(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水車発電機の回転子が所定位置にジャッキアップされていることを検出するジャッキアップ検出ステップ、前記回転子が所定位置にジャッキアップされていない場合に前記回転子をジャッキアップするジャッキアップステップ、前記回転子のジャッキアップの検出により前記回転子をジャッキダウンするジャッキダウンステップ、前記回転子のジャッキダウンが開始されたことを検出するジャッキダウン検出ステップ、前記回転子のジャッキダウン開始の検出により前記回転子のタ−ニングを開始するタ−ニング開始ステップ、及びタ−ニング開始後に前記タ−ニングを停止させるタ−ニング停止ステップを備えた水車発電機のタ−ニング方法。
【請求項２】
水車発電機の回転子が所定位置にジャッキアップされていることを検出するジャッキアップ検出手段、前記回転子のジャッキアップの検出により前記回転子をジャッキダウンさせるジャッキダウン手段、前記回転子のジャッキダウンが開始されたことを検出するジャッキダウン開始検出手段、前記回転子のジャッキダウン開始の検出により前記回転子のタ−ニングを開始させるタ−ニング開始手段、及び前記タ−ニングを停止させるタ−ニング停止手段を備えた水車発電機のタ−ニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、立軸の水車発電機の据付時やオ−バ−ホ−ル時における回転子振れ調整や水平調整の作業等を行なう場合に回転子を低速で回転させる、所謂タ−ニング、の方法及びタ−ニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
立軸の水車発電機の据付時やオ−バ−ホ−ル時には、例えば、特許第２６５７１７２号公報にも記載されているように、水車発電機の回転子の振れ調整や水平調整の作業が行なわれ、或いは点検作業が行われ、これらの作業を容易にする為、回転子を低速で回転させる。このように調整作業や点検作業の為に回転子を低速で回転させることは、一般的に「タ−ニング」と言われている。
【０００３】
図１６は、従来の立軸の水車発電機のタ−ニング方法を説明する為の図で、水車発電機を据付基礎を含めて縦断側面図で示されている。この図１６において、１は水車発電機の回転子、２は前記回転子の上部における半径方向の振れ止めを行なうための上部案内軸受、３は前記回転子の下部における半径方向の振れ止めを行なうための下部案内軸受、４はスラスト軸受で、前記回転子１、該回転子１に取り付けられる水車ランナ（図示せず）、及び該水車ランナに作用する水圧推力を支持するために設けられている。
【０００４】
６は上部ブラケットで、前記上部案内軸受２と前記スラスト軸受４を収容している。７は下部ブラケットで、前記下部案内軸受３を収容している。１０３は前記回転子１の下端に設けられたカップリング用フランジで、下方の水車ランナのカップリング用フランジ（図示せず）とカップリング結合される。２７は前記回転子１の上端に取り付けられたタ−ニング用ロッド、２８はこのタ−ニング用ロッド２７を手で押して前記回転子１を低速で回転させる作業員である。
【０００５】
次に、タ−ニング動作及び回転子振れ防止、振れ調整作業について説明する。立軸の水車発電機では現地据付作業時に回転子１の各嵌合部・カップリング部の精度確認及び上部ブラケット６の水平度確認のために、発電機回転子組立状態、或いは水車ランナを組み合わせた全組立状態において、タ−ニング用ロッド２７を作業員が手で押して回転子１を低速、例えば３r.p.m.前後、で回転させ、各案内軸受部及びカップリング部での振れをダイヤルゲ−ジで確認し、このとき各部の振れ又は水平度の狂いが大きい場合には、ブラケット据付高さの調整、或いはスラスト軸受面・カップリング面の調整加工を実施し、回転子１が中心軸に対して真っ直ぐに且つ各部の振れが最小となる条件で据え付けられていることを確認し、現地での据付調整を完了する。これら一連の作業は振れ調整及び水平調整と呼ばれている。これらの振れ調整及び水平調整作業時には、前述のように回転子１を低速で回転する必要がある為、回転子１の上端にタ−ニング用ロッド２７を取り付け、これを作業員２８が人力で回転させる作業を行なっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近の傾向として、水車発電機は電力系統の安定化等の要求から回転子１には大きなはずみ車効果を持たせるために、回転子重量が数１０トン〜数１００トンにまで及ぶものとなる。従って、前記タ−ニングを行なうためには、この回転子重量によりスラスト軸受に発生する摩擦トルクに打ち勝つ荷重で回す必要があり、タ−ニングには大きな力を必要とする。例えば、発電機のはずみ車効果が大きい場合には、１回タ−ニングするのに１０人以上の作業員が必要である。又、タ−ニングの作業は発電機回転子の振れ調整及び水平調整が完了するまで繰り返されることから、多いものでは数１０回にも及び、タ−ニング作業には多大な労力が必要であった。
【０００７】
