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技術 ロータが所定位置にある状態で、ガスタービン圧縮機ステータベーンセグメントを取り外すための装置及び方法

出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
発明者 ジョン・アール・マックカーヴィル
出願日 2009年9月17日 (10年5ヶ月経過) 出願番号 2009-215219
公開日 2010年4月8日 (9年10ヶ月経過) 公開番号 2010-077966
状態 拒絶査定
技術分野 タービンの細部・装置 非容積形ポンプの構造
主要キーワード 部分ケーシング ケーシングベース 枢動リンク 力伝達デバイス 中空ボックス 高圧ガス流路 保守技術員 水平ジョイント
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

ガスタービン圧縮機ロータ所定位置にある状態で、ガスタービン圧縮機のステータベーンセグメントを取り外すための装置を提供する

解決手段

ステータベーンセグメント50及び回転ブレードを有する回転機械の下側ケーシング10のケーシングスロット20からステータベーンセグメント50を容易に取り外すために、本装置は、後方ステータベーンセグメント51の背面116に押し付け力115を加えるよう適合された圧縮装置110と、下側ケーシング10のケーシングスロット20にステータベーンセグメント50を保持する付着材料解放するよう適合された清浄要素と、前方ステータベーンセグメント53の前部166に引張力165を加えるよう適合されたテンション装置220と、を含む。

概要

背景

従来のガスタービンは一般に、圧縮機内の空気を加圧し、加圧された空気を燃焼室に供給して、ここで燃料が空気に加えられて点火される原理に基づいて作動する。その後、結果として生じる燃焼混合気がガスタービンのタービンセクションに供給され、ここで、燃焼プロセスによって発生したエネルギーの一部がタービンによって取り出され、シャフトを介して圧縮機を駆動する。

多段圧縮機セクションでは、ステータは、圧縮機セクションの入口と出口に、並びに、連続する各圧縮段空気流を適切に配向する目的で各圧縮機段の間に配置される。その結果、ステータは、圧縮機セクション内の空気流及び圧力に適切に影響を与えることにより圧縮機性能を向上させることが可能になる。

ステータは一般に、翼形部又はベーン環状アレイからなる。ステータは通常、セグメント状に形成され、ステータベーンセグメントが、ベースにより支持される1つ又はそれ以上の翼形部からなるようにする。ベースは、ケーシング内のステータベーンを堅持するようにダブテール部を含む。これらのステータベーンセグメントは、圧縮機ケーシングに個々に取り付けられて環状アレイを形成し、翼形部が、圧縮機段の隣接するペア間で半径方向に突出するようにされる。このタイプの設置においては、複数のブレードと複数のステータベーンセグメントは、ケーシングスロット内に組み付けられて1つの段を形成する。

図1は、ロータを取り外した状態の圧縮機の下半部分ケーシングの平面図を示し、ステータベーン段組立体において複数の個々のケーシングスロットが描かれている。図2は、個々のケーシングスロット内のステータベーンセグメントのベースの断面図を示す。

ケーシング10は、ステータベーンセグメント50を受けるために、水平フランジ15内に複数のスロット20を有する。第1のケーシングスロット21は、ステータベーンセグメントが無い状態で図示されている。他のケーシングスロット22は、ベーン60を有するステータベーンセグメント50を含む。スロット20は、側縁部25のペアを有し、その各々は溝30又はダブテール状の凹部を有する。溝30は、ステータベーンセグメント50を所定位置に保持する。各ステータベーンセグメント50は、所定位置に摺動できるようにされ、ベース55がスロット20内に受けられ、ダブテール60が溝30内に受けられる。個々の段におけるステータベーンセグメント50は、全円周方向に続くスロット20が、指定数のステータベーンセグメント50で満たされるまで、ケーシング10のスロット内に順次的に配置される。

ケーシングの全ステータベーンスロットが満たされると、ロータ及びブレードは、下側ケーシング内に取り付けられる。ロータのブレードは、ステータベーン間の軸方向でケーシング内のスペース占有する。ロータが所定位置にある状態では、いずれかの側からの軸方向においてステータベーンへのアクセスは可能ではない。ロータが所定位置にあり、圧縮機ケーシングの上半部分が取り外されている状態では、各々がケーシングジョイントの一方に位置する2つのステータベーンセグメントにのみアクセスが可能である。しかしながら、ケーシング下半部分のスロット内で他のステータベーンセグメントへの直接アクセスは可能ではない。

長期にわたる圧縮機の運転の間に、腐食生成物及び他の異物などの付着物質40が、ケーシングスロット20内の狭いスペース35内、及びケーシングスロット20とステータベーンセグメント50のベース55上のダブテール65との間に形成される可能性がある。これらの付着物質40は、ステータベーンセグメント50のベース55におけるダブテール65をケーシングスロット20内の溝30の内側表面45に固着させる傾向があり、ステータベーンセグメント55の取り外しを困難にする可能性がある。

図3は、ステータベーンセグメントが設置された状態のステータ段間の圧縮機ケーシングの軸方向切り欠き図を示す。ケーシングスロット20は、中央ステータベーンセグメント80と各側部に対して外寄りのステータベーンセグメント85とで満たされる。外寄りのステータベーンセグメント85に対しては、水平フランジ15においてアクセス可能とすることができるが、内寄りのステータベーンセグメント80に対してはアクセスが制限される。他の圧縮機段及び他の圧縮機構成では、1つよりも多い中央ステータベーンセグメントを設置することができる。

