(57)【要約】      （修正有）【課題】ターボ機械、例えば、ガスターボ機械をサービスするためのサービス装置および方法を提供する。【解決手段】ターボ機械をサービスするための装置を、関係するサービス方法と共に含む。幾つかのケースでは、装置は、セットのねじ付きファスナによって接合される隣接するセグメントを有するターボ機械ケーシングをサービスするためのシステムを含み、システムは、セットのねじ付きファスナの中のねじ付きファスナの端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイスであって、ねじ付きファスナの第１の端部を保持するための保持部品、およびねじ付きファスナの第２の端部を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ、を含むねじ付きファスナ緊張化デバイスと、ねじ付きファスナ緊張化デバイスと結合され、ねじ付きファスナ緊張化デバイスをターボ機械ケーシングの隣接するセグメントの近位に保持するための実装システムと、を含む。【選択図】図１
2019011752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械ケーシング（２０）をサービスするためのシステム（１０）であって、前記ターボ機械ケーシング（２０）は、セットのねじ付きファスナ（４０）によって接合される隣接するセグメント（３０）を有し、前記システム（１０）は、
前記セットのねじ付きファスナ（４０）の中のねじ付きファスナ（４０）の端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）であって、
前記ねじ付きファスナ（４０）の第１の端部（８０）を保持するための保持部品（７０）、および
前記ねじ付きファスナ（４０）の第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ（９０）、
を含むねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と、
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と結合され、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）を前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）の近位に保持するための実装システム（２６０）と、
を含むシステム（１０）。
【請求項２】
各ねじ付きファスナ（４０）は、前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）を貫通するねじ付きスタッド（１１０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第１の端部（８０）に捩じ込み式に結合される第１のナット（１２０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第２の端部（１００）に捩じ込み式に結合される第２のナット（１２０）と、を含む、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記実装システム（２６０）は、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と結合される実装アーム（２７０）を含む、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記実装システム（２６０）は、前記実装アーム（２７０）から前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）の間の回転可能な保持部品（３００）をさらに含み、前記回転可能な保持部品（３００）は、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）に対する前記実装アーム（２７０）の移動を可能にする、請求項４記載のシステム（１０）。
【請求項５】
前記実装システム（２６０）は、前記ターボ機械ケーシング（２０）に対する前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）の位置を変更するための前記実装アーム（２７０）と結合される頭上クレーン（２８０）またはガントリシステム（２９０）の少なくとも一方をさらに含む、請求項４記載のシステム（１０）。
【請求項６】
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）は、前記ねじ付きファスナ（４０）と係合または係合解除するために前記テンショナ（９０）に対する前記保持部品（７０）の位置を変更するための前記保持部品（７０）および前記テンショナ（９０）と連結されるアダプタ（２００）をさらに含む、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項７】
前記アダプタ（２００）は、
前記保持部品（７０）と連結される作動式シリンダ（２１０）と、
前記テンショナ（９０）に対する前記保持部品（７０）の位置を変更するための前記作動式シリンダ（２１０）と結合されるハンドル（２２０）と、を含む、請求項６記載のシステム（１０）。
【請求項８】
前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第２の端部（１００）の前記緊張化または緊張化解除を開始するための前記テンショナ（９０）と結合されるハンドル（２４０）をさらに含む、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項９】
各ねじ付きファスナ（４０）は、前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）を貫通するねじ付きスタッド（１１０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第１の端部（８０）に捩じ込み式に結合される第１のナット（１２０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第２の端部（１００）に捩じ込み式に結合される第２のナット（１２０）と、を含み、前記保持部品（７０）は、前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第１の端部（８０）において前記ねじ付きスタッド（１１０）の回転を制限するために寸法決めされる、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
