Способ перемещения и выравнивания тяжелого устройства
Способ поперечного перемещения тяжелого компонента (10) собранной установки включает отсоединение указанного тяжелого компонента (10) от других компонентов собранной установки и от опорной плиты (40), к которой он прикреплен, подъем тяжелого компонента (10) над опорной плитой (40) с помощью подъемного устройства, расположенного в пределах опорной плиты (40), присоединение по меньшей мере пары рельсов (60) к опорной плите (40) под поднятым тяжелым компонентом (10), опускание тяжелого компонента (10) на тяговые механизмы (70), расположенные на указанной по меньшей мере паре рельсов (60), и поперечное перемещение тяжелого компонента (10) от опорной плиты (40) и других компонентов собранной установки. Способ выравнивания тяжелого компонента относительно второго компонента включает в себя помещение первого тяжелого компонента на подъемное устройство, опускание его на опорную плиту (40) с обеспечением вхождения направляющих штырей, выполненных на платформе первого тяжелого компонента, в направляющие отверстия и проталкивание указанной платформы вдоль поперечной оси с помощью устройства поперечного выравнивания. Тяжелый компонент является турбинным узлом. Изобретения обеспечивают повышение безопасности при перемещении тяжелого компонента. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 14 ил.
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данное изобретение относится, с притязанием на приоритет, к предварительной заявке на патент США №61/122106, поданной 12 декабря 2008 года и озаглавленной «Способ перемещения и выравнивания тяжелого устройства», описание которой включено в данный документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Рассмотренные в данном документе варианты выполнения изобретения относятся в целом к способам и устройствам, а более конкретно - к механизмам и способам перемещения тяжелого устройства и его выравнивания относительно других устройств.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последние годы повышенный интерес к альтернативным источникам энергии вызвал повышение интенсивности разведки месторождений ископаемого топлива в открытом море на более значительных глубинах в нефтяной и газовой промышленности. Одним из таких ископаемых источников является сжиженный природный газ (СПГ). СПГ представляет собой газ, переведенный в жидкое состояние для обеспечения удобства хранения и транспортировки. Сжиженный природный газ занимает около 1/600 объема природного газа на конце горелки плиты. Однако для выполнения процесса извлечения и сжижения необходима постоянная подача энергии к морской платформе. Одним из способов получения этой энергии является снабжение морской платформы энергетическим источником.
Как правило, энергетический источник содержит топливный источник, турбину и генератор. На фиг.1 изображена турбина 10, присоединенная к генератору 20, а также топливный источник 30. При сжигании топлива, поступающего из источника 30, турбина 10 обеспечивает вращение вала 12, который присоединен к валу 22 генератора 20. Указанные два вала 12 и 22 соединены друг с другом с помощью соединительного элемента 14 и должны быть отцентрованы надлежащим образом для предотвращения повреждения указанного соединения или валов. При вращении вала 22 генератор 20 вырабатывает электрическую энергию, необходимую для морской платформы.
Вес турбины 10 и генератора 20 является большим и составляет 100-250 тонн.
Таким образом, при техническом обслуживании этих тяжелых устройств необходимо наличие больших и мощных кранов, обеспечивающих извлечение, например, кожуха турбины для проведения различных ремонтных операций. Подобные операции являются не только опасными, но и трудоемкими. Например, выполнение обычного процесса технического обслуживания может занять 45 дней. Кроме того, опасность указанного процесса обусловлена тем, что тяжелые части подвешивают над турбиной и генератором, при этом существует возможность их падения и разрушения оборудования или нанесения повреждений находящемуся под ними персоналу.
Более того, поскольку силовая установка находится в открытом море, т.е. поддерживается на плаву баржей, то морское течение также способствует повышению опасности, обусловленной наличием свисающих над головой тяжелых устройств. Кроме того, новые модели турбин и генераторов требуют выполнения другого оборудования, связанного с силовой установкой, в верхней части турбины и генератора, как показано, например, на фиг.2.
На фиг.2 изображен пример газовой турбины 10, присоединенной к генератору 20 и расположенной на опорной плите 40. Указанная опорная плита 40 может содержать набор поддерживающих ее универсальных шарниров 45, которые поддерживаются баржей 50. Фиг.2 иллюстрирует способ расположения различного оборудования на уровне А над турбиной 10 и генератором 20. Кроме того, как изображено на фиг.2, на уровне В, в верхней части уровня А, расположено еще большее количество оборудования.
Таким образом, существует потребность в создании системы и способа, которые устраняют вышеописанные проблемы и недостатки, т.е. нависание тяжелых частей, необходимость обеспечения мощных кранов, отсутствие доступа к тяжелым устройствам сверху и т.д.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения предложен способ поперечного перемещения тяжелого компонента собранной установки. Указанный способ включает отсоединение тяжелого компонента от других компонентов собранной установки и от опорной плиты, к которой он прикреплен, подъем указанного тяжелого компонента над опорной плитой с помощью подъемного устройства, выполненного в пределах опорной плиты, присоединение по меньшей мере пары рельсов к опорной плите под поднятым тяжелым компонентом с обеспечением прохождения указанной по меньшей мере пары рельсов по существу под прямым углом к продольной оси тяжелого компонента, опускание тяжелого компонента на тяговые механизмы, расположенные на указанной по меньшей мере паре рельсов, и поперечное перемещение тяжелого компонента от опорной плиты и других компонентов собранной установки путем приведения в действие указанных тяговых механизмов.
