(57)【要約】      （修正有）【課題】保守要員がバレル内部に立ち入る必要もなく回転機械のバレル水平継手への差し込み及び取り出しを可能にする。【解決手段】回転機械のバレル１０２の水平継手は、継手に隣接して軸方向に延びた第１及び第２セクション嵌合面１２０、１５０と、これらの面に沿って配置された複数のギャップ１１８及びタング１４２を含む。各タング1４２には、軸方向に延びるタングアパーチャが貫通し、各ギャップ１１８は、対応するタング１４２を受ける。第１セクション嵌合面１２０に沿って定められた各嵌合面セグメント１２４は、ギャップ１１８の対応するペア間で軸方向に延び、軸方向に延びるセグメントアパーチャが貫通する。第２セクション嵌合面が第１セクション嵌合面に接して位置付けられたときに、タングアパーチャ及びセグメントアパーチャが整列し、略連続した軸方向ピンアパーチャを形成する。【選択図】図５
2015224632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１セクション（１１２）と第２セクション（１４０）を結合するための水平継手（１１４）であって、
前記水平継手（１１４）に隣接して前記第１セクション（１１２）に沿って軸方向に延びる第１セクション嵌合面（１２０）と、
前記水平継手（１１４）に隣接して前記第２セクション（１４０）に沿って軸方向に延びる第２セクション嵌合面（１５０）と、
前記第２セクション嵌合面（１５０）に沿って軸方向に配置され、軸方向に延びるタングアパーチャ（１４８）が各々に貫通して定められた複数のタング（１４２）と、
第１セクション嵌合面（１２０）に沿って軸方向に配置され、各々が前記タング（１４２）の対応するタングを受けるようなサイズにされ且つ軸方向に離間して配置された複数のギャップ（１１８）と、
前記第１セクション嵌合面（１２０）に沿って定められた複数の嵌合面セグメント（１２４）と、
を備え、
前記複数の嵌合面セグメントの各嵌合面セグメント（１２４）が、前記複数のギャップ（１１８）の対応する隣接ペア間に軸方向に延び、前記各嵌合面セグメント（１２４）には、軸方向に延びるセグメントアパーチャ（１２８）が貫通して定められ、前記第２セクション嵌合面が前記第１セクション嵌合面に接して位置付けられたときに、前記タングアパーチャ及び前記セグメントアパーチャが整列して略連続した軸方向ピンアパーチャ（１９２）を形成するよう構成されている、水平継手（１１４）。
【請求項２】
前記第２セクション嵌合面（１５０）が、第１セクション嵌合面（１２０）に接して位置付けられて、前記軸方向ピンアパーチャ（１９２）内に挿入される軸方向ピン（１１６）を更に備える、請求項１に記載の水平継手（１１４）。
【請求項３】
前記各タング（１４２）がタング厚さ（１４４）を有し、前記各ギャップ（１１８）が、前記タングのうちの対応するタングのタング厚さを隙間嵌めで受けるようなサイズにされた幅（１２２）を有する、請求項１に記載の水平継手（１１４）。
【請求項４】
前記タング厚さ（１４４）が、前記各タングについて同一である、請求項３に記載の水平継手（１１４）。
【請求項５】
前記タング（１４２）の各々が、前記タング（１４２）のうちの隣接するタングから離隔距離（１４６）だけ離隔され、前記各嵌合面セグメント（１２４）が、前記タングのうちの対応するペア間で前記離隔距離内に隙間嵌めで受けられるようなサイズにされたセグメント厚さ（１２６）を有する、請求項１に記載の水平継手（１１４）。
【請求項６】
前記各セグメントアパーチャ（１２８）が第１の直径（１６４）を有し、前記各タングアパーチャ（１４８）が第２の直径（１５４）を有し、前記第１の直径（１６４）及び前記第２の直径（１５４）の各々が、前記水平継手（１１４）のピン挿入端部（１５６）に隣接する最大値から、前記水平継手（１１４）のピン先端部（１５８）に隣接する最小値まで減少する、請求項１に記載の水平継手（１１４）。
【請求項７】
回転機械（１０）のための排出フレーム（１００）であって、
内側バレル（１０２）の第１セクション（１１２）を備え、前記第１セクション（１１２）が、前記内側バレルの水平継手（１１４）に隣接して前記第１セクション（１１２）に沿って軸方向に延びる第１セクション嵌合面（１２０）を含み、
前記排出フレーム（１００）が更に、
前記内側バレル（１０２）の第２セクション（１４０）を備え、