セットのねじ付きファスナ（４０）によって接合される隣接するセグメント（３０）を有するターボ機械ケーシング（２０）をサービスする方法であって、前記方法は、
サービスシステム（１０）を前記セットのねじ付きファスナ（４０）の中のねじ付きファスナ（４０）と結合することを含み、前記サービスシステム（１０）は、
前記ねじ付きファスナ（４０）の端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）であって、
前記ねじ付きファスナ（４０）の第１の端部（８０）を保持するための保持部品（７０）、および
前記ねじ付きファスナ（４０）の第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ（９０）、
を含むねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と、
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と結合され、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）を前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）の近位に保持するための実装システム（２６０）と、
を含み、前記方法は、
前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するために前記ねじ付きファスナテンショナ（９０）を作動させることを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する主題は、ターボ機械に関する。さらに詳細には、本明細書に開示する主題は、ターボ機械、例えば、ガスターボ機械をサービスするためのサービス装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスターボ機械（ガスタービンとも呼ばれる）は、内側セクションまたはチャンバを含み、それらは、圧縮チャンバ、燃焼チャンバおよびタービンセクションを含み、ケーシング（またはシェル）によって取り囲まれる。ケーシングは、１つまたは複数のインターフェースにおいて互いにボルト留めされるセグメントから慣習的に構成される。サービス（例えば、設置、修繕、メンテナンス）中、これらの個々のセグメントの重量、ならびに、ターボ機械の全重量は、ケーシングを互いに保持するボルト（すなわち、ねじ付きファスナ）上に相当なテンションを加える場合がある。ターボ機械をサービスするための、特に、ケーシングジョイントを結合／結合解除する際の、従来のアプローチは、広範なプロセス（例えば、より多くのサブプロセスを含む）を実行する人間オペレータの大型チーム（例えば、最大５人）を必要とする。こういった従来のアプローチは、サービス機器および労務費の両方、ならびに、機械休止時間の観点から、時間が掛かり、高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９２１２６５１号明細書
【発明の概要】
【０００４】
本開示の様々な実施形態は、ターボ機械をサービスするための装置を、関係するサービスする方法と共に含む。第１の態様では、装置は、セットのねじ付きファスナによって接合される隣接するセグメントを有するターボ機械ケーシングをサービスするためのシステムを含み、システムは、セットのねじ付きファスナの中のねじ付きファスナの端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイスであって、ねじ付きファスナの第１の端部を保持するための保持部品、およびねじ付きファスナの第２の端部を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ、を含むねじ付きファスナ緊張化デバイスと、ねじ付きファスナ緊張化デバイスと結合され、ねじ付きファスナ緊張化デバイスをターボ機械ケーシングの隣接するセグメントの近位に保持するための実装システムと、を含む。
【０００５】
本開示の第２の態様は、セットのねじ付きファスナによって接合される隣接するセグメントを有するターボ機械ケーシングをサービスする方法を含み、方法は、サービスシステムをセットのねじ付きファスナの中のねじ付きファスナと結合することを含み、サービスシステムは、ねじ付きファスナの端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイスであって、ねじ付きファスナの第１の端部を保持するための保持部品、およびねじ付きファスナの第２の端部を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ、を含むねじ付きファスナ緊張化デバイスと、ねじ付きファスナ緊張化デバイスと結合され、ねじ付きファスナ緊張化デバイスをターボ機械ケーシングの隣接するセグメントの近位に保持するための実装システムと、を含み、方法は、ねじ付きファスナの第２の端部を緊張化または緊張化解除するためにねじ付きファスナテンショナを作動させることを含む。
【０００６】
本開示のこれらや他の特徴については、本開示の様々な実施形態を示す添付図面と併せて解釈される本開示の様々な態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の様々な実施形態に従ったターボ機械ケーシングをサービスするためのシステムの概略図である。
【図２】本開示の様々な実施形態に従ったターボ機械ケーシングと相互作用するサービスシステムの拡大斜視図である。
【図３】本開示の様々な実施形態に従った図２のシステムの追加の拡大斜視図である。
【図４】図３のサービスシステムおよびターボ機械ケーシングの一部分の概略断面図である。
