用于移动燃气涡轮发动机的系统和方法转让专利

申请号 : CN200880123041.2

文献号 : CN101910567B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : I·T·布朗D·J·多尔J·M·罗伯逊

申请人 : 索拉透平公司

摘要 :

提供了一种使用燃气涡轮发动机(182)的方法。该方法可以包括将燃气涡轮发动机的第一部分(184)支撑在在第一方向(276)上延伸的一个或多个导轨(208)上,第一方向与燃气涡轮发动机的纵向轴线(192)成角度。该方法还可以包括将燃气涡轮发动机的第一部分独立于燃气涡轮发动机的第二部分(188)在导轨上沿第一方向移动。

权利要求 :

1.一种使用燃气涡轮发动机(182)的方法,该方法包括:

将所述燃气涡轮发动机的第一部分(184)支撑在在第一方向(276)上延伸的一个或多个导轨(208)上,所述第一方向与所述燃气涡轮发动机的纵向轴线(192)成角度; 将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分独立于所述燃气涡轮发动机的第二部分(188)在所述导轨上沿着所述第一方向移动; 在将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分在所述导轨上沿所述第一方向移动之前,在不受所述一个或多个导轨支撑的情况下将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分从基座(116)悬置,同时操作所述燃气涡轮发动机以产生动力; 在将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分在所述一个或多个导轨上移动之前: 将支撑框架(248)邻近所述基座布置;并且 将所述一个或多个导轨中的每一个跨过所述基座的至少一部分并跨过所述支撑框架的至少一部分安装。

2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分在所述一个或多个导轨上移动之前,将所述一个或多个导轨至少部分地安装至所述基座。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分在所述一个或多个导轨上沿所述第一方向移动包括将所述燃气涡轮发动机的所述第一部分从所述基座上方移动至所述支撑框架上方。

4.一种用于将燃气涡轮发动机(182)的一个或多个部分相对于在操作过程中支撑所述燃气涡轮发动机的基座(116)移动的系统(110),该系统包括: 一个或多个导轨( 208),其用于安装至所述基座并且仅当所述燃气涡轮发动机关闭时支撑所述燃气涡轮发动机的一个或多个部 分,所述一个或多个导轨在第一方向上延伸,所述第一方向与所述燃气涡轮发动机的纵向轴线成角度; 一个或多个滑动器(212),其用于从所述一个或多个导轨支撑起所述燃气涡轮发动机的一个或多个部分;以及 一个或多个托架,所述一个或多个托架用于将所述一个或多个滑动器的至少一个连接至当所述燃气涡轮发动机操作以产生动力时从所述基座支撑起所述燃气涡轮发动机的一个或多个支撑组成部件。

5.根据权利要求4所述的系统,其中所述一个或多个导轨包括安装至支撑梁(240)的第一导轨(205),其中所述支撑梁包括与所述第一导轨相对的向下开口的孔隙(245),使得所述第一导轨和所述支撑梁可以跨过竖向突起(114)安装,所述竖向突起延伸通过所述孔隙。

说明书 :

用于移动燃气涡轮发动机的系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及动力系统,更特别地,涉及具有燃气涡轮发动机的动力系统。

背景技术

[0002] 很多动力系统包括燃气涡轮发动机和驱动地连接至燃气涡轮发动机的诸如泵、压缩机或发电机的动力负载。各种结构的支撑系统被用来支撑这种动力系统的燃气涡轮发动机和动力负载。在一些这种动力系统中,燃气涡轮发动机和动力负载均通过固定的座架安装至共用的不可移动的支撑结构。
[0003] 不幸的是这种支撑结构可能会使得燃气涡轮发动机的更换或维修变得困难。将燃气涡轮发动机从不可移动的支撑结构移除可能涉及将燃气涡轮发动机从多个固定的座架上解开,这可能需要相当多的时间和精力。此外,在将燃气涡轮发动机从支撑结构上解开之后,将燃气涡轮发动机从支撑结构上移除可能需要使用举升设备并需要相当的注意以避免使燃气涡轮发动机与其他物体碰撞。
[0004] 此外,很多维修操作可能涉及将燃气涡轮发动机的部分彼此分离,这可能需要将燃气涡轮发动机从支撑结构上移除。例如,替换燃气涡轮发动机的损坏部分可能需要将燃气涡轮发动机从支撑结构上移除、将损坏的部分与其他部分分离、安装替换部分、以及将燃气涡轮发动机的部分重新组装。在燃气涡轮发动机从其支撑结构脱离时,分离和重新组装时对燃气涡轮发动机的笨重的部分进行支撑和操纵可能是相当困难的。
[0005] 授权予Kuroki等人的美国专利6871504(’504专利)示出了一种动力系统,其具有通过滑动器和轨道安装至基座的燃气涡轮发动机。’504专利的动力系统包括驱动地互相连接并且由共用的基座支撑的燃气涡轮发动机、减速齿轮、发电机以及起动设备。连接至燃气涡轮发动机下面的滑动器搁在轨道上,轨道连接至基座的顶侧。’504专利所公开的滑动器和轨道使得能够将燃气涡轮发动机滑上和滑下共用的基座。
[0006] 虽然’504专利公开了使得燃气涡轮发动机能够滑上和滑下共用基座的滑动器和轨道,但是还是具有一些缺点。例如,’504专利所示的动力系统不提供对燃气涡轮发动机不同部分的独立的支撑和操纵。因此,将燃气涡轮发动机的不同部分互相分离以维修燃气涡轮发动机,以及将燃气涡轮发动机的一个或多个部分独立于其他部分地从共用基座上移除,可能是困难并且费时的。
[0007] 本发明的动力系统和方法解决上述一个或多个问题。

发明内容

[0008] 所公开的一种实施方式涉及一种使用燃气涡轮发动机的方法。该方法可以包括将燃气涡轮发动机的第一部分支撑在沿第一方向延伸的一个或多个导轨上,所述第一方向是与燃气涡轮发动机的纵向轴线成一定角度的方向。该方法还可以包括将燃气涡轮发动机的第一部分独立于燃气涡轮发动机的第二部分在导轨上沿第一方向移动。
[0009] 另一种实施方式涉及一种用于将燃气涡轮发动机的一个或多个部分相对于在操作中支撑燃气涡轮发动机的基座/支座移动的系统。该系统可以包括一个或多个导轨,用于安装至基座/支座并且仅当燃气涡轮发动机关闭时支撑燃气涡轮发动机的一个或多个部分。此外,该系统可以包括一个或多个滑动器,用于从一个或多个导轨支撑起燃气涡轮发动机的一个或多个部分。
[0010] 又一种实施方式涉及一种使用燃气涡轮发动机的方法。该方法可以包括在操作燃气涡轮发动机以产生动力的同时从基座/支座支撑起燃气涡轮发动机。该方法还可以包括将燃气涡轮发动机的第一部分支撑在一个或多个导轨上。此外,该方法可以包括,在燃气涡轮发动机关闭时,将燃气涡轮发动机的第一部分在一个或多个导轨的至少一个上移离基座/支座,而保留燃气涡轮发动机的第二部分支撑在基座/支座上。

