(57)【要約】  ガスタービン燃焼器（９）が開示され、それは、燃焼器ライナー（１５）と、燃焼器ライナー（１５）を少なくとも部分的に収容する燃焼器ケーシング（１７）と、ライナー支持装置と、を含む。ライナー支持装置は、燃焼器ライナー（１５）と燃焼器ケーシング（１７）との間に配置された個々の支持要素（１９）を含む。各支持要素（１９）は、燃焼器ライナー（１５）に固定されたライナー支持部材（３１）と、燃焼器ケーシングに締結されたケーシング支持部材（４１）と、を含む。各ケーシング支持部材（４１）は、燃焼器ケーシング（１７）に固定されたケーシング停止座（４３）と、ケーシング停止座（４３）に着脱可能に結合された交換可能ケーシング停止部（４５）と、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン燃焼器（９）であって、
燃焼器ライナー（１５）と、
燃焼器ケーシング（１７）であって、前記燃焼器ライナー（１５）が前記燃焼器ケーシング（１７）内に少なくとも部分的に収容される、燃焼器ケーシング（１７）と、
前記燃焼器ライナー（１５）と前記燃焼器ケーシング（１７）との間に配置された個々の支持要素（１９）を有するライナー支持装置であって、各支持要素（１９）は、前記燃焼器ライナー（１５）に固定されたライナー支持部材（３１）と、前記燃焼器ケーシング（１７）に締結されたケーシング支持部材（４１）と、を含む、ライナー支持装置と、を含み、
各ケーシング支持部材（４１）は、前記燃焼器ケーシング（１７）に固定されたケーシング停止座（４３）と、前記ケーシング停止座（４３）に着脱可能に結合された交換可能なケーシング停止部（４５）と、を含む、ガスタービン燃焼器（９）。
【請求項２】
前記燃焼器ライナー（１５）は、前記燃焼器ケーシング（１７）内に実質的に同心状に配置される、請求項１に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項３】
前記ライナー支持装置は、３つの支持要素（１９）を含む、請求項２に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項４】
各支持要素（１９）は、ケーシング支持部材（４１）とライナー支持部材（３１）との間に配置された少なくとも１つのばね部材（６１）を含む、請求項１乃至３のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項５】
各ケーシング停止（４５）は、隙間（５７）を形成する雌型部分（５５）を含み、対応する前記ライナー停止部（３３）の雄型部分（３７）が挿入される、請求項１乃至４のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項６】
各ケーシング停止部は、雄型部分を含み、各ライナー停止部は、隙間を形成する雌型部分を含み、対応する前記雄型部分が挿入される、請求項１乃至４のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項７】
前記隙間（５７）は、前記雄型部分（３７）が前記雌型部分（５５）に挿入される挿入方向に配向された開口部を有し、前記ばね部材（６１）は、前記雄型部分および前記雌型部分のそれぞれの面にそれぞれ弾性力を加え、前記弾性力は前記挿入方向に対して実質的に垂直である、請求項４および５、あるいは４および６に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項８】
各ばね部材は、前記雄型部分（３７）の両側に、前記隙間（５７）に配置された２つのばね（６１）を含む、請求項７に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項９】
前記２つのばね（６１）は、予め付勢され、前記雄型部分（３７）と前記雌型部分（５５）との間に弾性的な両側接線方向の拘束を形成する、請求項８に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１０】
前記ばね（６１）は板ばねであり、各板ばねは、それぞれの雌型部分に対して機械的に拘束されている、請求項８または９に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１１】
