CN105971677B - 涡轮部件更换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于使工业燃气涡轮的燃烧器(1)移动离开和移动到燃气涡轮的安装端口的涡轮部件更换装置(100)，装置(100)包括活动框架(101)、可竖向延伸的臂(120)和支架(15)，活动框架(101)具有用于在地面(90)上基本水平平移运动的移动机构(112,114)，可竖向延伸的臂(120)连接在活动框架(101)上并从活动框架延伸，并且支架(15)连接在可延伸的臂(120)上，使得支架(15)可相对于活动框架(101)竖向地移动。此外，涡轮部件更换装置(100)适合于在支架(15)中接收燃烧器(1)，并且适合于借助于可延伸的臂(120)使接收的燃烧器(1)竖向地移动离开和移动到安装端口。

Description

涡轮部件更换装置
技术领域
本发明涉及一种涡轮部件更换装置，其可用于装配或拆卸燃气涡轮的燃烧器和/或顺序衬套等。此外，本发明涉及一种更换燃气涡轮的涡轮部件的方法。
背景技术
大型工业燃气涡轮通常装备了多个燃烧器，其以相等的间隔但独立的定向而固定在环形燃烧器组件上，环形燃烧器组件设置在燃气涡轮的外壳周围并连接在燃气涡轮的外壳上。燃烧器插入到安装端口中，并可释放地用凸缘连接到燃烧器组件上。当燃烧器或其它涡轮部件例如顺序衬套需要定期维护时，这些部件必须不时地卸下和重新安装。
通过有待装配在燃气涡轮周围的脚手架更换燃气涡轮的燃烧器是已知的。用户然后可操作高架起重机将吊索放置于其中一个燃烧器上，以便更换它。然而，这种技术具有缺点，即难以到达设置在燃气涡轮下半部分中的燃烧器。
其它用于更换燃气涡轮的燃烧器的现有技术方法，例如US5,921,075和US5,911,680中所公开的方法使用了固定地设置在燃气涡轮的周边并接近燃烧器的环形轨道。在所述轨道上运转和旋转的支架用于一次更换一个燃烧器。然而，这些更换系统是笨重、庞大且昂贵的，并且必须连接在外壳上，其花费了许多时间。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种改善的涡轮部件更换装置。
这个目的通过本发明的涡轮部件更换装置来实现。因此，该目的通过一种涡轮部件更换装置来实现，其用于使工业燃气涡轮的燃烧器和/或顺序衬套移动离开和移动到燃气涡轮的安装端口，所述装置包括：
活动框架，其具有用于在地面上基本水平平移运动的移动机构；
可竖向延伸的臂(也被称为梁或伸缩梁)，其连接在所述活动框架上并从所述活动框架延伸；和
支架，其连接在所述可延伸的臂上，使得支架可相对于活动框架竖向移动。
这种涡轮部件更换装置适合于在所述支架中接收所述燃烧器和/或顺序衬套，用于借助于所述可延伸的臂使所述接收的燃烧器和/或顺序衬套而竖向地移动离开和移动到所述燃烧器的安装端口。
因此，本发明基于借助于可延伸的臂来设计涡轮部件更换装置的见识，其中臂在一端连接在活动底部框架上并且在另一端连接在支架上，支架借助于所述臂处于竖向方向上，并且借助于其它运动机构处于其它方向上，容许平移和枢转运动，从而实现所需的支架定向，以便接收燃烧器和/或顺序或将燃烧器和/或顺序衬套传递离开或传递到指定的安装端口。
该结构对于安装或拆解燃气涡轮的下半部分中的燃烧器和/或顺序衬套是特别有利的，在那种情况下是难以借助于高架起重机设备接近端口的。此外，根据本发明的涡轮部件更换装置是高度活动且精确的，独立的，比较轻的，且使用有效的，因为不必将其连接到燃气涡轮上。此外，其是足够稳定且强大的，足以支撑典型的工业燃气涡轮的燃烧器的大的重量。当需要最大限度地减小涡轮停机时间以减少成本时，有效的更换是特别需要的。
因此，这种涡轮部件更换装置设计为用于在(拆解)安装程序期间支撑燃烧器和/或顺序衬套的全部重量重。此外，该装置的设计考虑了重型燃烧器的安全操作，其时常具有不止一吨的重量，并因此遵从EHS标准。
支架设计为交叉件，其可移动地连接在可延伸的臂的末端部分上。此外，支架可经过特别设计，以承载顺序衬套和/或燃烧器。
在某些实施例中，所述可延伸的臂是可沿着垂直运动移动的伸缩梁。伸缩梁的设计提供了一种特别紧凑且强健的结构。
在某些实施例中，可延伸的梁借助于轴来促动，其优选放置在梁的内部空间中。因此，在某些实施例中，所述可延伸的臂包括至少一个第一轴，其用于促使所述可延伸的臂竖向地移动所述支架，其中所述可延伸的臂和所述第一轴优选具有四级设计。所述可延伸的臂优选适合于至少1米、优选至少3米、5米或10米或甚至更长的竖向距离上移动，这依赖于具体要求。
在某些实施例中，支架包括第一枢转机构，其中支架连接在可延伸的臂上，从而可借助于所述第一枢转机构沿着第一枢转运动围绕第一枢转轴线进行枢转，第一枢转轴线水平且垂直于支架的纵向方向而延伸。这容许支架进行最佳定向，以便接收或放下燃烧器和/或顺序衬套。
在某些实施例中，支架包括用于将燃烧器和/或顺序衬套放置在支架上的滑架，滑架通过滑动装置设置在支架的第一表面上，使得滑架可相对于所述支架沿着支架的纵向方向和/或垂直于支架的纵向方向而以滑动运动移动。这容许支架得以正确地定向。滑架优选放置在低摩擦导向器上，低摩擦导向器抵靠在支架的顶面上。
