図面 (/)

技術 ボルト抜け止め構造

出願人 三菱日立パワーシステムズ株式会社
発明者 中山武城
出願日 2015年1月30日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-017844
公開日 2016年8月8日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2016-142315
状態 特許登録済
技術分野 タービンの細部・装置 ボルト・ナット・座金
主要キーワード 止め処置 六角棒スパナ 六角穴付ボルト フローガイド スクリュードライバ 軸方向上流側 ワイヤ部材 軸方向下流側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年8月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (17)

課題

ボルト部材脱落を抑制できるボルト抜け止め構造を提供する。

解決手段

ボルト抜け止め構造は、第1部分及び第2部分を有し、第1部分及び第2部分に第1孔が形成された第1部材と、第1部材の第1孔に挿入され第2部分に配置される第1頭部を有し、支持部材に第1部材を固定する第1ボルト部材と、第3部分及び第4部分を有し、第3部分及び第4部分に第2孔が形成され第1部材と嵌合する第2部材と、第2部材の第2孔に挿入され第1部材と第2部材が嵌合したときに第1頭部と対向する第2頭部を有する第2ボルト部材と、第2ボルト部材の第2頭部に第1頭部の側面と第2部分の内面との間に配置される壁部を備える。

概要

背景

ボルトの抜け止め処置としては、例えば、ボルト頭部溶接ピン等を用いてボルト頭部を係止する方法がある。特許文献1に開示されているフローガイドは、タービンを収容する車室の内側に配置され、車室内を流れる作動流体蒸気)をガイドする。このフローガイドは、ボルト部材によって車室に固定されている。

概要

ボルト部材の脱落を抑制できるボルト抜け止め構造を提供する。 ボルト抜け止め構造は、第1部分及び第2部分を有し、第1部分及び第2部分に第1孔が形成された第1部材と、第1部材の第1孔に挿入され第2部分に配置される第1頭部を有し、支持部材に第1部材を固定する第1ボルト部材と、第3部分及び第4部分を有し、第3部分及び第4部分に第2孔が形成され第1部材と嵌合する第2部材と、第2部材の第2孔に挿入され第1部材と第2部材が嵌合したときに第1頭部と対向する第2頭部を有する第2ボルト部材と、第2ボルト部材の第2頭部に第1頭部の側面と第2部分の内面との間に配置される壁部を備える。

目的

本発明の態様は、ボルト部材の脱落を抑制できるボルト抜け止め構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

第1部分及び第2部分を有し、前記第1部分及び前記第2部分に第1孔が形成された第1部材と、前記第1部材の前記第1孔に挿入され前記第2部分に配置される第1頭部を有し、支持部材に前記第1部材を固定する第1ボルト部材と、第3部分及び第4部分を有し、前記第3部分及び前記第4部分に第2孔が形成され前記第1部材と嵌合する第2部材と、前記第2部材の前記第2孔に挿入され前記第1部材と前記第2部材が嵌合したときに前記第1頭部と対向する第2頭部を有する第2ボルト部材と、前記第2ボルト部材の前記第2頭部に前記第1頭部の側面と前記第2部分の内面との間に配置される壁部を備える、ボルト抜け止め構造

請求項2

前記第1部材は、前記第1部分の端部開口部の周囲に形成され前記支持部材と対向する外面と、前記第2部分の端部開口部と連通する凹部と、前記凹部の内面に前記第2部材を支持する支持面と、を備える、請求項1に記載のボルト抜け止め構造。

請求項3

前記第1部材は、前記支持面と平行な方向に前記第2部材を挿入する入口部と、入口部から挿入される前記第2部材の位置を定める位置決め部と、を備える、請求項2に記載のボルト抜け止め構造。

請求項4

前記第1ボルト部材は、前記第1頭部に設けられ、工具が装着される第1溝部を有する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のボルト抜け止め構造。

請求項5

前記第3部分の端部開口部を塞ぐ閉塞部を有する、請求項4又は請求項5に記載のボルト抜け止め構造。

請求項6

前記第3部分の内面と前記第2ボルト部材を固定する固定部材を備える、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のボルト抜け止め構造。

請求項7

前記第2ボルト部材は、前記第2頭部に設けられ、工具が装着される第2溝部を有する、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のボルト抜け止め構造。

