KR20180028026A - 터보 기계 연소기의 조작 - Google Patents

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KR20180028026A
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조셉 다니엘 베커
제렐드 알렌 메이어스
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Abstract

본 개시의 실시예들은, 터보 기계 연소기들의 조작에 관한 것이다. 본 개시에 따른 장치(102, 202)는: 터보 기계 연소기(8)를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 작동 헤드(212)를 포함하는 브라켓 몸체(130, 210); 기어 베어링(218)을 통해 브라켓 몸체(130, 210)에 회전 가능하게 결합되는 회전 가능 조인트(216)로서, 기어 베어링(218)은 회전 가능 조인트(216)에 대해 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키도록 구성되는 것인, 회전 가능 조인트(216); 및 제1 단부에서 회전 가능 조인트(216)에 회전 가능하게 결합되며 그리고 제2 단부에서 매달림 조인트(234)에 결합되는 매달린 부재(220)로서, 회전 가능 조인트(216)는, 사전 결정된 회전축에 대해 기어 베어링(218)을 중심에 위치시키기 위해, 매달린 부재(220)에 대해 기어 베어링(218) 및 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키는 것인, 매달린 부재(220)를 포함할 수 있다.

Description

터보 기계 연소기의 조작{MANIPULATION OF TURBOMACHINE COMBUSTORS}
본 출원은, 2013년 11월 25일 출원된, 현재 계류 중인 미국 출원번호 제14/088,720호의 일부 계속 출원이다. 이상에 확인되는 출원은, 개시의 연속성을 제공하기 위해 포함하는 모든 것에 대해 전체적으로, 참조로 본 명세서에 통합된다.
본 개시의 실시예들은 일반적으로, 터보 기계 연소기들을 조작하기 위한 장치들 및 방법들에 관한 것이다.
터보 기계들(예를 들어, 가스 터빈들)은, 또한 "연소기들"로서 공지되는, 연소기 유닛들을 포함할 수 있을 것이다. 연소기들은, 전형적으로 가스 터빈의 압축 시스템으로부터 고압 공기를 수용하는 챔버들이다. 연소기 내에서, 연료가, 도입되며 그리고 공기를 현저히 가열하기 위해 점화된다. 고온 가스는 이어서, 동력이 추출될 수 있는 곳인, 제1 단계 노즐 및 터빈 내로 유도된다. 고정형 발전 가스 터빈들은, 기술 및 재료가 개선됨에 따라, 더 크고 더 효율적이 되어 왔다. 더 큰 발전 필요성 및 효율을 지속적으로 개선하는 움직임이, 더 크고 더 복잡한 가스 터빈들의 개발로 이어져 왔다. 결국, 압축기들, 연소기들, 및 터빈 케이스들과 같은 터빈 구성요소들은, 더 크고 더 복잡해져 왔다. 이러한 구성요소들의 큰 자본 비용을 고려할 때, 손상을 야기하지 않는 가운데, 구성요소들을 안전하고 효율적으로 취급하는 것이 중요하다. 연소 시스템 복잡성은, 취급을 어렵게 만드는 부가적인 구성요소 하드웨어 제약(복수의 연료 매니폴드, 복수의 노즐, 고압 밀봉체들, 공기 차폐체 등) 및 손상 방지 과제를 부과하는, 엄격한 배기가스 배출 요건을 만족시킬 필요성에 의해 좌우된다.
도 1은 통상적인 가스 터빈 조립체(T)의 개략도를 도시한다. 가스 터빈은, 압축된 공기가 그 내부에서 고온 공기의 흐름을 생성하기 위해 연료 소스와 반응하는, 내연 기관의 하나의 유형이다. 고온 공기는, 터빈 섹션에 진입하며 그리고, 회전 가능 샤프트에 대해 일을 부과하도록 여러 터빈 블레이드에 대항하여 유동한다. 샤프트는, 고온 공기의 흐름에 응답하여 회전할 수 있으며, 그로 인해 샤프트에 결합되는 하나 이상의 부하물(예를 들어, 압축기들 및/또는 발전기들)에 동력을 제공하기 위한 기계적 에너지를 생성하도록 한다. 연료 노즐들(T2)에 연결되는 연소기들(T1)은, 전형적으로 가스 터빈 조립체(T)의 압축기(T3) 섹션과 터빈(T4) 섹션 사이에 위치하게 된다. 연료 노즐들(T2)은, 압축기(T3)로부터 산출되는 압축 공기와 반응하는 연료를 연소기(T1) 내로 도입할 수 있다. 공기(T5)는, 압축기(T3), 연소기(T1)를 통해, 그리고 마지막으로 터빈(T4)을 통해, 순차적으로 유동한다. 회전 가능 샤프트(T6)에 부과되는 일은, 부분적으로, 압축기(T3)를 구동할 수 있다. 가스 터빈들(예를 들어, 가스 터빈 조립체(T)) 이외의 다른 형태의 터보 기계류가, 유사한 배열의 구성요소들을 특징으로 할 수 있을 것이다. 통상적인 크레인 또는 기계적 장치를 사용하는 것에 대한 대안으로서 연소기들을 수동으로 설치하고 제거하는 것은, 조작되는 연소기들이 매우 무겁거나 큰 경우(예를 들어, 복합 가스 터빈 연소기의 연소기(T1))에, 불가능할 수 있을 것이다.
본 개시의 적어도 하나의 실시예가, 가스 터빈 연소기들과 같은 장비의 위치 설정에 관해 여기에서 설명된다. 그러나, 통상적인 오버헤드(상-하 배향) 장치들 및 시스템들에 대해 접근 불가능한 장소들에서의 설치 및 제거를 위한 조작을 수반하는 어떤 시나리오에 적용 가능하다는 것이, 당업자에게 명백할 것이며 그리고 본 명세서의 교시에 의해 안내될 것이다.
본 개시의 제1 양태는, 터보 기계 케이스의 연소기 부착 지점에서의 설치를 위해 구성되는 터보 기계 연소기를 조작하는 방법으로서: 매달린 부재(suspended member)로부터 회전 가능 조인트를 매다는 단계로서, 매달린 부재는 연소기 부착 지점 상부에 배치되는 매달림 조인트에 기계적으로 결합되며, 회전 가능 조인트는, 기어 베어링을 통해 브라켓 몸체에 회전 가능하게 결합되고, 브라켓 몸체는, 자체의 작동 헤드에 터보 기계 연소기를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 것인, 회전 가능 조인트를 매다는 단계; 기어 베어링이 사전 결정된 회전축에 대해 중심에 놓이도록 매달린 부재에 대해 회전 가능 조인트를 회전시키는 단계; 브라켓 몸체의 작동 헤드가 터보 기계 케이스의 연소기 부착 지점과 실질적으로 정렬되도록, 기어 베어링을 통해, 사전 결정된 회전축을 중심으로 브라켓 몸체를 회전시키는 단계; 터보 기계 케이스를 매달린 부재와 접촉시키지 않는 가운데, 연소기 부착 지점을 브라켓 몸체의 작동 헤드와 접촉시키는 단계; 및 브라켓 몸체의 작동 헤드 또는 터보 기계 케이스의 연소기 부착 지점 중의 하나에 터보 기계 연소기를 결합하는 단계를 포함하는 것인, 터보 기계 연소기를 조작하는 방법을 제공한다.
본 개시의 제2 양태가, 터보 기계 케이스 내에서의 설치를 위해 구성되는 터보 기계 연소기를 설치 및 조작하기 위한 장치로서: 터보 기계 연소기를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 작동 헤드를 포함하는 브라켓 몸체; 기어 베어링을 통해 브라켓 몸체에 회전 가능하게 결합되는 회전 가능 조인트로서, 기어 베어링은 회전 가능 조인트에 대해 브라켓 몸체를 회전시키도록 구성되는 것인, 회전 가능 조인트; 및 제1 단부에서 회전 가능 조인트에 회전 가능하게 결합되며 그리고 제2 단부에서 매달림 조인트에 결합되는 매달린 부재로서, 회전 가능 조인트는, 사전 결정된 회전축에 대해 기어 베어링을 중심에 위치시키기 위해, 매달린 부재에 대해 기어 베어링 및 브라켓 몸체를 회전시키는 것인, 매달린 부재를 포함하는 것인, 터보 기계 연소기를 설치 및 조작하기 위한 장치를 제공한다.
