(57)【要約】  タービンアセンブリの保守に使用するためのサービス装置は、タービンアセンブリのキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジと、キャリッジに結合された電動システムと、電動システムに結合されたメンテナンスデバイスとを含む。電動システムは、キャリッジに対してメンテナンスデバイスを移動させるように構成される。電動システムは、第１の方向にメンテナンスデバイスを移動させるように構成された第１のモータと、第２の方向にメンテナンスデバイスを移動させるように構成された第２のモータとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンアセンブリ（１００）の保守に使用するためのサービス装置（１０２、３００）であって、前記サービス装置（１０２、３００）は、
前記タービンアセンブリ（１００）のキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジ（１３２、３０４）と、
前記キャリッジ（１３２、３０４）に結合された電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）と、
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）に結合されたメンテナンスデバイス（１２８、４００）であって、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、前記キャリッジ（１３２、３０４）に対して前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成され、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、
第１の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第１のモータ（３１６）と、
第２の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第２のモータ（３１８）と
を備えるメンテナンスデバイス（１２８、４００）と
を備える、サービス装置（１０２、３００）。
【請求項２】
第３の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第３のモータ（３１４）をさらに備える、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項３】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、修理ツールを備える、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項４】
前記修理ツールは、材料を前記タービンアセンブリ（１００）の表面（１２２、１２３）に適用するように構成されたアプリケータを備える、請求項３に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項５】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、光学センサ、機械センサ、熱センサ、磁気センサ、音響センサ、および電磁センサの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項６】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、回転アクチュエータ（５０２）を備える、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項７】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、線形アクチュエータ（６０２）を備える、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項８】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、腱アクチュエータを備える、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項９】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）に結合された押出機（３２８）を備え、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、前記押出機（３２８）を位置決めして作動させるように構成される、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項１０】
タービンアセンブリ（１００）を保守するためのシステム（２００）であって、前記システム（２００）は、
前記タービンアセンブリ（１００）のキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジ（１３２、３０４）と、
前記キャリッジ（１３２、３０４）に結合された電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）と、
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）に結合されたメンテナンスデバイス（１２８、４００）であって、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、前記キャリッジ（１３２、３０４）に対して前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成され、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、
第１の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第１のモータ（３１６）と、
第２の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第２のモータ（３１８）と
を備えるメンテナンスデバイス（１２８、４００）と
を備えるサービス装置（１０２、３００）と、
前記サービス装置（１０２、３００）用のコントローラ（２０２）と
を備える、システム（２００）。
【請求項１１】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、第３の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第３のモータ（３１４）をさらに備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１２】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、修理ツールを備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１３】
前記修理ツールは、材料を前記タービンアセンブリ（１００）の表面（１２２、１２３）に適用するように構成されたアプリケータを備える、請求項１２に記載のシステム（２００）。
【請求項１４】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、光学センサ、機械センサ、熱センサ、磁気センサ、音響センサ、および電磁センサの少なくとも１つを備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１５】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、カメラを備え、前記コントローラ（２０２）は、前記サービス装置（１０２、３００）から受信した信号に基づいて前記タービンアセンブリ（１００）の画像を表示するユーザインターフェース（２０６）を備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１６】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、回転アクチュエータ（５０２）を備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１７】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、線形アクチュエータ（６０２）を備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１８】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、腱アクチュエータを備える、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項１９】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）に結合された押出機（３２８）を備え、前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、前記押出機（３２８）を位置決めして作動させるように構成される、請求項１０に記載のシステム（２００）。