請求項8

前記第1部材は、蒸気タービンロータが配置される内部空間に面する蒸気ガイド面を有するフローガイドを含み、前記支持部材は、前記蒸気タービンの車室の少なくとも一部を含む、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のボルト抜け止め構造。

技術分野

0001

本発明は、ボルト抜け止め構造に関する。

背景技術

0002

ボルトの抜け止め処置としては、例えば、ボルト頭部溶接ピン等を用いてボルト頭部を係止する方法がある。特許文献1に開示されているフローガイドは、タービンを収容する車室の内側に配置され、車室内を流れる作動流体蒸気)をガイドする。このフローガイドは、ボルト部材によって車室に固定されている。

先行技術

0003

実開昭59−071902号公報

発明が解決しようとする課題

0004

フローガイドを車室に固定するボルト部材は、ボルト頭部の溶接や係止ピン等を用いて抜け止め防止のための処置がなされている。しなしながら、フローガイドの固定位置やボルト部材の締め付け方向によっては、このような処置を行うための作業スペースが狭くなる場合があり、ボルト部材の抜け止め処置を十分に施すことができない。また、ボルト頭部の溶接や係止ピン等の抜け止め処置が施されても、この処置の箇所が車室内を流れる作動流体により減肉する。このため、従来のボルト部材の抜け止め処置では、タービンの長期間の運転により、ボルト部材が抜け落ちて車室内に飛散するおそれがある。車室に収納されたタービンは、高速で回転しているため、飛散したボルト部材によってタービン翼が損傷してしまう。

0005

本発明の態様は、ボルト部材の脱落を抑制できるボルト抜け止め構造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

0006

本発明の態様に従えば、第1部分及び第2部分を有し、前記第1部分及び前記第2部分に第1孔が形成された第1部材と、前記第1部材の前記第1孔に挿入され前記第2部分に配置される第1頭部を有し、支持部材に前記第1部材を固定する第1ボルト部材と、第3部分及び第4部分を有し、前記第3部分及び前記第4部分に第2孔が形成され前記第1部材と嵌合する第2部材と、前記第2部材の前記第2孔に挿入され前記第1部材と前記第2部材が嵌合したときに前記第1頭部と対向する第2頭部を有する第2ボルト部材と、前記第2ボルト部材の前記第2頭部に前記第1頭部の側面と前記第2部分の内面との間に配置される壁部を備える、ボルト抜け止め構造が提供される。

0007

本発明の態様によれば、第1部材の第1孔に挿入される第1ボルト部材によって、第1部材が支持部材に固定される。第2ボルト部材は、第2部材の第2孔に挿入されることによって、第2部材と結合される。第2部材は、第1部材と嵌合する。そのため、第1部材と第2部材との相対位置の変化が抑制される。第2ボルト部材は、第2部材と結合されている。第1部材と第2部材が嵌合したときに、第2ボルト部材の第2頭部は、第1ボルト部材の第1頭部と対向する。そのため、第1部材と、第1ボルト部材と、第2部材と、第2ボルト部材との相対位置の変化が抑制される。また、第1ボルト部材の位置の変化が抑制される。第2頭部は、第1頭部の側面と第1孔の第2部分の内面との間に配置される壁部を有する。壁部により、第1部材の位置の変化が抑制される。このように、第1ボルト部材の移動が抑制されるので、第1ボルト部材の脱落が抑制される。

0008

本発明の態様において、前記第1部材は、前記第1部分の端部開口部の周囲に形成され前記支持部材と対向する外面と、前記第2部分の端部開口部と連通する凹部と、前記凹部の内面に前記第2部材を支持する支持面と、を備えてもよい。

0009

これにより、支持部材と対向する第1部材は、第1ボルト部材により固定される。第2部材は、凹部に配置される。第2部分の端部開口部と凹部とは連通する。そのため、第2部分に配置されている第1ボルト部材の第1頭部と、第2部材と結合されている第2ボルト部材の第2頭部とは、対向可能である。

0010

本発明の態様において、前記第1部材は、前記支持面と平行な方向に前記第2部材を挿入する入口部と、入口部から挿入される前記第2部材の位置を定める位置決め部と、を備えてもよい。

