Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора



Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора
Способ и устройство для обеспечения правильной установки статоров в корпусе компрессора

 


Владельцы патента RU 2472975:

Дженерал Электрик Компани (US)

Узел корпуса компрессора содержит корпусную секцию, имеющую сборочную направляющую, и статорные блоки, выполненные с возможностью установки в сборочной направляющей. Корпусная секция и статорные блоки выполнены таким образом, что статорные блоки крепятся к корпусной секции лишь в одной конфигурации. Способ обеспечения правильной установки статорных блоков в корпусе компрессора включает введение статорных блоков в сборочную направляющую корпуса компрессора. Сборочную направляющую и статорные блоки выполняют с такими элементами соединения, что каждый статорный блок крепится к корпусу компрессора лишь в одной конфигурации. Исключается неправильная сборка. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Объект изобретения, описанный в данной заявке, относится к осевым компрессорам. Более конкретно, объект относится к установке статорных лопаток в осевом компрессоре.

Осевой компрессор состоит из вращающихся и неподвижных компонентов. Вал вращает центральный барабан, который содержит несколько кольцевых роторов. Роторные секции вращаются между аналогичным количеством неподвижных статорных секций, каждая из которых прикреплена к неподвижному наружному трубчатому корпусу. Каждая из роторных и статорных секций содержит лопатки, вокруг которых проходит воздушный поток. В компрессорах по разным причинам часто используются комплексные нестандартные системы лопаток или другие асимметричные расположения лопаток как внутри каждой секции, так и между разными секциями. В нестандартных системах лопаток применяются лопатки разных форм наряду с лопатками, расположенными под разными углами. В случае каждой секции статорных лопаток эти нестандартные системы должны быть собраны в конкретных местах по окружности корпуса компрессора для достижения желаемого эффекта. Поэтому уровень техники относится к способу и устройству для обеспечения правильной установки статорных лопаток.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предложен узел корпуса компрессора, который содержит корпусную секцию, имеющую сборочную направляющую, и статорные блоки, выполненные с возможностью установки в сборочной направляющей, причем корпусная секция и статорные блоки выполнены таким образом, что статорные блоки крепятся к корпусной секции лишь в одной конфигурации.

Сборочная направляющая предпочтительно имеет первый конец и второй конец, причем по меньшей мере один, первый, статорный блок может вставляться в указанный первый конец, и по меньшей мере один, второй, статорный блок может вставляться в указанный второй конец.

Сборочная направляющая предпочтительно имеет по меньшей мере один выступ.

Предпочтительно указанный выступ представляет собой шпильку, винт, сварочное соединение или болт.

Узел предпочтительно дополнительно содержит группу выступов, которые расположены с отступом друг от друга по длине сборочной направляющей и с отступом друг от друга по ширине сборочной направляющей.

Предпочтительно по меньшей мере один статорный блок из указанных статорных блоков имеет по меньшей мере один паз.

Предпочтительно указанный по меньшей мере один паз образует просвет для указанного по меньшей мере одного выступа, когда указанный по меньшей мере один статорный блок вставляется в сборочную направляющую дальше, чем указанный по меньшей мере один выступ.

Предпочтительно статорные блоки имеют неравномерно расположенные лопатки.

Предпочтительно корпусная секция имеет по меньшей мере один паз.

Предпочтительно в одном из указанных пазов расположен по меньшей мере один выступ.

Предпочтительно по меньшей мере один статорный блок имеет выступающий элемент, а указанный паз выполнен с возможностью установки в нем указанного выступающего элемента, когда блок статора вставляется в направляющую.

Предпочтительно по меньшей мере один паз корпусной секции выполнен так, что в него нельзя вставить выступающий элемент статорного блока, причем этот выступающий элемент может быть вставлен в паз другой корпусной секции.

Предпочтительно корпусная секция статора имеет множество пазов, в каждом из которых находится выступающий элемент.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ обеспечения правильной установки статорных блоков в корпусе компрессора, включающий введение статорных блоков в сборочную направляющую корпуса компрессора, причем сборочную направляющую и статорные блоки выполняют с такими элементами соединения, что каждый статорный блок крепится к корпусу компрессора лишь в одной конфигурации.

