JPH0579815B2

JPH0579815B2 -

Info

Publication number: JPH0579815B2
Application number: JP60093533A
Authority: JP
Inventors: Shii Hetsutsuaa Furederitsuku; Daburyu Miraa Gai
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1984-05-02
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1993-11-04
Also published as: JPS60243327A; JPH0610701A; US4611464A; DE3514652C2; GB2158161A; GB8509841D0; JPH0663459B2; GB2158161B; FR2563865B1; FR2563865A1; DE3514652A1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は軸流ガスタービンエンジン、一層詳細
にはこのようなエンジンのロータ組立体に係る。
本発明は軸流ガスタービンエンジンの分野での開
発中に考案されたが、本発明は回転機械を使用す
る他の分野にも応用可能である。

背景技術軸流ガスタービンエンジンは圧縮部、燃焼部及
びタービン部を有する。作動媒体ガスの環状流路
はエンジンの各部を通つて軸線方向に延びてい
る。作動媒体ガスが環状流路に沿つて流されるに
つれて、ガスは圧縮部内で加圧され、またガスに
エネルギを追加するべく燃焼部内で燃料と共に燃
焼される。高温に加圧されたガスは有用な仕事を
生ずるべくタービン部を通じて膨張される。有用
な仕事の一部は作動媒体ガスを加圧するべくター
ビン部から圧縮部へ伝達される。

エンジンはその各部を通じて高温作動媒体ガス
を流すためのステータ組立体と、エンジンの各部
の間で仕事を伝達するためのロータ組立体とを有
する。タービン部内のロータ組立体は作動媒体流
路を横切つて外方に延びているロータブレードの
アレイを含んでいる。ロータブレードは、ガスか
ら仕事を受入れ且回転軸線の周りにロータ組立体
を駆動するべく、近接する流れに対して傾けられ
ているエーロフオイルを有する。ステータ組立体
は、タービン部のロータブレードに流れを向わせ
るべく、流れに対して傾けられるエーロフオイル
を有する環状流路のアレイを含んでいる。ロータ
組立体は、タービンロータブレードを圧縮部内の
組合されているロータブレードと連結するべく、
エンジン内を軸線方向に延びている回転軸線を有
するロータ軸を含んでいる。タービンロータブレ
ードが回転軸線の周りに高圧ガスにより駆動され
るにつれて、ロータ軸は作動媒体ガスを加圧する
べく圧縮部内のロータブレードを駆動する。

ロータエーロフオイル及びステータエーロフオ
イルは高圧ガスをタービン部内へ向わせるので、
エーロフオイルの周囲を流れるガスはブレード内
のそれらの構造的完全性を減少させる可能性のあ
る熱応力を生ずる。第一段ロータブレード及び第
一段ステータベーンは、エーロフオイルがエンジ
ンの燃焼部に近接しているので、特に損傷し易い
エーロフオイルを有する。加えて、砂又は他の浸
蝕性粒子がしばしばエンジンに入つてエーロフオ
イルに衝突し、エーロフオイルが保護被覆により
被覆されているとしても、エーロフオイルに腐蝕
を生じさせる。その結果、ロータブレード及びス
テータベーンを定期的に検査して、減耗したブレ
ード及びベーンを交換することが望ましい。

減耗及び高応力の前兆を知るために、ロータ軸
のようなロータ組立体の他の部分及びロータブレ
ード組立体の内部を検査することが望ましい。ロ
ータブレード及びステータベーンの検査と同様
に、このような検査は、ロータ組立体の構造が分
解し難い構造であり、又は固定部分に回転部分を
支えるのに多くの取付け部を必要とするならば、
その実行が困難であり、また時間がかかる。従つ
て科学技術者は、ロータ組立体の分解を簡単に
し、またロータ組立体の部品を取付ける必要性を
減ずるようにロータ組立体の各部のミジユラーな
分解を可能にするガスタービンエンジンの構造及
びその分解方法を開発するべく努めている。

発明の開示本発明によれば、圧縮部のタービン部との間を
延びているロータ軸を有するロータ組立体はロー
タブレードを担持するための環状の第二の軸を含
んでおり、この環状の第二の軸はステータ組立体
から軸受を通じて支えられており、またロータ軸
を回転可能に支え、ロータ軸とロータブレードと
の間でトルクを伝達し、また分解中にロータ軸と
環状の第二の軸との間の軸線方向運動を可能にす
るようにロータ軸に連結されている。

本発明によれば、軸流ガスタービンエンジンを
分解するための方法は、ロータ軸と環状の第二の
軸及びロータブレード組立体との連結を解除する
過程と、ロータ軸及び環状の第二の軸の間の軸線
方向の相対的運動によりこれらの軸を分離させる
過程と、環状の第二の軸を通じて外側ケースから
ロータブレード組立体を支える過程とを含んでい
る。