В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения предложен способ поперечного выравнивания первого тяжелого компонента относительно второго компонента на опорной плите собранной установки, причем указанный первый компонент имеет продольную ось, проходящую вдоль его наибольшего габарита, и поперечную ось, проходящую по существу перпендикулярно к указанной продольной оси, так что как продольная ось, так и поперечная ось лежат в плоскости опорной плиты. Указанный способ включает помещение первого тяжелого компонента на подъемное устройство, выполненное в пределах опорной плиты, опускание первого тяжелого компонента с помощью подъемного устройства на опорную плиту с обеспечением вхождения направляющих штырей, выполненных на платформе первого тяжелого компонента, в направляющие отверстия, выполненные в опорной плите, и проталкивание указанной платформы первого тяжелого компонента вдоль поперечной оси с помощью устройства поперечного выравнивания, которое содержит по меньшей мере два подвижных цилиндра, расположенных на первой стороне платформы и выполненных с возможностью толкания платформы вдоль поперечной оси, и по меньшей мере два подвижных цилиндра, расположенных на второй стороне платформы, противоположной первой стороне, и выполненных с возможностью толкания платформы навстречу указанным по меньшей мере двум подвижным цилиндрам на первой стороне.
В соответствии с еще одним иллюстративным вариантом выполнения предложен способ осевого выравнивания первого тяжелого компонента относительно второго компонента на опорной плите собранной установки, причем указанный первый компонент имеет продольную ось, проходящую вдоль его наибольшего габарита, и поперечную ось, проходящую по существу перпендикулярно к указанной продольной оси, так что как продольная ось, так и поперечная ось лежат в плоскости опорной плиты. Указанный способ включает помещение первого тяжелого компонента на подъемное устройство, выполненное в пределах опорной плиты, опускание первого тяжелого компонента с помощью подъемного устройства на опорную плиту с обеспечением вхождения одиночного направляющего штыря, присоединенного к платформе первого тяжелого компонента, в приемное направляющее отверстие, выполненное в опорной плите, при этом указанный одиночный направляющий штырь является базовой точкой для платформы, и приложение усилия с помощью устройства осевого выравнивания к одиночному направляющему штырю вдоль продольной оси для обеспечения перемещения платформы вдоль продольной оси ко второму компоненту или от него.
В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения предложен турбинный узел, выполненный с возможностью присоединения к тяжелому устройству в собранной установке. Турбинный узел содержит турбину весом 100-250 тонн, платформу, присоединенную к указанной турбине и выполненную с обеспечением ее поддержания, по меньшей мере четыре направляющих штыря, присоединенных к указанной платформе на стороне, противоположной стороне, к которой присоединена турбина, и одиночный направляющий штырь, присоединенный к платформе по центру на той же стороне, что и указанные по меньшей мере четыре направляющих штыря. Четыре направляющих штыря присоединены к платформе ближе к ее внешней границе, чем к одиночному направляющему штырю.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи, включенные в данный документ и являющиеся его составной частью, иллюстрируют один или более вариантов выполнения и вместе с описанием служат для пояснения этих вариантов выполнения. На чертежах:
фиг.1 изображает схематический вид турбины, присоединенной к генератору,
фиг.2 изображает схематический вид сбоку силовой установки, расположенной на барже,
фиг.3 изображает схематический вид сверху собранной установки, расположенной на барже,
фиг.4 изображает схематический поперечный разрез турбины на опорной плите, прикрепленной к барже, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.5 изображает схематический вид сверху платформы тяжелого устройства, рельсовое устройство и тяговые механизмы в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.6 изображает общий схематический вид подъемного устройства в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.7 изображает схематический вид сбоку платформы, поднятой с опорной плиты в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.8 изображает схематический вид тяговых механизмов, помещенных под платформой в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.9 изображает схематический вид механизма поперечного выравнивания в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.10 изображает схематический вид механизма осевого выравнивания в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.11 изображает блок-схему, иллюстрирующую этапы поперечного перемещения тяжелого устройства от собранной установки в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.12 изображает блок-схему, иллюстрирующую этапы поперечного выравнивания тяжелого устройства, показанного на фиг.11, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения,
фиг.13 изображает блок-схему, иллюстрирующую этапы осевого выравнивания тяжелого устройства, показанного на фиг.11, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, и
фиг.14 изображает схему компьютеризованного устройства для управления перемещением и выравниванием тяжелого устройства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последующее описание иллюстративных вариантов выполнения приведено со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковые номера позиций на различных чертежах обозначают одинаковые или аналогичные элементы. Приведенное ниже подробное описание не ограничивает данное изобретение. Вместо этого объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения. Для простоты изложения последующие варианты выполнения рассмотрены с использованием терминологии и применительно к конструкции газовой турбины, присоединенной к генератору с образованием собранной установки на барже. Однако рассматриваемые в дальнейшем варианты выполнения не ограничены такими установками, а могут использоваться в других собранных установках, содержащих тяжелые устройства, которые требуют простого и безопасного доступа, а также надлежащего выравнивания относительно различных устройств. Иллюстративные варианты выполнения также относятся к устройствам, расположенным на земле.
