一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置及维修方法与流程

1.本发明涉及透平设备维修的技术领域，更具体地，涉及一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置及维修方法。


背景技术：

2.燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的内能转变为有用功的内燃式动力机械，所述燃气轮流体工质可以是气体或者液体，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机因其具有启动快、功率密度大、体积小而被广泛运用在海洋石油开采平台，其主要由压气机、燃烧室、动力涡轮三大部件组成。其中，压气机的轴端安装有用于支撑压气机转子的可倾瓦轴承，该可倾瓦轴承的润滑及支撑效果直接影响到燃气轮机的安全运行。燃气轮机设备在日常使用过程中，会因为轴端的可倾瓦轴承轴瓦缺油、滑油不清洁、超过轴瓦使用寿命等原因引发可倾瓦轴承磨损和燃气轮机设备轴体颈磨损，导致压气机振动频率升高或压气机损坏等情况发生。
3.目前燃气轮机设备应用广泛，在我国的专业发电工业市场占有率极高。为了消除产生可倾瓦轴承在运行中产生的磨损，保护燃气轮机设备的安全运行，必须对损坏或存在异常故障的可倾瓦轴承进行更换。然而，由于燃机轮机的制造技术要求极高，目前国内的燃气轮机尚处起步阶段，基本还是依赖国外厂商设备进口，因此，类似这类的轴承维修工作常被要求返厂进行维修或采用大型起吊装置吊装转子方式进行维修。但是，返厂维修费高昂，时间周期长、拆卸维修工作量大，而使用大型起吊装置吊装转子的维修方式又存在操作难度大，精度低、易损伤压气机叶片等问题，实际维修操作难度大，使用效果不佳。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上文所述的可倾瓦轴承维修方式和操作方法装置难以适配现场燃气轮机维修需求，同时适用于不同规格的轴体的维修运用，提供一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置及维修方法。本发明通过简单的机械结构实现对燃气轮机设备轴体的抬升及固定，实现精密抬升控制，能够快捷地完成不同规格的燃气轮机设备转子可倾瓦轴承的更换工作。
5.本发明采用的技术方案是：
6.一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置，包括半环构件，半环构件两端有水平的延展部位，所述延展部位上设有用于将半环构件抬升的顶升装置，所述半环构件上设有能够沿半环构件滑动的调整块，所述调整块上设有紧固螺栓。
7.本发明的工作原理如下：将半环构件放置在燃气轮机设备轴体上方，半环构件两端的延展部位与轴承箱的截面抵接，形成支撑；所述延展部位上还设有用于将半环构件抬升的顶升装置，可以通过调节顶升装置将燃气轮机设备的轴体进行抬升。半环构件上设有可沿其滑动的调整块，调整块上设有紧固螺栓，通过紧固螺栓将调整块与燃气轮机设备的转子端面固定连接。当顶升装置将半环构件抬升时，带动燃气轮机设备的轴体进行抬升，由
于抬升，轴体与可倾瓦轴承之间产生足够宽的间隙，此时可以将可倾瓦轴承的下半部分通过间隙取出和安装，方便对可倾瓦轴承进行维修。
8.进一步地，所述延展部位包括底座，底座与半环构件的两端固定连接。底座水平设置，确保半环构件在安装及抬升的过程中保持稳定性，防止由于失衡导致燃气轮机设备的轴体跌落，对设备造成损坏。
9.进一步地，所述延展部位包括底座，底座与半环构件为一体式结构。作为其中一种优选方案，底座与半环构件一体成型，可以进一步简化装置的组成部件。同时，由于底座起支撑作用，一体成型结构可以避免底座在安装过程中由于其他因素产生倾斜、变形，进而影响其对于燃气轮机设备的支撑。
10.进一步地，所述顶升装置包括设于底座上的螺纹孔，以及穿过所述螺纹孔并与其配合的顶升螺栓。采用旋转螺栓进行抬升，由于螺纹的间距小，可以实现较精准的抬升过程，操作过程可控。当底座贴合可倾瓦轴承端面时，拧入顶升螺栓直至其底端顶到了所述可倾瓦轴承的端面。此时，继续旋拧所述顶升螺栓，使其缓慢向下螺旋。由于所述可倾瓦轴承的端面固定不动，所述顶升螺栓与所述端面之间的螺旋反作用力会导致底座被提升，与所述底座连接的半环构件、调整块以及与调整块固定连接的轴体也相应向上提起。
11.进一步地，所述半环构件上供所述调整块滑动部分设有滑槽，调整块上设有与所述滑槽配合的滑块。
