(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンの蒸気入口部に設置されて、車室の外部から供給された蒸気を、車室の軸方向の双方に対称的に流すようにして転向させる蒸気転向装置を、内部車室下半部と内部車室上半部とから構成される内部車室に対して支持させる蒸気転向装置の支持構造であって、
前記内部車室下半部の内周面から、水平面に沿うとともに半径方向内側に向かって突出する受け台と、
前記蒸気転向装置の下半部から、水平面に沿うとともに半径方向外側に向かって突出するとともに、前記受け台の上面にその端部が支持される水平フランジと、
前記水平フランジの端部の上面に設けられた凹所内に嵌り込む凸部を一端部に有するとともに、固定部材を介して前記内部車室下半部の上面に固定され、前記受け台とともに前記水平フランジを挟みこむサポートと、を備え、
前記凸部の下面と、この下面と対向する前記凹所を形成する底面との間に第１の隙間が設けられ、かつ、前記内部車室下半部の内周面と、この内周面と対向する前記端部の端面との間に第２の隙間が設けられていることを特徴とする蒸気転向装置の支持構造。
【請求項２】
前記水平フランジの端部が、前記受け台の上面に、ボルトを介して固定されたライナの上面に載置されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気転向装置の支持構造。
【請求項３】
前記内部車室下半部の上面に、前記サポートの底部を受け入れて収容する凹所が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の蒸気転向装置の支持構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸気転向装置の支持構造を具備していることを特徴とする蒸気タービン。
【請求項５】
内部車室下半部と内部車室上半部とから構成される蒸気タービンの車室と、
前記車室の内部に収容された蒸気転向装置と、
前記蒸気転向装置の下半部から水平方向外側に突出した水平フランジと、
前記水平フランジを支持する、前記内部車室下半部の内周面から水平方向内側に突出した受け台と、
固定部材を介して前記内部車室下半部に固定され、前記水平フランジの上側に第１の隙間を介して前記水平フランジの上面の少なくとも一部に被さり、前記受け台とともに前記水平フランジを挟みこむサポートとを備え、
前記水平フランジは、前記内部車室下半部の内周面と第２の隙間を介して対向する蒸気タービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンの蒸気入口部に設置されて、車室の外部から供給された蒸気を、車室の軸方向の双方に対称的に流すようにして転向させる蒸気転向装置の支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンの蒸気入口部に設置されて、車室の外部から供給された蒸気を、車室の軸方向の双方に対称的に流すようにして転向させる蒸気転向装置の支持構造としては、例えば、非特許文献１に開示されたものが知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「低圧タービン蒸気転向装置概略図」、［平成23年1月19日検索］、インターネット〈URL：http://www.yonden.co.jp/press/re1002/data/pr005-04.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１２は、上記非特許文献１に記載されている蒸気転向装置と蒸気タービンの車室と取付け構成をより詳しく図示したものである。
図１２に示すように、従来の蒸気転向装置の支持構造１００は、内部車室下半部１０１の内周面１０１ａから、水平面に沿うとともに内方（半径方向内側）に向かって突出する受け台（支持台）１０２の上面に、蒸気転向装置の下半部から、水平面に沿うとともに外方（半径方向外側）に向かって突出する水平フランジ１０３の下面が、ライナ１０４を介して載置（支持）される構造になっている。水平フランジ１０３は、受け台１０２に対して、植込みボルト１０８により固定されている。
【０００５】
植込みボルト１０８の一端部に螺合されたナット１０６が植込みボルト１０８に対して回転しないよう、すなわち、植込みボルト１０８の一端部に螺合されたナット１０６を、植込みボルト１０８に対して固定するため、ナット１０６および植込みボルト１０８にはそれぞれ、穴１１１，１１２が設けられている。割りピン１１０はこの穴１１１、１１２に挿入さ取り付けられている。
【０００６】
