旋转机械以及旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法与流程

文档序号:12285908阅读:429来源:国知局
旋转机械以及旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法与流程

本发明例如涉及燃气涡轮、蒸汽涡轮等旋转机械、旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法。



背景技术:

例如,通常的燃气涡轮由压缩机、燃烧器与涡轮构成。压缩机通过压缩从空气导入口导入的空气而形成高温高压的压缩空气。燃烧器相对于该压缩空气供给燃料并使燃料燃烧而得到高温高压的燃烧气体。涡轮由该燃烧气体驱动并驱动在同轴上连结的发电机。

在该燃气涡轮中,燃烧器被中间轴罩支承,该中间轴罩的外周端部与上部壳体的嵌合部嵌合并通过螺栓来同定。因此,在作业者维护燃烧器时,通过拧松并去除该螺栓而分离中间轴罩与上部壳体,拆卸上部壳体而使燃烧器露出。作为这样的燃气涡轮,例如具有下述专利文献1所记载的结构。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-062900号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在上述的现有的燃气涡轮中,支承燃烧器的中间轴罩的外周端部与上部壳体的嵌合部嵌合,并通过螺栓来固定,在燃烧器的维护时,拧松该螺栓而拆卸上部壳体。然而,中间轴罩与上部壳体的螺栓紧固部在燃气涡轮的运转时成为高温,螺栓的螺纹部发生烧接,变得难以拧松螺栓,存在对燃烧器的维护造成阻碍这样的课题。

本发明用于解决上述的课题,其目的在于,提供容易进行壳体的拆卸而提高内部的维护性的旋转机械以及旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法。

解决方案

用于实现上述的目的的本发明的旋转机械在壳体内将旋转体支承为旋转自如,其特征在于,所述旋转机械具有:外侧壳体,其由呈对开形状的上下的外壳体部构成;内侧壳体,其由呈对开形状的上下的内壳体部构成,且设置在所述外侧壳体的内侧;以及按压支承机构,其沿所述旋转体的轴心方向对所述外侧壳体与所述内侧壳体中的径向嵌合部进行按压支承。

因此,由于利用按压支承机构沿轴心方向对设置于外侧壳体的内侧的内侧壳体进行按压支承,因此在外侧壳体与内侧壳体之间没有螺纹卡合部,能够避免螺纹部的烧接。因此,仅通过按压支承机构对外侧壳体与内侧壳体的按压,就能够从内侧壳体拆卸外侧壳体。另外,即便无法解除按压支承机构对外侧壳体与内侧壳体的按压,通过相对于外侧壳体向径向上的外侧作用负载,即使不解除外侧壳体与内侧壳体的按压也能够拆卸外侧壳体。其结果是,能够容易进行壳体的拆卸而提高内部的结构物的维护性。

在本发明的旋转机械中,其特征在于,所述按压支承机构具有支承衬垫,该支承衬垫与所述外侧壳体的嵌合部和所述内侧壳体的嵌合部中的一方螺纹卡合,且对另一方进行按压。

因此,仅通过旋转支承衬垫,就能够进行支承衬垫对外侧壳体与内侧壳体的按压支承以及按压的解除,能够提高外侧壳体中的组装作业以及解体作业的作业性。

在本发明的旋转机械中,其特征在于,所述外侧壳体的嵌合部呈凹形状,所述内侧壳体的嵌合部呈凸形状,所述支承衬垫与所述内侧壳体的嵌合部螺纹卡合。

因此,在向外侧壳体的呈凹形状的嵌合部嵌合有内侧壳体的呈凸形状的嵌合部时,仅通过旋转支承衬垫,就能够对外侧壳体进行按压支承或者按压解除,能够提高作业性。

在本发明的旋转机械中,其特征在于,所述旋转机械设有阻止所述支承衬垫的旋转的止转机构。

因此,在旋转支承衬垫对外侧壳体与内侧壳体进行按压支承之后,利用止转机构来阻止支承衬垫的旋转,由此抑制因振动等而解除外侧壳体与内侧壳体的按压支承。

在本发明的旋转机械中,其特征在于,所述止转机构具有卡定于所述支承衬垫的基端部的卡定构件、以及将所述卡定构件固定于所述外侧壳体或者所述内侧壳体的固定构件。

因此,在旋转支承衬垫对外侧壳体与内侧壳体进行按压支承之后,将卡定构件卡定于支承衬垫的基端部,利用固定构件将卡定构件固定于外侧壳体或者内侧壳体。因此,能够以简单的结构容易地阻止支承衬垫的旋转,并且在固定构件发生烧接的情况下,通过排除该固定构件而能够拆卸卡定构件。

