(57)【要約】  本出願は、したがって、ボルト締め付けシステムを提供する。ボルト締め付けシステムは、ボルトと、ナットと、ボルト締め付け工具とを含むことができる。ボルト締め付け工具は、アダプタおよびチャンバを含み得る。アダプタとチャンバの一方は、トルクをボルトに適用し、もう一方は、ナットを保持する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルト（１４０）と、
ナット（１５０）と、
ボルト締め付け工具（１１０）と
を備え、
前記ボルト締め付け工具（１１０）は、アダプタ（１９０）およびチャンバ（２３０）を備え、
前記アダプタ（１９０）と前記チャンバ（２３０）の一方は、トルクを前記ボルト（１４０）に適用し、もう一方は、前記ナット（１５０）を保持する、
ボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項２】
前記アダプタ（１９０）は、前記トルクを前記ボルト（１４０）に適用し、前記チャンバ（２３０）は、前記ナット（１５０）を保持する、請求項１に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項３】
前記ボルト締め付け工具（１１０）は、前記アダプタ（１９０）と連通するドリル（１２０）を備える、請求項１に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項４】
前記アダプタ（１９０）は、前記ドリル（１２０）に対応するドリル開口（２００）を備える、請求項３に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項５】
前記ボルト締め付け工具（１１０）は、前記アダプタ（１９０）および前記チャンバ（２３０）が内部に位置決めされた締め付けスリーブ（１３０）を備える、請求項１に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項６】
前記締め付けスリーブ（１３０）は、ドリル端部（１７０）と、ナット端部（１８０）とを備える、請求項５に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項７】
前記締め付けスリーブ（１３０）は、外殻（１６０）を備える、請求項５に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項８】
前記締め付けスリーブ（１３０）は、１つまたは複数のセットピン（２２０）を備える、請求項５に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項９】
前記ボルト（１４０）は、ねじ付き本体（２５０）と、スプライン端部（２６０）とを備える、請求項１に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１０】
前記アダプタ（１９０）は、前記ボルト（１４０）の前記スプライン端部（２６０）に対応するサイズのスプライン開口（２１０）を備える、請求項９に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１１】
前記ナット（１５０）は、前記ボルト（１４０）の前記ねじ付き本体（２５０）に対応するサイズである、請求項９に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１２】
前記チャンバ（２３０）は、六角形状のチャンバ（２３０）を備える、請求項１に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１３】
フランジ（７０）をさらに備え、前記ボルト（１４０）は、前記フランジ（７０）を通って延びる、請求項１に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１４】
前記ボルト（１４０）は、前記フランジ（７０）の第１の側にボルトヘッド（２４０）を備え、前記ボルト締め付け工具（１１０）は、前記フランジ（７０）の第２の側に位置決めされる、請求項１３に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１５】
ボルト（１４０）をフランジ（７０）に適用する方法であって、
前記フランジ（７０）内の開口を通して前記ボルト（１４０）を位置決めするステップと、
ナット（１５０）を前記ボルトのねじ付き本体（２５０）に位置決めするステップと、
前記ボルト（１４０）のスプライン端部（２６０）をボルト締め付け工具（１１０）のアダプタ（１９０）内に位置決めするステップと、
前記ナット（１５０）を前記ボルト締め付け工具（１１０）のチャンバ（２３０）内に位置決めするステップと、
