(57)【要約】【課題】静翼環の換装工事での労力を軽減する。【解決手段】車室２０の翼環取付部２３には、ロータ軸方向Ｄａを向いて並んでいる上流側面２４及び下流側面２５が形成されている。静翼環３０は、ロータ軸を中心して周方向Ｄｃに配置されている複数の静翼３２と、複数の静翼の径方向外側を相互に連結する環状の翼根リング３４と、翼根リング３４と翼環取付部２３の上流側面２４との間に配置される上流側ライナー４４と、翼根リング３４と翼環取付部２３の下流側面２５との間に配置される下流側ライナー４５と、下流側ライナー４５を翼根リング３４との間では挟み込んだ状態で翼根リング３４に取り付けられるライナー保持リング４１と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ軸を中心として回転するロータの外周側の覆う車室の翼環取付部に取り付けられている軸流回転機械の静翼環において、
前記翼環取付部には、前記ロータ軸を中心として環状を成し且つロータ軸方向を向いて並んでいる上流側面及び下流側面が形成されており、
前記ロータ軸を中心として周方向に配置されている複数の静翼と、
前記複数の静翼の径方向外側を相互に連結する環状の翼根リングと、
前記翼根リングと前記翼環取付部の前記上流側面との間に配置される環状の上流側ライナーと、
前記翼根リングと前記翼環取付部の前記下流側面との間に配置される環状の下流側ライナーと、
前記上流側ライナー又は前記下流側ライナーを前記翼根リングとの間では挟み込んだ状態で該翼根リングに取り付けられる環状のライナー保持リングと、
を備えていることを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項２】
請求項１に記載の軸流回転機械の静翼環において、
前記ライナー保持リングは、周方向に２分割されている、
ことを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の軸流回転機械の静翼環において、
前記ライナー保持リングとして、前記上流側ライナーを前記翼根リングとの間で挟み込む上流側ライナー保持リングと、前記下流側ライナーを前記翼根リングとの間で挟み込む下流側ライナー保持リングとがある、
ことを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の軸流回転機械の静翼環において、
前記ライナー保持リングを前記翼根リングに取り付ける取付ボルトを備え、
前記ライナー保持リングには、前記ロータ軸に対する径方向に貫通して、前記取付ボルトの軸部が前記ロータ軸方向に相対移動可能に挿通されるボルト挿通孔が形成され、
前記翼根リングには、前記径方向に凹んで、前記ライナー保持リングの前記ボルト挿通孔に挿通された前記取付ボルトが捻じ込まれるボルトネジ穴が形成されている、
ことを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の軸流回転機械の静翼環において、
前記翼環取付部の前記上流側面と前記下流側面とは、空間を隔てて互いに対向しており、
前記翼根リングの少なくとも一部は、前記翼環取付部の前記上流側面と前記下流側面との間の空間に入り込む、
ことを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載の軸流回転機械の静翼環において、
前記翼環取付部は、前記ロータ軸に対する径方向外側に向かって凹み、該ロータ軸周りに環状を成す環状凹部が形成され、該環状凹部のロータ軸方向で対向する一対の面の一方が前記上流側面を成し、他方が前記下流側面を成しており、
前記翼根リングの少なくとも一部は、前記環状凹部の前記上流側側面と前記下流側側面との間の空間に入り込む、
ことを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の軸流回転機械の静翼環において、
前記翼環取付部は、前記ロータ軸に対する径方向内側に向かって突出して、前記ロータ軸周りに環状を成す環状凸部を有し、該環状凸部の前記ロータ軸方向で互いに反対側を向く一対の面の一方が前記上流側面を成し、他方が前記下流側面を成しており、
前記翼根リングの前記ロータに対する径方向外側には、前記径方向内側に向かって凹み、前記翼環取付部が入り込む環状の取付部挿入溝が形成されている、
ことを特徴とする軸流回転機械の静翼環。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の静翼環と、
前記ロータと、
前記車室と、
を備えていることを特徴とする軸流回転機械。
【請求項９】
請求項８に記載の軸流回転機械において、
前記車室内には蒸気が流入し、
前記ロータは前記蒸気により回転する、
ことを特徴とする軸流回転機械。
【請求項１０】
静翼環と、ロータ軸を中心として回転するロータと、該静翼環及び該ロータの外周側の覆うと共に該静翼環が取り付けられる車室と、を備え、該車室は、前記ロータ軸を中心として環状を成し且つロータ軸方向を向いて並んでいる上流側面及び下流側面が形成されている翼環取付部を有する軸流回転機械における静翼環の組付け方法おいて、
前記ロータ軸を中心として周方向に配置されている複数の静翼と、該複数の静翼の径方向外側相互を連結する環状の翼根リングとを有する静翼環本体における該翼根リングと前記翼環取付部の前記上流側面との間の上流側間隔、及び該翼根リングと該翼環取付部の前記下流側面との間の下流側間隔を把握する間隔把握工程と、
