旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸的支撐設(shè)備,以及利用該支撐設(shè)備維修旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法
【專利摘要】一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器(1)的軸(3)的支撐設(shè)備，包括：框架(20)；被連接到框架(20)并限定了用于旋轉(zhuǎn)地支撐發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器(1)的軸(3)的一部分的支撐座(25)的插件(24)，插件(24)具有用于給支撐座(25)供應(yīng)潤(rùn)滑流體的液壓回路(31)，以形成用于被容納在支撐座(25)中的軸(3)的靜壓軸承；以及在支撐座(25)與軸同軸的情況下將框架(20)固定到旋轉(zhuǎn)機(jī)器(1)的殼體(2)的緊固元件(21)。
【專利說(shuō)明】
旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸的支撐設(shè)備，以及利用該支撐設(shè)備維修旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸的設(shè)備，尤其是發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器，還涉及一種利用該支撐設(shè)備維修旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的，發(fā)電站可以包括一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其通常包含驅(qū)動(dòng)機(jī)器，尤其是燃?xì)鉁u輪機(jī)或蒸汽渦輪機(jī)，以及發(fā)電機(jī)，例如交流發(fā)電機(jī)。
[0003]驅(qū)動(dòng)機(jī)器和發(fā)電機(jī)可以被連接到單獨(dú)的軸或者更常見地連接到一根單軸。在所有情況下，被連接到各個(gè)軸部分(一般稱為軸承連接部)的軸承必須被設(shè)置，從而在機(jī)器運(yùn)行期間確保合適的支撐和摩擦水平。
[0004]但是，即便軸承可以被很好地設(shè)計(jì)和制造，但設(shè)備自身的重量、轉(zhuǎn)速和幾乎不中斷的長(zhǎng)期運(yùn)行可能引起刮擦、局部金屬熔化以及由此造成的軸的軸承連接部上的開槽。因?yàn)榧词购苄〉臋C(jī)械缺陷通常對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)器而言都是有害的，所以軸承連接部偶爾需要通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)操作被維修。
[0005]為了完成必要的工作，軸需要從機(jī)器中取出，且在被運(yùn)輸?shù)綄ｉT的車間之后有時(shí)被布置在特殊的支撐件上。這些特殊支撐件允許軸以低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而空出軸承連接部的表面。
[0006]但是，拆解發(fā)電站的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子是非常復(fù)雜的，而且通常要求很長(zhǎng)的停工期。所以，維修相關(guān)的成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)子的支撐設(shè)備，以及一種維修發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法，從而克服或者至少削弱前面所提到的限制，尤其允許在不必要求從機(jī)器中取出軸的情況下維修已損壞的軸承連接部。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)子的支撐設(shè)備和維修發(fā)電站旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法分別如權(quán)利要求1和15中所給出那樣被提供。
【附圖說(shuō)明】
[0009]本發(fā)明將參考附圖被描述，所述附圖示出了本發(fā)明的部分非限制性實(shí)施例，其中:
[0010]圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的支撐設(shè)備的發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器沿水平縱向平面的頂平面圖；
[0011]圖2是容納支撐設(shè)備的圖1中的機(jī)器的一部分的局部切開放大側(cè)視圖；
[0012]圖3是圖1中的支撐設(shè)備和旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一部分沿圖2中的繪圖平面II1-1II的正視圖，為了清楚有些部件被移除；