この発明は前述のような課題を解決するためになされたものであり、水車発電機のタ−ニング作業が容易に且つ確実に実施可能で、しかもタ−ニング駆動機の容量を低減できるタ−ニング方法及びタ−ニング装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る水車発電機のタ−ニング方法は、水車発電機の回転子が所定位置にジャッキアップされていることを検出するジャッキアップ検出ステップ、前記回転子が所定位置にジャッキアップされていない場合に前記回転子をジャッキアップするジャッキアップステップ、前記回転子のジャッキアップの検出により前記回転子をジャッキダウンするジャッキダウンステップ、前記回転子のジャッキダウンが開始されたことを検出するジャッキダウン検出ステップ、前記回転子のジャッキダウン開始の検出により前記回転子のタ−ニングを開始するタ−ニング開始ステップ、及びタ−ニング開始後に前記タ−ニングを停止させるタ−ニング停止ステップを備えたものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係る水車発電機のタ−ニング装置は、水車発電機の回転子が所定位置にジャッキアップされていることを検出するジャッキアップ検出手段、前記回転子のジャッキアップの検出により前記回転子をジャッキダウンさせるジャッキダウン手段、前記回転子のジャッキダウンが開始されたことを検出するジャッキダウン開始検出手段、前記回転子のジャッキダウン開始の検出により前記回転子のタ−ニングを開始させるタ−ニング開始手段、及び前記タ−ニングを停止させるタ−ニング停止手段を備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１〜図３に基づいて説明する。図１は据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図、図２は実施の形態１の要部を拡大して示す平面図、図３は図２におけるＡ部を拡大して示す平面図である。
【００１１】
これら図１〜図３において、１は立軸水車発電機の回転子で、主として、回転軸１００と、磁極１０１と、前記回転軸１００と前記磁極１０１とを結合するスポ−ク部１０２と、水車ランナ（図示せず）とのカップリングが行なわれるカップリング用フランジ１０３と、前記回転軸１００の上端部外周にスカ−ト状に固着され外周面１０４１がラジアル軸受摺動面となり下面にスラスト面を有したスラストカラ−１０４と、前記カップリング用フランジ１０３と前記スポ−ク部１０２との中間部に位置して前記回転軸１００の外周にスカ−ト状に形成され外周面が軸受摺動面１０５１となる下部案内軸受カラ−１０５と、で構成されている。
【００１２】
２は上部案内軸受で、前記回転子側のスラストカラ−１０４の外周面１０４１と可摺動に面接触して前記回転子１の半径方向の振れ止めを回転子上部において行なうものである。３は下部案内軸受で、前記回転子側の下部案内軸受カラ−１０５の外周面１０５１と可摺動に面接触して前記回転子１の半径方向の振れ止めを回転子下部において行なうものである。４は前記回転子側のスラストカラ−１０４の下端面のスラスト面と可摺動に面接触するスラスト軸受で、前記回転子１と該回転子１の下部にカップリング結合により取り付けられる水車ランナ（図示せず）と該水車ランナに作用する水圧推力とを支持するものである。
【００１３】
５は前記スポ−ク部１０２の下端に取り付けられたド−ナツ盤状の冷却ファンで、半径方向に対して所定の角度をなして延在し周方向に配設された多数の羽根部５００を有している。６は水車発電機の上部ブラケットで、その潤滑油容器部６００内に前記上部案内軸受２と前記スラスト軸受４とを油漬状態に収容し支持するものである。
【００１４】
７は下部ブラケットで、主として、軸方向及び半径方向に延在し夫々所定の略等間隔に配設された複数個（図では４個の場合を例示）の脚部７００と、これら複数個の脚部７００に跨って前記回転軸１００を取り巻くように延在し前記各脚部７００の上面に一体に取り付けられたド−ナツ盤状の取付板７０１と、前記回転軸１００と前記脚部７００との間に位置して前記回転軸１００を取り巻くように前記脚部７００に取り付けられ前記下部案内軸受３及び前記下部案内軸受カラ−１０５を潤滑油内に油漬状態に収容する潤滑油容器７０２と、回転軸１００に前記下部案内軸受カラ−１０５の上方に位置して可摺動に嵌合された取付リング７０３と、前記回転軸１００を取り巻くように前記取付板７０１と前記取付リング７０３に跨って取り付けられた潤滑油容器中間蓋７０４と、で構成されている。なお、前記潤滑油容器７０２の上面を覆う蓋は、前記取付板７０１と前記取付リング７０３と前記潤滑油容器中間蓋７０４とで構成されている。７０１１はジャッキ座部で、前記取付板７０１の外周から前記各脚部７００上に舌片状に延在して前記脚部７００に固着されている。
【００１５】
８は前記回転子１を押し上げるための複数台（図では４台を例示）のジャッキ装置で、前記取付板７０１の各ジャッキ座部７０１１上に前記回転子１の回転中心を中心に対称な位置に取り付けられており、発電機のブレ−キ装置の機能も有する。９は前記冷却ファン５の下面に前記ジャッキ装置８と対向して取り付けられたド−ナツ盤状のブレ−キリングで、その下面９１は前記ジャッキ装置８からの押し上げ荷重を受けた場合に該ジャッキ装置８との摺動面となる。なお、このブレ−キリング９は前記冷却ファン５を介して前記回転子１に取り付けられている。
【００１６】
１０は前記ブレ−キリング９の内周面の全周に亘って設けられた内歯の第１の歯車で、前記ブレ−キリング９の内周面を切削して形成され、該ブレ−キリング９と一体をなしている。この第１の歯車１０は、前記ブレ−キリング９とは別体として、該ブレ−キリング９の内周にキ−結合により固定装着したり、該ブレ−キリング９の内周部分と上下に重合してボルト結合により該ブレ−キリング９に固定装着してもよい。