本発明の主要な特徴は、ガスタービンエンジン
のタービン部と圧縮部との間を軸線方向に延びて
いるロータ軸を有するロータ組立体である。他の
特徴は、外側ケースから内方に延びている軸受支
えと、軸受支えにより配置されている軸受とであ
る。軸受は回転軸線Arを有する。ローダブレー
ド組立体は回転軸線Arの周りに配置されている。
他の主要な特徴は、ロータブレード組立体に結合
されている環状の第二の軸である。環状の第二の
軸は、ロータブレード組立体を回転可能に支える
べく軸受と係合し、またロータ軸を回転可能に支
えるべくロータ軸と係合する。環状の第二の軸は
ロータ軸に対して相対的に軸線方向に運動し得
る。他の特徴はスプライン接続及びスパナーナツ
トのようにロータ軸を第二の軸に軸線方向及び周
縁方向に連結するための手段である。一つの実施
例ではロータ軸は低圧ロータ組立体の低圧ロータ
軸である。低圧ロータ組立体は環状の第二の軸と
類似の環状の前側軸を含んでいる。環状の前側軸
は、フアンロータブレード組立体を支えるべく軸
受と係合し、ロータ軸を回転可能に支えるべくロ
ータ軸と係合する。環状の前側軸もロータ軸に対
して相対的に軸線方向に運転し得る。一つの実施
例では、ロータブレード組立体は低圧ロータブレ
ード組立体である。軸受支えは、軸受支え及びロ
ータブレード組立体が一緒にガスタービンエンジ
ンから分解され得るように、外側ケースから内方
へ延びている。更に他の実施例では、ロータブレ
ード組立体は第一の要素及び第二の要素により形
成された環状の軸に接合されている。第二の要素
はロータブレード組立体と共に第一の要素から分
離可能であるが、第一の要素は軸受及び軸受支え
からロータ軸を支えている。他の実施例では、低
圧タービン内の第一のロータブレード組立体は、
第一の連結を通じて低圧ロータ軸に連結されてい
る環状の第二の軸により回転可能に支えられてい
る。加えて、高圧ロータ軸が環状の第三の軸に第
二の連結を通じて連結されている。環状の第三の
軸が高圧タービン内の第二のロータブレード組立
体に接合されている。低圧ロータ軸は第二の連結
への近接を可能にする通路内に配置されている。
低圧ロータ軸の取外しにより高圧ロータ軸と第二
のロータブレード組立体との間に連結への近接が
可能になり、それにより第二のロータブレード組
立体の連結解除と第二のロータブレード組立体と
高圧ロータ軸との間の軸線方向運動とが可能にな
る。最後に、高圧タービンケースはエンジンの隣
接部分に取付けられている。すべてのタービン部
から成るモジユラーユニツトは、低圧ロータ軸を
取外し、第二のロータブレード組立体と高圧ロー
タ軸との間の連結を解除し、また高圧タービンを
エンジンの隣接部分から取外すことにより取外さ
れ得る。

本発明の主要な利点は、トルクを伝達するため
のロータ軸と、軸受から回転可能に支えられてお
り、またロータブレード組立体を回転可能に支え
ているロータ軸に連結されている環状軸との間の
相対的運動が可能にされているために、ロータブ
レード組立体を含むエンジンの各部がモジユラー
に構成されていることである。他の利点は、エン
ジンからモジユラーユニツトを取外し得るので、
又はロータ組立体を取外さずにエンジンからロー
タ軸を取外し得るので、エンジンロータの内部の
検査が容易なことである。更に他の利点は、エン
ジンの分解、組立及び検査の間にロータブレード
とシールとの間の有害な干渉を避けるべく、隣接
シーリング表面に対してロータブレード組立体を
確実に支えることにより、エンジンの効率が高い
ことである。特別な利点は、単一の軸受及び軸受
支えにより環状の軸及びロータブレード組立体及
びロータ軸の一端を回転可能に支える設計が簡単
なことである。本発明の上記の特徴及び利点は以
下にその好ましい実施例を詳細に説明する中で一
層明らかになろう。

発明を実施するための最良の形態第１図には回転軸線Arを有する本発明による
ターボフアンガスタービンエンジンの実施例が参
照符号１０を付して示されている。エンジンは圧
縮部１２、燃焼部１４及びタービン部１６を含ん
でいる。作動媒体ガスの環状流路１８はエンジン
のこれらの各部を通つて軸線方向に延びている。
更にこのエンジンはエンジンを通つて軸線方向に
延びているロータ組立体２２とロータ組立体を支
えるステータ組立体２４とを含んでいる。ステー
タ組立体は外側ケース２６を含んでいる。外側ケ
ースは作動媒体流路の周りに周縁方向に延びてお
り、またタービン部及び圧縮部の双方の中でロー
タ組立体を包囲している。

圧縮部１２はフアン段２８及び第一の圧縮機３
０のような二つの低圧圧縮機を含んでいる。破線
により概要を示されている高圧圧縮機３２は第一
の圧縮機と燃焼部１４との間を延びている。

タービン部１６は高圧タービン３４、低圧ター
ビン３６及びタービン排出構造を３８を含んでい
る。低圧ロータ軸４２はタービン部の低圧タービ
ンと圧縮部１２の低圧圧縮機２８，３０との間を
軸線方向に延びている。低圧ロータ軸の半径方向
に外側の高圧ロータ軸４４は高圧タービンと高圧
圧縮機との間をエンジンを通つて軸線方向に延び
ている。

外側ケース２６はタービン部１６内にケーシン
グ４６を含んでいる。このケーシングは高圧ター
ビンケース４８、支持ケース５０、低圧タービン
ケース５２及びタービン排出ケース５４から形成
されている。高圧タービンケースはＡで外側ケー
スの隣接部分に取付けられている。支持ケースは
Ｂで高圧タービンケースに取付けられている。代
替的に、支持ケースは高圧タービンケース又は低
圧タービンケースの一部分として含まれていてよ
く、また排出ケースは低圧タービンケースの一部
分として含まれていてよい。図示されているよう
に、低圧タービンケースはＣで排出ケースに、
B′で支持ケースに、また支持ケースを通じてＢ
で高圧タービンケースに取付けられている。

ガイドベーン５６により示されているような複
数個の流出ガイドベーンが作動媒体流路１８を横
切つて低圧タービン内の外側ケースから内方へ延
びている。ストラツト５８が、後側軸受支え６２
のような第一の軸受支えをガイドベーンと共に形
成するべくガイドベーンから内方に延びている。
後側軸受６４のような第一の軸受が回転軸線Ar
の周りを周縁方向に延びており、また後側軸受支
えにより配置されている。