Предпочтительно способ дополнительно включает введение по меньшей мере одного статорного блока в первый конец сборочной направляющей и введение по меньшей мере одного статорного блока во второй конец сборочной направляющей.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ обеспечения правильной установки статорных блоков в корпусе компрессора, включающий выполнение в сборочной направляющей корпуса компрессора элемента соединения и выполнение в каждом статорном блоке такого элемента соединения, что статорные блоки крепятся к корпусу компрессора лишь в одной конфигурации.

Предпочтительно способ дополнительно включает введение всех статорных блоков в сборочную направляющую.

Предпочтительно способ дополнительно включает выполнение пазов в сборочной направляющей так, что предотвращается возможность введения в эту направляющую статорного блока из отдельной группы статорных блоков.

Предпочтительно способ дополнительно включает введение по меньшей мере одного статорного блока в первый конец сборочной направляющей и по меньшей мере одного статорного блока во второй конец этой направляющей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Объект изобретения в особенности акцентируется и ясно заявляется в формуле изобретения, следующей за описанием изобретения. Вышеперечисленные и другие свойства и преимущества изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, взятого совместно с приложенными чертежами, на которых:

Фиг.1 изображает вертикальный разрез корпусной секции компрессора, содержащей первый статорный блок, второй статорный блок и третий статорный блок, установленные в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения;

Фиг.2 изображает разрез по стрелке 2 внутренней поверхности сборочной направляющей корпусной секции компрессора, показанной на Фиг.1, с демонтированными статорными блоками;

Фиг.3 изображает разрез по стрелкам 3-3 корпусной секции компрессора, показанной на Фиг.2, показывающий сборочную направляющую и выступ;

Фиг.4 изображает разрез по стрелкам 4-4 первого статорного блока внутри корпусной секции, показанной на Фиг.1, в первом месте сборки;

Фиг.5 изображает разрез по стрелкам 5-5 второго статорного блока внутри корпусной секции, показанной на Фиг.1, во втором месте сборки;

Фиг.6 изображает разрез по стрелкам 6-6 третьего статорного блока внутри корпусной секции, показанной на Фиг.1, в третьем месте сборки;

Фиг.7 изображает вид по стрелке 2 на внутреннюю поверхность альтернативной сборочной направляющей с пазами корпусной секции, показанной на Фиг.1, с демонтированными статорными блоками;

Фиг.8 изображает разрез по стрелкам 8-8 первого статорного блока внутри корпусной секции, показанной на Фиг.7, в первом месте сборки;

Фиг.9 изображает разрез по стрелкам 9-9 второго статорного блока внутри корпусной секции, показанной на Фиг.6, во втором месте сборки:

Фиг.10 изображает разрез по стрелкам 10-10 третьего статорного блока внутри корпусной секции, показанной на Фиг.6, в третьем месте сборки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Подробное описание описанных ниже вариантов выполнения раскрытого устройства и способа представлены здесь в качестве примера и не ограничиваются ссылками на чертежи.

На Фиг.1-6 изображена секция 10 узла корпуса компрессора. Секция 10 узла корпуса компрессора представляет собой секцию половины компрессора (не показана). Секция корпуса компрессора содержит корпусную секцию 11 и статорные блоки 12, 14, 16, изображенные установленными в сборочную направляющую 18 секции 10. Блоки 12, 14, 16 и сборочная направляющая 18 выполнены с нестандартным расположением лопаток и собраны в определенном порядке в сборочной направляющей 18 для достижения желаемого расположения. Блоки 12, 14, 16 и направляющая 18 имеют комплементарные элементы, которые предотвращают соединение и сборку блоков 12, 14, 16 в любой конфигурации помимо проиллюстрированной.

