CN113795651B - 用于从模块移除风扇盘的工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于从涡轮发动机的模块中移除风扇盘的工具(22),所述模块包括转子和定子,所述转子包括通过螺栓彼此固定的风扇盘、筒部以及密封部分,每个螺栓包括螺钉和螺母,每个螺钉穿过保持部件,所述保持部件具有围绕所述螺钉头部设置的至少两个凸耳,所述定子由具有凸缘的矫直机限定,所述工具(22)包括:‑框架(23);‑板(25),所述板包括销和两个孔,所述销中的每一个被配置为支撑螺钉的所述头部,每个孔被配置为接纳分度指;‑至少三个支撑件(30),所述至少三个支撑件包括支承面(31),所述支承面被配置为支撑所述整流器的所述凸缘;‑视觉标记(32),所述视觉标记被配置为使所述模块相对于所述工具(22)成角度地定向。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种用于从模块中单独地移除风扇盘的工具,以及一种通过这种工具从模块中单独地移除风扇盘的方法。
背景技术
涡轮机,例如涡轮风扇发动机,在气流方向上从上游到下游包括风扇、一个或多个压缩机级(低压然后高压)、燃烧室、一个或多个涡轮级(高压然后低压)以及排气喷嘴。
这种涡轮机对应于相互相对安装的多个模块的组件。在维护操作期间,各种模块被拆卸并运输到不同的工位,以便进行各种必要的维护操作(更换磨损部件、更换/修理有缺陷的部件等),从而使涡轮机重新投入使用。
下面我们将重点介绍“低压压缩机模块”,以下简称“模块”。
这种模块沿纵向轴线X限定,并且这种模块包括彼此独立的转子和定子。
转子具体包括以轴线X为中心并且通过螺栓的环形阵列彼此固定的风扇盘、筒部以及环形密封部分,每个螺栓包括螺钉和螺母。每个螺钉还穿过设置在转子内部的保持部件。每个保持部件具有至少两个彼此相对的凸耳,所述凸耳围绕螺钉的头部设置并且从头部突出,当相关的螺母被移除时,该保持部件可以使得对应螺钉的头部保持在原位,该保持部件本身位于转子的外部。转子还包括安装在筒部上并一个接一个设置的叶片的几个环形阵列,更通常地,叶片的每个环形阵列被称为叶轮。
定子以轴线X为中心并且环绕筒部。定子包括插入在叶轮之间的多个环形压缩机定子叶片组件。第一压缩机定子叶片组件与风扇相关联,以形成n°1级,之后的每个组件与一个叶轮相关联,以形成后面的级。每个压缩机定子叶片组件包括通过叶片环形阵列相互连接的内壳和外壳。所有压缩机定子叶片组件的外壳都通过凸缘连接在一起。
现有的工具能够根据确定的方法拆卸整个模块,其中,风扇盘是模块中最后被拆卸的元件之一。换句话说,如果不完全拆卸模块,就不能移除风扇盘。
仅对风扇盘进行维护操作的需求不断增加,这些维护操作只需要移除风扇盘即可。
可以理解的是,现有的工具不适用于只需移除风扇盘的情况。事实上,如上所述,对于这种操作,操作员必须对模块进行完全拆卸,而这损害了生产率。
因此,本发明的目的是,一方面,提出一种用于从模块中单独地移除风扇盘的工具,以及,另一方面,提出一种通过这种工具从模块中单独地移除风扇盘的方法,从而可以提高生产率。
发明内容
因此,本发明提出一种用于从涡轮机的具有纵向轴线X的模块上单独地移除风扇盘的工具,所述模块包括转子和定子,所述转子包括以所述轴线X为中心并且通过螺栓的环形阵列彼此固定的风扇盘、筒部以及环形密封部分,每个螺栓包括螺钉和螺母,每个螺钉穿过设置在所述转子内部的保持部件,每个保持部件具有至少两个彼此相对的凸耳,所述凸耳围绕所述螺钉的头部设置并且相对于所述头部突出,所述定子以所述轴线X为中心并且围绕所述筒部,所述定子由与所述风扇盘相对设置的压缩机定子叶片组件纵向地限定,所述压缩机定子叶片组件包括具有凸缘的外壳,所述工具具有竖直轴线Z,所述工具包括:
-框架,所述框架包括地面支撑构件;
-环形板,所述环形板以所述轴线Z为中心并且固定至所述框架,所述板包括销的第一环形阵列和第二环形阵列以及围绕所述轴线Z以规则节距设置的两个孔,所述两个孔中的每一个设置在所述第一阵列和第二阵列之间,所述销中的每一个被配置为支承螺钉的所述头部,以便所述保持部件的所述凸耳不被损坏,每个孔被配置为接纳所述模块的相对于所述工具的分度指;
