(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストッパピンをブレードに取付け、このブレードをディスクに嵌合し、このディスクにストッパピンの両端部を折り曲げることで組立てたタービンロータの前記ストッパピンを取外すストッパピン取外し装置において、
このストッパピン取外し装置は、前記タービンロータを支える回転台と、この回転台を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構と、複数のブレードから選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方をタービンロータの外周から挟み込むクランプ機構と、このクランプ機構の先端に取付けることで基部及びディスク溝を挟み込んだときに前記ストッパピンの端部よりもディスク側に位置させるとともに、クランプ機構をディスクの外周に移動することで前記ストッパピンの端部を起こす爪部材と、これらの爪部材及びクランプ機構をディスクの中心から外周に沿って移動させるシフト機構と、からなることを特徴とするタービンロータのストッパピン取外し装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タービンロータのストッパピン取外し装置、詳しくはストッパピンをブレードに取付け、このブレードをディスクに嵌合し、このディスクにストッパピンの両端部を折り曲げることで組立てたタービンロータを対象にそのストッパピンを取外すストッパピン取外し装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は従来のストッパピンの取付け方法及び取外し方法の説明図であり、タービンロータ１００は、ディスク１０１と、このディスク１０１のディスク溝１０１ａ・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）に取付けた複数のブレード１０２・・・と、これらのブレード１０２・・・の抜け止をするストッパピン１０３・・・とからなり、ストッパピン１０３の凸部１０３ｂをブレード１０２に嵌合し、このブレード１０２をストッパピン１０３と共にディスク１０１に嵌合し、ストッパピン１０３の両端部１０３ａ，１０３ａをディスク１０１側に曲げて、ブレード１０２の抜け止めをしたものである。
【０００３】
例えば、タービンロータ１００のバランスを再度調整するために又はその他の理由でブレード１０２・・・を取外すことがある。この様に、ディスク１０１からブレード１０２を取外す必要が生じたときには、起こし工具Ｋをストッパピン１０３の端部１０３ａに当てハンマHで叩き、ストッパピン１０３の端部１０３ａを起こしてディスク１０１からストッパピン１０３ごとブレード１０２を取外すものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ハンマHによる手作業でのストッパピン１０３の取外し作業では、ディスク１０１やブレード１０２に傷を付けたり、変形させたりする虞れがある。従って、作業者は、熟練した技能を有する者がしなければならず、しかも、細心の注意を払って曲げ作業をする必要があり、多大な加工時間を要していた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ストッパピンの取外し作業を容易にすることができ、ストッパピンの取外し作業にかかる作業時間の短縮を図ることができるタービンロータのストッパピン取外し装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、ストッパピンをブレードに取付け、このブレードをディスクに嵌合し、このディスクにストッパピンの両端部を折り曲げることで組立てたタービンロータのストッパピンを取外すストッパピン取外し装置において、このストッパピン取外し装置を、タービンロータを支える回転台と、この回転台を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構と、複数のブレードから選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方をタービンロータの外周から挟み込むクランプ機構と、このクランプ機構の先端に取付けることで基部及びディスク溝を挟み込んだときにストッパピンの端部よりもディスク側に位置させるとともに、クランプ機構をディスクの外周に移動することでストッパピンの端部を起こす爪部材と、これらの爪部材及びクランプ機構をディスクの中心から外周に沿って移動させるシフト機構とから構成したことを特徴とする。
