СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОВМЕСТНОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ И ВЫРАВНИВАНИЯ РОТОРНЫХ УСТАНОВОК В ОСЕВОМ И ПОПЕРЕЧНОМ НАПРАВЛЕНИЯХ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится в целом к роторным установкам и, более конкретно, к способу и устройству для выравнивания корпуса роторной установки относительно ее опоры или фундамента.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Часть высокого давления турбины может требовать технического обслуживания и текущего ремонта, в том числе замены некоторых деталей. Например, может потребоваться замена корпуса и необходимость его взаимодействия с имеющимися опорами, или фундаментом, турбины. Существующие опоры могут содержать различные приспособления для закрепления корпуса турбины в осевом и поперечном направлениях, при этом они могут иметь размер меньше стандартного и не выдерживать действующие нагрузки, оказываемые установкой при замене корпуса турбины.

Современные конструкции для замены корпуса турбины используются уже в течение десятилетий и обеспечивают закрепление турбины в осевом и поперечном направлениях. В одной известной конструкции используется изготовленная двутавровая балка, полки которой прикреплены болтами как к опоре, так и к корпусу для обеспечения поддержки в осевом и поперечном направлениях. Однако двутавровые балки являются трудными для сборки и обслуживания, и сварной шов между их полкой и перемычкой подвержены повреждениям.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с вариантом выполнения данного изобретения устройство, предназначенное для выравнивания корпуса роторной установки относительно опоры вдоль осевой центральной линии и поперечной центральной линии указанной установки, содержит пару в целом L-образных крюков, расположенных на указанном корпусе, в целом Т-образный элемент, содержащий основание, стойку и поперечный элемент, пару осевых установочных шпонок, которые расположены на противоположных сторонах указанного поперечного элемента и по меньшей мере одна из которых выполнена с обеспечением взаимодействия по меньшей мере с одним из указанных L-образных крюков, а другая выполнена с обеспечением взаимодействия с корпусом, и пару поперечных установочных шпонок, которые расположены на противоположных сторонах указанной стойки и каждая из которых выполнена с обеспечением взаимодействия с соответствующим L-образным крюком.

В соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения способ закрепления и выравнивания корпуса роторной установки относительно опоры вдоль осевой центральной линии и поперечной центральной линии указанной установки включает прикрепление по меньшей мере одной осевой установочной шпонки к в целом Т-образному элементу, расположенному на опоре, с обеспечением контакта указанной по меньшей мере одной осевой установочной шпонки с по меньшей мере одним L-образным крюком из пары в целом L-образных крюков корпуса, прикрепление второй осевой установочной шпонки к Т-образному элементу с обеспечением контакта указанной шпонки с корпусом, а также прикрепление пары поперечных установочных шпонок к противоположным сторонам Т-образного элемента с обеспечением контакта каждой из поперечных установочных шпонок с соответствующим L-образным крюком.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 схематически изображает соединенные опору и корпус паровой турбины в соответствии с вариантом выполнения изобретения; и

фиг.2 схематически изображает Т-образный элемент и установочные шпонки, показанные на фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с фиг.1 роторная установка, например, турбина 8, содержит опору, или фундамент 2, и наружный корпус 4. Указанная опора 2 может быть, например, передней или средней опорой либо опорой для концевой части/упорного подшипника управляющего устройства/генератора. К опоре 2 с помощью крепежных средств 10, которые могут быть, например, резьбовыми крепежными средствами, такими как болты, прикреплен в целом Т-образный элемент 6, или «фиксатор». Крепежные средства 10 крепят основание 40 указанного Т-образного элемента 6 к опоре 2.

Указанный корпус 4 содержит пару в целом L-образных крюков 12, выполненных с обеспечением взаимодействия с поперечным элементом 42 Т-образного элемента 6. Несмотря на то, что указанные L-образные крюки 12 показаны выполненными за одно целое с корпусом 4, следует понимать, что они могут быть выполнены отдельно и прикреплены к корпусу 4. Указанный поперечный элемент 42 Т-образного элемента 6 присоединен к основанию 40 с помощью стойки 44. У места соединения поперечного элемента 42 и стойки 44 Т-образного элемента может быть выполнена канавка 24. Следует также понимать, что Т-образный элемент может быть выполнен за одно целое с опорой, т.е. составлять с ней неразъемную конструкцию.

Для закрепления корпуса 4 относительно осевой центральной линии 20 выполнена пара первых осевых установочных шпонок 14 и вторая осевая установочная шпонка 18. Указанные первые осевые шпонки 14 также могут рассматриваться как шпонки, работающие на растяжение, а вторая осевая установочная шпонка 18 может рассматриваться как шпонка, работающая на сжатие. Для закрепления корпуса 4 относительно поперечной центральной линии 22 турбины 8 выполнена пара поперечных установочных шпонок 16. Каждая из указанных установочных шпонок 14, 16, 18 может представлять собой установочную шпонку, описанную в патенте США №7273348.