【００１７】
１１は外歯の第２の歯車で、図３に示されているように前記第１の歯車９と噛合し、前記第１の歯車９とで減速装置を構成している。１２は誘導電動機等のタ−ニング用駆動機で、前記取付板７０１の上面に、前記ジャッキ装置８と離間して該ジャッキ装置８と同一面上に２台設置されている。このタ−ニング用駆動機１２は、前記回転子１の回転中心を中心に対称な位置に位置すると共に、前記ジャッキ装置８とジャッキ装置８との中間に位置すると共に、前記回転軸１００寄りに位置している。
【００１８】
また、各タ−ニング用駆動機１２の出力軸には夫々前記第２の歯車１０が固定装着されている。従って、前記第２の歯車１０も、前記回転子１の回転中心を中心に対称な位置に位置すると共に、前記ジャッキ装置８とジャッキ装置８との中間に位置すると共に、前記回転軸１００寄りに位置している。なお、前記第２の歯車１１及び前記タ−ニング用駆動機１２は、何れも前記取付板７０１とブレ−キリングとの間の外周空間から図示の固定位置まで、回転子径方向に搬入し移動できる大きさのものとしてある。
【００１９】
１３はコンクリ−ト等で構築された水車発電機据付用の据付基礎で、前記下部ブラケット７を収容すると共に据付固定する穴部１３０と、前記回転軸１００の下端部及び前記水車ランナの回転軸（図示せず）が通る貫通孔１３１と、水車発電機室１３２の床面１３３とが形成されている。１３４はこの据付基礎１３に形成された運搬孔で、前記前記第２の歯車１１及び前記タ−ニング用駆動機１２を運搬できる大きさに形成されており、また、通風孔兼点検孔の機能を併せ持たせてあり、一端は前記穴部１３０の側壁面に前記脚部７００間の空間に対向して開口し、他端は前記水車発電機室床面１３３に開口している。
【００２０】
１４は前記タ−ニング用駆動機１２の電源ケ−ブルで、前記運搬孔１３３内に通して前記タ−ニング用駆動機１２から前記水車発電機室１３２内の電源まで敷設されている。１５は水車発電機のフレ−ムで、前記据付基礎の床面１３３に据付固定されており、上部に前記上部ブラケット６が取り付けられている。１６は水車発電機の固定子で、前記フレ−ム１４の内側に前記回転子磁極１０１と対向して取り付けられている。
【００２１】
次に動作について説明する。水車発電機据付、他におけるタ−ニング時にはタ−ニング用駆動機１２を駆動することにより、第２の歯車１１が回転し、第２の歯車１１に噛合している第１の歯車１０も、第２の歯車１１とのギアレショ−に見合って１〜１０r.p.m.前後に減速回転をする。タ−ニング用駆動機１２に発生した回転トルクは、第２の歯車１１及び第１の歯車１０を介して、ブレ−キリング９に伝達されて回転子１がタ−ニング速度１〜１０r.p.m.程度で回転する。タ−ニング時の動作を図４及び図５により詳細に説明する。
【００２２】
図４はタ−ニングを行なわせる電気回路図、図５はタ−ニングの動作フロ−図である。図４において、ＩＳはタ−ニング開始指令スイッチ（タ−ニング開始指令手段）、ＬＳ１は発電機回転子１の上限位置を検出する第１のリミットスイッチ（ジャッキアップ検出手段）、前記ＬＳ２は発電機回転子１の下降開始直後の所定の回転子降下位置を検出する第２のリミットスイッチ（ジャッキダウン開始検出手段）である。
【００２３】
ＡＬＳ１は第３のリミットスイッチで、前記第１のリミットスイッチＬＳ１と逆の動作をする、即ち第１のリミットスイッチＬＳ１がＯＮの時にＯＦＦ、第１のリミットスイッチＬＳ１がＯＦＦの時にＯＮ、となるものである。これらのリミットスイッチＬＳ１，ＬＳ２，ＡＬＳ１は、回転子１の上下動に伴って前述の動作をするように回転子１に沿って任意の位置に設置する。
【００２４】
Ｍ１はジャッキ装置の油圧ポンプモ−タ（図示せず）のコイル、Ｍ２はタ−ニング用駆動機１２のコイル、Ｖはジャッキ装置８の油圧調節弁、Ｒ１はジャッキ装置用リレ−、ＲＶは油圧調節弁用リレ−（ジャッキダウン手段）、Ｒ２はタ−ニング用駆動機用リレ−（タ−ニング開始手段）、ＳＲ１１，ＳＲ１２は前記ジャッキ装置用リレ−Ｒ１の出力接点、ＳＲＶは前記油圧調節弁用リレ−の出力接点、ＳＲ２は前記タ−ニング用駆動機用リレ−の出力接点、ＳＳはタ−ニング停止指令スイッチ（タ−ニング停止手段）である。
【００２５】
ＭＳ１はマニュアルジャッキアップ起動スイッチで、前記ジャッキ装置用リレ−Ｒ１の出力接点ＳＲ１１と並列に接続されており、タ−ニングとは独立して人為的に任意に投入してジャッキアップするスイッチである。ＭＳ２はマニュアルジャッキダウン起動スイッチで、前記油圧調節弁用リレ−の出力接点ＳＲＶと並列に接続されており、タ−ニングとは独立して人為的に任意に投入してジャッキダウンするスイッチである。Ｌは発電機回転子１の上限位置を報知するランプやブザ−等の報知器、ＣＳは制御用電源、ＰＳは動力用電源である。
【００２６】
図５において、ＳＴ１はタ−ニング開始ステップで、タ−ニング開始指令を出すステップである。ＳＴ２は水車発電機の回転子１がジャッキアップされたことを検出するジャッキアップ検出ステップで、前記水車発電機の回転子１が所定の上限位置に達していることを検出するステップである。ＳＴ３は前記回転子１をジャッキアップするジャッキアップステップで、タ−ニング時に自動的に、またはタ−ニングとは独立して任意の時点で、前記回転子１をジャッキアップするステップである。
