(57)【要約】【課題】インペラの加熱後迅速に定位置に移動でき、途中での固着を未然に防止する。【解決手段】主軸６の外周に焼き嵌め方式によりインペラ７を嵌合固定するための圧入治具１０であって、この圧入治具１０は、主軸６の外径にほぼ等しい内径を備えたガイドスリーブ１と、ガイドスリーブ１１の先端に同心かつ拡径状態に一体化され、インペラ７のフランジ部７ｃ外周を嵌合するインペラ保持部１２とを備えた。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸外周に焼き嵌め方式によりインペラを嵌合固定するための圧入治具であって、
該圧入治具は、主軸外径にほぼ等しい内径を備えたガイドスリーブと、ガイドスリーブの先端に同心かつ拡径状態に一体化され、インペラのフランジ部外周を嵌合するインペラ保持部とを備えたことを特徴とする給水ポンプのインペラ圧入治具。
【請求項２】
請求項１において、前記インペラ保持部には、前記外周フランジ部を仮固定する手段を設けたことを特徴とする給水ポンプのインペラ圧入治具。
【請求項３】
請求項１または２において、圧入治具の外周には複数の把手が設けられていることを特徴とする給水ポンプのインペラ圧入治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水ポンプのインペラ圧入用治具に関し、特に焼嵌めにより主軸に嵌め付ける際の作業性改良技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
加圧流動床複合発電システム（ＰＦＢＣ）用の加圧流動床ボイラに用いられる給水ポンプは、ボイラそのものが高温、高圧の蒸気を発生するものであるために、特に高揚程を必要とし、このため横軸型多段渦巻ポンプが用いられている。
【０００３】
図１は実際に用いられている給水ポンプの断面を示すもので、このポンプは、後部に吸水ヘッド１、前部に吐出ヘッド２を突設した外部ケーシング３と，ケーシング３の前後に固定されたケーシングカバー４及び吸込カバー５と、両カバー４，５間に液密かつ回転可能に軸受けされ、かつ駆動モータなどに連繋した主軸６と、主軸６の外周に一列に固定した複数のインペラ７及びインペラ７の外周に配置され、インペラ７の回転に伴う流路を形成するバレル型内部ケーシング８を備え、吸水ヘッド１からケーシング３内部に流入した給水はインペラ７の回転に伴いケーシング８内に形成された流路を移動しつつインペラ７毎に運動エネルギーを増幅し、最終段通過後、吐出ヘッド２を通じてボイラ側に高揚程で供給される。
【０００４】
以上の給水ポンプでは、定期点検時に各部を分解して、それぞれの損耗状態が計測され、その状態に応じた各部品の補修や交換がなされた後、再度組立を行うようにしている。
【０００５】
この場合、主軸６、インペラ７及び内部ケーシング８からなるアセンブリを外部ケーシング３より取外し、さらに分解してそれぞれの損耗度合が検査される。
【０００６】
内部ケーシング８は各インペラ７毎のステージ８ａに分割され、各ステージ８ａを主軸６の軸方向に沿ってピンなどを介して積層した組合せ式ケーシングであり、したがって分解時には、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、インペラ７とステージ８ａとを交互に主軸６より抜出し、それぞれを精密検査するようになっている。
【０００７】
ここで、前記インペラ７の内径（例えば１４１．９mm）は、その製造上、主軸６の外径（例えば１４２．０mm）より小さいため、抜取り時には、バーナなどにより１００℃程度に加熱してその膨張により内径を広げた状態で引抜き、また再組立時には、前記と逆の手順でステージ８ａの組付けと、インペラ７の、いわゆる焼嵌めと称する加熱状態での嵌め付けとの交互作業により組立を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インペラ７の抜取り時には、加熱したインペラ７にワイヤーを引っ掛け、牽引力を作用させることで簡単に抜取ることができる。これに対し、嵌め付け時には従来ではインペラの加熱後直ちに防熱手袋をした人手により主軸６に直接押込むようにしていたが、図に示すようにインペラ７の主軸６の外周に嵌合する後部側フランジはその内径の大きさの割にはその軸長が極端に短いため、インペラ７を僅かに傾けた状態で主軸６に嵌合してしまう場合がある。そのような場合には、主軸６とインペラ７との隙間がほとんど０の状態であるため、力を入れても移動がスムーズに行われず、途中で冷却して主軸外周に固着してしまう例が多かった。
【０００９】
そして、このような状態になった場合には、新たに加熱操作を加えてから嵌合作業を再開するか、あるいは一旦引抜いてから、再度同様の操作を行わなければならないなど、作業能率が著しく悪かった。
【００１０】
