(57)【要約】  ターボ機械（１０）のホイール（１７）を拘束するための固定具（２１０）は、ホイールのダブテールスロット（２０１）への挿入に適したダブテール部（３２０）を有する。装着部（３３０）は、ダブテール部に隣接して配置されるか、またはダブテール部と一体的に形成されている。少なくとも１つの連結リング（３４０）が装着部に取り付けられ、連結リングは、拘束具（８３０）を介して静止固定点（８００）に固定されるのに適している。静止固定点は、取り付けられた連結リング（８１２）を有する少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）を含む。座繰り組立体は、静止構造体（８２０）に固定されるのに適している。静止構造体は、ターボ機械のシェル、フランジまたはケーシングとすることができる。【選択図】図５
2019533110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械（１０）のホイール（１７）を拘束するための固定具（２１０、１２００、１３００）であって、前記固定具（２１０、１２００、１３００）は、
前記ホイール（１７）のダブテールスロット（２０１）に挿入するのに適したダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と、
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）に隣接して配置されるか、または前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と一体的に形成された装着部（３３０、１２２０）と、
前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けられた少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）と
を含み、
前記前記少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）は、拘束具（８３０、８３０’）を介して静止固定点（８００、８００’）に固定されるのに適している、固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項２】
前記静止固定点（８００、８００’）が、取り付けられた連結リング（３４０、８１２、９４０）を有する少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）が静止構造体（８２０）に固定されるのに適している、請求項１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項３】
前記静止構造体（８２０）が、
前記ターボ機械（１０）のシェル、フランジ、またはケーシング
のうちの少なくとも１つである、請求項２に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項４】
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、前記ホイール（１７）の前記ダブテールスロット（２０１）内の対応するノッチまたは凹部と噛み合うように適合されたダブテール形状またはモミの木形状の輪郭を有する、請求項１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項５】
前記固定具（２１０、１２００、１３００）が後端部および前端部とをさらに含み、前記後端部および前記前端部の両方がファスナを固定するのに適したねじ孔（４８１、４８２、４８３）を有する、請求項４に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項６】
前記ファスナと、前記ねじ孔（４８１、４８２、４８３）によって固定されたワッシャ（３６０、８１５）と、前記固定具（２１０、１２００、１３００）の対向する端部に位置する止め具（３５０、３６０、４５０）とをさらに含み、前記ワッシャ（３６０、８１５）および前記止め具（３５０、３６０、４５０）が前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）を前記ダブテールスロット（２０１）にロックするのに適した、請求項５に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項７】
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、
直線ダブテールスロット（２０１）と共に使用するのに適した直線状の輪郭、または
傾斜ダブテールスロット（６０１）と共に使用するのに適した傾斜した輪郭、または
湾曲ダブテールスロット（７０１）と共に使用するように適した湾曲した輪郭
のうちの１つを有する、請求項１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項８】
前記装着部（３３０、１２２０）は、前記連結リング（３４０、１２３０、１３３１）を前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けるのに適した少なくとも１つのねじ孔（４８１、４８２、４８３）をさらに備え、ファスナは、前記少なくとも１つのねじ孔（４８１、４８２、４８３）を介して前記連結リング（３４０、１２３０、１３３１）を前記装着部（３３０、１２２０）に固定する、請求項１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項９】
前記装着部（３３０、１２２０）の後端部に取り付けられた第１の連結リング（３４０、８１２、９４０）と、
前記装着部（３３０、１２２０）の前端部に取り付けられた第２の連結リング（３４０、８１２、９４０）と
をさらに備える、請求項１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項１０】