【００２７】
ＳＴ４はジャッキダウンステップで、前記回転子１をジャッキダウン動作開始させるステップである。ＳＴ５はジャッキダウン検出ステップで、前記回転子１の降下開始後における所定の降下途中位置を検出するステップである。ＳＴ６はタ−ニング開始ステップで、前記タ−ニング用駆動機８が動作開始し前記回転子１がタ−ニング動作を開始するステップである。ＳＴ７は前記タ−ニング用駆動機８が動作停止し前記回転子１がタ−ニング動作を停止するステップである。
【００２８】
次に、前述の図４及び図５により前述の図１と関連付けてタ−ニング操作及び動作を説明する。水車発電機のタ−ニングを行なう場合、先ず、出力軸に第２の歯車１１が取り付けられたタ−ニング用駆動機１２を、据付基礎１３の運搬孔１３４から下部ブラケット７内に搬入し、更に、下部ブラケット７の脚部７００間の空間を経由して前記取付板７０１とブレ−キリング９との間の外周空間から、図１の図示位置に搬入、前記取付板７０１の上部空間に搬入し、図１及び図２に図示した前述の状態に取付板７０１上に取り付ける。この取付完了により第２の歯車１１はブレ−キリング９の第２の歯車１０に噛合している（図２及び図３の状態）。そして、タ−ニング用駆動機１２の電源ケ−ブル１４を据付基礎１３の運搬孔１３４を通して水車発電機室１３２内の電源（図示せず）に接続する。
【００２９】
このようにしてタ−ニング準備をした後、タ−ニング開始指令スイッチ（タ−ニング開始指令手段）ＩＳを投入（作動）する（タ−ニング開始指令ステップＳＴ１）。このタ−ニング開始指令スイッチＩＳの投入（タ−ニング開始指令手段の作動）により、ジャッキ装置用リレ−Ｒ１が付勢され、その出力接点ＳＲ１１，ＳＲ１２がＯＮになる。このとき、回転子１がジャッキアップされて所定の回転子上限位置にあれば、第３のリミットスイッチＡＬＳ１はＯＦＦであるので、ジャッキ装置８の油圧ポンプモ−タ（図示せず）のコイルＭ１には通電されず、従って、ジャッキ装置８は動作せず、回転子１のジャッキアップは行われない。
【００３０】
逆に、回転子１が所定の回転子上限位置になければ（ジャッキアップ検出ステップＳＴ２の出力が「ＮＯ」であれば）、第３のリミットスイッチＡＬＳ１はＯＮであるので、ジャッキ装置用リレ−Ｒ１の出力接点ＳＲ１１がＯＮになることにより、ジャッキ装置８の油圧ポンプモ−タ（図示せず）のコイルＭ１が通電されて、ジャッキ装置８は回転子１のジャッキアップ動作を開始し（回転子ジャッキアップステップＳＴ３）、回転子１が上昇し始める。
【００３１】
回転子１が上昇動作し、スラストカラ−１０４がスラスト軸受４から離れ、回転子１の所定の上限位置に達すると、第１のリミットスイッチＬＳ１（ジャッキアップ検出手段）がＯＮになり（ジャッキアップ検出ステップＳＴ２）、このときジャッキ装置用リレ−Ｒ１の出力接点ＳＲ１２がＯＮであるので、油圧調節弁用リレ−ＲＶ（ジャッキダウン手段）が付勢されてその出力接点ＳＲＶがＯＮになり、ジャッキ装置８の油圧調節弁Ｖが通電されてジャッキ装置８の油圧が低下し、回転子１のジャッキダウン動作が開始し（ジャッキダウンステップＳＴ４）、回転子１も降下し始める。尚、報知器Ｌは、第１のリミットスイッチＬＳ１及びジャッキ装置用リレ−Ｒ１の出力接点ＳＲ１２が、双方共ＯＮの場合に動作する。
【００３２】
回転子１の降下開始後、スラストカラ−１０４がスラスト軸受４に接触する前の所定の途中位置で、第２のリミットスイッチＬＳ２（ジャッキダウン検出手段）がＯＮ（ジャッキダウン検出ステップＳＴ５）になり、タ−ニング用駆動機用リレ−Ｒ２（タ−ニング開始手段）が付勢されてその出力接点ＳＲ２がＯＮになり、タ−ニング用駆動機１２のコイルＭ２が通電されてタ−ニング用駆動機１２が回転し始め、このタ−ニング用駆動機１２の回転に伴って、第２の歯車１１及び第１の歯車１０を介して、回転子１のタ−ニング動作が始まり（タ−ニング開始ステップＳＴ６）、スラストカラ−１０４もスラスト軸受４に接触して支持され、回転子１のジャッキダウンは終了し、タ−ニングは１〜１０r.p.m.程度の低速度の一定速度で継続される。
【００３３】
タ−ニング中に前述の各種測定が行なわれ、振れ調整及び水平調整が行われ、必要に応じ数１０回のタ−ニングが行われる。タ−ニングの停止は、タ−ニング停止指令スイッチＳＳ（タ−ニング停止手段）をＯＦＦにして、タ−ニング用駆動機１２のコイルＭ２の通電を断つことにより行われる。タ−ニング停止指令スイッチＳＳ（タ−ニング停止手段）のＯＦＦにより、タ−ニング開始指令スイッチＩＳ（タ−ニング開始手段）も連動してＯＦＦになる。なお、タ−ニング停止指令スイッチＳＳ（タ−ニング停止手段）は、タ−ニング開始指令スイッチＩＳ（タ−ニング開始手段）のＯＮに連動してＯＮになる。
【００３４】
数回から数１０回のタ−ニングを行い前述の各種測定が終了し、振れ調整及び水平調整も終了すると、出力軸に第２の歯車１１が取り付けられたタ−ニング用駆動機１２を、取付板７０１から取り外し、取付板７０１の上部空間から、下部ブラケット７の脚部７００間の空間に搬入し、更に、据付基礎１３の運搬孔１３４を通って水車発電機室１３２へと、電源ケ−ブル１４と共に搬出する。
【００３５】
