(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン又はガスタービンのロータ外周に装着される動翼の重心位置計測装置であって、
前記動翼の長手方向に当該動翼の重心を挾んで同動翼を回転体で支持する受け具を配し、これら受け具における前記動翼の重量を計測することで同動翼の重心位置を計測すると共に、
前記受け具は、前記動翼の翼頂部に１点、翼根部に同動翼の長手方向に離間して２点を設け、少なくとも翼根部の２点はそれぞれ同動翼の長手方向に移動して当該翼根部の一部を挟み込んで位置決め可能とし、
前記３点における重量を計測することによって前記動翼の重心位置を計測することを特徴とする重心位置計測装置。
【請求項２】
前記翼根部の２点の受け具は、その両者間の距離が前記動翼の型式に合わせて位置決め板を前記両者間に介在させることで調整可能になっていることを特徴とする請求項１記載の重心位置計測装置。
【請求項３】
前記翼根部の２点の受け具は計測架台に固定された固定台上に第１の電子秤を介して取り付けられ、前記翼頂部の１点の受け具は計測架台に前記固定台に対し接離する方向に移動可能に設けられたスライド台上に第２の電子秤を介して取り付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の重心位置計測装置。
【請求項４】
前記翼頂部の１点の受け具は高さ調整可能であることを特徴とする請求項３記載の重心位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンやガスタービンのロータ外周に装着される動翼（ブレード）等の重心位置計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気タービンやガスタービンのタービン翼やガスタービンの圧縮機動翼をロータ外周に植え込む（装着する）際、植え込み後のロータのアンバランスを最小にするため、翼を植え込む前に、翼単体で、翼の重心位置を計測し、それに伴うモーメントウェイトを算出して翼植順序（配列）を決定している。
【０００３】
以前から、このようなモーメントウェイト計測装置は使用しており、その計測時には、翼を図８に示すような方法で支持していた。即ち、タービン翼100 の翼頂部は、翼頂部重量計測用の電子秤101 上でローラ102 付きの受け具103 で支持する一方、ストレートのセレーションタイプ（クリスマスツリ型）の翼根部は、翼根部重量計測用の電子秤104 上でピン105 付きの受け具106 で支持するのである。
【０００４】
これより、タービン翼100 の翼頂部重量と翼根部重量が計測され、これらが図示しないパソコンに入力され、このパソコンにより予め入力されていたローラ102 とピン105 との距離からタービン翼100 の重心位置が計測されると共に、これを基にモーメントウェイトが算出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のモーメントウェイト計測装置にあっては、タービン翼100 の翼根部がピン105 付きの受け具106 で支持されているため、ピン105 とタービン翼100 の接触部で、摩擦によるモーメントが働き（垂直方向以外の力が作用してコゼが生じて）タービン翼100 の水平保持が困難となることから、タービン翼100 をピン105 付きの受け具106 に乗せる際の置き方によって、計測値が大きくばらつき（各電子秤で２０〜３０ｇ）、タービン翼100 の真の重心位置が計測されないという不具合があった。
【０００６】
尚、翼根部の形状等が異なる圧縮機動翼やＴルート動翼は、図９に示すように、圧縮機動翼100AやＴルート動翼100Bの翼頂部と翼根部に、ローラ102 付きの受け具103 とピン105 付きの受け具106 の他に当て金107 を用いて長手方向（軸方向）の移動を規制していた。これらにおいても、ピン105 及び当て金107 と動翼100A，100Bの接触部において上述したのと同様な現象が生じ、計測値が安定しないと共に当て金107 により治具数が多くなりすぎるという不具合があった。
【０００７】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、被計測体を水平保持が可能なように回転体で支持して計測精度の向上が図れると共に治具数の削減が図れる重心位置計測装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成する本発明の重心位置計測装置は、蒸気タービン又はガスタービンのロータ外周に装着される動翼の重心位置計測装置であって、
前記動翼の長手方向に当該動翼の重心を挾んで同動翼を回転体で支持する受け具を配し、これら受け具における前記動翼の重量を計測することで同動翼の重心位置を計測すると共に、
前記受け具は、前記動翼の翼頂部に１点、翼根部に同動翼の長手方向に離間して２点を設け、少なくとも翼根部の２点はそれぞれ同動翼の長手方向に移動して当該翼根部の一部を挟み込んで位置決め可能とし、
前記３点における重量を計測することによって前記動翼の重心位置を計測することを特徴とする。
