(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、前記曲げ加工部で前記素材の一辺側をＬ字断面形状に折曲した１次加工素材を得る曲げ加工工程と、
前記１次加工素材を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、前記素材の他辺側を前記１次加工素材のＬ字断面長辺側より端部の板厚が薄い所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材を得る剣先加工工程と、
を備え、
前記曲げ加工工程では、前記素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された２つのローラを有する一対のローラを備え、
前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、
前記ローラの回転軸と前記ローラの側壁は、前記素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、
２つの前記ローラの対向する側壁面間には、一方の側壁面に折曲用凹溝部が形成されるとともに他方の側壁面に搬送用凹溝部が形成され、
前記一方の折曲用凹溝部に前記長尺薄板の一辺側を通し、かつ、前記他方の搬送用凹溝部に前記長尺薄板の他辺側を通して、前記Ｌ字断面形状を得ることを特徴とするシールストリップ加工方法。
【請求項２】
前記一対のローラの対向する側壁面間に、前記素材の送り方向に対して垂直上下方向に前記折曲用凹溝部と前記搬送用凹溝部とが対をなして複数対形成され、
複数の前記折曲用凹溝部は、前記素材の一辺側を折曲する角度がそれぞれ異なる断面形状を有し、
前記複数対の折曲用凹溝部と搬送用凹溝部とにより形成される空間を順次通す複数段階の折曲過程を経て、前記Ｌ字断面形状を得ることを特徴とする請求項１に記載のシールストリップ加工方法。
【請求項３】
前記剣先加工工程では、前記１次加工素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された２つのローラを有する少なくとも一対の挟持ローラと押圧ローラとを備え、
前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、
前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの回転軸と、前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの側壁とは、前記１次加工素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、
前記挟持ローラの側壁面に凹溝部が形成され、
前記１次加工素材のＬ字断面長辺側を前記凹溝部に挟んで支持し、かつ、前記１次加工素材のＬ字断面短辺側を前記挟持ローラ側壁面に向けて前記押圧ローラで前記挟持ローラの回転軸方向へ押し付けながら前記剣先加工部へ向けて前記１次加工素材を送り、
前記１次加工素材の前記Ｌ字断面長辺側となる所定の領域を前記剣先加工部で切削して前記２次加工素材を得ることを特徴とする請求項１または２に記載のシールストリップ加工方法。
【請求項４】
前記剣先加工部は、切削工具にエンドミルを用い、前記１次加工素材のＬ字断面長辺の板厚が前記他辺側に向かって傾斜するように前記エンドミルを所定の角度に傾斜させて切削することを特徴とする請求項３に記載のシールストリップ加工方法。
【請求項５】
前記１次加工素材の送り方向に平行な面に対する剣先加工形状の傾斜面角度に合わせて前記１次加工素材を傾斜させた状態で切削することを特徴とする請求項３または４に記載のシールストリップ加工方法。
【請求項６】
前記２次加工素材を所定の曲率を有する円弧形状に成型する円弧曲げ加工工程を備え、
前記円弧曲げ加工工程は、前記２次加工素材の送り方向に対して平行方向に並べて配置された前記一対のローラと曲げ制御ローラとを備え、
前記一対のローラ間に前記２次加工素材を挟持して所定速度で送り、
前記曲げ制御ローラを前記ローラ間から前記２次加工素材が送出される出口側に設置し、
前記ローラの回転中心位置に対する前記曲げ制御ローラの回転中心位置を調整して所定の曲率を得ることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシールストリップ加工方法。
【請求項７】
前記ローラ及び前記挟持ローラは、回転中心のある回転軸に平行な厚さ方向を分割した上部ローラ及び下部ローラを備え、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか一方の対向面に突設したリング状凸部の内周面と、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか他方の対向面に突設した円形凸部の外周面とを嵌合させて前記上部ローラ及び前記下部ローラの回転中心が一致して一体化する構造とされ、
前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の径方向幅に応じて前記リング状凸部の外径を変化させ、かつ、前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の回転軸方向幅に応じて前記リング状凸部の回転軸方向高さを変化させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のシールストリップ加工方法。
【請求項８】
素材の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、前記曲げ加工部で前記素材の一辺側をＬ字断面形状に折曲した１次加工素材を得る曲げ加工装置と、
前記１次加工素材を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、前記素材の他辺側を前記１次加工素材のＬ字断面長辺側より端部の板厚が薄い所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材を得る剣先加工装置と、
を備えて、
前記曲げ加工装置は、前記素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された２つのローラを有する一対のローラを備え、
前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、
前記ローラの回転軸と前記ローラの側壁は、前記素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、
２つの前記ローラの対向する側壁面間には、一方の側壁面に折曲用凹溝部が形成されるとともに他方の側壁面に搬送用凹溝部が形成され、
前記一方の折曲用凹溝部に前記長尺薄板の一辺側を通し、かつ、前記他方の搬送用凹溝部に前記長尺薄板の他辺側を通して前記Ｌ字断面形状に成型することを特徴とするシールストリップ加工装置。