環状の第二の軸６６は後側軸受及び低圧ロータ
軸４２と係合する。環状の第二の軸は第一の要素
６８及び第二の要素７０を含んでいる。第二の要
素は複数個のボルト７２により第一の要素に取付
けられている。第一の要素は、低圧ロータ軸を回
転軸線Arの周りに回転可能に支持するべく、後
側軸受及び低圧ロータ軸と係合する。第一のロー
タブレード組立体７４は第二の要素は取付けられ
ており、また外側ケースから第一の要素及び後側
軸受を通じて回転可能に支えられている。第一の
ロータブレード組立体は、低圧タービンケースの
付近へ作動媒体流路を横切つて半径方向に外方ま
で延びているロータブレード７６の第一のアレイ
により示されているようなロータブレードのアレ
イを含んでいる。こうして、単一の軸受及び単一
軸受支えが外側ケースからロータブレード組立体
及び低圧ロータ軸を回転可能に支えるために使用
されている。第一の連結手段７８が、低圧ロータ
軸を環状の第二の軸に、また環状の第二の軸を通
じてそれにより担持されているロータブレード組
立体に軸線方向及び周縁方向に連結するために設
けられている。

高圧タービン３４は第二のロータブレート組立
体８０を含んでいる。ロータブレードの第二のア
レイ８２により示されているようなロータブレー
ドのアレイが作動媒体流路の環状流路を横切つて
半径方向に外方へ延びている。第一段ステータベ
ーン８４及び第段二ステータベーン８６により示
されているようなステータベーンのアレイが外側
ケース２６から作動媒体流路を横切つて半径方向
に内方へ延びている。環状の第三の軸８８が第二
のロータブレード組立体に接合されており、また
高圧ロータ軸４４に対して入筒式に配置されてい
る。第三の軸を高圧ロータ軸に軸線方向及び周縁
方向に連結するための第二の連結手段９２が高圧
ロータ軸及び第三の軸と係合している。第二の軸
受９４が、外側ケースから高圧ロータ軸を回転可
能に支えるべく、高圧ロータ軸の周りに配置され
ている。第二の軸受支え９６が、第二の軸受を支
えるべく、外側ケースから半径方向に内方へ、ま
た高圧タービンケースの前方へ延びている。圧縮
部１２は回転軸線Arの周りに回転可能に配置さ
れた前側軸受９８を有する。前側軸受支え１０２
が前側軸受を支えるべく、外側ケースから半径方
向に内方へ延びている。前側環状軸１０４が前側
軸受と係合しており、また低圧ロータ軸４２に対
して入筒式に配置されている。前側環状軸は低圧
ロータ軸に対して相対的に軸線方向に運動し得
る。低圧ロータ軸を前側環状軸に軸線方向及び周
縁方向に連結するための連結手段１０６が軸と係
合している。この連結手段はスプライン付きナツ
ト１０８と軸線方向に延びているスプライン形式
接続部１１０とを含んでいる。スプライン形式接
続部の一例の第３図中に示されている。

前側環状軸１０４は前側軸受９８及び第二の要
素１１４と係合する第一の要素１１２を含んでい
る。第二の要素は半径方向に内方へ延びている。
フアン段２８のフアンロータブレード組立体１１
６及び第一の圧縮機３０のロータブレード組立体
１１８は第二の要素に取付けられている。各ロー
タブレード組立体は、フアンロータブレード１２
０及び圧縮機ロータブレード１２２により示され
ているようなロータブレードを有する。ロータブ
レードは作動媒体ガスの環状流路１８を横切つて
半径方向に外方へ延びている。

第２図は第１図の代替的実施例であり、単一の
軸受支え１２４及び環状の第三の軸１２６を有す
る。それ以外に、同一の機能をする同様の部分に
は同様の参照符号が付されている。

環状の第三の軸１２６は第一のフランジ１２８
及び第二のフランジ１３２を含んでいる。第一の
フランジ及び第二のフランジは中間構造１３４に
より係合されている。図示されている実施例で
は、中間構造が第一段ロータデイスク１３６及び
第二段ロータデイスク１３８を含んでいる。

軸受支え１２４は支持ケース５０から半径方向
に内方に延びている。軸受支えは作動媒体ガスの
環状流路を横切つて延びている複数個のストラツ
ト１４０を含んでいる。各ストラツトはガスが高
圧タービンから低圧タービンへ流れる際にガスに
対する空気力学的表面を形成するエーロフオイル
形状のガイドベーン１４２内に収容されている。
ストラツトは第一の軸受６４及び第二の軸受９４
の双方を位置決めするべく構成されている。第二
の軸受は高圧タービンの環状の第三の軸の第二の
フランジ１３２と係合する。環状の第三の軸の第
一のフランジ１２８は高圧ロータ軸に対して入筒
式に配置されており、また高圧ロータ軸に対して
相対的に軸線方向に運動し得る。

