(57)【要約】      （修正有）【課題】回転機械と共に用いるブレード及び回転機械の組み立て方法を提供する。【解決手段】回転機械１００は、ロータ１１２／１３０を含む。ロータは、少なくとも１つのロータホイール１４６を含む。少なくとも１つのブレード１２２が、少なくとも１つのロータホイールに結合される。少なくとも１つのブレード１２２は、ブレードを少なくとも１つのロータホイールに結合するよう構成されたダブテール部分１４８を含む。ブレードはまた、実質的に二重Ｃ字形状に形成されたブレードプラットフォームを含む。【選択図】図２
2012047174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのロータホイール（１４６／１７４）を有するロータ（１１２／１３０／１６２）を含む回転機械（１００）用のブレード（１２２／１２４）であって、
前記ブレードを前記少なくとも１つのロータホイールに結合するよう構成されたダブテール部分（１４８／１７６）と、
実質的に二重Ｃ字形状に形成されたブレードプラットフォーム（２００）と
を備えるブレード（１２２／１２４）。
【請求項２】
前記プラットフォーム（２００）が、さらに、
後方部分（２１０）と、
前記ブレードプラットフォームの後方部分と一体に形成される前方部分（２０８）と
を備える、請求項１記載のブレード（１２２／１２４）。
【請求項３】
前記ブレードプラットフォーム（２００）の後方部分（２１０）が、前記ブレードプラットフォームの少なくとも一部内の後方Ｃカット部（２１０）で形成され、該後方Ｃカット部が実質的に軸方向に対称であって、後方対称軸（２３８）を画成する、請求項２記載のブレード（１２２／１２４）。
【請求項４】
前記前方部分（２０８）が、前記ブレードプラットフォーム（２００）の少なくとも一部内の前方Ｃカット部（２０８）で形成され、前記前方Ｃカット部が実質的に軸方向に対称であって、前方対称軸（２３６）を画成する、請求項２記載のブレード（１２２／１２４）。
【請求項５】
前記ブレードプラットフォーム（２００）と一体に形成された少なくとも１つの翼形部（１５０／１７７）をさらに備える、請求項１記載のブレード（１２２／１２４）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのダブテール部分（１４８／１７６）が、前記ブレードプラットフォーム（２００）と一体に形成される、請求項１記載のブレード（１２２／１２４）。
【請求項７】
少なくとも１つのロータホイール（１４６／１７４）を含むロータ（１１２／１３０／１６２）と、
前記ロータの周りに少なくとも部分的に延在する静止部分（１３２／１３４／１６４／１６６）と、
前記ブレードを前記少なくとも１つのロータホイールに結合するよう構成されたダブテール部分（１４８／１７６）を含む少なくとも１つのブレード（１２２／１２４）と、
実質的に二重Ｃ字形状に形成されたブレードプラットフォーム（２００）と
を備えるタービンエンジン（１００）。
【請求項８】
前記ブレードプラットフォーム（２００）が、さらに、
後方部分（２１０）と、
前記ブレードプラットフォームの後方部分と一体に形成される前方部分（２０８）と
を備える、請求項７記載のタービンエンジン（１００）。
【請求項９】
前記ブレードプラットフォーム（２００）の後方部分（２１０）が、前記ブレードプラットフォームの少なくとも一部内の後方Ｃカット部（２１０）で形成され、該後方Ｃカット部が実質的に軸方向に対称であって、後方対称軸（２３８）を画成する、請求項８記載のタービンエンジン（１００）。
【請求項１０】