【０００７】
回転台でタービンロータを支え、ステップ機構で回転台を回転させ、所定の回転角ごとに停止させ、複数のブレードから１個のブレードを選択する。そして、選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方をクランプ機構で挟み込み、このときに、爪部材をストッパピンの端部よりもディスク側に位置させ、クランプ機構及び爪部材をディスクの中心から外周に沿って移動してストッパピンの端部を起こすようにする。
【０００８】
すなわち、ブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方をクランプ機構で挟み込み、このときに、爪部材をストッパピンの端部よりもディスク側に位置させ、クランプ機構及び爪部材をディスクの中心から外周に沿って移動してストッパピンの端部を起こすようにして、ストッパピンの取外し作業を容易に行なうようにする。また、回転台を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構を設けたストッパピン取外し装置を用いることで、ストッパピンの取外し作業にかかる作業時間の短縮を図るようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの分解斜視図である。
ワークとしてのタービンロータ１０は、ディスク１２と、このディスク１２に取付けた複数のブレード１３・・・と、これらのブレード１３・・・をディスク１２に止めるストッパピン１４・・・（１個のみ示す。）とからなる。
ディスク１２は、円板状の本体部１２ａの中央に軸孔１２ｂを形成し、本体部１２ａの外周にブレード１３を嵌め込むディスク溝１２ｃ・・・を形成したものである。１２ｄはディスク１２の外周部、１２ｅはディスク面、１２ｆは端面、Ｃはディスク中心を示す。
【００１０】
ブレード１３は、ディスク溝１２ｃに嵌め込む基部１３ａを形成し、この基部１３ａから翼部１３ｂを延ばし、この翼部１３ｂの先端にシュラウド１３ｃを形成し、基部１３ａの両面に突起部１３ｄ，１３ｅを形成し、基部１３ａの先端にストッパピン１４を嵌め込む凹部１３ｆを形成したものである。
ディスク溝１２ｃは、ラビリンス形状を呈し、ディスク中心Ｃに対して斜に形成した溝である。基部１３ａは、ディスク溝１２ｃとほぼ同形の突起であり、ディスク溝１２ｃに沿って斜めに挿入する部分である。
【００１１】
図２は本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの断面図であり、２点鎖線で示したストッパピン１４は、ピン中間に凸部１４ｂを形成したものである。１４ａ，１４ａはストッパピン１４の端部を示す。
シュラウド１３ｃは、それぞれのブレード１３の基部１３ａをディスク溝１２ｃに嵌め込むことで、タービンロータ１０の外周を形成する部分である。
【００１２】
図３は本発明に係るタービンロータのストッパピン取外し装置の斜視図であり、タービンロータのストッパピン取外し装置２０（以下、「ストッパピン取外し装置２０」と略記する。）は、ベース台２１にステップ機構２２を設け、このステップ機構２２に回転台２３を設け、この回転台２３に対向させスライド機構２４を配置し、このスライド機構２４にシフト機構としてのシリンダ２５を取付け、このシリンダ２５の先端にクランプ機構２６を設けたものであり、このクランプ機構２６は、ストッパピン１４の先端を起こす爪部材２７を備えたものである。
【００１３】
すなわち、ストッパピン取外し装置２０は、ストッパピン１４をブレード１３に取付け、このブレード１３をディスク１２に嵌合し、このディスク１２にストッパピン１４の両端部１４ａ，１４ａを折り曲げることで組立てたタービンロータ１０のストッパピン１４を取外すストッパピン取外し装置において、タービンロータを支える回転台２３と、この回転台２３を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構２２と、複数のブレード１３・・・から選択した１個のブレード１２の基部１３ａ（図２参照）及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方をタービンロータ１０の外周から挟み込むクランプ機構２６と、このクランプ機構２６の先端に取付けることで基部１３ａ及びディスク溝１２ｃを挟み込んだときにストッパピン１４の端部１４ａよりもディスク１２側に位置させるとともに、クランプ機構２６をディスク１２の外周に移動することでストッパピン１４の端部１４ａを起こす爪部材２７と、これらの爪部材２７及びクランプ機構２６をディスク１２の中心から外周に沿って移動させるシリンダ２５とから構成したものである。