しかしながら、上記のような割りピン構造を採用した場合、ナット１０６および植込みボルト１０８に対して割りピン１１０がガタ（あそび）のある状態で取り付けられると、ナット１０６が植込みボルト１０８に対して回動（揺動）し、割りピン１１０が穴１１１，１１２内を摺動するとともに、割りピン１１０が減肉して、割りピン１１０が折損してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、割りピン構造を採用することなく、また、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束することなく、蒸気転向装置を内部車室に対して支持させることができる蒸気転向装置の支持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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る蒸気転向装置の支持構造は、蒸気タービンの蒸気入口部に設置されて、車室の外部から供給された蒸気を、車室の軸方向の双方に対称的に流すようにして転向させる蒸気転向装置を、内部車室下半部と内部車室上半部とから構成される内部車室に対して支持させる蒸気転向装置の支持構造であって、前記内部車室下半部の内周面から、水平面に沿うとともに半径方向内側に向かって突出する受け台と、前記蒸気転向装置の下半部から、水平面に沿うとともに半径方向外側に向かって突出するとともに、前記受け台の上面にその端部が支持される水平フランジと、前記水平フランジの端部の上面に設けられた凹所内に嵌り込む凸部を一端部に有するとともに、固定部材を介して前記内部車室下半部の上面に固定され、前記受け台とともに前記水平フランジを挟みこむサポートと、を備え、前記凸部の下面と、この下面と対向する前記凹所を形成する底面との間に第１の隙間が設けられ、かつ、前記内部車室下半部の内周面と、この内周面と対向する前記端部の端面との間に第２の隙間が設けられている。
【０００９】
本発明に係る蒸気転向装置の支持構造によれば、蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）のにボルトのみが使用され、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束しないよう、凸部の下面と、この下面と対向する凹所を形成する底面との間に第１の隙間が設けられ、かつ、内部車室下半部の内周面と、この内周面と対向する端部の端面との間に第２の隙間が設けられている。
これにより、割りピン構造を採用することなく、また、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束することなく、蒸気転向装置を内部車室に対して支持させることができる。
【００１０】
上記蒸気転向装置の支持構造において、前記水平フランジの端部が、前記受け台の上面に、ボルトを介して固定されたライナの上面に載置されているとさらに好適である。
【００１１】
このような蒸気転向装置の支持構造によれば、ライナの板厚を調整することにより、凸部の下面と、この下面と対向する凹所を形成する底面との間に形成される第１の隙間が調整されることになる。
これにより、水平フランジの端部における板厚を調整したり、あるいは受け台の板厚を調整したりする必要がなくなり、第１の隙間の調整作業をより効率的に行うことができる。
【００１２】
上記蒸気転向装置の支持構造において、前記内部車室下半部の上面に、前記サポートの底部を受け入れて収容する凹所が設けられているとさらに好適である。
【００１３】
このような蒸気転向装置の支持構造によれば、内部車室下半部の上面からサポートの上面までの高さ（距離）が低く抑えられることになる。
これにより、内部車室下半部の上面からサポートの上面までの高さ寸法を低減させることができる。
【００１４】
本発明に係る蒸気タービンは、割りピン構造を採用することなく、また、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束することなく、蒸気転向装置を内部車室に対して支持させることができる蒸気転向装置の支持構造を具備している。
【００１５】
本発明に係る蒸気タービンによれば、割りピンが減肉して、割りピンが折損してしまうことがないので、当該蒸気タービンの信頼性を向上させることができる。
【００１６】
本発明に係る蒸気タービンは、内部車室下半部と内部車室上半部とから構成される車室と、車室の内部に収容された蒸気転向装置と、蒸気転向装置の下半部から水平方向外側に突出した水平フランジと、水平フランジを支持する、内部車室下半部の内周面から水平方向内側に突出した受け台と、固定部材を介して内部車室下半部に固定され、水平フランジの上側に第１の隙間を介して水平フランジの上面の少なくとも一部に被さり、受け台とともに水平フランジを挟みこむサポートとを備え、水平フランジは、内部車室下半部の内周面と第２の隙間を介して対向する。
【００１７】
このような蒸気タービンによれば、サポートの下面と水平フランジの上面の間に位置する第１の隙間と、内部車室下半部の内周面と水平フランジとの間の第２の隙間とにより、水平フランジの水平方向の移動を許容しつつ、鉛直方向の移動を拘束することができる。係る蒸気タービンは、蒸気転向装置の熱伸びを許しつつ車室内に確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、割りピン構造を採用することなく、また、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束することなく、蒸気転向装置を内部車室に対して支持させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造の側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造の上面図である。