前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けられた第１の連結リング（３４０、８１２、９４０）および第２の連結リング（３４０、８１２、９４０）
をさらに備える、請求項１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項１１】
ターボ機械（１０）のホイール（１７）を拘束するための固定具（２１０、１２００、１３００）であって、前記固定具（２１０、１２００、１３００）は、
前記ホイール（１７）のダブテールスロット（２０１）に挿入するのに適したダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）であって、前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、前記ホイール（１７）の前記ダブテールスロット（２０１）内の対応するノッチまたは凹部と噛み合うように適合されたダブテール形状の輪郭またはモミの木形状の輪郭を有し、前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、後端部および前端部を有し、前記後端部および前記前端部の両方がファスナを固定するのに適したねじ孔（４８１、４８２、４８３）を有する、ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と、
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）に隣接して配置されるか、または前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と一体的に形成された装着部（３３０、１２２０）であって、前記装着部（３３０、１２２０）が連結リング（３４０、８１２、９４０）を前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けるのに適した少なくとも１つのねじ孔（４８１、４８２、４８３）を有し、連結ファスナが前記少なくとも１つのねじ孔（４８１、４８２、４８３）を介して、前記連結リング（３４０、８１２、９４０）を前記装着部（３３０、１２２０）に固定する、装着部（３３０、１２２０）と、
前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けられた少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）と
を含み、
前記前記少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）は、拘束具（８３０、８３０’）を介して静止固定点（８００、８００’）に固定されるのに適している、固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項１２】
前記静止固定点（８００、８００’）が、取り付けられた連結リング（３４０、８１２、９４０）を有する少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）が静止構造体（８２０）に固定されるのに適しており、前記静止構造体（８２０）が前記ターボ機械（１０）のシェル、フランジまたはケーシングである、請求項１１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項１３】
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、
直線ダブテールスロット（２０１）と共に使用するのに適した直線状の輪郭、または
傾斜ダブテールスロット（６０１）と共に使用するのに適した傾斜した輪郭、または
湾曲ダブテールスロット（７０１）と共に使用するように適した湾曲した輪郭
のうちの１つを有する、請求項１２に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項１４】
前記装着部（３３０、１２２０）の後方軸方向面に取り付けられた第１の連結リング（３４０、８１２、９４０）と、
前記装着部（３３０、１２２０）の前方軸方向面に取り付けられた第２の連結リング（３４０、８１２、９４０）と
をさらに備える、請求項１３に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
【請求項１５】
ターボ機械（１０）のホイール（１７）を拘束するための方法（１１００）であって、前記方法（１１００）は、
固定具（２１０、１２００、１３００）を前記ホイール（１７）内のダブテールスロット（２０１）内に挿入することであって、前記固定具（２１０、１２００、１３００）は、
前記ダブテールスロット（２０１）に挿入するのに適したダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と、
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）に隣接して配置されるか、またはダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と一体的に形成された装着部（３３０、１２２０）であって、前記装着部（３３０、１２２０）は少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）に接続するのに適している装着部（３３０、１２２０）と
を含む、挿入することと、
前記少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）を前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けることと、
前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）を静止構造体（８２０）に取り付けることであって、前記静止構造体（８２０）が前記ターボ機械のシェル、フランジまたはケーシングのうちの１つである、取り付けることと、
