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技術 タービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム、および摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法

出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
発明者 カイル・リー・キダーティファニー・マリー・クレイグユーニス・デリア・ガルサ
出願日 2016年8月15日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2016-159058
公開日 2017年3月2日 (4年6ヶ月経過) 公開番号 2017-044467
状態 特許登録済
技術分野 ガスタービン、高圧・高速燃焼室
主要キーワード 前方リング 摩耗パッド 締付クランプ テンショニング 半割れ 固相溶接 再取付け 再位置合わせ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月2日)のものです。
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図面 (11)

課題

タービン燃焼システム用の摩耗パッドステム、ならびに、トランジションピースおよび/またはインピンジメントスリーブの分解を必要とせずに摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法を提供する。

解決手段

トランジションピース(TP前方リング30、実質的にTP前方リング30を取り囲むインピンジメントスリーブ40、およびTP前方リング30とインピンジメントスリーブ40との間の隙間を含むタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステムを提供し、摩耗パッドシステムは、インピンジメントスリーブ40の孔、および隙間を通って延在してTP前方リング30と接触する摩耗パッドであって、半径方向外側部分および半径方向内側部分を有し、半径方向外側部分がインピンジメントスリーブ40の半径方向外側表面と接触し、半径方向内側部分がTP前方リングの半径方向外側表面と接触する摩耗パッドを備える。

概要

背景

ガスタービンを含む発電ステムは広く使用されている。典型的には、従来のガスタービンシステムは、特に、圧縮機、燃焼器タービンセクション、および燃焼器の流れをタービンセクションへつなぐためのトランジションピースを含む。タービン運転中、構成部品は、これらの構成部品および/またはタービン自体構造的摩耗をもたらす振動を受ける。タービンのトランジションピースには、振動によってトランジションピースの構成部品が摩耗していくのを防ぐために摩耗パッドまたはスペーサが使われてきた。例えば、摩耗パッドは、トランジションピース内でトランジションピース(TP:transition piece)前方リングと、TP前方リングを取り囲むインピンジメントスリーブとの間に使用される。これらの摩耗パッドは振動によって生じる摩耗を防ぐことに概ね成功しているが、これらの保全および交換費用がかかり、また困難である。

一般に、インピンジメントスリーブとTP前方リングとの間の摩耗パッドの交換には、摩耗した摩耗パッドを取り外して新しい摩耗パッドを挿入するためにトランジションピースおよび燃焼器を分解する必要がある。摩耗パッドを交換するときにインピンジメントスリーブを分解できるようにインピンジメントスリーブは2つ以上の部品を含むように製造されてきた。

概要

タービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム、ならびに、トランジションピースおよび/またはインピンジメントスリーブの分解を必要とせずに摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法を提供する。トランジションピース(TP)前方リング30、実質的にTP前方リング30を取り囲むインピンジメントスリーブ40、およびTP前方リング30とインピンジメントスリーブ40との間の隙間を含むタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステムを提供し、摩耗パッドシステムは、インピンジメントスリーブ40の孔、および隙間を通って延在してTP前方リング30と接触する摩耗パッドであって、半径方向外側部分および半径方向内側部分を有し、半径方向外側部分がインピンジメントスリーブ40の半径方向外側表面と接触し、半径方向内側部分がTP前方リングの半径方向外側表面と接触する摩耗パッドを備える。

目的

上記したように、本開示は、タービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム、および摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

トランジションピースTP前方リング(130、230、330、430)、実質的に前記TP前方リング(130、230、330、430)を取り囲むインピンジメントスリーブ(140、240、340、440)、および前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間の隙間(146、246、346、446)を含むタービン燃焼システム内に摩耗パッド(160、260、360、460)を結合するための方法であって、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)と前記TP前方リング(130、230、330、430)との間に取り付けるステップと、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合するステップと、保持要素(170)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の周り周方向に取り付けるステップであって、前記隙間(146、246、346、446)が、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の位置において前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の半径方向内側表面(144、244、344、444)と前記TP前方リング(130、230、330、430)の半径方向外側表面(132、232、332、432)との間で閉じられるように、前記保持要素(170)が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に張力をかける、ステップとを含む方法。

請求項2

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、少なくとも1つの孔(148、448)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に穿孔するステップを含む、請求項1記載の方法。

請求項3

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を、前記隙間(146、246、346、446)を通って前記TP前方リング(130、230、330、430)と接触するように前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の前記少なくとも1つの孔(148、448)の中に挿入するステップを含む、請求項2記載の方法。

請求項4

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の半径方向外側表面(262、462)の一部分が前記少なくとも1つの孔(148、448)によって露出されるように、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)および前記TP前方リング(130、230、330、430)の上流方向から挿入するステップを含む、請求項2記載の方法。

請求項5

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合する前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の半径方向外側表面(262、462)を前記少なくとも1つの孔(148、448)の中で前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合するステップを含む、請求項4記載の方法。

請求項6

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合する前記ステップが、溶接ロウ付け、または圧入のうちの少なくとも1つを含む、請求項1記載の方法。

請求項7

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップの前に、少なくとも1つのシールプレートを前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)から取り外すステップをさらに含む請求項1記載の方法。

請求項8

前記保持要素(170)を取り付ける前記ステップの後に、前記少なくとも1つのシールプレート(110)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に再取付けするステップと、前記少なくとも1つのシールプレート(110)を再取付けする前記ステップの後に、前記保持要素(170)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)から取り外すステップとをさらに含む請求項7記載の方法。

請求項9

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の周りに周方向に離間する複数の孔(148、448)を穿孔するステップを含み、さらに、摩耗パッド(160、260、360、460)を前記複数の孔(148、448)のそれぞれの中に挿入するステップを含む、請求項1記載の方法。

請求項10

接合する前記ステップの前に、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に締め付けるステップをさらに含む請求項1記載の方法。

請求項11

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を、前記TP前方リング(130、230、330、430)および前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の上流方向から、前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間に挿入するステップを含む、請求項1記載の方法。

請求項12

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記隙間(146、246、346、446)の周りに周方向に離間する複数の耐摩耗を挿入するステップを含む、請求項11記載の方法。

請求項13

前記摩耗パッド(160、260、360、460)が、複数の取り外し可能な接着層(258)を有する耐摩耗楔を含み、前記少なくとも1つの摩耗パッド(160、260、360、460)を挿入する前記ステップが、前記耐摩耗楔の前記接着層(258)のうちの少なくとも1つを付け加える、または取り外すことによって前記耐摩耗楔の寸法を調節するステップを含む、請求項1記載の方法。

請求項14

前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、U字形の摩耗パッド(160、260、360、460)を挿入するステップを含み、その結果、摩耗パッド(160、260、360、460)の半径方向外側部分(162、262、362)が前記インピンジメントスリーブ(40、140、240、340、440)の半径方向外側表面(142、342)と接触し、中間曲がり部分(366)が実質的に前記半径方向外側部分(162、262、362)と半径方向内側部分(164、264、364)との間にあって、前記中間曲がり部分(366)が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の上流面(245)と接触する、請求項1記載の方法。

技術分野

0001

本開示は一般に発電ステムに関し、より詳細には、タービン燃焼システム用の摩耗パッドシステムを含む発電システム、および摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法に関する。

背景技術

0002

ガスタービンを含む発電システムは広く使用されている。典型的には、従来のガスタービンシステムは、特に、圧縮機、燃焼器タービンセクション、および燃焼器の流れをタービンセクションへつなぐためのトランジションピースを含む。タービンの運転中、構成部品は、これらの構成部品および/またはタービン自体構造的摩耗をもたらす振動を受ける。タービンのトランジションピースには、振動によってトランジションピースの構成部品が摩耗していくのを防ぐために摩耗パッドまたはスペーサが使われてきた。例えば、摩耗パッドは、トランジションピース内でトランジションピース(TP:transition piece)前方リングと、TP前方リングを取り囲むインピンジメントスリーブとの間に使用される。これらの摩耗パッドは振動によって生じる摩耗を防ぐことに概ね成功しているが、これらの保全および交換費用がかかり、また困難である。