第３図は第２図中に示されているガスタービン
エンジンの一部分の拡大図であり、高圧ロータ軸
の周りに入筒式に配置された環状の第三の軸１２
６を示している。代替的に、環状の第三の軸は高
圧ロータ軸内に入筒式に配置されていてもよい。
高圧ロータ軸及び環状の第三の軸を連結するため
の第二の連結手段９２は、第三の軸上の単一のス
プライン１４３により示されているような複数個
のスプラインのように、軸を周縁方向に連結する
ための手段を含んでいる。各スプラインは内方を
向いており、また第三の軸１２６が高圧ロータ軸
に軸線方向に滑動可能に係合し周縁方向に固定的
に係合するように軸線方向に延びている。スプラ
イン１４３は、高圧ロータ軸上の関連する複数個
のスプライン１４４のうちの一のスプライン１４
４を示すために切欠かれて図示されている。スプ
ライン１４４は外方を向いており、また高圧ロー
タ軸が環状の第三の軸１２６のスプライン１４３
と係合するよう高圧ロータ軸に沿つて軸線方向に
延びている。軸を連結するための第二の連結手段
９２はスプライン付きナツト１４６を含んでお
り、該ナツトは高圧ロータ軸とねじ係合し、直接
的に又は図示されているようにスペーサを通じて
間接的に環状の第三の軸１２６と当接し、かくし
て第三の軸１２６が高圧ロータ軸に対して軸線方
向に運動することを阻止している。このナツトに
は、ナツトを軸から取外す際にナツトを関連する
スプライン付き工具（図示せず）と係合させるた
めの複数個の内向きスプライン１４８が設けられ
ている。同様に、低圧ロータ軸４２及び環状の第
二の軸６６を連結するための第一の連結手段７８
は、複数個のスプライン１４３ａの如き、軸を周
縁方向に連結するための手段を含んでおり、かか
るスプラインは内方を向いており、また第二の軸
６６が低圧ロータ軸４２に軸線方向に滑動可能に
係合し周縁方向に固定的に係合するよう軸線方向
に延びている。低圧ロータ軸４２には、内方に向
かい、環状の第二の軸６６のスプライン１４３ａ
と係合するべく低圧ロータ軸に沿つて軸線方向に
延びている複数個の関連するスプライン１４４ａ
が設けられている。軸を連結するため第一の連結
手段７８は、低圧ロータ軸４２とねじ係合し、ま
た第二の軸６６が低圧ロータ軸４２に対して軸線
方向に相対運動することを阻止するべく環状の第
二の軸６６に当接するスプライン付きナツト１４
６ａを含んでいる。このナツトは、ナツトを軸か
ら取外す際にナツトを関連するスプライン付き工
具（図示せず）と係合させるための複数個の内向
きのスプライン１４８ａを有する。

環状流路１８はステータ構成要素とロータ構成
要素との間を軸線方向に延びている。環状流路か
らの作動媒体ガスの漏洩を防止するため、ガスタ
ービンエンジンはロータ構成要素及びステータ構
成要素上に周縁方向に延びているシーリング要素
を設けられている。このようなシーリング要素の
例はステータベーンの端部上のシーリング要素１
５０である。シーリング要素１５２のようなロー
タ組立体上の組合されているシーリング要素はシ
ーリング要素１５０の半径方向の面と軸線方向に
整合されている。ガスタービンエンジンの作動
中、作動媒体ガスは圧縮部１２内の圧縮され、燃
焼部１４内で燃料と共に燃焼され、またタービン
部１６を通じて膨張される。これらの高温高圧作
動媒体ガスがタービン部を通過するにつれて、シ
ーリング要素１０５，１５２は、ガスがタービン
のロータ組立体を駆動する際にガスに含まれてい
るエネルギの効率的な使用を増大するべく、作動
媒体流路１８からの作動媒体ガスの漏洩を防止す
る。これらの各部を高温ガスが通過した結果とし
て、エンジン減耗部分を知るべく周期的に検査さ
れる。前記のように、本発明の主要な利点は、構
成要素の交換又は検査を可能にするようにエンジ
ンからタービン部及びロータ軸双方の分解及び組
立てを容易にするタービン部のモジユラーな構成
である。

第４図には分解中の第３図のタービン部の側面
図が示されており、また低圧タービン３６の一つ
の分解方法が示されている。この方法を用いれ
ば、エンジンからの第一のロータブレード組立体
７４及び低圧タービンケース５２のモジユラーな
分解が可能になる。この方法は、低圧ロータ軸４
２及び環状の第二の軸６６を連結を解除する過程
を含んでいる。破線により示されているように、
Ｄでボルト７２を取外すことにより、第二の軸の
第二の要素７０と第二の軸の第一の要素６８との
間の連結が解除される。ピン１５６を有する取付
け部１５４とフランジ１５８とピン及びフランジ
を接続する垂直支え１６２とが設けられている。
ピンは第二の軸の第二の要素と係合し、またフラ
ンジは第二の軸及びケーシングを剛固に相互接続
するべくケーシング４６に締つけられている。取
付け部はベース１６０を設けられている。取付け
部は、代替的に、取付け部、ケーシング及び剛固
に相互接続された第二の軸を動かすための装置と
係合するべく取付け部を受入れる付属部を設けら
れていてもよい。

ケーシング４６との第二の軸６６の剛固な相互
接続は低圧タービンにロータブレード組立体７４
を剛固に相互接続し、またステータ組立体上のシ
ーリング要素１５０とロータ組立体上のシーリン
グ要素１５２との間の相対的運動を防止する。

ボルト１６４を取外すことによりB′で外側ケ
ースの隣接上流側部分から低圧タービンケースを
取外した後に、低圧タービンケース５２、環状の
第二の軸６６の第二の要素７０及びロータブレー
ド組立体７４により形成されたモジユラーユニツ
トが軸４２，６６の間に相対的運動低圧タービン
ケースとB′の前方の外側ケースの隣接部分との
間の相対的運動とによりエンジンの残りの部分か
ら分離される。この方法は分解中に、エンジンか
らモジユラーな低圧タービンを取外す間に低圧ロ
ータ軸を剛固に支えるべく軸受支え１２４、軸受
６４及び第一の要素６８を使用するという利点を
有する。第２図、第３図及び第５図中に示されて
いるように、エンジンのタービン部１６から低圧
ロータ軸４２を取外すことにより、エンジンのタ
ービン部の内部に対する検査通路１６６が得ら
れ、又は高圧ロータ軸４４と係合し且第二のロー
タブレード組立体８０を環状の第三の軸８８を通
じて高圧ロータ軸に固定するスプライン付きナツ
ト１４６への近接通路が形成される。

