(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの燃焼器の組立時にて燃焼器の内筒と燃焼器の尾筒との位置決めを行うための治具であって、
前記尾筒の内周形状に沿った外周形状を有すると共に、前記尾筒の位置決め時にて前記尾筒内に挿入されて前記尾筒の設置位置を規定する芯出部を有することを特徴とする治具。
【請求項２】
前記芯出部の外径が前記尾筒の内径よりも小さい請求項１に記載の治具。
【請求項３】
前記芯出部に孔あるいは穴が開けられて前記芯出部が軽量化される請求項１または２に記載の治具。
【請求項４】
尾筒の入口部が円形の内周形状を有する場合に、前記芯出部が円形の外周形状を有する請求項１〜３のいずれか一つに記載の治具。
【請求項５】
前記芯出部は、尾筒の位置決め時にて少なくとも４点での計測が可能な外周形状を有する請求項１〜４のいずれか一つに記載の治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、治具に関し、さらに詳しくは、ガスタービン燃焼器の組立工程にて尾筒の位置決め作業を容易化できる治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン燃焼器の組立工程では、内筒と尾筒との位置決め（芯出し）を行うために治具が用いられる。従来の治具１００は、ダイヤルゲージ１０１と、このダイヤルゲージ１０１が取り付けられる回転部１０２と、この回転部１０２に固定されたロッド１０３と、このロッド１０３を支持する支持部１０４とを有する（図８参照）。
【０００３】
尾筒の位置決め作業では、仮設置された尾筒の入口部にダイヤルゲージ１０１および回転部１０２が挿入され、支持部１０４が車室の取付部（内筒を保持するためのトップハットが取り付けられる座）に取り付けられて、治具１０１が固定される。このとき、回転部１０２と内筒とが同心となる。そして、回転部１０２を回転させることによりダイヤルゲージ１０１を尾筒の周方向に回転させ、周方向の各位置におけるダイヤルゲージ１０１の数値が計測される。そして、この計測結果に基づいて、ダイヤルゲージ１０１の数値が尾筒の周方向の各位置にて略一致するように尾筒の位置が微調整される。これにより、尾筒が適正な位置に位置決めされて固定される。
【０００４】
なお、尾筒の位置決めを行うための治具に関する特許文献は未だ公開されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、ガスタービン燃焼器の組立工程にて尾筒の位置決め作業を容易化できる治具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】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる治具は、ガスタービンの燃焼器の組立時にて燃焼器の内筒と燃焼器の尾筒との位置決めを行うための治具であって、前記尾筒の内周形状に沿った外周形状を有すると共に、前記尾筒の位置決め時にて前記尾筒内に挿入されて前記尾筒の設置位置を規定する芯出部を有することを特徴とする。
【０００７】
この治具では、尾筒の設置位置を規定する芯出部が尾筒の内周形状に沿った外周形状を有するので、尾筒の位置決め時にて尾筒内に芯出部が挿入されることにより、芯出部を基準とした尾筒の位置が容易に計測される。これにより、尾筒の位置決め作業が容易化される利点がある。
【０００８】
また、この発明にかかる治具は、前記芯出部の外径が前記尾筒の内径よりも小さい。
【０００９】
この治具では、複数の尾筒が個体差（内径寸法のバラつき）を有する場合にも、芯出部を尾筒内に挿入し得る。これにより、単一の治具にて各尾筒の位置決めを適正に行い得る利点がある。
【００１０】
また、この発明にかかる治具は、前記芯出部に孔あるいは穴が開けられて前記芯出部が軽量化される。
【００１１】
この治具では、治具の設置時にて、芯出部の自重による治具（ロッド）の撓みが低減される。これにより、芯出部の位置精度が向上するので、尾筒の位置決め時における計測誤差が低減される利点がある。
【００１２】
また、この発明にかかる治具は、尾筒の入口部が円形の内周形状を有する場合に、前記芯出部が円形の外周形状を有する。
【００１３】
この治具では、芯出部が円形の外周形状を有するので、芯出部が尾筒内に挿入されたときに芯出部と尾筒との位置関係が作業員の目視により容易に把握される。これにより、尾筒の位置決め作業がより容易となる利点がある。
【００１４】
また、この発明にかかる治具は、前記芯出部は、尾筒の位置決め時にて少なくとも４点での計測が可能な外周形状を有する。
【００１５】
この治具では、少なくとも４点の計測点が確保されるので、必要十分な範囲にて尾筒の設置位置を計測できる利点がある。
【発明の効果】
【００１６】