在某些实施例中，所述滑动装置包括具有至少一个第二轴和推力块的第一滑动机构，所述推力块可沿着第二轴平移，并连接在滑架上，使得滑架可沿着平行于所述第二轴的平移运动，沿着支架的纵向方向而移动。这容许竖向细微运动，从而使燃烧器和/或衬套精确地滑动到涡轮外壳中或从涡轮外壳滑动出来。
支架径向位置/角度位置的进一步的调整可如下通过其它运动机构来实现。
在某些实施例中，支架的顶壁表面是凹入的，使得滑架在垂直于支架的纵向方向的第一表面上的横向滑动运动是围绕与支架纵向方向相平行的第二枢转轴线的第二枢转运动，其中滑动装置包括第二滑动机构，用于使所述支架在第一表面上沿着第二枢转运动而移动。这种枢转运动容许细微运动，以便使涡轮部件相对于径向位置围绕支架的纵向方向精确地定位。这种第二滑动机构可通过利用滑动轴承结构来实现，其中活动部分在凹入的轴承面上移动。当径向定向随着安装端口位置显著变化时，不同的支架部件和/或滑架可用于满足所有安装端口的运动要求。因此，本发明还提供了一种部件套件，其包括下面所见的不同的支架部件和/或滑架。
低摩擦轴承元件优选放置在滑架和轴承面之间，而相对位移运动可通过螺纹杆来引起，其连接在上滑架和支架的其中一个上，同时推开另一个。两个带螺纹的推杆可放置在相反的位置，从而利用一个推杆在一个方向上推动滑架，并且利用另一推杆将其推回。或者，螺纹杆可适合于推拉作用。
在某些实施例中，支架包括第三滑动机构，其中支架连接在可延伸的臂上，从而可在平移运动中沿着水平延伸且垂直于支架纵向方向的轴线而平移。这种细微运动容许相对于可延伸的臂或地面的平移运动，而没有移动活动框架。
第三滑动机构可为使整个支架移动的机构，即其使支架在可延伸的臂上移动。额外地或备选地，第三滑动机构还可使滑架相对于支架移动。在这两种情况下，可使用螺纹杆，可被促动，以用于使支架在臂上，和/或滑架在支架上移动。
在某些实施例中，涡轮部件更换装置还包括用于测量支架旋转位置的测量装置，测量装置适合于测量围绕两个水平的旋转轴线的旋转位置，旋转轴线定向成角度，优选彼此垂直，其中测量装置优选包括双气泡水平仪。这容许恒定地监视移动的涡轮部件的位置。
在某些情况下，至少一个，优选两个用于容纳在相对应的槽中的导销设置在涡轮部件上和燃气涡轮的外壳上，从而容许监视涡轮部件围绕竖向方向的旋转位置。这种销/槽装置还可反之，即槽在涡轮部件中，销位于涡轮外壳上。优选地，销设置在涡轮部件上，使其优选基本水平地延伸，从而改善销的能见度并因此监视围绕竖向方向的旋转位置。在插入所述槽中的同时，这两个导销还可在一定程度上引导(拆解运动)安装运动。
这里，还可设想额外地或备选地使用另一测量装置，例如激光定位系统等等。
在某些实施例中，活动底部框架包括用于在地面上滚动的滚动部件。
在某些实施例中，所述滚动部件是轮子，优选至少三个，更优选四个或更多个轮子，其中所述轮子设置成三角形或矩形布置，优选方形布置。轮子可为双轮子。
在某些实施例中，至少一个轮子，优选两个相邻的轮子或所有轮子可围绕竖向的旋转轴线而旋转。
因此，围绕竖向轴线的旋转运动是可能的，并且改善了装置的活动性。
在某些实施例中，涡轮部件更换装置具有至少一个驱动器，优选至少一个电动、气动、液压或其它马达，用于驱动涡轮部件更换装置的不同部件，例如轴、运动机构和/或滚动部件。
在某些实施例中，该装置可经过设计，使得臂，优选包括轴和支架在内，可进行拆卸，使得装置可紧凑地进行储存或运输。
因为燃烧器和/或衬套通常沿周向设置在涡轮轴线的周围，所以涡轮部件的径向定向可改变高达180度。因此，为了满足这个要求，可提供一组支架或支架部件(例如下面所见的滑架)，其中用户在移动相对应的涡轮部件之前可选择合适的支架配置。
因此，本发明的还一方面是提供一种部件套件，其包括涡轮部件更换装置和多个支架或支架部件，尤其滑架，使得根据燃气涡轮上的安装端口的位置可组装涡轮部件更换装置，其具有从部件套件选择出的合适的支架配置。
本发明的另一方面是将工业燃气涡轮的燃烧器和/或顺序衬套移动离开和移动到燃气涡轮的安装端口上的方法，其包括如下步骤：
(a)确定所述燃气涡轮上的燃烧器的绝对连接位置；
(b)利用根据本发明的涡轮部件更换装置来移动所述燃烧器和/或顺序衬套。
该方法可包括在涡轮部件或外壳上设置导销的步骤，以便在运动期间用于引导涡轮部件。
在某些实施例中，该方法包括通过上面提到的测量装置确定燃烧器和/或衬套的绝对连接位置，其中测量装置适合于测量围绕两个水平的旋转轴线的旋转位置，这两个旋转轴线定向成角度，优选彼此垂直，测量装置优选是双气泡水平仪，其中至少一个，优选两个导销设置在燃烧器和/或衬套上或设置在燃气涡轮的外壳上，以用于容纳在燃气涡轮的外壳或燃烧器和/或衬套中的相对应的槽中，这两个导销优选是进一步的引导装置和/或测量装置，以用于测量相对于竖向轴线的旋转位置。
附图说明
以下将参照附图描述本发明的优选实施例，其用于举例说明本发明的目前优选实施例的目的，而非用于限制它的目的。图中：
