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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsmaschine, wie beispielsweise eine Gasturbine oder eine Dampfturbine, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine und ein Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine.
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Eine typische Gasturbine ist zum Beispiel mit einem Kompressor, einer Brennkammer und einer Turbine konfiguriert. Der Kompressor komprimiert Luft, die durch einen Lufteinlass eingetragen wurde, in komprimierte Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck. Die Brennkammer führt der komprimierten Luft einen Kraftstoff zu, um den Kraftstoff und die komprimierte Luft zu verbrennen und ein Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck zu erhalten. Die Turbine wird durch das Verbrennungsgas angetrieben und treibt einen koaxial verbundenen Generator an.
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Bei der Gasturbine wird die Brennkammer durch eine Zwischenwellenabdeckung getragen und ein Außenumfangsrandabschnitt der Zwischenwellenabdeckung ist in einen Einsetzabschnitt eines oberen Gehäuses eingesetzt und mit Bolzen befestigt. Daher separiert ein Operator wenn eine Wartung der Brennkammer durchgeführt wird, die Zwischenwellenabdeckung und das obere Gehäuse durch Lösen und Entfernen der Bolzen und entfernt das obere Gehäuse und legt die Brennkammer frei. Ein Beispiel solch einer Gasturbine ist in
JP 2012-062900 A beschrieben.
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US 8 568 094 B2 offenbart eine Gasturbine, die ein äußeres Gehäuse, das mit oberen und unteren äußeren Gehäuseabschnitten, die eine halbgeteilte Form bilden, konfiguriert ist, und ein inneres Gehäuse, das in dem äußeren Gehäuse installiert ist, aufweist. Das äußere Gehäuse hat einen Flansch an einem Innenumfangsrandabschnitt und das innere Gehäuse hat einen Flansch an einem Außenumfangsrandabschnitt, die verschraubt sind.
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Aus der US 2003 / 0 118 399 A1 ist eine Gehäuseschraubverbindung bekannt, bei der ein inneres Gehäuse und ein äußeres Gehäuse mit ihren radialen Einsetzabschnitten in einer Wellenzentrumsrichtung eines in den Gehäusen aufzunehmenden Rotationskörpers gegeneinander gedrückt und getragen sind.
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Bei der in
JP 2012-062900 A beschriebenen konventionellen Gasturbine ist der Außenumfangsrandabschnitt der Zwischenwellenabdeckung, welche die Brennkammer trägt, in den Einsetzabschnitt des oberen Gehäuses eingesetzt und mit den Bolzen befestigt. Zu der Zeit der Wartung der Brennkammer werden die Bolzen gelöst und das obere Gehäuse wird entfernt. Jedoch erreicht ein Abschnitt, der mit dem Bolzen der Zwischenwellenabdeckung befestigt ist und das obere Gehäuse eine hohe Temperatur im Betrieb der Gasturbine und ein Gewindeabschnitt des Bolzens geht fest oder wird eingeklemmt und es wird schwer, den Bolzen zu lösen, was ein Problem für die Wartung der Brennkammer darstellt.
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Die vorliegende Erfindung löst das oben beschriebene Problem und eine Aufgabe ist es, eine Rotationsmaschine, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine und ein Verfahren zur Durchführung von Wartung einer Rotationsmaschine vorzustellen, welche ein einfaches Lösen eines Gehäuses und eine Verbesserung der Instandhaltbarkeit einer Innenseite davon ermöglichen.
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Eine Rotationsmaschine, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine und ein Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung zur Erreichung der oben beschriebenen Aufgabe umfassen die Merkmale des Patentanspruchs 1, 5 bzw. 7.
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Die Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Rotationskörper rotatorisch in einem Gehäuse getragen ist, umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 1, welche unter anderem sind: ein äußeres Gehäuse, das mit oberen und unteren äußeren Gehäuseabschnitten, die eine halbgeteilte Form bilden, konfiguriert ist, ein inneres Gehäuse, das mit oberen und unteren inneren Gehäuseabschnitten, die eine halbgeteilte Form bilden, konfiguriert ist und in dem äußeren Gehäuse installiert ist, und einen Drück-Stütz-Mechanismus, der konfiguriert ist, um Einsetzabschnitte in einer radialen Richtung des äußeren Gehäuses und des inneren Gehäuses in einer Wellenzentrumsrichtung des Rotationskörpers zu drücken und zu tragen.
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Daher werden das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse, das in dem äußeren Gehäuse installiert ist, in der Wellenzentrumsrichtung durch den Drück-Stütz-Mechanismus gedrückt und getragen, und daher gibt es keinen Schraubeneingriffsabschnitt zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse, und ein Festfressen oder ein Verklemmen eines Schraubenabschnitts kann verhindert werden. Daher kann das äußere Gehäuse von dem inneren Gehäuse einfach durch Aufheben der Pressung zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse durch den Drück-Stütz-Mechanismus entfernt werden. Ferner kann, selbst wenn die Pressung durch den Drück-Stütz-Mechanismus zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse nicht gelöst werden kann, das äußere Gehäuse ohne Aufheben der Pressung zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse durch Verursachung einer Last, die auf das äußere Gehäuse nach außen in der radialen Richtung einwirkt, entfernt werden. Als ein Ergebnis wird ein Entfernen des Gehäuses einfach und eine Instandhaltbarkeit einer internen Struktur kann verbessert werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung umfasst der Drück-Stütz-Mechanismus einen Stützblock, der mit dem Einsetzabschnitt des äußeren Gehäuses oder dem Einsetzabschnitt des inneren Gehäuses verschraubt und im Eingriff ist, und den jeweils anderen, den Einsetzabschnitt des äußeren Gehäuses oder den Einsetzabschnitt des inneren Gehäuses, drückt.
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Daher kann die Drückstützung durch den Stützblock zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse durch einfaches Rotieren des Stützblocks vorgesehen sein oder die Pressung dazwischen kann aufgehoben werden, und eine Ausführbarkeit einer Zusammenbauarbeit und einer Zerlegungsarbeit des äußeren Gehäuses kann verbessert werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung, bildet der Einsetzabschnitt des äußeren Gehäuses eine Ausnehmungsform, der Einsetzabschnitt des inneren Gehäuses bildet eine hervorstehende Form, und der Stützblock ist mit dem Einsetzabschnitt des inneren Gehäuses verschraubt und in Eingriff.
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Daher kann durch einfaches Rotieren des Stützblocks, wenn der Einsetzabschnitt, der eine hervorstehende Form bildet, des inneren Gehäuses in den Einsetzabschnitt, der eine Ausnehmungsform bildet, des äußeren Gehäuses eingesetzt ist, die Drückstützung gegen das äußere Gehäuse vorgesehen werden oder die Pressung gegen das äußere Gehäuse aufgehoben werden und die Ausführbarkeit kann verbessert werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung ist ein Rotations-Stoppmechanismus, der eine Rotation des Stützblocks verhindert, vorgesehen.
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Daher ist, nachdem der Stützblock rotiert wird und das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse gedrückt und getragen sind, die Rotation des Stützblocks durch den Rotations-Stoppmechanismus verhindert, und auf diese Weise wird eine Aufhebung der Drückstützung zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse aufgrund von Vibration und dergleichen unterdrückt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung umfasst der Rotations-Stoppmechanismus ein Verriegelungselement, das in einem Basisendabschnitt des Stützblocks verriegelt ist, und ein Befestigungselement, das das Verriegelungselement an dem äußeren Gehäuse oder dem inneren Gehäuse befestigt.
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Daher ist, nachdem der Stützblock rotiert wird und das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse gedrückt und getragen sind, das Verriegelungselement in den Basisendabschnitt des Stützblocks verriegelt und das Verriegelungselement ist an dem äußeren Gehäuse oder dem inneren Gehäuse mit dem Befestigungselement befestigt. Daher kann die Rotation des Stützblocks einfach mit einer einfachen Konfiguration verhindert werden und das Verriegelungselement kann, wenn ein Festfressen des Befestigungselements auftritt, durch Beseitigen des Befestigungselements entfernt werden.
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Außerdem ist bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung, bevorzugt ein Zentriermechanismus, der das innere Gehäuse so trägt, dass es bezüglich dem äußeren Gehäuse in einer radialen Richtung beweglich ist, vorgesehen.
