(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気ダクト（３）の壁を形成する内壁（３ｉ）を有するケーシング（７）と、ケーシングを貫通し、前記ダクト（３）へとつながり、内視鏡の通路を形成する少なくとも１つの開口部（７ｒ）とを備えるガスタービンエンジンにして、開口部（７ｒ）は、ガスタービンエンジンの動作時に、内壁（３ｉ）の延長部に端面部分（８ｓ）を有する止栓（８）によって閉鎖されるガスタービンエンジンであって、ケーシングの内壁の摩耗インジケータは、開口部の縁部においてまたは開口部内につながるようにケーシングの内壁（３ｉ）に結合され、または、止栓（８）に結合されることを特徴とする、ガスタービンエンジン。
【請求項２】
摩耗インジケータが、止栓（８）の前記端面部分（８ｓ）に機械加工された穴（８ｌ）の形状である、請求項１に記載のガスタービンエンジン。
【請求項３】
穴が円形または楕円形である、請求項２に記載のガスタービンエンジン。
【請求項４】
止栓の前記端面部分（８ｓ）が、ケーシングの内壁（３ｉ）と面一である、請求項２または３に記載のガスタービンエンジン。
【請求項５】
摩耗インジケータが、内壁（３ｉ）に機械加工され、ケーシングの開口部（７ｒ）によって外側から視認できる切欠部（３ｓ）である、請求項１に記載のガスタービンエンジン。
【請求項６】
穴（８ｌ）または切欠部（３ｓ）の深さが、内壁のエロージョンポテンシャルに対応する、請求項２から４のいずれか一項に記載のガスタービンエンジン。
【請求項７】
摩耗インジケータを有する内視鏡用通路を形成する開口部が、圧縮機段の出口のディフューザの下流側のエルボ（３ｃ）に配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンを形成する遠心圧縮機。
【請求項８】
前記開口部（７ｒ）が、第１の圧縮機段の出口のディフューザの下流側のエルボに配置される、請求項７に記載の遠心圧縮機。
【請求項９】
摩耗インジケータを有する内視鏡用通路を形成する開口部が、ロータのブレード先端に対向するアブレイダブル材料コーティングの近くに配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載のガスタービンエンジンを形成する軸流圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンエンジンの分野に関し、特に、ガスタービンエンジン圧縮機、特に、遠心圧縮機に関する。本発明は、タービンエンジンの特定の部品の摩耗状態を簡単な方法で検出することができる手段を提案する。
【背景技術】
【０００２】
ヘリコプタロータのブレードを駆動するのに使用されるガスタービンエンジンは、経路の一部で半径流または軸流の空気ダクトを有するように形成される。
【０００３】
例えば、周知のエンジンは、直列の２つの遠心圧縮機のアセンブリ（このアセンブリは、軸流タービンによって駆動される）によって形成される第１のロータと、第１のロータのタービンの下流側に位置し、出力シャフトを駆動するための第２のフリータービンロータとを備える。
【０００４】
別の例の周知のエンジンは、直列に配置され２つの軸流タービンによって駆動される三段軸流圧縮機と遠心圧縮機とのアセンブリによって形成される第１のロータを備え、第２のロータは、第１のロータのタービンからガスを受け取って、出力シャフトを駆動する複流タービンによって形成される。
【０００５】
これらのタイプの航空機が使用される状態により、つまり、これらのタイプの飛行機は埃や砂のある大気中で操作されるので、エンジンは、供給空気と共に引き込まれる固体粒子によって高レベルのエロージョンを受ける。
【０００６】
エロージョンを受けやすい部分に対して細心の注意が払われ、必要に応じて、その部分に介入することができる。
【０００７】
上述タイプのエンジンでは、空気ダクト全体、特に、翼配列さらに空気ダクトの固定部分、例えば、二段遠心圧縮機の第１の段のディフューザの出口領域であるエルボ、または軸流遠心圧縮機のケーシング（軸流圧縮機のブレード先端に対向するアブレイダブルコーティングの有無にかかわらず）がエロージョンを受ける可能性がある。
【０００８】
本発明は、空気ダクトに流入する粒子によって引き起こされるエロージョンを検出して数値化することができる手段に関する。
【０００９】
本発明はさらに、エンジンを取り外す必要がない手段に関する。
【００１０】
特に、本発明は、高レベルのエロージョンを受けず、簡単に監視するのが望ましい空気ダクトの特定の領域に関する。本発明は、例えば、軸方向ロータのブレード先端に対向するアブレイダブル材料コーティングを有するディフューザの下流側のエルボの内壁、または上記コーティングのないケーシングに関する。
【００１１】