附图说明

[0011] 图1A是用于根据本发明的动力系统的支撑系统的第一实施方式的透视图;
[0012] 图1B是图1A所示的支撑系统的俯视图;
[0013] 图1C是图1A所示的支撑系统的侧视图;
[0014] 图1D是图1A所示的支撑系统的端视图;
[0015] 图2A是包括图1A所示的支撑系统的动力系统的透视图,其中动力系统处于第一状态;
[0016] 图2B是图2A所示的动力系统的俯视图;
[0017] 图2C是图2A所示的动力系统的侧视图;
[0018] 图2D是图2A所示的动力系统的端视图;
[0019] 图3A是图2A所示的动力系统的侧视图,其中动力系统处于另一种状态;
[0020] 图3B是图3A所示的动力系统的侧视图,其中动力系统处于另一种状态;
[0021] 图4A是图2A所示的动力系统的俯视图,其中动力系统处于另一种状态;
[0022] 图4B是图2A所示的动力系统的俯视图,其中动力系统处于另一种状态;
[0023] 图5是图2A所示的动力系统的俯视图,其中动力系统处于另一种状态;
[0024] 图6A根据本发明的支撑系统的第二实施方式处于一种组装状态的透视图;
[0025] 图6B是图6A所示的结构的俯视图;
[0026] 图7A是动力系统的第二实施方式的透视图,其中动力系统处于第一状态;
[0027] 图7B是图7A所示的结构从不同的角度的透视图;
[0028] 图7C是图7A所示的结构的正视图;
[0029] 图7D是图7A所示的结构的俯视图;
[0030] 图7E是图7A中圈7E所示部分的放大图;
[0031] 图7F是图7B中圈7F所示部分的放大图;
[0032] 图8A是支撑系统的第二实施方式处于另一种组装状态的透视图;
[0033] 图8B是图7A所示的动力系统处于另一种状态的正视图;
[0034] 图8C是沿着图8中8C-8C线的剖视图;
[0035] 图9是图7A所示的动力系统处于另一种状态的正视图;
[0036] 图10A是支撑系统的第二实施方式处于另一种组装状态的透视图;
[0037] 图10B是图7A所示的动力系统处于另一种状态的透视图;
[0038] 图10C是图10B中圈10C所示部分的放大图;
[0039] 图10D是图10B中圈10D所示部分的放大图;
[0040] 图11是图7A所示的动力系统处于另一种状态的透视图;
[0041] 图12A是图7A所示的动力系统处于另一种状态的透视图;
[0042] 图12B是图12A中圈12B所示部分的放大图;
[0043] 图13是图7A所示的动力系统处于另一种状态的透视图。

