(57)【要約】【課題】内部車室と外部車室とを固定する際に、現地での計測及び加工作業を不要とし工期の短縮化を実現する。【解決手段】外部車室下半のリブ３、内部車室下半１に設けられたキー２ａ、２ｂ、キー２ａ、２ｂにそれぞれ形成されたボルト穴、キー２ａ、２ｂのボルト穴を通過するボルト４ａ、４ｂ、ボルト４ａ、４ｂがキー２ａ、２ｂのボルト穴を通過してリブ３の一方の側面、他方の側面にそれぞれ突き当たるように締結することで、現地での計測及び加工作業を伴うことなく、内部車室下半１と外部車室下半とが固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部車室下半と内部車室下半とを有するタービン車室構造であって、
前記外部車室下半に設けられたリブと、
前記内部車室下半に設けられ、前記リブの一方の側面に対向するように配置された第１のキーと、前記リブの他方の側面に対向するように配置された第２のキーと、
前記第１のキー及び前記第２のキーにそれぞれ形成されたボルト穴と、
前記第１のキーの前記ボルト穴を通過する第１のボルトと、
前記第２のキーの前記ボルト穴を通過する第２のボルトと、
を備え、
前記第１のボルトが前記第１のキーの前記ボルト穴を通過して前記リブの前記一方の側面に突き当たり、前記第２のボルトが前記第２のキーの前記ボルト穴を通過して前記リブの前記他方の側面に突き当たるように締結することで、前記内部車室下半と前記外部車室下半とが固定されることを特徴とするタービンの車室構造。
【請求項２】
前記第１のボルト及び前記第２のボルトのそれぞれの先端が凸状の球面を有し、
前記リブの前記一方の側面と前記第１のボルトの先端との間に挿入され、凹状の球面を有する第１のプレートと、
前記リブの前記他方の側面と前記第２のボルトの先端との間に挿入され、凹状の球面を有する第２のプレートと、
をさらに備え、
前記第１のボルトが前記第１のキーの前記ボルト穴を通過して前記第１のボルトの前記凸状の球面を有する先端が前記第１のプレートの前記凹状の球面に突き当たり、前記第２のボルトが前記第２のキーの前記ボルト穴を通過して前記第２のボルトの前記凸状の球面を有する先端が前記第２のプレートの前記凹状の球面に突き当たるように締結することで、前記内部車室下半と前記外部車室下半とが固定されることを特徴とする請求項１に記載のタービンの車室構造。
【請求項３】
前記第１のプレートの前記凹状の球面の径は、前記第１のボルトの前記凸状の球面の径以上であり、前記第２のプレートの前記凹状の球面の径は、前記第２のボルトの前記凸状の球面の径以上であることを特徴とする請求項２に記載のタービンの車室構造。
【請求項４】
外部車室下半と内部車室下半とを有するタービン車室構造であって、
前記外部車室下半に設けられたリブと、
前記内部車室下半に設けられ、前記リブの一方の側面に対向するように配置された第１のキーと、前記リブの他方の側面に対向するように配置された第２のキーと、
コの字形状を有し、外部底面が前記第１のキーの一方の側面に接触するように配置され、一方の側面にボルト穴が形成された第１の枠体と、
コの字形状を有し、外部底面が前記第２のキーの他方の側面に接触するように配置され、一方の側面にボルト穴が形成された第２の枠体と、
前記第１の枠体の前記ボルト穴を通過する第１のボルトと、
前記第１のボルトの先端に取り付けられ、側面が先端へ向かうに従い幅が狭くなるテーパ形状を有する第１のブロックと、
前記第２の枠体の前記ボルト穴を通過する第２のボルトと、
前記第２のボルトの先端に取り付けられ、側面が先端へ向かうに従い幅が狭くなるテーパ形状を有する第２のブロックと、
前記第１の枠体の内部底面に対向し、前記第１のブロックにおける前記テーパ形状を有する側面に一方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第１のブロックのテーパ形状と適合するテーパ形状を有し、他方の側面が凸状又は凹状の球面形状を有する第１のプレートと、
前記第２の枠体の内部底面に対向し、前記第２のブロックにおける前記テーパ形状を有する側面に一方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第２のブロックのテーパ形状と適合するテーパ形状を有し、他方の側面が凸状又は凹状の球面形状を有する第２のプレートと、
前記第１のプレートにおける前記他方の側面に一方の側面が接触し、前記リブの一方の側面に他方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第１のプレートの前記他方の側面と適合する凹状又は凸状の球面形状を有する第３のプレートと、
前記第２のプレートにおける前記他方の側面に一方の側面が接触し、前記リブの他方の側面に他方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第２のプレートの前記他方の側面と適合する凹状又は凸状の球面形状を有する第４のプレートと、
を備え、
