(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンのケーシングを回転させ位置合わせする方法および装置を提供する。【解決手段】一端にローラ１２０を有する少なくとも１つのジャッキは、ローラ１２０をケーシングに連結する位置に位置付けられる。ケーシングは、少なくとも１つのジャッキのローラの上で回転させることによって、タービン内で回転する。ローラ１２０を少なくとも１つのジャッキに対して移動させて、ケーシングがタービン内で位置合わせされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にローラを有する少なくとも１つのジャッキを、前記ローラをケーシングに連結する位置に位置付けるステップと、
前記ケーシングを前記ローラの上で回転させるステップと、
前記少なくとも１つのジャッキに対して前記ローラを移動させて、前記ケーシングを位置合わせするステップとを含む、ガスタービンのケーシングを回転させ位置合わせする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのジャッキが、ローラを有する第１のジャッキおよびローラを有する第２のジャッキをさらに備える、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ケーシングを前記ローラの上で回転させるため、駆動系統を作動させるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ケーシングの一部分を前記駆動系統に連結された釣合い重りに連結するステップと、前記駆動系統から釣合い重り歯車にトルクを伝達して、前記ケーシングを前記ローラの上で回転させるステップとをさらに含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのジャッキが、ハウジングと、前記ローラを上に有するハウジング内で軸線方向に移動可能な部材とを含み、前記部材を前記ハウジングに対して移動させて前記ローラを移動させるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記部材が、前記ケーシングのラジアル線にほぼ沿って移動するように構成される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ケーシングを位置合わせするステップが、前記ケーシングの中心線を前記ガスタービンのロータ中心線と位置合わせするステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ローラが２つ以上のローラを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
（ｉ）前記ガスタービンを組み立てるプロセス、および（ｉｉ）前記ガスタービンを分解するプロセスの一部として、前記ケーシングを回転させるステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
接点でケーシングに連結し、前記ケーシングを移動させて前記ケーシングを位置合わせするように構成された少なくとも１つのジャッキと、
前記接点で前記ケーシングを回転させるように構成された前記少なくとも１つのジャッキの一端にあるローラとを備える、ガスタービンのケーシングを回転させ位置合わせする装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのジャッキが、ローラを有する第１のジャッキおよびローラを有する第２のジャッキをさらに備える、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記ケーシングの回転を制御するように構成された駆動系統をさらに備える、請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
前記ケーシングの一部分に連結するように構成された釣合い重りをさらに備え、前記釣合い重りが、前記駆動系統に連結して前記ケーシングを回転させるように構成される、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記駆動系統が、（ｉ）原動歯車、（ｉｉ）摩擦駆動部、および（ｉｉｉ）チェーン駆動部から成る群から選択される、請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのジャッキが、
ハウジングと、
前記ハウジングに対して軸線方向で移動するように構成された部材と、
前記ハウジングの遠位側で前記部材の一端にある前記ローラとを含む、請求項１０記載の装置。