图1显示了根据本发明的涡轮部件更换装置的优选实施例的侧视图，其具有支撑滑架的支架，其中燃烧器设置在滑架上；
图2显示了根据图1的涡轮部件更换装置的正视图；
图3显示了根据图1,2的涡轮部件更换装置，其处于工业燃气涡轮的维护区域中；
图4显示了根据图1–3的涡轮部件更换装置的透视图，其指示了不同的运动选项；而且显示了了该装置的活动底部框架，底部框架具有方形的轮子布置；
图5在底视图中显示了底部框架，其具有用于图1–4的装置的三角形的轮子布置；
图6显示了根据图5的底部框架的侧视图；
图7示意性地显示了沿着A(比较图1)穿过第二滑动机构的横截面，第二滑动机构用于使滑架相对于支架枢转；
图8示意性地显示了沿着B(比较图1)穿过第三滑动机构的横截面，第三滑动机构用于使滑架滑动；
图9显示了支架及滑架的详图；
图10显示了在将燃烧器传递至燃气涡轮的安装端口时的装置，其中滑架处于收缩位置；
图11显示了滑架处于伸展位置时的装置，同时伸缩梁收缩，并且底部框架移动远离燃烧器；
图12显示了处于停放位置时的装置；
图13显示了如何将燃烧器装载到支架上；
图14显示了设于滑架上的燃烧器；
图15显示了接近最终位置的燃烧器的透视图，燃烧器通过导销来引导；和
图16显示了处于最终位置的燃烧器的透视图，其中柱头螺栓插入到凸缘中，并且导销突出在所述凸缘之上；
图17显示了接近最终位置的燃烧器的侧视图。
部件列表
1工业燃气涡轮10的燃烧器
10工业燃气涡轮
11工业燃气涡轮10的维护区域
12工业燃气涡轮10上的燃烧器安装端口
13具有多个端口12的环形燃烧器组件
100涡轮部件更换装置
101活动底部框架
102舱室
1020板
103–110活动底部框架101的梁
111,112从动的刚性轮
1110,1120刚性轮悬架
113,114可旋转的轮子
1130,1140可旋转的轮子悬架
115用于111,112的电动马达
1150电动马达115的悬架
116电动马达
1160电动马达116的悬架
1161电动马达116的从动轴
1162用于126的传动带
117支撑部件
118可延伸的支撑部件
119用于118的滑动梁
120伸缩梁
121伸缩梁120的第一级
1210控制面板
1211第一级121中的空腔
122伸缩梁120的第二级
123伸缩梁120的第三级
124伸缩梁120的第四级
1241第四级124中的凹部
126用于使伸缩梁120的沿着(a)伸缩的第一轴
127在126和1162之间的联接器
128加强肋
15涡轮部件更换装置100的支架
150支架15的外壁
151外壁150上的滑架
152用于使滑架15围绕(c)枢转的第一枢转机构
1520,1525螺纹杆
1521,1524带螺纹的缸体
1522手动促动器
1523链促动器
1526托架
153外壁150的凹入的顶壁
154支架15中的凹部
16用于使滑架151围绕(e)枢转的第二滑动机构
161第二滑动机构16的螺钉
162第二滑动机构16的接合部件
163接合部件162中的凹部
164螺钉161的突出的螺栓
165第二滑动机构16的轴承元件
17用于使滑架151沿着(d)进行滑动运动的第三滑动机构
171第三滑动机构17的螺钉
172第三滑动机构17的螺纹套管
173螺钉171的锥形末端
174板
175盘
18用于使151沿着(h)进行滑动运动的第一滑动机构
181第二轴
182用于第二轴181的马达
183第二轴181上的推力块
90地面
91起重机
92吊索
93链滑车
95双气泡水平仪
96导销
97凸缘
98开口/凹部
99柱头螺栓
a 支架15, 伸缩梁120的竖向运动
b 涡轮部件更换装置100围绕伸缩梁120的旋转运动
c 支架15围绕竖向于L和V的轴线的第一枢转运动
d 支架15的第三滑动运动方向
e 支架15围绕平行于L的轴线的第二滑动运动，第二枢转运动
f 从动的刚性轮111的旋转运动
g 涡轮部件更换装置100的平移运动
h 支架15的第一滑动运动方向
L 支架15的纵向轴线
V 大致竖向方向
H 大致水平方向。
具体实施方式
某些优选的实施例是在更换燃烧器1的情况下进行描述的。应该懂得，顺序衬套也可被更换。
图1以侧视图显示了涡轮部件更换装置100的优选实施例，其装载了燃烧器1。图2显示了根据图1的所述装置100的正视图。
图3显示了涡轮部件更换装置100，其竖立在处于工业燃气涡轮10的维护区域11中的水平地面90上。水平和竖向方向H，V由相应的箭头来指示。涡轮部件更换装置100装载了一个燃烧器1，燃烧器1已经从空的安装端口12上除去(或传递给空的安装端口12)。
其它燃烧器1设置在邻近空的安装端口12附近，并且在燃气涡轮10周围限定了多个燃烧器操作位置。安装的燃烧器1用凸缘连接到环形燃烧器组件13中，环形燃烧器组件设有多个周向设置的安装端口12。
图1和图2显示了处于伸展位置的装置100；相反，图12显示了处于停放位置的装置100。装置100包括竖向的伸缩梁120，其具有四个伸缩级模块121–124，其可彼此伸缩地移动。在梁120的远端，即远离底部框架101处设置了支架15，其包括负载额定的滑架151、支架结构150以及用于使支架15枢转的第一枢转机构152。而且第一、第二和第三滑动机构16,17和18经过设置，使得支架15可如这里解释的那样进行移动和旋转。