【図４】図２の断面図である。
【図５】蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第１工程を示す図である。
【図６】蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第２工程を示す図である。
【図７】蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第３工程を示す図である。
【図８】蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第４工程を示す図である。
【図９】蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第５工程を示す図である。
【図１０】蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第６工程を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る蒸気タービンの断面図である。
【図１２】従来の蒸気転向装置の支持構造を示す断面図であって、図２と同様の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造について、図１から図１１を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造の斜視図、図２は本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造の側面図、図３は本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造の上面図、図４は図２の断面図、図５は蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第１工程を示す図、図６は蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第２工程を示す図、図７は蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第３工程を示す図、図８は蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第４工程を示す図、図９は蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第５工程を示す図、図１０は蒸気転向装置を内部車室下半部に固定する（取り付ける）手順を説明するための斜視図であって、第６工程を示す図、図１１は、本実施形態に係る蒸気タービンの断面図である。
【００２１】
本実施形態の蒸気タービンは、例えば、火力発電タービン、原子力発電タービン等に用いられる。図１１に示すように、蒸気タービン１０の車室６の内部に内部車室が設けられ、内部車室は、内部車室上半部（図示せず）と内部車室下半部６ａとに別れている。蒸気転向装置の支持構造１は、蒸気タービンの蒸気入口部（図示せず）に設置されて、車室６の外部から供給された蒸気を、車室の軸方向の双方に対称的に流すようにして転向させる蒸気転向装置７を、車室６を構成する内部車室に対して支持させるものである。
【００２２】
図１から図４の少なくともいずれか一図に示すように、本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造１は、受け台（支持台）２と、ライナ３と、水平フランジ４と、サポート５とを備えている。
受け台２は、内部車室下半部１１の内周面１１ａから、水平面に沿うとともに内方（半径方向内側）に向かって突出するとともに、上面視（下面視）矩形状、側面視矩形状、正面視矩形状を呈する直方体形状の部材である。受け台２の長さ方向（図４において左右方向）および幅方向（図３において上下方向）の中央部には、受け台２の上面２ａと下面２ｂとを連通して板厚方向（図４において上下方向）に貫通する（第１の）貫通穴１２が設けられている。貫通穴１２の内周面には、後述する（第１の）六角穴付きボルト１３の軸部外周面に設けられた雄ネジ部（図示せず）と螺合する雌ネジ部（図示せず）が設けられている。
【００２３】
また、受け台２の幅方向の中央部で、かつ、板厚方向の上半部における中央部には、受け台２の正面２ｃから、水平面に沿うとともに外方（半径方向外側）に向かって（第１の）穴１４が穿設されている。穴１４内には、六角穴付きボルト１３の回り止め（緩み止め）として機能する止めネジ１５が嵌入（挿入）されるようになっている。
【００２４】