【請求項１６】
前記部材が、前記ハウジングに対して移動して、前記ケーシングの中心線を前記ガスタービンのロータ中心線と位置合わせするように構成される、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記部材が、前記ケーシングのラジアル線にほぼ沿って移動するように構成される、請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
前記ローラが２つ以上のローラを含む、請求項１０記載の装置。
【請求項１９】
前記ローラが、（ｉ）タービンアセンブリを組み立てるステップ、および（ｉｉ）前記タービンアセンブリを分解するステップの一部として、前記ケーシングを回転させるようにさらに構成される、請求項１０記載の装置。
【請求項２０】
前記ケーシングが、（ｉ）内側タービンシェル、および（ｉｉ）内側圧縮機ケーシングの少なくとも１つである、請求項１０記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する主題は、ガスタービンの内側タービンシェルのロールインおよび位置合わせを行うのに使用することができるジャッキング器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかのガスタービン区画は、保守点検または修理のために開くことができる上下の半片に分離可能な、外側タービンシェルおよび内側タービンシェルを含む。多くの場合、保守点検作業のために分離箇所で内側タービンシェルを外側タービンシェルから分離し、その後、内側タービンシェルを外側タービンシェル内に設置し直すことが望ましく、それは、内側タービンシェルをタービンロータの軸線と位置合わせし直すことが求められる手順である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６２２４３３２号明細書
【発明の概要】
【０００４】
内側タービンシェルを設置し位置合わせする現在の方法は、取外し／設置用の一組の器具と、ロータに位置合わせするための別の組の器具とを使用する。これは、扱いにくいとともに時間を要する可能性がある。したがって、本開示の発明は、内側タービンシェルの設置／取外しおよび位置合わせの両方に使用することができる装置を提供する。
【０００５】
１つの態様によれば、本開示は、一端にローラを有する少なくとも１つのジャッキを、ローラをケーシングに連結する位置に位置付けるステップと、ケーシングをローラの上で回転させるステップと、ジャッキに対してローラを移動させて、ケーシングを位置合わせするステップとを含む、タービン位置でケーシングを回転させ位置合わせする方法を提供する。
【０００６】
別の態様によれば、本開示は、接点でケーシングに連結し、ケーシングを移動させてケーシングを位置合わせするように構成された少なくとも１つのジャッキと、接点でケーシングを回転させるように構成されたジャッキの一端にあるローラとを含む、ガスタービンのケーシングを回転させ位置合わせする装置を提供する。
【０００７】
これらおよび他の利点と特徴は、以下の説明を図面と併せ読むことによってより明白になるであろう。
【０００８】
発明と見なされる主題は、本明細書の結論において特許請求の範囲で特定して指摘され明確に特許請求される。本発明の上述および他の特徴ならびに利点は、以下の詳細な説明を添付図面と併せ読むことによって明白である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の１つの態様におけるケーシングの設置および位置合わせのための例示的な装置を示す図である。
【図２】本開示の代替実施形態における例示的な装置のローラヘッドを示す図である。
【図３】タービンの外側タービンシェルの側面図である。
【図４】本開示の一実施形態における内側タービンシェルの組立ておよび分解手順の間に使用可能な例示的な駆動系統の図である。
【図５】本開示の例示的な装置を使用した内側タービンシェルのロールインおよび位置合わせの方法を示す図である。
【図６】本開示の例示的な装置を使用した内側タービンシェルのロールインおよび位置合わせの方法を示す図である。
【図７】本開示の例示的な装置を使用した内側タービンシェルのロールインおよび位置合わせの方法を示す図である。
【図８】本開示の例示的な装置を使用した内側タービンシェルのロールインおよび位置合わせの方法を示す図である。
【図９】本開示の例示的な装置を使用して内側タービンシェルの中心線をロータ軸と位置合わせする方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明は、図面を参照して一例として本発明の実施形態について利点および特徴と併せて説明する。