Встречающиеся в описании ссылки на «один вариант выполнения» или «вариант выполнения» означают, что конкретная особенность, конфигурация или свойство, описанные в связи с вариантом выполнения, присущи по меньшей мере одному варианту выполнения рассматриваемого предмета изобретения. Таким образом, выражения «в одном варианте выполнения» или «в варианте выполнения», появляющиеся в различных местах всего описания, не обязательно относятся к одному и тому же варианту выполнения. Кроме того, конкретные особенности, конфигурации или свойства могут быть объединены любым подходящим способом в одном или более вариантах выполнения.
Как изложено выше в отношении фиг.2, вследствие выполнения существующего оборудования в верхней части турбины 10 и генератора 20 существует необходимость в использовании мощного крана, обеспечивающего подъем платформы 16 со всем расположенным на ней оборудованием для проведения технического обслуживания. Таким образом, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения, изображенным на фиг.3, турбину 10 смещают в поперечном направлении из ее исходного положения, т.е. извлекают сбоку собранной установки. На фиг.3 показаны различные компоненты указанной установки, присоединенные к турбине 10 в точках С. При перенесении турбины 10 из положения I в положение II все эти соединения С отсоединяют от турбины 10. Следует отметить, что соединение D между турбиной 10 и генератором 20 является чувствительным к направлению перемещения в том смысле, что для обеспечения возможности плавного синхронного вращения валов турбины 10 и генератора 20 они должны быть отцентрованы с высокой точностью. Этот аспект рассмотрен ниже.
При поперечном перемещении турбины 10 из собранной установки отпадает необходимость в тяжелых кранах и исключается опасность падения тяжелой турбины 10 на находящееся под ней оборудование и/или обслуживающий персонал. Однако необходимо решить другие сложные задачи, возникающие при выполнении поперечного перемещения турбины 10. Эти аспекты рассмотрены ниже.
В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения турбину 10 смещают из ее исходного положения в установке с помощью рельсового устройства 60 и тяговых механизмов 70, как показано на фиг.4. Указанные тяговые механизмы 70 могут заходить под платформу 16 турбины и основную опорную плиту 40 и перемещать турбину вместе с платформой 16 из положения I в положение II вдоль рельсового устройства 60. Платформа 16 может представлять собой тяжелую металлическую конструкцию, на которой закреплена вся турбина 10. В положении II платформу 16 и турбину 10 помещают на тележку 90. Рельсовое устройство 60 может содержать два рельса 62, каждый из которых может быть выполнен из стали и иметь высоту около 48 см и ширину около 60 см. Длина рельса определяется размером баржи, узла турбины, доступным вблизи установки пространством и т.д. Указанная тележка 90 может содержать подъемное устройство (не показано), предназначенное для подъема платформы 16 и турбины 10 с обеспечением возможности удаления указанных двух рельсов 62.
На фиг.4 изображен только один тяговый механизм 70, который заходит под платформу 16 турбины справа налево в положении I. Такой же механизм 70 показан в правой части в положении II. Однако в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения для поддержания платформы 16 турбины два активных тяговых механизма 70 используют совместно с двумя пассивными ведомыми прокладками (на фиг.4 не показаны). Активные тяговые механизмы 70 и две пассивные ведомые прокладки 71 могут быть выполнены, как показано на фиг.5, на котором два рельса 62 изображены установленными на опорной плите 40 под платформой 16. Для упрощения изображения на платформе не показана турбина 10. На фиг.5 также изображены два тяговых механизма 70 и две прокладки 71, а также их положение относительно платформы 16.
В соответствии с фиг.4 после перемещения турбины 10 и платформы 16 из положения I к положению II с помощью тяговых механизмов 70 рельсовое устройство 60 может быть удалено, а платформу 16 прикрепляют к тележке 90. Затем тележка 90 может быть перемещена либо в другое место на барже, например, в мастерскую, либо на другую баржу для доставки на сушу и проведения там технического обслуживания.
Кроме того, в соответствии с фиг.4 к опорной плите 40 для обеспечения ее поддержания присоединяют универсальные шарниры 45. Указанные шарниры 45 могут быть установлены на помосте, который может являться баржой или прочным фундаментом, расположенным на суше. Следует отметить, что неизвестно о существовании опорной плиты, поддерживаемой только 3 универсальными шарнирами, для выдерживания веса, давящего на опорную плиту (100-250 тонн для турбины, 100-250 тонн для генератора и 100-250 тонн для остального оборудования), т.е. 300-750 тонн. Одно из преимуществ наличия не менее и не более трех шарниров в подобном устройстве заключается в том, что каждый из указанных трех шарниров входит в контакт с помостом, тогда как в случае четырех или более шарниров невозможно обеспечить полный контакт каждого шарнира с несущим помостом. Наличие устойчивой опорной плиты для подобного тяжелого устройства является предпочтительным.
Для перемещения турбины 10 на тяговых механизмах 70 из положения I используют подъемное устройство 100, показанное на фиг.4. На фиг.4 изображены только два домкрата подъемного устройства 100. Однако возможно использование большего числа домкратов, как показано на фиг.6. В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения подъемное устройство 100 может содержать четыре домкрата 102 для подъема платформы 16. Указанные домкраты 102 могут быть присоединены с помощью гидравлических шлангов 104 к гидравлическому насосу 106. Управляющее устройство 108 может содержать компьютер с сенсорным экраном, клавиатурой, мышью, дисплеем и т.д. и присоединено к гидравлическому насосу 106 и датчикам 210 хода с помощью кабелей 212. Управляющее устройство 108 может быть выполнено с возможностью обеспечения управления подъемом, осуществляемым с помощью домкратов 102. В соответствии с одним иллюстративным вариантом управляющее устройство 108 может быть выполнено с возможностью обеспечения независимого управления каждым домкратом 102 либо некоторыми или всеми домкратами 102 одновременно для выполнения подъема на одинаковый или различный уровень.