【請求項９】
前記一対のローラの対向する側壁面間に、前記素材の送り方向に対して垂直上下方向に前記折曲用凹溝部と前記搬送用凹溝部とが対をなして複数対形成され、
複数の前記折曲用凹溝部は、前記素材の一辺側を折曲する角度がそれぞれ異なる断面形状を有し、
前記複数対の折曲用凹溝部と搬送用凹溝部とにより形成される空間を順次通す複数段階の折曲過程を経て前記Ｌ字断面形状に成型することを特徴とする請求項８に記載のシールストリップ加工装置。
【請求項１０】
前記剣先加工装置は、前記１次加工素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された挟持ローラと押圧ローラとを有する一対のローラを備え、
前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、
前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの回転軸と、前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの側壁とは、前記１次加工素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、
前記挟持ローラの側壁面に凹溝部が形成され、
前記１次加工素材のＬ字断面長辺側を前記凹溝部に挟んで支持し、かつ、前記１次加工素材のＬ字断面短辺側を前記挟持ローラ側壁面に向けて前記押圧ローラで前記挟持ローラの回転軸方向へ押し付けながら前記剣先加工部へ向けて前記１次加工素材を送り、
前記１次加工素材の前記Ｌ字断面長辺側となる所定の領域を前記剣先加工部で切削して前記２次加工素材を得ることを特徴とする請求項８または９に記載のシールストリップ加工装置。
【請求項１１】
前記剣先加工部は、切削工具にエンドミルを用い、前記１次加工素材のＬ字断面長辺の板厚が前記他辺側に向かって傾斜するように前記エンドミルを所定の角度に傾斜させて切削することを特徴とする請求項１０に記載のシールストリップ加工装置。
【請求項１２】
前記１次加工素材の送り方向に平行な面に対する剣先加工形状の傾斜面角度に合わせて前記１次加工素材を傾斜させた状態で切削することを特徴とする請求項１０または１１に記載のシールストリップ加工装置。
【請求項１３】
前記２次加工素材を所定の曲率を有する円弧形状に成型する円弧曲げ加工装置を備え、
前記円弧曲げ加工装置は、前記２次加工素材の送り方向に対して平行方向に並べて配置された前記一対のローラと曲げ制御ローラとを備え、
前記一対のローラ間に前記２次加工素材を挟持して所定速度で送り、
前記曲げ制御ローラを前記ローラ間から前記２次加工素材が送出される出口側に設置し、
前記ローラの回転中心位置に対する前記曲げ制御ローラの回転中心位置を調整して所定の曲率を得ることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載のシールストリップ加工装置。
【請求項１４】
前記ローラ及び前記挟持ローラは、回転中心のある回転軸に平行な厚さ方向を分割した上部ローラ及び下部ローラを備え、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか一方の対向面に突設したリング状凸部の内周面と、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか他方の対向面に突設した円形凸部の外周面とを嵌合させて前記上部ローラ及び前記下部ローラの回転中心が一致して一体化する構造とされ、
前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の径方向幅に応じて前記リング状凸部の外径を変化させ、かつ、前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の回転軸方向幅に応じて前記リング状凸部の回転軸方向高さを変化させることを特徴とする請求項８から１３のいずれか１項に記載のシールストリップ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービン等のシール材に用いられるシールストリップの製造に係り、特に、シールストリップの製造に適用されるシールストリップ加工方法及びシールストリップ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気タービンにおいては、静翼先端部とロータ軸との間で蒸気の流通を抑制するためのシール部材として、シールストリップと呼ばれる蒸気シール部品が大量に用いられている。
図１２は蒸気タービンの要部を示す断面図であり、図中の符号１はロータ軸、２はロータ軸１に取り付けられた動翼、３はケーシング４に取り付けられた静翼である。このような蒸気タービンにおいては、ロータ軸１の外周面及び静翼３の先端部にシールストリップ５が全周にわたって設置されている。
【０００３】
このシールストリップ５は、例えば板厚が１．０ｍｍ程度より薄い金属板の一辺側を略Ｌ字断面形状に成型加工した部品であり、板の長手方向において円弧状となるよう形成される。また、多数のシールストリップ５はロータ軸１の円周に沿って設置され、蒸気タービン内部で静翼３とロータ軸２の間から漏出する蒸気の漏洩をシールすることを目的とする。すなわち、シールストリップ５は、略Ｌ字断面形状の円弧状部品を多数組み合わせて設置することにより、ロータ軸１の円周方向を全周にわたってシールストリップ５が設置されることとなる。
また、シールストリップ５は、例えば図１３に示すように、ロータ軸１の外周面や静翼３の先端部に埋め込んで固定される。このため、ロータ軸１側のシールストリップ５Ａと静翼３側のシールストリップ５Ｂ，５Ｃとでは、それぞれの湾曲形状が異なったものとなる、つまりシールストリップ５Ｂ，５ＣではＬ字型が形成された側が円弧形状の外側部分になっており、シールストリップ５ＡはＬ字型が形成された側が円弧形状の内側になる。なお、静翼３側のシールストリップ５Ｂ，５Ｃは、同じ部品の設置方向が異なるだけであるから、実質的に同じ部品となる。
【０００４】
このようなシールストリップ５は、ロータ軸１が回転して振動した場合など、ロータ軸１の外周面や静翼３の先端面と接触することがある。従って、シールストリップ５は、接触した際にロータ軸１や静翼３を保護するため、すなわち、ロータ軸１や静翼３とシールストリップ５とが接触した際に、シールストリップ５の先端側のみを摩耗させて、ロータ軸１や静翼３の損傷を防ぐため、シールストリップ５の先端部側を薄く削いでおくことが求められる。また、シールストリップ５は、蒸気タービンの定期検査時毎に多数の部品交換が必要となるため、量産性や低コスト化を要求される部品である。
このようなシールストリップ５は、薄板を特注の冷間精密圧延工法で成型する方法が従来の主流であるが、薄板先端部をグラインダー砥石で研削する工法もある。
【０００５】