12.进一步地，所述滑槽的截面呈“t”字型。“t”字型截面的设计方便调整块的卡合，不会脱落，并且使得所述调整块可以沿着半环构件移动到适合位置。对应地，滑块设计成钩齿状，滑块的开口宽度小于半环构件的“t”字型截面上部分的宽度，因此所述调整块可以在所述半环构件上移动而不脱落。
13.进一步地，所述半环构件两端设有供所述调整块接入的嵌入口。所述嵌入口的位置是一个收窄结构，其宽度小于滑块开口的宽度，调整块在安装时由此位置套入半环构件。配合所述嵌入口可以使本发明在适配不同规格的燃气轮机设备时，按照实际需求增加或减少调整块的数量。
14.进一步地，所述调整块的数量为多套，每套包括多个调整块，且不同套的调整块在其移动平面的法向上具有不同的厚度。不同规格的燃气轮机设备的转子端面到其可倾瓦轴承的距离不同，因此本发明设有多套调整块，且不同套的调整块在其移动平面的法向上具有不同的厚度。在本发明实施时，根据对应的距离选择与之适配厚度的调整块。
15.进一步地，所述调整块设有长圆孔，紧固螺栓穿过长圆孔后与燃气轮机设备连接。不同规格的转子端面上用于安装平衡螺钉的螺纹孔的位置不同。在半环构件不可形变的条件下，所述调整块上的长圆孔配合可沿半环构件移动的调整块，可以适配不同位置的用于安装平衡螺钉的螺纹孔，并且通过固定螺栓将调整块与转子端面固定连接。
16.本发明还公开了一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修方法，包括以下步骤：
17.s1、燃气轮机设备的机匣通常由上部机匣和下部机匣组装而成。沿燃气轮机设备水平方向拆卸燃气轮机设备的上部机匣和可倾瓦轴承座的上半部，露出燃气轮机设备转子的端面、以及可倾瓦轴承座的截面；
18.s2、根据可倾瓦轴承座与燃气轮机设备内转子端面的间距，选择对应的一套调整块以及与调整块配合使用的紧固螺栓，调整块在其移动平面的法向上的厚度与可倾瓦轴承
座与转子端面的间距相同，调整块的数量与转子端面上螺栓盲孔的数量相同，所述盲孔是用于安装平衡螺钉的螺栓孔，属于转子端面上的必要结构；
19.s3、将调整块与半环构件组装，使调整块能够沿半环构件滑动，当调整块滑动至与所述转子端面上的螺栓盲孔正对时，通过紧固螺栓依次将各个调整块与转子固定连接；
20.s4、半环构件两端水平的延展部位与可倾瓦轴承座的截面抵接；
21.s5、通过设于所述延展部位的顶升装置，使半环构件缓慢抬升，通过调整块带动燃气轮机设备内转子抬升；
22.s6、由于转子抬升，从转子一端延伸出来的轴与可倾瓦轴承之间产生足够宽的间隙，便可以在不拆解整个燃气轮机设备的前提下，将可倾瓦轴承通过所述间隙取出和安装。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.1.本发明提供一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置，配合不同规格的调整块，可以实现对不同规格的燃气轮机设备轴体的抬升及固定，方便对燃气轮机设备的可倾瓦轴承的移动及更换；
25.2.本发明的整体结构设计紧凑，能够在现场对燃气轮机设备的转子进行精密抬升，减少维修难度和时长；
26.3.本发明还提供了一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修方法，配合所述维修装置使用，使维修过程更加便捷，无需大型起吊设备的介入，实现只解体燃气轮机设备的机匣即可在现场维修可倾瓦轴承的效果。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图；
28.图2为图1的a方向正视图；
29.图3为本发明安装在燃气轮机设备上的示意图。
30.附图中：1-半环构件、2-底座、3-调整块、4-紧固螺栓、5-顶升螺栓、6-嵌入口、7-长圆孔、81-燃气轮机设备轴体、82-转子端面、83-可倾瓦轴承座。
具体实施方式
31.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
32.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
33.实施例一：
34.如图1或者图3所示，本实施例公开了一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置，包括半环构件1，半环构件1两端有水平的延展部位，所述延展部位上设有用于将半环构件1抬升的顶升装置，所述半环构件1上设有能够沿半环构件1 滑动的调整块3，所述调整块3上设有紧固螺栓4。
35.使用本实施例对燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修方法，包括以下步骤：