본 개시의 제3 양태가, 터보 기계 케이스와 함께하는 사용을 위해 구성되는 터보 기계 연소기를 조작하기 위한 장치로서: 터보 기계 연소기를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 작동 헤드를 포함하는 브라켓 몸체로서, 작동 헤드는 터보 기계 연소기의 상보적 표면과 맞물리도록 성형되는 것인, 브라켓 몸체; 기어 베어링을 통해 브라켓 몸체에 회전 가능하게 결합되는 회전 가능 조인트로서, 기어 베어링은 회전 가능 조인트에 대해 브라켓 몸체를 회전시키도록 구성되는 것인, 회전 가능 조인트; 및 제1 단부에서 회전 가능 조인트에 회전 가능하게 결합되며 그리고 제2 단부에서, 터보 기계 케이스 위에 배치되는 매달림 조인트에 결합되는 매달린 부재로서, 회전 가능 조인트는, 사전 결정된 회전축에 대해 기어 베어링을 중심에 위치시키기 위해, 매달린 부재에 대해 기어 베어링 및 브라켓 몸체를 회전시키고, 매달림 조인트로부터 브라켓 몸체의 작동 헤드로 연장되는 축이, 조립체의 무게 중심을 한정하는 것인, 매달린 부재를 포함하는 것인, 터보 기계 연소기를 조작하기 위한 장치를 제공한다.
개시된 장치의 이러한 및 다른 특징들이, 본 개시의 다양한 실시예들을 도시하는 첨부 도면들과 함께 취해지는 장치의 여러 양태들에 대한 뒤따르는 상세한 설명으로부터 더욱 쉽게 이해될 것이다:
도 1은 통상적인 터빈 조립체의 개략도이다.
도 2는, 터보 기계 케이스의 중심선 축에 대해 비-평행 각도로 배향되는 터보 기계 연소기들을 갖는 터보 기계 케이스의 사시도이다.
도 3은, 본 개시의 실시예에 따른 매달린 브라켓 부재의 사시도이다.
도 4는, 본 개시의 실시예에 따른 회전 가능 브라켓의 사시도이다.
도 5는, 본 개시의 실시예에 따른 연소기를 조작하기 위해 사용되는 매달린 브라켓 부재의 사시도이다.
도 6은, 본 개시의 실시예에 따른 방법에서 사용되는 매달린 브라켓 부재의 사시도이다.
도 7은, 본 개시의 실시예에 따른 장치의 사시도이다.
도 8은, 본 개시의 실시예에 따른 장치의 측면도이다.
도 9는, 본 개시의 실시예에 따른 터보 기계 연소기를 조작하기 위한 방법에 대한 측면도이다.
도 10은, 본 개시의 다른 실시예에 따른 터보 기계 연소기를 조작하기 위한 방법에 대한 측면도이다.
도면들은 축적에 맞을 필요는 없다는 것을 알아야 한다. 도면들은 단지 본 개시의 전형적인 양태들을 묘사할 의도이며, 그리고 그에 따라 본 개시의 범위를 제한하는 것으로서 고려되어서는 안 된다. 도면에서, 동일한 참조 부호가 도면들 사이에서 동일한 요소들을 지시한다.
뒤따르는 설명에서, 설명의 일부를 형성하는 그리고 제시되는 교시가 실행될 수 있는 특정의 예시적 실시예가 예시로서 도시되는, 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예들은, 당업자가 제시되는 교시를 실행할 수 있도록 충분히 상세하게 설명되며, 그리고 다른 실시예들이 사용될 수 있다는 것 및 변경들이 제시되는 교시의 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 뒤따르는 설명은, 따라서, 단지 예시적이다.
요소 또는 층이 다른 요소 또는 층, "상에" 놓이는, "에 맞물리는", "으로부터 맞물림 해제되는", "에 연결되는" 또는 "에 결합되는" 것으로 언급될 때, 직접적으로 다른 요소 또는 층, 상에 놓일 수, 에 맞물릴 수, 연결될 수, 또는 결합될 수 있으며, 또는 개입하는 요소들 또는 층들이 존재할 수 있을 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 또는 층, "상에 직접적으로" 놓이는, "에 직접적으로 맞물리는", "에 직접적으로 연결되는" 또는 "에 직접적으로 결합되는" 것으로 언급될 때, 개입하는 요소들 또는 층들이 존재하지 않을 것이다. 요소들 간의 관계를 설명하기 위해 사용되는 다른 단어들은, (예를 들어, "사이에" 대 "직접적으로 사이에", "인접한" 대 "직접적으로 인접한", 등의) 유사한 형태로 해석되어야만 한다. 여기에서 사용되는 바와 같은, 용어 "및/또는"은, 하나 이상의 연관된 열거된 품목의 임의의 그리고 모든 조합을 포함한다.
본 개시의 실시예들은, 터보 기계 연소기들을 조작하기 위한 장치들 및 방법들을 포함한다. 도 2에, 본 개시의 실시예에 따른 터보 기계 케이스("케이스")(2)의 부분적 사시도가 도시된다. 케이스(2)는, 케이스(2)의 중심선 축(C)을 중심으로 둘레 방향으로 배치되는 연소기 부착 지점들(4A, 4B, 4C)의 그룹을 포함할 수 있다. 여러 연소기 부착 지점들(4A, 4B, 4C) 각각은, 터보 기계 연소기("연소기")(8)를 그 내부에 수용하도록 성형되는 중공 내부공간(6)을 포함할 수 있다. 각 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)은, 중공 내부공간(6) 및 그 내부에 설치되는 연소기들(8)의 중심선 축이, 케이스(2)의 중심선 축(C)에 대해 비-평행인 연소기 중심선 축(A)과 일치하도록, 배향될 수 있다. 각 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)은 또한, 적어도 부분적으로 중심선 축(C)을 따라 연장될 수 있는, 작동 유체를 위한 유동 경로(10) 둘레에 원주 방향으로 배치될 수 있다. 여러 연소기 부착 지점들(4A, 4B, 4C) 뿐만 아니라 유동 경로(10)는, 케이스(2)가 그 위에 놓이는 표면(미도시)에 대해 상승될 수 있을 것이다. 유동 경로(10) 및 연소기 부착 지점들(4A, 4B, 4C)의 상대적인 위치로 인해, 케이스(2) 내에서의 터보 기계 연소기들(8)의 설치 및 제거는, (예를 들어, 축(Y)을 따라) 단지 하나의 방향으로만 하방으로 연장되도록 설계될 수 있는, 크레인들과 같은, 통상적인 오버헤드 장치들에 의해서는, 어렵거나 또는 불가능할 수 있을 것이다. 특히, 케이스(2) 내에서의 유동 경로(10)의 위치는, 통상적인 크레인들 또는 정비 도구가, 부분적으로 또는 직접적으로 유동 경로(10) 아래에 배치되는 장비 고정 지점들(4A, 4B, 4C)에 직접적으로 접근하는 것을 막을 수 있을 것이다.