-至少三个支撑件,所述至少三个支撑件以规则的方式围绕所述轴线Z分布并且固定至所述框架,每个支撑件包括一个支承面,这些所述支承面共面并且被配置为支撑所述模块的所述压缩机定子叶片组件的所述凸缘,所述三个支撑件竖向地位于所述板的下方;
-第一视觉标记,所述第一视觉标记设置在所述框架上并且被配置为使所述模块相对所述于所述工具成角度地定向。
这种工具使得在保持模块的其余部分组装的同时,可以单独地移除风扇盘。因此,在仅涉及风扇盘的维护操作期间,这种工具可以显著提高生产率。
此外,这种工具能够仅拆卸风扇盘而不损坏模块的其他部件,其他部件具体是保持部件和螺钉。
这种工具也可以用来将修复的风扇盘(或安装一个新的风扇盘)重新安装到组装模块的其余部分。
根据本发明的工具可以包括以下单独地或相互组合的特征和/或步骤中的一个或多个:
-所述第一视觉标记是一条竖向线;
-所述工具包括第二视觉标记,所述第二视觉标记设置在所述框架上并且被配置为确定所述模块的竖向位置,所述模块将从所述竖向位置相对于所述工具进行分度操作;
-所述第二视觉标记是一条水平线;
-所述三个支撑件中的每一个包括凹槽,所述凹槽被配置为使得安装到所述筒部上的叶片的环形阵列能够通过。
本发明还涉及一种用于从涡轮机的具有纵向轴线X的模块上单独地移除风扇盘的方法,所述模块包括转子和定子,所述转子包括以所述轴线X为中心并且通过螺栓的环形阵列彼此固定的风扇盘、筒部以及环形密封部分,每个螺栓包括螺钉和螺母,每个螺钉穿过设置在所述转子内部的保持部件,每个保持部件具有至少两个相对的凸耳,所述凸耳围绕所述螺钉的头部设置并且相对于所述头部突出,所述定子以所述轴线X为中心并且围绕所述筒部,所述定子由与所述风扇盘相对设置的压缩机定子叶片组件纵向地限定,所述压缩机定子叶片组件包括具有凸缘的外壳,通过根据如前所述的工具,所述方法按时间顺序包括以下步骤:
a)移除称为基准螺栓的两个预定的螺栓,以在所述转子处具有两个自由孔,所述基准螺栓之间的角距离等于所述板的所述两个孔之间的角距离;
b)将所述模块定位在所述工具上方的竖向位置,使得所述模块的所述纵向轴线X大致呈竖向,并且大致与所述工具的所述竖直轴线Z同轴,使得所述风扇盘竖向地位于所述筒部的上方;
c)使所述自由孔中的一个与所述第一视觉标记对齐,以使所述模块相对于所述工具成角度地定向;
d)通过从所述模块外部引入两个分度指,将所述模块相对于所述工具进行分度操作,每个分度指穿过所述转子的一个自由孔,然后穿过所述板的一个孔;
e)将所述螺钉的所述头部抵接在所述板的所述销上,使得所述筒部围绕所述板;
f)将所述压缩机定子叶片组件的凸缘抵接在所述三个支撑件的所述支承面上;
g)从所述螺栓上移除所有螺母;
h)通过至少一个提取器以受控方式单独地提取所述风扇盘;
i)单独地移除所述风扇盘。
这种方法通过这种工具,使得在保持模块的其余部分组装的同时,可以单独地移除风扇盘。因此,在仅涉及风扇盘的维护操作期间,实施这种方法可以显著提高生产率。
此外,这这种方法能够仅拆卸风扇盘而不损坏模块的其他部件,其他部件具体是保持部件和螺钉。
根据本发明的方法可以包括以下单独或相互结合的特征和/或步骤中的一个或多个:
-在步骤h)期间,所述风扇盘通过围绕所述轴线Z以规则方式分布的三个提取器来提取,提取过程通过以下方式来控制:逐渐旋松预先旋拧在三个螺钉上的三个提取螺母,其中,每个提取螺母靠近三个提取器中的一个,并且将楔形件围绕着具有所述提取螺母的所述三个螺钉逐渐插入在所述风扇盘和所述筒部之间;所述提取螺母和所述楔形件为非金属材料;
-所述步骤h)包括以下子步骤:
h1)将每个提取螺母设置在与所述风扇盘的对应凸起的上表面相距一距离D处,所述上表面与所述提取螺母相对设置;
h2)致动所述三个提取器,使得每个上表面与对应的提取螺母接触;
h3)将总高度为H的一个或多个楔形件围绕着具有提取螺母的每个螺钉设置在所述风扇盘和所述筒部之间,所述总高度H等于所述距离D;
