(57)【要約】  【課題】  簡単な構成で、静翼と内輪とを確実に固定することができるようにしたタービン仕切板を提供する。    【解決手段】  矢印で示した蒸気の流れ方向上流側の内輪１４外周面から立ち上がり面１４ａｂにかけて、圧力供給溝ａを設けている。これにより、タービン運転時には上流側の蒸気圧力がこの圧力供給溝ａを伝わって、嵌合部１４ａの外周面１４ａｃと嵌合部３ｂの底面３ｂｃとの間に導入され、この圧力により内輪１４が内周方向に押し付けられる。このとき、嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂａに嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが当接しつつ摺動し、内輪１４が蒸気の流れ方向上流側に移動する。この結果、立ち上がり面３ｂａ，１４ａａ間の隙間が０となるとともに、立ち上がり面３ｂｂ，１４ａｂ間の隙間も０となり、嵌合部３ｂ及び１４ａが確実に嵌合し、内輪１４が静翼３に対して固定される。【選択図】      図３
2005307970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径に向かう先端にアリ溝の第１嵌合部を有する静翼と、前記アリ溝に嵌合する第２嵌合部を有する内輪とを備えるタービン仕切板において、
少なくとも前記アリ溝の駆動ガス流れ方向下流側の面を、テーパーを設けたアンダーカット形状とし、前記第１嵌合部の面に前記第２嵌合部の面を当接するようにしたことを特徴とするタービン仕切板。
【請求項２】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に前記駆動ガスの圧力を導入し、該圧力により前記内輪をその内周方向に押し付ける圧力供給溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項３】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、前記内輪をその内周方向に押し付ける板バネを設けたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項４】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、前記内輪をその内周方向に押し付けるバネシールを設けたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項５】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、熱膨張により前記内輪をその内周方向に押し付ける膨張材料を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項６】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、前記内輪をその内周方向に押し付ける硬化型充填材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項７】
前記内輪の内周側より前記第１嵌合部側へとボルトを螺合挿入し、該ボルトの先端を前記第１嵌合部に押し当てることにより、前記内輪をその内周方向に押し付けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項８】
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間にコーキングピースを挿入することにより、前記内輪をその内周方向に押し付けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項９】
前記内輪の外周面と前記静翼のタービン径方向内側端面との間にコーキングピースを挿入することにより、前記内輪をその内周方向に押し付けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項１０】