【００１１】
図１は、本開示の１つの態様における、内側タービンシェルなどのケーシングの設置および位置合わせに使用可能な例示的な装置１００を示す。本明細書では全体としてローラジャッキと呼ばれる装置１００は、ハウジング１０２と、ハウジング内で滑動するように構成された部材１０４とを含む。例示的な一実施形態では、ハウジング１０２は中空の円筒であり、部材１０４は、ハウジングの内径よりも小さい外径を有し、それによってハウジング１０２の長手方向軸線に沿って滑動するように構成された円筒である。ハウジング１０２は、ハウジングの第１の端部１１４で摺動ブロック１１０に固定される。摺動ブロック１１０は、基部１０８内で横方向に移動するように構成される。基部１０８は、設置および位置合わせ手順の間、装置がケーシングを支持できるように固定されてもよい。基部１０８は、一般に床などの平坦面上に固定され、そのため、基部１０８内での摺動ブロック１１０の横方向運動は床面に平行な面内にある。ねじなどの１つまたは複数の位置調節デバイス１１２を操作して、摺動ブロック１１０を基部１０８内で横方向に移動させることができ、それによって、操作者がハウジング１０２を選択位置に位置付けることができる。油圧機械１０６およびばね１１８は、ハウジング内の第１の端部１１４に位置する。油圧機械１０６は、第１の端部で部材１０４に連結され、ハウジングの長手方向軸線に沿って部材を移動させるように構成される。ローラまたは軸受１２０は、油圧機械の遠位側にある第２の端部で部材１０４に連結される。例示的な一実施形態では、ローラ１２０はピン１２２によって部材に連結される。ピン１２２は、部材１０４の長手方向軸線を横断するような向きの長手方向軸線を有する。一般に、ハウジング１０２および部材１０４の長手方向軸線は、滑動する基部１０８の運動方向によって規定される横方向に対して４５°の角度に向けられる。しかし、任意の選択された配向角度を本開示の様々な実施形態に使用することができる。図１の実施形態には単一のローラが示されるが、様々な代替実施形態では、図２に示されるように、２つ以上のローラを部材に連結することができる。
【００１２】
図３は、タービンの外側タービンシェルの側面図である。様々な態様では、図１の例示的なローラジャッキ１００は、内側タービンシェルもしくは内側圧縮機ケーシングなどのケーシングを、外側タービンシェルに対して設置またはロールインするのに使用される。例証のため、本明細書では、ケーシングは内側タービンシェルと呼ばれる。釣合い重り２０３は、下側にある内側タービンを外側タービンシェル２０１内の適切な位置に回転させるのに備えて、外側タービンシェル２０１内に位置付けられて示される。一般に、外側タービンシェル２０１および釣合い重り２０３は半円形である。釣合い重り２０３は、（図４に示されるように）原動歯車と動力係合させるため、その周囲に沿って釣合い重り歯車２０５を含む。釣合い重り歯車は、外側タービンシェル２０１によって妨げられない位置で原動歯車を係合するため、釣合い重りの半円形状を越えて延在する。
【００１３】
例示的なローラジャッキ２１０および例示的なローラジャッキ２１２はそれぞれ、外側タービンシェル２０１に対して前部位置および後部位置に位置付けられる。前部のローラジャッキおよび後部のローラジャッキの別の組は、内側タービンシェルの長手方向軸線に沿って位置合わせされる釣合い重りの中心線２１５を包含する鉛直面に対して、ローラジャッキ２１０および２１２の反対側に位置する。代替実施形態では、より多数またはより少数のローラジャッキを使用することができる。外側タービンシェル２０１は、様々なローラジャッキの部材１０４が外側タービンシェルの外部空間から外側タービンシェルの内部空間まで通過できるようにする、１つもしくは複数のギャップまたは穴を含む。部材は、ギャップまたは穴を通って延在して、釣合い重りの外表面でローラ１２０を釣合い重り２０３と回転結合させる。部材１０４は、釣合い重り２０３を持ち上げて外側タービンシェルから離すようにさらに延長することができ、それによって、釣合い重り２０３と外側タービンシェル２０１とが分離される。一般に、１つまたは複数のローラジャッキ２１０および２１２は、釣合い重り歯車２０５から離れた位置で釣合い重り２０３を係合する。
【００１４】
図３には、釣合い重り２０３の中心線２１５も示される。ピン１２２（図１）の軸線は、内側タービンシェルのロールインおよびロールアウトの間、この中心線２１５に平行に位置合わせされる。それに加えて、部材１０４の長手方向軸線は、一般に、ロールイン、ロールアウト、および位置合わせ手順の間、中心線から延在するラジアル線に沿って位置合わせされる。このようにして、ローラジャッキ１００を使用して、内側タービンシェルの半径方向移動を制御するとともに、内側タービンシェルを回転させることができる。