前記静翼環の一部として、前記翼根リングと前記翼環取付部の上流側面との間に配置される環状の上流側ライナーと、前記翼根リングと前記翼環取付部の下流側面との間に配置される環状の下流側ライナーと、前記上流側ライナーと前記下流側ライナーとのうちの一方のライナーを前記翼根リングとの間で挟み込む環状のライナー保持リングと、を準備する準備工程と、
前記一方のライナーを前記ライナー保持リングと前記翼根リングとの間で挟み込み、該一方のライナー及び該ライナー保持リングを該翼根リングに取り付ける保持リング取付工程と、
前記翼根リングが前記翼環取付部の前記上流側面及び前記下流側面に対向するよう、前記一方のライナー及び前記ライナー保持リングが取り付けられた前記静翼環本体を配置すると共に、前記上流側ライナーと前記下流側ライナーとのうちの他方のライナーを前記翼環取付部の前記上流側面と下流側面とのうちの対応する面と該翼根リングとの間に介在させる組付け工程と、
を実行し、
前記間隔把握工程では、前記車室に対して前記静翼環本体をロータ軸方向における目的の位置に配置した際の前記翼根リングと前記上流側面との間のロータ軸方向の間隔を前記上流側間隔として把握し、該翼根リングと前記下流側面との間のロータ軸方向の間隔を前記下流側間隔として把握し、
前記準備工程では、前記間隔把握工程で把握した前記上流側間隔に応じて、前記上流側ライナーのロータ軸方向の厚みを定め、該厚みの該上流側ライナーを準備し、前記間隔把握工程で把握した前記下流側間隔に応じて、前記下流側ライナーのロータ軸方向の厚みを定め、該厚みの該下流側ライナーを準備する、
ことを特徴とする軸流回転機械における静翼環の組付け方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの外周側の覆う車室に取り付けられる静翼環、これを備えている軸流回転機械、及び静翼環の組付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンや圧縮機等の軸流回転機械では、ロータと、このロータの外周側を覆う車室と、この車室に取り付けられている静翼環と、を備えているものがある。静翼環は、ロータ軸を中心して周方向に配置されている複数の静翼と、複数の静翼の径方向外側相互を連結する環状の翼根リングとを有している。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の蒸気タービンでは、車室の径方向内側に径方向外側に向かって凹み且つロータ軸を中心として環状の翼環取付部が形成され、この翼環取付部に静翼環の翼根リングが嵌合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平４−９５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
軸流流体機械では、点検時に、車室から静翼環を外した後、修理した静翼環又は新たな静翼環を車室に取り付ける換装工事が行われることがある。車室の翼環取付部の各寸法は、車室の変形や減肉等で変化する。このため、換装工事の際には、この翼環取付部及び／又は静翼環の取付及び位置調整のために、これらの修正加工が必要になることが度々ある。また、軸流回転機械の点検に与えられる時間は比較的短期間である。
【０００６】
よって、従来技術では、点検時に静翼環の換装工事がある場合、この静翼環の修正加工に多くの時間とコストがかかるという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、従来技術の問題点に着目し、換装工事での修正加工が不要な静翼環、この静翼環を備えている軸流回転機械、静翼環の組付け方法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】
【０００８】
上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての軸流回転機械の静翼環は、
ロータ軸を中心として回転するロータの外周側の覆う車室の翼環取付部に取り付けられている軸流回転機械の静翼環において、前記翼環取付部には、前記ロータ軸を中心として環状を成し且つロータ軸方向を向いて並んでいる上流側面及び下流側面が形成されており、
前記ロータ軸を中心として周方向に配置されている複数の静翼と、前記複数の静翼の径方向外側を相互に連結する環状の翼根リングと、前記翼根リングと前記翼環取付部の前記上流側面との間に配置される環状の上流側ライナーと、前記翼根リングと前記翼環取付部の前記下流側面との間に配置される環状の下流側ライナーと、前記上流側ライナー又は前記下流側ライナーを前記翼根リングとの間では挟み込んだ状態で該翼根リングに取り付けられる環状のライナー保持リングと、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
当該軸流回転機械の静翼環を車室に取り付ける際には、各種厚みの下流側ライナー及び上流側ライナーを予め準備しておき、各種厚みの下流側ライナー及び上流側ライナーのうちから、目的の厚みの下流側ライナー及び上流側ライナーを選び出し、これら下流側ライナー及び上流側ライナーと共に、複数の静翼及び翼環リングを有する静翼環本体を車室に組み込む。あるいは、上流側ライナー及び下流側ライナーのみを現地で簡易に修正加工して、これらのライナーを組み込む場合もある。よって、当該静翼環では、換装工事での静翼環本体の修正加工が不要になる。
