特許 7512026 発電機システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-28

(45)【発行日】2024-07-08

(54)【発明の名称】発電機システム

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/26 20060101AFI20240701BHJP

   H02K 7/18 20060101ALI20240701BHJP

   H02K 5/00 20060101ALI20240701BHJP

   H02K 15/14 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

H02K5/26

H02K7/18 Z

H02K5/00 A

H02K15/14 Z

【請求項の数】 8

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019199512

(22)【出願日】2019-11-01

(65)【公開番号】P2020089257

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2022-10-25

(31)【優先権主張番号】16/194925

(32)【優先日】2018-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515322297

【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｏｗｎ Ｂｏｖｅｒｉ Ｓｔｒａｓｓｅ ８， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100151286

【弁理士】

【氏名又は名称】澤木 亮一

(72)【発明者】

【氏名】アナン・シャンカール・タナブデ

(72)【発明者】

【氏名】ドナルド・ミッシェル・ロンカ

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０８６３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－０３０６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－２５１８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５２０８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ５／２６

Ｈ０２Ｋ ７／１８

Ｈ０２Ｋ ５／００

Ｈ０２Ｋ １５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機（１０）と、
前記発電機（１０）の周りに配置された発電機ケーシング（２４）と、
前記発電機ケーシング（２４）の外面に軸方向に配置された１以上のレール構造（５６，５８，６０，６２）と、
前記１以上のレール構造（５６，５８，６０，６２）に結合された１以上のアダプタプレート（６４）と、
前記１以上のアダプタプレート（６４）に結合された１以上の構造足部（３０，３２）と
を含む発電機システムであって、前記１以上のアダプタプレート（６４）の各々が、実質的に鉛直方向に延在する前側及び後側を含む実質的に長方形の形状を含んでいて、前記前側が、前記１以上の構造足部（３０，３２）に面し、前記後側が、前記１以上のレール構造（５６，５８，６０，６２）に面しており、前記１以上のアダプタプレート（６４）の後側が、上方凹部（８２）、下方凹部（８６）及び前記上方凹部（８２）と前記下方凹部（８６）との間に配置されたラベット特徴部（８４）を含んでおり、前記上方凹部（８２）及び前記下方凹部（８６）の各々が、それらを貫通して配置された複数のボルト穴（７８）を含んでおり、
前記１以上のレール構造（５６，５８，６０，６２）の各々が、上方レール（７２）、下方レール（７４）及び前記上方レール（７２）と前記下方レール（７４）との間に配置された凹部（７６）をさらに含んでおり、前記上方レール（７２）及び前記下方レール（７４）の各々が、それらを貫通して配置された複数のボルト穴（７８）を含んでおり、
前記上方レール（７２）及び前記下方レール（７４）が、前記上方レール（７２）及び前記下方レール（７４）のそれぞれを貫通して配置された複数のボルト穴（７８）並びに前記１以上のアダプタプレート（６４）の後側の上方凹部（８２）及び下方凹部（８６）のそれぞれを貫通して配置された複数のボルト穴（７８）を通して、前記１以上のアダプタプレート（６４）と結合している、発電機システム。

【請求項2】

前記発電機ケーシング（２４）から半径方向外側に突出する１以上のトラニオン（４０，４２）と、
前記１以上のトラニオン（４０，４２）と前記発電機ケーシング（２４）との間の接合面に配置された１以上の取付けプレート（４８，５０）と
をさらに含む、請求項１に記載の発電機システム。

【請求項3】

前記１以上のレール構造（５６，５８，６０，６２）が前記発電機（１０）の各長さ方向側に配置されており、前記１以上のアダプタプレート（６４）が前記発電機（１０）の各長さ方向側に配置されており、前記１以上の構造足部（３０，３２）が前記発電機（１０）の各長さ方向側に配置されている、請求項１又は請求項２に記載の発電機システム。

【請求項4】

前記１以上のレール構造（５６，５８，６０，６２）が４つのレール構造を含んでおり、前記１以上のアダプタプレート（６４）が４つのアダプタプレートを含んでおり、前記１以上の構造足部（３０，３２）が４つの構造足部を含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発電機システム。