【図５】本開示の様々な実施形態に従ったプロセスを例証するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
留意すべきことは、本開示の様々な態様の図面が必ずしも尺度通りではないということである。図面は、本開示の典型的な態様だけを示すことを意図しており、それ故に、本開示の範囲を限定していると考えるべきではない。図面では、同様の番号付けは、図面間で同様の要素を表す。
【０００９】
本明細書で示すように、開示する主題は、ガスターボ機械に関する。より具体的には、本明細書に開示する主題は、ガスターボ機械ケーシングをサービスするためのサービス装置および方法に関する。
【００１０】
以下の説明では、その一部を形成する添付の図面に言及し、そこでは、本教示が実施され得る特定の実施形態例が例として示されている。こういった実施形態は、十分詳細に説明され、当業者が本教示を実施できるようにしており、理解すべきことは、他の実施形態が利用できることであり、しかも、変更については本教示の範囲から逸脱しなければ行ってもよいということである。それ故に、以下の説明は、単なる例証である。
【００１１】
従来のガスターボ機械は、ねじ付きファスナ機構を使用しており、鉛直接合部および水平接合部でそれらのケーシングを互いに結合するためである。ねじ付きファスナ機構は、ねじ付きスタッドを含んでおり、ケーシングセクションを互いに締結するために使用される扁平ナットを各端部に備える。ねじ付きファスナ機構は、ケーシングセクションを結合するための所望の印加された負荷（例えば、およそ６０キロポンド／平方インチ、または、およそ４１５メガパスカル）を達成するために、トルクではなくてテンションの状態に置かれる。
【００１２】
本開示の様々な実施形態によれば、システムは、ガスターボ機械（ＧＴ）ケーシングをサービスするために構成される。システムは、ＧＴケーシングのねじ付きファスナを緊張化／緊張化解除するためのねじ付きファスナ緊張化デバイスと、ねじ付きファスナ緊張化デバイスをＧＴケーシングに対して定位置に取り付けるための実装システムと、を含む場合がある。ねじ付きファスナ（ねじ付きスタッドおよび相補的なナットを含む）は、ＧＴケーシングの隣接するセクションを結合するために事前負荷を掛けられる（または捩じ込まれる）場合がある。ねじ付きファスナ緊張化デバイスは、保持部品と、ねじ付きファスナがＧＴケーシングの隣接するセクションを最初に結合するために負荷を掛けられた後でねじ付きスタッドの端部のナットにテンションを加えるかまたはそこからテンションを解除するための緊張化／緊張化解除デバイスと、を含む場合がある。ねじ付きファスナ緊張化デバイスは、ナットを緊張化／緊張化解除するためおよびＧＴケーシングのセクションを結合／結合解除するプロセスを容易にするため、オペレータ（例えば、人間オペレータ）による使用のためのセットの作動式ハンドルを含む場合がある。幾つかのケースでは、実装システムは、頭上リフトまたはガントリシステムを含む場合があり、幾つかの特定のケースでは、実装システムは、空圧リフトデバイスを含む場合がある。
【００１３】
図１は、本開示の様々な実施形態に従ったターボ機械ケーシング２０をサービスするためのシステム１０の概略図を示す。図２および３は、本開示の様々な実施形態に従ったターボ機械ケーシング２０と相互作用するシステム１０の拡大斜視図を示す。図４は、システム１０およびターボ機械ケーシング２０の一部分の概略断面図を示す。図１〜４は、本開示の様々な特定の態様を例証するために同時に参照される。
【００１４】
図１〜３に特に明確に示すように、ターボ機械ケーシング２０は、セットのねじ付きファスナ（例えば、ナット／ボルトの組合せ）４０で接合された隣接するセグメント３０（２個示す）を含む場合がある。様々な実施形態では、ターボ機械ケーシング２０は、隣接するセグメント３０間の水平接合部または鉛直接合部で接合され得るガスターボ機械ケーシングを含む場合がある。セグメント３０は、従来のアプローチに従って、例えば、セグメント３０を整列させること、ねじ付きファスナ開口５０を含めること、および、ねじ付きファスナ４０をねじ付きファスナ開口５０に挿入することによって、接合される場合がある。本明細書で述べるように、ねじ付きファスナ４０は、本明細書で説明する様々な実施形態に従ってプロセスを実行する前にセグメント３０を互いに結合するために事前負荷を掛けるまたは捩じ込みを行う場合がある。様々な実施形態によれば、システム１０は、そのファスナが開口５０に配置されて最初に負荷を掛けられた（または捩じ込まれた）後にねじ付きファスナ４０上（セットのねじ付きファスナ４０の中）に嵌合するように寸法決めされたねじ付きファスナ緊張化デバイス６０を含む場合がある。ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０は、本明細書で説明するように、セットのねじ付きファスナ４０の中の１つまたは複数のねじ付きファスナ４０を緊張化／緊張化解除するための様々な補助部品を含む場合がある。ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０は、本明細書で説明するようにそのねじ付きファスナ４０を緊張化／緊張化解除する目的で、ねじ付きファスナ４０（その主軸に沿って）の端部上に嵌合するように寸法決め（または構成）される。
【００１５】
様々な実施形態では、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０は、ねじ付きファスナ４０の第１の端部８０を保持するための保持部品７０と、ねじ付きファスナ４０の第２の端部１００を緊張化するまたは緊張化解除するためのテンショナ９０と、を含む場合がある。各ねじ付きファスナ４０は、ねじ付きスタッド１１０（例えば、外ねじ付きスタッド）と、ねじ付きファスナ４０をセグメント３０間の定位置に保持するためのねじ付きスタッド１１０の各端部８０、１００上に捩じ込み式に結合されるナット１２０（例えば、内ねじ付きナット）と、を含む場合がある。保持部品７０は、ねじ付きスタッド１１０の回転を、ねじ付きファスナ４０の第１の端部８０で、制限するために寸法決めされる。様々な実施形態では、保持部品７０は、ねじ付きファスナ４０の第１の端部８０を保持するためのアダプタプレート１３０およびカプラ１４０を含む場合がある。