JP2014051984A

JP2014051984A - ターボ機械から内側ケーシングを取り外すための方法およびガイド

Info

Publication number: JP2014051984A
Application number: JP2013187375A
Authority: JP
Inventors: Christoph Huber Tobias; クリストフフーバートビアス; Gerard Froidevaux; フルワドヴォージェラール; Daniel Seng; ゼンクダニエル; Karsten Schwarz; シュヴァーツカーステン
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2013-09-10
Publication date: 2014-03-20
Anticipated expiration: 2033-09-10
Also published as: KR20140034078A; KR101562840B1; EP2706199B1; US20140072422A1; JP5755300B2; EP2706199A1; CN103670544A; CN103670544B; RU2558486C2; US9528393B2; RU2013141401A

Abstract

【課題】タービンまたは圧縮機のような機械（１）から内側ケーシング（５）を取り外す方法を提供する。
【解決手段】方法は、機械（１）の外側ケーシング（２）と内側ケーシング（５）との間にサポート（１７）を提供するステップと、外側ケーシングの最上部部材（３）を取り外すステップと、内側ケーシングの最上部部材（６）を取り外すステップと、内側ケーシングの取り外された最上部部材を置換するために、リング・セクタ（１５）を内側ケーシングの下部部材（７）に接続するステップと、内側ケーシングの下部部材にアクセスするために、相互に接続されたリング・セクタおよび内側ケーシングの下部部材を縦軸（１１）の周りで回転させるステップと、内側ケーシングの下部部材を取り外すステップと、縦軸に沿った動きを防止するために、相互に接続されたリング・セクタおよび内側ケーシングの下部部材を回転の間ガイドするステップと、を含む。
【選択図】図８

Description

本発明は、ターボ機械から内側ケーシングを取り外すための方法およびガイドに関するものである。

ターボ機械は、一般に、外側ケーシングと、外側ケーシング内の内側ケーシングと、内側ケーシング内のロータと、を有する機械である。例えば、この種の機械は、軸流タービンまたは軸流圧縮機などである。

軸流タービンまたは圧縮機のようなターボ機械は、内側ケーシングを収容する外側ケーシングを有し、内側ケーシングは、羽根を担持する。内側ケーシング内に、翼を担持するロータが収容される。

翼および羽根は、非常に重い動作条件に耐えなければならないので、周期的な検査および制御を必要とする。

羽根および翼にアクセスする種々の方法が公知である。

例えば、外側ケーシングおよび内側ケーシングの上部部材は取り外され、その後、ロータも取り外され、内側ケーシングの下部部材にある羽根にアクセスすることができる。

しかしながら、ロータを取り外すことは非常に時間がかかるので、回避されることが好ましい。

さらに、外側および内側ケーシングの上部部材を取り外し、内側ケーシングの上部部材をリング・セクタに置き換え、外側および内側ケーシングの下部部材の間にローラを設けることは公知である。

このように、内側ケーシングの下部部材がローラ上で回転し、機械の最上部に位置すると、ロータを取り外さずに内側ケーシング取り外すことができる。

ＧＢ１２１１３１３は、外側ケーシングの下半分内の内側ケーシングを回転可能に支持するためのローラ支持構造の実施例を開示している。外側ケーシングの下半分内の少なくとも１つの開口によって、ローラ構造は、外側および内側ケーシングの間のクリアランスに挿入可能である。

ＷＯ２００６１０３１５２は、外側ケーシングの下半分内のローラ構造に基づいて、軸ターボ機械の構造コンポーネントを置き換えるための多様な実施形態を開示している。一実施形態によると、第１ステップで、内側ケーシングの上半分を取り外し、第２ステップで、取り外されたコンポーネントを、補助ハーフリングで置き換え、第３ステップで、この補助ハーフリングをケーシングの下半分に接続し、最後に、下半分がアクセス可能領域に到達するまで、下半分および補助リングを回転軸の周りで回転させる。

この方法には、若干の利点があるものの、内側および外側ケーシングの隣接部間のダメージが見られた。外側ケーシングに対する内側ケーシングの傾きおよび軸方向のシフトによって、外側および内側ケーシングの間のクリアランスが減少し、例えば、ロールアウトの間（回転させて取り出す間）のフレッティングのようなダメージを伴う。この不利な点を回避するために、質量中心の軸方向の位置を正確に規定し、この軸方向の位置にローラ・サポート構造を正確に位置決めすることが重要である。しかし、ケーシングのトレランスおよび他の影響のために質量中心がシフトし、ケーシングのロールアウトの間の重大なダメージのリスクがありうる。上述した刊行物は、両方とも、この不利な点を回避する方法を開示していない。