비록 본 개시의 장치 및 방법이 케이스(2)에 관해 여기에서 설명되지만, 본 개시는 또한, 오버헤드 위치 설정 장비, 예를 들어, 크레인들에 의해서는 접근이 어렵거나 또는 불가능한, 예를 들어, 큰 연소기들 또는 유사하게 설계되는 장비의 모듈형 부품들을 수반하는, 다른 상황들에 또한 적용 가능할 수 있을 것이라는 점을 이해해야 한다. 여기에 설명되는 장치들 및 방법들은, 하나 이상의 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)에 연소기들(8)을 제거 가능하게 부착하기 위해, 정비 도구들이, 여기에서 논의되는 바와 같이 유동 경로(10)의 외측 표면과 접촉하거나 또는 달리 그에 의해 방해되지 않는 가운데, 연소기 부착 지점(들)(4A, 4B, 4C)과 실질적으로 정렬될 수 있도록, 연소기 축(A)의 방향(예를 들어, 상향, 기울어진 방향)으로 연장되도록 조절될 수 있다. 도 2 내지 도 7에, 예시적인 세트의 축들(X, Y, Z)이, 명료함 및 실증의 편의를 위해 제공된다. 각 축(X, Y, Z)에 대한 여러 유형의 움직임이, 여기에 제공되는 여러 유형의 움직임을 예시하기 위해 논의된다. 그러나, 본 개시의 실시예들은, 그에 의해 여러 상황들 및 설계 필요성에 맞추기 위해, 임의의 주어진 참조 축을 재배향하는 것을 포함할 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다.
도 3을 참조하면, 케이스(2)(도 2)에 대해 터보 기계 연소기들(8)(도 2)을 설치하고 제거하기 위한 장치(102)가, 도시된다. 회전 가능 부재(112)를 갖는 브라켓(110)이, 매달린 브라켓 부재(120)의 말단부에 결합될 수 있다. 오버헤드 장치가, 크레인 또는 호이스트(미도시)를 통해 지지 말단부(122)에서, 매달린 브라켓 부재(120)에 결합될 수 있을 것이다. 매달린 브라켓 부재(120)는, 터빈 케이스(2)(도 2)의 유동 경로(10)(도 2)에 대해 둘레 방향으로 연장되도록 구성되는 임의의 기하 형상 또는 임의의 유사하게 큰 구조를 구비할 수 있을 것이다. 예를 들어, 매달린 브라켓 부재(120)는, 선형 부재, 각각의 방향으로 연장되는 복수의 연결된 선형 부재의 복합체, 하나 이상의 곡선형 부재, "C-자형 후크", "J-자형 후크", 및/또는 터빈 케이스(2)와 같은 더 큰 구조물의 표면 둘레에서 연장될 수 있는 다른 구조적 조립체의 형태일 수 있다. 지지 말단부(122)에서의 매달린 브라켓 부재(120)의 결합은, 사용자가 매달린 브라켓 부재(120)를, 도 3에 예로서 도시되는 화살표들(L, M, N)을 따르는, 3개의 방향으로 이동시키는 것을 허용할 수 있다. 여기에서 설명되는 바와 같이, 매달린 브라켓 부재(120)는, 도시되는 바와 같은 그리고 본 명세서의 다른 곳에서 논의되는 바와 같은 터빈 케이스(2)(도 2)와 같은, 대형 구조물 또는 케이스 둘레를 둘러싸도록, 매달린 브라켓 부재가 지지 말단부(122)와 브라켓(110) 사이에서 비-선형으로 연장되도록 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 브라켓(110)의 실시예가 상세하게 도시된다. 브라켓(110)은, 장치(102)(도 3)의 매달린 브라켓 부재(120)로부터 돌출할 수 있다. 브라켓(110)은, 여기에서 논의되는 각각의 실시예에서, 임의의 방향으로, 연소기(8)(도 2)를 장치(102)에 회전 가능하게 부착할 수 있다. 브라켓(110)은, 본 명세서의 다른 곳에서 논의되는 바와 같은 상이한 각도 배향으로 배치되도록 화살표(J)의 방향을 따라 회전 가능하게 조절될 수 있다. 부가적으로, 브라켓(110)은, 자체에 부착되는 연소기(8)(도 2)를, 연소기의 중심선 축(A)(도 2)을 중심으로 회전시킬 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 브라켓(110)은, 연소기(8)(도 2)의 유사하게 성형되는 단부 플랜지 또는 다른 구성요소(미도시)에 결합하기 위한, 전방 단부 플랜지(122)를 포함할 수 있다. 정렬체(124)가 또한, 장치(102)의 사용자가 브라켓(110)을 연소기(8)(도 2)와 정렬하는 것을 허용하도록, 장치(102)에, 예를 들어 브라켓(110)에, 결합될 수 있을 것이다. 일반적으로, 정렬체(124)는, 브라켓(110)에 대한 각도 정렬의 방향을 시각적으로 지시하는 고정체일 수 있으며, 및/또는 광학적 측정 장치, 기계적 측정 장치, 각도 측정 장치, 또는 배향 또는 위치를 지시하기 위해 사용되는 유사한 장치와 같은, 측정 장치를 포함할 수 있다. 정렬체(124)는, 장치(102)와 연소기(8)(도 2) 사이의 정렬의 경로를 지시할 수 있다.
브라켓(110)은, 브라켓(110)의 다른 구성요소들이 그에 연결될 수 있는, 브라켓 몸체(130)를 포함할 수 있다. 브라켓 몸체(130)는, 브라켓(110)이 다양한 배향으로 화살표(J)를 따라 회전하는 것을 허용하도록, 매달린 브라켓 부재(120)에 회전 가능하게 부착될 수 있다. 제거 가능하게 연소기(8)(도 2)를 부착하도록 설계되는 회전 가능 부재(112)가, 적어도 하나의 축, 예를 들어 축(Z)에 대해 각도(I)를 갖도록, 브라켓 몸체(130)로부터 돌출할 수 있다. 회전 가능 부재(112)는, 부분적으로 또는 전체적으로 브라켓 몸체(130)를 통해 연장될 수 있으며 그리고 브라켓 잠금체(132)에서 종결될 수 있다. 브라켓 잠금체(132)는, 그의 예들이 도 4에서 가상선들로 지시되는, 화살표(J)의 방향을 따르는 상이한 배향으로 회전하게 될 수 있다. 브라켓 잠금체(132)는, 잠금 메커니즘들(134)을 통해 볼트 또는 핀(미도시)을 삽입함에 의해, 선택된 위치의 개소에 잠금 고정될 수 있다. 예로서 도 4에 나타나는 바와 같이, 잠금 메커니즘들(134)은, 볼트 또는 핀과 같은 잠금 요소(미도시)를 받아들이도록, 그로 인해 추가적인 회전을 방지하도록, 구성되는 구멍들의 형태 일 수 있다. 결과적으로, 브라켓 잠금체(132)의 배향은, 특정 위치에 회전 가능 부재(112)를 유지하기 위해 잠금 메커니즘들(134)을 사용함에 의해, 추가로 맞춤 설정될 수 있다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 예를 들어 설치 및 제거를 위한, 연소기(8)(단지 도 5)를 조작하기 위해 사용되는 장치(102)(단지 도 5)의 실시예가, 도시된다. 회전 가능 부재(112)(단지 도 4)는, 브라켓(110)에 결합될 수 있으며 그리고 그로부터 돌출할 수 있다. 회전 가능 부재(112)는, 다양한 회전 방향 위치들로 배향되도록 화살표(J)의 방향을 따라 회전하게 될 수 있으며 그리고, 브라켓 잠금체(132) 및 잠금 메커니즘(134) 또는 현재 공지된 또는 이후에 개발될 임의의 유사한 메커니즘에 의해, 제 자리에 잠금 고정될 수 있다. 회전 가능 부재(112)는 따라서, 여러 각도 배향에 도달하기 위해, 화살표(J)의 방향을 따라 회전하게 될 수 있다. 변화하는 크기의 연소기들(8)을 수용하기 위해, 무게추(140)(단지 도 5)가, 브라켓(110)에 고정될 수 있으며, 그리고 장치(102)가 최대 예를 들어 1천 킬로그램의 중량을 지지하는 것을 허용할 수 있을 것이다. 브라켓(110) 및 회전 가능 부재(112)는, 상이한 유형의 무게추들(140)을 사용함에 의해 더욱 더 큰 중량을 지지할 수 있다는 것이 이해된다. 무게추들(140)은, 예를 들어, 납, 모래, 물, 또는, 안정성 및 제어성을 증가시키기 위해 연소기(8)의 중량과 균형을 이룰 수 있는 다른 물질들로 구성될 수 있다.
