CN107795380A - 涡轮机燃烧器的操纵 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及涡轮机燃烧器的操纵。根据本公开的设备(102,202)可包括：托架本体(130,210)，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器(8)的操作头部(212)；可旋转接头(216)，其通过齿轮轴承(218)可旋转地联接(238)于托架本体(130,210)，其中齿轮轴承(218)构造成使托架本体(130,210)相对于可旋转接头(216)旋转；以及悬置部件(220)，其在第一端部处可旋转地联接(238)于可旋转接头(216)，且在第二端部处联接于悬挂式接头(234)，其中可旋转接头(216)使齿轮轴承(218)和托架本体(130,210)相对于悬置部件(220)旋转，以使齿轮轴承(218)关于预定旋转轴线定心。

Description

涡轮机燃烧器的操纵
相关申请的交叉引用
本申请是2013年11月25日提交的目前未决的美国专利申请第14/088720号的部分连续案。上文标识的申请针对其包含的全部通过引用以其整体并入本文中，以便提供公开的连续性。
技术领域
本发明涉及涡轮机燃烧器的操纵。
背景技术
本公开的实施例大体上涉及用于操纵涡轮机燃烧器的设备和方法。涡轮机(例如，燃气涡轮)可包括也称为“燃烧器”的燃烧器单元。燃烧器为典型地从燃气涡轮的压缩系统接收高压空气的室。在燃烧器中，燃料引入且点燃，以显著地加热空气。热气体然后引导到第一级喷嘴和涡轮中，在那里可提取功率。固定功率生成燃气涡轮随着技术和材料改进而变得较大且更加高效。较大功率生成需要和针对不断改进效率的驱动力导致了较大和更加复杂的燃气涡轮的发展。继而，诸如压缩机、燃烧器和涡轮壳体的涡轮构件变得较大且更加复杂。鉴于这些构件的大资本成本，至关重要的是在不造成损坏的情况下安全且高效地处理它们。燃烧系统的复杂性由对满足严格的排气排放要求的需要而驱动，该严格的排气排放要求施加了额外构件硬件约束(多个燃料歧管、多个喷嘴、高压密封件、空气护罩等)，这使处理变得困难，且使损坏防止变得必要。
图1示出了常规燃气涡轮组件T的示意图。燃气涡轮为一种类型的内燃机，其中压缩空气与燃料源反应，以生成热空气流。热空气进入涡轮区段且流抵若干涡轮叶片，以对可旋转轴给予功。轴可响应于热空气流而旋转，从而产生用于对联接于轴的一个或多个负载(例如，压缩机和/或发生器)供能的机械能。连接于燃料喷嘴T2的燃烧器T1典型地位于燃气涡轮组件T的压缩机T3和涡轮T4区段之间。燃料喷嘴T2可将燃料引入燃烧器T1中，燃料与从压缩机T3产生的压缩空气反应。空气T5循序地流过压缩机T3、燃烧器T1，且最后穿过涡轮T4。给予可旋转轴T6的功可部分地驱动压缩机T3。除了燃气涡轮(例如，燃气涡轮组件T)之外的其他形式的涡轮机可具有类似的构件布置的特征。作为使用常规起重机或机械装置的备选方案，手动安装和移除燃烧器可在操纵的燃烧器非常重或大的情况下(例如，复杂的燃气涡轮燃烧器的燃烧器T1)为不可能的。
发明内容
参照装备(诸如燃气涡轮燃烧器)的定位而在本文中描述本公开的至少一个实施例。然而，对本领域技术人员而言应当显而易见且由本文中的教导指导的是，本公开的实施例适用于涉及用于在对于常规高架(自顶向下定向)设备和系统而言难以接近的场所安装或移除的操纵的任何情况。
本公开的第一方面提供一种用于操纵构造成用于在涡轮机壳体的燃烧器附接点处安装的涡轮机燃烧器的方法，该方法包括：使可旋转接头从悬置部件悬置，使得悬置部件机械地联接于定位在燃烧器附接点上方的悬挂式接头，其中可旋转接头通过齿轮轴承可旋转地联接于托架本体，托架本体构造成在其操作头部处可移除地附接涡轮机燃烧器；使可旋转接头相对于悬置部件旋转，使得齿轮轴承关于预定旋转轴线定心；通过齿轮轴承使托架本体围绕预定旋转轴线旋转，使得托架本体的操作头部与涡轮机壳体的燃烧器附接点大致对准；在不使涡轮机壳体与悬置部件接触的情况下，使燃烧器附接点与托架本体的操作头部接触；以及使涡轮机燃烧器联接于托架本体的操作头部或涡轮机壳体的燃烧器附接点中的一者。
本公开的第二方面提供一种用于安装和操纵构造成用于在涡轮机壳体中安装的涡轮机燃烧器的设备，该设备包括：托架本体，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器的操作头部；可旋转接头，其通过齿轮轴承可旋转地联接于托架本体，其中齿轮轴承构造成使托架本体相对于可旋转接头旋转；以及悬置部件，其在第一端部处可旋转地联接于可旋转接头，且在第二端部处联接于悬挂式接头，其中可旋转接头使齿轮轴承和托架本体相对于悬置部件旋转，以使齿轮轴承关于预定旋转轴线定心。
本公开的第三方面提供一种用于操纵构造成用于与涡轮机壳体一起使用的涡轮机燃烧器的设备，该设备包括：托架本体，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器的操作头部，其中操作头部形状确定成接合涡轮机燃烧器的互补表面；可旋转接头，其通过齿轮轴承可旋转地联接于托架本体，其中齿轮轴承构造成使托架本体相对于可旋转接头旋转；以及悬置部件，其在第一端部处可旋转地联接于可旋转接头，且在第二端部处联接于悬挂式接头，悬挂式接头定位在涡轮机壳体上方，其中可旋转接头使齿轮轴承和托架本体相对于悬置部件旋转，以使齿轮轴承关于预定旋转轴线定心，且其中从悬挂式接头延伸至可旋转托架的操作头部的轴线限定组件的重心。
技术方案1. 一种用于操纵构造成用于在涡轮机壳体的燃烧器附接点处安装的涡轮机燃烧器的方法，所述方法包括：
使可旋转接头从悬置部件悬置，使得所述悬置部件机械地联接于定位在所述燃烧器附接点上方的悬挂式接头，其中所述可旋转接头通过齿轮轴承可旋转地联接于托架本体，所述托架本体构造成在其操作头部处可移除地附接所述涡轮机燃烧器；
使所述可旋转接头相对于所述悬置部件旋转，使得所述齿轮轴承关于预定旋转轴线定心；
通过所述齿轮轴承使所述托架本体围绕所述预定旋转轴线旋转，使得所述托架本体的操作头部与所述涡轮机壳体的燃烧器附接点大致对准；