圧縮機ロータがケーシングの下半部分に取り付けられているときに、ステータベーンスロットからステータベーンセグメントを取り外すのに利用できる既知の装置又は方法は存在しない。下側ケーシングから圧縮機ロータを持ち上げて取り外し、ステータベーンセグメントを露出させ、次いで、手動で力を加えてステータベーンセグメントを解放し取り外すことが必要であった。圧縮機のロータを取り外す要件により、重量物起重機が必要となり、追加の人件費、及び運転停止遅延時間が付加される。ロータが取り外された場合でも、ステータベーンの段間で制約のあるアクセスでは、手動プロセスは依然として困難である。この手動プロセスでは、革張りハンマーでステータベーンセグメントを強打することが必要となる。

概要

ガスタービン圧縮機のロータが所定位置にある状態で、ガスタービン圧縮機のステータベーンセグメントを取り外すための装置を提供するステータベーンセグメント50及び回転ブレードを有する回転機械の下側ケーシング10のケーシングスロット20からステータベーンセグメント50を容易に取り外すために、本装置は、後方ステータベーンセグメント51の背面116に押し付け力115を加えるよう適合された圧縮装置110と、下側ケーシング10のケーシングスロット20にステータベーンセグメント50を保持する付着材料を解放するよう適合された清浄要素と、前方ステータベーンセグメント53の前部166に引張力165を加えるよう適合されたテンション装置220と、を含む。

目的

従って、ステータベーンセグメント又はガスタービン圧縮機に損傷を結果として生じないような所定位置にロータがある状態で、ガスタービン圧縮機のステータベーンセグメントを取り外すための安全で効率的な装置及び方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

側ケーシングが取り外され且つロータ所定位置にある状態で、ステータベーンセグメント及び回転ブレードを有する回転機械(5)の下側ケーシング(10)内のケーシングスロット(20)からステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)であって、後方ステータベーンセグメント(51)に押し付け力(185)を加えるよう適合された圧縮装置(110)と、前記回転機械(5)の下側ケーシング(10)のケーシングスロット(20)に前記ステータベーンセグメント(50)を保持する付着材料(40)を解放するよう適合された清浄要素(200)と、前方ステータベーンセグメント(53)に引張力(165)を加えるよう適合されたテンション装置(220)と、を備える装置(100)。

請求項2

前記圧縮装置(110)が、前記ケーシングスロット(20)内の前記後方ステータベーンセグメント(51)上で振動押し付けるように適合された衝撃リンク(135)と、前記衝撃リンクが前記ケーシングスロット(20)を介して前記後方ステータベーンセグメント(51)を振動し且つこれを押し付けることを可能にする後退力を作用させるように適合された圧縮ユニット(120)と、前記衝撃リンク(135)と前記圧縮ユニット(120)との間に取り付けられ、前記圧縮ユニットの後退力を前記衝撃リンク(135)に伝達するよう適合された複数の圧縮リンク(150)と、を備える、請求項1に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項3

前記衝撃リンク(135)が、前記本体(136)の衝撃ヘッド(137)と、前記清浄要素(200)のノズル(202)と、前記本体(136)を通じて前記衝撃ヘッド(137)に出力(148)を伝達するための手段と、前記清浄要素(200)のノズル(202)に高圧ガス(204)を伝達するための手段と、前記回転機械(5)の下側ケーシング(10)のケーシングスロット(20)内で摺動するよう適合された、前記本体(136)のケーシングベース(152)と、前記本体(136)用の接続要素(156)と、前記後退力(115)受けるように適合されたポケット(149)と、を含む、請求項2に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項4

駆動出力を伝達する手段が、高圧ガス及び電力の少なくとも1つに対する前記衝撃ヘッド(137)への経路(148)を含む、請求項3に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項5

前記複数の圧縮リンク(150)が、本体(151)と、前記圧縮リンク(150)を通じて後端からの出力及び加圧ガスの少なくとも一方の経路(148)と、前記回転機械の下側ケーシング(10)のケーシングスロット(20)内で載るように適合されたダブテールベースと、前記本体の前端にて接続するための手段(156)と、隣接リンクに前記本体(136)を接続するための手段(156)と、前記圧縮ユニット(120)から後退力(115)を受けるように適合されたポケット(149)と、を含む、請求項2に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項6

前記複数の圧縮リンク(150)が更に、修正されたステータベーンセグメント(50)を含む、請求項5に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項7

前記圧縮ユニット(120)が、引き出される前記ステータベーンセグメントの後部における前記下側半部分ケーシングフランジ上に前記テンションユニットを取り付けるよう適合された取付具と、ラム(123)と、前記ラムが、前記圧縮リンク(150)のポケット(149)を係合するための手段と、前記複数の縮リンク(150)を前記下側ケーシング半部分(10)のケーシングスロット(20)に挿入するための手段と、前記ラム(123)出力を供給するよう適合された出力源(127)と、を含む、請求項2に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項8

前記テンション装置(220)が、前記下側ケーシング(10)のケーシングスロット(20)を通って前方ステータベーンセグメント(51)を引っ張るための力(165)を作用させるよう適合されたテンションユニット(168)と、前記テンションユニット(168)と前記前方ステータベーンセグメント(51)との間に取り付けられ、ラッチ手段(170)により前記テンションユニット(168)の引張力(165)を前記前方ステータベーンセグメント(51)に伝達するよう適合されたテンションケーブル(167)と、前記テンションユニット(168)と前記前方ステータベーンセグメント(51)との間に位置付けられ、前記下側ケーシング(10)のスロット(20)内の半径方向円弧に沿って前記テンションケーブル(167)を位置付けるように適合された複数のテンションリンク(175)と、を含む、請求項1に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項9