Подъемное устройство 100 может быть выполнено в пределах опорной плиты 40, как показано на фиг.7. На фиг.7 изображен один поперечный разрез платформы 16, поддерживаемой двумя домкратами 102 с обеспечением поднятия указанной платформы 16 и турбины 10 на расстояние «d» от опорной плиты 40. Указанное расстояние «d» может составлять от 20 до 60 см. Как показано на фиг.7, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения подъемное устройство 100 может быть постоянно закреплено в пределах опорной плиты 40. Это возможно, поскольку толщина «t» опорной плиты может составлять от 1 до 2 см. Однако в соответствии с этим вариантом выполнения домкраты 102 могут быть возвращены на место после удаления платформы 16 и турбины 10 в поперечном направлении.
На фиг.7 также изображен направляющий механизм 110, который содержит направляющие штыри 112 и направляющие отверстия 114. Указанные направляющие штыри 112 являются стальными штырями, которые присоединены к платформе 16 и выполнены с возможностью вхождения в направляющие отверстия 114 опорной плиты 40. Диаметр направляющих отверстий 114 превышает диаметр направляющих штырей 112, так что штыри 112 могут легко входить в отверстия 114. Указанный направляющий механизм 110 используют для направления платформы 16 и турбины 10 к опорной плите 40 и от нее. Кроме того, направляющий механизм 110 препятствует падению 40 платформы 16 и турбины 10 с опорной плиты 40, когда баржа попадает в шторм. Как указано выше, вал 12 турбины 10 должен быть отцентрован относительно вала 22 генератора 20, и, соответственно, первоначальное предварительное соосное расположение может быть достигнуто с помощью указанного направляющего механизма 110 с обеспечением приведения турбины 10 в требуемое положение. Однако вследствие неплотной посадки направляющих штырей 112 в отверстиях 114 (весьма сложно обеспечить установку тяжелой турбины с точным попаданием в четыре отверстия), даже после опускания платформы 16 и турбины 10 на опорную плиту 40 с расположением направляющих штырей 112 в отверстиях 114, может получиться так, что турбина 10 не будет расположена на оной оси с генератором 20. Различные механизмы, которые могут использоваться для дополнительного выравнивания турбины 10 относительно генератора 20, рассмотрены ниже.
После подъема платформы 16 и турбины 10 с опорной плиты (при условии, что все соединения турбины с другими устройствами разъединены) устанавливают рельсовое устройство 60, как показано на фиг.8. В верхней части чертежа показан вид сбоку рельса 62, тягового механизма 70, опорной плиты 40 и платформы 16, тогда как в нижней части чертежа на фиг.8 показан вид сверху рельса 62 и тягового механизма 70. Нижнее изображение на фиг.8 соответствует верхнему изображению. Один конец каждого рельса 62 прикреплен в двух местах к опорной плите 40, а их другой конец прикреплен к тележке 90 для обеспечения устойчивости. Рельс 62 прикреплен к опорной плите 40 в тех же местах, в которых к ней прикреплена платформа 16. Таким образом, указанное рельсовое устройство 60 не требует дополнительных элементов для прикрепления к опорной плите 40.
После закрепления на месте рельсового устройства 60 тяговые механизмы подводят под платформу 16. Далее приведено более подробное описание тягового механизма 70 со ссылкой на фиг.8. Указанный механизм 70 (для перемещения платформы 16 используют два тяговых механизма 70, однако на фиг.8 показан только один такой механизм) может содержать несущую прокладку 72 и ненагруженную прокладку 74, каждая из которых присоединена к соответствующему скользящему зажиму 76. Один тяговый механизм 70 может содержать два скользящих зажима 76, присоединенных друг к другу подвижными цилиндрами 80. Указанные два скользящих зажима 76 могут содержать соответствующие соединительные цилиндры 78а и 78b. Рельсы 62 имеют отверстия 82, форма и размер которых соответствуют указанным соединительным цилиндрам 78а и 78b.
Далее, также со ссылкой на фиг.8, приведено описание перемещения тягового механизма 70. Аналогичный тяговый механизм используют в авиационной промышленности для перемещения фюзеляжей самолетов. После установки механизма 70 на место, т.е. когда несущая прокладка 72 находится под платформой 16, а платформа 16 опущена на две несущие прокладки 72 двух тяговых механизмов 70 и на ведомые прокладки 71, приводят в действие (вытягивают) подвижный цилиндр 80 для перемещения соединительного цилиндра 78b с обеспечением его совмещения с гнездом 82. После достижения совмещения соединительного цилиндра 78b и гнезда 82 указанный цилиндр 78b опускают в гнездо 82 для обеспечения закрепления цилиндра 78b и соответствующего скользящего зажима 76. При условии, что соединительный цилиндр 78а уже опущен в другое гнездо 82, теперь его поднимают с обеспечением выхода из гнезда 82. Затем приводят в действие (втягивают) подвижный цилиндр 80 для обеспечения перемещения соединительного цилиндра 78а к цилиндру 78b. На этом этапе платформа 16 перемещается к цилиндру 78b и, таким образом, выходит из собранной установки.
