(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動翼（２２、２４、２６、２８）を装着した軸方向に離隔したホイール（１４、１６、１８、２０）、および前記ホイール間のスペーサ（３０、３２、３４）、ならびに冷却媒体を流すための複数の部品からなる動翼を冷却するための冷却系を有するタービンロータ（Ｒ）であって、前記部品が、ほぼ軸方向に延びロータの回りで互いに円周方向に離隔して冷却媒体を流すための流路を規定する複数のチューブ（５６、５８）、ほぼ半径方向に延び冷却媒体を流すための流路を規定する複数のチューブ（５４、６０）、ならびに前記ロータの一部を形成していて前記軸方向および半径方向に延びるチューブを相互に連結する複数の流れ方向変換要素（２２４、２２６）を有する後部ディスク（４６）を含んでおり、前記流れ方向変換要素が前記軸方向チューブおよび半径方向チューブの流れ通路間で冷却媒体を連通させ方向変換する流路を有している前記タービンロータにおいて、前記冷却系の少なくとも一部を分解する方法であって、
前記後部ディスク（４６）から前記流れ方向変換要素（２２４、２２６）を取り外し、前記後部ディスクから前記半径方向チューブ（５４、６０）を半径方向外側方向に取り外し、そして前記軸方向チューブ（５６、５８）をほぼ後部方向に取り外す工程を含む方法。
【請求項２】
前記半径方向チューブが連結部材（２５２）によって前記流れ方向変換要素に解放可能なように結合されており、前記流れ方向変換要素を取り外す前に、前記連結部材を前記流れ方向変換要素から外すことによって前記流れ方向変換要素を前記半径方向チューブから外すことを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記連結部材を外した後半径方向チューブを半径方向内側方向に移動させることを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
半径方向チューブを前記半径方向内側方向に移動させた後前記半径方向チューブを半径方向外側方向に前記ロータから取り外すことを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
軸方向チューブが保持部品（２８６）によって後方への軸方向の動きに抗してロータ内に保持されており、さらに、保持部品を取り外して軸方向チューブを後方への軸方向の動きに対して解放する工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記保持部品が各軸方向チューブの両側に一対の保持プレートを含んでおり、これらプレートをロータから取り外すためにほぼ円周方向に、その後ほぼ半径方向に移動する工程を含む、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ロータが、前記軸方向チューブの少なくともひとつおよび前記動翼の少なくともひとつの内部冷却通路と連通している少なくともひとつのマニホルド（ＳＭ、ＲＭ）、ならびにひとつの軸方向チューブとマニホルドを相互に連結するスプーリー（１２８、１８０）を含んでおり、スプーリーをひとつの軸方向チューブと共に軸方向後方に取り外すかまたはひとつの軸方向チューブを取り外した後にスプーリーを軸方向後方に別途取り外す工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ロータが前記軸方向チューブの少なくともひとつおよび前記ロータの隣接する複数のホイールの各々の少なくともひとつの動翼の内部冷却通路と連通している少なくともひとつのマニホルド（ＳＭ、ＲＭ）を含んでおり、前記隣接するホイールがスペーサにより互いに軸方向に離隔されており、前記スペーサが前記マニホルドと隣接するホイールの前記ひとつの動翼との間に冷却媒体を流すためのクロスオーバーチューブ（１４６、１９６）を有しており、ひとつの動翼を軸方向に移動して前記隣接するホイールから解放することによって前記隣接するホイールの前記ひとつの動翼を取り外し、前記クロスオーバーチューブをひとつの動翼が取り外された隣接するホイールに向かって軸方向に移動することによって前記クロスオーバーチューブを前記スペーサから取り外す工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記ロータが前記動翼を装着した隣接するホイールを含んでおり、前記ホイールがスペーサ（３０）によって互いに軸方向に離隔されており、前記ロータがさらに前記スペーサの両側に第一と第二のマニホルド（ＳＭ、ＲＭ）を含んでおり、前記第一のマニホルド（ＳＭ）は、前記軸方向チューブのひとつ（５６）に連結されていて、前記第一のマニホルドと前記ホイールのひとつの少なくともひとつの動翼（２２）との間に冷却媒体を流すために前記スペーサを貫通して延びる第一のクロスオーバーチューブ（１４６）をもっており、前記第二のマニホルド（ＲＭ）は、前記軸方向チューブの別のひとつ（５８）に連結されていて、前記第二のマニホルドと前記ホイールの別のひとつの少なくともひとつの動翼（２４）との間に冷却媒体を流すために前記スペーサを貫通して延びる第二のクロスオーバーチューブ（１９６）をもっており、前記動翼（２２、２４）を前記ホイールから取り外し、その後前記クロスオーバーチューブを軸方向に移動することによってクロスオーバーチューブを前記スペーサから取り外す工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ロータが前記軸方向チューブ（５６、５８）の少なくともひとつおよび前記動翼（２２、２４）の少なくともひとつの内部冷却通路と連通している少なくともひとつのマニホルド（ＳＭ、ＲＭ）を含んでおり、ロータに対するマニホルドの軸方向の移動によりマニホルドをロータから取り外し、ひとつのマニホルドをほぼ半径方向外側方向にロータから引き抜く工程を含む、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
マニホルドを取り外す工程がマニホルドを軸方向に移動する前にマニホルドを半径方向内側に移動することを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記冷却系の前記少なくとも一部を分解した後、前記取り外した部品のひとつを実質的に同等な交換部品と交換することを含めて前記取り外した部品を再度取り付けることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記ロータが半径方向チューブ（５４、６０）と供給源（５２）との間で冷却媒体を連通させるための軸方向に延びるボアチューブアセンブリ（４８）を含んでおり、ボアチューブアセンブリをロータから軸方向後方に取り外す工程を含む、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広い意味でタービンに係り、特に、高温ガス流路部品を冷却し使用後の冷却用蒸気を帰還、たとえば複合サイクル系に使用される熱回収蒸気発生器に戻すための閉鎖回路蒸気冷却路を用いる発電用の陸上ガスタービンに係る。さらに特定すると、本発明は、ガスタービン用蒸気冷却系の部品を分解・取り外し、交換し、そして組み立てる方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
