(57)【要約】  本発明は、静翼支持体（１）と、該静翼支持体（１）のためのホルダ（２）とを有している、タービンの静翼支持体を固定するための静翼支持装置に関する。本発明によれば、静翼支持体（１）とホルダ（２）との間に固定エレメント（３）が配置されていて、該固定エレメント（３）を中心として、静翼支持体（１）がホルダ（２）内で旋回可能である。さらに本発明は、静翼支持体（１）とホルダ（２）との間の半径方向ギャップを調節するための方法に関する。
2011528083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静翼支持体（１）と、該静翼支持体（１）のためのホルダ（２）とを有している、タービンの静翼支持体を固定するための静翼支持装置において、
静翼支持体（１）とホルダ（２）との間に固定エレメント（３）が配置されていて、該固定エレメント（３）を中心として、静翼支持体（１）がホルダ（２）内で旋回可能であることを特徴とする、静翼支持装置。
【請求項２】
静翼支持体（１）とホルダ（２）との間に２つの高さ調節エレメント（４）が配置されていて、静翼支持体（１）がホルダ（２）内で水平方向に摺動可能である、請求項１記載の静翼支持装置。
【請求項３】
前記固定エレメント（３）が旋回軸（５）を有していて、該旋回軸（５）を中心にして静翼支持体（１）が旋回可能である、請求項１又は２記載の静翼支持装置。
【請求項４】
前記固定エレメント（３）が、互いに平行に配置された２つの扁平部（６，７）を有していて、これらの扁平部（６，７）が、ホルダ（２）内の切欠（８）と共に形状結合式の結合部を形成していて、静翼支持体（１）がホルダ（２）内において周方向（Ｃ）に固定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の静翼支持装置。
【請求項５】
高さ調節エレメント（４）が固定エレメント（３）と構造的にほぼ同じに構成されていて、調節ねじ（１０）のためのねじ山付き孔（９）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の静翼支持装置。
【請求項６】
ねじ山付き孔（９）の長手方向軸線（Ｌ１）と、旋回ピン（５）の長手方向軸線（Ｌ２）とが、互いに垂直に位置している、請求項５記載の静翼支持装置。
【請求項７】
静翼支持体（１）とホルダ（２）とがそれぞれ、下部及び上部から成る２つの部分より構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の静翼支持装置。
【請求項８】
固定エレメント（３）と高さ調節エレメント（４）とが、静翼支持体（１）の下部とホルダ（２）の下部との間に配置されている、請求項７記載の静翼支持装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載の静翼支持装置のホルダ（２）と静翼支持体（１）との間の半径方向ギャップを調節するための方法において、
固定エレメント（３）及び高さ調節エレメント（４）を静翼支持体（１）内に嵌め込み、
静翼支持体（１）をホルダ（２）内に嵌め込み、固定エレメント（３）を介して周方向（Ｃ）で固定し、
調節ねじ（１０）を高さ調節エレメント（４）内で回転させることによって前記半径方向ギャップ（Ｒ）を調節することを特徴とする、静翼支持装置のホルダ（２）と静翼支持体（１）との間の半径方向ギャップを調節するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンのための静翼支持体、並びに静翼支持体と、該静翼支持体のためのホルダとの間の半径方向ギャップを調節するための方法に関する。
【０００２】