【請求項２０】
タービンアセンブリ（１００）で使用するためのサービス装置（１０２、３００）を動作させる方法であって、前記方法は、
前記タービンアセンブリ（１００）のキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジ（１３２、３０４）を提供することと、
第１のモータ（３１６）および第２のモータ（３１８）を含む電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）を使用して前記キャリッジ（１３２、３０４）に対してメンテナンスデバイス（１２８、４００）を位置決めすることであって、
前記第１のモータ（３１６）を使用して第１の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させることと、
前記第２のモータ（３１８）を使用して第２の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させることと
を含むメンテナンスデバイス（１２８、４００）を位置決めすることと
を含む、方法。
【請求項２１】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を使用して前記タービンアセンブリ（１００）の表面（１２２、１２３）を検査することをさらに含み、前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、光学センサ、機械センサ、熱センサ、磁気センサ、音響センサ、および電磁センサの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記電動システム（２１８、５００、６００、７００、８００）の第３のモータ（３１４）を使用して第３の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の分野は、一般に、サービス装置に関し、より具体的には、回転機械を検査および／または修理するためのサービス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航空機エンジン用タービンならびに産業用ガスおよび蒸気駆動タービンなどの少なくともいくつかの既知の回転機械は、外側ケースと、複数の段の回転式翼形部、すなわち、外側ケースに対して回転するブレードを担持する少なくとも１つのロータとを含む。加えて、外側ケースは、複数の段の静止翼形部、すなわち、ガイドベーンを担持する。ブレードとガイドベーンは、交互に配置される。少なくともいくつかの既知の回転機械では、シュラウドがステータの半径方向内側表面に配置され、ブレードの先端の周囲にリングシールを形成する。ブレード、ガイドベーン、およびシュラウドは共に、回転機械の圧縮機およびタービンセクションの内側の主要流路を画定する。この流路は、燃焼器を通る流路と組み合わされ、回転機械内の主要キャビティを画定する。
【０００３】
動作中、回転機械の構成要素は劣化してしまう。したがって、少なくともいくつかの既知の回転機械では、ボアスコープ検査などの定期的な検査が実施され、サービス間隔の間に回転機械の状態を評価する。検査中に観察される状態の例は、摩耗（例えば、シュラウドへのブレード先端の侵入、粒子による侵食、水滴による侵食、静止構成要素間の滑り接触による摩耗）、衝撃（例えば、タービンセクションの構成要素からの遮熱コーティング（ＴＢＣ）または耐環境コーティング（ＥＢＣ）の破砕、圧縮機ブレードの前縁のバーリング／屈曲）、亀裂（例えば、熱疲労、低サイクル疲労、高サイクル疲労、クリープ破断）、静止部品間の接触縁の損傷、高温金属セクションの酸化または高温腐食、静的シールの劣化、およびクリープ変形（例えば、ガイドベーンの側壁／翼形部、ブレードプラットフォーム、およびブレード先端シュラウドの）を含む。
【０００４】
サービス間隔中、回転機械は、損傷した構成要素の修理および／または交換ができるように少なくとも部分的に分解される。例えば、少なくともいくつかの既知の回転機械の損傷した構成要素は、主にオーバーホール施設または構成要素の修理施設で修理され、現場での介入は限られている。圧縮機およびタービンの流路構成要素の修理に使用されるプロセスは、蓄積された汚れおよび酸化生成物を除去する表面洗浄、コーティングされた表面の剥離および修復、亀裂修理、セクションの交換、ならびに空気力学的な輪郭付けおよび平滑化を含む。サービス間隔中に構成要素を修理すると、構成要素を修理するためのコストが構成要素を交換するためのコストよりも低くなることがあるため、回転機械の保守コストが削減される。しかし、構成要素は、計画されたサービス間隔の間に修理制限を超えて行われる場合がある。また、ひどく損傷した構成要素が故障し、計画外の停止を引き起こす場合がある。
【０００５】
少なくともいくつかの既知の回転機械では、ボアスコープなどの連結型テザーデバイスが回転機械の開口部を通して挿入され、検査のために回転機械のキャビティ内で操作される。しかし、少なくともいくつかの既知のテザーデバイスは、回転機械のすべての場所にアクセスすることができない。特に、少なくともいくつかの既知の回転機械の一部の非回転式構成要素は、従来のテザーデバイスではアクセスするのが困難である。さらに、検査中に検出された損傷は、典型的には、機械が予定されたサービスのために少なくとも部分的に分解されるまで軽減されない。
【発明の概要】
【０００６】
一態様では、タービンアセンブリの保守に使用するためのサービス装置が提供される。サービス装置は、タービンアセンブリのキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジと、キャリッジに結合された電動システムと、電動システムに結合されたメンテナンスデバイスとを含む。電動システムは、キャリッジに対してメンテナンスデバイスを移動させるように構成される。いくつかの実施形態では、電動システムは、第１の方向にメンテナンスデバイスを移動させるように構成された第１のモータと、第２の方向にメンテナンスデバイスを移動させるように構成された第２のモータとを含む。
【０００７】
別の態様では、タービンアセンブリを保守するためのシステムが提供される。システムは、タービンアセンブリのキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジと、キャリッジに結合された電動システムと、電動システムに結合されたメンテナンスデバイスとを含むサービス装置を含む。電動システムは、キャリッジに対してメンテナンスデバイスを移動させるように構成される。いくつかの実施形態では、電動システムは、第１の方向にメンテナンスデバイスを移動させるように構成された第１のモータと、第２の方向にメンテナンスデバイスを移動させるように構成された第２のモータとを含む。システムはまた、サービス装置用のコントローラを含む。
【０００８】
さらなる態様では、タービンアセンブリで使用するためのサービス装置を動作させる方法が提供される。方法は、タービンアセンブリのキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジを提供することと、電動システムを使用してキャリッジに対してメンテナンスデバイスを位置決めすることとを含む。いくつかの実施形態では、電動システムは、第１のモータと、第２のモータとを含む。メンテナンスデバイスを位置決めすることは、第１のモータを使用して第１の方向にメンテナンスデバイスを移動させることと、第２のモータを使用して第２の方向にメンテナンスデバイスを移動させることとを含む。
【０００９】
本開示のこれらの、ならびに他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解されよう。添付の図面では、図面の全体にわたって、同様の符号は同様の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例示的な回転機械および例示的なサービス装置の断面概略図である。
【図２】図１に示す回転機械の保守に使用するための例示的なシステムの概略図である。
【図３】図１に示す回転機械で使用するためのサービス装置の代替の実施形態の斜視図である。
【図４】図３に示すサービス装置のメンテナンスデバイスの斜視図である。
【図５】図３に示すサービス装置で使用するためのメンテナンスデバイスの代替の実施形態の概略図である。
【図６】回転アクチュエータを含む、図３に示すサービス装置で使用するための電動システムの代替の実施形態の概略図である。
【図７】線形アクチュエータを含む、図３に示すサービス装置で使用するための電動システムの代替の実施形態の概略図である。
【図８】回転アクチュエータを含む、図３に示すサービス装置で使用するための電動システムの代替の実施形態の概略図である。
【図９】腱アクチュエータを含む、図３に示すサービス装置で使用するための電動システムの代替の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
特に明記のない限り、本明細書で提供する図面は、本開示の実施形態の特徴を例示することを意味する。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を含む多種多様なシステムで適用可能であると考えられる。したがって、図面は、本明細書に開示される実施形態の実施のために必要とされる当業者に知られているすべての従来の特徴を含むことを意味しない。
