形態では、第１の半径１１２は、第２の半径１１６よりも大きい。
【００１４】
支持ケージ１００はまた、それぞれ第１及び第２の部分１１０及び１１４間で延びかつそれらに結合された複数の構造部材１２０を含む。この例示的な実施形態では、第１及び第２の部分１１０及び１１４は、ほぼ円形である。各構造部材１２０は、支持ケージ１００がタービン後部フレーム１２４とスラスト軸受ハウジング１２６との間で延びるのを可能にするような寸法になった長さ１２２を有する。さらに、この例示的な実施形態では、各部材１２０は、第１の部分１１０が第２の部分１１４とほぼ平行になるように、ほぼ同じ長さを有する。この例示的な実施形態では、支持ケージ１００は、それぞれ第１及び第２の部分１１０及び１１４の円周の周りでほぼ等しい間隔に配置された７つの構造部材１２０を含む。これに代えて、支持ケージ１００は、７つよりも多いか又は少ない構造部材を含む。
【００１５】
この例示的な実施形態では、支持ケージ１００は、第１の支持ケージ構造体１１５と第２の支持ケージ構造体１１７とを含む。より具体的には、支持ケージ１００は、その各々が複数の部材１２０を含むそれぞれ２つのセクション１１５及び１１７の形態で製作されて、支持ケージ１００をガスタービン組立体１０に結合することができるようになる。１つの実施形態では、第１の支持ケージ構造体１１５は、例えば溶接法を使用して第２の支持ケージ構造体１１７に結合される。別の実施形態では、第１の支持ケージ構造体１１５は、複数の機械式締結具を使用して第２の支持ケージ構造体１１７に結合される。この例示的な実施形態では、第１の支持ケージ構造体１１５は、出力タービン中心軸線の周りで少なくとも１８０度延び、また第２の支持ケージ構造体１１７は、出力タービン中心軸線の周りで１８０度よりも少ない角度延びる。別の実施形態では、第１及び第２の支持ケージ構造体１１５及び１１７は各々、出力タービン中心軸線の周りで１８０度延びる。
【００１６】
図５は、図２に示す支持ケージの一部分の平面図である。具体的には、図５は構造部材１２０の平面図である。図６は、図５に示す構造部材の側面図である。図７は、図５及び図６に示す結合部材１２０の一部分の側面図である。各構造部材１２０は、第１の取付けフート部１５０と、第２の取付けフート部１５２と、それぞれ第１及び第２の取付けフート部１５０及び１５２間で延びかつそれらに結合された連接部材１５４とを含む。連接部材１５４は、幅１６０、厚さ１６２及び長さ１６４を有する。各第１及び第２の取付けフート部１５０及び１５２は各々、第１の部分１７０と、第１の部分１７０に結合された第２の部分１７２とを含む。１つの実施形態では、第１及び第２の部分１７０及び１７２は、互いに単体構造に形成されて単体構造の第１及び第２の取付けフート部１５０及び１５２を形成する。取付けフート部１５０及び１５２は各々、例えばろう付け及び／又は溶接法によって連接部材１５４に結合される。別の実施形態では、第１及び第２の取付けフート部１５０及び１５２並びに連接部材１５４は、互いに単体構造に製作されて各部材１２０を形成する。別の実施形態では、各部材１２０は、複数の部品から製作される。
【００１７】
取付けフート部の第１の部分１７０は、連接部材の幅１６０にほぼ等しい幅１８２と、連接部材の厚さ１６２にほぼ等しい厚さ１８４とを有する第１の端部１８０を含む。取付けフート部の第１の部分１７０は、第１の端部の幅１８２よりも広い幅１９２と、第１の端部の厚さ１８４よりも薄い厚さ１９４とを有する第２の端部１９０を含む。従って、またこの例示的な実施形態では、第１の部分１７０は、結合部材１２０の幅及び厚さ１６０及び１６２にほぼ等しい幅及び厚さ１８２及び１８４を有する。さらに、第１の部分１７０は、第１の端部１８０から第２の端部１９０まで徐々に増大する幅と、第１の端部１８０から第２の端部１９０まで徐々に減少する厚さとを有する。
【００１８】