高温ガス流路部品、たとえばガスタービンの動翼の蒸気冷却はすでに提案されており、陸上発電プラントで効果があることが分かっている。ガスタービンは一般に空気冷却され、たとえば、ジェットエンジンは高温ガス部品を冷却するために圧縮機排出空気を用いるが、冷却材として蒸気を用いる場合に伴う損失が冷却目的で圧縮機ブリード空気（抽気）を抜き出すことによる損失ほどには大きくないという点で蒸気冷却の方が効率的である。また、複合サイクル運転の場合、ガスタービン部品を冷却する際に蒸気が受け取る熱エネルギーは複合サイクル運転の蒸気タービンを駆動する上で有用な仕事として回収されるので蒸気冷却が特に有利である。
【０００３】
本出願の譲受人に譲渡されている米国特許第５，５９３，２７４号には、冷却用蒸気をロータの高温ガス部品、たとえば動翼に供給し使用後の冷却用蒸気を帰還するための同軸の蒸気通路を有するガスタービンが開示されている。しかし、冷却目的の蒸気の供給と帰還においてさまざまな改善と改良が本発明によって提供される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ガスタービンロータの閉鎖回路蒸気冷却系の構成部品を分解し、分解した蒸気冷却系のひとつ以上の部品を新しい部品と交換し、冷却系を修繕するためにこの新しい部品を含めた部品をタービンに再度取り付ける方法を提供する。これらの方法を説明する前に、ガスタービンの閉鎖回路蒸気冷却系の理解が必要である。一般に、この系は、冷却入口スクロールからの冷却用蒸気を受容しほぼガスタービンロータの軸線に沿って蒸気を通過するためにボアチューブアセンブリを含んでいる。供給された冷却用蒸気はほぼ半径方向に向きを変えられ、後部シャフトディスク内のチューブを通って流れ、ロータのリムに隣接して冷却蒸気を搬送する。冷却用蒸気は、ガスタービンロータを形成している積み重ねられたホイールとスペーサ内の開口を通って延びる複数の供給通路またはチューブによってロータのリムに沿って軸方向に供給される。各供給通路またはチューブは供給マニホルドセグメントに冷却用蒸気を供給する。これら複数のセグメントはロータの回りで互いに円周方向に離隔している。各供給マニホルドセグメントは、第一と第二のタービンホイール、好ましくはガスタービンの第一段と第二段のそれぞれの動翼に冷却用蒸気を供給して動翼を冷却するための複数の出口ポートと供給流路を含んでいる。使用後の冷却用蒸気は動翼から帰還流路と入口ポートを介して、ロータのリムの回りで互いに円周方向に離隔した複数の帰還マニホルドセグメントに戻る。帰還マニホルドセグメントはその各々が、ロータのリムに沿って後部シャフトディスクまで延びる軸方向の帰還チューブに連結されている。この帰還チューブに沿って軸方向に流れる使用後の冷却用蒸気は、後部ディスク内を延びる半径方向のチューブに供給されてボアチューブアセンブリに戻り、帰還、たとえば複合サイクル系の熱回収蒸気発生器へと出て行く。
【０００６】
上に一般的に記載した冷却蒸気系のいくつかのさまざまな局面は特に重要である。たとえば、供給熱媒体と戻り熱媒体の流れはロータのリムのところで半径方向と軸方向との間で変化する。流れの方向を変化させるために軸方向のチューブおよび半径方向のチューブと連通している新規な構造と用法のエルボが、後部ディスクで半径方向に開口しているスロット内に設けられる。たとえば、供給蒸気の流れを半径方向から、ロータのリムに沿う蒸気供給チューブと連通している軸方向に方向変換するために半径方向の供給チューブに相互連結するエルボが設けられる。同様に、エルボは軸方向の帰還チューブと半径方向のチューブとを相互に連結して、使用後の冷却媒体の流れの方向を軸方向から半径方向に変化させる。これらエルボは、後部ディスクのスロット内に容易に組み込まれる一体鋳造された部品が好ましい。
【０００７】
冷却用蒸気供給マニホルドと使用後の冷却用蒸気帰還マニホルドは円周方向に離隔したマニホルドセグメントで具現される。供給マニホルドセグメントと帰還マニホルドセグメントはまた軸方向にも互いに離隔している。各マニホルドは一対の隣接するホイールの動翼と連通している。たとえば、各供給マニホルドセグメントは隣接するホイールの特定の動翼とその軸方向の両側で連通している。同様に、帰還マニホルドセグメントは、やはりこれら帰還マニホルドセグメントの両側にある特定の動翼からの使用後の冷却用蒸気を受容する。供給マニホルドセグメントおよび帰還マニホルドセグメントを動翼内の各種通路と相互に連結するにはスプーリーを使用する。
【０００８】
上記冷却系は蒸気の流れによって劣化し易いさまざまな構成部品から形成されており、その結果そのような部品は時間がたつと故障することがあることが了解されよう。したがって、劣化したかまたは予定したメンテナンス計画で交換しなければならない部品を交換することにより、タービンの蒸気冷却系を、好ましくは予定した運転休止時に修繕するのが望ましい。その結果、そのような部品を交換するために、タービンロータ内の蒸気冷却系のさまざまな部品にアクセスする必要が生じる。本発明は、蒸気冷却系のさまざまな部品を分解・取り外し、そしてその代わりに交換部品を取り付けることを可能にする。
【０００９】
これを達成するために、半径方向と軸方向との間で流れを方向変換させる後部ディスクのエルボを最初に取り外すことによって、後部ディスクの供給チューブと半径方向のチューブおよびロータのリムを通って延びる軸方向の供給チューブと帰還チューブを取り外すことができる。これらエルボは後部ディスクのダブテールグルーブ内に装着されていて軸方向後方に取り外せる。エルボは、これらエルボと半径方向のチューブを相互に連結するスプリングクリップによって半径方向のチューブを半径方向でそれらの最も外側の位置に支持している。エルボのスプリングクリップと保持リングを取り外すことによってエルボを軸方向後方に移動させると、半径方向のチューブを後部ディスクから半径方向外側に向かって取り外すことができる。
【００１０】
エルボを取り外したら、軸方向に延びる供給チューブと帰還チューブを軸方向後方への動きに抗して固定している保持プレートを円周方向に移動させた後半径方向に動かす。これにより、軸方向のチューブが、ロータのホイールとスペーサから軸方向後方へ向けて取り外せるようになる。軸方向のチューブを引き抜く際には、軸方向のチューブとマニホルドを相互に連結しているスプーリーをこれと一緒に引き抜くか、またはこれらスプーリーはホイールとスペーサの整列された開口を通して別途引き抜いてもよい。
【００１１】
隣接するホイールの動翼を取り外すことにより、供給マニホルドと帰還マニホルドおよび動翼の間のクロスオーバーチューブが露出されて軸方向に引き抜かれるようになる。クロスオーバーチューブを取り外した後、マニホルドセグメントを、半径方向内側に動かした後軸方向に動かしそして半径方向外側に動かすことによってスペーサから離す。
【００１２】
ボアチューブアセンブリは同様にロータから取り外される。最初に半径方向に延びるピンを後部ディスクから外すことにより、エンドキャップアセンブリを後部ディスクから解放する。その後、軸方向後方に向けてボアチューブアセンブリをロータから引き抜くことができる。
【００１３】
冷却系の各種部品をすべてロータから抜き出したらこれら部品を検査し、必要に応じてまたは予定した基準で交換することができることが了解されよう。詳細は後述するが、冷却系の部品を再度取り付けるには逆の手順を用いる。
