本發(fā)明涉及用于燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒流動套筒的除去和安裝。具體而言，本發(fā)明涉及一種用以協(xié)助技術(shù)人員除去和安裝燃燒流動套筒的工具。

背景技術(shù)：

燃燒流動套筒配合到用于燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒器中的各個燃燒"筒"中。流動套筒典型地為圓柱形的，滑入燃燒筒的殼體中，并且包繞筒的燃燒襯套。

流動套筒在燃氣渦輪發(fā)動機的操作期間在燃燒筒的殼體內(nèi)保持在固定位置。流動套筒在發(fā)動機關(guān)閉時除去或安裝。為了安裝或除去流動套筒，套筒滑出用于燃燒筒的殼體的開口端。

流動套筒的除去常規(guī)地通過技術(shù)人員將支架附接于套筒的端部并且使套筒從燃氣渦輪發(fā)動機的殼滑出來執(zhí)行。技術(shù)人員可將如美國專利8,782,865中公開的支架應(yīng)用于流動套筒的端部。他們在支架上推或拉來插入或取出流動套筒。支架可連接于起重機，其有助于支承支架和流動套筒。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

用于現(xiàn)代燃氣渦輪發(fā)動機的流動套筒由于發(fā)動機的尺寸增大而趨于比早期發(fā)動機中的那些更重。較重的流動套筒不容易人工地移動到燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒筒中。因此，所需的是一種用以協(xié)助技術(shù)人員升降、安裝和除去流動套筒的工具。

流動套筒除去和安裝在使用中的燃氣渦輪發(fā)動機的現(xiàn)場處進行。用于協(xié)助流動套筒除去和安裝的工具運輸至現(xiàn)場或一直留在現(xiàn)場。沉重、龐大或昂貴的工具不適于在燃氣渦輪發(fā)動機的現(xiàn)場的流動套筒的安裝或除去。構(gòu)想出并且在本文中公開輕、緊湊且廉價的流動套筒安裝工具。

流動套筒安裝工具應(yīng)當能夠操縱成使流動套筒與燃氣渦輪發(fā)動機的外周周圍的燃燒筒位置中的各個對準。各個燃燒筒的方位可取決于其在燃氣渦輪上的位置。用于流動套筒的角和位置隨各個燃燒筒位置變化。構(gòu)想出并且在本文中公開了流動套筒安裝工具，其容易移動成與燃氣渦輪發(fā)動機的各個燃燒筒角對準。

構(gòu)想出并且在本文中公開了一種流動套筒除去工具，其包括：具有軸線的軸；附接于軸的第一端部區(qū)域的支架，其中支架包括垂直于軸的軸線的平面中的環(huán)，以及構(gòu)造成收納軸的端部區(qū)域的支架的中心處的安裝件，并且其中環(huán)構(gòu)造成鄰接并且可釋放地附接于燃氣渦輪發(fā)動機的流動套筒的端部；對流動套筒的平衡重，其中平衡重附接于軸的第二端部區(qū)域，以及在平衡重與流動套筒之間安裝于軸的線纜連接器，其中線纜連接器構(gòu)造成附接于連接于高架支承結(jié)構(gòu)的線纜，并且線纜連接器在軸上的位置處，在該位置處，流動套筒大致平衡配重，其中流動套筒的軸線在流動套筒附接于支架時與軸的軸線同軸。

軸可為中空金屬桿，并且包括鄰近平衡重的軸的端部上的手柄。用于線纜的安裝件可為軸上的可滑動套環(huán)。第二線纜連接件可安裝于軸，其中第二線纜附接于第二線纜連接器和高架支承結(jié)構(gòu)，以將軸和流動套筒保持在相對于水平平面的某一角位置。

一種流動套筒除去工具和流動套筒組件包括：燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒筒的流動套筒，以及流動套筒除去工具，其包括：具有軸線的軸；附接于軸的第一端部區(qū)域的支架，其中支架包括垂直于軸的軸線的平面中的環(huán)，以及構(gòu)造成收納軸的端部區(qū)域的支架的中心處的安裝件，并且其中環(huán)構(gòu)造成鄰接并且可釋放地附接于流動套筒的端部；對流動套筒的平衡重，其中平衡重附接于軸的第二端部區(qū)域，以及在平衡重與流動套筒之間安裝于軸的線纜連接器，其中線纜連接器構(gòu)造成附接于連接于高架起重機的線纜，并且線纜連接器在軸上的位置處，在該位置處，流動套筒大致平衡配重，其中流動套筒的軸線在流動套筒附接于支架時與軸的軸線同軸。