0003

一般に、インピンジメントスリーブとTP前方リングとの間の摩耗パッドの交換には、摩耗した摩耗パッドを取り外して新しい摩耗パッドを挿入するためにトランジションピースおよび燃焼器を分解する必要がある。摩耗パッドを交換するときにインピンジメントスリーブを分解できるようにインピンジメントスリーブは2つ以上の部品を含むように製造されてきた。

先行技術

0004

米国特許出願公開第2012/0291437号明細書

0005

本発明の第1の態様は、トランジションピース(TP)前方リング、実質的にTP前方リングを取り囲むインピンジメントスリーブ、およびTP前方リングとインピンジメントスリーブとの間の隙間を含むタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステムを提供し、摩耗パッドシステムは、インピンジメントスリーブの孔、および隙間を通って延在してTP前方リングと接触する摩耗パッドであって、半径方向外側部分および半径方向内側部分を有し、半径方向外側部分がインピンジメントスリーブの半径方向外側表面と接触し、半径方向内側部分がTP前方リングの半径方向外側表面と接触する摩耗パッドを備える。

0006

本発明の第2の態様は、トランジションピース(TP)前方リング、実質的にTP前方リングを取り囲むインピンジメントスリーブ、およびTP前方リングとインピンジメントスリーブとの間の隙間を含むタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステムを提供し、摩耗パッドシステムは、半径方向内側部分および半径方向外側部分を有する摩耗パッドであって、摩耗パッドの半径方向外側部分がTP前方リングの半径方向外側部分と接触するように、隙間内に配置される摩耗パッドを備える。

0007

本発明の第3の態様は、トランジションピース(TP)前方リング、実質的にTP前方リングを取り囲むインピンジメントスリーブ、およびTP前方リングとインピンジメントスリーブとの間の隙間を含むタービン燃焼システム内に摩耗パッドを結合するための方法を提供し、本方法は、摩耗パッドをインピンジメントスリーブとTP前方リングとの間に取り付けるステップと、摩耗パッドをインピンジメントスリーブに接合するステップと、保持要素をインピンジメントスリーブの周り周方向に取り付けるステップであって、隙間が、摩耗パッドの位置においてインピンジメントスリーブの半径方向内側表面とTP前方リングの半径方向外側表面との間で閉じられるように、保持要素がインピンジメントスリーブに張力をかける、ステップとを含む。

0008

本開示の例示的な態様は、本明細書で説明する問題、および/または論じない他の問題を解決することを図るものである。

0009

この開示のこれらおよび他の特徴は、本開示の様々な態様の以下の詳細な説明を、本開示の様々な実施形態を示す添付図面と併せ読むことにより、より容易に理解されるであろう。

図面の簡単な説明

0010

従来のタービンシステムの図である。
図1のタービンシステムの燃焼器の断面の平面図である。
本発明の一実施形態による摩耗パッドシステムの図2の線A−Aでの断面の平面図である。
図3に示す実施形態の周縁図である。
本発明の別の実施形態による摩耗パッドシステムの図2の線A−Aでの断面の平面図である。
図5に示す実施形態の側面図である。
図6の示す実施形態の周縁図である。
本発明の別の実施形態による摩耗パッドシステムの図2の線A−Aでの断面の平面図である。
図8に示す実施形態の側面図である。
本発明の別の実施形態による摩耗パッドシステムの図2の線A−Aでの断面の平面図である。

実施例

0011

本開示の図面は原寸に比例していないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様のみを描くことを意図しており、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なすべきではない。図面中、同様の番号付けは図面間で同様の要素を表す。

0012

上記したように、本開示は、タービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム、および摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法を提供する。

0013

図1を参照すると、従来のガスタービン2が示されている。ガスタービン2は、圧縮機4、1組の燃焼器6、およびタービンセクション8を含む。圧縮機4は、回転軸を有する多段軸流圧縮機を含む場合がある。空気は圧縮機4の入口に入り圧縮機ブレード段によって圧縮され、次いで燃焼器6に排出され、そこで天然ガスなどの燃料ノズルを経て導入される。燃料が燃えて高エネルギー燃焼ガス流となってタービンセクション8を駆動する。タービンセクション8では、高温ガスエネルギー仕事に変換され、そのうちのいくらかが回転軸を通じて一体型圧縮機4を駆動するために使用することができ、残りは、回転軸(例えば、回転軸の延長部)を介して発電機などの負荷を駆動して電力を発生させるように有用な仕事に利用できる。

0014

次に、図2を参照すると、ガスタービン2の燃焼器6の断面が示されており、各燃焼器6は、燃焼室20、ならびにトランジションピース(TP)前方リング、インピンジメントスリーブ40、およびダクト50を有するトランジションピース28を含むことができる。ダクト50は上流端52および下流端54を含むことができる。ダクト50の上流端52は実質的に円形で、ダクト50の下流端54は実質的に長方形とすることができる。本明細書で使用するとき、「実質的に」は大部分、たいていは、完全に規定されたこと、または本発明の技術的利益と同じ利益を提供する任意のわずかな差異しかないことを指す。ダクト50の上流端52は燃焼室20に流体的に接続することができる。ダクト50の下流端54はタービンセクション8(図1)に流体的に接続することができる。ダクト50は、実質的にインピンジメントスリーブ40によって取り囲むことができて、その結果、インピンジメントスリーブ40との間に流路56が形成される。インピンジメントスリーブ40は、圧縮機4からの作動流体/空気62をインピンジメントスリーブ40とダクト50との間の流路56を経由して燃焼器6に供給する複数の入口58を含むことができる。当該技術で知られているように、インピンジスリーブは大まかに、シールプレートまたはバックル110、210(図4および7)によって接続される2つの弓形半割れ部またはセグメント図4および7で点線で示す)より成る。

0015

燃焼室20は、燃焼室20を取り囲んで入れる燃焼ライナ22を含むことができる。燃焼ライナ22はまた、燃焼ライナ22と燃焼室20との間に流路56を形成する。作動流体/空気62が流路56を流れて燃焼室20内に入ると、燃焼器6のノズル72によって供給された燃料と混合し、さらに点火されて燃料/空気混合気74がダクト50に供給される。燃料/空気混合気74は、ダクト50の下流端54で燃焼器6を出てタービンセクション8(図1)に入る。

0016

トランジションピース28は燃焼室20とダクト50を接続することができる。当該技術で知られているように、トランジションピース28は、インピンジメントスリーブ40内を摺動可能に係合することができるTP前方リング30を含むことができる。すなわち、インピンジメントスリーブ40は実質的にTP前方リング30を取り囲むことができる。インピンジメントスリーブ40とTP前方リング30を同心に配置すると隙間ができ、この隙間によって、タービン2(図1)の運転中にTP前方リング30とインピンジメントスリーブ40とが振動して互いに傷つけあうことを防ぐために隙間の中に摩耗パッドまたはスペーサを配置することが容易になる。時間が経つと、これらの摩耗パッドまたはスペーサは摩耗してきて、当初意図したように構成部品を保護する働きがなくなる。したがって、摩耗パッドは通常、TP前方リング30とインピンジメントスリーブ40の分離を維持するために取り換えられる。しかしながら、現状の摩耗パッドシステムおよび摩耗パッドの交換方法は、構成部品を分解する必要があるため適時的で費用がかかる。例えば、摩耗パッドを交換するための現状の方法は、インピンジメントスリーブ40の2つの半割れ部を分離して、摩耗パッドおよびその下のTP前方リング30にアクセスすることができるように、インピンジメントスリーブ40からバックルまたはシールプレートを取り除く、または取り外すことを含む。これによって、摩耗した摩耗パッドを取り外すことができ、かつ/または新しい摩耗パッドを取り付けることができる。いったん摩耗パッドが取り換えられると、インピンジメントスリーブ40の2つの半割れ部は再位置合わせされ、摩耗パッドおよびTP前方リング30を取り囲んで、互いに溶接される、またはその他の方法で接続される。その後、インピンジメントスリーブ40の2つの半割れ部を一体で保持するようにシールプレートまたはバックルが再取付けされる。