【００１４】
本発明の好ましい態様によると、動翼を装着した軸方向に離隔したホイール、およびこれらホイール間のスペーサ、ならびに冷却媒体を流すための複数の部品（これら部品はロータ内に配置された複数のチューブを含んでおり、これらチューブは冷却媒体を動翼へ、および動翼から流すための流路を定める）からなる動翼を冷却するための閉鎖回路冷却系を有するタービンロータにおいて、その冷却系の１つ以上の部品を修復する方法であって、ロータから少なくともひとつのチューブを取り外し、修復したそのひとつのチューブまたはそのひとつのチューブの交換部品をロータに取り付ける工程を含む方法が提供される。
【００１５】
本発明の別の好ましい態様によると、動翼を装着した軸方向に離隔したホイール、およびこれらホイール間のスペーサ、冷却媒体を流すための複数の部品（これら部品は、ほぼ軸方向に延びロータの回りで互いに円周方向に離隔して冷却媒体を流すための流路を定めている複数のチューブ、ほぼ半径方向に延び冷却媒体を流すための流路を定めている複数のチューブ、ならびにロータの一部を形成しており軸方向および半径方向に延びるチューブを相互に連結する複数の流れ方向変換要素を有する後部ディスクを含んでおり、流れ方向変換要素は軸方向チューブおよび半径方向チューブの流路間で冷却媒体を連通させかつ方向変換する流路を有している）からなる動翼を冷却するための冷却系を有するタービンロータにおいて、冷却系の少なくとも一部を分解する方法であって、後部ディスクから流れ方向変換要素を取り外し、後部ディスクから半径方向チューブを半径方向外側方向に取り外し、そして軸方向チューブをほぼ後方に取り外す工程を含む方法が提供される。
【００１６】
本発明のさらに別の好ましい態様によると、動翼を装着した軸方向に離隔したホイール、およびこれらホイール間のスペーサ、ならびに冷却媒体をロータ内で動翼へ、および動翼から流すための複数の部品からなる動翼を冷却するための閉鎖回路冷却系を有するタービンロータにおいて、冷却系の１つ以上の部品を修復する方法であって、ロータから冷却系部品の少なくともひとつを取り外し、修復したそのひとつの冷却系部品またはそのひとつの冷却系部品の交換部品をロータに取り付ける工程を含む方法が提供される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の好ましい具体例を含むタービンセクションの全体を１０で示す。タービンセクション１０はタービンロータＲを取り囲むタービンハウジング１２を含んでいる。この具体例の場合、ロータＲはホイール１４、１６、１８、２０からなる連続する４つの段を含んでおり、これらはそれぞれ円周方向に離隔した動翼またはブレード２２、２４、２６、２８を担持している。これらホイールはスペーサ３０、３２、３４の間に交互に配置されている。スペーサ３０、３２、３４の外側リムは複数の静翼またはノズル３６、３８、４０と半径方向に整合して位置しており、ノズルの第一組４２は第一の動翼２２の前方に位置している。したがって、図示されている４段タービンでは第一段がノズル４２と動翼２２とからなり、第二段がノズル３６と動翼２４とからなり、第三段がノズル３８と動翼２６とからなり、最後に第四段がノズル４０と動翼２８とからなることが分かる。ロータのホイールとスペーサは、これらホイールとスペーサ中に整列された開口を通る複数の円周方向に離隔したボルト４４によって互いに固定されている。タービンセクションの回りには複数の燃焼器（そのうちのひとつを４５として示す）が配列されていて、ロータを回転させるためノズルと動翼からなるタービンセクションの高温ガス流路に高温の燃焼ガスを提供する。また、ロータは、後部シャフトを定めるボアチューブアセンブリ（全体を４８で示す）と一体に形成された後部ディスク４６も含んでいる。
【００１８】
好ましくは最初の２段の少なくとも一方、好ましくは両方の組の動翼２２と２４には冷却用の熱媒体が供給される。この熱媒体は冷却用蒸気であるのが好ましい。冷却用蒸気はボアチューブアセンブリ４８を介して供給され戻される。図１と２に関して、好ましい態様においては、ボアチューブアセンブリ４８は、蒸気供給源、たとえばプレナム５２から供給される冷却用蒸気を後部ディスク４６に設けられている半径方向に延びる複数のチューブ５４へ流す環状の通路５０を含んでいる。チューブ５４は円周方向に離隔して軸方向に延びる熱媒体供給チューブ５６と連通しており、これら熱媒体供給チューブ５６は第一段と第二段の動翼内の冷却用通路と連通している。高温の使用後の、すなわち戻される冷却用蒸気は、第一段と第二段の動翼から、円周方向に離隔して軸方向に延びる複数の帰還チューブ５８を通って流れる。帰還チューブ５８はその後部端において、後部ディスク４６内で半径方向を内側に向かって延びる帰還チューブ６０と連通している。使用後の蒸気は、チューブ６０から、ボアチューブアセンブリ４８の中央ボア８８中に流れ、供給源に戻るか、または複合サイクル系で用いられる熱回収蒸気発生器へと流れる。
【００１９】
以上の説明から分かるように、それぞれ軸方向に延びる供給チューブ５６と帰還チューブ５８はロータのリムに隣接してロータの円周に沿って配置されており、各々の供給チューブと帰還チューブは軸方向に積み重ねられたホイールとスペーサを貫通して軸方向に整列された開口を通って延びている。たとえば、第四段のホイール２０とスペーサ３４の整列された開口６２と６４を図３Ａに示す。同様に整列された開口が第一段、第二段、第三段のホイールとスペーサに設けられている。
【００２０】
図３Ａに示されているように、冷却媒体供給チューブ５６と帰還チューブ５８を支持するためにホイールとスペーサの開口内のさまざまな位置にブッシングが設けられている。たとえば、スペーサ３４を貫通する開口６４の両端に隣接してブッシング６６と６８が配置されている。同様のブッシングが第三段スペーサ３２の両端に配置されている。ホイール１６の前方開口とスペーサ３０の後部開口にはそれぞれブッシング７３と７５が設けられている。同様のブッシングが供給チューブの整列された開口に設けられている。
【００２１】
図３Ａには帰還チューブ５８が詳しく例示されている。しかし、ロータのリムの回りで離隔されている供給チューブと帰還チューブは本発明に関連する面において類似であり、特に注記する以外は一方の説明で他方の説明として十分であることが了解されよう。また、供給チューブ５６と帰還チューブ５８はロータ軸線Ａ（図３Ａ）から等しい半径のところに中心があり、円周方向に互いに等間隔で離隔している。各チューブは、チューブの長さに沿って軸方向に離隔した位置に隆起した複数のランド７０を有する薄壁構造体からなっている。これらランド７０の軸方向の位置は、ホイールとスペーサを貫通する開口のブッシングの位置に一致している。ランド７０間は薄壁チューブセクション７２である。ランド７０の外側外面は薄壁セクション７２の外面より半径方向外側にあることが了解されよう。各ランド７０と隣接する薄壁セクション７２との間に遷移セクション７４が設けられている。遷移セクションはランドの外面から半径方向内側に向かって薄壁セクションの外面まで遷移する弧形の外面をもっている。各チューブの後部部分に隣接して拡大ランドまたはフランジ７６が設けられている。供給チューブおよび帰還チューブ、これらのロータ内における保持方法ならびにこれらのためのシールに関する詳細な説明に関しては、１９９９年６月１６日、１９９９年５月３日および１９９９年６月１４日にそれぞれ出願された米国特許出願第０９／３３４，１８７号、第０９／３０４，２０２号および第０９／３３２，３３０号（代理人整理番号５１ＤＶ−９８１７，  ８３９−５６１；５１ＤＶ−９８５６，  ８３９−５８１および５１ＤＶ−９８５８，  ８３９−５８３。これらの開示内容は引用したことにより本明細書に含まれているものとする）を参照されたい。