在本发明的旋转机械中,其特征在于,所述旋转机构设有定心机构,该定心机构将所述内侧壳体支承为相对于所述外侧壳体沿径向移动自如。

因此,由于利用定心机构使内侧壳体相对于外侧壳体沿径向移动自如,因此即使在外侧壳体与内侧壳体产生热伸长,也不会使各壳体的中心偏移。

另外,本发明的旋转机械的组装方法中,该旋转机械在上下呈对开形状的壳体内经由轴承将旋转轴支承为旋转自如,并且在所述壳体的内部且所述旋转轴的外周侧设有内侧壳体,其特征在于,所述旋转机械的组装方法包括如下工序:将所述壳体中的上部壳体沿径向嵌合于所述内侧壳体的端部;以及利用支承衬垫沿所述旋转轴的轴心方向对所述壳体与所述内侧壳体的嵌合部进行按压支承。

因此,由于利用支承衬垫沿轴心方向对上部壳体与内侧壳体进行按压支承,因此仅通过解除支承衬垫对上部壳体与内侧壳体的按压,就能够从内侧壳体拆卸上部壳体。另外,即便无法解除支承衬垫对上部壳体与内侧壳体的按压,通过相对于上部壳体向径向上的外侧作用负载,也能够解除上部壳体与内侧壳体的按压而拆卸上部壳体。其结果是,容易进行壳体的拆卸而提高燃烧器的维护性。

在本发明的旋转机械的组装方法中,其特征在于,在所述支承衬垫与所述上部壳体和所述内侧壳体中的一方螺纹卡合、所述上部壳体嵌合于所述内侧壳体的端部时,通过旋转所述支承衬垫而对所述上部壳体与所述内侧壳体中的另一方进行按压。

因此,仅通过旋转支承衬垫,就能够进行支承衬垫对上部壳体与内侧壳体的按压支承以及按压解除,能够提高上部壳体中的组装作业以及解体作业的作业性。

在本发明的旋转机械的组装方法中,其特征在于,在利用所述支承衬垫对所述上部壳体与所述中间轴罩进行按压支承之后,相对于所述上部壳体与所述中间轴罩而进行所述支承衬垫的止转。

因此,抑制因振动等而解除上部壳体与内侧壳体的按压支承。

本发明的旋转机械的维护方法中,该旋转机械在上下呈对开形状的壳体内经由轴承将旋转轴支承为旋转自如,并且在所述壳体的内部且所述旋转轴的外周侧设有内侧壳体,其特征在于,所述旋转机械的维护方法包括如下工序:解除所述壳体中的上部壳体与下部壳体的紧固;使所述上部壳体相对于所述下部壳体上升并脱离;维护所述壳体内部;将所述上部壳体沿径向嵌合于所述内侧壳体的端部;利用支承衬垫沿所述旋转轴的轴心方向对所述上部壳体与所述内侧壳体的嵌合部进行按压支承;以及将所述上部壳体紧固于所述下部壳体。

因此,由于利用支承衬垫沿轴心方向对上部壳体与内侧壳体进行按压支承,仅通过解除支承衬垫对上部壳体与内侧壳体的按压,就能够从内侧壳体拆卸上部壳体。另外,即便无法解除支承衬垫对上部壳体与内侧壳体的按压,通过相对于上部壳体向径向上的外侧作用负载,也能够解除上部壳体与内侧壳体的按压而拆卸上部壳体。其结果是,能够容易进行壳体的拆卸而提高燃烧器的维护性。

发明效果

根据本发明的旋转机械以及旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法,利用按压支承机构(支承衬垫)沿轴心方向对上部壳体与内侧壳体进行按压支承,因此能够容易进行壳体的拆卸而提高内部的结构物(燃烧器)的维护性。

附图说明

图1是表示本实施方式的燃气涡轮中的燃烧器的附近的剖视图。

图2是表示中间轴罩的主视图。

图3是表示基于固定衬垫的中间轴罩的安装部的主视图。

图4是表示基于固定衬垫的中间轴罩的安装部的图3的IV-IV剖视图。

图5是图4的V-V剖视图。

图6是图3的VI-VI剖视图。

图7是表示基于定心销的中间轴罩的安装部的主视图。

图8是表示基于定心销的中间轴罩的安装部的图7的VIII-VIII剖视图。

图9是表示基于定心销的中间轴罩的安装部的图7的IX-IX剖视图。

图10是图9的X-X剖视图。

图11是表示燃烧器的维护方法的作业顺序的流程图。

图12是表示基于固定衬垫的中间轴罩的固定方法的简要图。

图13是表示基于固定衬垫的中间轴罩的固定方法的简要图。

图14是表示燃气涡轮的整体结构的简要图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的旋转机械、旋转机械的组装方法、旋转机械的维护方法的理想实施方式进行详细说明。需要说明的是,并非通过该实施方式来限定本发明,并且在具有多个实施方式的情况下,也包括组合各实施方式来构成的情况。

