(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整方法を提供する。【解決手段】ガスタービンエンジン１０の内部回転構成要素１０４の現場バランス調整を行うための方法は、ガスタービンエンジン１０のアクセスポートを通して補修ツール１０２を挿入することを含むことができ、補修ツール１０２は、ガスタービンエンジン１０内に位置決めされた先端部１１２及びガスタービンエンジン１０の外側に位置決めされた材料供給端部１１４を含む。補修ツール１０２の先端部１１２は、ガスタービンエンジン１０の内部回転構成要素１０４の表面１０５に隣接して位置決めされる。補修ツール１０２の材料供給端部１１４から補修ツール１０２の先端部１１２へ新しい材料が供給され、新しい材料は、回転部分の一部に付加されるように補修ツールの先端部から回転構成要素の表面の方向に吐出される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン（１０）の内部回転構成要素（１０４）の現場バランス調整を行うための方法であって、
前記ガスタービンエンジン（１０）のアクセスポートを通して補修ツール（１０２）を挿入するステップであって、前記補修ツール（１０２）は、前記ガスタービンエンジン（１０）内に位置決めされた先端部（１１２）及び前記ガスタービンエンジン（１０）の外側に位置決めされた材料供給端部（１１４）を含む、ステップと、
前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）を前記ガスタービンエンジン（１０）の内部回転構成要素（１０４）の表面（１０５）に隣接して位置決めするステップと、
前記補修ツール（１０２）の前記材料供給端部（１１４）から前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）へ新しい材料（１０８）を供給するステップと、
前記新しい材料（１０８）を、前記新しい材料（１０８）が前記回転構成要素（１０４）の一部に付加されるように、前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）から前記回転構成要素（１０４）の表面（１０５）の方向に吐出するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記新しい材料（１０８）は、前記回転構成要素（１０４）が円周方向に重量バランス調整されるように付加される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記回転構成要素（１０４）は、ブレード付きディスク（２５２）である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ブレード付きディスク（２５２）は、プラットフォームから延びた翼形部を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記新しい材料（１０８）は、前記プラットフォームに付加される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記新しい材料（１０８）は、金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記補修ツール（１０２）は、前記補修ツール（１０２）の前記材料供給端部（１１４）と前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）との間に長さ方向に延びた高温導管（１１０）を含み、前記補修ツール（１０２）の前記材料供給端部（１１４）から前記補修ツー（１０２）ルの前記先端部（１１２）へ前記新しい材料（１０８）を供給するステップは、前記高温導管（１１０）を通して、前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）へ液体金属を供給することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記高温導管（１１０）は、セラミック材料から作られる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記補修ツール（１０２）は、前記高温導管（１１０）に動作可能な関係で設けられた加熱要素（１２０）をさらに含み、前記方法は、前記液体金属が前記高温導管（１１０）を通して供給されるときに前記加熱要素（１２０）によって前記高温導管（１１０）内で熱を発生させるステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記補修ツール（１０２）は、前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）に又は隣接して位置決めされたノズル（１２２）を含み、前記液体金属を前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）から吐出するステップは、前記液体金属が前記回転構成要素（２５０）上の欠陥（１０６）によって定められた充填可能な体積内へ方向付けられるように、前記液体金属を前記ノズル（１２２）から吐出することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
光学プローブ（１３０）を前記ガスタービンエンジン（１０）の前記アクセスポート又は隣接するアクセスポートを通して挿入するステップをさらに含み、前記光学プローブ（１３０）は、前記ガスタービンエンジン（１０）内の前記内部回転構成要素（１０４）の視野を提供するように構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記補修ツール（１０２）の前記先端部（１１２）を前記表面（１０５）に隣接して位置決めするステップは、前記光学プローブ（１３０）によって提供された前記視野に基づいて前記先端部（１１２）を前記表面（１０５）に対して位置決めすることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
付加される前記新しい材料（１０８）は、前記回転構成要素（１０４）の重量を軸線の周りでバランス調整するのに十分である、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ガスタービンエンジン（１０）の内部回転構成要素（１０４）の現場バランス調整を行うための方法であって、
前記ガスタービンエンジン（１０）のアクセスポートを通して補修ツール（３０２）を挿入するステップであって、前記補修ツール（３０２）は、前記ガスタービンエンジン（１０）内に位置決めされた先端部（３１２）及び前記ガスタービンエンジン（１０）の外側に位置決めされた材料供給端部（３１４）を含む、ステップと、
前記補修ツール（３０２）の前記先端部（３１２）を前記ガスタービンエンジン（１０）の内部構成要素（１０４）の表面（１０５）に隣接して位置決めするステップと、
前記補修ツール（３０２）の前記先端部（３１２）へ固体フィラー材料（１０８）を供給するステップと、
前記固体フィラー材料（１０８）を、前記固体フィラー材料（１０８）が前記表面（１０５）に対して方向付けられ、且つ前記固体フィラー材料（１０８）が前記内部構成要素（２５０）に衝突したときに前記表面（１０５）に付着するように、前記補修ツール（３０２）の前記先端部（３１２）から高流速で吐出するステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