0011

これにより、第2ボルト部材と結合されている第2部材は、入口部を介して、凹部に移動可能である。凹部に移動した第2部材は、位置決め部により位置決めされる。

0012

本発明の態様において、前記第1ボルト部材は、前記第1頭部に設けられ、工具が装着される第1溝部を有してもよい。

0013

これにより、第1溝部に配置された工具を操作することによって、第1ボルト部材を動かすことができる。

0014

本発明の態様において、前記第3部分の端部開口部を塞ぐ閉塞部を有してもよい。

0015

これにより、第2部材の端面を平滑にすることができる。

0016

本発明の態様において、前記第3部分の内面と前記第2ボルト部材とを固定する固定部材を備えてもよい。

0017

これにより、第2ボルト部材の回転が抑制される。

0018

本発明の態様において、前記第2ボルト部材は、前記第2頭部に設けられ、工具が配置される第2溝部を有してもよい。

0019

これにより、第4部分の端部の開口から挿入され、第2溝部に配置された工具を操作することによって、第2ボルト部材を動かすことができる。

0020

本発明の態様において、前記第1部材は、蒸気タービンロータが配置される内部空間に面する蒸気のガイド面を有するフローガイドを含み、前記支持部材は、前記蒸気タービンの車室の少なくとも一部を含んでもよい。

0021

これにより、蒸気の通路である内部空間にボルトが脱落することが抑制されるので、蒸気タービンの性能の低下が抑制される。

発明の効果

0022

本発明の態様によれば、ボルトの脱落を抑制できるボルト抜け止め構造が提供される。

図面の簡単な説明

0023

図1は、本実施形態に係る蒸気タービンの一部を模式的に示す断面図である。
図2は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の一例を示す断面図である。
図3は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の一例を示す断面図である。
図4は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の一例を示す正面図である。
図5は、本実施形態に係る第1ボルト部材の一例を示す図である。
図6は、本実施形態に係る固定部材の一例を示す断面図である。
図7は、本実施形態に係る固定部材の一例を示す断面図である。
図8は、本実施形態に係る第2ボルト部材の一例を示す断面図である。
図9は、本実施形態に係る第2ボルト部材の一例を示す断面図である。
図10は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の組立方法の一例を説明するための図である。
図11は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の組立方法の一例を説明するための図である。
図12は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の組立方法の一例を説明するための図である。
図13は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の組立方法の一例を説明するための図である。
図14は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の組立方法の一例を説明するための図である。
図15は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の一例を示す断面図である。
図16は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造の一例を示す断面図である。

実施例

0024

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

0025

以下の説明においては、適宜、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内のX軸と平行な方向をX軸方向、所定面内においてX軸と直交するY軸と平行な方向をY軸方向、X軸及びY軸のそれぞれと直交するZ軸と平行な方向をZ軸方向とする。

0026

また、ロータの回転軸AXと平行な方向を、軸方向と称し、ロータの回転軸AXに対する放射方向を、径方向と称し、ロータの回転軸AXを中心とする回転方向を、周方向と称する。本実施形態において、X軸と回転軸AXとが平行である。X軸方向は、軸方向と一致する。Y軸方向及びZ軸方向は、径方向と一致する。

0027

図1は、本実施形態に係る蒸気タービン1の一部を模式的に示す断面図である。図1に示すように、蒸気タービン1は、ロータ2と、動翼2Bと、静翼3と、ロータ2を収容する内車室4と、内車室4の内側に設けられ蒸気をガイドするフローガイド10と、を備える。また、内車室4の周囲に外車室(不図示)が配置される。図1に示す蒸気タービン1は、最終段の動翼2B及び静翼3の近傍の断面図である。

0028

ロータ2は、軸受装置に回転可能に支持され、回転軸AXを中心に回転する。動翼2Bは、ロータ2の外周部に固定される。静翼3は、リング状の部材である外輪3Aと内輪3Bを連結するように周方向に沿って固定される。静翼3は、外輪3Aが内車室4に固定されることで、ロータ2の周囲に配置される。静翼3は、軸方向に沿って所定の間隔で動翼2Bと交互に配置される。なお、静翼3の外輪3Aには、空間5Aが形成されている。

0029

内車室4は、内部空間4Hにロータ2を収容する。内車室4の内部空間4Hには蒸気が供給され、供給された蒸気が軸方向に流れる。内車室4内を軸方向に流れる蒸気は、動翼2B及び静翼3を通過することで、ロータ2が回転駆動する。このロータ2は、発電機が連結されており、この発電機を駆動させることで発電をすることができる。内車室4内を流れる蒸気は、最終段の静翼3及び最終段の動翼2Bを通過した後、内車室4から排出される。