前記前方部分（２０８）が、前記ブレードプラットフォーム（２００）の少なくとも一部内の前方Ｃカット部（２０８）で形成され、前記前方Ｃカット部が実質的に軸方向に対称であって、前方対称軸（２３６）を画成する、請求項８記載のタービンエンジン（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で説明される実施形態は、全体的に、回転機械に関し、より詳細にはタービンエンジンを組み立てる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも一部の公知のタービンエンジンは、高温の流体がガスタービンエンジンにわたって流れ、或いは蒸気が蒸気タービンエンジンにわたって流れる複数のタービンブレード又はバケットを含む。公知のタービンバケットは通常、タービンエンジン内のロータのホイール部分に結合され、ロータと協働してタービンセクションを形成する。その上、公知のタービンバケットは、ロータの周囲に延在する列を成して円周方向に離間して配置される。さらに、公知のタービンバケットは、通常、軸方向に離間した列を成して配列され、該列は、回転バケットの後続の各列に向かってエンジンを通って流れる流体を送る複数の静止ノズルセグメントにより分離される。関連するタービンバケットの列と協働するセグメントの各列は通常、タービン段と呼ばれ、ほとんどの公知のタービンエンジンは、複数のタービン段を含む。
【０００３】
さらに、公知のタービンエンジンの少なくとも一部はまた、ガスタービンエンジンを通って空気を送る複数の回転圧縮機ブレードを含む。公知の回転圧縮機ブレードは、通常、軸方向に離間した列を成して円周方向に間隔を置いて配置される。多くの公知の圧縮機はまた、回転圧縮機ブレードに向けて下流側に空気を送る、複数の静止ノズルセグメント又はステータベーンを含む。
【０００４】
少なくとも一部の公知のタービンバケット及び／又は公知の圧縮機ブレードは各々、プラットフォームに結合した翼形部を含む。圧縮機ブレード及びタービンブレードのプラットフォーム部分は、一般に、小さな公差で円周方向に離隔されている。少なくとも一部の公知のプラットフォームは矩形であり、運転中、プラットフォームの熱膨張によって小さな円周方向の公差が縮小し、その結果、隣接するプラットフォームが互いに接触する可能性がある。このような接触力は一般に共線的であり、タービンバケット及び／又は圧縮機ブレードに正味の曲げモーメントが誘起されなくなり、隣接するプラットフォームの重なり合い又は張り出し、すなわちシングリングが小さくなる。しかしながら、一部の大きな翼形部は、このようなプラットフォームによって定められる表面積内に収まらない可能性があるので、使用可能な翼形部のサイズが制限される可能性がある。
【０００５】
より大きな翼形部に対処するために、少なくとも一部の公知のプラットフォームは、非矩形の形状寸法を用いている。しかしながら、台形プラットフォームなどの非矩形プラットフォームの接触は、プラットフォームに非線形の接触力を誘起し、及び／又はタービンバケット及び／又は圧縮機ブレードに捩り力及び／又は曲げモーメントを誘起する。時間の経過と共に、隣接するプラットフォームのシングリングの可能性は矩形プラットフォームと比べて高くなる。このようなシングリングは、関連するタービンバケット及び／又は圧縮機ブレードの有効寿命を縮める可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７２９３９５７号明細書
【発明の概要】
【０００７】
１つの態様において、回転機械を組み立てる方法が提供される。本方法は、複数のロータホイールを含むロータを用意する段階を含む。本方法はまた、回転機械の静止部分の少なくとも一部がロータの周りを少なくとも部分的に延在するようにロータを位置付ける段階を含む。本方法はさらに、実質的に二重Ｃ字形状に形成されたブレードプラットフォームを有するブレードを用意する段階を含む。本方法はまた、ブレードをロータに結合する段階を含む。
【０００８】
別の態様において、回転機械用のブレードが提供される。回転機械は、少なくとも１つのロータホイールを有するロータを含む。ブレードは、少なくとも１つのロータホイールにブレードを結合するよう構成されたダブテール部分を含む。ブレードはまた、実質的に二重Ｃ字形状に形成されたブレードプラットフォームを含む。
【０００９】
別の態様において、タービンエンジンが提供される。エンジンは、少なくとも１つのロータホイールを有するロータを含む。エンジンはまた、ロータの周りに少なくとも部分的に延在する静止部分を含む。エンジンはさらに、少なくとも１つのロータホイールに結合された少なくとも１つのブレードを含む。ブレードは、実質的に二重Ｃ字形状に形成されたブレードプラットフォームを含む。