【請求項5】

前記１以上のアダプタプレート（６４）の前側が、上方ラベット特徴部（８８）、下方ラベット特徴部（９２）、及び前記上方ラベット特徴部（８８）と前記下方ラベット特徴部（９２）との間に配置された凹部（９０）を含んでおり、前記上方ラベット特徴部（８８）と前記下方ラベット特徴部（９２）の各々が、それらを貫通して配置された複数のボルト穴（７８）を含んでいる、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の発電機システム。

【請求項6】

前記１以上のアダプタプレート（６４）の後側が、前記上方凹部（８２）の上方に配置された上方ラベット特徴部（８０）をさらに含んでおり、前記１以上のアダプタプレート（６４）の前側の上方ラベット特徴部（８８）を貫通して配置された複数のボルト穴（７８）が、前記１以上のアダプタプレート（６４）の後側の上方ラベット特徴部（８０）を貫通して延在している、請求項５に記載の発電機システム。

【請求項7】

前記１以上の構造足部（３０，３２）の各々が、上方プレート凹部（９８）、下方プレート凹部（１０２）、及び前記上方プレート凹部（９８）と前記下方プレート凹部（１０２）との間に配置されたプレート中央ラベット特徴部（１００）を有するバックプレート（９６）を含んでおり、前記上方プレート凹部（９８）及び前記下方プレート凹部（１０２）の各々が、複数のボルト穴を含んでおり、前記１以上のアダプタプレート（６４）の前側の上方ラベット特徴部（８８）及び下方ラベット特徴部（９２）の各々を貫通して配置された複数のボルト穴（７８）が、前記１以上の構造足部（３０，３２）のバックプレート（９６）の上方プレート凹部（９８）及び下方プレート凹部（１０２）の複数のボルト穴と位置合わせされている、請求項５又は請求項６に記載の発電機システム。

【請求項8】

前記１以上の構造足部（３０，３２）の各々が、上方プレート（１０８）、下方プレート（１０６）、及び前記下方プレート（１０６）と前記上方プレート（１０８）との間に延在する複数の鉛直プレート（１１０）をさらに含む、請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の発電機システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、発電機に関し、より具体的には、発電機を構造的に支持するためのアダプタに関する。

【背景技術】

【0002】

発電機は、現代の発電施設（すなわち、発電所）の最も重い部品の１つである。発電機を構造的に支えるために使用されるコンクリート基礎は、数トン乃至数千トンのコンクリートを含んでおり、発電機自体の重さは１０００トン程度となることがある。これらのコンクリート構造物の硬化時間は２８日間にも及ぶ場合がある。

【0003】

発電機が耐用年数の終わりに達し、交換及び／又は改修が必要になると（多くの場合、数年又は数十年使用した後）、交換用発電機は古い発電機と同じ電気定格及び出力に適合することができ、全体的な設置面積を小さくしつつ古い発電機と同じ電気定格及び出力に適合することができる。技術の進歩により、発電機はより効率的になり、より高い電力密度（すなわち、単位体積あたりの高い電力）が得られるようになった。そのため、古い発電機の出力と一致する新しい発電機は、古い発電機よりも小さな設置面積及び／又は体積をもつと期待される。

【0004】

既存の発電所で新しい発電機を構造的に支持することは、新しい発電機の設置面積が古い発電機の設置面積と一致しない場合に技術的な課題をもたらすことがある。さらに、新しい基礎構成を含むように発電所を再構築することは、時間も費用もかかる。

【発明の概要】

【0005】

本実施形態の態様を、以下に要約する。これらの実施形態は特許請求する実施形態の範囲を限定しようとするものではなく、むしろ、これらの実施形態は、実施形態について可能性がある形式の概要を提供しようとするものにすぎない。さらに、実施形態は、特許請求の範囲と同等の、以下に記載の実施形態と同様又は異なり得る様々な形態を包含してもよい。
以下、本発明の幾つかの態様について要約する。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明の可能な形態を簡単にまとめたものである。さらに、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属し、以下に記載する実施形態と同様又は異なる様々な形態を包含する。

