CN107461265B - 用于燃气涡轮机的支承组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于燃气涡轮机的支承组件。支承组件在制造构型、装运构型和操作构型中支承燃气涡轮机。支承组件包括能够紧固至基部的机架支柱，其中，机架支柱包括具有槽的涡轮机壳体接口，槽的大小被设定为用以接收涡轮机壳体销。支承组件还包括能够附接至涡轮机壳体接口的支承板，支承板包括销孔，销孔的大小被设定为用以装配在槽中的涡轮机壳体销上。

Description

用于燃气涡轮机的支承组件
技术领域
本发明涉及用于装运以及操作涡轮机的支承构型，并且更具体地，涉及有利于与涡轮机的连接以便运输并且支承涡轮机的支承构型。
背景技术
涡轮机安装和装配包括在制造(manufacturing)时、运输期间、在测试设施处、以及在现场的最终装配和安装期间从装运构型到操作构型(shipping to operatingconfigurations)的多次提升。在装运期间，涡轮机经受轴向方向、横向方向和竖向方向的载荷。涡轮机在装运期间通常以三点进行支承。前部的两点通常必须对向前、向后、向下和向上的加载做出反应。在到达客户现场时，必须将涡轮机从其装运容器(vessel)转移至其在工厂中的操作位置，这通常经由推车或吊装机具来完成。
期望使将燃气涡轮机与装运机架(stand)断开连接并将其移至操作地点所花费的时间量最小化，因为这是安装的关键路径的一部分。这种过程和问题在多个实例的装运期间可能是相似的。
通常，用于装运和操作的涡轮机基部(turbine bases)是相同的。涡轮机基部被设计为用于装运载荷和操作载荷二者，其具有多个焊接件。广泛的检查耗费制造的主要时间。只有在涡轮机对准之后才开始现场(at site)的管路安装，涡轮机对准位于涡轮机周期关键路径中。涡轮机对准包括精确的卸载，其需要将立柱(post)支起以便横向对准、使固定器失效以及大量的现场劳动。较高的框架尺寸的规模(scaling)(尺寸和重量)在装运和起吊能力方面遇到挑战。
发明内容
在一个实施例中，支承组件(support assembly)在制造构型、装运构型和操作构型中支承燃气涡轮机。支承组件包括能够紧固(securable)至基部的机架支柱(standleg)，其中，机架支柱包括具有槽(slot)的涡轮机壳体接口(turbine casing interface)，槽的大小被设定为用以接收涡轮机壳体销。能够附接至涡轮机壳体接口的支承板(supportplate)包括销孔(pin aperture)，销孔的大小被设定为用以装配在槽中的涡轮机壳体销上。
进一步地，所述槽是位于所述涡轮机壳体接口中的U形槽，所述U形槽是开放的以从上方接收所述涡轮机壳体销。
进一步地，所述支承板通过螺栓紧固至所述涡轮机壳体接口。
进一步地，所述支承板通过五个螺栓紧固至所述涡轮机壳体接口。
进一步地，所述支承板包括与所述销孔相邻地定位的多个螺栓孔，其中，所述螺栓穿过所述螺栓孔将所述支承板紧固至所述涡轮机壳体接口。
进一步地，所述机架支柱包含多个机架支柱，所述多个机架支柱包括制造机架支柱、装运机架支柱以及操作机架支柱。
进一步地，所述的支承组件还包括制造基部、装运基部以及操作基部，在所述制造构型中所述制造机架支柱固定至所述制造基部，在所述装运构型中所述装运机架支柱固定至所述装运基部，在所述操作构型中所述操作机架支柱固定至所述操作基部。
在另一个实施例中，一种用于在装运构型和操作构型期间支承燃气涡轮机的支承组件，所述支承组件包括两点式支承结构(two-point support structure)，两点式支承结构能够紧固至基部，所述基部构造为且大小被设定为用以接收涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销。两点式支承板在装运期间支承向下的加载(loading)、向前的加载以及向后的加载。能够附接至两点式支承结构的支承板在装运期间减轻向上的加载。
进一步地，所述两点式支承结构包括第一两点式支承结构、第二两点式支承结构和第三两点式支承结构，其中，所述支承组件还包括制造基部、装运基部和操作基部，所述第一两点式支承结构在所述制造构型中固定至所述制造基部，所述第二两点式支承结构在所述装运构型中固定至所述装运基部，所述第三两点式支承结构在所述操作构型中固定至所述操作基部。