前記第２セクション（１４０）が、前記水平継手（１１４）に隣接して前記第２セクション（１４０）に沿って軸方向に延びる第２セクション嵌合面（１５０）を含み、前記第２セクション嵌合面（１５０）が前記第１セクション嵌合面（１２０）に接して位置付けられ、
前記排出フレーム（１００）が更に、
前記第２セクション嵌合面（１５０）に沿って軸方向に配置され、軸方向に延びるタングアパーチャ（１４８）が各々に貫通して定められた複数のタング（１４２）と、
第１セクション嵌合面（１２０）に沿って軸方向に配置され、対応する１つ内に前記各タング（１４２）を受ける複数のギャップ（１１８）と、
第１セクション嵌合面（１２０）に沿って定められた複数の嵌合面セグメント（１２４）と、
を備え、
前記複数の嵌合面セグメントの各嵌合面セグメント（１２４）が、前記複数のギャップ（１１８）の対応する隣接ペア間に軸方向に延び、前記各嵌合面セグメントには、軸方向に延びるセグメントアパーチャ（１２８）が貫通して定められ、前記タングアパーチャ及び前記セグメントアパーチャが整列して略連続した軸方向ピンアパーチャ（１９２）を形成し、
前記排出フレーム（１００）が更に、前記軸方向ピンアパーチャ内に位置付けられる軸方向ピン（１１６）を備える、排出フレーム（１００）。
【請求項８】
前記各タング（１４２）がタング厚さ（１４４）を有し、前記各ギャップ（１１８）が、前記タングのうちの対応するタングのタング厚さを隙間嵌めで受けるようなサイズにされた幅（１２２）を有する、請求項７に記載の排出フレーム（１００）。
【請求項９】
前記タング厚さ（１４４）が、前記各タング（１４２）について同一である、請求項８に記載の排出フレーム（１００）。
【請求項１０】
前記タング（１４２）の各々が、前記タング（１４２）のうちの隣接するタングから離隔距離（１４６）だけ離隔され、前記各嵌合面セグメント（１２４）が、前記タングのうちの対応するペア間で前記離隔距離内に隙間嵌めで受けられるようなサイズにされたセグメント厚さ（１２６）を有する、請求項７に記載の排出フレーム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、全体的に、回転機械用の水平継手に関し、より詳細には、軸方向ピンにより結合された回転機械水平継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
一部のガスタービンのような少なくとも一部の公知の回転機械は、ロータ組立体を囲む略管状の内側バレルと、内側バレルを囲む略管状の外側バレルとを含む。ガス流路は、内側バレルと外側バレルとの間の略環状スペースに定めることができる。更に、少なくとも一部のこのような回転機械において、内側バレルの対向する側部に沿って軸方向に延びる水平継手のペアに沿って、内側バレルの上側セクション及び下側セクションと外側バレルの上側セクション及び下側セクションとが共に結合される。上側セクション及び下側セクションは各々、各水平継手に沿って延びるフランジを含む。各上側及び下側フランジの対応する位置に複数のボルト孔が定められ、これらの継手フランジボルト孔にボルトを差し込み、セクションを共に結合することができる。
【０００３】
少なくとも一部の公知の水平継手において、水平継手フランジ及び継手フランジボルトは、内側バレルの内部の半径方向内側側部に配置され、フランジ及びボルトをガス流路からシールドすることを可能にする。しかしながら、ボルトの検査又は取り外しが必要となる保守活動において、通常、保守要員がボルトにアクセスするために内側バレルの内部に立ち入る必要がある。内側バレルの内部は通常、作業を進めるのが困難な空間となり、保守に必要な時間及びコストが増大する。加えて、作業要員が内部に立ち入るのに必要とされる内側バレルの最小直径は、回転機械の運転要件を満たすのに必要な直径よりも大きくなる可能性がある。従って、作業要員が内側バレルの内部に立ち入る必要性により、回転機械のサイズ及び製造コストが増大する可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
