JP2023507051A - タービンケーシングにおける部品位置合わせのための方法及びシステム、並びに関連するタービンケーシング - Google Patents
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Abstract
Description
図面を参照すると、図1は、蒸気タービン(ST)システム10の形態の例示的なタービンシステムの斜視部分切欠図を示す。STシステム10は、タービンロータ14と、複数の軸方向に離間したロータホイール18とを含むロータ12を含む。タービンロータ14は、ロータ軸Aを有する。複数の回転タービンブレード20が、各ロータホイール18に機械的に結合される。より具体的には、タービンブレード20は、各ロータホイール18の周りに円周方向に延在する列に配置される。複数の静止ベーン22が、タービンロータ14の周りに円周方向に延在し、ベーンは、タービンブレード20の隣接する列の間に軸方向に位置決めされる。静止ベーン22は、タービンブレード20と協働して段を形成し、STシステム10を通る蒸気流路の一部を規定する。本開示の一実施形態では、図1に示すように、STシステム10は5つの段を含む。5つの段は、L0、L1、L2、L3、及びL4と呼ばれる。段L4は、第1の段であり、5つの段のうちの最小(半径方向に)である。段L3は、第2の段であり、軸方向の次の段である。段L2は、第3の段であり、5つの段の中間に示されている。段L1は、第4の段であり、最後から2番目の段である。段L0は、最後の段であり、最大(半径方向に)である。5つの段は一例としてのみ示されており、各タービンシステムは5つよりも多い又は少ない段を有してもよいことを理解されたい。また、本明細書で説明するように、本発明の教示は多段タービンを必要としない。
図5~図11は、上部ケーシング106が下部ケーシング102から取り外される、すなわち、トップオフ位置にするメンテナンス作業中に起こり得る可能なHJフランジ104、108のシナリオの概略断面図を示す。図示されたシナリオは、任意の軸方向位置、及び下部ケーシング102の片側又は両側で起こる可能性がある。各シナリオは、タービンケーシング100内の構成要素120(図3)の位置合わせに異なる影響を及ぼす可能性があり、本明細書に記載の方法論に従って対処することができる。説明の目的のために、図5~図11は、タービンロータ軸Aが図示の側面の左側にある視点から、HJフランジ104、108を示している。説明するように、ロータ軸Aは、説明する方法論の座標系原点として機能する。簡潔にするために、ロータ軸Aは図5にのみ示されているが、しかしながら、フランジ104、108が潜在的に交差する可能性がある基準線RLが提供される。ケーシング102、106のために湾曲している部品の大部分は、明確にするために省略されている。図示のものとは正反対の各ケーシング102、106の側面は、同様の対称的な位置決めを有し得ることが理解される。
本開示の特定の態様は、位置合わせシステム146、方法、又はコンピュータプログラム製品として具現化されてもよい。したがって、本開示は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態(ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む)、又は、本明細書において「回路」、「モジュール」、及び/若しくは「システム」とすべて一般的に呼ぶことができるソフトウェア及びハードウェア態様を組み合わせた実施形態の形式をとることができる。さらに、本開示は、媒体内に具現化されたコンピュータ使用可能プログラムコードを有する表現の任意の有形な媒体で具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。
図13のフロー図を参照して、構成要素120(図3)をタービンケーシング100(図2)内に位置合わせする方法について説明する。図14は、いくつかの軸方向位置が断面平面で強調表示された、例示的な下部ケーシング102の斜視図を示し、図15は、タービンケーシングのトップオン位置におけるHJフランジ104、108の片側の拡大断面図を示し、図16は、タービンケーシングの例示的なトップオフ位置におけるHJフランジ104、108の片側の拡大断面図を示し、そして、図17は、起こり得る調整を示す例示的なHJフランジ104の拡大概略断面図を示す。図15~図17において、ロータ軸Aは、図示のように左(紙面外)にある。後述し、図2及び図15に示すように、下部ケーシング102及び上部ケーシング106が取り付けられたトップオン位置で、いくつかのプロセスが発生し、そして、例えば図3~図11、図14及び図16に示すように、下部ケーシング102及び上部ケーシング106が結合解除されたトップオフ位置で、いくつかのプロセスが発生する。
特定の実施形態では、予測オフセット値は、垂直調整を含んでもよい。簡略化された形態では、図16に示すように、垂直調整は、第1の基準点RP1の第1の位置L1及び第3の位置L3の垂直変化、すなわち、トップオン位置とトップオフ位置との間の垂直変化から直接決定されてもよい。