本発明は以上の課題を解決するものであり、その目的は、インペラの加熱後迅速に定位置に移動でき、途中での固着を未然に防止できるようにした給水ポンプのインペラ圧入治具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため本発明の圧入治具は、主軸外径にほぼ等しい内径を備えたガイドスリーブと、ガイドスリーブの先端に同心かつ拡径状態に一体化され、インペラのフランジ部外周を嵌合するインペラ保持部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また本発明では、請求項１において、前記インペラ保持部には、前記フランジ部外周を仮固定する手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
さらに本発明は、請求項１または２において、圧入治具の外周には複数の把手が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本発明ではインペラのフランジ部内周後部に同軸にガイドスリーブが連続しているため、実質的に主軸に対する嵌め付け時の軸長が長くなった状態で嵌合され、傾きにより固着がなく、スムーズに目的とする位置まで移動させることができる。
【００１５】
請求項２の発明では、仮固定手段により確実にインペラを保持部に固定でき、この状態のままインペラの加熱と、嵌合作業を迅速に行うことができる。
【００１６】
請求項３の発明では、加熱状態の治具を直接手に持つことがなく、把手を介して確実に嵌合、移動作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図３〜図５を用いて説明する。本発明が適用されるインペラ７は、図３，４に示すように扁平円盤状をなし、圧入先端側中心が大きく開口しその内周部には吸込み口７ａを形成し、この吸込み口７ａを外周の吐出し口７ｂに連通させたものであり、圧入後端側にその内周が焼き嵌めにより主軸６に嵌合されるフランジ部７ｃを突出させている。
【００１８】
本発明の圧入治具１０は、改削性ステンレス、鋼などの旋削加工品であって、主軸６の外径とほぼ同様な内径とした所定長さのガイドスリーブ１１と、ガイドスリーブ１１の先端にこれと同心かつ拡径状態で一体化されて、前記インペラ７のフランジ部７ｃを嵌合するインペラ保持部１２を備えている。ガイドスリーブ１１の内径は、例えば主軸６の最大外径が１４２mmである場合には、挿入しやすさを勘案してこれより１mm大きな１４３mmに設定される。また、保持部１２の内径はインペラ７のフランジ部７ｃの外径より１mm程度大きく設定される。
【００１９】
保持部１１には９０°間隔で４つのネジ孔１４が形成され、各ネジ孔１４には仮固定手段としてのボルト１５がねじ込まれる。なお、図では六角頭ボルトとしているが、作業に応じて六角孔付きボルトでもよいし、蝶ボルトなどでもよい。
【００２０】
さらには、圧入治具１０の外周には一端を保持部１２に他端をガイドスリーブ１１に溶接により固定された一対の把手１６が１８０°対向位置に設けられている。
【００２１】
図３に示すように、フランジ部７ｃを治具１０に嵌合しボルト１５をねじ込むことにより、インペラ７は治具１０の先端に仮固定される。
【００２２】
この状態のままバーナーの炎をインペラ７のフランジ部７ｃの内側に吹付けることにより、フランジ部７ｃは熱膨張し、拡径する。なお熱の一部は圧入治具１０の内周に伝達されるが、比較的伝熱の低いステンレス、鋼などで構成されているため、全体を加熱するには至らず、防熱性手袋により把手１６を持って操作できる程度の温度となる。これに加え蓄熱性が高いので、フランジ部７ａはそれ自体がむき出しのままに比べて比較的長時間その温度に保温される。
【００２３】
図５は以上の圧入治具１０を用いてインペラ７を主軸６に圧入している状態を示すもので、作業者の手で把手１６を握り、主軸６の外周にインペラ７及び圧入治具１０を挿入すると、フランジ部７ｃの長さに加えガイドスリーブ１１の長さが加わることにより実質的に主軸に対する嵌め付け時の軸長が長くなった状態で嵌合される。これによって平行度が保たれ、傾きなどがなくなるため、固着することなく、速やかに目的とするステージ８ａに内包される位置まで移動できる。
【００２４】
所定位置に移動後、インペラ７が冷却したら、この位置に固着するので、ボルト１５をゆるめて、圧入治具１０のみを軸端方向に移動させ、次のインペラ７の仮固定と、加熱、嵌合作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用される給水ポンプの側断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は同ポンプの主軸に対するインペラ及びステージの取外し手順を示す説明用断面図である。
【図３】インペラと圧入治具を個別に示す示す斜視図である。
【図４】同結合状態を示す斜視図である。
【図５】同圧入治具を用いてインペラを主軸に圧入嵌合する状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
６  主軸
７  インペラ
８  内部ケーシング
１０  圧入治具
１１  ガイドスリーブ
１２  インペラ保持部
１５  ボルト（仮固定手段）
１６  把手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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