具体实施方式

[0044] 图1A至1D示出用于具有燃气涡轮发动机(图1A至1D中未示出)的动力系统的支撑系统10的第一实施方式,所述支撑系统10上安装有动力传递单元12和动力负载14。支撑系统10可以包括支撑动力传递单元12和动力负载14的基座/支座16。例如,如图1A至1D所示,基座/支座16可以是框架。基座/支座16可以由多种实体支撑,包括但不限于:地面(未示出)、由地面支撑的一种或多种结构(未示出)、车辆的一种或多种结构(未示出)、以及/或船舶的一种或多种结构(未示出)。
[0045] 支撑系统10可以包括用于支撑燃气涡轮发动机(未示出)的多种装置。例如,支撑系统10可以包括用于从基座/支座16支撑起燃气涡轮发动机的框架28。框架28可以包括彼此邻近地设置的支座30和支座32。支座30和支座32可以包括用于将支座30和支座32相对于彼此紧固在固定的位置上的装置(未示出)。例如,支座30和支座32在支座30和支座32之间的接触面34上可以包括相应的螺栓孔(未示出),用于将支座30固定地紧固至支座32。当支座30、32不相对于彼此紧固在固定的位置上时,支座30、32可互相独立地移动。
[0046] 在一些实施方式中,例如如图1A至1D所示的实施方式,支座30、32能够相对于基座/支座16滑动。基座/支座16可以包括平行于轴线48延伸的导轨42、44、46(图1A、1B)。如图1C中最清楚地示出,支座30、32可以由设置在基座/支座16上的导轨42、44、46中的滚子36、38、40引导。
[0047] 支撑系统10可以包括用于当希望时保持支座30、32在基座/支座16上不可移动的多种装置(未示出)。例如,支撑系统10可以包括:一个或多个千斤顶,用于将支座30、32举起直至滚子36、38、40从导轨42、44、46脱离;一个或多个支柱,用于在该举起的位置处支撑支座30、32;以及紧固件,用于在该举起的位置处固定支座30、32。附加地或替代地,支撑系统10也可以包括用于选择性地将支座30、32固定在沿着轴线48的多个位置处的多种其他装置(未示出),包括但不限于夹具、棘爪、紧固件、制动器和棘轮。
[0048] 支撑系统10也可以包括用于支撑支座30和/或支座32从基座/支座16移开的装置。例如,支撑系统10可以包括能够保持支座30、32的移动式支座50、52、54。如图1A至1D所示,移动式支座50、52、54可以包括导轨56、58、60,导轨56、58、60能够接收支座30、32的滚子36、38、40。
[0049] 支撑系统10也可以包括可移动支座62和可移动支座64。可移动支座62能够在基座/支座16上滑动。如图1A至1D所示,可移动支座62可以由设置在基座/支座16上的导轨68中的滚子66引导。导轨68可以平行于轴线70(如图1A至1C)延伸,轴线70可以相对于轴线48以一定角度(例如90度)设置。可移动支座64能够在支座32上滑动。可移动支座64可以由设置在支座32上的导轨74中的滚子72引导。与导轨68类似,导轨
74可以平行于轴线70延伸。支撑系统10也可以包括用于选择性地将可移动支座62、64沿着轴线70固定在多个位置处的多种装置(未示出),包括但不限于夹具、棘爪、紧固件、制动器和棘轮。
[0050] 支撑系统10不限于如图1A至1D所示的配置。例如,基座/支座16可以是由地面支撑的多个分离的支撑结构,而非框架。此外,支座30、32可以不是共有的框架28中的部件,而是彼此完全独立的。此外,支撑系统10可以包括用于帮助支座30、32移动的除滚子36、38、40和导轨42、44、46外的装置。例如,支撑系统10可以包括其他类型的滑动器系统和/或多种类型的可移动联动装置,用于帮助支座30、32的移动。此外,支撑系统10的组成部件中的每一个可以具有除图1A至1D中所示形状外的多种形状。
[0051] 动力传递单元12可以是能够从动力源(图1A至1D中未示出)接收动力并且将该动力传递至动力负载14的任何类型的组成部件。动力传递单元12可以包括用于从动力源接收动力的输入轴76、连接至动力负载14的输出轴78、以及用于将动力从输入轴76传递至输出轴78的多个组成部件。在一些实施方式中,动力传递单元12可以是减速单元,其能够使输出轴78以比连接至输入轴76的动力源旋转输入轴76的转速更低的转速旋转。
[0052] 动力负载14可以是能够从动力传递单元12接收动力并且利用该动力执行一种或多种任务的任何类型的组成部件。例如,动力负载14可以是发电机、泵或压缩机。
[0053] 图2A至2D示出动力系统80,其包括安装至支撑系统10的动力传递单元12、动力负载14和燃气涡轮发动机82。燃气涡轮发动机82可以包括彼此固定连接的气体发生器84、燃烧室86、动力涡轮部分88以及排气收集器90。气体发生器84可以包括进气导管85和压缩机87。支座32可以支撑气体发生器84,且支座30可以支撑动力涡轮部分88。燃气涡轮发动机82的纵向轴线92可以大致平行于轴线70延伸。如图2B和2C中最清楚地示出,燃气涡轮发动机82可以包括输出轴94,输出轴94连接至动力传递单元12的输入轴
76。
[0054] 燃气涡轮发动机82在支撑系统10上的安装并不限于图2A至2D所示的例子。例如,燃气涡轮发动机82除动力涡轮部分88和气体发生器84之外的部分可以分别安装至支座30和支座32。
[0055] 图6A、6B、7A至7F、8A至8C、9、10A至10D、11、12A、12B和13示出了支撑系统110以及包括支撑系统110和燃气涡轮发动机182的动力系统180的第二实施方式的组件的多种组装状态。图6A和6B示出了支撑系统110的基座/支座116。基座/支座116可以是框架。基座/支座116可以由多种实体支撑,包括但不限于:地面(未示出)、由地面支撑的一种或多种结构(未示出)、车辆的一种或多种结构(未示出)、以及/或船舶的一种或多种结构(未示出)。
[0056] 图7A至7F示出了安装至基座/支座116的燃气涡轮发动机182。图7A和7B提供了从相对侧看燃气涡轮发动机182和基座/支座116的透视图;图7C提供了燃气涡轮发动机182和基座/支座116的正视图;图7D提供了燃气涡轮发动机182和基座/支座116的俯视图;图7E提供了图7A中的圈7E内的部分的放大图;图7F提供了图7B中的圈7F内的部分的放大图。如图7C中最清楚地示出,燃气涡轮发动机182可以包括沿着燃气涡轮发动机182的纵向轴线192布置的气体发生器184、燃烧室186、动力涡轮部分188和排气收集器190。气体发生器184可以包括进气导管185和压缩机187。
[0057] 如图7A至7C中最清楚地示出,支撑系统110可以包括从基座/支座116支撑起燃气涡轮发动机182的发动机支座120、122。发动机支座120、122可以在轴线118的方向上彼此隔开,且燃气涡轮发动机182的纵向轴线192可以基本平行于轴线118延伸。发动机支座120、122可以具有用于支撑燃气涡轮发动机的任何适合的配置。在一些实施方式中,发动机支座120可以包括:与基座/支座116上的支撑结构124(图6A、6B、7A)和支撑结构126(图6A、6B、7B)接合的下部140;连接至动力涡轮部分188的一侧的向上延伸的第一臂
142(图7A);以及以大致相同的方式连接至动力涡轮部分188的另一侧的向上延伸的第二臂144(图7B)。
[0058] 支撑结构124、126可以具有多种配置,且支撑系统110可以包括用于可释放地将发动机支座120的下部140固定至支撑结构124、126的多种装置。如图6A和6B所示,在一些实施方式中,支撑结构124、126均可以是具有用于接收紧固件的孔130、132的安装衬垫。参照图7E,支撑系统110可以包括与支撑结构124的孔130对齐并且将发动机支座120的下部140可释放地固定至支撑结构124的紧固件200。类似地,参照图12B,支撑系统110可以包括与孔132对齐并且将发动机支座120的下部140可释放地固定至支撑结构126的紧固件200。
[0059] 如图7B、7C和7F中最清楚地示出的,发动机支座122可以包括与基座/支座116上的支撑结构128接合的下部146以及与压缩机187接合的上部148。发动机支座122的下部146和上部148可以使用多种装置可释放地彼此接合。例如,如图7F所示,紧固件194可以将上部148可释放地固定至下部146。支撑结构128可以具有多种不同的配置,且发动机支座122可以以多种方式固定至支撑结构128。如图6A和6B所示,在一些实施方式中,支撑结构128可以是具有用于接收紧固件的孔134的安装衬垫。如图7F所示,在一些实施方式中,利用与孔134对齐并且将发动机支座122可释放地固定至支撑结构128的紧固件196,发动机支座122的下部146可以安装在支撑结构128上。发动机支座120、122按照图
7A至7F所示的方法接合至基座/支座116和燃气涡轮发动机182时,发动机支座120、122可以在相对于基座/支座116大致固定的位置支撑燃气涡轮发动机182。
[0060] 支撑系统110也可以包括用于将燃气涡轮发动机182作为一个单元地移动以及/或将燃气涡轮发动机182的一个或多个部分独立于其他部分地移动的多种装置,所述装置可以在燃气涡轮发动机182不运行时使用。在一些实施方式中,支撑系统110可以包括用于举升发动机支座120从而举升动力涡轮部分188的设备。例如,如图7E所示,支撑系统110可以包括顶举螺栓202,顶举螺栓202用于举升发动机支座120与支撑结构124接合的部分。类似地,如图12B所示,支撑系统110可以包括顶举螺栓202,顶举螺栓202用于举升发动机支座120与支撑结构126接合的部分。当然,在使用这种顶举螺栓来举升发动机支座120和动力涡轮部分188之前,可能需要松开或移除紧固件200。