【００２２】
ここで、特に図３Ｂ〜３Ｄを参照すると、ボアチューブアセンブリ４８はロータの一部を形成しており、ロータ軸線Ａの回りで回転するように装着されている。ボアチューブアセンブリ４８は後部ディスク４６を含んでおり、冷却媒体、たとえば蒸気のタービン動翼への流れを提供すると共に使用後の冷却媒体を帰還へ流す通路を提供している。すでに述べたように、冷却用蒸気は、複合サイクル系における閉鎖回路の蒸気冷却供給および帰還系の一部として、すなわち、高圧蒸気タービン排気から切り離して提供されてもよいし、または、実在するインプラント供給源から供給されてもよい。ボアチューブアセンブリ４８は、外側チューブ８２と、ロータシャフトの回転軸線に関して外側チューブ８２と同心の内側チューブ８４とを含んでいる。この外側チューブ８２と内側チューブ８４は環状の冷却用蒸気供給通路８６を定め、一方内側チューブ８４は使用後の冷却用蒸気通路８８を提供している。特に図３Ｃを参照すると、ボアチューブアセンブリ４８の回りに蒸気グランド９０が配置されており、プレナム５２を定めている。この蒸気グランド９０は固定されており、ボアチューブアセンブリ４８はシャフト軸線Ａの回りで回転することが了解される。蒸気プレナム５２は、図には示してない適切な供給源からの蒸気供給源に連結されており、冷却用蒸気を外側チューブ８２と内側チューブ８４との間の通路８６に供給するように外側チューブ８２を貫通して形成されている蒸気入口９４と連通している。図３Ｃを参照すると、ラビリンスタイプのシール９６と９８、好ましくはスプリングバイアス式のシールが、外側チューブ８２の回りをシールするように蒸気グランド９０の両側に設けられている。この設計の変形では、ラビリンスシールの代わりにブラシシールを用いてもよいし、ラビリンスシールとブラシシールを組み合わせてもよい。蒸気グランド９０の後部端は、帰還Ｒで概略的に示した使用後の冷却用蒸気を受容する固定蒸気パイプに連結されている。また、蒸気グランドは、ラビリンスシールを通り越して漏れる蒸気を集めてその蒸気が後部主軸受け１０４へ向け外側に流れ出ないようにするための漏れ蒸気プレナム１００と１０２も含んでいる（図３Ｃ）。軸受け１０４は通常の軸受けであって、後部ディスク４６と一体の後部シャフト１０６を含んでいる。したがって、このシャフト１０６はボアチューブアセンブリ８０と共に回転可能である。
【００２３】
図３Ｂを参照して、ボアチューブアセンブリ４８の前方端は全体を１０８として示すエンドキャップアセンブリを含んでいる。このエンドキャップ１０８は、熱媒体供給通路８６から半径方向チューブ５４に熱媒体を連通させ、また使用後の冷却用蒸気を半径方向の帰還チューブ６０から帰還通路８８に戻すための流路を含んでいる。このエンドキャップアセンブリ１０８の詳細に関しては、１９９８年１２月１８日に出願された米国特許出願第０９／２１６，３６３号（代理人整理番号５１ＤＶ−９８０２，  ８３９−５４０。この開示内容は引用したことにより本明細書に含まれているものとする）を参照されたい。
【００２４】
ここで図４と５を参照すると、冷却媒体供給チューブ５６はその各々が全体をＳＭで示すマニホルドに冷却媒体を供給することが分かる。マニホルドＳＭは、円周方向に離隔した複数の供給マニホルドセグメント１２０（図９）を含んでおり、これらはスペーサ３０の後面と第二段ホイール１６の前面との間に位置しているのが好ましい。セグメント１２０は各供給チューブ５６に対して設けられており、それぞれ半径方向を内側に延びる中央懸垂突起部１２４を有する弧形リム１２２（図９）を含んでいる。突起部１２４は、冷却媒体供給チューブ５６と連結するように軸方向に後部方向に向かって開口した入口ポート１２６をもっている。特に、図５を参照すると、スプーリー(spoolie )１２８が冷却媒体供給チューブ５６の前方端と入口ポート１２６とを連結している。このスプーリーは球形の端部を有する短いチューブからなる。たとえば、スプーリー１２８は冷却媒体供給チューブ５６の末端で環状の内面と係合する球形端部１３０をもっている。同様に、スプーリー１２８の反対側の末端はマニホルドセグメント１２０の入口ポート１２６の環状の内面と係合する球形端部１３２をもっている。ここに開示したすべてのスプーリーの末端の球形形状により、このスプーリーと結合連結する部分または通路とスプーリーとの間の相対運動が可能になる。この特定の例では、軸方向の熱膨張および遠心荷重に起因する各スプーリー１２８、供給チューブ５６およびマニホルドセグメント１２０の間の動きが受け入れられる。
【００２５】
また、マニホルド１２０は、マニホルドセグメント１２０内部のプレナム１３８（図５）と連通してそれぞれの軸方向端面に沿って複数の出口ポート１３４、１３６も含んでいる。本例では、マニホルドセグメント１２０は、冷却媒体を隣接するホイールの動翼、たとえば第二段ホイール１６の動翼に供給するように軸方向の後部方向に開口する６個の出口ポート１３４をもっている。また、マニホルドセグメント１２０は軸方向の前方向に開口する６個の出口ポート１３６（図５）を含んでいる。各出口ポート１３６は、第一段と第二段のホイール１４と１６の間のスペーサ３０を貫通する通路１４０と軸方向で整合している。
【００２６】
特に、各後部出口ポート１３４とホイール１６の動翼２４の前方一体延長部１４４との間にスプーリー１４２が配置されている。この一体延長部１４４は、動翼と一体的に鋳造されたものが好ましく、第二段動翼の冷却媒体入口を形成する。この延長部１４４は動翼ダブテール鋳造品と一体的に中実のブロック形態で鋳造すると安価に提供できることが判明している。延長ブロックを鋳造した後、機械加工、すなわちドリル加工して、スプーリー１４２を受容する軸方向入口開口を開ける。このようなブロック形態での初期一体鋳造により、動翼ダブテールの開口の正確な位置の許容公差が改善される。しかし、動翼ダブテールにあらかじめドリルで開けた穴に別の中空のチューブをろう付けしてスプーリー１４２を受け入れることができることが分かる。スプーリー１４２は、スプーリー１２８と類似のタイプのもの、すなわち、出口ポート１３４と延長部１４４の部分に嵌る球状の端部をもつものである。
【００２７】