【００１０】
本明細書に記載される実施形態は、添付図面と共に以下の説明を参照することによってより深く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】例示的なタービンエンジンの概略図。
【図２】図１に示すタービンエンジンと共に用いることができ、領域２から見た圧縮機の一部の拡大断面図。
【図３】図１に示すタービンエンジンと共に用いることができ、領域３から見たタービンの一部の拡大断面図。
【図４】図３に示すタービンと共に用いることができ、領域４から見た複数の例示的なバケット機構の軸方向概略図。
【図５】図４に示すバケット機構と共に用いることができる複数の例示的なブレードプラットフォームの上から見た概略図。
【図６】図１に示すタービンエンジンの一部の例示的な組み立て方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、回転機械１００、すなわちタービンエンジンの概略図である。例示的な実施形態では、回転機械１００はガスタービンエンジンである。或いは、他のエンジンを用いてもよい点は当業者であれば理解されるであろう。例示的な実施形態では、タービンエンジン１００は、吸入セクション１０２と、吸入セクション１０２の下流側にあり且つ吸入セクション１０２と流れ連通した圧縮機セクション１０４とを含む。燃焼器セクション１０６は、圧縮機セクション１０４の下流側で且つ圧縮機セクション１０４と流れ連通して結合され、タービンセクション１０８は、燃焼器セクション１０６の下流側で且つ燃焼器セクション１０６と流れ連通して結合されている。タービンエンジン１００は、タービンセクション１０８の下流側にある排気セクション１１０を含む。その上、例示的な実施形態では、タービンセクション１０８は、駆動シャフト１１４を含むロータ組立体１１２を介して圧縮機セクション１０４に結合される。
【００１３】
例示的な実施形態では、燃焼器セクション１０６は、圧縮機セクション１０４と各々が流れ連通した複数の燃焼器１１６を含む。燃焼器セクション１０６はまた、少なくとも１つの燃料ノズル組立体１１８を含む。各燃焼器１１６は、少なくとも１つの燃料ノズル組立体１１８と流れ連通している。その上、例示的な実施形態では、タービンセクション１０８及び圧縮機セクション１０４は、駆動シャフト１１４を介して負荷１２０に回転可能に結合される。例えば、負荷１２０は、これだけを含むことに限定されるものではないが、発電機及び／又は機械的駆動用途（例えば、ポンプ）を含むことができる。例示的な実施形態では、圧縮機セクション１０４は、少なくとも１つの圧縮機ブレード組立体１２２を含む。また、例示的な実施形態では、タービンセクション１０８は、少なくとも１つのタービンブレード又はバケット機構１２４を含む。各圧縮機ブレード組立体１２２及び各タービンバケット機構１２４はロータ組立体１１２に結合される。
【００１４】
作動時には、空気吸入セクション１０２は、圧縮機セクション１０４に向けて空気を送る。圧縮機セクション１０４は、圧縮機ブレード機構１２２を介して入口空気を高温高圧に加圧した後、加圧空気を燃焼器セクション１０６に吐出する。加圧空気は燃料と混合されセクション１０６内で点火されて燃焼ガスを生成し、該燃焼ガスは、タービンセクション１０８に向かって下流側に送られる。具体的には、加圧空気の少なくとも一部は、燃料ノズル組立体１１８に送られる。燃料はまた、燃料ノズル組立体１１８に送られ、ここで燃料は空気と混合され、燃焼器１１６内で点火される。燃焼器１１６内で生成された燃焼ガスは、タービンセクション１０８に向かって下流側に送られる。タービンバケット機構１２４に衝突した後、燃焼ガス中の熱エネルギーは、機械的回転エネルギーに転換され、これを用いてロータ組立体１１２を駆動する。タービンセクション１０８は、圧縮機セクション１０４及び／又は駆動シャフト１１４を介して負荷１２０を駆動し、排出ガスが、排気セクション１１０を通って大気に吐出される。
【００１５】
