(57)【要約】      （修正有）【課題】タービンケーシング内のダイアフラムセグメント用の垂直方向調整を可能にする支持装置を提供する。【解決手段】支持装置は、１）ダイアフラムセグメント６６に接合された支持バー５４と、２）垂直壁７６と水平肩部７８とを含み、水平肩部７８の一部分が支持バー５４の下方に位置するタービンケーシング７２と、３）垂直壁７６と支持バー５４の外縁部７９とによって形成された切込み区域７４と、４）水平肩部７８と支持バー５４との間に配置されたシム８２とを含む。切込み区域７４は、シム８２が通過できる寸法とすることができ、十分な量だけダイアフラムセグメント６６を持ち上げて、シム保持段部８０からシム８２を取外して異なる寸法のシム８２をシム保持段部８０内に設置する。【選択図】図４
2008286195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンケーシング（７２）内のダイアフラムセグメント（６６）用の支持装置であって、
ダイアフラムセグメント（６６）に接合された支持バー（５４）と、
垂直壁（７６）と水平肩部（７８）とを含み、前記水平肩部（７８）の一部分が前記支持バー（５４）の下方に位置するタービンケーシング（７２）と、
前記垂直壁（７６）と前記支持バー（５４）の外縁部（７９）とによって形成された切込み区域（７４）と、
前記水平肩部（７８）と前記支持バー（５４）との間に配置されたシム（８２）と、を含み、
前記切込み区域（７４）が、前記シム（８２）が通過できる寸法を含む、
支持装置。
【請求項２】
前記支持バー（５４）が、前記ダイアフラムセグメント（６６）内の外向きスロット（６８）に係合したフランジ（５８）を含む、請求項１記載の支持装置。
【請求項３】
１以上のボルト（６９）が、前記フランジ（５８）を貫通して前記ダイアフラムセグメント（６６）内に延びる、請求項２記載の支持装置。
【請求項４】
前記水平肩部（７８）と前記支持バー（５４）との間に前記シム（８２）を保持するための手段をさらに含む、請求項１記載の支持装置。
【請求項５】
前記水平肩部（７８）と前記支持バー（５４）との間に前記シム（８２）を保持するための手段が、該水平肩部（７８）内にシム保持段部（８０）を含み、
前記シム保持段部（８０）が、前記水平肩部（７８）と前記支持バー（５４）との間に前記シム（８２）を配置した時に、該シム（８２）を少なくとも部分的に囲む段部を含む、
請求項４記載の支持装置。
【請求項６】
前記水平肩部（７８）と前記支持バー（５４）との間に前記シム（８２）を保持するための手段が、前記切込み区域（７４）内に配置された裏当ブロック（１００）を含む、請求項４記載の支持装置。
【請求項７】
前記裏当ブロック（１００）が、前記シム（８２）と前記タービンケーシング（７２）の垂直壁（７６）とに当接する、請求項６記載の支持装置。
【請求項８】
前記シム（８２）が、取外し孔（８９）を含む、請求項１記載の支持装置。
【請求項９】
前記取外し孔（８９）に係合することができるねじ付きインサート（９０）を備えた引抜き部材（９２）をさらに含む、請求項８記載の支持装置。
【請求項１０】
前記シム（８２）の側面の少なくとも１つが、前記支持バー（５４）の縁部を越えて延び、
前記取外し孔（８９）が、前記支持バー（５４）の縁部を越えて延びた前記シム（８２）の一部分内に配置される、
請求項８記載の支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、総括的には発電用タービンに関する。より具体的には、本出願は、それに限定されないが、タービンケーシング内におけるダイアフラム用の支持装置のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な複流低圧（ＬＰ）蒸気タービンは、それぞれダイアフラムによって囲まれた一対のＬＰロータセクションを含み、ダイアフラムの各々は、互いに１８０°間隔を置いた水平方向接合部において接合された一対の半環状ダイアフラムリングセクションで構成される。各リングセグメントは、軸方向に間隔を置いて配置されたロータホイール上の回転バケット内に流れを向ける複数の固定ノズルを支持している。ダイアフラムは一般的に、バケット列の軸方向間に設置され、一般的に幾つかの公知な方法のいずれかによって垂直に支持される。それらの方法には、支持バー、ピン又は支持ねじが含まれる。各設計は、それ固有の利点及び欠点を有する。
【０００３】
例えば、支持バーは、現在のところ位置合わせする前にダイアフラムを取付けることを必要とする。必要な測定値を記録した後に、ダイアフラム及びロータを取外して、該ダイアフラムの垂直位置を調整するために支持バーを機械加工することができるようにする。次に、ダイアフラム位置を確認するために必要に応じてこのシーケンスを反復する。加えて、現行のダイアフラム調整は、ダイアフラム及びロータの両方並びにボルト式挿入シムの取外しを必要とし、従って調整するために数回の交替勤務又は数日を要する可能性がある。
【０００４】