前記ナット（１５０）が前記チャンバ（２３０）内で回転しないようにしながら、前記ボルト締め付け工具（１１０）によってトルクを前記ボルト（１４０）に適用するステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
ねじ付き本体（２５０）およびスプライン端部（２６０）を有するボルト（１４０）と、
ナット（１５０）と、
ボルト締め付け工具（１１０）と
を備え、
前記ボルト締め付け工具（１１０）は、前記スプライン端部（２６０）に対応するサイズのアダプタ（１９０）、および前記ナット（１５０）に対応するサイズのチャンバ（２３０）を備える、
ボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１７】
前記ボルト締め付け工具（１１０）は、前記アダプタ（１９０）と連通するドリル（１２０）を備える、請求項１６に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１８】
前記アダプタ（１９０）は、前記ドリル（１２０）に対応するドリル開口（２００）を備える、請求項１７に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項１９】
前記アダプタ（１９０）は、前記ボルト（１４０）の前記スプライン端部（２６０）に対応するサイズのスプライン開口（２１０）を備える、請求項１６に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【請求項２０】
前記ボルト締め付け工具（１１０）は、前記アダプタ（１９０）および前記チャンバ（２３０）が内部に位置決めされた締め付けスリーブ（１３０）を備える、請求項１６に記載のボルト締め付けシステム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願および結果として得られる特許は、一般に、ガスタービンエンジンに関し、より詳細には、迅速かつ効率的な方式のガスタービンエンジンおよび他の場所に対するボルトの適用、締め付け、および取り外しのために使用される片手ボルト締め付けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンおよび他のタイプのターボ機械などにおける特定の構成要素は、現場で組み立ておよび／または修理が困難である。例えば、燃焼器缶は、１つまたは複数の燃料の流れおよび空気の流れと連通することができる。燃料ラインおよび空気ラインは、ＡＮＳＩ（米国国家規格協会）フランジなどの従来のフランジ継手を介して燃焼缶に接続することができる。フランジは、一般に、間にガスケットを有する多数のボルトによって接続された２つの円筒形の部材を有する。円筒形の部材とガスケットを位置合わせし、ボルトを貫通させ、ナットを適用し、ナットを標準のラチェットで締め付ける必要がある。このようなプロセスは時間と人手が集中し、ガスケットの廃棄や継手の漏れが生じることがある。さらに、ボルトが届きにくい場所に位置決めされる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開第２０１７−２１７７０６号明細書
【発明の概要】
【０００４】
したがって、本出願および結果として得られる特許は、ボルト締め付けシステムを提供する。ボルト締め付けシステムは、ボルトと、ナットと、ボルト締め付け工具とを含むことができる。ボルト締め付け工具は、アダプタおよびチャンバを含み得る。アダプタとチャンバの一方は、トルクをボルトに適用し、もう一方は、ナットを保持する。
【０００５】
本出願および結果として得られる特許は、ボルトをフランジに適用する方法をさらに提供する。方法は、フランジ内の開口を通してボルトを位置決めするステップと、ナットをボルトのねじ付き本体に位置決めするステップと、ボルトのスプライン端部をボルト締め付け工具のアダプタ内に位置決めするステップと、ナットをボルト締め付け工具のチャンバ内に位置決めするステップと、ナットがチャンバ内で回転しないようにしながら、ボルト締め付け工具によってトルクをボルトに適用するステップとを含む。
【０００６】
本出願および結果として得られる特許は、ボルト締め付けシステムをさらに提供する。ボルト締め付けシステムは、ねじ付き本体およびスプライン端部を有するボルトと、ナットと、ボルト締め付け工具とを含むことができる。ボルト締め付け工具は、スプライン端部に対応するサイズのアダプタ、およびナットに対応するサイズのチャンバを含み得る。
【０００７】
本出願および結果として得られる特許のこれらおよび他の特徴および改良は、いくつかの図面および添付の特許請求の範囲と併せて、以下の詳細な説明を検討することにより当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】圧縮機、燃焼器、タービン、および負荷を示すガスタービンエンジンの概略図である。