１つの態様において、回転機械のバレルの第１セクションと第２セクションを結合するための水平継手が提供される。水平継手は、水平継手に隣接して第１セクションに沿って軸方向に延びる第１セクション嵌合面と、水平継手に隣接して第２セクションに沿って軸方向に延びる第２セクション嵌合面と、を含む。水平継手はまた、第２セクション嵌合面に沿って軸方向に配置された複数のタングを含む。複数のタングのうちの各タングには、軸方向に延びるタングアパーチャが貫通して定められる。水平継手は更に、第１セクション嵌合面に沿って軸方向に配置された複数のギャップを含む。複数のギャップの各ギャップは、タングのうちの対応するタングを受けるようなサイズにされ且つ軸方向に離間して配置される。加えて、水平継手は、第１セクション嵌合面に沿って定められた複数の嵌合面セグメントを含む。複数の嵌合面セグメントの各嵌合面セグメントが、複数のギャップの対応する隣接ペア間に軸方向に延び、各嵌合面セグメントには、軸方向に延びるセグメントアパーチャが貫通して定められる。第２セクション嵌合面が第１セクション嵌合面に接して位置付けられたときに、タングアパーチャ及びセグメントアパーチャは、整列して、略連続した軸方向ピンアパーチャを形成するよう構成されている。
【０００５】
別の態様において、回転機械のための排出フレームが提供される。排出フレームは、内側バレルの第１セクションを含む。第１セクションは、内側バレルの水平継手に隣接して第１セクションに沿って軸方向に延びる第１セクション嵌合面を含む。排出フレームはまた、内側バレルの第２セクションを含む。第２セクションは、水平継手に隣接して第２セクションに沿って軸方向に延びる第２セクション嵌合面を含む。第２セクション嵌合面は、第１セクション嵌合面に接して位置付けられる。排出フレームは更に、第２セクション嵌合面に沿って軸方向に配置された複数のタングを含む。複数のタングの各タングには、軸方向に延びるタングアパーチャが貫通して定められる。加えて、排出フレームは、第１セクション嵌合面に沿って軸方向に配置された複数のギャップを含む。各タングは、ギャップのうちの対応するギャップ内に受けられる。また、排出フレームは、第１セクション嵌合面に沿って定められた複数の嵌合面セグメントを含む。複数の嵌合面セグメントの各嵌合面セグメントは、複数のギャップの対応する隣接ペア間に軸方向に延び、各嵌合面セグメントには、軸方向に延びるセグメントアパーチャが貫通して定められる。タングアパーチャ及びセグメントアパーチャは、整列して略連続した軸方向ピンアパーチャを形成し、軸方向ピンが軸方向ピンアパーチャ内に位置付けられる。
【０００６】
更に別の態様において、回転機械における排出フレームを組み立てる方法が提供される。排出フレームは、第１セクション及び第２セクションを有する内側バレルを含む。本方法は、第１セクションの第１セクション嵌合面を第２セクションの第２セクション嵌合面に接して位置付けるステップを含む。第１セクション嵌合面は、内側バレルの水平継手に隣接した第１セクションに沿って軸方向に延び、第２セクション嵌合面は、水平継手に隣接した第２セクションに沿って軸方向に延びる。本方法はまた、複数のギャップの対応するギャップ内に複数のタングの各タングを受けるステップを含む。複数のタングが、第２セクション嵌合面に沿って軸方向に配置される。複数のギャップが、第１セクション嵌合面に沿って軸方向に配置される。本方法は更に、複数のタングアパーチャ及び複数のセグメントアパーチャを整列させて略連続した軸方向ピンアパーチャを形成するステップを含む。各タングアパーチャは、対応するタングを貫通して軸方向に延び、各セグメントアパーチャは、対応する嵌合面セグメントを貫通して軸方向に延びる。各嵌合面セグメントは、複数のギャップの対応する隣接ペア間に軸方向に延びる。加えて、本方法は、軸方向ピンを軸方向ピンアパーチャ内に位置付けるステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的なガスタービンの概略図。
【図２】図１に示す例示的なガスタービンと共に用いることができる、排出フレームの例示的な第１セクションと例示的な第２セクションの簡易斜視図。
【図３】図２に示す第１セクションと第２セクションを結合するための例示的な水平継手の概略断面図。
【図４】共に結合されて、図１に示す例示的なガスタービンと共に用いることができる例示的な排出フレームを形成する、図２に示す第１セクション及び第２セクションの簡易斜視図。
【図５】共に結合された図３に示す水平継手の概略図。
