(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側タービン殻部品（１６）内に支持されるタービンダイアフラム（１２）であって、
１対の直径方向に相対する水平継目表面（１７）を有する第１ダイアフラム半分（１４）と、
同様の１対の直径方向に相対する水平継目表面（１９）を有する第２ダイアフラム半分（１５）と
を備え、第１及び第２ダイアフラム半分（１４、１５）が同一であって、下側タービン殻部品（１６）と係合可能な支持バー（２６）を受入れる同一のダブテールスロット（３４、５４）を第１及び第２ダイアフラム半分（１４、１５）の各々の側面に含んでいて、これにより第１及び第２ダイアフラム半分（１４、１５）の互換性が確保される、タービンダイアフラム（１２）。
【請求項２】
第１及び第２ダイアフラム半分（１４、１５）の各々に互いに整合可能なボルト穴（５６、５８）が設けられていて、各ボルト穴がねじ穴部分（６４、６６）と平滑穴部分（６８、７０）とを有しており、第１及び第２ダイアフラム半分（１４、１５）を結合したときに上記平滑穴部分（６８、７０）が互いに隣接する、請求項１記載のダイアフラム。
【請求項３】
ねじ付き端部（７６）と平滑シャンク部（７８）とを有する結合ボルト（７４）を含む、請求項２記載のダイアフラム。
【請求項４】
前記結合ボルト（７４）がどちらの方向にも挿入できる、請求項３記載のダイアフラム。
【請求項５】
前記ダブテールスロット（３４、５４）が前記水平継目表面（１７、１９）近辺に位置する、請求項１記載のダイアフラム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載のタービンダイアフラム（１２）を下側タービン殻部品（１６）内に支持する支持装置であって、当該支持装置が、少なくとも１対の支持バー（２６）を含み、各支持バーは垂直本体部（２８）と、該垂直本体部の上端から実質的に直角に延在する支持フランジ（３０）と、該垂直本体部の下端から実質的に直角に延在するダブテール（３２）とを有しており、１対の支持バーの各バーのダブテール（３２）は、第１及び第２ダイアフラム半分のどちらをダイアフラム下半分として利用してもダブテールスロット（３４、５４）内に着座する、支持装置。
【請求項７】
前記支持フランジ（３０）と前記ダブテール（３２）とが垂直本体部（２８）から互いに反対方向に延在している、請求項６記載の支持装置。
【請求項８】
前記支持フランジ（３０）に、該支持フランジ（３０）の下方でシム締付けブロック（４２）とねじ係合する締付けボルト（４４）が設けられていて、前記支持フランジ（３０）と前記締付けブロック（４２）との間に１つ以上のシム（３８）が存在する、請求項６記載の支持装置。
【請求項９】
前記支持フランジ（３０）とダブテール（３２）との間に、垂直本体部（２８）を水平方向に貫通する第１止めねじ（４８）を備える、請求項６記載の支持装置。
【請求項１０】
前記垂直本体部（２８）及びダブテール（３２）を水平方向に貫通する第２止めねじ（５０）を備える、請求項６記載の支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はターボ機械に関し、特に、分割形環状ダイアフラムの互換性の上下両半分を蒸気タービンの蒸気通路内に半径方向に支持する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボ機械は一般に、タービンを通る流体の流路を画成する静止部品と回転部品を含んでいる。ターボ機械はまた外殻と呼ばれる外側流体密ケーシングを含み、このケーシングから、分割形環状ダイアフラム（タービンの段間に固定ノズルを装着するもの）を含む複数の静止部品が一般に半径方向内方に垂下している。ある従来の構成では、ダイアフラムは（６時と１２時の位置の）半径方向キーによって位置づけられそしてダイアフラムの両側（９時と３時の位置）の支持バーによって支持される。
【０００３】
外殻または外側ケーシングはまた水平継目に沿って分割することができ、従ってこのタービン殻は上半分と下半分からなる。ターボ機械の組立ての際、合わせるべき両半分を離した状態で、幾つかの静止部品を下半殻内に装着し、また他の静止部品を上半殻内に装着する。次いで、ロータを下半分内に装着した後、両半分を水平継目に沿って組立てる。
【０００４】
既に述べたように、ダイアフラムも同様にそれぞれ水平継目に沿って分割することができ、ダイアフラム上下両半分からなる。ダイアフラム下半分はそれぞれ下半殻内に装着され、そしてロータ取付け後、ダイアフラム上半分がダイアフラム下半分にボルト止めされる。しかし、ダイアフラムをロータと整合して両者間に均等な所望半径方向間隙を設ける必要がある。
【０００５】
伝統的に、大きなダイアフラムは、ダイアフラム下半分の側部にボルト止めされたパッドによって半径方向に支持され、そして下側タービン殻によって支持されている。最近の設計は長方形スロットとボルトを用いてダイアフラム支持体またはパッドをダイアフラムに固定する。しかし、固定外殻における比較的高いタービン出力密度設計では、最近の支持装置用の利用可能空間が問題となっている。支持ブロックまたはパッド、据付けボルト、密封キーおよび昇降孔等が全て、限られた空間を占有する。
【０００６】