前記アリ溝の駆動ガス流れ方向上流側及び下流側の両方の面を、テーパーを設けたアンダーカット形状としたことを特徴とする請求項１に記載のタービン仕切板。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のタービン仕切板を備えたタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンやガスタービン等のタービンに関するものであり、特にそのタービン仕切板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば蒸気タービンにおいては、蒸気の通路に静翼と動翼を交互に複数段設けて構成される。動翼はロータ軸と一体となっており、この動翼が蒸気圧力を受けてロータ軸を回転させる。静翼のタービン外周側には、車室に対して静翼を固定させる外輪が設けられており、静翼のタービン内周側には、静翼と動翼との気密性を保持するためのシールが付設される内輪が設けられている。これら内輪，静翼，及び外輪は溶接にて接合され、仕切板を形成する。また、溶接後には歪み除去のために焼鈍が行われる。なお、仕切板はロータ軸を取り囲むように略ドーナツ状に形成されるので、組立時を考慮し、１８０度ずつ２分割して製作される。
【０００３】
ところが、このような仕切板においては、静翼を何十枚も溶接して組み立てる必要があり、またメンテナンス時には仕切板を一体として取り扱わなくてはならないので、製作効率及び補修作業効率が悪く、コスト高となる。また、溶接後には歪み除去のための焼鈍工程が不可欠であり、この焼鈍工程により、研磨した静翼表面の面粗度が悪化し、翼付近の蒸気流れが乱れ、ひいてはタービンの性能が悪化するという問題点があった。
【０００４】
そこで、静翼と内外輪との結合手段を工夫することにより、タービン効率を損なうことなく組立効率に優れる構成とした蒸気タービン仕切板が特許文献１に開示されている。これは、内周側にロータ軸との隙間を塞ぐシールが付設され、外周側に嵌合部Ａを有する略ドーナツ状の内輪と、前記内輪の前記嵌合部Ａに嵌合する嵌合部Ｂを、タービンに付設された状態の径方向内側に有する静翼と、を備えた構成としている。
【０００５】
ここでは内輪がその外周側に凹形状，凸形状，Ｔ字溝形状等の嵌合部Ａを有し、一方、静翼がその径方向内側に凸形状，凹形状，Ｔ字突起形状等の嵌合部Ｂを有する。蒸気タービン仕切板は、これら静翼と内輪との嵌合によって構成される。これにより、蒸気タービン仕切板は、その剛性が十分に確保されるとともに、組立，分解の効率を著しく向上させるとしている。
【０００６】
その他、アリ溝構造により静翼と内輪とを固定する構成のものが、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３６５４６号公報
【特許文献２】特開２００２−１８０８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１或いは特許文献２に記載の構成においては、静翼の剛性が低い場合、つまり比較的細長い形状の場合には、静翼と内輪との嵌合部の隙間による倒れ量が大きくなり、また蒸気の圧力を受けて発生する応力が大きくなる。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑み、簡単な構成で、静翼と内輪とを確実に固定することができるようにしたタービン仕切板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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係るタービン仕切板は、先端にアリ溝の第１嵌合部を有する静翼と、前記アリ溝に嵌合する第２嵌合部を有する内輪とを備え、少なくとも前記アリ溝の駆動ガス流れ方向下流側の面を、テーパーを設けたアンダーカット形状とし、前記第１嵌合部の面に前記第２嵌合部の面を当接するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明に係るタービン仕切板は、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に前記駆動ガスの圧力を導入し、その圧力により前記内輪をその内周方向に押し付ける圧力供給溝を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明に係るタービン仕切板は、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、前記内輪をその内周方向に押し付ける板バネを設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明に係るタービン仕切板は、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、前記内輪をその内周方向に押し付けるバネシールを設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