[0013]圖4是圖1中支撐設(shè)備的局部分解頂透視圖；
[0014]圖5是圖1中支撐設(shè)備和旋轉(zhuǎn)機(jī)器的細(xì)節(jié)沿圖3中的繪圖平面V-V的放大側(cè)剖圖；
[0015]圖6是圖1中支撐設(shè)備的簡(jiǎn)化框圖；
[0016]圖7是具有根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的支撐設(shè)備的發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一部分的側(cè)視圖；
[0017]圖8是圖7中支撐設(shè)備和旋轉(zhuǎn)機(jī)器的一部分的正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1整體地示出了發(fā)電站的燃?xì)鉁u輪機(jī)I。
[0019]燃?xì)鉁u輪機(jī)I包括渦輪機(jī)殼體2和沿軸線A延伸的軸3，還具有壓縮機(jī)部分4和膨脹或渦輪機(jī)部分5。
[0020]軸3被容納在渦輪機(jī)殼體2中并由靠近壓縮部分4的前軸承組件7和靠近渦輪機(jī)部分5的后軸承組件8旋轉(zhuǎn)支撐。具體地，軸承組件7被連接到分別由吸氣側(cè)和壓縮機(jī)側(cè)上的環(huán)形肩11，12所軸向限定的軸3的軸承連接部1。
[0021 ]在燃?xì)鉁u輪機(jī)I的吸氣口處，渦輪機(jī)殼體2包括外殼體13和截頭圓錐形的內(nèi)殼體14，內(nèi)殼體通過(guò)輻條15由外殼體13剛性地支撐，并容納軸3的限定了軸承連接部10和軸承組件7的部分。
[0022]內(nèi)殼體包括下半殼和在圖2和3中被移除的上半殼(像軸承組件7那樣)。
[0023]圖2-6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的支撐設(shè)備18。支撐設(shè)備18被容納在渦輪機(jī)殼體2中，并旋轉(zhuǎn)地支撐軸3，如圖2和3中所示。具體地，支撐設(shè)備18被容納在內(nèi)殼體14的下半殼中并在靠近，優(yōu)選緊鄰，軸承連接部10的區(qū)域內(nèi)支撐軸3。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐設(shè)備18在軸承連接部10和壓縮機(jī)部分4之間支撐軸3的肩部12。
[0024]支撐設(shè)備18包括框架20、用于將框架3連接到渦輪機(jī)殼體3的緊固元件21、以及限定了用于軸3的支撐座25的插件24。
[0025]框架20被定形為一種沿著對(duì)應(yīng)于180°或更少角度的圓弧延伸的環(huán)形部分，并放置在渦輪機(jī)殼體2的下半殼上。在徑向外表面上(圖5)，框架20具有多個(gè)分別接收定心楔27的座26。定心楔27還具有與框架20的表面20a上各個(gè)孔接合的調(diào)節(jié)螺絲28，如圖5的放大圖中更詳細(xì)描述那樣。
[0026]插件24，在一個(gè)實(shí)施例中有鋁合金制成，也被定形為一種環(huán)形部分，該環(huán)形部分沿著圓弧延伸且具有等于框架20的開口。插件24被框架20同軸地支撐。另外，框架20和插件24在使用中關(guān)于軸3同軸。
[0027]沿圓周方向被連續(xù)布置的槽30被形成在插件24的徑向內(nèi)表面上，該徑向內(nèi)表面限定了支撐座25。槽30在插件24的徑向內(nèi)表面上是敞開的。在一個(gè)實(shí)施例中，槽20的面積作為沿插件24的徑向內(nèi)表面的位置的函數(shù)而不同。例如，被布置在插件24末端處的槽30的面積比更靠近中心位置的槽30的面積小。
[0028]包含多個(gè)獨(dú)立管32的液壓回路31被集成在插件24中。管32具有各自的在使用中在垂直于軸3的軸線A的插件24表面24a上的單獨(dú)入口 32a和在各個(gè)槽30的底部處的各自的給料出口 32b(參見圖4)。
[0029]圖4還示出了緊固元件21，它包括在框架20的各個(gè)端部的板35，以及螺絲36，37。螺絲36穿過(guò)各個(gè)板35被插入在框架20的末端處的孔38。螺絲37穿過(guò)各個(gè)板35被插入孔39，以將渦輪機(jī)外殼2的上半殼關(guān)閉在下半殼上。
[0030]參見圖6，設(shè)備I包括給插件24的槽30供應(yīng)高壓潤(rùn)滑流體的潤(rùn)滑劑供應(yīng)裝置40，因此它限定了軸3的液壓軸承。
[0031]潤(rùn)滑劑供應(yīng)裝置40包括容器41、栗42和通過(guò)管44被連接到液壓回路31的管32和槽30的分散器43。
[0032]栗42從容器41中吸出處于大氣壓下的潤(rùn)滑劑，并通過(guò)分散器43、管44和液壓回路31將高壓潤(rùn)滑劑流供應(yīng)給槽30。在一個(gè)實(shí)施例中，栗42形成軸承組件7的提升系統(tǒng)45的一部分并通過(guò)快接管(也未詳細(xì)示出)被連接到分散器43的入口。