図19を参照すると、計算モジュール232は、下部ケーシング102の第1の側の、トップオン位置(破線)にある第1の光学ターゲット140の第1の位置L1と、トップオフ位置(実線)にある第1の光学ターゲット140の第3の位置L3との間の第1の水平差(Δy1)、及び下部ケーシング102の第2の側の、トップオン位置(破線)にある第1の光学ターゲット140の第1の位置L1と、トップオフ位置(実線)にある第1の光学ターゲット140の第3の位置L3との間の第2の水平差(Δy2)を計算する。計算モジュール232は、水平調整を達成するために、第1の水平差(Δy1)と第2の水平差(Δy2)との合計をとる。例えば、第1の水平差(Δy1)が8単位であり、第2の水平差(Δy2)が-5単位である場合、合計の水平調整は3単位になる。
図13、図20及び図21を参照すると、特定の実施形態では、予測オフセット値は、構成要素支持位置124に対するHJフランジ104、108の表面歪み調整を含んでもよい。図20は、軸を右にしたトップオフ位置にある下部HJフランジ104及び上部HJフランジ108の概略断面図を示す。上部ケーシング106は、下部ケーシング102の上方に持ち上げられて示されているが、実際には、下部ケーシングから任意の向きに、例えば、下部ケーシング102から離れた支持体にあっても、床などに裏返されて置かれてもよいことに留意されたい。図示のように、上部ケーシング106が下部ケーシング102に装着される位置にある(仮想的に、おそらくHJフランジ面が接触し始める)状態で、図示の例では、第3の基準点RP3と第5の基準点RP5との間にギャップGが存在してもよい。ギャップGは、下部ケーシング102及び上部ケーシング106がトップオン位置に移動した場合にHJフランジ面の歪みによって残り、上部ケーシング106が下部ケーシング102に締結されてギャップが閉じる前に存在する開口部を表す。図21の例に示すように、下部ケーシング102及び上部ケーシング106がトップオン位置に移動すると、HJフランジ104、108の内縁154は外縁156よりも先に接触し、第3の基準点RP3及び第5の基準点RP5の近くの外側位置にギャップGが生じる。なお、図面においては、図示の明瞭化のために、ギャップGを誇張して示している。ギャップGは、ケーシング102、106が互いに締結されることによって消失する。図20では、ギャップGが傾斜角(β)と少なくとも部分的に相関しており、ギャップGに対処するための予測オフセット値は、傾斜角(β)に部分的に基づき得ることが観察できる。非限定的な一例では、ギャップGに対処するための予測オフセット値は、傾斜角(β)の半分がケーシング102、106の再接続中に各HJフランジ104、108によって吸収されると仮定して、傾斜角(β)の半分に基づいてもよい。プロセスP32では、計算モジュール232は、下部ケーシング102の少なくとも第1、第2、第3、第4、第5及び第6の位置L1~L6、並びに任意のギャップGに基づいて、トップオン位置にある構成要素支持位置124の予測オフセット値を計算することができる。一例では、計算モジュール232は、傾斜角(β)の半分に適応してギャップGに対処するために、第3の基準点RP3においてHJフランジ表面歪み調整を含むように予測オフセット値を計算することができる。HJフランジ104、108が反対方向に傾斜する場合、ギャップGは第4及び第6の基準点RP4、RP6の間にあってもよいことが理解される。HJフランジ104、108が互いに平行なままである場合、ギャップGは存在しない可能性があることも理解される。
前述したように、各一次軸方向位置とは異なる任意の数の二次軸方向位置(図2)が、ロータ軸Aに沿って設けられてもよい。図2、図14、及び図22に示すように、各二次軸方向位置は、第1の光学ターゲット140を含むが、第2の光学ターゲット148を含まない。すなわち、第1の光学ターゲット140のみを有する。少なくとも1つの二次軸方向位置に関する本開示の実施形態は、タービンケーシング100の片側又は両側で行うことができる。プロセスP24~P28では、測定システム144は、図13及び図22に示すように、二次軸方向位置において、第7、第8、第9及び第10位置L7~L10を測定する。測定モジュール230(図12)は、位置L7~L10を受信してもよく、そして、プロセスP32では、計算モジュール232(図12)は、第7、第8、第9、及び第10の位置L7~L10、並びに二次軸方向位置の少なくとも1つの下部ケーシング102の内径IRに基づいて、トップオン位置にある構成要素支持位置124の予測オフセット値を計算することができる。一次軸方向位置に関する前述の予測オフセット値の任意のものは、各二次軸方向位置に関して計算されてもよい。計算のために傾斜角(β)が必要とされる場合、第2の基準点RP2及び第2の光学ターゲット148が軸方向位置に設けられていないため、値は各二次軸方向位置に関して未知である。この場合、計算は、最も近い一次軸方向位置の傾斜角(β)値を使用してもよい。
本開示の実施形態は、上部ケーシングの多数の取り外しステップを必要とせずに構成要素を位置合わせするための方法、システム、及びタービンケーシングを提供し、したがってプロセスをより単純かつより安全にし、より時間のかからないものにする。この方法はまた、構成要素支持位置を直接測定することなく正確な結果を提供する。この方法はまた、非常に柔軟であり、非対称のタービンケーシングを取り扱うことができる。技術的効果は、タービンケーシングの1つ又は複数のケーシングに調整を提供して、その中で支持される構成要素を位置合わせすることができる位置合わせシステムである。
12 ロータ
14 タービンロータ
18 ロータホイール
20 回転タービンブレード
22 静止ベーン
24 蒸気