【００１０】
また、上流側ライナーと下流側ライナーとのうち、一方のライナーが翼根リングに取り付けられている状態で、他方のライナーと共に静翼環本体を翼環取付部への組み付けるので、当該静翼環では、組み付け作業を容易に行うことができる。
【００１１】
よって、当該静翼環によれば、静翼環の換装工事での労力を軽減できる。
【００１２】
ここで、前記軸流回転機械の静翼環において、前記ライナー保持リングは、周方向に２分割されていてもよい。
【００１３】
ライナー保持リングが２分割されていれば、このライナー保持リングの組付けが容易になる。
【００１４】
また、以上のいずれかの軸流回転機械の静翼環において、前記ライナー保持リングとして、前記上流側ライナーを前記翼根リングとの間で挟み込む上流側ライナー保持リングと、前記下流側ライナーを前記翼根リングとの間で挟み込む下流側ライナー保持リングとがあってもよい。
【００１５】
当該静翼環では、静翼環本体の組付け前に、翼根リングに上流側ライナー及び下流側ライナーを組み付けることで、静翼環本体の組付け時に上流側ライナー及び下流側ライナーの組付けを行う必要がなくなり、組付け工程を容易かつ短時間に行うことができる。
【００１６】
また、以上のいずれかの前記軸流回転機械の静翼環において、前記ライナー保持リングを前記翼根リングに取り付ける取付ボルトを備え、前記ライナー保持リングには、前記ロータ軸に対する径方向に貫通して、前記取付ボルトの軸部が前記ロータ軸方向に相対移動可能に挿通されるボルト挿通孔が形成され、前記翼根リングには、前記径方向に凹んで、前記ライナー保持リングの前記ボルト挿通孔に挿通された前記取付ボルトが捻じ込まれるボルトネジ穴が形成されていてもよい。
【００１７】
当該静翼環では、ライナー保持リングのロータ軸方向の位置を調節できるので、上流側ライナーと下流側ライナーとのうち、ライナー保持リングと翼根リングとの間に挟まれる一方のライナーの厚さが変わっても、この一方のライナーをライナー保持リングと翼根リングとの間で挟んで翼根リングに取り付けることができる。
【００１８】
また、以上のいずれかの前記軸流回転機械の静翼環において、前記翼環取付部の前記上流側面と前記下流側面とは、空間を隔てて互いに対向しており、前記翼根リングの少なくとも一部は、前記翼環取付部の前記上流側面と前記下流側面との間の空間に入り込んでもよい。
【００１９】
また、以上のいずれかの軸流回転機械の静翼環において、前記翼環取付部は、前記ロータ軸に対する径方向外側に向かって凹み、該ロータ軸周りに環状を成す環状凹部が形成され、該環状凹部のロータ軸方向で対向する一対の面の一方が前記上流側面を成し、他方が前記下流側面を成しており、前記翼根リングの少なくとも一部は、前記環状凹部の前記上流側側面と前記下流側側面との間の空間に入り込んでもよい。
【００２０】
また、前記軸流回転機械の静翼環において、前記翼環取付部は、前記ロータ軸に対する径方向内側に向かって突出して、前記ロータ軸周りに環状を成す環状凸部を有し、該環状凸部の前記ロータ軸方向で互いに反対側を向く一対の面の一方が前記上流側面を成し、他方が前記下流側面を成しており、前記翼根リングの前記ロータに対する径方向外側には、前記径方向内側に向かって凹み、前記翼環取付部が入り込む環状の取付部挿入溝が形成されていてもよい。
【００２１】
また、前記問題点を解決するための発明に係る軸流回転機械は、
前記静翼環と、前記ロータと、前記車室と、を備えていることを特徴とする。
【００２２】
ここで、前記軸流回転機械において、前記車室内には蒸気が流入し、前記ロータは前記蒸気により回転してもよい。
【００２３】
また、前記問題点を解決するための発明に係る軸流回転機械における静翼環の組付け方法は、
静翼環と、ロータ軸を中心として回転するロータと、該静翼環及び該ロータの外周側の覆うと共に該静翼環が取り付けられる車室と、を備え、該車室は、前記ロータ軸を中心として環状を成し且つロータ軸方向を向いて並んでいる上流側面及び下流側面が形成されている翼環取付部を有する軸流回転機械における静翼環の組付け方法おいて、
前記ロータ軸を中心として周方向に配置されている複数の静翼と、該複数の静翼の径方向外側相互を連結する環状の翼根リングとを有する静翼環本体における該翼根リングと前記翼環取付部の前記上流側面との間の上流側間隔、及び該翼根リングと該翼環取付部の前記下流側面との間の下流側間隔を把握する間隔把握工程と、前記静翼環の一部として、前記翼根リングと前記翼環取付部の上流側面との間に配置される環状の上流側ライナーと、前記翼根リングと前記翼環取付部の下流側面との間に配置される環状の下流側ライナーと、前記上流側ライナーと前記下流側ライナーとのうちの一方のライナーを前記翼根リングとの間で挟み込む環状のライナー保持リングと、を準備する準備工程と、前記一方のライナーを前記ライナー保持リングと前記翼根リングとの間で挟み込み、該一方のライナー及び該ライナー保持リングを該翼根リングに取り付ける保持リング取付工程と、前記翼根リングが前記翼環取付部の前記上流側面及び前記下流側面に対向するよう、前記一方のライナー及び前記ライナー保持リングが取り付けられた前記静翼環本体を配置すると共に、前記上流側ライナーと前記下流側ライナーとのうちの他方のライナーを前記翼環取付部の前記上流側面と下流側面とのうちの対応する面と該翼根リングとの間に介在させる組付け工程と、を実行し、