0030

フローガイド10は回転軸AXの径方向にリング形状をなし、内車室4の内部空間4Hにおいて、内車室4内を流れる蒸気をガイドする。フローガイド10は、軸方向に沿って最終段の静翼3と動翼2Bの間に設置され、内部空間4Hに面するガイド面11を有する。フローガイド10は、最終段の静翼3からの蒸気が最終段の動翼2Bに供給されるように、蒸気をガイドする。

0031

図1に示すように、フローガイド10は、最終段の静翼3の軸方向下流側(−X側)に設置され、軸方向上流側(+X側)の端面12と外輪3Aの端面6が接触するように内車室4に固定される。本実施形態において、フローガイド10は、ボルト抜け止め構造100により内車室4に固定される。なお、フローガイド10の少なくとも一部には、内車室4との間に空間5Bが形成されている。

0032

最終段の静翼3の表面にはスリット(不図示)が形成され、このスリットから蒸気に含まれるドレン回収される。回収されたドレンは、外輪3Aに設けられた流路3Faを介して、外輪3Aと内車室4の間の空間5Aに送られる。空間5Aに送られたドレンは、外輪3Aに設けられた流路3Fbを介して、フローガイド10と内車室4の間の空間5Bに送られる。空間5Bに送られたドレンは、内車室4に設けられた流路4Fを介して排出される。

0033

図2は、本実施形態に係るボルト抜け止め構造100の一例を模式的に示す断面図である。図2は、図1の一部を拡大した図に相当する。本実施形態において、フローガイド10は、第1ボルト部材30を有するボルト抜け止め構造100により、内車室4(支持部材)に固定される。本実施形態のボルト抜け止め構造100は、内車室4から第1ボルト部材30が抜け落ちることを抑制すると共に、第1ボルト部材30が破損することを抑制する。このため、フローガイド10は、ボルト抜け止め構造100により内車室4に安定して固定することができる。

0034

図1及び図2に示すように、蒸気タービン1のフローガイド10に適用したボルト抜け止め構造100は、フローガイド10(第1部材)と、フローガイド10を内車室4(支持部材)に固定する第1ボルト部材30と、フローガイド10と嵌合する固定部材50(第2部材)と、固定部材50に結合される第2ボルト部材70と、を備える。

0035

図3は、本実施形態に係るフローガイド10の一部を示すXZ平面と平行な断面図である。図4は、本実施形態に係るフローガイド10の一部を−X側から見た正面図である。

0036

図2図3及び図4に示すように、フローガイド10は、第1ボルト部材30が挿入される第1孔13を有する。第1孔13は、回転軸AXの径方向に形成され、第1部分14と第2部分15を有する。第1部分14は、第2部分15の径方向外側に設けられる。第1部分14と第2部分15の境界には境界面24が形成される。

0037

第1孔13の中心軸13Xと直交する面内において、第1部分14は円形の形状であり、第2部分15も円形の形状である。この第2部分15の円形の内径は、第1部分14の円形の内径よりも大きい。第1孔13の中心軸13Xと直交する面内において、第1部分14の中心と第2部分15の中心は一致する。

0038

フローガイド10は、内車室4と対向する外面16を有し、この外面16と対向する内面17を有する。第1孔13は、互いに対向する外面16と内面17の間に形成される。外面16は第1孔13の端部の開口部18の周囲に形成され、内面17は第1孔13の端部の開口部19の周囲に形成される。開口部18は、開口部19よりも回転軸AXの径方向外側にある。なお、開口部18は第1孔13の第1部分14の端部の開口部でもあり、開口部19は第1孔13の第2部分15の端部の開口部でもある。

0039

更に、フローガイド10は、凹部20を有する。この凹部20は、第2部分15の端部の開口部19と連通する空間20Hを有する。このため、凹部20の空間20Hは、第1孔13の内部空間と連通する。凹部20は内面20Sを有し、この内面20Sはフローガイド10の内面17を共有する。また、凹部20の内面20Sは、固定部材50を支持する支持面21を有する。内面17と支持面21は、間隙を介して対向する。フローガイド10は、凹部20の一端部(−X側の端部)に設けられた開口部22と、凹部20の他端部(+X側の端部)に設けられた壁面23を有する。