[0061] 支撑系统110也可以包括用于举升发动机支座122并从而举升气体发生器184的装置。例如,支撑系统110可以包括用于将发动机支座122和气体发生器184相对于支撑结构128举升的顶举螺栓198。当然,在顶举螺栓198能够用来举升发动机支座122和动力涡轮部分184之前,可能需要松开或移除紧固件196。
[0062] 与支撑系统10类似,支撑系统110可以包括导轨和用于将燃气涡轮发动机182的一个或多个部分从所述导轨悬置的装置。例如,如图8A至8C中最清楚地示出,支撑系统110可以包括第一对导轨112和用于将燃气涡轮发动机182的一部分从导轨112悬置的可移动支座162,以及一对导轨114和用于将燃气涡轮发动机182的另一部分从导轨114悬置的可移动支座164。导轨112、114可以安装至基座/支座116,并且大致平行于轴线118和涡轮发动机182的纵向轴线192地延伸。可移动支座162、164可以一直留在导轨112、114上,或者可移动支座162、164可以在不需要它们的时候被从导轨112、114上移除。类似地,导轨112、114可以形成基座/支座116的永久性部件,或者导轨112、114可以可释放地固定至基座/支座116,使得导轨112、114可以在不需要它们的时候被从基座/支座116移除。
[0063] 导轨112、114和可移动支座162、164能够以使得导轨112、114沿着预定的行进路线(例如平行于轴线192、118)引导可移动支座162、164的方式彼此接合。导轨112、114与可移动支座162、164的多种互补配置可以实现这一结果。如图8A至8C所示,在一些实施方式中,导轨112、114可以是轨道,且每个可移动支座162、164可以包括能够与导轨112、114接合并且沿着导轨112、114滑动的滑动器212。如图8C最清楚地示出的,每个滑动器212可以包括沿着轴线215延伸穿过滑动器212的通道214。每个滑动器212的通道214能够以使得导轨112、114的纵向轴线217大致平行于通道214的轴线215地延伸穿过通道214的方式接收导轨112、114。每个导轨112、114可以包括相对于其纵向轴线217横向向外侧延伸的凸缘216。每个滑动器212的通道214可以包括也相对于通道214的轴线215横向向外侧延伸的凹陷218,用于接收凸缘216。在每个凹陷218下方,每个滑动器212可以具有相对于通道214的轴线215横向向内侧延伸的凸缘220,从而以限制滑动器212相对于延伸穿过通道214的导轨112、114竖向运动的方式接合凸缘216。
[0064] 每个可移动支座162、164可以用于支撑燃气涡轮发动机182的不同部分。如图8A所示,在一些实施方式中,可移动支座162可以包括能够被紧固至并支撑压缩机187的末端的凸缘222。当凸缘222被紧固至压缩机187的末端以从导轨112支撑起气体发生器184时,可移动支座162可以设置在如图8B所示的位置处。
[0065] 可移动支座164能够架起燃烧室186的外表面。可移动支座164可以包括骑在滑动器212上的下部244、安装至下部224的中部226以及安装至中部226的上部228。可移动支座164的上部228可以包括能够架起燃烧室186的相对侧的一对立柱229、230。可以使用诸如紧固件的多种装置将每个立柱229、230紧固至燃烧室186。
[0066] 可移动支座164的立柱229、230和中间部分226可以以多种方式彼此固定。在一些实施方式中,可移动支座164可以被配置为在从中部226支撑起燃烧室186的同时允许将每个立柱229、230相对于中部226保持在固定的位置或者允许立柱229、230中的一个相对于中部226移动。这可以通过多种方式实现。在一些实施方式中,可移动支座164可以包括接收紧固件的一个或多个安装狭槽以将立柱229、230固定至可移动支座164的中部226。
[0067] 图10C中具体示出了这种配置的一个例子。在该实施方式中,可移动支座164的中部226可以包括与立柱229的基座的外侧安装孔234相对齐的安装狭槽232。可移动支座164的中部226可以包括平行于安装狭槽232地延伸并且与立柱229的基座的内侧安装孔235(在图10C中仅示出一个)相对齐的类似的安装狭槽(未示出)。为了将立柱229固定至可移动支座164的中部226,紧固件(未示出)可以通过每个安装孔234和安装狭槽232,以及通过每个安装孔235和相关联的安装狭槽固定。为了将立柱229相对于中部226保持在固定的位置,可以将这些紧固件紧固以将立柱229牢固地固定在中部226上。为了使得立柱229在支撑燃烧室186的同时在中部226上沿安装狭槽232的方向滑动,可以将这些紧固件略微松开。中部226也类似地包括用于将立柱230固定至中部226的安装狭槽(未示出),使得立柱230能够被相对于中部226保持在固定的位置,或者允许在支撑燃烧室186的同时相对于中部226移动。
[0068] 立柱229、230能够在支撑燃烧室186的同时相对于中部226同时移动的能力可以允许在相对于中部226和下部224移动燃烧室186的同时由立柱229、230支撑燃烧室186。可移动支座164的配置可以允许立柱229、230和燃烧室186相对于中部226在多个方向上移动。在一些实施方式中,安装狭槽232和用于将立柱229、230固定至中部226的其他安装狭槽可以大致平行于燃气涡轮发动机182的纵向轴线192延伸。这可以允许在使立柱229、
230和燃烧室186沿着燃气涡轮发动机182的纵向轴线192滑动的同时利用立柱229、230支撑燃烧室186。
[0069] 可移动支座164的中部226和下部224可以以多种方式彼此连接。如图8A至8C所示,在一些实施方式中,中部226和下部224可以在接触面236处彼此配合,且中部226和下部224可以例如通过紧固件(未示出)可释放地固定至彼此。此外,支撑系统110可以包括一个或多个替代的下部,可移动支座164的中部226和上部228可以安装至代替下部224的所述一个或多个替代的下部。例如,图10B、10C和11示出可移动支座164,其中上部228和中部226安装至具有与图8A至8C所示的下部224不同配置的下部225。如下文将进一步讨论的,在一些情况下可以使用下部224,而在其他情况下可以使用下部225。
[0070] 如图8B所示,除发动机支座120、122和可移动支座162、164之外,支撑系统110可以包括支座274,在一些维护和维修操作时支座274可以用于支撑进气导管185。支座274可以是例如可以插在基座/支座116和进气导管185的下表面之间以支撑进气导管185的支架。在燃气涡轮发动机182的操作过程中,进气导管185可以以使得支座274不需要帮助保持进气导管185的方式连接至压缩机187。但是,如下文更具体讨论的,在一些维护和维修操作中,可能希望释放进气导管185和压缩机187之间的接合以允许使压缩机187相对于进气导管185移动。在这种情况下,在释放进气导管185和压缩机187之间的接合之前,可以先将支座274放置就位以保持进气导管185。
[0071] 除导轨112、114,支撑系统110还包括用于支撑燃气涡轮发动机182的一个或多个部分的多种其他导轨。例如,如图10A所示,支撑系统110可以包括导轨204、205、208和210。每个导轨204、205、208、210可以具有多种配置。在一些实施方式中,每个导轨204、
205、208、210可以具有与上面根据图8C讨论的导轨112、114的配置相同的构造。在一些实施方式中,每个导轨204、205、208、210可以连接至支撑梁238、240、242、244。支撑梁238、
240、242、244可以包括在支撑梁238、240、242、255的与安装至支撑梁的导轨204、205、208、
210相对的一侧向下开口的孔隙245。
[0072] 支撑系统110可以包括用于邻近燃气涡轮发动机182地支撑导轨204、205、208、210和支撑梁238、240、242、244使得燃气涡轮发动机182可以被从导轨204、205、208、210中的一个或多个悬置的多种装置。在一些实施方式中,基座/支座116可以用于支撑每个导轨204、205、208、210和支撑梁238、240、242、244的一端,且支座246可以用于支撑每个导轨204、205、208、210和支撑梁238、240、242、244的另一端。如下文具体讨论的,在维护和维修操作中可以使用导轨204、205、208、210和支撑梁238、240、242、244中的一个或多个的多种组合来支撑燃气涡轮发动机182的一个或多个部分。当燃气涡轮发动机182运行时,导轨204、205、208、210和支撑梁238、240、242、244可以安装或不安装至基座/支座116和支座246。事实上,当燃气涡轮发动机182在运行时,导轨204、205、208、210和支撑梁238、
240、242、244以及支座246可以用于其他燃气涡轮发动机的维护和维修操作。
[0073] 支座246可以包括框架248和腿250。在一些实施方式中,腿250的高度可以使得框架248的上侧与基座/支座116的上侧处于大概相同的高度。框架248可以包括与基座/支座116类似的装置,用于安装燃气涡轮发动机182或其部分。例如,框架248可以包括与基座/支座116的支撑结构126和孔132大致相同的支撑结构252和孔258。此外,支撑结构252、256、260和孔254、258、262在框架248上的相对定位可以与支撑结构124、126、128和孔130、132、134在基座/支座116上的相对定位大致相同。
[0074] 框架248也可以包括能够与如图10B、10C和11所示的可移动支座164的配置匹配并对其进行支撑的支撑结构264和孔266。具体来说,支撑结构264和孔266能够匹配并支撑该形式的可移动支座164的下部225。