前記間隔把握工程では、前記車室に対して前記静翼環本体をロータ軸方向における目的の位置に配置した際の前記翼根リングと前記上流側面との間のロータ軸方向の間隔を前記上流側間隔として把握し、該翼根リングと前記下流側面との間のロータ軸方向の間隔を前記下流側間隔として把握し、
前記準備工程では、前記間隔把握工程で把握した前記上流側間隔に応じて、前記上流側ライナーのロータ軸方向の厚みを定め、該厚みの該上流側ライナーを準備し、前記間隔把握工程で把握した前記下流側間隔に応じて、前記下流側ライナーのロータ軸方向の厚みを定め、該厚みの該下流側ライナーを準備することを特徴とする。
【００２４】
静翼環を車室に取り付ける際には、各種厚みの下流側ライナー及び上流側ライナーを予め準備しておく。そして、準備工程では、各種厚みの下流側ライナー及び上流側ライナーのうちから、間隔把握工程で把握した上流側間隔及び下流側間隔に応じた厚みの下流側ライナー及び上流側ライナーを選び出し、これら下流側ライナー及び上流側ライナーと共に、複数の静翼及び翼環リングを有する静翼環本体を車室に組み込む。あるいは、上流側ライナー及び下流側ライナーのみを現地で簡易に修正加工して、これらのライナーを組み込み付けた静翼環本体を車室に組み込む。このため、当該組付け方法では、静翼環の換装工事の際、車室の翼環取付部に対する静翼環の寸法調整作業を容易に且つ短時間で行うことができる。
【００２５】
また、当該組付け方法では、上流側ライナーと下流側ライナーとのうち、一方のライナーが翼根リングに取り付けられている状態で、他方のライナーと共に静翼環本体を翼環取付部への組み付けるので、静翼環の組み付け作業を容易に行うことができる。
【００２６】
よって、当該組付け方法によれば、換装工事での静翼環本体の修正加工が不要になり、静翼環の取付及び位置調節が容易になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、複数の静翼及び翼環リングを有する静翼環本体の修正加工が換装工事において不要になり、静翼環の取付及び位置調節が容易になるので、換装工事での労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの断面図である。
【図２】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの要部断面図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの翼環リング及び翼環取付部周りの分解斜視図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの翼環リング及び翼環取付部周りの断面図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態における静翼環組込み前の翼環取付部周りの断面図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態における保持リング取付工程中の翼環リング及び翼環取付部周りの断面図である。
【図７】本発明に係る第一実施形態における組付け工程中の翼環リング及び翼環取付部周りの断面図である。
【図８】本発明に係る第一実施形態における蒸気タービンの静翼環の組付け作業手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る第二実施形態における蒸気タービンの翼環リング及び翼環取付部周りの断面図である。
【図１０】本発明に係る第三実施形態における蒸気タービンの翼環リング及び翼環取付部周りの断面図である。
【図１１】本発明に係る第四実施形態における蒸気タービンの翼環リング及び翼環取付部周りの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る軸流回転機械の各種実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
「第一実施形態」
まず、本発明に係る軸流流体機械の第一実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００３１】
本実施形態の軸流回転機械は、図１に示すように、蒸気タービンである。この蒸気タービンは、ロータ軸Ａｒを中心として回転するロータ１０と、このロータ１０を回転可能に覆う車室２０とを備えている。ロータ１０は、ロータ軸Ａｒを中心としてロータ軸Ａｒと平行なロータ軸方向Ｄａに延びているロータ本体１１と、ロータ軸Ａｒに対する周方向Ｄｃに並んでロータ本体１１に取り付けられている複数の動翼１２と、を備えている。周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼１２は、一つの動翼段を形成しており、ロータ本体１１には、複数の動翼段がロータ軸方向Ｄａに並んで取り付けられている。
【００３２】
車室２０には、この車室２０のロータ軸方向Ｄａの中央部に蒸気入口２１が形成され、ロータ軸方向Ｄａにおける両端側に蒸気出口２２が形成されている。この蒸気入口２１で、ロータ軸方向Ｄａにおける中心位置は、この車室２０の車室基準位置Ｐｃを成す。なお、以下では、ロータ軸方向Ｄａで蒸気入口２１側を上流側とし、ロータ軸方向Ｄａで蒸気出口２２側を下流側とする。また、以下では、ロータ軸Ａｒを基準にした径方向を単に径方向Ｄｒと言い、この径方向Ｄｒでロータ軸Ａｒに近づく側を径方向内側と言い、この径方向Ｄｒでロータ軸Ａｒから遠ざかる側を径方向外側と言う。