ＷＯ２００８０１２１９５は、上述した刊行物で示された解決策のさらなる開発を開示している。機械軸の周りで１８０度回転する間、内側ケーシングの正確な整列配置を維持するために、異なる軸方向位置の２つのローラ・グループの構成が提案されている。質量中心の軸方向位置に１つのローラ・サポートを配置する代わりに、２つのローラ・グループを、互いに質量中心の両側に少し離して配置する構成が適用されている。この解決策は、ケーシングの傾きを回避するが、軸方向のシフトを回避する課題は解決されていない。

ＧＢ１２１１３１３ＷＯ２００６１０３１５２ＷＯ２００８０１２１９５

本発明は、ロータを取り外すことのなく内側ケーシングを取り外すとき、内側ケーシングは機械軸に対する整列配置を正確に維持し、隣接部がロールアウトの間、ダメージを受けないことを確実にするための方法およびガイドを提供する。

本発明は、外側ケーシングと、外側ケーシング内の内側ケーシングと、内側ケーシング内の、縦軸を有するロータと、を有する機械から内側ケーシングを取り外す方法を提供することによって達成される。この方法は、
外側ケーシングと内側ケーシングとの間にサポートを提供するステップと、
外側ケーシングの最上部部材を取り外すステップと、
内側ケーシングの取り外された最上部部材を置換するために、リング・セクタを内側ケーシングの下部部材に接続するステップと、
内側ケーシングの下部部材にアクセスするために、相互に接続されたリング・セクタおよび内側ケーシングの下部部材を縦軸の周りで回転させるステップと、
内側ケーシングの下部部材を取り外すステップと、
縦軸に沿った動きを防止するために、相互に接続されたリング・セクタおよび内側ケーシングの下部部材を回転の間軸方向にガイドするステップと、
を含む。

第１の改良では、ガイドするステップは、軸方向の移動を制限するために、リング・セクタおよび／または内側ケーシングの下部部材と協働しているガイドを提供するステップを含む。

特に、少なくとも、接続されたリング・セクタは、２つの反対側にある軸方向に対向する面を有する円周輪郭を含み、対向する面の少なくとも１つと相互作用のための少なくとも１つの接触要素を含む。

他の改良では、ガイドを提供するステップは、縦軸に沿ってガイド構成を調整するステップを含む。

さらに、本発明は、外側ケーシングと、外側ケーシング内の内側ケーシングと、内側ケーシング内の、縦軸を有するロータと、を有する機械から内側ケーシングを取り外すためのガイドを提供することによって達成される。ガイドは、
内側ケーシング上の少なくとも１つの軸方向に対向する面を有する円周輪郭と、
本体と、
本体から延在するとともに、内側ケーシングの前記軸方向に対向する面と相互作用するための摺動可能な接触要素を担持する少なくとも１つの拘束アームと、
を含む。

第１の改良では、ガイドは、拘束アームの軸方向の整列配置のために、少なくとも１つの拘束アームと本体との間の調整コネクタを具える。

他の改良では、ガイドは、本体から延在する２つの拘束アームを具え、２つの拘束アームは、内側ケーシング上の円周輪郭の２つの反対側にある軸方向に対向する面と相互作用する摺動可能な接触要素を有する。

他の改良では、摺動可能な接触要素は、回転可能かつ摺動可能な接触要素である。

さらなる改良では、回転可能かつ摺動可能な接触要素は、回転可能なベアリングである。

さらなる特性および利点は、方法およびガイドの好適実施形態の説明からより明らかになるが、この好適実施形態は、非限定的であり、単に一例としての添付の図面を参照しながら例示されるものである。

方法のステップを示す。方法のステップを示す。方法のステップを示す。方法のステップを示す。方法のステップを示す。方法のステップを示す。方法のステップを示す。ガイドを示す。内側ケーシング（特にその下部部材）および／またはリング・セクタに接続されているガイドの斜視図である。内側ケーシング（特にその下部部材）および／またはリング・セクタに接続されているガイドの平面図である。作動位置にある本発明によるガイドを示すターボ機械の概略側面図である。