取付けフート部の第２の部分１７２は、第１の部分の幅１９２にほぼ等しい幅２０２と、第１の部分の厚さ１９４にほぼ等しい厚さ２０４とを有する第１の端部２００を含む。取付けフート部の第２の部分１７２は、幅２０２にほぼ等しい幅２１２と、厚さ２０４にほぼ等しい厚さ２１４とを有する第２の端部２１０を含む。従って、またこの例示的な実施形態では、第２の部分１７２は、それぞれ第１及び第２の端部２００及び２１０間でほぼ等しい、幅及び厚さ２０２及び２０４を有する。
【００１９】
この例示的な実施形態では、支持ケージ１００は、それに限定されないが、比較的高い弾性係数、良好な靱性（ＬＣＦ性能）及び適度の強度を有しかつ比較的低コストであるＡＩＳＩ４１４０鋼のような材料で製作される。この例示的な実施形態では、部材１２０は、軸方向に収縮し、従ってガスタービンエンジン１０と出力タービン２４との間のスラスト荷重を吸収する。別の実施形態では、部材１２０は、それぞれ第１及び第２の部分１１０及び１１４とは異なる金属材料で製作される。
【００２０】
組立時、支持ケージ１００は、出力タービンスラスト軸受スラストハウジング１２６と出力タービン２４の内部面２５２との間に結合される。より具体的には、第１の部分１１０は、出力タービンフレーム後部内側フランジ２５４に結合され、また第２の部分１１４は、スラスト軸受ハウジング１２６の外側面に結合される。この例示的な実施形態では、支持ケージ１００は、例えばナット及びボルトのような複数の機械的締結具を使用してガスタービンエンジン１０に結合される。別の実施形態では、支持ケージ１００は、例えば溶接及びろう付け法を使用してガスタービンエンジン１０に結合される。
【００２１】
使用中、支持ケージ１００は、出力タービンで発生したスラスト荷重を低減するのを可能にする。より具体的には、支持ケージ１００は、出力タービンで発生したスラスト荷重を、該スラスト荷重の一部分をガスタービンエンジンに戻すように伝達することによってバランスさせることを可能にする。例えば、この例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン組立体１０は、軸方向前方方向に約２６００００ポンドのスラスト力を発生し、一方出力タービン２４は、軸方向後方方向に約２４００００ポンドを発生する。従って、支持ケージ１００を使用して出力タービン２４をスラスト軸受５４に結合することは、全ガスタービンエンジン組立体スラスト力の流れをエンジン中心線においてガスタービンエンジン１０と出力タービン２４との間でバランスさせ、それによって側面取付け式スラスト支持体を使用して公知のガスタービンエンジンにみられるスラスト荷重変形を減少させるのを可能にする。さらに、支持ケージ１００は、ガスタービンエンジンの構造的変形を減少させ、それによってガスタービンエンジン内部でのブレード先端間隙を改善するのを可能にする。
【００２２】
図８は、図１に示すスラスト軸受５４と共に使用することができる例示的なスラスト軸受支持組立体３００の後面斜視図である。図９は、スラスト軸受支持組立体３００の前面斜視図である。図１０は、スラスト軸受を含まない状態でのスラスト軸受支持組立体３００の後面斜視図である。この例示的な実施形態では、スラスト軸受支持組立体３００は、第１の側面３０２と、第２の側面３０４と、第１の側面３０２と対向する第３の側面３０６と、第２の側面３０４と対向する第４の側面３０８とを含む。この例示的な実施形態では、第１、第２、第３及び第４の側面３０２、３０４、３０６及び３０８は、金属材料で製作され、例えば溶接法とせん断補強プレートとしての機能とを使用して互いに結合される。この例示的な実施形態では、ゴリラケージ１００の後方端部とスラスト軸受５４のハウジングの前方端部とは、軸受補修のためにゴリラケージ１００又は他のあらゆるハードウェアを分解せずにスラスト軸受５４の上方部分を取外すことができるようにするように、ラベット継手によって結合される。
【００２３】