【0006】

一態様では、発電機システムは、発電機と、発電機の周りに配置された発電機ケーシングと、発電機ケーシングの外面に軸方向に配置された１以上のレール構造と、レール構造に結合された１以上のアダプタプレートとを含み、アダプタプレートは実質的に長方形の形状を含む。アダプタプレートは、１以上のラベット特徴部と、それらを貫通して配置された複数のボルト穴とを含む。発電機システムは、アダプタプレートに結合された１以上の構造足部を含む。

【0007】

別の態様では、発電機を支持する方法は、１以上のアダプタプレートを提供するステップであって、アダプタプレートが１以上のラベット特徴部と、それらを貫通して配置された１以上のボルト穴とを含む、ステップと、アダプタプレートを発電機の１以上のレール構造に位置合わせするステップと、アダプタプレートをレール構造にボルト締めするステップと、ボルト穴を１以上の構造足部に位置合わせするステップと、アダプタプレートを構造足部にボルト締めするステップとを含む。

【0008】

別の態様では、アダプタは、前側及び後側を含む実質的に長方形のプレートを含み、前側及び後側の各々は、１以上の凹部と、少なくともラベット特徴部とをさらに含み、実質的に長方形のプレートは、それを貫通して配置された１以上の複数の穴を含む。複数の穴の各穴は、実質的に長方形のプレートの長さに沿って離間している。

【0009】

本開示の上記その他の特徴、態様及び利点については、添付の図面を参照しつつ以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができよう。添付の図面では、図面を通して、類似の符号は類似の部分を表す。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】発電機の概略側面図である。

【図2】発電機の概略平面図である。

【図3】 取付けアダプタアセンブリの斜視図である。

【図4】発電機アセンブリの斜視図である。

【図5】アダプタの斜視図である。

【図6】本実施形態の態様による、発電機を支持する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

別途記載しない限り、本願に添付した図面は、本開示の実施形態の特徴を示すものである。これらの特徴は、本開示の１以上の実施形態を含む多種多様なシステムに適用できると思料される。したがって、図面は、本明細書に開示する実施形態の実施に必要とされる当業者に公知の従来の特徴をすべて含むことを意図しない。

【0012】

以下の明細書及び特許請求の範囲では、多くの用語に言及するが、それらは以下の意味をもつと定義される。

【0013】

単数形で記載したものであっても、前後関係から別途明らかでない限り、複数の場合も含めて意味する。

【0014】

「任意」又は「適宜」という用語は、その用語に続いて記載された事象又は状況が起きても起きなくてもよいとを意味しており、かかる記載はその事象が起こる場合と起こらない場合とを包含する。

【0015】

本明細書及び特許請求の範囲で用いる近似表現は、数量の修飾語であって、その数量が関係する基本機能に変化をもたらさない許容範囲内で変動し得る数量を表すために適用される。したがって、「約」及び「実質的に」のような用語で修飾された値はその厳密な数値に限定されない。場合によっては、近似表現は、その値を測定する機器の精度に対応する。本明細書及び特許請求の範囲において、数値限定の範囲は互いに結合及び／又は交換可能であり、かかる範囲は、前後関係等から別途明らかでない限り、その範囲に含まれるあらゆる部分範囲を特定しかつ包含する。

【0016】

本明細書において、「軸方向」という用語は、発電機の中心軸又はシャフトと整列した方向をいう。

【0017】

本明細書において、「周方向」という用語は、発電機の外周（及び接線方向）或いは例えば発電機のロータの掃引領域によって画成される円の周りの方向をいう。本明細書において、「周方向」及び「接線方向」という用語は、同義である場合がある。

【0018】

本明細書において、「半径方向」という用語は、発電機の中心軸から外側に離れる方向をいう。「半径方向内側」方向は、中心軸に向かって、半径が減少する方向をいう。「半径方向外側」方向は、中心軸から離れて、半径が増加する方向をいう。

