CN103388529A - 用于调节工件的固定件和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于调节工件的固定件和方法。该固定件包括可与工件接合以固定工件的保持装置，以及可与工件的突出部件接合并可沿第一轴线和第二轴线移动的调节装置。调节装置在与突出部件接合时沿第一轴线的移动沿第一轴线调节突出部件，并且调节装置在与突出部件接合时沿第二轴线的移动沿第二轴线调节突出部件。

Description

用于调节工件的固定件和方法
技术领域
本公开大体设计用于调节工件(例如在示例性实施例中过渡件)的固定件和方法，并且更具体地涉及用于沿多个轴线调节工件的突出部件的固定件和方法。
背景技术
涡轮系统广泛用于诸如发电的领域中。例如，传统的燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机区段构造成当空气流经压缩机区段时压缩空气。空气接着从压缩机区段流向燃烧器区段，其在此与燃料混合并燃烧，从而产生热气流。热气流被提供给涡轮区段，涡轮区段通过从热气流提取能量来利用热气流，以向压缩机、发电机和其它各种负载提供动力。
从燃烧器区段提供给涡轮区段的热气流典型地流经过渡件。过渡件是燃烧器区段的可改变热气体所流经的热气体通路的几何形状和方向的构件。因此，过渡件典型地包括具有第一截面形状和尺寸的前端以及具有第二截面形状和尺寸的后端。
在涡轮系统的操作期间，过渡件承受各种力。过渡件的各种构件可因此在操作期间变得失准。例如，将过渡件安装在燃烧器区段中的安装支架可能被迫失准。这种在适当规格以内且相对于过渡件的其它构件的对准对于过渡件正确定位在燃烧器区段中使得例如过渡件被正确地安装且维持各种密封件而言很关键。此外，当制造新过渡件时，安装支架在过渡件被用于涡轮系统中之前正确地对准同样很关键。
过渡件是带有可能需要在多个方向上调节的构件的工件的一个示例。许多此类工件包括可能需要这种相对于工件的其它构件的调节的突出部件。
当前已知的用于此类调节的方法和设备包括手动调节突出部件，例如过渡件的安装支架。例如，可采用棒槌在各个方向上敲击突出部件。在一段时间敲击之后，可评估突出部件的位置，并按需着手进一步的敲击。此类方法和设备不精确且低效。
因此，本领域中希望有用于调节工件的改进的固定件和方法。例如，沿多个轴线精确和高效地调节工件的突出部件的固定件和方法将是有利的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下说明中阐述，或可从说明显而易见，或可通过实施本发明来获知。
在一个实施例中，公开了一种用于调节过渡件的固定件。该固定件包括可与过渡件接合以固定过渡件的保持装置，以及可与过渡件的安装支架接合并可沿第一轴线和第二轴线移动的调节装置。调节装置在与安装支架接合时沿第一轴线的移动相对于过渡件的后框沿第一轴线调节安装支架，并且调节装置在与安装支架接合时沿第二轴线的移动相对于后框沿第二轴线调节安装支架。
在另一实施例中，公开了一种用于调节工件的固定件。该固定件包括可与工件接合以固定工件的保持装置，以及可与工件的突出部件接合并可沿第一轴线和第二轴线移动的调节装置。调节装置在与突出部件接合时沿第一轴线的移动沿第一轴线调节突出部件，并且调节装置在与突出部件接合时沿第二轴线的移动沿第二轴线调节突出部件。
在另一实施例中，公开了一种用于调节工件的方法。该方法包括固定工件使得工件被大体固定，以及使工件的突出部件与调节装置接合。该方法还包括使调节装置沿第一轴线或第二轴线中的至少一个移动以沿第一轴线或第二轴线中的至少一个调节突出部件。
根据本发明的一方面，提供了一种用于调节过渡件的固定件，该固定件包括：保持装置，其能够与过渡件接合以固定过渡件；以及调节装置，其能够与过渡件的安装支架接合且能够沿第一轴线和第二轴线移动，其中，调节装置在与安装支架接合时沿第一轴线的移动相对于过渡件的后框沿第一轴线调节安装支架，并且其中，调节装置在与安装支架接合时沿第二轴线的移动相对于后框沿第二轴线调节安装支架。
优选地，调节装置包括可移动部件和可接合部件。
优选地，可移动部件为液压缸。
优选地，可接合部件包括支架和销，销能够延伸穿过安装支架和支架以接合安装支架。
优选地，调节装置能够在调节装置能够沿第一轴线移动的第一位置与调节装置能够沿第二轴线移动的第二位置之间枢转。
优选地，固定件还包括构造成评估安装支架的位置的定位装置。
优选地，保持装置为夹具。
优选地，保持装置能够与过渡件的后框接合。