【図６】図１に示す例示的なガスタービンのような回転機械における排出フレームを組み立てる例示的な方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書で記載される例示的な方法及びシステムは、回転機械のバレルの公知の水平継手に関連した欠点のうちの少なくとも一部を解消する。本明細書で記載される実施形態は、軸方向ピンにより固定される水平継手を含む。軸方向ピンは、保守要員がバレル内部に立ち入る必要もなくバレル水平継手への差し込み及び取り出しを行うことができ、従って、回転機械の組み立て、分解、及び保守整備が容易になる。
【０００９】
図１は、本開示の内側バレルの実施形態を用いることができる例示的なガスタービン１０の概略図である。図１は、例示的なガスタービンエンジンを示しているが、本明細書で記載されるバレル水平継手は、回転機械の何らかの１つの特定のタイプに限定されない点に留意されたい。本明細書で記載される本方法及びシステムは、このような方法及びシステムを本明細書で更に記載されるように動作させることを可能にする何れかの好適な構成で、蒸気タービンを含む何れかの回転機械と共に用いることができることは、当業者であれば理解されるであろう。
【００１０】
例示的な実施形態において、ガスタービン１０は、吸気セクション１２、該吸気セクション１２から下流側で結合された圧縮機セクション１４、該圧縮機セクション１４から下流側で結合された燃焼器セクション１６、該燃焼器セクション１６から下流側で結合されたタービンセクション１８、及びタービンセクション１８から下流側で結合された排出セクション２０を含む。ケーシング３６は、吸気セクション１２、圧縮機セクション１４、燃焼器セクション１６、タービンセクション１８、及び排出セクション２０のうちの１又はそれ以上を少なくとも部分的に密閉する。ケーシング３６は、ガスタービン１０の異なるセクションを少なくとも部分的に密閉する複数のケーシングを含む。
【００１１】
タービンセクション１８は、ロータシャフト２２を介して圧縮機セクション１４に結合される。用語「結合する」は、構成要素間の直接的な機械的、電気的、及び／又は通信による接続に限定されず、複数の構成要素間の間接的な機械的、電気的、及び／又は通信による接続も含むことができる点に留意されたい。例示的な実施形態において、ロータシャフト２２は、前方軸受組立体３０（「Ｎ１軸受組立体」と呼ばれる場合もある）及び後方軸受組立体３２（「Ｎ２軸受組立体」と呼ばれる場合もある）によって少なくとも部分的に支持される。
【００１２】
ガスタービン１０の作動中、吸気セクション１２は、圧縮機セクション１４に向けて空気を送る。圧縮機セクション１４は、空気を加圧して高圧高温にし、この加圧空気を燃焼器セクション１６に向けて吐出する。燃焼器セクション１６において、加圧空気は、燃料と混合されて点火され、燃焼ガスを発生し、この燃焼ガスは、タービンセクション１０８に向けて送られる。より具体的には、燃焼器セクション１６は、少なくとも１つの燃焼器２４を含み、この燃焼器２４において、燃料（例えば、天然ガス及び／又は燃料オイル）が空気流に噴射され、燃料空気混合気が点火されて高温の燃焼ガスが発生し、この燃焼ガスがタービンセクション１８に向けて送られる。
【００１３】
燃焼ガスは、タービンセクション１８内のロータシャフト２２に結合された少なくとも１つのロータブレード３８に回転エネルギーを与えるので、タービンセクション１８は、燃焼ガスからの熱エネルギーを機械的回転エネルギーに変換する。ロータシャフト２２は、限定ではないが、発電機及び／又は機械駆動用途などの負荷（図示せず）に結合することができる。排出された燃焼ガスは、タービンセクション１８から下流側に流れて排出セクション２０に流入する。例示的な実施形態において、後方軸受組立体３２は、排出セクション２０内に少なくとも部分的に配置され、該排出セクション２０は、排出フレーム１００によって少なくとも部分的に支持及び／又は形成される。１つの実施形態において、排出フレーム１００は、ケーシングの１つのセクションを少なくとも部分的に形成する。
【００１４】