幾つかの特定の実施形態では。幾つかのケースでは、カプラ１４０は、ねじ付きファスナ４０の第１の端部８０と交接するように構成されたインターフェースを含む場合があり、例えば、そこでは第１の端部８０は、輪郭、縁部等々を備えた外側表面を有し、カプラ１４０は、第１の端部８０と交接するための相補的なインターフェースを備えたスリーブまたはスロットを含む場合がある。幾つかのケースでは、ねじ付きファスナ４０（例えば、ナット１２０）の第１の端部８０は、四角形または六角形ねじ付きファスナ頭部表面などの複数面の外側表面を有し、カプラ１４０は、第１の端部８０を保持するための相補的な内側表面を含む。他のケースでは、カプラ１４０は、ねじ付きファスナ４０（例えば、ナット１２０）の第１の端部８０とのインターフェースとなるために、拡大／収縮するように構成される場合がある。様々な実施形態では、アダプタプレート１３０は、ねじ付きファスナ４０を保持するためにカプラ１４０を定位置にロックするように構成される場合がある。ナット１２０は、第１の端部８０において、ねじ付きファスナ４０上に配置されて、様々な従来のアプローチに従って調整される場合がある。様々な実施形態では、ナット１２０（内ねじを有する）は、ねじ付きスタッド１１０（外ねじを有する）上に捩じ込まれて、ねじ付きファスナ４０を調整するために回転される。他の実施形態では、カプラ１４０は、スタッド１１０（図２）の第１の端部８０のスロット１５５と交接するために寸法決めされるプロング１４５（または他の突出部）（図３）を含む場合がある。幾つかのケースでは、スロット１５５は、複数の面を有する六角形状または四角形状の内側スロットを含む場合がある。こういったケースでは、プロング１４５は、補数の外面を含む場合があり、したがって、プロング１４５およびスロット１５５は、雌雄様式で交接する場合がある。理解されることは、様々な実施形態では、カプラ１４０が、スタッド１１０の第１の端部８０から延びるプロングを受容するための内側スロットを備えて構成される場合があるということである。すなわち、他の従来の雌雄交接構成は、ねじ付きファスナ４０を保持するためにカプラ１４０によって使用される場合がある。
【００１６】
テンショナ９０は、ねじ付きファスナ４０（例えば、特にねじ付きスタッド１１０およびナット１２０）の第２（向かい側）の端部１００と結合するように構成される場合があり、また、ねじ付きファスナ（例えば、ねじ付きファスナ４０）にテンションを分与または解放するための従来の緊張化デバイスを含む場合がある。テンショナ９０は、独国ミュンヘンのＩＴＨ  Ｔｈｒｅａｄｅｄ  ｆａｓｔｅｎｅｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手可能であるそれらなどの従来の液圧ねじ付きファスナ緊張化シリンダを含む場合がある。しかしながら、他の従来の緊張化デバイスおよび／または緊張化シリンダは、本開示の様々な態様に従って利用される場合がある。テンショナ９０は、統合型の液圧システムを含む場合があり、あるいは、当技術分野で知られているようにねじ付きファスナ緊張化デバイス６０の液圧システム１５０または外部の液圧システムと結合される場合がある。緊張化／緊張化解除するプロセスは、ねじ付きファスナ４０の第２の端部１００において、実装テンショナ９０をナット１２０上に含む場合がある。テンショナ９０は、液圧ねじ付きファスナ緊張化シリンダを含む場合があり、様々な実施形態に従って、第２の端部１００において、ねじ付きファスナ４０上に捩じ込まれる場合がある。テンショナ９０の実装後に、液圧は、本明細書で説明するように、テンショナ９０を通して、例えば、ハンドルの操作を介して、印加される場合がある。液圧は、ねじ付きファスナ４０、に／から、テンションを印加（または解放）し、第２の端部１００のナット１２０は、レンチシステム１６０（図３および４）を用いて、締めたり緩めたりする場合がある。幾つかのケースでは、レンチシステム１６０は、ねじ付きスタッド１１０のナット１２０の締め／緩めを開始するためのアクチュエータ１８０（図４）と結合される１つまたは複数のモータ１７０を含む場合がある。幾つかのケースでは、レンチシステム１６０は、ナット１２０を締める／緩めるための開始アクチュエータ１８０用のセットの歯車を含む。様々な実施形態では、レンチシステム１６０は、モータ１７０と結合されたレバー１９０（図３）を用いて作動させる場合がある。本明細書で述べるように、カプラ１４０は、緊張化プロセス中に第１の端部８０においてスタッド１１０を保持するように構成される場合がある。
【００１７】
様々な実施形態では、図３および４に示すように、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０は、ねじ付きファスナ４０と係合または係合解除する目的で、テンショナ９０に対する保持部品７０の位置を変更するための保持部品７０およびテンショナ９０と連結されたアダプタ２００をさらに含む場合がある。様々な実施形態では、アダプタ２００は、保持部品７０と連結された作動式シリンダ２１０と、テンショナ９０に対する保持部品７０の位置、例えば、テンショナ９０に向かってまたは離れる軸方向を変更するための作動式シリンダ２１０と結合されたハンドル２２０と、を含む場合がある。幾つかのケースでは、作動式シリンダ２１０は、例えば、延長部材２３０（図４に例証する実施形態例）を介してアダプタプレート１３０と連結された空圧または液圧シリンダを含む場合がある。ハンドル２２０は、作動式シリンダ２１０の中の空圧流体または液圧流体の流れを開始させて、アダプタ２００（例えば、延長部材２３０および／またはアダプタプレート１３０）を移動させるために、オペレータ（例えば、人間および／またはロボットユーザ）による作動式である場合がある。
【００１８】