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Daher ist das innere Gehäuse bezüglich dem äußeren Gehäuse in der radialen Richtung durch den Zentriermechanismus beweglich und auf diese Weise werden selbst dann, wenn eine thermisch bedingte Verlängerung des äußeren Gehäuses und des inneren Gehäuses auftritt, Zentren der Gehäuse nicht aus der Ausrichtung gebracht.
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Ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 5, welche unter anderen die Rotationsmaschine, bei welcher eine Rotationswelle rotatorisch durch eine Lagerung in einem Gehäuse, das eine in obere und untere Hälften geteilte Form bildet, getragen ist, und ein inneres Gehäuse im Inneren des Gehäuses und an einer äußeren Umfangsseite der Rotationswelle vorgesehen ist, und das Verfahren, das die Prozesse eines Aufsetzens eines oberen Gehäuses des Gehäuses auf einen Endabschnitt des inneren Gehäuses in einer radialen Richtung, um die Vielzahl von Brennkammern abzudecken, und eines Drückens und Tragens eines Einsetzabschnitts zwischen dem Gehäuse und dem inneren Gehäuse in einer Wellenzentrumsrichtung der Rotationswelle durch einen Stützblock umfasst, sind.
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Daher sind das obere Gehäuse und das untere Gehäuse in der Wellenzentrumsrichtung durch den Stützblock gedrückt und getragen und auf diese Weise kann das obere Gehäuse von dem inneren Gehäuse durch einfaches Aufheben der Pressung zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse durch den Stützblock entfernt werden. Ferner kann selbst dann, wenn die Pressung zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse durch den Stützblock nicht gelöst werden kann die Pressung zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse gelöst werden und das obere Gehäuse kann durch Verursachung einer Last, die auf das obere Gehäuse nach außen in der radialen Richtung einwirkt, entfernt werden. Als ein Ergebnis wird die Entfernung des Gehäuses einfach und die Instandhaltbarkeit der Brennkammern kann verbessert werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens des Zusammenbaus einer Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung, ist der Stützblock mit dem oberen Gehäuse oder dem inneren Gehäuse verschraubt und in Eingriff, und drückt das jeweils andere von dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse, indem er gedreht wird, wenn das obere Gehäuse auf den Endabschnitt des inneren Gehäuses aufgesetzt wird.
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Daher kann durch einfaches Rotieren des Stützblocks die Drückstützung durch den Stützblock zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse vorgesehen werden oder die Pressung dazwischen kann aufgehoben werden und die Ausführbarkeit der Zusammenbauarbeit und der Zerlegungsarbeit des oberen Gehäuses kann verbessert werden.
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Bei dem Verfahren des Zusammenbaus einer Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, nachdem das obere Gehäuse und das innere Gehäuse durch den Stützblock gedrückt und getragen sind, die Rotation des Stützblocks bezüglich dem oberen Gehäuse und das innere Gehäuse verhindert.
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Daher wird das Aufheben der Drückstützung zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse aufgrund von Vibration und dergleichen verhindert oder vermindert.
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Ein Verfahren zum Durchführen einer Wartung einer Rotationsmaschine umfasst die Merkmale des Patentanspruchs 7, welche unter anderem eine Rotationsmaschine, bei welcher eine Rotationswelle rotatorisch durch eine Lagerung in einem Gehäuse, das eine in obere und untere Hälften geteilte Form bildet, getragen ist, und ein inneres Gehäuse im Inneren des Gehäuses und an einer äußeren umfangsseitigen Seite der Rotationswelle vorgesehen ist, und ein Verfahren, das die Prozesse eines Aufhebens einer Befestigung zwischen einem oberen Gehäuse und einem unteren Gehäuse des Gehäuses, eines Anhebens und eines Entfernen des oberen Gehäuses von dem unteren Gehäuse, eines Durchführens einer Wartung einer Innenseite des Gehäuses, eines Einpassens des oberen Gehäuses auf einen Endabschnitt des inneren Gehäuses in einer radialen Richtung, eines Drückens und eines Tragens eines Einsetzabschnitts zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse in einer Wellenzentrumsrichtung der Rotationswelle durch einen Stützblock, und eines Befestigen des oberen Gehäuses an dem unteren Gehäuse umfasst, sind.
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Daher werden das obere Gehäuse und das innere Gehäuse in der Wellenzentrumsrichtung durch den Stützblock gedrückt und getragen und auf diese Weise kann das obere Gehäuse durch einfaches Aufheben der Pressung durch den Stützblock zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse von dem inneren Gehäuse entfernt werden. Ferner kann, selbst wenn die Pressung durch den Stützblock zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse nicht aufgehoben werden kann, die Pressung zwischen dem oberen Gehäuse und dem inneren Gehäuse aufgehoben werden und das obere Gehäuse kann durch Aufbringen einer Ladung, die auf das obere Gehäuse nach außen in der radialen Richtung einwirkt, entfernt werden. Im Ergebnis wird das Entfernen des Gehäuses einfach und die Instandhaltbarkeit der Brennkammern kann verbessert werden.
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Gemäß der Rotationsmaschine, dem Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine und dem Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung werden das obere Gehäuse und das innere Gehäuse in der Wellenzentrumsrichtung durch den Drück-Stütz-Mechanismus (Stützblock) gedrückt und getragen. Daher wird das Entfernen des Gehäuses einfach und die Instandhaltbarkeit der internen Struktur (Brennkammern) kann verbessert werden.
- 1 ist eine Schnittansicht, die eine Umgebung einer Brennkammer in einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform illustriert.
- 2 ist eine Vorderansicht, die eine Zwischenwellenabdeckung illustriert.
- 3 ist eine Vorderansicht, die einen Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit einem Stützblock befestigt ist, illustriert.
- 4 ist eine IV-IV Schnittansicht von 3, die den Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit dem Stützblock befestigt ist, illustriert.
- 5 ist eine V-V Schnittansicht von 4.
- 6 ist eine VI-VI Schnittansicht von 3.
- 7 ist eine Vorderansicht, die einen Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit einem Zentrierstift befestigt ist, illustriert.
- 8 ist eine VIII-VIII Schnittansicht von 7, die den Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit dem Zentrierstift befestigt ist, illustriert.
- 9 ist eine IX-IX Schnittansicht von 7, die den Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit dem Zentrierstift befestigt ist, illustriert.
- 10 ist eine X-X Schnittansicht von 9.
- 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Arbeitsablauf eines Verfahrens zur Durchführung von Wartung einer Brennkammer illustriert.
- 12 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren des Befestigens der Zwischenwellenabdeckung mit dem Stützblock illustriert.
- 13 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren des Befestigens der Zwischenwellenabdeckung mit dem Stützblock illustriert.
- 14 ist eine schematische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Gasturbine illustriert.
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Nachfolgend werden eine bevorzugte Ausführungsform einer Rotationsmaschine, ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine und ein Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit Referenz zu den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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14 ist eine schematische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform illustriert.
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Die Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 14 illustriert, mit einem Kompressor 11, einer Brennkammer 12 und einer Turbine 13 konfiguriert. Bei dieser Gasturbine sind der Kompressor 11 und die Turbine 13 außenseitig einer Rotationswelle 32 entlang einer Richtung eines Wellenzentrums 0 angeordnet und eine Vielzahl von Brennkammern 12 ist zwischen dem Kompressor 11 und der Turbine 13 angeordnet. Außerdem ist die Gasturbine koaxial mit einem Generator (Motor, nicht illustriert) verbunden und kann Elektrizität erzeugen.
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Der Kompressor 11 umfasst einen Lufteinlass 20, durch welchen Luft eingetragen wird. In einem Kompressorgehäuse 21 ist eine Einlassführungsleitschaufel („inlet guide vane“ - IGV) 22 angeordnet, und eine Vielzahl von Leitschaufeln 23 und eine Vielzahl von Laufschaufeln 24 sind alternierend in einer Luftströmungsrichtung (in einer Richtung des Wellenzentrums 0 eines Rotors 32, der unten beschrieben wird) angeordnet. Eine Zweigluftkammer 25 ist außenseitig des Kompressorgehäuses 21 vorgesehen. Der Kompressor 11 komprimiert die durch den Lufteinlass 20 eingetragene Luft, um komprimierte Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck zu generieren, und führt die komprimierte Luft einem Gehäuse 14 zu. Der Kompressor 11 wird durch einen koaxial verbundenen Motor angetrieben.