拘束具（８３０、８３０’）を前記少なくとも１つの連結リング（３４０、８１２、９４０）および前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）に接続することと
を含む、方法（１１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の装置は、概してターボ機械に関し、より具体的には、ブレードの取り外しまたは取り付け手順中にタービンホイールを拘束するための固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ機械は、サイクルタイプに対応するために定期的なメンテナンスを必要とし、連続的である場合がある（６，０００時間／年以上）。検査保守停止中に、ターボ機械のタービン部のブレードを交換する必要がある場合がある。タービンケースの上半分が取り外されると、技術者はロータの回転を拘束し、タービンブレードの取り外しまたは交換を開始する。ロータを拘束するために、技術者はブレードの周りにストラップを結び、それをタービンコンパートメントのどこかに取り付けてきた。この既知の方法は、破損したストラップならびにブレードに生じた損傷によるロータの回転を伴うニアミスまたは事象をもたらす可能性がある。ストラップを使用する既知の方法は、けがの危険性、安全上の懸念、ならびにハードウェアの損傷による交換部品の必要性がある。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の一態様では、ターボ機械のホイールを拘束するための固定具が提供される。固定具は、ホイールのダブテールスロットへの挿入に適したダブテール部を備える。装着部は、ダブテール部に隣接して配置され、またはダブテール部と一体的に形成される。装着部は、拘束具を介して固定具を静止固定点に固定するように構成された少なくとも１つの取り付け点を含む。
【０００４】
本発明の別の態様では、ターボ機械のホイールを拘束するための固定具は、ホイールのダブテールスロットへの挿入に適合したダブテール部を含む。ダブテール部は、ホイールのダブテールスロット内の対応するノッチまたは凹部と噛み合うように適合されたダブテール形状の輪郭またはモミの木形状の輪郭を有する。ダブテール部は、後端部および前端部を有し、後端部と前端部との両方は、ファスナを固定するのに適したねじ孔を有する。装着部は、ダブテール部に隣接して配置され、またはダブテール部と一体的に形成される。装着部は、連結具を装着部に取り付けるのに適した少なくとも１つのねじ孔を有する。連結ファスナおよびワッシャが、少なくとも１つのねじ孔を介して連結具を装着部に固定する。連結具は装着部に取り付けられ、少なくとも１つの連結具は拘束具を介して静止固定点に固定されるのに適している。
【０００５】
本発明のさらに別の態様では、ターボ機械のホイールを拘束するための方法が提供される。方法は、固定具をホイールのダブテールスロットに挿入する工程を含む。固定具は、ダブテールスロットへの挿入に適したダブテール部と、ダブテール部に隣接して配置されるか、またはダブテール部と一体的に形成される装着部とを有する。装着部は少なくとも１つの連結具に接続するのに適している。挿入工程はまた、ワッシャをファスナ上に配置すること、ならびにファスナをダブテール部のねじ孔に挿入することを含むことができ、ワッシャはダブテールスロットの軸方向面上に延びるのに適している。加えて、挿入工程は、少なくとも１つの連結具を装着部に取り付けることを含み得る。取り付け工程は、少なくとも１つの座繰り組立体を静止構造体に取り付け、接続工程は、拘束具を少なくとも１つの連結具および少なくとも１つの座繰り組立体に接続する。接続工程はまた、ストラップ、チェーンまたはケーブルを有するカムアロング機構またはラチェット機構を少なくとも１つの連結具および少なくとも１つの座繰り組立体の両方に取り付けること、ならびにカムアロング機構またはラチェット機構を締め付けてホイールを拘束することを含み得る。静止構造体は、ターボ機械のシェル、フランジまたはケーシングとすることができる。ダブテール部は、直線ダブテールスロットと共に使用するのに適した直線状の輪郭、または傾斜ダブテールスロットと共に使用するのに適した傾斜した輪郭、または湾曲ダブテールスロットと共に使用するように適した湾曲した輪郭を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ガスタービンシステムの概略図である。
【図２】単一のタービンホイールの斜視図を示す。
【図３】本発明の一態様による、ターボ機械のホイールを拘束するための固定具の斜視図を示す。
【図４】本発明の一態様による、ターボ機械のホイールを拘束するための固定具の斜視図を示す。
【図５】本発明の一態様による、ホイールのダブテールスロット内の固定具の分解斜視図を示す。
【図６】ダブテールスロット内に配置された固定具の上面断面図を示す。
【図７】湾曲した軸方向挿入型のダブテールスロット内に配置された固定具の上面断面図を示す。
【図８】ホイールに取り付けられ、ターボ機械のケーシング上の静止固定点に接続された固定具の部分側面図を示す。
【図９】ターボ機械のホイールのダブテールスロット内に配置された固定具の斜視図を示す。
【図１０】ホイールのダブテールスロット内に取り付けられた図９の固定具の部分側面図を示しており、この固定具はターボ機械のケーシング上の２つの静止固定点に接続されている。
【図１１】ターボ機械のホイールを拘束するための方法のフローチャートである。
【図１２】本発明の一態様による固定具の斜視図を示す。
【図１３】上に取り付けられた２つの連結具を有する固定具の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下で、本発明の１つまたは複数の具体的な態様／実施形態を説明する。これらの態様／実施形態の簡潔な説明を提供しようとする努力において、必ずしも実際の実施例のすべての特徴は、本明細書において説明されないかもしれない。そのようなあらゆる実際の実施例の開発においては、あらゆる工学または設計プロジェクトと同様に、実施例ごとに様々であり得る機械関連、システム関連、および事業関連の制約の順守などの開発者の具体的な目標を達成するために、実施例ごとに特有の多数の決定を行わなければならないことを、理解すべきである。さらに、このような開発努力は複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、設計、製作、および製造の日常的な仕事が当業者に本開示の利益をもたらすことになる。