[0075] 在一些实施方式中,支座246可以包括用于调整框架248相对于腿250所搁置的表面的高度的装置。例如,支座246可以包括一个或多个千斤顶机构(未示出),用于举升和降低腿250中的一个或多个。在一些实施方式中,支座246可以包括千斤顶机构,所述千斤顶机构能够操作以将不同的腿250彼此独立地举升和降低,从而调整框架248相对于腿250下方的支撑表面的角度以及/或适应下方的支撑表面的不平坦。
[0076] 支撑系统110也可以包括用于帮助框架248的移动的装置(当导轨204、205、208、210及其支撑梁238、240、242、244不跨过基座/支座116和框架248安装时)。例如,支撑系统110可以包括运输轮(未示出),用于使框架248在周围滚动。这种运输轮可以以当希望移动框架248时可以使轮降低以接触地面的方式连接至框架248和/或腿250。替代地,这些运输轮可以是可移除的轮,当希望移动框架248时可以将轮连接至框架248和/或腿250。类似地,支撑系统110可以包括用于框架248的可缩回或可移除的联结机构(未示出),所述联结结构可以用于将框架248拉到运输轮上。
[0077] 支撑系统110可以包括用于从导轨204、205、208、210悬置燃气涡轮发动机182和/或其部分的多种装置。图10A至10D和11示出了燃气涡轮发动机182的燃烧室186和气体发生器184从导轨205、208和210悬置,而动力涡轮部分188和排气收集器190保持被支撑结构124、126和发动机支座120从基座/支座116支撑起。为了将燃烧室186从导轨205、208悬置,支撑系统110可以包括可以与导轨205、208接合并且固定地紧固至可移动支座164的下部225以将可移动支座164可滑动地支撑在导轨205、208上的多个滑动器212。
除了如图10C所示与导轨205、208接合并且固定至下部225的两个滑动器212之外,支撑系统110可以包括用于将下部225从导轨205、208支撑起的一个或多个其他滑动器212。
例如,支撑系统110可以包括用于将下部225在图10C中未示出的一侧从导轨205、208支撑起的另外两个滑动器212。用于支撑可移动支座164下部225的滑动器212的配置以及它们接合导轨205、208的方式可以与图8C所示的滑动器212的配置以及其接合图8C所示的导轨114的方式大致相同。
[0078] 如图10D中最清楚地示出的,为了从导轨210支撑起气体发生器184,支撑系统110可以包括滑动器212和托架268、270。滑动器212可以与导轨210接合。托架268、270可以固定地紧固至发动机支座122的上部148而非下部146。此外,托架270可以固定地紧固至滑动器212。通过这种方式彼此接合,发动机支座122的上部148、托架268、270和滑动器212可以将气体发生器184从导轨210悬置。这些滑动器212的配置以及它们接合导轨210的方式可以与图8C所示的滑动器的配置以及其接合图8C所示的导轨114的方式相同。当以图10D所示的方式彼此组装时,发动机支座122的上部148、托架268、托架270和滑动器212可以形成用于从导轨210支撑起气体发生器184的可移动支座271。
[0079] 发动机支座122的上部148、托架268、托架270之间的接合可以以多种方式限制气体发生器184与托架270之间的相对移动。在一些实施方式中,支撑系统110可以具有允许气体发生器184和托架270之间保持固定的位置关系或者允许在气体发生器184通过托架268和发动机支座122的上部148被从托架270支撑起时使气体发生器184相对于托架270移动的装置。图10D中示出了这种装置的一种实施方式。具体来说,在图10D所示的实施方式中,用于将托架268、270彼此固定的装置包括托架270中的安装狭槽278和托架268中相应的安装孔280。可以通过将紧固件(未示出)穿过安装狭槽278和安装孔280固定来使得托架268、270彼此固定。如果希望使气体发生器184和托架270之间保持固定的位置关系,则通过安装狭槽278和安装孔280固定的紧固件可以被紧固以将托架268、270牢固地夹持在一起。替代地,如果希望在通过托架268和发动机支座122的上部148从托架270支撑起气体发生器184的同时允许气体发生器184相对于托架270相对移动,则通过安装狭槽278和安装孔280固定的紧固件可以被略微松开。这可以允许托架268,由此允许气体发生器184,在安装狭槽278的方向上相对于托架270移动。
[0080] 安装狭槽278可以具有多种形状和方向从而以多种方式限制气体发生器184的移动。在一些实施方式中,安装狭槽278可以大致平行于轴线118、192地延伸。这可以允许相对于托架270在沿着轴线118、192的任一方向上移动气体发生器184。
[0081] 图12A和12B示出了燃气涡轮发动机182作为一个单元被从导轨204、205和210悬置。气体发生器184可以以与如图10B和10D所示的同样的方法从导轨210悬置。此外,发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器190可以从导轨204、205悬置。如图12B中最清楚地示出的,用于将发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器190从导轨204、205悬置的装置可以包括与导轨204、205接合的滑动器212以及用于将发动机支座
120从这些滑动器212悬置的托架272。除了图12B所示的滑动器212和托架272之外,支撑系统110可以具有附加的一对滑动器212和托架272,用于将发动机支座120的相对侧(设置在支撑结构124上的一侧)从导轨204、205悬置。这些滑动器212的配置以及它们与导轨204、205接合的方式可以与图8C所示的滑动器212的配置以及其与图8C所示的导轨114接合的方式相同。托架272可以具有用于将发动机支架120从导轨204、205悬置的任何适合的配置。
[0082] 动力系统180不限于附图中所示的配置。例如,发动机支架120、122可以分别与除动力涡轮部分188和压缩机187之外的燃气涡轮发动机182的不同的部分接合。此外,发动机支架120、122以及可移动支座162、164可以具有与附图中所示的不同的配置。类似地,导轨112、114、204、205、208、210中的一个或多个可以具有与上文所讨论的以及附图中所示出的不同的配置。此外,支撑系统110可以包括滑动器212的不同配置或者除滑动器212之外的其他装置,用于从导轨112、114、204、205、208、210可滑动地支撑起燃气涡轮发动机182和/或其部分。此外,在一些实施方式中,导轨112、114、204、205、208、210中的一个或多个以及与之接合的组成部件可以具有与导轨112、114、204、205、208、210中的其余以及与之接合的组成部件所不同的配置。此外,支撑系统110可以具有除附图中所示的组成部件外的多种其它组成部件,且/或支撑系统110可以省略附图中所示的组成部件中的一个或多个。例如,支撑系统110可以包括多种其他的不可移动的和/或可移动的支座、以及其他导轨,用于支撑燃气涡轮发动机182的多个部分。此外,虽然附图没有示出驱动地连接至动力涡轮部分188的任何组成部件,但是动力系统180可以包括由动力涡轮部分188驱动的多种组成部件。例如,与动力系统80类似,动力系统180可以包括驱动地连接至动力涡轮部分188的输出端的动力传递单元12和动力负载14。
[0083] 工业实用性
[0084] 动力系统80及其支撑系统10,以及动力系统180及其支撑系统110,可以适用于需要动力以执行一项或多项任务的任何环境。燃气涡轮发动机82可以被操作以驱动动力传输单元12的输入轴76,从而驱动动力负载14以泵送流体、发电或进行其它工作。当燃气涡轮发动机82驱动动力负载14时,支座30和支座32可以相对于彼此紧固在大致固定的位置,并且固定地紧固至基座/支座16以将燃气涡轮发动机82的多个部分保持在相对于基座/支座16大致固定的位置。类似地,燃气涡轮发动机182可以被操作以驱动驱动地连接至动力涡轮部分188的输出端的多个动力负载(未示出)。在燃气涡轮发动机182的这种操作过程中,如图7A至7F所示,燃气涡轮发动机182可以在没有从导轨112、114、204、205、208、210支撑起的情况下由发动机支座120、122支撑在相对于基座/支座116大致固定的位置。
[0085] 当燃气涡轮发动机82并不操作以驱动动力负载14时,支撑系统10可以用于在移动燃气涡轮发动机82的多个部分以进行诸如维修的多种目的时对燃气涡轮发动机82的多个部分进行支撑。例如,如图3A所示,当沿着纵向轴线92使压缩机87和燃烧室86远离动力涡轮部分88和排气收集器90地移动时,可移动支座62、64可以用于支撑压缩机87和燃烧室86。为了允许这一点,可移动支座62、64可以首先以使得它们可以完全支撑压缩机87和燃烧室86的方式接合至压缩机87。然后,可以释放压缩机87和支座32之间的任何连接,并且可以将燃烧室86从动力涡轮部分88上释放。此外,压缩机87可以与进气导管85断开连接以在进气导管85保持不可移动的同时允许压缩机87沿着纵向轴线92移动。例如,在一些实施方式中,连接在压缩机87的外表面和进气导管85之间的环形垫圈(未示出)可以被移除使得压缩机87可以移动通过进气导管85的中央部分。
[0086] 然后,可移动支座62、64可以沿着轴线70在导轨68、74上滑动以使得压缩机87和燃烧室86沿着纵向轴线92远离动力涡轮部分88地移动。一旦气体发生器84和燃烧室86处于沿着纵向轴线92的希望的位置时,可移动支座62、64的位置可以被固定以固定气体发生器84和燃烧室86的位置。