現在の支持ねじ設計は、中圧（ＩＰ）及び低圧（ＬＰ）段の重量が大き過ぎるので、より小さい高圧（ＨＰ）段において使用できるに過ぎない。さらに、一般にＬＰタービン内で使用される支持ピンは、バー設計が支持するほど大きな重量を支持することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、比較的迅速かつ効率的な方式でダイアフラムリングセグメントの垂直方向調整を可能にする容易にアクセス可能な支持装置に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本出願は、タービンケーシング内のダイアフラムセグメント用の支持装置について記述しており、本支持装置は、１）ダイアフラムセグメントに接合された支持バーと、２）垂直壁と水平肩部とを含み、該水平肩部の一部分が支持バーの下方に位置するタービンケーシングと、３）垂直壁と支持バーの外縁部とによって形成された切込み区域と、４）水平肩部と支持バーとの間に配置されたシムとを含む。切込み区域は、シムが通過できる寸法とすることができる。
【０００７】
支持バーは、ダイアフラムセグメント内の外向きスロットに係合したフランジを含むことができる。１以上のボルトは、フランジを貫通してダイアフラムセグメント内に延びることができる。
【０００８】
本支持装置は、水平肩部と支持バーとの間にシムを保持するための手段を含むことができる。幾つかの実施形態では、水平肩部と支持バーとの間にシムを保持するための手段は、該水平肩部内にシム保持段部を含むことができる。シム保持段部は、水平肩部と支持バーとの間にシムを配置した時に、該シムを少なくとも部分的に囲む段部を含むことができる。他の実施形態では、水平肩部と支持バーとの間にシムを保持するための手段は、切込み区域内に配置された裏当ブロックを含む。裏当ブロックは、シムとタービンケーシングの垂直壁とに当接することができる。裏当ブロックは、該裏当ブロックを通過して水平肩部内に通るボルトによってタービンケーシングに固定することができる。裏当ブロックの高さは、シムの高さとほぼ同じとすることができる。他の実施形態では、裏当ブロックの高さは、支持バーの高さとほぼ同じである。
【０００９】
幾つかの実施形態では、シムは、取外し孔を含むことができる。本支持装置はさらに、取外し孔に係合することができるねじ付きインサートを備えた引抜き部材を含むことができる。幾つかの実施形態では、シムの側面の少なくとも１つは、支持バーの縁部を越えて延びることができ、また取外し孔は、支持バーの縁部を越えて延びたシムの一部分内に配置することができる。
【００１０】
本出願はさらに、タービンについて記述しており、本タービンは、１）水平方向分割部において接合された下部ダイアフラムセグメントと上部ダイアフラムリングセグメントとを含むダイアフラムと、２）下部ダイアフラムセグメントに取付けた支持バーと、３）垂直壁と水平肩部とを含み、該水平肩部の一部分が支持バーの下方に位置するタービンケーシングと、４）垂直壁と支持バーの外縁部とによって形成された切込み区域と、５）水平肩部と支持バーとの間に配置されたシムとを含む。切込み区域は、シムが通過できる寸法を含む。
【００１１】
幾つかの実施形態では、シムの側面の少なくとも１つは、支持バーの縁部を越えて延びることができ、シムはさらに、支持バーの縁部を越えて延びた該シムの一部分内に配置することができる取外し孔を含む。本タービンはさらに、取外し孔に係合することができるねじ付きインサートを備えた引抜き部材を含むことができる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、本タービンはさらに、水平肩部内にシム保持段部を含むことができる。シム保持段部は、水平肩部と支持バーとの間にシムを配置した時に、該シムを少なくとも部分的に囲む段部を含むことができる。他の実施形態では、本タービンは、シムとタービンケーシングの垂直壁とに当接するように切込み区域内に配置された裏当ブロックを含むことができる。裏当ブロックは、該裏当ブロックを通過して水平肩部内に通るボルトによってタービンケーシングに固定することができる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、支持バーは、下部ダイアフラムセグメント内の外向きスロットに係合したフランジを含むことができる。本出願のこれら及びその他の特徴は、図面及び特許請求の範囲に関連させて行った好ましい実施形態の詳細な説明を精査することにより、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、幾つかの図を通して様々な参照符号が同様な部分を表している図面を参照すると、図１は、従来型の複流低圧（ＬＰ）蒸気タービン１０を示しており、この蒸気タービン１０は、それぞれダイアフラム組立体１６、１８によって囲まれた第１及び第２の低圧（ＬＰ）タービンセクション１２、１４を含む。
【００１５】
各ダイアフラムは、水平方向分割又は接合面２４において接合された一対の半環状ダイアフラムリングセグメント２０、２２（図２）で構成される。各ダイアフラムセグメントは、ノズル２６の半環状列と内側ウエブ２８とを支持する。