图14是表示本实施方式的燃气涡轮的整体结构的简要图。

如图14所示,本实施方式的燃气涡轮由压缩机11、燃烧器12与涡轮13构成。该燃气涡轮在旋转轴32的外侧沿着轴心O的方向配置压缩机11与涡轮13,并且在压缩机11与涡轮13之间配置有多个燃烧器12。而且,燃气涡轮在同轴上连结未图示的发电机(电动机),能够进行发电。

压缩机11具有导入空气的空气导入口20,在压缩机机室21内配设入口引导叶片(IGV:Inlet Guide Vane)22,并且沿空气的流动方向(后述的转子32的轴心O的方向)交替地配设有多个静叶23与多个动叶24,在其外侧设有抽气室25。该压缩机11通过对从空气导入口20导入的空气进行压缩而生成高温高压的压缩空气,并向壳体14供给。该压缩机11通过在同轴上连结的电动机来起动。

燃烧器12被供给由压缩机11压缩而存积于壳体14的高温高压的压缩空气与燃料并使它们燃烧,从而生成燃烧气体。涡轮13在涡轮机室26内沿燃烧气体的流动方向(转子32的轴心O的方向)交替配设有多个静叶27与多个动叶28。而且,在该涡轮机室26的下游侧隔着排气机室29配设有排气室30。排气室30具有与涡轮13连结的排气扩散器31。该涡轮13被来自燃烧器12的燃烧气体驱动,并驱动在同轴上连结的发电机。

压缩机11、燃烧器12与涡轮13以贯穿排气室30的中心部的方式配置有沿着轴心O的方向的转子(旋转轴)32。转子32的压缩机11侧的端部被轴承部33支承为旋转自如,并且排气室30侧的端部被轴承部34支承为旋转自如。而且,该转子32在压缩机11处重叠并固定有多个装配有各动叶24的叶盘。另外,在涡轮13处,重叠并固定有多个装配有各动叶28的叶盘,在空气导入口20侧的端部连结有发电机的驱动轴。

而且,该燃气涡轮的压缩机11的压缩机机室21被腿部35支承,涡轮13的涡轮机室26被腿部36支承,排气室30被腿部37支承。

在压缩机11处,从空气导入口20导入的空气通过入口引导叶片22、多个静叶23与动叶24而被压缩,从而成为高温高压的压缩空气。在燃烧器12处,相对于该压缩空气供给规定的燃料,并使燃料进行燃烧。在涡轮处,由燃烧器12生成的高温高压的燃烧气体通过涡轮13中的多个静叶27与动叶28而驱动转子32旋转,并驱动与该转子32连结的发电机。而且,驱动涡轮13后的燃烧气体作为废气而向大气释放出。

在这样构成的燃气涡轮中,燃烧器12在压缩机11与涡轮13之间沿周向隔开规定间隔配置有多个。而且,各燃烧器12支承在中间轴罩的外侧,该中间轴罩的外周端部与燃烧器壳体连结。因此,在维护燃烧器时,在解除燃烧器壳体的紧固、并解除与中间轴罩的连结之后,拆卸燃烧器壳体而进行燃烧器的维护作业。

图1是表示本实施方式的燃气涡轮中的燃烧器的附近的剖视图,图2是表示中间轴罩的主视图,图3是表示基于固定衬垫的中间轴罩的安装部的主视图,图4是表示基于固定衬垫的中间轴罩的安装部的图3的IV-IV剖视图,图5是图4的V-V剖视图,图6是图3的VI-VI剖视图。

如图1以及图2所示,燃烧器壳体(外侧壳体)41呈沿着转子32(参照图14)的轴心O的方向的圆筒形状。该燃烧器壳体41由呈对开形状的上部壳体(外壳体部)42与下部壳体(外壳体部)43构成,左右的外周凸缘部42a、43a上下紧贴而由多个螺栓44连结为一体。而且,上部壳体42在外周凸缘部42a形成切口部42b,能够配置千斤顶(升降装置)45。

另外,燃烧器壳体41在轴心O的方向上的一方形成安装凸缘41a,在另一方面形成有安装凸缘41b。然后,将燃烧器壳体41的安装凸缘41a与压缩机机室(壳体)21的安装凸缘21a紧贴,并通过螺栓46来连结,将安装凸缘41b与涡轮机室(壳体)26的安装凸缘26a紧贴,并通过螺栓47来连结。

该燃烧器壳体41沿周向以规定间隔装配有多个燃烧器12。燃烧器外筒51配置在形成于燃烧器壳体41的安装孔中,在内部隔开规定间隔地支承燃烧器内筒52,该燃烧器内筒52在前端部连结有燃烧器尾筒53。燃烧器内筒52在内部的中心配置点火燃烧器54,并且在内周面以沿着周向包围点火燃烧器54的方式配置有多个主燃烧器55。另外,燃烧器尾筒53的前端部与涡轮静叶27连结。