この発明にかかる治具では、尾筒の設置位置を規定する芯出部が尾筒の内周形状に沿った外周形状を有するので、尾筒の位置決め時にて尾筒内に芯出部が挿入されることにより、芯出部を基準とした尾筒の位置が容易に計測される。これにより、尾筒の位置決め作業が容易化される利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００１８】
図１および図２は、この発明の実施例にかかる尾筒芯出し治具を示す側面図（図１）および正面図（図２）である。図３〜図５は、図１に記載した尾筒芯出し治具の使用方法を示すフローチャート（図３）および説明図（図４および図５）である。図６および図７は、図１に記載した尾筒芯出し治具の変形例を示す説明図である。図８は、従来の尾筒芯出し治具を示す側面図である。
【００１９】
ガスタービンの燃焼器は、内筒および尾筒を有する（図示省略）。内筒は、トップハットと呼ばれる中間部材を介して車室に取り付けられる。この内筒には、燃料ノズルおよびバーナーが挿入されて設置される。尾筒は、内筒の後段に配置されてタービン翼列に連結される。この燃焼器では、燃料ノズルから噴射される燃料と圧縮機から供給される圧縮空気とが内筒内にて予混合されてバーナーにより着火される。そして、発生した燃焼ガスが尾筒を介してタービン翼列に供給される。
【００２０】
ここで、燃焼器の組立工程では、内筒と尾筒との位置決め（芯出し）を行うための治具１が用いられる（図１および図２参照）。治具１は、芯出部２と、ロッド３と、支持部４とを有する。芯出部２は、尾筒の入口部（燃焼ガスの入口部）の内周形状に沿った外周形状を有し、尾筒の位置決め時にて尾筒内に挿入されて尾筒の適正な設置位置を規定する。例えば、この実施例では、尾筒の入口部が円形の内周形状を有するため、芯出部２が真円度の高い円板形状を有する。なお、芯出部２は、ステンレス・スチール製であり、複数の孔２１が開けられて軽量化されている。ロッド３は、その長手方向を芯出部２の平面に垂直に立てつつ、その先端部にて芯出部２の中心に固定される。支持部４は、ロッド３を固定状態で支持し、また、尾筒の位置決め時にて車室１１の取付部にボルト締めされて固定される。これにより、芯出部２がロッド３および支持部４を介して所定の位置に固定される。なお、車室１１の取付部は、内筒を保持するためのトップハット（図示省略）が取り付けられる座である。
【００２１】
この燃焼器１０では、尾筒１２の位置決め作業が以下のように行われる（図３〜図５参照）。まず、車室１１内に尾筒１２が仮設置される（ＳＴ１）。尾筒１２は、その入口部にてサポート２０により保持され、その出口部にてタービン翼列（図示省略）に連結されて固定される。なお、サポート２０は、車室１１内に固定設置されている。次に、治具１が搬入されて設置される（ＳＴ２）。治具１は、仮設置された尾筒１２の入口部に芯出部２を挿入し、支持部４にて車室の取付部に取り付けられて固定される。このとき、芯出部２が、車室に設置されたときの内筒（およびトップハット）に対して同心となる位置に配置される。これにより、尾筒の適正な設置位置（内筒に対して同心となる位置）が芯出部２によって規定される。
【００２２】
次に、尾筒１２の設置位置が計測される（ＳＴ３）。設置位置の計測では、テーパゲージが用いられ、尾筒１２の内周と芯出部２の外周との隙間ｔが計測される（図５参照）。また、この計測は、尾筒１２の周方向に約９０［ｄｅｇ］間隔にて合計４点で行われる。そして、この計測結果に基づいて、尾筒１２の設置位置の判定が行われる（ＳＴ４）。設置位置の判定では、４点の計測値が略一致すれば尾筒１２の設置位置が適正と判断される。具体的には、各計測値（隙間ｔ）の差が所定の許容組立公差内にあれば適正と判断される。なお、この実施例では、所定の許容組立公差が尾筒１２の直径に対して１［ｍｍ］の範囲内に設定される。したがって、尾筒１２と芯出部２との隙間ｔは、テーパゲージにより容易に計測され得る。
【００２３】
ここで、尾筒１２の設置位置の判定にて４点の計測値が略一致しない場合には、尾筒１２の設置位置が調整される（ＳＴ５）。具体的には、尾筒１２を固定するサポート２０のトルクが緩められて、作業員の目視により尾筒１２の位置が微調整される。一方、尾筒１２の設置位置が適正な場合には、サポート２０のトルクが締められて尾筒１２が本設置される（ＳＴ６）。その後に、治具１が取り外されて撤去され（ＳＴ７）、内筒（およびトップハット）が車室１１内に挿入されて設置される（ＳＴ８）。
【００２４】
上記のように、この治具１では、尾筒１２の設置位置を規定する芯出部２が尾筒１２の内周形状に沿った外周形状を有するので、尾筒１２の位置決め時にて尾筒１２内に芯出部２が挿入されることにより、芯出部２を基準とした尾筒１２の位置が容易に計測される。これにより、尾筒１２の位置決め作業が容易化される利点がある。
【００２５】