0017

本発明の態様は、タービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム、ならびに、トランジションピースおよび/またはインピンジメントスリーブの分解を必要とせずに摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法を提供する。本発明の態様は、インピンジメントスリーブの孔を通して摩耗パッドを提供すること、およびインピンジメントスリーブの上流端を介して摩耗パッドを提供することを含む。したがって、本発明は、摩耗パッドの交換の従来のシステムおよび方法に関係する時間および費用を削減する。さらに、本発明の態様によって、本発明を用いるインピンジメントスリーブは分解する、すなわちインピンジメントスリーブの2つの半割れ部を分離する、必要がないので、インピンジメントスリーブの構成部品の数を削減することができる。

0018

図3〜4は、本発明の実施形態によるタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム100を示す。図3は、摩耗パッドシステム100の図2の線A−Aでの断面の平面図である。図4は、図3に示す実施形態の周縁図である。前述したように、タービン燃焼システムは、トランジションピース(TP)前方リング130、実質的にTP前方リング130を取り囲むインピンジメントスリーブ140、およびTP前方リング130とインピンジメントスリーブ140との間の隙間146を含むことができる。摩耗パッドシステム100は、隙間146を通って延在してTP前方リング130およびインピンジメントスリーブ140の両方に接触する摩耗パッド160を含むことができる。

0019

一実施形態では、摩耗パッド160は、図3〜4に示すように、実質的に「T字形」の断面を有する耐摩耗ピンとすることができる。摩耗パッド160は、半径方向外側部分162および半径方向内側部分164を含むことができる(図3)。この実施形態では、半径方向内側部分164は、TP前方リング130の半径方向外側表面132から隙間146を通ってインピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142まで延在することができる。すなわち、摩耗パッド160の半径方向内側部分164は、摩耗パッド160の半径方向内側部分164の半径方向内側表面164aがTP前方リング130の半径方向外側表面132と接触するように、インピンジメントスリーブ140の孔148、および隙間146を通って延在することができる。さらに、摩耗パッド160の半径方向外側部分162の半径方向内側表面162aは、インピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142と接触することができる。前述したように、摩耗パッド160は耐摩耗ピンとすることができ、したがって、摩耗パッド160の内側部分164および外側部分162はそれぞれ実質的に円柱形とすることができる。摩耗パッド160の半径方向外側部分162は、半径方向内側部分164の直径D3より大きな直径D2を有することができる。例えば、半径方向外側部分162は、実質的に約0.500センチメートル(cm)から約1.000cmに等しい直径D2を有することができ、半径方向内側部分164は、実質的に約0.250cmから約0.750cmに等しい直径D3を有することができる。半径方向内側部分164の直径D3は孔148の直径D1によって決めることができる。すなわち、半径方向内側部分164の直径D3は、半径方向内側部分164が孔148の中にぴったりと嵌るようにすることができる。さらに、摩耗パッド160の半径方向内側部分164は、摩耗パッド160の半径方向外側部分162の高さH2より高い高さH1を有することができる。例えば、半径方向内側部分164は、実質的に約0.500cmから約0.800cmに等しい高さH1を有することができ、半径方向外側部分162は、実質的に約0.100cmから約0.400cmに等しい高さH2を有することができる。本明細書で使用されるとき、「約」は、例えば、述べた値の10%以内の値を含むことを意図している。他の実施形態では、摩耗パッド160は、同様な寸法を有する実質的に「T字形」とすることができる。摩耗パッド160は、限定するものではないが、HAYNES登録商標合金25(L605)を含むニッケル基合金または他の高性能合金などの任意の耐摩耗材料を含むことができる。インピンジメントスリーブ140の孔148によって、インピンジメントスリーブ140とTP前方リング130との間の隙間146にアクセスすることができる。孔148は、実質的に約0.250cmから約0.750cmに等しい直径D1を有することができる(図3)。孔148は、本明細書で説明するように、インピンジメントスリーブ140を穿孔することによって設けることができる。

0020

図4に示すように、摩耗パッドシステム100は、インピンジメントスリーブ140の周りに周方向に離間する複数の摩耗パッド160を含むことができる。すなわち、インピンジメントスリーブ140は、複数の摩耗パッド160を受け入れるようにインピンジメントスリーブ140の周りに周方向に離間する複数の孔148(図3)を含むことができ、その結果、各摩耗パッド160は各孔148および隙間146を通って延在してTP前方リング130と接触する。摩耗パッドシステム100は、図4に示す摩耗パッド160の数に限定されるものではないことを理解されたい。むしろ、摩耗パッドシステム100は任意の数の摩耗パッド160を含むことができる。さらに、各摩耗パッド160のサイズ(すなわち、摩耗パッドの半径方向内側および外側部分の直径D3、D2(図3))を変えることができる。さらに、インピンジメントスリーブ140の周りの摩耗パッド160間の間隔(距離)S1は、本発明の態様から逸脱しなければ、変えることができる。

0021

図3に最もよく示されるように、摩耗パッドシステム100はまた、溶接部180を含むことができる。溶接部180は、摩耗パッド160をインピンジメントスリーブ140に接合するために使用することができる。溶接部180は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材ステンレス鋼、銅、アルミニウムニッケルタングステンジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。溶接部180は、摩耗パッドの外周とインピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142とに設けることができる。他の実施形態では、摩耗パッド160は、ロウ付けまたは圧入によってインピンジメントスリーブ140に接合することができる。

0022

本明細書で説明するように、摩耗パッド160をタービン燃焼システム内に結合している間、保持要素170は実質的にインピンジメントスリーブ140を取り囲んで、摩耗パッド160をインピンジメントスリーブ140にさらに固定するために使用することができる。保持要素170は、限定するものではないが、バックル、クランプケーブルサポート、および腹帯などのバンドを含むことができる。図4は、締付クランプを含む腹帯としての保持要素170を示しており、これは、確実に摩耗パッド160がインピンジメントスリーブ140をしっかりと取り囲むように、アイボルト172およびナット174を有する。すなわち、保持要素170は摩耗パッド160の半径方向外側部分162(図3)に張力をかけることができ、それによって、隙間146が、インピンジメントスリーブ140の半径方向内側表面144とTP前方リング130の半径方向外側表面132との間で、それらの間の摩耗パッド160によって閉じられるようにインピンジメントスリーブ140に張力をかけることができる。保持要素170が腹帯の場合、腹帯はロッキングケーブルと同様とすることができ、また、例えば、アルミニウム製または鋼製とすることができる。しかしながら、本発明の態様から逸脱しなければ、任意のタイプの同様なクランプまたは保持装置を用いることができることを理解されたい。