【００１６】
次に図３を参照すると、下部ダイアフラムリングセグメント２２は、ボルト３４により該ダイアフラムセグメント２２にボルト止めされた支持バー３２によってタービンケーシング半部分（又は、単にケーシング）３０内に垂直に支持された状態で示しており、ボルト３４は、支持バーを貫通して、具体的には下部ダイアフラムセグメント内の嵌合スロット３８内に受けられた支持バーの内向きフランジ３６を貫通して延びる。それとは別に、支持バーは、一方の側面においてはケーシング３０に沿って、また他方の側面においてはダイアフラムセグメント２２に沿って垂直方向に延びる。支持バーの下面４０は、ケーシング３０内に形成された肩部４２に面し、シムブロック４４が、肩部４２と下面４０との間に配置されかつ一般的にケーシング３０に対してボルト止めされる。第２のシムブロック４６は、支持バーの上面４８に着座した状態で示しており、第２のシムブロック４６は、支持バーの上端部をそれぞれケーシング及びダイアフラム半部分の水平方向接合面５０、５２と効果的に同一面にして、支持バー３２が上部及び下部ケーシングセクション間に挟持されことを可能にする。下部ダイアフラムセグメント２２の他方の側面は、ケーシングの反対側面において同様に支持される。
【００１７】
図４及び図５は、本発明の例示的な実施形態による、タービンケーシング内のダイアフラムセグメント用の新規設計の支持装置を示している。支持バー５４には、フランジ５８が形成される。下部ダイアフラムセグメント６６には、フランジ５８を受ける外向きスロット６８が形成される。支持バー５４は、ボルト６９により下部ダイアフラムセグメント６６に取付けられ、ボルト６９は、支持バー５４及びフランジ５８を貫通してダイアフラムセグメント６６内に横方向に延びる。
【００１８】
下部タービンケーシング又はタービンケーシング７２には、垂直壁７６と水平肩部７８とを含む切込み区域７４が形成され、水平肩部７８の一部分は、支持バー５４の下方に位置する。従って、切込み区域７４は、タービンケーシング７２の垂直壁７６と支持バー５４の外縁部７９とによって形成される。幾つかの実施形態では、肩部７８には、シム８２を受けかつ少なくとも部分的に囲むような形状になったシム保持段部８０が形成される。シム８２は、単一のブロックとすることができる。従って、下部タービンケーシング７２内にダイアフラムセグメント６６を設置した時に、ダイアフラムセグメント６６は、それらの間にシム８２が配置された状態でケーシング肩部７８と間接的に係合した支持バー５４の底縁部によって垂直に支持される。ダイアフラムセグメントの他の側面においては、同様な支持バーが水平方向接合部又は分割線に沿って使用されることが分かるであろう。
【００１９】
図５は、支持バー５４の平面図を示している。図示するように、据付けた時に、シム８２の側面は、支持バー５４の縁部を越えて延びることができる。これら側面のいずれか内には、取外し孔８９を設けることができる。取外し孔８９は、図４に示すように、引抜き部材９２のねじ付きインサート９０が係合することができるような寸法とすることができる。
【００２０】
上記の装置の場合では、下部ケーシング７２内におけるダイアフラムセグメント６６の垂直方向位置の調整は、短い運転停止時間内に達成することができる。唯一必要なことは、シム８２を取外して異なる寸法のシムをシム保持段部８０内に設置することができるように、シム保持段部８０からのシム８２の取外しを可能にするのに十分な量だけ下部ダイアフラムセグメント６６を持上げることである。シム８２の取外しは、切込み区域７４を通して下降させることができる引抜き部材９２を用いて支援することができる。引抜き部材９２のねじ付きインサート９０は、シム８２の取外し孔８９に係合させて、支持バー５４の下方からシム８２を取外すことができるようにすることができる。シム８２が最早や支持バー５４の下方に存在しなくなると（取外し位置にあるシム９４を参照）、シム８２は、切込み区域７４を通して垂直方向に取外すことができる。
【００２１】
従って、使用中に、シム８２は、以下のようにして取外しかつ交換することができる。最初に、支持バー５４の下面がシム８２と最早や係合しないように、下部ダイアフラムセグメント６６及び支持バー５４を持上げることができる。下部ダイアフラムセグメント６６及び支持バー５４は、シム保持段部８０からシム８２を取外すことができるように、さらに持上げることができる。次に、切込み区域７４を通して引抜き部材９２を下降させ、ねじ付きインサート９０が取外し孔８９に係合するように位置決めすることができる。このように係合させて、引抜き部材９２を使用して、シム８２をシム保持段部８０上方に引き上げ、かつ切込み区域７４内に滑動せる（取外し位置にあるシム９４を参照）ことができる。次に、引抜き部材９２により切込み区域７４を通してシム８２を引き上げて、該シム８２を取外すことができるようになる。一旦取外すと、シム８２は、下部ダイアフラムセグメントの適正な垂直方向位置合わせが得られるように、機械加工することができる。次に、上記のステップを逆にして、支持バー５４の下方にシム８２を再配置することができる。