図２は、圧縮機セクション１０４の一部の拡大断面図である。例示的な実施形態では、圧縮機セクション１０４は、圧縮機ロータ組立体１３０と、静止圧縮機ステータ組立体１３２とを含む。組立体１３０、１３２は、流路１３６を少なくとも部分的に定める圧縮機ケーシング１３４内に位置付けられる。例示的な実施形態では、圧縮機ロータ組立体１３０は、ロータ組立体１１２の一部を形成する。より具体的には、例示的な実施形態では、圧縮機セクション１０４は、ロータ軸方向中心線１３８の周りに実質的に対称的に配向される。或いは、圧縮機セクション１０４は、何らかのブレード付きの回転する多段流体輸送装置とすることができ、圧縮機セクション１０４が、限定ではないが、スタンドアローン流体圧縮ユニット又はファンを含む、本明細書で説明されるように作動するのを可能にする。
【００１６】
圧縮機セクション１０４は、複数の段１４０（１つだけが図示されている）を含み、該複数の段は各々、円周方向に離間した圧縮機ブレード１２２の列と、ステータブレード又はステータベーン１１４の列とを含む。例示的な実施形態では、圧縮機ブレード１２２は、各ブレード１２２がロータホイール１４６から半径方向外向きに延在するように、取付機構１４８を介して圧縮機ロータホイール１４６に結合される。また、例示的な実施形態では、各ブレード１２２は、各ブレード取付機構１４８からロータブレード先端１５２に半径方向外向きに延在する翼形部１５０を含む。圧縮機段１４０は、限定ではないが、空気などの駆動又は作動流体と協働する。より具体的には、駆動流体は、後続の段１４０において加圧される。段間シール機構１５４は、各ロータホイール１４６及び／又は各ブレード取付機構１４８に結合される。
【００１７】
作動時には、圧縮機セクション１０４は、ロータ組立体１１２を介してタービンセクション１０８により回転される。段１４０を介して低圧又は圧縮機上流側領域１５６から集められた流体は、ロータブレード翼形部１５０によりステータブレード機構１４４に向けて送られる。流体が加圧されると、流れ矢印１５８で示されるように、流体が流路１３６を通って送られたときに流体の圧力が増大する。より具体的には、流体は、後続の段１４０を通って流路１３６内に流れる。
【００１８】
引き続き、加圧及び高圧の流体が、高圧又は圧縮機下流側領域１６０に送られてタービンエンジン１００内で使用する。
【００１９】
図３は、タービンロータ組立体１６２を含むタービンセクション１０８の一部の拡大断面図である。タービンセクション１０８はまた、複数の静止ブレード又はタービンダイアフラム組立体１６４を含み、流路１６８を少なくとも部分的に定めるタービンケーシング１６６内に位置付けられる。例示的な実施形態では、タービンロータ組立体１６２は、ロータ組立体１１２の一部を形成する。その上、例示的な実施形態では、タービンセクション１０８は、ロータ軸方向中心線１３８の周りを実質的に対称的に配向される。或いは、タービンセクション１０８は、何らかのブレード付きの回転する多段エネルギー変換装置とすることができ、限定ではないが、蒸気タービンを含む本明細書で説明されるようなタービンセクション１０８の作動を可能にする。
【００２０】
タービンセクション１０８は、複数の段１７０（１つだけが図示されている）を含み、該複数の段は各々、円周方向に離間したロータブレードの列、又はタービンバケット機構、又はタービンバケット１２４と、ダイアフラム組立体１６４又はノズル組立体１７２の列とを含む。より具体的には、例示的な実施形態では、タービンセクション１０８は、３つの段１７０を含む。或いは、タービンセクション１０８は、本明細書で説明されるようにタービンエンジン１００が作動可能な何れかの数の段１７０を含むことができる。例示的な実施形態では、タービンバケット１２４は、バケット取付機構１７６を介してタービンロータホイール１７４に結合される。また、例示的な実施形態では、各タービンバケット１２４は、各バケット取付機構１７６から半径方向外向きに延在する翼形部１７７を含む。タービン段１７０は、燃焼ガス、蒸気、及び／又は加圧空気などの駆動又は作動流体と協働する。段間シール機構１７８は、各ロータホイール１７４及び／又はバケット取付機構１７６に結合される。