各通路１４０には供給クロスオーバーチューブ１４６が備わっており、このチューブ１４６は供給マニホルドセグメント１２０の軸方向前方に面する出口ポート１３６と別のスプーリー１４８を介して連通している。すなわち、各クロスオーバーチューブ１４６の後部端はスプーリー１４８の前方球状部分を受容する環状のシートをもっており、一方出口ポート１３６は同様に各々がスプーリー１４８の後部球状部分を受容する環状のシートをもっている。図５に示されているように、各クロスオーバーチューブ１４６は、その後部端に隣接して直径方向に拡大したランド１５０を、またそのクロスオーバーチューブの長さの中間に直径方向に拡大したランド１５２をもっている。また各クロスオーバーチューブ１４６は拡大された部分１５２の前方端に半径方向に拡大したフランジ１５４も含んでおり、このフランジ１５４はスペーサ３０を貫通する開口１４０の前方端で面取り部１５６に当接する。各クロスオーバーチューブ１４６は第一段ホイール１４に向かって前方に伸びており、また軸方向に離隔した一対のフランジ１５８と１６０をもっていてチューブ１４６の片持ち前方端部で保持スリーブスタンドオフを形成している。クロスオーバーチューブ１４６の前方端はスプーリー１６２に接続されており、このスプーリー１６２はその反対側の末端で第一段ホイールの動翼の後部延長部１６４に接続されている。したがって、延長部１６４は第一段動翼の冷却媒体入口を形成する。クロスオーバーチューブ１４６は、フランジ１５４がスペーサ３０の面に対して係合していることにより、後部方向、すなわち図５で左から右への軸方向の動きに対して固定されている。第一段ホイールの各動翼の各後部延長部１６４は、延長部１４４と同様に、ブロック形態で動翼ダブテールと共に一体的に鋳造し、機械加工した軸方向開口をもつのが好ましい。
【００２８】
保持スリーブ１６６はクロスオーバーチューブ１４６のフランジ１５８と１６０の上に載っており、各スリーブ１６６はその後部端がフランジ１５４と係合している。各保持チューブの反対側の端は１６８で外側に拡がり、第一段の動翼の後部面からある限られた距離だけ離隔していてクロスオーバーチューブ１４６の軸方向の膨張を許容している。クロスオーバーチューブと保持スリーブの詳細に関しては、１９９９年５月１４日に出願された同時係属中の米国特許出願第０９／３１２，３３４号（この開示内容は引用したことにより本明細書に含まれているものとする）を参照されたい。
【００２９】
また、供給マニホルドセグメントは、そのマニホルドの翼の先端に、その後部面に沿って凹み１２７（図９）を含んでいる。スペーサ３０の後部面にある円周方向に離隔し半径方向を内側に向かうフランジがこの凹みに係合して、供給マニホルドを正しい位置に保持すると共に供給チューブとのその接続を保つ。
【００３０】
要約すると、円周方向に離隔し軸方向に延びる冷却媒体供給チューブ５６が、ロータの回りで円周方向に配置された供給マニホルドセグメント１２０のプレナム１３８に冷却媒体、好ましくは蒸気を供給する。この冷却媒体は、第二段ホイール１６の動翼２４に冷却媒体を供給するように出口ポート１３４を通って軸方向後部方向に流れる。また、この冷却媒体は、出口ポート１３６を介して軸方向前方向にも供給され、クロスオーバーチューブ１４６を通り第一段ホイール１４の動翼２２中に流れる。図３Ａと４には第二段の動翼２４を通る流路が示されているが、第一段と第二段のホイールの動翼内の流れは本発明の一部を構成しない。
【００３１】
ここで図６を参照すると、第一段と第二段のホイールの動翼からの使用後の冷却媒体は全体をＲＭで示す帰還マニホルドに戻り、この帰還マニホルドＲＭは使用後の冷却用蒸気を帰還チューブ５８に供給する。帰還マニホルドＲＭは円周方向に離隔した複数の帰還マニホルドセグメント１７０（図８）を含んでおり、これらセグメントはスペーサ３０の前方面と第一段ホイール１４の後部面との間に位置しているのが好ましい。図８を参照して、各セグメントは半径方向外側のリム１７２と内側に延びる突起部１７４とをもっており、これらリム１７２と突起部１７４がプレナム１７６を定めている。各突起部１７４は、軸方向後部方向に開口していて戻り蒸気をマニホルドセグメント１７０からスプーリー１８０を介して帰還チューブ１５８へ流す出口ポート１７８をもっている。この排出口すなわち出口ポート１７８はスプーリー１８０の球状端部１８２とはめ合い係合するほぼ環状のシートをもっている。スプーリー１８０の反対側の端は帰還チューブ５８の前方端の環状シート１８６と係合する同様な球状部分１８４をもっている。
【００３２】
各帰還マニホルドセグメント１７０のリム１７２は、後方に開口する複数、たとえば６個の入口ポート１８８と、前方に開口する複数、たとえば６個の入口ポート１９０とを含んでいる。第一段の動翼２２からの使用後の冷却媒体をマニホルドセグメント１７０に連通させるために、第一段動翼２２の動翼ダブテールの各々の後面に延長部１９２が好ましくは一体的に鋳造されており、冷却媒体出口を形成している。両端に球状の部分を有するスプーリー１９４が各延長部１９２の末端の環状部分と各入口ポート１９０に嵌っている。したがって、使用後の冷却媒体は第一段の動翼２２から延長部１９２、スプーリー１９４および入口ポート１９０を通って円周方向に配置されたマニホルドプレナム１７６中に流れる。
【００３３】
第二段の動翼２４からの使用後の冷却用蒸気を帰還マニホルドプレナム１７６に連通させるために、介在するスペーサ３０を貫通して軸方向に延びるボアホール１９８を通って複数のクロスオーバー帰還チューブ１９６が設けられている。帰還クロスオーバーチューブ１９６は各々がボアホール１９８と係合するためのランド２００、２０２、２０４をもっている。拡大した直径のフランジ２０６がスペーサ３０を貫通する開口１９８の縁に当接して帰還クロスオーバーチューブ１９６の軸方向前方への動きを阻止する。保持スリーブ２０８はその一端でフランジ２０６と係合し、反対側には拡がった端をもっていて第二段動翼の前面との間に小さい軸方向の隙間を定めている。したがって、クロスオーバーチューブ１９６は、スペーサ３０の後面に対するそのフランジ２０６の係合により前方への軸方向の動きに対して固定され、また第二段動翼の前面に対する保持スリーブの拡がった端の係合により（スリーブ２０８の前方端がフランジ２０６に当接して）その軸方向後方への動きが制限される。
【００３４】
すでに記載した態様と同様に、スプーリー２１０が、第二段動翼の好ましくは一体的に鋳造された延長部２１２とクロスオーバーチューブ１９６の後部端とを相互に連結している。この延長部２１２は第二段動翼の冷却媒体出口を形成している。同様に、スプーリー２１４は、帰還クロスオーバーチューブ１９６の前方端と帰還マニホルドセグメント１７０の入口ポート１８８とを相互に連結している。スプーリー２１０と２１４はすでに記載したのと同様な構成であり、すなわち隣接する部品の環状表面に嵌合する球状の部分を両端にもっている。
【００３５】
図６に示されているように、クロスオーバーチューブ１９６は軸方向に隣接する半径方向に差し込まれた供給マニホルドセグメント１２０の上を通ることが分かる。しかし、図４と５に戻ると、供給マニホルドセグメント１２０と第一段動翼２２とを相互に連結し供給マニホルドセグメントリム１２２の両端または先端に位置する少なくとも一対の供給クロスオーバーチューブ１４６が、帰還マニホルドセグメント１７０の中央部分に同じ円周方向位置で形成された開口２２０（図４）を貫通して軸方向に通ることが分かる。供給マニホルドセグメント１２０からの残りの供給クロスオーバーチューブ１４６は円周方向で隣接する帰還マニホルドセグメント１７０のリム１７２の外側翼の下を通る。また、図４を見ると分かるように、供給マニホルドセグメント１２０が帰還マニホルドセグメント１７０の半径方向内側に離隔しているばかりでなく、これらセグメント１２０と１７０は円周方向で互いにずれている。
【００３６】
各帰還マニホルドセグメントはまた、マニホルドセグメントの翼の先端にその前面に沿って凹み１７５も含んでいる。スペーサ３０の前面にある円周方向に離隔し半径方向内側に向かうフランジ１７７（図５）が凹み１７５と係合して帰還マニホルドセグメントを帰還チューブと共に正しい位置に保持する。
