(57)【要約】【課題】スラストメタルを所定の場所まで、簡便に、かつ安定を得た上で移動運搬できる運搬装置を提供する。【解決手段】発電主軸カップリング１２０の上面部１２０ａに運搬冶具２０を、該運搬冶具２０が回転可能となるように係合させる。この運搬冶具２０に設けられた横アーム部２６には、ガイドレール２８が取り付けられており、ガイドレール２８上を、スラストメタルＳＬを吊り上げ及び降下することが可能な電動チェンブロック３４が往復移動する。１つのスラストメタルＳＬの運搬が終了後、運搬冶具２０を回転させて次のスラストメタルＳＬの運搬に着手する。これにより、安全かつ簡便にスラストメタルＳＬを所定の場所まで運搬することが可能となる。【選択図】図１
2010064838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機の発電主軸に固定された発電主軸カップリングと該発電主軸カップリングを下方で受けることで主軸を支持する軸受ブラケットとの間に略円形に所定間隔毎に配備された複数個のスラストメタルを運搬するスラストメタル運搬装置において、
前記発電主軸カップリングの上面部に略水平に設けられる環状の軌道と、
該軌道に沿って回転可能に設けられる回転部と、
前記回転部の側端から前記発電主軸カップリングの下端部よりも下方位置まで伸長する縦アーム部と、
前記縦アーム部に設けられ前記スラストメタルの上方位置から前記軸受ブラケットの外側端を越えた位置まで伸長する横アーム部と、
前記横アーム部にその伸長方向に沿って往復移動可能に設けられた移動手段と、
前記移動手段に設けられて前記スラストメタルを係止させた状態で上下移動可能な昇降手段と、
を有することを特徴とするスラストメタル運搬装置。
【請求項２】
前記回転部は、
前記環状の軌道の略直径方向で互いに対向する２箇所で係合する係合部によって前記軌道に設置されたことを特徴とする請求項１に記載のスラストメタル運搬装置。
【請求項３】
前記軌道は、
前記発電主軸カップリングの周縁部に沿って伸長して設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のスラストメタル運搬装置。
【請求項４】
前記回転部は、
前記２箇所の係合部に架け渡されて伸長する回転本体部であり、
前記縦アーム部は、
前記回転本体部の側端から下方に略直角に屈曲して一体形成された垂直アーム部であり、
前記横アーム部は、
前記垂直アームの下端から該垂直アームに直交して一体形成して構成された水平アーム部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラストメタル運搬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬装置、特に、発電機のスラストメタルを運搬するための運搬装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電機の発電主軸に備えられる発電主軸カップリングの回転を円滑に行うために、発電主軸カップリングと軸受ブラケットの間にスラストメタルが配備されている。このスラストメタルが介在することにより、発電主軸カップリングの回転は円滑に行われている。一方で、該カップリングの回転で、スラストメタルの表面が磨耗することとなり、発電主軸カップリングの回転が円滑に行われなくなることがある。従って、１０年に１度程度は、このスラストメタルのメンテナンスを行う必要がある。そのためには、発電機の上部機構および発電主軸、発電主軸カップリングと軸受ブラケットを取り外して、スラストメタルを軸受ブラケットから搬出して仮置きした上で、メンテナンスを行う必要がある。
【０００３】
従来から、スラストメタルの運搬を行うための運搬装置としては、例えば、天井からクレーンのフックでスラストメタル運搬用冶具を吊り下げて運搬することが知られている。図６は、このような冶具を用いたスラストメタル運搬装置を説明する図である。従来の該運搬装置は、冶具本体部と、天井からのクレーンと、このクレーンに取り付けられたフックで構成されている。冶具本体部は、発電主軸カップリングと衝突することを回避するために、コ字形に形成されている。まず、このコ字形冶具本体部８０を、天井からのクレーン９０に取り付けられたフック９２に吊って、スラストメタルＳＬの上に吊り下げる。コ字形冶具本体部８０に設けられた係止部８２と、スラストメタルＳＬに設けられた係止部８４とを、ワイヤ８６で係合する。その後、クレーン９０を矢線Ａ方向に移動操作して、スラストメタルＳＬのメンテナンス作業を行う地点Ｂまで搬出する。この構成によれば、スラストメタルＳＬのメンテナンス作業を行う地点Ｂまで移動搬出した上で、スラストメタルＳＬのメンテナンスを行うことができる。