前記複数のテンションリンク(175)が、本体(151)と、前記各本体上で、前記回転機械(5)の下側ケーシング(10)内のケーシングスロット(20)の半径方向円弧において前記テンションケーブル(167)を位置付けるための手段と、他のテンションリンク(175)に接続するよう適合された接続要素(145)と、前記回転機械(5)の下側ケーシング(10)のケーシングスロット(20)内に収まるように適合されたベース(152)と、を含む、請求項8に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

請求項10

前記テンションユニット(168)が、前記下側ケーシング(10)のフランジ(15)に前記テンションユニット(168)を取り付けるように適合された取付具(188)と、前記テンションケーブル(167)を把持するための手段(214)と、前記テンションケーブル(167)を引っ張るための手段(214)と、前記回転機械(5)の下側ケーシング(10)のケーシングスロット(20)から前記テンションリンク(175)を受け取り及び排出するための手段と、前記テンションユニット(168)を供給するよう適合された出力源(212)と、を含む、請求項9に記載のステータベーンセグメント(50)を取り外すよう適合された装置(100)。

技術分野

0001

本発明は、全体的にガスタービン圧縮機に関し、より詳細には、ガスタービン圧縮機のロータ所定位置にある状態で、ガスタービン圧縮機のステータベーンセグメントを取り外すための装置及び方法に関する。

背景技術

0002

従来のガスタービンは一般に、圧縮機内の空気を加圧し、加圧された空気を燃焼室に供給して、ここで燃料が空気に加えられて点火される原理に基づいて作動する。その後、結果として生じる燃焼混合気がガスタービンのタービンセクションに供給され、ここで、燃焼プロセスによって発生したエネルギーの一部がタービンによって取り出され、シャフトを介して圧縮機を駆動する。

0003

多段圧縮機セクションでは、ステータは、圧縮機セクションの入口と出口に、並びに、連続する各圧縮段空気流を適切に配向する目的で各圧縮機段の間に配置される。その結果、ステータは、圧縮機セクション内の空気流及び圧力に適切に影響を与えることにより圧縮機性能を向上させることが可能になる。

0004

ステータは一般に、翼形部又はベーン環状アレイからなる。ステータは通常、セグメント状に形成され、ステータベーンセグメントが、ベースにより支持される1つ又はそれ以上の翼形部からなるようにする。ベースは、ケーシング内のステータベーンを堅持するようにダブテール部を含む。これらのステータベーンセグメントは、圧縮機ケーシングに個々に取り付けられて環状アレイを形成し、翼形部が、圧縮機段の隣接するペア間で半径方向に突出するようにされる。このタイプの設置においては、複数のブレードと複数のステータベーンセグメントは、ケーシングスロット内に組み付けられて1つの段を形成する。

0005

図1は、ロータを取り外した状態の圧縮機の下半部分ケーシングの平面図を示し、ステータベーン段組立体において複数の個々のケーシングスロットが描かれている。図2は、個々のケーシングスロット内のステータベーンセグメントのベースの断面図を示す。

0006

ケーシング10は、ステータベーンセグメント50を受けるために、水平フランジ15内に複数のスロット20を有する。第1のケーシングスロット21は、ステータベーンセグメントが無い状態で図示されている。他のケーシングスロット22は、ベーン60を有するステータベーンセグメント50を含む。スロット20は、側縁部25のペアを有し、その各々は溝30又はダブテール状の凹部を有する。溝30は、ステータベーンセグメント50を所定位置に保持する。各ステータベーンセグメント50は、所定位置に摺動できるようにされ、ベース55がスロット20内に受けられ、ダブテール60が溝30内に受けられる。個々の段におけるステータベーンセグメント50は、全円周方向に続くスロット20が、指定数のステータベーンセグメント50で満たされるまで、ケーシング10のスロット内に順次的に配置される。

0007

ケーシングの全ステータベーンスロットが満たされると、ロータ及びブレードは、下側ケーシング内に取り付けられる。ロータのブレードは、ステータベーン間の軸方向でケーシング内のスペース占有する。ロータが所定位置にある状態では、いずれかの側からの軸方向においてステータベーンへのアクセスは可能ではない。ロータが所定位置にあり、圧縮機ケーシングの上半部分が取り外されている状態では、各々がケーシングジョイントの一方に位置する2つのステータベーンセグメントにのみアクセスが可能である。しかしながら、ケーシング下半部分のスロット内で他のステータベーンセグメントへの直接アクセスは可能ではない。

0008

長期にわたる圧縮機の運転の間に、腐食生成物及び他の異物などの付着物質40が、ケーシングスロット20内の狭いスペース35内、及びケーシングスロット20とステータベーンセグメント50のベース55上のダブテール65との間に形成される可能性がある。これらの付着物質40は、ステータベーンセグメント50のベース55におけるダブテール65をケーシングスロット20内の溝30の内側表面45に固着させる傾向があり、ステータベーンセグメント55の取り外しを困難にする可能性がある。