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Den Brennkammern 12 wird komprimierte Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck, die in dem Kompressor 11 komprimiert wurde und in dem Gehäuse 14 gespeichert wurde, und ein Kraftstoff zugeführt, und die komprimierte Luft und der Kraftstoff werden verbrannt, um ein Verbrennungsgas zu generieren. In der Turbine 13 sind eine Vielzahl von Leitschaufeln 27 und eine Vielzahl von Laufschaufeln 28 alternierend in einem Turbinengehäuse 26 in einer Strömungsrichtung des Verbrennungsgases (die Richtung des Wellenzentrums 0 des Rotors 32) angeordnet. Außerdem ist eine Abgaskammer 30 an einer stromabwärtigen Seite des Turbinengehäuses 26 über ein Abgasgehäuse 29 angeordnet. Die Abgaskammer 30 umfasst einen Abgasdiffusor 31, der mit der Turbine 13 verbunden ist. Die Turbine 13 wird durch das Verbrennungsgas von den Brennkammern 12 angetrieben und treibt den koaxial verbunden Generator an.
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In dem Kompressor 11, den Brennkammern 12 und der Turbine 13 ist der Rotor (Rotationswelle) 32, entlang der Richtung des Wellenzentrums 0 so angeordnet, dass er einen zentralen Abschnitt der Abgaskammer 30 durchdringt. Ein Endabschnitt des Rotors 32 an der Seite des Kompressors 11 ist rotatorisch durch eine Lagerung 33 getragen und ein Endabschnitt an der Seite der Abgaskammer 30 ist rotatorisch durch eine Lagerung 34 getragen. Außerdem ist eine Vielzahl von Scheiben, an welchen die Laufschaufeln 24 montiert sind, an dem Rotor 32 in dem Kompressor 11 geschichtet und befestigt. Ferner ist eine Vielzahl von Scheiben, an welchen die Laufschaufeln 28 montiert sind, an dem Rotor 32 in der Turbine 13 geschichtet und befestigt. Eine Antriebswelle des Generators ist mit einem Endabschnitt des Rotors 32 an der Seite des Lufteinlasses 20 verbunden.
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Außerdem ist in der Gasturbine das Kompressorgehäuse 21 des Kompressors 11 durch einen Fußabschnitt 35 getragen, das Turbinengehäuse 26 der Turbine 13 ist durch einen Fußabschnitt 36 getragen und die Abgaskammer 30 ist durch einen Fußabschnitt 37 getragen.
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In dem Kompressor 11 passiert die Luft, die durch den Lufteinlass 20 eingetragen wurde, durch die Einlassführungsleitschaufel 22 und die Vielzahl von Leitschaufeln 23 und Laufschaufeln 24 und wird zu der komprimierten Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert. In den Brennkammern 12 wird ein vorbestimmter Kraftstoff zu der komprimierten Luft zugeführt und wird verbrannt. In der Turbine passiert das Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck, das in den Brennkammern 12 generiert wurde, durch die Vielzahl von Leitschaufeln 27 und Laufschaufeln 28 in der Turbine 13, um den Rotor 32 anzutreiben und zu rotieren, und treibt den Generator, der mit dem Rotor 32 verbunden ist, an. Danach wird das Verbrennungsgas, das die Turbine 13 angetrieben hat, zu der Atmosphäre als Abgas ausgetragen.
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In der Gasturbine, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist die Vielzahl von Brennkammern 12 zwischen dem Kompressor 11 und der Turbine 13 in vorbestimmten Intervallen in einer Umfangsrichtung angeordnet. Außerdem ist jede der Brennkammern 12 außenseitig einer Zwischenwellenabdeckung getragen und ein äußerer umfangsseitiger Randabschnitt der Zwischenwellenabdeckung ist mit einem Brennkammergehäuse verbunden. Daher wird, wenn eine Wartung der Brennkammer durchgeführt wird, eine Befestigung des Brennkammergehäuses gelöst und eine Verbindung des Brennkammergehäuses mit der Zwischenwellenabdeckung wird gelöst, danach wird das Brennkammergehäuse entfernt und eine Wartungsarbeit der Brennkammer wird durchgeführt.
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1 ist eine Schnittansicht, die die Umgebung einer Brennkammer in der Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform illustriert, 2 ist eine Vorderansicht, die die Zwischenwellenabdeckung illustriert, 3 ist eine Vorderansicht, die einen Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit einem Stützblock befestigt ist, illustriert, 4 ist eine IV-IV Schnittansicht von 3, die den Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit dem Stützblock befestigt ist, illustriert, 5 ist eine V-V Schnittansicht von 4 und 6 ist eine VI-VI Sektionsansicht von 3.
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Wie 1 und 2 illustrieren hat ein Brennkammergehäuse (äußeres Gehäuse) 41 eine zylindrische Form entlang der Richtung des Wellenzentrums 0 des Rotors 32 (siehe 14). Das Brennkammergehäuse 41 ist mit einem oberen Gehäuse (äußerer Gehäuseabschnitt) 42 und einem unteren Gehäuse (äußerer Gehäuseabschnitt) 43, die eine halbgeteilte Form bilden, konfiguriert, und rechte und linke äußere umfangsseitige Flanschabschnitte 42a und 43a sind nahezu in Kontakt in einer oben-unten Richtung und sind integral mit einer Vielzahl von Bolzen 44 verbunden. Außerdem ist ein Nutabschnitt 42b an dem äußeren umfangsseitigen Flanschabschnitt 42a des oberen Gehäuses 42 ausgebildet und ein Heber (eine Hubvorrichtung) 45 kann darin angeordnet werden.
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Ferner ist in dem Brennkammergehäuse 41 ein Befestigungsflansch 41a an einer Seite in der Richtung des Wellenzentrums 0 ausgebildet und ein Befestigungsflansch 41b ist an der anderen Seite ausgebildet. Außerdem hat das Brennkammergehäuse 41 den Befestigungsflansch 41a nahezu in Kontakt mit einem Befestigungsflansch 21a des Kompressorgehäuses 21 und ist mit dem Kompressorgehäuse 21 mit einem Bolzen 46 verbunden und hat den Befestigungsflansch 41b nahezu in Kontakt mit einem Befestigungsflansch 26a des Turbinengehäuses 26 und ist mit dem Turbinengehäuse 26 mit einem Bolzen 47 verbunden.
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Die Vielzahl von Brennkammern 12 ist an dem Brennkammergehäuse 41 in vorbestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung befestigt. Ein externer Brennkammerzylinder 51 ist in einem Befestigungsloch, das in dem Brennkammergehäuse 41 ausgebildet ist, angeordnet. Ein Brennkammerkorb 52 ist in dem Brennkammer-Außenzylinder 51 in einem vorbestimmten Intervall getragen und ein Brennkammerübertragungsstück 53 ist mit einem äußersten Endabschnitt des Brennkammerkorbs 52 verbunden. Ein Pilot-Verbrennungsbrenner 54 ist in dem Zentrum in dem Brennkammerkorb 52 angeordnet und eine Vielzahl von Haupt-Verbrennungsbrennern 55 ist an einer inneren umfangsseitigen Oberfläche des Brennkammerkorbs 52 angeordnet, um den Pilot-Verbrennungsbrenner 54 entlang der Umfangsrichtung zu umgeben. Ferner ist ein äußerster Endabschnitt des Brennkammerübertragungsstücks 53 mit den Turbinenleitschaufeln 27 verbunden.
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Ferner ist ein oberer Hutabschnitt („Top-hat“-Abschnitt) 56 in den Brennkammer-Außenzylinder 51 eingesetzt und mit einer Vielzahl von Befestigungsbolzen (Illustration ist ausgespart) befestigt und der äußerste Hutabschnitt 56 ist mit Kraftstoffanschlüssen 57, 58 und 59 versehen. Außerdem ist eine Pilot-Kraftstoff-Leitung (nicht illustriert) mit dem Kraftstoffanschluss 57 des Pilot-Verbrennungsbrenners 54 verbunden, Haupt-Verbrennungs-Leitungen (nicht illustriert) sind mit den Kraftstoffanschlüssen 58 des Haupt-Verbrennungsbrenners 55 verbunden und eine „Top-hat“-Verbrennungsleitung (nicht illustriert) ist mit dem Kraftstoffanschluss 59 verbunden.