明に係るタービン仕切板は、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、熱膨張により前記内輪をその内周方向に押し付ける膨張材料を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明に係るタービン仕切板は、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間に、前記内輪をその内周方向に押し付ける硬化型充填材を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明に係るタービン仕切板は、前記内輪の内周側より前記第１嵌合部側へとボルトを螺合挿入し、該ボルトの先端を前記第１嵌合部に押し当てることにより、前記内輪をその内周方向に押し付けるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明に係るタービン仕切板は、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部との間にコーキングピースを挿入することにより、前記内輪をその内周方向に押し付けるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明に係るタービン仕切板は、前記内輪の外周面と前記静翼のタービン径方向内側端面との間にコーキングピースを挿入することにより、前記内輪をその内周方向に押し付けるようにしたことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明に係るタービン仕切板は、前記アリ溝の駆動ガス流れ方向上流側及び下流側の両方の面を、テーパーを設けたアンダーカット形状としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、アリ溝の駆動ガス流れ方向下流側の面がアンダーカットを成し、前記下流側の面に当接する前記第２嵌合部の面も、アンダーカットとなっているという簡単な構成で、静翼と内輪とを確実に固定することができるようにしたタービン仕切板を提供することができる。
【００２０】
また、アリ溝嵌合部に圧力供給溝を設けて、蒸気圧力により内輪を内周方向に押し付ける構成とすることにより、溶接構造を用いることなく、タービン運転時には嵌合部の隙間を０とすることができる。これにより、内輪にて静翼を拘束することができ、タービン仕切板ひいてはタービンの信頼性が向上し、またタービン効率がアップする。
【００２１】
その他、蒸気圧力の代わりに、バネや膨張・充填材料、或いはボルトやコーキングピース等を用いることにより、内輪を内周方向に押し付ける構成として、嵌合部の隙間を０とすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用される蒸気タービンの内部構造の一例を示す断面図である。同図に示すように、蒸気タービンは、矢印で示すように供給される蒸気の通路に、静翼１，２，３と動翼４，５，６を交互に設けて複数段（ここでは３段）で構成されている。但し、翼の段数は同図のものに限定されるわけでは勿論なく、他の段数としても良い。動翼４，５，６はロータ軸７と一体となっており、蒸気圧力を受けてロータ軸７を回転させる。
【００２３】
静翼１，２，３のタービン径方向外周側には、図示しない車室に対して各静翼を固定させる外輪８が設けられている。また静翼１，２，３各々のタービン径方向内周側には、内輪１２，１３，１４がそれぞれ設けられており、更にその内周側には静翼と動翼との気密性を保持するためのシール９，１０，１１がそれぞれ付設されている。外輪８と静翼１，２，３、及び内輪１２，１３，１４とで仕切板１５が構成される。仕切板１５は供給される蒸気を整流するとともに、動翼４，５，６間の気密性を保つ働きをしている。なお、動翼４，５，６各々のタービン径方向外周側には、静翼と動翼との気密性を保持するためのシール４ａ，５ａ，６ａがそれぞれ付設されている。
【００２４】
外輪８は、外周側が図示しない車室内壁に組み付けられ、内周側に静翼と嵌合する嵌合部８ａ，８ｂ，８ｃを有する略ドーナツ状をしている。ここに示した外輪８は、複数段の静翼を連結する方式のものであるが、これに限らず各段の静翼に別々の外輪がそれぞれ嵌合する方式としても良い。内輪１２，１３，１４は、内周側にロータ軸７との隙間を塞ぐ前記シール９，１０，１１がそれぞれ付設され、外周側に静翼と嵌合する嵌合部１２ａ，１３ａ，１４ａをそれぞれ有する略ドーナツ状をしている。
【００２５】