进一步地，所述两点式支承结构包括一对机架支柱以及支承板，所述一对机架支柱能够紧固至所述基部，每一个所述机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，所述槽的大小被设定为用以接收所述涡轮机壳体销中的一者；所述支承板能够附接至每一个所述涡轮机壳体接口，每一个所述支承板均包括销孔，所述销孔的大小被设定为用以装配在所述槽中的所述涡轮机壳体销上。
进一步地，所述槽是位于所述涡轮机壳体接口中的U形槽，所述U形槽是开放的以从上方接收所述涡轮机壳体销。
进一步地，所述支承板通过螺栓紧固至所述涡轮机壳体接口。
进一步地，所述支承板包括与所述销孔相邻地定位的多个螺栓孔，其中，所述螺栓穿过所述螺栓孔将所述支承板紧固至所述涡轮机壳体。
在另外一个实施例中，支承组件包括用于在制造构型中支承燃气涡轮机的制造基部以及紧固至制造基部的一对制造机架支柱。所述制造机架支柱在制造基部上隔开燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销之间的距离。每一个机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，槽的大小被设定为用以接收一个涡轮机壳体销。一对制造机架支柱支承板各自分别能够附接至相应的一个涡轮机壳体接口。每一个制造机架支柱支承板均包括销孔，销孔的大小被设定为用以装配在槽中的涡轮机壳体销上。支承组件还包括用于在装运构型中支承燃气涡轮机的装运基部以及紧固至装运基部的一对装运机架支柱。所述装运机架支柱在装运基部上隔开燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销之间的距离。每一个机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，槽的大小被设定为用以接收一个涡轮机壳体销。一对装运机架支柱支承板各自分别能够附接至相应的一个涡轮机壳体接口。每一个装运机架支柱支承板均包括销孔，销孔的大小被设定为用以装配在槽中的涡轮机壳体销上。支承组件还包括用于在操作构型中支承燃气涡轮机的操作基部，以及紧固至操作基部的一对操作机架支柱。所述操作机架支柱在操作基部上隔开燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销之间的距离。每一个机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，槽的大小被设定为用以接收一个涡轮机壳体销。一对操作机架支柱支承板各自分别能够附接至相应的一个涡轮机壳体接口。每一个操作机架支柱支承板均包括销孔，销孔的大小被设定为用以装配在槽中的涡轮机壳体销上。
进一步地，所述槽是位于所述涡轮机壳体接口中的U形槽，所述U形槽是开放的以从上方接收所述涡轮机壳体销。
附图说明
图1示出了目前用于在运输和操作期间支承涡轮机的方法；
图2示出了根据所描述的实施例用于支承涡轮机的方法；
图3至图6示出了根据所描述的实施例的支承组件的细节以及用于支承涡轮机的过程；以及
图7和图8示出了替代性的设计。
具体实施方式
图1示出了目前用于在运输以及将燃气涡轮机从运输支承装置转移至操作平台或基部期间支承燃气涡轮机的方法。如上所述，支承基部需要大量的焊接件和广泛的检查，这耗费制造时间。而且，在到达客户现场之后，首先将涡轮机初步对准以便使固定器接地(grounding of fixators)。随后，移除轴向梁并安装燃烧罐。对于燃气涡轮机，仅在涡轮机对准之后在客户现场处开始管路安装，管路安装也是耗时的。除对准以外，通常使用大约四十(40)个大螺栓将在装运期间支承涡轮机的支柱连接至基部。用于螺栓的尺寸过大的孔需要较厚的垫圈，这增加了成本。一旦全部螺栓都断开连接，必须在操作基部处重新连接相应数目的螺栓。
图2示出了根据所描述的实施例的示例性方法。如图2所示，机架支柱12设置为用于装运基部16和操作基部18二者并保持被连接。机架支柱12还可以被并入(incorporatedinto)制造基部14。机架支柱12设置有用以有利于对准和连接(下文更详细地进行说明)的结构。