付加される前記固体フィラー材料（１０８）は、前記回転構成要素（１０４）の重量を軸線の周りでバランス調整するのに十分である、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、一般にガスタービンエンジンに関し、より具体的にはガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場補修を行うためのシステム及び方法に関する。より詳細には、本主題は、一般にガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、典型的には、直列流関係で高圧圧縮機、燃焼器、及び高圧タービンを有するターボ機械コアを含む。コアは、一次ガス流を発生させるように既知の方式で動作可能である。高圧圧縮機は、エンジンに入った空気を下流へ方向付けて圧縮機の回転ブレードを回転させる、固定ベーンの環状アレイ（「列」）を含む。一列の圧縮機ベーンと一列の圧縮機ブレードとがひとまとまりで、圧縮機の「段」を構成する。同様に、高圧タービンは、燃焼器を出たガスを下流に方向付けてタービンのブレードを回転させる、固定ノズルベーンの環状列を含む。一列のノズルベーンと一列のタービンブレードとがひとまとまりで、タービンの「段」を構成する。典型的には、圧縮機及びタービンは両方とも、複数の連続した段を含む。
【０００３】
ガスタービンエンジン、特に航空機エンジンは、頻繁な定期保守を必要とする。例えば、定期保守は、欠陥に関してエンジンの内部構成要素を検査し、引き続き補修することを可能にするようにスケジュール設定されることが多い。不都合なことに、従来の航空機エンジンに用いられる補修方法の多くは、エンジンを航空機本体から取外し、その後で部分的に又は完全に分解することを必要とする。そのため、これらの補修方法では、内部エンジン構成要素の補修に伴う時間及び費用の両方が著しく増大することになる。
【０００４】
ガスタービンエンジンは、典型的にはブレード付きディスクの形態の種々のロータを含む。各ロータディスクは、具体的には、半径方向外側リムを有するように構成され、そこからブレードの列が延びている。軸線方向により細いウェブがリムから半径方向内方に延び、内部に中心穴を有する軸線方向により太いハブにおいて終端する。
【０００５】
ブレード付きディスク構造の特有の利点は、一体型ディスクはダブテールを用いないのでより小さくすることができること、及びブレードがディスクリムの周りに一体に形成されることである。しかしながら、この構造は、ブレードを個別にディスクから取り外すことが容易ではないので、ブレード補修の困難さを増大させる。ブレードの軽微な補修はブレード付きディスク内で行うことができるが、その大規模な補修は、損傷したブレードの対応部分を切断することによって取り外すこと、又はその全部を取り外すことを必要とし、その取替えは、元のブレード付きディスクの強度を達成するために溶接又はその他の冶金学的接合プロセスによって行われる。
【０００６】
ブレード付きディスクの製造における付加的な困難さは、そのバランス調整である。ガスタービンエンジン内の全てのロータ構成要素は、振動を低減するために動作時の回転不均衡荷重を最小化するように、静的及び動的に適切にバランス調整しなければならない。ダブテールディスク構造では、個々のブレードは、別々に製造され、その組立体の結果として生じる不均衡を最小化するようにディスク上の所定位置に適合されるので、製造の際にロータの初期バランス調整を行うことが可能になる。
【０００７】
そのため、ガスタービンエンジンの内部回転構成要素、特に回転ディスクの現場バランス調整の方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第９０８５０５３号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明の態様及び利点は、その一部を以下の説明に記載しており、又はこの説明から明らかにすることができ、又は本発明を実施することにより理解することができる。
【００１０】
ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うための方法が一般に提供される。１つの実施形態において、本方法は、ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して補修ツールを挿入することを含み、補修ツールは、ガスタービンエンジン内に位置決めされた先端部及びガスタービンエンジンの外側に位置決めされた材料供給端部を含む。補修ツールの先端部は、ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の表面に隣接して位置決めされる。補修ツールの材料供給端部から補修ツールの先端部へ新しい材料が供給され、該新しい材料は、回転部分の一部に付加されるように補修ツールの先端部から回転構成要素の表面の方向に吐出される。
【００１１】
本方法の別の実施形態において、ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して補修ツールが挿入され、補修ツールは、ガスタービンエンジン内に位置決めされた先端部及びガスタービンエンジンの外側に位置決めされた材料供給端部を含む。補修ツールの先端部は、ガスタービンエンジンの内部構成要素の表面に隣接して位置決めされる。補修ツールの先端部へ固体フィラー材料が供給され、これは、固体フィラー材料が表面に対して方向付けられ且つ固体フィラー材料が内部構成要素に衝突したときに表面に付着するように、補修ツールの先端部から高速で吐出される。
【００１２】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、以下の説明及び添付の請求項を参照するとより理解できるであろう。本明細書に組み込まれ且つその一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例証しており、本明細書と共に本発明の原理を説明する役割を果たす。
【００１３】
添付図を参照した本明細書において、当業者に対してなしたその最良の形態を含む本発明の完全かつ有効な開示を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本主題の態様による、航空機内で利用することができるガスタービンエンジンの１つの実施形態の断面図。
【図２】特にタービンへの内部アクセスを提供するためにエンジン内に定められたアクセスポートを示した、図１に示すガスタービンエンジン内での使用に適したタービンの１つの実施形態の部分断面図。
【図３】特に圧縮機への内部アクセスを提供するためにエンジン内に定められたアクセスポートを示した、図１に示すガスタービンエンジン内での使用に適した圧縮機の１つの実施形態の部分断面図。
【図４】特に内部構成要素の欠陥に対して液体金属を供給するためにエンジンのアクセスポートを通して挿入された補修ツールを示した、本主題の態様によるガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うためのシステムの１つの実施形態の略図。
【図５】特に補修ツールの一部分の断面を示した、図４に示す補修ツール及び内部構成要素の部分図。
【図６】本主題の態様による、ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うための方法の１つの実施形態のフロー図。
【図７】特に内部構成要素の欠陥に対して高速固体フィラー材料を供給するためにエンジンのアクセスポートを通して挿入された補修ツールを示した、本主題の態様によるガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うためのシステムの別の実施形態の略図。
【図８】特に補修ツールの一部分の断面を示した、図７に示す補修ツール及び内部構成要素の部分図。
【図９】本主題の態様による、ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うための方法の別の実施形態のフロー図。