在不使所述涡轮机壳体与所述悬置部件接触的情况下，使所述燃烧器附接点与所述托架本体的操作头部接触；以及
使所述涡轮机燃烧器联接于所述托架本体的操作头部或所述涡轮机壳体的燃烧器附接点中的一者。
技术方案2. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在使所述燃烧器附接点与所述操作头部接触之前，使所述操作头部的可旋转支撑托架围绕其中心线轴线旋转，使得所述可旋转支撑托架与所述涡轮机燃烧器大致同轴地定向。
技术方案3. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述齿轮轴承构造成提供所述托架本体相对于所述可旋转接头的多个增量角度调节。
技术方案4. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，其中所述悬置部件包括具有悬挂式装置的非线性部件，所述非线性部件在其第一端部处联接于所述悬挂式接头，且其中所述非线性部件的第二端部可旋转地联接于所述可旋转接头。
技术方案5. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述燃烧器附接点与所述托架本体的接触之前，使平衡物联接于所述托架本体或所述悬置部件中的一者。
技术方案6. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，使所述托架本体旋转包括，使所述托架本体围绕所述可旋转接头旋转至静态平衡位置。
技术方案7. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述托架本体的操作头部形状确定成接合所述涡轮机燃烧器的互补表面。
技术方案8. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在使所述燃烧器附接点与所述托架本体的操作头部接触之前，使多个操作头部中的选择的一者联接于所述托架本体，所述多个操作头部中的每一个形状确定成接合所述涡轮机燃烧器的相应部分。
技术方案9. 根据技术方案8所述的方法，其特征在于，所述多个操作头部中的选择的一者形状确定成接合所述涡轮机械燃烧器的头部端部的外周向表面或所述涡轮机燃烧器的本体端部的内周向表面中的一者。
技术方案10. 根据技术方案1所述的方法，其特征在于，使所述托架本体围绕所述可旋转接头旋转还包括，促动驱动机构，以使所述托架本体围绕所述预定旋转轴线旋转到多个预定旋转位置中的一者。
技术方案11. 一种用于安装和操纵构造成用于在涡轮机壳体中安装的涡轮机燃烧器的设备，所述设备包括：
托架本体，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器的操作头部；
可旋转接头，其通过齿轮轴承可旋转地联接于所述托架本体，其中所述齿轮轴承构造成使所述托架本体相对于所述可旋转接头旋转；以及
悬置部件，其在第一端部处可旋转地联接于所述可旋转接头，且在第二端部处联接于悬挂式接头，其中所述可旋转接头使所述齿轮轴承和所述托架本体相对于所述悬置部件旋转，以使所述齿轮轴承关于预定旋转轴线定心。
技术方案12. 根据技术方案11所述的设备，其特征在于，所述托架本体的操作头部进一步构造成在所述涡轮机燃烧器的头部端部的外周向表面或所述涡轮机燃烧器的本体端部的内周向表面中的一者处可移除地附接所述涡轮机燃烧器。
技术方案13. 根据技术方案11所述的设备，其特征在于，所述托架本体的操作头部形状确定成接合所述涡轮机燃烧器的互补表面。
技术方案14. 根据技术方案11所述的设备，其特征在于，所述悬置部件包括形状确定成围绕所述涡轮机壳体的外表面轮廓缠绕的非线性部件。
技术方案15. 根据技术方案11所述的设备，其特征在于，所述齿轮轴承可操作地联接于驱动机构，所述驱动机构构造成使所述托架本体相对于所述可旋转接头且围绕所述预定旋转轴线旋转到多个增量旋转位置中的一者。
技术方案16. 根据技术方案11所述的设备，其特征在于，所述齿轮轴承构造成提供所述托架本体相对于所述可旋转接头的多个增量角度调节。
技术方案17. 一种用于操纵构造成用于与涡轮机壳体一起使用的涡轮机燃烧器的设备，所述设备包括：
托架本体，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器的操作头部，其中所述操作头部形状确定成接合所述涡轮机燃烧器的互补表面；
可旋转接头，其通过齿轮轴承可旋转地联接于所述托架本体，其中所述齿轮轴承构造成使所述托架本体相对于所述可旋转接头旋转；以及
悬置部件，其在第一端部处可旋转地联接于所述可旋转接头，且在第二端部处联接于悬挂式接头，所述悬挂式接头定位在所述涡轮机壳体上方，其中所述可旋转接头使所述齿轮轴承和所述托架本体相对于所述悬置部件旋转，以使所述齿轮轴承关于预定旋转轴线定心，且其中从所述悬挂式接头延伸至所述可旋转托架的操作头部的轴线限定组件的重心。
技术方案18. 根据技术方案17所述的设备，其特征在于，所述悬置部件包括形状确定成围绕所述涡轮机壳体的外表面轮廓缠绕的非线性部件。
技术方案19. 根据技术方案17所述的设备，其特征在于，所述齿轮轴承可操作地联接于驱动机构，所述驱动机构构造成使所述托架本体相对于所述可旋转接头且围绕所述预定旋转轴线旋转到多个增量旋转位置中的一者。
技术方案20. 根据技术方案17所述的设备，其特征在于，所述齿轮轴承构造成提供所述托架本体相对于所述可旋转接头的多个增量角度调节。
实施方案1. 一种用于操纵构造成用于在涡轮机壳体(2)的燃烧器附接点(4A,4B,4C)处安装的涡轮机燃烧器(8)的方法，所述方法包括：
使可旋转接头(216)从悬置部件(220)悬置，使得所述悬置部件(220)机械地联接于定位在所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)上方的悬挂式接头(234)，其中所述可旋转接头(216)通过齿轮轴承(218)可旋转地联接(238)于托架本体(130,210)，所述托架本体(130,210)构造成在其操作头部(212)处可移除地附接所述涡轮机燃烧器(8)；