様々な実施形態では、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０は、ねじ付きファスナ４０の第２の端部１００の緊張化または緊張化解除を開始するためのテンショナ９０と結合された第２のハンドル２４０を同じく含む場合がある。すなわち、様々な実施形態によれば、テンショナ９０は、オペレータ（例えば、人間および／またはロボットユーザ）がテンショナ９０および緊張化／緊張化解除ねじ付きファスナ４０を作動させるのを可能にするハンドル２４０を含む場合がある。幾つかのケースでは、第２のハンドル２４０および（第１の）ハンドル２２０は、オペレータがサービス動作中にテンショナ９０およびアダプタ２００の両方を効果的に制御するのを可能にするために、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０の同じ側（すなわち、上部側）２５０からアクセス可能である。様々な実施形態では、ハンドル２４０および／またはハンドル２２０は、回転、反転、そうでなければ、本明細書で説明する機能を実行するために操作され得る、任意の作動式のアーム、レバー、または他の部材の形態を採る場合がある。
【００１９】
幾つかのケースでは、システム１０は、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０と結合された実装システム２６０をさらに含む場合がある。実装システム２６０は、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をケーシング２０のセグメント３０の近位に保持するために構成される場合がある。幾つかのケースでは、図３および４に示すように、実装システム２６０は、外部実装構造、例えば、クレーンシステム、ガントリシステム、ロボットアーム、またはリフトと結合するためのねじ付きファスナ緊張化デバイス６０と結合された実装アーム２７０を含む場合がある。幾つかのケースでは、実装アーム２７０は、ケーシング２０に対するねじ付きファスナ緊張化デバイス６０の位置を変更するための頭上クレーン２８０および／またはガントリシステム２９０（図１および２）と結合される場合がある。様々な実施形態では、頭上クレーン２８０は、様々な制御命令に従ってねじ付きファスナ緊張化デバイス２６０を移動させるための空圧または液圧リフトシステムを含む場合がある。幾つかのケースでは、頭上クレーン２８０は、実装、そうでなければ、天井または頭上表面３１０（図１に一部分だけ示す）に実装されることのあるガントリシステム２９０と結合される場合がある。幾つかの特定の実施形態では、頭上クレーン２８０は、ねじ付きファスナ緊張化デバイスの径方向の移動を可能にするために、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０と結合するためのライン３２０（例えば、引込み式／拡張式のライン３２０）を含む場合がある。しかしながら、理解されることは、実装システム２６０が、直接実装システム（例えば、ケーシング２０に直接連結する）、および／または、床基準の実装システム（例えば、ケーシング２０を支持する共通表面によってなんらかの様式で支持される）を含む、任意の追加の従来の実装システムを含む場合があることである。幾つかのケースでは、頭上クレーン２８０および／またはガントリシステム２９０は、制御システムおよび／または人間もしくはロボットオペレータによって制御される場合があり、ケーシング２０に対するねじ付きファスナ緊張化デバイス６０の位置を変更し、例えば、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０を軸方向（方向Ａ）、横方向（方向Ｌ）および／または径方向（方向ｒ）に移動させて、ケーシング２０（図１〜４）の１つまたは複数のねじ付きファスナ４０を調整する。幾つかのケースでは、図３および４に示すように、実装システム２６０は、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０に対する実装アーム２７０の移動を可能にするための、実装アーム２７０とねじ付きファスナ緊張化デバイス６０との間の回転可能な保持部品３００をさらに含む場合がある。この回転可能な保持部品３００は、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０が、ケーシング２０の移動（例えば、回転）を必要とせずに、ケーシング２０の弧状のインターフェースに沿って複数のねじ付きファスナ４０を調整するのを可能にする場合がある。様々な実施形態では、回転可能な保持部品３００は、実装アーム２７０（実質上鉛直に整列して保持される）に対する角度の範囲に沿ってねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をロックするためのロック機構を含む場合がある。
【００２０】
様々な実施形態では、ターボ機械ケーシング２０をサービスする方法は、図５のフロー図に概説されるプロセスに従って実行される場合がある。こういったプロセスは、図１〜４を継続的に参照して説明する。示しているように、こういったプロセスは、以下を含む場合がある。
【００２１】
プロセスＰ０（様々な実施形態における任意選択の事前処理）：実装システム２６０を調整して、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をねじ付きファスナ４０の近位に位置決めすること。幾つかのケースでは、このことは、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をサービスされるべきねじ付きファスナ４０の近位に位置決めする目的で、実装システム２６０が軸方向（方向Ａ）、横方向（方向Ｌ）および／または径方向（方向ｒ）に移動するように命令することを含む場合がある。幾つかのケースでは、オペレータは、例えば、頭上クレーン２８０および／またはガントリ２９０用のコントローラを介して、実装システム２６０を手動で制御する場合がある。他のケースでは、頭上クレーン２８０および／またはガントリ２９０は、実装システム２６０に結合されたデバイス（例えば、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０）の位置を変更するために命令をプログラミングするためのプログラム可能ソフトウエアを備えた従来の制御システムを含む場合がある。プログラム可能ソフトウエアは、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をケーシング２０に対して位置決め／再位置決めするために、頭上クレーン２８０および／またはガントリ２９０に命令して、規定されたパターンまたはセットの入力に従って移動するように構成されることがある。当技術分野で知られている他の制御の筋書きは、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をケーシング２０に対して位置決め／再位置決めするために同じく採用される場合がある。