この例示的な実施形態では、第１の側面３０２は、スラスト軸受５４を受けるような寸法になった、該側面３０２を貫通する開口３１０を含む。この例示的な実施形態では、開口３１０は、ほぼ方形である。第３の側面３０６は、スラスト軸受５４を受けるような寸法になった、該側面３０６を貫通する開口３１２を含む。この例示的な実施形態では、開口３１２は、ほぼ半円形である。第２及び第４の側面３０４及び３０８は各々、それぞれオイル排出管（図示せず）を受けるような寸法になった、該側面３０４及び３０８を貫通する開口３１４を含む。この例示的な実施形態では、開口３１４は、ほぼ円形である。この例示的な実施形態では、第１及び第３の側面３０２及び３０６は、ほぼ台形の形状を有し、また第２及び第４の側面３０４及び３０８は、ほぼ矩形の形状を有する。より具体的には、スラスト軸受支持組立体３００は、互いに平行な２つの側面３０２及び３０６と、互いに平行でない２つの側面３０４及び３０８とを有する。
【００２４】
スラスト軸受支持組立体３００はまた、例えば溶接法を使用してそれぞれ第１、第２、第３及び第４の側面３０２、３０４、３０６及び３０８に結合されたベースプレート３２０を含む。スラスト軸受支持組立体３００はさらに、例えば溶接法によってそれぞれ第１の側面、第２の側面及び第３の側面３０２、３０４及び３０６に結合された第１の支持部材３２２と、例えば溶接法によってそれぞれ第１の側面、第３の側面及び第４の側面３０２、３０６、及び３０８に結合された第２の支持部材３２４とを含む。第１及び第２の支持部材３２２及び３２４は各々、各それぞれの支持部材３２２及び３２４に結合されたアライメント装置３２６を含む。第１及び第２の支持部材３２２及び３２４は各々、上面３３０と、下面３３２と、それらを貫通する複数の孔３３６とを含む。この例示的な実施形態では、支持部材３２２及び３２４は、該支持部材３２２及び３２４間にかつそれらに対してスラスト軸受５４を結合することができるように配置される。より具体的には、スラスト軸受５４は、複数の孔３３６を貫通して延びる複数の締結具（図示せず）を使用して支持部材３２２及び３２４に結合される。
【００２５】
各それぞれの支持部材３２２及び３２４は、スラスト軸受５４を各それぞれの支持部材３２２及び３２４上に整列させるのを可能にするように構成されたアライメントブロック３３８を含む。この例示的な実施形態では、アライメントブロック３３８はまた、出力タービン２４から伝達されるスラスト力を吸収してスラスト力を「地盤（基盤）」、すなわちベースプレート３２０に伝達するのを可能にする。
【００２６】
スラスト軸受支持組立体３００はまた、各それぞれの支持部材３２２及び３２４とベースプレート３２０との間で延びる第１の対の構造脚部３４０と第２の対の構造脚部３４２とを含む。この例示的な実施形態では、構造脚部３４０及び３４２は、実質的に中実である。別の実施形態では、構造脚部３４０及び３４２は、実質的に中空である。第１の対の構造脚部３４０は、スラスト軸受支持組立体３００の軸方向前方端部に結合され、また第２の対の構造脚３４２は、スラスト軸受支持組立体３００の軸方向後方端部に結合される。この例示的な実施形態では、構造脚部３４０は、幅３５０を有し、また構造脚部３４２は、幅３５０よりも大きい幅３５２を有する。
【００２７】
使用中、支持ケージ１００を使用して出力タービン２４をスラスト軸受５４に結合することは、全ガスタービン組立体スラスト力の流れをガスタービンエンジン１０と出力タービン２４との間でバランスさせ、それによってガスタービンエンジンに見られるスラスト負荷変形を減少させるのを可能にする。さらに、支持ケージ１００は、ガスタービンエンジンの構造的変形を減少させ、それによってガスタービンエンジン内部でのブレード先端間隙を改善するのを可能にする。さらに、ガスタービンエンジン組立体及び出力タービンで発生したスラスト荷重の実質的に全ては、「エンジン中心」軸線４３においてスラスト軸受５４にて反力を受け、台座構造体５８を介して地盤に伝達される。従って、高圧タービン２０、中圧タービン２２及び低圧又は出力タービン２４で発生したスラスト力の実質的に全ては、支持ケージ１００を使用して地盤、すなわち台座構造体５８で反力を受ける。