사용 도중에, 연소기(8)(단지 도 5)는, 매달린 브라켓 부재(120)의 브라켓(110)에 결합될 수 있다. 무게추(140)(단지 도 5)는, 연소기가 움직일 때, 연소기(8) 위에서의 제어성을 증가시키기 위해 그리고 하중과 균형을 이루게 하기 위해, 매달린 브라켓 부재(120)의 반대편 또는 상쇄 영역(offsetting area)에 고정될 수 있다. 요구되는 경우, 무게추(140)는, 브라켓(110)(단지 도 4)에 대한 연소기(8)의 결합과 대략 동시에, 매달린 브라켓 부재(120)에 고정될 수 있을 것이다. 부가적으로, 무게추(140)는, 연소기(8)가 브라켓(110)으로부터 제거된 이후에, 매달린 브라켓 부재(120)로부터 제거될 수 있다. 실시예에서, 연소기(8)는, 복잡한 터보 기계들의, 예를 들어 하나 이상의 연료 노즐 조립체(T2)(도 1)를 갖는 연소기(T1)(도 1)의, 구성요소들과 함께하는 사용을 위해 구성될 수 있다. 회전 가능 부재(112)(단지 도 4)는 또한, 연소기(8)가 조작 도중에 회전 가능하게 조절되는 것을 허용하도록, 연소기(8)를, 케이스 중심선 축(C)(도 2)과 상이한 자체의 축 방향 중심선 축(A)을 중심으로 회전시킬 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 장치(102)는, 본 개시에 따른 방법에서 사용될 수 있다. 브라켓(110)은, 매달린 브라켓 부재(120)의 움직임을 통해 연소기 부착 지점(들)(4A, 4B, 4C)으로 이동하며 그리고 그(들)와 실질적으로 정렬될 수 있다. 연소기(8)는, 장치(102)와 함께 위로부터 매달리게 될 수 있으며, 그리고 연소기(8)를 배치하기 위해 브라켓(110) 또는 연소기 부착 지점(들)(4A, 4B, 4C)에 결합될 수 있다. 결과적으로, 장치(102)는, 단순한 크레인 또는 다른 통상적인 오버헤드 장치에 의해 일반적으로 접근 불가능할 수 있는 지점들에, 연소기(8)를 배치할 수 있다. 연소기(8)의 위치 설정 도중에, 말단부(122)가, 매달린 브라켓 부재(120)를 이동시키기 위해 사용되는, 오버헤드 크레인, 호이스트, 또는 다른 인양 장치에 연결되는 것이 이해된다. 그러나, 이러한 연결은, 명료함을 위해 도 6에서 생략되며, 그리고 유사한 연결들이, 본 명세서의 다른 곳에서 논의되거나 또는 적용 가능한 다른 도면들(예를 들어, 도 9, 도 10)에 도시된다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 장치(202)가 도시된다. 장치(202)의 실시예들은, 도 3 내지 도 6에 도시되며 그리고 본 명세서의 다른 곳에서 상세하게 설명되는, 장치(102)의 특징들과 별개로 및/또는 그러한 특징들과 조합으로 사용될 수 있다. 장치(202)는, 터보 기계 연소기(8)(도 2, 도 5, 도 6)를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 작동 헤드(212)를 포함하는, 브라켓 몸체(210)를 포함할 수 있다. 작동 헤드(212)는, 브라켓 몸체(210)의 나머지 부분과 구조적으로 일체화될 수 있으며, 또는 대안적인 실시예에서, 터보 기계 연소기(8)의 특정 부분, 표면, 구역, 등에 대한 결합을 위해 구성되는 모듈형 구성요소일 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 작동 헤드(212)는, 작동 헤드(212)는, 다른 현재 공지된 또는 이후에 개발될 기계적 체결구들이 대안적인 실시예에서 예상되지만, 볼트의 형태의 체결구들(214)을 통해 브라켓 몸체(210)에 결합될 수 있다. 작동 헤드(212)는 유사하게, 연소기들(8)을 제거 가능하게 부착하기 위한 고정형 구성요소로서 실시될 수 있으며, 및/또는 연소기(8)의 대응하는 특징부들에 결합하기 위해, 별개의 체결구들, 조인트들, 커넥터들 등을 포함할 수 있을 것이다. 고정형 커플링들에 부가하여, 작동 헤드(212)는, 예를 들어, 도브테일들, 자기적 접촉, 기계적으로 조절 가능한 기어들, 회전 가능 커플링들, 및 현재 공지된 것이든 또는 이후에 개발될 것이든, 하나의 구성요소가 다른 구성요소에 대해 이동하는 것을 허용할 수 있는 다른 형태의 커플링들을 통해, 브라켓 몸체(210)에 연결될 수 있을 것이다.
장치(202)는, 기어 베어링(218)을 통해 브라켓 몸체(210)에 결합되는 회전 가능 조인트(216)를 더 포함하여, 기어 베어링(218)이 회전 가능 조인트(216)에 대해 브라켓 몸체(210)를 회전시킬 수 있도록 한다. 회전 가능 조인트(216)는 결국, 회전 가능 조인트(216)와 매달림 장치(suspension device: 222) 사이에서 연장되는 매달린 부재(220)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 매달린 부재(220)는, 일단부에서 매달림 장치(222)에 결합될 수 있는 가운데, 자체의 반대편 단부에서 회전 가능 조인트(216)에 결합된다. 매달림 장치(222)는, 예를 들어, 고리(loop), 체결구, 및/또는 매달림 도구(예를 들어, 오버헤드 크레인)에 대한 부착을 위해 구성되는 다른 기계적 구성요소로서, 실시될 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 연소기들(8)(도 2)을 설치 또는 제거하기 위한 장치(202)를 제공할 수 있다. 특히, 장치(202)에 대한 실시예들은, 연소기 부착 지점들(4)(도 2)이 중심선 축(C)(도 2)에 대해 비-평행 각도로 (즉, 축(A)(도 2)을 따라) 배향되는, 케이스들(2)(도 2)에 대해 연소기들(8)을 설치 또는 제거하도록 작동할 수 있다. 본 개시의 실시예들은, 예를 들어 최대 대략 1천 킬로그램의 질량을 갖는 연소기(8)를 안전하고 효율적으로 설치 및 제거할 수 있다. 장치(202)의 하나 이상의 구성요소가, 큰 질량 및 구성요소들을 지지할 수 있는 재료로, 예를 들어 구조용 스틸로, 구성될 수 있다. 본 명세서에서 논의되는 장치(202)의 구성요소들은 또한, 위치 설정되는 장비의 질량 및 중량을 지지하기 위해 유사한 또는 더 강한 재료들로 이루어지는, 다양한 인양기들, 구동 메커니즘들, 레일들, 볼트들, 브라켓들, 등을 포함할 수 있다. 장치(202)는, 장치(202)와 유동 경로(10)(도 2) 사이의 접촉을 방지하는 가운데, 연소기(들)(8)를 제거 가능하게 부착하고 이동시키도록 설계되는, 다른 구조적 구성요소들을 포함할 수 있다.
회전 가능 조인트(216)는, 회전 가능 조인트(216) 및 매달린 부재(220)를 통해 연장되도록 맞춰지는 핀(224)을 통해, 매달린 부재(220)에 기계적으로 결합될 수 있을 것이다. 핀(224)은, 매달린 부재(220) 및 회전 가능 조인트(216)가 사전 결정된 각도 방향 정렬 상태로 서로에 대해 회전하게 될 수 있도록, 장치(202)로부터 제거될 수 있을 것이다. 핀(224)은, 장치(202)가 사용되기 이전에 사전 결정된 각도 방향 정렬 상태에서, 회전 가능 조인트(216)의 복수의 구멍(225) 중의 하나 그리고 매달린 부재(220) 내부의 대응하는 구멍(미도시)을 통해 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로, 매달린 부재(220)는, 작동 헤드(212) 및 연소기들(8)을 설치 및 제거하기 위한 다른 구성요소들이 예를 들어 유동 경로(10)(도 2) 근처에서 케이스(2)(도 2)와 접촉하지 않는 가운데 작동할 수 있도록, 재 배향될 수 있다.
