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公開番号2024125262
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-18
出願番号2024011509
出願日2024-01-30
発明の名称ガスタービンロータの冷却穴の偏心ドリル加工
出願人ゼネラルエレクトリックテクノロジーゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング,General Electric Technology GmbH
代理人個人,弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類B23D 77/14 20060101AFI20240910BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ロータ(45)の冷却穴(280)に拡大部分(100)をリーマ加工するための冷却穴ガイドを提供する。
【解決手段】冷却穴ガイド(120)は、冷却穴(280)に挿入するためのカッタガイド(130)と、隣接冷却穴(290)に挿入するためのガイドロック(140)とを含む。冷却穴ガイド(120)は、カッタガイド(130)及びガイドロック(140)が取り付けられる取付板(150)をさらに備えていてもよい。タービンのロータの冷却穴(280)にカッタガイド(130)を配置し、隣接冷却穴(290)にガイドロック(140)を配置し、隣接冷却穴(290)内でガイドロック(140)をロックし、リーマ工具(300)をカッタガイド(130)に挿入し、冷却穴(280)をリーマ加工して中心のずれた拡大部分(100)を作成する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
ロータ（４５）の冷却穴（２８０）に拡大部分（１００）をリーマ加工するための冷却穴ガイド（１２０）であって、
前記冷却穴（２８０）に挿入するためのカッタガイド（１３０）と、
隣接冷却穴（２９０）に挿入するためのガイドロック（１４０）と
を備える、冷却穴ガイド（１２０）。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記カッタガイド（１３０）及び前記ガイドロック（１４０）が取り付けられる取付板（１５０）をさらに備える、請求項１に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項３】
前記カッタガイド（１３０）が長尺スリーブ（１６０）を備える、請求項１に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項４】
前記長尺スリーブ（１６０）が半円形トラフ形状（１８０）を有する、請求項３に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項５】
前記半円形トラフ形状（１８０）が開口端（１９０）を含む、請求項４記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項６】
前記長尺スリーブ（１６０）が、その中に溝（２００）を含む、請求項３に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項７】
前記カッタガイド（１３０）が、スリーブ基部（１７０）を備える、請求項１に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項８】
前記スリーブ基部（１７０）が、空気ホース（２２０）と連通する管継手（２１０）を備える、請求項７に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項９】
前記スリーブ基部（１７０）が、その中にスリーブ軸受（２４０）を備える、請求項７に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
【請求項１０】
前記ガイドロック（１４０）がガイドロックスリーブ（２６０）を備える、請求項１に記載の冷却穴ガイド（１２０）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願及びその成果として特許は、一般にガスタービンエンジンに関し、さらに具体的には、ガスタービンの効率を犠牲にせずに部品全体の寿命を向上させるための、ロータ冷却穴の偏心リーマ加工のためのシステム及び方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、通例、圧縮機、燃焼器、タービン、及び発電機のような外部負荷を含む。ロータは、タービンから圧縮機及び外部負荷の双方に動力及び回転運動を伝達する。ガスタービンエンジンのロータその他の部品は、高い熱的及び機械的応力に付される。これらの応力に長期間付されると、材料クリープその他のタイプの損傷が発生して、ロータ及び／又は他の部品の故障及び／又はこれらの部品及びガスタービンエンジン全体の耐用年数の短縮を招くおそれがある。
【０００３】
ガスタービン運転中の熱応力を低減するため、ガスタービン部品の冷却に空気のような冷却媒体を用いることができる。例えば、ロータには、複数の冷却穴を形成し得る。時間経過とともに、熱膨張差によって、冷却穴の周りに亀裂が生じることがある。この亀裂の問題には、冷却穴をリーマ加工して各冷却穴の全体の直径を大きくするだけで対処できる。しかし、冷却穴の直径が増すと、通過する冷却空気の量が増えすぎて、ガスタービン全体の効率に悪影響を与えかねない。
【０００４】
さらに、冷却穴のリーマ加工には、通常、ロータの供用を停止して取り出し、専門作業場に輸送する必要がある。冷却穴軸とロータバレルの間のスペースが非常に限られているため、このタイプの材料除去に標準的方法を使用できる可能性はない。そのため、再加工には概して長期のダウンタイム及び高い輸送コストがかかる。
【発明の概要】
【０００５】
そこで、本出願及びその成果として特許は、ロータの冷却穴に拡大部分をリーマ加工するための冷却穴ガイドを提供する。冷却穴ガイドは、冷却穴に挿入するためのカッタガイドと、隣接冷却穴に挿入するためのガイドロックとを含む。
【０００６】
本出願及びその成果として特許は、さらに、タービンのロータの冷却穴を拡大する方法を提供する。本方法は、冷却穴にカッタガイドを配置するステップと、隣接冷却穴にガイドロックを配置するステップと、隣接冷却穴内でガイドロックをロックするステップと、カッタガイドにリーマ工具を挿入するステップと、冷却穴をリーマ加工して中心のずれた拡大部分を作成するステップを含み得る。
【０００７】
本出願及びその成果として特許は、さらに、ロータの冷却穴に拡大部分をリーマ加工するための冷却穴ガイドを提供する。冷却穴ガイドは、冷却穴に挿入するための半円形のカッタガイドと、隣接冷却穴に挿入するためのガイドロックと、カッタガイド及びガイドロックが取り付けられる取付板とを含む。
【０００８】
本出願及びその成果として特許の上記その他の特徴及び改良点については、以下の詳細な説明を図面及び特許請求の範囲の記載と併せて参照することにより、当業者には明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
圧縮機、燃焼器、タービン及び外部負荷を含むガスタービンエンジンの概略図。
冷却穴を備えるロータの断面図であり、既存の冷却穴及び拡大すべき部分を示す。
冷却穴の概略図であり、既存の冷却穴及び拡大すべき部分を示す。
本願に係る冷却穴ガイドの斜視図。
図４の冷却穴ガイドの平面図。
図４の冷却穴ガイドのカッタガイドの斜視図。
図４の冷却穴ガイドのカッタガイドの部分断面平面図。
図４の冷却穴ガイドのガイドロックの部分断面平面図。
ロータの隣接冷却穴に挿入された冷却穴ガイドの斜視図。
冷却穴ガイドに挿入されたリーマ工具の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照するが、図面を通して同様の構成要素には同様の符号を付した。図１は、本発明で使用し得るガスタービンエンジン１０の概略図を示す。ガスタービンエンジン１０は圧縮機１５を含む。圧縮機１５は、流入する空気２０の流れを圧縮する。圧縮機１５は、圧縮空気２０の流れを複数の燃焼器缶２５に送る。燃焼器缶２５は、空気２０の圧縮流と燃料３０の加圧流とを混合し、混合気に点火して高温の燃焼ガス３５の流れを生じる。燃焼器缶２５は１個しか示していないが、ガスタービンエンジン１０は、周方向配列などに配置された任意の数の燃焼器缶２５を含んでいてもよい。或いは、燃焼器２５は、アニュラ型燃焼器であってもよい。燃焼ガス３５の流れは、次いでタービン４０に送られる。燃焼ガス３５の流れはタービン４０を駆動して機械的仕事を生じる。タービン４０で発生する機械的仕事は、ロータ４５を介して圧縮機１５及び発電機などの外部負荷５０を駆動する。
（【００１１】以降は省略されています）

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