【０００８】
本発明の種々の実施形態の構成要素を紹介するとき、冠詞「１つの（ａ、ａｎ）」および「この（ｔｈｅ）」は、その構成要素が１つまたは複数存在することを意味するように意図される。
【０００９】
「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、包括的なものであって、列挙された要素以外の付加的な要素があり得ることを意味するものである。動作パラメータおよび／または環境条件のいかなる例も、開示される実施形態の他のパラメータ／条件を排除するものではない。さらに、本発明の「一実施形態」、「一態様」、または「実施形態」、あるいは「態様」への言及が、そこで述べられている特徴をやはり備えるさらなる実施形態または態様の存在を排除するものとして解釈されるようには意図されていないことを、理解すべきである。
【００１０】
図１を参照すると、ガスタービンなどのターボ機械が、参照番号１０で概略的に示されている。ガスタービン１０は、圧縮機１２、燃焼器組立体１４、タービン１６、およびシャフト１８を含む。ガスタービン１０の一実施形態は、複数の圧縮機１２、燃焼器組立体１４、タービン１６および／またはシャフト１８を含むことができることを理解されたい。圧縮機１２とタービン１６とはシャフト１８によって連結されている。シャフト１８は、単一のシャフトまたはシャフト１８を形成するために互いに結合された複数のシャフトセグメントであってもよい。
【００１１】
燃焼器組立体１４は、ガスタービン１０を作動させるために、天然ガスまたは水素リッチ合成ガスなどの可燃性の液体および／またはガス燃料を使用する。燃焼器組立体１４は、空気流２４および燃料源２６と流体連通する燃料予混合器２２と流体連通する燃焼器チャンバ２０を含む。燃料予混合器２２は、空気燃料混合気を生成して、空気燃料混合気を燃焼器チャンバ２０に排出し、それによって燃焼を引き起こして高温の加圧排気ガスを生成する。燃焼器チャンバ２０は、高温の加圧ガスをトランジションピースを通してタービン１６内に導き、タービン１６の回転を引き起こす。タービン１６が回転すると、シャフト１８が回転し、それによって空気が圧縮機１２に流れ込むときに空気を圧縮される。タービン部１６は、複数のブレードが取り付けられている複数の回転可能なホイール１７を有する。この例では、３段のタービンホイール１７が示されており、各ホイールはステータベーン段（図示せず）と対になっている。一般に、ターボ機械には、圧縮機、ガスタービンおよび蒸気タービンが含まれる。
【００１２】
図２は、単一のタービンホイール１７の斜視図を示す。ホイール１７は、周方向に配置された一連のダブテールスロット２０１を含む。これらのダブテールスロット２０１の各々にタービンブレード（図示せず）が挿入されている。ターボ機械１０の保守（または組み立て）中に、ブレードを取り外すかまたは取り付ける必要がある場合がある。保守例では、ブレードを取り外し、使用済みのブレードを修理して取り付け直すか、または新しいブレードと交換するだけである。ガスタービンや蒸気タービンなどのターボ機械は、大きくて重い部品を有している。ブレードが取り付けられたホイール１７は重い部品の一例であり、このホイールは振動を減らすためにバランスがとれている。ただし、ブレードがホイール１７から取り外されると、ホイールの重心が変化し、ホイールは時計回りまたは反時計回りに回転しようとする。予期しないホイールの回転がブレード（または他のホイール部品）を作業員に押し付ける可能性があるため、これはタービンの作業をする人々に重大な安全上の危険をもたらす可能性がある。したがって、ブレードの取り外しまたは取り付け手順中にロータが回転しないように拘束することが望ましい。ホイール１７を拘束するための固定具２１０が本開示の焦点であり、以下でさらに詳細に説明する。
【００１３】
図３は、ターボ機械１０のホイール１７を拘束するための固定具２１０の斜視図を示す。固定具２１０は、ホイール１７のダブテールスロット２０１への挿入に適合したダブテール部３２０を含む。ダブテール部３２０は、ホイール１７のダブテールスロット２０１内の対応するノッチまたは凹部と噛み合うように適合された複数の隆起部および谷を含む、ダブテール形状の輪郭またはモミの木形状の輪郭を有する。典型的には、各隆起部のピーク高さは、ピークがダブテール部の底部（半径方向内側部分）に近づくにつれて高さが減少する。装着部３３０は、ダブテール部の上に隣接しているか、またはダブテール部３２０と一体的に形成される。一例では、ダブテール部３２０および装着部３３０は、単一の材料片として鋳造されるか、または単一の材料片から機械加工され、この材料は、良好な強度、靭性および機械特性を有するので、４１４０−ＨＴ（熱処理）高合金工具鋼であり得る。あるいは、他の適切な材料が特定の用途において所望のように使用されてもよい。固定具２１０はまた、装着部３３０に取り付けられた少なくとも１つの連結具３４０を含む。連結具３４０は、連結リング、ホイストリング、シャックルまたは他の適切な連結装置であり得る。ワッシャ付き段付きねじなどのファスナ３４２を使用して、連結リング３４０を装着部３３０に取り付けることができる。連結具３４０は、連結具が軸方向軸の周りを旋回するように、かつ連結具が図３または図４に示されるように配向され得るように、または図示の位置の間の任意の位置に配向され得るように取り付けられてもよい。
【００１４】