各雌型部分（５５）は、それぞれの前記隙間（５７）を形成するＵ字形の断面を有し、前記隙間は、半径方向に配向された開口部および軸方向に配向された開口部を有する、請求項５乃至１０のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１２】
各ケーシング停止部（４５）は、ねじまたはボルト装置（５１）によってそれぞれの前記ケーシング停止座（４３）に接続される、請求項１乃至１１のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１３】
各ケーシング停止座（４３）は、前記燃焼器ケーシング（１７）に溶接されている、請求項１乃至１２のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１４】
各ライナー支持部材（３１）は、燃焼器ライナー（１５）に溶接されている、請求項１乃至１３のいずれか一項または複数の項に記載のガスタービン燃焼器。
【請求項１５】
圧縮機部（３）、燃焼器部（５）およびタービン部（７）を含むガスタービンエンジン（１）であって、燃焼器部（５）は、請求項１乃至１４のいずれか一項または複数の項に記載の少なくとも１つのガスタービン燃焼器（９）を含む、ガスタービンエンジン（１）。
【請求項１６】
ガスタービン燃焼器の摩耗した部品を交換するための方法であって、
燃焼器ライナー（１５）および燃焼器ケーシング（１７）を少なくとも１つの燃焼器（９）に設けるステップであって、前記燃焼器ケーシング（１７）内には前記燃焼器ライナー（１５）が少なくとも部分的に収容される、ステップと、
前記燃焼器ライナーを前記燃焼器ケーシングに接続する複数の支持要素（１９）を設けるステップであって、各支持要素は、ライナー支持部材（３１）およびケーシング支持部材（４１）を含み、各ケーシング支持部材は、前記燃焼器ケーシング（１７）に対して拘束されたケーシング停止座（４３）と、前記ケーシング停止座（４３）に装着された交換可能なケーシング停止部（４５）と、を含む、ステップと、
前記燃焼器ケーシング（１７）から前記燃焼器ライナー（１５）を取り外すステップと、
それぞれの前記ケーシング停止座（４３）から少なくとも１つのケーシング停止部（４５）を分離するステップと、
前記ケーシング停止座（４３）に新しいケーシング停止部（４５）を導入するステップと、
前記新しいケーシング停止部（４５）を前記ケーシング停止座（４３）に固定するステップと、
前記燃焼器ライナー（１５）または新しい燃焼器ライナー（１５）を前記燃焼器ケーシング（１７）内に装着するステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する主題の実施形態は、一般的には、ガスタービン燃焼器のライナーを支持するための機構に関し、より詳細には、ばね付勢されたライナー支持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスタービンエンジンでは、空気は圧縮機によって摂取され、圧縮されて燃焼器に供給される。圧縮空気は燃焼器内の燃料と混合され、混合気は燃焼されて高温の加圧された燃焼ガスを生じる。燃焼ガスは、１つまたは複数のタービンホイールを含むタービン内で膨張する。燃焼ガスの膨張は、タービンを回転させて、有用な機械的動力を生成する。機械的動力は圧縮機を駆動するために部分的に使用される。タービン出力シャフトには、回転するターボ機械、発電機などの負荷を駆動するために追加の機械的動力が利用可能である。燃焼プロセスは、燃焼器ライナー内で行うことができる。いくつかの公知の燃焼器では、燃焼器ライナーは支持され、燃焼器ケーシング内に少なくとも部分的に収容される。いくつかの実施形態では、環状形状の単一ケーシングが複数の燃焼器ライナーを収容する。他の実施形態では、各燃焼器ライナーは、それぞれの燃焼器ケーシング内に収容される。燃焼器ライナーおよび燃焼器ケーシングは、実質的に同軸である。
【０００３】
圧縮空気および燃料は、燃焼器ライナーの後方端部に投入され混合される。燃焼ガスは、燃焼器ライナーの後方端部を通って排出される。後方端部は、後端部からのガスの流れ方向の下流にある。燃焼ガスは、燃焼器ライナーからタービンに向けて供給され、そこで膨張する。移行部分は、燃焼器ライナーとタービンとを流体接続する。通常、燃焼器ライナーの後方端部と移行部分との間に、フラシールが配置され、この配置は、燃焼器部品の熱膨張および振動による変位に適応するようになっている。