Корпусная секция 11 имеет внешнюю поверхность 20 и внутреннюю поверхность 22. Сборочная направляющая 18 расположена на внутренней поверхности 22 и проходит по длине периметра секции 10 от первого конца 24 ко второму концу 26. Сборочная направляющая 18 выполнена так, чтобы в нее мог быть вставлен набор блоков 12, 14, 16. Блоки 12, 14, 16 могут иметь основание квадратной или прямоугольной формы, или любое другое основание, выполненное с возможностью установки в направляющую 18. Каждый из блоков 12, 14, 16 содержит по меньшей мере одну статорную лопатку 28, как показано на Фиг.1. Размер, сечение, угол или любая другая конфигурация каждой индивидуальной лопатки 28 может отличаться от соответствующего параметра другой лопатки 28. К тому же лопатки 28 на одном из блоков 12, 14, 16 могут иметь размер, сечение, угол или другую конфигурацию, отличающуюся от размера, сечения, угла или другой конфигурации лопатки 28 на другом блоке 12, 14, 16. Поэтому статорные блоки могут иметь конфигурацию, имеющую любой тип неравномерного расположения лопаток.

Сборочная направляющая 18 может быть выполнена с возможностью введения блоков 12, 14, 16 во время сборки либо с первого конца 24, либо со второго конца 26. В этом варианте выполнения блоки 12, 14, 16 выполнены с возможностью вставления в направляющую 18 с первого конца 24 в первом направлении 30 сборки или со второго конца 26 во втором направлении 32 сборки. В этом варианте выполнения сборочная направляющая 18 также содержит два сборочных паза 34, предназначенных для обеспечения пространства для двух соответствующих опорных кромок 38 блоков 12, 14, 16, чтобы способствовать сборке и удержанию блоков 12, 14, 16 внутри направляющей 18. Сборочная направляющая 18 и блоки 12, 14, 16 могут содержать любой другой механизм, обеспечивающий надежное удержание блоков 12, 14, 16 внутри направляющей 18.

Сборочная направляющая выполнена с возможностью введения каждого из блоков 12, 14, 16 только в определенном по окружности периферическом месте 42, 44, 46 сборки. Периферические места 42. 44, 46 сборки для каждого блока 12, 14, 16 индивидуализированы так, что каждый индивидуальный блок 12, 14, 16 имеет соответствующее периферическое место 42, 44, 46 сборки. Эти индивидуализированные периферические места 42, 44, 46 сборки обеспечивают правильное место для статорных лопаток 28 с преднамеренно неравномерно распределенным расположением. Например, в этом варианте выполнения первый статорный блок 12 может быть вставлен только в первом периферическом месте 42 сборки, второй статорный блок 14 может быть вставлен только во втором периферическом месте 44 сборки, а третий статорный блок 16 может быть вставлен только в третьем периферическом месте 46 сборки.

Чтобы обеспечить возможность вставления блоков 12, 14, 16 только в правильные индивидуализированные периферические места 42, 44, 46 сборки, направляющая 18 и блоки 12, 14, 16 скреплены друг с другом. Конкретно, направляющая 18 закреплена благодаря тому, что она содержит по меньшей мере один выступ 48, 50, 52, 54, а по меньшей мере один из блоков 12, 14, 16 закреплен благодаря тому, что он имеет по меньшей мере один паз 56, 58, 60. Когда блоки 12, 14, 16 вставлены в направляющую 18, пазы 56, 58, 60 имеют параллельное расположение, совпадающее с направлениями 30, 32 сборки, а также расположены в горизонтальном 64 направлении с совмещением по меньшей мере с одним из выступов 48, 50, 52, 54. Выступы 48, 50, 52, 54 могут быть выполнены так, что блок 12, 14, 16 может быть вставлен только при одном параллельном расположении и не может быть вставлен, если блок 12, 14, 16 перевернут на 180 градусов в другое параллельное расположение. Также каждый из пазов 56, 58, 60 выполнен так, чтобы обеспечить просвет для соответствующего выступа 48, 50, 52, 54, чтобы позволить блоку 12, 14, 16 обходить соответствующий выступ 48, 50, 52, 54 во время сборки. В одном варианте выполнения это достигается за счет того, что глубина каждого из пазов 56, 58, 60 статора больше, чем высота соответствующего выступа 48, 50, 52, 54, и их ширина больше, чем встречная ширина соответствующего выступа 48, 50, 52, 54, для обеспечения этого просвета. Кроме того, каждый из выступов 48, 50, 52, 54 расположен с периодичным интервалом между первым концом 24 и вторым концом 26 направляющей 18. Когда в одном из блоков 12, 14, 16 отсутствует соответствующий паз 56, 58, 60 для одного из выступов 48, 50, 52, 54, этот выступ 48, 50, 52, 54 препятствует введению этого блока 12, 14, 16. Поэтому выступы 48, 50, 52, 54 выполнены так, что они выборочно препятствуют введению блоков 12, 14, 16 в направляющую 18.