【0019】

図１は、発電機中心線１２の周りで回転可能な発電機１０の側面図を示す。発電機ロータ１４は、中心線１２に関して軸対称であって、シャフト１６に機械的に結合され、シャフト１６はガスタービン又は蒸気タービンなどの動力発生装置に発電機を取り付けるためのカップリング１８に結合される。発電機中心線１２は、タービンデッキ２２の上方の第１の高さ２０に配置し得る。第１の高さ２０は、例えば、３０インチ、３６インチ、２０インチ、４５インチとすることができるし、或いは他の高さであってもよい。ロータ１４の半径が第１の高さ２０よりも大きい場合には、ロータ１４の半径方向外側部分は、タービンデッキ２２よりも低い高さ（又は深さ）を通って回転する。

【0020】

発電機１０は、ロータ１４の半径方向外側に配置された発電機ケーシング２４を含む。第１のフード２６及び第２のフード２８を、発電機ケーシング２４の上部に配置してもよい。発電機は、第１の構造足部３０及び第２の構造足部３２を含むことができる。第１及び第２の構造足部３０，３２の両方を、発電機を構造的に支持するためにタービンデッキ２２に取り付けることができる。発電機１０はまた、発電機１０を持ち上げるために使用される第１のトラニオン４０及び第２のトラニオン４２を含むことができる。ケーシング２４及びトラニオン－ケーシング接合面を強化するために、第１の取付けプレート４８及び第２の取付けプレート５０を、発電機ケーシング２４との各接合面で第１及び第２のトラニオン４０，４２の周りに配置することができる。第１及び第２のトラニオン４０，４２（並びに発電機１０の反対側に配置された図示していない第３及び第４のトラニオン４４，４６）を使用して、発電機及び／又は内部部品を傷つけずに、（例えば、クレーンをトラニオンに接続することにより）発電機１０を移動させることができる。第１、第２、第３及び第４のトラニオン４０，４２，４４，４６は、実質的に円筒形状であってもよく、発電機ケーシング２４から半径方向外側に延在してもよい。

【0021】

図２は、発電機１０の平面図を示す。図２は、図１と共通の特徴部がほぼ並ぶように図１と位置合わせしてある。図２の図は、発電機中心線１２の周りに軸対称で回転可能であって、発電機ケーシング２４内に配置された発電機ロータ１４を含む。図２はまた、発電機１０が位置するフロア凹部７０の輪郭を含む。フロア凹部７０は、発電機１０よりも大きな面積又は設置面積を占める。換言すると、フロア凹部７０は、交換済み又は交換中の古い発電機（図示せず）の設置面積に対応し得る。発電機１０は、古い発電機の代わりに設置されている新しい発電機であってもよく、古い発電機と同じ又は同等の電気出力の定格を有するにもかかわらず（すなわち、技術の進歩により）、古い発電機よりも占有体積及び面積が小さい。

【0022】

さらに図２を参照すると、発電機１０は、発電機１０から半径方向外側に延在する第１、第２、第３及び第４のトラニオンを含む。発電機１０は、第１及び第２の構造足部３０，３２と、発電機１０の第１及び第２の構造足部３０，３２とは反対側に配置された第３及び第４の発電機足部３４，３６とを含む。設置されると、第１、第２、第３及び第４の構造足部３０，３２，３４，３６の各々は、タービンデッキ２２にボルト締め及び／又は機械的に結合される。第１、第２、第３及び第４のレール構造５６，５８，６０，６２は、第１、第２、第３及び第４の構造足部３０，３２，３４，３６の半径方向内側の発電機ケーシング２４の外側に配置される。第１の隙間５２は、第３のレール構造６０と第３の構造足部３４との間の半径方向の空間を占め、第２の隙間５４は、第４のレール構造６２と第４の構造足部３６との間の半径方向の空間を占める。第１、第２、第３及び第４の構造足部３０，３２，３４，３６の各々の配置は、それらをタービンデッキ２２に結合しなければならないという要件だけでなく、コンクリート基礎との接合面に対応するタービンデッキ２２の特定の場所に結合しなければならないという要件によっても、規定される。第１、第２、第３及び第４のレール構造５６，５８，６０，６２はまた、発電機１０の固定された特徴部であり、広い面積にわたって負荷を均等に分配及び支持するように設計される。