【００２２】
プロセスＰ１：サービスシステム１０をセットのねじ付きファスナ４０の中のねじ付きファスナ４０と結合すること。本明細書で説明するように、サービスシステム１０をねじ付きファスナと結合することは、例えば、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０をケーシング２０のセクション３０上に嵌合する目的で、テンショナ９０に対する保持部品７０の位置を調整することによって、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０の位置を調整することを含む場合がある。すなわち、様々な実施形態では、オペレータは、アダプタ２００（例えば、延長部材２３０および／またはアダプタプレート１３０）を移動させる目的でハンドル２２０を作動させる場合があり、したがって、テンショナ９０から保持部品７０の間の間隔は、ねじ付きスタッド１１０の長さより大きい。この間隔において、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０は、ねじ付きファスナ４０と係合するためにケーシング２０のセクション３０上に嵌合する場合がある。幾つかの特定のケースでは、オペレータは、スタッド１１０の第１の端部８０を（カプラ１４０と）係合させる目的で保持部品７０を移動させるためにハンドル２２０を作動させる場合がある。様々な実施形態例では、結合するプロセスは、モータ１７０に係合してテンショナ９０をねじ付きファスナ４０上に捩じ込むためにレバー１９０を作動させることと、テンショナ９０の歯車駆動装置を回転させるためにアクチュエータ１８０を開始させることと、を同じく含む場合がある。このプロセスは、ねじ付きファスナ４０を緊張化／緊張化解除するのに備えて、テンショナ９０をナット１２０と整列させる場合がある。幾つかのケースでは、プロセスＰ１およびプロセスＰ０は、実質上同時に実行される場合があり、あるいは、こういったプロセスの部分が時間的に重なる場合がある（例えば、アダプタ２００は、プロセスＰ０の前かまたはそれと同時に作動される場合がある）。
【００２３】
プロセスＰ２（プロセスＰ１の後）：ねじ付きファスナ４０の第２の端部１００を緊張化または緊張化解除するためにねじ付きファスナテンショナ９０を作動させること。幾つかのケースでは、オペレータは、ねじ付きファスナ４０を緊張化／緊張化解除する目的でテンショナ９０を開始させるために第２のハンドル２４０を作動させる場合がある。本明細書で述べるように、幾つかのケースでは、第２のハンドル２４０および（第１の）ハンドル２２０は、オペレータがサービス動作中にテンショナ９０およびアダプタ２００の両方を効果的に制御するのを可能にするために、ねじ付きファスナ緊張化デバイス６０の同じ側（すなわち、上部側）２５０からアクセス可能である。幾つかの特定のケースでは、第２のハンドル２４０を作動させることは、ねじ付きファスナ４０の加圧（例えば、約２０メガパスカル（ＭＰａ）または約２０，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）まで）を開始させる場合がある。様々な実施形態では、加圧に続いて、アクチュエータ１８０は、スタッド１１０を捩じ込みまたは捩じ込み解除してナット１２０を係合解除するように構成され、それによって、テンションをねじ付きファスナ４０に付与またはそこから解放する。テンショナ９０は、その後に圧力を解放する場合があり、レバー１９０は、テンショナ９０をねじ付きファスナ９０から捩じ込み解除するために作動される場合がある。幾つかの特定のケースでは、オペレータは、緊張化／緊張化解除プロセスの全体中に、適切なテンションがねじ付きファスナ４０に印加されるかまたはそこから解放されるまで、第２のハンドル２４０を作動させる場合がある。
【００２４】
理解されることは、プロセスＰ０〜Ｐ２がケーシング２０の複数のねじ付きファスナ４０のために実行される場合があるということである。様々な実施形態では、追加のプロセスは、ねじ付きファスナ４０からの結合解除サービスシステム１０（例えば、プロセスＰ２およびＰ１を逆にする）と、セットのねじ付きファスナ４０の中の別個のねじ付きファスナ４０への結合サービスシステム１０（例えば、プロセスＰ１およびＰ２を、そして、任意選択で、第２のねじ付きファスナ４０のためのプロセスＰ０を、実行する）と、を含む場合がある。例えば、様々な実施形態では、オペレータは、作動式シリンダ２１０と結合されたハンドル２２０を作動させて、テンショナ９０に対する保持部品７０の位置を変更して、それによって、ねじ付きファスナ４０からのサービスシステム１０の移動が可能になる。本明細書で述べるプロセスは、複数のねじ付きファスナ４０のために繰り返す場合がある。
【００２５】
様々な実施形態によれば、サービスシステム１０は、従来のアプローチと比較してターボ機械ケーシング２０のねじ付きファスナ４０をサービスすることにおいて著しい効率の増大を可能にする。本明細書で述べるように、こういったねじ付きファスナをサービスするための従来のアプローチは、オペレータの大型チーム（例えば、最大５人）と、多段階のプロセス（例えば、十数段階を超える）と、を必要とする。様々な実施形態に従って開示されるサービスシステム１０は、ターボ機械ケーシング２０のねじ付きファスナ４０を効果的にサービスするために、１〜２人のオペレータ（例えば、２人の人間オペレータ、人間オペレータおよびロボットオペレータ、あるいは、単独の人間またはロボットオペレータ）によって利用できる。様々な実施形態に従って示されて説明されるハンドルおよびレバーシステムは、従来のアプローチと比較して、サービス動作の効率を著しく増大でき、また、システム休止時間を低減できる。
【００２６】
様々な実施形態では、本明細書で説明するプロセスは、ターボ機械ケーシング２０の１つまたは複数の部分をサービスするのに、例えば、ケーシング２０の様々なセグメント３０相互間に延びる複数のねじ付きファスナ４０をサービスするのに、役立つ目的で、周期的に（例えば、ｙ期間当たりｘ回のスケジュールに従って、および／または、連続的に）反復される（繰り返される）場合がある。幾つかのケースでは、本明細書で説明する１つまたは複数のプロセスは、例えば、セットの部品、例えば、ねじ付きファスナ４０、のために繰り返される場合がある。