0023

図5〜7は摩耗パッドシステム200の別の実施形態を示す。図5は、摩耗パッドシステム200の図2の線A−Aでの断面の平面図である。図6は、図5に示す実施形態の側面図である。図7は、図5に示す実施形態の周縁図である。図5〜7を一緒に参照すると、前述したように、タービン燃焼システムは、トランジションピース(TP)前方リング230、実質的にTP前方リング230を取り囲むインピンジメントスリーブ240、およびTP前方リング230とインピンジメントスリーブ240との間の隙間246を含むことができる。この実施形態では、摩耗パッドシステム200は、上流方向から隙間246内に挿入されてTP前方リング230とインピンジメントスリーブ240との間に配置される摩耗パッド260を含むことができる。摩耗パッド260は、耐摩耗のような形状とすることができる。いくつかの実施形態では、摩耗パッド260は多層シムを含むことができる。前述のように、摩耗パッド260は、限定するものではないが、HAYNES(登録商標)合金25(L605)を含むニッケル基合金または他の高性能合金などの任意の耐摩耗材料を含むことができる。摩耗パッド260は、半径方向外側表面262および半径方向内側表面264を含むことができる(図6)。摩耗パッド260の半径方向外側表面262はインピンジメントスリーブ240の半径方向内側表面244と接触することができ、摩耗パッド260の半径方向内側表面264はTP前方リング230の半径方向外側表面232と接触することができる。摩耗パッド260は、図5〜6に点線で示すように、複数の取り外し可能な接着層258を含むことができる。層258は、摩耗パッド260をカスタマイズすることを容易にし、少なくとも1つの層を付け加える、または取り外すことによって摩耗パッド260の寸法(すなわち、長さL1および高さH3)を調節することができる。摩耗パッド260は、実質的に約0.500cmから約0.800cmに等しい高さH3を有することができる。摩耗パッド260はまた、実質的に約0.500cmから1.000cmに等しい長さL1を有することができる。さらに、摩耗パッドシステム200は、インピンジメントスリーブ240およびTP前方リング230の周りに周方向に離間する複数の摩耗パッド260を含むことができる(図7)。図7では、層258を示すように点線が摩耗パッド260に示されていないが、層258は明瞭にするために取り除かれており、層258を含むことができることを理解されたい。

0024

摩耗パッドシステム200はまた、溶接部280を含むことができる(図6)。溶接部280は、摩耗パッド260をインピンジメントスリーブ240に接合するために使用することができる。溶接部280は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。溶接部280は、摩耗パッド260の半径方向外側表面262とインピンジメントスリーブ240の上流端とに設けることができる。別の実施形態では、摩耗パッド260は、インピンジメントスリーブ240にロウ付けすることができる。さらに別の実施形態では、摩耗パッド260は、インピンジメントスリーブ240とTP前方リング230との間に圧入することができる。

0025

この実施形態では、保持要素(図5〜7には示されていない)はまた、図4に示したような保持要素と同様に用いることができる。しかしながら、この実施形態では、保持要素はインピンジメントスリーブ240を取り囲むように取り付けることができ、隙間246が、インピンジメントスリーブ240の半径方向内側表面244とTP前方リング230の半径方向外側表面232との間で、それらの間の摩耗パッド260によって閉じられるように、保持要素はインピンジメントスリーブ240に張力をかけることができる。

0026

図8〜9は、図5〜7に示した摩耗パッドシステム200の実施形態と同様な摩耗パッドシステム300の別の実施形態を示す。図8〜9の摩耗パッドシステム300は、摩耗パッド360が実質的にインピンジメントスリーブ340の上流端を取り囲むように、「U字形」である摩耗パッド360を示す。この実施形態では、実施状態で、摩耗パッド360は、半径方向外側部分362、半径方向内側部分364、およびそれらの間の中間曲がり部分366を含むことができる。半径方向外側部分362は、インピンジメントスリーブ340の半径方向外側表面342と接触する半径方向内側表面362aを含むことができる。半径方向外側部分362は、実質的に約0.200cmから約0.500cmに等しい高さH4を有することができる。半径方向内側部分364は、TP前方リング330の半径方向外側表面332と接触する半径方向内側表面364aを含むことができる。半径方向内側部分364はまた、インピンジメントスリーブ340の半径方向内側表面344と接触する半径方向外側表面364bを含むことができる。すなわち、半径方向内側部分364は、実質的にインピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間に配置することができる。半径方向内側部分364は、実質的に隙間346の高さに等しい高さH5を有することができる。いくつかの実施形態では、半径方向内側部分364の高さH5は実質的に約0.500cmから約0.700cmに等しくすることができる。摩耗パッド360の中間曲がり部分366は、実質的に摩耗パッド360の半径方向外側部分362と半径方向内側部分364との間に配置することができて、その結果、インピンジメントスリーブ340の上流端と接触する。中間曲がり部366は、実質的にインピンジメントスリーブ340の高さに等しい高さH6を有することができる。いくつかの実施形態では、中間曲がり部分の高さH6は実質的に約0.100cmから0.200cmに等しくすることができる。図8〜9には示されていないが、摩耗パッド360は、図5〜7に関して説明したような取り外し可能な接着層を含むことができることを理解されたい。

0027

この実施形態の摩耗パッドシステム300もまた、図5〜7に関して説明したような溶接部380を含むことができる。この実施形態では、溶接部380は摩耗パッド360をインピンジメントスリーブ340に固定することができる。溶接部380は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。溶接部380は、インピンジメントスリーブ340の半径方向外側表面342と摩耗パッド360の下流面とに設けることができる。別の実施形態では、摩耗パッド360は、インピンジメントスリーブ340にロウ付けすることができる。さらに別の実施形態では、摩耗パッド360は、インピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間に圧入することができる。

0028

この実施形態では、保持要素(図8〜9には示されていない)はまた、図4に示したような保持要素と同様に用いることができる。しかしながら、この実施形態では、保持要素はインピンジメントスリーブ340および摩耗パッド360の外側部分362を取り囲むように取り付けることができ、隙間346が、インピンジメントスリーブ340の半径方向内側表面344とTP前方リング330の半径方向外側表面332との間で、それらの間の摩耗パッド360の内側部分364によって閉じられるように、保持要素はインピンジメントスリーブ340に張力をかけることができる。

0029

図10は本発明の別の実施形態を示す。この実施形態では、摩耗パッドシステム400の摩耗パッド460は実質的に長方形とすることができる。摩耗パッド460は、インピンジメントスリーブ440の孔の下でTP前方リング430とインピンジメントスリーブ440との間に配置することができる。すなわち、摩耗パッド460の半径方向外側表面462の一部分は、インピンジメントスリーブ440の半径方向内側表面444と接触することができ、半径方向外側表面462の別の部分はインピンジメントスリーブ440の孔によって露出することができる。摩耗パッド460の半径方向内側表面464はTP前方リング430の半径方向外側表面432と接触することができる。摩耗パッド460は実質的に隙間446に等しい高さH7を有することができる。いくつかの場合では、摩耗パッド460の高さH7は、実質的に約0.500cmから約0.800cmに等しくすることができる。

0030

この実施形態では、摩耗パッド460の半径方向外側表面462は、孔の中でインピンジメントスリーブ440に接合することができる。すなわち、摩耗パッドシステム400はまた溶接部480を含むことができる。溶接部480は摩耗パッド460をインピンジメントスリーブ440に固定するために使用することができる。溶接部480は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。別の実施形態では、摩耗パッド460は、インピンジメントスリーブ440にロウ付けすることができる。さらに別の実施形態では、摩耗パッド460は、インピンジメントスリーブ440とTP前方リング430との間に圧入することができる。

0031

この実施形態では、保持要素(図10には示されていない)はまた、図4に示したような保持要素と同様に用いることができる。しかしながら、この実施形態では、保持要素はインピンジメントスリーブ440を取り囲むように取り付けることができ、隙間446が、インピンジメントスリーブ440の半径方向内側表面444とTP前方リング430の半径方向外側表面432との間で、それらの間の摩耗パッド460によって閉じられるように、保持要素はインピンジメントスリーブ440に張力をかけることができる。