静翼１，２，３は、外輪８の前記嵌合部８ａ，８ｂ，８ｃそれぞれに嵌合する嵌合部１ａ，２ａ，３ａをタービン径方向外側端にそれぞれ有しており、また内輪１２，１３，１４の前記嵌合部１２ａ，１３ａ，１４ａそれぞれに嵌合する嵌合部１ｂ，２ｂ，３ｂをタービン径方向内側端にそれぞれ有している。静翼１，２，３は、仕切板１５の組み立て時には、１８０度分ずつに２分割された外輪８及び、９０度分ずつに４分割された内輪１２，１３，１４それぞれの周方向から各嵌合部で嵌合させつつ挿入される。
【００２６】
そして、外輪８と静翼１，２，３は、コーキング１６，１７，１８で周方向に対して固定される。また、内輪１２，１３，１４と静翼１，２，３は、後述する止めネジにより周方向に対して固定される。また、二点鎖線で示した２１は上下に分割された外輪８を締結するボルトであり、ここでは周方向から見た配置関係を示している。実際には外輪８のタービン水平面に設けられる。詳しくは後述する。
【実施例１】
【００２７】
図２は、本発明の実施例１に係るタービン仕切板の内輪及びその近辺の拡大断面図である。本実施例では同図に示すように、内輪１４の外周側に設けた凸状の嵌合部１４ａと、静翼３のタービン径方向内側端に設けた凹状の嵌合部３ｂとが嵌合している。そして、嵌合部３ｂは開口部より底部の幅が広い、いわゆるアリ溝となっており、このアリ溝形状に沿って嵌合部１４ａが嵌合する構成である。なお、本実施例は静翼３及び内輪１４で代表させて説明しているが、他の静翼及び内輪の関係についても同様である。
【００２８】
具体的には、矢印で示した蒸気の流れ方向下流側の立ち上がり面（タービン略径方向に立ち上がる面）、即ち嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂａ及び嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが、それぞれアンダーカットとなる方向に傾斜した（テーパーを設けた）構成となっている。一方、蒸気の流れ方向上流側の立ち上がり面、即ち嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂｂ及び嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａｂは、それぞれ略垂直に立ち上がっている。
【００２９】
その他、内輪１４の内周側に設けた嵌合凹部１４ｂに、シール１１の外周側に設けた嵌合凸部１１ａが嵌合しており、これにより内輪１４の内周側にシール１１が付設されている。但し、内輪とシールは一体化しても良い。また、二点鎖線で示した１９は内輪１４と静翼３を固定する上記止めネジであり、ここでは周方向から見た位置関係を示している。実際には内輪１４のタービン水平面に設けられる。詳しくは後述する。
【００３０】
上述したように、内輪の静翼に対する嵌合部を凸状とすることで、内輪の断面積を大きくとることができ、内輪のねじれ剛性を高く保つことができる。また、シールを付設するためのスペースも確保しやすくなる。但し、内輪の静翼に対する嵌合部を凹状とする構成も可能である。なお、図２で示した内輪及びその近辺の構造は、本実施例における他の内輪についても同様に適用される。
【００３１】
また、内輪１４の外周側に設けた凸状の嵌合部１４ａと、静翼３のタービン径方向内側端に設けた凹状の嵌合部３ｂとを当接させる方法として、凸状の嵌合部１４ａと凹状の嵌合部３ｂとを略隙間無く接するようにしても良いし、しまり嵌めとしても良いし、凸状の嵌合部１４ａの部材を凹状の嵌合部３ｂの部材より熱膨張係数の大きいものとして構成しても良い。この場合は、凸状の嵌合部１４ａと凹状の嵌合部３ｂの形状は任意に選択できる。
【００３２】
さらに、蒸気の流れ方向下流側の立ち上がり面（タービン略径方向に立ち上がる面）、即ち嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂａ及び嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが、それぞれアンダーカットとなる方向に傾斜した（テーパーを設けた）構成とし、一方、蒸気の流れ方向上流側の立ち上がり面、即ち嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂｂ及び嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａｂは、それぞれ略垂直に立ち上がるように構成したほうが、確実に内輪１４と静翼３を固定することができる。
【００３３】