图3至图6中更详细地示出机架支柱12。每个机架支柱12分别能够紧固至基部14、16、18。机架支柱12在基部14、16、18的每一者上隔开燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销20(图4)之间的距离。每个机架支柱12均包括涡轮机壳体接口22，涡轮机壳体接口22具有大小被设定为用以接收涡轮机壳体销20的槽24。
支承板26可附接至涡轮机壳体接口22。支承板26包括销孔28，销孔28的大小被设定为用以装配至槽24中的涡轮机壳体销20上。如图所示，在一些实施例中，槽24呈开放的U形以从上方接收涡轮机壳体销20。如图6所示，支承板26可通过诸如“快速释放(quickrelease)”螺栓之类的螺栓30而被紧固至涡轮机壳体接口22。快速释放螺栓是有助于燃气涡轮机与支承基部的简单组装和拆除的重量较轻的螺栓。这些螺栓被设计成用以承受装运载荷并防止壳体和转子在运输期间扭曲。支承板26包括与销孔28相邻地定位的多个螺栓孔29。多个螺栓30穿过螺栓孔29将支承板26紧固至涡轮机壳体接口22。
每对机架支柱12均代表燃气涡轮机的两点式支承结构。槽24有利于涡轮机在基部上的对准。而且，在涡轮机由机架支柱12支承的情况下，在支承板26被紧固之前，涡轮机可在作为枢轴的壳体销20上移位/旋转以有利于对准。这种结构有利于单轴和多轴机械在初始对准和维护期间所需的竖向调节。
机架支柱12在基部14、16、18上支承涡轮机的向下的加载。机架支柱12还经由与涡轮机壳体上的壳体销20接口的槽24支承向前和向后的加载。槽24允许涡轮机能够被简单地支承并从基部14、16、18被快速地抬起。支承板26用于减轻向上的加载。支承板26可以利用快速释放螺栓使得支承板26能够被容易地移除进而允许涡轮机能够从基部被提升。与现有构型所需的四十(40)左右螺栓相比，在一些实施例中，仅十(10)个螺栓被用于紧固机架支柱12。
基于装运封装限制，支承连接可以是水平的或竖向的。图7和图8示出了满足同样要求的替代性设计。如图所示，替代性设计除了附接至壳体的支承连接以外，类似于上述实施例其还设置了水平的(horizontal)螺栓连接接口32。支承连接与支承支柱之间的间隔能够用垫片填入以便进行竖向调节。
上述实施例解决了在使用于构型之间的断开连接和转移的时间最小化的同时确保坚固的(robust)制造/装运载荷支承的挑战。重量较轻的销和部件使得能够容易地将涡轮机从制造构型转移至装运构型、从装运构型转移至操作构型及特种运输车辆。一旦预先规划好操作基部的路线，所述的支承组件节省了关键路径中的涡轮机安装时间。而且，销设计有利于制造车间组装以确保在装运至工作现场之前公差累积。
尽管结合目前被认为是最实际且最优选的实施例对本发明进行了说明，应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明意在涵盖被包含在所附权利要求的精神和范围内的多种改型和等效布置。

Claims (12)

1.一种用于在制造构型、装运构型和操作构型期间支承燃气涡轮机的支承组件，所述支承组件包括：
机架支柱，所述机架支柱能够紧固至基部，所述机架支柱包括具有槽的涡轮机壳体接口，所述槽的大小被设定为用以以在形状上匹配的方式接收涡轮机壳体销；以及
支承板，所述支承板能够固定地附接至涡轮机壳体接口，所述支承板包括销孔，所述销孔的大小被设定为用以装配在所述槽中的所述涡轮机壳体销上，
其中所述机架支柱包含多个机架支柱，所述多个机架支柱包括制造机架支柱、装运机架支柱以及操作机架支柱；以及
所述支承组件还包括：制造基部，在所述制造构型中所述制造机架支柱固定至所述制造基部；装运基部，在所述装运构型中所述装运机架支柱固定至所述装运基部；以及操作基部，在所述操作构型中所述操作机架支柱固定至所述操作基部。
2.根据权利要求1所述的支承组件，其特征在于，所述槽是位于所述涡轮机壳体接口中的U形槽，所述U形槽是开放的以从上方接收所述涡轮机壳体销。
3.根据权利要求1所述的支承组件，其特征在于，所述支承板通过螺栓紧固至所述涡轮机壳体接口。
4.根据权利要求3所述的支承组件，其特征在于，所述支承板通过五个螺栓紧固至所述涡轮机壳体接口。
5.根据权利要求3所述的支承组件，其特征在于，所述支承板包括与所述销孔相邻地定位的多个螺栓孔，其中，所述螺栓穿过所述螺栓孔将所述支承板紧固至所述涡轮机壳体接口。
6.一种用于在制造构型、装运构型和操作构型期间支承燃气涡轮机的支承组件，所述支承组件包括：