【００２１】
作動時には、タービンセクション１０８は、燃焼器１１６（図１に示す）により発生した高圧燃焼ガスを受ける。ノズル組立体１７２を介して高圧領域１８８から集められた燃焼ガスは、タービンバケット１２４によりダイアフラム組立体１６４に向けて送られる。矢印１８９で示されるように、燃焼ガスが流路１６８を通って送られると、燃焼ガスは少なくとも部分的に減圧される。燃焼ガスは、後続の段１７０を通って引き続き流れた後、低圧領域１９０内に吐出され、タービンエンジン１００内でさらに使用されるか、及び／又はタービンエンジン１００から排出される。
【００２２】
図４は、タービンセクション１０８と共に使用され且つ領域４に沿った（共に図３に示す）複数の例示的なブレード又はバケット１２４の軸方向概略図である。図５は、
バケット１２４と共に用いることができる複数の例示的なブレード又はバケットプラットフォーム２００の上から見た概略図である。プラットフォーム２００はまた、圧縮機セクション１０４（図１及び２に示す）及びより具体的には圧縮機ブレード１２２（図２に示す）と共に用いることができ、ここでプラットフォーム２００は、これによりブレードプラットフォームと呼ばれる。このことに関して、用語「ブレードプラットフォーム」及び「バケットプラットフォーム」は、その複数形を含めて同義的に使用される。各バケット１２４は、取付機構１７６及びバケット翼形部１７７を含む。例示的な実施形態では、取付機構１７６はダブテール形装置である。その上、例示的な実施形態では、各バケット１２４はまた、バケットプラットフォーム２００を含み、各バケットプラットフォーム２００及び翼形部１７７が翼形根元部２０２を画成する。また、例示的な実施形態では、バケット取付機構１７６、バケット翼形部１７７、及びバケットプラットフォーム２００は、共に一体に形成される。その上、例示的な実施形態では、各翼形部１７７は、前縁２０４及び後縁２０６を含む。
【００２３】
例示的な実施形態では、各バケットプラットフォーム２００は、二重Ｃ字形状又は輪郭を有し、すなわち、各バケットプラットフォーム２００は、前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０を含み、これらがバケットプラットフォーム２００を形成する。具体的には、前方Ｃカット部分２０８は、最前プラットフォーム縁部２１２を画成し、後方Ｃカット部分２１０は、バケットプラットフォーム２００の最後プラットフォーム縁部２１４を画成する。最前プラットフォーム縁部２１２は、複数のコーナー２１６及び２１８を含む。より具体的には、縁部２１２は、第１の前方一致コーナー２１６及び第２の前方一致コーナー２１８を含む。加えて、最後プラットフォーム縁部２１４は、複数のコーナー２２０及び２２２を含む。より具体的には、縁部２１４は、第１の後方一致コーナー２２０及び第２の後方一致コーナーを含む。例示の目的で、コーナー２１６、２１８、２２０、及び２２２は、最前辺２２６、最後辺２２８、前縁辺２３０、及び後縁辺２３２を含む、矩形のプラットフォーム外形２２４を画成する。
【００２４】
矩形のプラットフォーム外形２２４は、例示的なバケットプラットフォーム２００が、外形２２４で示される矩形プラットフォームを用いて可能であるものよりも大きな翼形根元部２０２を受けてそこに結合されることを示している。このような大きな翼形根元部２０２は、より大きな翼形部１７７を容易にし、ここで翼形部１７７及び根元部２０２が、前縁２０４と後縁２０６との間に定められるバケット翼弦２３３を画成する。
【００２５】