【０００４】
燃焼プロセスによる熱および振動、ならびに、例えば圧縮機および／またはタービンロータの不均衡によるガスタービンの他の機械的負荷および応力によって、燃焼器ライナーおよび燃焼器ライナーの近傍のガスタービンの他の部品を揺り動かし、あるいは振動させる。したがって、燃焼器ライナーは、燃焼および他の力によって課される熱、振動および負荷に耐えるように装着されなければならない。
【０００５】
通常、ライナー支持装置は、燃焼器ライナーと燃焼器ケーシングとの間で、燃焼器ライナーの後端の近くに装着される。典型的なライナー支持装置は、燃焼器ライナーと燃焼器ケーシングとの間で、燃焼器内のガスの流れ方向に実質的に垂直な断面の周りに配置された３つの個別の支持要素を含む。各支持要素は、通常、燃焼器ライナーに対して拘束されるライナー停止部と、燃焼器ケーシングに対して拘束されるケーシング停止部と、を含む。各ライナー停止部は、それぞれのケーシング停止部と協働して、燃焼器ライナーを支持する。ばね装置は、通常、ケーシング停止部とライナー停止部との間に配置される。
【０００６】
上述したように、燃焼プロセスならびに圧縮機およびタービンの回転運動に起因して、燃焼器ライナーが振動を受け、燃焼器ケーシングと燃焼器ライナーとの間の境界面の摩耗が生じる。特に、燃焼器ライナーを燃焼器ケーシングに接続する支持要素は摩耗しやすく、頻繁に交換されなければならない。
【０００７】
既存の燃焼器は、修理または交換の目的で、ライナー停止部および関連するばねと共に、燃焼器ライナーを燃焼器ケーシングから容易に取り外すことができるように設計されている。燃焼器ケーシングは、より少ない頻度で保守および交換の介入を受ける。それにもかかわらず、ケーシング停止部が摩耗した場合には、燃焼器ケーシングを取り外す必要があり、ケーシング停止部を分解して交換してから、燃焼器ケーシングを再びガスタービンエンジンに装着する必要がある。
【０００８】
燃焼器ケーシングの取り外しは長時間にわたる作業であり、ガスタービンエンジンは比較的長時間動作しない状態に置かれる。
【０００９】
したがって、公知の構成の欠点の１つまたは複数を解決または緩和する改良された燃焼器ライナー支持装置を提供することが望ましいであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／０２６５８１号明細書
【発明の概要】
【００１１】
例示的な実施形態によれば、燃焼器ライナーおよび燃焼器ケーシングを含むガスタービン燃焼器が提供される。燃焼器ライナーは、燃焼器ケーシング内に少なくとも部分的に配置される。燃焼器は、燃焼器ライナーと燃焼器ケーシングとの間に配置された個々の支持要素を有するライナー支持装置をさらに含む。各支持要素は、燃焼器ライナーに固定されたライナー支持部材と、燃焼器ケーシングに締結されたケーシング支持部材と、を含む。各ケーシング支持部材は、燃焼器ケーシングに固定されたケーシング停止座と、ケーシング停止座に着脱可能に結合された交換可能なケーシング停止部と、を含む。交換可能なケーシング停止部は、例えば振動によって摩耗する可能性がある。ケーシング支持部材を燃焼器ケーシングに固定されたケーシング停止座と、互換性のある、すなわち交換可能なケーシング停止部と、の２つの部分で作製することにより、例えば、摩耗または損傷した場合に、ケーシング停止部をケーシング停止座から容易に取り外して交換することができる。燃焼器ケーシングを分解する必要がないので、ケーシング支持部材の摩耗した部分の交換がより容易により迅速に行われる。
【００１２】
ケーシング停止座および互換性のあるもしくは交換可能なケーシング停止部は、ケーシング停止座を分解または損傷することなく、互換性のあるまたは交換可能なケーシング停止部を容易に取り外すことを可能にする任意の適切な手段で互いに接続することができる。例えば、ボルトまたはねじ止め部材を用いることができる。
【００１３】
２つの構成要素が振動による相互変位を実質的に受けないように、互換性のある、すなわち交換可能なケーシング停止部をケーシング停止座に締め付けることによって、ケーシング停止部とケーシング停止座との間の相互接触面の摩耗が生じない。したがって、ケーシング停止座を交換する必要がない。
【００１４】
したがって、ケーシング停止座を、例えば、溶接またははんだ付けによって、燃焼器ケーシングに不可逆的に固定することができる。