２０１１年１０月７日に出願された仏国特許出願公開第１１５９０７１号明細書には、摩耗を計測するためのマーカーを備えた遠心圧縮機について記載されている。この構造では、内面がアブレイダブルコーティングで覆われた圧縮機のインペラカバーは、略中央部分に、アブレイダブル材料の穴状で所定の深さの機械加工マーカーを備える。摩耗の進行は、内視鏡検査によって追跡される。内視鏡は、圧縮機に挿入され、内視鏡の操作端部は、マーカーの画像信号を供給するためにマーカーに対向するように位置決めされる。内視鏡信号は、マーカーの数およびマーカーの位置の摩耗に左右される、つまり、摩耗部品を交換および修理するためにエンジンを取り外す決定をするための基準を提供するように処理される。この摩耗を表示するという問題に関して、圧縮機ホイールのブレードまたはホイール自体に設けられた摩耗インジケータに関する仏国特許出願公開第２９３８６５１号明細書または仏国特許出願公開第２９４６２６７号明細書のような他の特許が出願されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】仏国特許出願公開第１１５９０７１号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２９３８６５１号明細書
【特許文献３】仏国特許出願公開第２９４６２６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
インペラカバーの摩耗の進行を監視する方法を補完する形で、監視装置を使用せずに直接観察することによって空気ダクトの特定の部品の摩耗を判断することができる手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、流体ダクトを画定する内壁を有するケーシングであり、前記ダクトへとつながり、内視鏡の通路を形成する少なくとも１つの開口部を備えたケーシングを備えるタービンエンジンであって、開口部は、タービンエンジンの動作時に、ケーシングの内壁の連続性を確保する端面部分を有する止栓によって閉鎖されるタービンエンジンは、ケーシングの内壁の摩耗インジケータが止栓または止栓に近いケーシングの内壁に結合されることを特徴とする。
【００１５】
本発明により、簡単な方法で、かつ任意の装置を使用せずに、タービンエンジンの直接的に接近不可能な領域および予め分解およびエンジンの取り外し動作が必要な領域の摩耗を監視することができる。摩耗インジケータの状態に応じて、修理を行うためにタービンエンジンを分解するべきか否かを容易に判断することができる。
【００１６】
一実施形態によれば、摩耗インジケータは、止栓の前記端面部分に機械加工された穴の形状である。この実施形態は、止栓の前記端面部分がケーシングの内壁と面一である時が最適な形である。止栓は、前記ケーシングと同じ材料で作られるのが有利である。
【００１７】
別の実施形態によれば、摩耗インジケータは、ケーシングの内壁に機械加工された切欠部であり、内視鏡通路を形成する前記開口部を通して外側から視認できる。この実施形態によれば、止栓は空気ダクトと面一であるとは限らない。
【００１８】
穴の深さは、領域の許容範囲のエロージョンの場合に、エロージョンによって除去される可能性のある内壁幅に対応するように選択されるのが好ましい。この方法では、穴が視認できなくなった時が、部品を修理する時期である。
【００１９】
上述したように、本発明は、特に、遠心圧縮機であって、摩耗インジケータを有する内視鏡用通路を形成する開口部が圧縮機段の出口のディフューザの下流側エルボに配置される遠心圧縮機を提案する。
【００２０】
本発明はさらに、内視鏡用通路を形成する開口部が圧縮機のロータのブレード先端に対向するアブレイダブル材料コーティングの近くに配置される軸流圧縮機または圧縮機の軸方向部品を提案する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の二段遠心ガスタービンエンジンを示した図である。
【図２】図１のエンジンの詳細図であり、第１のディフューザの下流側の空気ダクトのエルボ領域の内視鏡止栓を示した前記エンジンの軸に沿った接線方向断面斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態のエロージョンインジケータを形成する穴を有するケーシング上の所定位置にある内視鏡止栓の細部を内側から見たエンジンの軸に沿った接線方向断面斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の摩耗インジケータを有する内視鏡止栓の領域の図１のエンジンの圧縮機の細部の断面図である。
【図５】図４の止栓がない状態詳細図である。