従って、タービンセクション１０８においてより大きな翼形部１７７を使用することにより、小さな矩形のプラットフォーム及び関連する小さなバケットと比較して、タービンセクション１０８を通る燃焼ガス流１８９（図３に示す）を増大させることができ、このようなガス流１８９の増大により、エンジン１００の設置面積を増大させることなくタービンエンジン１００（図１に示す）の電力定格を増大させることができる。同様に、圧縮機セクション１０４においてより大きな翼形部１５０を使用することにより、小さな矩形のプラットフォーム及び関連する小さなブレードと比較して、圧縮機セクション１０４を通る空気流１５８（図２に示す）を増大させることができ、このような空気流１５８の増大により、エンジン１００の設置面積を増大させることなくタービンエンジン１００の電力定格を増大させることができる。その上、このような大きな翼形部１７７及び１５０は、小さな翼形部よりも大きな翼弦２３３を有し、こうした大きな翼弦２３３は、翼形部１７７及び１５０からの流れ剥離の低減を促進し、これによりタービンエンジン１００の性能を向上させることができる。さらに、より大きな翼形根元部２０２は、小さな翼形根元部と比べて、根元部２０２に隣接する翼形部１７７の一部に誘起される可能性のある曲げモーメントの低減を促進することができる。
【００２６】
例示的な実施形態では、ギャップ２３４が、円周方向に隣接するプラットフォーム２００間に定められる。また、例示的な実施形態では、前方Ｃカット部分２０８は、バケットプラットフォーム２００の前方対称軸２３６を画成し、後方Ｃカット部分２１０は、バケットプラットフォーム２００の後方対称軸２３８を画成する。さらに、例示的な実施形態では、前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０が交差して、ブレードプラットフォーム分岐軸線２４０を画成する。すなわち、例示的な実施形態では、所与の軸方向プラットフォーム長さＬ、前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０は各々、軸方向全長の半分の長さ０．５Ｌを画成する。従って、分岐軸線２４０にわたる前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０の対称関係が定められる。或いは、前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０は、同様の長さ０．５Ｌを有しておらず、本明細書で説明されるプラットフォーム２００の作動を可能にする一致しない何らかの長さを有し、例えば、限定ではないが、前方Ｃカット部分２０８が０．３３Ｌの長さを有し、後方Ｃカット部分２１０が０．６７Ｌの長さを有する。このような実施例において、分岐軸線２４０は、最前プラットフォーム縁部２１２に向けて且つ最後プラットフォーム縁部２１４から離れてシフトされる。従って、代替として、分岐軸線２４０は、本明細書で説明されるプラットフォーム２００の作動を可能にする長さＬに沿ったあらゆる点に定められる。
【００２７】
その上、例示的な実施形態では、前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０の両方は、外向きに延在する部分縁部２４２と波形の部分縁部２４４とを画成する。部分縁部２４２及び２４４は互いに相補的な形状にされ、すなわち、タービンロータホイール１７４へのバケット取付機構１７６の設置中に、第１のプラットフォーム２００の部分縁部２４２及び隣接プラットフォーム２００の部分縁部２４４は、ギャップ２３４がこれらの間で長さＬに沿って実質的に均一であるように位置付けることができる。さらに、例示的な実施形態では、縁部２１２、２１４、２４２、及び２４４におけるプラットフォーム２００の第１の厚みＴ1は、翼形根元部２０２におけるプラットフォーム２００の第２の厚みＴ2よりも小さく、これによりテーパー付き厚みが定められる。
【００２８】
作動時には、特に、タービンエンジン１００の始動運転中、ブレードプラットフォーム２００は、加熱されて円周方向に膨張し、これにより円周方向に隣接するプラットフォーム２００が接触するまで隣接プラットフォーム２００間に定められるギャップ２３４の距離が小さくなる。例示的な実施形態では、隣接プラットフォーム２００が接触すると、隣接プラットフォーム２００の波形部分縁部２４４及び外向きに延在する部分縁部２４２の部分に垂直な方向でプラットフォーム２００上に力が誘起される。また、例示的な実施形態では、摩擦力が、圧縮機ロータホイール１４６（図２に示す）とブレード取付機構１４８との間に定められる境界面（図示せず）に誘起される。