0032

次に、図3〜4に戻って参照して、摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法に関して本発明の態様を説明する。前述したように、タービン燃焼システムは、TP前方リング130、実質的にTP前方リング130を取り囲むインピンジメントスリーブ140、およびそれらの間の隙間146を含むことができる。当該技術で知られているように、また前述したように、インピンジメントスリーブは、大まかに2つの半割れ部(図4に点線で示される)を含み、それらは一体に溶接され、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル110(図4)によって保持される。したがって、本明細書で説明する方法は、インピンジメントスリーブ140から少なくとも1つのシールプレートまたはバックル110を取り外す、または取り除くステップを含むことができる。しかしながら、本方法の態様は、インピンジメントスリーブ140を分解する、すなわちインピンジメントスリーブ140の2つの半割れ部を分離する、必要がないことを理解されたい。したがって、本発明の態様による方法によって、インピンジメントスリーブは、2つの弓形の半割れ部ではなく1つの円周の部品に製造することができる。

0033

本方法は、摩耗パッド160をインピンジメントスリーブ140とTP前方リング130との間に取り付けるステップを含むことができる。この実施形態では、摩耗パッド160を取り付けるステップは、隙間146にアクセスするために少なくとも1つの孔148をインピンジメントスリーブ140に穿孔するステップを含むことができる。本明細書で使用されるとき、穿孔は、例えば、Quakenbush(商標) Drill、ボール盤、または当該技術で知られている別の孔あけによる垂直穿孔または水平穿孔のことを指すことができる。いくつかの実施形態では、この実施形態による方法は、複数の孔148がインピンジメントスリーブ140の周りに周方向に離間するように、複数の孔148をインピンジメントスリーブ140に穿孔するステップを含むことができる。

0034

摩耗パッド160を取り付けるステップはまた、TP前方リング130と接触させるために、摩耗パッド160を、隙間146を通ってインピンジメントスリーブ140の少なくとも1つの孔148の中に挿入するステップを含むことができる。摩耗パッド160の半径方向内側部分164がTP前方リング130の半径方向外側表面132に接触し、摩耗パッド160の半径方向外側部分162がインピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142に接触するように摩耗パッド160を挿入することができる。この実施形態による方法が、周方向に離間する複数の孔148を穿孔するステップを含む場合、摩耗パッド160を取り付けるステップが、TP前方リング130と接触させるために、摩耗パッド160をインピンジメントスリーブ140の複数の孔148のそれぞれの中に挿入するステップを含むことができる。

0035

本方法の別のステップは、摩耗パッド160をテンショニングツールによって締め付けるステップを含むことができる。テンショニングツールは、限定するものではないが、ケーブルテンショニングツール、クランプ、またはクラムシェルプレスを含むことができる。本方法のこの態様によって、摩耗パッド160の半径方向内側部分164はTP前方リング130の半径方向外側表面132と確実に接触し、摩耗パッド160の半径方向外側部分162はインピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142と確実に接触する。摩耗パッドシステム100が複数の摩耗パッド160を含む場合、各摩耗パッド160は本明細書で説明したようにテンショニングツールによって締め付けることができる。

0036

本方法の別のステップは、摩耗パッド160をインピンジメントスリーブ140に接合するステップを含むことができる。前述したように、溶接部180は摩耗パッド160をインピンジメントスリーブ140に固定するために使用することができる。溶接部180は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。本明細書で使用されるとき、溶接は、限定するものではないが、アーク溶接抵抗溶接固相溶接など当該技術で知られている任意の溶接プロセスを指すことができる。他の実施形態では、摩耗パッド160は、ロウ付けまたは圧入によってインピンジメントスリーブ140に接合することができる。溶接部180は、摩耗パッド160の半径方向外側部分162の半径方向外周とインピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142とに設けることができる。摩耗パッドシステム100が複数の摩耗パッド160を含む場合、各摩耗パッド160は本明細書で説明したようにインピンジメントスリーブ140に溶接することができる。

0037

さらに、隙間146が、摩耗パッド160の位置においてインピンジメントスリーブ140の半径方向内側表面144とTP前方リング130の半径方向外側表面132との間で閉じられるように、インピンジメントスリーブ140および摩耗パッド160の外側部分162に張力をかけるために、保持要素170をインピンジメントスリーブ140の周りに周方向に取り付けるステップを本方法は含むことができる。本明細書で説明したように、保持要素170を取り付けるステップは、限定するものではないが、バックル、クランプ、ケーブルサポート、および腹帯などのバンドのうちの少なくとも1つを取り付けるステップを含むことができる。保持要素170は、実質的にインピンジメントスリーブ140およびその上の摩耗パッド160の半径方向外側部分162を取り囲むように取り付けることができる。保持要素170は、摩耗パッド160の半径方向内側部分164がTP前方リング130の半径方向外側表面132と確実に接触し、摩耗パッド160の半径方向外側部分162がインピンジメントスリーブ140の半径方向外側表面142と確実に接触するために使用することができる。

0038

さらに、この実施形態による方法は、保持要素170を取り付けるステップの後に、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル110をインピンジメントスリーブに再取付けするステップを含むことができる。少なくとも1つのシールプレートまたはバックルを再取付けする間、保持要素によって、隙間146は摩耗パッドの位置においてインピンジメントスリーブ140とTP前方リング130との間で確実に閉じられたままになる。いったん、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル110が再取付けされると、保持要素170はインピンジメントスリーブ140から取り外すことができる。

0039

次に、図5〜7に戻って参照して、本発明の別の態様による、摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法に関して本発明の態様を説明する。前述したように、タービン燃焼システムは、TP前方リング230、実質的にTP前方リング230を取り囲むインピンジメントスリーブ240、およびそれらの間の隙間246を含むことができる。当該技術で知られているように、また前述したように、インピンジメントスリーブは、大まかに2つの半割れ部(図7に点線で示される)を含み、それらは一体に溶接され、シールプレートまたはバックル210(図7)によって保持される。したがって、本明細書で説明する方法は、インピンジメントスリーブ240からシールプレートまたはバックル210を取り外す、または取り除くステップを含むことができる。

0040

本方法は、摩耗パッド260をインピンジメントスリーブ240とTP前方リング230との間の隙間246に取り付けるステップを含むことができる。摩耗パッド260は、インピンジメントスリーブ240およびTP前方リング230の上流方向(図6)から摩耗パッド260を挿入することによって取り付けることができる。さらに、少なくとも1つの摩耗パッド260は、摩耗パッド260の半径方向外側部分262がインピンジメントスリーブ240の半径方向内側表面244と接触するように、かつ、摩耗パッド260の半径方向内側部分264がTP前方リング230の半径方向外側表面232と接触するように、挿入することができる。

0041

前述したように、この実施形態の摩耗パッド260は耐摩耗楔とすることができ、複数の取り外し可能な接着層258を含むことができる。摩耗パッド260が複数の取り外し可能な接着層を含む場合、本方法の実施形態はまた、摩耗パッド260をインピンジメントスリーブ240とTP前方リング230との間に挿入する前に、摩耗パッド260を所望の寸法(長さおよび高さ)にするために、取り外し可能な接着層258を付け加えるか、または取り外すことを含むことができる。すなわち、摩耗パッド260を挿入するステップは、耐摩耗楔の接着層258のうちの少なくとも1つを付け加える、または取り外すことによって、耐摩耗楔の寸法を調節するステップを含むことができる。