構(gòu)想出并且在本文中公開了一種用于將流動套筒插入到燃氣渦輪發(fā)動機的殼中或從燃氣渦輪發(fā)動機的殼除去流動套筒的方法，該方法包括：將流動套筒安裝工具的支架附接于流動套筒的端部；使流動套筒安裝工具的軸的軸線與流動套筒的軸線對準，其中軸附接于支架；將聯(lián)接于軸的線纜連接器附接于由高架支承結(jié)構(gòu)支承的線纜；將線纜連接器和配重布置在軸上，使得配重和流動套筒圍繞線纜連接器大致平衡；

操縱軸來將軸和流動套筒的軸線移動成平行于構(gòu)造成收納流動套筒的殼中的開口的軸線，以及在操縱軸之后，使流動套筒相對于殼中的開口滑動。

技術(shù)方案1. 一種流動套筒除去工具，包括：

具有軸線的軸；

附接于所述軸的第一端部區(qū)域的支架，其中所述支架包括垂直于所述軸的所述軸線的平面中的環(huán)，以及構(gòu)造成收納所述軸的所述端部區(qū)域的所述支架的中心處的安裝件，并且其中所述環(huán)構(gòu)造成鄰接并且可釋放地附接于燃氣渦輪發(fā)動機的流動套筒的端部；

對所述流動套筒的平衡重，其中所述平衡重附接于所述軸的第二端部區(qū)域；以及

線纜連接器，其在所述平衡重與所述流動套筒之間安裝于所述軸，其中所述線纜連接器構(gòu)造成附接于連接于高架支承結(jié)構(gòu)的線纜，并且所述線纜連接器在所述軸上的位置處，在所述位置處，所述流動套筒大致平衡所述配重，

其中所述流動套筒的軸線在所述流動套筒附接于所述支架時與所述軸的所述軸線同軸。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的流動套筒除去工具，其特征在于，所述軸為中空金屬桿。

技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的流動套筒除去工具，其特征在于，所述流動套筒除去工具還包括鄰近所述平衡重的所述軸上的手柄。

技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的流動套筒除去工具，其特征在于，所述流動套筒除去工具還包括所述軸上的可滑動套環(huán)，并且所述可滑動套環(huán)為用于至所述軸的線纜連接的安裝件。

技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的流動套筒除去工具，其特征在于，所述流動套筒除去工具還包括安裝于所述軸的第二線纜連接器，其中第二線纜附接于所述第二線纜連接器和所述高架支承結(jié)構(gòu)，以將所述軸和所述流動套筒保持在相對于水平平面的某一角位置。

技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的流動套筒除去工具，其特征在于，所述流動套筒除去工具還包括附接于所述環(huán)且能夠可釋放地附接于所述流動套筒的夾具。

技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的流動套筒除去工具，其特征在于，所述高架支承結(jié)構(gòu)為高架起重機，其構(gòu)造成在水平平面中或垂直方向上移動。

技術(shù)方案8. 一種流動套筒除去工具和流動套筒組件，包括：

燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒筒的流動套筒，以及

流動套筒除去工具，其包括：

具有軸線的軸；

附接于所述軸的第一端部區(qū)域的支架，其中所述支架包括垂直于所述軸的所述軸線的平面中的環(huán)，以及構(gòu)造成收納所述軸的所述端部區(qū)域的所述支架的中心處的安裝件，并且其中所述環(huán)構(gòu)造成鄰接并且可釋放地附接于所述流動套筒的端部；

對所述流動套筒的平衡重，其中所述平衡重附接于所述軸的第二端部區(qū)域；以及

線纜連接器，其在所述平衡重與所述流動套筒之間安裝于所述軸，其中所述線纜連接器構(gòu)造成附接于連接于高架起重機的線纜，并且所述線纜連接器在所述軸上的位置處，在所述位置處，所述流動套筒大致平衡所述配重，

其中所述流動套筒的軸線在所述流動套筒附接于所述支架時與所述軸的所述軸線同軸。

技術(shù)方案9. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的流動套筒除去工具和流動套筒組件，其特征在于，所述軸為中空金屬桿。

技術(shù)方案10. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的流動套筒除去工具和流動套筒組件，其特征在于，所述流動套筒除去工具和流動套筒組件還包括鄰近所述平衡重的所述軸上的手柄。