薄板の切削加工に関する従来技術としては、例えば下記の特許文献１に開示されているように、主軸に取り付けられた切削工具を用い、切削工具を直線移動させて被加工材の水平な薄板部の下面を長手方向に切削加工するものや、下記の特許文献２に開示されているように、ワークを固定するテーブルを移動させて長尺薄板等の長手方向に、全長にわたって溝を形成するものが知られている。
また、板材の曲げ加工に関する従来技術としては、例えば下記の特許文献３に開示されているように、上下の金型で板材を挟み込み、板材に向けて上方から下降させた曲げ用金型を当接させて曲げるものや、下記の特許文献４に開示されているように、固定の凸型と回転支軸を中心に回動する回転凹型とを用い、回転凹型を回転させることにより、凸型の先端部を回転凹型の凹部に入り込ませて板材を折り曲げるものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−２３０５４４号公報
【特許文献２】特開平１１−３２０２３０号公報
【特許文献３】特開２０１２−２００７４１号公報
【特許文献４】特許第５２２４２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、シールストリップ５の製造に関する従来技術には、下記の問題がある。
冷間精密圧延工法により薄板を成型する製造方法は、圧延による材料の硬化が大きい場合は、熱処理工程の追加が必要になる。また、大量生産に向く工法のために、ロット単位での大量の処理を実施しないとコストアップとなり易い。１ロットが１トン以上の特注大量生産を求められる。しかし、１台の蒸気タービンで使用するシールストリップ５は、ロット単位の大量生産に相当する大数量までには至らず、しかも、蒸気タービンの型式によってシールストリップ５の種類も複数必要になる。このため、冷間精密圧延工法は、多くの種類を大量に準備して順次使用してゆくことになるので、個別受注生産品である蒸気タービンの部品には在庫管理が必要となる課題がある。
【０００８】
また、薄板先端部をグラインダー砥石で研削して削ぐ工法は、１回の研削代が０．０１ｍｍ〜０．０２ｍｍ程度である。このため、必要な削ぎ量を確保するためには、何度も研削加工を繰り返す必要があり、従って、多大の加工時間を要するとともにコスト高となって蒸気タービンの部品として必要な多量の生産に不向きである。しかも、設計要求寸法まで薄く削ぐことが困難であり、先端部研磨面の厚さで一定とするのは研削代を大きくできず、ますます加工時間を要するという問題もある。
【０００９】
このような背景から、蒸気タービンの蒸気シール部材として使用されるシールストリップについては、これを安価に多量に製作できる小型のシールストリップ加工方法及びシールストリップ加工装置の開発が望まれる。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、シールストリップを安価に多量に製作できるシールストリップ加工方法及びシールストリップ加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係るシールストリップ加工方法は、素材の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、前記曲げ加工部で前記素材の一辺側をＬ字状断面形状に折曲した１次加工素材を得る曲げ加工工程と、前記１次加工素材を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、前記素材の他辺側を前記１次加工素材のＬ字断面長辺側より端部の板厚が薄い所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材を得る剣先加工工程と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような本発明のシールストリップ加工方法によれば、素材の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、曲げ加工部で素材の一辺側をＬ字状断面形状に折曲した１次加工素材を得る曲げ加工工程と、１次加工素材を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、素材の他辺側を１次加工素材のＬ字断面長辺側より端部の板厚が薄い所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材を得る剣先加工工程と、を備えているので、曲げ加工工程でＬ字状断面形状に折曲された剛性の高い１次加工素材を剣先加工して２次加工素材を得ることができる。このため、剣先加工時においては、素材の長尺薄板よりはるかに高剛性の１次加工素材を剣先加工部まで所定速度で確実に送り、かつ、高剛性の１次加工素材を所定形状に切削する剣先加工を精度良く実施することができる。
また、曲げ加工工程及び剣先加工工程では、曲げ加工部や剣先加工部を所定位置に配置しておき、被加工側の素材（長尺薄板）や１次加工素材を送って加工するので、長尺の素材を加工するにもかかわらず加工スペースを最小限に抑えることができる。
【００１２】
上記の発明において、前記曲げ加工工程では、前記素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された２つのローラを有する一対のローラを備え、前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、前記ローラの回転軸と前記ローラの側壁は、前記素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、２つの前記ローラの対向する側壁面間には、一方の側壁面に折曲用凹溝部が形成されるとともに他方の側壁面に搬送用凹溝部が形成され、前記一方の折曲用凹溝部に前記長尺薄板の一辺側を通し、かつ、前記他方の搬送用凹溝部に前記長尺薄板の他辺側を通して、Ｌ字断面形状を得ることが好ましく、これにより、素材の送りと同時に折曲加工を実施することができる。
この場合、前記一対のローラの対向する側壁面間に、前記素材の送り方向に対して垂直上下方向に前記折曲用凹溝部と前記搬送用凹溝部とが対をなして複数対形成され、複数の前記折曲用凹溝部は、前記素材の一辺側を折曲する角度がそれぞれ異なる断面形状を有し、前記複数対の折曲用凹溝部と搬送用凹溝部とにより形成される空間を順次通す複数段階の折曲過程を経て、Ｌ字断面形状を得ることが好ましい。すなわち、例えば第１段階で略く字状断面となるように４５度程度の折曲をした後、第２段階でＬ字断面形状まで９０度の折曲をするというように、複数段階を経た折曲が可能になるので、板厚等の関係により長尺薄板を１回の加工でＬ字断面形状まで折曲するのが困難な場合等においても、確実に折曲加工することが可能になる。
【００１３】