26 入口
100 タービンケーシング
102 下部ケーシング
104 下部水平継手(HJ)フランジ
106 上部ケーシング
108 上部水平継手(HJ)フランジ
110L 片側又は両側
110R 片側又は両側
112 ダイヤフラム部分
114 内側ケーシング部分
116 静止ノズル部分
120 構成要素
122 ダイヤフラム
124 構成要素支持位置
124E 構成要素(ダイヤフラム)支持位置
124O 占有ダイヤフラム支持位置
126 延長部
128 シム
130 レッジ
132 周方向端部
136 上面
140 第1の光学ターゲット
142 半径方向に向いた外面
144 測定システム
146 位置合わせシステム
148 第2の光学ターゲット
150 上面、表面
152 下面、表面
154 内縁
156 外縁
160 三角形の空間的関係
200 環境
202 コンピュータインフラストラクチャ
204 コンピューティングデバイス
212 メモリ
214 プロセッサ
216 I/Oインターフェース、I/Oデバイス
218 バス
220 外部I/Oデバイス/リソース
222 記憶システム
230 測定モジュール
232 計算モジュール
234 システム構成要素
A タービンロータ軸
A′ ロータ軸
EL 線
FRL 第1の基準線
G ギャップ
IL 線
IR 内径
L1 第1の位置
L2 第2の位置
L3 第3の位置
L4 第4の位置
L5 第5の位置
L6 第6の位置
L7 第7の位置
L8 第8の位置
L9 第9の位置
L10 第10の位置
LP 予測トップオン位置
P10 プロセス
P12 プロセス
P14 プロセス
P16 プロセス
P18 プロセス
P20 プロセス
P22 プロセス
P24 プロセス
P26 プロセス
P28 プロセス
P30 プロセス
P32 プロセス
P34 プロセス
RL 基準線
RL1 第1の基準線
RL2 第2の基準線
RP1 第1の基準点
RP2 第2の基準点
RP3 第3の基準点
RP4 第4の基準点
RP5 第5の基準点
RP6 第6の基準点
RP7 第7の基準点、第7の光学ターゲット
RP8 第8の基準点
RP9 第9の基準点
SRL 第2の基準線
z 縦軸
α 回転角
β 傾斜角
Δz 垂直差
Δy1 第1の水平差
Δy2 第2の水平差
Claims (20)
- タービンケーシング(100)内で構成要素(120)を位置合わせする方法であって、前記タービンケーシング(100)は、ロータ(12)を集合的に取り囲むように構成された上部ケーシング(106)及び下部ケーシング(102)を含み、前記ロータ(12)はロータ軸(A)を有し、前記方法は、
前記ロータ軸(A)に沿った少なくとも1つの一次軸方向位置に対して、各一次軸方向位置において前記タービンケーシング(100)の片側又は両側(110L、110R)で、
前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)に結合されたトップオン位置にある状態で、
前記下部ケーシング(102)の水平継手(HJ)フランジ(104)の外面(142)に結合された第1の光学ターゲット(140)における第1の基準点(RP1)の第1の位置(L1)、及び
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記外面(142)に結合され、前記第1の光学ターゲット(140)から垂直に離間した第2の光学ターゲット(148)における第2の基準点(RP2)の第2の位置(L2)
を測定するステップと、
少なくとも前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)から取り外されたトップオフ位置にある状態で、
前記第1の光学ターゲット(140)における前記第1の基準点(RP1)の第3の位置(L3)、
前記第2の光学ターゲット(148)における前記第2の基準点(RP2)の第4の位置(L4)、
前記下部ケーシング(102)の前記水平継手(HJ)フランジ(104)の上面(150)の第3の基準点(RP3)の第5の位置(L5)であって、前記第3の基準点(RP3)は、それぞれの一次軸方向位置での前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の構成要素支持位置(124)に対する既知の空間的関係を有する、第3の基準点(RP3)の第5の位置(L5)、及び
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の第4の基準点(RP4)の第6の位置(L6)であって、前記第4の基準点(RP4)は、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第3の基準点(RP3)から離間している、第4の基準点(RP4)の第6の位置(L6)
を測定するステップと、
少なくとも前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の位置(L1~L6)、並びに前記下部ケーシング(102)の内径(IR)に基づいて、前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の予測オフセット値を計算するステップと、