[0033]分散器43具有被連接到液壓回路31的各個(gè)管32的多個(gè)出口43a，如之前所述。另夕卜，分散器具有調(diào)節(jié)閥46以獨(dú)立地調(diào)節(jié)每個(gè)出口 43a的壓力。
[0034]圖6還示出了收集容器47，其收集從插件24和軸3之間的間隙泄漏的潤(rùn)滑流體。泄漏的潤(rùn)滑流體被返回到容器41。
[0035]圖7和8示出了本發(fā)明的不同實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例，支撐設(shè)備118被用于支撐交流發(fā)電機(jī)100的軸103，該電機(jī)在使用中可以，例如但不必須地，由燃?xì)鉁u輪機(jī)或蒸汽渦輪機(jī)操作。
[0036]支撐設(shè)備118包括框架120;用于靠近軸103的軸承連接部110地將框架120連接到交流發(fā)電機(jī)的渦輪機(jī)殼體102的緊固元件121;以及插件124，插件限定了用于軸103的支撐座125并基本上制造為參考圖2-5被描述的插件24。
[0037]框架120包括通過(guò)緊固元件121被從前方固定到交流發(fā)電機(jī)100的軸承支座的板，緊固元件在本文所描述的實(shí)施例中包括穿過(guò)框架120本身的螺絲。框架120關(guān)于交流發(fā)電機(jī)100的軸103(沿軸線A’延伸)同軸地支撐插件124。通過(guò)定心楔127和調(diào)節(jié)螺絲129獲得插件124的定心。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)螺絲129作用在交流發(fā)電機(jī)100的基座101上，并關(guān)于軸103的垂直中平面被對(duì)稱地布置。定心楔127被布置在框架120和基座101之間。
[0038]如之前所述，插件124被定形為一種沿著在使用中圍繞軸103的圓弧延伸的環(huán)形部分。被順序地沿周向布置的槽130(圖8)被形成在插件124的徑向內(nèi)表面上，該徑向內(nèi)表面限定了支撐座125。液壓回路(未詳細(xì)示出)被集成在插件124中，包括用于給各個(gè)槽130獨(dú)立地供應(yīng)潤(rùn)滑流體的多個(gè)獨(dú)立管。
[0039]因此，設(shè)備118具有潤(rùn)滑劑供應(yīng)裝置140，它包括容器141、管142和通過(guò)管144被連接到液壓回路管和槽130的分散器143。
[0040]栗142從容器141中吸出環(huán)境壓力下的潤(rùn)滑劑，并將高壓潤(rùn)滑劑流供應(yīng)給分散器143，其具有被連接到液壓回路的各個(gè)管道的多個(gè)出口 143a，并具有用于獨(dú)立地調(diào)節(jié)到每個(gè)出口 143a的壓力的調(diào)節(jié)閥146。
[0041]所描述的設(shè)備有利地允許以旋轉(zhuǎn)的方式支撐發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸。具體地，所述設(shè)備在不從旋轉(zhuǎn)機(jī)器的渦輪機(jī)殼體中取出軸的前提下允許機(jī)器軸承被拆除。因此軸能利用工具被接近，例如轉(zhuǎn)動(dòng)工具或砂帶磨削機(jī)，從而在機(jī)器內(nèi)直接加工和修復(fù)軸承連接部的表面。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的設(shè)備避免了將軸從渦輪機(jī)殼體中取出的需要，所以間隔時(shí)間和機(jī)器停工期被明顯地縮短，尤其是在燃?xì)鉁u輪機(jī)的情況下。事實(shí)上，在這種情況下，用于供應(yīng)燃料的流體連接尤其復(fù)雜，并且拆解和重裝操作要求很長(zhǎng)的操作時(shí)間。相反，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備允許在機(jī)器上直接實(shí)施修復(fù)，所以節(jié)省了大量資源。
[0042]另外，所描述的定心系統(tǒng)允許框架和插件與軸線非常準(zhǔn)確地對(duì)齊，在實(shí)踐中，消除了在加工旋轉(zhuǎn)期間可能發(fā)生的振動(dòng)(所述振動(dòng)可能在百分之一毫米的范圍內(nèi))。
[0043]最后，很明顯的是，在不脫離如后附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍的前提下能對(duì)本文中所描述的靜壓軸承和方法做出改變和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器(I; 100)的軸(3; 103)的支撐設(shè)備，包括: 框架(20; 120); 插件(24; 124)，其被連接到框架(20; 120)并限定了用于以旋轉(zhuǎn)的方式支撐發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器(I; 100)的軸(3; 103)的一部分的支撐座(25; 125)，該插件(24; 124)具有用于給支撐座(25; 125)供應(yīng)潤(rùn)滑流體的液壓回路(31)，以形成用于被容納在支撐座(25 ; 125)中的軸(3;103)的靜壓軸承；以及 緊固元件(21; 121)，在支撐座(25; 125)與軸同軸的情況下，所述緊固元件用于將框架(20; 120)固定到旋轉(zhuǎn)機(jī)器(I; 100)的殼體(2; 102)。