上記の発明において、前記剣先加工工程では、前記１次加工素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された挟持ローラと押圧ローラとを有する一対のローラを備え、前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの回転軸と、前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの側壁とは、前記１次加工素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、前記挟持ローラの側壁面に凹溝部が形成され、前記１次加工素材のＬ字断面長辺側を前記凹溝部に挟んで支持し、かつ、前記１次加工素材のＬ字断面短辺側を前記挟持ローラ側壁面に向けて前記押圧ローラで前記挟持ローラの回転軸方向へ押し付けながら前記剣先加工部へ向けて前記１次加工素材を送り、前記１次加工素材の前記Ｌ字断面長辺側となる所定の領域を前記剣先加工部で切削して前記２次加工素材を得ることが好ましく、これにより、Ｌ字断面形状の１次加工素材を剣先加工部まで所定速度で確実に送り、剣先加工部により所定形状に切削する加工を精度良く実施することができる。
この場合、前記剣先加工部は、切削工具にエンドミルを用い、前記１次加工素材のＬ字断面長辺の板厚が前記他辺側に向かって傾斜するように前記エンドミルを所定の角度に傾斜させて切削すれば、切削抵抗を低減することができる。
また、前記１次加工素材の送り方向に平行な面に対する剣先加工形状の傾斜面角度に合わせて前記１次加工素材を傾斜させた状態で切削することにより、所望の加工形状を容易に得ることができる。
【００１４】
上記の発明において、前記２次加工素材を所定の曲率を有する円弧形状に成型する円弧曲げ加工工程を備え、前記円弧曲げ加工工程は、前記２次加工素材の送り方向に対して平行方向に並べて配置された前記一対のローラと曲げ制御ローラとを備え、前記一対のローラ間に前記２次加工素材を挟持して所定速度で送り、前記曲げ制御ローラを前記ローラ間から前記２次加工素材が送出される出口側に設置し、前記ローラの回転中心位置に対する前記曲げ制御ローラの回転中心位置を調整して所定の曲率を得ることが好ましく、これにより、シールストリップの設置場所に応じた曲率とすることができる。
【００１５】
上記の発明において、前記ローラ及び前記挟持ローラは、回転中心のある回転軸に平行な厚さ方向を分割した上部ローラ及び下部ローラを備え、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか一方の対向面に突設したリング状凸部の内周面と、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか他方の対向面に突設した円形凸部の外周面とを嵌合させて前記上部ローラ及び前記下部ローラの回転中心が一致して一体化する構造とされ、前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の径方向幅に応じて前記リング状凸部の外径を変化させ、かつ、前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の回転軸方向幅に応じて前記リング状凸部の回転軸方向高さを変化させることが好ましく、これにより、リング状凸部の外径や回転軸方向高さが異なる上部ローラ及び下部ローラを複数用意すれば、これと嵌合する円形凸部を有する上部ローラまたは下部ローラを共用して、素材幅や素材板厚が異なる複数種類のシールストリップ加工を実施できる。
【００１６】
本発明に係るシールストリップ加工装置は、素材の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、前記曲げ加工部で前記素材の一辺側をＬ字状断面形状に折曲した１次加工素材を得る曲げ加工装置と、前記１次加工素材を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、前記素材の他辺側を前記１次加工素材のＬ字断面長辺側より端部の板厚が薄い所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材を得る剣先加工装置と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
このような本発明のシールストリップ加工装置によれば、素材の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、曲げ加工部で素材の一辺側をＬ字状断面形状に折曲した１次加工素材を得る曲げ加工装置と、１次加工素材を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、素材の他辺側を１次加工素材のＬ字断面長辺側より端部の板厚が薄い所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材を得る剣先加工装置と、を備えているので、曲げ加工装置でＬ字状断面形状に折曲された剛性の高い１次加工素材を剣先加工して２次加工素材を得ることができる。このため、剣先加工装置による剣先加工時においては、素材の長尺薄板よりはるかに高剛性の１次加工素材を剣先加工部まで所定速度で確実に送り、かつ、高剛性の１次加工素材を所定形状に切削する剣先加工を精度良く実施することができる。
また、曲げ加工装置及び剣先加工装置では、曲げ加工部や剣先加工部を所定位置に配置しておき、被加工側の素材（長尺薄板）や１次加工素材を送って加工するので、長尺の素材を加工するにもかかわらず装置を小型化することが可能になる。
【００１８】
上記の発明において、前記曲げ加工装置は、前記素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された２つのローラを有する一対のローラを備え、前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、前記ローラの回転軸と前記ローラの側壁は、前記素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、２つの前記ローラの対向する側壁面間には、一方の側壁面に折曲用凹溝部が形成されるとともに他方の側壁面に搬送用凹溝部が形成され、前記一方の折曲用凹溝部に前記長尺薄板の一辺側を通し、かつ、前記他方の搬送用凹溝部に前記長尺薄板の他辺側を通して前記Ｌ字断面形状に成型することが好ましく、これにより、素材の送りと同時に折曲加工を実施することができる。
この場合、前記一対のローラの対向する側壁面間に、前記素材の送り方向に対して垂直上下方向に前記折曲用凹溝部と前記搬送用凹溝部とが対をなして複数対形成され、複数の前記折曲用凹溝部は、前記素材の一辺側を折曲する角度がそれぞれ異なる断面形状を有し、前記複数対の折曲用凹溝部と搬送用凹溝部とにより形成される空間を順次通す複数段階の折曲過程を経て前記Ｌ字断面形状に成型することが好ましい。すなわち、例えば第１段階で略く字状断面となるように４５度程度の折曲をした後、第２段階でＬ字断面形状まで９０度の折曲をするというように、複数段階を経た折曲が可能になるので、板厚等の関係により長尺薄板を１回の加工でＬ字断面形状まで折曲するのが困難な場合等においても、確実に折曲加工することが可能になる。
