СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО КОРПУСА ИЗ МАШИНЫ
METHOD OF INTERNAL CASING REMOVAL FROM MACHINE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу удаления внутреннего корпуса из машины.
Машина, в общем, представляет собой машину, имеющую наружный корпус, внутренний корпус с наружным корпусом и ротор внутри внутреннего корпуса. Например, такими машинами являются осевые турбины, осевые компрессоры и т.д.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Машины, такие как осевые турбины или компрессоры, имеют наружный корпус, в котором расположен внутренний корпус, причем внутренний корпус имеет лопасти. Внутри внутреннего корпуса расположен ротор, который имеет лопатки.
Лопатки ротора и лопасти корпуса должны выдерживать очень тяжелые условия эксплуатации, поэтому они нуждаются в периодической проверке и контроле.
Известны различные способы для получения доступа к лопастям корпуса и к лопаткам ротора.
Например, верхняя часть наружного корпуса и внутренний корпус могут быть удалены, и затем также может быть удален ротор для того, чтобы получить доступ к лопастям в нижней части внутреннего корпуса.
Тем не менее, так как удаление ротора требует много времени, предпочтительно этого избегать.
Также известен способ удаления верхней части наружного и внутреннего корпуса, замены верхней части внутреннего корпуса на кольцевой сектор и затем использования роликов между нижними частями наружного и внутреннего корпуса.
Таким образом, нижняя часть внутреннего корпуса может быть повернута на роликах и перемещена к верху машины так, что она может быть удалена без удаления ротора.
В публикации заявки WO 2006/103152 раскрыты различные варианты осуществления замены структурных компонентов осевой турбомашины на основе роликовых конструкций в нижней половине наружного корпуса. Согласно одному варианту осуществления, на первом этапе снимают верхнюю половину внутреннего корпуса, на втором этапе снятый компонент заменяют вспомогательным полукольцом, на третьем этапе это вспомогательное полукольцо соединяют с нижней половиной корпуса и, наконец, проворачивают нижнюю половину и вспомогательное полукольцо вокруг оси вращения до тех пор, пока нижняя половина не достигнет области, где к ней можно осуществить доступ. Для обеспечения возможности этого вращательного движения, нижняя половина корпуса соединяется с ротором посредством по меньшей мере одного опорного элемента, и ролики или ползуны предусмотрены между нижним наружным и внутренним корпусом. Согласно одному раскрытому варианту осуществления, ротор и внутренний корпус жестко скреплены таким образом, что нет необходимости в роликах или ползунах.
Эти способы могут вызвать повреждения между смежными частями внутреннего и наружного корпуса. Отклонение и осевой сдвиг внутреннего корпуса относительно наружного корпуса приводит к уменьшенному зазору между внутренним и наружным корпусом, последствием чего являются повреждения, такие как изнашивание при проворачивании. Чтобы избежать этого недостатка, важным является точно задать осевое положение центра масс и разместить роликовую опорную конструкцию точно в этом осевом положении. Но вследствие допусков при литье и иных влияющих факторов,центр масс может быть смещен, последствием чего является риск серьезных повреждений при проворачивании корпуса.
В указанной публикации ничего не говорится о том, как избежать данного недостатка.
Дополнительно развитие рассматриваемых решений дано в WO 2008/012195. Для поддержания точного совмещения внутреннего корпуса во время его проворачивания на 180° вокруг оси машины предложена конструкция из двух групп роликов в разных осевых положениях. Вместо одной роликовой опоры в осевом положении центра масс применяются две группы роликов, размещенные на расстоянии друг от друга и по обеим сторонам от центра масс. Хотя этим решением избегается отклонение корпуса, проблема, связанная с избежанием осевого сдвига, остается нерешенной.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспект раскрытия изобретения включает в себя создание способа, альтернативного известным способам, которым избегаются повреждения между смежными поверхностями внутреннего и наружного корпусов и избегается осевой сдвиг внутреннего корпуса во время проворачивания.