После совмещения соединительного цилиндра 78а с другим гнездом 82 его опускают в это новое гнездо 82, цилиндр 78b поднимают из его гнезда 82, а подвижный цилиндр 80 снова вытягивают для обеспечения перемещения соединительного цилиндра 78b к другому гнезду с удалением от платформы 16. Затем процесс повторяют до тех пор, пока платформа 16 и турбина 10 не будут полностью извлечены в поперечном направлении из силовой установки, и платформа 16 не будут полностью находиться на тележке 90.
Подвижный цилиндр 80 может быть одним из цилиндров, выпускаемых компанией Еnеrрас (Италия). Например, подвижный цилиндр 80 может быть цилиндром RAC-302, который выпускается компанией Еnеrрас и может развивать усилие в 30 тонн при давлении 700 бар. Прокладки 72 и 74 скользят по рельсу 62 при отсутствии колес. Поверхности указанных прокладок, обращенные к рельсу 62, например, покрыты Тефлоном или Турситом™ для обеспечения низкого трения. Расстояние между двумя соединительными цилиндрами 78а и 78b может составлять от 50 до 200 см.
В случае, когда платформу 16 и турбину 10 располагают над тележкой 90, для обеспечения подъема платформы 16 с рельсов 62, удаления рельсового устройства 60 и опускания платформы 16 на тележку 90 может использоваться механизм, аналогичный подъемному устройству 100. Для установки платформы 16 и турбины 10 обратно в собранную установку может использоваться обратный процесс.
Однако установка платформы 16 с турбиной 10 обратно на плиту 40 включает, как указано выше, центровку вала 12 турбины 10 относительно вала 22 генератора. Далее приведено описание выравнивающего механизма в контексте последующих вариантов выполнения и со ссылкой фиг.7 и 9.
В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения поперечное выравнивание выполняют с помощью способа, рассмотренного далее и проиллюстрированного на фиг.7. На фиг.7 изображен поперечный разрез, проходящий через платформу 16 и опорную плиту 40. Турбина 10 и платформа 16 проходят перпендикулярно плоскости чертежа и продолжаются за его пределами по обе стороны. Как указано выше, после опускания направляющих штырей 112 в направляющие отверстия 114 (при условии, что платформа 16 перенесена с рельсового устройства 60 на подъемное устройство 100 опорной плиты 40) домкраты 102 полностью втягивают в опорную плиту 40, так что они не имеют контакта с платформой 16. Предположим, что необходимо переместить платформу 16 в поперечном направлении, обозначенном стрелкой F на фиг.7. Устройство 120 поперечного выравнивания, изображенное на фиг.9, может содержать четыре смещающих цилиндра 122, по два на каждой стороне платформы 16. Путем приведения в действие пар цилиндров 122, управляемых с помощью управляющего приспособления 124, платформа 16 может быть перемещена в поперечном направлении F. На платформе 16 показано примерное расположение направляющих штырей 112 относительно цилиндров 122. Другие варианты расположения направляющих штырей 112 и цилиндров 122 также возможны, что должно быть понятно специалистам.
В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения и со ссылкой на фиг.7 и 10 рассматривается осевое выравнивание турбины 10 и генератора 20. На фиг.7 изображено устройство 130 осевого выравнивания, выполненное с возможностью размещения одиночного штыря 140 (показан на фиг.10), который является частью платформы 16 или прикреплен к ней. В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения одиночный штырь 140 прочно прикреплен к платформе 16. Поперечное сечение одиночного штыря 140 может быть, в одном случае применения, квадратным или прямоугольным. После введения штыря 140 в направляющую квадратную пластину 142, которая приварена к опорной плите 40, и после выравнивания турбины 10 как в осевом, так и в поперечном направлениях одиночный штырь 140 закрепляют относительно опорной плиты 40 с помощью клиньев (на чертежах не показаны). Таким образом, турбину прочно прикрепляют к опорной плите 40. При необходимости удаления платформы 16 с опорной плиты 40 одиночный штырь 140 отсоединяют от направляющей квадратной пластины 142.
Устройство 130 осевого выравнивания содержит по меньшей мере два цилиндра 132, перемещающихся в осевом направлении и установленных в полости 134, выполненной в опорной плите 40. Расстояние между концами указанных цилиндров 132 превышает размер одиночного штыря 140, так что штырь 140 может входить в промежуток между двумя цилиндрами 132, как показано на фиг.10.
Перемещающиеся в осевом направлении цилиндры 132 выполнены с обеспечением перемещения в осевом направлении Е, перпендикулярном направлению F. Оба направления Е и F лежат в плоскости опорной плиты 40. При приведении в действие одного из указанных цилиндров 132 платформа 16 и турбина 10 перемещаются в направлении Е, а при приведении в действие другого цилиндра 132 платформа 16 и турбина 10 перемещаются в противоположном направлении. При таком осевом перемещении вал 12 турбины 10 может быть перемещен с приближением к валу 22 генератора или с удалением от него. Такое осевое перемещение турбины 10 служит для обеспечения соединения или разъединения двух валов 12 и 22 с помощью соединительного элемента 14.
В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения указанные выравнивания в поперечном и осевом направлениях могут выполняться независимо друг от друга. В подъемном устройстве 100, устройстве 120 поперечного выравнивания и устройстве 130 осевого выравнивания могут использоваться подвижные цилиндры компании Еnеrрас.