【００１９】
上記の発明において、前記剣先加工装置は、前記１次加工素材の送り方向に対して直交する方向に並べて配置された挟持ローラと押圧ローラとを有する一対のローラを備え、前記一対のローラは前記素材の送り方向に対して平行方向に並べて複数対配置され、前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの回転軸と、前記挟持ローラ及び前記押圧ローラの側壁とは、前記１次加工素材の送り方向に対して垂直方向に設定され、前記挟持ローラの側壁面に凹溝部が形成され、前記１次加工素材のＬ字断面長辺側を前記凹溝部に挟んで支持し、かつ、前記１次加工素材のＬ字断面短辺側を前記挟持ローラ側壁面に向けて前記押圧ローラで前記挟持ローラの回転軸方向へ押し付けながら前記剣先加工部へ向けて前記１次加工素材を送り、前記１次加工素材の前記Ｌ字断面長辺側となる所定の領域を前記剣先加工部で切削して前記２次加工素材を得ることが好ましく、これにより、Ｌ字断面形状の１次加工素材を剣先加工部まで所定速度で確実に送り、剣先加工部により所定形状に切削する加工を精度良く実施することができる。
この場合、前記剣先加工部は、切削工具にエンドミルを用い、前記１次加工素材のＬ字断面長辺の板厚が前記他辺側に向かって傾斜するように前記エンドミルを所定の角度に傾斜させて切削すれば、切削抵抗を低減することができる。
また、前記１次加工素材の送り方向に平行な面に対する剣先加工形状の傾斜面角度に合わせて前記１次加工素材を傾斜させた状態で切削することにより、所望の加工形状を容易に得ることができる。
【００２０】
上記の発明においては、前記２次加工素材を所定の曲率を有する円弧形状に成型する円弧曲げ加工装置を備え、前記円弧曲げ加工装置は、前記２次加工素材の送り方向に対して平行方向に並べて配置された前記一対のローラと曲げ制御ローラとを備え、前記一対のローラ間に前記２次加工素材を挟持して所定速度で送り、前記曲げ制御ローラを前記ローラ間から前記２次加工素材が送出される出口側に設置し、前記ローラの回転中心位置に対する前記曲げ制御ローラの回転中心位置を調整して所定の曲率を得ることが好ましく、これにより、シールストリップの設置場所に応じた曲率とすることができる。
【００２１】
上記の発明において、前記ローラ及び前記挟持ローラは、回転中心のある回転軸に平行な厚さ方向を分割した上部ローラ及び下部ローラを備え、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか一方の対向面に突設したリング状凸部の内周面と、前記上部ローラまたは前記下部ローラのいずれか他方の対向面に突設した円形凸部の外周面とを嵌合させて前記上部ローラ及び前記下部ローラの回転中心が一致して一体化する構造とされ、前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の径方向幅に応じて前記リング状凸部の外径を変化させ、かつ、前記搬送用凹溝部、前記折曲用凹溝部または前記凹溝部の回転軸方向幅に応じて前記リング状凸部の回転軸方向高さを変化させることが好ましく、これにより、リング状凸部の外径や回転軸方向高さが異なる上部ローラ及び下部ローラを複数用意すれば、これと嵌合する円形凸部を有する上部ローラまたは下部ローラを共用して、素材幅や素材板厚が異なる複数種類のシールストリップ加工を実施できる。
【発明の効果】
【００２２】
上述した本発明によれば、蒸気タービンのシール材に用いられるシールストリップを安価に多量に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るシールストリップ加工方法の一実施形態を示す工程説明図であり、（ａ）は素材の長尺薄板を得るシャーリング工程、（ｂ）は１次加工素材を得る曲げ加工工程、（ｃ）は２次加工素材を得る剣先加工工程、（ｄ）は最終の円弧曲げ加工工程である。
【図２】図１に示したシールストリップ加工方法のフローチャートである。
【図３】図１及び図２に示すシールストリップ加工方法によるシールストリップの形状変化を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】シールストリップの最終形状例を示す図で、（ａ）は静翼先端部取付用、（ｂ）はロータ軸取付用である。
【図５】曲げ加工装置による曲げ加工工程を円弧曲げ加工装置による円弧曲げ加工工程に適用した斜視図である。
【図６】（ａ）は図５の正面図、（ｂ）は図５の平面図である。
【図７】曲げ加工装置による曲げ加工工程を２段階で行う場合の説明図であり、水平方向に並べた一対のローラを正面から見た図である。
【図８】剣先加工装置による剣先加工工程を示す斜視図である。
【図９】図８の正面図である。
【図１０】図８に示した押圧ローラの構成例を示す要部の断面図である。
【図１１】ローラ及び挟持ローラの構成例を示す要部の断面図である。
【図１２】蒸気タービンの要部を示す断面図である。
【図１３】シールストリップの取付状態を示す要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るシールストリップ加工方法及びシールストリップ加工装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
蒸気タービンにおいては、例えば図１２に示すように、ロータ軸１と静翼３の先端部との間に、蒸気の流通を抑制するシールストリップ５と呼ばれる蒸気シール部品が多量に用いられている。このシールストリップ５は、静翼３以外から蒸気が漏洩することを防止する目的とするシール部品であり、ロータ軸１の外周面及び静翼３の先端部に対し、全周にわたって軸方向へ複数段が設置されている。
【００２５】
また、シールストリップ５は、板厚が０．５ｍｍ程度から１．０ｍｍ程度、本実施形態では例えば０．８ｍｍ程度の板厚を有する金属製の長尺薄板を素材とされ、長尺の一辺側を略Ｌ字断面形状に成型加工し、長尺の他辺側を薄板先端部となる剣先部分として薄く削った部品であり、板の長手方向において円弧状となるよう形成される。
このシールストリップ５は、ロータ軸１の外周に沿って、複数が円弧状に円周配置されている。さらに、この円周配置されたシールストリップ５は、ロータ軸１の軸方向へ複数段が設置されている。
【００２６】
すなわち、シールストリップ５は、略Ｌ字断面形状の円弧状部品を円周方向に多数組み合わせて設置することにより、ロータ軸１の円周方向へ全周にわたって設置されたものとなり、さらに、静翼３の先端部において軸方向へ複数段が設置されるため、多量のシールストリップ５が必要となる。
なお、シールストリップ５の製造に好適な長尺薄板としては、例えばＳＵＳ３０４やＳＵＳ４３０等のステンレス板のような金属板を例示できる。
【００２７】