2.如權(quán)利要求1所述的支撐設(shè)備，其中插件(24;124)是環(huán)形部的形式。3.如權(quán)利要求2所述的支撐設(shè)備，其中框架(20;120)是環(huán)形部的形式，并同軸地支撐插件(24;124)。4.如權(quán)利要求3所述的支撐設(shè)備，其中框架(20; 120)和插件(24; 124)沿著各自的相應(yīng)角度不超過(guò)180°的圓弧延伸。5.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的支撐設(shè)備，其中插件(24;124)具有多個(gè)槽(30;130)，所述多個(gè)槽(30; 130)在插件(24; 124)的限定了支撐座(25; 125)的表面上敞開，并且液壓回路(31)包括給各個(gè)槽(30; 130)供應(yīng)潤(rùn)滑流體的多個(gè)管道(32)。6.如權(quán)利要求4所述的支撐設(shè)備，其中槽(30;130)沿著限定了支撐座(25; 125)的表面周向連續(xù)地布置。7.如權(quán)利要求5或6所述的支撐設(shè)備，其中管道(32)在各個(gè)槽(30;130)的底部具有供應(yīng)出口(32b)08.如權(quán)利要求5-7中的任何一個(gè)所述的支撐設(shè)備，其中管道(32)彼此獨(dú)立。9.如權(quán)利要求5-8中的任何一個(gè)所述的支撐設(shè)備，還包括栗(42;142)和分散器(43;143)，所述分散器(43; 143)具有被連接到栗(42; 142)的入口和被連接到液壓回路(31)的各個(gè)管道(32)的多個(gè)輸送出口(43a; 143a)，其中分散器(43; 143)包括用于獨(dú)立地調(diào)節(jié)輸送出P (43a; 143a)處的壓力的調(diào)節(jié)閥(46; 146)。10.如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的支撐設(shè)備，還包括圍繞框架(20;120)的外表面布置的多個(gè)定心楔(27; 127)。11.如權(quán)利要求10所述的支撐設(shè)備，其中定心楔(27)通過(guò)各自的調(diào)節(jié)螺絲被連接到框架(20)。12.—種用于發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器(I; 100)，包括殼體(2; 102)、被以旋轉(zhuǎn)的方式容納在殼體(2; 102)中的軸(3; 1 3)以及如前述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的支撐設(shè)備(18; 118)，該支撐設(shè)備(18; 118)被固定到殼體(2; 102)且支撐軸。13.如權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其中軸(3;103)具有軸承連接部(10; 110)，并且插件(24; 124)在靠近軸承連接部(10; 110)的區(qū)域中支撐軸(3; 103)。14.如權(quán)利要求12或13所述的機(jī)器，其中液壓回路(31)由軸承提升裝置(45)供給。15.—種修復(fù)發(fā)電站的旋轉(zhuǎn)機(jī)器(I;100)的方法，所述機(jī)器包括殼體(2; 102)、軸承組件(7)以及被容納在殼體(2; 102)中且由軸承組件(7)以旋轉(zhuǎn)的方式支撐的軸(3; 103)，所述方法包括: 將框架(20; 120)固定到殼體(2; 102); 將限定了用于以旋轉(zhuǎn)的方式支撐軸(3; 103)的一部分的支撐座(25; 125)的插件(24;124)連接到框架(20; 120)，該插件(24; 124)具有給支撐座(25; 125)供應(yīng)潤(rùn)滑流體的液壓回路(31)，以形成用于被容納在支撐座(25;125)中的軸的靜壓軸承；以及給液壓回路(31)供應(yīng)潤(rùn)滑流體。16.如權(quán)利要求15中所述的方法，其中框架(20; 120)被固定到殼體(2; 102)，從而使插件(24; 124)在靠近軸承連接部的區(qū)域中支撐軸(3; 103)。17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，還包括移除軸承組件(7)，轉(zhuǎn)動(dòng)由支撐設(shè)備支撐的軸(3; 103)，并且使用工具加工軸承部分(10; 110)。
【文檔編號(hào)】F01D25/28GK105992861SQ201480070093
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日
【發(fā)明人】布魯諾·斯奎里
【申請(qǐng)人】安薩爾多能源公司