(57)【要約】  ガスタービン用の燃料ノズルアセンブリおよび燃料ノズルアセンブリを再調整する方法が提供される。方法は、ガスタービンの燃料ノズルアセンブリ（１００）において行われ、ベース（１０２）と、ベース（１０２）から燃料ノズル先端部（１０６）まで延びるボディ（１０４）と、内側アセンブリ（１１０）と、外側アセンブリ（１１２）とを有する予め組み立てられた燃料ノズルアセンブリ（１００）を提供することを含む。方法は、さらに、燃料ノズル先端部（１０６）および内側アセンブリ（１１０）の少なくとも一部を除去し、交換用の内側アセンブリ（１５２）をベース（１０２）に結合および接合し、再調整された燃料ノズルを提供するために交換用の燃料ノズル先端部（１５４）を交換用の内側アセンブリ（１５２）および外側アセンブリ（１１２）に結合および接合することを含む。
2018535384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ノズルアセンブリであって、該アセンブリは、
ベースと、
該ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、該ボディは、少なくとも部分的に内側チャネル壁によって画定された内側チャネルと、少なくとも部分的に外側チャネル壁によって画定された外側チャネルとを有する、ボディと、
前記燃料ノズル先端部と、
を含み、
該燃料ノズル先端部は、前記内側チャネル壁に溶接されており、
該内側チャネル壁は、前記ベースに溶接されている、燃料ノズルアセンブリ。
【請求項２】
前記燃料ノズル先端部は、さらに、端部カバーおよびインサートを有しており、
前記インサートは、前記端部カバーのキャビティ内に少なくとも部分的に収容されており、
前記インサートは、前記端部カバーのキャビティ壁および前記内側チャネル壁に溶接されている、請求項１記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記内側チャネル壁および前記インサートは、軸方向で整列させられており、前記外側チャネル壁および前記端部カバーは、互いにビーム溶接されておりかつ軸方向で整列させられている、請求項２記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記端部カバーを通じて流体連通を提供する、前記端部カバーにおける開口をさらに有する、請求項３記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記インサートは、さらに、該インサートの外面から延びる肩部を有し、該肩部は、少なくとも部分的に前記端部カバーの前記キャビティ壁にビーム溶接されている、請求項４記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記内側チャネル壁の遠位端部は、前記インサートにビーム溶接されており、前記外側チャネル壁の遠位端部は、前記端部カバーにビーム溶接されている、請求項５記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記内側チャネル壁の前記遠位端部は、軸方向で前記外側チャネル壁の前記遠位端部からずれている、請求項６記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記外側チャネル壁に結合されたスワーラアセンブリをさらに有し、前記外側チャネル壁は、前記外側チャネルと、前記スワーラアセンブリの少なくとも一部との間に流体連通を提供する複数の開口を有する、請求項７記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記ボディに結合されかつ前記外側チャネルと流体連通した燃料接続部をさらに有する、請求項８記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記肩部は、さらに、第１の側と、第２の側と、第３の側とを有し、前記第２の側の少なくとも一部は、前記キャビティ壁におけるレッジにビーム溶接されている、請求項９記載のアセンブリ。
【請求項１１】
燃料ノズルアセンブリを再調整する方法であって、該方法は、
燃料ノズルアセンブリを提供し、該燃料ノズルアセンブリは、
ベースと、
該ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、該ボディは、少なくとも部分的に内側チャネル壁によって画定された内側チャネルと、少なくとも部分的に外側チャネル壁によって画定された外側チャネルとを有し、前記内側チャネル壁および前記外側チャネル壁はそれぞれ前記ベースにろう付けされている、ボディとを有し、
前記燃料ノズル先端部は、前記内側チャネル壁にろう付けされかつ前記外側チャネル壁に結合された端部カバーを有し、
前記内側チャネル壁および前記外側チャネル壁から前記燃料ノズル先端部の少なくとも一部を切り離し、
前記内側チャネル壁の少なくとも一部を前記ベースから切り離し、
前記内側チャネル壁の切り離された部分を前記ボディから除去し、
交換用の燃料ノズル先端部に溶接された交換用の内側チャネル壁を提供し、
該交換用の内側チャネル壁を前記ベースに溶接し、
前記交換用の燃料ノズル先端部を前記外側チャネル壁に結合することを含む、
燃料ノズルアセンブリを再調整する方法。
【請求項１２】
前記交換用の燃料ノズル先端部は、さらに、互いにビーム溶接されたインサートおよび交換用の端部カバーを有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記交換用の内側チャネル壁の遠位端部を前記インサートにビーム溶接し、前記外側チャネル壁の遠位端部を前記交換用の端部カバーにビーム溶接することをさらに含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記内側チャネル壁の前記遠位端部は、軸方向で前記外側チャネル壁の前記遠位端部からずれている、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記インサートを前記交換用の端部カバーのキャビティ壁に結合し、前記インサートを前記交換用の端部カバーの前記キャビティ壁にビーム溶接することをさらに含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記インサートは、さらに、該インサートの外面から延びる肩部を有し、該肩部は、前記交換用の端部カバーの前記キャビティ壁にビーム溶接される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記ベースを貫通して前記内側チャネルへのアクセス開口を提供するために前記ベースから材料を除去することをさらに含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１８】
前記アクセス開口を封止することをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記内側チャネル壁の一部は、前記ボディから前記内側チャネル壁の切り離された部分を除去した後、前記ベースに結合されて残っている、請求項１１記載の方法。
【請求項２０】
燃料ノズルアセンブリを生産する方法であって、該方法は、
燃料ノズルアセンブリを提供し、該燃料ノズルアセンブリは、
ベースと、
該ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、該ボディは、内側アセンブリおよび外側アセンブリを有し、前記内側アセンブリおよび前記外側アセンブリはそれぞれ、前記ベースおよび前記燃料ノズル先端部に結合されている、ボディと、を有し、
前記燃料ノズル先端部または該燃料ノズル先端部の一部を前記ボディから切り離し、
前記内側アセンブリまたは該内側アセンブリの一部を前記ベースから切り離し、
切り離された前記内側アセンブリまたは該内側アセンブリの一部を前記ボディから除去し、
交換用の内側アセンブリを前記ベースに溶接し、前記交換用の内側アセンブリは交換用の燃料ノズル先端部に溶接されており、
前記交換用の燃料ノズル先端部を前記外側アセンブリに結合することを含む、
燃料ノズルアセンブリを生産する方法。
【請求項２１】
前記交換用の燃料ノズル先端部を前記外側アセンブリの遠位端部にビーム溶接することをさらに含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記交換用の内側アセンブリの遠位端部を前記交換用の燃料ノズル先端部にビーム溶接し、
前記交換用の内側アセンブリを前記ベースにビーム溶接することをさらに含む、請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