【図１０】バランス調整のために付加された新しい材料を有する例示的なブレード付きディスク。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、その１つ又はそれ以上の実施例を図面に示している本発明の実施形態について詳細に説明する。各実施例は、本発明の限定ではなく、例証として提供される。実際に、当業者であれば、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、種々の修正及び変形を本発明において実施できる点は理解されるであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示され又は説明される特徴を別の実施形態と共に使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本発明は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。
【００１６】
一般に、本主題は、ガスタービンエンジンの内部構成要素の現場バランス調整（すなわち再バランス調整）を行うためのシステム及び方法に関する。詳細には、幾つかの実施形態において、システムは、ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して挿入されるように構成された補修ツールを含むことができ、ツールの補修チップ又は先端部がエンジンの内部構成要素の表面に隣接して位置決めされることを可能にする。後述するように、補修ツールは、フィラー材料をエンジンの外部の位置から回転構成要素の表面に供給して、新しい材料を該構成要素に付加するように構成することができる。例えば、１つの実施形態において、補修ツールは、液体金属をエンジンの外部から回転構成要素の表面上に供給するように構成することができる。液体金属は、その後、表面上で冷えて固化し、それにより回転構成要素の表面の一部に重量を付加する。別の実施形態において、補修ツールは、高速固体フィラー材料をエンジンの外部から回転構成要素の表面上に供給するように構成することができる。高速材料は、欠陥の表面に衝突すると塑性変形して表面に付着し、それにより回転構成要素の表面に重量を付加する。
【００１７】
開示されたシステム及び方法は、一般に、エンジンの現在の組立て状態（例えば、完全に又は部分的に組み立てられた状態）にかかわらず、航空機型タービンエンジン及び地上設置型タービンエンジンを含むあらゆる適切な型式のガスタービンエンジン内に位置する内部回転構成要素（例えば、特に回転ディスク）の現場補修（例えば、バランス調整）を行うために用いることができることを認識されたい。加えて、航空機用エンジンに関して、本主題は、オン・ウイング又はオフ・ウイングで実施することができることを認識されたい。
【００１８】
少なくとも幾つかの既知のロータ組立体は、限定されないが、ディスク、シャフト、スプール、ブレード付きディスク、シール、及び／又はブレード付き一体型及び個別ダブテール取付けブレードといった構成要素を含む。ブレード付きディスクは、円周方向に連続しており、動作時にブレードがディスクの長手方向又は軸線方向の中心線軸の周りで回転するときにそれによって発生する遠心荷重に耐える実質的なフープ強度を有する。ディスク形状は、実質的な耐用寿命にわたってブレードを効果的に支持するために望ましくない重量を最低限にすると同時に、その強度を最大限にする。
【００１９】
ロータディスクは、比較的大きいファンロータブレード、及び動作中に空気を圧縮するためにサイズが減少する複数列の圧縮機ブレードを支持するための種々の形態を有する。空気は、高温燃焼ガスを発生させるために燃料と混合されて点火され、この高温燃焼ガスは、対応するロータディスク上でサイズが増大するタービンブレードの種々の列を通って下流に流れる。１つの具体的な構成において、ブレードは、ユニット式又はワンピース構成で、ディスクのリムと一体に形成することができる。
【００２０】
バランスが崩れている場合、測定された不均衡は、不均衡ベクトルの角度位置から正反対の、例えば１８０°の位置に追加材料を付加することによって補正することができる。材料は、識別されたブレードに、又はブレード間のプラットフォーム領域に付加することができる。材料は、ブレード付きディスクに動力を供給するエンジンの低圧タービンからかかるトルク荷重を支えるために用いられる、ブレード付きディスクの対応する延長シャフト上のフランジに付加することもできる。
【００２１】
例示的なロータ組立体として、図１０は、ブレード付きディスク２５２の形態の回転内部構成要素２５０を示す。例示的なブレード付きディスク２５２は、中心ディスク厚セクション２５４と、厚セクション２５４と一体に調製された又はこれに冶金学的に接合された複数の圧縮機又はタービンブレード２５６とを含む。ブレード付きディスク２５２は、例えば、ニッケル基、コバルト基、及び／又は鉄基超合金などのあらゆる動作可能な材料で作製することができる。プラットフォーム２５８は、複数の圧縮機又はタービンブレード２５６間の、中心ディスク厚セクション２５４の半径方向外側領域を形成する。
【００２２】
ブレード付きディスクは、ターボファン、ターボシャフト、ターボプロップ等の推進エンジンを含む、あらゆるガスタービンエンジン内に含めることができる。例えば、図１は、本主題の態様による航空機内で利用することができるガスタービンエンジン１０の１つの実施形態の断面図を示し、エンジン１０は、基準目的でその中を延びる長手方向又は軸線方向中心軸線１２を有するものとして示されている。一般に、エンジン１０は、コアガスタービンエンジン（符号１４で一般に示される）と、その上流に配置されたファンセクション１６とを含むことができる。コアエンジン１４は、一般に、環状入口２０を定める実質的に管状の外側ケーシング１８を含むことができる。加えて、外側ケーシング１８は、コアエンジン１４に入った空気の圧力を第１の圧力レベルまで高めるためのブースタ圧縮機２２をさらに取り囲んで支持することができる。次いで、高圧多段軸流圧縮機２４がブースタ圧縮機２２から加圧空気を受け入れ、その空気の圧力をさらに高めることができる。高圧圧縮機２４を出た加圧空気は、次に燃焼器２６へ流れ、その中で加圧空気の流れに燃料が注入され、得られた混合物は燃焼器２６内で燃焼する。高エネルギー燃焼生成物は、燃焼器２６からエンジン１０の高温ガス路に沿って、第１の（高圧）駆動シャフト３０を介して高圧圧縮機２４を駆動するために第１の（高圧）タービン２８へ方向付けられ、次いで、一般に第１の駆動シャフト３０と同軸の第２の（低圧）駆動シャフト３４を介してブースタ圧縮機２２及びファンセクション１６を駆動するために第２の（低圧）タービン３２へ方向付けられる。タービン２８及び３２の各々を駆動した後、燃焼生成物は、コアエンジン１４から排気ノズル３６を通って吐出され、推進ジェット推力をもたらすことができる。
【００２３】
加えて、図１に示すように、エンジン１０のファンセクション１６は、一般に、環状ファンケーシング４０によって取り囲まれるように構成された回転可能な軸流ファンロータ組立体３８を含むことができる。ファンケーシング４０は、実質的に半径方向に延びる円周方向に離間した複数の出口ガイドベーン４２によってコアエンジン１４に対して支持されるように構成することができることを、当業者は認識するであろう。そのため、ファンケーシング４０は、ファンロータ組立体３８及びその対応するファンロータブレード４４を囲むことができる。さらに、ファンケーシング４０の下流セクション４６は、コアエンジン１４の外側部分を覆って延びることができ、付加的な推進ジェット推力を与える二次的な又はバイパスの空気流導管４８を定めるようになっている。
【００２４】