図３は、本実施例に係るタービン仕切板の内輪及びその近辺の詳細断面図である。同図に示すように、矢印で示した蒸気の流れ方向上流側の内輪１４外周面から立ち上がり面１４ａｂにかけて、圧力供給溝ａを設けている。これはタービン全周に渡って配設されている静翼３各々に対応して設けられている。なお、このような圧力供給溝は、対向する静翼３側に設けても良い。或いは、圧力供給溝を設ける代わりに、嵌合部３ｂと静翼３の外側とを連通する圧力導入孔を設けても良い。図４は圧力供給溝を内輪外周側から見た一例を示す図である。これは、内輪１４の外周面をエンドミル等により蒸気の流れ方向上流側から削り始めて、立ち上がり面１４ａｂまで切削加工してＲ面を有する圧力供給溝ａを形成したものである。勿論このような加工法に限定されるものではない。
【００３４】
このように、圧力供給溝を設けることにより、タービン運転時には上流側の蒸気圧力がこの圧力供給溝ａを伝わって、嵌合部１４ａの外周面１４ａｃと嵌合部３ｂの底面３ｂｃとの間に導入され、この圧力により内輪１４が内周方向に押し付けられる。このとき、嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂａに嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが当接しつつ摺動し、内輪１４が蒸気の流れ方向上流側に移動する。この結果、立ち上がり面３ｂａ，１４ａａ間の隙間が０となるとともに、立ち上がり面３ｂｂ，１４ａｂ間の隙間も０となり、嵌合部３ｂ及び１４ａが確実に嵌合し、内輪１４が静翼３に対して固定される。このように、簡単な構成で嵌合部が密着するので、タービン仕切板ひいてはタービンの信頼性が向上し、またタービン効率がアップする。
【００３５】
なお、嵌合部１４ａの外周面１４ａｃと嵌合部３ｂの底面３ｂｃとの間には板バネ２０が設けられる。これは、タービン仕切板組立の便宜上、内輪を内周側に軽く押し付け固定した状態としておくものである。板バネ２０の形状は、図５（ａ）に斜視図で示すように、帯状の板に所定の間隔で舌片状の切り起こし部２０ａを設けたものとする。板バネ２０の材質としては、例えば耐熱合金であるＩｎｃｏ７１８（インコネル社製）が用いられる。
【００３６】
また、同図（ｂ）に示すように、帯状の板を波形状に形成したものや、その他の形状のもの、例えば断面がＣ字形状をしたＣ型バネシールを用いても良い。図８に示すように、Ｃ型バネシール２２を用いる場合は、その開口部２２ａを蒸気の流れ方向上流側に向けるように配設しておく。この場合、ノズル分割面から入り込む高圧蒸気圧により、当該シールが拡張変形することで、嵌合部３ｂ（正確には嵌合部１４ａの外周面１４ａｃと嵌合部３ｂの底面３ｂｃとの間）が押し広げられる。但し、ここでのノズル分割面とは、タービン周方向に配設される各静翼の、タービン径方向内側端部（いわゆるシュラウド）同士の隣接面のことである。
【００３７】
また、上述した帯状の板バネや波形状の板バネ，Ｃ型バネシール以外に、膨張材料，硬化型充填材等を用いても良い。膨張材料としては、静翼シュラウドや内輪の材料より線膨張率の大きい材料が選択される。膨張材料を用いる場合は、タービン運転中の熱膨張で嵌合部３ｂが押し広げられ、一方、硬化型充填材を用いる場合は、嵌合部３ｂに加圧注入することで嵌合部３ｂが押し広げられるので、何れの場合も立ち上がり面３ｂａ，１４ａａ間の隙間が０となるとともに、立ち上がり面３ｂｂ，１４ａｂ間の隙間も０となり、嵌合部３ｂ及び１４ａが確実に嵌合し、内輪１４が静翼３に対して固定される。
【００３８】
また、図９に示すように、内輪１４の嵌合凹部１４ｂから嵌合部１４ａの外周面１４ａｃまで貫通するボルト孔１４ｃを設け、嵌合凹部１４ｂ側からボルト２３を締め込み、即ち螺合挿入して、その先端を静翼３の嵌合部３ｂの底面３ｂｃへ押し当てる構成としても良い。ボルト２３を底面３ｂｃへ押し当てることにより、内輪１４が内周方向に押し付けられる。このとき、嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂａに嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが当接しつつ摺動するので、立ち上がり面３ｂａ，１４ａａ間の隙間が０となるとともに、立ち上がり面３ｂｂ，１４ａｂ間の隙間も０となり、内輪１４が静翼３に対して固定される。このようなボルトによる押し付け構造は、タービン全周に渡って配設されている静翼各々に対応して設けられる。このように、ボルトを挿入し押し付けることで、簡単に立ち上がり面を密着させることが出来る。