前記予測オフセット値によって前記タービンケーシング(100)内の前記構成要素支持位置(124)を調整するステップであって、前記構成要素支持位置(124)に位置決めされた前記構成要素(120)の位置合わせは、前記上部ケーシング(106)を前記トップオン位置に交換する際に、前記ロータ軸(A)に対して改善される、調整するステップと
を含む、方法。 - 前記少なくとも1つの一次軸方向位置は、複数の一次軸方向位置を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記タービンケーシング(100)の前記片側又は両側(110L、110R)は、前記タービンケーシング(100)の両側(110L、110R)を含み、前記タービンケーシング(100)の第1の側の前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、前記タービンケーシング(100)の第2の反対側の前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の前記予測オフセット値を考慮するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記上部ケーシング(106)を前記下部ケーシング(102)から取り外し、前記ロータ(12)及び下部ダイヤフラムの少なくとも一方を前記下部ケーシング(102)から取り外し、前記トップオフ位置を作り出すステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の光学ターゲット(140)及び前記第2の光学ターゲット(148)が、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の半径方向に向いた外面(142)に結合される、請求項1に記載の方法。
- 前記構成要素(120)は、ダイヤフラム部分(112)、内側ケーシング部分(114)、及び1つ又は複数の静止ノズル部分(116)のうちの少なくとも1つを含み、
前記調整するステップは、前記タービンの前記上部ケーシング(106)を前記トップオン位置に交換する際に、前記構成要素(120)の前記ロータ軸(A)との位置合わせを改善するように前記構成要素支持位置(124)を変更する、請求項1に記載の方法。 - 各一次軸方向位置とは異なり、前記第1の光学ターゲット(140)を含むが前記第2の光学ターゲット(148)を含まない、前記ロータ軸(A)に沿った少なくとも1つの二次軸方向位置に対して、各二次軸方向位置における前記タービンケーシング(100)の片側又は両側で、
前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)に結合された前記トップオン位置にある状態で、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記外面(142)に結合された前記第1の光学ターゲット(140)における第7の基準点(RP7)の第7の位置(L7)
を測定するステップと、
少なくとも前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)から取り外された前記トップオフ位置にある状態で、
前記第1の光学ターゲット(140)における前記第7の基準点(RP7)の第8の位置(L8)、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の第8の基準点(RP8)の第9の位置(L9)であって、前記第8の基準点(RP8)は、前記それぞれの二次軸方向位置における前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の前記構成要素支持位置(124)に対して既知の空間的関係を有する、第8の基準点(RP8)の第9の位置(L9)、及び
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の第9の基準点(RP9)の第10の位置(L10)であって、前記第9の基準点(RP9)は、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第8の基準点(RP8)から離間している、第9の基準点(RP9)の第10の位置(L10)
を測定するステップと、
前記第7、第8、第9、及び第10の位置(L7~L10)、並びに前記少なくとも1つの二次軸方向位置に対する前記下部ケーシング(102)の内径(IR)に基づいて、前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の前記予測オフセット値を計算するステップと、
前記少なくとも1つの二次軸方向位置における前記タービンケーシング(100)内の前記構成要素支持位置(124)を、前記予測オフセット値によって調整するステップであって、前記少なくとも1つの二次軸方向位置に対して前記構成要素支持位置(124)に位置決めされた前記構成要素(120)の前記位置合わせが、前記上部ケーシング(106)を前記トップオン位置に交換する際に前記ロータ軸(A)に対して改善される、調整するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第3の基準点(RP3)の前記第5の位置(L5)と、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第4の基準点(RP4)の前記第6の位置(L6)と、前記第1の光学ターゲット(140)における前記第1の基準点(RP1)の前記第3の位置(L3)との間の三角形の空間的関係(160)を識別するステップと、