【図６】本発明の軸流遠心圧縮機を備えたガスタービンエンジンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、ヘリコプタロータのブレードを駆動するためのそれ自体周知であるガスタービンエンジン１を示した図である。ガスタービンエンジン１は、二段遠心圧縮機を有する、すなわち、同軸タービン６にそれぞれ剛結合された２つの圧縮インペラ２、４を有するガス発生器を形成する部分を備える。ケーシング内側の空気ダクト３は、環状であり、空気を案内する吸気口３ａから圧縮機２の軸方向入口まで伸びる。圧縮機によって圧縮された空気は、ディフューザ３ｂを通って半径方向に案内される。その後、空気ダクトは、空気が第２の圧縮インペラ４の軸方向入口に到達するまで再びエンジンの軸に向かって空気を送ることができるようにエルボ３ｃを形成する。その後、空気は、タービン６に高温ガスを供給する燃焼室５まで案内される。ガスは、負荷を駆動するために動力取り出しシャフトに剛結合された第２のロータのタービン９内で膨張される。空気ダクトは、ケーシング７の内壁３ｉを含む２つの同軸壁によって画定される。
【００２３】
図１のエンジンのケーシング７の一部の断面図である図２には、ディフューザ３ｂの下流側の空気ダクトのエルボ３ｃが示されている。このエルボは、ディフューザからの空気流をエンジンの軸に向かって転換させる役割を果たす。半径方向開口部７ｒは、ケーシング７内のエルボ３ｃの領域に形成される。この開口部は、空気ダクトへとつながり、空気ダクトの内側の検査を行うのに使用できる内視鏡（図示せず）を通すことができる。この開口部７ｒは、通常、止栓８（図２の断面図に示されている）によって閉鎖される。止栓は、前記開口部を塞いでエンジンの動作時に空気が逃げないようにするために開口部７ｒ内で調整される本体８ｆを備え、本体は横固定板８ｖに剛結合され、横固定板８ｖによって止栓はケーシング７に留められる。止栓８の本体の反対側端部は、連続性を確保するように内壁３ｉの形状に成形された端面部分８ｓを有する。
【００２４】
本発明によれば、摩耗インジケータは、止栓上に配置される。有利には、摩耗インジケータは、止栓の表面部分８ｓに機械加工された穴８ｌから成る。穴の形状は、円形、楕円形、または任意の他の形状にしてもよい。この穴８ｌは、図３に示されている。穴の深さは、内壁３ｉのエロージョンポテンシャルに対応する。したがって、部品の摩耗状態をチェックするのが非常に簡単である。止栓８が取り外された時に穴が視認できない状態であれば、これはエロージョンポテンシャルが尽きたことを示している。したがって、部品を修理またはさらには交換する必要がある。
【００２５】
端面部分８ｓがケーシングの内壁３ｉと面一でない場合、この穴により得られるエロージョンインジケータとしての指標の精度が劣る。この問題を解決するために、エロージョンインジケータは、ケーシングの内壁３ｉの開口部の縁部領域に形成される。この方法は、図４および図５に示されている。
【００２６】
図４では、止栓の端面部分８ｓは、内壁３ｉに対してわずかに引っ込んだ状態で示されている。開口部７ｒの縁部の内壁内の切欠部３ｓの形状のエロージョンインジケータを作るということは、止栓の端部がこのように引っ込むことによってエロージョンインジケータが影響を受けないということである。止栓が取り外されると、ケーシングは開口部７ｒへとつながっているので、この切欠部３ｓはケーシングの外側から視認できる。この状態は、図５に示されている。上述の場合と同じように、内壁３ｉの切欠部の深さは、前記内壁のエロージョンポテンシャルに対応する。切欠部３ｓが肉眼で視認できなくなる、または内視鏡を使用して見ることができなくなった場合、これは、内壁のエロージョンポテンシャルが尽きたことを意味する。つまり、修理が必要であるということを示している。
【００２７】
内壁のエロージョンがエンジンの軸を中心として対称的に発生しない、つまり、エロージョンは、航空機におけるエンジンの位置または吸気口の形状に左右される。したがって、最もエロージョンの影響を受けやすい領域に内視鏡を通すための開口部を設けるのが適切である。内視鏡の開口部へのアクセス性も考慮に入れる必要がある。
【００２８】
図６は、軸流遠心圧縮機１２を備えたガスタービンエンジン１０を示した図であり、第１の圧縮機段１２１は軸方向である。第１の段１２１を取り囲むケーシング１７が内視鏡が通る開口部を有する場合において、本発明は、有利には、この領域のケーシングの内壁のエロージョンを監視するのに使用することができる。この図には、その方法は示されていないが、遠心圧縮機の下流側にエルボ領域のケーシングの内壁について上述した解決策から容易に推定することができる。
【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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