前記第１のボルトが前記第１の枠体の前記ボルト穴を通過して前記第１のブロックが移動することにより、前記第１のプレート及び前記第３のプレートが前記リブの一方の側面に対して押圧され、前記第２のボルトが前記第２の枠体の前記ボルト穴を通過して前記第２のブロックが移動することにより、前記第２のプレート及び前記第４のプレートが前記リブの他方の側面に対して押圧され、前記内部車室下半と前記外部車室下半とが固定されることを特徴とするタービンの車室構造。
【請求項５】
前記第１のプレートの前記他方の側面の球面形状の径と、前記第３のプレートの前記一方の側面の球面形状の径とが同一であり、
前記第２のプレートの前記他方の側面の球面形状の径と、前記第４のプレートの前記一方の側面の球面形状の径とが同一であることを特徴とする請求項４に記載のタービンの車室構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンの車室構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蒸気タービンやガスタービン等のタービンの劣化に伴う取替、更新に合わせて、低圧タービンを長翼化することにより性能向上を図ることが主流となっている。
【０００３】
この場合、ノズル及び内部車室は大型化した新製のものに取り替える一方で、外部車室は既設のものを流用あるいは一部改造して流用することが一般に行われている。
【０００４】
ここで、内部車室下半を外部車室下半に固定する従来の構造について説明する。
【０００５】
内部車室下半と外部車室下半との固定構造を含む全体の概略図としての図７、及び固定構造を拡大した図８に示されたように、外部車室下半のリブ３の両側面に設けられたキー５ａ、５ｂと、内部車室下半１に設けられたキー２ａ、２ｂとの間に、それぞれの間隙の寸法に適合するプレートキー１３ａ、１３ｂを挿入して固定する構造となっている。
【０００６】
以下に記載した特許文献１では、内部車室下半と外部車室下半との固定に関し、外部車室の連通穴からブッシュを差込み、内部車室の上下方向の位置を外部から調整することで対応する車室構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３１６７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
新製の内部車室を既設の外部車室に据え付ける工事において、外部車室下半のリブのキーと内部車室下半のキーとの間で、それぞれのキーの面が相対的に面平行にはならない場合が多い。このような場合は、現地にて外部車室下半のリブのキーと内部車室下半のキーとの間隙を計測し、その計測結果に基づいて間隙に挿入するプレートキーの面加工を行っていた。
【０００９】
しかし、設備稼働率を向上する観点から、タービン取替工事の工期は短工期が求められることが常である。よって、現地における加工作業は低減させることが望ましい。
【００１０】
上記特許文献１で開示されている車室構造では、既設の外部車室に貫通穴を設ける加工が必要となる。貫通穴の加工を行う際には、外部車室に対して詳細な現場計測を実施し、その計測結果に基づく加工作業が必要となる。このため、工期を短縮することは困難であった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑み、内部車室と外部車室とを固定する際に、現地での計測及び加工作業を必要とせず工期の短縮が可能なタービンの車室構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のタービンの車室構造は、
外部車室下半と内部車室下半とを有するタービン車室構造であって、
前記外部車室下半に設けられたリブと、
前記内部車室下半に設けられ、前記リブの一方の側面に対向するように配置された第１のキーと、前記リブの他方の側面に対向するように配置された第２のキーと、
前記第１のキー及び前記第２のキーにそれぞれ形成されたボルト穴と、
前記第１のキーの前記ボルト穴を通過する第１のボルトと、
前記第２のキーの前記ボルト穴を通過する第２のボルトと、
を備え、
前記第１のボルトが前記第１のキーの前記ボルト穴を通過して前記リブの前記一方の側面に突き当たり、前記第２のボルトが前記第２のキーの前記ボルト穴を通過して前記リブの前記他方の側面に突き当たるように締結することで、前記内部車室下半と前記外部車室下半とが固定されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のタービンの車室構造は、
外部車室下半と内部車室下半とを有するタービン車室構造であって、
前記外部車室下半に設けられたリブと、
前記内部車室下半に設けられ、前記リブの一方の側面に対向するように配置された第１のキーと、前記リブの他方の側面に対向するように配置された第２のキーと、
コの字形状を有し、外部底面が前記第１のキーの一方の側面に接触するように配置され、一方の側面にボルト穴が形成された第１の枠体と、
コの字形状を有し、外部底面が前記第２のキーの他方の側面に接触するように配置され、一方の側面にボルト穴が形成された第２の枠体と、