【００１４】
図４は本発明に係るストッパピン取外し装置の正面断面図である。
ステップ機構２２は、ベース台２１に軸受け部材３１を取付け、この軸受け部材３１の下端にステップモータ３２を取付けたものであって、ステップモータ３２は回転台２３を回転させ所定の回転角ごとに停止させるために、図示せぬインデックスユニットを備える。
回転台２３は、ステップモータ３２のモータ軸３２ａの先端に軸部材３３を取付け、この軸部材３３をベアリング３４，３４を介して軸受け部材３１内に回転自在に支持させ、軸部材３３に支持部材３５を取付け、ディスク１２を押える押えホルダ３６を備え、この押えホルダ３６を軸部材３３に止める押えねじ３７を備える。
【００１５】
スライド機構２４は、ベース台２１に支持脚４１，４１（片側のみ示す）を介してハウジング４２を取付け、このハウジング４２の一端に両ロッドシリンダ４３を取付けたものである。
両ロッドシリンダ４３は、ハウジング４２の一端にシリンダチューブ４４を取付け、このシリンダチューブ４４にピストン４５をスライド可能に取付け、このピストン４５に前・後ロッド４６，４７を取付け、前ロッド４６の先端に前述したシリンダ２５を取付け、後ロッド４７の先端に両ロッドシリンダ４３のストローク調整をするストッパブロック４８を取付けたものである。
すなわち、スライド機構２４は、多種類の径を有するタービンロータに対応させるためにシリンダ２５、クランプ機構２６及び爪部材２７を所定位置までスライドさせる機構である。
【００１６】
シリンダ２５は、両ロッドシリンダ４３の前ロッド４６の先端に取付けると共に、この前ロッド４６の移動に伴ってハウジング４２内を移動可能なシリンダであって、前ロッド４６の先端にシリンダチューブ５１を取付け、このシリンダチューブ５１にピストン５２及びロッド５３をスライド可能に取付けたものである。なお、このロッド５３の先端にはクランプ機構２６を取付けるものである。
すなわち、シリンダ２５は、クランプ機構２６をディスク１２の中心から外周に沿って移動させ、ストッパピン１４の端部１４ａをディスク１２側へ起こすシリンダである。
【００１７】
図５は本発明に係るストッパピン取外し装置のクランプ機構の正面断面図である。
クランプ機構２６は、ハウジング６１の一端に支持ピン６２を介して上下一対の上・下クランプアーム６３，６４を取付け、上クランプアーム６３の一端に前述した爪部材２７を取付け、上クランプアーム６３の他端にアッパピストン６６を嵌合させ、下クランプアーム６４の一端に先端ブロック６７を取付け、下クランプアーム６４の他端にロアピストン６８を嵌合させたものであり、７１は爪部材２７に取付けることで、図１に示すブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方に直接当てるローラ、７２は先端ブロック６７に取付けることで、基部１３ａ及びディスク溝１２ｃの双方に直接当てるローラである。
【００１８】
すなわち、クランプ機構２６は、アッパピストン６６及びロアピストン６８を相対的に移動することで、図１に示す複数のブレード１３・・・から選択した１個のブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方をローラ７１，７２で挟み込むようにしたものであり、ストッパピン１４の端部１４ａを起こす爪部材２７を上クランプアーム６３に備えたものである。
【００１９】
爪部材２７は、クランプ機構２６の上クランプアーム６３の一端に取付けることで、基部１３ａ（図１参照）及びディスク溝１２ｃを挟み込んだときに、ストッパピン１４の端部１４ａよりもディスク１２側に位置させ、シフト機構２５（図４参照）でクランプ機構２６及び爪部材２７をディスク１２の中心から外周に沿って移動させ、ストッパピン１４の端部１４ａを起こす部材である。