機械１は、例えば軸流タービン（例えばガスタービンエンジンまたは蒸気タービンのタービン）または軸流圧縮機であり、最上部部材３および下部部材４を有する外側ケーシング２と、最上部部材６および下部部材７を有する内側ケーシング５と、を含む。外側および内側ケーシング２、５の最上部および下部部材３、６、４、７は、水平軸９によって分けられている。さらに、上部および下部部材３、６、４、７は、例えば、ネジまたはボルトまたは他の手段によって一緒に接続されている。

内側ケーシング５は、縦軸１１を有するロータ１０を収容する。

内側ケーシング５は羽根１２を有し、ロータ１０は翼１３を有する。

ロータ１０を取り外さずに、内側ケーシング５を取り外すために、次のステップが実施される。

外側ケーシング２の最上部部材３を取り外す（図２）。

次に、内側ケーシング５の最上部部材６を取り外す（図３）。

内側ケーシング５の取り外された最上部部材６を置換するために、リング・セクタ１５を、内側ケーシング５の下部部材７に接続する（図４）。

サポート１７（例えば、ボールまたはロールサポートまたは滑り接触のためのガイドまたは他の種類のサポート）を、外側ケーシング２の下部部材４と内側ケーシング５の下部部材７との間で、その質量中心３２（図５および図１１）の少なくとも近傍に設ける。このステップは、任意のときに、例えば、方法の初めに実行可能である。

次に、相互に接続されたリング・セクタ１５および内側ケーシング５の下部部材７を、縦軸１１の周りで１８０度回転させ、内側ケーシング５の下部部材７をアクセス可能にする（図６）。

次に、内側ケーシング５の下部部材７を取り外す（図７）。

縦軸１１に沿った動き３３、３４を防止するために、相互に接続されたリング・セクタ１５および内側ケーシング５の下部部材７を回転の間ガイドする（図１１）。

好ましくは、ガイドするステップは、リング・セクタ１５および／または内側ケーシングの下部部材７と協働しているガイド２０を提供するステップを含む。

ガイド２０を提供するステップは、縦軸１１に沿ってガイド構成を調整するステップを含む。

本発明は、機械１の内側ケーシング５の軸方向の移動を制限するためのガイド２０に関するものでもある。

ガイド２０は、本体２１と、本体２１から延在するとともに、摺動可能な接触要素２３を担持している１つ以上の拘束アーム２２（２つのアームを図示）を含む。

さらに、ガイド２０は、アーム２２と本体２１との間に調整コネクタ２５を具える。これらの調整コネクタ２５は、アーム２２上の接触要素２３の軸位置の調整を可能にする。

本体２１から延在する拘束アーム２２は、互いに対向し、摺動可能な接触要素２３を有し、接触要素２３は、リング・セクタ１５および／または下部部材７の円周輪郭２６、２７の、反対側にある軸方向に対向する面３０、３１と相互作用する。

摺動可能な接触要素２３は、摺動要素およびローラ要素を具える。

ガイドの動作は、説明および図面から明らかであり、実質的に以下のとおりである。

ガイド２０は固定要素に接続される。例えば、一旦外側ケーシング２の最上部部材３が取り外されると、ガイド２０は、分割線で外側ケーシング２の下部部材４に接続可能である（図６）。

１つまたは複数の拘束アーム２２および摺動可能な接触要素２３は、リング・セクタ１５および／または内側ケーシング５の下部部材７上の円周輪郭上で、軸方向に対向する面３０、３１と接触している。例えば、リング・セクタ１５および内側ケーシング５の下部部材７は、突出フランジ２６、２７を有することができ、これらの突出フランジ２６、２７の軸方向の面３０、３１は、整列配置され、接触要素２３が摺動する連続面を規定することができる。

さらに、必要に応じて（関連部品の特定の構成に従って）、追加要素２９を、フランジ２６および／またはフランジ２７の間に提供し、最適な接続を可能にする。

このように、調整コネクタ２５は、アーム２２のための正しい軸方向の位置を規定し、従って、内側ケーシング５の軸方向の移動を妨げるように調整されるので、内側ケーシングがシフトすることがなく（３４参照）、さらに、調整コネクタ２５によって、ロータの縦軸１１およびステータの軸を平行に保つことができるので、内側ケーシング５が傾くことがない（３３参照）。

本発明によって、翼とステータまたはステータ熱シールド（設けられている場合）との間の接触が回避され、および／または、羽根とロータまたはロータ熱シールド（設けられている場合）との間の接触が回避され、第２のダメージが防止される。

言い換えると、外側および内側ケーシング２、５の下部部材４、７間の小さいギャップが提供され、ガイドは、リング・セクタ１５および内側ケーシング５の下部部材７の回転の間、このギャップを保つ。