前記ロータ軸(A)から前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)まで延在する第1のベクトルと、前記ロータ軸(A)から前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)を通る第2のベクトルとの間の角度を計算することによって、前記ロータ軸(A)を中心とした前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の回転角(α)を決定するステップと、
前記トップオン位置にある前記第1の位置(L1)における前記第1の基準点(RP1)、及び前記ロータ軸(A)を中心とした前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記回転角(α)に基づいて、前記三角形の空間的関係(160)を前記トップオン位置に並進移動させるステップであって、前記トップオン位置にある前記第3の基準点(RP3)の予測トップオン位置を作り出す、並進移動させるステップと、
測定された前記第3の基準点(RP3)の前記第5の位置(L5)と前記第3の基準点(RP3)の前記予測トップオン位置との間の任意の垂直差(Δz)を計算するステップと、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の任意の垂直差(Δz)に基づいて垂直調整を計算するステップと
を含み、
前記調整するステップが、前記垂直調整、及び前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の前記構成要素支持位置(124)に対する前記第3の基準点(RP3)の前記既知の空間的関係に基づいて、前記構成要素支持位置(124)に上昇又は下降の一方を行って調整するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、
前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)及び前記第2の光学ターゲット(148)の前記第1の位置(L1)及び前記第2の位置(L2)を通って延在する第1の基準線(RL1、FRL)と、前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)及び前記第2の光学ターゲット(148)の前記第3の位置(L3)及び前記第4の位置(L4)を通って延在する第2の基準線(RL2、SRL)との間の角度を計算することによって、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の傾斜角(β)を決定するステップと、
測定された前記第3の基準点(RP3)の前記第5の位置(L5)と前記第3の基準点(RP3)の前記予測トップオン位置との間の任意の垂直差(Δz)を計算するステップと、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の任意の垂直差(Δz)及び傾斜角(β)に基づいて前記垂直調整を計算するステップと
をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、
前記下部ケーシング(102)の第1の側で、前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)と前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)との間の第1の水平差(Δy1)を計算するステップと、
前記下部ケーシング(102)の第2の側で、前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)と前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)との間の第2の水平差(Δy2)を計算するステップと、
水平調整を達成するために前記第1の水平差(Δy1)と前記第2の水平差(Δy2)とを合計するステップと
を含み、
前記調整するステップが、前記水平調整、及び前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の前記構成要素支持位置(124)に対する前記第3の基準点(RP3)の前記既知の空間的関係に基づいて、前記構成要素支持位置(124)を調整するステップを含む、請求項8に記載の方法。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、
前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)に装着される位置にある状態で、前記傾斜角(β)に基づいて、前記上部ケーシング(106)の前記第3の基準点(RP3)及び第5の基準点(RP5)の近くの内側位置、又は前記上部ケーシング(106)の前記第4の基準点(RP4)及び第6の基準点(RP6)の近くの外側位置における任意のギャップ(G)を計算するステップと、
前記下部ケーシング(102)の少なくとも前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の位置(L1~L6)、並びに任意のギャップ(G)に基づいて、前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の前記予測オフセット値を計算するステップと、