今日では、静翼支持体は、ほぼすべてが多段式の高圧蒸気タービンで構成されている。静翼支持体の主な課題は、静翼植え付け部を収容することである。静翼支持体は、軸を中心としてガイドエレメント内にガイドされる。側方の固定は、垂直なピンによって行われる。軸方向では、支持体はアウターケーシング内において溝・ウエブ結合によって保持される。静翼支持体は、軸を中心とした位置を変えることなく、熱の影響を受けて自然に伸張できるように、配置構成する必要がある。静翼支持体の軸を中心とした位置を調節するために、種々異なる調節エレメントが使用される。これらの調節エレメントは、重量以外に、静翼植え付け部に基づいて発生するトルクも吸収する必要がある。静翼支持体は、一般的な形式で２分割されており、水平方向の高さ調節は、多くの場合、２分割された静翼支持体の下部において行われる。水平方向の高さ調節を行うために嵌合部材が使用され、この嵌合部材は、精確に研磨され、かつタービンハウジングと静翼支持体との間に配置されている。嵌合部材は、固定ねじを用いて静翼支持体内に固定される。この嵌合部材は、静翼支持体とタービンハウジングとの間のギャップが、上側及び下側で精確に同じ大きさとなるように、研磨若しくは研削される。側方におけるギャプの調節は、付加的な調節ねじを介して行われる。静翼支持体の軸を中心とした整列は、非常に精確に行われなければならない。何故ならば、これによって静翼支持体／静翼とタービンロータとの間の半径方向ギャップも調節されるからである。
【０００３】
上記形式の静翼支持装置の欠点は、特に、嵌合部材を、各静翼支持装置のために、高い費用をかけて個別に研磨しなければならないからである。これによって、組み付け費用が高価になる。
【０００４】
そこで本発明の課題は、静翼支持体の軸方向整列が簡単に得られるような、静翼支持装置を提供することである。また本発明の課題は、静翼支持体とホルダとの間の半径方向遊びを調節するための方法を提供することである。
【０００５】
この課題は本発明によれば、請求項１並びに請求項１２に記載した特徴によって解決された。個別に又は組み合わせて使用することもできる有利な実施態様及び改良は、従属請求項に記載されている。
【０００６】
静翼支持体及び、静翼支持体のためのホルダを有する、タービンのための本発明による静翼支持装置は、静翼支持体とホルダとの間に固定エレメントが配置されていて、該固定エレメントを中心として、静翼支持体がホルダ内で旋回可能であることを特徴としている。静翼支持体が旋回可能に固定されていることによって、静翼支持体は周方向で固定することができ、しかも静翼支持体とロータとの間の半径方向ギャプを変化させることができる。
【０００７】
本発明の有利な実施態様によれば、静翼支持体とホルダとの間に２つの高さ調節エレメントが配置されていて、静翼支持体がホルダ内で水平方向に摺動可能である。高さ調節エレメントは、従来用いられていた嵌合部材の代わりに用いることができ、従来の解決策とは異なり、嵌合部材を後から研削することなしに、静翼支持体を簡単に水平方向で調節することができる。これによって、静翼支持体とロータとの間の半径方向ギャップの調節は著しく簡単に行うことができる。調節は、組み込まれた状態で簡単に行うことができる。
【０００８】
本発明の特に有利な実施態様によれば、固定エレメントが旋回軸を有していて、該旋回軸を中心にして静翼支持体が旋回可能である。旋回軸を使用したことによって、固定エレメントの特に簡単な構成が得られ、静翼支持体の特に簡単な旋回可能性が実現される。これによって、固定エレメントは、特に簡単かつ安価に製造することができ、その簡単な構成に基づいてより確実な機能性が保証される。
【０００９】
本発明の別の有利な実施態様によれば、固定エレメントが、互いに平行に配置された２つの扁平部を有していて、これらの扁平部が、ホルダ内の切欠と共に形状結合式の結合部を形成していて、静翼支持体がホルダ内において周方向に固定されている。ホルダは、タービンハウジングの一般的な構成部分である。従って、周方向での固定は、固定エレメントを静翼支持体下部と一緒に切欠内に挿入するだけで、特に簡単に実現される。この場合、固定エレメントの扁平部は、ホルダの切欠の側面に当接せしめられる。固定エレメント及びひいては該固定エレメントに結合された静翼支持体を周方向で摺動させることは、効果的に阻止される。２つの扁平部を有する固定エレメントの構成、及び静翼支持体のホルダ内の切欠との協働は、特に簡単に得られ、それにも拘わらず、静翼支持体を確実に固定することができる。切欠、並びに固定エレメントに互いに平行に配置された扁平部は、安価に、かつ高い精度で製造することができる。