[0087] 如图3B所示,进气导管85可以被保留连接至压缩机86并且在可移动支座62、64支撑压缩机87、进气导管85和燃烧室86的同时与压缩机87和燃烧室86一起沿着纵向轴线92移动。这可能需要在沿着轴线70滑动可移动支座62、64之前松开将进气导管85固定至支座32、其它管道系统(未示出)以及/或其他组成部件的任何连接。
[0088] 此外,如图4A和4B所示,支座30可以被用于在动力涡轮部分88和排气收集器90独立于气体发生器84和燃烧室86远离纵向轴线92地移动时支撑动力涡轮部分88和排气收集器90。为了允许这一点,燃气涡轮发动机82的输出轴94可以从动力传输单元12的输入轴76断开连接。此外,可以释放将支座30的位置相对于支座32和基座/支座16固定的任何接合。然后,支座30可以在导轨42、44上滑动以使动力涡轮部分88和排气收集器90远离纵向轴线92地滑动。在一些实施方式中,例如如图4A和4B所示的实施方式,支座
30可以在动力涡轮部分88和排气收集器90远离纵向轴线92地移动时完全支撑动力涡轮部分88和排气收集器90。随着支座30沿着轴线48移动,支座30可以开始从导轨42、44移开,移动到移动式支座50、52的导轨56、58上。一旦动力涡轮部分88和排气收集器90位于沿着轴线48的希望的位置时,可以使用多种装置来固定支座30、动力涡轮部分88以及排气收集器90沿着轴线48的位置。
[0089] 如图5所示,支撑系统10也可以在燃气涡轮发动机82沿着轴线48移动时用于将燃气涡轮发动机82作为一个单元地支撑。为了允许这一点,支座30、32可以被保留固定地彼此紧固,燃气涡轮发动机82的输出轴94可以从动力传输单元12的输入轴76断开连接,并且可以释放将框架28的位置相对于基座/支座16固定的任何接合。然后框架28可以沿着导轨42、44、46滑动。随着框架28沿着轴线48滑动,框架28可以开始从基座/支座16移开,移动到移动式支座50、52、54上。
[0090] 与支撑系统10类似,当燃气涡轮发动机182不运行时可以使用支撑系统110以在将燃气涡轮发动机182的多个部分相对于基座/支座116移动的同时支撑燃气涡轮发动机182的多个部分。例如,导轨112、114和可移动支座162、164可以被用于在压缩机187和燃烧室186独立于燃气涡轮部分188移动时支撑压缩机187和燃烧室186。在为此的准备过程中,如图8B所示,可移动支座162可以以允许可移动支座162从导轨112支撑起压缩机
187的方式被安装至导轨112并且连接至压缩机187。此外,可移动支座164可以使用下部
224组装,并且然后可移动支座164可以以允许可移动支座164将燃烧室186从导轨114悬置的方式安装至导轨114并且连接至燃烧室186。
[0091] 一旦可移动支座162、164以这种方式接合至燃气涡轮发动机182和导轨112、114,可以释放将压缩机187和燃烧室186连接至动力系统180的其他组成部件的多个接合。可以释放压缩机187和发动机支座122之间的接合以及燃烧室186和动力涡轮部分188之间的接合。如果希望在移动压缩机187和燃烧室186的同时保留进气导管185不可移动,则可以使支座274就位以支撑进气导管185,并且可以释放进气导管185和压缩机187之间的接合。进气导管185和压缩机187之间的接合可以包括连接在压缩机187的外部与进气导管185之间的环形垫圈(未示出)。因此,为了将压缩机187从进气导管185释放,可以将这些环形垫圈从压缩机187和/或进气导管185释放。
[0092] 一旦防止压缩机187和燃烧室186远离动力涡轮部分188移动的所有接合已经被释放,且可移动支座162、164正在从导轨112、114支撑起压缩机187和燃烧室186,压缩机187、燃烧室186和可移动支座162、164可以在导轨112、114上沿着纵向轴线192的方向远离动力涡轮部分188滑动。图9示出在远离动力涡轮部分188滑动之后的压缩机187、燃烧室186和可移动支座162、164。通过将图9与图8B对比可以看出,通过在该过程中将压缩机187与进气导管185断开连接,压缩机187可以滑动通过进气导管185的中央。
[0093] 支撑系统110也可以用于在气体发生器184和燃烧室186独立于动力涡轮部分188沿着纵向轴线192之外的方向上移动时支撑气体发生器184和燃烧室186。例如,参照图10A至10D,导轨205、208、210可以用于在气体发生器184和燃烧室186在与燃气涡轮发动机182的纵向轴线192成一定角度延伸的轴线276的方向上移动时支撑气体发生器184和燃烧室186。轴线276与纵向轴线192之间的角度可以具有多种值。在一些实施方式中,轴线276可以大致垂直于燃气涡轮发动机182的纵向轴线192。
[0094] 在气体发生器184和燃烧室186可以在导轨205、208、210上沿着轴线276的方向移动之前,可能需要一些准备步骤。如果支座246和导轨205、208、210没有准备就位,那么,可以如图10A和10B所示地设置支座246和导轨205、208、210。可以使用多种方式将支座246设置在邻近基座/支座116的位置。例如,在支撑系统110包括用于支座246的运输轮的实施方式中,支座246可以使用这些运输轮移动就位。支座246可以被定位为使得支撑结构252、256、260在轴线118、192的方向上分别与支撑结构124、126、128大致对准。一旦支座246这样定位了,支座246的重量可以落在腿250上,使得腿250可以保持支座246邻近基座/支座116地不可移动。在使用运输轮将支座246邻近基座/支座116地移动就位的实施方式中,将支座246的重量落在腿250上可能涉及移除或举起这些轮。
[0095] 支座246可以被设置为使得框架248的顶面与基座/支座116的顶面大致平齐。在一些实施方式中,腿250可以具有固定的长度,使得框架248的顶面与基座/支座116的顶面自动地大致平齐。在其它的实施方式中,可以例如通过一个或多个千斤顶机构来举升或降低一条或多条腿250以及/或通过在一条或多条腿250下放置垫片来调整框架248的一个或多个部分的高度。在一些实施方式中,一旦支座246相对于基座/支座116处于希望的位置,支座246可以锚固至基座/支座116以帮助支座246的稳定。
[0096] 在支座246邻近基座/支座116地就位的情况下,导轨205、208、210及其支撑梁240、242、244可以跨过基座/支座116和支座246的框架248安装。如图10A和10B所示,导轨205、208、210可以被安装为使得它们大致平行于轴线276地延伸。导轨205及其支撑梁240可以大致在燃气涡轮发动机182的燃烧室186的下方并在邻近支撑结构264处安装在框架248上。类似地,导轨208及其支撑梁可以大致在燃烧室186下方并且在支撑结构264的与导轨205及其支撑梁240相对的一侧处安装。如图10A中最清楚地示出的,导轨208及其支撑梁242可以跨过导轨114安装,且导轨114延伸穿过支撑梁242中的孔隙
245。导轨210及其支撑梁244可以邻近基座/支座116上的支撑结构128以及邻近框架
248上的支撑结构260地安装。导轨205、208、210及其支撑梁240、242、244可以以多种方式固定至基座/支座116和框架248。在一些实施方式中,可以使用紧固件来将导轨205、
208、210固定至基座/支座116和框架248。
[0097] 一旦支座246就位并且导轨205、208、210跨过基座/支座116和支座246的框架248地安装,燃气涡轮发动机182的气体发生器184和燃烧器186的重量可以如下被传递至导轨205、208、210。滑动器212(图10C和10D中示出)可以与导轨205、208、210接合。此外,如图10B和10C所示,可移动支座164可以使用下部225组装。下部225可以固定至与导轨205、208接合的滑动器212,使得可移动支座164通过这些滑动器212从导轨205、208悬置。上部228(即立柱229、230)可以与燃烧室186接合。在可移动支座164通过滑动器
212从导轨205、208悬置且可移动支座164的上部228与燃烧室186接合的情况下,滑动器
212和可移动支座164可以将燃烧室186从导轨205、208悬置。可以以多种顺序执行上述用于将滑动器212和可移动支座164接合在导轨205、208和燃烧室186之间的步骤。
[0098] 为了将气体发生器184从导轨210悬置,如图10D所示,可移动支座271可以组装在导轨210和气体发生器184之间。这可能涉及将滑动器212接合至导轨210。此外,将发动机支座122的下部146夹紧至支撑结构128的紧固件196可以被略微松开,并且可以使用顶举螺栓198(图7F中示出)来相对于支撑结构128略微举升发动机支座122和气体发生器184。然后,如图10D所示,托架270可以被固定至导轨210上的滑动器212,且托架268可以被固定在托架270和发动机支座122的上部148之间以形成可移动的支座271。
[0099] 一旦托架268、270连接在发动机支座122的上部148和导轨210上的滑动器212之间,顶举螺栓198(图7F中示出)可以用于降低发动机支座122和气体发生器183。托架268、270的形状和尺寸可以使得从发动机支座122的上部148经过托架268、270和滑动器
212到导轨210的载荷路径中的竖向游隙小于发动机支座122的下部146和支撑结构128之间的竖向游隙。因此,当顶举螺栓198被用于降低气体发生器184时,在发动机支座122的下部146返回至支撑结构128之前,滑动器212和托架268、270可以压在发动机支座的上部148和导轨210之间。因此,气体发生器184的重量可以通过发动机支座122的上部