燃料ノズルアセンブリを組み立てる方法であって、該方法は、
ベースを提供し、
該ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、該ボディは、少なくとも部分的に内側チャネル壁によって画定された内側チャネルと、少なくとも部分的に外側チャネル壁によって画定された外側チャネルとを有し、前記燃料ノズル先端部は、前記内側チャネル壁に溶接された端部カバーを有する、ボディを提供し、
前記内側チャネル壁を前記ベースに溶接し、
前記外側チャネル壁を前記ベースに溶接し、
前記燃料ノズル先端部を前記外側チャネル壁に結合することを含む、燃料ノズルアセンブリを組み立てる方法。
【請求項２４】
前記燃料ノズル先端部は、さらに、端部カバーおよびインサートを有しており、
前記インサートは、前記端部カバーのキャビティ内に少なくとも部分的に収容されており、
前記インサートは、前記端部カバーのキャビティ壁および前記内側チャネル壁に溶接されている、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記内側チャネル壁の遠位端部は、軸方向で前記外側チャネル壁の遠位端部からずれている、請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野は、ガスタービン構成部材の製造、製作および再調整に関する。
【０００２】
発明の背景
ガスタービンは、例えば、点火のために空気および燃料を混合するための燃焼器、電力を発生するためのタービンブレードおよびロータアセンブリ、およびガスタービンの運転のために燃料を燃焼器へ提供するための燃料ノズルアセンブリなどの、多数の構成部材を有する。燃料ノズルアセンブリなどの幾つかのガスタービン構成部材は、燃焼器の近くに配置されており、長期間にわたって高温に曝される。その結果、これらの構成部材の耐久性限界に達するまたはそれを超える可能性があり、ガスタービンの継続的な運転を可能にするために、構成部材の再調整（すなわち、修理、刷新および／または少なくとも部分的な交換）または新品の構成部材の製造を必要とする。
【０００３】
ガスタービン構成部材の再調整は、特に、材料の除去および交換の困難さ、構成部材の再利用の困難さおよび／または再調整が行われた後の構造の低下した一体性によって生じる困難さにより、しばしば困難である。その結果、特に、これらの問題を解決する、タービン構成部材を再調整する新たな改良された方法が必要とされる。
【０００４】
概要
この概要は、本発明の様々な態様のハイレベルな概略と、この開示の詳細な説明のセクションにおいて以下でさらに説明される概念の選択とを提供する。この概要は、請求項に記載された対象の主要な特徴または必須の特徴を特定することを意図されておらず、請求項に記載された対象の範囲を決定するために、隔離における補助として使用されることも意図されていない。発明の範囲は、請求項によって画定される。
【０００５】
簡単に言えば、ハイレベルにおいて、本開示は、特に、タービン構成部材を再調整する方法を説明する。１つの実施の形態において、方法は、ガスタービンにおいて使用される予め組み立てられた燃料ノズルアセンブリを再調整するために使用される。方法は、損傷を受けたまたはさもなければ再調整される必要がある１つまたは複数の構成部材またはその部分をアセンブリから除去し、交換用の構成部材を製作または提供し、かつ再調整された燃料ノズルアセンブリを提供するために交換用の構成部材を据え付けることを含む。部分的にアセンブリまたはその他の構成部材からの材料の最小限の犠牲または抽出ならびに独特の組立て方法により、アセンブリおよびその他の構成部材の反復された再調整を可能にするために、様々な除去および接合方法が利用されてもよく、多数の独特の組立て方法が本開示において詳細に説明される。
【０００６】
第１の実施の形態において、燃料ノズルアセンブリが提供される。アセンブリは、ベースと、ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、ボディは、少なくとも部分的に内側チャネル壁によって画定された内側チャネルと、少なくとも部分的に外側チャネル壁によって画定された外側チャネルとを有するボディと、燃料ノズル先端部とを有する。燃料ノズル先端部は内側チャネル壁に溶接されており、内側チャネル壁はベースに溶接されている。
【０００７】
第２の実施の形態において、燃料ノズルアセンブリを製造する方法が提供される。方法は、ベースと、ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、ボディは、少なくとも部分的に内側チャネル壁によって画定された内側チャネルと、少なくとも部分的に外側チャネル壁によって画定された外側チャネルとを有し、内側チャネル壁および外側チャネル壁はそれぞれベースにろう付けされている、ボディとを有する、燃料ノズルアセンブリを提供することを含む。燃料ノズル先端部は、内側チャネル壁にろう付けされかつ外側チャネル壁に結合された端部カバーを有する。方法は、さらに、燃料ノズル先端部の少なくとも一部を内側チャネル壁および外側チャネル壁から切り離し、内側チャネル壁の少なくとも一部をベースから切り離し、内側チャネル壁の切り離された部分をボディから除去し、交換用の燃料ノズル先端部に溶接された交換用の内側チャネル壁を提供し、交換用の内側チャネル壁をベースに溶接し、交換用の燃料ノズル先端部を外側チャネル壁に結合することを含む。
【０００８】
第３の実施の形態において、燃料ノズルアセンブリを製造する方法が提供される。方法は、ベースと、ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディとを有する燃料ノズルアセンブリを提供することを含む。ボディは、内側アセンブリおよび外側アセンブリを有し、内側アセンブリおよび外側アセンブリはそれぞれ、ベースおよび燃料ノズル先端部に結合されている。方法は、さらに、燃料ノズル先端部または燃料ノズル先端部の一部をボディから切り離し、内側アセンブリまたは内側アセンブリの一部をベースから切り離し、切り離された内側アセンブリまたは切り離された内側アセンブリの一部をボディから除去し、交換用の内側アセンブリをベースに溶接することを含む。交換用の内側アセンブリは、交換用の燃料ノズル先端部に溶接される。方法は、さらに、交換用の燃料ノズル先端部を外側アセンブリに結合することを含む。
【０００９】
第４の実施の形態において、燃料ノズルアセンブリを組み立てる方法が提供される。方法は、ベースを提供し、ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディであって、ボディは、少なくとも部分的に内側チャネル壁によって画定された内側チャネルと、少なくとも部分的に外側チャネル壁によって画定された外側チャネルとを有するボディを提供することを含む。燃料ノズル先端部は、内側チャネル壁に溶接された端部カバーを有する。方法は、さらに、内側チャネル壁をベースに溶接し、外側チャネル壁をベースに溶接し、燃料ノズル先端部を外側チャネル壁に結合することを含む。
【００１０】
本開示において説明される方法、アセンブリおよびシステムは、ガスタービンの構成部材、アセンブリおよびシステムに関して説明されるが、本明細書において説明される方法は、あらゆる構成部材または構造を再調整するために使用されてもよい。同様に、本開示において説明される方法、アセンブリおよびシステムは、燃料ノズルアセンブリに関して言及されてもよいが、方法、アセンブリおよびシステムは、さらに、他のガスタービン構成部材を再調整するために利用されてもよい。
【００１１】
本開示において使用される内側アセンブリは、少なくとも、燃料ノズルアセンブリの内側チャネル壁と、その他の関連するまたは結合された構成部材とを含んでもよい。本開示において使用される外側アセンブリは、少なくとも、外側チャネル壁と、その他の関連するまたは結合された構成部材とを含んでもよい。内側アセンブリおよび外側アセンブリはそれぞれ別個であってもよいか、または１つまたは複数の共通の構成部材、面、特徴および／またはカップリングを有してもよく、これにより、本開示に含まれた内側アセンブリと外側アセンブリとの間の明確な描写がなくてもよい。
【００１２】
複数の図面の簡単な説明
本明細書に組み込まれた添付の図面を参照しながら本発明の例示的な実施の形態が以下で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の１つの実施の形態による、ガスタービン用の典型的な予め組み立てられた中央燃料ノズルアセンブリの断面図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態による、再調整プロセスが行われた後の、図１の中央燃料ノズルアセンブリの断面図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態による、図１に示されたアセンブリに取り付けられた燃料ノズル先端部の断片的な断面図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態による、図２に示された再調整されたアセンブリに取り付けられた燃料ノズル先端部の断片的な断面図である。