技術(shù)方案11. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的流動套筒除去工具和流動套筒組件，其特征在于，所述流動套筒除去工具和流動套筒組件還包括所述軸上的可滑動套環(huán)，并且所述可滑動套環(huán)為用于至所述軸的線纜連接的安裝件。

技術(shù)方案12. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的流動套筒除去工具和流動套筒組件，其特征在于，所述流動套筒除去工具和流動套筒組件還包括安裝于所述軸的第二線纜連接器，其中第二線纜附接于所述第二線纜連接器和所述高架起重機，以將所述軸和所述流動套筒保持在相對于水平平面的某一角位置。

技術(shù)方案13. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的流動套筒除去工具和流動套筒組件，其特征在于，所述流動套筒除去工具和流動套筒組件還包括附接于所述環(huán)且能夠可釋放地附接于所述流動套筒的夾具。

技術(shù)方案14. 一種用于將流動套筒插入到燃氣渦輪發(fā)動機的殼中或從燃氣渦輪發(fā)動機的殼除去流動套筒的方法，所述方法包括：

將流動套筒安裝工具的支架附接于所述流動套筒的端部；

使所述流動套筒安裝工具的軸的軸線與所述流動套筒的軸線對準，其中所述軸附接于所述支架；

將聯(lián)接于所述軸的線纜連接器附接于由高架支承結(jié)構(gòu)支承的線纜；

將所述線纜連接器和配重布置在所述軸上，使得所述配重和所述流動套筒圍繞所述線纜連接器大致平衡；

操縱所述軸來將所述軸和所述流動套筒的軸線移動成平行于構(gòu)造成收納所述流動套筒的所述殼中的所述開口的軸線，以及

在操縱所述軸之后，使所述流動套筒相對于所述殼中的所述開口滑動。

技術(shù)方案15. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述軸的操縱包括使所述流動套筒安裝工具和所述流動套筒垂直地或水平地移動。

技術(shù)方案16. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述線纜連接器和所述配重的布置包括使所述軸相對于所述線纜連接器滑動來使所述流動套筒和所述配重大致平衡。

技術(shù)方案17. 根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將第二線纜連接器附接于由所述高架支承結(jié)構(gòu)支承的第二線纜，其中所述第二線纜連接器聯(lián)接于所述軸，并且將所述第二線纜連接器附接于所述第二線纜保持所述流動套筒和所述軸的軸線與所述開口平行對準。

附圖說明

圖1為具有燃燒筒的工業(yè)燃氣渦輪發(fā)動機的側(cè)視圖；

圖2為示例性燃燒筒的截面視圖；

圖3為流動套筒取出工具的側(cè)視圖；

圖4為取出燃燒流動套筒的流動套筒取出工具的透視圖。

部件列表

10 燃氣渦輪發(fā)動機

12 壓縮機

14 燃燒筒

15 發(fā)動機的殼

16 渦輪

18 入口管道

20 排氣管道

22 殼體

24 墊

26 支承支架

28 用于筒的金屬殼體

30 殼的環(huán)形凸緣

31 用于筒的殼體的外端部

32 蓋

33 凸緣30中的開口

34 殼體上的凸緣

36 凸緣上的環(huán)表面

38 螺栓

40 流動套筒

42 過渡管道

44 第一級渦輪葉片

46 壓縮空氣

46 燃燒襯套

50 燃燒氣體

60 流動套筒安裝工具

62 支架

64 軸

66 配重

68 環(huán)

72 螺栓

74 環(huán)上的夾具

76 輻條

78 中心盤

80 中心盤中的凹口

82 流動套筒的凸緣上的孔

84 流動套筒的凸緣

86 手柄

88 套環(huán)

90 套環(huán)上的連接件

92 線纜

94 高架起重機

96 蝶形螺釘

98 套環(huán)

100 第二線纜

102 流動套筒的軸線。

具體實施方式

圖1示出了工業(yè)燃氣渦輪發(fā)動機10，其包括壓縮機12、燃燒筒14和渦輪16。燃燒筒14均附接于用于燃氣渦輪發(fā)動機的殼15上的開口33。燃燒筒以圍繞殼的中心部分的圓形陣列布置。

空氣通過進氣管道18進入壓縮機。壓縮空氣離開壓縮機，并且在燃燒筒14中的各個中與燃料混合，其中混合物燃燒并且形成使渦輪16旋轉(zhuǎn)的熱燃燒氣體。渦輪驅(qū)動壓縮機來壓縮空氣，并且產(chǎn)生用于發(fā)電或執(zhí)行其它功的功率。從渦輪排出的燃燒氣體流過排氣管道20。