前記予測オフセット値によって前記タービンケーシング(100)内の前記構成要素支持位置(124)を調整するステップであって、前記上部ケーシング(106)を前記トップオン位置に交換する際に、前記構成要素支持位置(124)に位置決めされた前記構成要素(120)の位置合わせが前記ロータ軸(A)に対して改善される、調整するステップと
をさらに含む、請求項8に記載の方法。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、
前記下部ケーシング(102)の第1の側において、前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)と前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)との間の第1の水平差(Δy1)を計算するステップと、
前記下部ケーシング(102)の第2の側において、前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)と前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)との間の第2の水平差(Δy2)を計算するステップと、
水平調整を達成するために前記第1の水平差(Δy1)と前記第2の水平差(Δy2)とを合計するステップと
を含み、
前記調整するステップが、前記水平調整、及び前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の前記構成要素支持位置(124)に対する前記第3の基準点(RP3)の前記既知の空間的関係に基づいて、前記構成要素支持位置(124)を調整するステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算するステップは、
少なくとも前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)から取り外された前記トップオフ位置にある状態で、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記第3の基準点(RP3)及び前記第4の基準点(RP4)を通る第1の基準線(RL1、FRL)を識別するステップと、
前記上部ケーシング(106)のHJフランジ(108)の下面(152)の第5の基準点(RP5)及び第6の基準点(RP6)を通る第2の基準線(RL2、SRL)を識別するステップであって、前記第5の基準点(RP5)は、前記トップオン位置にある前記第3の基準点(RP3)と位置合わせされ、前記第6の基準点(RP6)は、前記トップオン位置にある前記第4の基準点(RP4)と位置合わせされる、識別するステップと、
前記トップオフ位置にある前記上部ケーシング(106)の前記HJフランジ(108)のロータ軸(A’)を、前記トップオフ位置にある前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記ロータ軸(A)と重ね合わせることによって、前記第1の基準線(RL1、FRL)と前記第2の基準線(RL2、SRL)との間の角度関係を確立するステップと、
前記第1の基準線(RL1、FRL)と前記第2の基準線(RL2、SRL)との間の角度関係、及び前記下部ケーシング(102)の前記内径(IR)に基づいて、前記第3の基準点(RP3)及び前記第5の基準点(RP5)の近くの内側位置、又は前記第4の基準点(RP4)及び前記第6の基準点(RP6)の近くの外側位置における任意のギャップ(G)を計算するステップと、
前記下部ケーシング(102)の少なくとも前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の位置、並びに任意のギャップ(G)に基づいて、前記トップオン位置にある前記構成要素支持位置(124)の前記予測オフセット値を計算するステップと、
前記予測オフセット値によって前記タービンケーシング(100)内の前記構成要素支持位置(124)を調整するステップであって、前記上部ケーシング(106)を前記トップオン位置に交換する際に、前記構成要素支持位置(124)に位置決めされた前記構成要素(120)の位置合わせが前記ロータ軸(A)に対して改善される、調整するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - タービンケーシング(100)内で構成要素(120)を位置合わせするためのシステム(146)であって、前記タービンケーシング(100)は、ロータ(12)を集合的に取り囲むように構成された上部ケーシング(106)及び下部ケーシング(102)を含み、前記ロータ(12)はロータ軸(A)を有し、前記システム(146)は、
前記ロータ軸(A)に沿った少なくとも1つの一次軸方向位置に対して、各一次軸方向位置において前記タービンケーシング(100)の片側又は両側で、
前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)に結合されたトップオン位置にある状態で、
前記下部ケーシング(102)の水平継手(HJ)フランジ(104)の外面(142)に結合された前記第1の光学ターゲット(140)における第1の基準点(RP1)の第1の位置(L1)、及び
