专利名称：叶片环拆卸方法及叶片环拆卸部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于将燃气涡轮机、蒸气涡轮机的叶片环从壳 体拔出的叶片环拆卸方法及叶片环拆卸部件。
背景技术：
在燃气涡轮机、蒸气涡轮机中，定期、或按需要进行各部件的保养。对构成燃气涡轮机、蒸气涡轮机的压縮机的叶片环进行保养时， 在将上下二分割构造的涡轮机壳体的上半部拆卸后，将叶片环从涡轮机壳体的下半部拔出。作为拔出叶片环的具体方法，有以下的方法。例如如专利文献1所公开的，使叶片环形成上下二分割构造。并 且，在拆卸了涡轮机壳体的上半部后，拔出叶片环的上半部。接着， 在涡轮机壳体内残留的叶片环的下半部上，用装配用叶片环取代叶片环的上半部而安装。并且，使叶片环的下半部及装配用叶片环绕轴180 °度反转。在该状态下，叶片环的下半部变为从涡轮机壳体的下半部 向上露出的状态，从而拔出叶片环的下半部。专利文献l:日本特许第3777440号公报发明内容上述方法具体如下所述。如图7 (a)所示，拆卸涡轮机壳体1的上半部(未图示)。在该 状态下，叶片环的上半部2a和下半部2b在两端部的法兰部4、 5上通 过螺栓-螺母6—体地连接。接着，松开该螺栓-螺母6，拔出叶片环的 上半部2a。接着，如图7 (b)所示，取代叶片环的上半部2a，将装配用叶片 环3安装到涡轮机壳体1的下半部la内的叶片环的下半部2b。此时， 叶片环的下半部2b和装配用叶片环3仅在一方的端部的法兰部5、 7 上使用螺栓-螺母6连接。并且，最终如图7 (d)所示，在使叶片环的 下半部2b及装配用叶片环3反转180°的状态下分离叶片环的下半部 2b和装配用叶片环3，拔出叶片环的下半部2b。但此时，在使叶片环 的下半部2b及装配用叶片环3反转180°度的状态下，连接叶片环的 下半部2b及装配用叶片环3的螺栓-螺母6进入到涡轮机壳体1的下半 部la中，无法拆卸螺栓-螺母6。因此，如图7 (c)所示，旋转叶片环 的下半部2b和装配用叶片环3时，在安装有螺栓-螺母6的一侧的法兰 部5、 7进入到涡轮机壳体1的下半部la前，暂时中断叶片环的下半部 2b和装配用叶片环3的旋转，拆卸螺栓-螺母6。在该状态下，螺栓-螺母6和涡轮机壳体1的下半部la相比向上方露出，因此对螺栓-螺母 6的拆卸作业不会产生障碍。之后，旋转叶片环的下半部2b和装配用 叶片环3，如图7(d)所示，在叶片环的下半部2b从涡轮机壳体1的 下半部la向上方露出的状态下，拔出叶片环的下半部2b。但在该方法中，如图7 (c)所示，拆卸了螺栓-螺母6后，到图7 (d)所示的状态为止，需要旋转叶片环的下半部2b和装配用叶片环3。 此时，叶片环的下半部2b和装配用叶片环3未连接(连结)。拆卸螺 栓-螺母6时，即使仅拆卸其中的螺母而留下螺栓，也存在因螺栓孔的 内径和螺栓外径之间的间隙而使叶片环的下半部2b和装配用叶片环3 相对错开的可能性。当叶片环的下半部2b、装配用叶片环3错开时， 会接触到相对的动叶片的叶尖，叶尖会受到损伤。此外，拆卸螺栓-螺母6时，叶片环的下半部2b和装配用叶片环3 倾斜，在该状态下叶片环的下半部2b错开，因此为了提高作业安全性 也存在改善的余地。此外，在已经拆卸了螺栓-螺母6的状态下旋转叶片环的下半部2b 和装配用叶片环3时，因与涡轮机壳体1发生干涉，叶片环的下半部 2b、装配用叶片环3也有可能歪斜。本发明基于这一技术课题而产生，其目的在于提供一种可顺利且 可靠地拔出叶片环、防止其他零件损伤等的叶片环拆卸方法及叶片环 拆卸部件。基于上述目的的本发明是收容在形成涡轮机的外壳的壳体内的叶片环的拆卸方法，具有以下工序第一工序，拆卸上下二分割构造的涡轮机的上半部，开放涡轮机的下半部的上方；第二工序，拆卸上下二分割构造的叶片环的上半部；第三工序，在收容于涡轮机的下半部内的叶片环的下半部上，连接与叶片环的上半部大致同一形状的装配用叶片环，并在叶片环的下半部和装配用叶片环之间夹设连接部件；第四工序，使叶片环的下半部和装配用叶片环旋转，形成叶片环的下半部从涡轮机的下半部向上方突出的状态；第五工序，将从涡轮机的 下半部向上方突出的叶片环的下半部从装配用叶片环拆卸。