DE102012101967B4

DE102012101967B4 - Tragsystem für einen Mittelachsen-Generator und Verfahren zum Anheben eines Mittelachsen-Generators von einer Tragfläche

Info

Publication number: DE102012101967B4
Application number: DE102012101967.3A
Authority: DE
Inventors: Ronald Joseph Rinaolo; Jayan Kaadaapuram George; Donald Michael Ronca; John Russell Yagielski
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2021-12-23
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: KR20120103506A; US8564165B2; GB201203940D0; KR101829071B1; GB2488888B; US20120228974A1; GB2488888A; DE102012101967A1

Abstract

Generatortragsystem (40) für einen achsenmittig montierten Generator (4), wobei das Generatortragsystem (40) aufweist:ein Generatortragelement (43, 44), das dafür ausgestaltet und angeordnet ist, einen Generator (4) auf einer Tragfläche (15, 16) zu tragen, wobei das Generatortragelement (43, 44) wenigstens ein Hebeelement (80) mit einer Hebefläche (88) beinhaltet, die der Tragfläche (15, 16) gegenüberliegt,wobei das Generatortragelement (43, 44) ein erstes Ende (53) zur Abstützung auf der Tragfläche (15, 16), ein gegenüberliegendes zweites Ende (54), eine erste Seite (56) und eine zweite Seite (57) aufweist, wobei das erste Ende (53) mit der Tragfläche (15, 16) durch wenigstens ein Befestigungselement (62, 63, 64, 65, 66, 67) verbindbar ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas erste und zweite Ende (53, 54) und die erste und die zweite Seite (56, 57) durch einen mittigen Stegabschnitt (60) getrennt sind und das wenigstens eine Hebeelement (80) eine Hebetasche (83) aufweist, die in dem mittigen Stegabschnitt (60) ausgebildet ist, wobei die Hebetasche (83) die Hebefläche (88) im vertikalen Abstand zu dem ersten Ende (53) definiert und eingerichtet ist, um eine Hebevorrichtung (100) aufzunehmen, die in der Hebetasche (83) zwischen der Hebefläche (88) und der Tragfläche (15, 16) platziert wird und eingerichtet ist, um gegen die Hebefläche (88) zu wirken, um das Generatortragelement (43, 44) anzuheben.

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. An 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.
US 2005 / 0 150 095 A1 beschreibt ein Generatortragsystem für einen achsenmittig montierten Generator und ein Verfahren zum Anheben eines achsenmittig montierten Generators, die die Merkmale der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 6 aufweisen. Der Generator ist auf auf einem Fundament aufgestellten erhöhten seitlichen Tragsäulen gestützt. Eine Hebevorrichtung wird in dem Zwischenraum zwischen den Tragsäulen positioniert und wirkt gegen die Bodenwand des Generators ein, um den Generator von den Tragsäulen anzuheben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die vorgenannten Probleme zu vermeiden.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung 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. Das Generatortragelement weit ein erstes Ende zur Abstützung auf der Tragfläche, ein gegenüberliegendes zweites Ende, eine erste Seite und eine zweite Seite auf, wobei das erste Ende mit der Tragfläche durch wenigstens ein Befestigungselement verbindbar ist. Gemäß der Erfindung sind das erste und zweite Ende und die erste und die zweite Seite durch einen mittigen Stegabschnitt getrennt, und das wenigstens eine Hebeelement weist eine Hebetasche auf, die in dem mittigen Stegabschnitt ausgebildet ist, wobei die Hebetasche die Hebefläche im vertikalen Abstand zu dem ersten Ende definiert und eingerichtet ist, um eine Hebevorrichtung aufzunehmen, die in der Hebetasche zwischen der Hebefläche und der Tragfläche platziert wird und eingerichtet ist, um gegen die Hebefläche zu wirken, um das Generatortragelement (43, 44) anzuheben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Anheben eines achsenmittig montierten Generators von einer Tragfläche ein Vorsehen eines Generatortragelementes, das wenigstens ein Hebeelement mit einer Hebefläche beinhaltet, die der Tragfläche gegenüberliegt, wobei das Generatortragelement ein erstes Ende zur Abstützung auf der Tragfläche, ein gegenüberliegendes zweites Ende, eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist. Das Verfahren beinhaltet ferner ein Positionieren einer Hebevorrichtung zwischen einer auf einem Generatortragelement vorgesehenen Hebefläche und einer Tragfläche, Ausfahren eines Hebeabschnittes der Hebevorrichtung und Anheben des Generators von der Tragfläche mit der Hebevorrichtung. Gemäß der Erfindung weist das Vorsehen des Generatortragelementes ein Vorsehen eines Generatortragelementes auf, bei dem das erste und zweite Ende und die erste und die zweite Seite durch einen mittigen Stegabschnitt getrennt sind und das wenigstens eine Hebeelement eine Hebetasche aufweist, die in dem mittigen Stegabschnitt ausgebildet ist, wobei die Hebetasche die Hebefläche im vertikalen Abstand zu dem ersten Ende definiert. Das Positionieren der Hebevorrichtung weist ein Aufnehmen der Hebevorrichtung in der Hebetasche zwischen der Hebefläche und der Tragfläche auf. Beim Ausfahren des Hebeabschnittes der Hebevorrichtung wirkt der Hebeabschnitt gegen die Hebefläche, um das Generatortragelement anzuheben.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Anmeldung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher ersichtlich.
Figurenliste
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; und
5 eine Aufrissansicht des Generatortragelementes von 4 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 15 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 dem 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 Unterstützung 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 Ende 53 an der ersten und zweiten Seite 56, 57 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.
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.
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: Generatortragelement
53: erstes Ende
54: zweites Ende
60: mittiger Stegabschnitt
62, 63, 64, 65: Befestigungselemente
66, 67, 69, 70, 71, 72: Befestigungselement
73, 74, 80: Anhebeelement
83: Hebetasche
86: Anhebeelement
88: erste Hebefläche
89: zweite Hebefläche
92: Tragelement
100: Hebevorrichtung
104: Hebeabschnitt
108, 109: erstes und zweites Rollelement
112, 113: Befestigungselement
116, 117: Rollelement/Rad
56: erste Seite
57: zweite Seite