使所述可旋转接头(216)相对于所述悬置部件(220)旋转，使得所述齿轮轴承(218)关于预定旋转轴线定心；
通过所述齿轮轴承(218)使所述托架本体(130,210)围绕所述预定旋转轴线旋转，使得所述托架本体(130,210)的操作头部(212)与所述涡轮机壳体(2)的燃烧器附接点(4)大致对准；
在不使所述涡轮机壳体(2)与所述悬置部件(220)接触的情况下，使所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述托架本体(130,210)的操作头部(212)接触；以及
使所述涡轮机燃烧器(8)联接于所述托架本体(130,210)的操作头部(212)或所述涡轮机壳体(2)的燃烧器附接点(4A,4B,4C)中的一者。
实施方案2. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在使所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述操作头部(212)接触之前，使所述操作头部(212)的可旋转支撑托架(230)围绕其中心线轴线旋转，使得所述可旋转支撑托架(230)与所述涡轮机燃烧器(8)大致同轴地定向。
实施方案3. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述齿轮轴承(218)构造成提供所述托架本体(130,210)相对于所述可旋转接头(216)的多个增量角度调节。
实施方案4. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述悬置部件(220)包括具有悬挂式装置(222,236)的非线性部件，所述非线性部件在其第一端部处联接于所述悬挂式接头(234)，且其中所述非线性部件的第二端部可旋转地联接于所述可旋转接头(216)。
实施方案5. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述托架本体(130,210)接触之前，使平衡物(140,228)联接于所述托架本体(130,210)或所述悬置部件(220)中的一者。
实施方案6. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，使所述托架本体(130,210)旋转包括，使所述托架本体(130,210)围绕所述可旋转接头(216)旋转至静态平衡位置。
实施方案7. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述托架本体(130,210)的操作头部(212)形状确定成接合所述涡轮机燃烧器(8)的互补表面。
实施方案8. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在使所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述托架本体(130,210)的操作头部(212)接触之前，使多个操作头部(212)中的选择的一者联接于所述托架本体(130,210)，所述多个操作头部(212)中的每一个形状确定成接合所述涡轮机燃烧器(8)的相应部分。
实施方案9. 根据实施方案8所述的方法，其特征在于，所述多个操作头部(212)中的选择的一者形状确定成接合所述涡轮机械燃烧器(8)的头部端部(8b)的外周向表面或所述涡轮机燃烧器(8)的本体端部(8a)的内周向表面中的一者。
实施方案10. 根据实施方案1所述的方法，其特征在于，使所述托架本体(130,210)围绕所述可旋转接头(216)旋转还包括，促动驱动机构(226)，以使所述托架本体(130,210)围绕所述预定旋转轴线旋转到多个预定旋转位置中的一者。
实施方案11. 一种用于安装和操纵构造成用于在涡轮机壳体(2)中安装的涡轮机燃烧器(8)的设备(102,202)，所述设备(102,202)包括：
托架本体(130,210)，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器(8)的操作头部(212)；
可旋转接头(216)，其通过齿轮轴承(218)可旋转地联接(238)于所述托架本体(130,210)，其中所述齿轮轴承(218)构造成使所述托架本体(130,210)相对于所述可旋转接头(216)旋转；以及
悬置部件(220)，其在第一端部处可旋转地联接(238)于所述可旋转接头(216)，且在第二端部处联接于悬挂式接头(234)，其中所述可旋转接头(216)使所述齿轮轴承(218)和所述托架本体(130,210)相对于所述悬置部件(220)旋转，以使所述齿轮轴承(218)关于预定旋转轴线定心。
实施方案12. 根据实施方案11所述的设备(102,202)，其特征在于，所述托架本体(130,210)的操作头部(212)进一步构造成在所述涡轮机燃烧器(8)的头部端部(8b)的外周向表面或所述涡轮机燃烧器(8)的本体端部(8a)的内周向表面中的一者处可移除地附接所述涡轮机燃烧器(8)。
实施方案13. 根据实施方案11所述的设备(102,202)，其特征在于，所述托架本体(130,210)的操作头部(212)形状确定成接合所述涡轮机燃烧器(8)的互补表面。
实施方案14. 根据实施方案11所述的设备(102,202)，其特征在于，所述悬置部件(220)包括形状确定成围绕所述涡轮机壳体(2)的外表面轮廓缠绕的非线性部件。
实施方案15. 根据实施方案11所述的设备(102,202)，其特征在于，所述齿轮轴承(218)可操作地联接于驱动机构(226)，所述驱动机构(226)构造成使所述托架本体(130,210)相对于所述可旋转接头(216)且围绕所述预定旋转轴线旋转到多个增量旋转位置中的一者。
附图说明