工業(yè)燃氣渦輪發(fā)動機10包圍在殼體22中。燃氣渦輪就座在混凝土墊24或其它支承平臺上，并且在墊與燃氣渦輪發(fā)動機之間由支承支架26支承。空氣過濾器殼體和管道典型地在燃氣渦輪發(fā)動機前方，并且排氣管道殼體在發(fā)動機后方。燃氣渦輪發(fā)動機周圍的區(qū)域可由于墊、支承支架和管道而受限。用于除去和安裝流動套筒的工具應(yīng)當緊湊，以在燃氣渦輪發(fā)動機周圍的限制空間中工作。

圖2為燃燒筒14的截面?zhèn)纫晥D，燃燒筒14包括大致圓柱形的金屬殼體28，其裝固于用于燃氣渦輪發(fā)動機的殼15的環(huán)形凸緣區(qū)段30。燃燒筒14從殼沿徑向和沿軸向向外延伸。各個筒具有殼的周邊上的不同位置。燃燒筒的外端31上的蓋32可支持至燃料導(dǎo)管的聯(lián)接。蓋32在圖1中示出，但未在圖2中示出。蓋在流動套筒除去之前除去。

與蓋相對的殼體28的端部緊固于殼15的環(huán)形凸緣區(qū)段30。環(huán)形凸緣區(qū)段包括開口33，其與殼體的開口端對準。殼體的端部上的環(huán)形凸緣34在殼的凸緣30的開口周圍坐在環(huán)形表面36上。螺栓38延伸穿過凸緣30,34，以將殼體38裝固于殼。

殼體28在流動套筒40插入到殼的開口33中之后配合于凸緣30。殼體在流動套筒之上滑動。

流動套筒為由薄片金屬形成的大體上圓柱形金屬管。流動套筒40從殼體28的外端部31延伸至過渡管道42。管道42將燃燒氣體引導(dǎo)至渦輪的第一級44。

流動套筒具有開口，以允許壓縮空氣46從壓縮機穿過流動套筒，并且進入流動套筒與燃燒襯套48之間的環(huán)形通路。流動襯套48為大體上圓柱形管，其在流動套筒內(nèi)并且與其同軸。壓縮空氣和燃料在流動襯套內(nèi)混合，以形成燃燒氣體50，其流過過渡管道42至渦輪的第一級44。

流動套筒大體上為一又二分之一英尺到三英尺(0.5到1米(m))的直徑，以及三英尺到五英尺(1m到1.5m)的長度。流動套筒的重量典型地在60到200磅(0.5到2.8千克(kg))的范圍中。流動套筒的尺寸和重量使得它們借助于工具人工地安裝和除去。

流動套筒安裝和除去工具60反轉(zhuǎn)，其包括支承在軸64的一端處的支架62，以及軸的相對端處的配重66。支架附接于流動套筒的端部31(圖2)。支架可包括帶用以收納緊固件(例如，螺栓72)的孔的環(huán)68，該緊固件將夾具74裝固于環(huán)。環(huán)在垂直于軸和流動套筒的軸線的平面中。

夾具將環(huán)附接于流動套筒的端部31。支架上的輻條76將環(huán)68連接于中心盤78，其具有圓柱形凹口80以收納軸64的端部。凹口80可在環(huán)和支架62的中心處。凹口可有螺紋，以收納和接合軸的端部上的螺紋。

用于各個夾具74的螺栓72可包括螺紋端，其構(gòu)造成接合流動套筒的外環(huán)形凸緣84上的孔82(圖2)。螺栓72延伸穿過夾具中的孔70，并且擰入凸緣的孔82中。螺栓可人工地上緊。螺栓和夾具將支架62裝固于流動套筒的端部31。

軸64可為中空金屬管子，其具有兩到五英尺(0.6m到1.5m)的長度。軸的厚度和強度足以在軸的一端處支承流動套筒。

與支架相對的軸的端部可包括手柄86。手柄構(gòu)造成由安裝流動套筒的技術(shù)人員的手保持。在流動套筒的情況中，通過操縱手柄和軸，技術(shù)人員使流動套筒從地板移動至開口。類似地，手柄由技術(shù)人員使用來使流動套筒滑出殼，并且將除去的流動套筒定位在地板上。