前記第１の枠体の前記ボルト穴を通過する第１のボルトと、
前記第１のボルトの先端に取り付けられ、側面が先端へ向かうに従い幅が狭くなるテーパ形状を有する第１のブロックと、
前記第２の枠体の前記ボルト穴を通過する第２のボルトと、
前記第２のボルトの先端に取り付けられ、側面が先端へ向かうに従い幅が狭くなるテーパ形状を有する第２のブロックと、
前記第１の枠体の内部底面に対向し、前記第１のブロックにおける前記テーパ形状を有する側面に一方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第１のブロックのテーパ形状と適合するテーパ形状を有し、他方の側面が凸状又は凹状の球面形状を有する第１のプレートと、
前記第２の枠体の内部底面に対向し、前記第２のブロックにおける前記テーパ形状を有する側面に一方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第２のブロックのテーパ形状と適合するテーパ形状を有し、他方の側面が凸状又は凹状の球面形状を有する第２のプレートと、
前記第１のプレートにおける前記他方の側面に一方の側面が接触し、前記リブの一方の側面に他方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第１のプレートの前記他方の側面と適合する凹状又は凸状の球面形状を有する第３のプレートと、
前記第２のプレートにおける前記他方の側面に一方の側面が接触し、前記リブの他方の側面に他方の側面が接触するように配置され、前記一方の側面が前記第２のプレートの前記他方の側面と適合する凹状又は凸状の球面形状を有する第４のプレートと、
を備え、
前記第１のボルトが前記第１の枠体の前記ボルト穴を通過して前記第１のブロックが移動することにより、前記第１のプレート及び前記第３のプレートが前記リブの一方の側面に対して押圧され、前記第２のボルトが前記第２の枠体の前記ボルト穴を通過して前記第２のブロックが移動することにより、前記第２のプレート及び前記第４のプレートが前記リブの他方の側面に対して押圧され、前記内部車室下半と前記外部車室下半とが固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のタービンの車室構造は、内部車室と外部車室とを固定する際に、現地での計測及び加工作業を必要とせず工期の短縮が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１によるタービンの車室構造の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示されたタービンの車室構造における固定部の詳細な構成を示す部分拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態２によるタービンの車室構造の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】図３に示されたタービンの車室構造における固定部の詳細な構成を示す部分拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態３によるタービンの車室構造の概略構成を示す縦断面図である。
【図６】図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面の構造の一部を拡大して示す横断面図である。
【図７】従来のタービンの車室構造の概略構成を示す縦断面図である。
【図８】図７に示されたタービンの車室構造における固定部の詳細な構成を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態によるタービンの車室構造について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（１）実施の形態１
（構成）
本発明の実施の形態１によるタービンの車室構造の構成について、車室構造全体の概略を示した図１、及び固定部を拡大して詳細に示した図２を用いて説明する。
【００１８】
既設の外部車室下半のリブ３における図中左右の側面には、キー５ａ、５ｂが溶接等により設けられている。
【００１９】
このような外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂに対し、新設の内部車室下半１のキー２ａ、２ｂが、図中左右の両側から間隔を空けて対向するように配置されている。この内部車室下半１のキー２ａ、２ｂの側面には、ボルト穴が形成されている。キー２ａ、２ｂのそれぞれのボルト穴をボルト４ａ、４ｂが貫通する。
【００２０】
（作用）
上記構成を採用した本実施の形態１によるタービンの車室構造が奏する作用について説明する。
【００２１】
キー２ａ、２ｂのそれぞれのボルト穴をボルト４ａ、４ｂが貫通し、ボルト４ａ、４ｂの先端がキー５ａ、５ｂの表面に突き当たる状態で、外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂと内部車室下半１のキー２ａ、２ｂとの間が締め付けられる。これにより、内部車室下半１と外部車室下半のリブ３との間が固定される。
