DE102012101967A1 - Tragsystem für einen Mittelachsen-Generator und Verfahren zum Anheben eines Mittelachsen-Generators von einer Tragfläche - Google Patents

Tragsystem für einen Mittelachsen-Generator und Verfahren zum Anheben eines Mittelachsen-Generators von einer Tragfläche Download PDF

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Abstract

Ein Generatortragsystem (40) für einen achsenmittig montierten Generator (4) enthält ein Generatortragelement (43, 44, 100), das dafür ausgestaltet und angeordnet ist, einen Generator (2) auf einer Tragfläche (15, 16) zu tragen. Das Generatortragelement (43, 44, 130) beinhaltet wenigstens ein Hebeelement (80, 170, 171) mit einer Hebefläche (88, 89, 180, 181, 192, 193), die der Tragfläche (15, 16) gegenüberliegt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Der vorliegende Erfindungsgegenstand betrifft das Fachgebiet von Generatoren und insbesondere ein Mittelachsen-Generatortragsystem.
  • In vielen Anlagen ist ein Generator auf einer Plattform entlang einer Mittelachse einer Turbomaschine montiert. Die Turbomaschine enthält eine Welle, die sich entlang der Mittelachse erstreckt und funktionell mit dem Generator verbunden ist. Wenn die Turbomaschine im Betrieb ist, dreht sich die Welle, um den Generator anzutreiben. Gelegentlich erfordert der Generator Wartung und Inspektion. Bestimmte Wartungs- und Inspektionsaufgaben erfordern, dass der Generator von der Turbomaschine getrennt und von der Plattform getrennt wird. Die Entfernung des Generators von der Plattform erfordert Rüstzeug und Platz, sowie die Einhaltung bestimmter verschiedener Vorschriften und Standards, während er sich in der Wartungsposition befindet.
  • Das Rüstzeug beinhaltet Hebevorrichtungen, die nicht nur in der Lage sind, schwere Lasten zu heben, sondern auch den gesamten Generator in die Wartungsposition zu überführen. Art der Wartungsposition wird der Generator entweder auf eine Wartungsunterlage oder auf einem Boden abgesetzt. Die Hebevorrichtung kann die Form eines speziellen Deckenlaufkrans annehmen. Da der Bedarf an Wartung und Inspektion nicht häufig ist, stellt der Bedarf eines speziellen Deckenlaufkrans, welcher typischerweise in ein Rahmengestell der Anlage eingebaut ist, einen hohen Kapitalaufwand mit einer langen Amortisationszeit dar. Andere Hebevorrichtungen beinhalten Fahrkräne, die auf einer Bedarfsbasis eingesetzt werden. Unabhängig vom Typ ist das Anheben eines Mittelachsengenerators eine zeitaufwendige und teuere Operation.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Abhängig von einem Aspekt der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Generatortragsystem für einen achsenmittig montierten Generator ein Generatortragelement, das dafür ausgestaltet und angeordnet ist, einen Generator auf einer Tragfläche zu tragen. Das Generatortragelement beinhaltet wenigstens ein Hebeelement mit einer Hebefläche, die der Tragfläche gegenüberliegt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren zum Anheben eines achsenmittig montierten Generators von einer Tragfläche die Positionierung einer Hebevorrichtung zwischen einer auf einem Generatortragelement vorgesehenen Hebefläche und einer Tragfläche, das Ausfahren eines Hebeabschnittes der Hebevorrichtung und das Anheben des Generators von der Tragfläche mit der Hebevorrichtung.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der exemplarischen Ausführungsform enthält ein Generatorsystem einen achsenmittig montierten Generator mit einem Gehäuse und ein zum Tragen des Generators auf einer Tragfläche ausgestaltetes und angeordnetes Generatortragelement. Das Generatortragelement enthält wenigstens ein Hebeelement mit einer Hebefläche, die der Tragfläche gegenüberliegt.