【図２】既知の燃焼器缶の平面図である。
【図３】図２の燃焼器缶の一部の側面図である。
【図４】本明細書で説明され得るボルト締め付け工具の斜視図である。
【図５】図４のボルト締め付け工具の締め付けスリーブの斜視図である。
【図６】図５の締め付けスリーブの側面図である。
【図７】図４のボルト締め付け工具と共に使用するためのボルトおよびナットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで図面を参照すると、いくつかの図を通して同一の符号が同一の要素を指し、図１は、本明細書で使用され得るようなガスタービンエンジン１０の概略図を示す。ガスタービンエンジン１０は、圧縮機１５を含むことができる。圧縮機１５は、流入する空気２０の流れを圧縮する。圧縮機１５は、圧縮された空気２０の流れを燃焼器２５に供給する。燃焼器２５は、圧縮された空気２０の流れを加圧された燃料３０の流れと混合し、混合物を点火して燃焼ガス３５の流れを生成する。単一の燃焼器２５のみが示されているが、ガスタービンエンジン１０は、任意の数の燃焼器２５を含んでもよい。燃焼ガス３５の流れは、次いでタービン４０に供給される。燃焼ガス３５の流れは、タービン４０を駆動して機械的仕事を発生する。タービン４０で発生した機械的仕事は、シャフト４５および発電機などの外部負荷５０を介して圧縮機１５を駆動する。
【００１０】
ガスタービンエンジン１０は、天然ガス、様々なタイプの合成ガス、液体燃料、および／または他のタイプの燃料ならびにそれらのブレンドを使用することができる。ガスタービンエンジン１０は、限定はしないが、７または９シリーズのヘビーデューティガスタービンエンジンなどのエンジンを含む、ニューヨーク州スケネクタディのゼネラルエレクトリック社が提供する多数の異なるガスタービンエンジンのうちの任意の１つであってもよい。ガスタービンエンジン１０は、異なる構成を有してもよく、他のタイプの構成要素を使用してもよい。本明細書では、他のタイプのガスタービンエンジンもまた使用されてもよい。複数のガスタービンエンジン、他のタイプのタービン、および他のタイプの発電機器もまた、共に本明細書で使用されてもよい。
【００１１】
図２および図３は、燃焼器２５の燃焼器缶６５のエンドカバー６０などのタービン構成要素５５を示す。エンドカバー６０は、多数の燃料および空気フランジ７０を有することができる。上述のように、各フランジ７０は、第１の部材７５と、第２の部材８０と、それらの間のガスケット８５と、多数のボルト９０およびナット９５とを含み得る。ボルト９０は、第１の部材７５および第２の部材８０における多数のボルト開口９７を通って延びることができる。フランジ７０は、従来のＡＮＳＩフランジなどであってもよい。フランジの構成要素を位置合わせし、ボルト９０にトルクをかけることは、この比較的限られたスペースでは困難であり、かつ時間がかかる可能性がある。
【００１２】
図４〜図７は、本明細書で説明され得るボルト締め付けシステム１００を示す。具体的には、図４は、ボルト締め付け工具１１０を示す。ボルト締め付け工具１１０は、ドリル１２０と、締め付けスリーブ１３０とを含み得る。ドリル１２０は、従来の高トルクドリルであってもよい。ドリル１２０は、現場で使用するための電池式であってもよい。本明細書では、他のタイプの電源が使用されてもよい。ドリル１２０は、反転可能であってもよい。本明細書では、他のタイプのトルク適用デバイスが使用されてもよい。
【００１３】
図５および図６は、締め付けスリーブ１３０の例を示す。図７は、ボルト１４０およびボルト１４０と共に使用するためのナット１５０を示す。締め付けスリーブ１３０は、第１の端部またはドリル端部１７０および第２の端部またはナット端部１８０を有する外殻１６０を含むことができる。外殻１６０は、任意の適切なサイズ、形状、または構成を有してもよい。ドリル端部１７０は、内部に位置決めされた回転可能なドリルアダプタ１９０を有し得る。ドリルアダプタ１９０は、以下により詳細に説明されるように、一端にドリルヘッド用のサイズであるドリル開口２００と、他端にボルト１４０用のサイズであるスプライン開口２１０とを有することができる。ドリルアダプタ１９０は、ドリル１２０によって動力が供給されると、スリーブ１３０の外殻１６０内で回転するように構成され得る。外殻１６０は、ドリル１２０のサイズに対応するために、多数のセットピン２２０を有することができる。外殻１６０のナット端部１８０は、六角形チャンバ２３０を画定し得る。六角形チャンバ２３０は、内部がしっかりとナット１５０に対応するように構成することができる。異なる構成の六角形チャンバ２３０が、異なる構成のナット１５０と共に使用されてもよい。本明細書では、他の構成および他の構成要素が使用されてもよい。