优选地，第一轴线为x轴线且第二轴线为z轴线。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于调节工件的固定件，该固定件包括：保持装置，其能够与工件接合以固定工件；以及调节装置，其能够与工件的突出部件接合且能够沿第一轴线和第二轴线移动，其中，调节装置在与突出部件接合时沿第一轴线的移动沿第一轴线调节突出部件，并且其中，调节装置在与突出部件接合时沿第二轴线的移动沿第二轴线调节突出部件。
优选地，调节装置包括可移动部件和可接合部件。
优选地，调节装置能够在调节装置能够沿第一轴线移动的第一位置与调节装置能够沿第二轴线移动的第二位置之间枢转。
优选地，固定件还包括构造成评估突出部件的位置的定位装置。
优选地，保持装置为夹具。
优选地，保持装置能够与工件的端部接合。
优选地，第一轴线为x轴线且第二轴线为z轴线。
优选地，工件为过渡件且突出部件为过渡件的安装支架。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于调节工件的方法，该方法包括：固定工件，使得工件大体被固定；使工件的突出部件与调节装置接合；使调节装置沿第一轴线或第二轴线中的至少一个移动，以沿第一轴线或第二轴线中的至少一个调节突出部件。
优选地，该方法还包括评估突出部件的位置。
优选地，该方法还包括使调节装置在调节装置能够沿第一轴线移动的第一位置与调节装置能够沿第二轴线移动的第二位置之间枢转。
参照以下说明和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并连同说明一起用于解释本发明的原理。
附图说明
本发明的完整且能够实现的公开(包括其对本领域的技术人员而言的最佳模式)在说明书的剩余部分中(包括参照附图)更特定地阐述，在附图中：
图1是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的示意图；
图2是根据本公开的一个实施例的燃气涡轮系统的若干部分的截面图；
图3是根据本公开的一个实施例的过渡件的侧视图；
图4是根据本公开的一个实施例的过渡件的后视图；
图5是根据本公开的一个实施例的带有固定于其上的工件的固定件的侧视图；
图6是根据本公开的一个实施例的带有固定于其上的工件的固定件的后视图；
图7是根据本公开的一个实施例的带有固定于其上的工件的固定件的沿图5的线7-7的截面图；
图8是根据本公开的一个实施例的其上固定件的顶视图；以及
图9是根据本公开的一个实施例的带有固定于其上的工件的固定件的顶视图。
附图标记：
10 涡轮系统
12 压缩机区段
14 燃烧器区段
15 燃烧器
16 涡轮区段
18 轴
21 外壳
22 燃烧器衬套
24 燃烧区
26 过渡件
40 燃料喷嘴
52 主体
54 安装支架
62 臂
64 突耳(lug)
66 镗孔
72 前端
74 后框
100 固定件
102 保持装置
104 工作台
106 调节装置
108 可移动部件
110 可接合部件
112 支架
114 销
116 镗孔
118 泵组件
122  x轴线
124  z轴线
126  y轴线
132 固持槽
134 固持突起
140 定位板
150 支承臂
160 定位装置
162 销
164 定位轴线
166 壳体
168 把柄。
具体实施方式
现在将详细提及本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。各示例以本发明的解释而非本发明的限制的方式提供。事实上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中做出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分所示出或描述的特征可与另一实施例联用以产生又一实施例。因此，本发明意图覆盖如落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
图1是燃气涡轮系统10的示意图。应该理解，本公开的涡轮系统10不必是燃气涡轮系统10，而可以是任何合适的涡轮系统10，例如蒸汽涡轮系统或其它合适系统。燃气涡轮系统10可包括压缩机区段12、可包括如下文所讨论的多个燃烧器15的燃烧器区段14、以及涡轮区段16。压缩机区段12和涡轮区段16可由轴18联接。轴18可为单根轴或联接在一起而形成轴18的多个轴段。轴18还可联接到发电机或其它合适的蓄能装置，或者可直接连接到例如电网。来自系统10的排气可被排放到大气中，流向蒸汽涡轮或其它合适系统，或者通过热回收蒸汽发生器回收。