使用時には、連結具３４０は拘束具を介して静止固定点に固定される。固定具をダブテールスロット２０１内にロックするために、止め具３５０、３６０、４５０がその軸方向端部または軸方向面に使用される。固定具２１０は、前方軸方向面（または端部）３７０および後方軸方向面（または端部）３７１を有する。止め具３５０はＴ字形止め具として構成され、「Ｔ」字形の頂部はダブテールスロット２０１の輪郭を越えて延びる。このようにして、止め具３５０はホイール１７の前方軸方向面に当接し、固定具の軸方向の移動を防止する。止め具３５０は、段付きねじまたはボルトなどのファスナ３５２によってダブテール部３２０に取り付けられている。後方軸方向面３７１は、止め具として機能するファスナ３６２およびワッシャ３６０を有する。ワッシャ３６０は、それがダブテールスロット境界と重なり、それにより固定具の軸方向の移動を防止するように寸法決めされている。両方の止め具３５０、３６０が取り付けられると、ダブテール部３２０はダブテールスロット２０１内にロックされ、固定具はスロット２０１から滑り落ちない。
【００１５】
図４は、ターボ機械１０のホイール１７を拘束するための固定具２１０の斜視図を示す。ホイール１７は様々な厚さを有することができる。より厚いホイールは、図３に示されるように止め具３５０を必要とし得る。しかしながら、より薄いホイールについては、止め具４５０を使用することができる。止め具４５０は、１つまたは複数のファスナ４５２用の孔を有するプレートからなる。ファスナ４５２は、（図示のように）装着部３３０の軸方向面および／またはダブテール部３２０にねじ込むように構成されてもよい。単なる一例として、ダブテール部３２０および装着部３３０の軸方向の長さは、対象ターボ機械の最も薄いホイールと一致するように寸法決めされてもよい。このようにして、Ｔ字形止め具３５０を使用して固定具をより厚いホイールに適応させることができ、止め具プレート４５０を最も薄いホイールに使用することができる。様々な止め具３５０、４５０、３６０はまた、４１４０−ＨＴ（熱処理）高合金工具鋼、または任意の他の適切な材料から製造され得る。さらに、後端部および前端部の両方は、ファスナを固定するのに適している１つまたは複数の雌ねじ孔４８１、４８２を有する。装着部３３０は、連結具３４０を装着部３３０に取り付けるのに適した少なくとも１つの雌ねじ孔４８３を含み、ファスナ３４２および任意のワッシャとが、ねじ孔４８３を介して連結リング３４０を装着部３３０に固定する。装着部３３０は、固定具２１０を固定するように構成された少なくとも１つの取り付け点を含み、この取り付け点は、連結具３４０、ねじ孔４８３、または装着部の上または中に配置された任意の他の適切な装置／機構であり得る。
【００１６】
図５は、ターボ機械のホイール１７のダブテールスロット２０１内の固定具２１０の分解斜視図を示す。固定具２１０は、ダブテールスロット２０１に挿入され、半径方向または円周方向に移動するのを抑制される。しかしながら、固定具は軸方向前方または後方に滑り出す可能性がある。これを防ぐために、軸方向の止め具が取り付けられている。前方軸方向止め具３５０は、固定具の前方側に取り付け／固定されている。その後、後方軸方向止め具３６０が固定具の後方側に設置される。両方の止め具が取り付けられると、固定具はホイールにロックされる。次に、連結具３４０を装着部３３０に取り付けることができる。１つまたは複数の連結リング、例えば固定具の各軸方向面／端部上の１つの連結リングを使用することができるか、あるいは１つまたは複数の連結リングを装着部３３０の頂部（または半径方向外側表面）に配置することができるか、またはそれらの任意の組み合わせ、を使用することができることを理解されたい。図５に示すように、ダブテール部３２０は、直線ダブテールスロット２０１と共に使用するのに適した直線状の輪郭を有する。
【００１７】
図６はダブテールスロット内に配置された固定具の上面断面図を示す。ダブテール部６２０は、傾斜ダブテールスロット６０１と共に使用するのに適した傾斜した輪郭を有する。スロット６０１の軸方向に延びる側部は、その軸方向面に対して直交していない。図７はダブテールスロット内に配置された固定具の上面断面図を示す。ダブテール部７２０は、湾曲ダブテールスロット７０１と共に使用するのに適した湾曲した輪郭を有する。この湾曲した軸方向挿入型の構成は、蒸気タービン、または必要に応じて他の任意のターボ機械において使用することができる。
【００１８】
図８は、ホイールに取り付けられ、ターボ機械のケーシング上の静止固定点に接続された固定具の部分側面図を示す。静止固定点８００は、それに取り付けられた連結リング８１２を有する少なくとも１つの座繰り組立体８１０を含み得る。座繰り組立体８００は、ターボ機械ケーシング、シェルまたはフランジなどの静止構造体８２０に固定されるのに適している。図示の例では、静止構造体８２０はタービンケースの下半分である。座繰り組立体８１０は、タービンケース８２０の孔８２２内に延びるのに適した部分を有する座繰りインサート８１４を有する。座繰りインサート８１４の頭部は、孔８２２の直径よりも大きい。座繰りインサートのシャフト部分（タービンケーシング孔８２２内に入る部分）は、ファスナ８１３と共に使用するように構成された雌ねじ孔を含む。あるいは、座繰りインサートは、一方はファスナ８１３用、他方はボルト用の２つの対向する雌ねじ孔を有する円筒形要素であってもよい（例えば、８１４の代わりになる）。ファスナ８１３は、連結リング８１２を座繰りインサート８１４に、したがってタービンケース８２０に接続する。必要に応じて、ワッシャ８１５をタービンケース８２０と連結リング８１２との間に置くことができる。連結具３４０は、チェーン、カムアロング付きチェーン、ケーブルまたはワイヤであってもよい拘束具８３０によって、静止固定点８００上の連結リング８１２に固定されている。カムアロングはまた、ラチェットプーラ、ラチェット機構またはケーブル（またはチェーン）プーラとも呼ばれる。レバーチェーンホイストまたは同様に機能する装置を拘束具８３０にも使用することができる。
【００１９】
図９は、ターボ機械のホイール１７のダブテールスロット２０１内の固定具２１０の斜視図を示す。固定具２１０は、２つの連結具３４０および９４０を含む。連結リング９４０は装着部の前端部に取り付けられ、ホイール１７の前方軸方向側に配置され、また連結具３４０は装着部の後端部に取り付けられ、ホイール１７の後方軸方向側に配置される。このタイプの構成は、２つの拘束具８３０を固定具に取り付けることを可能にする。拘束具は、同じ方向に延びてもよく、またはほぼ反対方向に延びてもよい。