【００１５】
いくつかの実施形態によれば、各支持要素は、ケーシング支持部材とライナー支持部材との間に配置された少なくとも１つのばね部材を含む。ばね部材は、予め付勢されて、双方向の弾力的拘束を提供することができる。双方向の弾力的、すなわち弾性的拘束は、接線方向に配向することができる。
【００１６】
ケーシング停止部とライナー停止部とは、それぞれ、雌型部分と雄型部分とを備え、その逆も同様である。雄型部分および雌型部分は、雌型部分が雄型部分を受け入れて保持するように構成され配置される。ばね部材は、雄型部分と雌型部分との間に配置され、雄型部分と雌型部分とを互いに弾性的に付勢することができる。
【００１７】
本明細書に開示する主題は、圧縮機部、燃焼器部およびタービン部を含むガスタービンエンジンをさらに含み、燃焼器部は、上で定義された少なくとも１つのガスタービン燃焼器を含む。
【００１８】
さらなる態様によれば、ガスタービンエンジン燃焼器の摩耗した部品を交換するための方法が本明細書で開示され、本方法は、
燃焼器ライナーおよび燃焼器ケーシングを少なくとも１つの燃焼器に設けるステップであって、燃焼器ケーシング内には燃焼器ライナーが少なくとも部分的に収容される、ステップと、
燃焼器ライナーを燃焼器ケーシングに接続する複数の支持要素を設けるステップであって、各支持要素は、ライナー支持部材およびケーシング支持部材を含み、ケーシング支持部材は、燃焼器ケーシングに対して拘束されたケーシング停止座と、ケーシング停止座に装着されたケーシング停止部と、を含む、ステップと、
燃焼器ケーシングから燃焼器ライナーを取り外すステップと、
それぞれのケーシング停止座から少なくとも１つのケーシング停止部を分離するステップと、
ケーシング停止座に新しいケーシング停止部を導入するステップと、
新しいケーシング停止部をケーシング停止座に固定するステップと、
燃焼器ライナーまたは新しい燃焼器ライナーを燃焼器ケーシング内に装着するステップと、を含む。
【００１９】
特徴および実施形態が、本明細書で以下に開示されており、添付の特許請求の範囲においてさらに説明されている。添付の特許請求の範囲は、本明細書の必須の部分を形成する。上の簡単な説明は、以下に続く詳細な説明がよりよく理解され、技術に対する本発明の貢献がよりよく認識されるように、本発明の様々な実施形態の特徴を説明している。もちろん本発明には他にも特徴があり、他の特徴は以下に説明され、添付の特許請求の範囲に記載される。この点において、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する前に、本発明の様々な実施形態が、その応用において、以下の説明に記載されるか、または図面に示される構造の詳細、および部品の構成に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は他の実施形態も可能であり、様々な方法で実施および実行することができる。また、本明細書で用いられる表現および用語は説明を目的とするものであり、限定と見なされるべきではないことを理解されたい。
【００２０】
このように当業者ならば、本開示が基づく構想が、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造体、方法、および／またはシステムを設計する基礎として容易に利用することができることを理解するであろう。したがって、特許請求の範囲が、本発明の趣旨および範囲から逸脱しない限り、そのような均等の構造を含むと見なされることが重要である。
【００２１】
本発明の開示された実施形態のより完全な評価および本発明の付随する利点の多くは、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによってよりよく理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ガスタービンエンジンを概略的に示す図である。
【図２】ガスタービンエンジンの燃焼器部における燃焼器の配置を示す図である。
【図３】燃焼器ケーシングと、燃焼器ケーシング内に同軸に支持された燃焼器ライナーと、を含む燃焼器の断面図である。
【図４】燃焼器ケーシングの断面図である。
【図５】燃焼器ライナーの斜視図である。