また、シールストリップ５には、図４に示すように、ロータ軸１側のシールストリップ５Ａと静翼３側のシールストリップ５Ｂ，５Ｃとがあり、それぞれの湾曲形状である曲率ＲとＬ字断面形状の関係が異なったものとなる。各シールストリップ５Ａ，５Ｂ，５Ｃにおいて、図中の符号５ａがＬ字断面形状の長辺部であり、長辺部５ａの一辺側には短辺部５ｂが設けられ、長辺部５ａの他辺側には後述する剣先加工面５ｃが設けられている。
そして、図４（ａ）に示すシールストリップ５Ｂ，５Ｃは、静翼３の先端部において翼端面側となるＬ字断面形状の短辺部５ｂ側が外径Ｒとなるように湾曲し、図４（ｂ）に示すロータ軸１側のシールストリップ５Ａは、Ｌ字断面形状の短辺部５ｂ側が内径Ｒとなるように湾曲している。
なお、静翼３側のシールストリップ５Ｂ，５Ｃは、同じ部品形状の設置方向が異なるだけであるから、実質的に同じ部品を使用可能である。
【００２８】
以下では、上述したシールストリップ５の加工方法及び加工装置について説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態のシールストリップ加工方法は、素材の長尺薄板を得るシャーリング（切断）工程と、１次加工素材を得る曲げ加工工程と、２次加工素材を得る剣先加工工程と、最終の円弧曲げ加工工程とを有している。
なお、図１のシールストリップ加工方法は、静翼３の先端側となる翼端部に取り付けられるシールストリップ５Ｂ，５Ｃに適用されるものであり、以下ではこのシールストリップ５Ｂ，５Ｃの場合について説明する。
【００２９】
図１（ａ）に示すシャーリング工程は、シャーリング装置を用いることにより、板厚ｔ（０．８ｍｍ程度）の金属板（幅Ｗ／長さＬ）Ｐを所望の板幅ａに切断して多数の素材Ｐ１を得る工程である。この素材Ｐ１は、図３（ａ）の平面図及び図３（ｂ）の断面図に示すように、細長い長尺薄板（板厚ｔ／長さＬ／板幅ａ）であり、切断後に歪除去の処理が施される。
なお、図１（ａ）の紙面下側方向に位置する金属板Ｐの幅Ｗ方向の片辺側には、切断時に素材Ｐ１として使用できない掴み代が必要となり、従って、板幅ａとは異なった領域が存在する。
【００３０】
図１（ｂ）に示す曲げ加工工程は、曲げ加工装置１０を用いることにより、素材Ｐ１の長尺薄板を所定位置にある曲げ加工部へ所定速度で送り、この曲げ加工部で長辺部５ａ及び短辺部５ｂよりなるＬ字状断面形状に折曲した１次加工素材Ｐ２を得る工程である。ここでの所定速度とは、長尺薄板の長手方向に対して同一の曲げ加工が得られとともに、規定の製造速度を得ることができるものである。通常の場合、所定速度は一定速度が好ましいが、長尺薄板の長手方向の両端付近では、速度を低下させる場合がある。
【００３１】
このような曲げ加工装置１０は、曲げ加工部が素材Ｐ１の送り方向に平行方向に並べて配置された一対のローラ１１，１２を、すなわち、従動ローラ１１と電動機Ｍ１（図７参照）により駆動される駆動ローラ１２とを備えている。従って、従動ローラ１１と駆動ローラ１２との側壁面は所定の面圧をもって素材Ｐ１と接触し、この結果、駆動ローラ１２が接触面間の摩擦力により従動ローラ１１を回転させる構造となっている。
また、本実施形態では素材Ｐ１の送り方向が水平方向であり、一対のローラ１１，１２は、送り方向である水平方向に対して垂直方向に回転中心（回転軸）が設定され、ローラ１１，１２の各側壁は、素材Ｐ１の送り方向と垂直方向に形成されている。
【００３２】
従動ローラ１１及び駆動ローラ１２は、例えば図５に示すように、対向する側壁面間に凹溝が形成されている。すなわち、従動ローラ１１が搬送用凹溝部１１ａを備え、駆動ローラ１２が折曲用凹溝部１２ａを備えている。これらの搬送用凹溝部１１ａ及び折曲用凹溝部１２ａは、対を成してＬ字型断面形状の空間部を形成する。
そして、搬送用凹溝部１１ａと折曲用凹溝部１２ａとが互いに協働することにより、搬送用凹溝部１１ａ及び折曲用凹溝部１２ａの壁面に接する素材Ｐ１を摩擦力によって送り出し、これと同時に、ローラ間で押圧される素材Ｐ１は、長尺薄板の一辺側が塑性変形させられるため、Ｌ字断面形状の１次加工素材Ｐ２に成型することができる。
【００３３】
この結果、曲げ加工装置１０及びこれを用いた曲げ加工工程は、素材Ｐ１の送りと同時に、素材Ｐ１をＬ字断面形状に折曲する加工を実施できる。
ところで、曲げ加工後の１次加工素材Ｐ２は、図３に示すように、曲げ加工に伴って短辺部５ｂ側が外周となる円弧状に湾曲している。しかし、この湾曲は、制御されたものではないから、後述する円弧曲げ加工工程で必要な曲率に加工することが必要となる。
なお、図中の符号２１は、後述の円弧曲げ加工工程で必要な曲げ制御ローラであり、従って、曲げ加工装置１０による曲げ加工工程には不要であるから、取り外しておくか、あるいは位置を変更しておいてもよい。
【００３４】
また、上述した曲げ加工装置１０において、例えば図５〜７に示すように、従動ローラ１１は、同一の断面形状を有し、素材Ｐ１の送り方向と垂直方向に上下２段の搬送用凹溝部１１ａ，１１ｂを備えている。同様に、駆動ローラ１２は、折曲する角度が異なるように、異なる断面形状を有する上下２段の折曲用凹溝部１２ａ，１２ｂを備えた構成（三重ローラ）のように、断面形状が異なる折曲用凹溝部を上下方向に複数段備えている。すなわち、曲げ加工装置１０の従動ローラ１１及び駆動ローラ１２は、複数の搬送用凹溝部１１ａ，１１ｂと折曲用凹溝部１２ａ，１２ｂとが対を成した構成としてもよい。
このような構成としても、上下２段の異なる断面形状を有する空間部が形成されることから、素材Ｐ１の送りと同時に、素材Ｐ１の長尺薄板を２段階以上の複数段階の折曲過程を経る塑性変形をさせて、順次に折曲する角度を付けながらＬ字断面形状の１次加工素材Ｐ２に成型することができる。
【００３５】
具体例を説明すると、図７に示すように、下段側の搬送用凹溝部１１ａと折曲用凹溝部１２ａとが形成する空間部に素材Ｐ１を通すと、略く字状断面形状となるように第１段階の折曲をさせた１次予備加工素材Ｐ２´に成型される。この後、上段側の搬送用凹溝部１１ｂと折曲用凹溝部１２ｂとが形成する空間部に１次予備加工素材Ｐ２´を通すと、Ｌ字型断面形状となるように第２段階の折曲をさせた１次加工素材Ｐ２に成型される。すなわち、Ｌ字型断面形状の１次加工素材Ｐ２は、素材Ｐ１の一辺側を略４５度程度まで折曲する第１段階の折曲過程と、さらに、４５度程度から９０度まで折曲する第２段階の折曲過程とを経ているので、例えば板厚ｔが厚いなどの理由により、素材Ｐ１を１回の加工でＬ字断面形状まで折曲することが困難な場合等においても、確実に折曲加工することが可能になる。
なお、二重ローラ構造を採用し、素材Ｐ１を１回の加工で直接Ｌ字型断面まで成型してもよい。
【００３６】
図１（ｃ）に示す剣先加工工程は、剣先加工装置３０を用いることにより、１次加工素材Ｐ２を所定位置にある剣先加工部へ所定速度で送り、１次加工素材Ｐ２のＬ字断面長辺側となる他辺側を、すなわちシールストリップ５の長辺部５ａ側を所定形状となるように切削する剣先加工を行って２次加工素材Ｐ３を得る工程である。ここでの所定速度とは、長尺薄板の長手方向に対して同一の切削加工が得られとともに、規定の製造速度を得ることができるものである。通常の場合、所定速度は一定速度が好ましいが、長尺薄板の長手方向の両端付近では、速度を低下させる場合がある。