Claims

Generatortragsystem (40) für einen achsenmittig montierten Generator (4), wobei das Generatortragsystem (40) aufweist: ein Generatortragelement (43, 44), das dafür ausgestaltet und angeordnet ist, einen Generator (4) auf einer Tragfläche (15, 16) zu tragen, wobei das Generatortragelement (43, 44) wenigstens ein Hebeelement (80) mit einer Hebefläche (88) beinhaltet, die der Tragfläche (15, 16) gegenüberliegt, wobei das Generatortragelement (43, 44) ein erstes Ende (53) zur Abstützung auf der Tragfläche (15, 16), ein gegenüberliegendes zweites Ende (54), eine erste Seite (56) und eine zweite Seite (57) aufweist, wobei das erste Ende (53) mit der Tragfläche (15, 16) durch wenigstens ein Befestigungselement (62, 63, 64, 65, 66, 67) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Ende (53, 54) und die erste und die zweite Seite (56, 57) durch einen mittigen Stegabschnitt (60) getrennt sind und das wenigstens eine Hebeelement (80) eine Hebetasche (83) aufweist, die in dem mittigen Stegabschnitt (60) ausgebildet ist, wobei die Hebetasche (83) die Hebefläche (88) im vertikalen Abstand zu dem ersten Ende (53) definiert und eingerichtet ist, um eine Hebevorrichtung (100) aufzunehmen, die in der Hebetasche (83) zwischen der Hebefläche (88) und der Tragfläche (15, 16) platziert wird und eingerichtet ist, um gegen die Hebefläche (88) zu wirken, um das Generatortragelement (43, 44) anzuheben.
Generatortragsystem (40) nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Hebevorrichtung (100), die zwischen der Tragfläche (15, 16) und der Hebefläche (88) vorgesehen ist, wobei die Hebevorrichtung (100) dafür ausgestaltet und angeordnet ist, das Generatortragelement (43, 44) von der Tragfläche (15, 16) anzuheben.
Generatortragsystem (40) nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner aufweisend: ein Rollelement (116, 117), das zwischen dem Generatortragelement (43, 44) und der Tragfläche (15, 16) angeordnet ist.
Generatortragsystem (40) nach Anspruch 3, ferner aufweisend: ein Schienenelement (28, 29, 32, 33), das an der Tragfläche (15, 16) angeordnet ist, wobei das Rollelement (116, 117) dafür ausgestaltet und angeordnet ist, sich über das Schienenelement (28, 29, 32, 33) während des Tragens des Generators (4) zu bewegen.
Generatortragsystem (40) nach Anspruch 4, wobei das Schienenelement (28, 29, 32, 33) in der Tragfläche (15, 16) eingebaut ist.
Verfahren zum Anheben eines achsenmittig montierten Generators (4) von einer Tragfläche (15, 16) mit den Schritten: Vorsehen eines Generatortragelementes (43, 44), das wenigstens ein Hebeelement (80) mit einer Hebefläche (88) beinhaltet, die der Tragfläche (15, 16) gegenüberliegt, wobei das Generatortragelement (43, 44) ein erstes Ende (53) zur Abstützung auf der Tragfläche (15, 16), ein gegenüberliegendes zweites Ende (54), eine erste Seite (56) und eine zweite Seite (57) aufweist; Positionieren einer Hebevorrichtung (100) zwischen der Hebefläche (88) und einer Tragfläche (15, 16); Ausfahren eines Hebeabschnittes (104) der Hebevorrichtung (100) und Anheben des Generators (4) von der Tragfläche (15, 16) mit der Hebevorrichtung (104); dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsehen des Generatortragelementes (43, 44) ein Vorsehen eines Generatortragelementes (43, 44) aufweist, bei dem das erste und zweite Ende (53, 54) und die erste und die zweite Seite (56, 57) durch einen mittigen Stegabschnitt (60) getrennt sind und das wenigstens eine Hebeelement (80) eine Hebetasche (83) aufweist, die in dem mittigen Stegabschnitt (60) ausgebildet ist, wobei die Hebetasche (83) die Hebefläche (88) im vertikalen Abstand zu dem ersten Ende (53) definiert, das Positionieren der Hebevorrichtung (100) ein Aufnehmen der Hebevorrichtung (100) in der Hebetasche (83) zwischen der Hebefläche (88) und der Tragfläche (15, 16) aufweist, und beim Ausfahren des Hebeabschnittes (104) der Hebevorrichtung (100) der Hebeabschnitt (104) gegen die Hebefläche (88) wirkt, um das Generatortragelement (43, 44) anzuheben.