【図６】図３のＶＩで示した部分の拡大図であり、分かりやすくするためにライナー支持部材を取り除いた図５の支持要素を示す。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩによる図である。
【図８】図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩによる図である。
【図９】図８の線ＩＸ−ＩＸによる断面図である。
【図１０】ケーシング停止部の不等角投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
例示的な実施形態についての以下の詳細な説明では、添付の図面を参照する。異なる図面における同じ符号は、同一または類似の要素を示す。なお、図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。また、以下の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。代わりに、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定められる。
【００２４】
本明細書全体を通して「一実施形態」「実施形態」または「いくつかの実施形態」への言及は、ある実施形態と結び付けて説明される特定の特徴、構造、または特性が、開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な場所で「一実施形態では」「実施形態では」または「いくつかの実施形態では」という表現が現れても、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、特定の特徴、構造または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法で組み合わせられてもよい。
【００２５】
以下の説明は、具体的には、いわゆる管状燃焼器に関するものであって、単一の燃焼器ライナーが燃焼器ケーシング内に少なくとも部分的に収容され、燃焼器ライナーおよび燃焼器ケーシングが実質的に同軸である。しかしながら、本明細書に開示する特徴のいくつかは、いわゆる管状環状燃焼器にも使用することができ、環状燃焼器ケーシングが、環状燃焼器ケーシングの軸の周りに配置された複数の燃焼器ライナーを収容する。
【００２６】
図１は、圧縮機部３、燃焼器部５およびタービン部７を含むガスタービンエンジン１を概略的に示す。圧縮機３によって摂取された空気は、圧縮されて燃焼器部５に供給され、そこで燃料が圧縮空気の流れに加えられ、燃料／空気混合気が燃焼され、高温および高圧で燃焼ガスを生成する。高温圧縮された燃焼ガスは、タービン部７に供給され、膨張して、圧縮機部３を駆動するために、ならびにタービンシャフトに結合された負荷および図示していない負荷を機械的に駆動するために、１つまたは複数のタービンシャフトで利用可能な動力を生成する。
【００２７】
図１に概略的に示すように、燃焼器部５は、ガスタービンエンジン１の軸線Ａ−Ａの周りに円形に配置することができる１つまたは複数の燃焼器９を含む。各燃焼器９は、タービン部７に高温加圧燃焼ガスを供給するために、移行部分１１を通してタービン部７の第１段と流体結合されている。
【００２８】
図２は、ガスタービンエンジン１の軸線Ａ−Ａの周りに円形に配置された複数の燃焼器９の背面図を概略的に示す。
【００２９】
本明細書で開示する実施形態は、具体的には、いわゆる管状燃焼器に関する。当業者には知られているように、各管状燃焼器９は、燃焼器ライナーと燃焼器ケーシングとから構成することができ、これらは実質的に互いに同軸に配置することができ、燃焼器ライナーは燃焼器ケーシング内に支持される。交差燃焼管１３は、各燃焼器９を２つの隣接する燃焼器９に接続する。これは、１つの燃焼器９からの高温燃焼ガスが、交差燃焼管１３を通って移動し、隣接する燃焼器に点火源を提供することを可能にする。
【００３０】
図３は、ガスタービンエンジン１の燃焼器部５を形成する管状燃焼器９のうちの１つの断面図を示す。本明細書で開示する実施形態では、燃焼器９は、燃焼器ライナー１５および燃焼器ケーシング１７を含む。図３に示す例示的な実施形態では、燃焼器ライナー１５は、支持端部すなわち上流側端部１５Ａ、および下流側端部すなわち後方端部１５Ｂを含む。「上流」および「下流」という定義は、燃焼器ライナー１５を通る燃焼ガスの方向Ｆを参照している。燃焼器ケーシング１７および燃焼器ライナー１５は、それぞれ図４および図５に分離して示している。