配重66在手柄86附近在軸64上。配重使安裝于安裝工具的流動套筒平衡。配重可具有與流動套筒的重量大致相同的質(zhì)量(重量)。例如，配重的質(zhì)量可為流動套筒的質(zhì)量的百分之80到百分之120。配重的質(zhì)量可能夠通過將質(zhì)量添加至配重或除去配重的質(zhì)量來調(diào)整。配重還可滑動至軸上的不同位置，以改進其作為流動套筒的平衡重的功能。一旦滑動至適當位置，配重就固定于軸，如通過蝶形螺釘，該蝶形螺釘從配重延伸并且相對于軸連結(jié)。

軸上的可滑動套環(huán)88包括鉤或其它線纜連接件90，以收納線纜92，如，鏈或繩索，其附接于高架起重機94如吊車或絞車。套環(huán)88形成樞轉(zhuǎn)件，流動套筒可圍繞該樞轉(zhuǎn)件傾斜和移動，同時附接于流動套筒安裝工具。套環(huán)可沿軸64滑動，使得流動套筒圍繞樞轉(zhuǎn)件由配重66平衡。蝶形螺釘96可將套環(huán)裝固于軸，以將套環(huán)保持在軸上的期望位置處，并且防止套環(huán)在操縱流動套筒時滑動。

高架起重機94可能夠沿水平方向和垂直方向移動，以在流動套筒的除去或安裝期間移動流動套筒安裝工具和流動套筒。

軸上的第二套環(huán)98可定位成鄰近配重。第二套環(huán)可由第二線纜100連接于起重機(或第二起重機)。技術(shù)人員將取決于流動套筒的各次安裝或除去的情形來確定是否將套環(huán)88,98中的任一個或兩者連接于起重機。

圖4示出了流動套筒40，其安裝到燃氣渦輪發(fā)動機的殼15中的用于燃燒筒的開口33中。流動套筒安裝工具的環(huán)形支架62在流動套筒40的外端處附接于環(huán)形凸緣84。夾具74將支架裝固于凸緣。

流動套筒安裝工具60的軸64的端部插入并且附接于工具的支架62的中心盤78。當附接于支架并且支架附接于流動套筒時，軸64與流動套筒的軸線102對準，即，同軸。對準有助于使配重66和流動套筒平衡。

通過使流動套筒和配重平衡，流動套筒和配重可由線纜92和高架起重機94支承在套環(huán)88處。平衡允許流動套筒通過技術(shù)人員移動手柄86來圍繞套環(huán)88容易地樞轉(zhuǎn)。

通過使流動套筒40圍繞套環(huán)88樞轉(zhuǎn)，流動套筒可移動至角位置，該角位置平行于將收納流動套筒的燃燒筒的軸線102。流動套筒可通過移動高架起重機94來沿水平方向和垂直方向移動。通過移動高架起重機并且使用手柄86來使流動套筒安裝工具60樞轉(zhuǎn)，流動套筒40可移動成與用以收納流動套筒的開口33對準。

一旦流動套筒安裝工具60操縱成使流動套筒40與開口33對準，則第二線纜92可附接于第二套環(huán)98和高架起重機。通過附接第二線纜，相對于水平平面的角位置可固定，以保持流動套筒與渦輪殼的開口角對準。

一旦流動套筒與渦輪殼的開口對準，則流動套筒可通過釋放套環(huán)88上的蝶形螺釘并且允許軸64相對于套環(huán)滑動來插入到開口33中。當軸滑動穿過套環(huán)時，流動套筒滑動到燃氣渦輪發(fā)動機的開口33中。類似地，當流動套筒從殼滑出時，通過允許軸滑過套環(huán)，流動套筒可在流動安裝工具附接之后除去。除沿側(cè)向滑動之外，在其滑入或滑出渦輪殼時，軸可相對于套環(huán)旋轉(zhuǎn)來引起流動套筒旋轉(zhuǎn)。

流動套筒安裝工具60為安全、緊湊且廉價的。工具允許流動套筒40的重量以允許套筒向上、向下和側(cè)向樞轉(zhuǎn)的方式由高架起重機承載。樞轉(zhuǎn)使得技術(shù)人員能夠?qū)⒘鲃犹淄踩菀椎胤胖贸膳c燃燒筒的軸線對準的角。

盡管結(jié)合目前認作是最實用且優(yōu)選的實施例的內(nèi)容描述了本發(fā)明，但將理解的是，本發(fā)明不限于公開實施例，而是相反，旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種改型和等同布置。