0009

図3は、ステータベーンセグメントが設置された状態のステータ段間の圧縮機ケーシングの軸方向切り欠き図を示す。ケーシングスロット20は、中央ステータベーンセグメント80と各側部に対して外寄りのステータベーンセグメント85とで満たされる。外寄りのステータベーンセグメント85に対しては、水平フランジ15においてアクセス可能とすることができるが、内寄りのステータベーンセグメント80に対してはアクセスが制限される。他の圧縮機段及び他の圧縮機構成では、1つよりも多い中央ステータベーンセグメントを設置することができる。

0010

圧縮機ロータがケーシングの下半部分に取り付けられているときに、ステータベーンスロットからステータベーンセグメントを取り外すのに利用できる既知の装置又は方法は存在しない。下側ケーシングから圧縮機ロータを持ち上げて取り外し、ステータベーンセグメントを露出させ、次いで、手動で力を加えてステータベーンセグメントを解放し取り外すことが必要であった。圧縮機のロータを取り外す要件により、重量物起重機が必要となり、追加の人件費、及び運転停止遅延時間が付加される。ロータが取り外された場合でも、ステータベーンの段間で制約のあるアクセスでは、手動プロセスは依然として困難である。この手動プロセスでは、革張りハンマーでステータベーンセグメントを強打することが必要となる。

発明が解決しようとする課題

0011

従って、ステータベーンセグメント又はガスタービン圧縮機に損傷を結果として生じないような所定位置にロータがある状態で、ガスタービン圧縮機のステータベーンセグメントを取り外すための安全で効率的な装置及び方法を提供する必要がある。

課題を解決するための手段

0012

ステータベーンセグメント及び回転ブレードのガスタービン圧縮機動作を伴う回転機械の運転中、ステータベーンセグメントのダブテール状ベースは、腐食生成物がダブテール状ベース及びスロットの内側表面に付着することに起因して、回転機械ケーシングのスロット内に固定されるようにすることができる。ステータベーンセグメントへのアクセスは、上側ケーシング半部分が取り外されているときには制限されるが、回転機械のロータは依然として設置されたままである。

0013

要約すると、本発明の1つの態様によれば、上側ケーシングが取り外され且つロータが所定位置にある状態で、ステータベーンセグメント及び回転ブレードを有する回転機械の下側ケーシング内のダブテールスロットからステータベーンセグメントを取り外すよう適合された装置が提供される。本装置は、ステータベーンセグメントの背面に押し付け力を加えるよう適合された圧縮装置を含む。ガスタービン圧縮機の下側ケーシングのダブテールスロットにステータベーンセグメントを保持する付着材料を解放するよう適合された清浄要素が提供される。テンション装置が、ステータベーンセグメントの前方表面引張力を加えるよう適合される。

0014

本発明の別の態様では、ステータベーンセグメント及び回転ブレードを有する回転機械のケーシングスロットからステータベーンセグメントを引き出すための方法が提供される。ステップは、
ステータベーンセグメントの後部に押し付け力を加える段階と、ステータベーンセグメントとケーシングスロットとの間の付着材料を清浄する段階と、ステータベーンセグメントの前部に引張力を加える段階とを含む。

図面の簡単な説明

0015

ステータベーン段の組立体において複数の個々のケーシングスロットが示された、ロータを取り外した状態の圧縮機の下側半部分ケーシングの平面図。
個々のケーシングスロット内のステータベーンセグメントのベースの断面図。
ステータベーンセグメントが設置された状態のステータ段間の圧縮機ケーシングの軸方向切り欠き図。
ケーシングスロット内に設置された複数のステータベーンセグメントを取り外すための本発明の1つの実施形態の簡略図。
圧縮トレインの1つの実施形態の図。
衝撃リンク135の1つの実施形態の図。
圧縮リンクの1つの実施形態の図。
圧縮ユニットの送給装置の1つの実施形態の図。
圧縮ユニット及び圧縮ユニットの一実施形態を示す断面図。
テンションリンク及びテンションケーブルを含むテンショントレインの1つの実施形態の図。
前方ステータベーンセグメントへのテンショントレインの接続の1つの実施形態の上面図。
前方ステータベーンセグメントへのテンショントレインの接続の1つの実施形態の側面図。
テンションユニットの1つの実施形態の図。
圧縮機のケーシングスロットからステータベーンユニットを引き出す方法の1つの実施形態のフローチャート

実施例

0016

本発明のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。

0017

本発明の以下の実施形態は、機械ロータの取り外しを必要とすることなく、ステータベーンセグメント及び回転ブレードを備えた回転機械のケーシングスロットからステータベーンセグメントを取り外す装置及び方法を提供することを含む、多くの利点を有する。回転機械は、ガスタービン圧縮機とすることができる。機械においてロータの取り外しが回避されることにより、プロセス中のかなりの時間及びコストが節減される。ロータの取り外しが回避されることにより、ユニットの分解及びロータの取り外しに関連する安全上の懸念及び機器の損傷も低減される。

0018

本発明は、ステータベーンセグメント及び回転ブレードを備えた回転機械のケーシングのスロットにおいてステータベーンセグメントの取り外しを容易にするよう適合された装置の1つの実施形態を含む。機械は、ガスタービン圧縮機とすることができる。図4は、ケーシングスロット内に設置された複数のステータベーンセグメント50を取り外すための本発明の1つの実施形態の簡略図を示す。装置100は、後方ステータベーンセグメント51におけるベース55の背面116に押し付け力115を加えるよう適合された圧縮装置110と、ガスタービン圧縮機の下側ケーシング10のスロット20内にステータベーンセグメント50を保持する付着材料(図2)を解放するよう適合された清浄要素200と、前方ステータベーンセグメント53の前部分166に引張力165を加えるよう適合されたテンション装置220とを含む。