【００３１】
支持端部または後方の上流側端部１５Ａにおいて、燃焼器ライナー１５は、複数の個々の支持要素１９を含むことができるライナー支持装置によって外側燃焼器ケーシング１７に接続される。いくつかの実施形態では、ライナー支持装置は、例えば互いに１２０°に配置された３つの角度的に離間した個々の支持要素を含む。
【００３２】
燃焼器ライナー１５の後方端部または下流側端部１５Ｂには、燃焼器ライナー１５の外面と移行部分１１の内面との間に配置されたフラシール２１が設けられる。
【００３３】
図３に示す例示的な実施形態では、燃焼器ライナー１５は、燃焼器ケーシング１７内に収容され、燃焼器ケーシング１７と実質的に同軸に配置される。燃焼器９の長手方向軸をＢ−Ｂで示す。このようにして、外側に配置された燃焼器ケーシング１７と内側に配置された燃焼器ライナー１５との間に、環状の流れ空間２３が形成される。ガスタービンエンジン１の圧縮機部３によって供給された圧縮空気は、環状の流れ空間２３を通って流れ、空気流のための孔が適切に設けられた端部プレート２５を通って燃焼器ライナー１５に入る。燃焼器ライナー１５の側部円筒面には、追加の吸気孔２６が設けられる。
【００３４】
燃焼器ライナー１５の上流側端部１５Ａには、バーナー２７が設けられる。バーナー２７を通して供給された燃料は、燃焼器ライナー１５内に噴射され、端部プレート２５および孔２６を通って燃焼器ライナー１５によって囲まれた燃焼チャンバに流入する圧縮空気と混合され、燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、移行部分１１を通ってタービン部７のタービンホイールに向かって流れる。
【００３５】
燃焼器ライナー１５と燃焼器ケーシング１７とを互いに接続する個々の支持要素１９は、それぞれライナー支持部材およびケーシング支持部材を含むことができる。図５には、３つのライナー支持部材３１が示されており、これらは互いに１２０°離間している。
【００３６】
各ライナー支持部材３１は、プレート３５と雄型部分３７とを含むライナー停止部３３を含むことができる。雄型部分３７およびプレート３５は、単一のモノリシック部品として形成することができる。ライナー停止部３３は、溶接、ねじ止め、ボルト止めまたは他の適切な方法によって、燃焼器ライナー１５の外面に、その上流側端部１５Ａの近くにまたは隣接して拘束することができる。ライナー停止部３３の雄型部分３７は、プリズム形状を有することができ、２つの対向する平面が燃焼器ライナー１５の軸線Ｂ−Ｂを含む平面に実質的に平行になっている。
【００３７】
各ライナー支持要素１９は、ケーシング支持部材４１をさらに含むことができ、その構造は、図４、図６〜図９および図１０を参照すると最もよく理解することができる。
【００３８】
各ケーシング支持部材４１は、ケーシング停止座４３およびケーシング停止部４５を含む。ケーシング停止座４３は、燃焼器ケーシング１７に装着されている。いくつかの実施形態では、燃焼器ケーシング１７には、ケーシング停止座４３が収容される開口部４２を設けることができる。ケーシング停止座４３は、燃焼器ケーシング１７にはんだ付けまたは溶接することができる。図４では、燃焼器ケーシング１７は、ケーシング停止座４３を除いてケーシング支持部材４１が取り外された状態で分離して示されている。
【００３９】
各ケーシング停止座４３は、それぞれのケーシング停止部４５を受け入れて保持するように構成され、配置されている。いくつかの実施形態（特に図４を参照）では、各ケーシング停止座４３には、ケーシング停止部４５の形状に対応する形状を有する凹部４３Ａが設けられている。各ケーシング停止部４５の凹部４３Ａの底には貫通孔４９を設けることができる。各ケーシング停止部４５は、図９の断面図に最もよく示されているように、ボルトおよび関連するナット５１によって、それぞれのケーシング停止座４３に拘束することができる。ボルトは、ケーシング停止座４３の孔４９を貫通して延在する。この構成では、各ケーシング停止部４５は容易に互換性を有する、すなわち交換可能になる。実際には、燃焼器ケーシング１７を燃焼器９から、および／またはケーシング停止座４３を燃焼器ケーシング１７から分解する必要なしに、ボルトおよびナット５１を緩めることによって、ケーシング停止部４５をケーシング停止座４３から取り外すことができる。ケーシング停止部４５が破損または摩耗した場合には、燃焼器ケーシング１７を燃焼器９から取り外すことなく、それを交換することが可能になる。