【００１０】
本発明の特に有利な実施態様によれば、高さ調節エレメントが固定エレメントと構造的にほぼ同じに構成されていて、調節ねじのためのねじ山付き孔を有している。固定エレメントと構造がほぼ同じであることによって、高さ調節エレメントと固定エレメントとを、同じ構成部材により製造することができるので、製造費用が特に安価になる。固定エレメントに構成された扁平部は、高さ調節エレメントでは省くことができる。固定エレメントにねじ山付き孔を形成することによって、調節ねじを収容することができる。調節ねじは、ホルダ内で静翼支持体を水平方向に摺動させるために用いられる。調節ねじをねじ込み方向に回転させることによって、静翼支持体は水平状態で上方へ移動させることができる。調節ねじをねじ外し方向に回転させることによって、静翼支持体は水平状態で下方へ移動する。高さ調節エレメントをねじ山付き孔及び調節ねじと共に使用することによって、静翼支持体を、組み込まれた状態で水平方向に無段階に調節することができる。これによって、静翼支持体とロータとの間の半径方向ギャップを特に簡単に調節することができる。
【００１１】
本発明の特に有利な実施態様によれば、ねじ山付き孔の長手方向軸線と、旋回ピンの長手方向軸線とは、互いに垂直に位置している。これによって、高さ調節エレメントは、調節ねじをねじ込む際に、旋回ピンを中心にして回転するので、調節ねじは、静翼支持体の対応する面に常にきちんと当接することが保証される。調節ねじが、ホルダの、対応して構成された当接面に傾いて若しくは斜めに当接することはない。これは、静翼支持体のトルク若しくは重量がねじによってほぼ支えられることになるので、重要である。
【００１２】
本発明のその他の有利な実施態様によれば、静翼支持体と、該静翼支持体のためのホルダとが、下部及び上部から成る２つの部分より形成されている。静翼支持体を２分割して構成することによって、静翼の組み付けが著しく容易になる。静翼支持体においても、該静翼支持体のためのホルダにおいても、下部及び上部を使用することによって、全体的に、２つの構成部分の製造及び組み立て費用がより軽減される。
【００１３】
本発明は、さらに静翼支持体とホルダとの間の半径方向ギャップを調節するための方法に関する。本発明の方法の手段によれば、固定エレメント及び高さ調節エレメントを静翼支持体内に嵌め込み、静翼支持体をホルダ内に嵌め込み、固定エレメントを介して固定し、調節ねじを高さ調節エレメント内で回転させることによって前記半径方向ギャップを調節することを特徴としている。固定エレメントを静翼支持体のホルダ内に配置したことによって、固定エレメントは静翼支持体を周方向で固定することができる。それと同時に、ガイドエレメントが垂直方向で摺動可能であることによって、静翼支持装置の半径方向ギャップの、垂直方向における高さ調節を行うことができる。この場合、静翼支持体は固定エレメントを中心にして旋回させることができる。高さ調節エレメント内で調節ねじを調節することによって、静翼支持体を水平状態で摺動させることができる。それと同時に、静翼支持体は固定エレメントを中心にして旋回させられる。それぞれの高さ調節エレメントにおいて２つの調節ねじを調節することによって、一方ではホルダ内における静翼支持体の正しい水平位置が保証され、他方では全体的に、静翼支持体とホルダとの間の半径方向ギャップを正確に調節することができるので、静翼支持体／静翼とタービンのロータとの間に一様な半径方向ギャップが調節される。
【００１４】
これによって、本発明による静翼支持装置は、３つの構成部材だけで、つまり固定エレメント及び２つの高さ調節エレメントだけで、静翼支持体とロータとの間の半径方向ギャップを正確に調節することができる。これによって、構造的な費用を著しく低減させることができる。この場合、静翼支持体の調節は、高さ調節エレメントによって、組み込まれた状態で無段階に行うことができる。これによって組み立て費用は著しく低減される。