장치(202)의 구성요소들에 대한 움직임의 각도들이 도 8에 더욱 상세하게 도시된다. 회전 가능 조인트(216)는, 예를 들어 기어 베어링(218)이 화살표(P)의 방향을 따라 매달린 부재(220)에 대해 회전하게 되는 것을 허용함에 의해, 장치(202)의 구성요소들을 서로에 대해 회전시키기 위한, 하나의 축을 제공할 수 있다. 이러한 회전축에 부가하여, 장치(202)의 기어 베어링(218)은, 회전 가능 조인트(216) 및 기어 베어링(218)에 대해 브라켓 몸체(210)를 위치 설정하기 위한, 제2의 별개의 회전축을 제공할 수 있다. (예를 들어, 상이한 구멍들(225)로 핀(224)을 이동시킴에 의해) 회전 가능 조인트(216)를 조절하는 것은, 기어 베어링(218)의 회전축(R)의 위치를 한정할 수 있다. 임의의 선택된 위치에서, 기어 베어링(218)은, 대응하는 개소에서, 그리고 참조 화살표(Q)를 따라 임의의 회전 방향으로, 회전축(R)에 대해 중심에 놓일 수 있다. 따라서, 사용자가, 선택된 위치의 참조 축(R)을 중심으로 방향(Q)을 따라 브라켓 몸체(210)를 이동시키도록 하기 위해, 매달린 부재(220)와 회전 가능 조인트(216) 사이의 정렬 상태를 조절함에 의해 회전축(R)을 위치 재설정하도록, 장치(202)를 조절할 수 있을 것이다.
장치(202)는, 2가지 형태의 회전, 예를 들어, 선(P)을 따르는 회전 가능 조인트(216)에 대한 매달린 부재(220)의 회전, 및 선(Q)을 따르는 기어 베어링(218)에 대한 브라켓 몸체(210)의 회전을 허용하도록 구성될 수 있다. 이러한 운동 형태들을 통해, 회전 가능 조인트(216) 및 기어 베어링(218)은, 참조선(G)에 의해 지시되는, 장치(202)의 무게 중심을 한정하도록 독립적으로 조절될 수 있다. "질량 중심" 또는 "질량의 중심"으로 또한 공지되는 "무게 중심"은 일반적으로, 물체 또는 물체들의 조립체의 총 중량이 그로부터 하향 방향으로 작용하는 것으로 고려될 수 있는 지점을 지칭한다. 장치(202)와 같은 질량 시스템의 무게 중심은, 시스템 내부에서의 물체들의 상대적인 위치 및 그들의 중량 분포에 의존하여, 시스템의 내부 또는 외부에 위치하게 될 수 있을 것이다. 회전 가능 조인트(216) 및 기어 베어링(218)을 조절함에 의해, 사용자가, 브라켓 몸체(210), 회전 가능 조인트(216), 기어 베어링(218), 및 매달린 부재(220)의 상대적 위치들을 조절함으로써, 장치(202)의 중량 분포에 영향을 미칠 수 있을 것이다. 중량 분포의 이러한 변화들은, 사용자가, 장치(202)에 대한 무게 중심(G)을, 연소기들(8)을 설치 또는 제거하기 이전에 요구되는 위치로 조절하는 것을 허용할 수 있다. 무게 중심(G)이, 제로(0)의 순 토크를 갖는 매달림 장치(222)로부터 직접적으로 하방으로 연장되는 경우, 장치(202)는, 정적 평형 상태에 놓이는 것으로 간주될 수 있을 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예들은, 예를 들어, 회전 가능 조인트(216) 및/또는 기어 베어링(218)을 조절함에 의해, 정적 평형 상태를 유지하기 위해 무게 중심(G)의 위치를 조작하도록 작동할 수 있다.
기어 베어링(218)은, 기어 베어링(218)에 기계적 동력을 전달하기 위한 구동 메커니즘(226)을 포함할 수 있으며, 또는 그렇지 않으면 그러한 구동 메커니즘(226)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 구동 메커니즘(226)은, 예를 들어, 공압 구동 시스템, 전기 기계적 모터, 유압 구동 시스템, 등과 같은 것들 중의 하나 이상을 포함하거나, 또는 그와 같은 것들 중 하나 이상으로서 실시될 수 있다. 적용 가능한 실시예와 무관하게, 구동 메커니즘(226)은, 다양한 유형의 동력(예를 들어, 연료들, 전기, 등)을, 기어 베어링(218)을 구동하기 위한 그리고 그로 인해 브라켓 몸체(210)와 기어 베어링(218) 사이의 상대적 정렬 상태를 조절하기 위한 기계적 에너지로 변환할 수 있다. 기어 베어링(218)의 구조는, 구동 메커니즘(226)의 구성요소들을 (예를 들어, 스프링 기반 기계적 변속기(transmission) 또는, 전기적, 공압적, 및/또는 유압적 요소들 갖지 않는 다른 순수하게 기계적인 시스템을) 수용하기 위해 적절하게 크기 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 기어 베어링(218)의 구동 메커니즘(226)은, 전기 모터, 유압 모터, 공압 모터, 수동 기어식 나사 조절기(manual geared screw adjustment), 등을 포함할 수 있다. 구동 메커니즘(226)이, 기어 베어링(218)에 대한 브라켓 몸체(210)의 위치를 증분(incremental amounts) 만큼 조절하도록 구성될 수 있다는 것이 또한 이해된다. 예를 들어, 기어 베어링(218)은, 기어 베어링(218)에 대한 브라켓 몸체(210)의 증분식 각도 방향 조절을 제공하도록 구성되는, 기어 표면 또는 유사한 메커니즘을 포함할 수 있을 것이다. 기어 베어링(218)은 따라서, 회전축(R)을 중심으로 한 참조 화살표(Q)를 따르는 운동이, 예를 들어 1도의 불연속적 각도 방향 조절로 세분화되도록 구성될 수 있지만, 임의의 요구되는 형태의 증분식 각도 방향 조절이, 장치(202) 내부에 상이한 유형의 기어 베어링들(218)을 통합함에 의해 제공될 수 있다는 것이 이해된다. 구동 메커니즘(226)은, 기어 베어링(218)에 대한 브라켓 몸체(210)의 회전을 허용하기 위해, 기어 베어링(218)에, 직접적 또는 간접적으로, 기계적으로 결합될 수 있다. 어떤 경우든, 구동 메커니즘(226)은, 기어 베어링(218) 및 회전축(R)을 중심으로 참조 화살표(Q)를 따라 임의의 방향으로, 브라켓 몸체(210)를 회전시키도록 구성될 수 있을 것이다.
브라켓 몸체(210)는, 연소기(들)(8)(도 2, 도 5, 도 6)를 부착, 설치, 제거하도록, 및/또는 연소기(들)(8) 상에서 다른 위치 설정 작업들을 실행하도록 작동할 수 있는, 예를 들어 임의의 브라켓 또는 본 명세서에 설명되는 다른 구성요소의 형태인, 작동 헤드(212)를 포함할 수 있다. 장치(202)의 다른 구성요소들(예를 들어, 회전 가능 조인트(216), 기어 베어링(218), 등)은, 브라켓 몸체(210) 및/또는 작동 헤드(212)를, 케이스(2)의 중심선 축(C)에 대해 비-평행 각도로 (예를 들어, 축(A)을 따라) 지향되는 연소기 부착 지점들과, 실질적으로 정렬할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 용어 "실질적인 정렬 상태" 또는 "실질적으로 정렬되는"은, 작동 헤드(212)가 그에 의해 연소기 부착 지점(들)(4)에 도달하기 위해 선형으로 (예를 들어, Z-Y 평면에서) 이동하게 될 수 있는, 임의의 정렬 상태를 지칭할 수 있다. 작동 헤드(212)는, 회전 가능 조인트(216) 및/또는 기어 베어링(218)을 조절함에 의해, 연소기 부착 지점(들)(4)과 실질적으로 정렬될 수 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 논의되는 바와 같은 장치(202)의 여러 구성요소들은, 회전 가능 조인트(216)가, 선택된 높이에 그리고 적어도 하나의 축에, 예를 들어 축(Z)에, 대해 선택된 각도에 도달하는 것을 허용할 수 있다. 장치(202)의 사용자가 이때, 브라켓 몸체(210)를 (예를 들어, 오버헤드 크레인에 의해 또는 장치(202)를 위한 다른 지지 시스템에 의해) 연소기 부착 지점(들)(4)으로 이동시킬 수 있다. 작동 헤드(212)가 연소기 부착 지점(들)(4)과 실질적으로 정렬된 이후에, 작동 헤드(212)는, 연소기(들)(8)를 설치 또는 제거하기 위해, 연소기 부착 지점(4)으로 이동하게 될 수 있다.