0042

この実施形態による方法の別のステップは、摩耗パッド260をテンショニングツールによってインピンジメントスリーブ240に締め付けるステップを含むことができる。テンショニングツールは、限定するものではないが、ケーブルテンショニングツール、クランプ、またはクラムシェルプレスを含むことができる。本方法のこの態様によって、摩耗パッド260の半径方向内側部分264はTP前方リング230の半径方向外側表面232と確実に接触し、摩耗パッド260の半径方向外側部分262はインピンジメントスリーブ240の半径方向内側表面244と確実に接触する。摩耗パッドシステム200が(図7に示すように)複数の摩耗パッド260を含む場合、各摩耗パッド260は本明細書で説明したようにテンショニングツールによって締め付けることができる。さらに、この実施形態による本方法の別のステップは、摩耗パッド260をインピンジメントスリーブ240に接合するステップを含むことができる。前述したように、溶接部280(図6)は、摩耗パッド260をインピンジメントスリーブ240に接合するために使用することができる。溶接部280は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。溶接部280は、摩耗パッド260の半径方向外側表面262とインピンジメントスリーブ240の半径方向内側表面244(および/または上流面245)とに設けることができる。摩耗パッドシステム200が複数の摩耗パッド260を含む場合、各摩耗パッド260は本明細書で説明したようにインピンジメントスリーブ240に溶接することができる。他の実施形態では、摩耗パッド260は、ロウ付けまたは圧入によってインピンジメントスリーブ240に接合することができる。

0043

さらに、この実施形態による方法はまた、隙間246が、摩耗パッド260の位置においてインピンジメントスリーブ240とTP前方リング230との間で閉じられるように、インピンジメントスリーブ240に張力をかけるために、保持要素(図5〜7には示されていない)をインピンジメントスリーブ240の周りに周方向に取り付けるステップを含むことができる。本明細書で説明したように、保持要素は、限定するものではないが、バックル、クランプ、ケーブルサポート、および腹帯などのバンドを含むことができる。保持要素は、実質的にインピンジメントスリーブ240を取り囲むように取り付けることができる。保持要素は、摩耗パッド260の半径方向内側表面264がTP前方リング230の半径方向外側表面232と確実に接触し、摩耗パッド260の半径方向外側表面262がインピンジメントスリーブ240の半径方向内側表面244と確実に接触するために使用することができる。さらに、この実施形態による方法は、保持要素を取り付けるステップの後に、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル210(図7)をインピンジメントスリーブ240に再取付けするステップを含むことができる。少なくとも1つのシールプレートまたはバックル210を再取付けする間、保持要素によって、隙間246は、摩耗パッドの位置においてインピンジメントスリーブ240とTP前方リング230との間で確実に閉じられたままになる。いったん、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル210が再取付けされると、保持要素はインピンジメントスリーブ240から取り外すことができる。

0044

図8〜9に戻って参照すると、摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法の態様は、摩耗パッドの取付けを除いて、実質的に図5〜7に関して説明した方法と同様である。図8〜9に示すような摩耗パッド360を取り付けるステップは、摩耗パッド360をインピンジメントスリーブ340およびTP前方リング330の上流端からインピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間の隙間346に挿入するステップを含むことができる。この実施形態では、摩耗パッド360は、摩耗パッド360の半径方向外側部分362の半径方向内側表面362aがインピンジメントスリーブ340の半径方向外側表面342と接触するように挿入することができる。さらに、摩耗パッド360は、摩耗パッド360の半径方向内側部分364が実質的にインピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間に配置されるように挿入することができる。すなわち、半径方向内側部分364の半径方向内側表面364aはTP前方リング330の半径方向外側表面332と接触することができ、半径方向内側部分364の半径方向外側表面364bはインピンジメントスリーブ340の半径方向内側表面344と接触することができる。さらに、摩耗パッド360は、摩耗パッド360の中間曲がり部分366がインピンジメントスリーブ340の上流面と接触するまで、インピンジメントスリーブ340およびTP前方リング330の上流方向から(上流端で)挿入することができる。

0045

この実施形態による方法の別のステップは、摩耗パッド360をテンショニングツールによってインピンジメントスリーブ340に締め付けるステップを含むことができる。テンショニングツールは、限定するものではないが、ケーブルテンショニングツール、クランプ、またはクラムシェルプレスを含むことができる。本方法のこのステップによって、隙間346は、インピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間で確実に閉じられる。すなわち、このステップによって、摩耗パッド360は、摩耗パッド360の内側部分364の外側表面364bがインピンジメントスリーブ340の内側表面344と接触し、摩耗パッド360の内側部分364の内側表面364aがTP前方リング330の外側表面332と接触するように、定位置内に締め付けられる。

0046

本方法の別のステップは、摩耗パッド360をインピンジメントスリーブ340に接合するステップを含むことができる。摩耗パッド360は溶接部380を介してインピンジメントスリーブに接合することができる。溶接部380は摩耗パッド360をインピンジメントスリーブ340に固定することができる。溶接部380は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。溶接部380は、インピンジメントスリーブ340の半径方向外側表面342と摩耗パッド360の下流面とに設けることができる。他の実施形態では、摩耗パッド360は、ロウ付けまたは圧入によってインピンジメントスリーブ340に接合することができる。

0047

さらに、この実施形態による方法はまた、隙間346が、摩耗パッド360の位置においてインピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間で閉じられるように、インピンジメントスリーブ340および摩耗パッド360の外側部分362に張力をかけるために、保持要素(図8〜9には示されていない)をインピンジメントスリーブ340の周りに周方向に取り付けるステップを含むことができる。本明細書で説明したように、保持要素を取り付けるステップは、限定するものではないが、バックル、クランプ、ケーブルサポート、および腹帯などのバンドのうちの少なくとも1つを取り付けるステップを含むことができる。保持要素は、実質的にインピンジメントスリーブ340および摩耗パッド360の外側部分362を取り囲むように取り付けることができる。保持要素は、摩耗パッド360の内側部分364の半径方向内側表面364aがTP前方リング330の半径方向外側表面332と確実に接触し、摩耗パッド360の内側部分364の半径方向外側表面364bがインピンジメントスリーブ340の半径方向内側表面344と確実に接触するために使用することができる。さらに、この実施形態による方法は、保持要素を取り付けるステップの後に、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル(図8〜9には示されていない)をインピンジメントスリーブ340に再取付けするステップを含むことができる。少なくとも1つのシールプレートまたはバックルを再取付けする間、保持要素によって、隙間346は、摩耗パッドの位置においてインピンジメントスリーブ340とTP前方リング330との間で確実に閉じられたままになる。いったん、少なくとも1つのシールプレートまたはバックルが再取付けされると、保持要素はインピンジメントスリーブ340から取り外すことができる。

0048

図10に戻って参照すると、摩耗パッドをタービン燃焼システム内に結合させるための方法のさらに別の実施形態が提供されている。この方法のステップは、図3〜4に関して説明したステップと実質的に同様である。しかしながら、この実施形態の方法は、摩耗パッドの取付け、および摩耗パッドのインピンジメントスリーブへの接合において、図3〜4に関して説明した実施形態と異なる。例えば、本方法は、前述したような少なくとも1つのシールプレートまたはバックルを取り外す、または取り除くステップを含むことができる。しかしながら、この方法のステップによる摩耗パッド460の取付けは、隙間446にアクセスするためにインピンジメントスリーブ440に少なくとも1つの孔448を穿孔するステップを含むことができる。本明細書で使用されるとき、穿孔は、例えば、Quakenbush(商標) Drill、ボール盤、または当該技術で知られている別の孔あけによる垂直穿孔または水平穿孔のことを指すことができる。いくつかの実施形態では、複数の孔448がインピンジメントスリーブ440の周りに周方向に離間するように、複数の孔448をインピンジメントスリーブ440に穿孔することができる。