【００１４】
ボルト１４０は、ボルトヘッド２４０からねじ付き本体２５０に、スプライン端部２６０へと延びることができる。ボルト１４０およびねじ付き本体２５０は、任意の適切な長さおよび幅を有し得る。ねじ付き本体２５０は、ナット１５０に対応するサイズであり得る。スプライン端部２６０は、ボルト１４０を回転させるように、ドリルアダプタ１９０のスプライン開口２１０に対応するサイズであり得る。ナット１５０は、六角形状であってもよく、耐衝撃性および耐振動性に優れたＳｔｏｖｅｒナット、クリンプナット、トップロックナットなどであってもよい。本明細書では、他の構成要素および他の構成が使用されてもよい。
【００１５】
使用中、フランジ７０は、第１の部材７５、第２の部材８０、およびガスケット８５を位置合わせすることによって組み立てることができる。次に、ボルト締め付けシステム１００を使用して、フランジ７０の周りにボルト１４０を締め付けることができる。具体的には、ボルト１４０は、ボルトヘッド２４０が第２の部材８０と接触するまで、フランジ７０の後方または第２の部材８０を介して、ボルト開口９７を通して挿入してもよい。ナット１５０は、ボルト１４０のねじ付き本体２５０上に配置され得る。ボルト締め付け工具１１０を使用して、ボルト１４０を締め付けることができる。ボルト締め付け工具１１０の締め付けスリーブ１３０は、ボルト１４０のスプライン端部２６０がドリルアダプタ１９０のスプライン開口２１０内に位置決めされ、ナット１５０が六角形チャンバ２３０内に位置決めされるまで、ボルト１４０およびナット１５０の周りに位置決めされていてもよい。
【００１６】
ボルト締め付け工具１１０のドリル１２０は、ドリルアダプタ１９０を回転させるように作動させることができる。したがって、ドリルアダプタ１９０の回転は、ナット１５０が六角形チャンバ２３０内で静止したままである間、ボルト１４０を回転させる。ねじ付き本体２５０は、ナット１５０がフランジ７０の第１の部材７５に隣接して位置決めされ、適切にトルクがかけられるまで、ナット１５０を通って前進する。次に、ボルト締め付け工具１１０を取り外してもよく、プロセスを次のボルト１４０のために繰り返すことができる。ボルト締め付け工具１１０はまた、ドリル１２０の向きを反転することによって、ボルト１４０からナット１５０を取り外すために使用されてもよい。
【００１７】
したがって、ボルト締め付けシステム１００は、自動化された様式で、ボルト１４０およびナット１５０の迅速かつ効率的な取り付けおよび取り外しを行う。ボルト締め付けシステム１００は、本質的に片手でのボルト取り付けを可能にする。ボルト締め付けシステム１００は、燃焼缶６５のエンドカバー６０の周りのような近い場所で特に有用であるが、ボルト締め付け工具１１０と互換性のある任意のボルトとナットの対にも適用可能である。したがって、ボルト締め付けシステム１００は、時間と費用を節約することができると共に、現場での安全問題を軽減することができる。
【００１８】
上記は、本出願および結果として得られる特許の特定の実施形態のみに関するものであることは明らかである。当業者であれば、以下の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される本発明の一般的な趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書において数多くの変更および修正を行うことができる。
【符号の説明】
【００１９】
１０  ガスタービンエンジン
１５  圧縮機
２０  空気
２５  燃焼器
３０  燃料
３５  燃焼ガス
４０  タービン
４５  シャフト
５０  外部負荷
５５  タービン構成要素
６０  エンドカバー
６５  燃焼器缶、燃焼缶
７０  空気フランジ
７５  第１の部材
８０  第２の部材
８５  ガスケット
９０  ボルト
９５  ナット
９７  ボルト開口
１００  ボルト締め付けシステム
１１０  ボルト締め付け工具
１２０  ドリル
１３０  締め付けスリーブ
１４０  ボルト
１５０  ナット
１６０  外殻
１７０  ドリル端部
１８０  ナット端部
１９０  ドリルアダプタ
２００  ドリル開口
２１０  スプライン開口
２２０  セットピン
２３０  六角形チャンバ
２４０  ボルトヘッド
２５０  ねじ付き本体
２６０  スプライン端部
【図１】
2021511220.tif 000003
【図２】
2021511220.tif 000004
【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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【国際調査報告】
2021511220.tif 000010
2021511220.tif 000011