148、托架268、270和滑动器212传递至导轨210。通过从导轨210支撑起气体发生器184的这些组成部件,可以移除发动机122的下部146。
[0100] 然后,在可移动支座164、271以图10B所示的方式接合至燃烧室186、气体发生器184和导轨205、208、210的情况下,可以解除将气体发生器184和燃烧室186与动力系统
180的其他组成部件相连接的多种接合。例如,可以解除进气导管185与外部管道系统(未示出)之间的接合、燃烧室186与动力涡轮部分188之间的接合以及多种其它接合。
[0101] 在一些实施方式中,释放将气体发生器184和燃烧室186连接至动力系统180的其他组成部件的接合可能足以允许在轴线276的方向上沿着导轨205、208、210移动气体发生器184和燃烧室186。在其它的实施方式中,气体发生器184和/或燃烧室186的一个或多个组成部件可能与动力涡轮部分188的一个或多个组成部分以阻碍气体发生器184和燃烧室186在轴线276的方向上移动的方式重叠。在这些实施方式中,这可以通过上文所讨论的装置解决以(1)在使燃烧室186和立柱229、230相对于可移动支座164的中部226在纵向轴线192的方向上滑动的同时通过可移动支座164的立柱229、230支撑燃烧室186;以及(2)在使气体发生器184、发动机支座122的上部148和托架268相对于托架270在纵向轴线192的方向上滑动的同时通过发动机支座122的上部148支撑气体发生器184。具体来说,使用这些装置,燃烧室186、立柱229、230、气体发生器184、发动机支座122的上部148和托架268可以同时相对于可移动支座164的中部226和可移动支座271的托架270沿着纵向轴线192滑动以使得燃烧室186和气体发生器184远离动力涡轮部分188地移动。
[0102] 然后,在由与其他组成部件的接合和组成部件重叠所引起的限制被去除之后,气体发生器184、燃烧室186和可移动支座164、271可以作为一个单元在导轨205、208、210上沿着轴线276的方向并远离纵向轴线192地滑动。图11示出已经按照这种方式在导轨205、208、210上移动后的气体发生器184、燃烧室186和可移动支座164、271。使气体发生器184和燃烧室186远离燃气涡轮发动机182的纵向轴线192移动可以允许更好地接近燃烧室186和动力涡轮部分188的内部组成部件以进行维修和维护操作。
[0103] 此外,气体发生器184和燃烧室186可以从基座/支座116转移至支座246的框架248。为此,气体发生器184、燃烧室186和可移动支座164、271可以在导轨205、208、210上滑动,直至可移动支座164的下部225与框架248上的支撑结构264大致对准且可移动支座271与框架248上的支撑结构260大致对准。然后,可移动支座164的下部225可以被固定至支撑结构264并且从与导轨205、208接合的滑动器212释放,从而固定地将燃烧室186固定至框架248。这可以通过举升燃烧室186和可移动支座164的重量使其从与导轨205、208接合的滑动器212移开,释放可移动支座164与这些滑动器212之间的接合,将滑动器212移开,并且固定地将可移动支座164的下部225固定至支撑结构264来完成。
[0104] 类似地,气体发生器184可以使用发动机支座122的下部146和上部148固定地紧固至框架248的支撑结构260。为此,发动机支座122的下部146可以被放置在支撑结构260和发动机支座122的上部148之间,然后下部146可以固定地紧固至上部148。这可以使得下部146在支撑结构260上方略微隔开,同时上部148、托架268、托架270和滑动器212仍然从导轨210支撑起气体发生器184。然后,顶举螺栓198(在图7F中示出)可以与发动机122的下部146和上部148一起使用以升举气体发生器184的重量使其从托架268、托架270和与导轨210接合的滑动器212上移开。这可以允许将托架268、270从发动机支座122的上部148和滑动器212之间移除。然后,顶举螺栓198可以用于将发动机支座122的下部146下降至支撑结构260上,且下部146可以例如通过紧固件固定地紧固至支撑结构260。因为支撑结构260与基座/支座116的支撑结构128具有大致相同的配置,所以可以使用与用于将发动机支座122的下部146紧固至支撑结构128的相同的安装特征和硬件来将发动机支座122的下部146紧固至支撑结构260。此外,导轨205、208、210及其支撑梁
240、242、244以及任何其他将支座246的框架248连接至基座/支座116的结构可以被移除以允许将框架248远离基座/支座116地移动。
[0105] 支撑系统110也可以用于在将燃气涡轮发动机182作为一个单元相对于基座/支座116移动时支撑燃气涡轮发动机182。例如,参照图12A和12B,导轨204、205、210可以用于在将燃气涡轮发动机182作为一个整体在轴线276的方向上移动时支撑燃气涡轮发动机182。为了对此进行准备,如上文具体讨论的,支座246可以邻近基座/支座116地定位。此外,如图10A所示,导轨204及其支撑梁238可以大致平行于轴线276地被安装在基座/支座116上邻近支撑结构124、126处以及框架248上邻近支撑结构252、256处。类似地,导轨205及其支撑梁240可以大致平行于轴线276地横跨基座/支座116和框架248地安装在支撑结构124、126、252、256的与导轨204相对的一侧。另外,如上文所讨论的,导轨210及其支撑梁244可以大致平行于轴线276地邻近支撑结构128安装在基座/支座116,并邻近支撑结构260安装在框架248上。如上文所讨论的,气体发生器184的重量可以通过将可移动支座271组装在气体发生器184和导轨210之间并且移除发动机支座122的下部
146来从支撑结构128转移至导轨210。
[0106] 动力涡轮部分188和排气收集器190的重量可以如下从基座/支座116的支撑结构124、126被转移至导轨204、205。将发动机支座120紧固至支撑结构124、126的紧固件200可以被略微松开。然后,顶举螺栓202可以被用于略微举升发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器190。此外,如图12B所示,滑动器212可以接合至导轨204、205。托架272可以以允许托架272和滑动器212完全从导轨204、205支撑起发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器190的方式固定地连接在这些滑动器212和发动机支座120之间。托架272可以使用多种方式连接至滑动器212和发动机支座120,包括但不限于紧固件(未示出)。
[0107] 一旦托架272和与导轨204、205接合的滑动器212被以这种方式连接至发动机支座120,顶举螺栓202可以被用于降低发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器190。托架272和滑动器212被配置为以使得从发动机支座120经过托架272和滑动器212到导轨204、205的载荷路径中的竖向游隙小于发动机支座120和支撑结构124、126之间的竖向游隙的方式接合在发动机支座120和导轨204、205之间。因此,当顶举螺栓202被用于降低发动机支座120时,在发动机支座120降回与支撑结构124接触之前,发动机支座120上的竖向负载可以由托架272、滑动器212和导轨204、205承担。通过以这种方式组装在导轨204、205和动力涡轮部分188之间,滑动器212、托架272和发动机支座120可以共同构成用于燃气涡轮发动机182的可移动支座273。
[0108] 一旦燃气涡轮发动机182通过可移动支座271、273被从导轨204、205、210悬置,可以释放燃气涡轮发动机182与动力系统180的其他组成部件之间的多种接合。例如,可以移除用于将发动机支座120紧固至支撑结构124、126的紧固件200。此外,进气导管185、排气收集器190和外部进气和排气导管(未示出)可以被释放。类似地,动力涡轮部分188的输出端和与其连接的任何动力负载(未示出)之间的接合可以被释放。
[0109] 一旦解除了燃气涡轮发动机182与动力系统180的其它部分之间的这些和其他连接,燃气涡轮发动机182和可移动支座271、273可以在导轨204、205、210上沿着轴线276的方向滑动。燃气涡轮发动机182可以出于多种目的以这种方式移动。例如,燃气涡轮发动机182可以在导轨204、205、210上移动以将燃气涡轮发动机182从基座/支座116转移到支座246的框架248上。为了将燃气涡轮发动机182转移到框架248,燃气涡轮发动机182和可移动支座271、273可以在导轨204、205、210上滑动至下面的位置:(1)可移动支座
271与框架248上的支撑结构260大致对准和(2)可移动支座273的发动机支座120以与当发动机支座120安装至基座/支座116时发动机支座120与基座/支座116的支撑结构
124、126对准大致相同的方式与支撑结构252、256对准。在燃气涡轮发动机182和可移动支座271、273这样定位在框架248上的情况下,气体发生器184的重量可以被从导轨210上举升,且气体发生器184可以如上文所具体讨论地使用发动机支座122的下部146和上部148固定至支撑结构260。
[0110] 此外,使用类似的过程,动力涡轮部分188和排气收集器190可以通过支撑结构252、256固定地紧固至框架248。为此,发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器