【００３３】
この蒸気タービンは、さらに、車室２０の内側であって、複数の動翼段のそれぞれの上流側に配置されている静翼環３０を備えている。
【００３４】
図２及び図３に示すように、車室２０の径方向内側には、各静翼環３０を取り付けるための翼環取付部２３が形成されている。この翼環取付部２３には、ロータ軸Ａｒを中心として環状を成し且つロータ軸方向Ｄａで空間を隔てて互いに対向している上流側面２４及び下流側面２５が形成されている。
【００３５】
静翼環３０は、静翼環本体３１を有している。この静翼環本体３１は、ロータ軸Ａｒを中心して周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼３２と、各静翼３２の径方向内側に設けられているシュラウド３３と、複数の静翼３２の径方向外側相互を連結する環状の翼根リング３４と、を有している。静翼環３０の翼根リング３４は、翼環取付部２３の上流側面２４と下流側面２５との間に挿入される。
【００３６】
静翼環３０は、さらに、翼根リング３４と翼環取付部２３の上流側面２４との間に配置される環状の上流側ライナー４４と、翼根リング３４と翼環取付部２３の下流側面２５との間に配置される環状の下流側ライナー４５と、下流側ライナー４５を翼根リング３４との間で挟み込む環状のライナー保持リング４１と、このライナー保持リング４１を翼根リング３４に取り付ける取付ボルト４３と、翼環取付部２３の上流側面２４と下流側面２５との間に挿入された翼根リング３４が翼環取付部２３から外れるのを防ぐコーキングピース４９と、を有している。
【００３７】
翼根リング３４の下流側には、径方向外側から径方向内側に向かって凹み、ライナー保持リング４１が取り付けられる環状のリング取付溝３５が形成されている。このリング取付溝３５の溝底には、径方向外側から径方向内側に向かって凹み、取付ボルト４３が捻じ込まれるボルトネジ穴３６が形成されている。この翼根リング３４のリング取付溝３５で、下流側を向いている下流側面３８が下流側ライナー４５と接触する面を成す。また、この翼根リング３４で、上流側を向いている上流側面３７が上流側ライナー４４と接触する面を成す。
【００３８】
ライナー保持リング４１は、少なくとも周方向で複数個に分割されていることが望ましい。ライナー保持リング４１を複数個に分割することにより、翼根リング３４への組付けが容易になる。但し、分割数を３分割以上とすると、ライナー保持リング４１の位置調整が煩雑となるので、２分割とするのが最も好ましい。
【００３９】
ライナー保持リング４１には、径方向Ｄｒに貫通して、取付ボルト４３の軸部が挿通されるボルト挿通孔４２が形成されている。このボルト挿通孔４２の内径は、取付ボルト４３の軸部の外径よりも大きい。このため、このボルト挿通孔４２に取付ボルト４３の軸部を挿通させても、ライナー保持リング４１は、翼根リング３４及びこの翼根リング３４のボルトネジ穴３６に捻じ込まれた取付ボルト４３に対してロータ軸方向Ｄａに相対移動可能である。
【００４０】
翼環取付部２３の上流側面２４に沿った位置には、径方向内側から径方向外側に向かって凹み、コーキングピース４９が挿入されるコーキングピース溝２９が形成されている。
【００４１】
蒸気タービンでは、点検時に、車室２０から静翼環３０を外した後、修理した静翼環３０又は新たな静翼環３０を車室２０に取り付ける換装工事が行われることがある。そこで、以下では、静翼環３０の換装工事において、車室２０から静翼環３０を外した後、車室２０に静翼環３０を組み付ける作業手順について、図８に示すフローチャートに従って説明する。
【００４２】
まず、図５に示すように、翼根リング３４の上流側面３７と翼環取付部２３の上流側面２４との間の上流側間隔Δｄｕ、及び翼根リング３４の下流側面３８と翼環取付部２３の下流側面２５との間の下流側間隔Δｄｄを把握する（Ｓ１：間隔把握工程）。
【００４３】
ロータ軸方向Ｄａにおける静翼環３０の設置位置Ｐｉは、例えば、車室基準位置Ｐｃからの距離Ｌｉで定められている。なお、静翼環３０中で設置位置Ｐｉとすべき位置は、例えば、静翼３２のロータ軸方向Ｄａにおける中心位置（以下、翼環基準位置Ｐｒとする）である。
【００４４】
間隔把握工程（Ｓ１）では、まず、静翼環３０の設置位置Ｐｉから翼環取付部２３の上流側面２４までの距離Ｌｕ、及び静翼環３０の設置位置Ｐｉから翼環取付部２３の下流側面２５までの距離Ｌｄを測定する。次に、翼環基準位置Ｐｒから翼根リング３４の上流側面３７までの幅Ｗｕ、及び翼環基準位置Ｐｒから翼根リング３４の下流側面３８までの距離Ｗｄを測定する。
【００４５】
そして、静翼環３０の設置位置Ｐｉから翼環取付部２３の上流側面２４までの距離Ｌｕから、翼根リング３４の幅Ｗｕを減算して（Ｌｕ−Ｗｕ）、翼根リング３４の上流側面３７と翼環取付部２３の上流側面２４との間の上流側間隔Δｄｕを得る。さらに、静翼環３０の設置位置Ｐｉから翼環取付部２３の下流側面２５までの距離Ｌｄから、翼根リング３４の幅Ｗｄを減算して（Ｌｄ−Ｗｄ）、翼根リング３４の下流側面３８と翼環取付部２３の下流側面２５との間の下流側間隔Δｄｄを得る。
【００４６】
次に、前述の上流側ライナー４４、下流側ライナー４５と、ライナー保持リング４１、取付ボルト４３を準備する（Ｓ２：準備工程）。
【００４７】