【００２２】
（効果）
上記構成を採用した本実施の形態１によるタービンの車室構造により得られる効果について説明する。
【００２３】
ボルト４ａ、４ｂの締付作業のみで、内部車室下半１と外部車室下半のリブ３とを固定することができる。このため、従来行っていた内部車室下半のキーと外部車室下半のリブのキーとの間の隙間の計測、及びプレートキーの面加工が不要となり、現地における加工作業量を低減し工期を短縮することが可能である。
【００２４】
（２）実施の形態２
（構成）
本発明の実施の形態２によるタービンの車室構造の構成について、車室構造全体の概略を示した図３、及び固定部を拡大して詳細に示した図４を用いて説明する。なお、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２５】
本実施の形態２は上記実施の形態１と比較し、ボルト６ａ、６ｂの先端形状と、この先端形状に適合するプレート７ａ、７ｂが外部車室下半のリブ３のキー５ａ、６ｂとボルト６ａ、６ｂとの間に挿入されている点で相違する。
【００２６】
図４に示されたように、ボルト６の先端は凸状の球面形状を有するように加工されている。プレート７ａ、７ｂの一方の表面は、ボルト６の先端の球面形状が有する径と同一以上の径を有し、凹状の球面形状を有するように加工されている。プレート７ａ、７ｂの他方の表面は、平坦な形状を有する。ボルト６ａ、６ｂの凸状の先端が、プレート７ａ、７ｂの凹状の表面に突き当たる。
【００２７】
（作用）
上記構成を採用した本実施の形態２によるタービンの車室構造が奏する作用について説明する。
【００２８】
ボルト６ａ、６ｂが、内部車室下半のキー２ａ、２ｂのボルト穴を貫通する。外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂと、ボルト６ａ、６ｂとの間にプレート７ａ、７ｂが挿入される。ボルト６ａ、６ｂの凸状の球面形状を有する先端が、凹状の球面形状を有するプレート７ａ、７ｂの表面に突き当たり締め付けられることで、挿入されたプレート７ａ、７ｂの平坦な表面が外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂの表面に密着する。これにより、外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂと内部車室下半１のキー２ａ、２ｂとが固定される。
【００２９】
（効果）
上記構成を採用した本実施の形態２によるタービンの車室構造により得られる効果について説明する。
【００３０】
本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様に、ボルト４ａ、４ｂの締付作業のみで内部車室下半１と外部車室下半のリブ３とを固定することで、内部車室下半のキーと外部車室下半のリブのキーとの間の隙間の計測、プレートキーの面加工が不要で現地における加工作業量を低減し工期を短縮することができる。
【００３１】
さらに本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と比較し、外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂの面と、ボルト６ａ、６ｂの先端とが密着して固定する面積が増加しているため、内部車室下半１と外部車室下半のリブ３とをより強固かつ安定して固定することができる。
【００３２】
（３）実施の形態３
（構成）
本発明の実施の形態３によるタービンの車室構造の構成について、車室構造全体の概略を示した図５、及び図５のＡ−Ａ線に沿う横断面における固定部の図中右側に位置する一部を拡大して詳細に示した図６を用いて説明する。なお、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００３３】
本実施の形態３は、上記実施の形態１、２と異なり、外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂと、内部車室下半１のキー２ａ、２ｂとの間に、それぞれボルト８ａ、８ｂ、枠体９ａ、９ｂ、プレート１０ａ、１０ｂ、プレート１１ａ、１１ｂが挿入されている。
【００３４】
内部車室下半１のキー２ａ、２ｂの面に外側の表面が接触するように、コの字形状を有する枠体９ａ、９ｂが挿入される。
【００３５】
枠体９ａ、９ｂが有する２つの側面のうち、一方の側面にはボルト穴が加工されており、このボルト穴をそれぞれボルト８ａ、８ｂが貫通する。
【００３６】
ボルト８ａ、８ｂの先端には、先端に向かうに従い幅が減少していくテーパ形状を有するブロック１２ａ、１２ｂが取り付けられている。このブロック１２ａ、１２ｂは、ボルト８ａ、８ｂの締め付けに従って、枠体９ａ、９ｂ内における位置が移動する。
【００３７】
