[發(fā)明專利]用于在渦輪機(jī)內(nèi)部支撐軸的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210260815.4
• 申請(qǐng)日: 2012-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102900541A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.V.斯帕諾斯;J.W.赫博爾德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02C7/20
• 分類(lèi)號(hào): F02C7/20
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及用于在渦輪機(jī)內(nèi)部支撐軸的系統(tǒng)和方法。在特定實(shí)施例中，該系統(tǒng)和方法可用于在維護(hù)和檢修期間安裝軸和/或從渦輪機(jī)移除軸。

背景技術(shù)

渦輪機(jī)在用于從流體提取能量并將所提取的能量轉(zhuǎn)化為功的領(lǐng)域中是已知的。例如，典型的渦輪機(jī)包括附連到外殼的固定噴嘴的交替級(jí)和附連到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)葉片。當(dāng)諸如蒸汽、空氣或燃燒氣體的工作流體流動(dòng)通過(guò)渦輪機(jī)時(shí)，固定噴嘴將工作流體在旋轉(zhuǎn)葉片的后續(xù)級(jí)上改變方向并加速，以導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子。軸通常將轉(zhuǎn)子聯(lián)接到工件，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)工件。例如，軸可將轉(zhuǎn)子聯(lián)接到發(fā)電機(jī)，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)操作該發(fā)電機(jī)以產(chǎn)生電力。

軸通常延伸穿過(guò)隧道，該隧道自身位于圍繞渦輪機(jī)的排氣框架內(nèi)部。有時(shí)必須從渦輪機(jī)移除軸的區(qū)段以便于對(duì)渦輪機(jī)或相關(guān)構(gòu)件的維護(hù)和/或檢修。軸的區(qū)段被精密地平衡且可以為從數(shù)百磅至數(shù)千磅或更多的任何重量。此外，對(duì)軸的接近在一定程度上受到周?chē)乃淼篮团艢饪蚣艿南拗啤＝Y(jié)果，軸的移除和安裝呈現(xiàn)了一些困難，例如，受限的空間、擠夾點(diǎn)以及軸的不方便的人工升起。此外，不存在用于升起、支撐和移除安裝有排氣框架的軸的專用工具。結(jié)果，軸的重量暗含著對(duì)于避免人員受傷和/或軸或附近設(shè)備的損壞的安全和健康憂慮，并且安全地移動(dòng)軸所需的時(shí)間暗含著與維護(hù)和/或檢修相關(guān)聯(lián)的停機(jī)時(shí)間。

已經(jīng)使用了各種系統(tǒng)和方法來(lái)在安裝軸和從渦輪機(jī)移除軸期間支撐軸。例如，軸可以由足夠數(shù)量的工人人工支撐直到軸離開(kāi)排氣框架，并且可由倒鏈和/或起重機(jī)來(lái)支撐。雖然該方法相對(duì)有利，但它可能對(duì)工人形成不期望的健康或安全風(fēng)險(xiǎn)，可能需要部分或完全地移除排氣框架，并且可能對(duì)于更重的軸而言是不可能的。另一種技術(shù)是在隧道或排氣框架中架設(shè)臨時(shí)軌道來(lái)支撐軸。雖然軌道降低了健康和安全風(fēng)險(xiǎn)，但軌道的架設(shè)和后續(xù)的移除本身是耗時(shí)的，并且可能延長(zhǎng)與維護(hù)和/或檢修相關(guān)聯(lián)的停機(jī)時(shí)間。因此，用于在安裝和/或移除期間支撐軸的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法將是有用的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)在下面闡述在下文的描述中，或者根據(jù)該描述可能是明顯的，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明來(lái)了解。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種用于在渦輪機(jī)內(nèi)部支撐軸的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有負(fù)荷部分和配重部分的支撐部件。支撐部件上的支點(diǎn)在負(fù)荷部分和配重部分之間，并且負(fù)荷部分被構(gòu)造成配合在渦輪機(jī)內(nèi)部。多個(gè)定位圈在負(fù)荷部分和配重部分之間連接到支撐部件，并且所述多個(gè)定位圈被構(gòu)造成將軸剛性地連接到支撐部件。配重被連接成僅在支撐部件的配重部分上沿支撐部件移動(dòng)。

本發(fā)明的另一實(shí)施例是一種用于在渦輪機(jī)內(nèi)部支撐軸的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有負(fù)荷部分和配重部分的支撐部件。支撐部件上的支點(diǎn)在負(fù)荷部分和配重部分之間。多個(gè)緊固件在負(fù)荷部分和配重部分之間從支撐部件延伸且被構(gòu)造成將軸剛性地連接到支撐部件。該系統(tǒng)還包括用于僅在配重部分上移動(dòng)配重朝向或遠(yuǎn)離支點(diǎn)的裝置。

本發(fā)明還可包括一種用于在渦輪機(jī)內(nèi)部支撐軸的方法。該方法包括將支撐部件至少部分地插入渦輪機(jī)內(nèi)部以及將軸連接到支撐部件。該方法還包括：將起重機(jī)連接到支撐部件上的支點(diǎn)；用起重機(jī)升起支撐部件和軸；以及在支撐部件上移動(dòng)配重以改變支撐部件的水平角度。

通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)更好地意識(shí)到這些實(shí)施例和其它實(shí)施例的特征和方面。

附圖說(shuō)明

在說(shuō)明書(shū)的其余部分中，包括參考附圖，更詳盡地闡述了本發(fā)明的全面且能夠?qū)嵤┑墓_(kāi)內(nèi)容，包括對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的它的最佳模式，在附圖中：

圖1是示例性燃?xì)鉁u輪機(jī)的簡(jiǎn)化平面圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于支撐軸的系統(tǒng)的透視圖；

圖3是移除軸的圖2所示的系統(tǒng)的俯視平面圖；

圖4是移除軸的圖2所示的系統(tǒng)的側(cè)視平面圖；以及

圖5是剛性地連接到軸的圖4所示的系統(tǒng)沿著線A－A截取的軸向剖視圖。

附圖標(biāo)記：

10?????燃?xì)鉁u輪機(jī)

12?????壓縮機(jī)

14?????燃燒器

16?????渦輪機(jī)

18?????旋轉(zhuǎn)葉片

20?????靜葉

22?????燃燒室

24?????燃料源

26?????熱氣體路徑

28?????固定噴嘴

30?????動(dòng)葉

32?????軸

34?????隧道

36?????排氣框架

38?????工件

40?????系統(tǒng)