【００２０】
図１０は、ホイール１７のダブテールスロットに設置された図９の固定具２１０の部分側面図を示しており、固定具はターボ機械のケーシング上の２つの静止固定点に接続されている。第１の静止固定点８００は、拘束具８３０を介して固定具２１０に接続されている（点線で示される）。第２の静止固定点８００’は、拘束具８３０’を介して固定具２１０に接続されている（点線で示される）。２つの静止固定点８００、８００’は、タービンケースの両側にあり得る。拘束具８３０、８３０’は、カムアロング１０１０または１０１０’を使用することによって締め付けられてもよい。しかしながら、単に緩みを取ることで、望ましくないホイールの回転を防止または抑制するのに十分であるため、拘束具８３０を過度に締め付ける必要はない。１つまたは複数の連結リングを装着部３３０の頂部に取り付け得ることもまた理解されたい。
【００２１】
図１１は、ターボ機械のホイール１７を拘束する方法１１００のフローチャートである。工程１１１０において、固定具２１０はホイール１７のダブテールスロット２０１に挿入される。固定具２１０は、ダブテールスロット２０１への挿入に適したダブテール部３２０と、ダブテール部に隣接して配置されるか、またはダブテール部３２０と一体的に形成される装着部３３０とを含む。装着部３３０は、少なくとも１つの連結具３４０に接続するのに適している。工程１１１０はまた、ワッシャ３６０をファスナ３６２の上に配置し、次いでファスナ３６２をダブテール部３２０のねじ孔に挿入することを含むことができる。ワッシャは、ダブテールスロット２０１の軸方向面を覆って延びるかまたはそれと重なるのに適している。さらに、一般的に少なくとも１つの連結具３４０が装着部３３０または固定具２１０に取り付けられてもよい。
【００２２】
工程１１２０において、少なくとも１つの座繰り組立体８１０を静止構造体８２０に取り付ける。工程１１３０において、拘束具８３０が連結具３４０および少なくとも１つの座繰り組立体８１０に接続される。所望の数の拘束具が取り付けられるまで、工程１１２０および１１３０を繰り返すことができる。接続工程１１３０はまた、ストラップ、チェーン８３０またはケーブルを有するカムアロング１０１０を、静止支持体上に配置された連結具３４０と座繰り組立体８１０または他の連結リング８１２との両方に取り付けることを含むことができる。工程１１４０では、ホイール１７が回転するのを抑制または防止するために拘束具が締め付けられる。
【００２３】
図１２は、固定具１２００の斜視図を示す。固定具１２００は、ホイール１７のダブテールスロット２０１への挿入に適したダブテール部１２１０を含む。ダブテール部１２１０は、ホイール１７のダブテールスロット２０１内の対応するノッチまたは凹部と噛み合うように適合された複数の隆起部および谷部を含む、ダブテール形状の輪郭またはモミの木形状の輪郭を有する。典型的には、各隆起部のピーク高さは、ピークがダブテール部の底部（半径方向内側部分）に近づくにつれて高さが減少する。装着部１２２０は、ダブテール部１２１０の上に隣接しているか、またはダブテール部と一体的に形成されている。一例では、ダブテール部１２１０および装着部１２２０は、単一の材料片として鋳造されるか、または単一の材料片から機械加工され、この材料は、良好な強度、靭性および機械特性を有するので、４１４０−ＨＴ（熱処理）高合金工具鋼であり得る。あるいは、他の適切な材料が特定の用途において所望のように使用されてもよい。固定具１２００はまた、装着部１２２０に取り付けられた少なくとも１つの連結具１２３０を含む。連結具１２３０は、連結リング、ホイストリング、シャックルまたは他の適切な連結装置であり得る。連結具１２３０は（図示のように）装着部の頂部に取り付けられている。この例では、連結具１２３０に取り付けられているねじ付きファスナ（図示せず）が、装着部１２２０の頂部１２２１内の雌ねじ孔（図示せず）にねじ込まれている。必要に応じて、ワッシャを連結具１２３０の底部と装着部の頂部１２２１との間に置くことができる。連結具１２３０はまた、それが（ターボ機械に対して）半径方向軸の周りを旋回するように取り付けられてもよい。
【００２４】
バックプレート１２４０は、装着部の第１の軸方向端部に取り付けられており、ダブテールスロットの軸方向面にわたって延在して固定具の軸方向移動を抑制するのに適している。バックプレート１２４０は、示されるように、実質的に長方形の平面部材であり得る。バックプレート１２４０を装着部１２２０に取り付けるために、複数のファスナ１２４２（３つが示されている）を使用することができる。装着部の第１の軸方向端部は、ファスナ１２４２と共に使用するように構成された複数の雌ねじ孔を含む。ファスナ１２４２は、ねじ、ボルト、または他の任意の適切な締結装置であり得る。
【００２５】
スライドブロック１２５０は、装着部の対向する（または第２）軸方向端部付近で装着部１２２０の頂部に取り付けられてもよい。スライドブロック１２５０は、ダブテールスロット２０１の軸方向面にわたって延在し、固定具１２００の軸方向移動を抑制するのに適している。さらに、スライドブロック１２５０は、スライドブロックが上方位置にあるときに、固定具１２００をダブテールスロット２０１内に挿入することができるように、ターボ機械に対して半径方向軸に沿って上下にスライドするのに適している。図示のように、スライドブロック１２５０が下方位置にある場合、固定具１２００は軸方向の移動を抑制される。２つのピン１２５２が装着部に取り付けられており、スライドブロックの半径方向（または上下方向）の移動のためのガイドとして機能する。ピン１２５２は、対応するねじ孔を介して装着部にねじ込むことができる。段付きねじなどの固定ねじ１２５４を使用して、スライドブロックを定位置にロックし、その半径方向の移動を防止する。固定ねじ１２５４はまた、スライドブロックを所定位置に固定して固定具の軸方向の移動を防止する。使用時には、連結具１２３０は拘束具を介して静止固定点に固定される。バックプレート１２４０とスライドブロック１２５０の両方が設置されて所定位置にロックされる場合、ダブテール部１２１０はダブテールスロット２０１にロックされ、固定具１２００はスロット２０１から滑り落ちない。