枠体９ａ、９ｂの内側には、内部底面側にボルト８ａ、８ｂの先端に取り付けられたブロック１２ａ、１２ｂが配置され、ブロック１２ａ、１２ｂに対向するようにプレート１０ａ、１０ｂが配置されている。
【００３８】
プレート１０ａ、１０ｂにおけるブロック１２ａ、１２ｂ側に位置した一方の表面は、ブロック１２ａ、１２ｂのテーパ形状と適合するように、より具体的には同一の角度及び向きを有するテーパ形状を有するように加工されている。
【００３９】
プレート１０ａ、１０ｂにおけるボルト８ａ、８ｂと反対側に位置した他方の表面は、凸状の球面形状を有する。プレート１１ａ、１１ｂにおける、プレート１０ａ、１０ｂと接触する一方の表面は、プレート１０ａ、１０ｂと径が略同一であって凹状の球面形状を有する。
【００４０】
なお、プレート１０ａ、１０ｂとプレート１１ａ、１１ｂのそれぞれの曲面形状の凹凸は逆の関係、即ちプレート１０ａ、１０ｂが凹状の球面形状、プレート１１ａ、１１ｂが凸状の球面形状を有していてもよい。
【００４１】
（作用）
上記構成を採用した本実施の形態３によるタービンの車室構造が奏する作用について説明する。
【００４２】
枠体９ａ、９ｂのボルト穴をボルト８ａ、８ｂが移動することにより、テーパ形状を有するブロック１２ａ、１２ｂの移動量が調整される。ボルト８ａ、８ｂを締め付ける方向に移動することで、ブロック１２ａ、１２ｂに押圧されたプレート１０ａ、１０ｂとプレート１１１ａ、１１ｂが、外部車室下半のリブ３ａ、３ｂのキー５ａ、５ｂに接近する方向に移動する。
【００４３】
ここで、プレート１０ａ、１０ｂとプレート１１ａ、１１ｂとが相互に嵌合するように凸状、凹状の球面形状をそれぞれ有している。このため、プレート１１ａ、１１ｂが外部車室下半のリブ３ａ、３ｂのキー５ａ、５ｂと密着し、内部車室下半１のキー２ａ、２ｂと外部車室下半のリブ３とを固定することができる。
【００４４】
（効果）
上記構成を採用した本実施の形態３によるタービンの車室構造により得られる効果について説明する。
【００４５】
本実施の形態３によれば、上記実施の形態１、２と同様に、ボルト４ａ、４ｂの締付作業のみで内部車室下半１と外部車室下半のリブ３とを固定することで、内部車室下半のキーと外部車室下半のリブのキーとの間の隙間の計測、プレートキーの面加工が不要で現地における加工作業量を低減し工期を短縮することができる。
【００４６】
さらに本実施の形態３によれば、ボルト８ａ、８ｂの締め付けに伴い接触する部分の面積が、いずれも面同士の接触であるため上記実施の形態１、２よりも大きくすることができる。
【００４７】
即ち、ボルト８ａ、８ｂを締め付けることにより接触する面は、内部車室下半１のキー２ａ、２ｂの平坦な表面と枠体９ａ、９ｂの外部底面の平坦な表面、枠体９ａ、９ｂの平坦な内部底面とブロック１２ａ、１２ｂの平坦な一方の側面、ブロック１２ａ、１２ｂのテーパ形状の他方の側面とプレート１０ａ、１０ｂのテーパ形状の一方の表面、プレート１０ａ、１０ｂの凸状の球面とプレート１１ａ、１１ｂの凹状の球面、プレート１１ａ、１１ｂの平坦な表面と外部車室下半のリブ３のキー５ａ、５ｂの平坦な表面とがそれぞれ接触して締結される。
【００４８】
これにより、上記実施の形態１、２よりもさらに内部車室下半１と外部車室下半のリブ３とを強固かつ安定して固定することができる。
【００４９】
本発明の幾つかの実施の形態について説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の技術的範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の技術的範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００５０】
例えば、上記実施の形態１〜３では、外部車室下半のリブ３の両側面にはキー５ａ、５ｂが設けられているが、これは締結面としての平坦性を確保するために設けられたものであり、締結が可能な面を有する場合は必ずしもキー５ａ、５ｂが設けられていなくともよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  内部車室下半
２ａ、２ｂ、５ａ、５ｂ  キー
３  外部車室下半のリブ
４ａ、４ｂ、６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ  ボルト
７ａ、７ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ  プレート
９ａ、９ｂ  枠体
１２ａ、１２ｂ  ブロック
【図１】
2014122603.tif 000003
【図２】
2014122603.tif 000004
【図３】
2014122603.tif 000005
【図４】
2014122603.tif 000006
【図５】
2014122603.tif 000007
【図６】
2014122603.tif 000008
【図７】
2014122603.tif 000009
【図８】
2014122603.tif 000010