0040

図5は、本実施形態に係る第1ボルト部材30の一例を示す図である。図5に示すように、第1ボルト部材30は、第1軸部31と第1頭部32を有する。第1軸部31は、雄ねじが形成されたねじ部33と円筒部34を有する。ねじ部33は、円筒部34よりも、第1軸部31の先端部側に配置される。円筒部34は、第1頭部32とねじ部33との間に配置される。また、第1ボルト部材30は、軸(中心軸)J1を有する。軸J1と直交する面内において、第1頭部32の外形は円形である。

0041

本実施形態において、第1ボルト部材30は、第1頭部32に工具が装着される第1溝部35を有する。軸J1と直交する面内において、第1溝部35は六角形である。すなわち、本実施形態において、第1ボルト部材30は六角穴付ボルトであり、六角棒スパナのような工具を第1溝部35に装着することができる。この工具を操作して第1孔13に挿入された第1ボルト部材30を回転させることで、フローガイド10は内車室4に固定することができる。

0042

図6は、本実施形態に係る固定部材50の一例を示すXZ平面と平行な断面図である。図7は、本実施形態に係る固定部材50の一例を示すYZ平面と平行な断面図である。

0043

図6及び図7に示すように、固定部材50は、第2ボルト部材70が挿入される第2孔53を有する。第2孔53は、回転軸AXの径方向に形成され、第3部分54と第4部分55を有する。第4部分55は、第3部分54の径方向外側に設けられる。第3部分54と第4部分55との境界には、境界面63が形成される。なお、図6に示すように、固定部材50の第4部分55の一部に切欠部が設けられる。

0044

本実施形態において、第2孔53の中心軸53Xと直交する面内において、第3部分54は円形である。第3部分54の内面には、ねじ部56が形成される。第2孔53の中心軸53Xと直交する面内において、第4部分55は、実質的に円形の形状である。この第4部分55の円形の内径は、第3部分54の円形の内径よりも大きい。また、第2孔53の中心軸53Xと直交する面内において、第3部分54の中心と第4部分55の中心は一致する。

0045

固定部材50は、第1端面51と第2端面52を有する。第1端面51は第2孔53の端部の開口部58の周囲に形成され、第2端面52は第2孔53の端部の開口部57の周囲に形成される。開口部57は、開口部58よりも回転軸AXの径方向外側にある。また、固定部材50は、フローガイド10の支持面21と対向する対向面59を有すると共に、第1側面60及び第2側面61を有する。なお、第2孔53の開口部58は第2孔53の第3部分54の端部の開口部でもあり、第2孔53の開口部57は第2孔53の第4部分55の端部の開口部でもある。

0046

図8及び図9は、本実施形態に係る第2ボルト部材70の一例を示す図である。図8及び図9に示すように、第2ボルト部材70は、第2軸部71と第2頭部72を有する。第2軸部71は、雄ねじが形成されたねじ部73と円筒部74を有する。ねじ部73は、円筒部74よりも、第2軸部71の先端部側に配置される。円筒部74は、第2頭部72とねじ部73との間に配置される。また、第2ボルト部材70は、軸(中心軸)J2を有する。軸J2と直交する面内において、第2頭部72の外形は円形の形状である。

0047

本実施形態において、第2ボルト部材70は、第2頭部72に工具が装着される第2溝部79を有する。軸J2と直交する面内において、第2溝部79は六角形である。すなわち、本実施形態において、第2ボルト部材70は、六角穴付ボルトであり、六角棒スパナのような工具を第2溝部79に装着することができる。この工具を操作することにより、第2ボルト部材70は第2孔53にねじ込むことができる。

0048

第2ボルト部材70は、第2軸部71の先端面80に工具が装着される第3溝部81を有する。軸J2と直交する面内において、第3溝部81はスリット状の形状であり、スクリュードライバのような工具を第3溝部81に装着することができる。この工具を操作することにより、第2ボルト部材70を回転させることができる。なお、第3溝部81は、例えば六角形の形状でもよい。

0049

本実施形態において、第2ボルト部材70の第2頭部72は、第2頭部72から突出する壁部90を有する。この壁部90は、軸J2に面する内面91と内面91に対向する外面92を有する。軸J2と直交する面内において、壁部90の内面91は円形の形状であり、壁部90の外面92も円形の形状である。