滑架151设置在低摩擦导向器165上，低摩擦导向器抵靠在支架15上(比较图7)。因此，滑架151可在任何方向上，在凹陷的支架15的顶壁153上移动(比较图7)。此外，滑架151经过特殊地设计，以便按照形状配合而接收特定的涡轮部件。因此，依赖于有待移动的涡轮部件和涡轮部件的最终定向，滑架151的设计可适合于为装置100提供需要的运动范围，以便适当地接收或传递涡轮部件。
涡轮部件可通过螺栓和/或至少一个棘齿条而固定在滑架151上。
近级模块121通过竖向的加强肋128而连接在水平延伸的底部框架101上，竖向的加强肋沿周向设置连接在近级模块121的周围。
其它级模块122–124彼此引导，其中各个其它级模块122–124从近侧延伸到相邻级模块中。因此提供了一种紧凑且结实的竖向升降组件。
模块121–124是空心元件，其中四级伸缩的第一轴126设置在空心梁120中，用于促动所述梁120，即用于使所述梁120延伸或收缩。轴的设计是有利的，因为其最大限度地减小升降特征的总尺寸。这种紧凑的结构还减少了与燃气涡轮10的周围设备发生碰撞的危险。
因此，伸缩特征可为两个构件的组合：伸缩轴和伸缩的空心梁。各级轴对于前级是连续的。轴负责承载轴向负荷。梁是精密的结构件，其承载所有来自支架的其它应力。线性导向器可为梁提供直的且低摩擦的移动。对于梁和轴可执行专用的润滑和维护。前级轴可指向地面，并且可受到推力轴承的支撑。
或者，伸缩梁120的促动可通过液压完成，其中液压缸集成到模块121–124中。
各个结构化模块121–124装备了结实的高精度线性导向器，从而在操纵重负载例如燃烧器1的同时确保梁120的结构完整性和升降运动所需要的精度。
通过可竖向延伸的且可收缩的伸缩梁120，装置100可用于传递不同高度的安装端口12。
如解释的那样，装置100可适合于特定的要求，即一个使用设计的滑架151，其被设计为与移动的涡轮部件互补，而梁120的若干个模块121–124也可针对情形进行调整。因此，一方面如果升降高度较低，就如小型燃气涡轮10或只有低高度的涡轮部件必须移动时，那么可将模块121–124的数量减少至两级模块121,122。另一方面，如果必须增加升降高度，那么可使用所有级模块121–124或具有甚至不止四级模块的梁120。轴级的数量因此可相应地进行调整。
在近级模块121中集成了具有控制面板1210的控制单元，控制面板可从外部接近，以便用户控制装置100的运动。控制面板1210包括控制元件，其包括紧急停止装置和通/断开关面板。控制面板1210优选包括显示器，其至少实时显示了支架的高度。
控制单元优选可受到位于安全距离内的用户的控制，即用户可具有远程控制装置。
底部框架101(下面所见)承载梁120、支架15和负载，例如燃烧器1的重量。底部框架101稳定和固定整个结构，并且设计为是活动的，使得装置100可在地面90上平移。
底部框架101的移动性通过滚动部件111–114来提供，这些部件是双轮子。
轮子111–114可设置成三角形配置(比较图3)，或者在另一实施例中设置为方形布置(比较图4)。
轮子11–14的某些是自由旋转；某些被马达115驱动，马达115优选是电动马达，尤其Truma Mover®类型的电动马达。滚动速度是可调整的，并且可在毫米精度内执行细微运动。升降速度和任何其它运动是可调整的，并适合于±1毫米精度内的精密运动。
图4以透视图显示了装置100。在下文中将描述装置的运动选项，包括在(拆解)安装涡轮部件期间用于使支架精确定向的细微运动选项。
首先，装置100可使其支架15沿着竖向运动(a)竖向地移动。为了执行这种竖向运动(a)，伸缩梁120可借助于促动伸缩机构而伸出或伸进。运动范围可为例如1米至15米，其中依赖于使用的级模块121–124的数量，最大高度是最小高度的2倍至5倍。
其次，装置100可围绕梁120的纵向轴线而旋转。这个第一旋转运动(b)可借助于活动底部框架101及其旋转滚动部件111–114来实现。因此，底部框架101可在地面90上旋转，从而使梁120围绕其纵向轴线而旋转。这个第一旋转运动(b)可包括高达360度的旋转。
第三，底部框架101可在其地面90上的滚动部件上沿着平移运动(g)而滚动。
第四，支架15围绕垂直于L的竖向轴线的第一枢转运动(c)可在第一枢转机构152的控制下执行(下面所见)。这个第一枢转运动(c)容许在其纵向轴线L方向上调整支架15的倾斜度。支架15可旋转出其水平位置之外高达75度，优选高达60度，高达50度。枢转机构152还可容许支架15沿着第一枢转运动(c)在水平位置之外的两个方向上枢转。
第五，支架15可沿着水平运动(d)借助于第三滑动机构17(下面所见)而进行平移。水平运动(d)沿着水平轴线进行定向，水平轴线垂直于支架15的纵向轴线L。这里的运动范围可高达50毫米，优选高达30毫米或更小。