【００２２】
図６及び図７に示すような別の実施形態では、シム８２は、裏当ブロック１００によって支持バー５４の下方の所定の位置に固定することができる。裏当ブロック１００は、運転時にシム８２が切込み区域７４内に移動するのを防止するように、該切込み区域７４内に配置された中実ブロックを含むことができる。図示するように、裏当ブロック１００は、切込み区域７４内に据付けられると、全体的にシム８２とタービンケーシング７２の垂直壁７６とに当接する矩形ブロックとすることができる。裏当ブロック１００は、ボルト１０２によって所定の位置に保持することができる。幾つかの実施形態では、裏当ブロック１００の高さは、シム８２とほぼ同じにすることができる。図示するような別の実施形態では、裏当ブロック１００の垂直方向高さは、より一層大きくして、該裏当ブロック１００が支持バー５４とほぼ同じ垂直方向高さを有するようにすることができる。そのような構成では、ボルト１０２に対する一層有効なアクセスを達成することができ、それにより、据付け時にボルト１０２を効率的に固定することが可能になる。
【００２３】
シム８２を所定の位置に保持する裏当ブロック１００を用いることにより、シム保持段部８０を不要にすることができる。従って、使用中に、シム８２は、以下のように取外しかつ交換することができる。最初に、支持バー５４の下面がシム８２と最早や係合しないように、下部ダイアフラムセグメント６６及び支持バー５４を持上げることができる。シム保持段部８０が存在しないので、下部ダイアフラムセグメント６６及び支持バー５４をさらに持上げる必要はない。ボルト１０２を解いて、裏当ブロック１００を取外すことができる。次に、切込み区域７４を通して引抜き部材９２を下降させ、ねじ付きインサート９０が取外し孔８９に係合するように位置決めすることができる。このように係合させて、引抜き部材を使用して、シム８２を切込み区域７４内に滑動させ（取外し位置にあるシム９４を参照）、次に切込み区域７４を通してシム８２を取り外すことができる。一旦取外すと、シム８２は、下部ダイアフラムセグメントの適正な垂直方向位置合わせが得られるように、機械加工することができる。次に、上記のステップを逆にして、支持バー５４の下方にシム８２を再配置することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態についての以上の説明から、当業者には改善、変更及び修正が考えられるであろう。当技術の範囲内にあるそのような改善、変更及び修正は、特許請求の範囲によって保護されることになることを意図している。さらに、以上は本出願の説明した実施形態のみに関するものであること、また提出した特許請求の範囲及びその均等物によって定まる本出願の技術思想及び技術的範囲から逸脱することなく、本明細書において数多くの変更及び修正を加えることができることを、理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来型の複流低圧蒸気タービンを示す部分概略形態の断面図。
【図２】水平方向分割面において接合した一対の環状ダイアフラムリングセグメントの全体概略端面図。
【図３】下部ダイアフラムリングセグメントに取付けられた従来型のダイアフラム支持バーの部分端面図。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、下部ダイアフラムセグメントに取付けられた支持バーの部分端面図。
【図５】図４に示す支持バーの部分平面図。
【図６】本発明の別の実施形態による、下部ダイアフラムセグメントに取付けられた支持バーの部分端面図。
【図７】図６に示す支持バーの部分平面図。
【符号の説明】
【００２６】
１０  従来型の複流低圧蒸気タービン
１２  第１の低圧タービンセクション
１４  第２の低圧タービンセクション
１６、１８  ダイアフラム組立体
２０  上部ダイアフラムリングセグメント
２２  下部ダイアフラムリングセグメント
２４  水平方向分割又は接合面
２６  ノズル
２８  内側ウエブ
３０  ケーシング
３２  支持バー
３４  ボルト
３６  内向きフランジ
３８  嵌合スロット
４０  支持バーの下面
４２  肩部
４４  シムブロック
４６  第２のシムブロック
４８  支持バーの上面
５０、５２  ケーシングの水平方向接合面
５４  支持バー
５８  フランジ
６６  下部ダイアフラムセグメント
６８  スロット
６９  ボルト
７２  下部タービンケーシング又はタービンケーシング
７４  切込み区域
７６  垂直壁
７８  水平肩部
７９  支持バーの外縁部
８０  シム保持段部
８２  シム
８９  取外し孔
９０  ねじ付きインサート
９２  引抜き部材
９４  取外し位置にあるシム
１００  裏当ブロック
１０２  ボルト
【図１】
2008286195.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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