【図５】本発明の１つの実施の形態による、図３に示された燃料ノズル先端部がアセンブリから除去された、図１に示されたアセンブリである。
【図６】本発明の１つの実施の形態による、再調整プロセスの間のアセンブリのベースからの材料の除去を示す、図１に示されたアセンブリの断片的な断面図である。
【図７Ａ】本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズル先端部が除去され、内側アセンブリがベースから切り離された、図１に示されたアセンブリである。
【図７Ｂ】本発明の１つの実施の形態による、図７Ａに示されたアセンブリにおける、切り離された内側アセンブリの残部の拡大された断片的な図である。
【図８】本発明の１つの実施の形態による、内側アセンブリが切り離されかつ除去された、図１に示されたアセンブリである。
【図９】本発明の１つの実施の形態による、交換用の燃料ノズル先端部の断面図である。
【図１０】本発明の１つの実施の形態による、図１に示された中央燃料ノズルアセンブリのための交換用の内側アセンブリの側面図である。
【図１１】本発明の１つの実施の形態による、接合のために準備された、図９の交換用の燃料ノズル先端部と、図１０の交換用の内側アセンブリとである。
【図１２】本発明の１つの実施の形態による、交換用の燃料ノズル先端部および交換用の内側アセンブリが据え付けられた後の、組み立てられた、再調整された燃料ノズルアセンブリの断面図である。
【図１３Ａ】本発明の１つの実施の形態による、再調整された中央燃料ノズルアセンブリの、斜めから見た、斜視断面図である。
【図１３Ｂ】本発明の１つの実施の形態による、図１３Ａに示された再調整された中央燃料ノズルアセンブリの、斜めから見た斜視図である。
【図１４】本発明の１つの実施の形態による、ガスタービン用の典型的な予め組み立てられた外側燃料ノズルアセンブリの断面図である。
【図１５】本発明の１つの実施の形態による、再調整プロセスが行われた後の、図１の外側燃料ノズルアセンブリの断面図である。
【図１６】本発明の１つの実施の形態による、予め据え付けられた燃料ノズル先端部が除去された、図１４に示されたアセンブリである。
【図１７】本発明の１つの実施の形態による、図１４に示されたアセンブリのベースの断片的な断面図である。
【図１８】本発明の１つの実施の形態による、予め据え付けられた燃料ノズル先端部が除去され、予め据え付けられた内側アセンブリがアセンブリのベースから切り離された、図１４に示されたアセンブリの断片的な断面図である。
【図１９】本発明の１つの実施の形態による、内側アセンブリがアセンブリのボディから除去された、図１８に示されたアセンブリである。
【図２０】本発明の１つの実施の形態による、図１４に示されたアセンブリのための、交換用の燃料ノズル先端部の断面図である。
【図２１】本発明の１つの実施の形態による、図１４に示されたアセンブリのための交換用の内側アセンブリの側面図である。
【図２２】本発明の１つの実施の形態による、組立てのために準備された、図２１の交換用の内側アセンブリと、図２０の交換用の燃料ノズル先端部とを示している。
【図２３】本発明の１つの実施の形態による、交換用の燃料ノズル先端部および交換用の内側アセンブリが据え付けられた、再調整された外側燃料ノズルアセンブリの断面図である。
【図２４Ａ】本発明の１つの実施の形態による、組み立てられかつ再調整された外側燃料ノズルアセンブリの、斜めから見た、斜視断面図である。
【図２４Ｂ】本発明の１つの実施の形態による、図２４Ａに示された、組み立てられかつ再調整された外側燃料ノズルアセンブリの、斜めから見た斜視図である。
【図２５】本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズルアセンブリを再調整する第１の典型的な方法のブロック図である。
【図２６】本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズルアセンブリを再調整する第２の典型的な方法のブロック図である。
【図２７】本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズルアセンブリを組み立てる典型的な方法のブロック図である。
【００１４】
詳細な説明
本発明の様々な実施の形態の対象は、法定の要求を満たすように本開示に明確性をもって記載されている。しかしながら、記載は、発明の範囲を限定することは意図されていない。むしろ、請求項に記載された対象は、その他の現在および将来の技術に関連して、この文献に記載されたものと類似の、異なる特徴、構成部材、エレメント、組合せおよびステップを含むように、様々なその他の形式で具体化されてもよい。用語は、ステップの順序が明確に要求されていない限り、様々なステップの中または様々なステップの間でいかなる特定の順序も示唆すると解釈されるべきではない。示された様々な構成部材の多くの異なる配置および示されていない構成部材の使用は、請求項の範囲から逸脱することなく可能である。
【００１５】
ハイレベルにおいて、本発明は、概して、例えばガスタービンにおける燃料ノズルアセンブリなどの、既存のタービン構成部材を再調整しかつ新たなタービン構成部材を製造する方法に関する。典型的な方法は、ベースと、ベースから燃料ノズル先端部まで延びるボディと、内側チャネル壁を有する内側アセンブリと、外側チャネル壁を有する外側アセンブリとを含む、予め組み立てられた燃料ノズルアセンブリを提供することを含んでもよい。さらに、内側アセンブリおよび外側アセンブリはそれぞれ、例えば、その他の可能な接合方法に加えて、ビーム溶接、固相接合またはそれらの組合せなどのあらゆる数の接合方法によって結合または固定されてもよい。
【００１６】
再調整プロセスは、ボディから燃料ノズル先端部の少なくとも一部を除去し、ベースから内側アセンブリの少なくとも一部を除去し、内側アセンブリの少なくとも一部を交換用の内側アセンブリと置き換えることを含んでもよく、交換用の内側アセンブリは、ベースに接合されてもよく、交換用の燃料ノズル先端部にも接合されてよい。交換用の燃料ノズル先端部は、外側アセンブリに接合されてもよい。その結果、元のアセンブリ構成部材の少なくとも一部を再利用し、予め存在するアセンブリの構造的一体性の変化または減少を制限しながら組み立てることができる、再調整された燃料ノズルアセンブリが提供されてもよい。加えて、新品の製造は、ビーム溶接を利用する方法によって、元の形式で、再調整プロセスにおいて説明されたものと類似の構成部材を組み立てることを含んでもよい。
【００１７】
従来の燃料ノズル構成は、しばしば、高温環境において作動することができる延性のろう付け材料を利用する。燃料ノズルのための所要の延性設計要求を達成するために、このろう付け材料は、しばしば、例えば金、パラジウムおよび／またはプラチナなどの高コストの貴金属から成る。ろう付けされた燃料ノズルの再調整は、それぞれのろう付け接合部における卑金属内の拡散ゾーン除去を含む、構成部材要素への燃料ノズル分解を必要とすることがある。この材料除去は、ある状況においては、再調整サイクルの回数を約３回までの修理に制限する。燃料ノズルアセンブリの複雑なジオメトリおよび特定の付加接合部に到達する固有の困難性は、しばしば、ろう付け以外の技術を使用することを困難にする。その結果、これらの問題を解決する、本明細書に記載のような、燃料ノズル再調整および製造／製作プロセスが望ましい。
【００１８】
発明の幾つかの一般的な態様を説明したが、ここで、本発明の１つの実施の形態による、ガスタービン用の典型的な予め組み立てられた中央燃料ノズルアセンブリ１００の断面図を示した図１を参照する。図１では、アセンブリ１００は、ベース１０２と、ベース１０２から延びるボディ１０４と、ベース１０２とは反対側のボディ１０４の遠位端部１０８においてボディ１０４に結合された燃料ノズル先端部１０６とを有する。さらに、アセンブリ１００は、内側アセンブリ１１０および外側アセンブリ１１２を有する。内側アセンブリ１１０は、ボディ１０４の少なくとも一部を通って延びる、少なくとも部分的に内側チャネル壁１１６によって画定された内側チャネル１１４を有する。外側アセンブリ１１２は、少なくとも部分的に内側チャネル壁１１６および外側チャネル壁１２０によって画定された外側チャネル１１８を有する。外側チャネル１１８は、概して、内側チャネル壁１１６と外側チャネル壁１２０との間の空間である。アセンブリ１００は、内側チャネル１１４と外側チャネル１１８との間に流体連通が存在しないように構成されていてもよい。燃焼器に燃料を供給するために、外側チャネル１１８のみに燃料接続部を通じて燃料が供給されてもよい。