幾つかの実施形態において、第２の（低圧）駆動シャフト３４は、ファンロータ組立体３８に直接結合して直接駆動構成を提供することができることを認識されたい。代替的に、第２の駆動シャフト３４は、減速装置３７（例えば減速歯車又はギヤボックス）を介してファンロータ組立体３８に結合して、間接駆動又は歯車減速駆動構成を提供することができる。このような減速装置はまた、所望により又は必要に応じて、エンジン１０内の他のいずれかの適切なシャフト及び／又はスプール間に設けることもできる。
【００２５】
エンジン１０の動作中、初期空気流（矢印５０によって示される）は、ファンケーシング４０の関連付けられた入口５２を通ってエンジン１０に入ることができることを認識されたい。次いで空気流５０は、ファンブレード４４を通過し、導管４８を通って移動する第１の圧縮空気流（矢印５４で示される）と、ブースタ圧縮機２２に入る第２の圧縮空気流（矢印５６で示される）とに分かれる。次いで、第２の圧縮空気流５６の圧力は高められ、高圧圧縮機２４に入る（矢印５８によって示されるように）。燃焼器２６内で燃料と混合されて燃焼した後、燃焼生成物６０は、燃焼器２６を出て、第１のタービン２８を通って流れる。その後、燃焼生成物６０は、第２のタービン３２を通って流れ、排気ガスノズル３６を出て、エンジン１０の推力をもたらす。
【００２６】
ガスタービンエンジン１０はまた、そのケーシング及び／又はフレームを貫通して定められた、コアエンジン１４の内部へのアクセスを提供するための複数のアクセスポートを含むことができる。例えば、図１に示すように、エンジン１０は、圧縮機２２、２４の一方又は両方への内部アクセスを提供するため、及び／又はタービン２８、３２の一方又は両方への内部アクセスを提供するための、外側ケーシング１８を貫通して定められた複数のアクセスポート６２を含むことができる（そのうちの６つのみを示す）。幾つかの実施形態において、アクセスポート６２は、コアエンジン１４に沿って軸線方向に離間することができる。例えば、アクセスポート６２は、少なくとも１つのアクセスポート６２が各圧縮機段及び／又は各タービン段のところに配置されてその段に位置する内部構成要素へのアクセスを提供することができるように、各圧縮機２２、２４及び／又は各タービン２８、３２に沿って軸線方向に離間することができる。加えて、アクセスポート６２はまた、コアエンジン１４の周りに円周方向に離間することもできる。例えば、複数のアクセスポート６２は、各圧縮機段及び／又はタービン段の周りで円周方向に離間することができる。
【００２７】
アクセスポート６２は、本明細書においては圧縮機２２、２４の一方又は両方への内部アクセスを提供すること及び／又はタービン２８、３２の一方又は両方への内部アクセスを提供することに関して一般的に説明されているが、ガスタービンエンジン１０は、エンジン１０のあらゆる適切な内部位置へのアクセスを提供するアクセスポート６２を、例えば燃焼器２６及び／又はエンジン１０の他のあらゆる適切な構成要素内へのアクセスを提供するアクセスポート６２を含めることによって、含むことができることを認識されたい。
【００２８】
ここで図２を参照すると、本主題の実施形態により、図１を参照して上記で説明した第１の（又は高圧）タービン２８の部分断面図が示されている。図示したように、第１のタービン２８は、第１段タービンノズル６６と、ノズル６６のすぐ下流に位置する回転タービンブレード６８（そのうちの１つを示す）の環状アレイとを含むことができる。ノズル６６は、一般に、半径方向に延びるとともに円形に離間した複数のノズルベーン７０（そのうちの１つを示す）を含む、環状流れチャネルによって定めることができる。ベーン７０は、幾つかの弓形外側バンド７２と弓形内側バンド７４との間で支持されることができる。加えて、円周方向に離間したタービンブレード６８は、一般に、エンジン１０の中心線軸線１２（図１）の周りで回転するロータディスク（図示せず）から半径方向外方に延びるように構成することができる。さらに、タービンブレード６８の半径方向外側先端のすぐ近くに隣接してタービンシュラウド７６を配置して、エンジン１０の高温ガス路に沿ってタービン２８を通って流れる燃焼生成物６０のための外側半径方向流路境界を定めることができる。
【００２９】
前述のように、タービン２８は、一般に、任意の数のタービン段を含むことができ、各段は、ノズルベーンとその後に続くタービンブレード６８との環状アレイを含む。例えば、図２に示すように、タービン２８の第２段のノズルベーン７８の環状アレイは、タービン２８の第１段タービンブレード６８のすぐ下流に配置することができる。
【００３０】
さらに、図２に示すように、タービンケーシング及び／又はフレームを貫通して複数のアクセスポート６２を定めることができ、各アクセスポート６２は、異なる軸線方向位置でタービン２８の内部へのアクセスを提供するように構成される。詳細には、前述のように、アクセスポート６２は、幾つかの実施形態において、軸線方向に離間することができ、各アクセスポート６２がタービン２８の異なる段に位置合わせされるか又は別の方法で内部アクセスを提供するようになっている。例えば、図２に示すように、第１のアクセスポート６２Ａは、タービン２８の第１段へのアクセスを提供するようにタービンケーシング／フレームを貫通して定めることができ、一方、第２のアクセスポート６２Ｂは、タービン２８の第２段へのアクセスを提供するようにタービンケーシング／フレームを貫通して定めることができる。
【００３１】
同様のアクセスポート６２はまた、タービン２８の他のあらゆる段に対して、及び／又は第２の（又は低圧）タービン３２のあらゆるタービン段に対して設けることができることを認識されたい。図２に示す軸線方向に離間したアクセスポート６２に加えて、アクセスポート６２は、異なる円周方向離間位置に設けることもできることもまた認識されたい。例えば、１つの実施形態において、複数の円周方向に離間したアクセスポートをタービンケーシング／フレームを貫通して定めて、タービン段の周りの複数の円周方向位置でタービン２８に対する内部アクセスを提供することができる。
【００３２】
ここで図３を参照すると、本主題の実施形態により、図１を参照して上記で説明した高圧圧縮機２４の部分断面図が示されている。図示したように、圧縮機２４は、複数の圧縮機段を含むことができ、各段は、固定圧縮機ベーン８０の環状アレイ（段毎にそのうちの１つのみを示す）及び回転可能な圧縮機ブレード８２（段毎にそのうちの１つのみを示す）の両方を含む。圧縮機ベーン８０の各列は、一般に、圧縮機２４を通る空気をそのすぐ下流の圧縮機ブレード８２の列に方向付けるよう構成される。
【００３３】
さらに、圧縮機２４は、圧縮機ケーシング／フレームを貫通して定められた複数のアクセスポート６２を含むことができ、各アクセスポート６２は、異なる軸線方向位置で圧縮機２４の内部へのアクセスを提供するように構成される。詳細には、幾つかの実施形態において、アクセスポート６２は、軸線方向に離間することができ、各アクセスポート６２が圧縮機２４の異なる段に位置合わせされるか又は別の方法で内部アクセスを提供するようになっている。例えば、図３に示すように、第１、第２、第３及び第４のアクセスポート６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄは、それぞれ、圧縮機２４の４つの連続する段へのアクセスを提供するように描かれている。
【００３４】
同様のアクセスポート６２はまた、圧縮機２４の他のあらゆる段に対して、及び／又は低圧圧縮機２２のあらゆる段に対して設けることができることを認識されたい。図３に示す軸線方向に離間したアクセスポート６２に加えて、アクセスポート６２は、異なる円周方向離間位置に設けることもできることもまた認識されたい。例えば、１つの実施形態において、複数の円周方向に離間したアクセスポートを圧縮機ケーシング／フレームを貫通して定めて、圧縮機段の周りの複数の円周方向位置で圧縮機２４に対する内部アクセスを提供することができる。