36.s1、燃气轮机设备的机匣通常由上部机匣和下部机匣组装而成。沿燃气轮机设备水平方向拆卸燃气轮机设备的上部机匣和可倾瓦轴承座的上半部，露出燃气轮机设备转子端面82、以及可倾瓦轴承座83；
37.s2、根据可倾瓦轴承座83与燃气轮机设备内转子端面82的间距，选择对应的一套调整块3以及与调整块3配合使用的紧固螺栓4，调整块3在其移动平面的法向上的厚度与可倾瓦轴承座83与转子端面82的间距相同，调整块3的数量与转子端面82上螺栓盲孔的数量相同，均为四个，所述盲孔是用于安装平衡螺钉的螺栓孔，属于转子端面82上的必要结构；
38.s3、将调整块3与半环构件1组装，使调整块.能够沿半环构件1滑动，当调整块.滑动至与所述转子端面82上的螺栓盲孔正对时，通过紧固螺栓4依次将各个调整块3与转子固定连接；
39.s4、半环构件1两端水平的延展部位与可倾瓦轴承座83的截面抵接；
40.s5、通过设于所述延展部位的顶升装置，使半环构件1缓慢抬升，通过调整块3带动燃气轮机设备轴体81抬升；
41.s6、由于燃气轮机设备轴体81抬升，轴体与可倾瓦轴承之间产生足够宽的间隙，便可以在不拆解整个燃气轮机设备的前提下，将可倾瓦轴承通过所述间隙取出和安装，对可倾瓦轴承进行维修。
42.实施例二：
43.如图1或者图2所示，在实施例一的基础上，本实施例进一步公开了所述延展部位包括底座2，底座2与半环构件1的两端固定连接。作为其中一种优选方案，底座2与半环构件1为一体式结构。底座2水平设置，确保半环构件1在安装及抬升的过程中保持稳定性，防止由于失衡导致燃气轮机设备跌落，对设备造成损坏。底座2与半环构件1一体成型，可以进一步简化本实施例的组成部件。同时，由于底座2起支撑作用，一体成型结构可以避免底座2在安装过程中由于其他因素产生倾斜、变形，进而影响其对于燃气轮机设备的支撑。本实施例其他结构和工作原理与实施例一相同。
44.实施例三：
45.如图1或者图2所示，在实施例二的基础上，本实施例进一步公开了所示顶升装置包括设在底座2上的螺纹孔，以及穿过所述螺纹孔并与其配合的顶升螺栓 5。本实施例中所述底座2的底面保持同一水平位置，能够贴合到同一平面。同时，所述顶升螺栓5的长度大于所述底座2的高度，并且，多出的部分长度大于燃气轮机设备轴体所需要被顶升的高度。本实施例中，当底座2贴合可倾瓦轴承座83时，拧入顶升螺栓5直至顶升螺栓5的一端顶到所述可倾瓦轴承座83。此时，同时缓慢地拧动两颗顶升螺栓5，或者交替旋拧两颗顶升螺栓5，使得所述顶升螺栓5缓慢向下螺旋。由于所述可倾瓦轴承座83固定不动，所述顶升螺栓 5与可倾瓦轴承座83之间的反作用力会导致底座2被抬升，半环构件1、调整块 3以及与调整块3固
定连接的轴体也相应向上提起。本实施例基于这一传动原理，利用两根顶升螺栓5对燃气轮机设备轴体81的高度进行提升。同时，由于轴体所需提升的高度很小，将直线上下运动转换成顶升螺栓5的旋转运动，可以十分精确地控制提升的高度，避免因提升量过大导致压气机的叶片与机匣互相挤压，从而导致叶片受损、引发设备报废的事故。本实施例其他结构和工作原理与实施例二相同。
46.实施例四：
47.如图1或者图3所示，本实施例公开了一种燃气轮机设备可倾瓦轴承的维修装置，包括半环构件1，半环构件1两端有水平的延展部位，所述延展部位上设有用于将半环构件1抬升的顶升装置，所述半环构件1上设有能够沿半环构件1 滑动的调整块3，所述调整块3上设有紧固螺栓4。其中，本实施例进一步公开了半环构件1上供所述调整块3滑动部分设有滑槽，作为其中一种优选方案，所述滑槽的截面呈“t”字型，调整块3与滑槽配合一端设有滑块，所述滑块能够与“t”型槽卡合。“t”字型截面的设计方便调整块的卡合，不会脱落，并且使得所述调整块3可以沿着半环构件1移动到适合位置。对应地，滑块设计成钩齿状，滑块的开口宽度小于半环构件1的“t”字型截面上部分的宽度，因此所述调整块3可以在所述半环构件1上移动而不脱落。本实施例其他结构和工作原理与实施例一相同。
48.实施例五：
49.如图1或者图3所示，在实施例四的基础上，为了方便配合不同的调整块3 使用，本实施例进一步公开了设于半环构件1两端的嵌入口6，所述嵌入口6为调整块3接入或取出半环构件1的出入口。嵌入口6的位置是一个收窄结构，其宽度小于滑块开口的宽度，调整块3在安装时由此位置套入半环构件1，或者由此位置脱离半环构件1。配合所述嵌入口6可以使本实施例在适配不同规格的燃气轮机设备时，按照实际需求增加或减少调整块3的数量，进一步提高本实施例的适用范围。本实施例其他结构和工作原理与实施例四相同。
50.在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。