図２は、共に結合されて排出フレーム１００（図４に示す）の例示的な実施形態を形成するよう位置付けられた第１のセクション１０８及び第２のセクション１１０についての例示的な実施形態の簡易斜視図である。第１のセクション１０８は、内側バレル第１セクション１１２及び外側バレル第１セクション１８０を含み、第２のセクション１１０は、内側バレル第２セクション１４０及び外側バレル第２セクション１８２を含む。円周方向に離間した複数のストラット１０６によって、内側バレル第１セクション１１２は外側バレル第１セクション１８０に結合され、内側バレル第２セクション１４０は、外側バレル第２セクション１８２に結合される。更に、内側バレル第１セクション１１２及び内側バレル第２セクション１４０は、対向して配置された軸方向に延びる内側バレル水平継手１１４のペアの各々において軸方向に延びる１１６により共に結合されるよう構成される。外側バレル第１セクション１８０及び外側バレル第２セクション１８２は、対向して配置された軸方向に延びる外側バレル水平継手１８４のペアの各々において共に結合されるよう構成される。
【００１５】
図３は、図２に示す線３−３から見たときの、第１セクションと第２セクション１４０を結合するよう位置付けられた内側バレル水平継手１１４のうちの１つの内側バレル水平継手についての１つの実施形態の概略断面図である。内側バレル第２セクション１４０は、継手１１４に隣接した内側バレル第２セクション１４０に沿って軸方向に延びる嵌合面１５０を含む。複数のタング１４２が継手１１４に隣接した第２セクション１４０に沿って軸方向に配置される。例示の実施形態において、各タング１４２は、第２セクション１４０の嵌合面１５０から略垂直方向に延びる。各タング１４２は、タング厚さ１４４を有し、隣接するタング１４２から離隔距離１４６だけ離れている。例示的な実施形態において、各タング１４２は、同一のタング厚さ１４４を有し、各タング１４２間の離隔距離１４６は等しい。代替の実施形態において、少なくとも１つのタング１４２は、別のタング１４２のタング厚さ１４４と異なるタング厚さ１４４を有し、及び／又は少なくとも１つのタング１４２は、隣接するタング１４２からの離隔距離１４６が別の隣接するタング１４２ペア間の離隔距離１４６とは異なる。
【００１６】
各タング１４２は、軸方向に延びるタングアパーチャ１４８が貫通して定められている。各タングアパーチャ１４８は、第２の中心線１５２を中心とし、第２の直径１５４を有する。例示的な実施形態において、第２の直径１５４は、所与のタングアパーチャ１４８内で一定であるが、継手１１４のピン挿入端部１５６に隣接するタング１４２における最大値から、継手１１４のピン先端部１５８に隣接するタング１４２における最小値まで減少している。複数のタング１４２に沿った第２の直径のこの減少は、軸方向ピン１１６（図５に示す）の相応してテーパ付けされた形状に対応しており、このテーパ形状により、軸方向ピン１１６のピン挿入端部１５６から継手１１４内への挿入が容易になる。代替の実施形態において、第２の直径１５４は、所与の１つのタングアパーチャ１４８内で変わることができ、及び／又は別の好適な様態で種々のタング１４２内のアパーチャ１４８間で変わることができる。他の代替の実施形態において、第２の直径１５４は、軸方向ピン１１６の相応してテーパ付けされていない形状に対応するため各タングアパーチャ１４８で同一である。
【００１７】
内側バレル第１セクション１１２は、継手１１４に隣接した内側バレル第１セクション１１２に沿って軸方向に延びる嵌合面１２０を含む。継手１１４に隣接した内側バレル第１セクション１１２に沿って軸方向に複数のギャップ１１８が配置される。例示の実施形態において、各ギャップ１１８は、第１セクション嵌合面１２０から第１セクション１１２内に略垂直方向に延びる。加えて、複数のギャップ１１８によって、複数の嵌合面セグメント１２４が第１セクション嵌合面１２０に沿って定められる。より具体的には、各嵌合面セグメント１２４は、複数のギャップ１１８の対応する隣接ペア間で軸方向に延びる。各ギャップ１１８は、内側バレルの第１セクション嵌合面１２０が内側バレルの第２セクション嵌合面１５０に接して位置付けられたときに対応するタング１４２を受けるようなサイズにされ且つ軸方向に離間して配置される。より具体的には、各ギャップ１１８は、対応するタング１４２のタング厚さ１４４を隙間嵌めで受けるようなサイズにされた幅１２２を有する。同様に、各嵌合面セグメント１２４は、対応するタング１４２のペア間の離隔距離１４６内に隙間嵌めで受けられるようなサイズにされたセグメント厚さ１２６を有する。
【００１８】