なお、剣先加工後の２次加工素材Ｐ３には、図３に示すように、曲げ加工時の湾曲がそのまま残っている。
【００３７】
図８に示すように、剣先加工装置３０は、１次加工素材Ｐ２のＬ字断面長辺側（シールストリップ５の長辺部５ａ）を側壁面の凹溝部３１ａに挟み込んで支持する挟持ローラ３１と、１次加工素材Ｐ２のＬ字断面短辺側（シールストリップ５の短辺部５ｂ）を挟持ローラ３１側壁面方向へ押し付ける押圧ローラ３２とを備えている。本実施形態では、１次加工素材Ｐ２の送り方向は水平方向であり、一対の挟持ローラ３１及び押圧ローラ３２は送り方向である水平方向に対して垂直方向に回転中心（回転軸）を設定され、一対の挟持ローラ３１及び押圧ローラ３２は、１次加工素材Ｐ２の送り方向と垂直方向に各側壁が形成されている。
【００３８】
一対の挟持ローラ３１及び押圧ローラ３２の側壁面は、所定の面圧をもって１次加工素材Ｐ２と接触し、この結果、挟持ローラ３１が接触面間の摩擦力により押圧ローラ３２を回転させながら、１次加工素材Ｐ２を送る構造となっている。
そして、剣先加工部には、切削加工を行う工具の一例として、エンドミル３３が設けられている。このエンドミル３３は、１次加工素材Ｐ２の長辺部５ａであるＬ字断面長辺側の他辺側において、所定の領域となる端部側部分の面を切削加工する。具体的には、シールストリップ５の長辺部５ａとなる面を所定形状に切削し、例えば０．１５〜０．３ｍｍの範囲内で板厚が一定の薄板領域と、板幅ａの他辺側に向かうにつれて板厚が徐々に薄くなる板厚漸減領域とを形成する。このような切削加工により、所定の傾斜面角度と所定の板厚とを有する剣先加工面５ｃを設けた２次加工素材Ｐ３が得られる。
なお、剣先加工面５ｃの薄板領域は、使用用途により設けなくてもよい。
【００３９】
挟持ローラ３１及び押圧ローラ３２は、１次加工素材Ｐ２を剣先加工部のエンドミル３３まで所定速度で送る機能を有する部分であり、図示の構成例では、安定した送りを実現するため直列に２組設けられているが、特に限定されることはない。
図１０に示す構成例では、挟持ローラ３１が電動機Ｍ２を備えた駆動側ローラとなり、必要に応じて減速機構３４を備えている。一方、押圧ローラ３２は、挟持ローラ３１側に向けて押圧する押圧機構３５を備えている。
【００４０】
本実施形態の押圧機構３５は、押圧ローラ３２の回転軸３２ａを支持する本体３６と、本体３６を挟持ローラ３１側に押圧するコイルばね３７と、本体３６をベース３８の所定範囲内で挟持ローラ３１の回転中心方向に向けてスライド可能に支持する固定ボルト３９とを備えている。
固定ボルト３９は、本体３６に設けられた長穴３６ａを通ってベース３８に捩じ込まれており、従って、押圧ローラ３２を回動自在に支持する本体３６は、ベース３８の面上を長穴３６ａの範囲内でスライド可能となる。なお、図中の符号４０は、コイルばね３７の押圧力を調整するボルトであり、ベース３８に固定支持されたボルト支持部材４１に螺合している。
【００４１】
このような剣先加工装置３０を用いた剣先加工工程は、Ｌ字断面形状の１次加工素材Ｐ２を剣先加工部のエンドミル３３まで所定速度で確実に送り、エンドミル３３により所定形状に切削する加工を精度良く実施することができる。すなわち、押圧ローラ３２が１次加工素材Ｐ２を押圧する作用により、１次加工素材Ｐ２をエンドミル３３まで送る速度を所定値に保つ良好な速度維持機能を得ることができるので、送り速度の変動による先端加工形状のばらつきを防止し、精度の良い加工が可能となる。
【００４２】
また、このような剣先加工時において、エンドミル３３は、１次加工素材Ｐ２の送り方向に垂直方向から傾斜させた状態（図中の角度θ）にして切削することが望ましい。すなわち、シールストリップ５の長辺部５ａとなる面の他辺側に向かうにしたがい、所定の傾斜面角度を形成して徐々に板厚が薄くなるような所定形状の剣先加工面５ｃを切削するにあたり、本実施形態では、径がφ１０ｍｍからφ３０ｍｍのエンドミル３３を用いるとともに、傾斜させる角度θとして５°から１５°を選定している。このような切削加工を実施することにより、１回の加工で所定の板厚へと薄く削った形状の剣先へと切削するとともに、切削工程の低減が可能になる。
【００４３】
また、図中の符号４２ａ，４２ｂは、安定した剣先加工を実施するため、剣先加工後の２次加工素材Ｐ３の動きが送り方向のみとなるように規制する押え金具であり、微小の隙間を設けて設置されている。
押え金具４２ａは、剣先加工面５ｃを形成した長辺部５ａの面（薄板上面）を送り方向の垂直上方向から適度な押圧力で押さえ、押え金具４２ｂは、短辺部５ｂの一面を送り方向に対して平行（水平）な方向から抑える。すなわち、押え金具４２ａ，４２ｂは、切削時におけるシールストリップ５の送り方向に垂直な方向の浮き上がりや、切削時におけるシールストリップ５の送り方向に水平な方向のバタつきを防止する。
なお、図中の符号４３は、切削屑を吹き飛ばすためのエアーブローノズルである。
【００４４】
また、このような剣先加工時には、１次加工素材Ｐ２の送り方向に垂直方向（図中の角度θ＝０°）となるようにエンドミル３３を設置し、１次加工素材Ｐ２の送り方向に平行な面（本実施形態では水平面）に対する剣先加工形状の傾斜面角度に合わせて、すなわち剣先加工面５ｃの傾斜面角度に合わせて、１次加工素材Ｐ２側を傾斜させた状態にして切削しても、所望の加工形状を得ることができる。
なお、このような１次加工素材Ｐ２の傾斜は、シールストリップ５を剣先加工の切削工具部へ所定速度で送る装置である剣先加工装置３０のベース面の台板（不図示）を、１次加工素材Ｐ２の送り方向に平行な面（本実施形態では水平面）から傾斜させることで容易に実施可能であり、例えば剣先加工装置３０の台板部片端に取付けたボルトの捩込量を変化させて台板の傾きを調整すれば、剣先加工装置３０のベース面を傾斜させることができる。
【００４５】
図１（ｄ）に示す円弧曲げ加工工程は、剣先加工後の２次加工素材Ｐ３を、ロータ１の直径等に応じて定まる所定の曲率を有する円弧形状に成型し、静翼３側のシールストリップ５Ｂ，５Ｃとなる最終加工素材Ｐ４（シールストリップ５）を得る工程である。この場合の円弧曲げ加工は、Ｌ字断面形状の短辺部５ｂ側が外径Ｒの円弧形状となるように湾曲させた最終加工素材Ｐ４（図３参照）とする。すなわち、この円弧曲げ加工工程は、シールストリップ５の設置場所に応じた所定の曲率に成型するための工程である。
【００４６】
このような円弧曲げ加工工程は、曲げ加工工程で使用した曲げ加工装置１０（図５〜７参照）に対し、曲げ制御ローラ２１を追設した円弧曲げ加工装置２０を使用して実施される。