第２図及び第３図を参照すると、第２図及び第
３図中に示されている低圧ロータ軸４２の分解は
低圧ロータ軸４２と環状の第二の（後方の）軸６
６との間の連結を解除することにより実行され
る。スプライン付き工具（図示せず）が、低圧ロ
ータ軸からナツトを取外すべく、スプライン付き
ナツト１４６ａのスプライン１４８と係合する。
同様に、第２図中に示されている低圧ロータ軸の
前側部分が、低圧ロータ軸からスプライン付きナ
ツト１８８を取外すことにより、前側の環状軸１
０４との連結を解除される。軸の前側部分に於け
るスプライン形式接続部１１０と軸の後側部分に
於けるスプライン１４３ａ，１４４ｂとの間に滑
動係合が、一旦ナツトが軸から取外された後の軸
の間の軸線方向運動を可能にする。低圧ロータ軸
はエンジンから完全に取外されていてもよいし、
またもし第１図中に示されているような構造の場
合には通路１６６への近接を可能にするように前
方にずらされてもよい。低圧ロータ軸の取外し
は、軸に対してエンジンを動かすことにより、又
はエンジンから軸を引出すことにより、低圧ロー
タ軸と環状の軸との間の相対的運動によつて行わ
れる。低圧ロータ軸の構成により実現されるよう
に、後方の環状の軸及び前方の環状の軸は、第３
図中に示されているようにエンジンに対して軸を
後方にずらすのではなく第１図中に示されている
ようにエンジンに対して前方に軸をずらすことに
より分解が可能にされるように構成され得る。低
圧ロータ軸の検査を可能にすることに加えて、低
圧ロータ軸の取外しは低圧タービン内の近接通路
１６６を開いて、モジユラーユニツトとしてエン
ジンから低圧タービンを分解する第二の方法の使
用を可能にする。

第６図にはモジユラーユニツトとして低圧ター
ビンを分解する第二の方法が示されている。この
方法は環状の第二の軸６６から低圧ロータ軸４２
の連結を解除する過程を含んでいる。スプライン
付きナツト１４６ａの取外し後に、低圧ロータ軸
は第２図中に示されているように後方に、若しく
は第１図中に示されれているように前方に低圧ロ
ータ軸に対して相対的に運動し得る。この方法
は、第一の方法の場合と同様に、ロータブレート
組立体とケーシングとの間の相対的な半径方向運
動を避けるべく、ケーシング４６からロータブレ
ード組立体を支える過程を含んでいる。第６図中
に示されているように、ケーシングからロータブ
レード組立体７４を支える過程は取付け部１６８
のような取付け部を必要とする。取付け部１６８
はケーシングと係合するクランプ１５８と外側ケ
ースから環状の第二の軸及びロータブレード組立
体を支えるべく環状の第二の軸とねじ係合するよ
うに軸線方向に延びている支え１６９とを有す
る。取付け部１６８は、環状の第二の軸６６を支
える軸受６４がB′の前方でケーシング４６から
支えられているので必要とされる。この軸受及び
軸受支え１２４は支持ケース５０及び低圧タービ
ンケースが分離される際に低圧タービンから分離
される。B′で低圧タービンケースを取外すため
の代替的な方法は低圧タービン及び支持ケースか
ら形成されたモジユラーユニツトを線Ｂで外側ケ
ースの隣接部分から取外す方法である。取付け部
はロータ組立体と外側ケースとの間の相対的な半
径方向運動を避けるために必要とされない。何故
ならば、軸受及び軸受支えが線Ｂの後方にあり、
また低圧タービンがユニツトとしてエンジンから
取外される際に環状の第二の軸を支えるべく感状
の第二の軸と係合するからである。第１図中に示
されているように、モジユラー低圧タービンの分
解は、低圧タービン３６が外側ケースからＢで分
解されてもB′で分解されても、取付け部を必要
としない。何れの場合にも、環状の第二の軸６６
は、分解線Ｂ若しくは分解線B′の後方の点で外
側ケース４６から内方へ延びているストラツト５
８及び後側軸受支え６２を通じて支えられてい
る。

第７図は分解中の第３図のタービン部１６の側
面図であり、エンジンの残りの部分からエンジン
のタービン部全体を分解する方法を示している。
タービン部全体の取外しは燃焼部１４の要素、第
一段タービンベーン８４、第一段ロータブレード
８２及び高圧タービン３４の他の構成要素への即
時近接を可能にする。第１図、第３図、第５図及
び第７図を参照すると、この方法は第二の環状の
軸６６から低圧ロータ軸４２の連結を解除し、ま
た近接通路１６６を開くべく前記のように低圧ロ
ータ軸を取外す過程を含んでいる。軸の取外し
は、環状の第三の軸１２６（第１図中の軸８８）
を高圧ロータ軸４４に連結するための第二の連結
手段９２への近接を可能にする。第二の近接手段
は環状の第三の軸上のスプライン１４３、高圧ロ
ータ軸上のスプライン１４４及びスプライン付き
ナツト１４６を含んでいる。高圧ロータ軸からの
スプライン付きナツトの取外しは軸線方向に向け
られたスプライン１４３と軸線方向に向けられた
スプライン１４４との間の相対的運動を可能にす
る。エンジンの隣接部分からの高圧タービンケー
ス４８の取外しは、外側ケースの隣接部分からの
高圧タービンケースの分解とエンジンの残りの部
分からのタービン部により形成されるモジユラー
ユニツトの分離とを可能にする。外側ケース４６
から第一のロータブレード組立体７４若しくは第
二のロータブレード組立体８０を支えるのに、第
３図中に示されている実施例の分解の間、取付け
部は必要とされない。軸受支え１２４は、第二の
環状の軸と係合する軸受６４及び第三の環状の軸
１２６と係合する軸受９４と共に、ロータブレー
ド組立体とシーリング要素との間の相対的運動を
阻止する。

取付け部が、第２図の実施例のロータブレード
組立体を追加的に支えるために、第６図中に示さ
れている取付け部と同様に使用されてよく、また
第１図の実施例の分解のために必要とされる。こ
のような取付け部はベース１７４と、フランジ１
７６と、垂直支え１７８のような第一の支えと、
水平支え１８０のような第二の支えとを有する。
取付け部は軸線方向に延びているねじを切られた
軸１８２と、軸とねじ係合する第一のアングルブ
ロツク１８４と、第一のブロツクと係合し且第一
のブロツクの軸線方向運動により環状の第三の軸
と係合するべく外方に駆動される少なくとも二つ
のアングルブロツク１８６とを含んでいる。