축(Z)을 따라 하나의 크기의 장치(202) 집중될 수 있는, 작동 헤드(212)의 총 질량에 대항하는 기계적 균형을 제공하기 위해, 무게추(228)가, 사용 도중에 제로(0) 토크를 생성하도록 및/또는 장치(202)의 정적 평형 상태를 유지하도록, 작동 헤드(212)에 결합될 수 있다. 따라서, 무게추(들)(228)는 또한, 매달림 장치(222)로부터 연장되는 바와 같은 무게 중심(G)의 위치를 유지하기 위해, 장치(202)에 부가되고, 장치(202)로부터 제거되며, 및/또는 장치(202) 내부에서 조절될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 무게추(228)는, 작동 헤드(212)와 상이한 장치(202)의 다른 구성요소들에 연결될 수 있을 것이다. 무게추(228)는, 특정 브라켓 몸체들(210) 및/또는 작동 헤드들(212)과 함께하는 사용을 위해 맞춰지는 모듈형 구성요소로서 실시될 수 있으며, 그리고 장치(202)가 본 개시에 따른 방법을 실행하기 위해 사용되기 이전에 작동 헤드(212)에 결합될 수 있을 것이다.
작동 헤드(212)는, 예를 들어, 연소기(들)(8)의 상보적 표면과 맞물리도록 성형되는 회전 가능 지지 브라켓(230)을 포함할 수 있을 것이다. 도 8의 예에서, 회전 가능 지지 브라켓(230)은, 예를 들어 자체의 몸체 단부에서, 연소기(들)(8)의 내측 둘레 표면을 맞물도록 성형될 수 있는 가운데, 회전 가능 지지 브라켓(230)은, 다른 실시예들에서, 연소기(들)(8)의, 예를 들어, 축 방향 단부, 외측 둘레 표면, 등을 맞물도록 성형될 수 있다. 작동 헤드(212)의 회전 가능 지지 브라켓(230)은, 작동 헤드(212)의 회전 가능 지지 브라켓(230)이 실질적으로 참조 화살표(L)의 방향을 따라 회전하게 될 수 있도록, (예를 들어, 선회 연결 부재, 힌지, 등을 통해) 브라켓 몸체(210)에 회전 가능하게 결합될 수 있을 것이다. 이러한 방식으로, 회전 가능 지지 브라켓(230)은, 나사 가공 체결구들 또는 다른 회전-기반 기계적 연결 부재들을 통한 연소기 부착 지점들(4)에 대한 부착을 위해 설계되는, 터보 기계 연소기들(8)을 설치 및 제거하기 위해 작동할 수 있을 것이다. 어떤 경우든, 장치(202)의 실시예들은, 각각 터보 기계 연소기(들)(8)의 상이한 부분과 맞물리도록 성형될 수 있는, 복수의 작동 헤드(212) 및/또는 회전 가능 지지 브라켓(들)(230) 중의 하나를 포함할 수 있다. 대안적인 작동 헤드들(212) 및/또는 회전 가능 지지 브라켓들(230)의 예들이, 본 명세서의 다른 곳에서 설명되며 그리고 도 9 및 도 10에 예로서 도시된다. 부가적으로, 브라켓(110)의 실시예들(도 3 내지 도 6) 및/또는 다른 형태의 회전 가능 및 회전 불가능 기계적 커플링들이, 작동 헤드(212)와 함께, 및/또는 회전 가능 지지 브라켓(230) 대신에 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 일부 경우에, 매달린 부재(220)는, 장치(202)가 사용 도중에 케이스(2)와 접촉하지 않도록, 케이스(2)의 외측 표면 윤곽 둘레를 둘러싸도록 성형되는, 비-선형 부재(232)를 포함하거나, 또는 그러한 비-선형 부재(232)로서 실시될 수 있다. 비-선형 부재(232)는, 비-선형 기하 형상을 제공하기 위해, 예를 들어 하나 이상의 곡선형 부재, (예를 들어, 실질적으로 C-자형 윤곽, L-자형 윤곽, J-자형 윤곽, 등으로) 함께 결합되는 복수의 선형-배향 부재들의 형태로 제공될 수 있다. 비-선형 부재(232)는, 예로서 단일 곡선형 부재인 것으로 도시된다.
도 9를 참조하면, 장치(202)의 다른 실시예가 본 개시에 따른 방법을 실증하기 위해 도시된다. 도 9의 예에서, 장치(202)는 연소기(8)의 설치를 위한 방법에 관해 도시되지만, 본 명세서에서 설명되는 다양한 방법들이 또한 사용될 수 있으며 및/또는 연소기(들)(8)를 제거하기 위해 맞춰질 수 있다는 것이 이해된다. 연소기(8)는 몸체측 단부(8a) 및 헤드측 단부(8b)를 포함할 수 있다. 장치(202)의 작동 헤드(212)는, 결국 케이스(2)(도 2) 내부에 설치될 때 연소기(8)의 외측 축 방향 단부를 한정하도록 설계될 수 있는 연소기(8)의 몸체측 단부(8a)에, 제거 가능하게 부착되도록 구성될 수 있다. 본 개시에 따른 방법들은, 매달린 부재(220)로부터 회전 가능 조인트(216)를 매다는 단계로서, 매달린 부재(220)는, 오버헤드 장치(236)(예를 들어, 크레인, 매달림 운송 시스템, 레일 운송 기계, 또는 장치(202) 위에 배치되는 유사한 시스템)에 그리고 매달림 조인트(234)에 결합되는 것인, 회전 가능 조인트(216)를 매다는 단계를 포함할 수 있다.
매달린 부재(220)는, 예를 들어 매달림 장치(222)(예를 들어, 후크)를 통해 매달림 조인트(234)에 기계적으로 결합될 수 있을 것이다. 매달림 조인트(234)는 그로 인해, 회전 가능 조인트(216)가 본 명세서의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이 기어 베어링(218)을 통해 브라켓 몸체(210)에 회전 가능하게 결합되도록, 장치(202)의 상부에 (예를 들어, Y-축을 따라) 배치될 수 있다. 브라켓 몸체(210)는 또한, 작동 헤드(212)를 통해 연소기(8)의 대응 표면 또는 부분(예를 들어, 도 9에 도시되는 바와 같은 외측 둘레 표면)에 제거 가능하게 부착되도록 구성될 수 있다. 무게 중심(G)은, 비-선형 부재(232)가 장치(202)의 다른 구성요소들보다 더 큰 질량 농도(mass concentration)를 가운데 회전 가능 조인트(216) 및 기어 베어링(218)이 특정 위치들에 놓이기 때문에, 예를 들어 매달림 장치(222)로부터 하방으로 연장되는 것으로 도시된다.