【０００９】
また、前記翼根部の２点の受け具は、その両者間の距離が前記動翼の型式に合わせて位置決め板を前記両者間に介在させることで調整可能になっていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記翼根部の２点の受け具は計測架台に固定された固定台上に第１の電子秤を介して取り付けられ、前記翼頂部の１点の受け具は計測架台に前記固定台に対し接離する方向に移動可能に設けられたスライド台上に第２の電子秤を介して取り付けられることを特徴とする。
【００１１】
また、前記翼頂部の１点の受け具は高さ調整可能であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る重心位置計測装置を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
［第一実施例］
［構成］
図１は本発明の第一実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図、図２は同じく全体構成説明図、図３は同じく計測時の作用説明図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ベース１上に計測架台２が設置され、この計測架台２の一端側に固定台３を介して翼根部重量計測用の電子秤４が配備される一方、他端側にスライド台５を介して翼頂部重量計測用の電子秤６が配備される。これら電子秤４，６の計測値は計測架台２側方の翼根部重量表示器３０及び翼頂部重量表示器３１にそれぞれ表示されると共に図示しないパソコンに入力される。
【００１８】
前記スライド台５は、計測架台２上に敷設された一対のレール（リニアガイド）７上を、ラックアンドピニオン式の動力伝達手段８を介してピニオン回転用のハンドル９の回動操作で、前記固定台３に対し接離する方向に移動可能になっている。図中１０はスライド台５をレール７上に固定するためのクランプ装置であり、１１はスライド台５の移動量を計測するリニアスケールでその計測値は計測架台２側方のスライド台位置表示器３２に表示されると共に図示しないパソコンに入力される。
【００１９】
そして、前記電子秤４上には、回転体としてのローラ１２付きの受け具１３が取り付けられ、このローラ１２上に蒸気タービンやガスタービンのタービン翼（被計測体）Ｗ1 のストレートのセレーションタイプの翼根部Ｗ1aを支持し得るようになっている。一方、電子秤６上には、同じく回転体としてのローラ１４付きの受け具１５が取り付けられ、このローラ１４上に前記タービン翼Ｗ1 の翼頂部Ｗ1bを支持し得るようになっている。
【００２０】
前記受け具１３は、一対のブラケット２０間に横架された支持軸２１上に短尺なローラ１２を複数個（図中では２個）回動可能に嵌合してなる。一方、前記受け具１５は、一対のブラケット２２間に横架された支持軸２３上に長尺なローラ１４を１個回動可能に嵌合してなると共に、前記一対のブラケット２２に介装される調整金具（スペーサ）２４の交換で高さ調整が可能になっている。
【００２１】
［作用］
このように構成されるため、前記タービン翼Ｗ1 の重心位置を計測するにあたっては、先ず、図３に示すように、受け具１５の高さを当該タービン翼Ｗ1 に対応した調整金具２４をブラケット２２に介装して調整する。
【００２２】
次に、当該タービン翼Ｗ1 に対応した寸法ゲージ３３を受け具１３と受け具１５との間に置いて前述したハンドル９の回動操作でスライド台５の位置合わせをした後、クランプ装置１０でスライド台５をレール７上に固定する。
【００２３】
この後、タービン翼Ｗ1 を前記二つの受け具１３，１５上に乗せれば、電子秤４，６によりタービン翼Ｗ1 の翼根部Ｗ1aの重量と翼頂部Ｗ1bの重量がそれぞれ計測され、その計測値が図示しないパソコンに入力されると共に翼根部重量表示器３０及び翼頂部重量表示器３１にそれぞれ表示される。
【００２４】
この際、タービン翼Ｗの翼根部Ｗ1aと翼頂部Ｗ1bは、共に受け具１３，１５上において、ローラ１２，１４で支持されるため、ローラ１２，１４とタービン翼Ｗ1 の接触部の摩擦が減じられ、コゼを無くしてタービン翼Ｗ1 を水平に保持でき、バラツキが無く安定した計測が行われる。
【００２５】
これにより、図示しないパソコンにより、タービン翼Ｗ1 の真の重心位置が計測され、これを基にモーメントウェイトが算出される。
【００２６】
即ち、図４に示すように、計測された翼頂部Ｗ1bの重量Ａ及び翼根部Ｗ1aの重量Ｂと、リニアスケール１１から予め入力されていたローラ１２とローラ１４との距離Ｌ2 とからタービン翼Ｗ1 の重心位置Ｌ1 が計測されると共に、この重心位置Ｌ1 に前記タービン翼Ｗ1 が装着されるロータの半径Ｒをプラスした値と、前記重量Ａと重量Ｂをプラスした値とからモーメントウェイトＭが算出されるのである（図４の（ｂ）参照）。そして、パソコンでは、これを基に前記ロータにおける翼植え込み最適バランスを得るため、図４の（ａ）に示すような配列計算を行うのである。
【００２７】
［第二実施例］
図５は本発明の第二実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【００２８】