-当所述压缩机定子叶片组件的所述凸缘竖向地位于设置在所述工具的所述框架上的所述第二视觉标记处时,执行所述步骤d);
-在所述步骤a)至f)期间,所述模块通过第一处理工具保持,所述模块定位和保持在所述第一处理工具上,所述第一处理工具包括至少一对彼此相对的第一耳轴,所述第一耳轴中的每一个连接到提升系统的支架上;
-所述第一操作工具被配置为使得能够在预定范围内纵向调整所述转子相对于所述定子的定位,或者,反之亦然;
-在所述步骤g)至i)期间,所述风扇盘通过第二处理工具保持,所述风扇盘定位和保持在所述第二处理工具上,所述第二处理工具包括至少一对彼此相对的第二耳轴,所述第二耳轴中的每一个连接到提升系统的支架上。
附图说明
通过以下非限制性的示例的描述,并参照附图,本发明将被更好地理解,并且本发明的其他细节、特征和优点将变得更加清楚,其中:
[图1]图1是示出了处于第二状态E2的模块的剖面图和透视图;
[图2]图2是示出了处于第一状态E1的模块的轴向半剖视图;
[图3]图3是图2的详细视图,具体示出了通过螺栓组装的包括风扇盘、筒部以及环形密封部分的组件;
[图4]图4是一种用于移除图1至图3中所示的模块的风扇盘的工具的透视图;
[图5]图5是图4的详细视图;
[图6]图6是位于水平位置的模块的透视图,该模块是通过图4和图5中所示的工具用于从图1至图3中所示的模块中移除风扇盘的方法的一部分;
[图7]图7是一种移除两个基准螺栓以获得两个自由孔的步骤的透视图;
[图8]图8是图7的详细视图,其示出了一个自由孔;
[图9]图9是一种将自由孔之一与工具的第一视觉标记对齐的步骤的透视图;
[图10]图10是一种相对于工具对模块进行分度的步骤的透视图;
[图11]图11是一种包括将螺钉头部抵接在工具的板的销上的步骤的半轴截面图;
[图12]图12是一种将模块的压缩机定子叶片组件的凸缘抵接到支撑件的支承面上的步骤的透视图;
[图13]图13是一种以受控方式提取风扇盘的步骤的透视图;
[图14]图14是图13的详细视图;
[图15]图15是一种在螺钉上设置提取螺母的子步骤的透视图;
[图16]图16是一种致动提取器的子步骤的透视图;
[图17]图17是一种插入一个或多个楔形件的子步骤的透视图;
[图18]图18是一种单独地移除风扇盘的步骤的透视图。
具体实施方式
图1和图2示出了涡轮机的沿纵向轴线X限定的模块1(低压压缩机模块),该模块包括彼此独立的转子2和定子3,换句话说,例如,转子2和定子3不通过轴承相对于彼此引导。当模块1在涡轮机中就位时,模块1的纵向轴线X与涡轮机的纵向轴线重合。
在本申请中,与模块1的各种部件相关联的术语“内部”和“外部”是相对于纵向轴线X定义的。
更具体地说,转子2包括以轴线X为中心并且通过螺栓7的环形阵列彼此固定的风扇盘4、筒部5以及环形密封部分6,每个螺栓7包括螺钉8和螺母9。每个螺钉8穿过设置在转子2内部的保持部件10。每个保持部件10具有围绕螺钉8的头部12设置并且从头部12突出的至少两个彼此相对的凸耳11。
定子3以轴线X为中心并且围绕筒部5。定子3由与风扇盘4相对设置的压缩机定子叶片组件r4纵向地限定,压缩机定子叶片组件r4包括具有凸缘15的外壳14。
根据图中具体是图1至图3所示的实施例,风扇盘4设置在筒部5的上游并包括多个单元,每个单元用于接纳风扇叶片(不包括在模块1中)。风扇盘4在其下游端处具有围绕轴线X均匀分布的多个凸起16,这些凸起16形成凸缘。风扇盘4在图2中部分地示出。每个螺钉8的头部12设置在转子2的内部。每个螺栓7的螺母9设置在转子2的外部。每个螺钉8从头部12依次穿过在对应保持部件10上形成的通孔、在密封部件6上形成的通孔、在筒部5的凸缘上形成的通孔以及在风扇盘4的凸起16上形成的通孔而到达对应的螺母9。螺钉8具有方形头部12。
如图3所示,每个保持部件10纵向地设置在对应的螺钉8的头部12和密封部分6之间。每个保持部件10包括四个成对地彼此面对的凸耳11,凸耳11围绕相应螺钉8的头部12,凸耳11从头部12突出。保持部件10以及螺钉8的头部12设置在密封部分6的公共环形槽17中。当相关的螺母9(位于转子2的外部)被移除时,保持部件10能够使得对应螺钉8(位于转子2的内部)的头部12保持在原位。