0019

押し付け力をステータベーンセグメントに伝達する部材を圧縮トレイン130と呼ぶことにする。以下に記載する実施形態における圧縮トレイン130は、圧縮リンク及び衝撃リンクを含むことができる。

0020

図5は、圧縮トレインの内部断面図を示す。圧縮トレイン130は、ケーシングスロット20内の後方ステータベーンセグメント51の背面116上で振動押し付けるよう適合された衝撃リンク135と、衝撃リンク135がケーシングスロット20を介して後方ステータベーンセグメント51に接して振動し且つこれを押し付けることを可能にする後退力を作用させるように適合された圧縮ユニット120と、衝撃リンク135と圧縮ユニット120(図4)との間に取り付けられ、圧縮ユニット120の後退力を衝撃リンク135に伝達するよう適合された複数の圧縮リンク140とを含むことができる。衝撃リンク135及び圧縮リンク140内の内部通路148は、衝撃ヘッドを通る供給源(図示せず)から圧縮機ケーシングの外への高圧ガス流高圧空気とすることができる)の通路を提供する。リンク間では、供給導管147を通ってガス流が提供される。圧縮リンク140の端部にある枢動孔143は、枢動リンク145用の枢動ピン125を受け入れて、加圧力が作用したときにリンクを互いに保持するようにする。枢動リンク145による枢動は、圧縮トレイン130がケーシングスロット内の湾曲上手く通り抜けることを可能にする。

0021

図6は、衝撃リンク135の1つの実施形態を示す。衝撃リンク135は、本体136と、本体136の前端138にある衝撃ヘッド137と、本体136の下にあり、ガスタービン圧縮機の下側ケーシング10のスロット20内に収まるよう適合されたベース138と、を含むことができる。ベース138はまた、ケーシングスロット20の半径に沿った回転運動を可能にするために、後方ステータベーンセグメント50のベースと整合する曲面134を含む必要がある。ベース138は、ステータベーンセグメントのベースの幅に等しい幅139を含むことができ、これは、本体が隣接するロータブレード間のケーシングスロット20内に収まる必要があり、ダブテール153が、衝撃リンク135が摺動できる公差を有して、ケーシングスロット20(図2)の溝30に共形になる必要があることに起因する。本体136の長さ141は、全体的に、ステータベーンセグメントのおおよその長さの大きさにすることができる。

0022

業者に公知の衝撃ヘッド137は、本体136の内部で前端138にある。衝撃ヘッド137は、前端138内から往復動することができるストライカー142を含む。ストライカー142は、後方ステータベーンセグメント51の背面116と接触しているときには、背面116に振動力印加する。衝撃ヘッドに力を伝達する手段は、多数の方法で提供することができる。衝撃ヘッド137は、ガス流路148を通る高圧ガスによって駆動することができる。高圧ガスは、ケーシングスロットの外側から供給導管147により供給することができる。或いは、衝撃ヘッド137は、供給導管147を通って電気出力が供給される電気ソレノイドにより駆動することができる。代替作動方法はまた、供給導管147を通って供給される、超音波又は亜音速音響効果を含むことができる。

0023

接続要素は、衝撃リンクの後端に設けられる。接続要素は、衝撃リンク135の背面144上に枢動孔143(又は他の同様の機構)を含むことができ、隣接する圧縮リンク150に取り付けるために設けることができ、該圧縮リンクは、後退力を伝達して、衝撃ヘッド137を後方ステータベーンセグメント51の背面116と接触して維持する。枢動リンク145は、衝撃リンク135内の枢動リンク孔143と隣接する圧縮リンク内の対応する枢動リンク孔143との間に取り付けることができ、これらは枢動ピン125で取り付けられる。背面144には、力伝達ポケット149を設けることができる。力伝達ポケットは、圧縮ユニット120からラム又は他の力伝達デバイスを受け入れて、衝撃リンク135が圧縮ユニット120内にあるときに物理的接触によりこれらを作用させることができる。

0024

本体136の前端138にある清浄要素200は、ノズル201を含むことができる。本体136の後端144から前端138に延びる内部通路146は、高圧ノズル201に高圧ガス流148を伝達するよう適合される。ノズル201の吐出203は、高圧ガス202を本体前方のケーシングスロット内に配向する。吐出された高圧ガス202は、後方ステータベーンセグメント51のダブテール65の外側表面70と、下側ケーシング10のスロット20の内側表面との間に押し出され、2つの表面間に付着している材料40をスロットから解放し吹き飛ばすようにする(図2)。衝撃ヘッド137はまた、高圧ガス202により駆動され、同じ高圧ガスの供給源及び配管を両方で使用するために提供することができる。高圧ガス流204は、好ましくは空気とすることができる。

0025

加えて、望ましい場合には、ケーシングスロットからステータベーンセグメントを解放するのを助けるために、中を通る潤滑剤を分配する手段を設けてもよい。このような中を通る潤滑剤は、供給導管147を介して外側供給源から提供され、ノズル202並びに衝撃リンク及び接続リンク内の上述の通路を通して、或いは同様の追加の経路を通って伝達することができる。