【００１２】
以下の明細書および特許請求の範囲において、いくつかの用語に言及するが、それらは以下の意味を有すると規定する。
【００１３】
単数形「１つの（ａ、ａｎ）」、および「この（ｔｈｅ）」は、文脈が特に明確に指示しない限り、複数の言及を含む。
【００１４】
「任意選択の」または「任意選択で」は、後で述べられる事象または状況が、起こる場合も起こらない場合もあることを意味し、この記述は、その事象が起こる事例と、起こらない事例とを含むことを意味する。
【００１５】
本明細書および特許請求の範囲を通してここで使用される、近似を表す文言は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動できる任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語によって修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、近似を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、ならびに本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わせおよび／または置き換えが可能であり、文脈および文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。
【００１６】
本明細書で使用する場合、「プロセッサ」および「コンピュータ」という用語および関連する用語、例えば、「処理デバイス」、「コンピューティングデバイス」、および「コントローラ」は、従来技術においてコンピュータと呼ばれているそれらの集積回路に限定されず、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、アナログコンピュータ、プログラマブル論理コントローラ（ＰＬＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、および他のプログラム可能な回路を広く指し、これらの用語は、本明細書において互換的に使用される。本明細書で説明する実施形態では、「メモリ」は、限定はしないが、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのコンピュータ可読媒体、およびフラッシュメモリなどのコンピュータ可読不揮発性媒体を含んでもよい。あるいは、フロッピーディスク、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯＤ）、および／またはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もまた、使用することができる。また、本明細書で説明する実施形態では、追加の入力チャネルは、限定はしないが、タッチスクリーン、マウス、およびキーボードなどのオペレータインターフェースに関係するコンピュータ周辺機器であってもよい。あるいは、例えば、限定はしないが、スキャナを含むことができる他のコンピュータ周辺機器も使用することができる。さらに、例示的な実施形態では、追加の出力チャネルは、限定はしないが、オペレータインターフェースモニタまたはヘッドアップディスプレイを含むことができる。いくつかの実施形態は、１つまたは複数の電子またはコンピューティングデバイスの使用を伴う。このようなデバイスは、典型的には、汎用中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）プロセッサ、ＡＳＩＣ、ＰＬＣ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）デバイスなどのプロセッサ、処理デバイス、もしくはコントローラ、および／または本明細書で説明する機能を実行することが可能な任意の他の回路もしくは処理デバイスを含む。本明細書で説明する方法は、限定はしないが、記憶デバイスおよび／またはメモリデバイスを含むコンピュータ可読媒体で具現化された実行可能命令として符号化することができる。このような命令は、処理デバイスによって実行されると、本明細書で説明する方法の少なくとも一部を処理デバイスに実施させる。本明細書で使用する場合、「モータ」という用語は、電気駆動の回転モータに限定されず、例えば、限定はしないが、電気モータ、内燃エンジン、スターリングサイクルエンジン、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、形状記憶合金、および電気活性ポリマーを含む、動きを作り出す任意のデバイスを広く指す。上記の例は例示的なものにすぎず、したがって、プロセッサおよび処理デバイスという用語の定義および／または意味を決して限定するものではない。
【００１７】
本明細書で説明する実施形態は、回転機械の保守に使用するためのサービス装置を提供する。サービス装置は、回転機械のキャビティ内に収まり、キャビティを通って移動するように構成される。サービス装置は、回転機械の修理および／または検査を容易にする少なくとも１つのメンテナンスデバイスを含む。メンテナンスデバイスは、キャリッジに結合され、キャリッジに対してメンテナンスデバイスを移動させるように構成された電動システムを含む。例えば、いくつかの実施形態では、電動システムは、キャリッジに対して少なくとも３つの方向にメンテナンスデバイスを移動させる。結果として、サービス装置は、回転機械のキャビティ内の場所へのアクセスを増やし、回転機械がメンテナンスのためにサービス外である時間を短縮する。
【００１８】
図１は、例示的な回転機械およびサービス装置１０２の断面概略図である。例示的な実施形態では、回転機械は、タービンアセンブリ１００を含む。代替の実施形態では、回転機械は、任意のアセンブリを含む。例えば、いくつかの実施形態では、回転機械は、限定はしないが、圧縮機、送風機、ポンプ、タービン、モータ、および発電機のいずれかを含む。
【００１９】
例示的な実施形態では、タービンアセンブリ１００は、外側ケース１０４、タービン１０６、入口１０８、燃焼器１１０、圧縮機１１２、および排気口１１４を含む。流体は、入口１０８から圧縮機１１２、燃焼器１１０、タービン１０６を通って流れ、排気口１１４から排出される。外側ケース１０４、ブレード１１８、ガイドベーン１２０、およびシュラウド１１３は共に、タービンアセンブリ１００の圧縮機１１２およびタービン１０６の内側の主要流路を画定する。この流路は、燃焼器１１０を通る流路と組み合わされ、タービンアセンブリ１００内の主要キャビティを画定する。代替の実施形態では、タービンアセンブリ１００は、タービンアセンブリ１００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で構成される。
【００２０】
また、例示的な実施形態では、圧縮機１１２およびタービン１０６は、流体をタービンアセンブリ１００を通して導くように構成された翼形部を含む。特に、圧縮機１１２およびタービン１０６は、ブレード１１８と、ガイドベーン１２０とを含む。ブレード１１８は、回転式シャフト１２１が回転するときにブレード１１８が回転するように、回転式シャフト１２１と動作可能に結合される。ガイドベーン１２０およびシュラウド１１３は、静止構成要素であり、外側ケース１０４の内側表面１２２に結合される。ブレード１１８およびガイドベーン１２０は、一般に、タービンアセンブリ１００内のロータ軸に沿って交互に位置決めされる。代替の実施形態では、圧縮機１１２および／またはタービン１０６は、タービンアセンブリ１００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の翼形部を含む。
【００２１】
加えて、例示的な実施形態では、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００を通って移動するように構成される。したがって、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００のメンテナンスを容易にする。例えば、サービス装置１０２は、ボアスコープを使用するなど、タービンアセンブリ１００の外部からアクセスするのが困難な主要キャビティ内の場所でタービンアセンブリ１００の検査および修理を容易にする。さらに、サービス装置１０２は、サービス装置１０２がタービンアセンブリ１００の表面を検査および／または修理するのを容易にするように位置決め可能なメンテナンスデバイス１２８を含む。
【００２２】
動作中、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００の任意の適切なアクセスポートまたは開口部を通ってタービンアセンブリ１００に入る。例えば、いくつかの実施形態では、サービス装置１０２は、入口１０８、排気口１１４、および／または点火器、ボアスコープ、または燃料ノズルポートなどのアクセスポートのいずれかを通ってタービンアセンブリ１００に出入りする。例示的な実施形態では、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）内に収まり、前記タービンアセンブリ１００を通って、例えば前記タービンアセンブリの主要キャビティ（図１に示す）を通って移行するようなサイズおよび形状である。例えば、サービス装置１０２は、主要キャビティ内に収まるのに必要なクリアランスよりも小さい高さ、長さ、および幅を有する。代替の実施形態では、サービス装置１０２は、サービス装置１０２が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のサイズおよび形状である。