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Daher strömt ein Luftstrom der komprimierten Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck in den Brennkammerkorb 52 ein und die komprimierte Luft wird mit dem Kraftstoff, der von den Haupt-Verbrennungsbrennern 55 in dem Brennkammerkorb 52 eingespritzt wurde, vermischt und wird zu einem Verwirbelungsstrom eines vorgemischten Gases und strömt in das Brennkammerübertragungsstück 53. Ferner wird die komprimierte Luft mit dem Kraftstoff, der von dem Pilot-Verbrennungsbrenner 54 eingespritzt wird, gemischt, wird als eine Pilotflamme (nicht illustriert) verbrannt und wird in das Brennkammerübertragungsstück 53 als ein Verbrennungsgas ausgetragen. Zu dieser Zeit wird ein Teil des Verbrennungsgases in das Brennkammerübertragungsstück 53 so ausgetragen, dass es mit Flammen so herumdiffundiert, dass die vorgemischten Gase, die von den Haupt-Verbrennungsbrennern 55 in das Brennkammerübertragungsstück 53 strömen, entzündet und verbrannt werden. Danach wird das Verbrennungsgas zu der Turbine gesandt.
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Die Vielzahl von Brennkammern 12 wird von einer Zwischenwellenabdeckung (inneres Gehäuse) 61 getragen. Die Zwischenwellenabdeckung 61 ist in dem Brennkammergehäuse 41 angeordnet und hat entlang der Richtung des Wellenzentrums 0 eine zylindrische Form. Die Zwischenwellenabdeckung 61 ist mit einem oberen Gehäuse (innerer Gehäuseabschnitt) 62 und einem unteren Gehäuse (innerer Gehäuseabschnitt) 63, die eine halbgeteilte Form bilden, konfiguriert, und rechte und linke Außenumfangsflanschabschnitte 62a und 63a sind nahezu in Kontakt in der oben-unten Richtung und sind integral mit einer Vielzahl von Bolzen 64 verbunden.
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Ferner sind in der Zwischenwellenabdeckung 61 ein Endabschnitt 61a und der andere Endabschnitt 61b mit einer Vielzahl von Verstrebungen 61c, die in der Umfangsrichtung in vorbestimmten Intervallen angeordnet sind, verbunden. Der eine Endabschnitt 61a erstreckt sich in der Richtung des Wellenzentrums 0 zu der Seite des Kompressors 11 und ist mit dem Brennkammergehäuse 41 verbunden, und der andere Endabschnitt 61b erstreckt sich zu der Seite der Turbine 13 und trägt die Leitschaufeln 27. Die Zwischenwellenabdeckung 61 umfasst ein Kühlungsverteilrohr 61d, und Kühlluft, die dem Kühlungsverteilrohr 61d zugeführt wird, wird in die Leitschaufeln 27 durch einen Kühlungsdurchgang (nicht illustriert) zugeführt.
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Außerdem erstreckt sich eine Befestigungshalterung von dem einen Endabschnitt 61a der Zwischenwellenabdeckung 61 nach außen. Die Brennkammern 12 haben jeweils den Brennkammerkorb 52, der von der Zwischenwellenabdeckung 61 durch die Befestigungshalterung 65 getragen ist.
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Das Brennkammergehäuse 41 und der eine Endabschnitt 61a der Zwischenwellenabdeckung 61 sind miteinander in einer radialen Richtung zusammengesetzt und ein Einsetzabschnitt davon ist durch einen Drück-Stütz-Mechanismus 71 in der Richtung des Wellenzentrums 0 gedrückt und getragen. Ferner sind das Brennkammergehäuse 41 und der eine Endabschnitt 61a der Zwischenwellenabdeckung 61 beweglich von einem Zentriermechanismus 72 in der radialen Richtung getragen. Eine Vielzahl von Drück-Stütz-Mechanismen 71 und Zentriermechanismen 72 ist nahezu an denselben Positionen in dem Brennkammergehäuse 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 in der radialen Richtung in vorbestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung vorgesehen.
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Bei dem Drück-Stütz-Mechanismus 71 ist, wie in 3 bis 6 illustriert, ein einzusetzender Abschnitt 81, der an der Seite des Wellenzentrums 0 bezüglich Positionen, an welchen die Brennkammern 12 befestigt sind und eine Ausnehmungsform bilden, positioniert ist, so entlang der Umfangsrichtung ausgebildet, dass ein Befestigungsabschnitt 82, der eine Ringform ausbildet, in dem Brennkammergehäuse 41 (oberes Gehäuse 42) ausgebildet ist. Indes ist ein Einsetzabschnitt 83, der eine hervorstehende Form bildet, in dem einen Endabschnitt 61a ausgebildet und ein Stufenabschnitt 83a ist in dem Einsetzabschnitt 83 in der Zwischenwellenabdeckung 61 ausgebildet. Der einzusetzende Abschnitt 81, der eine Ausnehmungsform bildet, ist zu der Seite des Wellenzentrums 0 in der radialen Richtung offen und der Einsetzabschnitt 83, der eine hervorstehende Form bildet, zeigt in der radialen Richtung nach außen.
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Der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 kann in den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 mit einem vorbestimmten Raum S dazwischen eingesetzt werden. In diesem Fall ist das Brennkammergehäuse 41 mit dem oberen Gehäuse 42 und dem unteren Gehäuse 43 konfiguriert, und die Zwischenwellenabdeckung 61 ist mit dem oberen Gehäuse 62 und dem unteren Gehäuse 63 konfiguriert. Daher ist die Zusammenbaureihenfolge das untere Gehäuse 43, das untere Gehäuse 63, das obere Gehäuse 62 und das obere Gehäuse 42.
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Ein Durchgangsloch 84 ist in dem Befestigungsabschnitt 82 entlang der Richtung des Wellenzentrums 0 in dem Brennkammergehäuse 41 ausgebildet. Indes sind in der Zwischenwellenabdeckung 61 ein Schrauben- oder Gewindeloch 85 und ein Ausnehmungsabschnitt 86 in dem Einsetzabschnitt 83 ausgebildet. In diesem Fall ist das Schraubenloch 85 an der Seite des Befestigungsabschnitts 82 ausgebildet und der Ausnehmungsabschnitt 86 ist an einer dem Befestigungsabschnitt 82 gegenüberliegenden Seite ausgebildet. Der Innendurchmesser des Ausnehmungsabschnitts 86 ist größer gewählt als der Innendurchmesser des Schraubenlochs 85. Wenn der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 eingesetzt ist, sind das Durchgangsloch 84, das Schraubenloch 85 und der Ausnehmungsabschnitt 86 konzentrisch positioniert.
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Ein Stützblock 87 umfasst einen Schrauben- oder Gewindeabschnitt 87a und einen Drückabschnitt 87b. Der Schraubenabschnitt 87a ist an einer Seite eines Basisendabschnitts (die rechte Seite in 4) ausgebildet und der Drückabschnitt 87b ist an einer Seite eines äußersten Endabschnitts (die linke Seite in 4) ausgebildet. In diesem Fall ist der äußere Durchmesser des Drückabschnitts 87b größer gewählt als der äußere Durchmesser des Schraubenabschnitts 87a. An dem Stützblock 87 kann der Schraubenabschnitt 87a in das Schraubenloch 85 des Einsetzabschnitts 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 eingeschraubt werden und der Drückabschnitt 87b kann in den Ausnehmungsabschnitt 86 des Einsetzabschnitts 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 eindringen. Der Schraubenabschnitt 87a des Stützblocks 87 ist in das Schraubenloch 85 von der Seite des Ausnehmungsabschnitts 86 eingeschraubt.
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Ein Verriegelungsloch 87c ist in einem Basisendabschnitt des Stützblocks 87 ausgebildet. Das Verriegelungsloch 87c ist ein Loch, das eine hexagonale Form ausbildet, und es ist so gewählt, dass es eine vorbestimmte Tiefe hat. Ein Verriegelungsabschnitt T1, der eine hexagonale Form eines Werkzeugs (zum Beispiel ein Drehmomentschlüssel) T ausbildet, kann in dem Verriegelungsloch 87c des Stützblocks 87 verriegelt werden. Wenn der Stützblock 87 durch eine Rotation des Werkzeugs T rotiert wird, kann der Stützblock 87 in eine axiale Richtung des Schraubenlochs 85 bewegt werden.