参照图2，示出燃气涡轮系统10的若干部分的简化图。如图2中所示的燃气涡轮系统10包括用于对流经系统10的工作流体加压的压缩机区段12。工作流体通常为空气，但可为任何合适的液体或气体。从压缩机区段12排出的经加压工作流体流入燃烧器区段14中，该燃烧器区段14可包括绕系统10的轴线布置成环形阵列的多个燃烧器15(图2中仅示出其中之一)。进入燃烧器区段14的工作流体与诸如天然气或者另一合适液体或气体的燃料混合，并且燃烧。热燃烧气体从各燃烧器15流向涡轮区段16，以驱动系统10且发电。
燃气涡轮10中的燃烧器15可包括用于混合并燃烧工作流体和燃料的各种构件。例如，燃烧器15可包括外壳21，例如压缩机排放外壳21。各种套筒可至少部分地设置在外壳21中。例如，燃烧器衬套22可在其中大体限定燃烧区24。工作流体、燃料和可选氧化剂的燃烧可大体在燃烧区24内发生。所得热燃烧气体可经燃烧衬套22向下游流入进一步限定燃烧区的过渡件26，且然后经过渡件26流入涡轮区段16中。
燃烧器15还可包括燃料喷嘴40或多个燃料喷嘴40。燃料可由一个或更多歧管(未示出)供应到燃料喷嘴40。如下文所讨论的，燃料喷嘴40或多个燃料喷嘴40可向燃烧区24供应燃料和可选地工作流体以用于燃烧。
图3和图4示出根据本公开的工件的一个实施例。此实施例中的工件是过渡件26，该过渡件26如上文所讨论的典型地用于涡轮系统10中。然而，应该理解，本公开并不限于过渡件26。而是，具有如下文讨论的可能需要沿两个或更多轴线调节的突出部件的任何合适工件均在本公开的范围和精神内。例如，在涡轮系统的情境中，工件可为燃烧器衬套、冲击套筒、流套筒或者其它合适的套筒或衬套。在其它实施例中，工件可为用于涡轮系统或其它方面的任何合适的管状或非管状构件。
如图所示，根据本公开的工件包括主体和一个或多个突出部件。突出部件从主体突出。在工件为过渡件26的实施例中，例如，主体为大体管状的主体52。在如图所示的示例性实施例中，突出部件可为安装支架54。各安装支架54可将过渡件26安装在涡轮系统10的燃烧器区段14内。安装支架54可包括例如从主体52突出的臂62。突耳64可安装在臂62上，例如所示在其远端上。突耳64可限定穿过其的镗孔66。突耳64例如通过使螺栓、杆件或其它合适设备延伸穿过镗孔66的接合可将过渡件26安装在燃烧器区段14内。
根据本公开的突出部件可位于工件主体上的任何部位。在如图所示的一些实施例中，突出部件可位于工件的端部上。例如，工件的主体可在端部之间延伸。在工件为过渡件的实施例中，例如，主体52可在前端72与后框74之间延伸。一个或多个安装支架54(例如在如图所示的实施例中两个安装支架54)可从后框74突出。
在许多情况下，可能希望调节工件的突出部件。例如，在许多情况下，可能希望沿两个或更多轴线在两个或更多方向上的调节。例如，在工件为过渡件26的实施例中，可能希望调节一个或多个安装支架54。这种调节可沿一个、两个或更多轴线。这种调节对于新制造工件而言可能需要，以确保突出部件的定位在正确规格内，和/或可在工件使用一段时间之后需要，以将突出部件重新定位在正确规格以内。
因此，本公开还致力于用于调节工件的固定件100。固定件100的实施例在图5至图9中示出。如图所示和文中所述，根据本公开的固定件100可有利地用来高效和精确地调节工件的突出部件。根据本公开的固定件100因此能够固定工件、接合工件的突出部件以及使突出部件沿各种轴线移动。固定件100可具有使突出部件在希望或需要时沿至少两个轴线移动的能力。此外，在一些实施例中，固定件100还能够既在突出部件的移动之前又在之后高效和精确地评估突出部件的位置，以确认突出部件在正确规格以内的准确位置。
如图所示，根据本公开的固定件100包括一个或多个保持装置102。各保持装置102可与工件接合以固定工件。在示例性实施例中，保持装置102是夹具，例如所示的趾板夹具(toe clamp)。其它合适的夹具包括G形夹具、快动夹具、腰带式夹具、T形杆夹具等。趾板夹具或其它合适的夹具可液压、气动、手动或其它方式致动以接合工件。此外，能够固定工件的任何合适装置在本公开的范围和精神内。保持装置102可通过与工件接触来接合工件，并且可通过沿一个或多个轴线在一个或多个方向上大体固定工件的位置来固定工件。
在一些实施例中，保持装置102可将工件固定在保持装置102内。在其它实施例中，如图所示，保持装置102可将工件固定到另一构件，例如到工作台104或其它合适基面。在一些实施例中，工作台104或其它合适基面可通过其液压、气动、手动或其它方式的致动来调节，例如可调节高度。