另外,燃烧器外筒51嵌合顶盖部56,通过多个紧固螺栓(省略图示)来紧固,在该顶盖部56设有燃料端口57、58、59。然后,将未图示的点火燃料线与点火燃烧器54的燃料端口57连结,将未图示的主燃烧线与各主燃烧器55的燃料端口58连结,将未图示的顶盖燃烧线与燃料端口59连结。

因此,高温高压的压缩空气的空气流向燃烧器内筒52内流入,在该燃烧器内筒52内,该压缩空气与从主燃烧器55喷射出的燃料混合,成为预混合气体的回转流而向燃烧器尾筒53内流入。另外,压缩空气与从点火燃烧器54喷射出的燃料混合,作为未图示的火种进行燃烧,成为燃烧气体而向燃烧器尾筒53内喷出。此时,燃烧气体的一部分以伴随着火焰向周围扩散的方式向燃烧器尾筒53内喷出,从而对从各主燃烧器55向燃烧器尾筒53内流入的预混合气体进行点火而使其燃烧。然后,将燃烧气体送至涡轮13。

该多个燃烧器12被中间轴罩(内侧壳体)61支承。该中间轴罩61配置在燃烧器壳体41内,且呈沿着轴心O的方向的圆筒形状。该中间轴罩61由呈对开形状的上部壳体(内壳体部)62与下部壳体(内壳体部)63构成,左右的外周凸缘部62a、63a上下紧贴而通过多个螺栓64连结为一体。

另外,中间轴罩61的一端部61a与另一端部61b通过沿周向具有规定间隔进行配置的多个支柱61c来连结,轴心O的方向上的一端部61a向压缩机11侧延伸而与燃烧器壳体41连结,另一端部61b向涡轮13侧延伸而支承静叶27。中间轴罩61具有冷却歧管61d,供给至该冷却歧管61d的冷却空气穿过未图示的冷却通路而向各静叶27内供给。

而且,中间轴罩61延伸出从一端部61a朝向外侧的安装托架65,燃烧器12的燃烧器内筒52经由该安装托架65而被中间轴罩61支承。

燃烧器壳体41与中间轴罩61的一端部61a沿径向嵌合,该嵌合部被按压支承机构71沿轴心O的方向按压支承。另外,燃烧器壳体41与中间轴罩61的一端部61a被定心机构72支承为沿径向移动自如。该按压支承机构71与定心机构72在燃烧器壳体41与中间轴罩61的径向上的几乎相同位置沿周向隔开规定间隔设置多个。

在按压支承机构71中,如图3~图6所示,燃烧器壳体41(上部壳体42)的位于比燃烧器12的安装位置靠轴心O侧且呈凹形状的被嵌合部81沿着周向形成,由此形成有呈环状的安装部82。另一方面,中间轴罩61的一端部61a形成呈凸形状的嵌合部83,在嵌合部83形成有台阶部83a。呈凹形状的被嵌合部81向径向上的轴心O侧开口,呈凸形状的嵌合部83朝向径向上的外侧。

在燃烧器壳体41中的被嵌合部81能够带有规定间隙S地嵌合中间轴罩61的嵌合部83。在这种情况下,燃烧器壳体41由上部壳体42与下部壳体43构成,中间轴罩61由上部壳体62与下部壳体63构成,因此作为组装顺序,成为下部壳体43、下部壳体63、上部壳体62、上部壳体42。

燃烧器壳体41在安装部82沿着轴心O方向形成有贯通孔84。另一方面,中间轴罩61在嵌合部83形成有螺纹孔85与凹部86。在这种情况下,螺纹孔85形成于安装部82侧,在与安装部82相反的一侧形成凹部86,凹部86的内径被设定为大于螺纹孔85的内径。在向燃烧器壳体41的被嵌合部81嵌合有中间轴罩61的嵌合部83时,贯通孔84、螺纹孔85与凹部86配置为同心状。

支承衬垫87具有螺纹部87a与按压部87b,在基端部侧(在图4中为右侧)形成螺纹部87a,在前端部侧(在图4中为左侧)形成有按压部87b。在这种情况下,按压部87b的外径被设定为大于螺纹部87a的外径。支承衬垫87的螺纹部87a能够与中间轴罩61中的嵌合部83的螺纹孔85螺合,按压部87b能够侵入中间轴罩61中的嵌合部83的凹部86。支承衬垫87的螺纹部87a从凹部86侧与螺纹孔85进行螺合。

支承衬垫87在基端部形成有卡定孔87c。该卡定孔87c是呈六边形的孔,且设定为规定的深度。关于支承衬垫87,工具(例如为扭力扳手)T(参照图13)中的呈六边形的卡定部T1能够与卡定孔87c卡定。通过旋转该工具T来旋转支承衬垫87时,能够使该支承衬垫87沿着螺纹孔85的轴向移动。