연소기 부착 지점(4) 및 중공 내부공간(6)을 갖는 케이스(2)의 개략도가, 본 개시에 따른 방법을 추가로 실증하기 위해 도 9 및 도 10에 도시된다. 연소기 부착 지점(4)은, 각도 차(α)가 중심선 축(A)에 대한 비-평행 각도를 따라 배향되는 연소기 부착 지점(4)을 야기하도록, 케이스(2)의 중심선 축(C)으로부터 각도 방향으로 변위되는 중심선(A)을 따라 배향될 수 있다. 연소기(들)의 조작을 위한 작동 헤드(212)를 준비하기 위해, 본 개시의 실시예들은, 기어 베어링(218)이 사전 결정된 회전축(R)에 대해 중심에 놓이도록 매달린 부재(220)에 대해 회전 가능 조인트(216)를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 핀(224)이, 예를 들어 참조 화살표(P)를 따라 매달린 부재(220)를 이동시키기 위한 회전 가능 조인트(216)의 특정 구멍(225) 내부에 배치될 수 있다. 회전 가능 조인트(216)를 조절하는 것은, 매달린 부재(220)와 장치(202)의 다른 구성요소들 사이의 각도 변위를 한정할 수 있다.
회전축(R)의 위치를 결정하기 위해 회전 가능 조인트(216)를 조절하는 것 이후에, 본 개시의 실시예들은, 기어 베어링(218)을 통해, 회전 가능 조인트(216)에 대해 그리고 회전축(R)을 중심으로 브라켓 몸체(210)를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 기어 베어링(218)을 통해, 예를 들어 참조 화살표(Q)를 따라, 브라켓 몸체(210)를 회전시키는 것은, 다른 구성요소들(예를 들어, 케이스(2) 및 연소기 부착 지점(들)(4))에 대한 브라켓 몸체(210), 작동 헤드(212), 및/또는 연소기(8)의 배향을 한정할 수 있다. 부가적으로, 본 명세서의 다른 곳에 설명된 바와 같이, 회전 가능 조인트(216) 및 기어 베어링(218)을 독립적으로 조절하는 것은, 장치(202)의 사용자가, (예를 들어, 매달림 장치(222)를 통해 연장되는) 장치(202)의 정적 평형 상태를 유지하는 위치로, 무게 중심(G)을 이동시킬 수 있도록, 무게 중심(G)의 위치를 조작할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 기어 베어링(218)은, 연소기(8)를 연소기 부착 지점(4)과 실질적으로 정렬하기 위해, 브라켓 몸체(210) 및 작동 헤드(212)를 회전시킬 수 있다. 연소기(8)의 연소기 부착 지점(4)과의 실질적인 정렬 상태는 예를 들어, 연소기(8)의 중심선 축이 (예를 들어, 축(A)에 의해 지시되는) 연소기 부착 지점(4)의 각도 배향과 실질적으로 일치하게 되도록 야기하는 것을 포함할 수 있다. 본 개시의 실시예들은, 브라켓 몸체(210)와 연소기 부착 지점(4) 사이의 실질적인 정렬 상태를 야기하도록, 회전축(R)을 중심으로 하는 복수의 사전 결정된 및/또는 증분식 회전 방향 위치들 중의 하나로, 브라켓 몸체(210)를 회전시키기 위해, 기어 베어링(218)의 구동 메커니즘(226)을 구동하는 것을 포함할 수 있다. 그 후, 작동 헤드(212)는, 장치(202)가 케이스(2)와 접촉하지 않는 가운데, 연소기 부착 지점(4)과 접촉 상태에 놓일 수 있으며, 그리고 이어서, 연소기가, (예를 들어, 제거를 위해) 작동 헤드(212)에 또는 (예를 들어, 설치를 위해) 케이스(2)의 연소기 부착 지점(4)에 결합되도록 한다. 그러한 접촉 상태는, 예를 들어, 연소기 부착 지점(4)과 접촉 상태로 또는 그와의 접촉 해제 상태로 작동 헤드(212)를 선형으로 가져오기 위해, 축(A)의 방향을 따라 오버헤드 장치(236)를 이동시킴에 의해, 제공될 수 있을 것이다.
본 개시에 따른 방법들은 부가적으로, 작동 헤드(212)에 의해 연소기(들)(8)를 설치 또는 제거하기 이전의, 장치(202)의 추가적인 조절을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 작동 헤드(212)는, 회전 가능 지지 브라켓(230)을 포함하거나 또는, 예를 들어 축 방향으로 연소기(8)와 회전 가능 지지 브라켓(230) 사이에 배치되는 회전 가능 커플링(238)을 통해, 그러한 회전 가능 지지 브라켓(230)에 연결될 수 있다. 회전 가능 커플링(238)은, 연소기들(8)이 나사 체결구 또는 유사한 기계적 연결 부재를 통해 중공 내부공간(6)에 연결되는 곳에서 이동을 용이하게 하기 위해, 참조 화살표(L)의 방향을 따르는 연소기(8)의 회전을 허용할 수 있다. 작동 헤드(212)가 연소기 부착 지점(4)과 실질적으로 정렬될 때, 회전 가능 커플링(238)은, 회전 가능 지지 브라켓(230)이 실질적으로 연소기 부착 지점(4)의 각도 배향을 나타내는 축(A)을 중심으로 회전하는 것을 허용할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 작동 헤드(212) 또는 지지 브라켓(230)은, 각각의 유형의 연소기들(8) 및/또는 단일 연소기(8)의 개별적인 부분들을 연결하기 위한, (예를 들어, 도 7 내지 도 9에 도시되는) 복수의 대안적인 작동 헤드(212) 또는 복수의 대안적인 지지 브라켓(230) 중의 하나로 대체될 수 있을 것이다.
본 개시에서 논의되는 여러 실시예들은, 여러 기술적 및 상업적 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 실시예들은, 터보 기계 조립체의 유동 경로 아래의 구역, 및/또는 통상적인 기계 장비(예를 들어, 크레인들)에 대해 달리 접근 불가능한 다른 영역들에서의 사용을 위해 구성되는, 비교적 크고 무거운 연소기들을 위치 설정(예를 들어, 설치 또는 제거)하기 위한 능력을 제공할 수 있다. 본 개시의 실시예들로부터 실현되는 다른 이점은, 예로서, 최대 예를 들어 대략 1천 킬로그램의 질량을 가질 수 있는 무거운 가스 터빈 연소기들을 안전하게 위치 설정하는 능력을 포함할 수 있다. 부가적인 이점이, 그러나 본 개시에 따른 장치들과 케이스 구조물 사이의 충돌을 야기하지 않는 가운데, 케이스의 중심선 축에 대해 비-평행 각도로 배향되는 연소기 부착 지점들로 가스 터빈 연소기들을 이동시키는 그리고 그러한 연소기 부착 지점들에 가스 터빈 연소기들을 위치 설정하는 능력을 포함할 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용되는 전문용어는, 단지 특정 실시예를 설명할 목적이며 그리고 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 단수 형태들, "부정관사" 및 "정관사"는, 내용이 분명하게 달리 지시하지 않는 한, 복수 형태를 또한 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은, 본 명세서에 사용될 때, 진술된 특징들, 정수들(integers), 단계들, 작동들, 요소들, 및/또는 구성요소들의 존재를 구체화하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 요소들, 구성요소들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다는 것을 추가로 이해하게 될 것이다.
여기에서 명세서 및 청구항들 전체에 걸쳐 사용되는, 근사 언어는, 그에 관련되는 기본적인 기능의 변경을 초래함 없이 변화가 허용될 수 있는, 임의의 양적인 표현을 수정하기 위해 적용될 수 있을 것이다. 따라서, "약", "대략", 및 "실질적으로"와 같은, 용어 또는 용어들에 의해 수정되는 값이, 구체화되는 정확한 값으로 제한되지 않는다. 적어도 일부의 경우에, 근사 언어는, 값을 측정하기 위한 도구의 정밀도에 대응할 수 있을 것이다. 여기에서 그리고 명세서 및 청구항들 전체에 걸쳐, 범위 제한들은, 조합 및/또는 상호 교체될 수 있으며; 그러한 범위들은, 식별되며 그리고, 내용 또는 언어가 달리 지시하지 않는 한, 그 내부에 수용되는 모든 하위 범위들을 포함한다. 범위의 특정 값에 적용되는 바와 같은 "대략"은, 양쪽 모두의 값들에 적용되며 그리고, 달리 값을 측정하는 도구의 정밀도에 의존하지 않는 한, 진술된 값(들)의 +/- 10%를 지시할 수 있을 것이다.