【００１５】
本発明の実施例及びその他の利点が、以下に図面を用いて詳しく説明されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】静翼支持体のための本発明によるホルダの下部を示す斜視図である。
【図２】２つに分割された、本発明による静翼支持体の下部を示す斜視図である。
【図３】組み込まれた固定エレメント及び高さ調節エレメントを備えた、図２に示した本発明による静翼支持体を示す斜視図である。
【図４】図４Ａは固定エレメントの詳細を示す斜視図、図４Ｂは高さ調節エレメントの詳細を示す斜視図である。
【図５】組み込まれた状態の静翼支持体のための、２つに分割された静翼支持体及び２つに分割されたホルダを有する静翼支持装置の斜視図である。
【００１７】
図面は、それぞれ概略図であって、本発明を説明するために必要な重要な構成部分だけが示されている。
【００１８】
同じ構成部材若しくは同じ機能を有する構成部材には、同じ符号が付けられている。
【００１９】
図１は、静翼支持体１のための、２つに分割されたホルダ２の下部を示す。ホルダ２は、タービンハウジングの一般的な構成部材であって、別個の構成部材として構成されていてもよい。
【００２０】
ホルダ２は、その内周面１１に、ウエブ１２を有している。ホルダ２の開放した両端部において、ウエブに切欠１３が形成されている。切欠１３は、組み付けられた状態で、高さ調節エレメント４の調節ねじ１０のためのきれいな当接面を提供する（図３及び図４参照）。さらに、ホルダ２は周方向の中央でウエブ１２に切欠８を有している。この切欠８は、組み付けられた状態で、固定エレメント３を収容するために用いられる（図４参照）。静翼支持装置の正確な構成、並びに高さ調節エレメント若しくは固定エレメント３については、後で図４及び図５を用いて詳しく説明されている。
【００２１】
図２は、静翼支持体１の斜視図を示している。静翼支持体１は、外方に向けられたＵ字形の横断面を有している。ウエブ１２の切欠１３並びに切欠８に対して相補的に、静翼支持体１の外周面に、高さ調節エレメント４及び固定エレメント３のための収容部が設けられている。静翼支持体１に設けられた収容部は、扁平部に隣接してそれぞれ１つの孔１４を有しており、該孔１４は、Ｕ字形横断面形状を有する脚に形成されている。これらの孔１４は、固定エレメント３若しくは高さ調節エレメント４を収容するために用いられる。このために、図３に示されているように、固定エレメント３若しくは高さ調節エレメント４は、その旋回軸５が静翼支持体１の孔内に挿入されている。固定エレメント３若しくは上下方向エレメント４の挿入し易さ並びに可動性を軽減するために、静翼支持体１の収容部は付加的に、静翼支持体１のＵ字形の底部に適度な扁平性を有している。複数の孔１４は有利には、流れ方向で下流及びひいては圧力方向ｐ（図２参照）に位置する脚に設けられている。静翼支持体１における静翼の配置及び固定については詳しく記載されていないが、公知の形式で行われる。
【００２２】
図４ａ及び図４ｂは、固定エレメント３並びに高さ調節エレメント４の詳細を示す。２つのエレメントは、ほぼ同じ構成を有していて、ほぼ円筒形のボデー並びに旋回軸５より成っており、該旋回軸５は、静翼支持体１の孔１４内に挿入される。固定エレメント３は付加的に、互いに平行に配置された２つの扁平部６，７を有しており、これらの扁平部６，７は、組み立てた状態でホルダ２の切欠８内に当接し、それによって静翼支持体１とホルダ２との間の形状結合式（形状による束縛）の結合が得られ、静翼支持体１は周方向Ｃでホルダ２内に固定されている。高さ調節エレメント４は付加的に、調節ねじ１０のためのねじ山付き孔９を有している。ねじ山付き孔９の長手方向軸線Ｌ１と旋回軸５の長手方向軸線Ｌ２とは、互いに直角を成している。これによって、高さ調節エレメント４は、調節ねじ１０を回転させることによって、所定の角度だけ回転せしめられるので、調節ねじは傾くことなしに、ホルダ２内に設けられた面に当接する。これは特に重要である。何故ならば、ホルダ２に設けられた面上において、調節ねじのためのできるだけ大きい載設面が得られるからである。