【００２７】
理解されることは、本明細書で説明するプロセスでは、他のプロセスが、明瞭に説明されていないが実行されることがあり、プロセスの順序が、様々な実施形態に従って再配置され得るということである。追加的に、中間プロセスは、１つまたは複数の説明するプロセス相互間で実行されることがある。本明細書で説明するプロセスの流れは、様々な実施形態の限定であると解釈すべきでない。
【００２８】
様々な実施形態では、相互に「結合され」ると説明される構成要素は、１つまたは複数のインターフェースに沿って接合される場合がある。幾つかの実施形態では、こういったインターフェースは、別個の構成要素相互間の接合部を含む場合があり、他のケースでは、こういったインターフェースは、堅固におよび／または一体的に形成される相互連結部を含む場合がある。すなわち、幾つかのケースでは、相互に「結合され」る構成要素は、単一の連続部材を画定するために同時に形成される場合がある。しかしながら、他の実施形態では、こういった結合される構成要素は、別々の部材として形成されて、その後に公知のプロセス（例えば、はんだ付け、締結、超音波溶接、ボンド接着）を通して接合される場合がある。様々な実施形態では、「結合され」ると説明される電気構成要素は、こういった電気構成要素が相互にデータを通信できるように、従来のハードワイヤードおよび／またはワイヤレス手段を介してリンク接続される場合がある。
【００２９】
ここに記載した説明は、例を用いて、ベストモードを含めて本発明を開示していると共に、任意のデバイスやシステムを作製および使用することと任意の組み入れた方法を実行することを含めて任意の当業者が本発明を実施できるようにもしている。特許性を有する本発明の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者の想到する他の例を含むことができる。そういった他の例は、特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合に、あるいは、特許請求の範囲の文字通りの言葉に対する差異の実体がない等価な構造要素を含む場合に、特許請求の範囲の範囲内にあることを意図している。
【００３０】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
ターボ機械ケーシング（２０）をサービスするためのシステム（１０）であって、前記ターボ機械ケーシング（２０）は、セットのねじ付きファスナ（４０）によって接合される隣接するセグメント（３０）を有し、前記システム（１０）は、
前記セットのねじ付きファスナ（４０）の中のねじ付きファスナ（４０）の端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）であって、
前記ねじ付きファスナ（４０）の第１の端部（８０）を保持するための保持部品（７０）、および
前記ねじ付きファスナ（４０）の第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ（９０）、
を含むねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と、
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と結合され、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）を前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）の近位に保持するための実装システム（２６０）と、
を含むシステム（１０）。
［実施態様２］
各ねじ付きファスナ（４０）は、前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）を貫通するねじ付きスタッド（１１０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第１の端部（８０）に捩じ込み式に結合される第１のナット（１２０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第２の端部（１００）に捩じ込み式に結合される第２のナット（１２０）と、を含む、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様３］
前記実装システム（２６０）は、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と結合される実装アーム（２７０）を含む、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様４］
前記実装システム（２６０）は、前記実装アーム（２７０）から前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）の間の回転可能な保持部品（３００）をさらに含み、前記回転可能な保持部品（３００）は、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）に対する前記実装アーム（２７０）の移動を可能にする、実施態様４に記載のシステム（１０）。
［実施態様５］
前記実装システム（２６０）は、前記ターボ機械ケーシング（２０）に対する前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）の位置を変更するための前記実装アーム（２７０）と結合される頭上クレーン（２８０）またはガントリシステム（２９０）の少なくとも一方をさらに含む、実施態様４に記載のシステム（１０）。
［実施態様６］
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）は、前記ねじ付きファスナ（４０）と係合または係合解除するために前記テンショナ（９０）に対する前記保持部品（７０）の位置を変更するための前記保持部品（７０）および前記テンショナ（９０）と連結されるアダプタ（２００）をさらに含む、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様７］
