[发明专利]燃气涡轮转子定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及以精确的方式定位燃气涡轮转子的机电装置。

背景技术

在燃气涡轮的有效寿命期间，需要维护操作以用于保证涡轮自身的正确功能。在这些定期操作期间，完成控制和检查且替换受损或磨损零件或构件。

涡轮的最多遭受磨损的零件为涡轮叶片，因为它们在高温下经受机械应力，并且因热气体而遭受热腐蚀，涡轮利用该热气体进行操作。因而，需要涡轮叶片的定期检查以控制它们的完整性和功能性。在程序化维护操作期间，为了能够检查涡轮叶片，通常需要旋转涡轮叶片，这通过旋转整个涡轮转子来完成。这特别是在检孔镜检查的情况下施行，在该情况下，从发电机分离涡轮，以便可通过检孔镜来检查叶片。

在检孔镜检查期间，(尤其是大型燃气涡轮的)大型涡轮机械转子需要以非常低的转速旋转，并且旋转至准确的位置，以便在转子上精确地执行操作，诸如机械性转子维护、转子平衡或转子对准。通常，检孔镜用于此种检查工作，其中待检查区域不能够通过其他器件接近：检孔镜为光学装置，其包括用于待检查的远处对象的照明的照明器件，使得被照明对象的内部图像被获取并且还被放大以呈现至观察者的眼睛。

检孔镜通常用于工业燃气涡轮的目视检查中，因为燃气涡轮由于安全和维护要求而要求特别的注意。检孔镜检查可用于防止不必要的维护，不必要的维护对于燃气涡轮而言可变为极昂贵的。由于降低的可视性，故需要旋转涡轮的转子(轴)以能够检查其全部叶片。通常，手动地促动转子，因为它不能够接近，然后通过作用在已在加载接头处分离的涡轮轴的部分上来手动地旋转低压涡轮的轴。

在现有技术水平下，已知用于涡轮机检查的不同检孔镜装置。例如，文献EP 2495553 A2公开了用于涡轮机叶片检查的便携式检孔镜组件。在本领域中，还已知文献US 2012/0204395 A1，其公开用于通过使用检孔镜来检查并且/或者修理燃气涡轮发动机中的构件的方法。而且，文献US 2012/0285226 A1公开了一种系统，其具有应用于涡轮中的内部构件表面的一部分的磨损指示标记，该标记能够通过检孔镜检查来可视地辨别。在本领域中还知道，根据文献EP 1749979 A2，为一种系统，其包括曲柄旋转机构，该曲柄旋转机构具有减速器组以用于(特别是手动地)旋转涡轮轴，以允许借助于检孔镜的叶片检查。然而，全部这些现有技术文献已提及手动地移动涡轮的转子(轴)，因而不精确且成本高并耗费时间。

在本领域已知的一种用于旋转涡轮轴的系统例如在文献US 4193739中示出，其中用于旋转燃气涡轮发动机的转子的装置被公开以用于检查目的，包括将空气射流引导到叶片上以转动转子的喷嘴。而且，该装置包括杆，该杆可轴向地运动且可停止转子。然而，该系统是不精确的且还需要人的运用，这使得它成本高且耗费时间。而且，该系统不能够提供转子速度的可变速度控制，以便精确地影响燃气涡轮中的检孔镜检查。

在本领域中还已知文献US 2010/0280733 A1，其示出燃气涡轮，该燃气涡轮的转子速度通过控制器来控制，以便通过控制转子速度来控制转子的停机。同样，此种系统不可适用于精确的检孔镜检查，在该检查中，需要转子的精确且特定的定位。而且，检孔镜检查要求可变速度(首先是较高速度，且然后在完成更精确的接近时为较低速度)，这可由该系统提供。

为了移动燃气涡轮转子，已知利用液压装置，通常为液压缸，通常包括利用油的促动在缸内运动的活塞。从该装置获得的不定向力促动具有线性和径向运动二者的转子支撑轮。此种装置的问题为由于其由油促动，故难以控制其运动。而且，油不是优选使用的促动介质，因为清洁必须在常规基础上完成，这因而要求时间和额外的成本。

因此，提供能够促动燃气涡轮转子的用于燃气涡轮的系统，使得转子可被远程且自动地以可变速度转动且停止于特定且精确的位置是一个优点。

本发明涉及提供这些需要。

发明内容

本发明涉及用于以精确的方式定位燃气涡轮转子的机电装置。根据本发明的机电装置包括驱动机构，该驱动机构具有能够线性地运动的活塞杆，该活塞杆促动棘齿轮以用于旋转，所述棘齿轮联接于该燃气涡轮转子。本发明的机电装置还包括偏心轮和驱动器件，使得该活塞杆通过该偏心轮来运动。动作控制器计算从驱动器件的旋转运动到杆的线性运动的三角轨迹转换，且动作控制器计算所限定的线性力所需的转矩。

本发明的装置允许可变速度以及线性地施加到棘齿轮中的力检测。

本发明的装置的旋转促动器通常包括同步马达，从而允许其角度位置的精确控制。

附图说明