【００２６】
図１３は、固定具１３００の斜視図を示す。固定具１３００は、２つの連結具１３３１および１３３２を含む。連結具１３３１および１３３２は両方とも装着部１２２０の頂部に取り付けられている。このタイプの構成は、２つの拘束具８３０を固定具に取り付けることを可能にする。拘束具は、同じ方向に延びてもよく、またはほぼ反対方向に延びてもよい。
【００２７】
本明細書は、本発明を最良の態様を含めて開示するとともに、あらゆるデバイスまたはシステムの製作および使用ならびにあらゆる関連の方法の実行を含む本発明の実施を当業者にとって可能にするために、実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言とは違いがない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実体のない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図される。
［実施態様１］
ターボ機械（１０）のホイール（１７）を拘束するための固定具（２１０、１２００、１３００）であって、前記固定具（２１０、１２００、１３００）は、
前記ホイール（１７）のダブテールスロット（２０１）に挿入するのに適したダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と、
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）に隣接して配置されるか、または前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と一体的に形成された装着部（３３０、１２２０）と
を含み、
前記装着部（３３０、１２２０）は、拘束具（８３０、８３０’）を介して前記固定具（２１０、１２００、１３００）を静止固定点（８００、８００’）に固定するように構成された少なくとも１つの取り付け点を含む、固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様２］
前記静止固定点（８００、８００’）が、取り付けられた連結具（３４０、１２３０、１３３１）を有する少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）をさらに含み、前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）が静止構造体（８２０）に固定されるのに適している、実施態様１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様３］
前記静止構造体（８２０）が、
前記ターボ機械（１０）のシェル、フランジ、またはケーシング
のうちの少なくとも１つである、実施態様２に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様４］
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、前記ホイール（１７）の前記ダブテールスロット（２０１）内の対応するノッチまたは凹部と噛み合うように適合されたダブテール形状またはモミの木形状の輪郭を有する、実施態様１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様５］
前記固定具（２１０、１２００、１３００）が後端部および前端部とをさらに含み、前記後端部および前記前端部の少なくとも一方がファスナを固定するのに適したねじ孔（４８１、４８２、４８３）を有する、実施態様４に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様６］
前記ファスナと、前記ねじ孔（４８１、４８２、４８３）によって固定されたワッシャ（３６０、８１５）と、前記固定具（２１０、１２００、１３００）の対向する端部に位置する止め具（３５０、３６０、４５０）とをさらに含み、前記ワッシャ（３６０、８１５）および前記止め具（３５０、３６０、４５０）が前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）を前記ダブテールスロット（２０１）にロックするのに適した、実施態様５に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様７］
前記後端部または前記前端部の少なくとも一方は、
Ｔ字形止め具（３５０）または矩形止め具
を有する、実施態様５に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様８］
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）は、
直線ダブテールスロット（２０１）と共に使用するのに適した直線状の輪郭、または
傾斜ダブテールスロット（６０１）と共に使用するのに適した傾斜した輪郭、または
湾曲ダブテールスロット（７０１）と共に使用するように適した湾曲した輪郭
のうちの１つを有する、実施態様１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様９］
前記装着部（３３０、１２２０）は、前記連結具（３４０、１２３０、１３３１）を前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けるのに適した少なくとも１つのねじ孔（４８１、４８２、４８３）をさらに備え、ファスナは、前記少なくとも１つのねじ孔（４８１、４８２、４８３）を介して前記連結具（３４０、１２３０、１３３１）を前記装着部（３３０、１２２０）に固定する、実施態様１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様１０］