Далее, после рассмотрения конфигурации установки и различных устройств, относящихся к турбине и генератору, приведено описание этапов различных способов поперечного перемещения и выравнивания турбины относительно генератора со ссылкой на фиг.11 и 12. В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения этапы способа поперечного перемещения тяжелого компонента собранной установки проиллюстрированы на фиг.11. Указанный способ включает этап 1100 отсоединения тяжелого компонента от других компонентов установки и от опорной плиты, к которой он прикреплен, этап 1102 подъема указанного тяжелого компонента над опорной плитой с помощью подъемного устройства, выполненного в пределах опорной плиты, этап 1104 присоединения по меньшей мере пары рельсов к опорной плите под поднятым тяжелым компонентом с обеспечением прохождения указанной по меньшей мере пары рельсов по существу под прямым углом к продольной оси тяжелого компонента, этап 1106 опускания тяжелого компонента на тяговые механизмы, расположенные на указанной по меньшей мере паре рельсов, и этап 1108 поперечного перемещения тяжелого компонента от опорной плиты и других компонентов собранной установки путем приведения в действие указанных тяговых механизмов.
В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения этапы способа поперечного выравнивания первого тяжелого компонента относительно второго компонента на опорной плите собранной установки проиллюстрированы на фиг.12. Указанный первый компонент имеет продольную ось, проходящую вдоль его наибольшего габарита, и поперечную ось, проходящую по существу перпендикулярно к указанной продольной оси, так что как продольная ось, так и поперечная ось лежат в плоскости опорной плиты. Указанный способ включает этап 1200 помещения первого тяжелого компонента на подъемное устройство, выполненное в пределах опорной плиты, этап 1202 опускания первого тяжелого компонента с помощью подъемного устройства на опорную плиту с обеспечением вхождения направляющих штырей, выполненных на платформе первого тяжелого компонента, в направляющие отверстия, выполненные в опорной плите, и этап 1204 проталкивания указанной платформы первого тяжелого компонента вдоль поперечной оси с помощью устройства поперечного выравнивания, которое содержит по меньшей мере два подвижных цилиндра, расположенных на первой стороне платформы и выполненных с возможностью толкания платформы вдоль поперечной оси, и по меньшей мере два подвижных цилиндра, расположенных на второй стороне платформы, противоположной первой стороне, и выполненных с возможностью толкания платформы навстречу указанным по меньшей мере двум подвижным цилиндрам на первой стороне.
В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения этапы способа осевого выравнивания первого тяжелого компонента относительно второго компонента на опорной плите собранной установки проиллюстрированы на фиг.13. Указанный первый компонент имеет продольную ось, проходящую вдоль его наибольшего габарита, и поперечную ось, проходящую по существу перпендикулярно к указанной продольной оси, так что как продольная ось, так и поперечная ось лежат в плоскости опорной плиты. Указанный способ включает этап 1300 помещения первого тяжелого компонента на подъемное устройство, выполненное в пределах опорной плиты, этап 1302 опускания первого тяжелого компонента с помощью подъемного устройства на опорную плиту с обеспечением вхождения одиночного направляющего штыря, присоединенного к платформе первого тяжелого компонента, в приемное направляющее отверстие, выполненное в опорной плите, при этом указанный одиночный направляющий штырь является базовой точкой для платформы, и этап приложения усилия с помощью устройства осевого выравнивания к одиночному направляющему штырю вдоль продольной оси для обеспечения перемещения платформы вдоль продольной оси ко второму компоненту или от него.
При использовании вышеописанных способов время, затрачиваемое на получение полностью работоспособной собранной установки, снижается с 45 до приблизительно 22 дней.
Управление каждым подъемным устройством 100, устройством 120 поперечного выравнивания и устройством 130 осевого выравнивания может осуществляться с помощью компьютерного устройства или набора компьютерных устройств, выполненных с возможностью запуска исполняемых команд, которые при выполнении приводят в действие указанные устройства 100, 120 и 130 с обеспечением подъема или перемещения платформы 16. Такое компьютерное устройство показано на фиг.14 в виде устройства 1400 и может содержать блок 1402 обработки данных/управления, такой как микропроцессор, компьютер с сокращенным набором команд (RISC) или другой центральный модуль обработки данных. Блок 1402 обработки данных не обязательно является отдельным устройством и может содержать один или более процессоров. Например, блок 1402 обработки данных может содержать главный процессор и связанные с ним подчиненные процессоры, которые соединены для обеспечения обмена информацией с указанным главным процессором.
Блок 1402 обработки данных может управлять основными функциями устройства в соответствии с предписаниями программ, имеющихся в накопители/памяти 1404. Таким образом, блок 1402 обработки данных может выполнять функции, указанные на фиг.11 и 12. Более конкретно, накопитель/память 1404 может содержать операционную систему и программные модули для выполнения функций и приложений вычислительного устройства. Например, программный накопитель может содержать одно постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флэш-ПЗУ, ПЗУ с возможностью программирования и/или перезаписи, абонентский модуль интерфейса, беспроводной модуль интерфейса, смарт-карту или другие съемные запоминающие устройства и т.д. Программные модули и связанные с ними элементы также могут быть переданы к параллельному вычислительному устройству 1400 с помощью сигналов передачи данных, например, сигналов, загружаемых электронным способом через сеть, такую как Интернет.