加えて、最近の設計では、ダイアフラムの整合は、ロータを殻から除去することによってのみ達成することができる。また、ダイアフラムの下半分は、受取られる最後の主整備部品であり、そして修理後に再装着される最初のものである。
最近の設計は整備の難易度の問題を全く処理していない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、整合時間と誤差を減らし、ロータ除去用のクレーンの使用を最少にし、そして整備を容易にする簡単なダイアフラム構造が必要である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸気通路内で蒸気タービンダイアフラムを半径方向に支持する新しい装置を提供し、また、ロータをケーシングから除去することなくダイアフラムの整合を可能にする。この新しい支持装置には支持バーが含まれ、ダイアフラム下半分の外側リングのダブテールスロットと係合するダブテールを備え、これにより荷重を伝達しそして半径方向位置を保つ。この構造はダイアフラムの両側に設けられる。
【０００９】
詳述すると、本発明の一実施態様による支持バーは、垂直本体部と、この垂直本体部の上端における外向き支持フランジと、垂直本体部の下端近辺の内向きダブテールとを有する。支持フランジは、複数の調整シムと、シムパック締付けブロックと、シムパック締付けボルトとによりケーシング下半分の肩と係合するようになっている。シムはダイアフラムをロータに対して必要に応じて整合するために用いられる。ダブテールは、（ダイアフラム上下両半分間の）分割線近辺においてダイアフラム下半分に形成された合わせダブテールスロットと係合する、すなわち、同スロット内に着座する。
【００１０】
支持バーのほぼ中央に設けた止めねじが、支持バーをダイアフラム下半分に対して安定化するために用いられ、また、別の止めねじがダブテール自体を貫通してダブテールスロットの基部に当接し、こうしてダブテール継手を固定し得る。
【００１１】
この実施態様では、ダイアフラムの上下両半分はまた同等のものとされ、従って、ダイアフラムの各半分は上半分または下半分構成部として用いることができる。すなわち、ダブテールスロットはダイアフラム両半分の同等位置に形成されるので、上述の支持バーは、どちらのダイアフラム半分でも下半分として使用されるものに合わせダブテールスロットを有する。同様に、支持バーの締付けボルト穴とボルト着脱手段と、ダイアフラム上下両半分を固定するための結合ボルトとボルト穴も同等のものとされる。
【００１２】
上述のダブテール設計は、ダイアフラムの外側リングにおけるボルトとボルト穴を不要にし、そして設計簡易性と、融通性と、比較的迅速かつ正確な整合と、整備減少とに関して追加的な利点をもたらす。さらに、本設計によれば、下半分の除去を待たずにダイアフラムの上半分を即座に整備することができる。同時に、この互換性の特徴は、下側位置におけるダイアフラム上半分の組付けと整合を可能にし、これも停止期間を短縮する。加えて、タービン殻内のタービンロータと静止構成部（ダイアフラム）との直接整合は、他の整合技術からのデータ変換による整合誤差を無くする。
【００１３】
さらに広範な態様において、本発明は、下側タービン殻構成部内に支持されるようになっているタービンダイアフラムに関するものであり、このタービンダイアフラムは、１対の直径方向に相対する水平継目表面を有する第１ダイアフラム半分と、同様の１対の直径方向に相対する水平継目表面を有する第２ダイアフラム半分とを有する。第１および第２ダイアフラム半分は同等であり、下側タービン殻構成部と係合可能な支持バーを受入れる同等の取付けスロットを含み、これにより第１および第２ダイアフラム半分の互換性を確保する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は蒸気タービンダイアフラム１２用の、そして特に分割形ダイアフラムの下半分１４と上半分１５用の支持および組立て装置１０を示し、両半分はそれぞれ１対の相対する水平継目表面１７、１９（各対の一面だけ図示）を有する。ダイアフラム下半分１４は、部分的に示した下側タービン殻構成部１６内に配置されている。上側タービン殻構成部１８も部分的に示してあり、上下両殻の継目に分割線２０が存在する。従って、分割線２０はまた上下両殻の合着水平継目表面を表す。上殻１８には凹みまたはポケット２２が含まれ、分割線２０に沿う下殻１６の水平縁部２４をダイアフラムの支持のために用いることを容易にする。これに関し、ダイアフラム上半分１５は、ダイアフラム下半分１４とロータが下殻１６内に装着された後、１対の相対する水平継目表面に沿ってダイアフラム下半分１４上に支持されそしてボルト止めされるということを認識されたい。
【００１５】
本発明の一実施例によるダイアフラム支持バー２６に垂直本体部２８が含まれ、その上端に９０度外向きの支持フランジ３０を有し、またその下端近辺に９０度内向きに突出したダブテール３２を有する。ダブテール３２は、ダイアフラム下半分１４の外面３６に形成したダブテールスロット３４内にはまり込むようになっている。上側の支持フランジ３０はポケット２２内に突入し、ダイアフラム下半分１４が分割線２０に沿って下殻１６上に支持されることを可能にする。加えて、一つ以上のシム３８（「シムパック」とも呼ばれる）が、フランジ３０の下面４０と、下殻１６の水平縁部２４上に直接支持されたシムパック締付けブロック４２との間に介在する。シムパック締付けボルト４４（取付け間隙を調整するための一つ以上の座金シム４６付き）がフランジ３０を貫通して締付けブロック４２のねじ穴にねじ込まれる。ダイアフラム下半分１４をこのように下殻１６内に支持した状態で、ロータ（図示せず）を装着し得る。その後、ダイアフラム上半分１５がダイアフラム下半分上に配置されそして後に詳述のようにそれにボルト止めされる。このように、ダイアフラムの上下両半分１４、１５は、ダイアフラム下半分１４の両側に配置した支持バー２６によって支持される。