【００３７】
第一段と第二段の動翼の帰還冷却系を要約すると、使用後の冷却媒体、たとえば蒸気は後方に流れ、第一段動翼２２からダブテール延長部１９２およびスプーリー１９４を通り入口ポート１９０を介して帰還マニホルドセグメントプレナム１７６中に流れる。第二段動翼２４からの使用後の冷却用蒸気は動翼ダブテール延長部２１２からスプーリー２１０、クロスオーバーチューブ１９６およびスプーリー２１４を介して前方に流れ、入口ポート１８８を介して帰還マニホルドセグメントプレナム１７６中に流れる。使用後の冷却用蒸気はプレナム１７６からスプーリー１８０を通って帰還チューブ５８中に流れ、結合したエルボおよび半径方向の半径方向チューブならびに軸方向の通路８８を通って流れて帰還に至る。
【００３８】
また、連結部は環状のシートをもっていてもよいが、薄壁スプーリーの球状端部１３２は作動中の離脱および／または破砕を防ぐために嵌め合い部の球状シートによく適合しうることも分かる。球状シートは、遠心荷重がかかったときの半径方向の動きを阻止するためにスプーリーの半径方向の配向が特に重要である。スプーリー末端での締まりばめは漏れを防ぎ、遠心荷重にうち勝つのに充分な予備荷重を提供し、作動中の自己整合を可能にする。スプーリーの球状末端はトリバロイ(Triballoy)８００で被覆してあるのが好ましい。スプーリーの球状端部とそのための球状シートの一例を図１５に示した。このスプーリー２４９は球状端部２５１を有するスプーリー１２８、１４２、１４８、１６２、１９４、２１０、２１４または１７０のいずれかであってもよい。隣接する部分２５３は環状のシートまたは図示されている球状のシート２５５をもっていることができる。
【００３９】
ここで図２、３Ｂおよび１０〜１４を参照して供給熱媒体および戻り熱媒体を軸方向と半径方向との間で遷移させるための後部ディスク４６内の相互連結部、たとえばエルボについて説明する。図２を参照すると後部ディスク４６は円周方向に離隔した一般にダブテール（あり溝）形の半径方向に開口している複数のスロット２２２を含んでいる。これらスロット２２２は供給相互連結部および戻り相互連結部、たとえばエルボ２２４および２２６を含む流れ方向変換要素を受容する。各エルボは後部ディスク４６の回りのダブテールとほぼ相補的な形状の外面をもっており、これらエルボがスロット２２２中に軸方向に挿入され、半径方向外側への動きに対して保持されるようになっている。図１０に供給エルボ２２４を示す。供給エルボ２２４は、鋳造材料から形成されているのが好ましく、長手方向に延びるボアセクション２２８と半径方向に延びるボアセクション２３０とをもっており、これらセクションは図示したように９０°向きを変える遷移ボア２３２を介して互いに連通している。エルボ２２４の後部端は半径方向内側に開口しているグルーブ２３４を含んでいる。
【００４０】
図１１に帰還エルボ２２６を示す。帰還エルボ２２６は軸方向に延びるボア開口２３８と半径方向に延びるボア開口２４０とを含んでおり、これら開口は９０°向きを変える遷移ボア２４２を介して互いに連通している。帰還エルボ２２６の後部端は半径方向内側に開口するグルーブ２４４を含んでいる。供給エルボ２２４と帰還エルボ２２６の半径方向に開口しているボア２３０と２４０は、いずれも円周方向および軸方向に互いにずれており円周方向および半径方向にずれた供給チューブ５４と帰還チューブ６０をそれぞれ受け入れることが分かる。
【００４１】
供給エルボ２２４および帰還エルボ２２６の軸方向に延びるボア２０８および２１８は、すでに記載したスプーリーと同様な構造のスプーリーを介して軸方向に延びる供給チューブ５６および帰還チューブ５８とそれぞれ相互に連結している。帰還エルボ２２６と軸方向に延びる帰還チューブ５８とを相互に連結するスプーリー２４６の一例を図３Ａに示した。同様のスプーリーが供給エルボ２２４と供給チューブ５６とを相互に連結している。
【００４２】
図１２を参照すると、供給チューブ５４と帰還チューブ６０の半径方向外側端は各々カラー２５０をもっている。このカラーの外側端は拡がっており、それぞれのエルボの半径方向に延びるボア２３０または２４０とフレアはめ合い係合してエルボと半径方向チューブとの間の流体連通を確立している。半径方向チューブと流れ方向変換要素、たとえばエルボとを相互に連結するために、図１３に示した連結部材、たとえばスプリングクリップ２５２を使用する。各スプリングクリップは、円周方向に離隔して半径方向外側に向かい開口２５８のあるボス２５６が設けられている半径方向部２５４を有するアングルからなっている。スプリングクリップ２５２のほぼ軸方向に延びる部分２６０は軸方向に延びる一対の脚２６１をもっており、この一対の脚はほぼ半円形の開口２６２を定めており、その末端に隣接して半径方向外側に突出する一対のボス２６４で終わっている。図１２に示されているように、スプリングクリップ２５２は、軸方向セクション２６０のアームをカラー２５０の下にして関連するエルボ２２４または２２６にボルト２６３で固定される。特に、ボス２６４はカラー２５０の下側と係合する。半径方向供給チューブ５４と半径方向帰還チューブ５６は軸方向に互いにずれているので、帰還チューブ６０の半径方向外側端を固定するのに用いるクリップの脚２６１は供給チューブ５４の端を固定するのに用いるクリップの脚２６より長いことが了解されよう。
【００４３】
図３Ｂに示されているように、後部ディスク４６のスロット２２２間の後面は半径方向内側に開口するグルーブ２６６をもっている。エルボ２２４と２２６がスロット２２２内に軸方向に挿入されると、円周方向に延びるバンドまたはワイヤ２６８（これは半径方向外側に向けてバネ荷重をかけてもよい）がグルーブ２３４、２４４および２６６内に挿入されて後方への軸方向の変位に対してエルボを保持し、グルーブ２６６とバンド２６８がエルボに対する軸方向ストップを形成することが了解されよう。エルボ２２４と２２６の後部フランジ２７０と２７２は後部ディスク４６の後面に突き当たりロータに対するエルボの軸方向前方への動きを阻止する。図１４は、後部ディスク４６の対応するスロット２２２内にある供給エルボと帰還エルボを示している。
【００４４】
ここで図１８と１９を参照すると、供給チューブ５６と帰還チューブ５８の後部端をロータに固定する保持アセンブリが示されている。図１９には、チューブ、たとえば帰還チューブ５８が半径方向に拡大したランド２８０と共に示されている。四番目のホイール２０の後面にある座ぐりした凹み２８４内にブッシング２８２が配置されている。チューブ５８の高くなったランド２８０の前方端がブッシング２８２の内部フランジに対して当接してチューブの軸方向前方への動きを阻止する。各ランドの後肩は一対の保持部品、たとえばプレート２８６に当接し、後方への動きを阻止する。この保持プレート２８６は後部ディスクの前面に当接する。
【００４５】
図１８を参照すると、ホイール後面は環状の凹み２８８を含んでおり、この凹みを通ってチューブを受容する開口が通っている。この凹み２８８の半径方向の両端はフランジ２９０と２９２で仕切られ、これらフランジは保持プレート２８６に対し半径方向内側と外側のストップをそれぞれ形成している。半径方向外側のフランジ２９０は円周方向に離隔した複数のインデントまたはスロット２９４を含んでおり、これらにより以下に記載するように保持プレート２８６の取り外しのためのアクセス開口が得られる。フランジ２９０には各チューブ開口位置のホイールの後面の回りで円周方向に離隔した位置に縮小アクセススロット２９８が形成されて、保持プレートへのアクセススロットが与えられており、これによってプレートを取り外し位置にシフトすることができる。