前記アダプタ（２００）は、
前記保持部品（７０）と連結される作動式シリンダ（２１０）と、
前記テンショナ（９０）に対する前記保持部品（７０）の位置を変更するための前記作動式シリンダ（２１０）と結合されるハンドル（２２０）と、を含む、実施態様６に記載のシステム（１０）。
［実施態様８］
前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第２の端部（１００）の前記緊張化または緊張化解除を開始するための前記テンショナ（９０）と結合されるハンドル（２４０）をさらに含む、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様９］
各ねじ付きファスナ（４０）は、前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）を貫通するねじ付きスタッド（１１０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第１の端部（８０）に捩じ込み式に結合される第１のナット（１２０）と、前記ねじ付きスタッド（１１０）の第２の端部（１００）に捩じ込み式に結合される第２のナット（１２０）と、を含み、前記保持部品（７０）は、前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第１の端部（８０）において前記ねじ付きスタッド（１１０）の回転を制限するために寸法決めされる、実施態様１に記載のシステム（１０）。
［実施態様１０］
セットのねじ付きファスナ（４０）によって接合される隣接するセグメント（３０）を有するターボ機械ケーシング（２０）をサービスする方法であって、前記方法は、
サービスシステム（１０）を前記セットのねじ付きファスナ（４０）の中のねじ付きファスナ（４０）と結合することを含み、前記サービスシステム（１０）は、
前記ねじ付きファスナ（４０）の端部上に嵌合するように寸法決めされるねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）であって、
前記ねじ付きファスナ（４０）の第１の端部（８０）を保持するための保持部品（７０）、および
前記ねじ付きファスナ（４０）の第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するためのテンショナ（９０）、
を含むねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と、
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）と結合され、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイス（６０）を前記ターボ機械ケーシング（２０）の前記隣接するセグメント（３０）の近位に保持するための実装システム（２６０）と、
を含み、前記方法は、
前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するために前記ねじ付きファスナテンショナ（９０）を作動させることを含む、方法。
［実施態様１１］
前記サービスシステムを前記ねじ付きファスナから結合解除すること、および、前記サービスシステムを前記セットのねじ付きファスナ（４０）の中の別個のねじ付きファスナ（４０）に結合すること、をさらに含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１２］
前記セットのねじ付きファスナの中の前記別個のねじ付きファスナの第２の端部を緊張化または緊張化解除するために前記ねじ付きファスナテンショナを作動させることをさらに含む、実施態様１１に記載の方法。
［実施態様１３］
前記ねじ付きファスナとの前記サービスシステムの前記結合の前に、前記ねじ付きファスナ緊張化デバイスを前記ねじ付きファスナの近位に位置決めするために前記実装システムを調整することをさらに含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１４］
前記ねじ付きファスナ緊張化デバイスは、前記保持部品および前記テンショナと連結されるアダプタをさらに含み、前記アダプタは、
前記保持部品（７０）と連結される作動式シリンダ（２１０）と、
前記作動式シリンダ（２１０）と結合されるハンドル（２２０）と、を含み、
前記ねじ付きファスナとの前記サービスシステムの前記結合は、前記ねじ付きファスナと係合するために前記テンショナに対する前記保持部品の位置を変更するために前記ハンドルを作動させることを含む、実施態様１０に記載の方法。
［実施態様１５］
前記サービスシステムは、前記テンショナ（９０）と結合されるハンドル（２４０）をさらに含み、前記ねじ付きファスナテンショナを作動させることは、前記ねじ付きファスナ（４０）の前記第２の端部（１００）を緊張化または緊張化解除するために前記ハンドルを作動させることを含む、実施態様１０に記載の方法。
【符号の説明】
【００３１】
１０  システム
２０  ケーシング
３０  セグメント
４０  ねじ付きファスナ
５０  開口
６０  緊張化デバイス
７０  保持部品
８０  第１の端部
９０  テンショナ
１００  第２の端部
１１０  スタッド
１２０  ナット
１３０  アダプタプレート
１４０  カプラ
１４５  プロング
１５０  液圧システム
１５５  スロット
１６０  レンチシステム
１７０  モータ
１８０  アクチュエータ
１９０  レバー
２００  アダプタ
２１０  作動式シリンダ
２２０  第１のハンドル
２３０  延長部材
２４０  第２のハンドル
２５０  上部側
２６０  実装システム
２７０  実装アーム
２８０  頭上クレーン
２９０  ガントリシステム
３００  回転可能な保持部品
３１０  頭上表面
３２０  引込み式／拡張式ライン
【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】
2019011752.tif 000007
【外国語明細書】
2019011752000001.pdf