【００１９】
内側チャネル１１４は、内側チャネル１１４との流体連通を提供する、ベース１０２におけるまたはベース１０２の近くにおける複数の内側チャネル開口１２２を有する。これに関して、複数の内側チャネル開口１２２は、冷却流体またはガス（例えば、空気）を内側チャネル１１４へ提供してアセンブリ１００を冷却するために使用されてもよい。さらに、開口１２４を通じて内側チャネル１１４から流体またはガスを排出させるために、内側チャネル１１４は、燃料ノズル先端部１０６における開口１２４を通じて外側環境と流体連通している。ボディ１０４は、ボディ１０４のベースエッジ１２６および１２７と、ベース１０２のベースエッジ１２８および１２９とにおいてベース１０２に溶接またはその他の方法で接合されている（図６にも示されている）。加えて、ベース１０２と燃料ノズル先端部１０６との間においてボディ１０４の外側チャネル壁１２０にスワーラアセンブリ１３０が結合されている。
【００２０】
外側チャネル壁１２０は、外側チャネル１１８と、スワーラアセンブリ１３０の少なくとも一部との間に流体連通を提供する、外側チャネル壁１２０の周囲に周方向に配置された複数の外側チャネル開口１３２を有する。これに関して、外側チャネル１１８への燃料接続部を通じて外側チャネル１１８内へ噴射またはその他の方法で導入される燃料などの流体またはガスは、複数の外側チャネル開口１３２を通じて外側チャネル１１８から排出され、スワーラアセンブリ１３０における複数のスワーラ開口１３４から出てもよく、これにより、ガスが、関連するガスタービンの燃焼器内へ方向付けられてもよい。
【００２１】
内側アセンブリ１１０の内側チャネル壁１１６は、図１に示したように、図１に示された典型的なアセンブリ１００に示されたものに加えたセクションを含む、複数のセクションから形成されてもよい。図１におけるアセンブリ１００は、（例えば、冷却空気のための）内側チャネル１１４内への流体連通を提供する複数の内側チャネル開口１２２を有するベース部分１３６と、第１の内側チャネル壁セクション１３８と、熱変化または熱勾配に対応するために内側チャネル壁１１６の膨張および収縮を許容する蛇腹構造１１１を有する第２の内側チャネル壁セクション１４０とを有する。
【００２２】
図１に示されたアセンブリ１００は、元の、または予め構成された燃料ノズル先端部１０６を有する。燃料ノズル先端部１０６は、外側チャネル壁１２０の遠位端部１５０に結合されており、端部カバー１４２を有する。端部カバー１４２は、ボディ１０４の遠位端部１０８をカバーしている。図１において、第２の内側チャネル壁セクション１４０は、燃料ノズル先端部１０６の端部カバー１４２に形成されたキャビティ１４４内へ少なくとも部分的に収容されているまたは延びている。内側チャネル壁１１６の遠位端部１４８は、キャビティ１４４を形成するキャビティ壁１４６に結合されており、内側チャネル壁１１６を端部カバー１４２に固定するためにキャビティ壁１４６にろう付けされている。端部カバー１４２は、内側チャネル壁１１６の遠位端部１４８の周囲に延びており、外側チャネル壁１２０の遠位端部１５０にも結合およびビーム溶接されている。これに関して、図１に示したように、燃料ノズル先端部１０６は、内側アセンブリ１１０および外側アセンブリ１１２の両方に固定されている。加えて、外側チャネル壁１２０および端部カバー１４２の外面１４５，１４７はそれぞれ、軸方向で整列させられており、またはむしろ、ボディ１０４の長さに沿って線形にかつ軸方向に整列させられている。
【００２３】
ここで図２を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、アセンブリ２００を製造するために再調整プロセスが行われた後の、図１のアセンブリ１００の断面図が提供されている。図２において、例えば、ベース１０２および／またはスワーラ１３０を含む、構成部材のうちの多くは、図１に示された元のアセンブリ１００のものと実質的に同じであってもよいが、これらの構成部材は、再調整プロセスの間に、材料が、再調整されたアセンブリ２００から除去される、再調整されたアセンブリ２００に再取付けされるおよび／または再調整されたアセンブリ２００に付加されることにより、構造的変化を有することがある。
【００２４】
しかしながら、典型的な再調整プロセスをレイアウトした図３〜図１２に関してより詳細に説明するように、内側アセンブリ１１０は、ボディ１０４内に、ベース１０２に溶接またはその他の方法で接合された交換用の内側チャネル壁１５３を有する、交換用の内側アセンブリ１５２と交換されている。さらに、交換用の燃料ノズル先端部１５４は、再調整されたアセンブリ２００を形成するために、交換用の内側アセンブリ１５２および外側アセンブリ１１２に溶接またはその他の方法で接合されている。交換用の燃料ノズル先端部１５４は、インサート１５６を有する。インサート１５６は、ビーム溶接されてもよいかまたは交換用の端部カバー１５８と一体に形成されてもよい（すなわち、１つの統合された構成部材を形成してもよい）。図２に示されたアセンブリ２００において、インサート１５６は、さらに、交換用の内側チャネル壁１５３の遠位端部１４８にビーム溶接されている。交換用の端部カバー１５８は、さらに、外側チャネル壁１２０の遠位端部１５０に結合および接合されている。
【００２５】
ここで図３を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、図１に示されたアセンブリ１００に取り付けられた燃料ノズル先端部１０６の断片的な断面図が提供されている。図３において、燃料ノズル先端部１０６の断片的な図は、内側アセンブリ１１０の一部と、内側チャネル１１４と、内側チャネル壁１１６と、外側アセンブリ１１２と、外側チャネル１１８と、外側チャネル壁１２０と、キャビティ壁１４６を有するキャビティ１４４と、端部カバー１４２と、端部カバー１４２のキャビティ壁１４６にビーム溶接された内側チャネル壁１１６の遠位端部１４８とを示している。図３に示したように、キャビティ１４４は、内側チャネル壁１１６の遠位端部１４８を少なくとも部分的に収容している。
【００２６】
ここで図４を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、図２に示されたアセンブリ２００に接合された交換用の燃料ノズル先端部１５４の断片的な断面図が提供されている。図４に示された交換用の燃料ノズル先端部１５４は、交換用の端部カバー１５８に接合（例えば、ビーム溶接または１つの構成部材として交換用の燃料ノズル先端部１５４と一体に形成）されたインサート１５６を有する。インサート１５６は、中空であってもよく、またはむしろ、インサート１５６および内側チャネル壁１１６が互いにビーム溶接されたときに内側アセンブリ１１０の内側チャネル１１４と軸方向で整列するチャネル１６０を有してもよい。
【００２７】
一体に形成されたインサートおよび端部カバーと関連しない実施の形態の場合、インサート１５６は、さらに、図２および図４に示したように、インサート１５６の外面１６４から延びる肩部１６２を有してもよい。肩部１６２は、交換用の端部カバー１５８のキャビティ壁１４６に係合するように位置決めされ、これにより、キャビティ壁１４６および交換用の端部カバー１５８へのインサート１５６の接合を行い、組み立てられた、複合的な、交換用の燃料ノズル先端部１５４を形成する。交換用の燃料ノズル先端部１５４は、図１に示されたアセンブリ１００における燃料ノズル先端部１０６と置き換えるために使用することができる。
【００２８】
インサート１５６の肩部１６２は、交換用の端部カバー１５８のキャビティ壁１４６におけるレッジ１６５またはその一部にビーム溶接されてもよい。このレッジ１６５またはその一部において、インサート１５６と、交換用の端部カバー１５８とが、溶接などによって結合および接合されてもよい。肩部１６２は、第１の側１６６、第２の側１６８および第３の側１７０を有してもよく（代替的に、肩部は、別の形状または別の数の側部を有してもよい；加えて、側部は、明確な描写なしに互いに混ざり合っていてもよい）、そのうちの少なくとも幾つかは、レッジ１６５にビーム溶接されていてもよい。第２の側１６８および第３の側１７０それぞれの少なくとも一部は、溶接などによってレッジ１６５に結合および接合されてもよい。これは、交換用の端部カバー１５８に対するインサート１５６の確実な位置決めを提供し、図２に示されたアセンブリ２００などの、再調整された燃料ノズルアセンブリにおける使用のための、ソリッドで、複合的な、交換用のノズル先端部１５４を形成する。