因此,在支承衬垫87的螺纹部87a与中间轴罩61的螺纹孔85螺合、并且按压部87b侵入凹部86的状态下,在燃烧器壳体41中的被嵌合部81嵌合中间轴罩61的嵌合部83,使安装部82与台阶部83a抵接,从而进行定位。在此,当工具T中的卡定部T1从贯通孔84与卡定孔87c卡定、并且通过工具T使支承衬垫87正转时,该支承衬垫87沿着螺纹孔85的轴向前进,按压部87b向燃烧器壳体41中的被嵌合部81按压,并且嵌合部83向安装部82按压,由此燃烧器壳体41被中间轴罩61按压支承。另一方面,当通过工具T使支承衬垫87反转时,该支承衬垫87沿着螺纹孔85的轴向后退,按压部87b与燃烧器壳体41中的被嵌合部81分离,并且嵌合部83与安装部82分离,由此使燃烧器壳体41与中间轴罩61的按压支承被解除。

另外,按压支承机构71设有阻止支承衬垫87的旋转的止转机构73。该止转机构73具有与支承衬垫87的基端部卡定的作为卡定构件的卡定杆91、以及将卡定杆91固定于燃烧器壳体41的作为固定构件的固定板92、固定螺栓93和螺母94。

卡定杆91在基端部形成螺纹部91a,在中间部设置呈环状的凸缘部91b,在前端部设置呈六边形的卡定部91c。凸缘部91b能够嵌合于燃烧器壳体41中的安装部81的贯通孔84,卡定部91c能够卡定于支承衬垫87的卡定孔87c。固定板92形成第一贯通孔92a与第二贯通孔92b,卡定杆91的螺纹部91a能够贯穿于第一贯通孔92a。固定螺栓93能够贯穿于固定板92的第二贯通孔92b,螺纹部93a能够与在燃烧器壳体41的安装部82形成的螺纹孔82a螺合。螺母94能够与贯穿固定板92的第二贯通孔92b的卡定杆91的螺纹部91a螺合。

因此,止转机构73在支承衬垫87向燃烧器壳体41的被嵌合部81按压并且嵌合部83向安装部82按压而使燃烧器壳体41被中间轴罩61按压支承的状态下,阻止支承衬垫87的旋转。将卡定杆91的卡定部91c从贯通孔84卡定于支承衬垫87的卡定孔87c,将凸缘部91b嵌合于贯通孔84。然后,以使卡定杆91的螺纹部91a贯穿固定板92的第一贯通孔92a的方式将固定板92紧贴于燃烧器壳体41的安装部82,将固定螺栓93的螺纹部93a从固定板92的第二贯通孔92b与安装部82的螺纹孔82a螺合,并且能够将螺母94与卡定杆91的螺纹部91a螺合。于是,通过将卡定杆91固定于燃烧器壳体41而约束其旋转,供卡定杆91卡挂的支承衬垫87的旋转也受到约束。

图7是表示基于定心销的中间轴罩的安装部的主视图,图8是表示基于定心销的中间轴罩的安装部的图7的VIII-VIII剖视图,图9是表示基于定心销的中间轴罩的安装部的图7的IX-IX剖视图,图10是图9的X-X剖视图。

在定心机构72中,如图7~图10所示,燃烧器壳体41在安装部82沿着轴心O方向形成贯通孔101,并且在该贯通孔101中的周向的两侧分别形成有螺纹孔102。另一方面,中间轴罩61在嵌合部83形成有卡合槽103。在这种情况下,安装部82的贯通孔101为圆形孔,但嵌合部83的卡合槽103是宽度比贯通孔101的内径窄的槽,向嵌合部83的外周侧开放。在向燃烧器壳体41的被嵌合部81嵌合有中间轴罩61的嵌合部83时,贯通孔101与卡合槽103处于周向上的相同位置。

定心销104具有圆柱部104a与引导部104b,在基端部侧(在图8中为上侧)形成圆柱部104a,在前端部侧(在图8中为下侧)形成有引导部104b。在这种情况下,圆柱部104a的外径与引导部104b的最大外径相同,但引导部104b形成有与外周面彼此成为平行的平坦面104c,由此其宽度被设定得较小。定心销104的圆柱部104a能够嵌合于安装部82的贯通孔101,引导部104b能够卡合于嵌合部83的卡合槽103。在这种情况下,引导部104b的平坦面104c与卡合槽103的两面接触。另外,定心销104在基端部形成螺纹孔104d,通过将未图示的工具与该螺纹孔104d螺合,能够经由工具将定心销104从贯通孔101以及卡合槽103拔取。