公开的设备的这些及其他特征从连同附图对设备的各个方面进行的以下详细描述将更容易理解，附图绘出了本公开的各种实施例，在附图中：
图1为常规涡轮组件的示意图。
图2为涡轮机壳体的透视图，其中涡轮机燃烧器相对于涡轮机壳体的中心线轴线以不平行的角度定向。
图3为根据本公开的实施例的悬置托架部件的透视图。
图4为根据本公开的实施例的可旋转托架的透视图。
图5为根据本公开的实施例的用于操纵燃烧器的悬置托架部件的透视图。
图6为在根据本公开的实施例方法中使用的悬置托架部件的透视图。
图7为根据本公开的实施例的设备的透视图。
图8为根据本公开的实施例的设备的侧视图。
图9为根据本公开的实施例的用于操纵涡轮机燃烧器的方法的侧视图。
图10为根据本公开的另一实施例的用于操纵涡轮机燃烧器的方法的侧视图。
要注意的是，附图不一定按比例。附图旨在仅绘出本公开的典型方面，且因此不应当认作是限制本公开的范围。在附图中，相似的标号在附图之间代表相似的元件。
零件清单
2 壳体
4 燃烧器附接点
6 中空内部
8 燃烧器
10 流路
4A,4B,4C 燃烧器附接点
8a 本体端部
8b 头部端部
102,202 设备
110 托架
112 可旋转部件
120悬置托架部件
122 支撑终端
124 对准器
130,210 托架本体
132 托架锁
134 锁定机构
140,228 平衡物
212 操作头部
214 紧固件
216 可旋转接头
218 齿轮轴承
220 悬置部件
222 悬挂式装置
224 销
225 孔口
226 驱动机构
230 可旋转支撑托架
232 非线性部件
234 悬挂式接头
236 悬挂式装置
236 高架装置
238 可旋转联接件。
具体实施方式
在以下描述中，对形成其一部分的附图进行参照，且其中经由图示示出了可在其中实践本教导的特定示例性实施例。足够详细地描述了这些实施例，以使本领域技术人员能够实践本教导，且要理解的是，可使用其他实施例，且可进行改变而不脱离本教导的范围。因此，以下描述仅为示例性的。
当元件或层称为“在…上”、“接合于”、“与…脱离”、“连接于”或“联接于”另一元件或层时，其可直接地在另一元件或层上、接合、连接或联接于另一元件或层，或可存在介于其间的元件或层。相反，当元件称为“直接地在…上”、“直接地接合于”、“直接地连接于”或“直接地联接于”另一元件或层时，可不存在介于其间的元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词应当以相似的方式解释(例如，“在…之间”对“直接地在…之间”，“邻近”对“直接地邻近”等)。如本文中使用的用语“和/或”包括相关联的列出的项目中的一者或多者的任何和所有组合。
本公开的实施例包括用于操纵涡轮机燃烧器的设备和方法。在图2中，示出了根据本公开的实施例的涡轮机壳体(“壳体”)2的局部透视图。壳体2可包括围绕壳体2的中心线轴线C周向地定位的成组燃烧器附接点4A、4B、4C。各个燃烧器附接点4A、4B、4C中的每一个可包括中空内部6，其形状确定成在其中接收涡轮机燃烧器(“燃烧器”)8。各个燃烧器附接点4A、4B、4C可定向成使得中空内部6和安装在其中的燃烧器8的中心线轴线与燃烧器中心线轴线A(相对于壳体2的中心线轴线C不平行)重合。各个燃烧器附接点4A、4B、4C还可围绕用于操作的流体的流路10周向地定位，流路10可至少局部地沿中心线轴线C延伸。各个燃烧器附接点4A、4B、4C以及流路10可相对于壳体2靠在其上的表面(未示出)升高。由于流路10和燃烧器附接点4A、4B、4C的相对位置，利用常规高架装置(诸如起重机)在壳体2中安装和移除涡轮机燃烧器8可为困难或不可能的，该常规高架装置可设计成仅在一个方向上(例如，沿轴线Y)向下延伸。具体而言，流路10在壳体2中的位置可防止常规起重机或维修工具直接地接近装备固定点4A、4B、4C，其局部地或直接定位在流路10下方。
尽管本公开的设备和方法在本文中参照壳体2描述，但要理解的是，本公开还可适用于涉及例如大型燃烧器或类似设计的模块化装备件(其难以或不可能利用高架定位装备(例如起重机)接近)的其他情况。本文中描述的设备和方法可调节成在燃烧器轴线A的方向上延伸，以在一个或多个燃烧器附接点4A、4B、4C处(例如，向上的角度方向)可移除地附接燃烧器8，使得维修工具可在不接触流路10的外表面或另外由其阻碍的情况下与燃烧器附接点4A、4B、4C大致对准，如本文中论述的那样。在图2-7中，为了清楚和展示起见，提供了示例组的轴线X、Y和Z。论述相对于各个轴线X、Y和Z的各种类型的移动，以示出本文中提供的各种类型的移动。然而，还要理解的是，本公开的实施例可包括重新定向任何给定的参照轴线，从而适于各种情况和设计需求。
转到图3，示出了用于安装和移除用于壳体2(图2)的涡轮机燃烧器8(图2)的设备102。具有可旋转部件112的托架110可联接于悬置托架部件120的终端。高架装置可经由起重机或升降机(未示出)在支撑终端122处联接于悬置托架部件120。悬置托架部件120可具有构造成围绕涡轮机壳体2(图2)或任何类似大型结构的流路10(图2)周向地延伸的任何几何形状。例如，悬置托架部件120可以以线性部件、在相应方向上延伸的多个连接的线性部件的组合物、一个或多个曲线部件、“C形钩”、“J形钩”和/或能够围绕诸如涡轮壳体2的较大结构的表面延伸的另一结构组件的形式。悬置托架部件120在支撑终端122处的联接可容许使用者在三维上(例如在图3中所示，沿箭头L、M和N)移动悬置托架部件120。如本文中描述的那样，悬置托架部件120可构建成使得悬置托架部件在支撑终端122和托架110之间非线性地延伸，以围绕较大结构或壳体(诸如涡轮壳体2(图2))缠绕，如本文中别处示出和论述的那样。