【００３５】
ここで図４及び図５を参照すると、本主題の態様による、ガスタービンエンジン１０の内部回転構成要素の現場バランス調整を行うためのシステム１００の１つの実施形態の略図が示されている。図示したように、システム１００は、ガスタービンエンジン１０のアクセスポート６２、例えば図１〜図３を参照して上で説明したアクセスポート６２のいずれかを通して挿入されるように構成された補修ツール１０２を含むことができ、エンジン１０の内部回転構成要素（点線１０４で示される）に対して現場補修手順を行うことを可能にする。
【００３６】
１つの実施形態において、補修ツール１０２は、ガスタービンエンジン１０のアクセスポート６２を通して挿入することができるあらゆる適切なツール及び／又は構成要素に対応するものとすることができ、補修される回転構成要素１０４（例えばブレード付きディスク）の表面１０５に新しい材料を付加するために新しい材料（例えば、フィラー材料、新しい材料、等）がエンジン１０内に供給されることを可能にする。補修ツール１０２を通じてフィラー材料を表面１０５に供給することによって、図５に示すように、新しい材料１０８は、回転構成要素１０４の一部分に付加的な重量を供給することができる。
【００３７】
幾つかの実施形態において、補修ツール１０２は、フィラー材料として液体金属をガスタービンエンジン１０の内部に供給するように構成することができる。例えば、液体金属は、ガスタービンエンジン１０の外部の位置から補修ツール１０２を介してエンジン１０内の位置まで輸送することができ、液体金属が構成要素１０４によって定められた表面１０５に対してコーティング又は別の方法で直接付与されることを可能にする。次いで液体金属は、金属が冷えるにつれて表面１０５上で固化する。液体金属は、一般に、あらゆる適切な金属材料に対応するものとすることができることを認識されたい。例えば、１つの実施形態において、液体金属は、補修される内部構成要素１０４の母材金属材料に対応するものとすることができる。他の実施形態において、液体金属は、ガスタービンエンジン１０内の補修材料としての使用に適した他のいずれかの金属材料に対応するものとすることができる。
【００３８】
図示した実施形態に示すように、補修ツール１０２は、液体金属をエンジン１０の外側から欠陥１０６の位置へ輸送するための高温導管１１０を含むことができる。詳細には、図４に示すように、高温導管１１０は、ガスタービンエンジン１０内に位置する先端部１１２と、エンジン１０の外部に位置する材料供給端部１１４との間で長さ方向に延びることができる。ツール１０２の先端部１１２は、一般に、液体金属を表面１０５に対して方向付けるために、構成要素１０４に隣接して位置決めされるように構成される。加えて、ツール１０２の材料供給端部１１４は、一般に、液体金属を液体金属源から受けるように構成される。例えば、図４に示すように、ガスタービンエンジン１０の外部に位置する炉１１６（又は他の適切な液体金属源）内に収容された液体金属をツール１０２の材料供給端部１１４に供給することができる（例えば矢印１１８で示すように）。材料供給端部１１４で受けた液体金属は、次に高温導管１１０を通してツール１０２の先端部１１２へ方向付けることができ、液体金属が表面１０５に送給されることを可能にする。
【００３９】
高温導管１１０は、一般に、導管１１０が液体金属用の流体送給手段として働くことを可能にするあらゆる適切な高温材料から形成することができることを認識されたい。例えば、幾つかの実施形態において、高温導管１１０は、表面１０５に供給される金属の融点より高い温度に耐えることが可能なセラミック材料から形成することができる。しかしながら、他の実施形態において、導管１１０は、他のいずれかの適切な高温材料から形成することができる。
【００４０】
加えて、特に図５に示すように、補修ツール１０２は、高温導管１１０内に動作可能に関連付けられて設けられた１つ又はそれ以上の加熱要素（点線１２０で示される）を含むことができる。一般に、加熱要素１２０は、液体金属が導管１１０を通って供給されるときに金属がその液体状態を保つように、高温導管１１０内で熱を発生するように構成することができる。例えば、１つの実施形態において、加熱要素１２０は、導管１１０の壁と一体化した又は壁内に組み入れられた、１つ又はそれ以上の抵抗ワイヤなどの抵抗加熱要素に対応するものとすることができる。しかしながら、別の実施形態において、加熱要素１２０は、液体金属の温度をその融点以上に保つように導管１１０内に熱を提供するために用いることができる他のいずれかの適切な熱発生装置及び／又は構成要素に対応するものとすることができる。
【００４１】
さらに、幾つかの実施形態において、補修ツール１０２はまた、ツール１０２の先端部１１２に位置する又は隣接するノズル１２２を含むこともできる。一般に、ノズル１２２は、ツール１０２から吐出される液体金属の流れの方向の強化された制御を与えるように構成することができる。例えば、図５に示すように、ノズルの幾何学的形状をツール１０２の先端部１１２の方向に向かって先細にして、表面１０５に対する液体金属の流れの正確な制御を可能にすることができる。１つの実施形態において、ノズル１２２は、高温導管１１０内に一体に形成することができることを認識されたい。代替的に、ノズル１２２は、導管１１０に別個に結合されるように構成された別個の構成要素に対応することができる。
【００４２】
加えて、システム１００は、補修ツール１０２に関連して用いられるように構成された光学プローブ１３０を含むこともできる。例えば、図４に示すように、光学プローブ１３０は、表面１０５に新しい材料１０８を付加するために補修ツール１０２との組合せで用いられるように構成された、別個の構成要素に対応することができる。しかしながら、他の実施形態において、光学プローブ１３０は、補修ツール１０２に結合され又はその中に一体化されることができる。加えて、図４に示すように、光学プローブ１３０は、補修ツール１０２と同じアクセスポート６２を通して挿入されている。しかしながら、他の実施形態において、プローブ１３０は、補修ツール１０２とは異なるアクセスポート６２、例えば補修ツール１０２が挿入されたアクセスポート６２に隣接して位置するアクセスポート６２に挿入することができる。
【００４３】
一般に、光学プローブ１３０は、エンジン１０の内部の画像をキャプチャする又は別の方法で得ることを可能にするあらゆる適切な光学装置に対応するものとすることができる。例えば、幾つかの実施形態において、光学プローブ１３０は、アクセスポート６２を通してガスタービンエンジン１０の内部を見ることを可能にする、ボアスコープ、ビデオスコープ、ファイバスコープ、又は当該分野で知られた他のいずれかの同様の光学装置に対応するものとすることができる。このような実施形態において、光学プローブ１３０は、プローブ１３０のチップ１３４においてエンジン１０の内部の視野又は画像を得るため、及び、その画像を内部構成要素１０４に対する補修手順を行う担当者が見るためにプローブチップ１３４からプローブ１３０の長さに沿ってエンジン１０の外部に伝送するための、１つ又はそれ以上の光学要素（点線枠１３２によって模式的に示される）、例えば１つ又はそれ以上の光学レンズ、光ファイバ、画像キャプチャ装置、ケーブル及び／又は同様のものを含むことができる。加えて、プローブ１３０は、エンジン１０の内部に照明を提供する、プローブチップ１３４に配置された又は隣接した光源（点線枠１３６によって示される）を含むことができる。
【００４４】