密封部分6还在风扇盘4的内端处压装至突部18上,并且密封部分在筒部5的外端处钩接在突部19上。
如图2所示,转子2还包括安装在筒部5上并且一个接一个设置叶片20的四个环形阵列,更通常地,叶片20的每个阵列被称为“叶轮”。四个叶轮从上游到下游分别编号为叶轮R2(对于叶轮n°2)到叶轮R5(对于叶轮n°5),其中,叶轮R1(对于叶轮n°1)为风扇。
根据图中具体是图2中所示的实施例,定子3包括插入到叶轮之间的五个环形压缩机定子叶片组件。五个压缩机定子叶片组件从上游到下游依次编号为压缩机定子叶片组件r1(用于压缩机定子叶片组件n°1)到压缩机定子叶片组件r5(用于压缩机定子叶片组件n°5)。第一压缩机定子叶片组件r1与风扇相关联以形成n°1级,之后的每个压缩机定子叶片组件与一个叶轮(叶轮R2至R5)相关联以形成后面的级(n°2至n°5级)。每个压缩机定子叶片组件r1至r5包括通过叶片21的环形阵列相互连接的内壳13和外壳14。叶片21,例如焊接到内壳和外壳13、14,以形成机械焊接组件。所有的压缩机定子叶片组件r1至r5的外壳14都通过凸缘连接在一起。
按照惯例,在本申请中,术语“上游”和“下游”是关于模块1中气体的流动方向来定义的,气体依次通过不同的级。
图2示出了处于第一状态E1的模块1,该模块对应于被接纳以进行维护操作时的模块1。
图1示出了处于第二状态E2的模块1,在第二状态E2中,第五压缩机定子叶片组件r5已经被移除,第四压缩机定子叶片组件r4的外壳14具有自由凸缘15。第二状态E2对应于用于单独地移除风扇盘4的模块1的状态。
处于第三状态E3的模块1对应于处于风扇盘4已经从模块中移除的第二状态E2下的模块1。
在第二状态E2中,通过工具22从模块1上单独地移除风扇盘4。
根据本发明,工具22沿竖直轴线Z限定并且包括:
-框架23,框架包括地面支撑构件24;
-环形板25,环形板以轴线Z为中心并且固定至框架23,板25包括销27的第一环形阵列和第二环形阵列26a、26b以及围绕轴线Z以规则间距设置的两个孔28,两个孔中的每一个设置在所述第一阵列和第二阵列26a、26b之间,销27中的每一个被配置为支承螺钉8的头部12以便保持部件10的凸耳11不被损坏,每个孔28被配置为接纳模块1的相对于工具22的分度指29;
-至少三个支撑件30,至少三个支撑件30以规则的方式围绕轴线Z分布并且固定至框架23,每个支撑件30包括一个支承面31,这些支承面31共面并且被配置为支撑模块1的压缩机定子叶片组件r4的凸缘15,三个支撑件30竖向地位于板25的下方;
第一视觉标记32,第一视觉标记设置在框架23上并且被配置为使所述模块1相对于所述工具22成角度地定向。
在本申请中,与工具22的各个部件相关联的术语“下部”和“上部”是相对于竖直轴线Z定义的。此外,在本申请中,与工具22的各个部件相关联的术语“内部”和“外部”是相对于竖直轴线Z定义的。
根据图中具体是图4和图5所示的实施例,框架23包括平台33和筒体34,其中,支撑件30置于平台上,板25置于筒体上。平台33是平面的,其垂直于轴线Z并且大致呈三角形,每个支撑件30布置在平台33的突出角部分处。筒体34以轴线Z为中心并从平台33升高。地面支撑构件24在此处包括绕轴线Z均匀分布的三个脚。
板25包括由两个轮辋36限定的环形上表面35,轮辋36被配置为当修复的风扇盘(或新的风扇盘)被压装在处于第三状态E3中的模块1上时来保持密封部分6的端部。第一阵列和第二阵列26a、26b的销27设置在上表面35上。第一阵列和第二阵列26a、26b具有相同数量的销27(在本例中为十个销),并且第一阵列和第二阵列相对于轴线Z对称。因此,孔28也相对于轴线Z对称。销27以及两个孔28与轴线Z之间等距布置。孔28是在上表面35处进行开口的盲孔。两个孔28之间的角距离为180度。图5中示出了分度指29以用于指示孔28的位置。板25在其内表面处包括隔热罩37,以便在压装修复的风扇盘(或新的风扇盘)时保护板25免受热量影响。事实上,密封部分6被加热到预定温度以进行压装。