【００４０】
ケーシング停止部４５を分離して示している図１０に最もよく示されているように、ボルト５１のために各ケーシング停止部４５に貫通孔５３を設けることができる。孔５３は、ケーシング停止部４５の雌型部分５５の２つの対向する側に配置されている。雌型部分５５は、軸方向、すなわち燃焼器９の軸線Ｂ−Ｂに平行に延在するＵ字形断面を有する。このようにして、雌型部分５５に隙間５７が画定される。隙間５７は、燃焼器９の長手方向軸Ｂ−Ｂに実質的に平行に延在し、半径方向内向きにかつ移行部分１１と軸方向に対向して、すなわち燃焼器ライナー１５の上流側端部１５Ａに向かって開口している。対応するライナー支持部材３１の雄型部分３７は、雌型部分５５の隙間５７に、長手方向軸Ｂ−Ｂに平行な動きで導入することができる。
【００４１】
各ケーシング支持部材４１は、ケーシング支持部材４１とそれぞれのライナー支持部材３１との間に配置された少なくとも１つのばね部材６１で構成することができる。本明細書で開示する実施形態では、各ケーシング支持部材４１には、対称的に配置された２つのばね６１が設けられている。ばね６１は板ばねであってもよい。
【００４２】
各ばね６１には、外側に曲がった付属物６１Ａを設けることができ、外側に曲がった付属物６１Ａは、例えば、ねじ６３およびロックプレート６５により、それぞれのケーシング停止部４５に拘束されている。板ばね６１は隙間５７内に延在し、その側面に面接触している。板ばね６１は、互いに向かい合うそれぞれの凸部分が隙間５７の内部に向かって突出するように湾曲させることができる。図３に示すように、燃焼器ライナー１５が燃焼器ケーシング１７内に装着されると、各ライナー支持部材３１の雄型部分３７は、それぞれのケーシング支持部材４１の２つの対向するばね６１の間に配置される。雄型部分３７の厚さ、隙間５７の幅、およびばね６１の形状は、隙間５７の側面と雄型部分３７の側面との間でばね６１が部分的に圧縮され予め付勢されて、それらの間に対向する圧縮力を加えるようになっている。このように、ばね６１は、ライナー停止部３３とケーシング停止部４５との間に双方向の弾性的拘束を形成する。
【００４３】
図示していない他の実施形態では、各ライナー支持部材に雌型部分を設け、各ケーシング支持部材に雄型部分を設けることができる。この場合、ケーシング支持部材の雄型部分は、互換性のある、すなわち交換可能なケーシング停止部によって形成されるか、それの一部であってもよく、このようにしてケーシング停止座に可逆的に係合することができる。この場合、ライナー支持部材の雌型部分は、燃焼器ライナーに固定され、例えば、はんだ付けまたは溶接され、必要に応じて保守や交換のために、燃焼器ライナーと共に取り外すことができる。ケーシング支持座を燃焼器ケーシングから取り外すことなく、雄型部分をケーシング支持座から取り外して交換することができる。ばね部材を雌型部分に再び装着して、燃焼器ライナー上に保持することができる。
【００４４】
ガスタービンエンジン１の動作中に、燃焼器９での燃焼によって発生する圧力波による振動、ならびにガスタービンエンジン１の回転部分の可能性のある不均衡による振動は、燃焼器ライナー１５と各燃焼器ライナーの外側部品との間の境界面、特にフラシール２１および支持要素１９において、摩耗を引き起こすことがある。摩耗した境界面は、通常の保守の介入中に交換することができる。
【００４５】
燃焼器９の摩耗した部分の交換は、バーナー２７と共に端部カバー７１（図３を参照）を取り外すことによって行うことができる。これにより、燃焼器ライナー１５は後側からアクセス可能となる。交差燃焼管１３および燃焼器９の他の付属部品は、燃焼器ライナー１５から取り外すことができる。その後に、燃焼器ライナー１５は、燃焼器９の軸線Ｂ−Ｂに実質的に平行な挿入除去方向に従って取り外すことができる。検査後に、フラシール２１およびライナー支持部材３１を有する燃焼器ライナー１５を修理し、または新しいものと交換することができる。
【００４６】