固定板105形成有两个贯通孔105a。在向燃烧器壳体41的被嵌合部81嵌合有中间轴罩61的嵌合部83时,固定板105的各贯通孔105a与安装部中的各螺纹孔102配置为同心状。两个固定螺栓106能够贯穿于固定板105的各贯通孔105a,螺纹部106a能够与安装部82的各螺纹孔102螺合。

因此,定心销104的圆柱部104a嵌合于安装部82的贯通孔101,引导部104b卡合于嵌合部83的卡合槽103,通过固定螺栓106固定于安装部82的固定板105紧贴而防止脱落。在该状态下,定心销104固定于燃烧器壳体41侧,引导部104b经由卡合槽103而与中间轴罩61连结。在此,卡合槽103沿着燃烧器壳体41以及中间轴罩61的径向设置,因此燃烧器壳体41与中间轴罩61若相对于热伸长而中心位置偏移,则能够相对移动。

在此,对本实施方式的燃气涡轮的组装方法(旋转机械的组装方法)以及燃气涡轮的维护方法(旋转机械的维护方法)进行说明。图11是表示燃烧器的维护方法的作业顺序的流程图,图12以及图13是表示基于固定衬垫的中间轴罩的固定方法的简要图。

本实施方式的燃气涡轮的组装方法包括如下工序:以覆盖多个燃烧器12的方式将燃烧器壳体41中的上部壳体42与中间轴罩61的端部沿径向嵌合;利用支承衬垫87将燃烧器壳体41的被嵌合部81与中间轴罩61之间的嵌合部83沿转子32的轴心方向按压支承。

另外,本实施方式的燃气涡轮的维护方法包括如下工序:解除燃烧器壳体41中的上部壳体42的紧固;使上部壳体42相对于下部壳体43上升并脱离;维护燃烧器12;利用上部壳体42以覆盖多个燃烧器12的方式与中间轴罩61沿径向嵌合;利用支承衬垫87将上部壳体42与中间轴罩61之间的嵌合部83沿转子32的轴向按压支承;以及紧固上部壳体42。

具体说明燃气涡轮的维护方法(燃气涡轮的组装方法)时,如图11所示,在步骤11中,拆卸燃烧器12中的喷嘴部。该喷嘴部是指,如图1所示为点火燃烧器54、主燃烧器55、顶盖部56、燃料端口57、58、59。返回图11,在步骤S12中,解除止转机构73。如图4以及图6所示,拧松固定螺栓93,并且拧松螺母94而拆卸固定板92,从贯通孔84拔取卡定杆91。于是,对于支承衬垫87,通过从卡定孔87c拆卸卡定杆91的卡定部91c,从而使支承衬垫87的止转被解除。

需要说明的是,在固定螺栓93、螺母94发生烧接而无法拧松时,通过利用切断工具来切断固定螺栓93的头部、卡定杆91的螺纹部91a(螺母94),能够从贯通孔84拔取卡定杆91。

返回图11,在步骤S13中,拆卸定心销104。如图8所示,拧松两个固定螺栓106而从安装部82拆卸固定板105,将未图示的工具螺合于定心销104的螺纹孔104d,经由工具将定心销104从贯通孔101以及卡合槽103拔取。返回图11,在步骤S14中,拆卸固定有燃烧器壳体41(上部壳体42)的螺栓46、47。如图1所示,通过拧松螺栓46,解除上部壳体42与压缩机机室21的紧固,并且通过拧松螺栓47,解除上部壳体42与涡轮机室26的紧固。

返回图11,在步骤S15中,拆卸上部壳体42。如图2所示,在拧松多个螺栓44之后,在上部壳体42的外周凸缘部42a中的切口部42b与下部壳体43中的外周凸缘部43a之间配置千斤顶45。然后,通过使该千斤顶45进行伸长动作,相对于下部壳体43抬起上部壳体42,使两者分离。此时,上部壳体42被支承衬垫87向中间轴罩61按压支承,但通过千斤顶45赋予比该按压支承力大的负载,由此使上部壳体42从下部壳体43分离。

需要说明的是,在拆卸上部壳体42之后,如图13所示,利用工具T使支承衬垫87反转,使支承衬垫87沿着螺纹孔85的轴向后退,将按压部87b收纳在凹部86内。

返回图11,在步骤S16中,进行燃烧器12的维护作业。如图1所示,当从下部壳体43拆卸上部壳体42时,多个燃烧器12露出,因此作业者能够进行燃烧器12的维护作业。

返回图11,在步骤S17中,安装上部壳体42。如图2以及图12所示,使上部壳体42下降而载置在下部壳体43上,并且使被嵌合部81与中间轴罩61的嵌合部83嵌合,并紧固多个螺栓44。返回图11,在步骤S18中,利用螺栓46、47固定上部壳体42。如图1所示,通过紧固螺栓46,紧固上部壳体42与压缩机机室21,并且通过紧固螺栓47,紧固上部壳体42与涡轮机室26。