このように、リング・セクタ１５および内側ケーシング５の下部部材７の回転が実行可能である。

当然、記載されている特徴は、互いに独立して提供可能である。

実際、使用する材料および寸法は、要件および従来技術に従って自由に選択可能である。

１機械
２外側ケーシング
３外側ケーシング２の最上部部材
４外側ケーシング２の下部部材
５内側ケーシング
６内側ケーシング５の最上部部材
７内側ケーシング５の下部部材
９水平軸
１０ロータ
１１縦軸
１２羽根
１３翼
１５リング・セクタ
１７サポート
２０ガイド
２１本体
２２アーム
２３摺動可能な接触要素
２５調整コネクタ
２６フランジ
２７フランジ
２９追加要素
３０軸方向に対向する面
３１軸方向に対向する面
３２質量中心
３３サポート点１７を中心とした内側ケーシングの傾き
３４内側ケーシングの軸方向のシフト

Claims

外側ケーシング（２）と、前記外側ケーシング（２）内の内側ケーシング（５）と、前記内側ケーシング（５）内の、縦軸（１１）を有するロータ（１０）と、を有する機械（１）から前記内側ケーシング（５）を取り外す方法であって、前記方法は、
前記外側ケーシング（２）と前記内側ケーシング（５）との間にサポート（１７）を提供するステップと、
前記外側ケーシング（２）の最上部部材（３）を取り外すステップと、
前記内側ケーシング（５）の最上部部材（６）を取り外すステップと、
前記内側ケーシング（５）の前記取り外された最上部部材（６）を置換するために、リング・セクタ（１５）を前記内側ケーシング（５）の下部部材（７）に接続するステップと、
前記内側ケーシング（５）の前記下部部材（７）にアクセスするために、相互に接続された前記リング・セクタ（１５）および前記内側ケーシング（５）の前記下部部材（７）を前記縦軸（１１）の周りで回転させるステップと、
前記内側ケーシング（５）の前記下部部材（７）を取り外すステップと、
を含み、
前記方法は、前記縦軸（１１）に沿った動き（３３、３４）を防止するために、相互に接続された前記リング・セクタ（１５）および前記内側ケーシング（５）の前記下部部材（７）を回転の間ガイドするステップを含む、
ことを特徴とする方法。
ガイドするステップは、前記リング・セクタ（１５）および／または前記内側ケーシング（５）の前記下部部材（７）と協働しているガイド（２０）を提供するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
ガイド（２０）を提供するステップは、前記縦軸（１１）に沿ってガイド構成を調整するステップを含む、
請求項１または２に記載の方法。
少なくとも、前記リング・セクタ（１５）は、２つの軸方向に対向する面（３０、３１）を有する円周輪郭（２６、２７）を含み、
前記ガイド（２０）の少なくとも１つの接触要素（２３）は、前記軸方向に対向する面（３０、３１）の少なくとも１つと相互作用する、
請求項３に記載の方法。
外側ケーシング（２）と、前記外側ケーシング（２）内の内側ケーシング（５）と、前記内側ケーシング（５）内の、縦軸（１１）を有するロータ（１０）と、を有する機械（１）から前記内側ケーシング（５）を取り外すためのガイド（２０）であって、前記ガイド（２０）は、
本体（２１）と、
前記本体（２１）から延在する少なくとも１つの拘束アーム（２２）と、
を含み、
前記少なくとも１つの拘束アーム（２２）は、前記内側ケーシング（５）の輪郭（２６、２７）上の軸方向に対向する面（３０、３１）と相互作用するための摺動可能な接触要素（２３）を担持する、
ことを特徴とするガイド（２０）。
前記少なくとも１つの拘束アーム（２２）と前記本体（２１）との間の調整コネクタ（２５）を具え、
前記接触要素（２３）の軸方向の位置を規定する、
請求項５に記載のガイド（２０）。
前記本体（２１）から延在する２つの拘束アーム（２２）を具え、
前記２つの拘束アーム（２２）は、前記内側ケーシング（５）の前記円周輪郭（２６、２７）の２つの反対側にある軸方向に対向する面（３０、３１）と相互作用する摺動可能な接触要素（２３）を有する、
請求項５に記載のガイド（２０）。
前記摺動可能な接触要素（２３）は、摺動要素である、
請求項５に記載のガイド（２０）。
前記摺動可能な接触要素（２３）は、ローラ・ベアリングである、
請求項５に記載のガイド（２０）。