支承面31位于垂直于轴线Z的公共平面内。每个支承面31位于对应的支撑件30的上端。每个支承面31呈环扇形,并且在外侧由边缘38限定。三个支撑件30相对于销27的布置方式使得当模块1定位在工具22上时,头部12被支撑在凸缘15的前面。每个支撑件30包括一个凹槽39,凹槽被定向在竖直轴线Z的一侧并且被配置为当模块1定位在工具22上时,使得第五压缩机定子叶片组件r5可以通过。支撑件30相对于平台33在垂直于轴线z的方向上是可调节的。
第一视觉标记32为竖向线32的形式,竖向线设置在筒34的周边以及板25的周边上,竖向线32被配置为使模块1相对于工具22成角度地定向。该第一视觉标记32可通过应用一个或多个自粘条获得。
工具22包括以水平线40的形式的第二视觉标记40,该第二视觉标记40设置在筒体34的周边上,所述水平线40被配置为确定模块1的竖向位置,模块1将从该竖向位置相对于工具22进行分度操作。此处该水平线与竖向线交叉。以与第一视觉标记32相同的方式,该第二视觉标记40可以通过应用一个或多个自粘条来获得。
有利地,板25和支撑件30由非金属材料制成,从而不会损坏模块1。例如,板25和支撑件30由制成。
在第二状态E2中通过工具22从模块1上单独地移除风扇盘4是根据包括以下步骤的方法进行的:
a)移除称为基准螺栓的两个的预定螺栓7,以在转子2处具有两个自由孔41,基准螺栓之间的角距离等于板25的两个孔28之间的角距离;(图6至图8)
b)将模块1定位在工具22上方的竖向位置,使得模块1的纵向轴线X大致竖向,并且大致与工具22的竖直轴线Z同轴,使得风扇盘4竖向地位于筒部5的上方;
c)使自由孔41中的一个与第一视觉标记32对齐,以使模块1相对于工具22成角度地定向;(图9)
d)通过从模块1外部引入两个分度指29,将模块1相对于工具22进行分度,每个分度指29穿过转子2的一个自由孔41,然后穿过板25的一个孔28;(图10)
e)将螺钉8的头部12抵接在板25的销27上,使得筒部5围绕板25;(图11)
f)将压缩机定子叶片组件r4的凸缘15抵接在三个支撑件30的支承面31上;(图12)
g)从螺栓7上移除所有螺母9;
h)通过至少一个提取器42以受控方式单独地提取风扇盘4;(图13至图17)
i)单独地移除风扇盘4。(图18)
如上所述,该方法在模块1处于第二状态E2时实施,换句话说,是在第五压缩机定子叶片组件r5已经被移除的模块1上实施。
在步骤a)至f)期间,模块1通过第一处理工具43保持,模块1定位和保持在第一处理工具上,第一处理工具43包括至少一对彼此相对的第一耳轴44、45,第一耳轴44、45中的每一个连接到提升系统47的支架46上。
根据图中具体是图6至图12中所示的实施例,第一处理工具43包括适于固定到模块1的转子2的第一部分48以及适于固定到模块1的定子3的第二部分49。第一处理工具43包括调节构件,该调节构件被配置为使得能够在预定范围内纵向地调节第一部分48(转子2)相对于第二部分49(定子3)的定位,或者,反之亦然。如上所述,转子2和定子3彼此独立。这种纵向调整具体用于确保当模块1定位在工具22上时,螺钉8的头部12被支撑在凸缘15的前面。第一处理工具43包括一对中间耳轴44和一对端部耳轴45。每一对耳轴44、45适于固定到独立的提升系统47上。每个提升系统47包括,例如,提升装置(例如绞车,未示出)、吊具50以及两个支架46。
有利地,如图6至图8所示,在步骤a)期间,模块1处于水平位置,使得模块1的纵向轴线X大致平行于工具22所在的地面。第一处理工具43通过中间耳轴44连接到第一提升系统47,并通过端部耳轴45连接到第二提升系统47。
如图6至图8所示,在步骤a)中,操作员将放置在与时钟刻度盘相似地3点和9点的位置的螺栓7取下。放置在3点和9点的位置的螺栓7被认为是基准螺栓。两个基准螺栓之间的角距离等于板25的两个孔28之间的角距离,即180度。在步骤a)结束时,自由孔41此时处于3点和9点的位置。