例えば、上記の構成では、尾筒１２の設置位置の適否判断にあたり、テーパゲージを用いて尾筒１２の内周と芯出部２の外周との隙間ｔを計測することができる。したがって、ダイヤルゲージを用いて計測を行う従来の治具と比較して、計測時の作業性が向上する。また、芯出部２が治具１本体に対して一体化されている（一体構造を有する）ので、ダイアルゲージの取り付けおよび取り外しが必要な従来の治具と比較して、治具１の設置作業が容易化される。これらにより、燃焼器１０の組立工程の工期が短縮され得る。
【００２６】
また、従来の治具のように、ダイヤルゲージが尾筒１２内に落下するおそれがないので、尾筒の破損が防止される。また、上記のように、テーパゲージによる計測が可能なので、尾筒１２の歪み等に起因するゲージ指針の読み間違いが生じ難く、計測誤差も小さい。これにより、尾筒１２の設置が適正に行われて、ガスタービンの信頼性が向上する（品質が確保される）。
【００２７】
また、この治具１では、芯出部２の外径が尾筒１２の内径よりも若干小さく形成されることが好ましい（図５参照）。具体的には、芯出部２の外径と尾筒１２の内径との隙間ｔがテーパゲージで計測可能な範囲内にあるように、芯出部２の内径が小さめに規定される。かかる構成では、複数の尾筒１２が個体差（内径寸法のバラつき）を有する場合にも、芯出部２を尾筒１２内に挿入し得る。これにより、単一の治具１にて各尾筒１２の位置決めを適正に行い得る利点がある。
【００２８】
また、この治具１では、芯出部２に孔あるいは穴が開けられて芯出部２が軽量化されることが好ましい（図２参照）。例えば、複数の孔２１が芯出部２の中心を対称点として点対称に開けられることにより、芯出部２が軽量化される。かかる構成では、治具１の設置時にて、芯出部２の自重によるロッド３の撓みが低減される。これにより、芯出部２の位置精度が向上するので、尾筒１２の位置決め時における計測誤差が低減される利点がある。
【００２９】
また、この治具１では、尾筒１２の入口部が円形の内周形状を有する場合に、芯出部２が円形（且つ連続した）の外周形状を有することが好ましい（図２参照）。例えば、芯出部２が略真円の円板形状（図２参照）あるいは略真円の円環形状（図６参照）を有することが好ましい。かかる構成では、芯出部２が円形の外周形状を有するので、芯出部２が尾筒１２内に挿入されたときに芯出部２と尾筒１２との位置関係が作業員の目視により容易に把握される。具体的には、尾筒１２の内周ライン（円形）と芯出部２の外周ライン（円形）との位置関係を比較することにより、一見して尾筒１２の位置ズレを把握できる。これにより、尾筒１２の位置決め作業がより容易となる利点がある。
【００３０】
また、治具１の芯出部２は、尾筒の位置計測時にて少なくとも４点での計測が可能な外周形状を有することが好ましい。したがって、例えば、芯出部２が十字形状などを有しても良い（図７参照）。かかる構成では、少なくとも４点の計測点が確保されるので、必要十分な範囲（４点の計測）にて尾筒１２の設置位置を計測できる利点がある。例えば、芯出部２が三角形状を有する構成においても、理論的には尾筒の設置位置が計測される。しかし、かかる構成では計測精度が低下するため、上記のように少なくとも４点の計測点が確保されることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる治具は、ガスタービン燃焼器の組立工程にて尾筒の位置決め作業を容易化できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施例にかかる尾筒芯出し治具を示す側面図である。
【図２】この発明の実施例にかかる尾筒芯出し治具を示す正面図である。
【図３】図１に記載した尾筒芯出し治具の使用方法を示すフローチャートである。
【図４】図１に記載した尾筒芯出し治具の使用方法を示す説明図である。
【図５】図１に記載した尾筒芯出し治具の使用方法を示す説明図である。
【図６】図１に記載した尾筒芯出し治具の変形例を示す説明図である。
【図７】図１に記載した尾筒芯出し治具の変形例を示す説明図である。
【図８】従来の尾筒芯出し治具を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１     治具
２     芯出部
２１   孔
３     ロッド
４     支持部
１０   燃焼器
１１   車室
１２   尾筒
２０   サポート
【図１】
0004690902.tif 000002
【図２】
0004690902.tif 000003
【図３】
0004690902.tif 000004
【図４】
0004690902.tif 000005
【図５】
0004690902.tif 000006
【図６】
0004690902.tif 000007
【図７】
0004690902.tif 000008
【図８】
0004690902.tif 000009