参照图4，详细地示出了托架110的实施例。托架110可从设备102(图3)的悬置托架部件120突出。托架110可在任何方向上以及在本文中论述的各个实施例中使燃烧器8(图2)可移除地附接于设备102。托架110可沿箭头J的方向可旋转地调节，以定位成不同的角度定向，如本文中别处论述的那样。此外，托架110可使附接于其的燃烧器8(图2)围绕其中心线轴线A(图2)旋转。此外或备选地，托架110可包括前端部凸缘122，其用于联接于燃烧器8(图2)的类似形状的端部凸缘或其他构件(未示出)。对准器124还可例如在托架110上联接于设备102，从而允许设备102的使用者使托架110与燃烧器8(图2)对准。大体上，对准器124可为定位器，其可视地指示针对托架110的角度对准的方向，且/或可包括测量装置，诸如光学测量装置、机械测量装置、角度测量装置、或用于指示定向或位置的类似设备。对准器124可指示设备102和燃烧器8(图2)之间的对准路径。
托架110可包括托架本体130，托架110的其他构件可连接于托架本体130。托架本体130可以可旋转地附接于悬置托架部件120，从而允许托架110沿箭头J旋转至各种定向。设计成可移除地附接燃烧器8(图2)的可旋转部件112可相对于至少一个轴线(例如，轴线Z)以角度I从托架本体130突出。可旋转部件112可局部或完全地延伸穿过托架本体130且终止在托架锁132处。托架锁132可沿箭头J的方向旋转至不同定向，不同定向的示例在图4中由假想线指定。托架锁132可经由使螺栓或销(未示出)穿过锁定机构134插入而在选择的位置锁定就位。如例如在图4中展示的那样，锁定机构134可以以构造成接受诸如螺栓或销的锁定构件(未示出)的孔的形式，从而防止进一步的旋转。结果，可旋转部件132的定向可通过使用锁定机构134进一步定制，以将可旋转部件112保持在特定位置。
一起参照图4和5，示出了用于操纵(例如用于安装或移除)燃烧器8(仅图5)的设备102(图5)的实施例。可旋转部件112(仅图4)可联接于托架110且从其突出。可旋转部件112可沿箭头J的方向旋转，以定向在各种旋转位置，且可利用托架锁132(仅图4)和锁定机构134或当前已知或之后开发的任何类似机构锁定就位。可旋转部件112可因此沿箭头J的方向旋转，以达到各种角度定向。为了适应变化大小的燃烧器8，平衡物140(仅图5)可附连于托架110，且可允许设备102支撑高达例如一千千克的重量。要理解的是，托架110和可旋转部件112可通过使用不同类型的平衡物140来支撑甚至更大的重量。平衡物140可由例如铅、沙子、水、或能够平衡燃烧器8的重量的其他物质组成，以增加稳定性和控制。
在使用期间，燃烧器8(仅图5)可联接于悬置托架部件120的托架110。平衡物140(仅图5)可附连于悬置托架部件120的相对或偏移的区域，以平衡负载且在燃烧器8移动时增加对燃烧器8的控制。如果期望，平衡物140可在燃烧器8联接于托架110(仅图4)的近似同时附连于悬置托架部件120。此外，平衡物140可在燃烧器8从托架110移除之后从悬置托架部件120移除。在实施例中，燃烧器8可构造成用于与具有一个或多个燃料喷嘴组件T2(图1)的复杂涡轮机的构件(例如燃烧器T1(图1))一起使用。可旋转部件112(仅图4)还可使燃烧器8围绕其轴向中心线轴线A(不同于壳体中心线轴线C(图2))旋转，从而允许燃烧器8在操纵期间可旋转地调节。
如图6中所示的那样，设备102可在根据本公开的方法中使用。托架110可通过悬置托架部件120的移动而与燃烧器附接点4A、4B、4C大致对准且移动至燃烧器附接点4A、4B、4C。燃烧器8可利用设备102从上方悬置，且联接于托架110或燃烧器附接点4A、4B、4C，以定位燃烧器8。结果，设备102可使燃烧器8定位在对于简单的起重机或其他常规高架装置而言将通常难以接近的点处。要理解的是，在定位燃烧器8期间，终端122连接于用于移动悬置托架部件120的高架起重机、升降机或其他提升装置。然而，该连接为了清楚的目的而在图6中省略，且类似的连接在本文中别处论述或在适用之处以其他示图(例如，图9、10)示出。
转到图7，示出了根据本公开的实施例的设备202。设备202的实施例可与图3-6中所示且在本文中别处详细地描述的设备102的特征分开和/或组合使用。设备202可包括托架本体210，其包括构造成可移除地附接涡轮机燃烧器8(图2、5-6)的操作头部212。操作头部212可与托架本体210的其余部分结构地集成，或在备选实施例中可为构造成用于联接于涡轮机燃烧器8的特定部分、表面、区域等的模块化构件。在示例性实施例中，操作头部212可通过以螺栓的形式的紧固件214邻接于托架本体210，但在备选实施例中可设想其他当前已知的或之后开发的机械紧固件。操作头部212可类似地体现为用于可移除地附接燃烧器8的固定构件，且/或可包括用于联接于燃烧器8的对应特征的单独的紧固件、接头、连接器等。除了静态联接件之外，操作头部212可通过例如燕尾件、磁接触、机械可调节的齿轮、可旋转的联接件、以及能够允许一个构件相对于另一个构件移动的其他形式的联接件而连接于托架本体210，无论是当前已知的还是之后开发的。
设备202还可包括可旋转接头216，其通过齿轮轴承218联接于托架本体210，使得齿轮轴承218可使托架本体210相对于可旋转接头216旋转。可旋转接头216继而可以可旋转地联接于悬置部件220，其在可旋转接头216和悬挂式装置222之间延伸。悬置部件220可在一个端部处联接于悬挂式装置222，同时在其相对的端部处联接于可旋转接头216。悬挂式装置222可体现为例如环、紧固件、和/或构造成用于附接至悬挂式工具(例如，高架起重机)的其他机械构件。
本公开的实施例可提供用于安装或移除燃烧器8(图2)的设备202。具体而言，设备202的实施例可操作成安装和移除用于壳体2(图2)的燃烧器8，其中燃烧器附接点4(图2)相对于中心线轴线C(图2)以不平行的角度(即沿轴线A(图2))定向。本公开的实施例可安全且高效地安装和移除具有例如高达近似一千千克的质量的燃烧器8。设备202的一个或多个构件可由能够支撑较大质量和构件的材料(例如结构钢)组成。本文中论述的设备202的构件可且还包括由类似或较强的材料制成的各种提升机、驱动机构、轨道、螺栓、托架等，以支撑定位的装备的质量和重量。设备202可包括设计成可移除地附接和移动燃烧器8、同时避免设备202和流路10(图2)之间的接触的其他结构构件。