環状の第三の軸８８又は１２６と係合した後、
取付け部は、第二のロータブレード組立体を含む
モジユラーユニツトとして外側ケースに対してロ
ータブレード組立体を支えるべくケーシング４６
を通じて第二のロータブレード組立体８０及び外
側ケース２６を剛固に相互接続し、また環状の第
三の軸がエンジンから分解される。

第１図又は第２図中に示されているモジユラー
タービン部の分解の特別な利点は環状の第二の軸
６６の使用によるものである。環状の第二の軸、
軸受６４及び軸受支え６２又は１２４は外側ケー
ス及び第一のロータブレード組立体を剛固に相互
接続して、エンジンの残りの部分からタービン部
全体の分解の間に外側ケースから第一のロータブ
レード組立体を支えるために特殊な取付け具を使
用する必要を無くす。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明は、これに限定される
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例
が可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボフアンガスタービンエンジンの
圧縮部及びタービン部の側面図であり、一部を切
り欠いた断面図によりエンジンの圧縮部及びター
ビン部のロータブレード組立体、環状の軸及びロ
ータ軸を示している。第２図は第１図の実施例に
対して代替的な実施例として、低圧タービン内の
ロータブレード組立体と高圧タービン内のロータ
ブレード組立体との間を外側ケースから内方へ延
びている軸受支えを含む実施例の側面図である。
第３図は第２図中のタービン部の一部分の拡大断
面図である。第４図は分解中の第２図のタービン
部の側面図である。第５図は低圧ロータ軸を取外
した状態で第２図のタービン部を示す側面図であ
る。第６図はエンジンの隣接部分からの低圧ター
ビンの分解中の第２図のタービン部の側面図であ
る。第７図はエンジンの隣接部分からのタービン
部の分解中の第２図のタービン部の側面図であ
る。１０……ガスタービンエンジン、１２……圧縮
部、１４……燃焼部、１６……タービン部、１８
……環状流路、２２……ロータ組立体、２４……
ステータ組立体、２６……外側ケース、２８……
フアン段、３０……第一の圧縮機、３２……高圧
圧縮機、３４……高圧タービン、３６……低圧タ
ービン、３８……タービン排出構造、４２……低
圧ロータ軸、４４……高圧ロータ軸、４６……ケ
ーシング、４８……高圧タービンケース、５０…
…支持ケース、５２……低圧タービンケース、５
４……タービン排出ケース、５６……ガイドベー
ン、５８……ストラツト、６２……後側軸受支
え、６４……後側軸受、６６……環状の第二の
軸、６８……第一の要素、７０……第二の要素、
７２……ボルト、７４……第一のロータブレード
組立体、７６……ロータブレードの第一のアレ
イ、７８……第一の連結手段、８０……第二のロ
ータブレード組立体、８２……ロータブレードの
第二のアレイ、８４……第一段ステータベーン、
８６……第二段ステータベーン、８８……環状の
第三の軸、９２……第二の連結手段、９４……第
二の軸受、９６……第二の軸受支え、１０２……
前側軸受支え、１０４……前側環状溝、１０６…
…連結手段、１０８……スプライン付きナツト、
１１０……スプライン形式結合部、１１２……第
一の要素、１１４……第二の要素、１１６……フ
アンロータブレード組立体、１１８……第一の圧
縮機のロータブレード組立体、１２０……フアン
ロータブレード、１２２……圧縮機ロータブレー
ド、１２４……軸受支え、１２６……環状の第三
の軸、１２８……第一のフランジ、１３２……第
二のフランジ、１３４……中間構造、１３６……
第一段のロータデイスク、１３８……第二段ロー
タデイスク、１４０……ストラツト、１４２……
エーロフオイル形状ガイドベーン、１４３〜１４
８……スプライン、１５０，１５２……シーリン
グ要素、１５４……取付け部、１５６……ピン、
１５８……フランジ、１６０……ベース、１６２
……垂直支え、１６４……ボルト、１７４……ベ
ース、１７６……フランジ、１７８……垂直支
え、１８０……水平支え、１８２……軸、１８
４，１８５……アングルブロツク。