第六，支架15可沿着第二枢转运动(e)而枢转，第二枢转运动受到第二滑动机构16(下面所见)的控制。这个第二枢转运动(e)容许滑架151在支架15上移动，使得滑架151围绕与支架15的纵向轴线L平行的轴线而枢转。
第七，滑架151可在支架15上沿着平移运动(h)平行于支架15的纵向轴线L而平移。因此，滑架151可在收缩位置和伸展位置之间移动。平移运动(h)受到第一滑动机构18(下面所见)的控制。
最后，某些轮子(在这个实施例中为轮子111,112)可沿着旋转运动(f)(下面所见)进行旋转。
所有或任何上述运动的组合可同时或顺序地执行。
图7示意性地显示了沿着A(比较图1)穿过第二滑动机构16的横截面，第二滑动机构用于使滑架151相对于支架15枢转；在滑架151的周边边缘处设置了接合部件162，其基本上是L形轮廓，使得一个支脚沿着支架15的侧壁150竖向地延伸，而另一支脚基本上平行于凹入的顶壁153而延伸。在接合部件162的竖向支脚中提供了带螺纹的凹部163，凹部163是通孔，其中螺钉161的螺栓会接合在通孔中。螺栓以自由端162朝着支架15的侧壁150突出来。在旋转螺钉头时，在图5中，螺栓可相对于接合部件162平移至左边。滑架151抵靠在轴承元件165上，轴承元件165设于支架15的外顶壁的凹入的顶区段153上。凹入的支架顶壁153具有部分圆柱形的形状，圆柱体轴线平行于支架15的纵向轴线L。由于在接合部件162和滑架151之间的固定连接，当螺钉161旋拧到带螺纹的凹部163中时，滑架15在轴承165上移动至右边，从而将接合部件162从支架壁150的竖向部分推开。
由于支架壁150的顶壁截面153的凹入的形状，所以滑架151在支架15上的滑动是沿着方向(e)的枢转运动，即围绕支架15的纵向轴线L的枢转运动。
图8示意性地显示了穿过第三滑动机构17的横截面B(比较图1)，第三滑动机构用于设置在支架15上的滑架151的滑动运动；第三滑动机构17包括螺钉171，其穿过梁120的远级模块124的远端。模块124设有水平贯穿开口1241，其中螺纹套管172插入在该开口中。这种螺纹套管172与螺钉171相啮合。螺钉171在支架15的壁150中进一步穿过凹部154。螺钉171具有锥形的末端部分173。锥形的末端部分173可在外部设有头部(未显示)，其突出到凹部154之上。螺钉还包括两块板174，其在支架15的壁150的侧面上径向延伸，从而使支架15与螺钉171的相对位置相对于螺钉的轴向伸展方向进行固定，该方向是便于螺钉171相对盘175更容易旋转的运动方向d。在螺钉171旋转时，螺钉171在套管172中平移，使得支架15可移动至左边或右边。因此，通过激励第三滑动机构17，可执行支架15沿着螺钉171，即沿着图4中的运动(d)的水平平移。
图9显示了第一枢转机构152。支架15可枢转地设置在梁模块124上，其中枢转轴线是水平的，并且垂直于支架15的纵向轴线L。为了控制枢转运动(c)，第一枢转机构152包括托架1526，其从所述枢转轴线沿着远端梁模块124延伸，从而为伸展机构提供杠杆传动，伸展机构设置在托架1526的自由底端和支架15的外壁150的末端部分之间。所述托架1526的自由底端和所述外壁150的末端部分通过螺纹杆1520,1525和带螺纹的缸体1521,1524而彼此连接在一起。在旋转手动促动器1522或链促动器1523时，所述螺纹杆1520平移而进出所述带螺纹的缸体1521,1524。因此，在所述托架1526的自由底端和外壁150的末端部分之间的距离可变化，因此产生了围绕第一枢转轴线的枢转运动(c)。
此外，图9显示了第一滑动机构18。在支架15上设置了滑架151，其可沿着L方向，即沿着平移运动(h)而移动。第一滑动机构18包括第二轴181，其以纵向方向L沿着支架15而延伸。第二轴181可以是自断开的轴。在所述螺纹轴181上设置了推力块183，其是固定地连接在滑架151上。第二轴181可用手，或者额外地或备选地通过设于支架15上的马达182来旋转。当用手或通过马达182旋转第二轴181时，滑架151在所述推力块183上沿着轴181平移，并可进行伸展，以便传递或接收来自安装端口12的涡轮。
马达182优选是通过远程控制阀操作的气动马达，从而容许燃烧器1平滑且精确的细微定位，燃烧器1装载到滑架151上。
现在将参照图5和图6更详细地描述底部框架101。底部框架101是一种框架结构，其包括与多个横梁106–110相交的多个梁103–105，它们彼此连接在一起，从而具有强健的框架。在底部框架101的顶侧处可设置板1020，使得用户可爬到底部框架101上。在所述板1020上还可设置用于储存装置100的滑架151或不同类型的滑架151，以用于不同类型的燃烧器或安装端口12。
在底部框架101上还设置了舱室102(比较图4,10)，其用于承载蓄电池和至少一个充电器，以便为电动马达115,116或其它可储存在所述舱室102中的设备供电。然而，舱室102还具有进一步加强底部框架101的效果。
在液压梁120的情况下，阀/压缩机或液压集料也可储存在舱室102中。