各嵌合面セグメント１２４は、軸方向に延びるセグメントアパーチャ１２８が貫通して定められている。各セグメントアパーチャ１２８は、第１の中心線１６２を中心とし、第１の直径１６４を有する。第２の直径１５４と同様に、特定の実施形態において、第１の直径１６４は、所与のセグメントアパーチャ１２８内で一定であるが、継手１１４のピン挿入端部１５６に隣接する嵌合面セグメント１２４における最大値から、継手１１４のピン先端部１５８に隣接する嵌合面セグメント１２４における最小値まで減少している。複数の嵌合面セグメント１２４に沿った第１の直径のこの減少は、軸方向ピン１１６（図５に示す）の相応してテーパ付けされた形状に対応しており、このテーパ形状により、軸方向ピン１１６のピン挿入端部１５６から継手１１４内への挿入が容易になる。代替の実施形態において、第１の直径１６４は、所与の１つのセグメントアパーチャ１２８内で変わることができ、及び／又は別の好適な様態で種々の嵌合面セグメント１２４内のアパーチャ１２８間で変わることができる。他の代替の実施形態において、第１の直径１６４は、軸方向ピン１１６の相応してテーパ付けされていない形状に対応するため各セグメントアパーチャ１２８で同一である。
【００１９】
例示的な実施形態において、タング１４２及びギャップ１１８は、内側バレルの第１セクション嵌合面１２０が内側バレルの第２セクション嵌合面１５０に接して位置付けられたときに第１の中心線１６２と第２の中心線１５２とが整列するように協働する。更に、第２の直径１５４及び第１の直径１６４は、複数のタング１４２及び複数の嵌合面セグメント１２４それぞれ内で、内側バレルの第１セクション嵌合面１２０が内側バレルの第２セクション嵌合面１５０に接して位置付けられたときにタングアパーチャ１４８及びセグメントアパーチャ１２８が整列して略連続した軸方向ピンアパーチャ１９２（図５に示す）を形成するように構成されるようなサイズにされる。
【００２０】
図４は、共に結合されて排出フレーム１００を形成する第１セクション１０８及び第２セクション１１０の簡易斜視図である。より具体的には、内側バレル第１セクション１１２及び内側バレル第２セクション１４０は、共に結合されて略管状の軸方向に延びる内側バレル１０２を形成する。その上、内側バレル第１セクション１１２及び内側バレル第２セクション１４０は、排出フレーム１００の第１の軸方向端部１９４から各内側バレル水平継手１１４内に挿入されるそれぞれの軸方向ピン１１６により固定される。加えて、外側バレル第１セクション１８０及び外側バレル第２セクション１８２は、各外側バレル水平継手１８４にて何らかの好適な様態で共に結合されて略管状の軸方向に延びる外側バレル１０４を形成する。内側バレル１０２及び外側バレル１０４は、該外側バレル１０４が内側バレル１０２を略同心の関係で囲むようにストラット１０６により共に結合される。
【００２１】
例示的な実施形態において、内側バレル１０２と内側バレル１０４との間に定められる環状スペース１８６は、タービンセクション１８（図１に示す）から下流側に流れる排出された燃焼ガスを収容するよう構成される。その上、内側バレル第２セクション１４０上に配置される対向配置の軸受支持体１８８のペアは、内側バレル１０２内に定められる半径方向内部スペース１９０において後方軸受組立体３２（図１に示す）の少なくとも一部を形成する。従って、ロータシャフト２２（図１に示す）の一部は、内部スペース１９０内に配置することができる。
【００２２】
図５は、図４に示す線５−５から見た、結合された内側バレル水平継手１１４のうちの１つの水平継手についての１つの実施形態の概略断面図である。内側バレル第１セクション嵌合面１２０は、各タング１４２がギャップ１１８のうちの対応するギャップ内に受けられるように、内側バレル第２セクション嵌合面１５０に接して位置付けられる。一部の実施形態において、第１セクション嵌合面１２０が第２セクション嵌合面１５０に接して位置付けられたときに、第１セクション嵌合面１２０と第２セクション嵌合面１５０との間に例えばシーラント材料のような少なくとも１つの材料層を配置することができる点は理解されたい。タングアパーチャ１４８及びセグメントアパーチャ１２８（図３に示す）は、整列して略連続した軸方向ピンアパーチャ１９２を形成する。軸方向ピン１１６は、内側バレル第１セクション１１２及び内側バレル第２セクション１４０を固定するために軸方向ピンアパーチャ１９２内に位置付けられる。継手１１４のピン挿入端部１５６が、排出フレーム１００の第１の軸方向端部１９４（図４に示す）からアクセスできるので、軸方向ピン１１６は、保守要員が内側バレル１０２の内部スペース１９０に立ち入る必要もなく差し込み及び取り外しを行うことができる。