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Daher ist in einem Zustand, wo der Schraubenabschnitt 87a des Stützblocks 87 in das Schraubenloch 85 der Zwischenwellenabdeckung 61 eingeschraubt wird und der Drückabschnitt 87b in den Ausnehmungsabschnitt 86 eindringt, der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 eingesetzt und der Befestigungsabschnitt 82 kommt in Kontakt mit dem Stufenabschnitt 83a, und auf diese Weise wird die Positionierung durchgeführt. Wenn der Verriegelungsabschnitt T1 des Werkzeugs T in dem Verriegelungsloch 87c durch das Durchgangsloch 84 verriegelt ist und der Stützblock 87 mit dem Werkzeug T positiv rotiert wird, bewegt sich der Stützblock 87 hier entlang der axialen Richtung des Schraubenlochs 85 nach vorne, der Drückabschnitt 87b drückt den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 und der Einsetzabschnitt 83 drückt den Befestigungsabschnitt 82, sodass das Brennkammergehäuse 41 gegen die Zwischenwellenabdeckung 61 gedrückt ist und getragen ist. Andererseits bewegt sich der Stützblock 87, wenn der Stützblock 87 in umgekehrter Richtung mit dem Werkzeug T rotiert wird, entlang der axialen Richtung des Schraubenlochs 85 nach hinten, der Pressabschnitt 87b wird von dem einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 separiert und der Einsetzabschnitt 83 wird von dem Befestigungsabschnitt 82 separiert, und auf diese Weise wird die Drückstützung zwischen dem Brennkammergehäuse 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 gelöst.
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Ferner ist der Drück-Stütz-Mechanismus 71 mit einem Rotations-Stoppmechanismus 73, der eine Rotation des Stützblocks 87 verhindert, ausgestattet. Der Rotations-Stoppmechanismus 73 umfasst eine Verriegelungsstange 91 als ein Verriegelungselement, das in dem Basisendabschnitt des Stützblocks 87 zu verriegeln ist, und eine Befestigungsplatte 92, einen Befestigungsbolzen 93 und eine Mutter 94 als Befestigungselemente, die die Verriegelungsstange 91 an dem Brennkammergehäuse 41 befestigen.
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In der Verrieglungsstange 91 ist ein Schrauben- oder Gewindeabschnitt 91a in einem Basisendabschnitt ausgebildet, ein Flanschabschnitt 91b, der eine Ringform bildet, ist in einem Zwischenabschnitt vorgesehen und ein
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Verriegelungsabschnitt 91c, der eine hexagonale Form bildet, ist in einem Außenendabschnitt vorgesehen. Der Flanschabschnitt 91b kann in das Durchgangsloch 84 des Befestigungsabschnitts 82 des Brennkammergehäuses 41 eingesetzt werden und der Verriegelungsabschnitt 91c kann in dem Verrieglungsloch 87c des Stützblocks 87 verriegelt werden. Ein erstes Durchgangsloch 92a und ein zweites Durchgangsloch 92b sind in der Verriegelungsplatte 92 ausgebildet und der Schraubenabschnitt 91a der Verrieglungsstange 91 kann das erste Durchgangsloch 92a durchdringen. Der Befestigungsbolzen 93 kann das zweite Durchgangsloch 92b der Verrieglungsplatte 92 durchdringen und ein Schraubenabschnitt 93a kann in ein Schraubenloch 82a, das in den Befestigungsabschnitt 82 des Brennkammergehäuses 41 ausgebildet ist, eingeschraubt werden. Die Mutter 94 kann mit dem Verschraubungsabschnitt 91a der Verriegelungsstange 91, die das zweite Durchgangsloch 92b der Verriegelungsplatte 92 durchdringt, verschraubt werden.
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Daher verhindert der Rotations-Stoppmechanismus 73 eine Rotation des Stützblocks 87 in einem Zustand, wo der Stützblock 87 den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 drückt, und der Einsetzabschnitt 83 drückt den Befestigungsabschnitt 82, um das Brennkammergehäuse 41 gegen die Zwischenwellenabdeckung 61 zu drücken und zu tragen. Der Verriegelungsabschnitt 91c der Verrieglungsstange 91 wird in das Verriegelungsloch 87c des Stützblocks 87 durch das Durchgangsloch 84 verriegelt und der Flanschabschnitt 91b wird in das Durchgangsloch 84 eingesetzt. Anschließend wird der Schraubenabschnitt 91a der Verriegelungsstange 91 nahezu in Kontakt mit dem Befestigungsabschnitt 82 des Brennkammergehäuses 41 gebracht, sodass er das erste Durchgangsloch 92a der Verriegelungsplatte 92 durchdringt, und der Schraubenabschnitt 93a des Befestigungsbolzens 93 wird in das Schraubenloch 82a des Befestigungsabschnitts 82 durch das zweite Durchgangsloch 92b der Verriegelungsplatte 92 eingeschraubt, und die Mutter 94 wird in den Schraubenabschnitt 91a der Verriegelungsstange 91 eingeschraubt. Anschließend wird die Verriegelungsstange 91 an den Brennkammergehäuse 41 so befestigt, dass ihre Rotation eingeschränkt ist, und eine Rotation des Stützblocks 87, der mit der Verriegelungsstange 91 verriegelt ist, ebenso eingeschränkt ist.
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7 ist eine Vorderansicht, die einen Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit einem Zentrierstift befestigt ist, illustriert, 8 ist eine VIII-VIII Schnittansicht von 7, die den Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit dem Zentrierstift befestigt ist, illustriert, 9 ist eine IX-IX Schnittansicht von 7, die den Abschnitt der Zwischenwellenabdeckung, der mit dem Zentrierstift befestigt ist, illustriert und 10 ist eine X-X Schnittansicht von 9.
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In dem Zentriermechanismus 72 hat das Brennkammergehäuse 41, wie in 7 bis 10 illustrieren, ein Durchgangsloch 101, das in dem Befestigungsabschnitt 82 entlang der Richtung des Wellenzentrums 0 ausgebildet ist, und ein Schrauben- oder Gewindeloch 102, das jeweils an beiden Seiten des Durchgangslochs 101 in der Umfangsrichtung ausgebildet ist. Indes ist in der Zwischenwellenabdeckung 61 eine Eingreifrille 103 in dem Einsetzabschnitt 83 ausgebildet. In diesem Fall ist das Durchgangsloch 101 des Befestigungsabschnitts 82 ein kreisförmiges Loch und die Eingreifrille 103 des Einsetzabschnitts 83 ist eine Rille oder Ausnehmung mit einer Breite, die schmaler ist als der Innendurchmesser des Durchgangslochs 101 und ist zu einer Außenumfangsseite des Einsetzabschnitts 83 offen. Wenn der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 eingesetzt ist, sind das Durchgangsloch 101 und die Eingreifrille 103 an derselben Position in der Umfangsrichtung positioniert.
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Ein Zentrierstift 104 umfasst einen Säulenabschnitt 104a und einen Führungsabschnitt 104b. Der Säulenabschnitt 104a ist an einer Seite eines Basisendabschnitts (die obere Seite in 8) ausgebildet und der Führungsabschnitt 104b ist an einer Seite an einem äußersten Endabschnitt (die untere Seite in 8) ausgebildet. In diesem Fall sind, obwohl der Außendurchmesser des Säulenabschnitts 104a und der maximale Außendurchmesser des Führungsabschnitts 104b ebenso dieselben sind, flache Oberflächen 104c parallel zueinander an einer Außenumfangsoberfläche des Führungsabschnitts 104b ausgebildet, und daher ist die Breite des Führungsabschnitts 104b kleiner gewählt als die des Säulenabschnitts 104a. Der Säulenabschnitt 104a des Zentrierstifts 104 kann in das Durchgangsloch 101 des Befestigungsabschnitts 82 eingesetzt werden und der Führungsabschnitt 104b kann in die Eingreifrille 103 des Einsetzabschnitts 83 eingreifen. In diesem Fall sind die flachen Oberflächen 104c des Führungsabschnitts 104b in Kontakt mit beiden Oberflächen der Eingreifrille 103. Ferner ist ein Schrauben- oder Gewindeloch 104d in einem Basisendabschnitt des Zentrierstifts 104 ausgebildet. Wenn ein Werkzeug (nicht illustriert) in das Schraubenloch 104d eingeschraubt ist, kann der Zentrierstift 104 durch das Durchgangsloch 101 und die Eingreifrille 103 unter Verwendung des Werkzeugs herausgezogen werden. Zwei Durchgangslöcher 105a sind in einer Befestigungsplatte 105 ausgebildet. Wenn der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 eingesetzt ist, sind die Durchgangslöcher 105a in der Befestigungsplatte 105 und die Schraubenlöcher 102 in dem Befestigungsabschnitt konzentrisch positioniert. Zwei Befestigungsbolzen 106 können die jeweiligen Durchgangslöcher 105a in der Befestigungsplatte 105 durchdringen und Schrauben- oder Gewindeabschnitte 106a können in die Schraubenlöcher 102 des Befestigungsabschnitts 82 eingeschraubt werden.