ライナ３は、サポート５の下面５ａと、水平フランジ４の凹所１６を形成する底面１６ａとの間に形成される（第１の）隙間Ｇ１を調整するとともに、上面視（下面視）矩形状、側面視矩形状、正面視矩形状を呈する直方体形状の部材である。ライナ３の長さ方向（図４において左右方向）および幅方向（図４において紙面に垂直な方向）の中央部には、ライナ３の上面３ａと下面３ｂとを連通して板厚方向（図４において上下方向）に貫通するとともに、六角穴付きボルト１３の頭部および軸部の上端部を受け入れて収容する（第２の）貫通穴２１が設けられている。また、ライナ３の上面３ａは、その上に水平フランジ４の端部２２が載置されたときに、端部２２を形成する下面２２ａと接するように形成され、ライナ３の下面３ｂは、受け台２の上に載置されたときに、受け台２の上面２ａと接するように形成されている。
【００２５】
水平フランジ４は、蒸気転向装置７の下半部から、水平面に沿うとともに外方（半径方向外側）に向かって突出する部材であり、蒸気転向装置の側に位置する本体部２３と、蒸気転向装置と反対の側、すなわち、内部車室下半部１１の側に位置する端部２２とを備えている。
本体部２３は、上面視（下面視）矩形状、側面視矩形状、正面視矩形状を呈する直方体形状の部材であり、水平面に沿って延びる上面２３ａおよび下面２３ｂを備えている。
【００２６】
端部２２は、上面視凹形状、側面視矩形状、正面視凹形状を呈するブロック状の部材であり、水平面に沿って延びる上面２２ｂおよび下面２２ａを備えている。上面２２ｂは、本体部２３の上面２３ａと同一の平面上に形成されており、下面２２ａは、本体部２３の下面２３ｂが位置する水平面よりも上方に位置する水平面上に位置している。すなわち、下面２２ａと本体部２３の下面２３ｂとは、垂直面に沿って延びる壁面２４を介して接続されている。
【００２７】
また、端部２２の長さ方向（図４において左右方向）における左半部（および右半部）で、かつ、幅方向（図４において紙面に垂直な方向）の中央部には、サポート５の一部を受け入れて収容するとともに、上面視矩形状、断面視矩形状、正面視矩形状を呈する直方体形状の（第１の）凹所１６が設けられている。凹所１６は、上方と、内部車室下半部１１の側が開口するよう、底面１６ａと三つの側面１６ｂとにより形成されている。
さらに、端部２２の（先）端面（内部車室下半部１１の内周面１１ａと対向する面）２２ｃと内部車室下半部１１の内周面１１ａとの間には、（第２の）隙間Ｇ２が形成されるようになっている。
【００２８】
サポート５は、水平フランジ４の上方への抜け出しを防止するとともに、上面視（下面視）凸形状、側面視矩形状、正面視矩形状を呈するブロック状の部材である。サポート５の幅方向（図３において上下方向）の中央部で、かつ、蒸気転向装置７の側には、サポート５の上面５ｂと下面５ａとを連通して板厚方向（図４において上下方向）に貫通するとともに、六角穴付きボルト３１の頭部および軸部の上半部を受け入れて収容する（第３の）貫通穴３２が設けられている。
【００２９】
また、内部車室下半部１１の上面１１ｂに形成された凹所３３内にサポート５がセット（位置決め）されたときに、六角穴付きボルト３１の軸部の下半部を受け入れて収容する（第２の）穴３４が、（第２の）凹所３３を形成する底面３３ａから、垂直面に沿うとともに下方に向かって穿設されている。穴３４の内周面には、六角穴付きボルト３１の軸部外周面に設けられた雄ネジ部（図示せず）と螺合する雌ネジ部（図示せず）が設けられている。
【００３０】
サポート５の幅方向（図３において上下方向）の中央部で、かつ、蒸気転向装置７と反対の側には、サポート５の上面５ｂと下面５ａとを連通して板厚方向（図４において上下方向）に貫通するとともに、サポート５を取り外す際に使用される押し上げボルト（図示せず）を受け入れて収容する（第４の）貫通穴３５が設けられている。貫通穴３５の内周面には、押し上げボルトの軸部外周面に設けられた雄ネジ部（図示せず）と螺合する雌ネジ部（図示せず）が設けられている。
【００３１】
サポート５の下面５ａは、凹所３３を形成する底面３３ａの上に載置されたときに、底面３３ａと接するように形成されている。また、図３に示すように、受け台２の上にライナ３がセット（位置決め）され、ライナ３の上に水平フランジ４がセットされて、凹所３３の底面３３ａの上にサポート５がセットされたときに、サポート５の凸部４１を形成する二つの側面４１ａと、これら側面４１ａと対向して凹所１６を形成する側面１６ｂとの間にそれぞれ（第３の）隙間Ｇ３が形成され、サポート５の凸部４１を形成する（先）端面４１ｂと、端面４１ｂと対向して凹所１６を形成する側面１６ｂとの間に（第４の）隙間Ｇ４が形成されるようになっている。
【００３２】
つぎに、蒸気転向装置７を内部車室下半部１１に固定する（取り付ける）手順を、図５から図１０を参照しながら説明する。
まず、図５に示すように、内部車室下半部１１の上面１１ｂに凹所３３を、凹所３３の底面３３ａに穴３４を、受け台２の上面２ａに貫通穴１２を、受け台２の正面２ｃに穴１４を加工して、第１工程を終了する。
【００３３】
つぎに、図６に示すように、サポート５の下面５ａ（図４参照）と、水平フランジ４の凹所１６を形成する底面１６ａ（図４参照）との間に隙間Ｇ１（図４参照）が形成されるように、その板厚が調整されたライナ３を受け台２の上面２ａ（図４参照）に載置して、第２工程を終了する。
つづいて、図７に示すように、六角穴付きボルト１３を貫通穴２１内に挿入し、六角穴付きボルト１３の軸部外周面に設けられた雄ネジ部（図示せず）を、貫通穴１２の内周面に設けられた雌ネジ部（図示せず）と螺合させ、六角穴付きボルト１３を貫通穴１２に対して締め付けていくとともに、止めネジ１５を穴１４、および六角穴付きボルト１３の軸部に穿設された（第５の）貫通穴１３ａ（図４参照）内に挿入して、第３工程を終了する。