Claims

【特許請求の範囲】１圧縮部と、タービン部と、前記圧縮部及びタ
ービン部を通つて軸線方向に延びている作動媒体
ガスの流路と、前記作動媒体流路の周りに周縁方
向に延びている外側ケースを有するステータ組立
体と、前記外側ケースから支えられ回転軸線の周
りに配置されている軸受と、前記軸受により支え
られ作動媒体流路を横切つて外方に前記外側ケー
スの付近まで延びているロータブレードのアレイ
を有するロータブレード組立体とを含んでいる軸
流ガスタービンエンジンに於て、圧縮部とタービン部との間にエンジンを通つて
軸線方向に延びているロータ軸と、前記軸受を支持するために外側ケースから半径
方向に内方に延びている軸受支えと、前記ロータブレード組立体と接合され、該ロー
タブレード組立体を回転可能に支持するために前
記軸受と係合し、前記ロータ軸のみを回転可能に
支持し、前記ロータ軸に対して軸線方向に運動し
得る環状の第二の軸と、前記第二の軸に前記ロータ軸を軸線方向及び周
縁方向に連結するための連結手段とを含んでお
り、前記連結手段の連結解除によつて、前記ロータ
軸を前記第二の軸から分離しエンジン内部への近
接を許す程度迄前記ロータ軸をエンジン外へ引出
すために、これらの軸の間に軸線方向の相対的運
動が許され、他方に於て前記ロータブレード組立
体と前記ステータ組立体との間の半径方向の相対
的運動を避けるために前記第二の軸が前記軸受か
ら前記ロータブレード組立体を支えていることを
特徴とする軸流ガスタービンエンジン。２圧縮部と、タービン部と、前記圧縮部及びタ
ービン部を通つて軸線方向に延びている作業媒体
ガスの流路と、前記作動媒体流路の周りに周縁方
向に延びている外側ケースを有するステータ組立
体とを含み、前記タービン部が回転軸線の周りに
配置された軸受を含んでいる低圧タービンと、前
記軸受により支えられ作動媒体流路を横切つて外
方に延びているロータブレードのアレイを有する
ロータブレード組立体とを含み、前記低圧タービ
ン内のステータ組立体が低圧タービンケースを有
する軸流ガスタービンエンジンに於て、前記圧縮部とタービン部との間にエンジンを通
つて軸線方向に延び、半径方向及び軸線方向に延
びる複数個のスプラインを有する低圧ロータ軸
と、前記ロータ軸を支持する軸受と、前記ロータブ
レード組立体に接合されているフランジを有し、
前記ロータブレード組立体を回転可能に支持する
ため前記軸受と係合し、前記ロータ軸のみを回転
可能に支持し前記ロータ軸に対して入筒式に配置
され、半径方向及び軸線方向に複数個のスプライ
ンを有し、これらのスプラインにより前記ロータ
軸とに対し軸線方向には滑動可能に又周縁方向に
は固定的に係合する環状の第二の軸と、前記ロータ軸とねじ係合し、前記ロータ軸に対
して後方へ前記第二の軸が軸線方向に運動するこ
とを阻止するよう前記第二の軸に当接するナツト
と、前記軸受を支えるよう前記低圧タービンの前側
のほとんどの部分の後方に前記外側ケースから半
径方向に内方に延びている軸受支えとを含んでお
り、前記ナツトの取り外しによつて、前記ロータ軸
を前記第二の軸から分離しエンジン内部への近接
を許す程度迄前記ロータ軸をエンジン外へ引出す
ために、これらの軸の間の軸線方向の相対的滑動
が許され、前記ロータ軸と環状の前記第二の軸の
分離中に前記ロータブレード組立体と前記ステー
タ組立体の間の半径方向の相対的運動を避けるた
めに前記第二の軸が前記軸受から前記ロータブレ
ード組立体を支えていることを特徴とする軸流ガ
スタービンエンジン。３圧縮部と、タービン部と、前記圧縮部及びタ
ービン部を通つて軸線方向に延びている作動媒体
ガスの流路と、前記作動媒体流路の周りに周縁方
向に延びている外側ケースを有するステータ組立
体とを含み、前記圧縮部が回転軸線の周りに配置
された前記軸受とこの前側軸受により支えられ前
記作動媒体流路を横切つて外方に延びているロー
タブレードのアレイを有するロータブレード組立
体とを含んでおり、前記タービン部が回転軸線の
周りに配置された後側軸受と前記軸受により支え
られ前記作動媒体流路を横切つて外方に延びてい
るロータブレードのアレイを有するロータブレー
ド組立体を有する低圧タービンを含んでいる軸流
ガスタービンエンジンに於て、前記圧縮部とタービン部との間にエンジンを通
つて軸線方向に延びている低圧ロータ軸と、前記低圧タービン用の軸受を支えるために外側
ケースか半径方向に内方に延びている後側軸受支
えと、前記低圧タービン内のロータブレード組立体に
接合され、前記ロータブレード組立体を回転可能
に支持するため前記低圧タービン用の軸受と係合
し、前記ロータ軸に対して入筒式に配置されて前
記低圧ロータ軸に対して軸線方向に運動し得る後
側環状軸と、前記後側環状軸に前記低圧ロータ軸を軸線方向
及び周縁方向に連結するための連結手段と、低圧圧縮機用の前記前側軸受を支えるために前
記外側ケースから半径方向に内方に延びている前
側軸受支えと、低圧圧縮機内の前記ロータブレード組立体に接
合され、前記前側ロータブレード組立体を回転可
能に支持するため前記低圧圧縮機用の軸受と係合
し、前記低圧ロータ軸に対して入筒式に配置され
て前記低圧ロータ軸に対して軸線方向に運動し得
る前側環状軸と、前記前側環状軸に前記低圧ロータ軸を軸線方向
及び周縁方向に連結する連結手段とを含んでお
り、前記二つの連結手段の連結解除によつて、前記
低圧ロータ軸と前記環状軸とを分離するために、
これらの軸の間の軸線方向の相対的運動が許さ
れ、他方に於てエンジンからの前記低圧ロータ軸
を取外し中に前記ロータブレード組立体と前記ス
テータ組立体との間の半径方向の相対的運動を避
けるために、前記環状軸が前記軸受から前記ロー
タブレード組立体を支えていることを特徴とする
軸流ガスタービンエンジン。４圧縮部と、タービン部と、前記圧縮部及びタ
ービン部を通つて軸線方向に延びている作動媒体
ガスの流路と、前記作動媒体流路の周りに周縁方
向に延びている外側ケースを有するステータ組立
体とを含み、前記タービン部が回転軸線の周りに
配置された第一の軸受と該第一の軸受により支え