在如图所示的示例性实施例中，保持装置102可接合并固定工件的端部，例如所示的过渡件26的后框74。例如，图8和图9示出将后框74接合并固定至工作台104的八个趾板夹具。然而，应该理解，接合并固定工件的任意部分的任意合适数量的保持装置102在本公开的范围和精神内。
根据本公开的固定件100还包括一个或多个调节装置106。各调节装置106可与工件的突出部件接合。此外，各调节装置106可沿一个或多个轴线、优选沿至少两个轴线移动。因此，当与突出部件接合时，调节装置沿一轴线的移动可使突出部件沿该轴线移动。调节装置106可如上文所讨论地使突出部件沿各种轴线移动到在工件的正确规格以内的位置。通过使用调节装置106而到该位置的这种移动有利地允许精确和高效地执行突出部件的这种定位。
在如图所示的一些实施例中，调节装置106可包括可移动部件108和可接合部件110。可接合部件110可通过接触且连接至突出部件而接合突出部件，使得调节装置106的移动使突出部件移动。例如，在突出部件是如图所示的安装支架54的实施例中，可接合部件可包括支架112和销114。支架112可大体环绕安装支架54的至少一部分。销114可延伸穿过安装支架54中的镗孔66且还穿过支架112中的镗孔116以接合安装支架54。在其它实施例中，可接合部件可包括用于接合突出部件(例如所示的安装支架112)的夹具、钩或其它合适设备。
可移动部件108可沿一个或多个轴线移动，使得当与突出部件接合时，可移动部件108使突出部件沿这些轴线移动。在如图所示的示例性实施例中，可移动部件108是液压缸。在备选实施例中，可移动部件108可以是气压缸、机械齿轮组件或任何其它合适的可移动设备。可移动部件108还可连接到致动器，例如泵组件118、马达或有利于可移动部件108的移动的其它合适致动装置。
图5至图9均示出具有两个调节装置106的固定件。各调节装置106可沿两个轴线移动。例如，一个调节装置106被示出可沿x轴线122移动，而另一调节装置106被示出可沿z轴线124移动。应该理解，根据本公开的调节装置106还可沿y轴线126移动。
此外，如图所示的各调节装置106可在调节装置106可沿第一轴线移动的第一位置与调节装置106可沿第二轴线移动的第二位置之间枢转。例如，如图所示，各调节装置106可在调节装置106可沿x轴线122移动的第一位置和调节装置106可沿z轴线124移动的第二位置之间枢转。整个调节装置106可枢转，或者在一些实施例中仅仅可移动部件108可枢转。固持槽132可将调节装置106固持就位以沿各轴线移动。例如，两个固持槽132可包括在如图所示的固定件100中，且可例如针对每个调节装置106安装至工作台104，以将调节装置106固持在第一位置和第二位置。从调节装置106延伸的固持突起34可如图所示与槽132联接以提供这种固持。因此，调节装置106可沿多个轴线移动以使突出部件沿这些轴线移动。应该理解，调节装置106可枢转或可以其它方式在任意一个或多个轴线之间移位。
根据本公开的固定件100因此可固定工件并使其突出部件移动。在一些实施例中，突出部件可相对于固定件100的其它固定部分(例如端部)移动。在工件为过渡件26的实施例中，例如，安装支架54可相对于后框74移动，该后框74可被固定。这允许安装支架54相对于后框74且在正确规格以内的定位，使得过渡件26可被正确地安装在涡轮系统10中。
在一些实施例中，另外的构件可包括在固定件中以用于定位工件及其各种构件。例如，定位板140可包括在例如所示的工作台104上。定位板140可成形为对应于工件的各种构件的形状，以正确地定位工件。例如，定位板140可正确地定位端部，例如所示的后框74。这种定位特征确保当突出部件移动到正确位置时，这些位置既在规格以内又相对于工件的其它构件是正确的。保持装置102可另外将工件定位在固定件以内，如图所示。
另外的构件可设置在固定件中以用于接合工件。例如，可提供支承臂140，例如安装至工作台104。工件的一部分在定位于固定件中时可由支承臂150支承。
在示例性实施例中，可在环境条件下执行突出部件的调节。因此，在工件为金属或金属合金的实施例中，固定件可冷加工工件。然而，在其它实施例中，工件可在其调节之前或期间被加热，并且可提供合适的加热设备以用于这种加热。