可旋转接头216可通过销224机械地联接于悬置部件220，销224适于延伸穿过可旋转接头216和悬置部件220。销224可从设备202移除，使得悬置部件220和可旋转接头216可相对于彼此旋转到预定角度对准。销224可在使用设备202之前以预定角度对准穿过可旋转接头216的多个孔口225中的一者和悬置部件220内的对应孔口(未示出)插入。以该方式，可重新定向悬置部件220，使得操作头部212和用于安装和移除燃烧器8的其他构件可在例如流路10(图2)附近不接触壳体2(图2)的情况下操作。
设备202的构件的移动的程度在图8中更详细地示出。可旋转接头216可提供用于设备202的元件相对于彼此旋转的一个轴线(例如通过允许齿轮轴承218沿箭头P的方向相对于悬置部件220旋转)。除了该旋转轴线之外，设备202的齿轮轴承218可提供第二且不同的旋转轴线，其用于使托架本体210相对于可旋转接头216和齿轮轴承218定位。调节可旋转接头216(例如，通过使销224移动到不同的孔口225)可限定用于齿轮轴承218的旋转轴线R的位置。在任何选择的位置，齿轮轴承218可在对应位置处关于旋转轴线R定心，且在沿参照箭头Q的任何旋转方向上。因此，使用者可将设备202调节成通过调节悬置部件220和可旋转接头216之间的对准来重新定位旋转轴线R，以便使托架本体210围绕选择位置的参照轴线R沿方向Q移动。
设备202可构造成容许两种形式的旋转，例如悬置部件220沿线P相对于可旋转接头216的旋转，以及托架本体210沿线Q相对于齿轮轴承218的旋转。通过这些形式的移动，可独立地调节可旋转接头216和齿轮轴承218，以限定由参照线G表示的设备202的重心。也称为“质心”或“质量中心”的“重心”大体上是指物体或物体的组件的总重量从其可认作是在向下方向上作用的点。质量系统(诸如设备202)的重心可定位在系统内或外，这取决于物体在其中的相对位置及其重量分布。通过调节可旋转接头216和齿轮轴承218，用户可通过调节托架本体210、可旋转接头216、齿轮轴承218以及悬置部件220的相对位置来影响设备202的重量分布。这些重量分布的变化可允许使用者在安装或移除燃烧器8之前将设备202的重心G调节到期望的位置。在重心G以零净扭矩从悬挂式装置222直接地向下延伸的情况下，设备202可认作处于静态平衡。因此，本公开的实施例可操作成操纵重心G的位置来维持静态平衡(例如通过调节可旋转接头216和/或齿轮轴承218)。
齿轮轴承218可包括驱动机构226或另外联接于驱动机构226，以用于传递机械功率至齿轮轴承218。驱动机构226可包括或体现为例如气动驱动系统、机电马达、液压驱动系统等中的例如一者或多者。不管适用的实施例，驱动机构226可将各种类型的功率(例如，燃料、电力等)转换成用于促动齿轮轴承218的机械能，且从而调节托架本体210和齿轮轴承218之间的相对对准。齿轮轴承218的结构可适当地大小确定成收纳驱动机构226的构件(例如，基于弹簧的机械传动装置或没有电气、气动和/或液压元件的其他纯机械系统)。在其他实施例中，齿轮轴承218的驱动机构226可包括电动马达、液压马达、气动马达、手动齿轮螺杆调节件等。还要理解的是，驱动机构226可构造成增量地调节托架本体210相对于齿轮轴承218的位置。例如，齿轮轴承218可包括齿轮表面或构造成提供托架本体210相对于齿轮轴承218的增量角度调节的类似机构。齿轮轴承218因此可构建成使得围绕旋转轴线R沿参照箭头Q的移动细分为例如一度的离散角度调节，但要理解的是，任何期望形式的增量角度调节可通过使不同类型的齿轮轴承218并入设备202内来提供。驱动机构226可直接或间接地机械联接于齿轮轴承218，以容许托架本体210相对于齿轮轴承218的旋转。在任何情况下，驱动机构226可构造成使托架本体210在沿参照箭头Q的任何方向上围绕齿轮轴承216和旋转轴线R旋转。
托架本体210可包括以例如本文中描述的任何托架或其他构件的形式的操作头部212，其可操作成在燃烧器8(图2、5-6)上附接、安装、移除和/或执行其他定位操作。设备202的其他构件(例如，可旋转接头216、齿轮轴承218等)可使托架本体210和/或操作头部212与燃烧器附接点大致对准，该燃烧器附接点相对于壳体2的中心线轴线C以不平行角度(例如，沿轴线A)定向。如本文中使用的用语“大致对准”或“大致上对准”可指任何对准，操作头部212可通过该对准线性地移动(例如，在Z-Y平面内)，以达到燃烧器附接点4。操作头部212可通过调节可旋转接头216和/或齿轮轴承218变得与燃烧器附接点4大致对准。在本文中别处论述的202的各种构件可容许可旋转接头216达到选择的高度和相对于至少一个轴线(例如，轴线Z)的选择的角度。设备202的使用者可然后使托架本体210移动(例如，经由高架起重机或用于设备202的其他支撑系统)至燃烧器附接点4。在操作头部212与燃烧器附接点4大致对准之后，操作头部212可向前移动至燃烧器附接点4，以安装或移除燃烧器8。
为了提供相对于操作头部212的总质量(其可沿轴线Z集中在设备202的一侧处)的机械平衡，平衡物228可联接于操作头部212，以产生零扭矩且/或在使用期间维持设备202的静态平衡。平衡物228还可因此加入设备202、从设备202移除且/或在设备202内调节，以在从悬挂式装置222延伸时维持重心G的位置。在备选的实施例中，平衡物228可连接于除了操作头部212之外的设备202的其他构件。平衡物228可体现为适于与特定托架本体210和/或操作头部212一起使用的模块化构件，且可在设备202用于执行根据本公开的方法之前联接于操作头部212。