0026

図7は、圧縮リンクの1つの実施形態を示す。圧縮リンク150は、本体をガスタービン圧縮機の下側ケーシングのスロット20内で摺動するよう適合されたベース152を備えた本体151を含む。通常、ベース152は、下側ケーシング内の溝30に対応するダブテール153を含むことになる。ベース152及びダブテール153はまた、下側ケーシングスロット20(図2)の半径に沿った回転運動を可能にするために、後方ステータベーンセグメント51と整合する曲面134を含む必要がある。本体151は、隣接するロータブレード間のスペース内に収まる必要があることに起因して、ステータベーンセグメントのベースの幅よりも広くない幅154を含むことができる。本体151の長さは、好ましくは、ステータベーンセグメントのおおよその長さの大きさにすることができる。

0027

本体151の後端159から前端158までの第1の内部通路146は、圧縮リンク150を通って高圧ガス流路148を連通するよう適合させることができる。隣接する圧縮リンク150間のガス流路148は、供給導管147により提供することができる。或いは、高圧ガスを伝達するための経路は、本体の外部、すなわち本体の上部又は側部に取り付けることができる。衝撃リンク135(図6)の衝撃ヘッド137に対する電力音波出力、その他のための第2の内部経路又は外部経路(図示せず)を設けることもできる。これらの代替の経路(図示せず)は、衝撃リンク135への出力及び/又は高圧ガスを伝達するよう適合された管体ホース、又はケーブルを保持するために、本体の外部にブラケットを含むことができる。

0028

接続リンク150の本体151はまた、前端157にある接続要素156と、後端158にある接続要素156とを含むことができ、これらは、前方及び後方位置付けられた圧縮リンクと接続するよう適合されている。接続要素156は枢動リンク孔143を含むことができる。枢動リンク145は、隣接する接続リンク150において枢動リンク孔143間に取り付けることができる。枢動リンク159は、隣接する接続リンク150間に圧縮トレインを維持し、圧縮ユニット120から衝撃リンク135までの連鎖状の個々の圧縮リンク間に後退力を伝達する。背面159には、力伝達ポケット149を設けることができる。力伝達ポケット149は、圧縮ユニット120からラム又は他の力伝達デバイスを受け入れて、接続リンク145が圧縮ユニット120内にあるときに物理的接触によりこれらを作用させることができる。

0029

圧縮リンクの別の実施形態は、修正ステータベーンセグメントを備えることができ、ベーンは取り除かれている。修正ステータベーンセグメントは、下側ケーシングスロット内での収容及び摺動に対応するような大きさ及び形状を備えたベースを既に含む。ステータベーンセグメントは、衝撃リンクへの出力及び/又は衝撃リンク上の清浄ノズルに高圧ガスを伝達するための内部経路又は外部経路を提供するよう更に修正することができる。各修正されたステータベーンセグメント上のベースは、下側ケーシングスロット内にあるときには互いに当接し、これにより隣接セグメントのベースを通って後退力を伝えることができ、更に後退力を衝撃リンクに伝達できるようになり、この実施形態では、接続装置を有することなく平坦面を含むことができ、これは、ステータベーンセグメントが、圧縮機ケーシングのスロット内に互いに当接するような形状にされていることに起因する。

0030

図8は、圧縮ユニット120の1つの実施形態を示す。圧縮ユニット120は、引き出されるステータベーンセグメント(図示せず)を保持するスロット20の上の下側ケーシング10の水平フランジ上に取り付けるように適合された取付具121と、油圧ラム123と、油圧ラム123が最後尾の圧縮リンクのポケットを係合するための手段と、圧縮リンク源126から接続リンク150を係合するための手段と、接続リンク150を下側ケーシング半部分のスロット内に挿入するための手段と、油圧ラム123に供給するよう適合された出力源127と、を含むことができる。

0031

圧縮ユニット120は、ケーシングスロット20の後側の水平ケーシングフランジ15にボルト締めするよう適合されたフランジ128を含むことができる。圧縮ユニット120の本体129は、圧縮機ケーシングの水平フランジ15に対して垂直に取り付けることができる。本体129は、下側ケーシング15内のスロット20への入口90の上に中心がある厚肉中空ボックスとして配置することができる。本体129に対する内側部194は、圧縮接続リンクの接続トレインを受け入れるための開口195を含むことができる。本体の外側部196は、整列又は調整のために本体129内で接続リンク150にアクセス可能にする安全アクセスピン197を含むことができる。本体129の上端内に、作動ピストン124を備えたラム123を取り付けることができる。ラム123は、好ましくは油圧により作動され、外部油圧源202のための接続部201を含むことができる。作動ピストン124は、接続リンク150及び衝撃リンク135の力伝達ポケット149にストロークを与えることにより、圧縮ユニット120(図4)の本体129内にあるリンクに後退力を作用させるように本体129内に位置付けられる。その結果、後退力は、圧縮機ケーシング15のスロット20内で隣接する接続リンク150を通じて伝達され、衝撃リンク135に後退力を供給する。

0032

圧縮ユニット120は更に、圧縮トレイン130の円滑な導入を可能にするために、本体129上に取り付けられたリンク送給トレイ208を含むことができる。前方ステータベーンセグメント53の前部分166にテンショントレイン160を通じて引張力165を加えるように適合されたテンション装置220は、テンションユニット168、
テンションケーブル167、及び複数のテンションリンク175を含むことができる。