【００２３】
動作中、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００の内部構成要素を検査および／または修理するために使用される。例えば、いくつかの実施形態では、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００の内部表面１２３の一部に隣接して位置決めされる。内部表面１２３は、タービンアセンブリ１００の主要キャビティ内の任意の表面である。例えば、いくつかの実施形態では、内部表面１２３は、限定はしないが、ブレード１１８、ガイドベーン１２０、シュラウド１１３、および燃焼器１１０の表面を含む。いくつかの実施形態では、サービス装置１０２は、内部表面１２３の特性を検出する。例えば、いくつかの実施形態では、サービス装置１０２を使用して内部表面１２３の画像を生成し、画像データを調査して修理が必要かどうかを決定する。修理が必要な場合、サービス装置１０２を使用して内部表面１２３を修理することができる。例えば、いくつかの実施形態では、サービス装置１０２は、内部表面１２３の損傷した部分にパッチを当てる。内部表面１２３の検査および／または修理の後、サービス装置１０２は、タービンアセンブリ１００の任意の適切なアクセスポートまたは開口部を通ってタービンアセンブリ１００を出る。
【００２４】
サービス装置１０２は、サービス装置１０２が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で主要キャビティ内に位置決めされて移動する。例えば、いくつかの実施形態では、テザーなどの構成要素（図示せず）は、オペレータがサービス装置１０２を制御し、主要キャビティ内でサービス装置１０２を移動させるためにサービス装置１０２からタービンアセンブリ１００の外部に延びる。いくつかの実施形態では、サービス装置１０２は、主要キャビティ内でサービス装置１０２を移動させるためのその独自の推進システムを含む。
【００２５】
図２は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）の保守に使用するための例示的なシステム２００の概略図である。システム２００は、サービス装置１０２、コントローラ２０２、ユーザインターフェース２０６、および位置特定システム２１２を含む。サービス装置１０２は、メンテナンスデバイス１２８と、電動システム２１８とを含む。代替の実施形態では、システム２００は、システム２００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の構成要素を含む。例えば、いくつかの実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は省略される。さらなる実施形態では、ユーザインターフェース２０６は省略される。
【００２６】
例示的な実施形態では、電動システム２１８は、メンテナンスデバイス１２８に結合され、メンテナンスデバイス１２８を位置決めするように構成される。特に、電動システム２１８は、サービス装置１０２の少なくとも１つの軸に対してメンテナンスデバイス１２８を移動させる。例えば、いくつかの実施形態では、電動システム２１８は、軸の周りでメンテナンスデバイス１２８を旋回させる。さらなる実施形態では、電動システム２１８は、軸に平行または垂直な方向にメンテナンスデバイス１２８を移動させる。結果として、電動システム２１８は、サービス装置１０２の動作中のメンテナンスデバイス１２８の位置決めを容易にする。いくつかの実施形態では、電動システム２１８は、コントローラ２０２と信号を交換し、コントローラ２０２によって制御される。代替の実施形態では、サービス装置１０２は、サービス装置１０２が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の電動システム２１８を含む。
【００２７】
加えて、例示的な実施形態では、コントローラ２０２は、トランシーバ２０８と、プロセッサ２１０と、メモリ２１３とを含む。トランシーバ２０８は、サービス装置１０２と通信可能に結合され、サービス装置１０２のトランシーバ２１４と情報を送受信するように構成される。例示的な実施形態では、トランシーバ２０８とトランシーバ２１４は、無線で通信する。代替の実施形態では、サービス装置１０２とコントローラ２０２は、システム２００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で通信する。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ２０２とサービス装置１０２は、サービス装置１０２とコントローラ２０２との間に延びる有線リンクを介して情報を交換する。
【００２８】
また、例示的な実施形態では、コントローラ２０２は、サービス装置１０２から離れて位置決めされる。特に、コントローラ２０２は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）の外部に位置決めされる。代替の実施形態では、コントローラ２０２は、システム２００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の場所に位置決めされる。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ２０２は、排気口１１４または入口１０８内などの主要キャビティ内に少なくとも部分的に位置決めされる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、１つまたは複数のセンサおよび／または修理ツールを含む。例えば、例示的な実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）および／またはサービス装置１０２の特性を検出し、その特性に関する信号を生成するように構成される。トランシーバ２０８は、メンテナンスデバイス１２８と通信しており、メンテナンスデバイス１２８によって検出された特性に関する信号を受信するように構成される。代替の実施形態では、システム２００は、限定はしないが、非破壊評価、修理、および洗浄の実行を含む、システム２００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のメンテナンスデバイス１２８を含む。例えば、いくつかの実施形態では、サービス装置１０２のメンテナンスデバイス１２８は、限定はしないが、アプリケータ、ドリル、グラインダ、ヒータ、溶接電極、噴霧器、光学センサ（例えば、可視、赤外線、および／またはマルチスペクトルセンサ）、機械センサ（例えば、スタイラス形状計、座標測定プローブ、負荷トランスデューサ、線形可変差動変圧器）、熱センサ（例えば、高温計、熱電対、抵抗温度検出器）、磁気センサ、音響センサ（例えば、圧電、マイク、超音波）、および電磁センサ（例えば、渦電流、電位降下、Ｘ線）のいずれかを含む。
【００３０】
加えて、例示的な実施形態では、サービス装置１０２は、プロセッサ２１６と、メモリ２１１とを含む。プロセッサ２１６は、メンテナンスデバイス１２８および電動システム２１８など、サービス装置１０２の構成要素を制御するための命令を実行するように構成される。代替の実施形態では、サービス装置１０２は、システム２００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のプロセッサ２１６を含む。いくつかの実施形態では、プロセッサ２１６は省略される。
【００３１】
また、例示的な実施形態では、ユーザインターフェース２０６は、ユーザによる解釈のためにメンテナンスデバイス１２８によって検出された特性に関する情報を表示するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース２０６は、受信した信号に基づいてタービンアセンブリ１００の内部表面１２３の画像を表示する。いくつかの実施形態では、ユーザインターフェース２０６により、ユーザはサービス装置１０２の制御に関する情報を入力および／または閲覧することができる。例示的な実施形態では、ユーザインターフェース２０６は、ユーザによる解釈のためにメンテナンスデバイス１２８および電源２２０の１つまたは複数の状態に関する情報を表示するように構成される。例えば、状態情報は、サービス装置のキャリッジ１３２に対するメンテナンスデバイス１２８の位置を含むことができる。状態情報はまた、電源２２０の充電状態および／または様々な駆動および位置決めモータの電流消費を含み得る。プロセッサ２１０は、ユーザ入力をステアリング、ツールモーション、カメラ制御、センサ制御、センサモーション、および／または任意の他のコマンドに変換し、トランシーバ２０８を介した情報をトランシーバ２１４を介してサービス装置１０２に送信する。いくつかの実施形態では、サービス装置１０２のユーザ制御は、ジョイスティック、キーボード、タッチスクリーン、または同様の機能を有する他のインターフェースなどを通してリアルタイムで行われる。他の実施形態では、サービス装置１０２は、事前にプログラムされたルーチンに従って部分的または全体的に制御される。いくつかの実施形態では、ユーザは、動作目標または条件付き指示などの情報を入力し、サービス装置１０２は、少なくとも部分的に自動化される。さらなる実施形態では、コントローラ２０２がサービス装置１０２から受信した情報、サービス装置１０２に送信された制御データ、および追加のユーザ入力または状態情報などの情報（例えば、場所、時間、向き、データリンク品質、バッテリーレベル、修理材料レベル、故障モードインジケータ）は、メモリ２１１および／またはメモリ２１３に記録される。