  • Diese und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Anmeldung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher ersichtlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Der als die Erfindung betrachtete Erfindungsgegenstand wird insbesondere in den Ansprüchen am Schluss, der Patentschrift dargestellt und eindeutig beansprucht. Die vorstehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines achsenmittig montierten Generators mit einem Generatortragsystem gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ist;
  • 2 eine Aufrissansicht eines Generatortragelementes mit einem Hebeelement enthält, das die Form einer Hebetasche gemäß einem Aspekt der exemplarischen Ausführungsform annimmt;
  • 3 eine Aufrissansicht des Generatortragsystems von 2 ist, die eine in der Hebetasche angeordnete Hebevorrichtung darstellt;
  • 4 eine Aufrissansicht des Generatortragsystems von 3 ist, die einen sich von der Hebevorrichtung aus erstreckenden Hebeabschnitt darstellt, um den Generator von einer Tragfläche aus anzuheben;
  • 5 eine Aufrissansicht des Generatortragelementes von 4 ist, das auf ein zwischen dem Generatortragelement und der Tragfläche positioniertes Rollelement abgesenkt dargestellt ist;
  • 6 eine Aufrissansicht eines Generatortragelementes mit einem ersten und zweiten Hebeelement gemäß einem weiteren Aspekt der exemplarischen Ausführungsform ist;
  • 7 eine Aufrissansicht des Generatortragelementes von 6 ist, die eine erste und zweite Hebevorrichtung darstellt, die zwischen der Tragfläche und einem entsprechenden von dem ersten und zweiten Hebeelement positioniert ist;
  • 8 eine Aufrissansicht des Generatortragelementes von 7 ist, die erste und zweite Hebevorrichtungen darstellt, die sich von einem entsprechenden des ersten und zweiten Hebeelementes aus erstrecken, um den Generator von der Tragfläche anzuheben; und
  • 9 eine Aufrissansicht des Generatortragelementes von 7 ist, das auf ein zwischen dem Generatortragelement und der Tragfläche positioniertes Rollelement abgesenkt dargestellt ist;
  • Die detaillierte Beschreibung erläutert Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit Vorteilen und Merkmalen im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In 1 ist ein gemäß einer exemplarischen Ausführungsform aufgebautes Generatorsystem insgesamt bei 2 dargestellt. Das Generatorsystem 2 enthält einen achsenmittig montierten Generator 4 mit einem Gehäuse 6, welches einen Stator 8 umgibt. Der Generator 4 ist ebenfalls mit einem Bürsteneinflussgehäuse 10 und einem Generatoranschlusskasten 12 enthaltend dargestellt. Wie es nachstehend vollständiger diskutiert wird, wird der Generator 4 von ersten und zweiten Tragstrukturen 13 und 14 mit entsprechenden Tragflächen 15 und 16 getragen. Erste und zweite Tragstrukturen 13 und 14 sind zwischen ersten und zweiten Betonpfeilern 19 und 20 positioniert. Der Generator 4 ist funktionell entlang einer Mittenachse mit einer (nicht dargestellten) Turbomaschine verbunden.
  • Gemäß der dargestellten exemplarischen Ausführungsform enthält die Tragstruktur 13 ein erstes und zweites Schienenelement 28 und 29, die in der Tragfläche eingebaut dargestellt sind. Ebenso enthält die Tragstruktur 14 ein erstes und zweites Schienenelement 32 und 33, die in der Tragfläche 16 eingebaut sind. Gemäß weiterer Übereinstimmung mit der dargestellten exemplarischen Ausführungsform enthält das Generatorsystem 2 ein Generatortragsystem 40. Das Generatortragsystem 40 beinhaltet vier Generatortragelemente, wovon zwei bei 43 und 44 dargestellt sind, Die Generatortragelemente 43 und 44 tragen und positionieren den Generator 2 auf der ersten und zweiten Tragfläche 15 und 16, wie es nachstehend detaillierter erläutert wird. An diesem Punkt dürfte es sich verstehen, dass die Anzahl und Position der Generatortragelemente variieren kann.