【0023】

引き続き図２を参照すると、第１のアダプタプレート６４は、第１の構造足部３０と第１のレール構造５６との間の半径方向隙間（図示せず）に延在する。同様に、第２のアダプタプレート６６は、第２の構造足部３２と第２のレール構造５８との間の半径方向隙間（図示せず）に延在する。完全に設置され、構造的に支持されると、発電機１０は、各レール構造と構造足部との間の半径方向隙間にまたがるアダプタプレート（すなわち、合計４つのアダプタプレート）を含むことができる。図２は、第１及び第２のアダプタプレート６４，６６を示しているが、第１及び第２の半径方向隙間５２、５４を示すために、第３及び第４のアダプタプレート（図示せず）は示していない。第１～第４のアダプタプレートの各々は、それぞれのレール構造及び構造足部の両方にボルト締め及び／又は結合され、それにより、半径方向隙間にまたがって発電機を構造的に支持する役割を果たす。

【0024】

図３は、発電機ロータ（図示せず）の周りに配置された発電機ケーシング２４、第１のトラニオン４０、取付けプレート４８、第１のレール構造５６、第１のアダプタプレート６４及び第１の構造足部３０を含む発電機１０の斜視図を示す。図３の実施形態では、第１のアダプタプレート６４及び第１の構造足部３０は、互いに及び第１のレール構造５６から取り外されている。第１のレール構造５６は、上方レール７２、下方レール７４及び上方レール７２と下方レール７４との間に配置された中央凹部７６を含んでいてもよい。上方レール７２及び下方レール７４の各々は、軸方向に整列した複数のボルト穴７８を含んでいてもよい。後側（すなわち、半径方向内側）では、アダプタプレート６４は、上方後側ラベット特徴部８０、上方後側凹部８２、下方後側ラベット特徴部８４及び下方後側凹部８６を含んでいてもよい。上方後側凹部８２は、上方レール７２に配置された複数のボルト穴７８に対応する複数のボルト穴を含み、下方後側凹部８６は、下方レール７４に配置された複数のボルト穴７８に対応する複数のボルト穴を含む。下方後側ラベット特徴部８４は、第１のレール構造５６の中央凹部７６に対応し、その中に嵌合する。前側（すなわち、半径方向外側）では、アダプタプレート６４は、上方前側ラベット特徴部８８、上方前側凹部９０、下方前側ラベット特徴部９２及び下方前側凹部９４を含んでいてもよい。

【0025】

さらに図３を参照すると、第１の構造足部３０は、アダプタプレート６４と接合するバックプレート９６を含んでいてもよい。バックプレート９６は、上方プレート凹部９８、下方プレート凹部１０２及び上方プレート凹部９８と下方プレート凹部１０２との間に配置されたプレート中央ラベット特徴部１００を含んでいてもよい。上方プレート凹部９８及び下方プレート凹部１０２の各々は、アダプタプレート６４の上方前側ラベット特徴部８８及び下方前側ラベット特徴部９２のそれぞれの複数のボルト穴と位置合わせされて対応する複数のボルト穴を含んでいてもよい。中央ラベット特徴部１００は、アダプタプレート６４の上方前側凹部９０に対応し、その中に嵌合する。第１の構造足部３０及びアダプタプレート６４の各々は、丸いトラニオン凹部１０４を含むことができ、それによって、第１のトラニオン４０に干渉せずに、第１の構造足部３０及びアダプタプレート６４を発電機ケーシング２４及び／又は第１のレール構造５６に当接させることができる。各トラニオン凹部１０４は、半円形及び／又は半円筒形（すなわち、円筒の半分）であってもよい。

【0026】

図４は、発電機１０、発電機ケーシング２４及びトラニオン凹部１０４の斜視図を示し、第１の構造足部３０及びアダプタプレート６４が、上方レール７２及び下方レール７４並びに中央凹部７６において第１のレール構造５６に取り付けられている。第１の構造足部３０は、バックプレート９６及び上方プレート１０８の下に配置された下方プレートを含んでいてもよい。バックプレート９６は、アダプタプレート６４と接合するための１以上の複数のボルト穴を含んでいてもよい。第１の構造足部はまた、下方プレート１０６と上方プレート１０８との間に延在する複数の鉛直プレート１１０を含んでいてもよい。各鉛直プレート１１０は５面であってもよく、１以上の他の側面と平行及び／又は直交する４つの側面を含んでいてもよい。各鉛直プレート１１０はまた、１以上の傾斜側面１１２を含むことができ、これは鉛直及び横方向の両方の支持をもたらすことができる。複数の鉛直プレート１１０は、それらの間に複数の空間を集合的に画成し得る。下方プレート１０６は、複数の鉛直プレート１１０によって画成される複数の空間に対応する軸方向位置に貫通して配置された１以上のボルト穴１１４及び１以上のボルト１１６を含んでいてもよい。