翼根リング３４の上流側面３７と翼環取付部２３の上流側面２４との間には、上流側ライナー４４が挿入される。このため、準備工程（Ｓ２）では、この間の上流側間隔Δｄｕを上流側ライナー４４の厚みｔｕとし、この厚みｔｕの上流側ライナー４４を準備する。また、翼根リング３４の下流側面３８と翼環取付部２３の下流側面２５との間には、ライナー保持リング４１及び下流側ライナー４５が挿入される。このため、準備工程（Ｓ２）では、この間の下流側間隔Δｄｄからライナー保持リング４１の幅Ｗｒを減算した値（Δｄｄ−Ｗｒ）を下流側ライナー４５の厚みｔｄとし、この厚みｔｄの下流側ライナー４５を準備する。
【００４８】
次に、図６に示すように、下流側ライナー４５及びライナー保持リング４１を翼根リング３４に取り付ける（Ｓ３：保持リング取付工程）。
【００４９】
この際、まず、下流側ライナー４５を翼根リング３４の下流側から翼根リング３４のリング取付溝３５に配置する。次に、ライナー保持リング４１を翼根リング３４の下流側から翼根リング３４のリング取付溝３５に配置する。次に、取付ボルト４３の軸部をライナー保持リング４１のボルト挿通孔４２に挿通させてから、この取付ボルト４３を翼根リング３４のボルトネジ穴３６に捻じ込む。この際、取付ボルト４３を翼根リング３４のボルトネジ穴３６に軽く捻じ込んでから、翼根リング３４に対するロータ軸方向Ｄａにおけるライナー保持リング４１の相対位置を調節する。具体的には、下流側ライナー４５が翼根リング３４の下流側面３８に密着し且つこの下流側ライナー４５にライナー保持リング４１が密着するよう、ライナー保持リング４１の位置を調節する。なお、前述したように、ライナー保持リング４１のボルト挿通孔４２の内径は取付ボルト４３の軸部の外径よりも大きいため、取付ボルト４３を翼根リング３４のボルトネジ穴３６に軽く捻じ込んだ状態でも、取付ボルト４３に対してロータ軸方向Ｄａにおけるライナー保持リング４１の位置を変えることができる。
【００５０】
そして、取付ボルト４３を翼根リング３４のボルトネジ穴３６にしっかりと捻じ込む。この結果、ライナー保持リング４１は、翼根リング３４に対して相対移動不能になる。また、下流側ライナー４５も、ライナー保持リング４１と翼根リング３４とにしっかりと挟持されて、翼根リング３４に対して相対移動不能になる。
【００５１】
次に、コーキングピース４９を車室２０のコーキングピース溝２９に取り付ける（Ｓ４：コーキングピース取付工程）。
【００５２】
次に、図７に示すように、翼根リング３４が翼環取付部２３の上流側面２４及び下流側面２５との間の空間中に位置するよう、下流側ライナー４５及びライナー保持リング４１が取り付けられた静翼環本体３１を配置する。さらに、これと並行して、翼根リング３４の上流側面３７と翼環取付部２３の上流側面２４との間に上流側ライナー４４を介在させる（Ｓ５：組付け工程）。
【００５３】
最後に、コーキングピース４９の一部をハンマー等で叩き潰すことで、翼環取付部２３からの静翼環３０の抜け止めを行う（Ｓ６：抜け止め処理工程）。
【００５４】
以上で、図４に示すように、車室２０に対する静翼環３０の組み付けが完了する。
【００５５】
車室２０の翼環取付部２３の各寸法は、車室２０の変形や減肉等で変化することがある。また、静翼環３０の翼根リング３４の各寸法も同様に変化することがある。このため、静翼環３０の換装工事の際、つまり、静翼環３０を車室２０から取り外し、損傷個所を修理した静翼環３０又は新たな静翼環３０を車室２０に取り付ける際には、車室２０の翼環取付部２３及び／又は静翼環３０の翼根リング３４の寸法調整作業が必要になる。
【００５６】
本実施形態では、各種厚みの下流側ライナー４５及び上流側ライナー４４を予め準備しておく。そして、準備工程（Ｓ２）で、各種厚みの下流側ライナー４５及び上流側ライナー４４のうちから、目的の厚みの下流側ライナー４５及び上流側ライナー４４を選び出し、以下の工程で、これら下流側ライナー４５及び上流側ライナー４４と共に、静翼環本体３１を車室２０に組み込む。よって、本実施形態では、静翼環３０の換装工事の際、車室２０の翼環取付部２３に対する静翼環３０の寸法調整作業を容易に且つ短時間で行うことができる。
【００５７】
しかも、本実施形態では、翼根リング３４の上流側と下流側との両方にライナー４４,４５を配置するが、下流側ライナー４５が静翼環本体３１の翼根リング３４に取り付けられている状態で、上流側ライナー４４と共に静翼環本体３１を翼環取付部２３への組み付けているので、この組み付け作業を容易に行うことができる。
【００５８】
蒸気タービンでは、静翼環３０の翼根リング３４とシュラウド３３との間の蒸気流路において、この静翼環３０の静翼３２を基準にして上流側の方が下流側よりも圧力が高い。従って、蒸気流路を流れている蒸気が翼根リング３４と翼環取付部２３の上流側面２４との間から翼根リング３４の径方向Ｄｒ外側に漏れ出て、この蒸気が翼根リング３４と翼環取付部２３の下流側面２５との間から、蒸気流路中に戻ると、蒸気タービンの出力低下につながる。
【００５９】
本実施形態では、翼環取付部２３の下流側面２５とライナー保持リング４１の下流側面とを面接触させていると共に、このライナー保持リング４１の径方向内側面と翼根リング３４におけるリング取付溝３５の溝底面とを面接触させているため、翼環取付部２３の下流側面２５と翼根リング３４との間のシール性を確保できる。このため、本実施形態では、翼環取付部２３の下流側面２５と翼根リング３４との間から蒸気流路中への流体の流れ込みを抑え、蒸気タービンの出力低下を抑えることができる。