【００４６】
図１８に示されているように、各保持プレート２８６はそれぞれのフランジ２９０と２９２の曲率に対応して曲がった外側と内側のエッジ３００と３０２を含んでおり、そのためプレートはそれらフランジ間に受容されることができる。保持プレートの半径方向外側のエッジ３００から外側に向かって耳３０４が突出しており、外側フランジ２９０のアクセススロット２９４の一端中に突き出ている。各保持アセンブリの保持プレートは互いに鏡像関係にある。各プレートの内側エッジはチューブの半径に対応する半径の半円形のエッジ３０６をもっている。したがって、保持プレート２８６はフランジ２９０と２９２の間に位置しており、チューブ５８の円周方向両側にまたがっている。保持プレート２８６を高くなったランド２８２の後の正しい位置にロックするために、一対のピンすなわちストップ３１０を後部ホイールの面内の開口中に挿入し、保持プレート２８６の円周方向外側のエッジと係合させて、プレート２８６がチューブをまたぐその位置から円周方向に分離する動きを阻止する。ピン３１０の取り外しおよび保持プレートの取り外しのためのピンへのアクセスはその上にあるウィンデイジプレートを取り外した後に可能になる。その後、スロット２９４を介して工具を挿入することにより後部シャフトから後方にピン３１０を引き抜く。ピン３１０を取り外すと、各保持プレートは、それが保持していたチューブから離れて円周方向にスライドしてスロット２９４と半径方向に整列させることができる。このように整列させれば、保持プレートは半径方向外側の方向に引き抜かれる位置になる。
【００４７】
ここで図３Ｂと１６を参照して蒸気冷却回路を含む部品を分解する方法について説明する。エルボ２２４と２２６は保持ワイヤ２６８により図３に示されている位置に保持されていることを思い起こされたい。また、スプリングクリップ２５２がエルボにボルト止めされ、半径方向チューブ５４と６０を半径方向最も外側の位置に保持する役目を果たしている。半径方向チューブと軸方向チューブを取り外すためには、最初にワイヤ２６８を取り外し、スプリングクリップ２５２のボルト２６３をエルボからねじ外し、同様に取り外す。スプリングクリップ２５２を取り外すことにより、半径方向チューブ５４と６０はその上端が露出し、半径方向内側へ動けるように解放される。チューブ５４と６０を半径方向内側に移動させることにより、エルボ２２４と２２６の軸方向で後方へのスライド移動ができるようになる。エルボの上のカバープレートも解放される。エルボを直接軸方向チューブに結合しているスプーリーもまた軸方向にエルボと共に取り外すか、またはエルボとは別に軸方向後方に引き抜いてもよい。図１６には、帰還エルボ２２６と帰還チューブ５８を相互に連結しているスプーリー２４６が示されている。エルボとスプーリーを取り外したら、図１７に示されているように半径方向チューブ５４と６０を半径方向外側に向けて引き抜く。
【００４８】
ここで図１８と１９を参照して、保持プレート２８６が解放され取り外されると、軸方向の供給チューブ５６と帰還チューブ５８を軸方向後方に向けて引き抜くことができる。プレート２８６を解放するには、最初にその上にあるウィンデイジプレート２８７を取り外した後、ピン３１０を、特に後部ディスク４６の外側リムの軸方向開口２８９を介して、ホイール２０から後方へ取り外す。ピン３１０を取り外すと各保持プレートはそれが保持していたチューブから離れて円周方向をスライド移動することが可能になり、半径方向最も外側のフランジ２９０を通ってスロット２９４と半径方向に整列することになる。いったん整列されたら、保持プレート２８６を図１９の矢印で示されているように半径方向外側に引き抜く。保持プレート２８６はチューブの軸方向後方への動きを阻止する唯一の手段であるので、チューブ５６と５８は軸方向を後方へ引き抜くことができる。帰還チューブ５８の取り外しを図２０に示したが、その移動方向は矢印で示されている。帰還チューブ５８の軸方向の引き抜きと共に、帰還チューブ５８の前方端と帰還マニホルドＲＭとを相互に連結するスプーリー１８０も取り外されることが了解されよう。スプーリー１８０が帰還チューブ５８から切り離されたら、帰還チューブ５８の置かれたホイールとスペーサを貫通する整列された開口を通って取り外すことができる。
【００４９】
同様に、軸方向の供給チューブ５６を、図２２に示されているように、ホイールとスペーサの整列された開口から軸方向後方へ引き抜く。その前方端にあるスプーリーも同様にチューブと共に引き抜くか、または別に引き抜いてもよい。
【００５０】
図２３を参照して、クロスオーバーチューブとマニホルドを取り外すには、隣接するホイールの動翼、すなわち第一段と第二段のホイール１４、１６の動翼を取り外す。動翼を円周方向の配列に保持している保持ワイヤ（図示してない）を最初に取り外す。これにより、第一段ホイールの動翼は取り外しのために軸方向前方方向に移動できるようになり、また第二段ホイールの動翼は軸方向・半径方向の矢印で示されているように取り外しのために軸方向後方に移動できるようになる。動翼を取り外す際に、動翼とマニホルドを連結しているスプーリー１４２、１６２、２１０、１９４を動翼と共に軸方向に引く。あるいは、これらのスプーリーはクロスオーバーチューブ１４６と１９６と共に引き出すことができる。これらのスプーリーを取り外した後、クロスオーバーチューブ１４６と１９６はスペーサのそれぞれの両端を介して取り外せるように解放される。図２４と２５に示されているように、供給マニホルドから第一段動翼までのクロスオーバーチューブ１４６は図２５の矢印で示されている軸方向前方に引き抜くことができる。同様に、クロスオーバーチューブ１９６は、図２５に示されているように、取り外された第二のホイールの動翼が占めていた空間中に軸方向後方に移動することができる。スプーリー５６、１４２、１４８、１８０、１９４、２１４を取り外すと、マニホルドセグメントも取り外しのために解放される。マニホルドセグメント１２０と１７０を半径方向内側に短い距離だけ移動してスペーサの上を覆っているリップを外す。次にマニホルドセグメントを円周方向に短い距離だけ回転する。次いで、図２６に矢印で示されているように、供給マニホルドセグメント１２０を軸方向に移動させ、その結果これを半径方向外側方向に取り外してスペーサ３０上のリップを外すことができる。同様に、帰還マニホルドセグメント１７０を、半径方向内側に、円周方向に、軸方向前方に、そして半径方向外側方向に移動させてスペーサ３０と第一段ホイール１４との間から取り外す。
【００５１】
ボアチューブアセンブリ４８も後部シャフト１０６から引き抜くことができる。このボアチューブアセンブリ中の供給蒸気通路と戻り蒸気通路を定めている内側チューブ８４と外側チューブ８２はその前方端がエンドキャップ１０８に固定されていることも思い起こされよう。また、外側チューブ８２とエンドキャップ１０８の外径は後部シャフト１０６の直径より小さく、ボアチューブアセンブリを軸方向後方に引き抜くことができる。図３Ｂを参照すると、半径方向に延びる複数の１つ、好ましくは４個のピン３００が後部ディスク４６の直径の小さくなった部分を通って延びている。半径方向のピン３００の半径方向内側の末端はエンドキャップ１０８の外側周辺表面に形成された止まり穴または凹みに係合しており、これら内側と外側のボアチューブ８２と８４は、好ましくは溶接により、エンドキャップ１０８の末端に固定されている。