【００３２】
加えて、例示的な実施形態では、位置特定システム２１２は、サービス装置１０２から受信した情報に基づいて、タービンアセンブリ１００に対するサービス装置１０２の位置を決定する。さらなる実施形態では、位置特定システム２１２は、タービンアセンブリ１００の内部表面１２３に対するサービス装置のメンテナンスデバイス１２８および／またはキャリッジ１３２の位置を決定する。いくつかの実施形態では、位置特定システム２１２は、メンテナンスデバイス１２８および／またはサービス装置１０２に位置する近接センサなどの追加のセンサによって検出された特性に基づいて、サービス装置１０２の位置を間接的に検出する。例えば、いくつかの実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、カメラを含み、位置特定システム２１２は、画像データをタービンアセンブリ１００のモデルと比較することなどによって、サービス装置１０２に見えるタービンアセンブリ１００の一部の画像に基づいてサービス装置１０２の位置を決定する。代替の実施形態では、位置特定システム２１２は、サービス装置１０２が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式でサービス装置１０２の位置を決定する。例えば、いくつかの実施形態では、位置特定システム２１２は、タービンアセンブリ１００内の既存のまたは意図的に置かれたランドマークを利用して、サービス装置１０２の位置を決定する。さらなる実施形態では、ボアスコープおよび／または照明器などのデバイスは、位置特定システム２１２がサービス装置１０２の位置を決定することを容易にするために、外側ケース１０４のアクセスポート（図示せず）を通して位置決めされる。いくつかの実施形態では、位置特定システム２１２は、放射線撮影を利用して、サービス装置１０２の位置の決定を容易にする。
【００３３】
図３は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）で使用するためのサービス装置３００の代替の実施形態の斜視図である。サービス装置３００は、メンテナンスデバイス１２８と、キャリッジ３０４と、電動トロリーシステム３０６と、マウント３０７とを含む。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の構成要素を含む。
【００３４】
図１および図３を参照すると、例示的な実施形態では、サービス装置３００は、タービンアセンブリ１００の主要キャビティを通って移動するように構成される。いくつかの実施形態では、サービス装置３００は、入口１０８を通ってタービンアセンブリ１００に入る。さらなる実施形態では、サービス装置３００は、燃焼器１１０または排気口１１４を通ってタービンアセンブリ１００に入る。例示的な実施形態では、サービス装置３００は、挿入デバイス（図示せず）によって主要キャビティ内に位置決めされ、マウント３０７に解放可能に結合され、限定はしないが、ロッド、ケーブル、および管のいずれかを含む。サービス装置３００は、隣接する翼形部間の位置決めのために構成される。いくつかの実施形態では、挿入デバイス（図示せず）およびキャリッジ３０４は、可撓性であり、挿入デバイスがサービス装置３００を隣接する翼形部間の目標場所に近づけることを可能にする。いくつかの実施形態では、回転式シャフト１２１の回転は、検査および／または修理のために、サービス装置３００をタービンアセンブリ１００の目標のタービン構成要素に近づけるために使用される。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で主要キャビティ内に位置決めされる。
【００３５】
図３を参照すると、例示的な実施形態では、キャリッジ３０４は、サービス装置３００の前端３０８と後端３１０との間に延びる。キャリッジ３０４は、サービス装置３００の長手方向軸３１２に沿って細長い。加えて、キャリッジ３０４は、一般に、形状が長方形であり、可撓性材料の薄いストリップを含む。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のキャリッジ３０４を含む。例えば、いくつかの実施形態では、キャリッジ３０４は、ヒンジ、弾性ばね要素、磁石または任意の他の結合構成要素と共に動作可能に結合された可撓性および／または非可撓性材料の複数の部品で作られる。
【００３６】
また、例示的な実施形態では、キャリッジ３０４は、メンテナンスデバイス１２８に結合され、メンテナンスデバイス１２８を支持する。メンテナンスデバイス１２８は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）の１つまたは複数の表面を検査および／または修理するように構成される。加えて、電動トロリーシステム３０６は、メンテナンスデバイス１２８およびキャリッジ３０４に動作可能に結合される。電動トロリーシステム３０６は、キャリッジ３０４に対してメンテナンスデバイス１２８を移動させるように構成される。電動トロリーシステム３０６は、軸方向トラバースモータ３１４（広義には第１のモータ）と、ピボットモータ３１６（広義には第２のモータ）と、延長−分配モータ３１８（広義には第３のモータ）とを含む。電動トロリーシステム３０６は、コントローラ２０２（図２に示す）に結合し、コントローラ２０２から信号を受信するように構成される。例えば、いくつかの実施形態では、コントローラ２０２（図２に示す）は、電動トロリーシステム３０６の軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および延長−分配モータ３１８の１つまたは複数の動作を制御する。代替の実施形態では、電動トロリーシステム３０６は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で制御される。
【００３７】
加えて、例示的な実施形態では、軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および延長−分配モータ３１８は、メンテナンスデバイス１２８を位置決めし、メンテナンスデバイス１２８がタービンアセンブリ１００（図１に示す）内の３次元空間にアクセスするのを容易にするように構成される。具体的には、例示的な実施形態では、軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および延長−分配モータ３１８は、メンテナンスデバイス１２８がキャリッジ３０４に対して軸方向に移動、旋回、および延長することを可能にする。例えば、電動トロリーシステム３０６の軸方向トラバースモータ３１４は、矢印３２０によって示される方向にサービス装置３００の長手方向軸３１２にほぼ沿ってメンテナンスデバイス１２８を移動させる。いくつかの実施形態では、キャリッジ３０４は、湾曲していてもよく、軸方向トラバースモータ３１４は、キャリッジ３０４の曲線に沿ってメンテナンスデバイス１２８を移動させてもよい。ピボットモータ３１６は、矢印３２２によって示される方向に長手方向軸３１２の周りでメンテナンスデバイス１２８を旋回させる。延長−分配モータ３１８は、矢印３２４によって示されるキャリッジ３０４から離れる方向にメンテナンスデバイス１２８を延長させる。
【００３８】
動作中、例示的な実施形態では、軸方向トラバースモータ３１４は、サービス装置３００の前端３０８と後端３１０との間のキャリッジ３０４に沿った位置にメンテナンスデバイス１２８を移動させる。ピボットモータ３１６は、キャリッジ３０４に対してある角度でメンテナンスデバイスを旋回させる。延長−分配モータ３１８は、長手方向軸３１２に垂直な方向３２４にメンテナンスデバイス１２８を所望の半径方向位置まで延長または後退させる。したがって、電動トロリーシステム３０６は、タービンアセンブリ１００（図１に示す）内の３次元空間の所望の位置にメンテナンスデバイス１２８を位置決めする。結果として、電動トロリーシステム３０６は、メンテナンスデバイス１２８がタービンアセンブリ１００（図１に示す）の表面に到達するのを容易にする。加えて、電動トロリーシステム３０６は、サービス装置３００が主要キャビティ（図１に示す）内で動作するのを容易にするようにコンパクトなサイズである。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の電動トロリーシステム３０６を含む。
【００３９】