在一些实施例中，根据本公开的固定件100还可包括用于评估突出部件的位置的设备。例如，可提供定位装置160。定位装置160可构造成评估突出部件的位置。定位装置160因此可判断突出部件的位置是否理想，例如是否在正确规格以内，或者是否需要沿一个或多个轴线的调节来正确定位突出部件。例如，如图所示，定位装置160可包括可沿定位轴线164滑动的销162。销162可被容纳在壳体166中，并且销168上的把柄168可用来使销162沿轴线164移动。当突出部件被适当地定位时，销162可沿轴线164滑动以采用特定方式接合突出部件。例如，在突出部件为安装支架54的实施例中，当安装支架54正确定位时，销162可滑动到镗孔66中。如果销162未滑动到镗孔66中，则这可指示需要例如沿一个或多个轴线进一步调节安装托架54。在其它实施例中，销162可进入、接触或以其它方式接合突出部件，以评估突出部件的位置。
在其它实施例中，可利用任何合适的设备来定位和评估突出部件的位置。例如，固定件中一般可包括各种量规或其它合适的测量装置，以评估突出部件和工件的位置。
本公开还致力于用于调节工件的方法。一种方法可包括例如固定工件使得工件大体被固定。在一些实施例中，例如，工件可为过渡件26。此外，在一些实施例中，工件可被固定成使得端部(例如过渡件26的后框74)被固定。在一些实施例中，如上文所讨论的，可利用保持装置102来接合和固定工件。
根据本公开的方法还可包括使工件的突出部件与调节装置接合。在一些实施例中，突出部件可为例如过渡件26的安装支架54。
根据本公开的方法还可包括使调节装置106沿至少一个轴线移动。示例性实施例中的调节装置106能够沿两个或更多轴线(例如沿x轴线122和z轴线124)移动，如上文所讨论的。调节装置106的移动可沿移动轴线移动并因此调节被接合的突出部件。可能需要或希望调节装置106沿多于一个轴线的移动，以沿这些轴线中的每一个调节突出部件。因此，在一些实施例中，一种方法还可包括使调节装置在第一位置与第二位置之间枢转。在第一位置，调节装置106可沿第一轴线(例如x轴线122或z轴线124)移动，而在第二位置，调节装置106可沿第二轴线(例如x轴线122或z轴线124中的另一个)移动。如上文所讨论的，这种移动可沿这些轴线调节被接合的突出部件。
在一些实施例中，该方法还可包括评估突出部件的位置。这种评估可在移动调节装置106之前、期间和/或之后执行。对突出部件位置的评估例如可以判断突出部件的位置是否在适当的规格以内。这种位置一般可相对于例如工具或工件的规格构件，例如端部。在一些实施例中，评估可由定位装置160执行，如上文所讨论的。
此书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质性区别的等同结构元件，则认为此类其它示例在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种用于调节过渡件的固定件，所述固定件包括：
保持装置，其能够与所述过渡件接合以固定所述过渡件；以及
调节装置，其能够与所述过渡件的安装支架接合且能够沿第一轴线和第二轴线移动，
其中，所述调节装置在与所述安装支架接合时沿所述第一轴线的移动相对于所述过渡件的后框沿所述第一轴线调节所述安装支架，并且其中，所述调节装置在与所述安装支架接合时沿所述第二轴线的移动相对于所述后框沿所述第二轴线调节所述安装支架。
2. 根据权利要求1所述的固定件，其特征在于，所述调节装置包括可移动部件和可接合部件。
3. 根据权利要求2所述的固定件，其特征在于，所述可移动部件为液压缸。
4. 根据权利要求2所述的固定件，其特征在于，所述可接合部件包括支架和销，所述销能够延伸穿过所述安装支架和所述支架以接合所述安装支架。
5. 根据权利要求1所述的固定件，其特征在于，所述调节装置能够在所述调节装置能够沿所述第一轴线移动的第一位置与所述调节装置能够沿所述第二轴线移动的第二位置之间枢转。
6. 根据权利要求1所述的固定件，其特征在于，所述固定件还包括构造成评估所述安装支架的位置的定位装置。
7. 根据权利要求1所述的固定件，其特征在于，所述保持装置为夹具。
8. 根据权利要求1所述的固定件，其特征在于，所述保持装置能够与所述过渡件的后框接合。
9. 根据权利要求1所述的固定件，其特征在于，所述第一轴线为x轴线且所述第二轴线为z轴线。
10. 一种用于调节工件的固定件，所述固定件包括：
保持装置，其能够与工件接合以固定所述工件；以及
调节装置，其能够与所述工件的突出部件接合且能够沿第一轴线和第二轴线移动，
其中，所述调节装置在与所述突出部件接合时沿所述第一轴线的移动沿所述第一轴线调节所述突出部件，并且其中，所述调节装置在与所述突出部件接合时沿所述第二轴线的移动沿所述第二轴线调节所述突出部件。
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