在框架101的底侧设置了双轮子111–114。轮子111–114可按照轮子111–114的三角形布置进行设置。在图5中描绘了这种布置。轮子111–114分别铰接在轮子悬架1110–11140中。图5中的两个左轮分别悬挂于刚性轮子悬架1110,1120上。这些刚性轮子111,112均通过一个电动马达115来驱动，其连接在马达悬架1150中的底部框架101上。图5中右边的轮子113,114是可旋转的轮子，其分别铰接在可旋转的轮子悬架1130,1140中的底部框架101上。
马达115,116优选具有防水和防尘的外壳。
此外，马达116连接在悬架1160中的底部框架101上。所述马达116配置为用于促动第一轴126，从而移动伸缩梁120。因此，马达116包括从动轴1161，其联接在传动带1162上。也可采用齿轮替代带1162。轴126设置在近级模块121的空腔1211中，并在其近端具有联接器127，用于通过所述传动带1162将轴126联接到传动轴1161上。因此，伸缩梁120可通过所述马达116来驱动。联接器127还可包括安全闸，以防马达116或通向轴126的运动传动装置发生故障。
此外，底部框架101包括支撑部件117，其设置在底部框架101上，以便从底部框架101朝着地面90延伸，从而进一步改善装置100在可能发生碰撞期间的稳定性。
活动底部框架101还包括可在滑动梁119上延伸的支撑部件118。滑动梁119可滑动进出纵梁103,106(至图5中的右边)，使得滑动梁119可移动出框架101之后或回到框架101中。可延伸的支撑部件118设置在滑动梁119的自由端。此外，可延伸的支撑部件118可平移，以便与地面90发生接触。因此，获得了额外的稳定性。滑动梁119的可移动长度可为0.5米至1.5米。
支撑部件118还可平移远离地面90，使得底部框架101可在地面90上滚动，而支撑部件118不会接触地面90。因此，在底部框架101的运动期间，滑动梁119还可停留在伸展位置。然而，出于储存目的，滑动梁119可可基本完全移动到相对应的框架梁103,106中。
图10至图12显示了如何将燃烧器1传递给燃气涡轮10的环形燃烧器组件13的安装端口12。图10显示了当将燃烧器1传递给燃气涡轮10的安装端口12时的装置100。装置100放置在安装端口12的下面；梁120伸展以传递所述燃烧器1，同时支架15处于恰当倾斜的位置，并且滑架151装载了燃烧器1并定位在收缩位置。然后滑架151进行伸展，机构16,17,152进一步用于恰当地调整燃烧器。在将燃烧器1用凸缘连接到燃烧器组件13上之后，通过促动第一轴(比较图11)使梁120塌缩。对于塌缩的梁120，装置100处于停放位置，并且移动而远离维护区域11(比较图12)。
图13显示了如何可将燃烧器1装载到支架15上。涡轮部件，这里的燃烧器1通过链滑车(chain block)93和单个吊索92而连接在起重机91上。已经在起重机91上的燃烧器1可参照测量装置95,96进行恰当地定向，从而通过活动底部框架101将装置100放置在地面90上，位于燃烧器1的下面，并且支架15通过伸缩梁120和运动机构16,17,18,152而进行恰当地定向。然后将燃烧器1容纳在针对所述燃烧器1特别设计的滑架151上，并固定在那里。
图14显示了装载到装置100的支架15上的燃烧器1，其准备传递给相应的安装端口12。
应该懂得，这里所述的任何马达115,116,182可为标准电动类型、气动或液压马达等等。此外，任何马达可受到控制面板1210和/或远程控制装置的控制，如果用户在操作期间想要远离装置100的话，例如出于空间或安全原因，那么后者是有利的。装置100还可通过内置的远程控制器进行控制。远程控制频率可依赖于地方条例而变化。
此外，装置100可经过设计，使得梁120，包括轴126和支架15在内可被拆卸下来，从而可紧凑地储存或运输装置100。
图15显示了接近端口12中的最终位置的燃烧器1的透视图，燃烧器1以其凸缘97与导销96相接合，并受到导销的引导。导销96优选连接在环形燃烧器组件13上，使其突出到燃烧器1的凸缘97上的沿直径方向间隔开的凹部98中。图17显示了接近最终位置的燃烧器1的侧视图。从图中可看出销96给予了导向和定向帮助。
图16显示了处于最终位置的燃烧器1的透视图，其中柱头螺栓99插入到凹部98中，而导销96仍然插入在组件13中，并突出到所述凸缘97之上。在接下来的步骤中可除去销96，并可插入其它柱头螺栓99，以便最终将凸缘97和因此燃烧器1固定到环形燃烧器组件13上。用于将燃烧器1移动至燃气涡轮10的燃烧器组件13上的方法的一个优选实施例可能如下：
1. 拆开燃烧器1，除去运输罩并从暴露的表面上清除任何防锈剂。
2. 连接两个链滑车93和单个吊索82，利用起重装置91吊起燃烧器1，并根据双气泡水平仪95而调整燃烧器1(比较图13)。
3. 沿着装置100的枢转运动(c)将滑架151的角度预先调整至燃烧器1的值(比较图13)。
4. 将燃烧器1升高到滑架151上，并利用两个螺栓(或棘齿条)固定燃烧器1。
5. 在地面90上驱动装置100，使燃烧器1进入到维护区域11和燃气涡轮10下面的外壳中，将其定位在所需的位置。