返回图11,在步骤S19中,安装定心销104。如图8所示,定心销104的圆柱部104a嵌合于安装部82的贯通孔101,引导部104b卡合于嵌合部83的卡合槽103。然后,使固定板105紧贴于安装部82,通过固定螺栓106来固定该固定板105。因此,燃烧器壳体41与中间轴罩61,由于相对于热伸长而中心位置偏移,因此被支承为相对移动。

返回图11,在步骤S20中,安装支承衬垫87。如图13所示,使工具T中的卡定部T1从贯通孔84与卡定孔87c卡定,利用工具T使支承衬垫87正转。于是,支承衬垫87沿着螺纹孔85的轴向前进,按压部87b向燃烧器壳体41中的被嵌合部81按压,并且嵌合部83向安装部82按压。因此,中间轴罩61被燃烧器壳体41按压支承。

返回图11,在步骤S21中,装配止转机构73。如图4所示,将卡定杆91的卡定部91c从贯通孔84卡定于支承衬垫87的卡定孔87c,并将凸缘部91b嵌合于贯通孔84。然后,以卡定杆91的螺纹部91a贯穿第一贯通孔92a的方式使固定板92紧贴于安装部82,通过固定螺栓93将固定板92固定于安装部82,并且将螺母94紧固于卡定杆91的螺纹部91a。因此,通过将卡定杆91固定于燃烧器壳体41,从而使其旋转受到约束,供卡定杆91卡挂的支承衬垫87的旋转也受到约束。

返回图11,在步骤S22中,装配喷嘴部。如图1所示,将点火燃烧器54、主燃烧器55、顶盖部56、燃料端口57、58、59安装于燃烧器12。在此,完成燃烧器12的维护作业。

这样,在本实施方式的旋转机械中,设有:由呈对开形状的上下的壳体42、43构成的燃烧器壳体41;由呈对开形状的上下的壳体61、62构成而在燃烧器壳体41内支承燃烧器12的中间轴罩61;以及沿转子32的轴向按压支承燃烧器壳体41的被嵌合部81与中间轴罩61的嵌合部83的按压支承机构71。

因此,由于利用按压支承机构71沿轴向按压支承燃烧器壳体41与中间轴罩61,因此在燃烧器壳体41与中间轴罩61之间没有螺纹卡合部,能够避免螺纹部的烧接。因此,仅通过解除按压支承机构71对燃烧器壳体41与中间轴罩61的按压,就能够从中间轴罩61拆卸燃烧器壳体41的上部壳体42。另外,即便无法解除按压支承机构71对燃烧器壳体41与中间轴罩61的按压,通过相对于上部壳体42向径向上的外侧作用负载,也能够解除上部壳体42与中间轴罩61的按压而拆卸上部壳体42。其结果是,容易进行燃烧器壳体41的拆卸而能够实现内部的燃烧室的维护性的提高。

在本实施方式的旋转机械中,作为按压支承机构71,设有与中间轴罩61的嵌合部83螺纹卡合而向上部壳体42的被嵌合部81按压的支承衬垫87。因此,仅通过旋转支承衬垫87,就能够进行支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61的按压支承以及按压解除,能够提高燃烧器壳体41中的组装作业以及解体作业的作业性。

在本实施方式的旋转机械中,将上部壳体42的被嵌合部81设为凹形状,将中间轴罩61的嵌合部83设为凸形状,将支承衬垫87螺纹卡合于中间轴罩61的嵌合部83。因此,在向上部壳体42的呈凹形状的被嵌合部81嵌合有中间轴罩61的呈凸形状的嵌合部83时,仅通过旋转支承衬垫87,就能够对上部壳体42进行按压支承或者按压解除,从而能够提高作业性。

在本实施方式的旋转机械中,设有阻止支承衬垫87的旋转的止转机构73。因此,在旋转支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61进行按压支承之后,利用止转机构73来阻止支承衬垫87的旋转,从而抑制因振动等来解除燃烧器壳体41与中间轴罩61的按压支承,能够提高可靠性。

在本实施方式的旋转机械中,作为止转机构73,设有与支承衬垫87的基端部卡定的卡定杆91、以及将卡定杆91固定于上部壳体42的固定板92、固定螺栓93和螺母94。因此,在旋转支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61进行按压支承之后,将卡定杆91卡定于支承衬垫87的基端部而固定于上部壳体42。因此,能够以简单的结构容易地阻止支承衬垫87的旋转,并且在固定杆发生烧接的情况下,通过切除该固定杆而能够拆卸卡定杆91,能够提高可靠性。