【0027】

さらに図４を参照すると、下方プレート１０６は、１以上のボルト穴１１４及び１以上のボルト１１６を介して、コンクリート基礎に構造的に結合した及び／又はそれと一体である基礎接合面１１８にボルト締めし得る。第１の構造足部３０はまた、組み立て中に第１の構造足部３０を移動及び／又は操作するために使用される１以上の取付けブラケット１２０を含んでいてもよい（すなわち、クレーン、フォークリフト及び／又は他の操作手段を１以上の取付けブラケット１２０に取り付けることによって）。組み立てられると、第１のレール構造５６、第１のアダプタプレート６４及び第１の構造足部３０に配置されるラベット特徴部の各々は、（同じに配置された凹部の各々と併せて）集合的にせん断荷重及び／又は応力を吸収するのに役立ち、これにより、アセンブリを一緒に保持するために使用されるいくつかのボルトのせん断荷重及び／又は応力が大幅に削減される。

【0028】

図５は、上方後側ラベット特徴部８０、上方後側凹部８２、下方後側ラベット特徴部８４及び下方後側凹部８６、並びに上方前側ラベット特徴部８８、上方前側凹部９０、下方前側ラベット特徴部９２、下方前側凹部９４及びトラニオン凹部１０４を含む第１のアダプタプレート６４の斜視図を示す。アダプタプレート６４は、実質的に長方形であってもよく、また、上方前側ラベット特徴部８８及び上方後側ラベット特徴部８０に配置された第１の複数の穴１２２、上方前側凹部９０及び上方後側凹部８２に配置された第２の複数の穴１２４、下方前側ラベット特徴部９２及び下方後側ラベット特徴部８４に配置された第３の複数の穴１２６、並びに下方前側凹部９４及び下方後側凹部８６に配置された第４の複数の穴１２８を含んでもよい。第１及び第３の複数の穴１２２、１２６（及びそれぞれのボルトとナット）の各々を使用して、アダプタプレート６４を第１の構造足部３０に固定することができ、第２及び第４の複数の穴１２４，１２８（及びそれぞれのボルトとナット）の各々を使用して、アダプタプレート６４を第１のレール構造５６に固定することができる。第１及び第３の複数の穴１２２、１２６の各々は、第２及び第４の複数の穴１２４，１２８の各々よりも小さい直径を含んでもよい。他の実施形態では、第１及び第３の複数の穴１２２、１２６の各々は、第２及び第４の複数の穴１２４，１２８の各々よりも大きな直径を含んでもよい。他の実施形態では、第１及び第３の複数の穴１２２、１２６の各々は、第２及び第４の複数の穴１２４，１２８の各々と実質的に同じ直径を含んでもよい。１以上の穿孔プロセスを使用して、本実施形態のボルト穴の各々を作成することができ、１以上のフライス加工プロセスを使用して、本実施形態のラベット特徴部及び／又は凹部の各々を作成することができる。他のプロセスを使用して、ボルト穴及び／又はラベット特徴部を作成することもできる。