  • Es wird nun auf die 2 bis 5 bei der Beschreibung des Generatortragelements 43 unter der Annahme Bezug genommen, dass das Generatortragelement 44 eine entsprechende Struktur enthält. Das Generatortragelement 43 enthält ein erstes Ende 53, das an der ersten Tragfläche 15 anliegt und ein zweites Ende 54, das am Generator 4 anliegt. Das zweite Ende 54 kann am achsenmittig montierten Generator 4 unter Verwendung einer Vielzahl von (nicht dargestellten) Befestigungssystemen befestigt sein. Das Generatortragelement 43 enthält auch eine erste Seite 56 und eine zweite Seite 57. Das erste und zweite Ende 53, 54 und die erste und zweite Seite 56, 57 sind durch einen mittigen Stegabschnitt 60 getrennt. Das Generatortragelement 43 ist an der ersten Tragstruktur 13 über mehrere Befestigungselemente 62–67 und entsprechende mehrere Befestigungselemente 69–74 befestigt. Die Befestigungselemente 62–67 nehmen die Form von Außengewindestangen an, die in der ersten Tragstruktur 13 verankert sind. Die Befestigungselemente 69–74 nehmen die Form von Gewindemuttern an, die funktionell mit den Befestigungselementen 62–67 in Eingriff stehen.
  • Gemäß der dargestellten exemplarischen Ausführungsform enthält das Generatortragelement 43 ein Hebeelement 80, das die Form einer Hebetasche 83 annimmt, die in einem mittigen Stegabschnitt 60 ausgebildet ist. Die Hebetasche 83 enthält ein Hebeelement 86 mit einer ersten Fläche oder Hebefläche 88, die der ersten Tragfläche 15 und einer zweiten Fläche 89 gegenüberliegt. Die Hebetasche 83 ist auch mit einem Tragelement 92 dargestellt, das sich zwischen der zweiten Fläche 89 des Hebeelementes 86 und dem zweiten Ende 54 erstreckt. Das Tragelement 92 stellt auch eine zusätzliche tragende Unterstützüng für das Anhebeelement 86 bereit, wenn der Generator 4 von der ersten und zweiten Tragoberfläche 15 und 16 angehoben wird, wie es nachstehend vollständiger beschrieben wird.
  • Gemäß weiterer Übereinstimmung mit der dargestellten exemplarischen Ausführungsform werden, wenn der Generator 2 aus einer ersten Position angehoben werden soll, in welcher das Generatortragelement 43 auf der ersten Tragfläche 15 aufliegt, wie es in 2 dargestellt ist, die Befestigungselemente 69–74 von den Befestigungselementen 62–67 entfernt und eine Hebevorrichtung 100 in der Hebetasche 83 gemäß Darstellung in 3 platziert. An diesem Punkt wird ein Hebeabschnitt 104 veranlasst, aus der Hebevorrichtung 100 auszufahren und sich in Eingriff mit der Hebefläche 88 gemäß Darstellung in 4 zu bewegen, was eine Anhebung des Generatortragelementes 43 nach oben bewirkt, bis das erste Ende 53 die Befestigungselemente 62–67 oder ein (nicht getrennt bezeichnetes) unterstes Element die erste Tragfläche 15 freigibt. Sobald das Generatortragelement ausreichend angehoben ist, werden ein erstes und zweites Rollelement 108 und 109 zwischen der ersten Tragfläche 15 und dem ersten Ende 53 gemäß Darstellung in 5 positioniert. Die Rollelemente 108 und 109 werden an dem ersten und zweiten Ende 53 und 54 durch entsprechende Befestigungselemente 112 und 113 befestigt. Sobald die Befestigungselemente 112 und 113 befestigt sind, wird das Generatortragelement 43 auf die erste Tragfläche 15 abgesenkt. In der dargestellten Ausführungsform enthält jedes Rollelement 108 und 109 ein entsprechendes Rollelement oder Rad 116, 117, das auf Schienenelementen 28 beziehungsweise 29 aufliegt. Sobald jedes Generatortragelement in gleicher Weise angehoben ist und getragen wird, kann der Generator 4 auf der ersten und zweiten Tragstruktur 13 und 14 in eine Wartungsposition für jede notwendige Servicearbeit verschoben werden.