Выступы 48, 50, 52, 54 могут представлять собой любой из следующих элементов: штифт, винт, сварка, палец или любой другой подходящий выступ, выступающий в направляющую 18. Выступы 48, 50, 52, 54 также могут иметь форму, являющуюся по существу круговой, полигональной или любой другой. Кроме того, в варианте выполнения, содержащем выступы 48, 50, 52, 54, эти выступы могут иметь одинаковую высоту. Как альтернатива, один или большее количество выступов из выступов 48, 50, 52, 54 может иметь высоту, отличающуюся от высоты другого из выступов 48, 50, 52, 54.

Со ссылкой в качестве примера на вариант выполнения, изображенный на Фиг.1-6, видно, что корпусная секция 11 изображена содержащей первый выступ 48, второй выступ 50, третий выступ 52 и четвертый выступ 54, причем каждый из выступов 48, 50, 52, 54 расположен в разных положениях вдоль направления 64. Первый статорный блок 12 содержит первый паз 56. Когда первый блок 12 вставлен в направляющую 18, первый паз 56 совмещен с соответствующим первым выступом 48. Следовательно, первый блок 12 выполнен с возможностью вставления в первом конце 24 в первое периферическое место сборки. Первый блок 12 не содержит паза, который может быть совмещен со вторым выступом 50. Следовательно, первый блок 12 не может быть вставлен в первом направлении 30 сборки далее, чем первое периферическое место 42 сборки, из-за препятствия, создаваемого вторым выступом 50. К тому же первый блок 12 выполнен без возможности вставления со второго конца 26 во втором направлении сборки из-за препятствия, создаваемого вторым выступом 54. Следовательно, первый блок 12 может быть собран только в правильном первом периферическом месте 42 сборки. Аналогично, второй статорный блок 14 содержит два вторых паза 58, соответствующих третьему и четвертому выступам 52, 54. Поэтому второй блок 14 может быть вставлен в направляющую 18 только со второго конца 26 во втором направлении 32 сборки, поскольку вторые пазы 58 не обеспечивают просвет для первого выступа 48. Вторые пазы 58 обеспечивают просвет для третьего и четвертого выступов 54, 52, пока второй блок 14 не будет остановлен вторым выступом 50 на втором периферическом месте 44 сборки статора. Наконец, третий статорный блок 16 содержит третий паз 60, который соответствует четвертому выступу 54. Третий блок 16 выполнен с возможностью вставления в направляющую 18 только со второго конца 26 и останавливается в правильном третьем периферическом месте 46 сборки вторым выступом 52. Следовательно, выступы 48, 50, 52, 54 и соответствующие пазы 56, 58, 60 обеспечивают установку блоков 12, 14, 16 в правильных местах 42, 44, 46 сборки.