操作头部212可包括例如可旋转支撑托架230，其形状确定成接合燃烧器8的互补表面。在图8的示例中，可旋转支撑托架230可形状确定成例如在其本体端部处接合燃烧器8的内周向表面，而在其他实施例中，可旋转支撑托架230可形状确定成接合例如燃烧器8的轴向端部、外周向​​表面等。操作头部212的可旋转支撑托架230可以可旋转地联接于托架本体210(例如，通过枢转连接件、铰链等)，使得操作头部212的可旋转支撑托架230可大致沿参照箭头L的方向旋转。以该方式，可旋转支撑托架230可操作成安装和移除涡轮机燃烧器8，其设计用于通过螺纹紧固件或其他基于旋转的机械连接件而附接至燃烧器附接点4。在任何情况下，设备202的实施例可包括多个操作头部212和/或可旋转支撑托架230中的一者，它们中的每一个可形状确定成接合涡轮机燃烧器8的不同部分。备选的操作头部212和/或可旋转支撑托架230的示例在本文中别处描述且例如在图9-10中示出。此外，要理解的是，托架110(图3-6)和/或其他形式的可旋转和不可旋转机械联接件的实施例可与操作头部212一起使用和/或替代可旋转支撑托架230使用。在一些情况下，悬置部件220可包括或体现为非线性部件232，其形状确定成围绕壳体2的外表面轮廓缠绕，使得设备202在使用期间不接触壳体2。非线性部件232可设成例如一个或多个曲线部件、联接在一起的多个线性定向的部件(例如，以大致C形轮廓、L形轮廓、J形轮廓等)的形式，以提供非线性几何形状。非线性部件232例如示出为单个曲线部件。
转到图9，示出了设备202的另一实施例，以展示根据本公开的方法。在图9的示例中，设备202在用于安装燃烧器8的方法中示出，但要理解的是，本文中描述的方法的变型也可用于和/或适于移除燃烧器8。燃烧器8可包括本体端部8a和头部端部8b。设备202的操作头部212可构造成可移除地附接燃烧器8的本体端部8a，其继而可设计成当安装在壳体2(图2)内时限定燃烧器8的外轴向端部。根据本公开的方法可包括使可旋转接头216从悬置部件220悬置，其中悬置部件220联接于至高架装置236(例如起重机、悬挂式运输系统、轨道运输机器、或定位在设备202上方的类似系统)的悬挂式接头234。
悬置部件220可例如通过悬挂式装置222(例如，钩)机械地联接于悬挂式接头234。悬挂式接头234可从而定位在设备202上方(例如，沿Y轴线)，使得可旋转接头216通过齿轮轴承218可旋转地联接于托架本体210，如本文中别处描述的那样。托架本体210还可构造成通过操作头部212可移除地附接燃烧器8的对应表面或部分(例如，如图9中绘出的外周向表面)。重心G示为从悬挂式装置222向下延伸，例如，因为可旋转接头216和齿轮轴承218处于特定位置，同时非线性部件232可具有比设备202的其他构件较大的质量浓度。
在图9-10中示出了具有燃烧器附接点4和中空内部6的壳体2的简化视图，以进一步展示根据本公开的方法。燃烧器附接点4可沿从壳体2的中心线轴向C成角度地移位的中心线A定向，使得角度差异α引起燃烧器附接点4相对于中心线轴线A沿不平行的角度定向。为了准备用于操纵燃烧器8的操作头部212，本公开的实施例可包括使可旋转接头216相对于悬置部件220旋转，使得齿轮轴承218关于预定旋转轴线R定心。例如，销224可定位在可旋转接头216的特定孔口225内，以例如沿参照箭头P移动悬置部件220。调节可旋转接头216可限定悬置部件220和设备202的其他构件之间的角度位移。
在调节可旋转接头216以确定旋转轴线R的位置之后，本公开的实施例可包括通过齿轮轴承218使托架本体210相对于可旋转接头216且围绕旋转轴线R旋转。通过齿轮轴承218使托架本体210例如沿参照箭头Q旋转可限定托架本体210、操作头部212和/或燃烧器8相对于其他构件(例如，壳体2和燃烧器附接点4)的定向。此外，如本文中别处描述的那样，独立地调节可旋转接头216和齿轮轴承218可操纵重心G的位置，使得设备202的使用者可使重心G移动至维持设备202的静态平衡的位置(例如，延伸穿过悬挂式装置222)。
如图10中所示的那样，齿轮轴承218可使托架本体210和操作头部212旋转，以使燃烧器8与燃烧器附接点4大致对准。燃烧器8与燃烧器附接点4大致对准可包括，例如使燃烧器8的中心线轴线变得与燃烧器附接点4的角度定向(例如由轴线A指定)大致重合。本公开的实施例可包括促动齿轮轴承218的驱动机构226，以使托架本体210围绕旋转轴线R旋转到多个预定和/或增量旋转位置中的一者，从而引起托架本体210和燃烧器附接点4之间大致对准。此后，操作头部212可在不使设备202与壳体2接触的情况下接触燃烧器附接点4，且然后使燃烧器8联接于操作头部212(例如，用于移除)或壳体2的燃烧器附接点4(例如，用于安装)。此类接触可例如通过使悬挂式装置236沿轴线A的方向移动来提供，以使操作头部212线性地与燃烧器附接点4接触和分离。
根据本公开的方法还可包括，在经由操作头部212安装或移除燃烧器8之前，进一步调节设备202。例如，如在本文中别处描述的那样，操作头部212可包括可旋转支撑托架230或例如通过可旋转联接件238连接于可旋转支撑托架230，可旋转联接件238轴向地定位在燃烧器8和可旋转支撑托架230之间。可旋转联接件238可容许燃烧器8沿参照箭头L的方向旋转，以便于移动，其中燃烧器8通过螺纹紧固件或类似的机械连接件连接于中空内部6。当操作头部212与燃烧器附接点4大致对准时，可旋转联接件238可允许可旋转支撑托架230大致围绕轴线A(其表示燃烧器附接点4的角度定向)旋转。在备选实施例中，操作头部212或支撑托架230可替代成多个备选操作头部212或支撑托架230(例如，在图7-9中所示)中的一者，以用于连接于相应类型的燃烧器8和/或单个燃烧器8的相应部分。
本公开中论述的各种实施例可提供若干技术和商业优点。例如，本公开的实施例可提供定位(例如，安装或移除)相对较大和较重的燃烧器的能力，该相对较大和较重的燃烧器构造成用于在涡轮机组件的流路下方的区域和/或否则对于常规机械装备(如，起重机)而言难以接近的其他区域中使用。从本公开的实施例实现的另一优点可包括安全地定位重型燃气涡轮燃烧器的能力，该重型燃气涡轮燃烧器作为示例可具有高达例如近似一千千克的质量。额外优点可包括，使燃气涡轮燃烧器移动和定位在燃烧器附接点(其相对于壳体的中心线轴线以不平行角度定向)的能力，而不引起根据本公开的设备和壳体结构之间碰撞。