6. 是伸缩梁120伸展，并将燃烧器带到安装端口12的附近。
7. 通过第一移动机构18沿着与支架15的纵向轴线L平行的平移运动(h)而将装载了燃烧器1的滑架151开始插入到安装端口12中。
8. 在最终位置之前300毫米处停止，安装两个导销96；细微的调整可为竖向的、横向的和径向的。
9. 轻轻地使燃烧器1进一步移动到外壳或燃气涡轮1中，监视内密封圈，并且一旦接合在插口配合接头中就停止。
10. 安装所有带螺纹的柱头螺栓，安装所有六角螺母，并利用扳手用手两两拧紧。
11. 用柱头螺栓99和螺母更换两个导销96。
12. 放松并从滑架151上除去两个螺栓或棘齿。
13. 使滑架151滑动回来，降低梁120，并驱动活动框架101离开涡轮1的维护区域11。
14. 利用液压扭矩扳手将燃烧器1的螺栓拧紧到涡轮外壳上。
15. 连接燃料管线、仪器并施加隔离。
用于除去燃烧器1的程序就是上述反向的程序。
因此，本发明提供了一种用于涡轮部件的有效运动的工具，其可缩短燃气涡轮10的停机时间。

Claims (31)

1.一种用于使工业燃气涡轮(10)的燃烧器(1)和/或顺序衬套移动离开和移动到所述燃气涡轮(10)的安装端口(12)的涡轮部件更换装置(100)，所述装置(100)包括：
活动框架(101)，其具有用于在地面(90)上水平平移运动的移动机构(111–114)；
可竖向延伸的臂(120)，其连接在所述活动框架(101)上并从所述活动框架(101)延伸；和
支架(15)，其连接在所述可竖向延伸的臂(120)上，使得所述支架(15)相对于所述活动框架(101)竖向移动；
其中所述涡轮部件更换装置(100)适合于在所述支架(15)中接收所述燃烧器(1)和/或顺序衬套，并适合于借助于所述可竖向延伸的臂(120)而使接收的燃烧器(1)和/或顺序衬套竖向移动离开和移动到所述安装端口(12)。
2.根据权利要求1所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)是沿着竖向运动(a)移动的伸缩梁。
3.根据权利要求1所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)包括至少一个第一轴(126)，用于促使所述可竖向延伸的臂(120)竖向地移动所述支架(15)。
4.根据权利要求3所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)和所述第一轴(126)具有三级、四级或五级设计。
5.根据权利要求3所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)适合于在至少1.5米的竖向距离上移动。
6.根据权利要求5所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)适合于在至少3米的竖向距离上移动。
7.根据权利要求6所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)适合于在至少5米的竖向距离上移动。
8.根据权利要求7所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述可竖向延伸的臂(120)适合于在至少10米的竖向距离上移动。
9.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述支架(15)包括第一枢转机构(152)，其中所述支架(15)连接在所述可竖向延伸的臂(120)上，从而借助于所述第一枢转机构(152)沿着第一枢转运动(c)围绕第一枢转轴线枢转，所述第一枢转轴线水平地且垂直于所述支架(15)的纵向方向(L)而延伸。
10.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述支架(15)包括用于将所述燃烧器(1)放置在所述支架(15)上的滑架(151)，所述滑架(151)通过滑动装置设置在所述支架(15)的第一表面上，使得所述滑架(151)相对于所述支架(15)沿着所述支架(15)的纵向方向(L)和/或垂直于所述支架(15)的纵向方向(L)而以滑动运动移动。
11.根据权利要求10所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述滑动装置包括具有至少一个第二轴(181)和推力块(183)的第一滑动机构(18)，所述推力块(183)沿着所述第二轴(181)平移，并连接在所述滑架(151)上，使得所述滑架(151)沿着平行于所述第二轴(181)的第一平移运动(h)，沿着所述支架(15)的纵向方向(L)而移动。
12.根据权利要求10所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述支架(15)的第一表面是凹入的，使得所述滑架(151)在垂直于所述支架(15)的纵向方向(L)的第一表面上的滑动运动是围绕与所述支架(15)的纵向方向(L)平行的第二枢转轴线的第二枢转运动(e)，其中所述滑动装置包括第二滑动机构(16)，其用于使所述支架(15)在所述第一表面上沿着所述第二枢转运动(e)而移动。