Одна из программ, которая может быть сохранена в накопителе/памяти 1404, является специальной программой 1406. Как описано выше, указанная специальная программа 1406 может определять высоту подъема платформы, расстояние перемещения платформы из положения I в положение II, которые показаны на фиг.4, и т.д. Программа 1406 и связанные с ней элементы могут быть заложены в программное и/или программно-аппаратное обеспечение, запускаемое с помощью процессора 1402. Программный накопитель/память 1404 также может использоваться для хранения данных 1408, таких как таблицы, или других данных, связанных с представленными иллюстративными вариантами выполнения. В одном иллюстративном варианте выполнения программы 1406 и данные 1408 сохранены в энергонезависимом электрически-стираемом программируемом ПЗУ (ЭЭСППЗУ), флэш-ПЗУ и т.д. с обеспечением сохранения указанной информации при выключении питания параллельного вычислительного устройства 1400.
Процессор 1402 также может быть присоединен к элементам пользовательского интерфейса 1410, связанным с мобильным терминалом. Пользовательский интерфейс 1410 мобильного терминала может содержать, например, дисплей 1412, такой как жидкокристаллический дисплей, клавиатуру 1414, динамик 1416 и микрофон 1418. Эти и другие компоненты пользовательского интерфейса присоединены к процессору 1402 известным способом. Клавиатура 1414 может содержать буквенно-цифровые клавиши для выполнения разнообразных функций, в том числе набора цифр и выполнения операций, соответствующих одной или более клавишам. Как вариант, возможно использование других механизмов пользовательского интерфейса, таких как голосовые команды, переключатели, сенсорные панели/экраны, графический пользовательский интерфейс, использующий указательное устройство, трекбол, джойстик, или любой другой механизм пользовательского интерфейса.
Параллельное вычислительное устройство 1400 также может содержать цифровой сигнальный процессор (ЦСП) 1420. ЦСП 1420 может выполнять разнообразные функции, в том числе аналого-цифровое преобразование, цифро-аналоговое преобразование, кодирование/декодирование речи, шифрование/дешифрование, выявление и исправление ошибок, перевод двоичного потока, фильтрацию и т.д. Приемопередатчик 1422, обычно присоединенный к антенне 1424, может передавать и принимать радиосигналы, связанные с радиоустройством.
Вычислительное устройство 1400, показанное на фиг.14, приведено в качестве иллюстративного примера вычислительной среды, в которой могут быть применены принципы представленных иллюстративных вариантов выполнения. Из приведенного в данном документе описания специалистам должно быть понятно, что данное изобретение равным образом применимо в различных других современных и перспективных мобильных и стационарных вычислительных средах. Например, специальное приложение 1406 и связанные с ним элементы, а также данные 1408 могут быть сохранены различными способами, могут использоваться в различных устройствах обработки, а также в мобильных устройствах, имеющих дополнительное, меньшее или другое число вспомогательных схем и механизмов пользовательского интерфейса. Следует отметить, что принципы, используемые в представленных иллюстративных вариантах выполнения, равным образом применимы в неподвижных терминалах, т.е. вычислительных устройствах наземных линий связи.
Описанные иллюстративные варианты выполнения обеспечивают устройство, вычислительную среду и способ поперечного перемещения тяжелого устройства и его выравнивания относительно другого тяжелого устройства. Следует понимать, что приведенное описание не ограничивает данное изобретение. Напротив, иллюстративные варианты выполнения распространяются на альтернативные варианты выполнения, модификации и эквиваленты, находящиеся в рамках сущности и объема данного изобретения, изложенных в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, в подробном описании иллюстративных вариантов выполнения для полного понимания заявленного изобретения описаны многочисленные конкретные элементы.
Однако специалисту в данной области техники должно быть понятно, что различные варианты выполнения могут применяться на практике без таких конкретных элементов.
Несмотря на то что особенности и элементы приведенных иллюстративных вариантов выполнения описаны в конкретных сочетаниях, каждая особенность или каждый элемент может использоваться отдельно без других особенностей и элементов указанных вариантов выполнения либо в различных сочетаниях с другими особенностями и элементами, описанными в данном документе, или без них.
В данном описании примеры использованы для раскрытия изобретения, в том числе предпочтительных вариантов выполнения, а также для того, чтобы любой специалист в данной области техники мог реализовать данное изобретение на практике, в том числе создать и использовать любые приспособления или устройства, а также выполнить любые относящиеся к изобретению способы. Объем правовой охраны данного изобретения определяется формулой изобретения и может охватывать другие примеры, которые могут быть созданы специалистами в данной области техники. Предполагается, что такие другие примеры находятся в рамках объема формулы изобретения, если они содержат структурные элементы, не отличающиеся от буквального текста формулы изобретения, или если они содержат эквивалентные структурные элементы, соответствующие буквальному тексту формулы изобретения.
1. Способ поперечного перемещения тяжелого компонента (10) собранной установки, включающий
отсоединение тяжелого компонента (10) от других компонентов (20) собранной установки и от опорной плиты (40), к которой он прикреплен,
подъем указанного тяжелого компонента (10) над опорной плитой (40) с помощью подъемного устройства (100), расположенного в пределах опорной плиты (40),
присоединение по меньшей мере пары съемных рельсов (60) к опорной плите (40) под поднятым тяжелым компонентом (10) с обеспечением прохождения указанной по меньшей мере пары съемных рельсов (60) по существу под прямым углом к продольной оси тяжелого компонента (10),
опускание тяжелого компонента (10) на тяговые механизмы (70), расположенные на указанной по меньшей мере паре съемных рельсов (60), и
поперечное перемещение тяжелого компонента (10) с опорной плиты (40) и от других компонентов (20) собранной установки путем приведения в действие указанных тяговых механизмов (70),
причем к опорной плите (40) присоединяют три универсальных шарнира (45), выполненных с возможностью обеспечения контакта между каждым шарниром (45) и помостом (50), поддерживающим опорную плиту (40).