図１および図３を参照すると、例示的な実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、タービンアセンブリ１００の表面を修理するように構成される。例えば、サービス装置３００は、修理を必要とするタービンアセンブリ１００の領域のほぼ近くに位置決めされる。軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および／または延長−分配モータ３１８は、修理を必要とするタービンアセンブリ１００の内部表面に隣接してメンテナンスデバイス１２８を位置決めする。いくつかの実施形態では、修理を必要とするタービンアセンブリ１００内の領域は、限定はしないが、亀裂、コーティング損失、表面汚染物蓄積、摩耗表面、および／または任意の他の劣化のいずれかを含む。例えば、いくつかの実施形態では、そのような領域を修理するために、修理材料がタービンアセンブリ１００の内部表面上に適用される。
【００４０】
図３を参照すると、例示的な実施形態では、軸方向トラバースモータ３１４は、軸方向トラバースモータ３１４がキャリッジ３０４のトラック３２５に動作可能に係合するようにキャリッジ３０４に結合される。トラック３２５は、長方形の穴の線形配列を含む。動作中、軸方向トラバースモータ３１４は、概して長手方向軸３１２によって示される方向にキャリッジ３０４に沿って、メンテナンスデバイス１２８を担持する電動トロリーシステム３０６を移行させる。例えば、いくつかの実施形態では、軸方向トラバースモータ３１４は、キャリッジ３０４のトラック３２５と係合するスプロケットを駆動する。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にするピンチローラ、ベルトまたはギアなどの任意の軸方向トラバースモータ３１４および／または牽引システムを含む。
【００４１】
また、例示的な実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、ピボットモータ３１６に回転可能に結合される。動作中、ピボットモータ３１６は、キャリッジ３０４の長手方向軸３１２に対してメンテナンスデバイス１２８を旋回または回転させる。例えば、いくつかの実施形態では、ピボットモータ３１６は、回転アクチュエータと、メンテナンスデバイス１２８に結合されたロータとを含む。メンテナンスデバイス１２８は、ロータが回転すると旋回する。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のピボットモータ３１６を含む。
【００４２】
加えて、例示的な実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、延長−分配モータ３１８の端部に結合され、延長−分配モータ３１８によって移動される。例えば、いくつかの実施形態では、延長−分配モータ３１８は、メンテナンスデバイス１２８を直線的に移動させる線形アクチュエータを含む。代替の実施形態では、サービス装置３００は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の延長−分配モータ３１８を含む。
【００４３】
さらに、例示的な実施形態では、軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および延長−分配モータ３１８は、互いにおよびメンテナンスデバイス１２８に動作可能に結合される。したがって、軸方向トラバースモータ３１４の動作は、ピボットモータ３１６、延長−分配モータ３１８およびメンテナンスデバイス１２８を軸方向に並進させる。加えて、ピボットモータ３１６の動作は、延長−分配モータ３１８およびメンテナンスデバイス１２８を旋回させる。代替の実施形態では、電動トロリーシステム３０６の軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および延長−分配モータ３１８は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式でメンテナンスデバイス１２８に結合される。
【００４４】
図４は、メンテナンスデバイス１２８の斜視図である。メンテナンスデバイス１２８は、ノズル３２６と、スクリュ押出機３２８と、リザーバ３３０とを含む。ノズル３２６は、キャリッジ３０４から概して離れる方向に延び、長手方向軸３１２（図３に示す）に直交する。さらに、ピボットモータ３１６は、ノズル３２６が長手方向軸３１２の周りを旋回するように、メンテナンスデバイス１２８を旋回させるように構成される。ノズル３２６は、メンテナンスデバイス１２８内に収容されるリザーバ３３０に結合される。リザーバ３３０は、修理材料を収容する。例えば、いくつかの実施形態では、リザーバ３３０は、修理スラリー、ろう付けペースト、および／または任意の他の修理材料を収容する。リザーバ３３０は、修理材料がリザーバ３３０からノズル３２６を通って移動し、ノズルオリフィス３２９を介してタービンアセンブリ１００（図１に示す）の内部表面上に分配されるように、ノズル３２６に動作可能に結合される。代替の実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、メンテナンスデバイス１２８が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のノズル３２６およびリザーバ３３０を含む。
【００４５】
例示的な実施形態では、スクリュ押出機３２８は、延長−分配モータ３１８を使用して回転される。ノズル３２６のハウジングベースは、リザーバ３３０の嵌合セクションのねじ山と係合する螺旋スプライン３２７を含む。これらのスプライン３２７は、押出機３２８と係合するように構成され、押出機３２８のスクリュピッチとは反対の方向に向けられる。修理材料は、ノズル３２６に対して作用し、押出機３２８が延長−分配モータ３１８によって回転されるときにクラッチ媒体として機能し、スクリュ押出機およびノズル３２６を延長させる。ノズル３２６の先端が修理される表面と接触すると、ノズル３２６のさらなる延長および回転が防止される。ノズル３２６の回転が防止されると、押出機３２８の回転は、ノズル３２６のオリフィス３２９を通って修理される表面上に修理材料を移動させる。いくつかの実施形態では、ワイパ７０２（図８に示す）は、例えば、回転式シャフト１２１、ピボットモータ３１６、および／または軸方向トラバースモータ３１４の動きを使用して、表面の修理材料を平らにするためにノズル３２６と連携して動作する。組み合わせて、軸方向トラバースモータ３１４（図３に示す）、回転式シャフト１２１、およびピボットモータ３１６は、三次元空間でメンテナンスデバイス１２８を移動させる。代替の実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、サービス装置３００（図３に示す）が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で動作する。
【００４６】
例示的な実施形態では、押出機３２８は、延長−分配モータ３１８によって回転される。代替の実施形態では、メンテナンスデバイス１２８は、サービス装置３００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のモータを含む。例えば、いくつかの実施形態では、サービス装置３００は、メンテナンスデバイス１２８の延長および動作のための別個のモータを含む。
【００４７】
図５は、サービス装置３００（図３に示す）で使用するための代替のメンテナンスデバイス４００の斜視図である。メンテナンスデバイス４００は、ノズル４０２と、リザーバハウジング４０４と、プランジャ４０６とを含む。リザーバハウジング４０４は、内部空間４０８を画定する。プランジャ４０６は、内部空間４０８内に移動可能に配置される。特に、プランジャ４０６は、リザーバハウジング４０４に対して長手方向に移動し、内部空間４０８に沿って、分配ノズル４０２を通して修理材料４０７を輸送する。代替の実施形態では、メンテナンスデバイス４００は、サービス装置３００（図３に示す）が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で動作する。例えば、リザーバハウジング４０４は、一体型ノズル開口部を含むことができ、任意の長さまたは可撓性のものとすることができる。加えて、プランジャ４０６は、存在しなくてもよく、修理材料４０７は、ピンチローラを使用するなどして変形可能なリザーバハウジング４０４を圧迫することによって輸送されてもよい。いくつかの実施形態では、プランジャ４０６またはピンチローラは、電動アクチュエータ（図示せず）によって駆動され得る。
【００４８】
図６は、回転アクチュエータ５０２を含むサービス装置３００（図３に示す）で使用するための代替の電動システム５００の概略図である。回転アクチュエータ５０２は、駆動モータ５０５と、被駆動リンケージ５０３とからなる。電動システム５００は、サービス装置３００（図３に示す）に結合するように構成される。回転アクチュエータ５０２は、三次元空間でメンテナンスデバイス１２８（図３に示す）または代替のメンテナンスデバイス４００（図５に示す）を移動させるように構成される。例えば、電動システム５００は、収容位置５０４、拡張位置５０６、第１の到達位置５０８、および第２の到達位置５１０の間で位置決め可能である。軸方向トラバースモータ３１４（図３に示す）と組み合わせて、回転アクチュエータ５０２は、一斉に制御され、少なくとも３つの方向にメンテナンスデバイス１２８または代替のメンテナンスデバイス４００を電動システム５００に移動させる。代替の実施形態では、電動システム５００は、電動システム５００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で位置決め可能である。