【００２９】
加えて、インサート１５６の内側端部１７２は、少なくとも部分的に交換用の端部カバー１５８のキャビティ１４４内に位置決めされており、インサート１５６の外側端部１７４は、交換用の端部カバー１５８から、対応する内側アセンブリ１１０（図４には示されていないが、両者が結合されたときに存在する）に向かって延びている。交換用の燃料ノズル先端部１５４は、インサート１５６の外側端部１７４が交換用の端部カバー１５８の外側端部１７６から軸方向にずれるように設けられている。交換用の燃料ノズル先端部１５４は、元の燃料ノズル先端部１０６よりも軸方向で長いかまたは短くてもよい。
【００３０】
ここで図５を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズル先端部１０６がアセンブリ１００から除去された、図１に示されたアセンブリ１００が示されている。アセンブリ１００における燃料ノズル先端部１０６は、まず、ボディ１０４の内部を露出させるように除去されてもよい。燃料ノズル先端部１０６の除去は、ボディ１０４から先端部をミリングまたはソーイングすることを含むあらゆる方法によって行われてもよい。加えて、ある除去環境においては、内側チャネル壁１１６の一部および／または外側チャネル壁１２０の一部が、加えて、特定のアセンブリの再調整ニーズに応じて、燃料ノズル先端部１０６と共に除去されてもよい。この付加的な材料除去は、内側および外側のチャネル壁１１６，１２０のこれらの部分が損傷を受けており、再調整を必要としている場合に行われてもよい。
【００３１】
ここで図６を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、再調整プロセスの間のアセンブリ１００のベース１０２からの材料の除去を示す、図１に示されたアセンブリ１００の断片的な断面図が提供されている。図６においては、ベース１０２はミリング装置１７８と共に示されている。ミリング装置１７８は、代替的に、あらゆる他の種類の材料除去装置であってもよく、ベース１０２から材料を穿孔、ミルまたはその他の方法で除去するようにおよび／または必要であれば、ベース１０２を貫通して孔を開放させ、ボディ１０４の内部へのアクセスを許容するように、位置決めされる。このミリングプロセスは、また、内側アセンブリ１１０の内側チャネル壁１１６のベース端部１８０を、アセンブリ１００のベース１０２から切断させる。これに関して、ミリング装置１７８は、ベース１０２と内側アセンブリ１１０との間の既存のろう付けされた接続部を少なくとも部分的に除去してもよい。
【００３２】
ミリング装置１７８は、再調整することができるように、内側チャネル壁１１６がベース１０２への接続部から解放されるまで、ベース１０２からおよび／または場合によっては内側チャネル壁１１６のベース端部１８０から材料を取り除くために使用される。図７Ａおよび図７Ｂに示された残部１８２などの、内側チャネル壁１１６からの材料の残部が、材料除去プロセスの後、残存してもよい、または最小限の残部が存在してもよいまたは残部が存在しなくてもよい。
【００３３】
ここで図７Ａを参照すると、本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズル先端部１０６が除去されかつ内側チャネル壁１１６がベース１０２から切り離された、図１に示されたアセンブリ１００が提供されている。図７Ａおよび図７Ｂにおいて、内側チャネル壁１１６のベース端部１８０が、アセンブリ１００から切り離されるかまたはむしろ内側チャネル壁１１６が交換のために除去されるように取り外されるように、十分な量の材料がアセンブリ１００のベース１０２から除去されている。加えて、燃料ノズル先端部１０６の除去は、自由に浮動する、完全に切り離された内側アセンブリ１１０を提供する。元の接合プロセスの残部１８２がアセンブリ１００に残留している。交換用の内側アセンブリは、これらの残部１８２に対応するように機械加工されてもよい。代替的に、残部１８２を除去するために付加的な材料除去プロセスが使用されてもよい。
【００３４】
ここで図８を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、内側チャネル壁１１６を有する内側アセンブリ１１０が、再調整プロセスの間にボディ１０４から切り離されかつ除去された、図１に示されたアセンブリ１００が提供されている。図８において、アセンブリ１００の第１の端部１８４および第２の端部１８６は、開放しており、露出させられている。図９において、本発明の１つの実施の形態による、アセンブリ２００のための交換用の燃料ノズル先端部１５４が提供されている。図１０において、蛇腹構造１１１および遠位端部１４８を含む、交換用の内側チャネル壁１５３を有する交換用の内側アセンブリ１５２が提供されている。交換用の内側アセンブリ１５２は、結合および接合された、図１における内側アセンブリ１１０のような複数のセクションから形成されてもよく、様々なサイズの交換用部品に対応するために、内側アセンブリ１１０とは異なるサイズのセクションを有してもよい。図１１において、交換用の内側アセンブリ１５２および交換用の燃料ノズル先端部１５４は、再調整プロセスの一部としてビーム溶接されるように、整列させられて示されている。
【００３５】
ここで図１２を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、交換用の燃料ノズル先端部１５４および交換用の内側アセンブリ１５２が据え付けられた後の、図２に示された、組み立てられ、再調整された燃料ノズルアセンブリ２００の断面図が提供されている。交換用の内側アセンブリ１５２の交換用の内側チャネル壁１５３は、アセンブリ２００のベース１０２にビーム溶接されており、プラグ１９２（または幾つかのその他の構成部材または材料）が、ベース１０２におけるアクセス開口に適用されており、アクセス開口をシールしている（これは、ベース１０２において予め存在するアクセス開口が利用可能であったかどうかおよび／または開口が望まれているかどうかに応じて、必要であっても、必要でなくてもよい）。
【００３６】
加えて、交換用の燃料ノズル先端部１５４は、交換用の内側アセンブリ１５２および外側アセンブリ１１２にビーム溶接されている。これに関して、交換用の燃料ノズル先端部１５４のインサート１５６は、交換用の内側チャネル壁１５３の遠位端部１４８にビーム溶接されており、外側チャネル壁１２０の遠位端部１５０は、交換用の端部カバー１５８のキャビティ壁１４６においてインサート１５６に接合された、交換用の端部カバー１５８に接合されている。図１２に示したように、アセンブリ１００と類似の構造が提供されている。しかしながら、交換用の燃料ノズル先端部１５４および交換用の内側アセンブリ１５２は、他の材料の最小限の除去で、特に、ベース１０２の少なくとも一部、外側チャネル壁１２０およびスワーラアセンブリ１３０を含む既存の部材を再利用して、据え付けられている。特定のアセンブリの再調整ニーズに応じて、様々な構成部材を交換または再利用することができる。
【００３７】
ここで図１３Ａを参照すると、本発明の１つの実施の形態による、図２に示された再調整された中央燃料ノズルアセンブリ２００の、斜めから見た、斜視断面図が提供されている。図１３Ａにおいて、交換用の燃料ノズル先端部１５４は、交換用の内側チャネル壁１５３の遠位端部１４８と、外側チャネル壁１２０の遠位端部１５０とにおいて、アセンブリ２００のボディ１０４に接合されて示されている。図１３Ｂは、本発明の１つの実施の形態による、図２および図１３Ａに示された再調整された中央燃料ノズルアセンブリ２００の、非断面の、斜めから見た斜視図を示している。
【００３８】
ここで図１４を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、ガスタービン用の典型的な予め組み立てられた外側燃料ノズルアセンブリ３００の断面図が提供されている。図１４において、アセンブリ３００は、図１および図２にそれぞれ示されたアセンブリ１００および２００に類似しているが、燃焼器内での様々な配置、使用、構成部材および／または機能に対応するために、異なる構成を有する。再び、燃料ノズルアセンブリのあらゆる設計は、本明細書に説明された再調整プロセスを利用してもよく、本明細書に説明されたアセンブリ１００，３００は、例示的でありかつ非制限的であることが意図されている。
【００３９】