【００６０】
なお、図３〜図７では、翼根リング３４が挿入される翼環取付部２３の空間は、翼環取付部２３の上流側面２４及び下流側面２５で形成されているが、この空間は、図２中の静翼環３０ａに対する翼環取付部２３ａや、静翼環３０ｂに対する翼環取付部２３ｂのように、翼環取付部２３ａ，２３ｂの上流側面及び下流側面の他に、上流側面と下流側面とをつなぐ径方向面で形成されていてもよい。
【００６１】
「第二実施形態」
次に、本発明に係る軸流流体機械の第二実施形態について、図９を用いて説明する。
【００６２】
本実施形態の軸流回転機械も、第一実施形態と同様、蒸気タービンである。但し、本実施形態の蒸気タービンは、静翼環３０が取り付けられる車室２０ｂの翼環取付部２３ｂの形状が第一実施形態と異なっている。そこで、以下では、主として、第一実施形態との相違点について説明する。
【００６３】
第一実施形態において、翼環取付部２３は、空間を隔ててロータ軸方向Ｄａで互いに対向する上流側面２４と下流側面２５で構成されている。これに対して、本実施形態において、翼環取付部２３ｂは、ロータ軸Ａｒを中心として環状を成して、ロータ軸Ａｒに対する径方向外側に向かって凹こみ、ロータ軸Ａ周りに環状をなす環状凹部が形成されている点で異なる。
【００６４】
本実施形態では、この環状凹部が形成されている翼環取付部２３ｂに対して、第一実施形態と同様に、静翼環３０の一部が嵌め込まれる。つまり、静翼環３０における翼根リング３４と、翼環取付部２３ｂの上流側面２４ｂとの間に配置される環状の上流側ライナー４４と、翼根リング３４と翼環取付部２３ｂの下流側面２５ｂとの間に配置される環状の下流側ライナー４５と、下流側ライナー４５を翼根リング３４との間で挟み込む環状のライナー保持リング４１と、このライナー保持リング４１を翼根リング３４に取り付ける取付ボルト４３と、翼環取付部２３の上流側面２４ｂと下流側面３５ｂとの間に挿入された翼根リング３４が翼環取付部２３から外れるのを防ぐコーキングピース４９とが、翼根取付部２３ｂの環状凹部に嵌め込まれる。
【００６５】
本実施形態における静翼環の組み付け作業手順は、第一実施形態と同様に、図８に示すフローチャートを適用でき、間隔把握工程、準備工程、保持リング取付工程、組付け工程の工程手順となる。
【００６６】
本実施形態の場合、第一実施形態と同様に、翼環取付部２３ｂの下流側面２５ｂとライナー保持リング４１の下流側面とを面接触させていると共に、このライナー保持リング４１の径方向内側面と翼根リング３４におけるリング取付溝３５の溝底面とを面接触させているため、翼環取付部２３ｂの下流側面２５ｂと翼根リング３４との間のシール性を確保できる。このため、本実施形態でも、上流側から翼環取付部２３ｂの上流側面２４ｂと翼根リング３４の間および下流側面２５ｂと翼根リング３４との間を経て蒸気流路中への流体の流れ込みを抑えることができ、蒸気タービンの出力低下を抑えることができる。
【００６７】
「第三実施形態」
次に、本発明に係る軸流流体機械の第三実施形態について、図１０を用いて説明する。
【００６８】
本実施形態の軸流回転機械も、第一実施形態と同様、蒸気タービンである。但し、本実施形態の蒸気タービンは、静翼環３０ｃの翼根リング３４ｃの形状、及びこの静翼環３０ｃが取り付けられる車室２０ｃの翼環取付部２３ｃの形状が第一実施形態と異なっている。そこで、以下では、主として、第一実施形態との相違点について説明する。
【００６９】
第一実施形態では、翼根リング３４が翼環取付部２３の空間内に挿入されるのに対し、本実施形態では、翼環取付部２３ｃが翼根リング３４ｃに形成されている空間に挿入される。このため、本実施形態の翼環取付部２３ｃは、ロータ軸Ａｒを中心として環状を成して、車室２０ｃの径方向内側からさらに径方向内側に突出している。つまり、この翼環取付部２３ｃは、環状の凸部を有している。この翼環取付部２３ｃには、環状を成し上流側を向く上流側面２４ｃと、環状を成し下流側を向く下流側面２５ｃとが形成されている。
【００７０】
また、本実施形態の翼根リング３４ｃには、ロータ軸Ａｒを中心として環状を成し、径方向外側から径方向内側に向かって凹む取付部挿入溝３５ｃが形成されている。この取付部挿入溝３５ｃで、ロータ軸方向Ｄａで互いに対向する一対の溝側面３７ｃ，３８ｃのうち、上流側の溝側面が翼環取付部２３ｃの上流側面２４ｃと対向する溝上流側面３７ｃを成し、下流側の溝側面が翼環取付部２３ｃの下流側面２５ｃと対向する溝下流側面３８ｃを成す。
【００７１】
本実施形態の静翼環３０ｃは、複数の静翼３２と翼根リング３４ｃとを有する静翼環本体３１ｃと、翼根リング３４ｃの溝上流側面３７ｃと翼環取付部２３ｃの上流側面２４ｃとの間に配置される環状の上流側ライナー４４ｃと、翼根リング３４ｃの溝下流側面３８ｃと翼環取付部２３ｃの下流側面２５ｃとの間に配置される環状の下流側ライナー４５ｃと、上流側ライナー４４ｃを翼根リング３４ｃの溝上流側面３７ｃとの間で挟み込む環状のライナー保持リング４１ｃと、このライナー保持リング４１ｃを翼根リング３４ｃに取り付ける取付ボルト４３と、を有している。
【００７２】
本実施形態の静翼環３０ｃの換装工事手順も、基本的に第一実施形態における換装工事手順と同様、間隔把握工程、準備工程、保持リング取付工程、組付け工程を実行する。
【００７３】