前記下部ケーシング(102)のHJフランジ(104)の前記外面(142)に結合され、前記第1の光学ターゲット(140)から垂直に離間した第2の光学ターゲット(148)における第2の基準点(RP2)の第2の位置(L2)
の測定値を受信し、少なくとも前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)から取り外されたトップオフ位置にある状態で、
前記第1の光学ターゲット(140)における前記第1の基準点(RP1)の第3の位置(L3)、
前記第2の光学ターゲット(148)における前記第2の基準点(RP2)の第4の位置(L4)、
前記下部ケーシング(102)の前記水平継手(HJ)フランジ(104)の上面(150)の第3の基準点(RP3)の第5の位置(L5)であって、前記第3の基準点(RP3)は、それぞれの一次軸方向位置での前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の前記構成要素支持位置(124)に対する既知の空間的関係を有する、第3の基準点(RP3)の第5の位置(L5)、及び
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の第4の基準点(RP4)の第6の位置(L6)であって、第4の基準点(RP4)は、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第3の基準点(RP3)から離間している、第4の基準点(RP4)の第6の位置(L6)
の測定値を受信するように構成された測定モジュール(230)と、
少なくとも前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の位置(L1~L6)、並びに前記下部ケーシング(102)の内径(IR)に基づいて、前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の予測オフセット値を計算し、
前記予測オフセット値に基づいて、前記少なくとも1つの一次軸方向位置における前記タービンケーシング(100)内の前記構成要素支持位置(124)の調整を指示する
ように構成された計算モジュール(232)と
を備える、システム(146)。 - 各一次軸方向位置とは異なり、前記第1の光学ターゲット(140)を含むが前記第2の光学ターゲット(148)を含まない、前記ロータ軸(A)に沿った少なくとも1つの二次軸方向位置に対して、各二次軸方向位置における前記タービンケーシング(100)の片側又は両側で、前記測定モジュール(230)はさらに、
前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)に結合された前記トップオン位置にある状態で、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記外面(142)に結合された前記第1の光学ターゲット(140)における第7の基準点(RP7)の第7の位置(L7)
の測定値を受信し、
少なくとも前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)から取り外された前記トップオフ位置にある状態で、
前記第1の光学ターゲット(140)における前記第7の基準点(RP7)の第8の位置(L8)、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の第8の基準点(RP8)の第9の位置(L9)であって、前記第8の基準点(RP8)は、前記それぞれの二次軸方向位置における前記下部ケーシング(102)内の前記構成要素(120)の前記構成要素支持位置(124)に対して既知の空間的関係を有する、第8の基準点(RP8)の第9の位置(L9)、及び
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の第9の基準点(RP9)の第10の位置(L10)であって、前記第9の基準点(RP9)は、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第8の基準点(RP8)から離間している、第9の基準点(RP9)の第10の位置(L10)
の測定値を受信し、
前記計算モジュール(232)はさらに、
前記第7、第8、第9、及び第10の位置(L7~L10)、並びに前記少なくとも1つの二次軸方向位置に対する前記下部ケーシング(102)の内径(IR)に基づいて、前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)についての前記予測オフセット値を計算する、請求項14に記載のシステム(146)。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算モジュール(232)は、
前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)及び前記第2の光学ターゲット(148)の前記第1の位置(L1)及び前記第2の位置(L2)を通って延びる第1の基準線(RL1、FRL)と、前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)及び前記第2の光学ターゲット(148)の前記第3の位置(L3)及び前記第4の位置(L4)を通って延びる第2の基準線(RL2、SRL)との間の角度を計算することによって、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の傾斜角(β)を決定することと、