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Daher hat der Zentrierstift 104 den Säulenabschnitt 104a, der in das Durchgangsloch 101 des Befestigungsabschnitts 82 eingesetzt ist, und den Führungsabschnitt 104b, der in die Eingreifrille 103 des Befestigungsabschnitts 83 eingreift, und die Befestigungsplatte 105, die an dem Befestigungsabschnitt 82 mit dem Befestigungsbolzen 106 befestigt ist, ist nahezu in Kontakt und es wird verhindert, dass diese herausfällt. In diesem Zustand ist der Zentrierstift 104 an der Seite des Brennkammergehäuses 41 befestigt und der Führungsabschnitt 104b ist mit der Zwischenwellenabdeckung 61 über die Eingreifrille 103 verbunden. Die Eingreifrille 103 ist hier entlang der radialen Richtung des Brennkammergehäuses 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 vorgesehen und daher können sich das Brennkammergehäuse 41 und die Zwischenwellenabdeckung 61 relativ bewegen, ohne zentrale Positionen davon als ein Ergebnis von thermisch bedingter Verlängerung zu verschieben.
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Ein Verfahren zum Zusammenbau einer Gasturbine der hier vorgestellten Ausführungsform (ein Verfahren zum Zusammenbau einer Rotationsmaschine) und ein Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Gasturbine (ein Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Rotationsmaschine) wird beschrieben werden. 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Arbeitsablauf eines Verfahrens zur Durchführung von Wartung einer Brennkammer illustriert, und 12 und 13 sind schematische Ansichten, die ein Verfahren zur Befestigung der Zwischenwellenabdeckung mit dem Stützblock illustrieren.
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Das Verfahren zum Zusammenbau einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Prozess der Befestigung des oberen Gehäuses 42 des Brennkammergehäuses 41 an einen Endabschnitt der Zwischenwellenabdeckung 61 in der radialen Richtung, um die Vielzahl von Brennkammern 12 abzudecken, und einen Prozess des Drückens und Tragens des einzusetzenden Abschnitts 81 des Brennkammergehäuses 41 und des Einsetzabschnitts 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in der Wellenzentrumsrichtung des Rotors 32 durch den Stützblock 87.
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Ferner umfasst das Verfahren zur Durchführung von Wartung einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform einen Prozess des Aufhebens einer Befestigung des oberen Gehäuses 42 des Brennkammergehäuses 41, einen Prozess des Anhebens und Entfernens des oberen Gehäuses 42 von dem unteren Gehäuse 43, einen Prozess der Durchführung von Wartung der Brennkammern 12, einem Prozess des Einsetzens des oberen Gehäuses 42 in die Zwischenwellenabdeckung 61 in der radialen Richtung, um die Vielzahl von Brennkammern 12 abzudecken, einen Prozess des Drückens und Tragens des oberen Gehäuses 42 und des Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in der axialen Richtung des Rotors 32 durch den Stützblock 87 und einen Prozess des Befestigens des oberen Gehäuses 42.
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Um das Verfahren zur Durchführung von Wartung einer Gasturbine (das Verfahren zum Zusammenbau einer Gasturbine), wie in 11 bei Schritt S11 illustriert, näher zu beschreiben, wird ein Düsenabschnitt der Brennkammern 12 entfernt. Der Düsenabschnitt umfasst den Pilot-Verbrennungsbrenner 54, die Haupt-Verbrennungsbrenner 55, den oberen Hutabschnitt oder „Top-hat“-Abschnitt 56 und die Kraftstoffanschlüsse 57, 58 und 59, wie in 1 illustriert. Rückverweisend auf 11 ist oder wird bei Schritt S12 der Rotations-Stoppmechanismus 73 gelöst. Wie 4 und 6 illustrieren wird die Befestigungsplatte 92 entfernt, indem die Befestigungsbolzen 93 gelöst werden und die Mutter 94 gelöst wird, und die Verriegelungsstange 91 wird durch das Durchgangsloch 84 herausgezogen. Anschließend wird der Verriegelungsabschnitt 91c der Verriegelungsstange 91 von dem Verriegelungsloch 87c des Stützblocks 87 so entfernt, dass ein Rotations-Stopp des Stützblocks 87 gelöst wird.
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Es ist festzuhalten, dass in einem Fall, wo der Befestigungsbolzen 93 oder die Mutter 94 verklemmt sind und nicht gelöst werden können, ein Kopfabschnitt des Befestigungsbolzens 93 oder der Schraubenabschnitt 91a (Mutter 94) der Verriegelungsstange 91 mit einem Schneidewerkzeug so abgeschnitten wird, dass die Verriegelungsstange 91 durch das Durchgangsloch 84 herausgezogen werden kann.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S13 der Zentrierstift 104 entfernt. Wie in 8 dargestellt wird die Befestigungsplatte 105 durch Lösen der zwei Befestigungsbolzen 106 von dem Befestigungsabschnitt 82 entfernt, ein Werkzeug (nicht illustriert) wird in das Schraubenloch 104d des Zentrierstifts 104 eingeschraubt und der Zentrierstift 104 wird durch das Durchgangsloch 101 und die Eingreifrille 103 durch das Werkzeug herausgezogen. Rückbezogen auf 11 werden bei Schritt S14 die Bolzen 46 und 47, mit welchen das Brennkammergehäuse 41 (oberes Gehäuse 42) befestigt ist, entfernt. Wie in 1 illustriert wird eine Befestigung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und dem Kompressorgehäuse 21 durch Lösen des Bolzens 46 gelöst und eine Befestigung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und dem Turbinengehäuse 26 wird durch Lösen des Bolzens 47 gelöst.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S15 das obere Gehäuse 42 entfernt. Wie in 2 illustriert wird, nachdem die Vielzahl von Bolzen 44 gelöst ist, der Heber 45 zwischen dem Einbuchtungsabschnitt 42b in dem Außenumfangsflanschabschnitt 42a des oberen Gehäuses 42 und dem Außenumfangsflanschabschnitt 43a des unteren Gehäuses 43 angeordnet. Anschließend wird der Heber 45 so verlängert, dass das obere Gehäuse 42 von dem unteren Gehäuse 43 abgehoben ist und das obere Gehäuse 42 und das untere Gehäuse 43 separiert sind. Zu dieser Zeit wird das obere Gehäuse 42 gegen die Zwischenwellenabdeckung 61 durch den Stützblock 87 gedrückt und getragen. Daher wird das obere Gehäuse 42 von dem unteren Gehäuse 43 durch Vorsehen einer größeren Last als die Drück- und Tragkraft davon mit dem Heber 45 separiert. Es ist festzuhalten, dass, nachdem das obere Gehäuse 42 wie in 13 entfernt ist, der Stützblock 87 mit dem Werkzeug T in umgekehrter Richtung rotiert wird, und der Stützblock 87 rückwärts entlang der axialen Richtung des Schraubenlochs 85 bewegt wird und der Drückabschnitt 87b in dem Ausnehmungsabschnitt 86 aufgenommen wird.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S16 eine Wartungsarbeit der Brennkammern 12 durchgeführt. Wie 1 illustriert wird die Vielzahl von Brennkammern 12, wenn das obere Gehäuse 42 von dem unteren Gehäuse 43 entfernt wird, freigelegt. Daher kann der Operator die Wartungsarbeit der Brennkammern 12 durchführen.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S17 das obere Gehäuse 42 befestigt. Wie in 2 und 12 illustriert wird das obere Gehäuse 42 abgesenkt und an dem unteren Gehäuse 43 platziert, der einzusetzende Abschnitt 81 wird auf den Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 aufgesetzt und die Vielzahl von Bolzen 44 wird befestigt. Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S18 das obere Gehäuse 42 mit den Bolzen 46 und 47 befestigt. Wie 1 illustriert werden das obere Gehäuse 42 und das Kompressorgehäuse 21 durch Befestigen des Bolzens 46 befestigt und das obere Gehäuse 42 und das Turbinengehäuse 26 werden durch Befestigen des Bolzens 47 befestigt.