前述のタ−ニング操作、動作の説明から明らかなように、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える。また、第１及び第２の歯車１０，１１の噛み合わせ位置を、ブレ−キリング９の周面に位置させたので、回転子１のジャッキアップ作業に伴うブレ−キリング９の軸方向への動きを拘束したりする支障は来たさない。
【００３６】
なお、第１の歯車１０はブレ−キリング９の外周面に形成し、第２の歯車１１をブレ−キリング９の外周面側に配設してもよい。又、タ−ニング用駆動機１２は、下部ブラケット７の取付板７０１上の位置に設置せずに下部ブラケット７の外側に設置し、取付板７０１上の第２の歯車１１とベルト等の伝達要素で連結してもよい。更に図４において、スイッチ類は半導体スイッチとし、リレ−機能や報知機能はマイクロプロセッサ等によりソフト的に行わせるようにしてもよい。
【００３７】
参考例１．
以下に、参考例１を図６及び図７に基づいて説明する。図６は据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図、図７は参考例１の要部を拡大して示す平面図である。
【００３８】
参考例１は、前述の実施の形態１における第１及び第２の歯車１０，１１に代え、ベルトを減速装置及びトルク伝達機構として使用したもので、図６及び図７において、１７は一方のタ−ニング用駆動機１２の出力軸に取り付けられた第１の案内輪で、所定の減速比となるように回転子１の回転軸１００より可成り小径にしてある。１８は他方のタ−ニング用駆動機１２の出力軸に取り付けられた第２の案内輪で、前記第１の案内輪１７と同径である。そして、前記第１及び第２の案内輪１７，１８は、前記回転軸１００に対して対称の位置に配置されている。１９はベルトで、前記第１の案内輪１７と前記回転軸１００と前記第２の案内輪１８に跨って張られ、適度な予張力が与えられている。
【００３９】
タ−ニング用駆動機１２が駆動されると、第１及び第２の案内輪１７，１８が回転し、ベルト１９が回転する。このとき、ベルト１９には予張力が作用しているため、ベルト１９と回転軸１００との間には前記予張力の分力として半径方向の押し付け力および摩擦力が作用する。この摩擦力を介して、前記ベルト１９の回転力が回転子１に伝達され、回転子１のタ−ニングが行われる。なお、上記以外の構成及び機能は、前述の実施の形態１と同じであるので、説明は省略する。
【００４０】
このように、ベルト１９と回転軸１００との摩擦力を利用してトルクの伝達ができるため、回転子側のブレ−キリング等に歯車を形成する特別な機械加工の必要が無く、安価に製作することが可能である。また、第１及び第２の案内輪１７，１８、ベルト１９等は、水車発電機据付作業完了後に撤去することにより、他の水車発電プラントでも使用することが可能である。
【００４１】
参考例２．
以下に、参考例２を図８〜図１０に基づいて説明する。図８は据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図、図９は参考例２の要部を拡大して示す平面図、図１０は図９におけるＢ部を拡大して示す平面図である。
【００４２】
図８〜図１０において、２０は取付板７０１の上面に取り付けられた巻線支持筒体で、その外周面はブレ−キリング９の内周面と同心状に形成されている。２１は前記巻線支持筒体２０の外周面に取り付けられた界磁巻線からなる固定子巻線、２２はブレ−キリング９の内周面に円周状に所定間隔に取り付けられたアルミ等の導体板からなる回転子巻線で、前記固定子巻線２１と周方向全体に亘って適正な空隙を介して対向しており、前記固定子巻線２１とでモ−タを構成している。
【００４３】
固定子巻線２１に交流電流を印加すると交流磁界が発生し、回転子巻線２２には誘導起電力による電流が流れ、回転トルクが発生し、この回転トルクによりブレ−キリング９を介して水車発電機の回転子１のタ−ニングが行われる。タ−ニング速度については、例えば交流−交流電力変換器（図示せず）により固定子巻線２１に流れる交流電流の周波数を下げて、減速した状態で回転トルクを発生させ、所定速度に維持する。この場合、交流−交流電力変換器が減速装置の機能を担う。尚、上記以外の構成及び機能は、前述の実施の形態１と同じであるので、説明は省略する。
【００４４】
参考例２では、前述のように磁界の作用により回転トルクを与えるため、摩擦による損失が少ない構成となる。また、水車発電機の回転子１を半径方向に拘束する力が無く、軸固有の振れ及び水平度を計測することが可能となり、計測精度が向上する。
【００４５】
参考例３．
以下に、参考例３を図１１〜図１３に基づいて説明する。図１１は据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図、図１２は参考例３の要部を拡大して示す縦断側面図、図１３は参考例３の要部を拡大して示す平面図である。
【００４６】
図１１〜図１３において、２３はブレ−キリング９の外周面に巻回した鋼製のワイヤロ−プ、２４はタ−ニング用駆動機１２の出力軸に取り付けられた巻取機である。前記ブレ−キリング９には前記ワイヤロ−プ２３を予め数周巻きつけておき、前記ワイヤロ−プ２３の一端は前記ブレ−キリング９に、他端を前記巻取機２４に、夫々結び付けておく。
【００４７】
タ−ニング用駆動機１２を駆動することにより、巻取機２４が回転すると、巻取機２４にワイヤロ−プ２３が巻き取られていき、ワイヤロ−プ２３及びブレ−キリング９を介して水車発電機の回転子１のタ−ニングが行われる。尚、上記以外の構成及び機能は、前述の実施の形態１と同じであるので、説明は省略する。