このような摩擦力は、円周方向に隣接するプラットフォーム２００が熱膨張するときに互いに対して作用する力に対する抵抗力を生成して当該力に対向する。さらに、例示的な実施形態では、プラットフォーム２００に力が誘起されると、結果として生じる力２５０は、前方対称軸２３６及び後方対称軸２３８に対して実質的に共線的方向で誘起される。すなわち、力２５０は、前方対称軸２３６の周り及び後方対称軸２３８の周りで対称である。従って、隣接プラットフォーム２００に誘起される正味モーメントの低減が促進される。さらに、例示的な実施形態では、力２５０は分岐軸線２４０の周りで実質的に対称であるので、隣接プラットフォーム２００に誘起される正味モーメントの低減がさらに促進される。従って、縁部２４２及び２４４のシングリングの可能性もまた低減できるようになる。或いは、一致しない長さを有する前方Ｃカット部分２０８及び後方Ｃカット部分２１０、並びにこれに応じて長さＬに沿って非対称位置にシフトされる分岐軸線２１０を含む実施形態では、前方対称軸２３６の周り及び後方対称軸２３８の周りで対称的な力２５０に起因して、隣接プラットフォーム２００に誘起される正味モーメントもまた、低減できるようになる。
【００２９】
図６は、タービンエンジン１００（図１、２、及び３に示す）の一部の例示的な組み立て方法３００を示すフローチャートである。例示的な実施形態では、複数のロータホイール１４６／１７４（図２及び３にそれぞれ示す）を含むロータ１１２を用意する（３０２）。圧縮機ステータ組立体１３２／タービンダイアフラム組立体１６４（図２及び３にそれぞれ示す）の少なくとも一部が圧縮機ロータ組立体１３０／タービンロータ組立体１６２の周辺に少なくとも部分的に延在するように、圧縮機ロータ組立体１３０／タービンロータ組立体１６２を位置付ける（３０４）。実質的に二重Ｃ字形状を有するブレードプラットフォーム２００（図４及び５に示す）を含む圧縮機ブレード１２２／タービンバケット１２４（図２及び３にそれぞれ示す）を用意する（３０６）。具体的には、一体にバケットプラットフォーム２００を形成するように後方Ｃカット部分２１０及び前方Ｃカット部分２０８（両方とも図４及び５に示される）を形成する（３０８）。より具体的には、関連する後方軸方向対称軸２３８（図５に示す）を有する後方Ｃカット部と、関連する前方軸方向対称軸２３６（図５に示す）を有する前方Ｃカット部とをバケットプラットフォーム２００の少なくとも一部上に定める（３１０）。また、例示的な実施形態では、複数のブレード１２４を設け（３１２）、ここで後方Ｃカット部及び前方Ｃカット部をブレードプラットフォーム２００の各々の少なくとも一部内に形成し、前方Ｃカット部の各々は後方Ｃカット部の各々に対して実質的に相補的にする。さらに、例示的な実施形態では、ブレード機構１２４の少なくとも一部を圧縮機ロータホイール１４６／タービンロータホイール１７４に結合する（３１４）。
【００３０】
本明細書で提供される実施形態は、より大きな圧縮機及びタービン翼形部を用いたタービンエンジンの組み立て及び運転を可能にする。このような大きな翼形部により、製造及び組み立てコストを増大させることなく、所与のエンジン設置面積に対する出力定格を高めることができる。また、このようなタービンエンジンの運転は、圧縮機及びタービンブレードプラットフォームの互いの重なり合い又はシングリングの可能性を低減し、これにより圧縮機ブレード及びタービンバケットの有効寿命を延ばすことにより促進される。圧縮機ブレード及びタービンバケットの有効寿命が延びることで、タービンエンジンの停止期間及び保守コストが低減される。
【００３１】
本明細書で記載されるのは、ガスタービンエンジンの組み立て及び運転を促進する方法及び装置の例示的な実施形態である。具体的には、二重Ｃ形輪郭又は形状を有するプラットフォームを形成することにより、より大きな翼形部の使用が可能になり、タービンエンジン部品の有効寿命が延びる。より具体的には、本明細書で説明される圧縮機ブレード及びタービンバケットプラットフォームの二重Ｃ形輪郭は、より大きな翼形部を関連プラットフォーム上に位置付けることを可能にする。また、より具体的には、本明細書で説明される実質的に二重Ｃ形輪郭は、互いに膨張して接触する相補的な隣接プラットフォームを使用し、ブレード／バケットプラットフォームの何れかの部分に対してさらに誘起される非対称的な力を低減することができる。従って、プラットフォームの重なり合い又はシングリングが低減され、これによりプラットフォーム及び関連するタービンバケット及び圧縮機ブレードの有効寿命を延ばすことができる。その上、保守シャットダウンの頻度及び持続時間を短縮することができ、関連する運転上の補修及び交換コストを低減することができる。