図４に示すように、光学プローブ１３０はまた、ガスタービンエンジン１０の内部でプローブチップ１３４の向きを調節することを可能にする関節組立体１３８を含むこともできる。例えば、関節組立体１３８は、プローブチップ１３４が単軸又は多軸の周りで回転又は旋回することを可能にして、プローブ１３０の残りの部分に対するチップ１３４の向きを調節することができる。関節組立体１３８は、一般に、任意の適切な構成を有することができ、及び／又はプローブ１３０の残りの部分に対するプローブチップ１３４の向きの調節を可能にするあらゆる適切な構成要素を含むことができることを認識されたい。例えば、１つの実施形態において、複数の関節ケーブル１４０をプローブチップ１３４と１つ又はそれ以上の関節モータ１４２との間に結合することができる。このような実施形態において、モータ１４２を介してケーブル１４０の張力を調節することにより、ガスタービンエンジン１０内でプローブチップ１３４の向きを変えることができる。
【００４５】
ここで図６を参照すると、本主題の態様による、ガスタービンエンジンの内部構成要素の現場補修を行うための方法２００の１つの実施形態のフロー図が示されている。一般に、方法２００は、本明細書において図１〜図５を参照して上で説明したガスタービンエンジン１０及びシステム１００に関して論じる。しかしながら、開示された方法２００は、一般に、他のいずれかの適切なエンジン構成を有するガスタービンエンジン及び／又は他のいずれかの適切なシステム構成により実施することができることが当業者には理解されるであろう。加えて、図６は、例示及び議論の目的でステップが特定の順序で行われることを示しているが、本明細書で論じる方法は、いずれの特定の順序又は配置にも限定されない。当業者は、本明細書で提供される開示を用いて、本明細書で開示される方法の種々のステップを、本開示の範囲から逸脱することなく、省略すること、再配置すること、組み合わせること、及び／又は種々の方式で適合させることができることを認識するであろう。
【００４６】
図６に示すように、（２０２）において、方法２００は、補修ツールを、該ツールがエンジン内に位置決めされた先端部とエンジンの外側に位置決めされた材料供給端部を含むように、ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して挿入することを含むことができる。例えば、前述のように、補修ツール１０２は、対向する端部１１２、１１４間に長さ方向に延びた高温導管１１０を含むことができる。このような実施形態において、ガスタービンエンジン１０のアクセスポート６２を通して導管１１０の一部を挿入することにより、補修ツール１０２の先端部１１２をエンジン１０の内部内に配置することができると同時に、ツール１０２の材料供給端部１１４をエンジン１０の外側に位置決めすることができる。加えて、（２０４）において、方法２００は、補修ツールの先端部をガスタービンエンジンの内部回転構成要素の表面に隣接して位置決めすることを含むことができる。
【００４７】
さらに、（２０６）において、方法２００は、補修ツールの材料供給端部から補修ツールの先端部へ新しい材料を供給することを含むことができる。例えば、前述のように、システム１００は、ガスタービンエンジン１０の外部に位置する液体金属を収容した炉１１６などの新しい材料源を含むことができる。次いで、新しい材料を供給源１１６から高温導管１１０を通して補修ツール１０２の先端部１１２へ方向付けることができる。
【００４８】
さらに、（２０８）において、方法２００は、新しい材料を、該新しい材料が構成要素上に施工されるように、補修ツールの先端部から表面の方向に吐出することを含むことができる。詳細には、前述のように、高温導管１１０を通して方向付けられた液体金属は、ツール１０２のその先端部１１２から吐出されることができ、構成要素１０４の表面１０５上へ流れることができる。次いで液体金属は、冷えて固化することができ、それにより新しい材料１０８が構成要素１０４の表面１０５上に付加される。
【００４９】
ここで図７及び図８を参照すると、本主題の態様による、ガスタービンエンジン１０の内部構成要素の現場補修を行うためのシステム３００の別の実施形態の略図が示されている。図示したように、システム３００は、ガスタービンエンジン１０のアクセスポート６２、例えば図１〜図３を参照して上で説明したアクセスポート６２のいずれかを通して挿入されるように構成された補修ツール３０２を含むことができ、エンジン１０の内部回転構成要素（点線１０４で示される）に対して現場バランス調整を行うことを可能にする。
【００５０】
上述の補修ツール１０２と同様に、補修ツール３０２は、ガスタービンエンジン１０のアクセスポート６２を通して挿入されるように構成することができ、補修される内部回転構成要素１０４（例えばブレード付きディスク）の表面１０５に新しい材料を付加するためにフィラー材料がエンジン１０内に供給されることを可能にする。しかしながら、上述の実施形態とは異なり、フィラー材料は、該材料が内部構成要素１０４に衝突したときに欠陥１０６の表面１０５に付着する又は機械的に接合する（図８）ように高速で表面１０５に対して方向付けられるように構成された、固体フィラー材料（例えば、固体粉末材料又は固体造粒材料）に対応するものとすることができる。このような実施形態において、固体フィラー材料は、ガスタービンエンジン１０の外部の位置からエンジン１０内の位置まで補修ツール３０２を介して輸送されることができ、該材料が充填可能な体積１０８内へ高速の粉末又は発射物として吐出又は噴霧されることを可能にする。フィラー材料は、その高い運動エネルギーに起因して、高速粒子／発射物が内部構成要素１０４に衝突したときに塑性変形を受けて表面１０５に付着することができる。
【００５１】
図示した実施形態において示すように、補修ツール３０２は、固体フィラー材料をエンジン１０の外側から表面１０５の位置へ輸送するための供給導管３１０を含むことができる。詳細には、図７に示すように、供給導管３１０は、ガスタービンエンジン１０内に位置する先端部３１２と、エンジン１０の外部に位置する材料供給端部３１４との間で長さ方向に延びることができる。補修ツール３０２の先端部３１２は、一般に、フィラー材料を構成要素１０４へと方向付けるために、表面１０５の位置に隣接して位置決めされるように構成される。加えて、補修ツール３０２の材料供給端部３１４は、一般に、フィラー材料源及び高圧ガス源の両方と流体連通することができる。例えば、図７に示すように、粉末フィーダ又は他の粉末源３５２を介して供給された粉末材料（矢印３５０で示される）は、加圧ガス源３５６から受けた加圧ガス粒（矢印３５４で示される）と混合されることができる。ツール３０２の材料供給端部３１４で受けた粉末／ガスの加圧ストリームは、次いで、その後の表面１０５へ送給のために供給導管３１０を通してツール３０２の先端部３１２に方向付けることができる。
【００５２】
システム３００内で用いられる固体フィラー材料は、一般に、内部構成要素１０４と衝突すると材料の塑性変形によって欠陥１０６の内面１０９に機械的に接合することができるあらゆる適切な材料、例えば冷間吹付けプロセスにおいて典型的に利用される粉末材料又は他の材料に対応するものとすることができることを認識されたい。しかしながら、幾つかの実施形態において、固体フィラー材料は、金属ベースの固体粉末材料又はセラミックベースの固体粉末材料に対応するものとすることができる。
【００５３】
フィラー材料と混合されるガスは、一般に、あらゆる適切なガスに対応するものとすることができることもまた認識されたい。しかしながら、幾つかの実施形態において、ガスは、ヘリウム、窒素、及び／又は空気に対応するものとすることができる。加えて、１つの実施形態において、加圧ガス源３５６から提供されるガス流を加熱することができる。例えば、ガス流は、ガス流が固体フィラー材料と混合される位置よりも上流に配置されたガスヒータ（図示せず）を通るように方向付けることができる。
【００５４】