190的重量可以被从托架272和与导轨204、205接合的滑动器212举升。这可以例如使用顶举螺栓202来完成。在负载被从托架272和滑动器212举升之后,可以从发动机支座120以及与导轨204、205接合的滑动器212之间移除托架272。然后,可以将发动机支座120降低至支撑结构252、256并且固定地紧固至支撑结构252、256。因为支撑结构252、256具有与基座/支座116上的支撑结构124、126大致相同的配置,所以可以使用用于将发动机支座120紧固至支撑结构124、126的同样的安装特征和硬件来将发动机支座120紧固至支撑结构252、256。
[0111] 在一些情况下,为了帮助从框架248支撑起燃气涡轮发动机182,额外的支座可以被连接在框架248和燃气涡轮发动机182之间。例如,可移动支座164可以被安装在支撑结构264和燃烧室186之间以从框架248支撑起燃气涡轮发动机182。
[0112] 支撑结构110也可以用于在动力涡轮部分188和排气收集器190独立于气体发生器184和燃烧室186平行于轴线276移动时支撑动力涡轮部分188和排气收集器190。这一过程可能涉及例如(1)将动力涡轮部分188和燃烧室186之间的接合释放;(2)将排气收集器190和动力系统180的其他部分之间的接合释放;(3)通过使用上文所讨论的步骤将可移动支座271组装在导轨204、205和动力涡轮部分188之间来将动力涡轮部分188和排气收集器190的重量转移至导轨204、205;以及(4)在导轨204、205上平行于轴线276地滑动动力涡轮部分188、排气收集器190和可移动支座271。使用这一过程,动力涡轮部分188和排气收集器190可以被转移至支座246的框架248。为此,动力涡轮部分188和排气收集器190可以在导轨204、205上滑动,直到发动机支座120对准支撑结构252、256,对准的方式与支撑结构124、126安装到发动机支座120时发动机支座120与支撑结构124、126对准的方式基本相同。然后,可以通过使用上文所说明的步骤将发动机支座120、动力涡轮部分188和排气收集器190的重量转移至支撑结构252、256并将发动机支座120固定至支撑结构252、256来将动力涡轮部分188和排气收集器190固定至框架248。
[0113] 在使得动力涡轮部分188和排气收集器190独立于气体发生器184和燃烧室186在导轨204、205上移动之前,可能需要提供用于支撑和/或移动气体发生器184和燃烧室186的额外的支撑。可以通过将可移动支座164以上文关于图8A至8C所讨论的方式接合在导轨114和燃烧室186之间来为燃烧室186提供额外的支撑。此外,可移动支座162可以以上文关于图8A至8C所讨论的方式接合在导轨112和压缩机187之间。然后,如上文具体说明的,压缩机187、燃烧室186和可移动支座162、164可以作为一个单元远离动力涡轮部分188和排气收集器190在导轨112、114上移动。
[0114] 以上文所讨论的方式支撑和移动燃气涡轮发动机82、182及其部分的能力可以帮助以多种方式维护动力系统80、180,从而帮助保持动力系统80、180得以工作高百分比的时间。燃气涡轮发动机82、182的纵向分隔部分可以提供到内部组成部件的入口以用于维修。在一些情况下,燃气涡轮发动机82、182的纵向分隔部分也可以消除分隔的部分之间的组成部件的纵向重叠,使得一个或多个部分可以独立于其它部分远离纵向轴线92、192移动。在燃气涡轮发动机82、182已经被纵向地分隔的情况下,燃气涡轮发动机82、182的一个或多个部分可以远离相关联的纵向轴线92、192移动以增加到内部组成部件的入口。替代地,燃气涡轮发动机82、182的一个或多个部分可以独立于其它部分远离相关联的纵向轴线92、192移动以提供到内部组成部件的入口,而无需纵向分隔燃气涡轮发动机82、182。
[0115] 此外,在不移动相关联的进气导管85、185的情况下将气体发生器84、184和燃烧室86、186远离相关联的动力涡轮部分88、188移动可以提供与维护和维修相关联的一些优点。例如,这可以在不释放进气导管85、185和与其相连的外部进气导管之间的接合的情况下提供到燃气涡轮发动机82、182的内部组成部件的更大的入口。这可以在维护和维修燃气涡轮发动机82、182时节省相当多的时间和精力。
[0116] 此外,使燃气涡轮发动机82、182的一个或多个部分独立于其他部分远离相关联的纵向轴线92、192移动的能力可以允许快速且容易地在不替换燃气涡轮发动机82、182的其他部分的情况下替换燃气涡轮发动机82、182的一个或多个部分。例如,可以在不替换气体发生器84和燃烧室86的情况下替换燃气涡轮发动机82的动力涡轮部分88和排气收集器90。为此,可以首先在将支座32、气体发生器84和燃烧室86保留在基座/支座16的情况下将支座30、动力涡轮部分88和排气收集器90滑离基座/支座16滑到移动式支座50、52上。然后,支座30、动力涡轮部分88和排气收集器90可以从移动式支座50、52移除并且可以将替换的支座、动力涡轮部分和排气收集器加载到移动式支座50、52上并且滑动到基座/支座16上就位。
[0117] 类似地,可以在不替换动力涡轮部分188和排气收集器190的情况下替换燃气涡轮发动机182的气体发生器184和燃烧室186。为此,可以使用可移动支座164、271将气体发生器184和燃烧室186从导轨205、208、210悬置,然后在导轨205、208、210上从基座/支座116滑动至支座246。然后,可以将气体发生器184和燃烧室186从可移动支座164、271移除,并将新的气体发生器和燃烧室安装到可移动支座164、271上并滑动到基座/支座16上就位。
[0118] 此外,所公开的实施方式允许快速并容易地将燃气涡轮发动机82、182作为一个单元替换。为了将燃气涡轮发动机82作为一个单元替换,可以首先将框架28和燃气涡轮发动机82滑离基座/支座16并滑到可移动支座60上、然后从移动式支座50、52、54移开。然后,替换的框架和燃气涡轮发动机可以被加载到移动式支座50、52、54上并且滑动到基座/支座16上就位。为了将燃气涡轮发动机182作为一个单元地替换,可以首先使用可移动支座271、273将燃气涡轮发动机182从导轨204、205、210悬置,然后在导轨204、205、210上从基座/支座116滑动到支座246。然后将燃气涡轮发动机182从可移动支座271、273移开,新的燃气涡轮发动机可以连接到可移动支座271、273上并且滑动到基座/支座116上就位。
[0119] 在燃气涡轮发动机82、182或其部分被从基座/支座16移除之后,可以被运送至适当的维修设施以进行维修。在燃气涡轮发动机82或其部分的运输和维修过程中,框架28或其支架30、32可以用作运输框架。当框架28和燃气涡轮发动机82被从基座/支座16分离时,框架28可以用作在多种操作中完全支撑燃气涡轮发动机82的运输框架。类似地,支撑系统110的框架248可以用作用于燃气涡轮发动机182的运输框架,用于完全支撑燃气涡轮发动机182。例如,框架28、248可以在诸如将燃气涡轮发动机82、182装载到车辆上、通过这些车辆运输燃气涡轮发动机82、182、将燃气涡轮发动机82、182从车上卸载、以及维修燃气涡轮发动机82、182的操作中完全支撑燃气涡轮发动机82、182。类似地,当气体发生器184和燃烧室186已经被从动力涡轮部分188分离并且固定至框架248时,框架248可以用作用于气体发生器184和燃烧室186的运输框架。同样,当支座30、动力涡轮部分88和排气收集器90被从基座/支座16、气体发生器84和燃烧室86分离时,支座30可以用作在运输和维修过程中完全支撑动力涡轮部分88和排气收集器90的运输框架。
[0120] 此外,如上文所讨论的,在一些实施方式中,支撑系统10、110可以包括用于其框架28、248的运输轮(未示出)和联结结构(未示出)。在这种实施方式中,框架28、248、运输轮和联结结构可以共同用作用于燃气涡轮发动机82、182或其部分的运输拖车。
[0121] 支撑系统10、110的使用不限于上文所讨论以及附图中所示出的例子。例如,在一些情况下,当支座32在导轨44、46上移动以将气体发生器84和燃烧室86远离纵向轴线92地移动时,燃气涡轮发动机82的支座30、动力涡轮部分88和排气收集器90可以保持在基座/支座16上不可移动。此外,燃气涡轮发动机82、182可以在除了燃烧室86、186和动力涡轮部分88、188之间的其它点处被分离。例如,燃气涡轮发动机82、182可以在气体发生器84、184及其燃烧室86、186之间被分离。此外,燃气涡轮发动机82、182和/或其部分可以出于除上文所讨论的理由之外的理由被移动。此外,可以使用支撑系统10、110的多个部分来支撑燃气涡轮发动机82、182除上文所述的不同部分,且燃气涡轮发动机82、182的多个部分可以在由相关联的支撑系统10、110支撑的同时以与上文所讨论的不同的方式移动。
[0122] 除了提供上述优点之外,通过使用导轨42、44、46、68、74、112、114、204、205、208、210来将支座30、32、62、64、162、164、271、273的移动限制在预定的路径内,所公开的实施方式允许精确地控制燃气涡轮发动机82、182及其部分的移动。这帮助防止操纵燃气涡轮发动机82、182和/或其部分时的碰撞。这也可以帮助当将组成部件彼此组装时实现组成部件之间的适当的对准。这些优点在严酷的条件下(例如在航海环境中在不利的天气下)将特别显著。
[0123] 本领域技术人员将很清楚,在不脱离本发明的范围的条件下,可以对动力系统和方法进行多种修正和变型。考虑这里公开的动力系统和方法的说明书和实践,所公开的动力系统的其他实施方式对本领域技术人员来说将是很清楚的。说明书和例子仅意于作为示例性的,本发明的真正范围由权利要求书及其等同表示。