0050

次に、本実施形態に係るボルト抜け止め構造100の組立方法の一例について説明する。図10は、本実施形態に係る内車室4及びフローガイド10を−X側から見た模式図である。図10では、第1ボルト部材30を使って、フローガイド10と内車室4とが固定された状態を示す。また、図10では、内車室4の半部(上半部又は下半部)と、フローガイド10の半部(上半部又は下半部)とが固定された状態を示す。

0051

本実施形態において、第1ボルト部材30を使ってフローガイド10と内車室4とを固定するとき、フローガイド10の形状を矯正するための処理が適宜実施される。フローガイド10は、内車室4に比べて変形しやすいため、フローガイド10が変形している場合に、フローガイド10の形状を矯正する処理が必要になる。

0052

フローガイド10の形状を矯正する処理は、フローガイド10の一方の端部10A及び他方の端部10Bのそれぞれに突起部材150を固定する工程、突起部材150に力を加えてフローガイド10の形状を矯正する工程及び、形状が矯正されたフローガイド10を支持部材160で支持する工程がある。本実施形態において、突起部材150は例えばアイボルトであり、頭部にリング部を有する。このアイボルトは、フローガイド10の端部10A及び10Bのそれぞれに固定される。

0053

例えば、端部10Aと端部10Bが径方向に近付くように、フローガイド10の形状を矯正する場合、図10に示すように、端部10Aに固定された突起部材150(アイボルトのリング部)と、端部10Bに固定された突起部材150(アイボルトのリング部)を、ワイヤ部材151で接続する。このワイヤ部材151には、ターンバックルのような張力調整装置152が設けられ、ワイヤ部材151の張力は、張力調整装置152によって調整される。張力調整装置152によりワイヤ部材151が張られることによって、端部10Aと端部10Bが近付くように、フローガイド10の形状が矯正される。

0054

端部10Aと端部10Bが径方向に離れるように、フローガイド10の形状を矯正する場合、端部10Aに固定された突起部材150(アイボルトのリング部)と、フローガイド10及び内車室4の外側に配置された部材に固定されたアイボルトのリング部(不図示)を、ワイヤ部材で接続する。また、端部10Bに固定された突起部材150(アイボルトのリング部)と、フローガイド10及び内車室4の外側に配置された部材に固定されたアイボルトのリング部(不図示)を、ワイヤ部材で接続する。それらのワイヤ部材には、ターンバックルのような張力調整装置が設けられ、ワイヤ部材の張力は、張力調整装置によって調整される。張力調整装置によりワイヤ部材が張られることによって、端部10Aと端部10Bが離れるように、フローガイド10の形状が矯正される。

0055

フローガイド10の形状が矯正された後、フローガイド10は、内車室4の所定位置に置かれ、端部10A及び端部10Bが支持部材160で支持される。支持部材160は、ボルト部材などにより、内車室4の一方の端部4A及び他方の端部4Bのそれぞれに固定される。端部4Aに固定される支持部材160は、フローガイド10の端部10Aを支持する。端部4Bに固定される支持部材160は、フローガイド10の端部10Bを支持する。これにより、形状が矯正された後のフローガイド10が再び変形してしまうことが抑制される。

0056

また、本実施形態においては、フローガイド10の形状が矯正されることにより、内車室4の孔7とフローガイド10の第1孔13の位置合わせが実施される。内車室4の孔7とフローガイド10の第1孔13の位置合わせが実施された後、支持部材160でフローガイド10が支持されることにより、内車室4の孔4とフローガイド10の第1孔13の相対位置が維持される。

0057

内車室4の孔7とフローガイド10の第1孔13の位置合わせが実施された後、第1ボルト部材30が、開口部19から第1孔13に挿入される。フローガイド10には、複数の第1孔13が設けられている。

0058

第1ボルト部材30が第1孔13に挿入され、第1軸部31のねじ部33が内車室4の孔7に配置された状態で、工具を使って第1ボルト部材30を回転させる。本実施形態において、第1ボルト部材30の第1頭部32に設けられた第1溝部35に工具を装着し第1ボルト部材30を回転させて、フローガイド10と内車室4を第1ボルト部材30で固定する。このようにして、図10に示すようにフローガイドは、複数の第一ボルト部材30により内車室4に固定される。

0059

図11は、固定部材50と第2ボルト部材70が結合されている状態を示す図である。固定部材50がフローガイド10の凹部20に嵌合される前に、固定部材50に第2ボルト部材70を結合する。固定部材50に第2ボルト部材70を結合するとき、第2ボルト部材70は、第2軸部71の先端部を第2孔53の開口部57から第2孔53の内部空間に挿入される。