  • In der Beschreibung eines Generatortragelementes 130 gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird nun auf die 6–9 Bezug genommen. Das Generatortragelement 130 enthält ein erstes Ende 133, das mit der ersten Tragfläche 15 und einem zweiten Ende 134 in Kontakt steht, das mit dem Generator 4 in Kontakt steht. Das Generatortragelement 130 enthält ebenfalls eine erste Seite 136 und eine zweite Seite 137. Das erste und zweite Ende 133, 134 und die erste und zweite Seite 136, 137 sind durch einen mittigen Stegabschnitt 140 getrennt. Das Generatortragelement 130 ist ebenfalls mit mehreren Tragelementen 143–146 dargestellt, die sich zwischen dem ersten und zweiten Ende 133 und 134 erstrecken, um eine zusätzliche tragende Unterstützung bereitzustellen. In ähnlicher Weise wie der vorstehend beschriebenen ist das Generatortragelement 130 an der ersten Tragstruktur 13 durch mehrere Befestigungselemente 152–157 und entsprechende mehrere Befestigungselemente 159–164 befestigt. Die Befestigungselemente 152–157 nehmen die Form von Außengewindestangen an, die in der ersten Tragstruktur 13 verankert sind. Die Befestigungselemente 159–164 nehmen die Form von Gewindemuttern an, die funktionell mit den Befestigungselementen 152–157 in Eingriff stehen.
  • Gemäß der dargestellten exemplarischen Ausführungsform enthält das Generatortragelement 130 ein erstes Hebeelement 170, das an der ersten Seite 136 befestigt ist, und ein zweites Hebeelement 171, das an der zweiten Seite 137 befestigt ist. Das erste Hebeelement 170 enthält ein Hebeelement 178 mit einer ersten Fläche oder Hebefläche 180, die der ersten Tragfläche 15 und einer zweiten Fläche 181 gegenüberliegt. Das Hebelement 178 ist an der ersten Seite 136 durch ein Befestigungselement 184 befestigt. Ebenso enthält das zweite Hebeelement 171 ein Hebeelement 190 mit einer ersten Fläche oder Hebefläche 192, die der ersten Tragfläche 15 und einer zweiten Fläche 193 gegenüberliegt. Das Hebeelement 190 ist an der zweiten Seite 137 über ein Befestigungselement 195 befestigt.
  • Wenn es erforderlich ist, den Generator 4 von der Tragstruktur 13 anzuheben, werden die Befestigungselemente 159–164 von den Befestigungselementen 152–157 entfernt und die erste und zweite Hebevorrichtung 203 und 204 zwischen der Tragfläche 15 und dem entsprechenden von dem ersten und zweiten Hebeelement 170, 171 gemäß Darstellung in 7 platziert. An diesem Punkt wird ein erster Hebeabschnitt 207 von der ersten Hebevorrichtung 203 ausgefahren. Gleichzeitig wird ein zweiter Hebeabschnitt 208 von der zweiten Hebevorrichtung 204 ausgefahren. Die erste und die zweite Hebevorrichtung 207 und 208 fahren weiter aus, bis das erste Ende 133 die Befestigungselemente 152–157 freigibt. Sobald sie frei sind, wird ein Rollelement 214 zwischen der ersten Tragfläche 15 und dem ersten Ende 133 positioniert und auf einem Schienenelement 216 zentriert. In ähnlicher Weise wie der vorstehend beschriebenen ist das Schienenelement 216 in einer ersten Tragfläche 15 eingebaut. Das Rollelement 214 enthält ein Befestigungselement 219, das ein Rollelement oder Rad 221 trägt. Das Befestigungselement 219 ist an dem ersten Ende 133 befestigt, wobei das Rollelement 211 über dem Schienenelement 216 positioniert ist. Zusätzlich dazu, als eine Schnittstelle zu dienen, behält das Befestigungselement 219 eine bestimmte Höhe des ersten Endes 133 über den Befestigungselementen 152–157 bei. Sobald es sich in seiner Lage befindet, wird das Generatortragelement 130 abgesenkt, was ein Aufliegen des Rollelementes 221 auf dem Schienenelement 216 bewirkt. Sobald alle Generatortragelemente in gleicher Weise angeordnet sind, kann der Generator 4 entlang der Tragstrukturen 13 und 14 in eine Wartungsposition für den Service gerollt oder überführt werden.