【００１５】
図４は、本開示の一実施形態における、内側タービンシェルの組立ておよび分解手順の間に使用される例示的な駆動系統３０２を示す。様々な例示的な駆動系統は、内側タービンシェルに運動を供給する原動歯車を作動させる系統、摩擦駆動系統、またはチェーン駆動系統を含むことができる。しかし、駆動系統は、本明細書に開示する例示的な駆動系統に限定されず、内側タービンシェルを回転させるのに適した任意の駆動系統であることができる。例証のため、本明細書では、駆動系統は原動歯車と呼ばれる。例示的な原動歯車３０２は、ベースプレート３０６に固定されたモータ３０４によって動力供給される。様々な実施形態では、ベースプレート３０６は、一般に外側タービンシェル２０１のフランジ部分３０８で、外側タービンシェル２０１に固定することができる。原動歯車は、釣合い重り２０３をその中心線を中心にして回転させることができるように、釣合い重り２０３の釣合い重り歯車２０５と噛合するように構成される。原動歯車３０２は、時計方向または反時計方向のどちらかで回転するように動作させることができ、それによって釣合い重り２０３および／または内側タービンシェルが、図５〜８で後述するように、外側タービンシェル２０１にロールインするか、あるいはそこからロールアウトする。
【００１６】
図５〜８は、本開示の例示的な装置を使用した内側タービンシェルのロールインおよび位置合わせの方法を示す。図５は、例示的な外側タービンシェル２０１および釣合い重り２０３の軸線方向図を示す。一対のローラジャッキ４１０および４１２が、外側タービンシェルの両側に配設される。したがって、例示的なローラジャッキ４１０および４１２を使用して、釣合い重り２０３を持ち上げて外側タービンシェル２０１から離すことができる。図６では、内側タービンシェル５０２の下半分が、釣合い重り２０３上に反転位置で置かれ、面５０４および５０６で釣合い重り２０３に固定されている。釣合い重り２０３および内側タービンシェル５０２は、ローラジャッキ４１０および４１２を延長することによって外側タービンシェル２０１から離れるように分離され、それによって、釣合い重り／内側タービンシェルのアセンブリを外側タービンシェル内で回転させることができる。図７は、原動歯車３０２によって反時計方向に回転させた釣合い重り２０３および内側タービンシェル５０２を示す。図８は、図７に示される回転を継続した結果を示す。ここでは、内側タービンシェル５０２は外側タービンシェル２０１内の適所にある。ここで、釣合い重り２０３を取り外すことができ、内側タービンシェルおよび外側タービンシェルの上半分を、図８に見られるようなそれらの下半分に連結することができる。図５〜８に示されるシーケンスは内側タービンシェルのロールインを示しているが、このシーケンスを反転させることによって、内側タービンシェルのロールアウトが行われる。
【００１７】
図８はさらに、内側タービンシェル５０２の中心線７０１およびロータ中心軸７０３を示している。タービンの動作中は、内側タービンシェルの中心線７０１およびロータ線が位置合わせされて、ロータ先端と内側タービンシェル表面との間の許容誤差およびギャップクリアランス内での動作が担保される。図８に示されるように、中心線７０１はロータと同じ軸線に沿っていない。ローラジャッキの部材１０４は、図９に示されるように、中心線７０１をロータ軸７０３と位置合わせするように操作することができる。
【００１８】
図９は、本開示の例示的な装置を使用して、内側タービンシェルの中心線をロータ軸と位置合わせする方法を示す。図９の例では、ローラジャッキ４１０は、それに関連する矢印によって示される方向に沿って延長され、ローラジャッキ４１２は、それに関連する矢印によって示される方向に沿って収縮され、それによって中心線７０１がロータ軸７０３のほぼ頂点にあるようにシフトされている。
【００１９】
したがって、本開示の装置は、内側タービンシェルを設置する間使用されるころ軸受を、内側タービンシェルおよびロータを位置付け、位置合わせするのに使用される油圧ジャッキと組み合わせている。このようにして、例示的な装置を使用することによって、停止時間が低減されるとともに、設置／位置合わせプロセスの柔軟性が向上する。
【００２０】