【０００４】
なお、関連する技術として特許文献１があり、この技術によれば、発電機部分と水車機器部分に分かれる２層式の小型水力発電機の水車機器部分を搬出するために、搬送用レールに取り付けた搬送用冶具によって搬出する技術が提案されている。この構成によれば、水車機器部分の定期点検や修理を行う際に、水車機器部分を該機器が設置されている水車機器室に連なる連通路まで、簡便に搬送することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６２９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のクレーンに取り付けられたフックに吊ったコ字形冶具本体部を用いた運搬装置は、スラストメタルを所定の仮置き場所まで移動搬出した上で、スラストメタルのメンテナンスを行うことができる。
【０００７】
しかし、発電所内の作業場所は狭く、クレーンの移動可能範囲も限られているので、作業員はクレーン操作の際に高度の注意力が求められるので、クレーンの移動に時間を要する。また、スラストメタルは、表面に円滑精度を向上させるための繊細な加工がなされているので、衝撃を与えると、表面加工に影響を与えることとなる。その一方で、スラストメタルの重量は７５０キロ程度もあるので、コ字形冶具を介してクレーンで吊るした場合は、コ字形冶具がバランスを崩して発電機内の壁面に衝突するなどの衝撃を与えてしまうことが懸念されるため、クレーン操作に過度の注意を払う必要があるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スラストメタルを所定の場所まで、簡便に、かつ安定を得た上で移動運搬できる運搬装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明によるスラストメタル運搬装置は、発電機の発電主軸に固定された発電主軸カップリングと該発電主軸カップリングを下方で受けることで主軸を支持する軸受ブラケットとの間に略円形に所定間隔毎に配備された複数個のスラストメタルを運搬するスラストメタル運搬装置において、前記発電主軸カップリングの上面部に略水平に設けられる環状の軌道と、該軌道に沿って回転可能に設けられる回転部と、前記回転部の側端から前記発電主軸カップリングの下端部よりも下方位置まで伸長する縦アーム部と、前記縦アーム部に設けられ前記スラストメタルの上方位置から前記軸受ブラケットの外側端を越えた位置まで伸長する横アーム部と、前記横アーム部にその伸長方向に沿って往復移動可能に設けられた移動手段と、前記移動手段に設けられて前記スラストメタルを係止させた状態で上下移動可能な昇降手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、発電主軸カップリングの上面部に取り付けられた回転部が環状の軌道上を回転するので、作業者が高度の注意力を払いながらクレーン操作によって、運搬対象となるスラストメタル上に昇降手段を配置するという煩雑さを回避することができ、運搬対象となるスラストメタルに対する昇降手段の位置決めを容易に行うことができる。しかも、回転部が回転できる空間とスラストメタルを吊りおろしてメンテナンスを行うことができる場所さえ確保できれば、発電機内の狭い場所であってもスラストメタルの運搬を効率的に行うことができる。また、クレーン操作が不要であるので、安定を得た上でスラストメタルの運搬を行うことが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によるスラストメタル運搬装置は、請求項１に記載のスラストメタル運搬装置において、前記回転部は、前記環状の軌道の略直径方向で互いに対向する２箇所で係合する係合部によって前記軌道に設置されたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、スラストメタルを吊り上げることにより回転部にかかる荷重が、略直径方向で係合部が対向して配置されているので、双方の係合部に均等に荷重が分散される。