【００２３】
水平継手１１４は、排出フレーム１００の内側バレル１０２に関して説明してきたが、水平継手１１４の実施形態は、これに加えて又は代替として、例えば、外側バレル水平継手１８４の外側バレル１０４上又は入口セクション１２（図１に示す）上など、ガスタービン１０（図１に示す）上の他の好適なバレル部位にて用いることができる点は理解されたい。また、例示の実施形態において、第１セクション１０８、内側バレル第１セクション１１２、及び外側バレル第１セクション１８０は「上側」のセクションであり、第２セクション１１０、内側バレル第２セクション１４０、及び外側バレル第２セクション１８２は「下側」のセクションであるが、これは説明の便宜上のことに過ぎない点は理解されたい。代替の実施形態（図示せず）において、第１セクション１０８、内側バレル第１セクション１１２、及び外側バレル第１セクション１８０は下側のセクションであり、第２セクション１１０、内側バレル第２セクション１４０、及び外側バレル第２セクション１８２は上側のセクションであり、上側の内側バレルセクションからは複数のタング１４２が延び、下側の内側バレルセクションには複数のギャップ１１８が定められるようになる。
【００２４】
図６には、ガスタービン１０のような回転機械における排出フレーム（排出フレーム１００など）を組み立てる例示的な方法６００が示される。図１〜５を更に参照すると、排出フレームは、第１セクション１１２及び第２セクション１４０のような第１セクション及び第２セクションを有する内側バレル（内側バレル１０２のような）を含む。本方法は、第１セクションの第１セクション嵌合面（嵌合面１２０のような）を第２セクションの第２セクション嵌合面（第２セクション嵌合面１５０のような）に接して位置付けるステップ６０２を含む。第１セクション嵌合面は、内側バレルの水平継手（水平継手１１４のような）に隣接した第１セクションに沿って軸方向に延び、第２セクション嵌合面は、水平継手に隣接した第２セクションに沿って軸方向に延びる。方法６００はまた、複数のギャップ（ギャップ１１８のような）の対応するギャップ内に複数のタング（タング１４２のような）の各タングを受けるステップ６０４を含む。複数のタングは、第２セクション嵌合面に沿って軸方向に配置され、各タングは、第２セクションから略垂直方向に延びる。複数のギャップは、第１セクション嵌合面に沿って軸方向に配置され、各ギャップは、第１セクション内に略垂直方向に延びる。
【００２５】
方法６００は更に、複数のタングアパーチャ（タングアパーチャ１４８のような）及び複数のセグメントアパーチャ（セグメントアパーチャ１２８のような）を整列させて略連続した軸方向ピンアパーチャ（軸方向ピンアパーチャ１９２のような）を形成するステップ６０６を含む。各タングアパーチャは、対応するタングを貫通して軸方向に延び、各セグメントアパーチャは、対応する嵌合面セグメントを貫通して軸方向に延びる。各嵌合面セグメントは、複数のギャップの対応する隣接ペア間に軸方向に延びる。加えて、方法６００は、軸方向ピン（軸方向ピン１１６のような）を軸方向ピンアパーチャ内に位置付けるステップ６０８を含む。
【００２６】
特定の実施形態において、対応するギャップ内に各タングを受けるステップ６０４は更に、対応するギャップの幅（幅１２２のような）内に各タングのタング厚さ（タング厚さ１４４のような）を隙間嵌めで受けるステップ６１０を含む。加えて、タング厚さを受けるステップ６１０は更に、同一のタング厚さを有する各タングを受けるステップ６１２を含むことができる。方法６００はまた、タングの対応するペア間の離隔距離（離隔距離１４６のような）内に各嵌合面セグメントのセグメント厚さ（セグメント厚さ１２６のような）を隙間嵌めで受けるステップ６１４を含むことができる。
【００２７】