【００３９】
また、図１０に示すように、嵌合部３ｂと静翼３の外側とを連通するピース孔３ｃを設け、静翼３の外側からこのピース孔３ｃを通して、嵌合部１４ａの外周面１４ａｃと嵌合部３ｂの底面３ｂｃとの間にコーキングピース２４を打ち込む構成としても良い。このように、コーキングピース２４を打ち込むことにより、内輪１４が内周方向に押し付けられる。このとき、嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂｂに嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが当接しつつ摺動するので、立ち上がり面３ｂａ，１４ａａ間の隙間が０となるとともに、立ち上がり面３ｂｂ，１４ａｂ間の隙間も０となり、内輪１４が静翼３に対して固定される。
【００４０】
このようなコーキングピースによる押し付け構造は、タービン全周に渡って配設される。なお、コーキングピースを打ち込む構造は、タービン入口側即ち蒸気の流れ方向上流側、或いはタービン出口側即ち蒸気の流れ方向下流側の、どちら側に設けても良い。同図ではタービン入口側に設けた様子を示している。このようなコーキングピースによる打ち込み構造は、タービン全周に渡って配設されている静翼各々に対応して設けられる。このように、コーキングピースを打ち込むことで、簡単に立ち上がり面を密着させることが出来る。
【００４１】
また、図１１に示すように、内輪１４の外周面と静翼３のタービン径方向内側端面との隙間に、タービン入口側と出口側の両側から嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａｂ，１４ａａにかけて、コーキングピース２５を打ち込む構成としても良い。このように、コーキングピース２５を打ち込むことにより、内輪１４と静翼３の隙間が押し広げられる。このとき、嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂｂに嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａが当接しつつ摺動するので、立ち上がり面３ｂａ，１４ａａ間の隙間が０となるとともに、立ち上がり面３ｂｂ，１４ａｂ間の隙間も０となり、内輪１４が静翼３に対して固定される。このようなコーキングピースによる打ち込み構造は、タービン全周に渡って配設されている静翼各々に対応して設けられる。このように、コーキングピースを打ち込むことで、簡単に立ち上がり面を密着させることが出来る。
【００４２】
図６は、本実施例に係るタービン仕切板の内輪及びその近辺の変形例を模式的に示す図である。ここでは矢印で示した蒸気の流れ方向下流側の立ち上がり面（タービン略径方向に立ち上がる面）、即ち嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂａ及び嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａａ、並びに蒸気の流れ方向上流側の立ち上がり面、即ち嵌合部３ｂの立ち上がり面３ｂｂ及び嵌合部１４ａの立ち上がり面１４ａｂが、それぞれアンダーカットとなる方向に傾斜した（テーパーを設けた）構成となっている。これにより、上流下流両側の傾斜面にて嵌合部３ｂ及び１４ａがより確実にバランス良く嵌合する。
【００４３】
図７は、本実施例に係るタービン仕切板を蒸気の流れ方向上流側より見た図である。同図に示すように、仕切板１５は、１８０度分ずつ上下に２分割された外輪８及び、９０度分ずつ上下左右に４分割された内輪１２の間に、上下それぞれにおいて静翼１が周方向から各嵌合部１ａ，１ｂで嵌合させつつ挿入されて成る。静翼１の奥側にはこれと同様にして図示しない各段の静翼２，３が配列されており、また内輪１２の奥側にはこれと同様にして図示しない各段の内輪１３，１４が配列されている。なお、図中の下半分の静翼１については図示を省略している。
【００４４】
前記のように、内輪を上下のみならず左右に分割した構成とすることで、内輪の熱伸びを吸収することができる。この熱伸びは、内輪内周側に設けたシールとロータ軸との摺動により発生した熱が内輪に伝わり、内輪が周方向に膨張するものである。内輪が周方向に膨張すると、外周方向に広がって静翼を圧迫し、静翼を外輪と固定するコーキング１６，１７，１８を押しつぶしてしまうという悪影響を及ぼす。そこで、左右に分割された内輪１２の垂直合わせ面ｖ間に隙間を設けることにより、内輪１２の熱伸びを吸収する構成としている。これは内輪１３，１４についても同様である。また、もう一つの利点としては製作時の組立性が大幅に改善される。