従って、回転安定性の向上を得ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によるスラストメタル運搬装置は、請求項１または２に記載のスラストメタル運搬装置において、前記軌道は、前記発電主軸カップリングの周縁部に沿って伸長して設けられたことを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、スラストメタルを吊り上げることにより、縦アーム部及び横アーム部を介して回転部にかかる荷重を発電主軸カップリングの周縁部と同程度の範囲で受けることが可能となるので、請求項１または２に記載の発明の目的を効果的に達成できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によるスラストメタル運搬装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラストメタル運搬装置において、前記回転部は、前記２箇所の係合部に架け渡されて伸長する回転本体部であり、前記縦アーム部は、前記回転本体部の側端から下方に略直角に屈曲して一体形成された垂直アーム部であり、前記横アーム部は、前記垂直アームの下端から該垂直アームに直交して一体形成して構成された水平アーム部であることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、回転本体部と垂直アーム部と水平アーム部が一体形成されているので、剛性の変化部分が存在しないこととなり、強度な構成を実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、発電主軸カップリングの上面部に取り付けられた回転部が環状の軌道上を回転するので、作業者が高度の注意力を払いながらクレーン操作によって、運搬対象となるスラストメタル上に昇降手段を配置するという煩雑さを回避することができ、運搬対象となるスラストメタルに対する昇降手段の位置決めを容易に行うことができる。しかも、回転部が回転できる空間とスラストメタルを吊りおろしてメンテナンスを行うことができる場所さえ確保できれば、発電機内の狭い場所であってもスラストメタルの運搬を効率的に行うことができる。また、クレーン操作が不要であるので、安定を得た上でスラストメタルの運搬を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
まず、前提として、本発明に係る実施の形態が適用される一般的な発電機１００の構成及び作用について、その概略を説明する。
【００１９】
図４は、発電機１００の概略構造を示した概略断面図である。図示のように、発電機１００は、発電機部２００およびポンプ水車部３００によって構成されている。発電機１００の発電主軸１１２は、発電機部２００の最上部２００ａからポンプ水車部３００の取水口３００ａまで延在している。発電主軸１１２の水車軸１１４の下端１１４ａには、ポンプ水車１１６が取り付けられている。水車軸１１４の上端１１４ｂには、下部軸１１８が取り付けられており、下部軸１１８の上端１１８ａに取り付けられた発電主軸カップリング１２０を介して、発電電動機回転子１２２が取り付けられている。発電電動機回転子１２２の上端１２２ａには上部軸１２４が取り付けられており、上部軸１２４の最上端１２４ａが発電機部２００内に到達している。また、発電電動機回転子１２２の外周域２２０には、発電電動機固定子２４０及び２６０が設置されている。
【００２０】
図５は、図４の矢線Ｃの発電機１００内の下部軸１１８周辺の拡大図である。発電主軸１１２の下部軸１１８の上端１１８ａには、発電主軸カップリング１２０が傘状に取り付けられている。この発電主軸カップリング１２０は、発電主軸１１２の下方向の荷重を、軸受ブラケット１３０を介して下部エンドブラケット１４０に伝達している。発電主軸カップリング１２０と軸受ブラケット１３０の間には、摩擦緩和用のスラストメタルＳＬが複数個結合して、下部軸１１８の外周面を周回するように配置されている。
【００２１】
上記構成を有する発電機１００は、発電電動機固定子２４０及び２６０の間で磁界が形成されており、ポンプ水車１１６の回転で発電主軸１１２に回転が伝えられると、この磁界内にある発電電動機回転子１２２が回転して発電する。発電主軸カップリング１２０は、下方向の荷重を、軸受ブラケット１３０を介して伝達しつつ回転するので、仮に、軸受ブラケット１３０と直接接合して回転した場合は、軸受ブラケット１３０の発電主軸カップリング１２０と接合する接合面が磨耗することとなる。スラストメタルＳＬは、この磨耗をあらかじめ緩衝するために配備されている。
【００２２】