【００５２】
半径方向のピン３００をそのボアチューブ係合位置に保持するために、図３Ｂに示されているように、軸方向に延びる同じ複数のピン３０２が後部ディスクを通して挿入されている。この軸方向のピン３０２は半径方向のピンの半円形の切欠きに係合して半径方向のピン３００をボアチューブアセンブリに係合した位置に保持している。
【００５３】
したがって、ボアチューブアセンブリを取り外すには、軸方向のピン３０２を軸方向に取り外して半径方向のピンを半径方向外側に引き抜く動きに対して解放する。軸方向のピン３０２へのアクセスは、主軸受けカバーと補助部品の取り外しによって可能になる。半径方向のピン３００をエンドキャップの穴から引き抜くことにより、半径方向の蒸気供給チューブ５４と蒸気戻りチューブ６０はすでに引き抜かれているので、ボアチューブアセンブリを修復および／または交換のために後部シャフトに沿って軸方向後方に引き抜くことができる。
【００５４】
以上のことから、タービンを蒸気冷却するための蒸気流路を含むさまざまな部品を必要に応じ、または予定したメンテナンス間隔でタービンから分解・取り外し、修復または交換することができるということが了解される。これらさまざまな蒸気部品をタービンに組み立てるのはその分解に関して上に説明したのと逆の順序で行えばよい。
【００５５】
現時点で最も実用的で好ましい態様と思われる具体例に関連して本発明を説明して来たが、本発明はこれら開示した具体例に限定されることはなく、特許請求の範囲の思想と範囲内に含まれるさまざまな修正および均等な配置構成を包含するものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい具体例による冷却系の一部を含むタービンセクションを示すガスタービンの一部分の断面図である。
【図２】説明を容易にするために一部を切り開き断面で示したタービンロータの一部の断片透視図である。
【図３】図３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄの関係を示すブロック図である。
【図３Ａ】ロータのリムを示す断片断面図であり、熱媒体帰還チューブが示されている図である。
【図３Ｂ】ロータの後部でそのリムに隣接する部分の拡大断面図であり、半径方向の供給チューブおよび帰還チューブならびにそれらとボアチューブアセンブリとの連通状態が示されている図である。
【図３Ｃ】図３Ｂに示したボアチューブアセンブリの続きを構成する拡大断面図である。
【図３Ｄ】ボアチューブアセンブリの後部端の拡大断面図である。
【図４】供給マニホルドセグメントおよび帰還マニホルドセグメントとそれぞれ相互に連結された供給チューブおよび帰還チューブを示す、一部破断して断面で示す断片透視図である。
【図５】ほぼ図４の５−５線に沿って取った拡大断片断面図であり、供給マニホルドセグメントと、冷却媒体を隣接するホイールの動翼に連通させるさまざまな通路とが示されている図である。
【図６】ほぼ図４の６−６線に沿って取った断片断面図であり、使用後冷却媒体を軸方向に隣接する動翼から帰還チューブへ戻すための帰還マニホルドセグメントが示されている図である。
【図７】供給マニホルドセグメントと帰還マニホルドセグメントとの間の関係を示す縮小断面図である。
【図８】帰還マニホルドセグメントの透視図である。
【図９】供給マニホルドセグメントの透視図である。
【図１０】冷却媒体を軸流方向と半径流方向との間で方向変換するための供給エルボの断面図である。
【図１１】冷却媒体を軸流方向と半径流方向との間で方向変換するための帰還エルボの断面図である。
【図１２】エルボと後部ディスクの半径方向に延びる熱媒体搬送チューブとの間の連結部を示す一部断面の断片側面立面図である。
【図１３】エルボと半径方向チューブとの間を連結するスプリングクリップの透視図である。
【図１４】後部ディスクで前方方向に見た断片立面図である。
【図１５】断面で表した隣接する部品の球状シートに係合した球状端部を有する代表的なスプーリーの断片立面図である。
【図１６】部品を取り外した状態を示し、その取り外しを容易にする移動の方向を示す図３と同様な図である。
【図１７】半径方向チューブの半径方向の取り外しを示す図１６と同様な図である。
【図１８】四段タービンの四番目のホイールの後部端面の断片端面立面図である。
【図１９】図１８に示した保持プレートの取り外しを示す断片断面図である。
【図２０】帰還チューブの軸方向後方への取り外しを示す図３Ａと同様な図である。
【図２１】帰還チューブとスプーリーの軸方向後方への取り外しを示す図６と同様な図である。
【図２２】供給チューブとスプーリーの後方への取り外しを示す図５と同様な図である。
【図２３】タービン動翼の第一段および第二段ホイールからの取り外しを示す図３Ａと同様な図である。
【図２４】供給クロスオーバーチューブの前部および後部スプーリーの取り外しを示す図５と同様な図である。
【図２５】供給クロスオーバーチューブと帰還クロスオーバーチューブの取り外しを示す図２４と同様な図である。
【図２６】マニホルドセグメントの取り外しを示す図２５と同様な図である。
【符号の説明】
Ｒ  タービンロータ
ＲＭ  帰還マニホルド
ＳＭ  供給マニホルド
１４、１６、１８、２０  ホイール
２２、２４、２６、２８  動翼
３０、３２、３４  スペーサ
４６  後部ディスク
４８  ボアチューブアセンブリ
５２  供給源（プレナム）
５４、６０  半径方向チューブ
５６、５８  軸方向チューブ
１２８、１８０  スプーリー
１４６、１９６  クロスオーバーチューブ
２２４、２２６  流れ方向変換要素（エルボ）
２５２  連結部材（スプリングクリップ）
２８６  保持部品（プレート）。
【図１】
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【図２】
0004436543.tif 000003
【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
0004436543.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
0004436543.tif 000008
【図４】
0004436543.tif 000009
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004436543.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0004436543.tif 000019
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0004436543.tif 000025
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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