【００２８】
より具体的には、スラスト軸受支持組立体３００は、構造支持体１００によって実質的に除去されなかったスラスト力の残余部分すなわち残留スラストを、該残留スラストを「地盤」すなわち支持組立体３００に伝達することによって吸収するのを可能にする。例えばこの例示的な実施形態では、ガスタービンエンジン組立体１０は、軸方向前方方向に約２６００００ポンドのスラスト力を発生し、一方出力タービン２４は、軸方向後方方向に約２４００００ポンドを発生する。従って、支持ケージ１００を使用して出力タービン２４をスラスト軸受５４に結合することは、コアガスタービンエンジン及び出力タービンで発生した全スラスト荷重の全てをガスタービンエンジン中心軸線においてコアガスタービンエンジンと出力タービンとの間で実質的にバランスさせることを可能にする。
【００２９】
さらに、スラスト軸受支持組立体３００の使用により、スラスト軸受支持組立体の構造的剛性を高めることによって残留又は残余スラスト荷重、すなわち約２００００ポンドを地盤に伝達することが可能となる。従って、本明細書に記載した本スラスト軸受支持組立体は、ガスタービンエンジンの構造的変形を実質的に排除し、それによってガスタービンエンジン内部でのブレード先端間隙を改善するのを可能にする。
【００３０】
上記のスラスト軸受支持組立体は、出力タービンのスラスト荷重を出力タービンスラスト軸受からスラスト軸受支持組立体に伝達するためのコスト効果がある装置を提供する。従って、コスト効果がある方法でコアガスタービンエンジンと地盤との間にスラスト経路が形成される。
【００３１】
以上、スラスト軸受支持組立体の例示的な実施形態を詳細に説明している。本スラスト軸受支持組立体は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、本スラスト軸受支持組立体の構成要素は、本明細書に記載した他の構成要素から独立してかつ別個に使用することができる。さらに、本明細書に記載した本スラスト軸受支持組立体はまた、多様なガスタービンエンジンと組合せて使用することができる。
【００３２】
様々な特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】例示的なガスタービンエンジンのブロック図。
【図２】支持ケージを含む、図１に示すガスタービンエンジンの一部分の側面図。
【図３】図２に示す支持ケージの斜視図。
【図４】図２に示す支持ケージの端面図。
【図５】図２に示す支持ケージの一部分の平面図。
【図６】図５に示す支持ケージの一部分の側面図。
【図７】図５及び図６示す結合部材の一部分の側面図。
【図８】図１に示す出力タービンスラスト軸受と共に使用することができる例示的なスラスト軸受支持組立体の後面斜視図。
【図９】図８に示すスラスト軸受支持組立体の前面斜視図。
【図１０】図８に示すスラスト軸受支持組立体の後面斜視図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ガスタービンエンジン
２４  出力タービン
４４  負荷
５４  スラスト軸受
１００  支持ケージ
３００  スラスト軸受支持組立体
３０２  第１の側面
３０４  第２の側面
３０６  第３の側面
３０８  第４の側面
３２０  ベースプレート
３２２、３２４  支持部材  
３２６  アライメントブロック
３４０  第１の対の構造部材
３４２  第２の対の構造部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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