次に、スラストメタルＳＬを交換する際に運搬する準備段階の作業工程の概略を説明する。まず、発電機部２００の最上部２００ａを取り外した上で、上部軸１２４と発電電動機回転子１２２の接合部１５０の接合を解除して、上部軸１２４及び発電電動機回転子１２２をクレーンによって地上部４００に吊り上げる。その後、下部軸１１８と水車軸１１６の接合部１６０の接合を解除して、下部軸１１８及びスラストメタルＳＬが配備された軸受ブラケット１３０をクレーンによって地上部４００に吊り上げた上で立地させる。
【００２３】
次に、スラストメタル運搬装置について説明する。図１は、スラストメタル運搬装置１０を発電主軸カップリング１２０に取り付けた状態を示す図である。図示のように、スラストメタル運搬装置１０は、上面部１２０ａの上方で水平方向に伸張している断面矩形状の回転部２２と、回転部２２の外側端２２ａから垂下して伸張する断面矩形状の縦アーム部２４と、縦アーム部２４の下端２４ａに設けられて、スラストメタルＳＬの上方位置から軸受ブラケット１３０の外側端１３０ａを越えた位置まで伸張する断面矩形状の横アーム部２６で構成された運搬冶具２０を主構成としている。また、軸受ブラケット１３０は、発電機１００内で軸受ブラケット１３０を下方から支持していた土台が失われているので、下部軸１１８の下端方向に降下している。また、軸受ブラケット１３０は、軸受ブラケット１３０の下面１３０ｂが台座１３２によって支持されているので、下部軸１１８の立地安定性は得られている。
【００２４】
横アーム部２６の伸張方向側面全域には、ガイドレール２８が取り付けられている。ガイドレール２８には、ランナ３０が係合されており、ガイドレール２８上を往復移動することが可能となっている。このランナ３０には、縛帯３２を介して電動チェンブロック３４が取り付けられている。また、回転部２２の下部２２ｂには、上面部１２０ａに取り付けられた環状レール板１２上の環状レール１２ｂと係合可能な滑車器４０が取り付けられている。
【００２５】
図２は、図１の矢線Ｄの滑車器４０を拡大して示した図である。図示のように、滑車器４０は対向する２つの壁部４２と、滑車４４及び滑車支持部４６で構成されている。２つの壁部４２にはそれぞれ、対向方向に向かって上部滑車４４ａ及び下部滑車４４ｂが、２つの壁部４２の外側面から設置される上部滑車支持部４６ａ及び下部滑車支持部４６ｂに固定されて取り付けられている。また、環状レール１２ｂは、レール部１２ｃと、レール部１２ｃの幅方向略中央から垂下する支柱部１２ｄ及び、支柱部１２ｄを受けるとともに基板部１２ａ（図示しない）に取り付けられる基部１２ｅで構成されており、断面Ｉ字形状となっている。
【００２６】
図３は、発電主軸カップリング１２０の上面部１２０ａに取り付けられる環状レール板１２を取り付ける過程を示した図である。図示のように、発電主軸カップリング１２０の上面部１２０ａは、環状レール板１２に穿設された挿入孔１４にボルト１４ａを挿入して螺着して取り付けることができるように、ボルト孔（図示しない）が穿設されている。この環状レール板１２は、環状レール１２ｂが基板部１２ａの周縁部に取り付けられて構成されている。
【００２７】
上部滑車４４ａがレール部１２ｃの上面１２ｆに接合し、下部滑車４４ｂがレール部１２ｃの下面１２ｇに接合している。すなわち、滑車器４０の上部滑車４４ａと下部滑車４４ｂに、環状レール１２ｂのレール部１２ｃが挟み込まれることによって、運搬冶具２０は発電主軸カップリング１２０の上面部１２０ａに係合されている。
【００２８】
上記構成を有するスラストメタル運搬装置１０を用いて、軸受ブラケット１３０上に配備されるスラストメタルＳＬを運搬する。すなわち、ランナ３０を介してガイドレール２８に取り付けられた電動チェンブロック３４をスラストメタルＳＬの上方まで移動させる。スラストメタルＳＬには複数個の係止部５０が所定間隔をもって取り付けられており、この係止部５０の間にはワイヤ５２が架け渡されている。電動チェンブロック３４のフック部３６を降下させて、スラストメタルＳＬの係止部５０の間に架け渡されたワイヤ５２に係合させる。その後、電動チェンブロック３４を巻き上げて、スラストメタルＳＬを軸受ブラケット１３０の外側端１３０ａを越えた位置、すなわち、スラストメタルＳＬのメンテナンス作業を行う地点Ｂの上方までガイドレール２８上を移動させる。このガイドレール２８上の移動は、例えば、ランナ３０にロープ等（図示しない）を取り付けて、作業員がこれを引くことで行うことができる。移動後、電動チェンブロック３４を再度降下させて、フック部３６とワイヤ５２の係合を解除する。