中央燃料ノズル構成に関して説明したように、従来の外側燃料ノズルアセンブリは、しばしば、高温環境において作動することができる延性のろう付け材料を利用する。所要の延性設計要求を達成するために、これらのろう付け材料は、しばしば、例えば金、パラジウムおよび／またはプラチナなどの高コストの貴金属を利用する。ろう付けされた燃料ノズルの再調整は、それぞれのろう付け接合部における卑金属内の拡散ゾーン除去を含む、構成部材要素への燃料ノズル分解を必要とする。この材料除去は、ある状況においては、外側燃料ノズルアセンブリのための再調整サイクルの回数を約３回までの修理に制限することがある。外側燃料ノズルアセンブリの複雑なジオメトリおよび特定の付加接合部に到達することの固有の困難性は、しばしば、ろう付け以外の技術を使用することを困難にする。その結果、本明細書に記載のような、燃料ノズル再調整および製造／製作プロセスが望ましい。
【００４０】
図１４では、アセンブリ３００は、ベース３０２と、ベース３０２から燃料ノズル先端部３０６まで延びるボディ３０４とを有しており、燃料ノズル先端部３０６は、ベース３０２とは反対側のボディ３０４の端部３０８においてボディ３０４に結合されている。さらに、アセンブリ３００は、内側アセンブリ３１０および外側アセンブリ３１２を有する。内側アセンブリ３１０は、ボディ３０４の少なくとも一部を通って延びる、内側チャネル壁３１６によって少なくとも部分的に画定された内側チャネル３１４を有する。外側アセンブリ３１２は、少なくとも部分的に内側チャネル壁３１６および外側チャネル壁３２０によって画定された外側チャネル３１８を有する。外側チャネル３１８は、概して、内側チャネル壁３１６と外側チャネル壁３２０との間の空間である。アセンブリ３００は、内側チャネル３１４と外側チャネル３１８との間に流体連通が存在しないように構成されていてもよい。
【００４１】
内側チャネル３１４は、内側チャネル３１４との流体連通を提供する、ベース３０２におけるまたはベース３０２の近くにおける複数の内側チャネル開口３２２を有する。これに関して、複数の内側チャネル開口３２２は、冷却流体またはガス（例えば、空気）を内側チャネル３１４へ提供して、関連する燃焼器の作動中にアセンブリ３００を冷却するために使用されてもよい。さらに、図１４において、複数の開口３２４を通じて内側チャネル３１４から関連する燃焼器内へ流体またはガスを排出させるために、内側チャネル３１４は、燃料ノズル先端部３０６における複数の開口３２４を通じて外側環境と流体連通している。様々な実施の形態において、アセンブリ３００、または本明細書に説明されたその他のアセンブリは、内側チャネル３１４と流体連通した燃料接続部を通じて燃料を受け取ってもよく、これにより、燃料が、複数の開口３２４を通じて燃焼器へ提供されてもよい。様々な空気、空気−燃料および／または燃料供給設計が可能でありかつ考えられる。ボディ３０４は、ボディ３０４のベースエッジ３２６，３２７およびベース３０２のベースエッジ３２８，３２９においてベース３０２にろう付けまたはその他の方法で接合されている。加えて、ベース３０２と燃料ノズル先端部３０６との間においてボディ３０４の外側チャネル壁３２０にスワーラアセンブリ３３０が結合されている。
【００４２】
外側チャネル壁３２０は、外側チャネル３１８と、スワーラアセンブリ３３０の少なくとも一部との間に流体連通を提供する、外側チャネル壁３２０の周囲に周方向に配置された複数の外側チャネル開口３３２を有する。これに関して、外側チャネル３１８への燃料接続部を通じて外側チャネル３１８内へ噴射またはその他の方法で導入される燃料などの流体またはガスは、複数の外側チャネル開口３３２を通じて外側チャネル３１８から排出され、スワーラアセンブリ３３０における複数のスワーラ開口３３４から出てもよく、これにより、ガスが、関連するガスタービンの燃焼器内へ方向付けられてもよい。
【００４３】
内側アセンブリ３１０の内側チャネル壁３１６は、図１４に示された典型的なアセンブリ３００に加えたセクションを含む、複数のセクションから形成されてもよい。アセンブリ３００は、（例えば、冷却空気のための）内側チャネル３１４内への流体連通を提供する複数の内側チャネル開口３２２を有するベース部分３３６と、第１の内側チャネル壁セクション３３８と、熱ひずみを緩和するために内側チャネル壁３１６の膨張および収縮を許容する蛇腹構造３１１を有する第２の内側チャネル壁セクション３４０とを有する。
【００４４】
図１４に示されたアセンブリ３００は、ボディ３０４の端部３０８に結合された予め組み立てられたまたは予め据え付けられた燃料ノズル先端部３０６を有し、ボディ３０４の端部３０８をカバーする端部カバー３４２を有する。図１４において、第２の内側チャネル壁セクション３４０は、燃料ノズル先端部３０６の端部カバー３４２に形成されたキャビティ３４４内へ少なくとも部分的に収容されているまたは延びている。内側チャネル壁３１６の遠位端部３４８は、端部カバー３４２のキャビティ壁３４６に結合されており、内側チャネル壁３１６を端部カバー３４２に固定するためにキャビティ壁３４６にろう付けされている。端部カバー３４２は、内側チャネル壁３１６の遠位端部３４８の周囲に延びており、また、外側チャネル壁３２０の遠位端部３５０にも結合されている。これに関して、図１４に示したように、燃料ノズル先端部３０６は、内側アセンブリ３１０および外側アセンブリ３１２の両方に固定されている。加えて、外側チャネル壁３２０の外面３４５，３４７と、端部カバー３４２とはそれぞれ、軸方向で整列させられており、またはむしろ、ボディ３０４の軸方向長さに沿って実質的に直線的に整列させられている。
【００４５】
ここで図１５を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、再調整された外側燃料ノズルアセンブリ４００の断面図が提供されている。図１５において、例えば、ベース３０２の少なくとも一部、外側チャネル壁３２０および／またはスワーラアセンブリ３３０を含む、構成部材の多くは、図１４に示された元のアセンブリにおけるものと同じであってもよいが、これらの構成部材は、再調整プロセスの間に材料が除去、交換および／または変化されることによる構造的変更を有することがある。
【００４６】
しかしながら、図１４に示された典型的な予め組み立てられた外側燃料ノズルアセンブリ３００のための典型的な再調整プロセスを示している図１６〜図２３に基づいてより詳細に説明するように、内側アセンブリ３１０は、ベース３０２にビーム溶接された交換用の内側アセンブリ３５２と置き換えられている。さらに、交換用の燃料ノズル先端部３５４は、再調整されたアセンブリ４００を形成するために、交換用の内側アセンブリ３５２および外側アセンブリ３１２にビーム溶接されている。交換用の燃料ノズル先端部３５４は、交換用の端部カバー３５８にビーム溶接されたまたは交換用の端部カバー３５８と一体に形成されたインサート３５６を有する。図１５に示された再調整されたアセンブリ４００において、インサート３５６は、さらに、交換用の内側チャネル壁３５３の遠位端部３４８にビーム溶接されている。
【００４７】
ここで図１６を参照すると、本発明の１つの実施の形態にしたがって、図１４に示されたアセンブリ３００から燃料ノズル先端部３０６が除去されている。アセンブリ３００の燃料ノズル先端部３０６は、まず、アセンブリ３００のボディ３０４の内部を露出させるように除去されてもよい。燃料ノズル先端部３０６の除去は、ボディ３０４から燃料ノズル先端部３０６をミリングまたはソーイングすることを含むあらゆる方法によって行われてもよい。加えて、ある除去環境においては、内側チャネル壁３１６の一部および／または外側チャネル壁３２０の一部が、加えて、特定のアセンブリの再調整ニーズに応じて、燃料ノズル先端部３０６と共に除去されてもよい。この付加的な材料除去は、内側および外側のチャネル壁３１６，３２０のこれらの部分が損傷を受けており、再調整が必要である場合に行われてもよい。
【００４８】
ここで図１７には図１４に示されたアセンブリ３００の部分的な断面図が提供されており、本発明の１つの実施の形態にしたがって、再調整プロセスの間にアセンブリ３００のベース３０２から材料が除去される。図１７において、ベース３０２は、ミリング装置３７８と共に示されており、ミリング装置３７８は、代替的に、内側アセンブリ３１０の内側チャネル壁３１６のベース端部３８０をアセンブリ３００のベース３０２から切り離すための、ベース３０２から材料を穿孔、ミルまたはその他の方法で除去するために位置決めされた、あらゆるその他の種類の材料除去装置であってもよい。これに関して、ミリング装置３７８は、ベース３０２と内側アセンブリ３１０との間の既存のろう付けされた接続部を少なくとも部分的に除去してもよい。図１に示されたアセンブリ１００のように、付加的な材料除去は、ボディ３０４の先端部側から行ってもよい。
【００４９】