  • An diesem Punkt dürfte es sich verstehen, dass die exemplarischen Ausführungsformen ein System zum Anheben und Verschieben eines Generators ohne die Notwendigkeit einer kostspieligen Kapitalinvestition wie zum Beispiel von Deckenlaufkranen bereitstellt. Das System kann eine breite Vielfalt von verfügbaren Hebevorrichtungen verwenden, um jedes Tragelement auf ein Rollelement oder einer andere Vorrichtung zu heben und zu positionieren, das entlang einer Schiene oder einer anderen im Wesentlichen ebenen Fläche bewegt werden kann. Sobald sich alle Rollelemente in Position befinden, kann der Generator leicht zu einer Wartungsposition unter Verwendung von verfügbarem Rüstzeug bewegt werden. In der Wartungsposition kann der Generator entweder auf einer Tragfläche, wie zum Beispiel einem Boden aufliegen oder auf einer Tragstruktur platziert werden.
  • Obwohl die Erfindung detailliert in Verbindung mit nur einer eingeschränkten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben wurde, dürfte es sich ohne Weiteres verstehen, dass die Erfindung nicht auf derartige offengelegte Ausführungsformen beschränkt ist. Stattdessen kann die Erfindung modifiziert werden, sodass sie eine beliebige Anzahl von Varianten, Änderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen, die bisher nicht beschrieben wurden, enthält, die aber dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung entsprechen. Zusätzlich dürfte es sich, obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, verstehen, dass Aspekte der Erfindung nur einige von den beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Demzufolge ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt zu betrachten, sondern ist nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
  • Ein Generatortragsystem 40 für einen achsenmittig montierten Generator 4 enthält ein Generatortragelement 43, 44, 100, das dafür ausgestaltet und angeordnet ist, einen Generator 2 auf einer Tragfläche 15, 16 zu tragen. Das Generatortragelement 43, 44, 130 beinhaltet wenigstens ein Hebeelement 80, 170, 171 mit einer Hebefläche 88, 89, 180, 181, 192, 193, die der Tragfläche 15, 16 gegenüberliegt.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Generatorsystem
    4
    achsenmittig montierter Generator
    6
    Gehäuse
    8
    Stator
    10
    Bürsteneinschlussgehäuse
    12
    Generatoranschlusskasten
    13, 14
    erste und zweite Tragstruktur
    15, 16
    Tragstruktur
    19, 20
    erster und zweiter Betonpfeiler
    28, 29, 32, 33, 216
    Schienenelement
    40
    Generatortragsystem
    43, 44, 130
    Generatortragelement
    53, 133
    erstes Ende
    54, 134
    zweites Ende
    60
    mittiger Stegabschnitt
    62, 63, 64, 65 66, 67, 152, 153, 154, 155, 156, 157
    Befestigungselemente
    69, 70, 71, 72 73, 74, 159, 160, 161, 162
    Befestigungselement
    80, 170, 171
    Anhebeelement
    83
    Hebetasche
    86, 178, 190
    Anhebeelement
    88, 180, 192
    erste Hebefläche
    89, 181, 193
    zweite Hebefläche
    92, 143, 144 145, 146
    Tragelement
    100
    Hebevorrichtung
    104
    Hebeabschnitt
    108, 109
    erstes und zweites Rollelement
    112, 113, 219
    Befestigungselement
    116, 117, 221
    Rollelement/Rad
    56, 136
    erste Seite
    57, 137
    zweite Seite
    140
    mittiger Stegabschnitt
    184, 195
    Befestigungselement
    203
    erste Hebevorrichtung
    204
    zweite Hebevorrichtung
    267
    erster Hebeabschnitt
    208
    zweiter Hebeabschnitt
    211
    Rollelement
    214
    Rollelement

Claims (9)

  1. Generatortragsystem (40) für einen achsenmittig montierten Generator (4), wobei das Generatortragsystem (40) aufweist: ein Generatortragelement (43, 44, 100), das dafür ausgestaltet und angeordnet ist, einen Generator (2) auf einer Tragfläche (15, 16) zu tragen, wobei das Generatortragelement (43, 44, 130) wenigstens ein Hebeelement (80, 170, 111) mit einer Hebefläche (88, 89, 180, 181, 192, 193) beinhaltet, die der Tragfläche (15, 16) gegenüberliegt.