0033

図9Aは、テンションリンク175のテンショントレイン160をテンションケーブル167と共に示している。図9Bは、前方ステータベーンセグメント53に接続されたテンショントレイン160の上面図を示す。図9Cは、前方ステータベーンセグメント53に接続されたテンショントレイン160の側面図を示す。テンションケーブル167は、テンションユニット168(図10)と前方ステータベーンセグメント53との間に取り付けられ、圧縮機ケーシング15のスロット20を通じて、引張力165を前方ステータベーンセグメント53に伝達し、これを引き上げて引き出すように適合される。前方ステータベーンセグメント53のテンションケーブル167は、バネ付勢フックラッチグラップル170を含むことができる。圧縮トレイン160のセットアップ中に、バネ付勢のフックラッチグラップル170は、引き出される前方ステータベーンセグメント53の前方ステータベーン97の前部分96に押し付けることができる。バネ付勢のフックラッチ端部171、172は、ラッチ端部171、172が前方ステータベーン97の後ろ付近に固定されるまで前方ステータベーン97の前部分96に押し付けられると、外向きに曲がる。テンションケーブル167はまた、第1のテンションリンク186と係合するビード173を含むことができる。

0034

テンションユニット168と前方ステータベーンセグメント53との間に、複数のテンションリンク175を位置付けることができる。テンションリンク175は、下側半部分ケーシング15のスロット20内の半径方向円弧に沿ってテンションケーブル167を位置付けるよう適合される。テンションリンク175は、大きさ及び形状において上述の圧縮リンクと同様に構成することができる。テンションリンク175は、本体151と、各本体に対して下側半部分ケーシング10内のスロットの半径方向円弧にテンションケーブル167を位置付けるための手段177と、ガスタービン圧縮機の下側ゲーシング10のダブテール溝30内に収まるように適合された、ダブテールを備えたベース152と、前端158及び後端159にあるピボット孔143とを含むことができる。

0035

本体159の前端158から後端159までの第1の内部経路181は、テンションリンク175を通じてテンションケーブル167を通すように適合させることができる。前端158から後端159までの第2の内部経路182は、カメラ184及び前方照明185のために供給導管183を通すように適合させることができる。或いは、テンションケーブル用の経路は、本体176の外部、すなわち本体151の上部又は側部に取り付けてもよい。同様に、供給導管183の代替の経路は、本体151の外部、すなわち本体の上部に取り付けることができる。これらの代替の経路は、テンションケーブル167及び供給導管183を保持するように適合された本体の外部にある1つ又はそれ以上のブラケットを含むことができる。第1の内部経路181又は外部経路は、圧縮機の下側ケーシング内のスロットの半径方向円弧を通る半径方向構成でテンションケーブル167を維持し、ケーシングスロット20の内側表面上に固着することなくステータベーンセグメントに引張力を伝えるようにする。

0036

前方ステータベーンセグメント53に隣接する第1のテンションリンク186は、カメラ184及び前方照明185を含む供給導管183の端部を保持することができる。カメラ184及び前方照明185は、バネ付勢のフックラッチ171がテンションケーブル167の端部において前方ステータベーンセグメント53の前方ベーン97と係合するのを容易にするような視野をもたらすように位置付けることができる。更に、テンションケーブル167上のビード173は、第1のテンションリンク186の後端と係合し、引き出し中にテンショントレイン164に引張力を提供することができる。

0037

図10は、テンションユニットの1つの実施形態を示す。テンションユニット168は、圧縮機下側ケーシング10の水平方向フランジ15上にテンションユニット168を取り付けるように適合された取付具188と、テンショントレイン160を把持し引っ張るための手段と、圧縮機ケーシング10のスロット20からテンションリンク175を受け取り及び排出するための手段と、テンションユニットを供給するよう適合された出力源とを含むことができる。

0038

テンションユニット168の本体195は、水平フランジ15に対して垂直に取り付けることができる。本体195は、下側半部分ケーシング10内のスロット20への入口90の上に中心がある厚肉の中空ボックスとして配置することができる。ケーシングスロット20の上に位置付けられた本体194内の開口90は、ケーシングスロット20から引き出されるテンションリンク167を受け入れるために設けることができる。下側ケーシング10に対する本体195の内側部197は、ケーシングスロット20から引き出されるテンショントレイン160を受け入れるための開口196を含むことができる。本体194の外側部198は、本体を通る移動の整列又は調整のために本体195内でテンショントレイン160にアクセス可能にする取り外し可能な安全ピン(図示せず)を含むことができる。

0039

本体164の上端内に、テンショントレイン160を把持し引っ張る手段が設けられる。ここにラム210を取り付けることができる。ラム210は、好ましくは、単動式中空油圧ラム(当該技術分野で公知)であり、油圧ラムにおいては油圧発生源(当該技術分野で公知)となる外部出力源のための接続部211を含むことができる。単動式中空油圧ラム213は、分割カラー耐荷重装置214を含むことができる。分割カラー耐荷重装置214により、テンションケーブル167を中心孔215を通して送給することが可能となる。単動式中空油圧ラム213は、圧力源212に応答して動作するときに、テンションケーブル167上の分割カラー耐荷重装置214を加圧し、分割カラー耐荷重装置214を上方に延ばして、これにより前方ステータベーンセグメント53に引張力を付加する。

0040

引張力がステータベーンセグメントをテンションユニットに向けて移動させると、テンションリンク175は、ケーシング10内のスロット20から引き戻され、本体195の開口196を通過する。ステータベーンセグメントは、テンション水平ジョイントに到達するときまでに開放される必要がある。そこから、最後のテンションリンクが水平ジョイントの上にあると、ケーブルを切断し、保守技術員の点により手動でセグメントをダブテール嵌めから回転させて取り外すことができる。