在本实施方式的旋转机械中,设有将中间轴罩61支承为相对于燃烧器壳体41沿径向移动自如的定心机构72。因此,利用定心机构72使中间轴罩61相对于燃烧器壳体41沿径向移动自如,因此即使在燃烧器壳体41与中间轴罩61上产生热伸长,也不会使两者的中心偏离,能够提高装置的可靠性。

另外,在本实施方式的燃气涡轮的组装方法中,包括如下工序:以覆盖多个燃烧器12的方式将燃烧器壳体41中的上部壳体42沿径向嵌合于中间轴罩61的端部;以及利用支承衬垫87将燃烧器壳体41的被嵌合部81与中间轴罩61之间的嵌合部83沿转子32的轴心方向按压支承。

因此,由于利用支承衬垫87将上部壳体42与中间轴罩81沿轴心方向按压支承,因此仅通过解除支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61的按压,就能够从中间轴罩61拆卸上部壳体42。另外,即便无法解除支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61的按压,通过相对于上部壳体42向径向上的外侧作用负载,也能够解除上部壳体42与中间轴罩61的按压而拆卸上部壳体42。其结果是,容易进行上部壳体42的拆卸而能够提高燃烧器12的维护性。

在本实施方式的燃气涡轮的组装方法中,支承衬垫87与中间轴罩61的嵌合部83螺纹卡合,在向上部壳体42的被嵌合部81嵌合有中间轴罩61的嵌合部83时,旋转支承衬垫87而按压上部壳体42与中间轴罩61。因此,仅通过旋转支承衬垫87,就能够进行支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61的按压支承以及按压解除,能够提高上部壳体42中的组装作业以及解体作业的作业性。

在本实施方式的燃气涡轮的组装方法中,在利用支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61进行按压支承之后,相对于上部壳体42与中间轴罩61而进行支承衬垫87的止转。因此,抑制因振动等而解除上部壳体42与中间轴罩61的按压支承,能够提高可靠性。

另外,在本实施方式的燃气涡轮的维护方法中,包括如下工序:解除燃烧器壳体41中的上部壳体42的紧固;使上部壳体42相对于下部壳体43上升并脱离;维护燃烧器12;以利用上部壳体42覆盖多个燃烧器12的方式将上部壳体42沿径向嵌合于中间轴罩61;利用支承衬垫87沿转子32的轴向对上部壳体42与中间轴罩61的嵌合部进行按压支承;以及紧固上部壳体42。

因此,由于利用支承衬垫87将上部壳体42与中间轴罩61沿轴向按压支承,因此仅通过解除支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61的按压,就能够从中间轴罩61拆卸上部壳体42。另外,即使无法解除支承衬垫87对上部壳体42与中间轴罩61的按压,通过相对于上部壳体42向径向外侧作用负载,也能够拆卸上部壳体42。其结果是,容易进行燃烧器壳体41的拆卸,能够提高燃烧器12的维护性。

需要说明的是,在上述的实施方式中,作为按压支承机构71而设有支承衬垫87,但不限于该结构。例如,在支承衬垫87中一体地形成有螺纹部87a与按压部87b,但也可以作为独立构件固定为一体。另外,构成为将支承衬垫87设于中间轴罩61侧、并向燃烧器壳体41侧按压,但也可以构成为将支承衬垫87设于燃烧器壳体41侧、并向中间轴罩61侧按压。

另外,在上述的实施方式中,作为止转机构73而形成有支承衬垫87的六边形的卡定孔87c,且供卡定杆91的六边形的卡定部91c卡挂,但该形状不限于六边形,也可以是其它多边形或十字形、多个孔(突起)等。另外,作为固定构件而设有固定板92、固定螺栓93与螺母94,但不限于该结构,只要能够将卡定构件固定为无法旋转,可以是任意结构。

另外,在上述实施方式中,作为内侧壳体所支承的结构物,设为中间轴罩61所支承的燃烧器12,但不限于该关系。另外,说明了将本发明的旋转机械应用于燃气涡轮的情况,但也可以应用于其它旋转机械、例如蒸汽涡轮。

附图标记说明:

11 压缩机;

12 燃烧器(结构物);

13 涡轮;

14 壳体;

21 压缩机机室;

23 静叶;

24 动叶;

26 涡轮机室;

32 转子(旋转轴);

41 燃烧器壳体(外侧壳体);

42 上部壳体;

43 下部壳体;

45 千斤顶;

61 中间轴罩(内侧壳体);

62 上部壳体;

63 下部壳体;

71 按压支承机构;

72 定心机构;

73 止转机构;

81 被嵌合部;

82 安装部;

83 嵌合部;

84 贯通孔;

85 螺纹孔;

87 支承衬垫;

91 卡定杆(卡定构件);

92 固定板(固定构件);

93 固定螺栓(固定构件);

94 螺母(固定构件);

101 贯通孔;

102 螺纹孔;

103 卡合槽;

104 定心销;

105 固定板;

106 固定螺栓。

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