られ前記作動媒体流路を横切つて外方に延びてい
るロータブレードの第一のアレイを有する第一の
ロータブレード組立体と前記外側ケースの一部で
ある低圧タービンケースとを含んでいる低圧ター
ビンを有しており、前記タービン部が更に回転軸
線の周りに配置された第二の軸受と該第二の軸受
により支えられ前記作動媒体流路を横切つて外方
に延びているロータブレードの第二のアレイを有
する第二のロータブレード組立体と前記外側ケー
スの一部であつて前記低圧タービンケースに接合
されまた前記外側ケースの隣接部分に接合された
前側端部を有する高圧タービンケースとを含んで
いる高圧タービンを有しており、前記外側ケース
が前記低圧タービンケースに接合された排出ケー
スを含んでいる軸流ガスタービンエンジンに於
て、前記圧縮部とタービン部との間にエンジンを通
つて軸線方向に延びている低圧ロータ軸と、前記第一の軸受を支えるために前記外側ケース
から半径方向に内方に延びている第一の軸受支え
と、前記第一のロータブレード組立体に固定され該
ロータブレード組立体を回転可能に支持するため
前記第一の軸受と係合し、前記低圧ロータ軸に対
して入筒式に配置されて前記低圧ロータ軸に対し
て軸線方向に運転し得る環状の第二の軸と、前記環状の第二の軸に前記低圧ロータ軸を軸線
方向及び周縁方向に連結するための第一の連結手
段と、前記圧縮部と前記タービン部との間にエンジン
を通つて前記低圧ロータ軸の半径方向外方に延び
ている高圧タービン用の高圧ロータ軸と、前記第二のロータブレード組立体に固定されて
該高圧ロータ軸に対して入筒式に配置されて前記
高圧ロータ軸に対して軸線方向に運動し得る環状
の第三の軸と、前記第二の軸受を前記高圧タービンの前記軸の
一つと係合させ得る位置に前記第二の軸受を支え
るために前記外側ケースから半径方向に内方に延
びている第二の軸受支えと、前記環状の第三の軸に前記高圧ロータ軸を軸線
方向及び周縁方向に連結するための第二の連結手
段とを含んでおり、前記第一の連結手段の連結解除によつて、前記
低圧ロータ軸を前記環状の第二の軸から分離する
ために、これらの軸の間の軸線方向の相対的運動
が許され、前記低圧ロータ軸と環状の第二の軸と
の間の相対的運動中に前記ロータプレード組立体
と前記ステータ組立体との間の半径方向の相対的
運動を避けるために、前記環状の第二の軸が前記
第一の軸受から前記ロータブレード組立体を支え
ており、また前記低圧タービンから前記低圧ロー
タ軸を取外すことによつて、前記高圧ロータ軸か
ら前記環状の第三の軸及び前記ロータブレード組
立体を取外すために、前記第二の連結手段への近
接が許され、また前記外側ケースの隣接部分から
前記高圧タービンケースの前端を取外すことによ
つてエンジンからモジユラーユニツトとして前記
タービン部の取外しが許されることを特徴とする
軸流ガスタービンエンジン。５圧縮部と、タービン部と、前記圧縮部及びタ
ービン部を通つて軸線方向に延びている作動媒体
ガスの流路と、前記作動媒体流路の周りに周縁方
向に延びている外側ケースを有するステータ組立
体とを含み、前記タービン部が回転軸線の周りに
配置された第一の軸受と該第一の軸受により支え
られ作動媒体流路を横切つて外方に延びているロ
ータブレードの第一のアレイを有する第一のロー
タブレード組立体と外側ケースの一部である低圧
タービンケースとを含んでいる低圧タービンを有
しており、前記タービン部が更に回転軸線の周り
に配置された第二の軸受と該第二の軸受により支
えられ作動媒体流路を横切つて外方に延びている
ロータブレードの第二のアレイを有する第二のロ
ータブレード組立体と前記外側ケースの一部であ
つて前記低圧タービンケースに接合されまた外側
ケースの隣接部分に接合された前側端部を有する
高圧タービンケースとを含む高圧タービンを有し
ており、更に前記外側ケースが前記低圧タービン
ケースに接合された排出ケースを含んでいる軸流
ガスタービンエンジン於て、前記圧縮部と前記タービン部との間にエンジを
通つて軸線方向に延びている低圧ロータ軸であつ
て、それに沿つて半径方向及び軸線方向に延びて
おり且外方に面している複数個のスプラインを有
する低圧ロータ軸と、前記第一の軸受を支えるために前記排出ケース
から半径方向に内方に延びている第一の軸受支え
と、前記第一のロータブレード組立体に固定され、
ロータブレード組立体を回転可能に支持するため
第一の軸受と係合し、低圧ロータ軸に対して入筒
式に配置されて低圧ロータ軸に対して軸線方向に
運動し得る環状の第二の軸と、前記環状の第二の軸に前記低圧ロータ軸を軸線
方向及び周縁方向に連結するための第一の連結手
段と、前記圧縮部と前記タービン部との間にエンジン
を通つて前記低圧ロータ軸の半径方向外方に延び
ている高圧タービン用の高圧ロータ軸と、前記第二のロータブレード組立体に固定され、
前記高圧ロータ軸に対して入筒式に配置されて前
記高圧ロータ軸に対して軸線方向に運動し得る環
状の第三の軸と、前記第二の軸受を前記高圧タービンの前記軸の
一つと係合させ得る位置に前記第二の軸受を支え
るために外側ケースから半径方向に内方に延びて
いる第二の軸受支えと、前記環状の第三の軸に前記高圧ロータ軸を軸線
方向及び周縁方向に連結するための第二の連結手
段とを含んでおり、前記第一連結手段の連結解除によつて、前記低
圧ロータ軸を前記環状の第二の軸から分離するた
めに、これらの軸の間の軸線方向の相対的運動が
許され、前記低圧ロータ軸と前記環状の第二の軸
との間の相対的運動中に前記ローダブレード組立
体と前記ステータ組立体との間の半径方向の相対
的運動を避けるために、前記環状の第二の軸が前
記第一の軸受から前記ロータブレード組立体を支
えており、また前記低圧タービンから前記低圧ロ
ータ軸を取外すことによつて、前記高圧ロータ軸
から前記環状の第三の軸及び前記ロータブレード
組立体を取外すために、前記第二の連結手段への
近接が許され、また前記外側ケースの隣接部分か
ら前記高圧タービンケースの前側端部を取外すこ
とによつてエンジンからモジユラーユニツトとし
てタービン部の取外しが許されることを特徴とす
る軸流ガスタービンエンジン。