すなわち、円弧曲げ加工工程では、２次加工素材Ｐ３の送り方向に対して平行方向に並べて配置された一対の従動ローラ１１，駆動ローラ１２間に２次加工素材Ｐ３を挟持して所定速度で送り、従動ローラ１１及び駆動ローラ１２から２次加工素材Ｐ３を送出する出口側に設置した曲げ制御ローラ２１の回転中心軸位置が、従動ローラ１１及び駆動ローラ１２の回転中心軸に対する距離位置を適切にするため、図６（ｂ）に矢印２２，２３で示す方向に適宜調整される。
【００４７】
この結果、曲げ制御ローラ２１は、２次加工素材Ｐ３に対して所望の押圧力を付与することになるので、所定の曲率に曲げ加工した最終加工素材Ｐ４を得ることができる。
なお、本実施形態では、２次加工素材Ｐ３の送り方向が水平方向であることから、従動ローラ１１，駆動ローラ１２及び曲げ制御ローラ２１の回転軸は、いずれも水平方向と垂直な方向に設けられている。
【００４８】
上述した実施形態によれば、曲げ加工装置１０による加工工程と、剣先加工装置３０による剣先加工工程とを備えているので、曲げ加工工程でＬ字状断面形状に折曲された剛性の高い１次加工素材Ｐ２を剣先加工して２次加工素材Ｐ３を得ることができる。
すなわち、長尺薄板の素材Ｐ１は、先に一辺側の曲げ加工工程を実施することにより、板幅ａの一端部側を折曲成型したＬ字型断面形状の２次加工素材Ｐ３を剣先加工することになる。このため、剣先加工時においては、素材Ｐ１の長尺薄板より構造的にはるかに高剛性の断面形状となった１次加工素材Ｐ２を加工することになるので、剣先加工部まで所定速度で確実に送ることができ、しかも、押え金具４１ａ，４２ｂによる押え効果も加わって、薄板にもかかわらず１次加工素材Ｐ２が送り方向と垂直な方向へ浮き上がることやバタつきを抑制できる。このため高剛性の１次加工素材Ｐ２を所定形状に切削する剣先加工を安定して実施することが可能となるので、長尺の長手方向に対しても精度良く所定形状に剣先加工された２次加工素材Ｐ３を得ることが可能になる。
【００４９】
また、曲げ加工工程及び剣先加工工程では、従動ローラ１１や駆動ローラ１２を備えた曲げ加工部や、エンドミル３３を備えた剣先加工部を所定位置に配置しておき、被加工側の素材Ｐ１や１次加工素材Ｐ２を送って加工するようにしたので、長尺の素材Ｐ１を加工するにもかかわらず、加工スペースを最小限に抑えて装置を小型化することができる。すなわち、一般的な切削加工の分野においては、素材Ｐ１等の被加工側を固定してエンドミル３３等の工具側を移動させることが多いが、これを逆にすることで、長尺薄板の加工について、小型の装置による省スペース化を達成している。
この結果、蒸気タービンのシール材に用いられるシールストリップ５のような部品については、安価に多量を製造できるようになり、製造コストを試算して従来の冷間精密圧延工法や研削工法と比較すれば、１／３程度まで大幅に低減することが可能である。
【００５０】
ところで、ロータ軸１側に取り付けるシールストリップ５Ａについても、ローラ類の回転方向や素材Ｐ１の挿入方向等を適宜変更することにより、同様の方法及び装置により製造することが可能である。
【００５１】
また、上述した従動ローラ１１，駆動ローラ１２及び挟持ローラ３１は、例えば図１１に示すように、ローラの厚さ方向を分割した分割構造を採用することが望ましい。
以下では、図１１に示す二重ローラ５０を例にして、具体的に説明する。この二重ローラ５０は、厚さ方向を二分割した上部ローラ５１及び下部ローラ５５を備えている。そして、下部ローラ５５の対向面５６には、リング状凸部５７が突設されている。一方、上部ローラ５１の対向面５２には、円形凸部５３が突設されている。
【００５２】
このような構成の上部ローラ５１及び下部ローラ５５は、リング状凸部５７の内周面５７ａと、円形凸部５３の外周面５３ａとを嵌合させて一体化する構造とされ、リング状凸部５７の外周側に、例えば折曲用凹溝部１２ａとなる空間部５８が形成されている。すなわち、下部ローラ５５に対し、上方から想像線で示す上部ローラ５１を降下させて実線表示のように嵌合させれば、一体化された二重ローラ５０となる。
そこで、空間部５８の円周方向幅Ｗｓに応じて、リング状凸部５７の外径を変化させれば、換言すれば、リング状凸部５７の外径を調整して半径方向幅を変化させた下部ローラ５５を複数用意しておけば、これと嵌合する上部ローラ５１を共用して、素材幅ａの異なる複数種類のシールストリップ加工を実施できる。
【００５３】
また、細長い長尺薄板の板厚ｔを変更する際には、空間部５８の必要な高さに応じて、リング状凸部５７の高さを変化させれば、換言すれば、リング状凸部５７の高さを調整して空間部５８を変化させた下部ローラ５５を複数用意しておけば、これと嵌合する上部ローラ５１を共用して、板厚ｔの異なる複数種類のシールストリップ加工を実施できる。
また、円形凸部５３及びリング状凸部５７は、図示の構成と逆にしてもよく、下部ローラ５５の対向面５６に円形凸部５３を突設し、上部ローラ５１の対向面５２にリング状凸部５７を突設して、リング状凸部５７の内周面５７ａと、円形凸部５３の外周面５３ａとを嵌合させて一体化する構造としてもよい。
なお、このような構造は、二重ローラ５０に限定されることはなく、三重またはそれ以上に重ねられるローラにも同様に適用可能である。
【００５４】
このように、上述した実施形態によれば、蒸気タービンの蒸気シール部材として使用されるシールストリップ５について、安価に多量を製造することができる小型のシールストリップ加工方法及びシールストリップ加工装置を提供できる。
また、上述した本実施形態は、蒸気タービンのシールストリップと同形状を有する部品の製造にも適用可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、たとえばシールストリップと類似した形状の部品加工にも適用可能であるなど、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１    ロータ軸
２    動翼
３    静翼
４    ケーシング
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ    シールストリップ
５ｃ    剣先加工面
１０    曲げ加工装置（曲げ加工部）
１１    従動ローラ（曲げ加工部）
１１ａ，１１ｂ    搬送用凹溝部
１２    駆動ローラ
１２ａ，１２ｂ    折曲用凹溝部
２０    円弧曲げ加工装置
２１    曲げ制御ローラ
３０    剣先加工装置
３１    挟持ローラ
３１ａ    凹溝部
３２    押圧ローラ
３３    エンドミル（剣先加工部）
３５    押圧機構
４２ａ，４２ｂ    押え金具
５０    二重ローラ
５１    上部ローラ
５３    円形凸部
５５    下部ローラ
５７    リング状凸部
５８    空間部
Ｐ１    素材（長尺薄板）
Ｐ２    １次加工素材
Ｐ３    ２次加工素材
Ｐ４    最終加工素材（シールストリップ）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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