前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第3の基準点(RP3)の前記第5の位置(L5)と、前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記上面(150)の前記第4の基準点(RP4)の前記第6の位置(L6)と、前記第1の光学ターゲット(140)における前記第1の基準点(RP1)の前記第3の位置(L3)との間の三角形の空間的関係(160)を識別することと、
前記ロータ軸(A)から前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)まで延在する第1のベクトルと、前記ロータ軸(A)から前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(RP3)を通る第2のベクトルとの間の角度を計算することによって、前記ロータ軸(A)を中心とした前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の回転角(α)を決定することと、
前記トップオン位置にある前記第1の位置(L1)における前記第1の基準点(RP1)、及び前記ロータ軸(A)を中心とした前記下部ケーシング(102)の前記HJフランジ(104)の前記回転角(α)に基づいて、前記三角形の空間的関係(160)を前記トップオン位置に並進移動させるステップであって、前記トップオン位置にある前記第3の基準点(RP3)の予測トップオン位置を作り出す、並進移動させることと、
測定された前記第3の基準点(RP3)の前記第5の位置(L5)と前記第3の基準点(RP3)の前記予測トップオン位置との間の任意の垂直差(Δz)を計算することと、
任意の垂直差(Δz)、及び前記下部ケーシング(102)のHJフランジ(104)の傾斜角(β)に基づいて、上下調整を含む前記予測オフセット値を算出することと
を含む、請求項14に記載のシステム(146)。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算することは、
前記上部ケーシング(106)が前記下部ケーシング(102)に装着される位置にある状態で、前記傾斜角(β)に基づいて、前記上部ケーシング(106)上の前記第3の基準点(RP3)及び第5の基準点(RP5)の近くの内側位置、又は前記上部ケーシング(106)上の前記第4の基準点(RP4)及び第6の基準点(RP6)の近くの外側位置における任意のギャップ(G)を計算することと、
前記下部ケーシング(102)の少なくとも前記第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の位置(L1~L6)、並びに任意のギャップ(G)に基づいて、前記トップオン位置における前記構成要素支持位置(124)の前記予測オフセット値を計算することと
をさらに含む、請求項16に記載のシステム(146)。 - 前記予測オフセット値を計算する前記計算することは、
前記下部ケーシング(102)の第1の側において、前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)と前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)との間の第1の水平差(Δy1)を計算することと、
前記下部ケーシング(102)の第2の側において、前記トップオン位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第1の位置(L1)と前記トップオフ位置にある前記第1の光学ターゲット(140)の前記第3の位置(L3)との間の第2の水平差(Δy2)を計算することと、
水平調整を達成するために前記第1の水平差(Δy1)と前記第2の水平差(Δy2)とを合計することであって、前記水平調整は前記予測オフセット値の少なくとも一部を形成する、合計することと
をさらに含む、請求項14に記載のシステム(146)。 - 上部水平継手(HJ)フランジ(108)を有する上部ケーシング(106)と、
下部水平継手(HJ)フランジ(104)を有する下部ケーシング(102)であって、前記上部ケーシング(106)及び前記下部ケーシング(102)は、タービンロータ(14)、及び前記タービンロータ(14)に結合された複数のタービンブレード(20)を集合的に取り囲むように構成される、下部ケーシング(102)と、
複数の第1の光学ターゲット(140)であって、各第1の光学ターゲット(140)は、前記下部ケーシング(102)の前記下部HJフランジ(104)の半径方向に向いた外面(142)に沿って延在する複数の軸方向位置のうちの1つに位置決めされる、複数の第1の光学ターゲット(140)と
を備える、タービンケーシング(100)。 - 前記複数の軸方向位置のうちの1つ又は複数に位置決めされた第2の光学ターゲット(148)をさらに備え、各第2の光学ターゲット(148)は、それぞれの第1の光学ターゲット(140)から垂直に離間している、請求項19に記載のタービンケーシング(100)。
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