0049

摩耗パッド460を取り付けるステップはまた、摩耗パッド460の半径方向外側表面462の一部分が少なくとも1つの孔448によって露出されるように、摩耗パッド460をインピンジメントスリーブ440およびTP前方リング430の上流方向から挿入するステップを含むことができる。すなわち、摩耗パッド460は、インピンジメントスリーブ440の孔448の下でTP前方リング430とインピンジメントスリーブ440との間に配置することができる。摩耗パッド460の半径方向外側表面462の別の部分は、インピンジメントスリーブ440の半径方向内側表面444と接触することができる。摩耗パッド460の半径方向内側表面464はTP前方リング430の半径方向外側表面432と接触することができる。この実施形態による方法が、インピンジメントスリーブ440の周りに周方向に離間する複数の孔448を穿孔するステップを含む場合、摩耗パッド460は、インピンジメントスリーブ440およびTP前方リング430の上流方向からインピンジメントスリーブ440の各孔448の下に挿入することができる。

0050

この実施形態はまた、摩耗パッド460をテンショニングツールによってインピンジメントスリーブ440に締め付けるステップを含むことができる。テンショニングツールは、限定するものではないが、ケーブルテンショニングツール、クランプ、またはクラムシェルプレスを含むことができる。本方法のこのステップによって、隙間446は、インピンジメントスリーブ440とTP前方リング430との間で確実に閉じられる。すなわち、このステップによって、摩耗パッド460は、摩耗パッド460の外側表面462がインピンジメントスリーブ440の内側表面444と接触し、摩耗パッド460の内側表面464がTP前方リング430の外側表面432と接触するように、定位置内に締め付けられる。

0051

さらに、この実施形態では、摩耗パッド460はインピンジメントスリーブ440に接合することができる。摩耗パッド460をインピンジメントスリーブ440に接合するステップは、摩耗パッド460の半径方向外側表面を少なくとも1つの孔448の中でインピンジメントスリーブ440に接合するステップを含むことができる。いくつかの実施形態では、摩耗パッド460は溶接部480を介して接合することができる。溶接部480は、限定するものではないが、炭素鋼溶加材、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、タングステン、ジルコニウム、およびこれらの合金を含むことができる。摩耗パッドシステム400が複数の摩耗パッド460を含む場合、各摩耗パッド460は本明細書で説明したようにインピンジメントスリーブ440に溶接することができる。他の実施形態では、摩耗パッド460は、ロウ付けまたは圧入によってインピンジメントスリーブ440に接合することができる。

0052

さらに、前述したように、この実施形態による方法は、隙間446が、摩耗パッド460の位置においてインピンジメントスリーブ440とTP前方リング430との間で閉じられるように、インピンジメントスリーブ440に張力をかけるために、保持要素(図10には示されていない)をインピンジメントスリーブ440の周りに周方向に取り付けるステップを含むことができる。本明細書で説明したように、保持要素は、限定するものではないが、バックル、クランプ、ケーブルサポート、および腹帯などのバンドを含むことができる。保持要素は、実質的にインピンジメントスリーブ440を取り囲むように取り付けることができる。保持要素は、摩耗パッド460の半径方向内側表面464がTP前方リング430の半径方向外側表面432と確実に接触し、摩耗パッド460の半径方向外側表面462の一部分がインピンジメントスリーブ440の半径方向内側表面444と確実に接触するために使用することができる。さらに、この実施形態による方法は、前述したように、保持要素を取り付けた後に、少なくとも1つのシールプレートまたはバックル(図10には示されていない)をインピンジメントスリーブ440に再取付けするステップを含むことができる。少なくとも1つのシールプレートまたはバックルを再取付けする間、保持要素によって、隙間446は、摩耗パッドの位置においてインピンジメントスリーブ440とTP前方リング430との間で確実に閉じられたままになる。いったん、少なくとも1つのシールプレートまたはバックルが再取付けされると、保持要素はインピンジメントスリーブ440から取り外すことができる。

0053

本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、本開示を限定することを意図したものではない。本明細書に使用されるとき、単数形「1つ(a)」、「1つ(an)」、および「その(the)」は、文脈においてそれ以外を明示しない限り、複数形も含むことを意図される。さらに、用語「備える(comprises)」および/または「備えている(comprising)」は、本明細書に使用されるとき、述べられた特徴、完全体、ステップ、動作、要素、および/または構成要素が存在することを特定するが、1つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、構成要素、および/またはそれらのグループが存在すること、あるいはそれらが付加されることを排除しないことが理解されるであろう。

0054

以下の特許請求の範囲のすべてのミーンズまたはステッププラスファンクション要素の対応する構造、実質的には材料、行為、および均等物は、具体的に特許請求する他の特許請求された要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造、実質的には材料、または行為を含むことが意図されている。本開示の説明は、例示および説明の目的のために提示したが、網羅的であること、または開示した形態に本開示を限定することは意図していない。本開示の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正および変更を行うことができることは当業者には明らかであろう。実施形態は、本開示の原理および実際的な用途を最もよく説明するため、また想定される具体的な用途に適した様々な修正と共に様々な実施形態に関して当業者が本開示を理解することを可能とするために、選択され、説明された。