13.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述支架(15)包括第三滑动机构(17)，其中所述支架(15)连接在所述可竖向延伸的臂(120)上，从而沿着水平且垂直于所述支架(15)的纵向方向(L)延伸的轴线而以第二平移运动(d)平移。
14.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，包括用于测量所述支架(15)的旋转位置的测量装置(95)，所述测量装置(95)适合于测量围绕两个水平旋转轴线的旋转位置，所述两个水平旋转轴线彼此成角度进行定向。
15.根据权利要求14所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述两个水平旋转轴线彼此垂直进行定向。
16.根据权利要求14所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述测量装置(95)包括双气泡水平仪。
17.根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述活动框架(101)包括用于在地面(90)上滚动的滚动部件。
18.根据权利要求17所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述滚动部件是轮子，其中所述轮子设置成三角形或矩形布置。
19.根据权利要求18所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述滚动部件是至少三个轮子。
20.根据权利要求19所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述滚动部件是四个或更多个轮子。
21.根据权利要求18所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，所述轮子设置成正方形布置。
22.根据权利要求18所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，至少一个轮子围绕竖向的旋转轴线而旋转。
23.根据权利要求22所述的涡轮部件更换装置(100)，其特征在于，两个相邻的轮子或所有轮子围绕竖向的旋转轴线而旋转。
24.一种用于更换涡轮部件的部件套件，包括根据权利要求1至23中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)和多个支架(15)或支架部件，使得根据燃气涡轮(10)上的安装端口(12)和/或有待移动的涡轮部件的位置，组装涡轮部件更换装置(100)，其具有从所述部件套件选择出的恰当配置的支架(15)。
25.根据权利要求24所述的部件套件，其特征在于，所述支架部件为滑架(151)。
26.一种使工业燃气涡轮(10)的燃烧器(1)和/或顺序衬套移动离开和移动到所述燃气涡轮(10)的安装端口(12)的方法，其包括如下步骤：
(a)确定所述燃气涡轮(10)上的燃烧器(1)和/或顺序衬套的绝对连接位置；
(b)利用根据权利要求1至23中的任一权利要求所述的涡轮部件更换装置(100)使所述燃烧器(1)和/或顺序衬套移动。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述燃烧器(1)和/或顺序衬套的绝对连接位置借助于测量装置(95)来确定，其中所述测量装置(95)适合于测量围绕两个水平旋转轴线的旋转位置，所述两个水平旋转轴线彼此成角度进行定向，其中至少一个导销(96)设置在所述燃烧器(1)和/或顺序衬套上，或设置在所述燃气涡轮(10)的外壳(13)上，用于容纳在所述燃气涡轮(10)的外壳(13)或所述燃烧器(1)和/或顺序衬套中的相对应的槽中。
28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述两个水平旋转轴线彼此垂直进行定向。
29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述测量装置(95)是双气泡水平仪。
30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，两个导销(96)设置在所述燃烧器(1)和/或顺序衬套上，或设置在所述燃气涡轮(10)的外壳(13)上。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，所述两个导销(96)是另一导向和/或测量装置，用于测量相对于竖向轴线(V)的旋转位置。
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