0060

第2ボルト部材70が第2孔53に挿入された後、第2ボルト部材70の第2頭部72に設けられた第2溝部79に工具を装着して第2ボルト部材70を回転させる。第2ボルト部材70は、ねじ部73と固定部材50のねじ部56が螺合し、第2頭部72と固定部材50の境界面63が接触するまで、第2孔53にねじ込まれる。これにより、図11に示すように、第2ボルト部材70と固定部材50が結合する。

0061

第1ボルト部材30によってフローガイド10が内車室4に固定され、第2ボルト部材70と固定部材50が結合した後、図12に示すように、第2ボルト部材70が結合された第2部材50をフローガイド10の凹部20に嵌合させる。フローガイド10の凹部20の内面20Sには、固定部材50の対向面59を支持する支持面21を有する。

0062

図12に示すように、支持面21がXY平面と平行である場合、凹部20の一端部(−X側の端部)には、開口部22が設けられている。固定部材50は、開口部22を介して、凹部20の内側の空間20Hに支持面21と平行な方向に挿入可能である。本実施形態において、開口部22は、固定部材50を空間20Hに挿入するための入口部として機能する。

0063

開口部22から凹部20の空間20Hに挿入された固定部材50は、支持面21に対して対向面59を+X方向にスライドさせることができる。固定部材50を壁面23に当接するまで移動させることで、固定部材50はフローガイド10の凹部20に嵌合する。これにより、固定部材50は、X軸方向の移動が規制され、位置が決定する。また、第2部材50の第1側面60及び第2側面61は、凹部20の内面20Sと当たる。これにより、固定部材50は、Y軸方向の移動が規制され、位置が決定する。さらに、固定部材50の対向面59は、凹部20の内面20Sの支持面21に支持される。これにより、固定部材50は、Z軸方向の移動が規制され、位置が決定する。

0064

固定部材50が嵌合された後、図13に示すように、開口部58から挿入された工具を第2ボルト部材70の先端面80に設けられた第3溝部81に装着する。第2頭部72が境界面63から離れ、壁部90が端面51から突出するように、工具を操作して第2ボルト部材70を回転させる。

0065

これにより、図13に示すように、第2ボルト部材70の第2頭部72が第1ボルト部材30の第1頭部32に当接すると共に、第2頭部72の壁部90が第1頭部32の側面とフローガイド10の第2部分15の内面との間にはまり込む。このため、第1ボルト部材30は、第1頭部32の側面と第2部分15の内面との間に配置された壁部90によって拘束される。

0066

第1ボルト部材30が第2ボルト部材70に拘束された後、図14に示すように、固定部材9によって、開口部58が塞がれる。本実施形態において、第2孔53の内面と第2ボルト部材70の第2軸部71が溶接処理により固定される。なお、開口部58にプレート部材のような蓋部材を配置し、その蓋部材と、周囲の第2部材50とを溶接することによって、開口部58を塞いでもよい。本実施形態において、固定部材9の表面と、第2部材50の第1端面51の間に段差が形成されないように、固定部材9が設けられる。固定部材9の表面及び第1端面51は、蒸気をガイドするガイド面11として機能する。

0067

このようにして組み立てられたボルト抜け止め構造100について、図15及び図16を用いて説明する。図15は、ボルト抜け止め構造100の一部を示すXZ平面と平行な断面図である。図16は、ボルト抜け止め構造100の一部を示すYZ平面と平行な断面図である。

0068

固定部材50がフローガイド10の凹部20に嵌合された状態では、第1ボルト部材30の第1頭部32と第2ボルト部材70の第2頭部72が対向する。このとき、第1ボルト部材30の軸J1と第2ボルト部材70の軸J2は軸線が一致する。第1ボルト部材30は、第1頭部32が第1孔13の第2部分15の内面との間に隙間Hが設けられた状態で固定されている。第1ボルト部材30の第1軸部31の少なくとも一部は第1孔13の第1部分14に配置され、第1ボルト部材30の第1頭部32は第1孔13の第2部分15に配置される。第2ボルト部材70の第2軸部71の少なくとも一部は第2孔53の第3部分54に配置され、第2ボルト部材70の第2頭部72は第2孔53の第4部分55に配置される。