以上の過程を経ることにより、複数個のスラストメタルＳＬのうち、１個のスラストメタルＳＬの搬出が終了し、スラストメタルＳＬにはメンテナンス作業が行われることとなる。次のスラストメタルＳＬを搬出するために、電動チェンブロック３４は、下部軸１１８の軸方向の発電主軸カップリング１２０の下面部１２０ｂ方向に移動される。また、運搬冶具２０は、作業者が横アーム部２６の側端２６ａにロープ等（図示しない）をくくりつけて、作業者がこれを引いて、次に搬出するスラストメタルＳＬの上方に回転移動させることが可能である。以上の作業・操作を、複数のスラストメタルＳＬを全て搬出するまで繰り返し行う。なお、メンテナンス作業が終了したスラストメタルＳＬを軸受ブラケット１３０の上面に戻す場合は、上記過程を逆に行えばよい。
【００２９】
以上のような構成とすることにより、発電主軸カップリング１２０の上面部１２０ａに取り付けられた回転部２２が環状レール１２ｂ上を回転するので、作業者が高度の注意力を払いながらクレーン操作によって、運搬対象となるスラストメタルＳＬ上に昇降手段を配置するという煩雑さを回避することができ、運搬対象となるスラストメタルＳＬに対する昇降手段の位置決めを容易に行うことができる。しかも、回転部２２が回転できる空間とスラストメタルＳＬを吊りおろしてメンテナンスを行うことができる場所さえ確保できれば、発電機内の狭い場所であってもスラストメタルＳＬの運搬を効率的に行うことができる。また、クレーン操作が不要であるので、安定を得た上でスラストメタルＳＬの運搬を行うことが可能となる。
【００３０】
特に、環状レール板１２を使用することにより、スラストメタル運搬装置１０の回転を円滑に行うことができるので、作業員１人でも該装置を回転させることができる。また、電動チェンブロック３４によってスラストメタルＳＬの吊り上げ及び降下を行うので、スラストメタルＳＬの吊り下げ長を短くした上で、ガイドレール２８上を、スラストメタルＳＬを簡単かつスムーズに往復移動させることが可能であるので、荷振れのおそれを減少させて安全かつ簡易にスラストメタルＳＬを運搬することが可能となる。
【００３１】
また従来は、作業員によるクレーン操作で運搬しており、スラストメタルＳＬを傷つけないように、クレーン操作には非常な注意を払う必要があったが、作業員によるクレーン操作が不要となるので、作業人員の削減とそれに伴うコストの削減、更には作業員の精神的負担の大幅な軽減にもつながる。その結果、労働効率の向上も得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施の形態では電動チェンブロック３４でスラストメタルＳＬを吊り上げたり降下させたりすることを例として説明したが、スラストメタルＳＬを吊り上げ及び降下させることができる限りにおいて、手動のチェンブロックを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係るスラストメタル運搬装置を、発電主軸カップリングに取り付けた状態を示す図である。
【図２】回転部の下部に設置された滑車器を拡大して示す図である。
【図３】発電主軸カップリングの上面部に環状レール板を取り付ける状態を示した図である。
【図４】一般的な水力発電機の概略構造を示した概略断面図である。
【図５】一般的な水力発電機の発電主軸の下部軸周辺を拡大して示した概略断面図である。
【図６】従来のスラストメタル運搬装置を示した図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  スラストメタル運搬装置
１２  環状レール板（環状の軌道）
１２ａ  基板部
１２ｂ  環状レール
２０  運搬冶具
２２  回転部（回転本体部）
２２ａ  外側端
２２ｂ  下部
２４  縦アーム部（垂直アーム部）
２４ａ  下端
２６  横アーム部（水平アーム部）
２８  ガイドレール（移動手段）
３４  電動チェンブロック（昇降手段）
４０  滑車部
４２  壁部
４４  滑車
４４ａ  上部滑車
４４ｂ  下部滑車
４６  滑車支持部
４６ａ  上部滑車支持部
４６ｂ  下部滑車支持部
【図１】
2010064838.tif 000003
【図２】
2010064838.tif 000004
【図３】
2010064838.tif 000005
【図４】
2010064838.tif 000006
【図５】
2010064838.tif 000007
【図６】
2010064838.tif 000008