并且，在第三工序中，通过可从装配用叶片环侧和连接部件侧双方旋转的第一 连接螺栓连接装配用叶片环和连接部件，并且通过第二连接螺栓连接 连接部件和叶片环的下半部。在第五工序中，通过使第一连接螺栓从 连接部件侧旋转，分离装配用叶片环和连接部件，从装配用叶片环拆 卸叶片环的下半部及连接部件。这样，在叶片环的下半部和装配用叶片环之间夹设连接部件，通 过可从装配用叶片环侧和连接部件侧双方旋转的第一连接螺栓，连接 装配用叶片环和连接部件，并且，通过第二连接螺栓连接连接部件和叶片环的下半部时，在第五工序中，通过从连接部件侧旋转第一连接 螺栓，能够分离装配用叶片环和连接部件，能够从装配用叶片环拆下 通过第二连接螺栓连接的叶片环的下半部及连接部件。由此，在第四 工序中旋转叶片环的下半部和装配用叶片环时，能够使叶片环的下半 部和装配用叶片环保持由第一连接螺栓及第二连接螺栓连接的状态。此外，第一连接螺栓在装配用叶片环侧和连接部件侧双方可旋转， 因此在第三工序中连接叶片环的上半部和装配用叶片环时，能够在从 涡轮机的下半部向上方露出的装配用叶片环侧旋转第一连接螺栓，在 第五工序中分离装配用叶片环和连接部件时，能够在从涡轮机的下半 部向上方露出的连接部件侧旋转第一连接螺栓。在第三工序中通过第一连接螺栓连接装配用叶片环和连接部件 时，将第一连接螺栓从装配用叶片环侧旋入在装配用叶片环和连接部 件上形成的孔中，使第一连接螺栓的前端部从连接部件突出，在第五 工序中使第一连接螺栓从连接部件侧旋转时，使加工成能够借助于规 定的工具旋转的第一连接螺栓的前端部借助于工具而旋转。另一方面，第二连接螺栓可准备专用的螺栓，但也可直接使用用 于连接叶片环的下半部和叶片环的上半部的螺栓。这种情况下，优选的是，在第三工序中通过第二连接螺栓连接连 接部件和叶片环的下半部时，使用用于连接叶片环的下半部和叶片环 的上半部的螺母，在螺母和连接部件之间，夹设具有基于叶片环的上 半部的法兰部的厚度和连接部件的厚度而设定的高度的筒状套环。本发明也可是一种叶片环拆卸部件，用于将收容在形成涡轮机的 外壳的壳体内的上下二分割构造的叶片环的下半部从壳体拆卸。该叶 片环拆卸部件的特征在于，具有装配用叶片环，其形状与叶片环的 上半部大致相同，与收容在涡轮机的下半部内的叶片环的下半部连接;连接部件，夹设于叶片环的下半部和装配用叶片环之间；连接螺栓， 连接装配用叶片环和连接部件，可从装配用叶片环侧和连接部件侧双 方旋转。该叶片环拆卸部件可使用于上述叶片环拆卸方法。 发明效果根据本发明，使用连接部件及第一连接螺栓进行叶片环的下半部 的拔出、安装作业，由此能够在连接了叶片环的下半部和装配用叶片 环的状态下进行旋转等作业。由此，在作业中，叶片环下半部和装配 用叶片环不会错动，也不会与相对的动叶片的叶尖、外壳的下半部等 发生干涉，能够防止叶尖损伤、或叶片环下半部、装配用叶片环的歪 斜等。其结果是，能够顺利且可靠地拔出静叶片环。
图1是表示本实施方式中的燃气涡轮机的概要构成的图。图2是表示本发明中的叶片环拆卸方法的流程的图。图3是表示拆卸了外壳上半部的状态的剖面图。图4是表示安装了装配用叶片环的状态的剖面图。图5是表示使装配用叶片环及叶片环下半部旋转180°的状态的剖面图。图6是表示拆卸了叶片环下半部及连接板的状态的剖面图。 图7是表示现有的叶片环拆卸方法的流程的图。标号说明20燃气涡轮机(涡轮机)、32静叶片环、34叶片环上半部、34a 法兰部、35叶片环下半部、35a法兰部、40螺栓(第二连接螺栓)、 41螺母、50外壳、53外壳下半部、60装配用叶片环、60a法兰部、61 连接板(连接部件)、70连接螺栓(第一连接螺栓)、70c前端部、80 套环具体实施方式