したがって、１つの態様では、本開示は、一端にローラを有する少なくとも１つのジャッキを、ローラをケーシングに連結する位置に位置付けるステップと、ケーシングをローラの上で回転させるステップと、少なくとも１つのジャッキに対してローラを移動させて、ケーシングを位置合わせするステップとを含む、ガスタービンのケーシングを回転させ位置合わせする方法を提供する。一実施形態では、少なくとも１つのジャッキは、ローラを有する第１のジャッキおよびローラを有する第２のジャッキをさらに備える。方法は、一般に、ケーシングをローラの上で回転させるため、駆動系統を作動させるステップを含む。一実施形態では、方法は、ケーシングの一部分を駆動系統に連結するステップと、駆動系統から釣合い重り歯車にトルクを伝達して、ケーシングをローラの上で回転させるステップとをさらに含む。少なくとも１つのジャッキは、一般に、ハウジングと、ローラを上に有するハウジング内で軸線方向に移動可能な部材とを含み、部材をハウジングに対して移動させてローラを移動させるステップをさらに含む。一実施形態では、ケーシングを位置合わせするステップは、ケーシングの中心線をガスタービンのロータ中心線と位置合わせするステップをさらに含む。部材は、ケーシングのラジアル線にほぼ沿って移動するように構成される。様々な実施形態では、ローラは２つ以上のローラを含む。内側タービンシェルを回転させるステップは、（ｉ）ガスタービンを組み立てるプロセス、および（ｉｉ）ガスタービンを分解するプロセスの一部であることができる。
【００２１】
別の態様では、本開示は、接点でケーシングに連結し、ケーシングを移動させてケーシングを位置合わせするように構成された少なくとも１つのジャッキと、接点でケーシングを回転させるように構成された少なくとも１つのジャッキの一端にあるローラとを含む、ガスタービンのケーシングを回転させ位置合わせする装置を提供する。少なくとも１つのジャッキは、様々な実施形態では、ローラを有する第１のジャッキおよびローラを有する第２のジャッキを含むことができる。駆動系統は、内側タービンシェルの回転を制御するように構成することができる。釣合い重りは、内側タービンシェルの一部分に連結するように構成することができ、釣合い重りは、駆動系統に連結してケーシングを回転させるように構成される。駆動系統は、様々な実施形態では、原動歯車、摩擦駆動部、またはチェーン駆動部であることができる。例示的な一実施形態では、少なくとも１つのジャッキは、ハウジングと、ハウジングに対して軸線方向で移動するように構成された部材と、ハウジングの遠位側で部材の一端にあるローラとを含む。部材は、ハウジングに対して移動して、ケーシングの中心線をガスタービンのロータ中心線と位置合わせするように構成される。部材は、ケーシングのラジアル線にほぼ沿って移動するように構成される。様々な実施形態では、ローラは２つ以上のローラを含む。例示的な実施形態では、少なくとも１つのジャッキおよびローラは、（ｉ）ガスタービンアセンブリを組み立てるステップ、および（ｉｉ）ガスタービンアセンブリを分解するステップの一部として、ケーシングを回転させるように構成される。ケーシングは、様々な実施形態では、内側タービンシェルまたは内側圧縮機ケーシングであることができる。
【００２２】
本発明を限定された数の実施形態のみに関連して詳細に記載してきたが、本発明はかかる開示した実施形態に限定されないことが容易に理解されるべきである。そうではなく、本発明は、上述されていない、ただし本発明の趣旨および範囲と同等である、任意の数の変形、変更、置換、または等価の配置を組み込むように修正することができる。それに加えて、本発明の様々な実施形態について記載してきたが、本発明の態様は、記載した実施形態の一部のみを含んでもよいことを理解されたい。したがって、本発明は上述の記載によって限定されるものと見なすべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００２３】
１００  装置
１０２  ハウジング
１０４  部材
１０６  油圧機械
１０８  基部
１１０  摺動ブロック
１１２  位置調節デバイス
１１４  第１の端部
１１８  ばね
１２０  ローラ
１２２  ピン
２０１  外側タービンシェル
２０３  釣合い重り
２０５  釣合い重り歯車
２１０  ローラジャッキ
２１２  ローラジャッキ
２１５  中心線
３０２  原動歯車
３０４  モータ
３０６  ベースプレート
３０８  フランジ部分
４１０  ローラジャッキ
４１２  ローラジャッキ
５０２  内側タービンシェル
５０４  面
５０６  面
７０１  中心線
７０３  ロータ中心軸
【図１】
2013256942.tif 000003
【図２】
2013256942.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013256942.tif 000009
【図８】
2013256942.tif 000010
【図９】
2013256942.tif 000011