【００４９】
図７は、線形アクチュエータを含む、サービス装置３００（図３に示す）で使用するための代替の電動システム６００の概略図である。電動システム６００は、サービス装置３００（図３に示す）に結合し、メンテナンスデバイス１２８または代替のメンテナンスデバイス４００（図５に示す）を位置決めするように構成される。線形アクチュエータ６０２は、ねじ付きロッド６０３の長さを調節するために、ねじ付きロッド６０３の周囲に拘束ねじ付きギアを回転させるモータ６０１からなる。軸方向トラバースモータ３１４（図３に示す）と組み合わせて、線形アクチュエータ６０２は、直線的に移動して三次元空間でメンテナンスデバイス１２８（図３に示す）または代替のメンテナンスデバイス４００（図５に示す）を電動システム６００に移動させるように構成された駆動構成要素を含む。例えば、電動システム６００は、収容位置６０４、拡張位置６０６、第１の到達位置６０８、および第２の到達位置６１０の間で位置決め可能である。線形アクチュエータ６０２および軸方向トラバースモータ３１４（図３に示す）は、一斉に制御され、電動システム６００が少なくとも３つの方向に移動することを可能にする。代替の実施形態では、電動システム６００は、電動システム６００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で位置決め可能である。
【００５０】
図８は、回転アクチュエータを含む、サービス装置３００（図３に示す）で使用するための代替の電動システム７００の概略図である。電動システム７００は、サービス装置３００（図３に示す）に結合し、メンテナンスデバイス１２８を位置決めするように構成される。例えば、電動システム７００は、収容位置７０４と拡張位置７０６、７０８との間で位置決め可能である。例示的な実施形態では、電動システム７００は、３つの回転アクチュエータを含み、各々がモータと、リンケージとを含む。独立して制御される延長モータ７１０および７１２、ならびにピボットモータ７１４は、それぞれリンケージ７１１、７１３および７１５に結合される。回転モータ７１４は、並進段７１８とリンケージ７１５との間の回転を駆動する。リンケージ７１５は、モータ７１４および７１２を収納する。回転モータ７１２は、リンケージ７１５とリンケージ７１３との間の回転を駆動する。リンケージ７１３は、モータ７１０を収納する。モータ７１０は、リンケージ７１３とリンケージ７１１との間の回転を駆動する。リンケージ７１１は、メンテナンスデバイス１２８を収納する。軸方向トラバースモータ７１６と組み合わせて、延長モータ７１０、７１２およびピボットモータ７１４は、電動システム７００が三次元空間でメンテナンスデバイス１２８を移動させることを可能にする。いくつかの実施形態では、ワイパ７０２は、修理表面に修理材料を適用して平らにするためにメンテナンスデバイス１２８と連携して動作する。モータ７２０は、メンテナンスデバイス１２８を駆動して修理材料を修理場所に分配する。代替の実施形態では、電動システム７００は、電動システム７００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で位置決め可能である。
【００５１】
図９は、腱アクチュエータを含む、サービス装置３００（図３に示す）で使用するための代替の電動システム８００の概略図である。軸方向トラバースモータ８０３と組み合わせて、電動システム８００は、三次元空間にメンテナンスデバイス１２８を位置決めするように構成された腱８０１の長さを調節するモータ８０５を含む。例えば、電動システム８００は、収容位置８０４と拡張位置８０６との間で位置決め可能である。代替の実施形態では、電動システム８００は、電動システム８００が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意の様式で位置決め可能である。
【００５２】
例示的な実施形態では、電動システム８００は、モータ８０５と、可撓性の中空管８１０およびリンク８１２を含むメンテナンスデバイス１２８とを含む。リンク８１２は、複数の可撓性セグメント（例えば、Ｓ１、Ｓ２）を含むように配置される。リンク８１２は、中空管８１０を取り囲み、ケーブルなどの張力がかかった腱８０１によって接続され、腱の長さを調節することによってメンテナンスデバイス１２８のエンドエフェクタ８０２の位置決めを可能にする。例えば、動作中、電動システム８００のモータ８０５は、張力がかかった腱８０１の端部を操作してエンドエフェクタ８０２を移動させる。エンドエフェクタ８０２が所望の位置にあるとき、メンテナンスデバイス１２８は、修理材料を所望の場所に分配する。各モータ８０５は、単一の平面内でメンテナンスデバイス１２８の１つの可撓性セグメント（例えば、Ｓ１、Ｓ２）の半径を制御する。少なくとも２つのモータ８０５が軸方向トラバースモータ８０３と組み合わされ、メンテナンスデバイス１２８が三次元空間にアクセスすることを可能にする。代替の実施形態では、電動システム８００は、サービス装置３００（図３に示す）が本明細書で説明するように動作することを可能にする任意のエンドエフェクタ８０２を位置決めする。例えば、いくつかの実施形態では、任意の数の可撓性セグメントを配置し、メンテナンスデバイス１２８を形成することができる。さらなる実施形態では、可撓性セグメントＳ１、Ｓ２は、任意の平面内で互いに対して屈曲するように構成されてもよく、各モータは、１つまたは複数のセグメントの湾曲を同時に駆動してもよい。
【００５３】
図１〜図３を参照すると、サービス装置１０２を組み立てる方法は、タービンアセンブリ１００の主要キャビティ内を移動するように構成されたキャリッジ１３２を提供することを含む。方法はまた、電動トロリーシステム３０６をキャリッジ１３２に結合することを含む。方法は、メンテナンスデバイス１２８を電動トロリーシステム３０６に結合し、メンテナンスデバイス１２８がキャリッジ１３２に対して移動するのを容易にすることをさらに含む。さらなる実施形態では、方法は、メンテナンスデバイス１２８を軸方向トラバースモータ３１４、ピボットモータ３１６、および／または延長−分配モータ３１８に結合することを含む。
【００５４】
上述の実施形態は、回転機械の保守に使用するためのサービス装置を提供する。サービス装置は、回転機械のキャビティ内に収まり、キャビティを通って移動するように構成される。サービス装置は、回転機械の修理および／または検査を容易にする少なくとも１つのメンテナンスデバイスを含む。メンテナンスデバイスは、キャリッジに結合され、キャリッジに対してメンテナンスデバイスを移動させるように構成された電動システムを含む。例えば、いくつかの実施形態では、電動システムは、キャリッジに対して少なくとも３つの方向にメンテナンスデバイスを移動させる。結果として、サービス装置は、回転機械のキャビティ内の場所へのアクセスを増やし、回転機械がメンテナンスのためにサービス外である時間を短縮する。
【００５５】
本明細書で説明する方法、システム、および装置の例示的な技術的効果は、（ａ）回転機械の検査および／または修理の時間を短縮すること、（ｂ）検査および／または現場での修理のためにタービンアセンブリ内の到達困難な場所へのアクセス性を高めること、（ｃ）回転機械がメンテナンスのためにサービス外である時間を短縮すること、（ｄ）回転機械の完全な現場での検査および修理を可能にすること、（ｅ）回転機械の検査および修理の精度および／または信頼性を高めること、（ｆ）回転機械の計画外のサービス停止を減らすこと、（ｇ）検査および／または修理のための回転機械の計画されたサービス停止の延長を可能にすること、および（ｈ）回転機械の少なくともいくつかの構成要素のサービス条件の定量化および／またはモデリングに使用するためのデータキャプチャを強化すること、の少なくとも１つを含む。
【００５６】
回転機械の保守に使用するための方法、システム、および装置の例示的な実施形態は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、システムの構成要素および／または方法のステップは、本明細書で説明する他の構成要素および／またはステップから独立して、かつ別個に利用することができる。例えば、方法、システム、および装置は、構成要素の検査および／または修理を必要とする他のシステムと組み合わせて使用することもでき、本明細書で説明するシステムおよび方法のみでの実施に限定されない。むしろ、例示的な実施形態は、検査および／または修理のためのサービス装置を使用することから利益を得ることができる多くの他の用途、機器、およびシステムに関連して実装および利用することができる。
【００５７】
本開示の様々な実施形態の特定の特徴は、一部の図面に示され、他の図面には示されていないかもしれないが、これは単に便宜上にすぎない。本開示の原理によれば、図面の任意の特徴は、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または特許請求することができる。
【００５８】