Со ссылкой на Фиг.7-10 видно, что изображен другой вариант выполнения корпусной секции 11, дополнительно имеющий один или большее количество пазов 66. Пазы 66 являются пазами, проходящими по всей длине корпусной секции 11 от первого конца 24 ко второму концу 26, и параллельны в направлениях 30, 32 сборки. Один или большее количество выступов из выступов 48, 50, 52, 54 расположены внутри каждого из пазов 66. Пазы 66 соответствуют одному или большему количеству выступающих элементов 68 блоков 12, 14, 16, так что каждый из выступающих элементов 68 статора вдвигается в соответствующий паз 66, когда каждый из блоков 12, 14, 16 вставляется в направляющую 18. Выступающие элементы 68 проходят по всей длине блоков 12, 14, 16. Каждый из блоков 12, 14, 16 не содержит выступающий элемент 68 для каждого из пазов 66. Когда один из блоков 12, 14, 16 выполнен без выступающего элемента 68 для соответствующего паза 66, этот блок 12, 14, 16, вследствие этого, выполнен так, чтобы обходить выступ 48, 50, 52, 54, расположенный внутри конкретного паза 66. Таким образом, выступы 48, 50, 52, 50 выполнены так, что они выборочно препятствуют конкретному соответствующему выступающему элементу 68. Тогда как в варианте выполнения, изображенном на Фиг.2-6, пазы 56, 58, 60 выборочно обеспечивают просвет для выступов 48, 50, 52, 54, в варианте выполнения, изображенном на Фиг.7-10, выборочный просвет обеспечивается благодаря отсутствию выступающего элемента 68 для соответствующего паза 66 в корпусе. Тем не менее в обоих вариантах выполнения конструкция зацепления аналогичным образом обеспечивает установку блоков 12, 14, 16 в правильных периферических местах 42, 44, 46 сборки.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения пазы 66 корпусной секции 11 имеют размеры, отличающиеся от размеров пазов корпуса компрессора другой секции корпуса компрессора (не показана). В этом варианте выполнения пазы 66 корпусной секции 11 выполнены так, чтобы в них можно было вставить только выступающие элементы 68 статора блоков 12, 14, 16, а не статорные блоки (не показаны), которые должны располагаться в другой секции корпуса компрессора. Поэтому, в этом варианте выполнения, пазы 66 совместно с выступающими элементами статора предотвращают неправильную поступенчатую сборку частей статора.

Компоненты вариантов выполнения были представлены в единственном числе. Однако следует понимать, что данные компоненты могут быть представлены как в единственном, так и во множественном числе. Предполагается, что термины "содержащий" и "имеющий" и их производные являются включающими, так что кроме перечисленных могут присутствовать другие элементы. Предполагается, что союз "или" при использовании в списке из по меньшей мере двух терминов используется для обозначения любого термина или комбинации терминов. Термины "первый" и "второй" используются для различия терминов и не применяются для обозначения конкретного порядка.

Несмотря на то, что изобретение было подробно описано в отношении лишь ограниченного числа вариантов выполнения, нетрудно понять, что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами выполнения. Скорее изобретение может быть модифицировано так, чтобы включать любое количество вариаций, изменений, замен или эквивалентных конструкций, не описанных здесь, но сопоставимых с сущностью и объемом изобретения. Кроме того, хотя и были описаны различные варианты выполнения изобретения, должно быть понятно, что аспекты изобретения могут включать лишь некоторые из описанных вариантов выполнения. Соответственно, настоящее изобретение не должно рассматриваться как ограниченное вышеприведенным описанием, а ограниченное только объемом прилагаемой формулы изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ

Секция узла корпуса компрессора 10
Корпусная секция компрессора 11
Первый статорный блок 12
Второй статорный блок 14
Третий статорный блок 16
Сборочная направляющая 18
Внешняя поверхность 20
Внутренняя поверхность 22
Первый конец 24
Второй конец 26
Статорные лопатки 28
Первое направление сборки 30
Второе направление сборки 32
Сборочный паз 34
Опорная кромка 38
Первое место сборки 42
Второе место сборки 44
Третье место сборки 46
Первый выступ 48
Второй выступ 50
Третий выступ 52
Четвертый выступ 54
Первый паз статора 56
Второй паз статора 58
Третий паз статора 60
Горизонтальное направление 64
Паз корпуса компрессора 66
Выступающий элемент статора 68

1. Узел корпуса компрессора, содержащий:
корпусную секцию, имеющую сборочную направляющую, и статорные блоки, выполненные с возможностью установки в сборочной направляющей, причем корпусная секция и статорные блоки выполнены таким образом, что статорные блоки крепятся к корпусной секции лишь в одной конфигурации.