【００２３】
図５は、組み立て完成された静翼支持体の状態を示す。静翼支持体１は、そのＵ字形横断面が、ホルダ２のウエブ１２を包囲するように、ホルダ２内に配置されている。これによって、静翼支持体１は同時に軸方向で固定される。固定エレメント３並びに高さ調節エレメント４は、ホルダ２の各収容部内に位置していて、静翼支持体１によって包囲され、かつ保護されている。これによって、固定エレメント３並びに高さ調節エレメント４の損傷は十分に避けられる。
【００２４】
以下に、静翼支持体１とホルダ２との間の半径方向ギャップを調節するための方法について詳しく説明する。まず、固定エレメント３及び高さ調節エレメント４を、その旋回軸５で以て、静翼支持体１の孔１４内に嵌め込む。エレメント３及び４を静翼支持体１内に嵌め込んだ後で、静翼支持体１がホルダ２内に押し込まれる。この際に、固定エレメント３の扁平部６，７が、ホルダ２の切欠８内に当接し、それによって、静翼支持体１が周方向Ｃで固定される。固定エレメント３と切欠８とが、形状結合（形状による束縛）式の結合を形成し、この時に、半径方向での運動が保証される。何故ならば固定エレメント３は、切欠８内において半径方向で往復運動するからである。それと同時に、調節ねじ１０は、ホルダ２内に静翼支持体１を嵌め込む際に、ホルダ２内の切欠に当接する。静翼支持体１とホルダ２との間の半径方向ギャップの調節は、もっぱら調節ねじ１０を調節することによって行われる。調節ねじ１０を調節することによって、静翼支持体１はホルダ２内で固定エレメント３を中心にして旋回せしめられる。それと同時に、静翼支持体装置内において静翼支持体１が上下方向で高さ調節される。高さ調節エレメント４の調節ねじ１０は、左右方向でそれぞれ、静翼支持体１とホルダ２との間に同じ半径方向ギャプが調節されるまで、回転せしめられる。
【００２５】
静翼支持体１を固定するための本発明の静翼支持装置によれば、２つの調節ねじだけで、静翼支持体１とホルダ２との間の半径方向ギャップの調節、及びひいては静翼とロータとの間の半径方向ギャップの調節を行うことができる。しかも調節は、連続的に、かつ組み込まれた状態で行うことができる。従って、嵌合部材（正確な寸法に前もって研削処理しておく必要がある）を用いた、従来の複雑な高さ調節は省くことができる。本発明によればこれによって、静翼支持装置の組み立てが著しく軽減された。しかも、静翼支持体固定のための構造費用は著しく低減された。
【００２６】
本発明による静翼支持装置は、特にガスタービン及び蒸気タービンのためのタービンに適している。
【００２７】
本発明による装置は、軸ラビリンス、調整ピストンラビリンス、仕切り壁又はインナーハウジングにおける固定のために使用することもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１  静翼支持体、  ２  ホルダ、  ３  固定エレメント、  ４  高さ調節エレメント、  ５  旋回軸（Drehzapfen）、  ６，７  扁平部、  ８  切欠、  ９  ねじ山付き孔、  １０  調節ねじ、  １１  内周面、  １２  ウエブ、  １３  切欠、  １４  孔、  ｐ  圧力方向、  Ｌ１  長手方向軸線
【図１】
2011528083.tif 000003
【図２】
2011528083.tif 000004
【図３】
2011528083.tif 000005
【図４Ａ】
2011528083.tif 000006
【図４Ｂ】
2011528083.tif 000007
【図５】
2011528083.tif 000008
【国際調査報告】
2011528083.tif 000009
2011528083.tif 000010
2011528083.tif 000011
2011528083.tif 000012
2011528083.tif 000013
2011528083.tif 000014