【００４８】
参考例３においては、前述のように、ワイヤロ−プ２３をブレ−キリング９の外周面に巻回する構成であるので、回転子１のほぼ最外周部に周方向の荷重を印加することができるため、小さな荷重で大きなトルクを発生させることができる。従って、タ−ニング用駆動機１２の容量を小さくすることが可能であり、また、ワイヤロ−プ２３及び巻取機２４並びにタ−ニング用駆動機１２は、水車発電機据付作業完了後に撤去することにより、他の水車発電機プラントでも使用可能となる。
【００４９】
参考例４．
以下に、参考例４を図１４及び図１５に基づいて説明する。図１４は据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図、図１５は参考例４の要部を拡大して示す平面図である。
【００５０】
参考例４は、前述の参考例３において下部ブラケット７内に設置されていたタ−ニング用駆動機１２及び巻取機２４を、水車発電機の外部における水車発電機室１３２内の床面１３３に設置したものである。２５は張力調整ロ−ラで、巻取機２４とブレ−キリング９との距離があるため、巻取機２４とブレ−キリング９との中間の位置でワイヤロ−プ２３を押圧してワイヤロ−プ２３に所定の張力を発生させるものである。２６は水車発電機のフレ−ムに形成されたワイヤロ−プ貫通孔で、ワイヤロ−プ２３が接触しない大きさにしてある。
【００５１】
参考例４は、前述のようにタ−ニング用駆動機１２及び巻取機２４を、水車発電機の外部に設置する構成であるので、タ−ニング用駆動機１２及び巻取機２４の水車発電機内への搬入、水車発電機内の狭い空間での設置作業が不要となり、タ−ニング用駆動機１２及び巻取機２４の設置作業を短時間に容易に行える。尚、上記以外の構成及び機能は、前述の実施の形態１及び参考例３と同じであるので、説明は省略する。
【００５２】
実施の形態２．
以下に、この発明の実施形態２を説明する。回転子１側のスラストカラ−１０４とスラスト軸受４のスラスト軸受メタルとが固体潤滑状態の場合、金属と金属との接触となることから、静止摩擦係数は０．３〜０．４と非常に大きくなり、前記固体潤滑状態下でタ−ニングを開始すれば反抗トルクも非常に大きなものとなる。
【００５３】
これに対し、実施の形態２における動作シ−ケンスでは、図５に示すように、タ−ニング開始指令後、タ−ニング開始前に一旦回転子１をジャッキアップし、或いはジャッキアップ状態を維持し、回転子１側のスラストカラ−１０４とスラスト軸受４との間に潤滑油が供給される状態にする。この後、ジャッキ装置８を開放して回転子１を下降させても、スラスト軸受のスクイ−ズ効果により、回転子１側のスラストカラ−１０４とスラスト軸受４とは直ぐには固体潤滑状態には戻らず、１秒程度の時間は、該スラストカラ−１０４と該スラスト軸受４との間に潤滑油が残った所謂境界潤滑状態又は流体潤滑状態となることが期待できる。
【００５４】
境界潤滑状態又は流体潤滑状態の場合の前記摩擦係数は０．００１から０．０１と静止摩擦係数の数１０分の１に低下することから、境界潤滑状態又は流体潤滑状態にある間に回転子１のタ−ニング動作が開始すれば、タ−ニング動作開始
時に回転子１に作用する反抗トルクを大幅に軽減できる。具体的には、図４及び図５における動作シ−ケンスを、前述のように境界潤滑状態又は流体潤滑状態にある間に回転子１のタ−ニング動作が開始するようにすれば、タ−ニング動作開始時に回転子１に作用する反抗トルクを大幅に軽減できるため、タ−ニング用駆動機１２の容量を低減できる。
【００５５】
回転子に減速装置を介してタ−ニング駆動機を連結し、前記タ−ニング駆動機を動作させることにより前記減速装置を介して前記回転子をタ−ニングさせるようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える。
【００５６】
回転子の側に第１の歯車を設けると共に、固定側に前記第１の歯車を駆動する第２の歯車を設け、前記第２の歯車を駆動することにより前記第１の歯車を介して前記回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行え、しかも、所定の減速が的確に行われる。
【００５７】
段落［００５６］に記載の水車発電機のタ−ニング方法において、前記第１の歯車が前記回転子のブレ−キリングに周方向に延在して設けられ、前記第２の歯車が前記水車発電機のブラケットに取り付けられたタ−ニング駆動機の出力軸に取り付けられておれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、所定の減速が的確に行われる利点があり、更に、回転子のジャッキアップ作業に伴うブレ−キリングの軸方向への動きを拘束したりする支障を来たさないという利点もある。
【００５８】
回転子の側に設けられた第１の歯車、固定側に設けられ前記第１の歯車を駆動する第２の歯車、及び前記回転子のタ−ニング時に起動され前記第２の歯車を駆動するタ−ニング駆動機を備え、前記タ−ニング駆動機により駆動される前記第２の歯車の回転により前記第１の歯車を介して前記回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、所定の減速が的確に行われる利点がある。
【００５９】