また、爪部材２７は、ローラ７１，７２で基部１３ａ（図１参照）及びディスク溝１２ｃの双方を挟み込んだときに、基部１３ａ及びディスク溝１２ｃに傷を付けることなく、ストッパピン１４の端部１４ａに確実に引っ掛けるために、所定のクリアランスＳをもたせて設定するものである。好ましくは、クリアランスＳを０．１〜０．３ｍｍ程度に設定するとよい。
【００２０】
図６は図５の６矢視図であり、クランプ機構２６及び爪部材２７の側面図を示す。
ディスク溝１２ｃ（図１参照）は、ラビリンス形状を呈し、ディスク中心Ｃに対して斜に形成した溝であり、基部１３ａは、ディスク溝１２ｃとほぼ同形の突起であり、ディスク溝１２ｃに沿って斜めに挿入する部分である。すなわち、オフセット量をδとするときに、下のローラ７２は、上のローラ７１に対してδだけオフセットさせたものである。
【００２１】
以上に述べたストッパピン取外し装置２０の作用を次に説明する。
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るストッパピン取外し装置の第１作用説明図である。
（ａ）において、回転台２３にタビンロータ１０をセットする。すなわち、ストッパピン取外し装置２０は待機状態である。
（ｂ）において、アッパピストン６６及びロアピストン６８をの如く相対的に移動させ、上・下クランプアーム６３，６４を駆動し、ローラ７１，７２間を矢印▲１▼，▲１▼の如く開く。
（ｃ）において、両ロッドシリンダ４３を作動させ、シリンダ２５、クランプ機構２６及び爪部材２７を矢印▲２▼の如く移動する。
【００２２】
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るストッパピン取外し装置の第２作用説明図である。
（ａ）において、アッパピストン６６及びロアピストン６８を矢印▲３▼，▲３▼の如く相対的に移動させ、ローラ７１，７２で、複数のブレード１３・・・から選択した１個のブレード１３の基部１３ａ（図１参照）及びディスク１２のディスク溝１２ｃ（図１参照）の双方を矢印▲４▼，▲４▼の如く挟み込む。
【００２３】
（ｂ）において、折曲げ用シリンダ２５を作動させ、クランプ機構２６を矢印▲５▼の如く後退させることでディスク１２の中心から外周に沿ってクランプ機構２６及び爪部材２７を移動させ、ストッパピン１４の端部１４ａを矢印▲６▼の如くブレード１３側へ起こす。
【００２４】
（ｃ）において、アッパピストン６６及びロアピストン６８を相対的に移動させ、上・下クランプアーム６３，６４を駆動し、ローラ間７１，７２を矢印▲７▼，▲７▼の如く開く。
【００２５】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係るストッパピン取外し装置の第３作用説明図である。
（ａ）において、シリンダ２５を作動させ、クランプ機構２６を矢印▲８▼の如く後退させる。
（ｂ）において、ステップ機構２２を作動させ回転台２３を矢印▲９▼の如く回転させ、次のブレード１３及びストッパピン１４をクランプ機構２６に対面させる。
すなわち、図７（ｃ）、図８（ａ）〜（ｃ）、図９（ａ），（ｂ）の操作をこの順序で繰り返すことで、すべてのストッパピン１４の端部１４ａを起こし、ブレード１３を図面下方に下げ、ストッパピン１４ごとブレード１３を取外すようにする。
【００２６】
ストッパピンの取外し装置２０は、タービンロータ１０を支える回転台２３と、この回転台２３を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構２２と、複数のブレード１３・・・から選択した１個のブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方をタービンロータ１０の外周から挟み込むクランプ機構２６とを設けたので、ストッパピン１４の取外し作業を連続して行なうことができる。この結果、ストッパピン１４の取外し作業にかかる作業時間の短縮を図ることができる。
【００２７】
また、クランプ機構２６の先端に取付けることで基部１３ａ及びディスク溝１２ｃを挟み込んだときにストッパピン１４の端部１４ａよりもディスク１２側に位置させるとともに、クランプ機構２６をディスク１２の外周に移動することでストッパピン１４の端部１４ａを起こす爪部材２７と、これらの爪部材２７及びクランプ機構２６をディスク１２の中心から外周に沿って移動させるシリンダ２５とを設けたので、ストッパピン１４の取外し作業を容易に行なうことができる。この結果、作業者は、熟練した技能を有する者に限られることなく、一般の作業者でもストッパピン１４の取外し作業を行なうことができる。