В соответствии с фиг.2 каждая из шпонок 14, работающих на растяжение, содержит первую пластину 28 и вторую пластину 30. Указанная первая пластина 28 прикреплена к верхней части 42 Т-образного элемента 6 с помощью крепежных средств 26, например, резьбовых крепежных средств, таких как болты. Указанные вторые пластины 30 шпонок 14, работающих на растяжение, имеют контактные поверхности 50, выполненные с обеспечением контакта с L-образными крюками 12 корпуса 4. Контактные поверхности 50 могут быть выполнены с покрытием. Например, на контактные поверхности 50 может быть нанесено покрытие для их упрочнения.

Шпонка 18, работающая на сжатие, содержит первую пластину 36 и вторую пластину 38. Первая пластина 36 прикреплена к поперечному элементу 42 крепежными средствами 26. Вторая пластина 38 второй осевой шпонки 18 имеет контактную поверхность 48, выполненную с обеспечением контакта с корпусом 4. Контактная поверхность 48 также может иметь покрытие, как указано в отношении контактных поверхностей 50 для шпонки 14, работающей на растяжение. Осевые шпонки 14, 18 могут быть прикреплены либо к Т-образному элементу 6, либо к корпусу 4.

Корпус 4 закреплен и выровнен в осевом направлении относительно опоры 2 вдоль осевой центральной линии 20 между первыми осевыми шпонками 14 и второй осевой шпонкой 18.

В соответствии с фиг.2 каждая поперечная установочная шпонка 16 содержит первую пластину 32 и вторую пластину 34. Первая пластина 32 присоединена к стойке 44 Т-образного элемента с помощью крепежных средств 26. Каждая вторая пластина 34 имеет контактную поверхность 46, выполненную с обеспечением контакта с L-образным крюком 12 внешнего корпуса 4. Каждая контактная поверхность 46 может быть выполнена с покрытием, как описано выше. Указанные поперечные шпонки 16 могут быть прикреплены либо к Т-образному элементу 6, либо к корпусу 4.

Корпус 4 закреплен и выровнен в поперечном направлении относительно опоры 2 вдоль поперечной центральной линии 22 между указанными поперечными шпонками 16.

Устройство для совместного закрепления и выравнивания в осевом и поперечном направлениях, рассмотренное в данном документе, может справляться с нагрузками, действующими на роторную установку, например, паровую или газовую турбину, и при этом соответствует существующим расчетным ограничениям и наилучшим показателям проведения подобных операций.

Устройство для совместного закрепления и выравнивания в осевом и поперечном направлениях также может выдерживать высокие нагрузки, создаваемые системой труб, вращающим моментом пара и сейсмическими явлениями. Указанное устройство выполнено с обеспечением возможности постоянного нахождения в условиях перепада температур и небольшой площади ремонтного участка. Устройство легко регулируется для обеспечения выравнивания установки, является доступным для технического обслуживания и может работать в течение долго времени без ремонта.

Установочные шпонки и Т-образный элемент могут быть выполнены из высококачественного материала, который выдерживает усилия, обусловленные как технологическими операциями, так и сейсмическими явлениями, с одновременным поддержанием напряжений на приемлемом для материала уровне. Указанные шпонки и Т-образный элемент не содержат каких-либо сварных швов, которые в большей степени подвержены повреждению вследствие перепадов температур в направлении от корпуса к опоре. Установочные шпонки обеспечивают возможность простого выравнивания/ регулирования установки без необходимости ее полного демонтажа.

Устройство для совместного закрепления и выравнивания в осевом и поперечном направлениях, рассмотренное в данном документе, обеспечивает более прочную конструкцию по сравнению с существующими и используемыми в настоящее время конструкциями с двутавровыми балками.

Указанное устройство также может использоваться на внутренних корпусах, если пространство проектных решений требует отклонения от существующих стандартных способов.

В отличие от некоторых существующих конструкций, которые обеспечивают лишь одну степень закрепления (т.е. вертикальную, поперечную или осевую), устройство, описанное в данном документе, обеспечивает две степени закрепления, поперечную и осевую, относительно одного компонента.

Несмотря на то что данное изобретение описано применительно к варианту выполнения, считающемуся в настоящее время наиболее целесообразным и предпочтительным, следует понимать, что изобретение не ограничено описанным вариантом, и подразумевается, что оно охватывает различные модификации и эквивалентные конструкции, находящиеся в рамках идеи и объема прилагаемой формулы изобретения.

Перечень деталей