0041

テンションユニットは、テンショントレインを介してステータベーンセグメントに引張力を加えることが可能な他の実施形態を含むことができる。例えば、テンションユニットの別の実施形態は、代替として、ケーシングスロットの出口側に対する開口上に取り付けられ、上述のようにテンションケーブルに取り付けるように適合されたチェーンフォールを含むことができる。

0042

本発明の別の態様によれば、ガスタービン圧縮機のケーシングスロットからステータベーンセグメントを引き出すための方法が提供される。図11は、ガスタービン圧縮機のケーシングスロットからステータベーンセグメントを引き出すための方法の1つの実施形態のフローチャートを示す。基本的な方法は、ステータベーンセグメントの後部に押し付け力を加える段階と、ステータベーンセグメントとケーシングスロットとの間の付着材料を清浄する段階と、ステータベーンセグメントの前部に引張力を加える段階と、を含む。

0043

最初に、ステップ300において、下側ケーシングスロットにある水平フランジに隣接するステータベーンセグメント(SVS)を手動で取り外すよう試みることができる。この試みは成功することもあれば、成功しないこともある。

0044

ステップ310によれば、圧縮ユニットが、圧縮機ケーシング内のステータベーンセグメントの開口に取り付けられる。ステップ320では、圧縮ユニットを通じて圧縮トレインが送給され、設置された後方ステータベーンセグメントの後端に当接する。圧縮トレインは、先頭に衝撃リンク、その後に複数の接続リンクを含めて、事前に組み立てることができる。接続装置により直列に接続された衝撃リンク及び接続リンクは、装置の1つの実施形態において、枢動リンクで共に連結されるリンクの接続端部において枢動孔を含む。ステップ330では、圧縮ユニットが圧縮トレインを通じて後方ステータベーンセグメントに後退力を加えた状態で、後退力が維持される。ステップ340では、清浄装置を動作させてSVSのベースとケーシングスロットの内表面との間のスペースに高圧空気を印加することにより、付着材料を清浄する。ステップ350では、衝撃ヘッドを動作させ、圧縮ユニットからの後退力の下でステータベーンセグメントを振動させる。

0045

上述のような振動及び押し付け力の印加と並行して、ステップ360では、テンションユニットが圧縮機ケーシング内のステータベーンセグメントスロットの開口に取り付けられる。ステップ370では、圧縮ユニットを通じてテンションケーブルを保持するテンションリンクのテンショントレインが送給され、前方SVSに当接する。ステップ380では、前方SVSは、前方SVSのベーンを把持するための手段でラッチされる。この手段は、バネ付勢のフックラッチグラップルを含むことができ、ここでバネ付勢のフックラッチグラップルは、前方SVSの前方ベーンの前部に押し付けられ、後部付近でラッチされて、前方ベーンを用いて前方SVSを引っ張ることができるようになる。前方照明及びカメラ視野を用いて、前方SVSのラッチを助けることができる。

0046

ステップ390において、前方SVS上においてテンションユニットからの引張力を維持することができる。ステップ400において、SVSがテンションユニットを通じて順次引き出される。

0047

本明細書において種々の実施形態が説明されたが、本発明の要素、変形形態、又は改善形態の種々の組み合わせを実施することができ、これらは本発明の範囲内にあることは、本明細書から理解されるであろう。

0048

5ガスタービン圧縮機
10 下側ケーシング
15水平フランジ
20ケーシングスロット
21 第1のケーシングスロット
22 満たされたケーシングスロット
25側縁部
30 溝
35スペース
40付着材料
45 内側表面
50ステータベーンセグメント(svs)
51後方svs
53 前方svs
55ベース
60ベーン
65ダブテール
70 外側表面
80 中央svs
85外寄りsvs
90 入口
95 前方svsの前部
96 ベーンの前部
97 前方ベーン
98 前方ベーンの後部
100 装置
110圧縮装置
115押付け
116 背面
120圧縮ユニット
121取付具
122圧縮ヘッド
123油圧ラム
124作動ピストン
125枢動ピン
126圧縮リンク供給源
127油圧出力
128フランジ
129 本体
130圧縮トレイン
133 ベース
134 局面
135衝撃リンク
136 本体
137衝撃ヘッド
138前端
139 幅
140 圧縮リンク
141 長さ
142ストライカー
143枢動孔
144後端
145枢動リンク
146内部通路
147供給導管
148ガス流路
149力伝達ポケット
150 圧縮リンク
151 本体
152 ベース
153 ダブテール
154 幅
155 長さ
156 内部通路
157接続要素
158 前端
159 後端
160テンショントレイン
165引張力
166 前部分
167テンションケーブル
168テンションユニット
169 テンションケーブルの前端
170バネ付勢のフックラッチグラップル
171ラッチ端部
172 ラッチ端部
173ビード
175テンションリンク
176 本体
177 テンションケーブルを位置付ける手段
178 ベース
179 前端
180 後端
181 第1の内部経路
182 第2の内部経路
183 供給導管
184カメラ
185前方照明
186 第1のテンションリンク
188 取付具
190テンションヘッド
193 テンションヘッドの出力源
194 本体
195 ベース
196 開口
197 内側部
198 外側部
199 安全アクセスピン
200清浄要素
201 開口
202ノズル
203ガス排出
204 ノズルへの内部ガス経路
208リンク送給トレイ
209 送給経路
210ラム
211 接続部
212外部出力源
213単動式の中空油圧ラム
214分割カラー耐荷重装置
215中央孔
220 テンション装置

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