本文中使用的术语出于仅描述特定实施例的目的，且不旨在限制本公开。如本文中使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。还将理解的是，用语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时表示声明的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或加入一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组。
如本文中贯穿说明书和权利要求使用的近似语言可应用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个诸如“大约”、“近似”和“大致”的用语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。这里以及贯穿说明书和权利要求，范围限制可组合和/或互换，此范围是确定的且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指示。如应用于特定值的范围的“近似”应用于两个值，且除非另外取决于测量值的器具的精度，否则可指示声明值的+/-10％。
该书面描述使用示例来描述本公开的实施例(包括最佳模式)，且还使本领域技术人员能够实践本公开，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本公开可申请专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则旨在使这些其他示例处于权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于操纵构造成用于在涡轮机壳体(2)的燃烧器附接点(4A,4B,4C)处安装的涡轮机燃烧器(8)的方法，所述方法包括：
使可旋转接头(216)从悬置部件(220)悬置，使得所述悬置部件(220)机械地联接于定位在所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)上方的悬挂式接头(234)，其中所述可旋转接头(216)通过齿轮轴承(218)可旋转地联接(238)于托架本体(130,210)，所述托架本体(130,210)构造成在其操作头部(212)处可移除地附接所述涡轮机燃烧器(8)；
使所述可旋转接头(216)相对于所述悬置部件(220)旋转，使得所述齿轮轴承(218)关于预定旋转轴线定心；
通过所述齿轮轴承(218)使所述托架本体(130,210)围绕所述预定旋转轴线旋转，使得所述托架本体(130,210)的操作头部(212)与所述涡轮机壳体(2)的燃烧器附接点(4)大致对准；
在不使所述涡轮机壳体(2)与所述悬置部件(220)接触的情况下，使所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述托架本体(130,210)的操作头部(212)接触；以及
使所述涡轮机燃烧器(8)联接于所述托架本体(130,210)的操作头部(212)或所述涡轮机壳体(2)的燃烧器附接点(4A,4B,4C)中的一者。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在使所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述操作头部(212)接触之前，使所述操作头部(212)的可旋转支撑托架(230)围绕其中心线轴线旋转，使得所述可旋转支撑托架(230)与所述涡轮机燃烧器(8)大致同轴地定向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述齿轮轴承(218)构造成提供所述托架本体(130,210)相对于所述可旋转接头(216)的多个增量角度调节。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述悬置部件(220)包括具有悬挂式装置(222,236)的非线性部件，所述非线性部件在其第一端部处联接于所述悬挂式接头(234)，且其中所述非线性部件的第二端部可旋转地联接于所述可旋转接头(216)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述托架本体(130,210)接触之前，使平衡物(140,228)联接于所述托架本体(130,210)或所述悬置部件(220)中的一者。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述托架本体(130,210)旋转包括，使所述托架本体(130,210)围绕所述可旋转接头(216)旋转至静态平衡位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述托架本体(130,210)的操作头部(212)形状确定成接合所述涡轮机燃烧器(8)的互补表面。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在使所述燃烧器附接点(4A,4B,4C)与所述托架本体(130,210)的操作头部(212)接触之前，使多个操作头部(212)中的选择的一者联接于所述托架本体(130,210)，所述多个操作头部(212)中的每一个形状确定成接合所述涡轮机燃烧器(8)的相应部分。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多个操作头部(212)中的选择的一者形状确定成接合所述涡轮机械燃烧器(8)的头部端部(8b)的外周向表面或所述涡轮机燃烧器(8)的本体端部(8a)的内周向表面中的一者。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述托架本体(130,210)围绕所述可旋转接头(216)旋转还包括，促动驱动机构(226)，以使所述托架本体(130,210)围绕所述预定旋转轴线旋转到多个预定旋转位置中的一者。
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