0055

最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
[実施態様1]
トランジションピース(TP)前方リング(130、230、330、430)、実質的に前記TP前方リング(130、230、330、430)を取り囲むインピンジメントスリーブ(140、240、340、440)、および前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間の隙間(146、246、346、446)を含むタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)であって、摩耗パッドシステム(100、200、300、400)が、
前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の孔(148、448)、および前記隙間(146、246、346、446)を通って延在して前記TP前方リング(130、230、330、430)と接触する摩耗パッド(160、260、360、460)であって、半径方向外側部分(162、262、362)および半径方向内側部分(164、264、364)を有し、前記半径方向外側部分(162、262、362)が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の半径方向外側表面(142、342)と接触し、前記半径方向内側部分(164、264、364)が前記TP前方リング(130、230、330、430)の半径方向外側表面(132、232、332、432)と接触する摩耗パッド(160、260、360、460)を備える、摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様2]
前記半径方向外側部分(162、262、363)が、前記半径方向内側部分(164、264、364)の直径より大きな直径を有する、実施態様2に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様3]
前記半径方向内側部分(164、264、364)の高さが、実質的に約0.500センチメートルから約0.800センチメートルに等しい、実施態様2に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様4]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に取り付けるために溶接部(180、280、380、480)をさらに含む実施態様1に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様5]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)が耐摩耗ピンを含む、実施態様1に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様6]
バックル、クランプ、ケーブルサポート、およびバンドのうちの少なくとも1つを含む保持要素(170)をさらに備える実施態様1に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様7]
複数の摩耗パッド(160、260、360、460)と、
前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の周りに周方向に離間する複数の孔(148、448)と
をさらに備える実施態様1に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)であって、
各摩耗パッド(160、260、360、460)が前記複数の孔(148、448)の各孔(148、448)、および前記隙間(146、246、346、446)を通って延在して前記TP前方リング(130、230、330、430)と接触する、摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様8]
トランジションピース(TP)前方リング(130、230、330、430)、実質的に前記TP前方リング(130、230、330、430)を取り囲むインピンジメントスリーブ(140、240、340、440)、および前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間の隙間(146、246、346、446)を含むタービン燃焼システム用の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)であって、
第1の表面および第2の表面を有する摩耗パッド(160、260、360、460)であって、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の前記第1の表面が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の半径方向内側部分(144、244、344、444)と接触し、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の前記第2の表面が前記TP前方リング(130、230、330、440)の半径方向外側部分(132、232、332、432)と接触するように、前記隙間(146、246、346、446)内に配置される摩耗パッド(160、260、360、460)と、
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に取り付けるために溶接部(180、280、380、480)と
を備える摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様9]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)が耐摩耗楔を含む、実施態様8に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様10]
前記耐摩耗楔が複数の取り外し可能な接着層(258)を含んで、その結果、前記複数の層(258)のうちの少なくとも1つを付け加える、または取り外すことによって、前記耐摩耗楔の寸法を調節することができる、実施態様9に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様11]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)がニッケル基合金を含む、実施態様9に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様12]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)が、実質的に約0.500センチメートルから約0.800センチメートルに等しい高さを有する、実施態様9に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様13]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)が実質的にU字形で、前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の半径方向外側表面(142、342)と接触する半径方向外側部分(362)と、実質的に前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間に配置された半径方向内側部分(364)と、実質的に前記半径方向外側部(362)と前記半径方向内側部分(364)との間に配置され前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の上流面と接触する中間曲がり部分(366)とを有し、
前記第1の表面が前記半径方向内側部分(364)の半径方向外側表面(364b)を含み、前記第2の表面が前記半径方向内側部分(364)の半径方向内側表面(364a)を含む、実施態様9に記載の摩耗パッドシステム((100、200、300、400)。
[実施態様14]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)の前記第1の表面の一部分が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の少なくとも1つの孔(148、448)によって露出される、実施態様8に記載の摩耗パッドシステム(100、200、300、400)であって、
前記摩耗パッド(160、260、360、460)の前記第1の表面を少なくとも1つの孔(148、448)の中で前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合する溶接部(180、280、380、480)をさらに備える、摩耗パッドシステム(100、200、300、400)。
[実施態様15]
トランジションピース(TP)前方リング(130、230、330、430)、実質的に前記TP前方リング(130、230、330、430)を取り囲むインピンジメントスリーブ(140、240、340、440)、および前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間の隙間(146、246、346、446)を含むタービン燃焼システム内に摩耗パッド(160、260、360、460)を結合するための方法であって、
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)と前記TP前方リング(130、230、330、430)との間に取り付けるステップと、
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合するステップと、
保持要素(170)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の周りに周方向に取り付けるステップであって、前記隙間(146、246、346、446)が、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の位置において前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の半径方向内側表面(144、244、344、444)と前記TP前方リング(130、230、330、430)の半径方向外側表面(132、232、332、432)との間で閉じられるように、前記保持要素(170)が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に張力をかける、ステップと
を含む方法。
[実施態様16]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、少なくとも1つの孔(148、448)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に穿孔するステップを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様17]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を、前記隙間(146、246、346、446)を通って前記TP前方リング(130、230、330、430)と接触するように前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の前記少なくとも1つの孔(148、448)の中に挿入するステップを含む、実施態様16に記載の方法。
[実施態様18]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の半径方向外側表面(262、462)の一部分が前記少なくとも1つの孔(148、448)によって露出されるように、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)および前記TP前方リング(130、230、330、430)の上流方向から挿入するステップを含む、実施態様16に記載の方法。
[実施態様19]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合する前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)の半径方向外側表面(262、462)を前記少なくとも1つの孔(148、448)の中で前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合するステップを含む、実施態様18に記載の方法。
[実施態様20]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に接合する前記ステップが、溶接、ロウ付け、または圧入のうちの少なくとも1つを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様21]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップの前に、少なくとも1つのシールプレートを前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)から取り外すステップをさらに含む実施態様15に記載の方法。
[実施態様22]
前記保持要素(170)を取り付ける前記ステップの後に、前記少なくとも1つのシールプレート(110)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に再取付けするステップと、
前記少なくとも1つのシールプレート(110)を再取付けする前記ステップの後に、前記保持要素(170)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)から取り外すステップと
をさらに含む実施態様21に記載の方法。
[実施態様23]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の周りに周方向に離間する複数の孔(148、448)を穿孔するステップを含み、
さらに、摩耗パッド(160、260、360、460)を前記複数の孔(148、448)のそれぞれの中に挿入するステップを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様24]
接合する前記ステップの前に、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)に締め付けるステップをさらに含む実施態様15に記載の方法。
[実施態様25]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記摩耗パッド(160、260、360、460)を、前記TP前方リング(130、230、330、430)および前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の上流方向から、前記TP前方リング(130、230、330、430)と前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)との間に挿入するステップを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様26]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、前記隙間(146、246、346、446)の周りに周方向に離間する複数の耐摩耗楔を挿入するステップを含む、実施態様25に記載の方法。
[実施態様27]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)が、複数の取り外し可能な接着層(258)を有する耐摩耗楔を含み、
前記少なくとも1つの摩耗パッド(160、260、360、460)を挿入する前記ステップが、前記耐摩耗楔の前記接着層(258)のうちの少なくとも1つを付け加える、または取り外すことによって前記耐摩耗楔の寸法を調節するステップを含む、実施態様15に記載の方法。
[実施態様28]
前記摩耗パッド(160、260、360、460)を取り付ける前記ステップが、U字形の摩耗パッド(160、260、360、460)を挿入するステップを含み、その結果、摩耗パッド(160、260、360、460)の半径方向外側部分(162、262、362)が前記インピンジメントスリーブ(40、140、240、340、440)の半径方向外側表面(142、342)と接触し、中間曲がり部分(366)が実質的に前記半径方向外側部分(162、262、362)と半径方向内側部分(164、264、364)との間にあって、その結果、前記中間曲がり部分(366)が前記インピンジメントスリーブ(140、240、340、440)の上流面(245)と接触する、実施態様15に記載の方法。

0056

2ガスタービン
4圧縮機
6燃焼器/燃焼器の組
8タービンセクション
20燃焼室
22燃焼ライナ
28トランジションピース(TP)
30 TP前方リング
40インピンジメントスリーブ
50ダクト
52 ダクトの上流端
54 ダクトの下流端
56流路
58 入口
62作動流体/空気
72ノズル
74燃料/空気混合気
100摩耗パッドシステム
110シールプレート/バックル
130 TP前方リング
132 TP前方リングの半径方向外側表面
140 インピンジメントスリーブ
142 インピンジメントスリーブの半径方向外側表面
144 インピンジメントスリーブの半径方向内側表面
146 隙間
148 孔
160 摩耗パッド
162 摩耗パッドの半径方向外側部分
162a 摩耗パッドの半径方向外側部分の半径方向内側表面
164 摩耗パッドの半径方向内側部分
164a 摩耗パッドの半径方向内側部分の半径方向内側表面
170保持要素
172アイボルト
174ナット
180溶接部
200 摩耗パッドシステム
210 バックル
230 TP前方リング
232 TP前方リングの半径方向外側表面
240 インピンジメントスリーブ
244 インピンジメントスリーブの半径方向内側表面
245 インピンジメントスリーブの上流面
246 隙間
258 摩耗パッドの接着層
260 摩耗パッド
262 摩耗パッドの半径方向外側表面
264 摩耗パッドの半径方向内側表面
280 溶接部
300 摩耗パッドシステム
330 TP前方リング
332 TP前方リングの半径外側表面
340 インピンジメントスリーブ
342 インピンジメントスリーブの半径方向外側表面
344 インピンジメントスリーブの半径方向内側表面
346 隙間
360 摩耗パッド
362 摩耗パッドの半径方向外側部分
362a 摩耗パッドの半径方向外側部分の半径方向内側表面
364 摩耗パッドの半径方向内側部分
364a 摩耗パッドの半径方向内側部分の半径方向内側表面
364b 摩耗パッドの半径方向内側部分の半径方向外側表面
366 中間曲がり部分
380 溶接部
400 摩耗パッドシステム
430 TP前方リング
432 TP前方リングの半径方向外側表面
440 インピンジメントスリーブ
444 インピンジメントスリーブの半径方向内側表面
446 隙間
448 孔
460 摩耗パッド
462 摩耗パッドの半径方向外側表面
464 摩耗パッドの半径方向内側表面
480 溶接部

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