燃焼器ケーシング１７は、摩耗がより少ないので、通常は交換されないか、または燃焼器ライナー１５ほど頻繁に交換されない。しかしながら、ケーシング支持部材４１とライナー支持部材３１との接触界面の変位は、ケーシング支持部材４１の部品の局所的な摩耗も引き起こす。特に、ばね６１と動的荷重との複合圧力接触は、隙間５７の表面とばね６１の表面との摩耗を引き起こすので、ケーシング停止部４５およびばね６１は交換する必要があり得る。
【００４７】
燃焼器ケーシング１７を取り外すことなく、これらの摩耗した部品を交換することが可能である。燃焼器ライナー１５が取り外されると、オペレータは単にボルトナット５１のロックを解除し、ケーシング停止部４５をケーシング停止座４３から取り外すだけでよい。後者は、燃焼器ケーシング１７に安定して接続されたままであり、摩耗の影響を受けないので、交換を必要としない。
【００４８】
新しいばね６１が装着された新しいケーシング停止部４５を、それぞれのケーシング停止座４３に配置し、ボルトおよびナット５１によって燃焼器ケーシング１７に固定することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ケーシング停止座４３にケーシング停止部４５を装着することを容易にするために、ケーシング停止座４３の各々の底部に基準孔７３（特に図４、図６および図８を参照）を設けることができる。これらの孔７３は、対応するケーシング停止部４５に形成された対応する孔と位置合わせされなければならない。位置合わせされた孔７３およびケーシング停止部４５の対応する孔を通してダボ７７（図６に示す）を導入し、ケーシング停止部４５をケーシング停止座４３に正確に位置決めすることができる。ダボ７７がそれぞれの孔に挿入されると、ケーシング停止部４５をボルトナット装置５１によってケーシング停止座４３に拘束して固定することができ、燃焼器ライナー１５を装着する前にダボ７７を除去することができる。
【００５０】
点検して、ケーシング停止部４５の可能性のある交換の後に、燃焼器ライナー１５を燃焼器９の長手方向軸Ｂ−Ｂに平行な挿入方向に従って燃焼器ケーシング１７に再び挿入することができる。このようにして、各ライナー停止部３３の雄型部分３７を対応するケーシング停止部４５のそれぞれの隙間５７に導入して、最終的に端部カバー７１を再び装着することができる。ライナー停止部およびケーシング停止部の雄型部分および雌型部分が再び相互に挿入されると、２つのばね６１からなるばね部材は、雄型部分上に接線方向すなわち軸方向の挿入方向に直交する方向に弾性力を加える。
【００５１】
本明細書で説明される主題の開示された実施形態が図面に示され、いくつかの例示的な実施形態と結び付けて具体的および詳細に上で十分に説明されてきたが、多くの修正、変更、および省略が、本明細書に記載された新たな教示、原理、および概念、ならびに添付の特許請求の範囲に述べられる主題の利点から著しく逸脱することなく可能であることが当業者には明らかであろう。したがって、開示される技術革新の適切な範囲は、すべてのそのような修正、変更、および省略を含むように、添付の特許請求の範囲を最も広く解釈することによってのみ定められるべきである。さらに、いかなる処理もしくは方法ステップの順序またはシーケンスは、代替的な実施形態に応じて変更または再順番付けすることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ガスタービンエンジン
３  圧縮機部
５  燃焼器部
７  タービン部
９  燃焼器
１１  移行部分
１３  交差燃焼管
１５  燃焼器ライナー
１５Ａ  上流側端部
１５Ｂ  下流側端部
１７  燃焼器ケーシング
１９  支持要素
２１  フラシール
２３  環状の流れ空間
２５  端部プレート
２６  吸気孔
２７  バーナー
３１  ライナー支持要素／ライナー支持部材
３３  ライナー停止部
３５  プレート
３７  雄型部分
４１  ケーシング支持部材
４２  開口部
４３  ケーシング停止座
４３Ａ  凹部
４５  ケーシング停止部
４９  貫通孔
５１  ボルト／ナット
５３  貫通孔
５５  雌型部分
５７  隙間
６１  ばね
６１Ａ  外側に曲がった付属物
６３  ねじ
６５  ロックプレート
７１  端部カバー
７３  基準孔
７７  ダボ
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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