【００４５】
内輪１２と静翼１は、左右の水平合わせ面ｈにおいて、止めネジ１９により周方向に対してネジ止め固定され、回り止めされている。これは内輪１３，１４及び静翼２，３についても同様である。そして、仕切板１５が上下に２分割された状態でそれぞれ組み立てられた後、上下の外輪８における左右の水平合わせ面Ｈ同士が当接した状態（隙間０）で、上下の外輪８ひいては上下の仕切板１５がボルト２１により締結固定される。これにより、仕切板１５が組み上げられる。
【００４６】
このとき、上下の内輪１２の水平合わせ面ｈ同士の間には０．２ｍｍ程度までの隙間が生じる。そこで、予めこの水平合わせ面ｈに肉盛溶接を施しておき、上下の外輪８をボルト２１により締結する際に、上下の内輪１２の水平合わせ面ｈ同士の間でこの肉盛溶接を押し潰す構成としても良い。これにより隙間が埋められ、水平合わせ面の気密を保つことができ、且つ倒れ量の低減に寄与できる。なお、同図では仕切板１５内部に位置する止めネジ１９及びボルト２１を透視した状態で描いてある。
【００４７】
以上の実施例で説明したように、本発明のタービン仕切板では、アリ溝嵌合部に圧力供給溝を設けて、蒸気圧力により内輪を内周方向に押し付ける構成とすることにより、溶接構造を用いることなく、タービン運転時には嵌合部の隙間を０とすることができる。これにより、内輪にて静翼を拘束することができる。
【００４８】
具体的に説明すると、特に静翼の剛性が低い場合、つまり比較的細長い形状の場合には、静翼が蒸気圧力を受けると、静翼のタービン内側端部が、蒸気の流れ方向下流側へ大きく変位すると同時に外周方向へも変位することになる。そこで、内輪がバンド効果を発揮し、且つアリ溝嵌合部と圧力供給溝を設けることにより、内輪にて各静翼をタービン内側へと引っ張り、静翼のタービン内側端部の変位を抑え込み、弾性倒れ量を低減することができる。
【００４９】
また、溶接を用いない構造とすることで、溶接不可能な高強度材料、例えばニッケルクロム鋼やニッケルクロムモリブデン鋼等を強度上最も厳しい静翼に使用することができるので、静翼の占めるスペースを削減してタービンの性能向上及びコンパクト化を図ることができる。
【００５０】
その他、蒸気の流れ方向上流側に配置される静翼と、下流側に配置される静翼とでは、受ける蒸気圧力が異なるので、それに応じてアンダーカット面の傾斜角度を変え、嵌合力を調節するといった構成も可能である。
【００５１】
なお、特許請求の範囲で言う駆動ガスは、実施例における蒸気に対応している。また、上記実施例では蒸気タービンについて説明し、駆動ガスである蒸気の圧力を嵌合部に導入する構成を示したが、本発明はガスタービンにおいても適用可能であり、例えばシール空気等の圧力を嵌合部に導入する構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明が適用される蒸気タービンの内部構造の一例を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係るタービン仕切板の内輪及びその近辺の拡大断面図。
【図３】本実施例に係るタービン仕切板の内輪及びその近辺の詳細断面図。
【図４】圧力供給溝を内輪外周側から見た一例を示す図。
【図５】板バネの形状を示す斜視図。
【図６】本実施例に係るタービン仕切板の内輪及びその近辺の変形例を示す図。
【図７】本実施例に係るタービン仕切板を蒸気の流れ方向上流側より見た図。
【図８】Ｃ型バネシールを用いたタービン仕切板の内輪及びその近辺の詳細断面図。
【図９】ボルトを用いたタービン仕切板の内輪及びその近辺の詳細断面図。
【図１０】嵌合部にコーキングピースを用いた、タービン仕切板の内輪及びその近辺の詳細断面図。
【図１１】内輪と静翼との隙間にコーキングピースを用いた、タービン仕切板の内輪及びその近辺の詳細断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１〜３    静翼
４〜６    動翼
７    ロータ軸
８    外輪
９〜１１    シール
１２〜１４    内輪
１５    仕切板
１６〜１８    コーキング
１９    止めネジ
２０    板バネ
２１，２３    ボルト
２２    Ｃ型バネシール
２４，２５    コーキングピース
【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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