[发明专利]用于改造涡轮机系统中的外壳的夹具和方法

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及涡轮机系统，且更具体地涉及用于改造涡轮机系统的外壳的方法和装置。

背景技术

涡轮机系统普遍用于诸如功率生成的领域中。例如，常规的燃气轮机系统包括压缩机区段、燃烧器区段以及至少一个涡轮区段。压缩机区段构造成当空气流经压缩机区段时压缩空气。然后,空气从压缩机区段流向燃烧器区段，在其中空气与燃料混合并燃烧，从而产生热气流。热气流被提供至涡轮区段，该涡轮区段通过从热气流提取能量来利用热气流以驱动压缩机、发电机以及其它各种负载。

经常利用各种探测器(probe)来测量涡轮机系统的性能。在涡轮机系统的制造期间，为了将探测器装配在涡轮机系统上的各种位置而进行各种准备。例如，在系统的构件如外壳成型后，在该构件中加工孔口面(spot face)。孔口面是指可将探测器装配在系统上的各种区域。此外，为了有利于各种探测器的装配而穿过孔口面加工出孔。然后，通常将这些孔塞住以使系统正常操作。

在系统操作之前、期间和之后，可针对装配一个或多个探测器而选择各种位置。这些位置可取决于对单独的系统执行所需的期望测试或其它各种参数而变化。当位置已选定时，在该位置穿过孔口面装配探测器。此外，为使探测器提供精确和一致的数据，必须精确地安装探测器。

以前，为了确保探测器的这种精确安装，从系统移除探测器将安装在其上的涡轮机构件并将其从现场运输到可对构件作出适当改造以有利于探测器精确安装的场所(或工厂，facility)。然而，特别是在例如燃气或蒸汽轮机系统中的外壳构件的情况下，这是一个昂贵和耗时的过程。例如，许多系统处于偏远地点，并且将外壳运输到加工场所进行改造所需的时间和开支极高且常常高得惊人。

因此，将希望有一种用于改造涡轮机系统的外壳或其它构件的改进的装置和方法。具体而言，允许现场改造外壳或其它构件的装置和方法将是有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将在下文的描述中部分地阐述，或者可从该描述变得明显，或者可通过实践本发明而懂得。

在一个实施例中，公开了一种用于改造涡轮机系统中的外壳的夹具(jig)。该夹具包括本体和从本体延伸的突出部。该突出部构造成用于接合在外壳上的孔口面中所限定的孔。该夹具还包括在本体中限定的至少一个加工通路以及在本体上构成的至少一个对准特征结构(feature)，其中，该加工通路设置成用于经由其加工外壳，以及该至少一个对准特征结构设置成用于使夹具相对于外壳对准。

在另一实施例中，公开了一种用于改造涡轮机系统中的外壳的方法。该方法包括使夹具与在外壳上的孔口面中所限定的孔接合。该夹具包括至少一个加工通路和至少一个对准特征结构。该方法还包括使夹具相对于外壳对准，以及穿过孔口面在外壳中加工至少一个安装孔。

参考下文的描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并连同描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

在参照附图的说明书中针对本领域的普通技术人员阐述了本发明的完整和能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在附图中：

图1是根据本公开内容的涡轮机系统的一个实施例的示意图；

图2是根据本公开内容的外壳的一个实施例的前截面图；

图3是根据本公开内容的外壳的一个实施例的侧截面图；

图4是根据本公开内容的一个实施例的夹具的透视图；

图5是根据本公开内容的一个实施例的夹具的俯视图；

图6是根据本公开内容的一个实施例的接合在孔口面中所限定的孔内的夹具的侧视图；

图7是根据本公开内容的一个实施例的在孔口面中所限定的孔内对准的夹具的侧视图；

图8是根据本公开内容的一个实施例的在孔口面中所限定的孔内对准并且具有套管(bushing)接合在其中的夹具的侧视图；以及

图9是根据本公开内容的一个实施例的在加工安装孔后在孔口面中所限定的孔内对准的夹具的侧视图。

零件清单

10  涡轮机系统

12  压缩机

14  燃烧器

16  涡轮

18  轴

30  外壳

32  孔口面

34  孔

36  内部宽度/内径

38  螺纹内壁

50  夹具

52  本体

54  突出部