两点式支承结构，所述两点式支承结构能够紧固至基部，大小被设定为且构造为用以以在形状上匹配的方式接收涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销，两点式支承板在装运期间支承向下的加载、向前的加载以及向后的加载；以及
支承板，所述支承板能够固定地附接至所述两点式支承结构，所述支承板在装运期间减轻向上的加载，
其中所述两点式支承结构包括第一两点式支承结构、第二两点式支承结构和第三两点式支承结构，其中，所述支承组件还包括制造基部、装运基部和操作基部，所述第一两点式支承结构在所述制造构型中固定至所述制造基部，所述第二两点式支承结构在所述装运构型中固定至所述装运基部，所述第三两点式支承结构在所述操作构型中固定至所述操作基部。
7.根据权利要求6所述的支承组件，其特征在于，所述两点式支承结构包括一对机架支柱，所述一对机架支柱能够紧固至所述基部，每一个所述机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，所述槽的大小被设定为用以以在形状上匹配的方式接收所述涡轮机壳体销中的一者；以及
支承板，所述支承板能够固定地附接至每一个所述涡轮机壳体接口，每一个所述支承板均包括销孔，所述销孔的大小被设定为用以装配在所述槽中的所述涡轮机壳体销上。
8.根据权利要求7所述的支承组件，其特征在于，所述槽是位于所述涡轮机壳体接口中的U形槽，所述U形槽是开放的以从上方接收所述涡轮机壳体销。
9.根据权利要求7所述的支承组件，其特征在于，所述支承板通过螺栓紧固至所述涡轮机壳体接口。
10.根据权利要求9所述的支承组件，其特征在于，所述支承板包括与所述销孔相邻地定位的多个螺栓孔，其中，所述螺栓穿过所述螺栓孔将所述支承板紧固至所述涡轮机壳体。
11.一种支承组件，所述支承组件包括：
制造基部，所述制造基部用于在制造构型中支承燃气涡轮机；
一对制造机架支柱，所述一对制造机架支柱紧固至所述制造基部，所述制造机架支柱在所述制造基部上隔开所述燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销之间的距离，其中，每一个所述机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，所述槽的大小被设定为用以以在形状上匹配的方式接收所述涡轮机壳体销中的一个涡轮机壳体销；
一对制造机架支柱支承板，所述一对制造机架支柱支承板各自分别能够固定地附接至所述涡轮机壳体接口中的相应的一个涡轮机壳体接口，每一个所述制造机架支柱支承板均包括销孔，所述销孔的大小被设定为用以装配在所述槽中的所述涡轮机壳体销上；
装运基部，所述装运基部用于在装运构型中支承燃气涡轮机；
一对装运机架支柱，所述一对装运机架支柱紧固至所述装运基部，所述装运机架支柱在所述装运基部上隔开所述燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销之间的距离，其中，每一个所述机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，所述槽的大小被设定为用以以在形状上匹配的方式接收所述涡轮机壳体销中的一个涡轮机壳体销；
一对装运机架支柱支承板，所述一对装运机架支柱支承板各自分别能够固定地附接至所述涡轮机壳体接口中的相应的一个涡轮机壳体接口，每一个所述装运机架支柱支承板均包括销孔，所述销孔的大小被设定为用以装配在所述槽中的所述涡轮机壳体销上；
操作基部，所述操作基部用于在操作构型中支承所述燃气涡轮机；
一对操作机架支柱，所述一对操作机架支柱紧固至所述操作基部，所述操作机架支柱在所述操作基部上隔开所述燃气涡轮机的相反侧部上的涡轮机壳体销之间的距离，其中，每一个所述机架支柱均包括具有槽的涡轮机壳体接口，所述槽的大小被设定为用以以在形状上匹配的方式接收所述涡轮机壳体销中的一个涡轮机壳体销；以及
一对操作机架支柱支承板，所述一对操作机架支柱支承板各自分别能够固定地附接至所述涡轮机壳体接口中的相应的一个涡轮机壳体接口，每一个所述操作机架支柱支承板均包括销孔，所述销孔的大小被设定为用以装配在所述槽中的所述涡轮机壳体销上。
12.根据权利要求11所述的支承组件，其特征在于，所述槽是位于所述涡轮机壳体接口中的U形槽，所述U形槽是开放的以从上方接收所述涡轮机壳体销。
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