如图9至图12所示,在步骤b)至f)期间,模块1处于竖向位置,其中,风扇盘4竖向地位于筒部5的上方。第一处理工具43通过端部耳轴45连接到单个提升系统47。
如图9所示,在步骤c)期间,操作员控制第一处理工具43,以将自由孔41中的一个(可通过没有螺母识别)与竖向线(第一视觉标记32)对齐。该步骤c)使得两个自由孔41可以与板25的两个孔28对齐。
如图10所示,当压缩机定子叶片组件r4的自由凸缘15竖向地位于水平线(第二视觉标记40)处时,执行步骤d)。操作员随后从模块1的外部依次插入两个分度指29。每个分度指29穿过转子2的自由孔41和板25的孔28。
如图11所示,在步骤e)期间,使模块1下降,以使螺钉8的头部12抵接在板25的销27上。首先抵接转子2(螺钉8的头部12),然后再抵接定子3(压缩机定子叶片组件r4的凸缘15)是必要的,以避免当第一处理工具43被移除时转子2的任何意外移动。在该步骤e)中,可以使用第一处理工具43的调节构件,以使转子2相对于定子3纵向地移动,或者,反之亦然。
如图12所示,在步骤d)中,压缩机定子叶片组件r4的凸缘15被置于支撑件30的支承面31上。凹槽39可以使得第五叶轮R5通过。在此步骤d)中,支撑件30相对于平台33可以进行调节。
在步骤f)和g)之间,该方法包括从模块1移除第一处理工具43的步骤f1)。
在步骤g)至i)期间,风扇盘4通过第二处理工具51保持,风扇盘4定位和保持在第二处理工具上,第二处理工具51包括至少一对彼此相对的第二耳轴52,第二耳轴52中的每一个连接到提升系统47的支架46上。
根据图中具体是图13至图18中所示的实施例,第二处理工具51包括第一提升元件53以及适于固定到风扇盘4的第二提升元件54。第一提升元件和第二提升元件53、54相对于轴线X对称地设置。每个提升元件53、54包括耳轴52,耳轴52适于附接到提升系统47。提升系统47包括,例如,提升装置(例如绞车,未示出)、吊具50和两个支架46。
如图13至图17所示,在步骤h)期间,风扇盘4通过围绕轴线Z以规则方式分布的三个提取器42来提取。通过以下方式来控制提取过程:逐渐旋松预先旋拧在三个螺钉8上的三个提取螺母55,其中,每个提取螺母靠近三个提取器42中的一个,并且将楔形件围绕着具有所述提取螺母55的所述三个螺钉8逐渐插入在所述风扇盘4和所述筒部5之间;提取螺母55和楔形件56由非金属材料制成。
如图13和图14所示,每个提取器42包括相互铰接的第一臂57和第二臂58,第一臂57支承在风扇盘4上,第二臂58支承在环形密封部分6上。每个提取器42包括相对于第一臂和第二臂57、58铰接的液压致动器59,该液压致动器59被配置为使第一臂和第二臂57、58彼此远离,从而将风扇盘4单独地从密封部分6竖向地取出,其中,风扇盘4压装在密封部分6上。
楔形件56可以防止风扇盘4在提取器42处的液压下降期间发生倾斜。
有利地,提取螺母55和楔形件56由非金属材料制成,从而不会损坏螺钉8。例如,提取螺母55和楔形件56由制成。
如图15至图17所示,步骤h)按时间顺序包括以下子步骤:
h1)将每个提取螺母55设置在与风扇盘4的对应凸起16的上表面60距离D处,上表面60与提取螺母55相对设置;(图15)
h2)致动三个提取器42,使得每个上表面60与对应的提取螺母55接触;(图16)
h3)将一个或多个总高度为H的楔形件56围绕着具有提取螺母55的每个螺钉8设置在所述风扇盘4和所述筒部5之间,总高度H等于距离D。(图17)
重复子步骤h1)至h3),使得风扇盘4尽可能地在筒部5的上方升高。例如,螺母9被设置在距离D=6毫米处以开始提取,然后在每次重复步骤h1)至h3)时,螺母9旋松3毫米,以使得风扇盘4在四个循环后与筒部5距离15毫米。
风扇盘4的这种提取方式可以提供竖向移除方式,并且可以防止螺钉8与风扇盘4的凸起16中所包含的孔之间的接触。
如图13至图18所示,在步骤h)和i)期间,螺钉8仍然在原位(除了两个参考螺钉)。