加えて、補修ツール３０２はまた、ツール３０２から表面１０５に対して吐出され又は吹付けされるフィラー材料／ガスのストリームの流速を高めるために、補修ツール３０２の先端部３１２に又はこれに隣接して配置されたノズル３６０を含むこともできる。図８に具体的に示されるように、ノズル３６０は、フィラー材料／ガスのストリームがノズル３６０を通って流れるときに加速されることを可能にする、中細型（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｔ−ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ）の幾何学的形状を定めることができる。例えば、ノズルは、ドラバル・ノズルとして構成することができ、従って、上流の先細セクション３６２及び下流の末広セクション３６４を含むことができる。そのため、フィラー材料／ガスのストリームが先細セクション３６２から末広セクション３６４へ方向付けられたとき、ストリームは著しい高速まで加速されることができる。ツール３０２の先端部３１２から吐出された高速、高エネルギーの粒子／発射物は、次に表面１０５に衝突して塑性変形を受けることができ、それにより粒子／発射物が表面１０５に機械的に接合することを可能にする。
【００５５】
ノズル３６０は、一般に、フィラー材料／ガスのストリームを、内部構成要素１０４に衝突したときに粒子／発射物が表面１０５に機械的に接合することを可能にする任意の適切な速度まで加速するように構成されることができることを認識されたい。例えば、１つの実施形態において、ノズル３６０は、フィラー材料／ガスのストリームを超音速流速、例えば約３３０メートル毎秒を超える流速まで加速するように構成することができる。
【００５６】
加えて、図７に示すように、システム３００はまた、補修ツール３０２に関連して用いられるように構成された光学プローブ３３０を含むこともできる。一般に、光学プローブ３３０は、図４を参照して上記で説明した光学プローブ１３０と同じに又は同様に構成することができる。例えば、光学プローブ３３０は、アクセスポート６２を通してガスタービンエンジン１０の内部を見ることを可能にする、ボアスコープ、ビデオスコープ、若しくはファイバスコープ、又は当該分野で知られた他のいずれかの同様の光学装置に対応するものとすることができる。このような実施形態において、光学プローブ３３０は、プローブ３３０のチップ３３４においてエンジン１０の内部の視野又は画像を得るための、及び、その画像を内部構成要素１０４に対する補修手順を行う担当者が見るためにプローブチップ３３４からプローブ３３０の長さに沿ってエンジン１０の外部に伝送するための、１つ又はそれ以上の光学要素（点線枠３３２によって模式的に示される）、例えば１つ又はそれ以上の光学レンズ、光ファイバ、画像キャプチャ装置、ケーブル及び／又は同様のものを含むことができる。加えて、プローブ３３０は、エンジン１０の内部に照明を提供する、プローブチップ３３４に配置された又は隣接した光源（点線枠３３６によって示される）と、ガスタービンエンジン１０の内部でプローブチップ３３４の向きを調節するための関節組立体３３８（例えば、１つ又はそれ以上の関節ケーブル３４０及び関連した関節モータ３４２を含むことにより）とを含むことができる。
【００５７】
加えて、図示されていないが、補修ツール３０２は、その先端部３１２の向きをツール３０２の残りの部分に対して調節するための適切な手段を含むこともできることを認識されたい。例えば、補修ツール３０２は、光学プローブ３３０のために用いられる関節組立体３３８と同様の関節組立体を含むことができ、先端部３１２が補修される表面１０５に対して正確に位置決めされることを可能にする。
【００５８】
ここで図９を参照すると、本主題の態様による、ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うための方法４００の別の実施形態のフロー図が示されている。一般に、方法４００は、本明細書において、図１〜図３を参照して上で説明したガスタービンエンジン１０並びに図７及び図８を参照して上で説明したシステム３００に関して論じる。しかしながら、開示された方法４００は、一般に、他のいずれかの適切なエンジン構成を有するガスタービンエンジン及び／又は他のいずれかの適切なシステム構成により実施することができることが当業者には理解されるであろう。加えて、図９は、例示及び議論の目的でステップが特定の順序で行われることを示しているが、本明細書で論じる方法は、いずれの特定の順序又は配置にも限定されない。当業者は、本明細書で提供される開示を用いて、本明細書で開示される方法の種々のステップを、本開示の範囲から逸脱することなく、省略すること、再配置すること、組み合わせること、及び／又は種々の方式で適合させることができることを認識するであろう。
【００５９】
図９に示すように、（４０２）において、方法４００は、補修ツールを、該ツールがエンジン内に位置決めされた先端部とエンジンの外側に位置決めされた材料供給端部を含むように、ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して挿入することを含むことができる。例えば、前述のように、補修ツール３０２は、対向する端部３１２、３１４間に長さ方向に延びた高温導管３１０を含むことができる。このような実施形態において、ガスタービンエンジン１０のアクセスポート６２を通して導管３１０の一部を挿入することにより、補修ツール３０２の先端部３１２をエンジン１０の内部内に配置することができると同時に、ツール３０２の材料供給端部３１４をエンジン１０の外側に位置決めすることができる。加えて、（４０４）において、方法３００は、補修ツールの先端部をガスタービンエンジンの内部回転構成要素の表面に隣接して位置決めすることを含むことができる。
【００６０】
さらに、（４０６）において、方法４００は、補修ツールの先端部へ固体フィラー材料を供給することを含むことができる。例えば、前述のように、補修ツール３０２は、加圧ガス源３５６及びフィラー材料源３５４の両方と流体連通することができ、フィラー材料／ガスの加圧ストリームをツール３０２の材料供給端部３１４で受けることを可能にする。次いでフィラー材料／ガスの加圧ストリームを、供給導管３１０を通してツール３０２の先端部３１２へ方向付けることができる。
【００６１】
さらに、（４０８）において、方法４００は、固体フィラー材料を、該材料が表面に対して方向付けられ且つ材料が内部構成要素に衝突したときに欠陥の表面に付着するように、補修ツールの先端部から高速で吐出することを含むことができる。詳細には、前述のように、フィラー材料／ガスの加圧ストリームは、フィラー材料／ガスのストリームを超音速のような実質的に高い流速まで加速するために、ツール３０２の先端部３１２に又はこれに隣接して位置決めされたノズル３６０を通して方向付けることができる。ツール３０２の先端部３１２から吐出された高速、高エネルギーの粒子／発射物は、次に表面１０５に衝突して塑性変形を受けることができ、それにより粒子／発射物が表面１０５に機械的に接合することを可能にする。
【００６２】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を使用して本発明を開示しており、また当業者があらゆる装置又はシステムを実施及び利用し、またあらゆる組込み方法を実行することを含む本発明の実施を行うことを可能にもする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を含む場合、又は、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【００６３】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うための方法であって、