【００３２】
本明細書で説明される方法及びシステムは、本明細書で説明される特定の実施形態に限定されない。例えば、各システムの部品及び／又は各方法のステップは、本明細書で説明される他の部品及び／又はステップとは独立して別個に使用及び／又は実施することができる。加えて、各部品及び／又はステップはまた、他の組み立てパッケージ及び方法と共に使用及び／又は実施することができる。
【００３３】
種々の特定の実施形態について本発明を説明してきたが、請求項の技術的思想及び範囲内にある修正により本発明を実施することができる点は、当業者であれば理解されるであろう。
【符号の説明】
【００３４】
１００  ガスタービンエンジン
１０２  吸入セクション
１０４  圧縮機セクション
１０６  燃焼器セクション
１０８  タービンセクション
１１０  排気セクション
１１２  ロータ組立体
１１４  駆動シャフト
１１６  燃焼器
１１８  燃料ノズル組立体
１２０  負荷
１２２  圧縮機ブレード機構
１２４  タービンバケット機構
１３０  圧縮機ロータ組立体
１３２  圧縮機ステータ組立体
１３４  圧縮機ケーシング
１３６  流路
１３８  ロータ軸方向中心線
１４０  複数の段
１４４  ステータブレード機構
１４６  圧縮機ロータホイール
１４８  ブレード取付機構
１５０  ロータブレード翼形部
１５２  ロータブレード先端部
１５４  段間シール機構
１５６  圧縮機上流側（低圧）領域
１５８  流れ矢印
１６０  圧縮機下流側（高圧）領域
１６２  タービンロータ組立体
１６４  タービンダイアフラム組立体
１６６  タービンケーシング
１６８  流路
１７０  複数の段
１７２  ノズル組立体
１７４  タービンロータホイール
１７６  バケット取付機構
１７７  バケット翼形部
１７８  段間シール機構
１８８  タービン上流側（高圧）領域
１８９  流れ矢印
１９０  タービン下流側（低圧）領域
２００  ブレードプラットフォーム
２０２  翼形根元部
２０４  前縁
２０６  後縁
２０８  前方Ｃカット部分
２１０  後方Ｃカット部分
２１２  最前プラットフォーム縁部
２１４  最後プラットフォーム縁部
２１６  第１の前方一致コーナー
２１８  第２の前方一致コーナー
２２０  第１の後方一致コーナー
２２２  第２の後方一致コーナー
２２４  矩形プラットフォーム外形
２２６  最前外形
２２８  最後外形
２３０  前縁外形
２３２  後縁外形
２３３  翼形部の翼弦
２３４  ギャップ
２３６  前方対称軸
２３８  後方対称軸
２４０  ブレードプラットフォーム分岐軸線
Ｌ  長さ
０．５Ｌ  半分の長さ
２４２  外向きに延在する部分縁部
２４４  波形の部分縁部
２５０  誘起された共線的力
Ｔ１  第１の厚み
Ｔ２  第２の厚み
３００  方法
３０２  複数のロータホイールを含む回転部品を用意する
３０４  静止部分の少なくとも一部がロータの周辺に少なくとも部分的に延在するように回転部品を配置する
３０６  ブレードを形成することを含むブレード機構を形成する
３０８  ブレードプラットフォームの後方部分を形成する
３１０  関連する後方軸方向対称軸を有する後方Ｃカット部を画成する
３１２  複数のブレードを設ける
３１４  ブレード機構の少なくとも一部をロータの少なくとも一部に結合する
【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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