2. Способ по п. 1, в котором указанную по меньшей мере пару съемных рельсов (60) присоединяют к тележке (90), расположенной рядом с опорной плитой (40), с обеспечением прохождения указанной по меньшей мере пары съемных рельсов (60) между опорной плитой (40) и тележкой (90).
3. Способ по п. 2, в котором указанный тяжелый компонент (10) перемещают до тех пор, пока он не окажется над тележкой (90).
4. Способ по п. 3, в котором указанный тяжелый компонент (10) поднимают над съемным рельсом (60) с помощью другого подъемного устройства, расположенного на тележке (90), удаляют указанную по меньшей мере пару съемных рельсов (60) от тележки (90) и опускают тяжелый компонент (10) на тележку (90).
5. Способ по п. 1, в котором подводят два активных тяговых механизма (70) и две пассивные ведомые прокладки (71) к углам платформы (16), на которой расположен указанный тяжелый компонент (10).
6. Способ по п. 1, в котором указанный тяжелый компонент (10) поднимают гидравлическим способом и перемещают его в поперечном направлении.
7. Способ по п. 1, в котором указанный тяжелый компонент (10) является газовой турбиной, а указанная опорная плита (40) закреплена на барже (50).
8. Способ по п. 7, в котором указанная газовая турбина имеет вес в диапазоне от 100 до 250 тонн.
9. Способ поперечного выравнивания первого тяжелого компонента (10) относительно второго компонента (20) на опорной плите (40) собранной установки, причем указанный первый компонент (10) имеет продольную ось, проходящую вдоль его наибольшего габарита, и поперечную ось, проходящую по существу перпендикулярно к указанной продольной оси, так что как продольная ось, так и поперечная ось лежат в плоскости опорной плиты (40), при этом указанный способ включает
помещение первого тяжелого компонента (10) на подъемное устройство (100), расположенное в пределах опорной плиты (40),
опускание первого тяжелого компонента (40) с помощью подъемного устройства (100) на опорную плиту (40) с обеспечением вхождения направляющих штырей (112), выполненных на платформе (16) первого тяжелого компонента (10), в направляющие отверстия (114), выполненные в опорной плите (40), и
проталкивание указанной платформы (16) первого тяжелого компонента (10) вдоль поперечной оси с помощью устройства (120) поперечного выравнивания, которое содержит по меньшей мере два смещающих цилиндра (122), расположенных на первой стороне платформы (16) и выполненных с возможностью толкания платформы (16) вдоль поперечной оси, и по меньшей мере два смещающих цилиндра (122), расположенных на второй стороне платформы (16), противоположной первой стороне, и выполненных с возможностью толкания платформы (16) навстречу указанным по меньшей мере двум смещающим цилиндрам (122), расположенным на первой стороне,
причем к опорной плите (40) присоединяют три универсальных шарнира (45), выполненных с возможностью обеспечения контакта между каждым шарниром (45) и помостом (50), поддерживающим опорную плиту (40).
10. Способ по п. 9, в котором указанную платформу (16) проталкивают с помощью устройства (120) поперечного выравнивания до тех пор, пока ротор первого тяжелого компонента (10) не выровняется относительно ротора второго компонента (20) вдоль продольной оси.
11. Способ по п. 9, в котором дополнительно во время этапа опускания выравнивают одиночный направляющий штырь (140), присоединенный к указанной платформе (16), относительно приемного направляющего отверстия (142), выполненного в опорной плите (40), причем указанный одиночный направляющий штырь (140) является базовой точкой для платформы (16), и с помощью устройства (132) осевого выравнивания прикладывают усилие к указанному одиночному направляющему штырю (140) вдоль продольной оси для обеспечения перемещения платформы (16) вдоль продольной оси ко второму компоненту (20) или от него.
12. Турбинный узел, выполненный с возможностью присоединения к тяжелому устройству (20) в собранной установке и содержащий
турбину (10) весом от 100 до 250 тонн,
платформу (16), присоединенную к указанной турбине (10) и выполненную с обеспечением ее поддержания,
по меньшей мере четыре направляющих штыря (112), присоединенных к указанной платформе (16) на ее стороне, противоположной стороне, к которой присоединена турбина (10), и
одиночный направляющий штырь (14), присоединенный к платформе (16) по центру на той же стороне, что и указанные по меньшей мере четыре направляющих штыря (112), причем
указанные четыре направляющих штыря (112) присоединены к платформе (16) ближе к ее внешней границе, чем к одиночному направляющему штырю (140).
13. Турбинный узел по п. 12, дополнительно содержащий
тяжелое устройство (20), расположенное на одной оси с турбиной (10) и размещенное вместе с указанной турбиной (10) на опорной плите (40), причем вес указанного тяжелого устройства (20) составляет от 100 до 250 тонн, и
опорную плиту (40).
14. Турбинный узел по п. 13, дополнительно содержащий три универсальных шарнира (45), присоединенных к указанной опорной плите (40) и выполненных с возможностью обеспечения контакта между каждым шарниром (45) и помостом (50), поддерживающим опорную плиту (40).