その上、一部の実施形態において、各セグメントアパーチャは、第１の直径（第１の直径１６４のような）を有し、各タングアパーチャは、第２の直径（第２の直径１５４のような）を有し、また、第１の直径及び第２の直径の各々は、水平継手のピン挿入端部（ピン挿入端部１５６のような）に隣接する最大値から、水平継手のピン先端部（ピン先端部１５８のような）に隣接する最小値まで減少する。軸方向ピンを位置付けるステップ６０８は、相応してテーパ付けされた形状を有する軸方向ピンを軸方向ピンアパーチャ内に挿入するステップ６１６を含むことができる。軸方向ピンを位置付けるステップ６０８はまた、軸方向ピンを排出フレームの第１の軸方向端部（第１の軸方向端部１９４）から軸方向ピンアパーチャ内に挿入するステップ６１８を含むことができる。加えて、方法６００は、外側バレルが内側バレルを略同心の関係で囲むように外側バレルを位置付けるステップ６２０を含むことができる。
【００２８】
上記では、回転機械と共に使用する水平継手並びにこのような水平継手を組み立てる方法の例示的な実施形態を詳細に説明してきた。実施形態は、結合されたセクションの軸方向端部からの水平継手の組み立て及び分解を可能にする利点を提供する。従って、本実施形態は、例えば排出フレーム内側バレルを保守要員が内側バレルの内部に立ち入る必要もなく組み立て、分解、及び保守整備するのを可能にする。これにより、保守整備に必要とされる時間が低減され、また、これに対応した回転機械の停止時間の短縮が可能となる。
【００２９】
本明細書に説明した方法及びシステムは、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い。例えば、各システムの構成要素及び／又は各方法のステップは、本明細書に記載した他の構成要素及び／又はステップとは独立して且つ別個に使用し及び／又は実施することができる。加えて、各構成要素及び／又はステップはまた、他の組立体及び方法と共に使用及び／又は実施することができる。
【００３０】
様々な特定の実施形態に関して本開示を説明してきたが、本開示の技術的思想から逸脱することなく、種々の変更を実施することができることは、当業者出あれば理解されるであろう。本発明の種々の実施形態の特定の特徴は一部の図面で示され、他の図面では示されない場合があるが、これは便宜上のことに過ぎない。更に、本明細書における「１つの実施形態」という表現は、記載された特徴要素が同様に組み込まれた追加の実施形態の存在を排除するものとして解釈することを意図したものではない。本発明の原理によれば、図面の何れかの特徴は、他の何れかの図面のあらゆる特徴と組み合わせて言及し及び／又は特許請求することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ガスタービン
１２  吸気セクション
１４  圧縮機セクション
１６  燃焼器セクション
１８  タービンセクション
２０  排出セクション
２２  ロータシャフト
２４  少なくとも１つの燃焼器
３０  前方軸受組立体
３２  後方軸受組立体
３６  ケーシング
３８  少なくとも１つのロータブレード
１００  排出フレーム
１０２  内側バレル
１０４  外側バレル
１０６  ストラット
１０８  第１セクション（排出フレーム１００の）
１１０  第２セクション（排出フレーム１００の）
１１２  内側バレル第１セクション
１１４  水平継手
１１６  軸方向ピン
１１８  ギャップ
１２０  第１セクション嵌合面
１２２  幅
１２４  嵌合面セグメント
１２６  セグメント厚さ
１２８  セグメントアパーチャ
１４０  内側バレル第２セクション
１４２  タング
１４４  タング厚さ
１４６  離隔距離
１４８  タングアパーチャ
１５０  第２セクション嵌合面
１５２  第２の中心線
１５４  第２の直径
１５６  ピン挿入端部
１５８  ピン先端部
１６２  第１の中心線
１６４  第１の直径
１８０  外側バレル第１セクション
１８２  外側バレル第２セクション
１８４  外側バレル水平継手
１８６  環状スペース
１８８  軸受支持体
１９０  半径方向内部スペース
１９２  軸方向ピンアパーチャ
１９４  第１の軸方向端部
６００  方法
６０２  位置付け
６０４  受け入れ
６０６  整列
６０８  位置付け
６１０  受け入れ
６１２  受け入れ
６１４  受け入れ
６１６  挿入
６１８  挿入
６２０  位置付け
【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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【外国語明細書】
2015224632000001.pdf