在步骤a)到i)的最后,模块1处于第三状态E3。修复后的风扇盘(或新的风扇盘)的重新安装(或放置)直接在如在执行上述方法之后的模块1上进行,即在模块1的第三状态E3下并放置在工具22上时进行。同样的工具22可以用于移除风扇盘4并再次安装风扇盘4。在重新安装过程中,必须注意应通过将修复后的风扇盘相关联的标记(例如,凹口)与模块1的其他部件上的标记进行对齐,以对修复后的风扇盘进行正确的定位。当修复后的风扇盘重新安装时,加热模块1的密封部分6,以将修复后的风扇盘压装至模块1的密封部分6中。
Claims (10)
1.一种用于从涡轮机的具有纵向轴线(X)的模块(1)上单独地移除风扇盘(4)的工具(22),所述模块包括转子(2)和定子(3),所述转子(2)包括风扇盘(4)、筒部(5)以及环形密封部分(6),所述风扇盘、筒部以及环形密封部分以所述轴线(X)为中心并且通过螺栓(7)的环形阵列的彼此固定,每个螺栓包括螺钉(8)和螺母(9),每个螺钉(8)穿过设置在所述转子(2)内部的保持部件(10),每个保持部件(10)具有至少两个彼此相对的凸耳(11),所述凸耳围绕所述螺钉(8)的头部(12)设置并且相对于所述头部(12)突出,所述定子(3)以所述轴线(X)为中心并且围绕所述筒部(5),所述定子(3)由与所述风扇盘(4)相对设置的压缩机定子叶片组件(r4)纵向地限定,所述压缩机定子叶片组件(r4)包括具有凸缘(15)的外壳(14),所述工具(22)具有竖直轴线(Z),所述工具包括:
-框架(23),所述框架包括地面支撑构件(24);
-环形板(25),所述环形板以所述轴线(Z)为中心并且固定至所述框架(23),所述板(25)包括销(27)的第一环形阵列和第二环形阵列(26a,26b)以及围绕所述轴线(Z)以规则节距设置的两个孔(28),所述两个孔(28)中的每一个设置在所述第一环形阵列和第二环形阵列(26a,26b)之间,所述销(27)中的每一个被配置为支承螺钉(8)的所述头部(12),以便所述保持部件(10)的所述凸耳(11)不被损坏,每个孔(28)被配置为接纳所述模块(1)的相对于所述工具(22)的分度指(29);
-至少三个支撑件(30),所述至少三个支撑件以规则的方式围绕所述轴线(Z)分布并且固定至所述框架(23),每个支撑件(30)包括一个支承面(31),这些所述支承面(31)共面并且被配置为支撑所述模块(1)的所述压缩机定子叶片组件(r4)的所述凸缘(15),所述三个支撑件(30)竖向地位于所述板(25)的下方;
第一视觉标记(32),所述第一视觉标记设置在所述框架(23)上并且被配置为使所述模块(1)相对所述于所述工具(22)成角度地定向。
2.根据权利要求1所述的工具(22),其特征在于,所述工具(22)包括第二视觉标记(40),所述第二视觉标记设置在所述框架(23)上并且被配置为确定所述模块(1)的竖向位置,所述模块(1)将从所述竖向位置相对于所述工具(22)进行分度操作。
3.根据前述权利要求中任一项所述的工具(22),其特征在于,所述三个支撑件(30)中的每一个包括凹槽(39),所述凹槽被配置为使得安装到所述筒部(5)上的叶片(20)的环形阵列能够通过。
4.一种用于从涡轮机的具有纵向轴线(X)的模块(1)上单独地移除风扇盘(4)的方法,所述模块包括转子(2)和定子(3),所述转子(2)包括风扇盘(4)、筒部(5)以及环形密封部分(6),所述风扇盘、筒部以及环形密封部分以所述轴线(X)为中心并且通过螺栓(7)的环形阵列彼此固定,每个螺栓(7)包括螺钉(8)和螺母(9),每个螺钉(8)穿过设置在所述转子(2)内部的保持部件(10),每个保持部件(10)具有至少两个彼此相对的凸耳(11),所述凸耳围绕所述螺钉(8)的头部(12)设置并且相对于所述头部(12)突出,所述定子(3)以所述轴线(X)为中心并且围绕所述筒部(5),所述定子(3)由与所述风扇盘(4)相对设置的压缩机定子叶片组件(r4)纵向地限定,所述压缩机定子叶片组件(r4)包括具有凸缘(15)的外壳(14),通过根据权利要求1至3中任一项所述的工具(22),所述方法按时间顺序包括以下步骤:
步骤a):移除称为基准螺栓的两个预定的螺栓(7),以在所述转子(2)处具有两个自由孔(41),所述基准螺栓之间的角距离等于所述板(25)的所述两个孔(28)之间的角距离;
步骤b):将所述模块(1)定位在所述工具(22)上方的竖向位置,使得所述模块(1)的所述纵向轴线(X)大致呈竖向,并且大致与所述工具(22)的所述竖直轴线(Z)同轴,从而使得所述风扇盘(4)竖向地位于所述筒部(5)的上方;
步骤c):使所述自由孔(41)中的一个与所述第一视觉标记(32)对齐,以使所述模块(1)相对于所述工具(22)成角度地定向;
步骤d):通过从所述模块(1)外部引入两个分度指(29),将所述模块(1)相对于所述工具(22)进行分度操作,每个分度指(29)穿过所述转子(2)的一个自由孔(41),然后穿过所述板(25)的一个孔(28);
步骤e):将所述螺钉(8)的所述头部(12)抵接在所述板(25)的所述销(27)上,使得所述筒部(5)围绕所述板(25);
步骤f):将所述压缩机定子叶片组件(r4)的凸缘(15)抵接在所述三个支撑件(30)的所述支承面(31)上;
步骤g):从所述螺栓(7)上移除所有螺母(9);
步骤h):通过至少一个提取器(42)以受控方式单独地提取所述风扇盘(4);
步骤i):单独地移除所述风扇盘(4)。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在步骤h)期间,所述风扇盘(4)通过围绕所述轴线(Z)以规则方式分布的三个提取器(42)来提取,提取过程通过以下方式来控制:逐渐旋松预先旋拧在三个螺钉(8)上的三个提取螺母(55),其中,每个提取螺母靠近三个提取器(42)中的一个,并且将楔形件(56)围绕着具有所述提取螺母(55)的所述三个螺钉(8)逐渐插入在所述风扇盘(4)和所述筒部(5)之间;所述提取螺母(55)和所述楔形件(56)为非金属材料。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤h)包括以下子步骤:
h1)将每个提取螺母(55)设置在与所述风扇盘(4)的对应凸起(16)的上表面(60)相距一距离(D)处,所述上表面(60)与所述提取螺母(55)相对设置;
h2)致动所述三个提取器(42),使得每个上表面(60)与对应的提取螺母(55)接触;
h3)将一个或多个总高度为(H)的楔形件(56)围绕着具有提取螺母(55)的每个螺钉(8)设置在所述风扇盘(4)和所述筒部(5)之间,所述总高度(H)等于所述距离(D)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,其特征在于,当所述压缩机定子叶片组件(r4)的所述凸缘(15)竖向地位于设置在所述工具(22)的所述框架(23)上的第二视觉标记(40)处时,执行所述步骤d)。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤a)至所述步骤f)期间,所述模块(1)通过第一处理工具(43)保持,所述模块(1)定位和保持在所述第一处理工具上,所述第一处理工具(43)包括至少一对彼此相对的第一耳轴(44,45),所述第一耳轴(44,45)中的每一个连接到提升系统(47)的支架(46)上。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一处理工具(43)被配置为使得能够在预定范围内纵向调整所述转子(2)相对于所述定子(3)的定位,或者,反之亦然。
10.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤g)至所述步骤i)期间,所述风扇盘(4)通过第二处理工具(51)保持,所述风扇盘(4)定位和保持在所述第二处理工具上,所述第二处理工具(51)包括至少一对彼此相对的第二耳轴(52),所述第二耳轴(52)中的每一个连接到提升系统(47)的支架(46)上。
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