이러한 작성된 설명은, 최상의 모드를 포함하는 본 개시의 실시예들을 설명하기 위해, 그리고 또한 당해 기술 분야의 임의의 숙련자가, 임의의 장치들 또는 시스템들을 만들고 사용하는 것 및 임의의 통합된 방법들을 실행하는 것을 포함하는, 본 개시를 실행하는 것을 가능하게 하기 위해, 예들을 사용한다. 본 개시의 특허 가능한 범위는, 청구항들에 의해 한정되며, 그리고 당업자들에게 일어나는 다른 예들을 포함할 수 있을 것이다. 그러한 다른 예들은, 이들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와 상이하지 않은 구조적 요소들을 구비하는 경우, 또는 이들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와 실질적이지 않은 차이를 갖는 균등한 구조적 요소들을 포함하는 경우, 청구항들의 범위 이내에 속하는 것으로 의도된다.
2: 케이스 4: 연소기 부착 지점
6: 중공 내부공간 8: 연소기
10: 유동 경로 4A, 4B, 4C: 연소기 부착 지점
8a: 몸체측 단부 8b: 헤드측 단부
102, 202: 장치 110: 브라켓
112: 회전 가능 부재 120: 매달린 브라켓 부재
122: 지지 말단부 124: 정렬체
130, 210: 브라켓 몸체 132: 브라켓 잠금체
134: 잠금 메커니즘 140, 228: 무게추
212: 작동 헤드 214: 체결구
216: 회전 가능 조인트 218: 기어 베어링
220: 매달린 부재 222: 매달림 장치
224: 핀 225: 구멍
226: 구동 메커니즘 230: 회전 가능 지지 브라켓
232: 비-선형 부재 234: 매달림 조인트
236: 오버헤드 장치 238: 회전 가능 커플링

Claims (15)

  1. 터보 기계 케이스(2)의 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)에서의 설치를 위해 구성되는 터보 기계 연소기(8)를 조작하는 방법으로서:
    매달린 부재(220)로부터 회전 가능 조인트(216)를 매다는 단계로서, 매달린 부재(220)는, 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C) 상부에 배치되는 매달림 조인트(234)에 기계적으로 결합되며, 회전 가능 조인트(216)는, 기어 베어링(218)을 통해 브라켓 몸체(130, 210)에 회전 가능하게 결합되고, 브라켓 몸체(130, 210)는, 자체의 작동 헤드(212)에 터보 기계 연소기(8)를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 것인, 회전 가능 조인트를 매다는 단계;
    기어 베어링(218)이 사전 결정된 회전축에 대해 중심에 놓이도록 매달린 부재(220)에 대해 회전 가능 조인트(216)를 회전시키는 단계;
    브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212)가 터보 기계 케이스(2)의 연소기 부착 지점(4)과 실질적으로 정렬되도록, 기어 베어링(218)을 통해, 사전 결정된 회전축을 중심으로 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키는 단계;
    터보 기계 케이스(2)를 매달린 부재(220)와 접촉시키지 않는 가운데, 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)을 브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212)와 접촉시키는 단계; 및
    브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212) 또는 터보 기계 케이스(2)의 연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C) 중의 하나에 터보 기계 연소기(8)를 결합하는 단계
    를 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)을 작동 헤드(212)와 접촉시키기 이전에, 회전 가능 지지 브라켓(230)이 터보 기계 연소기(8)와 실질적으로 동축으로 배향되도록, 자체의 중심선 축을 중심으로 작동 헤드(212)의 회전 가능 지지 브라켓(230)을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    기어 베어링(218)은, 회전 가능 조인트(216)에 대한 브라켓 몸체(130, 210)의 복수의 증분식 각도 조절들을 제공하도록 구성되는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    매달린 부재(220)는, 자체의 제1 단부에서 매달림 조인트(234)에 결합되는 매달림 장치(222)를 구비하는 비-선형 부재를 포함하며, 그리고 비-선형 부재의 제2 단부가 회전 가능 조인트(216)에 회전 가능하게 결합되는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)을 브라켓 몸체(130, 210)와 접촉시키기 이전에, 브라켓 몸체(130, 210) 또는 매달린 부재(220) 중의 하나에 무게추(140, 228)를 결합하는 단계를 더 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키는 단계는, 정적 평형 위치로 회전 가능 조인트(216)를 중심으로 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키는 것을 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212)는, 터보 기계 연소기(8)의 상보적 표면과 맞물리도록 성형되는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    연소기 부착 지점(4A, 4B, 4C)을 브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212)와 접촉시키기 이전에, 브라켓 몸체(130, 210)에 복수의 작동 헤드(212) 중 선택된 하나를 결합하는 단계로서, 복수의 작동 헤드(212)는 각각 터보 기계 연소기(8)의 개별 부분과 맞물리도록 성형되는 것인, 작동 헤드 결합 단계를 더 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    복수의 작동 헤드(212) 중 선택된 하나는, 터보 기계 연소기(8)의 헤드측 단부(8b)의 외측 둘레 표면, 또는 터보 기계 연소기(8)의 몸체측 단부(8a)의 내측 둘레 표면 중의 하나와 맞물리도록 성형되는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    회전 가능 조인트(216)를 중심으로 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키는 단계는, 사전 결정된 회전축 둘레의 복수의 사전 결정된 회전 방향 위치들 중의 하나로, 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키기 위한 구동 메커니즘(226)을 구동하는 것을 더 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 조작 방법.
  11. 터보 기계 케이스(2) 내에서의 설치를 위해 구성되는 터보 기계 연소기(8)를 설치 및 조작하기 위한 장치(102, 202)로서:
    터보 기계 연소기(8)를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 작동 헤드(212)를 포함하는 브라켓 몸체(130, 210);
    기어 베어링(218)을 통해 브라켓 몸체(130, 210)에 회전 가능하게 결합되는 회전 가능 조인트(216)로서, 기어 베어링(218)은 회전 가능 조인트(216)에 대해 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키도록 구성되는 것인, 회전 가능 조인트(216); 및
    제1 단부에서 회전 가능 조인트(216)에 회전 가능하게 결합되며 그리고 제2 단부에서 매달림 조인트(234)에 결합되는 매달린 부재(220)로서, 회전 가능 조인트(216)는, 사전 결정된 회전축에 대해 기어 베어링(218)을 중심에 위치시키기 위해, 매달린 부재(220)에 대해 기어 베어링(218) 및 브라켓 몸체(210)를 회전시키는 것인, 매달린 부재(220)
    를 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 설치 및 조작 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212)는 추가로, 터보 기계 연소기(8)의 헤드측 단부(8b)의 외측 둘레 표면, 또는 터보 기계 연소기(8)의 몸체측 단부(8a)의 내측 둘레 표면 중의 하나에서, 터보 기계 연소기(8)를 제거 가능하게 부착하도록 구성되는 것인, 터보 기계 연소기 설치 및 조작 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    브라켓 몸체(130, 210)의 작동 헤드(212)는, 터보 기계 연소기(8)의 상보적 표면과 맞물리도록 성형되는 것인, 터보 기계 연소기 설치 및 조작 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    매달린 부재(220)는, 터보 기계 케이스(2)의 외측 표면 윤곽 둘레를 둘러싸도록 성형되는 비-선형 부재를 포함하는 것인, 터보 기계 연소기 설치 및 조작 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    기어 베어링(218)은, 회전 가능 조인트(216)에 대한 그리고 사전 결정된 회전축을 중심으로 하는 복수의 증분식 회전 방향 위치들 중의 하나로, 브라켓 몸체(130, 210)를 회전시키도록 구성되는 구동 메커니즘(226)에 작동적으로 결합되는 것인, 터보 기계 연소기 설치 및 조작 장치.
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