【００１６】
シム３８はダイアフラムをロータに対して整合するために追加または除去することができることを認識されたい。垂直方向調整はダイアフラムの両側で同数のシム３８を追加または除去することにより達成できるのに対し、ダイアフラム下半分の（６時位置における図示してない半径方向ピンに関する）両側間「ロッキング」整合は、ダイアフラムの反対側の支持バー２６でのシム３８の差加減によって達成することができる。
【００１７】
第１止めねじ４８がダブテール３２の上方で支持バー２６を貫通してダイアフラム下半分の外面３６と係合し、こうして支持バーをダイアフラム下半分に対して固定する。
【００１８】
第２止めねじ５０がバー２８とダブテール３２を水平方向に貫通してダブテールスロット３４の基部５２と係合するようになっている。これにより、ダブテール継手を所望位置に固定することができる。
【００１９】
本発明によれば、ダイアフラム上半分１５はダイアフラム下半分１４と同等であり、従ってそれと互換可能である。例えば、ダイアフラム上半分１５もダイアフラムの外側に形成したダブテールスロット５４を有することに注意されたい。このスロットは、水平継目表面２０に対して、ダイアフラム下半分１４のダブテールスロット３４と同じ位置にある。しかし、ダブテールスロット５４は、ダイアフラム半分１５がダイアフラム下半分として用いられる場合のみ使用される。
【００２０】
同時に、各ダイアフラム半分１４、１５には、その両側（片側だけ図示）に、部分的にねじ切りされたボルト穴５６、５８がそれぞれ形成され、ダイアフラム上下両半分の切欠き域６０、６２によって接近可能である。ボルト穴は、それぞれの切欠き域６０、６２に隣接するねじ穴部分６４、６６と、それぞれのダイアフラム半分の水平継目表面１７、１９によって形成された分割線に隣接する滑らかな穴部分６８、７０とを有する。結合ボルト７４がねじ付き端部７６と、滑らかなシャンク部７８とを有する。この構成はダイアフラム両半分の互換性を高め、ボルト７４は常にダイアフラム下半分にねじ付けられ、ダイアフラム上半分１５をボルトの頭８０とダイアフラム下半分１４との間に締付ける。これらのボルトは従来の結合ボルトより幾分長くされ、ボルト間隙が水平継目（または分割線２０）近辺に設計され、一時に一つだけのねじ係合をなすことを容易にする。換言すると、ボルト７４のねじ付き端部７６は、それが穴５８のねじ部分６６を完全に貫通するまで、穴５６のねじ部分６４と係合しない。これに関し、それぞれの穴のねじ部分６４、６６は、水平継目表面または分割線２０から測って、底部（または、もしダイアフラム上半分を考慮すれば頂部）にあって穴の６０％を占め、そしてボルトの滑らかなシャンク部７８はねじ付き端部７６より長い。この構成により、結合ボルト７４は、ダイアフラム両半分がいかに配向されても、対称的であり、そして同じボルトをどちらの方向に用いてもよい。ねじ部を継目表面から離隔することはまた、ボルト７４を締付けた時、ねじ部が分割線２０に沿う水平継目表面に突出することを防止する。
【００２１】
ひとたび密封キー（図示せず）を取付ければ、キーをどちら側に締付けるかは重要でなくなる。
【００２２】
上述の構成は互換性をもたらし、そして設計、製造、組立て、整合および現場作業の費用を減らす。それはまた、ダイアフラム下半分および（または）ロータを除去することなくダイアフラム上半分を整備することを可能にする。
【００２３】
以上、本発明の最適実施例と考えられるものについて説明したが、本発明は開示した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で様々な改変と対等構成が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蒸気タービンダイアフラム用の支持装置を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１２  蒸気タービンダイアフラム
１４  ダイアフラム下半分
１５  ダイアフラム上半分
１６  下側タービン殻構成部（下殻）
１７  水平継目表面
１８  上側タービン殻構成部（上殻）
１９  水平継目表面
２０  分割線
２２  ポケット
２６  ダイアフラム支持バー
２８  垂直本体部
３０  支持フランジ
３２  ダブテール
３４  ダブテールスロット
３８  シム
４２  シム締付けブロック
４４  シム締付けボルト
４８  第１止めねじ
５０  第２止めねじ
５４  ダブテールスロット
５６、５８  ボルト穴
６４、６６  ねじ穴部分
６８、７０  滑らかな穴部分
７４  結合ボルト
【図１】
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