但し、本実施形態の保持リング取付工程では、まず、翼根リング３４ｃの取付部挿入溝３５ｃ内に上流側ライナー４４ｃを配置した後、この上流側ライナー４４ｃよりも下流側から翼根リング３４ｃの取付部挿入溝３５ｃ内にライナー保持リング４１ｃを配置する。そして、取付ボルト４３を用いて、ライナー保持リング４１ｃを翼根リング３４ｃに固定し、ライナー保持リング４１ｃと取付部挿入溝３５ｃの溝上流側面３７ｃとで上流側ライナー４４ｃを挟持する。また、本実施形態の組付け工程では、翼根リング３４ｃの溝下流側面３８ｃと翼環取付部２３ｃの下流側面２５ｃとの間に下流側ライナー４５ｃを介在させる。
【００７４】
以上のように、本実施形態でも、第一実施形態と同様、各種厚みの下流側ライナー４５ｃ及び上流側ライナー４４ｃを予め準備しておけば、静翼環３０ｃの換装工事の際、車室２０ｃの翼環取付部２３ｃに対する静翼環３０ｃの寸法調整作業を容易に且つ短時間で行うことができる。
【００７５】
ここで、本実施形態のように、車室２０ｃの翼環取付部２３ｃが径方向内側に突出し、翼根リング３４ｃにこの翼環取付部２３ｃが挿入される取付部挿入溝３５ｃが形成されている場合、蒸気流路を流れている蒸気が翼根リング３４ｃと翼環取付部２３ｃの上流側面２４ｃとの間から、翼根リング３４ｃと翼環取付部２３ｃの下流側面２５ｃとの間を経て、この静翼環３０ｃの下流側に回り込むと、蒸気タービンの出力低下につながる。これに対して、本実施形態では、翼環取付部２３ｃの上流側面２４ｃとライナー保持リング４１ｃの下流側面とを面接触させていると共に、このライナー保持リング４１ｃの径方向内側面と翼根リング３４ｃにおける取付部挿入溝３５ｃの溝底面とを面接触させているため、翼環取付部２３ｃの上流側面２４ｃと翼根リング３４との間のシール性を確保できる。このため、本実施形態では、蒸気タービンの出力低下を抑えることができる。
【００７６】
「第四実施形態」
次に、本発明に係る軸流流体機械の第四実施形態について、図１１を用いて説明する。
【００７７】
本実施形態は、第一実施形態における蒸気タービンの一部を変更したものである。具体的に、本実施形態の静翼環３０ｄは、ライナー保持リングとして、下流側ライナー保持リング４１及び上流側ライナー保持リング４１ｄを有すると共に、これらライナー保持リング４１，４１ｄ毎の取付ボルト４３，４３ｄを有している。
【００７８】
本実施形態の静翼環３０ｄの換装工事手順も、基本的に第一実施形態における換装工事手順と同様、間隔把握工程、準備工程、保持リング取付工程、組付け工程を実行する。
【００７９】
但し、本実施形態の保持リング取付工程では、第一実施形態と同様に、下流側ライナー４５及び下流側ライナー保持リング４１を取付ボルト４３で翼根リング３４ｄの下流側のリング取付溝３５に取り付けると共に、上流側ライナー４４及び上流側ライナー保持リング４１ｄを取付ボルト４３ｄで翼根リング３４ｄの上流側のリング取付溝３５ｄに取り付ける。また、本実施形態の組付け工程では、下流側ライナー４５及び下流側ライナー保持リング４１、さらに、上流側ライナー４４及び上流側ライナー保持リング４１ｄが既に取り付けられている静翼環本体３１ｄを車室２０の翼環取付部２３に組み付ける。
【００８０】
本実施形態では、組付け工程において、静翼環本体３１ｄの組付けに伴ってライナー４４,４５の組付けを行う必要がなくなるので、組付け工程を容易かつ短時間に行うことができる。
【００８１】
なお、本実施形態は、ライナー保持リングとして、上流側ライナー保持リング４１ｄ及び下流側ライナー保持リング４１を有する形態を第一実施形態に適用した例であるが、この形態を第二実施形態に適用してもよい。
【００８２】
また、第一実施形態では、翼根リング３４の下流側にライナー保持リング４１を配置し、第二実施形態では、翼根リング３４ｃの上流側にライナー保持リング４１ｃを配置しているが、各実施形態におけるライナー保持リング４１，４１ｃの配置を下流側から上流側、又は上流側から下流側に変えても、静翼環の換装工事の容易性及び短時間化を図ることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０：ロータ、１１：ロータ本体、１２：動翼、２０：車室、２３,２３ａ，２３ｂ，２３ｃ：翼環取付部、２４：上流側面、２５：下流側面、３０,３０ｃ，３０ｄ：静翼環、３１，３１ｃ，３１ｄ：静翼環本体、３２：静翼、３３：シュラウド、３４,３４ｃ，３４ｄ：翼根リング、３５，３５ｄ：リング取付溝、３５ｃ：取付部挿入溝、３６：ボルトネジ穴、３７：上流側面、３８：下流側面、３７ｃ：溝上流側面、３８ｃ：溝下流側面、４１，４１ｃ：ライナー保持リング、４１ｄ：上流側ライナー保持リング、４２：ボルト挿通孔、４３,４３ｄ：取付ボルト、４４，４４ｃ：上流側ライナー、４５，４５ｃ：下流側ライナー、４９：コーキングピース
【図１】
2014047668.tif 000003
【図２】
2014047668.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014047668.tif 000008
【図７】
2014047668.tif 000009
【図８】
2014047668.tif 000010
【図９】
2014047668.tif 000011
【図１０】
2014047668.tif 000012
【図１１】
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