以下根据附图所示的实施方式详细说明本发明。图1是用于说明本实施方式中的燃气涡轮机(涡轮机)20的整体 构造的图。如图l所示，燃气涡轮机20中从空气流的上游侧向下游侧设有空 气取入口21、压縮机22、燃烧器23、涡轮机24。构成包括压縮机22、 燃烧器23及涡轮机24的燃气涡轮机20的设备被外壳50覆盖。从空气取入口 21取入的空气被压縮机22压縮，变为高温高压的 压縮空气，送入到燃烧器23。在燃烧器23中，向该压縮空气供给天然 气等气体燃料或轻油、轻重油等液体燃料，使燃料燃烧，生成高温高 压的燃烧气体。该高温高压的燃烧气体喷射到涡轮机24，在涡轮机24 内膨胀，使涡轮机24旋转。通过涡轮机24的旋转能量，驱动与燃气 涡轮机20的主轴25连接的发电机等。压縮机22为动叶片环31和静叶片环32在旋转轴的轴方向上交互 排列的轴流压縮机。如图2(a)所示，静叶片环32是能够上下二分割的构造，通过组 合半圆弧状的叶片环上半部34和半圆弧状的叶片环下半部35而构成。 如图3所示，叶片环上半部34、叶片环下半部35分别在其两端部设置 向外周侧突出的法兰部34a、 35a。在使法兰部34a、 35a相互对接的状 态下，通过在插入到在法兰部34a、 35a上形成的螺栓孔34b、 35b中的 螺栓(第二连接螺栓)40上连结螺母41，叶片环上半部34、叶片环下 半部35相互连接而一体化。如图2 (a)所示，外壳50由设置在基座27上的支撑脚51支撑。外壳50是能够上下二分割的构造，通过组合内径形状为半圆弧状的外壳上半部(未图示)及内径形状为半圆弧状的外壳下半部53而构 成。外壳上半部(未图示)、外壳下半部53分别在其两端部设置向外 周侧突出的法兰部。外壳上半部(未图示)、外壳下半部53在使法兰 部彼此对接的状态下，通过被未图示的螺栓-螺母连结而相互连接并一 体化。外壳上半部(未图示)和外壳下半部53设置成在与主轴25的 中心轴相同的水平面上相互对接。在进行该燃气涡轮机20的静叶片环32的保养时如下进行。[第一工序]首先，如图2 (a)所示，在外壳上半部(未图示)和外壳下半部 53的法兰部上，拆下未图示的螺栓-螺母，通过葫芦式起重机等吊起外 壳上半部(未图示)并拆卸。由此开放外壳下半部53的上方，叶片环 上半部34等在从外壳下半部53的上表面向上方突出的状态下露出。[第二工序]接着，在从外壳下半部53的上表面露出的叶片环上半部34的两 端的法兰部34a上，从全部螺栓40的头部40a拆卸螺母41。然后，通过葫戸式起重机等吊起叶片环上半部34并拆卸。在该状 态下，在外壳下半部53中残存叶片环下半部35，在叶片环下半部35 的两端的法兰部35a上，变为螺栓40的头部40a向上方突出的状态。 此外，该螺栓40在其基部40b的外周部上形成螺旋状的螺纹带，旋入 在法兰部35a上形成的螺栓孔35b中。[第三工序]接着，如图2 (b)所示，在叶片环下半部35的法兰部35a、 35b 上安装装配用叶片环60及连接板(连接部件)61。装配用叶片环60除了法兰部60a以外具有和叶片环上半部34相 同的外形形状。如图4所示，连接板61设置成夹在装配用叶片环60的法兰部60a 和叶片环下半部35之间。装配用叶片环60的法兰部60a和连接板61上形成供从叶片环下 半部35向上突出的螺栓40的头部40a插通的贯通孔62、 63。装配用 叶片环60的法兰部60a上形成的贯通孔62形成为内径比连接板61上 形成的贯通孔63大。该装配用叶片环60的法兰部60a和连接板61形成为与叶片环下 半部35的法兰部35a相比向叶片环外周侧突出，在与叶片环下半部35 的法兰部35a相比向叶片环外周侧突出的部分上，通过连接螺栓(第一 连接螺栓)70相互连接。连接螺栓70在基部70a和中间部70b上，在其外周部形成螺纹带 71、 72。在连接螺栓70中，螺纹带71和螺纹带72之间的部分73、及 比螺纹带72靠近前端部70c侧的部分74形成为外径小于螺纹带71、 72的外径。进而，为了使连接螺栓70可通过规定的工具旋转，该连接 螺栓70的前端部70c加工成六角形等规定的截面形状。另一方面，装配用叶片环60的法兰部60a和连接板61上形成贯 通孔65、 66。