【0029】

さらに図５を参照すると、アダプタプレート６４は、それを介して配置された１以上の重量軽減特徴部１３０を含んでいてもよい。１以上の重量軽減特徴部１３０は、例えば、上方後側ラベット特徴部８０、上方後側凹部８２、下方後側ラベット特徴部８４及び下方後側凹部８６、並びに上方前側ラベット特徴部８８、上方前側凹部９０、下方前側ラベット特徴部９２及び／又は下方前側凹部９４を含むアダプタプレート６４の任意の部分内に配置されてもよい。１以上の重量軽減特徴部１３０は、円形及び／又は非円形断面（例えば、長方形、三角形、楕円形、立方体及び他の形状）を含んでもよい。１以上の重量軽減特徴部１３０は、アダプタプレート６４の前側からアダプタプレートの後側にわたって配置されてもよい。他の実施形態では、１以上の重量軽減特徴部１３０は、前側及び／又は後側に配置してもよく、完全に貫通しなくてもよい。異なるサイズ及び／又は形状の複数の重量軽減特徴部１３０は、様々な構成及び／又は配置でアダプタプレート６４に配置されてもよい。例えば、５～１５個の複数の重量軽減特徴部１３０は、アダプタプレート６４の長さに沿って軸方向に間隔をあけて配置されてもよい。他の実施形態では、複数の重量軽減特徴部１３０は、異なる高さ及び軸方向位置で互い違いに配置されてもよく、複数の重量軽減特徴部１３０自体は、複数のサイズ及び形状を含む。本明細書に開示する実施形態による、かつ所望の設計特性によって規定されるような他の構成も可能である。

【0030】

さらに図５を参照すると、１以上の重量軽減特徴部１３０により、アダプタプレート６４の振動数及び重量の両方を調整して、（発電機と取付け部品を含む）発電機システムの所望の結果の重量及び／又は振動数特性をもたらすことができる。アダプタプレート６４の重量の間接的な利点は、構造足部３０，３２，３４，３６を介して固定された場合に、既存の基礎アンカーボルトの突然の短絡トルク能力を増加させるのに役立つことである。アダプタプレート６４，６６の重量を制御することにより、既存の基礎アンカーボルトの張力を低減することが可能である。一般に、新しいボルトを設置するために必要な費用と時間のかかる基礎作業なしに、アップグレードされたＭＷ発電機の既存のアンカーボルトを交換することは困難又は不可能である。アダプタプレートの重量は反作用モーメントとして作用し、ボルト内の力を低減させ得る。

【0031】

図６は、発電機１０を構造的に支持する方法６００の概略図を示す。ステップ６０２では、方法６００は、シートメタルを提供するステップを含むことができる。シートメタルは、少なくとも部分的にＡ３６鋼及び他の適切な材料で構成されてもよい。シートメタルは、約６インチから約８インチの厚さであってもよい。他の実施形態では、シートメタルは約５インチから約１０インチの厚さであってもよい。他の実施形態では、シートメタルは、約４インチから約１２インチの厚さであってもよい。他の実施形態では、シートメタルは、約２インチから約１６インチの厚さであってもよい。ステップ６０４では、方法６００は、１以上のラベット特徴部及び／又は凹部をシートメタルにミリングするステップを含むことができる。ステップ６０６では、方法６００は、シートメタルに１以上の穴を穿孔することにより、アダプタプレート６４，６６を作成するステップを含むことができる。ステップ６０８では、方法は、アダプタプレートの穴をレール構造５６，５８，６０，６２の複数の穴７８と位置合わせするステップを含むことができる。ステップ６１０では、方法６００は、アダプタプレート６４，６６をレール構造５６，５８，６０，６２にボルト締めするステップを含むことができる。ステップ６１２では、方法６００は、構造足部３０，３２，３４，３６内の穴を基礎及び／又は基礎接合面１１８の穴と位置合わせするステップを含むことができる。ステップ６１４では、方法６００は、構造足部３０，３２，３４，３６をアダプタプレート６４，６６にボルト締めするステップを含むことができる。ステップ６１６では、方法６００は、構造足部３０，３２，３４，３６を基礎及び／又は基礎接合面１１８にボルト締めするステップを含むことができる。開示された方法の実施形態では、他のステップも実行されてもよい。開示された方法の他の実施形態では、開示されたステップの１以上が省略されてもよい。加えて、開示された方法の実施形態では、１以上のステップは異なる順序で実行されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ステップ６１６はステップ６１４の前に実行されてもよい。