Эти и дополнительные аспекты достигаются использованием отвечающего настоящему изобретению способа удаления внутреннего корпуса из машины, имеющей наружный корпус и внутренний корпус внутри наружного корпуса, ротор внутри внутреннего корпуса, причем ротор имеет продольную ось. Предложенный способ включает в себя этапы, на которых удаляют верхнюю часть наружного корпуса, удаляют верхнюю часть внутреннего корпуса, удаляют нижнюю часть внутреннего корпуса. Перед удалением нижней части внутреннего корпуса соединяют нижнюю часть внутреннего корпуса с ротором так, что нижняя часть внутреннего корпуса опирается на ротор, а затем проворачивают ротор вокруг продольной оси, чтобы к нижней части внутреннего корпуса можно было осуществить доступ. Способ характеризуется тем, что этап, на котором соединяют нижнюю часть внутреннего корпуса с ротором, содержит этап, на котором обеспечивают соединение с геометрическим замыканием и/или фрикционное соединение. При этом при обеспечении соединения с геометрическим замыканием и/или фрикционного соединения удаляют по меньшей мере одну лопатку ротора из канавки ротора, подсоединяют по меньшей мере одну опору одним ее концом в канавку ротора этой удаленной по меньшей мере одной лопатки ротора, причем профиль на данном конце опоры соответствует профилю канавки ротора, и подсоединяют данную по меньшей мере одну опору другим ее концом к нижней части внутреннего корпуса.
Преимущественно, этот способ позволяет осуществлять проворачивание внутреннего корпуса без необходимости использования опор из неподвижной части к внутреннему корпусу (например, между внутренним корпусом и наружным корпусом). Эти опоры могут деформировать внутренний корпус и таким образом изменять относительное расстояние между ротором и внутренним корпусом с риском повреждения лопастей корпуса, и/или лопаток ротора, и/или статора/тепловых экранов статора, и/или ротора/тепловых экранов ротора.
Кроме того, этот способ позволяет осуществлять проворачивание внутреннего корпуса вокруг оси ротора, но проворачивание не осуществляется посредством скольжения внутреннего корпуса по опорам. Это является преимущественным, так как допуски внутреннего корпуса такие, что во время вращения (внутренний корпус скользит по опорам) расстояние между ротором и внутренним корпусом может изменяться с риском повреждения лопастей корпуса, и/или лопаток ротора, и/или статора/тепловых экранов статора, и/или ротора/тепловых экранов ротора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дальнейшие характеристики и преимущества будут более понятны из описания предпочтительного, но не ограничивающего варианта осуществления способа, показанного при помощи не ограничивающего примера на сопроводительных чертежах, на которых:
Фиг. 1-6 представляют собой этапы способа.
Фиг. 7-9 представляют собой различные варианты осуществления опор.
Фиг. 10 представляет собой дополнительный возможный этап способа.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Машина 1 представляет собой, например, осевую турбину (такую, как турбина газотурбинного двигателя, или паровая турбина) или осевой компрессор, или подобную машину.
Машина 1 включает в себя наружный корпус 2 с верхней частью 3 и нижней частью 4 и внутренний корпус 5 с верхней частью 6 и нижней частью 7. Верхняя и нижняя части 3, 6, 4, 7 наружного и внутреннего корпусов 2, 5 разделены горизонтальной осью 9; кроме того, верхняя и нижняя части 3, 6, 4, 7 соединены вместе посредством, например, винтов или болтов или другими средствами.
Во внутреннем корпусе 5 расположен ротор 10 с продольной осью 11.
Внутренний корпус 5 имеет лопасти 12 и ротор 10 имеет лопатки 13.
Для того чтобы удалить внутренний корпус 5 без удаления ротора 10, выполняются следующие этапы.
Удаляется верхняя часть 3 наружного корпуса 2 (фиг. 2); соответственно также удаляется верхняя часть 6 внутреннего корпуса 5 (фиг. 3).
Нижнюю часть 7 внутреннего корпуса 5 соединяют с ротором 10, и ротор 10 проворачивают вокруг своей продольной оси 11 для того, чтобы сделать нижнюю часть 7 внутреннего корпуса 5 доступной.
Нижнюю часть 7 соединяют с ротором 10 до проворачивания ротора 10 так, чтобы нижняя часть 7 внутреннего корпуса 5 опиралась на ротор 10.
Таким образом, нижняя часть 7 внутреннего корпуса 5 может быть удалена.