该贯通孔65、 66的内周面上，在完全旋入连接螺栓70 的状态下螺纹带71、 72所对应的位置上形成螺纹槽67、 68。此外，法 兰部60a的贯通孔65形成在与上述螺纹槽68面向连接板61的一侧相 反的一侧，和螺纹槽68相比面向连接板61 —侧的部分69形成为内径 比连接螺栓70的螺纹带72的外径大。在螺栓头部70d上通过规定的工具将连接螺栓70旋入贯通孔65、 66时，螺纹带71、 72与螺纹槽67、 68啮合，从而发挥连结力，装配 用叶片环60的法兰部60a和连接板61连接。此外，将装配用叶片环60及连接板61向叶片环下半部35配置后， 在从叶片环下半部35向上方突出的螺栓40的头部40a上安装套环80 及螺母41。套环80形成为，外径比装配用叶片环60的法兰部60a上 形成的贯通孔62小，且比连接板61上形成的贯通孔63大。由此，套 环80的下端部80a抵接于连接板61的上表面，通过拧紧螺母41而连 接连接板61和叶片环下半部35的法兰部35a。此处，套环80为用于直接使用在叶片环上半部34和叶片环下半 部35的连接中使用的螺母41的部件，因此根据叶片环上半部34的法 兰部34a的厚度Tl和连接板61的厚度T2设定其高度H(HHT1—T2)。 当然，也可替代套环80及螺母41而使用专用的螺母(未图示)。此外，上述基于连接螺栓70进行的装配用叶片环60的法兰部60a 和连接板61的连接、和基于螺栓40、套环80、螺母41进行的连接板 61和叶片环下半部35的连接，其作业顺序可替换。[第四工序]如上所述，装配用叶片环60和叶片环下半部35经由连接板61 — 体地连接后，如图2(c)所示，在装配用叶片环60上安装未图示的吊 环螺钉，使用链式葫芦等，使装配用叶片环60及叶片环下半部35旋 转。此时，预先拔出销(未图示)，该销为了将叶片环下半部35定位 在外壳下半部53上而从外壳下半部53的外周侧贯通外壳下半部53并 插入叶片环下半部35中。然后，装配用叶片环60和叶片环下半部35上下反转，装配用叶 片环60收容在外壳下半部53中，叶片环下半部35从外壳下半部53向上方突出，在该时刻使装配用叶片环60及叶片环下半部35的旋转停止。如图5所示，在该状态下，在外壳下半部53的上方，叶片环下半 部35的法兰部35a露出，并在其外周侧，连接螺栓70的前端部70c 从连接板61突出(图5中双点虚线的状态)。[第五工序]接着，用规定工具使连接螺栓70的前端部70c从连接板61旋转， 松开连接螺栓70。连接螺栓70的螺纹带71从螺纹槽67脱离而且螺纹 带72从螺纹槽68脱离时，连接螺栓70和连接板61的配合解除，连 接螺栓70变为自由的状态。此时，连接螺栓70向下方的移动在螺纹 带72与螺纹槽67干涉的时刻被限制，因此连接螺栓70不会落到外壳 下半部53内。由此，装配用叶片环60的法兰部60a和连接板61的连接解除。之后，如图2 (d)及图6所示，将叶片环下半部35通过葫芦式起 重机等吊起而拆卸，变为叶片环下半部35上通过螺栓40、套环80、 螺母41而连接着连接板61的状态。如上所述，将叶片环上半部34、叶片环下半部35从外壳下半部 53拔出后，对它们实行规定的保养。此时，通过拆下螺母41及套环 80,从叶片环下半部35拆下连接板61即可。保养结束后，通过和上述相反的次序依次进行下述操作叶片环 下半部35经由连接板61向装配用叶片环60的连接、装配用叶片环60 及叶片环下半部35的旋转、装配用叶片环60的拆卸、叶片环上半部 34向叶片环下半部35的连接、外壳上半部(未图示)向外壳下半部 53的安装，能够使燃气涡轮机20恢复到原来的状态。如上所述，使用装配用叶片环60、连接板61及连接螺栓70作为 叶片环拆卸部件进行叶片环下半部35的拔出、安装作业，从而能够在 叶片环下半部35和装配用叶片环60在两端部上连接着的状态下，进 行旋转等作业。由此，在作业中，叶片环下半部35和装配用叶片环60不会错动， 也不会与相对的动叶片的叶尖、外壳下半部53等发生干涉，能够防止 叶尖损伤、或叶片环下半部35、装配用叶片环60的歪斜等。其结果是， 能够顺利且可靠地拔出静叶片环32。此外，在上述实施方式中，说明了燃气涡轮机20的构成，燃气涡 轮机20的与本申请主旨无关的其他部分的构成，可以是其他适宜的构 成。此外，本发明不限于燃气涡轮机20，也能够适用于蒸气涡轮机。除此以外，只要不脱离本发明的主旨，也可对上述实施方式所列 举的构成进行取舍选择，或适当变更为其他构成。