ミリング装置３７８は、内側チャネル壁３１６がベース３０２との接続部から解放されるまで、ベース３０２および内側チャネル壁３１６のベース端部３８０から材料を除去するために使用される。図１７に示されたアセンブリ３００において、アクセスを提供するためにベース材料を除去しなくてもよい。なぜならば、アクセス孔が既に存在しているからである。内側チャネル壁３１６の材料の残部は、材料除去プロセスの後、残留してもよいか、またはアセンブリ３００の構成および使用される除去プロセスに応じて、最小限の残部が存在してもよいまたは残部が存在しなくてもよい。
【００５０】
ここで図１８を参照すると、図１４に示されたアセンブリ３００において、本発明の１つの実施の形態にしたがって、燃料ノズル先端部３０６が除去され、内側アセンブリ３１０の内側チャネル壁３１６がベース３０２から切り離されている。図１８において、内側チャネル壁３１６のベース端部３８０が、ベース３０２から切り離されるまたはむしろ内側アセンブリ３１０が交換のために取り外されるように、十分な量の材料がアセンブリ３００のベース３０２から除去されている。加えて、図１６に示されたような燃料ノズル先端部３０６の除去は、自由に移動する、完全に切り離された内側アセンブリ３１０を提供し、内側アセンブリ３１０は、次いで、ボディ３０４から除去することができる。交換用の内側アセンブリは、製造または提供され、ベース３０２にビーム溶接されてもよい。ここで図１９を参照すると、内側アセンブリ３１０の切り離された内側チャネル壁３１６は、アセンブリ３００のボディ３０４から取り出されて示されている。
【００５１】
ここで図２０を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、アセンブリ３００のための交換用の燃料ノズル先端部３５４が提供されている。図２０において、交換用の燃料ノズル先端部３５４は、交換用の端部カバー３５８にビーム溶接されたまたは交換用の端部カバー３５８と一体に形成されたインサート３５６を有する。インサート３５６は、中空であってもよく、またはむしろ、インサート３５６および内側のチャネル壁３１６がビーム溶接されたときに内側アセンブリ３１０の内側チャネル壁３１６の内側チャネル３１４と軸方向で整列するチャネル３６０を有してもよい。
【００５２】
加えて、インサート３５６の内側端部３７２は、少なくとも部分的に交換用の端部カバー３５８のキャビティ３４４内に位置決めされており、（内側アセンブリ３１０がインサート３５６に結合されているとき）インサート３５６の外側端部３７４は、交換用の端部カバー３５８から、対応する内側アセンブリ３１０に向かって延びている。交換用の燃料ノズル先端部３５４は、インサート３５６の外側端部３７４が交換用の端部カバー３５８の外側端部３７６から軸方向にずれるように設けられている。交換用の燃料ノズル先端部３５４は、燃料ノズル先端部３０６よりも軸方向で長いかまたは短くてもよい。
【００５３】
ここで図２１を参照すると、蛇腹構造３１１および遠位端部３４８を含む、交換用の内側チャネル壁３５３を有する交換用の内側アセンブリ３５２が提供されている。交換用の内側アセンブリ３５２は、互いに結合およびビーム溶接された複数のセクションから形成されてもよく、様々なサイズの交換用部品に対応するために、内側アセンブリ３１０とは異なるサイズのセクションを有してもよい。図２２において、再調整プロセスの一部として結合およびビーム溶接されるように、交換用の内側アセンブリ３５２および交換用の燃料ノズル先端部３５４が整列させられて示されている。
【００５４】
ここで図２３を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、交換用の燃料ノズル先端部３５４および交換用の内側アセンブリ３５２が据え付けられた後の、組み立てられて、再調整された外側燃料ノズルアセンブリ４００の断面図が提供されている。交換用の内側アセンブリ３５２の交換用の内側チャネル壁３５３は、再調整されたアセンブリ４００のベース３０２と、交換用の燃料ノズル先端部３５４とにビーム溶接されている。
【００５５】
加えて、交換用の燃料ノズル先端部３５４は、交換用の内側チャネル壁３５３および外側チャネル壁３２０にビーム溶接されている。これに関して、交換用の燃料ノズル先端部３５４のインサート３５６は、交換用の内側チャネル壁３５３の遠位端部３４８にビーム溶接されており、外側チャネル壁３２０の遠位端部３５０は、端部カバー３５８のキャビティ壁３４６においてインサート３５６にビーム溶接された交換用の端部カバー３５８に接合されている。図２３に示したように、図１４に示されたアセンブリ３００と類似の構造が提供されているが、交換用の燃料ノズル先端部３５４および交換用の内側アセンブリ３５２は、材料の最小限の除去で、特に、ベース３０２の少なくとも一部、外側チャネル壁３２０およびスワーラアセンブリ３３０を含む既存の部分の再利用で、据え付けられている。特定のアセンブリの再調整ニーズに応じて、様々な構成部材を交換または再利用することができる。
【００５６】
ここで図２４Ａを参照すると、本発明の１つの実施の形態による、再調整された外側燃料ノズルアセンブリ４００の斜視断面図が提供されている。図２４Ａにおいて、交換用の燃料ノズル先端部３５４は、交換用の内側チャネル壁３５３の遠位端部３４８と、外側チャネル壁３２０の遠位端部３５０とにおいて、再調整されたアセンブリ４００のボディ３０４に接合されて示されている。図２４Ｂは、本発明の１つの実施の形態による、図２４Ａに示された再調整された外側燃料ノズルアセンブリ４００の斜視図を示している。
【００５７】
ここで図２５を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズルアセンブリを再調整する第１の典型的な方法のブロック図２５００が提供されている。第１のブロック２５１０において、図１に示された燃料ノズルアセンブリ１００などの燃料ノズルアセンブリが提供される。燃料ノズルアセンブリは、図１に示されたベース１０２などのベースと、図１に示された燃料ノズル先端部１０６などの燃料ノズル先端部までベース１０２から延びた、図１に示されたボディ１０４などのボディとを有する。ボディは、図１に示された内側チャネル壁１１６などの内側チャネル壁によって少なくとも部分的に画定された、図１に示された内側チャネル１１４などの内側チャネルと、図１に示された外側チャネル壁１２０などの外側チャネル壁によって少なくとも部分的に画定された、図１に示された外側チャネル１１８などの外側チャネルとを有する。内側チャネル壁および外側チャネル壁はそれぞれベースにろう付けされている。燃料ノズル先端部１０６は、内側チャネル壁１１６にろう付けされかつ外側チャネル壁１２０に結合された、図１に示された端部カバー１４２などの端部カバーを有する。
【００５８】
第２のブロック２５１２において、燃料ノズル先端部の少なくとも一部は、内側チャネル壁および外側チャネル壁から切り離される。第３のブロック２５１４において、内側チャネル壁の少なくとも一部はベースから切り離される。第４のブロック２５１６において、内側チャネル壁の切り離された部分は、ボディから除去される。第５のブロック２５１８において、図２に示された交換用の燃料ノズル先端部１５４などの交換用の燃料ノズル先端部に溶接された、図２に示された交換用の内側チャネル壁１５３などの交換用の内側チャネル壁が提供される。第６のブロック２５２０において、交換用の内側チャネル壁がベースに溶接される。第７のブロック２５２２において、交換用の燃料ノズル先端部が外側チャネル壁に結合される。
【００５９】
ここで図２６を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズルアセンブリを製造する第２の典型的な方法のブロック図２６００が提供されている。第１のブロック２６１０において、図１に示された燃料ノズルアセンブリ１００などの燃料ノズルアセンブリが提供される。燃料ノズルアセンブリは、図１に示されたベース１０２などのベースと、図１に示された燃料ノズル先端部１０６などの燃料ノズル先端部までベースから延びた、図１に示されたボディ１０４などのボディとを有する。ボディは、図１に示された内側アセンブリ１１０などの内側アセンブリと、図１に示された外側アセンブリ１１２などの外側アセンブリとを有する。内側アセンブリおよび外側アセンブリのそれぞれは、ベースおよび燃料ノズル先端部に結合されている。
【００６０】
第２のブロック２６１２において、燃料ノズル先端部またはその一部はボディから切り離される。第３のブロック２６１４において、内側アセンブリまたはその一部はベースから切り離される。第４のブロック２６１６において、切り離された内側アセンブリまたはその一部は、ボディから除去される。第５のブロック２６１８において、図２に示された交換用の内側アセンブリ１５２などの交換用の内側アセンブリは、ベースに溶接され、交換用の内側アセンブリは、図２に示された交換用の燃料ノズル先端部１５４などの交換用の燃料ノズル先端部に溶接されている。ブロック２６２０において、交換用の燃料ノズル先端部は、外側アセンブリに結合される。