段落［００５８］に記載の水車発電機のタ−ニング装置において、前記第１の歯車が前記回転子のブレ−キリングに周方向に延在して設けられていると共に、前記タ−ニング駆動機が前記水車発電機のブラケットに取り付けられ、前記第２の歯車が前記タ−ニング駆動機の出力軸に取り付けられておれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、所定の減速が的確に行われ、更に、回転子のジャッキアップ作業に伴うブレ−キリングの軸方向への動きを拘束したりする支障を来たさないという利点もある。
【００６０】
固定側に案内輪を設けると共に、この案内輪と回転子の軸とに跨ってベルトを掛け、前記案内輪を駆動することにより前記ベルトを介して前記回転子のタ-ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、回転子側のブレ−キリング等に歯車を形成する特別な機械加工の必要が無く、安価に製作することが可能であり、また、第１及び第２の案内輪ベルト等は、水車発電機据付、オ−バホ−ル、点検、等の作業完了後に撤去することにより、他の水車発電機プラントでも使用することが可能であるという利点もある。
【００６１】
水車発電機のブラケットに取り付けられ前記水車発電機の回転子のタ−ニング時に起動されるタ−ニング駆動機、このタ−ニング駆動機の出力軸により駆動される案内輪、及びこの案内輪と前記回転子の軸とに跨って掛けられたベルトを備え、前記案内輪を駆動することにより前記ベルトを介して前記回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、回転子側のブレ−キリング等に歯車を形成する特別な機械加工の必要が無く、安価に製作することが可能であり、また、第１及び第２の案内輪ベルト等は、水車発電機据付、オ−バホ−ル、点検、等の作業完了後に撤去することにより、他の水車発電機プラントでも使用することが可能であるという利点もある。
【００６２】
回転子の側に回転子巻線が取り付けれ固定側に固定子巻線が取り付けられた電動機を設け、前記電動機の起動により前記水車発電機の回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、摩擦による損失が少ないという利点があり、また、水車発電機の回転子を半径方向に拘束する力が無く、軸固有の振れ及び水平度を計測することが可能となり、計測精度が向上するという利点もある。
【００６３】
水車発電機の回転子の側に取り付けられた回転子巻線、及び固定側に取り付けられ前記回転子巻線とで電動機を構成する固定子巻線を備え、前記電動機の起動により前記回転子巻線を介して前記水車発電機の回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、摩擦による損失が少ないという効果があり、また、水車発電機の回転子を半径方向に拘束する力が無く、軸固有の振れ及び水平度を計測することが可能となり、計測精度が向上するという利点もある。
【００６４】
回転子のブレ−キリングにロ−プを巻回すると共に、固定側に前記ロ−プを巻取る巻取機を設け、前記巻取機を駆動することにより前記水車発電機の回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、小さな荷重で大きなトルクを発生させることができ、タ−ニング用駆動機の容量を小さくすることが可能であるという利点もある。
【００６５】
段落［００６４］に記載の水車発電機のタ−ニング方法において、前記巻取機及び前記巻取機を駆動するタ−ニング駆動機の少なくとも一方が前記水車発電機のフレ−ム外に設置されておれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、小さな荷重で大きなトルクを発生させることができ、タ−ニング用駆動機の容量を小さくすることが可能であるという利点があり、更に、タ−ニング用駆動機及び巻取機の水車発電機内への搬入、水車発電機内の狭い空間での設置作業が不要となり、タ−ニング用駆動機及び巻取機の設置作業を短時間に容易に行えるという利点もある。
【００６６】
水車発電機の回転子のブレ−キリングに巻回されたロ−プ、固定側に設けられ前記ロ−プを巻取る巻取機、及び固定側に設けられ前記を巻取機駆動するタ−ニング駆動機を備え、前記タ−ニング駆動機の起動により前記巻取機を介して前記水車発電機の回転子のタ−ニングを行なうようにすれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、小さな荷重で大きなトルクを発生させることができ、タ−ニング用駆動機の容量を小さくすることが可能であるという利点もある。
【００６７】