【００２８】
図１０は本発明に係るストッパピン取外し装置のクランプ機構の別実施例の正面断面図である。なお、図５に示すクランプ機構２６及び爪部材２７と同一部品は同一符号を用い詳細な説明を省略する。
図中、６２は支持ピン、６３，６４は上・下クランプアーム、６６はアッパピストン、６８はロアピストンであり、クランプ機構７６は、上・下クランプアーム６３，６４双方に爪部材２７，２７を取付けたものである。
【００２９】
すなわち、クランプ機構７６は、上・下クランプアーム６３，６４の先端にそれぞれ爪部材２７，２７を取付けることで、図１に示すブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方を挟み込んだときに、ストッパピン１４の端部１４ａよりもディスク１２側に位置させ、シフト機構２５（図４参照）でクランプ機構７６及び爪部材２７をディスク１２の中心から外周に沿って移動したときに、ストッパピン１４の両端部１４ａ，１４ａを同時に起こすようにしたものである。
【００３０】
尚、図５に示すように、クランプ機構２６では一つの爪部材２７を設けてストッパピン１４（図２参照）の端部１４ａを起こすようにしたが、これに限るものではなく、図１０に示す別実施例のクランプ機構７６ように、一対の爪部材２７，２７を設けてストッパピン１４（図２参照）の両端部１４ａ，１４ａを同時に起こすようにしたものであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、タービンロータを支える回転台と、この回転台を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構と、複数のブレードから選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方をタービンロータの外周から挟み込むクランプ機構とを設けたので、タービンロータのストッパピンの取外し作業を連続して行なうことができる。この結果、ストッパピンの取外し作業にかかる作業時間の短縮を図ることができる。
また、クランプ機構の先端に取付けることで基部及びディスク溝を挟み込んだときにストッパピンの端部よりもディスク側に位置させるとともに、クランプ機構をディスクの外周に移動することでストッパピンの端部を起こす爪部材と、これらの爪部材及びクランプ機構をディスクの中心から外周に沿って移動させるシフト機構とを設けたので、ストッパピンの取外し作業を容易に行なうことができる。この結果、作業者は、熟練した技能を有する者に限られることなく、一般の作業者でもストッパピンの取外し作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの分解斜視図
【図２】本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの断面図
【図３】本発明に係るタービンロータのストッパピン取外し装置の斜視図
【図４】本発明に係るストッパピン取外し装置の正面断面図
【図５】本発明に係るストッパピン取外し装置のクランプ機構の正面断面図
【図６】図５の６矢視図
【図７】本発明に係るストッパピン取外し装置の第１作用説明図
【図８】本発明に係るストッパピン取外し装置の第２作用説明図
【図９】本発明に係るストッパピン取外し装置の第３作用説明図
【図１０】本発明に係るストッパピン取外し装置のクランプ機構の別実施例の正面断面図
【図１１】従来のストッパピンの取付け方法及び取外し方法の説明図
【符号の説明】
１０…タービンロータ、１２…ディスク、１２ｃ…ディスク溝、１３ブレード…、１３ａ…基部、１４…ストッパピン、１４ａ…端部、２０…ストッパピン取外し装置、２２…ステップ機構、２５…シフト機構（シリンダ）、２６，７６…クランプ機構、２７…爪部材。
【図１】
0004307671.tif 000002
【図２】
0004307671.tif 000003
【図３】
0004307671.tif 000004
【図４】
0004307671.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004307671.tif 000008
【図８】
0004307671.tif 000009
【図９】
0004307671.tif 000010
【図１０】
0004307671.tif 000011
【図１１】
0004307671.tif 000012