2. Узел по п.1, в котором сборочная направляющая имеет первый конец и второй конец, причем по меньшей мере один первый статорный блок может вставляться в указанный первый конец, и по меньшей мере один второй статорный блок может вставляться в указанный второй конец.

3. Узел по п.1, в котором сборочная направляющая имеет по меньшей мере один выступ.

4. Узел по п.3, в котором указанный выступ представляет собой шпильку, винт, сварочное соединение или болт.

5. Узел по п.3, дополнительно содержащий группу выступов, которые расположены с отступом друг от друга по длине сборочной направляющей и с отступом друг от друга по ширине сборочной направляющей.

6. Узел по п.3, в котором по меньшей мере один статорный блок из указанных статорных блоков имеет по меньшей мере один паз.

7. Узел по п.6, в котором указанный по меньшей мере один паз образует просвет для указанного по меньшей мере одного выступа, когда указанный по меньшей мере один статорный блок вставляется в сборочную направляющую дальше, чем указанный по меньшей мере один выступ.

8. Узел по п.1, в котором статорные блоки имеют неравномерно расположенные лопатки.

9. Узел по п.1, в котором корпусная секция имеет по меньшей мере один паз.

10. Узел по п.9, в котором по меньшей мере в одном из указанных пазов расположен по меньшей мере один выступ.

11. Узел по п.9, в котором по меньшей мере один статорный блок имеет выступающий элемент, а указанный паз выполнен с возможностью установки в нем указанного выступающего элемента, когда блок статора вставляется в направляющую.

12. Узел по п.9, в котором по меньшей мере один паз корпусной секции выполнен так, что в него нельзя вставить выступающий элемент статорного блока, причем этот выступающий элемент может быть вставлен в паз другой корпусной секции.

13. Узел по п.9, в котором корпусная секция статора имеет множество пазов, в каждом из которых находится выступающий элемент.

14. Способ обеспечения правильной установки статорных блоков в корпусе компрессора, включающий:
введение статорных блоков в сборочную направляющую корпуса компрессора, причем сборочную направляющую и статорные блоки выполняют с такими элементами соединения, что каждый статорный блок крепится к корпусу компрессора лишь в одной конфигурации.

15. Способ по п.14, дополнительно включающий введение по меньшей мере одного статорного блока в первый конец сборочной направляющей и введение по меньшей мере одного статорного блока во второй конец сборочной направляющей.

16. Способ обеспечения правильной установки статорных блоков в корпусе компрессора, включающий: выполнение в сборочной направляющей корпуса компрессора элемента соединения и выполнение в каждом статорном блоке такого элемента соединения, что статорные блоки крепятся к корпусу компрессора лишь в одной конфигурации.

17. Способ по п.16, дополнительно включающий введение всех статорных блоков в сборочную направляющую.

18. Способ по п.16, дополнительно включающий выполнение пазов в сборочной направляющей так, что предотвращается возможность введения в эту направляющую статорного блока из отдельной группы статорных блоков.

19. Способ по п.16, дополнительно включающий введение по меньшей мере одного статорного блока в первый конец сборочной направляющей и по меньшей мере одного статорного блока во второй конец этой направляющей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вентиляторостроению и позволяет уменьшить массу и аэро-динамическое сопротивление электровентилятора при сохранении жесткости. .

Изобретение относится к энергетическим турбинам. .

Турбина // 2459090

Изобретение относится к области газотурбинных двигателей, в частности турбореактивных двигателей, и касается направляющей лопатки, расположенной внутри компрессора.

Изобретение относится к системам парораспределения паровых турбин. .

Изобретение относится к высокотемпературным турбинам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. .
Наверх