上記ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して補修ツールを挿入するステップであって、上記補修ツールは、上記ガスタービンエンジン内に位置決めされた先端部及び上記ガスタービンエンジンの外側に位置決めされた材料供給端部を含む、ステップと、
上記補修ツールの上記先端部を上記ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の表面に隣接して位置決めするステップと、
上記補修ツールの上記材料供給端部から上記補修ツールの上記先端部へ新しい材料を供給するステップと、
上記新しい材料を、上記新しい材料が上記回転部分の一部に付加されるように、上記補修ツールの上記先端部から上記回転構成要素の表面の方向に吐出するステップと、
を含む方法。
［実施態様２］
上記新しい材料は、上記回転構成要素が円周方向に重量バランス調整されるように付加される、実施態様１に記載の方法。
［実施態様３］
上記回転構成要素は、ブレード付きディスクである、実施態様１に記載の方法。
［実施態様４］
上記ブレード付きディスクは、プラットフォームから延びた翼形部を含む、実施態様３に記載の方法。
［実施態様５］
上記新しい材料は、上記プラットフォームに付加される、実施態様４に記載の方法。［実施態様６］
上記新しい材料は、金属を含む、実施態様１に記載の方法。
［実施態様７］
上記補修ツールは、上記補修ツールの上記材料供給端部と上記補修ツールの上記先端部との間に長さ方向に延びた高温導管を含み、上記補修ツールの上記材料供給端部から上記補修ツールの上記先端部へ上記新しい材料を供給するステップは、上記高温導管を通して、上記補修ツールの上記先端部へ液体金属を供給することを含む、実施態様６に記載の方法。
［実施態様８］
上記高温導管は、セラミック材料から作られる、実施態様７に記載の方法。
［実施態様９］
上記補修ツールは、上記高温導管に動作可能な関係で設けられた加熱要素をさらに含み、上記方法は、上記液体金属が上記高温導管を通して供給されるときに上記加熱要素によって上記高温導管内で熱を発生させるステップをさらに含む、実施態様８に記載の方法。
［実施態様１０］
上記補修ツールは、上記補修ツールの上記先端部に又は隣接して位置決めされたノズルを含み、上記液体金属を上記補修ツールの上記先端部から吐出するステップは、上記液体金属が上記回転構成要素上の欠陥によって定められた充填可能な体積内へ方向付けられるように、上記液体金属を上記ノズルから吐出することを含む、実施態様７に記載の方法。
［実施態様１１］
光学プローブを上記ガスタービンエンジンの上記アクセスポート又は隣接するアクセスポートを通して挿入するステップをさらに含み、上記光学プローブは、上記ガスタービンエンジン内の上記内部回転構成要素の視野を提供するように構成される、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１２］
上記補修ツールの上記先端部を上記表面に隣接して位置決めするステップは、上記光学プローブによって提供された上記視野に基づいて上記先端部を上記表面に対して位置決めすることを含む、実施態様１１に記載の方法。
［実施態様１３］
付加される上記新しい材料は、上記回転構成要素の重量を軸線の周りでバランス調整するのに十分である、実施態様１に記載の方法。
［実施態様１４］
ガスタービンエンジンの内部回転構成要素の現場バランス調整を行うための方法であって、
上記ガスタービンエンジンのアクセスポートを通して補修ツールを挿入するステップであって、上記補修ツールは、上記ガスタービンエンジン内に位置決めされた先端部及び上記ガスタービンエンジンの外側に位置決めされた材料供給端部を含む、ステップと、
上記補修ツールの上記先端部を上記ガスタービンエンジンの内部構成要素の表面に隣接して位置決めするステップと、
上記補修ツールの上記先端部へ固体フィラー材料を供給するステップと、
上記固体フィラー材料を、上記固体フィラー材料が上記表面に対して方向付けられ、且つ上記固体フィラー材料が上記内部構成要素に衝突したときに上記表面に付着するように、上記補修ツールの上記先端部から高流速で吐出するステップと、
を含む方法。
［実施態様１５］
付加される上記固体フィラー材料は、上記回転構成要素の重量を軸線の周りでバランス調整するのに十分である、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１６］
上記固体フィラー材料は、金属ベースの固体粉末材料又はセラミックベースの固体粉末材料に対応する、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１７］
上記固体フィラー材料を上記補修ツールの上記先端部から高流速で吐出するステップは、上記固体フィラー材料を上記先端部から超音速流速で吐出することを含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１８］
上記補修ツールの上記先端部へ上記固体フィラー材料を供給するステップは、上記補修ツールの上記先端部に又は隣接して位置決めされたノズルを通して、ガス及び上記フィラー材料の加圧混合物を供給することを含む、実施態様１４に記載の方法。
［実施態様１９］
上記ノズルは、中細ノズル型の幾何学的形態を定める、実施態様１８に記載の方法。［実施態様２０］
上記固体フィラー材料は、上記固体フィラー材料が上記内部構成要素に衝突したときに塑性変形を受け且つ上記欠陥の上記表面に機械的に接合する、実施態様１４に記載の方法。
【符号の説明】
【００６４】
１０：ガスタービンエンジン
１２：軸線方向中心線軸線
１４：コアガスタービンエンジン
１６：ファンセクション
１８：外側ケーシング
２０：環状入口
２２：ブースタ圧縮機
２４：高圧圧縮機
２６：燃焼器
２８：第１のタービン
３０：第１の駆動シャフト
３２：第２のタービン
３４：第２の駆動シャフト
３６：排気ノズル
３７：減速装置
３８：ファンロータ組立体
４０：環状ファンケーシング
４２：出口ガイドベーン
４４：ファンロータブレード
４６：下流セクション
４８：導管
５０：空気流
５２：入口
５４：空気流
５６：空気流
５８：高圧圧縮機
６０：燃焼生成物
６２：アクセスポート
６２ａ：第１のアクセスポート
６２ｂ：第２のアクセスポート
６２ｃ：第３のアクセスポート
６２ｄ：第４のアクセスポート
６６：ノズル
６８：タービンブレード
７０：ノズルベーン
７２：弓形外側バンド
７４：弓形内側バンド
７６：タービンシュラウド
７８：ノズルベーン
８０：圧縮機ベーン
８２：圧縮機ブレード
１００：システム
１０２：補修ツール
１０４：回転構成要素
１０５：表面
１０６：欠陥
１０８：新しい材料
１０９：内面
１１０：高温導管
１１２：先端部
１１４：材料供給端部
１１６：炉
１１８：矢印
１２０：加熱要素
１２２：ノズル
１３０：光学プローブ
１３２：点線枠
１３４：プローブチップ
１３６：点線枠
１３８：関節組立体
１４０：関節ケーブル
１４２：関節モータ
１４４：プローブチップ
２００：方法
２５０：回転内部構成要素
２５２：ブレード付きディスク
２５４：厚セクション
２５６：圧縮機又はタービンブレード
３００：システム
３０２：補修ツール
３１０：導管
３１２：先端部
３１４：供給端部
３３０：光学プローブ
３３２：点線枠
３３４：プローブチップ
３３６：点線枠
３３８：関節組立体
３４０：関節ケーブル
３４２：関節モータ
３５０：矢印
３５２：粉末源
３５４：矢印
３５６：加圧ガス源
３６０：ノズル
３６２：先細セクション
３６４：末広セクション
４００：方法
【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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【外国語明細書】
2017198198000001.pdf