前記装着部（３３０、１２２０）の後端部に取り付けられた第１の連結具（３４０、１２３０、１３３１）と、
前記装着部（３３０、１２２０）の前端部に取り付けられた第２の連結具（３４０、１２３０、１３３１）と
をさらに備える、実施態様１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様１１］
前記装着部（３３０、１２２０）の前記頂部（１２２１）に取り付けられた連結具（３４０、１２３０、１３３１）
をさらに備える、実施態様１に記載の固定具（２１０、１２００、１３００）。
［実施態様１２］
ターボ機械（１０）のホイール（１７）を拘束するための方法（１１００）であって、前記方法（１１００）は、
固定具（２１０、１２００、１３００）を前記ホイール（１７）内のダブテールスロット（２０１）内に挿入することであって、前記固定具（２１０、１２００、１３００）は、
前記ダブテールスロット（２０１）に挿入するのに適したダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と、
前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）に隣接して配置されるか、またはダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）と一体的に形成された装着部（３３０、１２２０）であって、前記装着部（３３０、１２２０）は少なくとも１つの連結具（３４０、１２３０、１３３１）に接続するのに適している、装着部（３３０、１２２０）と
を含む、挿入することと、
少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）を静止構造体（８２０）に取り付けることと、
拘束具（８３０、８３０’）を前記少なくとも１つの連結具（３４０、１２３０、１３３１）および前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）に接続することと
を含む、方法（１１００）。
［実施態様１３］
前記静止構造体（８２０）は、
前記ターボ機械（１０）のシェル、フランジ、またはケーシング
のうちの少なくとも１つを備える、実施態様１２に記載の方法（１１００）。
［実施態様１４］
固定具（２１０、１２００、１３００）を挿入する前記工程は、
ワッシャ（３６０、８１５）または止め具（３５０、３６０、４５０）をファスナ上に配置することと、
前記ファスナを前記ダブテール部（３２０、６２０、７２０、１２１０）のねじ孔（４８１、４８２、４８３）に挿入することであって、前記ワッシャ（３６０、８１５）または前記止め具（３５０、３６０、４５０）は、前記ダブテールスロット（２０１）の軸方向面上に延びるのに適している、挿入することと、
前記少なくとも１つの連結具（３４０、１２３０、１３３１）を前記装着部（３３０、１２２０）に取り付けることと
をさらに含む、実施態様１３に記載の方法（１１００）。
［実施態様１５］
前記接続工程が、
ストラップ、チェーンまたはケーブルを有するカムアロング（１０１０、１０１０’）を前記少なくとも１つの連結具（３４０、１２３０、１３３１）および前記少なくとも１つの座繰り組立体（８１０）の両方に取り付けることと、前記カムアロング（１０１０、１０１０’）を締め付けて前記ホイール（１７）を拘束することと
をさらに含む、実施態様１２に記載の方法（１１００）。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ターボ機械、ガスタービン
１２  圧縮機
１４  燃焼器組立体
１６  タービン部、タービン
１７  タービンホイール
１８  シャフト
２０  燃焼器チャンバ
２２  燃料予混合器
２４  空気流
２６  燃料源
２０１  ダブテールスロット
２１０  固定具
３２０  ダブテール部
３３０  装着部
３４０  連結リング、連結具
３４２  ファスナ
３５０  Ｔ字形止め具、前方軸方向止め具
３５２  ファスナ
３６０  ワッシャ、後方軸方向止め具
３６２  ファスナ
３７１  後方軸方向面
４５０  止め具、止め具プレート
４５２  ファスナ
４８１  雌ねじ孔
４８２  雌ねじ孔
４８３  雌ねじ孔
６０１  傾斜ダブテールスロット
６２０  ダブテール部
７０１  湾曲ダブテールスロット
７２０  ダブテール部
８００  第１の静止固定点
８００’  第２の静止固定点
８１０  座繰り組立体
８１２  連結リング
８１３  ファスナ
８１４  座繰りインサート
８１５  ワッシャ
８２０  静止構造体、タービンケース
８２２  タービンケーシング孔
８３０  チェーン、拘束具
８３０’  拘束具
９４０  連結リング
１０１０  カムアロング
１０１０’  カムアロング
１１００  方法
１２００  固定具
１２１０  ダブテール部
１２２０  装着部
１２２１  頂部
１２３０  連結具
１２４０  バックプレート
１２４２  ファスナ
１２５０  スライドブロック
１２５２  ピン
１２５４  固定ねじ
１３００  固定具
１３３１  連結具
【図１】
2019533110.tif 000003
【図２】
2019533110.tif 000004
【図３】
2019533110.tif 000005
【図４】
2019533110.tif 000006
【図５】
2019533110.tif 000007
【図６】
2019533110.tif 000008
【図７】
2019533110.tif 000009
【図８】
2019533110.tif 000010
【図９】
2019533110.tif 000011
【図１０】
2019533110.tif 000012
【図１１】
2019533110.tif 000013
【図１２】
2019533110.tif 000014
【図１３】
2019533110.tif 000015
【国際調査報告】
2019533110.tif 000016
2019533110.tif 000017