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S19 der Zentrierstift 104 befestigt. Wie in 8 illustriert wird der Säulenabschnitt 104a des Zentrierstifts 104 in das Durchgangsloch 101 des Befestigungsabschnitts 82 eingesetzt und der Führungsabschnitt 104b wird mit der Eingreifrille 103 des Einsetzabschnitts 83 in Eingriff gebracht. Anschließend wird die Befestigungsplatte 105 nahezu in Kontakt mit dem Befestigungsabschnitt 82 gebracht und die Befestigungsplatte 105 wird mit den Befestigungsbolzen 106 befestigt. Daher werden das Brennkammergehäuse 41 und die Zwischenwellenabdeckung 61 in einer relativ beweglichen Weise getragen, ohne die zentralen Positionen davon als ein Ergebnis von thermisch bedingter Verlängerung zu verschieben.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S20 der Stützblock 87 befestigt. Wie in 13 illustriert wird der Verriegelungsabschnitt T1 des Werkzeugs T in das Verriegelungsloch 87c durch das Durchgangsloch 84 verriegelt und der Stützblock 87 wird mit dem Werkzeug T positiv rotiert. Anschließend bewegt sich der Stützblock 87 entlang der axialen Richtung des Schraubenlochs 85 vorwärts und der Drückabschnitt 87b drückt den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 und der Einsetzabschnitt 83 drückt den Befestigungsabschnitt 82. Daher wird die Zwischenwellenabdeckung 61 gegen das Brennkammergehäuse 41 gedrückt und getragen.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S21 der Rotations-Stoppmechanismus 73 montiert. Wie in 4 illustriert wird der Verriegelungsabschnitt 91c der Verriegelungsstange 91 in das Verriegelungsloch 87c des Stützblocks 87 durch das Durchgangsloch 84 verriegelt und der Flanschabschnitt 91b wird in das Durchgangsloch 84 eingesetzt. Anschließend wird die Befestigungsplatte 92 nahezu in Kontakt mit dem Befestigungsabschnitt 82 gebracht, sodass der Schraubenabschnitt 91a der Verriegelungsstange 91 das erste Durchgangsloch 92a durchdringt, die Befestigungsplatte 92 wird an dem Befestigungsabschnitt 82 mit dem Befestigungsbolzen 93 befestigt und die Mutter 94 wird mit dem Schraubenabschnitt 91a der Verriegelungsstange 91 befestigt. Daher wird die Verriegelungsstange 91 an dem Brennkammergehäuse 41 so befestigt, dass ihre Rotation eingeschränkt ist und die Rotation des Stützblocks 87, der mit der Verriegelungsstange 91 verriegelt ist, ebenso eingeschränkt ist.
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Rückbezogen auf 11 wird bei Schritt S22 der Düsenabschnitt montiert. Wie in 1 illustriert werden der Pilot-Verbrennungsbrenner 54, die Haupt-Verbrennungsbrenner 55, der obere Hutabschnitt oder „Top-Hat“-Abschnitt 56 und die Kraftstoffanschlüsse 57, 58 und 59 an den Brennkammern 12 befestigt. Die Wartungsarbeit der Brennkammern 12 ist hier komplettiert.
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Wie oben beschrieben ist die Rotationsmaschine der vorliegenden Ausführungsform mit dem Brennkammergehäuse 41, das mit den oberen und unteren Gehäusen 42 und 43, die eine halbgeteilte Form bilden, konfiguriert ist, der Zwischenwellenabdeckung 61, die mit dem oberen und dem unteren Gehäuse 62 und 63, die eine halbgeteilte Form bilden und die die Brennkammern 12 in dem Brennkammergehäuse 41 tragen, konfiguriert ist, und dem Drück-Stütz-Mechanismus 71, der den einzusetzenden Abschnitt 81 des Brennkammergehäuses 41 und den Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in der axialen Richtung des Rotors 32 drückt und stützt, ausgestattet.
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Daher existiert, da das Brennkammergehäuse 41 und die Zwischenwellenabdeckung 61 durch den Drück-Stütz-Mechanismus 71 in der axialen Richtung gedrückt und getragen sind, kein Schraubeneingreifabschnitt zwischen dem Brennkammergehäuse 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 und ein Verklemmen des Schraubenabschnitts kann verhindert werden. Daher kann das obere Gehäuse 42 von dem Brennkammergehäuse 41 durch einfaches Aufheben der Pressung durch den Drück-Stütz-Mechanismus 71 zwischen dem Brennkammergehäuse 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 von der Zwischenwellenabdeckung 61 entfernt werden. Ferner kann, selbst wenn die Pressung durch den Drück-Stütz-Mechanismus 71 zwischen dem Brennkammergehäuse 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 nicht gelöst werden kann, die Pressung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 gelöst werden und das obere Gehäuse 42 kann durch Ausüben einer Last, die auf das obere Gehäuse 42 nach außen in der radialen Richtung einwirkt, entfernt werden. Als ein Ergebnis wird die Entfernung des Brennkammergehäuses 41 einfach und eine Instandhaltbarkeit der internen Verbrennungskammer kann verbessert werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung ist der Stützblock 87, der mit dem Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 verschraubt und in Eingriff ist und der den einzusetzenden Abschnitt 81 des oberen Gehäuses 42 drückt, als der Drück-Stütz-Mechanismus 71 vorgesehen. Daher kann die Drückstützung durch einfaches Rotieren des Stützblocks 87 zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 durch den Stützblock 87 vorgesehen werden oder die Pressung dazwischen kann gelöst werden, und die Ausführbarkeit der Zusammenbauarbeit und der Zerlegungsarbeit des Brennkammergehäuses 41 kann verbessert werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Ausführungsform hat der einzusetzende Abschnitt 81 des oberen Gehäuses 41 die Ausnehmungsform, der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 hat die hervorstehende Form und der Stützblock 87 ist mit dem Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 verschraubt und in Eingriff. Daher kann, wenn der Einsetzabschnitt 83, der die hervorstehende Form bildet, der Zwischenwellenabdeckung 61 in den einzusetzenden Abschnitt 81, der die Ausnehmungsform bildet, des oberen Gehäuses 42 eingesetzt ist, die Drückstützung gegen das obere Gehäuse 42 vorgesehen werden oder die Pressung gegen das obere Gehäuse 42 kann durch einfaches Rotieren des Stützblocks 87 gelöst werden und die Ausführbarkeit kann verbessert werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist der Rotations-Stoppmechanismus 73, der die Rotation des Stützblocks 87 verhindert, vorgesehen. Daher wird, nachdem der Stützblock 87 rotiert wird und das obere Gehäuse 42 und die Zwischenwellenabdeckung 61 gedrückt und getragen werden, die Rotation des Stützblocks 87 durch den Rotations-Stoppmechanismus 73 verhindert. Daher kann ein Aufheben der Drückstützung zwischen dem Brennkammergehäuse 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 aufgrund von Vibration oder dergleichen verhindert werden und die Zuverlässigkeit kann verbessert werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Ausführungsform sind die Verriegelungsstange 91, die in dem Basisendabschnitt des Stützblocks 87 verriegelt ist, und die Befestigungsplatte 92, der Befestigungsbolzen 93 und die Mutter 94, die die Verriegelungsstange 91 an dem oberen Gehäuse 42 befestigen, als der Rotations-Stoppmechanismus 73 vorgesehen. Daher wird, nachdem der Stützblock 87 rotiert wird und das obere Gehäuse 42 und die Zwischenwellenabdeckung 71 gedrückt und getragen werden, die Verriegelungsstange 91 in den Basisendabschnitt des Stützblocks 87 verriegelt und befestigt den Stützblock 87 an dem oberen Gehäuse 42. Daher kann die Rotation des Stützblocks 87 einfach mit einer einfachen Konfiguration verhindert werden und wenn die Befestigungsstange verklemmt ist, kann die Verriegelungsstange 91 durch Abschneiden der Befestigungsstange entfernt werden und die Zuverlässigkeit kann erhöht werden.