これは、圧縮機動翼Ｗ2 の翼根部Ｗ2aをローラ１２ａ付きの受け具１３ａとローラ１２ｂ付きの受け具１３ｂとで前記翼根部Ｗ2aのテーパ部を挾むようにして支持すると共に、これら二つの受け具１３ａ,１３ｂ間の距離を圧縮機動翼Ｗ2 の型式に合わせて位置決め板３５で調整可能にした例である。
【００２９】
この実施例によれば、第一実施例と同様の作用・効果が得られる他に、圧縮機動翼Ｗ2 を長手方向に位置規制する当て金等が不要となり治具数の削減が図れるという利点がある。
【００３０】
［第三実施例］
図６は本発明の第三実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【００３１】
これは、Ｔルート動翼Ｗ3 の翼根部Ｗ3aを、第二実施例と同様に、ローラ１２ａ付きの受け具１３ａとローラ１２ｂ付きの受け具１３ｂとで前記翼根部Ｗ3aの基板部を挾むようにして支持した例である。
【００３２】
この実施例によれば、第二実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００３３】
［第四実施例］
図７は本発明の第四実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【００３４】
これは、カーブドセレーションタイプの翼根部Ｗ4aを有したタービン翼Ｗ4 の前記翼根部Ｗ4aにおいて、下面は回転体としてのボール３６ａ付きの受け具３７ａとボール３６ｂ付きの受け具３７ｂとで所定の距離をおいて支持する一方、横は同じく回転体としての長尺のローラ３８付きの受け具３９で位置規制するようにした例である。
【００３５】
この実施例によれば、第一実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００３６】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る重心位置計測装置は、蒸気タービン又はガスタービンのロータ外周に装着される動翼の重心位置計測装置であって、前記動翼の長手方向に当該動翼の重心を挾んで同動翼を回転体で支持する受け具を配し、これら受け具における前記動翼の重量を計測することで同動翼の重心位置を計測すると共に、前記受け具は、前記動翼の翼頂部に１点、翼根部に同動翼の長手方向に離間して２点を設け、少なくとも翼根部の２点はそれぞれ同動翼の長手方向に移動して当該翼根部の一部を挟み込んで位置決め可能とし、前記３点における重量を計測することによって前記動翼の重心位置を計測することを特徴とするので、回転体と動翼の接触部の摩擦が減じられ、コゼを無くして動翼を水平に保持でき、バラツキが無く安定した計測が行われる。
【００３８】
また、前記翼根部の２点の受け具は計測架台に固定された固定台上に第１の電子秤を介して取り付けられ、前記翼頂部の１点の受け具は計測架台に前記固定台に対し接離する方向に移動可能に設けられたスライド台上に第２の電子秤を介して取り付けられることを特徴とするので、仕様等の異なる種々の動翼に容易に対応して計測できる。
【００３９】
また、前記翼頂部の１点の受け具は高さ調整可能であることを特徴とするので、仕様等の異なる種々の動翼に容易に対応して計測できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【図２】同じく全体構成説明図である。
【図３】同じく計測時の作用説明図である。
【図４】パソコンにおけるモーメントバランス計測の原理図である。
【図５】本発明の第二実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【図６】本発明の第三実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【図７】本発明の第四実施例を示す重心位置計測装置の要部の構造説明図である。
【図８】従来の重心計測装置の構造説明図である。
【図９】従来の異なった重心計測装置の構造説明図である。
【符号の説明】
１  ベース
２  計測架台
３  固定台
４  電子秤
５  スライド台
６  電子秤
７  レール
８  動力伝達手段
９  ハンドル
１０  クランプ装置
１１  リニアスケール
１２，１２ａ，１２ｂ  ローラ
１３，１３ａ，１３ｂ  受け具
１４  ローラ
１５  受け具
２０  ブラケット
２１  支持軸
２２  ブラケット
２３  支持軸
２４  調整金具
３０  翼根部重量表示器
３１  翼頂部重量表示器
３２  スライド台位置表示器
３５  位置決め板
３６ａ，３６ｂ  ボール
３７ａ，３７ｂ  受け具
３８  ローラ
３９  受け具
Ｗ1 ，Ｗ4   タービン翼
Ｗ2   圧縮機動翼
Ｗ3   Ｔルート動翼
【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】
0004056179.tif 000007
【図７】
0004056179.tif 000008
【図８】
0004056179.tif 000009
【図９】
0004056179.tif 000010