  2. Generatortragsystem (40) nach Anspruch 1, wobei das Generatortragelement (43, 44, 130) ein erstes Ende (53, 133), ein zweites Ende (54, 134), eine erste Seite (56, 136) und eine zweite Seite (57, 137) aufweist, wobei das erste und zweite Ende (53, 54, 133, 134) und die erste und die zweite Seite (56, 57, 136, 137) durch einen mittigen Stegabschnitt (60) getrennt sind, wobei das erste Ende (53, 133) mit der Tragfläche (15, 16) durch wenigstens ein Befestigungselement (62, 63, 64, 65, 66, 67, 152, 153, 154, 155, 156, 157) verbunden ist.
  3. Generatortragsystem (40) nach Anspruch 2, wobei das wenigstens eine Hebeelement (80, 170, 171) eine Hebetasche (83) aufweist, die in dem mittigen Stegabschnitt (60) ausgebildet ist.
  4. Generatortragsystem (40) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das wenigstens eine Hebeelement (80, 170, 171) ein erstes Hebeelement (80, 170, 171) aufweist, das auf der ersten Seite (56, 136) vorgesehen ist, und ein zweites Hebeelement (80, 170, 171), das auf der zweiten Seite (57, 137) vorgesehen ist.
  5. Generatortragsystem (40) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend: eine Hebevorrichtung (100), die zwischen der Tragfläche (15, 16) und der Hebefläche (88, 89, 180, 181, 192, 193) vorgesehen ist, wobei die Hebevorrichtung (100) dafür ausgestaltet und angeordnet ist, das Generatortragelement (43, 44, 130) von der Tragfläche (15, 16) anzuheben.
  6. Generatortragsystem (40) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend: ein Rollelement (14), das zwischen dem Generatortragelement (43, 44, 130) und der Tragfläche (15, 16) angeordnet ist.
  7. Generatortragsystem (40) nach einem Anspruch 6, ferner aufweisend: ein Schienenelement (28, 29, 32, 33, 216), das an der Tragfläche (15, 16) angeordnet ist, wobei das Rollelement (214) dafür ausgestaltet und angeordnet ist, sich über das Schienenelement (28, 29, 32, 33, 216) während des Tragens des Generators (2) zu bewegen.
  8. Generatortragsystem (40) nach Anspruch 7, wobei das Schienenelement (28, 29, 32, 33, 216) in der Tragfläche (15, 16) eingebaut ist.
  9. Verfahren zum Anheben eines achsenmittig montierten Generators (4) von einer Tragfläche (15, 16) mit den Schritten: Positionieren einer Hebevorrichtung (100) zwischen einer auf einem Generatortragelement (43, 44, 130) vorgesehenen Hebefläche (88, 89, 180, 181, 192, 193) und einer Tragfläche (15, 16); Ausfahren eines Hebeabschnittes (104) der Hebevorrichtung (100) und Anheben des Generators (2) von der Tragfläche (15, 16) mit der Hebevorrichtung (104).
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