【0032】

図１～図６に開示した実施形態及び／又は方法の各々は、第２、第３及び第４のアダプタプレート、レール構造及び構造足部の上又はそれらに関連して、第１のアダプタプレート６４、第１のレール構造５６及び第１の構造足部３０の図示した特徴部のいずれか及びすべてを含んでもよい。加えて、本明細書に開示する実施形態は、発電機１０の軸方向の長さ全体を両側に延長するレール構造、アダプタプレート及び構造足部を含んでもよい。レール構造５６，５８，６０，６２及び構造足部３０，３２，３４，３６の各々の特徴部に一致するアダプタプレート６４，６６を設けることにより、本明細書で開示される実施形態及び方法は、既存の発電機の設置面積が新規もしくは再生発電機１０の設置面積よりも大きい及び／又は異なる発電所に、新規もしくは再生発電機を取り付けて構造的に支持できるようになる。アダプタプレート６４，６６、レール構造５６，５８，６０，６２及び構造足部３０，３２，３４，３６の各々のラベット特徴部は、せん断応力及び荷重を分散及び伝達する。さらに、アダプタプレート６４，６６は、他のシステムよりも低コストの取付けシステムを可能にし、発電機の設計又はその部品の変更を必要とせずに、既存の構造足部３０，３２，３４，３６（及びコンクリート基礎）との構造的接合ができるようになる。本明細書で開示される実施形態は、発電機フレームを変更せずに、発電機を既存のプラントに設置できるようになる。発電機フレームの変更は、タイムリーで、費用がかかり及び／又は発電機の振動特性に望ましくない変化をもたらす可能性がある。本明細書に開示する実施形態は、対応する発電機及び設置配置に適合するために必要に応じて、他のアダプタプレートの寸法、幾何学的形状、ラベット特徴部構成及びボルト穴構成を含んでもよい。

【0033】

本実施形態の例示的な用途は、蒸気タービン発電機、ガスタービン発電機、ロータリーエンジン発電機、往復エンジン発電機、空冷発電機、ガス冷却発電機、流体冷却発電機、三相発電機及び／又は他のタイプの発電機を含んでもよい。

【0034】

本開示の様々な実施形態の特定の特徴について、ある図面には図示され、他の図面には図示されていないが、これは便宜上のものにすぎない。本開示の原理によれば、図面に記載された特徴は、他の図面に記載された特徴と組合せて参照及び／又は特許請求することができる。

【0035】

本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲と文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と非本質的な差しかない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0036】

１０ 発電機
１２ 発電機中心線
１４ 発電機ロータ
１６ シャフト
１８ カップリング
２０ 第１の高さ
２２ タービンデッキ
２４ 発電機ケーシング
２６ 第１のフード
２８ 第２のフード
３０ 第１の構造足部
３２ 第２の構造足部
３４ 第３の構造足部、第３の発電機足部
３６ 第４の構造足部、第４の発電機足部
４０ 第１のトラニオン
４２ 第２のトラニオン
４４ 第３のトラニオン
４６ 第４のトラニオン
４８ 第１の取付けプレート
５０ 第２の取付けプレート
５２ 第１の隙間
５４ 第２の隙間
５６ 第１のレール構造
５８ 第２のレール構造
６０ 第３のレール構造
６２ 第４のレール構造
６４ 第１のアダプタプレート
６６ 第２のアダプタプレート
７０ フロア凹部
７２ 上方レール
７４ 下方レール
７６ 中央凹部
７８ ボルト穴
８０ 上方後側ラベット特徴部
８２ 上方後側凹部
８４ 下方後側ラベット特徴部
８６ 下方後側凹部
８８ 上方前側ラベット特徴部
９０ 上方前側凹部
９２ 下方前側ラベット特徴部
９４ 下方前側凹部
９６ バックプレート
９８ 上方プレート凹部
１００ プレート中央ラベット特徴部
１０２ 下方プレート凹部
１０４ トラニオン凹部
１０６ 下方プレート
１０８ 上方プレート
１１０ 鉛直プレート
１１２ 傾斜側面
１１４ ボルト穴
１１６ ボルト
１１８ 基礎接合面
１２０ 取付けブラケット
１２２ 穴
１２４ 穴
１２６ 穴
１２８ 穴
１３０ 重量軽減特徴部
６００ 方法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】