0069

この状態において、第2ボルト部材70は、第2頭部70の壁部90が隙間Hに合うように位置決めされている。また、第1孔13の第2部分15の内面と第2孔53の第4部分55の内面により、同一面が形成されている。このため、第3溝部81に装着した工具により、第2頭部72が境界面63から離れるように、第2ボルト部材70が回転されると、第2頭部70の壁部90は、隙間Hにはまり込む。このとき、壁部90の内面91は第1頭部32の側面と接触し、壁部90の外面92は第2部分15の内面及び第2孔53の第4部分55の内面と接触している。

0070

このように、第2ボルト部材70の第2頭部70の壁部90が隙間Hにはまり込むことにより、軸J1と直交する方向に関する第1ボルト部材30の移動が抑制される。また、第1ボルト部材30の回転が抑制される。このため、第1ボルト部材30が第1孔13から抜け落ちることを防ぐことができる。

0071

さらに、第2ボルト部材70と第2孔53の内面を固定するために、溶接処理された固定部材9を有する。この固定部材9により、第2ボルト部材70が固定されると共に、第2孔53の第3部分54の開口部58が塞がれる。これにより、第2ボルト部材70の回転が抑制されるため、第1ボルト部材30の回転も抑制される。

0072

なお、本実施形態において、第1孔13の第1部分14の内径は、第1軸部31の外形よりも大きく、第1軸部31の雄ねじ33が、支持部材4に設けられた孔7の雌ねじ8と結合されてもよい。すなわち、第1部分14に雌ねじが設けられず、第1軸部31は、第1部分14とは結合されなくてもよい。第1部材であるフローガイド10は、支持部材である内車室4に比べて、変形しやすい。そのため、フローガイド10の第1部分14に雌ねじが設けられ、第1軸部31と第1部分14の雌ねじとを結合するとき、フローガイド10が変形していると、その結合が円滑に実施されず、フローガイド10が支持部材4に十分に固定されない可能性がある。第1軸部31の雄ねじ33が第1孔13の第1部分14とは結合されず、内車室4に設けられた孔7の雌ねじ8と結合されることによって、フローガイド10は内車室4に十分に固定される。

0073

なお、本実施形態においては、フローガイド10が、軸方向に関して、最終段の動翼2Bと最終段の静翼3との間に配置される中間フローガイドであることとした。フローガイド10は、最終段の動翼2Bよりも下流に配置されるものでもよいし、最終段の静翼3の上流に配置されるものでもよい。なお、本実施形態に係るボルト抜け止め構造は、フローガイドを固定する用途に限定されない。蒸気タービンの任意の部材を固定する用途に使用されてもよい。

0074

なお、本実施形態においては、ボルト抜け止め構造が、回転機械一種である蒸気タービンの部材を固定する例について説明した。例えば、ボルト抜け止め構造は、ガスタービンの部材の固定に使用されてもよいし、圧縮機の部材の固定に使用されてもよい。

0075

1蒸気タービン
2ロータ
2B動翼
3静翼
3A外輪
3B内輪
3Fa流路
3Fb 流路
4内車室(支持部材)
4A 端部
4B 端部
4F 流路
4H 内部空間
5A 空間
5B 空間
6 端面
7 孔
9固定部材
10フローガイド(第1部材)
10A 端部
10B 端部
11ガイド面
12 端面
13 第1孔
13X中心軸
14 第1部分
15 第2部分
16 外面
17内面
18 開口部
19 開口部
20 凹部
20H 空間
20S 内面
21支持面
22 開口部(入口部)
23 壁面(位置決め部)
24境界面
30 第1ボルト部材
31 第1軸部
32 第1頭部
33ねじ部
34円筒部
35 第1溝部
50 固定部材
51 第1端面
52 第2端面
53 第2孔
53X 中心軸
54 第3部分
55 第4部分
56 ねじ部
57 開口部
58 開口部
59 対向面
60 第1側面
61 第2側面
63 境界面
70 第2ボルト部材
71 第2軸部
72 第2頭部
73 ねじ部
74 円筒部
79 第2溝部
80 先端面
81 第3溝部
90 壁部
91 内面
92 外面
100ボルト抜け止め構造
150突起部材
151ワイヤ部材
152張力調整装置
160 支持部材
AX回転軸
H 隙間
J1 軸
J2 軸

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