段落［００６６］に記載の水車発電機のタ−ニング装置において、前記巻取機及び前記巻取機を駆動するタ−ニング駆動機の少なくとも一方が前記水車発電機のフレ−ム外に設置されておれば、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える利点に加え、小さな荷重で大きなトルクを発生させることができ、タ−ニング用駆動機の容量を小さくすることが可能であるという利点があり、更に、タ−ニング用駆動機及び巻取機の水車発電機内への搬入、水車発電機内の狭い空間での設置作業が不要となり、タ−ニング用駆動機及び巻取機の設置作業を短時間に容易に行えるという利点もある。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明に係る水車発電機のタ−ニング方法は、水車発電機の回転子が所定位置にジャッキアップされていることを検出するジャッキアップ検出ステップ、前記回転子が所定位置にジャッキアップされていない場合に前記回転子をジャッキアップするジャッキアップステップ、前記回転子のジャッキアップの検出により前記回転子をジャッキダウンするジャッキダウンステップ、前記回転子のジャッキダウンが開始されたことを検出するジャッキダウン検出ステップ、前記回転子のジャッキダウン開始の検出により前記回転子のタ−ニングを開始するタ−ニング開始ステップ、及びタ−ニング開始後に前記タ−ニングを停止させるタ−ニング停止ステップを備えているので、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える効果に加え、タ−ニング用駆動機の容量を低減できる効果もある。
【００６９】
請求項２に記載の発明に係る水車発電機のタ−ニング装置は、水車発電機の回転子が所定位置にジャッキアップされていることを検出するジャッキアップ検出手段、前記回転子のジャッキアップの検出により前記回転子をジャッキダウンさせるジャッキダウン手段、前記回転子のジャッキダウンが開始されたことを検出するジャッキダウン開始検出手段、前記回転子のジャッキダウン開始の検出により前記回転子のタ−ニングを開始させるタ−ニング開始手段、及び前記タ−ニングを停止させるタ−ニング停止手段を備えているので、従来における多くのタ−ニング作業員を削減でき人件費の削減を図れる上、タ−ニング作業を安全に行え、しかも、何回タ−ニングを行っても、常に安定した所定の定速でタ−ニングを行える効果に加え、タ−ニング用駆動機の容量を低減できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１における据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図。
【図２】  この発明の実施の形態１の要部を拡大して示す平面図。
【図３】  図２におけるＡ部を拡大して示す平面図。
【図４】  この発明の実施の形態１におけるタ−ニングを行なわせる電気回路図。
【図５】  この発明の実施の形態１におけるタ−ニングの動作フロ−図。
【図６】  参考例１における据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図。
【図７】  参考例１の要部を拡大してしめす平面図。
【図８】  参考例２における据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図。
【図９】  参考例２の要部を拡大してしめす平面図。
【図１０】  図９におけるＢ部を拡大して示す平面図。
【図１１】  参考例３における据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図。
【図１２】  参考例３の要部を拡大してしめす縦断側面図。
【図１３】  参考例３の要部を拡大してしめす平面図。
【図１４】  参考例４における据付基礎まで含めて立軸水車発電機全体を示す縦断側面図。
【図１５】  参考例４の要部を拡大してしめす平面図。
【図１６】  従来のタ−ニング方法を説明するための立軸水車発電機全体の縦断側面図。
【符号の説明】
１  回転子、                      ９  ブレ−キリング、
１０，１１  減速装置を構成する第1の歯車及び第２の歯車、
１２  タ−ニング駆動機、            １５  フレ−ム、
１７，１８  案内輪、                １９  ベルト、
２１  固定子巻線、                  ２２  回転子巻線、
２３  ロ−プ、                      ２４  巻取機、
１００  回転子軸、
ＩＳ  タ−ニング開始指令スイッチ、
ＬＳ１  第１のリミットスイッチ（ジャッキアップ検出手段）、
ＲＶ  油圧調節弁用リレ−（ジャッキダウン手段）、
ＬＳ２  第２のリミットスイッチ（ジャッキダウン開始検出手段）、
Ｒ２  タ−ニング用駆動機用リレ−（タ−ニング開始手段）、
ＳＳ  タ−ニング停止指令スイッチ（タ−ニング停止手段）
【図１】
0003810313.tif 000002
【図２】
0003810313.tif 000003
【図３】
0003810313.tif 000004
【図４】
0003810313.tif 000005
【図５】
0003810313.tif 000006
【図６】
0003810313.tif 000007
【図７】
0003810313.tif 000008
【図８】
0003810313.tif 000009
【図９】
0003810313.tif 000010
【図１０】
0003810313.tif 000011
【図１１】
0003810313.tif 000012
【図１２】
0003810313.tif 000013
【図１３】
0003810313.tif 000014
【図１４】
0003810313.tif 000015
【図１５】
0003810313.tif 000016
【図１６】
0003810313.tif 000017