【００３４】
つぎに、図８に示すように、端部２２の端面２２ｃ（図４参照）と、内部車室下半部１１の内周面１１ａ（図４参照）との間に隙間Ｇ２（図４参照）が形成されるように、その長さが調整された水平フランジ４をライナ３の上面３ａに載置して、第４工程を終了する。
つづいて、図９に示すように、サポート５の凸部４１を形成する二つの側面４１ａ（図３参照）と、これら側面４１ａと対向して凹所１６を形成する側面１６ｂ（図３参照）との間にそれぞれ隙間Ｇ３（図３参照）が形成され、サポート５の凸部４１を形成する端面４１ｂ（図３参照）と、端面４１ｂと対向して凹所１６を形成する側面１６ｂ（図３参照）との間に隙間Ｇ４が形成されるように、凸部４１の幅および長さが調整されたサポート５を凹所３３の底面３３ａ（図８参照）に載置して、第５工程を終了する。
【００３５】
そして、図１０に示すように、六角穴付きボルト３１を貫通穴３２内に挿入し、六角穴付きボルト３１の軸部外周面に設けられた雄ネジ部（図示せず）を、穴３４の内周面に設けられた雌ネジ部（図示せず）と螺合させ、六角穴付きボルト３１を穴３４に対して締め付けていき、第６工程を終了する。
【００３６】
本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造１によれば、蒸気転向装置７を内部車室下半部１１に固定する（取り付ける）のに六角穴付きボルト３１のみが使用され、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束しないよう、凸部４１の下面５ａと、この下面５ａと対向する凹所１６を形成する底面１６ａとの間に（第１の）隙間Ｇ１が設けられ、かつ、内部車室下半部１１の内周面１１ａと、この内周面１１ａと対向する端部２２の端面２２ｃとの間に（第２の）隙間Ｇ２が設けられている。
これにより、割りピン構造を採用することなく、また、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束することなく、蒸気転向装置を内部車室に対して支持させることができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造１によれば、ライナ３の板厚を調整することにより、サポート５（より詳しくは、凸部４１）の下面５ａと、この下面５ａと対向する凹所１６を形成する底面１６ａとの間に形成される隙間Ｇ１が調整されることになる。
これにより、水平フランジ４の端部２２における板厚を調整したり、あるいは受け台２の板厚を調整したりする必要がなくなり、隙間Ｇ１の調整作業をより効率的に行うことができる。
【００３８】
さらに、本実施形態に係る蒸気転向装置の支持構造１によれば、凹所３３により、内部車室下半部１１の上面１１ｂからサポート５の上面５ｂまでの高さ（距離）が低く抑えられることになる。
これにより、内部車室下半部１１の上面１１ｂからサポート５の上面５ｂまでの高さ寸法を低減させることができる。
【００３９】
本発明に係る蒸気タービン１０によれば、割りピン構造を採用することなく、また、内部車室に対する蒸気転向装置の相対的な熱伸びを拘束することなく、蒸気転向装置を内部車室に対して支持させることができる蒸気転向装置の支持構造を具備していることになる
これにより、割りピン１１０（図１１参照）が減肉して、割りピン１１０が折損してしまうことがないので、当該蒸気タービンの信頼性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更実施可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１    蒸気転向装置の支持構造
２    受け台
２ａ  上面
３    ライナ
３ａ  上面
４    水平フランジ
５    サポート
５ａ  下面
６    車室
７    蒸気転向装置
１０    蒸気タービン
１１    内部車室下半部
１１ａ  内周面
１１ｂ  上面
１３    六角穴付きボルト
１６    凹所
１６ａ  底面
２２    端部
２２ｂ  上面
２２ｃ  端面
３１    六角穴付きボルト
３３    凹所
４１    凸部
Ｇ１    （第１の）隙間
Ｇ２    （第２の）隙間
【図１】
0005675411.tif 000002
【図２】
0005675411.tif 000003
【図３】
0005675411.tif 000004
【図４】
0005675411.tif 000005
【図５】
0005675411.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005675411.tif 000008
【図８】
0005675411.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005675411.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005675411.tif 000013