【００６１】
ここで図２７を参照すると、本発明の１つの実施の形態による、燃料ノズルアセンブリを組み立てる方法のブロック図２７００が提供されている。第１のブロック２７１０において、図２に示されたベース１０２などのベースが提供される。第２のブロック２７１２において、ベースから、図２に示された交換用の燃料ノズル先端部１５４などの燃料ノズル先端部まで延びる、図２に示されたボディ１０４などのボディが、提供される。ボディは、図２に示された交換用の内側チャネル壁１５３などの内側チャネル壁によって少なくとも部分的に画定された、図２に示された内側チャネル１１４などの内側チャネルと、図２に示された外側チャネル壁１２０などの外側チャネル壁によって少なくとも部分的に画定された、図２に示された外側チャネル１１８などの外側チャネルとを有する。燃料ノズル先端部は、内側チャネル壁に溶接された、図２に示された交換用の端部カバー１５８などの端部カバーを有する。第３のブロック２７１４において、内側チャネル壁はベースに溶接される。第４のブロック２７１６において、外側チャネル壁はベースに溶接される。第５のブロック２７１８において、燃料ノズル先端部は外側チャネル壁に結合される。
【００６２】
様々な構成を有する様々な燃料ノズルアセンブリまたはその他のタービン構成部材が、本明細書に記載された方法および技術を使用して生産され、製造され、組み立てられかつ／または再調整されてもよい。加えて、本明細書に記載された燃料ノズルアセンブリのより多いまたは少ない構成部材、構造物および／またはエレメントが、このような燃料ノズルを生産し、製造し、組み立てかつ／または再調整するために利用されてもよい。再調整の例として、必要であるならば、予め据え付けられた燃料ノズル先端部を除去し、交換用の燃料ノズル先端部を製作および／または提供し、交換用の燃料ノズル先端部を燃料ノズルアセンブリの露出した端部に結合することによって、燃料ノズル先端部のみが交換されてもよい。これに関して、燃料ノズルアセンブリの元の構成部材の少なくとも一部が、リサイクルされ、再調整プロセスにおいて再利用されてもよい。
【００６３】
様々な材料除去および接合方法が、前記プロセスを行うために使用されてもよい。例えば、燃料ノズルアセンブリのベースへの内側アセンブリの内側チャネル壁のベース端部などの燃料ノズル構成部材の接合、交換用の端部カバーへのインサートの接合または燃料ノズルアセンブリのボディへの交換用の燃料ノズル先端部の接合は、様々な接合方法を使用して行われてもよい。このような方法は、溶接、電子ビーム（“ＥＢ”）溶接、レーザクラッディングおよび／またはその他のタイプの溶接方法を含んでもよい。
【００６４】
構成部材の接合は、ＥＢ溶接を使用して最もうまく行われてもよい。ＥＢ溶接は、確実な接続を提供するために除去されなければならないまたは犠牲にしなければならない材料の限定された量、結果的に生じる接続の強度、アクセスが限定されているまたは視線アクセスのみを有する、アクセスすることが困難な領域内への溶接浸透を形成するためのプロセス能力、および壁部材料および厚さの最小限の損失による構造的一体性の限定された減少により、有利である。このように、ＥＢ溶接を用いると、従来のろう付け方法と比較して、１つの燃料ノズルアセンブリにおいて多数の再調整プロセスが行われてもよい。従来のろう付け方法は、各再調整プロセスによって材料および構造的一体性のより大きな犠牲を必要とすることがあり、可能な再調整の回数を制限する。
【００６５】
さらに、収集ポケットを使用するＥＢ溶接は、本明細書に説明されたプロセスを向上させることがある。収集ポケットを用いるＥＢ溶接は、より浅い溶接ジオメトリと、溶接／接合プロセス中の材料のより少ない犠牲とを許容することがある。ＥＢ溶接の典型的な方法は、溶接される第１の表面を提供し、溶接される第２の表面を提供し、第１の表面および第２の表面のうちの少なくとも一方に収集ポケットを形成または提供し、収集ポケットが少なくとも部分的に溶接位置において第１の表面と第２の表面との間に位置決めされるように第１の表面を第２の表面に接合し、溶接位置において第１の表面と第２の表面とをＥＢ溶接することを含んでもよい。
【００６６】
収集ポケットは、溶接位置においてＥＢ溶接された第１および第２の側から生ぜしめられた材料を受け入れることができるための十分な容積を提供するボウル、凹所、キャビティ、スロットおよび／またはポケットであってもよい。これにより、余分な溶接材料（例えば、溶接ブローまたはスパッタ）が溶接位置において生ぜしめられたとき、収集ポケットは、余分な溶接材料が溶接位置から溢れ出ることを防止するために余分な溶接材料を少なくとも部分的に保持し、収集しかつ／またはその他の方法で封じ込めてもよい。前記利点に加えて、ＥＢ溶接はろう付けほど正確でなくてもよく、したがって、より効率的に行われてもよい。本明細書に説明されたプロセスは、燃料ノズルアセンブリを再調整するために要求される材料および労力を削減するために使用されてもよく、これにより、効率を高め、プロセスのコストを削減する。
【００６７】
材料除去プロセスにおいて、内側アセンブリの残部または燃料ノズル先端部は、元の、予め据え付けられた材料を切断、ミリング、穿孔および／またはその他の方法で除去した後、存在していてもよい。さらに、このような残部は、さらに機械加工またはその他の方法で除去されてもよい、または所定の位置に残されてもよく、提供される燃料ノズル構成部材は、再調整されたアセンブリにおけるあらゆる残部によって占められるスペースに対応するように、機械加工、サイズ決めまたはその他の方法で形成されてもよい。燃料ノズルアセンブリを製造または再調整する全プロセスは、アセンブリの燃料ノズル先端部側からおよび／またはベース側から行われてもよい。加えて、製造または再調整プロセスが完了した後、必要に応じてアセンブリの内部へのアクセスを提供するために、開口がベースに形成され、後で閉塞またはシールされてもよい。
【００６８】
本明細書に説明されたプロセスを使用して、しばしば燃料ノズル先端部または内側または外側アセンブリの端部である、燃料ノズルアセンブリの故障箇所は、完全な交換なしにより頻繁に修理することができ、燃料ノズルアセンブリの作動寿命を延ばす。これは、１つの構成部材またはアセンブリのより長い寿命サイクルを提供する。各再調整プロセスにより、交換用の燃料ノズル先端部は、予め据え付けられた内側および／または外側アセンブリの遠位端部の除去ならびに交換用の燃料ノズル先端部の対応するサイズにより、僅かにより長くなってもよい。再調整プロセスは、新たな内側または外側アセンブリが要求されるように、予め据え付けられた内側および／または外側アセンブリの限界量が除去されるまで、繰返し行われてもよい。この時点で、内側および／または外側アセンブリは、同じ方法を使用して交換することができ、潜在的に燃料ノズルアセンブリの不定の使用寿命を提供する。
【００６９】
加えて、元の燃料ノズルアセンブリが製造、生産および／またはその他組み立てられまたは提供される新品製造プロセスにおいて、除去される必要がある予め既存のアセンブリからのいかなる残留ろう付け材料（例えば、残部）が存在しなくてもよい。提供された燃料ノズル構成部材はオリジナルであり、本明細書において説明されたプロセスと同様に接合、結合および／または溶接される。この状況において、インサートおよび端部カバーは、鋳造法または付加製造のいずれかを用いて一体として形成または提供されてもよい。
【００７０】
技術の実施の形態は、本明細書において限定的ではなく例示的なものとして説明されている。代替的な実施の形態が、この開示の読者に明らかになるであろう。さらに、前記エレメントおよびステップを実施する代替的な手段を、当業者によって理解されるように、請求項の範囲から逸脱することなく、使用することができる。ある特徴およびサブコンビネーションは、有効であり、他の特徴およびサブコンビネーションに関することなく使用されてもよく、請求項の範囲内であると考えられる。
【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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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【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】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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