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Bei der Rotationsmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist der Zentriermechanismus 72, der die Zwischenwellenabdeckung 61 so trägt, dass sie bezüglich dem Brennkammergehäuse 41 in der radialen Richtung beweglich ist, vorgesehen. Daher ist die Zwischenwellenabdeckung 61 bezüglich dem Brennkammergehäuse 41 in der radialen Richtung durch den Zentriermechanismus 72 beweglich. Daher sind, selbst wenn eine thermisch bedingte Verlängerung des Brennkammergehäuses 41 und der Zwischenwellenabdeckung 61 auftritt, die Zentren davon nicht außer Ausrichtung und die Zuverlässigkeit der Maschine kann verbessert werden.
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Ferner umfasst das Verfahren zum Zusammenbau einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform den Prozess des Einsetzens des oberen Gehäuses 42 des Brennkammergehäuses 41 an einen Endabschnitt der Zwischenwellenabdeckung 61 in der radialen Richtung, um die Vielzahl von Brennkammern 12 abzudecken, und den Prozess des Drückens und Tragens des einzusetzenden Abschnitts 81 des Brennkammergehäuses 41 und des Einsetzabschnitts 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 durch den Stützblock 87 in die Wellenzentrumsrichtung des Rotors 32.
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Daher kann, da das obere Gehäuse 42 und die Zwischenwellenabdeckung 61 in der Wellenzentrumsrichtung durch den Stützblock 87 gedrückt und getragen sind, das obere Gehäuse 42 von der Zwischenwellenabdeckung 61 durch einfaches Aufheben der Pressung durch den Stützblock 87 zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 entfernt werden. Ferner wird, selbst wenn die Pressung durch den Stützblock 87 zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 nicht gelöst werden kann, eine Last aufgebracht, um auf das obere Gehäuse nach außen in der radialen Richtung so einzuwirken, dass die Pressung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 gelöst werden kann und das obere Gehäuse 42 entfernt werden kann. Als ein Ergebnis wird die Entfernung des oberen Gehäuses 42 einfach und die Instandhaltbarkeit der Brennkammern 12 kann verbessert werden.
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Bei dem Verfahren des Zusammenbaus einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform wird der Stützblock 87 mit dem Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 verschraubt und ist in Eingriff, und wenn der Einsetzabschnitt 83 der Zwischenwellenabdeckung 61 in den einzusetzenden Abschnitt 81 des oberen Gehäuses 42 eingesetzt ist, werden das obere Gehäuse 42 und die Zwischenwellenabdeckung 61 durch Rotieren des Stützblocks 87 gedrückt. Daher kann durch einfaches Rotieren des Stützblocks 87 die Drückstützung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 durch einfaches Rotieren des Stützblocks 87 vorgesehen sein oder die Pressung dazwischen kann gelöst werden, und die Ausführbarkeit der Zusammenbauarbeit und der Zerlegungsarbeit des oberen Gehäuses 42 kann verbessert werden.
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Bei dem Verfahren des Zusammenbaus einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform wird, nachdem das obere Gehäuse 42 und die Zwischenwellenabdeckung 61 durch den Stützblock 87 gedrückt und getragen werden, die Rotation des Stützblocks 87 bezüglich dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 verhindert. Daher wird ein Lösen der Drückstützung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 wegen Vibration und dergleichen verhindert und die Zuverlässigkeit kann verbessert werden.
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Ferner umfasst das Verfahren zur Durchführung einer Wartung einer Gasturbine der vorliegenden Ausführungsform den Prozess des Aufhebens einer Befestigung des oberen Gehäuses 42 der Brennkammer 41, den Prozess des Anhebens und Entfernens des oberen Gehäuses 42 von dem unteren Gehäuse 43, den Prozess des Durchführens von Wartung der Brennkammern 12, den Prozess des Einsetzens des oberen Gehäuses 42 auf die Zwischenwellenabdeckung 61 in der radialen Richtung, um die Vielzahl von Brennkammern 12 abzudecken, den Prozess des Drückens und Tragens des Einsetzabschnitts zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 in der axialen Richtung des Rotors 32 durch den Stützblock 87 und den Prozess des Befestigens des oberen Gehäuses 42.
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Daher kann, da das obere Gehäuse 42 und die Zwischenwellenabdeckung 61 in der axialen Richtung durch den Stützblock 87 gedrückt und getragen sind, das obere Gehäuse 42 von der Zwischenwellendeckung 61 durch einfaches Aufheben der Pressung durch den Stützblock 87 zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 entfernt werden. Ferner kann, selbst wenn die Pressung zwischen dem oberen Gehäuse 42 und der Zwischenwellenabdeckung 61 durch den Stützblock 87 nicht gelöst werden kann, das obere Gehäuse 42 durch Aufbringen einer Last, die auf das obere Gehäuse 42 nach außen in der radialen Richtung einwirkt, entfernt werden. Als ein Ergebnis wird die Entfernung des Brennkammergehäuses 41 einfach und die Instandhaltbarkeit der Brennkammern 12 kann verbessert werden.
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Es ist festzuhalten, dass bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Stützblock 87 als der Drück-Stütz-Mechanismus 71 vorgesehen ist. Jedoch ist die Ausführungsform nicht auf diese Konfiguration limitiert. Zum Beispiel sind der Schraubenabschnitt 87a und der Drückabschnitt 87b integral in dem Stützblock 87 ausgebildet. Jedoch können der Schraubenabschnitt 87a und der Drückabschnitt 87b integral als separate Elemente befestigt sein. Ferner ist der Stützblock 87 an der Seite der Zwischenwellenabdeckung 61 vorgesehen und drückt die Seite des Brennkammergehäuses 41. Jedoch kann der Stützblock 87 an der Seite des Brennkammergehäuses 41 vorgesehen sein und die Seite der Zwischenwellenabdeckung 61 drücken.
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Ferner ist bei der oben beschriebenen Ausführungsform das Verriegelungsloch 87c, das eine hexagonale Form hat, des Stützblocks 87 als der Rotations-Stoppmechanismus 73 ausgebildet und der Verriegelungsabschnitt 91c, der eine hexagonale Form hat, der Verriegelungsstange 91 ist darin verriegelt. Jedoch ist die Form nicht auf das Hexagon limitiert und andere polygonale Formen, eine gekreuzte Form oder eine Vielzahl von Löchern (hervorstehend) können angewandt werden. Ferner sind die Befestigungsplatte 92, die Befestigungsbolzen 93 und die Mutter 94 als Befestigungselemente vorgesehen. Jedoch ist die Ausführungsform nicht auf diese Konfiguration limitiert und jede Konfiguration kann angewandt werden, solange das Verriegelungselement in einer nicht rotierbaren Weise befestigt werden kann.
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Ferner wurden bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Brennkammern 12, die von der Zwischenwellenabdeckung 61 getragen werden, wie eine Struktur, die von einem inneren Gehäuse getragen wird, beschrieben. Jedoch ist die Ausführungsform nicht auf diese Beziehung limitiert. Ferner wurde die Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung auf eine Gasturbine angewandt beschrieben. Jedoch kann die Rotationsmaschine der vorliegenden Erfindung ebenso auf andere Rotationsmaschinen, zum Beispiel eine Dampfturbine, angewandt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Kompressor
- 12
- Brennkammer (Struktur)
- 13
- Turbine
- 14
- Gehäuse
- 21
- Kompressorgehäuse
- 23
- Leitschaufel
- 24
- Laufschaufel
- 26
- Turbinengehäuse
- 32
- Rotor (rotierende Welle)
- 41
- Brennkammergehäuse (äußeres Gehäuse)
- 42
- oberes Gehäuse
- 43
- unteres Gehäuse
- 45
- Führer
- 61
- Zwischenwellenabdeckung (inneres Gehäuse)
- 62
- oberes Gehäuse
- 63
- unteres Gehäuse
- 71
- Drück-Stütz-Mechanismus
- 72
- Zentriermechanismus
- 73
- Rotations-Stoppmechanismus
- 81
- einzupassender Abschnitt
- 82
- Befestigungsabschnitt
- 83
- Einsetzabschnitt
- 84
- Durchgangsloch
- 85
- Schraubenloch
- 87
- Stützblock
- 91
- Verriegelungsstange (Verriegelungselement)
- 92
- Befestigungsplatte (Befestigungselement)
- 93
- Befestigungsbolzen (Befestigungselement)
- 94
- Nut
- 101
- Durchgangsloch
- 102
- Schraubenloch
- 103
- Eingreifrille
- 104
- Zentrierstift
- 105
- Befestigungsplatte
- 106
- Befestigungsbolzen