本明細書は、実施形態を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も実施形態を実施することができるように実施例を用いており、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実施することを含んでいる。本開示の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到す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、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等な構造的要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
【符号の説明】
【００５９】
１００  タービンアセンブリ
１０２  サービス装置
１０４  外側ケース
１０６  タービン
１０８  入口
１１０  燃焼器
１１２  圧縮機
１１３  シュラウド
１１４  排気口
１１８  ブレード
１２０  ガイドベーン
１２１  回転式シャフト
１２２  内側表面
１２３  内部表面
１２８  メンテナンスデバイス
１３２  キャリッジ
１３４  固定機構
２００  システム
２０２  コントローラ
２０６  ユーザインターフェース
２０８  トランシーバ
２１０  プロセッサ
２１１  メモリ
２１２  位置特定システム
２１３  メモリ
２１４  トランシーバ
２１６  プロセッサ
２１８  電動システム
２２０  電源
３００  サービス装置
３０４  キャリッジ
３０６  電動トロリーシステム
３０７  マウント
３０８  前端
３１０  後端
３１２  長手方向軸
３１４  軸方向トラバースモータ
３１６  ピボットモータ
３１８  延長−分配モータ
３２０  矢印
３２２  矢印
３２４  矢印、長手方向軸に垂直な方向
３２５  トラック
３２６  ノズル
３２７  螺旋スプライン
３２８  スクリュ押出機
３２９  ノズルオリフィス
３３０  リザーバ
４００  メンテナンスデバイス
４０２  分配ノズル
４０４  リザーバハウジング
４０６  プランジャ
４０７  修理材料
４０８  内部空間
５００  電動システム
５０２  回転アクチュエータ
５０３  被駆動リンケージ
５０４  収容位置
５０５  駆動モータ
５０６  拡張位置
５０８  第１の到達位置
５１０  第２の到達位置
６００  電動システム
６０１  モータ
６０２  線形アクチュエータ
６０３  ねじ付きロッド
６０４  収容位置
６０６  拡張位置
６０８  第１の到達位置
６１０  第２の到達位置
７００  電動システム
７０２  ワイパ
７０４  収容位置
７０６  拡張位置
７０８  拡張位置
７１０  延長モータ
７１１  リンケージ
７１２  回転モータ、延長モータ
７１３  リンケージ
７１４  ピボットモータ、回転モータ
７１５  リンケージ
７１６  軸方向トラバースモータ
７１８  並進段
７２０  モータ
８００  電動システム
８０１  腱
８０２  エンドエフェクタ
８０３  軸方向トラバースモータ
８０４  収容位置
８０５  モータ
８０６  拡張位置
８１０  中空管
８１２  リンク
Ｓ１  可撓性セグメント
Ｓ２  可撓性セグメント
【図１】
2020528980.tif 000003
【図２】
2020528980.tif 000004
【図３】
2020528980.tif 000005
【図４】
2020528980.tif 000006
【図５】
2020528980.tif 000007
【図６】
2020528980.tif 000008
【図７】
2020528980.tif 000009
【図８】
2020528980.tif 000010
【図９】
2020528980.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月7日(2020.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンアセンブリ（１００）の保守に使用するためのサービス装置（１０２、３００）であって、前記サービス装置（１０２、３００）は、
前記タービンアセンブリ（１００）のキャビティを通って移動するように構成されたキャリッジ（１３２、３０４）と、
前記キャリッジ（１３２、３０４）に結合されたメンテナンスデバイス（１２８、４００）と、
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）に結合されたモータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）であって、前記モータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、前記キャリッジ（１３２、３０４）に対して前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成され、前記モータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、
第１の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第１のモータ（３１６）と、
第２の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第２のモータ（３１８）と
を備えるモータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）と
を備える、サービス装置（１０２、３００）。
【請求項２】
前記第１のモータ（３１６）は、前記キャリッジ（１３２、３０４）の長手方向軸（３１２）の周りで前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を旋回させるように構成される、請求項１に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項３】
前記第２のモータ（３１８）は、前記長手方向軸（３１２）に沿って前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成される、請求項２に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項４】
第３の方向に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成された第３のモータ（３１４）をさらに備え、前記第３のモータ（３１４）は、前記長手方向軸（３１２）に垂直に前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）を移動させるように構成される、請求項３に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項５】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、修理ツールを備える、請求項１乃至４のいずれかに記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項６】
前記修理ツールは、材料を前記タービンアセンブリ（１００）の表面（１２２、１２３）に適用するように構成されたアプリケータを備える、請求項５に記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項７】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、光学センサ、聴覚センサ、機械センサ、熱センサ、および磁気センサの少なくとも１つを備える、請求項１乃至６のいずれかに記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項８】
前記モータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、回転アクチュエータ（５０２）を備える、請求項１乃至７のいずれかに記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項９】
前記モータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、線形アクチュエータ（６０２）を備える、請求項１乃至８のいずれかに記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項１０】
前記タービンアセンブリ（１００）に対して所定の位置に前記サービス装置（１０２、３００）を保守するように構成された固定機構（１３４）をさらに備える、請求項１乃至９のいずれかに記載のサービス装置（１０２、３００）。
【請求項１１】
前記メンテナンスデバイス（１２８、４００）は、前記モータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）に結合された押出機（３２８）を備え、前記モータシステム（２１８、５００、６００、７００、８００）は、前記押出機（３２８）を回転させるように構成される、請求項１乃至１０のいずれかに記載のサービス装置（１０２、３００）。
【国際調査報告】
2020528980.tif 000012
2020528980.tif 000013
2020528980.tif 000014