权利要求
1.一种叶片环拆卸方法，为收容在形成涡轮机的外壳的壳体内的叶片环的拆卸方法，其特征在于，具有以下工序第一工序，拆卸上下二分割构造的上述涡轮机的上半部，开放上述涡轮机的下半部的上方；第二工序，拆卸上下二分割构造的上述叶片环的上半部；第三工序，在收容于上述涡轮机的下半部内的上述叶片环的下半部上，连接与上述叶片环的上半部大致相同形状的装配用叶片环，并在上述叶片环的下半部和上述装配用叶片环之间夹设连接部件；第四工序，使上述叶片环的下半部和上述装配用叶片环旋转，形成上述叶片环的下半部从上述涡轮机的下半部向上方突出的状态；第五工序，将从上述涡轮机的下半部向上方突出的上述叶片环的下半部从上述装配用叶片环拆卸，在上述第三工序中，通过可从上述装配用叶片环侧和上述连接部件侧双方旋转的第一连接螺栓连接上述装配用叶片环和上述连接部件，并且通过第二连接螺栓连接上述连接部件和上述叶片环的下半部，在上述第五工序中，通过使上述第一连接螺栓从上述连接部件侧旋转，分离上述装配用叶片环和上述连接部件，从上述装配用叶片环拆卸上述叶片环的下半部及上述连接部件。
2. 根据权利要求l所述的叶片环拆卸方法，其特征在于， 在上述第三工序中通过上述第一连接螺栓连接上述装配用叶片环和上述连接部件时，将上述第一连接螺栓从上述装配用叶片环侧旋入 在上述装配用叶片环和上述连接部件上形成的孔中，使上述第一连接 螺栓的前端部从上述连接部件突出，在上述第五工序中使上述第一连接螺栓从上述连接部件侧旋转 时，使加工成能够借助于规定的工具旋转的上述第一连接螺栓的上述 前端部借助于上述工具旋转。
3. 根据权利要求l所述的叶片环拆卸方法，其特征在于，上述第 二连接螺栓是用于连接上述叶片环的下半部和上述叶片环的上半部的 螺栓。
4. 根据权利要求3所述的叶片环拆卸方法，其特征在于，在上述 第三工序中通过上述第二连接螺栓连接上述连接部件和上述叶片环的 下半部时，使用用于连接上述叶片环的下半部和上述叶片环的上半部 的螺母，在上述螺母和上述连接部件之间，夹设具有基于上述叶片环 的上半部的法兰部的厚度和上述连接部件的厚度而设定的高度的筒状 套环。
5. —种叶片环拆卸部件，用于将收容在形成涡轮机的外壳的壳体 内的上下二分割构造的叶片环的下半部从上述壳体拆卸，其特征在于， 具有-装配用叶片环，其形状与上述叶片环的上半部大致相同，与收容 在上述涡轮机的下半部内的上述叶片环的下半部连接；连接部件，夹设在上述叶片环的下半部和上述装配用叶片环之间； 连接螺栓，连接上述装配用叶片环和上述连接部件，可在上述装 配用叶片环侧和上述连接部件侧双方旋转。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种可顺利且可靠地拔出叶片环、防止其他部件损伤等的叶片环拆卸方法及叶片环拆卸部件。使用装配用叶片环(60)、连接板(61)及连接螺栓(70)进行叶片环下半部(35)的拔出、安装作业，从而在将叶片环下半部(35)和装配用叶片环(60)在两端部上连接着的状态下，进行旋转等作业。由此，在作业中，叶片环下半部(35)和装配用叶片环(60)不会错动，也不会与相对的动叶片的叶尖、外壳下半部(53)等发生干涉，防止了叶尖损伤、或叶片环下半部(35)、装配用叶片环(60)的歪斜等。其结果是，能够顺利且可靠地拔出静叶片环。
文档编号F01D25/24GK101611218SQ200780051648
公开日2009年12月23日 申请日期2007年10月23日 优先权日2007年10月23日
发明者尾崎太一, 森本仁志, 重本胜久 申请人:三菱重工业株式会社