Соединение нижней части 7 внутреннего корпуса 5 с ротором 10 предпочтительно включает в себя соединение с геометрическим замыканием по форме и/или фрикционное соединение.
Предпочтительно, если соединение с геометрическим замыканием и/или фрикционное соединение не включает в себя зажимание окружности ротора, так как это может вызвать повреждение тепловых экранов ротора и/или неблагоприятно влиять на профиль ротора.
В первом примере (фиг. 7) обеспечение соединения с геометрическим замыканием и/или фрикционного соединения включает в себя удаление по меньшей мере одной подвижной лопатки 13 из канавки 14 ротора, обеспечение по меньшей мере одной опоры 15, имеющей профиль на одном ее конце, соответствующий профилю канавки 14 ротора, вставление одного упомянутого конца опоры (опор) 15 в канавку 14 ротора удаленной по меньшей мере одной лопатки 13 ротора, соединение другого ее конца по меньшей мере одной опоры 15 с нижней частью 7 внутреннего корпуса 5 посредством, например, болтового соединения.
В другом примере (фиг. 8) обеспечение соединения с геометрическим замыканием и/или фрикционного соединения включает в себя привинчивание опоры (опор) 15 по меньшей мере к ротору 10; например, на фигуре 8 показаны винты 20.
Привинчивание опор 15 к ротору 10 включает в себя привинчивание опор 15 к передней и задней поверхностям 17, 18 ротора 10.
Предпочтительно предусматриваются две или более опор 15. Например, могут быть предусмотрены две опоры 15 у боковых сторон нижней части 7; альтернативно могут быть предусмотрены три опоры 15, две у боковых сторон нижней части 7 и одна в центре нижней части 7; возможны другие компоновки.
Кроме того, даже если этого не требуется, кольцевой сектор 19 может быть соединен с нижней частью 7 внутреннего корпуса 5.
Кольцевой сектор 19 предпочтительно соединен с ротором посредством круговых щелей и корпусных пластин в круговых щелях, предусмотренных в передней и/или задней поверхностях ротора. Также могут быть предусмотрены винты, которые соединяют с кольцевым сектором 19 (например, они проходят через отверстия кольцевого сектора 19) и прикрепляют к пластинам.
Способ также может включать в себя, после соединения нижней части 7 внутреннего корпуса 5 с ротором 10, регулирование положения нижней части 7 внутреннего корпуса 5 относительно ротора 10.
Регулирование положения нижней части 7 внутреннего корпуса 5 предпочтительно включает в себя расположение внутреннего корпуса 7 на расстоянии от ротора. Другими словами, нижнюю часть 7 перемещают дальше от ротора.
Например, регулирование может быть выполнено посредством использования опор 15 из двух элементов, где один элемент соединен с ротором, другой элемент соединен с внутренним корпусом 7 и между ними расположен регулировочным соединительный элемент (такой как винт и/или регулировочные прокладки).
Альтернативно, когда используется кольцевой сектор 19, регулировка может быть выполнена посредством соединения кольцевого сектора 19 с ротором 10 и соединения кольцевого сектора 19 с нижним внутренним корпусом посредством регулировочных элементов, таких как винты и/или регулировочные прокладки.
Расположение нижней части 7 внутреннего корпуса 5 на расстоянии от ротора предпочтительно включает в себя радиальное смещение нижней части 7 внутреннего корпуса 5.
Описанные признаки могут быть предусмотрены независимо друг от друга.
На практике используемые материалы и размеры могут быть выбраны по желанию в соответствии с требованиями и состоянием дел в данной области техники.
ССЫЛОЧНЫЕ ПОЗИЦИИ
1 машина
2 наружный корпус
3 верхняя часть наружного корпуса 2
4 нижняя часть наружного корпуса 2
5 внутренний корпус
6 верхняя часть внутреннего корпуса 5
7 нижняя часть внутреннего корпуса 5
9 горизонтальная ось
10 ротор
11 продольная ось
12 лопасти корпуса
13 лопатки ротора
14 канавка ротора, посадочное место лопатки 13
15 опора
17 поверхность ротора 10
18 поверхность ротора 10
19 кольцевой сектор
20 винт